JP3145387B2 - 着色整形外科用樹脂及びそれを配合したギブス材料 - Google Patents
着色整形外科用樹脂及びそれを配合したギブス材料Info
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Description
整形外科用ギブス材料に関する。
ンプレポリマーが、例えば米国特許第4,502,479(Garwo
odら)、米国特許第4,609,578(Reed)、米国特許第4,6
67,661(Scholzら)、及び米国特許第4,774,937(Schol
zら)で開示のように整形外科用ギブス材料用の樹脂処
方に極めて有用であることが発明された。最も一般的に
は、編まれたガラス繊維織物が、そのようなポリウレタ
ンプレポリマーが被覆されるスクリムとして使われる。
始するために、その材料は、通常その材料のロールを水
に浸漬することによって水と接触させられる。浸漬する
とすぐ、硬化プロセスはイソシアナート官能基が水の存
在下で重合を開始すると同時に始まる。このような重合
反応はしばしば、例えば米国特許第4,705,840(Buckani
n)で開示のような触媒の使用によって助けられ又は制
御される。これらの水硬化性整形外科用ギブス材料は防
湿性小袋又は容器に有意な期間貯蔵されなければならな
いので、貯蔵安定性は重要な関心事である。
る美的アピールから望まれるようになった。不幸にも、
着色整形外科用ギブス材料を提供する初期の試みにおい
ていくつかの問題が経験された。例えば、退色又は斑ら
な色、材料からの色の浸出、着色材のしたたりを経験し
た。
科用ギブス材料の着色を成功させるには多くの障害があ
る。所望の色を材料に与えることを試みる時に、ふたつ
の異ったタイプの着色材、染料と顔料、が歴史的に使わ
れた。染料は通常着色される系に可溶で、それに対し顔
料は通常溶けない。
ス材料の提供に含まれるひとつの問題は、樹脂を形成す
る高分子混合物に染料又は顔料を混合する難しさであ
る。顔料は通常室温において乾燥粉末であるので、高分
子混合物全体に亘って均一に顔料粉末を混合し分散しよ
うとするには比較的長時間を必要とし、そしてしばしば
ミルベースを顔料に添加するビヒクルとして用意しなけ
ればならない。染料は一般的に有効な着色を提供するた
めには高分子混合物に溶解させることが必要で、やはり
染料の均一な分散又は溶解を達成するのはしばしば極め
て困難でそして混合は比較的長時間を必要とする。従っ
て顔料又は染料を高分子混合物全体に均一に分散するた
めに比較的長い混合時間とその困難さはしばしば問題で
あり得る。
である。経時的に顔料及び不完全に溶解された染料は両
者共析出する(Settle out)する傾向があり、その結果
高分子材料中の色の濃度のむらと着色の不均一をもたら
す。これに関連して染料又は顔料の暗い斑点が時折形成
され、かなり不均一な色彩パターンをもたらす。着色整
形外科用ギブス材料における着色安定性の問題は硬化時
間の制御に使われる触媒の存在によって更に悪化される
かもしれない。そのような触媒は比較的強力な化学剤な
ので、それらは逆に色の安定性に影響し、例えば、経時
的に色が消えたり退色したりする可能性もある。
分との不調和に関する。染料及び顔料は整形外科用ギブ
ス材料の樹脂を形成するために使われる成分に対し化学
的に全く似ていないので、樹脂の性質に逆の影響を及ぼ
すかもしれない。例えば、ある染料と顔料は樹脂粘度の
経時的な増加を加速する傾向のある望ましくない反応を
促進させるか又はそれに参与することが発見された。粘
度の過度な増加は樹脂含浸ギブス材料を使用しえなくさ
せる可能性がある。
ければならないもうひとつの問題は、染料又は顔料が一
旦成形された樹脂又は材料から浸出又は湿潤する傾向で
ある。あいにく、染料は高分子材料から浸出することが
あり顔料はある条件下で高分子材料から移動することが
ある。これに関連して、硬化を開始する水によって活性
化される顔料又は染料を含む高分子材料と共に経験され
るかもしれない色の滴下の問題がある。もし色が水との
接触によって樹脂から浸出又は移動すると面倒な極めて
望ましくない色の滴下が起るかもしれない。
的な概念は安全と清浄さである。多くの染料は人間に対
し有毒と考えられる。多くの乾燥顔料粉末は粉末を吸入
する観点から安全問題を提起することがあり得る。染料
はそれらが接触する多くの材料を汚し、顔料粉末は取扱
いが極めて面倒な可能性があるので、清浄な環境を保つ
ことは染料及び顔料を使うときは問題であるかもしれな
いい。
性着色剤”が提案された。これに関しここに引用される
3つの特許、米国特許第4,775,748(Klugerら)、米国
特許第4,751,254(Klugerら)、及び米国特許第4,507,4
07(Klugerら)が反応性着色剤と熱硬化樹脂の現場着色
に対するプロセスを開示している。それらの特許のいず
れにも開示された反応性着色剤が整形外科用のイソシア
ナート官能性、ポリウレタンプレポリマーに使用可能で
あるという示唆はない。
は、着色剤が(1)プレポリマー樹脂混合物に比較的容
易にそして比較的短時間で混合することができ、(2)
プレポリマー樹脂から析出しないで、むしろ長期間貯蔵
後でも極めて均一な着色を提供し、(3)長時間貯蔵後
に樹脂の粘度の増加を加速するような、樹脂に逆の影響
を与えないようにプレポリマー樹脂の成分と適合し、
(4)貯蔵中、硬化中、又は硬化後にプレポリマー樹脂
から浸出、移動又は浸潤などをしない、そして(5)比
較的無毒性で安全上の顕著な障害又は清浄化の問題を提
起しない、着色整形外科用樹脂及び着色整形外科用ギブ
ス材料である。このような着色整形外科用樹脂及びそれ
からつくられる着色整形外科用ギブス材料はここに開示
され特許請求される。
特性を示す着色整形外科用樹脂及びそれからつくられる
着色整形外科用ギブス材料に関する。
ソシアナートとの反応によって形成される水硬化性、イ
ソシアナート官能性、ポリウレタンプレポリマー樹脂で
ある。(過剰のポリイソシアナートは、得られたプレポ
リマーがイソシアナート官能性であり、従って水と接触
して熱硬化状態に硬化することができるようなプレポリ
マーの形成に使われる。)この発明に従って整形外科用
ギブス材料に使われる時は、着色整形外科用樹脂は好適
なスクリムの上に被覆される。多くのスクリムがこの目
的用として知られているが、現在は編組みガラス繊維織
物がスクリム材料として好ましい。
ブス材料は、樹脂の処方に使われる全ポリオールの少く
とも一部分を含む発色団含有ポリオール(“反応性着色
剤とも称される)の使用によって達成される。この発明
の着色樹脂及び着色整形外科用ギブス材料の処方に使わ
れる発色団含有ポリオール又は反応性着色剤は、得られ
たポリウレタンプレポリマーと共有結合するためにポリ
イソシアネートと反応する。
れ自体又はプレポリマー反応混合物に単に混合すること
によってプレポリマーと反応してプレポリマーに共有結
合される。好都合に、この発明の反応性着色剤は大部分
のポリウレタンプレポリマー成分と容易に混和でき、そ
してこの発明の反応性着色剤をプレポリマー反応混合物
と混合するのに必要な時間は驚くほど小さい。この発明
の反応性着色剤をプレポリマー樹脂混合物と混合する容
易さは、この発明の好ましい反応性着色剤が室温におい
て液体であるという事実によってより助長される。従っ
て、先行技術における顔料粉末のような粉末に関連する
分散性の問題、健康及び安全性問題、及び清潔性問題は
実質的に回避される。
の骨格に直接結合されるので、この発明の着色整形外科
用樹脂及び着色整形外科用ギブス材料は長時間に亘り驚
くほど着色安定性である。この点では、反応性着色剤が
ポリウレタンプレポリマーに直接結合するので、反応性
着色剤の顕著な析出又は移動は経験せず、着色樹脂にお
ける色の優秀な安定性が達成され、49℃における熟成後
約5週間で実質的に変化しない。このように、この発明
は染料の不完全な溶解、顔料の不十分な混合、又は顔料
又は染料の経時的な析出の諸問題を解決し、それによっ
て不均一着色問題を回避できる。
応性着色剤を使うとき、このような発色団含有ポリオー
ルの存在が、非着色整形外科用樹脂に較べ長時間に亘っ
て着色整形外科用樹脂の粘度の有意に高い割合の増加を
ひき起さない。この点では、着色団を含むポリオールの
使用による樹脂又は整形外科用ギブス材料への色の導入
により、着色剤の発色団の機能が、それがポリオールに
結合され、そしてポリオールが通常プレポリマー樹脂形
成に使われるという事実の理由で、プレポリマー樹脂の
他の成分に逆の影響を大いに与え難くしていると信じら
れている。
ウレタンプレポリマーに共役結合しているので、色の樹
脂からの浸出、移動、又は浸潤の問題は実質的に回避さ
れる。さらにこの点では、この発明の着色樹脂又は着色
整形外科用ギブス材料が硬化を開始するために水によっ
て活性化されるとき着色水が滴下することは殆んど経験
しなくなった。加えて、貯蔵中に整形外科用ギブス材料
が退色することも実質的に回避される。
毒性、無害で、そしてもしこぼしても石鹸と水で容易に
きれいにすることができる。この点では、この発明の着
色樹脂及び着色整形外科用ギブス材料がこれを扱う人の
皮膚又は患者の皮膚に接触した時、現在毒性の影響を開
いていない。
でプレポリマー反応混合物に混合することができる着色
団含有ポリオール又は反応性着色剤を採用した着色整形
外科用樹脂及び着色整形外科用ギブス材料を提供するこ
とである。
蔵期間を通して驚くほど均一な色で経過する着色整形外
科用樹脂及び着色整形外科用ギブス材料を提供すること
である。
レポリマー樹脂に通常使われるポリオールに化学的に似
た反応性着色剤を採用した着色整形外科用樹脂及び着色
整形外科用ギブス材料を提供し、それによって実質的に
樹脂の貯蔵期間中に望ましくない粘度増加を加速するよ
うな、反応性着色剤とプレポリマー樹脂との間の逆反応
を防止することである。
動が実質的に回避される着色整形外科用樹脂及び着色整
形外科用ギブス材料を提供することである。
こぼしても容易にきれいにすることができる着色剤を採
用した着色整形外科用樹脂及び着色整形外科用ギブス材
料を提供することである。
下の記述及び前述の特許請求の範囲によってより十分に
明らかになるであろう。
の利益をもつ着色樹脂及び着色樹脂被覆材料に関する。
これらの着色樹脂及び着色樹脂被覆材料は整形外科用ギ
ブス材料に使用する時特定の効用をもつものであるが、
これはそれらの唯一の効用ではない。従ってこの発明の
着色樹脂及び着色樹脂被覆材料の以下の検討は整形外科
用ギブス材料用の文脈で発表されるが、この発明の着色
樹脂及び着色樹脂被覆材料の応用及び用途はそれに限定
されないと認識されるであろう。例えば、このような着
色樹脂及び着色樹脂被覆材料は、物品又は構造物の表面
を磨耗又は腐食から保護するための保護材料として、又
は物品又は構造物がその表面を補強し、封鎖し、又は修
理することが必要な場合そのための材料として、非整形
外科的応用に使うことができる。
脂は水活性、又は好ましくは、水硬化性樹脂である。こ
の点では、水硬化性、イソシアナート官能性、ポリウレ
タンプレポリマーが現在好ましい。
7,661(Scholzら)及び米国特許第4,774,937(Scholz
ら)で開示のそれらを含み、それらの特許はここに引用
されている。これらの特許で開示されるポリウレタンプ
レポリマー樹脂はポリオールとポリシアナートとの反応
によって形成される。前記のふたつの特許で開示の樹脂
は又整形外科用ギブス材料への応用を容易にする粘着低
下剤も含む。しかしこの発明においては、これらの樹脂
は、それに着く発色団をもつポリオール(採用される全
ポリオール濃度の少くとも一部を示す)の使用によって
修正される。そのような発色団含有ポリオール又は反応
性着色剤はポリウレタンプレポリマー樹脂と共有結合
し、そしてそれからつくられる樹脂又は整形外科用ギブ
ス材料に所望の色を与えるのに役立つ。
結合する発色団である。現在好ましい反応性着色剤はポ
リエーテル又はポリエステルポリオールにも共有結合す
る染料を含む。
応性着色剤は現在好ましく又市販されているであろう。
この好ましい反応性着色剤のカテゴリーに含まれるもの
は、Milliken Research Corporation,Inman,South Caro
linaから得られるReactint ポリオールである。この発
明に用いて成功したReactint ポリオールはReactint
Black X40LV、Reactint Blue X3LV、Reactint O
range X38、Reactint Red X52、Reactint Violet
X80、及びReactint Yellow X15を含む。前述のRea
ctint ポリオールのそれぞれはそれに共有結合した染
料をもつポリエーテルポリオールで、そしてすべて室温
で液体である。
る各種成分との混合の順序は、反応性着色剤が混合中に
均一に分散される限り重要とは思われない。都合のよい
ことに、この発明の反応性着色剤とプレポリマー樹脂混
合物との混合は比較的容易にかつ短時間で達成される。
この発明の反応性着色剤は色が安定で、プレポリマー樹
脂が整形外科用ギブス材料としての用途に対し好適なス
クリムに被覆される前に通常貯えられる比較的高温(約
38℃)において析出しない着色樹脂を提供する。得られ
た着色ギブス材料はついで湿気のない小袋又容器に貯え
られ、その条件下で着色ギブス材料はやはり色は極めて
安定である。この発明の着色樹脂被覆材料の色は、ギブ
ス材料を小袋から除き、水に浸漬することにより材料を
活性化して材料を硬化させる時間を通して安定に保たれ
る。
オール又は反応性着色剤の量は、所望の色のタイプ、色
合い及び強さによって変るが、通常反応性着色剤は総樹
脂量の重量の約0.01%から約2%、より好ましくは樹脂
の重量の約0.05%から約1.5%を含む。
着色剤は49℃において約5週間の熟成後実質的に色の析
出はなく又色の均一性は全く良好でそして実質的に変化
しないという意味で貯蔵安定性のある着色樹脂を提供す
る。更にその着色樹脂は、反応性着色剤の存在が着色し
ない樹脂にくらべ長時間に亘り有意に高い割合の粘度の
増加をひき起こさないという意味で貯蔵安定性である。
加えて、この発明の着色樹脂から着色剤の浸出又は移動
は実質的にない。
許第4,667,661及び米国特許第4,774,937の教示に従い、
ここに開示された発色団含有ポリオールも用いられると
いう修正を伴って、形成される。その樹脂中の成分の比
率は、この発明による発色団含有ポリオールを用いると
きは米国特許第4,667,661及び4,774,937の教示から若干
変ることも又好ましいかもしれない。例えばポリオール
着色剤のヒドロキシ官能性を補うためには追加のイソシ
アナートを加えることができる。これはもし着色剤の濃
度が樹脂のNCO:OH比に有意な差異をつくるために十分高
い場合は好ましいだろう。
合、以下の基準を守るべきである。1)得られたギブス
の適当なリング強度とリング離層強度は十分な樹脂含量
を確保することによって保持され、一方同時に適当な多
孔性を保持すべきである。2)樹脂の粘度は着色樹脂被
覆ギブス材料が容易に巻戻され患者に適用することがで
きる範囲に保たれるべきで、一般的にBrookfield RVT
Viscometerでスピンドル#6を用いて測定したとき1
0,000から300,000センチポアズの範囲内で、より好まし
くは10,000から100,000センチポアズの範囲内で、そし
て最も好ましくは10,000から80,000センチポアズ範囲内
であるべきである。3)材料の固結時間は約2から約18
分間で、より好ましくは約2.5から約10分間で、そして
最も好ましくは約3から約5分間であるべきである。
明で用いられる硬化可能な樹脂は熱硬化状に重合され
る。その樹脂は、硬化中に患者は整形外科用ギブス材料
を適用する人のいずれにも有害なかなりの量の毒性蒸気
を放出しない意味で、又化学的刺激又は硬化中の過度の
熱の生成のいずれによっても皮膚に刺激を起こさない意
味においても無毒であることが好ましい。更に、その樹
脂は一旦施されれたあとは整形外科用ギブス材料の急速
な硬化を確保するために硬化剤(例えば水)によって十
分反応性がなければならないが、しかし整形外科用ギブ
ス又は副木を適用し成形するために十分な作業時間が許
されないほど反応が速くてはならない。最初は整形外科
用ギブス材料は積層と成形が可能でなければならずそし
てそれ自体接着すべきである。ついで適用後短時間で固
体又は少くとも半固体になり、そしてギブスは副木が着
用者の活動によって受ける荷重及び応力を支えるのに十
分強くなければならない。このように、成形外科用ギブ
ス材料は可撓性状態から比較的剛性の状態に数分間で状
態の変化が起らなければならない。
は水硬化性、イソシアナート官能性、ポリウレタンプレ
ポリマー樹脂である。これらの樹脂はポリオールと過剰
の好適なイソシアナートとの反応によって形成される。
過剰のイソシアナートを使うことによって、得られたプ
レポリマーは未反応のイソシアナート基を含み、それは
後日その材料が整形外科用材料として適用されるときそ
の材料の水硬化性を提供する。用いられるポリオールの
全量の少くとも一部分はここに開示の発色団含有ポリオ
ールである。しかしこの発明の多くの好ましい実施態様
において、全ポリオール濃度は着色及び非着色双方のポ
リオールで表わされる。実際、このような着色ポリオー
ルと非着色ポリオールの“混合物”は大部分の実施態様
において現在好ましい。この点では、好ましい着色剤の
強さは、単に全ポリオール濃度の比較的小さい比率がポ
リオール着色剤によって表わされるようなものである。
全ポリオール濃度の部分として使うことができる通常の
非着色ポリオールは以下を含む。
Danbury,ConneticutからNiaxTMPPGとして又BASF Wyand
otte Corp.,Parsippany,New JerseyからPluracolTMPと
して得られる)、 ポリブチレンエーテルグリコール(Dow Chemical,Mid
land,MichiganからXAS 10961.00として得られる試作ポ
リオール)、 ポリテトラメチレンエーテルグリコール(Quaker Che
mical Company,Conshohoeken,PennsylvaniaからPolymeg
TMとして得られる)、 ポリカプロラクトンジオール(Union CorbideからNia
xTMPCPとして得られるポリオールの系列)、及び ポリエステルポリオール(Inolex Corp.,Chemical Di
vision,Philadelphia,Pennsylvaniaから得られるLexore
zTMポリオールのような、ジカルボン酸とジオールとの
エステル化から得られるヒドロキシル末端ポリエステ
ル)。
れるポリオールの分子量の増加によって減らすことがで
き、逆にその剛性は低分子量ポリオールを使うことによ
って増加できる。
ばCarl R.NollerによるChemistry of Organic Compound
sの第6章pp.121−122(1957)に記載の周知のZereviti
novテストに従った活性水素をもつどの官能性化合物も
含むことが理解されるであろう。このように、例えばチ
オール及びポリアミンも又この発明において“ポリオー
ル”として用いることができ、そして用語“ポリオー
ル”はこのようなその他の活性水素化合物を含むと考え
られるであろう。
ルメタンジイソシアナート(MDI)のような比較的低い
揮発性をもつイソシアナートの使用が、トルエンジイソ
シアナート(TDI)のようなより揮発性の、より毒性も
ある材料より現在好ましい。現在好ましいイソシアナー
トは4.4′−ジフエニルメタンジイソシアナート、2,4′
−ジフエニルメタンジイソシアナート、及びこれらの異
性体とできる限り少量の2,2′−ジフエニルメタンジイ
ソシアナート(市販のジフエニルメタンジイソシアナー
トの代表)との混合物を含む。しかし、芳香族ポリイソ
シアナート及びアニリンとホルムアルデヒドとの縮合物
のホスゲン化から誘導されるそれらの混合物も又使うこ
とができる。
は、Dow Chemical Company,Midland,Michiganから得ら
れるIsonateTM2143L(以前はIsonate 143Lとして知ら
れる、約73%のMDIを含む混合物)として知られるイソ
シアナートと、Union Carbideから得られNiaxTMPPG2025
及びNiaxTMLG−650として知られる複数の酸化ポリプロ
ピレンポリオールの混合物との反応物に加え、ここに開
示される1又はそれ以上の発色団含有ポリオールを含
む。この樹脂の貯蔵寿命を延ばすためには、重量で約0.
01%から約1%の塩化ベンゾイル又はその他の好適な安
定剤を含むことも又好ましい。
適当な触媒の使用によって制御することができる。反応
性は、(1)硬い膜が樹脂の表面に急速に形成してそれ
以上水分が樹脂のバルクに浸入することを妨げ、又は
(2)ギブス又は副木がその適用及び成形が完了する前
に堅くなる、ほど大きくてはならない。この発明による
好適な整形外科用ギブス及び副木をつくるためには、硬
化可能な樹脂の活性化につづく固結時間は約2から約18
分間が好ましく、より好ましい固結時間は約2.5から約1
0分間で、最も好ましい固結時間は約3から約5分間で
ある。このように、この発明の硬化可能な樹脂は好まし
くは樹脂の固結時間及び硬化時間を制御するための触媒
をも含む。
適な触媒は周知である。例えば、共同譲渡された米国特
許第4,705,840(Buckanin)に記載の4−[2−[1−
メチル−2−(4−モルホリニル)エトキシ]エチル]
モルホリン(MEMPE)のような第三級アミン触媒が、樹
脂系の重量に対し約0.5%から約5%の範囲の量で、こ
の目的のために使うことができる。ここに引用された特
許である米国特許第4,705,840で開示のMEMPEはこの発明
に関連して使用するために現在好ましい。
渡された米国特許第4,667,661(Scholzら)及び米国特
許第4,774,937(Scholzら)に記載の発明に従って低粘
着性につくることも又好ましい。低い粘着性は米国特許
第4,667,661及び米国特許第4,774,937に記載の多くの方
法によって達成できる。このような粘着性の低減を達成
するひとつの技術は、樹脂被覆のスクリムの表面を、少
なくとも約100センチストークスの粘度をもつポリジメ
チルシロキサンと、ポリエチレンオキシド長鎖脂肪族炭
化水素ワックスとの混合物で軽く被覆することである。
別法として、少量のポリエチレンオキシド−ポリプロピ
レンオキシドブロック共重合体(BASF Wyandotteから
得られるPluronic F−108のような)をプレポリマー
調製の間に樹脂に加え、そのあとでポリジメチルシロキ
サンを整形外科用物品の表面に前と同様に適用してもよ
い。ポリジメチルシロキサンは水と接触する前の樹脂の
粘着性を減少する。親水性ポリエチレンオキシド材料は
水と接触した場合付加的粘着性低減を提供する。
発泡を減少するために役立つ疎水性高分子粒子の安定な
分散物を含むポリオールを用いて若干修正してもよい。
このような高分子粒子を混合した硬化可能な樹脂は、こ
の特許出願と同日に出願され、Charles C.Polta及びMat
thew T.Scholzの名前で速達便証明書第B75869802の下に
出願され、“低発泡性の硬化可能な樹脂とそれを配合し
た物品”のタイトルの、米国特許出願シリアルNo.376.4
21で開示され、その特許出願はここに引用されている。
レタンプレポリマー樹脂はポリイソシアナートと、その
中に分散され硬化時の発泡を低減することに役立ち又そ
の他の利益を提供する高分子粒子をもつポリオールとの
反応によって調製される。好ましくはこのような高分子
粒子は疎水性ビニルモノマーからつくられる。しかしど
のモノマーも採用されて、有意に発泡を低減する働きを
する高分子粒子を形成するであろう。この目的に好適で
あることが判った高分子粒子は、ポリアクリロニトリ
ル、アクリロニトリルとスチレンとの共重合物、及びポ
リ尿素(例えば、トルエンジイソシアナートとエチレン
ジアミンとから形成される)を含む。エポキシベース樹
脂又は前述のもののどれかの組合わせからつくられる高
分子粒子も又好適であろう。
リオールが市販され、従ってこの発明の実用化に好適で
ある。例えば、アクリロニトリルとスチレン(50/50重
量%比の)との共重合体でつくられる高分子粒子を含む
Niax E−562ポリオール(Union Carbide Corporation,W
heeling,West Virginiaから得られる)、ポリアクリロ
ニトリルからつくられる高分子粒子を含むNiax E−70
1ポリオール(これもUnion Carbide Corporationから得
られる)、及びポリ尿素からつくられる高分子粒子を含
むMultranol 9151ポリオール(Mobay Chemical Corpora
tion,Pittsburg,Pennsylvaniaから得られる)がこの発
明の実用化に有用であることが発見された。その中に分
散された高分子粒子をもつ現在最も好ましいポリオール
は、前述のNiax E−562とNiax E−701ポリオールで、そ
れはUnion Carbide Corporationによって“Niax Perfor
mance Polyether Polymer Polyols"と称される。
満である高分子粒子を含む。好ましくは高分子粒子の平
均直径は約0.01ミクロン以上である。現在高分子粒子は
より好ましくは約0.01ミクロンから約10ミクロンまで
の、最も好ましくは約0.3ミクロンから約5ミクロンま
での平均直径をもつ。しかし、この発明の利益を達成す
るために必要な最小平均径は明らかに存在せず、そして
小さい粒子径ほど良好に働くと信じられている。前記よ
り大きい高分子粒子サイズを使うことができるとはい
え、粒子サイズが大きすぎると高分子粒子の利益のいく
つかは犠牲になるかもしれないと信じられる。
ールにおいて、高分子粒子はポリオールの重量の約20%
から38%含まれる。重量で10%から45%を含むポリオー
ルが好適に機能すると信じられている。この発明の硬化
可能な樹脂にこのような高分子粒子含有ポリオールが配
合されるときは、高分子粒子は樹脂の重量の好ましくは
約0.5%から約10%含まれ、より好ましくは樹脂の重量
の約1%から約6%含まれ、そして最も好ましくは樹脂
の重量の約2%から約4%含まれる。
発泡(水に浸漬した場合の)は又、DB−100シリコーン
液(Dow Corning)(今は確か新しい名称、即ち、Dow C
orning Antifoam 1400の名称で得られると思う)、シ
リコーンAntifoam A(Dow Corning Midland,Michiga
n)、又はシリコーン活性剤L550又はL5303(Union Carb
ideから得られる)のような泡抑制剤を樹脂に対し用い
ることによって最小にすることができる。現在Dow Corn
ing DB−100)シリコーン液(又はDow Corning Antifoa
m 1400)を樹脂の重量の約0.1%から約1%の濃度で使
うことが好ましい。
維スクリムの上に硬化可能な樹脂を単純被覆することを
含む。一般的にスクリムは、樹脂が樹脂被覆スクリムの
全重量に対し重量で約35%から約80%を示す点まで樹脂
が被せられる。ガラス繊維スクリムの場合は、樹脂は樹
脂被覆スクリムの全重量に対し重量で好ましくは約35%
から約60%を、そしてより好ましくは重量で約38%から
約45%を示す。スクリムへの樹脂の作業マニュアル又は
機械取扱い法(ニップローラ又はワイパーブレードのよ
うな)は通常必要ない。しかし繊維への樹脂の取扱い法
の若干は時として望ましいことがある。しかし、樹脂被
覆中に繊維スクリムを引伸ばさない注意を、あとで所望
の身体部分の周りに施すための材料の伸張性を保存する
ために、すべきである。
として使うための又はその他の応用のための各種周知の
スクリムの上に被覆される。この目的に対し多くの材料
が周知であるが、現在はガラス繊維が好ましい。この点
では、この発明の現在好ましい実施態様のひとつにおい
て、スクリムは米国特許第4,609,578(Reed)に示され
る延伸性、熱固結性編組みガラス繊維織物を含み、その
特許はここに引用される。米国特許第4,609,578の範囲
である編組みガラス繊維スクリムの一例は、3M、St.Pau
l,MinnesotaによってScotchcast 2編組みガラス繊維
スクリムとして知られている。そのScotchcast 2スク
リムは3MのScotchcast 2及びScotchcast 2プラス整
形外科用ギブス材料に使われる。
のシリーズも又このような編組みガラス繊維スクリムを
用いてその積層性を高めるために形成することができ
る。このようなプロジェクションをもつスクリムとそれ
によって達せられる高められた積層体の詳細な記述は、
この発明の出願と同日に出願され、Matthew T.Scholz,R
obert L.Assell,Ralph A.Willkens,及びCharles E.Alex
sonによって、速達証明書第B75869812の下に出願され、
そして“優秀な積層性をもつ整形外科用ギブス材料とそ
の調製方法”というタイトルの米国特許出願シリアルN
o.376,873で開示され、その特許出願はここに引用され
る。そのようなプロジェクションはスクリムを例えばつ
ぶのあるローラ、ナイフエッジ、鋭い又は鈍い刃、又は
その他の技術によってスクリムを削磨することによって
形成することができる。
プロジェクションは積層を向上するために役立つフィラ
メントの束と考えられ、通常1束当り8又はそれ以上の
フィラメントをもつ。更にその同日特許出願に示されて
いるように織物スクリムは好ましくは織物1グラム当り
平均約75から約1,500プロジェクションを、より好まし
くは織物スクリム1グラム当り約100から約1,000プロジ
ェクションを、最も好ましくは織物スクリム1グラム当
り約300から約700プロジェクションをもつ。
は、他の既知の整形外科用ギブス材料と同様に人間又は
他の動物に同じ方法で適用される。最初に、固定しなけ
ればならない身体のメンバー又は部分は好ましくは通常
のギブスパッド及び/又はストッキ−ネットを用いて身
体の部分を保護するために被覆される。次に硬化可能な
樹脂は整形外科用ギブス材料を水に浸漬することによっ
て活性化される。過剰の水はついで整形外科用ギブス材
料から絞り出され、そして身体の部分の周りにそれに適
合させるために巻きつけ又は他の方法によって置かれ
る。好ましくは、その材料はついで最もよく適合できる
形にするためにそして身体の部分を望ましい位置に確保
するためにモールドされそして平滑化される。しばし
ば、必要ではないが要望によって、整形外科用ギブス材
料は硬化中、弾性包帯その他の確保手段を硬化中の整形
外科用ギブス材料の周りに巻くことによって位置に保持
することができる。硬化が完了したとき、身体の部分は
成形された整形外科用ギブス又は副木の内に適当に固定
される。
で、拡大的に又は制限的に考えるべきでない。
ルを配合した着色樹脂はこの発明に従って調製された。
官能性、ポリウレタンプレポリマー樹脂が、乾燥条件と
一定の撹拌の下に、下記表Iに掲げた化学成分をそこに
示した比率で加えることによって調製された。
器中の温度が約45℃から約60℃に上昇した。すべての成
分が反応混合物中に入れられた後、得られた樹脂は約27
゜−38℃に冷却された。
サンプルが用意された。実施例1−7のそれぞれにおい
て、上記表Iの樹脂バッチからの分量のプレポリマー樹
脂に下記表IIに示される単数又は複数の着色剤を、表II
に示される樹脂と着色剤の量とで混合した。この混合は
混合容器中において少なくとも約45分間プレポリマー樹
脂と着色剤(又は複数の着色剤)とを一定に撹拌するこ
とによって行われ、それによって反応性の単数又は複数
の着色剤はプレポリマー樹脂に視覚的には均一に混合さ
れた。
IIに示される。下記表IIにおける反応性着色剤に対し示
された重量%は、最終着色樹脂の全重量に対する重量%
として与えられていることに注意を要する。認められる
ように実施例1−7で用いられたそれぞれの反応性着色
剤はMilliken Research Corporationから得られるReact
int 着色剤である。表IIは又は1より多い反応性着色
剤が用いられたところで使われた重量比も示している。
一な色を示し、色の析出は肉眼的には見られなかった。
料は実施例1−7において調製された着色樹脂を用いて
それぞれつくられた。
マー樹脂は、巾7.62cmで長さ206mの高伸張性、熱固結
性、編組みガラス繊維織物ロール(Scotchcast 2編組
みガラス繊維スクリムとして知られる)に沿って被覆さ
れた。それぞれの着色樹脂は約42.5%樹脂の被覆重量で
適用され、そしてそれぞれの206mのロールはついで3.66
mに転換され1.91cm径のポリエチレンコアーの周りに巻
かれて防湿小袋に貯蔵された。
例8−14の整形外科用ギブス材料のそれぞれの色は尚極
めて均一で実質的に変化はなかった。更に、実施例8−
14の着色整形外科用ギブス材料を水に浸漬することによ
って活性化しても、樹脂からの色の有意な浸出、移動、
浸潤は実施例8−14のいずれからも認められなかった。
ールを配合した着色樹脂がこの発明に従って調製され
た。
化性、イソシアナート官能性、ポリウレタンプレポリマ
ー樹脂が、乾燥条件と一定の撹拌の下に、下記表IIIに
掲げる以下の化学成分を、それぞれ次の成分を約5分の
間隔で連続的に加えることによって調製された。
実施例15−19のそれぞれに下記表IVに示す量と比率で加
えられた。
において76gのポリオール混合物が用いられた。このポ
リオール混合物は下記表Vに掲げる成分を一緒に加えて
得られた。
る着色樹脂のそれぞれは、反応性着色剤をイソシアナー
トのあとで、しかし、非着色ポリオールの前に加えてつ
くられた。実施例15−19でつくられた5着色樹脂のそれ
ぞれは混合されそして約90分間均一の色になるまで振ら
れ、ついで約49℃のオーブン中に貯蔵された。オーブン
中で約2時間後、それぞれの着色樹脂は尚均一な色をも
ち、樹脂からの色々の析出又は分離は目視では認められ
なかった。
合された着色樹脂及び着色整形外科用ギブス材料が、こ
の発明に従って調製された。
アナート官能性、ポリウレタンプレポリマー樹脂は、乾
燥条件と均一な撹拌の下で、下記表VIに掲げる以下の化
学成分を、それぞれ次の成分を約5分の間隔で連続的に
加えることによって調製された。
願され、Matthew T.Scholz,Robert L.Assell,Ralph A.W
ilkens,及びCharles E.Alexsonの名前で速達証明第B758
69812の下に出願され、“優秀な積層性をもつ整形外科
用ギブス材料とその調製方法”のタイトルの米国特許出
願シリアル第376,873の第4図中に示されたプロセスに
従い、つぶのあるロールと平滑ロールとの間に450ニュ
ートンの力をかけて削磨された、Scotchcast 2ガラス
繊維スクリム上に約40%の重量において被覆された。削
磨されたスクリムは、同じ特許出願の第4−5図に大略
示される方法に従って6mmの撓みにおいてそれ自体がこ
すり合わされた。
オールが配合された着色樹脂が調製された。実施例25は
着色剤を用いない対照樹脂を示す。
アナート官能性、ポリウレタンプレポリマー樹脂が、乾
燥条件と一定撹拌の下で、下記表VIIに掲げる以下の化
学成分を、それぞれ次の成分を約5分の間隔で連続的に
加えることによって調製された。
割され、そしてそれぞれのサンプルは220mlのジャーに
入れられて、密封され、そして49℃のオーブンで“熟
成”された。それぞれの実施例のサンプルは49℃のオー
ブン中に異った期間で(表VIII及びIXに示すいくつかの
日数に相当する)保管され、ついでオーブンから出され
て粘度の試験が行われた。オーブンから出されるとす
ぐ、それぞれの樹脂のサンプルは試験の前に最低約16時
間22℃のバスに置かれた。(この16時間の“冷却”時間
は経過した全“熟成”時間中には含まれなかった。)サ
ンプルの粘度はついでBrookfield RVT Viscometerによ
りスピンドル#6及び#7を用い10rpmのスピードで測
定された。実施例25−28のサンプルは実際には実施例21
−24のサンプルより6日間おくれてつくられ試験され
た。
表VIIIに報告され、一方実施例25−28のそれぞれに対し
測定された粘度は下記表IXに報告される。
まざまな着色樹脂の経時的粘度の増加が、対照実施例25
に対する粘度の増加と完全に比肩し得ることが見られ
る。これらの実施例における色安定性に対するひとつの
例外は実施例27で、約27日後に変色した。このように、
実施例28のReactint Blue X3LVが満足な結果を得たと
はいえ、実施例27のReactint Blue X17ABはこの発明
の目的に適するとは考えられないだろう。
な特性から離れないで具体化できる。記載の実施態様は
すべての点で単に説明として考えるべきで制限として考
えるべきでない。従ってこの発明の範囲は前掲の記載で
はなく、別項の特許請求の範囲により示される。この特
許請求の範囲と同等の意味と範囲をもつすべての変更は
それらの範囲に含まれるべきである。
Claims (7)
- 【請求項1】着色さた整形外科用ギプス材料であって、 1枚の軟質シート、及び この軟質シートの上に被覆された水硬化性樹脂(この水
硬化性樹脂にはイソシアナート官能基及びポリウレタン
プレポリマーが含まれ、このポリウレタンプレポリマー
はポリオールと過剰のポリイソシアネートとの反応によ
って形成される液体であり、このポリオールの少なくと
も一部分には前記ポリウレタンプレポリマーに共有結合
されることとなる発色団含有ポリオールが含まれ、この
発色団含有ポリオールは水硬化性樹脂で被覆されたシー
トに所望の色を付与する)を含み、 この着色樹脂被覆シートは湿気のない小袋中に所望の使
用時まで保管され、 この着色樹脂被覆シートは当該使用以前は安定に保管さ
れ、 上記着色された整形外科用ギプス材料が、当該着色され
た整形外科用ギプス材料中の色の均一性が49℃で5週間
の熟成後に実質的に変化しないで残るという点において
貯蔵安定性である、 上記ギプス材料。 - 【請求項2】請求項1に記載の着色された整形外科用ギ
プス材料であって、前記発色団含有ポリオールがポリエ
ーテルポリオールに結合した染料を含む、上記ギプス材
料。 - 【請求項3】請求項1に記載の着色された整形外科用ギ
プス材料であって、前記発色団含有ポリオールがミリケ
ン研究株式会社(Milliken Research Corporation)か
ら得られるリアクチントR(ReactintR)ポリオールで
ある、上記ギプス材料。 - 【請求項4】請求項1に記載の着色された整形外科用ギ
プス材料であって、前記発色団含有ポリオールがリアク
チントR黒 X40LV(ReactintR Black X40LV)、リアク
チントR青 X3LV(ReactintR Blue X3LV)、リアクチ
ントRオレンジ X38(ReactintR Orange X38)、リア
クチントR赤 X52(ReactintR Red X52)、リアクチン
トR紫 X80(ReactintR Violet X80)、リアクチンR
黄 X15(ReactintR Yellow X15)、又はこれらの組合
わせである、上記ギプス材料。 - 【請求項5】請求項1に記載の着色された整形外科用ギ
プス材料であって、この着色された整形外科用ギプス材
料からの色の浸出又は移動が実質的に回避されている、
上記ギプス材料。 - 【請求項6】請求項1に記載の着色された整形外科用ギ
プス材料であって、前記発色団含有ポリオールが室温に
おいて液体である、上記ギプス材料。 - 【請求項7】請求項1に記載の着色された整形外科用ギ
プス材料であって、前記発色団含有ポリオールが前記樹
脂の0.01重量%から2重量%含まれる、上記ギプス材
料。
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