(57)【要約】プラスチック・プロテーゼの支持面、正味形状の支持面またはほとんど正味形状の支持面を形成するための方法を提供する。この方法は上記支持面に適合するのに十分な容量で架橋処理されているプラスチック樹脂の予備成形品を供給すること、および当該架橋処理されている予備成形品を成形することを含む。この成形処理は熱および圧力を加えて上記予備成形品を所望の固体プラスチックの形状に成形することにより達成される。この加熱および圧力はプラスチック樹脂を溶融して当該プラスチック樹脂を減圧下に流動させて残留している遊離ラジカルを消滅するのに十分な程度である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック・プロテーゼの支持面、正味形状の支持面またはほとんど正味形状の支持面を形成するための方法において、
前記支持面に適合するのに十分な容量で架橋されているプラスチック樹脂の予備成形品を供給する工程と、
熱および圧力を加えることにより前記架橋されている予備成形品を成形処理して当該予備成形品を所望の固体プラスチックの形状に成形する工程を含み、当該加熱処理が前記プラスチック樹脂を溶融して減圧下に流動させるのに十分な程度である方法。
【請求項２】
前記成形工程が１，０００ｐｓｉ乃至７０，０００ｐｓｉ（６．９×１０６パスカル乃至４．８×１０８ パスカル）の圧力を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記成形工程が約２，５００ｐｓｉ（約１．７×１０７ パスカル）の圧力を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記成形工程が温度を約４００°Ｆ（約２００℃）に上昇することを含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記成形工程が約４０分間にわたり前記上昇した温度を維持することを含む請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記成形工程が２７５°Ｆ乃至５００°Ｆ（１３５℃乃至２６０℃）の温度において行なわれる請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記成形工程が約２，５００ｐｓｉ（約１．７×１０７ パスカル）の圧力において行なわれる請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記成形工程が約４００°Ｆ（約２００℃）の温度において行なわれる請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記成形工程が約４０分間にわたり約４００°Ｆ（約２００℃）の温度を維持することを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記成形工程が前記予備成形品を成形プレス機に移すことを含み、当該成形プレス機において熱および圧力が加えられ、当該成形プレス機が前記所望の正味形状の支持面またはほとんど正味形状の支持面の形状の金型キャビティを備えている請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記成形工程が約２，５００ｐｓｉ（約１．７×１０７ パスカル）の圧力において行なわれる請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記成形工程が前記樹脂の融点よりも高い温度を含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記成形工程が約４０分間にわたり前記温度を前記融点以上に維持することを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記成形工程が約４００°Ｆ（約２００℃）の温度において行なわれる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記プラスチック樹脂がオレフィン系のプラスチック樹脂である請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記プラスチック樹脂が超高分子量ポリエチレンである請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
さらに、前記成形工程の前に前記予備成形品の温度をその融点よりも高く上昇する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記上昇工程が少なくとも３１０°Ｆ（約１５０℃）の温度を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
さらに、前記成形工程の前に約２４時間にわたり前記予備成形品の温度をその融点よりも高く上昇する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
プラスチック・プロテーゼの支持面、正味形状の支持面またはほとんど正味形状の支持面を形成するための方法において、
プラスチック樹脂を架橋した予備成形品の形態で供給する工程と、
前記予備成形品を金型の中において前記樹脂の融点以上の温度に加熱して十分な時間にわたり圧力を加えることにより前記予備成形品を所望の固体プラスチックの形状に成形する方法。
【請求項２１】
前記圧力を加える工程が１，０００ｐｓｉ乃至７０，０００ｐｓｉ（６．９×１０６パスカル乃至４．８×１０８ パスカル）の圧力を含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記圧力を加える工程が約２，５００ｐｓｉ（約１．７×１０７ パスカル）の圧力を含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記圧力を加える工程が約４０分間にわたり前記温度を前記融点以上に維持することを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記加熱工程が２７５°Ｆ乃至５００°Ｆ（１３５℃乃至２６０℃）の温度において行なわれる請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記加熱工程が約４００°Ｆ（約２００℃）の温度を含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
さらに、前記予備成形品を金型の中において加熱する前に当該予備成形品の温度を約３１０°Ｆ（約１５０℃）に上昇する工程を含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記上昇工程が約２４時間にわたり前記温度を維持する工程および前記予備成形品を冷却する工程を含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
正味形状またはほとんど正味形状の超高分子量ポリエチレンのプロテーゼ支持面を製造するための方法において、
前記正味形状またはほとんど正味形状の支持面を形成するために十分な容量の架橋処理されている超高分子量ポリエチレン樹脂の予備成形品を得る工程と、
前記予備成形品を前記所望の正味形状またはほとんど正味形状を有するプレス金型の中に入れる工程と、
前記プレス機を作動して十分な熱を加えることにより樹脂を減圧下に流動させて、十分な圧力を加えることにより前記正味形状またはほとんど正味形状の支持面を成形する工程を含む方法。
【請求項２９】
さらに、前記予備成形品を前記プレス金型の中に入れる前に当該予備成形品の温度をその融点よりも高く上昇する工程を含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記上昇工程が約３１０°Ｆ（約１５０℃）の温度を含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記上昇工程が約２４時間にわたり前記温度を維持することを含む請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は整形外科用の移植プロテーゼにおいて使用するための支持面（ｂｅａｒｉｎｇｓ）に関し、特に、十分な熱および圧力を加えることにより架橋した予備成形品を成形することにより超高分子量ポリエチレン（以後、ＵＨＭＷＰＥ）の支持面を作成するための方法に関する。
【０００２】
上記のＵＨＭＷＰＥ樹脂は腰部、膝、肩および肘のプロテーゼにおける支持面用に一般に使用されている。一般的に、これらの支持面は直接的な圧縮成形処理、またはシート材または棒材等の機械加工用素材から必要な支持面形状を機械加工することにより形成できる。一般的に、上記の素材または成形処理した支持面は（放射線）照射処理された後に加熱処理または加熱アニール処理される。この照射処理により分子の架橋および遊離ラジカルが発生する。この遊離ラジカルが上記の加熱処理により除去される。
【０００３】
以下の多数の従来技術に関する文献を参考にする。
米国特許：
１．Ｄｅｈ−Ｃｈｕａｎ Ｓｕｎ他に発行されている米国特許第５，４１４，０４９号、「非酸化性高分子医療用移植片（Ｎｏｎ−Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍｐｌａｎｔ）」
２．Ｄｅｈ−Ｃｈｕａｎ Ｓｕｎ他に発行されている米国特許第５，４４９，７４５号、「非酸化性高分子医療用移植片（Ｎｏｎ−Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍｐｌａｎｔ）」
３．Ｄｅｈ−Ｃｈｕａｎ Ｓｕｎ他に発行されている米国特許第５，５４３，４７１号、「非酸化性高分子医療用移植片（Ｎｏｎ−Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍｐｌａｎｔ）」
４．Ｄｅｈ−Ｃｈｕａｎ Ｓｕｎ他に発行されている米国特許第５，６５０，４８５号、「非酸化性高分子医療用移植片（Ｎｏｎ−Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍｐｌａｎｔ）」
５．Ｄｅｈ−Ｃｈｕａｎ Ｓｕｎ他に発行されている米国特許第５，７２８，７４８号、「非酸化性高分子医療用移植片（Ｎｏｎ−Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍｐｌａｎｔ）」
６．Ｊａｍｅｓ Ｃ． Ｒａｎｄａｌｌに発行されている米国特許第４，５８６，９９５号、「ポリマーおよび照射処理方法（Ｐｏｌｙｍｅｒ ａｎｄ Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ）」
７．Ｊａｙ Ｐ． Ｐｏｒｔｅｒ他に発行されている米国特許第５，１５３，０３９号、「酸素遮断性を有する高密度ポリエチレン物品（Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ａｒｔｉｃｌｅ ｗｉｔｈ Ｏｘｙｇｅｎ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）」
８．Ａｎｔｈｏｎｙ Ｊ． ＤｅＮｉｃｏｌａ， Ｊｒ．他に発行されている米国特許第５，５０８，３１９号、「高溶融強度エチレンポリマー、これを作成するための処理方法、およびその使用方法（Ｈｉｇｈ Ｍｅｌｔ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｏｌｙｍｅｒ， Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｉｔ， ａｎｄ Ｕｓｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ）」
９．Ｇｅｒｈａｒｄ Ｍｅｙｅｒ他に発行されている米国特許第３，３５２，８１８号、「ポリオレフィンの安定性（Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅｓ）」
１０．Ｊｏｈｎ Ｖ． Ｈａｍｉｌｔｏｎ他に発行されている米国特許第５，５７７，３６８号、「高分子の生体移植可能な部品の耐磨耗性を改善するための方法（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ Ｗｅａｒ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｂｉｏｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）」
１１．Ｊｏｅｌ Ｈｉｇｇｉｎｓに発行されている米国特許第５，７５３，１８２号、「超高分子量ポリエチレン整形外科用部品において存在する遊離ラジカルの数を減少するための方法（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｆｒｅｅ Ｒａｄｉｃａｌｓ Ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎ Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｓ）」
１２．Ｄａｖｉｄ Ａ． Ｐｉｅｎｏｗｓｋｉ他に発行されている米国特許第５，７０９，０２０号、「移植片からの磨耗性粒子の発生を減少するための方法（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｅａｒ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓ Ｆｒｏｍ ａｎ Ｉｍｐｌａｎｔ）」
１３．Ｄａｖｉｄ Ａ． Ｐｉｅｎｏｗｓｋｉに発行されている米国特許第５，７０２，４５６号、「磨耗性粒子の発生を減少した移植片（Ｉｍｐｌａｎｔ Ｈａｖｉｎｇ Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｅａｒ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓ）」
１４．Ｄａｖｉｄ Ａ． Ｐｉｅｎｏｗｓｋｉ他に発行されている米国特許第５，５１５，５９０号、「移植片からの磨耗性粒子の発生を減少するための方法（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｅａｒ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓ Ｆｒｏｍ ａｎ Ｉｍｐｌａｎｔ）」
１５．Ｇｅｏｆｆｒｅｙ Ｄｅａｒｎａｌｅｙ他に発行されている米国特許第５，５９３，７１９号、「超高分子量ポリエチレンおよび金属合金により作成した部品間の摩擦磨耗を減少するための処理方法（Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｔｏ Ｒｅｄｕｃｅ Ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌ Ｗｅａｒ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｍａｄｅ ｏｆ Ｕｌｔｒａ−Ｈｉｇｈ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｎｄ Ｍｅｔａｌ Ａｌｌｏｙｓ）」
１６．Ｓｉｍｏｎ Ｒａａｂに発行されている米国特許第４，３６６，６１８号、「プロテーゼ−骨セメントの界面の強度および耐久性を最大にすることに適合している骨結合性プロテーゼおよびその形成方法（Ｂｏｎｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｅ Ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ Ａｄａｐｔｅｄ ｔｏ Ｍａｘｉｍｉｚｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｒｏｓｔｈｅｓｅｓ − Ｂｏｎｅ Ｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ； ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｓａｍｅ）」
１７．Ｒｏｂｅｒｔ Ｄ． Ｇｅｏｒｇｅに発行されている米国特許第５，０１４，４９４号、「医療用物品を滅菌処理する方法（Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ Ｍｅｄｉｃａｌ Ａｒｔｉｃｌｅｓ）」
１８．Ｊａｍｅｓ Ｌ． ＤｅＲｕｄｄｅｒに発行されている米国特許第５，１３７，６８８号、「ポリカーボネート−ポリアミドの混合物により成形した照射処理した物品（Ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ Ａｒｔｉｃｌｅｓ Ｍｏｌｄｅｄ Ｆｒｏｍ Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ − Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ Ｂｌｅｎｄｓ）」
１９．Ｅｄｗａｒｄ Ｗ． Ｍｅｒｒｉｌｌ他に発行されている米国特許第５，８７９，４００号、「溶融−照射処理した超高分子量ポリエチレンのプロテーゼ装置（Ｍｅｌｔ − Ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ）」
２０．Ｋｅｎｎｅｔｈ Ａｓｈｌｅｙ Ｓａｕｍ他による１９９７年８月１５日に出願されている米国特許出願第０８／９１１，７９２号、「耐磨耗性および酸化の改善された均衡性を有する架橋した超高分子量ポリエチレンの医療用移植片のための処理方法（Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍｐｌａｎｔ ｏｆ Ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｅｄ Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｈａｖｉｎｇ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｂａｌａｎｃｅ ｏｆ Ｗｅａｒ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）」
外国特許
２１．Ｒｏｎ Ｓａｌｏｖｅｙ他に発行されている欧州特許第０７２２９７３Ａ１号、「人工的な人間の関節用の化学的に架橋した超高分子量ポリエチレン（Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｆｏｒ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｈｕｍａｎ Ｊｏｉｎｔｓ）」
２２．Ｗ． Ｍｅｒｒｉｌｌ他によるＰＣＴ国際公開第ＷＯ　９７／２９７９３号、「照射および溶融処理した超高分子量ポリエチレンのプロテーゼ装置（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｅｌｔ Ｔｒｅａｔｅｄ Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ）」
２３．Ｆｕ−Ｗｅｎ Ｓｈｅｎ他によるＰＣＴ国際公開第ＷＯ　９８／０１０８５号、「放射および熱処理による低磨耗性化のためのポリエチレンの架橋処理（Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｏｆ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｆｏｒ Ｌｏｗ Ｗｅａｒ Ｕｓｉｎｇ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ）」
【０００４】
上記の各文献はＵＨＭＷＰＥ樹脂を部品または当該部品を作成する素材成形品に直接的に成形または圧密化する方法、当該部品または素材成形品のガンマ線またはその他の照射処理およびこれに続く部品または素材成形品の加熱処理（アニール処理または再溶融処理）に関する一般的な概念を教示している。上記に列挙した各文献の開示はＵＨＭＷＰＥ樹脂の性質、照射処理の各工程および随意的に選択される処理、および加熱処理の各工程および随意的に選択される処理を確認するために本明細書に参考文献として含まれる。さらに、本出願人はＴｏｄｄ ＳｍｉｔｈおよびＤｏｎａｌｄ ＭｅＮｕｌｔｙを共同発明者とする「架橋処理して成形したプラスチック支持面（ＣＲＯＳＳ−ＬＩＮＫＥＤ ＭＯＬＤＥＤ ＰＬＡＳＴＩＣ ＢＥＡＲＩＮＧＳ）」を発明の名称として本出願と同時に出願されている米国特許出願も本発明の参考文献として加える。
【０００５】
発明の概要
本発明は予め架橋処理されている予備成形品から支持面を成形するための方法に関し、当該支持面は予備成形品を入手して、この予備成形品を所望の支持面の形状またはそのほとんど正味の形状を有するプレス金型の中に配置し、さらに当該金型に熱および圧力を加えることにより形成される。この予備成形品は架橋部分および遊離ラジカルを形成するために照射処理したポリマー樹脂を用いて本明細書に参考文献として含まれるＴｏｄｄ ＳｍｉｔｈおよびＤｏｎａｌｄ Ｍｅｎｕｌｔｙを共同発明者とする「架橋処理して成形したプラスチック支持面（ＣＲＯＳＳ−ＬＩＮＫＥＤ ＭＯＬＤＥＤ ＰＬＡＳＴＩＣ ＢＥＡＲＩＮＧＳ）」を発明の名称として本出願と同時に出願されている米国特許出願により教示される成形処理方法により製造できる。一部の実施形態において、上記予備成形品は予め照射処理している圧密化したＵＨＭＷＰＥ素材により作成できる。また、一部の実施形態においては、上記の照射処理したＵＨＭＷＰＥ予備成形品は遊離ラジカルを消滅するために予め加熱処理されていてもよい。
【０００６】
本発明はＵＨＭＷＰＥの支持面から発生した磨耗屑の量を減少することを目的としている。このような磨耗屑は移植片の緩みにより生じる骨および軟質組織の劣化に伴って生じるものであり、修復手術が必要になる場合もある。さらに、本発明はＵＨＭＷＰＥの支持面の耐磨耗性を改善することを目的としている。
【０００７】
本発明のさらに別の特徴は現在において考えられる本発明を実施する最良の様式を例示している以下における好ましい実施形態の詳細な説明を考察することにより当該技術分野における熟練者において明らかとなる。
【０００８】
好ましい実施形態の説明
本発明は支持面の形状またはそのほとんど正味の形状を有している金型の内部に熱および圧力を加えることにより架橋されている加工片を成形することにより支持部品等の架橋した整形外科用の移植片を製造することに関する。本発明の処理方法は関節（支持）面に十分に対応する仕上げ面を直接的に形成するための正味形状の支持面を成形するために使用できる。「予備成形品（ｐｒｅｆｏｒｍ）」という用語はビレット、棒材、およびシートを含む具体例を制限しない未仕上げのプラスチック樹脂素材の成形品から得られるプラスチック樹脂の加工片を定義するために使用している。なお、本発明の予備成形品が製造、加工、またはこれらの組み合わせにより仕上げ状態の支持面、正味形状の支持面、またはほとんど正味形状の支持面に変換できる整形外科における使用に適している多様な荒仕上げまたは加工したプラスチック樹脂から成形できることが理解されると考える。「正味形状（ｎｅｔ−ｓｈａｐｅ）」という用語は移植片において使用される支持面の最終的な形状である一定の形状を定義するために使用している。また、「ほとんど正味形状（ｎｅａｒ ｎｅｔ−ｓｈａｐｅ）」（の状態）は最終的な支持面を製造するためにある程度の機械加工を必要とする。なお、機械加工よりも成形加工の方がさらに平滑な支持面が作成できると考えられる。
【０００９】
本発明の予備成形品は架橋部分を予め形成するために照射処理されているプラスチック樹脂の素材成形品から成形される。この素材成形品はオレフィン樹脂、さらに好ましくはＵＨＭＷＰＥ樹脂により成形できる。好ましくは、この素材成形品は約２メガラド乃至５０メガラドの線量においてガンマ線により照射処理されている。その後、この素材成形品は機械加工されて正味形状の圧縮成形ダイの中に入れるのに適した寸法および質量の予備成形品になる。上記の照射処理は酸素を排除するために不活性雰囲気中において、または酸素を減少した雰囲気中において減圧下に行なうことができる。なお、本発明の開示がこの予備成形品の照射処理を含むことについても理解されると考える。
【００１０】
減圧下または無酸素雰囲気中で行なうことのできる上記の成形処理は１，０００ｐｓｉ乃至７０，０００ｐｓｉ（６．９×１０６パスカル乃至４．８×１０８ パスカル）の圧力および華氏２７５°乃至華氏５００°（１３５℃乃至２６０℃）の塑性変形温度を含むことができる。得られた加工片は実際に望まれている支持面の形態または続けて所望の支持面の形状を製造するために機械加工できるブランクのいずれかである。しかしながら、上記の照射処理および成形処理のいずれかまたは両方が大気条件下、すなわち、ある程度の酸素が存在している条件下において行なわれる場合に許容し得る結果が得られることが理解されると考える。このことは特定の支持面の形態の場合においても言えると考えられる。
【００１１】
本発明の実施形態の一例はプラスチック・プロテーゼの支持面、正味形状の支持面、またはほとんど正味形状の支持面を形成するための方法に関する。この方法は支持面に適合するのに十分な容量で架橋しているプラスチック樹脂の予備成形品を供給する工程および熱および圧力を加えることにより当該架橋している予備成形品を成形処理してこの予備成形品を所望の固体プラスチックの形状に成形する工程を含む。上記加熱処理は上記プラスチック樹脂の予備成形体を溶融して加圧下に流動させるために十分な程度である。
【００１２】
上記の供給工程はプラスチック樹脂の素材成形品にガンマ放射線等の電離線（約２メガラド乃至５０メガラド、好ましくは約５メガラド乃至１０メガラド）を照射することにより当該成形品を架橋させる処理を含むことができる。好ましくは、この棒材は減圧環境、無酸素容器、または低酸素環境内で保存するか、あるいは、そのポリマーの融点以上の温度で加熱処理することにより予備成形品の形状に切断する前に残留している遊離ラジカルを消滅する。この予備成形品は最終的な正味形状の部品と類似していてもよく、または類似していなくてもよい。圧縮成形装置のダイの中に適合する形状および寸法であることが必要なだけである。
【００１３】
上記の予備成形品は圧縮ダイの中に入れられる。好ましくは、この成形室は減圧された後に加熱（約２７５°Ｆ乃至５００°Ｆ（約１３５℃乃至２６０℃）、好ましくは約４００°Ｆ（約２００℃））および加圧（約１，０００ｐｓｉ乃至７０，０００ｐｓｉ（約６．９×１０６パスカル乃至４．８×１０８ パスカル）、さらに好ましくは約１，０００ｐｓｉ乃至約２，５００ｐｓｉ（約６．９×１０６パスカル乃至１．７×１０７ パスカル）、最も好ましくは約２，５００ｐｓｉ（約１．７×１０７ パスカル））される。これらの熱、圧力、および成形時間はそれぞれ予備成形品をダイの形状に一致させることができる程度の値である。加えて、予備成形品が遊離ラジカルを含有している場合には、この予備成形体はさらに分子鎖の架橋部分を形成することにより遊離ラジカルを消滅可能にする温度において十分な時間をかけて保持される。その後、プレス機をポリマーの融点よりも低く冷却して、正味形状の支持面をこの圧縮成形プレス機から取り出す。
【００１４】
本発明のさらに完全な理解が以下の例示的な本発明の各実施例を参考にすることにより得られるが、これらの実施例は本発明を不当に制限することを目的としていない。
【００１５】
実施例１
ＵＨＭＷＰＥポリマー樹脂（ドイツ国、フランクフルトのＴｉｃｏｎａ社からのＧＵＲ １０５０）のラム押出した棒材（インディアナ州のフォート・ウエインのＰｏｌｙＨｉ社）を入手した。この棒材をホイル・バッグの中に入れて、実質的に無酸素の環境にするために一定の十分な時間だけ減圧下に置いた。その後、このホイル・バッグおよび棒材を約５メガラド乃至１０メガラドの線量でガンマ線により照射処理した。
【００１６】
この遊離ラジカルを含有している棒材を袋から取り出して機械加工することにより正味形状用の圧縮成形ダイの中に入れるのに適した寸法および質量の予備成形品にした。このようにして得られた機械加工処理した予備成形品を成形プレス機のダイ・キャビティの中に入れた。このキャビティを機械加工した予備成形品と共に排気して酸素を除去した。その後、約４０分間にわたり約２，５００ｐｓｉ（約１．７×１０７ パスカル）の圧力を加えて、温度を約４００°Ｆ（約２００℃）に上げて遊離ラジカルを消滅させた。この金型を室温まで自然冷却して、得られた正味形状に成形された部品をダイ・キャビティから取り出した。
【００１７】
実施例２
ＵＨＭＷＰＥポリマー樹脂（ドイツ国、フランクフルトのＴｉｃｏｎａ社からのＧＵＲ １０５０）のラム押出した棒材（インディアナ州のフォート・ウエインのＰｏｌｙＨｉ社）を入手した。この棒材をホイル・バッグの中に入れて、実質的に無酸素の環境にするために一定の十分な時間だけ減圧下に置いた。その後、このホイル・バッグおよび棒材を約５メガラド乃至１０メガラドの線量でガンマ線により照射処理した。
【００１８】
この遊離ラジカルを含有している棒材を袋から取り出して真空オーブンの中に入れた後に、このオーブンを減圧した。実質的に全ての遊離ラジカルを消滅するために、真空オーブンの温度を２４時間にわたり棒材の融点（約３１０°Ｆ（約１５０℃））よりも高く上げた後に室温にした。
【００１９】
その後、この棒材を機械加工することにより正味形状用の圧縮成形ダイの中に入れるのに適した寸法および質量の予備成形品にした。この機械加工処理した予備成形品を成形ダイのダイ・キャビティの中に入れた。このキャビティを機械加工した予備成形品と共に排気して酸素を除去した。その後、約４０分間にわたり約２，５００ｐｓｉ（約１．７×１０７ パスカル）の圧力を加えて、温度を約４００°Ｆ（約２００℃）に上げた。この金型を室温まで自然冷却して、得られた正味形状に成形された部品をダイ・キャビティから取り出した。
【００２０】
本発明によるプラスチック・プロテーゼの支持面、正味形状の支持面またはほとんど正味形状の支持面を形成するための方法およびこれに伴う多くの利点は上記の説明により理解されると考えられ、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、あるいは、本発明の本質的な利点のいずれも犠牲にすることなく種々の変形を行なうことが可能であり、上記の形態が単に本発明の好ましいまたは例示的な実施形態であることは明らかである。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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