JP2002200615A

JP2002200615A - 成形材料

Info

Publication number: JP2002200615A
Application number: JP2001000477A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Matsumoto; 義和松本; Hiromichi Hirano; 浩通平野
Original assignee: Alcare Co Ltd
Current assignee: Alcare Co Ltd
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2002-07-16
Anticipated expiration: 2021-01-05
Also published as: JP3642512B2; EP1223183A1; US20020165295A1

Abstract

(57)【要約】【課題】少量の水で短時間に硬化し、成形に必要なモー
ルデイング性を有し、十分な固定機能を持つ成形材料を
提供する。【解決手段】湿気硬化型ウレタンプレポリマー２でコー
ティングされた粒状体１を粒状体の大きさよりも小さい
開口を有する水透過性材料３で密封した成形材料４にお
いて、湿気硬化型ウレタンプレポリマー２がイソシアネ
ートとポリオールとからなるポリウレタンプレポリマー
であり、その含有するＮＣＯ％を１〜５重量％とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体の一部の型取
りを行い、その型材を人体の固定、支持、保護、矯正を
目的として使用する医療、福祉、スポーツ等の分野にお
ける成形材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、人体をベッド、椅子、検査装置等
に固定、支持を行う方法として、医療、福祉分野で種々
の装具、器具が使用されている。これらの人体の固定、
支持、矯正、保護等のための各種装具、器具を容易に作
製できる成形材料として、湿気硬化型ウレタンプレポリ
マーでコーティングした粒状体の所定量を粒状体の大き
さより小さい開口を有する水透過性材料で包み、この水
透過性材料を湿分不透過性材料で密封した成形材料が本
出願人により提案されている（特開平9−224796号公
報、特開2000−51255号公報）。この成形材料を使用す
るに当たっては、湿分不透過性材料を開封して水透過性
材料を引き出し、この水透過性材料を15〜25℃の水の入
った水槽に5〜10秒間浸し、水槽より引き上げ余分の水
を切り、粒状体の入った水透過性材料の上に固定ないし
支持すべき人体部分を載せ、人体部分によくなじませ、
5〜10分後に人体部分を外し、乾燥させることにより、
人体部分に完全に合致した曲面形状を有する固定具ない
し支持具を得ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の成形材料は、湿
分不透過性材料中に長期間保存することができ、取り扱
いも容易であるという長所を持っているが、硬化させる
に際しては水槽中に浸さなければならないから相当量の
水を必要とする。この成形材料は癌治療において放射線
を使用する場合に照射対象の腫瘍部位を固定する上で極
めて有用であり、患者を固定するためにしばしば利用さ
れているが、とりわけ多数の精密機器が設置されている
放射線照射室等に大量の水を持ち込むことは、機器に悪
影響を与える危険性が大きい。大量の水を使用する代り
に少量の水を成形材料上に噴霧する方法もあるが、従来
の湿気硬化型ウレタンプレポリマーでこの水噴霧方法を
使用すると、ある程度硬化はするものの、粒状体が相互
に結合せず、ぼろぼろとこぼれ落ち、固定具としての機
能を発揮しない。本発明の課題は、少量の水で短時間に
硬化し、成形に必要なモールデイング性を有し、十分な
固定機能を持つ成形材料を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、湿気硬化型ウレタンプレポリマ
ーでコーティングされた粒状体を粒状体の大きさよりも
小さい開口を有する水透過性材料で密封した成形材料に
おいて、湿気硬化型ウレタンプレポリマーがイソシアネ
ートとポリオールとからなるポリウレタンプレポリマー
であり、その含有するＮＣＯ％を１〜５重量％としたも
のである。

【０００５】また本発明においては、湿気硬化型ウレタ
ンプレポリマーがモルホリノエチルエーテル系触媒を１
〜１０重量％含有すると有利である。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。

【０００７】本発明で使用される粒状体は、適度の弾性
を有しているもので、未硬化の湿気硬化型樹脂と非反応
性のものが好ましく、例えば、軟化剤や可塑剤で弾力性
を付与したポリエチレン、ポリプロピレン及びこれらの
共重合体等のオレフィン系粒状体、同様に弾力性を付与
したり弾力性を有する酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエーテル、ポ
リウレタン、ネオプレン、ポリブタジエン、シリコー
ン、その他のゴム系の材料などで形成した粒状体があ
る。また、湿気硬化型樹脂と非反応性の弾性体やゲル状
体のものも使用することができる。

【０００８】粒状体は、球状、棒状、立方体、直方体、
円柱状、円盤状その他種々の形状に形成することがで
き、角のないものが好ましい。また粒状体は中実、中空
いずれでも良く、発泡体に形成してもよい。発泡体の場
合には、使用される湿気硬化型樹脂が粒状体中に浸み込
まないように独立気泡体とするのがよく、特に表面にス
キン層を有するものが好ましい。粒状体の大きさは、使
用する部位、使用する粒状体の材料、湿気硬化型樹脂の
種類によって異るが、約８cm³<SP></SP>以下にするとよ
く、特に好ましくは0.125cm³以下にすると使用し易く、
表面の更に平滑な固定装具を得ることができる。大きさ
が８cm³</SP>以上のものは高い通気性を確保できるが、
採形性や表面の平滑性に劣ることがある。上述の各材
質、形状、大きさ等の異った二種以上のものを混合して
使用することもできる。

【０００９】粒状体の硬さは、クッション用軟質ウレタ
ンフォームの硬さ試験（JIS K64015.4）によって、２５
％圧縮硬度約２kg／cm²<SP></SP>以下、好ましくは約1.
0kg／cm²<SP></SP>以下にするとよい。このときの圧縮
残留ひずみ（JIS K64015.5）は約１５％以下、好ましく
は約１３％以下である。圧縮硬度が２kg／cm²</SP>以
上、残留ひずみが１５％以上であると硬すぎたり、使用
中に歪みが生じ使用感がよくない。

【００１０】粒状体にコーティングされる湿気硬化型ウ
レタンプレポリマーは、ポリオールとポリイソシアネー
トの反応によって得られる端末にイソシアネート基を有
するプレポリマーを使用することができる。ポリオール
としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ポリグリセリンなどの低分子量ポリオール
類、ポリフェノール類にエチレンオキシドやプロピレン
オキシドなどのアルキレンオキシドを付加したポリエー
テルポリオール類、低分子量ポリオール類とアジピン酸
やフタル酸などのジカルボン酸を脱水縮合させたポリエ
ステルポリオール類、γ−ブチルラクトンやε−カプロ
ラクトンなどのラクトン類を開環重合させたポリテトラ
メチレングリコール類、ブタジエンやイソプレンなどの
ジエン化合物の重合体で端末にヒドロキシル基を有する
ポリジエンポリオールなどを、単独又は混合して使用す
ることができる。特にポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコールを使用すると有利である。

【００１１】湿気硬化型ウレタンプレポリマー中のポリ
オールの平均分子量は、約１０００〜６０００程度、好
ましくは約１５００〜４０００程度のものにすることが
できる。このとき使用するポリオールは、同じ分子量の
もののみを使用しても、異なる分子量のものを混合して
使用してもよく、混合して使用する場合には上記の分子
量範囲から外れたものが混合されてもよく、要は平均分
子量がこの範囲に入るようにすればよい。この分子量が
小さいと弾力性が乏しくなり、分子量が大きいと弾力性
には富むが粘度が高くなり、粒状体との混合が難しくな
る。粘度は２０℃において約１〜２００Pa・s程度、好
ましくは約５〜１００Pa・s程度である。

【００１２】ポリイソシアネートとしては、公知の有機
ポリイソシアネートを使用することができる。例えば、
ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシ
アネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、トリ
ジンジイソシアネ−ト、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイ
ソシアネート、トランスシクロヘキサン１，４−ジイソ
シアネート、キシレンジイソシアネート、水添キシレン
ジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタント
リイソシアネート、トリス（イソシアネートフェニー
ル）チオホスフェート、テトラメチルキシレンジイソシ
アネート、リジンエステルトリイソシアネート、１，
６，１１−ウンデカントリイソシアネート、１，８−ジ
イソシアネート−４−イソシアネートメチルオクタン、
１，３，６−ヘキサンメチレントリイソシアネート、ビ
シクロヘプタントリイソシアネート、トリメチルヘキサ
メチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレ
ンポリイソシアネート、３−イソシアネートメチル３，
５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、上
記のカルボジイミド変性又はイソシアヌレ−ト変性ポリ
イソシアネートなどがある。これらのポリイソシアネ一
トは、１種単独又は２種以上組み合わせて使用すること
ができる。特にジフェニルメタンジイソシアネート、ｐ
−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェ
ニレンポリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネ
一ト及びこれらのカルボジイミド変性ポリイソシアネー
トを使用するのは有利である。

【００１３】末端にイソシアネート基を有するウレタン
プレポリマーを得るための、ポリオールとポリイソシア
ネートとの配合比率は、ポリオール、ポリイソシアネー
トの使用される物質によって異なり、含有するＮＣＯの
量が１〜５重量％になるように両者を配合すればよい。
特にＮＣＯの量が２〜４重量％になるように配合する
と、得られるウレタンプレポリマーの硬化に必要な水の
量、適用時のモールディング性が良好である。

【００１４】湿気硬化型樹脂には硬化時間、貯蔵安定
性、硬化時の脱泡促進、仕上がりの色調等を考慮して触
媒、安定剤、消泡剤、酸化防止剤、着色剤、揺変性付与
剤等を添加することができる。これらの添加剤には、湿
気硬化型樹脂の成分に応じた公知の化合物を適宜使用す
ることができる。

【００１５】触媒としては、従来湿気硬化型樹脂に使用
される種々のものを使用することができる。特にモルホ
リノエチルエーテル系の触媒を使用すると有利である。
例えば、ビス（２，６ジメチルモルホリノ）ジエチルエ
ーテル、ジモルホリノジエチルエーテル等がある。触媒
はウレタンプレポリマーに対して約１〜１０重量％使用
するのが好ましい。この触媒の量が１重量％より少ない
場合、例えば０．５重量％では、３０分経過しても硬化
せず、硬化時間の点で実用的でない。また、１０重量％
より多い場合、例えば１５重量％では硬化性に対しては
あまり効果がなく、むしろ触媒の割合が多くなることで
可塑剤的な働きをして樹脂自体の強度を下げる方向に働
き、また保存安定性が悪くなる。

【００１６】安定剤としては、有機酸、有機酸クロライ
ド、酸性燐酸エステル等の酸性物質、キレート化剤（ジ
ケトン化合物、ヒドロキシカルボン酸）等があり、触媒
との組み合わせで適切なものを使用するのがよい。例え
ば、有機酸のトルエンスルホン酸系のものが適してい
る。添加量は通常約０．０１〜３重量％程度である。

【００１７】消泡剤としては、シリコン系のものを約
０．０１〜２重量％程度使用するのが好ましい。酸化防
止剤としては、ヒンダードフェノール類、燐系化合物等
がある。着色剤としては、皮膚炎の危険性の少ない法定
色素（薬事法に認められた色素）を使用するのが好まし
い。揺変性付与剤を用いると、水硬化性樹脂と粒状体が
混合された状態で保存中に水硬化性樹脂が偏在化するこ
とを防ぎ、両者が均一に混ざり合った状態を保持するこ
とができる。揺変性付与剤としては、シリカ、酸化チタ
ン、有機系のポリアルキレングリコールの末端水酸基を
水酸基処理剤で処理したポリアルキレン変性化合物で一
般にポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ルまたはこれらの共重合体を塩化メチル、脂肪酸等で処
理したものや、芳香族カルボン酸エステル類、Ｄ−ソル
ビトールと芳香族アルデヒドとのアセタール化反応によ
り合成されたベンジリデンソルビトール、ジトリリデン
ソルビトール類等を使用することができる。使用量とし
ては、水硬化性ウレタンプレポリマーに対して約０．０
１〜６重量％程度、好ましくは約０．０５〜３重量％程
度である。

【００１８】粒状体に対する湿気硬化型ウレタンプレポ
リマーの混合量は、粒状体の体積１リットル当り約７．
５ｇ以上、好ましくは約４５〜４２０ｇ程度使用するの
がよい。この粒状体と湿気硬化型ウレタンプレポリマー
との混合は、２０℃、相対湿度２０％以下の環境におい
て、混合機を使用し、混合容器中に乾燥窒素ガスを満た
し、所定量の粒状体を投入して攪拌しながら湿気硬化型
ウレタンプレポリマーを所定量加え、均一になるまで混
合することによって行われる。この粒状体と湿気硬化型
ウレタンプレポリマーとが混合されたものは、粒状体間
を連結するのに十分な量で粒状体の表面が湿気硬化型ウ
レタンプレポリマーで覆われ、各粒状体は湿気硬化型ウ
レタンプレポリマーにより相互に結ばれ且つ相互に移動
可能な状態に保持される。

【００１９】湿気硬化型ウレタンプレポリマーで表面を
被った粒状体は、適用すべき器具又は装具に応じて所定
量だけ水透過性材料よりなる袋体の中に収納し、この袋
体を使用時まで湿分不透過性の容器中に封入しておくの
が好ましい。この水透過性材料は、湿気硬化型ポリウレ
タンプレポリマーをコーティングされた粒状体の所定量
を１つの塊にまとめ、操作の際、施術者及び被着者がウ
レタンプレポリマーに直接触れることを防ぎ、樹脂によ
る皮膚への影響を防止し、操作を容易にするためのもの
で、樹脂と非反応性で、且つ水分含有率の低い素材であ
ることが好ましい。即ち、ポリウレタンプレポリマーの
反応基を活性化する化学構造を含まないものであること
が好ましい。袋体の大きさ、形態、構造は成形材料を適
用する器具、装具に合せ選択することが操作性を良くす
る上で重要である。

【００２０】水透過性材料の素材としては、ポリエステ
ル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリル、ポ
リウレタン、スチレン・イソプレン・スチレンコポリマ
ー（ＳＩＳ）、ポリアミドその他の合成繊維、レーヨ
ン、スフ、綿、麻その他の再生繊維や天然繊維、ガラス
繊維その他の無機繊維などが使用できるが、湿気硬化型
ウレタンプレポリマーと反応性があったり水分含有率の
高いものは、予め表面を処理して非反応性にしたり、乾
燥して水分を除去するとよい。湿気硬化型ウレタンプレ
ポリマーに対する好ましい素材としては、未硬化のウレ
タンプレポリマーと反応をしないポリエステル、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ＳＩＳなどが
ある。特に好ましいものとしては、熱シール性を有する
ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウ
レタン、ＳＩＳや、これらの何れかを混紡した繊維があ
る。

【００２１】水透過性材料は、編物、織物、不織布、溶
融ネットなどに形成するが、使用時に適用部位の凹凸形
状に馴染むような柔軟性、伸縮性が得られやすいものに
するのが好ましい。柔軟性、伸縮性は、少なくとも縦横
の何れか一方向に約１５％程度以上の伸びを有するもの
にすると適切なものが得られる。これより低いものは採
型時のモデリングを行い難いことがある。

【００２２】水透過性材料は、上述のように湿気硬化型
ウレタンプレポリマーとの親和性が小さいものがよい
が、中に封入される粒状体、湿気硬化型ウレタンプレポ
リマーとの接着力が約０．５kg／２５mm以下（JIS Z023
7.8に準ずる接着力）であることが好ましい。これより
大きいと長期間保存している間に湿気硬化型樹脂と袋が
一体化して使用できなくなることがある。実際上の操作
性を考慮すると、上述の接着力値は、好ましくは約０．
３kg／２５mm以下で、更に好ましくは約０．１kg／２５
mm以下である。

【００２３】水透過性材料に編物、織物を使用する場
合、細い繊維を多数集束した糸で形成することもできる
が、このような場合には、湿気硬化型ウレタンプレポリ
マーが細い繊維の間に浸透して行かないように、湿気硬
化型ウレタンプレポリマーとの親和性を低くするような
処理をすることが好ましい。このような処理は、フッ素
系、シリコン系、パラフィン系、アルキルクロミックク
ロリド系、アルキルエチレン尿素系、アルキルメチルピ
リジュウムクロリド系などの処理剤によって行うことが
できる。処理剤の使用量は、その有効成分が約０．１〜
６重量％程度付着するようにし、編物、織物等の作成前
または作成後に処理剤を含浸、塗布、スプレーなどによ
って付着させるとよい。

【００２４】水透過性材料の好ましい例としては、ポリ
プロピレン、ポリエステルの単独又は複合した約２００
デニール糸を用いてメリヤス編みにし、コース方向に２
２本／inch、ウェール方向に２２本／inchの密度で、目
付け量約２３０ｇ／m²<SP></SP>の筒状に形成し、伸長
率が縦方向が５〜６０％、横方向が５０〜３００％にな
るもので、例えば「ホワイトネット」（商品名：アルケ
ア株式会社製）を使用することができ、この水透過性材
料の表面にはフッ素系エマルジョンの処理剤を有効成分
が０．７重量％になるように処理付着させると保存安定
性が一層高くなり、操作もし易くなる。

【００２５】粒状体と湿気硬化型ウレタンプレポリマー
との混合物を水透過性材料からなる袋体中に収納し、こ
の袋体を使用時まで湿分不透過性の容器中、例えばアル
ミ箔からなる容器中に封入しておくと、保管中に空気中
の湿分により硬化して使用不能になるようなことを防止
することができる。

【００２６】次に本発明の実施例を説明する。下記の配
合材料を混合して湿気硬化型ウレタンプレポリマーの実
施例を作った。（実施例１）ポリオール成分 PPG‐2000 750ｇポリイソシアネート成分 ISONATE125M 184ｇ触媒 UCAT660M 60ｇ安定剤 p-トルエンスルホン酸一水塩 1.3ｇ消泡剤 BYK-A525 1ｇ酸化防止剤イルガノックス1010 1ｇ揺変性付与剤ゲルオールD 0.6ｇ（注） PPG‐2000：平均分子量2000のポリプロピレングリコール（三洋化成工業社製） ISONATE125M：4、4-ジフェニルメタンジイソシアネート（三菱化成ダウ社製） UCAT660M：モルホリノエチルエーテル（三洋化成工業社製） BYK-A525：シリコーン系消泡剤（ビーワイケーヘミー社製）イルガノックス1010：ヒンダードフェノール系酸化防止剤（長瀬チバ社製）ゲルオールD：揺変性付与剤（新日本理化社製）この湿気硬化型ウレタンプレポリマーの含有NCO％は3.3
重量％、触媒の含有量は5.9重量％、粘度は30.4Pa・sで
あった。

【００２７】（実施例２）ポリオール成分 PPG‐2000 750ｇポリイソシアネート成分 ISONATE125M 215ｇ触媒 UCAT660M 65ｇ安定剤 p-トルエンスルホン酸一水塩 1.3ｇ消泡剤 BYK-A525 1ｇ酸化防止剤イルガノックス1010 1ｇ揺変性付与剤ゲルオールD 0.6ｇこの湿気硬化型ウレタンプレポリマーの含有NCO％は4.0
重量％、触媒の含有量は6.3重量％、粘度は29.2Pa・sで
あった。

【００２８】（実施例３）ポリオール成分 PPG‐2000 750ｇポリイソシアネート成分 ISONATE125M 230ｇ触媒 UCAT660M 70ｇ安定剤 p-トルエンスルホン酸一水塩 1.3ｇ消泡剤 BYK-A525 1ｇ酸化防止剤イルガノックス1010 1ｇ揺変性付与剤ゲルオールD 0.6ｇこの湿気硬化型ウレタンプレポリマーの含有NCO％は4.5
重量％、触媒の含有量は6.6重量％、粘度は28.6Pa・sで
あった。

【００２９】（実施例４）ポリオール成分 PPG‐1000 740ｇポリイソシアネート成分 ISONATE125M 260ｇ触媒 UCAT660M 60ｇ安定剤 p-トルエンスルホン酸一水塩 1.3ｇ消泡剤 BYK-A525 1ｇ酸化防止剤イルガノックス1010 1ｇ揺変性付与剤ゲルオールD 0.6ｇ（注） PPG‐1000：平均分子量1000のポリプロピレングリコール（三洋化成工業社製）この湿気硬化型ウレタンプレポリマーの含有NCO％は2.4
重量％、触媒の含有量は5.6重量％、粘度は50Pa・sであ
った。

【００３０】（実施例５）ポリオール成分 PPG‐4000 815ｇポリイソシアネート成分 ISONATE125M 185ｇ触媒 UCAT660M 60ｇ安定剤 p-トルエンスルホン酸一水塩 1.3ｇ消泡剤 BYK-A525 1ｇ酸化防止剤イルガノックス1010 1ｇ揺変性付与剤ゲルオールD 0.6ｇ（注） PPG‐4000：平均分子量4000のポリプロピレングリコール（三洋化成工業社製）この湿気硬化型ウレタンプレポリマーの含有NCO％は4.2
重量％、触媒の含有量は5.6重量％、粘度は8Pa・sであ
った。

【００３１】次に下記の配合材料を混合して湿気硬化型
ウレタンプレポリマーの比較例を作った。（比較例１）ポリオール成分 PPG‐2000 657ｇポリイソシアネート成分 ISONATE125M 250ｇ触媒 UCAT660M 60ｇ安定剤 p-トルエンスルホン酸一水塩 1.3ｇ消泡剤 BYK-A525 1ｇ酸化防止剤イルガノックス1010 1ｇ揺変性付与剤ゲルオールD 0.6ｇこの湿気硬化型ウレタンプレポリマーの含有NCO％は6.0
重量％、触媒の含有量は6.2重量％、粘度は26.6Pa・sで
あった。

【００３２】（比較例２）ポリオール成分 PPG‐2000 657ｇポリイソシアネート成分 ISONATE125M 321ｇ触媒 UCAT660M 70ｇ安定剤 p-トルエンスルホン酸一水塩 1.3ｇ消泡剤 BYK-A525 1ｇ酸化防止剤イルガノックス1010 1ｇ揺変性付与剤ゲルオールD 0.6ｇこの湿気硬化型ウレタンプレポリマーの含有NCO％は8.0
重量％、触媒の含有量は6.7重量％、粘度は24.0Pa・sで
あった。

【００３３】（比較例３）ポリオール成分 PPG‐2000 700ｇポリイソシアネート成分 ISONATE125M 219ｇ触媒 UCAT660M 60ｇ安定剤 p-トルエンスルホン酸一水塩 1.3ｇ消泡剤 BYK-A525 1ｇ酸化防止剤イルガノックス1010 1ｇ揺変性付与剤ゲルオールD 0.6ｇこの湿気硬化型ウレタンプレポリマーの含有NCO％は9.4
重量％、触媒の含有量は6.1重量％、粘度は21.5Pa・sで
あった。

【００３４】（比較例４）ポリオール成分 PPG‐2000 657ｇポリイソシアネート成分 ISONATE125M 321ｇ触媒 UCAT660M 20ｇ安定剤 p-トルエンスルホン酸一水塩 1.3ｇ消泡剤 BYK-A525 1ｇ酸化防止剤イルガノックス1010 1ｇ揺変性付与剤ゲルオールD 0.6ｇこの湿気硬化型ウレタンプレポリマーの含有NCO％は8.0
重量％、触媒の含有量は1.9重量％、粘度は24.0Pa・sで
あった。

【００３５】次に上述の各湿気硬化型ウレタンプレポリ
マーを使用して成形材料を作り、その性能の比較試験を
行った。即ち、３０倍発泡ポリスチレンビーズ４５ｇに
対し、上述の各実施例、比較例の湿気硬化型ウレタンプ
レポリマー樹脂の９１ｇを均一に混合し、これらを樹脂
と非反応性の水透過性材料（大きさ20×25cmの袋体）で
包んだものを検体とし、その全体を湿分不透過性材料
（アルミ箔ケース）で密封したものを作製した。試験に
当たっては、各検体を湿分不透過性材料の密封体から取
り出し、スプレーノズルの先端を検体に接触させ内部に
水が浸透するように、ほぼ等間隔に片面で９回、両面で
１８回噴霧を行った。１回の噴霧で約１ｇの水量が放出
されるので、両面で約１８ｇの水量が検体に対し噴霧さ
れたことになるが、この程度の水分量は患者に不快感を
与える量ではない。これに対し従来のこの種成形材料の
水硬化方法は、上述の検体について言えば、５〜１０秒
間水中に浸し、取出してから両手で押して水がしたたり
落ちない程度（約１０秒間）絞り、所定の形状に合せて
採型するものであるが、この手法による残留水分量は約
８０ｇであり、この水分量は採型される患者を濡らし、
不快感を与えるものである。噴霧を終了した検体を直ち
に患部の下に置き、患部の形状に沿うように採型し、硬
化するまでの時間及びモールディング性を測定した。そ
の結果を以下に示す。

【００３６】（表１）実施例１実施例２実施例３実施例４実施例５硬化時間 5分30秒 5分10秒 4分40秒５分６分10秒モールディング性〇〇〇〇〇硬化時間はアスカーF硬度計で90に到達するまでの時
間、モールディング性は、患者の部位に対し柔軟に追従
し採型できるものを〇、採型できるが一部型くずれを起
こすものを△、採型中に型くずれを起こすものを×とし
た。

【００３７】（表２）比較例１比較例２比較例３比較例４硬化時間 5分10秒 4分30秒 4分30秒 10分以上モールディング性 △ × × × 各硬化時間、モールディング性についての数値、記号の
意味は表１と同様である.

【００３８】表１、表２から分かるように、本発明の実
施例はいずれも硬化時間については従来と大きな変化は
なく、採型に十分な時間であると共に、患者が採型から
硬化するまで動かずにいられる短い時間であった。ま
た、モールディング性も良好で、適用部位に対し柔軟に
追従し、粒状体は相互に結合しながら固化し、ばらばら
になることがなく、部位の形状に正確に相応した固定機
能を得ることができた。これに対し、比較例は硬化時間
については比較例４を除いて特に問題ないが、モールデ
ィング性については比較例１は採型は可能ではあるが、
一部は硬化中に型くずれを起こし、全体的に適用部位に
正確に追従した形状が得られず、実用性に欠け、比較例
２〜４については採型中に型くずれを起こし、部位に対
する成形不可能であった。

【００３９】上述の実施例、比較例の水硬化のメカニズ
ムは次のとおりである。例えば実施例１においては、ポ
リオールの両末端にイソシアネートが付加された構造を
有し、含有NCO％は３．３重量％であるのに対し、各比
較例にはフリーのイソシアネートが存在し、その含有NC
O％は５重量％より多い。実施例１のものはフリーのイ
ソシアネートが存在しないため水硬化によってプレポリ
マー同士が尿素結合を介して結合しているが、各比較例
においてはフリーのイソシアネートが存在するためプレ
ポリマー同士の尿素結合に加えてプレポリマーとイソシ
アネート及びイソシアネート同士が尿素結合をしてい
る。従って比較例は尿素結合及びジフェニルメタン骨格
が多数存在し、硬くて脆い構造の割合が多くなる。この
点はNCO％が５重量％を超え、多くなるほど強くなる傾
向がある。また、NCO％が１重量％を下回ると、特に高
分子量のポリオールを使用しなければならず、ウレタン
プレポリマーの粘度も高くなり、製造上、使用上好まし
くない。

【００４０】図1は本発明の実施例の、ａは全体正面
図、bはａのB‐B線断面図である。１は粒状体で、イソ
シアネートとポリオールとからなり含有ＮＣＯ％が１〜
５重量％の範囲の湿気硬化型ウレタンプレポリマー２で
コーティングされ、袋状の水透過性材料３内に収納さ
れ、成形材料４を形成する。この成形材料４は更に湿分
不透過性材料５内に封入され保管される。使用に際して
は、湿分不透過性材料５の封を切り、成形材料４を取り
出し、その表面にスプレーで適量の水を噴霧し、そのま
ま患部にあてがい採型し、樹脂が硬化するまで保持す
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、噴霧によって得られる
極めて少量の水で湿気硬化型ウレタンプレポリマー樹脂
を採型に必要な十分な時間を持ち且つ短い時間で硬化さ
せることができるから、人体の異なる体形に正確に合致
した曲面形状を有する各種の装具、器具が極めて容易
に、かつ短時間に得られ、多量の水の使用を嫌う治療室
内においても使用可能な成形材料を得ることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の、ａは正面図、ｂはａのB‐B
線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１粒状体２湿気硬化型ウレタンプレポリマー３水透過性材料４成形材料５湿分不透過性材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F201 AA31 AC01 AE05 AH63 BA02 BC01 BC12 BC38 BL43 4J034 BA02 BA03 CE01 DB04 DB05 DB07 DC02 DF01 DF12 DF14 DF16 DG02 DG03 DG04 DG16 DP01 DP19 HA01 HA07 HA11 HB02 HB03 HB05 HB15 HC03 HC12 HC13 HC22 HC61 HC64 HC71 JA42 KA01 QA01 QA05 QB11 RA05 RA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】湿気硬化型ウレタンプレポリマーでコー
ティングされた粒状体を粒状体の大きさよりも小さい開
口を有する水透過性材料で密封した成形材料において、
湿気硬化型ウレタンプレポリマーがイソシアネートとポ
リオールとからなるポリウレタンプレポリマーであり、
その含有するＮＣＯ％を１〜５重量％としたことを特徴
とする成形材料。
【請求項２】湿気硬化型ウレタンプレポリマーがモル
ホリノエチルエーテル系触媒を１〜１０重量％含有する
ことを特徴とする請求項１記載の成形材料。
【請求項３】ポリオールの平均分子量が１０００〜６
０００であることを特徴とする請求項１記載の成形材
料。