JP2000106984A - 寝具用クッション材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通気性の改善と指圧効果を高める寝具用クッシ
ョン材を提供する。 【解決手段】軟質ポリウレタンフォーム１に２次元加工
により長さ方向に連続する凹凸部５が形成され、中央部
６の凹凸部５ａの凸部高さＨ１及び凸部ピッチＤ１を他
の部位７、８に比べて大に設定することで、指圧効果を
高め、凹部深さを大にすることで通気性を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、敷き布団やマット
レスなどの凹凸形状を有する寝具用クッション材に関す
るものである。

【０００２】

【従来技術】従来の軟質ポリウレタンフォームを使用し
た敷き布団やマットレスとしては、一般的タイプ、バラ
ンスタイプ及びプロファイルタイプが知られている。

【０００３】（１）一般タイプ 一般的タイプは、汎用的に使用される軟質ポリウレタン
フォームを板状にカットし、これをそのまま寝具用クッ
ション材として用いるものである。

【０００４】（２）バランスタイプ バランスタイプは、上記（１）の一般的タイプのクッシ
ョン材をベースとして、これを３分割した各の部位を材
料密度等の変更により、中央部の硬さを頭部及び脚部に
比べて硬くしたもので、このような硬度の変更により背
筋を伸ばす効果をねらったものである。

【０００５】（３）プロファイルタイプ プロファイルタイプは、凹凸形状を有する２本のロール
間に、ポリウレタンフォームの板状品を圧縮しながら通
し、この圧縮状態で中央部をナイフで漉くことにより、
圧縮ロールを抜けた後に３次元の凹凸形状を連続して形
成するものであり、この凹凸形状により、指圧効果とム
レ防止を図っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、寝具用クッ
ション材は、快適な睡眠を確保するため、人体に適した
硬さと通気性とが要求されるが、上記（１）の一般タイ
プ、（２）のバランスタイプ、及び（３）のプロファイ
ルタイプは、いずれも上記要求を満足するに至っていな
いのが現状であり、種々の難点があった。

【０００７】（１）一般タイプ 一般に、ウレタンフォームは綿に比べると通気性がない
ため、ムレやすく、特に夏場は寝苦しいといった難点が
ある。特に、板状に加工した一般タイプのクッション材
では、板状であるが故に湿気が溜まりやすく、クッショ
ン材自体や床面にカビが発生し易い難点がある。また、
板状であるが故に、全体的に同じ硬さであるため、荷重
のかかりやすい中央部の沈み込みが大きく、寝姿勢で背
筋が曲がってしまい、腰痛の人は特に苦痛を感じる。ま
た、板状であって面で人体を支えるために、全体的に圧
迫感があり、広い範囲で血管を圧迫することになり、血
行のスムーズさが損なわれる難点がある。

【０００８】（２）バランスタイプ バランスタイプは、上記（１）の一般タイプに比べて腰
の部位の硬さを大にしているので、姿勢的には背筋を伸
ばさせる効果があるものの、板状に成形されているた
め、ムレの問題については依然として問題がある。

【０００９】（３）プロファイルタイプ プロファイルタイプは、凹凸形状により通気性が確保で
き、ムレ対策効果もある程度期待できるが、未だ不十分
なところがある。すなわち、柔らかいフォームであれば
凹部深さを深くすることができるが、柔らかいフォーム
であるが故に、強く荷重がかかる部分では、荷重により
凸部がつぶれてしまい、この結果、凹部が閉塞されて通
気性が確保しにくい難点がある。また、柔らかいフォー
ムであれば、指圧効果も少ない。

【００１０】一方、硬いポリウレタンフォームの場合、
プロファイル加工の段階で反発力が強いため、ロール間
の圧縮率を高くすることができにくい。そのため、凹部
深さを深くすることができず、荷重のかかる部位での通
気性が確保しにくく、ムレてしまう可能性があった。

【００１１】なお、凸部が千鳥状に配置された３次元プ
ロファイルタイプのウレタンフォームを一枚物の敷き布
団に使用した場合、素材の弾力性が強く、特に厚みが厚
いと折れ畳みにくくなって、嵩高となってしまい、収納
スペースが大きくなる難点があった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記一般タ
イプ、バランスタイプ並びにプロファイルタイプの難点
を一挙に解決し得る寝具用のクッション材について鋭意
研究した結果、ポリウレタンフォームを、圧縮ロールを
使用したプロファイル加工ではなく、圧縮せずに長さ方
向に連続する凹凸形状を波形加工により裁断すれば、高
硬度のポリウレタンフォームであっても凹部の深さを大
に設定した凹凸部を形成することが可能となり、これに
より荷重が強くかかる部分でも凸部の高さを維持して、
その結果、逆に凹部の深さを維持することができ、通気
性を確保することができることを見出した。

【００１３】ここで、凹部の深さとは、凸部の頂点から
凹部の底面までの距離をいうが、その深さとしては、通
気性を確保する上から、１０〜１２０ｍｍ、好ましく
は、２０〜８０ｍｍ、さらに好ましくは３０〜８０ｍｍ
の範囲に設定すればよい。また、凹部の深さを大にすれ
ば、容易に折り畳むことができる利点がある。さらに、
凹部の深さとしては、全体に一様に深く形成する手法も
採用可能であるが、ムレやすい腰部に相当するクッショ
ン材中央部を他の部位に比べて深くする構成が好適であ
る。具体的には、頭部及び脚部の凹部の深さを３０ｍｍ
とした場合、中央部の凹部深さを４０ｍｍに設定する構
成が挙げられる。

【００１４】本発明では、上述のように、プロファイル
加工を採用せずに、波形加工により凹凸部を形成する手
法を採用するが、さらに、凹部及び凸部を幅方向で連続
するように裁断する２次元裁断加工を採用した場合、凹
凸部が幅方向にも不連続な３次元裁断加工に比べて、凹
部が幅方向に連続している分、幅方向での換気がスムー
ズに行えることになり、さらに通気性を改善できる。

【００１５】このような知見に基づいて、本発明者は、
さらに、荷重が強くかかりやすい腰部に相当する長さ方
向中央部において連続する凹凸形状について鋭意研究し
た結果、長さ方向中央部の凸部高さを他の部位（頭部側
及び脚部側）よりも大に設定すれば、嵩高となる分、当
該部分の硬度が大となり背筋を伸ばす効果を発揮できる
ばかりか、人体の背骨形状に添わせる形状となるため、
睡眠時の姿勢を制御して腰痛防止に効果があることを見
出した。

【００１６】ここで、凸部の高さとは、クッション材の
裏面側から凸部の頂点までの高さをいうが、中央部に所
望のピッチで連続する複数の凸部同士の高さは、一様な
高さであっても、また、異なる高さであってもよく、要
するに、頭部側及び脚部側の凸部の高さよりも大であれ
ばよい。さらに、快適な睡眠を可能とする上からは、人
体の背骨形状に合わせて中央部の凸部同士の高さを設定
してもよい。

【００１７】また、長さ方向中央部の凸部ピッチを他の
部位（頭部及び脚部）に比べて大に設定すれば、次のよ
うな効果が期待できる。すなわち、凸部ピッチが小さい
場合、凸部形状が細くなり、荷重がかかったときに両側
に曲がったり、撓んだりする変形が発生しやすく、その
ため荷重に対する反力が小さくなる。これに対して、凸
部ピッチが大きい場合には、変形で荷重が逃げることが
ほとんどないので反力が大きくなる。このように、凸部
ピッチの大小によって、反力が異なってくるので、ピッ
チを変えることで部分的に硬さを変えることができる。
従って、長さ方向中央部の凸部ピッチを他の部位（頭部
及び脚部）に比べて大に設定すれば、腰の部分を硬くす
ることができ、姿勢保持効果と指圧効果とを発揮させる
ことができる。この中央部の凸部ピッチも頭部及び脚部
の凸部ピッチに比べて大であれよく、中央部において一
様なピッチ、異なるピッチのいずれをも採用可能であ
る。

【００１８】上記のように、長さ方向中央部において、
他の部位（頭部及び脚部）に比べて、凹部の深さを深く
する方策、凸部高さを高くする方策、さらには凸部ピッ
チを大に設定する方策は、夫々単独又はこれらを組み合
わせたいずれの方策をも採用可能であり、さらに、凸部
の長さ方向幅を大にする方策も単独又は上記方策に組み
合わせれば、その分、硬度も大となり、指圧効果及び通
気性の改善の上からも有効となる。

【００１９】ここで、クッション材の材質としては、寝
具用として使用される軟質又は半硬質のポリウレタンフ
ォームであれば特に限定されるものではない。また、こ
れらのうちでも、高硬度のポリウレンタンフォームに限
らず、その他の一般タイプ、高反発タイプ、ラバータッ
チタイプ、低反発タイプなどのいずれのタイプをも採用
可能である。ただ、姿勢確保・指圧効果の面から高硬度
タイプが好適に使用できる。密度的には、１４〜１００
ｋｇ／ｍ³、好ましくは２０〜８０ｋｇ／ｍ³、さらに好
ましくは２５〜８０ｋｇ／ｍ³の範囲に設定すればよ
い。

【００２０】このポリウレタンフォームは、通常のスラ
ブ発泡タイプの生産設備で連続的に製造されたものを所
定の長さに切断してポリウレタンフォームブロックを
得、これを２次元裁断加工機で裁断して、上記凹凸形状
を有するクッション材を得るようにすればよい。この
際、１枚のポリウレタンフォームをその高さ方向中間位
置において裁断し、上下２枚を組み合わせた形で、片面
側のみに長さ方向に連続する凹凸部を有する上下２セッ
トの寝具用クッション材を製造すれば、裁断したポリウ
レタンフォームを廃棄する必要がないので、製造ロスを
なくすことができる。２次元裁断加工は、ナイフ刃、ワ
イヤー、又はノコ刃を水平方向と垂直方向の２次元で移
動可能な裁断機（例えば、ボイマー社製のもの）を用い
て行えばよい。

【００２１】２次元裁断加工機で裁断される個々の凹凸
形状としては、サインカーブ状に形成された波形形状、
あるいはパルス状に形成された櫛歯形状など、長さ方向
に連続して人体を線上で支える種々の形状を採用できる
が、特に、２次元カットが行いやすい波形形状が最適で
ある。

【００２２】なお、長さ方向中央部とは、使用者が寝た
ときの腰部に相当する部位であり、頭部及び脚部に相当
する長さ方向両端部と区別するためのもので、クッショ
ン材を必ずしも３等分に分割した中央部を意味するもの
ではなく、寝姿勢に応じて、適宜３分割した態様におけ
る中程を意味している。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は本実施の形態のクッショ
ン材の斜視図、図２は１枚の軟質ポリウレタンフォーム
から上下２枚のクッション材を裁断した状態を示す図、
図３は同じくその要部拡大図である。

【００２４】図示のごとく、本実施の形態では、１枚の
軟質ポリウレタンフォーム１をその高さ方向中間位置で
２次元裁断加工によりサインカーブ状にカットすること
により、表面側のみに波形凹凸部５を有する上下２セッ
トのクッション材２を得るようにしたものである。

【００２５】各クッション材２は、裏面３が平面状であ
って、表面４（片面側）のみに長さ方向に連続する波形
凹凸部５を有し、このサインカーブ状のカット形状を、
長さ方向中央部において、その振幅及び波長を、長さ方
向両端部の頭部７及び脚部８に比べて長くすることによ
り、その長さ方向中央部６の凸部５ａの高さＨ１及び凸
部ピッチＤ１、並びに凹部５ｂの深さＳ１が、他の部位
（頭部７及び脚部８）の凹凸部５の凸部高さＨ２及び凸
部ピッチＤ２、並びに凹部深さＳ２に比べて大に設定さ
れている。

【００２６】すなわち、高さ１２０ｍｍ、幅１０００ｍ
ｍ、長さ２０００ｍｍのポリウレタンフォームを長さ方
向でほぼ３等分に区画し、中央部６を腰部、また両端側
を頭部７及び脚部８として、２次元裁断加工により、高
さ方向中間位置でサインカーブ状にカットする。両端の
頭部７及び脚部８では、振幅１５ｍｍ、波長（ピッチ）
を２５ｍｍでカットし、また、中央部６では、振幅２０
ｍｍ、波長を４０ｍｍでカットする。

【００２７】そうすると、頭部７及び脚部８では、裏面
３からの凸部高さが７５ｍｍ、波形形状の凸部ピッチが
２５ｍｍ、凸部１０の上端Ｒ形状をＲ１０ｍｍ、凹部５
ｂの深さが３０ｍｍの凹凸形状が得られる。また、中央
部６では、凸部５ａの高さが８０ｍｍ、凸部ピッチが４
０ｍｍ、凸部５ａの上端Ｒ形状がＲ１５ｍｍ、凹部５ｂ
の深さが４０ｍｍの凹凸形状が得られる。

【００２８】軟質ポリウレタンフォーム１は、ポリマー
ポリオールを７０％含有するポリオール成分とイソシア
ネート成分としてＴＤＩ−８０を使用し、発泡剤として
水を用いてアミン触媒・金属触媒・シリコン整泡剤の存
在下でウレタン反応させることで得られたもので、密度
３０ｋｇ／ｍ³、２５％ＩＬＤ硬さ（２５％ ｉｎｄｅ
ｎｔａｔｉｏｎ ｌｏａｄ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ：ウ
レタンフォーム試験片を厚さの２５％までくぼませるの
に要する荷重）が２３ｋｇｆ／３１４ｃｍ²の高硬度の
ものである。

【００２９】このポリウレタンフォーム１の製造設備
は、コンベア上で連続的に発泡できる軟質ポリウレタン
スラブ発泡設備が使用されている。この発泡設備で連続
的に生産されたポリウレタンフォームより、高さ１２０
ｍｍ、幅１０００ｍｍ、長さ２０００ｍｍのブロックを
切り出し、このブロックを、ナイフ刃を有する２次元自
動裁断機（ボイマー社製）にセットして、上下２枚を組
み合わせたような形で、凹凸形状５を有するクッション
材２が裁断される。

【００３０】上記のように、２次元裁断加工で凹凸形状
を作るため、プロファイル加工のように凹凸の波形の大
きさに制約を受けず、高硬度の軟質ポリウレタンフォー
ムでも大きな凹凸形状とすることができ、その結果、部
分的に荷重が強くかかる場所においても確実に空気層を
設けることができ、ムレ防止に対して効果が高い。ま
た、２次元裁断加工のため、３次元プロファイル加工品
に比較して線上に体を支えていることから、確実にサイ
ド部に換気でき、かつ空気層を確保できる。

【００３１】さらに、フォームの圧縮を伴わない２次元
加工により、凹凸形状の変更度合いに制限がなく、形状
の変更による部分的な硬さの変更も可能で、その変更に
対する自由度も高い。また、ポリウレタンフォームを使
用しているため、軽量であり、取り扱いが容易である。
特に凹凸形状の凹部深さを深くすることで、容易に折り
畳みが可能となり収納スペースも少なくてすむ。

【００３２】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で、凸部高さ及びピ
ッチ、並びに凹部の深さ、さらには凸部幅や凸部形状を
適宜変更することができ、これらの形状変更も夫々単
独、又は複数の変更を組み合わせたものであってもよ
い。

【００３３】図４は中央部の凸部高さＨ１及び凸部ピッ
チＤ１並びに凹部深さＳ１を頭部及び脚部の凸部高さＨ
２及び凸部ピッチＤ２並びに凹部深さＳ２よりも大にし
た実施の形態を示す図である。この実施の形態では、基
本的には、上記実施の形態と同様であるが、裏面３から
凹部底面までの基部１２の高さｈ１、ｈ２を中央部６と
頭部７及び脚部８とで同一にした例である。このような
実施の形態では、上記実施の形態のごとく、１枚のポリ
ウレタンフォームから上下２枚の同一形態のクッション
材２を得ることはできないが、その他の作用・効果は上
記実施の形態と同様に奏することができる。

【００３４】図５は中央部６の凸部ピッチＤ１を頭部７
及び脚部８のピッチＤ２よりも大にした実施の形態を示
す図である。この実施の形態では、凸部幅も大となって
いるが、凸部高さＨ１とＨ２とは同一に設定され、凹部
深さＳ１とＳ２も同一に設定された例である。この実施
の形態においても、中央部の凸部ピッチＤ１が他の部位
に比べて大に設定されているから、荷重が強くかかりや
すい中央部６において、荷重が強くかかって沈み込みが
発生したとしても、凸部ピッチＤ１が大きい分、凸部５
ａが変形で荷重が逃げることがほとんどなくなり、荷重
に対する反力が大きくなり、姿勢保持効果及び指圧効果
を十分発揮できることになる。

【００３５】図６はクッション材全体の凹凸形状を角張
ったパルス状の櫛歯形状とした実施の形態を示す図であ
り、このような凸部形状を採用しても、上記各実施の形
態と同様に指圧効果及び通気性を確保できる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、長さ方向中央部の凹凸形状の凸部高さや凸部ピ
ッチを他の部位よりも大に設定したので、腰部における
指圧効果を増大させることができる。また、凹部深さを
大に設定したので、ムレやすい部位の換気効果を発揮
し、寝やすい寝具用クッション材を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のクッション材の斜視図

【図２】１枚の軟質ポリウレタンフォームから上下２枚
のクッション材を裁断した状態を示す図

【図３】同じくその要部拡大図

【図４】中央部の山高さを大にした実施の形態を示す図

【図５】山ピッチ及び凸部の幅を変更した実施の形態を
示す図

【図６】櫛歯状の凹凸形状とした実施の形態を示す図

【符号の説明】

１ 軟質ポリウレタンフォーム ２ クッション材 ５ 凹凸部 ５ａ 凸部 ５ｂ 凹部 ６ 中央部 ７ 頭部 ８ 脚部

フロントページの続き (72)発明者 小松 清志 大阪府箕面市西宿１−１−17 ソフランリ ビング株式会社内 Ｆターム(参考） 3B096 AB04 AB07 AC05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリウレタンフォームに２次元裁断加工に
   より長さ方向に連続する凹凸部が形成され、前記長さ方
   向中央部の凹凸部の凸部高さが、他の部位よりも大に設
   定された寝具用クッション材。
2. 【請求項２】ポリウレタンフォームに２次元裁断加工に
   より長さ方向に連続する凹凸部が形成され、前記長さ方
   向中央部の凹凸部の凸部ピッチが、他の部位に比べて大
   に設定された寝具用クッション材。
3. 【請求項３】ポリウレタンフォームに２次元裁断加工に
   より長さ方向に連続する凹凸部が形成され、前記長さ方
   向中央部の凹凸部の凸部高さ及び凸部ピッチが、他の部
   位に比べて大に設定された寝具用クッション材。
4. 【請求項４】前記中央部の凹凸部の凹部深さが他の部位
   に比べて大に設定された請求項１、２又は３記載の寝具
   用クッション材。
5. 【請求項５】１枚のポリウレタンフォームをその高さ方
   向中間位置において２次元裁断加工により凹凸形状に裁
   断し、片面側のみに長さ方向に連続する凹凸部を有する
   上下２セットの寝具用クッション材を製造する際に、長
   さ方向中央部の凹凸部の凸部高さを他の部位に比べて大
   に設定するか、又は長さ方向中央部の凹凸部の凸部ピッ
   チを他の部位に比べて大に設定して裁断する寝具用クッ
   ション材の製造方法。