JPH08503150A - 適合性ブレース - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
本発明により、拘束または保護されるべき体の部分の形状に合わせた脱着し得るブレースまたは副木を提供する。ブレース(10)を、フルオロケミカルおよびシリコーンで処理した2部材フックおよびループ繊維締結システムの内の少なくとも1部材から成る可撓性の水浸透性カバー(13)に合った硬化性樹脂を含浸した可撓性基材(11)から作製する。含浸基材から作製した適当なサイズおよび形状のブレースを、手足または関節上に置き、その樹脂を硬化させる。その樹脂の硬化後、フックおよびループ繊維部材を、締結表面とするために十分に基材に接着し、整形用ブレースを手足または関節に固定し、ブレースの多数回の脱着および結合フックおよびループ部材の整復を可能とする。
Description
【発明の詳細な説明】
適合性ブレース
(技術分野)
本出願は、1992年11月3日出願で、現在係属中の米国特許出願第07/973,050号
の一部継続出願である。
本発明は一般に、手足に副木を施すまたは固定する装具、および特に足首また
は手首を固定する適合性装具に関する。
(背景技術)
負傷した体の部分、特に手足および関節に副木を施すまたは固定し、治療を補
助し、負傷した体の部分を保護および支持するのに、様々な材料が用いられてき
た。歴史的に、骨折または負傷した手足および関節を、白亜(paris)ギプス包帯
を有する比較的重いギプス内に完全に固定した。最近では、この種の堅いギプス
包帯に白亜のギプスを用いる代わりに、硬化性樹脂を実質的に用いるようになっ
た。白亜および硬化性樹脂ギプス包帯の両方のギプスにより、手足または関節を
所望のように固定または支持するが、勿論、これら従来タイプのギプス包帯は容
易には除去できず、再び取り付けたり、再使用もできない。
加えて、従来のギプス包帯は通常、手足または関節の動きをすべて妨害または
著しく抑制する。しかしながら、多くの場合、全ての動きを抑制することは望ま
しくない。特に、足首、膝および手首のような関節での動きを制限または制御が
許容または望ましい場合には、様々な種類のブレースまたは副木を使用し得る。
一般に、これらのブレースには、堅い副木、または、手足または関節に巻いたり
結び付けたりする部材が含まれる。そのようなブレースは一般に脱着可能であり
、固定した手足または関節の診察、治療、洗浄または手当(care)のために取り外
して、再び取り付けまたは再使用し得る。
ブレースまたは副木により体の部分を適切に保護または支持するために、一般
にこれら装具は特定の患者の手足または関節の特定形状に親密に適合し得るべき
であることが認識されている。患部にブレースを適切に取り付けることは、体の
部分を保護および支持すること、そしてブレース全体の適合性およびその連続的
な使用にとって重要である。
多数の方法を用いて、様々な個人の異なる輪郭および形状に適合する標準化し
た単純形状のブレースを作製してきた。例えば米国特許第4,628,945号には、膨
張してより親密に個々の足首に適合する膨張性ブラダー(bladder)を取り付けた
足首ブレースが開示されている。米国特許第5,014,691号には、高密度化し滑ら
かにしたバット(batting)が開示され、これらは個々の足首により容易に適合す
ることが報告されている。米国特許第4,946,726号および同5,002,047号には、手
足または関節の形状に適合させ、次いで硬化して、その手足または関節の型を永
久に形成する樹脂含浸発泡体が開示されている。米国特許第4,600,618号には、
加熱成形性となる熱可塑性材料から作製した副木材料が開示されている。適合性
ブレースは熱可塑性材料を加熱し、加熱したプラスチックで体の部分のまわりを
型取りして、そのプラスチックを適合形状に固化させることにより成形してもよ
い。
その他の例として、米国特許第5,027,803号には、多孔性で、軽量、取扱容易
な副木またはギプス包帯材料が開示されている。その開示された材料には、可撓
性樹脂含浸基材を含む。可撓性基材により体の部分を型取りし、その樹脂を硬化
する場合、その樹脂および基材により、体の部分の形状に成形した堅い材料を形
作る。また、前述の特許文献には、可撓性含浸基材を特定のフルオロケミカルま
たはシリコーン処理した浸透性被膜で被覆し得ることが報告されており、その被
膜は水を被膜内に取り込み、樹脂含浸基材と接触させるが、その樹脂が被膜の外
へ出るのを防止する。そのような副木またはギプス包帯を用いる場合、含浸基材
および被膜の両方が多孔性であることにより、発汗または洗浄による水分を蒸発
させ、下にある皮膚の清潔さを保つ。
単に導入するだけで、樹脂を取り扱い、成形し、硬化する際に、処理被膜が樹
脂の基材材料からの漏出を防止する。樹脂が被膜を通過することを抑制および防
止するため、幾分、処理被膜は好ましくは低表面エネルギーを有する。従って、
その処理被膜により、手袋を用いずまたは樹脂漏れなしに、その樹脂含浸注型材
料を取り扱うことを可能とする。しかしながら、フルオロケミカルまたはシリコ
ーンによる被膜の処理により、処理被膜材料を可撓性基材または他の材料と接着
または結合するのを非常に困難にすることが予想される。
(発明の要旨)
本発明により、体の部分を保護および支持する整形用ブレースを提供する。そ
のブレースは、少なくとも1つの表面上を2部材から成るフックおよびループ(h
ook and loop)繊維締結システムの内の1部材で覆った、軽量、多孔性、樹脂含
浸基材を含むラミネート材料から作製される。樹脂含浸基材を覆うフックおよび
ループ繊維部材は、樹脂漏れを防止するのに十分低い表面エネルギーを有する材
料から選択される。好ましくは、フックおよびループ繊維部材を最初にフルオロ
ケミカルまたはシリコーンのような材料で処理し、次いで基材の少なくとも1つ
の主表面上に配置して、含浸樹脂が漏れたり、処理したフックおよびループ部材
内にまたは通って浸透するのを防止する。フルオロケミカルまたはシリコーン処
理をしたにもかかわらず、被覆フックおよびループ部材は樹脂硬化時に、十分に
含浸基材に直接接着する。その接着カバーは、相補的フックおよびループ締結部
材から成るストラップの構造表面または取付け点となる。これらストラップを用
いて、そのブレースを手足の位置に保持してもよく、そのブレースの繰り返しの
脱着を可能とする。
本発明のブレースは、フックおよびループ繊維締結システムの1つの処理部材
で覆った少なくとも1つの主表面を有する樹脂含浸材料を含む適当な大きさのラ
ミネート材料から容易に作製し得る。通常、所望の体の部分を正確に覆う成形ラ
ミネート材料が選択される。適当に成形したラミネート材料を選択した後、その
ラミネート材料を水と接触させ、樹脂の硬化を開始し、次いでその湿潤材料を保
護される体の部分に巻く。その湿潤材料をその体の部分に、ラミネート材料をそ
の体の部分の形状に成形するのに十分な圧力で保持し、そのラミネート材料をそ
の樹脂が十分に硬化するまで正確な位置に保持する。一般に、その設定時間は10
分間以下であり、好ましくは設定時間は3〜5分間の範囲である。その樹脂が硬
化すると、フックおよびループ締結部材および樹脂含浸材料の間に結合を形成す
る。
その樹脂の硬化後、ブレースを体の部分の正確な位置に、フックおよびループ
締結システムの相補的部材から作製したストラップで固定する。ループ繊維を含
浸材料に接着する場合、ストラップまたはフック材料から作製したファスナーを
用いて、ブレースを固定する。同様に、フック材料を含浸材料に接着する場合、
ストラップまたはそのループ繊維のファスナーを用いて、ブレースを固定する。
好ましくは、ループ繊維を含浸材料に接着し、フック材料を固定用に用いる。
本発明の特定態様では、そのラミネート材料の片面をフルオロケミカル処理ル
ープ繊維で覆い、そのラミネート材料の反対側をフルオロケミカル処理パジング
材料、例えばフルオロケミカル処理連続気泡発泡体の層で覆う。一般に用いられ
ている処理連続気泡発泡体層は、ブレースで固定した体の部分と直接接触する。
(図面の簡単な説明)
図1は、足首ブレースの平面図である。
図2は、足首に巻いた図1の足首ブレースの斜視図である。
図3は、線3-3部に沿って取った図1の足首ブレースの断面図である。
図4は、非弾性ストラップと接合する2片の樹脂含浸基材を疑似的に示す足首
ブレースの平面図である。
図5は、線5-5部に沿って取った図4の足首ブレースの断面図である。
図6は、手首ブレースの平面図である。
図7は、手首に巻いた図6の手首ブレースの斜視図である。
図8は、ブレースと共に用いるストラップの斜視図である。
(詳細な説明)
本発明は特に、その露出主表面の内の1つをループ繊維で覆った樹脂含浸ラミ
ネート材料から成る整形ブレースに関する。そのループ繊維は、フック型ファス
ナーを使用することにより、副木またはブレースを手足に締結する簡単で、便利
で、確実な方法を可能とする機能を有する。
図1に示す足首ブレース20の使用中に、皮膚およびブレースが患者の足首およ
び下肢の形状に適合および成形するように、ブレースの充填発泡体表面を注意深
く調節する。図1では、ブレース22の狭い部分が患者の踵の下に適合する。従っ
て、取付けた時に、足首の両側面または横方向の動きが、ブレースにより抑制ま
たは実質的に制限されるが、足の伸長または屈曲は可能である。
成形は、ブレースを湿潤させ含浸樹脂を活性化すること;ブレースを下肢およ
び足首に適用すること;ACEタイプの弾性ラップをブレースの回りに巻き付ける
こと;樹脂含浸材料を足首および下肢の輪郭に成形すること;および活性化含浸
樹脂を取付けること;から成る段階により行ってもよい。ブレースの適用時に、
ACEラップ、および臨床医による成形圧力により圧力をかける。樹脂が硬化した
後、ACE弾性ラップを除去し、フック材料の多重ストラップを用いて使用中、硬
化ブレースを適所に固定してもよい。
フックストラップ32で患者の足首および下肢に締結した適合した足首ブレース
30を図2に示す。更に、手足が露出するように調節したフック材料を、更に快適
にするため第2のループ繊維に積層し、そのフックが皮膚を刺激するのを防止す
る。
その他の好適なストラップを図8に示す。ストラップ80を、D環バックル84で
適合した無地の裏を付けたループ繊維82から作製し、フックファスナー86の第1
部分(点線部分として表示)をD環付近のループ繊維ストラップの裏に適合する
。そのストラップのもう一方の末端を、ループ繊維ストラップの表に適合したフ
ックファスナー86の第2部分と適合する。使用時には、ブレースのループ繊維に
ループ繊維ストラップの裏に取付けたフックファスナー86の部分で、ストラップ
のD環末端を取付け、そのストラップを、ブレースの回りにループ繊維ストリッ
プをラッピングし、ストラップの取り付けていない末端をD環を通して挿入し、
ストラップのこの末端に取り付けたフックファスナー88をストラップのループ繊
維部分82に固定することにより、固定する。
更に別のブレースの支持体が必要であれば、別のフックファスナー部分をその
ストラップまたはブレースを覆うループ繊維に取り付ける。特に、別のフック部
分をストラップ上に配置し、ストラップをブレースの回りにラッピングしてラミ
ネート材料を足首の両側面に「固定する(lock)」時に、それらをその被覆材料の
ループ繊維に取り付ける。更に、ストラップを両面ループ繊維で作製してもよく
、
別の両面フックファスナー部分をブレースの外側面と接着してもよい。この態様
では、そのラップをブレースの回りに巻き付ける時に、両面ループ繊維を別のフ
ックファスナーに取り付ける。前記態様のどちらでも、樹脂を硬化し、そしてカ
バーをストラップの構造表面または取付け点として用いてストラップの繰り返し
脱着が可能である場合、ループカバーを含浸基材に十分接着する。
本発明のある態様では、図1および図2に示した足首ブレースを図3に示すよ
うな3部材のラミネート材料10から作製する。図3のラミネート材料、単位の多
層品では、樹脂含浸水浸透性材料11を、処理した多孔性の連続気泡発泡体12およ
び処理したループ繊維13の間に固定する。転写接着剤層14を用いて、ループ繊維
のエッジを発泡体と結合する。また、その他の従来法、例えば縫製、テープ、ホ
ットメルト接着剤、超音波溶接またはヒートシールを用いて、ループ繊維を発泡
体に取付けてもよい。処理ループ繊維13は本質的に低表面エネルギーを有するか
、または低表面エネルギーとするためにフルオロケミカルまたはシリコーンを含
有する材料で処理する。
本発明の足首ブレース40の更に別の態様を、図4および図5に示す。この態様
では、多層樹脂含浸材料が2部材または2部分にある。1つの部分41は足首の中
央側に適合し、もう一方の部分42は足首の横部分に適合する。含浸材料の中央お
よび横部分を、両部分のより低いエッジに沿って、可撓性非弾性ストラップ43と
結合する。ストラップ43は曲げるのに十分可撓性を有し、足の輪郭を確認するが
、約5ポンド/インチ幅(8.8N/cm幅)の荷重を付加した場合、約20%延伸以下
である。
樹脂含浸材料および非弾性ストラップの両方の部分を、多孔性連続気泡発泡体
12および処理ループ繊維13の間に固定する。非弾性ストラップ43を、好ましくは
図5に示したような樹脂含浸材料沿って層間に挿入する。含浸樹脂を適合および
成形プロセス中に硬化すると、ストラップが樹脂含浸材料と結合する。また、図
5には、樹脂含浸材料を、ストラップと接触するエッジ51に沿って固定すること
が好ましいことを示す。その樹脂を硬化すると、切削または未処理エッジと比較
して、固定エッジがより滑らかで粗くなくなり、このエッジでのストラップの摩
耗は低減する。
種々の材料をストラップ43に用いてもよい。好ましい材料は、可撓性、非弾性
であり、中心または横方向への過度の屈曲から足首を保護するのに十分な強度を
有する。好適な材料には、天然繊維、例えば綿、レーヨン、ジュート、大麻また
は絹から製造されたメリヤス生地、織布および不織布、並びに合成繊維、例えば
ポリエステル、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ
アラミド、ポリエーテルエステルまたはこれら材料の混合物から製造された繊維
が挙げられる。好ましい非弾性ストラップをポリプロピレン糸織物から製造して
もよい。また、ストラップを熱可塑性または熱硬化性材料の薄シートから製造し
てもよい。好適なシートには、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポ
リウレタンまたは天然および合成ゴムが挙げられる。
更に、ループ繊維13だけを用いて2つの部分41および42を結合してもよい。こ
の態様では、更に別のストラップは必要としない。分離ストラップ43を使用しな
い場合、そのようなブレースの繰り返し使用を可能とするだけ十分な強度および
結着性を有するループ繊維を用いるのが有益である。
図7には、対称形ラミネートブランク60から作製した手首ブレース70を示す。
ラミネートブランク60は、1つのブランクを左右の手首両方に使用し得るために
、縦軸に沿って対称である。開口部62により、親指がブレースを通して伸ばすこ
とを可能とし、親指および要すれば他の指を使うことができる。また、手首ブレ
ース70をフックストラップ32で、患者の手首および前腕(lower arm)に締結して
もよい。
図3および図5に示したラミネート材料では、ループ繊維13の表面エネルギー
を選択または変更し、樹脂がループ繊維に浸透および通過することなく、水分ま
たは水がループ繊維を通って樹脂含浸材料に浸透するのを可能とする。好ましく
は、ループ繊維の表面エネルギーを処理して、表面エネルギーを後述の実施例6
に記載の方法で評価した場合、約15〜40dyne/cm、およびより好ましくは30dyne/
cm以下の表面エネルギーを得る。驚くべきことには、低表面エネルギーのループ
繊維によっては、硬化樹脂材料がループ繊維に接着または結合することを防止で
きない。
ループ繊維またはパジング材料に加えて低表面エネルギーとするフルオロケミ
カルまたはシリコーンは一般に、少量または低濃度で用いる。好適量は、繊維ま
たはパジングの重量をベースとして、0.1〜5.0重量%固形分の範囲のフルオロケ
ミカルまたはシリコーンである。好ましい量は0.25〜2.0重量%固形分、即ちそ
の材料1g当たり約0.0025〜0.020gである。処理ループ繊維またはパジング材
料により、含浸硬化性樹脂がブレースの外面への漏れを防止する。従って、本発
明の整形用ブレースにより得られる有用性は、硬化性樹脂がループ繊維を通って
漏れたり、ギプス包帯を施した者および/または患者の皮膚に転写または結合し
たりしないが、カバーは多孔性であり得ることである。
可撓性基材に含浸するのに用いる硬化性樹脂は、整形用途に用られることが公
知のどんな硬化性樹脂であってもよい。好適な硬化性樹脂には、ポリウレタンの
水硬化性プレポリマー、シアノアクリレートエステル、フリーラジカル硬化アク
リレート、メタクリレート、アクリルアミドおよびエポキシ樹脂が挙げられる。
特に好ましい硬化性樹脂はイソシアネート末端プレポリマー、例えば米国特許第
4,667,661号に開示の硬化性樹脂、および触媒が樹脂の約1.75重量%であること
以外は米国特許第4,871,845号、実施例1に開示の樹脂である。
その硬化は、種々の方法、例えば水または他の試薬による反応または活性化に
よって行う。活性剤は、用いた特定種類の樹脂に依存する。安全、便利であり、
その材料に供給した水の温度および水の量の両方により、設定または硬化時間を
制御する能力を提供するためイソシアネート末端ポリウレタン樹脂に用いる活性
化の好ましいモードは水または水分である。好ましい樹脂含浸が、米国特許第4,
433,680号および同4,667,661号に開示されている。
水硬化性液状樹脂を本発明のブレースに用いる場合、活性化を種々の方法によ
り行ってもよいが、好ましくは、水中でのブレースの浸漬および絞り、水の噴霧
、または次いで手足に用いるブレースのループ繊維側の湿潤スポンジを吸入排出
することのいずれかにより行ってもよい。発泡体パジングは比較的乾燥状態のま
まであるため、後者の方法は特に有用である。
発泡体パジングおよびループ繊維の両方は、手足の十分な通気を行うため、空
気および水蒸気に対して多孔性であるべきである。材料を保護手袋なしに取扱い
得る前記材料により樹脂漏れを防止する一方、多孔度を得る好ましい手段を、米
国特許第5,027,803号に開示のように、フルオロケミカルまたはシリコーンを材
料表面に処理することにより提供する。
適切な多孔度を可能とするため、樹脂含浸材料は好ましくは空気および水蒸気
に対して多孔性である。これを、多孔性繊維に硬化性樹脂を含浸することにより
、行ってもよい。その繊維は、天然または合成繊維(またはこれら材料の混合物
)から製造してもよいが、好ましくはガラス繊維、ポリオレフィン、ポリエステ
ルまたは連続気泡発泡体である。その繊維は織布、メリヤス生地、発泡体、不織
布またはこれら材料の複合構造であってもよいが、好ましくはその繊維構造は手
足に適合し得る。好ましい繊維は通常、1.67ポンド/インチ幅(2.94N/cm幅)の
荷重下で少なくとも20%の伸びを有する。好ましい繊維が、米国特許第4,433,68
0号、同4,502,479号、同4,502,479号、同4,841,958号、同4,898,159号および同4
,668,583号に開示されている。また、複合繊維、例えば米国特許第4,683,877号
に開示の繊維が好適である。
図3および図5に示したラミネート材料では、充填した連続気泡発泡体層12を
手足に調節して適用する。また好ましくは、発泡体層は多孔性であり、手足また
は体の一部に適合し成形するのに十分な可撓性を有する。本発明のブレースの使
用に好適な連続気泡発泡体材料が、米国特許第4,946,726号および同5,002,047号
に開示されている。更に、パジング材料、例えば織布また不織ギプス包帯パジン
グおよびフェルトを、本発明に用いてもよい。
また、その発泡体またはパジング材料を、フルオロケミカルまたはシリコーン
で処理して樹脂漏れを防止してもよい。加えて、樹脂硬化時に、また、その発泡
体が直接、含浸材料に結合する。従って、完全硬化ブレースは、保護および支持
のための適合性単位ラミネート構造である。
更に、本質的に低表面エネルギーであり樹脂漏れを防止するループ繊維または
発泡体を用いてもよい。このことは、特に比較的少量の樹脂を含む樹脂含浸材料
に対して可能である。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素化ポリビ
ニリデン、ポリテトラフルオロエチレンまたはポリ(4-メチルペンテン)から調
製した低表面エネルギーを有するパジングおよびループ繊維材料を、イソシアネ
ート基含有ポリウレタンプレポリマー系の比較的低樹脂含量である樹脂含浸材料
と組合せて用いてもよい。
好ましくは、表面エネルギーを制御して、貯蔵中に不活性条件下で樹脂漏れを
防止するのに十分低いが、使用時にループ繊維が含浸材料に結合しないほどは低
くないようにする。ループ繊維を、樹脂が硬化してフック材料を、所定の位置に
ブレースを固定するのに使用し、硬化結合を破壊することなくフック材料を何度
も適用し除去し得るだけ十分含浸材料に結合する。好適な接着剤を予めループ繊
維に、または、連続フィルムとしてまたは適当なパターンで含浸材料に適用する
ことによって、ループ繊維の含浸材料との結合を増強してもよい。好ましくは、
全表面を多孔度を低下する接着剤で覆わない。
不必要物が容積を増加し、ブレースを遮断するのを防止するため、好ましくは
ループ繊維は比較的薄く、例えば0.05〜0.1インチ厚以下である。しかしながら
、両主要面をループ繊維材料で覆う用途に対して、パジング材料として使用し得
る比較的かさ高い(lofty)材料を含むどんな厚さも好適である。本発明に特に有
用であることがわかったループ繊維が、ギルフォード・ミルズ(Guilford Mills)
(ノースカロライナ州グリーンスボロ(Greensboro))からSTYLES 19762、18903
および19029;ゲーリング・テキスタイルズ(Gehring Textiles)(ニューヨーク
州ニューヨーク(New York))からSTYLES 1117、1171および1730;として市販さ
れている。また、ギルフォード・ミルズ(Guilford Mills)から市販のSTYLES 161
28および18203も有用である。
ループ繊維を着色、染色またはベタ色に印刷または流行の外観に設計してもよ
い。
理解および説明を容易にするため、図1〜図7には樹脂含浸材料を取付けたル
ープ繊維を示す。また、本発明にはループおよびフック材料を反対にすること、
即ちフック材料をブレースに適用し、ループ繊維を用いてブレースを体に締結す
ることを含む。これら材料がより快適であり、より適合性を有するため、好まし
くはループ繊維を用いる。更に、露出したループ繊維は表面が粗くなく、衣服に
付着または絡まりそうもない。ブレースを締結するのに用いたフック材料は、マ
ッシュルームまたは「Jフック」形式であってもよい。米国特許第5,077,870号
およびその特許文献に挙げられた文献には、様々な種類のフック、およびそのよ
うなフックの製造方法が開示されている。
フックとループ繊維との結合は、通常の動きの間、所定の位置にブレースを固
定するのに十分強くなければならない。フックをループ繊維と結合することを容
易にする両側および特にループ繊維が可撓性基材に取付けられた典型的なフック
/ループ繊維用途に比べて、強靭な副木とループ繊維を結合するため、フック/ル
ープ繊維結合を形成し保持することは困難である。ブレースを所定の位置に適切
に固定するためには、剪断方向の強い結合が重要である。加えて、ブレースの繰
り返し脱着後でも、ブレースを構成する種々の材料は互いに十分接着すべきであ
る。好ましいブレースでは、含浸基材とのループ繊維との結合が顕著に損失する
ことなしに、フックファスナー材料をループ繊維から何度も取り外してよい。
そのブレースは、予め切断した長さ、様々な形状およびサイズまたは様々な幅
のロール状であってもよい。更にまた、そのブレースはスラブであってもよく、
臨床医により所望の形状に切断されてもよい。本発明の湿分硬化性生成物を湿分
不浸透性材料内に包装してもよい。好ましい包装材料は、可撓性アルミニウム箔
-ポリマーラミネートである。アルミニウムおよびスチール缶、および、アルミ
ニウムおよびボール紙の複合物であってもよい。
本発明では、材料の露出表面に低表面エネルギーを提供する化学処理により、
樹脂撥水性をループ繊維および発泡体パジングの両方、および他の材料に提供す
る。これを非常に高い多孔度を有する材料を用いて、適切な硬化を抑制すること
なく行い得ることがわかった。加えて、ループ繊維層の硬化含浸ラミネートへの
十分な接着を、材料の表面に用いた特定のフルオロケミカルまたはシリコーンの
量を調節することによって、ループ繊維を通る樹脂漏れなしに可能とする。低表
面エネルギー層を得るのに好適なフルオロケミカルには、従来、撥油性または撥
水性を天然または合成繊維またはフィルムに与える当業者に公知のフルオロケミ
カルを含む。一般に、本発明に有用なフルオロケミカル薬剤または組成物には、
フルオロ脂肪族ラジカルまたは基を含むフルオロケミカル化合物またはポリマー
が挙げられる。
フルオロ脂肪族ラジカルは、疎水性および疎油性の両方である、フッ素化、安
定化、不活性、非極性、好ましくは飽和した、1価部分である。好適なラジカル
は、直鎖、分岐鎖、十分大きいなら、環状またはそれらの組合せ、アルキルシク
ロ脂肪族ラジカルであってもよい。フルオロ脂肪族ラジカルの骨格鎖には、カテ
ナリーの2価酸素原子および/または炭素原子とだけ結合した3価の窒素原子が
挙げられる。好ましいフルオロ脂肪族ラジカルは通常、約3〜20個の炭素原子、
好ましくは約6〜12個の炭素原子を有し、約40〜78重量%、好ましくは約50〜78
重量%の炭素が結合したフッ素を含む。好ましいフルオロ脂肪族ラジカルの末端
部分には、少なくとも1個のトリフルオロメチル基を有し、好ましくは少なくと
も3個の完全にフッ素化した炭素原子、例えばCF3CF2CF2-を有する末端基
を有する。非常に好ましいフルオロ脂肪族ラジカルは、完全に、または実質的に
、例えばペルフルオロアルキルラジカル、F2n+1Cn-のようにフッ素化されてい
る。
本発明に有用なフルオロケミカル薬剤または組成物の種類には、1つ以上フル
オロ脂肪族ラジカルを含有する化合物およびポリマーを含む。そのような化合物
の例として、例えばフルオロケミカルウレタン類、尿素類、エステル類、アミン
類(およびそれらの塩)、アミド類、酸類(およびそれらの塩)、カルボジイミ
ド類、グアニジン類、アロファネート類、ビウレット類、およびこれらの基の2
つ以上を含有する化合物、およびこれら化合物の混合物が挙げられる。
フルオロ脂肪族ラジカルを含む有用なフルオロケミカルポリマーには、アクリ
ル酸フルオロケミカルおよび/または共重合性モノマーを有するメタクリレート
モノマーのコポリマーが挙げられ、それらにはフッ素含有モノマーおよびフッ素
を含有しないモノマー、例えばメタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタク
リル酸オクタデシル、ポリ(オキシアルキレン)ポリオールオリゴマーおよびポ
リマーのアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、例えばポリ(オキシ
エ
チレン)グリコールジメタクリレート、メタクリル酸グリシジル、エチレン、酢
酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、アクリロニトリル
、クロロ酢酸ビニル、イソプレン、クロロプレン、スチレン、ブタジエン、ビニ
ルピリジン、ビニルアルキルエステル、ビニルアルキルケトン、アクリル酸およ
びメタクリル酸、2-ヒドロキシエチルアクリレート、N-メチロールアクリルア
ミド、2-(N,N,N-トリメチルアンモニウム)エチルメタクリレート等を含
む。
特定のフルオロケミカルモノマーと使用し得る種々のコモノマーの相対量が一
般に経験的に選択され、適当量は処理されるべき基材;フルオロケミカル処理に
よる所望の特性、即ち所望の撥油性および/または撥水性;および基材の適用モ
ード;に依存する。
また、有用なフルオロケミカル薬剤または組成物には、前述の様々な種類のフ
ルオロケミカル薬剤および/またはポリマーの混合物が挙げられる。また、フッ
素を含有しない化合物、例えばN-アシルアジリジンまたはフッ素を含有しない
ポリマー、例えばポリ(メチルメタクリレート)およびポリ(メチルメタクリレ
ート-コ-デシルアクリレート)のようなポリアクリレート類、ポリシロキサン類
等と、これらフルオロケミカル化合物またはポリマーの混合物を用いてもよい。
フルオロケミカル薬剤または組成物には、非妨害補助剤、例えば湿潤剤、乳化
剤、溶媒(水性および有機)、染料、殺生剤、充填材、触媒、硬化剤等を含んで
いてもよい。
最終のフルオロケミカル薬剤または組成物には、本発明に開示の有用性を提供
するために、固形分を基礎として少なくとも約10重量%の炭素を結合したフッ素
を含む。
そのようなフルオロケミカル薬剤は一般に公知であり、少なくとも5重量%の
フッ素、好ましくは7〜12重量%のフッ素を含有するペルフルオロ脂肪族基含有
樹脂忌避剤として市販されている。
公知の配合には、ジイソシアネートとペルフルオロ脂肪族チオグリコールの反
応により生成し、ペルフルオロ脂肪族基含有ポリウレタンを提供する化合物を含
む。これら生成物は、繊維処理用には通常、水性分散体で用いる。そのような反
応生成物は、例えば、米国特許第4,054,592号に開示されている。
その他のグループの好適な化合物には、ペルフルオロ脂肪族基含有N-メチロ
ール縮合生成物がある。これら化合物が、米国特許第4,477,498号に開示されて
いる。
分散体に用いられ得るその他のグループの化合物には、ペルフルオロ脂肪族基
含有ポリカルボジイミド類が挙げられ、それは好適な触媒の存在下でポリイソシ
アネート類とペルフルオロ脂肪族スルホンアミドアルカノールの反応により得ら
れる。この種類の化合物はそれ自体に使用され得るが、しばしば他のフルオロ脂
肪族ラジカル含有化合物、特にコポリマー、例えば公知のポリマー含有フルオロ
脂肪族残留物、そして相当するペルフルオロ脂肪族基を含む縮合ポリマー、例え
ばポリエステル類およびポリアミド類を用いる。好ましいコポリマーには、フッ
素を含有しないアクリレート類およびメタクリレート類が挙げられ、それらは異
なるフッ素を含有しないビニル化合物をコモノマーとして含有してもよい。また
、例えば、独国特許出願公開第2310801号および英国特許出願公開第1.413.051/0
52号には、フッ素含有ポリカルボジイミド、およびこれら化合物の互いの組合せ
の調製が開示されている。
例示したペルフルオロ脂肪族基含有薬剤を除いて、その他のフルオロケミカル
化合物、例えば米国特許第4,540,479号に開示のフルオロ脂肪族ラジカル含有グ
アニジン類、米国特許第4,606,737号に開示のフルオロ脂肪族ラジカル含有アロ
ファネート、および米国特許第4,668,406号に開示のフルオロ脂肪族ラジカル含
有ビウレットを用いてもよい。これら種類のものは、ほとんど組合せて用いる。
その他のものには、フルオルアルキル置換シロキサン類、例えばCF3(CF2)6
CH2O(CH2)3S(OC2H5)3が挙げられる。前記例示の有用な化合物に
は、一般に、好ましくは少なくとも4個の炭素原子、好ましくは残留物毎に6〜
14個の原子を有する1つ以上のペルフルオロ脂肪族残留物を含む。
具体例として好ましいフルオロケミカルとして、70%の溶媒および30%の乳化
固形フルオロケミカルポリマーから成る配合がある。その配合には、有機溶媒と
しての11%のメチルイソブチルケトン、6%のエチレングリコール、および53%
の水を含む。フルオロケミカルポリマーは、米国特許第3,816,229号に開示のよ
うに調製した、アクリル酸ブチルおよびC8F17SO2N(CH3)C2H4OCO
CH=CH2の5/95コポリマーの50/50混合物である。その50/50混合物の第2の
成分は、米国特許第4,401,780号に開示のように調製した、1モルの3官能フェ
ニルイソシアネート(ミシガン州カラマズー(Kalamazoo)のアップジョン(Upjohn
)社から商品名PAPIで市販)、2モルのC8F17N(CH2CH3)CH2CH2OH
および1モルのステアリルアルコールから調製したコポリマーである。用いた乳
化剤は従来より市販されている材料、例えばポリエトキシル化四級アンモニウム
化合物(商品名5%エトクワド(ETHOQUAD)18/15で市販)、および7.5%のC8F1 7
SO2NHC3H6N(CH3)3Clおよびポリエトキシル化モノオレイン酸ソル
ビタンの50/50混合物(デラウェア州ウィルミントン(Wilmington)のICI社から商
品名TWEEN 80で市販)である。そのようなフルオロケミカルは、皮膚に対して非
黄変性および非刺激性であり、そして非常に長期間の耐老化性を有する安定であ
る処理材料を提供する。
具体例としてのフルオロケミカルが市販されており、容易に用いる配合、例え
ばスコッチガード・ファブリック・プロテクターズ(SCOTCHGARD FABRIC PROTECT
ORS)FC-214およびFC-270、スコッチリリース・ブランド・ファブリック・トリー
トメント(SCOTCH-RELEASE BRAND FABRIC TREATMENT)FC-248、スコッチガード・
ブランド・ファブリック・プロテクター(SCOTCHGARD BRAND FABRIC PROTECTOR)F
C-324、3Mブランド・テクスタイル・ケミカル(BRAND TEXTILE CHEMICAL)FC-46
1、3Mブランド・テクスタイル・ケミカル(BRAND TEXTILE CHEMICAL)FC-210、
3Mブランド・テクスタイル・ケミカル(BRAND TEXTILE CHEMICAL)FC-828、3M
ブランド(BRAND)FC-393、FC-326、FC-905およびFC-214B、およびスコッチガード
・ブランド・レイン・アンド・ステイン・リペラー(SCOTCHGARD BRAND RAIN AND
REPELLER)FC-232(ミネソタ州セントポール(St.Paul)の3M社製)が挙げられ
る。その他の市販材料には、ソイル・シェッド(SOIL SHEDD)(デラウェア州ウィ
ルミントン(Wilmington)のデュポン・デネマーズ・アンド・カンパニー(duPont
DeNemours and Company)から市販)が挙げられる。
本発明の低表面エネルギー層を得るのに用いる好適なシリコーン類には、繊維
およびフィルムに撥水性および撥油性を付与する当業者に公知のシリコーン類が
挙げられる。液状シリコーンは通常、やや低分子量の、通常、平均分子量約4,00
0〜25,000の直鎖状ポリマーから成る。最も一般的なポリマーは、ポリジメチル
シロキサン類である。
熱安定性を向上した液状シリコーンには、メチルおよびフェニル基の両方を含
むシリコーンを用いる。一般に、そのフェニル基は、存在する置換基の合計数の
10〜45%を構成する。そのようなシリコーン類は一般に、メチルおよびフェニル
クロロシランの混合物の加水分解により得られる。
生地処理に用いる液状シリコーンには、反応基を導入してもよく、そしてそれ
らは架橋して永久加工し得る。通常、これら液状物には(メチルジクロロシラン
をその重合系に含むことにより導入された)ケイ素-水素結合を含み、アルカリ
を伴う加熱により架橋を行う。
好適なシリコーン類の例として、ダウ・コーニング(Dow-Corning)社(ミシガ
ン州ミッドランド(Midland))から市販のもの、例えばC2-0563および、ゼネラル
・エレクトリック・コーポレーション(General Electric Corpolation)から市販
のGE-SS4098がある。
(実施例)
以下の実施例により、本発明の特定の具体例を説明するが、添付した特許請求
の範囲に定義した本発明を制限するものと解されるべきではない。
(実施例1)
イソシアネート基含有水硬化性樹脂を用いて調製した、各層が12インチ(30.5c
m)長および3インチ(7.6cm)幅のスコッチキャスト・2・ブランド・キャスティ
ング・テープ(SCOTCHCAST 2 BRAND CASTING TAPE)(ミネソタ州セントポール(S
t.Paul)の3M社から市販)の8層を、13インチ(33cm)長、4.5インチ(11.4cm)幅
および1/4インチ(0.64cm)厚の連続気泡ポリウレタン発泡体(インディアナ州オ
ーバーン(Auburn)のフォーメックス(Foamex)から商品名フォーム(FOAM)A1536Mで
市販)層の中心に平坦に置いた。その発泡体を、スコッチ・ブランド・ファブリ
ック・プロテクター(SCOTCH BRAND FABRIC PROTECTOR)FC-270(ミネソタ州セン
トポール(St.Paul)の3M社から市販)を用いて、その発泡体を2.5重量%のFC-2
70の水性懸濁液中に浸漬し、その発泡体をニップロールに通して過剰分を絞り出
し、その発泡体を340°F(170°C)で2〜5分間、次いで250°F(120°C)で2
時間乾燥し、その発泡体表面上に約1.25重量%固形分のFC-270を提供した。
1/2インチ(1.3cm)幅の転写接着剤(ミネソタ州セントポール(St.Paul)の3M
社から商品名スコッチ・ブランド・アドヘッシブ・テープ(SCOTCH BRAND ADHESI
VETAPE)NO.950として市販)の2ミル(0.051mm)のストリップを発泡体ストリップ
の露出した外側エッジに適用した。4.5インチ(11.4cm)幅および13インチ(33cm)
長の処理ループ繊維層を8層の成形テープの上に置き、転写接着剤に接着しブレ
ースを成形した。この方法を繰り返して3つのブレースを得た。
処理ループ繊維を最初に、3片のループ繊維(各片4.5インチ(11.4cm)幅およ
び13インチ(33cm)長、ノースカロライナ州グリーンスボロ(Greensboro)のギルフ
オード・ミルズ(Guilford Mills)からスタイル(STYLE)NO.19762として市販)を
米国特許第5,027,803号に開示の方法を用いて、スコッチ・ブランド・ファブリ
ック・プロテクター(SCOTCH BRAND FABRIC PROTECTOR)FC-270の3種の希釈溶液
(2%固
形分、1.5%固形分および1.0%固形分、希釈溶液毎に1片)に浸漬することによ
り予め処理した。3種の浸漬片を熱対流炉内で330゜F(166℃)3分間加熱するこ
とにより乾燥した。
ブレースを周囲温度で水中に浸漬し、水中で3回手絞りし、そのブレースを水
から出し、ブレースを絞り出して過剰の水を除去し、ブレースを2インチ直径の
円筒の回りに成形することによって、その3種のブレースを硬化した。
フック材料の2つのストリップ(ノースカロライナ州シャーロット(Charlotte
)のアプリックス(Aplix)からNo.200マッシュルームフックとして市販の1インチ
幅の織物のマッシュルームフック)をループ繊維層に接着し、そのブレースを十
分硬化させた。残りのループ繊維を硬化した後、成形テープに接着した。そのフ
ックをループ繊維と締結する際に適切な剪断力でしっかりと固定したが、普通に
ループ繊維の方へ引くことにより取り外し得る。
(実施例2)
実施例1に開示の方法を用いて、各層が12インチ(30.5cm)長および3インチ(7
.6cm)幅のスコッチキャスト・2・ブランド・キャスティング・テープ(SCOTCHCA
ST 2BRAND CASTING TAPE)の8層を、13インチ(33cm)長、4.5インチ(11.4cm)幅お
よび1/4インチ(0.64cm)厚の実施例1に記載の発泡体のストリップの中心に平坦
に置いた。その発泡体を、スコッチ・ブランド・ファブリック・プロテクター(S
COTCH BRAND FABRIC PROTECTOR)FC-270(ミネソタ州セントポール(St.Paul)の3
M社から市販)を用いて、その発泡体を2.5重量%のFC-270の水性懸濁液中に浸
漬し、その発泡体をニップロールに通して過剰分を絞り出し、その発泡体を340
゜F(170℃)で2〜5分間、次いで250゜F(120℃)で2時間乾燥し、その発泡体
表面上に約1.25重量%固形分のFC-270を提供した。
1/2インチ(1.3cm)幅の転写接着剤(スコッチ・ブランド・トランスファー・ア
ドヘッシブ(SCOTCH BRAND TRANSFER ADHESIVE)NO.950)の2ミル(0.051mm)のスト
リップを再度用いて、処理ループ繊維の4.5インチ(11.4cm)幅および13インチ(33
cm)長の層をその発泡体に接着した。
処理ループ繊維は、米国特許第5,027,803号に開示の方法を用いて、2%固形
分のスコッチガード・ブランド・ファブリック・プロテクター(SCOTCHGARD BRAN
D FABRIC PROTECTOR)FC-270で処理したギルフォード・ミルズ(Guilford Mills)
製ファブリック・スタイル(FABRIC STYLE)NO.19762であった。
発泡体層の露出側に1インチ幅および6インチ長のフック材料(ニューハンプ
シヤー州マンチェスター(Manchester)のベルクロ・ファスニング・システムズ(V
elcro Fastening Systems)から市販の織物のj-形式フック、フック(HOOK)PN 19
4894)の2種のストリップを接着した。
ブレースを手首に成形し、フックをループ繊維層に締結し、ブレースを手首の
位置に堅く固定し、ループ繊維の方へ普通に引くことにより容易に取り外すこと
以外は、ブレースを実施例1に記載のようにして硬化した。
(実施例3)
実施例1に開示の方法を用いて、1インチ(2.5cm)幅および6(15.2cm)インチ
長のループ繊維片(ニューヨーク州ニューヨーク(New York)のゲーリング・テキ
スタイルズ(Gehring Textiles)からスタイル(STYLE)NO.1171として市販)を、0
、1.0、1.5および2.0重量%固形分(各固形分で2つのループ繊維部分)のスコ
ッチ・ブランド・ファブリック・プロテクター(SCOTCH BRAND FABRIC PROTECTOR
)FC-270(ミネソタ州セントポール(St.Paul)の3M社から市販)で処理した。乾
燥後、その繊維片を、水に30秒間浸漬したスコッチキャスト・2・ブランド・キ
ャスティング・テープ(SCOTCHCAST 2 BRAND CASTING TAPE)(ミネソタ州セント
ポール(St.Paul)の3M社から市販)の12インチ(30.5cm)長および3インチ(7.6c
m)幅部分に配置した。
47gの金属板(1インチ(2.5cm)×6インチ(15.2cm)×1/8インチ(0.3cm))を
用いて、各ループ繊維片を覆った。次いで、5ポンド(2.3kg)重りをその金属ス
トリップ上に30秒間置いた。その重りおよび金属ストリップを取り除いた。次い
で、全試料を周囲条件(約23℃)下で数日間硬化した。
各硬化試料の剥離試験を、シンテック・テスト・ワークス・バージョン(Sinte
chTest Works Version)2.1(それぞれイリノイ州パーク・リッジ(Park Ridge)の
インストロン(Instron)社およびノースカロライナ州リサーチ・トライアングル
・パーク(Research Triangle Park)のシンテック(Sintech)から市販)を装備し
たインストロン(Instron)1122型装置を用いて行った。ループ繊維の1インチ部
分を剥離し、スコッチ・ブランド・ダブル・コーティッド・フォーム・テープ(S
COTCH BRAND DOUBLE COATED FOAM TAPE)NO.401 DCJ(ミネソタ州セントポール(S
t.Paul)の3M社から市販)を用いたテープリーダーを各ループ繊維片に取り付
けた。次いで、180゜剥離試験をインストロン(Instron)装置を用いて行い、ルー
プ繊維を剥離するのに必要な荷重を測定し、2試料の平均を計算した。0%固形
分処理では平均荷重が256gであり、1%では約50gであり、1.5%では約42gで
あり、2.0%では約38gであった。
この試験により、フルオロケミカル処理の固形分量が増加すると、ループ繊維
の成形テープへの結合強度が低下するが、十分な結合強度が驚くほど残っている
ことを示している。
(実施例4)
イソシアネート基含有水硬化性樹脂を用いて調製した、各層が12インチ(30.5c
m)長および3インチ(7.6cm)幅のスコッチキャスト・2・ブランド・キャスティ
ング・テープ(SCOTCHCAST 2 BRAND CASTING TAPE)(ミネソタ州セントポール(St
.Paul)の3M社から市販)の8層を、13インチ(33cm)長、4.5インチ(11.4cm)幅
および1/4インチ(0.64cm)厚のフルオロケミカル処理した連続気泡ポリウレタン
発泡体層の中心に平坦に置いた。1/2インチ(1.3cm)幅の転写接着剤(ミネソタ州
セントポール(St.Paul)の3M社から商品名スコッチ・ブランド・アドヘッシブ
・テープ(SCOTCHBRAND ADHESIVE TAPE)NO.950として市販)の2ミル(0.051mm)の
ストリップを発泡体ストリップの露出した外側エッジに適用した。4.5インチ(11
.4cm)幅および13インチ(33cm)長の処理ナイロンループ繊維(ニューヨーク州ニ
ューヨーク(New York)のゲーリング・テキスタイルズ(Gehring Textiles)社から
ナイロン(NY
LON)NO.1171として市販)層を8層の成形テープの上に置き、転写接着剤に接着
しブレースを成形した。この方法を繰り返して12のブレースを得た。そのブレー
ス、2組の6つを従来のポリマーラミネート-アルミニウム箔内に密封した。
前述のループ繊維を4.5インチ(11.4cm)幅および13インチ(33cm)長のループ繊
維片を、米国特許第5,027,803号に開示の方法を用いて、スコッチ・ブランド・
ファブリック・プロテクター(SCOTCH BRAND FABRIC PROTECTOR)FC-214(ミネソ
タ州セントポール(St.Paul)の3M社から市販)またはジェネラル・エレクトリ
ック・シリコーン・ポリマー・ソリューション(General Electric Silicone Pol
ymer Solution)SS 4098(ニューヨーク州ウォーターフォード(Waterford)のジェ
ネラル・エレクトリック(General Electric)社から市販)のどちらか(2重量%
固形分、1.0重量%固形分および0.5重量%固形分、希釈溶液毎に2片)の3種の
希釈溶液に浸漬することにより処理した。浸漬片を熱対流炉内で300゜F(149℃)
3分間加熱することにより乾燥した。
フルオロケミカル処理した発泡体を、前述の発泡体を前記の実施例1に記載の
ように、スコッチ・ブランド・ファブリック・プロテクター(SCOTCH BRAND FABR
IC PROTECTOR)FC-270(ミネソタ州セントポール(St.Paul)の3M社から市販)の
2重量%固形分溶液に浸漬することにより処理した。
1組の6つの密封したブレースを、パウチ(pouch)からブレースを取り外すこ
とにより硬化し、ブレースを水中(24℃)に浸漬し、水中で3回絞り、そのブレー
スを水から出し、ブレースを絞り出して過剰の水を除去し、発泡体を綿タオルで
吸い取り乾燥し、ブレースをボランティアの腕に従来の覆った手首副木形状に適
用し、そのブレースをACE弾性ラップでカバーおよび支持し、ブレースを手で成
形し腕に適合させ、浸漬の時間から約6分後に腕からブレースを取り外す。成形
ブレースを周囲条件下で約4時間乾燥した後、ブレースのループ繊維の硬化スコ
ッチキャスト・2・ブランド・キャスティング・テープ(SCOTCHCAST 2 BRAND CA
STING TAPE)との結合を、硬化ブレースの同一位置での2種のフックストリップ
の脱着の繰り返しにより評価した。ループ繊維成形テープ接着結合の破壊までの
サイクル数(50回以下)を測定した。驚くべきことに、フルオロケミカルおよび
シリコ
ーン処理ループ接着の両方は成形テープに良好に接着していた。
第2の組の6枚のブレースを密封パウチに入れて120゜F(49℃)オーブンに2
週間放置した。次いで、これらパウチを周囲温度まで冷却し、ブレースを乾燥(
相対湿度4%以下)環境下でパウチから取り外した。各ブレースの樹脂漏れを検
査した。どのブレースも樹脂漏れの兆候を示さなかった。
(実施例5)
以下の実験では、フルオロケミカル処理したループ繊維を硬化樹脂含浸成形テ
ープに結合するのに必要な最小圧力を設定した。
恒温(23℃)恒湿(45〜50%RH)室内で、実施例1に記載したように、スコッチ・
ブランド・ファブリック・プロテクター(SCOTCH BRAND FABRIC PROTECTOR)FC-27
0(ミネソタ州セントポール(St.Paul)の3M社から市販)でフルオロケミカル処
理し、約1.25重量%固形分とした発泡体(1/4インチ(0.64cm)連続気泡ポリウレ
タン発泡体、インディアナ州オーバーン(Auburn)のフォーメックス(Foamex)から
スタイル(STYLE)A1536Mとして市販)を平坦な水平台に置いた。8層成形テープ
ラミネート(ミネソタ州セントポール(St.Paul)の3M社から市販のスコッチキ
ャスト・2・ブランド・キャスティング・テープ(SCOTCHCAST 2 BRAND CASTING
TAPE))を防湿パウチから取り外し、すぐにうね(wale)側を上にして発泡体上に
置いた。直ちに、そのラミネート上部に、スコッチ・ブランド・ファブリック・
プロテクター(SCOTCH BRAND FABRIC PROTECTOR)FC-270(ミネソタ州セントポー
ル(St.Paul)の3M社から市販)でフルオロケミカル処理し、約1.25重量%固形
分としたループ繊維(ニューヨーク州ニューヨーク(New York)のゲーリング・テ
キスタイルズ(Gehring Textiles)社からP.N.1171として市販)を置いた。ルー
プ繊維には予めサインペンでステンレス鋼重りの配置に印を付けた。その重りは
中心に向かって中心から4インチ離して置いた。以下の表2に示した重りの合計
量を、未硬化成形テープ上にループ繊維を置いた後すぐに、その繊維上に置いた
。各重り量に対して、3つの各重さの組をループ繊維に付加した。ステンレス鋼
重りをそれぞれの上部に積み重ね、列挙した量を得た。第1組の試料、セット1
に対して、その重りを同じ場所に2.5時間置いた。第2組、セット2に対して、
その重りを同じ場所に一晩置いた。両組で、ループ繊維の樹脂含浸成形テープへ
の結合は、最初に重りを置いた後24時間までは試験しなかった。硬化した結合を
試験するため、2種のフック材料を用いた;セット1にはマッシュルーム型フッ
ク(ノースカロライナ州シャロット(Charlotte)のアプリックス(Aplix)社製#20
0マッシュルーム、1インチ(2.5cm)幅)およびセット2にはJ型フック(ニュー
ハンプシャー州マンチェスター(Manchester)のベルクロ(Velcro)USA社製Jフッ
ク(HOOK)#088、1インチ(2.5cm)幅P.N.194894)を用いた。各フック材料に対し
て、フック繊維の1インチ×1インチ片を、その重りを置いた位置の中心に静置
し(フック側を下
にして)、フック繊維の上部に1.00kgの重りを5秒間置くことによりその結合を
評価した。その重りを除去し、フックをループ繊維から普通に外した。ループ繊
維/成形テープの結合を破壊することなく、そのフックを外した回数を記録し、
表2に示した。
上記データにより、スケアインチ当たり約180gの圧力が、ループ繊維を硬化樹
脂に結合するのに十分であることを示している。
(実施例6)
表面エネルギーの測定方法は、後述のように改良を加えた、AATCCテスト・メ
ソッド(Test Method)118-1983である。この改良試験方法により測定した表面エ
ネルギーを、「見掛(apparent)」表面エネルギーとして下に表した。AATCCテス
トメソッド118-1983により、一連の選択した炭化水素組成物による繊維の耐濡れ
性を評価することにより、繊維の表面エネルギーを決定する。しかし、AATCC118
-1983に示されている炭化水素は、25℃で約19.8〜27.3dyne/cmの表面エネルギー
の測定にだけ適用する。メタノールおよび水の様々な混合物を繊維耐性試験に用
い
ることにより、この範囲は拡大される。その組成およびそれらの代表的表面張力
は以下の通りであった。
試験方法は以下の通りであった。カバー材料の試料片を、平滑な水平面に平坦
に置いた。第1の試験液を用いる初期段階以外は、AATCC118-1983の方法を用い
て、その液5滴を様々な位置の、樹脂含浸シートに面する側の繊維表面に置いた
。5滴の内3滴を60秒以内に繊維内に吸い込むなら、次のより高い表面エネルギ
ーを有する液を用いた。少なくとも3滴が繊維表面に残こった場合、見掛表面張
力はすぐ前の2種の液の範囲として記録する。
評価したポリウレタン樹脂に対して、好ましい表面エネルギーは、約15〜40dy
ne/cm、より好ましくは30dyne/cmであった。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT),CA,JP
(72)発明者 ショルツ、マシュー・ティー
アメリカ合衆国 55133―3427、ミネソタ
州、セント・ポール、ポスト・オフィス・
ボックス33427番(番地の表示なし)
(72)発明者 エドガー、ジェイソン・エル
アメリカ合衆国 55133―3427、ミネソタ
州、セント・ポール、ポスト・オフィス・
ボックス33427番(番地の表示なし)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.i)硬化樹脂を含浸した可撓性基材、および ii)低表面エネルギーを有し樹脂漏れを防止する2部材フックおよびルー プ繊維締結システムの内の少なくとも1部材を含む、基材の少なくとも1つの主 要表面を覆うカバー、 を含む、体の部分を脱着可能に固定するのに適した整形用ブレースであって、該 フックおよびループ部材が、表面を締結するために樹脂を硬化する際に、該整形 用ブレースを固定した体の部分に固定し、ブレースの多数回の脱着および結合フ ックおよびループ部材の締結の整復を可能とするのに十分に含浸基材に直接接着 している整形用ブレース。 2.該フックおよびループ部材を、フルオロケミカルおよびシリコーンから成 る群から選択された材料で処理した請求項1記載の整形用ブレース。 3.該フックおよびループ部材が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ 化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(4-メチルペンテン)および ナイロンから成る群から選択された材料から製造される請求項1記載の整形用ブ レース。 4.体の部分と接触する該基材の表面に取り付けたパジング材料を更に含む請 求項1記載の整形用ブレース。 5.該パジングが、フルオロケミカルおよびシリコーンから成る群から選択さ れた、樹脂漏れを防止するのに十分な量の材料で処理された請求項4記載の整形 用ブレース。 6.該パジング材料が、多孔性の連続気泡発泡体である請求項4記載の整形用 ブレース。 7.該ブレース、が足首を固定するのに適合する請求項1記載の整形用ブレー ス。 8.硬化性樹脂を含浸した該可撓性基材が、足首の内側および外側に適合する ように用いた第1および第2の多層ラミネートであり、第1および第2の多層ラ ミネートのエッジを、足の裏に適合するように用いた非弾性ストラップに取り付 け、第1の多層ラミネートを第2多層ラミネートに結合する請求項7記載の整形 用ブレース。
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