JP5991839B2

JP5991839B2 - 弾性マットおよびその製造方法

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Publication number: JP5991839B2
Application number: JP2012086760A
Authority: JP
Inventors: 進庄司; 和郎福井; 章裕大西; 秀則今坂
Original assignee: Sanwa Techno Co Ltd
Current assignee: Sanwa Techno Co Ltd
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-04-05
Also published as: JP2013215312A

Description

本発明は、衝撃を吸収する弾性マット、および作業者の疲労を軽減し、伸縮性の低い弾性マット、ならびにその製造方法に関する。

従来の立ち作業に用いる作業マットまたは床材においては、作業者の疲労軽減のためにマット表面に凸部（突起）を形成し、かつ、クッション性または衝撃吸収性を得るために発泡層、エラストマー層、または弾性を得るための形状を施した層を用いた疲労軽減用マットなどがある。

特許文献１には衝撃吸収効果、疲労軽減効果、スリップ抑制効果が優れているマットとして発泡ゴム層上に補強シート（メッシュ織物）、さらには非発泡ゴム層が積層されて一体化された構造で非発泡ゴム層の表面に多数の突起を有するマットが開示されている。

特許文献２には作業マットとしてゴムまたはエラストマーから成る半球状の突起が上下に配置され、荷重に対して高い圧縮率が得られ、クッション効果が高く、高い安定感を与え作業に有効な作業マットが開示されている。

特許文献３には立ち作業者に対し疲労軽減効果を得ることができるマットとしてマット表面に複数の突起が形成され、マット周縁に開放された溝が形成されているマットが開示されている。

特許文献４には衝撃を吸収し長時間の立ち作業を行っても負担のかからないマットであって、上面に突起部が設けられ下面には突条が設けられ、突起部と突条とが干渉しないように構成されたエラストマー製マットが開示されている。

特許文献５には健康マットとして表面に複数個の突起が設けられたマットが開示されている。

特許文献６にはクッション性のある合成樹脂床材で、下層に高発泡層、中間層に低発泡層、表面層に非発泡合成樹脂で下層と中間層に繊維シートを介在した床材が開示されている。

特許文献７には加熱加圧により磁性ゴムシートの架橋成形と耐熱ゴムシートの架橋発泡成形を同時に行う時にガス抜き用に中間層を介在させて一体成形したホットプレス用緩衝シートが開示されており、このガス抜き用の中間層が耐熱フェルトからなることが開示されている。

特開２０１１−４６１５２号公報特開２００７−４４１７８号公報特開２００４−１２１７１５号公報特開２００１−１７８６１３号公報特開２０００−２４０７７号公報特開２０００−３５２１８４号公報特開平１０−１５１７０３号公報

発泡層によりクッション性を有するものは、異なる材質を積層したものであり、また一体成形では成形時に発泡させるための金型が必要となり、初期コストも高くなるなどの問題がある。またゴム材質のみでクッション性のある弾性を持たせるにはゴムの硬さを下げるか、または形状を工夫する必要があり、ゴム硬さを下げると、マットの伸縮性が大きくなって寸法安定性に問題が生じ、形状を工夫するには種々の金型を必要とするなどの問題がある。

本発明の目的は、衝撃の吸収、作業者の疲労軽減、寸法安定性の向上および環境変化での伸縮性の変化の軽減することができ、さらには製造時に金型を必要としない弾性マットおよびその製造方法を提供することである。

本発明は、第１弾性体層と、弾性体の伸縮を制御する不織布層と、第２弾性体層とを備える衝撃吸収用弾性マットであって、
前記第１弾性体層および前記第２弾性体層は同一素材からなり、
前記第１弾性体層、前記不織布層および前記第２弾性体層は、前記不織布層が第１弾性体層と第２弾性体層との間に設けられるように積層され、
前記第１弾性体層は、平板部と、該平板部の表面から積層方向外方に突出した複数の凸部とからなり、前記不織布層により伸縮が制御された平板部の硬度が複数の凸部の硬度よりも、タイプＡデュロメータによるデュロメータ硬さで１０以上大きいことを特徴とする衝撃吸収用弾性マットである。

また本発明は、前記第２弾性体層は、平板部と、該平板部の表面から積層方向外方に突出した複数の凸部とから成り、
前記第１弾性体層の複数の凸部における中心間距離と前記第２弾性体層の複数の凸部における中心間距離とが異なることを特徴とする。

また本発明は、前記第１弾性体層および前記第２弾性体層がエラストマーから成り、前記不織布層がエラストマーの成形温度よりも高い融点を有する人造繊維の不織布から成ることを特徴とする。

また本発明は、前記不織布層は、少なくとも１層以上の不織布が積層されてなることを特徴とする。

また本発明は、上記の衝撃吸収用弾性マットの製造方法であって、
平板状の弾性体と、弾性体の伸縮を制御する不織布と、平板状の弾性体とを順次積層し、積層された前記弾性体の少なくともいずれか一方の表面にパンチングメタルを配置する第１工程と、
加熱プレス成形を行って、前記弾性体と前記不織布とを一体化したのち、配置されたパンチングメタルを除去する第２工程とを有することを特徴とする衝撃吸収用弾性マットの製造方法である。

また本発明は、前記第１工程では、積層された前記弾性体のいずれの表面にもパンチングメタルを配置することを特徴とする。

また本発明は、前記弾性マットにおける複数の凸部の突出高さ、形状および凸部同士の中心間距離を、前記パンチングメタルの厚さ、孔の形状および孔の中心間距離によって制御することを特徴とする。

本発明によれば、２つの弾性体層の間に弾性体の伸縮を制御する不織布層（以下、単に不織布層という）を設け、かつ少なくとも一方の弾性体層が凸部を有することで、凸部における硬さと、弾性体層の平板部の表面のうち凸部が形成されていない露出した平面部分における硬さとを、タイプＡデュロメータによるデュロメータ硬さ（以下、単にデュロメータ硬さという）で１０以上大きくすることができる。これにより、たとえば床面に敷設された衝撃吸収用弾性マット（以下、単に弾性マットという）を作業者が踏んだときに、適度な反発力が生じて足裏に刺激が与えられ、立ち作業による疲労を軽減することができる。

また本発明によれば、２つの弾性体層のいずれも凸部を備え、さらに凸部の中心間距離が異なっているので、凸部同士が完全に重なる部分と凸部が部分的に重なる部分または凸部が無い部分との反発力の差がさらに大きく、立ち作業による疲労をさらに軽減することができる。

また本発明によれば、適度な弾性を有するゴムと不織布として伸びの少ないポリエステル繊維製の不織布を用いているので、足裏への刺激による作業者の疲労軽減と寸法精度の向上が可能となる。

また本発明によれば、不織布層が、２層以上の不織布が積層することで、凸部の硬さと平面部分の硬さとの差をさらに大きくすることができる。

また本発明によれば、パンチングメタルで凸部を形成するとともに、弾性体層と不織布層とを一体的に積層できるので、金型を用いずに成形することができる。

また本発明によれば、第１弾性体層および第２弾性体層の両方に凸部を設ける場合であっても、パンチングメタルをさらに配置するだけでよいので、極めて簡便に製造できる。

また本発明によれば、凸部の突出高さ、形状および中心間距離を、パンチングメタルの厚さ、孔の形状および孔の中心間距離によって制御できるので、どのような形状、高さ、数、中心間距離の凸部であっても、容易に製造することができる。

本発明の第１実施形態である弾性マット１を模式的に示す図である。円柱状の凸部２を有する弾性マット１の平面図である。本発明の第２実施形態である弾性マット１ａを模式的に示す図である。本発明の第３実施形態である弾性マット１ｂを模式的に示す図である。第１実施形態の弾性マット１の製造方法を示す概略図である。第２実施形態の弾性マット１ａの製造方法を示す概略図である。第３実施形態の弾性マット１ｂの製造方法を示す概略図である。実施例２の弾性マットと比較例１のマットについて測定箇所ごとの反発重量の測定結果を示すグラフである。実施例２の弾性マットにおいて、表面凸部が裏面凸部と重なっている箇所、半分重なっている箇所および重なっていない箇所の反発荷重曲線を示すグラフである。比較例１の弾性マットにおいて、表面凸部が裏面凸部と重なっている箇所、半分重なっている箇所および重なっていない箇所の反発荷重曲線を示すグラフである。実施例５の弾性マットと比較例１の弾性マットについて、加速度（振動）を加えた場合の減衰曲線を示すグラフである。実施例５の弾性マットと比較例１の弾性マットについて、加速度（振動）を加えて防振性を調べるための装置の概略図である。

図１は、本発明の第１実施形態である弾性マット１を模式的に示す図である。弾性マット１は、第１エラストマー層３と、不織布層４と、第２エラストマー層５とを備え、第１エラストマー層３と第２エラストマー層５とは同一材質であって、これらの層が順次積層されて一体的に構成される。

第１弾性体層である第１エラストマー層３は、平板部３ａと、この平板部３ａの表面から、弾性マット１の積層方向の外方に突出した複数の凸部２とからなる。凸部２として、その形状は、平板部３ａの表面から外方に向かって突出する形状であればよく、たとえば、積層方向から平面視したときの形状が円形、楕円形、および三角形、四角形、五角形、六角形などの多角形であって、立体形状としては、柱状、錐状、台形状などの形状を有する凸部があげられる。

また、凸部２の頂点部は、必ずしも平坦である必要はなく、たとえば半球状などであってもよく、さらには平坦状にしつつ、シボや滑り止めとなるようなごく浅い溝や凹凸を設けたものであってもよい。この凸部２は、平板部３ａの表面から０．５ｍｍ〜５ｍｍ突出していればよく、高さが０．５ｍｍより低いと、凸部２表面における硬さと平板部３ａの表面における硬さとの差が生じないので、本発明の弾性マットの効果である緩衝作用が弱くなり、また凸部２の高さが５ｍｍより高いと、成形に用いるパンチングメタルの重量が重く取り扱いが難しくなる。

本発明において、第１エラストマー層３および第２弾性体層である第２エラストマー層５は同一材質のエラストマーで構成され、第１エラストマー層３および第２エラストマー層５を構成する材料としては、弾性を有し、耐熱性や耐油性を有するものであれば、特に限定されず、ゴムまたはオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、スチレン系エラストマーなどの熱可塑性エラストマーがあげられる。

第１エラストマー層３としてゴムを用いるときは、たとえば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）などのジエン系ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、コーンゴム（Ｑ）、クロロスルフォン化ゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）などの非ジエン系ゴムがあげられる。

上記ゴムとしては、その硬さは使用目的に応じて選択すればよいが、床材とのグリップ性を考慮すれば硬さが小さい比較的柔らかいゴムを使用すれば良く、硬さを必要とすれば硬さを大きくすればよい。なお、タイプＡデュロメータによるデュロメータ硬さでは、Ａ２０〜８０であるゴムが好ましい。

本発明のエラストマー層がゴムである場合、ゴムとしては、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）などであり、とりわけアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）がもっとも好ましい。

本発明において、不織布層４としては、アラミド繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維などの合成繊維、ガラス繊維などの無機繊維を、乾式法、湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法などのフリース形成法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法、スパンレース法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法、スチームジェット法などのフリース結合法などによってシート状に形成したものがあげられる。

さらには、アルミニウム繊維などの金属繊維からなる不織布であってもよく、またガラス繊維などの無機繊維からなる不織布であってもよい。

本発明においては、不織布層４に用いられる不織布としては、加熱加圧成形後に得られる弾性マットの状態における空隙率が４０％〜７０％になるものが好ましい。

この不織布の空隙によって、エラストマーが不織布に浸透してよりエラストマーの伸縮を制御でき、かつエラストマーと不織布を一体的に積層する際に発生するガスや空気がこの空隙を通って排出されるので、マットの剥離などが生じない。

本発明においては、合成繊維からなる不織布を用いるのが好ましく、成形温度よりも高い融点の素材からなる不織布を用いると弾性マットを折り曲げて丸めたりすることが容易になり、取扱いが容易になる。これに対し成形温度よりも低い融点の素材からなる不織布を用いると不織布が溶融し冷却後には平板部の硬度が増して折り曲げ難くなり、取扱いに難をきたすことになる。よって、弾性マットの取扱いなども考慮すると不織布は成形温度により高い融点の素材を用いることが好ましく、一般的な素材としては融点の高いポリエステル素材からなる不織布が好ましい。

不織布としては、これらを種々の比率で組合せて用いてもよい。たとえば、不織布を構成する繊維を２種類以上組合せてもよく、あるいは同種の繊維で構成した不織布を２枚以上積層して用いてもよく、または異なる種類の繊維で構成した不織布を組合せて積層してもよい。

また不織布は、その目付け量および厚みが任意に設定可能であるが、成形時のゴムの浸透性により第１エラストマー層３のエラストマー（ゴム）と第２エラストマー層５のエラストマー（ゴム）との結着が可能な目付け量および厚みに設定することが必要である。そのため、不織布としては加熱加圧架橋成形後の厚みを１ｍｍ前後以下にすることが好ましく、そのための目付け量としては１２０〜５５０ｇ／ｍ^２であるのが好ましい。

より具体的に不織布の厚みを挙げるとすれば、たとえば１５ｋｇ／ｃｍ^２、１４５〜２６０℃で１５分間、加熱加圧成形したのちの不織布の厚みが、０．２〜１．８ｍｍ未満であり、０．２５〜０．７ｍｍとなるものが好ましい。

図２は、円柱状の凸部２を有する弾性マット１の平面図である。本発明の弾性マット１は、第１エラストマー層３と第２エラストマー層５の間に不織布層４を設け、かつ少なくとも一方のエラストマー層が凸部２を有することで、凸部２における硬さと、エラストマー層の平板部３ａの表面のうち凸部２が形成されていない露出した部分における硬さとを大きく異ならせることができる。これにより、たとえば床面に敷設された弾性マット１を作業者が踏んだときに、適度な反発力が生じて足裏に刺激が与えられ、立ち作業による疲労を軽減することができる。

図３は、本発明の第２実施形態である弾性マット１ａを模式的に示す図である。本実施形態の弾性マット１ａは、第２エラストマー層５が、第１エラストマー層３と同じく平板部５ａと、平板部５ａの表面から積層方向外方に突出する凸部６とから成る点において、第１実施形態の弾性マット１と異なる。

第２エラストマー層５の凸部６の形状と突出高さは、凸部２に関して説明した形状と同様の形状、突出高さを採用することができる。

凸部２と凸部６は、互いに同じ形状であってもよく、また同じ高さであってもよく、互いに異なる形状であっても、また異なる高さであってもよい。

また、凸部２と凸部６とは、それぞれの中心間距離が、同じであってもよく異なっていてもよく、また凸部２と凸部６は、平面視したときに、凸部２が投影される位置に凸部６を設けてもよい。

本発明の好ましい態様の１つとしては、凸部２と凸部６とがいずれも円柱形状であり、その直径が異なり、それぞれの中心間距離も異なるものがあげられる。このような態様の弾性マットでは、床面に置いたときの裏面側の凸部の高さにより、上部からの荷重にて表裏いずれにも凸部が存在しない部分（平面部分という）に撓みが生じ、この平面部分の撓みによる反発荷重が作業者の足に付与され、表側の凸部における反発荷重の変化が大きくなる弾性マット１ａとすることができる。

図４は、本発明の第３実施形態である弾性マット１ｂを模式的に示す図である。本実施形態の弾性マット１ｂは、不織布層４が２つの不織布４ａ，４ｂを含み、不織布４ａと不織布４ｂとの間には、エラストマー７が介在するように設けられる。

不織布４ａと不織布４ｂとは、前述の不織布層４において説明した不織布を好適に使用することができ、この不織布４ａと不織布４ｂとは、互いに同じ素材の不織布であってもよく、また異なる素材の不織布であってもよい。

不織布４ａと不織布４ｂとの間に挟まれるエラストマー７としては、第１エラストマー層３および第２エラストマー層５と同様のものを好適に使用することができ、このエラストマー７は、第１エラストマー層３よび第２エラストマー層５と互いに異なる素材を用いてもよく、同じ素材を用いてもよい。

図５は、第１実施形態の弾性マット１の製造方法を示す概略図である。図５に示すように、プレス用金型８にシボを形成するガラスクロス９を設け、その上にマット材質となる第２エラストマー層５となる平板状のエラストマー５０を配置し、その上に不織布層４となる不織布４０を配置する。さらにその上に第１エラストマー層３となる平板状のエラストマー３０を重ねて配置する。このエラストマー３０の表面に、所定の厚み、所定の孔径、所定の孔ピッチ（中心間距離）を有するパンチングメタル１０を配置する。パンチングメタル１０上には、エラストマー３０とは相溶性の悪い弾性材質１１を配置し、その上にガラスクロス９を配置する（図５（ａ））。プレス用金型８に対して加熱するとともに、各部材の積層方向に圧力を加えて加熱プレス成形を行う（図５（ｂ））。成形後にパンチングメタル１０を除去することによって本発明の弾性マット１が得られる（図５（ｃ））。

不織布４０は、加熱プレス時に、エラストマー３０およびエラストマー５０が軟化または溶融した時に、これらのエラストマー３０，５０が入り込む空隙を有しており、さらに発生するガスまたはエアが、不織布４０の空隙を通って外部に排出される。

また弾性材質１１を配置することで、凸部表面のバリなどの発生を防止することができる。

加熱プレス成形は、エラストマー３０，５０を用いて一体的に成形できる温度および圧力で実施することができ、用いるエラストマーの性状によっても異なるが、たとえば１５ｋｇ／ｃｍ^２で行うのが好ましい。

また加熱温度は用いるエラストマーの性状によっても異なるが、たとえば１３０〜１８０℃で人造繊維よりなる不織布の融点よりも低い温度が好ましい。

成形時間は、エラストマーの性状、温度、圧力によっても異なるが、たとえば１５分間が好ましい。

さらに、エラストマーの成形時には、種々の添加剤を加えてもよく、エラストマーがゴムである場合には、一般のゴム組成物に用いられている架橋剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、充填剤等を成形時あるいは任意の時点で添加してもよい。

架橋剤としては、ジクミルペルオキシド、ジ第三ブチルペルオキシド、ジ第三ブチルペルオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンなどの有機過酸化物系架橋剤、イオウ、塩化イオウ、二塩化イオウ、モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、イオウ系架橋剤があげられる。

また、イオウ系架橋剤を使用する場合には、必要に応じて、架橋促進剤、架橋助剤を併用することもでき、架橋促進剤としては、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどがあげられ、架橋助剤としては、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などがあげられる。

さらに、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、充填剤としては、ゴム成形において汎用されるものであれば、いずれも好適に使用することができる。

図６は、第２実施形態の弾性マット１ａの製造方法を示す概略図である。図５に示した製造方法との違いは、第２エラストマー層５が凸部６を有するように、プレス用金型８と、エラストマー５０との間にもパンチングメタル１０を配置し、さらに弾性材質１１およびガラスクロス９も配置する点である（図６（ａ））。

上記と同様の条件で加熱プレス成形を行い（図６（ｂ））、２枚のパンチングメタル１０を除去することで、第１エラストマー層３および第２エラストマー層５の両層に凸部２、凸部６を有する弾性マット１ａが得られる。

図７は、第３実施形態の弾性マット１ｂの製造方法を示す概略図である。図６に示した製造方法との違いは、エラストマー３０とエラストマー５０との間に、成形後に不織布４ａおよび不織布４ｂとなる不織布４０ａおよび不織布４０ｂが配置され、不織布４０ａおよび不織布４０ｂの間に、成形後にエラストマー７となるエラストマー７０が配置する点である（図７（ａ））。上記と同様の条件で加熱プレス成形を行い（図７（ｂ））、２枚のパンチングメタル１０を除去することで、不織布層４が２層の不織布４０ａ，４０ｂからなる弾性マット１ｂが得られる（図７（ｃ））。

＜実施例１〜６および比較例２＞
エラストマーとしてデュロメータ硬さがＡ６０であるアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）およびデュロメータ硬さがＡ４０であるアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）を用い、不織布として表１に示す目付量および厚みの異なるポリエステル繊維製不織布を用いて、成形圧力１５ｋｇ／ｃｍ^２、成形温度１４５℃、成形時間１５分間の条件で、厚さ１．５ｍｍ、孔径１０ｍｍ、孔の中心間距離１５ｍｍのパンチングメタルを上部に用い、下部には厚さ１．５ｍｍ、孔径１２ｍｍ、孔の中心間距離１８ｍｍのパンチングメタルを用いて加熱プレス成形を行い、凸部の平板部の表面からの高さがいずれも１．５ｍｍで、一方側の凸部の直径が１０ｍｍ、中心間距離が１５ｍｍであり、他方側の凸部の直径が１２ｍｍ、中心間距離が１８ｍｍである弾性マットを実施例１〜６および比較例２として製造した。

不織布を用いないこと以外は、実施例５，６と同様に実施して比較例１の弾性マットを製造した。

得られた弾性マットについて、凸部における硬さと平面部分の硬さとを測定し、さらに引張り強さ、縦方向最大伸び、５０Ｎ架張後伸び率、気泡の有無、上下の分離性の項目を確認した。
結果は表１および表２に示すとおりである。

（表中、目付け量は単位（ｇ／ｍ^２）で表わし、厚みは単位（ｍｍ）で表わし、引張り強さは、単位（Ｎ／１０ｍｍ幅）で表わす。）

表におけるゴム硬さはタイプＡデュロメータ（テクロック株式会社製）を用いて表面より測定した結果を示す。

伸びは各実施例および比較例で得られた弾性マットを１０ｍｍ幅の試験片にし、引張り試験機（アイコーエンジニアリング社製、ＭＯＤＥＬ−ＲＸ−５０）を用いて、引張り速度２００ｍｍ／ｓｅｃの速度で試験片を引張り５０Ｎ（ニュートン）時の長さの測定および破断直前の最大長さの測定と最大張力を測定した。
引張り強さは引張り試験機にて破断前の最大張力を引張り強さとした。

表１に示すように、実施例は、平面部分と凸部のデュロメータ硬さが１０度以上異なり平面部の方が不織布の効果により硬さが大きくなっている。

また、実施例における伸びは、比較例の１／５〜１／６になっており、実施例の伸びが比較例のマットよりも著しく伸び難くなっている。つまり、床面に設置したときに、面方向において、ゴムのみからなる比較例よりも、実施例の伸びの変動が少なく、本発明は、寸法精度に優れる弾性マットであるといえる。

さらに、各実施例に示すように目付け量が約１００ｇ／ｍ^２前後においては、不織布の厚みが５ｍｍ前後までは問題無いが、不織布の厚みが７ｍｍを越えるマットは成形時の不織布へのゴムの侵入が十分でないことにより、上下のゴム同士の接着性が不十分となり、上下のゴムが分離する結果となっている。

さらに実施例５と実施例６に示すように、ゴム硬さが異なっていても、厚み方向にはゴム材質の弾性を有し、面方向には、ほぼゴム弾性に依存せず同じ特性で伸びの少ない弾性マットが実現できる。

このように本発明は面方向への強度の向上および伸びの少ない弾性マットであり、加えて荷重の加わる方向に対してはゴム材質の弾性を有する。

したがって、ゴムの材質を変えることなく面方向には従来のゴムマットにはない形状の安定化を図れ、厚み方向の荷重の加わる方向にはゴム材質の弾性を有した構成である。これらのことより作業用の弾性マットのみに限るものではなく寸法精度を必要としかつ弾性を必要とする衝撃、振動吸収のクッション材などにも適用できるものである。

また、不織布の材質については成形温度に合わせ適宜に選択すれば良く、不織布の目付け量については引張り強さ、伸びなどを測定しマットに必要な強度及び伸びに合わせ適宜に選択すれば良い。

＜実験例１＞
実施例２および比較例１で製造したマットについて、各マットの凸部（直径１０ｍｍ）の圧縮量０．５ｍｍ時における反発荷重を任意の１０点で測定した。

結果は表３および図８に示すとおりである。図８は、実施例２の弾性マットと比較例１のマットについて測定箇所ごとの反発重量の測定結果を示すグラフである。横軸は、測定箇所を示し、縦軸は、反発荷重（ｇ）を示す。

表３および図８から明らかなように、実施例２の弾性マットと比較例のマットは、平均値を見ると大きな違いはないが、反発荷重の最大値および最小値において、極めて大きな差異がある。図８中、実施例２のマットの反発荷重のグラフ１２は、不織布を含まない比較例の反発荷重のグラフ１３に対して、極めて大きなバラツキを示している。

図９は、実施例２の弾性マットにおいて、表面凸部が裏面凸部と重なっている箇所、半分重なっている箇所および重なっていない箇所の反発荷重曲線を示すグラフである。図９中、反発荷重曲線１６は前記凸部が裏面の凸部と重なっている箇所の反発荷重曲線を示し、反発荷重曲線１５は前記凸部が裏面の凸部と半分重なっている箇所の反発荷重曲線を示し、反発荷重曲線１４は前記凸部が裏面の凸部と重なっていない箇所の反発荷重曲線を示す。図９の横軸は圧縮量（ｍｍ）を示し、縦軸は反発荷重（ｇ）を示している。図９から、実施例２の弾性マットは、表面凸部と裏面凸部とが重なるほど圧縮量の増加率より高い反発荷重を有すること、また裏面凸部と重ならない場合でも圧縮量の増加率よりも大きく反発荷重が増加することがわかる。

図１０は、比較例１の弾性マットにおいて、表面凸部が裏面凸部と完全に重なっている箇所、半分重なっている箇所および重なっていない箇所の反発荷重曲線を示すグラフである。図１０中、反発荷重曲線１９は前記凸部が裏面の凸部と重なっている箇所の反発荷重曲線を示し、反発荷重曲線１８は前記凸部が裏面の凸部と半分重なっている箇所の反発荷重曲線を示し、反発荷重曲線１７は前記凸部が裏面の凸部と重なっていない箇所の反発荷重曲線を示す。図１０から、反発荷重曲線は、圧縮量の増加率に応じて直線的に反発荷重が増加していることがわかる。

図９および図１０に示すように、実施例２のマットでは、凸部が異なる位置での反発荷重の差が大きく、このことより足裏などには反発荷重と同時に荷重差による刺激を与えることが可能な弾性マットとなっている。また、このように平部の硬度と凸部の硬度が異なることで共振を起こし難くなり振動の軽減も期待できるものである。

＜実験例２＞
実施例５および比較例１の弾性マットについて、防振性を調べた。
結果は、図１１に示すとおりである。

図１１から、マットの無い状態のアルミプレートの振動減衰曲線と、実施例５および比較例１の弾性マットの振動減衰曲線とを比較すると、実施例５および比較例１のマットは、ともに振動を減衰させる効果が確認され、実施例５は不織布により中間部の硬度がアップされたにもかかわらず、これによって、振動の減衰作用が低下するなどの影響は見られないことがわかる。

すなわち、振動の減衰は、凸部の硬度にほぼ依存する結果となっているので、本発明のマットにおいては振動をより吸収する低硬度にすることが可能であり、かつマット寸法を維持することが可能であることから精度を維持した振動吸収のマットを提供することができることとなる。

また、防振性は、図１２に示す装置を用いて実施した。
すなわち、アルミプレート上に、実施例５または比較例１のマットを置いて、その中心部に重さ６５ｇの球状錘を、高さ１００ｍｍ（錘下端からアルミプレート表面までの距離）から自由落下させて、前記マットが受ける加速度（振動）の変化を、振動計（ＶＭ−８２型、リオン社製）を用いて測定した。

図１１において、縦軸は加速度を表し、横軸は経過時間を表し、図中の減衰曲線２０は実施例５および比較例１の減衰曲線を表し、減衰曲線２１は、アルミプレートの減衰曲線を表す。

図１２は、実験例２の防振性を測定するための装置の概略図であり、図１２中、２２はアルミプレート、２３は被検物のマット、２４は錘、２５は錘の落下方向、２６はピックアップセンサー、２７は振動計、２８は錘の下端部とアルミプレート間の距離をそれぞれ示す。

１、１ａ、１ｂ緩衝用マット
２凸部
３エラストマー
４、４ａ、４ｂ不織布
５エラストマー
６凸部
７エラストマー
８プレス台
９ガラスクロス
１０パンチングメタル
１１弾性材質

Claims

第１弾性体層と、弾性体の伸縮を制御する不織布層と、第２弾性体層とを備える衝撃吸収用弾性マットであって、
前記第１弾性体層および前記第２弾性体層は同一素材からなり、
前記第１弾性体層、前記不織布層および前記第２弾性体層は、前記不織布層が第１弾性体層と第２弾性体層との間に設けられるように積層され、
前記第１弾性体層は、平板部と、該平板部の表面から積層方向外方に突出した複数の凸部とからなり、前記不織布層により伸縮が制御された平板部の硬度が複数の凸部の硬度よりも、タイプＡデュロメータによるデュロメータ硬さで１０以上大きいことを特徴とする衝撃吸収用弾性マット。
前記第２弾性体層は、平板部と、該平板部の表面から積層方向外方に突出した複数の凸部とから成り、
前記第１弾性体層の複数の凸部における中心間距離と前記第２弾性体層の複数の凸部における中心間距離とが異なることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収用弾性マット。
前記第１弾性体層および前記第２弾性体層がエラストマーから成り、前記不織布層がエラストマーの成形温度よりも高い融点を有する人造繊維の不織布から成ることを特徴とする請求項１または２に記載の衝撃吸収用弾性マット。
前記不織布層は、少なくとも１層以上の不織布が積層されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の衝撃吸収用弾性マット。
請求項１〜４のいずれか１つに記載の衝撃吸収用弾性マットの製造方法であって、
平板状の弾性体と、弾性体の伸縮を制御する不織布と、平板状の弾性体とを順次積層し、積層された前記弾性体の少なくともいずれか一方の表面にパンチングメタルを配置する第１工程と、
加熱プレス成形を行って、前記弾性体と前記不織布とを一体化したのち、配置されたパンチングメタルを除去する第２工程とを有することを特徴とする衝撃吸収用弾性マットの製造方法。
前記第１工程では、積層された前記弾性体のいずれの表面にもパンチングメタルを配置することを特徴とする請求項５記載の衝撃吸収用弾性マットの製造方法。
前記衝撃吸収用弾性マットにおける複数の凸部の突出高さ、形状および凸部同士の中心間距離を、前記パンチングメタルの厚さ、孔の形状および孔の中心間距離によって制御することを特徴とする請求項５または６に記載の衝撃吸収用弾性マットの製造方法。