JP2011067634A - 機能性粒状発泡体を用いたクッション、枕、座布団 - Google Patents

Abstract

【課題】 脱臭、除菌、抗菌、有機物分解や芳香等の機能性を付加した粒状発泡体を枕の詰め物として使用したクッション、枕、座布団の開発
【解決手段】 ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ乳酸樹脂等の粒状発泡体に珪酸、燐酸などの無機オリゴマーの水溶性セラミックス酸化還元剤や遠赤外放射機能や微弱放射能放射効果を持つ鉱石粉、各種セラミックス又は、多孔質をもつ竹炭、多孔質珪酸塩、もしくは芳香マイクロカプセル等を被覆させた粒状発泡体を他の詰め物と混合使用することにより、多機能を持つクッション、枕、座布団、マットレスを製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は脱臭、抗菌、芳香等の機能性を持つクッション、枕、座布団等の製造に関することである。

怏適な眠りにつくには枕は大切な要素であり、これまで枕を個々人の頭の形状にフィットさせることができる適度な弾力性や反発性を持つ多様の素材が開発されている。また、血流を良くするため、遠赤外線放射効果のある鉱石やマイナスイオンを発生させるセラミックス等を枕生地やカバーに練りこんだ枕も開発され使用に供されている。

枕を長期間使用すると詰め物が腐敗する事がある。睡眠時、人体からの水分を吸収し、細菌が増殖することが原因と考えられている。このため吸湿効果のある炭を混合したり、腐敗防止のため、アルカリ性薬剤を添加している。しかし、単なる炭を詰め物として使用する場合は炭の硬さで感触性や流動性に劣るという問題があった。このため、枕の感触性、流動性を保つため、枕の詰め物として微小発泡ポリスチレンビーズと綿との混合物に腐敗防止用として炭酸カルシュウム粉末を添加する方式が開発されている。

また、微小発泡ポリスチレンビーズに竹炭など機能性素材を被覆させた素材を枕の詰め物として使用する方法も開発されている。

枕の付加機能として脱臭や抗菌又のほか遠赤外線放射効果による血流の改善やアルファ波の出現等による睡眠状態の安定化などの提案がなされている。入眠への誘発要素のひとつとして交感神経と副交換神経のバランスが取れていることが必要とされ、深い眠りに誘う方法としてアロマテラピー療法や、各種の香料が利用されている。その一環として枕の生地に匂いをつける方法や香料パッチの利用などがあるが、香油はすぐ蒸発してしまうという問題がある。また、アロマエッセンスから香りを発生させる場合、その器具と都度の作業が必要であり手軽にできるものでない。

特許 第３６１２６６７号 特願 ２００５−３２２８０３

悪臭やの原因は腐敗や化学物質によるものである。悪臭分解、抗菌、殺菌等を行う方法は悪臭成分の吸着やＰＨレベルをアルカリ性に保ち、細菌の繁殖を抑え腐敗環境を作らない方法がある。微小発泡ポリスチレンビーズに竹炭など機能性素材を被覆する方法も有効であるが、枕の詰め物として１００％使用していることから、高価な枕となり普及に問題があった。
また、未被覆の発泡ポリスチレンビーズを使用する場合、腐敗防止用として炭酸カルシュウム粉末を添加する方式がとられているが炭酸カルシュウム粉末の添加は枕製造作業の段階で添加するが、作業性が悪く、均一混合が困難であった。

そのためには、竹炭や空気イオン化力を有する鉱石等の機能性素材を被覆した粒状発泡体を使う方法や強い酸化、還元能力を有する素材又はそれら素材と触媒を同時に粒状発泡体に被覆した高機能性素材を詰め物のブレンド基材として使用する方法が有効である。

機能性素材の場合、その吸着効果を利用したり、ＰＨレベルをアルカリ性に保ち、腐敗環境を作らないようにしたり、また、微量放射線による空気イオン化による酸化反応による緩和な効果であるが、強い酸化、還元等の化学分解反応を伴う高機能性素材を使用する場合は少量の混合で効果を出すことができる。

また香りによる眠りの誘発ではアロマエッセンス等を粒状発泡体に被覆した高機能性素材用いることにより、少量でも効果を出すことができる。
アロマエッセンスは個々人で香りの好みが異なることと、除放効果により、少しずつ消費されることから、補充対策を講じておくことが必要である。

本発明は、機能性もしくは高機能性を持つ素材を被覆したポリスチレン、ポリエチレン又は植物性樹脂のポリ乳酸樹脂等からなる粒状発泡体をクッション、枕、座布団およびマットレスの敷物の詰め物の混合基材として使用する方法である。

上記記載の機能性粒状発泡体は多孔質を有する竹炭、活性炭や微量放射線放射効果のある天然鉱石、セラミックス等の微粉を被覆させたもので高機能性粒状発泡体は珪酸および燐酸オリゴマーからなる水溶性セラミックス酸化還元剤を被覆したもの、もしくは前記セラミックス酸化還元剤と３ｎｍ以下の白金超微粒子を同時に被覆した粒状発泡体である事を特徴としている。

芳香を出す高機能性粒状発泡体はヒノキオイルやラベンダーオイル等の芳香剤マイクロカプセルを被覆して成るか、また無機、有機及びその複合多孔質体に芳香剤を吸着させたものであり、前記発泡体の補充用子袋を収納するポケットを有するクッション、枕、座布団およびマットレス等の敷物であることを特徴としている。

上記記載の粒状発泡体は比重０．０４以下、平均直径１ｍｍ以上、直径５ｍｍ以下である事を特徴としている。

上記記載の機能性粒状発泡体もしくは高機能性粒状発泡体と他の詰め物を混合使用する割合は１００％から１０％の混合割合である事を特徴としている。

本発明により、機能性粒状発泡体や高機能粒状発泡体の種類、数やその混合比率を選定することにより、多様な特性を持つ枕類の機能性設計が可能になる。

また、機能性粒状発泡体や高機能粒状発泡体を詰め物素材に混合使用した場合、その使用量は経済性に見合う効果を発揮できるレベルに品質設計して使用することができる。

アロマエッセンスは除放消費するので消耗後、補給用子袋を入れ替えすることにより、補給ができ又、各人の嗜好に合ったアロマエッセンスも選択できる。

本発明の透視図

本発明は機能性もしくは高機能素材を粒状発泡体に被覆した粒状発泡体をつくりそれを枕、クッション等の詰め物混合物として使用するものである。以下に枕の製造方法を示す。

枕の製造は側生地をスパンテックス生地で袋状の枕形状に縫製加工した後、機能性粒状発泡体と未被覆の粒状発泡体の混合物（トータル重量比９５％）およびポリエステル綿（重量比５％）を枕の詰め物として使用し、これら混合物を、枕等の袋物充填混合機から空気圧送して充填したのち、充填口を縫い閉じて作る。アロマエッセンスを使った高機能性粒状発泡体を使用する場合は、子袋に入れたものを枕内に収納するポケットを作り収納する。

機能性は機能性素材、もしくは高機能性素材を被覆した粒状発泡体の混合割合に応じて発揮されることから、それらの混合割合での機能性の評価を行った。
枕の機能性試験は未被覆の粒状発泡体７０％と機能性粒状発泡体３０％の混合物（発泡体１）および機能性粒状発泡体１００％（発泡体２）と未被覆の粒状発泡体９０％と高機能性粒状発泡体１０％の混合物（発泡体３）および高機能性粒状発泡体１００％（発泡体４）についての機能性比較試験を行った。

また芳香性をもつ高機能性粒状発泡体としてヒノキオイルとラベンダーオイルを被覆させたヒノキオイル含有高機能性粒状を発泡体発泡体５，ラベンダーオイル含有の高機能性粒状発泡体を発泡体６とした。

機能性粒状発泡体は発泡ポリスチレンビーズに竹炭を被覆して作り、高機能材性素材は燐酸オリゴマーからなる水溶性セラミックス酸化還元剤（ニュー・エコ・マテリアル（株）製のセラフィックスＤ水溶液）に（株）ナノキューブジャパン製の白金ナノコロイド粒子溶液の混合物を被覆させて高機能性粒状発泡体を製造した。
また、芳香性をもつ高機能性粒状発泡体は発泡ポリスチレンビーズにヒノキオイルとラベンダーオイルのメラミン樹脂マイクロカプセル（三木理研工業（株）のリケンレジンヒノキオイルＲＭＣ−ＨＯＬ、ラベンダー香料ＲＭＣ−ＲＢ）を被覆させた。

本試験例で、使用したポリスチレンビーズは中心直径１ｍｍで発泡倍率４０倍のものを使用した。機能性素材の竹炭は平均粒系８〜１２μに粉砕し、平均比表面積３７２ｍ^２の竹炭微粉炭を使用した。高機能材性素材は前記燐酸オリゴマーからなる水溶性セラミックス酸化還元剤と白金ナノコロイド粒子溶液の２０倍希釈液の混合物を用いた。

機能性粒状発泡体およびは高機能性粒状発泡体以下の方法で製造した。

竹炭を用いた機能性粒状発泡体は竹炭（０．２ｋｇ）と前記発泡ポリスチレンビーズ（１ｋｇ）とバインダ−としてアクリル共重合エマルジョン（０．１ｋｇ）を混合し、４０℃で乾燥、接着させて作った。また、高機能性粒状発泡体は発泡ポリスチレンビーズ（１ｋｇ）にセラフィックスＤ水溶液（３ｌ）と白金ナノコロイド粒子希釈溶液（１００ｍｌ）を混合した液を噴霧して吹きつけ自然乾燥させた。セラフィックスＤ水溶液は常温で脱水縮合し多孔質ゲル皮膜をつくるので、特別のバインダーを必要としない。
芳香性をもつ高機能性粒状発泡体は発泡ポリスチレンビーズ（１ｋｇ）にヒノキオイルとラベンダーオイルマイクロカプセル各々（１５０ｇ）を竹炭と同様にバインダ−としてアクリル共重合エマルジョン使用して混合、乾燥させた。

５リットルのテドラーバックに３リットルの濃度２５ｐｐｍ程度になるようのホルムアルデヒドガスを入れた後、触媒１と触媒２を各々５ｇずつバックの中に入れ経過時間による吸収、分解の差を測定した。試験温度２５℃で湿度は５４％で行った実験結果を表Ｉに示す。濃度測定は１００ミリリットルずつ吸引してホルムアルデヒド検知管で行った。その結果を表−１に示す。

表−１より、実験表結果の考察
高機能性ビーズを１０％添加したものは機能性ビーズ ３０％添加としたのとほぼ同等の酢酸減少効果がある。
機能性ビーズ１００％のものや高機能性ビーズ１００％のものは双方とも酢酸に対し高い減少効果を有している。

実施例２は濃度０．０１モルの酢酸２０ミリリットルを５リットルのテドラーバックに空気と一緒に入れ濃度を２５ｐｐｍ程度になるように調整した後、触媒１と触媒２を各々０．１５ｇずつをバックの中に入れて、経過時間による吸収、分解の差を測定した。結果を表−２（試験温度２１℃で湿度は５６％）に示す。濃度測定は１００ミリリットルずつ吸引して酢酸検知管で行った。実験結果を表−２に示す。

実験結果の考察
ホルムアルデヒドの減少効果は高機能性ビーズ１００％のものが最も高く、次いで機能性ビーズ１００％のもの、高機能性ビーズ５％添加のもの、機能性ビーズ３０％添加のもの順番なった。

実験例３はアンモニアガス濃度を２５ｐｐｍ程度になるように５リットルのテドラーバックに空気と一緒にいれた。触媒５と触媒６を各々５ｇずつ取りバックの中に入れて循環させて吸収、分解による差を測定した。試験結果を表−５（試験温度２３℃で湿度は５２％）に示す。
濃度測定は１００ミリリットルずつ吸引してアンモニア検知管で行った。その結果を表−３に示す。

実験結果の考察
アンモニアの削減効果は高機能性ビーズ１００％のものがもっとも効果的で、機能性ビーズ３０％のものでは削減率が５４％程度となった。

実施例４は高機能性粒状発泡体の抗菌試験を行った。本試験はＪＩＳ Ｚ ２８０１（フィルム密着法）に準拠した方法で、発泡体４（高機能性ビーズ１００％）１ｇを１０ｍｌの植菌水溶液に浸し、２４時間後の生菌数から抗菌活性値を算定したものである。
（財団法人 日本紡織検査協会 近畿事業所 委託）その結果を表−４に示す。

実験結果の考察
抗菌性能基準は抗菌活性値で２．０以上あることが定められている。高機能性ビ−ズを使った発泡体３、４はいずれも抗菌性を有する。

＜実験例５＞
実施例５は芳香性をもつ高機能性粒状発泡体はとしてヒノキオイルとラベンダーオイルマイクロカプセルを被覆した発泡体５，発泡体６を小型の袋に入れ、そのまま放置し時間経過におけるニオイの変化と毎日就寝時の枕と同様に揉んだり、頭の圧力を受けるようにして、匂いの経時変化を観察した。メラミン樹脂マイクロカプセルは揉んだり、押したりして圧力を加えるとカプセルが破れて香りが発生することから除放芳香が得られる。

実験結果の考察
そのまま放置したケースでは一年後でもビ−ズ内のアロマオイルは放散せず残っており、かすかに芳香を発生させるが、揉んだり、圧力を加えると３ケ月で匂いは薄れてきたが除放消費は通常使用されている香料パッチ等に比して長寿命をもつ。

抗菌、脱臭、血流改善 芳香放射等各種の機能性を付加した枕、クッション等の品質設計が容易にできる。

１．枕本体
２．粒状発泡体（未被覆）
３．他の詰め物（綿）
４．機能性素材を被覆した粒状発泡体
５．補充用子袋収納ポケット

Claims (5)

1. 機能性もしくは高機能性を持つ素材を被覆したポリスチレン、ポリエチレン又は植物性樹脂のポリ乳酸樹脂からなる機能性もしくは高機能性粒状発泡体を詰め物の混合基材として使用するクッション、枕、座布団およびマットレスの敷物。
2. 請求項１に記載の機能性粒状発泡体は多孔質を有する竹炭、活性炭や微量放射線放射効果のある天然鉱石、セラミックス等の微粉を被覆させたもので高機能性粒状発泡体は珪酸および燐酸オリゴマーからなる水溶性セラミックス酸化還元剤を被覆したもの、もしくは前記セラミックス酸化還元剤と３ｎｍ以下の白金超微粒子を同時に被覆した粒状発泡体である事を特徴としている。
3. 請求項１に記載の高機能性粒状発泡体はヒノキオイルやラベンダーオイルの芳香剤マイクロカプセルを被覆して成るか、また無機、有機及びその複合多孔質体に芳香剤を吸着させてなることを特徴とし、前記粒状発泡体の補充用子袋を収納するポケットを有するクッション、枕、座布団およびマットレスの敷物であることを特徴としている。
4. 請求項１から請求項４に記載の粒状発泡体は比重０．０４以下、平均直径１ｍｍ以上で直径５ｍｍ以下である事を特徴とするクッション、枕、座布団およびマットレスの敷物。
5. 請求項１から請求項３に記載の粒状発泡体と他の詰め物を混合使用する割合は１００％から１０％の割合とする事を特徴とするクッション、枕、座布団およびマットレスの敷物。

Images