JP2010035676A - 蓄熱材寝具 - Google Patents

Abstract

【課題】冷感マットや冷感枕等の蓄熱材寝具において、外部から大きな荷重が負荷された場合でも、保冷パックに気密封止されたゲル状物質が袋体から漏出することを防止することのできる蓄熱材寝具蓄熱材マットを提供する。
【解決手段】ラミネートフィルム６２内にゲル状の蓄熱材６４を封入した蓄熱材パック６０と、蓄熱材パックを収容するカバー１０，２０と、を備える蓄熱材寝具１であって、蓄熱材６４は複数個の気泡８０を含有してなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、蓄熱材寝具に関し、詳細には、マットや枕等の寝具の内部に蓄熱材が収納されていて寝具使用者に冷感又は温感を提供する蓄熱材寝具に関する。

夏場等において体温の上昇した人間やペットを冷やすために、冷感マットや冷感枕等の蓄熱材寝具が提案されている。

例えば、冷感マットにおいては、カバー内部には保冷パック（蓄熱材）を収容することのできる複数の収納室が形成されている。当該冷感マットにおいては、カバーの各収納室に対して、対応する保冷パックをそれぞれ装填する構成となっている。

上記冷感マットを冷却状態で使用するためには、カバーの開口部を開けて該開口部から保冷パックを取り出して保冷パックを冷蔵庫で冷却したあと、カバーの各収納室に戻す構成になっている。

ところで、保冷パックは、一般に、吸水した高吸収性ポリマーのゲル状物質を樹脂製袋体に充填したあと気密封止することによって構成されている（例えば、特許文献１を参照。）。このような保冷パックは、以下に説明する凍結固化状態や冷却ゲル状態のような様々な形態で使用される。

保冷パックが保冷剤として宅配便（例えばクール宅急便（登録商標））で使用される場合には、保冷パックが冷凍庫等によって凍結された固化状態になっているとともに袋体と一体化されているので、凍結固化したゲル状物質が袋体から漏れ出ることはない。また、保冷パックが保冷対象商品とともに断熱ケースの中に装填されるだけであるので、保冷パックに対して大きな荷重が負荷されることはない。したがって、保冷パックを凍結固化状態で使用する場合には、固化したゲル状物質が袋体のシール部を破壊して袋体から漏出することを考える必要がほとんどない。

これに対して、保冷パックが冷感マットとして使用される場合には、ゲル状物質を凍結された固化状態にしてしまうと寝具使用者に過剰な冷却感を与えるために冷感マットとしては不適切である。したがって、保冷パックに含まれるゲル状物質が、凍結固化状態ではなくて、ある程度の流動性を持った冷却ゲル状態となるように、保冷パックは冷蔵庫で冷却される。

しかしながら、寝具使用者等が、冷却ゲル状態にある冷感マット上に寝そべったり乗っかったりするので、かなり大きな荷重が冷感マットに負荷される。特に、寝具使用者等によって冷感マットが誤って踏み付けられるときには、より大きな荷重が冷感マットの保冷パックに負荷される。このような大きな荷重が、ある程度の流動性を持ったゲル状物質に対して負荷されると、ゲル状物質に荷重が負荷されて流動性を持ったゲル状物質が袋体内部で動くために、ゲル状物質が気密封止された袋体のシール部を破壊して漏出する可能性がある。

流動性を有するゲル状物質が袋体のシール部から漏出することを防止するためには、袋体のシール部の接着強度を強くすることが肝要であるが、シール部でのピンホールを完全になくすことは現実問題として非常に困難である。
特開２００１−１２４４４９号公報

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、冷感マットや冷感枕等の蓄熱材寝具において、外部から大きな荷重が負荷された場合でも、保冷パックに気密封止されたゲル状物質が袋体から漏出することを防止することのできる蓄熱材寝具を提供することである。

上述の技術的課題を解決するために、本発明に係る蓄熱材寝具は、以下の特徴を有する。

すなわち、本発明に係る蓄熱材寝具は、
ラミネートフィルム内にゲル状の蓄熱材を封入した蓄熱材パックと、
蓄熱材パックを収容するカバーと、を備える蓄熱材寝具であって、
前記蓄熱材は複数個の気泡を含有してなることを特徴とする。

上記構成の蓄熱材寝具によれば、ゲル状の蓄熱材は複数個の気泡を含有しているので、外部から大きな荷重が負荷された場合、ゲル状の蓄熱材に含まれる複数個の気泡は、それぞれ収縮して衝撃的な外部応力を吸収していわば緩衝材的な働きをすることができる。したがって、外部から大きな荷重が蓄熱材パックに負荷された場合でも、蓄熱材パック内に気密封止されたゲル状物質が袋体のシール部を破壊することに至ることを防止することができる。

ゲル状の蓄熱材における気泡の含有割合が大きすぎると、ゲル状の蓄熱材による本来の蓄熱効果が低減する。また、ゲル状の蓄熱材における気泡の含有割合が小さすぎると、気泡による衝撃力吸収効果が低減する。したがって、ゲル状の蓄熱材における気泡の含有割合は、ゲル状の蓄熱材に対して、大略０．５乃至５体積％であることが好適である。

ゲル状の蓄熱材の粘度が大きすぎると、ゲル状蓄熱材のラミネートフィルム内への高速充填が困難になる。また、ゲル状の蓄熱材の粘度が小さすぎると、蓄熱材に含有された複数個の気泡が動きやすくなって一箇所に一つの大きな気泡として集合し、一つの大きな気泡が対面する袋体を透過して外部に散逸しやすくなってしまう。したがって、ゲル状の蓄熱材の粘度は、常温で、大略５乃至５０Ｐａ・ｓであることが好適である。

気泡は様々な方法によりゲル状の蓄熱材に含有される。例えば、コンプレッサから空気を供給したりボンベから空気や窒素や二酸化炭素等の気体を供給したりすることができる。できるだけ均一に分散させるために、スタティックミキサ（登録商標）と呼ばれる静止型混合機を用いることができる。また、ホモジナイザーや高速攪拌機等を用いてゲル状の蓄熱材を攪拌タンク内で攪拌した後、ラミネートフィルム内にゲル状の蓄熱材を充填することにより気泡を混入させてもよい。あるいは、ゲル状の蓄熱材に発泡成分を予め含ませておいてもよい。

複数個の気泡による衝撃力吸収効果が長期的に確保されるように、すなわち、複数個の気泡がラミネートフィルムを透過して蓄熱材パック内から抜け出ることを防止するように、ラミネートフィルムは、ガスバリアー層を含んでなることが好ましい。

ガスバリアー層として、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート）上にアルミニウム（例えば、厚さ４００オングストローム）を蒸着させたＶＭＰＥＴや、ナイロン層も使用可能であるが、コスト面やガスバリア能力から、ガスバリアー層は、アルミニウム箔であることが好ましい。

以下に、本発明の一実施形態に係る蓄熱材寝具としての蓄熱材マット１を、図１及び２を参照しながら詳細に説明するが、本発明の蓄熱材寝具１は、冷感又は温感のいずれかを提供する蓄熱枕やペット用シート等の各種寝具に適用可能である。

図１は、本発明に係る蓄熱材マット１を説明する模式図である。図１において、蓄熱材マット１の内部構造が分かるように、内部に収容されている蓄熱材パック６０を一点鎖線で示している。また、固着用目印７０を二点鎖線で示している。縦方向固着部４０，４１及び横方向固着部５０，５１を点線で示している。図２は、図１に示した蓄熱材マット１の一部断面図である。

大略矩形形状をした蓄熱材マット１は、図１に模式的に示すように、綿やレーヨンやポリエステル等の布素材からなる上カバー１０と下カバー２０とを重ね合わせてその上下方向の周縁端部を縫製して、上下方向に延在する周縁端部側の縦方向固着部４１を左右に形成する。上カバー１０と下カバー２０とは、袋状に一体化される。周縁端部側の縦方向固着部４１は、縫着又は接着又は熱融着によって形成されている。

周縁端部側の縦方向固着部４１と隣接する中央側（非周縁端部側）の縦方向固着部４０との間、あるいは中央側（非周縁端部側）の各縦方向固着部４０の間には、それぞれ収容室３０が形成される。各収容室３０は、縦方向固着部４０，４１に対して並行に延在している。図１においては、左右の周縁端部側の縦方向固着部４１と、７個の非周縁端部側の各縦方向固着部４０と、８個の収容室３０が図示されている。また、蓄熱材マット１において、例えば、横辺が約１００ｃｍであり、縦辺が約９０ｃｍである。なお、本願発明は、このような具体的な数字に限定されるものではない。

このように構成されたカバーの各収容室３０には、蓄熱材パック６０がそれぞれ収容される。収容室３０に収容された蓄熱材パック６０は、縫着又は接着又は熱融着によってカバー１０，２０に対して固着される。その結果、蓄熱材マット１の上下の周縁端部には、横方向固着部５１が形成される。

蓄熱材パック６０は、ナイロンフィルムとポリエチレンフィルムとを積層した上下のラミネートフィルム６２を重ね合わせて三辺を熱圧着（ヒートシール）して袋状体を形成し、形成された袋状空間に蓄熱材６４を封入したあと開口部を熱圧着して閉止したものである。蓄熱材パック６０は、収容室３０に挿入可能であるように寸法構成されている。ラミネートフィルム６２としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体やエチレン・メチルメタクリレート共重合体等も使用可能である。

蓄熱材６４に含まれる複数個の気泡８０の気体成分が経時的に透過して漏出しないように、すなわち高いガスバリア性を有するガスバリアー層として、ラミネートフィルム６２において、ナイロンフィルムの厚みを厚くしたり、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート）上にアルミニウム（例えば、厚さ４００オングストローム）を蒸着させたＶＭＰＥＴフィルムを使用したりすることもできる。さらにより高いガスバリア性を有するガスバリアー層として、アルミニウム箔を介在させることが有効である。したがって、例えば、より高いガスバリア性を有するラミネートフィルム６２として、１２μｍ厚みのＰＥＴ(２軸延伸ポリエチレンテレフタレート）／９μｍ厚みのアルミニウム箔／６０μｍ厚みの耐熱ＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン）や、１２μｍ厚みのＰＥＴ(２軸延伸ポリエチレンテレフタレート）／９μｍ厚みのアルミニウム箔／１５μｍ厚みのＯＮ（２軸延伸ナイロン）／５０μｍ厚みのＬＬＤＰＥ（リニヤー低密度ポリエチレン）が、好適である。

例えば、ＶＭＰＥＴフィルムの表面には、エチレン−酢酸ビニル共重合体からなるホットメルト接着剤を印刷機により重ね塗りした厚さ１２μｍのヒートシール層が形成されている。ヒートシール剤は、印刷機を使用する塗工方式であるために、有機溶剤（例えばトルエン）可溶型のエチレン−酢ビ共重体を使用しているが、塗工機、塗工方式を変えるなり、水素ラテックス型、押出し無溶剤型など、各種タイプのヒートシール剤を選択できる。

蓄熱材６４としては、保冷剤として公知である様々な材料が使用可能であるが、ポリアクリル酸ナトリウムに多量の水を含んだゲル状物質や、硫酸ナトリウム１０水塩（Ｎａ₂ＳＯ₄・１０Ｈ₂Ｏ）と水（Ｈ₂Ｏ）とを適量調合した硫酸ナトリウム１０水塩が例示される。蓄熱材６４は、図２に示すように、分散配置された気泡８０を複数個含んでいる。ゲル状の蓄熱材６４に含まれる気泡８０の数は、例えば、大略３０個乃至２００個である。気泡８０の含有量は、ゲル状の蓄熱材６４に対して、大略０．５乃至５体積％である。気泡８０のサイズは、大略４０μｍ乃至５ｍｍである。また、東京計器製のＢ型粘度計で測定して、ゲル状の蓄熱材６４の粘度が常温（２５℃）で大略５乃至５０Ｐａ・ｓであるように、ゲル状の蓄熱材６４を調製した。ゲル状の蓄熱材６４の粘度をこのように調節すると、ゲル状の蓄熱材６４に分散配置された複数個の気泡８０が一箇所に集合することにより一つの大きな気泡が形成されラミネートフィルム６２の袋体を透過して外部に散逸することが防止されるとともに、ゲル状の蓄熱材６４をラミネートフィルム６２の袋体に高速充填することができる。

複数個の気泡８０は、様々な方法によりゲル状の蓄熱材６４に分散配置される。例えば、コンプレッサから空気を供給したりボンベから空気や窒素や二酸化炭素等の気体を供給したりすることができる。複数個の気泡８０をできるだけ均一に分散させるために、スタティックミキサ（登録商標）と呼ばれる静止型混合機を用いることができる。また、ホモジナイザーや高速攪拌機等を用いてゲル状の蓄熱材６４を攪拌タンク内で攪拌した後、ラミネートフィルム６２内にゲル状の蓄熱材６４を充填することにより気泡８０を混入させてもよい。あるいは、ゲル状の蓄熱材６４に炭酸水素ナトリウム等の公知の発泡成分を予め含ませておいてもよい。

分散配置された複数個の気泡８０を含有する蓄熱材６４が各蓄熱材パック要素６６の中に密封されることにより、蓄熱材パック６０が作成される。蓄熱材パック６０は、一つの蓄熱材パック要素６６だけが上下方向に延在して、蓄熱材パック６０の上縁部と下縁部とがカバー１０，２０に固着されている単一形態であってもよい。好ましくは、上下方向に配置される複数の小分けされた蓄熱材パック要素６６が、境界部分６８を介して連結されている複数個連結形態である。図１に示した実施例では、一列に９個の蓄熱材パック要素６６が整列配置されている。したがって、図１に示した蓄熱材マット１は、全体として、９（個）×８（列）＝７２個の蓄熱材パック要素６６を備えている。したがって、蓄熱材マット１を普通の使用状態で使用したり折り畳んで使用したりしても、蓄熱材パック６０が収容室内部で捩れたり偏在することが防止される。そして、マット使用者に対して効果的な冷感又は温感を提供することができる。

蓄熱材マット１の上を使用者等が歩いたり飛び跳ねたりすることにより、非常に大きな荷重が蓄熱材パック要素６６に負荷される状況もあり得る。本発明の蓄熱材パック６０では、蓄熱材６４が分散配置された複数個の気泡８０を含有するので、外部から大きな荷重が負荷された場合、分散配置された複数個の気泡８０は、それぞれ収縮して、より小さな気泡８０に変化することにより、衝撃的な外部応力を吸収していわば緩衝材的な働きをすることができる。したがって、外部から大きな荷重が蓄熱材パック６０に負荷された場合でも、ゲル状の蓄熱材６４が気密封止された蓄熱材パック要素６６の破裂を防止することができる。

蓄熱材パック要素６６の間の境界を画定する境界部分６８に対して縫製等を行う際に、蓄熱材６４を含んだ部分を縫製針で誤って突き刺して蓄熱材６４を漏出させることもあり得る。そこで、境界部分６８の位置を正確に視認するための固着用目印７０が蓄熱材パック６０の境界部分６８の上に形成される。固着用目印７０は、横方向固着部５０に合わせて形成される。図１に示した実施例では、上から三番目の蓄熱材パック要素６６と上から四番目の蓄熱材パック要素６６との間の境界を画定する境界部分６８に設けられている。また、上から六番目の蓄熱材パック要素６６と上から七番目の蓄熱材パック要素６６との間の境界を画定する境界部分６８にも設けられている。

完成した蓄熱材マット１において、固着用目印７０が残存してマット内部が透けて見える場合には、美観性が損なわれてしまう。他方、固着用目印７０が外部から視認できないならば、固着用目印７０は意味をなさない。蓄熱材マット１の美観を損なうことなく当該固着用目印７０が本来の目的で機能するために、消滅後に目視不能な経時的自己消滅インクが用いられる。例えば、アドガー工業のチャコエース（商品名）と呼ばれる消しペン（ピンクやホワイト）が使用される。固着用目印７０を目印にして、収容室３０に収容された蓄熱材パック６０は、縫着又は接着又は熱融着によってカバー１０，２０に対して固着される。その結果、蓄熱材マット１の中央部には、横方向固着部５０が形成される。

なお、横方向固着部４０，４１及び横方向固着部５０，５１は、蓄熱材マット１を折り畳むときの折り目として用いられるので、蓄熱材マット１の折り畳みが非常に容易になる。図１に示した実施例では、蓄熱材マット１を縦方向に七つ折り、横方向に三つ折りに折り畳むことができる。

本発明の蓄熱材マット１では、後述するような積極的な加熱や冷却を行わなくとも、使用者の体温と蓄熱材マット１の蓄熱材６４の温度との間の温度差を利用することにより、ソフトな冷感又は温感を与えることができる。

選択的には、蓄熱材マット１を積極的に加熱又は冷却することによりハードな冷感又は温感を与えることができる。すなわち、蓄熱材マット１を冷蔵庫や保冷容器の中に入れて蓄熱材マット１を積極的に冷やすことにより、ハードな冷感を与えることができる。また、濡れないようにして蓄熱材マット１を浴槽に所定時間浸漬したり、蓄熱材マット１をコタツ等の暖房手段に所定時間暴露したりして蓄熱材マット１を積極的に暖めることにより、ハードな温感を与えることができる。

なお、本発明に係る蓄熱材マット１は、拡開した状態で通常のマットとして使用することができることに加えて、横方向固着部４０，４１及び横方向固着部５０，５１に沿って折り畳んで頭部冷却枕、ペット用冷却・保温マット、足裏用冷却・保温マットにも適用することができる。また、本発明に係る蓄熱材マット１は、複数個がマトリックス状に整列配置された蓄熱材パック要素６６ではなくて、単一個の蓄熱材パック要素６６であってもよいことは言うまでもない。

本発明に係る蓄熱材寝具を説明する模式図である。 図１に示した蓄熱材寝具の一部断面図である。

符号の説明

１：蓄熱材マット（蓄熱材寝具）
１０：上カバー
２０：下カバー
３０：収容室
４０：縦方向固着部
４１：縦方向固着部
５０：横方向固着部
５１：横方向固着部
６０：蓄熱材パック
６２：ラミネートフィルム
６４：蓄熱材
６６：蓄熱材パック要素
６８：境界部分
７０：固着用目印
８０：気泡

Claims (6)

1. ラミネートフィルム内にゲル状の蓄熱材を封入した蓄熱材パックと、
   蓄熱材パックを収容するカバーと、を備える蓄熱材寝具であって、
   前記蓄熱材は複数個の気泡を含有してなることを特徴とする蓄熱材寝具。
2. 前記気泡の含有割合は、ゲル状の蓄熱材に対して、大略０．５乃至５体積％であることを特徴とする、請求項１記載の蓄熱材寝具。
3. 前記ゲル状の蓄熱材の粘度は、常温で、大略５乃至５０Ｐａ・ｓであることを特徴とする、請求項１記載の蓄熱材寝具。
4. 前記気泡は、ラミネートフィルム内にゲル状の蓄熱材を充填する過程で混入されることを特徴とする、請求項１記載の蓄熱材寝具。
5. 前記ラミネートフィルムは、ガスバリアー層を含んでなることを特徴とする、請求項１記載の蓄熱材寝具。
6. 前記ガスバリアー層は、アルミニウム箔であることを特徴とする、請求項５記載の蓄熱材寝具。

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