(57)【要約】本発明のマットレス用芯材は、複数の平板状のクッション体を厚み方向に積み重ねて構成されたマットレス用芯材であって、マットレス用芯材は、少なくとも、使用時に上側となる第１クッション体と、使用時に下側となる第２クッション体と、を含み、第１クッション体および第２クッション体はフィラメント３次元結合体であり、第１クッション体および第２クッション体は、それぞれ、表面層領域に形成された、フィラメント密度の高い上側表面高密度層と、下側に形成された、フィラメント密度の高い下側表面高密度層と、これらの間に形成された、表面高密度層よりフィラメント密度の低い低密度弾性層と、を備え、各クッション体を厚み方向に上下に積み重ねた状態で、マットレス用芯材の厚み方向中間位置に、上下方向に加わる圧縮応力を該高密度中間層の曲りに沿って両クッション体の界面方向に分散させる機能を有する、高密度中間層が形成される。
2018003456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の平板状のクッション体を厚み方向に積み重ねて構成されたマットレス用芯材であって、
前記マットレス用芯材は、少なくとも、使用時に上側となる第１クッション体と、使用時に下側となる第２クッション体と、を含み、
前記第１クッション体および前記第２クッション体は、溶融熱可塑性樹脂からなるフィラメントどうしを３次元ネット状に結合させたフィラメント３次元結合体であり、
前記第１クッション体および前記第２クッション体は、それぞれ、
厚み方向上側の表面層領域に形成された、フィラメント密度の高い上側表面高密度層と、
厚み方向下側の表面層領域に形成された、フィラメント密度の高い下側表面高密度層と、
前記上側表面高密度層と前記下側表面高密度層との間に形成された、表面高密度層よりフィラメント密度の低い低密度弾性層と、を備え、
前記第１クッション体と前記第２クッション体とを厚み方向に上下に積み重ねた状態で、該マットレス用芯材の厚み方向中間位置には、第１クッション体の下側表面高密度層と第２クッション体の上側表面高密度層とからなる高密度中間層が形成され、
前記高密度中間層が、上下方向に加わる圧縮応力を該高密度中間層の曲りに沿って両クッション体の界面方向に分散させる機能を有する応力分散層である、マットレス用芯材。
【請求項２】
前記表面高密度層は、下記（Ａ）の試験方法を用いて測定した圧縮変形率が２５％未満である、請求項１に記載のマットレス用芯材。
（Ａ）圧縮変形率
表面高密度層を水平方向に２ｍｍ厚にスライスしたサンプルを、１辺１００ｍｍの正方形にカットして供試品を作製し、供試品の未圧縮時の厚さを測定して厚さＬ１（ｍｍ）とする。つぎに、先端部に一辺１００ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に２００Ｎの荷重をかけて、荷重時の供試品の厚さＬ２（ｍｍ）を計測する。そして、この平面荷重時の厚さ変化量の百分率［〔（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１）〕×１００］を圧縮変形率（％）とする。
【請求項３】
前記表面高密度層は、下記（Ｂ）の試験方法を用いて測定した伸長変形量が、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である、請求項１に記載のマットレス用芯材。
（Ｂ）伸長変形量
表面高密度層を水平方向に２ｍｍ厚にスライスしたサンプルを、直径４００ｍｍφの円形にカットして供試品を作製し、供試品を、直径３００ｍｍφの円形の開口を有する一対の枠状板で挟み込んで固定し、この枠内に直径３００ｍｍφ（２ｍｍ厚）のサンプルが露出する試験体を準備する。つぎに、先端部に直径２０ｍｍφの円板状の加圧板を取り付けた荷重子を、枠内の円形サンプルの上面の中心に当接させ、その荷重子に１００Ｎの荷重をかけて、円形サンプルの中央部分を凹状に変形させ、この状態で、円形サンプル中心部の枠面からの垂下量Ｌ３（ｍｍ）を、試験体枠の側方から計測する。この垂下量Ｌ３を伸長変形量（ｍｍ）とする。
【請求項４】
下記式（１）を用いて計算される、前記表面高密度層の見かけ密度が６０ｋｇ／ｍ３以上３００ｋｇ／ｍ３以下であり、前記低密度弾性層の見かけ密度が３０ｋｇ／ｍ３以上１５５ｋｇ／ｍ３以下であり、
下記式（１）を用いて計算される、前記上側の第１クッション体の平均見かけ密度が３５ｋｇ／ｍ３以上１５０ｋｇ／ｍ３以下であり、前記下側の第２クッション体の平均見かけ密度が３５ｋｇ／ｍ３以上１５０ｋｇ／ｍ３以下である、請求項１〜３のいずれか１つに記載のマットレス用芯材。
Ｇ  ＝  ｗ／（ｖ×ｄ×ｈ）          ・・・（１）
上記式（１）において、Ｇは見かけ密度（ｋｇ／ｍ３）、ｗは供試品の質量（ｋｇ）、ｖは供試品の横幅（ｍ）、ｄは供試品の奥行き（ｍ）、ｈは供試品の高さ（ｍ）である。
【請求項５】
前記第１クッション体と第２クッション体とを厚み方向に積み重ねた状態で、
下記（Ｃ）の試験方法を用いて測定した平面荷重圧縮反発力が、１００Ｎ以上４００Ｎ以下であり、かつ、
下記（Ｄ）の試験方法を用いて測定した局所荷重反発指数が、２．５以上６．５以下である、請求項１〜４のいずれか１つに記載のマットレス用芯材。
（Ｃ）平面荷重圧縮反発力
サンプルを厚み方向に平行にカットして、上面（天面）が１辺１５０ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部に一辺１５０ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ４（ｍｍ：５Ｎのとき）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ４より１５ｍｍ小さくなった［Ｌ４−１５］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ５（Ｎ）を記録する。この荷重値Ｌ５を平面荷重圧縮反発力（Ｎ）とする。
（Ｄ）局所荷重反発指数
サンプルを厚み方向に平行にカットして、上面（天面）が１辺３００ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部の直径が５０ｍｍφの円柱状荷重子を、供試品の上面中央に当接させ、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ６（ｍｍ）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ６から２５％縮小した［Ｌ６×０．７５に達した］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ７（２５％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）と、これを超えて、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ６の５０％［Ｌ６×０．５］に達した時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ８（５０％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）とを記録する。そして、２５％局所荷重圧縮反発力Ｌ７（Ｎ）に対する５０％局所荷重圧縮反発力Ｌ８（Ｎ）の比［Ｌ８／Ｌ７］を局所荷重反発指数とする。
【請求項６】
厚み方向に積み重ねられた、請求項１〜５に記載のマットレス用芯材と、マットレス用芯材を収容するカバーと、を備えるベッド用マットレス。
【請求項７】
前記第１クッション体と第２クッション体とが、前記カバーを間に挟んで厚み方向上下に積み重ねられた状態で、
下記（Ｅ）の試験方法を用いて測定した平面荷重圧縮反発力が、１００Ｎ以上４００Ｎ以下であり、かつ、
下記（Ｆ）の試験方法を用いて測定した局所荷重反発指数が、２．５以上６．５以下である、請求項６に記載のベッド用マットレス。
（Ｅ）平面荷重圧縮反発力
マットレス用芯材をカバーごと厚み方向・垂直にカットして、上面（天面）が１辺１５０ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部に一辺１５０ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ９（ｍｍ）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ９より１５ｍｍ小さくなった［Ｌ９−１５］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ１０（Ｎ）を記録する。この荷重値Ｌ１０を平面荷重圧縮反発力（Ｎ）とする。
（Ｆ）局所荷重反発指数
マットレス用芯材をカバーごと厚み方向・垂直にカットして、上面（天面）が１辺３００ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部の直径が５０ｍｍφの円柱状荷重子を、供試品の上面中央に当接させ、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ１１（ｍｍ）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ１１から２５％縮小した［Ｌ１１×０．７５に達した］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ１２（２５％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）と、これを超えて、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ１１の５０％［Ｌ６×０．５］に達した時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ１３（５０％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）とを記録する。そして、２５％局所荷重圧縮反発力Ｌ１２（Ｎ）に対する５０％局所荷重圧縮反発力Ｌ１３（Ｎ）の比［Ｌ１３／Ｌ１２］を局所荷重反発指数とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラメント３次元結合体を用いたマットレス芯材およびベッド用マットレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
寝心地を改善するために従来のマットレスや布団等の上に重ねて敷くオーバーレイマットレス（マットレスパッド）の芯材として、溶融状態にある複数の熱可塑性樹脂繊維（溶融フィラメント）どうしを、立体的な３次元ネット状に結合させたフィラメント３次元結合体〔以下において３ＤＦ（３−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｆｉｌａｍｅｎｔｓ−ｌｉｎｋｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）と呼ぶことがある〕が注目されている。【０００３】
このフィラメント３次元結合体は、たとえばポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂材料を、複数の吐出孔を介して押出機から連続線状（フィラメント状）に押し出し、これらのフィラメントどうしを、３次元ネット状に絡まり合わせて結合（融着）させ、その状態で素早く冷却することにより得られる（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０３５７３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記のような特徴を有するフィラメント３次元結合体を、その厚みを大きくして、金属製のばねやコイル等からなる従来のベッド用マットレスの芯材の代替として用いると、ユーザーがマットレスに膝や肘等を突いて起き上がろうとした際などに、マットレス芯材に対して局所的に大きな圧力が加わり、圧縮された部位が局所的にベッド等の本体（床板または天板等）に接触してしまう場合があった。【０００６】
この接触は、比較的尖った形状の体の一部、たとえば膝であれば先端が１０ｃｍφ程の半球形が、マットレスを部分的に深く押し下げた時に発生するもので、膝による下向き円錐状の深い凹みの先端（膝頭に相当）が、硬い天板等に突き当たると、「底突き感」としてユーザーに痛さや不快感を生じさせてしまうため、問題となる。【０００７】
このような底突き感を軽減するためには、まず、フィラメント３次元結合体の各溶融フィラメントの径を太くしたり、密度を高くしたりするなどの手法により、マットレスの反発力（フックの法則におけるばね定数）を大きくする方法が考えられる。しかしながら、マットレスの反発力を過度に高くすると、硬くて変形しにくいマットレスとなり、体圧分散が不充分となる。【０００８】
また、その厚みを厚くすることにより底突き感を出にくくする手法も考えられる。しかしながら、マットレス（フィラメント３次元結合体）の厚みを厚くすればするほど、大きくて重くなってしまうため、輸送や設置作業が面倒になるというデメリットを生じる。【０００９】
さらには、フィラメント３次元結合体を厚くすると、結合体の最上部の表面層が深い凹状（たとえば、下向き円錐状等）に変形した際、前記最上部の表面層を構成するフィラメントが大きく引き伸ばされてフィラメントどうしの融着結合が切れ易くなり、結果的にマットレスの反発力が低下してしまうおそれがあった。【００１０】
本発明の目的は、マットレス全体の反発力を過度に高くしたり、マットレスの厚みを過度に厚くしたりすることなく、局所的に大きな荷重が加わった場合であっても、底突き感の出にくい、マットレス用芯材およびベッド用マットレスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のマットレス用芯材は、複数の平板状のクッション体を厚み方向に積み重ねて構成されたマットレス用芯材であって、
前記マットレス用芯材は、少なくとも、使用時に上側となる第１クッション体と、使用時に下側となる第２クッション体と、を含み、
前記第１クッション体および前記第２クッション体は、溶融熱可塑性樹脂からなるフィラメントどうしを３次元ネット状に結合させたフィラメント３次元結合体であり、
前記第１クッション体および前記第２クッション体は、それぞれ、
厚み方向上側の表面層領域に形成された、フィラメント密度の高い上側表面高密度層と、
厚み方向下側の表面層領域に形成された、フィラメント密度の高い下側表面高密度層と、
前記上側表面高密度層と前記下側表面高密度層との間に形成された、表面高密度層よりフィラメント密度の低い低密度弾性層と、を備え、
前記第１クッション体と前記第２クッション体とを厚み方向に上下に積み重ねた状態で、該マットレス用芯材の厚み方向中間位置には、第１クッション体の下側表面高密度層と第２クッション体の上側表面高密度層とからなる高密度中間層が形成され、
前記高密度中間層が、上下方向に加わる圧縮応力を該高密度中間層の曲りに沿って両クッション体の界面方向に分散させる機能を有する応力分散層であることを特徴とするマットレス用芯材である。【００１２】
また、本発明のマットレス用芯材は、前記表面高密度層が、下記（Ａ）の試験方法を用いて測定した圧縮変形率が０％を超え２５％未満であることを特徴とする。
（Ａ）圧縮変形率
表面高密度層を水平方向に２ｍｍ厚にスライスしたサンプルを、１辺１００ｍｍの正方形にカットして供試品を作製し、供試品の未圧縮時の厚さを測定して厚さＬ１（ｍｍ）とする。つぎに、先端部に一辺１００ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に２００Ｎの荷重をかけて、荷重時の供試品の厚さＬ２（ｍｍ）を計測する。そして、この平面荷重時の厚さ変化量の百分率［〔（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１）〕×１００］を圧縮変形率（％）とする。【００１３】
さらに、本発明のマットレス用芯材は、前記表面高密度層が、下記（Ｂ）の試験方法を用いて測定した伸長変形量が、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることを特徴とする。
（Ｂ）伸長変形量
表面高密度層を水平方向に２ｍｍ厚にスライスしたサンプルを、直径４００ｍｍφの円形にカットして供試品を作製し、供試品を、直径３００ｍｍφの円形の開口を有する一対の枠状板で挟み込んで固定し、この枠内に直径３００ｍｍφ（２ｍｍ厚）のサンプルが露出する試験体を準備する。つぎに、先端部に直径２０ｍｍφの円板状の加圧板を取り付けた荷重子を、枠内の円形サンプルの上面の中心に当接させ、その荷重子に１００Ｎの荷重をかけて、円形サンプルの中央部分を凹状（下向き円錐状）に変形させ、この状態で、円形サンプル中心部の枠面からの垂下量Ｌ３（ｍｍ）を、試験体枠の側方から計測する。この垂下量Ｌ３を伸長変形量（ｍｍ）とする。【００１４】
また、本発明のマットレス用芯材は、下記式（１）を用いて計算される、前記表面高密度層の見かけ密度が６０ｋｇ／ｍ３以上３００ｋｇ／ｍ３以下であり、前記低密度弾性層の見かけ密度が３０ｋｇ／ｍ３以上１５５ｋｇ／ｍ３以下であり、
下記式（１）を用いて計算される、前記上側の第１クッション体の平均見かけ密度が３５ｋｇ／ｍ３以上１５０ｋｇ／ｍ３以下であり、前記下側の第２クッション体の平均見かけ密度が３５ｋｇ／ｍ３以上１５０ｋｇ／ｍ３以下であることを特徴とする。
Ｇ  ＝  ｗ／（ｖ×ｄ×ｈ）          ・・・（１）
上記式（１）において、Ｇは見かけ密度（ｋｇ／ｍ３）、ｗは供試品の質量（ｋｇ）、ｖは供試品の横幅（ｍ）、ｄは供試品の奥行き（ｍ）、ｈは供試品の高さ（ｍ）である。【００１５】
そして、本発明のマットレス用芯材は、前記第１クッション体と第２クッション体とを厚み方向に積み重ねた状態で、
下記（Ｃ）の試験方法を用いて測定した平面荷重圧縮反発力が、１００Ｎ以上４００Ｎ以下であり、かつ、
下記（Ｄ）の試験方法を用いて測定した局所荷重反発指数が、２．５以上６．５以下であることを特徴とするマットレス用芯材である。
（Ｃ）平面荷重圧縮反発力
サンプルを厚み方向に平行にカットして、上面（天面）が１辺１５０ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部に一辺１５０ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ４（ｍｍ：５Ｎのとき）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ４より１５ｍｍ小さくなった［Ｌ４−１５］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ５（Ｎ）を記録する。この荷重値Ｌ５を平面荷重圧縮反発力（Ｎ）とする。
（Ｄ）局所荷重反発指数
サンプルを厚み方向に平行にカットして、上面（天面）が１辺３００ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部の直径が５０ｍｍφの円柱状荷重子を、供試品の上面中央に当接させ、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ６（ｍｍ）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ６から２５％縮小した［Ｌ６×０．７５に達した］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ７（２５％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）と、これを超えて、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ６の５０％［Ｌ６×０．５］に達した時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ８（５０％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）とを記録する。そして、２５％局所荷重圧縮反発力Ｌ７（Ｎ）に対する５０％局所荷重圧縮反発力Ｌ８（Ｎ）の比［Ｌ８／Ｌ７］を局所荷重反発指数とする。【００１６】
一方、本発明のベッド用マットレスは、厚み方向に積み重ねられた、前記本発明のマットレス用芯材と、マットレス用芯材を収容するカバーと、を備えることを特徴とする。【００１７】
また、本発明のベッド用マットレスは、前記第１クッション体と第２クッション体とが、前記カバーを間に挟んで厚み方向上下に積み重ねられた状態で、
下記（Ｅ）の試験方法を用いて測定した平面荷重圧縮反発力が、１００Ｎ以上４００Ｎ以下であり、かつ、
下記（Ｆ）の試験方法を用いて測定した局所荷重反発指数が、２．５以上６．５以下であることを特徴とする。
（Ｅ）平面荷重圧縮反発力
マットレス用芯材を表面カバー，裏面カバーおよび中間カバーごと厚み方向・垂直にカットして、上面（天面）が１辺１５０ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部に一辺１５０ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ９（ｍｍ）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ９より１５ｍｍ小さくなった［Ｌ９−１５］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ１０（Ｎ）を記録する。この荷重値Ｌ１０を平面荷重圧縮反発力（Ｎ）とする。
（Ｆ）局所荷重反発指数
マットレス用芯材を表面カバー，裏面カバーおよび中間カバーごと厚み方向・垂直にカットして、上面（天面）が１辺３００ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部の直径が５０ｍｍφの円柱状荷重子を、供試品の上面中央に当接させ、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ１１（ｍｍ）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ１１から２５％縮小した［Ｌ１１×０．７５に達した］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ１２（２５％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）と、これを超えて、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ１１の５０％［Ｌ６×０．５］に達した時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ１３（５０％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）とを記録する。そして、２５％局所荷重圧縮反発力Ｌ１２（Ｎ）に対する５０％局所荷重圧縮反発力Ｌ１３（Ｎ）の比［Ｌ１３／Ｌ１２］を局所荷重反発指数とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のマットレス用芯材は、芯材の主体を占める低密度弾性層の厚み方向中間位置（中央寄り）に、荷重による厚み方向の圧縮変形がほとんどなく、荷重を層全体の湾曲変形（曲り）によって受け止める、高フィラメント密度の高密度中間層が形成されている。そのため、従来のマットレス用芯材を用いた時に、ユーザーの膝や肘等がベッド等の本体（床板または天板）にまで到達するような（通常の睡眠時には発生しない）局所的で過大な荷重を受けた場合であっても、本発明の構成のマットレス用芯材では、この過大な荷重（上下方向に加わる圧縮応力）を、まず、厚み方向外側でかつユーザーに接触する位置に配設されている第１クッション体（上側）の上側表面高密度層が、層自体の湾曲変形により、該荷重を、その表面（体圧支持面であり上下のクッション体の界面）方向に分散させながら、厚み方向下側の低密度弾性層に伝達する。【００１９】
つぎに、上記湾曲変形の影響が、マットレス用芯材の厚み方向における中間層となる高密度中間層にまで及ぶと、該高密度中間層が前記荷重を層厚全体で受け止め、層自体の湾曲変形により、該荷重をマットレス用芯材の幅方向および長さ方向（すなわち両クッション体の界面方向）にさらに分散させて、厚み方向下側の第２クッション体（下側）の低密度弾性層に伝達する（図８〔ＦＩＧ．８〕を参照）。これにより、前記過大な荷重は、効果的にかつ二段階にわたって界面方向に分散され、人の膝等がベッド等の本体（天板）に接触することなく、広い範囲で支承される。したがって、本発明のマットレス用芯材は、マットレス用芯材の硬度や弾力を過度に上げることなく、また、マットレスの柔らかな寝心地と体圧分散性を損なうことなく、底突き感の発生しにくいマットレス用芯材とすることができる。【００２０】
また、本発明のマットレス用芯材のなかでも、前記（Ａ）の試験方法を用いて測定した、表面高密度層の圧縮変形率が２５％未満であるもの、および／または、前記（Ｂ）の試験方法を用いて測定した、表面高密度層の伸長変形量が１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であるものは、１００ｍｍφ程度の凹部径と想定されるユーザーの膝や肘等の押し込みに由来する、下向き円錐状等の極端な形状の凹みが生じた場合でも、この凹みの先端がベッドの天板等に接触する「底突き感」の発生を、より確実に抑制することができる。しかも、上記下向き円錐状の凹みを生じない、体圧荷重程度の少ない凹みでは、フィラメント３次元結合体が本来備える、柔らかな寝心地（小さな反発力）を維持することができるという利点もある。【００２１】
さらに、本発明のマットレス用芯材のなかでも、前記式（１）を用いて計算される、前記表面高密度層の見かけ密度が６０ｋｇ／ｍ３以上３００ｋｇ／ｍ３以下であり、前記低密度弾性層の見かけ密度が３５ｋｇ／ｍ３以上１５５ｋｇ／ｍ３以下であり、前記式（１）を用いて計算される、前記上側の第１クッション体の平均見かけ密度が３０ｋｇ／ｍ３以上１５０ｋｇ／ｍ３以下であり、前記下側の第２クッション体の平均見かけ密度が３０ｋｇ／ｍ３以上１５０ｋｇ／ｍ３以下であるものは、過度な重量増加を招くことなく、前記「底突き感」の発生を抑制する性能を有するマットレス用芯材を実現することができる。【００２２】
また、本発明のマットレス用芯材のなかでも、前記第１クッション体と第２クッション体とを厚み方向に積み重ねた状態で、前記（Ｃ）の試験方法を用いて測定した平面荷重圧縮反発力が１００Ｎ以上４００Ｎ以下であり、かつ、前記（Ｄ）の試験方法を用いて測定した局所荷重反発指数が２．５以上６．５以下であることを特徴とするマットレス用芯材は、マットレスが本来備える柔らかな寝心地（小さな反発力）を維持しつつ、局所的な押し込みによる「底突き感」の発生を、より確実に抑制することができる。【００２３】
一方、厚み方向に積み重ねられた、前記本発明のマットレス用芯材と、マットレス用芯材を収容するカバーと、を備えるベッド用マットレスは、手間無く簡単に、種々の仕様のマットレス用芯材を組み合わせて、ベッド用マットレスを作製することができるという利点を有する。【００２４】
また、本発明のベッド用マットレスは、収容されたマットレス用芯材のうち、汚れたものまたはへたりが生じた芯材だけを、簡単に取り替えることができるという利点もある。したがって、前記構成のベッド用マットレスは、メンテナンス性とマットレス全体としての耐久性が向上するとともに、ランニングコストの低減に寄与する。【００２５】
さらに、本発明のベッド用マットレスのなかでも、前記第１クッション体と第２クッション体とが、前記カバーを間に挟んで厚み方向上下に積み重ねられた状態で、前記（Ｅ）の試験方法を用いて測定した平面荷重圧縮反発力が、１００Ｎ以上４００Ｎ以下であり、かつ、前記（Ｆ）の試験方法を用いて測定した局所荷重反発指数が、２．５以上６．５以下であるものは、カバーを備えているにも関わらず、フィラメント３次元結合体からなるマットレス用芯材が本来備える柔らかな寝心地（小さな反発力）を維持しつつ、局所的な押し込みによる「底突き感」の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とから、より明確になるであろう。
【図１】本発明の第１実施形態におけるマットレス用芯材の構成を示す、分解斜視図〔ＦＩＧ．１Ａ〕と端面図〔ＦＩＧ．１Ｂ〕である。
【図２】〔ＦＩＧ．２〕は、フィラメント３次元結合体製造装置の全体構成を示す概略図である。
【図３】図２〔ＦＩＧ．２〕のＷ−Ｗ’線矢視端面図である。
【図４】〔ＦＩＧ．４〕は、フィラメント３次元結合体製造装置の要部構成を拡大して示す説明図である。
【図５】〔ＦＩＧ．５Ａ〕，〔ＦＩＧ．５Ｂ〕は、圧縮変形率および平面荷重圧縮反発力の測定方法を説明する図である。
【図６】〔ＦＩＧ．６Ａ〕，〔ＦＩＧ．６Ｂ〕は、垂下量および伸長変形量の測定方法を説明する図である。
【図７】〔ＦＩＧ．７Ａ〕，〔ＦＩＧ．７Ｂ〕，〔ＦＩＧ．７Ｃ〕は、局所荷重反発指数の測定方法を説明する図である。
【図８】〔ＦＩＧ．８〕は、第１実施形態のマットレス用芯材の上で人が膝立ちした状態を説明する図である。
【図９】本発明の第２実施形態におけるマットレス用芯材の構成を示す、分解斜視図〔ＦＩＧ．９Ａ〕と端面図〔ＦＩＧ．９Ｂ〕である。
【図１０】第１実施形態のマットレス用芯材にカバーを取り付けたベッド用マットレスの状態を示す図〔ＦＩＧ．１０Ａ〕と、別のタイプのカバーを取り付けたベッド用マットレスを示す図〔ＦＩＧ．１０Ｂ〕である。
【図１１】〔ＦＩＧ．１１〕は、マットレス上に仰臥位で寝たときの、身体の沈み込み深さを示す模式図である。
【図１２】マットレスにおける身体の沈み込み深さと平面荷重圧縮反発力の関係を示すグラフ図〔ＦＩＧ．１２Ａ〕と、マットレスにおける圧縮率と平面荷重圧縮反発力の関係を示すグラフ図〔ＦＩＧ．１２Ｂ〕である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参考にして、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
図１の〔ＦＩＧ．１Ａ〕は、本発明の第１実施形態におけるベッド用マットレスの分解斜視図であり、〔ＦＩＧ．１Ｂ〕は、その構成を拡大して示す模式的端面図である。なお、図示した各層は、その厚みを強調して描いている。
【００２８】
本実施形態のベッド用マットレス１は、〔ＦＩＧ．１Ａ〕の分解斜視図に示すように、上下に２枚のマットレス用芯材（第１クッション体２と第２クッション体３）を重ねて構成されたものである。なお、マットレスカバーを装着した状態は、後記の第３実施形態（図１０〔ＦＩＧ．１０Ａ〕参照）で説明する。
【００２９】
また、本実施形態のベッド用マットレス１は、図１〔ＦＩＧ．１Ｂ〕のように、２枚のマットレス用芯材が一体となった完成品の状態で、就寝する人と接するマットレス表面（図示上側）から順に、表面体圧支持層（上側表面高密度層）Ｚ１、上側弾性層（低密度弾性層）Ｙ１、高密度中間層Ｘ（第１クッション体２の下側表面高密度層＋第２クッション体３の上側表面高密度層）、下側弾性層（低密度弾性層）Ｙ２および裏面支持層（下側表面高密度層）Ｚ２を有する、多層構造を備えている。
【００３０】
そして、前記高密度中間層Ｘは、上下の弾性層Ｙ１，Ｙ２の間で、かつ、マットレス１の厚み方向中間の位置に配置されており、この高密度中間層Ｘが、局所的な荷重を、その下方向への湾曲により両クッション体２，３の界面方向に分散させる応力分散層となっている。
【００３１】
なお、高密度中間層Ｘは、全体として「平坦状」である。前記平坦状とは、それを構成する個々の３次元フィラメントのように波打ったり、曲ったり揺らいだりしていないという意味であり、凹凸が全く無いことを意味するものではない。しかしながら、上記平坦状の高密度中間層Ｘは、波打ちが小さな一定範囲に収まっており、断面方向から一見して板状に見える程度の凹凸しかない状態である。
【００３２】
ベッド用マットレス１を構成する個々のクッション体２，３の構造ついて説明する。上側の第１クッション体２は、図１〔ＦＩＧ．１Ａ〕に示すように、マットレスの厚み方向中央部に位置する、比較的厚めの低密度弾性層２Ｂと、この低密度弾性層２Ｂの厚み方向両端側（図示上下方向）に形成された、上側表面高密度層２Ａおよび下側表面高密度層２Ｃとからなる。
【００３３】
低密度弾性層２Ｂは、主に、人の体型にそって変形することによって体重（体圧）を分散して柔らかく支持するために設けられた層であり、比較的低密度で空隙の多い３次元フィラメント結合体を用いて、厚めに形成されている。
【００３４】
また、厚み方向両端側の表面高密度層２Ａ，２Ｃは、後記する製造方法（図２〔ＦＩＧ．２〕〜図４〔ＦＩＧ．４〕参照）により、前記低密度弾性層２Ｂの厚み方向両側に形成（積層）された平坦な高密度表面層であり、複数本のフィラメントを厚み方向に重ね合わせることによって、低密度弾性層２Ｂよりも高密度に形成されている。
【００３５】
上記のような構成のクッション体の製造は、図２〔ＦＩＧ．２〕〜図４〔ＦＩＧ．４〕に示すようなフィラメント３次元結合体製造装置を用いて行われる。
【００３６】
フィラメント３次元結合体製造装置は、〔ＦＩＧ．２〕に示すように、溶融樹脂供給手段（押出機１０）と、溶融フィラメント（符号ＭＦ）を吐出する溶融フィラメント形成部（ダイ）２０と、水槽３１内に設置されたフィラメント３次元結合体（符号３ＤＦで表示）の搬送経路を含む３次元結合体形成部３０と、これらを統括してフィラメント３次元結合体の出来栄え（仕上がり）を集中的に制御するコンピュータ等の制御手段（図示省略）等と、を備える。
【００３７】
溶融樹脂供給部（押出機１０）は、ホッパー１１（材料投入部）と、スクリュー１２、スクリューモーター１３、シリンダー１４、材料排出部１５、スクリューヒーター１６とを備え、前記ホッパー１１から供給された熱可塑性樹脂が、押出機１０のシリンダー１４内で溶融し、溶融フィラメント形成部（ダイ２０）に向けて、材料排出部１５から溶融樹脂として排出される。
【００３８】
ダイ２０は、複数のノズル（吐出孔２１ａ）が形成された口金板２１と、ダイヒーター２２（図３〔ＦＩＧ．３〕では２２ａ〜２２ｆ）を備え、前記押出機１０の材料排出部１５からダイ導流路２０ａに供給された溶融樹脂が、前記複数の吐出孔２１ａから鉛直下方に向けて、溶融フィラメントＭＦとして排出される。なお、〔ＦＩＧ．３〕にも例示したように、前記口金板２１の吐出孔２１ａは、通常、製品（３次元結合体）の幅方向に沿った列状に設けられ、この吐出孔２１ａ列が、〔ＦＩＧ．２〕，〔ＦＩＧ．４〕に示すように、製品厚み方向に複数列、配列されている。
【００３９】
３次元結合体形成部３０は、図４〔ＦＩＧ．４〕に示すように、冷却水を蓄える水槽３１（水面３１ａ）と、前記溶融フィラメントＭＦが３次元ネット状に絡まり結合したフィラメント３次元結合体３ＤＦを、その３次元（立体）形状と厚みを保ったまま冷却するための無端コンベア３４Ａ，３４Ｂとを備える。
【００４０】
前記口金板２１（複数の吐出孔２１ａ）の直下で、かつ、該無端コンベア３４Ａ，３４Ｂ間の上方にあたる位置には、溶融フィラメントＭＦの滞留を促す受け板３２（傾斜状の案内板３２Ａ，３２Ｂ）が設けられており、この案内板３２Ａ，３２Ｂの上面で、上側のダイ２０から下方に吐出され自重で鉛直下方に垂下（自然落下）する溶融フィラメントＭＦのうち、３次元結合体３ＤＦの厚み方向外側の複数本、この例では少なくとも２，３本以上のフィラメントを受け止め、中央方向に流し込むことによって、先に述べた、厚み方向両端側の表面高密度層２Ａ，２Ｃが形成される。
【００４１】
なお、前記一対の傾斜状の案内板３２Ａ，３２Ｂに乗らない、中央寄りの各フィラメントは、水より比重が軽いため、水槽３１内の水面３１ａ上に浮かんで一旦停止し、その上に続けて吐出されたフィラメントがループ状に順次堆積する。そして、このループ状の堆積により、溶融フィラメントＭＦに「３次元的な絡み」、すなわち不規則でランダムな交差が発生して、フィラメント間に大きな空隙を有する、前述の低密度弾性層２Ｂが形成される。
【００４２】
なお、図中の符号３３は、各案内板３２Ａ，３２Ｂの上（上面でかつ傾斜面）に水膜を形成するための導管（散水パイプ）であり、形成された水膜の上に乗った（堆積した）溶融フィラメントＭＦは、前記各案内板３２Ａ，３２Ｂの傾斜に沿って案内板（水膜）の上を内側に向かって滑り降り、これら２つの案内板３２Ａ，３２Ｂの間（隙間）で、製品厚み方向前後のフィラメントどうしが合流して、フィラメント密度の高い、前記表面高密度層２Ａ，２Ｃが形成される。
【００４３】
また、前記のようにフィラメント密度を上げるために、本実施形態では、厚み方向に少なくとも２本以上、好ましくは３本以上重ねることにより、この端部の表面高密度層２Ａ，２Ｃのフィラメント密度を大幅に向上させている。なお、上記厚み方向に重ねるフィラメントの本数は、マットレス芯材表面が硬く感じない程度に抑える必要がある。
【００４４】
さらに、前記一対の傾斜状の案内板３２Ａ，３２Ｂに乗らない、中央寄りの各フィラメントも、比較的径が太くなるよう形成（吐出）されており、低密度弾性層２Ｂの厚み方向の圧縮弾性率の向上が図られている。
【００４５】
なお、クッション体の表面層、すなわち本実施形態であれば、たとえば表面高密度層２Ａ，２Ｃにおけるフィラメント占有率（単位面積あたりの空隙領域を除くフィラメント領域の専有面積）は、１５％以上５０％以下の範囲内であることが好ましい。このフィラメント占有率１５％未満であると、両クッション体の界面方向への応力分散効果が充分に発揮できず、局所的な押し込み（深い凹部）に起因する底突き感が出易くなり、逆に、フィラメント占有率が５０％を超えると、該表面高密度層に起因する反発力が大きくなり過ぎて、板のような硬い寝心地となる。
【００４６】
つぎに、低密度弾性層２Ｂの厚み方向両側に表面高密度層２Ａ，２Ｃが一体に融着または交絡して積層されたフィラメント３次元結合体３ＤＦは、無端コンベア３４Ａ，３４Ｂの間に挟みこんで搬送され、その下端から水槽３１内の水中に排出される。そして、図２〔ＦＩＧ．２〕に示すように、各搬送ローラ３６Ａ〜３６Ｆからなる水槽３１内の搬送経路を通るうちに完全に冷却されて、駆動力を有する搬送ローラ３６Ｇ，３６Ｈにより、前記水槽３１から取り出される。
【００４７】
なお、無端コンベア３４Ａは、駆動ローラ３５Ａと、従動ローラ３５Ｂとを含み、図示しない搬送モーターにより回転駆動されるようになっている。また、無端コンベア３４Ｂも同様、駆動ローラ３５Ｃと、従動ローラ３５Ｄとを含み、図示しない搬送モーターにより回転駆動されるようになっている。なお、前記無端コンベア３４Ａ，３４Ｂの回転速度（同期速度）は、溶融フィラメントＭＦに「３次元的な絡み」を生じさせるために、通常、該溶融フィラメントＭＦの落下速度に対して５％〜２０％程度の低速に設定される。
【００４８】
上記製法により、中央の低密度弾性層２Ｂと、その厚み方向両側に表面高密度層２Ａ，２Ｃが一体に融着して形成された、３層構造のマットレス用芯材（第１クッション体２：全厚２０〜１５０ｍｍ程度）を、効率よく製造することができる。なお、厚み（全厚）の異なる第２クッション体３（マットレスベース：全厚１５０〜２５０ｍｍ程度）も、同様に製造することができる。
【００４９】
なお、各クッション体（フィラメント３次元結合体）を構成する樹脂の材料としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂およびポリスチレン樹脂などの熱可塑性樹脂が使用できる。他にも、ポリエチレン系エラストマー、ポリプロピレン系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、塩ビ系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ニトリル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、フッ素系エラストマー等の熱可塑性エラストマーなどの弾性材料を使用してもよい。上記熱可塑性樹脂のなかでも、ポリエチレン系エラストマーやポリエステル系エラストマーが、室温で柔らかく、優れた弾力性を備えている点でより好ましい。
【００５０】
前述の製法により得られたクッション体（マットレス用芯材）単体での性能は、以下のようにして計測される。すなわち、クッション体単体での性能を測る指標として、見かけ密度、圧縮変形率および伸長変形量を測定した。
【００５１】
見かけ密度（かさ密度）は、クッション体から直方体状に切り出したサンプル（供試品）を用いて、サンプルの質量ｗ（ｋｇ）、横幅ｖ（ｍ）、奥行きｄ（ｍ）、高さｈ（ｍ）を測定し、下記式（１）を用いて計算して得られる値Ｇを、見かけ密度（ｋｇ／ｍ３）とした。
Ｇ  ＝  ｗ／（ｖ×ｄ×ｈ）          ・・・（１）
なお、平均見かけ密度とは、前記表面高密度層と前記低密度弾性層の両者を含むように、クッション体をその厚み方向に平行に（鉛直上下方向に）切り出したサンプルを測定した結果である。
【００５２】
本実施形態のクッション体２，３における表面高密度層（２Ａ，２Ｃ，３Ａ，３Ｃ）部分の見かけ密度は６０ｋｇ／ｍ３以上３００ｋｇ／ｍ３以下であり、同じクッション体２，３における低密度弾性層（２Ｂ，３Ｂ）部分の見かけ密度は３０ｋｇ／ｍ３以上１５５ｋｇ／ｍ３以下である。
【００５３】
また、上記クッション体２，３における低密度弾性層（２Ｂ，３Ｂ）部分の見かけ密度は、３５ｋｇ／ｍ３以上９０ｋｇ／ｍ３以下とすることが好ましく、さらには４０ｋｇ／ｍ３以上７０ｋｇ／ｍ３以下とすることが、より好ましい。なお、低密度弾性層の見かけ密度が３０ｋｇ／ｍ３未満の場合、反発力が得られず寝返りが打ちにくくなる傾向がみられる。反対に、低密度弾性層の見かけ密度が１５５ｋｇ／ｍ３を超えると、重く、クッション体の通風性や、洗浄時の水洗い性、水切り性が悪くなる。
【００５４】
また、クッション体全体でみた場合、マットレス用芯材１に用いられる、上側の第１クッション体２および下側の第２クッション体３の平均見かけ密度は、ともに３５ｋｇ／ｍ３以上１５０ｋｇ／ｍ３以下の範囲内にある。
【００５５】
また、本実施形態のクッション体２，３の圧縮変形率は、下記（Ａ）に記載の試験方法を用いて測定したものであり、クッション体２，３における表面高密度層（２Ａ，２Ｃ，３Ａ，３Ｃ）部分の圧縮変形率は、０％を超え２５％未満であり、クッション体２，３における低密度弾性層（２Ｂ，３Ｂ）部分の圧縮変形率は、５％以上８０％以下である。
（Ａ）圧縮変形率
表面高密度層を水平方向に２ｍｍ厚にスライスしたサンプルを、１辺１００ｍｍの正方形にカットして供試品を作製し、供試品の未圧縮時の厚さを測定して厚さＬ１（ｍｍ）とする。つぎに、先端部に一辺１００ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、図５〔ＦＩＧ．５Ａ〕に示すように、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に２００Ｎの荷重をかけて、荷重時の供試品の厚さＬ２（ｍｍ）を計測する（図５〔ＦＩＧ．５Ｂ〕参照）。そして、この平面荷重時の厚さ変化量の百分率［〔（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１）〕×１００］を表面高密度層部分の圧縮変形率（％）とする。
【００５６】
同様にして、表面高密度層を取り除いた残りの低密度弾性層部分を、水平方向に２ｍｍ厚にスライスしたサンプルを、１辺１００ｍｍの正方形にカットして供試品を作製し、供試品の未圧縮時の厚さを測定して厚さＬ１（ｍｍ）とする。つぎに、先端部に一辺１００ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に２００Ｎの荷重をかけて、荷重時の供試品の厚さＬ２（ｍｍ）を計測した。そして、この平面荷重時の厚さ変化量の百分率［〔（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１）〕×１００］を低密度弾性層部分の圧縮変形率（％）とした。
【００５７】
ここで、前記クッション体２，３における表面高密度層（２Ａ，２Ｃ，３Ａ，３Ｃ）部分の圧縮変形率は、０％を超え２５％未満であることが好ましく、さらには０％を超え１０％未満であることが、より好ましい。圧縮変形率が２５％以上になると、変形（層の伸長）時にフィラメント３次元結合体の融着点や結合点が、切れやすくなる。
【００５８】
また、前記クッション体２，３における低密度弾性層（２Ｂ，３Ｂ）部分の圧縮変形率は５％以上８０％以下、好ましくは１０％以上８０％以下、さらには、２０％以上５０％以下であることが、より好ましい。圧縮変形率が１０％未満の場合、硬い寝心地となり、体圧分散性が低下する。逆に、圧縮変形率が８０％を超えると充分な反発力が得られず、寝返りが打ちにくくなる傾向がみられる。
【００５９】
さらに、クッション体全体でみた場合、マットレス用芯材に用いられる、上側の第１クッション体２および下側の第２クッション体３の平均圧縮変形率は、ともに５％以上８０％以下の範囲内になっている。なお、平均圧縮変形率とは、前記表面高密度層と前記低密度弾性層の両者を含むように、クッション体をその厚み方向に平行に（鉛直上下方向に）切り出したサンプルを測定した結果である。
【００６０】
一方、本実施形態のクッション体２，３の伸長変形量は、下記（Ｂ）に記載の試験方法を用いて測定したものであり、クッション体２，３における表面高密度層（２Ａ，２Ｃ，３Ａ，３Ｃ）部分の伸長変形量は、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。
（Ｂ）伸長変形量
表面高密度層を水平方向に２ｍｍ厚にスライスしたサンプルを、直径４００ｍｍφの円形にカットして供試品を作製し、供試品を、直径３００ｍｍφの円形の開口を有する一対の枠状板で挟み込んで固定し、この枠内に直径３００ｍｍφ（２ｍｍ厚）のサンプルが露出する試験体を準備する。つぎに、先端部に直径２０ｍｍφの円板状の加圧板を取り付けた荷重子を、図６〔ＦＩＧ．６Ａ〕に示すように、枠内の円形サンプルの上面の中心に当接させ、その荷重子に１００Ｎの荷重をかけて、円形サンプルの中央部分を凹状（下向き円錐状）に変形させ、この状態で、円形サンプル中心部の枠面からの垂下量Ｌ３（ｍｍ）を、試験体枠の側方から計測する（図６〔ＦＩＧ．６Ｂ〕参照〕）。この垂下量Ｌ３を表面高密度層部分の伸長変形量（ｍｍ）とする。
【００６１】
前記クッション体２，３における表面高密度層（２Ａ，２Ｃ，３Ａ，３Ｃ）部分の伸長変形量は、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが好ましく、さらには５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが、より好ましい。伸長変形量が１０ｍｍ未満である場合、局所的な荷重に対して深い凹部が発生しなくなり、クッション性が低下する。逆に、伸長変形量が１５０ｍｍを超えると、変形時にフィラメント３次元結合体の融着点や結合点が、切れやすくなる。
【００６２】
つぎに、図１〔ＦＩＧ．１Ｂ〕のように、２枚のクッション体２，３を上下に重ねて一体とした状態で、マットレス用芯材１全体の、平面荷重圧縮反発力および局所荷重反発指数を測定した。
【００６３】
本実施形態のマットレス用芯材１の平面荷重圧縮反発力は、下記（Ｃ）の試験方法を用いて測定したものであり、マットレス用芯材１全体の平面荷重圧縮反発力が、１００Ｎ以上４００Ｎ以下であることを特徴とする。
（Ｃ）平面荷重圧縮反発力
前述のクッション体の「圧縮変形率」と同様、マットレス用芯材のサンプルを厚み方向に平行にカットして、上面（天面）が１辺１５０ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部に一辺１５０ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、図５〔ＦＩＧ．５Ａ〕に示すように、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ４（ｍｍ：５Ｎのとき）を計測する（〔図５〔ＦＩＧ．５Ｂ〕参照〕）。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ４より１５ｍｍ小さくなった［Ｌ４−１５］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ５（Ｎ）を記録する。この荷重値Ｌ５を平面荷重圧縮反発力（Ｎ）とする。
【００６４】
前記マットレス用芯材１全体の平面荷重圧縮反発力は、１００Ｎ以上４００Ｎ以下（０．０２２５ｍ２あたり）であることが好ましく、さらには、１５０Ｎ以上３００Ｎ以下であることが、より好ましい。なお、平面荷重圧縮反発力が１００Ｎ未満の場合、充分な反発力が得られず、体が沈み込んで、寝返りが打ちにくくなる。逆に、平面荷重圧縮反発力が４００Ｎを超えると、体圧の分散が不充分となり、柔らかな寝心地が損なわれる。
【００６５】
また、本実施形態のマットレス用芯材１の局所荷重反発指数は、下記（Ｄ）の試験方法を用いて測定したものであり、マットレス用芯材１全体の局所荷重反発指数が、２．５以上６．５以下であることを特徴とする。
（Ｄ）局所荷重反発指数
前記平面荷重圧縮反発力と同様、マットレス用芯材のサンプルを厚み方向に平行にカットして、上面（天面）が１辺３００ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、図７〔ＦＩＧ．７Ａ〕に示すように、先端部の直径が５０ｍｍφの円柱状荷重子を、供試品の上面中央に当接させ、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ６（ｍｍ）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、図７〔ＦＩＧ．７Ｂ〕に示すように、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ６から２５％縮小した［Ｌ６×０．７５に達した］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ７（２５％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）と、これを超えて、図７〔ＦＩＧ．７Ｃ〕に示すように、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ６の５０％［Ｌ６×０．５］に達した時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ８（５０％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）とを記録する。そして、２５％局所荷重圧縮反発力Ｌ７（Ｎ）に対する５０％局所荷重圧縮反発力Ｌ８（Ｎ）の比［Ｌ８／Ｌ７］を局所荷重反発指数とする。
【００６６】
前記マットレス用芯材１全体の局所荷重反発指数は、２．５以上６．５以下であることが好ましく、さらには、３．０以上５．０以下であることが、より好ましい。局所荷重反発指数が、２．５未満の場合、局所的な深い凹部を生じる荷重に対して、底突き感が出やすくなる。逆に、局所荷重反発指数が６．５を超えると、硬くなり過ぎてクッション性が損なわれる。
【００６７】
なお、図１〔ＦＩＧ．１Ｂ〕のように、第１クッション体２の下側表面高密度層２Ｃおよび第２クッション体３の上側表面高密度層３Ａの一体化により構成された、第１実施形態のマットレス用芯材１の高密度中間層Ｘは、加圧（荷重）方向に弾性変形可能な厚さ２〜３０ｍｍの層であり、面状の加圧に対して圧縮変形することによって反発力を発生するとともに、局所的な荷重を、その下方向への湾曲により両クッション体２，３の界面方向に分散させる応力分散機能を備える。
【００６８】
クッション体２，３からなるマットレス用芯材１全体の厚さ（全厚）としては、１５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下であることが好ましく、さらには、全厚１８０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であることが、より好ましい。マットレス全体の厚さが１５０ｍｍ未満になると、底突き感を低減するために反発力変化率を高く設計する必要があり、体圧分散性が損なわれやすくなる。逆に、マットレス全体の厚さが４００ｍｍを超えると、輸送や設置作業が難しくなる傾向がある。なお、上側の第１クッション体２の、マットレス用芯材１全体に対する厚さの割合は、１４％以上３２％以下であることが好ましい。
【００６９】
また、前記厚さ（全厚）を有するマットレス用芯材１において、両クッション体２，３の界面（接合面）の位置は、人が就寝する上面から２０〜１００ｍｍ程度離れた下方の位置（マットレス下側）に配置されることが好ましい。すなわち、上側の第１クッション体２の厚さを２０〜１００ｍｍ程度に設定する。
【００７０】
第１クッション体２の厚さが２０ｍｍ未満では、横臥位での就寝時に、肩部がマットレスから受ける時の反発力が高く、体圧分散性が低下する。逆に、第１クッション体２の厚さが１００ｍｍを超えると、高密度中間層Ｘが、マットレス用芯材１の表面（上面）から離れ過ぎるので、深い凹部を生じる局所的な荷重が加わった際、上面に位置する第１クッション体２の上側表面高密度層２Ａが過度に引き伸ばされ、この層２Ａを構成する３次元フィラメントどうしの融着結合が、切断されるおそれがある。
【００７１】
なお、マットレス用芯材全体の局所荷重反発指数を高くするためには、中間に位置する高密度中間層Ｘの厚みを、他の表面高密度層より比較的厚めに設定すればよい。すなわち、高密度中間層Ｘの局所荷重反発指数を、マットレス用芯材の最表面（上面）に設けられている上側表面高密度層２Ａの局所荷重反発指数より小さく（すなわち、伸びにくく）すれば、体圧分散性を損なうことなく、深い凹部の発生に対する抵抗性を向上させることができる。
【００７２】
以上のような構成の第１実施形態のマットレス用芯材によれば、図８〔ＦＩＧ．８〕に示すように、クッション体２，３の間の中間位置に形成された高密度中間層Ｘが、局所的な荷重をその下方向への湾曲によりクッション体２，３の界面方向に分散させる応力分散層として機能する。これにより、本実施形態のマットレス用芯材は、ユーザーの膝や肘等の押し込みに由来する、下向き円錐状等の極端な形状の深い凹みが生じた場合でも、この深い凹みの先端がベッドの天板等に接触することがなく、底突き感の発生が抑制されている。また、本実施形態のマットレス用芯材１は、その硬度や弾力を過度に上げることをしていないため、マットレスの柔らかな寝心地と体圧分散性が損なわれていない。したがって、上記マットレス用芯材１は、前記底突き感の発生の抑制と、柔らかな寝心地とを両立できるマットレス用芯材とすることができる。
【００７３】
なお、前記第１実施形態では、２枚のクッション体（２，３）を上下に重ねて構成したマットレス用芯材１の例を提示したが、クッション体の枚数や構成はこれに限定されるものではなく、さらに多層に形成することもできる。たとえば、図９〔ＦＩＧ．９Ｂ〕に示す第２実施形態のように、３枚重ねのマットレス用芯材としてもよい。
【００７４】
図９〔ＦＩＧ．９Ｂ〕に示す第２実施形態のマットレス用芯材５は、厚み方向中間位置の低密度弾性層の両端に上側表面高密度層と下側表面高密度層とを有する三層構造の第１，第２，第３クッション体（６，７，８）を、図９〔ＦＩＧ．９Ａ〕に示すように、上下方向に重ねたものであり、上から順に、クッション体６（マットレスパッド：全厚１０〜１５０ｍｍ程度）クッション体７（中間マットレス：全厚１０〜１５０ｍｍ程度）、クッション体８（マットレスベース：全厚１５０〜２５０ｍｍ程度）で構成されている。
【００７５】
したがって、マットレス用芯材５は、各クッション体の間（界面）に形成された高密度中間層を２つ備える。すなわち、この場合、３枚のクッション体６，７，８が一体となった、マットレス用芯材５としての完成品の状態（図９〔ＦＩＧ．９Ｂ〕の状態）で、本実施形態のマットレス用芯材５は、就寝する人と接するマットレス表面（図示上側）から順に、表面体圧支持層（上側表面高密度層）Ｚ１、上側弾性層（低密度弾性層）Ｙ１、第１の高密度中間層Ｘ１（第１クッション体６の下側表面高密度層６Ｃ＋第２クッション体７の上側表面高密度層７Ａ）、中間弾性層（低密度弾性層）Ｙ２、第２の高密度中間層Ｘ２（第２クッション体７の下側表面高密度層７Ｃ＋第３クッション体８の上側表面高密度層８Ａ）、下側弾性層（低密度弾性層）Ｙ３および裏面支持層（下側表面高密度層）Ｚ２が形成されている。
【００７６】
そして、第１実施形態と同様、前記各高密度中間層Ｘ１，Ｘ２は、局所的な荷重を、その下方向への湾曲により各クッション体６，７，８の界面方向に分散させる応力分散層となっている。
【００７７】
なお、３枚重ねのマットレス用芯材５においても、それを構成する各クッション体単体の性能は、第１実施形態におけるクッション体２，３と同等である。すなわち、クッション体６，７，８における表面高密度層（６Ａ，６Ｃ，７Ａ，７Ｃ，８Ａ，８Ｃ）部分の見かけ密度は、６０ｋｇ／ｍ３以上３００ｋｇ／ｍ３以下であり、同じクッション体における低密度弾性層（６Ｂ，７Ｂ，８Ｂ）部分の見かけ密度は、３０ｋｇ／ｍ３以上１５５ｋｇ／ｍ３以下である。また、各クッション体６，７，８の低密度弾性層（６Ｂ，７Ｂ，８Ｂ）部分の見かけ密度は、４０ｋｇ／ｍ３以上７０ｋｇ／ｍ３以下とすることが好ましい。
【００７８】
さらに、上側の第１クッション体６，中間の第２クッション体７および下側の第３クッション体８の平均見かけ密度は、ともに３５ｋｇ／ｍ３以上１５０ｋｇ／ｍ３以下の範囲内にある。
【００７９】
加えて、先に述べた（Ａ）に記載の試験方法を用いて測定した、各クッション体６，７，８の圧縮変形率は、表面高密度層（６Ａ，６Ｃ，７Ａ，７Ｃ，８Ａ，８Ｃ）部分において、０％を超え２５％未満であり、低密度弾性層（６Ｂ，７Ｂ，８Ｂ）部分において、５％以上８０％以下である。
【００８０】
さらに、先に述べた（Ｂ）に記載の試験方法を用いて測定した、各クッション体６，７，８の伸長変形量は、表面高密度層（６Ａ，６Ｃ，７Ａ，７Ｃ，８Ａ，８Ｃ）部分において、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。
【００８１】
そして、３枚のクッション体６，７，８を重ねて一体とした状態（図９〔ＦＩＧ．９Ｂ〕）で、前記（Ｃ）の試験方法を用いて測定した、マットレス用芯材５全体の平面荷重圧縮反発力は、１００Ｎ以上４００Ｎ以下であり、前記（Ｄ）の試験方法を用いて測定した、マットレス用芯材５全体の局所荷重反発指数は、２．５以上６．５以下になっている。この点も、第１実施形態のマットレス用芯材１と同様である。
【００８２】
したがって、上記第２実施形態のマットレス用芯材５も、マットレス用芯材１と同様、各クッション体６，７，８の間の中間位置に形成された高密度中間層Ｘ１，Ｘ２が、局所的な荷重を下方向への湾曲により各クッション体６，７，８の界面方向に分散させる応力分散層として機能する。これにより、本実施形態のマットレス用芯材５も、ユーザーの膝や肘等の押し込みに由来する、下向き円錐状等の極端な形状の深い凹みが生じた場合でも、この深い凹みの先端がベッドの天板等に接触することがない。したがって、底突き感の発生を防止することができる。
【００８３】
つぎに、マットレスカバー付きマットレス用芯材（ベッド用マットレス）について説明する。図１０の〔ＦＩＧ．１０Ａ〕，〔ＦＩＧ．１０Ｂ〕は、カバー（４または４’）を備えるベッド用マットレス１００，１０１の模式的断面図である。
【００８４】
ベッド用マットレス１００は、前述の製法により得られた、下側のクッション体３（マットレスベース：全厚１５０〜２５０ｍｍ程度）の上に、クッション体２（マットレスパッド：全厚２０〜１５０ｍｍ程度）を重ね合わせ、これらを一緒にマットレスカバー４内に収容して、クッション体２とクッション体３とが水平方向にずれないように固定したものである。
【００８５】
なお、クッション体を収容するマットレスカバーは、図１０〔ＦＩＧ．１０Ｂ〕に示すように、下側のクッション体３と上側のクッション体２との間に、これらの間を仕切る仕切り部（中間カバー４ｂ）を有する袋状（二分割の袋状）としてもよい。このような構成として、各クッション体２，３を、表面カバー４ａと中間カバー４ｂの間の上側の収容室と、中間カバー４ｂと裏面カバー４ｃの間の下側の収容室とに分けて収容することにより、これらクッション体２，３の一方のみを、簡単に交換することができるようになる。また、クッション体ごとに取り出しが容易であることから、これらを個別に洗浄（水洗）することが可能になる。
【００８６】
マットレスカバー４，４’の生地としては、各クッション体どうしがずれないように固定できるものであれば特に制限はないが、洗濯機に入れて洗濯したり、物干し竿に吊るして乾燥させやすい生地が好ましく、たとえば、ポリエステル糸，ナイロン糸，アクリル糸等で編まれたパイル生地、ジャガード編み生地、ダブルラッセル生地、キルト生地等を使用することができる。
【００８７】
なお、各収納室の側面には、それぞれ、滑り式留金具（スライドファスナー）等が配設されており、これらスライドファスナーを開けることにより、各クッション体を出し入れできるようになっている。これにより、各クッション体個別の洗浄等が可能となる。
【００８８】
また、本実施形態においては、複数のクッション体どうしが水平方向にずれないように固定する固定手段の具体例としてカバーを例示しているが、固定手段としてはカバーに限定されることはなく、紐やバックル等の公知の固定手段を用いてもよい。
【００８９】
そして、カバーを有するベッド用マットレス１００，１０１等においても、カバー無しのマットレス用芯材１，５と同様の、平面荷重圧縮反発力および局所荷重反発指数を測定することができる。
【００９０】
すなわち、ベッド用マットレス１００，１０１における平面荷重圧縮反発力は、下記（Ｅ）の試験方法を用いて測定したものであり、ベッド用マットレス全体の平面荷重圧縮反発力が、１００Ｎ以上４００Ｎ以下であることを特徴とする。
（Ｅ）平面荷重圧縮反発力
マットレス用芯材を表面カバー４ａ，裏面カバー４ｃおよび中間カバー４ｂごと厚み方向・垂直にカットして、上面（天面）が１辺１５０ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部に一辺１５０ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、図５〔ＦＩＧ．５Ａ〕に示すように、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ９（ｍｍ）を計測する（〔図５〔ＦＩＧ．５Ｂ〕参照〕）。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ９より１５ｍｍ小さくなった［Ｌ９−１５］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ１０（Ｎ）を記録する。この荷重値Ｌ１０を平面荷重圧縮反発力（Ｎ）とする。
【００９１】
前記ベッド用マットレス１００，１０１全体の平面荷重圧縮反発力は、１００Ｎ以上４００Ｎ以下（０．０２２５ｍ２あたり）であることが好ましく、さらには、１５０Ｎ以上３００Ｎ以下であることが、より好ましい。なお、マットレス用芯材単体の場合と同様、平面荷重圧縮反発力が１００Ｎ未満の場合、充分な反発力が得られず、体が沈み込んで、寝返りが打ちにくくなる。逆に、平面荷重圧縮反発力が４００Ｎを超えると、体圧の分散が不充分となり、柔らかな寝心地が損なわれる。
【００９２】
また、ベッド用マットレス１００，１０１における局所荷重反発指数は、下記（Ｆ）の試験方法を用いて測定したものであり、ベッド用マットレス全体の局所荷重反発指数が、マットレス用芯材単体の場合と同様、２．５以上６．５以下であることを特徴とする。
（Ｆ）局所荷重反発指数
マットレス用芯材を表面カバー，裏面カバーおよび中間カバーごと厚み方向・垂直にカットして、上面（天面）が１辺３００ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、図７〔ＦＩＧ．７Ａ〕に示すように、先端部の直径が５０ｍｍφの円柱状荷重子を、供試品の上面中央に当接させ、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ１１（ｍｍ）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、図７〔ＦＩＧ．７Ｂ〕に示すように、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ１１から２５％縮小した［Ｌ１１×０．７５に達した］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ１２（２５％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）と、これを超えて、図７〔ＦＩＧ．７Ｃ〕に示すように、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ１１の５０％［Ｌ６×０．５］に達した時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ１３（５０％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）とを記録する。そして、２５％局所荷重圧縮反発力Ｌ１２（Ｎ）に対する５０％局所荷重圧縮反発力Ｌ１３（Ｎ）の比［Ｌ１３／Ｌ１２］を局所荷重反発指数とする。
【００９３】
前記ベッド用マットレス１００，１０１全体の局所荷重反発指数は、２．５以上６．５以下であることが好ましく、さらには、３．０以上５．０以下であることが、より好ましい。局所荷重反発指数が、２．５未満の場合、局所的な深い凹部を生じる荷重に対して、底突き感が出やすくなる。逆に、局所荷重反発指数が６．５を超えると、硬くなり過ぎてクッション性が損なわれる。
【００９４】
上記のカバー付きベッド用マットレスの構成によっても、各クッション体の間の中間位置に形成された高密度中間層Ｘが、局所的な荷重をその下方向への湾曲により両クッション体の界面方向に二段階に分散させる応力分散層として機能する。これにより、本実施形態のベッド用マットレスも、ユーザーの膝や肘等の押し込みに由来する、下向き円錐状等の極端な形状の深い凹みが生じた場合でも、この深い凹みの先端がベッドの天板等に接触することがなく、底突き感の発生が抑制される（図８〔ＦＩＧ．８〕に示すように、を参照）。
【００９５】
なお、本実施形態のベッド用マットレス１００，１０１も、その硬度や弾力を過度に上げることをしていないため、マットレスの柔らかな寝心地と体圧分散性が損なわれていない。したがって、前記ベッド用マットレスも、マットレス用芯材単体である場合と同様、底突き感の発生の抑制と、柔らかな寝心地とを両立できるマットレスとすることができる。しかも、前記ベッド用マットレス１００，１０１は、カバーに収納されているクッション体を簡単に、個別に洗浄することができるというメリットを有する。
【実施例】
【００９６】
つぎに、作製したマットレス用芯材を用いて、平面荷重圧縮反発力および局所荷重反発指数を測定し、これらの性能値と、寝心地（体圧分散性）および「底突き感」の解消との相関を評価する試験を行った。その結果について説明する。【００９７】
後記の「表１」に示す実施例１〜６および比較例１の供試体（サンプルとしてのマットレス用芯材）は、第１実施形態で例示したマットレス用芯材１と同様、２枚のマットレス用芯材（第１クッション体２と第２クッション体３）を上下に重ねたものであり、実施例あるいは比較例ごとに、各クッション体の厚みや物性が異なるものを組み合わせて構成されている。また、実施例７の供試体は、前記実施例４のマットレス用芯材にマットレスカバー（ポリエステル糸のダブルラッセル生地：５ｍｍ厚）を被せ、ベッド用マットレス１０１（図１０の〔ＦＩＧ．１０Ｂ〕、カバー４’を参照）のように構成したものであり、マットレス用芯材を表面カバー，裏面カバーおよび中間カバーごと一緒に、厚み方向・垂直にカットしてサンプルを作製した。【００９８】
なお、実施例１〜６および比較例１（参考例１，２を含む）は、その性能比較のために、上側クッション体と下側クッション体とを合わせた、ベッド用マットレスとしての厚さは全て２５０ｍｍに揃えられている（実施例７はカバーを含むため、全厚２６５ｍｍ）。実施例と比較例との差異は、実施例はいすれも、上下のクッション体が接する中間部分（上下方向中位の部分）に、深い凹みを形成するような過大な荷重を面方向に分散させる応力分散機能を有する、高密度中間層Ｘを備えている点である。また、表１の下段に示すように、厚み方向両端（表面および裏面）にのみ高密度層を備え、中間部分に高密度層を有さず中間部分が低密度弾性層のみからなる、従来の単層タイプのマットレス（クッション体）を、参考例１，２として試験に加えている。【００９９】
【表１】
2018003456.tif 000003
【０１００】
上記表１に記載のような構成を有する実施例１〜７，比較例１および参考例１，２のマットレス（マットレス用芯材）について、実施形態でも述べた下記（Ｃ）の試験方法を用いて、平面荷重圧縮反発力を測定した。
（Ｃ）平面荷重圧縮反発力
前述のクッション体の「圧縮変形率」と同様、マットレス用芯材（またはカバー付きマットレスの実施例７）のサンプルを厚み方向に平行にカットして、上面（天面）が１辺１５０ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部に一辺１５０ｍｍの正方形状の加圧板を取り付けた荷重子を、供試品の上面に前記加圧板が形を合わせて積載されるように載置し、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ４（ｍｍ：５Ｎのとき）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ４より１５ｍｍ小さくなった［Ｌ４−１５］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ５（Ｎ）を記録する。この荷重値Ｌ５を平面荷重圧縮反発力（Ｎ）とする【０１０１】
また、同様に、実施例１〜７，比較例１および参考例１，２のマットレス用芯材について、実施形態でも述べた下記（Ｄ）の試験方法を用いて、局所荷重反発指数を測定した。
（Ｄ）局所荷重反発指数
前記平面荷重圧縮反発力と同様、マットレス用芯材（またはカバー付きマットレスの実施例７）のサンプルを厚み方向に平行にカットして、上面（天面）が１辺３００ｍｍの正方形の直方体状供試品を作製して準備する。つぎに、先端部の直径が５０ｍｍφの円柱状荷重子を、供試品の上面中央に当接させ、その荷重子に５Ｎの荷重をかけて、供試品の初期厚さＬ６（ｍｍ）を計測する。ついで、荷重子に加える荷重を２０Ｎ／秒の割合で大きくしてサンプルを厚み方向に圧縮し、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ６から２５％縮小した［Ｌ６×０．７５に達した］時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ７（２５％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）と、これを超えて、供試品の圧縮後厚さ（ｍｍ）が、初期厚さＬ６の５０％［Ｌ６×０．５］に達した時点で荷重子に加わっている荷重の値Ｌ８（５０％局所荷重圧縮反発力：Ｎ）とを記録する。そして、２５％局所荷重圧縮反発力Ｌ７（Ｎ）に対する５０％局所荷重圧縮反発力Ｌ８（Ｎ）の比［Ｌ８／Ｌ７］を局所荷重反発指数とする。【０１０２】
各試験の結果を、下記の「表２」にまとめて示す。なお、表２には、別途計測したマットレス全体の平均見かけ密度（ｋｇ／ｍ３）と、底突き感の解消に関与する応力分散層（高密度中間層Ｘ）の厚さ（ｍｍ）も併記している。【０１０３】
また、各数値と併記した（評価）は、モデルユーザーとして、体重６５ｋｇ、身長１７０ｃｍのモニター（男性）による「底突き感」と「体圧分散性」を官能評価したものである。前記「底突き感」は、モニターが、図８〔ＦＩＧ．８〕に示すように、ベッド上に載置したマットレスの上で膝立ち姿勢をとった場合に、膝が、マットレスまたはベッドの天板から受ける底突き感（痛さ等）を、以下のような３段階で評価したものである。
１）Ｖｅｒｙ  Ｇｏｏｄ：ベッドの天板からの反作用に起因する痛み等を全く感じなかった。
２）Ｇｏｏｄ：ベッドの天板からの反作用に起因する衝撃をやや感じたが、問題ないレベルであった。
３）Ｎｏ  Ｇｏｏｄ：ベッドの天板からの反作用に起因する衝撃（痛み）を感じた。【０１０４】
また、前記「体圧分散性」は、図１１〔ＦＩＧ．１１〕に示すように、ベッド上に載置したマットレスの上に仰臥位で横たわった際に、肩部（肩甲骨部分）および臀部が、マットレスから受ける圧迫感や閉塞感等を、以下のような３段階で評価したものである。
１）Ｖｅｒｙ  Ｇｏｏｄ：圧迫感等を全く感じなかった。
２）Ｇｏｏｄ：圧迫感等をやや感じたが、問題ないレベルであった。
３）Ｎｏ  Ｇｏｏｄ：圧迫感等を感じた。【０１０５】
以上の評価を、以下の表２に示す。【０１０６】
【表２】
2018003456.tif 000004
【０１０７】
前記表２の結果より、実施例１〜６のマットレス用芯材およびカバー付きベッド用マットレスである実施例７は、いずれも、底突き感を表す局所荷重反発指数が２．５以上６．５以下の範囲に入っており、体圧分散を表す平面荷重圧縮反発力が１００Ｎ以上４００Ｎ以下（この例では２００Ｎ〜３００Ｎ）の範囲に入っており、モニターによる官能評価でもＧｏｏｄまたはＶｅｒｙ  Ｇｏｏｄの評価となった。すなわち、これら実施例１〜７のマットレスは、いずれも、寝心地（体圧分散）の満足と、膝立ち等したときの底突き感の抑制とが、バランス良く両立されている。【０１０８】
なかでも特に、底突き感を表す局所荷重反発指数が３．０〜５．０の範囲に入る、実施例２〜４のマットレスは総合評価も高く、実用に適したマットレスであることが分かる。【０１０９】
なお、実施例７の結果のように、実施例１〜６のマットレス用芯材に、図１０の〔ＦＩＧ．１０Ａ〕または〔ＦＩＧ．１０Ｂ〕に示すようなカバー４またはカバー４’を被せたベッド用マットレスも、前記（Ｅ）および前記（Ｆ）の方法により平面荷重圧縮反発力および局所荷重反発指数を測定すれば、カバーなしの実施例１〜６とほぼ同じ結果が得られることが分かった。また、カバー付きサンプルを用いた「底突き感」および「体圧分散性」の官能評価の結果も、カバーなしの実施例１〜６と変わらないことが確認できた。【０１１０】
ここで、本発明のベッド用マットレスのように、硬く平板で高密度中間層（本例における高密度中間層Ｘ）を有するマットレスについて、次のようなことが考えられる。【０１１１】
すなわち、図１１〔ＦＩＧ．１１〕に示すように、寝心地を決定する、身体がマットレスからの受ける圧力（単位面積当たりの「反発力」）は、マットレスの上に仰臥位で寝た時の、体の沈み込み深さによって決まることが知られている。【０１１２】
高密度中間層のない、一般的なマットレスにおける平面荷重下の反発力（平面荷重圧縮反発力）は、図１２〔ＦＩＧ．１２Ａ〕のグラフに示すように、反発力の変化が相対的に小さなマットレス（直線Ｍ１）であっても、反発力の変化が相対的に大きなマットレス（直線Ｍ２）であっても、どちらもフックの法則に従って、沈み込み深さＤが「０」の付近（図１１〔ＦＩＧ．１１〕のエリアＶ１）において、反発力Ｐは「０」となり、沈み込み深さＤが最大値「Ｄｍａｘ」の付近（図１１〔ＦＩＧ．１１〕のエリアＶ２）において、反発力Ｐは最大値「Ｐｍａｘ」となる。【０１１３】
また、身体がマットレスに沈み込む時の平均的な深さ（平均的沈み込み深さ）は、マットレスの反発力の変化（変化率）によって決まり、反発力の変化が小さいほど、平均的沈み込み深さは大きくなるので、反発力の変化が相対的に小さいマットレス（図１２〔ＦＩＧ．１２Ａ〕の直線Ｍ１）の平均的沈み込み深さＤａｖｅの方が、反発力の変化が相対的に大きなマットレス（図１２〔ＦＩＧ．１２Ａ〕の直線Ｍ２）の平均的沈み込み深さＤａｖｅ’より、大きくなる。【０１１４】
逆に、体がマットレスに沈み込む時の平均的反発力は、マットレスの平均的沈み込み深さによって決まり、平均的沈み込み深さが大きいほど、平均的反発力は小さくなる（言い換えれば、体重が一緒の場合、体とマットレスの接触面積が大きくなる）ので、反発力の変化が相対的に小さいマットレス（Ｍ１）の平均的反発力Ｐａｖｅの方が、反発力の変化が相対的に大きなマットレス（Ｍ２）の平均的反発力Ｐａｖｅ’より小さくなる。【０１１５】
すなわち、最大沈み込み深さＤｍａｘについては、正確には体型によって差がでるものの、一般的なマットレスにおいては、平均的沈み込み深さＤａｖｅより５ｍｍ〜２０ｍｍ程度大きな値となる。また、ＤｍａｘとＤａｖｅの差は、マットレスの反発力の変化より体型に依存するので、Ｄｍａｘ’はＤａｖｅ’より、ＤｍａｘとＤａｖｅの差分近く大きくなり、その結果、反発力の変化率を単純に高くするだけでは、反発力の変化の大きなマットレス（Ｍ２）の最大圧力Ｐｍａｘ’は、反発力の変化の小さなマットレス（Ｍ１）の最大反発力Ｐｍａｘより高くなり、体圧分散性が低下することが理解できる。【０１１６】
以上が、高密度中間層を有さない、一般的なマットレスにおける反発力の変化であるが、これに対して、本発明の高密度中間層Ｘを有するマットレスにおいては、図１２〔ＦＩＧ．１２Ｂ〕の曲線Ｍ３に示すように、荷重に対して反発力が指数関数的に上昇する。【０１１７】
具体的には、〔ＦＩＧ．１２Ｂ〕の圧縮率（％）と反発力の相関を示すグラフにおいて、一般的な、高密度中間層を備えないマットレスは、フックの法則に略沿った、荷重に対して反発力が正比例に近い関係で上昇していく直線Ｍ１（図１２〔ＦＩＧ．１２Ａ〕の直線Ｍ１と同じもの）の挙動を示す。これに対して、本発明の高密度中間層Ｘを有するマットレスは、曲線Ｍ３に示すように、荷重に対して反発力が指数関数的に上昇する。これは、局所荷重分散用の前記高密度中間層Ｘが設けられていることに起因すると考えられる。【０１１８】
その結果、横臥位において片腕や腰部等がマットレスに沈み込む時のような小さな局所荷重下、すなわちマットレスが深い円錐状の凹みを生じないような状態においては、マットレスは、フィラメント３次元結合体が本来備える、柔らかな寝心地（小さな反発力）が維持される（図１２〔ＦＩＧ．１２Ｂ〕における直線Ｍ１およびフックの法則に沿った状態）。【０１１９】
そして、図８〔ＦＩＧ．８〕に示すように、マットレスの上に膝立ちする等、マットレスが深い円錐状の凹みを生じる大きな局所荷重下では、本発明のマットレスは、フックの法則から外れた、図１２〔ＦＩＧ．１２Ｂ〕における曲線Ｍ３のような大きな反発力を生み出し、前記凹みの先端部に位置する膝等がベッドの天板等に接触する「底突き感」の発生を、より確実に抑制することができる。【０１２０】
このように、高密度中間層Ｘを有する本発明のベッド用マットレスは、一般的な広く小さな荷重（体圧）を受けた際は、フックの法則に沿った反発様式（モード）でこれを受け止め、狭く大きな荷重（膝等）を受けた際は、通常の法則を越える大きな反発力でこれを受け止める。すなわち、本発明のマットレスにおける「底突き感」の発生の抑制は、上記のような反発途中における反発様式の変更（モード・チェンジ）により行われているものと考えられる。【０１２１】
以上詳述した本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明のマットレス用芯材は、ベッド用マットレスのほか、ソファーベット、カウチベットあるいは、それらに類似するソファー用のクッション材として用いることができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１  マットレス用芯材
２  クッション体（上側）
２Ａ  上側表面高密度層
２Ｂ  低密度弾性層
２Ｃ  下側表面高密度層
３  クッション体（下側）
３Ａ  上側表面高密度層
３Ｂ  低密度弾性層
３Ｃ  下側表面高密度層
４，４’  マットレスカバー
４ａ  表面カバー
４ｂ  中間カバー
４ｃ  裏面カバー
５  マットレス用芯材
６  クッション体（上側）
６Ａ  上側表面高密度層
６Ｂ  低密度弾性層
６Ｃ  下側表面高密度層
７  クッション体（中位）
７Ａ  上側表面高密度層
７Ｂ  低密度弾性層
７Ｃ  下側表面高密度層
８  クッション体（下側）
８Ａ  上側表面高密度層
８Ｂ  低密度弾性層
８Ｃ  下側表面高密度層
１００，１０１  ベッド用マットレス
Ｘ，Ｘ１，Ｘ２  高密度中間層
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３  低密度弾性層（中位）
Ｚ１  表面体圧支持層（上側表面高密度層）
Ｚ２  裏面支持層（下側表面高密度層）【０１２４】
１０  押出機
１１  ホッパー
１２  スクリュー
１３  スクリューモーター
１４  シリンダー
１５  材料排出部
１６  スクリューヒーター
２０  ダイ
２０ａ  ダイ導流路
２１  口金板
２１ａ  吐出孔
２２  ダイヒーター
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ  ダイヒーター
３０  ３次元結合形成部
３１  水槽
３１ａ  水面
３２，３２Ａ，３２Ｂ  案内板
３３  散水パイプ
３４，３４Ａ，３４Ｂ  無端コンベア
３５Ａ，３５Ｃ  駆動ローラ
３５Ｂ，３５Ｄ  従動ローラ
３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ，３６Ｅ，３６Ｆ，３６Ｇ，３６Ｈ  搬送ローラ
４１  口金板
４１ａ  吐出孔
ＭＦ  溶融フィラメント
３ＤＦ  フィラメント３次元結合体
【図１】
2018003456.tif 000005
【図２】
2018003456.tif 000006
【図３】
2018003456.tif 000007
【図４】
2018003456.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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