JPH0842617A - 緩衝材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】成形加工が容易で、非常に柔軟であり、また、
曲面や凹凸面への装着性や緩衝効果の安定性に優れた、
緩衝材を提供する。 【構成】柔軟でゴム弾性に優れた、熱可塑性エラストマ
ー製の密閉された袋体２あるいはそれに類する中空体
に、液体またはゲルを内包させる。また、本体の大きさ
や用途によっては、曲面や凹凸面への装着性や緩衝効果
の安定性を高めるため、液体またはゲルで満たされた室
を介して対面する熱可塑性エラストマーを部分的にヒー
トシールし、連続した、あるいは独立した複数の該室を
形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工性に優れた、柔軟
な緩衝材に関する。

【０００２】

【従来の技術】緩衝材は、一時的で突発的な力、すなわ
ち衝撃力を緩和することを目的としており、金属ばね、
緩衝ゴム、ゴムまたはプラスチックを用いたフォーム
材、空気が封入されたプラスチック袋体など、用途に応
じて、様々な材質、構造、形状のものが使用されてい
る。中でも、前記緩衝ゴム、ゴムまたはプラスチック系
フォーム材、空気が封入されたプラスチック袋体など高
分子系の緩衝材は、構造が簡単で、所望の形状に簡単に
成形できることから、広く利用されている。

【０００３】前記緩衝ゴムは、振動の低減を目的とした
防振ゴムの中で、特に緩衝性能を向上させたものであ
り、自動車や精密機器などに利用されている。防振ゴム
は、使用するゴムの種類や形状を変えることで、防振特
性を支配する主要因であるばね定数、損失係数を変化、
調整することにより、主たる目的である振動絶縁のほ
か、緩衝、防音の効果を高めることが可能である。とり
わけ、緩衝性能を向上させた前記緩衝ゴムは、衝撃特性
と荷重−たわみ特性が重視され、ばね定数を低くするこ
とにより、これらの特性を高めている。

【０００４】前記ゴムまたはプラスチック系フォーム材
は、分散気体とマトリックスであるゴムまたはプラスチ
ックの性質により、柔軟性や緩衝性等に特徴をもたせる
ことができるもので、フォームラバーやポリウレタンフ
ォームはマットレス等に、ポリエチレンフォームは包装
材等として使用されている。

【０００５】前記空気が封入されたプラスチック袋体
は、該プラスチック袋体の一部に外力が作用すると、密
封された空気が該プラスチック袋体全体に均一に圧力を
与えることにより、衝撃を緩和するもので、エアマット
や梱包の際の介装材等として使用されている。

【０００６】しかし、これら従来の緩衝材のうち、前記
緩衝ゴムは、ゴムの示す柔軟性、弾力性、粘弾性などが
あいまって、優れた緩衝作用を呈する反面、ゴムである
ゆえの欠点、すなわち、成形加工に混練り、型入れ（予
備成形）、加硫といった多くの工程が必要であり、ま
た、一旦加硫したゴムの接着加工には接着剤が必要であ
る、という欠点があり、さらに、緩衝性能を高めるため
ばね定数を小さくとりすぎると、耐久性の面で支障があ
り、クリープ破壊に至る可能性もある。

【０００７】また、前記フォーム材においては、熱可塑
性のものを使用する限りにおいて、前述したような加工
面での問題はないが、フォーム材としての構造上、一般
に柔らかいものほど、外力を直接受けた部分に極めて強
い圧力がかかる傾向にあり、小さい面積で外力が作用し
た際の緩衝性に限界がある。

【０００８】また、前記プラスチック袋体おいては、使
用されるプラスチックはゴムのような変形特性をもた
ず、空気によって張力が加えられた該袋体は、全体とし
て硬質のものとなっている。そのため、曲面や凹凸面へ
の装着など、より柔軟で、フィット性に富んだものを要
求される用途には不適当である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら諸問
題を解決するためになされたもので、成形加工が非常に
簡単であり、接着剤なしで容易に接着でき、また、極め
て柔軟で、曲面や凹凸面へのフィット性に富み、かつ、
優れた緩衝効果を示す緩衝材を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による緩衝材は、
成形加工が容易な、柔軟でゴム弾性に優れた熱可塑性エ
ラストマー製の密閉された袋体あるいはそれに類する中
空体、および、その内部に封入された液体またはゲルよ
りなる、フレキシブルで緩衝特性に優れた、液体封入型
の緩衝材である。

【００１１】本発明に使用する前記熱可塑性エラストマ
ーとしては、ゴムと同等の優れた伸び変形特性を示し
（最大で元の長さの３倍から１０倍程度の伸び変形が可
能なもの）、また、強度、低温特性にも優れ、経時変化
（劣化）が少ないものが適当とされ、したがって、これ
らの要件を満たし、また、熱可塑性エラストマーの中で
は安価な、スチレン系の熱可塑性エラストマーが最も望
ましい。

【００１２】本発明に使用する前記液体またはゲルとし
ては、被包する前記熱可塑性エラストマーに化学的およ
び物理的悪影響をおよぼさないものであれば何でもよ
い。水が最も手軽で一般的であるが、その他、たとえば
氷点下で使用する場合には水にエチレングリコールを加
えてなる不凍液を用いるなど、用途に応じて適宜変更す
る。

【００１３】本発明における前記熱可塑性エラストマー
の形状は、内部の液体またはゲルが漏れないことを条件
に、完全に密封されたマット状の袋体、ドーナツ状の袋
体、あるいは、両端が閉じられたチューブ状の中空体な
ど、使用する用途に応じて適宜変更する。また、該熱可
塑性エラストマーの厚さや該液体またはゲルの量は、本
発明の緩衝性能を特徴づける要因であり、用途に応じて
適宜調整する。ただし、該熱可塑性エラストマーの厚さ
については、本発明に高い柔軟性が与えられるよう０．
１〜１ｍｍ程度の範囲内とするのが好ましい。

【００１４】

【作用】本発明による緩衝材の一部に外力が作用する
と、内部の液体またはゲルが移動して該熱可塑性エラス
トマー全体へ均一に圧力を与え、さらに、その圧力に応
じて該熱可塑性エラストマーが容易に伸び変形すること
により、衝撃を緩衝するものである。変形した本発明か
ら外力が取り去られると、該熱可塑性エラストマーの変
形回復力により、本発明は初期の形状に戻る。このよう
に本発明は、内部の液体またはゲルが該熱可塑性エラス
トマー全体へ均一に圧力を与えることと、該熱可塑性エ
ラストマーの有する優れた伸び変形特性の相乗効果によ
り、従来の緩衝材にはない優れた柔軟性を有し、かつ、
衝撃力を大きく減衰させることができるものである。

【００１５】また、本発明は、その優れたヒートシール
性を利用し、前記液体またはゲルで満された室を介して
対面する前記熱可塑性エラストマーを部分的に熱溶着し
て該室を間仕切りし、連続した、あるいは独立した複数
の室を設けることにより、本発明を傾けて使用する場合
や曲面に装着するような場合、重力の作用で内部の液体
またはゲルが容易に移動し、その荷重によって本発明の
一部に偏った変形を与え、緩衝効果の部位的格差を生じ
させる、ということを防ぐことができる。

【００１６】また、大型のものにおいても、単一の室で
はそれだけ内部の液体またはゲルの移動する量が大き
く、その範囲も広いため、より安定した緩衝効果を得る
には、前述したような方法で液体またはゲルの移動をあ
る程度または完全に制限することが効果的である。

【００１７】なお、本発明による単一の室を有してなる
構造体を１つのユニットとして、複数の該ユニットをヒ
ートシールして接続することによっても、緩衝効果の安
定した、本発明による大型の緩衝材を製造することがで
きる。

【００１８】さらに、本発明は優れた緩衝材であると同
時に、優れたシール性および消音性を有するもので、こ
れらの特性を同時に要求される用途において大いに期待
できるものである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
これにより限定されるものではない。

【００２０】第１図および第２図は、本発明の第１実施
例を示す。

【００２１】本実施例において、両端の接合部１によっ
て密閉されたＳＥＢＳ（スチレン系の熱可塑性エラスト
マー）製の袋体２の中には、水３で満たされた液室４が
形成されている。本実施例の大きさは１０ｃｍ×１１ｃ
ｍ、中央部の厚さは１ｃｍで、接合部１の幅は５ｍｍ、
ＳＥＢＳ袋体２の膜厚は０．２ｍｍ、液室４の大きさは
１０ｃｍ×１０ｃｍである。

【００２２】本実施例に外力が作用すると、内部の水３
が移動してＳＥＢＳ袋体２全体へ均一に圧力を与え、さ
らに、その圧力によってＳＥＢＳ２が容易に伸び変形す
ることにより、衝撃を緩和する。変形した本実施例から
外力を取り去ると、ＳＥＢＳ袋体２の有する変形回復力
により、本実施例は初期の形状に戻る。

【００２３】第３図は、本発明の第２実施例を示す。

【００２４】本実施例において、両端の接合部５によっ
て密閉されたＳＥＢＳ製の袋体６には、縦および横方向
の接合部７によって間仕切りされた、独立した９個の均
等な液室８が形成されており、その内部には水９が満た
されている。本実施例の大きさは３１ｃｍ×３２ｃｍ、
中央部の厚さ１ｃｍで、接合部５および７の幅は５ｍ
ｍ、ＳＥＢＳ袋体６の膜厚は０．２ｍｍ、液室８の大き
さは１０ｃｍ×１０ｃｍである。

【００２５】本実施例に外力が作用すると、前記第１実
施例と同様にして衝撃を緩和するもので、さらに、曲面
への装着性に優れ、安定した緩衝効果を示すことができ
る。

【００２６】本発明の第３実施例は、両端の接合部によ
って密閉されたオレフィン系熱可塑性エラストマー製袋
体の中に、ゲル状ポリウレタンで満たされたゲル室が形
成されてなる。本実施例の形状や大きさ、および各部分
の寸法は前記第１実施例と同様である。該ゲル状ポリウ
レタンは、ポリプロピレングリコール１００重量部、ト
ルエンジイソシアネート１重量部、オクテン酸鉛系触媒
０．０３重量部の組成よりなり、これらの混合液をあら
かじめ前記袋体に封入し、８０℃×２０分の架橋条件に
てゲル化して作製する。

【００２７】本実施例に外力が作用すると、前記第１実
施例と同様にして衝撃を緩和する。

【００２８】本発明の第４実施例は、両端の接合部によ
って密閉されたＳＥＢＳ製のチューブに、長さ方向に対
し垂直に接合部によって間仕切りされた、独立した１０
個の均等な液室が形成されており、その内部には水が満
たされている。本実施例の大きさは外径１ｃｍ×１０
２．２ｃｍで、各接合部の幅は２ｍｍ、ＳＥＢＳチュー
ブの膜厚は０．２ｍｍ、液室の長さは１０ｃｍである。

【００２９】本実施例に外力が作用すると、前記第１実
施例と同様にして衝撃を緩和するもので、たとえば、ド
ア用ライナーとして使用する際、安定した緩衝効果とと
もに、優れたシール効果および消音効果を発揮するもの
である。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明による緩衝材は、液
体またはゲルを、柔軟でゴム弾性に優れた熱可塑性エラ
ストマーによって被包した構造をなすことにより、 （イ）成形加工性に優れ、製造コストが低い。 （ロ）非常に柔軟で、また、曲面や凹凸面への装着性に
も優れ、安定した緩衝効果を示すことができる。 （ハ）優れた緩衝効果とともに、優れたシール効果、消
音効果を有するもので、こうした特性を活かした用途が
期待できる。 等の優れた効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す斜視図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線で切断した、第１実施例
の内部構造を示す断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す、斜視図による断面
図である。

【符号の説明】

１ 接合部 ２ ＳＥＢＳ袋体 ３ 水 ４ 液室 ５ 接合部 ６ ＳＥＢＳ袋体 ７ 接合部 ８ 液室 ９ 水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大川 秋男 群馬県邑楽郡明和村大佐貫８番地 持田商 工株式会社明和工場内 (72)発明者 坂庭 紀代子 群馬県邑楽郡明和村大佐貫８番地 持田商 工株式会社明和工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性エラストマー製の密閉された袋体
   あるいはそれに類する中空体、および、その内部に封入
   された液体またはゲルよりなる、緩衝材。
2. 【請求項２】前記袋体あるいはそれに類する中空体にお
   いて、対面する熱可塑性エラストマーが部分的に接合
   し、連続した、あるいは独立した複数の室が形成され
   た、請求項１記載の緩衝材。