JP3269830B2 - 整形外科用硬化性樹脂組成物保持用基材 - Google Patents

整形外科用硬化性樹脂組成物保持用基材

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、整形外科分野やス
ポーツ分野(以下総称して整形外科分野という)におい
て骨折、捻挫、脱臼の矯正、防御の目的で人体の一部を
固定、支持、保護するため、硬化性樹脂組成物を含浸又
は塗布して一定量保持せしめたテープ又はシート状の素
材を体表面に巻いたり添えたりし、硬化性樹脂組成物を
硬化させるものの、硬化性樹脂組成物を保持する基材に
関する。
【0002】
【従来の技術】整形外科分野において、人体の一部の固
定、支持、保護を行う従来の技術には、大別して硬化性
組成物単体から構成されるものと、硬化性組成物を織
物、編物、ポーラスなプラスチック層等に塗布した複合
体から構成されるものとの二種類がある。
【0003】硬化性組成物単体としては、トランス型ポ
リイソプレン、ポリカプロラクトン、ポリ1‐6ヘキサ
メチレンアジペート等のスーパーリニヤーポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、ポリマーアロイ等のポリマーメル
ト、又は軟化点が低くかつ常温にて剛性を示す熱可塑性
樹脂を1〜5mm厚等に成形したものが使用されている。
しかしながらこれらのものは重く、また通気性を確保す
るため穴をあけたりしなければならず、加熱しすぎると
自重により伸びてしまったりして体へのモデリング操作
性が悪く、特殊装具や小さな部位にしか使用できないと
いう欠点を有している。
【0004】次に硬化性組成物を織物、編物、ポーラス
なプラスチック層等に塗布した複合体としては、硬化性
組成物として前記の熱可塑性樹脂、特定領域の波長を多
く含む光で硬化する光硬化性樹脂、水分と接触すること
により硬化する石膏配合物(ギプス)、分子内に2個以
上のフリーの‐NCO基を有する例えばウレタンプレポ
リマーを主成分とする水硬性ウレタン樹脂を使用し、こ
れらの硬化性組成物を綿、ポリエステル、ポリプロピレ
ン、ガラス繊維、炭素繊維等の素材より形成した目の粗
いテープ又はシート状の基材に塗布したものである。こ
の基材は、主としてガラス繊維、ポリエステル繊維、ポ
リプロピレン繊維等の高モジュラス繊維をマーキゼット
編、アトラス編、デンビー編、平編、ゴム編、パール編
及び平織に形成したもの、さらにこれらをベースに変形
編を行ったり、エラストマー糸や加工糸を挿入糸や組織
糸に用いて編んだものが使用されている。
【0005】ガラス繊維を使用するものとしては、ガラ
ス繊維のような高弾性繊維とエラストマー繊維とを組み
合わせ、エラストマー繊維を長さ方向に40〜200%
の伸長性を与えるように長さ方向に導入し、ガラス繊維
の強度を保持しながら適合性を改善したもの(特開昭6
3−11165号公報)、初期弾性率が0.56×10
6kg/cm2以上のガラス繊維を使用し、メッシュサイズを
3〜31/cm2とすることにより短時間で所定の強度に
硬化し多孔性が得られるようにしたもの(特公平2−5
7940号公報)、ガラス繊維からなる布帛シートの一
方の側に複数の突起を形成し、積層性を向上させたもの
(特開平3−45254号公報)などが提案されてい
る。このガラス繊維を利用した基材は硬化させたとき強
度が得られるものの、基材コストが高く、X線透過性が
悪く診断に不都合な面を有し、繊維のけばがあると硬化
したとき針のようになり、肌を刺したり、衣服を引っ掛
けたりし、又装着したキャストのエッジが硬くエッジ周
囲の肌は絶えず刺激を受け使用感が悪く、さらに治療期
間中の処置のためや完治のため開窓を行った結果生じる
切断くずが皮膚刺激を起し、皮膚炎を発生させる等の欠
点を有する上、使用済みのキャストは不燃性のため特別
な廃棄処理が必要である。
【0006】また綿、ポリエステル、ポリエチレン等の
天然繊維や化学繊維を用いるものとしては、天然繊維又
は化学繊維でラッシェル編物を構成し、2本の縦糸間と
2本の横糸間の各平均間隔の比を1.5より小さくする
ことによりX線透過性、断面伸展性、強度を高めたもの
(特開昭58−177655号公報)、低弾性率の非弾
性繊維と弾性繊維とからなり、弾性繊維を長手方向に導
入することにより良好な整合性、十分な剛性、低脆性、
十分な耐久性を持たせようとするもの(特開平2−59
44号公報)、低吸水性の400〜1500デニールの
糸を編み、0.015〜0.25平方インチの開口部を
有する織物担体を使用することにより、強靱で薄く被覆
可能で、良好な通気性、X線透過性を得られるようにし
たもの(特公平2−61258号公報)などが提案され
ている。このような綿、ポリエステル、ポリエチレン等
の天然繊維や化学繊維を用いた基材の場合は、強度が弱
く多数重ね合わせる必要があり、強度を得るため重ね合
わせの数を多くすると操作に時間がかかり、硬化物が厚
くなり違和感を与え、通気性が悪くなる等の欠点があ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガラ
ス繊維を用いた基材と同等以上の強度と通気性を有し、
従来の天然繊維や化学繊維を用いた基材と同様に操作し
やすく、皮膚への当たりもソフトであり、カットも容易
でカット層による皮膚への刺激がなく、廃棄も特別処理
の必要がなく、かつ硬化物の仕上がり表面は滑らかで、
製造工程や巻操作時にカールを生じない理想的な硬化性
組成物保持用基材を得ることにある。
【0008】
【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、ガラス繊維以外の繊維材で形成
した多数の繊維集束からなる糸を用い、針列を2つ以上
有する編機にて裏表に編地を形成した柔軟な両面編物で
あり、両編地間をつなぐ編組織の構造を有し、硬化性樹
脂組成物が編物に含浸される。
【0009】両面編物の裏表の編地を形成するループが
互いに重なり合う構造を有するようにすると有利であ
る。
【0010】また本発明においては、伸び率を17%以
上、硬化性樹脂組成物の硬化後のシリンダー強度を3kg
以上とすることにより、硬化性樹脂組成物を保持する基
材としての所要の特性を得ることができる。
【0011】繊維集束よりなる糸としては、綿、スフ等
の天然繊維からなる紡績糸、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリアミン、ポリ塩化ビニリデン
等の化繊フィラメントを多数集束したマルチフィラメン
ト糸を用いることができる。使用される硬化性組成物の
物理的、化学的性質に合わせ、保存中硬化剤の硬化が進
行しない組合わせを選ぶことが好ましく、硬化性組成物
として例えば水和反応で硬化する石膏化合物を用いる場
合は天然繊維を、光反応、水との反応で硬化する樹脂を
用いる場合は化学繊維が選ばれる。最近多く使用される
ようになったウレタンプレポリマーを主成分とする硬化
性樹脂の場合にはポリエステル繊維が有利である。
【0012】編機としては、経編機、緯編機及び丸編機
針列を2列以上有する機種で裏表に編地を形成し得る
ものを使用することができる。
【0013】
【作用】本発明においては、基材に硬化性樹脂組成物を
塗布したとき、多数の繊維集束からなる糸の中に毛細管
現象により硬化性樹脂組成物が容易に浸入し、一旦染み
込んだ硬化性樹脂組成物は同様の原理で脱離しにくく、
かつ糸の表面積はモノフィラメントの場合より数十倍以
上多くなり、硬化性樹脂組成物の保持量も充分確保さ
れ、硬化性樹脂組成物の硬化時には鉄骨入りコンクリー
トと類似構造が得られる。
【0014】裏表の編地のループを重ね合わせることに
より、層当たりの厚みが大となり、強度が高くなり、少
ない重ね合わせの数で所定の固定力が得られる。
【0015】裏表の編地間に距離を置くことにより、ハ
ニカム構造と類似の構造が得られ、軽量で高強度のもの
となる。
【0016】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。実施例1〜
6は経編機を用いて編成した本発明による基材の例、実
施例7、8は緯編機を用いて編成した本発明による基材
の例である。なお本発明と従来のものとを比較するた
め、従来の経編によるものを比較例1、2、緯編による
ものを比較例3として作成した。
【0017】各基材を評価するための物性として、幅5
cmの試料に加重1kgを加えたときの伸びを測定して伸び
率を求め、ウレタンプレポリマー系水硬性樹脂組成物を
塗布し、余分の樹脂液を絞りロールで除去し、5cm幅の
検体を作成し、60mm径を有するパイプ上に3層巻いて
パイプを取り除きシリンダーを作り、一昼夜放置後圧縮
試験機で直径方向に圧縮し5mm変形時の圧縮応力を測定
してシリンダー強度を求め、前記検体を作成したときの
樹脂塗布量を測定して最大樹脂保持量を求めた。
【0018】実施例1 フロント糸としてポリエステルのフィラメントを48本
集束した250デニールの糸(以下250d/48Fと
略称する)を2本と、バック糸としてポリエステルの2
50d/48F2本を用いて図1aの組織図に示すよう
に編み上げた。図のFは前列針列、Bは後列針列を示
す。この基材の仕上り密度は経19本/inch、緯12本
/inch、目付量は321g/m2 、伸び率は17%、最
大樹脂保持量は353g/m2 、シリンダー強度は1
6.78kgであった。図1bはこの基材の断面における
ニードルループとシンカループの相互関係を表す模式図
を示し、1は表側編地、2は裏側編地で、各編地1、2
のループ3、4は互いに重なり合った構造を持ってい
る。
【0019】実施例2 実施例1と同様の編組織に鎖編を合わせた変形編とし、
フロント糸としてポリエステルの150d/24F、バ
ック糸としてポリエステルの150d/24F、鎖編を
行うミドル糸としてポリエステルのウリー加工糸150
dを用いて図2aの組織図に示すように編み上げた。図
のFは前列針列、Bは後列針列を示す。この基材の仕上
り密度は経20本/inch、緯14本/inch、目付量は3
19g/m2 、伸び率は35%、最大樹脂保持量は31
0g/m2 、シリンダー強度は18.50kgであった。
図2bはこの基材の断面におけるニードルループとシン
カループの相互関係を表す模式図を示し、21は表側編
地、22は裏側編地、23は鎖編の糸を示し、編地2
1、22のループ24、25は互いに重なり合った構造
を持っている。
【0020】実施例3 実施例1と同様の編組織に伸縮性を増大するため伸縮糸
を経方向に挿入した変形編を使用し、フロント糸として
ポリエステルの150d/24F、バック糸としてポリ
エステルの150d/24F、挿入するミドル糸として
ポリエステルの加工糸(東レ製「ポリブジルサモー
ラ」)75dを用いて図3aの組織図に示すように編み
上げた。図のFは前列針列、Bは後列針列を示す。この
基材の仕上り密度は経20本/inch、緯15本/inch、
目付量は266g/m2 、伸び率は47%、最大樹脂保
持量は294g/m2 、シリンダー強度は7.34kgで
あった。図3bはこの基材の断面におけるニードルルー
プとシンカループの相互関係を表す模式図を示し、31
は表側編地、32は裏側編地、33は挿入糸で、編地3
1、32のループ34、35は互いに重なり合った構造
を持っている。
【0021】実施例4 フロント糸としてポリエステルの250d/48F、バ
ック糸としてポリエステルの250d/48Fを用い、
図4aの組織図に示すように編み上げた。図のFは前列
針列、Bは後列針列を示す。この基材の仕上り密度は経
14本/inch、緯15本inch、目付量は295g/
2 、伸び率は22%、最大樹脂保持量は305g/m
2 、シリンダー強度は11.30kgであった。図4b、
4c、4dはこの基材の図4aのイ、ロ、ハの位置にお
ける断面のニードルループとシンカループの相互関係を
表す模式図を示し、41は表側編地、42は裏側編地
で、表側編地41のループ43、44、45は、裏側編
地42のループ46、47、48とそれぞれ互いに重な
り合っている。
【0022】実施例5 フロント糸としてポリエステルの250d/48F、バ
ック糸としてポリエステルの250d/48Fを用い、
図5aの組織図に示すように編み上げた。図のFは前列
針列、Bは後列針列を示す。この基材の仕上り密度は経
15本/inch、緯11本/inch、目付量は311g/m
2 、伸び率は18%、最大樹脂保持量は313g/
2 、シリンダー強度は7.84kgであった。図5bは
この基材の断面におけるニードルループとシンカループ
の相互関係を表す模式図を示し、51は表面編地、52
は裏側編地で、編地51、52の各ループ53、54は
互いに重なり合った構造となっている。
【0023】実施例6 片面メッシュの両面編で、表裏の編組織を変え、かつ表
裏間に空間をとり、この空間を結ぶ編構造を使用し、フ
ロント糸としてポリエステルの強撚加工糸(スップリン
ジ加工糸)250d/24Fを用いてマーキゼット編を
行い、バック糸としてポリエステルの強撚加工糸(スッ
プリンジ加工糸)250d/24Fを用いてアトラス編
を行い、この間をミドル糸としてポリエステルの250
d/24Fを用い両編組織と一体に結合する図6aの組
織図に示す構造に編み上げた。図のFは前列針列、Bは
後列針列を示す。この基材の目付量は363g/m2
伸縮率は35%、最大樹脂保持量は410g/m2 、シ
リンダー強度は25.16kgであった。図6b、6c、
6d、6e、6fはこの基材の図6aのイ〜ホの位置に
おける断面のニードルループとシンカループの相互関係
を表す模式図を示し、61は表側編地、62は裏側編地
で、表側編地は平面的な編地を形成し、裏側編地はメッ
シュ状の編地を形成する。裏側編地のループは表側編地
のループの1つ又は複数のループと重なる形となる。例
えば裏側編地62のループ65はそれぞれ表側編地61
の隣り合う2つのループ63と部分的に重なり、裏側編
地62のループ66はそれぞれ表側編地61の1つのル
ープ64と重なっている。
【0024】実施例7 スムース編を使用し、両面の糸としてポリエステルの1
50d/24Fを用い、図7aの組織図に示すように編
み上げた。この横編の基材の仕上り密度は経18本/in
ch、緯17本/inch、目付量は306g/m2 、伸び率
は43%、最大樹脂保持量は280g/m2 、シリンダ
ー強度は2.98kgであった。図7bはこの基材の断面
におけるニードルループとシンカループの相互関係を表
す模式図を示し、71は表側編地、72は裏側編地で、
編地71、72の各ループ73、74は互いに重なり合
っている。なおこの場合両編地は対称である。
【0025】実施例8 三段両面編を使用し、両面の糸としてポリエステルの1
50d/24Fを用い、図8aの組織図に示すように編
み上げた。この横編の基材の仕上り密度は経20本/in
ch、緯19本/inch、目付量は324g/m2 、伸び率
は43%、最大樹脂保持量は301g/m2 、シリンダ
ー強度は3.51kgであった。図8bはこの基材の断面
におけるニードルループとシンカループの相互関係を表
す模式図を示し、81は表側編地、82は裏側編地で、
両編地81、82間の間隔は実施例7の場合より若干大
きくなっている。編地81、82の各ループ83、84
は互いに重なり合った構造を持っている。この場合も両
編地は対称である。
【0026】比較例1 フロント糸としてガラス繊維のECG751/0 、バック
糸としてガラス繊維のECG751/0 を用い、図9aの
組織図に示すように編み上げた。この基材の仕上り強度
は経14本/inch、緯14本/inch、目付量は320g
/m2 、伸び率は21%、最大樹脂保持量は200g/
2 、シリンダー強度は4.50kgであった。図9bは
この基材の断面におけるループ間の相互関係を表す模式
図を示し、91は編地で一層からなり、ループ92も互
いに重なり合うことなく単独で存在している。
【0027】比較例2 フロント糸としてポリエステルの強撚加工糸(帝人製
「スプリンジ」)150d/48F2本、バック糸とし
てポリエステル(帝人製「テトロン」)250d/24
F4本を用い、図10aの組織図に示すように編み上げ
た。この基材の仕上り密度は経9本/inch、緯8.5本
/inch、目付量は197g/m2 、伸び率は67%、最
大樹脂保持量は250g/m2 、シリンダー強度は2.
70kgであった。図10bはこの基材の断面におけるル
ープ間の相互関係を表す模式図を示し、101は編地で
一層からなり、ループ102も互いに重なり合うことな
く単独で存在している。
【0028】比較例3 糸としてポリエステルの250d/48Fを用い、図1
1aの組織図に示すように編み上げた。この基材の仕上
り密度は経20本/inch、緯17本/inch、目付量は2
76g/m2 、伸び率は38%、最大樹脂保持量は28
9g/m2 、シリンダー強度は1.24kgであった。図
11bはこの基材の断面におけるループ間の相互関係を
表す模式図を示し、111は表側編目、112は裏側編
目で、編目111、112の各ループ113、114は
互いに重なり合っていない。
【0029】図12は実施例1の顕微鏡写真で、aは基
材表面の平面図、bは断面図、cは樹脂で硬化させた基
材表面の平面図、dはその断面図、eは3層に重ね樹脂
で硬化させた基材の断面図である。
【0030】図13は実施例3の顕微鏡写真で、aは基
材表面の平面図、bは断面図、cは樹脂で硬化させた基
材表面の平面図、dはその断面図、eは3層に重ね樹脂
で硬化させた基材の断面図である。
【0031】図14は比較例2の顕微鏡写真で、aは基
材表面の平面図、bは断面図、cは樹脂で硬化させた基
材表面の平面図、dはその断面図、eは3層に重ね樹脂
で硬化させた基材の断面図である。
【0032】上述の実施例と比較例とを比べて分かるよ
うに、本発明の基材を使用したものは、最大樹脂保持量
に十分大きな値を得ることができ、従来のガラス繊維を
使用したものと同等又はそれ以上の優れた強度が得ら
れ、編組織及び使用原糸の選択によって強度が大でしか
も伸び率も大とすることがてきる。
【0033】本発明の基材に用いられる硬化性樹脂に
は、塗布時の状態により3つの型に分けることができ
る。第1は水和反応型で、微粉末の硬化性樹脂分を水、
アルコール、酢酸ビニル、界面活性剤に分散したエマル
ジョンを塗布し、乾燥させ、固形分のみを基材に保持さ
せる型、第2は熱可塑性型で、硬化性樹脂を有機溶媒で
液状に塗布を行い乾燥するか、加熱し液状にした状態で
塗布し、常温迄冷却し基材に保持させる型、第3は光硬
化型や水反応性樹脂型で、樹脂が低粘度で直接基材に塗
布する型である。本発明においてはこれらいずれの硬化
性樹脂も、編地を構成する糸が多数の繊維集束からなっ
ているため、塗布時に毛細管現象によって内部に容易に
浸入し、一旦浸み込んだ硬化性樹脂は編地より脱離しに
くく、かつ糸の表面積が大きいため、十分な量の硬化性
樹脂が保持される。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、ガラス繊維を全く用い
ることなしに、また僅かの重ね合わせでガラス繊維を用
いた従来の硬化性組成物保持用基材と同等又はそれ以上
の強度を得ることができ、かつ切断時の切断層による皮
膚刺激やキャストのエッジによる皮膚刺激が解消され、
表面の仕上りが滑らかになるため衣服への引っ掛かりを
生じることがなく、十分な通気性を持っているため荒れ
を起こさず、また従来の化学繊維、天然繊維を使用した
ものの有する利点はそのまま保持され、軽量で高強度の
硬化物を得ることができる。さらに、編物の伸び率及び
硬化性樹脂組成物が硬化した後のシリンダー強度の両者
の値を整形外科用硬化性樹脂組成物を保持するための基
材に要求される適切な値に調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の組織図および模式図であ
る。
【図2】本発明の一実施例の組織図および模式図であ
る。
【図3】本発明の一実施例の組織図および模式図であ
る。
【図4】本発明の一実施例の組織図および模式図であ
る。
【図5】本発明の一実施例の組織図および模式図であ
る。
【図6】本発明の一実施例の組織図および模式図であ
る。
【図7】本発明の一実施例の組織図および模式図であ
る。
【図8】本発明の一実施例の組織図および模式図であ
る。
【図9】従来の一例の組織図および模式図である。
【図10】従来の一例の組織図および模式図である。
【図11】従来の一例の組織図および模式図である。
【図12】図1に示す本発明の実施例の繊維の形状を示
顕微鏡写真である。
【図13】図に示す本発明の実施例の繊維の形状を示
顕微鏡写真である。
【図14】図1に示す本発明の実施例の繊維の形状を示
す顕微鏡写真である。
【図15】図3に示す本発明の実施例の繊維の形状を示
す顕微鏡写真である。
【図16】図3に示す本発明の実施例の繊維の形状を示
す顕微鏡写真である。
【図17】図3に示す本発明の実施例の繊維の形状を示
す顕微鏡写真である。
【図18】図10に示す従来の例の繊維の形状を示す顕
微鏡写真である。
【図19】図10に示す本発明の実施例の繊維の形状を
示す顕微鏡写真である。
【図20】図10に示す従来の例の繊維の形状を示す
微鏡写真である。
【符号の説明】
1、21、31、41、51、61、71、81 表側
編地 2、22、32、42、52、62、72、82 裏側
編地 3、4、24、25、34、35、43、44、45、
46、47、48、53、54、63、64、65、6
6、73、74、83、84 ループ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D04B 1/00 - 1/28 D04B 21/00 - 21/20 A61F 13/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス繊維以外の繊維材で形成した多数
    の繊維集束からなる糸を用い、針列を2つ以上有する編
    機にて裏表に編地を形成した柔軟な両面編物であり、両
    編地間をつなぐ編組織の構造を有し、硬化性樹脂組成物
    が編物に含浸されることを特徴とする整形外科用硬化性
    樹脂組成物保持用基材。
  2. 【請求項2】 両面編物の裏表の編地を形成するループ
    が、互いに重なり合う構造を有することを特徴とする請
    求項1記載の整形外科用硬化性樹脂組成物保持用基材。
  3. 【請求項3】 裏表の編地間に距離を有することを特徴
    とする請求項1又は2記載の整形外科用硬化性樹脂組成
    物保持用基材。
  4. 【請求項4】 ガラス繊維以外の繊維材で形成した多数
    の繊維集束からなる糸を用い、針列を2つ以上有する編
    機にて裏表に編地を形成した柔軟な両面編物であり、両
    編地間をつなぐ編組織の構造を有し、硬化性樹脂組成物
    が編物に含浸され、伸び率が17%以上、硬化性樹脂組
    成物の硬化後のシリンダー強度が3kg以上であることを
    特徴とする整形外科用硬化性樹脂組成物保持用基材。
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