JP3429527B2 - 医療用支持材 - Google Patents
医療用支持材Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は医療分野の装具類に用い
ることに適する支持材に関する。更に詳しくは、整形外
科疾患、外傷性疾患、関節炎性疾患、脈管系疾患、神経
系疾患で局所の固定又は支持あるいは免荷、変形の矯
正、機能の増進、不随意運動の制御、安定性のため支持
機能付きサポーター、ブレース、更正装具、義肢と呼ば
れる装具類の支持、カフおよび本体用の材料として有用
な熱可塑性樹脂と強化繊維からなる医療用支持材に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】医療用支持材（以下単に支持材というこ
とがある。）とは、骨格筋系を四肢、体幹の外部から支
えることにより、機能障害の治療、維持、予防および患
部の保護を目的として適用される支持機能付きサポータ
ー、ブレース、更正装具および義肢装具といわれる各種
装具類に支持機能を付与するため使用されるものであ
る。一般に支持材はサポーター生地、弾力性で腰がある
生地の単体又は複合体、キャンバス、皮革、レザー等か
らなる単体又は複合体と組み合わせて用いられ、適用す
る部位にフィットするように設計される。 【０００３】従来利用されてきた支持材としては、プラ
スチック製や金属製の材料からなるものが主体であっ
た。例えば支持機能付きサポーターの一つとして膝装具
を例に挙げると膝の左右、前後の不安定性を防止する目
的や、膝の屈伸角度を制限する目的として、ポリカーボ
ネート、ポリプロピレン、ナイロンや特殊エンジニアリ
ングプラスチック等の硬質プラスチック製支持材や硬質
アルミ合金、鉄、ステンレス等の金属製支持材をサポー
ター本体に取り付けて膝の安定性や屈曲の角度を制限す
るものがある。 【０００４】また、他の支持機能付きサポーターには、
足関節用サポーター、手関節用サポーター、肩関節用サ
ポーター、軽度障害用の腰痛帯等の種類があるが、これ
らも前述した膝装具と同様な支持材素材が用いられてい
る。 【０００５】また、ブレースは支持機能付きサポーター
を用いる対象者より、より高い固定、矯正、抑制固定お
よび体重の支持が必要なケースに用いられる。例えば頸
椎用、胸椎用、腰椎用等の体幹用のブレース、上肢用ブ
レース、下肢用ブレース等がある。これらに用いられる
支持材は、当然支持機能付きサポーターより、より高い
支持機能が要求されるため支持材も剛性が高く、耐久性
があり、体形にフィットするものが好ましいが、前記の
支持機能付きサポーターに利用されている硬質プラスチ
ックや金属を用い設計上厚みを厚くしたり、幅を広くし
たり、リブを設ける等を行ない強度アップして使用して
いる。更に、更正装具や義肢装具は前述のブレースより
更に支持機能中に剛性やフィッテング性が求められるた
め、硬質プラスチックや金属からなる支持材は厚くなっ
たり、幅広になったり、また加工に技術力や時間が必要
となっている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】このように従来用いら
れてきた硬質プラスチック製支持材は、剛性および耐久
性面で劣り、これを高めようとすると厚くしたり、幅を
広くしたり、リブを設ける等をしなければならず、その
ため支持材が突出する、蒸れる、金型に費用がかかると
いう欠点がある。又金属製の支持材も硬質プラスチック
製と同様の欠点を有する上に、重い、また体形にフィッ
ティング加工が容易にできないという問題点がある。 【０００７】本発明の目的は、繊維強化プラスチックを
用いた医療分野の装具類に適する支持材を提供すること
にある。より詳しくは、整形外科分野、リハビリテーシ
ョン分野で主に用いられる装具類に用いる支持材で、重
要な機能である軽量で、コンパクトで、剛性が高く、且
つ耐久性があり、更に必要に応じて現場で容易にフィッ
テング加工、又は修正が可能な医療用支持材を提供する
ことにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するためになされたものである。すなわち本発明は、
強化繊維とアクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化
ビニール樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリア
セタール樹脂、ポリカーボネート樹脂またはポリエステ
ル樹脂から選択された熱可塑性樹脂からなる繊維強化プ
ラスチックであって、長手方向の曲げ剛性が１×１０4
〜１×１０7 ｋｇ／ｍｍ2 、ねじり剛性が１×１０4 〜
１×１０7 ｋｇ／ｍｍ2 であり、強化繊維が導入された
表面層と強化繊維が導入されていない内層からなり、且
つ、強化繊維の体積含有率が０．１〜３０％で、６０〜
３００℃の範囲に加熱することにより後加工可能である
ことを特徴とする医療用支持材にある。 【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。強化繊維
と熱可塑性樹脂からなる繊維強化プラスチックにおい
て、長手方向の曲げ剛性が１×１０4 〜１×１０7 ｋｇ
／ｍｍ2 の範囲にあり、且つ、ねじり剛性が１×１０4
〜１×１０7 ｋｇ／ｍｍ2 の範囲にあり、繊維体積含有
率が０．１〜３０％で、繊維強化プラスチックの表面層
に強化繊維が導入され、内層に強化繊維が導入されてい
ない多層構造を形成しているため種々な構造を採りう
る。例えば板状物であれば板の上下の表面に強化繊維を
配向させたサンドイッチ構造体が考えられ、曲げ構造お
よびねじり剛性を発現させるのに適している。更に幅が
小さい場合には、断面の外周に強化繊維を配置させたモ
ノコック構造体にすれば厚み方向にも繊維補強がなされ
るためサンドイッチ構造体以上に強化され、剛性を効果
的に発現するため有利である。 【００１０】添付の図１、図２は、本発明を理解するた
めの模式図で、図１ａ、２ａは板状物の見取り図、図１
ｂは図１ａのＸ−Ｘ面、図２ｂは図２ａのＹ−Ｙ面の断
面図である。図において１は繊維強化プラスチック、
２、３は強化繊維を含む表面層、４は熱可塑性樹脂から
なる芯材層である。 【００１１】本発明において繊維強化プラスチックは、
強化繊維を表面層に導入しているが全表面層に導入しな
くともよく、表面層に強化繊維を導入する割合として
は、全表面層の６５％以上１００％未満が良い。この範
囲を達成し、且つ剛性を発現する構造としてはサンドイ
ッチ構造やモノコック構造が最も好ましい。材料の厚さ
は医療用支持材としてかさばらなければよい。望ましく
は１３ｍｍ以下が良く、更に望ましくは６ｍｍ以下が良
い。 【００１２】通常の複合材料では強化繊維体積含有率は
３０〜７０％で使用することが多い。これは構造材料に
使用する際、剛性と同時に強度が要求されるためにこの
様な高い含有率になっている。しかし大きな荷重がかか
らない様なところで使うときには繊維含有率を多くする
必要はない。本発明においては繊維体積含有率は０．１
〜３０％とするのが好ましい。繊維体積含有率が３０％
以上であると医療用支持材としては過剰仕様となり、材
料費が高くなるし製造コストも上昇する。また、加工や
熱変形が難しくなる。モノコック構造体やサンドイッチ
構造体にすれば繊維体積含有率を３０％以下の範囲で効
果的に剛性を発現できる。さらに強化繊維は繊維強化プ
ラスチックの表面付近に配向させると曲げやねじり変形
に対して有効である。しかも変形の方向に適合した繊維
配向をとると更に有効である。 【００１３】繊維強化プラスチックの強化繊維として
は、高弾性、高強度の繊維からなる一方向配向材、織
物、編物、チョップ、ランダムマットでこれらを２種以
上組み合わせたものでもよい。また、繊維の素材として
は、炭素繊維、ガラス繊維が好ましいが炭化珪素繊維、
アルミナ繊維、金属繊維等の無機繊維、およびアラミド
繊維、ポリエチレン繊維、ポリイミド繊維等の有機繊維
が使用できる。また、これらの２種以上の繊維を組み合
わせて使用することもできる。これらの繊維の中でも炭
素繊維を用いると比剛性が高く、高い剛性を発現させる
のに適している。 【００１４】炭素繊維の引張り弾性率は、汎用タイプが
２４×１０3 ｋｇ／ｍｍ2 で本発明の剛性は充分に得ら
れる。より好ましくは、高弾性の炭素繊維である引張り
弾性率４０×１０3 ｋｇ／ｍｍ2 以上のものを使用する
と、より剛性の高い支持材が得られる。更にこれらの炭
素繊維は一方向配向材、チョップ、ランダムマット、編
物、織物等に加工して使用することができる。また後加
工性を重視する場合は、医療用支持材の長さ方向に強化
繊維を配置することは避け、幅方向又は斜め方向に配置
することが好ましい。 【００１５】熱可塑性樹脂としては、繊維強化プラスチ
ックが６０〜３００℃の範囲で後加工可能な樹脂でなけ
ればならない。医療用支持材として好ましい熱可塑性樹
脂としては、使用場所、目的により異なるが加工性の
面、耐久性の面よりアクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリ塩化ビニール樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
エステル樹脂がある。 【００１６】熱可塑性樹脂の選択としては、使用部位、
使用目的により剛性、摩擦特性、加工性を考慮すること
が必要である。また、患者の体型に合わせてドライヤー
等で加熱して材料が６０〜３００℃になった後、加工で
きることが必要である。例えば剛性を重視する場合は、
前記記載の樹脂中分子量の高い品種を選ぶと有利であ
り、また加工性を重視する場合は低軟化度の品種を選ぶ
ことが有利である。 【００１７】本発明の医療用支持材を得る方法として
は、強化繊維の一方向繊維束、チョップ、ランダムマッ
ト、編布、織布等に熱可塑性樹脂を含浸し、強化繊維の
含有率の高いシートを作製する。このシートを芯材とな
る熱可塑性樹脂の表面に設置し、加熱プレス熱融着する
ことにより上述のサンドイッチ構造体やモノコック構造
体の複合材料が得られる。また必要に応じて強化繊維の
含有率の高い薄いシートを数枚を種々な方向で重ねても
良い。 【００１８】この様にして得られた強化繊維複合材料
は、ＮＣフライスやＮＣルーター等で種々な形状に切り
出す方法が一般的である。医療用として、また、量産性
の面より好ましい方法は前記した強化繊維の含有率の高
い薄いシートを目的にあわせた形状に切り出し、これを
射出成形型にセットし、この型に熱可塑性樹脂を射出し
て得る方法が生産性においてすぐれる。 【００１９】本発明において強化繊維プラスチックは、
曲げ剛性が１×１０4 〜１×１０7ｋｇ／ｍｍ2 の範囲
内にあり、且つねじり剛性が１×１０4 〜１×１０7 ｋ
ｇ／ｍｍ2 の範囲内にあるのが望ましい。この範囲以上
になれば医療用支持材としては硬すぎ、また弾力性がな
く体になじまない。さらに患者にあわせて後加工させる
のが難しくなる。また、この範囲以下にあると軟らかす
ぎて医療用支持材として好ましくない。更に、好ましい
適正な剛性範囲は１×１０5 〜１×１０6 ｋｇ／ｍｍ2
の範囲にあり、且つねじり剛性が１×１０5 〜１×１０
6 ｋｇ／ｍｍ2の範囲内にあるのが望ましい。 【００２０】また、曲げ剛性に対するねじり剛性の比率
は、２／３〜２の範囲内にあるのが剛性のバランスから
みて望ましい。剛性レベルは強化繊維体積含有率、繊維
配向、板状物の断面形状及び寸法で自由に設計できる。
剛性レベルに合わせてバランスよく設計するのが医療用
支持材の安全性、加工性、経済性から見て好ましい。 【００２１】 【作用】本発明においては、強化繊維を繊維強化プラス
チックの表面層に導入したことによって強化繊維を必要
最小限の使用で、且つ充分な曲げ剛性が得られる。また
強化繊維は繊維強化プラスチックの表面層にのみあり、
強化繊維含有率が３０％以下であるため加熱により容易
に曲げ加工が可能となる。 【００２２】 【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。実
施例では本発明において用いる繊維強化プラスチック
と、従来品であるプラスチック及び金属とを同一幅、厚
み、同一長で剛性、後加工性（１５０℃，５０℃）の比
較、及び医療用支持材としての機能性評価をおこなっ
た。 【００２３】実施例１ ［繊維強化プラスチックの作
製］ 本発明の繊維強化プラスチックはアクリル樹脂を炭素繊
維として三菱レイヨン（株）製ＴＲ３１１０（商品名）
炭素繊維クロスに含浸し、厚さ０．３ｍｍ、繊維体積含
有率４０％シートの熱可塑性樹脂マトリックスクロスシ
ート（クロスシート）を作製した。また炭素繊維とし
て三菱レイヨン（株）ＴＲ３０ １２ｋｆ（商品名）を
引き揃えた一方向炭素繊維シートにアクリル樹脂を含浸
し、厚み０．１６ｍｍ繊維体積含有率５１％の熱可塑性
樹脂マトリックス炭素繊維一方向シート（ＵＤシート）
を得た。 【００２４】以上２種類のシートをサンドイッチ構造体
の表面材として２５ｍｍ幅、長さ２００ｍｍの形状に切
り抜き、また芯材としては三菱レイヨン（株）製アクリ
ライト（アクリル樹脂、登録商標）Ｓ３ｍｍ厚板をルー
ターで２５ｍｍ幅、長さ２００ｍｍの形状に切り抜い
た。シートの繊維配向はクロスシートを±４５°に、
ＵＤシートを０°に組み合わせて積層した。これら
，間に芯材を挟み込み、１５０℃に加熱した金型に
入れた後、プレスし冷却するのを待って取りだし繊維強
化プラスチックを作製した。 【００２５】実施例２ 実施例１で作製したＵＤシートをアクリライト芯材の
上からシートを０°，＋４５°，−４５°の順でプレ
スで熱融着させながら巻回し、厚さ４ｍｍ、幅２５ｍ
ｍ、長さ２００ｍｍのモノコック構造の強化繊維プラス
チックを作製した。 【００２６】実施例３ 実施例１で作製したクロスシートとＵＤシートを、
０°／９０°と０°との組み合わせで他は実施例１と同
様に板状の繊維強化プラスチックを作製した。 【００２７】実施例４ 実施例１で作製したクロスシートを±４５°に積層し
て表面材に用い、他は実施例１，２と同様にサンドイッ
チ構造の板状の繊維強化プラスチックを作製した。 【００２８】実施例５ アクリル樹脂を炭素繊維クロスに含浸させ厚さ０．３ｍ
ｍ、繊維体積含有率６０％のシート（クロスシート）の
を作製した。また炭素繊維ＴＲ３０ １２ｋｆを引き
揃えた一方向性炭素繊維シートにアクリル樹脂を含浸
し、厚さ０．１６ｍｍ、繊維体積含有率７０％の熱可塑
性マトリックス炭素繊維一方向（ＵＤシート）を得
た。上記シート，各２枚づつサンドイッチ構造体の
表面材として幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの板状物の形
状に切り抜き、また芯材としてはアクリライトＳ３ｍｍ
厚板をルーターで幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの板状物
に切り抜き、これらシート，を２枚づつ実施例１と
同様に設置し、実施例１と同様の方法により繊維強化プ
ラスチックを作製した。 【００２９】実施例６ 実施例３と同じ素材で繊維体積含有率３０％のクロスシ
ートと、繊維体積含有率３０％のＵＤシートを得
た。この２種類の表面材，を実施例１と同様に加工
して繊維強化プラスチックを作製した。 【００３０】実施例７ 実施例４と同じ素材で芯材のアクリル樹脂の厚みを増し
て７ｍｍ厚、幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの繊維強化プ
ラスチックを作製した。 【００３１】実施例８ 実施例４と同じ素材で芯材のアクリル樹脂の厚みを増し
て１４ｍｍ厚、幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの繊維強化
プラスチックを作製した。 【００３２】実施例９ 実施例１で作製した２種類のシート，をサンドイッ
チ構造体の表面材として幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの
形状に切り抜いた。これを２５ｍｍ幅、２００ｍｍ長の
射出成形金型内の上下面に片面当たりシート，をそ
れぞれ１枚づつ設置し、シートの中間にアクリル樹脂を
射出してサンドイッチ構造体板を作製した。押出機のシ
リンダー温度は２５０℃、射出圧は１８０ｋｇ／ｃｍ
2 、型内保持時間は１０秒で行なった。あらかじめシー
ト，は熱融着して仮止めしたのち金型内に設置し
た。 【００３３】実施例１０ ポリアミド樹脂ナイロン１２のペレットを粉砕して平均
粒径３０μｍの粉末状にし、これを炭素繊維ＴＲ３１１
０とＴＲ３０一方向繊維束にまぶした後、それぞれプレ
ス成形して繊維体積含有率４０％、厚さ０．３０ｍｍの
クロスシートと、繊維体積含有率４５％、厚さ０．１
８ｍｍのＵＤシートを作製した。プレスの温度は２５
０℃、圧力２０ｋｇ／ｃｍ2 で１時間保持してマトリッ
クス樹脂を含浸させた。このシート，を実施例９と
同じ積層構成、同じ製造法で繊維強化プラスチックサン
ドイッチ構造体を作製した。シリンダー温度は２８０
℃、射出圧は８００ｋｇ／ｃｍ2 、型内保持時間は２０
秒で成形した。またこの繊維強化プラスチックの後加工
性の検討は２５０℃、５０℃で実施例１〜９と同様に行
なった。 【００３４】実施例１１ 実施例１と同じ素材および積層構成で幅２０ｍｍ、厚さ
４ｍｍ、長さ１７０ｍｍの繊維強化プラスチックを作製
した。 【００３５】実施例１２ 実施例３と同じ素材および積層構成で厚さ２ｍｍ、幅６
０ｍｍ、長さ２００ｍｍの繊維強化プラスチックを作製
した。 【００３６】実施例１３ 実施例４と同じ素材および積層構成で厚さ２ｍｍ、幅８
０ｍｍ、長さ７００ｍｍの繊維強化プラスチックを作製
した。 【００３７】実施例１４ 実施例４と同じ素材および積層構成で厚さ２ｍｍ、幅２
５０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの繊維強化プラスチックを作
製した。 【００３８】比較例１ 本発明と比較するためプラスチックは本発明の実施例で
用いたアクリライトＳ４ｍｍ厚板をルーターで幅２５ｍ
ｍ、長さ２００ｍｍに切り抜いて作製した。 【００３９】比較例２ 本発明と比較するため鉄Ｓ５５Ｃで４ｍｍ厚、２５ｍｍ
幅、２００ｍｍ長の板を作製した。 【００４０】以上の実施例１〜１０と比較例１、２繊維
体積含有率、表面材の全表面に占める割合の曲げ剛性、
ねじり剛性及び後加工性の検討結果を一括して表１に示
す。後加工性は、１５０℃及び５０℃温度に設定した恒
温炉の中に１０分放置した後、手で折り曲げたときの曲
げやすさを示す。また医療用支持材として優劣は剛性
値、厚み等から判断した。 【００４１】 【表１】 【００４２】実施例１、２は曲げ剛性、ねじり剛性とも
に１×１０4 〜１×１０7 ｋｇ／ｍｍ2 の範囲にあり、
後加工性、医療用支持材として申し分なかった。実施例
３は、上記剛性範囲に入っていて１５０℃の後加工性は
良かったが医療用支持材としての剛性バランスとしては
実施例１、２に比べ劣っていた。実施例４は、曲げ剛性
がねじり剛性に比べて低かった。実施例５、６では表面
材の繊維体積含有率の高いものと低いものを用いたが剛
性としては充分に上記範囲を満足しており、１５０℃の
後加工性も充分であった。 【００４３】実施例７は、剛性値の水準としては非常に
高いが、厚みが７ｍｍと厚いのでかさばる点が少し問題
であった。実施例８は、実施例７と同様に剛性値の水準
としては非常に高いが、厚みが１４ｍｍと厚く、やはり
かさばる点が問題であった。実施例９は、ばり取りを行
ない実施例１と同様のサンドイッチ構造体を作製でき
た。剛性や加工性は実施例１とほぼ同様であった。以
上、実施例１から１０の５０℃の後加工性はどの材料も
硬くて、手で折り曲げるのは容易ではなかった。 【００４４】一方、樹脂単独で作った比較例１は、剛性
的に上記剛性範囲より低く後加工性には優れるものの医
療用支持材としては不十分であった。また、逆に金属で
作った比較例２は、剛性としては充分であるが後加工性
に劣った。 【００４５】次に、本発明を各種医療用具に利用した実
施例を示す。図３は、本発明の医療用支持材を支持機能
付きサポーターに応用した例である。支持材１０は前記
実施例１記載の素材及び構成により幅２０ｍｍ、長さ１
７０ｍｍに作製した繊維強化プラスチックを用いた。図
３ａは膝用の支持機能付きサポーターの側面図、図３ｂ
はその正面図である。図３ｃは本例に用いた支持材１０
の正面図、図３ｄは平面図で、この支持材１０は、２本
の繊維強化プラスチック１、２をカギ状に加工し、互い
に向き合う一端１１、１２に穴をあけ、ビス１３にて結
合したものである。この支持材１０の両端を伸縮性で腰
のあるサポーター生地１４の表面に支持材カバー１５、
１６、１７、１８を上腿部側１９と下腿部２０に縫合結
合させ、この支持材カバー１５、１６、１７、１８に両
端を差し込み組み合わせたものである。尚、上腿部１９
の背面側上部に補助ストラップ２１と、下腿部２０正面
側上部と背面側下部にも補助ストラップ２２、２３が取
り付けられている。 【００４６】図４は、別の応用例で、足関節用の支持機
能付きサポーターである。本例に用いた支持材３０、３
１は前記実施例３の素材と構成で厚みを２ｍｍに作製し
た繊維強化プラスチックを用いた。図４ａは、本発明例
の足関節用支持機能付きサポーターの展開図で、図４ｂ
は足関節に装着した状態を示している。支持材３０、３
１は足関節の内、外側にフィットするように熱プレスに
て加工し、且つ足関節本体と着脱できるよう面ファスナ
ー３２、３３、３４、３５が内側に設けられている。符
号３６は止め具で面ファスナー３７、３８を設け着脱を
容易にしている。又、符号３９はサポーターを足関節に
固定するための締め具である。 【００４７】図５は、足関節用の装具への別の応用例
で、図５ａは見取り図、図５ｂは装着したところであ
る。支持材４０は下腿の上部よりスパイラル状に下方に
向かい足底に達する形状の物で一体的に作られている。
この支持材は実施例４の素材と構成で厚みを２ｍｍ下肢
上部から足底４３をスパイラル状に装着できる長さ約７
００ｍｍ繊維強化プラスチックからなり、これを加熱軟
化させ足型の木型に巻き付け形成したものである。支持
材４０の上部には下腿に巻き付け固定するための伸縮性
バンド４１がビス４２より結合されている。 【００４８】図６は、腰痛帯用の応用例で、図６ａ、６
ｂは装着時状態の正面見取り図、側面見取り図である。
図６ｃは、支持材の拡大した正面図である。この支持材
５０、５１は前記実施例４に記載の素材と構成により厚
み２ｍｍ幅２５０ｍｍ長さ２５０ｍｍに形成した繊維強
化プラスチックシートである。この繊維強化プラスチッ
クシートを台形にカットし、加熱プレス機にて腰背部に
フィットするように成形し、腰背部の左右にフィットす
る支持材５０、５１を作製した。支持材５０、５１は、
腰痛帯本体５２の内側で腰背部の腰椎をはさみ、左右に
設けられた内ポケット５３、５４に挿入されて使用され
る。 【００４９】表２に、図３、図４、図５、図６の応用例
で使用した支持材の一例として実施例１１、１２、１
３、１４の剛性、後加工性、支持材の評価を示す。後加
工性の評価は実施例１〜１０と同様にして行なった。実
施例１１、１２、１３、１４の何れも支持材として充分
な性能を示していた。 【００５０】 【表２】【００５１】 【発明の効果】本発明によれば、強化繊維を繊維強化プ
ラスチックの表面に導入したことにより曲げ剛性、ねじ
り剛性を大幅に向上させることができ、そのため繊維強
化プラスチックを薄く、また幅も小さくでき、その結果
コンパクトで軽量、且つ厚みを薄くした支持材とするこ
とができる。また、強化繊維の体積含有率を３０％以下
にすることにより医療用支持材としての曲げ剛性、ねじ
り剛性、耐久性等をクリヤーし、加工性もドライヤー程
度で可能で、簡易な支持機能付きサポーターから義肢装
具迄利用できる有能な医療用支持材である。 （追記） 上記補正において、補正事項３は、実施例１０は実施例
９と同じ積層方法、同じ製造法で繊維強化プラスチック
サンドイッチ構造体を作成したものであることは表１か
らも明らかであり、「実施例９」とすべきところを「実
施例１０」と誤記したものであり誤記の訂正に当たりま
す。補正事項４は、重複した文字を削除したものです。
また、補正事項５は、本発明による効果が向上している
ことは表１からも明らかで、「効果が大幅に向上」とす
べきところを「効果が大幅に構成」と誤記したものでこ
れを正したものであります。その他の補正は明らかな誤
記を正しい文字に補正したものです。以上、念のため申
し添えます。
ることに適する支持材に関する。更に詳しくは、整形外
科疾患、外傷性疾患、関節炎性疾患、脈管系疾患、神経
系疾患で局所の固定又は支持あるいは免荷、変形の矯
正、機能の増進、不随意運動の制御、安定性のため支持
機能付きサポーター、ブレース、更正装具、義肢と呼ば
れる装具類の支持、カフおよび本体用の材料として有用
な熱可塑性樹脂と強化繊維からなる医療用支持材に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】医療用支持材（以下単に支持材というこ
とがある。）とは、骨格筋系を四肢、体幹の外部から支
えることにより、機能障害の治療、維持、予防および患
部の保護を目的として適用される支持機能付きサポータ
ー、ブレース、更正装具および義肢装具といわれる各種
装具類に支持機能を付与するため使用されるものであ
る。一般に支持材はサポーター生地、弾力性で腰がある
生地の単体又は複合体、キャンバス、皮革、レザー等か
らなる単体又は複合体と組み合わせて用いられ、適用す
る部位にフィットするように設計される。 【０００３】従来利用されてきた支持材としては、プラ
スチック製や金属製の材料からなるものが主体であっ
た。例えば支持機能付きサポーターの一つとして膝装具
を例に挙げると膝の左右、前後の不安定性を防止する目
的や、膝の屈伸角度を制限する目的として、ポリカーボ
ネート、ポリプロピレン、ナイロンや特殊エンジニアリ
ングプラスチック等の硬質プラスチック製支持材や硬質
アルミ合金、鉄、ステンレス等の金属製支持材をサポー
ター本体に取り付けて膝の安定性や屈曲の角度を制限す
るものがある。 【０００４】また、他の支持機能付きサポーターには、
足関節用サポーター、手関節用サポーター、肩関節用サ
ポーター、軽度障害用の腰痛帯等の種類があるが、これ
らも前述した膝装具と同様な支持材素材が用いられてい
る。 【０００５】また、ブレースは支持機能付きサポーター
を用いる対象者より、より高い固定、矯正、抑制固定お
よび体重の支持が必要なケースに用いられる。例えば頸
椎用、胸椎用、腰椎用等の体幹用のブレース、上肢用ブ
レース、下肢用ブレース等がある。これらに用いられる
支持材は、当然支持機能付きサポーターより、より高い
支持機能が要求されるため支持材も剛性が高く、耐久性
があり、体形にフィットするものが好ましいが、前記の
支持機能付きサポーターに利用されている硬質プラスチ
ックや金属を用い設計上厚みを厚くしたり、幅を広くし
たり、リブを設ける等を行ない強度アップして使用して
いる。更に、更正装具や義肢装具は前述のブレースより
更に支持機能中に剛性やフィッテング性が求められるた
め、硬質プラスチックや金属からなる支持材は厚くなっ
たり、幅広になったり、また加工に技術力や時間が必要
となっている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】このように従来用いら
れてきた硬質プラスチック製支持材は、剛性および耐久
性面で劣り、これを高めようとすると厚くしたり、幅を
広くしたり、リブを設ける等をしなければならず、その
ため支持材が突出する、蒸れる、金型に費用がかかると
いう欠点がある。又金属製の支持材も硬質プラスチック
製と同様の欠点を有する上に、重い、また体形にフィッ
ティング加工が容易にできないという問題点がある。 【０００７】本発明の目的は、繊維強化プラスチックを
用いた医療分野の装具類に適する支持材を提供すること
にある。より詳しくは、整形外科分野、リハビリテーシ
ョン分野で主に用いられる装具類に用いる支持材で、重
要な機能である軽量で、コンパクトで、剛性が高く、且
つ耐久性があり、更に必要に応じて現場で容易にフィッ
テング加工、又は修正が可能な医療用支持材を提供する
ことにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するためになされたものである。すなわち本発明は、
強化繊維とアクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化
ビニール樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリア
セタール樹脂、ポリカーボネート樹脂またはポリエステ
ル樹脂から選択された熱可塑性樹脂からなる繊維強化プ
ラスチックであって、長手方向の曲げ剛性が１×１０4
〜１×１０7 ｋｇ／ｍｍ2 、ねじり剛性が１×１０4 〜
１×１０7 ｋｇ／ｍｍ2 であり、強化繊維が導入された
表面層と強化繊維が導入されていない内層からなり、且
つ、強化繊維の体積含有率が０．１〜３０％で、６０〜
３００℃の範囲に加熱することにより後加工可能である
ことを特徴とする医療用支持材にある。 【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。強化繊維
と熱可塑性樹脂からなる繊維強化プラスチックにおい
て、長手方向の曲げ剛性が１×１０4 〜１×１０7 ｋｇ
／ｍｍ2 の範囲にあり、且つ、ねじり剛性が１×１０4
〜１×１０7 ｋｇ／ｍｍ2 の範囲にあり、繊維体積含有
率が０．１〜３０％で、繊維強化プラスチックの表面層
に強化繊維が導入され、内層に強化繊維が導入されてい
ない多層構造を形成しているため種々な構造を採りう
る。例えば板状物であれば板の上下の表面に強化繊維を
配向させたサンドイッチ構造体が考えられ、曲げ構造お
よびねじり剛性を発現させるのに適している。更に幅が
小さい場合には、断面の外周に強化繊維を配置させたモ
ノコック構造体にすれば厚み方向にも繊維補強がなされ
るためサンドイッチ構造体以上に強化され、剛性を効果
的に発現するため有利である。 【００１０】添付の図１、図２は、本発明を理解するた
めの模式図で、図１ａ、２ａは板状物の見取り図、図１
ｂは図１ａのＸ−Ｘ面、図２ｂは図２ａのＹ−Ｙ面の断
面図である。図において１は繊維強化プラスチック、
２、３は強化繊維を含む表面層、４は熱可塑性樹脂から
なる芯材層である。 【００１１】本発明において繊維強化プラスチックは、
強化繊維を表面層に導入しているが全表面層に導入しな
くともよく、表面層に強化繊維を導入する割合として
は、全表面層の６５％以上１００％未満が良い。この範
囲を達成し、且つ剛性を発現する構造としてはサンドイ
ッチ構造やモノコック構造が最も好ましい。材料の厚さ
は医療用支持材としてかさばらなければよい。望ましく
は１３ｍｍ以下が良く、更に望ましくは６ｍｍ以下が良
い。 【００１２】通常の複合材料では強化繊維体積含有率は
３０〜７０％で使用することが多い。これは構造材料に
使用する際、剛性と同時に強度が要求されるためにこの
様な高い含有率になっている。しかし大きな荷重がかか
らない様なところで使うときには繊維含有率を多くする
必要はない。本発明においては繊維体積含有率は０．１
〜３０％とするのが好ましい。繊維体積含有率が３０％
以上であると医療用支持材としては過剰仕様となり、材
料費が高くなるし製造コストも上昇する。また、加工や
熱変形が難しくなる。モノコック構造体やサンドイッチ
構造体にすれば繊維体積含有率を３０％以下の範囲で効
果的に剛性を発現できる。さらに強化繊維は繊維強化プ
ラスチックの表面付近に配向させると曲げやねじり変形
に対して有効である。しかも変形の方向に適合した繊維
配向をとると更に有効である。 【００１３】繊維強化プラスチックの強化繊維として
は、高弾性、高強度の繊維からなる一方向配向材、織
物、編物、チョップ、ランダムマットでこれらを２種以
上組み合わせたものでもよい。また、繊維の素材として
は、炭素繊維、ガラス繊維が好ましいが炭化珪素繊維、
アルミナ繊維、金属繊維等の無機繊維、およびアラミド
繊維、ポリエチレン繊維、ポリイミド繊維等の有機繊維
が使用できる。また、これらの２種以上の繊維を組み合
わせて使用することもできる。これらの繊維の中でも炭
素繊維を用いると比剛性が高く、高い剛性を発現させる
のに適している。 【００１４】炭素繊維の引張り弾性率は、汎用タイプが
２４×１０3 ｋｇ／ｍｍ2 で本発明の剛性は充分に得ら
れる。より好ましくは、高弾性の炭素繊維である引張り
弾性率４０×１０3 ｋｇ／ｍｍ2 以上のものを使用する
と、より剛性の高い支持材が得られる。更にこれらの炭
素繊維は一方向配向材、チョップ、ランダムマット、編
物、織物等に加工して使用することができる。また後加
工性を重視する場合は、医療用支持材の長さ方向に強化
繊維を配置することは避け、幅方向又は斜め方向に配置
することが好ましい。 【００１５】熱可塑性樹脂としては、繊維強化プラスチ
ックが６０〜３００℃の範囲で後加工可能な樹脂でなけ
ればならない。医療用支持材として好ましい熱可塑性樹
脂としては、使用場所、目的により異なるが加工性の
面、耐久性の面よりアクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリ塩化ビニール樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
エステル樹脂がある。 【００１６】熱可塑性樹脂の選択としては、使用部位、
使用目的により剛性、摩擦特性、加工性を考慮すること
が必要である。また、患者の体型に合わせてドライヤー
等で加熱して材料が６０〜３００℃になった後、加工で
きることが必要である。例えば剛性を重視する場合は、
前記記載の樹脂中分子量の高い品種を選ぶと有利であ
り、また加工性を重視する場合は低軟化度の品種を選ぶ
ことが有利である。 【００１７】本発明の医療用支持材を得る方法として
は、強化繊維の一方向繊維束、チョップ、ランダムマッ
ト、編布、織布等に熱可塑性樹脂を含浸し、強化繊維の
含有率の高いシートを作製する。このシートを芯材とな
る熱可塑性樹脂の表面に設置し、加熱プレス熱融着する
ことにより上述のサンドイッチ構造体やモノコック構造
体の複合材料が得られる。また必要に応じて強化繊維の
含有率の高い薄いシートを数枚を種々な方向で重ねても
良い。 【００１８】この様にして得られた強化繊維複合材料
は、ＮＣフライスやＮＣルーター等で種々な形状に切り
出す方法が一般的である。医療用として、また、量産性
の面より好ましい方法は前記した強化繊維の含有率の高
い薄いシートを目的にあわせた形状に切り出し、これを
射出成形型にセットし、この型に熱可塑性樹脂を射出し
て得る方法が生産性においてすぐれる。 【００１９】本発明において強化繊維プラスチックは、
曲げ剛性が１×１０4 〜１×１０7ｋｇ／ｍｍ2 の範囲
内にあり、且つねじり剛性が１×１０4 〜１×１０7 ｋ
ｇ／ｍｍ2 の範囲内にあるのが望ましい。この範囲以上
になれば医療用支持材としては硬すぎ、また弾力性がな
く体になじまない。さらに患者にあわせて後加工させる
のが難しくなる。また、この範囲以下にあると軟らかす
ぎて医療用支持材として好ましくない。更に、好ましい
適正な剛性範囲は１×１０5 〜１×１０6 ｋｇ／ｍｍ2
の範囲にあり、且つねじり剛性が１×１０5 〜１×１０
6 ｋｇ／ｍｍ2の範囲内にあるのが望ましい。 【００２０】また、曲げ剛性に対するねじり剛性の比率
は、２／３〜２の範囲内にあるのが剛性のバランスから
みて望ましい。剛性レベルは強化繊維体積含有率、繊維
配向、板状物の断面形状及び寸法で自由に設計できる。
剛性レベルに合わせてバランスよく設計するのが医療用
支持材の安全性、加工性、経済性から見て好ましい。 【００２１】 【作用】本発明においては、強化繊維を繊維強化プラス
チックの表面層に導入したことによって強化繊維を必要
最小限の使用で、且つ充分な曲げ剛性が得られる。また
強化繊維は繊維強化プラスチックの表面層にのみあり、
強化繊維含有率が３０％以下であるため加熱により容易
に曲げ加工が可能となる。 【００２２】 【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。実
施例では本発明において用いる繊維強化プラスチック
と、従来品であるプラスチック及び金属とを同一幅、厚
み、同一長で剛性、後加工性（１５０℃，５０℃）の比
較、及び医療用支持材としての機能性評価をおこなっ
た。 【００２３】実施例１ ［繊維強化プラスチックの作
製］ 本発明の繊維強化プラスチックはアクリル樹脂を炭素繊
維として三菱レイヨン（株）製ＴＲ３１１０（商品名）
炭素繊維クロスに含浸し、厚さ０．３ｍｍ、繊維体積含
有率４０％シートの熱可塑性樹脂マトリックスクロスシ
ート（クロスシート）を作製した。また炭素繊維とし
て三菱レイヨン（株）ＴＲ３０ １２ｋｆ（商品名）を
引き揃えた一方向炭素繊維シートにアクリル樹脂を含浸
し、厚み０．１６ｍｍ繊維体積含有率５１％の熱可塑性
樹脂マトリックス炭素繊維一方向シート（ＵＤシート）
を得た。 【００２４】以上２種類のシートをサンドイッチ構造体
の表面材として２５ｍｍ幅、長さ２００ｍｍの形状に切
り抜き、また芯材としては三菱レイヨン（株）製アクリ
ライト（アクリル樹脂、登録商標）Ｓ３ｍｍ厚板をルー
ターで２５ｍｍ幅、長さ２００ｍｍの形状に切り抜い
た。シートの繊維配向はクロスシートを±４５°に、
ＵＤシートを０°に組み合わせて積層した。これら
，間に芯材を挟み込み、１５０℃に加熱した金型に
入れた後、プレスし冷却するのを待って取りだし繊維強
化プラスチックを作製した。 【００２５】実施例２ 実施例１で作製したＵＤシートをアクリライト芯材の
上からシートを０°，＋４５°，−４５°の順でプレ
スで熱融着させながら巻回し、厚さ４ｍｍ、幅２５ｍ
ｍ、長さ２００ｍｍのモノコック構造の強化繊維プラス
チックを作製した。 【００２６】実施例３ 実施例１で作製したクロスシートとＵＤシートを、
０°／９０°と０°との組み合わせで他は実施例１と同
様に板状の繊維強化プラスチックを作製した。 【００２７】実施例４ 実施例１で作製したクロスシートを±４５°に積層し
て表面材に用い、他は実施例１，２と同様にサンドイッ
チ構造の板状の繊維強化プラスチックを作製した。 【００２８】実施例５ アクリル樹脂を炭素繊維クロスに含浸させ厚さ０．３ｍ
ｍ、繊維体積含有率６０％のシート（クロスシート）の
を作製した。また炭素繊維ＴＲ３０ １２ｋｆを引き
揃えた一方向性炭素繊維シートにアクリル樹脂を含浸
し、厚さ０．１６ｍｍ、繊維体積含有率７０％の熱可塑
性マトリックス炭素繊維一方向（ＵＤシート）を得
た。上記シート，各２枚づつサンドイッチ構造体の
表面材として幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの板状物の形
状に切り抜き、また芯材としてはアクリライトＳ３ｍｍ
厚板をルーターで幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの板状物
に切り抜き、これらシート，を２枚づつ実施例１と
同様に設置し、実施例１と同様の方法により繊維強化プ
ラスチックを作製した。 【００２９】実施例６ 実施例３と同じ素材で繊維体積含有率３０％のクロスシ
ートと、繊維体積含有率３０％のＵＤシートを得
た。この２種類の表面材，を実施例１と同様に加工
して繊維強化プラスチックを作製した。 【００３０】実施例７ 実施例４と同じ素材で芯材のアクリル樹脂の厚みを増し
て７ｍｍ厚、幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの繊維強化プ
ラスチックを作製した。 【００３１】実施例８ 実施例４と同じ素材で芯材のアクリル樹脂の厚みを増し
て１４ｍｍ厚、幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの繊維強化
プラスチックを作製した。 【００３２】実施例９ 実施例１で作製した２種類のシート，をサンドイッ
チ構造体の表面材として幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの
形状に切り抜いた。これを２５ｍｍ幅、２００ｍｍ長の
射出成形金型内の上下面に片面当たりシート，をそ
れぞれ１枚づつ設置し、シートの中間にアクリル樹脂を
射出してサンドイッチ構造体板を作製した。押出機のシ
リンダー温度は２５０℃、射出圧は１８０ｋｇ／ｃｍ
2 、型内保持時間は１０秒で行なった。あらかじめシー
ト，は熱融着して仮止めしたのち金型内に設置し
た。 【００３３】実施例１０ ポリアミド樹脂ナイロン１２のペレットを粉砕して平均
粒径３０μｍの粉末状にし、これを炭素繊維ＴＲ３１１
０とＴＲ３０一方向繊維束にまぶした後、それぞれプレ
ス成形して繊維体積含有率４０％、厚さ０．３０ｍｍの
クロスシートと、繊維体積含有率４５％、厚さ０．１
８ｍｍのＵＤシートを作製した。プレスの温度は２５
０℃、圧力２０ｋｇ／ｃｍ2 で１時間保持してマトリッ
クス樹脂を含浸させた。このシート，を実施例９と
同じ積層構成、同じ製造法で繊維強化プラスチックサン
ドイッチ構造体を作製した。シリンダー温度は２８０
℃、射出圧は８００ｋｇ／ｃｍ2 、型内保持時間は２０
秒で成形した。またこの繊維強化プラスチックの後加工
性の検討は２５０℃、５０℃で実施例１〜９と同様に行
なった。 【００３４】実施例１１ 実施例１と同じ素材および積層構成で幅２０ｍｍ、厚さ
４ｍｍ、長さ１７０ｍｍの繊維強化プラスチックを作製
した。 【００３５】実施例１２ 実施例３と同じ素材および積層構成で厚さ２ｍｍ、幅６
０ｍｍ、長さ２００ｍｍの繊維強化プラスチックを作製
した。 【００３６】実施例１３ 実施例４と同じ素材および積層構成で厚さ２ｍｍ、幅８
０ｍｍ、長さ７００ｍｍの繊維強化プラスチックを作製
した。 【００３７】実施例１４ 実施例４と同じ素材および積層構成で厚さ２ｍｍ、幅２
５０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの繊維強化プラスチックを作
製した。 【００３８】比較例１ 本発明と比較するためプラスチックは本発明の実施例で
用いたアクリライトＳ４ｍｍ厚板をルーターで幅２５ｍ
ｍ、長さ２００ｍｍに切り抜いて作製した。 【００３９】比較例２ 本発明と比較するため鉄Ｓ５５Ｃで４ｍｍ厚、２５ｍｍ
幅、２００ｍｍ長の板を作製した。 【００４０】以上の実施例１〜１０と比較例１、２繊維
体積含有率、表面材の全表面に占める割合の曲げ剛性、
ねじり剛性及び後加工性の検討結果を一括して表１に示
す。後加工性は、１５０℃及び５０℃温度に設定した恒
温炉の中に１０分放置した後、手で折り曲げたときの曲
げやすさを示す。また医療用支持材として優劣は剛性
値、厚み等から判断した。 【００４１】 【表１】 【００４２】実施例１、２は曲げ剛性、ねじり剛性とも
に１×１０4 〜１×１０7 ｋｇ／ｍｍ2 の範囲にあり、
後加工性、医療用支持材として申し分なかった。実施例
３は、上記剛性範囲に入っていて１５０℃の後加工性は
良かったが医療用支持材としての剛性バランスとしては
実施例１、２に比べ劣っていた。実施例４は、曲げ剛性
がねじり剛性に比べて低かった。実施例５、６では表面
材の繊維体積含有率の高いものと低いものを用いたが剛
性としては充分に上記範囲を満足しており、１５０℃の
後加工性も充分であった。 【００４３】実施例７は、剛性値の水準としては非常に
高いが、厚みが７ｍｍと厚いのでかさばる点が少し問題
であった。実施例８は、実施例７と同様に剛性値の水準
としては非常に高いが、厚みが１４ｍｍと厚く、やはり
かさばる点が問題であった。実施例９は、ばり取りを行
ない実施例１と同様のサンドイッチ構造体を作製でき
た。剛性や加工性は実施例１とほぼ同様であった。以
上、実施例１から１０の５０℃の後加工性はどの材料も
硬くて、手で折り曲げるのは容易ではなかった。 【００４４】一方、樹脂単独で作った比較例１は、剛性
的に上記剛性範囲より低く後加工性には優れるものの医
療用支持材としては不十分であった。また、逆に金属で
作った比較例２は、剛性としては充分であるが後加工性
に劣った。 【００４５】次に、本発明を各種医療用具に利用した実
施例を示す。図３は、本発明の医療用支持材を支持機能
付きサポーターに応用した例である。支持材１０は前記
実施例１記載の素材及び構成により幅２０ｍｍ、長さ１
７０ｍｍに作製した繊維強化プラスチックを用いた。図
３ａは膝用の支持機能付きサポーターの側面図、図３ｂ
はその正面図である。図３ｃは本例に用いた支持材１０
の正面図、図３ｄは平面図で、この支持材１０は、２本
の繊維強化プラスチック１、２をカギ状に加工し、互い
に向き合う一端１１、１２に穴をあけ、ビス１３にて結
合したものである。この支持材１０の両端を伸縮性で腰
のあるサポーター生地１４の表面に支持材カバー１５、
１６、１７、１８を上腿部側１９と下腿部２０に縫合結
合させ、この支持材カバー１５、１６、１７、１８に両
端を差し込み組み合わせたものである。尚、上腿部１９
の背面側上部に補助ストラップ２１と、下腿部２０正面
側上部と背面側下部にも補助ストラップ２２、２３が取
り付けられている。 【００４６】図４は、別の応用例で、足関節用の支持機
能付きサポーターである。本例に用いた支持材３０、３
１は前記実施例３の素材と構成で厚みを２ｍｍに作製し
た繊維強化プラスチックを用いた。図４ａは、本発明例
の足関節用支持機能付きサポーターの展開図で、図４ｂ
は足関節に装着した状態を示している。支持材３０、３
１は足関節の内、外側にフィットするように熱プレスに
て加工し、且つ足関節本体と着脱できるよう面ファスナ
ー３２、３３、３４、３５が内側に設けられている。符
号３６は止め具で面ファスナー３７、３８を設け着脱を
容易にしている。又、符号３９はサポーターを足関節に
固定するための締め具である。 【００４７】図５は、足関節用の装具への別の応用例
で、図５ａは見取り図、図５ｂは装着したところであ
る。支持材４０は下腿の上部よりスパイラル状に下方に
向かい足底に達する形状の物で一体的に作られている。
この支持材は実施例４の素材と構成で厚みを２ｍｍ下肢
上部から足底４３をスパイラル状に装着できる長さ約７
００ｍｍ繊維強化プラスチックからなり、これを加熱軟
化させ足型の木型に巻き付け形成したものである。支持
材４０の上部には下腿に巻き付け固定するための伸縮性
バンド４１がビス４２より結合されている。 【００４８】図６は、腰痛帯用の応用例で、図６ａ、６
ｂは装着時状態の正面見取り図、側面見取り図である。
図６ｃは、支持材の拡大した正面図である。この支持材
５０、５１は前記実施例４に記載の素材と構成により厚
み２ｍｍ幅２５０ｍｍ長さ２５０ｍｍに形成した繊維強
化プラスチックシートである。この繊維強化プラスチッ
クシートを台形にカットし、加熱プレス機にて腰背部に
フィットするように成形し、腰背部の左右にフィットす
る支持材５０、５１を作製した。支持材５０、５１は、
腰痛帯本体５２の内側で腰背部の腰椎をはさみ、左右に
設けられた内ポケット５３、５４に挿入されて使用され
る。 【００４９】表２に、図３、図４、図５、図６の応用例
で使用した支持材の一例として実施例１１、１２、１
３、１４の剛性、後加工性、支持材の評価を示す。後加
工性の評価は実施例１〜１０と同様にして行なった。実
施例１１、１２、１３、１４の何れも支持材として充分
な性能を示していた。 【００５０】 【表２】【００５１】 【発明の効果】本発明によれば、強化繊維を繊維強化プ
ラスチックの表面に導入したことにより曲げ剛性、ねじ
り剛性を大幅に向上させることができ、そのため繊維強
化プラスチックを薄く、また幅も小さくでき、その結果
コンパクトで軽量、且つ厚みを薄くした支持材とするこ
とができる。また、強化繊維の体積含有率を３０％以下
にすることにより医療用支持材としての曲げ剛性、ねじ
り剛性、耐久性等をクリヤーし、加工性もドライヤー程
度で可能で、簡易な支持機能付きサポーターから義肢装
具迄利用できる有能な医療用支持材である。 （追記） 上記補正において、補正事項３は、実施例１０は実施例
９と同じ積層方法、同じ製造法で繊維強化プラスチック
サンドイッチ構造体を作成したものであることは表１か
らも明らかであり、「実施例９」とすべきところを「実
施例１０」と誤記したものであり誤記の訂正に当たりま
す。補正事項４は、重複した文字を削除したものです。
また、補正事項５は、本発明による効果が向上している
ことは表１からも明らかで、「効果が大幅に向上」とす
べきところを「効果が大幅に構成」と誤記したものでこ
れを正したものであります。その他の補正は明らかな誤
記を正しい文字に補正したものです。以上、念のため申
し添えます。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる繊維強化プラスチックの模式図
である。 【図２】本発明に用いる繊維強化プラスチックの他の模
式図である。 【図３】本発明医療用支持材を支持機能付き膝用サポー
ターに応用した例を示す側面図、正面図及び支持材の側
面図、平面図である。 【図４】本発明医療用支持材を足関節用サポーターに応
用したサポーターの展開図、装着正面図である。 【図５】本発明医療用支持材を足関節用装具に応用した
例の正面図及び装着した側面図である。 【図６】本発明医療用支持材を腰痛帯用に応用した例の
正面図、側面図及び支持材の正面図である。 【符号の説明】 １ 繊維強化プラスチック ２、３ 強化繊維を含む表面層 ４ 芯材 １０、３０、３１、４０、５０、５１ 支持材
である。 【図２】本発明に用いる繊維強化プラスチックの他の模
式図である。 【図３】本発明医療用支持材を支持機能付き膝用サポー
ターに応用した例を示す側面図、正面図及び支持材の側
面図、平面図である。 【図４】本発明医療用支持材を足関節用サポーターに応
用したサポーターの展開図、装着正面図である。 【図５】本発明医療用支持材を足関節用装具に応用した
例の正面図及び装着した側面図である。 【図６】本発明医療用支持材を腰痛帯用に応用した例の
正面図、側面図及び支持材の正面図である。 【符号の説明】 １ 繊維強化プラスチック ２、３ 強化繊維を含む表面層 ４ 芯材 １０、３０、３１、４０、５０、５１ 支持材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 村野 靖則
愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60
号 三菱レイヨン株式会社 商品開発研
究所内
(72)発明者 塩野 勝昭
埼玉県鳩ケ谷市坂下町２丁目４番14号
(56)参考文献 特開 昭60−41969（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−227762（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−219217（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61L 15/07
A61F 5/02
A61F 13/04
B29C 43/18
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 強化繊維とアクリル系樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢ
Ｓ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂ま
たはポリエステル樹脂から選択された熱可塑性樹脂から
なる繊維強化プラスチックであって、長手方向の曲げ剛
性が１×１０4 〜１×１０7 ｋｇ／ｍｍ2 、ねじり剛性
が１×１０4 〜１×１０7 ｋｇ／ｍｍ2 であり、強化繊
維が導入された表面層と強化繊維が導入されていない内
層からなり、且つ、強化繊維の体積含有率が０．１〜３
０％で、６０〜３００℃の範囲に加熱することにより後
加工可能であることを特徴とする医療用支持材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13698693A JP3429527B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 医療用支持材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13698693A JP3429527B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 医療用支持材 |
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