(57)【要約】【課題】芯材自体の強度を確保して畳の薄型化や軽量化を可能にしつつ、芯材に積層する緩衝材や補強材をバインダで接着することなく一体化できるようにして製造コストの低減。【解決手段】上金型３と下金型１とを開いた型開き状態において、キャビティＳを形成する凹部２Ａの底面上に、第１層として予め成形されたＭＦシート５を配置する。このＭＦシート５の上に熱硬化性の液状のバイオマスポリウレタン原料が注入され、バイオマスポリウレタン原料の上に第３層としてＭＦシート７が浮かせて配置される。この状態で型閉めし、下金型１及び上金型３を加熱手段で加熱して、バイオマスポリウレタン原料を発泡硬化させ、芯材（第２層）としてバイオマスポリウレタン層６Ａが形成される。この発泡硬化の際に、第１層のＭＦシート５と第３層のＭＦシート７はバイオマスポリウレタン層６Ａの下面と上面に接着され、これら３層が一体化された成形品が畳床となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタン成形用の金型装置内で熱硬化性のポリウレタン原料を発泡硬化させてポリウレタン層を形成するとともに、このポリウレタン層と他の材質で予め成形された少なくとも一層以上の他の層とを積層状態で一体成形することを特徴とする畳床の製造方法。
【請求項２】
ポリウレタン成形用の金型装置内に第１層を配置し、この第１層の上に熱硬化性のポリウレタン原料を注入し、このポリウレタン原料の上に第１層と同材質若しくは異なる材質の第３層を配置し、前記ポリウレタン原料を加熱して発泡硬化させることにより前記第１層、ポリウレタン層及び前記第３層とを積層状態で一体成形することを特徴とする畳床の製造方法。
【請求項３】
前記ポリウレタン原料にはバイオマス原料が添加されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の畳床の製造方法。
【請求項４】
少なくとも一層以上の層と熱硬化性のポリウレタン原料を発泡硬化させたポリウレタン層とが積層状態で一体成形されていることを特徴とする畳床。
【請求項５】
ポリウレタン原料にはバイオマス原料が添加されていることを特徴とする請求項４に記載の畳床。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、畳を薄型化するのに適した畳床の製造方法及び畳床に関する。
【背景技術】
【０００２】
畳は、稲藁を積層圧縮して縫い上げた畳床にイ草の畳表を取付け、布製の畳縁を縫着したものが一般的であったが、近年の和用折衷型の住宅では、ポリスチレン樹脂を発泡させたポリスチレンフォームなどの新しい素材を使った畳床に、天然材とプラスチックの複合材から成る新素材畳表を取付けた新しい畳が多く用いられ、薄型化や軽量化が図られるようになってきた。例えば、特許文献１には、発泡ポリスチレンフォームの上下面に合成樹脂板をバインダを用いて接着し、裏面に合成樹脂製の裏地シートを接着した畳床と、プラスチックと、天然樹脂、カルシウムなどの天然材とを複合して形成した人造イ草を用いて織製した畳表と、合成繊維製の布地を用いた畳縁とからなる畳が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−３０３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のものでは、畳床の芯材となるポリスチレンフォームは熱可塑性合成樹脂が主要発泡原料であり、変形したり、潰れやすいという欠点があり、また芯材の上下面を合成樹脂板等で補強する必要があり、合成樹脂板等をバインダで接着しているため、製造コストが高くなる問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、芯材自体の強度を確保して畳の薄型化や軽量化を可能にしつつ、芯材に積層する緩衝材や補強材をバインダで接着することなく一体化できるようにして製造コストの低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため第１の発明の畳床の製造方法は、ポリウレタン成形用の金型装置内で熱硬化性のポリウレタン原料を発泡硬化させてポリウレタン層を形成するとともに、このポリウレタン層と他の材質で予め成形された少なくとも一層以上の他の層とを積層状態で一体成形することを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明の畳床の製造方法は、ポリウレタン成形用の金型装置内に第１層を配置し、この第１層の上に熱硬化性のポリウレタン原料を注入し、このポリウレタン原料の上に第１層と同材質若しくは異なる材質の第３層を配置し、前記ポリウレタン原料を加熱して発泡硬化させることにより前記第１層、ポリウレタン層及び前記第３層とを積層状態で一体成形することを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明の畳床の製造方法は、第１の発明又は第２の発明の畳床の製造方法において、前記ポリウレタン原料にはバイオマス原料が添加されていることを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明の畳床は、少なくとも一層以上の層と熱硬化性のポリウレタン原料を発泡硬化させたポリウレタン層とが積層状態で一体成形されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第５の発明の畳床は、第４の発明の畳床において、ポリウレタン原料にはバイオマス原料が添加されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ポリウレタン層を芯材として使用することによって畳床自体の強度（剛性）を確保し、畳のより一層の薄型化や軽量化を可能にすることができると共に、ポリウレタン層に積層する緩衝材や補強材がポリウレタン成形時にポリウレタン層に一体化されるようにしてバインダによる接着を不要にし、製造コストを低減して安価に製造できる。また、熱硬化性のバイオマスポリウレタン層を芯材として使用することによって畳床自体の強度（剛性）を確保できるばかりでなく、畳床の焼却等の廃棄処理の際に環境への影響を小さくすることができ、自然環境を守る上でも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態の畳床の製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の畳床の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の畳床の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の畳床の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施形態の畳床の製造方法について、図１に基づいて説明する。ポリウレタン成形用の金型装置の下金型１には凹部２Ａが形成され、上金型３と下金型１とでキャビティＳが形成される。
【００１４】
そして、前記上金型３と下金型１とを開いた型開き状態において、前記キャビティＳを形成する前記凹部２Ａの底面上に、先ず第１層として予め成形された、例えば厚さが１ｍｍのＭＦシート（丸三製紙株式会社製）５を配置する。このＭＦシート５は丸網式緩衝紙と言われているものであり、紙繊維に無機材料、例えば石膏等を混ぜて成形したものであり、緩衝材及び補強材として機能するものである。
【００１５】
このＭＦシート５の上に熱硬化性の液状のバイオマスポリウレタン原料が注入され、バイオマスポリウレタン原料の上に第３層として予め成形された、例えば厚さが１ｍｍのＭＦシート７が浮かせて配置される。バイオマスポリウレタン原料はポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、整泡剤、触媒及び着色剤等からなる液状のポリウレタン原料に、木材、植物繊維、トウモロコシ澱粉等のバイオマス原料を微細粒にして添加し、溶かし込んだものである。
【００１６】
この状態で型閉めし、前記下金型１及び上金型３を図示しない加熱手段で加熱することにより、バイオマスポリウレタン原料を発泡硬化させ、芯材（第２層）としての、例えば厚さが１３ｍｍのバイオマスポリウレタン層６Ａとなる。この発泡硬化の際に、第１層のＭＦシート５と第３層のＭＦシート７はバイオマスポリウレタン層６Ａの下面と上面に接着され、これら３層が積層状態で一体化され、その後、型開きして取り出された成形品が畳床となる。このようして成形された畳床に畳表（図示せず）を縫い合わせることにより、畳が完成する。
【００１７】
ＭＦシート５及びＭＦシート７の厚さを前述したように、それぞれ１ｍｍ、バイオマスポリウレタン層６Ａの厚さを８ｍｍとすると、畳床は厚さが１０ｍｍとなり、畳を薄型で、かつ、軽量にすることができるため、和用折衷やバリアフリーの住宅に適している。
【００１８】
図２は本発明の第２実施形態の畳床の製造方法を示すものであり、図１に示すものと共通する部分には同一符号を付してあり、説明は省略する。
【００１９】
前記上金型３と下金型１とを開いた型開き状態において、前記キャビティＳを形成する凹部２Ｂの底面上に、先ず第１層として予め成形されたＭＦシート５が配置され、このＭＦシート５の上に熱硬化性のバイオマスポリウレタン原料が注入され、バイオマスポリウレタン原料の上に第３層として予め成形されたインシュレーションボード８が浮かせて配置される。
【００２０】
このインシュレーションボード９は木材のチップを圧縮成形したもので、断熱材、防音材、及び補強材として機能するものである。このインシュレーションボード９の代わりに、パルプ質植物性繊維などを高温高圧で蒸してほぐした繊維をすき出し、さらに乾燥して固めたインシュレーションファイバーボード等を使用しても良い。
【００２１】
この状態で型閉めし、下金型１及び上金型３を加熱することにより、バイオマスポリウレタン原料は発泡硬化して、芯材（第２層）としてのバイオマスポリウレタン層６Ｂとなる。
【００２２】
この発泡硬化の際に第１層のＭＦシート５と第３層のインシュレーションボード９はバイオマスポリウレタン層６Ｂの下面と上面に接着され、これら３層が積層状態で一体化され、その後、型開きして取り出された成形品が畳床となる。このようして成形された畳床に畳表を縫い合わせることにより、畳が完成する。
【００２３】
ＭＦシート５の厚さを２ｍｍ、インシュレーションボード９の厚さを１５ｍｍとし、バイオマスポリウレタン層６Ｂの厚さを３３ｍｍとすると、畳床は厚さが５０ｍｍとなり、軽量にすることができ、一般の和室の畳の畳床として使用することもできる。
【００２４】
図１及び図２に示す実施形態では３層の畳床の製造方法及び畳床について説明したが、畳床を２層とする場合には第３層のＭＦシート７又はインシュレーションボード８を省略することができる。
【００２５】
図３は本発明の第３の実施形態の畳床の製造方法を示すものであり、図１及び図２に示すものと共通する部分には同一符号を付してあり、説明は省略する。図３において、
前記上金型３と下金型１とを開いた型開き状態において、前記キャビティＳを形成する前記凹部２Ｃの底面上に、先ず第１層として予め成形されたＭＦシート５が配置され、このＭＦシート５の上に熱硬化性のバイオマスポリウレタン原料が注入され、このバイオマスポリウレタン原料の上に第３層として予め成形された複合層１０が浮かせて配置される。
【００２６】
この複合層１０はＭＦシート１１と電子線架橋したポリプロピレンシート１２とを予めバインダにて接着したものであり、緩衝材及び補強材として機能するものである。
【００２７】
この状態で型閉めし、下金型１及び上金型３を加熱することにより、バイオマスポリウレタン原料は発泡硬化して、芯材（第２層）としてのバイオマスポリウレタン層６Ｃとなる。この発泡硬化の際に第１層のＭＦシート５と第３層の複合層１０はバイオマスポリウレタン層６Ｃの下面と上面に接着され、これら３層（複合層１０が２層のため計４層）が積層状態で一体化され、その後、型開きして取り出された成形品が畳床となる。このようして成形された畳床に畳表を縫い合わせることにより、畳が完成する。
【００２８】
第１層のＭＦシート５の厚さを１ｍｍ、第２層のバイオマスポリウレタン層６Ｃの厚さを１０ｍｍ、第３層の複合層１０のＭＦシート１１とポリプロピレンシート１２の厚さをそれぞれ１ｍｍ、３ｍｍとすると、畳床は厚さが１５ｍｍとなり、畳を薄型で、かつ、軽量にすることができるため、和用折衷やバリアフリーの住宅に適している。
【００２９】
図４は本発明の第４の実施形態の畳床の製造方法を示すものであり、図１乃至図３に示すものと共通する部分には同一符号を付してあり、説明は省略する。
【００３０】
前記上金型３と下金型１とを開いた型開き状態において、前記キャビティＳを形成する前記凹部２Ｃの底面上に、先ず第１層として予め成形されたＭＦシート５が配置され、このＭＦシート５の上に熱硬化性のバイオマスポリウレタン原料が注入され、バイオマスポリウレタン原料の上に第３層として予め成形された複合層１３が浮かせて配置される。複合層１３はインシュレーションボード（又はインシュレーションファイバーボード）１４と電子線架橋したポリプロピレンシート１５とを予めバインダにて接着したものであり、緩衝材、断熱材、防音材、及び補強材として機能するものである。
【００３１】
この状態で型閉めし、下金型１及び上金型３を加熱することにより、バイオマスポリウレタン原料は発泡硬化して、芯材（第２層）としてのバイオマスポリウレタン層６Ｄとなる。この発泡硬化の際に第１層のＭＦシート５と第３層の複合層１３はバイオマスポリウレタン層６Ｄの下面と上面に接着され、これら３層（複合層１３が２層のため計４層）が積層状態で一体化され、その後、型開きして取り出された成形品が畳床となる。このようして成形された畳床に畳表を縫い合わせることにより、畳が完成する。
【００３２】
第１層のＭＦシート５の厚さを２ｍｍ、第２層のバイオマスポリウレタン層６Ｄの厚さを２８ｍｍ又は３３ｍｍ、第３層の複合層１０のインシュレーションボード１１とポリプロピレンシート１２の厚さをそれぞれ１５ｍｍ、５ｍｍとすると、畳床は厚さが５０ｍｍ又は５５ｍｍとなり、一般の和室の畳の畳床として使用することもできる。
【００３３】
また、第１層のＭＦシート５の厚さを１ｍｍ、第２層のバイオマスポリウレタン層６Ｄの厚さを９ｍｍ、第３層の複合層１０のインシュレーションボード１１とポリプロピレンシート１２の厚さをそれぞれ１０ｍｍ、５ｍｍとすると、畳床は厚さが２５ｍｍとなり、畳を薄型で、且つ、軽量にすることができるため、和用折衷やバリアフリーの住宅に適している。
【００３４】
以上の第１の実施形態における各層の厚さは、適宜選択でき、用途に応じて選択することができる。この場合、従来に比べて、畳を薄型で、且つ、軽量にすることができる。図３及び図４の実施形態のものでは、畳床としての強度（剛性）を保ちながら、図１及び図２の実施形態のものに比べて柔らかな畳床に仕上げることができる。
【００３５】
上述した実施態様の畳床の製造方法及び畳床では、熱硬化性のバイオマスポリウレタンフォームを芯材として使用することによって畳床自体の強度（剛性）を確保し、畳のより一層の薄型化や軽量化を可能にすることができると共に、バイオマスポリウレタン層に積層する緩衝材や補強材がポリウレタン成形時にバイオマスポリウレタン層に一体化されるようにしてバインダによる接着を不要にし、製造コストを低減して安価に製造できる。
【００３６】
また、バイオマス原料を添加したポリウレタン原料を使用してバイオマスポリウレタンフォームを形成しているので、従来のポリスチレンフォームを芯材に使用するもの比べて畳床の焼却等の廃棄処理の際に環境への影響を小さくすることができ、自然環境を守る上でも有用である。
【００３７】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものであり、例えば、バイオマス原料を添加しない熱硬化性の液状のポリウレタン原料を用いて形成したポリウレタン層を芯材として使用しても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１            下金型
２Ａ〜２Ｄ    凹部
３            上金型
５            ＭＦシート
６Ａ〜６Ｄ    バイオマスポリウレタン層
７            ＭＦシート
８            インシュレーションボード
１０、１３    複合層
１１          ＭＦシート
１２          ポリプロピレンシート
１４          インシュレーションボード
１５          ポリプロピレンシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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