JPH10272178A

JPH10272178A - ポリウレタン製人体用補綴

Info

Publication number: JPH10272178A
Application number: JP9094422A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sako; 康浩迫; Tetsuyuki Yamamoto; 徹之山本; Toshiyuki Takao; 利幸高尾
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd; Fukushin Electric Co Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd; Fukushin Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】健康な人の手、指等と見分けのつかない皮膚
の色合い、皮膚表面のしわなどを精巧に再現した外観の
人体用補綴。【解決手段】コハク酸と官能基数２のグリコールと官
能基数３のグリコールのの混合物よりなるポリエステル
ポリオールと脂肪族イソシアネートを反応硬化すること
によって成形されたポリウレタン人体用補綴。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、事故、疾病等によ
り失った手指、手、耳、足、鼻の代替として使用する人
体用義具、即ち、人体用補綴に関する。

【０００２】

【従来の技術】事故、疾病等で手、指等を失った場合、
外観からの印象が悪いために、健常者の手、指等と見分
けの付きにくい皮膚の色合い、皮膚表面のしわなどを精
巧に再現した外観を有する補綴を装着するに至ってお
り、かかる補綴に使用される材料は主としてポリ塩化ビ
ニル、またはポリ塩化ビニール−シリコンゴム複合材料
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の義手、義足、義
耳等に用いられている塩化ビニル、シリコーン樹脂の場
合、汚れ、特にマジックインキ等が付着すると、アルコ
ール等の溶剤でふいてもインク跡が残り、完全に除去で
きないという問題があった。また、短期間に指先等に摩
耗を生じ、せっかくリアルに成形しても、摩耗により指
紋等が消えてなくなるという問題点もあり、長期にわた
り使用することができなかった。本発明は、上記に鑑
み、汚れが付着しても簡単に溶剤でふき取ることがで
き、かつ長期にわたり、摩耗、変色のない人肌感のある
義手、義足、義耳を提供するものである。

【０００４】

【発明の構成】汚れ、特にマジックインキ等の塗料・イ
ンキ等の痕跡が残存するのは、これらが、義手等に付着
した場合、義手等を構成する材料をミクロに膨潤させ、
分子間にインキ等の成分が入り込むことによる。つま
り、これらを完全にふき取るには、基材の耐溶剤性を飛
躍的に向上させる必要がある。さらに、人肌感のある風
合いが要求されることよりその硬度はJIS-Ａで50以下が
必要となる。本発明では、摩耗特性の観点からポリウレ
タンを選択した。但し、通常、汎用のアジピン酸とグリ
コ−ルよりなるポリエステルポリオ−ルを用いて得られ
るポリエステル系ポリウレタンエラストマーは公知の如
く耐摩耗性に優れるものの、耐溶剤性は十分とはいえな
い。

【０００５】そこで、まずポリオール成分に着目し、ポ
リオールを構成する酸成分を従来用いられているアジピ
ン酸より炭素数の少ないコハク酸を使用することにし
た。また、通常のポリウレタンエラストマーは、ポリオ
ールとイソシアネートを予め反応してプレポリマー化し
た後、架橋剤成分として、例えば1, 4-ブタンジオール
やトリメチロールプロパンといった、分子量の小さいも
のを添加して必要に応じ加熱硬化させる成形方法をとる
ものであるが、この方法では、JIS-A で50以下の低硬度
品をつくることが非常に困難であり、且つ、上記コハク
酸を成分とするポリオールを用いてプレポリマーを合成
した際、プレポリマーの粘度が著しく上昇し、架橋剤成
分を混合し、金型に注入する作業が困難である。。そこ
で、本発明においては、プレポリマー化することで粘度
上昇するのを防止するために、ポリオール成分とイソシ
アネ−ト成分を一度に混合する手段を用いた。この場
合、ポリオールの官能基数が通常のプレポリマー法で用
いられる２官能であると、得られたポリウレタン成形物
は、線状高分子となり、且つ、硬度が低く、加熱しても
いつまでも柔らかく、いわゆる "グリーン強度" がなく
脱型が困難であった。

【０００６】そこで、本発明ではポリオールを構成する
グリコール成分を２官能と３官能の混合物とし、ポリオ
ールにある程度の分岐（架橋点）を持たせることで、脱
型性を向上させた。また、ポリオールとイソシアネート
の混合比としてポリオ−ル中のＯＨ基とイソシアネ−ト
中のＮＣＯ基のモル比（NCO/OHの官能基比）を0.7〜1.2
になるようにした。即ち、この比が0.7を下回わると反
応性に劣るとともに得られるウレタン成形品の網目鎖に
おいて未架橋部分が多くなり、耐溶剤性に劣ってくる。
また、1.2を越えると、伸びが小さくなり、人肌感がな
くなり、さらにこの比が1.5以上になると、成形後の脱
型が著しく低下する。さらに、義手等は、その成形物の
厚さはおよそ0.5m〜1.5mmで中空であることが必要であ
る。そこで、成形方法として、型に液体を流し込み、型
の表面だけをかため内部は硬化しないで表面が硬化した
後、直ちに余分の液を取り除く方法、金型を液にディッ
ピングし表面近傍のみを硬化させできた成形物をひっく
りかえす方法、又は金型にスプレーする方法等の方法等
をとる必要がある。

【０００７】上記方法では、いずれも金型表面近傍のみ
が速硬化性を有し、その内部は硬化しないことが必要と
なるので、本発明では、感温性の触媒を予めポリオール
中に添加し、金型を使用触媒の活性化温度以上に保持し
た後、金型に液を付着させ、金型に接触している面のみ
固める一方、金型より距離のある熱の伝わらない内部
は、反応が進まないようにした。本発明で用いる感温性
の触媒は、ジアザビシクロアミン塩であり、具体的には
1,8-ジアザ-ビシクロ-(5,4,0)ウンデセン-7(DBU)又は1,
5-ジアザビシクロ-(4,3,0)-ノネン-5(DBN)のオクチル酸
塩、トルエンスルホン酸塩、オレイン酸塩、蟻酸塩、フ
ェノ−ル塩等があり、その中でも特にDBUのオクチル酸
塩が好ましく用いられる。また、本発明に用いるイソシ
アネートを脂肪族イソシアネ−トに限定するのは、低硬
度化できること、芳香族イソシアネートに見られる黄変
がなく、汚れがついても完全にふき取ることが可能であ
り、しかも、成形物の耐溶剤性を高めることから、ふき
取りに使用する溶剤種も広く選定できるので、長期にわ
たり汚れ、摩耗、変色がなく使用することができるから
である。かかる脂肪族イソシアネ−トとしては、ヘキサ
メチレンジイソシアネ−ト(HDI）、イソホロンジイソシ
アネ−ト(IPDI)，2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイ
ソシアネ−ト(TMDI)やジシクロヘキシルメタンジイソシ
アネ−ト（H₁₂MDI) 又はこれらの変性体（例えば２量
体、３量体、イソシアヌレ−ト体、ウレア体、プレポリ
マ−体等）があげられる。

【０００８】

【実施例】

【実施例１】コハク酸と２官能と３官能のグリコールよ
りなるポリオール（日本ポリウレタン工業社製「オーエ
ヌ165 」；水酸基化＝60KOHmg/g)を、予め70℃で12時
間、減圧、脱水、脱泡処理した。このポリオール100部
に対し感温性を有する触媒として、1, 8-ジアザビシク
ロ-（5, 4, 0)-ウンデセン−７のオクチル酸塩（サンア
プロ社製「U-CAT102」）0.4部と人肌色の着色剤 0.5部
を混合した。この混合ポリオールに脂肪族イソシアネー
トとしてイソホロンジイソシアネート（住友バイエルウ
レタン社製「デスモジュールI 」; NCO＝37.6％) をNC
O/OH＝0.8 になるように上記混合ポリオール100.9部に
対し8.4部を添加し、エヤーをかみこまないように２〜
３分混合し、150 ℃に予熱した義手の形状をした金型に
流し込んだ。流し込んでから、約１分して金型をひっく
りかえし余分の液を捨てた後、金型をゆっくりと回転し
ながら150 ℃の温度で10分間架橋した。冷却後、約１mm
厚の中空成形物を取り出し、80℃で12時間、後架橋して
義手を得た。

【０００９】

【実施例２】NCO/OH＝1.0 になるように混合ポリオール
100.9部に対しイソシアネートを11.9部を添加した以外
は実施例１と同様にした。

【００１０】

【実施例３】NCO/OH＝1.2 になるように混合ポリオール
100.9 部に対し脂肪族イソシアネートを14.3部を添加し
た以外は実施例１と同様にした。

【００１１】

【実施例４】脂肪族イソシアネートとしてHDIのイソシ
アヌレート体（住友バイエルウレタン社製「スミジュー
ル N3500」; NCO＝21.6％) をNCO/OH＝0.7になるよう
に14.6部を用いた以外は、実施例１と同様にした。

【００１２】

【比較例１】NCO/OH＝0.6になるように脂肪族イソシア
ネ−トを7.2 部用いた以外は、実施例１と同様にした。
比較例１では、金型面の残存液が１時間経過しても硬化
せず、べたべたしており、脱型できなかった。

【００１３】

【比較例２】NCO/OH＝1.3 になるように脂肪族イソシア
ネ−トを15.5部用いた以外は実施例１と同様にした。脱
型時に伸びが小さくやぶれやすかった。成形物は硬度が
高い上に伸び小さく、人肌の感触に欠けていた。

【００１４】

【比較例３】イソシアネートとして芳香族系の4,4'ジフ
ェニルメタンジイソシーネート（住友バイエルウレタン
社製「J602」： NCO＝28.4％）11.1部を用いた以外は実
施例１と同様にした。成形品は、硬度が高く、人肌感に
かける以外に１ケ月間屋外においておくと、成形物が褐
色がかってきた。

【００１５】

【比較例４】ポリオールとしてアジピン酸と２官能と３
官能ブレンドグリコール（日本ポリウレタン社製「ニッ
ポラン4032」; 水酸基価＝60KOHmg/g)を用いた以外は実
施例１と同様にした。表１に評価結果をまとめた。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、長期に渡りよごれた
り、摩耗したり、変色することのない人肌の感触のある
義手・義足・義耳等を提供することができ、しかも、本
発明の製品はマジックインクのような汚れがついても容
易にふき取ることができるという顕著な効果を有してい
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高尾利幸兵庫県神崎郡福崎町福田447−１福伸電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コハク酸と官能基数２のグリコールと官
能基数３のグリコールの混合物とよりなるポリエステル
ポリオールと脂肪族イソシアネートを反応硬化すること
によって成形されたポリウレタン人体用補綴。
【請求項２】ポリエステルポリオールと脂肪族イソシ
アネートの混合比がNCO/OHの官能基モル比で0.7〜1.2
であることを特徴とする請求項１記載の人体用補綴。
【請求項３】上記ポリエステルポリオールに感温性の
ある触媒を予め添加してあることを特徴とする請求項１
又は２記載の人体用補綴
【請求項４】触媒として1,8-ジアザ-ビシクロ-(5,4,
0)ウンデセン-7のオクチル酸塩を使用することを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の人体用補綴。