(57)【要約】【課題】装着者の動きを阻害せず、装着部位の保護能力を大きく向上させ得る人体保護部材を提供する。【解決手段】スポーツの競技中に発生する衝撃から人体を保護する人体保護部材であって、発泡体からなるシート状の衝撃吸収部１２と、この衝撃吸収部１２の厚さ方向の表面側に積層的に装着され、任意の形状に変形すると共に、該形状を保持し得るシート状の形状保持部材１６とを備え、この形状保持部材１６の形状を変形・保持することによって衝撃吸収部１２の形状を変形・保持する。【選択図】  図１
2008274486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スポーツの競技中に発生する衝撃から人体を保護する人体保護部材であって、
発泡体からなるシート状の衝撃吸収部(12)と、
前記衝撃吸収部(12)の厚さ方向の表面側に積層的に装着され、任意の形状に変形すると共に、該形状を保持し得るシート状の形状保持部材(16)とを備え、
前記形状保持部材(16)の形状を変形・保持することによって、前記衝撃吸収部(12)の形状を変形・保持するように構成した
ことを特徴とする人体保護部材。
【請求項２】
前記形状保持部材(16)は、前記衝撃吸収部(12)の厚さ方向の表面側に設けられるシート状の発泡粘着部材(13)を介して、該衝撃吸収部(12)に対して着脱自在に装着されるように構成される請求項１記載の人体保護部材。
【請求項３】
前記形状保持部材(16)は、ポリオレフィン系樹脂を高倍率に延伸した単一の形状保持シート(16a)または複数枚の該形状保持シート(16a)を積層したシート状物である請求項１または２記載の人体保護部材。
【請求項４】
前記ポリオレフィン系樹脂としては、重量平均分子量が１００,０００〜５００,０００の物質が使用される請求項３記載の人体保護部材。
【請求項５】
前記形状保持シート(16a)は、前記ポリオレフィン系樹脂を５倍以上に延伸されたものである請求項３または４記載の人体保護部材。
【請求項６】
前記形状保持シート(16a)は、前記ポリオレフィン系樹脂を５倍以上の圧延倍率で圧延した後、総延伸倍率が５〜４０倍になるように一軸延伸されたものである請求項３または４記載の人体保護部材。
【請求項７】
前記形状保持シート(16a)の厚さは、２０〜１２００μｍである請求項３〜６の何れか一項に記載の人体保護部材。
【請求項８】
前記形状保持部材(16)は、２０度以上に折り曲げて、該折り曲げた状態を１分間保持した場合において、該折り曲げた状態の保持を解放して５分経過後における折り曲げて保持した位置からの戻り角度が２０度以下となる請求項３記載の人体保護部材。
【請求項９】
前記発泡粘着部材(13)は、表面に微細なセル(13a)を多数備え、このセル(13a)により粘着性を向上させている請求項２記載の人体保護部材。
【請求項１０】
前記セル(13a)の大きさは、５０〜３００μｍである請求項８記載の人体保護部材。
【請求項１１】
前記発泡粘着部材(13)は、少なくともアクリル酸エステル単量体を有する架橋性エマルジョンをメカニカルフロスで発泡させたものである請求項９または１０記載の人体保護部材。
【請求項１２】
前記衝撃吸収部(12)における厚さ方向の裏面側に、シート状の発泡粘着部材(13)が設けられている請求項１〜１１の何れか一項に記載の人体保護部材。
【請求項１３】
前記衝撃吸収部(12)における厚さ方向の裏面側には、前記発泡粘着部材(13)を介して人体当接部材(18)が装着されている請求項１２記載の人体保護部材。
【請求項１４】
前記人体当接部材(18)は、繊維状物を網目状に編み込んだシート状物である請求項１３記載の人体保護部材。
【請求項１５】
前記衝撃吸収部(12)は、厚さ方向の略中央部に剛性部材(14)を備えている請求項１〜１４の何れか一項に記載の人体保護部材。
【請求項１６】
前記衝撃吸収部(12)は、脛の前面を略全体的に覆う形状に形成され、かつ幅方向の略中央で脛に沿う部位の厚さが、幅方向の両側より大きくされている請求項１〜１５の何れか一項に記載の人体保護部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人体保護部材に関し、更に詳細には、形状保持性を備える形状保持部材を備えることで、装着部位の好適な保護をなし得るようにした人体保護部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にサッカー等の動きが激しい団体競技では、他競技者との接触によって競技者が骨折等の大きな怪我を負うことがある。このような状況に鑑み、前述したサッカーでは、他競技者との激しい接触によって大きな怪我を負う可能性がある脛にシンガードと呼ばれる保護部材の装着が義務付けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在使用されているシンガード６０は、例えば図１８に示す如く、装着によって保護すべき部位(以下、単に装着部位と云う)Ｐを、例えば硬質プラスチックの如き高い剛性を有する硬質部材からなるシェル６２で覆うものである。従って、接触してくる競技者からの衝撃等を跳ね返して装着部位Ｐを保護する一方で、接触してきた相手方競技者に傷を負わせてしまう問題があった。また、一般的にシンガード６０の如き保護部材は、曲部等の形成による形状的な剛性を利用して装着部位Ｐを好適に保護するが、この場合、該シンガード６０の大きさおよび重量が嵩む問題があった。殊にこの点は、サッカーの如き運動量が多くて動きが激しい競技において非常に大きな問題であった。
【０００４】
また、装着部位Ｐに対する固定機構がシンガード６０自体にはないため、例えば固定用ゴムバンド６４,６４を横方向両端に取り付けることで、脛部への該シンガード６０の固定的な装着をなしていた。しかし、このような装着方法でも、サッカーの如き動きの激しい競技では競技途中でシンガード６０が外れてしまうことがあり、この場合、競技進行が不可能となってしまうことがあった。一方、これを回避すべくシンガード６０の装着固定力を強くすると、装着部位Ｐの血流を阻害する等の不要な身体的負荷を招く問題がある。
【０００５】
この他、従来のシンガード６０では、装着部位Ｐへの密着性を高めるべく、該装着部位Ｐの形状に略合致させて、硬質部材の内側に弾性変形をなす各種発泡体を配置することがあった。しかしサッカー等の発汗の激しいスポーツでは、前記発泡体が汗を吸収してしまい、これが部材の劣化や、変色および悪臭の原因となり、装着者の快適性を損なう問題が指摘される。
【０００６】
この発明は、従来技術に係る問題点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、装着者の動きを阻害せず、かつ装着部位の保護能力を向上させ得る人体保護部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る人体保護部材は、
スポーツの競技中に発生する衝撃から人体を保護する人体保護部材であって、
発泡体からなるシート状の衝撃吸収部と、
前記衝撃吸収部の厚さ方向の表面側に積層的に装着され、任意の形状に変形すると共に、該形状を保持し得るシート状の形状保持部材とを備え、
前記形状保持部材の形状を変形・保持することによって、前記衝撃吸収部の形状を変形・保持するように構成したことを特徴とする。
従って、請求項１に係る発明によれば、衝撃吸収部を装着部位に合わせて形状保持させ得るから、装着者の動きを阻害せずに装着部位を保護し得る。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、前記形状保持部材は、前記衝撃吸収部の厚さ方向の表面側に設けられるシート状の発泡粘着部材を介して、該衝撃吸収部に対して着脱自在に装着されるように構成されることを要旨とする。
従って、請求項２に係る発明によれば、衝撃吸収部を装着部位に合わせて形状保持させ得る形状保持部材を着脱できるから、装着者の動きを阻害せずに装着部位を保護し得ると共に、必要に応じて人体保護部材を構成する各部材を好適に洗浄し得る。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記形状保持部材は、ポリオレフィン系樹脂を高倍率に延伸した単一の形状保持シートまたは複数枚の該形状保持シートを積層したシート状物であることを要旨とする。
従って、請求項３に係る発明によれば、延伸方向によって形状保持の方向性が異なる形状保持シートを複数枚積層させることで、装着部位の形状に応じた人体保護部材の好適な形状保持性を確保し得る。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、前記ポリオレフィン系樹脂としては、重量平均分子量が１００,０００〜５００,０００の物質が使用されることを要旨とする。
従って、請求項４に係る発明によれば、形状保持部材の高い機械的強度および高い延伸性の双方を達成し得る。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、前記形状保持シートは、前記ポリオレフィン系樹脂を５倍以上に延伸されたものであることを要旨とする。
従って、請求項５に係る発明によれば、形状保持部材が発現する形状保持性を充分なものとし得る。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、前記形状保持シートは、前記ポリオレフィン系樹脂を５倍以上の圧延倍率で圧延した後、総延伸倍率が５〜４０倍になるように一軸延伸されたものであることを要旨とする。
従って、請求項６に係る発明によれば、形状保持部材が発現する形状保持性を充分なものとし得る。
【００１３】
請求項７に記載の発明では、前記形状保持シートの厚さは、２０〜１２００μｍであることを要旨とする。
従って、請求項７に係る発明によれば、形状保持部材が発現する形状保持性と、充分な機械的強度と、軽量性とを達成し得る。
【００１４】
請求項８に記載の発明では、前記形状保持部材は、２０度以上に折り曲げて、該折り曲げた状態を１分間保持した場合において、該折り曲げた状態の保持を解放して５分経過後における折り曲げて保持した位置からの戻り角度が２０度以下となることを要旨とする。
従って、請求項８に係る発明によれば、時間が経過しても充分な形状保持性を確保し得る。
【００１５】
請求項９に記載の発明では、前記発泡粘着部材は、表面に微細なセルを多数備え、このセルにより粘着性を向上させていることを要旨とする。
従って、請求項９に係る発明によれば、発泡粘着部材の表面積が大きくなるから、該発泡粘着部材が発現する粘着性が向上する。
【００１６】
請求項１０に記載の発明では、前記セルの大きさは、５０〜３００μｍであることを要旨とする。
従って、請求項１０に係る発明によれば、表面積が大きくなることによって発現する発泡粘着部材の粘着性を効果的に向上させ得る。
【００１７】
請求項１１に記載の発明では、前記発泡粘着部材は、少なくともアクリル酸エステル単量体を有する架橋性エマルジョンをメカニカルフロスで発泡させたものであることを要旨とする。
従って、請求項１１に係る発明によれば、材質的および製造的に発泡粘着部材の粘着性を向上させ得る。
【００１８】
請求項１２に記載の発明では、前記衝撃吸収部における厚さ方向の裏面側に、シート状の発泡粘着部材が設けられていることを要旨とする。
従って、請求項１２に係る発明によれば、衝撃吸収部における厚さ方向の裏面側にも様々な用途機能を備える部材を着脱自在に装着可能であるから、人体保護部材の他の用途機能を容易に付与し、利用用途を大きく拡大し得る。
【００１９】
請求項１３に記載の発明では、前記衝撃吸収部における厚さ方向の裏面側には、前記発泡粘着部材を介して人体当接部材が装着されていることを要旨とする。
従って、請求項１３に係る発明によれば、粘着性を発現する発泡粘着部材が装着部位に密着しなくなるため、異物感を低減し得る。
【００２０】
請求項１４に記載の発明では、前記人体当接部材は、繊維状物を網目状に編み込んだシート状物であることを要旨とする。
従って、請求項１４に係る発明によれば、繊維状物を網目状に編み込んでいるため、汗の蒸発排出が可能となって発汗による各種弊害を回避し得る。
【００２１】
請求項１５に記載の発明では、前記衝撃吸収部は、厚さ方向の略中央部に剛性部材を備えていることを要旨とする。
従って、請求項１５に係る発明によれば、外部からの衝撃を剛性部材により衝撃吸収部の全体に分散させることができ、衝撃吸収性を高めて装着部位の保護能力を高め得る。
【００２２】
請求項１６に記載の発明では、前記衝撃吸収部は、脛の前面を略全体的に覆う形状に形成され、かつ幅方向の略中央で脛に沿う部位の厚さが、幅方向の両側より大きくされていることを要旨とする。
従って、請求項１６に係る発明によれば、殊に高い保護能力が必要とされる脛については、衝撃吸収部の厚さを適宜大きくすることで充分な保護能力を確保し、かつ全体として大きさおよび重量の低減をなし得る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の人体保護部材によれば、装着者の動きを阻害せず、かつ装着部位の保護能力を大きく向上させ得る有益な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
(第１実施例)
次に、本発明に係る人体保護部材につき、第１実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。実施例に係る人体保護部材１０は、図１に示す如く、基本的に保護すべき装着部位Ｐを充分に覆い得る大きさに設定した衝撃吸収部１２と、この衝撃吸収部１２の厚さ方向の表面側(着衣側)および裏面側(人体側)に夫々着脱可能に装着されている形状保持部材１６および人体当接部材１８とから構成される。また、衝撃吸収部１２および形状保持部材１６の間と、衝撃吸収部１２および人体当接部材１８の間には、夫々発泡粘着部材１３が備えられ、該部材１２、１６、１８を粘着的に積層している。この人体保護部材１０は、殊に動きが激しい競技であって、かつ強い衝撃(外部からの入力)を受ける可能性が高い部位への使用が好適なため、実施例ではサッカー競技に使用され、脛を装着部位Ｐとして保護するシンガードを例として説明する。
【００２５】
本第１実施例の衝撃吸収部１２は、図２および図３に示すように、脛(装着部位Ｐ)の全体を好適に保護する形状および大きさとされている。すなわち、未装着状態を正面から視た形状は、高さ１７０ｍｍ、幅１０５ｍｍの寸法の長方形形状を基本として、装着部位Ｐに装着した際に脛の形状に合うように高さ方向および幅方向の略中央部近傍が夫々中心側に凹んだものとなっている。また人体保護部材１０の下部は、横方向両側に延出して幅が１３５ｍｍとされ、踝近傍までの広い範囲を保護し得るように構成されている。そして人体保護部材１０は、１.５ｍｍの厚さとされた衝撃吸収部１２を中央として、０.３ｍｍの厚さとされた発泡粘着部材１３を介して、厚さ方向の表面側に０.８ｍｍの厚さとされた形状保持部材１６が装着され、厚さ方向の裏面側に０.５ｍｍの厚さとされた人体当接部材１８が装着されている。ここで形状保持部材１６は、衝撃吸収部１２の表面全体を覆うように積層的に装着され、人体当接部材１８は、人体保護部材１０の装着時に脛に当接する部位を覆うように該衝撃吸収部１２の略中央部に積層的に装着されている。また、衝撃吸収部１２および人体当接部材１８の間に備えられる発泡粘着部材１３については、該人体当接部材１８と同じ大きさ(幅寸法および高さ寸法)とされている。
【００２６】
前記衝撃吸収部１２は、人体に装着され、外部から入力される衝撃に係るエネルギーを好適に吸収することで、装着部位Ｐを保護する部材であり、例えばウレタンフォーム等の弾性変形可能な公知の物質が採用される。ここで例示したウレタンフォームは、ポリオールおよびイソシアネートと発泡剤等のその他添加剤とを混合した発泡原料を用い、該ポリオールおよびイソシアネートの重合反応と発泡剤の発泡反応とにより製造される物質である。そして、前記ポリオールのガラス転移点温度等の諸物性から使用物質を選択することで、得られるウレタンフォームの物性値、殊に硬度および粘弾性挙動を任意に制御し得る特徴がある。また、前記ポリオールおよびイソシアネートは液状であるため、所要形状の成形型を用いることで様々な形状物を製造可能な高い形状設定性も有している。
【００２７】
この高い形状設定性を活かすことで前記人体保護部材１０は、シンガードが第１に保護すべき脛だけでなく、同じく競技中に怪我を負い易い踝近傍も保護し得る形状とされている(図２参照)。これに対して、例えば脹ら脛(ふくらはぎ)等の余り保護を考えなくてもよい部位については、当該部位を覆わないように人体保護部材１０の形状を設定することで、該人体保護部材１０全体の重量および大きさを低減し、装着者(殊に運動能力)に対する影響を小さくしている。また、保護すべき脛部分に対応する部位を厚くすると共に、その他の部分を薄くすることで、人体保護部材１０全体の重量および大きさを低減することも容易に可能である。
【００２８】
前記衝撃吸収部１２をなすウレタンフォームの物性は、以下のようにされる。すなわち、
(Ａ)硬度：前記衝撃吸収部１２の硬度は低くされ、高い柔軟性を確保している。これはポリオールに対するイソシアネートの量(イソシアネートインデックス)を小さくして、ハードセグメントの生成を抑制することで達成される。この柔軟性によって、装着部位Ｐに対する人体保護部材１０の装着一体感を高めている。これにより装着者が、前記人体保護部材１０の装着時に感じる異物感を大きく低減して、長時間の使用時における快適性等を向上させる作用を奏する。
【００２９】
(Ｂ)弾性：前記衝撃吸収部１２は弾性によって、外部から入力された衝撃を跳ね返す作用を奏する。すなわち、人体保護部材１０が受けた衝撃を反発によって低減して装着部位Ｐの保護を図っている。また弾性は、受けた衝撃を衝撃吸収部１２の全体に分散させて、衝撃を受けた部位に掛かるエネルギーを低減させている。この分散によって前記人体保護部材１０は、受けた衝撃を全体で吸収して低減する作用を奏する。この作用により、本第１実施例に係る人体保護部材１０は、同程度の衝撃吸収を考えた場合には従来のシンガードよりも小型化を達成し得る。
【００３０】
本第１実施例において前記衝撃吸収部１２の表面側には、該衝撃吸収部１２を一定の形状に保持する少なくとも１枚の形状保持シート１６ａからなる形状保持部材１６が装着されている。この形状保持部材１６は形状保持性により、装着対象物である衝撃吸収部１２を任意の形状に変形保持して、人体保護部材１０の装着部位Ｐ(脛)への装着性を高める部材である。また形状保持シート１６ａは、後述する如く、オレフィン系樹脂を高倍率に延伸して構成分子を一方向に配列することで、金属の如き形状保持性を発現するものである。
【００３１】
前記形状保持部材１６を構成する形状保持シート１６ａは、オレフィン系樹脂の薄いシート状物であり、原料であるオレフィン系樹脂(シート状物)を圧延した後に、少なくとも一回の延伸を実施する等の従来公知の延伸方法によって高倍率に延伸することで製造される。ここでオレフィン系樹脂の総延伸倍率は５倍以上、好ましくは５〜４０倍、更に好ましくは１０〜３０倍とされる。この数値が５未満であると形状保持性が向上せず、一方４０を超えると裂けが発生し易くなる。なお、ここで総延伸倍率は、後述する圧延倍率と延伸倍率との積で示される。また本発明において圧延倍率は、圧延前のオレフィン系樹脂(シート状物)の断面積を圧延後の圧延シートの断面積で徐した値であり、延伸倍率は延伸前の圧延シートの断面積を延伸後の形状保持シート１６ａの断面積で徐した値である。
【００３２】
前記オレフィン系樹脂は、具体的には圧延倍率が５〜１０倍になるように圧延した後、延伸倍率が１〜４倍になるように更に延伸して、総延伸倍率を５〜４０倍とすることで形状保持シート１６ａとされる。ここで圧延は、オレフィン系樹脂を一対の反対方向に回転するロールに供給し、押圧してシートの厚さを薄くすると共に伸長する方法を指す。圧延されたシート状物(以下、圧延シートと云う)は延伸されたシート状物とは異なり、オレフィン系樹脂が配向されることなく緻密になっており高度に延伸し易い状態になっている。そして、圧延されて延伸し易い状態になっている圧延シートは、ヒータや熱風により加熱しながら延伸する、例えばロール延伸法、ゾーン延伸法といった従来公知の方法で延伸される。
【００３３】
前述の圧延時には、前記オレフィン系樹脂が加熱されるが、その温度は圧延されるオレフィン系樹脂の「融点−４０℃」〜「融点」、好ましくは「融点−３０℃」〜「融点−５℃」の範囲とされる。この温度が、低くなると均一な圧延が困難となり、高くなると溶融切断してしまう。また、圧延倍率は５〜１０倍とされる。この数値が５未満であると、続いて実施される延伸が困難となり、１０を超えると圧延が困難になる。
【００３４】
前述の延伸時には、前記圧延シートの加熱温度は、延伸されるオレフィン系樹脂の「融点−６０℃」〜「融点」、好ましくは「融点−５０℃」〜「融点−５℃」の範囲とされる。この温度が、低くなると均一に延伸できず、高くなるとシートが溶融切断してしまう。また延伸倍率は、圧延倍率を考慮して総延伸倍率を５〜４０倍となるように設定されるが、１〜４倍、好ましくは１.５〜３倍とされる。この数値が１未満であると、形状保持シート１６ａの形状保持性が弱くなり、４を超えると該形状保持シート１６ａを曲げたときに割れ等を生じてしまう。
【００３５】
原料となる前記オレフィン系樹脂としては、高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、線状低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ペンテン−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体等が挙げられ、高密度ポリエチレン樹脂が好適に使用される。またこれらの原料となる樹脂としては、引張強度、弾性率等の機械的強度が高いものが好ましい。
【００３６】
原料として好適な高密度ポリエチレン樹脂を使用する場合、延伸時の機械的強度を考えて密度を０.９４ｇ／ｃｍ３以上とすることが好ましい。また高密度ポリエチレン樹脂の重量平均分子量は、小さくなり過ぎると延伸しても機械的強度があまり向上せず、大きくなり過ぎると延伸が困難となるので、１００,０００〜５００,０００が好ましく、メルトインデックス(ＭＩ)は延伸性が優れている０.１〜２０、好ましくは０.２〜１０の範囲とされる。形状保持シート１６ａは、薄くなると機械的強度が低下し、厚くなると、容易に割れるため、その厚さは一般に２０〜１２００μｍ、好ましくは１００〜５００μｍとされる。また、薄くすることで、人体保護部材１０全体としての軽量化にも貢献し得る。
【００３７】
この形状保持シート１６ａによる形状保持は、前述の延伸方向に対応して一方向にだけ発現する。従って、人体保護部材１０が三次元的な形状保持性を発現して脛を覆って好適な保護を達成するために、延伸方向が異なるように２枚以上の形状保持シート１６ａを積層させることで形状保持部材１６が製造される。本第１実施例では、形状保持部材１６は２枚の形状保持シート１６ａからなり、２枚の形状保持シート１６ａの延伸方向が略直交するように積層されている。なおこの積層枚数は、人体保護部材１０の使用部位や、形状保持シート１６ａの厚さにより適宜決定される。ここで２枚の形状保持シート１６ａの積層は、例えば接着剤、粘着剤または熱溶融といった従来公知の方法によってなされる。
【００３８】
このような形状保持シート１６ａからなる形状保持部材１６が衝撃吸収部１２に装着されると、外力によって自在に変形する該衝撃吸収部１２に形状保持力が与えられることになる。そして形状保持部材１６は、粘着性によって衝撃吸収部１２に強固に装着された状態となっているため、装着部位Ｐに略合致した形状に該形状保持部材１６を折曲等変形することで、衝撃吸収部１２を追従的に変形させ、該装着部位Ｐに略合致した形状に人体保護部材１０を変形させ得る。
【００３９】
前記衝撃吸収部１２は、前述の如く、弾性の発現によりゴムとしての挙動も示して自己の形状を保持しようとするため、装着部位Ｐである脛の外形状に合致するように変形させても平坦な状態に回復しようとする。従って、衝撃吸収部１２の粘着力によって人体保護部材１０を装着部位Ｐに装着しただけでは、該衝撃吸収部１２の形状回復によって該人体保護部材１０が装着部位Ｐから外れてしまう虞がある。しかし、図４に示す如く、衝撃吸収部１２の表面側に前記形状保持部材１６を装着して、その形状を装着部位Ｐの外形状に略合致するように変形保持させれば、該形状保持部材１６の変形に伴って衝撃吸収部１２も該装着部位Ｐに略合致する外形状に変形保持されることになる(図４(ａ)参照)。
【００４０】
このように、形状保持部材１６によって脛(装着部位Ｐ)の形状に略合致するように変形保持された衝撃吸収部１２は、装着部位Ｐの嵌り込みを許容し、かつ容易に外れない装着が可能となる(図４(ｂ)参照)。このとき形状保持部材１６の形状は、装着者によって微調整が可能であるので、装着部位Ｐを圧迫せず、かつ該装着部位Ｐから容易に外れないように人体保護部材１０の形状を変形保持し得る。また各装着者の身体形状の個人差に対しても、人体保護部材１０は容易に対応し得る作用を奏する。更に良好な形状保持性によって、装着部位Ｐに対する装着一体感も高くし得る。
【００４１】
このとき、前記形状保持部材１６を使用することで、前記衝撃吸収部１２に装着した状態で、任意角度(２０度以上)に折り曲げて、該折り曲げた状態を１分間保持した場合において、該折り曲げた状態の保持を解放して５分経過後における折り曲げた位置からの戻り角度が２０度以下となる形状保持性が確保される。この戻り角度が２０度を超えると、経時的に形状保持部材１６が元の形状に戻ってしまう虞が大きくなり、脛(装着部位Ｐ)の形状に略合致するように衝撃吸収部１２を形状保持することが困難となる。また図５に示す如く、前記形状保持部材１６を衝撃吸収部１２に装着した状態で、(１)９０度に折り曲げて、該折り曲げた状態を１分間保持した場合と、(２)１８０度に折り曲げて、該折り曲げた状態を１分間保持した場合との双方において、該折り曲げた状態の保持を解放して５分経過後における９０度または１８０度に折り曲げた位置からの戻り角度は何れも２０度以下であることが確認された。なお図５においては、前述の戻り角度の好適な理解に資するため、形状保持部材１６だけを示している。
【００４２】
また、形状保持部材１６の材質として高倍率に延伸させた高密度ポリエチレン樹脂を採用する場合、強度および弾性が高いために耐衝撃性にも優れ、装着者に対する外部からの衝撃の低減等にも資する。また、前記形状保持部材１６の密度は一般に１.００ｇ／ｃｍ３以下で非常に軽いため、各種競技に使用される各種人体保護部材の材質として好適である。更に強度を高めるべく通常使用されるガラス繊維や、カーボン繊維を含まないため、廃棄やリサイクルが容易となる利点もある。
【００４３】
前記発泡粘着部材１３は、衝撃吸収部１２に対して、形状保持部材１６および人体当接部材１８を着脱自在に装着すると共に、外部からの衝撃を低減する部材である。本第１実施例では、前述の如く、衝撃吸収部１２および人体当接部材１８の間に備えられる発泡粘着部材１３については、該人体当接部材１８と同じ大きさ(幅寸法および高さ寸法)とされている(図２参照)。そして、前記発泡粘着部材１３は、少なくともアクリル酸エステル単量体を有する架橋性エマルジョンを原料として、メカニカルフロス法(機械的攪拌法)によって空気等の造泡用気体を混入することで発泡され、微小なセル１３ａを多数有している。また、この発泡粘着部材１３を用いることで、形状保持部材１６および人体当接部材１８を衝撃吸収部１２に対して着脱自在に装着可能となるため、各部材１２，１６または１８を容易に洗浄・交換し得る。従って、物理的衝撃による損傷や、例えば装着者の汗に由来する構成部材の劣化が発生した場合や、該汗に由来する変色および悪臭についても対応が容易に可能となっている。
【００４４】
前記発泡粘着部材１３の物性は、以下のようにされる。すなわち、
(１)厚さ：０.３〜５ｍｍの範囲、好ましくは０.５〜１ｍｍの範囲とされる。厚さについては、０.３ｍｍより小さいと衝撃吸収性が充分とならず、逆に５ｍｍより大きいと曲面に対する形状追従性が低下して形状保持部材１６の装着が困難となる。
(２)密度：特に限定されるものではないが、衝撃吸収性の観点から０.１〜０.３ｇ/ｃｍ３にされる。密度については、０.１ｇ/ｃｍ３未満であると衝撃吸収能が期待できなくなり、逆に０.３ｇ/ｃｍ３を超えると重量が嵩み、動きが激しいサッカー等の競技時に装着するシンガードとしては不適となる。
【００４５】
(３)粘着性：アクリル酸エステル単量体は、極性の高い単量体と共重合させることで粘着性を帯びることが知られている。前記発泡粘着部材１３は、この性質と、セル１３ａによる接触面積の増加とにより好適な粘着性を発現している。この粘着性により前記発泡粘着部材１３は、形状保持部材１６および人体当接部材１８を着脱自在、かつ確実に装着し得るようになっている。粘着性は、別途付与した接着剤等によるものではなく、前記発泡粘着部材１３を構成するアクリル酸エステル単量体を有する架橋性エマルジョンの物性である。またこの性質は、前記発泡粘着部材１３の表面に付着した汚れを水等により洗浄することで何度でも回復するものであり、該部材１３の使用に関する利便性を高める作用を奏する。なお、前記発泡粘着部材１３の密度、厚さおよび粘着性等は、造泡用気体の混入比率、エマルジョンの組成、固形分濃度および加熱乾燥固化の条件(何れも後述)等により調整されている。
【００４６】
前記発泡粘着部材１３は、前述した粘着性の発現により、形状保持部材１６および人体当接部材１８といった用途に応じた各種部材を着脱自在に装着することが可能となっている。また、発泡粘着部材１３の粘着性は洗浄によって回復するため、粘着性の劣化を気にすることなく、前記各種部材１６，１８の衝撃吸収部１２への着脱を何度も行なうことが可能となっている。なお、形状保持部材１６および人体当接部材１８を装着した衝撃吸収部１２からなる人体保護部材１０は、装着部位Ｐと該部位Ｐを覆うストッキングの如き着衣との間に挟まれるように装着される(図１参照)。
【００４７】
本第１実施例において前記発泡粘着部材１３は、(Ｉ)アクリル酸エステル単量体および(ＩＩ)官能基を有する単量体から乳化したアクリル系共重合体(エマルジョン)を得て、このエマルジョンに対して架橋剤を混合して架橋性エマルジョンした後、メカニカルフロス法で発泡させて架橋性発泡エマルジョンとし、この架橋性発泡エマルジョンを所要の基材上に薄いシート状物として付与した状態で加熱乾燥することで製造される。
【００４８】
前記エマルジョンは、一般に行われている乳化重合手法によって重合されるものが好ましく、前述した(Ｉ)アクリル酸エステル単量体およびこの単量体と共重合可能で、架橋剤と反応して架橋構造を形成できる(ＩＩ)官能基を有する単量体を所要の乳化剤の存在下に、水を溶媒として製造される。また、このエマルジョンは、(Ｉ)および(ＩＩ)の単量体に対して、更に該単量体と共重合可能な他の単量体を加えて製造してもよい。前記各単量体の重合に際しては、必要に応じて重合開始剤や、連鎖移動剤、各種電解質、ｐＨ調製剤等を加えながら温度条件を調整しつつ反応を進行させることで、目的とするエマルジョンが製造される。また、アクリル酸エステル(アクリル系樹脂)系のエマルジョンに加え、他の樹脂系エマルジョンを加えてエマルジョンを得てもよく、例えばアクリル系樹脂系エマルジョンの一部を置換する形でウレタン樹脂系エマルジョンを加えることで、最終的に得られる発泡粘着部材１３の引張強度を大きく向上させ得る。
【００４９】
ここで、アクリル酸エステルとは、メタアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを意味し、メタアクリル酸と、脂肪族アルコールや脂環族アルコールや芳香族アルコールとの縮合物を指す。具体的にアクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉｓｏ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ｎ−ノニル、アクリル酸ｉｓｏ−ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−アミル、アクリル酸ｉｓｏ−アミル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジルおよびアクリル酸シクロヘキシル等が挙げられ、好ましくはアクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉｓｏ−ノニルが挙げられる。
【００５０】
他の単量体としては、スチレン、ｐ−クロロスチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ブタジエン、イソプレンおよびクロロプレン等が挙げられる。そして、官能基を有する単量体としては、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸などのカルボキシル基含有単量体、エチレン性不飽和ポリカルボン酸無水物などの酸無水物を持つ単量体、ｎ−メチロールアクリルアミド、アリルアルコール、メタアリルアルコール、アクリル酸ヒドロキシルメチル、アクリル酸１−ヒドロキシルエチル、アクリル酸２−ヒドロキシルエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチルなどの水酸基含有単量体、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、β−アミノエチルビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ビニルアミン、ビニルメチルアミン、ビニルエチルアミン、ビニルジメチルアミン、ビニルジエチルアミン、アリルアミン、アリルジメチルアミン、メタアリルジメチルアミン、ビニルジフェニルアミン、アリルジメチルアミン、アリルジメチルアミン、メタアリルジエチルアミン、アリルジメチル、メタアリルジエチルアミン、ｐ−アミノスチレンなどのアミノ基含有の単量体、アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、クロトンアミド、イタコンジアミド、メチルイタコンアミド、マレインジアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ブトキシエチルアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ブトキシエチルアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピオキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミドなどのアミド基含有単量体、アクリル酸グリシジル、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有単量体、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレンジアクリレート、トリメチルプロパンポリアクリレート、グリセリンポリアクリレート、末端水酸基含有ポリエステルのポリアクリレートおよびジアリルフタレート等の多官能性不飽和結合を有する単量体が挙げられる。
【００５１】
ここで、前記官能基を有する単量体の重量比率は、単量体の全量１００重量部に対して１〜１０重量％の範囲にされる。この量が１重量％より少ないと、得られるフォームが充分に架橋されず、例えば耐水性が劣り、装着部位Ｐに発汗があった場合に発泡粘着部材１３が破断する虞がある。一方、１０重量％を超えた場合では、架橋密度が上がり過ぎて発泡粘着部材１３の粘着性が低下してしまう。また、前記各単量体を乳化重合するに際して使用される溶媒としての水は、通常単量体の全量１００重量部に対して１００〜２００重量％使用される。
【００５２】
前記乳化剤としては、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤および両性界面活性剤等の界面活性剤を１種以上使用することができる。この乳化剤の添加量としては、単量体の全量１００重量部に対して０.５〜１０重量％の範囲とされ、好ましくは１〜３重量％である。この添加量が少な過ぎると、前記各単量体を均一に乳化重合することが困難になり、また多過ぎると作製される発泡粘着部材１３の耐水性が悪化する等の弊害が発生する。
【００５３】
前記アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸のアルカリ金属塩、高級アルコールの硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン・アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレン・アルキルフェニルエーテル硫酸塩、脂肪油の硫酸エステル塩、脂肪族アミンまたは脂肪族アミドの硫酸塩、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン酸塩、脂肪族アミドのスルホン酸塩、アルキルまたはアルケニルスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ホルマリン縮合ナフタレンスルホン酸塩、脂肪族アルコールのリン酸エステル塩、およびポリオキシエチレンアルキル(フェニル)エテルリン酸エステル塩等が挙げられる。特にラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムおよびコハク酸ジアルキルエルテルスルホン酸ナトリウムが好適である。また、前記ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルおよびポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。
【００５４】
前記重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、クメンハイドロパーオキサイド、イソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−１−ブチルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、アゾビスイソカプロニトリルおよびアゾビス(フェニルイソブチロニトリル)等のアゾ化合物が挙げられる。この重合開始剤の添加量は、前記各単量体の全量１００重量部に対して０.０３〜２重量％の範囲とされ、好ましくは０.０５〜１重量％の範囲とされる。この添加量が少な過ぎると、重合時間が長くなって量産に不適となったり、製造される重合体の分子量が大きくなり過ぎて使用に適さないといった問題が発生する。一方、重合開始剤の添加量が多過ぎると、製造される重合体の分子量が低過ぎて得られる発泡粘着部材１３が脆くなる等の問題が発生する。
【００５５】
このようにして得られるエマルジョンは、架橋剤を添加混合することで架橋性エマルジョンとされるが、ここで使用される架橋剤としては、エポキシ基を有するエポキシ化合物が好適である。また、前記架橋剤の添加前あるいは添加と同時に、発泡粘着部材１３の製造時に係る加工性向上や、得られる発泡粘着部材１３の諸特性の向上を目的として、各種添加剤を加えてもよい。前記添加剤としては、充填剤、防腐・防カビ剤、整泡剤、発泡助剤、ゲル化剤、難燃剤、顔料、染料、粘着付与剤等が挙げられる。
【００５６】
前記充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、クレー、カオリンおよびガラス紛等が使用される。防腐・防カビ剤としては、例えばジヒドロキシジクロロフェニルメタン、ナトリウムペンタクロロフェネート、２，３，４，６−テトラクロロ−４−(メチルスルフォニル)ピリジン、２，３，５，６−テトラクロロ−４−(メチルスルフォニル)ピリジン、ビス(トリブチル錫)オキサイド、ヘキサヒドロ−１，３，５−トリエチル−ｓ−トリアジン、銀錯体および亜鉛錯体等が使用される。前記整泡剤としては、ステアリン酸アンモニウム、アルキルスルホサクシネート、四級アルキルアンモニウムクロライド等が使用できる。前記発泡助剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル硫酸ナトリウム等が使用できる。前記ゲル化剤としては、酢酸アンモニウム、塩化アンモニウム、炭酸アンモニウム等のアンモニウム塩、アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物、ポリビニルメチルエーテル、ポリプロピレングリコール、ポリエーテルポリホルマール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースおよびシリコン系感熱化剤等が使用される。前記難燃剤としては、リン酸エステル系化合物、ハロゲンリン酸エステル系化合物、ポリリン酸アンモニウム、三酸化アンチモン、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、水酸化アンモニウムおよび水酸化マグネシウム等が使用される。前記顔料、染料としては、例えば酸化チタン、カーボングラック、べんがらおよびキナクリドン等が使用される。
【００５７】
前記粘着付与剤は、衝撃吸収部１２および形状保持部材１６への密着性を向上させるために添加するもので、例えばガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、マレイン化ロジン、ロジングリセリンエステル、水添ロジン・グリセリンエステルなどのロジン系樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂などのテルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂等の石油系樹脂およびクマロンインデン樹脂から選ばれる化合物が使用される。
【００５８】
そして、前述した各物質の混合物である架橋性エマルジョンに対して、オークスミキサまたはホイッパ等を連続的またはバッチ式に使用したメカニカルフロス法によって造泡用気体の混入が実施されて架橋性発泡エマルジョンが得られる。ここで使用される造泡用気体としては、前述の各物質に対して反応性がない、例えば空気等が使用され、また該反応に対する影響を考えて、乾燥空気が好適である。この造泡用気体の混入量によって、発泡粘着部材１３の密度が決定される。また、造泡用気体の混入の度合いによって、セル１３ａの大きさ(セル径)が基本的に決定され。本発明においては５０〜３００μｍの範囲とされている。５０μｍ以下のセル径はメカニカルフロス法によっては達成が困難であり、３００μｍを超えるセル径では、発泡粘着部材１３の粘着性が悪くなるためである。なお、造泡用気体の混入は、エマルジョンに対する前記架橋剤の添加時に行なってもよい。
【００５９】
前記架橋性発泡エマルジョンは、基材上に得るべき発泡粘着部材１３の厚さで付与された後、加熱乾燥されることでシート状の発泡粘着部材１３とされる。ここでの加熱は、エマルジョンに含まれる官能基と、架橋剤であるエポキシ化合物に含まれるエポキシ基とを反応させて架橋構造を形成し、発泡粘着部材１３に衝撃吸収性および強度を与える。
【００６０】
本第１実施例で発泡粘着部材１３は、所要の基材上に付与することで製造される。そして前記基材としては、プラスチックフィルムならばすべて適用可能であるが、後述する加熱乾燥に係る熱に耐え得る耐熱性を有するポリエステルフィルムが好ましい。ここで、架橋性発泡エマルジョンの基材上への付与は、ロールコーター、リバースロールコーター、スクリーンコーター、ドクターナイフコーターおよびコンマナイフコーター等の一般に知られているコーティング装置によってなされる。発泡粘着部材１３が目的とする厚さの点から、特にドクターナイフコーターが好適に使用される。この際、架橋性発泡エマルジョンの基材への付与は単層としてもよく、複層としてもよい。更に複層付与を実施するに際して、各々の付与に使用する架橋性発泡エマルジョンの種類を変更してもよい。また発泡粘着部材１３は、使用時においては前記基材から剥離して使用されるため、該基材における架橋性発泡エマルジョンの付与側面には、例えばシリコーン系物質等の離形剤が付与されている。
【００６１】
加熱乾燥の方法としては、基材上に付与された架橋性発泡エマルジョンを乾燥、架橋させることができる方法であるならば特に限定されるものではない。例えば、バッチ式に架橋性発泡エマルジョンを付与するものであれば、通常の熱風循環型のオーブン等が好適に使用される。また、連続的に架橋性発泡エマルジョンを付与するものであれば、熱油循環熱風チャンバおよび遠赤外線ヒータチャンバ等が好適に使用される。この際の加熱乾燥温度は９０〜１８０℃が適当であるが、前記架橋性発泡エマルジョンの物性および付与量(付与厚さ)等により適宜選定される。また、一定温度ではなく、最初は低温で内部から加熱乾燥させ、時間経過に従って高温で充分に加熱乾燥させるような多段階の加熱乾燥を行なってもよい。
【００６２】
前記人体当接部材１８は、幅寸法が前記衝撃吸収部１２より短く、また高さ寸法は該衝撃吸収部１２の幅方向の略中央部の高さ寸法と略同等とされた矩形の部材であり、衝撃吸収部１２の裏面側の幅方向の略中央部付近で、かつ高さ方向の略全長に亘って装着される部材である。そして、人体当接部材１８の両側面は、衝撃吸収部１２の幅方向両側に露出した状態で該衝撃吸収部１２に装着されている。この人体当接部材１８は、繊維状のアクリル樹脂を芯材として、その表面をポリ塩化ビニル(ＰＶＣ)で覆うように構成した繊維を網目状構造に編み込んでシート状物としたものであり、衝撃吸収部１２と装着部位Ｐとの接触の度合いを調整する部材である。ここで人体当接部材１８は、表面を覆うポリ塩化ビニルによって滑り止め作用を呈し、芯部をアクリル樹脂で構成することで焼却処理等を行なった場合のポリ塩化ビニルからの発生毒性レベルが低減される構成となっている。
【００６３】
前記発泡粘着部材１３は、前述したように粘着性を備えるために、裏面側に何等かの部材がなければ装着部位Ｐに密着してしまう。この密着は、前記人体保護部材１０の装着部位Ｐへの好適な装着固定性を発現する要素となり得るが、その一方で装着者の感性によっては大きな異物感の原因となる。しかし、発泡粘着部材１３と装着部位Ｐとの間に人体当接部材１８が装着されると、該発泡粘着部材１３と装着部位Ｐとの間に一定間隔で発泡粘着部材１３が装着部位Ｐに直接接触しない部位が確保されて異物感を低減し得る。また、人体当接部材１８の大きさ、装着部位Ｐに対する配置位置や、網目構造の寸法等を変更することで、発泡粘着部材１３と装着部位Ｐとの接触状態を任意に調整し得るため、装着者の感性に応じて人体保護部材１０の装着感を設定し得る。
【００６４】
また、前記発泡粘着部材１３が装着部位Ｐに密着的に装着されると、運動により発生する汗の好適な蒸発が困難となり、該汗によって衝撃吸収部１２と装着部位Ｐとの間に汗(水分)の膜が形成されて人体保護部材１０が装着部位Ｐからずれる虞がある。しかし、人体当接部材１８が装着される場合、該人体当接部材１８によって発泡粘着部材１３と装着部位Ｐとが直接的に接触せずに空間が形成される状態となるため、該空間に汗を溜めたり、該空間を介して外部へ汗を蒸発させる等の作用が期待できる。従って、発泡粘着部材１３が装着部位Ｐに密着的に装着された場合の発汗による前述した問題を回避し得る。ここで人体当接部材１８は、繊維状のアクリル樹脂が編み込まれた部材であり、該繊維間には多くの空隙が形成されているから、該空隙に汗が吸収される除去作用も期待できる。また、前述の空間形成作用や、汗の吸収除去作用を高めるべく、人体当接部材１８を構成するアクリル樹脂の繊維太さを変更したり、材質をより吸水性の高い物質に変更することも可能である。
【００６５】
このように製造される人体保護部材１０は、用途に応じた形状保持部材１６および人体当接部材１８を衝撃吸収部１２(発泡粘着部材１３)に対して着脱自在に装着することで構成されている。従って、形状保持部材１６、人体当接部材１８に代えて、例えば吸水性または保温性等の諸機能を発現する各種部材を必要に応じて衝撃吸収部１２に発泡粘着部材１３を介して装着することも可能となっている。すなわち、本発明における人体保護部材１０は、保護すべき装着部位Ｐの位置および形状に左右されず、かつこれらの位置および形状や、対象とする競技特性等に応じて多様な構成を適宜実施可能となっている。また、形状保持部材１６および人体当接部材１８は、衝撃吸収部１２から容易に取り外しが可能なため、使用による損傷があった場合や、発汗等によって汚れた場合には、迅速な交換が可能となっている。
【００６６】
(第１実施例に係る人体保護部材の製造方法の一例について)
次に、第１実施例に係る人体保護部材１０の好適な製造方法の一例について、以下説明する。なお、発泡粘着部材１３については、既に基材に付与されたシート状物として用意されているものとする。前記人体保護部材１０の製造は、図６に示すような衝撃吸収部１２の外部輪郭形状に略合致した内部輪郭形状を有する上型３２と下型３４とからなる成形型３０を使用して実施される。また前記上型３２の所要位置には、衝撃吸収部１２の原料(以下、発泡原料と云う)を入れる注入孔３２ａと、該発泡原料の注入を良好に実施するための空気抜き孔３２ｂとが設けられている。ここで使用される成形型３０としては、ウレタンフォームの成形を好適になすものであれば、殊に制限がなく、必要に応じて３つ以上の分割型からなる成形型等も採用可能である。
【００６７】
人体保護部材１０の製造工程は、図７に示す如く、基本的に原料等準備段階Ｓ１、発泡段階Ｓ２、脱型段階Ｓ３および部材装着段階Ｓ４からなる。前記原料等準備段階Ｓ１は、前記衝撃吸収部１２をなすウレタンフォームを製造するための各原料と、製造された衝撃吸収部１２の表面および裏面に夫々装着される所要形状の発泡粘着部材１３、形状保持部材１６および人体当接部材１８とを準備する段階である。
【００６８】
前記発泡段階Ｓ２は、先に実施された原料等準備段階Ｓ１で準備された各原料を混合して発泡原料を得ると共に、前記成形型３０を閉成した後、該発泡原料を該成形型３０内に注入して重合させて衝撃吸収部１２を成形する段階である。ポリオールおよびイソシアネート等は、重合反応が開始されると粘度が上昇して注入等が困難になる。このため、ポリオールおよびイソシアネート等を混合して得た発泡原料は、直ぐ前記成形型３０内に注入される。また公知の重合遅延剤等を使用して、重合の開始や発泡原料の粘度を制御してもよい。
【００６９】
前記発泡原料は、混合によって得られた直後は、粘性が低く流動性が高い状態となっているため、前記成形型３０の内部輪郭形状が複雑であっても好適に注入可能である。すなわち、複雑形状の衝撃吸収部１２であっても容易に製造し得る。そして前記成形型３０に注入された発泡原料は、加熱等の各種処理が施されることで衝撃吸収部１２をなすウレタンフォームとされる。
【００７０】
次に実施される脱型段階Ｓ３は、ここまでの各段階Ｓ１およびＳ２を経ることで製造される衝撃吸収部１２を成形型３０から脱型する段階である。最終的に実施される部材装着段階Ｓ４は、ここまでの各段階Ｓ１〜Ｓ３を経ることで製造される衝撃吸収部１２の表面および裏面に対して、予め用意してあった発泡粘着部材１３を装着する発泡粘着部材装着段階Ｓ４１と、この発泡粘着部材１３を介して該衝撃吸収部１２の表面および裏面に形状保持部材１６および人体当接部材１８を夫々装着すると共に、各種仕上げに係る後加工および検査を施して完成品である人体保護部材１０とする完成段階Ｓ４２とからなる段階である。
【００７１】
前記発泡粘着部材装着段階Ｓ４１は、基材上に形成された発泡粘着部材１３を該基材から剥離すると共に、該発泡粘着部材１３が発現する粘着性を利用して衝撃吸収部１２の両面に装着する段である。この発泡粘着部材装着段階Ｓ４１では、発泡粘着部材１３は衝撃吸収部１２に対しては自身が発現する粘着性によって張り付く一方、基材側に対しては予め付与されていた離形剤の働きによって剥離されるので、容易に実施可能となっている。そして、前記完成段階Ｓ４２で発泡粘着部材１３，１３を介して衝撃吸収部１２の両面に夫々装着される前記形状保持部材１６および人体当接部材１８は、該発泡粘着部材１３が発現する粘着性によって衝撃吸収部１２に着脱自在に装着可能となっている。この部材装着段階Ｓ４を経ることで、人体保護部材１０は製品として完成する。
【００７２】
(第２実施例)
前述の第１実施例で人体保護部材１０は、中央に位置する衝撃吸収部１２と、その表面側および裏面側に発泡粘着部材１３を介して夫々装着される形状保持部材１６および人体当接部材１８とを備える。しかし、本発明はこの第１実施例に限定されるものではない。第２実施例に係る人体保護部材２０は、図８に示す如く、基本的に保護すべき装着部位Ｐの大きさに設定した衝撃吸収部１２と、この衝撃吸収部１２の厚さ方向略中央部に配置されている剛性部材１４と、該衝撃吸収部１２の厚さ方向の表面側(着衣側)および裏面側(人体側)に夫々着脱可能に装着されている形状保持部材１６および人体当接部材１８とから構成される。また、衝撃吸収部１２および形状保持部材１６の間と、衝撃吸収部１２および人体当接部材１８の間には、夫々発泡粘着部材１３が備えられ、該部材１２、１６、１８を粘着的に積層している。なお、前記発泡粘着部材１３、形状保持部材１６および人体当接部材１８については、第１実施例と同様の構成であるので説明は省略する。
【００７３】
第２実施例の人体保護部材２０は、図９および図１０に示す如く、脛(装着部位Ｐ)の全体を好適に保護するように、該脛の前面を略全体的に覆う形状および大きさとされている。すなわち、人体保護部材２０を装着部位Ｐに装着した状態を正面から視た形状は、上方が長辺となる台形(長辺１１０ｍｍ、短辺９５ｍｍ，長さ(高さ)１８０ｍｍ)となっている(図１０(ａ)参照)。また上方から視た形状は、楕円形を長軸で切断し、幅方向の略中央部、すなわち脛に沿う部位の厚さが大きくなった半楕円の如き形(両端部の厚さ１ｍｍ、略中央部の厚さ１０ｍｍ)となっている(図１０(ｂ)参照)。
【００７４】
前記剛性部材１４は、幅寸法が前記衝撃吸収部１２より短く、また高さ寸法は該衝撃吸収部１２の幅方向の略中央部の高さ寸法と略同等とされた矩形の部材であり、該衝撃吸収部１２の内部において、厚さ方向の略中央部に配置される板状部材である。この剛性部材１４は、基本的に前記衝撃吸収部１２の弾性による形状保持性と、外部からの衝撃の反発による低減および分散とを補強するものである。本第２実施例においては脛を好適に保護する目的から、前記剛性部材１４は、人体保護部材２０を装着した際に脛に沿って存在するようにされている。すなわち、前記衝撃吸収部１２の幅方向の略中央部付近で、かつ高さ方向の略全長に亘って配置されている。
【００７５】
また剛性部材１４は、衝撃吸収部１２において表面側および裏面側の何れにも露出していないため、粘着性によって発現する確実な装着固定性を阻害することもない。なお、前述の補強作用を好適に発現させるため、前記剛性部材１４を、衝撃吸収部１２の全面に亘って配設してもよい。また前記剛性部材１４の配置位置を、前記衝撃吸収部１２の着衣側にオフセットするようにしてもよい。このような構造の場合、分散後の衝撃を吸収する衝撃吸収部１２の厚さが大きくなるため、前記剛性部材１４によって衝撃吸収部１２の全体に分散された衝撃を吸収する能力を向上させ得る。
【００７６】
そして、後述する製造方法から明らかな通り、前記人体保護部材２０は、前記剛性部材１４を挟む両側の衝撃吸収部１２が一体的に存在しており、分離した２層が積層構造となっているわけではない。従って、前記衝撃吸収部１２は、装着者の激しい動作によって前記剛性部材１４を境界として剥離的に分離する虞はない。本第２実施例では前記剛性部材１４として、中実の板状部材を用いているが、本発明はこれに限定されない。例えば、緻密なメッシュ状構造や、網目状構造の剛性部材１４を採用してもよい。
【００７７】
(第２実施例に係る人体保護部材の製造方法の一例について)
次に、第２実施例に係る人体保護部材２０の好適な製造方法の一例について、以下説明する。前記人体保護部材２０の製造は、図１１に示すような人体保護部材２０の外部輪郭形状に略合致した内部輪郭形状を有する上型４２と下型４４とからなる成形型４０を使用して実施される。また前記上型４２の所要位置には、発泡原料を入れる注入孔４２ａと、該発泡原料の注入を良好に実施するための空気抜き孔４２ｂとが設けられている。ここで使用される成形型４０としては、ウレタンフォームの成形を好適になすものであれば、殊に制限がない。前記人体保護部材２０の製造工程は、図１２および図１３に示す如く、基本的に原料等準備段階Ｓ１、剛性部材配置段階Ｓ１’、発泡段階Ｓ２、脱型段階Ｓ３および部材装着段階Ｓ４からなる。前記原料等準備段階Ｓ１は、前記衝撃吸収部１２をなすウレタンフォームを製造するための各原料と、次の剛性部材配置段階Ｓ１’で使用される剛性部材１４と、製造された衝撃吸収部１２の表面および裏面に夫々装着される所要形状の発泡粘着部材１３、形状保持部材１６および人体当接部材１８とを準備する段階である。
【００７８】
前記剛性部材配置段階Ｓ１’は、前記成形型４０内に剛性部材１４を配置する段階である。具体的には、複数の支持部材４６を前記下型４４の所要位置に固定的に配置し、前記剛性部材１４を前記成形型４０の厚さ方向の略中央部に位置するように設置することで実施される(図１３(ａ)参照)。そしてこの設置位置が、そのまま人体保護部材２０内における剛性部材１４の配置位置となる。従って、人体保護部材２０内における剛性部材１４の配置位置は、前記支持部材４６の高さ等によって容易に設定可能となっている。なお、前記原料等準備段階Ｓ１と剛性部材配置段階Ｓ１’とでは、時間的な先後はなく、後に実施される段階の実施に合わせて適宜実行される。
【００７９】
前記発泡段階Ｓ２は、先に実施された原料等準備段階Ｓ１で準備された各原料を混合して発泡原料を得ると共に、前記成形型４０を閉成(図１３(ｂ)参照)した後、該発泡原料を該成形型４０内に注入(図１３(ｃ)参照)して重合させて衝撃吸収部１２を成形する段階であり、前述の第１実施例の製造方法と同じ箇所は説明を省略する。
【００８０】
前記成形型４０に注入された発泡原料は、前記剛性部材１４の周りに充填された後に重合・硬化が進行してウレタンフォームたる衝撃吸収部１２となる。このとき衝撃吸収部１２は、剛性部材１４を挟んで人体保護部材２０の厚さ方向に分かれて存在することになるが、該衝撃吸収部１２が内部に剛性部材１４を取り込んだ構造となっているので、該剛性部材１４を境界として分離することはない。従って、人体保護部材２０が、装着使用中の激しい動き等によって、前記剛性部材１４を境界として分離する形で破壊されることはない。また剛性部材１４の構造をメッシュ状等とすると、剛性部材１４が衝撃吸収部１２の内部に取り込まれて存在することになり、該衝撃吸収部１２および剛性部材１４が更に強固に一体化した構造となって人体保護部材１０の強度が向上する。
【００８１】
次に実施される脱型段階Ｓ３は、ここまでの各段階Ｓ１、Ｓ１’およびＳ２を経ることで製造されたものを、成形型４０から脱型(図１３(ｄ)参照)する段階である。そして、第１実施例における部材装着段階Ｓ４と同様の部材装着段階Ｓ４を経ることで、人体保護部材２０は製品として完成する。なお、脱型の際、複数の前記支持部材４６は、下型４４に固定されているので、成形の完了した人体保護部材２０から離脱することになる。また、前記支持部材４６の素材として、前記衝撃吸収部１２をなすウレタンフォームと同質の物質を使用し、脱型時に人体保護部材２０から離脱させず、該人体保護部材２０の一部とするようにしてもよい。
【００８２】
(第３実施例)
前述の各実施例ではシンガードを例として、脛を中心とした下脚前面部を保護する人体保護部材を説明したが、本発明に係る人体保護部材はこれに限定されない。例えば図１４および図１５に示すように、踝の全体を覆って足の側部を装着部位Ｐとして保護する人体保護部材５０が挙げられる。この人体保護部材５０は、例えばフットサル等の競技者に好適に使用される。本第３実施例に係る人体保護部材５０は、踝を中心として足の表面側の略全体を覆う形状とされた衝撃吸収部１２と、この衝撃吸収部１２内の厚さ方向の略中央部に配置された剛性部材１４と、該衝撃吸収部１２の厚さ方向の表面側(着衣側)に着脱可能に装着されている形状保持部材１６とから構成される。また、衝撃吸収部１２および形状保持部材１６の間には発泡粘着部材１３が備えられ、該部材１２および１６を粘着的に積層している。ここで、前記剛性部材１４は、略半球状に表面側に突出し、踝を覆う凹部１９を備え(図１４および図１５(ｂ)参照)、踝に対する装着一体感を良好なものとしている。またこの人体保護部材５０についても、人体と着衣との間に装着することで装着固定性を高めている。このように装着部位Ｐが複雑な３次元形状となっていても、本発明に係る人体保護部材は高い形状設定性を有するため容易に対応可能である。なお、本第３実施例では、人体保護部材５０の装着場所が余り発汗しない踝であることに鑑み、人体当接部材１８については装着されない構成となっている。また、前記発泡粘着部材１３および形状保持部材１６については、第１実施例と同様の構成であるので説明は省略する。
【００８３】
更に前述の各実施例では、下脚に関する保護部材を述べているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、他競技者や障害物等との接触が考えられる各種競技において、当該接触部位を該接触に係る衝撃から保護するものであれば、如何なる部位についても好適に対応し得る。これは、本発明に係る人体保護部材の形状設定性が高いためである。また、各種競技に要求される大きさ等を容易に設定し得るため、同じ装着部位を保護する人体保護部材であっても、使用に供される競技の種類や装着者の体格等によって異なる設定を適宜容易になし得る。
【００８４】
(変更例)
本発明は、前述した各実施例の構成に限定されず、以下の如く変更することも可能である。
(１)第１実施例では、衝撃吸収部１２の内部には剛性部材１４は配置されていないが、例えば第２実施例と同様に衝撃吸収部１２の厚さ方向略中央部に剛性部材１４を配置するようにしてもよい。
(２)第１実施例および第２実施例では、発泡粘着部材１３は、所要の基材上に付与することで製造されているが、例えば発泡粘着部材１３を装着すべき衝撃吸収部１２に対して、直接的に架橋性発泡エマルジョンを付与し、この状態から該衝撃吸収部１２に対して発泡粘着部材１３を一体的に設けるようにしてもよい。この場合、発泡粘着部材１３を衝撃吸収部１２に対して直接的に付与し得るため、人体保護部材１０の使用時に衝撃吸収部１２および発泡粘着部材１３の分離を回避し得る。なお、前記発泡粘着部材１３の原料である架橋性発泡エマルジョンは、付与対象である衝撃吸収部１２のフォーム骨格内に浸透しないように原料粘度が向上され、かつ架橋に必要とされる加熱乾燥温度を低下させるように原料調整される。
(３)第１実施例および第２実施例では、発泡粘着部材１３は、所要の基材上に付与することで製造され、該基材を剥離して発泡粘着部材１３単独で衝撃吸収部１２に対して装着されているが、例えば発泡粘着部材１３および基材を一体的な状態のままで衝撃吸収部１２に装着するようにしてもよい。この場合、前記基材が備える物性を人体保護部材１０に与えることができる。なお、基材として好適なポリエステルフイルムとしては、一軸延伸ＰＥＴ、２軸延伸ＰＥＴ、Ａ−ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇフィルムなどが使用できる。基材の厚さは、１０〜８０μｍの範囲とされ、好ましくは３８〜５０μｍとされる。厚さが１０μｍより小さいと、鋭利な形状を有する物体の衝突に対して充分保護材として機能しなくなる虞があると共に、製造段階で発泡粘着部材１３に皺等が生じ易くなる。一方、８０μｍより大きいと、発泡粘着部材１３のハンドリング性が大きく低下してしまう。また、基材に対しては、予めコロナ放電処理あるいはプライマ処理等をして発泡粘着部材１３との接着をより強固とすることも可能である。
(４)第１実施例では、衝撃吸収部１２および人体当接部材１８の間に備えられる発泡粘着部材１３については、該人体当接部材１８と同じ大きさとされているが、例えば図１６に示す人体保護部材２２のように、第１実施例における衝撃吸収部１２と同様の大きさとしてもよい。この場合、前記衝撃吸収部１２は、発泡粘着部材１３によって装着部位Ｐと直接的に接触することがなくなるので、該装着者の汗を吸収することはない。従って、装着者の汗に由来する構成部材の劣化や、変色および悪臭に係る問題を回避し得る。
(５)前述の各実施例では、形状保持部材１６は衝撃吸収部１２に対して発泡粘着部材１３が発現する粘着性によって着脱自在に装着されているが、例えば図１７に示す人体保護部材２４のように、ポリ塩化ビニル等のシート部材１７を用いて、積層された形状保持部材１６および衝撃吸収部１２の全体をラミネートして、該形状保持部材１６を衝撃吸収部１２に対して固定的に装着するように構成してもよい。この場合であっても、前記形状保持部材１６の形状を変形・保持することによって、衝撃吸収部１２の形状変形・保持は達成される。また、衝撃吸収部１２は、全体をシート部材１７でラミネートされているため汗を吸い取ることもなく、従って、装着者の汗に由来する構成部材の劣化や、変色および悪臭に係る問題を回避し得る。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の好適な第１実施例に係る人体保護部材を装着部位に装着した状態を示す斜視図である。
【図２】第１実施例に係る人体保護部材を示す(ａ)正面図および(ｂ)底面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】第１実施例に係る人体保護部材を装着部位に装着する際の状態を示す状態図である。
【図５】形状保持部材を９０度または１８０度に折り曲げて１分間保持し、該折り曲げた状態の保持を解放して５分経過後における９０度または１８０度に折り曲げた位置からの戻り角度を示す概略図である。
【図６】第１実施例に係る人体保護部材を製造する成形型の一例を示す概略図である。
【図７】第１実施例に係る人体保護部材の製造工程を示す工程図である。
【図８】第２実施例に係る人体保護部材を装着部位に装着した状態を示す斜視図である。
【図９】第２実施例に係る人体保護部材を示す斜視図である。
【図１０】第２実施例に係る人体保護部材の装着状態における(ａ)正面図および(ｂ)平面図である。
【図１１】第２実施例に係る人体保護部材を製造する成形型の一例を示す概略図である。
【図１２】第２実施例に係る人体保護部材の製造工程を示す工程図である。
【図１３】第２実施例に係る人体保護部材の製造工程における各段階における状態を示す説明図である。
【図１４】第３実施例に係る人体保護部材を装着部位に装着した状態を示す概略図である。
【図１５】第３実施例に係る人体保護部材を示す(ａ)正面図および(ｂ)側断面図である。
【図１６】変更例(４)に係る人体保護部材の横断断面図である。
【図１７】変更例(５)に係る人体保護部材の横断断面図である。
【図１８】従来技術に係る人体保護部材を装着部位に装着した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
１２  衝撃吸収部
１３  発泡粘着部材
１４  剛性部材
１６  形状保持部材
１６ａ  形状保持シート
１８  人体当接部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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