JP2011000143A

JP2011000143A - クッション材及びその製造方法

Info

Publication number: JP2011000143A
Application number: JP2009142897A
Authority: JP
Inventors: Taichiro Kida; 太一郎木田
Original assignee: Yamato Sangyo Co Ltd
Current assignee: Yamato Sangyo Co Ltd
Priority date: 2009-06-16
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2011-01-06

Abstract

【課題】クッション性及び通気性を良好に確保しながらも、安全性に優れ、製造が簡単でコストダウンを図ることができ、リサイクル処分も容易に行うことができる積層構造のクッション材を提供する。
【解決手段】クッション材は、合成樹脂製の発泡体からなる板状芯材１と、固綿からなる被覆材２とを備え、被覆材２は、板状芯材１の表面側を覆う表面層２０と、板状芯材１の裏面側を覆う裏面層２１とを有し、これら表面層２０及び裏面層２１の板状芯材１よりも側方へはみ出した周端部同士が熱融着されて、被覆材２によって板状芯材１が包み込まれて一体化されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばマットレス、敷き布団、座布団、ソファーや椅子等の中芯として好適に用いられるクッション材及びその製造方法に関する。

従来より、マットレスや敷き布団等の中芯として用いられるクッション材として、ポリエステル繊維等をフェルト化してなる固綿、発泡ポリウレタン等からなる発泡体が一般的に使用されている。しかしながら、固綿を使用したクッション材においては、良好なクッション性を確保し難く、また発泡体を使用したクッション材においては、良好な通気性を確保し難いといったように、種々の欠点があった。

そこで、近年では、適宜改良を加えた固綿及び発泡体を組み合わせて、これらを積層一体化することで、クッション性及び通気性を良好に確保したクッション材が提案されている。この種の積層構造のクッション材においては、例えば特許文献１に開示されているように、各層を接着剤により接着して一体化したり、特許文献２に開示されているように、各層を縫合により一体化していることが多い。

特開２００６−９５０８２号公報特開２００５−５２５７８号公報

しかしながら、接着剤を使用して一体化したクッション材では、特に溶剤系の接着剤を使用した場合、健康被害が懸念され、安全性に問題があった。また、接着剤を塗布した部分において、通気性が著しく損なわれるといった不具合もあった。さらに、各層の材質に応じて接着剤の種類や塗布量を決定する必要があり、接着剤の塗布作業自体にも手間と時間を要することから、製造効率が悪くてコスト高を招いていた。しかも、各層が強固に接着されていて容易に分離させることができず、各層を分別して再利用するリサイクル処分に際して支障をきたしていた。

一方、縫合により一体化したクッション材では、健康被害や通気性の悪化といった心配はないものの、縫合作業に多くの手間と時間を要することから、依然として製造効率が悪くてコスト高を招いていた。特に、クッション材の厚みが分厚くなると、縫合作業が非常に面倒となり、場合によっては縫合できないといった不具合を生じることもあった。さらに、各層を分離させるには、縫合糸を抜き取るといった面倒な作業が必要となり、各層を分別して再利用するリサイクル処分に際して支障をきたしていた。

この発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、クッション性及び通気性を良好に確保しながらも、安全性に優れ、製造が簡単でコストダウンを図ることができ、リサイクル処分も容易に行うことができる積層構造のクッション材及びその製造方法を提供することにある。

この発明のクッション材は、弾力性を有する合成樹脂製の板状芯材１と、固綿からなる被覆材２とを備え、上記被覆材２は、上記板状芯材１の表面側を覆う表面層２０と、上記板状芯材１の裏面側を覆う裏面層２１とを有し、これら表面層２０及び裏面層２１の上記板状芯材１よりも側方へはみ出した周端部同士が熱融着されて、上記被覆材２によって上記板状芯材１が包み込まれて一体化されていることを特徴とする。

そして、上記板状芯材１の表面側及び／又は裏面側に形成された凹所１４、１５に、上記被覆材２が部分的に食い込んだ状態とされている。また、上記板状芯材１に、その表面側から裏面側にかけて貫通する複数の貫通孔１３・・が形成されている。さらに、上記板状芯材１は、その面方向に沿った一方向における伸縮を許容する切り込み３、４・・が設けられ、上記切り込み３、４・・部分を閉塞した収縮状態と、上記切り込み３、４・・部分を開放して上記貫通孔１３・・とした伸長状態とに切換保持可能とされていて、伸長状態に保持された状態で上記被覆材２によって包み込まれている。さらにまた、上記板状芯材１は、発泡体からなり、上記被覆材２は、合成樹脂製の高融点主体繊維同士を合成樹脂製の低融点バインダー繊維の溶融により接着してなる。

この発明のクッション材の製造方法は、固綿からなる被覆材２の表面層２０を構成する表側カードウエブ２０ａと、上記被覆材２の裏面層２１を構成する裏側カードウエブ２１ａとの間に、弾力性を有する合成樹脂製の板状芯材１を介装するとともに、これら積層状態のカードウエブ２０ａ、２１ａ及び板状芯材１を加熱圧縮して、上記表側及び裏側カードウエブ２０ａ、２１ａを固綿とすると同時に、上記表側及び裏側カードウエブ２０ａ、２１ａの上記板状芯材１よりも側方へはみ出した周端部同士を熱融着することで、上記被覆材２によって上記板状芯材１を包み込んで一体化したことを特徴とする。

この発明のクッション材によれば、板状芯材と被覆材とを一体化してクッション性及び通気性を良好に確保しながらも、この一体化に際して、被覆材における表面層と裏面層の周端部同士を熱融着させて、被覆材によって板状芯材を包み込むようにしていることから、接着剤を使用するときのような健康被害の心配がなく、しかも面倒な接着剤の塗布作業や縫合作業が不要であって、製造効率を高めてコストダウンを図ることができる。さらに、被覆材の周端部の熱融着部分を引き剥がすだけで、板状芯材と被覆材とを簡単且つ綺麗に分離させることができ、リサイクル処分も支障なく容易に行うことができる。

また、板状芯材の凹所に被覆材を部分的に食い込ませることで、板状芯材に対する被覆材の位置ずれを防止して、板状芯材と被覆材をしっかと一体化させることができる。さらに、板状芯材に複数の貫通孔を形成することで、軽量化を図ることができるとともに、通気性を良好に維持することができる。さらにまた、板状芯材に設けた切り込みを開放して貫通孔とすることで、打ち抜き加工や切断加工等によって貫通孔を形成するときのような材料の無駄をなくして、材料歩留まりを向上することができ、より一層のコストダウンを図ることができる。

この発明の製造方法によれば、上記のクッション材を一連の工程で簡単に製造することができ、製造効率を高めてコストダウンを図ることができる。

この発明の実施形態に係るクッション材の斜視図である。クッション材の縦断面図である。板状芯材の収縮状態を示す斜視図である。板状芯材の伸長状態を示す斜視図である。板状芯材の伸長過程を示す拡大平面図である。加熱圧縮処理の前後のクッション材の状態を示す図である。板状芯材の変形例を示す斜視図である。板状芯材の変形例を示す斜視図である。板状芯材の変形例を示す斜視図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の実施形態に係るクッション材は、図１及び図２に示すように、弾力性を有する合成樹脂製の板状芯材１と、固綿からなる被覆材２とを備え、被覆材２によって板状芯材１が包み込まれた状態で、これらが積層一体化されている。

板状芯材１は、例えば連続気泡構造のポリウレタン発泡体からなる。なお、発泡体としては、必ずしも連続気泡構造のものである必要はなく、独立気泡構造のものであっても良い。また、ポリウレタン製に限らず、その他の合成樹脂製の発泡体であっても良い。

この板状芯材１には、図３及び図４に示すように、その面方向に沿った一方向への伸縮を許容する複数の切り込み３、４・・が表裏面を貫通して設けられ、切り込み３、４・・部分を閉塞した収縮状態（図３に示す状態）と、切り込み３、４・・部分を開放した伸長状態とに切換保持可能とされている。

具体的に、切り込み３、４・・としては、収縮状態において山形とされた第１切り込み３・・と、収縮状態において谷形とされた第２切り込み４・・とを有している。第１切り込み３・・は、板状芯材１の面方向に沿ったＸ軸方向及びＹ軸方向（一方向）に等間隔をあけて形成されており、第２切り込み４・・は、それら底部が第１切り込み３・・の頂部に対して全体的にＸ軸方向に位置ずれした状態で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向（一方向）に等間隔をあけて形成されている。これにより、板状芯材１において、Ｘ軸方向に連続する波形の不変基部１０・・と、Ｘ軸方向に連続する可変バネ部１１・・とがＹ軸方向に交互に配置され、これら不変基部１０・・と可変バネ部１１・・とが連結部１２・・を介して連結された状態となっている。

そして、収縮状態の板状芯材１においては、図５(ａ)に示すように、可変バネ部１１・・が不変基部１０・・に沿って近接して、その波形形状を維持することで、収縮状態を保持するようになっている。この収縮状態の板状芯材１を、可変バネ部１１・・の形状復帰力に抗してＹ軸方向（一方向）に引き伸ばすと、図５(ｂ)に示すように、可変バネ部１１・・が弾性変形しながら不変基部１０・・から離間して、図５(ｃ)に示すように、最終的に可変バネ部１１・・が不変基部１０・・とは相反する波形形状となって、その波形形状を維持することで、板状芯材１は伸長状態で保持されるようになっている。この伸長状態の板状芯材１においては、切り込み３、４・・部分が開放することによって、複数の略菱形の貫通孔１３・・がＸ軸方向及びＹ軸方向（一方向）に等間隔をあけて形成されている。

そして、板状芯材１は、伸長状態に保持された状態で、被覆材２に内包されている。なお、例えば打ち抜き加工や切断加工等によって、板状芯材に貫通孔を形成した場合には、貫通孔部分の材料が無駄になるが、上記のように板状芯材１に設けた切り込み３、４・・部分を開放して貫通孔１３・・とすることで、材料歩留まりを向上して、コストダウンを図ることができる。

被覆材２は、例えば高融点ポリエステル繊維からなる主体繊維同士を、低融点ポリエステル繊維からなるバインダー繊維の溶融より点状に接着した構造となっている。なお、主体繊維及びバインダー繊維としては、必ずしもそれぞれが別体のものである必要はなく、主体繊維を芯、バインダー繊維を鞘として複合した芯鞘構造のものであっても良い。また、ポリエステル製に限らず、その他の合成樹脂製の繊維であっても良い。さらに、被覆材２の主素材として、合成樹脂製以外の綿材を用いるようにしても良い。

この被覆材２は、図２に示すように、板状芯材１の表面側を覆う表面層２０と、板状芯材１の裏面側を覆う裏面層２１とを有し、これら表面層２０及び裏面層２１の板状芯材１よりも側方へはみ出した周端部同士が熱融着されて、伸長状態の板状芯材１を外部に露出させることなく被覆している。

この被覆状態において、表面層２０と板状芯材１、裏面層２１と板状芯材１とは、ともに殆ど熱融着されていないが、表面層２０が板状芯材１の貫通孔１３・・の表面側開口部である表面側凹所１４に部分的に食い込み、また裏面層２１が板状芯材１の貫通孔１３・・の裏面側開口部である裏面側凹所１５に部分的に食い込むことで、板状芯材１に対する被覆材２の位置ずれが防止されて、板状芯材１と被覆材２とがしっかと一体化した状態となっている。

また、表面層２０と裏面層２１の周端部同士は、手で容易に引き剥がすことができる程度の接着力で熱融着されており、しかも上述したように板状芯材１と被覆材２とは殆ど熱融着されていないことから、被覆材２と板状芯材１を簡単且つ綺麗に分離させることができるようになっている。

次に、上記構成のクッション材の製造方法について説明する。まず、例えば高融点ポリエステル繊維からなる主体繊維７０％と、低融点ポリエステル繊維からなるバインダー繊維３０％とを混綿して、カード機において被覆材２の裏面層２１を構成する厚さ１００ｍｍ程度の裏側カードウエブ２１ａを作成する。

そして、図６に示すように、裏側カードウエブ２１ａ上に、芯材供給機より供給した厚さ４０〜５０ｍｍ程度の板状芯材１を載置するとともに、この板状芯材１上に、裏側カードウエブ２１ａと同様に作成した被覆材２の表面層２０を構成する厚さ１００ｍｍ程度の表側カードウエブ２０ａを載置する。なお、板状芯材１の長さ及び幅は、カードウエブ２０ａ、２１ａの長さ及び幅よりも短く設定されており、この積層状態において、カードウエブ２０ａ、２１ａの周端部が板状芯材１よりも側方へはみ出した状態となっている。

続いて、積層状態のカードウエブ２０ａ、２１ａ及び板状芯材１を、熱処理機３０に送り込んで、１４０〜１６０℃の温度で約１〜５分間好ましくは約３分間、加熱圧縮処理を行う。これにより、表側及び裏側カードウエブ２０ａ、２１ａにおいて、主体繊維同士がバインダー繊維の溶融により点状に接着されて、これらカードウエブ２０ａ、２１ａが固綿となって被覆材２の表面層２０及び裏面層２１を構成する。さらに、表側及び裏側カードウエブ２０ａ、２１ａ（表面層２０及び裏面層２１）の周端部同士が熱融着されて、被覆材２によって板状芯材１が包み込まれた状態で一体化した厚さ６０〜７０ｍｍ程度のクッション材を得ることができる。

上記のクッション材においては、樹脂発泡体からなる貫通孔１３・・付きの板状芯材１と、固綿からなる被覆材２とを一体化することで構成されていることから、クッション性及び通気性を良好に確保することができる。しかも、板状芯材１と被覆材２との一体化に際して、被覆材２における表面層２０と裏面層２１の周端部同士を熱融着させて、被覆材２によって板状芯材１を包み込むようにしていることから、接着剤を使用するときのような健康被害の心配がなく、しかも面倒な接着剤の塗布作業や縫合作業が不要であって、製造効率を高めてコストダウンを図ることができる。さらに、被覆材２の周端部の熱融着部分を引き剥がすだけで、板状芯材１と被覆材２とを簡単且つ綺麗に分離させることができ、リサイクル処分も支障なく容易に行うことができる。

以上にこの発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、板状芯材１としては、上記のような収縮状態と伸長状態とに切換保持可能な構造のものだけに限らず、図７及び図８に示すように、単なる打ち抜き加工や切断加工によって、貫通孔３１・・やスリット３２・・を形成した構造のものであっても良い。さらに、図９に示すように、凹凸加工（プロファイル加工）によって、表面側及び／又は裏面側に凹凸３３・・を形成した構造のものであっても良い。

１・・板状芯材、２・・被覆材、３、４・・切り込み、１３・・貫通孔、１４、１５・・凹所、２０・・表面層、２０ａ・・表側カードウエブ、２１・・裏面層、２１ａ・・裏側カードウエブ

Claims

弾力性を有する合成樹脂製の板状芯材（１）と、固綿からなる被覆材（２）とを備え、上記被覆材（２）は、上記板状芯材（１）の表面側を覆う表面層（２０）と、上記板状芯材（１）の裏面側を覆う裏面層（２１）とを有し、これら表面層（２０）及び裏面層（２１）の上記板状芯材（１）よりも側方へはみ出した周端部同士が熱融着されて、上記被覆材（２）によって上記板状芯材（１）が包み込まれて一体化されていることを特徴とするクッション材。
上記板状芯材（１）の表面側及び／又は裏面側に形成された凹所（１４）（１５）に、上記被覆材（２）が部分的に食い込んだ状態とされている請求項１記載のクッション材。
上記板状芯材（１）に、その表面側から裏面側にかけて貫通する複数の貫通孔（１３）・・が形成されている請求項１又は２記載のクッション材。
上記板状芯材（１）は、その面方向に沿った一方向における伸縮を許容する切り込み（３）（４）・・が設けられ、上記切り込み（３）（４）・・部分を閉塞した収縮状態と、上記切り込み（３）（４）・・部分を開放して上記貫通孔（１３）・・とした伸長状態とに切換保持可能とされていて、伸長状態に保持された状態で上記被覆材（２）によって包み込まれている請求項３記載のクッション材。
上記板状芯材（１）は、発泡体からなり、上記被覆材（２）は、合成樹脂製の高融点主体繊維同士を合成樹脂製の低融点バインダー繊維の溶融により接着してなる請求項１乃至４のいずれかに記載のクッション材。
固綿からなる被覆材（２）の表面層（２０）を構成する表側カードウエブ（２０ａ）と、上記被覆材（２）の裏面層（２１）を構成する裏側カードウエブ（２１ａ）との間に、弾力性を有する合成樹脂製の板状芯材（１）を介装するとともに、これら積層状態のカードウエブ（２０ａ）（２１ａ）及び板状芯材（１）を加熱圧縮して、上記表側及び裏側カードウエブ（２０ａ）（２１ａ）を固綿とすると同時に、上記表側及び裏側カードウエブ（２０ａ）（２１ａ）の上記板状芯材（１）よりも側方へはみ出した周端部同士を熱融着することで、上記被覆材（２）によって上記板状芯材（１）を包み込んで一体化したことを特徴とするクッション材の製造方法。