JP2002361749A

JP2002361749A - 通気性防水ゴム成形体

Info

Publication number: JP2002361749A
Application number: JP2001172692A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ishikawa; 齊石川; Kiyoshi Yamazaki; 潔山▼崎▲; Hirohiko Washiya; 洋彦鷲屋; Nagahiro Kono; 長廣河野
Original assignee: KOUYAKU KK; NISSHIN KAKO KK
Current assignee: KOUYAKU KK; NISSHIN KAKO KK
Priority date: 2001-06-07
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2002-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】成形体の形状や厚みに拘わらず充分に通気性
および防水性を発揮し、しかも実用性の高い強度を有す
る成形体とし、このような特性の成形体を確実に効率よ
く製造できるようにすることである。また、摩耗しやす
い靴底に耐久性のある通気性および防水性をもたせるこ
とである。【解決手段】粒度分布０．５〜１．８ｍｍの加硫ゴム
の粉砕粒１００重量部に対して液状ゴムを５〜１５重量
部を配合した組成物からなり、この組成物は前記粉砕粒
１同士の間隙からなる連通気孔３を三次元網目状に形成
した圧縮成形体であり、この成形体に撥水剤を含浸させ
て前記連通気孔３の内側に撥水性皮膜４を設けた通気性
防水ゴム成形体とする。上記の通気性防水ゴム成形体で
靴底の一部または全体を形成し、この通気性防水ゴム成
形体を介して靴の外側と内側を通気可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、通気性防水ゴム
成形体、これを用いて形成された靴および通気性防水ゴ
ム成形体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スポーツ用衣料などにおいて、
衣服内側から汗などの水蒸気を放散させて湿度を下げ、
かつ衣服の外側から雨露などが染み込まないようにする
通気性防水加工がなされており、例えば基布に多孔性の
合成樹脂フィルム（ポーラスフィルム）を重ねて一体化
した衣料用生地が知られている。

【０００３】このような合成樹脂フィルムの例として、
ポリテトラフルオロエチレン樹脂フィルムを延伸したも
のは、孔径１μｍ以下の微細な気孔を有し、いわゆるミ
クロポーラスなフィルムとなるが、このフィルムは、通
気性を有すると共に防水性（耐水圧性）にも優れた物性
を示すものである。

【０００４】また、足の甲を覆う形態の靴は、靴内が汗
で蒸れやすいので、これを防止するために、靴底の要所
に靴の外側から内側へ空気を導入するための通気路およ
び強制通気のための逆止弁を設けたものが特開平６−１
０９０９７号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のミクロポーラスなフィルムからなる通気性防水フィル
ムは、それ自体では成形できる強度がない素材であるた
め、通常、布とのラミネートまたは他の強度のある素材
との複合体として利用され、単独では立体的な形態に成
形困難なものである。

【０００６】また、通気性防水フィルムは、剥がれた
り、擦り減って破れたりしやすいために、摺動摩擦のあ
る状態で使用するもの、例えば靴底に張り付けて使用す
ることは、耐摩耗性の点で実用的な態様ではないと考え
られていた。

【０００７】また、靴底の要所に通気路および逆止弁等
を要する通気機構は、靴の構造の複雑化およびそれによ
る製造工程の煩雑化を招くので好ましくない。

【０００８】そこで、この発明の課題は、上記した問題
点を解決して、立体的または平面的な素材の形状や厚み
に拘わらず、日常生活で使用された場合に充分に通気性
および防水性を発揮し、しかも実用的な所用強度を有す
る通気性防水ゴム成形体とすることであり、または、こ
のような特性を確実に有する通気性防水ゴム成形体を効
率よく製造することである。

【０００９】また、本願の靴に係る発明の課題は、上記
した問題点を解決して、摩耗しやすい靴底に耐久性のあ
る通気性および防水性をもたせるようにし、しかも構造
が簡単であり製造の簡単な靴を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本願の通気性防水ゴム成形体に係る発明において
は、加硫ゴムの粉砕粒１００重量部に対して液状ゴム５
〜１５重量部を配合した組成物からなり、この組成物は
前記粉砕粒同士の間隙からなる連通気孔が三次元網目状
に形成されるように圧縮成形されたものであり、この成
形体に撥水剤を含浸させて前記連通気孔の内側に撥水性
皮膜を設けてなる通気性防水ゴム成形体としたのであ
る。

【００１１】上記したように構成されるこの発明の通気
性防水ゴム成形体は、図１に示すように、所定量の加硫
ゴムの粉砕粒同士が一部分において液状ゴムを結合剤
（バインダー）として焼結体のように結合した多孔質体
であり、加硫ゴムの粉砕粒同士が部分的に離れている隙
間（間隙）が連続して連通気孔が三次元網目状に形成さ
れ、この連通気孔の多くは成形体の一面から他面に通じ
ている。

【００１２】そして、このような成形体に撥水剤を含浸
させて連通気孔の内側に撥水性皮膜を設けると、通常、
図２に通気孔を細管として模式的に示すように、毛細管
現象によって水が細管中に浸入すべきところ（図２
ｂ）、水が細管内から排除される（図２ａ）。

【００１３】この機構を詳細に説明すると、図２に示す
細管が、半径ａの円管で接触角がθであれば、液面が曲
率半径ａ／cosθの球面でほぼ近似できるとき、表面張
力の大きさをγとすれば、圧力差は２γcosθ／aとなる
から、液面の上昇または下降の長さｈは、重力加速度を
ｇとし、液体の密度をρとすると、以下の数式で表され
る。ｈ＝２γcosθ／ρｇａこの数式からも明らかなように、水と円管内壁との接触
角が鋭角のときは、ｈ＞０となって液面は上昇し、接触
角が鈍角のとき、すなわち撥水剤が含浸された通気孔の
内側面では接触角が鈍角となり、ｈ＜０となって液面は
下降するので、上記の数式に従って防水性が発揮される
のである。

【００１４】また、上記の課題を解決するために、本願
の靴に係る発明においては、上記した構成の通気性防水
ゴム成形体で靴底の一部または全体を形成し、この通気
性防水ゴム成形体を介して靴の外側と内側を通気可能と
したのである。

【００１５】上記したように構成されるこの発明の靴
は、靴底から靴の内部が通気性防水ゴム成形体の通気孔
で通じているので、所要の通気性が確保され、靴の内部
が汗で蒸れないものになる。また、撥水剤が含浸された
通気孔から水滴が進入しないので、靴底から水が浸入す
ることはなく、降雨時などに必要な防水性のある靴底を
有するものとなる。

【００１６】また、上記の課題を解決するために、本願
の通気性防水ゴム成形体の製造方法に係る発明において
は、粒度分布０．５〜１．８ｍｍの加硫ゴム粉砕粒１０
０重量部と液状ゴム５〜１５重量部との混合物を金型内
に充填し、圧縮比（１／２．３５）〜（１／２．１８）
で加圧すると共に加熱して成形し、次いでこの成形体に
撥水剤を含浸させて前記連通気孔の内側に撥水性皮膜を
形成する通気性防水ゴム成形体の製造方法としたのであ
る。

【００１７】上記した工程からなる製造方法によると、
所定の粒度分布の加硫ゴム粉砕粒と液状ゴムが均質に混
じり合って金型内のキャビティーに充填され、防水性と
通気性が適当なバランスとなる。また、このようにする
と、粉砕粒同士の間隙からなる連通気孔が成形体の一面
から他面にかけて確実に通じる三次元網目構造に形成さ
れた圧縮成形体を製造できる。

【００１８】そして、この成形体に撥水剤を含浸させる
と、連通気孔の内側の全体または表面から気孔の深い部
分まで撥水性皮膜が形成され、防水性を確実に発揮させ
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】この発明に用いる加硫ゴムの粉砕
粒は、特にゴムの種類を限定したものではなく、加硫す
なわち架橋された弾性ゴムであればよい。低価格な再利
用性資源として入手可能であるため好ましい材料として
は、自動車等のタイヤのケーシングを形成しているゴ
ム、いわゆる使用済み廃タイヤのゴムであり、これに用
いられている具体的な代表的なゴムの種類としては、天
然ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、
ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどが挙げ
られる。なお、通気性防水ゴムを使用する目的や用途に
合わせて、耐油性の必要な場合にはアクリロニトリル−
ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、耐候性の必要な場合にはエ
チレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などを使
用することが好ましい。

【００２０】このような加硫ゴムの粉砕粒は、成形およ
び加硫されたゴム製品を機械的に粉砕して得られる粒で
あり、その粒度分布は、０．５〜１．８ｍｍのものを採
用すると、通気性および防水性に優れたものが確実に得
られることが判明している。

【００２１】この発明に用いる液状ゴムは、上記した架
橋ゴムを採用した場合に、その粒子を結合する機能を有
するものであり、末端にイソシアネート基（−ＮＣＯ）
を有する液状ポリブタジエン、同様に末端にイソシアネ
ート基（−ＮＣＯ）を有するウレタンプレポリマーなど
は、廃タイヤ由来の加硫ゴムの粉砕粒をよく結合するの
で好ましいものである。

【００２２】このような液状ゴムは、加硫ゴムの粉砕粒
１００重量部に対して、５〜１５重量部を配合する。な
ぜなら、上記所定範囲未満の配合量では、連通孔の大き
さが大きくなりすぎて、防水性能が所期した程度より劣
るからであり、上記所定範囲を超えて多量に配合する
と、連通孔の大きさが小さくなりすぎて、通気抵抗が所
期した程度より低くなるからである。

【００２３】そして、加硫ゴム粉砕粒１００重量部と液
状ゴム５〜１５重量部との混合物を金型内にキャビティ
ー容積の９１〜９８％の割合で充填し、容積を１／２．
４に圧縮すると共に加熱して成形する。すなわち、上記
混合物を金型内に充填し、圧縮比（１／２．３５）〜
（１／２．１８）で加圧すると共に加熱して成形するの
である。

【００２４】圧縮条件が、上記所定範囲未満の容積比で
は、連通孔の大きさが大きくなりすぎて、防水性能が所
期した程度より劣る。また、上記所定範囲を超える容積
比では、連通孔の大きさが小さくなりすぎて、通気抵抗
が所期した程度より低くなる。

【００２５】このようにして得られる圧縮成形体に含浸
する撥水剤は、特にその種類を限定して使用するもので
なく、例えば液状のシリコーン樹脂（シリコーンオイル
を含有するものでもよい。）または液状のフッ素樹脂
（フッ素オイルを含有するものでもよい。）を使用する
ことができる。これらの液状樹脂は、トルエン、キシレ
ン、ｎ−ヘキサンなどの有機溶媒に樹脂を希釈したもの
であり、例えば１０重量％程度の樹脂濃度のディスパー
ジョン（分散液）または溶液を用いて好ましい結果を得
ている。また、上記撥水剤に用いる液状の樹脂は、ゴム
に対する接着性を有する官能基をもつ樹脂であることが
好ましく、市販品としてシリコーン系コーティング剤
（東芝シリコーン社製：ＨＳ−３、ＨＳ−４）などを使
用することもできる。

【００２６】撥水剤による処理は、圧縮成形体を浸漬す
るか、好ましくは減圧状態で浸漬、もしくは噴霧などの
周知の塗布法を応用して連通気孔を有するゴムの圧縮成
形体にしみ込ませる。通常、ゴムの圧縮成形体の空間率
の１／１０体積量の１０％樹脂濃度液を染み込ませれば
十分であることを目安にし、ゴム素材やその他の条件に
応じて含浸量を適宜に増減変更すればよく、例えば３％
の空間率を有する体積１０００ミリリットルのゴム圧縮
成形体に対して、１０重量％程度の樹脂濃度のディスパ
ージョンを３ミリリットルしみ込ませて好ましい結果を
得ている。

【００２７】このような撥水剤を染み込ませた後は、通
常、加熱乾燥し、さらに樹脂を硬化する。シリコーン系
コーティング剤（東芝シリコーン社製：ＨＳ−３、ＨＳ
−４）を用いた場合は、２５℃で３分間程度乾燥させ、
１００℃で５〜１０分または１５０℃で２〜５分程度の
加熱硬化させることが好ましい。

【００２８】図３に示すように、靴の外側と内側を通気
可能とした靴を製造するには、通気性防水ゴム成形体で
靴底の一部または全体を形成することが好ましい。

【００２９】同図に示した靴の実施形態は、靴底５を通
気性防水ゴム成形体で一体成形したものであり、その上
にインソール６を介して上側部７を接着または縫い合わ
せなどによって一体化する。

【００３０】また、靴底のうち、土踏まず部分のみを通
気性防水ゴム成形体で形成し、その他の部分を他の材料
で形成してもよい。このようにすると、体重による加圧
で防水性の失われやすい部分を避けて、通気性防水ゴム
成形体を使用することができる。

【００３１】

【実施例および比較例】〔実施例１〜３、比較例１およ
び比較例２〕粒径０．５〜1．７ｍｍの廃タイヤの粉砕
粉（村岡ゴム工業社製）１００重量部に、液状ポリブタ
ジエンゴム（出光石油化学社製：ＭＣ５０）１１．５重
量部および水０．１重量部を混合し、金型に入れて表１
に示す圧縮比で圧縮（０．２８５ｋｇ／ｃｍ²）し、１
２０℃で３０分加熱し、厚さ５０ｍｍ、直径２９９ｍｍ
の円盤状の素材を圧縮成形し、これを厚さ６ｍｍに切り
分けた円板に対して、１０重量％のシリコーン系撥水剤
（東芝社製のディスパージョン）を圧縮成形体の空間率
の１／１０体積量を目安にしてディッピングでしみ込ま
せ、液切りし乾燥および加熱硬化したものを試験片に使
用した。

【００３２】得られた各試験片について、図４に示す試
験装置を用いて防水圧および通気圧を測定し、その結果
を表１中に併記した。

【００３３】図４に示す試験装置と防水圧および通気圧
の測定方法は、以下の通りである。

【００３４】試験装置は、上面開放の円筒型圧力容器１
０が、図外の基台に固定され、その上方にエアシリンダ
（図示せず。）で上下移動可能な試料固定用の耐圧性円
筒１１を設け、圧力容器１０には０〜１００ｈＰａを測
定可能な微圧計１２を接続すると共に、容器底面から連
通するパイプ１３を介して補助圧力容器１４を接続し、
これに排気弁１５付きの排気管１６と、１００ｈＰａの
低圧エアポンプ１７から送気される空気を減圧弁１８を
介して導入する送気管１９とを接続したものである。

【００３５】＜防水圧の測定＞この試験装置を用いて試
験片（実施例および比較例）の防水圧を測定するには、
排気弁１５を開くと共に圧力容器１０に水を満たし、パ
イプ１３を通じて補助圧力容器１４にも水を導入した
後、排気弁１５を閉じる。そして、試験片２０を圧力容
器１０の上面開口部を塞ぐように置き、試料固定用の耐
圧性円筒１１をエアシリンダで降下させ、試験片２０を
圧力容器１０と耐圧性円筒１１で挟んでこれらの端面が
試験片２０の表裏に気密状態に密着するように固定し
た。次に、エアポンプ１７を作動させると共に減圧弁１
５を調整して、試験片の表面に水滴が現れるときの微圧
計の示す圧力（ｈＰａ）を測定した。

【００３６】＜通気圧の測定＞排気弁１５を閉じた状態
で試験片２０を圧力容器１０の開口部を塞ぐように置
き、エアシリンダの動作で耐圧性円筒１１を降下させる
ことによって、試験片２０を圧力容器１０と耐圧性円筒
１１で挟んで試験片２０の表裏に端面を気密状態に密着
固定した。次に、耐圧性円筒１１の内部に約５ｍｍの深
さに水を入れ、減圧弁１８を最大に絞った状態でエアポ
ンプ１７を起動し、次いで減圧弁１８を徐々に開いて試
験片２０の表面のほぼ全面から気泡が出始める時の圧力
を微圧計で測定した。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１の結果からも明らかなように、圧縮比
が所定範囲外の比較例１，２は、通気圧が５ｈＰａ未満
または３０ｈＰａを超えて値にバラツキが多かった。ま
た、比較例１，２は、防水圧が２０ｈＰａ未満または６
０ｈＰａを超えて値にバラツキが多かった。

【００３９】これに対して、圧縮比が所定範囲内の実施
例１〜３は、通気圧は適当に低く、防水圧は高いもので
あり、充分に通気性および防水性を発揮すると認められ
た。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本願の通気性防水
ゴム成形体に係る発明は、加硫ゴムの粉砕粒と液状ゴム
を配合した組成物で連通気孔を形成した圧縮成形体であ
り、通気孔の内側に撥水性皮膜を設けた通気性防水ゴム
成形体としたから、成形体の形状や厚みに拘わらず充分
に通気性および防水性を発揮し、しかも実用的強度を有
する成形体になる。

【００４１】また、本願の靴に係る発明は、上記の通気
性防水ゴム成形体で靴底の一部または全体を形成したも
のであるから、摩耗しやすい靴底に耐久性の良い通気性
および防水性を発揮させることができ、しかも構造が簡
単で製造容易な靴を提供できる利点がある。

【００４２】また、本願の通気性防水ゴム成形体の製造
方法に係る発明では、所定の粒度分布の加硫ゴム粉砕粒
と液状ゴムとの所定配合比の混合物を金型内に所定量だ
け充填し、加圧および圧縮成形する方法としたので、成
形体の形状や厚みに拘わらず充分に通気性および防水性
を発揮し、しかも実用性の高い強度を有する成形体を効
率よく製造できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）実施形態の通気性防水ゴム成形体の一部
断面図（ｂ）実施形態の通気性防水ゴム成形体の一部を拡大し
て示す断面図

【図２】通気性防水ゴム成形体の防水作用の説明図

【図３】実施形態を示す靴の分解斜視図

【図４】試験装置の説明図

【符号の説明】

１粉砕粒２液状ゴム３連通気孔４撥水性被膜５靴底６インソール７上側部１０圧力容器１１耐圧性円筒１２微圧計１３パイプ１４補助圧力容器１５排気弁１６排気管１７低圧エアポンプ１８減圧弁１９送気管２０試験片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｊ 9/42 ＣＥＱＣ０８Ｊ 9/42 ＣＥＱ // Ｃ０８Ｊ 9/24 9/24 Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｋ 21:00 103:00 103:00 Ｂ２９Ｌ 31:50 Ｂ２９Ｌ 31:50 Ｃ０８Ｌ 21:00 Ｃ０８Ｌ 21:00 (72)発明者石川齊兵庫県神戸市須磨区中落合４丁目１番459 −506号 (72)発明者山▼崎▲ 潔兵庫県明石市二見町西二見2014番地３サンハイツ土山823号 (72)発明者鷲屋洋彦三重県松阪市大黒田町1250 (72)発明者河野長廣福岡県久留米市善導寺町飯田351−７Ｆターム(参考） 4F050 AA01 AA06 BA04 BA25 BA38 HA37 HA53 HA80 4F074 AA05L AA09M AC17 CA52 CC04Y CC32Y CC34Y CE15 CE66 CE83 DA13 DA45 DA59 4F204 AA45 AC01 AC04 AC06 AG20 AH67 AR20 FA01 FB01 FF01 FN11 FN16 FW31 FW37 4F212 AA45 AB09 AC04 AG20 AH67 UA04 UB01 UK09 UW26 UW32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加硫ゴムの粉砕粒１００重量部に対して
液状ゴム５〜１５重量部を配合した組成物からなり、こ
の組成物は前記粉砕粒同士の間隙からなる連通気孔が三
次元網目状に形成されるように圧縮成形されたものであ
り、この成形体に撥水剤を含浸させて前記連通気孔の内
側に撥水性皮膜を設けてなる通気性防水ゴム成形体。
【請求項２】請求項１に記載の通気性防水ゴム成形体
で靴底の一部または全体を形成し、この通気性防水ゴム
成形体を介して靴の外側と内側を通気可能としてなる
靴。
【請求項３】粒度分布０．５〜１．８ｍｍの加硫ゴム
粉砕粒１００重量部と液状ゴム５〜１５重量部との混合
物を金型内に充填し、圧縮比（１／２．３５）〜（１／
２．１８）で加圧すると共に加熱して成形し、次いでこ
の成形体に撥水剤を含浸させて前記連通気孔の内側に撥
水性皮膜を形成する通気性防水ゴム成形体の製造方法。