JPS63246234A - ゲル充填シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

従来技術とその問題点 近時、運動靴やサポータ−に着地時等の衝撃を緩和すべ
くゲル充填パッドが埋め込まれている。

また、同様のゲル充填パッ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　　
２５３０−１９７（３−（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ｔ、１バッ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、パッドとし
ての外形が熱溶着されて形成される際、同時に、溶着金
型がパッド内のゲル７ｇ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、ゲル充填パッ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、ゲル充填パッドの機能からすれば、薄板状のゲ
ル、元の偏平な状態で、ｌ９や振動を吸収しようという
ものでもあった。

しかしながら、これでは、材料たるゲル状物質が多量に
必だとなり、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
いえなかった。

発明の目的 本発明は、このような現吠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
専用のパッドとしてではなく、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 したがって、本発明は、上記目的を達成するために、型
がゲル状物Ｈ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
ル状物質を隣接四部へ押しやり、同時に表裏の被覆材を
連続した区画筋状に接合し、隣接の四部に位置する被覆
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累材シートの
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、商品名フィライト（日本フィライト
株式会社製造）や商品名エクスパンセル（日本フィライ
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■を問いて、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＋２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１３０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、ＭＩ４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　
（）−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−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１
２で脱泡され、該脱泡タンク１２が移動反転することで
、下方に位置したホッパー１６へと移され、続き、該ホ
ッパー１６内の圧送手段（図示略）で、フィルム被覆部
のノズル１７へと送られる。

ノズル１７は、上下のフィルム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１９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Ｉ７の開口はｖ４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、下フィルム１９と
合流すべく上フィルムＩ８が降りてきて、これらが重な
ることで、上下フィルムとの三層構造となったシリコー
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、その開隔を
自由にｔＡ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へ向かって移送される。該加熱トン
ネル２２内には適宜の加熱手段（図示路）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に乗った
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
ートとなって出てくる。

ここで、前述の上下フィルム１８．１９が、ゲル充１ａ
シートが使われる用途ｒ２Ｆａ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
製造用のフィルムはむしろ安価で、かさ張らなく、耐熱
性のあるいフィルム材料を使用し、製品のゲル充填シー
トが使用される用途環境に合った別の被覆材に張り替え
る行程を１・１加する方が良い。

ゲル素材シート製造にのみ用いるフィルム材料としては
、極薄いポリエステルフィルムが適する。

また、この場合には、前もって、ゲルとの接触面側には
離型剤を塗っておくのが良い。

フィルムを張り賛えるには、ゲル支材シートの上下のフ
ィル１１を剥した後、これに替え、被覆材として用途ｌ
】墳に適し、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。これに適したフィルム材料と
しては、例えば、塩化ビニールフィルムがあり、また、
熱ｉＷ着性はこれに劣るが経年変化の少ない点で優るフ
ィルムに、例えば、ウレタンフィルムがある。また、熱
溶着性の著しく劣るフィルムの場合には、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、フィルムの張り替えの際には、筒へロール状に巻
いたフィ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って、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っても勿論良い。

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、加熱ブレス
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、その地異形状でも良いが、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の深さは十分深くシて、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、金バｌ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ｉ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、−葉状となる。

このとき、孔３２にあたる被覆材は、前後左右から迅げ
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。

したがって、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−
辺が１０ｍｍ以上であると、区画筋からの充填効果はあ
まりｌｌＩ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、５　ｍ　ｍ以下好ましくは２　ｍ　
ｍ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８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−例の製造方法により作られた
ゲル充填シートｌ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Ｖ＆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６となっている。

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、−面が略球面状
を呈した突起状となっているが、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っても構わない。

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
塩化ビニールフィルムで覆い、これを、ｗｅ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、１　ｍ　ｒｎのシリコーンゲル
を　０１５ｍ　ｍの塩化ビニールフィルムで覆い、これ
を、７８着筋の幅１ｍｍ、孔の一辺５　ｔｎ　ｍ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
閏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、３４４
３ｇのウェイトを３０　ｃ　ｒｎから落とした際の、ウ
ェ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。

第１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、２ｍｍ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厚の素材シートを通
かにを）なく。

また、第２表は、このような試料を加振機テーブル上に
セットし、その上に該表中の各荷重を掛け、下から５　
Ｈｚ〜２００Ｈｚで加振した際の共（辰点、共振倍率を
測定した結果を示すものである。

第２表 同表から分かるとおり、試料１、試Ｔ’ｔ　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Ｔ！Ｊｉ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、２　ｍ　ｍ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、卓球のラケッ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、フィ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
も沿わずことができ、また、区画筋の所でカットすれば
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っ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、
ハンドバッ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！！遺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ュ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
ピュ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、シリコーンゲルな例に、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゛バッドとしてではなく、
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ュレータ化わ
りや、２その他防扇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ック等の外皮として、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！１１造されたゲル充填シートの同
斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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。