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JP2015513949A - フォームマットレス等の製造方法およびこのようにして得られるマットレス等 - Google Patents

フォームマットレス等の製造方法およびこのようにして得られるマットレス等 Download PDF

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エコ−ティーキューエル エス．アール．エル．
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Abstract

マットレス等のフォームの基本成分を調製する段階と、温度に応じて相を変化させるべく適合される相変化材料（ＰＣＭ）の第１の量、および温度に応じて色を変化させるべく適合されるサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）の第２の量の混合物を調製する段階と、当該基本成分および当該混合物を用いて当該マットレス等を製造する段階と、を備えることを特徴とするフォームマットレス等の製造方法を記載する。

Description

本発明はマットレス等の製造方法の分野に関し、より正確にはフォームマットレス等の製造方法およびそれにより得られるマットレス等に関する。
既知のフォームマットレスは、その良好な耐久性のみならず、特に耐荷力の点で高性能であるために、長年使用されている。ラテックスフォームの場合、例えば、マットレスは一般的には、予め決められた密度の固体のラテックス部から成り、ラテックス部には貫通穴または非貫通穴（胞（ａｌｖｅｏｌｉ））が後に作られる。マットレスは、継ぎ目のない一体のもの、または様々な技術を用いて結合される複数の別個のモジュールからなるもののどちらかであってもよい。
ラテックスマットレスの製造工程が広く知られ、中でも、例えば「Ｄｕｎｌｏｐ」および「Ｔａｌａｌａｙ」と呼ばれるものが知られる。ポリウレタンマットレスの製造方法も同様に知られる。
増大するユーザの快適性に応えるこのような製品を改良するいくつかの試みが成されてきた。
例えば、米国特許番号２００９２８８２５９Ａ１に記載されるように、「相変化材料」を表す「ＰＣＭ」として知られるタイプの材料が、マットレスに挿入されるものとして知られている。当該材料は、さらされる外部温度に従い相を変化させる性質を持つ（固体から液体へ、およびその逆も）。相変化中、大量のエネルギーすなわち熱を吸収し、そして放出するが、吸収の段階と放出の段階とでは異なる挙動を示す。例えば温度上昇のために、エネルギー源に接して熱を吸収する、故に固相から液相へ切り替わる間、導入されたエネルギーは相変化を起こすべく吸収されるので、かなりの時間ＰＣＭの温度は上がらない傾向にある。逆に、エネルギーの放出および固相へ戻るのは早い傾向にある。
マットレス等においては、当該材料を加えると、人体から放出されるエネルギーによるマットレス温度の即座な上昇は起こらないであろうという点で、マットレスに横たわる人の快適さは増す傾向にある。むしろしばらくの間ひんやりとする傾向にあるであろう。
しかしながら、当該材料の使用に欠点がないわけではない。それは実質的には、温度変動により生じる相変化は見ても分からないので、人はマットレスの有益な温度挙動から得られる利点にほとんど気が付かないという事実による。
さらに、このような認知され難さが、特に、使用されるべきＰＣＭ製品の最も適切な量およびタイプの選択に関し、マットレス設計上のさらなる課題を生む。
ＰＣＭが存在すると、熱変化挙動はラテックスとパラフィンとの間で異なる。故に、人が自分の要求に最も合う製品を選択し得る際に基づく評価システムを得るべく、熱的挙動を強調するシステムを備える必要がある。これは温度上昇および初期状態に戻る熱放出の両方の状態に対して適用可能でなくてはならない。故に、初期状態へ戻るのが迅速であるはずなのに対し、温まる段階が可能な限り遅れて起こるはずであるという意味において、初期状態に戻る段階を考慮することもまた重要である。
故に本発明の目的は、上述した課題を解決すべく適合される、フォームマットレス等の製造方法およびそれにより得られるマットレス等を提供することにある。
本発明の主な態様によると、改善された快適性、製品のカスタム化および体温調節を得る目的で、温度に応じた色変化という点で様々なタイプの挙動をするサーモクロミック顔料またはその混合物の存在とＰＣＭの同時使用とによって、経時的にも評価される人体とフォームマットレス等との間の接触面における熱的挙動の図を描くことが可能になることが分かった。これは、およびマットレス等の異なるエリア上において異なる姿勢で人体が及ぼす異なる圧力のみならず、フォームに接して人体が引き起こす異なる温度、およびマットレスの予想耐用年数の経過中における異なる段階の両方も同様に考慮すべきである。
本発明の具体的な目的は、フォームマットレス等の製造方法を提供することである。この方法は、マットレス等のフォームの基本成分を調製する段階と、温度に応じて相を変化させるべく適合される相変化材料（ＰＣＭ）の第１の量、および温度に応じて色を変化させるべく適合されるサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）の第２の量の混合物を調製する段階と、当該基本成分および当該混合物を用いて当該マットレス等を製造する段階と、を備えることを特徴とする。
この方法の第１の変形例によると、マットレス等の製造中、マットレス等の全体またはその一部において、当該混合物を当該基本成分に添加する。
この方法の第２の変形例によると、当該基本成分でマットレス等を製造後、マットレス等の外面に、当該外面全体に、または一部に、当該混合物を塗布する。
本発明の更なる目的は、当該方法を用いて得られるマットレスまたは枕、アームチェア、ソファまたはソファベッド、またはそれらの一部を提供することである。
本発明の具体的な目的は、本記載の不可分な一部である特許請求の範囲において述べられるように、フォームマットレス等の製造方法、およびそれにより得られるマットレス等も同様に提供することである。
本発明の更なる目的および利点は、以下の実施例（および変形例）の詳細な記載および添付の図面により明らかとなるであろう。図面は非限定的例として供給されるのみである。
温度Ｔに応じてフォームマットレス等において起こる色変化Ｃのグラフである。 温度Ｔに応じてフォームマットレス等において起こる色変化Ｃのグラフである。 温度Ｔに応じてフォームマットレス等において起こる色変化Ｃのグラフである。 温度Ｔに応じてフォームマットレス等において起こる色変化Ｃのグラフである。
特にスプレーエアブラシを用いて、方法の第２の変形例を実施するために使用されるデバイスの例である。 特に乾燥炉を用いて、方法の第２の変形例を実施するために使用されるデバイスの例である。
図中、同一の参照番号および文字は同一の物品および成分を指す。
サーモクロミック顔料または感熱顔料ＴＰは、それ自体、可逆的に温度に応じて色変化する（色を失うまたは得る）性質を有する感熱物質を含む既知のタイプの材料である。このような物質は通常、分散体の形でまたは粉末状で、水不溶性の球形カプセルに封入される。一般的にこのマイクロカプセルの直径は１ミクロン−３０ミクロンである。
当該顔料が「変色温度」と呼ばれる区間に達すると、図中では区間Ｔ０−Ｔ１と表されるが、色を変化させ始める。変色温度は、顔料固有のものである。例えば、−１５℃と６５℃との間の変色温度を有する顔料が知られている。
マットレス等に使用すべく、サーモクロミック材料または感熱材料の変色温度は、例えば２８℃、すなわち平均体温近く、であるのが好ましい。
サーモクロミック顔料または感熱顔料ＴＰは、温度に応じて色変化するという点で幾つかのタイプの挙動を有し得る。例えば、第１のタイプ（図１）において、変色温度以下では顔料は有色状態で飽和しており、一方変色温度においては、色を失う過程が始まり、変色温度以上では、無色となる。第２のタイプ（図２）においては逆の現象が生じる。第３のタイプ（図３）において、また色変化は温度勾配に依存し、温度上昇および温度低下の２つの段階の間で異なる経路をたどる。第４のタイプ（図４）において、変色温度区間内で顔料は有色であり、一方当該区間外では色を失い、無色となる。
更に温度に加えて圧力にも応じて変色するタイプもある。常圧（約１バール）においては顔料は無色であり、圧力が増加するにつれて、色が増し、温度に関する限りは、第１のタイプのように振る舞う。
異なる色調を有するサーモクロミック顔料または感熱顔料ＴＰの複数の異なるタイプの混合物を得ることが可能であり、これらは、マットレス等の従来の着色に既に使用されているような、通常の非サーモクロミック顔料との混合が可能である。このようにして、様々な性質をもった着色効果が得られる。例えば、サーモクロミック顔料または感熱顔料ＴＰの色のみ、または従来の色のみのどちらかが、常温において現れるようにし、温度が上昇するにつれてその他の色が現れるようにすることも、またはその逆も可能である。
マットレス等において、温度調節はＰＣＭ材料によって成される。ＰＣＭ材料は、実際には、直径が例えば３ミクロンと１５ミクロンとの間を変化し得るマイクロカプセルまたはマイクロスフェアの中に粉末状でまたは分散体の形で含まれるのが好ましい高密度パラフィンの一タイプである。
異なるタイプのＰＣＭが市販されている。それらのＰＣＭは、「変色温度」または「融点」として知られもする、近辺で相変化が起こる温度によって、他のものとの間で特徴付けられもする。
マットレス等に使用すべく、ＰＣＭの変色温度は、例えば、室温と体温との間の適切な中間点といえる２８℃、すなわち平均体温近く、であるのが好ましい。
本発明の方法の第１の変形例によると、マットレス等の製造工程の間、定められた量の相変化材料（ＰＣＭ）と、定められた量のサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）として知られる成分材料の一タイプとの適切な混合物が基本のフォーム成分に添加される。
故に、マットレス等の製造工程の間、まずラテックスから始めて液体混合物が調製され、それから分散体または粉末のＰＣＭおよびＴＰの混合物が添加される。
ラテックスを用いた製造方法の第１の変形例の一実施例が以下に詳細に記載される。ラテックスは既知のタイプのものでよく、天然または合成のどちらでもよい。混合物に機械的に発泡を施し、続いてフッ化ケイ酸ナトリウムでゲル化し、１００℃で約３０分間鋳型で蒸気養生する。例えば、「Ｄｕｎｌｏｐ」「Ｔａｌａｌａｙ」などの広く知られる工程に従い、ラテックスが注入される鋳型には密閉金型が使用され得る。
マットレスの空洞部（胞）を得るべく、鋳型は適宜形成された内部の突起部を含み得る。
相変化材料（ＰＣＭ）およびサーモクロミック顔料（ＴＰ）をラテックスフォームに添加し、そうして所望の混合物を得る。
例えば、Ｄｕｎｌｏｐ工程によって得られる混合物には、次の段階が実行される。
１．ＰＣＭ分散体の調製
−水 １０００グラム
−Ｌｕｒａｐｒｅｔ ＴＸ ＰＣＭ２８ ５００グラム
−カリウムレジネート １０グラム
−ＣＭＣ ４０グラム
−５分間高速撹拌
２．ＴＰ分散体の調製
−ＴＰ ５００グラム
−水 ５０グラム
−５分間高速撹拌
−注記：ＴＰは、同種のみ、または異なる特性を有する複数のＴＰの混合物のどちらであってもよい。これらは市販されており、ここでは、変色温度が約２８℃のものが用いられる。
３．ＰＣＭおよびＴＰ分散体を、混合し５分間の高速撹拌を施して均一化する。
４．ラテックス混合物の５％から１５％の間の量の、段階３において得られる分散体を、ラテックス混合物と混合する。
上述した工程は、例えば、後者を厚さ方向に複数の層に分割し、ＰＣＭおよびＴＰを１または２枚の横方向の層に塗布することで、マットレスの一部のみに適用されてもよい。
所望のグラデーションを得るべく、通常の固定色の顔料を任意でＴＰに加えてもよい。
それ故、高温においてはＴＰが透明になるため、事実上は通常の顔料のみが目に見え、一方で低温においてはＴＰのみが目に見えることが実現する。
本発明の方法の第２の変形例によると、基本のフォーム成分（ラテックスまたはポリウレタン）を用いたマットレス等の既知の製造工程がまず実施され、従来のタイプのフォームマットレスを得る。ＰＣＭ成分およびＴＰ成分の混合物を含む表層をマットレス上に塗布して成す段階がこれに続く。
表層はスプレーまたは適切な溶液に浸漬させることにより塗布されてもよい。
塗布はマットレスの全面、または、例えば人体との接触が生じる主要な側などの一部のみに関係してよい。
製造方法の第２の変形例の一実施例を、以下に詳細に記載する。
第１の変形例で上述されたようにラテックスを用いて、ラテックスマットレスなどのマットレスがまず製造される。ラテックスは既知のタイプのものでよく、天然または合成のどちらでもよい。この方法によれば、それから混合物に機械的に発泡を施し、続いてフッ化ケイ酸ナトリウムでゲル化し、１００℃で約３０分間鋳型で蒸気養生する。
例えば、「Ｄｕｎｌｏｐ」または「Ｔａｌａｌａｙ」などの広く知られる工程に従い、ラテックスが注入される鋳型には密閉金型が使用されてもよい。マットレスの空洞部（胞）を得るべく、鋳型は適宜形成された内部の突起部を含み得る。
マットレス等を得た後、ＰＣＭ成分およびＴＰ成分の混合物を含む表層を塗布する第２の段階が実行される。
スプレー塗布には、接着性を有するラテックスベースのコロイド分散液を用いて、ＰＣＭ成分およびＴＰ成分を塗布する。
これに乾燥段階が続くのが好ましい。
例えば、以下の段階は通常の大きさのマットレスへのスプレー塗布のために実行される。
１．以下からなるＴＰ材料の分散体の調製
−ＴＰ粉末 ３２０グラム
−水 ５２０グラム
２．以下から成るＰＣＭ材料の分散体の調製
―ＰＣＭ粉末 １００グラム
―水 ２００グラム
３．全分散体の調製
―ポリクロロプレンラテックス ３００グラム
―ＴＰ分散体 ６０グラム
―ＰＣＭ分散体 ６０グラム
最終的な混合物が、マットレス５２の表面を通過するエアブラシ５１（図５）を用いてスプレー塗布される。エアブラシは、好ましくは室温で、圧縮空気を用いて全分散体をスプレーする一連のスプレーノズル５３を有する。エアブラシの移動は通常は一定の速さに制御され、分散体をマットレスの表面上に均一に塗布できるようにする。しかしながら塗布は不均一になることもある。塗布される分散体はエアブラシと接続される適切なタンクに入れてもよい。
エアブラシを用いる代わりに、スプレーは手動で行われてもよい。
それから乾燥段階は、例えば、空気、ＵＶ照射または赤外線放射によって実行されるのが好ましい。マットレスは適切な乾燥炉６１（図６）へ搬送される。乾燥炉６１は、より短時間で乾燥させるべく室温よりも高い温度であり得る温度において、または室温において、分散体の分離現象を回避する非換気式のものが好ましい。
任意で、考えられるカスタム化として、マットレス等の表面上に重ねられたテキストまたはイラストを加える段階がさらに実行されてもよい。
主なスプレー段階の後に、同一エリアに、主なスプレー段階に比べ異なる特定の量、特にはより多い量の、できれば異なる色合いのサーモクロミック材料をスプレーする段階、または、主なスプレー段階の前に、マットレス上に直接非サーモクロミック材料をスプレーする段階の２つの可能な変形例に従い、塗布は、予め形成されたマスクを輪郭として使用しスプレーすることで成される。
故に、接触温度が上昇すると、サーモクロミック材料は透明になり、はっきりとした色を持つ、重ねられた、または下になっているテキストまたはイラストが強調されるであろう。一方で室温においては、サーモクロミック層は重ねられたまたは下になっているテキストまたはイラストを隠すであろう。
上述したように、主なスプレー段階は、上述した物質を含む適切な溶液にマットレスを浸漬させることで置き換えられる。
上述した変形例におけるラテックスマットレスの製造方法は、枕、および例えば、アームチェア、ソファまたはソファベッドの詰め物などの他のタイプの物品にも適用可能である。
本発明の利点は明らかである。
ユーザが熱効果により簡単に気づくことが可能で、マットレス等のデザインも改良されるという点で、マットレス等の性能を高める簡単かつ効果的なシステムがかくして得られる。
これまでの記載から、当業者は更に詳細を導入することなく発明の対象を製造可能であろう。
特に、既知の機械およびデバイスが、半製品および完成品の両方の製造に用いられ得る。
様々な好適な実施例において示した要素および特徴は、本発明の保護範囲を逸脱することなく組み合わされ得る。
様々な好適な実施例において示した要素および特徴は、本発明の保護範囲を逸脱することなく組み合わされ得る。
［項目１］
フォームマットレス等の製造方法であって、
前記マットレス等のフォームの基本成分を調製する段階と、
温度に応じて相を変化させる相変化材料（ＰＣＭ）の第１の量と、温度に応じて色を変化させるサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）の第２の量との混合物を調製する段階と、
前記基本成分および前記混合物を用いて前記マットレス等を製造する段階と、を備えることを特徴とする
フォームマットレス等の製造方法。
［項目２］
前記混合物は、前記マットレス等の製造中に、前記マットレス等の全体において、または一部において前記基本成分に添加される
項目１に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目３］
前記マットレス等の前記一部は、前記マットレスの厚さ方向における１または複数の層に対応する
項目２に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目４］
前記基本成分で前記マットレス等を製造後、前記マットレス等の外面に、前記外面の全体に、または一部に、前記混合物を塗布する
項目１に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目５］
前記混合物は第１のスプレー段階によって、または適切な溶液に浸漬させる段階によって塗布される
項目４に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目６］
前記第１のスプレー段階は、前記マットレス等の前記外面に接着するコロイド分散液を用いて、好ましくはエアブラシを用いて自動的に実行される
項目５に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目７］
前記第１のスプレー段階の後、乾燥段階は、例えば、空気、ＵＶ照射または赤外線放射を用いて実行される
項目５に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目８］
予め形成されたマスクを輪郭として用いて実行される第２のスプレー段階によって、前記マットレス等の前記外面上に、重ねられたテキストまたはイラストを加える更なる段階を備える
項目５に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目９］
テキストまたはイラストを加える前記更なる段階は、前記第１のスプレー段階に続いて実行され、前記第１のスプレー段階に比べて異なる特定の量のサーモクロミック材料の同一エリアへの塗布を備える
項目８に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目１０］
テキストまたはイラストを加える前記更なる段階は、前記第１のスプレー段階に先行して行われ、非サーモクロミック材料を用いて前記マットレス等上に直接実行される
項目８に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目１１］
前記相変化材料（ＰＣＭ）、および前記サーモクロミック顔料または前記感熱顔料（ＴＰ）は、それぞれの相変化および色変化が平均体温に近い温度で起こるように選択される
項目１から１０の何れか一項に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目１２］
前記第２の量のサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）のうちの少なくとも１つは、温度に依存して色変化する点で異なるタイプのサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）を備える
項目１から１１の何れか一項に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目１３］
前記第２の量のサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）のうちの少なくとも１つは、圧力に応じて色変化する特性を更に有するタイプのサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）を備える
項目１から１２の何れか一項に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目１４］
前記マットレス等の前記フォームの前記基本成分は、非感熱タイプの１または複数の顔料を備える
項目１から１３の何れか一項に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目１５］
前記フォームは、基本的にラテックスフォームまたはポリウレタンフォームである
項目１から１４の何れか一項に記載のフォームマットレス等の製造方法。
［項目１６］
項目１から１５の何れか一項に記載の方法を用いて製造されるマットレス。
［項目１７］
項目１から１５の何れか一項に記載の方法を用いて製造される枕。
［項目１８］
項目１から１５の何れか一項に記載の方法を用いて製造されるアームチェアの詰め物の一部。
［項目１９］
項目１から１５の何れか一項に記載の方法を用いて製造されるソファまたはソファベッドの詰め物の一部。

Claims (19)

  1. フォームマットレス等の製造方法であって、
    前記マットレス等のフォームの基本成分を調製する段階と、
    温度に応じて相を変化させる相変化材料（ＰＣＭ）の第１の量と、温度に応じて色を変化させるサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）の第２の量との混合物を調製する段階と、
    前記基本成分および前記混合物を用いて前記マットレス等を製造する段階と、を備えることを特徴とする
    フォームマットレス等の製造方法。
  2. 前記混合物は、前記マットレス等の製造中に、前記マットレス等の全体において、または一部において前記基本成分に添加される
    請求項１に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  3. 前記マットレス等の前記一部は、前記マットレスの厚さ方向における１または複数の層に対応する
    請求項２に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  4. 前記基本成分で前記マットレス等を製造後、前記マットレス等の外面に、前記外面の全体に、または一部に、前記混合物を塗布する
    請求項１に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  5. 前記混合物は第１のスプレー段階によって、または適切な溶液に浸漬させる段階によって塗布される
    請求項４に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  6. 前記第１のスプレー段階は、前記マットレス等の前記外面に接着するコロイド分散液を用いて、好ましくはエアブラシを用いて自動的に実行される
    請求項５に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  7. 前記第１のスプレー段階の後、乾燥段階は、例えば、空気、ＵＶ照射または赤外線放射を用いて実行される
    請求項５に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  8. 予め形成されたマスクを輪郭として用いて実行される第２のスプレー段階によって、前記マットレス等の前記外面上に、重ねられたテキストまたはイラストを加える更なる段階を備える
    請求項５に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  9. テキストまたはイラストを加える前記更なる段階は、前記第１のスプレー段階に続いて実行され、前記第１のスプレー段階に比べて異なる特定の量のサーモクロミック材料の同一エリアへの塗布を備える
    請求項８に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  10. テキストまたはイラストを加える前記更なる段階は、前記第１のスプレー段階に先行して行われ、非サーモクロミック材料を用いて前記マットレス等上に直接実行される
    請求項８に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  11. 前記相変化材料（ＰＣＭ）、および前記サーモクロミック顔料または前記感熱顔料（ＴＰ）は、それぞれの相変化および色変化が平均体温に近い温度で起こるように選択される
    請求項１から１０の何れか一項に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  12. 前記第２の量のサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）のうちの少なくとも１つは、温度に依存して色変化する点で異なるタイプのサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）を備える
    請求項１から１１の何れか一項に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  13. 前記第２の量のサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）のうちの少なくとも１つは、圧力に応じて色変化する特性を更に有するタイプのサーモクロミック顔料または感熱顔料（ＴＰ）を備える
    請求項１から１２の何れか一項に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  14. 前記マットレス等の前記フォームの前記基本成分は、非感熱タイプの１または複数の顔料を備える
    請求項１から１３の何れか一項に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  15. 前記フォームは、基本的にラテックスフォームまたはポリウレタンフォームである
    請求項１から１４の何れか一項に記載のフォームマットレス等の製造方法。
  16. 請求項１から１５の何れか一項に記載の方法を用いて製造されるマットレス。
  17. 請求項１から１５の何れか一項に記載の方法を用いて製造される枕。
  18. 請求項１から１５の何れか一項に記載の方法を用いて製造されるアームチェアの詰め物の一部。
  19. 請求項１から１５の何れか一項に記載の方法を用いて製造されるソファまたはソファベッドの詰め物の一部。
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