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Technologyテクノロジー

カーボンファイバー - Carbon Fiber

カーボンファイバー - Carbon Fiber

カーボンファイバー - Carbon Fiber

BONT は1989年よりカーボンファイバーをベースとしたシューズを製造しています。カーボンファイバーは、鉄と比較すると比強度で10倍、比弾性率が7倍ありながら、比重は1/4です。その他にも、耐摩耗性、耐熱性、熱伸縮性、耐酸性に優れる画期的素材です。カーボンファイバーは互いに融着して繊維の長軸を形成する配列の炭素原子からなる素材で、その数千本の繊維を捻ってヤーンを形成し、繊維に織り込まれます。BONT はカーボンファイバー製造技術で世界一の水準を誇る、東レのカーボンファイバーを使用しています。

サイクリングシューズの製造に使用されるカーボンファイバーの織り方は主に以下の3種類です。

3k Plain 3k平織り(3k Plain) 航空産業で使用される目地の詰まったカーボンファイバーで、BONT のシューズにも使われています。

Unidirectional 単方向(Unidirectional) 剛性が極めて高いカーボン。カーボンを織り込む方向を選べるのが特長で、この素材を使用することで強度の優れた軽量なシューズができます。

12k Plain 12k平織り(12k Plain) 安価なカーボンで、3kほどの強度がなく、20パーセントほど低コストなカーボン。

シューズ業界でみられる誤解をまねきやすい表示

ひと昔前までは、プラスチックやナイロンをベースにした靴を買えば、どんな製品を手にしたのか一目瞭然でしたが、最近の商品は高価な最新素材を使用しており、品質や特長を判断するのが難しいものです。そこで、メーカーが使用する素材で、消費者の皆様が気をつける必要があるものを挙げてみました。

  • 1層構造のカーボン ......靴がカーボンベースと表示されている場合、外側の1層のみにカーボンが使用されていることがよくあります。カーボン層の下には成型プラスチックが注入されていたり、ナイロンやファイバーグラスのベースになっているのです。
  • 単方向カーボン ......様々なシューズに単方向カーボン使用と表示されていますが、プラスチックの中に射出成形したカーボンを使用して、これを単方向カーボンとよんでいるケースが多くみられます。これは用語の不正使用であり、BONTでは織り糸がすべて一定方向に織られたカーボンファイバー素材を意味します。
  • シルバーファイバーグラス ......多くのシューズが射出成形プラスチックをベースに使用しており、プラスチックにはカーボン粒子が含まれ、外側の層は一層のシルバーファイバーグラスでできています。ファイバーグラスの下の成形プラスチックにカーボンダストが含まれるため、カーボン使用という表記が許可されていますが、ファイバーグラスを織り込んだ外側の素材は明らかにカーボンファイバーではありません。カーボンファイバーは常に黒い色をしています。
  • 100%コンポジット ......この用語は基本的に何にでも使われますが、何のコンポジットであるかということがわかりません。靴に使われるのは通常ナイロンとファイバーグラスのコンポジットです。
  • モノコック ......モノコック構造、つまり外側にも応力を受け持たせる子ができるシューズとは、カーボンが裏地に直接ラミネートされ、一体成型になっているもののことです。ヒールカップ内蔵のカーボンシェルをモノコックと呼称するメーカーがありますが、それは誤りです。
フォームパッド - Foam Padding

フォームパッド - Foam Padding

フォームパッド - Foam Padding

フォーム BONT のサイクリングシューズは、水分を吸収しない高品質クローズドセルフォームを使用し、走行時に水分の吸収を心配する必要がありません。ほとんどのサイクリングシューズにはスポンジフォームのパッドが使われています。軽量で、安価で沈みこまない。しかし、濡れると水分を吸収してしまうというデメリットがあり、発汗したり、水たまりを走行したり、雨が降ったりという状況に直面すると水分を吸収して、シューズがかなり重くなってしまいます。このタイプのフォームは浸透性があるため、業界ではオープンセルフォームと呼ばれています。

シューズの製造 - Manufacturing

シューズの製造 - Manufacturing

シューズの製造 - MANUFACTURING

内側から外側へ向かって手作業でシューズを造り上げていく BONT の製造方法は、実に高度な技術と時間を要するため、現在、業界で主に採用されている製造方法に比べると実にかなりのコストがかかります。しかし、それが BONT のサイクリングシューズが業界をリードするパフォーマンスを実現している所以です。BONT の創始者であるインゼ・ボントが開発した製造ラインは、手作業によるモノコックシューズの効率的製造を可能にしており、この工程は今もなお改良が加えられています。カーボンを硬化させる汎用バキュームボックスを使用する方法が、バキュームフォーミング式の1気圧ではなく4気圧にする加圧ラッピングを採用する方法に切り替えられたのもその一例です。 BONT のシューズ設計開発にかける熱意は製造工程における技術革新にも現れています。

サイクリングシューズの構造

BONT は他社とは異なる製作方法を採用しています。他社製品のほとんどは既成の靴底に既成のアッパーを糊で合わせて作られており、結果として二つの異なるパーツでできている履き心地になります。 BONT では内側から外へ向かってシューズを造り上げていきます。各部がエポキシ樹脂を使ってラミネートされ、モノコック構造、つまり外皮にも応力を受け持たせることで強度を高める一体成型になっています。

足型(ラスト)

足型(ラスト) 最新技術と35年以上の経験を融合して作られた足型(プラスチック製足型)が靴製造の基礎です。標準的なラストを作成するため、20,000点にのぼる足のスキャンデータを収集。そのデータに、インゼ・ボントによる35年のカスタムスピードスケート及びパフォーマンスシューズ製作経験、さらにプロサイクリストからのフィードバックが掛け合わされ、最も優れたサイクリングシューズの型として結集しました。

中底(フットベッド)

中底(フットベッド) ラストにはじめにとり付けられるのが中底です。熱成型EVAを使用した自社製素材で、PSC硬度規格(硬度を示す国際規格)65Aで厚さがわずか3ミリ。極めて軽量で、熱成型が可能です。

裏地(ライニング)

裏地(ライニング) 数百種類から厳選された裏地がとり付けられます。軽量でかつ強度にも優れ、匂いにも耐性を持ち、汗で劣化しにくい特性です。

型くずれ防止テープ

型くずれ防止テープ 型くずれ防止テープがとりつけられます。このテープはシートベルトに似た素材で、長期間の使用による形状のくずれを防ぐ働きをします。

カーボンファイバー

カーボンファイバー 走行時にかかる荷重を配慮しながらカーボンファイバーを手作業で貼り付けていきます。各カーボン層には独自の役割があり、外側には航空産業で使われる3k 198グラムの平織りカーボンを、内側には単方向カーボンを使用しています。単方向カーボンは繊維の束が平織りカーボンの半分で、特定の方向に対する強度を有し、カーボンの量が少なく、樹脂の吸収が低いため軽量に仕上がります。

アッパー

アッパー 軽量アッパーが糊付け、縫合されます。通気性向上のためアッパーと裏地に手作業で通気孔が開けられ、バックルとストラップが取り付けられます。ストラップは足を靴の後方/下方に向かって固定する位置に設計されており、次に余分な糊が払拭され、16工程の品質管理工程を経て、高剛性と軽量性の両立を業界トップレベルで実現したシューズが完成します。

レジン樹脂開発 - Resin Development

レジン樹脂開発 - Resin Development

レジン(樹脂)開発 - RESIN DEVELOPMENT

エポキシ/ポリエポキシは、触媒または硬化剤と混合すると硬化する熱硬化性エポキシポリマーです。硬化と呼ばれる重合の過程は樹脂と硬化剤の種類及び温度によって制御され、数分から数時間かかります。

樹脂の開発は当社が35年にわたって手がけているもので、剛性が極めて高く、低温度で成形が可能、また短時間で硬化する、という独特の必要条件を備えた樹脂を配合する必要があり、BONT はおそらく樹脂の自社開発を行う唯一のサイクリングシューズメーカーです。

BONT の樹脂は60℃で柔らかくなりますが、これは業界でも最も低い温度です。一度樹脂を加熱し、シューズを成型して冷却すれば、半永久的に硬化し、再成型の必要はありません。また何度でも樹脂を再加熱することができます。

樹脂に配合される硬化剤の量を決定するにあたって重要な要素が気温と温度です。このため気温と湿度を計測してから樹脂と硬化剤を混ぜ、樹脂を作る作業をコンピューターで行っているのです。

また、他社のほとんどはプリプレグとよばれる方法を採用しています。これはカーボンファイバーに樹脂をあらかじめ含浸させておくことで、ほとんどの場合、カーボンファイバーのメーカーが一種類ですべてをまかなう形で樹脂を選定するため、靴メーカーはシューズ熱成型の必要条件を満たす樹脂に変えることができません。そのため、他社製品はわずかばかりの熱成型を可能にするために、温度をかなり上げる必要があります。プリプレグはライダーに合わせて熱成型をする必要のないバイクのフレームやクランクセットにはよい方法ですが、サイクリングシューズの製造には適していないのです。