JP2016123615A

JP2016123615A - ウレタンフォームのクッション材

Info

Publication number: JP2016123615A
Application number: JP2014266523A
Authority: JP
Inventors: 睦黒田; Mutsumi Kuroda
Original assignee: Mutsumi Giken Co Ltd
Current assignee: Mutsumi Giken Co Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-07-11

Abstract

【課題】全体として快適なクッション性を実現しながら、芯材の破損を有効に防止して優れた耐久性をも実現する。【解決手段】軟質ウレタンフォーム６の内部に、軟質ウレタンフォーム６よりも硬くて密度を２０ｋｇ／ｍ３以上であって４０ｋｇ／ｍ３以下とする板状のスタイロフォーム（登録商標）からなる芯材１を配置すると共に、芯材１を、弾性的に伸縮する線材からなるネットを袋状にしてなる伸縮ネット袋７に収納して、軟質ウレタンフォーム６の内部に内蔵して、芯材１の両面に軟質ウレタンフォーム６を積層する構造としている。【選択図】図３

Description

本発明は、主として椅子やベッドなどのクッションに使用されるウレタンフォームのクッション材に関し、とくに、内部に芯材を設けてなるウレタンフォームのクッション材に関する。

連続気泡を有する軟質ウレタンフォームを板状に加工しているクッション材は、優れたクッション性を有することから種々の用途に多く使用されている。軟質ウレタンフォームは、極めて優れたクッション性を有するが、柔軟でありすぎることから、全ての用途において必ずしも快適な状態では使用されない。たとえば、ベッドの上に敷くクッション材に使用すると、柔らかすぎて快適な安眠を保障できず、また、椅子の座面のクッション材に使用すると、完全に押し潰されて快適な状態では使用できない。この欠点を解消するために、内部に芯材を設けたクッション材が開発されている。（特許文献１、２参照）

特開２０１０−２１２号公報特開２０１０−１７８９３５号公報

特許文献１のマットレスは、図１に示すように、内部に板状の芯材１を設けて、芯材１の外周を覆うように吸湿層２を設けて、この吸収層２の外周をさらに表層部３で覆い、表層部３の外周を外装カバーで被覆している。芯材１には、クッション性と通気性のあるポリエステルを板状に成形したもの外、スプリング、ラテックス、ウレタンフォーム等が使用される。吸湿層２は、湿気や人体の汗等の水分を吸収して吸湿性を高めるもので、麻を積層したもの、フエルトやニードルパンチ等吸湿効果の高い素材とし、厚みを５ｍｍ〜１０ｍｍとしている。表層部３は、獣毛等の繊維からなる層である。

このマットレスは、ポリエステルを板状に成形した芯材の表面に、繊維からなる吸湿層と表層部とを積層するので、表層部でもって軟質ウレタンフォームのような快適なクッション性を実現できない。このため、芯材にクッション性のあるポリエステル等を使用するが、クッション性に優れた芯材には、柔軟な物性が要求されることから、充分な保形性と最適な弾性を実現することが難しく、全体的に柔軟なクッション材となり、また、表面を繊維層とするので、軟質ウレタンフォームに匹敵する快適なクッション性を実現できず、また、全体的な弾性を種々の用途に最適な特性にできない欠点がある。

特許文献２のマットレスは、図２に示すように、最下層に芯材１を配置して、芯材１の上に、複数の層からなる表層部３を積層している。芯材１には、比較的硬度の低いウレタンやスプリング、ポリエステル、ラテックス、樹脂フォーム、繊維等として、芯材１の上に積層する表層部３は、複数のネット５と、複数のクッション層４とを交互に積層して、下層から表層に向かって次第に柔軟な材質として、表層の快適なクッション性を実現する。とくに、このマットレスは、薄板状のクッション層４とネット５とを交互に積層して、表層の柔軟なクッション性を実現する。

以上のマットレスは、表面を柔軟にして芯材を硬くするので、芯材に硬く、軽く、安価なプラスチックフォームを使用すると、芯材が割れやすい等、芯材の破損を有効に阻止するのが難しい欠点があった。

本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、全体として快適なクッション性を実現しながら、芯材の破損を有効に防止して優れた耐久性をも実現するウレタンフォームのクッション材を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

ウレタンフォームのクッション材は、連続気泡を有する軟質ウレタンフォーム６を板状にしている。軟質ウレタンフォーム６の内部には、軟質ウレタンフォーム６よりも硬くて密度を２０ｋｇ／ｍ^３以上であって４０ｋｇ／ｍ^３以下とする板状のスタイロフォーム（登録商標）の芯材１を配置している。芯材１は、そのままの状態で軟質ウレタンフォーム６に内蔵されることなく、弾性的に伸縮する線材からなるネットを袋状にしてなる伸縮ネット袋７に収納されて、軟質ウレタンフォーム６の内部に内蔵されて、芯材１の両面に軟質ウレタンフォーム６を積層する構造としている。

以上のウレタンフォームのクッション材は、全体として快適なクッション性を実現しながら、すなわち、充分な保形性と、表面の優れたクッション性と、内部の硬さとを最適な状態に調整しながら、内部に配置する芯材の破損を有効に防止して、優れた耐久性をも実現する特徴がある。それは、以上のウレタンフォームのクッション材が、軟質ウレタンフォームの内部に、密度を２０ｋｇ／ｍ^３以上として４０ｋｇ／ｍ^３以下とする板状のスタイロフォーム（登録商標）からなる芯材を配置して、この芯材を、伸縮性を有する線材ネットを袋状にしている伸縮ネット袋に収納して、軟質ウレタンフォームの内部に内蔵するからである。

以上のクッション材は、表面に局部的に強い荷重が作用すると、芯材のスタイロフォーム（登録商標）には強い曲げ応力が作用する。芯材のスタイロフォーム（登録商標）は、軟質ウレタンフォームの芯材として適度な硬さと弾性とを有するが、発泡成形して軽く、安価に製造しているために、強い曲げ応力で割れやすい物性となり、曲げ応力の作用する用途には使用されず、主として断熱材や畳の芯材等に限って使用されている。しかしながら、スタイロフォーム（登録商標）は、割れやすい欠点を有するが、軟質ウレタンフォームの芯材として最適な物性、すなわち、少ない吸水性、適度な硬さと弾性、優れた断熱特性、柔軟な軟質ウレタンフォームを補強して板状に保持する保形性とを有する。以上のクッション材は、軟質ウレタンフォームの芯材として、曲げ応力を除く物性で理想的なスタイロフォーム（登録商標）を使用しながら、使用状態において曲げ応力でスタイロフォーム（登録商標）が破損されるのを有効に防止する。それも、スタイロフォーム（登録商標）の優れた物性を、さらに生かしながら、曲げ応力による破損を防止する。それは、以上のクッション材が、芯材に使用しているスタイロフォーム（登録商標）を、伸縮性の線材ネットを閉鎖構造の袋状とする伸縮ネット袋に収納して、軟質ウレタンフォームの内部に配置しているからである。このクッション材は、スタイロフォーム（登録商標）を収納している伸縮ネット袋によって曲げ応力を緩和する。すなわち、伸縮ネット袋に曲げ応力が作用して、スタイロフォーム（登録商標）に作用する曲げ応力を少なくして、スタイロフォーム（登録商標）の曲げを小さくするからである。板状のスタイロフォーム（登録商標）に曲げ応力が作用すると、湾曲する外側面が伸びようとするが、外側面が伸びるとその表面に積層している伸縮ネット袋のネットが伸ばされて弾性的な伸縮力が作用する。とくに、以上のクッション材は、スタイロフォーム（登録商標）の表面に単にネットを積層するのではなく、伸縮ネット袋にスタイロフォーム（登録商標）を収納している。スタイロフォーム（登録商標）の表面に単に積層されるネットは、スタイロフォーム（登録商標）に曲げ応力が作用して、湾曲されて表面が延びても、延びる表面を弾性的に引っ張って湾曲を少なくする作用は期待できない。ネットがスタイロフォーム（登録商標）の表面に対して相対的に移動するからである。ところが、以上のクッション材は、スタイロフォーム（登録商標）を伸縮ネット袋に収納しているので、スタイロフォーム（登録商標）に曲げ応力が作用して湾曲するとき、ネットとスタイロフォーム（登録商標）表面との相対移動が少なく、伸縮ネット袋がスタイロフォーム（登録商標）の湾曲を効果的に制限する。したがって、以上のクッション材は、軟質ウレタンフォームの芯材として板状のスタイロフォーム（登録商標）を内蔵することで、全体のクッション性、弾性、保形性、硬さなどの全ての種々の用途に最適な値としながら、芯材のスタイロフォーム（登録商標）の破損を有効に防止して優れた耐久性を実現する理想的な特性を実現する。

さらに、以上のクッション材は、スタイロフォーム（登録商標）と軟質ウレタンフォームとの間に伸縮ネット袋が介在するので、伸縮ネット袋のネットのよって、軟質ウレタンフォームと芯材との間に空気層ができる。この空気層の空気は、軟質ウレタンフォームに加重が作用し、また加重が開放される状態が繰り返されて、軟質ウレタンフォームが圧縮と非圧縮状態とを繰り返すごとに、空気層の空気が軟質ウレタンフォームで強制的に送風されて換気される。空気層の空気が強制送風されることによって、スタイロフォーム（登録商標）表面の水分や結露水は強制的に除去される。このことは、スタイロフォーム（登録商標）が極めて少ない吸水性を有することと相乗して、クッション材の内部に水分が停滞してカビが発生する等の弊害を確実に阻止して、長期間にわたって衛生的に使用できる特徴を実現する。すなわち、スタイロフォーム（登録商標）の優れた吸水性を、より理想的な環境でさらに向上して、快適な状態で使用できる特徴を実現する。

本発明のウレタンフォームのクッション材は、伸縮ネット袋７に収納している芯材１を、軟質ウレタンフォーム６の内部に埋設状態で配置することができる。

このウレタンフォームのクッション材は、芯材のスタイロフォーム（登録商標）を軟質プラスチックフォームの内部に埋設して全表面を伸縮ネット袋で被覆し、さらに、その表面を軟質プラスチックフォームで被覆するので、芯材のスタイロフォーム（登録商標）の破損をより効果的に防止できる特徴がある。

本発明のウレタンフォームのクッション材は、軟質ウレタンフォーム６を、芯材１の表側に積層している表側ウレタン層６Ａを、芯材１の裏側に積層してなる裏側ウレタン層６Ｂよりも厚くすることができる。

以上のウレタンフォームのクッション材は、表裏のウレタン層の厚さが異なるので、表側ウレタン層を上に使用することでより優れたクッション性を実現し、上下反転して使用することにより、クッション性と硬さとを最適な状態にコントロールできる。このため、より多くの使用状態において、多数のユーザーに使用されて最適なクッション性と硬さとに調整できる特徴がある。

本発明のウレタンフォームのクッション材は、芯材１の厚さを、表側ウレタン層６Ａと裏側ウレタン層６Ｂの両方の厚さを加算してなるトータル厚さの１／５以上であって３／５以下とすることができる。

本発明のウレタンフォームのクッション材は、全体の厚さを３ｃｍ以上であって１５ｃｍ以下とすることができる。

本発明のウレタンフォームのクッション材は、伸縮ネット袋の線材をゴム状弾性体とすることができる。このクッション材は、ゴム状弾性体からなる伸縮ネット袋と芯材との摩擦抵抗が大きく、芯材と伸縮ネット袋との相対的なずれをより効果的に防止して、芯材のスタイロフォーム（登録商標）の破損をより効果的に防止できる特徴がある。

従来のクッション材の一部断面斜視図である。従来の他のクッション材の一部断面斜視図である。本発明の実施例にかかるウレタンフォームのクッション材の一部断面斜視図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのウレタンフォームのクッション材を例示するものであって、本発明はウレタンフォームのクッション材を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図３の一部断面斜視図に示すウレタンフォームのクッション材は、連続気泡を有する軟質ウレタンフォーム６を板状にしている。このクッション材は、用途に最適な外形と厚さに製作される。たとえば、ベッドのマットレスに使用されるクッション材は、長さを２００ｃｍ、横幅を９０ｃｍ〜１５０ｃｍとする長方形で、厚さを５ｃｍ〜１５ｃｍとしている。また、椅子の座面に使用されるクッション材は、１辺を２０ｃｍ〜５０ｃｍとする四角形で、厚さを５ｃｍ〜１０ｃｍとしている。

図１のクッション材は、軟質ウレタンフォーム６の内部に、軟質ウレタンフォーム６よりも硬くて密度を２０ｋｇ／ｍ^３以上であって４０ｋｇ／ｍ^３以下とする板状のスタイロフォーム（登録商標）からなる芯材１を内蔵して、芯材１の両面に軟質ウレタンフォーム６を積層している。芯材１のスタイロフォーム（登録商標）は、軟質ウレタンフォーム６の厚さ、すなわち芯材１の表面側に積層している表側ウレタン層６Ａと芯材１の裏面側に積層している裏側ウレタン層６Ｂの両方の厚さを加算しているトータル厚さの、好ましくは１／５以上であって３／５以下、より好ましくは、１／４以上であって１／２以下とする。

クッション材は、全体の厚さに対して芯材１を厚くして、クッション材全体を変形し難く、すなわち保形性を向上できる。クッション材は、全体の厚さを、好ましくは３ｃｍ以上であって１５ｃｍ以下、より好ましくは５ｃｍ以上であって１０ｃｍ以下とする。したがって、たとえば、厚さを１０ｃｍとするクッション材は、芯材１の厚さを２ｃｍ以上であって６ｃｍ以下として、種々の用途に使用できる。

芯材１のスタイロフォーム（登録商標）は、そのままの状態で軟質ウレタンフォーム６には内蔵されず、伸縮ネット袋７に入れて軟質ウレタンフォーム６の内部に配置される。伸縮ネット袋７は、芯材１の弾性を低下させることなく、スタイロフォーム（登録商標）の芯材１を補強して、曲げ応力に対する割れによる破損を防止するもので、伸縮性を有する線材、たとえば、天然ゴムや合成ゴムからなるゴム状弾性体の線材を碁盤格子状のネットを袋状に加工している。芯材１のスタイロフォーム（登録商標）は、表面に伸縮ネット袋７を密着させる状態で、軟質ウレタンフォーム６の内部に内蔵される。伸縮ネット袋７は、芯材１と軟質ウレタンフォーム６との間に積層されて、芯材１と軟質ウレタンフォーム６に密着する。袋状の伸縮ネット袋７は、開口部を閉塞して、閉鎖構造として内部に芯材１のスタイロフォーム（登録商標）を収納している。さらに、伸縮ネット袋７は、内部に芯材１を収納する状態で芯材１の表面に密着する大きさと形状としている。伸縮ネット袋７の線材は、曲げ応力で湾曲する芯材１のスタイロフォーム（登録商標）と一緒に弾性変形して、スタイロフォーム（登録商標）の割れを防止する。芯材１のスタイロフォーム（登録商標）は、曲げ応力が作用すると湾曲して湾曲する外側面が伸びる。外側面に積層される伸縮ネット袋７は、スタイロフォーム（登録商標）が湾曲するにしたがって弾性的に伸長される。延びる伸縮ネット袋７は、弾性的な収縮力でスタイロフォーム（登録商標）の湾曲を制限する。延びた伸縮ネット袋７の弾性収縮力が、スタイロフォーム（登録商標）の湾曲する外側面を収縮させるように作用するからである。この状態で、スタイロフォーム（登録商標）の外側湾曲面とネットとが相対運動すると、すなわち、スタイロフォーム（登録商標）が湾曲しても、ネットが滑って延びない状態では、ネット袋の収縮力がスタイロフォーム（登録商標）の湾曲を制限しない。以上のクッション材は、芯材１のスタイロフォーム（登録商標）を伸縮ネット袋７に入れて、軟質ウレタンフォーム６に内蔵するので、湾曲するスタイロフォーム（登録商標）の外側湾曲面と一緒に伸長されて、弾性的な収縮力が作用し、この弾性収縮力がスタイロフォーム（登録商標）の湾曲を抑制して割れを防止する。とくに、伸縮ネット袋７に芯材１を収納する構造は、伸縮ネット袋７を芯材１表面に接着することなく、湾曲時の相対運動を防止できるので、長期間にわたってスタイロフォーム（登録商標）の割れを防止できる。ただ、伸縮ネット袋７を芯材１の表面に接着して、スタイロフォーム（登録商標）の湾曲をより少なくすることもできる。

伸縮ネット袋７は、芯材１と軟質ウレタンフォーム６との間に積層されて芯材１の両面に空気層を設ける。ネットが芯材１と軟質ウレタンフォーム６表面に密着して、碁盤格子状の線材の内側に隙間を設けるからである。伸縮ネット袋７は、線材の直径を０．５ｍｍ〜２ｍｍ、好ましくは約１ｍｍとして空気層を設けることができる。伸縮ネット袋７の線材を太くして、空気層を厚くできる。伸縮ネット袋７は、網目の一辺を５ｍｍ〜１．５ｃｍとして、線材の間に空気層を設けることができる。この空気層に蓄えられる空気は、弾性変形する連続気泡の軟質ウレタンフォーム６を通過して換気される。クッション材の表面に荷重が作用して、軟質ウレタンフォーム６が押し潰されて、空気層の空気が強制的に排気され、荷重が作用しなくなって、空気層に空気が供給されるからである。空気層の空気が換気されることで、芯材１表面の結露を防止できる。

軟質ウレタンフォーム６は、軟質ウレタンを発泡成形して製作される。軟質ウレタンフォーム６は、発泡率、すなわち見かけ密度を調整して、柔軟性を調整できる。ベッドのマットレスや椅子の座面や座布団に使用されるクッション材は、軟質ウレタンフォーム６の見かけ密度を、たとえば、１５ｋｇ／ｍ^３以上であって８０ｋｇ／ｍ^３以下、好ましくは２０ｋｇ／ｍ^３以上であって４０ｋｇ／ｍ^３以下とする。また、クッション材の軟質ウレタンフォームは、好ましくは硬度を１００Ｎ以上であって２００Ｎ以下とするものを使用する。

図のクッション材は、軟質ウレタンフォーム６の内部に埋設状態で芯材１を内蔵させている。このクッション材は、芯材１の両面と全周に軟質ウレタンフォーム６を配置して、芯材１を軟質ウレタンフォーム６に埋設している。さらに、図のクッション材は、芯材１の表側に積層してなる表側ウレタン層６Ａを、芯材１の裏面に積層している裏側ウレタン層６Ｂよりも厚くして、芯材１表面のクッション性を裏面よりも大きくしている。このクッション材は、たとえば表側ウレタン層６Ａの厚さを裏側ウレタン層６Ｂの３倍以下とする。ただ、クッション材は、表裏のウレタン層を同じ厚さとすることもできる。さらに、クッション材は、表側ウレタン層６Ａと裏側ウレタン層６Ｂとを、密度を異なるウレタン層として、表裏のクッション性を変化させることもできる。このクッション材は、表裏のウレタン層を同じ厚さとして、両面のクッション性を変化するようにできる。また、表裏のウレタン層を異なる厚さとし、かつ密度を異なるウレタン層として、表裏のクッション性を変化させることもできる。

さらに、ウレタン層は芯材１との対向面を凹凸面として（図示せず）、空気層を設けることができる。この構造のクッション材も、ウレタン層を弾性変形させることで、空気層の空気を換気して、芯材表面の結露を防止できる。

ウレタンフォームクッション材は、軟質ウレタンフォームと芯材の厚さを調整して、ベッドのマットレスや椅子などのクッション材として最適なクッション性と保形性を実現して、種々の用途に最適な状態で使用できる。

１…芯材
２…吸湿層
３…表層部
４…クッション層
５…ネット
６…軟質ウレタンフォーム
６Ａ…表側ウレタン層
６Ｂ…裏側ウレタン層
７…伸縮ネット袋

Claims

連続気泡を有する軟質ウレタンフォーム(6)を板状にしてなるウレタンフォームのクッション材であって、
前記軟質ウレタンフォーム(6)の内部に、軟質ウレタンフォーム(6)よりも硬くて密度を２０ｋｇ／ｍ^３以上であって４０ｋｇ／ｍ^３以下とする板状のスタイロフォーム（登録商標）からなる芯材(1)が配置され、
さらに、前記芯材(1)が、弾性的に伸縮する線材からなるネットを袋状にしてなる伸縮ネット袋(7)に収納されて、前記軟質ウレタンフォーム(6)の内部に内蔵されて、前記芯材(1)の両面に軟質ウレタンフォーム(6)を積層する構造としてなることを特徴とするウレタンフォームのクッション材。
請求項１に記載されるウレタンフォームのクッション材であって、
前記伸縮ネット袋(7)に収納してなる芯材(1)が、前記軟質ウレタンフォーム(6)の内部に埋設状態で配置されてなることを特徴とするウレタンフォームのクッション材。
請求項１又は２に記載されるウレタンフォームのクッション材であって、
前記軟質ウレタンフォーム(6)が、前記芯材(1)の表側に積層してなる表側ウレタン層(6A)と、前記芯材(1)の裏側に積層してなる裏側ウレタン層(6B)とからなり、
前記表側ウレタン層(6A)が前記裏側ウレタン層(6B)よりも厚いことを特徴とするウレタンフォームのクッション材。
請求項１ないし３のいずれかに記載されるウレタンフォームのクッション材であって、
前記芯材(1)の厚さが、前記表側ウレタン層(6A)と前記裏側ウレタン層(6B)の両方の厚さを加算してなるトータル厚さの１／５以上であって３／５以下であることを特徴とするウレタンフォームのクッション材。
請求項１ないし４のいずれかに記載されるウレタンフォームのクッション材であって、
全体の厚さが３ｃｍ以上であって１５ｃｍ以下であることを特徴とするウレタンフォームのクッション材。
請求項１ないし５のいずれかに記載されるウレタンフォームのクッション材であって、
前記伸縮ネット袋(7)の線材がゴム状弾性体からなることを特徴とするウレタンフォームのクッション材。