(57)【要約】【課題】布帛と未加硫ゴムとをプレス加硫により成型した加硫ゴム部品と発泡ポリウレタンとの接着には種種の課題がある。加硫ゴム部品の先端部における発泡ポリウレタンの「割れ」や、加硫ゴム部品と発泡ポリウレタンとの接着剥離の問題等が生じる場合がある。。【解決手段】加硫ゴムと発泡ポリウレタンとを組合せた靴底であつて、加硫ゴム底部品として、布帛を上面層、発泡ゴムを中間層、加硫ゴム底部品の基体となる加硫ゴムを下面層と成す３層が一体的に形成されていることを特徴とする加硫ゴム底部品となし、前記加硫ゴム底部品を型組した靴底成形モールドの所定個所に布帛側をキャビティ内に臨ませて位置決めした後、このキャビティ内に液状ポリウレタンを注入し発泡硬化させる耐屈曲性に優れた靴の製法を提供する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫ゴムと発泡ポリウレタンとを組合せた靴底であつて、加硫ゴム底部品として、布帛を上面層、発泡ゴムを中間層、加硫ゴム底部品の基体となる加硫ゴムを下面層と成す３層が一体的に形成されていることを特徴とする加硫ゴム底部品となし、
前記加硫ゴム底部品を型組した靴底成形モールドの所定個所に布帛側をキャビティ内に臨ませて位置決めした後、このキャビティ内に液状ポリウレタンを注入し発泡硬化させることで、靴底の接地面に、前記注入し発泡したポリウレタンと接合した加硫ゴム底部品を露出させるようにした靴の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡ポリウレタン製の靴底において、加硫ゴムを底部品とする防滑靴などの製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、発泡ポリウレタンは軽量で耐摩耗性が良く、靴底として好適に使用されている。その反面、防滑性において汎用の加硫ゴムに比べて劣り、その対応として靴底の防滑にとって効果的な位置に加硫ゴムを備えた発泡ポリウレタン底が開発され、スポーツシューズ、カジュアルシューズ、婦人靴、紳士靴等の広範囲の分野で使用されている。
【０００３】
ところが、汎用の加硫ゴムと発泡ポリウレタンとは接着が難しく、煩雑な工程が必要である。大きな要因の一つは、汎用の加硫ゴムはポリマーの極性が低く反応基をほとんど含まず、一方発泡ポリウレタンは極性が高く、そのために相溶性が無いのと、化学結合もなされないためである。
そのため接着処理の工程は、加硫ゴムの接着面をバフ掛けし粗面化し、塩素処理を行ない極性を上げると共に、反応性を高め、接着性ウレタン系プライマーを塗布し、更にウレタン系接着剤を塗布して接着させている。
【０００４】
しかし、この方法は煩雑である他に、特別管理化学物質である塩素を扱う上での衛生上の問題や、又、塩素処理の残留物質があればウレタンの劣化が生じる。
【０００５】
かかる問題の対策として、未加硫ゴムの上に接着剤を塗布した布帛を戴置し、加熱・加圧による加硫を行ない、表面に布帛を有する加硫ゴム部品と成し、発泡ポリウレタンと加硫ゴム部品とを布帛を介して投錨効果により接着する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
（特許文献１）  特開平６−１１３９０２号公報（要約）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、布帛と未加硫ゴムとをプレス加硫により成型した加硫ゴム部品において、布帛面を介して発泡ポリウレタンと接着する方法には課題がある。
一つは、用いる布帛や底ゴム意匠に制限があることである。布帛が薄く、底ゴム意匠の凹凸が大きい場合、加熱・加圧による加硫時、未加硫ゴムが布帛を通して表面に突出し、接着低下を起こすことがある。
又、布帛内にゴム成分がは入り込むことにより織り組織、編み組織が固められ、布帛は伸びが大幅に制約を受け、伸張するのに大きな張力が必要となる。
【０００８】
このことにより二つ目の課題が発生する。加硫ゴムと布帛とがプレス加硫により直接一体化した布帛を有する加硫ゴム部品は靴底に使用する位置に制限を受ける。踵部分やつま先部分等の変形がほとんど無い位置は、加硫ゴム部品の接着界面に応力が発生しないが、歩行時に最も変形する趾骨から中足骨に掛かる位置に加硫ゴム部品を設けると、足の蹴りだす力による靴底の屈曲に対して、加硫ゴム部品は伸びをほとんど有しない為、靴底の屈曲により発生する圧縮・引張応力が集中する。
【０００９】
その結果、応力が掛かる加硫ゴム部品と発泡ポリウレタンの境界部で、僅かの確率であるが、履き方が激しい場合に、発泡ポリウレタンに「割れ」が生じるか、加硫ゴム部品と発泡ポリウレタンとの接着剥離を生じることがある。
【００１０】
その対策として、プレス加硫により加硫ゴムのみを成型し、後工程で加硫ゴムと布帛を貼り付け加硫ゴム部品を製作することが行なわれている。
しかしこの方法は、加硫ゴムの接着処理工程を必要とする。
【００１１】
本発明は、発泡ポリウレタンの「割れ」、接着剥離の問題等が生じないカ流ゴム底部品の構成の開発を課題に、種々検討を行ない、防滑性に優れた加硫ゴムを底部品とする防滑靴などの発泡ポリウレタン靴を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題解決手段は、加硫ゴムと発泡ポリウレタンとを組合せた靴底であつて、加硫ゴム底部品として、布帛を上面層、発泡ゴムを中間層、加硫ゴム底部品の基体となる加硫ゴムを下面層と成す３層が一体的に形成されていることを特徴とする加硫ゴム底部品となし、
【００１３】
前記加硫ゴム底部品を型組した靴底成形モールドの所定個所に布帛側をキャビティ内に臨ませて位置決めした後、このキャビティ内に液状ポリウレタンを注入し発泡硬化させることで、靴底の接地面に、前記注入し発泡したポリウレタンと接合した加硫ゴム底部品を露出させるようにした靴を製造方法する。
【００１４】
靴底の屈曲により発生する応力が加硫ゴム部品に集中するのを防ぎ、靴底の耐屈曲性を向上させることを目的とするものである。
【００１５】
本発明は、布帛と加硫ゴムとの間に発泡ゴム層を設けることにより布帛を軟らかい発泡ポリウレタンと発泡ゴムとで挟み、発泡ゴム層内で応力を緩和させると共に、中足骨と趾骨の境界部にある歩行時の靴底の屈曲基点に布帛が近づくことで、屈曲時の布帛に発生する応力そのものをも少なくし、布帛の先端部に応力が集中することを防ぎ、発泡ポリウレタンの「割れ」や発泡ポリウレタンとの接着剥離の課題を解決するものである。
【００１６】
本発明に用いる布帛は、布帛を熱プレスで処理する工程が無いので構成繊維の表面が平滑になることが無く、天然繊維、合成繊維のいずれを使用しても投錨効果による接着力が得られる。
投錨効果を高めるには布帛の表面は起毛しているのが好適である。
【００１７】
加硫ゴム底部品の基体となるゴムは、靴底用としてのゴムであり、天然ゴム及び合成ゴムであり、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）及び特殊合成ゴムとして、例えば、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエン・アクリロニトリル・アクリレート系三元共重合体、水素添加アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、ブタジエン・アクリロニトリル・イソプレン系三元共重合体、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００１８】
加硫ゴム底部品の基体となる加硫ゴムは、常法により、加熱・加圧を行なうプレス加硫にて成型される。
【００１９】
本発明で使用する発泡ゴムは、前記加硫ゴム底部品の基体となるゴムと同様なゴムに発泡剤を混合し、ゴムの加熱による加硫時に発泡剤が分解し、発生したガスを気泡とすることによってスポンジにしたものや、ラテックスを泡立てて混入した空気を気泡としてフォームとしたものが、随意用いられる。
【００２０】
加硫ゴム底部品として、布帛を上面層、発泡ゴムを中間層、加硫ゴム底部品の基体となる加硫ゴムを下面層と成す３層が一体的に形成されていることを特徴とする加硫ゴム底部品の成型方法にはいくつかの方法がある。
【００２１】
一つは、発泡ゴムと加硫ゴムとを独自に作成し、布帛、発泡ゴム、加硫ゴムをそれぞれ接着剤で一体化する方法。
【００２２】
又は、接着剤を塗布した布帛に未加硫の発泡ゴムを戴置し、加熱・加硫により発泡と同時に布帛と発泡ゴムとを一体成型させ、その後に加硫ゴムと接着一体化する方法。
【００２３】
又は、接着剤を塗布した布帛に機械発泡させたラテックスを注ぎ、加熱により発泡と同時に布帛と発泡ゴムとを一体成型させ、その後に加硫ゴムと接着一体化する方法。
【００２４】
又は、必要に応じて接着剤を塗布した加硫ゴムに未加硫の発泡ゴム組成物を戴置し、更に接着剤を塗布した布帛を重ね、未加硫の発泡ゴム組成物の加熱・加硫による発泡と同時に布帛、発泡ゴム、加硫ゴムを一体化させる方法。
【００２５】
尚、発泡ゴムの成形は、金型加硫成形、加硫缶加硫成形、常圧熱風加硫成形、常圧マイクロ波加硫成形のいずれでの成形でも良い。
加硫時の発泡ゴムにかかる圧力は密閉空間内の発泡圧、大気圧下での発泡圧、あるいは加熱膨張圧である。
【００２６】
このように、布帛と発泡ゴムとの一体化に置いて、布帛にかかる圧力は、せいぜい発泡ゴムの発泡圧力程度であり、合成繊維を使用しても布帛表面の凹凸が潰れることもなく、接着時の投錨効果が十分発揮される。
【００２７】
次に、課題を解決するに当たり、発泡ゴムの比重及び厚みの影響について種々検討を行った。比重は発泡ゴムの物理的強度又は接着強度に影響を与え、比重が０．３以下になると物理的強度不足により耐久性が損なわれる。又、比重が０．９以上になると発泡圧が低くなりすぎて接着強度が低下し、接着剥離を生じる。故に、本発明における発泡ゴムの比重は０．３〜０．９の間にあり、好ましくは０．４〜０．７である。
【００２８】
発泡ゴムの厚みは、屈曲時の布帛に発生する応力の減少及び緩和に影響し、屈曲寿命を支配する。
発泡ゴムの比重０．４〜０．７の範囲において、厚みが１ｍｍ以下では屈曲寿命の延命効果が乏しく、３ｍｍ以上では、加硫ゴム底部品と中底との隙間が狭くなり、液状ポリウレタンの注入成型に支障を来たすことがある。
故に、本発明における発泡ゴムの厚みは、１〜３ｍｍの間にあり、好ましくは１．５〜２．５ｍｍである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
加硫ゴム底部品（１）の作成。
使用されるゴム配合物。（成分量は全て重量部である。）
【００３０】
（配合例１）
天然ゴム                  ５０
ブタジエンゴム            ２５
スチレン・ブタジエンゴム  ２５
硫黄                        １．７
酸化亜鉛                    ５
ステアリン酸                １
加硫促進剤                  １．５５
ホワイトカーボン          ４５
活性剤                      ３．５
老化防止剤                  １
炭酸カルシウム            １５
プロセスオイル              ５
酸化チタン                  ６        
合計                    １８４．７５
【００３１】
使用される発泡ゴム配合物。（成分量は全て重量部である。）
（配合例２）
天然ゴム                      ５０
スチレン・イソプレン共重合体  ５０
ステアリン酸                    ３
酸化亜鉛                        ５
架橋助剤                        ２
充填剤                        ３０
石油系樹脂                    １０
プロセスオイル                １０
架橋剤                          ２．５
発泡剤                          ８        
合    計                  １７０．５
【００３２】
次ぎに、下記の要領で加硫ゴム底部品（１）を成型した。図１及び図３に基づき説明する。
加硫ゴム底部品（１）の基体となる未加硫ゴム組成物（２）として、配合例１の配合物を混練し、シート状（４ｍｍ厚み）となし、、所定形状に裁断し、成型用金型の下型（２０）に置いた。次ぎに、成型用金型の上型（２１）を閉じて金型温度１６０℃、プレス圧７０ｋｇｆ／ｃｍ２で１０分間加硫させ、加硫ゴム（６）を得た。（図１参照）
【００３３】
次ぎに、発泡ゴム（４）となる未加硫の発泡ゴム組成物層（３）として、配合例２の組成物を混練し、シート状（２ｍｍ厚み）となし、所定形状に裁断し、成型用金型の下型（２０）に置いた。次ぎに、成型用金型の上型（２１）を閉じて金型温度１６０℃、プレス圧７０ｋｇｆ／ｃｍ２で１０分間加硫させ、発泡ゴム（４）を得た。比重は０．５であった。この発泡ゴム（４）を２ｍｍの厚みに漉いた。
【００３４】
次ぎに布帛（５）を準備した。
素材は天然繊維で粗布２７号を用い所定形状に裁断した。
【００３５】
布帛（５）と発泡ゴム（４）、発泡ゴム（４）と加硫ゴム（６）との接着には、それぞれクロロプレン系の接着剤を使用した。接着処方は常法どおりデスモジュールＲＦ（バイエル社製）を５％混合したものを用いて接合させ、加硫ゴム底部品（１）を作成した。（図３参照）
尚、加硫ゴム（６）の接着面はバフ掛けを行なった。
【００３６】
（実施例２）
加硫ゴム底部品（１）の作成。（図１〜図３参照）
使用されるゴム配合物。（成分量は全て重量部である。）
【００３７】
（配合例３）
アクリロニトリル・ブタジエンゴム    ５０
ブタジエンゴム                      １５
スチレン・ブタジエンゴム            ３５
硫黄                                  １．７
酸化亜鉛                              ５
ステアリン酸                          １
加硫促進剤                            ２．３
ホワイトカーボン                    ４５
活性剤                                ３．５
老化防止剤                            ２
プロセスオイル                        ５
酸化チタン                            ６      
合  計                          １７１．５
【００３８】
加硫ゴム底部品（１）の基体となる未加硫ゴム組成物（２）として、配合例３の組成物を混練し、シート状（４ｍｍ厚み）となし、所定形状に裁断し、成型用金型の下型（２０）に置いた。次ぎに、成型用金型の上型（２１）を閉じて金型温度１６０℃、プレス圧７０ｋｇｆ／ｃｍ２で７分間加硫させ、７０〜８０％程度の加硫度の加硫ゴム（６）を得た。（図１参照）
【００３９】
加硫後直ちに成型用金型の上型（２１）を取り、加硫直後の加硫ゴム（６）の上面に、配合例２の組成物を混練し、シート状（１ｍｍ厚み）となし、所定形状に裁断し、加硫ゴム（６）との接着面に接着剤を塗布した未加硫の発泡ゴム組成物層（３）を戴置し、更に所定形状に裁断し、ウレタン系接着剤を塗布した粗布２７号の布帛（３）を重ね、加硫ゴム底部品用成型金型の上型（２１ａ）に取り替えて閉じ、金型温度１６０℃、プレス圧７０ｋｇｆ／ｃｍ２で１０分間加硫させ、２ｍｍ厚みの発泡ゴム（４）を中間層として有する布帛（５）付の加硫ゴム底部品（１）を得た。（図２及び図３参照）
【００４０】
成型用金型の上型（２１）と取り替えた成型用金型の上型（２１ａ）は成型用金型の上型（２１）よりキャビティ容量を大きくしたものである。キャビティ容量の増加量は、発泡ゴム（４）２ｍｍ厚み相当と、布帛（１）厚みを加味したものである。
【００４１】
（実施例３）
ＰＵ靴の成型。
次ぎに、実施例１及び実施例２で成型した加硫ゴム底部品（１）を用いて常法によりＰＵ靴の成型を行った。
前記加硫ゴム底部品（１）それぞれを、型組した靴底成形モールドのベースモールド（２２）の歩行時に地面を蹴るパワーゾーン位置（趾骨から中足骨に係る位置）に布帛（５）側をキャビティ内に臨ませて位置決めし、甲被（７）を被着したラストモールド（２４）を装着し、サイドモールド（２３）を閉じ、キャビティ内に液状ポリウレタンを注入し発泡・硬化させ発泡ポリウレタン（８）と成し、靴底の接地面に、前記注入し発泡・硬化した発泡ポリウレタン（８）と直接接合した加硫ゴム底部品（１）を露出させた靴を製造した。（図４参照）
尚、布帛表面にはウレタン系の接着剤を塗布しておいた。
【００４２】
次ぎに、実施例１及び実施例２で成型した加硫ゴム底部品（１）を用いて製造した発泡ポリウレタン靴の屈曲・剥離試験を行なった。
【００４３】
屈曲・剥離試験は前記製造した発泡ウレタン靴の靴底部を「９０度屈曲試験機」（自社製）で評価した。前記試験機は、テストサンプルとして、靴底から踵部分を切除し、つま先部及び土踏まず部を治具で掴み、つま先部から土踏まず部の中央部付近に設置した丸軸に、靴底の足裏と接する側を当接させ、靴底を９０度に繰り返し屈曲させ亀裂の発生や接着剥離を試験する試験機である。
【００４４】
前記屈曲・剥離試験で、実施例１及び実施例２で成型した加硫ゴム底部品（１）を用いて製造した発泡ポリウレタン靴の靴底は２００，０００回屈曲に耐えた。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、加硫ゴムと発泡ポリウレタンとを組合せた靴底であつて、加硫ゴム底部品として、布帛を上面層、発泡ゴムを中間層、加硫ゴム底部品の基体となる加硫ゴムを下面層と成す３層が一体的に形成されていることを特徴とする加硫ゴム底部品となし、
【００４６】
前記加硫ゴム底部品を型組した靴底成形モールドの所定個所に位置決めした後、このキャビティ内に液状ポリウレタンを注入し発泡硬化させることで、靴底の接地面に、前記注入し発泡したポリウレタンと直接接合した加硫ゴム底部品を露出させるようにした耐屈曲性に優れた靴を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】加硫ゴムの成型状態を示す要部断面図である。
【図２】加硫ゴム成形後、未加硫の発泡ゴム組成物と布帛を重ね加硫ゴム底部品を成型する状態を示す要部断面図である。
【図３】加硫ゴム底部品断面図である。
【図４】靴底の成型状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１  加硫ゴム底部品
２  加硫ゴム底部品の基体となる未加硫ゴム組成物
３  未加硫の発泡ゴム組成物層
４  発泡ゴム
５  布帛
６  加硫ゴム
７  甲被
８  発泡ポリウレタン
２０  成型用金型の下型
２１  成型用金型の上型
２１ａ  成型用金型の上型
２２  ベースモールド
２３  サイドモールド
２４  ラストモールド
【図１】
2004337193.tif 000003
【図２】
2004337193.tif 000004
【図３】
2004337193.tif 000005
【図４】
2004337193.tif 000006