JPH08312630A - 凹凸面等に使用できる吸盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 凹凸面やざらついた面にも使用できる吸盤を
得る。 【構成】 ホウ素含有シロキサンからなるシリコーンバ
ウンシングパテ２の粘性体を吸盤１の吸着面の全面又は
の中心を囲む環状に固着又は付着した吸盤である。シリ
コーンバウンシングパテ２は、配合剤として、補強剤、
増粘剤を混合した粘性体である。好ましくはホウ素含有
シロキサンポリマー１００部に対し、重量比で補強剤と
してシリカ微粉末１０〜１００部、増粘剤として親油性
ベントナイト又は親油性スメタイトを０〜３０部を混練
する。他に着色剤、摩擦剤も使用する。吸盤１の吸着面
にシリコーン皮膜を固着形成してシリコーンバウンシン
グパテ２を固着する。ダイラタンシー流動と完全塑性変
形により取り付け面の凹凸に密接して、吸着力が発生し
て張り付く。非粘着性と非移行性に加え粘り強い伸び
で、容易に離合することができ、取り付け面を傷めたり
汚すことが無い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、凹凸面やざらついた面
にも使用できる吸盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、表面に凹凸のある面やざら
ついた面、艶消し面に、吸盤を使用して物を固定する場
合は、補助板を使用する。この補助板は片面が光沢のあ
る面を有する板又はフィルムからなり、光沢面を表にな
るように粘着剤、接着剤、くぎ、木ねじなどで取り付け
面に固定する。そして、補助板の光沢面に吸盤を張り付
ける。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した手段では間接
的に吸盤を使用したにすぎず、補助板を固定する方法は
従来からある固定方法である。このため、取付け面を傷
めたり汚したりする。結果として凹凸面やざらついた面
は従来からある固定方法で物を固定している。このこと
から、吸盤の利点を発揮する取付け面は限られている。
凹凸面やざらついた面に直接使用できる吸盤であれば、
更に吸盤の用途を広げることができる。本発明は、取付
け面を傷めたり汚したりしない、凹凸面やざらついた面
にも張り付けることができる吸盤を提供することを課題
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】吸盤が凹凸面やざらつい
た面に張り付かない理由は、吸着面に通気路ができて気
密性が保持でないためである。この通気路をふさぐ組成
物が、吸盤と取付け面の間に存在すれば、張り付けるこ
とが可能となる。この組成物の条件としては、粘性流体
で完全塑性変形すること、揮発したり体積収縮しないこ
と、成分が移行しないこと、物性が長期安定して軟化固
化しないこと、接着及び粘着性がないことである。この
組成物を吸盤の吸着面の全面又は中心を囲む環状に固着
又は付着させることで、組成物が吸盤と取付け面の間を
完璧に埋め合わせ、容易に離合ができ繰り返し使用が可
能となる吸盤ができる。また、既存の吸盤にこの組成物
を吸盤の吸着面の全面又は中心を囲む環状に付着させる
ことで、凹凸面やざらついた面に張付く吸盤にすること
ができる。しかし、一般のゴム系の粘性体は、常に弾性
が存在し完全塑性変形しない。ゴム系を含む油粘土のよ
うな液状の可塑剤からなる粘性体は、成分が移行して取
付け面を汚したり変質させる。このため、課題は解決で
きない。

【０００５】このような挙動を示す組成物を作り得る物
質として、ホウ素含有シロキサンからなるシロキサンポ
リマーを主成分とするシリコーンバウンシングパテがあ
る。このホウ素含有シロキサンポリマーは、ポリマー中
の酸素原子とホウ素原子との相互作用により、ゆっくり
変形させると粘性流体の様に振る舞い、速く変形させる
と剛体の様に振る舞うダイラタンシー現象を示す。ゆっ
くり伸ばすと持続して伸び、完全塑性変形する。叩くよ
うな変形速度ではガラスの様に割れる剛体状態である。
酸素原子とホウ素原子との相互作用は擬似架橋であり、
硬化したシリコーンゴムの様に高弾性体でよく跳ねる。
また、指触粘着が無いためべたつきが無く、長期間接触
させても成分が被接触物に移行しない。すなわち、従来
からある吸盤を構成する樹脂材料と同じであり、これに
加えて粘性流体の性質を持ち合わせる物質である。この
物質は、粘性流体と剛体という両極端の２つの挙動が同
じ温度上で変形速度に依存して現れる。また、酸素原子
とホウ素原子との相互作用による結合力は、ずれを伴う
架橋ともいえる。これにより、硬化したシリコーンゴム
であり粘土の様に自由に変形できる液体の性質を生み出
す。毒性や皮膚に対しての刺激は全く無い。

【０００６】このシロキサンポリマーのみの成分でも使
用できるが、柔らかすぎて吸盤に力が加わると横ずれが
生じる。また、吸盤を使用しないで長期間放置しておく
とクリープ変形によりだれてしまう。このため取扱いと
保管を容易にするため、室温域の温度でクリープ変形を
無くすために、配合剤として補強剤、必要とあれば増粘
剤などを加えて自己保形性を持たせ、更に目的に合った
機能を持つ配合剤を加えて、指の力で変形できる程度の
粘土状の粘性体にする。この単体及び調合された組成物
はシリコーンバウンシングパテとか単にバウンシングパ
テと呼ばれるものである。補強剤や増粘剤などの配合剤
を加えることで粘度を大きくして硬くすることができ
る。硬くしても粘性流体のようにダイラタント流動して
完全塑性変形する。そして、シリコーンゴム特有の離型
性で容易に剥がすことができ、従来からある吸盤と同じ
ように非移行性で取付け面を汚さない。また、揮発分を
含まないことと物性が安定しているため、長期にわたり
使用できる吸盤となる。好ましくはホウ素含有シロキサ
ンポリマー１００部に対し、重量比で補強剤としてシリ
カ微粉末１０〜１００部、増粘剤として親油性ベントナ
イト粉末０〜３０部、機能を持たせる配合剤として顔
料、摩擦剤として有角粒子状の配合剤を適当量配合して
使用する。

【０００７】以上のように、酸素原子とホウ素原子との
相互作用からなる挙動とシロキサンポリマーの非粘着性
を持ち合わせた性質から、従来にはない凹凸面やざらつ
いた面にも使用できる吸盤を作ることができる。また、
シリコーン生ゴムもシリコーンバウンシングパテほど優
れてはいないが、類似した挙動と性質があり本発明の吸
盤の粘性体として使用できる。ガラス質や金属の取付け
面には使用可能である。シリコーン生ゴムにシリコーン
バウンシングパテを混合すると、量に応じてシリコーン
生ゴムの欠点が少なくなる。取付け面に合わせて生ゴム
の量を適当量配合して使用する。シリコーン生ゴムとし
ては、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコ
ーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴム、
フロロシリコーン生ゴムがある。

【０００８】

【作用】本発明の作用を説明する。図３は凹凸のある取
付け面に吸盤を張り付けた状態の断面図である。凹凸の
ある取付け面３に本発明の吸盤１を押し付けるとシリコ
ーンバウンシングパテ２は吸盤１に押されてダイラタン
ト流動する。ダイラタント流動するシリコーンバウンシ
ングパテ２は取付け面３の凹部に入り込み完全塑性変形
して密接する。ある程度密接すると従来からある吸盤と
同じように吸着力が発生して図３の様に張り付く。凹凸
の粗さ及び深さとシリコーンバウンシングパテの粘度に
よっては、短時間に凹部を埋めることができない。この
場合は、押し続けることでシリコーンバウンシングパテ
２は凹部に密接して吸着力が発生する。特に粗い凹凸面
でも１０秒程度で張り付く。この後、シリコーンバウン
シングパテ２は発生した吸着力で更に押しつぶされ吸着
面内に広がり、吸盤１の最外周接触部まで達して張り付
けが完了する。次に、吸盤１の中心部にシリコーンバウ
ンシングパテ２を付けて押し付けた場合、付着するが吸
盤の復元力では吸着力は発生しないため、時間が経つと
離れてしまう。シリコーンバウンシングパテ２が最外周
接触部まで達するまで押し続ければ、吸着力は発生す
る。これは吸着面の全面に付着させたことと同じであ
る。押し付ける力を省く時期は、中心部の空洞に吸引力
が発生するか、最外周接触部が密接する時である。シリ
コーンバウンシングパテ２は粘性流体という液体の性質
を持つため、分子レベルで凹凸面に密接する。これによ
り、高い気密性が生じ安定した強い吸着力を得ることが
できる。更に、吸着力は２時間から１２時間の時間をか
けて強くなる。

【０００９】次に、図３の状態の吸盤１に物を吊るした
りすると、吸盤１に横方向の静荷重が掛かる。粘度の小
さいシリコーンバウンシングパテを使用した場合は、静
荷重によりシリコーンバウンシングパテ２が粘性流体の
様に振る舞い徐々に変形して、吸盤１は下方に移動す
る。この横ずれを防止するために、図２の様に吸盤１の
吸着面に突起１ａを取付けることで防止できる。突起１
ａはシリコーンバウンシングパテ２を貫いて取付け面３
と接触し、摩擦力を発生させて吸盤１の横ずれを防止す
る。突起１ａによる隙間は、シリコーンバウンシングパ
テ２が埋めるため吸着力に影響しない。

【００１０】次に、取付け面３から本発明の吸盤１を取
り去る場合は、従来からある吸盤と同じようにすると、
離型性があるため容易に離すことができる。シリコーン
バウンシングパテ２は酸素原子とホウ素原子との相互作
用による結合力でねばり強い伸びが有り、薄くなっても
ちぎれることなく伸びて、剥ぎ取ることができる。も
し、シリコーンバウンシングパテ２がちぎれて凹部に取
り残された場合は、再度シリコーンバウンシングパテ２
を押し付けるとシリコーンバウンシングパテ同志が付着
し合う。次に、素早く引き離すと、取り残されたシリコ
ーンバウンシングパテ２は一緒に付いて取り出すことが
できる。非粘着性であり非移行性であるため、粘着剤の
様に粘着力で取付け面３の塗装などの表面をはがした
り、普通の粘土の様に取付け面３を可塑剤などの成分で
汚したりすることが無い。取り去った吸盤は保管してお
けば再使用できる。もし、シリコーンバウンシングパテ
の表面にほこりなどが付いた場合は、指で内部に練り込
むことで、新品と同じ状態で使用することができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例である。ホウ素
含有シロキサンポリマーからなるシリコーンバウンシン
グパテ１００部に対し、重量比で補強剤として乾式シリ
カ微粉末３０部、増粘剤として親油性ベントナイト５部
を加え、混練機にて混合して半透明のシリコーンバウン
シングパテ２を作る。シリカはシロキサンポリマーと親
和性があるため、クリープ変形を防止する保形効果と強
度を増す補強効果がある。なお上記実施例以外の補強剤
として、シリコーン粉末や石英粉末、雲母粉末、ケイソ
ウ土、アルミナ粉末などの酸化物粉、増粘剤として、親
油性スメタイトも採用可能である。増粘剤は少量で保形
効果がありべたつきの無い粘り強さが得られる。これら
配合剤で取付け面を汚染、変質させるものは好ましくな
い。吸盤１は従来からある構造、材質のものが採用でき
る。吸盤１の吸着面に吸盤材質に適合したシリコーンコ
ーティング剤を環状に塗布してシリコーン皮膜を形成す
る。吸盤の材質がシリコーンであれば必要はない。この
シリコーンをコーティングした部位にシリコーンバウン
シングパテ２を均等に固着する。これは、シリコーンバ
ウンシングパテは同質のシリコーンと親和性が強く、固
着することを利用する。シリコーンバウンシングパテの
重量は直径が５０ｍｍの吸盤で０．５ｇである。

【００１２】図２は本発明の第２の実施例である。この
実施例は、第１の実施例と同様の吸盤１の吸着面に、突
起１ａを島状に配置した吸盤である。突起１ａは直径が
１ｍｍで高さが０．７ｍｍである。突起１ａは吸盤１と
同質で成型により同時に形成する。突起の配置模様とし
て線状、環状、放射状も採用できる。

【００１３】本発明の吸盤は、通気性の無い凹凸面に使
用できる。具体的には、壁紙を張った壁、しぼ処理面、
艶消し及び凹凸処理された塗装面、すりガラス、デザイ
ンガラス、化粧合板、目止め処理された木材、傷のある
光沢面である。これにより、吸盤にてしぼ処理の多い自
動車内の用品の固定、壁や家具及び電化製品を傷めない
小物の固定、壁への家具の補助的な固定が実施可能とな
る。また、真空パッドの吸盤にも採用できる。次に、本
吸盤を提供する形態としては、実施例以外にも吸盤とシ
リコーンバウンシングパテを分離して包装する形態があ
る。また、シリコーンバウンシングパテのみでも吸盤の
補助材として提供できる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では次のよ
うな効果がある。 （イ）従来では不可能であった凹凸のある面に、吸盤を
直接張り付けることができ、吸盤の利点を活用して用途
を広げることができる。 （ロ）従来の吸盤と同じように、きれいに離したり張り
付けることができ、繰り返し使用できる。 （ハ）取付け面表面の傷等による吸着力の低下を防止で
きる。また、完全に密着するため長期間安定した吸着力
を得ることができる。 （ニ）密着面を多くすることで吸着力を大きくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による吸盤の断面図。

【図２】本発明による突起のある吸盤の断面図。

【図３】凹凸のある取付け面に吸盤を張り付けた状態の
断面図。

【符号の説明】

１ 吸盤 １ａ 突起 ２ シリコーンバウンシングパテ ３ 凹凸のある取付け面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸盤においてシリコーンバウンシングパ
   テの粘性体を吸盤の吸着面の全面又は中心を囲む環状に
   固着又は付着したことを特徴とする吸盤。
2. 【請求項２】 吸着面が突起のある吸着面である請求項
   １の吸盤。
3. 【請求項３】 シリコーンバウンシングパテがシリコー
   ン生ゴム又はシリコーン生ゴムとシリコーンバウンシン
   グパテとの混合物である請求項１の吸盤。