JP2007244449A - 寝具用マット - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、マイナスイオンの発生にバラツキがなくマイナスイオン効果に優れ遠赤外線による温熱効果を発揮する寝具用マットを提供することを目的とする。
【解決手段】敷マット１は、中心部に金属で被覆された短繊維を含む不織布からなる導電性シート１０を備え、導電性シート１０の底面に粉末状の遠赤外線放射性セラミックを含む遠赤外線放射シート１１を備えている。そして、導電性シート１０及び遠赤外線放射シート１１を上下からポリエステル繊維からなる綿シート１２ａ及び１２ｂで挟み、さらに、表地綿シート１３ａ及び裏地綿シート１３ｂで上下から挟むように配置した積層構造となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、寝袋用マット、敷マット、掛け毛布用マット又は敷き毛布用マット等として使用する寝具用マットに関する。

近年、高齢化社会の到来とともに寝たきりの人に対応した寝具用マットの開発や健康志向に配慮した寝具用マットの開発が行われている。本発明者は、特許文献１に記載されているように、銅繊維製フィルター材を備えたマイナスイオン発生シートをマットに取り付け、就寝中に発生するマイナスイオンによって抗菌効果等人体に対して好ましい影響を与えるようにしている。また、特許文献２では、敷面を形成する遠赤外線放射部と、この放射部を加温する発熱部と、遠赤外線放射部及び発熱部を支持する耐圧吸収部と、これらすべてを囲い込むマット囲い込み部とを備えた褥創予防マットが記載されている。また、特許文献３では、銀メッキ繊維を含む不織布を使用して抗菌性や電磁波シールド性等に優れた製品を製造できる点が記載されている。
特許第３４１５８２１号公報 特開２０００−３１６６７４号公報 特開平１１−２５６４９４号公報

特許文献１に記載されているように、銅繊維製フィルター材に通電することでマイナスイオン発生シートの全面から通電によりマイナスイオンを発生でき、その発生面積を大にすることができるものであって、ひいては、マイナスイオンを広範囲にわたって均一に大量発生することが可能となる。こうして発生したマイナスイオンは、人体に対して体温上昇といった効能を発揮してその有用性が確認されている。

しかしながら、銅繊維製フィルター材は導電性にムラが生じやすく、フィルター材毎にマイナスイオンの発生体としての機能にバラツキが発生している。こうしたバラツキの原因の１つには、フィルター材において導電材である銅繊維の分布にバラツキがあることが考えられる。

そこで、本発明は、マイナスイオンの発生にバラツキがなくマイナスイオン効果（「負電位効果」ともいう）に優れ遠赤外線による温熱効果を発揮する寝具用マットを提供することを目的とする。

本発明に係る寝具用マットは、金属で被覆された短繊維を含む不織布からなるとともに電圧印加によりマイナスイオンを発生する導電性シートと、粉末状の遠赤外線放射性セラミックを含む遠赤外線放射シートとを少なくとも積層して備えており、前記導電性シートを前記遠赤外線放射シートよりも人体側に配置して使用することを特徴とする。さらに、前記導電性シートは、銀で被覆された短繊維を含む不織布からなることを特徴とする。さらに、前記不織布は、前記短繊維の繊維長が１〜２００ｍｍであり、単位面積当りの銀の含有量が１ｇ／ｍ²以上であることを特徴とする。さらに、前記導電性シートは、周縁部の一部に金属箔が密着して設けられており、前記金属箔を介して電源と電気的に接続して電圧が印加されることを特徴とする。さらに、前記遠赤外線放射シートは、粉末状の備長炭を含むことを特徴とする。さらに、ポリエステル繊維からなる綿シートを積層していることを特徴とする。さらに、表地綿シート及び／又は裏地綿シートを積層していることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、金属で被覆された短繊維を含む不織布からなる導電性シートに電圧を印加するので、マイナスイオンの発生にバラツキがなくマイナスイオン効果に優れたものとなり、また、粉末状の遠赤外線放射性セラミックを含む遠赤外線放射シートを積層しているので、遠赤外線による温熱効果を併せて発揮することができる。

すなわち、金属被覆繊維を含む不織布は、一般に紙と同様に抄造されるが、抄造する際にセルロース繊維等とともに溶液中で撹拌される場合金属被覆繊維は密度が小さいために分散しやすくなって不織布全体にほぼ均一に拡がりやすくなり、不織布全体の導電性のバラツキが小さくなる。そのため不織布に電圧を印加するとマイナスイオンの発生にバラツキが少なくなる。これに対して、従来の銅繊維製フィルター材のように金属繊維を用いた不織布の場合には、金属繊維の比重が大きいためセルロース繊維等とともに溶液中で撹拌しても十分な分散状態が得られないため、不織布全体の金属繊維の分布にバラツキが出やすく電圧印加によるマイナスイオンの発生にバラツキが出やすくなるものと考えられる。

このように金属被覆繊維の分布が均一化することで、良好な電磁波シールド効果を得ることができ、寝具用マットで人体を覆うだけで人体に対する電磁波の影響を抑止することが可能となる。

そして、導電性シートを遠赤外線放射シートよりも人体側に配置して使用することで、マイナスイオンによる効果と遠赤外線による効果を有効に人体に作用させることができる。すなわち、マイナスイオンによる効果は人体により近接した場合の方が高く、遠赤外線による効果はある程度離間した場合でも有効に働くため、両シートをこうした配置にすることで、両シートの効果をより発揮させることが可能となる。

また、導電性シートとして銀で被覆された短繊維を含む不織布を用いることで、確実な導電性が得られるとともに銀自体が有する抗菌性や防黴性を兼備することができ、寝具用マットとしてより好ましいものとなる。そして、銀被覆繊維の繊維長を１〜２００ｍｍとし、単位面積当りの銀の含有量を１ｇ／ｍ²以上とすることで、シート全体に安定した導電性が得られるとともに、導電性シート及び電源を接続する接点構造が簡略化でき、量産に適したものとなる。

また、導電性シートの周縁部の一部に金属箔を密着して設け、金属箔を介して電源と電気的に接続して電圧印加を行うようにすれば、極めて簡単な接続構造で確実に電圧印加を行うことができる。金属被覆短繊維を用いた導電性シートの場合上述したように金属繊維に比べて金属繊維のバラツキが均一化し、シート表面にも金属被覆繊維が満遍なく露出していることから、金属箔を密着した簡単な構造でも確実に電気的な接続を行うことができるものと考えられる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態として敷マット１に関する分解斜視図を示しており、図２は、その断面図を示している。

敷マット１は、中心部に金属で被覆された短繊維を含む不織布からなる導電性シート１０を備え、導電性シート１０の底面に粉末状の遠赤外線放射性セラミックを含む遠赤外線放射シート１１を備えている。そして、導電性シート１０及び遠赤外線放射シート１１を上下からポリエステル繊維からなる綿シート１２ａ及び１２ｂで挟み、さらに、表地綿シート１３ａ及び裏地綿シート１３ｂで上下から挟むように配置した積層構造となっている。

導電性シート１０に含まれる金属被覆繊維に用いられる繊維としては、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポリオレフィン、ナイロン等の高分子材料、木綿、レーヨン等のセルロース系材料、ガラス繊維等の無機繊維、或いはこれらの材料を複数組み合せた繊維が挙げられる。特に、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維が好ましい。また、繊維表面に被覆する金属の種類は、オリゴデナミー効果、つまり、殺菌・殺藻作用を有する重金属の中で、人体や環境に悪影響を及ぼす水銀やコバルトを除いたもの、例えば、銀、金、白金、銅等が挙げられる。金属を繊維表面に被覆する方法としては、無電解メッキ、或いは真空蒸着等の公知の薄膜形成技術が挙げられる。

導電性シート１０は、抄造用の短繊維に上述した金属被覆繊維を混入して公知の方法によりシート状に抄造される。抄造用の短繊維としては、セルロース系繊維を主体とするものが好ましく、例えば、パルプ等の木質繊維、綿や麻等の植物性繊維、或いはこれらの組合せた繊維を用いるとよい。また、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維等の合成繊維を用いてもよい。

導電性シート１０に含まれる金属被覆繊維として、銀で被覆された短繊維を用いることで、導電性とともに抗菌性や抗黴性を兼備させることができる。銀は、金、白金及び銅に比べて優れた殺菌力を有しており、微量成分（イオン濃度；０．１〜０．２ｍｇ／ｌ）で十分な殺菌効果を得られることから、寝具用マットを継続して使用する場合に細菌の繁殖を防止することができる。

また、銀被覆繊維を含む導電性シートは、導電性に関しても従来の銅不織布よりも優れた特性を備えている。銀及び銅の体積抵抗率を比較すると、銀（１．６２×１０^-8Ωｍ）の方が銅（１．７２×１０^-8Ωｍ）よりも僅かに低くなっているが、両者の間で導電性に関してほとんど差異はない。

そこで、銀被覆繊維を含む銀不織布（三菱マテリアル社製；エミクロスＨ 厚さ１ｍｍ）と銅繊維を含む銅不織布（勝又縫製社製 厚さ０．３ｍｍ）について導電性を検証した。

実験に用いた銀不織布は、ポリエステル繊維を銀で０．１μｍの厚さで被覆した銀被覆繊維を３８ｍｍの長さに切断した短繊維を含むもので、単位面積当りの不織布の重量が７０ｇ／ｍ²であり、単位面積当りの銀被覆繊維の含有量は３５ｇ／ｍ²であり、単位面積当りの銀（銀被覆繊維ではなく、銀そのもの）の含有量は７ｇ／ｍ²である。一方、銅不織布は、直径３０μｍの銅繊維を切断した短繊維を含むもので、単位面積当りの不織布の重量が８０ｇ／ｍ²であり、単位面積当りの銅の含有量は４０ｇ／ｍ²である。

測定は、銀不織布の場合５０ｃｍ×５０ｃｍに切断して測定用シートを作製し、図３に示すように、作製シートＳの対向する辺部をアルミ箔Ａで挟むように囲み、全体をステープラで止着することで測定用シートとアルミ箔を密着させたものを用いた。銅不織布の場合も同様に測定シートを作製し、アルミ箔の代わりに銅箔を用いて縫製とステープラにより辺部に止着することで測定用シートと銅箔を密着させたものを用いた。そして、銀不織布の場合にはアルミ箔を測定電極に使用し、銅不織布の場合には銅箔を測定電極に使用して電気抵抗測定装置（岩崎通信工業社製；ＭＵＬＴＩＭＥＴＥＲ）により電気抵抗を測定した。

銀不織布について作製した１０枚の測定用シートでは、測定抵抗から電気抵抗測定装置の短絡時抵抗を差し引いた抵抗値が０．４１〜０．６８Ωで、平均抵抗値が０．５０Ωであった。銅不織布についても同様に１０枚の測定用シートを用いて測定を行ったが、安定した測定値を得ることができなかった。安定した抵抗値が得られなかった原因としては、シート内部の銅繊維の電気的な接触や銅箔とシートとの電気的な接続が十分ではないことが挙げられるが、こうした導電特性を有する銅不織布では電圧印加によりマイナスイオンは発生するものの安定したマイナスイオンをシート全体からほぼ均一に発生させることが難しい。これに対して、銀不織布では安定した電気的な接続構造が簡単に作製でき、マイナスイオンをシート全体からほぼ均一に発生させることができる。したがって、１３０Ｖ以下の低電位治療器として取り扱うことが可能となり、より安全性の向上した寝具用マットとなる。

次に、銀不織布について電磁波シールド効果についても検証を行った。実験には、上述した導通性の検証で用いた銀不織布の片面に遠赤外線を放射するセラミックシート（コストジャパン社製；天然鉱石セラミックシート）を縫製により密着させて、１１ｃｍ×１３ｃｍの大きさに切断した測定用シートを使用した。測定には、電磁波シールド特性測定装置（アドバンテスト社製；スペクトラムアナライザーＴＲ４１７２、アンリツ社製；シールド材評価器ＭＡ８６０２Ｂ）を使用し、ＥＫＣ法で測定した。具体的には、測定用シートにセラミックシート側から電磁波を入射させて測定用シートを透過した電磁波を銀不織布側で測定した。

測定結果を図４に示す。図４のグラフは、縦軸に電磁波の電界の減衰率をｄＢで示し、横軸に電磁波の周波数（１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ）を対数目盛で示している。このグラフを見ると、測定した周波数帯域全体で７０ｄＢ以上の減衰率となっており、極めて良好な電磁波シールド特性を備えていることがわかる。比較のため、上述の導通性の検証で用いた銅不織布についても同様の条件で測定した。その測定結果を図５に示す。このグラフを見ると、銅不織布の場合測定した周波数帯域全体で１０ｄＢ以下の減衰率となっており、電磁波シールド材としての性能は有していないことがわかる。

したがって、銀不織布を用いることで生活空間に伝搬する電磁波を遮断できるので、本発明に係る寝具用マットで人体を覆うことで電磁波の影響を抑止することが可能となる。

以上のように、銀不織布は、マイナスイオンの発生に関して優れた特性を備えており、それ以外にも抗菌性、抗黴性及び電磁波シールド特性といった寝具用マットに好適な特性を備えている。銀で被覆された短繊維を含む不織布としては、銀被覆短繊維の繊維長が１〜２００ｍｍが好ましい。銀不織布の中の銀被覆短繊維の混ざり方の均一性を増すためには、より好ましくは１〜５１ｍｍがよい。１ｍｍより短くなると短繊維同士の接触が少なくなって導電性が低下する。また、２００ｍｍより長くなると、シート状に抄造することが難しくなる。そして、短繊維に被覆する銀の厚さは、０．１〜０．２μｍが好ましく、単位面積当りの銀の含有量を１ｇ／ｍ²以上、好ましくは２ｇ／ｍ²以上にすれば、シート全体のほぼ均一な導電性を確実に実現できる。

また、銅不織布の場合銅の含有量が多いことから熱伝導率が大きくなり、人体が接触した場合の感触は冷感が強くなる。これに対して、銀不織布の場合金属繊維ではなく金属の含有量が少ないので、熱伝導率が大きくなることが抑えられて、人体が接触した場合の感触は温感が強くなり、寝具用マットとしてより好ましいものである。そして、遠赤外線放射シートとの組合せにより温熱効果も加味された寝具用マットを構成することができる。

遠赤外線放射シートは、天然鉱石のセラミックを粉末状にしたものを備えており、粉末のセラミックが暖められれば、遠赤外線が放射されるようになる。また、その他の使用可能なセラミックとしては、岩盤浴用の天照石（てんしょうせき）やブラックスレート、シルバーバーク等がある。

綿シートは、ポリエステル繊維からなる綿をシート状に拡げたものであり、保温効果を高めるものである。また、表地綿シート及び裏地綿シートは、天然繊維又は合成繊維からなる綿をシート状に拡げたもので、クッション性や肌触りを良好なものとする。

敷マット１は、６枚のシートの外周をまとめて縫製加工して一体化し、敷マット１全体をシーツで覆って使用する。敷マット１には、予め図３に示す測定電極のように金属箔を導電性シート１０に密着させた電気的な接続構造を片側だけ形成しておき、金属箔を直流電源に接続して電圧を印加する。こうした電圧印加回路としては、特開２００３−２５７５８６号公報に記載された回路を用いるとよい。この場合、直流電源と接続する導電性シート１０の端子は１つだけなので、電圧が印加されるだけで感電することはない。そして、電圧印加によりマイナスイオンが導電性シート１０全体から発生するとともに遠赤外線放射シート１１全体から遠赤外線が放射されて、敷マット１上に横臥する人体に対して満遍なくマイナスイオン及び遠赤外線の効果を及ぼすことができる。

図６は、掛け毛布用マット２及び敷き毛布用マット３として用いた場合のマットの構造を示す断面図である。掛け毛布用マット２は、図１に示す敷マット１の構造において導電性シート１０と遠赤外線放射シート１１の上下関係を逆に配列した積層構造となっており、このような構造とすることで、人体側に導電性シート１０が配置されて人体に対して敷マット１と同様にマイナスイオン及び遠赤外線の効果を及ぼすことが可能となる。敷き毛布用マット３は、敷マット１と同様の積層構造となっている。そして、６枚のシートの外周をまとめて縫製加工して一体化し、マット全体をシーツで覆って使用する。

図６に示す掛け毛布用マット２及び敷き毛布用マット３を一体化すれば、寝袋用マットとして使用することができる。そして、人体全体をマットで覆うことで、導電性シート１０の電磁波シールド効果が発揮されて外部からの電磁波が人体に与える影響を抑えることが可能となる。

図７は、図１に示す敷マットに関する変形例を示している。この例では、敷マット１’は、上から順に、導電性シート１０、遠赤外線放射シート１１、綿シート１２及び裏地綿シート１３からなる積層構造を備えており、導電性シート１０が直接人体に接触するようになる。そのため、上述したマイナスイオンや遠赤外線の効果とともに導電性シート１０に含まれる銀の抗菌効果や抗黴効果が発揮されて寝たきりの場合でも細菌の繁殖を抑えることができ、感染症に弱い高齢者や寝たきりの人の床ずれにとって好適な寝具用マットとなる。

図８は、図６に示す掛け毛布用マット及び敷き毛布用マットに関する変形例を示している。掛け毛布用マット２’は、下から順に、導電性シート１０、遠赤外線放射シート１１、綿シート１２及び裏地綿シート１３からなる積層構造を備えており、敷き毛布用マット３’は、上から順に、導電性シート１０、遠赤外線放射シート１１、綿シート１２及び裏地綿シート１３からなる積層構造を備えている。図７と同様に、この例の場合も導電性シート１０が直接人体に接触するようになる。そのため、上述したマイナスイオンや遠赤外線の効果とともに導電性シート１０に含まれる銀の抗菌効果や抗黴効果が発揮される。

また、掛け毛布用マット２’及び敷き毛布用マット３’を一体化すれば、寝袋用マットとして使用することができる。

以上説明した寝具用マットでは導電性シート及び遠赤外線放射シートの形状がマットと同じ大きさの形状としているが、両シートの大きさは適宜変更することが可能である。例えば、マットよりも小さな形状として横臥した場合に人体の胴部が接触する部位に配置するようにしてもよい。また、掛け毛布用マットの両シートの大きさはマットと同じ大きさにして敷き毛布用マットの両シートの大きさはマットよりも小さい形状とすることもでき、使用する場合に応じて適宜導電性シート及び遠赤外線放射シートの形状を設定すればよい。

本発明に係る実施形態である敷マットに関する分解斜視図である。 図１の敷マットに関する断面図である。 導電性シートに測定電極を取り付けた状態を示す斜視図である。 銀不織布の電磁波シールド効果に関する測定結果を示すグラフである。 銅不織布の電磁波シールド効果に関する測定結果を示すグラフである。 掛け毛布用マット及び敷き毛布用マットに関する断面図である。 敷マットの変形例に関する断面図である。 掛け毛布用マット及び敷き毛布用マットの変形例に関する断面図である。

符号の説明

１ 敷マット
２ 掛け毛布用マット
３ 敷き毛布用マット
10 導電性シート
11 遠赤外線放射シート
12 綿シート
13 裏地又は表地綿シート

Claims (7)

1. 金属で被覆された短繊維を含む不織布からなるとともに電圧印加によりマイナスイオンを発生する導電性シートと、粉末状の遠赤外線放射性セラミックを含む遠赤外線放射シートとを少なくとも積層して備えており、前記導電性シートを前記遠赤外線放射シートよりも人体側に配置して使用することを特徴とする寝具用マット。
2. 前記導電性シートは、銀で被覆された短繊維を含む不織布からなることを特徴とする請求項１に記載の寝具用マット。
3. 前記不織布は、前記短繊維の繊維長が１〜２００ｍｍであり、単位面積当りの銀の含有量が１ｇ／ｍ²以上であることを特徴とする請求項２に記載の寝具用マット。
4. 前記導電性シートは、周縁部の一部に金属箔が密着して設けられており、前記金属箔を介して電源と電気的に接続して電圧が印加されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の寝具用マット。
5. 前記遠赤外線放射シートは、粉末状の備長炭を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の寝具用マット。
6. ポリエステル繊維からなる綿シートを積層していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の寝具用マット。
7. 表地綿シート及び／又は裏地綿シートを積層していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の寝具用マット。

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