JPH08247132A - 置物等の転倒及び落下防止仮固定材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 置物等に悪い影響を与えなく、手軽に取り扱
えて、観賞の妨げにならない目立たない仮固定材を開発
して、破損による有形財産の損失、転倒及び落下による
災害を防止する。 【構成】 ホウ素含有シロキサンからなるシリコーンバ
ウンシングパテ単体およびシリコーン生ゴムとの混合物
を主成分とし、必要とあれば、これに配合剤として、補
強剤、増粘剤、着色剤を混合し、指で容易に変形できる
自己保形性を持つ粘性体とした仮固定材１である。仮固
定材１が被固定物である花瓶２を固定面３に接する底部
の部位で目立たなく仮固定する。花瓶２の底部に仮固定
材１を付着させて固定面３に置くだけで、ダイラタンシ
ー現象と完全塑性変形により密接して、吸盤効果が発生
して固定できる。非粘着性と非移行性に加え粘り強い伸
びで、花瓶２や固定面３から離合が容易にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、置物等の転倒及び落下
を防止する仮固定材に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、地震や風などの自然現象に
よる外力、接触による外力、車両・船などの移動体内部
における揺れにより置物や設置物が転倒したり、横ずれ
により移動して棚などから落下する。従来、この転倒及
び落下を防止するために、次のような固定・仮固定材が
ある。置物に対して、構造体にて支えを設ける、置物の
底形状に合わせた凹形状を設ける、細い糸で少なくとも
３方を張ることで固定する手段がある。細い糸の場合、
目立たなくするために透明な細い糸がよく使われる。こ
れらは構造体や形状で置物を拘束する手段である。次
に、車の用品を固定する時に多く利用されている粘着剤
で接着する手段がある。この粘着剤の固定材を用品に固
着したり、両面テープとして添付して用品を固定・仮固
定する。次に、ずれのみを防止する手段として、置物と
設置面の間に高摩擦物質を挟むことが古くから行われて
いる。しかし、この手段は転倒防止には効果がない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した固定・仮固定
材、固定具では次の様な問題がある。構造体や形状で置
物を拘束する手段は確実ではあるが、構造体が露出して
見えるために観賞の妨げとなる。また、設置の変更や固
定に手間がかかることと、個々の専用の固定具であり他
の物に流用できない。更に、固定具で支えるものは、長
期間使用すると微震動で固定部が固定具とこすれて磨耗
する。次に、粘着剤を使用するものは、目立たなくする
ためには底部に合せて裁断しなければならない。塗布タ
イプの粘着剤は便利であるが、目的以外の部位への付着
に注意しなければならない。そして、粘着剤の最も問題
となることが、設置の変更で置物を取り去る時に粘着剤
の除去の困難さにある。更に、粘着力で置物の表面をむ
しったり、塗装をはがしたりする危険性がある。また、
粘着力が強すぎると置物や設置面を壊したり変形させた
りしてしまう。粘着剤の種類によっては、長期間使用す
ると粘着剤ののり移り、被粘着物の素材の変質がおこ
る。素材強度の弱い物や固定部に凹凸がある物には不向
きである。このため離合を繰り返すものでは取扱いは不
便なものである。これらは、半永久的に固定もしくは配
置する物の固定・仮固定には効果がある。

【０００４】以上のような問題があることから、頻繁に
配置換えや移動することが多い物、汚れや素材の変質を
嫌う物、設置部位が凹凸のはげしい形状部及び形状の複
雑な物、観賞を重視する物は、固定しないで置いてい
る。特に、美術品・陶器・インテリア用品などの観賞す
る物は自然体で展示することが好ましい。また、これら
趣向上大切にする物は、汚したり傷つけたりすることは
好まれないことから、固定しないことが多い。このため
不意による地震・風・接触・揺れで、転倒したり落下し
て割れたり変形して損失する。また、これによる二次災
害も発生する。これらのことから、置物や棚・机等に悪
い影響を与えなく、手軽に取扱える目立たない仮固定材
を開発することで、有形財産の損失、転倒及び落下によ
る災害を防止することができる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めには、置物などの被固定物の底部と棚・机・台・床な
どの固定面との接触部で固定力を発生させることが好ま
しい。粘着性のないもので、かつ接触によって成分が移
行しない固定力を発生させる物として、吸盤が対象物を
傷めないことはよく知られている。吸盤では、吸盤の構
造や付着面などに制限があり無理であるが、吸盤効果は
利用できる。例えば、液状物質を固化させて型取りし、
これを脱型するときには強い力を必要とする。液状物質
には、固化しても接着性の少ない一液または二液性硬化
型シリコーン樹脂がある。これにより固定しても容易に
離すことができるが、一度離すと固定力が無くなり再度
利用できない。粘着性のないもので、かつ接触によって
成分が移行しない組成物で、室温において流体と固体の
挙動を示す粘性物であれば、吸盤効果を引き出すことが
でき課題を解決できる。

【０００６】古くから粘性物が物を固定することは経験
的によく知られている。具体的には、餅・土粘土・油粘
土・紙粘土・水あめ・のり・チューインガムなどがあ
る。しかし、持続性・安定性・密着性・変形性・汚染性
・離合性が問題となる。例えば、高分子有機化合物類に
ゲル化剤や湿潤剤など加えてゲル化した、入れ歯を固定
する粘性体がある。これは口内のような水分の存在する
環境では使用できるが大気中では粘性がなくなり固化し
て、固着したり自然に離れてしまう。また、成分が被固
定物に移行して表面を汚す。主成分の移行を防止するた
めに凝集力を高めたり架橋させると、溶媒成分が密着境
界部に現れて、溶媒のぬれによる小さな固定力しか得る
ことができない。次に、水などの溶媒でゲル化する物質
を粘土状にした粘性体は、溶媒が被固定物や置物に移行
してしみとなったり、溶媒が蒸発してしまうと固化した
りする。一度固化すると性能が低下したり使用不可能に
なる。炭化水素系のゴムの未硬化状態を利用した粘性体
は、生体及び生活資材に親和性が強く移行性が強い。凝
集力を強くすると固定性が悪くなる。たとえ、最適に調
合しても物性が安定しない。本課題では、これらの粘性
化する手段では一長一短があり解決できない。これは、
可塑性と保形性を作り出す凝集力を発生させる手段に問
題があり、凝集力の発生手段を変える必要がある。

【０００７】本発明は、ホウ素含有シロキサンからなる
シロキサンポリマーを主成分とするシリコーンバウンシ
ングパテで解決できる。このホウ素含有シロキサンポリ
マーは、ポリマー中の酸素原子とホウ素原子との相互作
用により、他の物質には見られない特異な挙動を示す粘
性体である。ゆっくり変形させると粘性流体の様に振る
舞い、速く変形させると剛体の様に振る舞うダイラタン
シー現象を示す。水あめやチューインガムの様に持続し
て伸び、完全塑性変形する。例えばハンマーで叩くよう
な変形速度ではガラスの様に割れる剛体状態である。酸
素原子とホウ素原子との相互作用の結合により、硬化し
たシリコーンゴムの様に高弾性体であり、よく跳ねる。
この粘性体は、粘性流体と剛体という両極端の２つの挙
動が同じ温度上で変形速度に依存して現れる粘弾性体で
ある。また、指触粘着が無いためべたつきが無く、成分
が被接触物に移行しない。酸素原子とホウ素原子との相
互作用による結合力は、ずれを伴う架橋ともいえる。こ
れにより、硬化したシリコーンゴムであり粘土の様に自
由に変形できる性質を生み出す。毒性や皮膚に対しての
刺激は全く無いものである。

【０００８】このシロキサンポリマーのみの成分である
とクリープ変形するため、長期間ほっておくとだれてし
まう。このため取扱いと保管を容易にするため、室温域
の温度でクリープ変形を無くすために、配合剤として補
強剤・増粘剤などを加えて自己保形性を持たせ、更に目
的に合った機能を持つ配合剤を加えて、指の力で容易に
変形できる粘土状の粘性体にする。この単体及び調合さ
れた物質はシリコーンバウンシングパテとか単にバウン
シングパテと呼ばれるものである。粘性流体のようにダ
イラタント流動し完全塑性変形することと、シリコーン
の表面張力の小さいことによるすぐれた転写性により、
吸盤効果とファン・デル・ワールスの力で固定力を得る
ことができる。そして、シリコーンゴム特有の離型性で
離合が容易にでき、成分が被固定物や固定面に移行しな
い。また、揮発分を含まないため体積収縮が無く、長期
にわたり密接し安定した固定力を保持できる仮固定材で
ある。

【０００９】シロキサンポリマーもホウ素を含有しない
とホウ素との相互作用がないため、他の有機材料と同じ
問題が生じる。例えば、未加硫のビニル基を含むジメチ
ルポリシロキサンからなるシリコーン生ゴムに補強剤を
加えて粘土状にしたものを作ることができる。これはよ
く似た挙動を示すが、持続した粘り強い伸びが無くすぐ
にちぎれてしまう。このため、剥ぎ取る時にちぎれて凹
部に取り残される危険性がある。そして、シロキサンポ
リマー特有の離型性のためべたつきは無いが、長期間使
用すると成分は移行する。この移行性を無くすため部分
的に架橋させると、粘性流体の様に振る舞う挙動が無く
なり変形能力が悪くなる。しかし、架橋させずにホウ素
含有シロキサンポリマーを混合することで、伸びに持続
性が現れてくる、同時に移行性も少なくなる。シリコー
ン生ゴムに対し、重量比で２０％程度でガラス器などの
抗汚染質の物には使用できる仮固定材となる。シリコー
ン生ゴムを低架橋反応させたり、シリコーンレジンを混
合してタック性を付与すると、固定材となり得る。これ
は、典型的なゴム系粘着剤の構成手段であり、従来から
あるシリコーン粘着剤であり粘性体として取扱うことは
困難である。

【００１０】以上のように、酸素原子とホウ素原子との
相互作用からなる挙動とシロキサンポリマーの非粘着性
を持ち合わせた性質は、従来の固定・仮固定材の問題を
解決するものである。この他の物質には見られない挙動
と性質から、この粘性体を使用することで本発明の課題
を解決する仮固定材を作ることができる。

【００１１】

【作用】本発明の作用を被固定物として花瓶を例に説明
する。図１は花瓶２の底部に固定面に接する部位に仮固
定材１を付着させた状態の斜視図である。仮固定材１を
指で棒状にして、花瓶２に軽く押し付けると容易に付着
する。指触粘着が無いため、べたつきによる不快感が無
く取扱いが楽である。粘着剤やシリコーン生ゴムのみは
指に付着する確率が高く、取扱いが本材より困難であ
る。付着させる量は、最終的には押しつぶされるため、
直径１ミリ程度の棒状のもので十分である。図１のよう
にできれば、設置する固定面に置くだけで仮固定は完了
する。この時点ではほとんど固定力は発生しない。図２
は固定面３に花瓶２を仮固定した断面図である。仮固定
する場合、花瓶２を固定面３に押し付ける必要はない。
仮固定材１は花瓶２の重量で粘性流体のようにダイラタ
ント流動が始まり、完全塑性変形して花瓶２の底部形状
と固定面３の面形状に密接する。凹部があれば粘性流体
の様に入り込む。変形が始まると同時に固定力が徐々に
増してくる。卓球ボールのような軽い重量でも完全塑性
変形して形状に密接する。ここまでの作用は、１分程度
で進行する。

【００１２】次に、粘着剤でも見られる経時的な現象が
ある。表面の粗さによって異なるが、仮固定材１は４時
間から１２時間の経過で固定力が最大となる。これは酸
素原子とホウ素原子との相互作用によるずれを伴う結合
力で、シロキサンポリマーが自由に動くことができるた
め、ファン・デル・ワールスの力によりこの力が最大と
なるように、シロキサンポリマーがミクロの凹凸に配列
する。これにより、花瓶２と固定面３に完全に密接して
吸盤効果とファン・デル・ワールスの力が更に強まる。
粘着剤では低粘度のレジンがこの役目を果たしている。

【００１３】図３は仮固定材１を花瓶２の底部全面に付
けて固定面３に仮固定した断面図である。これは図２よ
りも仮固定材１の量が多く必要であるが、簡単に仮固定
できる。目安の量の仮固定材１を花瓶２の底部の中心に
付着させ、固定面３に置くだけで仮固定が完了する。

【００１４】仮固定材１は接触底面の外周もしくは全面
で仮固定に使用する。壺のような高さのある物の上部に
力が加わると、てこの作用で底面に強い剥離させる力が
働く。仮固定部の距離を確保すると固定力が強くなる。
このことから、できる限り外周を仮固定することで、効
果を引き出すことができる。

【００１５】次に、花瓶２を固定面３から離す場合は、
花瓶２をゆっくり傾けると離すことができる。垂直方向
と水平方向には強い固定力が発生するため、仮固定面を
剥離するように力を加える。離す時は吸盤を離す時のよ
うに急激に固定力がなくなる。この事からも粘着力でな
く吸盤効果が主な固定力となっていることが解る。仮固
定材１は花瓶２か固定面３のどちらかに付着したまま離
れる。次に付着した仮固定材１を指で摘まんで剥ぎ取
る。ここで仮固定材に凝集力がある程度ないと、たとえ
非粘着性であってもちぎれ残る。特に、薄くつぶされた
物は剥ぎ取ることはできない。本仮固定材は酸素原子と
ホウ素原子との相互作用による結合力でねばり強い伸び
が有り、薄くなってもちぎれることなく伸びて、剥ぎ取
ることができる。もし、仮固定材１がちぎれて凹部に取
り残された場合は、再度仮固定材１を押し付けると仮固
定材同志が付着し合う。次に、素早く引き離すと、取り
残された仮固定材１は一緒に付いて取り出すことができ
る。非粘着性であり非移行性であるため、粘着剤の様に
粘着力で塗装などの表面を剥がしたり、粘土の様に被固
定物を可塑剤などの成分で汚したりすることが無い。剥
がし取った仮固定材１は再利用できる。そして、仮固定
材１の表面に付いたほこりなどを、指で内部に練り込む
ことで新しい面が現れ、再び新品と同じ状態で使用する
ことができる。量を少なくしたり付け加えたりして別の
置物に流用できる。

【００１６】一般の固定面は炭化水素系の塗膜面が多
く、陶器類を仮固定した場合、仮固定材は陶器に付着し
て離れる。仮固定力は、陶器と仮固定材との系よりも弱
い固定面との系で決定される。陶器類の場合、仮固定材
と同質のシリコーンを固定面にコーティングすると、親
和性により固定力が強くなり、結果として仮固定力は増
す。展示を専用とする棚等は、シリコーン処理したもの
を使用すると仮固定の効果が大きくなる。

【００１７】次に、地震などの急激な横揺れで、横ずれ
により棚などから電化製品などが落下する。これを防ぐ
ため、電化製品などの足座の下に仮固定材のごく少量を
挟みつぶすことで、各固定面のミクロの投錨効果で横ず
れを防ぎ、棚などからの機器の落下を防止できる。仮固
定材はダイラタンシー現象により、急激な揺れすなわち
速い速度で加わる力に対して剛体の様に振る舞うこと
で、大きな剪断応力が発生する。これは摩擦を利用する
ものではないため、被固定物の重量とは関係はない。軽
量の物には効果が大きい。

【００１８】

【実施例】本発明の第１の実施例である。ホウ素含有シ
ロキサンポリマーからなるシリコーンバウンシングパテ
１００部に対し、重量比で補強剤として乾式シリカ微粉
末３０部を加え、混練機にて混合して半透明の仮固定材
を作る。シリカはシロキサンポリマーと親和性があるた
め、クリープ変形を無くす保形効果と強度を増す補強効
果がある。なお上記実施例以外の保形剤として、シリコ
ーン粉末、石英粉末、雲母粉末、ケイソウ土、アルミナ
粉末、炭酸カルシウムも採用可能である。増粘による保
形剤として、親油性ベントナイト、親油性スメタイトが
あり、これらは少量で保形効果がある。また、目立たな
くするために必要であれば、着色剤で着色する。これら
配合剤は酸化物系が好ましい。また、仮固定材は子供が
口の中に入れたり飲み込む可能性は十分有り得るため、
配合剤は極力毒性の無い物を選択する。なお、この仮固
定材はシロキサンポリマー自体耐候性が有り揮発成分を
含まないため、室温で大気中に放置しておいたが５年経
過してもほとんど変質固化しなかった。これらの配合剤
で注意することは、還元性の強いものや触媒作用のある
ものを避けることである。これらの作用により酸素原子
とホウ素原子との相互作用を弱め、仮固定材を固化また
は軟化させ機能を低下させる。具体的には銅や銀などの
活性金属粉があげられる。これら配合剤で取り扱う温度
すなわち室温以下の融点を持つものは、液状となり対象
物にぬれて移行する。このことから、室温において粉状
となり得るものを選択することが好ましい。

【００１９】本発明の第２の実施例である。この実施例
は、ガラス器などの抗汚染質の物には使用できる仮固定
材である。ジメチルシリコーン生ゴム１００部に対し、
重量比でホウ素含有シロキサンポリマーからなるシリコ
ーンバウンシングパテ３０部、補強剤として乾式シリカ
微粉末３５部を混練機にて混合して粘性体を作る。上記
のジメチルシリコーン生ゴム以外には、メチルビニルシ
リコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴ
ム、フロロシリコーン生ゴムの単体及び混合物が採用可
能である。この仮固定材はあらゆる物に適用できるもの
ではなく、生ゴム成分が多くなるほど移行性が増すた
め、対象物に合わせて生ゴムの量を適当量配合して使用
する。

【００２０】本仮固定材を提供する形態としては、次の
ような方法がある。塊状で容器に収容する。棒状にして
剥離紙で挟み包装する。繊維質の布や紙のシートにから
み込ませて表裏に仮固定材を露出させ、シート状の形態
のものを包装する。これは、鋏などで切断して使用でき
る。特殊な形態として、第１の実施例の仮固定材はペー
スト状にして容器に収容して、塗布できる形態でも提供
できる。この仮固定材は、短時の撥水性はあるが、長時
間水に漬けておくと溶解せずにペースト状になり得る。
水分が揮発すると元の性質に戻すことが可能である。こ
れを利用すると仮固定材の付着が楽にできる。

【００２１】本仮固定材の具体的な用途として次のよう
なことがあげられる。最も効果が発揮できる物は、観賞
を重視する陶器・ガラス器・彫刻などの転倒により破損
しやすいものである。その他、美術工芸品、装飾品、考
古学資料、プラモデル、民芸品などの置物がある。そし
て、自動車・電車・船などの移動体内部での用品・装飾
品・設置物の揺れによる転倒及び落下防止。横ずれ防止
としては、コンピータ、ＡＶ機器などの電化製品、家具
がある。本材は、繊維質、気孔率の大きい多孔質体には
隙間に浸入してからみ込み、付着した状態になる。長期
にわたる場合は、表面処理の無い紙質、白木質も同じ状
態になる。固定部位にこのような材質がある場合は、そ
の部分を避けるか使用を避ける。たとえ付着しても粘着
剤とは異なり、容易にアルコール系溶剤や洗剤で除去で
きる。また、仮固定材を取り扱っていると固定面や手に
付着している油脂も一緒に取り込んでしまう。この油脂
は液状で一般の物と親和性があるため、再び被固定物に
移行して表面を汚す。また、性能や使用期限に悪影響を
与えるため、手洗いをして使用することを推奨する。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では次のよ
うな効果がある。 （イ）粘土状の粘性体によりあらゆる被固定物の底面形
状に対応できる。目立たなくすることが可能であり観賞
の妨げにならない。 （ロ）粘土状の粘性体で非粘着性と持続した伸びで容易
に離合ができる。これにより、手軽に仮固定ができる。 （ハ）非粘着性であるため、被固定物や固定面の素材を
むしり取ったり塗装をはがしたりしない。また、シリコ
ーンバウンシングパテは長期間使用しても被固定物や固
定面に成分が移行しないため、汚したり変質させること
がない。 （ニ）揮発分が無く、硬化や軟化反応しないため、長期
間安定した固定力が維持できる。更に、硬化性固定材と
異なり、一度離れても放置しておけば自然に固定力が発
生する。 （ホ）再利用が可能であり、物性が安定しているため長
期間使用できる。ほこりやごみが付着しても練り込むこ
とができるため、固定力の低下がきわめて少ない。 （ヘ）毒性や皮膚に対しての汚染や刺激が無く安全であ
る。 以上のことから、今まで最も困難であった、汚れを嫌
い、移動することが多い、観賞を重視する美術陶芸品も
手軽に仮固定ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による仮固定材を花瓶に付着させた状態
の斜視図。

【図２】図１の花瓶を仮固定した断面図。

【図３】図２と異なる仮固定を示した断面図。

【符号の説明】

１ 仮固定材 ２ 被固定物である花瓶 ３ 固定面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコーンバウンシングパテを主成分と
   し、指で容易に変形できる自己保形性を持つ粘性体とし
   たことを特徴とする仮固定材。
2. 【請求項２】 シリコーンバウンシングパテがシリコー
   ン生ゴムにシリコーンバウンシングパテを重量比で２０
   ％以上混合した混合物である請求項１の仮固定材。