WO1998055160A1 - Element de support d'article et article dote de celui-ci - Google Patents

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Yoshikazu Izumihara
Naomitsu Takekawa
Yukihiro Katoh
Akihito Watanabe
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    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
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    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/22—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two-dimensional [2D] structure

Definitions

  • the present invention relates to a planar support member suitable for orthoses. More specifically, the present invention relates to an orthosis supporting member formed by shaping a triaxial reinforced plastic, which is useful for an orthosis for supporting or fixing a local part of a human body and an orthosis or the like.
  • An orthosis support member is a supporter, brace, or rectifier that is worn for the purpose of, for example, supporting or fixing the limbs or trunk of the human body from the outside to release or fix the weight of the skeleton, joints, and muscles. It is used for various orthoses such as orthoses and prostheses. In general, the orthosis support member is used in combination with a foamed resin sheet, cloth, or the like so as not to come into direct contact with the skin and to adapt to the body shape and movement. Conventionally, as a support member for an orthosis, a member formed by molding a thermoplastic such as polyethylene, polypropylene, polycarbonate, or nylon has been mainly used. Since the orthosis support member is preferably high in rigidity and durable, a plastic orthosis support member with low strength and low elasticity should be thickened to ensure rigidity and durability. ing.
  • An object of the present invention is to provide an orthosis, a rehabilitation field, and an orthosis that are mainly used in the sports field.
  • the orthosis is lightweight, thin, highly rigid, durable, and highly breathable.
  • Another object of the present invention is to provide a support member suitable for an orthosis using a fiber reinforced plastic obtained by impregnating a resin into a triaxial woven fabric.
  • the present invention is characterized in that the support member is a planar molded product formed by shaping a triaxial woven plastic.
  • the molded body has its 5-3 3% of the area that opening der, also at least one direction a flexural rigidity 1 0 ⁇ 1 X 1 0 4 kg ⁇ s Awakening 2 per unit width, basis weight (per unit area Is preferably 50 to 1000 g Zm 2 .
  • a brace is formed using such a support member.
  • FIG. 1 is a schematic view of a triaxial woven fabric used in the present invention, wherein (a) is a plan view of a reinforced plastic obtained by impregnating a triaxial woven fabric with a resin, and (b) is a cross-sectional view of (a).
  • 1 indicates a reinforcing fiber bundle impregnated with a resin
  • 2 indicates an opening.
  • FIG. 2 is a schematic view of a knee joint orthosis used in the treatment of knee osteoarthritis prepared in the example.
  • the planar molded body formed by shaping the triaxial woven plastic is, for example, carbon fiber Triaxial fabric reinforced plastic, which is made by weaving reinforcing fibers such as fiberglass and glass fibers into a triaxial woven fabric, and then impregnated with resin, or woven into a triaxial woven fabric by reinforced fibers impregnated with resin. It can be obtained as it is or by laminating two or more sheets as needed.
  • high-modulus carbon fibers such as glass fibers and metal fibers, or organic fibers such as aramid fibers and polyethylene fibers, or two kinds thereof. These can be used in combination.
  • carbon fiber is particularly suitable because it has a high modulus of elasticity and a low specific gravity, so that the weight required to obtain the same rigidity can be reduced.
  • Triaxial fabric strength As the plastic resin, various known thermosetting resins or thermoplastic resins can be used. That is, thermosetting resins such as epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, and polyurethane resins, and thermoplastic resins such as polyamide resins, polyester resins, and polycarbonate resins, which are generally used for fiber reinforced plastics. Applicable. When selecting these resins, it is necessary to take into account the production method, shaping method, and purpose of use of the triaxial woven plastic, for example, if the resin is impregnated into the triaxial woven fabric of reinforced fibers.
  • thermosetting resins such as epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, and polyurethane resins
  • thermoplastic resins such as polyamide resins, polyester resins, and polycarbonate resins
  • the shaping of the triaxial woven plastic to obtain the orthosis support member of the present invention is performed by a known method of forming a fiber reinforced plastic, for example, after impregnating the triaxial woven fabric of the reinforcing fiber with a resin, a mold, A method in which the material is sandwiched in a wooden mold or a plastic mold, pressed, heated, cooled, and shaped, or a method in which a bundle of reinforcing fibers to which a resin is previously attached is woven on a triaxial shaft and shaped by a mold or the like can be applied.
  • the opening area of the triaxial woven fabric reinforced plastic molded body needs to be the opening. If the opening area is smaller than this, sufficient air permeability cannot be obtained. When worn on the human body as a brace, sweating It tends to cause problems such as hygiene and itching. In addition, the opening area of the triaxial woven fabric is theoretically 33%, and it is impossible to obtain an opening area larger than this.
  • the flexural rigidity per unit width in one direction is in the range of 1 0 ⁇ 1 X 1 0 4 kg ⁇ mm 2
  • the bending stiffness per unit width is a value obtained by dividing the value of the bending stiffness by the width of the specimen.
  • the bending stiffness per unit width does not need to be uniform in all directions of the orthosis support member, but it is necessary to increase the rigidity of the direction or part where strong restraint is required, and to adapt the shape to the human body well It is preferable to design according to the application site and purpose, such as reducing the rigidity of the direction or the part.
  • a method of weaving by changing the elastic modulus of the fibers in the three directions constituting the triaxial fabric or a method of partially laminating and forming the triaxial fabric is used.
  • (Weight per unit area) must be in the range of 50 to 1000 g Zm 2 .
  • Basis weight it is difficult to get lower than 5 0 g / m 2 a predetermined opening area and rigidity, when the basis weight is greater than 1 0 0 0 g / m 2 , the weight of the appliance support member itself becomes heavy
  • the burden is great when wearing such as walking for exercise, and it is difficult to continuously wear for a long period of time. As a result, the effect of the treatment as a support member for an orthosis is reduced.
  • the method of setting the bending stiffness per unit width and the basis weight to the range of the present invention includes the elastic modulus of the reinforcing fiber, the number of reinforcing fibers constituting the bundle, and the mesh opening of the fabric (the interval between the reinforcing fiber bundles constituting the fabric).
  • the design is based on the thickness of the woven fabric, the number of layers, the interval between layers, and the area of the layer.
  • the orthosis support member of the present invention When the orthosis support member of the present invention is used as an orthosis, basically, as in the case of a conventional non-reinforced plastic molded article, it should be so designed that it does not come into direct contact with the skin and conforms to the body shape and movement. Used in combination with foamed resin sheet, cloth, etc. It is preferable to use open-cell foamed resin sheets, non-woven fabrics, coarse cloths, sweat-absorbing cloths, and the like, or a combination thereof, in order not to impair the properties. In addition, it is preferable to border the outer periphery with a soft resin so that the end of the fiber-reinforced plastic does not damage the human body.
  • This pre-predder (2) was fixed along a cylindrical wooden mold with a diameter of 150 mm, and was placed in a hot air oven at 130 ° C while being bent, cured for 1 hour, cooled, cut out, and cut in a circumferential direction.
  • a triaxial woven plastic reinforced plastic (3) with a length of 300 faces and a cylindrical length of 15 Onini was created.
  • This molded article had a thickness of 0.9 mm, a weight of 31 g, a basis weight of 690 g / m 2 , and an opening area of 30% of the whole.
  • a bundle of 3,000 carbon fibers having a tensile strength of 345 kgf / band 2 and a tensile modulus of 3500 Okgf / cm 2 was woven into a triaxial woven fabric (5) having a woven density of 36.4. Of this triaxial fabric The opening area ratio was 33%.
  • a prepredder (6) was prepared in the same manner as in Example 1, and the prepredder (6) was molded to form a molded article (7) of a triaxial woven plastic reinforced plastic having the same shape as in Example 1. This molded article had a thickness of 0.4 mm, a weight of 15 g, a basis weight of 330 g / m 2 , and an opening area of 25% of the whole.
  • the pre-preda (6) of Example 2 is laminated with two openings aligned, and molded in the same manner as in Example 1 to produce a molded article (9) of a triaxial woven plastic reinforced plastic having the same shape as in Example 1. did.
  • the molded body had a thickness of 0.7 min, a weight of 31 g, a basis weight of 6550 g / m 2 , and an opening area of 19% of the whole.
  • a bundle of 3,000 carbon fibers having a tensile strength of 37.5 kgf / mm 2 and a tensile modulus of 50000 kgf / mm 2 was woven into a triaxial woven fabric (11) having a woven density of 36.4.
  • the opening area ratio of this triaxial woven fabric was 33%.
  • a pre-preda (1 2) is prepared in the same manner as in the first embodiment, and three pre-predas (1 2) are stacked with the openings aligned and formed in the same manner as in the first embodiment.
  • a reinforced plastic molded article (13) was created. This molded article had a thickness of 1.9 mm, a weight of 45 g, a basis weight of 980 g / m 2 , and an opening area of 14% of the whole.
  • the high-density polyethylene plate After heating the high-density polyethylene plate to 190 degrees with an infrared heater, it was sandwiched between two aluminum plates and cooled and solidified to form a 300 mm square triaxial woven plastic flat molded product (16). .
  • the high-density polyethylene plate After heating the high-density polyethylene plate to 190 degrees with an infrared heater, it was sandwiched between two aluminum flat plates and cooled and solidified to form a 30 Omm square triaxial reinforced plastic flat plate compact (18). .
  • the flat plate of thickness becomes 0.9 Yuzuru, flexural rigidity per unit width was 8 kgf ⁇ 2.
  • Example 3 Five prepregs (2) of Example 1 were laminated with their openings aligned and molded in the same manner as in Example 1 to produce a molded article (19) of a triaxial woven plastic reinforced plastic having the same shape as in Example 1. did. The thickness of this molded product is 4.9 mm, the weight is 15 3 g, the basis weight is 3400 g / m 2 , the opening area is 4% of the whole, and the opening area of the triaxial woven fabric is It was 12%.
  • Examples 1-4 is in the range of bending stiffness of 1 0 ⁇ 1 X 1 0 4 kg ⁇ wicked person 2 per unit width of the corresponding flat plate having a basis weight 5 0 ⁇ 1 0 0 0 g Zm in the range of 2
  • the opening was formed in an area of 5 to 33% of the molded body, and both the feeling of wearing and the pointing performance were good.
  • Example 2 had a good feeling of wearing, but the binding force was weaker than Examples 1, 3 and 4, but this was not a problem in practical use.
  • Comparative Example 1 the weight was increased due to the large basis weight, and it slipped down during the mounting, so it was necessary to frequently mount it again, and it was not practical for a support.
  • Comparative Example 2 the rigidity was insufficient, the binding force was weak, and the support was not practical.
  • Comparative Example 3 the stiffness was too high, and the brace did not follow the movement of the thigh muscles and bite into the body, making it difficult to walk for more than 10 minutes.
  • Comparative Example 4 Comparative example 1 Comparative example 2 Comparative example 3
  • a brace supporting member formed by molding a lightweight and breathable triaxial woven fabric reinforced plastic, it is light and has a good wearing feeling, and has little stuffiness due to perspiration. An orthosis excellent in continuous wearing performance can be obtained, and it can be implemented hygienically or industrially.

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Description

明 細 書 装具用支持部材及びこれを用いた装具 技術分野
本発明は、 装具類に適する面状の支持部材に関する。 更に詳しくは、 人体局所 を支持または固定するための装具および義肢などの装具類に有用な、 三軸織物強 化ブラスチックを賦形してなる装具用支持部材に関する。 背景技術
装具用支持部材とは、 人体の四肢または体幹を外部から支え、 または固定する ことにより、 骨格、 関節、 筋肉にかかる体重の免荷または固定等の目的で着用さ れる、 サポーター、 ブレース、 更正装具および義肢といわれる各種装具類に使用 されるものである。 装具用支持部材は一般には、 直接皮膚に接しないように、 ま た体型や動きに適合するように発泡樹脂シート、 布等と組み合わせて用いられる。 従来、 装具用支持部材としては、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリカーボ ネート、 ナイロン等の熱可塑性プラスチックを成形したものが主体であった。 装具用支持部材は、 剛性が高く、 耐久性があるものが好ましいため、 強度や弾 性率が低いプラスチック製の装具用支持部材は、 厚みを厚くして剛性と耐久性を 確保して使用している。
従来用いられてきたプラスチック製装具用支持部材は、 必要な剛性と耐久性を 持たすために、 厚みが厚くなり、 結果的に重くならざるを得なかった。 また、 プ ラスチックは通気性が無いため、 発汗により、 蒸し暑い、 不衛生となる、 痒いな どの問題が有り、 これを避けるために、 通気のための開口部を設けようとすると 剛性と耐久性の低下を招き、 必要な剛性と耐久性を確保するためには厚みが更に 増すという問題があった。 また、 一方向配向や二軸織物の強化繊維を用いた繊維 強化プラスチックは、 非強化のプラスチック製よりも軽量で高剛性であるが、 通 気のための開口部を設けようとすると、 非強化のプラスチックと同様に剛性と耐 久性の低下を招く。 発明の開示
本発明の目的は、 整形外科分野、 リハビリテーション分野、 スポーツ分野で主 に用いられる装具で、 軽量、 薄肉で、 剛性が高く、 耐久性があり、 かつ通気性に 優れた装具およびそのための支持部材を提供することにある。 さらに、 三軸織物 に樹脂を含浸させた繊維強化プラスチックを用いた、 装具に適する支持部材を提 供することにある。
上記の目的を達成するために本発明は支持部材が、 三軸織物強化プラスチック を賦形してなる面状の成形体であることを特徴とする。
この成形体は、 その 5 〜 3 3 %の面積が開口部であこと、 また、 少なくとも一 方向の単位幅あたりの曲げ剛性を 1 0 〜 1 X 1 0 4 kg · 醒2 、 目付け （単位面積 当たりの重量） を 5 0 〜 1 0 0 0 g Zm 2 とするのが好ましい。
このような支持部材を用いて装具を形成する。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明に用いる三軸織物の模式図であって、 （a ) は三軸織物に樹脂 を含浸させた強化プラスチックの平面図、 （b ) は （a ) の断面図である。 図に おいて 1は樹脂が含浸された強化繊維束、 2は開口部を示す。
第 2図は実施例で作成した変形性膝関節症の治療に用いられる膝関節装具の模 式図である。 発明を実施するための最良の形態
三軸織物強化プラスチックを賦形してなる面状の成形体は、 例えば、 炭素繊維 やガラス繊維などの強化繊維を三軸の織物に製織した後、 榭脂を含浸させた三軸 織物強化ブラスチックや、 樹脂含浸した強化繊維を三軸の織物に製織した三軸織 物強化プラスチックからなり、 そのままあるいは必要に応じて 2枚以上積層し成 形することにより得られる。
本発明の、 三軸織物強化プラスチックの強化繊維としては、 高弾性率の炭素繊 維、 ガラス繊維、 金属繊維等の無機繊維、 あるいはァラミ ド繊維、 ポリエチレン 繊維等の有機繊維、 またはこれらの 2種以上を組み合わせて使用することができ る。 これらの繊維のなかでも、 炭素繊維は高弾性率で低比重であるので、 同一剛 性を得るのに必要な重量を軽くすることができるので特に適している。
三軸織物強^:プラスチックの樹脂としては、 公知の種々の熱硬化性樹脂あるい は熱可塑性樹脂を用いることができる。 すなわち、 繊維強化プラスチックに一般 的に用いられる、 エポキシ樹脂、 不飽和ポリエステル樹脂、 ビニルエステル樹脂、 ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 ポリエステル樹脂、 ポリ カーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂等が適用できる。 これらの樹脂の選択にあた つては、 三軸織物強化プラスチックの製造方法、 賦形方法、 使用目的を考慮して 選択する必要があり、 例えば強化繊維の三軸織物に樹脂を含浸させるのであれば、 低粘度の熱硬化性樹脂を用いることが有利であり、 紐状の繊維強化プラスチック を三軸織物に製織する場合には柔軟な熱可塑性樹脂を用いることが有利である。 本発明の装具用支持部材を得るための三軸織物強化プラスチックの成形は、 公 知の繊維強化プラスチックの成形方法、 例えば、 強化繊維の三軸織物に樹脂を含 浸させた後、 金型、 木型あるいはプラスチック型に挟み込んで加圧 ·加熱し冷却 して賦形する方法、 予め樹脂を付着させた強化繊維の束を三軸に織込み、 金型等 で賦形する方法等が適用できる。
本発明において、 三軸織物強化プラスチック成形体の 5〜3 3 %の面積が開口 部である必要があり、 これより開口部面積が少ない場合には、 十分な通気性が得 られず、 これを装具として人体に装着した場合には、 発汗により、 蒸し暑い、 不 衛生となる、 痒いなどの問題を生じ易い。 また、 三軸織物の開口部面積は理論上 3 3 %であり、 これを超える開口部面積を得ることはできない。
さらに、 少なくとも一方向の単位幅あたりの曲げ剛性は 1 0〜 1 X 1 0 4 kg · mm2 の範囲であり、 単位幅あたりの曲げ剛性が 1 O kg · mm2 より低ければ装具支 持部材として人体を有効に支持、 拘束できず、 1 X 1 0 4 kg · mm2 より高ければ 部材が人体に食い込み苦痛を与えるため長時間の使用に耐えない。 ここで、 単位 幅あたりの曲げ剛性とは、 曲げ剛性の値を供試体の幅で割った値である。 また、 単位幅あたりの曲げ剛性は、 装具用支持部材の全ての方向で均一である必要はな く、 強い拘束が必要な方向または部分の剛性を高くし、 形状が人体に良くなじむ 必要がある方向または部分の剛性を低くする等、 適用部位、 目的によって設計す ることが好ましい。
この方法は、 三軸織物を構成する 3方向の繊維の弾性率を変えて製織する方法 あるいは部分的に三軸織物を積層して成形する方法等が用いられるが、 装具用支 持部材の目付け （単位面積当たりの重量） が 5 0〜1 0 0 0 g Zm 2 の範囲にあ る必要がある。 目付けが 5 0 g /m 2 より低いと所定の開口部面積および剛性を 得ることが困難であり、 目付けが 1 0 0 0 g /m 2 より高いと、 装具用支持部材 自体の重量が重くなり、 装着して歩行等の運動をする際に負担が大きく、 長期間 の連続装着が困難となり、 結果的に装具用支持部材としての治療等の効果が低下 する。
単位幅あたりの曲げ剛性および目付け量を本発明の範囲とする方法としては、 強化繊維の弾性率、 束を構成する強化繊維の本数、 織物の目開き （織物を構成す る強化繊維束の間隔） 、 織物の厚み、 積層枚数、 積層間隔、 積層部面積で設計で さる。
本発明の装具用支持部材を装具として使用する場合は、 基本的には従来の非強 化プラスチックを成形したものと同様に、 皮膚に直接接しないように、 また体型 や動きに適合するように発泡樹脂シート、 布等と組み合わせて用いるが、 通気性 を損なわないために、 連続気泡の発泡樹脂シート、 不織布、 目の粗い布、 吸汗性 のある布等あるいはこれらを組み合わせて用いることが好ましい。 また繊維強化 プラスチックの端部が人体を傷付けないように、 柔軟な樹脂で外周を縁取りする ことが好ましい。
[実施例 1 ]
引張り強度 36 Okgf/mm2 、 引張り弾性率 2350 Okgf/mm2 の炭素繊維の 6 000本の束を織り密度 （織物 1 0 cmあたりの繊維束本数） 1 8. 2の三軸織物 (1) に製織した。 この三軸織物 （1) の開口部面積割合は、 33%であった。 エポキシ樹脂 （油化シェルエポキシ社製 Epikote828) 100重量部、 硬化剤 （3 フッ化ホウ素モノェチルアミン錯塩） 3重量部、 溶媒として 2—ブタノン 1 50 重量部を混合して、 三軸織物 （1) に含浸させた後、 8時間風乾燥してプリプレ グ （2) とした。 このプリプレダ （2) を直径 1 50mmの円筒形の木型に沿わせ て固定し、 屈曲させたまま 1 30°Cの熱風炉に入れて 1時間硬化させ、 冷却した 後切り取り、 円周方向の長さが 300顏、 円筒方向の長さが 1 5 Oniniの三軸織物 強化プラスチックの成形体 （3) を作成した。 この成形体の厚みは 0. 9mm、 重 量は 31 gであり、 目付けは 690 g/m2 、 開口部面積は全体の 30%であつ た。
成形体の単位幅あたりの曲げ剛性を測定するために、 プリプレダ （2) を、 2 枚のアルミ平板に挟み、 1 30°Cの熱風炉に入れて 1時間硬化させ、 冷却した後 切り取り、 300匪角の三軸織物強化プラスチックの平板成形体 （4) を作成し た。 この平板の単位幅あたりの曲げ剛性は 82 kgf - ram2 であった。
[実施例 2]
引張り強度 345kgf/匪2 、 引張り弾性率 3500 Okgf/應 2 の炭素繊維の 3 000本の束を織り密度 36. 4の三軸織物 （5) に製織した。 この三軸織物の 開口部面積割合は、 3 3 %であつた。 実施例 1と同様にプリプレダ （ 6 ) を作成 し、 プリプレダ （6) を成形して実施例 1と同一形状の三軸織物強化プラスチッ クの成形体 （7) を作成した。 この成形体の厚みは 0. 4mm、 重量は 1 5 gであ り、 目付けは 3 30 g/m2 、 開口部面積は全体の 2 5%であった。
実施例 1と同様にプリプレダ （ 6 ) より三軸織物強化プラスチックの平板成形 体 （8) を作成した。 この平板の単位幅あたりの曲げ剛性は 1 3 kgf - mm2 であ つた。
[実施例 3]
実施例 2のプリプレダ （6) を、 開口部を揃えて 2枚積層して実施例 1と同様 に成形して実施例 1と同一形状の三軸織物強化プラスチックの成形体 （9) を作 成した。 この成形体の厚みは 0. 7min、 重量は 3 1 gであり、 目付けは 6 5 0 g /m2 、 開口部面積は全体の 1 9%であった。
プリプレダ （6) を 2枚積層し、 実施例 1と同様に三軸織物強化プラスチック の平板成形体 （1 0) を作成した。 この平板の単位幅あたりの曲げ剛性は 1 00 kgf · mm2 であった。
[実施例 4]
引張り強度 3 7 5 kgf /mm 2 、 引張り弾性率 5 0000 kgf /mm 2 の炭素繊維の 3 000本の束を織り密度 36. 4の三軸織物 （1 1) に製織した。 この三軸織物 の開口部面積割合は、 3 3%であった。 実施例 1と同様にプリプレダ （1 2) を 作成し、 プリプレダ （1 2) を開口部を揃えて 3枚積層して実施例 1と同様に成 形して実施例 1と同一形状の三軸織物強化プラスチックの成形体 （1 3) を作成 した。 この成形体の厚みは 1. 9mm、 重量は 45 gであり、 目付けは 9 8 0 g/ m2 、 開口部面積は全体の 1 4%であった。
実施例 1と同様にプリプレダ （1 2) より三軸織物強化プラスチックの平板成 形体 （14) を作成した。 この平板の単位幅あたりの曲げ剛性は 2500 kgf - 匪2 であった
[比較例 1 ]
引張り強度 4. 5 kgf /mm 2 、 引張り弾性率 56 kgf /mm2 で厚み 3誦の高密度ポ リエチレン板を、 赤外線ヒーターで 1 90度に加熱した後、 直径 1 5 Ommの円筒 形の木型に沿わせて冷却固化し、 円周方向の長さが 300腿、 円筒方向の長さが 1 50mmの非強化プラスチックの成形体 （1 5) を作成した。 この成形体の厚み は 2. 8腿、 重量 1 1 8 gであり、 目付けは 2630 g/m2 であった。
高密度ポリエチレン板を、 赤外線ヒ一ターで 1 90度に加熱した後、 2枚のァ ルミ平板に挟み冷却固化し、 300mm角の三軸織物強化プラスチックの平板成形 体 （1 6) を作成した。 この平板の厚みは 2. 8mmとなり、 単位幅あたりの曲げ 剛性は 1 03 kgf · ram2 であった。
[比較例 2 ]
引張り強度 4. 5 kgf /mm 2 、 引張り弾性率 56 kgf /mm2 で厚み 1 mmの高密度ポ リエチレン板を、 赤外線ヒーターで 1 90度に加熱した後、 直径 1 50腿の円筒 形の木型に沿わせて冷却固化し、 円周方向の長さが 300匪、 円筒方向の長さが 1 50匪の非強化プラスチックの成形体 （1 7) を作成した。 この成形体の厚み は 0. 9匪、 重量 39 gであり、 目付けは 875 gZm2 であった。
高密度ポリエチレン板を、 赤外線ヒータ一で 1 90度に加熱した後、 2枚のァ ルミ平板に挟み冷却固化し、 30 Omm角の三軸織物強化プラスチックの平板成形 体 （1 8) を作成した。 この平板の厚みは 0. 9讓となり、 単位幅あたりの曲げ 剛性は 8 kgf ·誦 2 であった。
[比較例 3 ] 実施例 1のプリプレダ （2 ) を、 開口部を揃えて 5枚積層して実施例 1と同様 に成形して実施例 1と同一形状の三軸織物強化プラスチックの成形体 （1 9 ) を 作成した。 この成形体の厚みは 4 . 9 mm, 重量は 1 5 3 gであり、 目付けは 3 4 0 0 g /m 2 、 開口部面積は全体の 4 %であり、 三軸織物の開口部面積の 1 2 % であった。
プリプレダ （2 ) を 5枚積層し、 実施例 1と同様に三軸織物強化プラスチック の平板成形体 （2 0 ) を作成した。 この平板の単位幅あたりの曲げ剛性は 1 . 3 X 1 0 4 kg · mm2 であった。 実施例 1 〜 4および比較例 1 〜 3で作成した半円筒状の成形体の四隅を約 5 0 醒 Rで切り取り支持部材とし、 二個所をゴムバンドで卷いて第 2図で示す変形性 膝関節症の治療に用いられる膝関節装具のモデルを作成した。
この装具モデルを大腿部に装着した状態で 1時間の歩行を行い、 装着感を評価 した。 評価結果を表 1に示す。
実施例 1 〜 4は、 対応する平板の単位幅あたりの曲げ剛性が 1 0 〜 1 X 1 0 4 kg · 匪2 の範囲にあり、 目付けが 5 0 〜 1 0 0 0 g Zm 2 の範囲内で、 かつ成形 体の 5 〜 3 3 %の面積が開口部であり、 装着感、 指示性能ともに良好であった。 このうち実施例 2は、 装着感は良好であつたが、 拘束力が実施例 1 ， 3および 4 に比べて弱かったものの、 実用上問題にならない程度であった。
一方、 比較例 1は、 目付けが大きいために重量が増し、 装着中にずり下がって くるため、 頻繁に装着し直す必要があり、 支持体として実用に耐えない。 比較例 2は、 剛性が不足しており、 拘束力が弱く、 支持体として実用に耐えない。 比較 例 3は、 剛性が高すぎて、 装具が大腿部の筋肉の動きに追従せず、 体に食い込む ため、 1 0分以上の歩行が困難であった。 また比較例 1 〜 3ともに通気性が無い ため発汗による蒸れが著しく、 装着に不快感を伴う。 成形体 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 比較例 1 比較例 2 比較例 3
成形体 (3) 成形体 (7) 成形体 (9) 成形体（13) 成形体（15) 成形体（17) 成形体 (19) 半円筒 素 材 三軸織物 三軸織物 三軸織物 三軸織物 超高分子量 超高分子量 三軸織物
ポリエチレン ポリエチレン
厚 み （mm) 0. 9 0. 4 0. 7 1. 9 2. 8 0. 9 4. 9
31 15 31 45 118 39 153 目付け (g/m2) 690 330 650 980 2630 875 3400 成形体 単位幅あたり
D
の曲げ剛性 82 13 100 2500 103 8 1. 3 X 10"
(kgf - ram2 )
対応す 重くてずり落ちる 発汗により蒸れる 体に食い込む 装 着 感 良 好 良 好 良 好 良 好
る装具 発汗により蒸れる 発汗により蒸れる モデル 支 持 性 能 良 好 ほぼ良好 良 好 良 好 良 好 拘束力が不足 良 好 支持体と しての評価 ◎ 〇 ◎ ◎ X X X
産業上の利用可能性
本発明によれば、 軽量で通気性のある三軸織物強化プラスチックを賦形してな る装具用支持部材を提供することにより、 軽くて装着感が良好であり、 かつ発汗 による蒸れの少ない、 連続装着性能に優れた装具が得られ、 衛生上或は工業上有 利に実施できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 支持部材が三軸織物強化プラスチックを賦形してなる面状の成形体であるこ とを特徴とする装具用支持部材。
2 . 成形体の 5〜 3 3 %の面積が開口部であることを特徴とする請求項 1記載の 支持部材。
3 . 成形体の少なくとも一方向の単位幅あたりの曲げ剛性が 1 0〜 1 X 1 0 4 kg • mm2 であり、 目付け （単位面積当たりの重量） が 5 0〜1 0 0 0 g /m 2 であ ることを特徴とする請求項 1， 2記載の装具用支持部材。
4 . 請求項 1〜 3記載の支持部材を用いてなる装具。
補正書の請求の範囲
[1 998年 1 1月 3日 （03. 1 1. 98 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 2及 び 3は取り下げられた；出願当初の請求の範囲 1及び 4は補正された；新しい請求の範囲 5 が加えられた；他の請求の範囲は変更なし。 （ 1頁） ]
1. (補正後） 支持部材が三軸織物強化プラスチックを賦形してなる面状の成形 体で、 該成形体の 5〜 33%の面積が開口部であり、 少なくとも一方向の単位幅 あたりの曲げ剛性が 10〜 1 X 104 kg · mm2 であり、 目付け （単位面積当たり の重量） が 50〜1000 g/m2 であることを特徴とする装具用支持部材。
2. (削除）
3. (削除）
4. (補正後） 請求項 1記載の支持部材を用いてなる装具。
5. (追加） 請求項 1記載の支持部材の外周を柔軟な樹脂で縁取りしたことを特 徴とする請求項 4記載の装具。
12
補正された用紙 （条約第 19条） 条約 19条に基づく説明書 本出願の請求の範囲第 1項は、 三軸織物強化プラスチックを賦形した成形体よ りなる装具用支持部材であり、 請求の範囲第 2項及び第 3項を併合して、 成形体 の特性として、 5〜 33%の開口面積、 10〜 1 X 104 kg · mm2 の曲げ剛性、 50〜1000 g/m2 の目付けを具備することを明確にしたものである。 引例 （J P, 6— 31 9791, A) の発明は繊維強化プラスチックを用いた 装具類に適する支持材であるが、 三軸織物よりなる成形体を採用していない一体 成形物であり、 従って開口面積について規定していない。 また、 曲げ剛性が I X 104 kg · ram2 以上と大きい。 従って本出願の発明のように通気性がなく、 身体 へのなじみも少ない。 別の引例 （J P, 8— 209492, A) の発明は三軸織物に関するものでク リンプ開放率とクリンプ率を特定して織物繊維が損傷して毛羽の発生を防ぐこと を発明の課題としている。 従って、 本出願の発明の課題と明らかに相違する。 ま た開口面積や曲げ剛性を特定する技術思想も見当らない。 本出願の請求の範囲第 2項及び第 3項は削除する。 第 4項はこの削除に伴う補 正であり、 第 5項は明細書第 5頁第 2〜 3行の記載に基づいて新たに追加したも のである。
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