JP4724533B2

JP4724533B2 - 凹凸型敷きマット及びその製造方法

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Publication number: JP4724533B2
Application number: JP2005316458A
Authority: JP
Inventors: 孝相澤
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2025-10-31
Also published as: JP2007117581A

Description

本発明は、多数の凹部を有する第一型と、前記凹部に対峙する部分に凸部を有するかあるいは平坦な第２型とで、合成樹脂発泡シートが熱圧縮成形されてなる凹凸型敷きマット、及びその製造方法に関する。

指圧効果を発揮する凹凸型敷きマットは知られている。例えば、特許文献１には、表面が突出し、裏面が陥凹状態の中空突出部を多数有する熱圧縮フォームシートの製造方法が記載されている。
特公昭５７−２６２０８号公報

このような熱圧縮フォームシートの改良にあたり、本発明者は、マットの突出部による人体への指圧の影響が、人体の部分により異なり、腰部に対応する突出部の剛性を増すことで指圧のバランスがよくなることを知見した。すなわち、本発明は、人体全体に対してバランスの良い指圧度合いを実現する凹凸型敷きマット、及びその製造方法を提供するものである。

本発明の凹凸型敷きマットは、合成樹脂発泡シートが熱圧縮成形されて、多数の突出部が形成されてなる凹凸型敷きマットであって、前記合成樹脂発泡シートは、頭部から脚部までの部分に対応する上下２枚の発泡シートの間に、腰部に対応する部分に別の発泡シートを配して積層したものであり、
腰部に対応する部分の突出部は、人体の他の部分に対応する部分の突出部より剛性が高くされていることを特徴とする。

また、本発明の凹凸型敷きマットは、前記合成樹脂発泡シートは、頭部から脚部までの部分に対応する上下２枚の発泡シートの間に、腰部に対応する部分に別の発泡シートを配し、頭部から腰部に対応する部分に更に別の発泡シートを配して積層したものであることが好ましい。

また、頭部から脚部までの部分に対応する上下２枚の発泡シートの少なくとも一方を、互いに平行な凹条部と凸条部とによる凹凸の繰り返しを片面に有する凹凸発泡シートとし、凹凸発泡シートの凸条部のピッチを第一型の凹部のピッチの倍とし、凹凸発泡シートの凹条部と凸条部とを第一型の凹部のすべてに対峙させて熱圧縮成形するようにしてもよい。

本発明の凹凸型敷きマットによれば、腰部に対応する部分の突出部の剛性が人体の他の部分に対応するそれより高くされているので、バランスの良い指圧度合いを実現するとともに、人体のマットへの沈み込み度合いを人体全体にわたって同程度とするので心地良い寝姿勢を実現する。

本発明の凹凸型敷きマットの製造方法によれば、合成樹脂発泡シートとして、頭部から脚部までの部分に対応する上下２枚の発泡シートの間に、腰部に対応する発泡シートを配したものを用いることで、腰部に対応する部分の突出部の剛性を人体の他の部分に対応するそれより高くしたマットを、製造コストを抑えて製造することができる。

また、合成樹脂発泡シートとして、頭部から脚部までの部分に対応する上下２枚の発泡シートの間に、腰部に対応する発泡シート及び頭部から腰部までの部分に対応する発泡シートを配したものを用いることで、腰部に対応する部分の突出部の剛性が最も高く、脚部に対応する部分のそれが最も低いマットを、製造コストを抑えて製造することができる。

さらに、頭部から脚部までの部分に対応する上下２枚の発泡シートの少なくとも一方を、互いに平行な凹条部と凸条部とによる凹凸の繰り返しを片面に有する凹凸発泡シートとし、凹凸発泡シートの凸条部のピッチを第一型の凹部のピッチの倍とし、凹凸発泡シートの凹条部と凸条部とを第一型の凹部のすべてに対峙させて熱圧縮成形することで、隣り合う突出部の剛性に高低の変化をもたせたマットを、製造コストを抑えて製造することができる。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
ＥＶＡ、ポリエチレン、ポリウレタンなどの合成樹脂発泡シートは、熱圧縮成形されて、靴底や衣料用パッド材などの用途に利用されている。本発明の凹凸型敷きマットは、これらと同様に合成樹脂発泡シートが熱圧縮成形されてなるものである。本発明で用いる熱圧縮成形は、２つの型の間に合成樹脂発泡シートを挟み、合成樹脂発泡体を熱した状態で圧縮（プレス）することで、恒久的に厚みを減じさせて硬度を高め、変形しにくい性質すなわち剛性を形成するものである。合成樹脂発泡シートを熱した状態とするのは、２つの型の少なくともいずれかを熱した状態としておいて、その熱を合成樹脂発泡シートに伝えることで行われるが、圧縮成形前にオーブン等で加熱してもよい。

本発明は、図１に示すように、長手方向及び幅方向に規則的に並んだ多数の凹部１０を有する第一型Ｍ１と、前記凹部１０に対峙する箇所に凸部１１を有する第二型Ｍ２を用いる。また、図２に示すように、第二型Ｍ１として表面が平坦な型を用いることもできる。

図１に示す型では、熱圧縮成形の際に、凹部１０と凸部１１との間にほぼ一定間隔の空隙が形成されるようにされており、凸部１１は半球を上下に縮めたようなドーム型形状、凹部１２は凸部１１との間にほぼ一定間隔の空隙が形成されるようなドーム型のくぼみ形状とされている。図２に示す型の凹部１２も同様にドーム型のくぼみ形状とされている。

なお、本発明について、長手方向及び幅方向に規則的に並んだ凹部１０を有する型Ｍ１を用いた場合で説明するが、斜めの方向及びその斜め方向に交差する方向に規則的に並んだ凹部１０を有する型を用いた場合も本発明に含まれる。

本発明の凹凸型敷きマット１は、これらの型Ｍ１、Ｍ２で合成樹脂発泡シートが熱圧縮成形されて、規則的に並んだ突出部２、３が形成されてなるものである（図３）。凸部１１を有する第二型を用いれば、突出部はその裏面がくぼんだ中空突出部２となり（図４）、表面が平坦な第二型を用いれば、突出部はその裏面が平らな中実突出部３となる（図５）。

本発明で用いる合成樹脂発泡シートは、圧縮状態で熱せられることで形状がセットされるものであれば熱可塑性的性質あるいは熱硬化的性質のどちらを有するものでもよい。例えば、ポリエチレン、ＥＶＡ、ポリウレタン、ゴムなどの素材が用いられ、特に、熱圧縮成形されても通気性を有し、かつ適度な弾力性と耐熱性を有することから、ポリウレタンフォームが好適である。

図３に示す本発明の凹凸型敷きマット１は、腰部に対応する部分Ｗの突出部の剛性が、人体の他の部分に対応するそれより高くされている。具体的には、部分Ｗの突出部は、その他の部分のそれに比較して、密度が高く厚さが厚い態様、密度が同程度で厚さが厚い態様、あるいは厚さが同程度で密度が高い態様とされている。これらの態様の中で、製造上、剛性のコントロールが容易なため厚さが同程度で密度が高い態様が好ましい。

腰部に対応する部分Ｗの突出部の剛性を高くするには、部分Ｗが他の部分に比較して厚くされているかあるいは密度が高くされている合成樹脂発泡シートを用いてこれを熱圧縮成形する方法がある。ただし、部分Ｗの密度を高いものとするには、密度の異なる素材を別途準備する必要があるので手間が増える。

合成樹脂発泡シートは、図６、図７に示すように一枚のみのものを用いることができるが、図８〜図１２に示すように複数枚を組み合わせ、これらを貼り合わせたものを用いることが好ましい。図６、図７の発泡シートを用いて得られる凹凸型敷きマットはマット表面に筋が形成される虞がある。外観を良いものとするためには、図８〜図１２に示すように最上部及び最下部に配置する合成樹脂発泡シートの露出面を平坦なものとする。また、各発泡シートは、裁断が容易でかつ裁断ロスの発生を抑制できるので、直方体形状あるいはプロファイル裁断加工による形状（図１４）のものが好ましい。

図１０に示す合成樹脂発泡シートを用いて得られる凹凸型敷きマットは、人体の各部分に対応する部分の突出部２、３の剛性が、腰部Ｗ＞頭部Ｈ、胸部Ｂ＞脚部Ｆの順である。また、図１１に示す合成樹脂発泡シートを用いて得られるマットは、人体の各部分に対応する部分の突出部の剛性が、腰部Ｗ＞胸部Ｂ＞脚部Ｆ＞頭部Ｈの順である。

次に、ポリウレタンフォームを用いた凹凸型敷きマット１の実施形態について以下に説明する。
本実施形態においては、多数の突出部はすべてが同一形状であり、長手方向及び幅方向に碁盤の目のように規則正しく整列して並んでいる。突出部は平面視円形で半球を上下方向に縮めたようなドーム型形状である。また、突出部は指圧効果が十分発現されるように４０〜６０ｍｍの間隔（ピッチ）で並んでいる。さらに、突出部は、平面視直径が突出部の間隔（ピッチ）の１／２〜１であり、高さＴが１０〜２０ｍｍである。

突出部が中空突出部２の場合は、指圧効果を良好とするために、突出部厚さｔが３〜７ｍｍ、密度が１５０〜４００ｋｇ／ｍ^３の範囲にある。また、中実突出部３の場合は、指圧効果を良好とするために密度が８０〜２００ｋｇ／ｍ^３の範囲にある。

突出部２、３は、腰部に対応する部分Ｗのものが人体の他の部分に対応する部分のものと比較して以下のようにされていることが好ましい。

中空突出部２の場合は、中空突出部の厚さｔの平均に中空突出部の密度の平均を乗じた算出値において、腰部に対応する部分Ｗが人体の他の部分に対応する部分に対して１．１〜１．４倍である。例えば、中空突出部の厚さｔをすべて同一とした場合は、中空突出部の平均密度において、腰部に対応する部分Ｗが人体の他の部分対応する部分に対して１．１〜１．４倍である。算出値が１．１倍未満であると人体に対する指圧バランスの向上があまりなく、１．４倍を超えると指圧バランスが悪くなる傾向である。

中空突出部３の場合は、中実突出部の平均密度において、腰部に対応する部分Ｗが人体の他の部分に対応する部分に対して１．１〜１．４倍である。密度が１．１倍未満であると人体に対する指圧バランスの向上があまりなく、１．４倍を超えると指圧バランスが悪くなる傾向である。

本発明で使用するポリウレタンフォームの密度、硬度は、特に限定されないが、比較的低密度でかつ高硬度のものを用い、これを高い比率で圧縮すると突出部の剛性が高められる傾向にある。具体的には、密度１５〜２２ｋｇ／ｍ^３、硬度８０〜１３０Ｎ（ＪＩＳＫ６４００：Ｄ法）、総厚５０〜１２０ｍｍのものを、中空突出部の成形においては１０〜２５倍の圧縮度合い、中実突出部の成形においては５〜１５の圧縮度合いで熱圧縮することが好ましい。ポリウレタンフォームの熱圧縮成形時の加熱温度は、成形効率、成形後の物性の点から１６０℃〜２３０℃とすることが好ましい。

次に、本発明の別実施形態の凹凸型敷きマットについて説明する。この凹凸型敷きマット及びその製造方法は、基本的な部分においては以上で説明した凹凸型敷きマットと同じである。また外観形状も図３に示すものと同じである。しかし、ここで説明する凹凸型敷きマットは、突出部が高い剛性の列及び低い剛性の列をなし、これらの列が交互に並んでいる態様である。

この凹凸型敷きマットの製造方法は、合成樹脂発泡シートとして、例えば図１２に示すように、頭部から脚部までの部分（Ｈ、Ｂ、Ｗ、Ｆ）に対応する上下２枚の発泡シートの少なくとも一方に、互いに平行な凹条部６と凸条部７とによる凹凸の繰り返しを片面に有する凹凸発泡シート５を用い、図１３に示すように、凹凸発泡シート５の凸条部７のピッチを第一型の凹部１０のピッチの倍とし、凹凸発泡シート５の凹条部１０と凸条部７とを第一型の凹部１０のすべてに対峙させて熱圧縮成形するものである。

凹凸発泡シート５としては、凹凸面が波状になだらかに形成されるためプロファイル裁断加工によって形成される発泡シートが好ましい。凹凸面がなだらかであることで、マット表面に筋状のものが現れにくいという効果がある。図１３はプロファイル裁断加工によって得られる凹凸発泡シート、図１４はプロファイル裁断加工の説明図である。

このようにして得られる本発明の凹凸型敷きマットは、これ自体あるいは２０〜５０ｍｍ程度の合成樹脂発泡体や固綿等の弾性体との積層体とされ、織布、編布、網布等からなるカバー材で被覆されて使用される。

合成樹脂発泡シートとして、ポリウレタンフォーム（密度１８ｋｇ、硬さ９０Ｎ）を用い、これを裁断して、図１０に示すような発泡シートの組み合わせ（上から厚さ３０ｍｍ、１０ｍｍ、１０ｍｍ、３０ｍｍ）として構成し、接着剤にて各発泡シートを貼り合わせて、図１に示すような多数の凹部を有する型Ｍ１と多数の凸部を有する型Ｍ２とで熱圧縮成形して凹凸型敷きマット１を得た。型の温度は２００℃とし圧縮時間は５分とした。

得られた凹凸型敷きマット１は、碁盤の目のように並んだ中空突出部２を有するもので、基盤部４の厚さ；１０ｍｍ、中空突出部２が半球を上下に縮めたようなドーム型形状であり、ピッチ；５０ｍｍ、平面視直径；４８ｍｍ、高さＴ；１５ｍｍ、厚さｔ；４ｍｍ、頭部及び胸部に対応する部分Ｈ、Ｂの平均密度；２４０ｋｇ／ｍ^３、腰部に対応する部分Ｗの平均密度；２８０ｋｇ／ｍ^３、脚部Ｆに対応する部分の平均密度；２０５ｋｇ／ｍ^３であった。

この凹凸型敷きマット１は、同等な圧力の荷重に対して、腰部に対応する部分Ｗの突出部２が最も変形せず、次に頭部Ｈ、胸部Ｂ変形せず、脚部Ｆが最も変形しやすいものであった。すなわち、突出部２の剛性は、腰部Ｗ＞頭部Ｈ、胸部Ｂ＞脚部Ｆの順であった。また、突出部の表面にアスカーＣ型硬度計を押しあてたときの硬度測定値は、腰部Ｗが５０度、頭部Ｈ及び胸部がＢ４０度、脚部Ｆが３０度であった。

図２に示すような多数の凹部を有する型と平坦な型を使用した以外は、実施例１と同様な手順で凹凸型敷きマット１を得た。

得られた凹凸型敷きマット１は、碁盤の目のように並んだ中実突出部３を有するもので、基盤部４の厚さ；５ｍｍ、中実突出部３が半球を上下に縮めたようなドーム型形状であり、ピッチ；５０ｍｍ、平面視直径；４８ｍｍ、高さＴ；１５ｍｍ、頭部及び胸部に対応する部分Ｈ、Ｂの平均密度；１００ｋｇ／ｍ^３、腰部に対応する部分Ｗの平均密度；１１５ｋｇ／ｍ^３、脚部に対応する部分Ｆの平均密度；９０ｋｇ／ｍ^３であった。

この凹凸型敷きマット１は、同等な圧力の荷重に対して、腰部に対応する部分Ｗの突出部２が最も変形せず、次に頭部Ｈ、胸部Ｂ変形せず、脚部Ｆが最も変形しやすいものであった。すなわち、突出部３の剛性は、腰部Ｗ＞頭部Ｈ、胸部Ｂ＞脚部Ｆの順であった。突出部の表面にアスカーＣ型硬度計を押しあてたときの硬度測定値は、腰部Ｗが１５度、頭部Ｈ及び胸部Ｂが１０度、脚部Ｆが５度であった。

合成樹脂発泡シートとして、ポリウレタンフォーム（密度１８ｋｇ、硬さ９０Ｎ）を用い、これを裁断して、図１２に示すような発泡シートの組み合わせ（上から厚さ２０ｍｍ、１０ｍｍ、１０ｍｍ、凸条部が６０ｍｍで凹条部が３０ｍｍの凹凸発泡シート（プロファイル裁断加工品））として構成し、接着剤にて各発泡シートを貼り合わせた。凹凸発泡シートの凸条部のピッチは、第一型Ｍ１の凹部１０のピッチの倍とした。次に、図１３に示すように、凹凸発泡シートの凹条部６と凸条部７とを第一型の凹部１０のすべてに対峙させて熱圧縮成形して、図３に示すような凹凸型敷きマット１を得た。型は２００℃とし圧縮時間は５分とした。

得られた凹凸型敷きマット１は、碁盤の目のように並んだ中空突出部２を有する基盤部４の厚さ；１０ｍｍ、中空突出部２が半球を上下に縮めたようなドーム型形状であり、ピッチ；５０ｍｍ、平面視直径；４８ｍｍ、高さＴ；１５ｍｍ、厚さｔ；４ｍｍ、頭部及び胸部に対応する部分Ｗ、Ｂの平均密度；２６０ｋｇ／ｍ^３、腰部に対応する部分Ｗの平均密度；２９５ｋｇ／ｍ^３、脚部に対応する部分Ｆの平均密度；２３０ｋｇ／ｍ^３であった。

この凹凸型敷きマット１は、同等な圧力の荷重に対して、腰部に対応する部分Ｗの突出部２が最も変形せず、次に頭部Ｈ、胸部Ｂ変形せず、脚部Ｆが最も変形しやすいものであった。すなわち、突出部３の剛性は、腰部Ｗ＞頭部Ｈ、胸部Ｂ＞脚部Ｆの順であった。また、突出部は、幅方向に高い剛性の列及び低い剛性の列をなし、これらの列が交互に並んでいる。そして、突出部の表面にアスカーＣ型硬度計を押しあてたときの硬度測定値は、腰部Ｗにおいては剛性の高い列の突出部が７０度、腰部Ｗの剛性の低い列の突出部が４０度、頭部Ｈ及び胸部Ｂにおいては剛性の高い列の突出部が６０度、腰部Ｗの剛性の低い列の突出部が３０度、脚部Ｆにおいては剛性の高い列の突出部が５０度、腰部Ｗの剛性の低い列の突出部が２０度であった。

本発明で用いる型の斜視説明図本発明で用いる別の型の斜視説明図本発明の凹凸型敷きマット中空突出部を有する凹凸型敷きマット中実突出部を有する凹凸型敷きマット本発明で用いる合成樹脂発泡シート（一枚）の長手方向断面図本発明で用する合成樹脂発泡シート（一枚）の長手方向断面図本発明で用いる合成樹脂発泡シート（二枚）の長手方向断面図本発明で用いる合成樹脂発泡シート（三枚）の長手方向断面図本発明で用いる合成樹脂発泡シート（四枚）の長手方向断面図本発明で使用する合成樹脂発泡シート（五枚）の長手方向断面図本発明で用いる合成樹脂発泡シート（四枚）の長手方向断面図本発明の一実施態様の製造工程の説明図凹凸発泡シートの斜視説明図プロファイル裁断加工の説明図

符号の説明

Ｍ１第一型
Ｍ２第二型
Ｈ頭部に対応する部分
Ｂ胸部に対応する部分
Ｗ腰部に対応する部分
Ｆ脚部に対応する部分
１凹凸型敷きマット
２中実突出部
３中空突出部
４基盤部
５凹凸発泡シート（プロファイル裁断加工品）
６凹条部
７凸条部

Claims

合成樹脂発泡シートが熱圧縮成形されて、多数の突出部が形成されてなる凹凸型敷きマットであって、
前記合成樹脂発泡シートは、頭部から脚部までの部分に対応する上下２枚の発泡シートの間に、腰部に対応する部分に別の発泡シートを配して積層したものであり、
腰部に対応する部分の突出部は、人体の他の部分に対応する部分の突出部より剛性が高くされていることを特徴とする凹凸型敷きマット。
前記合成樹脂発泡シートが、頭部から脚部までの部分に対応する上下２枚の発泡シートの間に、腰部に対応する部分に別の発泡シートを配し、頭部から腰部に対応する部分に更に別の発泡シートを配して積層したものであることを特徴とする請求項１に記載の凹凸型敷きマット。