(57)【要約】【課題】単一構造体で通気性、体圧分散性等に優れ褥瘡の防止に有効な寝具用のマットレスに好適なマットレス本体、マットレス及び組マットレスを提供する。【解決手段】本発明に係るマットレス本体10は、ポリエステル系エラストマーからなる多数の線条11がそれぞれ多数のランダムループを形成し、接触点で相互に接合された網状体構造のマットレス本体10であって、前記線条11の面密度が、高い表層部13、ほぼ一定の内部15、最も高い裏層部17、前記表層部13と前記内部15との間の上遷移部14及び前記裏層部17と前記内部15との間に介在する下遷移部16とを有してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル系エラストマーからなる多数の線条がそれぞれ多数のランダムループを形成し、接触点で相互に接合された網状体構造のマットレス本体であって、前記線条の面密度が、高い表層部、ほぼ一定の内部、最も高い裏層部、前記表層部と前記内部との間の上遷移部及び前記裏層部と前記内部との間の下遷移部とを有してなるマットレス本体。
【請求項２】
裏層部の線条の面密度は、表層部の線条の面密度の3〜10倍であることを特徴とする請求項１に記載のマットレス本体。
【請求項３】
下遷移部の領域は、上遷移部の領域の2〜4倍であることを特徴とする請求項１に記載のマットレス本体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに係るマットレス本体と、該マットレス本体を覆う防水透湿性素材又は織編物の側生地とからなるマットレス。
【請求項５】
請求項４に係るマットレスと、該マットレスの上面を覆う羽毛布団とからなる組マットレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性を有しランダムループを形成する線条からなる網状体構造のマットレス本体、マットレス及び組マットレスに係り、褥瘡の防止、治癒に好適な寝具用のマットレス本体、マットレス及び組マットレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高齢化社会を向かえ介護の問題がクローズアップされている。このような中で、通気性が良く体圧分散性等に優れ褥瘡の防止に好適な寝具用のマットレスは注目を受けているものの一つである。
【０００３】
そのような褥瘡の防止に好適な寝具用のマットレスとして、例えば、特許文献１に、表面層と裏面層間に中間層を有する三層からなり、前記表面層と裏面層が軟質ポリウレタン発泡体からなり、前記中間層が硬綿からなるマットレスが提案されている。また、前記表面層が除膜された軟質ポリウレタン発泡体からなり、前記裏面層が前記表面層より低硬度の軟質ポリウレタン発泡体からなるマットレスが提案されている。
【０００４】
特許文献２に、織編物からなる側地でクッション部を包み込んだ少なくとも40mmの厚みを有する寝具用マットであって、前記クッション部は二層のクッション体を積層した構造からなり、直径150mmの円形加圧板を用いて圧縮歪みを与えた場合に圧縮変形量20mmの際の圧縮応力が10〜40gf/cm2であり、圧縮変形量40mmの際の圧縮応力が160〜220gf/cm2である寝具用マットが提案されている。そして、クッション体の一部が、熱可塑性弾性樹脂からなる線径が５mm以下の連続した線条を曲がりくねらせランダムル−プを形成し、それぞれのル−プの接触部の大部の大部分が相互に融着されてなる厚み10mm以上の三次元立体構造網状体で形成されている寝具用マットが提案されている。
【０００５】
また、特許文献３に、クッション材と表皮材からなる寝具用マットレスにおいて、前記クッション材は線条ランダムル−プからなる三次元立体構造網状体であり、平盤への接触面積比が18〜75%である寝具用マットレスが提案されている。
【０００６】
また、特許文献４には、すくなくとも体の一部分が載置可能な大きさを備えた介護用マットであって、クッション性を有するクッション層に対して、少なくとも載置面である上面層が通気性素材から形成されたカバーが被覆され、上面層の載置部、及び、下面層の接地部を除くカバー部分に、外部と被覆内部を連通する開口が形成されている介護用マットが提案されている。そして、クッション層として、熱可塑性合成樹脂の太糸をランダムな立体網目状に接合して、体積中の空間部分が全方向にランダムに連通形成された立体構造体を形成し、何れの方向にも通気性を有する肉厚さが約5mmから90mm程度で、平面視で長方形盤状の網状弾性体を使用することができることが開示されている。また、この介護用マットは、連結してベッドに敷設して使用することができることが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開2006-95082号公報
【特許文献２】特開平11-9399号公報
【特許文献３】特開2001-70101号公報
【特許文献４】特開2005-34392号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
褥瘡の防止に有効な寝具用のマットレスとしては、これを使用する者の体には柔らかく当たりしかもその使用者の体重を安定して保持するものであるのが好ましいことから、体に接触する表層部と体を保持する床又はベッド側の裏層部とが異なる機能を有する複層型のマットレスが考えられる。特許文献１、２に、そのような複層型のマットレスが提案されている。しかし、複層型のマットレスにおいては、負荷の広い範囲にわたって安定した弾力性を発揮させることは難しく、体圧分散性が悪化する負荷範囲を生じやすいという問題がある。このような体圧分散性が阻害される現象は、特許文献４の提案に係る連結した介護用マットの場合も同様である。
【０００９】
また、特許文献１の提案に係る寝具用のマットレスのようにウレタン材質を使用するマットレスの場合は、通気性及びリサイクル処分ができないという問題がある。特許文献２又は３の提案に係るマットレスのクッション材部分、特許文献４の提案に係るマットのクッション層部分に使用される三次元立体構造網状体は、通気性に優れるが、硬すぎて体圧分散性が劣るものあるいは柔らかすぎて底付きするもの等いずれかに偏りやすく、負荷の広い範囲にわたって適度な弾力性を有するものが少ないという問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる問題点及び要請に鑑み、単一構造体で通気性、体圧分散性等に優れ褥瘡の防止に好適な寝具用のマットレスに用いられるマットレス本体、そのマットレス本体を利用したマットレス及び組マットレスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るマットレス本体は、ポリエステル系エラストマーからなる多数の線条がそれぞれ多数のランダムループを形成し、接触点で相互に接合された網状体構造のマットレス本体であって、前記線条の面密度が、高い表層部、ほぼ一定の内部、最も高い裏層部、前記表層部と前記内部との間の上遷移部及び前記裏層部と前記内部との間に介在する下遷移部とを有してなる。
【００１２】
上記発明において、裏層部の線条の面密度は、表層部の線条の面密度の3〜10倍であるのがよく、下遷移部の領域は、上遷移部の領域の2〜4倍であるのがよい。
【００１３】
上記マットレス本体と、該マットレス本体を覆う防水透湿性素材又は織編物の側生地とから褥瘡の防止に好適な寝具用のマットレスを構成することができる。また、このマットレスと、該マットレスの上面を覆う羽毛布団とから組マットレスを構成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るマットレス本体は、単一構造体で、体圧分散性に優れ、通気性、耐久性にとみ、リサイクル処分することができる。このマットレス本体と、これを覆う防水透湿性素材又は織編物の側生地とから、褥瘡の防止又は介護用の寝具に好適なマットレスを構成することができる。また、このマットレスと、該マットレスの上面を覆う羽毛布団とから褥瘡の治癒にも好適な寝具用の組マットレスを構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明に係るマットレス本体の実施の形態について図面を基に説明する。本発明に係るマットレス本体10の構成を図１に示す。図１（ａ）は、マットレス本体10の断面部分を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す断面部分の各位置における線条11の面密度を模式的に示す。マットレス本体10は、図１（ａ）に示すように、ポリエステル系エラストマーからなる多数の線条11がそれぞれ多数のランダムループを形成し、接触点で相互に接合された網状体構造をしている。このような網状体構造からなるマットレス本体10の表面（図１（ａ）の上部）から裏面（図１（ａ）の下部）にわたる所定の高さ位置における表面又は裏面に平行な面において、線条11がその面の面積中に占める割合が図１（ｂ）に示す線条11の面密度である。なお、図１（ａ）において、白色度合いの強い線条11ほど手前（紙面上）にあり、黒色度の強い線条11ほど内部（紙面の奥側）にあることを示している。
【００１６】
本マットレス本体10は、図１（ｂ）に示すように、線条11の面密度が、高い表層部13、ほぼ一定の内部15、最も高い裏層部17、表層部13と内部15との間の上遷移部14及び裏層部17と内部15との間の下遷移部16とを有してなる。線条11の面密度が高い表層部13及び裏層部17は、図２に示すように、線条11のループ全体が含まれる部分が多くなっており線条11の面密度が高くなっていることが分かる。また、マットレス本体10の表層部13から内部15にわたる部分（図２（ａ））と、マットレス本体10の裏層部17から内部15にわたる部分（図２（ｂ））を比較すると、白色の線条部分の面積は、裏層部17の方（図２（ｂ））が表層部13（図２（ａ））よりも相当多い。すなわち、裏層部17の線条11の面密度は表層部13の線条11の面密度よりも高くなっている。
【００１７】
本マットレス本体10において、線条11は上述のようにポリエステル系材質のものであるが、その線径や中実にするか中空にするか等は、以下に説明する弾性試験、体圧分散試験、経済性等を考慮して最適なものが選ばれる。例えば、外径1mm、内径0.7mmの中空の線条を使用することができる。なお、ポリエステル系の線条は、ポリエステル繊維が寝具用に多く使用されており、製造上好都合であり、また、弾力性、保温性に富みリサイクル処分が可能な点等で好ましい。
【００１８】
また、本マットレス本体10において、線条11の面密度は、裏層部17の線条11の面密度を表層部13の線条11の面密度の3〜10倍となるようにするのがよい。これにより、使用する者の体を柔らかく保持するとともに、その者の体重を床又はベッド面から安定して保持することができるようになる。
【００１９】
一方、マットレス本体10の内部15は、クッション性を確保する部分であり、適度の柔軟性が求められ、所定の面密度が選択される。そして、この内部15と面密度の高い表層部13及び裏層部17との間には、線条11の面密度が次第に変化する遷移部分が設けられる。裏層部17と内部15との間の下遷移部16が占める領域部分は、表層部13と内部15との間の上遷移部14が占める領域部分の2〜4倍であるのがよい。これにより、複層型のマットレスのような底付き感を与え、体圧分散性を阻害するような問題の発生を防止することができる。
【００２０】
このような構成のマットレス本体10の変形状態を、市販の二層マットレス（上層に低反発ウレタン、下層に固めのウレタンを用いたいわしや医療株式会社製、商標メディマット）の変形状態と比較して説明する。図３はマットレス本体10の弾力性試験の結果を示し、図４は二層マットレスの弾力性試験の結果を示す。各図において、横軸は負荷した荷重を示し、縦軸は嵩高を示す。曲線1が荷重を付加していく負荷曲線を示し、曲線2が負荷した荷重を徐荷していく徐荷曲線を示す。なお、上記弾力性試験はJIS L1914に基づいて行った。
【００２１】
図３に示すように、マットレス本体10の負荷曲線及び徐荷曲線はともに滑らかな曲線をしているが、負荷曲線においては、荷重が28000kgまではほとんど嵩高はかわらず、28000〜80000kgの範囲ではほぼ直線形状をしている。すなわち、マットレス本体10の弾力性は各負荷においてほぼ一定で有ることが分かる。同様に負荷曲線においても、荷重40000kg部分で曲折しているが荷重が80000〜40000kgの範囲と、40000〜10000kgの範囲はほぼ直線形状をしており、一定の弾力性を保持しながら基の状態に回復していることが分かる。
【００２２】
このマットレス本体10の変形状態を構造的な観点から概観すると、まず、マットレス本体10に負荷がかかると、内部15がほぼ一定割合で次第に圧縮変形され、マットレス本体10の嵩高は次第に低くなる。このとき、下遷移部16の圧縮変形量は非常に少ない。負荷がますます増加すると、下遷移部16の一定の位置部分を境（境界部）にその上側にある上遷移部14及び内部15が圧縮変形され、ついには底付きして嵩高はほとんど変化しなくなる。  
【００２３】
負荷した荷重を徐荷していくと、まず、上記境界部を境に分離されるように反発伸張し、次第に内部15が反発伸張していき、ついには最初の状態に回復される。すなわち、マットレス本体10においては、負荷曲線及び徐荷曲線がほぼ直線状をしており、変形状態は滑らかであり、常にほぼ一定の弾力性が保持されていることが分かる。
【００２４】
なお、上述の境界部は、マットレス本体10の厚さの1/2の高さ位置から底面（裏面）の間にあるのがよく、上遷移部14及び下遷移部16の領域の大きさは、境界部がそのような位置にあるように定められる。また、マットレス本体10の上述のような負荷曲線、徐荷曲線あるいは変形状態は、従来の断面内において面密度が一定な三次元立体構造網状体によっては達成することが困難であり、弾力性の異なる三次元立体構造網状体を層状に積層したものであっては、さらに、以下に説明する二層マットレスと同様の問題がある。
【００２５】
本マットレス本体10に対して、二層マットレスの場合は、図４に示すように、負荷を増加していくと、その嵩高が荷重24000kgまでほとんど変化をしないが、これを越えると急速に減少し、46000〜80000kgでほぼ一定になり、二層マットレスは底付き状態になっていることが分かる。負荷した荷重を徐荷していくと、荷重が80000〜36000kgまで底付きのままでほとんど回復していない。そして、荷重が36000kg以下になると急速に回復し、16000kgで基の状態に回復する。
【００２６】
すなわち、本発明に係るマットレス本体10は、上述の説明から分かるように、二層マットレスとは異なり連続的に弾性特性の異なる領域が単一構造体内に実現されているから、図３に示すような特性の弾力性（クッション性）を発揮することができる。このような、マットレス本体10により、以下に説明する体圧分散性に優れた寝具用マットレスを構成することができる。
【００２７】
図５〜図７は、マットレス本体10と防水透湿性素材の側生地からなるマットレスの体圧分散試験結果を示す。使用者が、マットレス本体10の表層部13側に寝たとき（正常使用時）の体圧分散結果を図５に示し、マットレス本体10の裏層部13側に寝たとき（裏面使用時）の体圧分散結果を図６に示し、木製の床面に寝たとき（直寝時）の体圧分散結果を図７に示す。この各図において、横軸の英記号A〜O及び縦軸の数字記号1〜15は体圧測定センサーのX及びY方向の位置を示し、数字が体圧（単位mmHg（1mmHg=133Pa））を示す。各図において、（ａ）は使用者の背中部分、（ｂ）は尻部分の体圧を示す。なお、体圧測定は、タカノ株式会社製FSA体圧分布測定装置を使用して行った。本体圧分散試験に使用したマットレス本体10は、線条11が外径1.0mm、内径0.7mmであり、厚さ7cm、幅91cm、長さ191cmで、以下に説明する圧縮率がA方向0.1T、B方向0.2T（T=10cm）のものである。
【００２８】
また、図５〜図７において、最大体圧を示した位置を中心にY方向に前後２、例えば、図５において最大体圧は位置（K、8）の40であるから、Y方向6〜10のX方向A〜Oの範囲について体圧分布をグラフ化した図面を図８〜図１０に示す。図８が正常使用時、図９が裏面使用時、図１０が直寝時を示す。各図において、横軸はX方向位置、縦軸は体圧を示す。
【００２９】
図５〜図７を比較すると、正常使用時の場合（図５）は体圧分散性がよいことが分かる。裏面使用時の場合（図６）は、体圧分散性はかなり良いが、高い体圧を発生する部分もあることが分かる。これらに対し、直寝時の場合（図７）は、非常に高い体圧が局部的に発生していることが分かる。これらの様子は、図８〜図１０を比較するとさらに明瞭である。すなわち、正常使用時の体圧分散曲線の形状は台形であるが長方形に近く、均等な体圧が体に負荷されていることが分かる。これに対し、裏面使用時の体圧分散曲線の形状は台形をしており、また、高い最大体圧も見られ、体圧分散性はやや悪いことが分かる。一方、直寝時の体圧分散曲線の形状は三角形状をしており、非常に高い最大体圧が見られ、体圧分散性が良くないことが分かる。
【００３０】
すなわち、マットレス本体10の各部分における線条の面密度を適切にしてマットレス本体10に所定の弾力性を持たせることが重要であり、適切な面密度を有するマットレス本体10においては、ほぼ均等な体圧がかかり体圧分散性が優れていることが分かる。また、このような体圧分散性に優れるマットレス本体10は、単一構造体であるから達成することができるということも分かる
【００３１】
以上本発明に係るマットレス本体10について説明した。本マットレス本体10は、上述のように体圧分散性に優れており、また、網状体構造をしているから空隙率が高く透湿性、放湿性に優れている。従って、このようなマットレス本体10と、マットレス本体10を覆う防水透湿性素材又は織編物の側生地とから褥瘡の防止に好適なマットレスを構成することができる。防水透湿性素材を側生地とするマットレスは、さらに、マットレス本体10の透湿性、放湿性に優れた利点と相まって汚れを拭き取っても問題がないという利点がある。織編物を側生地とするマットレスは、マットレス本体10と側生地とのこすれ音がなく、体感性に優れるという利点がある。
【００３２】
また、このような防水透湿性素材又は織編物を側生地としたマットレスに対して、さらに、羽毛布団を脱着可能に組み付けることができる組マットレスを構成するのがよい。そして、羽毛布団に遠赤外線を放射することができる、例えば、トルマリン入りの羽毛布団を使用するのがよい。これにより、褥瘡の防止のみならず治癒に役立たせることができる組マットレスを構成することができる。
【００３３】
なお、本発明に係るマットレス本体10の製造法の基本的部分は、例えば、特許文献２で開示されている方法と同様であるが、本発明においては、ランダムループを形成した溶融状態の線条を冷却して固化させる前に、圧縮工程を設けている点が異なる。すなわち、図１１に示すように、多孔ノズル31のオリフィス32から溶融状態のポリエステル系エラストマーを吐出し、多数のランダムループを形成した溶融状態の線条11を形成、接合させる。この線条11は引取装置（図示せず）の把持部33（33A、33B）により把持され矢印Cで示す方向に引き取られ、水中で固化されるのであるが、線条11が溶融状態において把持部33A、33Bをそれぞれ矢印A及びB方向に押し込む。このとき、例えば、従来の成形方法（断面内に線条11の面密度差を設けない方法）により製造されていたものの厚さTに対し、A方向の押し込み（圧縮）を0.1T（表層部13を形成させる）、B方向の圧縮を0.2T（裏層部17を形成させる）とする（圧縮率がA方向0.1T、B方向0.2T）。本マットレス本体10の図１に示す構造は係る圧縮率を調整することにより得ることができる。
【実施例１】
【００３４】
マットレス本体10と綿100%の織編物製側生地からなるマットレスに、市販の綿55%、ポリエステル45%混紡とする側生地内にセラミック混入レーヨン繊維入り羽毛とセラミック入り不織布を充填した羽毛布団を脱着可能に組み付けた組マットレスの弾力性試験、保温性試験、水分移動特性試験を行った。なお、マットレス本体10は、線条11が外径1.0mm、内径0.7mmであり、厚さ7cm、幅91cm、長さ191cmで、圧縮率がA方向0.1T、B方向0.2T（T=10cm）のものであった。弾力性試験はJIS L1914、保温性試験はJIS L1911、水分移動特性試験はJIS L1915に基づいて行った。上記発明例に対し、比較のため、図４の弾力性試験に使用した二層マットレスについて同様な試験をした結果を従来例として示す。
【００３５】
発明例の弾力性試験の結果を図１２に示す。図１２において、横軸は負荷した荷重を示し、縦軸は嵩高を示す。曲線1は負荷曲線、曲線2は徐荷曲線である。図１２によると、組マットレスの場合についても、図３に示すマットレス本体10の場合と同様な傾向を示していることが分かる。また、羽毛布団のマットレス本体10の弾力性に与える影響は大きくないことが分かる。
【００３６】
発明例及び比較例について、保温性試験の結果、水分移動特性試験の結果による吸湿性、透湿性及び放湿性特性を表１に示す。表１によると、発明例の場合は、従来例に対して、保温性は73%、吸湿性は53%、透湿性は1.4倍、放湿性は17倍であることが分かる。
【００３７】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るマットレス本体の構成を示す説明図である。
【図２】図１のマットレス本体の表層部から内部にわたる部分（ａ）、および裏層部から内部にわたる部分（ｂ）を示す説明図である。
【図３】図１のマットレス本体の弾力性試験結果を示すグラフである。
【図４】二層マットレスの弾力性試験結果を示すグラフである。
【図５】図１のマットレス本体の体圧分散試験結果（正常使用時）を示す図面である。
【図６】図１のマットレス本体の体圧分散試験結果（裏面使用時）を示す図面である。
【図７】図１のマットレス本体の体圧分散試験結果（直寝時）を示す図面である。
【図８】図５の体圧分散試験結果の一部データをグラフ化した図面である。
【図９】図６の体圧分散試験結果の一部データをグラフ化した図面である。
【図１０】図７の体圧分散試験結果の一部データをグラフ化した図面である。
【図１１】図１のマットレス本体の製造方法を概説する模式図である。
【図１２】組マットレスの弾力性試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
10    マットレス本体
11    線条
13    表層部
14    上遷移部
15    内部
16    下遷移部
17    裏層部
31    多孔ノズル
32    オリフィス
33、33A、33B    把持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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