(57)【要約】【課題】義肢用に好適な物性バランスに優れ作業性にも優れた義肢成形用物品およびそれを用いた義肢装具およびその製造方法を提供することにある。【解決手段】極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィン１００質量部に対し屈折率（ｎD）が１．４３〜１．５の無機化合物５〜４０質量部を含む樹脂組成物を成形してなる義肢成形用物品および義肢装具並びに、該樹脂組成物を成形してなる義肢成形用物品を加熱用装置で透明になるまで加熱し次いで義肢装具の形状に成形する義肢装具の製造方法を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィン１００質量部に対し屈折率（ｎD）が１．４３〜１．５の無機化合物５〜４０質量部を含む樹脂組成物を成形してなる義肢成形用物品。
【請求項２】
請求項１記載の義肢成形用物品を加工してなる義肢装具。
【請求項３】
極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィン１００質量部に対し屈折率（ｎD）が１．４３〜１．５の無機化合物５〜４０質量部を含む樹脂組成物を成形してなる義肢成形用物品を加熱用装置で透明になるまで加熱し次いで義肢装具の形状に成形することを特徴とする義肢装具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、義肢を製造するに好適な義肢成形用物品およびそれを用いた義肢装具の製造方法、さらには義肢装具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリオレフィンは軽量でしかも機械強度に優れるため多くの用途に展開されているが、中でもシリカなどの無機化合物との組成物は、人体の一部を代替するような医療用の物品に適用することが検討されており、関節物品として特定比率の超高分子量ポリエチレンとシリカの組合せが好適であることが開示されている（特許文献１）。また、超高分子量ポリオレフィンは特に、耐摩耗性、耐衝撃性に優れるためその適用の可能性が期待できる。一方、超高分子量ポリオレフィンと無機化合物の組成物について、具体的にはポリオレフィン粉末１０〜７０質量部とシリカゲル３０〜９０質量部からなる組成物をプレス成形した固型乾燥剤（特許文献２）、あるいは特定の粒径分布を有する超高分子量ポリオレフィンと無機充填材からなる組成物も知られており、組成物を圧縮成形して成形物を得ることも知られている（特許文献３）。
【０００３】
一方、義肢を作るためには、一度加熱溶融成形した板状の成形物を更に加熱して変形可能にして目的物とすることが行われるが、その際、変形可能となったかどうかを確認するには成形物が透明になったかどうかで判断できると非常に有用であるが、無機化合物を含有する組成物は一般に透明にはならず、上記特許文献には無機化合物との組成物も種々開示されているが加熱時に透明になることの重要性と、そのような事実については一切開示されていない。
【特許文献１】特開２００３−２４６８１１号公報
【特許文献２】特開平０７−６８１２５号公報
【特許文献３】特開平０７−１９６８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、義肢用に好適な物性バランスに優れ作業性にも優れた義肢成形用物品およびそれを用いた義肢装具およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決する為に、鋭意検討したところ、特定の屈折率を有する無機化合物を特定の割合添加すると、そのような特性を示すことを見出し本発明を完成した。
即ち本発明は、極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィン１００質量部に対し屈折率（ｎD）が１．４３〜１．５の無機化合物５〜４０質量部を含む樹脂組成物を成形してなる義肢成形用物品である。
本発明はまた、義肢成形用物品を加工してなる義肢装具である。
本発明はまた、極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィン１００質量部に対し屈折率（ｎD）が１．４３〜１．５の無機化合物５〜４０質量部を含む樹脂組成物を成形してなる義肢成形用物品を加熱用装置で透明になるまで加熱し次いで義肢装具の形状に成形することを特徴とする義肢装具の製造方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の、義肢成形用物品は、物性バランスと作業性に優れており工業的に極めて価値がある。また本発明の製造法は義肢装具の製造方法として極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明において、超高分子量ポリオレフィンとしては、１３５℃デカリン溶液で測定して極限粘度が５ｄｌ／ｇ以上であるポリオレフィンであればどのようなものでも利用できるが、特にエチレン単独または、３０質量％以下の少量の他のα―オレフィンとの共重合体が好ましく利用できる。極限粘度[η]としては特に、８〜３０dl／ｇ程度のものが好ましく利用される。
【０００８】
屈折率（ｎD）が１．４３〜１．５の無機化合物としては、屈折率が所定の範囲である限りどのようなものであっても良いが、金属の酸化物、特にシリカが好ましく利用できる。シリカとしては屈折率が上記範囲である限り少量の他の金属酸化物成分を含むものであっても良い。粒径としては１〜１００μｍのものが好ましく利用できる。更に好ましくは３〜５０μｍのものが使用され、特に粒径分布が狭く、球状のものが好ましく利用される。
【０００９】
超高分子量ポリオレフィンと屈折率（ｎD）が１．４３〜１．５の無機化合物の比率としては超高分子量ポリオレフィン１００質量部に対し無機化合物が５〜４０質量部であるのが成形物の物性の点で好ましく、特に５〜３０質量部が好ましい。両者の混合方法についても特に制限はなく加熱溶融する方法が一般的であるが、特許文献１に開示されたように遷移金属化合物を無機化合物上に担持した触媒を用いてオレフィンを重合して無機化合物上に超高分子量ポリオレフィンを生成したものを用いても良い。
【００１０】
義肢成形用物品としては厚さ１〜１０ｍｍ程度、特に２〜５ｍｍ程度のシート状に成形したものが好ましく利用できる。シート状に成形したものを赤外線を照射するとか電気炉に入れることで加熱し、シートが透明となったところで取り出して義肢の型に密着させることで義肢または義肢の部品とすることができる。赤外線を照射して加熱する場合には温度の測定が難しく、また所定の温度に設定した電気炉を使用すると加熱に要する時間が一定ではない上に、好ましい温度に加熱するのに長時間を要するという問題があるが、本発明の方法では目視で好ましい温度に加熱できたことが判るので良好な義肢を製造するのが容易となる。
【実施例】
【００１１】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、実施例および比較例において各性状の測定および評価は以下の方法で実施した。
【００１２】
（１）極限粘度[η]
ＡＳＴＭ  Ｄ４０２０に準じ、溶媒として温度１３５℃のデカリンを用い、毛細管法にて測定したものを極限粘度[η]とした。
（２）屈折率（ｎD）
添加した無機化合物の屈折率はベッケ法により温度２５℃で測定した。
【００１３】
（３）曲げ弾性率
超高分子量ポリエチレンパウダーおよび無機化合物を、ヘンシェルミキサーを用いてブレンドし、１８０ｍｍφの金型に充填して、温度２２０℃、圧力１５ＭＰａで２０分加熱加圧する。次いで金型を常温で２０分冷却後、取り出し、厚さ３ｍｍの成形シートを得た。
得られたシートから幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３ｍｍの試験片を切り出し、試験片寸法以外はＡＳＴＭ  Ｄ７９０に従って曲げ試験を実施して曲げ弾性率を測定した。
（４）温度１８０℃における透明性
上記（３）の曲げ弾性率の測定と同様にして得られた成形シートを、温度１８０±５℃の恒温槽中に３０分間放置した後、取り出して、速やかに成形シートの外観を目視観察し、透明になるものを○、不透明なものを×として評価した。
【００１４】
[実施例１]
（固体状チタン触媒成分の調製）
無水塩化マグネシウム４７．６ｇ（０．５ｍｏｌ）、デカン０．２５Ｌ、および２−エチルヘキシルアルコール０．２３１ｍｏｌを温度１３０℃で２時間加熱反応を行い均一溶液とした後安息香酸エチル７．４ｍｌ（５０ｍｍｏｌ）を添加した。この均一溶液を温度−５℃に保持した、１．５ＬのＴｉＣｌ４に１時間に渡って攪拌、滴下した。使用した反応器はガラス製３Ｌのセパラブルフラスコで攪拌速度は９５０ｒｐｍした。滴下後温度９０℃に昇温し、温度９０℃で２時間の反応を行った。反応終了後、固体部をろ過にて採取し、更にヘキサンにて十分に洗浄し、微粉末状の固体状チタン触媒成分を得た。触媒成分は３．８％のチタン原子を含んでいた。
（重合）
内容積２７５０Ｌの重合容器にｎ−デカン１５００Ｌ、トリエチルアルミニウム１５００ｍｍｏｌエチルベンゾエート５００ｍｍｏｌ及び平均粒子径が８〜１０μｍの粒子状である、上記の固体状チタン触媒成分を、チタン原子換算で１５ｍｍｏｌを加え、温度７０℃に昇温した。しかる後にエチレンガスを３０Ｎｍ３／Ｈｒの速度で重合器に導入した。重合圧力は０．１〜０．６ＭＰａであった。エチレンの導入積算量が１８０Ｎｍ３になった時点でエチレンのフィードをカットし、さらに１０分間重合を実施した後冷却し脱圧を行うことにより、超高分子量ポリエチレンのスラリーを得た。このスラリーを市販の遠心分離機によって分離し、窒素気流下に温度７５℃で減圧乾燥を行った。得られた超高分子量ポリエチレンパウダーの極限粘度[η]は１９．９ｄｌ／ｇ、平均粒子径Ｄ５０は１４０μｍで１００メッシュ篩を２０％通過し３５０メッシュ篩を３％通過した。また嵩密度（Ｂ．Ｄ．）は０．４１ｇ／ｃｍ３で安息角は４０度であった。
【００１５】
（樹脂組成物の製造）
上記で得られた超高分子量ポリエチレンパウダー１００質量部（６６．５ｇ）に対して、無機化合物として球状のシリカ（富士シリシア製、サイロホービック、屈折率（ｎD）；１．４６）５．３質量部（３．５ｇ）をヘンシェルミキサーにてブレンド、１８０ｍｍφの金型に充填して、温度２２０℃、圧力１５ＭＰａで２０分加熱加圧する。次いで金型を常温で２０分冷却後、取出し、厚さ３ｍｍの成形シートを得た。
得られた成形シートの曲げ弾性率及び温度１８０℃における透明性を評価した結果を表１に示す。
【００１６】
上記シートを温度２００℃に設定された電気炉に入れ、加熱したところ２０分経過したところでシートが透明になった。この時点でシートを取り出し義肢用の型にシートを押し付け成形したところ型に密着させることができ、冷却後型から外して義肢の部品が製造できた。なお、取り出した時のシートの温度は１８０℃であった。
【００１７】
[実施例２]
超高分子量ポリエチレンパウダーを６３ｇ（１００質量部）とし、球状のシリカを７ｇ（１１．１質量部）とした以外は実施例１と同様にして成形シートを得た。
得られた成形シートの曲げ弾性率及び温度１８０℃における透明性を評価した結果を表１に示す。
【００１８】
[実施例３]
超高分子量ポリエチレンパウダーを５６ｇ（１００質量部）、無機化合物として球状のシリカを１４ｇ（２５質量部）とした以外は実施例１と同様にして成形シートを得た。
得られた成形シートの曲げ弾性率及び温度１８０℃における透明性を評価した結果を表１に示す。
【００１９】
[比較例１]
超高分子量ポリエチレンパウダー７０ｇのみを使用した以外は実施例１と同様にして成形シートを得た。
得られた成形シートの曲げ弾性率及び温度１８０℃における透明性を評価した結果を表１に示す。
【００２０】
[比較例２]
超高分子量ポリエチレンパウダーを６６．５ｇ（１００質量部）、無機化合物として球状シリカに代えて、タルク（松村産業株式会社製、ハイフィラ−、屈折率（ｎD）；１．５７）を３．５ｇ（５．３質量部）とした以外は実施例１と同様にして成形シートを得た。
得られた成形シートの曲げ弾性率及び温度１８０℃における透明性を評価した結果を表１に示す。
【００２１】
[比較例３]
超高分子量ポリエチレンパウダーを６３ｇ（１００質量部）、無機化合物として、比較例２で用いたタルクを７ｇ（１１．１質量部）とした以外は実施例１と同様にして成形シートを得た。
得られた成形シートの曲げ弾性率及び温度１８０℃における透明性を評価した結果を表１に示す。
【００２２】
[比較例４]
超高分子量ポリエチレンパウダーを６６．５ｇ（１００質量部）、無機化合物として球状リシカに代えてマイカ（三井化学ファイン社製、レプコマイカ、屈折率（ｎD）；１．５８）を３．５ｇ（５．３質量部）とした以外は実施例１と同様にして成形シートを得た。
得られた成形シートの曲げ弾性率及び温度１８０℃における透明性を評価した結果を表１に示す。
【００２３】
[比較例５]
超高分子量ポリエチレンパウダーを６３ｇ（１００質量部）、無機化合物として、比較例４で用いたマイカを７ｇ（１１質量部）とした以外は実施例１と同様にして成形シートを得た。
得られた成形シートの曲げ弾性率及び温度１８０℃における透明性を評価した結果を表１に示す。
【００２４】
[比較例６]
超高分子量ポリエチレンパウダーを６６．５ｇ（１００質量部）、無機化合物として球状シリカに代えて、ガラスビーズ（済南華明微珠材料有限責任公司社製、１．９３ＮＤガラスビーズ球、成分；ＢａＯ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、屈折率（ｎD）；１．９３）を３．５ｇ（５．３質量部）とした以外は実施例１と同様にして成形シートを得た。
得られた成形シートの曲げ弾性率及び温度１８０℃における透明性を評価した結果を表１に示す。
【００２５】
無機化合物として屈折率（ｎD）が１．４６であるシリカを超高分子量ポリエチレンに添加することにより、超高分子量ポリエチレンの弾性率を向上できるとともに、超高分子量ポリエチレンと無機化合物からなる樹脂組成物である成形シートを高温で融解させた際に、無機化合物を添加していない場合と同様な透明性を得ることができる。
【００２６】
【表１】
2007014512.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の義肢成形用物品は、物性バランスと作業性に優れており、義肢装具用として好適に使用することができる。また本発明の製造法は目視で好ましい成形温度に加熱できたことが判るので良好な義肢を製造するのが容易となり、義肢装具の製造方法として極めて有用である。