JP2004229749A - 発熱性医療用資材 - Google Patents

Abstract

【課題】保温性があり、洗濯してもその性能が劣化することの無い、更にはムレ感が少ない医療用資材を提供すること。
【解決手段】非弾性繊維と２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であり、吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上である弾性繊維からなり、吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であるサージカルテープ、包帯、ネット包帯、ハップ基材などの医療用資材。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保温性があり、更にはムレ感が少ない医療用資材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の保温性を重視した医療用資材として、ストレッチ性が必要とされる、あるいは好ましいとされる用途にはポリウレタン弾性繊維を用いたものが使用されている。それらの中でも高機能商品として外部からの水の浸入防止効果と通気性を有する包帯として、適当な溶剤中に溶解させたフッ素系あるいはシリコーン系の樹脂溶液に浸漬させ、撥水性を付与した包帯が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、コアスパンヤーンを経糸に、抗菌処理を施したセルロース繊維を緯糸にして製織した伸縮性抗菌包帯が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。さらにはリボン状の経編地に抗菌防臭加工が施された抗菌防臭性弾力包帯が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。サージカルテープや包帯などの患部を覆うものは頻繁に洗濯しないため、抗菌防臭性があるのが好ましいが、本来は患部の保護あるいは保温機能に優れたものであるべきであるが、前述したいずれの発明、考案も吸湿発熱に関する記載は一切無い。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】
特開昭６１−２５３０６３号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献２】
特開平７−８５１８号公報（請求項１など）
【特許文献３】
登録実用新案第３０４１８４４号公報（請求項１など）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、保温性があり、洗濯してもその性能が劣化することの無い、更にはムレ感が少ない医療用資材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は以下の構成よりなる。
１．非弾性繊維と弾性繊維からなり、吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることを特徴とする医療用資材。
２．弾性繊維が２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であることを特徴とする上記第１記載の医療用資材。
３．弾性繊維の吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることを特徴とする上記第１又は第２記載の医療用資材。
４．弾性繊維がアクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有する微粒子を０．２〜５０重量％含有することを特徴とする上記第１から第３のいずれか記載の医療用資材。
５．医療用資材がサージカルテープ、包帯、ネット包帯、ハップ基材のいずれかであることを特徴とする上記第１から第４のいずれかに記載の医療用資材。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明者らは発熱性を有する弾性繊維を医療用資材の少なくとも一部に用いることにより、保温性があり、更にはムレ感が少ない医療用資材を発明するに至った。すなわち医療用資材を構成する弾性繊維は布帛の表面に露出せず、内部に存在することが通常であるため、係る弾性繊維が発熱すれば布帛内部から発熱することとなり、発熱体を断熱材で覆うのと同様の効果を奏し、効果的に保温、蓄熱性が得られ、更には高い快適性をも得ることができることができる。布帛表面に露出する非弾性繊維に発熱性を付与した場合は、反人体側に露出した部分は冷却が早いため効率が悪く、また人体側の部分が発熱したときは快適性が低減するからである。
【０００７】
医療用資材を構成する弾性繊維は吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることが好ましい。さらに好ましくは２℃以上である。係る特性を有する弾性繊維は高い保温性を布帛に付与することができるからである。しかし２０℃以上発熱すると皮膚接触時に不快に感じやすくなるため好ましくない。
【０００８】
布帛特性としては吸湿時の布帛表面温度が１℃以上上昇することが好ましい。１℃以上上昇することで温度上昇効果を感じやすくなる。より好ましくは２℃以上であり、さらに好ましくは３℃以上である。しかし２０℃以上発熱すると皮膚接触時に不快に感じやすくなるため好ましくない。
【０００９】
更に医療用資材を構成する弾性繊維は、上記の発熱性を有しかつ２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であってもよい。ただ２０℃×６５％ＲＨ及び２０℃×９５％ＲＨにおいて４０％を超えると生地が重たくなってしまうため好ましくない。係る特徴を有する弾性繊維は、一定の保温性に加えて汗を効果的に吸収するため、体が温まり汗をかいても不快感を覚えることがなく、暖かく且つ蒸れないという高度な快適性を付与するものである。更に発汗後に汗が冷却されたときの冷え感を解消することもできる。
【００１０】
医療用資材を構成する弾性繊維は、アクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有する有機微粒子を含む弾性繊維であってもよい。係る有機微粒子を含む弾性繊維は良好な発熱性及び吸湿性を両立させるからである。該有機微粒子は、エステルやナイロンの非弾性繊維に添加した場合に比して、ポリウレタン弾性繊維に付与した場合に顕著な発熱、吸湿性を示し、一方でポリウレタン弾性繊維の強伸度等の物性低下がごくわずかである。理由はわからないが、繊維表面にブリードアウトし易いためであると推測される。
【００１１】
更に該有機微粒子は優れた抗菌性、消臭性をも示し、包帯やサージカルテープ等に使用する場合、特に使用期間が長期に及ぶことが多い包帯では、汗に含まれるアンモニア、細菌類が繁殖して悪臭が発生しやすいので本発明の医療用資材に付加的な価値を供するものである。
【００１２】
本発明の医療用資材を構成する弾性繊維に添加することができる該有機微粒子として、ポリアクリル酸系ポリマー微粒子、ポリビニール系ポリマー微粒子、ポリアミド系ポリマー微粒子、ポリウレタン系ポリマー微粒子を使用することができ、また物性低下を防ぎ、紡糸操業性及び後加工通過性を良好とするために粒径が粒径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下であって、その含有量は繊維に対して０．２〜５０重量％含有することが好ましい。この範囲より含有量が低ければ十分な効果が得られず、高ければ弾性繊維製造時の糸切れを誘発する等の不具合が生じるからである。
これらの有機微粒子は無機微粒子に比べ比重が弾性繊維を構成するポリマーに近いため操業性への影響は少ない。
【００１３】
本発明の医療用資材がサージカルテープ、包帯、ネット包帯、ハップ基材であることが好ましい。これらの用途は保温性に優れた本発明の医療用資材を使用するのに適している。特に保温効果により血流が良くなることも有り、サージカルテープ、包帯等の肌に密着して締め付ける部分に使用される場合にはその改善が予想できる。
【００１４】
また、吸湿発熱性弾性繊維を一部に使用したシーツ、白衣、作業衣、靴下等の医療現場で使用される布帛にストレッチ性を持たせた製品も医療用資材に含めるものとする。
【００１５】
本発明の医療用資材を構成する弾性繊維とは、社会通念上ゴム弾性挙動を示すと認められる繊維をいい、例えば少なくとも５０％以上伸張することができ、かつ２０％以上の回復率を有する繊維などが挙げられる。
【００１６】
本発明の医療用資材を構成する弾性繊維はポリウレタン弾性繊維であってもよい。該弾性繊維は特に優れた伸縮性を示し、更には本発明で用いることができる・発熱吸湿性有機微粒子の効果が顕著にあらわれるからである。
【００１７】
本発明の医療用資材を構成する弾性繊維に用いることができるポリウレタン重合体は、ポリオールと過剰モルのジイソシアネート化合物からなる両末端がイソシアネート基である中間重合体を、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどの不活性な有機溶剤に溶解し、ジアミン化合物を反応させて得るものであってもよい。
【００１８】
上記ポリオールとしては特に制限はないが、例えばポリマージオールなどが挙げられる。具体的には、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシペンタメチレングリコールおよびポリオキシプロピレンテトラメチレングリコールなどのポリエーテルジオール、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコン酸、アゼライン酸およびマロン酸などの二塩基酸の一種または二種以上とエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコールおよびジエチレングリコールなどのグリコール一種または二種以上とから得られるポリエステルジオール、ポリ−ε−カプロラクトンおよびポリバレロラクトンなどのポリラクトンジオール、ポリエステルアミドジオール、ポリエーテルエステルジオール、ポリカーボネートジオールなどから選択することができる。
【００１９】
ジイソシアネート化合物としては、脂肪族、脂環族および芳香族のジイソシアネート化合物であれば特に制限されない。例えば、メチレン−ビス（４−フェニルイソシアネート）、メチレン−ビス（３−メチル−４−フェニルイソシアネート）、１，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−およびｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−およびｐ−キシリレンジイソシアネート、メチレン−ビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、１，３−および１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、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などが挙げられる。
【００２０】
鎖延長剤としてのジアミン化合物は特に制限されるものではないが、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，２−シクロヘキサンジアミン、１，３−シクロヘキサンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミンおよびヒドラジンなどが挙げられる。
【００２１】
本発明の医療用資材を構成する弾性繊維はカバリング糸、複合弾性仮撚糸に用いてもよい。係る複合弾性糸は弾性繊維が被覆された状態となるため、長く、高い保温効果及び快適性を供することができるからである。
【００２２】
本発明に係る弾性繊維との混紡あるいは交編織素材は熱可塑性合成繊維、天然繊維、再生繊維の何れであってもよいが、熱可塑性合成繊維にあってはポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維など、天然繊維においては綿、羊毛、再生繊維にあってはレーヨン繊維、アセテート繊維、ポリノジック繊維を採用することが望ましい。それらの繊維は遠赤外線放射性の微粒子を含有するものや、後加工で付着させたものであっても構わない。さらには吸湿発熱性繊維、特にアクリレート系の吸湿発熱繊維は抗菌防臭、消臭、ｐＨ調整、調温調湿、制電、難燃、防汚機能を有しており、医療用資材の一部に使用することも好ましく採用できる。
【００２３】
相手素材と本発明の医療用資材を構成する弾性繊維を交編織する上で特に制約を受けるものではないが、例えば交織する場合は弾性繊維に相手素材を被覆する場合、ポリエステル繊維を弾性繊維にカバリングして経糸るいは緯糸に用いるのが一般的である。又、相手素材と交編する場合、直接相手素材と引き揃えてニットインすることも、カバリング糸でニットインすることも可能である。
【００２４】
かかる方法にて得られた伸縮性編織物の染色加工については、生機、リラックス・精練、プレセット、染色、乾燥、風合処理、仕上げセットの一般的な加工工程の採用が可能である。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。尚、測定方法、評価方法などは以下の通りである。
【００２６】
（Ａ）弾性繊維の発熱性
弾性繊維を１０ｇ採取したサンプルを７０℃×２時間乾燥後、シリカゲル入りデシケータ（デシケータ内は約５％ＲＨ）に入れ、３２℃で２４時間放置した。その後サンプルで温度センサー（例えば安立計器（株）製；５４０Ｋ ＭＤ−５型）を覆うようにセットし、３２℃７０％ＲＨの環境下（例えば硫酸カリウム飽和水溶液デシケータ）での吸湿発熱性を温度記録計（例えば安立計器（株）製；ＤＡＴＡ ＣＯＬＬＥＣＴＯＲ ＡＭ−７０５２型）で計測した。
【００２７】
（Ｂ）吸湿率
ポリウレタン系弾性繊維５ｇを石油エーテル１００ｍｌで洗浄した後、絶乾状態での重量Ｗ_１（ｇ）を測定する。２０℃×６５％ＲＨの雰囲気下で２４時間放置した後の重量Ｗ_２（ｇ）を測定し下記式（１）によって、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率を求める。
（１）２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率（％）＝｛（Ｗ_２−Ｗ_１）／Ｗ_１｝×１００
更に、２０℃×９５％ＲＨの雰囲気下で２４時間放置した後の重量Ｗ_３（ｇ）を測定し、下記式（２）によって、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率を求める。
（２）２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率（％）＝｛（Ｗ_３−Ｗ_１）／Ｗ_１｝×１００
【００２８】
（Ｃ）膨潤度
高吸放湿性有機微粒子の膨潤度は下記式（３）によって求める。
（３）膨潤度（％）＝〔｛水中での完全膨潤時体積（ｃｍ^３）−絶乾時体積（ｃｍ^３）｝／絶乾時体積（ｃｍ^３）〕×１００
【００２９】
（Ｄ）布帛の発熱温度
布帛を７０℃で２時間乾燥後シリカゲルを入れたデシケーター中で８時間以上調温後、３２℃、７０％ＲＨに調整された雰囲気中で、サーモグラフィーで編地表面を５分間連続して表面温度を測定し、最大となる温度を計測し、３２℃との差異を上昇温度とした。
【００３０】
（実施例１）
分子量１８００のポリオキシテトラメチレングリコール２００部とメチレン−ビス（４−フェニルイソシアネート）４５部を８０℃で３時間反応させ、両末端イソシアネート基の中間重合体を得た。中間重合体を４０℃まで冷却した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド３７５部を加え１０℃まで冷却した。エチレンジアミン４．０部、ジエチルアミン０．４部をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１４７．６部に溶解したジエチルアミン溶液を用意し、高速攪拌されている中間重合体溶液へジエチルアミン溶液を一気に添加し、溶液濃度３２．２重量％、粘度２５００ポイズ（３０℃）のポリウレタン重合体溶液を得た。
【００３１】
こうして得たポリウレタン重合体溶液に、ｎ−ブチルアミン／Ｎ，Ｎ−ジメチルヒドラジン末端封鎖ポリマー４％、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒンダードフェノール系化合物を添加混合する。
【００３２】
引続き、アクリロニトリル４５０部、アクリル酸メチル４０部、ｐ−スチレンスルホン酸ソーダ１６部及び水１１８部からなる原料微粒子水分散体をヒドラジン架橋し、ＮａＯＨにて加水分解処理した、平均粒径０．５μｍ（光散乱光度計で測定）、膨潤度８０％の高吸放湿性有機微粒子（塩型カルボキシル基５．４ｍｍｏｌ／ｇ）を５重量％前記ポリウレタン重合体溶液に添加混合し紡糸原液とした。
【００３３】
紡糸原液を脱法後、孔径０．５ｍｍの口金から吐出し、２３５℃の加熱空気を流した紡糸筒内押し出し、油剤を５％ＯＷＦ付与して速度５５０ｍ／分で巻き取った。得られた糸条を４０℃で７２時間加熱処理し、後加工に供する２２ｄｔｅｘ、２フィラメントのポリウレタン弾性繊維を得た。得られたポリウレタン弾性繊維の最大発熱量は３℃であり、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は２．０％、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率は４．４％、であった。
【００３４】
得られた弾性繊維を７本引き揃え１５４デシテックスの芯糸とし、その周囲をポリエステル／綿の混紡糸で被覆した４０‘ｓのストレッチコアヤーンを６５本／２．５４ｃｍで使用し、緯糸に４０’ｓの綿を３０本／２．５４ｃｍの割合で用いた包帯用基布を製織した。布帛の温度上昇値は４．５℃であった。
【００３５】
得られた包帯を腕に取りつけ、２０名の着用テストを実施した。その結果、被験者２０名のうち、１７名が暖かくかつ快適であるとの回答があった。
【００３６】
（比較例１）
発熱吸湿性有機微粒子の添加量を０．１％とする以外は、実施例１と同様の方法で包帯を得た。得られたポリウレタン弾性繊維の最大発熱量は０．６℃であり、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は１．５％、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率は１．８％であった。布帛の発熱温度は０．４℃であった。
実施例１同様に２０名の着用試験をした。
その結果、通常の包帯と相違無いと回答したものが１６名、若干暖かいが不十分と回答したものが４名であった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、保温性が高く、洗濯してもその性能が劣化することの無い、更にはムレ感が少ない快適な医療用資材を提供することが可能となった。

Claims (5)

1. 非弾性繊維と弾性繊維からなり、吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることを特徴とする医療用資材。
2. 弾性繊維が２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であることを特徴とする請求項１記載の医療用資材。
3. 弾性繊維の吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の医療用資材。
4. 弾性繊維がアクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有する微粒子を０．２〜５０重量％含有することを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の医療用資材。
5. 医療用資材がサージカルテープ、包帯、ネット包帯、ハップ基材のいずれかであることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の医療用資材。