JPH02239866A - 医療用固定具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は医療用固定具に関し、さらに詳しくは、或る種
の熱成形可能な剛性のあるポリウレタンフォームを用い
た、骨折治療用ギブス、各種の身体障害リハビリ用コル
セソト等の医療用固定具及びその形成方法に関する。

従来、医療用固定具、例えばギプスとしては、主として
焼き石膏が使用されているが、その患部への適用に際し
ては、焼き石膏を水でペースト状にした後、患部に塗布
するものであるが、固化するまでに数時間を要し、その
間動かさずに固定しておかなければならないという不便
があるのみならず、石膏ギプスは重たく通気性もないた
めに患部がムレて、数ケ月間もの着用は患者にとって極
めて不快なものである。また、長期間の使用により体形
が変化する場合、石膏ギプスは修正ができず、しかも、
使用後に取り外す場合には、カッタ等で破壊するという
危険な作業を伴なう等の種々の欠点がある。

一方、ポリオール成分とポリイソシアネート成分よりな
る硬質ポリウレタン７オーム用原液をギプス袋に入れて
両成分を充分に混合してウレタン反応を生じさせ、硬化
前にこのギブス袋を患部に巻きつけ固定することからな
るポリウレタン製ギプスも提案されているが、このポリ
ウレタン製ギプスは臨床現場で毒性のあるポリイソシア
矛一ト成分を取扱わねばならないという欠点があり、ま
た、若干重量は軽減されるも依然としてかなりの重さが
あり、しかも通気性に乏しいため、長期間にわたる着用
は患者にとって不快なものである。

本発明者らは上記のような欠点がなく、患者の体形に７
ィッ１・シてしかも着用中のムレが少なく、そして短時
間で容易に固化し且つ使用後の取り外しも容易である医
療用固定具を開発することを目的として鋭意研究を行な
った結果、或る種の特定の熟成形性ポリウレタンフォー
ムを用いることによって、上記目的を達成することがで
きることを見い出し、本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば、ガラス転移温度が４０〜８
０℃であり且゜つ圧縮強度が少なくとも１ｋｇ／　ｃｍ
２（　２　０℃）である熱成形性ポリウレタンフオーム
よりなることを特徴どする医療用固定具を提供するもの
である。

本発明によれはまた、上記特定の熟成形性ボリウレクン
フオームをそのノノラス転移温度以上の温度に加熱し軟
化させた後、型取りし、型取り状態でガラス転移温度以
下の温度に冷却することを特徴とする医療用固定具の形
成方法か提供される。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明において使用する［熱成形性ポリウレタンフォー
ム」は、適度に架橋された結晶部分を有する結晶性ポリ
ウレタン発泡体であり、加熱することによって結晶部分
か融解し、軟化する、つまりカラス転移点をもつもので
あり、本発明では中でも特に、−Ｂ　ラ７．転移温度（
Ｔｇ）４０−８０゜ｃ１好ましくは５０〜６０℃の範囲
内にあり、且つ２０℃における圧縮強度（ＪＩＳ　　Ａ
−９５１／Ｉにより測定。以下同様）が少なくともｌ　
ｋｇ／　ｃｍ２、好ましくは２〜ｌ　Ｏ　ｋｇ／　Ｃｍ
２の範囲内のものを使用する。このようなカラス転移温
度及び圧縮強度をもつ熱成形性ポリウレタンフオームは
、ギプスなどの医療用固定具として身体の患部に適用す
る際に、身体に火傷を生じない程度の温度に加熱するこ
とによって容易に成形することができ、しかも児温で適
度の硬さを有しているため、医療用固定具の素材として
極めて好都合である。

さらに、本発明で用いる熱成形性ポリウレタンフォーム
は、密度（ＪＩＳ　　Ａ−９５１４により測定。以下同
様）が一般に２０〜４　０　０　ｋｇ／　ｍ３、特に４
０〜８０ｋｇ／ｍ３の範囲内にあり、且つ通気度（ＪＩ
Ｓ　　Ｌ−１００４７ラジール型。以下同様）かｌ　ｃ
ｃ／　ｃｍ２・ｓｅｃ以上、特に３ＣＣ／Ｃｍ２・Ｓｅ
Ｃ以上の通気性を有するものが好適である。

そのような熱成形性ポリウレタンフォームの１つの具体
例としては、特願昭６３−２４９９８５号明細書に開示
されている、発泡剤および触媒の存在下に、ポリオール
と多官能インシアネートとを反応させることにより得ら
れるポリウレタンフオームであって、前記ポリオールが
、（ａ）平均官能基数３〜５、特に３〜４及び平均水酸
基価２０　０−　１　０　０　０ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に
３５０−５５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエーテルポリオー
ル５０〜９５重量％、好ましくは６５〜８５重量％と（
ｂ）重合性不飽和基を有するモノでーの重合により得ら
れるポリマーボリオール５〜５０重量％、好ましくは１
５〜３５重量％よりなるものが挙げられる。

上記ポリウレタンフオームの製造に際してポリオール成
分として使用されるポリエーテルボリオル（ａ）の具体
例としては次のものが挙げられる： ［ボラノールｊ　２０２５、２０７０、３６０、３７０
、　４４６、４　９　０　　（ＤＯＷ　　ＣＨＥＭＩ　
ＣＡＬ製） 「アデカポリエーテルＪ　Ｐ−４００、Ｇ−３００、Ｇ
−４００、Ｇ−７００Ｘ　ＳＰ−６００，ＳＰ−６９０
　（旭電化製） 「アクトコールＪ　５１−５３０、５１−４６０、２１
−５６（武田薬品製）： ［サンニツクスＪＧＰ−６００、ＧＰ−４００、ｐｐ−
７５０、ＨＳ−２０９、Ｈ　Ｒ　−　４　５　０Ｐ、Ｈ
Ａ−５０１（三洋化成製）：など。

また、ボリオール成分として、上記ポリエーテルボリオ
ール（ａ）と併用される重合性不飽和基を有するモノマ
ーの重合により得られるボリマーポリオール（１〕）は
ポリウレタンの製造に使用される通常のボリマーポリオ
ールであることができ、その具体例としては次のものが
挙げられる：「ボラ／−ルＪ３９４０、３９４３（ＤＯ
ＷＣＨＥＭＩＣＡＬ製）； ｒＰＬＵＲＡｃＯＬ　　ＰｏｌｙｏｌＪ　９９４ＬＶ、
工００３、１０５５（ＢＡＳＦ社製）；など。

他方、以上に述べたポリオール成分と反応せしめられる
多官能インシアネートとしては、従来からポリウレタン
の製造に際して通常使用されている任意のインシアネー
トを使用することができ、例えば、トルエンジイソシア
ネート（ＴＤＩ）、ジフエニルメタンジイソシアネート
（ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ，ナフチレンジイソシ
アネート（ＮＤＩ）、トリジンジイソシアネート（Ｔｏ
ＤＩ）等が挙げられる［これらについてはさらに「最新
ポリウレタン応用技術」　（岩田敬治監修、シーエムシ
ー社刊、１　９　８　３）等の文献を参照されたい］。

フォームの成形温度を上げるためにポリオール成分の水
酸基価を上げていくと、発泡が極めて困難になり、著し
い場合には発泡時にコラプス（崩壊）を起こすことがあ
り、またコラプスが起こらなくても気泡が粗大になる傾
向がみられるが、ポリオール成分として前記特定のポリ
エーテルボリオールとボリマーポリオールとを組合せて
用いると細かで均一な気泡をもったポリウレタン７オー
ムを容易に得ることができることが判明した。ポリマー
ポリオール（ｂ）の添加量は併用するポリエーテルポリ
オール（ａ）の水酸基価等によって変えうるが、一般に
少すぎると粗大気泡やコラブスが生じやすく、多すぎる
と熟成形性フオームを得ることが困難となる傾向がみら
れる。

また、ポリマーポリオールの添加量を前記範囲内におい
て多くすると、フォームの所望の熱成形性を保ちながら
常温において柔軟性をもたせることができ、従って表面
に柔軟性をもつ成形品を提供することが可能となる。

発泡剤としてはポリウレタン７オームの分野で既知の各
種の発泡剤が使用できるが、従来技術におけると同様に
水が好適に使用することができ、発泡助剤としては例え
ばクロロフル才口カーボン（７レオン−１１、−１２、
−１１３、−１２３、１４ｌｂ，−１４３ｂ等）、メチ
レンクロライド、アセトンなどが挙げられる。また、発
泡安定剤は従来から既知のものが使用でき、市販のウレ
タン用安定剤の中から適宜選択して用いることができる
。触媒はウレタン用としてそれ自体既知のものが必要に
応じて使用可能である。さらに必要に応じて難燃剤等を
添加配合することもできる。

本発明で使用する熟成形性ポリウレタンフォームは、・
以上に述べた各成分をそれ自体既知の方法で反応させる
ことにより製造することができる。

例えば、多官能イソシアネート以外の各成分を混合し、
その混合物に多官能インシアネートを添加し充分に撹拌
混合した後型に注ぐことにより製造することができる。

このようにして得られるポリウレタンフォームを医療用
固定具として使用する場合、該ポリウレタンフオームは
、例えば、これを先ず所定の大きさに裁断した後、加熱
炉に入れるか、熱風を吹きつけるか、赤外線を照射する
等の手段により該ポリウレタンフォームのガラス転移温
度以上の温度に加熱し、軟化状態になったら所望の形状
に成形し（型取りし）、次いで型取り状態でガラス転移
温度以下の温度に放冷又は強制冷却することにより、所
期の用途に適した形状に加工することができる。

例えば、第１図に示す如く加熱用オーブン（１）中で板
状に裁断した熱成形性ポリウレタン７オーム（２）を軟
化するまで加熱する。加熱は一般に熱成形性ポリウレタ
ンフオームのガラス転移点よりも少なくとも１０℃高い
温度、好ましくは約２０℃高い温度で且つ該ポリウレタ
ンフオームの融点より低い温度に設定された加熱オーブ
ン中で行なうことができる。

このようにして加熱軟化せしめたポリウレタンフォーム
は、軟化状態で人体の固定を必要とする患部に適用し、
患部の形に変形させ装着する。このように熟成形性ポリ
ウレタンフォームは加熱軟化状態で人体の患部に適用さ
れるものであるから、該ポリウレタンフォームのガラス
転移温度があまり高いと、人体に適用するときに火傷が
生ずる危険性かあり、逆にガラス転移温度が低すきると
、夏場の気温で軟化し固定具としての機能を果さなくな
るので、熱成形性ポリウレタンフォームとしては、カラ
ス転移温度は前述したとおり４０〜８０℃、好ましくは
５０〜６０℃の範囲内のものを使用する。また、熱成形
性ポリウレタンフォームは装着後患部をしっかりと固定
する必要かあるので、２０’Ｏにおける圧縮強度が］　
ｋｇ／　ｃｍ２以上、好ましくは２〜ｌ　Ｏ　ｋｇ／　
Ｃｍ２の範囲内にあることが好都合である。

このような熱成形性ポリウレタン７オームを患部に適用
する方法としては、例えば、細輻板状のポリウレタンフ
ォーム（１０）を前述した如く加熱軟化した後、第２図
に示すように、患部、例えは骨折等のために固定を必要
とずる腕（ｌ　ｌ）に歎く押しつけながら巻きつけ、そ
の状態で冷却し固化させる方法や、第３図に示すように
、内側すなわち、患部に接する側に熱成形性ポリウレタ
ンフォーム（１２）を所定の厚さで積層した半円筒形の
押え型枠（ｌ３）を一対用意し、これらを前述の如く加
熱してポリウレタンフォームを軟化さゼた後、腕（１４
）を両側からはさむように押しあて、その状態で冷却し
ポリウレタンフォームを固化さゼる方法等か挙げられ、
これにより本発明の固定具とすることかできる。

この固定具は用いたポリウレタンフォームのカラス転移
温度より低い温度に保持する限り、成形状態の形態を保
持し、患部をしっかりと固定することができ、他方、使
用後はガラス転移温度以上の温度に加熱ずれは容易に軟
化するので取り外しが簡単である。

また、熱成形性ポリウレタンフォームには、軟化させる
前に、フォーム表面に伸縮性部拐、例えば伸縮性の布、
通気性のフィルム等を積層し一体化しておいてもよい。

次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１ 下記の配合組成（単位は重量部）のポリウレタンフォー
ム原料を混合し、重合反応させて熟成形Ｉ２ 性ポリウレタン７オームを製造する。

ポリエーテルボリオール１２８０ ポリマーポリオール２）２０ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　０．５トリエグーレンジアミン”　　　　　　　　０
．３スタナスオク１〜工−１−　　　　　　　　　０．
１シリコーン系安定剤”　　　　　　　　　１．０フレ
オン１１１０ トリエンジインシアネート５１５２．５註：１）水酸基
価３７４のグリセリンから誘導された酸化プロピレンエ
ーテル。

２）「ポラノール３　９　４　０Ｊタウ・ケミカル社製
、水酸基価３０、スチレンーア クリロニトリル含有量４０％。

３）ｒＤＡＢｃｏ　　３３ＬＶＪ三共エアブロダクツ社
製、３３％グリコール溶液 ４）ｒＬ５２０」ユニオンカーバイド社製。

５）ｒＴＤＩ−８０ＪＭＤ化成（株）製、２４−１・ル
エンジイソシアネート／２ ６−１へルエンジイソシアネートー ８　０／２　０。

得られる熟成形性ポリウレタン７オームの常温での物性
は次のどおりである。

密　度：　０　．０　５　ｇ／　ｃｍ３硬　度：　２　
．５　ｋｇ／ｃｍ２（２　０℃）通気性：　］　Ｏ　ｃ
ｍ３／　ｃｍ２・ｓｅｃガラス転移温度：５０℃ ７０℃における硬度：　０　．　０　５　ｋｇ／　ｃｍ
２前記組成の厘料を混合し、４　０ｃｍＸ　４　０ｃｍ
の箱の中で約３０ｃｍの高さまで発泡させる。発泡した
熟成形性ポリウレタンフォームを約ＩＬ］＆に箱から取
り出し、１日間放置し熟成させる。

熟成した熱成形性ポリウレタンフオームを水平カソター
で２０ｍｍの厚みにスライスし、バーチカルカッターで
２　０ｃｍＸ　１　５ｃｍの平板にカットし、７０℃の
加熱オーブンに入れ５分間加熱して軟化させる。

軟化した熟成形性ポリウレタンフォームを取り出し、第
４図に示すように、円筒を半割にした形状の内径１０ｃ
ｍｕ，長さ２０ｃｍのＡＢＳ製枠材（ｌ５）の内側に沿
わせ、外径６．５ｃｍｕ１長さ２０ｃｍの丸棒（１６）
を両側から挟み込むように押しつけて、枠材の内側に熱
成形性ポリウレタンフォーム（ｌ７）を密着させ、放冷
固化させる。

気温約２０℃の場合約１０分で固化する。

固化したらフオームを一旦枠材から取り外し、フォーム
と枠材の接触面にウレタン系接着剤を塗布し、再び前記
のように丸棒を挟み込むように両側から押しつけて接着
させる。そのまま約１日間放置して枠材にフォームを完
全に接着させる。

このようにして形成された第３図に示す如き医療用ギプ
スを７０℃の加熱オーブンに入れて約５分間加熱し、フ
オームを軟化させた後オーブンから取り出し、包帯を巻
いた患部（腕）に第３図に示すようにして取り付けバン
ドで固定する。そのままＩＯ分間患部を動さずにおけば
固化しギプスとなる。

かようにして形成される本発明のギプスは従来のギプス
に比べ下記の点で優れている：■　ギプスの装着に、危
険な薬剤による化学反応を行なわせたり、水に浸しなが
ら巻くといった技術を要せず、加熱オーブンを用いて７
０６Ｃ程度に加熱するだけで容易に装着できる。

■　ギブスは患部の形状にフィットすることが必要であ
るが、従来のギプスでは通常量産することが困難である
。本発明によれば患部によって数種類の規格サイズの製
品を用意しておけば、細かい患部の形状は熟成形性ポリ
ウレタンフォームの変形によって型取られ患部にフィッ
トした固定具となる。従って量産が可能である。

■　従来の樹脂製又は石膏製のギプスは通気性がないが
、本発明に用いる熱成形性ポリウレタンフオームは通気
性があるため、長期間使用しても患部が蒸れることがな
く衛生的である。

■　本発明のギプスは発泡体（密度０　．　０　５　ｇ
／　ｃｍ３）を使用しているために従来の樹脂製又は石
膏製ギプス（密度０　．　５　ｇ／　ｃｍ３以上）に比
べ軽量であり、患者に負担をかけない。

■　使用後、従来品の場合には危険なカッターを使用し
解体をしなければならないが、本発明のギプスではバン
ドを外すだけでよく、取りはずしが簡単で安全である。

■　使用後、従来品の場合は、カッターで解体をする為
、再使用ができないが本発明のギプスは加熱することに
よって装着前の状態にもどるため、再使用することも可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は熟成形性ポリウレタンフオームを加熱軟化させ
るための加熱オーブンの断面図であり、第２図及び第３
図はギプスの装着状況を示す概略図である。 第４図はギブスの作製法を説明するための断面図である
。 図中、 ｌ・・・加熱用オーブン、２・・・板状の熟成形性ポリ
ウレタンフォーム、ｌＯ・・・細輻板状の熱成形性ポリ
ウレタンフオーム、ｌｌ・・・腕、ｌ２・・・熟成形性
ポリウレタンフオーム層、１３・・・枠材、１４・・・
腕。 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　ガラス転移温度が４０〜８０℃であり且つ圧縮強
   度が少なくとも１ｋｇ／ｃｍ＾２（１２０℃）である熱
   成形性ポリウレタンフオームよりなることを特徴とする
   医療用固定具。
2. ２．　請求項１記載の熱成形性ポリウレタンフオームを
   そのガラス転移温度以上の温度に加熱し軟化させた後、
   型取りし、型取り状態でガラス転移温度以下の温度に冷
   却することを特徴とする医療用固定具の形成方法。