JPS62270161A

JPS62270161A - 速硬性包帯テ−プ

Info

Publication number: JPS62270161A
Application number: JP62055495A
Authority: JP
Inventors: ヒー・ユング・ヨーン
Original assignee: Johnson and Johnson Products Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Hospital Services Inc
Priority date: 1986-03-12
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1987-11-24
Also published as: EP0237329B1; ZA871770B; EP0237329A3; ATE65412T1; CA1306645C; US4655208A; EP0237329B2; DE3771529D1; EP0237329A2; AU6992587A

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】３、発明の詳細な説明本発明は、整形外科包帯を形成するために用いる、比較
的短時間で硬化する改良されたポリウレタン整形外科用
キャスチングテープに関するものである。

成る時間だけ身体の一部を固定するために焼石膏の包帯
が用いられてきた。これらの包帯は、ガーゼのような強
化スクリム材料に焼石膏を沈着させることによって作ら
れる。焼石膏を水に浸すと、硫酸カルシウムのα−半水
和物が硫酸カルシウム二水和物に変り、これが包帯を硬
化させる。しかしながら焼石膏包帯には多くの欠点があ
る。骨折が正しくついたかどうかを確認したい場合、Ｘ
線がこの包帯を透過することは極めて困難である。

さらにこの包帯は非常に重く、包帯を装着している患者
の動きが制限される。この包帯はまた、水に対して非常
に敏感で、水に濡れた場合、耐荷重性を著しく失う。そ
れに加えて焼石膏包帯の通気性は非常に限られており、
その結果、包帯の下の皮膚からの水分の蒸発は不可能で
あり、このため　　−包帯下の皮膚は刺激されることが
ある。

焼石膏包帯の欠点を克服するために、焼石膏に代るプラ
スチック　またはプラスチック強化材料を開発する多く
の試みがなされてきた。

米国特許第３，２４１．５０１号および第３，８８１．
４７３号は、紫外線によって硬化し得るポリマーを含浸
させたフレキシブルな布＋１で作られた包帯を開示して
いる。この包帯材料は焼石膏材料の欠点のいくつかを克
服しているとはいえ、それは適用時に別の技術を必要と
し、また包帯を硬化させるために紫外線源の使用をも必
要とする。またこれらの包帯は、負荷を支え得るほどに
固まるにはかなり長時間を必要とする。

焼石膏の代用品を製造する最近の試みには、ポリウレタ
ン　プレポリマーから作られた包帯テープが含まれ、そ
れは米国特許第４，３７６．４３８号、第４．４２７，
００１号および第４．４１１．２６２号に開示されてい
る。これらの包帯テープは、ポリウレタン　プレポリマ
ー、すなわちイソシアネートとポリオールとの反応生成
物で被覆した比較的織り目の荒い織物から作られる。こ
の包帯を焼石膏包帯の場合と同じように水に浸し、それ
から患者の手足に適用する。水はプレポリマーの重合を
おこし、骨折した四肢を支える硬いポリマー構造を形成
する。包帯の所望の硬さの硬化または固化を得るために
は、普通はプレポリマー組生物に触媒系を用いる。上記
の米国特許第４．３７６．４３８号は、実際はポリウレ
タンのポリオール部分に組み込まれる触媒である、アミ
ノポリオールを用いる。上記の米国特許第４゜４１１．
２６２号および第４．４２７，００２号は、アミンのよ
うな付加的触媒を用いてポリウレタン　プレポリマーの
硬化を触媒する。米国特許第４．４３３．６８０号は、
触媒としてジモルフォリノジエチルエーテルを用いる類
僚のジイソシアネートポリオール組成物を開示している
。

上記のポリウレタン　プレポリマー包帯テープは、焼石
膏の代用品としてかなり受は入れられている。包帯テー
プおよび仕上がった包帯の一般的性質は、医者にも患者
にも受は入れられ、焼石膏包帯よりすぐれていることが
判明した。

このようなボリウレクン包帯テープの製造に関する問題
の一つは、保存時の包帯テープのゲル化時間と、これを
水で活性化して患者に適用した後の包帯テープの硬化時
間とのバランスである。触媒濃度が過剰であったり、包
帯テープを速く硬化させるような成る種の触媒が用いら
れた場合には、まだ包装中にあるうちにポリウレタンが
ゲル化するかまたは早期硬化し、その結果製品の保存寿
命が許容不可能な程短かくなる危険性がある。成る種の
触媒の触媒レヘルを低下させるだけでこの問題を克服す
ることができるとはいえ、その結果、患者の身体上で仕
上がった包帯の硬化に長時間が必要となる。硬化時間と
いうのは一般に、包帯が硬くなるのに要する時間であり
、患者が包帯に重量をかけ得るまでに、比較的固くなっ
ていなければならない。

このような包帯テープに伴うもう一つの問題は、成る種
の状態で使用するには硬化時間が概して長過ぎるという
ことである。乳児の骨折した手足を包帯で固める場合に
は、愚者が手足を動かす前に包帯テープが硬化するよう
に、硬化時間は非常に短かくなければならない。

本発明は、ポリウレタン　プレポリマーで被覆した普通
の繊維性支持体から成り、これまでに提供されたポリウ
レタン包帯テープより短かい時間で硬化するポリウレタ
ン包帯テープに関するものである。この包帯材料は保存
時にも非常に安定である。プレポリマー組生物は、包帯
テープの保存特性または硬化時間に不都合な影響を与え
ることなく、これまで包帯テープに使用されていた触媒
系を含むことができる。

イソシアネート本発明のプレポリマー系において有用な芳香族イソシア
ネートは、たとえば［ポリウレタン、化学並びにテクノ
ロジー（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ、　Ｃｈｅｍｉ−
ｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　Ｊ第１部
、インターサイエンス　パブリツシャーズ（Ｉｎｔｅｒ
ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｄｌｉｓ−ｈｅｒｓ）　（１９６
２）に記載されているポリウレタン化学では公知の芳香
族ポリイソシアネート類である。

好ましい芳香族ポリイソシアネートとしては、トルエン
　ジイソシアネート（ＴＤＩ）、たとえば２．′”４−
および２．６−異性体系の８０／２０または６５／３５
異性体混合吻；ジフェニルメタン　ジイソシアネート（
ＭＤＩ）、たとえば４．４’−，２，４’−および２．
２′異性体系またはそれら異性体の混合物；カルボジイ
ミド基、ウレタン基、アロファネート基のような付加的
官能基を含む変性ＭＤＩおよびアニリンとホルムアルデ
ヒドとの縮合産物のホスゲン化から誘導されるポリメチ
レン　ポリフェニルイソシアネート（重合？１ＤＩ）が
ある。最も好ましいポリイソシアネートは、市場で容易
に手に入る、カルボジイミド含有ＭＤＩ　、たとえばイ
ソネー）　１４３Ｌおよびルビネー）　Ｘｌ−１６８で
ある。

ポリオール本発明のプレポリマー系に有用なポリオールは、先行技
術の包帯テープに用いられているポリオールとはいくら
か異なる。この包帯テープに用いられるポリオールは、
ここでは親水性ポリオールとして特徴づけられる。これ
らの親水性ポリオールを使用すると、プレポリマー組生
物の親水性が増加する。プレポリマー組生物の親水性の
増加は、包帯テープを浸した水をプレポリマー中へ速か
に移行または拡散させる。水の拡散がより速くなる結果
、包帯テープはこれまでのものより短かい時間で硬化す
る。一般にこれまで用いられてきたポリオールは疎水性
ポリオールで、包帯テープのプレポリマーの硬化を活性
化するために用いる水がプレポリマー中へ速かに侵入す
ることに対して抵抗を示す。これまで用いられてきたこ
れらのポリオールは一般に、プロピレンオキシドの重合
またはエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの組み
合わせによって作られるポリエーテル　ポリオールであ
り、プロピレンオキシドが多量に含まれるため疎水性ポ
リオールとなる。

本発明に使用される好ましい親水性ポリオールは、構造
式を有するポリ（オキシアルキル）アルコールである。こ
こでＸは最低１、Ｙは３から４２まで、Ｚは０であって
もよく、Ｘ＋Ｚは１から１３までの間である。

親水性ポリオールは一般にエチレンオキシドの単独重合
体であるか、エチレンオキシドとプロピレンオキシドと
のランダム　またはブロック共重合体で、プロピレンオ
キシドが８０重量以下、より好ましくは６５重量％以下
で存在し、その結果親水性特性を有し、ここでは親水性
ポリオールと呼ばれるポリオールを形成する共重合体で
ある。本発明のポリオールも、エチレンオキシドとテト
ラメチレンオキシドとの共重合体であって、テトラメチ
レンオキシドが共重合体中に７０重量％以下存在し、し
たがって親水性であるポリオールである。

使用されるその他の親水性ポリオールは、エチレンオキ
シドおよびヒマシ油のエチレンオキシド付加物でキャッ
プしたポリエステルポリオール、グリセロールおよび１
．１．１−トリメチロール　プロパツールである。一般
に本発明において有用なポリオールの分子量範囲は２０
０〜６，０００であり、より好ましくは６００〜２，０
００である。ポリオールは官能基、すなわちＯＨ基を最
低２箇、より好ましくは２または３箇有する。ポリオー
ルは疎水性単独重合体、たとえばプロピレンオキシドと
、親水性単独重合体、たとえばエチレンオキシドとの混
合物であってもよい。混合物を用いる場合には、疎水性
ポリオールはポリオール全重量の８０％以下、より好ま
しくは６０％以下でなければならない。

本発明に用いる好ましいポリウレタン　プレポリマーは
、カルボジイミド基を含むジフェニルメタンジイソシア
ネートから作られる。これらのジイソシアネートを、２
または３箇の官能基を含む親水性ポリオールと反応させ
る。好ましいポリオールは分子１１　、０００を有する
エチレンオキシド単独重合体である。

プレポリマー中のポリオールに対するポリイソシアネー
トの比は当量比によって最もよくあられされる。当量は
、角特定成分の分子量を官能価、すなわちその化合物中
の官能基の数で割ることによって算出される。当量比は
組生物中のポリオールに対するイソシアネートの当量の
比である。この系の等量比は、ポリイソシアネート対ポ
リオールが２：ｌ〜約１５＝１等量で、より好ましくは
２：１〜１０：１の範囲になければならない。これらの
成分をプレポリマー中にＮＣＯ基が５χ〜３０％過剰に
存在するように組み合わせる。

本発明のプレポリマー組生物は、また、全重量を基準に
して０．１〜約１０重量％の触媒混合物を含む。触媒は
ジメチルエタノールアミン　（ＤＭＥＡ）のようなアミ
ン、またはＤＭＥＡとビス（２−ジメチルアミノエチル
）エーテルとの混合物、またはジモルフォリノジエチル
エーテルである。好ましい触媒は米国特許第４．４３３
，６８０号に開示されているジモルフォリノジエチルエ
ーテル触媒である。

ポリイソシアネート、ポリオールおよび触媒に加えて、
プレポリマー反応体は、塩化ベンゾイルのような安定剤
の少量、すなわち０，０１〜１重量％、およびプレポリ
マー組生物の起泡を阻止するための消泡剤として用いら
れるシリコーンのような界面活性剤の少量を含む。消泡
剤は一般に０．０１〜１重量％存在する。

本発明の包帯テープの硬化時間は一般に、先行技術の包
帯テープの硬化時間より少なくとも１分から１分生だけ
短かい。本発明のテープの硬化時間は２．５〜３，５分
であるのに対して、先行技術のテープの硬化時間は４〜
６分、場合によっては６分以上になることもある。

本発明のプレポリマーは、他の包帯テープのプレポリマ
ーと同じ方法でつくられる。

プレポリマー生成の一般的条件は次のようである。

反応容器を真空下に置き、イソシアネート成分をその容
器に入れる。真空状態を解除し、窒素を容器に加え、消
泡剤をイソシアネート成分に加える。安定剤である塩化
ペンソヘイルを容器に加え、容器中の反応物と徹底的に
混合する。その後、触媒を含む真空乾燥した親水性ポリ
オールを２０〜２５分間にわたって反応容器に加える。

約１時間にわたって反応温度を５０°Ｃ〜６０°Ｃに維
持する。反応終了は、反応産物のサンプルを取って、プ
レポリマー中のＮＣＯが所望レベルであることを試験す
ることにより確認することができる。

その後、乾燥空気中、すなわち空気中の水分がない状態
で、リバースロールコーティングまたはその他のコーテ
ィング法によって、プレポリマーを支持体に塗布し、包
帯テープを形成する。織物の繊維はポリエステルのよう
な合成繊維でもよいし、綿のような天然繊維でも、それ
らの混合物であってもよい。支持体として用いる好まし
い繊維はガラス繊維である。この支持体は、重量が約１
５０〜４５０ｇ／　ｒｄ、ヨリ好ましくは２６０〜３６
０ｇ／　ｒｒｆ　（７）メリヤス生地または織布である
。支持体に適した生地は、米国特許第３．８８２．８５
７号；第３，７８７．２７２号および第４，１３４，３
９７号に開示されているものを含む。ガラス繊維織物上
のプレポリマー重量は一般には６０〜４５０ｇ／ボ、よ
り好ましくは１５０〜２５０ｇ／ボである。プレポリマ
ー組生物は空気中の水分と反応するため、プレポリマー
をｍ物に塗布後直ちに、塗布した織物を水分を通さない
容器に不活性ガスをつめてその中に入れて包装し、空気
中の水分との接触を阻止する。

包帯テープを使用するときに、それを包装からとり出し
、水中に３〜３０秒間、より好ましくは５〜１０秒間入
れる。ついで水からとり出し、患者に、普通は丸編生地
および包帯パッド上に適用する。

本発明の包帯テープは約３分またはそれ以下で固まる。

実験室における包帯テープの硬化時間は、包帯テープを
２４’Ｃ（７５°Ｆ）の水に浸し、水面下でそれを４〜
５回しぼることによって測定することができる。それか
らテープの連続層を１ｃｍ（２３７４インチ）の木また
は金属の巻芯のまわりに巻（ことによってテスト円筒を
形成する。指の爪の圧力でテスト円筒をくぼませること
を試みることによって硬化時間を測定した。テスト円筒
にくぼみがつけられなくなったときに、その硬化時間を
記録する。

次の実施例において、上に示したテスト円筒を形成して
包帯テープの圧潰強さを測定した。サンプルを巻芯から
とり外し、ＩＣ１ｍの距離だけ圧縮し、テスト円筒を撓
ませるのに必要な負荷を測定する。

ガラス繊維　包帯テープのテスト円筒は、４インチ（約
１０ｃｍ）の包帯テープを２３７４インチ（約７ｃｍ）
の金属または木の巻芯に５層巻きつけることによって作
った。非ガラス繊維　包帯テープの場合は、包帯テープ
の１５層を７　ｃｍ　２巻芯の周囲に巻いた。円筒を放
置し、種々の時点で圧潰強さを測定する。

スー」１−倒−」− イソネート（商標）　１４３Ｌとして市販されているカ
ルボジイミド含有ＭＤＩで一連のプレポリマーを作った
。使用したポリオールはオリン・ケミカル社（Ｏｌｉｎ
　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐ、）からＰｏ１ｙ　Ｇ　
７６−１２０の名称で販売される親水性ポリオールで、
３３重量％のエチレンオキシドと６７重景％のプロピレ
ンオキシドとから成る共重合体である。使用された触媒
はジモルフォリノジエチルエーテルであった。プレポリ
マーをニットポリエステル支持体上に被覆し、テスト円
筒を作った。プレポリマーの硬化時間および円筒の圧潰
強さを測定した。円筒の重さは４９層２ｇであった。試
験の処方および結果を表１に示す。

表　　　　Ｉ処方　　　　ａ　　ｂ　　Ｃイソネート１４３Ｌ　　　　　５４７　　６０８　　５
４７Ｐｏｌｙ　Ｇ　７６−１２０　　４０９　４０９　
４０９触媒　　　　　　　　　１９　ｃｃ　　２０．３
ｃｃ　２４　ｃｃ塩化ベンゾイル　　　　０．４ｃｃ　
　Ｏ，４２ｃｃ　０．４ｃｃシリコーン油（ＤＣ−２０
０）　　０，７　　０，７５　０．７硬化時間（分）　
　　　　　　２．８　　２．６　　２．５圧潰強さく１
ンＦ）１５分　　　５９　　７６　　４９１時間　　　
７６　　８９　　５５２４時間　　　９４　　１０２　　７１Ｌ１１ユイソネート１４３Ｌとして市販されるカルボジイミド含
有ＭＤＩで一連のプレポリマーを作った。使用したポリ
オールはジオール、Ｐｏ１ｙ　Ｇ５５−１７３およびト
リオールＰｏ１ｙ　Ｇ７６−１２０の混合物であった。

Ｐｏ１ｙＧ５５−１７３は４５％エチレンオキシドおよ
び５５χプロピレンオキシドを含むジオールである。触
媒はジモルフォリノジエチルエーテルであった。プレポ
リマーを２００ｇ／　ｎ（の被覆重量でガラス繊維支持
体上に被覆し、テスト円筒を作った。テスト円筒の重量
は５９層２ｇであった。硬化時間および圧潰強さを測定
した。試験の処方および結果を表■に示す。

成分は特に指示しない限りダラムで示した。

表　　　　■ 処　　　方　　　　　　　　　ａ　　　　ｂ　　　　ｃ
　　　　ｄイソネート１４３Ｌ　　　　６４４　５７２
　５７２　６２４ＰｏｌｙＧ５５−１７３１９４１９４
２３３２６８ＰｏｌｙＧ７６−１２０１８７１８７１５
２１７５塩化ヘンゾイル　　０．４３ｃｃ　Ｏ，４ｃｃ
　Ｏ，４ｃｃ　Ｏ，４４ｃｃシリコン油（Ｉ）Ｃ−２０
０）０，７７　０，７１　０，７２　０．８触　　　媒
　　　　　　　１７，９　　１６，７　１６，７　１８
．７硬化時間　　　　　　２，９　　３．１　３，０　
３．２５圧心強さくポンド）１５分　８２　　、　７８
　　７１　　６４１時間　９２　　９２　　８４　　７
４２４時間　１０７　　１１０　１０５　１０８上の実
施例は、本発明の包帯テープの硬化時間がこれまでの包
帯テープの硬化時間に比較して短いことを示している。

包帯の硬化時間はより短いとはいえ、包帯の保存安定性
および強度は先行技術の包帯テープに匹敵する。

実−施一貫−ｌ実施例１で使用したイソシアネートで２種類のプレポリ
マーを作った。プレポリマー（ａ）は親水性ポリオール
で作った。プレポリマー（ｂ）は疎水性ジオール（２０
０ｇ）と疎水性トリオール（１５０ｇ）との混合物で作
った。処方中のその他の成分はほとんど同じであった。

各プレポリマーは２重量％のジモルフォリノジエチルエ
ーテルを含んでいた。プレポリマーを用いて包帯テープ
を作り、実施例Ｉのようにしてテスト円筒を作った。親
水性ポリオールで作った組生物は疎水性ポリオールで作
った組生物に比べて硬化時間が短かかった。これらプレ
ポリマーで作ったテスト円筒の最終的強度はほぼ同じで
あった０組成と結果とを表■に示す。表中の成分は、特
に指示しない限リグラムであられす。

Ｌ−一一一皿処方　　　　ａ　　ｂイソネート１４３Ｌ　　　　　５４７　　６００ポリオ
ール　　　　　　４０９　　３５０触　　　媒　　　　
　　　　　　１９１７塩化ベンゾイル　　　　０．４ｃ
ｃ　　０．４ｃｃシリコン油　　　　　　７６硬化時間（分）　　　　　　２．８　　４．３圧潰強さ
くインド）１５分　　　５９６１１時間　　　７６８３２４時間　　　９４９２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）繊維性支持体上に塗布された水−活性化ポリウレ
タン　プレポリマーを含んで成る保存可能の安定な速硬
性整形外科用包帯テープであって、上記プレポリマーが
、当量比２：１〜１５：１の芳香族ポリイソシアネート
およびポリオールから成り、上記ポリオールが、親水性
ポリオールで、２００〜６，０００の分子量を有する包
帯テープ。
（２）ポリオールが構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ を有するポリ（オキシアルキル）アルコールで、この式
においてＸが最低１で、Ｙが３と４２の間の数字で、Ｚ
が０か、またはＸ＋Ｚが１と１３との間にあるような整
数である特許請求の範囲第１項記載の包帯テープ。
（３）ポリオールがエチレンオキシドの単独重合体であ
る特許請求の範囲第１項記載の包帯テープ。
（４）ポリオールがエチレンオキシドとプロピレンオキ
シドとの共重合体であって、プロピレンオキシドを８０
重量％以下の割合で含む特許請求の範囲第１項記載の包
帯テープ。
（５）ポリオールが親水性ポリオールと疎水性ポリオー
ルとの混合物であって、疎水性ポリオールが両ポリオー
ルの８０重量％以下である特許請求の範囲第１項記載の
包帯テープ。
（６）混合物が疎水性ポリオールを６５重量％以下で含
む特許請求の範囲第５項記載の包帯テープ。
（７）プロピレンオキシドを６５重量％以下で含む特許
請求の範囲第４項記載の包帯テープ。
（８）ポリオールがエチレンオキシドとテトラメチレン
オキシドとの共重合体であって、７０重量％以下のテト
ラメチレンオキシドを含む特許請求の範囲第１項記載の
包帯テープ。
（９）イソシアネート対ポリオールの等量比が２：１か
ら１０：１までであり、ポリオールの分子量が６００と
２，０００との間にある特許請求の範囲第１項記載の包
帯テープ。