JP2002095553A - 流体ベッドの袋体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩化ビニリデン又は塩化ビニルが積層されて
いない多層フィルムで作られた流体ベッドの袋体を提供
すること。 【解決手段】 ウレタン系のエラストマー５とポリエチ
レン３とをエチレン−アクリル酸の二成分系のコポリマ
ー４で接着した三層フィルム２で流体ベッドの袋体１を
作ることにより、流体ベッドの袋体１として必要な、層
間接着力、「耐水透過性」、引張強度、溶着強度につい
て、層間接着力は三層フィルム２に対する熱処理で確保
し、「耐水透過性」はポリエチレン３の厚みで確保し、
引張強度はウレタン系のエラストマー５の厚みで確保
し、溶着強度はウレタン系のエラストマー５の面同士で
の高周波溶着で確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層フィルムで作
られた流体ベッドの袋体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、図９に示すように、流体
ベッドの流体マットレス１００の中には、発泡弾性体１
０１において、流体ベッドの袋体１０２が嵌装されてい
る。そして、流体ベッドの袋体１０２は、図１０に示す
ように、多層フィルム１０３で作られた袋状のものであ
り、そこに封入された充填物が透過することを防ぐため
に（以下、「耐水透過性」という）、多層フィルム１０
３として、塩化ビニリデン又は塩化ビニルが積層された
ものを使用することが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塩化ビ
ニリデン又は塩化ビニルが積層された多層フィルム１０
３は、廃棄焼却すると、塩酸ガスが発生するので、近年
の環境保護の観点から、塩化ビニリデン又は塩化ビニル
が積層されていない多層フィルム１０３の代替品が求め
られようになってきた。

【０００４】そこで、例えば、特開平８−２３０１１９
号に記載されたポリウレタン系多層フィルムを使用する
ことが考えられるが、塩化ビニリデン又は塩化ビニルは
積層されていないものの、流体ベッドの袋体１０２とし
て必要な層間接着力が不十分なものであった。

【０００５】また、特表平９−５０２６７２号に記載さ
れた多層ハロゲン無含有遮断フィルムを使用することも
考えられるが、これも、塩化ビニリデン又は塩化ビニル
は積層されていないものの、流体ベッドの袋体１０２と
して必要な「耐水透過性」が不十分なものであった。

【０００６】すなわち、従来の技術においては、塩化ビ
ニリデン又は塩化ビニルが積層されていない多層フィル
ム１０３の代替品として考えられるものは、流体ベッド
の袋体１０２として必要な、層間接着力、「耐水透過
性」、引張強度、溶着強度のうち、少なくとも、いずれ
か一つが不十分なものであった。

【０００７】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、塩化ビニリデン又は塩
化ビニルが積層されていない多層フィルムで作られた流
体ベッドの袋体を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に成された請求項１に係る発明は、ウレタン系のエラス
トマーとポリエチレンとをエチレン−アクリル酸の二成
分系のコポリマーで接着して三層フィルムとし、前記三
層フィルムを前記エラストマーの面同士で高周波溶着す
ることにより作られる流体ベッドの袋体であって、前記
三層フィルムは、前記ポリエチレンと前記コポリマーと
をインフレーション法で二層フィルムとし、前記二層フ
ィルムに前記エラストマーをラミネートした後に、１１
５℃から１２４℃の範囲で高温放置の熱処理がなされた
ものであること、を特徴としている。

【０００９】また、請求項２に係る発明は、ウレタン系
のエラストマーとポリエチレンとをエチレン−アクリル
酸の二成分系のコポリマーで接着して三層フィルムと
し、前記三層フィルムを前記エラストマーの面同士で高
周波溶着することにより作られる流体ベッドの袋体であ
って、前記三層フィルムは、多層押し出しされたもので
あること、を特徴としている。

【００１０】すなわち、本発明の流体ベッドの袋体で
は、ウレタン系のエラストマーとポリエチレンとをエチ
レン−アクリル酸の二成分系のコポリマーで接着した三
層フィルムを使用しており、流体ベッドの袋体として必
要な、層間接着力、「耐水透過性」、引張強度、溶着強
度について、層間接着力は熱処理又は多層押し出しによ
り確保し、「耐水透過性」はポリエチレンの厚みで確保
し、引張強度はウレタン系のエラストマーの厚みで確保
し、溶着強度はウレタン系のエラストマーの面同士での
高周波溶着で確保することができるので、塩化ビニリデ
ン又は塩化ビニルが積層されていない多層フィルムで作
られた流体ベッドの袋体の製品として成立するものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照にして説明する。図１に、本実施の形態の流体ベ
ッドの袋体の断面図を示す。図１に示すように、本実施
の形態の流体ベッドの袋体１は、ポリエチレン３、エチ
レン−アクリル酸の二成分系のコポリマー４、ウレタン
系のエラストマー５の順に積層された三層フィルム２
を、ポリエチレン３の面を表皮側にウレタン系のエラス
トマー５の面を内部側にして、袋状に作られたものであ
る。

【００１２】この点、三層フィルム２は、流体ベッドの
袋体１として必要な、層間接着力、「耐水透過性」、引
張強度をそれぞれ十分に満たすように製造されたものを
使用している。そこで、ここでは、三層フィルム２の製
造工程について説明する。

【００１３】尚、本実施の形態では、ポリエチレン３と
しては、日本ポリケム株式会社製の「カーネルＫＦ２７
１」の直鎖状で低密度のものを使用している。また、エ
チレン−アクリル酸の二成分系のコポリマー４として
は、日本ポリケム株式会社製の「ユカロンＥＡＡ−Ａ２
０１Ｋ」を使用している。さらに、ウレタン系のエラス
トマー５としては、ＧＦ Ｇｏｏｄｒｉｃｈ社製の「タ
フレタン３９３ＳＰ１０」を使用している。

【００１４】三層フィルム２を製造するには、先ず、ポ
リエチレン３と、エチレン−アクリル酸の二成分系のコ
ポリマー４とを、インフレーション法で二層フィルム６
とする。図５は、インフレーション法で二層フィルム６
を製造するインフレーション装置の概要図である。図５
のインフレーション装置１１においては、一つのダイ１
２に対して、ポリエチレン３を押し出す押出機１３Ａ
と、エチレン−アクリル酸の二成分系のコポリマー４を
押し出す押出機１３Ｂとが連結されている。そして、ダ
イ１２には、図６に示すように、空気が吹き出す流路２
１と、エチレン−アクリル酸の二成分系のコポリマー４
が押し出されるスリット２２と、ポリエチレン３が押し
出されるスリット２３が形成されている。

【００１５】従って、図５のインフレーション装置１１
において、押出機１３Ａでポリエチレン３をダイ１２に
押し出すと同時に、押出機１３Ｂでエチレン−アクリル
酸の二成分系のコポリマー４を押し出すと、筒状の二層
フィルム６がダイ１２から押し出されてくる。そして、
筒状の二層フィルム６は、空冷リング１４、安定板１
５、ピンチロール１６、１７を介した後、フィルム状に
切り開かれて、巻取ロール１８に巻き取られる。

【００１６】このとき、巻取ロール１８に巻き取られた
二層フィルム６においては、ポリエチレン３の厚みが１
１０μｍ、エチレン−アクリル酸の二成分系のコポリマ
ー４の厚みが４０μｍにある。ポリエチレン３の厚みを
１１０μｍとする理由としては、ポリエチレン３の厚み
と水蒸気透過性が図８に示す関係にあることを考慮し
て、ポリエチレン３の水蒸気透過性を１．３ｇ／ｍ²・
ｄａｙ以下にするためである。一方、エチレン−アクリ
ル酸の二成分系のコポリマー４の厚みを４０μｍとする
理由としては、その厚みは薄ければ薄いほど好ましいの
であるが、流体ベッドの袋体１として、安定した厚みを
得るためである。

【００１７】尚、ポリエチレン３の水蒸気透過性につい
ては、温度が４０℃で相対湿度が１０％以下のドライ空
間と、温度が４０℃で相対湿度が１００％のウエット空
間とを、サンプルフィルムで区切り、ドライ空間に相対
湿度８％以下の空気を送るとともにドライ空間を外気と
遮断した後、ドライ空間の相対湿度が９％から１１％に
なるまでの時間を測定することにより、求めたものであ
る。また、後述する流体ベッドの袋体１の水蒸気透過性
についても、同様して求められる。

【００１８】次に、巻取ロール１８に巻き取られた二層
フィルム６は、ウレタン系のエラストマー５をラミネー
トされて、三層フィルム２とする。図７は、二層フィル
ム６にウレタン系のエラストマー５をラミネートするラ
ミネート装置の概要図である。図７のラミネート装置３
１においては、押出機３２でフィルム状に押し出された
ウレタン系のエラストマー５に対し、ロール３３で送ら
れた二層フィルム６を重ね合わせた後、一対のロール３
４で圧接させることにより、三層フィルム２とし、ロー
ル３５、３６で送りながら、巻取ロール３７に巻き取ら
せている。

【００１９】このとき、巻取ロール３７に巻き取られた
三層フィルム２においては、ウレタン系のエラストマー
５の厚みが３５０±１０μｍにある。ウレタン系のエラ
ストマー５の厚みを３５０±１０μｍにする理由として
は、三層フィルム２の１ｃｍ幅あたりの引張強度を２０
０±１０Ｎにするためである。

【００２０】そして、巻取ロール３７に巻き取られた三
層フィルム２は、巻取ロール３７に巻き取られた状態
で、図示しない高温槽に配置され、１２０±２℃で２４
時間の高温放置がなされる。このような熱処理を行う理
由としては、三層フィルム２は、図７のラミネート装置
３１の巻取ロール３７に巻き取られた段階では、ほとん
どくっついていないため、一定の条件の熱をかけること
により、層間接着力を確保するためである。

【００２１】一定の条件として、１２０±２℃で２４時
間の高温放置としたのは、三層フィルム２の層間接着力
が図２に示す関係にあるため、三層フィルム２の１ｃｍ
幅あたりの層間接着力を５Ｎ以上にするためである。も
っとも、三層フィルム２の１ｃｍ幅あたりの層間接着力
を５Ｎ以上にするために、高温放置する際の温度は、１
１５℃〜１２４℃の範囲に設定すればよい。なぜなら、
三層フィルム２を構成するポリエチレン３（ＰＥ）、エ
チレン−アクリル酸の二成分系のコポリマー４、ウレタ
ン系のエラストマー５（ＴＰＵ）のそれぞれのビカット
軟化点と融点は、図４の表に示すとおりであり、それら
の大小関係は図３に示すようになるので、ポリエチレン
３（ＰＥ）やウレタン系のエラストマー５（ＴＰＵ）を
変質させることなく、エチレン−アクリル酸の二成分系
のコポリマー４の接着力を十分に発揮させるには、図３
により、１１５℃〜１２４℃の温度範囲Ｓにあればよい
からである。

【００２２】但し、本実施の形態においては、高温放置
による熱処理時間を短くするために、１１５℃〜１２４
℃の温度範囲Ｓのうち、比較的高温の１２０±２℃に設
定している。

【００２３】そして、１２０±２℃で２４時間の高温放
置の熱処理がなされた三層フィルム２は、裁断された
後、図１に示すように、ウレタン系のエラストマー５の
面同士を重ね合わせ、重ね合わせた部分Ｒを高周波溶着
することにより、袋状にされる。最後に、袋状にされた
三層フィルム２は、その外周をトリミングされて、流体
ベッドの袋体１となる。

【００２４】以上詳細に説明したように、本実施の形態
の流体ベッドの袋体１では、ウレタン系のエラストマー
５とポリエチレン３とをエチレン−アクリル酸の二成分
系のコポリマー４で接着した三層フィルム２を使用して
作られており、その三層フィルム２は、塩化ビニリデン
又は塩化ビニルが積層されていない多層フィルムであ
る。そして、流体ベッドの袋体１として必要な、層間接
着力、「耐水透過性」、引張強度、溶着強度について
は、以下のようにして確保している。

【００２５】すなわち、三層フィルム２を１２０±２℃
で２４時間の高温放置の熱処理を行って、三層フィルム
２の１ｃｍ幅あたりの層間接着力を５Ｎ以上とすること
により、流体ベッドの袋体１として必要な層間接着力と
して、１ｃｍ幅あたり５Ｎ以上の数値を確保している。
また、ポリエチレン３の厚みを１１０μｍとして、ポリ
エチレン３の水蒸気透過性を１．３ｇ／ｍ²・ｄａｙ以
下にすることにより、流体ベッドの袋体１の水蒸気透過
性を１．５ｇ／ｍ²・ｄａｙ以下にし、流体ベッドの袋
体１として必要な「耐水透過性」を確保している。

【００２６】また、ウレタン系のエラストマー５の厚み
を３５０±１０μｍとして、三層フィルム２の１ｃｍ幅
あたりの引張強度を２００±１０Ｎにすることにより、
流体ベッドの袋体１として必要な引張強度として、１ｃ
ｍ幅あたり１８０Ｎ以上の数値を確保している。また、
三層フィルム２をウレタン系のエラストマー５の面同士
で高周波溶着することにより、流体ベッドの袋体１とし
て必要な溶着強度として、１ｃｍ幅あたり５０Ｎ以上の
数値を確保している。

【００２７】従って、流体ベッドの袋体１として必要
な、層間接着力、「耐水透過性」、引張強度、溶着強度
を確保することができるので、塩化ビニリデン又は塩化
ビニルが積層されていない多層フィルムで作られた流体
ベッドの袋体１の製品として成立するものである。

【００２８】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が
可能である。例えば、本実施の形態において、三層フィ
ルム２を１２０±２℃で２４時間の高温放置の熱処理を
行ったのは、、流体ベッドの袋体１として必要な層間接
着力として、１ｃｍ幅あたり５Ｎ以上の数値を確保する
ためであるので、流体ベッドの袋体１として必要な層間
接着力が変更されれば、図２に示す関係上、高温放置の
熱処理時間も２４時間から変更されることがある。

【００２９】また、ポリエチレン３の厚みを１１０μｍ
としたのは、流体ベッドの袋体１として必要な「耐水透
過性」を確保する目安として、流体ベッドの袋体１の水
蒸気透過性を１．５ｇ／ｍ²・ｄａｙ以下にするためで
あるので、流体ベッドの袋体１として必要な「耐水透過
性」が変更されれば、図８に示す関係上、ポリエチレン
３の厚みも１１０μｍから変更されることがある。

【００３０】また、ウレタン系のエラストマー５の厚み
を３５０±１０μｍとしたのは、流体ベッドの袋体１と
して必要な引張強度として、１ｃｍ幅あたり１８０Ｎ以
上の数値を確保するためであるので、流体ベッドの袋体
１として必要な引張強度が変更されれば、ウレタン系の
エラストマー５の厚みも３５０±１０μｍから変更され
ることがある。

【００３１】また、本実施の形態においては、ポリエチ
レン３とエチレン−アクリル酸の二成分系のコポリマー
４とをインフレーション法で二層フィルム６とし、その
二層フィルム６にウレタン系のエラストマー５をラミネ
ートすることにより作られた三層フィルム２に対して、
高温放置の熱処理を行っているが、多層押し出しするこ
とにより作られた三層フィルム２を使う場合には、高温
放置の熱処理は不要である。

【００３２】また、本実施の形態の流体ベッドの袋体１
に充填されるものには、水やジェル状のジェルなどがあ
る。従って、本実施の形態の流体ベッドの袋体１は、ウ
ォーターベッドやジェル入りベッドなどに使用される。

【００３３】

【発明の効果】本発明の流体ベッドの袋体では、ウレタ
ン系のエラストマーとポリエチレンとをエチレン−アク
リル酸の二成分系のコポリマーで接着した三層フィルム
を使用しており、流体ベッドの袋体として必要な、層間
接着力、「耐水透過性」、引張強度、溶着強度につい
て、層間接着力は熱処理で確保し、「耐水透過性」はポ
リエチレンの厚みで確保し、引張強度はウレタン系のエ
ラストマーの厚みで確保し、溶着強度はウレタン系のエ
ラストマーの面同士での高周波溶着又は多層押し出しに
より確保することができるので、塩化ビニリデン又は塩
化ビニルが積層されていない多層フィルムで作られた流
体ベッドの袋体の製品として成立するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流体ベッドの袋体の断面図である。

【図２】三層フィルムの層間接着力と高温放置時間との
関係について、高温放置温度をパラメータとして示した
図である。

【図３】三層フィルムを構成するポリエチレン（Ｐ
Ｅ）、エチレン−アクリル酸の二成分系のコポリマー、
ウレタン系のエラストマー（ＴＰＵ）について、それぞ
れのビカット軟化点と融点の大小関係を示した図であ
る。

【図４】三層フィルムを構成するポリエチレン（Ｐ
Ｅ）、エチレン−アクリル酸の二成分系のコポリマー、
ウレタン系のエラストマー（ＴＰＵ）について、それぞ
れのビカット軟化点と融点を示した表である。

【図５】インフレーション法で二層フィルムを製造する
インフレーション装置の概要図である。

【図６】図５のインフレーション装置に使用されるダイ
の斜視図である。

【図７】二層フィルムにウレタン系のエラストマーをラ
ミネートするラミネート装置の概要図である。

【図８】ポリエチレンの厚みと水蒸気透過性の関係を示
した図である。

【図９】流体ベッドの流体マットレスの斜視図である。

【図１０】流体ベッドの袋体の斜視図である。

【符号の説明】

１ 流体ベッドの袋体 ２ 三層フィルム ３ ポリエチレン ４ エチレン−アクリル酸の二成分系のコポリマー ５ ウレタン系のエラストマー ６ 二層フィルム １１ インフレーション装置 ３１ ラミネート装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ３２Ｂ 27/40 Ｂ３２Ｂ 27/40

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウレタン系のエラストマーとポリエチレ
   ンとをエチレン−アクリル酸の二成分系のコポリマーで
   接着して三層フィルムとし、前記三層フィルムを前記エ
   ラストマーの面同士で高周波溶着することにより作られ
   る流体ベッドの袋体であって、 前記三層フィルムは、 前記ポリエチレンと前記コポリマーとをインフレーショ
   ン法で二層フィルムとし、前記二層フィルムに前記エラ
   ストマーをラミネートした後に、１１５℃から１２４℃
   の範囲で高温放置の熱処理がなされたものであること、 を特徴とする流体ベッドの袋体。
2. 【請求項２】 ウレタン系のエラストマーとポリエチレ
   ンとをエチレン−アクリル酸の二成分系のコポリマーで
   接着して三層フィルムとし、前記三層フィルムを前記エ
   ラストマーの面同士で高周波溶着することにより作られ
   る流体ベッドの袋体であって、 前記三層フィルムは、 多層押し出しされたものであること、 を特徴とする流体ベッドの袋体。