(57)【要約】【課題】製造が容易で、製造コストが低く、かつ長時間使用しても衝撃吸収性の低下がなく、さらに軽量で、衣類などに装着して使用しても蒸れない衝撃吸収パッド及びそれを用いた製品であり、特に、高齢に伴う骨粗鬆症患者、スポーツ競技者、さらには一般の人や馬などの４足歩行を行う動物などが、転倒や衝突などの事故によって、骨折や怪我などをしにくくする防護用の衝撃吸収パッド及びそれを用いた衣類、保護材、保護具などの製品を提供する。【解決手段】熱可塑性弾性樹脂からなる多数の線条がランダムループを形成し、かつ該線条の接点の少なくとも一部が融着してなる立体網状構造体からなり、かつ見掛け密度が４０〜２００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする装着用衝撃吸収パッド及び前記装着用衝撃吸収パッドを装着した製品である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性弾性樹脂からなる多数の線条がランダムループを形成し、かつ該線条の接点の少なくとも一部が融着してなる立体網状構造体からなり、かつ見掛け密度が４０〜２００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする装着用衝撃吸収パッド。
【請求項２】
前記装着用衝撃吸収パッドを装着した製品。
【請求項３】
高吸放湿性微粒子が付与されてなることを特徴とする衝撃吸収パッド又はその製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装着用衝撃吸収パッド及びそれを用いた製品に関する。詳しくは、人、特に高齢に伴う骨粗鬆症患者やスポーツ競技者などが転倒したり、衝突した場合に、衝撃を和らげて骨折などを防止しようとする防護用の衝撃吸収パッド及びそれを用いた衣類、保護材、保護具などの製品に関する。特に、人の場合には、腰回り、肘、膝、手首、指等の関節各部位に装着することにより、また、４足歩行を有する動物（麒麟、馬、駱駝等）の場合は、足関節部位に装着することによって、骨折を未然に防止すしようとする製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、衝撃吸収材としては、発泡材が広く用いられており、その目的に応じて様々な工夫がなされている。例えば、衣類装着用衝撃吸収パッドとして、アクリル系共重合体の発泡体が知られている（特許文献１参照）。また、スポーツにおけるプロテクターの衝撃吸収パッドとして、ハニカム板が開示されている（特許文献２参照）。さらに自動車の内装材の衝撃吸収パッドとして、種々の硬質合成樹脂製の発泡体が開示されている（特許文献３参照）。
しかしながら、特許文献１の衣類装着用衝撃吸収パッドにおいては、着用時に蒸れる欠点があり、特許文献２の衝撃吸収パッドにおいては、成形が複雑でコスト高になる欠点があり、特許文献３の衝撃吸収パッドにおいては、軽量化や衝撃吸収性の耐久性の点で改善の余地がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０９−２６８４０９号公報（請求項１など）
【特許文献２】
特開平１１−０４８７７７号公報（段落００１３）
【特許文献３】
特許第３０００２７５号公報（段落０００７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、製造が容易で、製造コストが低く、かつ長時間使用しても衝撃吸収性の低下がなく、さらに軽量で、衣類などに装着して使用しても蒸れない衝撃吸収パッド及びそれを用いた製品を提供しようとするものであり、特に、高齢に伴う骨粗鬆症患者、スポーツ競技者、さらには一般の人や馬などの４足歩行を行う動物などが、転倒や衝突などの事故によって、骨折や怪我などをしにくくする防護用の衝撃吸収パッド及びそれを用いた衣類、保護材、保護具などの製品を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
これらの問題を解決するために、本発明は、以下の構成を採用するものである。
１．熱可塑性弾性樹脂からなる多数の線条がランダムループを形成し、かつ該線条の  接点の少なくとも一部が融着してなる立体網状構造体からなり、かつ見掛け密度が  ４０〜２００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする装着用衝撃吸収パッド。
２．前記装着用衝撃吸収パッドを装着した製品。
３．製品に高吸放湿性微粒子が付与されていることを特徴とする衝撃吸収パッド又は  その製品。
【０００６】
【発明の実施の形態】
衝撃吸収パッドとは、人間や動物、特に、高齢に伴う骨粗鬆症患者、スポーツ競技者、４足歩行を行う動物などが、転倒したり衝突した時に、衝撃を吸収して人間や動物の骨折を防止することを狙いとするものであり、具体的には、下着の腰回り、肘、膝、手首、指等の関節各部位に装着するものであり、製品とは、衝撃吸収パッドを装着した衣類、保護材、保護具などの製品である。
【０００７】
【発明の実施形態】
【０００８】
本発明における立体網状構造体を形成する熱可塑性弾性樹脂は、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系などの熱可塑性樹脂エラストマーが好ましく、より好ましくはポリエステル系熱可塑性エラストマーである。
ポリエステル系エラストマーとしては、熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリアルキレンジオールをソフトセグメントとするポリエステルエーテルブロック共重合体、または、脂肪族ポリエステルをソフトセグメントとするポリエステルエステルブロック共重合体が例示できる。
【０００９】
ポリエステルエーテルブロック共重合体のより具体的な事例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニル−４，４’−ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、琥珀酸、アジピン酸、セバチン酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸または、これらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも１種と、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、トレメチレングリコール、テトレメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等の脂肪族ジオール、１，１−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクローキサンジメタノール等の脂環族ジオール、またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも１種、および平均分子量が約３００〜５０００のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキシドープロピレンオキシド共重合体等のポリアルキレンジオールのうち少なくとも１種から構成されるブロック共重合体である。
【００１０】
ポリエステルエステルブロック共重合体としては、上記ジカルボン酸とジオール及び平均分子量が約３００〜３０００のポリラクトン等のポリエステルジオールのうち少なくとも各１種から構成される三元ブロック共重合体である。熱接着性、耐加水分解性、伸縮性、耐熱性等を考慮すると、ジカルボン酸としてはテレフタル酸、または、及びナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ジオール成分としては１，４−ブタンジオール、ポリアルキレンジオールとしてはポリテトラメチレングリコールの三元ブロック共重合体または、ポリエステルジオールとしてポリラクトンの三元ブロック共重合体が特に好ましい。特殊な例では、ポリシロキサン系のソフトセグメントを導入したものも使うことができる。また、上記ポリエステルエラストマーは単独または２種類以上混合して使用できる。更には、ポリエステルエラストマーに非エラストマー成分をブレンドされたもの、共重合したもの等も本発明に使用できる。
【００１１】
立体網状構造体の見掛け密度は、４０〜２００ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは、６０〜１００ｋｇ／ｍ３である。４０ｋｇ／ｍ３未満の場合、衝撃吸収パッドの強度、衝撃吸収性が悪くなり、２００ｋｇ／ｍ３を超える場合、重くなりすぎ、衣服内湿度が上昇し蒸れてしまい、着用性の点で、不十分になる。立体網状構造体の厚みは、特に限定されないが、５〜８０ｍｍが好ましく、より好ましくは、１０〜５０ｍｍである。５ｍｍ未満の場合、衝撃吸収パッドの強度、衝撃吸収性が悪くなり、８０ｍｍを超えると、動き難くなり、着用性の点で、不十分になる。
【００１２】
本発明における立体網状構造体は、熱可塑性弾性樹脂からなる多数の線条がランダムループを形成し、かつ該線条の接点の少なくとも一部が融着してなる立体網状構造体であり、その空隙率は８０％以上が好ましく、より好ましくは、９０〜９９％である。
なお、空隙率は以下の式により求められるものである。
空隙率（％）＝（１−Ｐｆ／Ｐｓ）×１００
Ｐｆ：見掛け密度    Ｐｓ：材料の比重
見掛け密度（ｋｇ／ｍ３）  ＝  質量／体積
【００１３】
ランダムループを形成する線条は、線径が０．１〜５ｍｍ程度が装着性、着用性の点で好ましく、より好ましくは０．２〜３ｍｍである。また、線条は、中空であることが軽量化及び着用性、着用感の点で好ましい。
【００１４】
本発明の立体網状構造体は、抗菌性や撥水性や耐水性、耐熱性であることが好ましく、これらの特性を発揮させるために、原料の熱可塑性樹脂中にこれらの添加剤を含有させたり、これらの特性を発揮する加工剤で処理することが好ましい。
【００１５】
また、本発明の衝撃吸収パッドを出し入れ可能な着衣（衣類）の素材は特に限定はされず、綿、ポリエステル、ナイロン、羊毛、羽毛、アクリル、アラミド、ポリウレタン、生分解性繊維等の公知の繊維の糸で編織された生地を用いることが出来る。生地の編織組織、加工方法等は、特に限定されるものではなく、２次加工、例えば、親水性ビニルモノマーによるグラフト重合加工を施した生地であってもよい。
【００１６】
衣服内湿度の上昇は、褥瘡の原因となるため、成形した立体網状構造体や衣類には、高吸放湿性微粒子が付与されていると、衣服内湿度を低減することが出来るので好ましい。
【００１７】
本発明において用いることができる高吸放湿性微粒子とは、吸湿又は吸水時に発熱性を示す微粒子であれば、特に化学構造的に限定されるものではない。例えば、吸湿性シリカなどの無機系、もしくは吸湿性ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系およびポリアクリレート系などの種々の有機系微粒子の適用が可能であるが、特に、高吸湿／吸水発熱性有機微粒子が好ましく、例えば、ポリスチレン系、ポリアクリロニトリル系、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系のいずれかのビニル系重合体で、スルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基あるいは、それらの金属塩の少なくとも１種の親水基を有し、かつジビニルベンゼン、トリアリルイソシアネートまたはヒドラジンのいずれかで架橋された架橋重合体微粒子である。
【００１８】
高吸放湿性微粒子の粒度は、吸湿／吸水発熱速度／発熱効率、均一付着性、風合い及び耐磨耗性の点から細かいほど望ましく、平均粒子径２μｍ未満がより好ましい。
【００１９】
本発明の高吸放湿性微粒子の付与方法は、繊維、フィルムもしくは樹脂層に直接練り込む方法や編物、織物、不織布、フリース、紐状物、フィルム及び樹脂成形品などの表層にバインダー樹脂を介して付着させる方法が挙げられるが、吸湿／吸水発熱速度／発熱効率の点から後者のバインダー樹脂を介する付着方法が好ましい。
【００２０】
バインダー樹脂としては、通常の含浸法、パディング法、コーティング法、スプレー法に適用できるシリコン系、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエチレンオキサイド系などの樹脂が挙げられ、特に限定されないが、親水性、すなわち、吸湿性、吸水性、透湿性に優れ、高吸湿放性微粒子の優れた吸湿性、吸水性を阻害せず、しかも高吸湿放性微粒子と構造体を効果的に接着固定化できるバインダー機能に優れるタイプが望ましい。特に好ましい親水性樹脂バインダーとしては、親水性セグメントとして、ポリアルキレンオキサイド付加型、スルホン酸塩、カルボン酸塩等の極性親水基型、アミド変成型などを導入した親水性シリコン系樹脂、親水性ウレタン系樹脂、親水性ポリアミド系樹脂、親水性ポリエチレンオキサイド系樹脂等で、樹脂自身の吸湿性、透湿性が高く、吸水性を阻害しないものがあげられる。ここで言う樹脂の透湿性とは、無孔膜状態での透湿性を意味する。微多孔膜で発現する透湿性が高い樹脂でも、樹脂自身の吸湿性、吸水性が低い樹脂では、高吸湿／吸水発熱性微粒子の優れた吸湿発熱もしくは吸水発熱性をマスキングし、低下させる。また、これら高吸湿／吸水発熱性微粒子と親水性樹脂系に耐久性向上のために、イソシアネート系、メチロール系、エチレンイミン系、多官能アジリジニル系、金属塩系など各種架橋剤を、微粒子本来の吸湿／吸水性を低下させない範囲で併用しても良い。
【００２１】
本発明における高吸放湿性微粒子と親水性樹脂の配合比及びこれらの付着量は、高吸湿放性に大きく影響する。親水性樹脂の親水レベルにより高吸湿／吸水発熱性微粒子と親水性樹脂の配合比は多少異なるが、通常１／１〜１９／１の配合使用が望ましく、好ましくは、１０／１〜１９／１の配合比が、さらに好ましくは、１５／１〜１９／１の配合比などの、特に親水性樹脂の配合比率の小さいものほど、優れた吸湿／吸水発熱性を発現させることができる。但し、親水性樹脂が極端に少ない場合、もしくは併用しない場合は構造物表面に付着した高吸放湿性微粒子の磨耗耐久性が低下し、脱落し易くなる。逆に、親水性樹脂の配合比が多い場合は、親水性樹脂といえども、高吸湿放性微粒子本来の保有する吸湿／吸水性を阻害するケースが多いため、マスキング効果により吸湿／吸水発熱速度及び発熱量が極端に低下する。もちろん、親水性樹脂の吸湿／吸水性が高吸放湿性微粒子と同等以上の場合は、親水性樹脂の配合比を増加することができる。
【００２２】
本発明における立体網状構造体は、これらの優れた高吸湿／吸水発熱性に加えて、抗菌防臭性、制菌性、消臭性、ノネナール消臭性、ｐＨ緩衝性、制電性、ＳＲ防汚性、耐酸性雨性の多機能性を発現させることもできる。
【００２３】
立体網状構造体は、着衣に出し入れ可能なだけではなく、立体網状構造体に、公知の接着剤を用いて、着衣に張り合わせることも可能である。着衣と立体網状構造体に用いる接着剤には、無機系接着剤、有機系接着剤、低融点不織布等が挙げられるが特に限定しない。
【００２４】
立体網状構造体からなる衝撃吸収パッドの形状は特に限定するものではないが、長方形、正方形、円形、楕円形、菱形、保護する部分に応じて、凹凸をつけることが可能である。
【００２５】
【実施例】
本発明において、用いた評価方法は下記の通りである。なお、以下の実施例中で、単に部、％との記載は、質量基準を意味する。
（１）物性評価
嵩密度の評価方法：試料クッションを２０℃、６５％ＲＨ環境下へ２４時間放置して、試料質量を測定し、嵩密度を算出した。
【００２６】
（２）臨床評価
衝撃吸収パッドを装着した試料を健常な被験者１０名で、２週間使用して以下の評価を行った。高齢に伴う骨粗鬆症患者を被験者として用いることを当初試みたが、高齢であるため、正確な主観評価が得ることが出来ない、また、衝撃吸収パッド官能評価を実施する際に、比較例の試料の場合、骨折する可能性が高いため、健常な被験者を用いることとした。
１）衝撃吸収性：健常な被験者に対して、衝撃吸収パッド装着部を市販の木製の槌で    叩き、痛さの程度を主観評価で評価した。
痛くない：◎、ほとんど痛くない：○、やや痛い：△、痛い：×
２）むれ感：衝撃吸収パッド装着部に感じるむれ感の程度を主観申告で評価した。
感じない：◎、ほとんど感じない：○、やや感じる：△、感じる：×
３）動きやすさ：衝撃吸収パッドを装着したとき、着用感（動きやすさ）の程度を主    観申告で評価した。
動きやすい：◎、やや動き難い：△、動き難い：×
【００２７】
次に高吸放湿性微粒子の製造を次の方法で行った。
メタクリル酸／ｐ−スチレンスルホン酸ソーダ＝７０／３０の水溶性重合体３５０部及び硫酸ナトリウム３５部を６５００部の水に溶解し、櫂型攪拌機付きの重合槽に仕込んだ。次に、アクリル酸メチル２７５０部及びジビニルベンゼン３３０部に２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）１５部を溶解して重合槽に仕込み、４００ｒｐｍの攪拌下、６０℃で２時間重合し、重合率８８％の共重合体を得た。該重合体１００部を水９００部中に分散し、これに１１０部の苛性ソーダを添加し、９０℃、２．５時間反応を行い、アクリル酸メチルのメチルエステル部を加水分解することによりカルボキシル基４．６ミリ当量／ｇを有した架橋重合体を得た。得られた重合体を水中に分散し、洗浄、脱水後、粉砕、分級もしくはろ過し、高吸放湿性微粒子を得た。得られた高吸放湿性微粒子の２０℃、６５％ＲＨ下での吸湿率は５０％、平均粒子径は０．８μｍであった。
【００２８】
かかる高吸放湿性微粒子２０％を含む水分散体９５部に親水性樹脂バインダーとして、ＴＦ−３５００（花王社製親水性シリコン系バインダー；固形分４０％）４部およびアクアプレンＷＳ１０５（明成化学工業社製親水性ウレタン系バインダー；固形分４０％）１部を加えた加工パディング液を作成した。
【００２９】
衝撃吸収パッド装着試料の作成方法：下記段落００３０から００３６に示す衝撃吸収パッドと生地を用いて衝撃吸収パッドが着脱が可能な膝用サポーターを作成した（図２参照）。
【００３０】
実施例１
衝撃吸収パッドは、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ペルプレン４０Ｂ、東洋紡績社製）からなる立体網状構造体（ブレスエアー、東洋紡績社製、空隙率９５％、見掛け密度５５ｋｇ／ｍ３、厚さ３．５ｃｍ、経方向１０ｃｍ、幅方向６ｃｍ）を用いた。生地は、フライス編地（東洋紡績社製、綿１００％、４０番手糸使用、１９インチ１６ゲージ）を使用した。
【００３１】
実施例２
衝撃吸収パッドは、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ペルプレン４０Ｂ、東洋紡績社製）からなる立体網状構造体（ブレスエアー、東洋紡績社製、空隙率９５％、見掛け密度１８０ｋｇ／ｍ３、厚さ１．５ｃｍ、経方向１０ｃｍ、幅方向６ｃｍ）を用いた。生地は、フライス編地（東洋紡績社製、綿１００％、４０番手糸使用、１９インチ１６ゲージ）を使用した。
【００３２】
実施例３
衝撃吸収パッドは、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ペルプレン４０Ｂ、東洋紡績社製）からなる立体網状構造体（ブレスエアー、東洋紡績社製、空隙率９５％、見掛け密度１８０ｋｇ／ｍ３、厚さ１．５ｃｍ、経方向１０ｃｍ、幅方向６ｃｍ）を用いた。生地は、フライス編地（東洋紡績社製、綿６５％／ポリエステル３５％、４０番手糸使用、１９インチ１６ゲージ）を使用した。
【００３３】
実施例４
衝撃吸収パッドは、実施例３と同じものを用い、生地は、実施例３と同じ生地を段落００２８の加工パディング液に浸漬し、マングルにて加工液ウエットピックアップ率１００％になるよう絞った後、１２０℃で乾燥後、１８０℃で１分間乾熱セットして得た高吸放湿性生地を使用した。
【００３４】
比較例１
衝撃吸収パッドは、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ペルプレン４０Ｂ、東洋紡績社製）からなる立体網状構造体（ブレスエアー、東洋紡績社製、空隙率９５％、見掛け密度２０ｋｇ／ｍ３、厚さ２ｃｍ、経方向１０ｃｍ、幅方向６ｃｍ）を用いた。生地は、フライス編地（東洋紡績社製、綿１００％、４０番手糸使用、１９インチ１６ゲージ）を使用した。
【００３５】
比較例２
衝撃吸収パッドは、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ペルプレン４０Ｂ、東洋紡績社製）からなる立体網状構造体（ブレスエアー、東洋紡績社製、空隙率９５％、見掛け密度３００ｋｇ／ｍ３、厚さ２ｃｍ、経方向１０ｃｍ、幅方向６ｃｍ）を用いた。生地は、フライス編地（東洋紡績社製、綿１００％、４０番手糸使用、１９インチ１６ゲージ）を使用した。
【００３６】
比較例３
衝撃吸収パッドは、公知のウレタンフォーム（空隙率９０％、見掛け密度５５ｋｇ／ｍ３、厚さ３．５ｃｍ、経方向１０ｃｍ、幅方向６ｃｍ）を用いた。生地は、フライス編地（東洋紡績社製、綿１００％、４０番手糸使用、１９インチ１６ゲージ）を使用した。
【００３７】
以下に臨床評価結果を示す。
【表１】
2004149959.tif 000002
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、高齢に伴う骨粗鬆症患者や、４足歩行の動物等に対して、転倒や衝突事故による骨折を防止する防護用の衝撃吸収パッド及びそれを装着した衣類、保護材、保護具などの製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の衝撃吸収パッド１例を示す斜視図である。
【図２】本発明の衝撃吸収パッドを用いた膝用サポーターの１例を示す模式図である。
【図３】本発明の衝撃吸収パッドを用いたパンツの１例を示す模式図である。
【符号の説明】
１・・・ランダムループ線条
２・・・衝撃吸収パッド装着部
【図１】
2004149959.tif 000003
【図２】
2004149959.tif 000004
【図３】
2004149959.tif 000005