(57)【要約】【課題】高い耐オゾン性を有するエアーセル用ゴム組成物、これを用いたエアーセル及びエアーセルクッションを提供する。【解決手段】各エアーセル４０は、クロロプレンゴムのポリマー１００重量部当り０．３〜５重量部の脂肪酸アマイドワックスが配合されたゴム材料によって成形されているので、例えば脂肪酸アマイドワックスが各エアーセル４０の表面にブリードし、各エアーセル４０の表面に脂肪酸アマイドワックスを含有する膜が形成される。即ち、その膜によって各エアーセル４０の表面とその近傍に存在するオゾンとの接触を防止することができるとともに、その膜によってオゾンの有する活性の高い酸素原子を捕捉することができ、各エアーセル４０の耐オゾン性を向上する上で極めて有利である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロロプレンゴム１００重量部当り０．３〜５重量部の脂肪酸アマイドワックスを配合して成る
ことを特徴とするエアーセル用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のエアーセル用ゴム組成物を加硫用金型内に充填して圧力及び熱を加えながら加硫して成る
ことを特徴とするエアーセル。
【請求項３】
互いに略水平方向に並ぶように複数設けられた請求項２に記載のエアーセルと、
各エアーセルの下端側を支持する板状のベース部材と、
各エアーセル内の空気量を調整するための空気量調整機器と、
各エアーセルと空気量調整機器とを連通させる空気通路とを備えた
ことを特徴とするエアーセルクッション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車椅子の着座面や病院のベッドに載置されて使用されるエアーセルクッションに好適に用いられるエアーセル用ゴム組成物、これを用いたエアーセル及びエアーセルクッションに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エアーセルクッションとしては、図５に示すように、シート状の上側ベース部材２００と一体に形成された複数の袋状のエアーセル２０１と、上側ベース部材２００の下面に接着によって貼り合わせられたシート状の下側ベース部材２１０とを備え、上側ベース部材２００と下側ベース部材２１０との間に非接着部を設けることによって空気通路を形成するとともに、空気通路を介して各エアーセル２０１内の空気量を調整するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特表平０６−５１０４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記クッションでは、図６（ａ）のように複数の突起を有する金型２２０を液状ゴム材料Ｒに浸漬するとともに、図６（ｂ）のように金型２２０を液状ゴム材料Ｒから抜き出して金型２２０を加熱することにより、上側ベース部材２００及び各エアーセル２０１が加硫形成される。また、図６の（ａ）及び（ｂ）を繰返すことにより、上側ベース部材２００及び各エアーセル２０１の厚さ寸法を調整している。
【０００４】
また、上側ベース部材２００及び各エアーセル２０１の成形に用いられるゴム材料としては、上側ベース部材２００と下側ベース部材２１０との接着性や各エアーセル２０１の強度を考慮し、クロロプレンゴムが使用されている。
【０００５】
ところで、エアーセルクッションは車椅子の着座面や病院のベッドで使用されることが多い。このため、オゾン水によって消毒処理や滅菌処理が行われることが多く、通常のゴム製品に比べて高い耐オゾン性が要求されているが、従来のクロロプレンゴムでは要求されている耐オゾン性を満足することができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高い耐オゾン性を有するエアーセル用ゴム組成物、これを用いたエアーセル及びエアーセルクッションを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のエアーセル用ゴム組成物は前記目的を達成するために、クロロプレンゴム１００重量部当り０．３〜５重量部の脂肪酸アマイドワックスが配合されている。
【０００８】
これにより、クロロプレンゴム１００重量部当り０．３〜５重量部の脂肪酸アマイドワックスが配合されていることから、このゴム材料を用いてエアーセルを加硫成形すると、例えば脂肪酸アマイドワックスがエアーセルの表面にブリードし、エアーセルの表面に脂肪酸アマイドワックスを含有する膜が形成される。
【０００９】
また、本発明のエアーセルは、クロロプレンゴム１００重量部当り０．３〜５重量部の脂肪酸アマイドワックスが配合されたエアーセル用ゴム組成物を加硫用金型内に充填して圧力及び熱を加えながら加硫することにより成形されている。
【００１０】
また、本発明のエアーセルクッションは、前記エアーセルが互いに略水平方向に並ぶように複数設けられている。
【００１１】
これにより、クロロプレンゴム１００重量部当り０．３〜５重量部の脂肪酸アマイドワックスが配合されたゴム組成物を使用していることから、例えば脂肪酸アマイドワックスがエアーセルの表面にブリードし、エアーセルの表面に脂肪酸アマイドワックスを含有する膜が形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、脂肪酸アマイドワックスがエアーセルの表面にブリードし、エアーセルの表面に脂肪酸アマイドワックスを含有する膜が形成されるので、その膜によってエアーセルの表面とその近傍に存在するオゾンとの接触を防止することができるとともに、その膜によってオゾンの有する活性の高い酸素原子を捕捉することができ、エアーセルの耐オゾン性を向上する上で極めて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１乃至図４は本発明の第１実施形態を示すもので、図１はエアーセルクッションの平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３はカバー部材を取外した状態のエアーセルクッションの底面図、図４は耐オゾン試験の結果を示す表である。本明細書中の方向の説明は図１乃至図３に示した方向に準ずる。また、上下方向はエアーセルクッションの上下方向と一致しており、本明細書では、各エアーセルの並設方向と直交する方向を上下方向と称する。また、本明細書では、各エアーセルの並設方向またはベース部材の延設方向を水平方向と称し、着座面前後方向及び着座面左右方向は水平方向と一致している。
【００１４】
このエアーセルクッションは、板状のベース部材１０と、互いに水平方向に並ぶように配置されるとともに、それぞれベース部材１０に下端側を支持されている複数のエアーセル４０と、各エアーセル４０に対して着座面前後方向の前端側に配置された前端側支持部材５０とを備えており、例えば車椅子の着座面に載置されて使用されるようになっている。
【００１５】
ベース部材１０は、平板状に形成されたベース部材本体２０と、ベース部材２０に取付けられた複数の底部材３０とを有する。
【００１６】
ベース部材本体２０はゴムやプラスチックから成り、厚さ方向に貫通する複数の円形の取付孔２１が設けられている。また、ベース部材本体２０における着座面前後方向の前端側には他の部分よりも大きな厚さ寸法を有する前端部分２２が設けられ、前端部分２２には下方に向かって開口している中空部２２ａが設けられている。
【００１７】
中空部２２ａ内には、各エアーセル４０に空気を供給するための周知の電動エアーポンプ６０と、周知の構造を有する第１及び第２電磁弁７１，７２と、制御装置８０とが設けられている。電動エアーポンプ６０及び各電磁弁７１，７２は各エアーセル４０内の空気量を調整するための空気量調整機器として機能する。電動エアーポンプ６０、各電磁弁７１，７２及び制御装置８０は下方に向かって開口しているハウジング６１，７３，８１内に固定され、ハウジング６１，７３，８１が中空部２２ａ内に嵌め込まれている。制御装置８０は例えば所定のプログラムに基づいて電動エアーポンプ６０及び各電磁弁７１，７２を制御し、各エアーセル４０内の空気量を調整するようになっている。一方、中空部２２ａの開口部はプラスチックから成る底面カバー２２ｂによって閉鎖されるようになっている。
【００１８】
各底部材３０はゴムやプラスチックから成り、円板状に形成されている。各底部材３０の下端側がベース部材本体２０の各取付穴２１にそれぞれ上方から挿入されることにより、各底部材３０がベース部材本体２０に取付けられている。各底部材３０が取付けられることによりベース部材１０に各底部材３０による凹凸が形成され、また、ベース部材本体２０の前端部分２２は他の部分よりも大きな厚さ寸法を有しているが、ベース部材１０は全体として板状である。
【００１９】
各エアーセル４０はゴム材料から成り、下端が開口した袋状に形成されている。各エアーセル４０の開口縁部が各底部材３０の上端側に着脱自在に取付けられ、各エアーセル４０の下端側に金属製やプラスチック製の嵌合リング４１が取付けられることにより、各エアーセル４０がベース部材１０の上面側に取付けられている。
【００２０】
各エアーセル４０のゴム材料は、例えば、クロロプレンゴムのポリマー１００重量部当り、カーボンブラックを４０重量部、加硫剤を３重量部、脂肪酸アマイドワックスを０．３〜５重量部有するゴム組成物である。尚、カーボンブラック及び加硫剤の添加量は任意に変更可能であり、加硫助剤、可塑剤、安定剤、老化防止剤、加工助剤等のゴムの配合に添加する周知の添加剤も必要に応じて配合可能である。また、他の補強剤をさらに加えることも可能であり、カーボンブラックを用いずに他の補強剤を用いることも可能である。
【００２１】
クロロプレンゴムのポリマーとしては、例えば電気化学工業社製のＳ−４１が挙げられるが、他のクロロプレンゴムのポリマーを使用することも可能である。カーボンブラックとしては、例えば東海カーボン社製のシーストＧ−５０が挙げられるが、他のカーボンブラックを使用することも可能である。加硫剤としては、例えば酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられるが、硫黄等の他の加硫剤を使用することも可能である。脂肪酸アマイドワックスとしては、例えば日本精化株式会社製のニュートロン（オレイン酸アマイド）、ニュートロン−２（ステアリン酸アマイド）、ニュートロン−Ｓ（エルカ酸アマイド）、ＢＮＴ（ベヘニン酸アマイド）、ＰＮＴ（Ｎ−オレイルパルミトアマイド）、ＳＮＴ（Ｎ−ステアリルエルカアマイド）、日油株式会社製のアルフローＨ−５０Ｌ（エチレンビスステアリン酸アマイド）、アルフローＡＤ−２８１Ｆ（エチレンビスオレイン酸アマイド）等が挙げられるが、他の脂肪酸アマイドワックスを使用することも可能である。
【００２２】
また、各エアーセル４０は、周知の加硫用金型内に前記ゴム材料を充填して所定の圧力（例えば１２ＭＰａ）及び所定温度（例えば１５０℃）の熱を所定時間（例えば５分）加えながら加硫することにより成形される。尚、２つ割りの加硫用金型内に所定の大きさに形成された未加硫ゴムブロックを載置するとともに、加硫用金型を型締めすることにより、加硫用金型内にゴム材料を充填することが可能であり、予め型締めされている加硫用金型内に未加硫ゴムを注入することにより、加硫用金型内にゴム材料を充填することも可能であり、その他のゴムの加硫に用いられる周知の方法によって加硫用金型内にゴム材料を充填することも可能である。
【００２３】
一方、底部材３０の上面には金属製のコイルスプリング９１が取付けられ、コイルスプリング９１の下側の底部材３０には薄膜部３０ａが設けられている。また、薄膜部３０ａの下方には周知のスイッチ型のセンサ９０が設けられている。
【００２４】
各エアーセル４０の内部と電動エアーポンプ６０及び各電磁弁７１，７２とは可撓性を有する複数の連通管ＰＡ及び複数の継手部材１００によって連通している（図３参照）。即ち、各連通管ＰＡ及び各継手部材１００は各エアーセル４０と電動エアーポンプ６０及び各電磁弁７１，７２とを連通させる空気通路として機能する。
【００２５】
以上のように構成されたクッションが使用される場合は、図示しない布製のクッションカバーによって覆われるとともに、着座面に載置される。また、各エアーセル４０内の空気量が制御装置８０、電動エアーポンプ６０及び各電磁弁７１，７２によって調整され、各エアーセル４０によって着座者の臀部や大腿部が支持される。また、使用により各エアーセル４０やベース部材１０が汚れると、オゾン水等によってクッションの消毒が行われる。
【００２６】
ここで、各エアーセル４０は、クロロプレンゴムのポリマー１００重量部当り０．３〜５重量部の脂肪酸アマイドワックスが配合されたゴム材料によって成形されているので、例えば脂肪酸アマイドワックスが各エアーセル４０の表面にブリードし、各エアーセル４０の表面に脂肪酸アマイドワックスを含有する膜が形成される。
【００２７】
このように、本実施形態によれば、脂肪酸アマイドワックスが各エアーセル４０の表面にブリードし、各エアーセル４０の表面に脂肪酸アマイドワックスを含有する膜が形成されるので、その膜によって各エアーセル４０の表面とその近傍に存在するオゾンとの接触を防止することができるとともに、その膜によってオゾンの有する活性の高い酸素原子を捕捉することができ、各エアーセル４０の耐オゾン性を向上する上で極めて有利である。
【００２８】
ここで、脂肪酸アマイドワックスの添加量と耐オゾン性との関係を図４に示す。図４は、脂肪酸アマイドワックスの添加量を変化させた複数のゴム材料のテストピースを成形するとともに、各テストピースを用いて耐オゾン性試験、摩擦係数測定、引張強度測定を行い、その結果をあらわしたものである。耐オゾン性の試験はＪＩＳ−Ｋ−６２５９に準拠し、温度５０℃、オゾン濃度１ｐｐｍ、伸長ひずみ２０％の条件で９６時間劣化させた後、テストピースの表面を観察し、クラック発生が無い場合は◎、微小なクラックが発生している場合は○、大きいクラックが発生している場合は△、テストピースが破断している場合は×と判定した。また、摩擦係数測定はＪＩＳ−Ｋ−７１２５に準拠して行い、摩擦係数の結果は、比較例１（脂肪酸アマイドワックス未配合）を１００とした指数で表示されており、値の小さい方が摩擦係数が小さい。また、引張強度測定はＪＩＳ−Ｋ−６２５１に準拠して行い、引張強度の結果は、比較例１（脂肪酸アマイドワックス未添加）を１００とした指数で表示されており、値の大きい方が強度が高い。
【００２９】
図４により、脂肪酸アマイドワックスの添加量が０．３重量部の場合でも、耐オゾン性の向上が認められるが、添加量０．５重量部以上になると、耐オゾン性が確実に向上する。また、脂肪酸アマイドワックスの添加量が５重量部を超えた場合は、耐オゾン性の向上は十分であるが、強度等の低下が懸念される。ここで、各エアーセル４０は袋状に形成されており、エアーセルクッションは各エアーセル４０の部分が破損し易いことから、エアーセルクッションの耐久性を向上するためには各エアーセル４０を形成するゴム材料の強度を確保する必要がある。従って、脂肪酸アマイドワックスの添加量は０．３重量部以上５重量部以下であることが好ましく、添加量が０．５重量部以上５重量部以下であることがより好ましい。
【００３０】
また、各エアーセル４０の表面に脂肪酸アマイドワックスがブリードするので、各エアーセル４０を各底部材３０の上端側に取付ける際の各エアーセル４０と各底部材３０との滑りが良くなるとともに、各エアーセル４０と嵌合リング４１との滑りも良くなるので、各エアーセル４０のベース部材１０への組付け性を向上することができ、生産性を向上する上で有利である。
【００３１】
また、各エアーセル４０の表面に脂肪酸アマイドワックスがブリードするので、各エアーセル４０とクッションカバーとの滑りが良くなる。即ち、各エアーセル４０の表面の摩擦係数が大きくなると、着座者の臀部に局部的に大きな圧力が加わる場合があるが、各エアーセル４０とクッションカバーとの滑りが良くなることにより、着座者の臀部に局部的に加わる大きな圧力を防止することができ、褥瘡の効果的な防止を図る上で極めて有利である。
【００３２】
尚、前述の構成において、単一の脂肪酸アマイドワックスを使用しても良く、複数の脂肪酸アマイドワックスを用いても良い。
【００３３】
また、脂肪酸アマイドワックス自体の添加量が前述の通りであれば、脂肪酸アマイドワックスを含有する樹脂を使用することも可能であり、例えば、日油株式会社製のノフアロイＫＡ−８３２を用いることが可能である。ノフアロイＫＡ−８３２は、アクリルをグラフトしたポリエチレンを基材として脂肪酸アマイドを混合したものであり、アクリルの極性により脂肪酸アマイドのエアーセル４０の表面へのブリードが適度に抑制され、長期間に亘って脂肪酸アマイドの効果が持続するため、前述の効果をより好適に達成することが可能となる。
【００３４】
また、前記ゴム材料を加硫用金型内に充填して圧力及び熱を加えながら加硫することにより各エアーセル４０が成形されているので、各エアーセル４０の肉厚、強度等のばらつきを低減することができる。即ち、液状ゴム材料に金型を浸漬する工程と液状ゴム材料から金型を抜き出して加硫する工程とを有する浸漬加硫により各エアーセル４０を成形する場合は、各エアーセル４０の肉厚、強度等を安定させることが難しく、気泡が発生する場合もあるが、本実施形態では各エアーセル４０の肉厚、強度等のばらつきを低減することができ、気泡の発生も容易且つ確実に防止することができるので、クッションの品質を向上する上で極めて有利である。
【００３５】
尚、本実施形態では、各エアーセル４０をベース部材１０に着脱自在に取付けたものを示した。これに対し、各エアーセル４０を平板状のベース部材の一部と一体に形成することも可能であり、この場合でも前述の構成を用いることが可能である。
【００３６】
また、本実施形態では、ベース部材１０に電動エアーポンプ６０及び各電磁弁７１，７２を設け、電動エアーポンプ６０及び各電磁弁７１，７２によって各エアーセル４０内の空気量を調整するものを示した。これに対し、電動エアーポンプ６０及び各電磁弁７１，７２の代わりに手動ポンプを設けるとともに、手動ポンプと各エアーセル４０とを各連通管ＰＡ及び各継手部材１００を用いて連通させることも可能である。この場合、手動ポンプが空気量調整機器として機能する。さらには、電動エアーポンプ６０や各電磁弁７１，７２をベース部材１０ではなく別体で設けられたボックスに収容することも可能である。この場合でも、電動エアーポンプ６０や各電磁弁７１，７２と各エアーセル４０とを前述と同様に連通させることが可能である。
【００３７】
尚、本実施形態では、各連通管ＰＡ及び各継手部材１００によって空気通路を形成したものを示したが、ベース部材１０内に空気通路を形成することも可能である。
【００３８】
また、本実施形態では、ベース部材本体２０に複数の底部材３０を取付けてベース部材１０を形成したものを示した。これに対し、ゴムやプラスチックから成る平板状部材によってベース部材を形成することも可能である。
【００３９】
尚、本実施形態では、着座面用のエアーセルクッションを示したが、ベッドに載置されて使用されるエアーセルクッションに前述の構成を用いることも可能であり、その他の用途に用いられるエアーセルクッションに前述の構成を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明における一実施形態を示す図１はエアーセルクッションの平面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図
【図３】カバー部材を取外した状態のエアーセルクッションの底面図
【図４】耐オゾン試験の結果を示す表
【図５】従来のエアーセルクッションの側面断面図
【図６】従来のエアーセルクッションの加硫成形方法を示す図
【符号の説明】
【００４１】
１０…ベース部材、２０…ベース部材本体、３０…底部材、４０…エアーセル、６０…電動エアーポンプ、７１…第１電磁弁、７２…第２電磁弁、８０…制御装置、１００…継手部材、連通管…ＰＡ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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