JP2586285B2 - 衝撃緩衝材料 - Google Patents
衝撃緩衝材料Info
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- JP2586285B2 JP2586285B2 JP5026080A JP2608093A JP2586285B2 JP 2586285 B2 JP2586285 B2 JP 2586285B2 JP 5026080 A JP5026080 A JP 5026080A JP 2608093 A JP2608093 A JP 2608093A JP 2586285 B2 JP2586285 B2 JP 2586285B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、形状追随姓が良好であ
り、かつ衝撃緩和性に優れ、このため椅子、ヘルメット
等の保護具などに好適に用いられる衝撃緩衝材料に関す
る。
り、かつ衝撃緩和性に優れ、このため椅子、ヘルメット
等の保護具などに好適に用いられる衝撃緩衝材料に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
椅子、ヘルメット等の保護具などの衝撃緩衝材料として
プラスチックフォーム、エアーマット、ゲル、パテなど
が使用されている。しかし、プラスチックフォームやエ
アーマットは軽く、また変形性、形に対する追従性に優
れている反面、強い衝撃力がかかると容易に変形し、緩
衝性を十分に発揮し得なくなる問題がある。一方、ゲル
やパテは比較的強い衝撃力に対しても十分な衝撃緩衝性
を有するが、軽量化に問題がある。
椅子、ヘルメット等の保護具などの衝撃緩衝材料として
プラスチックフォーム、エアーマット、ゲル、パテなど
が使用されている。しかし、プラスチックフォームやエ
アーマットは軽く、また変形性、形に対する追従性に優
れている反面、強い衝撃力がかかると容易に変形し、緩
衝性を十分に発揮し得なくなる問題がある。一方、ゲル
やパテは比較的強い衝撃力に対しても十分な衝撃緩衝性
を有するが、軽量化に問題がある。
【０００３】そこで、ゲルやパテの軽量化を図ったもの
として、例えば特開昭６２−１５９６０１号公報におい
て、ゲルに微小中空体を混入した衝撃緩衝材料、特開平
４−１１７９７４号公報において、バンシングパテに弾
性微小中空体を混入した衝撃緩衝材料が提案されてい
る。
として、例えば特開昭６２−１５９６０１号公報におい
て、ゲルに微小中空体を混入した衝撃緩衝材料、特開平
４−１１７９７４号公報において、バンシングパテに弾
性微小中空体を混入した衝撃緩衝材料が提案されてい
る。
【０００４】しかしながら、これらの提案に係る衝撃緩
衝部材は、形に対する追従性が不十分であったり、例え
ばヘルメットに装着しようとする場合、特別の包装を必
要とするので高価なものになってしまったり、更に所望
形状に形成する場合、形状に制限があるなどの問題があ
る。
衝部材は、形に対する追従性が不十分であったり、例え
ばヘルメットに装着しようとする場合、特別の包装を必
要とするので高価なものになってしまったり、更に所望
形状に形成する場合、形状に制限があるなどの問題があ
る。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
軽量でかつ形に対する追従性が良好であると共に、所定
値以上の衝撃力がかかったときにも最小の変形で応力を
緩和することができ、しかも所望の形状に形成すること
が可能な衝撃緩衝材料を提供することを目的とする。
軽量でかつ形に対する追従性が良好であると共に、所定
値以上の衝撃力がかかったときにも最小の変形で応力を
緩和することができ、しかも所望の形状に形成すること
が可能な衝撃緩衝材料を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、連続気泡
構造のプラスチックフォームなどの内部連通空間を有す
る可撓性の三次元網状体又はフォーム体をシリコーンバ
ンシングパテの溶解液で含浸処理し、乾燥させるなどの
方法で、上記網状体又はフォーム体の骨格格子表面を覆
ってシリコーンバンシングパテのコーティング層を形成
することによって得られる衝撃緩衝材料は、上記内部連
通空間を保持した状態で、軽量である上、形に対する追
従性が良好であると共に、強い衝撃力がかかった場合に
もその応力を十分にしかも確実に緩和することができ、
衝撃緩衝性に優れ、また容易に所望の形状に形成し得る
ことを知見し、本発明をなすに至った。
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、連続気泡
構造のプラスチックフォームなどの内部連通空間を有す
る可撓性の三次元網状体又はフォーム体をシリコーンバ
ンシングパテの溶解液で含浸処理し、乾燥させるなどの
方法で、上記網状体又はフォーム体の骨格格子表面を覆
ってシリコーンバンシングパテのコーティング層を形成
することによって得られる衝撃緩衝材料は、上記内部連
通空間を保持した状態で、軽量である上、形に対する追
従性が良好であると共に、強い衝撃力がかかった場合に
もその応力を十分にしかも確実に緩和することができ、
衝撃緩衝性に優れ、また容易に所望の形状に形成し得る
ことを知見し、本発明をなすに至った。
【０００７】従って、本発明は、内部連通空間を有する
可撓性の三次元網状体又はフォーム体の骨格格子表面を
覆ってシリコーンバンシングパテでコーティングしてな
ることを特徴とする衝撃緩衝材料を提供する。
可撓性の三次元網状体又はフォーム体の骨格格子表面を
覆ってシリコーンバンシングパテでコーティングしてな
ることを特徴とする衝撃緩衝材料を提供する。
【０００８】以下、本発明を更に詳述すると、本発明の
衝撃緩衝材料は、内部連通空間を有する可撓性の網状体
又はフォーム体を基体とするものである。
衝撃緩衝材料は、内部連通空間を有する可撓性の網状体
又はフォーム体を基体とするものである。
【０００９】ここで、網状体又はフォーム体としてはポ
リエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレ
タン、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メタクリル樹脂、
シリコーン樹脂の連続気泡構造のプラスチックフォー
ム、海綿，コルク等の多孔性天然物質、織布や不織布等
の繊維状物質からなる多孔性物質などが挙げられる。こ
の中では連続気泡構造のプラスチックフォーム、なかで
もポリウレタンフォーム及びシリコーンフォームが好ま
しく、特に可撓性のある軟質のポリエーテルポリウレタ
ンフォーム及びポリエステルポリウレタンフォームが種
類も豊富であり、好適に使用することができる。
リエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレ
タン、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メタクリル樹脂、
シリコーン樹脂の連続気泡構造のプラスチックフォー
ム、海綿，コルク等の多孔性天然物質、織布や不織布等
の繊維状物質からなる多孔性物質などが挙げられる。こ
の中では連続気泡構造のプラスチックフォーム、なかで
もポリウレタンフォーム及びシリコーンフォームが好ま
しく、特に可撓性のある軟質のポリエーテルポリウレタ
ンフォーム及びポリエステルポリウレタンフォームが種
類も豊富であり、好適に使用することができる。
【００１０】上記内部連通空間の直径或いはプラスチッ
クフォームである場合そのセル数は特に制限されるもの
ではないが、ポリウレタンフォームの場合、後述するシ
リコーンバンシングパテ溶解液を含浸する際の含浸性の
点から、その比重を０．０３〜０．０８とすることが好
ましい。また、同様の理由から、シリコーンフォームの
場合は、その比重を０．１〜０．５とすることが好まし
い。
クフォームである場合そのセル数は特に制限されるもの
ではないが、ポリウレタンフォームの場合、後述するシ
リコーンバンシングパテ溶解液を含浸する際の含浸性の
点から、その比重を０．０３〜０．０８とすることが好
ましい。また、同様の理由から、シリコーンフォームの
場合は、その比重を０．１〜０．５とすることが好まし
い。
【００１１】シリコーンバンシングパテは、ほう素原子
を含むシロキサンからなるものであり、例えば特公昭２
６−６９４４号公報に記載されている製造方法によって
得ることができる。具体的には、２５℃における粘度が
１〜１，０００センチストークス（ｃｓｔ）の両末端ア
ルコキシ基を有するジメチルシロキサン１０〜９０部
（重量部、以下同じ）に２５℃における粘度が１〜１
０，０００ｃｓｔの両末端ヒドロキシ基を有するジメチ
ルシロキサン９０〜１０部、ほう酸０．１〜１５部、コ
ロイダルシリカ０〜２０部を例えばニーダー中で１４０
〜１５０℃において２〜１０時間重合することによって
得ることができる。
を含むシロキサンからなるものであり、例えば特公昭２
６−６９４４号公報に記載されている製造方法によって
得ることができる。具体的には、２５℃における粘度が
１〜１，０００センチストークス（ｃｓｔ）の両末端ア
ルコキシ基を有するジメチルシロキサン１０〜９０部
（重量部、以下同じ）に２５℃における粘度が１〜１
０，０００ｃｓｔの両末端ヒドロキシ基を有するジメチ
ルシロキサン９０〜１０部、ほう酸０．１〜１５部、コ
ロイダルシリカ０〜２０部を例えばニーダー中で１４０
〜１５０℃において２〜１０時間重合することによって
得ることができる。
【００１２】なお、このシリコーンバンシングパテは、
徐々に伸ばしていくと水あめのように伸び、これにハン
マーなどによって衝撃を与えるとガラスのように割れ、
放置すると次第に変形して平板状になってしまうもので
あり、ラバーボールよりも良く弾む性質を有するもので
ある。
徐々に伸ばしていくと水あめのように伸び、これにハン
マーなどによって衝撃を与えるとガラスのように割れ、
放置すると次第に変形して平板状になってしまうもので
あり、ラバーボールよりも良く弾む性質を有するもので
ある。
【００１３】この場合、シリコーンバンシングパテを溶
解する溶媒としてはアルコール類、エステル類、ケトン
類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類などの極性溶媒
を用いることができ、シリコーンバンシングパテの溶解
性の点から、特に酢酸エステル等のエステル類、メチル
エチルケトン，メチルイソブチルケトン等のケトン類が
推奨される。
解する溶媒としてはアルコール類、エステル類、ケトン
類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類などの極性溶媒
を用いることができ、シリコーンバンシングパテの溶解
性の点から、特に酢酸エステル等のエステル類、メチル
エチルケトン，メチルイソブチルケトン等のケトン類が
推奨される。
【００１４】シリコーンバンシングパテに対するこれら
の溶媒の使用量は、シリコーンバンシングパテ１００部
に対して２０〜４００部とすることが好ましい。
の溶媒の使用量は、シリコーンバンシングパテ１００部
に対して２０〜４００部とすることが好ましい。
【００１５】このような溶解液をプラスチックフォーム
等の上記網状体又はフォーム体に含浸させ、網状体又は
フォーム体の骨格格子表面にシリコーンバンシングパテ
のコーティング層を形成する場合は、この網状体又はフ
ォーム体に上記溶解液を浸漬することによって上記網状
体又はフォーム体の内部連通空間に上記溶解液を充分に
含浸させた後に引上げ、余分な溶解液をロールで絞り取
るという方法、網状体又はフォーム体が薄物であれば両
面に上記溶解液をロールコーター、ナイフコーター等に
より充分に塗布する（塗布により網状体又はフォーム体
の内部に上記溶解液が含浸される）という方法を採用
し、次いで、室温〜１００℃で２分〜１日乾燥させるこ
とによって本発明の衝撃緩衝材料を得ることができる。
等の上記網状体又はフォーム体に含浸させ、網状体又は
フォーム体の骨格格子表面にシリコーンバンシングパテ
のコーティング層を形成する場合は、この網状体又はフ
ォーム体に上記溶解液を浸漬することによって上記網状
体又はフォーム体の内部連通空間に上記溶解液を充分に
含浸させた後に引上げ、余分な溶解液をロールで絞り取
るという方法、網状体又はフォーム体が薄物であれば両
面に上記溶解液をロールコーター、ナイフコーター等に
より充分に塗布する（塗布により網状体又はフォーム体
の内部に上記溶解液が含浸される）という方法を採用
し、次いで、室温〜１００℃で２分〜１日乾燥させるこ
とによって本発明の衝撃緩衝材料を得ることができる。
【００１６】この場合、シリコーンバンシングパテのコ
ーティング量は、衝撃緩衝材料の用途に応じて決めるこ
とができるが、一般的には、上記乾燥後の衝撃緩衝材料
の比重が０．１〜０．８の範囲となるような量とするこ
とが好ましい。この比重が０．１未満ではシリコーンバ
ンシングパテの形成量が少なすぎるため、充分な衝撃緩
衝効果が得られない場合があり、この比重が０．８を超
えると衝撃緩衝材料を装着した物品の軽量化が十分に成
されない場合がある。
ーティング量は、衝撃緩衝材料の用途に応じて決めるこ
とができるが、一般的には、上記乾燥後の衝撃緩衝材料
の比重が０．１〜０．８の範囲となるような量とするこ
とが好ましい。この比重が０．１未満ではシリコーンバ
ンシングパテの形成量が少なすぎるため、充分な衝撃緩
衝効果が得られない場合があり、この比重が０．８を超
えると衝撃緩衝材料を装着した物品の軽量化が十分に成
されない場合がある。
【００１７】以上のようにして得られた衝撃緩衝材料
は、穏やかな応力に対してはスムーズに変形し、これに
追従すると共に、応力を取り除くと緩やかに原形に回復
し、また、所定量以上の応力がかかったときには最小の
変形で応力を緩和し、しかも軽量で所望の形状に形成す
ることが容易で安価な衝撃緩衝材料となり、このため椅
子、ヘルメット等の保護具などの衝撃緩衝性を付与する
用途に好適なものである。
は、穏やかな応力に対してはスムーズに変形し、これに
追従すると共に、応力を取り除くと緩やかに原形に回復
し、また、所定量以上の応力がかかったときには最小の
変形で応力を緩和し、しかも軽量で所望の形状に形成す
ることが容易で安価な衝撃緩衝材料となり、このため椅
子、ヘルメット等の保護具などの衝撃緩衝性を付与する
用途に好適なものである。
【００１８】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【００１９】［実施例１〜６、比較例１〜６］まず、２
５℃における粘度が１０センチストークスの両末端エト
キシ基を有するジメチルシロキサン７０部に上記と同様
の粘度の両末端ヒドロキシ基を有するジメチルシロキサ
ン３０部、ほう酸５．５部、コロイダルシリカ３部をニ
ーダー中で１４０〜１５０℃で４時間重合し、シリコー
ンバンシングパテを得た。次いで、このシリコーンバン
シングパテ１００部に酢酸エチル１００部を加え、ミキ
サーにて溶解し、含浸液を調製した。
５℃における粘度が１０センチストークスの両末端エト
キシ基を有するジメチルシロキサン７０部に上記と同様
の粘度の両末端ヒドロキシ基を有するジメチルシロキサ
ン３０部、ほう酸５．５部、コロイダルシリカ３部をニ
ーダー中で１４０〜１５０℃で４時間重合し、シリコー
ンバンシングパテを得た。次いで、このシリコーンバン
シングパテ１００部に酢酸エチル１００部を加え、ミキ
サーにて溶解し、含浸液を調製した。
【００２０】表１に示すウレタンスポンジ（（株）イソ
アックコーポレーション製、ＭＦシリーズのポリウレタ
ンフォーム、縦５ｃｍ，横５ｃｍ，厚さ１ｃｍ）に２本
ロールによりロール回隔５ｍｍで上記含浸液を含浸し、
室温に３時間放置し、次いで８０℃で３０分間乾燥する
ことにより衝撃緩衝材料を得た。
アックコーポレーション製、ＭＦシリーズのポリウレタ
ンフォーム、縦５ｃｍ，横５ｃｍ，厚さ１ｃｍ）に２本
ロールによりロール回隔５ｍｍで上記含浸液を含浸し、
室温に３時間放置し、次いで８０℃で３０分間乾燥する
ことにより衝撃緩衝材料を得た。
【００２１】これら衝撃緩衝材料の衝撃緩衝性を調べる
ために下記の試験方法で落球テストを行った。また、比
較のため、シリコーンバンシングパテを用いないウレタ
ンスポンジの衝撃緩衝性も測定した。更に参考例として
シリコーンバンシングパテについても同様の測定を行っ
た。結果を表１に併記する。
ために下記の試験方法で落球テストを行った。また、比
較のため、シリコーンバンシングパテを用いないウレタ
ンスポンジの衝撃緩衝性も測定した。更に参考例として
シリコーンバンシングパテについても同様の測定を行っ
た。結果を表１に併記する。
【００２２】衝撃緩衝性評価試験方法 外径２２ｍｍ、重さ４５ｇの鋼球を１２ｃｍ及び４８ｃ
ｍの高さからそれぞれ５ｃｍ×５ｃｍ×５ｍｍのアルミ
ニウム板上に載せたサンプル（衝撃緩衝材料）上に落下
させ、そのときにサンプルが受ける衝撃力をロードセル
（共和（株）製、ＬＵ−２００ｋｇ）で測定し、この測
定信号を直流増幅器（ＵＮＩＰＵＬＳＥ製、ＡＭ−３
０）に送出して約１，０００倍に増幅し、この増幅値を
アナライジンクレコーダ（横河北辰電機製、Ｍｏｄｅｌ
３６５５）に送出し、波形解析を行って波形を記録し、
記録されたピークの値（最大衝撃力）から下記式により
衝撃緩衝性を算出した。
ｍの高さからそれぞれ５ｃｍ×５ｃｍ×５ｍｍのアルミ
ニウム板上に載せたサンプル（衝撃緩衝材料）上に落下
させ、そのときにサンプルが受ける衝撃力をロードセル
（共和（株）製、ＬＵ−２００ｋｇ）で測定し、この測
定信号を直流増幅器（ＵＮＩＰＵＬＳＥ製、ＡＭ−３
０）に送出して約１，０００倍に増幅し、この増幅値を
アナライジンクレコーダ（横河北辰電機製、Ｍｏｄｅｌ
３６５５）に送出し、波形解析を行って波形を記録し、
記録されたピークの値（最大衝撃力）から下記式により
衝撃緩衝性を算出した。
【００２３】なお、鋼球の衝突速度は、高さ１２ｃｍか
ら鋼球を落下させた場合は１．５３ｍ／ｓｅｃ、高さ４
８ｃｍからの場合は３．０６ｍ／ｓｅｃ、鋼球の運動量
は、高さ１２ｃｍから鋼球を落下させた場合は０．０６
９ｋｇｆ・ｍ／ｓｅｃ、高さ４８ｃｍからの場合は０．
１３８ｋｇｆ・ｍ／ｓｅｃである。
ら鋼球を落下させた場合は１．５３ｍ／ｓｅｃ、高さ４
８ｃｍからの場合は３．０６ｍ／ｓｅｃ、鋼球の運動量
は、高さ１２ｃｍから鋼球を落下させた場合は０．０６
９ｋｇｆ・ｍ／ｓｅｃ、高さ４８ｃｍからの場合は０．
１３８ｋｇｆ・ｍ／ｓｅｃである。
【００２４】
【数１】
【００２５】
【表１】 ＊：実施例はポリウレタンフォームにシリコーンバンシ
ングパテをコーティングしたものの比重、比較例はポリ
ウレタンフォームの比重、参考例はシリコーンバンシン
グパテの比重を示す。
ングパテをコーティングしたものの比重、比較例はポリ
ウレタンフォームの比重、参考例はシリコーンバンシン
グパテの比重を示す。
【００２６】表１の結果から、実施例の衝撃緩衝材料
は、大きい衝撃力が与えられた場合も十分な衝撃緩衝性
を有し、しかも軽量化が図られたものであると共に、シ
リコーンバンシングパテの特性が十分に発揮されたもの
であることがわかる。
は、大きい衝撃力が与えられた場合も十分な衝撃緩衝性
を有し、しかも軽量化が図られたものであると共に、シ
リコーンバンシングパテの特性が十分に発揮されたもの
であることがわかる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の衝撃緩衝材料は、穏やかな応力
に対してはスムーズに変形し、これに追従すると共に、
応力を取り除くと緩やかに原形に回復し、また、所定量
以上の応力がかかったときには最小の変形で応力を緩和
し、しかも軽量で所望の形状に形成することが容易で安
価な衝撃緩衝材料となり、椅子、ヘルメット等の保護具
などの衝撃緩衝性を付与する用途に好適なものである。
に対してはスムーズに変形し、これに追従すると共に、
応力を取り除くと緩やかに原形に回復し、また、所定量
以上の応力がかかったときには最小の変形で応力を緩和
し、しかも軽量で所望の形状に形成することが容易で安
価な衝撃緩衝材料となり、椅子、ヘルメット等の保護具
などの衝撃緩衝性を付与する用途に好適なものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−77558（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 内部連通空間を有する可撓性の三次元網
状体又はフォーム体の骨格格子表面を覆ってシリコーン
バンシングパテでコーティングしてなることを特徴とす
る衝撃緩衝材料。 - 【請求項２】 上記三次元網状体又はフォーム体が連続
気泡性のプラスチックフォームである請求項１記載の衝
撃緩衝材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5026080A JP2586285B2 (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 衝撃緩衝材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5026080A JP2586285B2 (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 衝撃緩衝材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220242A JPH06220242A (ja) | 1994-08-09 |
| JP2586285B2 true JP2586285B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=12183661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5026080A Expired - Fee Related JP2586285B2 (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 衝撃緩衝材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586285B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2573508Y2 (ja) * | 1993-12-28 | 1998-06-04 | 美津濃株式会社 | カップインソール |
| ES2346743T3 (es) | 2001-09-13 | 2010-10-20 | Daniel James Plant | Material flexible absorbente de energia y procedimientos de fabricacion del mismo. |
| GB0130834D0 (en) | 2001-12-22 | 2002-02-06 | Design Blue Ltd | Energy absorbing material |
| GB0314824D0 (en) | 2003-06-25 | 2003-07-30 | Design Blue Ltd | Energy absorbing material |
| JP2006068519A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-16 | Dong Sung Silicone Co Ltd | シリコンスポンジ、その製造方法および用途 |
| GB0604583D0 (en) * | 2006-03-08 | 2006-04-19 | Dow Corning | Impregnated flexible sheet material |
| WO2009129175A1 (en) | 2008-04-14 | 2009-10-22 | Dow Corning Corporation | Emulsions of boron crosslinked organopolysiloxanes |
| US20110039087A1 (en) * | 2008-04-14 | 2011-02-17 | Severine Cauvin | Emulsions Of Dilatant Organopolysiloxanes |
| EP2174978A1 (en) * | 2008-05-22 | 2010-04-14 | Technische Universiteit Delft | Damage tolerant composite material |
| GB201109949D0 (en) | 2011-06-14 | 2011-07-27 | Dow Corning | Pressure material |
-
1993
- 1993-01-21 JP JP5026080A patent/JP2586285B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06220242A (ja) | 1994-08-09 |
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