特開 2023-31197 発泡物と強化芯の結合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023031197

(43)【公開日】2023-03-08

(54)【発明の名称】発泡物と強化芯の結合方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/14 20060101AFI20230301BHJP

   B29C 44/00 20060101ALI20230301BHJP

   B29C 70/70 20060101ALI20230301BHJP

【ＦＩ】

B29C45/14

B29C44/00 D

B29C70/70

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021199171

(22)【出願日】2021-12-08

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-01-25

(31)【優先権主張番号】110130996

(32)【優先日】2021-08-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(31)【優先権主張番号】110141372

(32)【優先日】2021-11-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】517262450

【氏名又は名称】欧特捷実業股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＯＴＲＡＪＥＴ ＩＮＣ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．６， Ｇｏｎｇｙｅｑｕ ３３ｔｈ Ｒｄ．， Ｘｉｔｕｎ Ｄｉｓｔ．， Ｔａｉｃｈｕｎｇ Ｃｉｔｙ ４０７， ＴＡＩＷＡＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】陳▲ジン▼浩

(72)【発明者】

【氏名】葉良輝

【テーマコード（参考）】

4F205

4F206

4F214

【Ｆターム（参考）】

4F205AB02

4F205AC05

4F205AD16

4F205AG20

4F205AH67

4F205HA12

4F205HA27

4F205HA37

4F205HA45

4F205HB01

4F205HB12

4F205HK12

4F205HM02

4F206AB02

4F206AD05

4F206AD08

4F206AH67

4F206JA07

4F206JB12

4F206JL02

4F206JQ81

4F214AB02

4F214AD05

4F214AD08

4F214AH67

4F214UA08

4F214UB01

4F214UB12

4F214UD48

4F214UJ01

4F214UM81

(57)【要約】

【課題】 本発明は発泡物と強化芯の結合方法及びその物品を得ることにある。
【解決手段】 本発明が提供する発泡物と強化芯の結合物品は、複数の貫通孔を有するシート状の強化芯が発泡物から完全に被覆されるようにすると同時に、発泡物が貫通孔中にも存在するようにさせており、これによって、発泡物の内部と強化芯との間において、貫通孔中に存在する部分の発泡物が強化芯の両側に位置する発泡物に対して連結を行い、発泡物を強化芯に緊密に貼り合わせることができる。これにより、発泡物と強化芯との間に接着剤を使用した結合手段が存在しないことや互いに異質であることでボンディングによる相互結合が困難となる問題によって、互いに剥離が生じやすくなり、品質が悪くなったり耐用年数が短くなったりしてしまうという欠点が回避される。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

強化芯を取る工程であって、前記強化芯は薄いシート体を有し、前記シート体には複数の貫通孔がそれぞれ貫通形成されている、前記工程と、
金型を取る工程であって、前記金型は少なくとも２つの型を有し、前記型は外力の作用を受けて型締め位置と型開き位置の間を相対的に移動することができ、前記型が型締め位置にあるとき、前記型の相互間に密閉空間を呈するキャビティが画定される、前記工程と、
前記強化芯を前記キャビティの空間内に位置させ、且つ前記強化芯の互いに背を向け合う一方のシート面ともう一方のシート面のそれぞれを相対する前記キャビティの両側の壁と離す工程と、
規定量の発泡剤を含む溶融状態の高分子原料を少なくとも前記キャビティの一部空間及び前記貫通孔の孔空間内に充填し、且つ前記キャビティ内で発泡してモールド成形させる工程であって、前記キャビティの一部空間とは、前記強化芯の一方のシート面とそれが相対する前記キャビティの片側の壁との間の空間を指す、前記工程と、を含む発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項2】

規定量の前記高分子原料は、前記強化芯がある空間を除いた前記キャビティの全空間を充填対象とする、請求項１に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項3】

前記高分子原料を前記キャビティに入れる前に、さらに成形体を前記強化芯のもう一方のシート面とそれが相対する前記キャビティの壁との間に介在させる、前記請求項１に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項4】

前記高分子原料と前記成形体がそれぞれ同じ基質を含む、請求項３に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項5】

前記成形体は発泡剤を含まず、且つ発泡を経ていないものである、請求項３又は４に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項6】

前記高分子原料が含む発泡剤は超臨界流体である、請求項１に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項7】

前記強化芯の周縁のシート端が前記キャビティの周囲側面の壁と離れている、請求項１に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項8】

前記強化芯は、熱可塑性高分子材料、熱硬化性高分子材料、弾性高分子材料又は複合材料から作られたものである、請求項１に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の発泡物と強化芯の結合方法により製造されたものである、発泡物と強化芯の結合物品。

【請求項10】

靴底である、請求項９に記載の発泡物と強化芯の結合物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は高分子の成形加工技術に関し、特に発泡物と強化芯の結合方法及びその物品に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１では、非発泡材料を用いたシート材料を靴底のトレッド表面とする技術内容が公開されており、それはシート上に複数の貫通孔を設け、且つ金型を用いて形状を提供し、各々が貫通孔を貫通してシート両側に突出する複数の固定部分（ａｎｃｈｏｒｉｎｇ ｐｏｒｔｉｏｎ）を耐摩耗性材料によって成形し、接着剤でシート材料をその上の複数の固定部分と一緒に接着して発泡靴底の底面上に貼り合わせることで、靴のトレッド表面とすることを開示している。

【0003】

上述の開示技術は、シート材料によって発泡材量と異なる物性を提供することができるものの、この技術内容は必ず接着剤でシート材料を靴底部材に結合しなければならず、好ましいとは言えないものであった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第６０３２３８８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、接着剤を使わずに発泡物と強化芯との間の結合を完成させることができ、且つ互いの結合強度をさらに向上させ得る、発泡物と強化芯の結合方法及びその物品を提供することを主な目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の目的を達成するために、本発明が提供する発泡物と強化芯の結合物品は、複数の貫通孔を有するシート状の強化芯が発泡物によって完全に被覆されるようにすると同時に、発泡物が貫通孔中にも存在するようにさせており、これによって、発泡物の内部と強化芯との間において、貫通孔中に存在する部分の発泡物が強化芯の両側に位置する発泡物に対して連結を行い、発泡物を強化芯に緊密に貼り合わせることができる。これにより、発泡物と強化芯との間に接着剤を使用した結合手段が存在しないことや互いに異質であることでボンディングによる相互結合が難しくなるといった問題によって互いの剥離が生じやすくなり、品質が悪くなったり耐用年数が短くなったりするという欠点が回避される。

【0007】

別の態様として、本発明が提供する発泡物と強化芯の結合方法は、上述の発泡物と強化芯の結合物品を製造するのに用いられ、その主な技術的特徴は、発泡物が強化芯の周囲側面において完全な被覆を構成できるようにするため、金型によってモールド成形を行うときに、強化芯が金型によって画定されたキャビティ内に位置するようにし、且つ強化芯の周囲側面とキャビティの周囲側面の壁との間がいずれも離された状態になるようにする必要があり、これにより、続けて発泡剤が含まれた溶融状態の高分子原料をキャビティ内に注入して発泡を行い、キャビティによってモールド成形されるが、高分子原料がキャビティに進入して発泡を行う工程中、高分子原料が並行して強化芯の複数の貫通孔中で同時に発泡成形することができ、これによって成形された発泡物と強化芯が互いに入り組んだ構造を形成して互いに緊密に張り合わされるようにすることができ、良好な結合効果が得られるというものである。

【0008】

強化芯とキャビティの周囲側面の壁との間に適当な間隔を維持させるために、金型にキャビティ内で重力の反対方向上にキャビティ壁から突出できるように形成された複数の第１位置決め凸部をさらに含めて、強化芯が第１位置決め凸部の自由端上に置かれることで、強化芯とキャビティ壁との間の距離が確保されるようにすることができる。

【0009】

また、キャビティ内における強化芯の位置をさらに安定させるために、第１位置決め凸部に対応するもう一方の側のキャビティ壁に複数の第２位置決め凸部が突出していてもよく、第１位置決め凸部と第２位置決め凸部の自由端どうしが離れる距離を強化芯のシートの厚さと等しくさせることで、強化芯を第１位置決め凸部と第２位置決め凸部との間に挟んで固定することができる。

【0010】

上述の第１位置決め凸部と第２位置決め凸部は、固定式でもよいし、伸縮可能な可動式ピン柱体でもよい。

【0011】

上述の強化芯の位置決め技術以外にも、高分子原料と同じ基質の原料で予めモールド成形した未発泡成形体をキャビティ内に置き、成形体の表面で強化芯を支持して、強化芯をこれによってキャビティの壁と離せるようにすることで、上述で採用する位置決め凸部と同じ位置決め効果を達成することも可能であり、且つ高分子原料の発泡成形を行う際に、同じ基質を有する条件下において、高分子原料と成形体との間で化学結合を形成させて、良好な結合物構造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の好ましい実施例における強化芯の立体図である。

【図2】本発明の好ましい実施例の製造フローチャートである。

【図3】本発明の好ましい実施例の結合物品の立体図である。

【図4】本発明の好ましい実施例における図３中の切断線４－４に沿った断面図及びその部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

[実施例]
本発明の好ましい実施例を図に基づきさらに説明する。

【0014】

本発明の好ましい実施例中で開示する発泡物と強化芯の結合方法（１０）において用いた強化芯（２０）は図１に示す通りである。強化芯（２０）は薄いシート体（２１）及びシート体（２１）上に貫通形成された複数の貫通孔（２２）を有している。そのうち、強化芯（２０）は、発泡物の発泡構造が弾性を提供する状況下で普遍的に生じる強度の弱さという欠点を補強するために、シート体（２１）の材料に例えば熱可塑性高分子材料、熱硬化性高分子材料、弾性高分子材料又は炭素繊維などの複合材料から作られた非発泡物品、実質的な非発泡物品又は発泡後も必要な機械強度と弾性を有する物品を用いて、一般的な発泡物よりも高い硬度を持たせるなど、補強の目的を満たせるものを実際の必要に応じて選択することができる。貫通孔（２２）の孔径の大きさについては、シート体（２１）の強度に大きな影響を与えない範囲を限度とするが、一般的には、貫通孔（２２）は細い孔であれば良く、即ち、高分子原料が進入するのに十分であれば本発明の要件を満たすことができる。当然ながら、貫通孔（２２）の孔の大きさは、様々な孔径寸法を有するように設定されてもよく、また構造面において湾曲変形しやすくさせるとか、可能な最高強度を維持させるなど、所望する成形物品の用途に必要な強化芯の特性に応じて、シート体（２１）の様々な領域に配置されてもよい。

【0015】

図２を参照されたい。発泡物と強化芯の結合方法（１０）は、実施において下記の工程を含む。

【0016】

最初に、強化芯（２０）を金型（３０）により画定されたキャビティ（３１）内に置く。

【0017】

図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す通り、金型（３０）は互いに重ね合わせたり分離したりすることができる上型（３２）と下型（３３）を有しており、上型（３２）と下型（３３）が互いに重ね合わされて型締め位置にあるとき、上型（３２）と下型（３３）の結合面どうしが密閉空間を呈した状態のキャビティ（３１）を画定する。上型（３２）と下型（３３）が互いに分離して型開き位置にあるときには、キャビティ（３１）の密閉状態が失われ、キャビティ（３１）を画定するのに用いられる上型（３２）と下型（３３）の型穴（３２１）（３３１）が分離されて開放状態を呈する。強化芯（２０）は金型（３０）が型開き位置にあるときに下型（３３）の型穴（３３１）内に置かれ、それから上型（３２）が下型（３３）に重ね合わされ、こうして強化芯（２０）がキャビティ（３１）内に収容される。

【0018】

ここで、型締め状態下のキャビティ（３１）については、シート体（２１）の一方のシート面（２１１）、もう一方のシート面（２１２）及び周囲側面縁（２１３）はいずれも相対するキャビティ（３１）の壁（３１１）と離されていて少しも当接しない。強化芯（２０）とキャビティ（３１）の周囲側面の壁（３１１）との間の離れた状態を維持させるために、強化芯（２０）とキャビティ（３１）の重力方向に位置する壁との間に適当な支持構造を提供して、強化芯（２０）を上に載せて支えることができる。実施可能な１つの実例では、下型（３３）の型穴（３３１）の穴底面に三角形に配列され、且つ高さが所在位置の穴の深さよりも小さいピン、柱又は凸ブロックである３つの突出部（３４）を突出させて、突出部（３４）の上方に位置する自由端で強化芯（２０）のシート体（２１）を支持することにより、強化芯（２０）と下型（３３）の型穴（３３１）の穴底面との間の分かれた状態を維持することができる。支持部材とする突出部（３４）は、固定式に下型（３３）上に固着させてもよいし、可動式に下型（３３）上で伸縮又は移動させてもよい。実施可能な別の実例では、予め成形した、非発泡又は未発泡の成形体（図示しない）を支持部材として下型（３３）の型穴（３３１）の穴底面に置き、強化芯（２０）を成形体上に直接置いてもよく、これによって強化芯（２０）を下型（３３）の型穴（３３１）の穴底面と分かれさせる効果を得ることもできる。

【0019】

次に、超臨界流体などの発泡剤を含む溶融状態の高分子原料（４０）を適当な湯道を通じてキャビティ（３１）内に注入し、高分子原料（４０）は、少なくともキャビティ（３１）のシート体（２１）の一方のシート面（２１１）とキャビティ（３１）の上部側キャビティ壁（３１１）との間の一部分のキャビティ空間、及び貫通孔（２２）の孔空間内に充満させる。ここで、強化芯（２０）に採用する支持技術が上述の突出部（３４）である場合には、規定量の高分子原料（４０）はキャビティ（３１）の空間全体を充填対象としたものであり、即ち図２（Ｄ）に示す通りである。一方、採用する支持技術が上述の成形体である場合には、規定量の高分子原料（４０）は上述の一部分のキャビティ空間及び貫通孔（２２）の孔空間内のみに充填される。

【0020】

高分子原料（４０）をキャビティ（３１）に注入するキャスティング工程が完了後、キャビティ（３１）内で発泡が行われ、キャビティ（３１）によりモールド成形されて発泡物（５０）となり、図２（Ｅ）に示すように型を開いて完成品を取り出すことができる。この時、完成した発泡物は、強化芯（２０）の全体を完全に被覆することができているだけでなく、貫通孔（２２）内に位置する高分子原料が発泡成形後に、強化芯（２０）の両側のシート面の外側に位置する発泡物の一部を連結する連結構造となっており、これにより、強化芯（２０）と発泡物（５０）との間に緊密な結合効果が得られ、両者どうしの結合の安定性を確保することができる。部分的なキャスティングのみを行うもう１つの実例においては、成形体が高分子原料（４０）とボンディングし得る成分を含むか、又は両者が同じ基質を有していなければならず、これにより、高分子原料（４０）の貫通孔（２２）内に位置する原料と、強化芯（２０）の周囲側面に位置する原料とに、成形体と接触した状態において、両者の間にボンディングを形成させることができ、これによって上述と同じ効果が得られる。

【0021】

別の態様として、発泡物（５０）と強化芯（２０）の結合物品をリサイクルしやすくし、良好な環境保護効果を達成するために、強化芯（２０）のシート体（２１）の製造材料に発泡物（５０）と同じ基質を有するものを選択することができ、例えば、高分子原料（４０）とシート体（２１）の製造材料のどちらもＴＰＵ、ＴＰＥ、ＰＵ、ＥＶＡ又は他の回収可能な原材料を含むようにすることで、結合物品を回収する際に、同じ回収工程中で発泡物と強化芯を同時に回収することができる。さらに、両者が有する同じ基質の材料によって、発泡物（５０）が貫通孔（２２）による構造的な連結を達成し得るうえに、同じ基質が互いにボンディングすることによって発泡物（５０）とシート体（２１）が接触する界面により良好な結合強度をもたらし、結合物品の耐用年数を向上させることができる。

【0022】

なお、補足として、高分子原料（４０）をキャビティ（３１）に注入するキャスティング工程において、キャスティングの前に、適当な不活性ガス又は二酸化炭素などの気体をキャビティ（３１）内に充填して背圧を形成し、規定のキャスティング量を注入し終えた後に、充填した背圧ガスを瞬時に抜いて排出することで、高分子原料（４０）が背圧の消失と同時に発泡を完了するようにさせることができる。

【0023】

次に、図３及び図４を参照されたい。上述の方法で製造された発泡物と強化芯の結合物品（１１）は、発泡物（５０）が強化芯（２０）の全体を完全に被覆すると同時に、各貫通孔（２２）内に成形された部分的に橋渡しとなって接続する結合要素によって強化芯（２０）の両側のシート面の外側に位置する発泡部分を接続する構造になっており、発泡物と強化芯の結合物品（１１）に発泡物（５０）の弾性と強化芯（２０）の剛性を持たせることができ、これを靴底とした場合には、使用者の履き心地や踏んだ時の安定性を大幅に向上させることができる。

【符号の説明】

【0024】

１０ 発泡物と強化芯の結合方法
１１ 発泡物と強化芯の結合物品
２０ 強化芯
２１ シート体
２１１ 一方のシート面
２１２ もう一方のシート面
２１３ 周囲側面縁
２２ 貫通孔
３０ 金型
３１ キャビティ
３１１ 上部側キャビティ壁
３２ 上型
３３ 下型
３２１、３３１ 型穴
４０ 高分子原料
５０ 発泡物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2022-10-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

強化芯を取る工程であって、前記強化芯は薄いシート体を有し、前記シート体には複数の貫通孔がそれぞれ貫通形成されている、前記工程と、
金型を取る工程であって、前記金型は少なくとも２つの型を有し、前記型は外力の作用を受けて型締め位置と型開き位置の間を相対的に移動することができ、前記型が型締め位置にあるとき、前記型の相互間に密閉空間を呈するキャビティが画定される、前記工程と、
前記強化芯を前記キャビティの空間内に位置させ、且つ前記強化芯の互いに背を向け合う一方のシート面ともう一方のシート面のそれぞれを相対する前記キャビティの両側の壁と離す工程と、
規定量の発泡剤を含む溶融状態の高分子原料を少なくとも前記キャビティの一部空間及び前記貫通孔の孔空間内に充填し、且つ前記キャビティ内で発泡してモールド成形させる工程であって、前記キャビティの一部空間とは、前記強化芯の一方のシート面とそれが相対する前記キャビティの片側の壁との間の空間を指す、前記工程と、を含み、
前記高分子原料を前記キャビティに入れる前に、さらに成形体を前記強化芯のもう一方のシート面とそれが相対する前記キャビティの壁との間に介在させる、発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項2】

規定量の前記高分子原料は、前記強化芯がある空間を除いた前記キャビティの全空間を充填対象とする、請求項１に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項3】

前記高分子原料と前記成形体がそれぞれ同じ基質を含む、請求項１に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項4】

前記成形体は発泡剤を含まず、且つ発泡を経ていないものである、請求項１又は３に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項5】

前記高分子原料が含む発泡剤は超臨界流体である、請求項１に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項6】

前記強化芯の周縁のシート端が前記キャビティの周囲側面の壁と離れている、請求項１に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【請求項7】

前記強化芯は、熱可塑性高分子材料、熱硬化性高分子材料、弾性高分子材料又は複合材料から作られたものである、請求項１に記載の発泡物と強化芯の結合方法。

【外国語明細書】