JPH049135B2 - - Google Patents

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JPH049135B2
JPH049135B2 JP59035457A JP3545784A JPH049135B2 JP H049135 B2 JPH049135 B2 JP H049135B2 JP 59035457 A JP59035457 A JP 59035457A JP 3545784 A JP3545784 A JP 3545784A JP H049135 B2 JPH049135 B2 JP H049135B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、靴の中敷、ギブス、副子、衝撃吸収
パツド、および人間の汗や臭気に露呈される物品
などのように、人体に密着させて用いるための改
良された材料に関し、特に、人体の特定部分の輪
郭に合致する表面を有し、人体からの汗を吸いと
る働きを有する臭吸収積層品に関する。
人体の汗、湿気および臭等の望ましくない作用
を最小限にする能力を有す人体用製品を提供する
ことは永年の願望である。例えば、衣類や靴は、
多くの場合、人体の体表から不快な湿気を消散さ
せるために特に企図された特性の織物および材料
で作られる。例えば、スポーツのときに着用する
下着には、現在、ポリプロピレンや、その他の合
成繊維の疎水性織物が使用されている。なぜな
ら、そのような織物は、良好な断熱材であり、人
体から汗を吸いとるからである。
もう１つの例として、多数市販されている臭吸
収性の靴中敷がある。効果的な臭吸収性を有する
中敷は、活性炭を包含した材料のウエブによつて
製造することができるが、そのような材料は、通
常、脆弱であり、耐久性がない。だからといつ
て、そのようなウエブをより丈夫な材料の積層体
の中に挿入したとすると、他の材料層や使用され
る接着剤が、往々にして、臭吸収層の効果を阻害
することになる。一般に、そのような臭吸収積層
の製造は、従来は、扁平なシートの製造に限定さ
れており、中敷やその他の形状の物品は、そのよ
うなシートを裁断加工することによつて作られ
る。臭吸収特性を有する、ギブスや副子や、パツ
ドなどの、身体に着用される製品は、蒸気および
液体透過性を有するものでなければならないこ
と、吸収作用のための活性炭の十分な表面が得ら
れることなどの要件があり、しかも臭吸収性材料
が一般に脆弱であること、設計上の要件などの理
由から、現在までのところ市販されていない。
この分野での開発努力は、例えば米国特許第
3852897号、4062131号、4099342号、4137110号、
4185402号および4192086号に開示されているよう
に、もつぱら中敷の製造に集中している。しかし
ながら、これらの従来技術は、いずれも、独立気
泡フオームプラスチツク層を有する積層品を成形
するという特定の技術については扱つておらず、
また、従来の中敷には、汗を放散させ、臭を吸収
する能力の点で大いに改良の余地があることが認
められる。
従つて、本発明の目的は、丈夫で、臭吸収能力
が優れており、しかも、身体に直接接触させたと
き快適な感触が得られるような積層品を提供する
ことである。
本発明のもう１つの目的は、靴の中敷、ギブ
ス、衝撃吸収パツドなどの身体に着用される製品
を成形によつて賦形することができる材料を提供
することである。
発明の概要 略述すれば、本発明は、人体に接触して着用さ
れる製品を成形によつて賦形することができるよ
うに構成された三層積層品を提供する。この積層
品は、例えば、中敷や、治療中身体の一部を固定
するためのギブス、副子などの器具や、コンタク
トスポーツ（競技者の身体と身体が触れ合うスポ
ーツ）用ウエアの内部に挿入される衝撃吸収パツ
ドや、厳寒季に着用する断熱性低密度のウエア
や、その他の物品を製造するのに用いることがで
きる。ここに開示した本発明の方法に従つて作ら
れる製品は、フオームプラスチツクに特有の特
性、例えば衝撃吸収性、水反撥性、断熱性、弾性
ないしクツシヨン状の支持力などが得られるよう
に設計することができる。しかも、本発明の製品
は、臭、および臭を帯びた化学薬剤を極めて効果
的に吸収する。また、この製品は、身体の皮膚か
ら汗を吸いとり、臭吸収の仕組を助成する柔軟な
内側層を有しているので、長時間身体に接触させ
て着用する場合極めて快適である。更に本発明の
製品は、運動靴に臭吸収性、支持クツシヨン性中
敷として使用された場合でも、容易に離層や損壊
を生じない。
上述のような諸特徴は、少くとも一方の表面を
人体の特定の表面部分、例えば足の裏や、肩など
の輪郭に実質的に合致する形状とした積層品を提
供することによつて達成される。この積層品は、
人体の一部の輪郭に合致する熱成形された外側表
面を有する、好ましくは独立気泡型のフオーム熱
可塑性材の第１層と、該熱成形された表面に付設
されており、バインダー内に配設された活性炭か
ら成る第２中間層と、該第２層内へ、好ましくは
第２層を貫通してニードルパンチすることによつ
て第２層に結合されたポリプロピレン、ポリエス
テルなどの疎水性繊維製の第３内側層とによつて
構成される。第３層は、毛管作用により皮膚から
汗を吸いとるための、そして第２層の活性炭の表
面を臭発生物質に露呈させるための多数の気孔お
よび通路を画定する実質的連続的な柔軟な不織層
を形成する。
好ましい実施例では、この積層品は、例えば運
動用の靴またはブーツに嵌合するように成形した
臭吸収性中敷の形とする。この中敷は、足の裏の
表面形状に合致し、足のアーチ支持部およびヒー
ルカツプを含む、熱成形された上表面を有する。
別の実施例においては、積層品を柔軟なギブス、
副子またはパツドの形とすることができる。
上述の臭吸収層は、セルロース質繊維と、ラテ
ツクスなどのバインダー内に配設された活性炭粒
子とで構成することが好ましい。炭素含量は、少
くとも約20重量％とすることが好ましいが、最高
約60重量％とすることができる。また、第１フオ
ームプラスチツク層の露出した外表面に親水性繊
維の第４の層をニードルパンチによつて結合する
こともできる。
本発明の製品は、上記第１層の表面と第２層の
表面とを、所望ならば接着剤を介在させて重ね合
わせ、第２層の上面に繊維の層を載せて該繊維を
ニードルパンチすることにより第２層（臭吸収
層）を補強するとともに水分および臭発生物質に
露呈させるようにすることによつて製造すること
ができる。好ましくは、そして特に中敷の構成の
場合には、上記ニードルパンチにより付設する繊
維が第２層（臭吸収層）および第１フオームプラ
スチツク層を貫通してそれらの層を結合する機能
をも果すようにする。次いで、この積層体のうち
の第１フオーム層に熱を加えて軟化させ、次いで
その軟化した層を例えば冷却した金型の少くとも
１つの表面に押圧することによつて熱成形する。
フオームプラスチツク材として例えば独立気泡型
の、架橋エチレン酢酸ビニルまたはポリエチレン
フオームなどの適当な材料を選択すれば、加熱し
た積層品を直接人体の一部分、例えば、腕、脚、
くるぶしなどの周りに押当てて柔軟ギブスを形成
することができる。
実施例の説明 第１〜３図は、少くとも３層から成る本発明の
積層品１０の一実施例を示す。使用に当つて皮膚
から最も遠い側に位置する第１即ち外側層１２
は、独立気泡型のフオーム熱可塑性材シートから
成つている。第２即ち中間層は、バインダーマト
リツクス内に分散させた活性炭粒子とセルロース
質繊維との混合体から成る、米国特許第3852897
号に記載されているような臭吸収性材のシートで
ある。第３即ち内側層１６は、ポリエステルまた
はポリプロピレン繊維などの疎水性繊維１８から
成る不織マツトである。
第１層１２は、ポリエチレン、エチレン酢酸ビ
ニル共重合体、架橋ポリエチレン、アクリル樹
脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどの周知の
フオーム熱可塑性材のうちの任意の材料またはそ
れらのブレンドによつて形成することができる。
この種の予備成形されたフオーム熱可塑性材シー
トは市販されている。成形可能なフオームプラス
チツク層１２として、特定の最終使用目的に最適
な諸特性の組合せが得られるような材料を選択す
る。例えば、人体の一部分の輪郭に嵌合させる
（なじませる）ことができる柔軟なギブスを製造
するのには、窒素で発泡させた独立気泡型のフオ
ーム架橋ポリエチレンである「プラストゾート」
（商標名）のような比較的剛性のフオームが適し
ている。また、靴の中敷を作る場合の第１層とし
ては、純粋窒素で発泡させた「エバゾート」（商
標名）や、エチレン酢酸ビニル架橋共重合体や、
ポリエチレンなどのような、クツシヨン状の支持
力を有する比較的可撓性のフオームが好適であ
る。これらの、あるいはその他の使用目的に適す
る各種フオーム材は、ゼネラル・フオーム・コー
ポレーシヨン社からも販売されている。
本発明に使用されるフオームプラスチツク材
は、いずれも、熱成形可能なものである。従つ
て、そのようなフオームプラスチツク材は、オー
ブン内で、または他の手段によつて加熱すれば、
軟化するので塑性変形させることができるが、圧
力を加えなければ、そのままの形状およびフオー
ム構造を保持する。そのような材料は、金型キヤ
ビテイ内で成形または熱成形することができる。
高品質の窒素で発泡させたポリエチレンまたはエ
チレン酢酸ビニルである「プラストゾート」や
「エバゾート」のような材料の場合には、金型キ
ヤビテイ内で熱成形することもでき、あるいは直
接身体の露出表面に当てがつて熱成形することも
できる。
第２層１４は、バインダー、および好ましくは
セルロース質繊維のような充填材を包含した、臭
吸収性活性炭入りマトリツクスによつて構成す
る。この臭吸収性マトリツクスは、それを付設す
べき、上述の成形されたフオーム層１２の表面の
形状に順応させる（なじませる）ことができるほ
どに可撓性でなければならず、熱成形の温度に耐
えるのに十分な耐熱性を有するものでなければな
らない。従来技術の材料は、成形操作中湾曲表面
の周りに伸長させると裂開してしまうので、多数
の製品を商業ベースで不合格品の発生率を高くす
ることなく成形するのには用いることはできな
い。これに対して、後述するように、本発明によ
るニードルパンチ加工は、脆弱な材料の引裂強度
を大幅に増大させる。
本発明に使用するのに好適な臭吸収層として
は、例えば英国のビユーリフイケーシヨン・プロ
ダクツ社から「オダソープ」または「ガーフイ
ル」という商標名で販売されている材料がある。
この材料は、シートの形で販売されており、ラテ
ツクスバインダー内に分散させた活性炭素繊維
と、木材パルプ繊維とから成つている。このよう
な臭吸収シートの材質および構造の細部は、米国
特許第4317110号、4099342号および3852897号に
記載されている。これらの特許の臭吸収層とは異
り、本発明の第２層１４には、接着された織物ウ
エブを含める必要がない。層１４内の活性炭の含
量は、少くとも20重量％とするのが好ましく、含
量は、多いほど良いが、余り多過ぎると、熱成形
の際に損傷するほど層の引裂強さが劣化するとい
う点で限度がある。
第３層１６は、例えばポリプロピレンや、ポリ
エステルのような多数の疎水性繊維によつて構成
する。繊維の長さは、製造すべき積層品１０全体
の厚さに応じて定める。成形後約3.175〜15.875
mm（約１／８〜５／８in）の厚みを有する中敷の場合に は、繊維の長さは12.7mm（１／２in）程度のもので 十分である。衝撃吸収パツドのような、もつと厚
い製品には、もつと長い繊維を用いることができ
る。それらの繊維は、例えば直径0.254μｍ
（10μin）程度の細いものであることが好ましく、
積層品0.836m2当り56.7〜283.5ｇ（１平方ヤード
当り２〜10オンス）、好ましくは0.836m2当り約
170ｇ（１平方ヤード当り約６オンス）の密度で
適用する。このような疎水性繊維は、人体から繊
維の軸線に沿つて毛管作用により汗を吸いとる能
力を有することが知られている。
第１図に示されるように、本発明の製造方法に
おいては、熱成形可能なフオーム層１２と臭吸収
層１４とを、所望ならばそれらの結合を助成する
ための熱可塑性材のフイルムまたは他の接着剤を
両層の間に介設して、重ね合せ、層１４の上面に
繊維１８を不規則に敷設して交鎖繊維マツト１６
を形成する。マツト層１６は、その繊維１８をニ
ードルパンチ操作により少くとも臭吸収層１４内
へ、好ましくは層１４を貫通してフオーム層１２
内にまで刺し通すことによつて整形させ、かつ、
層１４に結合させる。第２図に示されるように、
繊維１８は、互いに絡み合わされ、多数の気孔を
画定する実質的に連結した不織層から成る柔軟
な、しかし丈夫な内側層１６を構成する。ニード
ルパンチによつて層１４および１２内へ刺し通さ
れた繊維１８は、３つの層１２，１４，１６を強
く結合する。パンチによつて穴をあけて水分搬送
繊維１８を臭吸収層１４に刺し通すニードルパン
チ操作の結果として、臭吸収層１４およびその中
に包含されている活性炭粒子が、人体の皮膚から
の水分および臭発生物質に容易に接触することが
できるように露呈される。従つて、従来技術のよ
うに活性炭を露呈させるために特に別途に穴をあ
ける必要がない。ニードルパンチされた繊維１８
は、また、セルロース質繊維層１４を補強し、引
裂および離層抵抗を増大させる役割をも果す。従
つて、繊維１８の使用は、臭吸収層１４を裂開さ
せるおそれなしに、かなり鋭いかど部を有するよ
うな形状にでもこの積層品を成形することを可能
にする。
第２図に示された積層品１０は、人体の特定の
表面部分に合致する所望の形状に熱成形すること
ができる。この熱成形操作は、繊維１８を軟化さ
せることなく、かつ、フオーム層１２のプラスチ
ツクマトリツクスを融解させ、フオーム構造を破
壊させることなく、層１２を軟化させるのに十分
な温度にまでニードルパンチ加工ずみの積層品１
０を加熱することによつて行う。その正確な加熱
温度は、フオームプラスチツク材の種類に応じて
定める。第４図に例示されるように、上記の如く
予め加熱したブランク即ち積層品１０を冷却した
金型２２に装填し、その上型２４と下型２６とを
合わせてブランク１０を押圧することによつて熱
成形を行うことができる。それによつて、積層品
の断面は第２図に示される形状から第３図に示さ
れる形状に変形される。第３図に概略的に示され
るように、積層品１０を加熱すると、層１２の厚
みを減少させ、内部応力を除去する。また、金型
２２によつて及ぼされる圧縮力は、フオーム層１
２に刺し通された繊維１８を、該フオーム層を圧
縮することにより所定位置に固定する。層１６の
内側面１５は、金型の形状に合致した形とされ、
層１４，１６も、表面１５の形に実質的に合致し
た形とされる。
第４図は、第１〜３図の積層品の変型実施例を
示す。この実施例では、積層品に第４の層２８が
追加されている。層２８は、フオームプラスチツ
ク層１２の外側面、即ち、臭吸収層１４のある側
とは反対側の面に付設される。この第４層２８
は、層１６の場合と同様に、最初は例えばレーヨ
ンまたは綿などの親水性の不織繊維３０をマツト
状に敷設し、それらの繊維をニードルパンチによ
つてフオームプラスチツク層１２内へ埋設し、少
くとも一部分は疎水性の繊維１８と垂直方向即ち
積層品の厚み方向にオーバーラツプさせるように
することができる。この実施例の積層品も、第１
〜３図のものと同様の態様で熱成形することがで
きる。親水性の第４層２８は、疎水性の第１層１
６によつて開始される積層品の水分放散作用を助
成する。人体からの水分（汗）の放出移動は、疎
水性繊維の第１層１６によつて始められ、臭吸収
層１４を通つてフオーム層１２へ至る移動は、ニ
ードルパンチ加工によつて創生された穴によつて
容易にされる。最後に、親水性の層２８が、吸収
そしてその後の蒸発作用により水分の放出を更に
促進する。
第２図または第４図のいずれの積層品も、第５
図に示された方法以外の方法によつても成形する
ことができる。例えば、フオーム層１２が、プラ
ストゾートという商標名で販売されている。窒素
で発泡された架橋ポリエチレンのようなフオーム
熱可塑性材で構成されている場合、積層品を加熱
した後、直接、身体の膝や、くるぶしや、前腕な
どの特定の露出部分に、皮膚をやけどさせたり、
強い不快感を与えたりすることなく、圧接してそ
の身体の部分の形になじませることができる。本
発明に従つて製造された積層品は、優れた、実質
的に臭気を発しない柔軟ギブスや副子を形成する
ことができる。
かくして、本発明は、長時間皮膚に接触させて
快適に着用することができる優れた臭吸収性能の
積層品を提供する。そのニードルパンチされた構
造のおかげで臭吸収効果ならいに汗発散作用が高
められる。このニードルパンチ構造は、また、積
層品の各層間の結合を強化するので、成形中また
は使用中離層が生じることがなく、臭吸収層を補
強する役割をも果す。更に、ニードルパンチ加工
とその後の加熱操作が、応力を除去し、フオーム
層１２を僅かに収縮させ、それによつて繊維を所
定位置に固定する。従つて、この積層品は、乱暴
な使用にも耐えることができる。更に、本発明の
積層品は、従来技術の臭吸収層とは異なり、着用
すべき身体の表面の形状に合致するように容易に
変形させることができる。フオーム層の素材を選
択することによつて、身体の所定部分に対してし
つかりしたクツシヨン状の支持（即ち副子または
ギブスの役割）を与えるようにすることもでき、
あるいは、衝撃吸収作用を与えるようにすること
もでき、あるいは、断熱性能を発揮するように構
成することもできる。本発明に従つて製造された
ギブスやパツドは、従来その種の製品に随伴して
いた汗や臭の問題を排除する。
第６図は、靴、特に運動用の靴に使用するため
の弾性支持力、臭吸収放能力および汗発散作用を
有する本発明の成形中敷を示す。この中敷３２
は、アーチ支持部分３４およびヒールカツプ部分
３６を有している。断面で示された層１２，１
４，１６は、上述したように本発明に従つて構成
されたものである。
この成形された中敷は、丈夫で、耐久性がある
ので、靴の製造中に靴の底に直接組入れることが
できる。本発明によるこの成形中敷と、従来から
市販されている、金型によつて成形されたもので
ない臭吸収製品とをそれらの臭吸収性能について
比較したところ、本発明の中敷は、吸着された臭
発生蒸気の量においても、蒸気を保持する能力に
おいても著しく優れていることが判明した。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の積層品を製造する方法の第１
段階の断面図、第２図は、ニードルパンチされた
後の第１図の積層品の断面図、第３図は熱成形後
の第２図の積層品の断面図、第４図は本発明の変
型実施例による積層品の、第２図と同様な断面
図、第５図は、中敷を成形するための金型に入れ
られた第２図の積層品を示す概略透視図、第６図
は本発明の中敷を一部断面で示す透視図である。 １０：積層品、１２：第１層、１４：第２層、
１６：第３層、１８：疎水性繊維。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 人体の特定の表面部分の輪郭に実質的に合致
    する表面を有する積層品において、 前記人体の表面部分に合致する熱成形された表
    面を有するフオーム熱可塑性材の第１層１２と、 該第１層の熱成形された表面の輪郭に合致し、
    該表面に結合されたものであつて、バインダー
    と、該バインダー内に配設された多数の活性炭粒
    子から成る第２層１４と、 少くとも一部分が前記第２層に刺し通された多
    数の疎水性繊維から成り、該第２層に結合され、
    多数の気孔を画定する実質的に連続した不織層を
    構成する第３層１６とから成り、該３つの層は、
    使用に当つて協同し、第３層の繊維を前記人体の
    表面部分に接触した状態に維持し、人体の表面か
    ら汗及び臭発生物質を毛管作用によつて吸いと
    り、該臭発生物質の大部分を吸収する働きをする
    ようになされた積層品。 ２ 前記熱成形された表面は、人間の足の裏の一
    部分に実質的に合致し、アーチ支持部分３４を含
    むものであり、靴の中敷３２を構成する特許請求
    の範囲第１項に記載の積層品。 ３ 前記中敷３２は、ヒールカツプ部分３６を含
    むものである特許請求の範囲第２項に記載の積層
    品。 ４ 人体の一部分を固定するための手段を構成す
    るものである特許請求の範囲第１項に記載の積層
    品。 ５ 衝撃吸収パツドを構成するものである特許請
    求の範囲第１項に記載の積層品。 ６ 前記フオーム熱可塑性材は、ポリエチレン、
    エチレン酢酸ビニル共重合体、架橋ポリエチレ
    ン、及びそれらの混合物から成る群から選ばれた
    ものである特許請求の範囲第１項に記載の積層
    品。 ７ 前記繊維は、ポリプロピレン及びポリエステ
    ルから成る群から選ばれた重合体である特許請求
    の範囲第１項に記載の積層品。 ８ 前記第２層は、ラテツクスバインダー内に配
    設されたセルロース質繊維と、少くとも約20重量
    ％の活性炭とから成るものである特許請求の範囲
    第１項に記載の積層品。 ９ 前記第１層の、前記熱成形された表面とは反
    対側の表面上に配設されて第４層２８を構成し、
    該第１層に刺し通された多数の親水性繊維を含む
    ものである特許請求の範囲第１項に記載の積層
    品。 １０ 前記フオーム熱可塑性材は、独立気泡型フ
    オームを構成するものである特許請求の範囲第１
    項に記載の積層品。 １１ 前記親水性繊維の一部分は、前記第１層に
    刺し通され、前記疎水性繊維とオーバーラツプす
    るようになされている特許請求の範囲第９項に記
    載の積層品。 １２ 人体の特定の表面部分から毛管作用により
    汗を吸いとり、臭発生物質を吸収すための、該表
    面部分の輪郭に実質的に合致する表面を有する積
    層品を製造する方法において、 (a) フオーム熱可塑性材の第１層１２の表面を、
    バインダー内に配設された活性炭粒子から成る
    臭吸収材の第２層１４の表面に重ね合せ、 (b) 多数の疎水性繊維１８をニードルパンチによ
    つて前記臭吸収材の第２層１４を貫通して前記
    フオーム熱可塑性材の第１層１２内へ刺し通
    し、それによつて該臭吸収材の第２層１４の、
    該フオーム熱可塑性材の第１層のある側とは反
    対側の表面に結合された実質的に連続した不織
    繊維の第３層１６を形成するとともに、該第１
    層、第２層及び第３層の結合を強化して離層に
    対する抵抗を増大させ、 (c) 上記工程(b)において得られた積層品を加熱し
    て前記フオーム熱可塑性材の第１層１２を軟化
    させ、 (d) 前記積層品の、少くとも前記不織繊維の第３
    層１６に前記人体の表面部分の輪郭と実質的に
    合致する表面輪郭を賦形することから成る方
    法。 １３ 前記工程(d)は、圧縮成形によつて行われる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載
    の方法。 １４ 前記フオーム熱可塑性材の第１層１２とし
    て、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合
    体、架橋ポリエチレン、及びそれらの混合物から
    成る群から選ばれた重合体で形成されたフオーム
    シートを用いることを特徴とする特許請求の範囲
    第１２項に記載の方法。 １５ 前記疎水性繊維１８として、ポリプロピレ
    ンとポリエステルから成る群から選ばれた重合体
    の繊維を用いることを特徴とする特許請求の範囲
    第１２項に記載の方法。 １６ 前記臭吸収材として、ラテツクスバインダ
    ー内に配設された少くとも約20重量％の活性炭
    と、セルロース質繊維とから成る材料を用いるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の
    方法。
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