波形加工製品を作製するための装置および方法

関連出願の相互参照 本出願は、35 U.S.C.§119(e)に従い、2010年7月7日出願の米国仮特許出願第61/362,115号、2010年11月9日出願の米国仮特許出願第61/411,898号および2011年6月6日出願の米国仮特許出願第61/493,655号に対する利益を主張するものであり、それらの内容は、参照により全体が本明細書に組み込まれる。

本発明は、概して、波形加工材料を製造するためのプロセスおよび装置に関する。

波形加工材料は、その安価なコスト、重量に比べて高強度であること、および、箱、スペーサ、構造要素等に至る最終材料に形成され得る能力のため、極めて有用である。しかしながら、段ボールは、極めて有用であるものの、いくつかの欠点を有する。第一に、段ボールの外観は、望ましいものとはなり得ない。第二に、表面が粗く、硬質で、皺になりやすい。第三に、段ボールはその重量の割に比較的強いが、高重量作業に必要な支持には不足しており、側方の圧力下に置かれると屈曲して皺が寄る傾向を有する。第四に、段ボール紙材料は、耐水性がほとんどなく、環境湿度であるか直接的な水分であるかによらず、水分に曝されるとふやける。

波形加工に使用される現在の技術は、以下のプロセスを含む。媒体を必要とされる波形に成形するために、典型的には、媒体は、幅広い歯車に類似した2つのローラの間で圧縮される。歯車の歯は、互いに密に噛み合っている。媒体が2つのローラの間に供給されると、溝が媒体を強制的に所望の波形に加工し、襞を形成する。波形の周波数および振幅は、ローラ上の溝の頻度およびそれらの溝の深さにより決定される。波形加工層を平坦層に結合するために、接着剤がしばしば使用される。金属およびプラスチックシートを波形加工するためには、異なる波形加工プロセスがしばしば使用され、襞は、材料の進行方向に平行に配向する。襞は、材料の頂部および底部上に、交互のローラにより材料中に強制的に加工される。したがって、異なる基板の波形加工は、各基板に合わせて設計された異なる種類の技術を必要とする。

従来の波形加工プロセスの制限は、以下を含む:(1)得られる波の周波数および振幅が容易に調節可能ではなく、また全くリアルタイムではない。これは、波の正確な周波数および振幅が、使用されるローラの寸法により決定されるためである。任意の変更を行うためには、ローラを異なる組のローラと交換しなければならない。これは、変更中のダウンタイムを必要とする。(2)ローラの組は高価であり、したがって典型的には、製造者は限られた数のローラを有する。これにより、設定された数の別個の周波数および振幅に製造が制限される。(3)この従来の方法は、1/8から1/4インチの範囲内の振幅を有するより小さい波形加工に良好に適合する。しかしながら、1インチから数フィートまでの範囲内のより大きい波形加工においてはより困難となる。より大きな振幅の波形加工は、コストが法外となるほど大きいローラを必要とする。(4)従来の方法は、波形加工ローラにより成形された後に形状を保持する材料に対してのみ良好に適合する。典型的には、紙は、その形状を良好に保持するように、波形加工の前に加熱および蒸気処理が施されなければならない。低い可塑性および高い形状記憶を有する材料、例えばゴムまたはある特定のプラスチックは、波形加工ローラを通過した後にその形状を保持しない可能性があり、したがって、従来の方法を使用して波形加工することは困難である。

したがって、上述した現在の欠点の1つ以上を克服する波形加工材料を提供する装置およびプロセスが必要とされている。

本発明は、驚くべきことに、全方向からの圧力に対する改善された強度および抵抗性を有し、水に対する耐性を有し得、またより好ましい美的外観を有するように適合可能であると同時に、製造のより高い容易性、より高いエネルギー効率、ならびにより毒性の低い化学物質の使用および生成を提供する波形加工材料を作製するための装置およびプロセスを提供する。本発明は、波形加工製品を作製するためのデバイスおよび方法を説明している。デバイスは、任意の基板とともに使用することができ、上部および下部基板を駆動するための上部および下部駆動ローラ、ならびに中央基板を駆動するための中央駆動ローラを含む。中央基板が上部基板と下部基板との間で駆動されて、上部基板と下部基板との間で係止される襞を形成する場合、三層の波形加工製品が形成される。

一実施形態において、本発明は、上部基板および下部基板を、互いに距離S₁だけ離して維持しつつ、速度V₁および速度V₂で提供するステップと、前記上部基板と前記下部基板との間に介在する中央基板を、前記速度V₁および前記速度V₂の速度より大きい速度V₃で、前記上部または下部基板に衝突する軌道で機械的に駆動するステップと、前記上部基板をガイドするための上部表面と、前記下部基板をガイドするための下部表面とが設けられた成形ガイドを通して、前記上部基板、前記下部基板、および、前記機械的に駆動された前記中央基板を受容するステップと、を含む、波形加工製品を製作するための方法であって、前記前記中央基板を受容するステップにおいて、前記中央基板に、該中央基板が前記成形ガイドの前記上部基板と前記下部基板との間にあるときに、該上部基板と該下部基板とに交互に接触する襞、を形成する、波形加工製品を製作するための方法を提供する。例示的実施形態において、速度V₁および速度V₂は同じとなる。しかしながら、本発明の様々な例示的実施形態において、速度V₁および速度V₂は、互いに異なってもよい。

さらに別の実施形態において、波形加工製品を製作するための装置が提供される。装置は、 供給ガイドを通して中央基板を駆動し、速度V₃を有するように作動される駆動ローラの第1の対と、 駆動ローラの第1の対の後ろに位置付けられる成形ガイドであって、上部基板をガイドするための上部表面と、下部基板をガイドするための下部表面とを提供する、該成形ガイドと、 速度V₁を有するように作動される駆動ローラの第2の対であって、V₃は、V₁よりも大きい、該第2の対と、 成形ガイドの上部表面および下部表面の付近に位置付けられていて、中央基板を上部および下部基板に付着させる、結合デバイスと、を備え、前記中央基板には、該中央基板が前記成形ガイドの前記上部基板と前記下部基板との間にあるときに、該上部基板と該下部基板とに交互に接触する襞、が形成される、 波形加工製品が製作される装置が提供される。

本発明は、波形加工製品を製作するための装置であって、 中央基板を速度V₃で供給する駆動ローラの第1の対と、 駆動ローラの第1の対から中央基板を受容するように位置付けられる成形ガイドであって、距離S₁だけ離間した上部および下部表面を備え、その上部表面上で上部基板を、およびその下部表面上で下部基板を受容する、該成形ガイドと、 成形ガイドの上部表面および下部表面の付近に位置付けられていて、中央基板の襞を上部および下部基板に付着させ、波形加工製品を提供する結合デバイスと、 成形ガイドの後ろに位置付けられ、装置を通して波形加工製品を引き出す駆動ローラの第2の対と、を備え、前記中央基板には、該中央基板が前記成形ガイドの前記上部基板と前記下部基板との間にあるときに、該上部基板と該下部基板とに交互に接触する襞、が形成される、波形加工物品を製作するための装置の、さらに別の例示的実施形態を提供する。

この実施形態において、成形ガイドは、略平行なプレート、平行なローラ、またはそれらの組み合わせの組である。さらに他の態様では、本発明による装置において、駆動ローラから中央基板を受容し、中央基板を成形ガイド内に供給するために、供給ガイドが提供される。いくつかの実施形態において、供給ガイドは、中央基板を受容するように変化することができる距離だけ離間した2つのプレートを備える。

さらに別の実施形態において、本発明は、波形加工製品を作製する方法であって、 (a)上部基板および下部基板を提供することであって、上部基板は、速度V₁で移動し、下部基板は、速度V₂で移動し、上部基板および下部基板は、互いに略平行であり、距離「S₁」だけ離間する、該提供することと、 (b)中央基板を提供することであって、中央基板は、上部基板と下部基板との間に位置し、速度V₃で移動し、V₃は、V₁またはV₂よりも大きい、該提供することと、 (c)中央基板を、上部基板または下部基板に接触する軌道で推進することであって、上部基板または下部基板との接触後、中央基板は、反対方向に跳ね返って対置する基板に接触し、対置する基板との接触後、中央基板は跳ね返って他方の基板に接触する、該推進することと、 (d)中央基板が上部基板と下部基板との間に襞を形成するように、中央基板の接触点を、上部基板および下部基板に付着させることと、を含み、 波形加工製品が提供される方法を提供する。

さらに別の実施形態において、本発明は、第1の波形加工製品を備える波形加工フォームマットレスであって、第1の波形加工製品は、 上部基板と、 中央基板と、 下部基板と、 2つの側面周縁部分と、 2つの末端周縁部分と、 を含み、中央基板は、襞状であり、襞は、上部および下部基板に固定されて、単一壁の波形加工製品を形成し、 2つの側面部分は、波形加工製品の側面部分に固定され、2つの末端部分は、フォーム製品の末端に固定されて、マットレスの内部を封入する、波形加工フォームマットレスを提供する。

いくつかの例示的実施形態において、マットレスは、さらに、頂部または底部基板に接着された第2の波形加工製品を提供し、第2の波形加工製品は、第2の上部基板、第2の下部基板、および第2の上部基板と第2の下部基板との間で波形加工された第2の中央基板、ならびに2つの側面周縁部分および2つの末端周縁部分を備える。

さらに別の実施形態において、本発明は、第1の波形加工製品を備えるフォームマットレスを作製する方法であって、 上部基板、中央基板および下部基板を有する、単一壁フォーム波形加工製品を製作することであって、 中央基板は、襞状であり、中央基板の襞は、上部および下部基板に付着される、製作することと、 単一壁波形加工製品の外側付近にフォーム周縁部分を付着させて、フォームマットレスを作製することと、を含む方法を提供する。

様々な例示的実施形態において、マットレスを作製する方法は、さらに、頂部または底部基板に接着された第2の波形加工製品を含み、第2の波形加工製品は、第2の上部基板、第2の下部基板、および第2の上部基板と第2の下部基板との間で波形加工された第2の中央基板、ならびに2つの側面周縁部分および2つの末端周縁部分を備える。

複数の実施形態が開示されるが、本発明のさらに他の実施形態が、以下の発明を実施するための形態から当業者に明らかとなる。明らかなように、本発明は、全て本発明の精神および範囲から逸脱せずに、様々な明確な態様において修正が可能である。したがって、発明を実施するための形態は、本来は例示的であり、限定的ではないものとしてみなされるべきである。

本発明による波形加工製品装置の1つの例示的実施形態を示す概略図である。

襞を上部および下部基板に貼り付けるために接着剤が使用される、本発明の第2の例示的実施形態を示す概略図である。

襞を上部および下部基板に貼り付けるために超音波溶接が使用される、本発明の第3の例示的実施形態を示す概略図である。

V

₁およびV

₂が互いに異なってもよい、本発明の第4の実施形態を示す概略図である。

図1に示される実施形態において示されるような成形ガイドの代わりに成形ローラの組を有する、本発明による装置の一実施形態を示す概略図である。この実施形態において、中央基板は、駆動ローラ内に直接供給される。

波形加工装置が成形ガイドも供給ガイドも含まない、本発明の別の例示的実施形態を示す概略図である。

二重波形加工製品を作製するために使用される本発明の一実施形態の概略図である。この実施形態において、第4および第5の媒体が、波形加工製品の外側基板を提供するために使用される。

二重壁波形加工製品を作製するために使用される本発明の一実施形態の概略図である。この実施形態において、第4の基板が、波形加工製品に別個の襞状層を提供するために使用される。

(A)は単一基板の波形加工製品を作製するために使用される本発明の一実施形態を示す概略図であり、(B)は、(A)の挿入図である。

図1〜9に示される波形加工装置の一実施形態のCAD描画の斜視図である。

内部ローラをより良く示すために支持構造の1つが取り外されている、図10のCAD描画の斜視図である。

図11に示される内部ローラの拡大図である。

本発明に従い作製されたマットレスの一実施形態の断面斜視図である。

本発明に従い作製されたマットレスの別の実施形態の断面斜視図である。

本発明の一実施形態に従い作製された波形加工プラスチックパネルの斜視図である。

図14に示されるものであるが上部基板がその上に事前に印刷された絵を有する、波形加工プラスチックパネルの上面斜視図である。

本発明の一実施形態による、プラスチックのいくつかの使用可能なサイズおよびパネルの寸法を示す、図14に示される波形加工プラスチックパネルの概略図である。

本発明の一実施形態による波形加工装置を使用して作製された波形加工ステンレススチールパネルの上面斜視図である。

図23に示されるステンレススチールパネルのいくつかの使用可能なサイズおよび寸法を示す概略図である。

波形加工装置を使用してリアルタイムでV

₁およびV

₂のみを変化させることにより作製された、本発明の一実施形態による椅子の斜視図である。

本発明の一実施形態による波形加工装置を使用して作製された本棚の斜視図である。

本発明の一実施形態による波形加工装置を使用して作製された間仕切りパネルの斜視図である。

本発明の一実施形態による波形加工装置を使用して作製された波形加工柱の斜視図である。

本発明の一実施形態による波形加工壁パネルを使用して構築された建築物の上面斜視図である。

明細書および特許請求の範囲において、「含む」および「備える」という用語は非制限的であり、「含むがそれらに限定されない」を意味するように解釈されるべきである。これらの用語は、より制限的な用語「本質的に〜からなる」および「〜からなる」を包含する。

本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合、文脈上異なる定義が明示されていない限り、単数形の「a」、「an」および「the」は、複数形の言及も含む。同様に、「a」(または「an」)、「1つ以上」および「少なくとも1つ」という用語は、本明細書において交換可能に使用され得る。また、「備える」、「含む」、「〜を特徴とする」および「有する」という用語は、交換可能に使用され得ることに留意されたい。

別段の定義がなされない限り、本明細書において使用される技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者により一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書において具体的に言及される全ての出版物および特許は、本発明に関連して使用され得る、出版物において報告されている化学物質、器具、統計分析および方法論の説明および開示を含む全ての目的において、参照によりその全体が組み込まれる。本明細書において引用される全ての参考文献は、当分野における技術のレベルを示すものとして解釈される。本明細書におけるいかなるものも、本発明が、先願発明を理由にそのような開示に先行する権利を有さないことを認めるものとして解釈されない。

段ボールおよび紙等の従来の波形加工製品は、まず、木材をパルプ化してクラフト紙と呼ばれる粗い紙を作製することにより作製される。そのようなパルプ化および製紙は、化学的およびエネルギー集約的プロセスである。段ボールの作製において、次いでクラフト紙は、高圧蒸気により軟化される。波形加工製品は、複数の層または基板を有し得るが、典型的には、波形加工中間「襞」層が接着される「段ボール原紙」の層がある。襞状層が段ボール原紙の第1の層に固定された後、第2の段ボール原紙が襞状層の頂部に接着される。次に、波形加工製品は、加圧ローラにより処理され、さらなる熱処理に供される。最終的な段ボール製品は、次いで、所望のサイズに切断され得る。段ボール紙の製造において、波形加工プロセスの前に、紙を前処理する必要がある。これは、紙が硬く、襞が形成される際に通常「屈曲」しないためであり、これは、折り目を付けて折り畳み、それにより強度および保護能力を失うこととは対照的である。したがって、段ボール紙製品を作製するためには、圧力および蒸気を含む化学的および物理的処理により紙材料の前処理が必要である。

従来の波形加工製品において、「片面」製品は、波形加工中間層がその面だけに付着された単一シートの段ボール原紙を備える波型加工を指す。「単一壁」は、波形加工媒体が段ボール原紙の2つの面の間に挟まれた構造を指す。二重壁波形加工は、2つの層の襞状媒体と交互した3つの層の段ボール原紙を有する波形加工製品を指す。同様に、「三重壁」波形加工は、3つの層の襞状媒体により分離された5つの層の段ボール原紙を有する。本発明は、単一壁製品または他のいかなる製品にも限定されず、任意の種類の従来および非従来的波形加工製品を作製するために最適化され得ることを理解されたい。

本発明は、様々な基板を使用して、様々な種類の媒体から波形加工製品を作製するための代替的方法を提供する。ここで図1を参照すると、本発明による単一壁波形加工製品16を作製するための装置の一実施形態が示されている。図示されるように、装置10は、波形加工される媒体の中央基板22を供給するための供給ガイド20を含む。装置10はまた、波形加工製品16の上部基板32および下部基板34をガイドするための成形ガイド30の上部および下部を含む。図示されるように、中央基板22は、上部基板32と下部基板34との間で、供給ガイド内に供給される。上部基板32は、上部ガイドローラ36上に供給され、下部基板34は、下部ガイドローラ38上に供給される。ガイドローラ36および38上を通過した後、上部基板32および下部基板34は、中央基板22に向けて湾曲され、それぞれ上部および下部供給ローラ40に接触し、これが上部基板32および下部基板34を成形ガイド30内に供給する。さらに、装置は、中央基板22が第1の基板32および第2の基板34の間において等距離で成形ガイド30内に供給されるように設計される。

中央基板22は、駆動ローラ42の第1の組に、速度V₃で供給される。駆動ローラ42を通過した後、中央基板22は、中央基板22を上部基板32と下部基板34との間の空間S₁内に供給されるように誘導する供給ガイド20を通過する。成形ガイド30より遠位には、所望の速度で回転し、基板32および34をそれぞれ速度V₁およびV₂で駆動する、上部駆動ローラ46および下部駆動ローラ47がある。また、上部および下部基板32、34が成形ガイド30に進入する際にそれらに並置される加熱器48が示されている。V₃がV₁およびV₂より大きい場合、中央基板22は、上部または下部基板32、34に接触するように湾曲することが、当業者に理解される。媒体(例えば、基板22、32および/または34)が溶融可能である場合、加熱器48は、波形加工サンドイッチ全体が成形ガイド30を通過するに伴い形成されるように、中央基板22が上部基板32または下部基板34のいずれかに接触した際に適所に固定または結合されるように、媒体の表面を加熱する。

当然ながら、V₁およびV₂は、概して、中央基板22が上部および下部基板32、34に固定された後、上部32および下部34基板に接触する駆動ローラ47および48により駆動される時には等しいことが、当業者に理解される。しかしながら、例えば図4および7に示される代替の実施形態において、駆動ローラ62および64は、中央基板22が固定される前にそれぞれ上部32基板および下部34基板に接触する。図示されるように、この実施形態において、成形56または58への上部32または下部34基板のより速い供給の結果、図4に示されるように、波形加工製品全体が、より遅く移動する基板の方向に湾曲する。

さらに、プロセスは、駆動ローラをモータで駆動させることにより自動化され得る。いくつかの実施形態において、V₁がV₂に等しい場合、駆動ローラ46および47ならびに62および64は、任意の従来の様式で一緒に駆動され得る。例えば、モータ駆動シャフト上のチェーンは、V₁およびV₂が等しくなるように、ローラ46および47または62および64に付着されたスプロケットを一緒に推進する。さらに、駆動ローラ42がより高い速度で回転するように異なるサイズのスプロケットを使用することにより、同じモータが中央基板を所望の速度V₃で駆動し得る。当然ながら、駆動ローラのそれぞれを特定の比で「連動させる」必要なく、速度V₁、V₂およびV₃が別個に調節され得るように、駆動ローラの対のそれぞれを駆動するために別個のモータを使用することができることが、当業者に理解される。さらに、複数のローラが使用される場合、V₁、V₂およびV₃の相対速度は、製造工程中経時的に互いに異なって変動するように、別個にリアルタイムで調節され得る。この実施形態において、図7に示される16等の製品は、単一壁 波形加工製品16が製造されている間にV₁およびV₂の比をリアルタイムで変更することにより作製され得る。

当然ながら、V₁およびV₂がリアルタイムで調節可能である場合、任意の形状の波形加工製品が作製され得ることが、当業者に理解される。例えば、円筒形状および/または正方形形状を生成することができる。例えば、図23は、本発明を用いて作製された波形加工円筒を示すが、V₂に対するV₁(またはV₁に対するV₂)の比は一定であり、常により大きく、それによって、より大きなVを有する基板が円筒の外側に、またより小さなVを有する基板が内側にある一定の曲率が提供される。駆動ローラのそれぞれのモータは、手動制御が不必要となるように、プログラム可能なコンピュータシステムにより制御され得ることが、当業者に理解される。さらに、駆動ローラの対のローラのそれぞれは、反対方向に回転しなければならないことが理解される。例えば、図7に示されるように、駆動ローラ対42の上部駆動ローラは、時計方向に回転し、一方下部駆動ローラは、反時計方向に回転する。同様に、図1に示されるように、駆動ローラ46は、時計回りに回転し、一方駆動ローラ47は、反時計回りに回転する。

襞状の中央基板22が、ポリマー媒体、例えばフォームで作製される場合、基板は弾力性および展性であることが、当業者に理解される。したがって、基板22は、上部基板32および下部基板との衝突後湾曲し、衝突後に中央基板22が上部および下部基板に瞬時に結合することを可能にする。上部基板32との衝突後の、その展性に起因する中央基板22の跳ね返りにより、中央基板は反対方向に駆動されて下部基板34に衝突し、またその逆も成り立つことが、当業者に理解される。さらに、供給ガイド20を出た後の、中央基板22の上部および下部基板32および34に対する衝突の点は、襞の形状、ならびに中央基板22の上部および下部基板32、34に対する結合に影響する。したがって、いくつかの実施形態において、上部および下部基板32/34がまだ成形ローラ40と接触している間に、中央基板22はそれらの基板に衝突することができる。この点において、本発明は、従来の波形加工技術と比較して、紙の場合には中央基板がまず処理され、次いで溝付きローラを使用して所望の形状に圧縮されるため、より大きな実用性を提供する。 ローラから離れると、次いで襞状の紙は、対置する段ボール原紙に接着される。

様々な例示的実施形態において、本発明は、さらに、波形加工製品の側面を滑らかで均一な縁部に仕上げるトリミングブレード50を備える。様々な他の例示的実施形態において、波形加工製品を所望の長さに切断する切断装置60もまた本発明に含まれる。

しかしながら、トリミングブレード50は装置の終端部の後ろに位置する必要はないことが、当業者に理解される。様々な実施形態において、切断ブレード50は、3つ全ての層を一度にトリミングする必要はない。様々な実施形態において、各基板層を異なる幅にトリミングすることが望ましくなり得ることが、当業者に理解される。これらの実施形態においては、3つの別個のトリミングブレードが存在する必要がある。これらの実施形態によれば、複数のブレードは、実行可能な波形加工プロセスに沿ったいずれの場所に位置してもよい。さらに、複数のトリミングブレードが使用される場合、プロセスに沿って異なる場所に分布していてもよい。例えば、中央基板22は、成形20に進入する前にトリミングされてもよく、一方、外側基板32および34は、成形の後かつ駆動ローラ46および47の前でトリミングされてもよい。

図2は、本発明による波形加工製品10を作製するために使用される装置の別の例示的実施形態を示す。図示される実施形態において、全体的な設計は、図1に示されるものと同じであるが、図2は、この実施形態において、襞24の上部および下部基板32および34への固定が、各襞24の頂点に塗布され、上部および下部基板32および34に結合させる接着剤52の使用により達成され、単一壁波形加工製品16がもたらされることを示す。

図3は、超音波溶接機54を使用して襞が上部および下部基板32および34に結合される、本発明の別の例示的実施形態を示す。超音波溶接機54は、成形自体に埋め込まれてもよい(図3)。これは、結合されている基板を含む媒体が、金属またはポリマーフィルムのいずれかである場合に、最も当てはまる。

図1から3に示される駆動ローラは、これらに限定されないが、コンベヤベルト、キャタピラトラック等、基板を駆動する任意の他の機械的手段と置き換えられてもよいことを理解されたい。

本発明の代替の実施形態において、中央基板22と同調して基板32および34を成形ガイド30内に供給する代わりに、上部および下部基板32および34は、基板22が波形加工されて成形20を通過した後に、成形20の終端部の装置10内に供給されてもよい(図2および3に示される)。基板22は、襞が成形20の側壁に沿って摺動する限り、成形20から出るまでその波形加工形状を保持する。この方法の1つの利点は、52(図2)に示されるように成形20の内側を介して波の頂上部に接着剤または溶剤を容易に塗布することができることである。

また、各襞は、波の幅全体に沿った1つの連続した結合として結合されてもよく、またはスポット溶接されてもよいことを理解されたい。例えば、これらの実施形態において、基板の幅および基板の材料特性に依存して、一般に、襞状層の頂部および底部上のいくつかのスポット溶接、例えば頂部上の4つおよび底部上の4つのスポット溶接で十分である。しかしながら、幅は、ほぼゼロ(すなわち線)から、利用可能な基板の幅の理論的限界値に至るまで変動し得ることが、当業者に理解される。様々な例示的実施形態において、ほとんどの用途は、12インチから96インチの範囲内である。しかしながら、基板の幅に関するいかなる制限も、原材料がとり得る可能な幅のみに起因することを理解されたい。波形加工前または後にフォームシートを任意の所望のサイズに容易に切断できる能力は、本発明の実用性に寄与する。

本発明は、多くの異なる種類の媒体または基板から波形加工製品を作製するために使用可能であることが、当業者に理解される。例えば、媒体は段ボールまたは紙であってもよいが、媒体はまた、ポリマー製品であってもよい。そのようなポリマー生成物は、フォーム製品の形態であってもよい。そのようなフォーム製品は、例えば、iVEX Protective Packaging Inc、Bridgeview、IL;Sealed Air、Elmwood Park、N.J.から市販されているもの等ポリエチレンおよび/またはポリ乳酸フォーム製品で作製されてもよい。波形加工製品に使用可能な他の媒体は、ポリプロピレン等のプラスチックフィルム、およびスチール、アルミニウム等の金属を含む。したがって、様々な実施形態において、上部基板、下部基板および/または波形加工製品に好適な材料は、ポリ(ラクチド−コ−グリコリド)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、D−ラクチド、D,L−ラクチド、L−ラクチド、D,L−ラクチド−イプシロン−カプロラクトン、D,L−ラクチド−グリコリド−イプシロン−カプロラクトン、ポリイプシロン−カプロラクトン、グリコリド−カプロラクトンまたはそれらの組み合わせを含むことを理解されたい。

本発明において有用な他の非生体分解性ポリマーは、様々なセルロース誘導体(カルボキシメチルセルロース、酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、およびアルキルセルロース)、ケイ素およびケイ素系ポリマー(例えばポリジメチルシロキサン)、ポリエチレン−コ−(酢酸ビニル)、ポロキサマー、ポリビニルピロリドン、ポロキサミン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリエチレン−クロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFEまたは「Teflon(商標)」)、スチレンブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド−ポリスチレン、ポリ−アルファ−クロロ−p−キシレン、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、非分解性エチレン−酢酸ビニル(例えば、エチレン酢酸ビニルディスクおよびポリ(エチレン−コ−酢酸ビニル))、メタクリレート、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、ならびに他の関連ポリマーを含むが、これらに限定されない。

また、さらなるポリマーは、デルリン、ポリウレタン、シリコーンおよびポリウレタンのコポリマー、ポリオレフィン(例えば、ポリイソブチレンおよびポリイソプレン)、アクリルアミド(例えば、ポリアクリル酸およびポリ(アクリロニトリル−アクリル酸))、ネオプレン、ニトリル、アクリレート(例えば、ポリアクリレート、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、メタクリレート、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、およびアクリレートとN−ビニルピロリドンのコポリマー)、N−ビニルラクタム、ポリアクリロニトリル、グルコマンナンゲル、加硫ゴム、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)ならびにそれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。ポリウレタンの例は、熱可塑性ポリウレタン、脂肪族ポリウレタン、セグメント化ポリウレタン、親水性ポリウレタン、ポリエーテル−ウレタン、ポリカーボネート−ウレタンおよびシリコーンポリエーテル−ウレタンを含む。

他の好適な材料は、2−ヒドロキシアルキルアクリレートおよびメタクリレート、N−ビニルモノマー、ならびにエチレン性不飽和酸および塩基等の親水性モノマーの軽度または高度に架橋された生体適合性ホモポリマーおよびコポリマー;ポリシアノアクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレングリコールブロックコポリマー、ポリガラクツロン酸、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリアルキレングリコール、ポリエチレンオキシド、コラーゲン、スルホン化ポリマー、ビニルエーテルモノマーまたはポリマー、アルギネート、ポリビニルアミン、ポリビニルピリジン、ならびにポリビニルイミダゾールを含むが、これらに限定されない。

一態様において、独立気泡低密度ポリエチレン(LDPE)フォームが、上部基板、下部基板および波形加工基板に使用される。使用中、本発明を使用して作製された波形加工物品は、可撓性である限り任意のサイズの基板を使用し得る。したがって、基板の幅、高さおよび厚さは、波形加工製品の所望の用途に依存して変動し得る。例えば、より硬く、より構造的な波形加工製品は、約1/16インチという薄さの、より薄くより硬い基板を必要とし得、一方、家具、例えば緩衝材およびマットレスの製造において使用される製品は、厚さ1/2インチといったより厚い基板を必要とし得るが、約1/8インチから約1インチの厚さであってもよい。独立気泡ポリエチレンフォームは、他のフォームよりも低い密度で、剛性と形状記憶(屈曲後に元の形状に戻ることを意味する)との間の良好なバランスを有する。このため、波形加工設計のための良好な支持体となる。

さらに、独立気泡低密度ポリエチレンは、非毒性であるため、本明細書において言及される家具の物品における使用に有利である。ポリエチレンは、安全で安定な材料であることが知られている。ポリエチレンは、何年後でも容易に劣化またはその周囲と反応しない。ポリエチレンは、いくつかの他のプラスチック等のように添加剤を必要としない。ポリエチレンは、その寿命にわたって化学物質を「放出」しない。これにより、ポリエチレンは、幼児の環境中に化学物質が浸出しないことが重要である幼児用製品における使用のための唯一の材料となっている。ポリウレタンフォーム等の他のフォームは、異なる材料で作製され、ポリエチレンよりも容易に劣化および分解し得る。

本発明を使用して作製された波形加工製品の硬さおよび弾力性は、その所望の用途に依存して改質され得ることが、当業者に理解される。例えば、V₁、V₂およびV₃の比を変えることにより、波形加工基板の襞に関するより高いまたはより低い周期性が可能になる。V₁およびV₂に対するV₃の比が非常に高い場合、波形加工製品の直線フィート当たりの襞の数は増加する。しかしながら、比が低い場合、波形加工製品の直線フィート当たりの襞の数は減少する。さらに、V₁およびV₂は同じであってもよいが、V₁またはV₂が他方より速い(または遅い)ことが望ましくなり得ることが、当業者に理解される。例えば、図4および7を参照されたい。そのような場合は、非線形出力波形加工を有することが所望される時に生じ得る。

さらに、基板間の空間を変化させることにより、波形加工製品のさらなる最適化が可能になる。上部基板と下部基板との間の空間S₁が広い場合、襞はより大きくなり、波形加工製品は、より大きな弾性およびより低い硬さを有する。逆に、空間S₁が小さい場合、波形加工製品は、より硬くなり、より低い弾性を有する。

図4は、V₁およびV₂が異なる本発明の一実施形態を示す。図示されるように、本実施形態において、別個の上部駆動ローラ対62および下部駆動ローラ対64が、上部および下部基板32および34を別個の上部および下部成形56および58に供給する前に、装置10に追加される。中央基板22の襞を上部および下部基板32および34に付着させる前に、基板32および34を駆動する別個の駆動ローラ62および64を有することにより、V₁およびV₂は、異なることができ、それにより達成される波形加工は、図4に示されるように、V₂およびV₃に対するV₁の比を変えることにより調整され得る。V₁とV₂との間の差に依存して、波形加工は、湾曲または波状化され得、したがって直線形態で摺動しない。したがって、有利には、本発明は、調整された様式で成形から出現する湾曲した波形加工を提供する。

さらに、波形加工製品を作製するためにフォームが使用される場合、フォームの外側は、波形加工製品の外側の硬質シェルを提供するように、しばしば湾曲されてもよい。したがって、波形加工容器を作製するために本発明が使用される場合、容器の内側はフォーム状であってもよく、一方容器の外側は硬質シェルを有してもよい。

他の実施形態において、本発明による波形加工製品は、家具を作製するために使用され得る。これらの場合、使用される基板の種類、V₃に対するV₁/V₂の比および距離S₁に依存して、波形加工製品の強度、可塑性、弾力性および剛性が調整され得る。

装置10を最適化および/または調整する他の方法が企図される。例えば、図5に示されるように、波形加工装置10は、成形ガイド30(図1に示される)を削除し、代わりに成形ローラ66を使用するように単純化されてもよい。この実施形態において、ローラが中央基板22を直接上部基板32および下部基板34に誘導するため、成形ガイド30は必要ではない。図1に示される実施形態のように、図5に示される実施形態において、V₃はV₁およびV₂よりも大きく、V₁およびV₂は等しい。また、加熱器48も示されている。V₁およびV₂と比較してV₃の速度を増加させると、中央基板22が、加熱器48により結合されている基板との接触からの巻き返りにより、交互の基板32または34に対して交互および自動的に誘導されることが、当業者に理解される。さらに、成形ローラ66の使用により、装置10はより単純となり、装置10のより容易な調節が提供される。

図6は、図1および2に示されるような成形ガイド30も供給ガイド20も有さない、本発明の別の実施形態を示す概略図である。図6に示されるように、駆動ローラ42は、基板22を成形ローラ68に直接供給する。本発明の他の実施形態と同様に、襞24の周期性は、速度V₃に対するV₁およびV₂の比に依存する。

図7は、修正された二重壁波形加工製品18を作製するために使用される本発明の1つの例示的実施形態を示す概略図である。この実施形態において、波形加工装置10は、上部または第4の基板78と下部または第5の基板80との間に挟まれた、内部単一壁波形加工製品16を提供する。図4に示される実施形態のように、単一壁波形加工製品16は、上部基板32、下部基板34および中央基板22を提供することにより作製され、速度V₁およびV₂は等しくない。図7に示される実施形態において、速度V₁およびV₂は、その大きさに関して互いに交互する。したがって、例えば、V₁がV₂より大きい場合、製品16は下方に押し出され、V₂がV₁より大きい場合、製品16は上方に押し出される。この実施形態において、第4の基板78は、駆動ローラ(図示せず)により推進され、これは、第4の基板78を速度V4で推進する。同様に、第5の基板80もまた、駆動ローラ(図示せず)により速度V5で推進される。

図示された実施形態において、V4およびV5は等しい。しかしながら、V4およびV5は等しくなくてもよく、その場合、二重壁波形加工製品18は、V5に対するV4の速度の差に依存して湾曲することが、当業者に理解される。図7に示される実施形態において、単一壁波形加工製品16は、中央基板34のための駆動ローラ42、ならびに、上部32および下部基板34をそれぞれ上部56および下部58成形供給器を通して、またガイドローラ76を回って推進する上部駆動ローラ対62および下部駆動ローラ対64を使用して作製される。同様に、第4の基板78および第5の基板80は、ガイドローラ86の周りを推進する。さらに、示された実施形態において、単一壁製品16が装置に接触する第4の基板78および第5の基板80上の位置に配置された、上部および下部結合要素84および82は、こうして、単一壁波形加工製品16を第4の78および第5の80基板に交互にシールする。当然ながら、結合要素78および80は、単一壁製品16を第4の78および第5の80装置に結合する任意の望ましい方法、例えば加熱要素、接着剤塗布、スポット溶接等を使用し得ることが、当業者には理解される。

図8は、第2の修正型の二重波形加工製品14を作製するための、本発明による波形加工装置10の別の例示的実施形態を示す概略図である。この実施形態において、単一壁波形加工製品は、本質的に前述したように作製される。しかしながら、図3に示される実施形態のように、単一壁製品は、成形ガイド30から出ると、経路を通して製品16を推進して第4の基板78に接触させる、対を形成する上部および下部駆動ローラ46および47により推進される。図8に示されるように、第4の基板78は、ガイドローラ86を回って、基板78を速度V4で推進する駆動ローラ88を通る経路に従う。駆動ローラ88を出ると、基板78は、二重壁製品16に接触する軌道で供給ガイド90内に供給され、図8において加熱要素として示される結合要素92により、製品の上部表面に結合される。図示されるように、単一壁製品16の上部基板32との接触後、第4の基板78は跳ね返り、上部基板32から所望の距離離れて位置する成形ガイド94に突き当たり、所望のサイズおよび周期性を提供して、製品16の上に単一面波形加工表面を提供して製品14を生成する。

図8に示される実施形態において、基板78により形成された単一面部分は、所望の用途に依存して異なる材料であってもよい。例えば、家具または幼児用マットレスの緩衝材の場合、頂部襞状層はより薄く、圧縮がより容易である。その機能は、物品の表面のより近くでより柔軟な緩衝を提供することである。マットレスに使用される場合、単一壁層16は、上部層を緩衝するために使用されてもよく、または構造上の強度を追加するために使用されてもよく、またはその両方であってもよい。

図9(A)は、波形加工中央基板102のみを製造するように構成される本発明の一実施形態を示す概略図である。この実施形態において、中央層102は、基板102を速度V₃で推進する駆動ローラ104内に供給され、供給ガイド106を通り、その後、基板102の軌道は、成形ガイド110の上部または下部に接触する基板102をもたらす。図示されるように、加熱器108は、襞24が形成される際にそれ自身に接触する基板102の一部を加熱するように位置する。基板102の軌道は、基板が成形ガイド110の上部または下部から交互に跳ね返るため、基板102の巻き返りにより成形ガイド110の上部または下部に交互に誘導される。同じく図示されるように、襞状基板102は、次いで、駆動ローラ112の第2の組により推進され、所望により最終加工に進められる。図9(B)は、図9(A)の挿入図であり、従来の段ボール加工技術において使用される段ボール原紙等の上部および/または下部基板にではなく、襞24を互いに結合させることにより形成された襞状基板102を示す。

上記議論および図1〜9に開示される本発明の実施形態は、必要に応じて異なる様式で組み合わせることができることを理解されたい。例えば、図8は、単一面波形加工製品が片側に形成された単一壁波形加工製品16を示すが、製品14は、製品16の両側に単一面波形加工製品を有するように製造されてもよい。さらに、そのような設計において、製品16の上側および下側の単一面のサイズは、異なるサイズを有してもよく、また異なる周期性を有してもよい。さらに、本明細書に記載の本発明の異なる実施形態全体を通して、波形製品の各基板は、波形加工製品の所望の用途に依存して、異なる媒体から作製されてもよい。この実施形態において、より高い入力/出力速度比をもたらすように基板102をはるかに速い速度で成形110に押し通すことにより、波(襞24)の頂上部は、それらが接触するまで互いに詰め込まれ始める。次いで、各襞の頂上部は、図示されるような接触点で、接触点における加熱器108(または接着剤等の他の好適な方法)により、互いに結合される。

本発明により作製される波形加工製品のサイズ、硬さ、厚さおよび弾力性を調整する能力により、この製品は家具の作製における使用に理想的となる。いくつかの実施形態において、本発明は、家具の緩衝要素を備える。例えば、しばしば、個人の必要性に応じて、例えば直立および伏臥位において強度および支持を提供するために、金属および/または木材支持体が物品内に含められる。しかしながら、特に金属の使用は、物品の重量を増加させる。多くの場合、金属部品は、個人に適合する程柔軟とは限らず、ある期間後に不快感の原因となり得る。例えば、ベッドのスプリングは、しばしば個人に対する圧力点の源となり得、睡眠の治療、回復および活性化効果を消失させる。

さらに、ほとんどの家具物品は、特に幼児に対する環境問題の源となり得るポリマー材料で作製される。例えば、それ自体により、またはいくつかの材料不純物に起因して人間のアレルギー反応を誘引もしくは悪化させ得る、および/または他の潜在的に有害な暴露をもたらし得る材料を使用する、様々なマットレス構造物がある。例えば、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、またはポリカーボネートを組み込んだ材料は、全て、人間の健康、安全性、および環境に潜在的に有害な揮発性物質および/または水溶性化学物質を含有する。

本明細書に記載のマットレス等の家具の物品は、約1.2lbs毎立方フィートから約3.0lbs毎立方フィートの密度を有するポリエチレンフォームを使用し得る。密度の組み合わせが使用されてもよい。例えば、1.2lbs毎立方フィートで作製された材料を、波形加工製品に使用することができ、外部表面にさらに剛性および均一性を与えるために、1.7lbs毎立方フィートで作製された材料を、上部および下部基板に使用することができる。

これらの低密度物質は、使用される材料の低減、コストの低下、および軽量化をもたらす。例えば、幼児用マットレスの最終的な波形加工製品の重量は、約3lbsであり、一方、匹敵する内部ばねの重量は、10〜12lbsである。

米国食品医薬品局(FDA)は、食品包装において使用されるプラスチック樹脂に対する基準を、非食品包装に使用されるプラスチックより高い純度のものであるとして設定している。これは、一般に、食品用プラスチックと呼ばれる。食品用プラスチックは、人間に対し有害であるとみなされる染料またはリサイクルプラスチックを含有しない。

FDA基準に適合する食品用低密度ポリエチレン(LDPE)またはポリ乳酸(PLA)およびそのコポリマーもしくはホモポリマーから作製された家具の物品は、非常に低レベルの毒性を提供し、構造材料またはその不純物に起因する、有害な人間のアレルギー反応または他の潜在的に有害な暴露を排除または低減し得ることが判明している。食品用LDPEまたはPLAが食品容器に使用された場合でも、有害な人間のアレルギー反応または他の潜在的に有害な暴露を引き起こすことが疑われる任意の水溶性化学物質を浸出することは知られていない。

また、スターチ由来バイオポリマー、ポリ乳酸、または他のバイオポリマーフィルムおよびラミネートを使用して、再生可能およびリサイクル可能な材料の含有量を最大化することが、本発明の範囲に含まれる。

また、いかなる可能な農業用殺虫剤または化学肥料の汚染も排除するために、化学有機栽培精製綿を使用して家具の物品を構築することが、本発明の範囲に含まれる。この精製綿は、オゾンまたは他の消毒プロセスで処理して洗浄し、酸化し、他の可能な汚染揮発性物質を除去することができる。精製綿の代わりに、例えば高密度化ポリエステルまたはポリプロピレン等の他の非毒性材料を使用することができる。

以下の制限されない実施例を参照しながら、本発明をさらに説明する。本発明の範囲から逸脱せずに、記載される実施形態に多くの変更を行うことができることが、当業者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、本明細書に記載される実施形態に制限されるべきではなく、特許請求の範囲の言語により説明される実施形態およびそれらの実施形態の等価物によってのみ制限されるべきである。別段に指定されない限り、全てのパーセンテージは重量基準である。

図10、11および12は、図1〜9に示される波形加工装置の1つの例示的実施形態のCAD描画である。図10は、上部32、中央22および下部34基板が波形加工装置内に供給される際のそれらの配置、ならびに装置10を出る単一壁波形加工製品16を示す、装置10の斜視図である。図11は、図10に示される装置の実施形態の斜視図であるが、装置10の1つの壁は、内部ローラを示すために取り外されている。中央基板22を駆動ローラ42内にガイドする、中央基板22ガイドローラ26が示されている。上部基板32は、ガイドローラ36上を通過し、下部基板34は、下部ガイドローラ38の下を通過する。図示されるように、ガイドローラ26の下を通過した後、中央基板22は、次いで駆動ローラ対42を通過し、一方上部および下部基板32および34は成形ローラ66を通過する。波形加工後、単一壁製品16は、次いで駆動ローラ46を通過し、製品16が波形加工装置10を通して引き出される。図12は、図10および11に示される波形加工装置10の実施形態の内部の拡大斜視図である。この図において、中央基板26は、ガイドローラ26の下を通過し、駆動ローラ対42の間を通過して、装置内に速度V₃で供給されるように示されている。図示されるように、加熱器48は、中央22および上部基板32ならびに中央22および下部基板34が成形ローラ66で互いに衝突する際にそれらを加熱するように、供給ガイド20の上および下に配設される。中央基板22の上部基板32への結合、および中央基板22の下部基板34への結合後、単一壁波形加工製品は、成形ローラ66から出て、波形加工装置10を通して結合された製品16を引き出す駆動ローラ46の間を通過する。

1つの例示的実施形態において、16、14および18(それぞれ図1、8および7)等の波形加工製品は、FDAガイドライン21 CFR177に従う食品用ポリマー、食品用ポリ乳酸、または食品用低密度ポリエチレン(LDPE)で構築される。

さらに、本発明によれば、ポリエチレンフィルムは、0.85から1.00グラム毎立方センチメートルの密度を有し、特定温度におけるN−ヘキサンへの最大抽出可能部分(ポリマーの重量パーセントとして表現される)は、50℃で5.5%であり、特定温度におけるキシレンへの最大抽出可能部分(ポリマーの重量パーセントとして表現される)は、25℃で11.3%である。

実施例1−マットレス製造

様々な実施形態において、本発明は、マットレスを含む。これらの実施形態において、マットレスは、内部波形加工フォームコア、中央緩衝層および外側カバー層を備える。これらの実施形態において、波形加工フォームコアは、図1、2および3に関して上で説明したように作製され得る。中央緩衝層は、第2の波形加工フォーム製品、精製綿層、高密度化ポリエステルまたはポリウレタン、ポリエステル、ポリプロピレンもしくはポリ乳酸等のフォームを含み得る。外側カバー層は、綿またはラミネート化フォームを含んでもよく、フォームは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレンまたはポリ乳酸等を含み、ラミネートは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレンまたはポリ乳酸等から独立して選択されるフィルムを含む。さらに、様々な実施形態において、マットレスは、中央緩衝層と外側カバー層との間に難燃剤層を備えてもよい。しかしながら、様々な実施形態において、例えば材料自体がポリエステルの場合のように可燃性でない場合、または難燃剤が他の層の1つに添加されるため等により、難燃剤は必ずしも必要ではないことが、当業者に理解される。これらの実施形態において、難燃剤は、外側カバー層または中央緩衝層に添加され得る。例えば、中央緩衝層に精製綿が使用される場合、ホウ酸(一般に15%)または他の難燃剤が綿に混合されてもよく、他の難燃剤は必要ではない。様々な例示的実施形態において、図1、2および3に示される内部フォームコアは、本明細書に記載のような波形加工製品16であり、上で特定されたポリマーの1つ以上を利用する。波形加工製品16は、本明細書に記載のような上部基板32、下部基板34および襞状中央基板22を含み得る。

図13は、本発明に従い作製されたマットレス220の一実施形態を示す。図示されるように、マットレスのコアは、図1および10〜12において16で示されるような単一壁波形加工製品を含む。図13に示されるように、中央基板222、上部基板224および下部基板226は、所望のサイズに切断される。様々な実施形態において、上部および下部基板224/226の突出部、または開いた周縁部が残され、側方周縁部分228および末端周縁部分230が追加されて、マットレスの両側および末端にシールされ、マットレスの縁部の支持を提供する。様々な実施形態において、周縁部分は、フォームマットレス220には必要ではないことが、当業者に理解される。次に、綿、高密度化ポリエステルまたはポリプロピレン244等の緩衝材料232の層が、波形加工フォームコアの周りに巻かれ、続いて燃焼バリア234が巻かれる。次に、表面層またはカバー236が追加される。いくつかの実施形態において、カバー層は、綿織物、ポリエステルまたはポリプロピレンであり、一方いくつかの実施形態において、綿織物層、ポリエステルまたはポリプロピレンは、食品用(例えば21 CFR 177.1520を参照されたい)であってもよい低密度ポリエチレンで被覆される。しかしながら、カバー層は、任意の快適な繊維またはポリマーカバーであってもよいことが、当業者に理解される。いくつかの実施形態において、カバーは、フィルムがラミネートされた薄いフォームであってもよい。様々な実施形態において、フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等で あってもよい。開示された方法を使用して、任意の所望のサイズのマットレスまたは緩衝 材を作製することができることが理解される。

図14は、本発明によるマットレス240の別の実施形態を示す。この実施形態におい て、マットレス240は、図13に示されるもの等の単一壁波形加工製品238を含む。 この実施形態において、単一壁波形加工製品は、頂部基板224、中央基板222および 底部基板226を含む。第1の単一壁製品238は、波形加工製品の側部および末端に結 合した2つの末端周縁部分(図示せず)および2つの側方周縁部分228で終端されていてもよい。マットレスの内部の閉鎖に加え、側面部分は、マットレスの縁部に支持を提供するように機能する。マットレスの実施形態240において、第1の単一壁製品に固定された第2の単一壁製品258もまた存在する。頂部基板244、中央基板242および底部基板246が含まれる。さらに、この実施形態において、2つの側方周縁部分248および2つの末端周縁部分(図示せず)が存在する。このマットレス240の実施形態において、中央基板242および任意選択的に頂部244および底部246基板は、マットレスの使用者に対してより緩衝性を提供するより弾力性の上部層を提供するように、より薄いフォームで作製されてもよい。さらに、第2の単一壁波形加工製品258は、互いに結合されるように積層される前に、対置する基板(例えば、224および246)を加熱することにより、第1の単一壁波形加工製品238により容易に固定される。第1の波形加工製品238および第2の波形加工製品258が互いに結合され得た後、複合製品は、次いで、カバー252に巻かれる。

様々な実施形態において、マットレスカバー236および252は、綿の層またはポリマーフィルムがラミネートされた薄いフォームを含む。例えば、マットレスカバー236/252がフォームである場合、フォームは、1/32〜1/8インチで、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレンまたはポリ乳酸で構成されてもよい。これらの実施形態において、ポリマーフィルムは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレンまたはポリ乳酸から独立して選択されてもよい。さらに、いくつかの実施形態において、カバーは、全ての面で含有するようにマットレスを包んでもよく、マットレスの挿入を受け入れる開いた末端を有してもよい。他の実施形態において、カバーは、マットレスの頂部をカバーするのみであり、その下の緩衝層または第2の波形加工製品をカバーするように、第1の波形加工製品の側部に結合されてもよい。緩衝層、例えば第2の波形加工製品は、カバーが使用される場合、第1の波形加工製品に結合される必要はないことが、当業者に理解される。例として、例えばカバーを側部にヒートシールすることにより、または接着剤により、カバーが第1の波形加工製品の側部に結合される場合、カバーは、緩衝層を適所に保持する。同様に、例えば枕カバー等のようにカバーがマットレスを封入する場合、カバーは、マットレス上に伸長して構成部分を一緒に保持し、これによりマットレスの構造が単純化される。いくつかの実施形態において、カバーの開いた端部は、シールされてもよい。当然ながら、カバーは、緩衝層が第2の波形加工製品ではないそれらのマットレスの実施形態において使用され得ることが、当業者に理解される。例えば、カバーは、緩衝層が綿、高密度化ポリエステルまたはポリプロピレン緩衝材を含む場合も同等に有用である。

さらに、マットレス240は「片側式」である、例えば第1の単一壁製品238の表面の一方に付着された第2の単一壁製品258のみを有するが、マットレスは、製品238の他方側に結合された第2の単一壁緩衝材製品を有する片側式であってもよいことが企図される。さらに、図示されたマットレス240の実施形態は、互いに結合された2つの別個の単一壁製品238および258を備えるが、マットレスは、さらなるフォーム部分または基板が第4の基板78に結合された、図8に示すような複合型製品14を備えてもよいことが、当業者に理解される。マットレス240は、乳幼児のための幼児用マットレス から任意の所望のサイズに至るまでの、任意のサイズのマットレスであってもよいことが、当業者に理解される。さらに、図13および14は、マットレスの長軸に沿って整列した波形加工層の襞を示しているが、本発明のいくつかの実施形態において、波形加工層は、襞がマットレスの短軸に沿って整列するように配設されてもよいことが、当業者に理解される。

また、本発明によれば、改善された引張強度および引裂き抵抗を物品の外層に提供するように、家具物品の外層は、物品内の非毒性基板に熱融合されてもよい。非毒性繊維基板は、綿、ポリエステル、ポリプロピレン等、またはそれらの組み合わせを含む材料で構築され得る。

家具物品の最も内側の部品は、物品に必要な強度を与え、物品の所望の形状を維持し、緩衝要件の大部分を提供し、必要な重量支持を提供する、波形加工ポリマー支持システムで構築される。

波形加工支持システムは、上部層であって、長さ、幅および厚さを有する上部層と、任意選択の下部層であって、長さ、幅および厚さを有する下部層と、上部層と下部層との間に設置される中央襞状層とを含む。襞状層は、長さ、幅および厚さを有し、襞状層は、襞状層と上部および下部層との接触点において、上部および下部層に貼り付けられている。一般に、上部層、下部層および中央層を備えるポリマー媒体は、軟化点まで加熱され、一連のローラに通過されて波形加工形状が達成される。ポリマーを冷却すると、最終波形加工物品が得られる。

実施例2−波形加工プラスチックの製造のためのプラスチックストックの使用

図15は、波形加工プラスチックで作製されたパネル300を示す。図示されるように、パネル300は、上部基板332、下部基板334および中央基板322を含む。図16は、図15に示されるもの等のプラスチックパネル300を示すが、印刷表面336を有する。開示された技術を使用して、336等の印刷基板は、波形加工プロセスの前に事前に作製され得る。図17は、図15および16に示されるもの等のプラスチックパネルを示し、本実施形態に使用可能ないくつかの寸法を示している。332、334および322に示されるもの等のプラスチック基板は、例えば、Blueridge Films,Inc.(http://www.blueridgefilms.com/)等から市販されている。これらの実施形態において、襞の上部および下部基板への結合は、超音波溶接により達成される。

実施例3−波形加工スチールの製造のための金属ロールストックの使用

いくつかの実施形態において、本発明によれば、図18に示されるように、波形加工スチールパネル400は、基板432、434、422の1つ以上に対しスチールロールストックを使用して作製され得る。この実施形態において、ロールストックは、任意の市販のものであってもよい。図19は、波形加工スチールパネル400に使用可能ないくつかの寸法を示す。これらの実施形態において、襞の上部および下部基板への結合は、超音波溶接により達成される。

実施例4−波形加工家具の製造

図20および21は、本発明に従って構築され得る家具の様々な例示的実施形態を示す。図20は、本発明を使用して構築され得る図案化された椅子260の断面であり、中央基板の内部襞を示している。図示されるように、椅子は、V₂に対するV₁の比をリアルタイムで変更することにより構築され得る。図示される椅子260の実施形態において、椅子をシールするために縁部分262が挿入され得るように、中央基板に対する上部および下部基板の周縁部または突出部が提供される。図21は、別の例示的実施形態による本発明の波形加工製品を使用して作製された本棚270を示す。図示された実施形態において、6つの平面単一壁波形加工部分が、図示されるように、2つの側面部分、2つの棚ならびに本棚の頂面および底面を備えるように組み立てられる。さらに、任意選択的であり、所望により波形加工製品であってもよい、または単に個別の基板部分であってもよい背面部分が本箱に提供される。この実施形態において、波形加工製品は、図15において使用されたプロセスにより事前に印刷された木目を有する「木目」調仕上げで製造される。この実施形態において、標準的なベニヤ板が、波形加工製品の外側表面に接着される。そのようなベニヤは、例えば、Wise Wood Veneer(http://www.wisewoodveneer.com/index.html)社等から市販されている。本発明に従い家具を製造する場合、所望により異なる基板が使用されてもよいことが、当業者に理解される。例えば、椅子260は、下部基板として硬質プラスチック、耐荷重プラスチックを有してもよく、一方上部基板として柔軟性フォームが望ましくなり得る。中央基板は、使用者により望まれる緩衝材の硬さに従い変動し得る。当然ながら、基板は、例えば耐荷重プラスチック等、全て同じであってもよく、所望により緩衝材部分のフォームが椅子260の上部表面に適用されてもよいことが、当業者に理解される。さらに、フォーム部分は、一般に白色で製造者から入手可能であるが、フォーム部分は、任意の所望の色に染色されてもよい。

図22は、本発明の一実施形態による間仕切りパネルを示す。この実施形態において、例えばオフィスの「小部屋」を作製するために使用されるもの等の間仕切りが、上部、中央および下部基板に任意の所望の材料を使用して作製することができ、任意の所望の仕上げを提供することができる。例えば、室内オフィス空間の場合、硬質プラスチック等の硬くて丈夫な外側表面を有することが望ましくなり得る。間仕切りの内側表面、基板は、オフィスの小部屋の使用者が紙等を基板表面に付着させるためにピンまたは他の係止デバイスを使用することができるように、高密度独立気泡フォームで作製されてもよい。いくつかの実施形態において、間仕切りにより騒音が吸収されるように、中央基板が消音フォームであることが望ましくなり得る。さらに、購入者は、木目、リラックスさせる森の風景等、任意の望ましいモチーフで印刷された外側表面を有するように選択することができる。間仕切りパネル280は、任意の所望のサイズであってもよく、交互するオスおよびメスフランジ282/284を有するフレームに固定することができる。

実施例5−波形加工柱の製造

図23は、本発明の一実施形態による単一壁波形加工製品で作製された柱を示す。図示されるように、波形加工柱は、V₁>V₂(またはV₂>V₁)の一定比を維持することにより作製される。柱の直径は、単にV₂に対するV₁の所望の比を使用することにより制御され得ることが、当業者に理解される。例えば、小さい直径の柱の場合、V₁はV₂よりもはるかに大きく、一方より大きな直径の柱には、2つの速度の間のより少ない差が必要となる。同様に、長円形の柱は、曲線部分(例えば、V₁>V₂)の両側で対称的にV₁=V₂を有することにより製造され得る。柱は、任意のサイズであってもよく、他の製品と同様に、必要な任意の基板で構成され得ることが、当業者に理解される。したがって、柱290は、フォーム、プラスチックまたは金属で製造されてもよく、また、壁パネルに関して示されたもの等の平面波形加工製品に付着される場合にはテーブルの脚を作製するために、または、図20に示される260等の製品に付着される場合には椅子の脚等を作製するために使用されてもよい。同様に、柱は、金属ロールストックで製造される場合構造用部品に使用することができ、また建築物支持体として使用することができる。さらに、製造される際に、中央基板に対する上部および下部基板の突出部を残して、超音波溶接等により末端を結合することにより柱の末端を互いに係止し、完全に閉じた円柱を構成することができる。

実施例6−建築材料の製造

図24に示される別の例示的実施形態において、波形加工装置は、家屋用の壁および屋根(図示せず)等の建築材料を作製するために使用され得る。これらの建築用パネルは、耐荷重能力を有する壁の構築に使用され得る。この実施形態において、上部および下部基板は、例えば、プラスチック、銅またはスチール等のロールメタルストック等、より堅牢であってもよい。さらに、中央基板は、消音フォーム、またはプラスチックもしくは金属等の任意の所望の基板であってもよい。一般に、壁パネルに使用される場合、本発明の波形加工製品は、約8フィート×14フィートまたはそれ以上である。パネルは、任意の好適な手段を使用して互いに嵌合することができる。例えば、パネルは、ネジ(図示せず)等の任意の使い勝手の良いデバイスにより互いに固定され得る、図22に示されるものに類似したオスフランジまたは凸部およびそれと連結する溝を備える相補的なレールを有してもよい。波形加工建築用パネルが電線等を受容するように改修される必要がないように、襞により画定される空間内にさらなる導管が提供されてもよい。さらに、本発明の建築用パネルは、合板および/またはツーバイフォー木材等の従来の建築部品と置き換えられることが可能であるが、建築用パネルはまたさらに、仕上げ材を包含するように形成され得ることを理解されたい。したがって、建築用パネルがまた乾式壁体の滑らかさおよび最終加工性を組み込むように、波形加工製品の外側基板は、硬化される、および/または滑らかであってもよい。さらに、波形加工材料は、ポリマーもしくはセルロース系、またはその2つの混合であってもよいことが理解される。

1から69まで連続的に列挙される以下の段落は、本発明の様々な態様を提供する。一実施形態において、第1の段落(1)で、本発明は以下を提供する:

1.波形加工製品を製作するための方法であって、上部および下部基板を互いに距離S₁離して維持しながら速度V₁および速度V₂で提供するステップと、上部基板と下部基板との間に介在する中央基板を、速度V₃で、上部または下部基板に衝突する軌道で提供するステップと、を含む方法であって、速度V₃は、V₁およびV₂の速度より大きく、かつ、前記中央基板に、該中央基板が前記成形ガイドの前記上部基板と前記下部基板との間にあるときに、該上部基板と該下部基板とに交互に接触する襞、を形成する、波形加工製品を製作するための方法。

2.距離S₁は、成形ガイドにより区切られる、段落1に記載の方法。

3.成形ガイドは、上部および下部表面を備える、段落2に記載の方法。

4.上部および下部表面は、プレートまたはローラを備える、段落3に記載の方法。

5.中央基板は、上部基板と下部基板との間に供給ガイドにより誘導される、段落1〜4に記載の方法。

6.中央基板を駆動するように供給ガイドの前に位置付けられる駆動ローラをさらに備える、段落1〜5のいずれかに記載の方法。

7.装置を通して波形加工製品を引き出すように、成形ガイドの後ろに駆動ローラの第2の組をさらに備える、段落1〜6のいずれかに記載の方法。

8.中央基板の襞を、上部および下部基板に付着させることをさらに含む、段落1〜7のいずれかに記載の方法。

9.中央基板の襞は、接着剤、基板を部分的に溶解するのに好適な溶剤、赤外線加熱、加熱、レーザ溶接、または超音波溶接により付着される、段落8に記載の方法。

10.V₁およびV₂は等しい、段落1〜9のいずれかに記載の方法。

11.基板は、独立して、ポリ(ラクチド−コ−グリコリド)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、D−ラクチド、D,L−ラクチド、L−ラクチド、D,L−ラクチド−イプシロン−カプロラクトン、D,L−ラクチド−グリコリド−イプシロン−カプロラクトン、ポリイプシロン−カプロラクトン、グリコリド−カプロラクトンまたはそれらの組み合わせ、カルボキシメチルセルロース、酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、およびアルキルセルロース、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン−コ−(酢酸ビニル)、ポロキサマー、ポリビニルピロリドン、ポロキサミン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリエチレン−クロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFEまたは「Teflon(商標)」)、スチレンブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド−ポリスチレン、ポリ−アルファ−クロロ−p−キシレン、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、非分解性エチレン−酢酸ビニル(例えば、エチレン酢酸ビニルディスクおよびポリ(エチレン−コ−酢酸ビニル))、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、デルリン、ポリウレタン、シリコーンおよびポリウレタンのコポリマー、ポリオレフィン(例えば、ポリイソブチレンおよびポリイソプレン)、アクリルアミド(例えば、ポリアクリル酸およびポリ(アクリロニトリル−アクリル酸))、ネオプレン、ニトリル、アクリレート(例えば、ポリアクリレート、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、メタクリレート、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、およびアクリレートとN−ビニルピロリドンのコポリマー)、N−ビニルラクタム、ポリアクリロニトリル、グルコマンナンゲル、加硫ゴム、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)ならびにそれらの組み合わせから選択される、段落1〜10に記載の方法。

12.上部、下部および中央基板は、ポリエチレンを含む、段落1〜8のいずれかに記載の方法。

13.ポリエチレンは、独立気泡低密度ポリエチレンフォームである、段落8に記載の方法。

14.ポリエチレンは、食品用ポリエチレンである、段落1〜13に記載の方法。

15.波形加工製品を製作するための装置であって、 中央基板を速度V₃で駆動するように作動される駆動ローラの第1の対と、駆動ローラの後ろに位置付けられる成形ガイドであって、上部基板をガイドするための上部表面と、下部基板をガイドするための下部表面とを提供する、成形ガイドと、速度V₁を有するように作動される駆動ローラの第2の対であって、V₃は、V₁よりも大きい、第2の対と、成形ガイドの上部表面および下部表面の付近に位置付けられる結合デバイスであって、中央基板を上部および下部基板に付着させる結合デバイスと、を備え、前記中央基板に、該中央基板が前記成形ガイドの前記上部基板と前記下部基板との間にあるときに、該上部基板と該下部基板とに交互に接触する襞、を形成する、波形加工製品を製作するための装置。

16.成形ガイドは、略平行なプレート、平行なローラ、またはそれらの組み合わせの組である、段落15に記載の装置。

17.供給ガイドは、駆動ローラの第1の対の後ろに位置付けられ、中央基板を受容するように変化することができる距離だけ離間した2つのプレートを備える、段落15〜16に記載の装置。

18.結合デバイスは、中央基板の襞を上部および下部基板に結合する、加熱器、溶剤 、超音波溶接機、レーザ溶接機または接着剤である、段落15〜17のいずれかに記載の 装置。

19.切断装置をさらに備える、段落15〜18のいずれかに記載の装置。

20.上部基板を成形ガイド内に、および下部基板を成形ガイド内にガイドするための1つ以上のガイドローラをさらに備える、段落15〜19に記載の装置。

21.駆動ローラの第2の対は、装置内で波形加工製品が供給ガイドから出た後に位置する、段落15〜20に記載の装置。

22.駆動ローラの第2の対が、成形ガイドの前に位置付けられ、上部基板のみを速度V₁で駆動する、段落15〜20に記載の装置。

23.駆動ローラの第3の組が、成形ガイドの前に位置付けられ、下部基板のみを速度V₂で駆動する、段落15〜20および22に記載の装置。

24.駆動ローラは、別個に作動される、段落15〜23に記載の装置。

25.駆動ローラは、一緒に作動される、段落15〜23に記載の装置。

26.波形加工物品を製作するための装置であって、 供給ガイドを通して中央基板を速度V₃で供給する駆動ローラの第1の対と、 駆動ローラの第1の対の後ろに位置付けられ、距離S₁だけ離間した上部および下部表面を備える成形ガイドであって、その上部表面上で上部基板を、およびその下部表面上で下部基板を受容する、成形ガイドと、 成形ガイドの上部表面および下部表面の付近に位置付けられる結合デバイスであって、中央基板の襞を上部および下部基板に付着させ、波形加工製品を提供する結合デバイスと 、 成形ガイドの後ろに位置付けられ、装置を通して波形加工製品を引き出す駆動ローラの第2の対と、を備え、 波形加工物品が製造される、装置。

27.成形ガイドは、略平行なプレート、平行なローラ、またはそれらの組み合わせの組である、段落26に記載の装置。

28.供給ガイドをさらに備え、供給ガイドは、中央基板を受容するように変化するこ とができる距離だけ離間した2つのプレートである、段落26〜27に記載の装置。

29.結合デバイスは、中央基板の襞を上部および下部基板に結合する、加熱器、超音波溶接機、レーザ溶接機または接着剤である、段落26〜28のいずれに記載の装置。

30.切断装置をさらに備える、段落26〜29のいずれかに記載の装置。

31.波形加工製品の作製方法であって、 (a)上部基板および下部基板を提供することであって、上部基板は、速度V₁で移動し、下部基板は、速度V₂で移動し、上部基板および下部基板は、互いに略平行であり、距離「S₁」だけ離間する、提供することと、 (b)中央基板を提供することであって、中央基板は、上部基板と下部基板との間に位置し、速度V₃で移動し、速度V₃は、速度V₁または速度V₂よりも大きい、提供することと、 (c)中央基板を、上部基板または下部基板に接触する軌道で推進することであって、上部基板または下部基板との接触後、中央基板は、反対方向に跳ね返って対置する基板に接触し、対置する基板との接触後、中央基板は跳ね返って他方の基板に接触する、推進することと、 (d)中央基板が上部基板と下部基板との間に襞を形成するように、中央基板の接触点を、上部基板および下部基板に付着させることと、を含み、 波形加工製品が提供される、方法。

32.速度V₁および速度V₂は等しい、段落31に記載の方法。

33.速度V₁および速度V₂は等しくない、段落31に記載の方法。

34.第1、第2および第3の基板は、それぞれ、 ポリエチレン誘導体、ポリ乳酸誘導体、セルロース誘導体、ケイ素およびケイ素系ポリマー、およびメタクリレートを含む、段落31〜33に記載の方法。

35.第1、第2および第3の基板は、それぞれ、 ポリ(ラクチド−コ−グリコリド)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、D−ラクチド、D,L−ラクチド、L−ラクチド、D,L−ラクチド−イプシロン−カプロラクトン、D,L−ラクチド−グリコリド−イプシロン−カプロラクトン、ポリイプシロン−カプロラクトン、グリコリド−カプロラクトンまたはそれらの組み合わせ、カルボキシメチルセルロース、酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、およびアルキルセルロース、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン−コ−(酢酸ビニル)、ポロキサマー、ポリビニルピロリドン、ポロキサミン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリエチレン−クロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFEまたは「Teflon(商標)」)、スチレンブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド−ポリスチレン、ポリ−アルファ−クロロ−p−キシレン、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、非分解性エチレン−酢酸ビニル(例えば、エチレン酢酸ビニルディスクおよびポリ(エチレン−コ−酢酸ビニル))、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、デルリン、ポリウレタン、シリコーンおよびポリウレタンのコポリマー、ポリオレフィン(例えば、ポリイソブチレンおよびポリイソプレン)、アクリルアミド(例えば、ポリアクリル酸およびポリ(アクリロニトリル−アクリル酸))、ネオプレン、ニトリル、アクリレート(例えば、ポリアクリレート、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、メタクリレート、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、およびアクリレートとN−ビニルピロリドンのコポリマー)、N−ビニルラクタム、ポリアクリロニトリル、グルコマンナンゲル、加硫ゴム、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)ならびにそれらの組み合わせを含む、段落31〜34に記載の方法。

36.ポリエチレンは、独立気泡低密度ポリエチレンフォームである、段落31〜35に記載の方法。

37.上部、下部および中央基板は、それぞれ、FDA規制に従う食品用ポリマー、食品用ポリ乳酸、または食品用低密度ポリエチレン(LDPE)から選択される、段落31〜36に記載の方法。

38.付着させることは、接着剤、基板を部分的に溶解するのに好適な溶剤、赤外線加熱、加熱、レーザまたは超音波溶接を使用して達成される、段落24〜30に記載の方法。

39.第1の波形加工製品を備える波形加工マットレスであって、第1の波形加工製品は、 上部基板と、 中央基板と、 下部基板と、 を含み、中央基板は、襞状であり、襞は、上部および下部基板に固定されて、単一壁の波形加工フォームマットレスを形成する、波形加工マットレス。

40.波形加工フォーム製品をカバーする綿、高密度化ポリエステルまたはポリプロピレンの次の層をさらに備える、段落39に記載の波形加工マットレス。

41.燃焼バリアが、綿、ポリエステルまたはポリプロピレンカバーをカバーする、段落39〜40に記載の波形加工マットレス。

42.表面層をさらに備える、段落39〜41に記載の波形加工マットレス。

43.上部、中央および下部基板は、それぞれ、 ポリエチレン誘導体、ポリ乳酸誘導体、セルロース誘導体、ケイ素およびケイ素系ポリマー、およびメタクリレートを含む、段落39〜42に記載の波形加工マットレス。

44.上部、中央および下部基板は、それぞれ、 ポリ(ラクチド−コ−グリコリド)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、D−ラクチド、D,L−ラクチド、L−ラクチド、D,L−ラクチド−イプシロン−カプロラクトン、D,L−ラクチド−グリコリド−イプシロン−カプロラクトン、ポリイプシロン−カプロラクトン、グリコリド−カプロラクトンまたはそれらの組み合わせ、カルボキシメチルセルロース、酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、およびアルキルセルロース、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン−コ−(酢酸ビニル)、ポロキサマー、ポリビニルピロリドン、ポロキサミン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリエチレン−クロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFEまたは「Teflon(商標)」)、スチレンブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド−ポリスチレン、ポリ−アルファ−クロロ−p−キシレン、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、非分解性エチレン−酢酸ビニル(例えば、エチレン酢酸ビニルディスクおよびポリ(エチレン−コ−酢酸ビニル))、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、デルリン、ポ リウレタン、シリコーンおよびポリウレタンのコポリマー、ポリオレフィン(例えば、ポリイソブチレンおよびポリイソプレン)、アクリルアミド(例えば、ポリアクリル酸およびポリ(アクリロニトリル−アクリル酸))、ネオプレン、ニトリル、アクリレート(例えば、ポリアクリレート、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、メタクリレート、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、およびアクリレートとN−ビニルピロリドンのコポリマー)、N−ビニルラクタム、ポリアクリロニトリル、グルコマンナンゲル、加硫ゴム、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)ならびにそれらの組み合わせを含む、段落39〜43に記載の波形加工マットレス。

45.ポリエチレンは、独立気泡低密度ポリエチレンフォームである、段落39〜44に記載のマットレス。

46.上部、下部および中央基板は、それぞれ、FDAガイドラインに従う食品用ポリマー、食品用ポリ乳酸、または食品用低密度ポリエチレン(LDPE)から選択される、段落39〜45に記載のマットレス。

47.頂部または底部基板に接着された第2の波形加工製品をさらに備え、第2の波形加工製品は、第2の上部基板、第2の下部基板、および第2の上部基板と第2の下部基板との間で波形加工された第2の中央基板、ならびに2つの側面周縁部分および2つの末端周縁部分を備える、段落39および43〜46に記載のマットレス。

48.第2の波形加工製品は、加熱または接着剤を使用して第1の波形加工製品に接着される、段落39および43〜47に記載のマットレス。

49.第2の波形加工製品は、第1の波形加工製品を作製するために使用される基板よりも、薄く、弾力性があり、したがってより緩衝材のような感覚を提供する基板で作製される、段落39および43〜48に記載のマットレス。

50.第2の上部、第2の中央および第2の下部基板は、それぞれ、 ポリエチレン誘導体、ポリ乳酸誘導体、セルロース誘導体、ケイ素およびケイ素系ポリマー、およびメタクリレートを含む、段落39および43〜49に記載のマットレス。

51.第2の上部、第2の中央および第2の下部基板は、それぞれ、ポリ(ラクチド−コ−グリコリド)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、D−ラクチド、D,L−ラクチド、L−ラクチド、D,L−ラクチド−イプシロン−カプロラクトン、D,L−ラクチド−グリコリド−イプシロン−カプロラクトン、ポリイプシロン−カプロラクトン、グリコリド−カプロラクトンまたはそれらの組み合わせ、カルボキシメチルセルロース、酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、およびアルキルセルロース、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン−コ−(酢酸ビニル)、ポロキサマー、ポリビニルピロリドン、ポロキサミン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリエチレン−クロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFEまたは「Teflon(商標)」)、スチレンブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド−ポリスチレン、ポリ−アルファ−クロロ−p−キシレン、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、非分解性エチレン−酢酸ビニル(例えば、エチレン酢酸ビニルディスクおよびポリ(エチレン−コ−酢酸ビニル))、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、デルリン、ポリウレタン、シリコーンおよびポリウレタンのコポリマー、ポリオレフィン(例えば、ポリイソブチレンおよびポリイソプレン)、アクリルアミド(例えば、ポリアクリル酸およびポリ(アクリロニトリル−アクリル酸))、ネオプレン、ニトリル、アクリレート(例えば、ポリアクリレート、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、メタクリレート、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、およびアクリレートとN−ビニルピロリドンのコポリマー)、N−ビニルラクタム、ポリアクリロニトリル、グルコマンナンゲル、加硫ゴム、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)ならびにそれらの組み合わせを含む、段落39および43〜50に記載のマットレス。

52.ポリエチレンは、独立気泡低密度ポリエチレンフォームである、段落39および43〜51に記載のマットレス。

53.第2の上部、第2の下部および第2の中央基板は、それぞれ、FDAガイドラインに従う食品用ポリマー、食品用ポリ乳酸、または食品用低密度ポリエチレン(LDPE)から選択される、段落39および43〜52に記載のマットレス。

54.2つの側面周縁部分および2つの末端周縁部分をさらに備え、2つの側面部分は、波形加工フォーム製品の側面に固定され、2つの末端部分は、フォーム製品の末端に固定されて、マットレスの内部を封入する、段落39〜53に記載のマットレス。

55.第1の波形加工製品を備えるフォームマットレスの作製方法であって、 上部基板、中央基板および下部基板を有する、単一壁フォーム波形加工製品を製作することを含み、中央基板は、襞状であり、中央基板の襞は、上部および下部基板に付着されて、フォームマットレスを形成する、方法。

56.フォームマットレスの外側付近にフォーム周縁部分を付着させることをさらに含む、段落55に記載の方法。

57.封入された波形加工製品を、綿、高密度化ポリエステルまたはポリプロピレンの層で巻くことをさらに含む、段落55に記載の方法。

58.綿、高密度化ポリエステルまたはポリプロピレン層の上に燃焼バリアをさらに含む、段落55〜57に記載の方法。

59.燃焼バリアの上に、外側層をさらに含む、段落55〜58に記載の方法。

60.上部、中央および下部基板は、それぞれ、 ポリエチレン誘導体、ポリ乳酸誘導体、セルロース誘導体、ケイ素およびケイ素系ポリマー、およびメタクリレートを含む、段落55〜59に記載の方法。

61.上部、中央および下部基板は、それぞれ、 ポリ(ラクチド−コ−グリコリド)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、D−ラクチド、D,L−ラクチド、L−ラクチド、D,L−ラクチド−イプシロン−カプロラクトン、D,L−ラクチド−グリコリド−イプシロン−カプロラクトン、ポリイプシロン−カプロラクトン、グリコリド−カプロラクトンまたはそれらの組み合わせ、カルボキシメチルセルロース、酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、およびアルキルセルロース、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン−コ−(酢酸ビニル)、ポロキサマー、ポリビニルピロリドン、ポロキサミン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリエチレン−クロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFEまたは「Teflon(商標)」)、スチレンブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド−ポリスチレン、ポリ−アルファ−クロロ−p−キシレン、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、非分解性エチレン−酢酸ビニル(例えば、エチレン酢酸ビニルディスクおよびポリ(エチレン−コ−酢酸ビニル))、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、デルリン、ポリウレタン、シリコーンおよびポリウレタンのコポリマー、ポリオレフィン(例えば、ポリイソブチレンおよびポリイソプレン)、アクリルアミド(例えば、ポリアクリル酸およびポリ(アクリロニトリル−アクリル酸))、ネオプレン、ニトリル、アクリレート(例えば、ポリアクリレート、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、メタクリレート、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、およびアクリレートとN−ビニルピロリドンのコポリマー)、N−ビニルラクタム、ポリアクリロニトリル、グルコマンナンゲル、加硫ゴム、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)ならびにそれらの組み合わせを含む、段落55〜60に記載の方法。

62.ポリエチレンは、独立気泡低密度ポリエチレンフォームである、段落55〜61に記載の方法。

63.上部、下部および中央基板は、それぞれ、FDAガイドラインに従う食品用ポリマー、食品用ポリ乳酸、または食品用低密度ポリエチレン(LDPE)から選択される、段落55〜62に記載の方法。

64.付着させることは、接着剤、基板を部分的に溶解するのに好適な溶剤、赤外線加熱、加熱、レーザまたは超音波溶接を使用して達成される、段落55〜63に記載の方法。

65.頂部または底部基板に接着された第2の波形加工製品をさらに備え、第2の波形加工製品は、第2の上部基板、第2の下部基板、および第2の上部基板と第2の下部基板との間で波形加工された第2の中央基板、ならびに2つの側面周縁部分および2つの末端周縁部分を備える、段落55および58〜64に記載のマットレス。

66.第2の波形加工製品は、加熱または接着剤を使用して第1の波形加工製品に接着される、段落55および58〜65に記載のマットレス。

67.第2の波形加工製品は、第1の波形加工製品を作製するために使用される基板よりも、薄く、弾力性があり、したがってより緩衝材のような感覚を提供する基板で作製される、段落55および58〜66に記載のマットレス。

68.第2の上部、第2の中央および第2の下部基板は、それぞれ、 ポリエチレン誘導体、ポリ乳酸誘導体、セルロース誘導体、ケイ素およびケイ素系ポリマー、およびメタクリレートを含む、段落55および58〜67に記載のマットレス。

69.第2の上部、第2の中央および第2の下部基板は、それぞれ、 ポリ(ラクチド−コ−グリコリド)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、D−ラクチド、D,L−ラクチド、L−ラクチド、D,L−ラクチド−イプシロン−カプロラクトン、D,L−ラクチド−グリコリド−イプシロン−カプロラクトン、ポリイプシロン−カプロラクトン、グリコリド−カプロラクトンまたはそれらの組み合わせ、カルボキシメチルセルロース、酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、およびアルキルセルロース、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン−コ−(酢酸ビニル)、ポロキサマー、ポリビニルピロリドン、ポロキサミン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリエチレン−クロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFEまたは「Teflon(商標)」)、スチレンブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド−ポリスチレン、ポリ−アルファ−クロロ−p−キシレン、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、非分解性エチレン−酢酸ビニル(例えば、エチレン酢酸ビニルディスクおよびポリ(エチレン−コ−酢酸ビニル))、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、デルリン、ポリウレタン、シリコーンおよびポリウレタンのコポリマー、ポリオレフィン(例えば、ポリイソブチレンおよびポリイソプレン)、アクリルアミド(例えば、ポリアクリル酸およびポリ(アクリロニトリル−アクリル酸))、ネオプレン、ニトリル、アクリレート(例えば、ポリアクリレート、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、メタクリレート、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、およびアクリレートとN−ビニルピロリドンのコポリマー)、N−ビニルラクタム、ポリアクリロニトリル、グルコマンナンゲル、加硫ゴム、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)ならびにそれらの組み合わせを含む、段落55および58〜68に記載のマットレス。

70.ポリエチレンは、独立気泡低密度ポリエチレンフォームである、段落55および58〜69に記載のマットレス。

71.第2の上部、第2の下部および第2の中央基板は、FDAガイドラインに適合する、食品用ポリマーとしてFDAであるポリ乳酸、または食品用低密度ポリエチレン(LDPE)からそれぞれ選択される、段落55および58〜70に記載のマットレス。

72.マットレスの少なくとも1つの表面をカバーするラミネートフォームを備える、マットレスカバー。

73.フォームは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレンまたはポリ乳酸を含む、段落72に記載のマットレスカバー。

74.フォームは、約1/32インチから1/8インチの厚さである、段落72〜73に記載のマットレスカバー。

75.ラミネートは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレンまたはポリ乳酸のフィルムである、段落72〜74に記載のマットレスカバー。

76.カバーは、マットレスの側面に結合される、段落72〜75に記載のマットレスカバー。

77.カバーは、マットレスを含有するように包み、マットレスを受容する開いた末端を有する、段落72〜76に記載のマットレス。

上に概説された様々な例示的実施形態と併せて本発明を説明したが、既知である、または現在予測されないもしくは予測され得ない様々な代替、修正、変形、改善および/または実質的な等価物が、少なくとも当業者には明らかとなり得る。したがって、上記のような本発明による例示的実施形態は、限定的ではなく例示的であることを意図し、本発明の精神および範囲から逸脱せずに様々な変更が行われてもよく、したがって、本発明は、これらの例示的実施形態の全ての既知の、または後に開発される代替、修正、変形、改善および/または実質的な等価物を包含することを意図する。