靴の素材構成：PVC/RB/TPR/EVA/PUシステム炭酸カルシウムの選択ガイド！

炭酸カルシウムは、靴材料業界において主流の充填改質粉末です。適切な選択を行うことで、原材料コストを削減できるだけでなく、靴底の硬度、耐摩耗性、耐引裂性、寸法安定性、耐黄変性といった重要な指標を向上させることができます。

PVC、RBゴム、TPR、EVA、PUという5つの主要な靴底材料配合システムは、炭酸カルシウムの粒度、種類、添加比率に関してそれぞれ異なる要求事項を持っています。本稿では、様々な靴底材料粉末の主要な応用ポイントをまとめています。

RBラバーソール（スポーツ用滑り止めアウトソール）

ゴム底は、天然ゴム系と合成ゴム系に分けられます。天然ゴムは優れた弾性を持ちますが、耐摩耗性が弱く、酸化や黄変を起こしやすいという欠点があります。業界では一般的に、補強材として白色カーボンブラックが使用され、ほとんどの配合では、相乗効果を高めるために800～1250メッシュの改質重質カルシウムが配合されています。

炭酸カルシウムの主な機能は、耐摩耗性の向上、老化の遅延、黄変耐性の向上、充填コストの削減、および製造コストと製品特性のバランス調整です。粉末は、粉末の凝集や完成品の粉末排出を防ぎ、ゴム製アウトソールの連続的かつ安定した大量生産を確保するために、不純物含有量が少なく、分散性に優れている必要があります。

PVCソール（スリッパ、レインブーツ、鉱夫用靴、プラスチックサンダル）

PVCは炭酸カルシウム用途において最も成熟した靴素材システムであり、家庭用スリッパ、防水レインブーツ、サンダル、鉱山用靴などに広く使用されています。低価格製品では400～800メッシュの重質炭酸カルシウムがよく使用されますが、一般的な配合では軽質炭酸カルシウムが優先され、添加率は3～5%が一般的です。

炭酸カルシウムの機能は、製品の硬度を高め、成形収縮を低減し、製品寸法を安定させ、表面の平坦性を最適化し、樹脂消費量を削減することです。淡色および白色のPVC製品には、滑らかな表面と白点粒子のない状態を確保するために、高白色度で黒点の少ない炭酸カルシウムを使用することが推奨され、自動組立ライン生産に適しています。

TPR熱可塑性ゴム底（カジュアルシューズ、子供靴、ソフトスリッパ）

TPRはゴムの弾性とプラスチック加工特性を兼ね備え、射出成形と押出成形に対応し、リサイクル可能な素材で作られています。子供靴、カジュアルシューズのソール、ソフトスリッパなどに広く使用されています。パウダーの選択は3つのレベルに分かれています。

1. 低価格帯TPR製品：コスト管理を核とした、一般的な重質カルシウム。

2. 中級から高級の耐傷性TPR：ナノ炭酸カルシウムと白色カーボンブラックの組み合わせにより、耐引裂性、耐傷性、耐摩耗性が向上します。

3. 透明TPR基材：主に白色カーボンブラックと透明粉末を使用し、硬度を微調整するために少量の炭酸カルシウムのみを使用します。

改質ナノ炭酸カルシウムは、白色カーボンブラックの一部を代替することができ、配合コストを削減できます。また、この粉末は分散性に優れており、射出成形製品におけるピットや剥離などの欠陥を防ぐことができます。

EVAフォームシューズ素材

EVA系炭酸カルシウムの用途には大きな違いがあり、一回射出成形ソールと大型発泡シートの2つの方向性に分けられます。

1. EVA一体型軽量ミッドソール：主成分はタルク粉末で、5～20％の添加量があります。従来の配合では炭酸カルシウムはほとんど使用されず、高密度重量製品に少量の超微細重カルシウムを添加して比重を調整するだけです。

2. EVAフォームシート（スリッパの基材、二次成形ミッドソール）

一般的な低密度発泡シート：325～600メッシュの高密度カルシウムで、コスト優位性を重視しています。

高密度加重発泡シート：1250～2000メッシュの超微細重カルシウムを使用し、製品の白色度、きめ細かさ、表面効果のバランスを整えています。

高反発・高平坦性シート材：主にタルク粉末で構成され、炭酸カルシウムを配合して発泡率を調整している。

EVA発泡に適した炭酸カルシウムは、適度な吸油性と優れた流動性を備え、製造中の発泡体の崩壊や不均一な多孔性を防ぎ、滑らかな発泡体断面を確保する必要がある。

PUポリウレタンソール（革靴、作業靴、カジュアルシューズ）

PUソールは優れた反発性と繰り返し曲げに対する耐性を持ち、ビジネス用革靴や作業靴によく用いられます。その配合には一般的に、1250メッシュの活性超微細炭酸カルシウムとナノ修飾カルシウム粉末が使用されます。

炭酸カルシウムの機能は、靴底の柔らかさと硬さを調整し、発泡収縮変形を低減し、耐摩耗性と耐曲げ性を向上させ、ポリオール原料のコストを削減し、長期的なひび割れ問題を緩和することである。

表面活性化処理を施した炭酸カルシウムは、PUシステムとの相溶性が向上し、発泡構造を損なうことなく充填量を増やすことができ、最終製品の収率を効果的に向上させる。