JP2013208199A

JP2013208199A - 靴底および靴底の製造方法

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Publication number: JP2013208199A
Application number: JP2012079356A
Authority: JP
Inventors: Yukiaki Nishimura; 幸晃西村
Original assignee: MODE DAISAN KK
Current assignee: MODE DAISAN KK
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10

Abstract

【課題】複層構造の発泡ポレウレタン樹脂からなる、内部にエアクッションを備えた靴底であって、高い密着性と耐久性および高い衝撃吸収性を備えた歩行安定性に適した靴底を得る手段を提供する。
【解決手段】異なる密度の発泡ポリウレタン樹脂からなる上層部と下層部の２層を備え、少なくとも該２層のうちいずれかの層内に気体、液体、ゲルのいずれかが封入された緩衝部材が配され、該２層の境界面にはポリエチレンの密着層を有してなる靴底。
【選択図】図８

Description

本発明は、靴の履用者が地面から受ける衝撃を緩和し足裏に掛かる負担を少なくすることで、長時間の履用でも疲労感が少なく、かつ耐久性の高い、靴底の構造およびその製造方法に関する。

従来から、靴の履用者の快適性の改善を志向して、地面からの衝撃を和らげ、足裏に掛かる負担を少なくすることで、長時間の履用においても疲労感の少ない靴底が種々に提案されている。たとえば、本件の発明者も、より快適な歩行環境を提供するために、ウエッジソールの靴において、靴底にエアクッション入りの靴を発明している。これは、ポリウレタンゴムからなるウエッジソールの靴底のかかとの内部に、軟質プラスチック製の中空パイプを格子状に組み合わせて一体にした一般にエアソールといわれるエアクッションパーツを、複数段として配設した工夫に関する発明を提案したものである。
このエアクッションパーツは、各段とも、前側が低く、かかと側を高くなるように傾けて配設しており、各段の前後方向の長さを上段から下段になるに連れてその長さを短くし、しかも各かかとのエアクッションをかかと部の傾斜した表底と平行になるように傾斜し、かつそれらの後端を揃えて配設するといったことを特徴としている。（特許文献１参照。）。

これらの工夫により、エアクッションパーツのかかとの上部側が前後に長く、下部側が前後に短いという形状に合致した状態で履いた足の足裏のかかとに掛かる負荷を受けることが可能となるので、かかと全体に掛かる負荷を足裏全体に均等に配分でき、長時間履くことに好適なウエッジソールの靴を提供しうることとなる。衝撃緩和という所期の目的の達成においては、十分な効果を発揮するものであり、同靴底を用いた靴は商業的にも成功を収めている。

もっとも、軽くて衝撃吸収性に富んだ靴底でありながら、さらに耐久性のある靴底を得ることが望まれているものの、それにはさらなる工夫が求められている。たとえば地面に接する部分は堅牢でありながらも、他の部分は柔らかく軽いことで衝撃を吸収しうるものといった特性を付与するなどの工夫である。すなわち複数の機能を両立させるためには、たとえば多層な靴底構造を組みあわせるといったことである。

多層な靴底の例としては、たとえば、熱可塑性樹脂を用いたスラッシュ成形による成形靴については、靴底の全部又は一部の材質と靴本体の材質が異なる多層の成形靴の製造法が開示されている（特許文献２参照。）。しかしながら、ポリ塩化ビニル樹脂を主として用いたものであり、アウトソールの靴底と甲皮からなる通常の靴に関するものではなく、長靴のような一体な靴に好適な方法にすぎないものであった。

また、ポリウレタンフォーム、塩化ビニル樹脂などの材料からなる上部靴底と加硫ゴムからなる下部靴底とをそれぞれ射出成形により一体的に成形した多層靴底を備えた射出成形靴の製造方法として、上段および下段の一対のターンテーブルからなる第１ターンテーブルの一方のターンテーブルに下部靴底用モールドを載置し、第１射出成形機により前記モールドにゴム材料を射出充填して下部靴底を成形したのち、成形された下部靴底のゴム材料を加硫しながら第１ターンテーブルを回転させて下部靴底を第１ターンテーブルの近傍に設けられた第２ターンテーブルに対向させ、第２ターンテーブルの第１ターンテーブル側に下部靴底を移載するとともに回転する第２ターンテーブル上で下部靴底の上面に接着助剤を塗布し、次いで第２ターンテーブルの回転により第１ターンテーブルに近接した下部靴底を第１ターンテーブルの他方のターンテーブルに載置された上部靴底用ボトムモールドに移載して嵌装するとともに胛被を吊り込んだラストモールドおよびサイドモールドを前記ボトムモールドに嵌装して下部靴底の上面と胛被の底面との間に上部靴底成形空隙を形成し、再び第１ターンテーブルを回転して上部靴底用ボトムモールドを第２射出成形機に対向したのち、第２射出成形機によって上部靴底成形空隙に上部靴底成形材料を射出充填して胛被と下部靴底を一体接合する上部靴底を成形して、少なくとも下部靴底および上部靴底からなる多層靴底を有する射出成形靴を製造するようにしたことを特徴とする射出成形靴の製造方法が開示されている（特許文献３参照。）。

たしかに下部靴底を加硫ゴムとすることで耐滑性を付与することができるものの、軽い靴底を得るという意味では、発泡ポリウレタン樹脂で形成した靴底に比べて重くなる分軽量さが損なわれてしまう。また衝撃吸収性において、ゴム底では、発泡ポリウレタン樹脂ほどの緩和性が発揮しがたく、実用上望むほどに十分とはいえないものとなってしまっていた。

軽量化のためには、発泡性のポリウレタン樹脂からなる靴底であることが望ましい。そして、軽量化や弾力性、復元性に由来する高い衝撃吸収性や耐滑性には発泡率の高いポリウレタン樹脂が有用である。他方、対磨耗性の観点からは、発泡率が高いことは有利とはいえない。そこでこれらの衝撃吸収性等と耐磨耗性を両立させる工夫が試行されてきた。

たとえば、発泡ポリウレタン樹脂からなるアウトソールの接地面側の一部に、より高発泡率なミッドソール側のポリウレタン樹脂を露出させることで対滑性を高め、加えて接地面側の形状を滑り止めのクリートを突設させて立体的なラギッドソール状のものとすることで、より対滑性を高めることで、対磨耗性との両立を企図する発明が開示されている（特許文献４参照。）。

また、靴底の接地面の一部（踏付部及びヒール部）を色彩や密度の異なるポリウレタンとし、高密度で硬い靴底と、一部の低密度で柔らかい素材とで、強靱さと防滑性を両立させた軽い靴底を企図した方法として、第１層の下層の発泡ポリウレタン原料を靴底の内部に仕切り壁を設けた型に流し込んで、半硬化状態で上から押圧して、仕切り壁で内部をくり抜き、くり抜いた穴から第１層の下層の上までに上層の発泡ポリウレタンを流し込んで硬化させる方法で得られた、下層の比重を０．７６ｇ／ｃｍ³、上層の比重を０．４８ｇ／ｃｍ³とする靴底が開示されている（特許文献５参照。）。

これらは、上下２層の発泡率が違うポリウレタンを組み合わせて、接地面に２層の両面を露出するように形成させたことにより、靴底の接地面での対滑性の付与と対磨耗性とを両立させることを意図したものである。もっとも、それらの素材は互いに弾性率も異なるので、屈曲等の履用したときの動きへの追従性にも上層と下層とに違いが生ずることとなる。すると、たとえば接地面側の下層（アウトソール側）と、より高発泡率な上層（ミッドソール側）の層との界面は密着しにくいものであって耐久性に悖る要因となり易いものであった。またさらに両層の界面は金型と接する平滑なスキン面となりやすく、そうなると積層させた界面での密着性が低くなるので、経時的に割れやすいものとなり、長期耐久性において十分なものとまではいえなかった。

また、これらの従来の複層のポリウレタン樹脂層は、強度や特性面から平面的に上下方向に積層させる単純な構成がかえって困難であり、互いの層を入り組んだ構造で混在させるような形状にならざるを得なかった。たとえば製造時に一方の層に上下方向に開口穴を開ける作業をしたり、複雑な型抜きで開口穴を成形せしめてから、他の層の部材をその空隙に噛み合うように組み合わせるなどして、容易に分離しないようにする必要があった。すなわち、これらの層間の界面同士での密着性は高くないことを前提に、それらの密着性を高めることで解決する工夫は必ずしも考慮されてこなかった。それゆえ、これらの工夫で志向されていたのは、接地面での対滑性の向上と対磨耗性に焦点を宛てて、設置面表層に二種類の層を露出させるといったものであって、必ずしも衝撃吸収性の向上による歩行姿勢の良好さを保つことや、屈曲による耐久性への配慮としての二層の界面のおける密着性への配慮は、全く十分なものとはいえなかった。

特開２０１０−１４８７９０号公報特開平７−１５６３０３号公報特公平７−６１２８５号公報特許第３８９９１５３号公報特開昭５６−６３３０２号公報

本発明が解決しようとする課題は、まず、軽量で、対磨耗性、対油性に優れ、弾力性、復元性に富み衝撃吸収性に優れるといったポリウレタン樹脂の特性を活かした屈曲性に優れる耐久性の高い複層構造の発泡ポレウレタン樹脂からなる、内部にエアクッションを備えた靴底であって、高い耐久性かつ高い衝撃吸収性を備えた歩行安定性に適した靴底を得る手段を提供することである。

すなわち、従来のポリウレタンを多層に積層させた構造では、密度が異なるものであれば、その弾性率が異なることから、多層なポリウレタン樹脂同士の界面での密着性が低下しやすいものとなる。とりわけ靴を履用したときには歩行によって屈曲する動きを伴うので、複層の樹脂構造だと、上下層での追従性に違いを生じ易くなり、剥離等によって、長期の屈曲負荷に伴う耐久性が低下しやすいものとなりやすい。また、内部にエアクッションのような緩衝材を埋め込んだものであると、衝撃吸収性は高まるが、エアクッションの周囲の密着性が失われ易くなるので、屈曲性を低下させやすくなる。

また、射出成型で多層な積層させた靴底を得ようとするとき、一般には、１層ずつ順次成型させていく手順となる。すると、各層の界面がスキン層などの平滑面になってしまうなど、そもそも密着性に劣る構造となりやすいので、平面板状の各層を単に積層したようなものであると、層間の密着力が弱く、容易に剥離しやすい問題があった。他方で、複雑な立体形状で互いの層を複雑に絡めるような構造とすると、金型製造のコストや射出成型の手順が複雑になるので、上層と下層を単純に積層するといった構造を取りにくいものであった。

もっとも、衝撃吸収性と耐久性を両立させるべく複数の層を積層させるときに、その内部に衝撃緩衝性の高い中空部材のエアクッションなどを組み入れようとすると、複雑に絡み合う多層構造では、中空部材を差し入れることが困難となる。下層もしくは上層のいずれか一方に中空部材を差し入れるとなれば、上層と下層とが互いに複雑に絡み合う立体的な構造はとれず、互いの層の界面は平面的なものとならざるを得ない。そこで、内部にクッション材を備えた単純な平面的な多段階の射出成型により形成される靴底であっても、層界面が動的な靴底の屈曲動作によって容易に密着性を失わない靴底を得る手段が求められていた。

上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の手段では、異なる密度の発泡ポリウレタン樹脂からなる上層部と下層部の２層を備え、少なくとも該２層のうちいずれかの層内に気体、液体、ゲルのいずれかが封入された緩衝部材が配され、該２層の境界面にはポリエチレンの密着層を有してなる靴底である。

請求項２の手段では、上層部が下層部よりも密度が低く軟らかい発泡ポリウレタン樹脂であり、下層部に気体が封入された中空パイプ構造の緩衝部材を配されたことを特徴とする、請求項１記載の靴底である。

請求項３の手段では上層部の発泡ポリウレタン樹脂の密度が０．２５〜０．４０ｇ／ｃｍ³、下層部の発泡ポリウレタン樹脂の密度が０．４５〜０．６０ｇ／ｃｍ³であることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の靴底である。

請求項４の手段では、下層用の型枠内の内部に緩衝部材を配してから、該型枠内の内部に硬化反応前のポリウレタン樹脂材料を流し込み、該ポリウレタン樹脂材料を自己反応熱および加熱により硬化させて上表面が硬化した状態の発泡ポリウレタン樹脂層を得た後、下層の発泡ポリウレタン樹脂層の上面側にポリエチレンフィルムを載置し、下層用型枠の上に上層用型枠を配し、硬化反応前のポリウレタン樹脂材料を該上層用型枠内に流し込み、自己反応熱および加熱により硬化させることで上層の発泡ポリウレタン樹脂層を下層側の発泡ポリウレタン層と一体に得ることで、下層部内に緩衝部材を配してなる上下二層の発泡ウレタン樹脂層からなる靴底の製造方法である。

この手段により、下層部と上層部との間の密着性を高めるため、下層部を得た型枠が温かいうちにポリエチレンフィルムを載せてから時間をおかずに上層部の金型をセットして射出成形することで上層部と下層部とがポリエチレンフィルムを介して密着する靴底を得ることができる。

請求項５の手段では、底面部と下層用側壁面部と上面部からなる下層用の型枠内の内部に上面部から吊り下げ支持した緩衝部材を配してから、下層用の硬化反応前のポリウレタン樹脂材料を流し込み、該ポリウレタン樹脂材料を自己反応熱および加熱により硬化させて上表面が硬化した状態で下層型枠の上面部を外し、下層の発泡ポリウレタン樹脂層を得た後、下層の発泡ポリウレタン樹脂層の上面側にポリエチレンフィルムを載置し、下層側壁面部の下層用型枠の上に、上層用側壁面部と最上面部からなる上層用型枠を配し、上層用のより発泡性の高い硬化反応前のポリウレタン樹脂材料を該上層用型枠内に流し込み、自己反応熱および加熱により硬化させることで上層の発泡ポリウレタン樹脂層を下層側の発泡ポリウレタン層と一体に得ることで、下層部内に緩衝部材を配してなる上下二層の発泡ウレタン樹脂層からなる靴底の製造方法である。

本発明の手段の靴底では、上層、下層のいずれか一方にクッション性のある緩衝部材が内包されたポリウレタン樹脂であるため、軽量かつ衝撃吸収性に優れるほか、上層と下層とで発泡性が異なる材質を組み合わせることができるので、衝撃吸収特性に優れた靴でありながら、歩行による耐久性にも配慮した、軽量な靴を提供することができる。そして、薄いポリエチレンが上層と下層を密着させるので、特性の異なる２層が容易に剥離することなく、屈曲する使用に耐えるものとなる。

また、上層部を緩衝性の高い柔らかいポリウレタン樹脂として、より発泡度が高く密度の低いポリウレタン樹脂を選択し、下層部は耐久性に優れる密度の高いとしつつ、内部に中空パイプ構造等の緩衝部材を入れたものとすることで、歩行時の衝撃吸収力を高めつつも耐久性のよい軽量な靴を提供することができる。

そして、請求項４や５の手段によると、上層部と下層部の発泡ポリウレタン樹脂の間にポリエチレンフィルムを挟み込んで射出成形されることになるので、射出成形時の温度でポリエチレンフィルムが軟化して、上層部と下層部により密着するため、綿密な密着層となる。すると、発泡成形後に、上層部と下層部の発泡ポリウレタン樹脂が剥離しにくく、密着性が高く屈曲性への追従性の高い靴底を簡易に提供することができる。

本発明の靴底の外観を示す斜視図である。本発明の靴底を上層部と下層部を分離して示した図である。本発明の靴底の内部に入っているエアクッションの緩衝部材を示す図である。本発明の靴底の下層部の金型と投入前のエアクッションが吊り下げ支持された様子を示す図である。本発明の靴底の下層部側の金型が組合わさった状態を示す図である。本発明の靴底の下層部が硬化後に下層部金型上面部を外した様子を示す図である。（ａ）は本発明の靴底の下層部にポリエチレンフィルムを載置する様子を示す図であり、（ｂ）はポリエチレンフィルムを載せた状態を示す図である。（ａ）は本発明の靴底の上層部の金型が下層部側の金型と組合わさった図であり、（ｂ）は射出成形により得られた下層部と上層部一体となった靴底の図である。

本発明を実施するための形態について、適宜図面１〜８を参照しつつ以下に説明する。
まず、本発明の靴底の上層部と下層部に用いられるポリウレタン樹脂（ＰＵＲ）は、分子内にウレタン結合−ＯＣＯＮＨ−をもつ高分子化合物である。一般にジイソシアナートとグリコールとから付加重合といった、ポリイソシアナートとポリオール類の重付加反応によって合成される高分子体である。

加熱することで軟化流動状態で射出成形等により金型の形状に沿って投入され、発泡硬化後は高温のままでも変形せず取り出すことができ、短時間で所定の形状の軽量な発泡ポリウレタン（ポリウレタンフォーム）の靴底を得ることができるものである。発泡ポリウレタン樹脂は、軽く、耐磨耗性、耐油性に優れ、弾力性や復元性に富むなど、靴底に適した特性を有しており、かつポリウレタン材料の成分や発泡度の調整などによって容易にその特性をさらに詳細に振りわけることができる。

具体的には、金型に流す原材料を投入時に混合して型内で発泡させるワンショット法と、プレポリマー法（ジオールとジイソシアネートから，まずプレポリマーをつくり，ついで架橋発泡させる方法）が知られているところ、本発明にはいずれの方法も適宜適用することができる。
さらに、射出成形法（injection molding）のなかでも、とりわけ反応射出成形法（ＲＩＭ，reaction injection molding）によれば、金属製の金型内に、反応硬化前のポリウレタン材料を、比較的に低圧な圧力下で混合注入することで効率よく発泡ポリウレタン樹脂の靴底を製造することができる。溶融樹脂を射出成形する方法とは異り、特殊なミキシングヘッドを用いて２種のモノマーを金型内に混合射出し、重合反応を起こさせると同時に発泡させて、発泡成形品を得ることができるので、射出圧も低くでき、簡易な金型であるアルミ材料が選択可能となることから、金型の費用低減もできる。

ポリウレタン樹脂は、その硬化反応中に発生する炭酸ガスの量や反応速度などにより、発泡度合いを調整することも容易である。たとえば、ポリイソシアネートと水の反応により、ユリア結合を生成しながら発生する炭酸ガスにより発泡体を作るので、水の量などの調整によって発泡度、および成形後の発泡ポリウレタン樹脂の密度の調整は容易である。そして、トリイソシアネート(たとえばトリフェニルメタントリイソシアネート)を少量加えることで、熱硬化性の材料とすることができる。

もちろん必要に応じて、フロン類（ＣＦＣ、ＨＣＦＣ）、ＨＦＣ、炭化水素（ペンタン類）といった発泡剤や発泡均一化剤を適宜追加して、所望する密度を容易に得る工夫をすることができる。
また、体重を支える靴底であるから、たとえば独立気泡率が９０％程度かそれ以上の発泡性のポリエチレンフォームとして体重を支承する圧縮強さを持ちながらも、発泡度合いや均一性を調整しつつ、所定の弾力や柔らかさや弾力が得られるように密度等を調整する。

なお、上層側の発泡ポリウレタン樹脂は柔らかく、かつ衝撃吸収性の高いものが、履用者の履き心地の感触を好適に保つうえで望ましい。そこで、基本的に女性の一般的な荷重を想定した場合、成形後の発泡状態での密度は、０．２５〜０．４０ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．３６〜０．３８ｇ／ｃｍ³程度である。

下層側の発泡ウレタン樹脂は、上層側と比べると、硬いものが適している。路面と設置するので耐久性、耐磨耗性に優れたものが望ましいこととなる。そこで、成形後の発泡状態での密度は、０．４５〜０．６０ｇ／ｃｍ³程度、好ましくは０．５２〜０．５５ｇ／ｃｍ³程度である。一般的なウェッジソールの靴底に適するような硬さである。

さて、図１に本願の靴底１の外観を俯瞰して示す。図１の靴は船底型のウェッジソールと呼ばれる婦人靴の靴底であり、内部に芯材としてのシャンクを有さずして靴底全体の形状で荷重を支えるタイプの靴底である。下層部２の発泡ポリウレタン樹脂８の上平面には、上層部３の発泡ポリウレタン樹脂９が密着形成されており、上層部３の厚みは８〜１１６ｍｍ程度である。たとえば上層部３は、ヒールの高い靴底で踵側が高く爪先側が低く、Ｓ文字的に緩く湾曲しているときでも、指の付け根ぐらいから踵までは１０ｍｍ厚でほぼ均等な厚みで荷重を受けるものとし、さらに指先から爪先の先端に向かって５ｍｍ厚へと徐々に薄くすることで、先端をすらっとみせることにしてもよい。靴底１の側面には上層部３と下層部２の境界面４が曲線として表れている。この境界面４には、上層部３と下層部２とを密着させるべく非常に薄いポリエチレンの密着層５が形成されている。

なお、下層部１の爪先側、あるいは、踵部の内部には、緩衝材７として、内部に空気や不活性な気体、液体、ゲルなどを封入した軟質プラスチックからなる偏平な中空パイプを平板状にした緩衝部材７が配されている（図３〜図５参照。）。これにより、大きな衝撃が緩和吸収され、頭部へ直接伝わる衝撃が軽減される。重さを軽量化するうえでは、空気等を封入したパイプ状の素材を板状に組み合わせたような形状のものが好適である。

さて、この靴底１は、たとえば、以下に示すような射出成形により形成せしめることができる。射出成形の金型は、鋳鉄に限らず、その材質にアルミモールドを用いるものとすると、金型温度の調整が容易であり、軽量化して流れ作業時の作業員の負担を軽減することができる。反応射出成形であれば、投入圧力も低めでいいので、より簡易な金型が選択できることから、材質選択の幅を拡げて柔軟なコントロールに適している。たとえばアルミモールドを用いるほうが、鉄に比べて、発泡硬化後の表面の仕上がりが美しくなめらかであり、得られた靴底の後処理の手間が少なく高級な婦人靴にも適している。

（製造方法について）
本発明の靴底１を得るための手順を図４〜図８を用いて以下に説明する。まず、下層部２の発泡ポリウレタン樹脂８を得るための下層部金型１０について説明する。図４に示す下層部金型１０は、アルミ材の鋳造品であり、たとえば下層部金型底面部１１と下層部金型側面部１２と下層部金型上面部１３からなる。下層部金型底面部１１と下層部金型側面部１２は一体であってもよい。下層部金型１０の内部には下層部２の靴底形状、たとえばウェッジソールの靴が片方、靴底の形状から側面の風合いが刻まれた壁面のものが用意される。
下層部２の発泡ウレタン樹脂８を得るべく、硬化反応前のポリウレタン樹脂材料１４を調整して、８０〜９０℃前後の状態で下層部金型１０の中の空洞へと注入口から一気に押し出し投入する。ポリウレタン樹脂材料１４の投入には、たとえば低圧ＲＩＭ注入機を用いる。

その際、予め投入前の空間に中空パイプ状の緩衝部材７を内部に適切な位置に配置しておくものとする。たとえば、中空パイプの一部に２箇所程度支持棒をつけて、下層部金型上面部１３から下方に向けて中空パイプを型枠内部に宙に浮かせた状態で吊り下げ保持しておき、射出されたポリウレタン樹脂材料に包まれるようにすることで、下層部２の発泡ポリウレタン樹脂８内に内包させるようにする。ポリウレタン樹脂材料１４の投入後、たとえば１５〜２０分間、８０〜９０℃で金型を保持して、発泡硬化反応を進行させていき下層部２の靴底部分を硬化させる。これにより、図５に示すように所定の均一な発泡状態の下層部２の発泡ポリウレタン樹脂８を得る。

硬化後は、５０〜６０℃の温度を有した状態であっても硬化形状に変化はないので、図６に示すように下層部金型のうち下層部金型上面部１３の部分を外して、下層部２の発泡ポリウレタン樹脂８の表面を露出させる。直ちに図７に示すようにその露出面上にポリエチレンフィルム６を載置し、引き続き上層部の発泡ポリウレタン樹脂９を射出成形する作業に間断なく移行する。ポリエチレンフィルム６を載せ置くのは、表面温度を低下させないために５秒以内で作業することが望ましい。

ポリエチレンフィルム６の性状については、別途詳述するが、たとえば横９ｃｍ×縦２６ｃｍのサイズの膜厚５０μｍのＬＤＰＥフィルムを下層部金型上面部１３を外して３秒程度で下層部２の表面が硬化した状態の発泡ポリウレタン樹脂８の上に載置する。

ポリエチレンフィルム６を載置した後、図８に示すように速やかに上層部金型１５をその直上にセットする。すなわち、下層部金型側面部１２の上方に、上層部金型側面部１６を配し、その上方から上層部金型最上面部１７を配するようにして、上層部用の成分に調整した硬化前の８０〜９０℃前後のポリウレタン樹脂材料１８を上層部金型１５の内部空隙へと投入し、５分程度の間硬化反応を進行させる。その後、上層部金型１０及び下層部金型１０を外して、硬化された状態の上層３と下層部２が一体に密着した靴底１を得る。

なお、上層部金型１５は、上層部金型側面部１６と上層部金型最上面部１７が予め一体となっていてもよい。一体とするか分離できるかは、射出成型後の硬化したポリウレタン樹脂９を取り出し容易とするかどうかの違いに過ぎず本発明においては、適宜選択しうるものである。

なお、成形前の金型の内面周辺には、金型と発泡ポリウレタン樹脂との剥離性を良好なものとし、ポリウレタン樹脂表面の硬化や発泡セルを内部と同様に良好な状態に保つべく、ポリウレタン材料を射出する前に金型にシリコーンオイル等の離型剤を適宜付与しておいてもよい。塗布はスプレー等で均一に行なうとよい。

成形で得られた硬化した靴底１は、型枠から取出した後、自然に徐冷して、適宜その表面を脱脂洗浄し、その後、種々のアッパーや中敷と組み合わせて靴に仕上げて履用される。

（ポリエチレンフィルムについて）
靴底の上層と下層間のポリウレタン樹脂を密着させるためのポリエチレンの密着層は、射出成形時に１０〜１００μｍの膜厚のポリエチレン樹脂フィルムを挟み込むことで形成せしめることができる。たとえば膜厚５０μｍのポリエチレン樹脂フィルムを予め、層間の靴型にみあった形状（たとえば横９ｃｍ×縦２６ｃｍ。）に裁断しておき、これを下層の射出成形直後に載せ置き、引き続き上層側の型枠内にポリウレタン樹脂を流しこんで成形することで形成される。

ポリエチレン樹脂フィルムはたとえば低融点の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とする。射出成形の際の温度、たとえば８５℃程度でポリエチレンフィルム表面が軟化し流動性を持つこととなる。すると、ポリウレタン樹脂層の界面とポリエチレンフィルムが密着し、さらに発泡ポリウレタン樹脂の界面の空隙等に軟化したポリエチレン樹脂が入り込むようにして物理的に絡み合うこととなる。成型後に冷却されたとき、ポリエチレンが上層と下層との密着性を高めることに資するものとなる。

ポリエチレンフィルムは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）や直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）でもよいが、軟化温度が８５℃近辺と低いことから好ましくは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）が望ましい。なおポリエチレンフィルムは、一般的なインフレーションフィルム加工法、Ｔダイ法（フラットフィルム加工法）、ラミネート法などによって製造することが可能である。

本発明では、ポリエチレンフィルムは、射出成形用の型枠上に瞬時に載置することによって所定の位置にセットすることが可能である。そこで、下層部２を成形後すぐにフィルムを載置して上層部３の成形に移行するような、連続的な途切れることない射出成形作業が実施可能である。

たとえば、十分な密着性を得るには、下層部２の発泡硬化直後、まだ金型が十分に暖かいうちに、下層側型枠の上面枠を外して１０秒（好ましくは３秒程度）程度で、上層用のポリウレタン樹脂を型枠へと投入していくことが好ましい。この点、ポリエチレンフィルムであれば載置するだけなので、タイムラグなく上層の射出成形作業へと進めることができる。

他方、たとえば、接着剤等を手で塗布するとなれば、塗布面への均一性が得られがたく、密着性に部分的にバラツキが生ずることが考えられる。また、スプレーで塗布するなどするとすれば、溶剤の気化熱等で表面温度が低下しやすくなることから、射出成形時の軟化等に支障が出るので、短時間で塗布できるとはいえ、密着性を得るのに必ずしも好適とはいいがたいものとなる。

（屈曲試験）
まず、本発明の実施により得られた、上層下層の二層からなる発泡ポリウレタン樹脂からなる靴底を屈曲試験に用いた。下層側の踵部の内部に中空の緩衝部材を配し、上層と下層の成形密度は、上層が０．３７ｇ／ｃｍ³、下層が０．５３ｇ／ｃｍ³、射出成形の際に使用したポリエチレンフィルムは、膜厚５０μｍであった。

屈曲試験はＡＳＴＭＤ１０５２法に基づく（ロス式）１０万回の屈曲試験を実施した。
この試験において、靴底を屈曲させることは、歩行時の姿勢変化に伴う靴の屈曲動作を想定したものである。屈曲試験回数は、およそ３万回で、ほぼ１シーズンにわたって靴を履用した場合の歩数に相当するものである。１０万回の屈曲試験とは、３シーズンにわたるものといえる。

本発明品の実施品では、１０万回の負荷付与後も、本発明の靴底には、ひび割れ、２層の境界面での剥離等の外形的なひび割れ等の異常は認められなかった。なお、上記確認は、一般財団法人日本繊維製品品質技術センターによる検査報告書に基づいている。

他方、従来の下層側の密度の発泡ポリウレタン材料を用いて一層の材料のみで成形された靴底を用いた場合には、その耐久性はせいぜい３万回程度が目安とされており、５万回を超えると、ひび割れが生ずるなど、外形的に視認できる異常が観察されるものとなった。

これらの結果から、路面との接触面および靴底全体の耐久性を考慮して硬めの単一層の発泡ポリウレタン樹脂層からなる靴底を選択しつつ、内部に中空の緩衝部材を配することで衝撃吸収効果が得ようとすることは、必ずしも適切ではなく、単一層では、かえってひび割れが生じて耐久性に難が出ることが明確になった。
他方、本願発明の実施品では、そうした懸念事項は問題とならず、履用による屈曲に耐える密着性と耐久性を備えていることがわかった。

（衝撃吸収性と歩行のしやすさの確認）
その他、履用者に平地および階段、砂利道を順次歩行させて、違和感の有無等を確認した。本発明の靴底を用いたウェッジソールの婦人靴では、平地、階段、砂利道等での歩行に支障はなく、違和感は認められなかった。また、上層部３のクッション性と緩衝部材７のエアクッションを有するものでは、これらの構造を欠いた通常の靴底の靴に比べて、長時間履用した場合の疲労度が低減し、履き心地の快適度が向上した。

さらに、歩行時に足裏の湾曲に追従するように屈曲できるので、硬い平板的な歩行感はなく、歩きにくいといったこともなかった。また、歩行試験中に、ハイヒールで典型的にみられるような、踵から頭部へと硬い衝撃が直接伝わる現象はみとめられなかった。これらの歩行試験後、靴底を観察しても屈曲により上層部３と下層部２が剥離しているといったこともなかった。

また、１〜２ｃｍ大の小石を１つ踏みつけた場合の姿勢の乱れについて確認した。本発明の靴底を用いた靴では、踏みつけた小石によって足が左右に一気にこじられるように意図せぬ方向へと傾くことはなく、荷重をかけると同時に小石の存在が足裏に伝わりながらじわっと吸収するように受けとめるので、十分に姿勢を制御する余裕が保持でき、砂利道での歩行においても、格段に支障はなかった。

１靴底
２下層部
３上層部
４境界面
５密着層
６ポリエチレンフィルム
７緩衝部材
８発泡ポリウレタン樹脂
９発泡ポリウレタン樹脂
１０下層部金型
１１下層部金型底面部
１２下層部金型側面部
１３下層部金型上面部
１４ポリウレタン樹脂材料
１５上層部金型
１６上層部金型側面部
１７上層部金型最上面分
１８ポリウレタン樹脂材料

Claims

異なる密度の発泡ポリウレタン樹脂からなる上層部と下層部の２層を備え、少なくとも該２層のうちいずれかの層内に気体、液体、ゲルのいずれかが封入された緩衝部材が配され、該２層の境界面にはポリエチレンの密着層を有してなる靴底。
上層部が下層部よりも密度が低く軟らかい発泡ポリウレタン樹脂であり、下層部に気体が封入された中空パイプ構造の緩衝部材を配されたことを特徴とする、請求項１記載の靴底。
上層部の発泡ポリウレタン樹脂の密度が０．２５〜０．４０ｇ／ｃｍ³、下層部の発泡ポリウレタン樹脂の密度が０．４５〜０．６０ｇ／ｃｍ³であることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の靴底。
下層用の型枠内の内部に緩衝部材を配してから、該型枠内の内部に硬化反応前のポリウレタン樹脂材料を流し込み、該ポリウレタン樹脂材料を自己反応熱および加熱により硬化させて上表面が硬化した状態の発泡ポリウレタン樹脂層を得た後、下層の発泡ポリウレタン樹脂層の上面側にポリエチレンフィルムを載置し、下層用型枠の上に上層用型枠を配し、硬化反応前のポリウレタン樹脂材料を該上層用型枠内に流し込み、自己反応熱および加熱により硬化させることで上層の発泡ポリウレタン樹脂層を下層側の発泡ポリウレタン層と一体に得ることで、下層部内に緩衝部材を配してなる上下二層の発泡ウレタン樹脂層からなる靴底の製造方法。
底面部と下層用側壁面部と上面部からなる下層用の型枠内の内部に上面部から吊り下げ支持した緩衝部材を配してから、下層用の硬化反応前のポリウレタン樹脂材料を流し込み、該ポリウレタン樹脂材料を自己反応熱および加熱により硬化させて上表面が硬化した状態で下層型枠の上面部を外し、下層の発泡ポリウレタン樹脂層を得た後、下層の発泡ポリウレタン樹脂層の上面側にポリエチレンフィルムを載置し、下層側壁面部の下層用型枠の上に、上層用側壁面部と最上面部からなる上層用型枠を配し、上層用のより発泡性の高い硬化反応前のポリウレタン樹脂材料を該上層用型枠内に流し込み、自己反応熱および加熱により硬化させることで上層の発泡ポリウレタン樹脂層を下層側の発泡ポリウレタン層と一体に得ることで、下層部内に緩衝部材を配してなる上下二層の発泡ウレタン樹脂層からなる靴底の製造方法。