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セルロースナノファイバー強化ゴムのスポーツシューズへの応用

 セルロースナノファイバー(CNF)は、地球上に豊富に存在する再生可能なバイオマスの一つであるセルロースを原料とするナノ繊維であることから、持続型社会構築のためのキーマテリアルとして注目されています。当センターでは、「次世代のバイオマス素材」として活用促進が期待されているCNFのゴム用補強剤への応用に関する研究に取り組んできました。CNFの活用により、靴底材の機能性向上を図り、環境配慮型軽量・高機能ゴム系靴底の開発を行いました。


CNFの走査型電子顕微鏡写真

軽量・高機能シューズ材の開発

 靴底用天然ゴム(NR)/エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)ブレンドにおいて、 CNFの分散相を変化させることにより下図に示す超微細相分離構造を誘起することを見出しました。NR/EVAブレンドの微細構造制御により、靴底材の機能性(耐摩耗性)が大幅に(2倍以上)向上しました。
 また、上記の微細構造制御と CNFの高分散化によるゴム補強技術の相乗効果による靴底材の高強度化により、靴底材の高倍率発泡による軽量化を実現しました。


CNFの分散相を変化させて作製したCNF強化NR/RVAブレンド

CNF補強軽量・高機能ランニングシューズの試作

 開発したCNF補強スポンジゴム材料を靴底材に利用して試作した右図のスポーツシューズを2016年1月に開催された「nano tech 2016」(第15回国際ナノテクノロジー総合展・技術会議)に出展しました。出展したシューズは、‘新規ナノテク素材であるセルロースナノファイバーを運動靴に応用し、靴の大幅な軽量化を実現’という理由でnano tech大賞のプロジェクト賞(ライフナノテクノロジー部門)を受賞しました。


試作したCNF補強軽量・高機能シューズ

 ここで紹介した研究の一部は、「兵庫県COEプログラム推進事業」(兵庫県)及び「戦略的基盤技術高度化支援事業」(経済産業省)の助成を受けて実施しました。関係各位に深く感謝いたします。

開発年度
事業、研究名 複合材料開発
公開情報 特許 第5940192号 ゴム系架橋発泡成形体とその製造方法
長谷朝博:セルロースナノファイバー強化ゴム材料の特徴とその応用、日本ゴム協会誌、 Vol.90、No.2、pp.30-35(2017)
お問合せ先 ■神栄化工株式会社
〒654-0042 
神戸市須磨区小寺町1-1-17
Tel.078-731-9151 
Fax.078-731-9109
http://www.shinn-ei-kakou.com
■兵庫県立工業技術センター
材料・分析技術部 長谷 朝博

セルロースナノファイバー(CNF)、天然ゴム、ブレンド材、スポーツ用品