JP2010207505A

JP2010207505A - 寝具用及び座布団用クッション体

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Publication number: JP2010207505A
Application number: JP2009059191A
Authority: JP
Inventors: Takao Hitai; 隆雄比田井; Tanto Ota; 胆斗太田; Kenichi Sakakibara; 健一榊原
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp; Inoac Living Co Ltd
Current assignee: Inoac Corp; Inoac Living Co Ltd
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2010-09-24
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: JP5693823B2

Abstract

【課題】枕や布団あるいは座布団の外皮を構成する袋内でチップの自由な移動が無く、しかもクッション性及び感触が良好な寝具用及び座布団用クッション体の提供を目的とする。
【解決手段】セル膜の無い無膜ウレタンフォームのチップ１１と熱可塑性繊維２１の混合物からなり、熱可塑性繊維２１を芯部とその外周の鞘部とよりなって前記鞘部よりも芯部の融点が高い芯鞘構造のものとし、チップ１１を熱可塑性繊維２１の鞘部の熱溶着で結合して枕や布団等の寝具用及び座布団用クッション体を構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、寝具用及び座布団用クッション体に関する。

従来、寝具（枕や布団等）用及び座布団用のクッション体として、ウレタンフォームのチップで構成されたものが提案されている。前記ウレタンフォームのチップは、袋状の製品外皮内に充填されて使用されるため、チップの充填量を調節することによって製品の硬度を調節することができる利点がある。また、前記ウレタンフォームのチップは、ウレタンフォームの端材や廃材から形成することもできるため、産業廃棄物の再利用やコストダウンを実現することができる利点もある。

しかし、袋体内に単にウレタンフォームのチップを充填したものにあっては、使用時に袋体内でチップが移動して使用者に不快感を与えることがある。そこで、イソシアネート等の液状バインダーをチップと混合して液状バインダーの硬化によりチップを結合したクッション体が提案されている。

しかし、液状バインダーを用いた場合には、液状バインダーがチップの表面全体に付着し、あるいはチップ内に含浸して硬化することによってチップが硬くなり、クッション体のクッション性及び感触が損なわれるおそれがある。

また、近年、寝具等のクッション体として低反発性のウレタンフォームが好まれている。そこで、この低反発性のウレタンフォームから形成したチップを、液状バインダーで結合して、寝具等のクッション体とすることが考えられる。しかし、この場合、液状バインダーがチップの表面に付着し、あるいはチップ内に含浸して硬化することにより、クッション体の低反発性が損なわれたり感触が損なわれたりする問題がある。

さらに、寝具や座布団にあっては、内部に熱がこもると使用者が不快に感じるため、通気性の良好なものが望まれる。そこで、ウレタンフォームのチップをセル膜の無い無膜ウレタンフォームで構成することにより、通気性を高めることが考えられる。しかし、その場合には、液状のバインダーがチップのセル膜の無いセル内に入り込んで、チップ同士の結合に効果的に使用されない問題があり、また、チップのセル骨格表面に液状バインダーが付着して硬化することにより、クッション体のクッション性を損なう問題がある。

特開２００３−２７５０６４号公報

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、チップの自由な移動が無く、しかもクッション性及び感触が良好な寝具用及び座布団用クッション体の提供を目的とする。

請求項１の発明は、ウレタンフォームのチップと熱可塑性繊維の混合物からなり、前記熱可塑性繊維の熱溶着で前記チップが結合されていることを特徴とする寝具用及び座布団用クッション体に係る。

請求項２の発明は、請求項１において、前記ウレタンフォームが、反発弾性率０〜３０％の低反発性を有するものからなることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記熱可塑性繊維が、芯部とその外周の鞘部とよりなって前記鞘部よりも芯部の融点が高い芯鞘構造からなり、前記鞘部の熱溶着によって前記チップが結合されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１から３の何れか一項において、前記ウレタンフォームがセル膜の無い無膜ウレタンフォームであることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ウレタンフォームのチップが熱可塑性繊維の溶着により結合されているため、袋体内にクッション体が収容されて使用される場合にチップの自由な移動が無く、使用感が良好となる。さらに、熱可塑性繊維は、液状のバインダーのようにチップの表面全体に付着したりチップ内に含浸したりして硬化することがなく、かつ、液状のバインダーによる硬化部分と比べて熱可塑性繊維による溶着面積が少ないことから、チップが硬くなり難く、クッション体のクッション性及び感触が良好になる。

請求項２の発明によれば、チップを構成するウレタンフォームが、反発弾性率０〜３０％の低反発性を有するものからなるため、快適なクッション性を得ることができる。しかも、熱可塑繊維の熱溶着によってチップが結合されているため、液状のバインダーによる硬化部分と比べて熱可塑性繊維による溶着部分の面積が少ないことから、チップが硬くなり難く、低反発性が損なわれることのない快適なクッション性を得ることができる。

請求項３の発明によれば、チップと熱可塑性繊維との混合物を加熱して熱可塑性繊維を溶融させる際に、熱可塑性繊維の鞘部だけを溶融させて芯部が溶融しないようにすることで、熱可塑性繊維の芯部によってチップ同士の結合強度を高め、チップの分離をより確実に防ぐことができる。

請求項４の発明によれば、チップを構成するウレタンフォームがセル膜の無い無膜ウレタンフォームからなるため、クッション体の通気性が高くなる。しかも、熱可塑性繊維は、液状のバインダーのようにセル膜の無いチップのセル内に入り込むことがないため、チップ同士の結合に効果的に使用される。さらに熱可塑性繊維は、液状バインダーのようにチップのセル骨格表面全体に付着して硬化することがないため、クッション性を損ない難く、良好なクッション性及び感触を得ることができる。

本発明の一実施例に係る枕用クッション体の概略断面図である。セル膜の無い無膜ウレタンフォームのセル構造を示す概略拡大図である。本発明において使用される芯鞘構造の熱可塑性繊維の拡大断面図である。本発明のクッション体の製造工程を示す概略図である。

図１に示すクッション体１０は、枕用のものであり、ウレタンフォームのチップ１１と熱可塑性繊維２１の混合物からなり、前記熱可塑性繊維２１の熱溶着でチップ１１が結合している。前記チップ１１を構成するウレタンフォームは、エーテルタイプとエステルタイプの何れでもよく、また両者のチップを併用してもよい。また、前記チップ１１を反発弾性率（ＪＩＳＫ６４００−３）０〜３０％の低反発性を有するウレタンフォームで形成すれば、より快適なクッション性を得ることができる。また、前記チップ１１を構成するウレタンフォームを、セル膜の無い無膜ウレタンフォームとすれば、通気性を良好なものとすることができる。セル膜の無い無膜ウレタンフォームは、図２に示すように、セル１２の膜が除去された三次元網目状骨格構造を有するものである。符号１３はセルの骨格である。なお、前記セル膜の無い無膜ウレタンフォームは、公知のセル膜除去方法、例えばウレタンフォームの配合による方法、ウレタンフォーム成形後のアルカリ処理法や爆発処理法などによって得られる。

前記チップ１１を構成するウレタンフォームは、適宜の密度とされるが、特にはクッション性の点から、密度（ＪＩＳＫ７２２２）４０ｋｇ／ｍ^３〜１００ｋｇ／ｍ^３のものが好ましい。また、前記チップ１１がセル膜の無い無膜ウレタンフォームからなる場合は、通気性をより良好とするため、セル数（ＪＩＳＫ６４００−１）３〜３０個／２５ｍｍのものが好ましい。前記チップ１１の大きさは、粒径５ｍｍ〜２０ｍｍが好ましい。また、前記チップ１１の形状は、球形、多角形等、適宜の形状のものとされ、それらの混合であってもよい。

前記熱可塑性繊維２１は、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂の繊維からなる。特には、図３の（３−Ａ）、（３−Ｂ）に示すように、芯部２２とその外周の鞘部２４とよりなり、鞘部２４を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも芯部２２を構成する熱可塑性樹脂の融点が高い芯鞘構造の熱可塑性繊維が好ましい。なお、（３−Ａ）は鞘部２４が芯部２２の外周全体に形成された構成からなり、一方、（３−Ｂ）は鞘部２４が芯部２２の外周の一部に形成された構成からなり、本発明では何れの芯鞘構造のものでもよい。前記芯部２２を構成する熱可塑性樹脂の融点は、前記クッション体１０を製造する際（すなわち熱可塑性繊維２１をチップ１１に溶着させる際）の加熱温度よりも高いものとされ、一方、前記鞘部２４を構成する熱可塑性樹脂の融点は、前記クッション体１０を製造する際の加熱温度以下とされる。なお、前記クッション体１０を製造する際の加熱温度（すなわち熱可塑性繊維２１を溶着させる温度）は、前記チップ１１を構成するウレタンフォームの溶融温度よりも低い温度に設定される。前記芯鞘構造からなる熱可塑性繊維の例として、芯部２２がポリプロピレン（融点１６５℃）またはポリエチレンテレフタレート（融点２３０℃）、鞘部２４がポリエチレン（融点１３０℃）で構成されたものを挙げる。前記芯鞘構造の熱可塑性繊維２１は、外周の鞘部２４で前記チップ１１と溶着してチップ１１を結合する。前記熱可塑性繊維２１の繊維長及び繊維の形態は特に限定されない。例えば、熱可塑性繊維が絡み合った綿毛状のものや束になった集束状のものを解繊して用いることもできる。なお、熱可塑性繊維の径は、１０μｍ〜５０μｍ程度が好ましい。

次に、前記クッション体１０の製造方法について説明する。前記クッション体１０の製造は、図４に示すように、混合工程、型への充填工程、加熱工程からなる。混合工程では、所定サイズに粉砕されたウレタンフォームのチップ１１と熱可塑性繊維２１を混合する。なお、前記チップ１１はウレタンフォームを粉砕機等で粉砕することにより得られる。また、粉砕したチップをスクリーンフィルターに通して所望の粒径のチップ１１を得ることができる。前記熱可塑性繊維２１は、前記のように綿毛状のものや集束状のものを用いる場合、解繊機により所定の程度まで解繊して（ほぐして）用いられる。前記チップ１１と熱可塑性繊維２１の重量割合は、使用するチップ１１の密度や熱可塑性繊維２１の種類等によって異なるが、通常はチップ１１の重量：熱可塑性繊維２１の重量＝１００：３〜１００：３０とされる。また、前記チップ１１と熱可塑性繊維２１の混合方法は、手作業でも機械でもよい。

なお、前記チップ１１がセル膜の無いウレタンフォームからなる場合、チップ１１の外周表面ではセル骨格が切断されて突起状に突出しているため、前記チップ１１と熱可塑性繊維２１の混合物は、前記チップ１１の表面に熱可塑性繊維２１が絡みあった状態となる。

型への充填工程では、前記チップ１１と熱可塑性繊維２１の混合物３１の所定量を型４１へ充填する。前記型４１は、外部からの熱が型４１内の混合物３１へ効率よく加わるものが好ましい。そのような型４１としては、熱風通気孔が型面に貫通形成されたものや、金網等の網状体で構成されたものが好適である。前記型４１は、目的とする製品の外形状、例えば寝具用の枕、マット、座布団等の外形状を型内面に有する。

加熱工程では、前記型４１を加熱装置５１で加熱し、型４１内の前記混合物３１の熱可塑性繊維２１を加熱して前記チップ１１に溶着させ、前記チップ１１を結合してクッション体とする。加熱温度は、前記チップ１１を構成するウレタンフォームの分解温度よりも低く、かつ前記熱可塑性繊維２１が溶着可能な温度とされる。また、前記熱可塑性繊維２１が鞘部２４の融点よりも芯部２２の融点が高い芯鞘構造の場合には、鞘部２４の融点以上で、かつ芯部２２の融点よりも低く、さらには前記チップ１１を構成するウレタンフォームの溶融温度よりも低い温度で加熱を行う。前記加熱は、前記型４１が熱風通気孔を有するものや網状体で形成されたものの場合、前記型４１に熱風を吹き付けることにより、例えば、前記型４１を熱風加熱炉からなる加熱装置５１に収容して行うのが効率的である。その場合、前記型４１に吹き付けられた熱風は、型４１内に進入して前記混合物３１の熱可塑性繊維２１を加熱する。さらに、前記チップ１１を構成するウレタンフォームがセル膜の無い無膜ウレタンフォームである場合、チップ１１のセルを通って熱風が混合物内に行き渡り易いため、効率よく熱可塑性繊維２１を加熱することができる。

その後、前記型４１を開いてクッション体が取り出される。このようにして得られたクッション体は、その後に製品の外皮を構成する袋体内に収容されて枕や布団等の寝具あるいは座布団として使用される。

（実施例１）
エステルタイプのウレタンフォーム（密度３０ｋｇ／ｍ^３、セル数７個／２５ｍｍ、無膜ウレタンフォーム）を粉砕して粒径１０〜１５ｍｍのチップを形成した。一方、芯部がポリプロピレン（融点１６５℃）、鞘部がポリエチレン（融点１３０℃）からなる芯鞘構造の熱可塑性繊維の綿毛状のもの（品番：ＮＢＦ、ダイワボーポリテック（株）製）１２．５ｇを手でほぐし（解繊し）、前記チップ１２５ｇと充分に手で混合した。この混合物を５ｍｍメッシュの金網からなる２００ｍｍ（Ｗ）×２５０ｍｍ（Ｌ）×１００ｍｍ（Ｈ）の下型（メッシュ状トレー形状のもの）に均一に充填し、その後にメッシュ５ｍｍの金網からなる上型（蓋）で下型に蓋をした。

前記型を１５０℃の熱風加熱炉に収容して５分間加熱した後、加熱炉から型を取り出して１０分間放冷した後、型からクッション体を取り出した。型から取り出したクッション体は、チップが熱可塑性繊維の鞘部の溶着により結合しており、２００ｍｍ×２５０ｍｍ×１００ｍｍ、重量１３２ｇのものであった。このクッション体を、布製の袋体に収容し、小さめの枕として使用したところ、袋体内でチップの自由な移動が無く、良好な感触及びクッション性が得られた。

（実施例２）
エーテルタイプの低反発性ウレタンフォーム（反発弾性率６％、密度５５ｇ／ｍ^３、セル数５０個／２５ｍｍ）を粉砕して粒径５〜２０ｍｍのチップを形成した。一方、芯部がポリプロピレン（融点１６５℃）、鞘部がポリエチレン（融点１３０℃）からなる芯鞘構造の熱可塑性繊維の綿毛状のもの（品番：ＮＢＦ、ダイワボーポリテック（株）製）２５ｇを手でほぐし（解繊し）、前記チップ１５０ｇと充分に手で混合した。この混合物を５ｍｍメッシュの金網からなる２００ｍｍ×２５０ｍｍ×５０ｍｍの枕形状の型に均一に充填した。

前記型を１５０℃の熱風加熱炉に収容して１５分間加熱した後、加熱炉から型を取り出して１５分間放冷した後に、型からクッション体を取り出した。型から取り出したクッシ
ョン体は、チップが熱可塑性繊維の鞘部の溶着により結合しており、２００ｍｍ×２５０ｍｍ×５０ｍｍ、重量１７５ｇの枕形状をしたものであった。このクッション体を、布製の袋体に収容し、枕として使用したところ、袋体内でチップの自由な移動が無く、良好な感触であり、さらに低反発性を有する良好なクッション性が得られた。

（実施例３）
実施例２のチップ３００ｇと実施例２のほぐした熱可塑性繊維４０ｇを充分に手で混合し、この混合物を５ｍｍメッシュの金網からなる４００ｍｍ×４００ｍｍ×４０ｍｍの座椅子形状の型に均一に充填した。前記型を１５０℃の熱風加熱炉に収容して１５分間加熱した後、加熱炉から型を取り出して１０分間放冷した後に、型からクッション体を取り出した。型から取り出したクッション体は、チップが熱可塑性繊維の鞘部の溶着により結合しており、４００ｍｍ×４００ｍｍ×４０ｍｍ、重量３４０ｇの座椅子形状をしたものであった。このクッション体を、布製の袋体に収容し、椅子用クッションとして使用したところ、袋体内でチップの自由な移動が無く、良好な感触であり、さらに、低反発性を有する良好なクッション性が得られた。

（実施例４）
エーテルタイプの低反発性ウレタンフォーム（反発弾性率８％、密度５２ｇ／ｍ^３、セル数２０個／２５ｍｍ）のセル膜を爆発法により除去した無膜ウレタンフォームを粉砕して粒径５〜２０ｍｍのチップを形成した。一方、芯部がポリプロピレン（融点１６５℃）、鞘部がポリエチレン（融点１３０℃）からなる芯鞘構造の熱可塑性繊維の綿毛状のもの（品番：ＮＢＦ、ダイワボーポリテック（株）製）４２ｇを手でほぐし（解繊し）、前記チップ４００ｇと充分に手で混合した。この混合物を５ｍｍメッシュの金網からなる３２０ｍｍ×４８０ｍｍ×６０ｍｍの枕形状の型に均一に充填した。

前記型を１５０℃の熱風加熱炉に収容して１０分間加熱した後、加熱炉から型を取り出して１０分間放冷した後に、型からクッション体を取り出した。型から取り出したクッション体は、チップが熱可塑性繊維の鞘部の溶着により結合しており、４８０ｍｍ×３２０ｍｍ×６０ｍｍ、重量４４２ｇの枕形状をしたものであった。このクッション体を、布製の袋体に収容し、枕として使用したところ、袋体内でチップの自由な移動が無く、良好な感触であり、さらに、低反発性を有する良好なクッション性が得られた。

（実施例５）
ポリエチレン樹脂（融点１３０℃）からなる熱可塑性繊維（芯鞘構造とは異なる通常構造の繊維からなる綿毛状のもの）２５ｇを解繊したものと、実施例２のチップ１５０ｇとを充分に手で混合し、この混合物を５ｍｍメッシュの金網からなる２００ｍｍ×２５０ｍｍ×５０ｍｍの枕形状の型に均一に充填した。前記型を１５０℃の熱風加熱炉に収容して５分間加熱した後、加熱炉から型を取り出して１０分間放冷した後に、型からクッション体を取り出した。型から取り出したクッション体は、チップが熱可塑性繊維の鞘部の溶着により結合しており、２００ｍｍ×２５０ｍｍ×５０ｍｍ、重量１７５ｇの枕形状をしたものであった。このクッション体を、布製の袋体に収容し、枕として使用したところ、袋体内でチップの自由な移動が無く、良好な感触であり、さらに、低反発性を有する良好なクッション性が得られた。

１０クッション体
１１チップ
２１熱可塑性繊維

Claims

ウレタンフォームのチップと熱可塑性繊維の混合物からなり、前記熱可塑性繊維の熱溶着で前記チップが結合されていることを特徴とする寝具用及び座布団用クッション体。
前記ウレタンフォームが、反発弾性率（ＪＩＳＫ６４００−３）０〜３０％の低反発性を有するものからなることを特徴とする請求項１に記載の寝具用及び座布団用クッション体。
前記熱可塑性繊維が、芯部とその外周の鞘部とよりなって前記鞘部よりも芯部の融点が高い芯鞘構造からなり、前記鞘部の熱溶着によって前記チップが結合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の寝具用及び座布団用クッション体。
前記ウレタンフォームがセル膜の無い無膜ウレタンフォームであることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の寝具用及び座布団用クッション体。