(57)【要約】【課題】  衝撃吸収性能を向上させた高性能の衝撃吸収材を開発し、さらに衝撃吸収材の厚さ、容積を低減させることにより、適用できる用途を一段と拡大した衝撃吸収材を提供すること。【解決手段】  柔軟性を有する材料で構成された袋体中に、気体の吸脱着機能を有する多孔質体と気体を封入して密閉空間を形成してなる衝撃吸収材によって上記課題を解決する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟性を有する材料で構成された袋体中に、気体の吸脱着機能を有する多孔質体と気体を封入して密閉空間を形成してなる衝撃吸収材。
【請求項２】
多孔質体Ｗ（ｇ）を存在させて密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力をＰ２（ｋｇ／ｃｍ２）、多孔質体を存在させずに密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力をＰ１（ｋｇ／ｃｍ２）としたとき、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗが０．０１（ｋｇ／ｃｍ２・ｇ）以上である請求項１記載の衝撃吸収材。
【請求項３】
該多孔質体が活性炭である請求項１又は２記載の衝撃吸収材。
【請求項４】
該活性炭の細孔半径２０Å以下の累積細孔容積が０．１５〜１．０ｍｌ／ｇである請求項３記載の衝撃吸収材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衝撃吸収材に関する。さらに詳しくは、柔軟性を有する材料で構成された袋体中に、気体の吸脱着機能を有する多孔質体と気体を封入して密閉空間を形成してなる衝撃吸収材に関し、多孔質体による気体の吸脱着を利用した衝撃吸収材に関する。
【背景技術】
【０００２】
衝撃吸収材は、各種の用途分野で素材の特長を生かして開発が進められており、実用に供されている。衝撃吸収素材とその用途の概略は次のとおりである。
【０００３】
（１）運動場の壁やフェンス、ヘルメットの内張り、車両や航空機の内装材、バンパーなどには、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタンなどの熱可塑性樹脂を素材とするフォームよりなる衝撃吸収材が多用されている。
【０００４】
（２）ガラスなどの割れ物を梱包する際にも、上述のポリスチレンやポリウレタンなどの合成樹脂フォームや、平面状の合成樹脂シートまたは厚紙と波形状の合成樹脂シートまたは厚紙を積層した段ボール構造（コルゲート加工）を有する板材を緩衝材として、これを包装箱と割れ物との隙間に挿入し、運搬時などに生じる衝撃による破損を防止している。
【０００５】
（３）壁材や床材などの建材、あるいは爆風や水中衝撃などの衝撃荷重が作用するよう
な施設やロックシェッドなどには、上記合成樹脂フォームやハニカム構造に成形した合成樹脂成形物を単独でまたはこれらを複合して用いた例もある。
【０００６】
しかしながら、これらはいずれも克服すべき課題をそれぞれ包含している。例えば、上記（１）については、ハニカム構造やコルゲート構造を有する衝撃緩衝材あるいはポリウレタンフォームなどの合成樹脂フォームを素材とする衝撃吸収材の場合、衝撃力が加わったとき、該衝撃吸収材自体が一定の強度を保ちつつ、徐々に変形して崩壊する過程で衝撃
の吸収が行われるようになっているため、一旦衝撃の吸収が行われた後には元に戻らず、
衝撃を受ける前の性能が保証されないという問題がある。
【０００７】
また、上記（２）の衝撃吸収材は、それ自体が一定の強度を保ちつつ、徐々に変形して
崩壊する過程で衝撃力の吸収が行われるようになっているので、衝撃力を受けた瞬間には十分な衝撃吸収性能が発揮されず、このため、例えばこの衝撃吸収材を梱包用緩衝材として用いた場合には内容物が破損してしまうという不具合がある。
【０００８】
さらに、上記（３）の衝撃吸収材のうち、ハニカム構造やコルゲート構造を有する衝撃緩衝材は、加工が極めて煩雑である。一方、合成樹脂フォームは、製造や加工が容易で、取り扱い性に優れるという利点を有しているものの、脆く破損しやすく、しかも熱や光、溶剤との接触によって容易に劣化してしまうという不具合がある。
【０００９】
一方、車両用エアーバックや靴底などの用途では、水等の液体や空気等の気体、あるいはゲル状物を可撓性シート材よりなるケース内に封じ込めておき、当該ケースに加わった衝撃力を、ケース内に封じ込めた空気や水、あるいはゲル状物が変形することにより吸収するよう工夫されており、靴のエアーソール、各種座布団、寝具のマットレス、緩衝材、
工業用エアーダンパー等の用途にプラスチックフィルム等で作られた袋材がクッション材
として広範囲に使用されている。空気や水、ゲル状物を利用した衝撃吸収材は、衝撃対応の復元性に優れ、かつ取り扱い性や耐久性等も良好であるため、今後の展開が期待される。  
【００１０】
空気や水、ゲル状物を利用した衝撃吸収材としては、例えば、ポリマーを内包させた衝撃吸収材として、ポリスチレンとエチレン−ブタジェンランダム共重合体からなるブロック共重合体などの高分子有機材料とポリイソブチレンなどの低分子有機材料からなる高分子ブレンド材料において、高分子有機材料の含有量を少なくしたものを衝撃吸収材とするもの（特許文献１参照）、射出成形法によって、液状乃至ゲル状物質を靴底中に注入成形する方法（特許文献２参照）、超軟質ウレタンエラストマー中に樹脂製マイクロバルーンを混入させた衝撃吸収材（特許文献３参照）、合成樹脂中に、硬化促進剤を内包するマイクロカプセルを分散させた衝撃吸収材（特許文献４参照）が知られている。また、ポリマーを内包させない発泡成形体からなる衝撃吸収材も知られている（特許文献５参照）。
【００１１】
しかしながら、空気や水、ゲル状物を利用した衝撃吸収材にあっては、復元性を有していて、衝撃が加わる毎に優れた衝撃吸収性能が発揮されるという利点を有している反面、ケース内に空気や水、あるいはゲル状物は閉じこめられているため、所定の衝撃吸収性能を確保するには、ある程度の厚さ、容積が必要であり、適用できる用途にも制限がある。
【００１２】
前述したように、空気や水、ゲル状物を利用した衝撃吸収材は、衝撃対応の復元性に優れ、かつ取り扱い性や耐久性等も良好であるため、今後の展開が期待されるが、性能としてまだ十分なものであるとは言い難く、さらに性能がアップした衝撃吸収材が要望されている。
【００１３】
活性炭は、各種汚染物質の吸着能に優れており、従来から家庭用、工業用を問わず、種々の分野で使用されているが、活性炭はエネルギーを吸収することが知られており、この特性を利用することが考えられる。活性炭がエネルギーを吸収する例として、例えば、内管と外管との間に吸着材を充填し、供給される都市ガス等の配管中の脈動を低減する方法があり、吸着貯蔵は圧縮貯蔵よりもガス貯蔵量に優れ、通常の空気タンクを用いるよりも実質的に大量のガスを貯蔵することができる特徴があることが述べられている（特許文献６）。
【００１４】
また、新幹線車両体等の高速移動体がトンネルに突入する際に発生するトンネル微気圧波等を低減するための圧力変動緩和部材が知られており、移動体の全面若しくは背面、またはトンネル構造内に配置されて使用されることが記載されている（特許文献７）。
【００１５】
また、スピーカユニットと、キャビネットと、気体吸着体と、球状弾性体を備えたスピーカ装置が知られており、気体吸着体により低音再生性能の向上を図ることが記載されている（特許文献８）。
【００１６】
しかしながら、特許文献６に開示された脈動の低減方法は、ガス流通系における配管中の脈動を低減する方法であり、特許文献７に開示された圧力変動緩和部材は、開放系においてトンネル微気圧波等を低減する方法であり、また、特許文献８に開示されたスピーカ装置は、開放系において低音再生性能の向上を図るものであって、袋体中に封入した活性炭の衝撃を吸収、開放するものではなく、そのような示唆もない。
【００１７】
一方、密閉系において、ガス分圧変動の影響を受けやすい被包装物と、該被包装物を覆うガスバリヤー性の包装材と、被包装物と包装材との間に介在するバッファー材を含む包装体が知られており、炭酸リンゲル輸液バッグなどの包装体内のガス濃度を所定の範囲に維持し、被包装体の品質を一定に保持できることが記載されている（特許文献９）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平０７−１７７９０１号公報
【特許文献２】特開平０７−３２５１１号公報
【特許文献３】特開平０８−３２３０７１号公報
【特許文献４】特開２００５−６８２８８公報
【特許文献５】特開２００７−９８９６２公報
【特許文献６】特開２００５−３３１０５３公報
【特許文献７】特開２００６−２２５２６公報
【特許文献８】特開２００７−２８８７１２公報
【特許文献９】特開平１１−７９２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
特許文献９に開示された包装体は、密閉系であるが、被包装物と包装材との間にバッファー材を介在させ、該バッファー材により包装体内のガス濃度を所定の範囲に維持し、被包装体の品質を一定に保持するものであり、包装体内部に封入された活性炭により衝撃の吸収放出を行うものではない。
【００２０】
従来の空気や水、ゲル状物を利用するよりは、活性炭がエネルギーを吸収することをうまく利用することができれば、さらに性能がアップした衝撃吸収材を得ることができることが期待される。したがって、本発明の目的は、密閉系において、衝撃吸収性能を向上させた高性能の衝撃吸収材を開発し、さらに衝撃吸収材の厚さ、容積を低減させることにより、適用できる用途を一段と拡大した衝撃吸収材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明者らは、多孔質体による気体の吸脱着を利用した衝撃吸収材に着眼して鋭意検討を重ねた結果、柔軟性を有する材料で構成された袋体中に、気体の吸脱着機能を有する多孔質体と気体を封入して密閉空間を形成した衝撃吸収材により上記目的を達成することができることを見出し、本願発明に到達した。本発明は以下のものを提供する。
【００２２】
[１]   柔軟性を有する材料で構成された袋体中に、気体の吸脱着機能を有する多孔質
体と気体を封入して密閉空間を形成してなる衝撃吸収材。  
[２]   多孔質体Ｗ（ｇ）を存在させて密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力をＰ２（ｋｇ／ｃｍ２）、多孔質体を存在させずに密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力をＰ１（ｋｇ／ｃｍ２）としたとき、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗが０．０１（ｋｇ／ｃｍ２・ｇ）以上である[１]記載の衝撃吸収材。
[３]   該多孔質体が活性炭である[１]又は[２]記載の衝撃吸収材。  
[４]    該活性炭の細孔半径２０Å以下の累積細孔容積が０．１５〜１．０ｍｌ／ｇである[３]記載の衝撃吸収材。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、柔軟性を有する材料で構成された袋体中に、気体の吸脱着機能を有する多孔質体と気体を封入して密閉空間を形成してなる衝撃吸収材を提供することができる。本発明の衝撃吸収材によれば、衝撃吸収材の厚さ、容積を低減させることが可能となり、更なる高性能化を実現できるので、車両用エアーバックや靴底などの用途の他、前述した用途などにも好ましく適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】参考例１、２で使用した活性炭の累積細孔容積曲線及び細孔分布曲線である。
【図２】参考例１、２で使用した活性炭の気体に対する吸脱着効果を示すグラフである。
【図３】参考例３、４で使用した活性炭の気体に対する吸脱着効果を示すグラフである。
【図４】参考例６、７で使用した活性炭の気体に対する吸脱着効果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、柔軟性を有する材料で構成された袋体中に、気体の吸脱着機能を有する多孔質体と気体を封入して密閉空間を形成してなる衝撃吸収材である。本発明の衝撃吸収材において、多孔質体は密閉空間容積１００ｍｌ当り２〜１５ｇ封入するのが好ましい。
【００２６】
本発明の衝撃吸収材は、優れた衝撃吸収効果を奏するという観点から、多孔質体Ｗ（ｇ）を存在させて密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力をＰ２（ｋｇ／ｃｍ２）、多孔質体を存在させずに密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力をＰ１（ｋｇ／ｃｍ２）としたとき、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０．０１（ｋｇ／ｃｍ２・ｇ）以上を示すことが好ましく、０．０３（ｋｇ／ｃｍ２・ｇ）以上がより好ましい。
【００２７】
このような多孔質体としては、気体の吸脱着機能を有する限り、種々のものを使用する
ことができる。気体の吸脱着機能を有するとは、気体を吸着するだけでなく、脱着することもできる多孔質体をいい、例えば、活性炭、ゼオライト、シリカ、シリカゲル、シリカ−チタニア、酸化亜鉛、セラミック、軽石などを挙げることができる。なかでも、活性炭が好ましい。  
【００２８】
活性炭としては特に限定されず、炭素質材料を充分に炭化した後、ガス賦活、薬剤賦活などの方法で賦活して得られる通常の活性炭を使用することができる。活性炭を製造するための炭素質材料はとくに制限されず、鉱物系材料、植物系材料、合成系材料などが用いられる。
【００２９】
鉱物系材料としては、石炭・石油材料（石炭系ピッチ、コ−クスなど）が挙げられる。植物系材料としては、木材、木炭、果実殻（ヤシ殻など）および各種繊維が挙げられる。合成系材料としては、各種合成樹脂が挙げられ、具体的には、ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ビニロンなどのポリビニルアルコ−ル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノ−ル系樹脂、塩化ビニル樹脂などを例示することができる。各種繊維としては、木綿、麻などの天然繊維、レ−ヨン、ビスコ−スレ−ヨンなどの再生繊維、およびアセテ−ト、トリアセテ−トなどの半合成繊維を挙げることができる。
【００３０】
炭素質材料のうち、特に植物系材料および合成系材料が好ましく、なかでも、ヤシ殻、
フェノ−ル系樹脂が好ましく使用される。炭素質材料は２種以上を混合して利用してもよい。炭素質材料の形状は、特に限定されず、粒状、粉末状、繊維状、シ−ト状など種々の
形状の材料を使用することができる。粒状の材料は破砕状または造粒品でもよい。繊維状およびシ−ト状の炭素質材料としては織布，不織布、フィルム、フェルト、紙、成形板などのシ−ト加工品が挙げられる。
【００３１】
活性炭は、炭素質材料を炭化し、賦活することによって製造することができる。炭化する条件は特に限定されないが、例えば、粒状の炭素質材料の場合は、回分式ロ−タリ−キルンに少量の不活性ガスを流しながら３００℃以上の温度で処理するなどの条件を採用することができる。
【００３２】
炭素質材料を炭化した後の賦活方法は、上述のように、ガス賦活、薬剤賦活などいずれの方法を採用してもよいが、機械強度が高く、上記所定の細孔径を有する活性炭を得るという点においては、ガス賦活が好適に採用される。ガス賦活法において使用されるガスとしては、水蒸気、炭酸ガス、酸素、ＬＰＧ燃焼排ガス、またはこれらの混合ガスなどを挙げることができる。安全性および反応性を考慮すると、水蒸気含有ガス（水蒸気を１０〜５０容量％含有するガス）が好ましい。
【００３３】
賦活温度は７００℃〜１１００℃、好ましくは、８００℃〜１０００℃である。しかし、賦活温度、時間、昇温速度は特に限定されず、選択する炭素質材料の種類、形状、サイズ、所望の細孔径分布などにより異なる。賦活により得られる活性炭は、そのまま使用され得るが、実用上は、酸洗浄、水洗浄などにより、付着成分を除去することが好ましい。
【００３４】
このようにして得られた活性炭は、上記炭素質材料の形状に応じて、粒子状、シ−ト状
などの形状となり得る。あるいは更にこれを粉砕してもよい。粒子状の活性炭は、ある程度の大きさを有する粒状の粒子から微細な粉末まで、必要に応じて所望の粒径のものが用いられる。シ−ト状の活性炭は、布帛状、フェルト状、紙状、板状などの形状であっても
よい。
【００３５】
粒状活性炭の粒径は通常、０．０５〜１．０ｍｍ、好ましくは０．１〜０．３ｍｍである。活性炭が布帛状である場合には、その厚みは通常、０．１〜２．０ｍｍ、好ましくは０．３〜１．０ｍｍである。厚みが０．１ｍｍ未満の活性炭布帛は強度が低いため取り扱いが難しく、２．０ｍｍを超える厚みの活性炭布帛は作成が難しい。フェルト状、紙状、あるいは板状である場合には、その厚みは通常、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．３〜５．０ｍｍである。
【００３６】
密閉空間に存在する気体の吸脱着機能を有する活性炭は、その表面への窒素ガスの吸着によって測定したＢＥＴ比表面積が７００〜３５００ｍ２/ｇ、更に好ましくは１０００〜２５００ｍ２/ｇの範囲にあるものが好ましい。活性炭の比表面積がこの範囲より小さい場合、その空気吸脱着性能が不十分なため、衝撃吸収性の改良が不十分となることがある。一方、活性炭の比表面積がこの範囲より大きい場合、活性炭を得る方法が難しく高コストの活性炭となり好ましくない。
【００３７】
活性炭としては、吸脱着機能の観点から、細孔半径２０Å以下の累積細孔容積が０．１５〜１．０ｍｌ／ｇである活性炭が好ましい。細孔半径２０Å以下における累積細孔容積が０．１５ｍｌ／ｇ未満であると、系中の気体分子の吸着が充分でなく、そのため衝撃吸収効果を充分に発揮できないことがある。逆に１．０ｍｌ／ｇより大きいと嵩密度が低くなり、体積あたりの吸脱着機能が低下するので好ましくない。また、細孔半径が８Å未満の細孔は衝撃による急激な圧力変動に追従しにくいため、細孔半径は８Å〜２０Åの累積細孔容積が０．１〜１．０ｍｌ／ｇが好ましく、０．３〜０．８ｍｌ／ｇがより好ましい。
【００３８】
本発明において、活性炭の細孔半径および累積細孔容積は以下に示す水蒸気法で測定される。この方法では、一定濃度の硫酸水溶液の平衡水蒸気圧は一定値となること、即ち、硫酸水溶液の硫酸濃度と平衡水蒸気圧との間には一定の関係がある事を利用して所定の水蒸気圧の空間を作り出し、これを用いて測定がなされている。具体的には、次の方法により作成される細孔径と累積細孔容積との関係を示す曲線に基づいて所定の細孔半径に対応する累積細孔容積が得られる。
【００３９】
所定濃度の硫酸水溶液を含む吸着室の気相部に所定の質量の活性炭を入れ、１気圧(絶対圧)、３０℃の条件で、４８時間水蒸気と接触させて平衡状態とする。次いで、この活性炭の質量を測定し、質量増加分を３０℃における該活性炭の水の飽和吸着量とする。
【００４０】
上記採用した硫酸水溶液は、その濃度に固有の平衡水蒸気圧の値（Ｐ）（１気圧（絶対圧）、３０℃での値）を有し、その水蒸気圧においては、所定の細孔半径（ｒ）以下の半径の細孔には、水蒸気が吸着されていることとなる。その所定の細孔半径は下記式（Ｉ）で表されるＫｅｌｖｉｎの式に基づいて求められる。そして、該細孔半径以下の細孔の累積細孔容積は、上記測定により得られる水の飽和吸着量に相当する、３０℃の水の体積に相当する。
【００４１】
ｒ＝−［２ＶｍγｃｏｓΦ］／［ＲＴＩｎ（Ｐ／Ｐ０）］（Ｉ）
ここで、ｒ、Ｖｍ、γ、Φ、Ｒ、Ｔ、Ｐ、およびＰ０は次を意味する：
ｒ：細孔半径（ｃｍ）
Ｖｍ：水の分子容（ｃｍ３／ｍｏｌ）＝１８．０７９（３０℃）
γ：水の表面張力（ｄｙｎｅ／ｃｍ）＝７１．１５（３０℃）
Φ：毛細管壁と水との接触角（°）＝５５°
Ｒ：ガス定数（ｅｒｇ／ｄｅｇ・ｍｏｌ）＝８．３１４３ｘ１０７
Ｔ：絶対温度（Ｋ）＝３０３．１５
Ｐ：細孔内の水が示す飽和蒸気圧（ｍｍＨｇ）
Ｐ０：水の１気圧（絶対圧）  、３０℃における飽和蒸気圧（ｍｍＨｇ）＝３１．８２４
【００４２】
上記所定の硫酸水溶液として、比重１．０５〜１．３０までの０．０２５間隔の比重を有する１１種類の硫酸水溶液、１．３５の比重を有する硫酸水溶液、及び１．４０の比重を有する硫酸水溶液（全部で１３種類の硫酸水溶液）を準備し、上記測定を行う。それにより、各測定において、算出される細孔半径以下の細孔の累積細孔容積を求める。
【００４３】
求めた累積細孔容積を細孔半径に対してプロットすることにより、活性炭の累積細孔容積曲線が得られる。これを微分することにより、細孔分布曲線が得られる。例えば、後述する参考例１、２で得られた活性炭の細孔半径分布及び細孔半径に対する累積細孔容積を図１に示す。図１において、ａ１は累積細孔容積曲線、ｂ１は細孔分布曲線であり、ａ１の縦軸は活性炭１ｇあたりの累積細孔容積（ｍｌ／ｇ）、ｂ１の縦軸は相対値を表す。このようにして得られた活性炭の累積細孔容積曲線をもとに、その活性炭における細孔半径２０Å以下の累積細孔容積を求めることができる。
【００４４】
密閉空間を形成するための柔軟性を有する材料としては、気体を封じ込めることができ
、衝撃力を受け止める強度を有し、易シート化加工性、耐候性等に優れた材料が使用される。例えば、天然物系材料としては、再生セルロース、アセテ−ト、トリアセテ−トなど、合成系材料としては、ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ビニロン、エバ−ルなどのポリビニルアルコ−ル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノ−ル系樹脂、塩化ビニル樹脂など、シート化可能な各種合成樹脂が挙げられる。これらの樹脂から得られるシート材は混合して用いることもできる。シート材は袋体に作製されて使用される。
【００４５】
薄くて柔軟性があり、しかも強度があって空気の透過性が著しく低いバリアー性の良好
な熱可塑性のエアーバリアーフィルムは好ましい材料であり、例えばポリエチレンあるいはポリプロピレンフィルムの間にエバール、ナイロン等のバリアー樹脂を中間層として介在させた積層フィルム、ポリエチレンあるいはポリプロピレンフィルムとアルミ箔を積層したもの等を使用することができる。
【００４６】
前記バリアーフィルムにより袋体を作製するには、例えば連続押し出し成形によって前記バリアーフィルムによるチューブを成形し、このチューブ材を所望の長さに切断し、内部に必要な多孔質体と気体を封入し、加圧状態で切断部分をヒートシール、接着剤等により密封状に固着すればよい。加圧の圧力は袋体の強度とも関連するので一概に限定することはできないが、常圧よりも若干高い圧力で十分である。
【００４７】
袋体を作製するための袋材のその他の例としては、プラスチックフィルムとアルミ箔を積層したフィルムが挙げられる。これを用いて袋材を得る場合も、先述の方法と同様積層フィルムをチューブ状にしながらヒートシールあるいは接着剤で端部分を接着する方法により必要なチューブ状成形体が得られる。これも同様に必要な長さに切断し、多孔質体を封入してヒートシール、接着剤等により密封状に固着すれば良い。例えば、このようにして成形されたエアークッションは内部の空気あるいは封入した不活性ガスがほとんど透過しないので、袋材の内部ガスは長期間経過しても良好な弾力性能を維持することができる。
【００４８】
密閉空間の内部に封入する多孔質体の量としては、あまり少ないと、気体の吸脱着性能が十分発揮されず、衝撃吸収性改良が不十分となることがある。また、あまり多くても、
衝撃吸収性改良効果が頭打ちになりかつ多孔質体を多く封入するため高コストの衝撃吸収材となり好ましくないので、空間容積１００ｍｌ当り２〜１５ｇを封入又は貼り付けることが好ましい。空間容積１００ｍｌ当り４〜１０ｇとするのがより好ましい。
【００４９】
密閉空間に封入する気体としては、安全性、取り扱い性等を考慮して空気、酸素、窒素、二酸化炭素、アルゴン、ヘリウムのうちの少なくとも１種から選択することができる。
通常は、空気、窒素、二酸化炭素が用いられる。
【００５０】
本発明の衝撃吸収材は、各種用途分野の中で、とくに車両用エアーバックや靴底などの用途で有効に活用できるものであり、柔軟性を有する材料で形成された密閉空間に多孔質体と気体を封じ込め、衝撃が与えられても良好な復元性を示す。本発明において、衝撃吸収効果は次の方法によって測定を行った。
【００５１】
一定の容積を有し、圧力の影響を受けないガラス製又は金属製の注射器に所定量の多孔質体を計量して仕込んだ後、注射器の目盛りが１００ｍｌを示す所まで気体を吸入し、注射器の先端を閉じる。このような密封系に圧力を加えて行き、所定の容積減少率を達成するために必要な圧力を計測し、後述する図２〜図５で示されるように、横軸に容積減少率（％）、縦軸に圧力（ｋｇ／ｃｍ２）をとって、多孔質体を仕込まない場合（ブランク）と比較することによって衝撃吸収効果を確認することができる。以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５２】
参考例１
ヤシ殻を炭化して得た炭化物を８５０℃にて水蒸気含有燃焼ガスで賦活し、平均粒径０
．３５ｍｍの粒状活性炭を得た。この活性炭の累積細孔容積曲線及び細孔分布曲線を図１に示す。図１において、ａ１は累積細孔容積曲線、ｂ１は細孔分布曲線であり、ａ１の縦軸は活性炭１ｇあたりの累積細孔容積（ｍｌ／ｇ）、ｂ１の縦軸は相対値を表す。図１から、この活性炭の細孔半径２０Å以下の累積細孔容積は０．５２ｍｌ／ｇ、細孔半径８〜２０Åの累積細孔容積は０．５０ｍｌ／ｇであった。また、ＢＥＴ比表面積は１２００ｍ２／ｇであった。
【００５３】
この活性炭１２ｇをガラス製の注射器に仕込み、注射器の目盛りが１００ｍｌを示す所まで空気を吸入し、注射器の先端を閉じた。注射器に圧力を加え、所定の容積減少率とす
るために必要な圧力を計測した。結果を図２に示す。１は多孔質体を仕込まなかった場合
（ブランク）、２は参考例１の結果である。図２の１において、活性炭を存在させずに密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力Ｐ１（ｋｇ／ｃｍ２）は０．９６、図２の２において、密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力Ｐ２（ｋｇ／ｃｍ２）は０．５２、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０．０３７であった。この結果から、本発明の効果は明らかである。
【００５４】
参考例２    
活性炭の使用量を６ｇとする以外は参考例１と同様に実施した。結果を図２に示す。３は参考例２の結果である。図２の３において、密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力Ｐ２（ｋｇ／ｃｍ２）は０．６８、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０．０４７であった。この結果から、本発明の効果は明らかである。
【００５５】
参考例３
フェノ−ル樹脂繊維を炭化して炭化物を得、これを８５０℃にて水蒸気含有燃焼ガスで
賦活し、平均厚み０．５ｍｍの布状活性炭を得た。この活性炭の細孔半径２０Å以下の累積細孔容積は０．７１ｍｌ／ｇ、細孔半径８〜２０Åの累積細孔容積は０．７０ｍｌ／ｇであった。また、ＢＥＴ比表面積は１８００ｍ２／ｇであった。
【００５６】
このフェノ−ル樹脂繊維４ｇをガラス製の注射器に仕込み、注射器の目盛りが１００ｍ
ｌを示す所まで空気を吸入し、注射器の先端を閉じた。注射器に圧力を加え、所定の容積
減少率とするために必要な圧力を計測した。結果を図３に示す。４は参考例３の結果である。図３の４において、密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力Ｐ２（ｋｇ／ｃｍ２）は０．６５、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０．０７８であった。この結果から、本発明の効果は明らかである。
【００５７】
参考例４    
フェノ−ル樹脂繊維の使用量を２ｇとする以外は参考例１と同様に実施した。結果を図３に示す。５は参考例４の結果である。図３の５において、密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力Ｐ２（ｋｇ／ｃｍ２）は０．７８、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０．０９であった。この結果から、本発明の効果は明らかである。
【００５８】
参考例５  
参考例１と同様にヤシ殻を炭化して炭化物を得、これを８６０℃にて水蒸気含有燃焼ガスで賦活し、平均粒径０．３０ｍｍの粒状活性炭を得た。この活性炭の細孔半径２０Å以下の累積細孔容積は０．５４ｍｌ／ｇ、細孔半径８〜２０Åの累積細孔容積は０．５２ｍｌ／ｇであった。また、ＢＥＴ比表面積は１３００ｍ２／ｇであった。
【００５９】
この活性炭１２ｇをガラス製注射器に仕込み、注射器の目盛りが１００ｍｌを示す所まで空気を吸入させ注射器の先端を閉じた。注射器に圧力を加え、所定の容積減少率とするために必要な圧力を計測した（図示省略）。容積減少率５０％を達成するための圧力Ｐ２は０．５０ｋｇ／ｃｍ２であり、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０．０３８であった。この結果から、本発明の効果は明らかである。
【００６０】
参考例６  
モレキュラシ−ブス１３Ｘ（和光純薬工業株式会社製：円柱状、孔径１０Å、直径３．２ｍｍ、長さ２〜６ｍｍ）１２gを用いる以外は参考例１と同様に行った。モレキュラシーブス１３Ｘの細孔半径２０Å以下の累積細孔容積は０．１５ｍｌ／ｇ、細孔半径８〜２０Åの累積細孔容積は０．０２２ｍｌ／ｇであった。結果を図４に示す。６は参考例６の結果である。図５の６において、密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力Ｐ２（ｋｇ／ｃｍ２）は０．８３、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０．０１１であった。この結果から、本発明の効果は明らかである。
【００６１】
参考例７    
モレキュラシ−ブス１３Ｘの使用量を６ｇとする以外は参考例６と同様に実施した。結果を図４に示す。７は参考例７の結果である。図４の７において、密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力Ｐ２（ｋｇ／ｃｍ２）は０．８６、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０．０１７であった。この結果から、本発明の効果は明らかである。
【００６２】
参考例８  
気体の吸脱着機能を有さないポリウレタンスポンジ１ｇを用いて参考例１と同様に実施したところ、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０であった。
【００６３】
参考例９  
モレキュラシ−ブス１３Ｘに代えてモレキュラシ−ブス４Ａを用いる以外は参考例７と同様に実施したところ、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗはほぼ０であり、効果を確認することは出来なかった。モレキュラシーブス４Ａの細孔半径２０Å以下の累積細孔容積は０．１２ｍｌ／ｇ、細孔半径８〜２０Åの累積細孔容積は０．０１２ｍｌ／ｇであった。
【００６４】
参考例１０
ノボラック系フェノ−ル樹脂を２ｍｍ程度の球状に造粒した後、６００℃で炭化して炭化物を得、これを９００℃にて水蒸気含有燃焼ガスで賦活し、ＢＥＴ比表面積２３００ｍ２／ｇ、平均厚み０．５ｍｍのフェノール樹脂系活性炭を得た。この活性炭の細孔半径２０Å以下の累積細孔容積は０．８９ｍｌ／ｇ、細孔半径８〜２０Åの累積細孔容積は０．８８ｍｌ／ｇであった。活性炭の使用量を６ｇとする以外は参考例１と同様に実施した。密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力Ｐ２（ｋｇ／ｃｍ２）は０．７０、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０．０４１であった。
【００６５】
参考例１１
ヤシ殻を炭化して得た炭化物を８５０℃にて水蒸気含有燃焼ガスで賦活し、ＢＥＴ比表面積８８０ｍ２／ｇ、平均粒径０．３５ｍｍの粒状活性炭を得た。この活性炭の細孔半径２０Å以下の累積細孔容積は０．１９ｍｌ／ｇ、細孔半径８〜２０Åの累積細孔容積は０．１８ｍｌ／ｇであった。活性炭の使用量を１０ｇとする以外は参考例１と同様に実施した。密閉空間の容積を５０％減少させたときの圧力Ｐ２（ｋｇ／ｃｍ２）は０．７９、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｗは０．０２５であった。以上の参考例１〜１１の結果を一括して表１に示す。
【００６６】
【表１】
2010139064.tif 000002
【００６７】
実施例１〜９、比較例１〜２
厚さ７０μｍのポリエチレンフィルムと厚さ２０μｍのアルミフィルムをラミネートして得られた内容積１Ｌの袋に、参考例１、２、５及び１１で用いたヤシ殻活性炭各８０ｇ、参考例３、４及び参考例１０で用いたフェノール樹脂系活性炭各３０ｇ、及び参考例６、７及び参考例９で用いたモレキュラシーブス各１００ｇを封入し、内圧０．２ｋｇ／ｃｍ２で膨らませてエアークッションを作製した（サンプル１〜１０）。また、参考例８で用いたポリウレタンスポンジ１０ｇ及び多孔質体を仕込まない袋体でエアークッションを作製した（サンプル１１〜１２）。
【００６８】
これらのエアークッション上で人体による急激な衝撃を繰り返し与えた。サンプル１〜７のクッション性能は極めて良好で、その効果は１年以上保持することができた。サンプル８〜１０はこれらよりも劣り、サンプル１１〜１２は衝撃吸収性に劣るものであった。
【００６９】
実施例１０〜１８、比較例３〜４
厚さ７０μｍのポリエチレンフィルムと厚さ２０μｍのアルミフィルムをラミネートして得られた内容積２０ｍＬの袋に、参考例１、２、５及び１１で用いたヤシ殻活性炭各１．６ｇ、参考例３、４及び参考例１０で用いたフェノール樹脂系活性炭各０．６ｇ、及び参考例６、７及び参考例９で用いたモレキュラシーブス各２ｇを封入し、内圧０．２ｋｇ／ｃｍ２で膨らませてエアークッションを作製した（サンプル１３〜２２）。また、参考例８で用いたポリウレタンスポンジ０．３ｇ及び多孔質体を仕込まない袋体でエアークッションを作製した（サンプル２３〜２４）。
【００７０】
これらのエアークッションを靴の中に装填し、人体による急激な衝撃を繰り返し与えた。サンプル１３〜１９のクッション性能は極めて良好で、その効果は１年以上保持することができた。サンプル２０〜２２はこれらよりも劣り、サンプル２３〜２４は衝撃吸収性に劣るものであった。  
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の衝撃吸収材によれば、衝撃吸収材の厚さ、容積を低減させることが可能となり、更なる高性能化を実現できるので、車両用エアーバックや靴底などの用途の他、前述した用途などにも好ましく適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  多孔質体の仕込み無し（ブランク）
２  ヤシ殻活性炭１２ｇ使用
３  ヤシ殻活性炭６ｇ使用
４  フェノール樹脂活性炭４ｇ使用
５  フェノール樹脂活性炭２ｇ使用
６  モレキュラシ−ブス１３Ｘ１２ｇ使用
７  モレキュラシ−ブス１３Ｘ６ｇ使用
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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