WO2024057946A1 - プロテクター - Google Patents
プロテクター Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024057946A1 WO2024057946A1 PCT/JP2023/031764 JP2023031764W WO2024057946A1 WO 2024057946 A1 WO2024057946 A1 WO 2024057946A1 JP 2023031764 W JP2023031764 W JP 2023031764W WO 2024057946 A1 WO2024057946 A1 WO 2024057946A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- protector
- thermoplastic resin
- melting point
- cloth
- resin component
- Prior art date
Links
- 230000001012 protector Effects 0.000 title claims abstract description 181
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims abstract description 126
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 claims abstract description 83
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 107
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 105
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 45
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 23
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 21
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract description 46
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 39
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 36
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 34
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 32
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 28
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 28
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 15
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 14
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 8
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 7
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 6
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 210000002082 fibula Anatomy 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 239000011359 shock absorbing material Substances 0.000 description 5
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 5
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 5
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004417 patella Anatomy 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 3
- JGPMMRGNQUBGND-UHFFFAOYSA-N idebenone Chemical compound COC1=C(OC)C(=O)C(CCCCCCCCCCO)=C(C)C1=O JGPMMRGNQUBGND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960004135 idebenone Drugs 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 3
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 3
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 1-Heptene Chemical compound CCCCCC=C ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 239000003484 crystal nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 229920006038 crystalline resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 210000002310 elbow joint Anatomy 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229920005676 ethylene-propylene block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010413 gardening Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N melamine cyanurate Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1.O=C1NC(=O)NC(=O)N1 ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTQWRYSLUYAIRQ-UHFFFAOYSA-N n-[(octadecanoylamino)methyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC FTQWRYSLUYAIRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001577 neostriatum Anatomy 0.000 description 1
- CLNYHERYALISIR-UHFFFAOYSA-N nona-1,3-diene Chemical compound CCCCCC=CC=C CLNYHERYALISIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005629 polypropylene homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229920006132 styrene block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
- A41D13/015—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with shock-absorbing means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
- A41D13/05—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
- A41D13/06—Knee or foot
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
- A41D13/05—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
- A41D13/08—Arm or hand
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D31/00—Materials specially adapted for outerwear
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D31/00—Materials specially adapted for outerwear
- A41D31/04—Materials specially adapted for outerwear characterised by special function or use
- A41D31/28—Shock absorbing
Definitions
- the present invention relates to a protector, and specifically relates to a protector that is both light and durable, is lightweight, and has sufficient durability.
- Patent Document 1 has a first buffer disposed on the inner side on the joint side, and a second buffer disposed on the outside of the first buffer and having a higher hardness than the first buffer.
- a supporter joint protector
- has a pad main body has a generally flat plate shape as a whole, and is attached to a joint of the human body such as a knee or an elbow.
- Conventional knee supports for light work are required to be lightweight so that they are comfortable to wear and allow easy movement of the knee and elbow joints.
- Conventional knee supports and elbow supports if too much weight is required, sufficient durability cannot be obtained. If you try to ensure sufficient durability, the weight will increase and the lightness will be impaired.
- an object of the present invention is to provide a protector that is lightweight and has sufficient durability, achieving both lightness and durability.
- a protector member (1) consisting of a cross-laminated body in which a plurality of cloth-like bodies formed from striated bodies made of thermoplastic resin are laminated, and having a dish-shaped recess (10) provided on the back side; a shock absorbing member (2) fixed to the dish-shaped recess (10) of the protector member (1); a wrapping member (4) provided on the protector member (1) and/or the shock absorbing member (2);
- a protector characterized by comprising: 2. 1. The protector as described in 1 above, which is used to protect a movable part. 3. 2. The protector according to item 2, wherein the movable part is for protecting a knee or an elbow. 4.
- the protector member (1) has an upper bent part (11) on the upper side in the longitudinal direction of the dish-shaped recess (10) and a lower bent part (12) on the lower side,
- the upper bent portion (11) is bent toward the back side as it goes upward from the dish-shaped recess (10), and the lower bent portion (12) is bent downward from the dish-shaped recess (10). It is bent towards the back side according to the
- the upper bent portion (11) and the lower bent portion (12) are wider in the width direction than the dish-shaped recess (10), and the lower bent portion (12) is wider than the upper bent portion (11). It has a wide shape, 3.
- the protector as described in 3 above, wherein the upper bent portion (11) and the lower bent portion (12) are bent toward the back side in the vicinity of both sides in the width direction. 5.
- the cross laminate is characterized in that an adhesive layer comprising a low melting point thermoplastic resin component and a high melting point thermoplastic resin component is disposed between each of the plurality of cloth-like bodies.
- the protector according to any one of 1 to 4. 9. Any one of 1 to 4 above, wherein the shock absorbing member has a substantially elliptical shape when viewed from the surface side of the protector member, and is wider than the protector member at least in the width direction. Protector described in. 10. 5. The protector according to any one of items 1 to 4, wherein the cross-laminated body is formed by integrating a plurality of laminated cloth-like bodies by heat-pressing. 11. 5. The protector according to any one of 1 to 4 above, which has a breaking limit energy of 3.0 J or more in a falling weight test.
- a protector that is both light and durable, and is lightweight and has sufficient durability.
- a front view showing an embodiment of a knee protector according to the present invention A rear view showing an embodiment of a knee protector according to the present invention
- a plan view showing an embodiment of a knee protector according to the present invention An exploded perspective view showing an embodiment of a knee protector It is a figure which shows the shape of a protector member, (a) is a perspective view, (b) is a front view.
- a perspective view showing how the knee protector according to the embodiment is used.
- a front view showing the manufacturing process of the knee protector according to the embodiment A perspective view showing a test of a knee protector according to an example.
- FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a knee protector according to the present invention
- FIG. 2 is a rear view showing an embodiment of a knee protector according to the present invention
- FIG. 3 is a back view showing an embodiment of a knee protector according to the present invention
- FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the knee protector as seen diagonally from the front on the left side
- FIG. 4 is a plan view showing the embodiment of the knee protector according to the present invention.
- FIG. 5 is an exploded perspective view showing an embodiment of a knee protector.
- the knee protector of this embodiment includes a protector member 1, and the protector member 1 has an overall dish-shaped shape when viewed from the back side.
- the protector member 1 is composed of a cross laminate in which a plurality of cloth-like bodies formed from filamentary bodies made of thermoplastic resin are laminated together. It is preferable that the The cloth-like body is preferably formed by weaving, knitting, or crossing striated bodies made of thermoplastic resin.
- the protector member 1 has a dish-shaped recess 10 when viewed from the back side at a portion facing the knee of a human body.
- the dish-shaped recess 10 When viewed from the front side, the dish-shaped recess 10 is formed in a convex shape from the back surface toward the front surface.
- the dish-shaped recess 10 has an upper bent part 11 on the upper side in the longitudinal direction, and a lower bent part 12 on the lower side.
- the upper bent portion 11 is bent toward the back side as it goes upward from the dish-shaped recess 10, and the lower bent portion 12 is bent toward the back side as it goes downward from the dish-shaped recess 10. ing.
- the upper bent portion 11 and the lower bent portion 12 are wider in the width direction than the dish-shaped recess 10, and the lower bent portion 12 is wider than the upper bent portion 11 in the width direction.
- the upper bent portion 11 and the lower bent portion 12 are bent toward the back side near both sides in the width direction.
- the protector member 1 has a daruma shape in appearance, and has a daruma shape in which the upper part in the vertical direction (longitudinal direction) is small and the lower part is large.
- a shock absorbing member 2 is fixed to the back side of the protector member 1.
- the structure has a highly rigid protector member 1 on the outside and a flexible shock absorbing member 2 between the protector member 1 and the knee of the human body. Even when the protector member 1 is hit by an object (such as a wall, the edge of a staircase, an angular stone, etc.), the protector member 1 deforms little and the impact absorbing member 2 absorbs the impact, so the pressure and impact transmitted to the human knee is extremely small. Less, your knees will be protected. It is effective in protecting the knee both in high-speed collisions and in cases where high pressure is applied at low speeds (when the knee is pressed slowly and strongly).
- the structure in which the shock absorbing member 2 is located between the protector member 1 according to the present invention and the movable parts of the human body such as the elbow and shoulder is similar to the knee of the human body. It also has a protective effect.
- the thermoplastic resin filament forming the protector member 1 has a core material made of a high melting point thermoplastic resin component, and one or both surfaces or the periphery of the core material, and an outer layer made of a low melting point thermoplastic resin component having a lower melting point than the core material. It has a structure covered by.
- the filament has, for example, a core-sheath structure in which a core material made of a high melting point thermoplastic resin component is covered with an outer layer (sheath material) made of a low melting point thermoplastic resin component, a high melting point thermoplastic resin component It is preferable to have a laminated structure in which an outer layer consisting of a low melting point thermoplastic resin component is laminated on one or both sides of a core material (base layer) consisting of.
- An adhesive film containing a high melting point thermoplastic resin component in a low melting point thermoplastic resin component may be disposed between each of the plurality of cloth-like bodies constituting the protector member 1.
- the thickness of the protector member 1 is preferably 0.4 mm to 1.8 mm, more preferably 0.5 mm to 1.3 mm. It is preferable that the protector member 1 has such a thickness in order to achieve a balance between weight reduction and high rigidity.
- the elastic shock absorbing member 2 fixed to the back surface of the protector member 1 is made of a cloth material or a rubber material in a bag shape, houses a shock absorbing material having shock absorbing properties inside, and has an approximately It is configured in an elliptical shape (or a disk shape, an elliptical plate shape).
- a shock absorbing material having shock absorbing properties inside is configured in an elliptical shape (or a disk shape, an elliptical plate shape).
- To fix the shock absorbing member 2 to the protector member 1, as shown in FIG. is preferred. Thereby, it is possible to prevent the protector member 1 and the shock absorbing member 2 from disassembling. Further, as shown in FIG. 5, in order to attach the peripheral portion of the protector member 1 to the shock absorbing member 2, it is preferable that the outer shape of the shock absorbing member 2 is larger than that of the protector member 1.
- the fact that the outer shape of the shock absorbing member 2 is larger than that of the protector member 1 means that when an impact or pressure is applied, the protector member 1 does not shift and protrude from the shock absorbing member 2 in the lateral or vertical direction. This has the effect that there is no risk of the edge portion coming into contact with the human body. This is a useful effect because the protector member 1 has high rigidity, so if the edge portion comes into contact with the human body, there is a risk of feeling pain.
- two band-shaped wrapping members 4 are provided on both sides of the shock absorbing member 2.
- the wrapping member may be provided on the protector member 1.
- the wrapping member is not limited to a band shape, but may be a string shape or a plate shape.
- the wrapping member is preferably band-shaped from the viewpoint of ease of fixation.
- the number of wrapping members may be three or more.
- the wrapping member 4 is formed into a belt shape made of cloth material, rubber material, or resin material, and whose length can be adjusted.
- the wrapping member 4 is sewn to the shock absorbing member 2; however, the wrapping member 4 is not limited to this, and by passing through the shock absorbing member 2 or the protector member 1, the winding member 4 is sewn to the shock absorbing member 2, Alternatively, it may be attached to the protector member 1.
- the length of the wrapping member 4 is adjusted to match the outer circumference of the leg of the user of the knee protector near the knee, and the wrapping member 4 holds the shock absorbing member 2 above the knee by being wrapped around the knee.
- the length of the wrapping member 4 is adjusted to match the outer circumference of the movable part such as the elbow or shoulder.
- the shock absorbing member 2 can be held on the movable part.
- the attachment position of the wrapping member 4 to the protector member 1 or the shock absorbing member 2 is not particularly limited as long as it does not impair performance.
- FIG. 6 is a diagram showing the shape of the protector member 1, with FIG. 6(a) being a perspective view and FIG. 6(b) being a front view. More specifically, as shown in FIG. 6(a), the shape of the protector member 1 is such that the radius of curvature RV of the longitudinal section extending from the upper bent part 11 to the lower bent part 12 with the center point C as the center is 200 mm to 200 mm. It is about 300mm.
- the radii of curvature RH 11 and RH 12 of the front and back surfaces in the cross section of the upper bent portion 11 and the lower bent portion 12 are approximately 200 mm to 300 mm, and RH 11 and RH 12 have the same radius of curvature or RH 12 is preferably larger (gentle curvature).
- the upper bent portion 11 is above the saucer-shaped recess 10 that includes the center point C corresponding to the apex of the patella, and therefore corresponds to both sides of the front of the lower femur. Therefore, in order to properly hold the rounded patella and lower part of the femur, the radius of curvature RH 11 is preferably small (strong curvature).
- the lower bent portion 12 is located below the dish-shaped recess 10 including the center point C, and thus corresponds to both sides of the upper part of the tibia and fibula. Therefore, the radius of curvature RH 12 is preferably large (gentle curvature) in order to follow the substantially straight upper portions of the tibia and fibula.
- the protector member 1 is formed into a vertically elongated shape in which the vertical length L1 is larger than the horizontal width W1. It is preferable that the vertical length L1 is about 150 mm to 200 mm, and the horizontal width W1 (at the maximum width part) is about 100 mm to 150 mm.
- the upper bent part 11 and the lower bent part 12 seen from the front side are wider in the width direction than the dish-shaped recess 10, but the peripheral edge is constituted by a continuous smooth curve over the entire circumference, It has a symmetrical shape.
- the upper bent part 11 and the lower bent part 12 may be formed by making the curvature radii RH 11 and RH 12 of the front and back surfaces in the cross section slightly smaller than those described above, and bending them further inward than the central part. .
- the dish-shaped recess 10 including the center point C corresponds to the apex of the patella
- the upper bent part 11 corresponds to both sides of the front of the lower part of the femur
- the lower bent part 12 corresponds to the top of the patella.
- the tibial tuberosity corresponds to the anterior sides of the top of the tibia and fibula.
- the upper bent part 11 covers both sides of the front part of the lower part of the femur.
- the lower bent portion 12 covers both front sides of the tibial tuberosity, the tibia, and the upper part of the fibula.
- the length L3 from to the narrowest width part B of the dish-shaped recess 10 is about 100 mm to 140 mm
- the length L4 from the lower end to the lateral apex D (maximum width part) of the lower bent part 12 is 50 mm to 70 mm
- the width W1 between the lateral apexes DD of the lower bent part 12 (maximum width part) is approximately 100 mm to 150 mm
- the width W2 between the lateral apexes AA of the upper bent part 11 is 70 mm to 110 mm.
- the width W3 between the narrowest width portions BB on both sides of the dish-shaped recess 10 in the width direction of the upper bent portion 11 and the lower bent portion 12 is approximately 50 mm to 90 mm.
- the shape of the shock absorbing member 2 may be the same as that of the protector member 1, but in order to prevent the protector member 1 from shifting and protruding laterally or vertically when an impact or pressure is applied, the shape is as shown in FIG.
- the circumference is larger than the circumferential edge of the protector member 1 over the entire circumference, for example, by about 5 mm to 25 mm outward.
- the thickness of the shock absorbing member 2 is preferably about 15 mm to 25 mm.
- the shock absorbing member 2 may be configured to have a generally elliptical shape (or a disk shape or an elliptical plate shape) as a whole. A substantially elliptical shape is preferred because it is easy to manufacture.
- FIG. 7 is a perspective view showing how the knee protector of the embodiment is used
- FIG. 7(a) is a front view with the knee extended
- FIG. 7(b) is a front view with the knee extended
- FIG. 7(c) is a side view with the knee bent.
- the length of the wrapping member 4 is adjusted to match the outer circumference of the leg of the user of the knee protector near the knee.
- the knee protector can be used by wrapping it around the knee and holding the shock absorbing member 2 above the knee.
- the protector member of the present invention is not limited to the knee protector shown in the embodiment, but can be used in protectors for protecting moving parts such as elbow protectors and shoulder protectors.
- FIG. 8 is a diagram showing a product manufactured by the manufacturing process of the knee protector of the embodiment
- FIG. 8(a) is a diagram showing a cloth laminate 1a
- FIG. 8(b) is a diagram showing a cloth laminate 1a. It is a figure which shows the protector member 1 in which the laminated body 1a was die-cut and formed
- FIG.8(c) is a figure which shows the knee protector of this embodiment.
- the cloth laminate 1a constituting the protector member 1 is produced by forming a sheet-like cloth body using filaments obtained by stretching a thermoplastic resin (cloth-like body forming step), and then A plurality of sheets are laminated (lamination step), then heated and compressed (thermocompression bonding step), and further cooled and compressed (cooling and compression step) to form an integrated structure.
- the thermocompression bonding in the thermocompression bonding step is preferably performed such that a portion of the filament is melted.
- the method for manufacturing a knee protector shown below will be explained by exemplifying the case where the cloth-like body is formed by weaving striated bodies.
- Such a cross laminate 1a is called a self-reinforced plastics (SRP), and is a fiber-reinforced plastic (FRP) in which the adhesive component and reinforcing fibers are made of the same type of thermoplastic resin. ).
- SRP self-reinforced plastics
- FRP fiber-reinforced plastic
- the same type of thermoplastic resin refers to a resin composed of the same type of components such as polyolefin, polyamide, polyester, etc.
- Cloth-like body forming process As shown in FIG. 8(a), a cloth-like body constituting the cloth laminate 1a is formed.
- the cloth-like body is formed by weaving striated bodies made of thermoplastic resin. This filament is a portion that becomes reinforcing fibers when a laminate is formed.
- thermoplastic resin constituting the thermoplastic resin filament a resin with a large stretching effect, generally a crystalline resin, is used.
- high-density polyethylene, high-pressure low-density polyethylene, polypropylene, olefin polymers such as ethylene-propylene block copolymers, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamides such as nylon 6 and nylon 66, etc. can be used.
- olefin polymers such as high-density polyethylene, high-pressure low-density polyethylene, and polypropylene are preferred from the viewpoint of processability, economic efficiency, and low specific gravity.
- thermoplastic resin filament may be any material as long as it can form a cloth-like material, such as tape, yarn, split yarn, monofilament, multifilament, etc. These thermoplastic resin filaments are twisted as necessary, but it is preferable to use flat filaments such as tapes or yarns, and it is particularly preferable to use flat yarns that are tape-like filaments. preferable.
- the filament made of thermoplastic resin contains a low melting point thermoplastic resin component and a high melting point thermoplastic resin component.
- the low melting point thermoplastic resin component melts, and by heating at a heating temperature that does not melt the high melting point thermoplastic resin component, the low melting point thermoplastic resin component among these melts, It becomes an adhesive component, and the high melting point thermoplastic resin component does not melt and becomes a reinforcing fiber.
- the filament made of thermoplastic resin is composed of a high melting point thermoplastic resin component whose core material is higher than the temperature of thermocompression bonding, and one or both surfaces or the surroundings of the core material is composed of a low melting point thermoplastic resin component whose temperature is lower than the heating temperature.
- the structure is covered with an outer layer of components.
- the filament When the outer layer is formed on one or both sides of the core material, the filament has a laminated structure, and when the outer layer is formed around the core material, the filament has a core-sheath structure.
- uniaxial stretching can be employed as a means for manufacturing a striated filament made of stretched thermoplastic resin and having a laminated structure.
- a low melting point thermoplastic resin component that will become the outer layer film may be laminated on one or both sides, and this may be slit into a tape shape. It can also be obtained by stretching in the uniaxial direction before or after slitting a laminated film laminated with the outer layer.
- the stretching method is not particularly limited, and single-stage or multi-stage stretching can be performed using known heating methods such as hot rolls, hot plates, hot air stoves, hot water, hot oil, steam, and infrared irradiation.
- the means for molding the laminated film that will be the molding material are (1) the film that will be the core material in advance; (2) a method of coating the surface of a core film with a thermoplastic resin as an outer layer; ) A method of extrusion laminating a thermoplastic resin as an outer layer onto a pre-formed film as a core material, or (4) a method of extrusion forming a laminated film by a multilayer coextrusion method, etc. may be appropriately selected and used. Can be done.
- the thickness of the striatum can be selected as appropriate, but is generally preferably in the range of 1 to 10,000 decitex (dt).
- thermoplastic resin filament various additives can be added to the thermoplastic resin filament, including inorganic antibacterial agents such as metal ion-based antibacterial agents, organic antibacterial agents, and the like.
- inorganic antibacterial agents such as metal ion-based antibacterial agents, organic antibacterial agents, and the like.
- the cloth-like body is a sheet-like body formed using a filamentous body made of thermoplastic resin.
- Examples of the cloth-like body include woven fabrics woven using filamentary bodies made of thermoplastic resin for warp and weft yarns.
- thermoplastic resin filament bodies are arranged in parallel in one direction, and on top of that, a large number of thermoplastic resin filament bodies are arranged in parallel so as to intersect at an arbitrary angle direction, and the intersection point is It is also possible to form a cross-linked cloth (soft) joined by using an adhesive such as a hot-melt agent or by thermal fusion.
- a large number of thermoplastic resin filament bodies are arranged in parallel in one direction, and a large number of thermoplastic resin filament bodies are arranged in parallel on top of the filament bodies so as to intersect with each other in any angular direction. It can also be a multiaxial fiber base material connected by threads.
- the cloth-like body may be a knitted fabric made of striated bodies.
- the laminate is a cloth laminate before being heated and compressed.
- the number of cloth-like bodies to be laminated in the laminate is not particularly limited as long as it is a plurality of sheets.
- the lamination step it is also preferable to interpose an adhesive film made of thermoplastic resin between each cloth-like body for adhesion between the cloth-like bodies.
- the adhesive film is placed between the cloth-like bodies to form a laminate together with a plurality of laminated cloth-like bodies, and the laminate is heat-pressed in the "heat-pressing process" described later to form a cross-laminated product. It becomes the adhesive layer of the body.
- the adhesive film is made of thermoplastic resin. It is preferable to use a thermoplastic resin containing a high melting point thermoplastic resin component in a low melting point thermoplastic resin component so that the adhesive layer of the cross laminate after heat compression functions as a rigidity improving layer. .
- melting point refers to a temperature measured as a melting peak temperature by DSC measurement (Differential scanning calorimetry). Therefore, it can be said that the high melting point thermoplastic resin component has a higher melting peak temperature than the low melting point thermoplastic resin component.
- the adhesive film exhibits two melting peak temperatures derived from these resins.
- the thermoplastic resin constituting the adhesive film does not need to contain a high melting point thermoplastic resin component in a low melting point thermoplastic resin component.
- the low melting point thermoplastic resin component of the thermoplastic resin used in the adhesive film include polyolefins such as polypropylene and polyethylene, and polyesters such as polyethylene terephthalate. Among these, polyolefin is preferred, and polypropylene is more preferred.
- the adhesive film does not contain a high melting point thermoplastic resin component in the low melting point thermoplastic resin component, and when the low melting point thermoplastic resin component is selected from polypropylene, a line composed of the thermoplastic resin component It is preferable that the melting point is lower than the melting point of the strip.
- the melting point is approximately equal to or lower than that of the low melting point thermoplastic resin component of the filamentous body. It is preferable to use one.
- thermoplastic resin component of the thermoplastic resin When a high melting point thermoplastic resin component of the thermoplastic resin is included in the low melting point thermoplastic resin component of the thermoplastic resin used in the adhesive film, the high melting point thermoplastic resin component is higher than the low melting point thermoplastic resin component.
- Any material having a high melting point may be used, and preferred examples include polyolefins such as polypropylene and polyethylene, and polyesters such as polyethylene terephthalate. Among these, polypropylene is particularly suitable.
- thermoplastic resin component and the high melting point thermoplastic resin component of the thermoplastic resin used in the adhesive film are each selected from polypropylene
- random polypropylene is used as the low melting point thermoplastic resin component
- high melting point thermoplastic resin component is selected from polypropylene.
- Homopolypropylene can be used as the thermoplastic resin component.
- Random polypropylene consists of propylene as a monomer component and ⁇ -olefins (e.g., ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-octene, etc.) other than propylene.
- ⁇ -olefins e.g., ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-octene, etc.
- ⁇ -olefin are randomly copolymerized.
- the ⁇ -olefin can be used, for example, in a proportion of preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, based on the total monomer components. The proportion of ⁇ -olefin can be adjusted to provide the desired melting point.
- the low melting point thermoplastic resin component and the high melting point thermoplastic resin component of the thermoplastic resin used in the adhesive film are respectively selected from polypropylene
- the low melting point thermoplastic resin component is relatively low melting point thermoplastic resin component. It is also possible to use random polypropylene with a relatively high melting point as the high melting point thermoplastic resin component.
- the melting point of the random polypropylene can be set, for example, by adjusting the proportion of ⁇ -olefin.
- a polypropylene containing a smaller proportion of ⁇ -olefin than the random polypropylene used as the low-melting thermoplastic resin component can be used as the high-melting thermoplastic resin component.
- the adhesive film can be formed by inflation molding or the like by kneading pellets of a low melting point thermoplastic resin component and pellets of a high melting point thermoplastic resin component at a temperature equal to or higher than the melting points of both thermoplastic resins.
- the content of the high melting point thermoplastic resin component is preferably in the range of 5% to 50% by weight, and more preferably in the range of 10% to 30% by weight. Further, the weight ratio of the low melting point thermoplastic resin component and the high melting point thermoplastic resin component in the adhesive film is preferably in the range of 5:95 to 50:50, and is in the range of 10:90 to 30:70. It is even more preferable.
- the thickness of the adhesive film is not limited, as it can be set as appropriate depending on the thickness of the cloth-like body, the thickness of the filamentous bodies constituting the cloth-like body, etc., but is preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. It is preferably in the range of 20 ⁇ m to 60 ⁇ m, and more preferably in the range of 20 ⁇ m to 60 ⁇ m.
- antioxidants such as organic phosphorus type and thioether type; light stabilizers such as hindered amine type; ultraviolet absorbers such as benzophenone type, benzotriazole type, and benzoate type; antistatic agents; bisamide type, wax type, etc.
- Dispersants such as organic metal salts; lubricants such as amide and organic metal salts; flame retardants such as bromine-containing organic, phosphoric acid, melamine cyanurate, and antimony trioxide; low density polyethylene, linear low Examples include stretching aids such as density polyethylene; organic pigments; inorganic pigments; inorganic fillers; organic fillers; inorganic antibacterial agents such as metal ion type, and organic antibacterial agents.
- a nonwoven fabric can also be used instead of the adhesive film described above.
- the nonwoven fabric is formed by kneading pellets of a low melting point thermoplastic resin component and pellets of a high melting point thermoplastic resin component at a temperature higher than the melting point of both thermoplastic resins, and using a fleece forming method such as spunbond or melt blowing. It may be formed by thermal bonding, chemical bonding, needle punching, spunlace fleece bonding, etc. Alternatively, an adhesive may be used.
- the nonwoven fabric and adhesive used to bond the cloth-like bodies together become an adhesive layer through a heat-press bonding process described below.
- a part of the laminated cloth-like bodies may be replaced with a resin sheet.
- a cloth-like body is laminated on the front side and a resin sheet is laminated on the other side.
- the resin sheet is made of thermoplastic resin.
- thermoplastic resin for example, polyolefin resins such as polypropylene and polyethylene are preferred, but polyesters such as polyethylene terephthalate can also be used.
- the laminated structure is "cloth-like body/resin sheet/resin sheet/fabric body", and the cloth-like body is the outer layer. It is preferable to laminate them so that they are arranged. In this case, since the resin sheets are stacked adjacent to each other, it is preferable to use an adhesive film between the resin sheets.
- the plurality of laminated cloth bodies are integrated by heat compression bonding to form a cross laminate 1a.
- the specific manufacturing method of heating and compressing is not particularly limited, but for example, a heat press machine such as a hydraulic press machine, a roll press machine, or a double belt press machine can be used.
- thermocompression bonding is performed using a high melting point thermoplastic resin that has a melting point higher than the melting point of the low melting point thermoplastic resin component of the adhesive film and a high melting point thermoplastic resin component. Heat and press to a temperature below the melting point of the components. Then cool.
- the adhesive component includes the low melting point thermoplastic resin component and the low melting point thermoplastic resin of the adhesive film. Since a resin component is included, the adhesive component can be increased by heating and compressing in the heat-compression bonding process described later, so that the adhesive strength can be further increased.
- the adhesive film is disposed between two cloth-like bodies and bonded under heat and pressure, it becomes an adhesive layer that adheres the two cloth-like bodies.
- the adhesive layer functions as a rigidity-enhancing layer that improves the rigidity of the obtained cross laminate. Through these steps, a cross laminate 1a having excellent rigidity is obtained.
- the pressure for heat compression bonding is not particularly limited and can be set as appropriate depending on the thickness of each layer, but for example, it is preferably in the range of 0.5 MPa to 20 MPa, and more preferably in the range of 2 MPa to 15 MPa. preferable.
- the time for heat-compression bonding is not particularly limited as long as heat-compression bonding can be performed, but it is preferably in the range of 1 minute to 20 minutes, for example.
- Cooling and Compression Step Cooling after heating and compression bonding may be done by natural cooling or by forced cooling.
- forced cooling it is also possible to adopt a method of maintaining the crimped state during hot crimping and lowering the temperature to the cooling temperature. In this case, a cooling press method can be employed.
- the pressure of the cooling press is not particularly limited and can be set appropriately depending on the thickness of each layer, but for example, it is preferably in the range of 0.5 MPa to 20 MPa, and more preferably in the range of 2 MPa to 15 MPa. preferable.
- the cooling time is not particularly limited as long as it can be cooled, but is preferably in the range of 10 seconds to 20 minutes, for example.
- the cloth laminate 1a bonded under heat and pressure as described above has excellent rigidity. Furthermore, tests have confirmed that higher rigidity is exhibited by incorporating a high melting point thermoplastic resin component in the adhesive layer.
- high rigidity more specifically means, for example, that the flexural modulus (MPa) measured in accordance with JIS K 7171:2008 is high.
- this cross laminate 1a has excellent rigidity is that the resin is made of high melting point thermoplastic resin that is not melted or melts only a very small amount during heat and pressure bonding. It is presumed that this is due to the improved crystalline state.
- the unmelted high melting point thermoplastic resin component functions as a crystal nucleating agent and imparts rigidity to the cloth laminate 1a. It is presumed that it forms a crystalline state suitable for
- the present inventor conducted DSC measurements on a resin containing a high melting point thermoplastic resin component in a low melting point thermoplastic resin component, and found that the crystallization temperature was lower than that of a resin in which the high melting point thermoplastic resin component was omitted. We have also confirmed that it will improve.
- the thickness of the cloth laminate 1a is preferably 2.5 mm or less, more preferably about 0.4 mm to 1.8 mm, and even more preferably about 0.5 mm to 1.3 mm.
- the thickness of the cloth laminate 1a includes the adhesive film.
- the thickness of the resin sheet may be the same as that of the cloth-like body, or may be thicker than the cloth-like body.
- the cloth laminate 1a is cut into a desired size and shape.
- the cutting may be performed by punching using a die.
- the cloth laminate 1a having a desired size and shape is heated and compressed to form a dish shape into a protector member 1. Heating and compression can be performed using a press mold.
- the cross laminate 1a After forming the cross laminate 1a, the cross laminate 1a is heated and press-molded using a press mold having a desired shape to form a plurality of protector members 1, and unnecessary areas of each protector member 1 are removed. It may be formed by cutting, or after cutting the cross laminate 1a into a size corresponding to one protector member 1, it may be heated and pressed using a press mold having a shape corresponding to one protector member 1. Then, unnecessary areas may be cut out.
- the cloth laminate 1a can be heated and curved into a desired shape, and then cooled in the state of being curved into the desired shape.
- the protector member 1 is formed into a dish shape that follows the shape of the human body near the knee, and when viewed from the convex part (the dish-shaped recess 10) on the front side, the upper and lower sides are widened, and the lower part is widened. The sides are wider than the top.
- the protector of the present invention can be used to protect moving parts. Therefore, it can be used not only for the knee protector shown in the embodiment but also for movable parts of the human body such as elbows and shoulders. In this case, it can be formed into a dish shape that follows the shape of the vicinity of the moving parts of the human body, such as the vicinity of the elbow and the vicinity of the knee.
- shock absorbing member fixing process As shown in FIG. 8(c), the shock absorbing member 2 is fixed to the protector member 1. Specifically, it is preferable to attach the bias tape 3 to the peripheral portion of the protector member 1 and to sew it to the shock absorbing member 2.
- the shock absorbing member 2 has a substantially oval shape when viewed from the surface side of the protector member 1, and is wider than the protector member 1.
- a plate material or foam made of synthetic resin, elastomer, rubber, etc. can be used as the shock absorbing material constituting the shock absorbing member 2.
- synthetic resins include olefin resins such as polyethylene (PE) and ethylene/vinyl acetate copolymer resin (EVA resin); urethane resins such as polyurethane; polystyrene (PS), acrylonitrile styrene copolymer resin (AS resin), and acrylonitrile.
- PS polystyrene
- AS resin acrylonitrile styrene copolymer resin
- acrylonitrile examples include styrene resins such as butadiene styrene copolymer resin (ABS resin); polyvinyl chloride (PVC), and the like.
- relatively soft thermoplastic elastomers can be used, such as ethylene-vinyl acetate copolymer elastomer; styrene elastomer such as styrene ethylene butylene styrene block copolymer (SEBS); olefin elastomer; urethane elastomers; ester elastomers; fluorine-based elastomers; silicone-based elastomers; and the like.
- SEBS styrene elastomer
- SEBS styrene elastomer
- olefin elastomer such as styrene ethylene butylene styrene block copolymer (SEBS)
- SEBS styrene elastomer
- olefin elastomer such as styrene ethylene butylene styrene block copolymer (SEBS)
- the rubber examples include diene rubbers such as natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), and butadiene rubber (BR); diene rubbers such as styrene butadiene copolymer rubber (SBR) and acrylonitrile butadiene rubber (NBR).
- diene rubbers such as natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), and butadiene rubber (BR); diene rubbers such as styrene butadiene copolymer rubber (SBR) and acrylonitrile butadiene rubber (NBR).
- SBR styrene butadiene copolymer rubber
- NBR acrylonitrile butadiene rubber
- polymer rubber non-diene rubber such as ethylene propylene diene rubber (EPDM), butyl rubber (IIR), and urethane rubber. These materials can be used alone or in combination of two or more.
- the shock absorbing material 2 may further include a front cloth and a back cloth.
- a front cloth and a back cloth For example, polyurethane synthetic leather can be used as the outer fabric, and polyester can be used as the lining fabric.
- the outer fabric and lining fabric included in the shock absorbing material are not limited to these as long as they do not impair the effect of the shock absorbing material.
- a wrapping member 4 is provided on the shock absorbing member 2.
- the wrapping member 4 is made of a cloth material or a rubber material in the shape of a belt, and has a structure whose length can be adjusted.
- the wrapping member 4 can be attached to the shock absorbing member 2 by sewing.
- the weight of the entire protector of the present invention is preferably 90.0 g or less, more preferably 75.0 g or less, and even more preferably 65.0 g or less. This makes it less tiring when wearing it.
- the breaking limit energy in a falling weight test of a protector made of a cross laminate used in the protector of the present invention is preferably 3.0 J or more, and more preferably 4.5 J or more. Moreover, it is preferable that the breaking limit energy per thickness of the protector member is 5.0 J/mm or more. This allows the knee to be protected against external impacts.
- a striker with a tip shape R of 4.76 is used, using a DuPont (registered trademark) impact tester manufactured by Tester Sangyo (based on JIS K 5600-5-3).
- a 10 cm square sample is applied, and a weight is allowed to fall naturally thereon from an arbitrary load and height, and the energy that the striker penetrates (destruction limit energy) can be determined.
- the energy that the striker penetrates can be determined.
- the falling height is 5 cm to 100 cm (every 5 cm)
- the breaking limit energy can be determined by increasing the load to 2 kg (in increments of 1 kg) and changing the height as described above.
- the high melting point thermoplastic resin component (polypropylene) and the low melting point thermoplastic resin component (propylene-ethylene random copolymer) are both polyolefins and are the same type of thermoplastic resin.
- the obtained film was slit with a razor. Next, it was stretched 7 times on a hot plate at a temperature of 110 to 120°C, and then subjected to a 10% relaxation heat treatment in a hot air circulation oven at a temperature of 145°C to obtain a flat yarn with a width of 4.5 mm and a fineness of 1700 dt. Ta.
- the obtained flat yarn was woven into a twill weave of 15 warps/25.4 mm and 15 wefts/25.4 mm using a sluzer loom to obtain a cloth-like body with a thickness of 0.3 mm.
- Example 2 In Example 1, three fabric strips were used, and they were laminated in the following order: "fabric body/adhesive film/fabric body/adhesive film/fabric body". Similarly, a cloth laminate with a thickness of 0.9 mm was obtained, and a protector member with a weight of 52.8 g was obtained. A knee protector was obtained by sewing the shock absorbing member and attaching the wrapping member. The weight of the knee protector was 60.3g. The obtained knee protector was subjected to a falling weight test (puncture resistance test), an abrasion resistance test, and a sensory evaluation, and the results are shown in Tables 1 and 2.
- Example 3 In Example 1, four fabric strips were used, and they were laminated in the following order: "cloth-like body/adhesive film/fabric body/adhesive film/fabric body/adhesive film/fabric body". Except for this, a cross laminate having a thickness of 1.2 mm was obtained in the same manner as in Example 1, and a protector member having a weight of 56.1 g was obtained. A knee protector was obtained by sewing the shock absorbing member and attaching the wrapping member. The weight of the knee protector was 63.6g. The obtained knee protector was subjected to a falling weight test (pierce resistance test) and a sensory evaluation, and the results are shown in Table 1.
- Example 1 Three PP sheets with a thickness of 250 ⁇ m were used in place of the cloth-like body of Example 1, and the adhesive film PP sheet/adhesive film/PP sheet/adhesive film/ A laminated PP sheet was obtained by laminating the sheets so as to form a PP sheet. By heating and compressing the laminated PP sheet in the same manner as in Example 1, a plate-shaped PP board having a structure of "PP sheet/adhesive layer/PP sheet/adhesive layer/PP sheet" was obtained. The thickness of the PP board was 0.9 mm (each adhesive layer had a thickness of 55 ⁇ m).
- the obtained PP board was made into the same shape as the protector member of Example 1 (weight 53.4 g), the same shock absorbing member as in Example 1 was sewn, and a wrapping member was attached to make a knee protector. .
- the weight of the knee protector was 60.9g.
- the obtained knee protector was subjected to a falling weight test (pierce resistance test) and a sensory evaluation, and the results are shown in Table 1.
- Comparative example 2 Using four PP sheets similar to those in Comparative Example 1, a PP board with a thickness of 2.0 mm was obtained. The obtained PP board was made into the same shape as the protector member of Example 1 (weight 69.9 g), the same shock absorbing member as in Example 1 was sewn on, and a wrapping member was attached to form a knee protector. . The weight of the knee protector was 77.4g. The obtained knee protector was subjected to a falling weight test (pierce resistance test) and a sensory evaluation, and the results are shown in Table 1.
- Evaluation method A 10 cm square test piece was prepared from the cross laminate of each example and the PP board of the comparative example, and the following falling weight test was conducted.
- the falling weight test (piercing resistance test) in Table 1 was performed using a DuPont impact tester (based on JIS K 5600-5-3) manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd. under a specified load and using a striker with a tip shape of R of 4.76. was allowed to fall freely at a predetermined height, and the breaking limit energy (penetration energy) (J) was measured. Further, in Table 1, the breaking limit energy (J/mm) per material thickness was calculated.
- the weights in Table 1 include the weights of auxiliary materials (shock absorbing members, wrapping members, etc.).
- ease of movement is the ease of movement when wearing a knee protector and performing a bending exercise 10 times, where ⁇ is “easy to move", ⁇ is “slightly difficult to move", ⁇ indicates “difficult to move.”
- the degree of fatigue resistance is the degree of fatigue when worn for one hour, where ⁇ indicates “not tiring”, ⁇ indicates “slightly tiring", and x indicates “easily tiring”.
- the fit is the degree of pain caused by the contact between the end of the knee protector and the body, where ⁇ indicates “slight pain”, ⁇ indicates “medium pain”, and x indicates "severe pain”.
- FIG. 7 is a perspective view showing a test of the knee protector of the example.
- a 60° conical adapter is attached to the force gauge, and a force of 5 kgf is applied to the sample. (presence or absence) was evaluated.
- the scratch resistance test shown in Table 2 as shown in FIG. 7(b), the sample was scratched 10 times with an awl, and then the degree of deformation (presence or absence of scratches and tears) of the sample was evaluated.
- Example 2 has a thickness of 0.9 mm and a breaking limit energy of 6.4 J, and a breaking limit energy per thickness of 7.1 J/mm, whereas Comparative Example 1 has a thickness of 0.9 mm, The breaking limit energy was 2.0 J, and the breaking limit energy per thickness was 2.2 J/mm.
- Example 2 has a breaking limit energy three times or more as compared to Comparative Example 1, which has the same thickness.
- the weight of Example 2 (60.3 g) is comparable to the weight of Comparative Example 1 (60.9 g).
- Example 2 In addition, the breaking energy limit per thickness of Example 2 was 7.1 J/mm, whereas the breaking energy limit per thickness of Comparative Example 2 was 3.7 J/mm.
- the thickness of Example 2 (0.9 mm) is less than half of the thickness of Comparative Example 2 (2.0 mm), but the weight of Example 2 (60.3 g) is less than the weight of Comparative Example 2 (77.4 g). ), it is about 22% lighter than the previous one, and the breaking limit energy per thickness is also improved.
- Example 1 was 8.2 J/mm, which was about 4.0 times the breaking limit energy per thickness of Comparative Example 1 (2.2 J/mm).
- the thickness of Example 1 (0.6 mm) is approximately 33% thinner than the thickness of Comparative Example 1 (0.9 mm), and the weight of Example 1 (55.1 g) is lower than the weight of Comparative Example 1 (60.9 g). ) was about 9.5% lighter, and the breaking energy per thickness was four times higher. It was confirmed that Example 1 was thinner, stronger, and lighter than Comparative Example 1.
- the breaking energy per thickness of the example was much improved compared to the comparative example. Furthermore, it was confirmed that the protector of the example was thin and lightweight, and that if the thickness and weight of the protector of the comparative example were about the same, the breaking limit energy per thickness was significantly improved.
- Example 2 has a thickness of 0.9 mm and a total score of 30, and Comparative Example 1 also has a thickness of 0.9 mm and a total score of 30.
- Example 2 has the same ease of movement (10), ease of fatigue (10), and fit (10) as Comparative Example 1, which has the same thickness.
- Example 2 The breaking limit energy (6.4 J) of Example 2 is similar to the breaking limit energy (7.4 J) of Comparative Example 2, but the total score of 30 of Example 2 is higher than the total score of 23 of Comparative Example 2. expensive.
- Example 2 is superior to Comparative Example 2 in terms of ease of movement (10:8), ease of fatigue (10:9), and fit (10:6), so the total score is higher. .
- Example 2 is thinner (0.9 mm: 2.0 mm) and lighter (60.3 g: 77.4 g) than Comparative Example 2.
- Example 2 (Table 2) Falling weight test (Puncture resistance test) (Example 2) No falling out (Company A product) With falling out Example 2 showed “no falling out” in the drop weight test, whereas the product of Company A had “falling out”; It is more durable than other company products.
- the weight of Example 2 (60.3 g) is comparable to the weight of the product from Company A (53.0 g).
- Example 2 Scratch resistance test (Example 2) Small scratches (Company A product) Tears Example 2 had "small scratches” in the scratch resistance test, whereas the product of Company A had There was some tearing, and Example 2 was more durable than the product from Company A.
- Example 2 Workability evaluation (sensory evaluation) (Example 2) Product of Company A or higher The workability of Example 2 is higher than that of Company A's product, and the workability of Example 2 is superior to that of Company A's product.
- Example has superior durability (drop weight test results, scratch resistance test results) and workability compared to the product of Company A, if the weight is about the same. It was done.
- the elbow protector has a dish-shaped recess 10 in the region facing the elbow of the human body when viewed from the back side, and has a dish-shaped recess 10 on the upper side in the longitudinal direction of the dish-shaped recess 10. has an upper bent portion 11 and a lower bent portion 12 on the lower side.
- the external shape may be different from or similar to the protector member 1, but if it is arranged vertically in a daruma shape, the dish-shaped recess arranged on the back side will face the center of the elbow. It can also be used to protect the elbow.
- the shoulder protector may also have a different shape from the protector member 1 of the knee protector, or may have a similar shape. It is presumed that the same effect as the elbow protector can be obtained with the shoulder protector.
- the present invention can provide a protector that protects moving parts of the human body such as knees, elbows, and shoulders.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
Abstract
本発明に係るプロテクターは、軽快性及び耐久性の両立を図り、軽量で、かつ、十分な耐久性を有する膝用プロテクター及び肘用プロテクターを提供することを課題とし、当該課題は、熱可塑性樹脂製の線条体から形成される布状体が複数枚積層されたクロス積層体からなり、裏面側に設けられた皿型の凹部10を有するプロテクター部材1と、プロテクター部材1の皿型の凹部10に固着された衝撃吸収部材2と、帯状の巻付け部材4とを備えていることにより解決される。
Description
本発明は、プロテクターに関し、詳しくは、軽快性及び耐久性の両立が図られ、軽量で、かつ、十分な耐久性を有するプロテクターに関する。
従来、図10に示すように、膝や肘などの人体の部位に装着するサポーターが提案されている。ここで示す膝用サポーターや肘用サポーターは、園芸作業(図10上図)や日曜大工作業(図10下図)などの軽作業用やスケートボード、バレーボール、ハンドボールなどのスポーツに用いるサポーターであり、土木建設のような重作業やバイクレースやオートレースのようなプロスポーツに用いるものではない。
例えば、特許文献1には、関節側である内側に配置された第1緩衝体と、第1緩衝体の外側に配置され且つ第1緩衝体よりも高硬度である第2緩衝体とを有するパッド本体を有し、全体として略平板状であり、膝や肘などの人体の関節に装着するサポーター(関節保護具)が記載されている。
例えば、特許文献1には、関節側である内側に配置された第1緩衝体と、第1緩衝体の外側に配置され且つ第1緩衝体よりも高硬度である第2緩衝体とを有するパッド本体を有し、全体として略平板状であり、膝や肘などの人体の関節に装着するサポーター(関節保護具)が記載されている。
従来の軽作業用の膝用サポーターでは、装着感を軽快にして、膝や肘の関節が動かし易いように、軽量にすることが求められる。
しかし、従来の膝用サポーターや肘用サポーターにおいて、軽量化を求めすぎると、十分な耐久性が得られなくなってしまう。十分な耐久性を確保しようとすると、重量が増加し、軽快性が損なわれてしまう。
しかし、従来の膝用サポーターや肘用サポーターにおいて、軽量化を求めすぎると、十分な耐久性が得られなくなってしまう。十分な耐久性を確保しようとすると、重量が増加し、軽快性が損なわれてしまう。
そこで、本発明の課題は、軽快性及び耐久性の両立を図り、軽量で、かつ、十分な耐久性を有するプロテクターを提供することにある。
さらに本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
上記課題は以下の各発明によって解決される。
1.
熱可塑性樹脂製の線条体から形成される布状体が複数枚積層されたクロス積層体からなり、裏面側に設けられた皿型の凹部(10)を有するプロテクター部材(1)と、
前記プロテクター部材(1)の前記皿型の凹部(10)に固着された衝撃吸収部材(2)と、
前記プロテクター部材(1)、及び/又は前記衝撃吸収部材(2)に設けられた巻付け部材(4)と、
を備えていることを特徴とするプロテクター。
2.
可動部保護用であることを特徴とする前記1記載のプロテクター。
3.
前記可動部保護用が、膝用又は肘用であることを特徴とする前記2記載のプロテクター。
4.
前記プロテクター部材(1)は、前記皿型の凹部(10)の長手方向の上側に上部折り曲げ部(11)と、下側に下部折り曲げ部(12)とを有し、
前記上部折り曲げ部(11)は、前記皿型凹部(10)から上側に向かうにしたがって、裏面側に折り曲がり、前記下部折り曲げ部(12)は、前記皿型凹部(10)から下側に向かうにしたがって、裏面側に折り曲がっており、
前記上部折り曲げ部(11)及び前記下部折り曲げ部(12)は、前記皿型の凹部(10)より幅方向に拡幅され、前記下部折り曲げ部(12)が、前記上部折り曲げ部(11)よりも幅が広い形状となっており、
前記上部折り曲げ部(11)及び下部折り曲げ部(12)は、幅方向の両側近傍が、裏面側に折り曲がっていることを特徴とする前記3記載のプロテクター。
5.
前記プロテクター部材(1)の厚みが、0.4mm~1.8mmであることを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
6.
前記布状体は、前記線条体を、織成、編まれて、または交差されてなることを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
7.
前記熱可塑性樹脂製の線条体は、高融点熱可塑性樹脂成分からなる芯材の片面又は両面若しくは周囲が、該芯材よりも融点の低い低融点熱可塑性樹脂成分からなる外層により覆われた構造を有することを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
8.
前記クロス積層体は、前記複数枚の布状体の各々の間に、低融点熱可塑性樹脂成分に高融点熱可塑性樹脂成分が含有されてなる接着層が配置されていることを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
9.
前記衝撃吸収部材は、前記プロテクター部材の表面側から見て、略長円形状とされ、前記プロテクター部材よりも少なくとも幅方向に広い形状となされていることを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
10.
前記クロス積層体が、複数枚積層された布状体を加熱圧着により一体化されてなることを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
11.
落錘試験における破壊限界エネルギーが3.0J以上である前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
熱可塑性樹脂製の線条体から形成される布状体が複数枚積層されたクロス積層体からなり、裏面側に設けられた皿型の凹部(10)を有するプロテクター部材(1)と、
前記プロテクター部材(1)の前記皿型の凹部(10)に固着された衝撃吸収部材(2)と、
前記プロテクター部材(1)、及び/又は前記衝撃吸収部材(2)に設けられた巻付け部材(4)と、
を備えていることを特徴とするプロテクター。
2.
可動部保護用であることを特徴とする前記1記載のプロテクター。
3.
前記可動部保護用が、膝用又は肘用であることを特徴とする前記2記載のプロテクター。
4.
前記プロテクター部材(1)は、前記皿型の凹部(10)の長手方向の上側に上部折り曲げ部(11)と、下側に下部折り曲げ部(12)とを有し、
前記上部折り曲げ部(11)は、前記皿型凹部(10)から上側に向かうにしたがって、裏面側に折り曲がり、前記下部折り曲げ部(12)は、前記皿型凹部(10)から下側に向かうにしたがって、裏面側に折り曲がっており、
前記上部折り曲げ部(11)及び前記下部折り曲げ部(12)は、前記皿型の凹部(10)より幅方向に拡幅され、前記下部折り曲げ部(12)が、前記上部折り曲げ部(11)よりも幅が広い形状となっており、
前記上部折り曲げ部(11)及び下部折り曲げ部(12)は、幅方向の両側近傍が、裏面側に折り曲がっていることを特徴とする前記3記載のプロテクター。
5.
前記プロテクター部材(1)の厚みが、0.4mm~1.8mmであることを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
6.
前記布状体は、前記線条体を、織成、編まれて、または交差されてなることを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
7.
前記熱可塑性樹脂製の線条体は、高融点熱可塑性樹脂成分からなる芯材の片面又は両面若しくは周囲が、該芯材よりも融点の低い低融点熱可塑性樹脂成分からなる外層により覆われた構造を有することを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
8.
前記クロス積層体は、前記複数枚の布状体の各々の間に、低融点熱可塑性樹脂成分に高融点熱可塑性樹脂成分が含有されてなる接着層が配置されていることを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
9.
前記衝撃吸収部材は、前記プロテクター部材の表面側から見て、略長円形状とされ、前記プロテクター部材よりも少なくとも幅方向に広い形状となされていることを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
10.
前記クロス積層体が、複数枚積層された布状体を加熱圧着により一体化されてなることを特徴とする前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
11.
落錘試験における破壊限界エネルギーが3.0J以上である前記1~4の何れかに記載のプロテクター。
本発明によれば、軽快性及び耐久性の両立が図られ、軽量で、かつ、十分な耐久性を有するプロテクターを提供することができる。
以下、本発明のプロテクターの好ましい実施形態の一例として、膝用プロテクターについて図面に基づいて説明する。
〔膝用プロテクターの構成〕
図1は、本発明に係る膝用プロテクターの実施形態を示す正面図であり、図2は、本発明に係る膝用プロテクターの実施形態を示す背面図であり、図3は、本発明に係る膝用プロテクターの実施形態を示す左側斜め前方から見た図であり、図4は、本発明に係る膝用プロテクターの実施形態を示す平面図である。図5は、膝用プロテクターの実施形態を示す分解斜視図である。
図1は、本発明に係る膝用プロテクターの実施形態を示す正面図であり、図2は、本発明に係る膝用プロテクターの実施形態を示す背面図であり、図3は、本発明に係る膝用プロテクターの実施形態を示す左側斜め前方から見た図であり、図4は、本発明に係る膝用プロテクターの実施形態を示す平面図である。図5は、膝用プロテクターの実施形態を示す分解斜視図である。
本実施形態の膝用プロテクターは、図1~図5に示すように、プロテクター部材1を備え、プロテクター部材1は、全体的に、裏面側から見て皿型の形状を有している。
プロテクター部材1は、熱可塑性樹脂製の線条体から形成された布状体が複数枚積層されたクロス積層体からなり、クロス積層体は、複数枚積層された布状体が加熱圧着により一体化されてなることが好ましい。
布状体は、熱可塑性樹脂製の線条体を織成し、編まれ、又は交差してなることが好ましい。
布状体は、熱可塑性樹脂製の線条体を織成し、編まれ、又は交差してなることが好ましい。
図1~図5に示すように、プロテクター部材1は、人体の膝に対向する部位に、裏面側から見て皿型の凹部10を有している。皿型の凹部10は、表面側から見ると、裏面から表面に向かって凸状に形成されている。皿型の凹部10の長手方向の上側には、上部折り曲げ部11を有し、下側には下部折り曲げ部12を有している。
上部折り曲げ部11は、皿型の凹部10から上側に向かうにしたがって、裏面側に折り曲がっており、下部折り曲げ部12は、皿型の凹部10から下側に向かうにしたがって、裏面側に折り曲がっている。
上部折り曲げ部11及び下部折り曲げ部12は、皿型の凹部10より幅方向に拡幅されており、下部折り曲げ部12は上部折り曲げ部11よりも幅方向に幅広な形状となっている。
上部折り曲げ部11及び下部折り曲げ部12は、幅方向の両側近傍が、裏面側に折り曲がっている。
具体的には、プロテクター部材1は、外観的にはダルマ形状をなしており、上下方向(長手方向)の上部が小さく、下部が大きいダルマ形状が形成されている。
本実施の形態では、プロテクター部材1の裏面側に、衝撃吸収部材2が固着されている。
上部折り曲げ部11は、皿型の凹部10から上側に向かうにしたがって、裏面側に折り曲がっており、下部折り曲げ部12は、皿型の凹部10から下側に向かうにしたがって、裏面側に折り曲がっている。
上部折り曲げ部11及び下部折り曲げ部12は、皿型の凹部10より幅方向に拡幅されており、下部折り曲げ部12は上部折り曲げ部11よりも幅方向に幅広な形状となっている。
上部折り曲げ部11及び下部折り曲げ部12は、幅方向の両側近傍が、裏面側に折り曲がっている。
具体的には、プロテクター部材1は、外観的にはダルマ形状をなしており、上下方向(長手方向)の上部が小さく、下部が大きいダルマ形状が形成されている。
本実施の形態では、プロテクター部材1の裏面側に、衝撃吸収部材2が固着されている。
外側が高剛性のプロテクター部材1であって、このプロテクター部材1と人体の膝との間に、柔軟な衝撃吸収部材2があるという構造によって、外方から硬い角状の物(コンクリートブロックの角部や、階段の縁部や、角張った石など)が当たったときにも、プロテクター部材1の変形が少なく、衝撃吸収部材2が衝撃を吸収するので、人体の膝に伝わる圧力及び衝撃は極めて少なく、膝が保護される。高速の衝突に対しても、低速でも高い圧力が加わる場合(ゆっくり強く押し当てられる場合)に対しても、膝を保護する効果がある。
本発明に係るプロテクター部材1と、肘や肩といった人体の可動部との間に、衝撃吸収部材2があるという構造は、人体の膝と同様に、肘や肩といった人体の可動部に対しても保護する効果がある。
本発明に係るプロテクター部材1と、肘や肩といった人体の可動部との間に、衝撃吸収部材2があるという構造は、人体の膝と同様に、肘や肩といった人体の可動部に対しても保護する効果がある。
プロテクター部材1を構成する熱可塑性樹脂製の線条体は、高融点熱可塑性樹脂成分からなる芯材の片面又は両面若しくは周囲が、芯材よりも融点の低い低融点熱可塑性樹脂成分からなる外層により覆われた構造を有する。この場合の、線条体は、例えば、高融点熱可塑性樹脂成分からなる芯材に、低融点熱可塑性樹脂成分からなる外層(鞘材)が覆われた芯鞘構造、高融点熱可塑性樹脂成分からなる芯材(基層)の片面、又は両面に低融点熱可塑性樹脂成分かなる外層が積層された積層構造を有することが好ましい。
プロテクター部材1を構成する複数枚の布状体の各々の間には、低融点熱可塑性樹脂成分に高融点熱可塑性樹脂成分が含有された接着用フィルムが配置されていてもよい。
プロテクター部材1の厚みは、0.4mm~1.8mmであることが好ましく、0.5mm~1.3mmであることがより好ましい。プロテクター部材1がこのような厚みであることは、軽量化と高剛性化とのバランスをとる意味で好ましい。
プロテクター部材1の厚みは、0.4mm~1.8mmであることが好ましく、0.5mm~1.3mmであることがより好ましい。プロテクター部材1がこのような厚みであることは、軽量化と高剛性化とのバランスをとる意味で好ましい。
プロテクター部材1の裏面に固着された弾力性を有する衝撃吸収部材2は、布材料又はゴム材料により袋状に構成され、内部に、衝撃吸収性を有する衝撃吸収材を収容し、全体としては略長円形状(又は、円盤形状、楕円板状)に構成されている。
衝撃吸収部材2のプロテクター部材1への固着は、図3に示すように、バイアステープ3をプロテクター部材1の周縁部分に取り付け、バイアステープ3を介して、を衝撃吸収部材2に縫着することが好ましい。これにより、プロテクター部材1と衝撃吸収部材2とが分解することを防ぐことができる。
また、図5に示すように、プロテクター部材1の周縁部分を衝撃吸収部材2に逢着するため、衝撃吸収部材2は、プロテクター部材1よりも外形が大きく形成されていることが好ましい。
衝撃吸収部材2のプロテクター部材1への固着は、図3に示すように、バイアステープ3をプロテクター部材1の周縁部分に取り付け、バイアステープ3を介して、を衝撃吸収部材2に縫着することが好ましい。これにより、プロテクター部材1と衝撃吸収部材2とが分解することを防ぐことができる。
また、図5に示すように、プロテクター部材1の周縁部分を衝撃吸収部材2に逢着するため、衝撃吸収部材2は、プロテクター部材1よりも外形が大きく形成されていることが好ましい。
衝撃吸収部材2の外形がプロテクター部材1よりも大きいことは、衝撃や圧力がかかったときに、プロテクター部材1がずれて衝撃吸収部材2から横方向や上下方向にはみ出すことがなく、プロテクター部材1の縁部分が人体に接触する虞がないという効果を奏する。プロテクター部材1は高剛性なので、縁部分が人体に接触すると痛みを感じる虞があるので、有用な効果である。
図1~図5の例では、衝撃吸収部材2の両側には、2本の帯状の巻付け部材4が設けられている。巻き付け部材は、プロテクター部材1に設けられていてもよい。巻き付け部材は、帯状に限られず、紐状、板状であってもよい。巻き付け部材は、固定のしやすさの観点から帯状であることが好ましい。巻付け部材は3本以上であってもよい。
巻付け部材4は、布材料、ゴム材料、又は樹脂材料によりベルト状に構成され、長さの調整が可能となっていることが好ましい。巻付け部材4は、図示の例では、衝撃吸収部材2に縫着されているが、これに限定されず、衝撃吸収部材2内、又はプロテクター部材1を通過することによって、衝撃吸収部材2、又はプロテクター部材1に取付けられる構成でもよい。
巻付け部材4は、長さを膝用プロテクターの使用者の脚の膝近傍の外周長に合うように調整され、膝近傍に巻き付けられることにより、衝撃吸収部材2を膝上に保持する。
巻付け部材4は、長さを膝用プロテクターの使用者の脚の膝近傍の外周長に合うように調整され、膝近傍に巻き付けられることにより、衝撃吸収部材2を膝上に保持する。
本発明のプロテクターが膝以外の肘や肩といった可動部に用いられる場合には、巻付け部材4の長さは、その用いられる肘や肩といった可動部の外周長に合うように調整され、可動部上に巻き付けられることにより、衝撃吸収部材2を、可動部上に保持することができる。
巻付け部材4のプロテクター部材1、又は衝撃吸収部材2への取り付け位置は、性能を損なわない範囲であれば特に限定されない。
〔プロテクター部材の形状〕
図6は、プロテクター部材1の形状を示す図であり、図6(a)は斜視図であり、図6(b)は正面図である。
プロテクター部材1の形状は、より具体的には、図6(a)に示すように、中心点Cを中心として上部折り曲げ部11から下部折り曲げ部12に亘る縦断面の曲率半径RVは、200mm~300mm程度である。
また、上部折り曲げ部11、下部折り曲げ部12の横断面における表面及び裏面の曲率半径RH11、RH12が、200mm~300mm程度であり、RH11とRH12とでは、曲率半径が同じか、RH12の方が大きいこと(緩い曲率)が好ましい。
図6は、プロテクター部材1の形状を示す図であり、図6(a)は斜視図であり、図6(b)は正面図である。
プロテクター部材1の形状は、より具体的には、図6(a)に示すように、中心点Cを中心として上部折り曲げ部11から下部折り曲げ部12に亘る縦断面の曲率半径RVは、200mm~300mm程度である。
また、上部折り曲げ部11、下部折り曲げ部12の横断面における表面及び裏面の曲率半径RH11、RH12が、200mm~300mm程度であり、RH11とRH12とでは、曲率半径が同じか、RH12の方が大きいこと(緩い曲率)が好ましい。
上部折り曲げ部11は、膝蓋骨の頂点部に対応する中心点Cを含む皿型の凹部10よりも上側であるので、大腿骨下部の前部両側に対応する。したがって、丸みのある膝蓋骨及び大腿骨下部を良好にホールドするために、曲率半径RH11、は、小さめ(強い曲率)であることが好ましい。
下部折り曲げ部12は、中心点Cを含む皿型の凹部10よりも下側であるので、頸骨及び腓骨の上部の前部両側に対応する。したがって、略々直線状の頸骨及び腓骨の上部に沿うために、曲率半径RH12は、大きめ(緩い曲率)であることが好ましい。
下部折り曲げ部12は、中心点Cを含む皿型の凹部10よりも下側であるので、頸骨及び腓骨の上部の前部両側に対応する。したがって、略々直線状の頸骨及び腓骨の上部に沿うために、曲率半径RH12は、大きめ(緩い曲率)であることが好ましい。
次に、図6(b)に示すように、プロテクター部材1は、縦長さL1が横幅W1よりも大きな縦長形状に形成されている。縦長さL1は、150mm~200mm程度、(最大幅の部分の)横幅W1は、100mm~150mm程度であることが好ましい。
表面側から見た上部折り曲げ部11及び下部折り曲げ部12が、皿型の凹部10よりも、幅方向に拡幅されているが、周縁は、全周に亘って連続した滑らかな曲線によって構成され、左右対称の形状となっている。上部折り曲げ部11及び下部折り曲げ部12は、横断面における表面及び裏面の曲率半径RH11、RH12を、上述したよりもやや小さくして、中央部よりもさらに内側に曲げて形成してもよい。
表面側から見た上部折り曲げ部11及び下部折り曲げ部12が、皿型の凹部10よりも、幅方向に拡幅されているが、周縁は、全周に亘って連続した滑らかな曲線によって構成され、左右対称の形状となっている。上部折り曲げ部11及び下部折り曲げ部12は、横断面における表面及び裏面の曲率半径RH11、RH12を、上述したよりもやや小さくして、中央部よりもさらに内側に曲げて形成してもよい。
図6(a)に示すように、中心点Cを含む皿型の凹部10が膝蓋骨の頂点部に対応し、上部折り曲げ部11が大腿骨下部の前部両側に対応し、下部折り曲げ部12が脛骨粗面、頸骨及び腓骨の上部の前部両側の対応するようになっている。上部折り曲げ部11は、大腿骨下部の前部両側を覆うようになっている。下部折り曲げ部12は、脛骨粗面、頸骨及び腓骨の上部の前部両側を覆うようになっている。上側及び下部折り曲げ部12は、中央部よりもさらに内側に曲げて形成することにより、大腿骨下部、頸骨及び腓骨の上部をより強く保持することができる。
上部折り曲げ部11及び下部折り曲げ部12の位置及び大きさは、図6(b)に示すように、下端から上部折り曲げ部11の側方頂点Aまでの長さL2は、130mm~170mm程度、下端から皿型凹部10の最狭幅部Bまでの長さL3は、100mm~140mm程度、下端から下部折り曲げ部12の側方頂点D(最大幅の部分)までの長さL4は、50mm~70mm程度、下部折り曲げ部12の側方両頂点D-D間の幅(最大幅の部分)W1は、100mm~150mm程度、上部折り曲げ部11の側方両頂点AA間の幅W2は、70mm~110mm程度、上部折り曲げ部11及び下部折り曲げ部12の間皿型の凹部10の幅方向の両側の最狭幅部B-B間の幅W3は、50mm~90mm程度である。
〔衝撃吸収部材の形状〕
衝撃吸収部材2の形状は、プロテクター部材1と同一形状としてもよいが、衝撃や圧力がかかったときにプロテクター部材1がずれて横方向や上下方向にはみ出さないように、図1に示すように、全周に亘ってプロテクター部材1の周縁よりも大きく、例えば外方に5mm~25mm程度大きくすることが好ましい。
衝撃吸収部材2の厚さは、15mm~25mm程度であることが好ましい。
また、衝撃吸収部材2は、全体として略長円形状(又は、円盤形状、楕円板状)に構成してもよい。略長円形状とすると、作製が容易である点で好ましい。
衝撃吸収部材2の形状は、プロテクター部材1と同一形状としてもよいが、衝撃や圧力がかかったときにプロテクター部材1がずれて横方向や上下方向にはみ出さないように、図1に示すように、全周に亘ってプロテクター部材1の周縁よりも大きく、例えば外方に5mm~25mm程度大きくすることが好ましい。
衝撃吸収部材2の厚さは、15mm~25mm程度であることが好ましい。
また、衝撃吸収部材2は、全体として略長円形状(又は、円盤形状、楕円板状)に構成してもよい。略長円形状とすると、作製が容易である点で好ましい。
〔使用状態〕
図7は、実施形態の膝用プロテクターの使用状態を示す斜視図であり、図7(a)は、膝を伸ばした状態の正面図であり、図7(b)は、膝を伸ばした状態の側面図であり、図7(c)は、膝を曲げた状態の側面図である。
図7(a)、図7(b)、及び図7(c)に示すように、巻付け部材4の長さを膝用プロテクターの使用者の脚の膝近傍の外周長に合うように調整し、膝近傍に巻き付け、衝撃吸収部材2を膝上に保持させることにより、膝用プロテクターを使用することができる。
図7は、実施形態の膝用プロテクターの使用状態を示す斜視図であり、図7(a)は、膝を伸ばした状態の正面図であり、図7(b)は、膝を伸ばした状態の側面図であり、図7(c)は、膝を曲げた状態の側面図である。
図7(a)、図7(b)、及び図7(c)に示すように、巻付け部材4の長さを膝用プロテクターの使用者の脚の膝近傍の外周長に合うように調整し、膝近傍に巻き付け、衝撃吸収部材2を膝上に保持させることにより、膝用プロテクターを使用することができる。
本発明のプロテクター部材は、実施形態に示した膝用プロテクターに限られず、肘用プロテクター、肩用プロテクターといった可動部保護用のプロテクターに使用することができる。
〔プロテクター部材の製造方法〕
本実施形態におけるプロテクター部材1の製造方法について説明する。
図8は、実施形態の膝用プロテクターの製造工程により製造された製造物を示す図であり、図8(a)は、クロス積層体1aを示す図であり、図8(b)は、クロス積層体1aが型抜き、成形されたプロテクター部材1を示す図であり、図8(c)は、本実施形態の膝用プロテクターを示す図である。
プロテクター部材1をなすクロス積層体1aは、熱可塑性樹脂を延伸して得られた線条体によってシート状の布状体を形成し(布状体形成工程)、次いで、得られた布状体を複数枚積層し(積層工程)、次いで、加熱及び圧縮し(加熱圧着工程)、さらに冷却及び圧縮すること(冷却及び圧縮工程)によって、一体化されて形成される。加熱圧着工程における加熱圧着は、線条体の一部分が溶融するように行うことが好ましい。
以下に示す、膝用プロテクターの製造方法は、布状体が、線条体を織成して形成された場合を例示して説明する。
本実施形態におけるプロテクター部材1の製造方法について説明する。
図8は、実施形態の膝用プロテクターの製造工程により製造された製造物を示す図であり、図8(a)は、クロス積層体1aを示す図であり、図8(b)は、クロス積層体1aが型抜き、成形されたプロテクター部材1を示す図であり、図8(c)は、本実施形態の膝用プロテクターを示す図である。
プロテクター部材1をなすクロス積層体1aは、熱可塑性樹脂を延伸して得られた線条体によってシート状の布状体を形成し(布状体形成工程)、次いで、得られた布状体を複数枚積層し(積層工程)、次いで、加熱及び圧縮し(加熱圧着工程)、さらに冷却及び圧縮すること(冷却及び圧縮工程)によって、一体化されて形成される。加熱圧着工程における加熱圧着は、線条体の一部分が溶融するように行うことが好ましい。
以下に示す、膝用プロテクターの製造方法は、布状体が、線条体を織成して形成された場合を例示して説明する。
このようなクロス積層体1aは、自己強化高分子複合材料(Self Reinforced Plastics:SRP)と称され、接着成分と強化繊維が同種の熱可塑性樹脂から形成された繊維強化プラスチック(Fiber Reinforced Plastics:FRP)である。同種の熱可塑性樹脂とは、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステルなど、同種の成分から構成された樹脂を指す。
(1)布状体形成工程
図8(a)に示すように、クロス積層体1aを構成する布状体を形成する。
布状体は、熱可塑性樹脂製の線条体を織成して形成される。この線条体は、積層体を形成された際に強化繊維となる部分である。
図8(a)に示すように、クロス積層体1aを構成する布状体を形成する。
布状体は、熱可塑性樹脂製の線条体を織成して形成される。この線条体は、積層体を形成された際に強化繊維となる部分である。
熱可塑性樹脂製の線条体を構成する熱可塑性樹脂としては、延伸効果の大きい樹脂、一般には結晶性樹脂が使用される。具体的には、高密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンブロック共重合体等のオレフィン系重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド等を用いることができる。中でも加工性と経済性、さらには比重の小ささから高密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系重合体が好ましい。
熱可塑性樹脂製の線条体としては、布状体を形成し得るものであれば任意であり、例えばテープ、ヤーン、スプリットヤーン、モノフィラメント、マルチフィラメント等を用いることができる。これら熱可塑性樹脂製の線条体は必要に応じて撚糸されるが、テープ、ヤーン等の扁平な線条体とすることが好ましく、特にテープ状線条体であるフラットヤーンを使用することが好ましい。
熱可塑性樹脂製の線条体は、低融点熱可塑性樹脂成分と高融点熱可塑性樹脂成分を含んでいることが好ましい。加熱圧着工程における加熱時に、低融点熱可塑性樹脂成分が溶融し、高融点熱可塑性樹脂成分が溶融しない程度の加熱温度で加熱することにより、このうちの低融点熱可塑性樹脂成分が溶融して、接着成分となり、高融点熱可塑性樹脂成分が溶融せずに強化繊維となる。
熱可塑性樹脂製の線条体は、加熱圧着の温度よりも高い高融点熱可塑性樹脂成分を芯材として構成し、芯材の片面又は両面若しくは周囲が、加熱温度よりも低い低融点熱可塑性樹脂成分からなる外層により覆われた構造することが好ましい。心材の片面又は両面に外層が形成される場合には、積層構造の線条体となり、芯材の周囲に外層が形成される場合には、芯鞘構造の線条体となる。
例えば、延伸された熱可塑性樹脂製の積層構造の線条体を製造する手段としては、例えば一軸延伸を採用することができる。この場合、芯材となるフィルムを一軸方向に延伸した後、外層フィルムとなる低融点熱可塑性樹脂成分を片面又は両面に積層し、これをテープ状にスリットしてもよく、あるいは、芯材と外層とが積層された積層フィルムをスリットする前、又は、スリットした後、一軸方向に延伸することによって得ることもできる。延伸方法は特に限定されるものではなく、熱ロール、熱板、熱風炉、温水、熱油、蒸気、赤外線照射等の公知の加熱方法を用い、一段もしくは多段延伸によって行うことができる。
また、線条体として、芯材の片面又は両面に外層が形成された積層構造が使用される場合、その成形材料となる積層フィルムを成形する手段としては、(1)予め芯材となるフィルムと外層となるフィルムを形成してドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段や、(2)芯材となるフィルムの表面に外層となる熱可塑性樹脂をコーティングする方法、(3)予め形成した芯材となるフィルムに外層となる熱可塑性樹脂を押出ラミネートする方法、あるいは(4)多層共押出法によって積層フィルムとして押出形成する方法等の公知の手段から適宜選択して用いることができる。
また、線条体として、芯材の片面又は両面に外層が形成された積層構造が使用される場合、その成形材料となる積層フィルムを成形する手段としては、(1)予め芯材となるフィルムと外層となるフィルムを形成してドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段や、(2)芯材となるフィルムの表面に外層となる熱可塑性樹脂をコーティングする方法、(3)予め形成した芯材となるフィルムに外層となる熱可塑性樹脂を押出ラミネートする方法、あるいは(4)多層共押出法によって積層フィルムとして押出形成する方法等の公知の手段から適宜選択して用いることができる。
線条体の太さは、適宜に選定することができるが、一般的には、1~10000デシテックス(dt)の範囲が望ましい。
また、熱可塑性樹脂製の線条体には、例えば金属イオン系等の無機抗菌剤、有機抗菌剤等を初めとして、各種の添加剤を添加することができる。
布状体は、熱可塑性樹脂製の線条体を用いて形成されたシート状体である。布状体としては、熱可塑性樹脂製の線条体を経糸及び緯糸に使用して織成された織布が挙げられる。
その他、多数の熱可塑性樹脂製の線条体を一方向に並設し、その上に任意の角度方向に交差するように多数の熱可塑性樹脂製の線条体を並設して、その交点をホットメルト剤等の接着剤を用いて、あるいは熱融着によって接合した交差結合布(ソフ)とすることもできる。また、多数の熱可塑性樹脂製の線条体を一方向に並設し、その上に任意の角度方向に交差するように多数の熱可塑性樹脂製の線条体を並設して、ステッチング糸で連結した多軸繊維基材とすることもできる。さらに、布状体は線条体を編まれてなる編物でもよい。
(2)積層工程
得られた布状体を複数枚積層させて積層物を形成する。積層物は、クロス積層体が、加熱圧縮される前の状態のものである。積層物に積層される布状体の積層枚数は、複数枚であればよく、特に限定されない。
得られた布状体を複数枚積層させて積層物を形成する。積層物は、クロス積層体が、加熱圧縮される前の状態のものである。積層物に積層される布状体の積層枚数は、複数枚であればよく、特に限定されない。
積層工程において、各布状体間には、布状体同士の接着のために熱可塑性樹脂製の接着用フィルムを介在させることも好ましい。
接着用フィルムは、布状体間に配置し、複数枚積層された布状体とともに、積層物を形成し、積層物が、後述する「加熱圧着工程」において加熱圧着されることによって、クロス積層体の接着層となる。
接着用フィルムは、熱可塑性樹脂により構成される。この熱可塑性樹脂として、低融点熱可塑性樹脂成分に、高融点熱可塑性樹脂成分を含有させたものを用いることにより、加熱圧縮後のクロス積層体の接着層を剛性向上層として機能させる上で好ましい。本明細書において、「融点」というのは、DSC測定(示差走査熱量測定;Differential scanning calorimetry)により融解ピーク温度として測定される温度のことである。従って、高融点熱可塑性樹脂成分は、低融点熱可塑性樹脂成分よりも融解ピーク温度が高い関係にあるということもできる。接着用フィルムは、これら樹脂に由来する2つの融解ピーク温度を示す。
本実施形態においては、接着用フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、低融点熱可塑性樹脂成分に、高融点熱可塑性樹脂成分を含有しなくてもよい。
本実施形態においては、接着用フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、低融点熱可塑性樹脂成分に、高融点熱可塑性樹脂成分を含有しなくてもよい。
接着用フィルムに用いられる熱可塑性樹脂の低融点熱可塑性樹脂成分としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルなどを好ましく挙げることができる。中でも、ポリオレフィンが好ましく、より好ましくはポリプロピレンである。接着用フィルムが低融点熱可塑性樹脂成分に、高融点熱可塑性樹脂成分を含有しない場合であって、低融点熱可塑性樹脂成分としてポリプロピレンから選択される場合は、熱可塑性樹脂成分で構成される線条体の融点よりも低いものが好ましい。また、線条体に高融点熱可塑性樹脂成分と低融点熱可塑性樹脂成分とが含まれる場合には、該線条体の低融点熱可塑性樹脂成分と融点が略同等か、それよりも低い融点のものを用いることが好ましい。
接着用フィルムに用いられる熱可塑性樹脂の低融点熱可塑性樹脂成分に、熱可塑性樹脂の高融点熱可塑性樹脂成分が含まれる場合、高融点熱可塑性樹脂成分としては、低融点熱可塑性樹脂成分よりも融点が高いものであればよいが、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルなどを好ましく挙げることができる。中でも、ポリプロピレンが特に好適である。
接着用フィルムに用いられる熱可塑性樹脂の低融点熱可塑性樹脂成分及び高融点熱可塑性樹脂成分が、それぞれポリプロピレンから選択される場合は、例えば、低融点熱可塑性樹脂成分としてランダムポリプロピレンを用い、高融点熱可塑性樹脂成分としてホモポリプロピレンを用いることができる。
ランダムポリプロピレンは、モノマー成分としてのプロピレンと、α-オレフィン(例えば、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン、1-オクテン等のプロピレン以外のα-オレフィン)とが、ランダムに共重合したものである。α-オレフィンは、例えば、全モノマー成分に対して、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下の割合で用いることができる。所望の融点を示すように、α-オレフィンの割合を調整することができる。
また、接着用フィルムに用いられる熱可塑性樹脂の低融点熱可塑性樹脂成分及び高融点熱可塑性樹脂成分が、それぞれポリプロピレンから選択される場合の他の態様としては、低融点熱可塑性樹脂成分として比較的低融点のランダムポリプロピレンを用い、高融点熱可塑性樹脂成分として比較的高融点のランダムポリプロピレンを用いることもできる。
ランダムポリプロピレンの融点は、上述したように、例えば、α-オレフィンの割合を調整すること等により設定することができる。具体的には、例えば、低融点熱可塑性樹脂成分として用いるランダムポリプロピレンよりもα-オレフィンの割合が小さいものを高融点熱可塑性樹脂成分として用いることができる。
接着用フィルムは、低融点熱可塑性樹脂成分のペレットと高融点熱可塑性樹脂成分のペレットとを、両熱可塑性樹脂の融点以上の温度で混練し、インフレーション成形等に形成することができる。
接着用フィルムにおいて、高融点熱可塑性樹脂成分の含有量は、例えば、5重量%~50重量%の範囲であることが好ましく、10重量%~30重量%の範囲であることが更に好ましい。
また、接着用フィルムにおける低融点熱可塑性樹脂成分と高融点熱可塑性樹脂成分の重量比率は、5:95~50:50の範囲であることが好ましく、10:90~30:70の範囲であることが更に好ましい。
また、接着用フィルムにおける低融点熱可塑性樹脂成分と高融点熱可塑性樹脂成分の重量比率は、5:95~50:50の範囲であることが好ましく、10:90~30:70の範囲であることが更に好ましい。
接着用フィルムの厚さは、例えば、布状体の厚さや、該布状体を構成する線条体の太さ等に応じて適宜設定可能であるので限定的ではないが、10μm~100μmの範囲であることが好ましく、20μm~60μmの範囲であることが更に好ましい。
線条体や接着用フィルムには、目的に応じて各種の添加剤を添加することができる。具体的には、有機リン系、チオエーテル系等の酸化防止剤;ヒンダードアミン系等の光安定剤;ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系等の紫外線吸収剤;帯電防止剤;ビスアミド系、ワックス系、有機金属塩系等の分散剤;アミド系、有機金属塩系等の滑剤;含臭素系有機系、リン酸系、メラミンシアヌレート系、三酸化アンチモン等の難燃剤;低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等の延伸助剤;有機顔料;無機顔料;無機充填剤;有機充填剤;金属イオン系等の無機抗菌剤、有機抗菌剤等が挙げられる。
本実施形態においては、上述した接着用フィルムに代えて、不織布を用いることもできる。該不織布は、低融点熱可塑性樹脂成分のペレットと高融点熱可塑性樹脂成分のペレットとを、両熱可塑性樹脂の融点以上の温度で混練して、スパンボンド、メルトブローなどのフリースの形成方法で形成されたものを用いてもよいし、サーマルボンド、ケミカルボンド、ニードルパンチ、スパンレースフリース結合方法などで形成することができる。また、接着剤を用いてもよい。布状体同士を接着するために用いる不織布、及び接着剤は、後述する加熱圧着工程を経ることにより、接着層となる。
また、本実施形態のクロス積層体において、積層される布状体の一部を樹脂シートに代えてもよい。この場合、表面側には、布状体が積層され、表面側以外の部分には樹脂シートが積層されていることが好ましい。
樹脂シートは、熱可塑性樹脂からなる。樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂が好ましいが、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルなども用いることができる。
本実施形態において、樹脂シートを、例えば、2枚用いる場合には、積層構造は、「布状体/樹脂シート/樹脂シート/布状体」となるように積層し、布状体が外層に配置されるように積層するのが好ましい。この場合、樹脂シート同士が隣接して積層されるので、接着用フィルムを樹脂シート同士の間に用いることが好ましい。
(3)加熱圧着工程
積層させた複数の布状体は、加熱圧着により一体化させて、クロス積層体1aとする。加熱及び圧縮する具体的な製法は、特に限定されるものではないが、例えば油圧プレス機、ロールプレス機、ダブルベルトプレス機等の熱プレス機を用いることができる。
積層させた複数の布状体は、加熱圧着により一体化させて、クロス積層体1aとする。加熱及び圧縮する具体的な製法は、特に限定されるものではないが、例えば油圧プレス機、ロールプレス機、ダブルベルトプレス機等の熱プレス機を用いることができる。
加熱圧着は、線条体や接着用フィルムが高融点熱可塑性樹脂成分及び低融点熱可塑性樹脂成分を含む場合には、接着用フィルムの低融点熱可塑性樹脂成分の融点以上且つ高融点熱可塑性樹脂成分の融点未満の温度に加熱して圧着する。次いで冷却する。
熱可塑性樹脂製の線条体が、低融点熱可塑性樹脂成分及び高融点熱可塑性樹脂成分を含んでいる場合には、接着成分に、低融点熱可塑性樹脂成分及び接着用フィルムの低融点熱可塑性樹脂成分が含まれることになり、後述する加熱圧着工程での加熱及び圧縮により、接着成分を増やせるため、接着強度を更に高めることができる。接着用フィルムは、布状体と布状体との間に配置されて、加熱圧着されると、これら布状体と布状体との間を接着する接着層となる。
接着層は、得られるクロス積層体の剛性を向上する剛性向上層としての機能を有する。
これらの工程により、剛性に優れたクロス積層体1aが得られる。
接着層は、得られるクロス積層体の剛性を向上する剛性向上層としての機能を有する。
これらの工程により、剛性に優れたクロス積層体1aが得られる。
加熱圧着の圧力は格別限定されず、各層の厚さ等に応じて適宜設定可能であるが、例えば、0.5MPa~20MPaの範囲であることが好ましく、2MPa~15MPaの範囲であることが更に好ましい。
加熱圧着の時間は、加熱圧着できるものであれば格別限定されないが、例えば、1分~20分の範囲であることが好ましい。
(4)冷却及び圧縮工程
加熱圧着後の冷却は、自然放冷であってもよいし、強制的な冷却でもよい。強制的な冷却の場合には、加熱圧着時の圧着状態を維持して、温度を冷却温度に下げる手法も採用できる。この場合、冷却プレスの手法を採用できる。
加熱圧着後の冷却は、自然放冷であってもよいし、強制的な冷却でもよい。強制的な冷却の場合には、加熱圧着時の圧着状態を維持して、温度を冷却温度に下げる手法も採用できる。この場合、冷却プレスの手法を採用できる。
冷却プレスの圧力は格別限定されず、各層の厚さ等に応じて適宜設定可能であるが、例えば、0.5MPa~20MPaの範囲であることが好ましく、2MPa~15MPaの範囲であることが更に好ましい。
冷却の時間は、冷却できるものであれば格別限定されないが、例えば、10秒~20分の範囲であることが好ましい。
上述のように加熱圧着されたクロス積層体1aは、剛性に優れる。また、接着層において高融点熱可塑性樹脂成分が配合されていることにより、より高い剛性を示すことが試験により確認されている。なお、ここで「剛性が高い」というのは、より具体的には、例えばJIS K 7171:2008に準拠して測定される曲げ弾性率(MPa)が高いこと等を意味する。
このクロス積層体1aが剛性に優れる理由としては、加熱圧着時に、融解されることがないか、あるいは融解されることがあったとしてもごく少量しか融解されない高融点熱可塑性樹脂成分によって、樹脂の結晶状態が改善されることが寄与しているものと推定される。
より具体的には、融解された低融点熱可塑性樹脂成分が再結晶化する際に、融解されていない高融点熱可塑性樹脂成分が結晶核剤として機能し、クロス積層体1aに剛性を付与するのに適した結晶状態を形成しているものと推定される。
本発明者は、低融点熱可塑性樹脂成分に高融点熱可塑性樹脂成分を含有させた樹脂についてDSC測定を行い、高融点熱可塑性樹脂成分の配合を省略した樹脂と比較して、結晶化温度が向上することも確認している。
クロス積層体1aの厚みは、2.5mm以下が好ましく、0.4mm~1.8mm程度とすることがより好ましく、0.5mm~1.3mm程度とすることが更に好ましい。クロス積層体1aの厚みは、接着用フィルムを用いる場合には、接着用フィルムを含めた厚さである。クロス積層体1aをこのような厚さにすることで、プロテクター部材1の軽量化と高剛性化とのバランスをより向上させることができる。
また、クロス積層体1aを形成する際に、樹脂シートを用いる場合、樹脂シートの厚みは、布状体と同一の厚みでもよいし、布状体より厚くてもよい。布状体より厚みの厚い樹脂シートを用いる場合には、布状体の厚みを薄くして全体として、クロス積層体1aの厚みが、2.5mm以下とすることが好ましく、0.4mm~1.8mmとなるようにすることがより好ましい。全体の厚みが変わらずに、樹脂シートよりも、製造が複雑な布状体の枚数を減らしたクロス積層体1aを得ることができ、布状体だけのクロス積層体1aに対しても剛性の遜色がなく、布状体そのものの厚みを薄くして樹脂シートを用いたクロス積層体1aを得ることができる。
(5)プロテクター部材成形工程
図8(b)に示すように、クロス積層体1aは、所望のサイズ及び形状に合わせて裁断する。裁断は、金型を用いた打抜きとしてもよい。所望のサイズ及び形状としたクロス積層体1aは、加熱及び圧縮することによって、皿型に成形して、プロテクター部材1とする。加熱及び圧縮は、プレス金型を用いて行うことができる。
図8(b)に示すように、クロス積層体1aは、所望のサイズ及び形状に合わせて裁断する。裁断は、金型を用いた打抜きとしてもよい。所望のサイズ及び形状としたクロス積層体1aは、加熱及び圧縮することによって、皿型に成形して、プロテクター部材1とする。加熱及び圧縮は、プレス金型を用いて行うことができる。
また、クロス積層体1aを形成した後、クロス積層体1aを所望の形状を有するプレス金型で、加熱プレス成形して複数のプロテクター部材1を形成し、各々のプロテクター部材1の不要な領域を裁断して形成するようにしてもよいし、一つのプロテクター部材1に相当するサイズにクロス積層体1aを切断した後、一つのプロテクター部材1に対応する形状を有するプレス金型で加熱プレス加工し、その後不要な領域を裁断して形成するようにしてもよい。
更に、クロス積層体1aを形成した後、クロス積層体1aを加熱し、所望の形状に湾曲させ、所望の形状に湾曲した状態で、冷却して形成することもできる。
プロテクター部材1は、上述したように、人体の膝近傍の形状に沿った皿形状に形成され、表面側の凸状部(皿型の凹部10)から見て、上側及び下側が拡幅され、下側が上側よりも幅が広い形状とされている。
本発明のプロテクターは、可動部保護用に用いることができる。したがって、実施形態に示した膝用プロテクターに限らず、肘、肩といった人体の可動部に用いることができる。この場合は、肘近傍、膝近傍といった人体の可動部近傍の形状に沿った皿形状に形成することができる。
〔衝撃吸収部材固着工程〕
図8(c)に示すように、プロテクター部材1に衝撃吸収部材2を固着する。具体的には、プロテクター部材1の周縁部分にバイアステープ3を取り付け、衝撃吸収部材2に縫着することが好ましい。
図8(c)に示すように、プロテクター部材1に衝撃吸収部材2を固着する。具体的には、プロテクター部材1の周縁部分にバイアステープ3を取り付け、衝撃吸収部材2に縫着することが好ましい。
衝撃吸収部材2は、上述したように、プロテクター部材1の表面側から見て、略長円形状とされ、プロテクター部材1よりも幅が広い形状となされている。
衝撃吸収部材2を構成する衝撃吸収材としては、合成樹脂、エラストマー、ゴムなどからなる板材又は発泡材(フォーム)を用いることができる。
合成樹脂としては、ポリエチレン(PE)、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂(EVA樹脂)等のオレフィン系樹脂;ポリウレタン等のウレタン系樹脂;ポリスチレン(PS)、アクリロニトリルスチレン共重合樹脂(AS樹脂)、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合樹脂(ABS樹脂)等のスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル(PVC)などが挙げられる。
エラストマーとしては、比較的軟質の熱可塑性エラストマーを用いることができ、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体系エラストマー;スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体(SEBS)などのスチレン系エラストマー;オレフィン系エラストマー;ウレタン系エラストマー;エステル系エラストマー;フッ素系エラストマー;シリコーン系エラストマー;などが挙げられる。
合成樹脂としては、ポリエチレン(PE)、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂(EVA樹脂)等のオレフィン系樹脂;ポリウレタン等のウレタン系樹脂;ポリスチレン(PS)、アクリロニトリルスチレン共重合樹脂(AS樹脂)、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合樹脂(ABS樹脂)等のスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル(PVC)などが挙げられる。
エラストマーとしては、比較的軟質の熱可塑性エラストマーを用いることができ、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体系エラストマー;スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体(SEBS)などのスチレン系エラストマー;オレフィン系エラストマー;ウレタン系エラストマー;エステル系エラストマー;フッ素系エラストマー;シリコーン系エラストマー;などが挙げられる。
ゴムとしては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)などのジエン系ゴム;スチレンブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)などのジエン系共重合体ゴム;エチレンプロピレンジエン系ゴム(EPDM)、ブチルゴム(IIR)、ウレタン系ゴムなどの非ジエン系ゴム;などが挙げられる。
これらの材料は、1種を単独で使用でき、又は、2種以上を併用することもできる。
これらの材料は、1種を単独で使用でき、又は、2種以上を併用することもできる。
また、衝撃吸収材2としては、表布や、裏布を、更に含んでもよい。例えば、表布としては、ポリウレタン合皮を用いることができ、裏布としては、ポリエステルを用いることができる。衝撃吸収材に含まれる表布、及び裏布は、衝撃吸収材の効果を損なわない範囲であれば、これらに限られない。
衝撃吸収部材2には、巻付け部材4を設ける。巻付け部材4は、布材料又はゴム材料によりベルト状に構成し、長さの調整が可能な構造とする。巻付け部材4は、衝撃吸収部材2に縫着して取り付けることができる。
本発明のプロテクター全体の重量は、90.0g以下であることが好ましく、75.0g以下がより好ましく、65.0g以下であることが更に好ましい。これにより、装着時に疲れにくい。
また、本発明のプロテクターに用いるクロス積層体からなるプロテクターの落錘試験における破壊限界エネルギーは3.0J以上であることが好ましく、4.5J以上であることがより好ましい。また、プロテクター部材の厚み当たりの破壊限界エネルギーは、5.0J/mm以上であることが好ましい。これにより、外部からの衝撃に対して膝を保護することができる。
ここで、破壊限界エネルギーの求め方としては、例えば、テスター産業製:デュポン(登録商標)衝撃試験機(JIS K 5600-5-3準拠)を用い、先端形状のRが4.76のストライカを、10cm角のサンプルにあてがい、そこに任意の荷重及び高さから錘を自然落下させ、ストライカが貫通するエネルギー(破壊限界エネルギー)を求めることができる。
例えば、錘の荷重として、1kgのものを使用し、落下の高さは5cm~100cm(5cm毎)で貫通する時の荷重及び高さに基づき、エネルギー値に換算することにより破壊限界エネルギーを求めることができる。この際、1kgの荷重で100cmの高さでも貫通しない場合は、荷重を2kg(1kg毎)に増やして、上述のように高さを変えることで破壊限界エネルギーを求めることができる。
ここで、破壊限界エネルギーの求め方としては、例えば、テスター産業製:デュポン(登録商標)衝撃試験機(JIS K 5600-5-3準拠)を用い、先端形状のRが4.76のストライカを、10cm角のサンプルにあてがい、そこに任意の荷重及び高さから錘を自然落下させ、ストライカが貫通するエネルギー(破壊限界エネルギー)を求めることができる。
例えば、錘の荷重として、1kgのものを使用し、落下の高さは5cm~100cm(5cm毎)で貫通する時の荷重及び高さに基づき、エネルギー値に換算することにより破壊限界エネルギーを求めることができる。この際、1kgの荷重で100cmの高さでも貫通しない場合は、荷重を2kg(1kg毎)に増やして、上述のように高さを変えることで破壊限界エネルギーを求めることができる。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、かかる実施例によって限定されない。
1.膝用プロテクターの製造
(実施例1)
<布状体の作製>
高融点熱可塑性樹脂成分としてポリプロピレン(MFR=0.4g/10分、重量平均分子量Mw=630,000、融点164℃)と、低融点熱可塑性樹脂成分としてプロピレン-エチレンランダム共重合体(MFR=7.0g/10分、重量平均分子量Mw=220,000、融点125℃)とを用いて、インフレーション成形法によって、低融点熱可塑性樹脂成分を両外層とし高融点熱可塑性樹脂成分を芯材とした積層構造の3層フィルム(層厚み比1/8/1)を得た。
(実施例1)
<布状体の作製>
高融点熱可塑性樹脂成分としてポリプロピレン(MFR=0.4g/10分、重量平均分子量Mw=630,000、融点164℃)と、低融点熱可塑性樹脂成分としてプロピレン-エチレンランダム共重合体(MFR=7.0g/10分、重量平均分子量Mw=220,000、融点125℃)とを用いて、インフレーション成形法によって、低融点熱可塑性樹脂成分を両外層とし高融点熱可塑性樹脂成分を芯材とした積層構造の3層フィルム(層厚み比1/8/1)を得た。
高融点熱可塑性樹脂成分(ポリプロピレン)と、低融点熱可塑性樹脂成分(プロピレン-エチレンランダム共重合体)は、何れもポリオレフィンであり、同種の熱可塑性樹脂である。
得られたフィルムを、レザー(razor)でスリットした。次いで、温度110~120℃の熱板上で7倍に延伸した後、温度145℃の熱風循環式オーブン内で10%の弛緩熱処理を行い、糸巾4.5mm、繊度1700dtのフラットヤーンを得た。
得られたフラットヤーンを、スルーザー織機を用いて、経糸15本/25.4mm、緯糸15本/25.4mmの綾織に織成することによって、厚さ0.3mmの布状体を得た。
<接着用フィルムの作製>
一方、低融点樹脂成分としてプロピレン-エチレンランダム共重合体(MFR=7.0g/10分、重量平均分子量Mw=220,000、融解ピーク温度125℃)と、高融点樹脂成分としてポリプロピレン(MFR=1.9g/10分、重量平均分子量Mw=500,000、融解ピーク温度161℃)とを、重量比率として、低融点樹脂成分:高融点樹脂成分=80:20で混合して、インフレーション成形法によって接着用フィルムを得た。
一方、低融点樹脂成分としてプロピレン-エチレンランダム共重合体(MFR=7.0g/10分、重量平均分子量Mw=220,000、融解ピーク温度125℃)と、高融点樹脂成分としてポリプロピレン(MFR=1.9g/10分、重量平均分子量Mw=500,000、融解ピーク温度161℃)とを、重量比率として、低融点樹脂成分:高融点樹脂成分=80:20で混合して、インフレーション成形法によって接着用フィルムを得た。
<加熱圧着・冷却>
得られた布状体2枚を、接着用フィルムを介して積層した。「布状体/接着用フィルム/布状体」となるように交互に積層した積層物を得た。
得られた積層物を、油圧式プレス機でプレス温度150℃に設定し、圧力4MPaで2分間加熱プレスして一体化した後、油圧式プレス機でプレス温度20℃、圧力4MPaで2分間冷却プレスして、厚さ0.6mmの「布状体/接着層/布状体」となるクロス積層体を得た。
得られた布状体2枚を、接着用フィルムを介して積層した。「布状体/接着用フィルム/布状体」となるように交互に積層した積層物を得た。
得られた積層物を、油圧式プレス機でプレス温度150℃に設定し、圧力4MPaで2分間加熱プレスして一体化した後、油圧式プレス機でプレス温度20℃、圧力4MPaで2分間冷却プレスして、厚さ0.6mmの「布状体/接着層/布状体」となるクロス積層体を得た。
加熱プレス時の、油圧式プレス機の上プレス面及び下プレス面の実温を、理化工業株式会社製「ST-41」を用いて測定したところ、上プレス面は150.6℃、下プレス面は150.3℃であった。
このクロス積層体を裁断し、加熱後、専用治具にセットした状態で冷却させることにより賦形させ、重量47.6gのプロテクター部材を得た。
このクロス積層体を裁断し、加熱後、専用治具にセットした状態で冷却させることにより賦形させ、重量47.6gのプロテクター部材を得た。
<部品取り付け>
プロテクター部材に衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を衝撃吸収部材に取付けて、膝用プロテクターを得た。膝用プロテクターの重量は、55.1gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価を行い、その結果を表1に示した。
プロテクター部材に衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を衝撃吸収部材に取付けて、膝用プロテクターを得た。膝用プロテクターの重量は、55.1gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価を行い、その結果を表1に示した。
(実施例2)
実施例1において、用いた布条体を3枚とし、「布状体/接着用フィルム/布状体/接着用フィルム/布状体」となるように積層したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ0.9mmのクロス積層体を得て、重量52.8gのプロテクター部材を得た。衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を取付けて、膝用プロテクターを得た。膝用プロテクターの重量は、60.3gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)、耐擦過性試験及び官能評価を行い、その結果を表1及び表2に示した。
実施例1において、用いた布条体を3枚とし、「布状体/接着用フィルム/布状体/接着用フィルム/布状体」となるように積層したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ0.9mmのクロス積層体を得て、重量52.8gのプロテクター部材を得た。衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を取付けて、膝用プロテクターを得た。膝用プロテクターの重量は、60.3gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)、耐擦過性試験及び官能評価を行い、その結果を表1及び表2に示した。
(実施例3)
実施例1において、用いた布条体を4枚とし、「布状体/接着用フィルム/布状体/接着用フィルム/布状体/接着用フィルム/布状体」となるように積層したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ1.2mmのクロス積層体を得て、重量56.1gのプロテクター部材を得た。衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を取付けて、膝用プロテクターを得た。膝用プロテクターの重量は、63.6gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価を行い、その結果を表1に示した。
実施例1において、用いた布条体を4枚とし、「布状体/接着用フィルム/布状体/接着用フィルム/布状体/接着用フィルム/布状体」となるように積層したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ1.2mmのクロス積層体を得て、重量56.1gのプロテクター部材を得た。衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を取付けて、膝用プロテクターを得た。膝用プロテクターの重量は、63.6gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価を行い、その結果を表1に示した。
(比較例1)
実施例1の布状体に替えて厚さ250μmのPPシートを3枚用い、PPシート同士の間に、接着用フィルムを介して、「PPシート/接着用フィルム/PPシート/接着用フィルム/PPシート」となるように積層して積層PPシートを得た。
積層PPシートを、実施例1と同様に加熱圧縮することにより、「PPシート/接着層/PPシート/接着層/PPシート」となる板状のPP板を得た。
PP板の厚みは、0.9mm(このうちの接着層の各厚みは55μm)であった。
得られたPP板を、実施例1のプロテクター部材と同じ形状にして(重量53.4g)、実施例1と同じ衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を取付けて、膝用プロテクターとした。膝用プロテクターの重量は、60.9gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価を行い、その結果を表1に示した。
実施例1の布状体に替えて厚さ250μmのPPシートを3枚用い、PPシート同士の間に、接着用フィルムを介して、「PPシート/接着用フィルム/PPシート/接着用フィルム/PPシート」となるように積層して積層PPシートを得た。
積層PPシートを、実施例1と同様に加熱圧縮することにより、「PPシート/接着層/PPシート/接着層/PPシート」となる板状のPP板を得た。
PP板の厚みは、0.9mm(このうちの接着層の各厚みは55μm)であった。
得られたPP板を、実施例1のプロテクター部材と同じ形状にして(重量53.4g)、実施例1と同じ衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を取付けて、膝用プロテクターとした。膝用プロテクターの重量は、60.9gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価を行い、その結果を表1に示した。
(比較例2)
比較例1と同様のPPシートを4枚用いて、厚み2.0mmのPP板を得た。
得られたPP板は、実施例1のプロテクター部材と同じ形状にして(重量69.9g)、実施例1と同じ衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を取付けて、膝用プロテクターとした。膝用プロテクターの重量は、77.4gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価を行い、その結果を表1に示した。
比較例1と同様のPPシートを4枚用いて、厚み2.0mmのPP板を得た。
得られたPP板は、実施例1のプロテクター部材と同じ形状にして(重量69.9g)、実施例1と同じ衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を取付けて、膝用プロテクターとした。膝用プロテクターの重量は、77.4gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価を行い、その結果を表1に示した。
(比較例3)
比較例1と同様のPPシートを5枚用いて、厚さ3.0mmのPP板を得た。
得られたPP板を、実施例1のプロテクター部材と同じ形状にして(重量84.8g)、実施例1と同じ衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を取付けて、膝用プロテクターとした。膝用プロテクターの重量は、92.3gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価を行い、その結果を表1に示した。
比較例1と同様のPPシートを5枚用いて、厚さ3.0mmのPP板を得た。
得られたPP板を、実施例1のプロテクター部材と同じ形状にして(重量84.8g)、実施例1と同じ衝撃吸収部材を縫着し、巻付け部材を取付けて、膝用プロテクターとした。膝用プロテクターの重量は、92.3gであった。
得られた膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価を行い、その結果を表1に示した。
(A社製品)
A社製の膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)、耐擦過性試験及び作業性評価(官能評価)を行い、その結果を表2に示した。A社製膝用プロテクターの重量は、53.0gであった。
A社製の膝用プロテクターについて、落錘試験(耐突刺性試験)、耐擦過性試験及び作業性評価(官能評価)を行い、その結果を表2に示した。A社製膝用プロテクターの重量は、53.0gであった。
2.評価方法
各実施例のクロス積層体、比較例のPP板を10cm角にした試験片を作成して、以下の落錘試験を行った。
表1の落錘試験(耐突刺性試験)は、テスター産業株式会社製のデュポン衝撃試験機(JIS K 5600-5-3準拠)を用い、所定荷重、先端形状のRが4.76のストライカを所定高さで自由落下させて、破壊限界エネルギー(貫通エネルギー)(J)を測定した。
また、表1において、材料厚み当たりの破壊限界エネルギー(J/mm)を算出した。
表1の重量は、副資材(衝撃吸収部材及び巻付け部材等)の重量を含んでいる。
各実施例のクロス積層体、比較例のPP板を10cm角にした試験片を作成して、以下の落錘試験を行った。
表1の落錘試験(耐突刺性試験)は、テスター産業株式会社製のデュポン衝撃試験機(JIS K 5600-5-3準拠)を用い、所定荷重、先端形状のRが4.76のストライカを所定高さで自由落下させて、破壊限界エネルギー(貫通エネルギー)(J)を測定した。
また、表1において、材料厚み当たりの破壊限界エネルギー(J/mm)を算出した。
表1の重量は、副資材(衝撃吸収部材及び巻付け部材等)の重量を含んでいる。
表1の官能評価のうち、動き易さは、膝用プロテクターを装着して屈曲運動を10回行った際の動き易さであり、○は「動き易い」、△は「やや動き難い」、×は「動き難い」ことを示す。疲れにくさは、1時間装着した際の疲れにくさであり、○は「疲れ難い」、△は「やや疲れ易い」、×は「疲れ易い」ことを示す。フィット感は、膝用プロテクターの端部と身体との接触による痛み具合であり、○は「痛み小」、△は「痛み中」、×は「痛み大」であることを示す。これらを、○:10、△:5、×:1として点数化し、サンプル数n=5の平均値を算出し、合計した。
図7は、実施例の膝用プロテクターの試験を示す斜視図である。
表1の落錘試験(耐突刺性試験)は、図7(a)に示すように、フォースゲージに60°円錐アダプタを取り付け、サンプルに5kgfの力を加えた後、サンプルの変形具合(抜けの有無)を評価した。
表2の耐擦過性試験は、図7(b)に示すように、サンプルを千枚通しにより10回引っ掻いた後、サンプルの変形具合(キズ、破れの有無)を評価した。
表1の落錘試験(耐突刺性試験)は、図7(a)に示すように、フォースゲージに60°円錐アダプタを取り付け、サンプルに5kgfの力を加えた後、サンプルの変形具合(抜けの有無)を評価した。
表2の耐擦過性試験は、図7(b)に示すように、サンプルを千枚通しにより10回引っ掻いた後、サンプルの変形具合(キズ、破れの有無)を評価した。
表2の作業性評価(官能評価)は、膝用プロテクターを装着した状態での作業性の良否を評価した。
実施例1~3及び比較例1~3について、落錘試験(耐突刺性試験)及び官能評価(動き易さ、疲れにくさ、フィット感)を行い、その結果を表1に示した。
実施例2及びA社製品について、落錘試験(耐突刺性試験)、耐擦過性試験及び作業性評価(官能評価)を行い、その結果を表2に示した。
<評価>
(1)(表1)落錘試験(耐突刺性試験)
材料厚み当たりの破壊限界エネルギーを算出した結果以下の通りになった。
(実施例1)8.2J/mm
(実施例2)7.1J/mm
(実施例3)5.3J/mm
(比較例1)2.2J/mm
(比較例2)3.7J/mm
(比較例3)5.9J/mm
(1)(表1)落錘試験(耐突刺性試験)
材料厚み当たりの破壊限界エネルギーを算出した結果以下の通りになった。
(実施例1)8.2J/mm
(実施例2)7.1J/mm
(実施例3)5.3J/mm
(比較例1)2.2J/mm
(比較例2)3.7J/mm
(比較例3)5.9J/mm
実施例2は、厚み0.9mmで、破壊限界エネルギーが6.4Jであり、厚み当たりの破壊限界エネルギーが7.1J/mmであるのに対し、比較例1は、厚み0.9mmで、破壊限界エネルギーは、2.0Jであり、厚み当たりの破壊限界エネルギーが2.2J/mmであった。実施例2は、厚みの等しい比較例1に対して、破壊限界エネルギーが3倍以上である。実施例2の重量(60.3g)は、比較例1の重量(60.9g)と同程度である。
また、実施例2の厚み当たりの破壊限界エネルギーは、7.1J/mmであるのに対して、比較例2の厚み当たりの破壊限界エネルギーは、3.7J/mmであった。実施例2の厚み(0.9mm)は、比較例2の厚み(2.0mm)の半分以下であるが、実施例2の重量(60.3g)は、比較例2の重量(77.4g)より約22%軽く、更に、厚み当たりの破壊限界エネルギーも向上する。
更に、実施例1の厚み当たりの破壊限界エネルギーは、8.2J/mmであり、比較例1の厚み当たりの破壊限界エネルギー(2.2J/mm)の約4.0倍であった。実施例1の厚み(0.6mm)は、比較例1の厚み(0.9mm)より、約33%薄く、実施例1の重量(55.1g)は、比較例1の重量(60.9g)より約9.5%軽い上に、厚み当たりの破壊限界エネルギーも4倍であった。比較例1と比べて実施例1では、薄くて丈夫で軽いことが確認された。
以上より、実施例は、比較例に対して、厚み当たりの破壊限界エネルギーがはるかに向上することが確認された。また、実施例のプロテクターは、薄く、軽量であり、比較例のプロテクターの厚みや重量が同程度であるなら、厚み当たりの破壊限界エネルギーが極めて大きく向上したことが確認された。
(2)(表1)官能評価(動き易さ、疲れにくさ、フィット感)
(実施例1)合計点30
(実施例2)合計点30
(実施例3)合計点26
(比較例1)合計点30
(比較例2)合計点23
(比較例3)合計点17
(実施例1)合計点30
(実施例2)合計点30
(実施例3)合計点26
(比較例1)合計点30
(比較例2)合計点23
(比較例3)合計点17
実施例2は、厚み0.9mmで、合計点30であり、比較例1も、厚み0.9mmで、合計点30である。実施例2は、厚みの等しい比較例1に対して、動き易さ(10)、疲れにくさ(10)、フィット感(10)は同等である。
実施例2の破壊限界エネルギー(6.4J)は、比較例2の破壊限界エネルギー(7.4J)と同程度であるが、実施例2の合計点30は、比較例2の合計点23より高い。実施例2は、比較例2に対して、動き易さ(10:8)、疲れにくさ(10:9)、フィット感(10:6)で優れているので、合計点が高くなっている。
また、実施例2は、比較例2より薄く(0.9mm:2.0mm)、軽量(60.3g:77.4g)である。
また、実施例2は、比較例2より薄く(0.9mm:2.0mm)、軽量(60.3g:77.4g)である。
以上より、実施例は、比較例に対して、破壊限界エネルギーが同程度であるなら、官能評価の合計点が高いことが確認された。
(3)(表2)落錘試験(耐突刺性試験)
(実施例2)抜け無し
(A社製品)抜けあり
実施例2は、落錘試験で「抜け無し」であるのに対し、A社製品は、「抜けあり」であり、実施例2はA社製品よりも耐久性が優れている。実施例2の重量(60.3g)は、A社製品の重量(53.0g)と同程度である。
(実施例2)抜け無し
(A社製品)抜けあり
実施例2は、落錘試験で「抜け無し」であるのに対し、A社製品は、「抜けあり」であり、実施例2はA社製品よりも耐久性が優れている。実施例2の重量(60.3g)は、A社製品の重量(53.0g)と同程度である。
(4)(表2)耐擦過性試験
(実施例2)キズ小
(A社製品)破れ有り
実施例2は、耐擦過性試験で「キズ小」であるのに対し、A社製品は、「破れ有り」であり、実施例2はA社製品よりも耐久性が優れている。
(実施例2)キズ小
(A社製品)破れ有り
実施例2は、耐擦過性試験で「キズ小」であるのに対し、A社製品は、「破れ有り」であり、実施例2はA社製品よりも耐久性が優れている。
(5)(表2)作業性評価(官能評価)
(実施例2)A社製品以上
実施例2は、作業性評価がA社製品以上であり、実施例2はA社製品よりも作業性が優れている。
(実施例2)A社製品以上
実施例2は、作業性評価がA社製品以上であり、実施例2はA社製品よりも作業性が優れている。
以上より、実施例は、A社製品に対して、重量が同程度であるなら、耐久性(落錘試験結果、耐擦過性試験結果)が優れており、作業性も優れていることが確認された。
本発明において、肘用プロテクターは、膝用プロテクターと同様に、人体の肘に対向する部位に、裏面側から見て皿型の凹部10を有し、皿型の凹部10の長手方向の上側には、上部折り曲げ部11を有し、下側には下部折り曲げ部12を有している。外観形状は、プロテクター部材1と異なった形状でもよく、類似の形状でもよいが、上下方向に配置されるダルマ形状にすると、裏面に配置された皿型の凹部が肘の中心に対向するようにすることができ、肘の保護に機能させることも可能となる。
更に、本発明においては、肩用プロテクターも、膝用プロテクターのプロテクター部材1と異なった形状でもよく、類似の形状でもよい。肩用プロテクターにおいても、肘用プロテクターと同様の効果を得られると推測される。
本発明においては、膝、肘、肩等の人体の可動部を保護する保護用プロテクターを提供することができる。
1 プロテクター部材
1a クロス積層体
10 皿型の凹部
11 上部折り曲げ部
12 下部折り曲げ部
2 衝撃吸収部材
3 バイアステープ
4 巻付け部材
1a クロス積層体
10 皿型の凹部
11 上部折り曲げ部
12 下部折り曲げ部
2 衝撃吸収部材
3 バイアステープ
4 巻付け部材
Claims (11)
- 熱可塑性樹脂製の線条体から形成される布状体が複数枚積層されたクロス積層体からなり、裏面側に設けられた皿型の凹部(10)を有するプロテクター部材(1)と、
前記プロテクター部材(1)の前記皿型の凹部(10)に固着された衝撃吸収部材(2)と、
前記プロテクター部材(1)、及び/又は前記衝撃吸収部材(2)に設けられた巻付け部材(4)と、
を備えていることを特徴とするプロテクター。 - 可動部保護用であることを特徴とする請求項1記載のプロテクター。
- 前記可動部保護用が、膝用又は肘用であることを特徴とする請求項2記載のプロテクター。
- 前記プロテクター部材(1)は、前記皿型の凹部(10)の長手方向の上側に上部折り曲げ部(11)と、下側に下部折り曲げ部(12)とを有し、
前記上部折り曲げ部(11)は、前記皿型凹部(10)から上側に向かうにしたがって、裏面側に折り曲がり、前記下部折り曲げ部(12)は、前記皿型凹部(10)から下側に向かうにしたがって、裏面側に折り曲がっており、
前記上部折り曲げ部(11)及び前記下部折り曲げ部(12)は、前記皿型の凹部(10)より幅方向に拡幅され、前記下部折り曲げ部(12)が、前記上部折り曲げ部(11)よりも幅が広い形状となっており、
前記上部折り曲げ部(11)及び下部折り曲げ部(12)は、幅方向の両側近傍が、裏面側に折り曲がっていることを特徴とする請求項3記載のプロテクター。 - 前記プロテクター部材(1)の厚みが、0.4mm~1.8mmであることを特徴とする請求項1~4の何れかに記載のプロテクター。
- 前記布状体は、前記線条体を、織成、編まれて、または交差されてなることを特徴とする請求項1~4の何れかに記載のプロテクター。
- 前記熱可塑性樹脂製の線条体は、高融点熱可塑性樹脂成分からなる芯材の片面又は両面若しくは周囲が、該芯材よりも融点の低い低融点熱可塑性樹脂成分からなる外層により覆われた構造を有することを特徴とする請求項1~4の何れかに記載のプロテクター。
- 前記クロス積層体は、前記複数枚の布状体の各々の間に、低融点熱可塑性樹脂成分に高融点熱可塑性樹脂成分が含有されてなる接着層が配置されていることを特徴とする請求項1~4の何れかに記載のプロテクター。
- 前記衝撃吸収部材は、前記プロテクター部材の表面側から見て、略長円形状とされ、前記プロテクター部材よりも少なくとも幅方向に広い形状となされていることを特徴とする請求項1~4の何れかに記載のプロテクター。
- 前記クロス積層体が、複数枚積層された布状体を加熱圧着により一体化されてなることを特徴とする請求項1~4の何れかに記載のプロテクター。
- 落錘試験における破壊限界エネルギーが3.0J以上である請求項1~4の何れかに記載のプロテクター。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-147176 | 2022-09-15 | ||
JP2022147176 | 2022-09-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2024057946A1 true WO2024057946A1 (ja) | 2024-03-21 |
Family
ID=90275102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2023/031764 WO2024057946A1 (ja) | 2022-09-15 | 2023-08-31 | プロテクター |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2024057946A1 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003505173A (ja) * | 1999-07-29 | 2003-02-12 | パーカー アスレチック プロダクツ,エルエルシー | 個別フィット式打者用前腕部プロテクター |
JP2008308788A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Futago Shoji:Kk | 保護具 |
JP2009091705A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Tottori Prefecture | ひざ当て |
JP2016150079A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 株式会社二子商事 | エルボガード |
JP2021011652A (ja) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | 株式会社クレーマージャパン | プロテクトスーツ |
JP2021079060A (ja) * | 2019-11-15 | 2021-05-27 | 株式会社二子商事 | 足上面安全保護具 |
-
2023
- 2023-08-31 WO PCT/JP2023/031764 patent/WO2024057946A1/ja unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003505173A (ja) * | 1999-07-29 | 2003-02-12 | パーカー アスレチック プロダクツ,エルエルシー | 個別フィット式打者用前腕部プロテクター |
JP2008308788A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Futago Shoji:Kk | 保護具 |
JP2009091705A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Tottori Prefecture | ひざ当て |
JP2016150079A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 株式会社二子商事 | エルボガード |
JP2021011652A (ja) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | 株式会社クレーマージャパン | プロテクトスーツ |
JP2021079060A (ja) * | 2019-11-15 | 2021-05-27 | 株式会社二子商事 | 足上面安全保護具 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080113143A1 (en) | Flexible Material and Method of Manufacturing the Flexible Material | |
US7288493B2 (en) | Body armor with improved knife-stab resistance formed from flexible composites | |
US8490213B2 (en) | Impact and sharp implement resistant protective armor | |
AU2006261248B2 (en) | Bullet proof laminate and trauma pack | |
ES2340095T3 (es) | Procedimiento para producir paneles flexibles que comprenden laminados de cintas polimeros dispuestos unidireccionalmente. | |
CA2584242A1 (en) | Anti-perforation insole for footwear | |
TW201603738A (zh) | 後踵護片及鞋子 | |
US20170010072A1 (en) | Light weight trauma reducing body armor | |
HRP20010088A2 (en) | Stab resistant material | |
EP0452727B1 (en) | Laminate material having stretch and recovery process for forming and use of same | |
JP2003053894A (ja) | 積層体 | |
US5952078A (en) | Athletic guard including energy absorbing laminate structure | |
WO2024057946A1 (ja) | プロテクター | |
EP2843094B1 (en) | Chainsaw protection trousers | |
US20190239581A1 (en) | Thermoplastic personal protection equipment | |
US11867483B2 (en) | Protective garment containing a composite | |
JP2000198159A (ja) | 防護材料、防刃衣および防護具 | |
US11432605B1 (en) | Protective garment containing a stiff composite | |
TW202019683A (zh) | 墊體複合材結構、墊體及護具 | |
JP2017144662A (ja) | 積層体の製造方法、積層体、及び積層体製品の製造方法 | |
WO2024028613A1 (en) | Protective apparel | |
JP6816048B2 (ja) | 積層体、積層体前駆体及び積層体の製造方法 | |
KR101378613B1 (ko) | 아라미드 복합재 및 이로부터 제조된 보호대 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23865302 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |