ITPD950168A1

ITPD950168A1 - SELF-MODELING ANATOMICAL PADDING

Info

Publication number: ITPD950168A1
Application number: IT95PD000168A
Authority: IT
Inventors: Miriano Ravazzolo
Original assignee: Zhermack
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1997-03-02
Also published as: IT1281981B1; ITPD950168A0

Abstract

Il trovato riguarda l'uso per imbottiture anatomiche automodellanti di polimeri siliconici ad elevato peso molecolare.The invention relates to the use for self-modeling anatomical paddings of high molecular weight silicone polymers.

Description

"IMBOTTITURA ANATOMICA AUTOMODELLANTE" "SELF-SHAPING ANATOMICAL PADDING"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato ha per oggetto una imbottitura anatomica automodellente. The present invention relates to a self-modeling anatomical padding.

In particolare il trovato è relativo all'uso di polimeri siliconici dalle particolari caratteristiche per la realizzazione dell'imbottitura. In particular, the invention relates to the use of silicone polymers with particular characteristics for making the padding.

Geme è noto, negli ultimi tempi il mercato delle imbottiture in generale, e più specificatamente nel settore sportivo delle selle da bicicletta o delle calzature rigide tipo gli scarponi da sci e da pattinaggio, ha mostrato un crescente interesse nei confronti della personalizzazione dell'utilizzo, quindi della calzata, della seduta, ecc.. Geme is known, in recent times the padding market in general, and more specifically in the sports sector of bicycle saddles or rigid footwear such as ski and skating boots, has shown a growing interest in the customization of use, therefore of the fit, of the seat, etc ..

Infatti, ad esempio, per lo scarpone da sci le esigenze tecniche impongono un bloccaggio quanto più preciso possibile del piede che si scontra con le specificità morfologiche individuali, mentre, ancora ad esempio, nelle selle l'esigenza è quella di avere un comportamento non cedevole per non vanificare il gesto atletico, mantenendo comunque un elevato standard di comfort. In fact, for example, for the ski boot the technical requirements impose a locking as precise as possible of the foot that collides with the individual morphological specificities, while, again for example, in the saddles the need is to have a non-yielding behavior so as not to frustrate the athletic gesture, while maintaining a high standard of comfort.

Finora sono state ricercate soluzioni in varie direzioni: So far, solutions have been sought in various directions:

- una prima ed ormai comune è la soluzione che prevede dei sacchettini di gel siliconici inseriti nei punti chiave; ciò offre una notevole adattabilità dell' imbottitura, per contro si ha però mancanza di consistenza ed un'eccessiva cedevolezza che non ne consente l'utilizzo nei capi tecnici che sono quelli che invece avrebbero più bisogno, come detto, di precisione; - a first and now common solution is the solution that provides silicone gel bags inserted in the key points; this offers a notable adaptability of the padding, on the other hand there is a lack of consistency and an excessive yielding that does not allow its use in technical garments which are those that instead would need more precision, as mentioned;

- una seconda soluzione prevede l'effettuazione, prima del primo uso, di iniezioni di silicone bicomponente in "cuscini" appositamente ricavati, ad esempio nel caso dello scarpone da sci nella suoletta e nella scarpetta; ciò produce risultati validi, ma si tratta di una soluzione particolarmente laboriosa e che richiede ovviamente l’intervento di personale specializzato su ogni singola applicazione ; il fatto poi che si tratti effettivamente di una personalizzazione dell'imbottitura fa sì che non siano permesse eventuali modifiche successive (come ad esempio nel caso di vendita dell'usato) ; - a second solution provides for the execution, before the first use, of injections of bicomponent silicone in "cushions" specially obtained, for example in the case of the ski boot in the insole and in the shoe; this produces valid results, but it is a particularly laborious solution and obviously requires the intervention of specialized personnel on each individual application; the fact that it is actually a customization of the padding means that any subsequent changes are not allowed (such as in the case of the sale of second-hand items);

- una terza soluzione prevede l’iniezione di materiali diversi (quali schiume poliuretaniche) che oltre a presentare gli inconvenienti delle due precedenti soluzioni si sono dimostrati di inferiori capacità nel sopportare le variazioni della temperatura e l'invecchiamento e sono soprattutto particolarmente infiammabili e pericolosi nell 'uso e nell ' immagazzi namento , tanto da essere già vietati in alcuni paesi. - a third solution involves the injection of different materials (such as polyurethane foams) which, in addition to presenting the drawbacks of the two previous solutions, have proved to be less capable of withstanding variations in temperature and aging and are above all particularly flammable and dangerous in use and in storage, so much so that they are already banned in some countries.

Carpito principale del presente trovato è quello di risolvere gli inconvenienti sopra lamentati nei tipi noti di imbottiture anatomiche sia di tipo sportivo sia per il tipo più generale. The main aim of the present invention is that of solving the drawbacks mentioned above in known types of anatomical padding, both of the sports type and of the more general type.

Nell'ambito del carpito sopra esposto, conseguente primario scopo è quello di mettere a punto una imbottitura che risulti perfettamente anatomica ed automodellante senza essere cedevole ai picchi di carico, potendo così mantenere una confortevolezza nel tempo e nel con restituire l'energia espressa durante il gesto atletico. Within the scope of the above described, consequent primary purpose is to develop a padding that is perfectly anatomical and self-modeling without being yielding to load peaks, thus being able to maintain a comfort over time and with returning the energy expressed during the athletic gesture.

Ancora un importante scopo è quello di mettere a punto una imbottitura che sia in grado di riadattarsi a nuove forme anatomiche. Another important object is to provide a padding which is able to readjust to new anatomical shapes.

Ancora un importante scopo è quello di mettere a punto una imbottitura con superficie che rimanga relativamente stabile e consistente. Another important object is to provide a padding with a surface which remains relatively stable and consistent.

Ancora uno scopo è quello di mettere a punto un'imbottitura che risulti di costo affrontabile e che sia producibile con tecniche ed attrezzature note. Another object is to provide a padding which is affordable and which can be manufactured with known techniques and equipment.

Questi ed altri scopi ancora, vengono raggiunti dall'uso per imbottiture anatomiche automodellanti di polimeri siliconici ad elevato peso molecolare. These and still other purposes are achieved by the use of high molecular weight silicone polymers for self-modeling anatomical padding.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di due esempi di tali materiali utilizzabili agli scopi preposti dei quali nelle figure 1 e 2 sono illustrati grafici relativi al modulo di rilassamento G(t) dyne/cm2 in un intervallo di tempo fra 10 secondi ed 1 secondo. Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the detailed description of two examples of such materials usable for the intended purposes, of which in figures 1 and 2 graphs relating to the relaxation modulus G (t) dyne / cm2 are shown in a time interval between 10 seconds and 1 second.

In fig. 3 è invece riportato un grafico che illustra una serie di curve relative al modulo di rilassamento nel medesimo intervallo di tempo identificando in particolare una zona fra curve di "minimo" e di "massimo" in cui si collocano i polimeri siliconici idonei all'applicazione secondo il trovato (punti sperimentalmente rilevati di ciascuna delle curve sono riportati nella tabella di fig.4). In fig. 3 shows a graph which illustrates a series of curves relating to the relaxation modulus in the same time interval, identifying in particular an area between the "minimum" and "maximum" curves in which the silicone polymers suitable for the application according to the invention (experimentally detected points of each of the curves are shown in the table of fig. 4).

Si è di fatto sorprendentemente riscontrato che alcuni polimeri siliconici ora conosciuti e usati nell'industria come materiali da da taglio per la realizzazione di miscele di materiali siliconici, o anche usati come materiali pastosi per la riabilitazione articolare, sono particolarmente idonei ad essere impiegati come imbottiture eliminando gli inconvenienti riscontrati nei materiali finora usati. In fact, it has been surprisingly found that some silicone polymers now known and used in industry as cutting materials for making mixtures of silicone materials, or even used as pasty materials for joint rehabilitation, are particularly suitable for use as padding. eliminating the drawbacks encountered in the materials used up to now.

Tali polimeri siliconici sono caratterizzati da elevato peso molecolare e quindi catena polimerica del silossano particolarmente lunga. These silicone polymers are characterized by a high molecular weight and therefore a particularly long siloxane polymer chain.

Prove sperimentali hanno definito che essi presentano cane elemento caratteristico un diverso comportamento viscoplastico variabile a seconda delle forze a cui questi polimeri sono sottoposti, passando da plastico ad elastico ed infine a fragile all'aumentare dei picchi di carico. Experimental tests have defined that they show a different viscoplastic behavior which varies according to the forces to which these polymers are subjected, passing from plastic to elastic and finally to brittle as the load peaks increase.

In pratica il materiale è morbido-pastoso quando sottoposto ad una pressione aostante, come ad esempio quella del piede o degli ischi, mentre si irrigidisce progressivamente man mano che la forza viene applicata in modo sempre più brusco, fino a comportarsi come un corpo rigido-elastico. In practice, the material is soft-pasty when subjected to constant pressure, such as that of the foot or the ischium, while it gradually stiffens as the force is applied more and more abruptly, until it behaves like a rigid body. rubber band.

Questa caratteristica può essere definita reologreamente come comportamento visco-plastico lineare con modulo di rilassamento G (t) mostrato dallo spettro di rilassamento nell'intervallo 10<-3 >secondi e 1 secondo, di andamento decrescente come esemplificato dai prodotti A e B This characteristic can be defined rheologreanly as linear visco-plastic behavior with relaxation modulus G (t) shown by the relaxation spectrum in the interval 10 <-3> seconds and 1 second, of decreasing trend as exemplified by products A and B

di cui alle citate fig. 1 e 2 che rappresentano di essi rispettivamente referred to in the aforementioned figs. 1 and 2 representing them respectively

il quartile inferiore ed il quartile superiore del campo di comportamenti che si intende utilizzare. the lower quartile and the upper quartile of the behavior field to be used.

Di questi prodotti campione il tipo A presenta un valore resi (sforzo non rilassato)di 4600 ed il tipo B di 7600 Of these sample products, type A has a return value (non-relaxed effort) of 4600 and type B of 7600

La viscosità nel caso del prodotto A (figura 1) è compresa fra 13680 e 25640 Pa.s, per un intervallo tra 1,6 e secondi. The viscosity in the case of product A (Figure 1) is comprised between 13680 and 25640 Pa.s, for an interval between 1.6 and seconds.

Per il prodotto B (figura 2) la viscosità è invece compresa fra 66510 e 176900 Pa.s nello stesso intervallo. For product B (figure 2) the viscosity is instead comprised between 66510 and 176900 Pa.s in the same range.

La proiezione è di 813 Pa.s per il campione A e 14590 Pa.s per il campione B a i. The projection is 813 Pa.s for sample A and 14590 Pa.s for sample B a i.

In fig. 3, oltre alle curve A e B dei due prodotti campione e le curve C e D che sostanzialmente delimitano il campo dei prodotti idonei alla applicazione oggetto del presente brevetto, sono indicati, a titolo puramente esemplificativo, anche altri prodotti idonei di caratteristiche intermedie di cui alle curve E, F e H, che identificano anche i dati numerici nella tabella di fig.4. In fig. 3, in addition to curves A and B of the two sample products and curves C and D which substantially delimit the field of products suitable for the application of this patent, other suitable products with intermediate characteristics are also indicated, by way of example only. curves E, F and H, which also identify the numerical data in the table in fig. 4.

Tutte le curve di risposta sono riconducibili con approssimazione del ±10% alla funzione: All response curves can be traced back with an approximation of ± 10% to the function:

essa dipende da tre coefficienti:a,b, c. it depends on three coefficients: a, b, c.

Il coefficiente "a" ha un andamento lineare secondo la funzione tipo: The coefficient "a" has a linear trend according to the typical function:

con "e" e "f" che assumono i seguenti valori: with "e" and "f" which take on the following values:

L'intervallo in cui il coefficiente "a" è compreso, é: The interval in which the coefficient "a" is included is:

L'andamento del coefficiente "b" si può approssimare con polinomio di grado 7 che ha la seguente forma generale: The trend of the coefficient "b" can be approximated with a polynomial of degree 7 which has the following general form:

i coefficienti hanno i seguenti valori the coefficients have the following values

L'intervallo in cui è compreso il coefficiente "b" è il seguente: The range in which the "b" coefficient is included is as follows:

L'andamento del coefficiente "c" è stato approssimato con un polinomio di grado 3 che ha la seguente forma generale: The trend of the coefficient "c" has been approximated with a polynomial of degree 3 which has the following general form:

i coefficienti hanno i seguenti valori: the coefficients have the following values:

L'intervallo in cui è compreso il coefficiente "c" è il seguente: The range in which the "c" coefficient is included is as follows:

Le precedenti scritture "min" e "max" indicano i valori assunti coefficiente considerato rispettivamente nelle funzioni c e D di fig.3. The previous writings "min" and "max" indicate the assumed coefficient values considered respectively in the functions c and D of fig.3.

Il materiale presenta consistenza tale da poter essere fornito in pasta da estrudere oppure in lastre calandrate di spessore e dimensioni variabili, opportunamente inserite fra due fogli di contenimento superiore ed inferiore, da scegliere in funzione della necessità (ad esempio un semplice foglio di polietilene oppure fogli di tessuto spalmato). The material has such a consistency that it can be supplied in paste to be extruded or in calendered sheets of variable thickness and dimensions, suitably inserted between two upper and lower containment sheets, to be chosen according to need (for example a simple polyethylene sheet or sheets of coated fabric).

Le lastre possono essere quindi fustelate, modellate, cucite o termosaldate a seconda delle necessità e degli impieghi, creando dei contenitori di forma e dimensione predeterminate. The slabs can then be die-cut, shaped, sewn or heat-sealed according to the needs and uses, creating containers of predetermined shape and size.

Con l'utilizzo sperimentale del materiale si è riscontrata una sua totale adattabilità alle forme anatomiche e la perfetta modellazione si è riscontrata in pochi minuti dopo l'appoggio o la calzata. With the experimental use of the material, its total adaptability to the anatomical shapes was found and the perfect modeling was found in a few minutes after being placed on or put on.

Una volta stabilizzata la pressione (il che sarà possibile in pratica anche grazie ad una opportuna definizione dei rapporti spessori/spazi/carichi) la superficie rimane stabile e consistente ancorché perfettamente anatomica ed eventuali aumenti di carico dovuti a movimenti atletici o di altro tipo trovato un "supporto" ed una risposta tanto più efficace quanto maggiore è lo sforzo applicato, con la possibilità di calibrare l'effetto finale usando un materiale del tipo di fig. 1 nel caso si intenda ottenere un effetto di maggiore confortevolezza, e del tipo della fig. 2 nel caso si prediliga la risposta tecnica. Once the pressure has stabilized (which will be possible in practice also thanks to an appropriate definition of the thickness / space / load ratios) the surface remains stable and consistent even if perfectly anatomical and any load increases due to athletic or other movements found a "support" and a response the more effective the greater the effort applied, with the possibility of calibrating the final effect using a material of the type shown in fig. 1 in case it is intended to obtain an effect of greater comfort, and of the type of fig. 2 if the technical answer is preferred.

Dopo l'uso si è riscontrato un diverso comportamento del After use, a different behavior of the

del tipo di cui alla figura 1 rispetto al materiale di cui alla figura 2, il primo infatti (data la maggiore fluidità) ritorna alla "non forma" originaria per poi riadattarsi immnediatamente alla successiva occasione di calzata o di appoggio, mentre il secondo mantiene la sagomatura ricevuta pur restando plasticamente disponìbile a modifiche successive. of the type referred to in figure 1 with respect to the material referred to in figure 2, the first in fact (given the greater fluidity) returns to the original "non-shape" and then immediately readjusts to the next occasion of fit or support, while the second maintains the shape received while remaining plastically available for subsequent modifications.

In entrambi i casi questo consente che la forma possa variare anche dopo qualche ora di uso, a seguito di modifiche come ingrossamento delle parti (ad esempio rigonfiamento dei piedi dovuto all'uso prolungato degli scarponi), ecc.. In both cases this allows the shape to change even after a few hours of use, following changes such as swelling of the parts (for example swelling of the feet due to prolonged use of boots), etc.

Tutte queste caratteristiche rimangono per un tempo indeterminato, data la durata virtualmente indefinita dei materiali. All these characteristics remain indefinite, given the virtually indefinite duration of the materials.

I polimeri siliconici citati non sono sensibili alle variazioni di temperatura o di umidità e mantengono le caratteristiche con temperature sia molto alte che molto basse (nell 'ordine da -20° centigradi a 100 °centigradi) e risultano quindi perfettamente indicati per tutti gli usi, anche estremi. The silicone polymers mentioned are not sensitive to changes in temperature or humidity and maintain their characteristics with both very high and very low temperatures (in the order of -20 ° C to 100 ° C) and are therefore perfectly suitable for all uses. even extreme.

Come tutti i siliconi sono totalmente atossici e con un grado di combustibilità molto basso. Like all silicones they are totally non-toxic and with a very low degree of combustibility.

Si è quindi constatato come siano stati raggiunti il compito e gli scopi preposti al presente trovato. It has therefore been found that the intended aim and objects of the present invention have been achieved.

L'uso di polimeri siliconici ad alto peso molecolare permette di risolvere gli inconvenienti lamentati dai materiali noti per imbottiture migliorando di conseguenza l ' anatomicità dell'imbottitura in sè, la capacità di automodellamento nonché la risposta all'applicazione di carichi. The use of high molecular weight silicone polymers allows to solve the drawbacks complained of by the known materials for padding, consequently improving the anatomicity of the padding itself, the self-modeling capacity as well as the response to the application of loads.

Claims

CLAIMS 1) Use of a high molecular weight silicone polymer and particularly long polymer chain for self-modeling anatomical padding.

2) Use for self-bonding anatomical padding of a silicone polymer as per claim 1, characterized by the fact that its siloxane chain is of such length as to give it a linear viso-plastic behavior, with relaxation modulus G (t) dyne / cm2 calculated from the relaxation spectrum in the interval 10 seconds and 1 second, identified by a curve substantially included between the curves whose points G (t) are respectively, with an approximation of ± 10%, attributable to the function: in which the coefficient "a" has a linear trend according to the typical function: with "e" and "f" assuming the values said coefficient "a" being comprised between the coefficient "b" being approximable with a polynomial of the general form: with the coefficients that have the values:

said coefficient "b" being understood between

the coefficient "c" being approximable with a polynomial of the general form: h with the coefficients that have the values: said coefficient "c" being comprised between 3) Anatomical self-modeling padding as per one or more of the preceding claims, which is characterized by what is described and illustrated in the attached graph tables.