JP2003304948A - クッション材用充填材およびクッション材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境に優しく、かつ、優れた性質を有するク
ッション材用充填材を提供すること。 【解決手段】 脂肪族ポリエステル系樹脂組成物の発泡
粒子でなるクッション材用充填材を提供する。ポリ乳酸
系樹脂の発泡粒子が最も好ましく用いられる。発泡粒子
の形状は、球状、俵状、略円筒状あるいは略円柱状が好
ましい。このポリ乳酸系樹脂の発泡粒子は、生分解性、
通気性に優れ、防カビ性に優れ、つぶれにくく、丸洗い
でき、適度な硬さがあり、そして、十分な変形後の復元
性があり、一旦変形しても、天日干し、温風を当てるな
どの加熱処理により、容易にもとの形状に復元するとい
う性質を有している。さらに、この発泡粒子をポリ乳酸
系繊維で形成された袋体に充填されたクッション材が提
供される。このクッション材は、抗菌性、防カビ性に優
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クッション材用充
填材およびその充填材を充填したクッション材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】クッション材の充填材として、そば殻、
もみ殻などの天然素材が使用されている。このような天
然素材は吸湿性、通気性に優れるが、つぶれやすい、カ
ビが生える、丸洗いできない、入手が困難で高価である
などの問題がある。そのため、主に、安価に供給できる
という観点から、合成樹脂製の素材が、天然素材の代替
として用いられている。

【０００３】合成樹脂製の充填材としては、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの円筒状樹脂
粒子、ポリウレタンスポンジ、ポリスチレン発泡粒子な
どが用いられている。例えば、ポリエチレン性の円筒状
樹脂粒子は、寝具用および家具用のクッション材として
使用されている（特許文献１）。発泡粒子については、
例えば、大きさの異なる２種類のポリエチレン発泡体を
収容したセルを複数並べて配置した体圧分散マット（特
許文献２）、微小な発泡ビーズを用いた体圧分散のソフ
ァ（特許文献３）、球状あるいは楕円体状に形成された
発泡樹脂粒子を用いる体圧分散マット（特許文献４）な
どとして利用されている。しかし、これらの円筒状樹脂
粒子は、硬い、使用時の音が耳ざわりであるなどの問題
があり、ポリウレタンスポンジは、柔らかすぎる、通気
性が悪いなど、使用に際しての問題があり、そしてポリ
スチレン発泡粒子は、使用により変形しやすく、いった
ん変形すると元に戻りにくいという問題がある。そのう
え、これらの合成樹脂製の充填材は、いずれも、石油に
由来しており、また、非生分解性であるため、廃棄時に
環境に悪影響を与えるという共通の問題点がある。

【０００４】

【特許文献１】特開平８−１０３５８１号公報

【特許文献２】特許第３３１３６４４号公報

【特許文献３】実用新案登録第３０８１７５０号公報

【特許文献４】特開平１０−３１３９７９号公報

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、天然素材の有
する優れた特徴を有しながら、上記石油系合成樹脂製充
填材の欠点が改良された、安価で品質の安定したクッシ
ョン材用充填材が求められている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために行われたものであり、本発明により、天然
素材が有する環境に対するやさしさ（生分解性）と通気
性に優れるという特徴を備え、つぶれにくく、カビが生
えず、丸洗いでき、適度な硬さと、変形後の復元性に優
れるなどの特徴を有するクッション材用充填材、および
このクッション材用充填材が充填されたクッション材
が、安価に大量に供給される。

【０００７】すなわち、本発明は、脂肪族ポリエステル
系樹脂組成物の発泡粒子でなる、クッション材用充填材
である。

【０００８】好ましい実施態様においては、前記発泡粒
子が、球状、俵状、円筒状または円柱状である。

【０００９】さらに好ましい実施態様においては、前記
脂肪族ポリエステル系樹脂組成物の主成分がポリ乳酸で
ある。

【００１０】本発明は、また、前記いずれかのクッショ
ン材用充填材が、ポリ乳酸系繊維を含む袋体に充填され
たクッション材である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のクッション材用充填材
は、脂肪族ポリエステル系樹脂組成物の発泡粒子でな
る。脂肪族ポリエステル系樹脂は、脂肪族ポリエステル
を主成分として含む樹脂である。脂肪族ポリエステルと
しては、ポリ乳酸系樹脂、ポリヒドロキシブチレート系
樹脂、ポリカプロラクトン系樹脂、ポリブチレンサクシ
ネート系樹脂またはポリブチレンアジペート系樹脂が挙
げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２以上組
合せて用いてもよい。

【００１２】本発明において使用される脂肪族ポリエス
テル系樹脂組成物は、脂肪族ポリエステル系樹脂に、通
常、必要に応じて発泡核剤あるいは添加剤等を配合して
得られる。本発明においては、この樹脂組成物をビーズ
状粒子とした後、発泡剤および発泡助剤を含浸させて、
発泡性を有するビーズを得る。次いでこの発泡性ビーズ
を発泡させて、発泡粒子を得る。

【００１３】上記必要に応じて添加される発泡核剤ある
いは添加剤としては、当業者が通常用いる核剤（例え
ば、無機粒子など）、および添加剤（例えば、酸化防止
剤、可塑剤、帯電防止剤など）等が挙げられる。

【００１４】脂肪族ポリエステル系樹脂組成物の発泡粒
子は、当業者が通常行う方法によって得られる。例え
ば、脂肪族ポリエステル系樹脂組成物をビーズ発泡する
方法、脂肪族ポリエステル系樹脂組成物を押出発泡し
て、所望の大きさに成形あるいは加工する方法、あるい
は、脂肪族ポリエステル系樹脂組成物を押出成形し、所
望の大きさに加工し、ついで、常法により発泡粒子とす
る方法などが挙げられる。発泡粒子の製造方法は、粒子
の形状等を考慮して、当業者が適宜選択すればよい。

【００１５】得られる脂肪族ポリエステル系樹脂組成物
の発泡粒子は、生分解性であり、通気性に優れ、つぶれ
にくく、丸洗いでき、そして適度な硬さがあるという特
徴を有するため、クッション材用充填材に好適に使用さ
れる。

【００１６】十分な変形後の復元性を得ようとする場合
は、ポリ乳酸系樹脂が好ましく用いられる。特に、ポリ
乳酸系樹脂は、用いる乳酸モノマーの種類（例えば、Ｄ
−乳酸とＬ−乳酸のモル比を変える）を選択する、ある
いは、後述のように低融点の生分解性ポリマーをブレン
ドするなどの処理を行うことで、発泡粒子の硬さを自在
にコントロールすることができ、形状のホールド性を高
くすることができる。さらに、ポリ乳酸はガスバリア性
が高いことから、一旦変形しても、天日干し、温風を当
てるなどの加熱処理により、容易にもとの形状に復元す
るという性質を有する。

【００１７】また、ポリ乳酸系樹脂は、防カビ性を有す
ることが、本発明者によって、見出された。

【００１８】従って、上記脂肪族ポリエステル系樹脂の
中でも、ポリ乳酸系樹脂が、防カビ性、形状の復元性と
いう観点から、最も好ましく用いられる。

【００１９】以下、ポリ乳酸系樹脂を用いる場合につい
て説明するが、この説明が、上記ポリ乳酸系樹脂以外の
脂肪族ポリエステル系樹脂を用いる場合にも適用される
ことはいうまでもない。

【００２０】本明細書で、「ポリ乳酸系樹脂」とは、ポ
リ乳酸を主成分として含む樹脂を意味し、樹脂成分がポ
リ乳酸のみからなるホモポリ乳酸樹脂、ポリ乳酸と他の
ポリマーとをブレンドして得られる樹脂、あるいは他の
共重合可能なモノマー成分と乳酸モノマーとを共重合し
て得られる樹脂を意味する。ポリ乳酸は、例えば、Ｌ−
乳酸、Ｄ−乳酸、または乳酸の２量体であるＬ−ラクチ
ド、Ｄ−ラクチドあるいはメゾラクチドなどを原料とし
て重合される。

【００２１】ポリ乳酸とブレンド可能なポリマーとして
は、生分解性樹脂が好ましく用いられる。このような生
分解性樹脂としては、ポリカプロラクトン、ポリエチレ
ンサクシネート重合体、ポリブチレンサクシネート重合
体などが挙げられる。中でも、１，２−エタンジオール
とコハク酸から合成されるポリエチレンサクシネート重
合体をウレタン結合により高分子量化したポリマー（Ｐ
ＥＳポリマー）、１，４−ブタンジオールとコハク酸か
ら合成されるポリブチレンサクシネート重合体をウレタ
ン結合により高分子量化したポリマー（ＰＢＳポリマ
ー）（商品名ビオノーレ：昭和高分子株式会社製）など
が好ましく用いられる。

【００２２】また、乳酸モノマーと生分解性のモノマー
成分とを共重合させて、ポリ乳酸系樹脂を製造すること
もできる。このようなモノマー成分としては、コハク酸
エステルが好ましく用いられる。

【００２３】脂肪族ポリエステル系樹脂の発泡粒子は、
上記の当業者が通常行う方法によって得られる。発泡粒
子の形状は問わない。通気性を考慮すると、球状、俵
状、円筒状あるいは円柱状などの形状が好ましい。な
お、円筒状あるいは円柱状というときは、円筒の外側の
角あるいは円柱の角が丸みを帯びた形状である、略円筒
状あるいは略円柱状の形状も含む。これらの形状の粒子
は単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。真
球状の粒子を用いる場合は、通気性の観点からは、他の
形状の発泡粒子と組み合わせて使用することが好まし
い。さらに通気性を向上させるためには、これらの粒子
は中空部を有していてもよい。

【００２４】枕、クッション、ソファー、ベッド、マッ
ト、椅子、ぬいぐるみなど、触感を大事にする場合、発
泡粒子の形状は角のない方が好ましい。さらに好ましく
は、ベッドやマットに使用する場合、クッション体に体
重を載せるので、うまく体圧を分散し体にホールド性を
与えたり、床擦れを防止する観点から、発泡粒子の最大
径／最小径の値は１．１以上３．３以下が好ましい。す
なわち、完全に真球状の粒子であるよりも、表面にやや
凹凸があったり、あるいはやや扁平であるほうがよい。
なお、最大径および最小径とは、粒子を平面投影機によ
り投影した場合に得られる影の最大長さおよび最小長さ
をいい、そして最大径／最小径の値とは、粒子５０個に
ついて測定した場合の最大径／最小径の平均値をいう。

【００２５】発泡粒子の大きさには特に制限はなく、球
状の場合は直径約０．５〜２０ｍｍ、俵状あるいは円筒
状の場合、直径約０．５〜２０ｍｍ、長さ約２〜３０ｍ
ｍ程度が好ましく用いられる。中空部を有する場合、肉
厚が約０．１〜５ｍｍとなるように設けることが好まし
い。

【００２６】ポリ乳酸系樹脂の発泡粒子は、土中に包埋
すると、３ヶ月ほどで崩壊し生分解性を示す。さらにこ
の粒子は防カビ性を発揮し、表面上にカビが生育しな
い。さらに、この発泡粒子は、通気性に優れ、つぶれに
くく、丸洗いでき、適度な硬さがあり、そして、十分な
変形後の復元性があり、一旦変形しても、天日干し、温
風を当てるなどの加熱処理により、容易にもとの形状に
復元する。

【００２７】本発明のクッション材は、ポリ乳酸系繊維
で形成された袋体に、上記のクッション材用充填材が充
填されている。なお、本発明において、「クッション
材」とは、寝具用、家具用、車両内装用などのクッショ
ン材であって、例えば、枕、クッション、ソファー、ベ
ッド、マット、椅子、ぬいぐるみなど、充填材が充填さ
れた袋体を総称していう。充填材の充填率と、袋体の伸
縮性を変えることによって、クッションの柔らかさ、ホ
ールド性などが変化するので、最終製品の種類によって
充填材の充填率、袋体の伸縮性を選択したほうが良い。
枕、クッション、ソファーに伸縮性のある袋体を使用し
た場合、充填率９０％〜１２０％が好ましく、伸縮性の
ない袋体を使用した場合、充填率６０％〜９０％が好ま
しい。また、ベッド、マットの場合には伸縮性のない袋
体が好ましく、充填率も７５％〜９５％が好ましい。上
記充填率は、充填率（％）＝充填材の見かけの体積／設
計に基づく袋体の体積×１００で表される。

【００２８】ポリ乳酸系繊維とは、ポリ乳酸を主成分と
して含む繊維を意味し、例えば、上記のポリ乳酸のみか
らなるホモポリ乳酸樹脂、乳酸モノマーと他の共重合可
能なモノマー成分とを共重合して得られる樹脂、あるい
はポリ乳酸と他のポリマーとをブレンドして得られる樹
脂などの樹脂を溶融紡糸することにより得られる。な
お、共重合可能なモノマー成分としては、コハク酸エス
テルなどの生分解性のモノマーが用いられ、ブレンド可
能なポリマーとしては、上記ポリ乳酸樹脂とブレンドす
る生分解性樹脂が用いられる。

【００２９】このようにして得られるポリ乳酸系繊維か
ら得られる織布あるいは不織布を袋体として用い、前記
ポリ乳酸系樹脂から得られる発泡粒子をクッション材用
充填材として用いると、快適な使用感を有しながら、抗
菌性と防カビ性に優れたクッション材が得られる。この
ような、抗菌・防カビ性に優れたクッション材は、床ず
れなどの原因になる緑膿菌に対して抗菌効果を有し、水
洗可能であり、良好な復元性を有するので、病院用の枕
やベッドとしても有用である。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、
本発明はこの実施例に限定されない。

【００３１】（ポリ乳酸発泡粒子の製造） 実施例１ Ｌ体およびＤ体の重合比（モル比）が９０：１０である
ポリ乳酸１００重量部、イソシアネート化合物（日本ポ
リウレタン社製ミリオネートＭＲ−２００；イソシアネ
ート基２．７〜２．８当量／モル）１重量部、およびタ
ルク（富士タルク工業社製ＬＭＰ１００）３重量部を二
軸混練押出機に入れ、シリンダー温度１８０℃で混練・
押出しを行ない、水を供給しながら切断して、ビーズ状
樹脂を得た。このビーズ状樹脂２０００重量部、ブタン
３８０重量部、およびメタノール４８０重量部をオート
クレーブに入れ、１時間あたり２０℃の割合で昇温し、
７０℃にて１時間保持した。次いで２５℃まで冷却し、
ビーズ状樹脂を取り出した。このようにして得られた発
泡性ビーズを、水蒸気を用いて９２℃で１分間発泡さ
せ、直径約４ｍｍの球状の発泡粒子を得た。この粒子の
最大径／最小径の値を測定したところ、１．１〜１．５
であった。最大径／最小径の値は、無作為に選び出した
５０粒について平面投影機を用いて測定した。

【００３２】得られた発泡粒子をポリ乳酸繊維で形成し
た袋体に充填率８０％で入れて、枕を作成した。枕の使
用感はよく、音も快適なものであった。長時間荷重をか
けて放置したところ、枕は扁平に変形した。常温ではほ
とんど形状の戻りはなかったが、天日干しにしたとこ
ろ、ほぼもとの形に復元した。

【００３３】（防カビ性）ダイセン工業（株）製ＶＳ３
００成形機にて、３００×３００×３０ｍｍの金型を用
いて発泡粒子を成形し、２ｍｍの厚みにスライスしたも
のについて、ＪＩＳ Ｚ ２９１１．５によって、防カ
ビ性を評価した。試験菌は、Aspergillusniger IFO 634
1、Penicillium citrinum IFO 6352、Rhizopus stoloni
fer IFO 31005、Cladosporium cladosporioides IFO 63
48およびChaetomium globosum IFO6347であったが、接
種後４週を経過しても、いずれも全く生育は認められな
かった。

【００３４】（使用感テスト）試作した枕の、（１）頭
に対するホールド性、および（２）柔らかさについて被
験者１０名に良好（２点）、普通（１点）、悪い（０
点）の３段階判定を行わせ、以下のように５段階に集計
評価した。結果を以下の表１に示す。

【００３５】＜５段階集計＞ ５： １８点〜２０点 ４： １５点〜１７点 ３： １２点〜１４点 ２： ９点〜１１点 １： ０点〜８点。

【００３６】比較例１ 実施例１のうち、ビーズ状樹脂を得る際の切断の間隔に
注意を払うことによって最大径／最小径の値が１．０〜
１．１である発泡粒子を得た。最大径／最小径の値は実
施例１と同様の方法で行なった。この発泡粒子を実施例
１と同様の袋体に充填率８０％（比較例１）で充填し枕
を作成した。得られた枕について、使用感テストを行っ
た。結果を表１に示す。

【００３７】比較例２および３ 実施例１と同様の発泡粒子を実施例１と同様の袋体にそ
れぞれ充填率１００％（比較例２）および充填率５０％
（比較例３）で充填し枕を作成した。これらの枕につい
て、使用感テストを行った。結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】表からわかるように、実施例の枕は、比較
例の枕と比べて、ホールド性および柔らかさとも優れて
いた。

【００４０】

【発明の効果】本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂の発
泡粒子は、生分解性、通気性に優れ、従来の石油系樹脂
で得られる樹脂あるいは発泡粒子と比べても、つぶれに
くく、丸洗いでき、適度な硬さがある。そのため、従来
の天然素材あるいは石油系樹脂粒子あるいは発泡粒子と
比べて、環境に優しく、かつ、優れた性質を有するクッ
ション材用充填材として有用である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脂肪族ポリエステル系樹脂組成物の発泡
   粒子でなる、クッション材用充填材。
2. 【請求項２】 前記発泡粒子が、球状、俵状、円筒状ま
   たは円柱状である、請求項１に記載のクッション材用充
   填材。
3. 【請求項３】 前記脂肪族ポリエステル系樹脂組成物の
   主成分がポリ乳酸である、請求項１または２に記載のク
   ッション材用充填材。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかの項に記載の
   クッション材用充填材が、ポリ乳酸系繊維を含む袋体に
   充填された、クッション材。