JP5758610B2 - クッション材 - Google Patents

Description

本発明はクッション材に関し、底づき感がなくクッション性に優れるとともに、通気性に優れるクッション材であり、椅子や車両のシート、ソファー、レジャーシート上など屋内および屋外のいずれでも使用できるものである。

椅子や車両のシート、ソファー、レジャーシート上などでの座り心地向上などのためクッションを用いることも多く、種々のクッション材が提案されている。
例えば特許文献１のクッション材には、板状の弾性発泡体の表面に凹凸を設けたものが開示されている。このクッション材では、表面の凹凸によって指圧効果を有するものの、表面に形成する凸部は中空とされるため、底づき感があり、長期間使用するとへたってしまい、耐久性に劣るものであった。

そこで、特許文献２のクッション材には、凹凸付形された加熱圧縮成形物の凹所部に熱可塑性材料を充填することで、底づき感のないクッション材を得ることができることが開示されている。

実開昭５９−１０１７７９号公報 特開２０００−３７２６５号公報

このような特許文献２のクッション材では、凹部に充填した熱可塑性材料が存在する範囲では、通気性が損なわれ、むれ易くなるという問題がある。また、クッション材の表面に荷重がかかると、熱可塑性材料が流動することで、体圧分散性に優れるものの、クッション性が得られにくいという問題がある。

本発明は、かかる従来技術における課題を解決するためなされたものであり、底づき感がなく、クッション性、通気性に優れるクッション材を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１記載のクッション材は、クッション材の厚さ方向に貫通孔を形成したウレタンフォームのクッション基材と、このクッション基材の前記貫通孔に装着されるエラストマー粘弾性体と、前記貫通孔に前記エラストマー粘弾性体が装着された前記クッション基材の表裏面に設けられる伸縮性生地とその内側面にウレタンフォームがラミネートされた表皮材および裏皮材とからなり、前記クッション基材の硬さを前記エラストマー粘弾性体の硬さ以下とし、前記クッション基材の前記エラストマー粘弾性体が装着された前記貫通孔の周囲と前記表皮材および前記裏皮材とが接着されるとともに、接着された部分が凹状部に形成され、前記凹状部が、表裏側の両方、あるいは表裏側のいずれか一方に形成されて構成したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２記載のクッション材は、請求項１記載の構成に加え、前記エラストマー粘弾性体を、前記クッション材の投影面積の５０〜８０％の範囲に配設して構成したことを特徴とするものである。
ここで、投影面積とは、クッション材を縦×横×厚みで表す場合の縦×横による面積をいい、通常、クッション材の平面状態での大きさを表すものである。

さらに、本発明の請求項３記載のクッション材は、請求項１または２記載の構成に加え、前記クッション基材を、前記エラストマー粘弾性体の厚みの０．５〜１．０倍の厚みとして構成したことを特徴とするものである。

本発明の請求項１記載のクッション材によれば、クッション材の厚さ方向に貫通孔を形成したウレタンフォームのクッション基材と、このクッション基材の前記貫通孔に装着されるエラストマー粘弾性体と、前記貫通孔に前記エラストマー粘弾性体が装着された前記クッション基材の表裏面に設けられる伸縮性生地とその内側面にウレタンフォームがラミネートされた表皮材および裏皮材とからなり、前記クッション基材の硬さを前記エラストマー粘弾性体の硬さ以下とし、前記クッション基材の前記エラストマー粘弾性体が装着された前記貫通孔の周囲と前記表皮材および前記裏皮材とが接着されるとともに、接着された部分が凹状部に形成され、前記凹状部が、表裏側の両方、あるいは表裏側のいずれか一方に形成されて構成したクッション材とすることができ、エラストマー粘弾性体により底づき感のない優れたクッション性を確保することができるとともに、エラストマー粘弾性体を装着した周囲に凹状部を形成して接着することで、通気性を確保することできる。また、クッション基材に貫通孔を形成してエラストマー粘弾性体を装着することで、底付き穴を形成する場合に比べ加工が容易となるとともに、貫通孔の周囲を接着して凹状部とすることで、エラストマー粘弾性体を直接接着することなく保持することができ、倒れなどを確実に防止することができる。

また、本発明の請求項２記載のクッション材によれば、前記エラストマー粘弾性体を、前記クッション材の投影面積の５０〜８０％の範囲に配設して構成したので、クッション性を確保すると同時に、重量増大やコスト増大を防止して優れたクッション材とすることができる。

さらに、本発明の請求項３記載のクッション材によれば、前記クッション基材を、前記エラストマー粘弾性体の厚みの０．５〜１．０倍の厚みとして構成したので、クッション基材でエラストマー粘弾性体を保持できるとともに、クッション性を確保することができる。

本発明のクッション材の一実施の形態にかかる平面図および中央横断面図である。 本発明のクッション材の一実施の形態にかかる熱プレス成形前の状態の横断面図およびクッション基材の貫通孔の説明図である。 本発明のクッション材の他の一実施の形態にかかる熱プレス成形前の状態の横断面図および成形後の横断面図である。 本発明のクッション材のクッション基材の貫通孔とエラストマー粘弾性体の他の実施の形態の平面説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明におけるクッション材１０は、クッション材１０の厚さ方向に複数の貫通孔１１ａを形成したウレタンフォームのクッション基材１１と、このクッション基材１１の複数の貫通孔１１ａに装着されるエラストマー粘弾性体１２と、複数の貫通孔１１ａにエラストマー粘弾性体１２が装着されたクッション基材１１の表裏面に設けられる伸縮性生地１３ａとその内側面にウレタンフォーム１３ｂがラミネートされた表皮材１３および裏皮材１３とからなり、クッション基材１１の硬さをエラストマー粘弾性体１２の硬さ以下とし、クッション基材１１のエラストマー粘弾性体１２が装着された貫通孔１１ａの周囲と表皮材１３および裏皮材１３とが接着されるとともに、接着された部分が凹状に形成され、表裏側の両方、あるいは表裏側のいずれか一方に凹状部１４を形成して構成してある。

すなわち、このクッション材１０は、ウレタンフォームのクッション基材１１の貫通孔１１aにエラストマー粘弾性体１２を装着し、その表裏面に、伸縮性生地１３ａとウレタンフォーム１３ｂとをラミネートした表裏皮材１３を積層して三層構造体としたものを、熱プレス成形して複数のエラストマー粘弾性体１２の周囲と表裏皮材１３、１３を接着するとともに、エラストマー粘弾性体１２の周囲の接着部において、表裏側の両方、あるいは表裏側のいずれか一方に凹状部１４を形成し、エラストマー粘弾性体１２部分を両側あるいは片側に凸状としたものであり、凹状部１４による凹部とエラストマー粘弾性体１２の凸部との凹凸部を備えたクッション材１０となっている。

なお、必要に応じて、表裏皮材１３のクッション基材と接する面に接着剤を塗布するか、あるいはホットメルトフィルムを積層して、熱プレス成形してもよい。その際、接着剤の種類は特に限定されるものではないが、水性接着剤であれば、ＶＯＣの問題もなく、好ましい。

これにより、複数のエラストマー粘弾性体１２により底づき感のないクッション性を確保することができ、かつエラストマー粘弾性体１２の周囲が接着されて凹状部１４を形成することで、表裏側の両方、あるいは表裏側のいずれか一方に凹凸部を備えることになり、通気性を確保することができる。

次に、このようなクッション材１０の各部について詳細に説明する。
まず、このクッション材１０のクッション性を得るためのエラストマー粘弾性体１２を装着保持するクッション基材１１としては、エラストマー粘弾性体１２によるクッション性を確保するためその硬さがエラストマー粘弾性体１２の硬さ以下とされる。

このクッション基材１１の硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ Ｄ法に準拠した硬さで４０〜１００Ｎのものが用いられる。
また、クッション基材１１の表面硬度は、Ｆタイプ硬度計で１５〜５０°のものが用いられる。
さらに、クッション基材１１は、エラストマー粘弾性体１２の厚みの半分ないし同一の厚みとしたものを用いることで、貫通孔１１ａに装着したエラストマー粘弾性体１２を保持でき、クッション性を損なわない程度の厚みとして、そのクッション性を利用できるようにする。

このクッション基材１１には、エラストマー粘弾性体１２を装着・保持するための貫通孔１１ａが形成され、この貫通孔１１ａは、エラストマー粘弾性体１２の周囲と合計１〜２ｍｍの隙間を形成した大きさとしてもよく、例えば、円柱状のエラストマー粘弾性体１２の半径ｒに対して貫通孔１１ａの半径ｒ１をｒ＋０．５〜１ｍｍとする。

こうすることで、クッション基材１１の貫通孔１１ａへのエラストマー粘弾性体１２の装着が容易となるとともに、装着したエラストマー粘弾性体１２を保持することができる。

次に、クッション基材１１の貫通孔１１ａに装着保持されるエラストマー粘弾性体１２は、ウレタン系エラストマー樹脂、シリコン系エラストマー樹脂、スチレン系エラストマー樹脂による成形体であり、たとえば円柱状に成形されたものが用いられる。

このエラストマー粘弾性体１２は、表面硬度がＦタイプ硬度計による値が４０〜７５°の範囲のものを用いることができる。表面硬度が４０°未満の場合には、柔らかいためクッションとして使用する場合の身体支持力に欠ける傾向にあり、７５°を超える場合には、硬くクッション性に欠ける傾向にある。

また、エラストマー粘弾性体１２の厚みは１０〜４０ｍｍのものを用いることができる。厚みが１０ｍｍ未満の場合には、クッション性を損なう一方、４０ｍｍを超える場合には、重くなりハンドリング性を損なうとともに、コストアップとなる傾向にある。

このエラストマー粘弾性体１２は、クッション材１０の大きさ、すなわち、投影面積（平面状態の面積（図１（ａ）の状態での投影面積））に対して５０〜８０％の配設面積とすることが好ましい。配設面積が５０％未満の場合には、エラストマー粘弾性体１２の面積が小さく、クッション性に欠ける傾向にあり、配設面積が８０％を超える場合には、エラストマー粘弾性体１２の使用量が増大するため、クッション材１０が重くなりハンドリング性を損なうとともにコストアップとなる傾向にある。

このエラストマー粘弾性体１２は、例えば円柱状に成形したものを複数個、千鳥状に配置することで、クッション材１０を構成する。
なお、エラストマー粘弾性体１２の配置は、千鳥状にする場合に限らず、格子状など他の配置としても良く、クッション材１０の使用目的などに応じて定めれば良く、千鳥状とすればクッション性をほぼ均一にすることができる。
また、エラストマー粘弾性体とこれを装着する貫通孔は、後述するように、他の形状であっても良い。

クッション材１０の表皮材１３および裏皮材１３は、伸縮性生地１３ａとウレタンフォーム１３ｂを予めラミネートしたものが用いられる。
伸縮性生地１３ａは、ＪＩＳＡに準拠した定荷重伸び率（幅５０ｍｍの試験片、つかみ間隔が１００ｍｍ、７８．５Ｎ×１０分間）が、たて１０％以上、よこ２０％以上のものを用いることができる。定荷重伸び率がこれ以下の場合には、伸縮性生地１３ａのテンションによりクッション材１０に成形した場合の凹凸感に欠け、意匠性を損なう傾向にある。

伸縮性生地１３ａとラミネートするウレタンフォーム１３ｂは、ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ Ｄ法に準拠した硬さが４０〜１２０Ｎのものが用いられる。硬さが４０Ｎ未満の場合には、ラミネート加工性に劣る傾向にあり、１２０Ｎを超える場合には、エラストマー粘弾性体１２のクッション性を損なう傾向にある。
また、ウレタンフォーム１３ｂの厚みは、１〜１０ｍｍのものが用いられ、１ｍｍ未満の場合には、加工性に劣る傾向にあり、１０ｍｍを超える場合には、触感を損なうとともに、コストアップとなる傾向にある。

このような伸縮性生地１３ａとウレタンフォーム１３ｂとが積層され、予めラミネートした状態とされて表皮材１３および裏皮材１３とされるが、ラミネートは、フレームラミネート、又は、ウレタンフォーム１３ｂの接着面に、水溶性接着剤をスプレー、ロールコーティングなどで塗布して接着したり、あるいは、ホットメルトフィルムやホットメルト不織布を積層し、加熱圧着することで接着することもできる。

クッション材１０は、クッション基材１１の貫通孔１１ａにエラストマー粘弾性体１２が装着され、その表裏面にそれぞれ表皮材１３および裏皮材１３が積層され、エラストマー粘弾性体１２が装着された貫通孔１１ａの周囲が接着され、エラストマー粘弾性体１２の周囲の接着部を凹状部１４としている。

これらの接着には、熱プレス成形が用いられ、ウレタンフォームの熱融着性を利用して接着するようにしているが、より強固な接着強度を得るために、表裏皮材１３のクッション基材と接する面に、水溶性接着剤をスプレー塗布、ホットメルトフィルム、ホットメルト不織布などを積層して接着させてから、熱プレス成形されてもよい。

この凹状部１４の幅は、２〜６ｍｍが好ましい。２ｍｍ未満だと、表裏皮材とクッション基材との接着性が不十分で、耐久性に劣る傾向にあり、６ｍｍを超えると、クッション性を損なうととに、意匠性を損なう傾向にある。

この熱プレス成形には、上下成形型２１，２２と、これら上下成形型２１,２２を加熱する上下熱板２３，２４が用いられ、図示しないプレス機構によって加圧圧着できるようにして行なわれる。この熱プレス成形の条件は、１５０〜２００℃で、１２０〜２０秒である。プレス温度が高く、プレス時間が長いと、エラストマー粘弾性体１２に含まれる成分が溶け出したりする傾向がある。

そして、クッション材１０の表面側および裏面側の両面に熱プレス成形による凹状部１４を形成する場合には、図２（ｂ）に示すように、上下の成形型２１,２２にエラストマー粘弾性体１２の周囲を押える成形部２１ａ，２２ａを備えたものを用いて熱プレス成形が行われる。
このように表裏面に凹凸部が形成されクッション材１０は、両面が使用できる。

また、一方側にのみ凹状部１４を形成する場合には、図３に示すように、例えば下成形型２２を平板状として熱プレス成形することで、表面側に凹状部１４を備えたクッション材３０とすることができる。
このクッション材３０の場合には、クッション材３０の裏面がほぼフラット形状となり、表面側が主に使用面とすることができる。

このようにして得られたクッション材の端部は、例えば、熱プレス成形で接着されてもよく、または、帯状の部材などを用いて、表皮材、クッション基材、裏皮材の端部を挟んで縫合や接着することで、縁取りされていてもよい。

このようなクッション材１０によれば、エラストマー粘弾性体１２の硬さよりやわらかいウレタンフォームのクッション基材１１の貫通孔１１ａにエラストマー粘弾性体１２を装着し、このクッション基材１１の表裏面に、伸縮性生地１３ａとウレタンフォーム１３ｂをラミネートした表皮材１３および裏皮材１３を積層し、クッション基材１１のエラストマー粘弾性体１２が装着された貫通孔１１ａの周囲と表皮材１３および裏皮材１３とが接着されるとともに、接着された部分が凹状部１４に形成され、表裏側の両方、あるいは表裏側のいずれか一方に凹状部１４を形成することで、クッション材１０とすることができ、エラストマー粘弾性体１２により底づき感のない優れたクッション性を確保することができるとともに、エラストマー粘弾性体１２を装着した周囲に凹状部１４を形成して接着することで、通気性を確保することできる。

また、クッション基材１１に貫通孔１１ａを形成してエラストマー粘弾性体１２を装着することで、底付き穴を形成する場合に比べ加工が容易となるとともに、貫通孔１１ａの周囲を接着して凹状部１４とすることで、エラストマー粘弾性体１２を直接接着することなく保持することができ、倒れなどを確実に防止することができる。

また、このクッション材１０，３０によれば、エラストマー粘弾性体１２を、クッション材１０，３０の投影面積の５０〜８０％の範囲に配設して構成したので、クッション性を確保すると同時に、重量増大やコスト増大を防止して優れたクッション材とすることができる。

さらに、このクッション材１０，３０によれば、クッション基材１１を、エラストマー粘弾性体１２の厚みの０．５〜１．０倍の厚みとして構成したので、クッション基材１１でエラストマー粘弾性体１２を保持できるとともに、クッション性を確保することができる。

また、表裏面に凹凸部が形成されクッション材１０は、両面が使用できる態様となり、片面に凹凸部が形成されたッション材３０の場合には、他方面がほぼフラット形状となり、凹凸部が形成された面を主に使用面とすることができる。

なお、上記実施の形態では、エラストマー粘弾性体１２として円柱状に成形したものを用いた場合を例に説明したが、図４に示すように、平面形状が菱形状や長方形状などの角柱状に成形したもの、あるいは、長方形状の両端部を半円状にしたものなど他の形状のものを用いることもでき、鉛直方向（クッション材の厚み方向）の断面形状が楕円形状やが球形状のものを用いることもできる。

１０ クッション材
１１ クッション基材
１１ａ 貫通孔
１２ エラストマー粘弾性体
１３ 表皮材および裏皮材
１３ａ 伸縮性生地
１３ｂ ウレタンフォーム
１４ 凹状部
２１ 上成形型
２１ａ 成形部
２２ 下成形型
２２ａ 成形部
２３ 上熱板
２４ 下熱板
３０ クッション材

Claims (3)

1. クッション材の厚さ方向に貫通孔を形成したウレタンフォームのクッション基材と、
   このクッション基材の前記貫通孔に装着されるエラストマー粘弾性体と、
   前記貫通孔に前記エラストマー粘弾性体が装着された前記クッション基材の表裏面に設けられる伸縮性生地とその内側面にウレタンフォームがラミネートされた表皮材および裏皮材とからなり、
   前記クッション基材の硬さを前記エラストマー粘弾性体の硬さ以下とし、
   前記クッション基材の前記エラストマー粘弾性体が装着された前記貫通孔の周囲と前記表皮材および前記裏皮材とが接着されるとともに、接着された部分が凹状部に形成され、
   前記凹状部が、表裏側の両方、あるいは表裏側のいずれか一方に形成されて構成したことを特徴とするクッション材。
2. 前記エラストマー粘弾性体を、前記クッション材の投影面積の５０〜８０％の範囲に配設して構成したことを特徴とする請求項１記載のクッション材。
3. 前記クッション基材を、前記エラストマー粘弾性体の厚みの０．５〜１．０倍の厚みとして構成したことを特徴とする請求項１または２記載のクッション材。

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