JP2005110702A

JP2005110702A - 枕とその製造方法

Info

Publication number: JP2005110702A
Application number: JP2003335294A
Authority: JP
Inventors: Masaru Sato; 優佐藤; Arinori Ishii; 有紀石井; Tomohiro Fujimoto; 智裕藤本
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-04-28
Also published as: CN100482128C; CN1572186A; HK1072703A1

Abstract

【課題】就寝時において上向き姿勢のみならず、横向きに寝返って横臥姿勢になった場合にも安眠性を妨げられず、覚醒時に筋肉痛をもたらすといった弊害を確実に改善可能な枕とその製造方法を提供する。
【解決手段】硬度の高い低反発ポリウレタンフォーム製の芯材層２と、この芯材層２を被覆し芯材層２より硬度の低いポリウレタンフォーム製の表層１とが一体化されると共に、第１の凸部１ａと、この第１の凸部１ａより低い第２の凸部１ｂとを有する。芯材層２が幅方向両端部側で高くなっていると共に、この部分を覆う表層１が薄く構成されている枕。
【選択図】図１

Description

本発明は枕とその製造方法に関し、詳しくは、硬度の高い低反発ポリウレタンフォーム製の芯材層と、この芯材層を被覆し芯材層より硬度の低いポリウレタンフォーム製の表層とが一体化されると共に、第１の凸部と、この第１の凸部より低い第２の凸部とを有する枕とその製造方法に関する。

そば殼枕、陶器枕、木製枕、箱枕などに代えて、最近、安眠性の高い枕として低反発ポリウレタンフォーム（発泡体）を用いた低反発ポリウレタンフォーム製枕が種々開発されている。この低反発ポリウレタンフォーム製枕は、保温性を有すると共に、載置された頭部の重みを分散する機能を有し、頸部のみに負担がかかり難くなり、安眠性に優れる。低反発ポリウレタンフォーム製枕は、一般に、頸部または頭部を載置する第１の凸部とそれより低い高さを有する第２の凸部の２山が前後に形成された断面形状を有しており、これら大小２山の中間部分に後頭部を載置するようになっている。

かかる低反発ポリウレタンフォーム製枕について、その保温性から生じる弊害である通気性を改善する目的で、通気層を設けた低反発ポリウレタンフォームを用いた枕が開発されている（特許文献１）。さらに、低反発ポリウレタンフォームの有する温度変化による弾性変化を緩和する目的で、頭部が接する層に軟質の低反発ポリウレタンフォームを配置すると共に、寝具に接する下層に硬質の低反発ポリウレタンフォームを配置する２層構造の低反発ポリウレタンフォーム製枕も開発されている（特許文献２）。
特開平１１−５６５５９号公報特開２００２−１４２９４４号公報。

しかしながら、上記従来の低反発ポリウレタンフォーム製枕は、横断面がいずれも一定形状をしているため、就寝時における上向き姿勢と横向き姿勢での頭部と枕上面との距離の変化に対する配慮がなされておらず、睡眠時にしばじは生じる寝返りしたとき等には、頭部の位置の変化に応じて頸部にかかる負担が少なくないため、心地よく安眠できるとは言い難い。つまり、就寝時における上向き姿勢の場合はともかく、寝返って横臥姿勢になった場合には、頭部から肩関節端部までの距離が大きいため、相対的に枕の上面が低くなり、頭部を支える頸椎、及び頸椎を支える筋肉に、少なくない負担がかかる。その結果、安眠性が阻害されるのみならず、覚醒時に筋肉痛をもたらす要因にもなり、圧力分散性を有する低反発ポリウレタンフォーム製枕といえども改善の要請は強いものがある。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、就寝時において上向き姿勢のみならず、横向きに寝返って横臥姿勢になった場合にも安眠性を妨げられず、覚醒時に筋肉痛をもたらすといった弊害を確実に改善可能な枕とその製造方法を提供することにある。

上記目的は各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る枕の特徴構成は、硬度の高い低反発ポリウレタンフォーム製の芯材層と、この芯材層を被覆し芯材層より硬度の低いポリウレタンフォーム製の表層とが一体化されると共に、第１の凸部と、この第１の凸部より低い第２の凸部とを有していて、前記芯材層が幅方向両端部側で高くなっていると共に、この部分を覆う前記表層が薄く構成されていることにある。

この構成によれば、就寝時に上向きから寝返って横向きになったとしても、硬度の高い低反発ポリウレタンフォーム製の芯材層の存在により、頂頭部側が必要以上に低下しないため、頭部から肩関節端部までの距離が大きい横向き姿勢に関わらず、横向きになった場合にも頭部と脊椎とが立ち姿勢に近い直線状になることができ、頸部に過大な張力が作用することがないので、自然な就寝姿勢が維持でき、安眠性を保持できると共に、覚醒時に頸部の筋肉に痛みを感じるといった不都合が生じるのを効果的に防止できる。

その結果、就寝時において上向き姿勢のみならず、寝返って横臥姿勢になった場合にも安眠性を妨げられず、覚醒時に筋肉痛をもたらすといった弊害を確実に改善可能な枕を提供することができた。

前記芯材層は、幅方向略中央部で幅方向両端部側よりも低くなっており、前記第１の凸部における前記表層と芯材層の厚みの割合が、幅方向両端部側では芯材層：表層＝１：０．２〜０．５であり、幅方向略中央部においては芯材層：表層＝１：１．２〜３であることが好ましい。

この構成によれば、就寝時に上向き、横向きのいずれにおいても無理のない姿勢を確保でき、不自然な姿勢により頸部に過度な負担がかかることを効果的に防止できる。この範囲を外れると、特に横臥姿勢に寝返った場合に、頭部の傾斜が大きくなり、頸部に過度な負担がかかり易く、安眠性を阻害されるのみならず、覚醒時に頸部の痛みを感じるようになり易くて好ましくない。

前記芯材層の硬度が３０〜５０Ｎであり、前記表層の硬度が１５〜３５Ｎであると共に、これら両者の硬度差が５〜２０Ｎであることが好ましい。

この構成によれば、寝返った場合にも違和感が少なく安眠性を保てる。そして、表層および芯材層は共に、反発弾性率が２０％以下の同程度の低反発弾性率を有するか、もしくは表層の反発弾性率がより低いことが安眠性を維持する上で一層好ましい。

又、本発明に係る枕の製造方法の特徴構成は、請求項１〜３のいずれか１の枕を製造する方法において、硬度の高い低反発ポリウレタンフォーム製の芯材層と、この芯材層を被覆し芯材層より硬度の低いポリウレタンフォーム製の表層とを金型により一体成形することにある。

この構成によれば、就寝時において上向き姿勢のみならず、横向きに寝返って横臥姿勢になった場合にも安眠性を妨げられず、覚醒時に筋肉痛をもたらすといった弊害を確実に改善可能な枕の製造方法を提供することができる。

更に、本発明に係る枕の製造方法の特徴構成は、硬度の高い低反発ポリウレタンフォーム製の芯材層と、この芯材層より硬度の低い低反発ポリウレタンフォーム製の表層とが一体化された枕の製造方法において、下金型に、前記表層を形成する低反発ポリウレタン発泡原液を注入し、前記表層の内面と接する前記芯材層の上面形状をした第１の上金型を被覆し、前記表層を形成する低反発ポリウレタン発泡原液がタックフリータイムの終了直前もしくは終了後に、前記第１の上金型を開放し、更に、前記表層の上から芯材層を形成する低反発ポリウレタン発泡原液を注入すると共に、枕の底面部を形成する第２の上金型で被覆し、硬化させることにある。

この構成によれば、就寝時において上向き姿勢のみならず、横向きに寝返って横臥姿勢になった場合にも安眠性を妨げられず、覚醒時に筋肉痛をもたらすといった弊害を確実に改善可能な枕を寄り確実に製造する方法を提供することができる。

前記低反発ポリウレタン発泡原液を注入する際、前記各金型を５０〜１００℃に保持すると共に、前記芯材層を形成する低反発ポリウレタン発泡原液のクリームタイムを１〜１２秒に調整することが好ましい。

この構成によれば、硬度の高い低反発ポリウレタン発泡原液の反応開始が遅いと、表層１を形成した軟質ポリウレタンフォームの表面から内部まで、芯材層を形成する硬度の高い低反発ポリウレタン発泡原液が先に注入した表層の表面に染み込んで、硬化層が形成されることを確実に防止でき、硬度の低い低反発ポリウレタンフォーム層の機能を損なうことがなく都合がよい。

本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る枕Ｐの全体構成を示し、図２は枕Ｐの正面（前面）構造を示し、図３は図１のＡ−Ａ断面構造、図４は図１のＢ−Ｂ断面構造を示す。この枕Ｐは、比較的硬度の高い低反発ポリウレタンフォーム製の芯材層２と、この芯材層２を被覆し芯材層２より硬度の低いポリウレタンフォーム製の表層１とが一体化されていると共に、就寝時に頸部または頭部を支持する第１の凸部１ａと、第１の凸部１ａより幾分低い第２の凸部１ｂとを有する形状をしており、寝具などと接する底面は略平坦になっている。

硬度の高い低反発ポリウレタンフォームの芯材層２の上面は、枕Ｐの幅方向に向けて３次元的に変化する曲面となっており、枕Ｐの幅方向両端部側に比べて頸部を支持する幅方向中央部では、頸部が無理なく納まるように、両端部側から凹曲面状に傾斜しつつ低くなっている。つまり、図２に示すように、枕Ｐの幅方向両端部側で芯材層２を覆う表層１の厚みｍと、幅方向中央部での芯材層２を覆う表層１の厚みｎは、ｎ＞ｍの関係になっている。そして、第１の凸部１ａでの高さが８０〜１２０ｍｍ程度の枕の場合（第２の凸部１ｂは、通常、６５〜９０ｍｍ程度の高さである）、断面方向では図３に示すように、ｍ＝１５〜３５ｍｍであることが好ましい。また、第１の凸部１ａと第２の凸部１ｂとの略中間部での幅方向中央部においては、図４に示すように、前後方向で芯材層２の厚みは略一定に構成されており、表層１の厚みｎは、ｎ＝４０〜９０ｍｍ程度とすることが好ましい。この範囲の構成とすることにより、横向きの姿勢になった場合でも、頭部が枕内に深く沈降することがなく、適度な高さに頭部を保持できるので、就寝時に上向き、横向きのいずれにおいても無理のない姿勢を確保でき、不自然な姿勢により頸部に過度な負担がかかることを効果的に防止できる。

第１の凸部１ａにおける表層と芯材層の厚みの割合としては、幅方向両端部側では芯材層：表層＝１：０．２〜０．５であり、幅方向略中央部においては芯材層：表層＝１：１．２〜３であることが好ましい。この範囲内であると、以下に示す表層と芯材層の硬度差と相まって、就寝時に上向き、横向きのいずれにおいても無理のない姿勢を確保でき、不自然な姿勢により頸部に過度な負担がかかることを防止できる。

そして、低反発ポリウレタンフォーム製芯材層の硬度は３０〜５０Ｎであり、表層の硬度は１５〜３５Ｎであることが好ましい。芯材層２と表層１の硬度差は、５〜２０Ｎであることが好ましく、１０〜１５Ｎであることがより好ましい。両者の硬度および硬度差がこの範囲であると、寝返った場合にも違和感が少なく安眠性を保てる。この場合、硬度の測定値は、ＪＩＳＫ６４００（１９９７６．３Ａ法）を基本として予備圧縮してから１分放置した後、硬さ測定を行った結果による。

低反発ポリウレタンフォームの製造方法は、公知の軟質低反発ポリウレタンフォームの製造方法を採用することができる。すなわち、ポリオール組成物とイソシアネート化合物とをミキシングヘッド等によって混合し吐出させて、発泡硬化させることにより形成される。ポリオール組成物は、ポリオール化合物の他、ポリオール化合物触媒、発泡剤、架橋剤など種々の添加物を含んでいてもよく、又、イソシアネート化合物としては、公知の各種ポリイソシアネート化合物を使用することができる。

ポリオール化合物としては、特にポリオキシプロピレンポリオールを使用することが好ましい。そして、平均官能基数２〜４、水酸基価３０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオール（ａ）と、平均官能基数２〜４、水酸基価１００〜２７０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオール（ｂ）とを含有していることが好ましい。ポリオール（ａ）とポリオール（ｂ）とを含有されることにより、０℃以上の温度範囲にガラス転移点を有するポリウレタンフォームとなり、反発弾性率が２０％以下の低反発ポリウレタンフォームを得ることができる。低反発ポリウレタンフォームは、０℃以上の温度と−２０℃以下の温度範囲との夫々に、ガラス転移点を有することが安定して低反発層を形成する上で好ましい。反発弾性率は、市販の反発弾性試験機を用いてＪＩＳＫ６４００（１９９７９．１Ａ法）により測定することができる。尚、これら低反発ポリウレタンフォームは、特開平１１−２８６５６６号公報によっても知られている。

次に、本実施形態に係る枕の製造方法について説明する。図示はしないが、大小２つの山部を備えた表層１の上面形状の型を有する下金型に、ミキシングヘッドにより軟質の表層１を形成する低反発ポリウレタン発泡原液を注入し、その上から、表層１の内面と接する芯材層２の上面形状をした第１の上金型を被覆する。これら上下金型は、例えば６５℃に保つように調整する。表層を形成する低反発ポリウレタン発泡原液がタックフリータイムの終了直前もしくは終了後に、第１の上金型を開放する。ここに、タックフリータイムとは、発泡原液が膨張して硬化し、表面の粘着性を喪失した状態になるまでの時間を言い、セットタイムとも言われる。

軟質ポリウレタンフォームからなる表層１は、通常、数分で硬化を完了し、ついで、第１の上金型は開放し、芯材層２を形成する硬度の高い低反発ポリウレタン発泡原液を注入すると共に、枕の底面部を形成する面を備えた第２の上金型で被覆する。この場合、硬度の高い低反発ポリウレタン発泡原液の反応開始が遅いと、表層１を形成した軟質ポリウレタンフォームの表面から内部まで、硬度の高い低反発ポリウレタン発泡原液が染み込んでしまい、この染み込んだ部分が硬化する。そこで、硬度の高い低反発ポリウレタン発泡原液の反応開始時間（いわゆるクリームタイム）を１〜１２秒、好ましくは２〜８秒間となるように調整する。この調整は、通常、少量添加される触媒の添加量を変える等、一般に採用されている方法によって容易に調整できる。逆に、反応開始時間が速すぎると、上金型の内表面に発泡原液が行き渡らなくなって好ましくない。そして、数分後、上金型を開放すると共に、金型から取り外すことにより、所定形状の枕を得ることができる。

硬度の異なる低反発ポリウレタンフォームを形成するポリウレタン発泡原液は、各種のものが市販されていて容易に入手可能であるため、それらの内から選択することにより、上記した硬度差を有する２層の低反発ポリウレタンフォームかるなる枕を製造することができる。

金型に注入されるポリウレタン発泡原液を高速で反応硬化させるため、金型温度を５０〜１００℃に保持する。５０℃未満では、発泡原液の硬化に時間がかかり、１００℃を越えると、硬化反応が早くなりすぎて操業し難くなるので好ましくない。金型温度を上記温度範囲に保持するために、金型内に熱媒体用のパイプを設けてこの範囲の温水を通流させるようにすることが調節し易くなって好ましい。そこで、成形型の材質は金属製が好ましく、特にアルミニウム製の金型が熱伝導率に優れていて好ましい。

使用するポリウレタンフォームの成形密度は４０〜１３０ｋｇ／ｍ³であることが好ましく、６０〜１００ｋｇ／ｍ³であることがより好ましい。成形密度がこの範囲より低いと、軽くなりすぎて安定感に乏しくなって好ましくなく、この範囲より大きいとクッション性に乏しくなると共に重量感が強くなって好ましくない。

上記製造された低反発ポリウレタンフォームからなる枕は、そのまま使用される他、枕カバーを施されたり、多孔質な包装袋に収納したりして使用される。
〔別実施の形態〕
（１）上記実施形態では、表層１の上表面は幅方向で略一定の形状である例を示したが、特に第１の凸部１ａにおいて、両端部側から幅方向略中央部に向けて緩やかに傾斜した凹部状に形成されていてもよく、更に、第１の凸部１ａと第２の凸部１ｂとの前後方向中間部において、表層１の上表面を低くなるように構成してもよい。
（２）上記実施形態では、寝具などと接する枕底面が平坦になっている例を示したが、枕底面は必ずしも寝具に密着するように平坦である必要はなく、幅方向中央に向けて緩やかに窪んだ凹部状に底面が形成されていてもよい。
（３）本発明の枕は、第１の凸部に頸部を載置するように使用してもよいし、第２の凸部に頸部を載置するようにして使用してもよい。
（４）上記実施形態では、表層１の上表面は全体に滑らかな曲面からなっている例を示したが、表層１の上表面から枕Ｐ内部あるいは底部に向けて１又は２以上の孔（図示略）を形成してもよい。その孔は、主として頸部あるいは頭部が載置される箇所に形成されることが好ましく、もとより頸部あるいは頭部が載置された際に違和感を生じないような孔径、個数、位置に選定されることが好ましい。このような孔を設けることにより、弾力性が適度に調整され、就寝時のフィット感が高められると共に、通気性がより高められて、夏期などでの安眠性が一層向上されることになる。
（５）本発明の枕は、低反発ポリウレタンフォームから構成されているが、これに種々の混合物（トルマリン、カテキン、備長炭など）を含ませてもよい。

本発明の一実施形態に係る枕の斜視図図１の枕の正面図図１の枕のＡ−Ａ断面図図１の枕のＢ−Ｂ断面図

符号の説明

１表層
１ａ第１の凸部
１ｂ第２の凸部
２芯材層

Claims

硬度の高い低反発ポリウレタンフォーム製の芯材層と、この芯材層を被覆し芯材層より硬度の低いポリウレタンフォーム製の表層とが一体化されると共に、第１の凸部と、この第１の凸部より低い第２の凸部とを有する枕において、前記芯材層が幅方向両端部側で高くなっていると共に、この部分を覆う前記表層が薄く構成されていることを特徴とする枕。
前記芯材層は、幅方向略中央部で幅方向両端部側よりも低くなっており、前記第１の凸部における前記表層と芯材層の厚みの割合が、幅方向両端部側では芯材層：表層＝１：０．２〜０．５であり、幅方向略中央部においては芯材層：表層＝１：１．２〜３である請求項１の枕。
前記芯材層の硬度が３０〜５０Ｎであり、前記表層の硬度が１５〜３５Ｎであると共に、これら両者の硬度差が５〜２０Ｎである請求項１又は２の枕。
請求項１〜３のいずれか１の枕を製造する方法において、硬度の高い低反発ポリウレタンフォーム製の芯材層と、この芯材層を被覆し芯材層より硬度の低いポリウレタンフォーム製の表層とを金型により一体成形することを特徴とする枕の製造方法。
硬度の高い低反発ポリウレタンフォーム製の芯材層と、この芯材層より硬度の低い低反発ポリウレタンフォーム製の表層とが一体化された枕の製造方法において、下金型に、前記表層を形成する低反発ポリウレタン発泡原液を注入し、前記表層の内面と接する前記芯材層の上面形状をした第１の上金型を被覆し、前記表層を形成する低反発ポリウレタン発泡原液がタックフリータイムの終了直前もしくは終了後に、前記第１の上金型を開放し、更に、前記表層の上から芯材層を形成する低反発ポリウレタン発泡原液を注入すると共に、枕の底面部を形成する第２の上金型で被覆し、硬化させることを特徴とする枕の製造方法。
前記低反発ポリウレタン発泡原液を注入する際、前記各金型を５０〜１００℃に保持すると共に、前記芯材層を形成する低反発ポリウレタン発泡原液のクリームタイムを１〜１２秒に調整する請求項５の枕の製造方法。