JPH04117961A - 装具用シートおよび装具 - Google Patents

装具用シートおよび装具

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JPH04117961A
JPH04117961A JP19395390A JP19395390A JPH04117961A JP H04117961 A JPH04117961 A JP H04117961A JP 19395390 A JP19395390 A JP 19395390A JP 19395390 A JP19395390 A JP 19395390A JP H04117961 A JPH04117961 A JP H04117961A
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JP
Japan
Prior art keywords
astm
sheet
orthosis
polyester resin
outfit
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Pending
Application number
JP19395390A
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English (en)
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Eiichi Itoi
糸井 栄一
Kameji Uni
雲丹 亀司
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は外科、整形外科やリハビリテーションなどにお
いて使用する体幹装具、上肢装具や下肢装具、特に短下
肢、長下肢や膝などの装具として好適に使用しうる固定
性と可動性を兼ね備え、かつ身体への装着性と耐久性に
優れた装具および装具用シートに関するものである。
〔従来の技術〕
装具用の素材としては古くから金属や皮や布が使用され
てきたが、重くて外見が悪く、錆びたり、不潔になりや
すいなどの欠点がある一方、近年になって高分子技術の
進歩に伴って上記の欠点を解消する熱可塑性樹脂が多用
されてきている。熱可塑性樹脂材料には、軽量で外見が
良く、錆びることがな(、汚れがつきにくくて清潔であ
って、可撓性があり、加熱により形の調整がある程度可
能であり、さらに製造にさいしては患者から保型した石
膏などの陽性モデルに正確に合致した形状が得られるな
どの利点がある。
熱可塑性樹脂を主要素材とする装具の製作法としては1
.患者から採型した陽性モデルにオーブン中で加熱軟化
された熱可塑性樹脂シートをかぶせ、陽性モデルと熱「
iJ塑性樹脂シートとの間の空気を吸引して密着さゼて
成形する真空成形法と、患者から採型した陽性モデルに
オーブン中で加熱軟化された熱可塑性樹脂シートをかふ
せ、手しばりにより密着させて成形する手技成形法があ
る。
従って、これに使用される素材としては、身体への装着
時に要求される引張特性、曲げ特性、あるいは引裂き強
度、耐屈曲性などに代表される本来の特性とともに、製
造時、特に加熱軟化時における取扱いの容易なものが望
まれている。これらを考慮して、使用される熱可塑性樹
脂は患者の症状や適用部位によって素材が異なるが、主
に超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリ
プロピレンなどが用いられている。
(発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂と金属と
を機械的な特1゛1て比φ々すると、金属の場合には強
度が大きく、しかも組手を使用するごとにより可動性も
優れているのに対し、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を
関節を含む部位などに使用する場合には強度が弱く、固
定性が十分でなく、しかも可動性を要する継手部として
の機能も十分ではない。例えば、熱可塑性樹脂製靴べら
式短下肢装具は、歩行のめならず日常生活動作において
も使用されるが、しゃがめ込の動作や階段昇降動作時の
ように足関節背屈を要求される動作には生理的関節軸と
のずれによる動作時の違和感、繰り返し反応による破I
Nなどの問題がある。
強度を強くするために樹脂シートを厚くすると、足関節
などの固定性は向トするが、継手部に相当する部分での
可動性を失うばかりか、重量の増加を来たし、着装感の
不満は増長される。また、かさ高になることにより市販
されている既製の靴を履くことができなくなる欠点があ
った。
そこで、固定性と可動性という相反する要求特性をバラ
ンスよく満足させるために柔軟性と弾力性に冨み、しか
も製造の容易な素材が求められていた。
かかる事情に鑑み、本発明は、装具の製造が容易で、使
用時における関節等の固定性と可動性の兼ね合いが優れ
、装着性と耐久性に優れた装具および装具用シートを提
供することを目的とするものである。
〔問題を解決するための手段〕
本発明は、」−1記の目的を達成するために、示差走査
熱量測定(DSC)による結晶領域の融点が120〜2
00 ’Cで、反発弾性率(JIS K 6301)が
20〜80%、表面硬度ショア[) (ASTM D 
2240)が25〜60、曲げ弾性率(ASTM D 
790)が200〜3000kg/c%、引張破1析強
度(ASTM D 638)が70 kg / cmi
以−ヒおよび引裂強度(ASTM D 638)が70
kg/cm以上である熱可塑性ポリエステル樹脂により
シート状に形成されていることを特徴とする装具用シー
トおよび示差走査熱量測定(DSC)による結晶領域の
融点が120〜200゛Cで、反発弾性率(JIS K
 6301)が20〜80%、表面硬度ショアD (A
STM D 2240>が25〜60、曲げ弾性率(A
STM D 790)が200−3000kg/cT1
1.引張破断強度(A″STM D 638)が70 
kg / cf+以上および引裂強度(ASTM D 
638)が70kg / cm以−1−である熱可塑性
ポリエステル樹脂により人体に装着可能に形成されてい
ることを特徴とする装具である。
本発明によれば、熱可塑性ポリエステル樹脂の優れた成
形性と化学的性質および機械的性質を利用するとともに
、結晶領域の融点、反発弾性率、表面硬度、曲げ弾性率
、引張破断強度、および弓張強度を特定の範囲に設定す
ることにより、製造が容易で、使用時における関節等の
固定性と可動性の兼ね合いが優れ、装着性と耐久性に優
れた装具および装具用シートを得ることができる。
本発明における熱可塑性ポリエステル樹脂は、−C的に
ポリエステル系熱可塑性エラストマーと言われているも
ので、化学構造としてハードセグメントがポリエステル
成分よりなる(AB)n型マルチブロック共重合体であ
る。
一般的には、ハードセグメントにボリブヂレンテレフタ
レートート等の芳香族結晶性ポリエステルを用い、ソフ
トセグメントにガラス転移点(Tg)の低いポリマーを
用いている。ソフトセグメンI・にポリテトラメチレン
エーテルグリコール等のポリエーテルを用いたポリエス
テル ポリエーテル型とソフトセグメントのポリラクト
ン等の脂肪族ポリエステルを用いたポリエステル・ポリ
エステル型がある。これらのハードセグメントのポリエ
ステルの種類、ソフトセグメントのポリエーテルあるい
はポリエステルの種類、ハードセグメントとソフトセグ
メントの割合を選択することにより本発明の目的に適合
した種類の性質のエラストマーを得ることができる。
本発明の目的を達成するために、本発明における熱可塑
性ポリエステル樹脂を単独で用いることもできるだけで
なく、種々のポリマーをブレンドすることにより、熱可
塑性ポリエステル樹脂が重鼠比で70重景%以上の主成
分である組成物としても差し支えない。
例えば、装具用シートの成形加工温度を下げ、そのさい
の樹脂の流動性を調節するために、ポリエステル系熱可
塑性エラストマーを主成分とし、ポリオレフィン系熱可
塑性樹脂を従成分としてブレンドすることもできる。こ
の場合、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂として例えばポ
リエステルと相客性の良い、ポリオレフィンまたはオレ
フィン系重合体に不飽和ジカルボン酸無水物を共重合ま
たはグラフl−重合して得られる酸無水物含有オレフィ
ン系共重合体などを用いることができる。
本発明におりる熱可塑性ポリエステル樹脂の示差走査熱
量計(DSC)による融点は、患者から保型した陽性モ
デルにオーブン中で加熱軟化された熱可塑性ポリエステ
ルシートをかふせる成形時における加熱軟化させる温度
設定の目安となるものである。
熱可塑性ポリエステル樹脂の融点が低いほど、装具の製
造時の作業は好都合であるが、120℃より低い場合は
、熱変形温度(ASTM D 648)やビカント軟化
点(ASTM D 1525)が100 ’C以下とな
り、装具を装着したままでの患者の入浴や熱湯による装
具の消毒、殺菌、洗浄の際に可塑変形や部分的な流動を
引き起こす恐れがある。また、熱可塑性ポリエステル樹
脂の融点が200″Cより高い場合には、装具の耐熱性
は向上するが、作業性、安全性が損なわれる。装具の耐
熱性と製造時の作業性を考慮に入れるならば、さらに望
ましい範囲は1.50〜180℃である。
熱可塑性ポリエステル樹脂の反発弾性率(JIS K2
SO3)および曲げ弾性率(ASTM D 790)は
、装具が歩行などの動作時に加えられた外からの仕事に
よる変形の復元性の目安となるものである。患者の疾患
部位、疾患による変形の度合い、年令、体力等によって
決定されるべきであるが、20〜80%が必要であり、
好ましくは30〜70%である。熱可塑性ポリエステル
樹脂の曲げ弾性率は、200〜3000kg / c+
flが必要であり、好ましくは300−2000kg/
dである。
熱可塑性ポリエステル樹脂に要求される表面ショア硬度
D (ASTM D 2240)は、患部の変形の矯正
あるいは患部の局所的な固定、支持または免荷の要求度
合いによって決定されるが、25〜60であることが必
要であり、好ましくは35〜55である。
熱可塑性ポリエステル樹脂の引張強度(ASTM D6
38)および引裂強度(ASTM D 624)は、装
具の耐久性に反映され、患者の年令、体力、性別等を考
慮にいれて選択されるべきであるが、引張強さは70k
g/CTR以上、引裂強度で70kg / c+n以上
は必要である。なお、引張強さは500 kg/cff
l以下゛、引裂強度は250 kg / cm以下であ
ることが実用上望ましい。
本発明における熱可塑性ポリエステル樹脂により形成さ
れた装具は身体への適応部位として足関節周辺に適用す
る短下肢装具として機能的に使用されるが、それに限定
されず、例えばより柔軟な機械的物性の設計をすること
によって上肢装具や手部指装具として、またより剛直な
設計によって体幹装具としても機能を発揮することがで
きる。
本発明における熱可塑性樹脂ポリエステルにより成形さ
れた装具および装具用ソートには、熱安定剤、酸化防止
剤、顔料剤を加えてもよい。
また、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維のような繊維系
強化剤、タルク、炭酸力ルノウム、マイカのようなフィ
ラー系補強剤を加えてもよい。
本発明の熱IIJ塑性ポリエステル樹脂に前記添加剤や
補強剤等を混合する方法は公知のいかなる方法で行って
もよい。例えば各成分の粒状物を■型ブレンダー、ヘン
シエルミキザー、スパーミキザーやニーグーで混合し、
これで直接シー1−または射出等の成形をするかまたば
押出機、ニーダーインテンシブミキザーなどで混合し千
ノブ化し、これを成形してもよい。いずれにしても樹脂
組成比、望まれる製品の形や性質乙こ応じて適当な方法
を採用すればよい。
本発明の装具用シートの製造方法としては、静的にはシ
ート押出機による押出成形により製造される。装具用シ
ートより装具を製造する方法としては、装具用シートを
加熱軟化せしめ、陽性モデル等にかぶせ、装具用シート
と陽性モデルとの間の空気を吸引したり、装具用シート
の外面から流体圧、人力、機械力をかけて密着せしめて
成形する。さらに、装具の成形法としてはシート押出機
により押出成形された装具用シートが冷却される0;I
にブロー成形、プレス成形、真空成形などの各種の成形
を施したり、あるいは射出成形などの成形法により直接
に成形してもよい。この場合には、あらかしめ、ある程
度装具として形状がイ」与された既製的な形状をとり、
患者に適用する際ムこ装着性を修正することも可能であ
る。
装具用シートおよび装具の厚さは、特に限定されるもの
ではないが、1〜5mm、好ましくは2〜4mmが実用
上適当である。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
〔実施例1] 熱可塑性ポリエステル樹脂(DSCによる結晶領域の融
点172℃1反発弾性率(JJS K 630J) 7
8%、表面硬度ショアD (ASTM D 2240)
 38、曲げ弾性率(ASTM D 790) 520
kg/cm、引張破断強度(ASTM D638) 2
30 kg / cf、引裂強度(ASTM D 63
8) 100kg/cm)としてベルプレンP−401
1(東洋紡株式会社製)の千ノブをダイ幅600ff1
mのシーj・押し出し機により押し出し、500 mm
 X500 mm X厚さ3+nmのシートを得た。
このシートをオーブンにて180℃110分加熱し軟化
させ短下肢装具用の石膏陽性モデルにて手しぼりによっ
て成形したところ、ソートをオーブンより取り出す際の
垂れも少なく取扱いも比較的容易で2〜2.5 ram
の範囲の厚みの装具が再現性よく得られた。
この装具に修正、I−リミングを加え、軽度の内反尖足
を認める患者に装着したところ、適度の固定により足尖
部の引きずりが改善され、歩容が安定し、弾性のある可
動性のためにしゃがの込み動作が容易となった。また、
装具を装着して市販の靴を履くことができ、外出が可能
となった。
〔実施例2〕 熱可塑性ポリエステル樹脂(DSCによる結晶領域の融
点160 ’C1反発弾性率(JIS K 6301)
 78%、表面硬度ショアD (ASTM D 224
0) 29、曲げ弾性率(ASTM D 790) 1
.50kg/aIfl、引張破断強度(ASTM D6
38) 1.50 kg/ c+fl、引裂強度(AS
TM D 638) 73 kg/cm)としてペルブ
レンP−30B (東洋紡株式会社製)のチンブをグイ
幅600mmのシート押し出し機により押し出し、50
0 mm X 500 mm x厚さ3mmのシートを
得た。
このシートをオーブンにて170℃110分加熱し軟化
させ、短下肢装具用の小児用石膏陽性モデルにて真空成
形によって成形したところ、2〜2.5mmの範囲の厚
みの装具が再現性よく得られた。
この小児用装具にトリミングを加え、軽度の内反尖足を
認める患者に装着したところ、実施例1の装具よりも柔
軟性が増したために容易に小児に通用することができた
。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、特定
の条件限定の物性を有することにより弾力性と柔軟性を
バランス良く兼ね備えた熱可塑性ポリエステル樹脂を使
用することにより、製作が容易で、しかも固定性と可動
性という相反する要求性能を有する装具および装具用シ
ートを提供することを可能とするものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、示差走査熱量測定(DSC)による結晶領域の
    融点が120〜200℃で、反発弾性率(JISK63
    01)が20〜80%、表面硬度ショアD(ASTMD
    2240)が25〜60、曲げ弾性率(ASTMD79
    0)が200〜3000kg/cm^2、引張破断強度
    (ASTMD638)が70kg/cm^2以上および
    引裂強度(ASTMD638)が70kg/cm以上で
    ある熱可塑性ポリエステル樹脂によりシート状に形成さ
    れていることを特徴とする装具用シート。
  2. (2)、示差走査熱量測定(DSC)による結晶領域の
    融点が120〜200℃で、反発弾性率(JISK63
    01)が20〜80%、表面硬度ショアD(ASTMD
    2240)が25〜60、曲げ弾性率(ASTMD79
    0)が200〜3000kg/cm^2、引張破断強度
    (ASTMD638)が70kg/cm^2以上および
    引裂強度(ASTMD638)が70kg/cm以上で
    ある熱可塑性ポリエステル樹脂により人体に装着可能に
    形成されていることを特徴とする装具。
JP19395390A 1990-07-24 1990-07-24 装具用シートおよび装具 Pending JPH04117961A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004073364A (ja) * 2002-08-13 2004-03-11 Mitsui Chemicals Inc 包帯

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004073364A (ja) * 2002-08-13 2004-03-11 Mitsui Chemicals Inc 包帯

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