JP2018000667A - クッションおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸湿性および放湿性に優れたクッションおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明のクッション１０は、ヘチマ繊維展開体１２およびそのヘチマ繊維展開体１２を覆うように配置された立体網状構造体１４を備える。クッション１０の製造装置５０は、溶融された熱可塑性樹脂を押し出すためのダイス５２、ダイス５２の先端５４の開口５６、一対のコンベヤ５８、コンベヤ５８の途中までを浸す液体６０を備える。クッション１０はヘチマ繊維展開体１２と立体網状構造体３０のいずれもが複雑に繊維が絡み合ったものであり、通気性が良い。また、ヘチマ繊維展開体１２は吸湿性および放湿性があり、クッション１０の中が蒸れない。クッション１０を長時間快適に使用できる。【選択図】図１

Description

本発明は、布団や枕などに使用できるクッションおよびその製造方法に関するものである。

従来、種々のクッションが開発され、販売されている。たとえば下記の特許文献１に開示されるクッションは、熱可塑性樹脂を溶融させて線状体になるように押し出し、線状体を絡めて冷却することで１つのクッションを製造している。線状体で構成されるため、通気性に優れたクッションになっている。

しかし、特許文献１のクッションは熱可塑性樹脂の線状体で構成されるため、吸湿性および放湿性に優れない。そのため、クッションの使用方法によっては、クッションによって蒸れる恐れがある。

特開２０１２−８２５６８号公報

本発明の目的は、吸湿性および放湿性に優れたクッションおよびその製造方法を提供することにある。

本発明のクッションは、略柱状のヘチマ繊維体が切り開かれたヘチマ繊維展開体、ヘチマ繊維展開体を覆うように配置され、熱可塑性樹脂を原料または主原料とした複数本の線状体が不規則に絡まり、該線状体同士の一部が接着された立体網状構造体を備える。

本発明のクッションの製造方法は、略柱状のヘチマ繊維体を切り開いてヘチマ繊維展開体を形成する工程、熱可塑性樹脂を原料または主原料とした材料を溶融させる工程、前記溶融させた材料を押し出し成形することによって、前記ヘチマ繊維展開体を入れるための空間を形成しながら、複数本の線状体を不規則にからめ、該線状体の一部分同士を熱接着し、冷却して立体網状構造体を形成する工程、前記立体網状構造体の空間の中にヘチマ繊維展開体を入れる工程を備える。

立体網状構造体の空間の中にヘチマ繊維展開体を入れる代わりに、２つの立体網状構造体でヘチマ繊維展開体を挟み込んでも良い。

本発明によると、ヘチマ繊維展開体と立体網状構造体のいずれもが複雑に繊維が絡み合ったものであり、通気性が良い。また、ヘチマ繊維展開体は吸湿性および放湿性があり、クッションの中が蒸れない。クッションを長時間快適に使用できる。

本発明のクッションの製造方法は、ヘチマ繊維展開体を立体網状構造体の中に入れるだけであり、複雑な工程は必要ない。また、２つの立体網状構造体でヘチマ繊維展開体を挟み込むことでもクッションを製造でき、複雑な工程は必要ない。

本発明のクッションの斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面、ヘチマ繊維展開体を構成するヘチマ繊維、および立体網状構造体を構成する線状体を示す図である。 （ａ）は略柱状のヘチマ繊維体の断面図であり、（ｂ）はヘチマ繊維展開体の断面図である。 立体網状体を製造するための装置を示す図である。 図４の装置のダイスの開口を示す図である。 （ａ）はヘチマ繊維展開体を袋に入れた図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 立体網状構造体を製造するための装置を示す図である。 立体網状構造体を製造するための装置を示す図である。 立体網状構造体でヘチマ繊維体を挟み込んだクッションを示す図であり、（ａ）はクッションの展開図であり、（ｂ）はクッションの斜視図である。 製造装置のダイスの開口を示す図である。 ヘチマ繊維展開体が複数方向を向くように配置した図である。 ヘチマ繊維展開体の密度を変化させた図である。 ダイスの開口の大きさを変化させた図である。 ヘチマ繊維展開体に貫通穴を設けた図である。 複数枚の立体網状構造体でヘチマ繊維展開体を挟み込んだクッションの分解斜視図である。 複数枚の立体網状構造体で複数のヘチマ繊維展開体を挟み込み、さらにヘチマ繊維展開体で立体網状構造体を挟み込んだクッションの分解斜視図である。

本発明のクッションおよびその製造方法について図面を使用して説明する。本発明のクッションはマットや枕などに使用するものである。各図面において方向を示すｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は共通である。

[実施形態１]
図１と図２に示す本発明のクッション１０は、ヘチマ繊維展開体１２およびそのヘチマ繊維展開体１２を覆うように配置された立体網状構造体１４を備える。

図２に示すように、ヘチマ繊維展開体１２は、複数本のヘチマ繊維１６が不規則に蛇行して絡み合い、立体になっている。ヘチマ繊維１６は吸湿性および放湿性を有しており、ヘチマ繊維展開体１２が吸放湿部材の役目を果たす。ヘチマ繊維展開体１２は、立体的になっており、通気性も良く、水洗いできる。

図３に示すように、略柱状のヘチマ繊維体１８を長さ方向に沿って切り開いて板状にすることで、ヘチマ繊維展開体１２になる。図３（ａ）はヘチマ繊維体１８の横断面であり、一点鎖線Ｂで切断することで、ヘチマ繊維体１８の長さ方向に切り開くことができる。

ヘチマ繊維体１８はヘチマ表面の皮や種などを取り除いて得られるものであり、ヘチマ繊維１６が不規則に絡み合って立体状になっている。ヘチマ繊維体１８は外皮部２０と内皮部２２を備える。ヘチマ繊維体１８を切り開いたとき、内皮部２２を残しても良いが、一部または全部を除去し、ヘチマ繊維展開体１２を板状にする。なお、ヘチマ繊維展開体１２の縁は多少カールする場合が有る。必要に応じて切り開いたヘチマ繊維展開体１２を切断し、所望形状にしても良い。ヘチマ繊維体１８は天然物であり、ヘチマ繊維展開体１２は環境負荷が小さい。

図２に示すように、立体網状構造体１４は、複数本の線状体２８が不規則に蛇行して絡まり、立体形状になっている。線状体２８の断面は円形になっており、直径は約０．５〜１．５ｍｍである。

線状体２８は熱可塑性樹脂を原料または主原料としている。熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリプロピレンなどのアポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、上記樹脂をベースとして共重合したコポリマーやエラストマー、上記樹脂をブレンドしたものが挙げられる。

製造途中に線状体２８同士が不規則に絡まった際、線状体２８同士の一部が熱接着されている。このことにより、複数本の線状体２８で１つの立体網状構造体１４が構成される。立体網状構造体１４の外形は任意であり、クッション１０をマットに使用するであれば、たとえば幅（ｙ軸方向）９５０ｍｍ、長さ（ｘ軸方向）２０００ｍｍ、厚み（ｚ軸方向）１００ｍｍの板状体である。クッション１０の使用用途によって立体網状構造体１４の外形を変更する。立体網状構造体１４は通気性が良く、高反発で体圧分散に優れており、水洗いも可能である。

立体網状構造体１４は、その内部にヘチマ繊維展開体１２を収納するための空間３０を備える。たとえば、図１の立体網状構造体１４は板状体であり、空間３０は立体網状構造体１４の幅方向を貫通している。空間３０の形状は、板状になったヘチマ繊維展開体１２とほぼ同形状になるようにする。ヘチマ繊維展開体１２が板状になっておれば、空間３０はその板状の外形と同じ形状になる。

ヘチマ繊維展開体１２を収納する空間３０は、１つに限定されない。ヘチマ繊維展開体１２を複数個所に収納する場合、その場所に応じて空間３０を形成する。たとえば、図２は複数の板状のヘチマ繊維展開体１２が平行になるように配置するため、複数の空間３０が平行に配置されている。

立体網状構造体１４の外方をカバーで覆っても良い。カバーは通気性および透湿性を有する。カバーの種類としては、麻、綿、絹、ポリエステルなどの繊維からなるカバーが挙げられる。

以上のように、ヘチマ繊維展開体１２はヘチマ繊維１６で構成され、立体網状構造体１４は線状体２８で構成されており、本発明のクッション１０の通気性が良い。ヘチマ繊維展開体１２は吸湿性および放湿性があり、クッション１０の中が蒸れにくい。冬場はクッション１０の中に空気が有るため保温でき、夏場はクッション１０の中が蒸れない。一年中クッション１０を快適に使用できる。立体網状構造体１４は体圧分散もでき、クッション１０を長時間快適に使用できる。すなわち、本発明のクッション１０は、ヘチマ繊維展開体１２と立体網状構造体１４の両方の長所を兼ね備えている。

次に、本発明のクッション１０の製造方法を説明する。図４、図５に示すクッション１０の製造装置５０は、溶融された熱可塑性樹脂を押し出すためのダイス５２、一対のコンベヤ５８、コンベヤ５８の途中までを浸す液体６０を備える。

図５に示すように、ダイス５２の先端５４は多数の開口５６を備えており、開口５６から熱可塑性樹脂が押し出される。開口５６は、ダイス５２の先端５４に１〜５個／ｃｍ２の割合で配置されている。

開口５６は等間隔で配置されているが、開口５６が形成されていない領域６２を設けておくことで、その領域６２に線状体２８が押し出し成型されない。そのため、立体網状構造体１４に空間３０を形成することができる。

コンベヤ５８は、ダイス５２よりも重力方向の下方側に配置されている。コンベヤ５８同士の間隔は、一番外側の開口５６同士の間隔ｄよりも狭い。押し出し成形された線状体２８を中心方向に集めながらから線状体２８を移動させる。コンベヤ５８の速度が線状体２８の落下速度より遅くすることで、線状体同士が絡まる。その時に、線状体２８が冷却される前であれば、線状体２８同士が熱接着される。

コンベヤ５８の途中まで液体６０で浸されている。液体６０は水などを使用する。コンベヤ５８によって移動された線状体２８が液体５８によって冷却される。

クッション１０の製造方法は、（１）略柱状のヘチマ繊維体１８を切り開いてヘチマ繊維展開体１２を形成する（図３）。ヘチマ繊維体１８の内皮部２２の全部または一部を取り除き、略板状になったヘチマ繊維展開体１２にする。

（２）図４のように、熱可塑性樹脂を溶融し、ダイス５２の開口５６を通して線状体２８を押し出し成型する。開口５６が下方を向いて開けられており、線状体２８は重力方向に落下する。

（３）線状体２８を重力方向に落下させながら、コンベヤ５８によって線状体２８を中心方向に集める。コンベヤ５８の速度が線状体２８の落下速度よりも遅く、線状体２８同士が絡み合い、線状体２８同士の一部が熱接着される。

ダイス５２の先端５４に開口５６の無い領域６２を設けてあり、線状体２８が落下しない部分がある。その部分は線状体２８が無いため、後に立体網状構造体１４の空間３０になる。

（４）線状体２８を液体６０で冷却し、熱接着されて一体になった線状体２８を切断し、所望形状の立体網状構造体１４を形成する。上記のようにダイス５２の先端５４に開口５６の無い領域６２を設けておくことで、立体網状構造体１４の中に空間３０が形成されている。

上記の工程（１）と（２）〜（４）は同時に行っても良いし、いずれかを先に行っても良い。

（５）立体網状構造体１４の空間３０にヘチマ繊維展開体１２を収納する。たとえば立体網状構造体１４の幅方向に空間３０が貫通しており、空間３０の一方から他方に向けてヘチマ繊維展開体１２を収納する。

以上のように、クッション１０の製造方法は、ヘチマ繊維展開体１２を立体網状構造体１４の中に入れるだけであり、複雑な工程は必要ない。ヘチマ繊維展開体１２を袋２４に入れておくことで、簡単に立体網状構造体１４の中に入れることができる。

[実施形態２]
図６に示すように、ヘチマ繊維展開体１２を袋２４に収納しても良い。袋２４は通気性および透湿性を有する布またはネットで形成される。ヘチマ繊維展開体１２の表面はヘチマ繊維１６によって引っかかりやすく、立体網状構造体１４の内部にヘチマ繊維展開体１２を収納し易くするためである。

袋２４に収納されるヘチマ繊維展開体１２の数は限定されない。複数のヘチマ繊維展開体１２を一列に並ぶように袋２４に収納し、帯状にしても良い。図６（ａ）のように袋２４の中に仕切り２６を設け、ヘチマ繊維展開体１２が仕切り２６によって別々に収納されても良い。袋２４および仕切り２６によってヘチマ繊維展開体１２の配置が乱れない。

図６のように、袋２４に引っ掛け部３２を設けておくことで、引っ掛け部３２を紐などで引っ張りながら空間３０に袋２４に入れられたヘチマ繊維展開体１２を収納しても良い。引っ掛け部３２はリング状にした紐などである。

[実施形態３]
図７の製造装置７０のように、ダイス５２にシート７２が通過する空間７４を形成しても良い。通過するシート７２は表面をテフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂で覆ったものである。シート７２は、ヘチマ繊維展開体１２を空間３０に入れやすくするためのものである。

押し出し成型で線状体２８を形成しながら、線状体２８の流れる方向に２枚のシート７２を重ねて移動させる。立体網状構造体１４が形成されたとき、空間３０に２枚のシート７２が重なって入っている。２枚のシート７２の間にヘチマ繊維展開体１２を入れ、その後にシート７２を立体網状構造体１４から取り除く。

シート７２の表面がフッ素系樹脂になっているため、ヘチマ繊維展開体１２を容易にシート７２の間に入れることができる。また、シート７２と線状体２８は接着されないため、シート７２を立体網状構造体１４の空間３０から引き出すことができる。

[実施形態４]
立体網状構造体１４を形成すると際に空間３０にヘチマ繊維展開体１２を入れても良い。たとえば、図８に示す製造装置８０のように、ダイスの中央にヘチマ繊維展開体１２が通過する空間８２を形成する。線状体２８を押し出し成型しながら、線状体２８の流れる方向にヘチマ繊維展開体１２を移動させる。線状体２８がコンベヤ５８によってヘチマ繊維展開体１２の方向によりながら、立体網状構造体１４が形成される。

立体網状構造体１４を形成すると同時に、立体網状構造体１４の空間３０にヘチマ繊維展開体１２を入れることができ、製造工程が簡略化できる。

なお、ヘチマ繊維展開体１２は袋２４に収納されていなくても良い。袋２４を省略し、簡単に製造できる。

[実施形態５]
図９のように、２つの立体網状構造体９２を準備し、２つの立体網状構造体９２でヘチマ繊維展開体１２を挟み込み、クッション９０を形成しても良い。立体網状構造体９２の外側をカバーで覆い、立体網状構造体９２とヘチマ繊維展開体１２が分離しないようにする。

なお、２つの立体網状構造体９２は図５で説明した同じ方法で製造することができる。開口５４および開口５４の無い領域６２の位置は、立体網状構造体９２になすように変更する。たとえば、図１０のようにダイス５２の先端５４の端に開口５４の無い領域６２を設ける。

[実施形態６]
上記実施形態では、ヘチマ繊維展開体１２は平行になるように配置していたが、ヘチマ繊維展開体１２はそれぞれ任意の方向を向くようにしても良い。たとえば図１１のクッション１１０はヘチマ繊維展開体１２が２方向を向くように配置している。

ヘチマ繊維展開体１２は均等に配置されなくても良い。たとえば、図１２のクッション１２０のように、ヘチマ繊維展開体１２の密度を変化させても良い。クッション１２０の長さ方向（ｘ軸方向）において、中央にいくほどヘチマ繊維展開体１２の密度が高くなっている。吸湿性および放湿性を高めたい位置のヘチマ繊維展開体１２の密度を高くする。

図１はクッション１０の厚み方向（ｚ軸方向）の中央にヘチマ繊維展開体１２が配置されているが、クッション１０の厚み方向の表か裏のいずれかに偏らせても良い。

[実施形態７]
上記実施形態ではダイス５２の全ての開口５４は同じ大きさであったが、開口５４の大きさを異ならせても良い。たとえば、図１３のダイス１３０のように、ダイス１３０の幅方向中央で大きな開口５４ｍと小さな開口５４ｎに分かれるようにする。クッション１０を形成したときに、クッション１０の厚み方向中央で太い線状体２８の有る部分と細い線状体２８の有る部分に分かれる。クッション１０の表と裏で柔軟性が異なるようになる。

図１３のダイスは大きな開口５４ｍと小さな開口５４ｎの２つであったが、大きな開口５４ｍから小さな開口５４ｎに徐々に変化させるようにしても良い。

[実施形態８]
ヘチマ繊維展開体１２は、厚み方向に圧縮されていても良い。圧縮の程度によってヘチマ繊維展開体１２の厚みが異なり、クッション性も異なる。

図１４のように、ヘチマ繊維展開体１４０の厚み方向に貫通する貫通穴１４２を形成しても良い。貫通穴１４２によってヘチマ繊維が元に戻ろうとする力が分断される。ヘチマ繊維展開体１４０を圧縮して厚みを薄くした場合に、貫通穴１４２によって、ヘチマ繊維展開体１４０が圧縮された厚みを保持しやすくなる。また、貫通穴１４２によって、通気性を高めることもできる。

[実施形態９]
図１５のクッション１５０のように、ヘチマ繊維展開体１２を挟み込む立体網状構造体１５２の数を変更しても良い。ヘチマ繊維展開体１２を立体網状構造体１５２で挟み込むことで、ヘチマ繊維展開体１２を立体網状構造体１５２で覆う。なお、図１５は各部材がわかりやすいように分かれているが、実際は重ねられている。各立体網状構造体１５２は厚みを５〜１５ｍｍ程度の柔軟性のある板状にし、複数の立体網状構造体１５２を重ねることで、所望の厚みにする。クッション１５０の使用用途に応じて、立体網状構造体１５２の枚数を調整し、所望の厚みにする。

また、ヘチマ繊維展開体１２を複数重ねることも可能である。図１６のクッション１６０のように、立体網状構造体１５２をヘチマ繊維展開体１２で挟み込んでも良い。一番外側に立体網状構造体１５２が配置され、中にヘチマ繊維展開体１２が挟み込まれていれば、立体網状構造体１５２とヘチマ繊維展開体１２の重ね合わせ方や枚数は限定されない。なお、図１５と図１６のクッション１５０、１６０において、ヘチマ繊維展開体１２と立体網状構造体１５２を重ね合わせてカバー等に入れる。

さらに、ヘチマ繊維展開体１２を袋２４に入れて、所望の形状（たとえばロの字形状）にし、立体網状構造体１５２で挟み込んでも良い。

[実施形態１０]
１つのヘチマ繊維展開体１２、１４０を細かく切り刻んで袋２４に入れても良い。

ヘチマ繊維展開体１２、１４０以外の吸放湿部材を使用しても良い。たとえば吸放湿部材としてそば殻や炭などが挙げられる。そば殻や炭などは通気性および透湿性のある袋に入れる。

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

１０、９０、１１０、１２０、１５０、１６０：クッション
１２、１４０：ヘチマ繊維展開体
１４、９２、１５２：立体網状構造体
１６：ヘチマ繊維
１８：ヘチマ繊維体
２０：外皮部
２２：内皮部
２４：袋
２６：仕切り
２８：線状体
３０：立体網状構造体の空間
３２：引っ掛け部
５０、７０、８０：製造装置
５２：ダイス
５４：ダイスの先端
５６、５４ｍ、５４ｎ：開口
５８：コンベヤ
６０：液体
６２：開口の無い領域
７２：シート
７４、８２：ダイスの空間
１４２：貫通穴

Claims (9)

1. 吸湿性および放湿性を有する吸放湿部材と、
   前記吸放湿部材を覆うように配置され、熱可塑性樹脂を原料または主原料とした複数本の線状体が不規則に絡まり、該線状体同士の一部が接着された立体網状構造体と、
   を備えたクッション。
2. 前記吸放湿部材が通気性および透湿性を有する布または網状体で覆われた請求項１のクッション。
3. 前記吸放湿部材は複数本のヘチマ繊維体が絡まって立体になったヘチマ繊維展開体である請求項１または２のクッション。
4. 前記ヘチマ繊維展開体が厚み方向に圧縮されており、該ヘチマ繊維展開体が厚み方向に貫通する貫通穴を備えた請求項３のクッション。
5. 熱可塑性樹脂を原料または主原料とした材料を溶融させる工程と、
   前記溶融させた材料を押し出し成形することによって、吸湿性および放湿性を有する吸放湿部材を入れるための空間を形成しながら、複数本の線状体を不規則にからめ、該線状体の一部分同士を熱接着し、冷却して立体網状構造体を形成する工程と、
   前記立体網状構造体の空間の中に吸放湿部材を入れる工程と、
   を備えたクッションの製造方法。
6. 熱可塑性樹脂を原料または主原料とした材料を溶融させる工程と、
   前記溶融させた材料を押し出し成形することによって、複数本の線状体を不規則にからめ、該線状体の一部分同士を熱接着し、冷却して立体網状構造体を形成する工程と、
   ２つの前記立体網状構造体で吸湿性および放湿性を有する吸放湿部材を挟み込む工程と、
   を備えたクッションの製造方法。
7. 通気性および透湿性を有する布または網状体で前記吸放湿部材を覆う工程を含む請求項５または６のクッションの製造方法。
8. 略柱状のヘチマ繊維体を切り開いてヘチマ繊維展開体を形成することで、前記吸放湿部材を形成する工程を含む請求項５から７のいずれかのクッションの製造方法。
9. 前記ヘチマ繊維展開体を厚み方向に圧縮し、該ヘチマ繊維展開体の厚み方向に貫通する貫通穴を形成する工程を含む請求項８のクッションの製造方法。

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