AT12241U1

AT12241U1 - MATTRESS AND CUSHIONS OF FLEXIBLE DAMAGED POLYURETHANE WITH HEAT-REGULATING MICRO-CAPSULES

Info

Publication number: AT12241U1
Application number: AT0030510U
Authority: AT
Original assignee: Orsa Foam S P A
Priority date: 2009-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2012-02-15
Also published as: PT10572T; ES1073457Y; CH700962A2; FR2945424B3; DE202010006700U1; ITMI20090152U1; SI23066A2; ES1073526Y; DK201000089U3; ES1073526U; ES1073457U; FR2945424A3

Description

österreichisches Patentamt AT 12 241 U1 2012-02-15Austrian Patent Office AT 12 241 U1 2012-02-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Matratze oder ein Kissen für ein Bett, hergestellt aus flexiblem geschäumtem Polyurethan.Description: The present invention relates to a mattress or pillow for a bed made of flexible foamed polyurethane.

[0002] Wie bekannt, werden Matratzen und Kissen als Ruhekörper auf einem Bett für Ruhepausen und zur Erholung eines Benutzers verwendet. Diese Vorrichtungen werden sowohl für den privaten Gebrauch im Haushalt wie auch im öffentlichen Sektor (zum Beispiel Krankenhäuser, Pflegeheime, Hotels) gekauft, wo noch striktere Anforderungen bestehen.As is known, mattresses and pillows are used as a rest on a bed for rest and recreation of a user. These devices are purchased for both home and public sector private use (for example, hospitals, nursing homes, hotels) where even more stringent requirements exist.

[0003] Es ist auch bekannt, diese Vorrichtungen aus flexiblem Polyurethanmaterial herzustellen.It is also known to make these devices from flexible polyurethane material.

[0004] Die Polyurethanchemie basiert auf der Reaktion von Isocyaniden mit Molekülen, die aktive Wasserstoffatome enthalten. Die -NCO-Gruppen, die in dem Isocyanatmolekül enthalten sind, werden veranlasst, in Gegenwart von geeigneten Katalysatoren schnell mit Wasserstoffatomen zu reagieren, die an Atome gebunden sind, die stärker elektronegativ sind als Kohlenstoff. Diese Reaktion führt zu der Bildung der gewünschten Polymerstruktur; in Verbindung damit tritt parallel eine Gasproduktion auf, zum Beispiel Kohlenstoffdioxid (das von der Reaktion von Isocyanat mit Wasser stammt).Polyurethane chemistry is based on the reaction of isocyanides with molecules containing active hydrogen atoms. The -NCO groups contained in the isocyanate molecule are caused to react rapidly in the presence of suitable catalysts with hydrogen atoms bound to atoms that are more electronegative than carbon. This reaction leads to the formation of the desired polymer structure; in conjunction with this, gas production occurs in parallel, for example carbon dioxide (derived from the reaction of isocyanate with water).

[0005] Für gewöhnlich wird zur Herstellung von Kissen und Polstern ein kontinuierlicher Chargenproduktionsprozess verwendet. Aus Vorratstanks, die für die verwendeten Rohmaterialien und Zusatzstoffe die geeignete Größe und Struktur aufweisen, werden die chemischen Komponenten - mit Hilfe von Zirkulierungs-/Dosierungspumpen - entlang zweckbestimmter Verbindungsleitungen zu einem Misch- und Abgabekopf geleitet. In dem Mischkopf ist es möglich, verschiedene Mischparameter zu ändern. Der Abgabekopf führt zu einer Schäumungslinie, wo ein Teppich geeigneter Höhe und Breite aus geschäumtem Polyurethan kontinuierlich produziert wird, der dann auf die gewünschte Länge für die Herstellung langer Polyurethanblöcke geschnitten wird. Die Blöcke werden dann in Alterungsebenen gelagert, bis sie anschließend zu Platten, Scheiben oder Rollen geeigneter Größe für die Produktion des fertigen Objekts geschnitten werden.Usually, a continuous batch production process is used to make cushions and cushions. From storage tanks having the appropriate size and structure for the raw materials and additives used, the chemical components are passed along dedicated communication lines to a mixing and dispensing head by means of circulating / metering pumps. In the mixing head it is possible to change different mixing parameters. The dispensing head leads to a foaming line where a carpet of suitable height and width of foamed polyurethane is continuously produced, which is then cut to the desired length for the production of long polyurethane blocks. The blocks are then stored in aging planes until they are subsequently cut into plates, discs or rolls of suitable size for the production of the finished object.

[0006] Auf dem Markt werden bereits zahlreiche Arten von Polyurethankissen und -matratzen angeboten, wobei verschiedene einzelne Polyurethanscheiben (in Dichte, mechanischem Verhalten, Hygienemerkmalen und so weiter) miteinander gekoppelt werden oder Rollen aus dünnen Scheiben in Verbindung mit Stoffen und Wattierung verwendet werden, um ein Fertigprodukt zu erhalten, das die Anforderungen des Benutzers am besten erfüllt.Numerous types of polyurethane pillows and mattresses are already being offered on the market, with various individual polyurethane discs (in density, mechanical behavior, hygiene features and so on) being coupled together or rollers of thin discs being used in conjunction with fabrics and padding, to obtain a finished product that best meets the user's requirements.

[0007] Obwohl Polyurethan an sich gute thermische Eigenschaften aufweist, gemeinsam mit einer guten Schweißqualität, hat sich die Antragstellerin selbst zum Ziel gesetzt, ein verbessertes Kissen und eine verbesserte Matratze anzubieten, die dem Benutzer ein angenehmes, komfortables Gefühl bei verschiedenen Temperaturen verleiht. Insbesondere ist die Zielsetzung, eine Matratze anzubieten, die imstande ist, zu der Regulierung der Körpertemperatur beizutragen, einen besseren Komfort in all jenen Fällen zu bieten, in welchen der Körper des Benutzers - aus verschiedenen vorübergehenden oder pathologischen Gründen - überhitzt oder kalt ist.Although polyurethane per se has good thermal properties, together with a good quality of welding, the applicant itself has set itself the goal of offering an improved pillow and mattress which gives the user a pleasant, comfortable feeling at different temperatures. In particular, the objective of offering a mattress capable of contributing to the regulation of body temperature is to provide better comfort in all those cases in which the user's body is overheated or cold, for various temporary or pathological reasons.

[0008] Eine solche Zielsetzung wird durch ein Produkt erreicht, das in seinen wesentlichen Merkmalen in dem beiliegenden Hauptanspruch beschrieben ist.Such an object is achieved by a product which is described in its essential features in the appended main claim.

[0009] Andere erfindungsgemäße Aspekte der Matratze und des Kissens sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Other aspects of the mattress and the pillow according to the invention are described in the dependent claims.

[0010] Weitere Merkmale und Vorteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung gehen in jedem Fall aus der folgenden ausführlichen Beschreibungeiner bevorzugten Ausführungsform hervor, die als Beispiel angeführt und in der beiliegenden Zeichnung als Kurve dargestellt ist, die das Komfortergebnis zeigt, das mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung erhalten werden kann.In any event, further features and advantages of the device according to the invention will become apparent from the following detailed description of a preferred embodiment given by way of example and shown in the accompanying drawing as a graph showing the comfort result associated with the device according to the Invention can be obtained.

[0011] Die Antragstellerin begann mit der Auswahl von Substanzen, die eine Phasenumwand- österreichisches Patentamt AT12 241 U1 2012-02-15 lung erfahren, wodurch Wärmeenergie in einem Zeitintervall freigesetzt/absorbiert wird, das vorteilhaft sein könnte. Während der Phasenumwandlung setzen solche Phasenumwandlungsmaterialien, die auch als PCMs ("phase change materials") bezeichnet werden, latente Wärme frei (Übergang vom flüssigen in den festen Zustand) oder absorbieren latente Wärme (Übergang vom festen Zustand in den flüssigen Zustand) und werden somit imstande, proportional zu ihrem Volumen Wärme aus der Umgebung abzuleiten oder in diese einzubringen.[0011] The Applicant began by selecting substances that undergo a phase change, thereby releasing / absorbing heat energy in a time interval that could be beneficial. During phase transformation, such phase change materials, also referred to as PCMs ("phase change materials"), release latent heat (transition from the liquid to the solid state) or absorb latent heat (transition from the solid state to the liquid state) thus capable of dissipating heat from the environment in proportion to its volume or introducing it into it.

[0012] Die Phasen, die zu betrachten sind, sind die feste und die flüssige Phase, da die gasförmige beachtliche praktische Probleme bedeuten würde, die vorwiegend mit Volumenänderungen verbunden sind, die sie kaum nutzbar machen.The phases to be considered are the solid and the liquid phases, since the gaseous ones would mean considerable practical problems, which are mainly associated with volume changes, which make them hardly usable.

[0013] Besonders vorteilhafte Substanzen für die spezifische Verwendung, die hier in Betracht gezogen wird - die in der Folge als Wärme regulierende Substanzen aufgelistet sind -, sind so genannte PCMs mit einer hohen latenten Kondensationswärme, die eine Zustandsumwandlungstemperatur im Intervall zwischen 18°C und 37°C haben, entsprechend dem Temperaturintervall, das geeignet ist, dem Körper eines Benutzers ein Wohlempfinden zu vermitteln.Particularly advantageous substances for specific use, which are considered here - which are listed below as heat-regulating substances - are so-called PCMs with a high latent heat of condensation, the state transition temperature in the interval between 18 ° C and 37 ° C, according to the temperature interval, which is suitable to give the body of a user a sense of well-being.

[0014] Solche Substanzen bestehen sowohl in organischer Form (zum Beispiel Paraffin oder Fettsäuren) wie auch in anorganischer Form (zum Beispiel hydrierte Salze, wie MnH20) und manifestieren sich auch in eutektischen Formen. Ferner sind sie imstande, zwischen 5 und 14 Mal mehr Energie zu speichern als andere Referenzsubstanzen wie Wasser.Such substances exist both in organic form (for example paraffin or fatty acids) and in inorganic form (for example hydrogenated salts such as MnH 2 O) and also manifest themselves in eutectic forms. Furthermore, they are able to store between 5 and 14 times more energy than other reference substances such as water.

[0015] Vorzugsweise werden in der vorliegenden Anmeldung solche Wärme regulierenden Substanzen unter Paraffinen gewählt.Preferably, in the present application, such heat-regulating substances are selected from paraffins.

[0016] Gemäß der vorliegenden Erfindung werden solche Substanzen, die in Granula- oder Pulverform hergestellt werden, zuerst mikroeingekapselt.In accordance with the present invention, such substances prepared in granular or powder form are first microencapsulated.

[0017] Die Technologie, die als "Mikroeinkapselung" bezeichnet wird, ermöglicht, eine Substanz im Inneren einer "Schale" zu halten und sie vor äußeren Mitteln zu schützen. Die Mikrokapseln können in der Größe zwischen 3 und 800 pm variieren. Die Mikroeinkapselungstechnik ist an sich bekannt und wird somit nicht näher im Einzelnen beschrieben. In dem spezifischen Fall, bei der Anwendung an geeigneten, Wärme regulierenden Substanzen, kann die Schale jeder Mikrokapsel aus einem der folgenden Materialien bestehen: Polyestern, Polyacrylaten, Vinylpolymeren oder Wachsen.The technology known as " microencapsulation " allows a substance inside a " shell " and to protect them from external means. The microcapsules can vary in size between 3 and 800 pm. The microencapsulation technique is known per se and will therefore not be described in detail. In the specific case, when applied to suitable heat-regulating substances, the shell of each microcapsule may consist of one of the following materials: polyesters, polyacrylates, vinyl polymers or waxes.

[0018] Sobald die Mikrokügelchen der gewählten, Wärme regulierenden Substanz erhalten sind, erfahren sie einen Dispersionsprozess in einem Träger, der mit der Reaktion für den Aufbau eines geschäumten Polyurethans kompatibel ist. Es werden keine Dispersionstechniken, wie Kugeln oder Zylinder, verwendet, um eine mechanische Belastung des Gemisches auf ein Minimum zu reduzieren.Once the microspheres of the selected heat-regulating substance are obtained, they undergo a dispersion process in a carrier that is compatible with the reaction for the construction of a foamed polyurethane. No dispersion techniques, such as spheres or cylinders, are used to minimize mechanical stress on the mixture.

[0019] Der Träger kann entweder von einer reaktionsfähigen Art sein, so dass er in der Polymermatrix gebunden bleibt, oder von einer nicht reaktionsfähigen Art. Im ersten Fall muss dessen Vorhandensein während der chemischen Formulierung ferner berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Polyurethan-Polymerisationsreaktion nach Wunsch verläuft; im letztgenannten Fall muss nur eine Substanz gewählt werden, die die Anforderungen der Sektorstandards bezüglich Umwelt, Gesundheit und Sicherheit der Arbeiter, und die Gesundheit der Benutzer unter Berücksichtigung des Anwendungsgebiets des Fertigprodukts nicht gefährdet. Bei der Wahl des Trägers müssen letztendlich auch die Aspekte einer chemischen Kompatibilität mit der Art der Mikrokügelchenmembran berücksichtigt werden.The support may either be of a reactive type so that it remains bound in the polymer matrix or of a non-reactive type. In the first case, its presence must also be taken into consideration during the chemical formulation to ensure that the polyurethane Polymerization reaction runs as desired; in the latter case, it is only necessary to choose a substance that does not jeopardize the requirements of the sector standards concerning the environment, health and safety of the workers, and the health of the users, taking into account the field of application of the finished product. Finally, the choice of support must also take into account the aspects of chemical compatibility with the nature of the microsphere membrane.

[0020] Als ein Beispiel für einen reaktionsfähigen Träger wird hier Polyol genannt; als nicht reaktionsfähiger Träger wird zum Beispiel ein nicht-phthalischer Weichmacher in Betracht gezogen.As an example of a reactive carrier here is called polyol; As a non-reactive carrier, for example, a non-phthalic plasticizer is considered.

[0021] Sollte es notwendig sein, eine gute Dispersionsgleichförmigkeit aufrechtzuerhalten, können zusätzlich zu dem Träger benetzende und stabilisierende Zusatzstoffe in dieselbe Dispersion eingeführt werden.Should it be necessary to maintain good dispersion uniformity, wetting and stabilizing additives in addition to the carrier can be introduced into the same dispersion.

[0022] Die derart erhaltene Dispersion, die aus Mikrokügelchen (mikroeingekapselter Phasen- 2/7 österreichisches Patentamt AT 12 241 U1 2012-02-15The dispersion thus obtained, consisting of microspheres (micro-encapsulated phase 2/7 Austrian Patent Office AT 12 241 U1 2012-02-15

Umwandlungssubstanz) und Polyol und einem möglichen benetzenden Mittel besteht, wird in der Herstellung von flexiblem geschäumtem Polyurethan verwendet.Conversion substance) and polyol and a possible wetting agent is used in the production of flexible foamed polyurethane.

[0023] Das Fertigprodukt (das Kissen oder die Matratze), das gemäß der Erfindung erhältlich ist, kann durch die Anwendung verschiedener Technologien für die Herstellung von flexiblem geschäumtem Polyurethan hergestellt werden, sowohl aus kontinuierlichen Blöcken wie auch durch Formen.The finished product (the pillow or mattress) obtainable according to the invention can be made by the use of various technologies for the production of flexible foamed polyurethane, both continuous blocks and by molding.

[0024] Die Dichten der Polyurethane variieren im Allgemeinen von 25 bis 100 kg/m3; Isocyanate können TDI (Toluol-di-isocyanat), MDI (Methylen-difenyl-isocyanat) und IPDI (Isoforon-di-isocyanat) sein; die Art des Polyols kann herkömmliches hochelastisches Ethylenoxid und/oder auf Propylenoxid basierende Ether sein, sowie Ester, möglicherweise vernetzt, um die Härter von Polyurethan zu verstärken. Polyole auf pflanzlicher Basis, d.h., die von erneuerbaren Quellen erhalten werden, können ebenso verwendet werden.The densities of the polyurethanes generally vary from 25 to 100 kg / m3; Isocyanates may be TDI (toluene diisocyanate), MDI (methylene difenyl isocyanate) and IPDI (isoforone diisocyanate); the nature of the polyol may be conventional highly elastic ethylene oxide and / or propylene oxide based ethers, as well as esters, possibly crosslinked to enhance the curing agents of polyurethane. Plant-based polyols, i.e., obtained from renewable sources, may also be used.

[0025] Innerhalb der Polyurethanformulierung können die Gewichtsprozente der zusätzlichen Dispersion (Mikrokapseln enthaltend), im Sinne von nur Mikrokügelchen bezogen auf das Endgewicht des Schaums - abhängig von der Dichte und/oder dem Endgebrauch des Polyurethans - zwischen 3% und 30%, bezogen auf das Gewicht, variieren.Within the polyurethane formulation, the weight percent of the additional dispersion (containing microcapsules), in terms of only microspheres based on the final weight of the foam - depending on the density and / or end use of the polyurethane - between 3% and 30%, based on the weight, vary.

[0026] Die Behandlung, die gemäß der vorliegenden Erfindung als bevorzugt festgestellt wurde, ist eine Massebehandlung: sie sieht somit die Verwendung eines Kolbens, Zahnrades oder einer peristaltischen Pumpe für die Dosierung der zusätzlichen Dispersion direkt in die Polyu-rethan-Mischkammer vor.The treatment which has been found to be preferred according to the present invention is a bulk treatment: it thus provides for the use of a piston, gear or peristaltic pump for metering the additional dispersion directly into the polyurethane mixing chamber.

[0027] Das derart erhaltene Polyurethan wird [0028] geschnitten und geformt, im Falle einer kontinuierlichen oder nicht kontinuierlichen Produktion eines Blocks, um Matratzenplatten, dünne Scheiben, die in Steppbezügen eingesetzt werden, oder Kissen zu erhalten [0029] in einer Form verwendet, um geformte Matratzen und Kissen zu erhalten.The polyurethane thus obtained is cut and shaped in the case of continuous or discontinuous production of a block to obtain mattress plates, thin slices used in quilting, or pillows in a mold, to get shaped mattresses and pillows.

[0030] Insbesondere kann der Matratzenbezug durch geschäumtes Polyurethan, das eine Wärme regulierende Komponente enthält, durch kontinuierliche Produktion von Scheiben erhalten werden, die dann mit Stoff gekoppelt werden; während die Matratzenfüllung auf eine der folgenden Weisen gebildet werden kann: [0031] A. Eine einzelne Polyurethanscheibe oder-platte mit Wärme regulierender Komponente; [0032] B. Zwei gekoppelte Platten, vorzugsweise unter Verwendung des Polyurethans, das mit der Wärme regulierenden Komponente erzeugt wurde, in der einzigen Oberflächenplatte (d.h. jener, die dazu bestimmt ist, am nächsten bei dem Körper des Benutzers zu liegen); [0033] C. Drei gekoppelte Platten, vorzugsweise unter Verwendung des Polyurethans, das mit der Technologie gemäß der Erfindung produziert wurde, in den einzelnen Oberflächenplatten, möglicherweise mit unterschiedlichen Wärme regulierenden Eigenschaften (Winterseite, Sommerseite).In particular, the mattress cover may be obtained by foamed polyurethane containing a heat-regulating component by continuous production of wafers, which are then coupled to fabric; while the mattress filling can be formed in one of the following ways: A. A single polyurethane disc or plate with heat-regulating component; B. Two coupled plates, preferably using the polyurethane produced with the heat-regulating component, in the single surface plate (i.e., that which is intended to be closest to the body of the user); C. Three coupled plates, preferably using the polyurethane produced with the technology according to the invention, in the individual surface plates, possibly with different heat regulating properties (winter side, summer side).

[0034] Im zweiten Fall (B) hat die Oberflächenplatte im Allgemeinen geringere Druckspannungswerte CV40 (kPa), um ein besseres Komfortempfinden zu verleihen, während die untere Platte als Stütze mit höheren Druckspannungswerten CV40(kPa) dient.In the second case (B), the surface plate generally has lower compressive stress values CV40 (kPa) in order to give a better feeling of comfort, while the lower plate serves as a support with higher compressive stress values CV40 (kPa).

[0035] Im dritten Fall (C) haben die zwei Oberflächenplatten im Allgemeinen geringere Druckspannungswerte CV40 (kPa), um ein besseres Komfortempfinden zu verleihen, während die mittlere oder Kernplatte als Stütze mit höheren Druckspannungswerten CV40 (kPa) dient.In the third case (C), the two surface plates generally have lower compressive stress values CV40 (kPa) to give a better comfort feeling, while the middle or core plate serves as a support with higher compressive stress values CV40 (kPa).

[0036] In allen Fällen können die Oberflächen der Platten an der Seite, die dem Benutzer zugewandt ist, flach sein oder verschiedene Muster aufweisen. Die Muster haben den Zweck, Flächen unterschiedlicher "Härte" zu bilden und/oder eine "Massagewirkung" zu erzeugen.In all cases, the surfaces of the plates on the side facing the user may be flat or have different patterns. The patterns have the purpose of making areas of different " hardness " to form and / or a " massage effect " to create.

[0037] Die flexiblen geschäumten Polyurethane, die in der Formulierung gemäß der Erfindung 3/7 österreichisches Patentamt AT 12 241 U1 2012-02-15 für die Herstellung von Matratzen, Steppbezügen und Kissen verwendet werden, können Folgendes sein: [0038] - herkömmliche Polyether; [0039] - hochelastische Polyether; [0040] - viskoelastisch.The flexible foamed polyurethanes used in the formulation according to the invention for the production of mattresses, quilts and cushions can be: - conventional polyether; - highly elastic polyethers; [0040] viscoelastic.

[0041] Viskoelastische Schäume werden vorzugsweise für Oberflächenplatten oder innerhalb von Steppbezügen verwendet, die auf die Oberseite von Matratzen gelegt werden, die sehr nahe dem Benutzer angeordnet ist: tatsächlich sind sie angesichts ihrer Neigung, den Körper im Vergleich zu anderen Schäumen besser zu halten, besser für die Wärme regulierende Behandlung als für ihre Stützeigenschaften der mittleren oder unteren Platte geeignet.Viscoelastic foams are preferably used for surface panels or within quilts placed on top of mattresses placed very close to the user: in fact, given their tendency to better hold the body in comparison to other foams, better for the heat-regulating treatment than suitable for their support properties of the middle or lower plate.

[0042] Wie erwähnt, kann in hochwertigen Matratzen (Typ C) die Verwendung von zwei Platten aus Polyurethanen mit unterschiedlichen, Wärme regulierenden Eigenschaften vorgesehen sein. Dadurch wird eine Matratze/ein Kissen mit Folgendem erhalten: [0043] - einer Winterseite, die auf der Oberfläche ein Polyurethan mit Wärme regulierendenAs mentioned, in high-quality mattresses (type C) the use of two panels of polyurethanes with different, heat-regulating properties can be provided. Thereby, a mattress / a pillow is obtained with the following: - a winter side, which on the surface a polyurethane with heat-regulating

Mikrokügelchen mit PCM mit einem geringeren Schmelzpunkt aufweist; [0044] - einer Sommerseite, die an der Oberfläche ein Polyurethan mit Wärme regulierendenHaving microspheres with PCM having a lower melting point; - A summer side, on the surface of a polyurethane with heat-regulating

Mikrokügelchen mit PCM mit einem höheren Schmelzpunkt aufweist.Having microspheres with PCM with a higher melting point.

[0045] Für den abschließenden Überzug der Matratze können ferner natürliche oder synthetische Stoffe verwendet werden, wie auch nur Stoff, Steppbezüge (die möglicherweise Wärme regulierendes Material enthalten), entfernbare oder nicht entfernbare Überzüge.For the final covering of the mattress, natural or synthetic fabrics may also be used, as well as fabric, quilts (which may contain heat-regulating material), removable or non-removable coatings.

[0046] Für die Herstellung des Kissens ist es im Allgemeinen bevorzugt, ein einzelnes, flexibles, geschäumtes Polyurethan mit Wärme regulierender Eigenschaft (das anschließend geformt wird, wenn es aus einer kontinuierlichen Blockproduktion erhalten wird) mit verschiedenen Mustern zu verwenden.For the production of the pad, it is generally preferable to use a single flexible flexible foamed polyurethane having heat-regulating property (which is subsequently molded when obtained from continuous block production) with various patterns.

[0047] Eine Matratze, aber insbesondere ein Kissen, kann in vorteilhafter Weise auch durch Formen hergestellt werden.A mattress, but in particular a pillow, can be produced in an advantageous manner by molding.

[0048] Sollten diese fertig gestellten Stücke durch Formen erhalten werden, anstatt durch Blockformen, hergestellt mit der kontinuierlichen Technik, ist es möglich - zusätzlich zu dem Vorhergesagten - das weitere folgende Originalmerkmal einzuführen.If these finished pieces are obtained by molding, rather than block molding made by the continuous technique, it is possible to introduce, in addition to the above, the following original feature.

[0049] Während der Formungsvorbereitungsphase wird zunächst eine Schicht aus Mikrokügelchen (mikroeingekapselte, Wärme regulierende Substanz) an deren Innenflächen angeordnet. Die Oberflächen der Form, die von diesem Prozess betroffen sind, sind mindestens jene, die in dem fertigen Produkt dem Endbenutzer zugewandt sind.During the molding preparation phase, a layer of microspheres (microencapsulated, heat-regulating substance) is first placed on their inner surfaces. The surfaces of the mold affected by this process are at least those facing the end user in the finished product.

[0050] Der oben genannte Vorgang hat den Zweck, auf vorübergehende und reversible Weise die Mikrokügelchen an den Innenflächen der Form zu befestigen. Zur Verbesserung der Anhaftung der Mikrokügelchen in gleicher Dicke auf unebenen Oberflächen ist es möglich, zuvor an den Innenflächen der Form einen Film desselben Ablösungsmittels aufzubringen, der normalerweise verwendet wird, um die Entfernungsvorgänge des fertigen Stücks aus der Form zu erleichtern. Die derart erhaltene Schicht aus Mikrokügelchen weist eine Dicke in der Größenordnung des Mikrokügelchendurchmessers auf, d.h., zwischen 3 und 800 pm.The above operation has the purpose of temporarily and reversibly attaching the microspheres to the inner surfaces of the mold. To improve the adhesion of the microspheres to the same thickness on uneven surfaces, it is possible to previously apply to the inner surfaces of the mold a film of the same release agent normally used to facilitate the removal operations of the finished piece from the mold. The layer of microspheres thus obtained has a thickness on the order of the microsphere diameter, that is, between 3 and 800 pm.

[0051] Sobald die Form geschlossen ist und das Reaktionsgemisch auf Polyurethanbasis eingespritzt wurde, bleiben die Mikrokügelchen automatisch in der Polymermatrix an dem Oberflächenteil des geformten Objekts durch Übertragung von den Innenwänden der Form eingebettet.Once the mold is closed and the polyurethane-based reaction mixture has been injected, the microspheres remain automatically embedded in the polymer matrix on the surface portion of the molded article by transfer from the inner walls of the mold.

[0052] Dadurch können die folgenden weiteren Vorteile erhalten werden: [0053] - die Ablösung des fertigen Stücks aus der Form am Ende des Prozesses wird weiter erleichtert, da die Schicht aus Mikrokügelchen als "Ablösungspulver" dient; [0054] - die Konzentration der Mikrokügelchen in der Nähe der Oberflächenbereiche ist deut- 4/7 österreichisches Patentamt AT 12 241 U1 2012-02-15 lieh erhöht, wodurch das Potenzial für eine Wärmeregulierung erhöht wird.Thereby, the following further advantages can be obtained: the detachment of the finished piece from the mold at the end of the process is further facilitated since the layer of microspheres is referred to as " stripping powder " is used; [0054] The concentration of microspheres in the vicinity of the surface areas is increased significantly, which increases the potential for heat regulation.

[0055] In der beiliegenden Zeichnung ist eine Kurve einer Polyurethanmaterialtemperatur gegenüber der Zeit dargestellt. Die Kurve belegt die Ergebnisse, die mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung erhalten werden können. Insbesondere wird die Wärme regulierende Wirkung, die eine Matratze ausübt, offensichtlich, wenn die Matratze aus den flexiblen geschäumten Polyurethanscheiben mit PCM-Mikrokapseln oder Mikrokügelchen gebildet wird, wobei die Scheiben entweder den Kern oder die Außenseiten der Matratze darstellen.In the accompanying drawing, a plot of polyurethane material temperature versus time is shown. The curve shows the results that can be obtained with the device according to the invention. In particular, when the mattress is formed of the flexible foamed polyurethane sheets with PCM microcapsules or microspheres, the wafers will manifest either the core or the outsides of the mattress.

[0056] Eine Probe eines flexiblen geschäumten Polyurethans, das Wärme regulierende Mikrokapseln gemäß der Erfindung enthält, wurde einem Test nach dem Standard ASTM D 7024 unterzogen. Der Test besteht aus dem abwechselnden Ableiten und Zuleiten einer vorbestimmten Menge an Wärmeenergie von beziehungsweise zu dem Schaum, wodurch Kühl- und Erwärmungszyklen der polymeren Matrix verursacht werden.A sample of a flexible foamed polyurethane containing heat-regulating microcapsules according to the invention was subjected to an ASTM D 7024 standard test. The test consists of alternately diverting and supplying a predetermined amount of heat energy to or from the foam, causing cooling and heating cycles of the polymeric matrix.

[0057] Der Test wurde bei zwei verschiedenen Ausgangstemperaturen durchgeführt: die erste (äußere) Kurve wurde beginnend bei einer Temperatur von 41 °C erhalten, während die zweite (innere) Kurve beginnend bei etwa 25,5°C erhalten wurde. Es kann festgehalten werden, dass, unter der Annahme, dass dieselbe Energie von oder zu derselben Menge an Material abgeleitet beziehungsweise zugeführt wurde, wenn - zweite Kurve - die Temperatur um die kritische Tem-peratur/Betriebstemperatur von Mikrokapseln schwankt (d.h., um die Temperatur, bei der eine Phasenumwandlung eintritt), das polymere Material geringere Temperaturschwankungen erfährt als die Probe, die bei Temperaturbereichen außerhalb der kritische Temperatur/Betriebs-temperatur von Wärme regulierenden Mikrokapseln arbeitet. Die PCMs, die in den Mikrokapseln enthalten sind, die in dem polymeren Material eingebettet sind, haben während der Kühlungsphase latente Wärme zu dem polymeren Material geleitet, während sie in der Erwärmungsphase die latente Wärme von dem polymeren Material abgeleitet haben.The test was conducted at two different starting temperatures: the first (outer) curve was obtained starting at a temperature of 41 ° C, while the second (inner) curve was obtained starting at about 25.5 ° C. It can be noted that, assuming that the same energy was derived from or to the same amount of material, when, second curve, the temperature fluctuates around the critical temperature / operating temperature of microcapsules (ie, the temperature in which a phase change occurs), the polymeric material undergoes lower temperature variations than the sample operating at temperature ranges outside the critical temperature / operating temperature of heat-regulating microcapsules. The PCMs contained in the microcapsules embedded in the polymeric material have passed latent heat to the polymeric material during the cooling phase, while in the heating phase have dissipated the latent heat from the polymeric material.

[0058] Dieser Test liefert ein klares Bild günstiger Vorteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die dem Benutzer einen erhöhten Komfort bei Verwendung der Matratze oder des Kissens gemäß der Erfindung empfinden lassen. Die Wärme regulierende Wirkung kann Temperaturspitzen verringern, wodurch das Komfortempfinden des Benutzers einer Matratze oder eines Kissens, die beziehungsweise das gemäß der Erfindung hergestellt ist, stark verbessert wird.This test provides a clear picture of favorable advantages of the device according to the invention, which allow the user to feel increased comfort when using the mattress or the pillow according to the invention. The heat regulating effect can reduce temperature spikes, thereby greatly improving the comfort feeling of the user of a mattress or pad made according to the invention.

[0059] Es soll festgehalten werden, dass die Wärme regulierende Wirkung über einen weiten Bereich verschiedener Temperaturen (18°C bis 37°C) durch die Wahl richtiger Gemische aus verschiedenen PCM-Mikrokapseln, die in demselben Material eingebettet sind, bei Verwendung mit demselben Massebehandlungsprozess erweitert werden kann.It should be noted that the heat regulating action over a wide range of different temperatures (18 ° C to 37 ° C) by the choice of proper mixtures of different PCM microcapsules embedded in the same material, when used with the same Mass treatment process can be extended.

[0060] Wie aus dem Vorhergesagten hervorgeht, werden durch die Originalanordnung, die in der Erfindung vorgeschlagen wird, die Zielsetzungen, die in der Einleitung dargelegt wurden, perfekt erreicht.As is apparent from the foregoing, by the original arrangement proposed in the invention, the objectives set forth in the introduction are perfectly achieved.

[0061] Insbesondere ermöglicht die Matratze oder das Kissen, die beziehungsweise das aus flexiblem, geschäumtem Polyurethan mit hinzugefügten Mikrokapseln aus Wärme regulierenden Substanzen besteht, mit einer Phasenumwandlung im Temperaturintervall von 18°C bis 37°C (Intervall, in dem die Körperwärme des Menschen imstande ist, das Schmelzen des Wärme regulierenden Phasenumwandlungsmaterials zu verursachen), dem Endbenutzer einen größeren Komfort aufgrund der Energie speichernden und freisetzenden Wirkung in der Form von Wärme, die durch die Mikrokügelchen ausgeübt wird, zu bieten. Die Mikrokügelchen erzeugen ein Mikroklima, das einen Ausgleich der Temperaturspitzen ermöglicht, wodurch die Schlafqualität oder eine längere Erholung verbessert wird.In particular, the mattress or pad made of flexible foamed polyurethane with added microcapsules of heat-regulating substances enables a phase transformation in the temperature interval of 18 ° C to 37 ° C (interval at which the body heat of the human is able to cause melting of the heat-regulating phase-change material) to provide the end-user with greater comfort due to the energy-storing and releasing effect in the form of heat exerted by the microspheres. The microspheres create a microclimate that compensates for temperature spikes, improving sleep quality or longer recovery.

[0062] Es versteht sich jedoch, dass der Schutz der zuvor beschriebenen Erfindung nicht auf die besondere dargestellte Ausführungsform beschränkt ist, sondern sich auf jede andere Konstruktionsvariante erstreckt, die dieselben Nützlichkeit erreicht. 5/7It is understood, however, that the protection of the invention described above is not limited to the particular embodiment shown, but extends to any other design variant that achieves the same utility. 5.7

Claims

Austrian Patent Office AT 12 241 U1 2012-02-15 Claims 1. A mattress or bed cushion, comprising at least one section made of flexible foamed polyurethane, characterized in that the polyurethane previously embeds microencapsulated, heat-regulating substances, the liquid / solid phase conversion in the Temperature range from 18 ° C to 37 ° C experience.

A mattress or cushion according to claim 1, wherein the micro-encapsulated heat-regulating substances are embedded in a portion of foamed polyurethane at least near the surface intended to be close to a user's body.

A mattress or cushion according to claim 2, consisting of various layers coupled together, at least one surface of which embeds the microencapsulated heat-regulating substance.

A mattress or pad as claimed in claim 2 obtained by molding, wherein the microencapsulated heat-regulating substance is a material uniformly found in a surface portion, the material being spread on an inner surface of a mold prior to injection of polyurethane during production ,

A mattress or cushion according to any one of the preceding claims, wherein the heat regulating substances are paraffins.

A mattress or pillow according to any one of the preceding claims wherein the heat regulating substances are microencapsulated and dispersed in a carrier belonging to the family of polyols or non-phthalic plasticizers. For this 1 sheet drawings 6/7