JP2010148819A - クッション材 - Google Patents

Abstract

【課題】プロファイルカットされてなる凸部をその中間高さ位置で硬くすることにより凸部の倒屈を防ぎ、指圧効果を高め、かつ、体圧分散性が良好であり、残量ひずみの少ないクッション材を提供する。
【解決手段】高硬度ウレタンフォーム層の両面に、低硬度ウレタンフォーム層を積層接着し、接着剤により一体化してなる三層シートを、前記両面の低硬度ウレタンフォーム層に達するプロファイル加工を施し、凸部の高さ方向中間部位に接着層で挟まれた高硬度ウレタンフォーム層を位置せしめたことを特徴とする凸部と、凹部とを交互に配してなる。高硬度ウレタンフォーム層の両面に積層された低硬度ウレタンフォーム層は、それら各層の接着面に塗布された接着剤により接着され、両層の接着部位には高硬度ウレタンフォーム層より高い硬度の、接着剤を含む薄い接着層が、接着面に形成されている。プロファイル加工により生じた凹部に厚さ方向に貫通する通気孔を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明はプロファイル加工により表面に凸部と凹部とを交互に配してなるウレタンフォームよりなるクッション材に関する。

従来、天然繊維としての木綿，絹，羊毛等の他、合成繊維のわたが寝具の詰物として使用されているが、その他にクッション材として単独に或いは前記繊維と混用してウレタンフォーム等よりなる弾性体がクッション材として使用されている。

即ち、スポンジ本体の一面に凸部と凹部を交互に縦横に配したものが知られている。このスポンジ本体は、就寝時スポンジ本体の凹凸を人体と接する面に使用し、使用中に身体が動くことで凸部と接する身体に対し凸部がマッサージ効果を生ぜしめると共に、凹凸の間隙により通気性を良好に保てるという作用を生じ褥瘡を防止する効果を発揮する。然し、このスポンジ本体は、単一のスポンジ体をプロファイル加工しているために、体重を支え或は身体に刺激を与えるために身体に接した際に凸部全体が座屈し荷重を支えされないような事態が生するようなことも考えられる（特許文献１）。

また、硬度の異なるウレタンフォームを積層後にプロファイル加工を施したクッション材も知られている。このクッション材は、高密度ウレタンフォームの表裏面に高通気性のウレタンフォームを積層した三層構造体とし、この三層構造体を、凹凸セグメントを有する一対のロールで挟んで圧縮し厚味中央部を切断刃で切断して切断面凹凸の連続としたクッション体としている。

然し、この態様である通気性は良好に維持出来るが、凸部の保形性を保つ手段は講じられていない。
よって、低反発ウレタン層を挟んだ三層構造としたクッション材もあるが、凸部の中間層にあって低反発ウレタン層のための凸部に座屈が生ずる恐れがあり、凸部が本来有している就寝者への刺激、体重の支え等が充分に行えないような事態の発生も考えなければならない（特許文献２，３）。
即ち、これらのクッション材等については、使用時に凸部が就寝者の体重を受け或いは就寝者の動きによって倒屈する事態が生ずるのを防ぐ手段について配慮されていない。
実公昭４７−２６０８８号公報 特許第４０４３００６号公報 特許第３７６３９５０号公報

上記の点に鑑みて、本発明は、プロファイルカットされてなる凸部をその中間高さ位置で硬くすることにより凸部の倒屈を防ぎ、指圧効果を高め、かつ、体圧分散性が良好であり、残量ひずみの少ないクッション材を提供するものである。

本クッション材は、上記の課題を達成するために発明されたもので、請求項１記載の発明にあっては、高硬度ウレタンフォーム層の両面に、低硬度ウレタンフォーム層を積層接着し、接着剤により一体化してなる三層シートを、前記両面の低硬度ウレタンフォーム層に達するプロファイル加工を施して、凸部の高さ方向中間部位に接着層で挟まれた高硬度ウレタンフォーム層を位置せしめたことを特徴とする凸部と、凹部とを交互に配してなるものとした。
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載のクッションにおいて、高硬度ウレタンフォーム層の両面に積層された低硬度ウレタンフォーム層は、それら各層の接着面に塗布された接着剤により接着され、両層の接着部位には高硬度ウレタンフォーム層より高い硬度の、接着剤を含む薄い接着層が、接着面に形成されているものとした。
請求項３記載の発明にあっては、請求項１又は２記載のプロファイル加工により生じた凹部に厚さ方向に貫通する通気孔を設けたものとした。

請求項１記載のクッション材は、高硬度ウレタンフォーム層の両面に、低硬度ウレタンフォーム層を積層接着し、接着剤により一体化してなる三層シートを、前記両面の低硬度ウレタンフォーム層に達するプロファイル加工を施して、凸部の高さ方向中間部位に接着層で挟まれた高硬度ウレタンフォーム層を位置せしめたことを特徴とする凸部と、凹部とを交互に配してなるものであるため、クッション材は形成された凸部の高さ方向の中央部分が、高硬度のウレタンフォーム層となり、就寝者がクッション材上に横たわるような場合、凸部が前記体重を受けても凸部が座屈し倒伏するようなことがなく就寝者を突き上げるような状態となり良好にマッサージ効果を与えることが可能となり、かつ、体圧分散性が良好であり、残量ひずみの少ないクッション材を得ることが出来る。
請求項２記載のクッション材は、高硬度ウレタンフォーム層の両面に積層された低硬度ウレタンフォーム層は、それら各層の接着面に塗布された接着剤により接着され、両層の接着部位には高硬度ウレタンフォーム層より高い硬度の、接着剤を含む薄い接着層が、接着面に形成されているために、前記薄い接着剤層が、凸部を形成する高硬度ウレタンフォーム層の上下面において、凸部の妄動を阻止するように固定状態を保持することになり、凸部を強化することとなる。
請求項３記載のクッション材は、プロファイル加工により生じた凹部に厚さ方向に貫通する通気孔を設けるために通気性を良好に保つことを可能とした。

本発明のクッション材を図面と共に次に説明する。
図１は本発明クッション材の縦断正面図、図２は平面斜視図、図３はプロファイル加工を行なう装置の概略図である。
本発明クッション材１は、高硬度ウレタンフォーム層２の両面に、低硬度ウレタンフォーム層３，３を重ねて積層し、高硬度ウレタンフォーム層２の両面に塗布した接着剤４によって一体化した三層シート５よりなる。そして、三層シート５をプロファイル加工して低硬度ウレタンフォーム層３の一面に複数の凸部６と凹部７とが縦横等間隔に並列したクッション材１とする。

上記三層シートは高硬度ウレタンフォーム層２の両面に接着剤を塗布し、その面に低硬度ウレタンシート層３を接着するが、塗布された接着剤は各シートの表面のウレタンフォームに浸透し接着剤の固化と共に接着剤が塗布された部分の硬度は更に高くなっている。この三層シート５をプロファイル加工装置８に導入してプロファイル加工を行う。

プロファイル加工装置８は、周囲に押圧杆９を突出させた対の押圧ロール１０，１０をニップ間隔１１を有して対峙させ、その間に三層シートを送り込むことで押圧ロール１０，１０のニップ間隙１１において三層シート５を対向する押圧ロール１０，１０の押圧杆９，９の間に押し込んでサインカーブ状に屈曲させた三層シート５を前記押圧ロール１０，１０の軸方向に設けたカッター１２によりカットする。カット後、押圧ロール１０，１０の回転につれ三層シート５がニップ間隙１１から出ると三層シート５の圧縮は解かれ、図１，図２に示すごとき、凸部６と凹部７とが交互に連続するクッション材１が、凹部７と凸部６とを対向させて送り出されて来る。対向する２枚のクッション材を分離して図１，２に示す状態とする。そして凹部７には厚さ方向にクッション材１を貫通して通気孔１５を設ける。

上記のカッター１２による三層シートの切断により作られる凸部６は、基部１６と頂部１７とが低硬度ウレタンフォーム層３となり凸部６の中間部位は高硬度ウレタンアォーム層２となる。
また凸部６において、中間部位の材質が高硬度ウレタンフォーム層２に変化するが、その異なる材質のウレタンフォームは接着剤により接着されるので、該接着部位には固化した接着剤の層４が存在し凸部が就寝者を支え或は就寝者に指圧的効果を与えようとするときに凸部が座屈し或は妄動するようなことが無い。

ウレタンフォームとして、通常硬度ウレタンフォームＲ（密度0.036g/cm³、硬度160N）、高硬度ウレタンフォームＧ（密度0.050g/cm³、硬度270N）、低硬度ウレタンフォームＦ（密度0.026g/cm³、硬度120N）の３種類を用い、厚さ８０ｍｍのプロファイル加工したクッション材を作成した。
本発明の、高硬度３層プロファイル品は、高硬度ウレタンフォームＧを通常硬度ウレタンフォームＲの間に挟んだ３層クッション材である。比較例１は、通常硬度ウレタンＲのみをプロファイル加工した単層クッション材、また、比較例２は、低硬度ウレタンＦを通常硬度ウレタンＲの間に挟んで作成した低硬度３層クッション材である。

本実施例と比較例とのクッション材圧縮時の荷重−歪み曲線を図４に示す。
図４は、本発明品をＪＩＳＫ６４００に基づき、２００ｍｍΦの円板でプロファイル表面から厚さ方向に５０ｍｍ／分の速度で圧縮したときの荷重−歪み曲線（以下；圧縮曲線という）を示す。図４において、曲線Ａは本発明の高硬度３層プロファイル品、曲線Ｂは比較例１（通常プロファイル品）、曲線Ｃは比較例２（低硬度３層プロファイル品）である。
本発明クッション材の圧縮曲線Ａはプロファイル凸部形状が圧縮される歪み１６ｍｍ近辺の荷重が比較例１（圧縮曲線Ｂ）、比較例２（圧縮曲線Ｃ）に比べて高い値を示していることがわかる。また、変形の大きい４８ｍｍ付近では圧縮曲線Ａの荷重は比較例の圧縮曲線Ｂ、圧縮曲線Ｃに比べ低いという特長がある。

表１に、本発明品と比較例品の物性を示す。
本発明のクッション材を圧縮したときの、圧縮し始めの低歪み領域（１６ｍｍ）とプロファイル凹凸部が完全に圧縮された高歪み領域（４０ｍｍ）の圧縮荷重を＜圧縮曲線＞の欄に示す。
＜圧縮曲線＞において、本発明のクッション材に荷重が掛かる際、沈み込み変形の小さい領域（低歪み領域）として１６ｍｍ圧縮時の荷重を見ると、本発明（高硬度３層プロファイル品）の値は比較例１（通常プロファイル品）比較例２（低硬度プロファイル品）よりも大きく、体にかかる体圧は大きいことが判る。低歪み領域は、プロファイルの凸部が変形する領域であり、指圧効果が高いことを示唆している。
一方、クッション材が大きく変形する高歪み領域として４０ｍｍ（マットレス厚さの５０％相当）まで圧縮したときの荷重を見ると、本発明の高硬度３層プロファイル品は低い値を示しており、大きく変形する腰部への負担は小さいことを示唆している。

本発明品、比較例１、比較例２のクッション材に、体重５５ｋｇ、身長１７０ｃｍの２６歳男子が仰臥位で寝たときのデータを、表１の＜体圧分散＞と＜沈みこみ量＞の欄に示す。体圧分散は、ＡＢＷ社製エルゴチェック機によるデータ、寝具の沈み込みデータは簡易型寝姿勢計測器（西川産業製；スパインフィッター・商標名）による計測値である。
本発明の高硬度３層プロファイル品は、ＭＡＸ体圧、平均体圧は比較例１（通常プロファイル品）よりも低く良好である。比較例２（低硬度３層プロファイル品）よりも体圧はやや高いが、腰部の沈み量、平均沈み量はこれよりも低く、本発明品は高硬度プロファイル部分で体圧が良好に分散されるためである。
また、＜圧縮残留歪み率＞は、クッション材を１６万回圧縮耐久性テストした後の値であり、通常のプロファイル品に比べ、残留歪み率は小さい。
表１のデータを総合的にみると、本発明の高硬度ウレタン３層プロファイル品はプロファイル凸部の指圧効果が高く、耐久性にも優れていることが判る。

本発明のクッション材の縦断正面図。 同斜視図。 プロファイル加工を行う装置の概略説明図。 本発明実施例と比較例とのクッション材圧縮時の荷重−歪み曲線を示す。 本発明実施例と比較例１，２との体圧分散の状態を示す平面図で、Ａは本発明を、Ｂは比較例１を、Ｃは比較例２を示す。

符号の説明

１ クッション材
２ 高硬度ウレタンフォーム層
３ 低硬度ウレタンフォーム層
４ 接着剤
５ 三層シート
６ 凸部
７ 凹部
８ プロファイル加工装置
９ 押圧杆
１０ 押圧ロール
１１ ニップ間隙
１２ カッター
１５ 通気孔
１６ 凸部６の基部
１７ 凸部６の頂部

Claims (3)

1. 高硬度ウレタンフォーム層の両面に、低硬度ウレタンフォーム層を積層接着し、接着剤により一体化してなる三層シートを、前記両面の低硬度ウレタンフォーム層に達するプロファイル加工を施して、凸部の高さ方向中間部位に接着層で挟まれた高硬度ウレタンフォーム層を位置せしめたことを特徴とする凸部と、凹部とを交互に配してなる、クッション材。
2. 高硬度ウレタンフォーム層の両面に積層された低硬度ウレタンフォーム層は、それら各層の接着面に塗布された接着剤により接着され、両層の接着部位には高硬度ウレタンフォーム層より高い硬度の、接着剤を含む薄い接着層が、接着面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のクッショク材。
3. プロファイル加工により生じた凹部に厚さ方向に貫通する通気孔を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のクッション材。