体表面接触装具用複合材料及び体表面接触装具
【課題】体表面への密着性及び通気性が良好で、長時間装着しても装具のずれや蒸れによる不快感が起こりにくい体表面接触装具用複合材料、及びこの体表面接触装具用複合材料から構成される体表面接触装具を提供する。
【解決手段】表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなり、通気度が１０秒以下である体表面接触装具用複合材料。この体表面接触装具用複合材料から構成される体表面接触装具。
【解決手段】表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなり、通気度が１０秒以下である体表面接触装具用複合材料。この体表面接触装具用複合材料から構成される体表面接触装具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体表面接触装具用複合材料及びこれから構成される体表面接触装具に関する。更に詳しくは、繊維基材と、この上に形成されたシリコーン樹脂層とからなり、医療、スポーツ等の分野で使用される、サポーター、義肢、下巻き用包帯等の体表面接触装具を構成するための材料、及びこれらの体表面接触装具に関する。
【背景技術】
【０００２】
患部の治療、保護等のために、患部形状に合わせて被覆が可能な軟性又は硬性のサポーターが使用されている。また、サポーター、義肢、ギプス、キャスト、スプリント等の下巻き用として、スリーブ状や帯状の装具が使用されている。これらの装具は、装具それ自体の伸縮性や付属のベルト等によって、装着部位に固定されるが、装着中の人体の動きに伴って、装着部位から装具がずれたり緩んだりして、治療や保護に支障を来たすことがある。
【０００３】
このため、これらの装具が所望の装着部位からずれることを防ぐための工夫がなされている。
特許文献１には、シリコーン高分子化合物によるゴム状弾性帯状体であって表面に表面相互間の粘着性を付与してなる医療又はスポーツ等の補強帯が開示されている。
また、特許文献２には、生地の裏面にシリコーン樹脂を塗布した膝関節軟性回旋装具が開示されている。
特許文献１及び２の技術によれば、シリコーン樹脂の密着性により、ずれ防止機能は改善される。しかしながら、特許文献１記載の補強帯及び特許文献２記載の装具は、いずれも、通気性が悪く、長時間使用した場合には、汗等による皮膚炎が発生したり、補強帯と皮膚との間に汗が貯留して、これにより皮膚に対するずれ防止機能が損なわれたりすることがあった。
【０００４】
特許文献３には、伸縮性を有する編物とシリコーンゲル多孔体とからなる積層体であって、編物の編目孔にシリコーンゲルが侵入しているが編目孔を貫通して編物表面に到達していない積層体が開示されている。この積層体は、装具のずれ防止機能に乏しく、また、通気性が悪いので、多量の発汗に対しては蒸れや不快感を伴う恐れがあった。
【０００５】
特許文献４には、伸縮性素材からなる本体の裏側にシリコーンゴムを滑り止めとして点状に設けた関節ブレース用アンダースリーブが開示されている。
また、特許文献５には、サポーターの上端及び下端にシリコーンゴムを点状に貼着してなる膝用サポーターが開示されている。
特許文献４及び５に記載されている装具は、それ自体の通気性は改善されているが、他方、ずれ防止機能や滑り止めとしての耐久性が低下している。また、装具がずれたときに皮膚にかかるストレスが高くなり不快感を生じる場合がある。
【０００６】
【特許文献１】実開昭５８−９２９７８号公報
【特許文献２】特開昭６２−１０２７５６号公報
【特許文献３】実公平４−５０１１０号公報
【特許文献４】特開平１０―９９３５８号公報
【特許文献５】特開２００５−５４３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、体表面への密着性及び通気性が良好で、長時間装着しても装具のずれや蒸れによる不快感が起こりにくい体表面接触装具用複合材料、及びこの体表面接触装具用複合材料から構成される体表面接触装具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく、装具の通気性を改良する手段について、鋭意研究を進めた。その結果、繊維基材上に特定の構造を有するシリコーン樹脂層を形成することにより、通気性とずれ防止効果とを同時に改良することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
かくして、本発明によれば、表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この繊維基材上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなり、通気度が１０秒以下である体表面接触装具用複合材料が提供される。
本発明の体表面接触装具用複合材料において、空孔の平均断面積が繊維基材表面において０．０４〜２ｍｍ２であり、空孔の数が繊維基材表面１ｃｍ２当り１０〜５００個であることが好ましい。
本発明の体表面接触装具用複合材料は、０．５〜３０Ｎ／２５ｍｍの５０％伸長時張力及び２０〜８５％の５Ｎ荷重時の伸長率を有することが好ましい。
また、本発明の体表面接触装具用複合材料において、シリコーン樹脂層が重量平均分子量３万〜２０万のシリコーンオイルを含有するものであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明によれば、表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この繊維基材上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなり、空孔の平均断面積が繊維基材表面において０．０４〜２ｍｍ２であり、空孔の数が繊維基材表面１ｃｍ２当り１０〜５００個であり、シリコーン樹脂層が重量平均分子量３万〜２０万のシリコーンオイルを含有するものであり、通気度が１０秒以下である体表面接触装具用複合材料が提供される。
【００１０】
更に、本発明によれば、上記体表面接触装具用複合材料から構成される体表面接触装具が提供される。
本発明の体表面接触装具は、義肢の下巻き用スリーブ状包帯に好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の体表面接触装具用複合材料は、体表面接触面として連続した面状のシリコーン樹脂層を有するので体表面への密着性及び追従性に優れ、しかも、シリコーン樹脂層には多数の貫通孔が形成されているので高い通気性を有し、従って、これから構成される体表面接触装具は、長時間使用しても、装着部位からずれることがなく、また、蒸れ等による不快感が起こらない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の体表面接触装具用複合材料は、表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この繊維基材上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなる。
【００１３】
本発明で使用する繊維基材は、繊維から構成された平面状の基材である。その形態は特に限定されず、編布、織布、不織布、ネット等の形態を挙げることができるが、繊維基材表面に空孔を形成するのが容易な編布が好ましい。
これらの繊維基材は、一種類を単独で使用してもよいし、同一又は異なる種類の形態を有する複数の基材をラミネートした積層構造の基材であってもよい。
編布としては、経編及び緯編の各種編組織が利用できる。特に好適な編布は、平編生地、ゴム編生地、トリコット生地、ラッシェル生地及びダブルラッシェル生地である。
織布は、平織、綾織及び朱子織のいずれであってもよい。
不織布は、フリース形成法として、乾式法、湿式法及びスパンボンド法のいずれを使用したものであってもよく、繊維結合が、スパンレース法、ニードルパンチ法、ケミカルボンド法、ポイントシール法、サーマルボンド法等のいずれの方法で形成されたものであってもよい。
ネットは、複数の長繊維を網目が形成されるように適当な間隔をあけて配置し、これを熱融着や接着剤等の結合手段により繊維同士を結合して形成したものを使用できる。
【００１４】
繊維基材を構成する糸としては、モノフィラメント、マルチフィラメント、撚糸、カバードヤーン、コアヤーン等が利用でき、伸縮加工や嵩高加工等を施したものを利用してもよい。
繊維の種類も特に限定されず、ポリエステル系繊維、アクリル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリウレタン系繊維、セルロース系繊維（綿、レーヨン、ポリノジック、リヨセル）、ポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ガラス繊維、カーボンファイバー繊維等が利用できる。
特に好ましい繊維材料は、熱可塑性のポリエステル系繊維、アクリル系繊維及びポリアミド系繊維である。
【００１５】
繊維基材の厚さは、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。厚さが０．５ｍｍより薄いと、シリコーン樹脂層を繊維基材上に形成する際、繊維基材の空孔をシリコーン樹脂が塞いで通気性が低下する場合がある。
【００１６】
本発明で使用する繊維基材は、その表面に複数の空孔を有することが必要である。
ここで、空孔とは、その周辺の繊維基材表面から陥没している部分を指すが、繊維基材を貫通する貫通孔であってもよい。
繊維基材がその表面に有する複数の空孔の平均断面積は、繊維基材表面において空孔１つ当たり０．０４〜２ｍｍ２であることが好ましく、０．０４〜１ｍｍ２であることが更に好ましい。平均断面積が０．０４ｍｍ２より小さいと、シリコーン樹脂層を繊維基材上に形成する際、シリコーン樹脂が繊維基材の空孔に浸入してシリコーン樹脂層に貫通孔が形成され難くなり、通気性が悪化する恐れがある。他方、空孔の平均断面積が２ｍｍ２より大きいと、繊維基材の強度が低下したり、シリコーン樹脂層と体表面との十分な接触面積が得られず密着性が低下したりする場合がある。
本発明の繊維基材において、空孔の数は、繊維基材表面１ｃｍ２当たり１０〜５００個であることが好ましく、１５〜４５０個であることが更に好ましい。空孔の数が５００個より多いと、シリコーン樹脂層を繊維基材上に形成する際、シリコーン樹脂が繊維基材の空孔に浸入しシリコーン樹脂層に貫通孔が形成され難くなり、通気性が悪化する恐れがある。
特に好適な繊維基材は、１つの空孔の面積が０．０４〜２ｍｍ２であり、且つ、空孔の数が１０〜５００個／ｃｍ２である繊維基材である。
【００１７】
また、本発明においては、空孔の平均断面積と繊維基材１ｃｍ２当たりの空孔の数から算出される繊維基材表面１ｃｍ２当たりの空孔面積率が５〜５０％であることが好ましく、５〜２０％であることが更に好ましい。この空孔面積率が５％より小さいと通気性が十分でなく、５０％より大きいと、シリコーン樹脂層を繊維基材上に形成する際、連続した面状のシリコーン樹脂層が形成されにくくなって、この結果、体表面接触装具と体表面との密着性が低下し、シリコーン樹脂層と繊維基材との接着性が低下し、緩衝作用も低下する場合がある。
【００１８】
繊維基材表面における空孔の配置は、特に限定されず、ランダムに点在していても、線状、格子状、波状その他のパターンを形成して配列されていてもよく、また、これらのパターンの組合せであってもよいが、繊維基材全体に均一な通気性が得られやすいように、繊維基材表面において、空孔がほぼ均一に配置されていることが好ましい。
【００１９】
繊維基材表面の空孔は、編布の編目による貫通孔、繊維の組織（糸の太さ、密度等を含む）のバランスにより布表面に生じる空孔、織布の経糸と緯糸の間に形成される間隙等の、繊維基材が本来有するものであってもよく、空孔を有しない繊維基材表面に、エンボス加工等により形成したものであってもよい。
これらの中でも、編布のループによる貫通孔及び編組織（糸の太さ、密度等を含む）のバランスにより布表面に生じる空孔は、繊維基材自体に人体へのフィット性があり、貫通孔を有するシリコーン樹脂層を形成しやすいので、好適である。
このような繊維基材の好適例として、ゴム編による編布やラッシェル生地、ダブルラッシェル生地のような嵩高な編構造をもつ編布を挙げることができる。前者は、生地表面に畝部分を形成することができるので、この畝部分の間に形成される溝部分を線状に配置された空孔として利用でき、また、後者は、その立体構造により形成される凹み部を空孔として利用できる。
【００２０】
本発明の体表面接触装具用複合材料は、繊維基材上に形成されたシリコーン樹脂層を有する。シリコーン樹脂は、架橋等により硬化されていることが好ましい。シリコーン樹脂の硬化方法は、特に限定されず、加熱等により容易に架橋させることができる。
シリコーン樹脂層を形成するためのシリコーン樹脂は、特に限定されず、付加反応型、過酸化反応型及び縮合反応型のいずれを使用してもよいが、付加反応型のシリコーンが好ましい。
付加反応型シリコーンは、ケイ素原子に結合したアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン（アルケニル基含有オルガノポリシロキサン）とヒドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ）を有するオルガノポリシロキサン（ハイドロジェンオルガノポリシロキサン）とを、塩化白金酸等の白金化合物触媒を用いて、付加反応（ヒドロシリル化反応）させたものである。
付加反応型シリコーンポリマーは、その合成に用いるオルガノハイドロジェンポリシロキサンの量や、オルガノハイドロジェンポリシロキサン分子内のヒドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ）の量を変化させることによって、架橋密度を調整することができる。これにより、本発明で用いるシリコーン樹脂層の硬さやタックを容易に調整することができる。
本発明において、付加反応型シリコーンは、ビニル基置換ポリジメチルシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとの付加反応物であることが好ましい。
また、シリコーン樹脂は、一種類を単独で使用しても、二種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２１】
本発明の体表面接触装具用複合材料の製造に際して、シリコーン樹脂を架橋等により硬化させることが好ましいが、付加反応型シリコーンは、架橋のための反応装置として開放型及び密閉型のいずれをも使用でき、また、常温硬化及び加熱硬化のいずれもが可能であり、更にポリマーの溶媒として有機溶剤を要したり、反応後に副生成物が発生したりしないので、有利である。
【００２２】
本発明で使用するシリコーン樹脂は、その硬化物の表面硬さが、デュロメーター硬さでＡ０〜Ａ３０（又はデュロメーター硬さでＣ１〜Ｃ６０）の範囲にあることが好ましく、デュロメーター硬さでＡ０〜Ａ１０（又はデュロメーター硬さでＣ５〜Ｃ３５）の範囲にあることが特に好ましい。
シリコーン樹脂の硬さが上記範囲内にあるときに、体表面への密着性、装着感、耐久性等が良好なものとなる。
【００２３】
シリコーン樹脂層は、重量平均分子量３万〜２０万のシリコーンオイルを含有していることが好ましく、重量平均分子量５万〜２０万のシリコーンオイルを含有していることが更に好ましい。
シリコーンオイルの含有量は、特に限定されないが、シリコーン樹脂１００重量部に対して、１〜４５重量部の範囲であることが好ましく、５〜４０重量部の範囲であることが特に好ましい。
シリコーンオイルは、特に限定されず、その具体例として、直鎖状、分岐状又は環状のジメチルポリシロキサン等の、シロキサン構造とアルキル基とのみで構成されるシリコーンオイル；フェニル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル等の、アルキル基が各種の官能基で変性されたシリコーンオイル；等を挙げることができる。これらのうち、シロキサン構造とアルキル基とのみで構成されるシリコーンオイルが好ましく、ジメチルポリシロキサンが、より好ましい。
また、シリコーン樹脂層に添加するシリコーンオイルは、その粘度が２，０００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０，０００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓであることが更に好ましい。
シリコーンオイルの粘度及び分子量が上記範囲内にあるとき、硬化前シリコーン樹脂溶液の粘度が適度な範囲となり、シリコーン樹脂が繊維基材から裏抜けすることなく、貫通孔を有するシリコーン樹脂層を繊維基材上に形成するのが容易になる。
また、上記粘度及び分子量範囲を有するシリコーンオイルと硬化後のシリコーン樹脂との相溶性がよいので、シリコーンオイルがシリコーン樹脂層からブリードすることなく、シリコーン樹脂層の感触が良好なものとなり、体表面に対する密着性も優れたものとなる。
【００２４】
本発明において、シリコーン樹脂層は、可塑剤や、シリカ等の充填剤を含有していてもよい。これにより、シリコーン樹脂層の硬化後の硬さやタック、硬化前のシリコーン樹脂原液の粘度調整が容易となる。
シリコーン樹脂層における充填剤の含有量は、特に限定されないが、シリコーン樹脂１００重量部に対して、１〜４０重量部の範囲であることが好ましく、１〜１５重量部の範囲であることが特に好ましい。
シリコーン樹脂層には、更に、各種の薬剤、界面活性剤、粉体、抗菌剤、着色剤等のその他の調整剤を、本発明の目的を損なわない程度において、適宜配合することができる。
薬剤の例としては、保湿、老化防止、美白等の目的で皮膚の生理機能を調整する物質や、傷の治癒を促進する物質等を含むものを示すことができる。その具体例としては、セラミド、ヒアルロン酸ナトリウム、アミノ酸、加水分解ペプチド、尿素、ビタミン類、コエンザイムＱ１０、ポリフェノール等を挙げることができる。
【００２５】
本発明の体表面接触装具用複合材料において、シリコーン樹脂層が３．５〜１５ｍＮ・ｓｅｃ／５ｍｍΦの範囲の表面タック力積分値を有することが好ましく、シリコーン樹脂層の最大表面タック力が１０〜１５０ｍＮ／５ｍｍΦであることが好ましい。
また、シリコーン樹脂層が、３〜８の表面静摩擦係数を有することが好ましく、また、１〜５の動摩擦係数を有することが好ましい。
シリコーン樹脂層がこれらの特性を有するときに、体表面との密着性が優れたものとなる。
【００２６】
繊維基材上に形成するシリコーン樹脂層の量は、繊維基材の一方の表面１ｃｍ２当たり０．００５〜０．５ｇであることが好ましい。この量が０．００５ｇ／ｃｍ２より少ないと、均一なシリコーン樹脂層を繊維基材上に形成することが難しく、０．５ｇ／ｃｍ２より多いと、シリコーン樹脂が空孔部分を塞いでしまってシリコーン樹脂層に貫通孔が形成されなかったり、シリコーン樹脂が繊維基材から裏抜けしたりして通気性が悪化する恐れがある。
【００２７】
繊維基材上にシリコーン樹脂層を形成する方法は、特に限定されないが、下記の転写法によるのが好ましい。
この方法では、まず、硬化前のシリコーン樹脂を剥離シートに塗工し、次いで塗工されたシリコーン樹脂上に空孔を有する繊維基材を貼り合せる。このとき、シリコーン樹脂の組成や粘度を適宜調整することにより、シリコーン樹脂の一部は、繊維基材との接触面から繊維基材に浸透するが、空孔部分の側壁や底部を完全に被覆しないようにする。
次に、シリコーン樹脂と繊維基材とを貼り合せた状態でシリコーン樹脂を加熱硬化させる。その後、剥離シートを除去することにより、空孔部分にはシリコーン樹脂層が転写されず、それ以外の部分にはシリコーン樹脂が転写された繊維基材が得られる。即ち、繊維基材の空孔に対向する部分に貫通孔を有し空孔以外の部分を被覆する面状のシリコーン樹脂層が繊維基材上に形成される。
これにより、表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなる、本発明の体表面接触装具用複合材料が得られる。
【００２８】
本発明の体表面接触装具用複合材料のシリコーン樹脂側表面の貫通孔の大きさ及びその数は、上記のような方法によりシリコーン樹脂層を繊維基材の表面に形成することによって、繊維基材の空孔の大きさ及び数と略同じとなる。
【００２９】
なお、剥離シートとしては、シリコーン系やフッ素系の剥離剤により処理された剥離紙、剥離フィルム、又はポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セロハン、ウレタン等のフィルムを使用することができる。
シリコーン樹脂を剥離シートに塗工する方法は、特に限定されず、コンマダイレクト、ナイフコーター、グラビアダイレクト等の公知の塗工方式を利用して、塗工重量等を制御することができる。
【００３０】
本発明の体表面接触装具用複合材料において、シリコーン樹脂層は、その少なくとも一部が、繊維基材に浸透（侵入）していることが好ましい。但し、繊維基材の空孔部底部においては、通気性を確保するために、シリコーン樹脂は繊維基材に浸透（侵入）していないか、浸透（侵入）が部分的であることが好ましい。
【００３１】
本発明の体表面接触装具用複合材料において、シリコーン樹脂層は、繊維基材の少なくとも一面に形成されていればよいが、繊維基材の両面にシリコーン樹脂層を形成してもよい。両面にシリコーン樹脂層を設けた場合には、装具や義肢用のアンダースリーブとして、装具や義肢のずれを防止するときに利用することができる。
【００３２】
本発明の体表面接触装具用複合材料は、蒸れや不快感を防止するために、通気度が１０秒以下であることが好ましく、１秒以下であることが更に好ましい。
本発明の体表面接触装具用複合材料は、これを装着したときの運動性を過度に抑制せず、皮膚にストレスをかけないように、０．５〜３０Ｎ／２５ｍｍの５０％伸長時張力を有することが好ましい。
また、本発明の体表面接触装具用複合材料は、皮膚伸縮時の体表面への密着性を高めるために、５Ｎ荷重時の伸長率が２０〜８５％であることが好ましい。
本発明の体表面接触装具用複合材料は、０．５〜３０Ｎ／２５ｍｍの５０％伸長時張力を有し、且つ２０〜８５％の５Ｎ荷重時の伸長率を有することが特に好ましい。
【００３３】
本発明の体表面接触装具用複合材料を用いて、本発明の体表面接触装具を構成することができる。
具体的には、体表面接触装具用複合材料を使用して、従来公知の縫製方法等により体表面接触装具を作製することができる。
本発明の体表面接触装具は、体表面の形状に即したスリーブ状、帯状、シート状等の形態にすることができる。その際、シリコーン樹脂層が体表面に接触する表面となるように形成する。
また、装具の体表面への固定の補助手段として、面ファスナーやベルト等を適宜装具に設置してもよい。
本発明の体表面接触装具は、足首、膝、ふくらはぎ、大腿、腰、胸、肩、手首、頚部等の外傷の発生しやすい関節や筋肉等に装着する場合に適する。
本発明の体表面接触装具は、面状のシリコーン樹脂層が体表面皮膚に密着して装具のずれを防止するとともに、シリコーン樹脂層に形成された多数の貫通孔が蒸れや汗による装具のずれを防止する。
本発明の体表面接触装具の具体的な製品例としては、筋肉や関節用のサポーター、義肢、義肢や外固定材用のアンダースリーブ、靴下、ストッキング、タイツ、水着、肌着等を挙げることができる。
体表面接触装具は、上記の製品以外にも装着時のずれ防止機能や緩衝性が求められる各種の装具、例えば、熱傷、潰瘍等の創傷のある体表面に当てる創傷被覆材、吸収パッドのような創傷用手当材等にも好適に適用することができる。
本発明の体表面接触装具は、特に、義肢の下巻き用に片末端を閉鎖したスリーブ状の装具として好適である。義肢は、長時間皮膚をほぼ密閉状態にするため蒸れによる皮膚炎を引き起こし易く、更に義肢による摩擦や衝撃が皮膚に加わるので、通気性、密着性及び衝撃緩衝性に優れた本発明の装具を適用するのが好適である。
【実施例】
【００３４】
以下に、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、各例中の部及び％は特に断りのない限り、重量基準である。
また、本発明の装具用複合材料に関する各特性は、以下の方法により測定した。
【００３５】
〔繊維基材表面の空孔の平均断面積（単位：ｍｍ２）〕
繊維基材表面を垂直方向真上から２５倍に拡大して顕微鏡観察し、５個の空孔の繊維基材表面における断面積を測定して、その平均値を求める。
【００３６】
〔繊維基材表面の空孔の数〕
繊維基材表面を垂直方向真上から顕微鏡下に目視観察し、繊維基材表面の１ｃｍ×１ｃｍの範囲に含まれる空孔の数を、任意の５箇所について、計数し、その平均値を求める。
【００３７】
〔繊維基材の厚さ〕
ＪＩＳ Ｌ １０９６「一般織物試験方法」に準じて、シリコーン樹脂層を形成する前の繊維基材厚さを測定する。
【００３８】
〔シリコーン樹脂層の塗工量（単位：ｇ／ｃｍ２）〕
シリコーン樹脂層を形成する前の繊維基材の重量（Ｗ１）及び繊維基材にシリコーン樹脂層を形成した後の体表面接触装具用複合材料の重量（Ｗ２）を測定する。この重量差（Ｗ２−Ｗ１）を繊維基材の表面積で除す。
【００３９】
〔装具用複合材料の通気度（単位：秒／１００ｍｌ）〕
ＪＩＳ Ｐ ８１１７「紙及び板紙−透気度試験方法−ガーレー試験機法」に準じて、体表面接触装具用複合材料の通気度（透気抵抗度）を測定する。この通気度は、１００ｍｌの空気が６４２ｍｍ２の面積の体表面接触装具用複合材料を通過するのに要する秒数である。
【００４０】
〔体表面接触装具用複合材料の５０％伸長時張力〕
ＪＩＳ Ｚ ０２３７「引張強さ及び伸び」に準じて、幅２５ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片について、体表面接触装具用複合材料の５０％変位時の荷重（Ｎ／２５ｍｍ）を、引張試験機（島津製作所社製 商品名「オートグラフＡＧ−Ｉ」）を用いて、チャック間距離５０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定する。
【００４１】
〔体表面接触装具用複合材料の５Ｎ荷重時の伸長率〕
ＪＩＳ Ｚ ０２３７「引張強さ及び伸び」に準じて、幅２５ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片について、体表面接触装具用複合材料の５Ｎ荷重時の伸長率（％）を、引張試験機（島津製作所社製 商品名「オートグラフＡＧ−Ｉ」）を用いて、チャック間距離５０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定する。
【００４２】
〔シリコーン樹脂層の表面タック〕
プローブタック試験機（レスカ社製 商品名「タッキネステスター」）を用いて、シリコーン樹脂層の表面タック力積分値（ｍＮ・ｓｅｃ／５ｍｍΦ）及び最大表面タック力（ｍＮ／５ｍｍΦ）を測定する。
体表面接触装具用複合材料のシリコーン樹脂層側に直径５ｍｍのプローブを１２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で接触させ、９８ｍＮの荷重で０．１秒間押込み、１２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き離す過程でのタック力の最大値を最大表面タック力（ｍＮ／５ｍｍΦ）とする。また、引き離し過程全体でのタック力の積分値を表面タック力積分値（ｍＮ・ｓｅｃ／５ｍｍΦ）とする。
【００４３】
〔シリコーン樹脂層表面の摩擦係数〕
ＪＩＳ Ｐ ８１４７「紙 及び 板紙の摩擦係数試験方法−水平方法」及び、ＪＩＳ Ｋ ７１２５「プラスチック−フィルム及びシート−摩擦係数試験方法」に準じて行う。
まず、重量１ｋｇ、接触面積４０ｃｍ２のおもりの接触表面に体表面接触装具用複合材料から採取した試験片をシリコーン樹脂層が摩擦係数測定の接触表面となるように両面テープで取り付ける（おもりと接する側に繊維基材層を取り付ける）。発泡ポリエチレン板（龍田化学社製 商品名「ベルポーレン」）上に、おもりに取り付けたシリコーン樹脂層が板に接触するようおもりを置き、引張試験機（インストロン社製、商品名「ＩＮＳＴＲＯＮ５５６４」を用いて、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎでおもりを滑らせ、計測される最大荷重から静摩擦係数を算出する。また、おもりが動き出した後、３０ｍｍの移動距離の間に計測される荷重の平均値から動摩擦係数を算出する。
【００４４】
図１に本発明の体表面接触装具用複合材料の一実施態様を示す。（ａ）は本発明の体表面接触装具用複合材料の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
本発明の装具用複合材料１には、繊維基材２上にシリコーン樹脂層３が形成されており、このシリコーン樹脂層３が体表面に接触する面となる。繊維基材２はその表面に多数の空孔４を有しており、シリコーン樹脂は、空孔４部分以外の繊維基材を被覆している。従って、繊維基材表面に多数の貫通孔５を有するシリコーン樹脂層３が形成されている。換言すると、シリコーン樹脂層３の多数の貫通孔５は、繊維基材２の多数の空孔４と対向する部分に、空孔４をシリコーン樹脂で塞ぐことなく形成されている。
なお、図１（ｂ）において、空孔４と貫通孔５との位置及びその区別を明確にするため、空孔４の１つを破線の台形で、貫通孔５の１つを破線の長方形で示している。
【００４５】
〔実施例１〕
ビニル基置換ポリジメチルシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン及び白金触媒を主体とする２成分型の付加反応型シリコーンポリマー（ダウコーニング社製、商品名「ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ ７−９８００」。以下、「シリコーン樹脂Ａ」という。）３５重量部、ビニル基置換ポリジメチルシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン及び白金触媒を主体とする２成分型の付加反応型シリコーンポリマー（ダウコーニング社製、商品名「ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ Ｃ６−５４０」。以下、「シリコーン樹脂Ｂ」という。）３５重量部、及び重量平均分子量６０，０００、粘度１２，５００ｍＰａ・ｓのジメチルシリコーンオイル（ダウコーニング社製、商品名「ＳＨ２００ Ｆｌｕｉｄ １２，５００ ＣＳ」）３０重量部を混合した。
得られた混合液を、シリコーン剥離シートに塗工し、次いで、これに、空孔の平均断面積０．２５ｍｍ２、１ｃｍ２当たりの空孔の数２８個、１ｃｍ２当たりの空孔面積率７％の繊維基材を貼り合せ、この状態で１１０℃で１０分間加熱し、シリコーン樹脂を硬化させた。その後、剥離シートを除去し、繊維基材の空孔に対向する部分に貫通孔を有し空孔以外の部分を被覆する面状のシリコーン樹脂層が繊維基材上に形成された体表面接触装具用複合材料を得た。
このとき用いた繊維基材の拡大写真を図２に、得られた体表面接触装具用複合材料のシリコーン樹脂層側の拡大写真を図３に示す。
この体表面接触装具用複合材料について、各特性を評価した結果を表１に示す。
【００４６】
〔実施例２〕
実施例１で用いた繊維基材とは異なる空孔平均断面積、空孔の数及び空孔面積率（これらを、表１に示す。）を有する繊維基材を用いた他は実施例１と同様にして体表面接触装具用複合材料を得た。この体表面接触装具用複合材料について、実施例１と同様に各特性を評価した結果を表１に示す。
【００４７】
〔実施例３〕
シリコーン樹脂Ａ、シリコーン樹脂Ｂ及びシリコーンオイルの比率を表１に示すように変更し、更にシリカ５部を追加混合したほかは、実施例１と同様にして体表面接触装具用複合材料を得た。
この体表面接触装具用複合材料について、実施例１と同様に各特性を評価した結果を表１に示す。
【００４８】
〔比較例１〕
シリコーン樹脂Ｂ７０重量部とヘキサン３０重量部とを混合した。得られた混合液を、シリコーン剥離シートに塗工し、次いで繊維基材を貼り合せ、１１０℃で１０分間加熱し、ヘキサンを蒸発除去すると共にシリコーン樹脂を硬化させた。その後、剥離シートを除去し、繊維基材の表面がシリコーン樹脂層で一様に被覆された体表面接触装具用複合材料を得た。この体表面接触装具用複合材料について、実施例１と同様に各特性を評価した結果を表１に示す。
【００４９】
〔比較例２〕
実施例１に用いたと同じ付加反応型シリコーンポリマー（シリコーン樹脂Ｂ）を実施例１で用いたと同様の繊維基材上に滴下し、次いで、１１０℃で１０分間加熱して、繊維基材表面にシリコーン樹脂が散点状に存在する体表面接触装具用複合材料を得た。シリコーン樹脂の１つの点の面積は２ｍｍ２であり、散点状のシリコーン樹脂の合計面積の繊維基材全体の面積に対する比率は、３０％であった。この体表面接触装具用複合材料について、実施例１と同様に各特性を評価した結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１の結果に示すように、本発明の体表面接触装具用複合材料は、体表面への密着性及び通気性を満足させるのに好適な通気度、タック力、摩擦係数、張力、伸長率等を有している。
従って、本発明の体表面接触装具用複合材料を用いて長時間装着してもずれや蒸れによる不快感を起こさない体表面接触装具を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の体表面接触装具用複合材料の一実施形態を示す図。（ａ）は本発明の体表面接触装具用複合材料の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面概略図である。
【図２】実施例１で使用した繊維基材の表面写真。図中、濃い黒の部分が、空孔である。また、線分の長さは、１ｃｍを示す。
【図３】実施例１で使用した体表面接触装具用複合材料のシリコーン樹脂層の表面写真。図中、濃い黒の部分が、シリコーン樹脂層の貫通孔である。また、線分の長さは、１ｃｍを示す。
【符号の説明】
【００５３】
１ 体表面接触装具用複合材料
２ 繊維基材
３ シリコーン樹脂層
４ 空孔
５ 貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体表面接触装具用複合材料及びこれから構成される体表面接触装具に関する。更に詳しくは、繊維基材と、この上に形成されたシリコーン樹脂層とからなり、医療、スポーツ等の分野で使用される、サポーター、義肢、下巻き用包帯等の体表面接触装具を構成するための材料、及びこれらの体表面接触装具に関する。
【背景技術】
【０００２】
患部の治療、保護等のために、患部形状に合わせて被覆が可能な軟性又は硬性のサポーターが使用されている。また、サポーター、義肢、ギプス、キャスト、スプリント等の下巻き用として、スリーブ状や帯状の装具が使用されている。これらの装具は、装具それ自体の伸縮性や付属のベルト等によって、装着部位に固定されるが、装着中の人体の動きに伴って、装着部位から装具がずれたり緩んだりして、治療や保護に支障を来たすことがある。
【０００３】
このため、これらの装具が所望の装着部位からずれることを防ぐための工夫がなされている。
特許文献１には、シリコーン高分子化合物によるゴム状弾性帯状体であって表面に表面相互間の粘着性を付与してなる医療又はスポーツ等の補強帯が開示されている。
また、特許文献２には、生地の裏面にシリコーン樹脂を塗布した膝関節軟性回旋装具が開示されている。
特許文献１及び２の技術によれば、シリコーン樹脂の密着性により、ずれ防止機能は改善される。しかしながら、特許文献１記載の補強帯及び特許文献２記載の装具は、いずれも、通気性が悪く、長時間使用した場合には、汗等による皮膚炎が発生したり、補強帯と皮膚との間に汗が貯留して、これにより皮膚に対するずれ防止機能が損なわれたりすることがあった。
【０００４】
特許文献３には、伸縮性を有する編物とシリコーンゲル多孔体とからなる積層体であって、編物の編目孔にシリコーンゲルが侵入しているが編目孔を貫通して編物表面に到達していない積層体が開示されている。この積層体は、装具のずれ防止機能に乏しく、また、通気性が悪いので、多量の発汗に対しては蒸れや不快感を伴う恐れがあった。
【０００５】
特許文献４には、伸縮性素材からなる本体の裏側にシリコーンゴムを滑り止めとして点状に設けた関節ブレース用アンダースリーブが開示されている。
また、特許文献５には、サポーターの上端及び下端にシリコーンゴムを点状に貼着してなる膝用サポーターが開示されている。
特許文献４及び５に記載されている装具は、それ自体の通気性は改善されているが、他方、ずれ防止機能や滑り止めとしての耐久性が低下している。また、装具がずれたときに皮膚にかかるストレスが高くなり不快感を生じる場合がある。
【０００６】
【特許文献１】実開昭５８−９２９７８号公報
【特許文献２】特開昭６２−１０２７５６号公報
【特許文献３】実公平４−５０１１０号公報
【特許文献４】特開平１０―９９３５８号公報
【特許文献５】特開２００５−５４３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、体表面への密着性及び通気性が良好で、長時間装着しても装具のずれや蒸れによる不快感が起こりにくい体表面接触装具用複合材料、及びこの体表面接触装具用複合材料から構成される体表面接触装具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく、装具の通気性を改良する手段について、鋭意研究を進めた。その結果、繊維基材上に特定の構造を有するシリコーン樹脂層を形成することにより、通気性とずれ防止効果とを同時に改良することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
かくして、本発明によれば、表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この繊維基材上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなり、通気度が１０秒以下である体表面接触装具用複合材料が提供される。
本発明の体表面接触装具用複合材料において、空孔の平均断面積が繊維基材表面において０．０４〜２ｍｍ２であり、空孔の数が繊維基材表面１ｃｍ２当り１０〜５００個であることが好ましい。
本発明の体表面接触装具用複合材料は、０．５〜３０Ｎ／２５ｍｍの５０％伸長時張力及び２０〜８５％の５Ｎ荷重時の伸長率を有することが好ましい。
また、本発明の体表面接触装具用複合材料において、シリコーン樹脂層が重量平均分子量３万〜２０万のシリコーンオイルを含有するものであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明によれば、表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この繊維基材上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなり、空孔の平均断面積が繊維基材表面において０．０４〜２ｍｍ２であり、空孔の数が繊維基材表面１ｃｍ２当り１０〜５００個であり、シリコーン樹脂層が重量平均分子量３万〜２０万のシリコーンオイルを含有するものであり、通気度が１０秒以下である体表面接触装具用複合材料が提供される。
【００１０】
更に、本発明によれば、上記体表面接触装具用複合材料から構成される体表面接触装具が提供される。
本発明の体表面接触装具は、義肢の下巻き用スリーブ状包帯に好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の体表面接触装具用複合材料は、体表面接触面として連続した面状のシリコーン樹脂層を有するので体表面への密着性及び追従性に優れ、しかも、シリコーン樹脂層には多数の貫通孔が形成されているので高い通気性を有し、従って、これから構成される体表面接触装具は、長時間使用しても、装着部位からずれることがなく、また、蒸れ等による不快感が起こらない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の体表面接触装具用複合材料は、表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この繊維基材上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなる。
【００１３】
本発明で使用する繊維基材は、繊維から構成された平面状の基材である。その形態は特に限定されず、編布、織布、不織布、ネット等の形態を挙げることができるが、繊維基材表面に空孔を形成するのが容易な編布が好ましい。
これらの繊維基材は、一種類を単独で使用してもよいし、同一又は異なる種類の形態を有する複数の基材をラミネートした積層構造の基材であってもよい。
編布としては、経編及び緯編の各種編組織が利用できる。特に好適な編布は、平編生地、ゴム編生地、トリコット生地、ラッシェル生地及びダブルラッシェル生地である。
織布は、平織、綾織及び朱子織のいずれであってもよい。
不織布は、フリース形成法として、乾式法、湿式法及びスパンボンド法のいずれを使用したものであってもよく、繊維結合が、スパンレース法、ニードルパンチ法、ケミカルボンド法、ポイントシール法、サーマルボンド法等のいずれの方法で形成されたものであってもよい。
ネットは、複数の長繊維を網目が形成されるように適当な間隔をあけて配置し、これを熱融着や接着剤等の結合手段により繊維同士を結合して形成したものを使用できる。
【００１４】
繊維基材を構成する糸としては、モノフィラメント、マルチフィラメント、撚糸、カバードヤーン、コアヤーン等が利用でき、伸縮加工や嵩高加工等を施したものを利用してもよい。
繊維の種類も特に限定されず、ポリエステル系繊維、アクリル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリウレタン系繊維、セルロース系繊維（綿、レーヨン、ポリノジック、リヨセル）、ポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ガラス繊維、カーボンファイバー繊維等が利用できる。
特に好ましい繊維材料は、熱可塑性のポリエステル系繊維、アクリル系繊維及びポリアミド系繊維である。
【００１５】
繊維基材の厚さは、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。厚さが０．５ｍｍより薄いと、シリコーン樹脂層を繊維基材上に形成する際、繊維基材の空孔をシリコーン樹脂が塞いで通気性が低下する場合がある。
【００１６】
本発明で使用する繊維基材は、その表面に複数の空孔を有することが必要である。
ここで、空孔とは、その周辺の繊維基材表面から陥没している部分を指すが、繊維基材を貫通する貫通孔であってもよい。
繊維基材がその表面に有する複数の空孔の平均断面積は、繊維基材表面において空孔１つ当たり０．０４〜２ｍｍ２であることが好ましく、０．０４〜１ｍｍ２であることが更に好ましい。平均断面積が０．０４ｍｍ２より小さいと、シリコーン樹脂層を繊維基材上に形成する際、シリコーン樹脂が繊維基材の空孔に浸入してシリコーン樹脂層に貫通孔が形成され難くなり、通気性が悪化する恐れがある。他方、空孔の平均断面積が２ｍｍ２より大きいと、繊維基材の強度が低下したり、シリコーン樹脂層と体表面との十分な接触面積が得られず密着性が低下したりする場合がある。
本発明の繊維基材において、空孔の数は、繊維基材表面１ｃｍ２当たり１０〜５００個であることが好ましく、１５〜４５０個であることが更に好ましい。空孔の数が５００個より多いと、シリコーン樹脂層を繊維基材上に形成する際、シリコーン樹脂が繊維基材の空孔に浸入しシリコーン樹脂層に貫通孔が形成され難くなり、通気性が悪化する恐れがある。
特に好適な繊維基材は、１つの空孔の面積が０．０４〜２ｍｍ２であり、且つ、空孔の数が１０〜５００個／ｃｍ２である繊維基材である。
【００１７】
また、本発明においては、空孔の平均断面積と繊維基材１ｃｍ２当たりの空孔の数から算出される繊維基材表面１ｃｍ２当たりの空孔面積率が５〜５０％であることが好ましく、５〜２０％であることが更に好ましい。この空孔面積率が５％より小さいと通気性が十分でなく、５０％より大きいと、シリコーン樹脂層を繊維基材上に形成する際、連続した面状のシリコーン樹脂層が形成されにくくなって、この結果、体表面接触装具と体表面との密着性が低下し、シリコーン樹脂層と繊維基材との接着性が低下し、緩衝作用も低下する場合がある。
【００１８】
繊維基材表面における空孔の配置は、特に限定されず、ランダムに点在していても、線状、格子状、波状その他のパターンを形成して配列されていてもよく、また、これらのパターンの組合せであってもよいが、繊維基材全体に均一な通気性が得られやすいように、繊維基材表面において、空孔がほぼ均一に配置されていることが好ましい。
【００１９】
繊維基材表面の空孔は、編布の編目による貫通孔、繊維の組織（糸の太さ、密度等を含む）のバランスにより布表面に生じる空孔、織布の経糸と緯糸の間に形成される間隙等の、繊維基材が本来有するものであってもよく、空孔を有しない繊維基材表面に、エンボス加工等により形成したものであってもよい。
これらの中でも、編布のループによる貫通孔及び編組織（糸の太さ、密度等を含む）のバランスにより布表面に生じる空孔は、繊維基材自体に人体へのフィット性があり、貫通孔を有するシリコーン樹脂層を形成しやすいので、好適である。
このような繊維基材の好適例として、ゴム編による編布やラッシェル生地、ダブルラッシェル生地のような嵩高な編構造をもつ編布を挙げることができる。前者は、生地表面に畝部分を形成することができるので、この畝部分の間に形成される溝部分を線状に配置された空孔として利用でき、また、後者は、その立体構造により形成される凹み部を空孔として利用できる。
【００２０】
本発明の体表面接触装具用複合材料は、繊維基材上に形成されたシリコーン樹脂層を有する。シリコーン樹脂は、架橋等により硬化されていることが好ましい。シリコーン樹脂の硬化方法は、特に限定されず、加熱等により容易に架橋させることができる。
シリコーン樹脂層を形成するためのシリコーン樹脂は、特に限定されず、付加反応型、過酸化反応型及び縮合反応型のいずれを使用してもよいが、付加反応型のシリコーンが好ましい。
付加反応型シリコーンは、ケイ素原子に結合したアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン（アルケニル基含有オルガノポリシロキサン）とヒドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ）を有するオルガノポリシロキサン（ハイドロジェンオルガノポリシロキサン）とを、塩化白金酸等の白金化合物触媒を用いて、付加反応（ヒドロシリル化反応）させたものである。
付加反応型シリコーンポリマーは、その合成に用いるオルガノハイドロジェンポリシロキサンの量や、オルガノハイドロジェンポリシロキサン分子内のヒドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ）の量を変化させることによって、架橋密度を調整することができる。これにより、本発明で用いるシリコーン樹脂層の硬さやタックを容易に調整することができる。
本発明において、付加反応型シリコーンは、ビニル基置換ポリジメチルシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとの付加反応物であることが好ましい。
また、シリコーン樹脂は、一種類を単独で使用しても、二種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２１】
本発明の体表面接触装具用複合材料の製造に際して、シリコーン樹脂を架橋等により硬化させることが好ましいが、付加反応型シリコーンは、架橋のための反応装置として開放型及び密閉型のいずれをも使用でき、また、常温硬化及び加熱硬化のいずれもが可能であり、更にポリマーの溶媒として有機溶剤を要したり、反応後に副生成物が発生したりしないので、有利である。
【００２２】
本発明で使用するシリコーン樹脂は、その硬化物の表面硬さが、デュロメーター硬さでＡ０〜Ａ３０（又はデュロメーター硬さでＣ１〜Ｃ６０）の範囲にあることが好ましく、デュロメーター硬さでＡ０〜Ａ１０（又はデュロメーター硬さでＣ５〜Ｃ３５）の範囲にあることが特に好ましい。
シリコーン樹脂の硬さが上記範囲内にあるときに、体表面への密着性、装着感、耐久性等が良好なものとなる。
【００２３】
シリコーン樹脂層は、重量平均分子量３万〜２０万のシリコーンオイルを含有していることが好ましく、重量平均分子量５万〜２０万のシリコーンオイルを含有していることが更に好ましい。
シリコーンオイルの含有量は、特に限定されないが、シリコーン樹脂１００重量部に対して、１〜４５重量部の範囲であることが好ましく、５〜４０重量部の範囲であることが特に好ましい。
シリコーンオイルは、特に限定されず、その具体例として、直鎖状、分岐状又は環状のジメチルポリシロキサン等の、シロキサン構造とアルキル基とのみで構成されるシリコーンオイル；フェニル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル等の、アルキル基が各種の官能基で変性されたシリコーンオイル；等を挙げることができる。これらのうち、シロキサン構造とアルキル基とのみで構成されるシリコーンオイルが好ましく、ジメチルポリシロキサンが、より好ましい。
また、シリコーン樹脂層に添加するシリコーンオイルは、その粘度が２，０００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０，０００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓであることが更に好ましい。
シリコーンオイルの粘度及び分子量が上記範囲内にあるとき、硬化前シリコーン樹脂溶液の粘度が適度な範囲となり、シリコーン樹脂が繊維基材から裏抜けすることなく、貫通孔を有するシリコーン樹脂層を繊維基材上に形成するのが容易になる。
また、上記粘度及び分子量範囲を有するシリコーンオイルと硬化後のシリコーン樹脂との相溶性がよいので、シリコーンオイルがシリコーン樹脂層からブリードすることなく、シリコーン樹脂層の感触が良好なものとなり、体表面に対する密着性も優れたものとなる。
【００２４】
本発明において、シリコーン樹脂層は、可塑剤や、シリカ等の充填剤を含有していてもよい。これにより、シリコーン樹脂層の硬化後の硬さやタック、硬化前のシリコーン樹脂原液の粘度調整が容易となる。
シリコーン樹脂層における充填剤の含有量は、特に限定されないが、シリコーン樹脂１００重量部に対して、１〜４０重量部の範囲であることが好ましく、１〜１５重量部の範囲であることが特に好ましい。
シリコーン樹脂層には、更に、各種の薬剤、界面活性剤、粉体、抗菌剤、着色剤等のその他の調整剤を、本発明の目的を損なわない程度において、適宜配合することができる。
薬剤の例としては、保湿、老化防止、美白等の目的で皮膚の生理機能を調整する物質や、傷の治癒を促進する物質等を含むものを示すことができる。その具体例としては、セラミド、ヒアルロン酸ナトリウム、アミノ酸、加水分解ペプチド、尿素、ビタミン類、コエンザイムＱ１０、ポリフェノール等を挙げることができる。
【００２５】
本発明の体表面接触装具用複合材料において、シリコーン樹脂層が３．５〜１５ｍＮ・ｓｅｃ／５ｍｍΦの範囲の表面タック力積分値を有することが好ましく、シリコーン樹脂層の最大表面タック力が１０〜１５０ｍＮ／５ｍｍΦであることが好ましい。
また、シリコーン樹脂層が、３〜８の表面静摩擦係数を有することが好ましく、また、１〜５の動摩擦係数を有することが好ましい。
シリコーン樹脂層がこれらの特性を有するときに、体表面との密着性が優れたものとなる。
【００２６】
繊維基材上に形成するシリコーン樹脂層の量は、繊維基材の一方の表面１ｃｍ２当たり０．００５〜０．５ｇであることが好ましい。この量が０．００５ｇ／ｃｍ２より少ないと、均一なシリコーン樹脂層を繊維基材上に形成することが難しく、０．５ｇ／ｃｍ２より多いと、シリコーン樹脂が空孔部分を塞いでしまってシリコーン樹脂層に貫通孔が形成されなかったり、シリコーン樹脂が繊維基材から裏抜けしたりして通気性が悪化する恐れがある。
【００２７】
繊維基材上にシリコーン樹脂層を形成する方法は、特に限定されないが、下記の転写法によるのが好ましい。
この方法では、まず、硬化前のシリコーン樹脂を剥離シートに塗工し、次いで塗工されたシリコーン樹脂上に空孔を有する繊維基材を貼り合せる。このとき、シリコーン樹脂の組成や粘度を適宜調整することにより、シリコーン樹脂の一部は、繊維基材との接触面から繊維基材に浸透するが、空孔部分の側壁や底部を完全に被覆しないようにする。
次に、シリコーン樹脂と繊維基材とを貼り合せた状態でシリコーン樹脂を加熱硬化させる。その後、剥離シートを除去することにより、空孔部分にはシリコーン樹脂層が転写されず、それ以外の部分にはシリコーン樹脂が転写された繊維基材が得られる。即ち、繊維基材の空孔に対向する部分に貫通孔を有し空孔以外の部分を被覆する面状のシリコーン樹脂層が繊維基材上に形成される。
これにより、表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなる、本発明の体表面接触装具用複合材料が得られる。
【００２８】
本発明の体表面接触装具用複合材料のシリコーン樹脂側表面の貫通孔の大きさ及びその数は、上記のような方法によりシリコーン樹脂層を繊維基材の表面に形成することによって、繊維基材の空孔の大きさ及び数と略同じとなる。
【００２９】
なお、剥離シートとしては、シリコーン系やフッ素系の剥離剤により処理された剥離紙、剥離フィルム、又はポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セロハン、ウレタン等のフィルムを使用することができる。
シリコーン樹脂を剥離シートに塗工する方法は、特に限定されず、コンマダイレクト、ナイフコーター、グラビアダイレクト等の公知の塗工方式を利用して、塗工重量等を制御することができる。
【００３０】
本発明の体表面接触装具用複合材料において、シリコーン樹脂層は、その少なくとも一部が、繊維基材に浸透（侵入）していることが好ましい。但し、繊維基材の空孔部底部においては、通気性を確保するために、シリコーン樹脂は繊維基材に浸透（侵入）していないか、浸透（侵入）が部分的であることが好ましい。
【００３１】
本発明の体表面接触装具用複合材料において、シリコーン樹脂層は、繊維基材の少なくとも一面に形成されていればよいが、繊維基材の両面にシリコーン樹脂層を形成してもよい。両面にシリコーン樹脂層を設けた場合には、装具や義肢用のアンダースリーブとして、装具や義肢のずれを防止するときに利用することができる。
【００３２】
本発明の体表面接触装具用複合材料は、蒸れや不快感を防止するために、通気度が１０秒以下であることが好ましく、１秒以下であることが更に好ましい。
本発明の体表面接触装具用複合材料は、これを装着したときの運動性を過度に抑制せず、皮膚にストレスをかけないように、０．５〜３０Ｎ／２５ｍｍの５０％伸長時張力を有することが好ましい。
また、本発明の体表面接触装具用複合材料は、皮膚伸縮時の体表面への密着性を高めるために、５Ｎ荷重時の伸長率が２０〜８５％であることが好ましい。
本発明の体表面接触装具用複合材料は、０．５〜３０Ｎ／２５ｍｍの５０％伸長時張力を有し、且つ２０〜８５％の５Ｎ荷重時の伸長率を有することが特に好ましい。
【００３３】
本発明の体表面接触装具用複合材料を用いて、本発明の体表面接触装具を構成することができる。
具体的には、体表面接触装具用複合材料を使用して、従来公知の縫製方法等により体表面接触装具を作製することができる。
本発明の体表面接触装具は、体表面の形状に即したスリーブ状、帯状、シート状等の形態にすることができる。その際、シリコーン樹脂層が体表面に接触する表面となるように形成する。
また、装具の体表面への固定の補助手段として、面ファスナーやベルト等を適宜装具に設置してもよい。
本発明の体表面接触装具は、足首、膝、ふくらはぎ、大腿、腰、胸、肩、手首、頚部等の外傷の発生しやすい関節や筋肉等に装着する場合に適する。
本発明の体表面接触装具は、面状のシリコーン樹脂層が体表面皮膚に密着して装具のずれを防止するとともに、シリコーン樹脂層に形成された多数の貫通孔が蒸れや汗による装具のずれを防止する。
本発明の体表面接触装具の具体的な製品例としては、筋肉や関節用のサポーター、義肢、義肢や外固定材用のアンダースリーブ、靴下、ストッキング、タイツ、水着、肌着等を挙げることができる。
体表面接触装具は、上記の製品以外にも装着時のずれ防止機能や緩衝性が求められる各種の装具、例えば、熱傷、潰瘍等の創傷のある体表面に当てる創傷被覆材、吸収パッドのような創傷用手当材等にも好適に適用することができる。
本発明の体表面接触装具は、特に、義肢の下巻き用に片末端を閉鎖したスリーブ状の装具として好適である。義肢は、長時間皮膚をほぼ密閉状態にするため蒸れによる皮膚炎を引き起こし易く、更に義肢による摩擦や衝撃が皮膚に加わるので、通気性、密着性及び衝撃緩衝性に優れた本発明の装具を適用するのが好適である。
【実施例】
【００３４】
以下に、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、各例中の部及び％は特に断りのない限り、重量基準である。
また、本発明の装具用複合材料に関する各特性は、以下の方法により測定した。
【００３５】
〔繊維基材表面の空孔の平均断面積（単位：ｍｍ２）〕
繊維基材表面を垂直方向真上から２５倍に拡大して顕微鏡観察し、５個の空孔の繊維基材表面における断面積を測定して、その平均値を求める。
【００３６】
〔繊維基材表面の空孔の数〕
繊維基材表面を垂直方向真上から顕微鏡下に目視観察し、繊維基材表面の１ｃｍ×１ｃｍの範囲に含まれる空孔の数を、任意の５箇所について、計数し、その平均値を求める。
【００３７】
〔繊維基材の厚さ〕
ＪＩＳ Ｌ １０９６「一般織物試験方法」に準じて、シリコーン樹脂層を形成する前の繊維基材厚さを測定する。
【００３８】
〔シリコーン樹脂層の塗工量（単位：ｇ／ｃｍ２）〕
シリコーン樹脂層を形成する前の繊維基材の重量（Ｗ１）及び繊維基材にシリコーン樹脂層を形成した後の体表面接触装具用複合材料の重量（Ｗ２）を測定する。この重量差（Ｗ２−Ｗ１）を繊維基材の表面積で除す。
【００３９】
〔装具用複合材料の通気度（単位：秒／１００ｍｌ）〕
ＪＩＳ Ｐ ８１１７「紙及び板紙−透気度試験方法−ガーレー試験機法」に準じて、体表面接触装具用複合材料の通気度（透気抵抗度）を測定する。この通気度は、１００ｍｌの空気が６４２ｍｍ２の面積の体表面接触装具用複合材料を通過するのに要する秒数である。
【００４０】
〔体表面接触装具用複合材料の５０％伸長時張力〕
ＪＩＳ Ｚ ０２３７「引張強さ及び伸び」に準じて、幅２５ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片について、体表面接触装具用複合材料の５０％変位時の荷重（Ｎ／２５ｍｍ）を、引張試験機（島津製作所社製 商品名「オートグラフＡＧ−Ｉ」）を用いて、チャック間距離５０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定する。
【００４１】
〔体表面接触装具用複合材料の５Ｎ荷重時の伸長率〕
ＪＩＳ Ｚ ０２３７「引張強さ及び伸び」に準じて、幅２５ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片について、体表面接触装具用複合材料の５Ｎ荷重時の伸長率（％）を、引張試験機（島津製作所社製 商品名「オートグラフＡＧ−Ｉ」）を用いて、チャック間距離５０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定する。
【００４２】
〔シリコーン樹脂層の表面タック〕
プローブタック試験機（レスカ社製 商品名「タッキネステスター」）を用いて、シリコーン樹脂層の表面タック力積分値（ｍＮ・ｓｅｃ／５ｍｍΦ）及び最大表面タック力（ｍＮ／５ｍｍΦ）を測定する。
体表面接触装具用複合材料のシリコーン樹脂層側に直径５ｍｍのプローブを１２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で接触させ、９８ｍＮの荷重で０．１秒間押込み、１２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き離す過程でのタック力の最大値を最大表面タック力（ｍＮ／５ｍｍΦ）とする。また、引き離し過程全体でのタック力の積分値を表面タック力積分値（ｍＮ・ｓｅｃ／５ｍｍΦ）とする。
【００４３】
〔シリコーン樹脂層表面の摩擦係数〕
ＪＩＳ Ｐ ８１４７「紙 及び 板紙の摩擦係数試験方法−水平方法」及び、ＪＩＳ Ｋ ７１２５「プラスチック−フィルム及びシート−摩擦係数試験方法」に準じて行う。
まず、重量１ｋｇ、接触面積４０ｃｍ２のおもりの接触表面に体表面接触装具用複合材料から採取した試験片をシリコーン樹脂層が摩擦係数測定の接触表面となるように両面テープで取り付ける（おもりと接する側に繊維基材層を取り付ける）。発泡ポリエチレン板（龍田化学社製 商品名「ベルポーレン」）上に、おもりに取り付けたシリコーン樹脂層が板に接触するようおもりを置き、引張試験機（インストロン社製、商品名「ＩＮＳＴＲＯＮ５５６４」を用いて、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎでおもりを滑らせ、計測される最大荷重から静摩擦係数を算出する。また、おもりが動き出した後、３０ｍｍの移動距離の間に計測される荷重の平均値から動摩擦係数を算出する。
【００４４】
図１に本発明の体表面接触装具用複合材料の一実施態様を示す。（ａ）は本発明の体表面接触装具用複合材料の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
本発明の装具用複合材料１には、繊維基材２上にシリコーン樹脂層３が形成されており、このシリコーン樹脂層３が体表面に接触する面となる。繊維基材２はその表面に多数の空孔４を有しており、シリコーン樹脂は、空孔４部分以外の繊維基材を被覆している。従って、繊維基材表面に多数の貫通孔５を有するシリコーン樹脂層３が形成されている。換言すると、シリコーン樹脂層３の多数の貫通孔５は、繊維基材２の多数の空孔４と対向する部分に、空孔４をシリコーン樹脂で塞ぐことなく形成されている。
なお、図１（ｂ）において、空孔４と貫通孔５との位置及びその区別を明確にするため、空孔４の１つを破線の台形で、貫通孔５の１つを破線の長方形で示している。
【００４５】
〔実施例１〕
ビニル基置換ポリジメチルシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン及び白金触媒を主体とする２成分型の付加反応型シリコーンポリマー（ダウコーニング社製、商品名「ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ ７−９８００」。以下、「シリコーン樹脂Ａ」という。）３５重量部、ビニル基置換ポリジメチルシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン及び白金触媒を主体とする２成分型の付加反応型シリコーンポリマー（ダウコーニング社製、商品名「ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ Ｃ６−５４０」。以下、「シリコーン樹脂Ｂ」という。）３５重量部、及び重量平均分子量６０，０００、粘度１２，５００ｍＰａ・ｓのジメチルシリコーンオイル（ダウコーニング社製、商品名「ＳＨ２００ Ｆｌｕｉｄ １２，５００ ＣＳ」）３０重量部を混合した。
得られた混合液を、シリコーン剥離シートに塗工し、次いで、これに、空孔の平均断面積０．２５ｍｍ２、１ｃｍ２当たりの空孔の数２８個、１ｃｍ２当たりの空孔面積率７％の繊維基材を貼り合せ、この状態で１１０℃で１０分間加熱し、シリコーン樹脂を硬化させた。その後、剥離シートを除去し、繊維基材の空孔に対向する部分に貫通孔を有し空孔以外の部分を被覆する面状のシリコーン樹脂層が繊維基材上に形成された体表面接触装具用複合材料を得た。
このとき用いた繊維基材の拡大写真を図２に、得られた体表面接触装具用複合材料のシリコーン樹脂層側の拡大写真を図３に示す。
この体表面接触装具用複合材料について、各特性を評価した結果を表１に示す。
【００４６】
〔実施例２〕
実施例１で用いた繊維基材とは異なる空孔平均断面積、空孔の数及び空孔面積率（これらを、表１に示す。）を有する繊維基材を用いた他は実施例１と同様にして体表面接触装具用複合材料を得た。この体表面接触装具用複合材料について、実施例１と同様に各特性を評価した結果を表１に示す。
【００４７】
〔実施例３〕
シリコーン樹脂Ａ、シリコーン樹脂Ｂ及びシリコーンオイルの比率を表１に示すように変更し、更にシリカ５部を追加混合したほかは、実施例１と同様にして体表面接触装具用複合材料を得た。
この体表面接触装具用複合材料について、実施例１と同様に各特性を評価した結果を表１に示す。
【００４８】
〔比較例１〕
シリコーン樹脂Ｂ７０重量部とヘキサン３０重量部とを混合した。得られた混合液を、シリコーン剥離シートに塗工し、次いで繊維基材を貼り合せ、１１０℃で１０分間加熱し、ヘキサンを蒸発除去すると共にシリコーン樹脂を硬化させた。その後、剥離シートを除去し、繊維基材の表面がシリコーン樹脂層で一様に被覆された体表面接触装具用複合材料を得た。この体表面接触装具用複合材料について、実施例１と同様に各特性を評価した結果を表１に示す。
【００４９】
〔比較例２〕
実施例１に用いたと同じ付加反応型シリコーンポリマー（シリコーン樹脂Ｂ）を実施例１で用いたと同様の繊維基材上に滴下し、次いで、１１０℃で１０分間加熱して、繊維基材表面にシリコーン樹脂が散点状に存在する体表面接触装具用複合材料を得た。シリコーン樹脂の１つの点の面積は２ｍｍ２であり、散点状のシリコーン樹脂の合計面積の繊維基材全体の面積に対する比率は、３０％であった。この体表面接触装具用複合材料について、実施例１と同様に各特性を評価した結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１の結果に示すように、本発明の体表面接触装具用複合材料は、体表面への密着性及び通気性を満足させるのに好適な通気度、タック力、摩擦係数、張力、伸長率等を有している。
従って、本発明の体表面接触装具用複合材料を用いて長時間装着してもずれや蒸れによる不快感を起こさない体表面接触装具を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の体表面接触装具用複合材料の一実施形態を示す図。（ａ）は本発明の体表面接触装具用複合材料の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面概略図である。
【図２】実施例１で使用した繊維基材の表面写真。図中、濃い黒の部分が、空孔である。また、線分の長さは、１ｃｍを示す。
【図３】実施例１で使用した体表面接触装具用複合材料のシリコーン樹脂層の表面写真。図中、濃い黒の部分が、シリコーン樹脂層の貫通孔である。また、線分の長さは、１ｃｍを示す。
【符号の説明】
【００５３】
１ 体表面接触装具用複合材料
２ 繊維基材
３ シリコーン樹脂層
４ 空孔
５ 貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この繊維基材上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなり、通気度が１０秒以下である体表面接触装具用複合材料。
【請求項２】
空孔の平均断面積が繊維基材表面において０．０４〜２ｍｍ２であり、空孔の数が繊維基材表面１ｃｍ２当り１０〜５００個である請求項１に記載の体表面接触装具用複合材料。
【請求項３】
０．５〜３０Ｎ／２５ｍｍの５０％伸長時張力及び２０〜８５％の５Ｎ荷重時の伸長率を有する請求項２に記載の体表面接触装具用複合材料。
【請求項４】
シリコーン樹脂層が重量平均分子量３万〜２０万のシリコーンオイルを含有するものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の体表面接触装具用複合材料。
【請求項５】
表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなり、空孔の平均断面積が繊維基材表面において０．０４〜２ｍｍ２であり、空孔の数が繊維基材表面１ｃｍ２当り１０〜５００個であり、シリコーン樹脂層が重量平均分子量３万〜２０万のシリコーンオイルを含有するものであり、通気度が１０秒以下である体表面接触装具用複合材料。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の体表面接触装具用複合材料から構成される体表面接触装具。
【請求項７】
義肢の下巻き用スリーブ状包帯である請求項６に記載の体表面接触装具。
【請求項１】
表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この繊維基材上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなり、通気度が１０秒以下である体表面接触装具用複合材料。
【請求項２】
空孔の平均断面積が繊維基材表面において０．０４〜２ｍｍ２であり、空孔の数が繊維基材表面１ｃｍ２当り１０〜５００個である請求項１に記載の体表面接触装具用複合材料。
【請求項３】
０．５〜３０Ｎ／２５ｍｍの５０％伸長時張力及び２０〜８５％の５Ｎ荷重時の伸長率を有する請求項２に記載の体表面接触装具用複合材料。
【請求項４】
シリコーン樹脂層が重量平均分子量３万〜２０万のシリコーンオイルを含有するものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の体表面接触装具用複合材料。
【請求項５】
表面に複数の空孔を有する繊維基材と、この上に形成された、前記空孔に対向する貫通孔を有するシリコーン樹脂層とからなり、空孔の平均断面積が繊維基材表面において０．０４〜２ｍｍ２であり、空孔の数が繊維基材表面１ｃｍ２当り１０〜５００個であり、シリコーン樹脂層が重量平均分子量３万〜２０万のシリコーンオイルを含有するものであり、通気度が１０秒以下である体表面接触装具用複合材料。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の体表面接触装具用複合材料から構成される体表面接触装具。
【請求項７】
義肢の下巻き用スリーブ状包帯である請求項６に記載の体表面接触装具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１４２２６４（Ｐ２００８−１４２２６４Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３２２４１（Ｐ２００６−３３２２４１）
【出願日】平成１８年１２月８日（２００６．１２．８）
【出願人】（０００１５１３８０）アルケア株式会社 (88)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月８日（２００６．１２．８）
【出願人】（０００１５１３８０）アルケア株式会社 (88)
【Ｆターム（参考）】
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