JP6345696B2 - クッション状の成形体およびその使用 - Google Patents
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Description
伸長実験用の試験片の製造:
平面上に、第1のシリコーンフィルムを置く。シリコーンフィルム上に、100mmの長さ、50mmの幅および10mmの高さの内部寸法を有するフレームを載せる。このフレームに、ポリウレタンゲルを充填する。ゲル上に、第2のシリコーンフィルムを広げる。シリコーンフィルム2を、平坦なカバーで重しをする。ゲルを完全に重合した後に、フレームを除去し、突き出たシリコーンフィルムを切り取る。100×50×(10.4ないし10.6)mmの寸法を有する矩形の試料が生じる。シリコーンフィルム1および2の厚さは、0.25±0.05mmであった。
3つの異なるショア-(A)-硬さでワッカーケミー社のエラストジル(登録商標)のシリコーンフィルムを使用した。
弾性係数0.12N/mm2-取扱指針
-エラストジル(登録商標)3003/10;ショアA10
弾性係数0.13N/mm2-取扱指針
-エラストジル(登録商標)3003/40;ショアA40
弾性係数0.20N/mm2-取扱指針
シリコーンフィルムは、夫々、約0.25mmの厚さを有した。
30のOH価および1000mPasの粘度を有する三官能性ポリエーテルポリオールと、6重量%のNCO含量および3000mPasの粘度を有する四官能性HDIプレポリマーとからなる重付加生成物。
No.1 ゲルと、エラストジル(登録商標)3003/05のシリコーンフィルムとの組み合わせ 以下、「伸び試験片3003/05」という
No.2 ゲルと、エラストジル(登録商標)3003/10のシリコーンフィルムとの組み合わせ 以下、「伸び試験片3003/10」という
No.3 ゲルと、エラストジル(登録商標)3003/40のシリコーンフィルムとの組み合わせ 以下、「伸び試験片3003/40」という
1.伸長試験
伸長試験を、特別にこの目的のために製造した試験片(伸び試験片)で行なった。引張り荷重下の伸び試験片の挙動を試験した。この目的のために、試験片を、万能試験機(テスト社)に挟み込んだ。
すべての試験片において、伸長変位の上方に亘る偏向力の線形依存性が示される(図1−3)。試験片の横断面を算入すれば、弾性係数を導き出すことができる。
以下の弾性係数を伸長試験から測定した。
-伸び試験片3003/10=0.014N/mm2=14kPa
-伸び試験片3003/40=0.054N/mm2=54kPa
実質的に試験片の可塑変形を確認することができなかった。すべての伸び試験片は、荷重の終わりの後に、元の形状に戻った。長さの持続的な変化を確認しなかった。測定された非常に低い弾性係数は、ゲル-シリコーンの全システムの驚異的な柔軟性を特徴づける。
-締付ジョーの間の間隔90mm、内法の幅
-送り150mm/min 最大270mmの長さまで(試長に対して300%の伸長)
-保持時間最大15秒
-戻り300mm/min。
圧縮永久ひずみ(CS)の測定のために、合計4つの試験片、すなわち、被覆を有しない2つのゲル体と、シリコーンフィルムの被覆を有する2つのゲル体を製造した。
30のOH価および1000mPasの粘度を有する三官能性ポリエーテルポリオールと、6重量%のNCO含量および3000mPasの粘度を有する四官能性HDIプレポリマーとからなる重付加生成物。
ワッカーケミー社の、ショアA10の硬さを有するエラストジル(登録商標)3003/10からなる予め製造されたシリコーンフィルムを使用した。この目的のために、0.2mmないし0.3mmの厚さのシリコーンフィルムを注入した。シリコーンフィルムは、充填した状態で、50mm、50mmおよび25mmの辺長を有する平行六面体状の立体を生じさせた。ここで、シリコーンフィルムは、平行六面体の5面を形成した。形成されなかった面は、50mmおよび50mmの辺長を有した。
A 被覆を有しないゲル体50×50×25mm(長さ×幅×高さ)以下、「試験片A」という
B 5面のシリコーン被覆を有するゲル体50×50×25mm(長さ×幅×高さ)以下、「試験片B」という
試験片AおよびBの2つの試料を夫々製造した。A1,A2,B1,B2という。
4つの試験片の圧縮永久ひずみを測定した。この目的のために、DIN EN 1856:2008−01に従って、測定および評価を行なった。ISO規格、7.2および7.3章の条件を、ここでは、満たした。
CS[%]-30分後 CS=6 CS[%]-30分後 CS=13
CS[%]-7時間後 CS=6 CS[%]-7時間後 CS=12
CS[%]−72時間後 CS=5 CS[%]-72時間後 CS=9
B1:試験片B-25℃ B2:試験片B-70℃
CS[%]-30分後 CS=5 CS[%]-30分後 CS=5
CS[%]-7時間後 CS=3 CS[%]-7時間後 CS=5
CS[%]-72時間後 CS=1 CS[%]-72時間後 CS=4
CSの計算を、以下の式で行なった。
do=試験片の元の厚さ
dr=回復後の試験片の厚さ
CS試験の評価:
驚くべきことに、ゲルのとにかく既に非常に優れた復元力をシリコーン被覆によって改善することが明らかになった。試験片Bの圧縮永久ひずみは、常に、試験片Aの圧縮永久ひずみよりもよい。
図4は、マスク用の額パッドを示す。クッション状の成形体1は、完全に包み込まれた充填材2からなる。この充填物は、充填物を包み込んだ要素と全面的に接触している。これらの要素は、軟らかいシリコーン製の実際の被覆層3と、この被服層に一体成形された締結要素34と、開口部30を閉じる栓32とからなる。締結要素34によって、額パッドを、ここには図示しないマスクに取り付ける。額パッドは、自らの良好な伸長性および可動性ならびに圧縮性によって、高い装着快適性を提供する。充填物2および被覆層3は、完全に一体的である。被覆層は、どの時点でも、どんな荷重でも、皺または波を生じない。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 被覆部の中に弾性的な、ゲル状の充填物(2)を有するクッション状の成形体(1)において、
前記充填物(2)は、80未満または80に等しいショア-(000)-硬さおよび14%未満または14%に等しい圧縮永久ひずみ(DIN EN 1856:2008−01)を持つポリウレタンからなること、および、前記被覆部は、全体にまたは部分的に、0.075mmないし1mmの層厚および3Aと45Aの間のショア-(A)-硬さを有する軟質シリコーンからなり、この軟質シリコーンは、前記充填物(2)と完全に直接触している被覆層(3)を形成し、前記充填物(2)および被覆層(3)の組み合わせは、250%までの引張り伸長の最中に、接触面に沿って、室温で、永久ひずみなしに、元の形状に戻ることを特徴とするクッション状の成形体。
[2] 前記充填物(2)との接触面に対し20%より多い被覆部が、前記被覆層(3)によって形成されることを特徴とする[1]に記載のクッション状の成形体。
[3] 前記被覆部の部分は、前記クッション状の成形体(1)が一体的に成形されている相手である硬い要素(6;8)によって、形成されることを特徴とする[1]または[2]に記載のクッション状の成形体。
[4] 前記軟質シリコーンは、シリコーン液状ゴム(LSR-Liquid Silicon rubber)であることを特徴とする[1]ないし[3]のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
[5] 前記被覆層(3)の層厚は、0.1mmないし0.9mm、好ましくは0.1mmないし0.4mmであることを特徴とする[1]ないし[4]のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
[6] 前記被覆層(3)の前記ショア-(A)-硬さは、5Aと40Aの間、好ましくは20Aと40Aの間であることを特徴とする[1]ないし[5]のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
[7] 前記ポリウレタンは、80未満または80に等しい、好ましくは60未満または60に等しいイソシアネート指数のポリウレタンであることを特徴とする[1]ないし[6]のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
[8] 前記被覆部は、実質的に完全に前記被覆層(3)から形成されており。この被覆層(3)は、任意に該被覆層の軟質シリコーンとは異なる材料で閉じられる開口部(30)を有することを特徴とする[1]ないし[7]のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
[9] 前記開口部(30)は、シールまたは栓(32)で閉じられていることを特徴とする[8]に記載のクッション状の成形体。
[10] パッド(101;104;108)、形状調整要素、ハンドル(112)、サドル(103)、クッション(102,107)、エロチックな製品(111)、シール(109)、マットレス(110)および振動ダンパ(106)のための、[1]ないし[9]のいずれか1項に記載のクッション状の成形体の使用。
[11] [1]ないし[9]のいずれか1項に記載のクッション状の成形体を、特に、パッド(101;104;108)、シール(109)、形状調整要素、ハンドル(112)、サドル(103)、クッション(102,107)、エロチックな製品(111)、マットレス(110)および振動ダンパ(106)として備えた部品または製品(100)。
[12] 前記被覆には、締結要素または保持要素(34)が一体成形され、特に射出成形されていることを特徴とする[11]に記載の部品または製品(100)。
2 ゲルからなる充填物
3 シリコーン製の被覆層
4 呼吸用マスク外殻
5 呼吸用マスクのガス交換出入口
6 硬質成分部分
7 面
8 支持体
9 ハンドルホルダ
10 支持手段
11 ベース部分
12 外被
13 マットレス発泡体
30 シリコーン被覆の開口部
32 栓
33 被注型部材
34 取付要素
100 呼吸用マスク
101 腰部用パッド
102 クッション
103 自転車用サドル
104 ヘッドレスト
105 アームレスト
106 振動ダンパ
107 いす用シートクッション
108 バックレスト用パッド
109 シール
110 マットレス
111 製品
112 ハンドル。
Claims (14)
- 被覆部の中に弾性的な、ゲル状の充填物(2)を有するクッション状の成形体(1)において、
前記充填物(2)は、80未満または80に等しいショア-(000)-硬さおよび14%未満または14%に等しい圧縮永久ひずみ(DIN EN 1856:2008−01)を持つポリウレタンからなること、および、前記被覆部は、全体にまたは部分的に、0.075mmないし1mmの層厚および3Aと45Aの間のショア-(A)-硬さを有する軟質シリコーンからなり、前記充填物(2)のポリウレタンは粘着性があり、前記軟質シリコーンは、前記充填物(2)と完全に直接触している被覆層(3)を形成し、前記充填物(2)および被覆層(3)の組み合わせは、250%までの引張り伸長の最中に、接触面に沿って、室温で、永久ひずみなしに、元の形状に戻ることを特徴とするクッション状の成形体。 - 前記充填物(2)との接触面の20%より多い被覆部が、前記被覆層(3)によって形成されることを特徴とする請求項1に記載のクッション状の成形体。
- 前記被覆部の部分は、前記クッション状の成形体(1)が一体的に成形されている相手である硬質要素(6;8)によって、形成されることを特徴とする請求項1または2に記載のクッション状の成形体。
- 前記軟質シリコーンは、シリコーン液状ゴム(LSR-Liquid Silicon rubber)であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
- 前記被覆層(3)の層厚は、0.1mmないし0.9mmであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
- 前記被覆層(3)の前記ショア-(A)-硬さは、5Aと40Aの間であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
- 前記ポリウレタンは、80未満または80に等しいイソシアネート指数のポリウレタンであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
- 前記ポリウレタンは、60未満または60に等しいイソシアネート指数のポリウレタンであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
- 前記被覆部は、実質的に完全に前記被覆層(3)から形成されており、この被覆層(3)は、任意に該被覆層の軟質シリコーンとは異なる材料で閉じられる開口部(30)を有することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載のクッション状の成形体。
- 前記開口部(30)は、シールまたは栓(32)で閉じられていることを特徴とする請求項9に記載のクッション状の成形体。
- パッド(101;104;108)、ハンドル(112)、サドル(103)、クッション(102,107)、シール(109)、マットレス(110)および振動ダンパ(106)のための、請求項1ないし10のいずれか1項に記載のクッション状の成形体の使用。
- 請求項1ないし10のいずれか1項に記載のクッション状の成形体を備えた部品または製品(100)。
- 請求項1ないし10に記載のいずれか1項に記載のクッション状の成形体を、パッド(101;104;108)、シール(109)、ハンドル(112)、サドル(103)、クッション(102,107)マットレス(110)および振動ダンパ(106)として備えた部品または製品(100)。
- 前記被覆部には、締結要素または保持要素(34)が一体成形されていることを特徴とする請求項12または13に記載の部品または製品(100)。
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