JPH09208836A - 生体模擬材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生体類似性に優れた生体模擬材を提供する。 【解決手段】 高分子有機材料と軟化剤とを含む熱可塑
性材料からなる生体模擬材であって、ＪＩＳ Ａ硬度が
０°〜２５°であり、１００℃における圧縮永久歪みが
５０％以下であり、２３０℃におけるＭＦＲが１０ｇ／
１０分以上であることを特徴とする。また、高分子有機
材料１００重量部に対して、軟化剤５０〜５００重量部
を含み、高分子有機材料と軟化剤の各々の溶解度パラメ
ーターの差が３．０以下であり、ポリフェニレンエーテ
ル１０〜２５０重量部を含有し、高分子有機材料がポリ
スチレンとポリブタジエンのブロックを含む共重合体を
水添して得られる重合体であり、軟化剤はナフテン系、
パラフィン系、ポリイソブチレン系オイルから選択され
ることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性材料から
なる生体模擬材に関し、詳しくは、人間、動物、植物等
の柔軟な組織を構成材料として有する生体の部分又は全
体を模倣した材料に係り、特に弾力性、感触等が極めて
生体に類似した（以下、単に「生体類似性」と言う）生
体模擬材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種用途に使用される生体模擬材
は低硬度であり、改良された流動特性をもち、優れた耐
ヘタリ性を有する等の諸物性によって、生体類似性を向
上させることが強く要請されている。

【０００３】医療分野における臨床教育では、正確な知
識や熟練した技術の習得が極めて重要であるが、そのた
めには、臨床実習に先立って、臨場感のある患者シミュ
レーター等で基礎的訓練を経験することが効果的であ
る。

【０００４】こうした目的のために、従来、頭頸部モデ
ル、新生児モデル、乳癌教育用視触診モデルといった極
めて多種の生体モデルが開発され、実用に供されてい
る。

【０００５】これらはいずれも実際に手等で触れて使用
されるものであることから、構造、即ち、形状や寸法の
精密さに加え、更に実際の生体に類似した感触を有する
ことが強く要求される。

【０００６】そこで、従来生体に類似した感触を有する
材料の開発が進められ、シリコーン、ポリ塩化ビニル等
の材料、ポリアクリルアミド等からなる水性ゲル材料等
が用いられているが満足し得るものではない。

【０００７】このように従来の材料の生体類似性が十分
でないのは、材料における上記の諸物性がいずれも高い
レベルでのバランスに欠け、満足されていないことに起
因するものと考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実に
鑑みなされたもので、材料として低硬度であり、高温時
の圧縮永久歪みが低く（耐ヘタリ性に優れ）、配合され
た低分子成分のブリードを抑制しうるものを用いること
によって、加工性を向上し、生体類似性に優れた生体模
擬材を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の生体模擬材は、
高分子有機材料と軟化剤とを含む熱可塑性材料からなる
生体模擬材であって、硬度がＪＩＳ Ｋ６３０１規格Ａ
スケールで０°〜２５°であり、１００℃における圧縮
永久歪みがＪＩＳ Ｋ６３０１規格で５０％以下であ
り、且つ、２３０℃におけるＭＦＲがＪＩＳ Ｋ７２１
０規格で１０ｇ／１０分以上であることを特徴とする。

【００１０】また、前記熱可塑性材料は、高分子有機材
料１００重量部と、軟化剤５０〜５００重量部と、を含
み、高分子有機材料と軟化剤の各々の溶解度パラメータ
ーの差が３．０以下であることが好ましい。

【００１１】前記熱可塑性材料は、ポリフェニレンエー
テルを１０〜２５０重量部含んでなることが好ましい。

【００１２】本発明の生体模擬材に用いられる前記高分
子有機材料は、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体
ブロックの少なくとも１つと、共役ジエン化合物を主体
とする重合体ブロックの少なくとも１つからなるブロッ
ク共重合体を水添して得られる水添ブロック共重合体で
あり、その平均分子量が１５０，０００〜４００，００
０であることを特徴とする。

【００１３】さらに、前記軟化剤は、ナフテン系オイ
ル、パラフィン系オイル又はポリイソブチレン系オイル
から選択される一種又は二種以上であり、その平均分子
量が４５０〜５，０００であることを特徴とする。

【００１４】本発明の生体模擬材は、高分子有機材料と
軟化剤とを組み合わせることにより、低硬度の材料が得
られ、形状追随性と密着性が良好で、且つ、高分子有機
材料と軟化剤の各々の溶解度パラメーターの差を３．０
以下とすることにより、材料の相溶性が向上し、低分子
成分のブリードを防止することができ、また圧縮永久歪
が小さい（耐ヘタリ性が向上する）ため、優れた生体類
似性を達成しうる。

【００１５】また、この熱可塑性材料は、剥離性が良好
であるため、シート状に成型した後、積層して保存して
も材料同志が粘着せず、スムースに引き剥がすことがで
きるため、保存後も生体模擬材の生産性が低下しない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。

【００１７】本発明において、高分子有機材料として
は、数平均分子量が２０，０００以上、特に、３０，０
００以上、とりわけ４０，０００以上の熱可塑性高分子
有機材料が好ましく、例えば、スチレン系（ブタジエン
スチレン系、イソプレンスチレン系など）、エステル
系、アミド系、ウレタン系などの各種熱可塑性エラスト
マー、並びに、それらの水添、その他による変性物、ス
チレン系、ＡＢＳ系、オレフィン系（エチレン系、プロ
ピレン系、エチレンプロピレン系、エチレンスチレン
系、プロピレンスチレン系など）、塩化ビニル系、アク
リル酸エステル系（アクリル酸メチル系など）、メタク
リル酸エステル系（メタクリル酸メチル系、など）カー
ボネート系、アセタール系、ナイロン系、ハロゲン化ポ
リエーテル系（塩化ポリエーテル系など）、ハロゲン化
オレフィン系（四フッ化エチレン系、フッ化−塩化エチ
レン系、フッ化エチレンプロピレン系など）、セルロー
ス系（アセチルセルロース系、エチルセルロース系な
ど）、ビニリデン系、ビニルブチラール系、アルキレン
オキサイド系（プロピレンオキサイド系など）などの熱
可塑性樹脂、及びこれらの樹脂のゴム変性物などが挙げ
られる。

【００１８】具体的な熱可塑性高分子有機材料として
は、このうちで結晶構造、凝集構造などの硬質ブロック
を形成しやすい部分と、アモルファス構造などの軟質ブ
ロックとを一緒に持ち合わせているものが特に好まし
く、具体的には、下記〜が挙げられる。

【００１９】 ポリブタジエンとブタジエン−スチレ
ンランダム共重合体とのブロック共重合体を水添して得
られる結晶性ポリエチレンとエチレン／ブチレン−スチ
レンランダム共重合体とのブロック共重合体。

【００２０】 ポリブタジエンとポリスチレンとのブ
ロック共重合体、あるいは、ポリブタジエン又はエチレ
ン−ブタジエンランダム共重合体とポリスチレンとのブ
ロック共重合体を水添して得られる、例えば、結晶性ポ
リエチレンとポリスチレンとのジブロック共重合体、ス
チレン−エチレン／ブチレン−スチレンのトリブロック
共重合体等、なかでも、スチレン−エチレン／ブチレン
−スチレンブロック共重合体。

【００２１】 エチレン／ブチレン共重合体の片末端
又は両末端に結晶性ポリエチレンが連結したブロック共
重合体。

【００２２】 エチレン−プロピレンゴム。 このうち特にに挙げられた、ビニル芳香族化合物を主
体とする重合体ブロックの少なくとも１つと、共役ジエ
ン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも１つ
からなるブロック共重合体を水添して得られる水添ブロ
ック共重合体であって、その平均分子量が１５０，００
０〜４００，０００であるものが好ましい。すなわち、
ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少な
くとも１つ（１セグメント）と、共役ジエン化合物を主
体とする重合体ブロックの少なくとも１つ（１セグメン
ト）とからなるブロック共重合体を水添して得られるも
のが好ましいが、ビニル芳香族化合物を主体とする重合
体ブロックの少なくとも２つと、共役ジエン化合物を主
体とする重合体ブロックの少なくとも１つとを有するブ
ロック共重合体（例えば、スチレン−ブタジエン−スチ
レンブロック共重合体等）を水添して得られる水添ブロ
ック共重合体がさらに好ましい。このスチレン−エチレ
ン／ブチレン−スチレンブロック共重合体に代表される
水添ブロック共重合体においては、平均分子量が１５
０，０００未満であると、圧縮永久歪が悪化して生体類
似効果の持続性が低下し、４００，０００を超えると材
料の流動性が低下して成形性が悪化するため、平均分子
量は、前記範囲であることが好ましい。

【００２３】非晶性スチレンブロックの含有量は、１０
〜７０重量％、好ましくは１５〜６０重量％の範囲のも
のが望ましい。また、非晶性スチレンブロック部のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）は、６０℃以上、好ましくは８０℃
以上であるものが望ましい。また、両末端の非晶性スチ
レンブロックを連結する部分の重合体としては、やはり
非晶性のものが好ましく、例えばエチレン−ブチレン共
重合体、ブタジエン重合体、イソプレン重合体等を挙げ
ることができ、これらのブロック或いはランダム共重合
体であっても良い。

【００２４】これらの各種熱可塑性高分子有機材料は主
に単独で用いられるが、２種以上をブレンドして用いて
もよい。

【００２５】また、本発明に用いられる軟化剤として
は、数平均分子量は２０，０００未満の低分子の材料を
使用することが好ましく、物性的には、１００℃におけ
る粘度が５×１０⁵ センチポイズ以下、特に、１×１０
⁵ センチポイズ以下であることが好ましく、また、分子
量の観点からは、数平均分子量は２０，０００未満、特
に１０，０００以下、とりわけ５，０００以下であるこ
とが好ましい。このような軟化剤としては、通常、室温
で液体または液状の材料が好適に用いられる。また、親
水性、疎水性のいずれの軟化剤も使用できる。軟化剤と
しては特に限定されないが、次のものが適している。こ
の軟化剤には鉱物油系、植物油系、合成系などの各種ゴ
ム用または樹脂用軟化剤が含まれる。鉱物油系として
は、ナフテン系、パラフィン系などのプロセス油が挙げ
られる。植物油系としては、ひまし油、綿実油、あまみ
油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、
木ろう、パインオイル、オリーブ油などが挙げられる。
なかでも、鉱物油系オイルのパラフィン系オイル、ナフ
テン系オイル、又はポリイソブチレン系オイルから選択
される一種又は二種以上であって、その平均分子量が４
５０〜５，０００であるものが好ましい。この軟化剤と
して好ましく用いられるオイルにおいては、平均分子量
が４５０未満であると圧縮永久歪みが悪化して生体類似
効果の持続性が低下し、５，０００を超えると得られた
生体模擬材表面にベタツキが生じるため、平均分子量が
前記範囲であることが好ましい。

【００２６】これらの軟化剤は１種を単独で用いてもよ
く、互いの相溶性が良好であれば２種以上を混合して用
いてもよい。

【００２７】これらの軟化剤の配合量は高分子有機材料
１００重量部に対して５０〜５００重量部であり、特に
５０〜３００重量部であることが好ましい。配合量が５
０重量部未満であると、十分な低硬度を達成しえず、材
料の柔軟性が不充分となり、５００重量部を超えると軟
化剤のブリードを生じ易くなり、また、材料の機械的強
度が低下するため、いずれも生体類似効果の観点から好
ましくない。

【００２８】本発明の生体模擬材が好ましい柔軟性、振
動減衰性と耐久性を発現するためには、その物性が、硬
度がＪＩＳ Ｋ６３０１規格Ａスケールで０°〜２５°
であり、１００℃における圧縮永久歪みがＪＩＳ Ｋ６
３０１規格で５０％以下であり、且つ、２３０℃におけ
るＭＦＲがＪＩＳ Ｋ７２１０規格で１０ｇ／１０分以
上であることを要する。

【００２９】本発明の生体模擬材の硬度がＪＩＳ Ｋ６
３０１規格Ａスケールで２５°を超えると材料の硬度が
高くなって生体類似性が得られず、１００℃における圧
縮永久歪みがＪＩＳ Ｋ６３０１規格で５０％を超える
と材料が経時的に変形し、生体類似性が低下する虞があ
り、２３０℃におけるＭＦＲがＪＩＳ Ｋ７２１０規格
で１０ｇ／１０分未満であると加工性が低下して、生産
性が悪化するため、いずれも好ましくない。

【００３０】前記の各特性を備えるためには、本発明に
おける熱可塑性材料を構成する高分子有機材料は三次元
連続の網状骨格構造を有することが好ましく、形成され
る三次元連続の網状骨格構造は、その骨格の平均径が５
０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下、セル（網目）の
平均径は、５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下
であり、高分子有機材料の体積分率を［高分子有機材料
の体積／（高分子有機材料の体積＋軟化剤の体積）］×
１００（％）と定義したとき、高分子有機材料の体積分
率が５０％以下、特に３３％以下であることが好まし
い。

【００３１】また、多量の軟化剤とより少ない量の高分
子有機材料を含む熱可塑性材料からなる生体模擬材を得
るために、用いる軟化剤と高分子有機材料の各々の溶解
度パラメーター値δ＝（ΔＥ／Ｖ）^1/2 （ΔＥ＝モル蒸
発エネルギー、Ｖ＝モル体積）の差が３．０以下、好ま
しくは２．５以下となるよう、両材料を選択することが
好ましい。この差が３．０を超えると両材料の相溶性の
点から、軟化剤が多量に保持されにくく、得られる熱可
塑性材料の低弾性化の障害となり、また、軟化剤のブリ
ードが発生しやすくなり、生体類似性が低下する虞があ
るため好ましくない。

【００３２】また、本発明の生体模擬材には、材料の圧
縮永久歪みを改善し、生体類似効果の持続性、生体模擬
材の耐久性を向上する目的でポリフェニレンエーテル樹
脂を配合することができる。ここで用いられるポリフェ
ニレンエーテル樹脂は、下記式で表される結合単位から
なる単独重合体又は該結合単位を含む共重合体である。

【００３３】

【化１】

【００３４】式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 及びＲ⁴ はそれぞ
れ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は炭化水素基を表
す。

【００３５】ポリフェニレンエーテル樹脂は公知のもの
を用いることができ、具体的には、例えば、ポリ（２，
６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ
（２−メチル−６−エチル−１，４−フェニレンエーテ
ル）、ポリ（２，６−ジフェニル−１，４−フェニレン
エーテル）、ポリ（２−メチル−６−フェニレン−１，
４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジクロロ−
１，４−フェニレンエーテル）等が挙げられ、また、
２，６−ジメチルフェノールと１価のフェノール類（例
えば、２，３，６−トリメチルフェノールや２−メチル
−６−ブチルフェノール）との共重合体の如きポリフェ
ニレンエーテル共重合体も用いることができる。なかで
も、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエー
テル）や２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−ト
リメチルフェノールとの共重合体が好ましく、さらに、
ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテ
ル）が好ましい。

【００３６】ポリフェニレンエーテル樹脂の配合量は、
熱可塑性材料に対して１０〜２５０重量部の範囲で好適
に選択することができる。２５０重量部を超えると熱可
塑性材料の硬度が高くなって柔軟性が失われ、生体類似
性が低下する虞があり、１０重量部未満では配合して得
られる改善効果が不十分であるため、いずれも好ましく
ない。

【００３７】なお、本発明に係る生体模擬材には、必要
に応じて、更に、次のような充填材を配合してもよい。
すなわち、クレー、珪藻土、シリカ、タルク、硫酸バリ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、金属酸化
物、マイカ、グラファイト、水酸化アルミニウムなどの
麟片状無機充填剤、各種の金属粉、木片、ガラス粉、セ
ラミックス粉、粒状ないし粉末ポリマーなどの粒状ない
し粉末状固体充填剤、その他の各種の天然または人工の
短繊維、長繊維（例えば、ワラ、毛、ガラスファイバ
ー、金属ファイバー、その他各種のポリマーファイバー
など）などを配合することができる。

【００３８】また、中空フィラー、例えば、ガラスバル
ーン、シリカバルーンなどの無機中空フィラー、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン共重合体からな
る有機中空フィラーを配合することにより、軽量化を図
ることができる。更に軽量化などの各種物性に改善のた
めに、各種発泡剤を混入することも可能であり、また、
混合時などに機械的に気体を混ぜ込むことも可能であ
る。

【００３９】本発明の生体模擬材には、前記成分のほ
か、諸特性の改良のため、公知の樹脂成分や添加剤を併
用することができる。

【００４０】樹脂成分としては、例えば、ポリオレフィ
ン樹脂やポリスチレン樹脂などを併用することができ
る。これらを添加することにより生体模擬材の加工性、
耐熱性の向上を図ることができる。ポリオレフィン樹脂
としては、例えば、ポリエチレン、アイソタクチックポ
リプロピレン、プロピレンと他の少量のα−オレフィン
との共重合体（例えば、プロピレン−エチレン共重合
体、プロピレン／４−メチル−１ペンテン共重合体）、
ポリ（４−メチル−１ペンテン）、ポリブテン−１等を
挙げることができる。ポリオレフィン樹脂としてアイソ
タクチックポリプロピレンまたはその共重合体を用いる
場合、そのＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ７２１０）が０．１〜５
０ｇ／１０分、特に、０．５〜３０ｇ／１０分の範囲の
ものが好適に使用できる。

【００４１】また、ポリスチレン樹脂としては、公知の
製造方法で得られるものであれば、ラジカル重合法、イ
オン重合法のいずれで得られたものも好適に使用でき
る。ポリスチレン樹脂の数平均分子量は５，０００〜５
００，０００、好ましくは１０，０００〜２００，００
０の範囲から選択でき、分子量分布〔重量平均分子量
（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍ
ｎ）〕は５以下のものが好ましい。

【００４２】このスチレン樹脂としては、例えば、ポリ
スチレン、スチレン含有量６０重量％以上のスチレン−
ブタジエンブロック共重合体、ゴム補強ポリスチレン、
ポリα−メチルスチレン、ポリｐ−第３ブチルスチレン
等が挙げられ、これらは一種又は二種以上を併用しても
よい。さらに、これらポリマーを構成するモノマーの混
合物を重合して得られる共重合体も用いることができ
る。

【００４３】また、前記ポリオレフィン樹脂とポリスチ
レン樹脂とを併用することもできる。本発明の生体模擬
材にこれらの樹脂を添加する場合、ポリオレフィン樹脂
単独を添加する場合に比較してポリスチレン樹脂を併用
すると、得られる材料の硬度が高くなる傾向にある。従
って、これらの配合比率を選択することにより、得られ
る生体模擬材の硬度を調整することもできる。この場
合、ポリオレフィン樹脂／ポリスチレン樹脂の比率は９
５／５〜５／９５（重量比）の範囲から選択することが
好ましい。

【００４４】これらの樹脂成分を併用する場合、本発明
の効果を損なわない範囲において使用すべきであり、配
合量は高分子有機材料１００重量部に対して０〜１００
重量部程度であることが好ましい。樹脂成分の配合量が
１００重量部を超えると得られる生体模擬材の硬度が高
くなり過ぎて柔軟性が失われ、生体類似性が低下するた
め好ましくない。

【００４５】また、他の添加剤として、必要に応じて、
難燃剤、抗菌剤、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、無機充填剤、着色剤、シリコーン
オイル、クマロン樹脂、クマロン−インデン樹脂、フェ
ノールテルペン樹脂、石油系炭化水素、ロジン誘導体等
の各種粘着付与剤（タッキファイヤー）、レオストマー
（商品名：理研ビニル社製）等の各種接着剤、ハイブラ
ー（商品名：クラレ社製、ビニル−ポリイソプレンブロ
ックの両末端にポリスチレンブロックが連結したブロッ
ク共重合体）又はノーソレックス（商品名：日本ゼオン
社製、ノルボルネンを開環重合して得られるポリノルボ
ルネン）等の制振性を向上させる熱可塑性エラストマー
又は樹脂等を併用することができる。

【００４６】本発明の生体模擬材の製造方法には特に制
限はなく、公知の方法を適用することができる。例え
ば、前記の各材料及び所望により添加剤成分を加熱混練
機、例えば、一軸押出機、二軸押出機、ロール、バンバ
リーミキサー、ブラベンダー、ニーダー、高剪断型ミキ
サー等、を用いて溶融混練りし、さらに、所望により有
機パーオキサイド等の架橋剤、架橋助剤などを添加した
り、又は、これら必要な成分を同時に混合し、加熱溶融
混練することにより、容易に製造することができる。

【００４７】また、高分子有機材料と軟化剤とを混練り
した熱可塑性材料を予め用意し、この材料を、ここに用
いたものと同種か若しくは種類が異なる１種以上の高分
子有機材料にさらに混ぜ合わせて製造することもでき
る。

【００４８】また、本発明の生体模擬材においては、有
機パーオキサイド等の架橋剤、架橋助剤などを添加して
架橋することも可能である。

【００４９】ここで、部分架橋のために添加しうる架橋
剤としては、有機パーオキサイドが好適に挙げられ、具
体的には、例えば、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ
−ブチルパーオキシ）−ヘキサン、２，５−ジメチル−
２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）−ヘキサン、ｔ−
ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジイソプロピル
ベンゾハイドロパーオキサイド、１，３−ビス−（ｔ−
ブチルパーオキシイソプロピル）−ベンゼン、ベンゾイ
ルパーオキサイド、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキ
シ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等が挙げ
られ、また、有用な架橋助剤としては、例えば、ジビニ
ルベンゼン、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、エチレンジメタクリレート、ジアリルフタレート、
キノンジオキシム、フェニレンビスマレイミド、ポリエ
チレングリコールジメタクリレート、不飽和シラン化合
物等が挙げられる。これら有機パーオキサイド及び架橋
助剤は、配合材料全体を１００重量部としたとき、０．
１〜５重量部の範囲で、任意に使用して架橋度を調整す
ることができる。これらの有機パーオキサイド及び架橋
助剤は必要に応じてそれぞれ２種以上を併用することも
できる。なお、架橋助剤として不飽和シラン化合物を使
用した場合には、さらにシラノール縮合触媒の存在下で
水分と接触させて架橋を進行させることができる。

【００５０】かくして得られた本発明の生体模擬材は、
公知の方法、例えば、射出成型などにより所望の形状に
成型して使用できる。

【００５１】本発明の生体模擬材は生体類似性が必要な
あらゆる用途に用いられる。例えば、まず人体各部の器
官モデルが挙げられ、脚、腕のように筋肉や脂肪からな
る部分や、肘、膝のように伸縮をうける部分、耳、鼻の
ような部分、各種内蔵器官、或いは皮膚等、人体のあら
ゆる部分のモデルに好適である。動物用モデルについて
も同様であり、更には植物についても葉、茎、根等のあ
らゆる部分のモデルが挙げられる。

【００５２】これらの生体模擬材は、医学・歯学教育
用、看護・保健教育用、形成外科・耳鼻咽喉科用等の医
療用として有用である。また、車両等の衝突実験等、人
間や動物が何らかの外力、環境の変化を受ける類の試験
のための生体ダミーとしても用いられる。また、玩具
用、鑑賞用として、各種動物、人形、植物を作成するに
も好適に用いられる。

【００５３】

【実施例】以下に、実施例、比較例を挙げて本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限され
るものではない。

【００５４】なお、これらの実施例の物性評価は以下の
方法によって行った。 （１）材料の硬度 ＪＩＳ Ｋ６３０１ Ａタイプの評価法に準拠した。

【００５５】（２）圧縮永久歪み 耐ヘタリ性の指標であり、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠
し、１００℃×２２時間、２５％変形後の歪残率で評価
した。

【００５６】（３）ＭＦＲ ＪＩＳ Ｋ７２１０の熱可塑性プラスチックの流れ試験
方法に準拠し、２３０℃において評価した。

【００５７】なお、溶解度パラメーターの測定は常法に
より行い、数平均分子量の測定はゲルパーミエイション
クロマトグラフィ［ＧＰＣ；東ソー製ＧＭＨ−ＸＬ（２
本直列）］により行い、示差屈折率（ＲＩ）を用いて、
単分散ポリスチレンを標準としてポリスチレン換算で行
った。 （実施例１） （１）生体模擬材の調製 下記の原料を用いて生体模擬材用熱可塑性材料を調製し
た。

【００５８】 高分子有機材料 １００重量部 （スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体： 分子量 ２００，０００、ＳＰ値 8.5） 軟化剤：パラフィン系オイル ５８重量部 （分子量１，５００、ＳＰ値 7.8） 軟化剤：パラフィン系オイル １７０重量部 （分子量７５０、ＳＰ値 7.8） ポリフェニレンエーテル樹脂 １０重量部 〔ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）〕 ポリプロピレン樹脂 １３．１重量部 （アイソタクチックポリプロピレンＭ−１３００、旭ポリプロ社製） 高級脂肪酸アミド ３．０重量部 （アーモスリップＥ、ライオン社製） 前記各原料をヘンシェルミキサーでよく混合し、この混
合物を５０ｍｍ径の二軸押出機にて２４０℃の条件下で
溶融混練りして、熱可塑性材料のペレットを得た。

【００５９】この熱可塑性材料の硬度はＪＩＳ−Ａにて
０°、圧縮永久歪みは４５％、ＭＦＲは３００ｇ／分で
あった。 （２）生体モデルの作成及び評価 得られた熱可塑性材料を高温（２００℃）に保持したま
ま、シリコーン製の外皮（人形用）に注入して冷却し、
熱可塑性材料とシリコーン外皮とからなる生体モデル
（人形）を作成した。このモデルは弾力性、感触等極め
て実際の生体（人体）に類似していた。 （実施例２） （１）生体模擬材の調製 下記の原料を用いて実施例１と同様にして生体模擬材用
熱可塑性材料を調製した。

【００６０】 高分子有機材料 １００重量部 （スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体： 分子量 ２００，０００、ＳＰ値 8.5） 軟化剤：パラフィン系オイル ５８重量部 （分子量１，５００、ＳＰ値 7.8） 軟化剤：パラフィン系オイル ７３重量部 （分子量７５０、ＳＰ値 7.8） ポリフェニレンエーテル樹脂 １０重量部 〔ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）〕 ポリプロピレン樹脂 １３．１重量部 （アイソタクチックポリプロピレンＭ−１３００、旭ポリプロ社製） この熱可塑性材料の硬度はＪＩＳ−Ａにて１０°、圧縮
永久歪みは３０％、ＭＦＲは１１９ｇ／分であった。 （２）生体モデルの作成及び評価 得られた熱可塑性材料を用いて、実施例１と同様にし
て、生体モデル（人形）を作成し、評価した結果、実施
例１と同様に優れた生体類似性を示した。 （比較例１） （１）生体模擬材の調製 下記の原料を用いて実施例１と同様にして生体模擬材用
熱可塑性材料を調製した。

【００６１】 高分子有機材料 １００重量部 （スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体： 分子量 ３０，０００、ＳＰ値 8.5） 軟化剤：パラフィン系オイル ５８重量部 （分子量１，５００、ＳＰ値 7.8） 軟化剤：パラフィン系オイル ７３重量部 （分子量７５０、ＳＰ値 7.8） ポリフェニレンエーテル樹脂 １５重量部 〔ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）〕 ポリプロピレン樹脂 １２重量部 （アイソタクチックポリプロピレンＭ−１３００、旭ポリプロ社製） この熱可塑性材料の硬度はＪＩＳ−Ａにて５°、圧縮永
久歪みは９０％、ＭＦＲは３００ｇ／分であった。 （２）生体モデルの作成及び評価 得られた熱可塑性材料を用いて、実施例１と同様にし
て、生体モデル（人形）を作成し、評価した結果、この
モデルは弾力性、感触等、実際の生体（人体）に明らか
に類似するものではなかった。 （比較例２） （１）生体模擬材の調製 下記の原料を用いて実施例１と同様にして生体模擬材用
熱可塑性材料を調製した。

【００６２】 高分子有機材料 １００重量部 （スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体： 分子量 ２００，０００、ＳＰ値 8.5） 軟化剤：パラフィン系オイル ５８重量部 （分子量１，５００、ＳＰ値 7.8） 軟化剤：パラフィン系オイル ７３重量部 （分子量４００、ＳＰ値 7.8） ポリフェニレンエーテル樹脂 １５重量部 〔ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）〕 ポリプロピレン樹脂 １２重量部 （アイソタクチックポリプロピレンＭ−１３００、旭ポリプロ社製） この熱可塑性材料の硬度はＪＩＳ−Ａにて８°、圧縮永
久歪みは１００％、ＭＦＲは２００ｇ／分であった。 （２）生体モデルの作成及び評価 得られた熱可塑性材料を用いて、実施例１と同様にし
て、生体モデル（人形）を作成し、評価した結果、この
モデルは比較例１と同様に、実際の生体（人体）に明ら
かに類似するものではなかった。

【００６３】以上の実施例から明らかなように、本発明
の生体模擬材は、低硬度であり、高温時の圧縮永久歪み
が低く（耐ヘタリ性に優れ）、低分子材料のブリードを
抑制することができるため、優れた生体類似性を示すこ
とがわかる。

【００６４】一方、分子量の低い水添ブロック共重合体
の高分子有機材料を用いて得られた比較例１及び添加す
る軟化剤として低分子量のパラフィン系オイルを用いて
得られた比較例２は、いずれも低硬度ではあるが、圧縮
永久歪みが高く、生体類似性に劣ることがわかる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の生体模擬
材は、低硬度であり、高温時の圧縮永久歪みが低く、流
動性が良く、低分子材料のブリードを抑制しうる材料を
用いているため、加工性が改善され、生体類似性が向上
するという優れた効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 71/12 ＬＱＰ Ｃ０８Ｌ 71/12 ＬＱＰ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子有機材料と軟化剤とを含む熱可塑
   性材料からなる生体模擬材であって、硬度がＪＩＳ Ｋ
   ６３０１規格Ａスケールで０°〜２５°であり、１００
   ℃における圧縮永久歪みがＪＩＳ Ｋ６３０１規格で５
   ０％以下であり、且つ、２３０℃におけるＭＦＲがＪＩ
   Ｓ Ｋ７２１０規格で１０ｇ／１０分以上であることを
   特徴とする生体模擬材。
2. 【請求項２】 前記熱可塑性材料が、高分子有機材料１
   ００重量部と、軟化剤５０〜５００重量部と、を含み、 前記高分子有機材料と前記軟化剤の各々の溶解度パラメ
   ーターの差が３．０以下であることを特徴とする請求項
   １記載の生体模擬材。
3. 【請求項３】 前記熱可塑性材料が、ポリフェニレンエ
   ーテルを１０〜２５０重量部含んでなることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の生体模擬材。
4. 【請求項４】 前記高分子有機材料が、ビニル芳香族化
   合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも１つと、
   共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なく
   とも１つからなるブロック共重合体を水添して得られる
   水添ブロック共重合体であり、その平均分子量が１５
   ０，０００〜４００，０００であることを特徴とする請
   求項１乃至３記載の生体模擬材。
5. 【請求項５】 前記軟化剤が、ナフテン系オイル、パラ
   フィン系オイル又はポリイソブチレン系オイルから選択
   される一種又は二種以上であり、その平均分子量が４５
   ０〜５，０００であることを特徴とする請求項１乃至４
   記載の生体模擬材。