A process for controlling adhesive viscosity and pressure temperature to prevent the soles from peeling off

靴底剥離はなぜ「製造起因」と断定できるのか

消費者が「接着剤が弱い」と感じる靴底の剥がれは、大半が使用中の摩耗や経年劣化ではなく、製造工程における管理パラメータの逸脱に端を発している。独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）は、靴による事故事例を公表しており、靴底剥がれに起因する転倒事故が繰り返し報告されている^[10]。問題は使用者の扱い方ではなく、工場の工程管理水準にある——これが調達購買の視点で重要な出発点だ。

スポーツシューズを例にとると、アウターソールには天然・合成ゴムを原料とした架橋ゴムが、ミッドソールにはエチレン酢酸ビニル共重合体（EVA）フォームが使用されており、アッパーとソール材はそれぞれ別工程で製造された後、接着剤で接合される^[1]。この「別工程製造→接合」という構造こそ、粘度管理と温度・圧力管理が品質の生命線になる理由である。

接着剤粘度の物理的意味——なぜ「適正範囲」にシビアでなければならないか

接着剤の粘度とは、流体としての抵抗力、すなわち「塗れる・濡れる・浸み込む」という三つの挙動を支配する物性値だ。粘度が高すぎると、接着剤は被着面の細孔や凹凸に入り込めず、界面接触面積が不足する。一方、粘度が低すぎると塗膜厚が均一に保てず、塗布直後の垂れや「接着剤不足域」を生じる。

接着剤設計において、硬化前には流動性が求められ、硬化環境においてはその形状を維持できるチキソトロピー性（揺変性）が必要とされることが多い^[4]。フュームドシリカは粘度調整が必要な樹脂に対して数wt%程度の添加量でチキソトロピー性を付与できる添加剤として広く使用されており、色調・強度・耐熱性などの物性に影響が少ないため処方しやすいことが特長とされている^[4]。製靴接着剤においてもこの原理は直接応用されており、塗布時は低粘度で濡れ広がり、圧着後は形状を保つというレオロジー設計が求められる。

接着・粘着現象は接着剤のバルクの粘弾性と緊密な関係があり、特にガラス転移点（Tg）付近では接着強さが最も高くなる^[3]。これは換言すれば、温度が変動するとTgと使用温度の関係が変わり、粘度と接着強度が連動して動くことを意味する。粘度管理と温度管理が「セット」でなければならない理由はここにある。

製靴工程における接着剤の種類と粘度特性の比較

製靴業界で最もシェアが高いのはポリクロロプレン系とポリウレタン系の二種類だ。前者はオープンタイムの管理が比較的しやすい反面、溶剤が揮発するにつれ粘度が上昇するため、開缶からの経過時間管理が不可欠だ。後者は耐水・耐油性に優れるが、湿気で硬化が進行するため梅雨期の保管・使用環境が品質リスクになる。

温度が粘度と接着強度に与える影響——現場が見落とす「二重作用」

製造現場で温度管理を語るとき、多くの担当者は「硬化温度を正しく設定すれば十分」と考えがちだ。しかし接着剤の温度依存性には「塗布前後の粘度変化」と「硬化・接着力形成への直接影響」という二重の作用がある。

接着強度設計の観点からは、設計基準強度は使用温度範囲における初期の最低平均強度の1/13〜1/27になるケースがあり、さらに安全率1.5倍を考慮すると設計許容強度はさらに小さくなる^[3]。この数字が示すのは、温度レンジのどこかで接着強度が大きく落ち込む「谷」が存在するということだ。製靴工程では特に高温多湿の夏季と乾燥する冬季でパラメータを別管理しなければ、この谷に嵌まるリスクがある。

温度上昇は接着剤の粘度を下げ、流動性を高める。一見すると「濡れが良くなって好都合」と感じるが、粘度が低すぎると塗布直後の液ダレや塗膜薄化が起き、接着界面の厚みが設計値を下回る。逆に低温環境では粘度が過剰に上昇し、スプレー・ロールコーターでの均一塗布が困難になる。

圧力管理：「均一な接触」こそが接着強度の決め手

接着剤を塗布した後の圧着工程は、単に「くっつける」段階ではなく、接着強度の上限値を決定する工程だ。ゴム接着の研究では、界面の「ぬれ」と「接触面積」を最大化するために適切な圧力と時間の組み合わせが求められる^[5]。圧力が不足すると界面に微小な空隙が残り、使用中の繰り返し変形でそこを起点に剥離が進む。過剰な圧力は接着剤を外側に押し出し、有効な接着層を薄くするだけでなく、被着材（特にEVAフォームのような発泡体）を圧縮変形させる。

加硫接着の文脈では、金属表面・加硫系・ゴム自身の反応性のつり合いを保つ必要があり、熱履歴や配合剤の濃度の変化が重大な問題になることが指摘されている^[5]。靴底のプレス圧着工程においても、圧力・温度・保持時間の三変数を同時に制御しなければ、安定した接着強度は得られない。

実務上の目安として、冷間圧着（室温）では0.3〜0.5 MPa程度の均一面圧を数分間維持するのが基本だが、素材の硬度・形状・接着剤の種類によって最適値は変わる。重要なのは「均一性」であって、全面に同じ圧力がかかっているかどうかの確認だ。プレス機の治具の磨耗や変形でプレス面が偏ることは珍しくなく、当社視察でもこの問題を複数工場で確認している。

表面前処理：接着剤の性能を引き出す「下地づくり」の科学

どれほど高性能な接着剤を選んでも、被着面の前処理が不十分であれば本来の接着強度は発揮されない。加硫ゴム素材の表面処理と接着強度の関係は学術的にも明確で、表面エネルギーの低いゴム表面では接着力を得るために表面改質が不可欠とされている^[6]。

製靴工程における代表的な前処理は以下の三段階だ。

1. 脱脂・洗浄：製造工程で残留した離型剤・シリコーン油・汗脂を有機溶剤や水系洗浄剤で除去する。この工程を省略したラインで剥離クレームが急増するのは、中国・東南アジアのサプライヤー網でも典型的に見られるパターンだ。
2. バフ掛け・サンディング：表面を粗面化し、機械的アンカー効果（投錨効果）による接着力向上を図る。粗さが過剰でも逆効果になるため、粗さ範囲の規格化が求められる。
3. プライマー塗布：特に難接着素材（EVA、シリコーン系ゴム、フッ素系素材など）では、プライマーが接着剤と被着面の橋渡しをする。プライマーの乾燥時間管理も粘度管理と同様に重要だ。

ゴム表面の前処理として薬液（塩素化剤や硫酸等）処理が行われる場合もあるが、処理濃度・温度・処理時間の管理が不十分だと表面が過剰に侵食され、逆に接着強度が低下する。サプライヤー工程監査では前処理の「レシピ管理と記録」の有無を確認することが欠かせない。

粘度測定と工程内検査——数値化なき管理は管理ではない

靴底接着の品質問題の多くは、粘度を目視・経験値だけで判断しているラインから発生する。粘度測定にはB型粘度計（ブルックフィールド型）などが広く使われており、JIS規格に基づく接着剤の試験方法は標準化されている^[8]。接着剤のはく離強さ、引張強さ、せん断強さといった接着特性を評価するための試験方法が確立されており、これらを工程内検査・受入検査に組み込むことで不良の流出を防ぐことができる。

具体的な管理指標の設定例として、以下のような考え方が実務的だ。

• 粘度管理：ロット受入時・開缶時・2時間ごとの測定と記録（許容範囲は設計値の±20%を目安）
• 温度・湿度：接着ブース内に記録計を設置し、全シフト分のデータを保管する
• 塗布量：塗布面の単位面積当たり質量を抜き取りで測定し、規格下限値を下回らないことを確認
• 剥離強度：JISに基づく引張・はく離試験をロット単位で実施し、ロット合否判定に使う

金属加工・樹脂成形・化学・電気電子・組立完成品の5ジャンル横断で製造工程を見ると、接着工程のKPIが「不良件数」だけで設計されているラインは弱い。インプット管理（粘度・温度・塗布量）とアウトプット管理（剥離強度）の両方を組み合わせた二重管理体制が標準だ。

接着強度の「ばらつき」をどう設計基準に織り込むか

製造工程で実測された接着強度はロットごとにばらつく。このばらつきを無視して「平均値が規格を満たしていれば合格」とするアプローチは、フィールドでの剥離事故を防げない。接着強度設計では、温度依存性・ばらつき・劣化を考慮した設計基準強度と設計許容強度の概念を導入することが求められる^[3]。

設計基準強度は使用温度範囲の初期最低平均強度の1/13〜1/27という数値は^[3]、安全設計がいかに保守的でなければならないかを示している。これを製靴工程の言葉に置き換えると「実測平均剥離強度を10倍以上の余裕を持って設計する」ということだ。量産ラインでこの余裕を維持するには、粘度・温度・圧力の三変数のドリフトを継続的にモニタリングし、工程能力（Cpk）を定期的に算定することが有効だ。

工程パラメータ変更時の「バリデーション」——調達購買が関わるべき理由

サプライヤーが接着剤のロット変更・製造元変更・工程変更を行う際、調達部門はどこまで関与すべきか。答えは明確で「接着剤の品種・製造元・粘度グレード・前処理レシピのいずれかが変わる場合、必ず再バリデーションを実施させる」だ。

コスト削減を理由に接着剤を安価なグレードに切り替えたとき、当初は問題なく見えても数ヶ月後に返品が急増した事例は製靴業界に限らず存在する。これは接着剤のロット間ばらつきや、異なる製造元による添加剤配合の差異が、時間をかけて表面化するためだ。

バリデーションの最低要件として当社が推奨するのは以下の構成だ。

• 変更前後の接着強度（常温・高温・低温）の比較試験（n≥5ロット）
• 耐久性試験：湿熱・屈曲・UV暴露後の剥離強度の確認
• 工程内粘度の追跡：新ロットでの経時変化の確認（開缶後4時間以上の追跡）
• 量産ラインでのパイロット生産と全数外観検査＋抜き取り破壊試験

靴底剥離の原因別チェックと是正アクションのロードマップ

実際に剥離クレームが発生したとき、原因を迅速に絞り込むためには系統的なアプローチが必要だ。以下は製靴業の調達購買・品質管理担当者が実際に活用できるロードマップだ。

1. 剥離部位と破壊モードの確認：接着剤層の内部破壊（凝集破壊）か、界面破壊かを判断する。界面破壊の場合は前処理・プライマー問題を疑う。凝集破壊の場合は接着剤自体の強度不足または硬化不良を疑う。
2. 発生ロットの工程記録の照合：問題ロットの製造日時・シフト・粘度記録・温度記録・圧力記録を収集し、正常ロットと比較する。記録がない場合は即時是正を求める。
3. 接着剤のロット管理状況の確認：使用した接着剤のロット番号・製造日・保管環境・開缶からの経過時間を追跡する。
4. 環境条件の確認：製造時の気温・湿度の記録を確認し、規格外の環境での作業がなかったかを検証する。
5. 是正処置の実施と効果検証：原因に対応した是正（粘度管理手順の見直し・温度計設置・前処理レシピの再規格化など）を実施し、再現試験で効果を確認してから量産再開する。

NR（天然ゴム）・SBR・EPDM・EVAといった素材の組み合わせによって最適接着条件は大きく異なるが^[5][6]、この系統的アプローチは素材を問わず適用できる。重要なのは「原因の推測」ではなく「データに基づいた原因の特定」だ。

調達購買部門が構築すべき「接着工程品質基準書」の要件

靴底剥離を本質的に防ぐには、個々の工程パラメータの管理だけでなく、サプライヤーに要求すべき「接着工程品質基準書」を調達購買部門が定義することが必要だ。以下の要件を盛り込んだ基準書をサプライヤーに提示し、定期監査で遵守状況を確認する体制を構築することが、持続可能な品質確保の基盤となる。

• 使用接着剤の銘柄・グレード・製造元の明記と変更管理手順
• 粘度測定方法・頻度・許容範囲・外れ値発生時の対応フロー
• 工程環境（温度・湿度）のモニタリング設備要件と記録保管期間
• 前処理工程（脱脂・バフ・プライマー）のレシピと管理許容範囲
• 圧着条件（圧力・時間・温度）の設定値と確認方法
• 工程内検査（剥離強度試験）の頻度・サンプリング計画・合否判定基準
• 不合格ロットの隔離・廃棄・是正処置の手順

この基準書をベースに、当社では新規サプライヤーの初回評価時に接着工程の監査を必ず実施している。接着ブースの環境条件、粘度測定記録、剥離試験結果の揃い具合でサプライヤーの工程管理成熟度を3段階評価し、量産承認判断に活用している。

出典・参考文献

1. シューズの接着技術（総説）—日本接着学会誌 Vol.51 No.3, 2015年（J-STAGE）
2. 接着剤のレオロジーと接着性能の関係—化学と教育 Vol.66 No.3（J-STAGE）
3. 接着強度設計における設計基準強度と設計許容強度の算定法—日本接着学会誌 Vol.50 No.2, 2014年（J-STAGE）
4. 接着剤の粘度調整とチキソトロピー性—色材協会誌 Vol.88 No.8（J-STAGE）
5. ゴムの接着技術：ゴム接着の基本的考え方—日本ゴム協会誌 Vol.65 No.2（J-STAGE）
6. ゴムの接着技術：表面処理と接着—日本ゴム協会誌 Vol.65 No.2（J-STAGE）
7. ゴムの流動性指標（粘度・圧力損失・応力緩和）と成形加工性—日本ゴム協会誌 Vol.89 No.4（J-STAGE）
8. 接着剤の試験方法—溶接学会誌 Vol.70 No.4（J-STAGE）
9. ゴム製品製造工程の化学物質排出量等管理マニュアル—経済産業省
10. 製品安全情報マガジン Vol.221「靴による事故」—独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）

※ 出典リンクは2026年6月20日時点でリンク到達性を確認しています。

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