(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、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。
【請求項２】
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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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１２】
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１３】
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）。
【請求項１４】
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）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆部に、弾性的な充填物、好ましくはゲルを有するクッション状の成形体と、該成形体の、特に、パッド、ハンドル、サドル、クッション、シールおよび振動ダンパのための、クッションが組み込まれており、一体成形され、またはクッションが結合されている相手であるより複雑な部品および製品内での使用とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲルクッションは、シールまたはパッドとして長いこと知られている。ゲルクッションは、例えば、自転車のサドル、クッションおよびシートで、荷重を均一に分布させるために用いられ、あるいは、使用者の顔に接触しているシール・パッド領域における、医療または産業上の種類の呼吸用マスクに、使用される。
【０００３】
これらのシールおよびパッドは、軟らかくて、弾性的で、かつしなやかであるように意図される。通常は、次の使用の際に機能を再度同様に発揮することができるように、使用中、圧縮荷重後に、元の形状に戻ることが望まれる。
【０００４】
柔らかく詰め物をした快適な感覚を使用者に作り出すよう意図されており、同時に、ある程度の弾性および復元力によって、優れた永続的な密封効果を発生させる詰め物材料および密封材料にとって、弾性的な、ゲル状の材料が、非常に適切であることが明らかになった。シリコーンおよびポリウレタンが大いに使用される。
【０００５】
特許文献１は、シリコーン外被またはポリウレタンフィルム外被によって囲まれており、かつ、より硬い中間部分を介して支持体部分と結合されている、軟らかいシリコーンゲルからなるゲル体を開示している。
【０００６】
特許文献２は、取り分け、呼吸マスクのための顔面密封体を記述しており、顔面密封体は、ヒトの脂肪組織に似た弾性を有する粘弾性ポリウレタンポリマーからなる環状のシール部分と、必要な場合には深絞り加工されたか、あるいは吹き付けまたは浸漬によって塗布されたウレタンフィルムによる、覆いのない場合には粘着的なポリマーのカバーと、を備える。この被覆フィルムを、０．０５ないし０．２５ｍｍで、非常に薄く保つのは、環状の密封体の弾性を変化させないためである。
【０００７】
弾性ポリウレタンは、使用目的のために、非常によく調整可能な機械的特性を供する。固有の粘着性は、前述のように、しばしば、被覆フィルムを必要とする。フィルムは、薄くかつ耐引裂き性を有するが、使用の際には、邪魔しないように意図されている。この問題は、従来の技術では、完全には解決されていない。弾性的な、かつ本来的に形状変形性の特性を有する多くのポリウレタン材料があって、かような特性は、ポリウレタン材料を囲むフィルムによってなぞらえることができないのである。
【０００８】
上記のポリウレタン被覆フィルムは、薄いスプレーフィルムとして、圧縮荷重の際に粘弾性ポリウレタンのあらゆる動きに適合することができる。しかしながら、このことは、引張り荷重には当てはまらない。フィルムは、この場合、裂けることがある。十分に軟らかいＰＶＣフィルムは、余りに多くの軟化剤を含有し、欠点となっている。ポリウレタンは、通常、離型剤として使用されるシリコーンとは適合しない。それ故に、界面では、剥離が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】DE 202 17 653 U1
【特許文献２】DE 696 34 431 T2
【発明の概要】
【００１０】
本発明の課題は、例えばパッドまたはシールとして使用可能であり、かつ被覆された充填物からなる、弾性的な、形状安定性のゲル体を、均一に軟らかくかつ形状安定的に形成することであって、これらの特性は、引張り荷重、圧砕荷重またはねじれ荷重においても、与えられているように意図されている。
【００１１】
上記課題は、請求項１に記載のクッション状の成形体の、請求項１０に記載の使用の、および請求項１１に記載の部品または製品の特徴によって解決される。
【００１２】
成形体は、充填物および被覆部からなるユニットとして現われる。被覆部は、全体的または部分的に、軟らかなシリコーンからなる薄い被覆層からなる。この被覆層は、充填物のあらゆる動きに従うことができ、逆に、充填物が被覆層のあらゆる動きに従うことができる。被覆層は、このことによって、視覚的にかつ触覚的にほとんど知覚できない。クッションは、一体的な物体のような状態にある。圧縮または伸長後でも、亀裂、泡、波模様、皺、剥離現象、あるいは他の永続的な損傷が生じない。かようにして、成形体は、充填物が薄いシリコーン被覆層によって囲まれているかぎりは、軟らかい、弾性的な、伸長可能および圧縮可能な、しかし形状安定的な物体を形成する。この物体は、非常に一体的になり、かつ、様々な形状で形成されていることが可能である。
【００１３】
充填物との接触面に対し５％より多い、更に好ましくは１０％より多い、および特に２０％より多い被覆部が、シリコーン製の被覆層によって形成されることは好ましい。軟らかいシリコーン被覆層とのわずかな被覆度は、例えばクッションにおいて与えられていてもよい。充填物は、例えば、２つの物体の間の隙間に位置しており、被覆層は、外に対し充填物を完全に被覆し、かつ、弾性的な充填物またはゲル充填物の、すなわち、ここでは調整化合物の被覆部を完成する。
【００１４】
特定の実施の形態では、被覆部の部分を、硬質要素によって形成することができ、該要素には、クッション状の成形体が一体成形されている。同様に、薄くかつ軟らかいシリコーン被覆層は、弾性的な充填物の被覆を完成する。
【００１５】
成形体は、例えば、クッションの形状を有してもよく、かつ、補装具または矯正具のような成形外科製品のための、クッションとして、パッドまたは詰め物として、使用可能である。その目的は、この分野では、種々の詰め物機能のために使用することができるためである。成形体は、ほとんどあらゆる任意の他の外側の形状においても、取り分け、例えばスポーツ用具または医療用具のための、グリップとして、自転車のハンドルレバーグリップ、バーベルのグリップ領域等を含めて、形成されていてもよい。成形体を、シートクッション、アームレスト、ヘッドレスト、サドル、あらゆる種類の緩いクッション、腰部用パッドのために、医療ポートのために、例えば医療製品または衛生用品におけるシールのために、例えば、緊急時用呼吸マスク、麻酔用マスクまたは挿管装置のためのシールのために、最後に、機械および特に自動車両のための振動ダンパのために、使用することができる。
【００１６】
様々な部品または製品、例えば、医学的または成形外科的な製品または衛生用品には、上で既に述べたように、本発明に係わるクッション状の成形体を備えることができる。本発明に係わる成形体は、この場合、より複雑な部品または製品で構成されていてもよい。この目的のために、成形体は、例えば、部品または製品の凹部に嵌めこまれていてもよい。代替的にまたは追加的に、本発明に係わる成形体に、取付および保持要素が設けられ、すなわち、取り付けられ、特に一体的に成形され、および射出されていてもよい。成形体の被覆部の部分は、特別な実施の形態では、構成要素、あるいは取付または保持要素として形成されていてもよい。被覆部は、部品または製品の他の部分と一体的に形成されていてもよい。被覆層は、構成要素、例えば硬質プラスチック部分と共に、充填物用の容積を形成することが可能である。
【００１７】
上記課題を解決するために、被覆が、非常に高い伸長性および耐引裂き性、同時に高い柔軟性を有することは、取り分け不可欠である。発明者による研究は、このことが、予め製造された、深絞りのフィルムによっては実質的に達成されないことを明らかにした。フィルムの加工によって、被覆を、必要な場合には配向または延伸する。このことによって、フィルムは耐引裂き性を有するが、適応性を余り損なわない。
【００１８】
本発明にとっては、以下のことが重要である。
【００１９】
-被覆は、非常に伸長性があり、破断伸び値は、好ましくは少なくとも４００％、更に好ましくは少なくとも５００％である。
【００２０】
-ポリウレタンの伸長性は、常に、シリコーンスキンの伸長性より大きいか、または同じである。このことによって、ポリウレタンは、シリコーンスキンのあらゆる動きに従う。剥離は全然生じない。ポリウレタン体は、伸長の際に、機械的に損傷または変化を受けない。
【００２１】
-同時に、被覆は、長手方向伸長の際に、比較的高い復元性を生じる。すなわち、被覆は、軟らかいだけでなく、弾性が高く、充填物を、自身の弾性的な復元力において支援する。このことは、成形体全体が、１つの材料から注型されたかのような状態にあることをもたらす。このことを達成するために、被覆のシリコーン層は、２５０％の伸長の際の、少なくとも０．５Ｎ／ｍｍ２の応力値を有する。
【００２２】
-ポリウレタンは、イソシアネートおよびイソシアネート反応性成分からなる、好ましくは弱い架橋の重付加生成物である。イソシアネート反応性成分は、過剰に存在しており、材料に、架橋によって与えられた形状安定性および弾性のほかに、特定の内部移動度を与える。「内部移動度」は、分子領域またはポリマードメインの相互の摺動によって、あるいは、静止のゲル相に対する、非静止のゲル相の相対移動によって引き起こされ、かつ、ポリウレタンにゲル特性を与える。クッション用充填物である、本発明により使用されるポリウレタンは、せいぜい８０、好ましくはせいぜい５０、更に好ましくはせいぜい２５のショア-（０００）-硬さを有する。ポリウレタン充填材は、粘着性がある。
【００２３】
驚くべきことに、本発明に係わる成形体が完全に均質な状態にあることが分かった。被覆の存在は、視覚的には、外側からは現われない。被覆と充填材料との間の界面では、変位は生じない。機械的な荷重の場合でも、この界面には、気泡、または凹凸は生じない。軟らかいシリコーンゴムによって、クッション全体の手触りは、軟らかく、かつ触覚的に快適である。この場合、クッションは、発泡材において実行される通常のボールテストが、意味あるテスト結果をもたらさないほどに軟らかい。クッション全体は、非常に弾性的であり、すなわち、元の形状に即材に戻るのである。シリコーンスキンは、非常に強く可逆的に伸長可能であり、かつ、機械的荷重の各段階で、充填物に従う。室温での、２５０％までの、クッション状の成形体の引張り伸長の際には、クッションは、荷重の終了後に、永久ひずみなしに、元の形状に戻る。この優れた特性は、クッションの曲げおよびねじれの場合にも当てはまる。いずれにせよ、元の形状は、荷重の終了後に、即座に元へ戻される。
【００２４】
驚くべきことに、シリコーン被覆とポリウレタン材料の間の結びつきは、これらの材料が通常は余り相性がよくなくても、極めて良好である。このことは、現在の知識によれば、２つの材料の大きな柔軟性および実質的に一致する伸長挙動に起因する。
【００２５】
本発明の態様では、被覆層の軟質シリコーンは、シリコーン液状ゴム（ＬＳＲ＝Liquid Silicon Rubber）である。
【００２６】
本発明の実施の形態では、シリコーン被覆の層厚は、０．１ないし０．９ｍｍ、好ましくは０．１ないし０．４ｍｍである。前記柔軟性、耐引き裂き性および伸長性を有するシリコーン材料では、本発明に係わる所望の効果を得るためには、これらの層厚で十分である。
【００２７】
シリコーンの被覆のショア-（Ａ）-硬さは、好ましくは５Ａと４０Ａの間、更に好ましくは２０Ａと４０Ａの間である。幾らか高いショア-（Ａ）-硬さを、より薄い層厚の場合でも使用し、他方、より厚い層厚を、より軟らかいシリコーン液状ゴムで実施することができる。
【００２８】
被覆層を、シリコーン液状ゴム（ＬＳＲ＝Liquid Silicon Rubber）で製造する。何故ならば、このゴムは、射出成形可能であり、従って、肉薄の被覆を作り出すために、特に適切だからである。他のシリコーン化合物、例えばＲＴＶシリコーン（ＲＴＶ＝室温架橋）は、低い粘性および柔軟性の故に、本発明に係わる成形体のための薄肉のシリコーン被覆を製造するために、同様に適切である。
【００２９】
ポリウレタンが、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は好ましい。好ましい実施の形態では、イソシアネート反応性成分は、過剰に存在しており、分散ゲル相として働く。好ましいポリウレタンゲルのゲル特性は、低い指数（イソシアネート指数）で働くことによって生じる。
【００３０】
ポリウレタンゲルが、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネートの反応生成物からなることは好ましい。ポリオールの官能性とイソシアネート官能性の積は、好ましくは少なくとも５．２、更に好ましくは少なくとも６．５、非常に好ましくは少なくとも７．５である。この場合、イソシアネート官能性が２と４の間にあることは好ましい。
【００３１】
特に明らかになったことは、３より大きい官能性を有し、かつ６０未満のＯＨ価を有するポリエーテルポリオールは、３より大きい官能性を有するイソシアネートと組み合わせて、触覚的に快適なゲルを発生させることである。
【００３２】
少なくとも二官能性であるほうがよい脂肪族、脂環式および芳香族イソシアネートを使用することができる。６０よりも大きいＯＨ価を有する鎖延長剤、架橋剤およびポリオールの使用は可能であり、結果として生じるゲルの特性の改変のために、ポリウレタン産業の他の用途において通常であるように、使用されることが可能である。
【００３３】
本発明により使用されるポリウレタンは化学的に発泡されておらず、１リットル当たり５００グラムより多いか、または同じ、更に好ましくは１リットル当たり１２００グラム未満か、または同じ密度を有する。より少ない量の気体または空気を、ポリウレタン材料に導入し、例えば、強く入れ込む（einschlagen）ことができる(物理的発泡)。しかしながら、前記密度制限を維持するほうがよい。
【００３４】
本発明に係わるクッションでは、薄いシリコーン被覆層および充填物が協働する。クッションの寸法は、通常は、クッション用充填物が大抵の領域で少なくとも３ｍｍ厚である。このことは、機械的に幾らか重要である充填物が、余りに薄く形成されてはならないことを意味する。任意の方向に最も大きな、または最も幅の広い横断面は、従って、少なくとも３ｍｍ、好ましくは少なくとも５ｍｍであるほうがよい。
【００３５】
幾つかの好ましい実施の形態では、被覆部を、実質的に完全に、薄いシリコーンからなる被覆層から形成される。被覆層は、軟らかいシリコーンとは異なる材料で任意に閉じられる開口部を有することができる。開口部は、好ましくはシリコーン被覆層からなる密封手段、または閉鎖手段で閉じられていてもよい。
【００３６】
閉鎖手段または被注型部材を有する開口部が、まず第１に必要であるのは、被覆層が、まず、形成、例えば注型、または型へ吹きかけ、次に、充填物で充填される場合である。被注型部材の代わりに、構造部材要素（Bauteil-Element）を使用することができる。構造部材要素には、充填物および被覆層が一体成形されている。被覆層および栓または被注型部材あるいは構造部材要素は、充填物のための完全な被覆を形成する。
【００３７】
他の態様によれば、被覆部の開口部を、開いたままにすることができるのは、例えば充填物の粘着性または接着性を、部品または人への接着結合のために使用するように意図される場合である。
【００３８】
記述のように、充填物を、開口部を介して、クッション状の成形体に入れることができる。被覆部の、または特に被覆層の開口部を、充填後に、好ましくは密封し、例えばシリコーン製被注型部材で閉じ、好ましくは、被覆層のシリコーン材料で、しかしまた代わりに、蓋または栓である硬質シリコーンで閉じることができる。一般的には、開口部のための閉鎖手段または蓋あるいは栓が、任意の材料、例えばより硬いプラスチックからなることが可能である。開口部を閉鎖するのは、閉鎖プレートであってもよい。
【００３９】
基本的には、クッションを、様々な方法で製造することができる。
【００４０】
第１の実施の形態によれば、ポリウレタンゲルを、完全な重合の前の状態で、予め製造されたシリコーン被覆へ注入する。この場合、ポリウレタンゲルを、吹き付け、注型、塗布または他の技術によって処理することができる。別個に予め製造されたシリコーン被覆にポリウレタンゲルを充填することは、ここでは、例えば２成分法で時間的に直ぐに予め製造されるシリコーン被覆への充填と同じように、可能である。充填されるシリコーン被覆を、吹き付け、注型、塗布または他の技術によって、しかし好ましくは射出成型法で、予め製造する。ポリウレタンゲルが充填されているシリコーン被覆の注入開口部を、必要な場合には、ポリウレタンゲルの完全な重合後に、密封することができる。密封をシリコーンで行なうことは好ましい。このシリコーンを、吹き付け、注型、塗布または他の技術によって、注入開口部へ付けることができる。シリコーン被覆、ポリウレタンゲルおよび密封層の接着を、接着剤の使用によって高めることができる。
【００４１】
別の実施の形態によれば、ポリウレタンゲルを、成形装置によって予め製造する。予め製造されたポリウレタンゲル体を、完全な重合後に、シリコーン被覆で覆う。シリコーン被覆は、ポリウレタンゲル体を、部分的にまたは完全に囲む。ポリウレタンゲル体は、完全な重合の直後に、あるいは、異なる時間に、シリコーン被覆で覆うことができる。シリコーン被覆、ポリウレタンゲルおよびシリコーン密封層の接着を、接着剤の使用によって高めることができる。
【００４２】
本発明の課題は、最終的に、パッド、ハンドル、サドル、クッション、シール、マットレスおよび振動ダンパのための、本発明に係わるクッション状の成形体の使用によって解決される。従って、本発明のクッション状の成形体によって構成されている、対応の部品または製品は、本発明に属する。
【００４３】
以下、本発明を、例示の目的に役立つように意図される実施の形態および材料試験、を参照して詳述する。前述の記述に一般的に記載された本発明は、実施の形態によって限定されない。むしろ、実施の形態は、本発明の枠内で、更なる実施の形態を詳しく見るために、当業者のために役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】伸び試験片３００３／０５（試料１）に関する応力-歪線図を示す。
【図２】伸び試験片３００３／１０（試料２）に関する応力-歪線図を示す。
【図３】伸び試験片３００３／４０（試料３）に関する応力-歪線図を示す。
【００４５】
図４−図１７は、種々の実施の形態の断面略図および図を示す。すなわち、
【図４】マスクの額パッド、横断面を示す。
【図５】事故マスク、麻酔用マスクまたは一般的には呼吸用マスクを、ａ）斜視図で、ｂ）Ａ−Ａにおける横断面図で、ｃ）マスク上部を有する斜視図で示す。
【図６】腰部用パッドを示す。
【図７】うなじ支持を有する枕を示す。
【図８】自転車のサドルを示す。
【図９】ヘッドレストを示す。
【図１０】ハンドルを示す。
【図１１】アームレストを示す。
【図１２】製品を示す。
【図１３】製品を示す。
【図１４】マットレスを示す。
【図１５】振動ダンパを示す。
【図１６】いす用パッドを示す。
【図１７】シールを、ａ）荷重のかからない状態で、ｂ）密封状態で示す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
〈試験片による試験〉
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。
【００４７】
合計３つの試験片を、前記方法で製造した。
【００４８】
伸長試験片に使用したシリコーン材料：
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。
【００４９】
-エラストジル(登録商標）３００３／０５；ショアＡ５
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。
【００５０】
伸長試験片に使用したゲル：
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。
【００５１】
ゲルの、結果として生じるショア-（０００）-硬さは８であった。
【００５２】
ショア硬さの測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０−０５（２０１０）に記載されている。装置および方法は、更に、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ８６８：２００３Ｅにも記述されている。
【００５３】
前記材料で製造した伸び試験片：
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。
【００５４】
試験機のジョーの間隔は、９０ｍｍであった。続いて、試料を、３６０ｍｍの長さに伸ばした。すなわち、移動長は２７０ｍｍであり、３００％の伸長を行なった。この場合、送りは、分当たり１５０ｍｍであった。３００％の伸長の際の保持時間は、１５秒であり、戻り速度は、分あたり３００ｍｍであった。このプロセスでは、必要な偏向力（Auslenkungskraft）を、伸長距離に亘って測定かつ記録した。対応の線図は、図１ないし３から見て取れる。伸長工程中に、試験片の挙動を、特に、ゲルからシリコーンスキンへの相転移を観察した。試験片の伸長を、引張り実験後に、再度、可能な相分離の有無について検査した。伸び試験片の長さの変化を測定した。
【００５５】
伸長試験の評価：
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。
【００５６】
２．３００％の伸長の際の弾性モジュール（応力値［Ｎ／ｍｍ２］）
以下の弾性係数を伸長試験から測定した。
【００５７】
-伸び試験片３００３／０５＝０．０１１Ｎ／ｍｍ２＝１１ｋＰａ
-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。
【００５８】
引張り荷重の下のゲルとシリコーンフィルムの剥離を観察しなかった。すべての試験片は、引張り試験中におよび荷重終了後に、視覚的な変化を有しなかった。
【００５９】
試験パラメータ：
-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。
【００６０】
３．圧縮永久ひずみ
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。
【００６１】
被覆を有しないゲル体を製造するために、ゲルを、完全な重合の前に、ポリウレタン型に注入し、かつ完全に重合した。かくして、長さ＝５０ｍｍ、幅＝５０ｍｍおよび高さ２５ｍｍの寸法を有する平行六面体のゲル体が生じる。ゲル体を、ポリエチレン型から取り外すことができた。
【００６２】
被覆を有するゲル体を製造するために、ゲルを、予め製造されたシリコーンフィルムに注入した。かくして生じたゲル体に、完全な重合後に、６面のうちの５面で、シリコーンフィルムを被覆した。この平行六面体のゲル体は、長さ＝５０ｍｍ、幅５０ｍｍおよび高さ２５ｍｍに等しい寸法を有する被覆していない只１つの面は、５０ｍｍ×５０ｍｍの面の長さを有した。
【００６３】
ＣＳ試験片のために使用したゲル：
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。
【００６４】
ゲルの、結果として生じるショア-（０００）-硬さは８であった。
【００６５】
ＣＳ試験片のために使用したシリコーンフィルム：
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。
【００６６】
前記材料（ゲル、シリコーン）で製造したＣＳ用の試験片：
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。
【００６７】
ＣＳの試験：
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。
【００６８】
すべての試験片ＡおよびＢを、夫々、２つのスチールプレートの間で、元の高さの５０％すなわち１２．５ｍｍに圧縮した。試験片ＡおよびＢの各々を、２５℃で、他の２つの試験片を７０℃で２２時間圧縮した。続いて、３０分、７時間および７２時間の待ち時間後に、すべての４つの試験片の高さを測定した。以下の表を参照せよ。
【００６９】
Ａ１：試験片Ａ-２５℃            Ａ２：試験片Ａ-７０℃  
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。
【００７０】
ＣＳ＝（ｄｏ−ｄｒ）／ｄｏ×１００
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。
【００７１】
クッションの実施の形態の記述：
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。
【００７２】
図５は、呼吸用マスク１００のシールとしてのクッション状の成形体１の他の適用例を示す。図５ａ）は、成形体１からなるシールの斜視図を示す。この成形体は、軟らかい弾性的なポリウレタンゲル体２と、このゲル体を完全に囲むシリコーン被覆層３とからなる。被覆層３は、被注型部材３３によって閉じられている。図５ｂ）は、図５ａ）の位置Ａ-Ａに沿って切った、成形体１の横断面略図を示す。図５ｃ）では、使用者の顔に対するシールとして機能するクッション状の成形体１は、ガス交換出入口５を有する呼吸用マスク外殻４に安定的に載っている。両者とも硬質プラスチックからなる。シール用クッション１は、呼吸用マスク外殻４の縁部の、環状のリップとして形成されている。どの伸長位置または圧縮位置でも、被覆層３は充填物２から離れない。両者は、完全に合致して動く。突然の形状変化の場合でも−例えば、呼吸用マスク１００を、使用者の顔へ押し付けねばならないときでも−、充填物２と被覆層３との間には、皺または中空空間は全然生じない。
【００７３】
図６は、全体として参照符号１０１が付された腰部用パッドを示す。このパッドは、実質的には、実際のパッドを形成するクッション状の成形体１からなる。この成形体は、同様に、充填物をここでは部分的にのみ囲むシリコーン被覆層３の中にあるポリウレタンゲル充填物２からなる。腰部用パッド１０１を、一側で、支持機能をもたらす硬質成分部分６によって閉じる。硬質成分部分６は、硬質プラスチックで形成されている。シリコーン被覆層３によって実質的に完全に囲まれた充填物２を示した図４とは異なり、ここでは、被覆層３は、硬質成分部分６によって閉じられる大きな開口部を有する。充填物の面７は、硬質成分部分６に直に隣接している。それ故に、充填物２は、全体として、被覆層３と、これに対してベースまたはカバーとして機能する硬質成分部分６とによって、完全に囲まれている。硬質成分部分６および被覆層３は、共に、充填物２の、弾性的な充填材料と直に接触している被覆部を形成する。使用者の身体から離隔したクッションの一側に非常に硬く形成されている平らなクッションが生じる。
【００７４】
図７は、うなじ支持部を有する枕の形態をとるクッション１０２を示す。クッションは、同様に、横断面で略示されている。軟らかい弾性的なポリウレタンゲル２からなる充填物は、完全に、シリコーン製の被覆層３によって囲まれている。このようなクッションでは、充填物２は、比較的厚い。充填材料および被覆（Huelle）３への荷重は、クッションの圧力荷重によって、伸長によって、しかしまた、ねじれまたはしわ寄せによって発生することがある。この種の強い荷重でも、クッションは、永続的な変化を受けない。このようなクッション１０２を製造するためには、形状安定性のゲル体を製造し、被覆３のためのシリコーンでゲル体の周りを完全に注型しまたは吹き付けるか、あるいは、まず、図示しない開口部を備える被覆３を製造し、充填物２のためのゲルで、後で充填する。シリコーン被覆３を、続いて、シリコーン製被注型部材によって閉じることができる。
【００７５】
図８は、自転車用サドル１０３を示す。自転車用サドルでは、サドル用パッドは、同様にゲル充填物２およびシリコーン被覆３から構成されるクッション状の成形体１からなる。シリコーン被覆３は、弾性的なポリウレタン充填物２を完全に囲む。成形体１からなるクッション体は、支持体８によって支持される。この支持体を、通常は、機械的な補助手段によって、必要な場合には追加的にばねの付いたサドル支持手段を介して、サドル支柱に取り付けることができる。
【００７６】
図９は、自動車両用シート、事務用いす、安楽いす、車いす等のために提供されているヘッドレストの横断面を示す。ヘッドレスト１０４は、図示した横断面を有するクッション状の成形体１からなり、かつ、ここでは詳細に示さないホルダに取り付けられているか、あるいは、追加のヘッドレスト部分（図示せず）に貼着されている。
【００７７】
図１０は、クッション状の成形体１からなり、かつ、硬くて形状安定的なハンドルホルダ９の端部に取り付けられているハンドル１１２を示す。ハンドルホルダ９は、成形体１に突入しており、かつ、被覆層３によって囲まれる。充填物２は、ここでは、ハンドルホルダ９および被覆層３からなる被覆部を充填する。それ故に、ホルダの端部は、パッドの入った充填物２によって被覆されている。
【００７８】
図１１は、アームレスト１０５を示す。アームレストでは、成形体１は、平らな硬質支持体３に形成されている。充填物２は、一方ではこの支持体８によって、他方では被覆３によって完全に閉じられている。支持体８は、調整可能な支持手段１０、例えば、事務いす用の腕支持手段に載っている。
【００７９】
図１２および図１３は、製品を示す。図１１は、棒状に延びたクッション状の成形体１を有する。成形体は、この実施の形態では、完全にシリコーン製の被覆層３によって囲まれている。成形体１は、被覆層３によって、ベース部分１１に取り付けられている。これに対し、図１２に示す製品は、実質的に形状安定性の外被１２を有する。外被は、この外被１２の内部でクッション状の成形体１を安定化する。
【００８０】
図１４は、同様に、マットレス１１０の横断面略図を示す。この図では、クッション状の成形体１は、平らな覆いとして、マットレス発泡体１３上に形成されている。成形体は、発泡体１３の表面のうちの１つに埋め込まれており、かつ、かくして、マットレス１１０の表面と面一に閉じる。
【００８１】
図１５は、くさび形の振動ダンパ１０６を示す。振動ダンパは、２つの硬質成分部分６ａと６ｂの間に設けられている。その目的は、硬質成分部分６ａの、矢印によって示された振動を弱めるためである。
【００８２】
図１６は、いす用シートクッション１０７およびバックレスト用パッド１０８からなるいす用パッドを示す。特にいすの前縁には、ここでは、強い伸長が生じる。しかしながら、この伸長は、シートクッション１０７の形を崩すことはない。シートクッション１０７およびバックレスト用パッド１０８からなるクッション状の成形体は、その柔軟性および弾性にも拘わらず、如何なる場合でも形状安定的であり、かつ任意に成形可能である。それ故に、例えば、バックレスト用パッド１０８の、図示した輪郭部分は、繰り返し調整される。
【００８３】
図１７は、環状のシールを略示し、図１７ａでは、荷重のかかっていない位置に、図１７ｂでは、シール可能な位置に、ここでは、ケーブルの周りにあることを示す。シールは、環状に形成されたクッション状の成形体１のみからなる。この成形体では、シリコーン被覆層３は、充填物２のポリウレタンゲルを完全に囲む。シールクッション１０９は、荷重のかかっていない状態１６ａでは、リングの中心に向かって湾曲しており、かつ、シール中には、圧縮されて平らなリングを形成する。充填物および被覆の大きな可動性によって、漏れは生じない。シールクッション１０９は、如何なる点でもケーブルの輪郭に倣う。
【００８４】
前の記述から、本発明に係わるクッション状の成形体のための多様な用途が明らかになるように意図される。成形体をシールパッド等として使用することができてなる多数の他の適用を記載することができる。
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）。
【符号の説明】
【００８５】
１  クッション状の成形体
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。
【図１】
0006345696.tif 000002
【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】
0006345696.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0006345696.tif 000016
【図１６】
0006345696.tif 000017
【図１７】
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