JP2010279687A - 結露防止マットレス、結露防止マットレスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 結露を防止するとともに体圧分散性等に優れたマットレスを提供する。
【解決手段】 本発明は、原料又は主原料である熱可塑性樹脂が溶融して線条１０として押し出され、複数本の該線条がループ状に無秩序に絡まり合い熱接着された線条１０の集合体１２を、略板状に成形して冷却固化した立体網状構造体１３により構成され、該当する箇所への原料供給量を増加させ、または当該箇所にて圧縮成型を行うことにより、左右の長手側面４に他の部分の嵩密度と比較して相対的に嵩密度が高い側面硬部７を設けることを特徴とするマットレス１である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、結露防止マットレス、結露防止マットレスの製造方法に関するものである。特に、マットレス内の湿度、温度を適切に保ち、消毒、除菌、環境を通じて、人体の健康を高めるために利用するものである。

現代の住宅は機密性が高いため結露しやすい。また、湿気を持った寝具なども容易に乾燥することは難しい。このため湿気がこもって寝具や床に結露が起こる。結露は、カビを発生させ健康に悪影響を及ぼし、室内の臭いや痛みの原因ともなる。また、湿度が高い寝具内環境はダニの繁殖に好適であり、特にアトピー性皮膚炎を持つ者にとって好ましくない。よって、寝具の通気性を確保して結露の発生を防止することは重要である。結露の発生しやすい場所は、寝室、リビング、ダイニング、押入れの順番などといわれており、寝室における結露の発生を抑えることは重要である。寝室は、滞在する時間が長いため、結露が引き起こすカビ等による健康への影響が特に大きい場所である。

寝具内と床に発生する結露は、体温によって寝具内の温度が温められるとともに、寝汗により寝具内および寝具と床との間の空気に湿気がより多く含まれるようになることから起こる。空気は床に接していると温度が下がる。そうすると、空気に含めることのできる水蒸気の限界量が減ってしまう。温度の低下により空気に含めることができなくなった水蒸気は、空気から溢れ出て水となってしまう。その水が寝具内や床につくことで結露が発生するわけである。湿度が高ければ空気中の水蒸気の量が多いので、温度が下がった時に溢れ出る水の量も多くなってしまう。これらのことから、温度、湿度、温度差のコントロールが結露防止の重要な要素となる。

従来、寝具、特にマットレスや敷き布団において様々な結露対策が行われてきた。これらは寝具の中でも特に結露が問題となるものだからである。結露対策としては、マットレスまたは敷き布団の下に、すのこを敷いて通気性を確保したり、吸湿パッドを敷いて吸湿させたりする方法が一般的である。また、この問題に関連する特許文献に記載の発明として、通気性の良い素材を用いたマットレスの製造方法や、高吸湿性微粒子を付着させたシートが挙げられる。

特開２０００−２３７９９号公報（以下、特許文献１）に記載の発明は、寝具用のマットレスなどに使用可能で、通気性が良く、湿気によるカビの発生などを防止できるマットレス状部材を、効率良く製造できる方法を提供する。押出機１に複数の下向きノズル２を設けて、その各ノズル２から加熱溶融した熱可塑性樹脂を下方へ向かって連続的に押し出すことにより複数本の線状体３を形成して降下させ、その下方位置でそれら線状体３をまだ固化しないうちにその降下速度より遅い速度で引き取ることにより各線状体３を褶曲させ、かつ、それらの粘着性を利用して各線状体３の接触箇所を互いに付着させて集合させることにより立体網状体４を連続的に形成するとともに、その立体網状体４の形成過程で立体網状体４がまだ固まらないうちに、その片側の側面に所要間隔で突起１２を没入させることにより凹部７を形成し、その後、その立体網状体４を冷却して固めてから適宜な大きさに切断することを特徴とする。

特開２００３−８９９７５号公報

特許文献１に記載の発明は、マットレスに通気性の良好な素材を使用しているものの、実質的には、マットレスを折り畳みやすくして運搬や保管の便宜を図ることを解決課題とするため、結露防止効果を追求するに至っていない。

従来の一般的な結露防止材である、すのこ、吸湿パッドや除湿マットレスなどは、以下の欠点がある。これらの多くは硬い材質であるため、寝心地、体圧分散などの点で需要者に好まれない。一方、柔らかい材質のものもあるが、これらは結露防止の効果がほとんど得られない上に、身体の一部だけが沈み込んで寝心地が悪い。いずれにしても、十分に睡眠の質を上げるものに至っていない。また、これらはメインテナンスが必要なところも需要者に好まれていない。

そこで、本発明は、快適な睡眠環境を得るために、マットレス内の湿度や温度を適正に保つことで結露の防止効果に優れるとともに、体圧分散等のマットレス特性やメインテナンス性にも優れた結露防止マットレスを提供することを目的とする。

上記に鑑み、本発明者は、マットレスの両端部を硬くしたり、マットレスの反発力を部分的にコントロールしたりすることにより、マットレス内の空気循環が促進されることに着目して本発明を完成させたものである。

すなわち、本発明は、原料又は主原料である熱可塑性樹脂が溶融して線条として押し出され、複数本の該線条がループ状に無秩序に絡まり合い熱接着された該線条の集合体を、略板状に成形して冷却固化した立体網状構造体により構成され、左右の長手側面に嵩密度が高い側面硬部を設けることを特徴とする結露防止マットレスである。

本発明による結露防止マットレスは、前記側面硬部の嵩密度が０．０５０ｇ／ｃｍ^３〜０．３００ｇ／ｃｍ^３であり、該側面硬部を除く部分の嵩密度０．０３０ｇ／ｃｍ^３〜０．１１０ｇ／ｃｍ^３であり、該側面硬部の嵩密度が該側面硬部を除く部分の嵩密度より高いことを特徴として好適である。このとき該側面硬部と該側面硬部を除く部分である中央部との嵩密度の比は、側面硬部：中央部＝１．３：１ないし４：１程度の値としてより好ましい。

本発明による結露防止マットレスは、前記側面硬部の嵩密度が０．０２５ｇ／ｃｍ^３〜０．１００ｇ／ｃｍ^３であり、該側面硬部を除く部分の嵩密度０．０１５ｇ／ｃｍ^３〜０．０８０ｇ／ｃｍ^３であり、該側面硬部の嵩密度が該側面硬部を除く部分の嵩密度より高いことを特徴として好適である。このとき該側面硬部と該側面硬部を除く部分である中央部との嵩密度の比は、側面硬部：中央部＝１．３：１ないし４：１程度の値としてより好ましい。

本発明による結露防止マットレスは、前記成形において前記立体網状構造体の左右の長手側面を圧縮成形すること、および／または、該長手側面への原料供給量を増加することにより、前記立体網状構造体に前記側面硬部が形成されることを特徴として好適である。

前記長手側面への原料供給量を増加するには、該当箇所の線条数の増加、該当箇所の線条径の増大等が挙げられるがその方法はこれらに限られない。

本発明による結露防止マットレスは、前記成形において、左右の長手側面、平面および底面を圧縮成形することにより表面硬部を形成し、該表面硬部の嵩密度が、前記側面硬部と前記表面硬部とを除く部分の嵩密度より相対的に高いことを特徴として好適である。

本発明による結露防止マットレスは、長手方向における中央付近に嵩密度の異なる腰の部位を有し、該腰の部位の嵩密度が、該腰部の部位を除く部分の嵩密度より相対的に高いことを特徴として好適である。

本発明による結露防止マットレスは、前記腰の部位は嵩密度が０．０３５〜０．１１０ｇ／ｃｍ^３であり、前記腰の部位以外の部位は嵩密度が０．０３０〜０．１００ｇ／ｃｍ^３であることを特徴として好適である。

本発明は、熱可塑性合成樹脂を主原料とした原料を溶融するステップと、前記原料を、略長四辺形内に複数が配列された口金から下方へ押し出して、線条とするステップと、前記口金の配列幅よりも狭い幅の略長四辺形の成形口が設けられた成形シュートに対して垂直に前記線条を自然降下させるステップと、前記線条がループ状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着されて集合体を形成すると同時に、該集合体は前記成形シュートが構成する４面全てに接触して圧縮成形されるステップと、前記線条が自然降下する速度よりも遅い引取速度に設定されて、２組が向かい合う一対の無端コンベアによって前記集合体を引き取るステップと、前記集合体を水没させて冷却固化することにより立体網状構造体とするステップと、前記網状構造体を所望の長さに切断するステップと、からなり、前記立体網状構造体のうち、前記成形シュートに接触していた４つの表面付近の嵩密度が、前記外面部を除く部分の嵩密度より相対的に高いことを特徴とする結露防止マットレスの製造方法である。

前記口金の略長四辺形の配列および成形シュートに設けられた略長四辺形の成形口とは、厳密に長四辺形であることを示すものではない。特に略長四辺形のうち短手側辺はマットレスの両側面を形成するものであるため、必ずしも直線で必要はなく、必要に応じて任意の曲線をとり得る。

本発明による結露防止マットレスの製造方法は、略長四辺形の短辺付近に配置された前記口金からの原料供給を他の箇所より増量し、左右両端部に嵩密度の高い硬部を設けることを特徴として好適である。

本発明による結露防止マットレスの製造方法は、前記無端コンベアの引取速度が４０〜６５ｃｍ／分であり、前記口金から前記成形シュートに形成される略長四辺形の空間１００ｃｍ²当たりに供給される原料が０．２００〜０．４００ｋｇ／分であることを特徴として好適である。

前記無端コンベアの引取速度が４５〜５５ｃｍ／分であり、前記口金から前記成形シュートに形成される略長四辺形の空間１００ｃｍ²当たりに供給される原料が０．１００〜０．３００ｋｇ／分としてより好ましい。

本発明による結露防止マットレスは、原料に銀イオンを添加したことを特徴として好適である。

本発明による結露防止マットレスは、安定型複合塩素を噴霧ないし塗布したことを特徴として好適である。

本発明による結露防止マットレスは、シート状もしくは板状のヒーターまたは熱風装置を備えることにより、敷き布団ないし床面の温度低下を防止することを特徴として好適である。

本発明は、本発明の結露防止マットレスまたは本発明の製造方法により製造された結露防止マットレスを、敷き布団もしくはこれに準ずるマットレスの下部、中間または上部に敷き、あるいは単体で用いることにより、敷き布団ないし床面の通気性を高めることを特徴とする結露防止マットレスの使用方法である。

本発明により、所定の部分だけを硬くでき人体の所定部位（例えば腰）が沈み込まず、また通気性が確保されるなど、網状構造体の反発力の変化により、人間の健康の向上に資することが出来る。より具体的には、マットレスに側面硬部を設けることにより、マットレス使用者がマットレスに横臥した際に、マットレスの側面がつぶれ変形してマットレス内の通気性が阻害されることを防止することができる。また、マットレスに側面硬部を設けるとともに所定箇所の嵩密度を高めて表面硬部、腰の部位を設けることによって、マットレスが必要以上につぶれ変形してマットレス内の空気循環が低下することを防止し、さらにマットレス内の通気性を向上させることができる。マットレス内の通気性を向上させることにより、マットレス内の湿度上昇を抑えたり、マットレス内外の温度差を低減したりすることができる。このようにマットレス内の湿度、温度を適度に保つことにより、マットレス内のカビの発生を抑えることができ、使用者の健康を守ることができる。

本発明による結露防止マットレスは適度な反発力、弾力性を持つため、これに直接使用者が横臥して使用することができる。また、敷き布団もしくはこれに準ずるマットレスの下部、中間または上部に敷いて使用することもできる。ここにおいて、マットレス内の通気性の向上は、寝床内環境、マットレスと床面との間およびマットレスと敷き布団との間の通気性も適度に向上させることとなる。マットレスと床面との間およびマットレスと敷き布団との間は湿気が溜まりやすく特にカビが発生しやすい箇所のため、効果的にカビを防止することができる。

本発明による結露防止マットレスは吸湿することはないので、従来湿度のコントロールに使用されていた吸湿パッド等のように干して放湿する等のメインテナンスは不要である。また、マットレスの内部まで丸洗いすることも可能のため、長期の使用によってもハウスダスト、ダニ、カビの温床となることを防ぐことができる。また、マットレスにヒーターを設けることにより、湿度を低下させて防カビ効果を高めることができる。さらに、原料に銀イオンを添加したり、安定型複合塩素を噴霧ないし塗布したりすることによって、防カビ効果を高めることができる。ハウスダスト、ダニ、カビの低減は特にアトピー性皮膚炎や喘息等のアレルギー疾患の悪化防止に貢献する。

本発明の結露防止マットレスの製造方法により、本発明の結露防止マットレスを効率的に製造することができる。

（ａ）は本発明実施例の結露防止マットレス１の斜視図である。（ｂ）は同結露防止マットレスの嵩密度を示す模式図の斜視図である。 （ａ）は同結露防止マットレス１の嵩密度を示す模式図の正面図である。（ｂ）および（ｃ）は本発明実施例の変更例の嵩密度を示す模式図の正面図である。 本発明実施例の結露防止マットレス１の製造方法を示す模式図である。 （ａ）は同製造方法における口金の配列例であって、均一に原料を供給する場合を示す図である。（ｂ）および（ｃ）は同製造方法における口金の配列例であって、両端部の原料の供給量を増加させる場合を示す図である。（ｄ）は成型シュート２１の平面図である。 本発明実施例の結露防止マットレス１の厚みと嵩密度の設定例を示す図表である。 使用状態における同結露防止マットレス１と床面との間の湿度の経時変化を、（Ａ）側面硬部がない場合と（Ｂ）側面硬部がある場合において比較したグラフである。 本発明の実施例の変更例である結露防止マットレス１´を示す概念図である。 本発明の別の実施例である結露防止マットレス１００を示す概念図である。 本発明実施例の結露防止マットレス１の原料に銀イオンを添加した際の抗菌効果を測定する試験結果を示す図表である。 本発明実施例の結露防止マットレス１に噴霧する安定型複合塩素の抗菌効果を測定する試験結果を示す図表である。

以下、本発明の実施による結露防止マットレス１につき図１を参照して説明する。結露防止マットレス１は、再生熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の連続線条がループ状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着することにより板状の三次元網目状構造体からなるものである。連続線条がループ状に無秩序に絡まり合っていることにより、結露防止マットレス１全体がスプリング構造となり弾性を有しているものである。

結露防止マットレス１は、平面部２、底面部３、左右の側面部４の４面が、三次元網目状構造体の製造段階にて成形されたものである（図１（ａ）参照）。前後の端面部９は成形されず、三次元網目状構造体を切断することによって生じる面である。この成形は溶融した原料の線条束を圧縮するものなので、成形された面には嵩密度が比較的高い表面硬部５が形成される（図１（ｂ）参照）。表面硬部５は、成形面である表面領域から内部領域に向かう所定間隔において存在する。表面硬部５の平均嵩密度は、表面硬部５以外の部分である内層部６の平均嵩密度よりも相対的に高くなる。

結露防止マットレス１の嵩密度は、原料である線条の供給量によっても制御できる。結露防止マットレス１の左右の側面部４への線条の供給量を増加することで、左右の側面部４には嵩密度が高い側面硬部７が形成される（図１（ｂ）参照）。また、結露防止マットレス１のうち、側面硬部７を除いた部分を中央部８とする。

結露防止マットレス１の変形例を図２に示す。図２（ａ）は結露防止マットレス１の正面図を模式的に示したものである。平面部２、底面部３、左右の側面部４の４面を圧縮成形せずに、該当箇所への線条の供給量を増加することによって、左右の側面部４に側面硬部７を形成してもよい（図２（ｂ）参照）。あるいは、線条の供給量を均一にしつつ、平面部２、底面部３、左右の側面部４の４面を圧縮成形し、特に左右の側面部４の圧縮量を増やすことによって側面の嵩密度を高めてもよい（図２（ｃ）参照）。

本実施形態のマットレス製造方法について図３を参照して以下に説明する。図３はマットレス１の製造方法について立体網状構造体１３の側面方向から見た模式図である。公知の構成部分については、その詳細な説明は省略するので、日本国特許第４３５０２８６号、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．７，６２５，６２９を参照されたい。

まず、熱可塑性合成樹脂を主原料とした原料を溶融する。溶融した原料を口金２０から下方へ押し出して線条１０とする。吐出された線条１０は、重力により口金２０の口径よりも若干細くなりつつ、成形シュート２１が備える成形口２１ｃに自然降下する。

口金２０は複数が配列されており、個々の口金２０から吐出された線条１０は全体として線条束１１となる。口金２０の配列の外形は略長四辺形であり（図４参照）。成形口２１ｃは略長四辺形の空間であり、長手方向および短手方向ともに口金２０の配列幅よりも小さく設定されている（図４（ｄ）参照）。成形シュート２１は、角度のついた受け板２１ａと線条１０の落下方向と平行な成形板２１ｂを４方向に備えた部材である。４枚の成形板２１ｂが形成する入口が成形口２１ｃとなる。

成形口２１ｃに流し込まれた線条束１１は、成形シュート２１の受け板２１ａおよび成形板２１ｂに接触して垂直落下軌道が乱され、隣り合う線条１０とループ状に不規則に絡まり合う。これと同時に線条束１１は、受け板２１ａにより落下軌道が狭められ、成形板２１ｂにより４面が圧縮成形されて集合体１２となる。

次に、この集合体１２を引取機２２によって引き取る。引取機２２は、線条１０の降下方向と同じ方向に回転する無端コンベア２２ａにより構成される。引取機２２の引き取り速度は、線条１０が自然降下する速度よりも遅い速度に設定されている。これにより、ループ状に不規則に絡まりあった線条１０を引き延ばすことなく、集合体１２を引き取ることができる。

引取機２２は、無端コンベア２２ａの二つを互いに対向させて一対とし、集合体１２の対向する２面を挟んで引き取るものである。引取機２２は、無端部材を駆動する駆動モータ、チェーン及び歯車から構成されて無端部材の速度を変速させる変速機、制御装置、その他計器類等から構成される駆動制御装置（図示略）を備える。

圧縮成型した集合体１２を無端コンベア２２ａに接触させたままにして水没させれば、溶融状態であった線条束１１は冷却固化して立体網状構造体１３となる。立体網状構造体１３は、成形口２１ｃと同様の形状を断面に有した略板状となる。

上記操作を連続し、得られた立体網状構造体１３を所望の長さに切断すれば結露防止マットレス１を得ることができる。切断面が前後の端面部９となり、切断間隔が結露防止マットレス１の縦サイズとなる。

口金２０の配列幅と成形板２１ｂの間隔とを調節して集合体１２の圧縮量を変更することにより、立体網状構造体１３に形成される表面硬部５の嵩密度や厚みをコントロールすることができる。口金２０の配列および成形口２１ｃの略四辺形のうち、短手方向と比較して長手方向を多く狭めることにより、得られる結露防止マットレス１の側面の嵩密度を高めることができる。

原料の供給量を増やすことにより結露防止マットレス１の側面硬部７を設ける場合について図４を用いて説明する。図４（ａ）は原料を均等に供給する場合の配列例である。略四辺形に配列された口金のうち、両端付近の口金の数を増やして側面硬部７を設けてもよい（図４（ｂ）参照）。あるいは、両端付近の口金の形状を長穴等にして、押し出される線条１０を太くすることにより、側面硬部７を設けてもよい（図４（ｃ）参照）。

以下、本発明による結露防止マットレス１の物性について説明する。本発明による結露防止マットレス１は、適度な反発力、弾力性を有することにより、良好な寝心地と結露防止効果を両立するものである。本発明による結露防止マットレス１は、複数本の線条がループ状に無秩序に絡まり合い、熱接着された立体網状構造体により構成されるため、その物性を示す上では嵩密度が重要な指標となるものである。熱可塑性樹脂の比重は、原料としていずれの種類を選択しても大差がないため、結露防止マットレス１の嵩密度は、線条の線径、線本数、線条の引取速度によって制御されるものである。

本発明によるマットレスの原料の熱可塑性樹脂としてポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン６６などのポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、上記樹脂をベースとし共重合したコポリマーやエラストマー、上記樹脂をブレンドしたもの等が挙げられる。抗菌剤などのブレンドされた原料も可能である。結露防止マットレス１の原料としてはポリエチレンが好適である。ポリエチレンを主原料とすることにより、良好な寝心地のマットレスを得やすくなるからである。また、以下に説明する嵩密度はポリエチレンを原料に使用した結露防止マットレス１の場合である。ポリエチレンは比較的柔らかい原料となることが多いため、ここに説明する嵩密度は他の比較的硬い熱可塑性樹脂を原料とした場合よりも高い嵩密度が設定されるものである。

線条径はφ０．２〜２．０ｍｍが好ましく、φ０．３〜１．５ｍｍがより好ましく、φ０．５〜０．９ｍｍが特に好ましい。側面硬部を得るにあたってはこれらの値に限られず、より大きな線条径としたり、断面を長穴形状として大きくしたりしてもよい。また、線条は中実であっても中空であってもよい。

本発明は、シングル、ダブルその他のサイズのマットレスに適用できる。例えば、幅６００ｍｍ〜２０００ｍｍ、長さ１３００ｍｍ〜２５００ｍｍ程度が挙げられる。本発明の結露防止マットレス製造方法による結露防止マットレスは製造過程において無端状であるため、相当程度の長さにしたマットレスをロール状にすることもできる。これにより、流通その他の便宜を図ることができる。

結露防止マットレス１の厚みは適宜設定し得る。好適な厚みとして例えば、１５〜３００ｍｍが挙げられる。より好ましくは２５〜１５０ｍｍであり、さらに好ましくは３０〜８０ｍｍである。

本発明の結露防止マットレス１の嵩密度は部位によって変化させることとなるが、嵩密度が低い部分であっても、０．０２０ｇ／ｃｍ³程度は確保することが望ましい。嵩密度が０．０１５ｇ／ｃｍ³を下回ると、押し出した線条が接合せずに接合部が外れる恐れがあるため、マットレスとしての機能が損なわれるからである。また、嵩密度が高い部分であっても、０．０８７ｇ／ｃｍ³程度に抑えることが望ましい。嵩密度が０．０８７ｇ／ｃｍ³を超えると、反発力が１９．６ｋＰａを超え、マットレスとしては不適当になるからである。反発力については後述する。しかし、嵩密度の上限、下限ともにこれらの値は目安であり、本発明において部分的にこれらの値を逸脱することはあり得る。特に前記側面硬部は、その位置関係からマットレス使用者が直上に横臥することを前提とする必要はなく、上記上限値を超えて設定することに支障はない。

本発明による結露防止マットレス１の側面硬部の嵩密度は、０．０５０ｇ／ｃｍ^３〜０．３００ｇ／ｃｍ^３として好ましく、０．０７０ｇ／ｃｍ^３〜０．２５０ｇ／ｃｍ^３としてより好ましく、０．０８０ｇ／ｃｍ^３〜０．２００ｇ／ｃｍ^３として特に好ましい。

また、側面硬部を除く部分の嵩密度は、０．０３０ｇ／ｃｍ^３〜０．１１０ｇ／ｃｍ^３として好ましく、０．０４０ｇ／ｃｍ^３〜０．０９５ｇ／ｃｍ^３としてより好ましく、０．０４５ｇ／ｃｍ^３〜０．０８５ｇ／ｃｍ^３として特に好ましい。

側面硬部と側面硬部を除く部分である中央部との嵩密度の比は、側面硬部：中央部＝１．３：１ないし４：１程度の値としてより好ましい。

側面硬部について、嵩密度を大きくして端部を硬くする範囲は幅方向について端から４０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲が好ましく、５０ｍｍ〜８０ｍｍがより好ましく、６０ｍｍ〜７５ｍｍが特に好ましい。

表面硬部は薄膜のように存在するため嵩密度を計測することは難しいが、内層部よりも高い嵩密度が分布する深さまでの平均値を表面硬部の嵩密度として示すと、表面硬部の嵩密度：内層部の嵩密度＝１．５：１ないし６：１程度の設定が目安となる。

結露防止マットレス１全体としての平均嵩密度は、０．０６０ｇ／ｃｍ^３〜０．０８４ｇ／ｃｍ^３の範囲が好ましく、０．０６３ｇ／ｃｍ^３〜０．０８０ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、０．０６６ｇ／ｃｍ^３〜０．０７５ｇ／ｃｍ^３が特に好ましい。

上述のような嵩密度の結露防止マットレス１を得るためには、成形口の面積１０ｃｍ^２に対して供給する時間当たりの原料供給量を０．２０〜０．４０ｋｇ／分とすると、引取機による線条の引き取り速度は、４０〜６５ｃｍ／分として好ましい。

ここで、マットレスの弾力性を示す指標として反発力について説明する。ここではφ１５０ｍｍの円板を介してマットレスの中央に負荷を与え、マットレスが１０ｍｍ沈み込んだ際に加わっている力を単位面積当たりの値である圧力にして、これを反発力として定義する。このような方法で測定した場合、一般的にマットレスとして許容される反発力の値としては、２．９４〜１４．７０ｋＰａ程である。これに対し、本発明による結露防止マットレスでは反発力が４．９０〜１２．７４ｋＰａとして好ましく、５．３９〜１１．７６ｋＰａとしてより好ましい。

本発明による結露防止マットレスの反発力はマットレスの厚みを考慮して設定する必要がある。すなわち、マットレスが薄い場合は、反発力を大きく設定する必要がある。薄いマットレスにおいて反発力が小さいと、線条の立体網状構造体がつぶれてしまい、マットレス使用者の荷重の一部が直接床に伝わってしまうため、著しくマットレスの使用感が損なわれ、またマットレスの製品寿命が短くなるからである。

本発明の実施例による結露防止マットレス１の厚みをそれぞれ３５ｍｍ、７０ｍｍ、１００ｍｍとした場合の、結露防止マットレス１全体の嵩密度、側面硬部７の嵩密度、中央部８の嵩密度、成形口２１ｃの面積１０ｃｍ^２に対して供給する時間当たりの原料供給量、引き取り速度を図５の表に示す。これらの結露防止マットレス１は、上述の通り、左右の側面部４への原料供給量を増加させることにより側面硬部７を形成するとともに、平面部２、底面部３、左右の側面部４を圧縮成形することにより、表面硬部５および内層部６が形成されている。しかし、ここでは、表面硬部５および内層部６の嵩密度の違いは考慮せず、結露防止マットレス１全体の嵩密度、側面硬部７の嵩密度、中央部８の嵩密度の値を表面硬部および内層部の平均値として求めている。また、マットレスのサイズは１０００×２０００（ｍｍ）、線条径はφ０．７ｍｍで共通である。

次に、本発明による結露防止マットレス１の実験結果を示す。理想的な寝床内気象条件は、温度が３３℃±１℃、湿度が５０％±５％（ＲＨ）である。実験対象はマットレスの厚みによる効果の相違および側面硬部の有無による効果の相違である。ここでの効果の有無は、マットレスを使用して一定時間経過後に床面とマットレスとの間に結露が生じたか否かにより判断する。（２）、（４）は、結露防止マットレス１と同様の立体網状構造体から構成されるが、比較対象として側面硬部を設けないマットレスである。

実験により、（１）マットレスの厚みが２０ｍｍ、嵩密度が０．０７１ｇ／ｃｍ³、両端の硬い部分の嵩密度が０．０８２ｇ／ｃｍ³では効果が確認できなかった。（２）マットレスの厚さ３５ｍｍ、側面硬部なし、嵩密度０．０６７ｇ／ｃｍ³では効果が確認できなかった。（３）マットレスの厚みが３５ｍｍ、側面硬部の嵩密度が０．０７９ｇ／ｃｍ³、中央部の嵩密度０．０６７ｇ／ｃｍ³で効果が確認された。（４）マットレスの厚さ５０ｍｍ、側面硬部なし、嵩密度が０．０５９ｇ／ｃｍ³では効果が確認された。（５）マットレスの厚さ５０ｍｍ、側面硬部の嵩密度０．０７４ｇ／ｃｍ³、中央部の嵩密度０．０５９ｇ／ｃｍ³では効果が確認された。

（１）と（３）の比較から、マットレスの厚みが小さいと結露防止効果を得ることができないことがわかる。また、（１）と（５）の比較から、マットレスの厚みが十分大きければ、結露防止効果を得ることがわかる。さらに、（２）と（３）の比較から、側面硬部を設けることが結露防止効果に有効であることがわかる。

使用状態におけるマットレスと床面との間の湿度の経時変化を、（Ａ）側面硬部がない場合と（Ｂ）側面硬部がある場合において比較したグラフを図６に示す。横軸が時間経過（分）、縦軸が湿度（％）である。（Ｃ）は室内の湿度である。これによると、（Ｂ）側面硬部がある場合の方が、時間経過とともに室内湿度に近づくことがわかる。

本発明の実施例による結露防止マットレス１の効果について説明する。結露防止マットレス１に側面硬部７を設けることにより、当該箇所の反発力、すなわち硬さを保つことができる。これにより、マットレス使用者が結露防止マットレス１に横臥した際にも、結露防止マットレス１の左右の側面部４がつぶれて必要以上に変形することを避けることができる。よって、左右の側面部４における通気性が確保されることとなる。マットレス使用者が寝返りを打つなどしてマットレスにかかる荷重が大きく変化することにより、マットレス内の空気はポンプのように入れ替わることとなる。左右の側面部４における通気性が確保されれば、マットレス内において空気の大きな循環が得られることとなり、このポンピング効果がより効果的に得られることとなる。

また、結露防止マットレス１の、特に平面部２において表面硬部５が設けられることによっても、上記ポンピング効果に大きく寄与することとなる。平面部２すなわちマットレスの上面が適度に弾力性を有することにより、マットレス使用者の荷重がマットレス全体に拡散するからである。マットレス内の通気性を向上させることにより、マットレス内の湿度上昇を抑えたり、マットレス内外の温度差を低減したりすることができる。このようにマットレス内の湿度、温度を適度に保つことにより、マットレス内のカビの発生を抑えることができ、使用者の健康を守ることができる。

図７を参照して本発明の変形例である結露防止マットレス１´について説明する。結露防止マットレス１´は、結露防止マットレス１と同様に側面硬部および表面硬部を持つが図７ではこれらを省略する。結露防止マットレス１´は、腰の部位に相当する部位３１と、その他の部位に相当する部位３２および部位３３とを有する。部位３１の嵩密度は０．０３５〜０．１１０ｇ／ｃｍ^３である。部位３２および部位３３の嵩密度は０．０３０〜０．１００ｇ／ｃｍ^３である。

結露防止マットレス１´の製造方法について説明する。引き取り速度を任意の間隔で遅くしたり速くしたりすることにより、結露防止マットレス１の長さ方向において、嵩密度に変化をもたらすことができる。線条の引き取り速度と嵩密度は反比例の関係がある。すなわち、引き取り速度を増大させると、嵩密度は減少し、逆に、引き取り速度を減少させると、嵩密度は増大する。また一方、結露防止マットレス１の嵩密度と反発力は正比例の関係がある。したがって、引き取り速度および反発力は、引き取り速度を増大すると反発力は減少し、引き取り速度を減少すると反発力は増大する関係にある。

このような関係があるので、引き取り速度を変えることにより、反発力を変えることができ、連続的に硬さを変えた結露防止マットレス１´を生産することができる。反発力の小さい部位は引き取り速度を早くして、逆に、反発力の大きな部位は引き取り速度を遅くして、結露防止マットレス１´の反発力を長手方向ごとに調整しながら一体的に連続成型することができる。

図７に示すマットレスの寸法として、厚み１００ｍｍ、幅９５０ｍｍ、長さ１９５０ｍｍが挙げられる。また、部位３２の長さａ、部位３１の長さｂおよび部位３３の長さｃの関係は、例えばａ：ｂ：ｃ＝１：１：１として好適であるが、諸般の事情を考慮して変更されるものであり、本例に限定されるものではない。

以上説明した結露防止マットレス１´によれば、腰の部位に相当する部位３１の嵩密度を大きくして反発力を高めることにより、マットレス使用者による荷重が集中する腰部をしっかり支えることができ、結露防止マットレス１´のつぶれによる通気性の低下をより一層効果的に防止することができる。

本発明の別の実施例として結露防止マットレス１００について図８を参照して説明する。結露防止マットレス１００は、結露防止マットレス１と同様に側面硬部１０７を設けることを特徴とする。表面硬部等を設けてもよいがここでの説明では省略する。上述の結露防止マットレス１は、適度な反発力や弾力性による良好な寝心地と結露防止効果を両立するものである。これに対して結露防止マットレス１００は、原料の熱可塑性樹脂としてより硬いものを使用することにより、嵩密度が低く設定されるものである。これにより、結露防止効果を得るとともに、マットレスの軽量化を図ることができる。また、熱可塑性樹脂としてより硬い原料は、総じて安価であったり、リサイクルによるものであったりするため、コスト削減効果や環境保全への貢献が期待できる。

結露防止マットレス１００の原料として、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタラートが挙げられる。ポリエチレンテレフタラートを使用する際には線条の溶着を確実なものとするため、エラストマーを添加するなどして好ましい。

結露防止マットレス１００の側面硬部１０７の嵩密度は、０．０２５〜０．１００ｇ／ｃｍ^３が好ましく、０．０３０〜０．０９０ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、０．０４０〜０．０６０ｇ／ｃｍ^３が最も好ましい。中央部１０８の嵩密度は、０．０１５〜０．０８０ｇ／ｃｍ^３が好ましく、０．０２０〜０．０７０ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、０．０３０〜０．０５０ｇ／ｃｍ^３が最も好ましい。

以下、本発明による結露防止マットレス１、結露防止マットレス１´または結露防止マットレス１００の変更例や使用形態を効果とともに説明する。結露防止マットレスには、原料に銀イオンを添加すると好適である。銀イオンにはカビやウィルスを不活性化する優れた効果があり、しかもその効果は長期にわたり発揮されるからである。あらかじめ原料に銀イオンを加えておくことにより、半永久的な防カビ、ウィルス、防菌効果を期待することができ、結露防止による防カビ効果との相乗効果が期待できる。

銀イオンの抗菌力評価試験の結果を図９に示す。これは銀イオンの抗菌力を大腸菌、黄色ブドウ球菌に対する殺菌力で示したものである。サンプル１は原料に銀イオンを添加した本発明によるマットレスの供試片である。サンプル２は原料に銀イオンを添加しない本発明によるマットレスの供試片である。サンプル３は対照である。試験はＪＩＳ Ｚ ２８０１に従い、供試片の表面に１／５００普通ブイヨンで調整した菌液を滴下し、フィルムで密着させ３５℃で保存し、測定は供試片の菌液について経時的に生菌数を測定したものである。この結果により、本発明によるマットレスの原料に銀イオンを添加する形によっても銀イオンの抗菌効果が得られることがわかった。

本発明による結露防止マットレスは、安定型複合塩素を含んだ除菌液を噴霧ないし塗布することが好適である。安定型複合塩素は、優れた防カビ、除菌効果があるからである。安定型複合塩素は銀イオンのように長期にわたる効果は期待できないが簡易に噴霧することできるため、マットレス使用者が安定型複合塩素を含んだ除菌液を日常的に噴霧してマットレスを衛生的に保つことができる。本発明による結露防止マットレスは結露防止による防カビ効果に優れるばかりでなく、構造上丸洗い可能なためハウスダスト対策としても効果的であり、上記の防菌、防カビ効果とともにアトピー性皮膚炎等のアレルギー疾患にも有効である。

安定型複合塩素の抗菌力評価試験の結果を図１０に示す。これは安定型複合塩素の抗菌力を大腸菌、黄色ブドウ球菌に対する殺菌力で示したものである。供試品である安定型複合塩素を含む除菌剤を滅菌精製水で希釈倍率１２５ｐｐｍに希釈し試験液とした。試験液１０ｍｌに、１０^７の菌液０．１ｍｌを接種し、２５℃で静置し、経時的に生菌数を測定した。対照は滅菌精製水１０ｍｌに菌液０．１ｍｌを接種して菌数を測定した。この結果により、安定型複合塩素は、少なくとも３日間は大腸菌および黄色ブドウ球菌に対して極めて効果的に抗菌効果を発揮することが確認された。よって、安定型複合塩素を含む除菌剤を日常定期的に本発明によるマットレスに噴霧すれば、防菌、防カビ効果を得ることが期待できる。

本発明による結露防止マットレスは、シート状もしくは板状のヒーターまたは熱風装置を備えることが好適である。使用中のマットレス内の温度低下を防ぐことにより、結露発生の要因である水蒸気の温度低下を防ぐことができ、マットレスの結露防止効果をより高めることができるからである。本発明における結露防止マットレスの原料は熱に強くないため、シート状もしくは板状のヒーターをマットレスの下部に重ねて直接熱源がマットレスに触れないようにすることが好ましい。あるいは熱風装置により、マットレス内の温度低下を防ぐとともに、通気性をより向上させることも結露防止マットレスとの相乗効果が期待できて好ましい。

本発明による結露防止マットレスは、シーツをかぶせて直接これに使用者が横臥してもうよいが、結露防止マットレスの上に敷き布団もしくはこれに準ずるマットレスを敷いて使用してもよい。前者の場合は、結露防止マットレスの結露防止効果を確実に得やすくなる。特に結露防止マットレス１´の使用については、前者の使用法が好ましい。一方、後者の場合は、使用者の好みに合った敷布団等を使用しつつも、結露防止マットレスの結露防止効果を得ることができる。従来の敷きパッドと同様な使用方法であるが、結露防止効果は大幅に向上するものである。また、定期的に干すなどのメインテナンスの負担は軽くなり、適度な弾力性による寝心地の向上も期待できる。結露防止マットレスは単体あるいは敷布団等の下に敷くことが通常と考えられるが、場合によっては敷布団等の上に敷いたり、あるいはこれらの中間に挟むようにして敷いても、通気性の向上による結露防止効果は得ることができる。

なお本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることが出来るものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。

Claims (14)

1. 原料又は主原料である熱可塑性樹脂が溶融して線条として押し出され、複数本の該線条がループ状に無秩序に絡まり合い熱接着された該線条の集合体を、略板状に成形して冷却固化した立体網状構造体により構成され、
   左右の長手側面に嵩密度が高い側面硬部を設けることを特徴とする結露防止マットレス。
2. 前記側面硬部の嵩密度が０．０５０ｇ／ｃｍ^３〜０．３００ｇ／ｃｍ^３であり、該側面硬部を除く部分の嵩密度０．０３０ｇ／ｃｍ^３〜０．１１０ｇ／ｃｍ^３であり、該側面硬部の嵩密度が該側面硬部を除く部分の嵩密度より高いことを特徴とする請求項１に記載の結露防止マットレス。
3. 前記側面硬部の嵩密度が０．０２５ｇ／ｃｍ^３〜０．１００ｇ／ｃｍ^３であり、該側面硬部を除く部分の嵩密度０．０１５ｇ／ｃｍ^３〜０．０８０ｇ／ｃｍ^３であり、該側面硬部の嵩密度が該側面硬部を除く部分の嵩密度より高いことを特徴とする請求項１に記載の結露防止マットレス。
4. 前記成形において前記立体網状構造体の左右の長手側面を圧縮成形すること、および／または、該長手側面への原料供給量を増加することにより、前記立体網状構造体に前記側面硬部が形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の結露防止マットレス。
5. 前記成形において、左右の長手側面、平面および底面を圧縮成形することにより表面硬部を形成し、
   該表面硬部の嵩密度が、前記側面硬部と前記表面硬部とを除く部分の嵩密度より相対的に高いことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の結露防止マットレス。
6. 長手方向における中央付近に嵩密度の異なる腰の部位を有し、
   該腰の部位の嵩密度が、該腰部の部位を除く部分の嵩密度より相対的に高いことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の結露防止マットレス。
7. 前記腰の部位は嵩密度が０．０３５〜０．１１０ｇ／ｃｍ^３であり、前記腰の部位以外の部位は嵩密度が０．０３０〜０．１００ｇ／ｃｍ^３であることを特徴とする請求項６に記載の結露防止マットレス。
8. 熱可塑性合成樹脂を主原料とした原料を溶融するステップと、
   前記原料を、略長四辺形内に複数が配列された口金から下方へ押し出して、線条とするステップと、
   前記口金の配列幅よりも狭い幅の略長四辺形の成形口が設けられた成形シュートに対して垂直に前記線条を自然降下させるステップと、
   前記線条がループ状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着されて集合体を形成すると同時に、該集合体は前記成形シュートが構成する四面全てに接触して圧縮成形されるステップと、
   前記線条が自然降下する速度よりも遅い引取速度に設定されて、２組が向かい合う一対の無端コンベアによって前記集合体を引き取るステップと、
   前記集合体を水没させて冷却固化することにより立体網状構造体とするステップと、
   前記網状構造体を所望の長さに切断するステップと、からなり、
   前記立体網状構造体のうち、前記成形シュートに接触していた４つの表面付近の嵩密度が、前記外面部を除く部分の嵩密度より相対的に高いことを特徴とする結露防止マットレスの製造方法。
9. 略長四辺形の短辺付近に配置された前記口金からの原料供給を他の箇所より増量し、
   左右両端部に嵩密度の高い硬部を設けることを特徴とする請求項７に記載の結露防止マットレスの製造方法。
10. 前記無端コンベアの引取速度が４０〜６５ｃｍ／分であり、前記口金から前記成形シュートに形成される略長四辺形の空間１００ｃｍ²当たりに供給される原料が０．２００〜０．４００ｋｇ／分であることを特徴とする請求項６に記載の結露防止マットレスの製造方法。
11. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のマットレスまたは請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の製造方法により製造されたマットレスであって、原料に銀イオンを添加したことを特徴とする結露防止マットレス。
12. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のマットレスまたは請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の製造方法により製造されたマットレスであって、安定型複合塩素を噴霧ないし塗布したことを特徴とする結露防止マットレス。
13. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のマットレスまたは請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の製造方法により製造されたマットレスであって、シート状もしくは板状のヒーターまたは熱風装置を備えることにより、敷き布団ないし床面の温度低下を防止することを特徴とする結露防止マットレス。
14. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のマットレスまたは請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の製造方法により製造されたマットレスを、敷き布団もしくはこれに準ずるマットレスの下部、中間または上部に敷き、あるいは単体で用いることにより、敷き布団ないし床面の通気性を高めることを特徴とする結露防止マットレスの使用方法。

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