JPH0581438B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、緩衝材、防振材、はたまた装飾的外
皮材としても使用可能なゲル充填シートの製造方
法に関するものである。 従来の技術とその問題点 近時、運動靴やサポーターに着地時等の衝撃を
緩和すべくゲル充填パツドが埋め込まれている。
また、同様のゲル充填パツドを防振用の敷物ある
いは隔離材として用いる試みもある。 このゲル状物質としては、シリコーンゲルが素
材としての安定性から良く適しており、特に、
JIS Ｋ 2530−1976−（50ｇ荷重）により測定さ
れた針入度が50〜200程度のシリコーンゲル中に
微小中空球体を混入してなる複合シリコーンゲル
は緩衝能力、防振能力にも優れている点で最適と
されている。 そして、このゲル充填パツドは被覆層内にゲル
状物質が充填されてなるのであるが、これは、薄
板状のゲル状物質の表裏が熱溶着性の被覆材で覆
われ、パツドとしての外形が熱溶着されて形成さ
れる際、同時に、溶着金型がパツド内のゲル層を
も分断し、ゲル層の独立区画化もなされるように
して作られている。 ところで、その際の金型溶着面は、溶着機の容
量や作業効率上から、ゲル充填パツドが機能を発
揮する最少限の面積で済むよう設計されている。
これは、ゲル充填パツドの機能からすれば、薄板
状のゲル、元の偏平な状態で、衝撃や振動を吸収
しようというものでもあつた。 しかしながら、これでは、材料たるゲル状物質
が多量に必要となり、また、ゲル状物質として優
れたシリコーンゲルは比較的高価であるため、コ
スト的に、ややもすると特殊用途やイメージ的用
途にしか使われず、その緩衝、防振性能、安定性
の割りには、十分普及しているとはいえなかつ
た。 発明の目的 本発明は、このような現状に鑑がみなされたも
ので、少ない量のゲル状物質で相当性能を発揮で
きるゲル充填シートを提供しようとするものであ
り、また、特定用途の専用のパツドとしてではな
く、汎用性のあるシートとしても提供できるよう
にするものである。 発明の構成 したがつて、本発明は、上記目的を達成するた
めに、型がゲル状物質を分断する際、型が当たる
部分、すなわち、区画筋が形成される箇所のゲル
状物質は、左右前後に逃げて、隣のゲル充填部た
る各セルに圧入される現象を積極的に利用するも
のであり、薄板状のゲル状物質の表裏に被覆材を
重合するとともに、閉じた凸面を連続的に密集形
成した型を押し当てて、該凸面に位置するゲル状
物質を隣接凹部へ押しやり、同時に表裏の被覆材
を連続した区画筋状に接合し、隣接の凹部に位置
する被覆材内に、該被覆材の表面を略球面状に膨
出させて、ゲル状物質を元の薄板状の時よりも厚
く、折り込んだ形で充填して、型の凹部に呼応し
て相互に独立するゲル充填セルを多数突起状に形
成することを特徴とするゲル充填シートの製造方
法である。 実施例 次ぎに、本発明ゲル充填シートの製造方法の一
例を説明するが、これには薄板状のゲル状物質が
必要であるから、まず、その薄板状のゲル状物質
たるゲル素材シートの製造方法の一例について述
べる。なお、本例では、シリコーンゲル材料に、
商品名フイライト（日本フイライト株式会社製
造）や商品名エクスパンセル（日本フイライト株
式会社販売）という微小中空球体を混合してなる
複合シリコーンゲルを用いたものとして説明す
る。 第１図はゲル素材シートの製造装置の一例で、
１０は混練タンクで、前述の原料を内部で回転す
る羽根（図示略）で混練し、適時その下方のバル
ブ１１を開いて、混練済みのシリコーンゲル材料
を次ぎの脱泡タンク１２へと送る。この脱泡タン
ク１２は、架設状の無端帯１３に複数個取り付け
られてなり、無端帯１３の回転とともに移動し、
所定位置で停止した際、上方より蓋１４が降りて
きて、該タンク１２を密閉し、蓋１４に取り付け
られている減圧手段１５で内部圧が下げられ、混
練の際シリコーンゲル材料中に混入した空気が取
り除かれるようにされている。 なお、ゲル材料が、商品名トーレシリコーン
CY52（トーレシリコーン株式会社製造）のように
二液、Ａ液、Ｂ液からなるようなものであるとき
は、Ａ液、Ｂ液別々に微小中空球と混合した後、
ニーダーで少量づつこのＡ液、Ｂ液を混練しなが
ら脱泡タンクへ供給する必要がある。 そこで、混練済みのシリコーンゲル材料は脱泡
タンク１２で脱泡され、該脱泡タンク１２が移動
反転することで、下方に位置したホツパー１６へ
と移され、続き、該ホツパー１６内の圧送手段
（図示略）で、フイルム被覆部のノズル１７へと
送られる。 ノズル１７は、上下のフイルム１８，１９の進
行経路の合流手前、下フイルム１９直上に位置し
ており、前記シリコーンゲル材料を下フイルム１
９上に水平方向に幅のある薄板状として、流し出
す役目をする。なお、該ノズル１７の開口は調整
自在であり、大まかに下フイルム１９上のシリコ
ーンゲル材料の厚みを調整することができる。 続き、該ノズル１７の前方において、下フイル
ム１９と合流すべく上フイルム１８が降りてき
て、これらが重なることで、上下フイルムとと三
層構造となつたシリコーンゲル材料は、その後、
さらに前方の圧延ロール２０，２０間を通過す
る。この圧延ロール２０は、その間隔を自由に調
整する事ができ、シリコーンゲル材料を所望の一
定厚みに均一に圧延、延展する。 圧延ロール２０の前下方には、次ぎの加熱トン
ネル２２を貫通するベルトコンベア２１の始端が
位置しており、圧延、延展されたシリコーンゲル
材料はそのままの状態で加熱トンネル２２へ向か
つて移送される。該加熱トンネル２２内には適宜
の加熱手段（図示略）が設けてあり、シリコーン
ゲル材料は該ベルトコンベア２１に乗つたまま移
動する間に加熱され、この加熱トンネル２２を出
る頃には、ゲル化を完了し、作業台２３上にゲル
素材シートとなつて出てくる。 ここで、前述の上下フイルム１８，１９が、ゲ
ル充填シートが使われる用途環境に被覆材として
適したものであれば、このゲル素材シートをこの
まま接合してゲル充填シートとして仕上げれば良
いが、ゲル充填シートが使われる用途環境は様々
であるため、ゲル素材シート製造用のフイルムは
むしろ安価で、かさ張らなく、耐熱性のあるいフ
イルム材料を使用し、製品のゲル充填シートが使
用される用途環境に合つた別の被覆材に張り替え
る行程を付加する方が良い。 ゲル素材シート製造にのみ用いるフイルム材料
としては、極薄いポリエステルフイルムが適す
る。また、この場合には、前もつて、ゲルとの接
触面側には離型剤を塗つておくのが良い。 フイルムを張り替えるには、ゲル素材シートの
上下のフイルムを剥した後、これに替え、被覆材
として用途環境に適し、かつ、接合性、例えば、
熱溶着性の良い被覆材を再び張り合わせる。これ
に適したフイルム材料としては、例えば、塩化ビ
ニールフイルムがあり、また、熱溶着性はこれに
劣るが経年変化の少ない点で優るフイルムに、例
えば、ウレタンフイルムがある。また、熱溶着性
の著しく劣るフイルムの場合には、熱溶着性の接
着剤層を介在させる等して行うことも可能であ
り、勿論、熱溶着性でなく単なる接着材層を介在
させ、その接着力で接合するようにしても良い。 なお、フイルムの張り替えの際には、筒へロー
ル状に巻いたフイルムを回転させながら張り付け
る等して、ゲルとの間に空気が入らないように心
掛ける必要がある。 なお、以上のゲル素材シートの製造方法及び装
置は、あくまで薄板状のゲル状物質を作る為の一
例であつて、手作業で、混練、脱泡作業を行い、
ガラス等に流し出し、ヘラで延ばす等した後、加
熱炉でゲル化させたものに被覆材を張り合わせた
ものであつても勿論良い。 何れにせよ、この後、ゲル素材シートは接合さ
れて、ゲル充填シートとして仕上げられるが、本
発明は、接合筋たる区画筋に位置するゲル状物質
が、隣接の凹部に位置する被覆材の表面を略球面
状に膨出させて、元の薄板状の時よりも厚く、折
り込まれた形で充填され、その結果できるゲル充
填セルが多数突起状に形成される必要がある。 これには、閉じた凸面を略規則的に連続的に密
集形成させた型で押圧、接合させる必要がある。 以下、接合手段として、熱溶着を例として説明
する。 溶着は、このような面を持つ金型を前記ゲル素
材シートに当てがい、圧力をかけた上で、溶着面
に熱が加わるようにすれば良く、このような手段
としては、加熱プレス溶着法、高周波溶着法、超
音波溶着法等ある。 なお、金型として、本実施例では、第２図に示
すように凸面たる略網目状の溶着面３１、すなわ
ち、凹部たる角を丸めた四角目状の孔３２が全面
縦横に配列穿孔された金型３０を用いたが、本発
明ゲル充填シートの製造方法に必要な金型は、こ
のような四角目状に限らず、丸、三角、その他異
形状でも良いが、何れにせよ、それらは、略規則
的に、連続的に密集して形成されている必要はあ
る。なお、その凹部、孔３２の深さは十分深くし
て、ゲル充填セルの形成の支障にならないよう、
被覆材が変形する空間として確保されているのが
良い。 上記いずれの溶着手段、どのような金型による
とも、区画筋たる溶着筋が形成される箇所のゲル
は、金型の溶着面３１が該ゲルを分断するため、
前後左右に逃げる。この際、前後左右とは四方の
金型の孔３２に対応する部分であるが、この部分
には元々位置しているゲルがあるため、前後左右
に逃げるゲルは、このゲルを押し込みつつ、元の
薄板状の時よりも厚く、折り込まれたような形で
金型の孔３２内へと逃げ込む。 一方、その周囲溶着面３１の被覆材は表裏重り
合い、溶着機の加熱手段による熱をタイミング良
く局部的に受け、表裏溶着され、一葉状となる。 このとき、孔３２にあたる被覆材は、前後左右
から逃げてくるゲルで引き伸ばされつつ該ゲルを
内包して、その表面は略球面状に膨出し、結果、
折り込まれた状態でのゲルを収納したゲル充填セ
ルが形成されることとなる。 以上のとおり、ゲル素材シートには、金型の孔
３２に呼応して、多数のゲル充填セルが形成さ
れ、実質的に、厚いゲル層とされたゲル充填シー
トが完成されることとなる。 したがつて、金型の孔３２、すなわち、型の凹
部の密度が高い程、ゲル充填セルは細かく、密集
して形成され、また、区画筋からのゲルの充填効
果も高く、折り込まれ状態も激しい。 この場合、たとえば、四角目状の凹部におい
て、その一辺が10mm以上であると、区画筋からの
充填効果はあまり期待しにくくなるので、区画筋
の太さやゲル層の厚さにも因るが、５mm以下好ま
しくは２mm程度が実用的なゲル充填シートを得る
のに適している。 また、型は、必ずしも同一形状の凹部が一面に
形成される必要はなく、中に異形状の凹部が配置
されても良いが、何れにせよ、区画筋からのゲル
充填効果が高まるよう形成されていれば良い。 第３図、第４図は、上記一例の製造方法により
作られたゲル充填シート１のそれぞれ２cm平方程
度のごく一部を切り欠いて示す斜視図で、多数の
ゲル充填セル２が略規則正しく林立状に密集突起
されており、該各セル２の根元部分は全体が連続
して、それこそ、シート形状が保たれている。 そして、各ゲル充填セル２は、それぞれ、被覆
材３，３内に微量のゲル状物質４が折り込まれた
ような状態で充填されており、また、ゲル充填セ
ル２の根元部分は表裏の被覆材の区画筋５となつ
ている。 なお、第３図、第４図に示したゲル充填シート
は、前記の型を一方にのみ使用し、これと重なる
他方の型は平らな型を用いて製造したものである
ため、一面が略球面状を呈した突起状となつてい
るが、本発明はこれに限らず、合わせ型を用い、
両面にゲル充填セルを突起形成させることも勿論
可能である。 なお、被覆材としては、以上のとおり、少なく
とも一面を膨出させる必要から、一方は柔軟材で
ある必要があるが、他方は布等との多層材であつ
ても構わない。 次ぎに、本発明により製造されたゲル充填シー
トの緩衝、防振性能について述べる。 試料１は、0.5mmのシリコーンゲルを0.3mmの塩
化ビニールフイルムで覆い、これを、溶着筋の幅
0.8mm、孔の一辺2.5mmの略四角目状の溶着金型で
製造したゲル充填シートであり、前述の第３図の
外観を呈し、また、試料２は、１mmのシリコーン
ゲルを0.5mmの塩化ビニールフイルムで覆い、こ
れを、溶着筋の幅１mm、孔の一辺５mmの四角目状
の溶着金型で製造したゲル充填シートであり、第
４図の外観を呈したものである。 第１表は、このような試料において、100φ、
3443ｇのウエイトを30cmから落とした際の、ウエ
イト側に生ずる最大衝撃力（Ｇ）を計測した結果
を示すものである。

【表】 この結果によれば、試料１は２mm厚の素材シー
トには及ばないものの、これを２枚重ねれば、２
mm厚の素材シートを凌ぐ。 また、試料２は２mm厚の素材シートと同じ性能
を示し、これを２枚重ねたものでは２mm厚の素材
シートを!?かにを凌ぐ。 また、第２表は、このような試料を加振機テー
ブル上にセツトし、その上に該表中の各荷重を掛
け、下から５Hz〜200Hzで加振した際の共振点、
共振倍率を測定した結果を示すものである。

【表】 同表から分かるとおり、試料１、試料２ともゲ
ルの使用量の割には、良好な防振性能を示した。 以上のとおり、本発明によれば、区画筋からの
ゲルの充填効果により相当性能を発揮し得るゲル
充填シートを製造することができる。 なお、前２表で見るとおり、複数枚重ね合わせ
て使用すれば、希望する性能を引き出す事も可能
であり正に汎用性も高いものである。 緩衝性能、防振性能の一具体例として前２表を
示したが、本発明により製造されるゲル充填シー
トは、このような条件、性能のものだけに限らな
いのは勿論であるが、その特異な形状、外観、柔
軟性から、その点を重視した使い方も考えられ
る。 すなわち、特に、２mm四方程度の凹部の型で製
造されたゲル充填シートは、各ゲル充填セルが、
例えるなら、卓球のラケツトのラバーの表面の突
起に丸みを帯びさせたような状態で形成されるの
で、接触感がきわめて良く、フイルムの強度等を
考慮しておけば、振動工具等、振動機器の握り部
分の外皮材とし好都合である。 さらに、各ゲル充填セルが細かいと、多数ある
区画筋で折れ曲がりやすく、シート全体に柔軟性
が出て、曲面にも沿わすことができ、また、区画
筋の所でカツトすれば自由に型取りできるので、
カメラやレンズのケースの内張り等として使用で
きる。 また、５mm四方程度の凹部の型で製造されたゲ
ル充填シートは、各ゲル充填セルが、例えるな
ら、とうもろこしの粒が並んでいるような状態で
形成されるので、これを枕等に巻き、首筋から頭
が当たるようにしたり、半円筒状剛体の表面に張
つて足踏みしたりすれば、ごつごつした感触なし
に、心地良く、指圧効果も得られる。 また、エクスパンセル等の白色の微小中空球体
を混入した複合シリコーンゲルを使用したとき
は、その白色とセルの略球面状とがあいまり、外
観的に真珠が埋め込まれたがごとき印象を受け、
装飾的にも非常に価値が出て、ハンドバツクやコ
ンパクトケース等の外皮としても利用できる。こ
の場合、それを落したりした際には、落下衝撃を
吸収できるので、内部のガラス製品等を保護で
き、実用性の上からも正に適している。 勿論、本発明により製造されるゲル充填シート
は、本来シート状であるから、敷物として、例え
ば、プレーヤーやスピーカー等のインシユレータ
ー代わりとして、あるいは、洗濯機等の振動を発
生したり、はたまた、コンピユータ等のように振
動を避けたい機器等の敷物として使用すれば、前
記防振効果が発揮され、まさに安価な防振具とし
て使用できる。 以上、ゲル状物質として、シリコーンゲルを例
に、また、接合方法として熱溶着による例で具体
的に説明したが、本発明はこれに限らず、安定
で、緩衝、防振能力に優れたゲルであれば、その
材質を問わないのは勿論であり、また、単なる接
着剤による接合等、接合方法を問わないのも勿論
である。 発明の効果 以上述べたとおり、本発明は、薄板状のゲル状
物質の表裏に被覆材を重合するとともに、閉じた
凸面を連続的に密集形成した型を押し当てて、該
凸面に位置するゲル状物質を隣接凹部へ押しや
り、同時に表裏の被覆材を連続した区画筋状に接
合し、隣接の凹部に位置する被覆材内に、該被覆
材の表面を略球面状に膨出させて、ゲル状物質を
元の薄板状の時よりも厚く、折り込んだ形で充填
して、型の凹部に呼応して相互に独立するゲル充
填セルを多数突起状に形成することを特徴とする
ゲル充填シートの製造方法であるから、少ない量
のゲル状物質でも相当性能を発揮し得るゲル充填
シートを提供することができ、また、特定用途の
専用のバツドとしてではなく、カメラやレンズの
ケースの内張りや振動機器の握り、あるいは、プ
レーヤーやスピーカーのインシユレータ代わり
や、その他防振を意図した敷物として、さらに、
その装飾性からしてハンドバツク等の外皮とし
て、等々、さまざまな利用形態が考えられ、用途
が限定されない、きわめて汎用性に富むシートと
しても提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はゲル状物質たるゲル素材シートの製造
方法の一例を説明するための装置の一例の概略側
面図であり、第２図はゲル素材シートを接合し、
ゲル充填シートに仕上げるために必要な型の凸面
の一例を示す平面図である。第３図は本発明製造
方法により製造されたゲル充填シートの２cm平方
程度のごく一部を示す斜視図であり、第４図は条
件を変えて製造されたゲル充填シートの同斜視図
である。 １……ゲル充填シート、２……ゲル充填セル、
３，３……被覆材、４……ゲル状物質、５……区
画筋（溶着筋）、３０……型（溶着金型）、３１…
…凸面（溶着面）、３２……凹部（孔）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 薄板状のゲル状物質の表裏に被覆材を重合す
   るとともに、閉じた凸面を連続的に密集形成した
   型を押し当てて、該凸面に位置するゲル状物質を
   隣接凹部へ押しやり、同時に表裏の被覆材を連続
   した区画筋状に接合し、隣接の凹部に位置する被
   覆材内に、該被覆材の表面を略球面状に膨出させ
   て、ゲル状物質を元の薄板状の時よりも厚く、折
   り込んだ形で充填して、型の凹部に呼応して相互
   に独立するゲル充填セルを多数突起状に形成する
   ことを特徴とするゲル充填シートの製造方法。