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Title:
SUPPORT BODY AND METHOD FOR PRODUCING A SUPPORT BODY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/015770
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a support body (1), in particular a mattress, a seat or reclining support, comprising a foam layer (2) coated with a cooling gel layer (3), wherein the cooling gel layer (3) covers a partial surface of the foam layer (2), the cooling gel layer (3) being designed as a silicone gel layer. The invention further relates to a method for producing a support body (1).

Inventors:
HORST GERD-HERMANN (DE)
RAMETSTEINER KARL (AT)
Application Number:
PCT/EP2014/066509
Publication Date:
February 04, 2016
Filing Date:
July 31, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BODET & HORST GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
A47C27/14; A47C27/08
Domestic Patent References:
WO2013076661A12013-05-30
Foreign References:
US20100237082A12010-09-23
JP2012196404A2012-10-18
US20120244312A12012-09-27
US20070246157A12007-10-25
Attorney, Agent or Firm:
KLEINE, Hubertus et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Stützkörper (1 ), insbesondere Matratze, Sitz- oder Liegeauflage, aufweisend eine mit einer Gelschicht beschichtete Schaumstofflage (2), wobei die Gelschicht eine Teilfläche der Schaumstofflage (2) bedeckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelschicht als aus Silikongelen bestehende Kühlgelschicht (3) ausgebildet ist.

2. Stützkörper (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlgelschicht (3) als auf die Schaumstofflage (2) aufgedruckte, aufgerakelte oder durch Transferdruck aufgebrachte Kühlgelschicht (3) ausgebildet ist.

3. Stützkörper (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlgelschicht (3) höchstens 50% der Schaumstofflage (2) bedeckt.

4. Stützkörper (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlgelschicht (3) aus einer Vielzahl von freistehenden Einzelsegmenten besteht.

5. Stützkörper (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die

Einzelsegmente einen kreisförmigen, ovalen oder polygonen Querschnitt aufweisen. 6. Stützkörper (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelsegmente einen Durchmesser zwischen 0,5mm und 5mm aufweisen.

7. Stützkörper (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Menge der auf der Schaumstofflage (2) aufgebrachten Kühlgelschicht (3) zwischen 50g/m2 und 2000 g/m2, bevorzugt zwischen 100g/m2 und 300 g/m2, beträgt.

Stützkörper (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Kühlgelschicht (3) in lokal unterschiedlichen

Mengen auf der Schaumstofflage (2) aufgebracht ist.

9. Stützkörper (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindringtiefe der Kühlgelschicht (3) in die Schaumstofflage (2) zwischen 0,2mm und 5mm, bevorzugt zwischen 0,5mm und 2mm beträgt.

10. Stützkörper (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlgelschicht (3) aus Flüssigsilikon und bereits vernetztem sphärischem Silikonkautschuk besteht. 1 1 . Stützkörper (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlgelschicht (3) Infrarotstrahlung reflektierende oder absorbierende Pigmente enthält.

12. Stützkörper (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Kühlgelschicht (3) Pigmente und Füllstoffe, die die Wärmeleitfähigkeit erhöhen, vorzugsweise hexagonales Bornitrid (hBN), Carbonnanotubes (CNT), Grafit oder Metallpigmente enthält.

13. Stützkörper (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Kühlgelschicht (3) Zusätze von wärmeabsorbierenden Phasenumkehradditiven enthält.

14. Stützkörper (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchlässigkeit der Kühlgelschicht (3) 20% bis 95%, bevorzugt 30% bis 60% der Luftdurchlässigkeit der Schaumstofflage (2) ohne darauf aufgebrachtem Kühlgel (3, 5) beträgt.

15. Stützkörper (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Silikongelfragmente der Kühlgelschicht (3) durch- gehende Poren oder Risse aufweist.

16. Verfahren zur Herstellung eines Stützkörpers(l ), insbesondere einer Matratze, Sitz- oder Liegeauflage, mit einer Schaumstofflage (2) und einer aus Silikongelen gebildeten Kühlgelschicht (3) , mit den Verfahrensschritten: a. Aufbringen einer das Kühlgel (3) bildenden Flüssigkeit auf zumindest einem Teilbereich der Schaumstofflage (2) durch Aufdrucken, - rakeln oder durch Transferdruck, b. Verfestigen der das Kühlgel (3) bildenden Flüssigkeit zu einer unlöslichen, elastischen Kühlgelschicht (3).

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Verfestigung durch Vernetzung des Kühlgels (3) mithilfe von Wärmebeaufschlagung erfolgt.

18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Verfestigung durch Vernetzung des Kühlgels (3) mithilfe von Katalysatorsystemen, vorzugsweise auf Platin basierend, erfolgt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei zur Einstellung der Eindringtiefe der das Kühlgel (3) bildenden Flüssigkeit in die Schaumstofflage (2) die Viskosität der das Kühlgel (3) bildenden Flüssigkeit variiert wird.

Description:
Stützkörper und Verfahren zur Herstellung eines Stützkörpers

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stützkörper, insbesondere eine Matratze, Sitz- oder Liegeauflage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Stützkörpers.

Gattungsgemäße Stützkörper bestehen im Wesentlichen aus einer Schaumstofflage, die mit einem Gel beschichtet sind, wobei das Gel aufgrund seiner guten dreidimensionalen Druckverteilungseigenschaften zur Erhöhung des Schlafkomfort oder Sitzkomfort beiträgt.

Um physiologisch unerwünschte Hitzestaus zu vermeiden, ist beispielsweise aus der WO 2013/076 661 A1 eine Matratze, Kissen, Sitzauflage oder dergleichen bekannt, mit einer Gelschicht, die mit wenigstens einer weiteren Schicht aus einem weiteren Material verbunden ist, beispielsweise eine Schaumstoff- schicht. Die Gelschicht und die Schaumstoffschicht sind mit Durchgangsöffnungen versehen, um eine Luftzirkulation von einer Seite der Matratze auf die andere Seite zu ermöglichen.

Die Gelschicht ist dabei bevorzugt ein Polyurethangel (PUR-Gel) oder ein thermoplastisches Elastomer (TPE).

Nachteilig an diesem als Matratze, Kissen, Sitzauflage oder dergleichen ausgebildeten Stützelementen ist nach wie vor deren geringe Luftundurchlässigkeit und die dadurch entstehende Diffusionssperre, die dem Sitz- oder Liegekomfort verschlechtert und die hier zum Teil dadurch behoben wird, dass die Gelschicht und auch die darunter liegende Schicht mit Durchgangsöffnungen versehen ist, durch die Luft zirkulieren kann.

PUR-Gele entstehen als Reaktionsprodukt von ausgewählten Polyolen und Iso- cyanaten unter Katalyse von tertiären Aminen und/oder Zinnverbindungen, wie beispielsweise in der US 5 362 834 A offenbart ist.

Beide Stoffklassen gelten als physiologisch problematisch und können zu dermatologischen Irritationen und Schädigungen führen, wenn sie über längere Zeiträume in Körpernähe verwendet werden. Genau dies trifft insbesondere bei Schlafbedingungen zu, bei denen der Körper eines Nutzers einer aus den oben genannten Stoffen hergestellten Matratze 8h/Tag mit der Matratze in Kontakt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Stützkörper, insbeson- dere eine Matratze, Sitz- oder Liegeauflage sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Stützkörpers bereitzustellen, mit dem oben genannte Nachteile beseitigt werden und mit dem eine verbesserte Kühlwirkung erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Stützkörper, insbesondere eine Matratze, Sitz- oder Liegeauflage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Stützkörpers mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Stützkörper ist die Gelschicht als aus Silikongelen bestehende Kühlgelschicht ausgebildet.

Solche Silikongele zeichnen sich insbesondere durch ihre Beständigkeit gegenüber Schweiß, Waschmittel, Wasser sowie durch ihre physiologische Unbedenklichkeit aus.

Als Kühlgel ist hier eine aus einem dreidimensional in einer Flüssigkeit vernetzten Feststoff bestehende Struktur bezeichnet, die sich bei Druckbelastung im Wesentlichen wie eine Flüssigkeit verhält, bei der dem gemäß der Druckbelastung sich in der Struktur gleichmäßig verteilt und die eine gute Wärmeleitfähig- keit aufweist, relativ zur Wärmeleitfähigkeit von Schaumstoffen. Die gute Wärmeleitfähigkeit des Kühlgels bewirkt dabei einen physiologischen angenehm empfundenen Kühleffekt.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteran- Sprüche.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist die Kühlgelschicht als auf die Schaumstofflage aufgedruckte, aufgerakelte oder durch Transferdruck aufgebrachte Kühlgelschicht ausgebildet.

Sämtliche dieser Beschichtungstechniken zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich individuell an erwünschte Anforderungen, insbesondere hinsichtlich der Schichtdicke, anpassen lassen. Die Kühlgelschicht bedeckt gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante höchstens 50 % der Schaumstofflage, um die Luftdurchlässigkeit des Stützkörpers zu erhöhen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung besteht die Kühlgelschicht aus einer Vielzahl von nicht miteinander in Verbindung stehenden Einzelsegmenten mit kreisförmigem, ovalem oder polgonem Querschnitt, wobei der Durchmesser der einzelne Segmente bevorzugt zwischen 0,5mm und 5mm beträgt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung beträgt die Menge der auf der Schaumstofflage aufgebrachten Kühlgelschicht zwischen 50 g/m 2 und 2000g/m 2 , besonders bevorzugt zwischen 1 00g/m 2 und 300g/m 2 .

Die Verteilung der Kühlgelschichtmengen erfolgt dabei besonders bevorzugt in lokal unterschiedlichen Mengen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung besteht die Kühlgelschicht aus Flüssigsilikon und bereits vernetztem sphärischem Silikonkautschuk.

Ein Vorteil dieser Variante besteht in der Möglichkeit zur Einstellung der Viskosität durch systemverwandte Polymere (Silikone). Dadurch werden die typi- sehen vorteilhaften Silikoneigenschaften (Beständigkeit gegenüber Schwei ß, Waschmittel, Wasser sowie durch ihre physiologische Unbedenklichkeit) nicht nachteilig verändert.

Eine erhöhte Viskosität führt zu einer Verminderung der Eindringtiefe in den Schaumstoff und ermöglicht gleichzeitig den Aufbau einer größeren Schichtstärke

unter Beibehaltung der erwünschten Freiräume auf der Schaumstofflage.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung enthält die Kühlgelschicht Infrarotstrahlung reflektierende oder absorbierende Pigmente und/oder Pigmente und Füllstoffe, die die Wärmeleitfähigkeit erhöhen, wie beispielsweise hexagonales Bornitrid (hBN), Carbonnanotubes (CNT), Grafit, oder Metallpigmente und/oder Zusätze von wärmeabsorbierenden Phasenumkehr- additive (PCM), um die angestrebten Kühleffekte weiter zu erhöhen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines solchen Stützkör- pers wird auf zumindest einem Teilbereich der Schaumstofflage eine die Kühlgelschicht bildende Flüssigkeit aufgebracht.

Die Beschichtung der Schaumstofflage erfolgt dabei durch Aufdrucken, Aufrakeln oder durch Transferdruck.

Anschließend wird die das Kühlgel bildende Flüssigkeit zu einer unlöslichen elastischen Kühlgelschicht verfestigt, so dass die Kühlgelschicht fest mit der Schaumstofflage verbunden ist. Die Verfestigung der die Kühlgelschicht bildenden Flüssigkeit erfolgt dabei bevorzugt durch Wärmebeaufschlagung, unter deren Einfluss eine Vernetzung der die Kühlgelschicht bildenden Flüssigkeit erfolgt.

Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante erfolgt die Verfestigung durch Vernetzung der die Kühlgelschicht bildenden Flüssigkeit mithilfe von Katalysatorsystemen, vorzugsweise auf Platin basierend.

Um die Eindringtiefe der die Kühlgelschicht bildenden Flüssigkeit in die Schaumstofflage zu beeinflussen, wird gemäß einer weiteren bevorzugten Aus- führungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens die Viskosität der die Kühlgelschicht bildenden Flüssigkeit derart korrigiert, dass eine Eindringtiefe der die Kühlgelschicht bildenden Flüssigkeit in die Schaumstofflage bevorzugt bei0,2mm bis 5mm liegt, besonders bevorzugt bei 0,5mm bis 2mm. Durch die Variation der Eindringtiefe der die Kühlgelschicht bildenden Flüssigkeit können beispielsweise Massageeffekte beim Liegen oder Sitzen erzielt werden.

Für den Einsatz zur Beschichtung eines Schaumstoffes werden als Kühlgel Organogele mit Silikon als Basispolymer eingesetzt.

Als geeignete Kühlgelflüssigkeiten sind insbesondere untervernetzte Silikone zu nennen, die nach der Applikation auf den Schaumstoff durch eine chemische Reaktion gelartig vernetzen und gegebenenfalls mit Polysiloxan - Oligomeren zusätzlich weich gemacht sind.

In Abhängigkeit von der Porengröße des die Schaumstofflage bildenden Schaumstoffes wird die Menge der aufgebrachten Kühlgelflüssigkeit variiert, um den Auftrag einer nicht vollflächigen Beschichtung zu ermöglichen. Der Bereich der Variation der Menge an Kühlgelflüssigkeit liegt dabei insbesondere zwischen 50g/m 2 und 2000g/m 2 , bevorzugt zwischen 100g/m 2 und 300g/m 2 . Die Silikongelfragmente können darüber hinaus in sich, durch durchgehende Poren oder Risse, die Durchlüftung fördern.

Durch die Wahl geeigneter Pigmente oder Füllstoffe, feinteilige Schichtsilikate wie Bentonit oder pyrogene Kieselsäure, die in die das Kühlgel bildenden Flüs- sigkeit zur Ausbildung von Poren erzeugenden Fehlstellen in der Kühlgelschicht vor dem Aufbringen der das Kühlgel bildenden Flüssigkeit auf den Schaumstoff eingemischt werden, kann die Poren- und/oder Rissbildung der Gelschicht zusätzlich gesteuert werden. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Stützkörpers mit einer Schaumstofflage und einer mit dieser verbundenen Kühlgelschicht.

In der nachfolgenden Figurenbeschreibungen beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in der Figur gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Stützkörpers, der Kühlgel- Schicht, der Schaumstofflage und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, dass heißt durch verschiedene Arbeitsstellungen oder spiegelsymmetrische Auslegungen oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern. In der Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt ein der Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Stützkörpers bezeichnet. Der Stützkörper 1 weist zumindest eine Schaumstofflage 2 und eine Kühlgelschicht 3 auf. Die Schaumstofflage besteht dabei vorzugsweise aus einem porösen Schaumstoffkörper, beispielsweise aus einem Polyurethan.

Die Schaumstofflage 2 kann dabei, wie in Figur 1 gezeigt, lediglich auf einer Oberseite 21 mit der Kühlgelschicht 3 versehen sein.

Denkbar ist aber auch, die Schaumstofflage 2 beispielsweise 2-seitig auf der Oberseite 21 und der dieser abgewandten Schaumstofflagenfläche mit einer Kühlgelschicht 3 zu versehen.

Denkbar ist auch, auf einer der Kühlgelschicht abgewandten Seitenflächen eine dritte Lage aus einem im Vergleich zur Schaumstofflage 2 härteren Material anzubringen. Die Kühlgelschicht 3 ist hier in Gestalt einer Vielzahl von freistehenden Einzelsegmenten auf die Schaumstofflage 2 aufgebracht. Die Summe der von den einzelnen Segmenten der Kühlgelschicht 3 die Schaumstofflage 2 bedeckende Fläche beträgt dabei höchstens 50 % der Oberfläche der Schaumstofflage 2, auf der die Kühlgelschicht 3 aufgebracht ist.

Die Einzelsegmente der Kühlgelschicht 3 weisen dabei bevorzugt einen kreisförmigen, ovalen oder polygonen Querschnitt auf.

Wie desweiteren in Figur 1 zu erkennen ist, dringen die Einzelsegmente der Kühlgelschicht 3 in einer Eindringtiefe d in die Schaumstofflage 2 ein. Je nach Eindringtiefe der Kühlgelschicht 3 in die Schaumstofflage 2 ist dadurch ermöglicht, beispielsweise bei einem Stützkörper in Gestalt einer Matratze einen Massageeffekt zu erzielen. Die Variation der Eindringtiefe der Kühlgelschicht 3 in die Schaumstofflage 2 ist dabei durch Einstellung der Viskosität der die Kühlgelschicht 3 bildenden Flüssigkeit variierbar, wie oben bereits beschrieben wurde.

Die Aufbringung der Kühlgelschicht 3 auf die Schaumstofflage 2 erfolgt dann bei gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante durch Aufrakeln, wobei das die Kühlgelschicht 3 bildende Flüssigkeit mithilfe eines Luftrakels oder eines Walzenrakels auf die Schaumstofflage 2 aufgerakelt wird. Die Verfestigung der die Kühlgelschicht 3 bildende Flüssigkeit erfolgt dabei vorzugsweise durch Wärmebeaufschlagung oder mittels Katalysatorsystemen, vorzugsweise auf Platin basierenden Katalysatorsystemen. Alternativ kann die Kühlgelschicht 3 auch im Siebdruckverfahren oder im Transferdruckverfahren auf die Schaumstofflage 2 aufgebracht werden.

Wichtig ist der Einsatz von Silikongelen zur Ausbildung der Kühlgelschicht 3, die insbesondere bei Einsatz des Stützkörpers als Matratze, Sitz- oder Liege- aufläge vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich ihrer physiologischen Unbedenklichkeit und Beständigkeit gegenüber Schweiß, Waschmittel, Wasser und dergleichen auszeichnet.