Material base de un elemento de descanso, y procedimiento de fabricación del elemento de descanso asociado al mismo.

Material base de un elemento de descanso, y procedimiento de fabricación del elemento de descanso asociado al mismo.

Material base de un elemento de descanso (11), y procedimiento de fabricación del elemento de descanso asociado al mismo que comprende un polímero de condensación formado por al menos un poliisocianato, al menos un compuesto polihidroxilado, y un elastómero del grupo de termoplásticos o termoestables, configurado dicho elastómero para aumentar la conductividad térmica y mejorar el reparto de esfuerzos sobre dicho elemento de descanso; obteniendo un elemento de descanso (11) altamente transpirable, con una elevada conductividad térmica, así como capaz de poder repartir los esfuerzos por toda su superficie disminuyendo la presión; y todo ello con el uso del material base y del procedimiento asociado que consta de una serie de etapas sencillas y perfectamente automatizables.

Material base de un elemento de descanso, y procedimiento de fabricación del elemento de descanso asociado al mismo.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a la descripción de un material base para fabricar un elemento de descanso tipo colchón, almohada o similar; así como al procedimiento de fabricación del elemento de descanso asociado a dicho material base; y donde el material base se encuadra principalmente en el sector de materiales para la fabricación de productos de descanso como colchones, almohadas, cojines, etc.; pero también pudiéndose utilizaren sectores clínicos o deportivos.

Este material base de un elemento de descanso y procedimiento asociado tienen como finalidad la obtención de un producto de descanso altamente transpirable, con una elevada conductividad térmica, así como la capacidad de poder repartir los esfuerzos por toda su superficie disminuyendo la presión sobre dicho elemento de descanso objeto de invención, y todo ello con el uso del material base objeto de invención y del procedimiento asociado que consta de una serie de etapas sencillas y perfectamente automatizables; dando lugar a dicho producto de descanso económico y altamente competitivo con respecto al mercado de productos de descanso actuales.

Antecedentes de la invención

A modo de introducción, se conoce la aplicación industrial de geles elastómeros, principalmente en el sector clínico; debido, en mayor medida, a sus ventajosas propiedades tales como:

Elevada flexibilidad y elasticidad que permite adaptarse a los contornos físicos del paciente.

- Gran capacidad de absorción de impactos.

- Perfecta amortiguación y distribución de presiones.

- Elevada conductividad térmica.

- Buena resistencia química.

Y donde dichos geles están compuestos preferentemente de elastómeros termoplásticos. Y donde la característica común de todos ellos es la elevada densidad y baja dureza, pudiéndose combinar en ocasiones con aceites minerales, parafínicos, o esenciales. Habitualmente estos elastómeros suelen ser de poliuretano, caucho (SEBS, SBS u otros) o silicona y comprenden una elevada viscosidad y una densidad del orden de 1000 kg/m3.

Donde a la hora de escoger un tipo u otro de gel elastómero, es importante tener en cuenta la aplicación final a la que vaya a ser destinado, destacando su conductividad térmica, temperatura de uso, su coeficiente de expansión térmica y su resistividad eléctrica.

En relación a las variedades de gel que existen en el mercado, así como las aplicaciones de éstos, existen múltiples aplicaciones, donde una de las más importantes es para su uso en productos del sector clínico, ya que ofrece las siguientes ventajas:

- Se adapta como un líquido al contorno; y, por tanto, es un producto ergonómico a cada usuario independientemente de su físico.

- Tiene una excelente distribución de presiones, que evita la focalización de una elevada presión en un punto determinado.

- Evita la transmisión de movimientos; dando lugar a una independencia de lechos.

- Tiene una elevada conductividad térmica; favorece la auto-regulación térmica.

Enfocados en el sector clínico, los geles elastómeros comenzaron su uso, en un primer momento, en el entorno médico para prevenir posibles escaras en los pacientes obligados a permanecer largos periodos de tiempo acostados. Y debido a sus características tan particulares y exclusivas, han ido ampliando sus múltiples usos, entrando en segmentos tales como en los artículos deportivos, plantillas de calzado u ortopedia.

De manera general, dichos geles elastómeros se suelen comercializar como elementos independientes pensados para ser utilizados sólo en una zona concreta del cuerpo del

usuario. Sin embargo, estos elementos presentan una serie de inconvenientes que los hacen inviables para otras aplicaciones en los equipos de descanso, como por ejemplo:

- Tienen un elevado peso; ya que poseen unas densidades del orden de 1000 kg/m3.

- Se incrementa la firmeza y la rigidez del propio elemento de descanso, fundamentalmente en el caso de planchas y bloques sólidos ya que éstas se colocan a lo largo de toda la superficie del elemento de descanso y dificultan su deformación y adaptabilidad al usuario.

- Tienen un excesivo espesor; ya que en la mayoría de los casos estos elementos de gel sobrepasan los 2cm de grosor; incrementando también el peso debido a su elevada densidad.

- Muy baja transpirabilidad, ya que al ser un elemento tan denso no presenta poros o cavidades de paso de aire que permitan mejorar la transpirabilidad del elemento de descanso; aunque es conveniente mencionar que actualmente existen formatos de rejilla o nido de abeja que mejoran la transpirabilidad con respecto a las planchas compactas, donde dichos formatos de rejilla siguen sin poder compararse con un tejido, espuma de celda abierta o cualquier otro material del sector descanso actual que disponga de geles elastómero en su composición.

- Alto coste; ya que actualmente esta tecnología conlleva un coste elevado principalmente debido a la cantidad de gel elastómero que precisa, por lo que su uso se reduce a pequeños elementos independientes tales como zonas concretas del cuerpo humano; así como al desarrollo de un proceso de fabricación óptimo.

Dentro de las aplicaciones en el sector descanso, dichos elastómeros termoplásticos de elevada densidad y baja dureza se han empezado a aplicar en elementos propiamente pertenecientes al sector descanso como colchones o almohadas, ya que permiten un alivio en la presión, un mayor apoyo o sustentación; además de ser una superficie refrescante para el sueño, ya que este tipo de material permite disipar el calor de una forma muy efectiva en comparación con el resto de elementos de descanso que no disponen de estos tipos de geles en su conformado.

Adicionalmente cabe destacar que estos geles elastómeros son un material hipoalergénico, que favorecen un entorno libre de reacciones alérgicas. Además, estos materiales logran distribuir uniformemente el calor corporal generando una agradable sensación de frescor. En definitiva, la incorporación de estos geles en los equipos de descanso permite:

- Favorecer una postura de descanso ergonómica, liberando puntos de presión y mejorando la circulación de sangre durante el sueño.

- Generar una agradable sensación térmica, ya que distribuyen uniformemente el calor corporal.

- Favorecer un entorno libre de reacciones alérgicas al disponer de una superficie

higiénica.

- Optimizar el comportamiento ante los movimientos nocturnos durante el sueño, minimizándolos y beneficiando un sueño continuado.

En relación al estado del arte vinculado al uso de estos tipos de geles elastómeros en elementos de descanso, es conocido su uso en colchones o almohadas, los cuales integran planchas de gel elastómero de muy diversas maneras, siendo éstas:

1. En toda la superficie del colchón, o almohada, bien en una plancha independiente o bien incorporándola superficialmente al bloque de espuma.

2. En zonas selectivas donde sea más necesario su incorporación, por ejemplo la zona de caderas, hombros, talones, etc. Bien en una plancha independiente o bien incorporándola superficialmente al bloque de espuma.

Sin embargo, este tipo de productos siguen presentando los inconvenientes de los que adolece estas tipologías de geles, siendo:

- Ya sea una plancha compacta o con forma de rejilla o de nido de abeja, siempre se trata de un elemento adicional a incorporar en el equipo de descanso, siendo por tanto una composición heterogénea del mismo.

Elevada densidad, y por lo tanto incrementando el peso del núcleo y, en consecuencia, del elemento de descanso.

- Disminuyen la transpirabilidad.

- Alteran la firmeza del equipo en la zona donde se incorpore.

Es por ello que, a la vista de los antecedentes mencionados centrados en aplicaciones de los geles elastómeros tanto en elementos de descanso como en otras aplicaciones, y de los inconvenientes que presentan con respecto a la falta de transpirabilidad, su elevado peso así como su elevado coste para cubrir grandes superficies en contacto con zonas específicas del individuo; se hace necesario la aparición de un nuevo material base para fabricar un elemento de descanso que solvente los inconvenientes descritos; y que adicionalmente esté asociado a un procedimiento de fabricación específico que permita obtener un elemento de descanso transpirable, de bajo peso y competitivo en precio con respecto a los productos de descanso actualmente comercializados.

Descripción de la invención

La presente invención...

1.- Elemento de descanso, caracterizado por estar compuesto por un material base elástico moldeado (11), basado en un polímero de condensación que comprende:

- al menos un poliisocianato;

- al menos un compuesto polihidroxilado; y

- un elastómero termoplástico o termoendurecible configurado para aumentar la conductividad térmica y mejorar el reparto de esfuerzos sobre dicho elemento de descanso.

2.- Material base elástico de un elemento de descanso (11), según la reivindicación 1, caracterizado por que el polímero de condensación comprende:

- un poliol A definido entre un porcentaje de 55,8% y 74,4% respecto del total;

- un poliol B definido entre un porcentaje de 0% y 18,6% respecto del total;

- un isocianato A definido entre un porcentaje de 7,24% y 14,48% respecto del total;

- un isocianato B definido entre un porcentaje de 7,24% y 14,48% respecto del total;

- agua definida entre un porcentaje de 1,73% y 2,6% respecto del total;

- aditivo UV definido entre un porcentaje de 0,75% y 1,45% respecto del total;

- silicona A definida entre un porcentaje de 0,37% y 1,1% respecto del total;

- amina A definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,36% respecto del total; y

- amina B definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,36% respecto del total.

3.- Material base viscoelástico de un elemento de descanso (11), según la reivindicación 1, caracterizado por que el polímero de condensación comprende:

- Un poliol A definido entre un porcentaje de 15,7% y 36,5% respecto del total;

- un poliol B definido entre un porcentaje de 7,8% y 18,3% respecto del total;

- un poliol C definido entre un porcentaje de 15,7% y 36,5% respecto del total;

- un isocianato A definido entre un porcentaje de 8,62% y 20,10% respecto del total;

- un isocianato B definido entre un porcentaje de 8,62% y 20,10% respecto del total;

- agua definida entre un porcentaje de 1,33% y 3,11% respecto del total;

- aditivo UV definido entre un porcentaje de 0,39% y 0,91% respecto del total;

- aditivo A definido entre un porcentaje de 0,79% y 1,93% respecto del total;

- silicona A definida entre un porcentaje de 0,59% y 1,37% respecto del total;

- silicona B definida entre un porcentaje de 0,20% y 0,46% respecto del total;

- amina A definida entre un porcentaje de 0,16% y 0,37% respecto del total;

- amina B definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,18% respecto del total; y

- amina C definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,18% respecto del total.

4.- Material base elástico o viscoelástico de un elemento de descanso (11), según cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3; caracterizado por que el elastómero termoplástico o termoendurecible se encuentra adicionado en una proporción entre el 5% y el 30% del total de compuesto polihidroxilado del polímero de condensación que conforma el material base elástico o viscoelástico moldeado (11)

5. Material base de un elemento de descanso (11), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho elastómero es un elastómero termoplástico o termoestable se encuentra dentro del grupo de los poliuretanos, cauchos, o siliconas.

6.- Procedimiento de fabricación del elemento de descanso (11) según el material base definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho procedimiento emplea un semimolde inferior (1) y un semimolde superior (2), y caracterizado por que el procedimiento comprende las siguientes etapas:

a) aplicar un líquido desmoldeante en la superficie interior de dicho semimolde

inferior (1) y/o semimolde superior (2); configurado dicho líquido desmoldeante para facilitar la extracción de un producto espumado (7, 8) del elemento de descanso (11);

b) introducir el material base en el semimolde inferior (1);

c) acoplar el semimolde superior (2) sobre el semimolde inferior (1);

d) cerrar el conjunto formado por sendos semimoldes inferior y superior (1, 2);

e) espumar el material base alojado en el interior de sendos semimoldes inferior y superior (1, 2);

f) abrir el semimolde superior (2) para extracción del producto espumado (7, 8) obtenido por la espumación de dicho material base; y

g) prensar dicho producto espumado (7, 8) mediante un rodillo (5),

7.- Procedimiento de fabricación del elemento de descanso (11), según la reivindicación 6; caracterizado porque previamente a la etapa b), el procedimiento comprende una etapa de mezcla del elastómero termoplástico o termoendurecible con el polímero de condensación, estando dicho elastómero en estado líquido; y dando lugar a un producto espumado (7) donde dicho elastómero y el polímero de condensación se encuentran unidos estructuralmente formando una mezcla homogénea.

8.- Procedimiento de fabricación del elemento de descanso (11), según la reivindicación 6; caracterizado por que previamente a la etapa b), el procedimiento comprende una etapa de mezcla del elastómero termoplástico o termoendurecible con el polímero de condensación, estando dicho elastómero en estado sólido; y dando lugar a un producto espumado (8)

donde el elastómero y el polímero de condensación se encuentran unidos estructuralmente, formando una mezcla heterogénea.

9.- Procedimiento de fabricación del elemento de descanso (11), según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8; caracterizado por que el espacio interior del semimolde inferior (1)

y/o semimolde superior (2) comprende una pluralidad de vástagos (3, 4); configurados para crear una pluralidad de cavidades (9) en el producto espumado (7, 8) durante la etapa e).

10.- Procedimiento de fabricación del elemento de descanso (11), según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9; caracterizado porque el proceso de espumación se ejecuta con

temperaturas entre 40-70°C.

11.- Elemento de descanso (11), caracterizado por estar definido según el material base definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, y según el procedimiento definido en cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, y ser del tipo colchón o almohada.