JP2003145631A

JP2003145631A - 高通気性弾性体

Info

Publication number: JP2003145631A
Application number: JP2001351568A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yoshimura; 武吉村; Tanto Ota; 胆斗太田
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】高い通気性を維持しつつ十分な硬さを保持
し、寝具として使用した際には、水分や熱が内部に溜ま
らず、しかも底付き感が無くて快適に就寝できる高通気
性弾性体を提供する。【解決手段】セル膜の無い三次元網状の弾性発泡体か
らなるチップ同士を、該チップと混合したバインダーの
硬化により結合して所要形状の高通気性弾性体とした。
セル膜の無い三次元網状の弾性発泡体からなるチップ
は、５〜５０ｍｍが好ましい。なお、高通気性弾性体
は、通気度が１００〜３００Ｌ／分、硬さが１００Ｎ以
上であるものが好ましい。また、セル膜の無い三次元網
状の弾性発泡体として、廃棄物である弾性発泡体を用い
れば、廃棄物の再利用にも貢献できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高通気性弾性体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マットレス等に用いられる弾性発
泡体としては、モールド成形により軟質ポリウレタンフ
ォームを所定形状に発泡成形したものや、軟質ポリウレ
タンフォームのチップ状粉砕物をバインダーにより結合
したもの（特開平６−８７１７０、特開平８−７２０７
４号公報等）などが知られている。

【０００３】また、寝具用のマットレスにあっては、就
寝中の人体から発散される汗がマットレス表面から吸収
されてマットレスに滞留すると、人体と接触するマット
レスの表面が湿って不快感を与えるようになる。また、
就寝中の人体の熱がマットレス内に蓄熱されると、マッ
トレスが蒸れた状態となって人体に不快感を与えるよう
になる。それらの理由から、特に寝具用マットレスに用
いられる弾性発泡体においては、通気性を高めて、水分
や熱が内部に溜まらないようにするのが好ましい。

【０００４】ところで、従来のマットレスに用いられて
いるポリウレタンフォームは、セル膜が存在するため、
通気性が良好とは言い難く、しかも各セルに内包されて
いる空気によって断熱性（熱ごもり）を有するものであ
った。そこで、マットレス用ポリウレタンフォームの側
面に小径の通気孔を形成して該マットレス内の通気性を
高めることが試みられたが、十分な通気性が得られず、
就寝者の不快感を解消できる状態に至っていない。

【０００５】また、セル膜の無い軟質ポリウレタンフォ
ームが、従来より公知となっている（特公昭４１−７５
２号公報、特開平７−２９７０号公報等）。前記セル膜
の無い軟質ウレタンフォームは、セル膜の無い骨格によ
って三次元網状となっており、通気性が極めて良好であ
る。このセル膜の無い三次元網状の軟質ポリウレタンフ
ォームをマットレス用の弾性発泡体に用いることによ
り、前記就寝者の不快感を解消することが考えられる。

【０００６】しかし、前記セル膜の無い三次元網状の軟
質ポリウレタンフォームは、セル膜が無いことによって
圧縮応力が小さく、極端に柔らかくなっているため、就
寝者の体がマットレス内に沈みすぎて、いわゆる底付き
感という新たな不快感を就寝者に与えることとなり、マ
ットレスとしての利用には不向きな素材と見られてい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は前記の点に
鑑みなされたもので、高い通気性を維持しつつ十分な硬
さを保持する高通気性弾性体を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、この請求項１
の発明は、セル膜の無い三次元網状の弾性発泡体からな
るチップ同士が該チップと混合されたバインダーの硬化
により結合されてなる高通気性弾性体に係る。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、チ
ップ同士が圧縮されてバインダーの硬化により結合固定
されていることを特徴とする。また、請求項３の発明
は、請求項１又は２において、チップの大きさが、５〜
５０ｍｍであることを特徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１から３のいず
れか１項において、高通気性弾性体の通気度が１００〜
３００Ｌ／分（ＪＩＳＫ６４００）、硬さが１００〜
３００Ｎ（ＪＩＳＫ６４００）であることを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付の図面を用いてこの発明
を詳細に説明する。この発明の高通気性弾性体は、セル
膜の無い三次元網状の弾性発泡体からなるチップ同士が
該チップと混合されたバインダーの硬化により結合され
て所要形状とされたものである。図１はセル膜の無い三
次元網状の弾性発泡体の骨格について、概略を示す拡大
図である。図１に示すように、この発明で用いられるセ
ル膜の無い三次元網状の弾性発泡体は、セル膜の無いセ
ル骨格Ｓ１によって形成されており、セル膜に相当する
部分が空洞Ｓ２とされて連通しているため、高い通気性
を有するものであり、適宜公知のものを使用できる。と
りわけ、熱（爆発）処理によりセル膜が除去された、あ
るいは配合によってセル膜を含まないように除膜処理さ
れた軟質ポリウレタンフォームは、取り扱い性、入手の
し易さ等の点から好適なものである。

【００１２】また、前記セル膜の無い三次元網状の弾性
発泡体からなるチップ同士は、圧縮されてバインダーの
硬化により互いに結合固定されて高通気性弾性体を構成
しているのが好ましい。このセル膜の無い三次元網状の
弾性発泡体からなるチップが圧縮状態でバインダーによ
り固定されることによって、高通気性弾性体の密度を高
め、硬度を一層高めることができる。なお、圧縮程度は
適宜とされるが、前記セル膜の無い三次元網状弾性発泡
体の骨格間の空洞Ｓ２が完全につぶれない圧縮とされ
る。

【００１３】前記セル膜の無い三次元網状の弾性発泡体
からなるチップは、５〜５０ｍｍ、より好ましくは８〜
４０ｍｍ、さらに好ましくは１０〜３０ｍｍの大きさに
公知の粉砕装置で粉砕されたものが好ましい。前記チッ
プの大きさが５０ｍｍを越すと、他のチップとの均質な
混合が困難となる。また前記セル膜の無い三次元網状の
弾性発泡体からなるチップは、表面にセル膜が存在せ
ず、骨格のみでチップ同士が互いに接触することになる
ため、チップの大きさが５ｍｍ未満であると、隣接チッ
プ同士の接触面積が小さくなりすぎ、バインダーによる
チップ同士の接着力が不足して分離し易くなる。なお、
前記セル膜の無い三次元網状の弾性発泡体（チップ状態
を含む）のセル数は特に限定されないが、４０個／２５
ｍｍ以下が好ましいとされる。

【００１４】前記セル膜の無い三次元網状弾性発泡体と
しては、わざわざ新品を用いなくても、廃棄物となった
軟質ポリウレタンフォームを公知の熱処理等の除膜処理
によってセル膜を除去したものや、あるいはフィルター
等として使用された後に廃棄物となったセル膜の無い三
次元網状弾性発泡体を用いてもよい。そのように、廃棄
物の弾性発泡体を用いれば、廃棄物の再利用に貢献でき
て都合が良いのみならず、製品を安価にできる可能性が
ある。

【００１５】前記バインダーとしては、溶剤型ポリウレ
タンあるいは２液無溶剤ポリウレタン等からなるポリウ
レタン系のものが使用され、湿分の存在や加熱等により
硬化してチップ同士を結合させる。前記２液無溶剤ポリ
ウレタンについては、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルシクロヘキシルアミン等のアミン系硬化剤等を使用
したものが好ましい。これらのバインダーはトルエンジ
イソシアネート（ＴＤＩ）等の活性イソシアネートを含
有する高分子量体を主成分とし、粘性が高いため、種々
の有機溶媒により希釈されて使用される。また、このバ
インダーは前記チップの５〜２０重量％、好ましくは１
０重量％の割合でチップに添加混合される。なお、前記
有機溶媒としては、メチレンクロライド等のハロゲン化
溶媒が揮発性及び不燃性の点から好ましい。

【００１６】このような構造からなる前記高通気性弾性
体は、前記チップにおけるセル膜の無い骨格によって、
当該高通気性弾性体の内部まで通気性が確保され、しか
も厚み方向、幅方向及び長さ方向等のあらゆる方向に対
して通気性が確保されるため、寝具用マットレスとして
使用した場合に、就寝者の汗や熱が内部に溜まりにく
く、快適な寝心地が得られる。さらに、前記チップ同士
を結合するバインダーの硬化によって高通気性弾性体の
硬度が高められているため、前記チップを構成する弾性
発泡体がセル膜の無いことにより低硬度であっても、前
記バインダーの硬化が硬度を補い、就寝等の際に底付き
感の少ないものになる。それに加えて、前記セル膜の無
い弾性発泡体からなるチップ同士が圧縮されてバインダ
ーで結合固定されているため、前記チップの圧縮によっ
ても高通気性弾性体の硬度が高くなる。特に、前記高通
気性弾性体の通気度が１００〜３００Ｌ／分（ＪＩＳ
Ｋ６４００）、硬さが１００〜３００Ｎ（ＪＩＳＫ６
４００）であるものは、前記寝具用マットレスの高通気
性弾性体として、通気性及び硬さが適度であり、好まし
いものである。

【００１７】以下、前記高通気性弾性体を製造する方法
について、製造工程の概略図である図２を用いて説明す
る。前記高通気性弾性体は、チップ粉砕処理工程
（Ａ）、バインダー付着工程（Ｂ）、モールド充填工程
（Ｃ）、加圧硬化工程（Ｄ）、乾燥工程（Ｅ）とによっ
て製造される。

【００１８】チップ粉砕処理工程（Ａ）では、前記セル
膜の無い三次元網状弾性発泡体を粉砕して、所要の大き
さのチップ１０にする。このチップ粉砕処理工程（Ａ）
で用いられるセル膜の無い三次元網状弾性発泡体は、前
記のように廃棄物とされたセル膜有りの軟質ポリウレタ
ンフォームを除膜処理したもの、あるいはフィルター材
等として使用された後に廃棄されたセル膜の無い三次元
網状弾性発泡体でもよい。

【００１９】バインダー付着工程（Ｂ）では、前記所要
の大きさとされたチップ１０と前記バインダーを所要割
合で配合し、タンブラーミキサー、リボンブレンダー等
の混合装置で混練し、前記チップ１０にバインダー１１
を付着させ、バインダー付着チップ１２を得る。

【００２０】モールド充填工程（Ｃ）では、前記バイン
ダー付着工程で得られたバインダー付着チップ１２を計
量してモールド装置２０内に充填する。図示のモールド
装置２０は、下面に水蒸気導入口２３の形成された枠体
２４と、該枠体２４内に配置された下型２１と、該下型
２１に対して昇降可能とされた上型２５（図Ｄに示す）
とよりなり、前記下型２１と上型２５にそれぞれ水蒸気
通路２２，２７が上下方向に貫通形成されている。さら
に、前記下型２１の上面２１ａには、求められる高通気
性弾性体の表面形状に応じた凹凸が形成されている。も
ちろん、上型２５の下面にも凹凸を形成してもよい。

【００２１】加圧硬化工程（Ｄ）では、前記上型２５を
プレス装置２６により下降させて、前記下型２５との間
でバインダー付着チップ１２を所要量加圧する。加圧の
程度は、前記チップが完全につぶれない程度に調節され
る。また、前記加圧時には、前記モールド装置２０にお
ける下面の水蒸気導入口２３を介して、外部の水蒸気供
給装置（図示せず）から水蒸気Ｖｐを当該モールド装置
２０内に供給する。このように供給された水蒸気Ｖｐ
は、前記下型２１の水蒸気通路２２を通って下型２１と
上型２５間に進入し、前記下型２１と上型２５間のバイ
ンダー付着チップ１２間あるいは該チップのセル膜の無
い骨格間を通る際に、前記バインダーを硬化させてチッ
プ同士を結合固定させる。そして、前記水蒸気Ｖｐは上
型２５の水蒸気通路２７を経て外部へ放出される。前記
チップ同士の結合固定によって下型２１と上型２５間に
は、当該下型２１と上型２５間形状に賦形された成形体
２８が形成される。

【００２２】乾燥工程（Ｅ）では、前記モールド装置２
０から成形体２８を取り出し、公知の乾燥炉に収容して
あるいは天日による自然乾燥で乾燥させ、前記成形体内
の水分を除去する。乾燥条件は、乾燥時間を考慮して適
宜決定されるが、乾燥炉を用いる場合には９０℃で３〜
６時間、天日の場合には１週間を例示する。前記乾燥工
程終了によって、目的とする高通気性弾性体３０が得ら
れる。

【００２３】

【実施例】セル膜の無い三次元網状の弾性発泡体とし
て、セル膜を含まない軟質ポリウレタンフォーム（ＭＦ
−７、（株）イノアックコーポレーション製）を、大き
さが５〜１０ｍｍになるように粉砕機（安田鉄工社製）
で粉砕してチップを形成した。

【００２４】また、バインダーとして、分子量３０００
のプロピレングリコール４０重量部、トルエンジイソシ
アネート（ＴＤＩ）４０重量部、メチレンクロライド２
０重量部を混合し調整した。前記バインダーをチップ１
００重量％に対して２０重量％になるようにミキサー
（黒木工業社製）により混合し、バインダー付着チップ
を形成した。このバインダー付着チップを、モールド装
置内に８５ｋｇ充填して６５ｃｍの厚みになるように堆
積し、押圧により縦１３０ｃｍ×横２１０ｃｍ×高さ４
０ｃｍとした。また、モールド装置内に水蒸気を供給
し、前記該水蒸気の供給と前記押圧を７分間続けてバイ
ンダーを硬化させ、成形体を形成した。その後、成形体
をモールド装置から取り出し、常温下自然乾燥して実施
例の高通気性弾性体を得た。

【００２５】比較例１〜３として、寝具用素材として市
販されている弾性発泡体を調達した。また、比較例４と
して、セル膜の有る軟質ポリウレタンフォーム（ＥＦ−
４５、（株）イノアックコーポレーション製）を実施例
と同様にチップにしてバインダーで結合させた弾性発泡
体を用意した。さらにまた、比較例５として、セル膜の
無い三次元網状のポリウレタンフォームのブロックを裁
断して弾性発泡体を用意した。

【００２６】前記実施例及び比較例１〜５に対して、各
種物性について測定し、表１にその結果を示す。なお、
密度はＪＩＳＫ６４００、硬さはＪＩＳＫ６４０
０、通気性はＪＩＳＫ６４００に従い測定した。ま
た、夏場の感触は、被験者に７，８月の２０日間、実施
例及び比較例のものを寝具として使用してもらい通気性
（熱ごもり）について判断してもらい、底付き感につい
ては、体重７０ｋｇの人に寝具として使用してもらい、
その際の感触で判断した。

【００２７】

【表１】

【００２８】以上の測定から実施例の製造方法により製
造された高通気性弾性体は、既存品に対して通気性及び
硬度の点で優れ、特に寝具用マットレスとして底付き感
の無い快適なものであった。

【００２９】なお、前記説明においては主に高通気性弾
性体を寝具用マットレスに用いる例について説明してき
たが、本発明の高通気性弾性体の用途はこれに限定され
るものではなく、車両等の座席、椅子の座板等通気性と
硬さとの両立が望まれる場所に好適に用いられるもので
ある。

【００３０】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明の
高通気性弾性体によれば、セル膜の無い三次元網状の弾
性発泡体からなるチップをバインダーの硬化により結合
したものであるため、従来のセル膜の有る弾性発泡体を
使用した弾性体と比較して通気性を格段に向上させるこ
とができ、寝具用として使用する場合には就寝中の熱ご
もりを解消することができる。

【００３１】さらに、この発明の高通気性弾性体によれ
ば、セル膜の無い三次元網状の弾性発泡体を裁断等で所
要の大きさにした一個のブロックからなるものと異な
り、前記チップ同士をバインダーの硬化によって結合さ
せたものであるため、バインダーの硬化によって硬さが
付与され、使用者の底付き感を大きく改善することがで
きる。しかも、セル膜の無い三次元網状の弾性発泡体の
チップ同士を圧縮してバインダーの硬化により結合した
ものにあっては、密度を高くしてさらに硬度を高めるこ
とができ、より確実に底付き感を無くすことができる。

【００３２】さらにまた、この発明の高通気性弾性体に
よれば、原材料としてのセル膜の無い三次元網状の弾性
発泡体のチップとして、廃棄弾性発泡体をチップに粉砕
したものを使用できるため、廃棄物の再利用に貢献する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に使用されるセル膜の無い三次元網状
弾性発泡体の構造を示す概略図である。

【図２】この発明の一実施例に係る高通気性弾性体を製
造する際の概略工程図である。

【符号の説明】

１０チップ１１バインダー１２バインダー付着チップ２０モールド装置２１下型２２水蒸気通路２３水蒸気導入口２５上型２７水蒸気通路３０高通気性弾性体Ｖｐ水蒸気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田胆斗愛知県安城市今池町三丁目１番36号株式会社イノアックコーポレーション安城事業所内Ｆターム(参考） 3B096 AB00 AC00 4F204 AA36 AA42 AA50 AD05 AD17 AG20 AH51 FA01 FB01 FE17 FF21 FN15 FW06 4F212 AA31 AA50 AG20 AH81 UA05 UC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セル膜の無い三次元網状の弾性発泡体か
らなるチップ同士が該チップと混合されたバインダーの
硬化により結合されてなる高通気性弾性体。
【請求項２】チップ同士が圧縮されてバインダーの硬
化により結合固定されていることを特徴とする請求項１
に記載の高通気性弾性体。
【請求項３】チップの大きさが、５〜５０ｍｍである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の高通気性弾性
体。
【請求項４】高通気性弾性体の通気度が１００〜３０
０Ｌ／分（ＪＩＳＫ６４００）、硬さが１００〜３００
Ｎ（ＪＩＳＫ６４００）であることを特徴とする請求
項１から３のいずれか１項に記載の高通気性弾性体。