| 【発明の名称】 |
熱可塑性樹脂発泡マット |
| 【発明者】 |
【氏名】井上 孝夫
【氏名】池田 泰成
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| 【要約】 |
【課題】通気性、耐圧縮性、強度及び指圧効果による触感に優れ、かつ、軽量で折り畳み易く、取り扱い性に優れ、さらに、荷重分散性が良好で床ずれが生じ難い熱可塑性樹脂発泡マットを提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂発泡シートの片面に、特定の凸部が形成されていることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡マット。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 熱可塑性樹脂発泡シートの片面に、中実の凸部及び中空の凸部が形成されていることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡マット。
【請求項２】 熱可塑性樹脂発泡シートの片面に、底面が円状で断面が半円状の凸部及び底面が楕円状で断面が半円或いは半楕円状の凸部が形成されていることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡マット。
【請求項３】 熱可塑性樹脂発泡シートの片面に、断面が略矩形状であり、底面が略四角形の凸部が略等間隔に、かつ、凸部間の隙間が格子状になるように形成されており、該凸部の高さが前記熱可塑性樹脂発泡シートの厚さの２〜１０倍であることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡マット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂発泡マットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、マットレス、座布団、レジャーマット等の人の体を支持する発泡マットとして、衛生性、耐久性、耐圧縮性等に優れ、かつ、軽量で安価な熱可塑性樹脂発泡マットが多用されている。しかし、通常の平滑面を有するシート状の発泡マットでは、病気や怪我などのため、寝返り等により体の重心を変えることができなくなると、荷重を分散することができなくなり、体を支持している部位の血流が圧迫により阻害され、床ずれが生じるといった問題があった。
【０００３】発泡マットの荷重分散性を向上する方法として、例えば、特公平６−６１３５３号公報及び特公平６−６１３５４号公報には、熱可塑性樹脂発泡マットを体形に合わせた形状に加工する方法が示されている。該方法では、体と発泡マットとの接触面積が大きくなり、荷重は分散され易くなるが、発泡マットと体との間に十分な隙間が確保できないため、通気性が極めて悪くなるといった問題があった。
【０００４】特公平８−２８１６６７号公報では、連続したクッション体の形状を変化させることにより、腰部に対応する部分がその他の部分より硬く、指圧効果を有するマットが示されているが、該発泡マットも、発泡マットと体との間に十分な隙間が確保できず、通気性が十分ではないといった問題があった。
【０００５】さらに、特公平６−３４７９８号公報では、両面に凸部を有する熱可塑性樹脂発泡マットが示されているが、該発泡マットは耐圧縮性が十分ではなく、また、両面に凸部を有するので折り畳みが困難であり、取り扱い性が悪いといった問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、通気性、耐圧縮性、強度及び指圧効果による触感に優れ、かつ、軽量で折り畳み易く、取り扱い性に優れ、さらに、荷重分散性が良好で床ずれが生じ難い熱可塑性樹脂発泡マットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットは、熱可塑性樹脂発泡シートの片面に、中実の凸部及び中空の凸部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットは、熱可塑性樹脂発泡シートの片面に、底面が円状で断面が半円状の凸部及び底面が楕円状で断面が半円或いは半楕円状の凸部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】請求項３記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットは、熱可塑性樹脂発泡シートの片面に、断面が略矩形状であり、底面が略四角形の凸部が略等間隔に、かつ、凸部間の隙間が格子状になるように形成されており、該凸部の高さが前記熱可塑性樹脂発泡シートの厚さの２〜１０倍であることを特徴とする。
【００１０】請求項１〜３記載の発明で使用される熱可塑性樹脂発泡シート（以下、「発泡シート」と記す）は、独立気泡性のものが、耐圧縮性及び強度に優れへたり難く、成形も容易であるので好ましい。
【００１１】発泡シートを構成する熱可塑性樹脂としては、従来使用されている任意のものが使用でき、例えば、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂等が挙げられ、中でもオレフィン系樹脂が、樹脂の流動性に優れ、成形し易いので好ましい。オレフィン系樹脂としては、エチレン系樹脂、プロピレン系樹脂が一般的に使用される。
【００１２】また、上記熱可塑性樹脂は、電子線架橋法、化学架橋法、シラン架橋法等の従来公知の任意の方法により架橋が施されているのが好ましい。架橋度は、一般には３５〜５０％が好ましく、より好ましくは３５〜４５％である。
【００１３】熱可塑性樹脂には、抗菌剤、防かび剤、難燃剤、顔料等が物性を阻害しない範囲で必要に応じて添加されていてもよい。
【００１４】発泡シートの見掛け密度は、小さくなると耐圧縮性及び強度が低下し、大きくなるとクッション性が低下するので０．０３〜０．１０ｇ／ｃｃが好ましく、より好ましくは０．０４〜０．０８ｇ／ｃｃである。
【００１５】以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。図１は請求項１記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットの１実施例を示した断面図であり、熱可塑性樹脂発泡マット１は、発泡シート２の片面に中実の凸部３１及び中空の凸部３２が形成されてなり、中実凸部３１及び中空凸部３２には貫通孔４１及び４２が形成されている。
【００１６】図１中、ｔ1 で示した中実凸部３１及び中空凸部３２の高さは、低くなるとクッション性及び通気性が低下し、高くなると強度及び指圧効果が低下するので３〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは７〜１５ｍｍである。中実凸部３１及び中空凸部３２の直径は、小さくなると成形性が低下し、大きくなると通気性が低下するので５〜２８ｍｍが好ましく、より好ましくは８〜２０ｍｍである。尚、中実凸部３１と中空凸部３２の高さ及び直径は、成形性が向上するので、同一であるのが好ましい。
【００１７】中実凸部３１及び中空凸部３２の合計個数は、少なくなると耐圧縮性が低下し、多くなると通気性及び成形性が低下するので１０〜２００個／１００ｃｍ2 が好ましく、より好ましくは１０〜６０個／１００ｃｍ2 であり、全体の面積の４０〜６５％が好ましい。
【００１８】中実凸部３１と中空凸部３２の割合は特には限定されず、用途に応じて適宜設計してよい。例えば、マットレスの場合は、人が横たわった際に高荷重がかかる部位（頭部、肩部、仙骨部、踵部等）には中空凸部３２を形成し、その他の部位には中実凸部３１を形成するのが好ましい。中空凸部３２を高荷重部分に形成することにより、中空凸部３２がへたり、荷重分散性が向上する。
【００１９】中実凸部３１及び中空凸部３２には、通気性を向上させるために貫通孔４１及び４２を形成するのが好ましい。貫通孔の大きさは、耐圧縮性、強度等を阻害しない範囲であれば特には限定されない。
【００２０】図２は請求項２記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットの１実施例を示した平面図であり、図３は図２のＸ−Ｘ’線での断面図である。熱可塑性樹脂発泡マット５は、発泡シート６の片面に、底面が円状で断面が半円状の凸部（以下、「円状凸部」と記す）７１及び底面が楕円状で断面が半円或いは半楕円状の凸部（以下、「楕円状凸部」と記す）７２が交互に形成されてなる。
【００２１】図３中、ｔ3 で示した円状凸部７１及び楕円状凸部７２の高さは、低くなると通気性が低下し、高くなると成形性が低下するので５〜１５ｍｍが好ましく、より好ましくは８〜１２ｍｍである。尚、円状凸部７１及び楕円状凸部７２の高さは、成形性、指圧効果及び耐荷重性が向上するので、同一であるのが好ましい。
【００２２】円状凸部７１の直径は、小さくなると通気性及び成形性が低下し、大きくなると通気性及び指圧効果が低下するので１５〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは１５〜２５ｍｍである。
【００２３】楕円状凸部７２の短径は、小さくなると成形性、耐圧縮性及び指圧効果が低下し、大きくなると通気性及び指圧効果が低下するので１５〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは１５〜２５ｍｍであり、円状凸部７１の直径と同一であるのが、成形性、耐圧縮性及び指圧効果が向上するので好ましい。楕円状凸部７２の長径は、小さくなると耐圧縮性及び指圧効果が低下し、大きくなると通気性及び指圧効果が低下するので、短径の１．１〜３倍が好ましく、より好ましくは１．４〜２．５倍である。
【００２４】円状凸部７１と楕円状凸部７２の配置は特には限定されず、用途に応じて適宜設計してよいが、図２に示すように交互に配置するのが、意匠性、成形性、通気性、耐圧縮性等が向上するので好ましい。
【００２５】円状凸部７１及び楕円状凸部７２の合計個数は特には限定されず、用途に応じて適宜設計してよいが、少なくなると通気性及び指圧効果が低下し、多くなると通気性及び取り扱い性が低下するので、全体の面積の３０〜６０％であるのが好ましく、より好ましくは４５〜５５％である。
【００２６】図４は請求項３記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットの１実施例を示した断面図であり、熱可塑性樹脂発泡マット８は、発泡シート９の片面に断面が略矩形状であり、底面が略四角形の凸部１０が、略等間隔に、かつ、凸部１０同士の隙間が格子状になるように形成されてなる。
【００２７】上記凸部１０は断面が矩形状であるが、角にあたる部分は滑らかな曲面となっている。
【００２８】図４中、ｔ5 で示した凸部１０の高さは、低くなると通気性、指圧効果及びクッション性が低下し、高くなると耐圧縮性及び強度が低下するので、後述する図５中ｔ6 で示した発泡シート９の厚さの２〜１０倍に限定され、好ましくは３〜８倍であり、一般には３〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは４〜１５ｍｍである。
【００２９】凸部１０の大きさは、小さすぎたり大きすぎたりすると、通気性及び指圧効果が低下するので、底面の１辺の長さが１０〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは１５〜２５ｍｍである。
【００３０】凸部１０同士の間隔は、狭くなると通気性及び指圧効果が低下し、また、折り畳み難くなり取り扱い性が低下し、広くなると耐圧縮性及び指圧効果が低下するので１〜５ｍｍが好ましく、より好ましくは２〜４ｍｍである。
【００３１】また、凸部１０は、凸部同士の隙間が格子状になるように形成されている。このように形成することで、熱可塑性樹脂発泡マットが折り畳み易くなり、取り扱い性が向上する。
【００３２】図１中、ｔ2 で示した発泡シート２の厚さ、図３中、ｔ4 で示した発泡シート６の厚さ及び図４中、ｔ6 で示した発泡シート９の厚さは、薄くなると成形性が低下し、厚くなると折り畳みが困難になり、重量も増加して取り扱い性が低下するので１〜７ｍｍが好ましく、より好ましくは２〜５ｍｍである。
【００３３】また、熱可塑性樹脂発泡マット全体の厚さは、薄くなるとクッション性及び耐圧縮性が低下し、厚くなると折り畳み難く取り扱い性が低下するので４〜３５ｍｍが好ましく、より好ましくは８〜１５ｍｍである。
【００３４】請求項１〜３記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットを得る方法としては特には限定されず、従来公知の任意の方法が採用されてよく、例えば、発泡シートを加熱した後、金型によりプレス成形する方法が挙げられる。
【００３５】図５は請求項１記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットの製造方法の１例を示した概略断面図であり、発泡シート１１を上型１２及び下型１３からなる金型でプレスしている状態を示している。上型１２には脱気口１４を有する任意形状の凹部１５が形成されており、下型１３には平滑面１６に必要に応じて突起部１７が形成されている。尚、発泡シート１１の、突起部１７に対応する部分には中空凸部が形成され、その他の部分では中実凸部が形成される。
【００３６】尚、請求項２及び３記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットの場合は、上記下型１３として平滑面１６のみを有するものを使用して、上記と同様にして得られる。
【００３７】プレス成形する際、発泡シート１１に加熱を施すが、その加熱温度は、低すぎたり高すぎたりすると成形性が低下し、成形後の発泡マットの凸部が形成されていない面（以下、「裏面」と記す）が荒れるので、発泡シートを構成する熱可塑性樹脂の融点よりも２０〜５０℃高くするのが好ましい。また、発泡シートの表面温度が１５０〜１８０℃、内部温度が１１０〜１４０℃であるのが好ましい。
【００３８】プレス成形の際のプレス圧は、小さくなると凸部が形成され難くなるので４０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上であるのが好ましい。
【００３９】プレス成形の際の圧縮速度は、遅くなると成形性が低下し、速くなると成形後の発泡マットの裏面が荒れたり、異常気泡が生じるために耐圧縮性が低下したりするので０．０５〜０．２ｍ／秒が好ましい。
【００４０】また、圧縮の割合は、少ないと凸部が形成されなかったり、発泡マットの裏面が荒れたりし、多いと破泡が生じたり、発泡シートが破れたりするので、発泡シートの成形前の厚さの５〜４０％が好ましい。
【００４１】上記のような条件でプレス成形を行うことにより、凸部内の気泡が厚さ方向に配向し、厚さ方向での耐圧縮性が向上する。厚さ方向への配向の割合は、厚さ方向の気泡径が長さ方向又は幅方向の気泡径の１．１〜２．５倍であるのが好ましい。
【００４２】また、上記熱可塑性樹脂発泡マットには、発泡シートよりも圧縮強度の小さい軟質発泡シートが裏面に積層されていてもよい。
【００４３】図６及び図７は、図１及び３に示した熱可塑性樹脂発泡マットに軟質発泡シートが積層された状態を示した断面図である。
【００４４】図６において、１は図１で示した熱可塑性樹脂発泡マットであり、裏面に発泡シート２よりも圧縮強度の小さい軟質発泡シート１８が積層されている。
【００４５】図７において、５は図３で示した熱可塑性樹脂発泡マットであり、裏面に発泡シート６よりも圧縮強度の小さい軟質発泡シート１９が積層されている。
【００４６】上記軟質発泡シート１８及び１９としては、独立気泡性のものでも連続気泡性のものでもよい。軟質発泡シート１８及び１９を構成する樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂等が挙げられる。
【００４７】軟質発泡シート１８及び１９の見掛け密度は特には限定されないが、小さくなると耐圧縮性が低下し、大きくなると圧縮による変形に追従できず、また、重量が増して取り扱い性が低下するので０．０３〜０．０８ｇ／ｃｃが好ましく、より好ましくは０．０４〜０．０６ｇ／ｃｃである。
【００４８】軟質発泡シート１８及び１９の厚さは、薄くなると圧縮による変形に追従できず、厚くなると折り畳み難くなり取り扱い性が低下するので、熱可塑性樹脂発泡マットに形成された凸部の高さの２〜４倍程度であるのが好ましく、一般には１５〜９０ｍｍが好ましく、より好ましくは３０〜８０ｍｍである。
【００４９】発泡シート２及び６と軟質発泡シート１８及び１９の積層の方法は、従来公知の任意の方法が採用でき、例えば、接着剤による方法、熱融着による方法等が挙げられる。
【００５０】
【発明の効果】請求項１〜３記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットは、上述したような構成であるので、荷重分散性が良好で床ずれが生じ難く、耐圧縮性及び強度に優れており、かつ、へたり難く、発泡マットと体との間に十分な隙間が確保できるので、通気性に優れている。また、凸部による指圧効果があり、触感に優れている。さらに、折り畳み易く、軽量で、取り扱いが容易である。
【００５１】請求項１記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットは、高荷重のかかる部分に中空の凸部を形成しているので、荷重分散性が向上し、より床ずれが生じ難くなる。請求項２記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットは、楕円状凸部により耐圧縮性及び指圧効果が向上し、また、円状凸部が混在しているので、発泡マットと体との間に十分な空間が確保でき、通気性に優れている。請求項３記載の発明の熱可塑性樹脂発泡マットは、凸部間の隙間が格子状であるので、長さ方向にも幅方向にも折り畳み易く、取り扱い性に優れている。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１７４
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）３月１９日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２６６９９６ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月５日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−７０９５４ |
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