JP6944612B1 - クッションを備えた介護用具 - Google Patents
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Abstract
Description
[劣化促進試験条件]
幅30cm×長さ25cm×厚み20mmのクッションの試験片の全面に次亜塩素酸ナトリウム系洗剤を塗布し、樹脂シートで包装して温度23℃、湿度50%RHの恒温恒湿下に7時間放置する工程と、暴露させた前記試験片を温度60℃、湿度98%RHの恒温恒湿下に16時間放置する工程とを5サイクル繰り返す。次いで、照度70mW、温度63℃、湿度50%RHの条件で前記試験片へ紫外線を5時間照射した後、前記試験片を温度23℃、湿度50%RHの恒温恒湿下に24時間以上放置して試験片の温度を安定化させる。
本実施形態の介護用具に用いられるクッションは、樹脂発泡体から形成されている。本実施形態において好適に用いられる発泡体の樹脂材料としては、例えばオレフィン系樹脂、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体等のポリエチレン系樹脂、プロピレン−α−オレフィン共重合体等のポリプロピレン樹脂、オレフィン系樹脂以外のポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸セルロース系樹脂、熱可塑性エラストマー樹脂、ゴム系樹脂などが挙げられる。
本実施形態のクッションを形成する発泡体の樹脂材料には、必要に応じて、軟化剤、フィラー、酸化防止剤、離型剤、耐候性付与剤、難燃剤、滑剤、抗菌剤、防カビ剤、抗ウィルス剤、発泡促進剤などを配合することができる。また、樹脂発泡体の成形には架橋反応を利用してもよく、その場合は過酸化物系架橋剤、硫黄系架橋剤などの架橋剤を配合してもよい。
本実施形態のクッションを構成する樹脂発泡体の成形方法に特に制限はなく、ビーズ発泡成形方法、バッチ発泡成形方法、プレス発泡成形方法、常圧二次発泡成形方法、射出発泡成形方法、押出発泡成形方法、発泡ブロー成型方法など広く公知の発泡体成形方法を使用することができる。
本実施形態のクッションを構成する樹脂発泡体の構造として、樹脂発泡体の気泡の形態に特に制限はなく、独立気泡、連続気泡またはそれらの混合した気泡など必要に応じて任意の形態を採用することができる。ただし、本実施形態に用いられるクッションは、高い柔軟性を有しながら使用者の動作を補助できる適度な反発力も必要であることから、クッションを構成する樹脂発泡体の気泡は主として独立気泡から構成されていることが好ましい。
上述したような樹脂発泡体により構成される本実施形態のクッションは、形状などに特に制限はなく、クッションが取り付けられる介護用具に応じて平板形状、臀部の形状に対応した凹凸形状など任意の形状を採用することができる。また、クッションの表面部分は、水はけ性の向上、滑り止め防止の観点等からシボ形状などを施してもよい。また、樹脂発泡体を用いたクッション材は、その意匠性や衛生性等を高める観点から、他のカバー材で覆われていてもよい。さらに、クッション材を介護用具へ取り付ける固定方法に特に制限はなく、凸部とそれと嵌合する凹部とを組み合わせる固定方法など公知の固定方法を用いることができる。
1.発泡体の作製
本発明の一実施形態に係るクッションを構成する発泡体1〜8の発泡用樹脂組成物は、以下の原料を用いて、下記の条件および下記表1に示す配合にて作製した。
<発泡用樹脂組成物の作製>
発泡体1〜8を形成するための発泡用樹脂組成物は、下記に示す(a)発泡用樹脂、(b)発泡剤、(c)発泡助剤、(d)架橋剤および(e)安定剤を表1に示す配合比にて配合し、ロール混錬機にて85℃、15分混錬することにより、厚み2mmのシート状発泡用樹脂組成物として作製した。
(a)発泡用樹脂:
・EVA−1:エチレン−酢酸ビニル樹脂E(製品名「ウルトラセン630」、東ソー株式会社製、酢酸ビニル含有量15質量%)
・EVA−2:エチレン−酢酸ビニル樹脂E(製品名「ウルトラセン634」、東ソー株式会社製、酢酸ビニル含有量26質量%)
(b)発泡剤:アゾジカルボンアミド(製品名「ユニフォームAZ」、大塚化学株式会社製)
(c)発泡助剤:活性亜鉛華(製品名「META−Z」、井上石灰工業株式会社製)
(d)架橋剤:ジクミルパーオキサイド(製品名「パークミルD」、日油株式会社製)
(e)安定剤:フェノール系抗酸化剤(製品名「イルガノックス1010」、BASF株式会社製)
上述の発泡用樹脂組成物の作製工程で得られたシート状発泡用樹脂組成物を、目標とする各発泡体の厚みに応じて積層枚数を変え(表1参照)、プレス成型機にて温度85℃の条件下で10分間加熱圧縮することにより、表1に示されるサイズの発泡体1〜8の発泡用シートを作製した。
次に、上記発泡体1〜8の発泡用シートをそれぞれオーブンにて温度140℃の条件下で40分間加熱し予備発泡を行った後、各発泡用シートを幅30cm×長さ25cm×深さ2,5,10,15,20,30,50mmの型枠の中に入れ、オーブンにて温度190℃の条件下で20分間加熱することにより、表2に示される発泡倍率(倍)、密度(g/cm3)を有する幅30cm×長さ25cm×厚み2,5,10,15,20,30,50mmの発泡体1〜8を作製した。得られた発泡体1〜8のそれぞれを実施例1〜4、参考例5、比較例1〜3の発泡体として以下の評価試験を行った。
なお、各発泡体の密度ρ1は、JIS K7222に準じる方法により測定した。また、各発泡体1〜8の発泡倍率は、JIS K7112で求めた発泡前のソリッドの密度ρ0を、JIS K7222で求めた発泡体の密度ρ1で除した値(ρ0/ρ1)として求めた。
<各発泡体の圧縮荷重F10、ヒステリシスロス率、圧縮−回復荷重比(Fb/Fa)>
実施例1〜4、参考例5および比較例1〜3の厚み20mmの各発泡体を10mm圧縮するために必要な圧縮荷重F10(N)、圧縮−回復サイクルにおけるヒステリシスロス率(%)、同じ変形量における圧縮荷重Fa(N)に対する回復荷重Fb(N)の比(Fb/Fa)は、JIS K6400−2:2012に準じて、以下に示す圧縮子を備えた試験装置を用いて各発泡体について圧縮−回復サイクル試験を行うことにより測定した。
圧縮子の形状は、直径30mm×長さ50mmのステンレス製円柱形状であり、発泡体試験片の圧縮面の円周角はR=5mmで面取りされているものを使用した。この圧縮子を下記試験機のロードセルに装着・固定した。
[試験機]
株式会社島津製作所製、オートグラフ精密万能試験機 AG−50kND型およびロードセル容量 5kNを使用した。
試験条件としては、株式会社島津製作所製、オートグラフ用ソフトウェア「TRAPEZIUM X」を用いて、圧縮速度15mm/sec、回復速度15mm/sec、圧縮−回復間の保持時間0秒、データ取り込み頻度100回/secとした。
最大値やヒステリシスロス率は、同ソフトウェアより得た。
<試験環境>
温度23℃、湿度50%RHに管理された恒温恒湿室に試験片を24時間以上放置することにより試験片の温度を安定化させた後、試験を実施した。
実施例1〜4、参考例5および比較例1〜3の各発泡体について、モニター5人による官能試験により評価を行った。具体的には、表2に示される実施例1〜4、参考例5および比較例1〜3の厚み20mmの各発泡体を試験片とし、実施例1〜4、参考例5および比較例1〜3の各試験片を浴室用椅子(製品名「楽らく開閉シャワーベンチSフィット」、アロン化成株式会社製)の座部本体の表面に敷き、モニターが座った際に臀部に感じる「柔軟性」及び「底付き感」(座り心地)と、モニターが座った後、両肘掛けに手を掛けて立ち上がる際に腕に感じる「立上り動作のサポート感」(立上り負荷軽減度合)を以下の基準で評価し、その平均値を算出することにより行った。
[評価の基準]
5点:非常に優れている、底付き感が全くない。
(立上り動作時、肘掛けで支持した腕にほぼ力を必要としない)
4点:優れている、底付き感がない。
(立上り動作時、肘掛けで支持した腕に多少の力を必要とする)
3点:普通
(立上り動作時、肘掛けで支持した腕に力を必要とする)
2点:劣る、底付き感がある。
(立上り動作時、肘掛けで支持した腕に強い力を必要とする)
1点:非常に劣る、強い底付き感がある。
(立上り動作時、肘掛けで支持した腕に非常に強い力を必要とする)
劣化促進試験前後の実施例2,3の発泡体および参考例5の各発泡体の同じ変形量における圧縮荷重の比(試験後の圧縮荷重Fc/試験前の圧縮荷重Fa)、ヒステリシスロス率(%)は、JIS K6400−2:2012に準じて、上述のオートグラフ精密万能試験機を用いて各発泡体について圧縮サイクル試験を行い、上述のオートグラフ用ソフトウェアを用いて算出した。
次いで、樹脂シートから取り出した各試験片を水洗し、塗布液を洗い流した後、温度60℃、湿度98%RHに保たれた恒温恒湿槽(商品名「コスモピア EC−85MHHP」型、日立アプライアンス株式会社製)の中に16時間放置した。
次いで、上述の次亜塩素酸ナトリウム系洗剤を用いた恒温恒湿試験と、温度60℃、湿度98%RHの暴露環境下での恒温恒湿試験との組み合わせを1サイクルとして5サイクル繰り返した後、紫外線照射装置(装置名「アイスーパーUVテスター SUV−W151」型、 ランプ名「UVテスター用マルチメタルランプ ME06−L31WX/SUV」型、岩崎電気株式会社製)を用いて、照度70mW、温度63℃、湿度50%RHの条件で各試験片を5時間照射した。
表5に示される官能試験による評価結果により、実施例1〜4および参考例5の発泡体からなるクッションは、高い柔軟性を有しながら底付きを生じず優れた座り心地を提供することが可能であり、さらに適度な反発力を有することにより使用者の動作を補助することもできることが確認された。一方、比較例1〜3の発泡体からなるクッションは、柔軟性、底付き防止および/または立上り動作のサポート感のいずれかの特性において欠けており、介護用具に用いるクッションとしては適当でないことが確認された。
1.発泡体の作製
本発明の一実施形態に係るクッションを構成する発泡体の形状(厚み)が座り心地等に及ぼす影響を調べるため、以下に示す性状を有する発泡体を作製して評価試験を行った。
すなわち、各発泡体の成形に用いた発泡用樹脂組成物、成形された発泡体は、発泡体5を作製しなかったこと以外、上記『A.各発泡体の特性が座り心地等に及ぼす影響』の中で説明したのと同じ組成の樹脂材料、同じ工程、同じ条件にて作製し、上記表2に示される発泡倍率(倍)、密度(g/cm3)を有する幅30cm×長さ25cm×厚み2,5,10,15,20,30,50mmの発泡体1〜4および6〜8を作製した。得られた発泡体1〜4および6〜8のそれぞれを実施例1〜4、比較例1〜3の発泡体として以下の評価試験を行った。
<25%ひずみ時の圧縮応力P、厚みの違いによる各発泡体の柔軟性指数Pt>
実施例1〜4の発泡体および比較例1〜3の発泡体の座り心地(硬さ)については、JIS K6767:1999に準じて、以下に示す試験装置を用いて厚み20mmの各発泡体の25%ひずみ時の圧縮応力P(kPa)を用いて評価した。
[試験機]
株式会社島津製作所製、オートグラフ精密万能試験機 AG−50kND型およびロードセル容量 5kNを使用した。
試験条件としては、株式会社島津製作所製、オートグラフ用ソフトウェア「TRAPEZIUM X」を用いて、圧縮速度15mm/sec、回復速度15mm/sec、圧縮−回復間の保持時間0秒、データ取り込み頻度100回/secとした。
25%ひずみ時の圧縮応力は、同ソフトウェアより得た。
<試験環境>
温度23℃、湿度50%RHに管理された恒温恒湿室に試験片を24時間以上放置することにより試験片の温度を安定化させた後、試験を実施した。
実施例1〜4の発泡体および比較例1〜3の発泡体の厚みt(mm)の違いによる座り心地(柔軟性、底付き感)について、モニター5人による官能試験により評価を行った。
具体的には、上述した表2に示される実施例1〜4の発泡体および比較例1〜3の下記表9に示す厚みを有する発泡体を試験片とし、実施例1〜4および比較例1〜3の各試験片を浴室用椅子(製品名「楽らく開閉シャワーベンチSフィット」、アロン化成株式会社製)の座部本体の表面に敷き、モニターが座った際に臀部に感じる「柔軟性」及び「底付き感」(座り心地)を以下の基準で評価し、その平均値を算出することにより行った。
[評価の基準]
5点:非常に優れている(底付き感が全くない)
4点:優れている(底付き感がない)
3点:普通
2点:劣る(底付き感がある)
1点:非常に劣る(強い底付き感がある)
表9に示される官能試験による発泡体の厚みの違いによる座り心地の評価結果により、実施例1〜4の発泡体からなるクッションは、好ましくは5mm以上100mm以下の範囲、より好ましくは7mm以上50mm以下の範囲において、高い柔軟性と高度な底付き防止を両立させながら適度な硬さを有する優れた座り心地を提供できることが確認された。一方、比較例1〜2の発泡体からなるクッションは、2mm以上100mm以下の広い範囲において底付きを防止できるが、硬過ぎることにより柔軟性に欠けて座り心地の総合評価が低く、一方、比較例3は柔軟性に優れているが、底付きを防止することができず、介護用具に用いるクッションとしては適当でないことが確認された。
Claims (5)
- 樹脂発泡体からなるクッションを備えた介護用具であって、
前記クッションの特性は、幅30cm×長さ25cm×厚み20mmのクッションの試験片を、温度23℃、30mmφの円柱形の圧縮子を用いて圧縮速度15mm/secで10mm圧縮するために必要な圧縮荷重F10(N)が50N以上250N以下であることを特徴とする介護用具。 - 前記クッションの特性は、さらに前記試験片を、温度23℃、前記圧縮子を用いて圧縮速度15mm/secで10mm圧縮した後、回復速度15mm/secで回復させる圧縮−回復サイクルにおけるヒステリシスロス率が40%以下である請求項1に記載の介護用具。
- 前記クッションの特性は、さらに下記劣化促進試験前の前記試験片を、温度23℃、前記圧縮子を用いて圧縮速度15mm/secで10mm圧縮させる試験前圧縮サイクルと、下記劣化促進試験後の前記試験片を、温度23℃、前記圧縮子を用いて圧縮速度15mm/secで10mm圧縮させる試験後圧縮サイクルにおいて、同じ変形量における試験前の圧縮荷重Fa(N)と試験後の圧縮荷重Fc(N)の比(Fc/Fa)が0.9以上1.4以下である請求項1又は2に記載の介護用具。
[劣化促進試験条件]
幅30cm×長さ25cm×厚み20mmのクッションの試験片の全面に次亜塩素酸ナトリウム系洗剤を塗布し、樹脂シートで包装して温度23℃、湿度50%RHの恒温恒湿下に7時間放置する工程と、暴露させた前記試験片を温度60℃、湿度98%RHの恒温恒湿下に16時間放置する工程とを5サイクル繰り返す。次いで、照度70mW、温度63℃、湿度50%RHの条件で前記試験片へ紫外線を5時間照射した後、前記試験片を温度23℃、湿度50%RHの恒温恒湿下に24時間以上放置して試験片の温度を安定化させる。 - 前記クッションの厚みが5mm以上100mm以下である、請求項1から3のいずれか1項に記載の介護用具。
- 前記樹脂発泡体がオレフィン系樹脂発泡体である、請求項1から4のいずれか1項に記載の介護用具。
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JP2019107933A (ja) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | 日本発條株式会社 | 座席用クッション材、および座席 |
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