(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（ａ）〜（ｅ）の特徴を有する混合物を主要部とし、患部を被覆する間に受ける引張応力に耐えるように硬化前の状態で１ｍｍ幅当たり０．０１７５Ｎ以上の引張強さを有する整形外科用キャスティングテープ。
（ａ）水硬化可能液状樹脂と、該樹脂に不溶な充填剤を含み、
（ｂ）前記充填剤の平均粒径が５μｍ〜５００μｍであり、
（ｃ）前記充填剤の割合が３０〜８５容量％であり、
（ｄ）前記充填剤の容量を前記水硬化可能液状樹脂の容量で割った比が０．４より大きく、
（ｅ）硬化後の混合物が気孔性で水蒸気を通すことができるように、硬化後に７％以上の空隙容量を有する。
【請求項２】
前記混合物をスクリム上に被覆したことを特徴とする、請求項１記載の整形外科用キャスティングテープ。
【請求項３】
請求項２記載の整形外科用キャスティングテープの製造方法であって、
ポリイソシアネート化合物、反応性水素化合物、及び充填剤を混合して混合物を形成するステップと、
スクリム上に前記混合物を被覆するステップと、
前記ポリイソシアネート化合物と前記反応性水素化合物を反応させることにより、水硬化可能イソシアネート官能性プレポリマーを形成して、前記混合物の粘性を増加させるステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、整形外科用キャスティングテープ及びその製造方法に関する。
【０００２】
技術的背景
破壊された又は傷つけられた体の四肢の固定化において用いるための多くの異なる整形外科用キャスティング材料が発展してきている。この目的のために発展したいくつかの最初のキャスティング材料は、孔内に及びメッシュ布帛の表面上に組み込まれた膏剤（例えば、硫酸カルシウム半水化物）を有するメッシュ布帛からなる焼石膏包帯（Paris bandage）の膏剤を用いるものがあった。
【０００３】
しかしながら焼石膏キャストは、低い重量対強度比を含むいくつかの不利な点を伴い、結果として極めて重くかさばったキャストとなる。加えて、焼石膏キャストは、比較的長期間かけてその強度を発達させるので、24〜48時間までの間、重量を支える状態を避けることが必要とされる。更に、焼石膏キャストは水中で典型的に分解するので、入浴、シャワー、又は水との接触を含む他の活動を避けることが必要とされる。
【０００４】
例えば、米国特許第4,502,479号（Garwood et al.）、4,441,262（Von Bonin et al.）、及び4,667,661（Scholz et al.）に開示されるように、ポリイソシアン酸塩プレポリマーが整形外科用キャスティング材料用に樹脂を製剤化するのに役立つことが見い出された時当該技術における重要な進歩が、達成された。米国特許第4,502,479号は、ポリウレタンのようなポリイソシアネートプレポリマー樹脂のしみ込んだ高モジュール繊維（例えば、ファイバーグラス）から作製される布帛を含む整形外科用キャスティング材料を開示する。米国特許第4,502,479号及び4,667,661号に従って製造された整形外科用キャスティング材料は、高い重量対強度比及び優れた空気透過能を含む、焼石膏整形外科用キャストを超える重大な進歩を与える。しかしながら、このような整形外科用キャスティング材料は、焼石膏キャストを適用する時に可能な程度までの、該キャスト下の細かい骨構造の触覚的手段又は触診を行うことができない傾向にある。この事について編み物ファイバーグラス材料は膏剤ほど圧縮力はなく、前記キャストが適用された骨の細かい構造を隠す傾向がある。例えば、医療提供者は、骨折の固定の間、「骨を触ること」において限定され得る。ファイバーグラス布帛は、幾分か放射線透過性であるがこれらは時々Ｘ線の透過について、下にある細かい骨の構造を隠す傾向がある。しばしば、細かいメッシュ又は「影」をＸ線像に見ることができる。編み物ファイバーグラスの裏材に相当するこのメッシュは、Ｘ線の透過を遮断して、それによりＸ線像上の下にある骨の細かな詳細をおおい隠す。加えて、硬化した時、編み物ファイバーグラス裏材は、焼石膏キャストと比較して相当粗く、鋭利な端を有するキャストとなる。表面の粗さ、及び／又は鋭利な端は、皮膚の擦過傷、衣類のかき裂き、及び家庭の固定物の損傷（例えば、人が座った時、粗いファイバーグラスキャストがこすれて、トイレのシートが容易に損傷する）を引きおこし得る。
【０００５】
ファイバーグラス裏材は、更なる不利な点を有する。全てでないなら、大抵の市販のファイバーグラスキャストは、3.5ミクロン（μｍ）より相当大きな直径を有するフィラメントから構成される。3.5μｍ繊維は、科学団体により、呼吸に適さないと考えられている一方、キャストを除去する時に生じるファイバーグラスのダストの吸入について心配するようになってきた相当な数の顧客がいる。更に、ファイバーグラスのような編物を含む整形外科用キャスティング材料は、幾分か高価で幾人かの使用者にとって禁止的な価格となり有る。
【０００６】
編物でないポリエステル布帛を用いた整形外科用包帯の例は、米国特許第3,972,323号（Boricheski）に開示される。しかしながら米国特許第3,972,323号に開示される整形外科用包帯は、焼石膏を用いることを含み、これは劣った重量対強度比及びとぼしい空気透過性を含む焼石膏整形外科用キャストについて概説される不利な点に向けられている。編物でないポリエステル布帛を用いた整形外科用包帯の例は、米国特許第4,841,958号（Ersfeldetal.）に開示される。しかしながら、米国特許第4,841,958号に開示されるポリエステル布帛裏材は、そのキャストがファイバーグラスキャストより幾分低い強度及びより低い剛性を有する原因となる。このように、これらのキャスティング材料は（普通の樹脂組織に用いられた時）、重量を支える整形外科用キャストとするためにキャスティングテープのより多くの層を必要とする。
【０００７】
充填された熱可塑性結晶性固状ポリウレタンを含むキャスト材料が、米国特許第4,473,671（Green）に開示される。使用において、前記整形外科用キャスト材料は十分高温に暖められて、その中のポリマーが変形するのに十分に柔らかくなる。前記整形外科用キャスト材料は体の目的の部分の表面形状に一致するようかたどられ、その後室温に冷却される。前記キャスティング材料の充填剤は、20重量％〜60重量％のメタケイ酸カルシウム繊維及び40重量％〜80重量％のシリカ粒子の混合物を含む。熱可塑性ポリマーは以前に副子製品にも用いられているが、その低い気孔性のため限られた許容性であることがわかっている。米国特許第4,454,873号（Laufenberg）は、熱可塑性材料及び酸化（ポリ）エチレンの被覆を含む整形外科用キャスト材料を開示する。前記被覆は、それが溶解する時、キャスト材料の隣接する回転部の付着を防止すると言われる。
【０００８】
硬化可能な樹脂及び下当て層（undercast padding layer）を有する一体化した管状のかさ高い編み物物質を含む管状キャスティングシステムが、国際特許出願第WO 90/14060号（Blott et al.）に開示される。当て物（padding）層及び樹脂保持層の中間の水溶性であるが樹脂不浸透の層が議論される。
【０００９】
前述から、当該技術において必要とされるものは、焼石膏の利点、即ち良好な成形性及び細かい骨構造を触ることができることと、焼石膏材料でないものの利点、即ち優れた重量対強度比、速い強度の構築、及び好ましくは優れた空気透過性と、の両方を有する整形外科用キャスティング材料であることが認められよう。この事について、焼石膏を実際に用いることなく、上述のような利点の組合せを提供し、本明細書内に概説される焼石膏の固有の不利な点を避けることは、当該技術において重大な進展であろう。従来技術の編物整形外科用キャスティング材料より良好又は優れた特性を有し、及びファイバーグラス編物のような布帛を用いた従来技術の整形外科用キャスティング材料より、相当に安価に作製することができることでより価格禁止的でない上述の焼石膏整形外科用キャスティング材料でないものを提供することは、当該技術における更なる進展であろう。このような整形外科用キャスティング材料及びこれを調製するための方法が、本明細書に開示され、クレームされる。
【００１０】
発明の概略
一つの態様において、本発明は、合成ファイバーグラスキャスティング材料の強度とともに焼石膏の成形性及び適合性を提供する整形外科用キャスティング膏剤において有用な硬化可能な複合物に関する。「スクリムレス（scrimless）」整形外科用キャスティングテープとして用いられ得るこの態様においては、結合剤（例えば、硬化可能な樹脂）及び充填剤を含む、複合物を提供する。好ましい材料は、高度に充填された樹脂組織を含み、添加された織物の一体性のため軽量メッシュ布帛を任意に組み込む。この態様のキャスティング材料内への充填材の組込みは、硬化したキャスティング材料の強度並びに未硬化のキャスティングテープもしくは包帯の取扱い特性を付加する。この態様のキャスティング材料内への充填剤の組込みは、硬化したキャスティング材料に空気及び蒸気気孔性も与える。それゆえ（限定された適合性のような）ファイバーグラス裏材の不利な点は、硬化において必要な高強度及び高剛性を維持することで避けることができる。必要であれば、この態様の物品は、未硬化の物品に増加された粘着性を提供するために、（独立してランダムな配向の繊維として、繊維束として、又はスクリム（scrim）の形態において）繊維も組み込み得る。
【００１１】
好ましい態様において、本発明は、焼石膏の成形性及び適合性を提供する、すぐに硬化して堅固な物品を形成する、新規に硬化可能なキャスティング物品に関する。この態様において、スクリム上に被覆された、水硬化可能な樹脂及び充填剤の混合物を含む複合シートの形態におけるキャスティング物品を提供する。前記充填剤の充填容量は、好ましくは、液状樹脂の容量と比較して相当高く、これにより樹脂がプーリング（pooling、これは材料（樹脂）が所定の部位に貯留することを意味する）なしに比較的軽量のスクリム上にさえ混合物が被覆され得る。一旦活性化されると、前記キャスティング物品は、体の一部を包んで硬化され得る。この態様は、慣用の合成ファイバーグラスキャスティング材料の迅速な強度形成を維持する一方、例外的に優れた成形性及び円滑性を示す。
【００１２】
発明の詳細な記載
一つの態様において、本発明は、整形外科用キャスティング材料が充填剤を組み合わされた結合剤（例えば硬化可能樹脂）を含む前記気孔性整形外科用キャスティング材料と、前記材料を調整して用いるための方法に関する。特に、本発明に用いられる樹脂及び充填剤は前記材料が、分離したスクリムを用いることさえなく、整形外科用キャスティング材料として用いるために十分な強度を有し得る、重要な特徴及び物理的特性を有する。前記材料は、整形外科用キャスティング材料として用いるために必要な気孔性及び放射線透過性を有し、改良された手での操作性、成形性、及び触知性も有する。同時に、この態様の整形外科用キャスティング材料は比較的安価であり、従って編物ファイバーグラス布帛をしばしば用いる当該技術で周知である整形外科用キャスティング材料に代わるより経済的なものを提供する。
【００１３】
この態様の気孔性材料は、テープ、副子、管状及び種々の積層形態において提供され得る。この態様の気孔性材料は「結合剤」構成要素（例えば、硬化可能樹脂）により、共に保持される高充填含有物材料を一般的な特徴とする。好ましくは、前記複合物が空気及び水蒸気に対して気孔性があるのに、前記充填剤の充填が十分に高く、結合剤含有量が十分小さいことである。理論により関連つけられることを意図しないが、前記結合剤が図１及び図２において示されるような位置に粒子と共に結合することを提供すると確信される。粒子間の空隙は硬化した複合物に気孔性を提供すると確信される。本明細書に用いられるものとして、皮膚で作られた水蒸気が硬化したキャストを通して自由に逃げることが可能な十分な気孔性を有するキャストを「呼吸可能（breathable）」又は「呼吸する」と言う。
【００１４】
他の態様において、本発明は硬化可能樹脂及び好ましくはスクリム上に被覆された充填剤の複合混合物を含む整形外科用キャスティングテープに関する。硬化していない時、樹脂及び充填剤複合混合物は、該混合物がスクリム上の被覆として用いるために十分な一体性を有することが可能である重要な特性及び物理的特性（例えば流動学的特性）を有する。この態様のキャスティングテープは適用時に除外的な円滑さを示し、焼石膏に似た様式で取り扱われる。硬化した時、前記材料は、整形外科用キャスティング材料として用いるのに必要な強度も有し、硬化する間は、改良された手による操作性、成形性、滑らかさ、及び触知性を有する。
【００１５】
この合成キャスティング材料の適合性は、前記複合物を支えるのに用いられる布帛裏材（例えば「スクリム」）によりしばしば限定される。本発明の好ましいキャスティング材料は極めて軽い布帛裏材のみを有するか全く布帛裏材を有さないので、前記適合性は、主として前記複合物（例えば、樹脂及び充填剤混合物）のレオロジーにより限定される。本発明の適した充填剤及び樹脂の組合せは、除外的な成形性を有する産物を提供する。従来の焼石膏の成形性を超えるキャスティング材料が得られている。本発明の完成したキャスト又は副子は、好ましくは強く、軽量で、放射線透過性の、及び気孔性でもある。
【００１６】
本発明において用いるのに適当な充填剤は、硬化可能樹脂に不溶な無機又は有機の微粒子又は繊維様の材料を含む。充填剤の形態は、球体、気泡、膨張可能な胞、粒子材料、フィラメント、ミクロファイバーフレーク、及び栓球型材料、並びにこれらの組み合わせを含み得る。前記充填剤は固体の、気孔性の、又は中空構造を有することができる、好ましい充填材は軽量でそれほど充填されていない形状であり、これにより、好ましくは、十分な空隙容量が前記複合物に水蒸気に対する十分な気孔性を与えるのを確実にする。更に好ましくは、前記充填剤は、全体が球形で、前記複合物は水蒸気に対して気孔性である。最も好ましくは、本発明のキャスティング製品は、従来のファイバーグラス編物キャスティングテープと同様の気孔性である。
【００１７】
適する無機充填材料は、ガラス、アモルファス及び結晶性シリカ（SiO2）、ソーダ石灰ホウケイ酸塩、アモルファスのナトリウム／カリウム／アルミニウムケイ酸ガラス、アルミナ（酸化アルミニウム）、酸化鉄、メタケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム（微粒子又はミクロファイバーの形態のいずれか）、カオリン、雲母、滑石、硫酸バリウム、ホウ素繊維、炭素繊維、ガラス繊維、すりガラス繊維、薄片ガラス、金属繊維、長石、フェライトバリウム、酸化チタン、及びセラミック等を含む。好ましい無機充填材料は、ガラスと、スコッチライトブランドのグラスバブル（ScotchliteTM brand glass bubbles）H50／10000EPX,H50／10000（酸で洗浄された）、K-46、及びS60／10000（３Ｍから市販される）、エクステンドスフィアーブランド（ExtendosphereTM brand）のSG,CG,SF-12（PQ Corp.から市販される）、ジーオスフィアーブランド（ZeeosphereTM brand）200,400,600,800、及び850（３Ｍから市販される）、ジオライト（ZeoliteTM）のW1000,W1020,W1300,W1600,G3400、及びG3500（３Ｍから市販される）、ジカピールブランド（DicaperlTM brand）のHP-900、及びHP920（Grefcoから市販される）、並びにシルセルブランド（Sil-CellTM brand）のSil-35／34,Sil-32,Sil-42、及びSil-43（Silbrico Corp.,Hodgkins,IL 60525から市販される）と、を含む。ジカピールブランドのHP-820,HP-720,HP-520,HP-220,HP-120,HP-900,HP-920,CS-10-400,CS-10-200,CS-10-125,CSM-10-300、及びCSM-10-150（Grefco,Torrance,CAから市販される）、並びに（Microcel Tech.Inc.から市販される、1.5〜５mmのサイズの）セラムセル（CeramcelTM）のようなセラミック粒子も特に他の充填剤と混合した時、適する。色を有する色素充填剤も適している。これらの充填剤の混合物も適している。
【００１８】
適した有機充填剤は、熱可塑性もしくは熱硬化性有機材料又はその両方、並びにマトリックスのような上述の有機材料を含む複合充填材料及び、その中に無機微小包含物が分散されているものから構成される充填材を含む。適した熱可塑性充填材料は、（Air Products & Chemicals-Allentown,PAから得られる）プリマックスブランド（Primax brand）のUH-1080,UH-1060、及びUH-1250のようなポリオレフィン、ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）、以下「PET」と略す）、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリル酸塩、ポリカーボネート、ポリウレタン、及び上述の材料のコポリマーを含むもの等を含む。適した熱可塑性樹脂材料は（Nobel Industriesから得られる）Expancel 461 DE 20ミクロスフィアーのような膨張可能なバブルも含む。適した熱硬化性充填材料は、エポキシ、アルデヒド縮合産物（例えばUnion Carbide,Danbury CTから得られるUcar Thermoset microballoons BJO-0950,BJO-0820,BJO-0900,BJO-0840,BJO-09300）、アクリル酸塩、及びメタクリル酸塩を含む。好ましい有機充填材料は（Air Products & Chemicals-Allentown,PAから得られる）ポリエチレンミクロスフィアーを含む。
【００１９】
好ましい粒子充填剤は、５〜500μｍの平均粒径を有し、更に好ましくは前記粒子充填剤が20〜200μｍの平均粒径を有することであり、最も好ましくは、粒子充填剤が30〜120μｍの平均粒径を有することである。本明細書で用いられる「平均粒径」は、その粒子と同体積の球の直径として定義される。
【００２０】
微小繊維は、織物の一体性又は複合強度を増強させるため樹脂に添加され得る。本発明において用いるのに好ましい繊維は、25〜500μｍの平均の長さを有し、更に好ましくは前記繊維から30〜1000μｍの平均の長さを有することであり、最も好ましくは前記繊維が30〜500μｍの平均の長さを有することである。引用により本明細書に組み込まれる米国特許出願第08／008,751号に開示されるもののような微小繊維も単独又は他の粒子充填剤もしくは繊維と組み合わせて、有用である。
【００２１】
イソシアネート官能性ポリウレタンプレポリマー組織と共に用いるのに好ましい充填剤は、スコッチライトブランド（ScotchliteTM brand）のガラスバブルH50／10000EPX,H50／10000（酸で洗浄された）、及びS60／10000、シルセルブランド（Sil-CellTM brand）のSil-35／34,Sil-32,Sil-42、及びSil-43、プリマックス（PrimaxTM）のUH-1080,UH-1060、及びUH-1250、並びにジカピール（Dicapeal）のHP-820,HP-720,HP-520,HP-220,HP-120,HP900,HP920,CS-10-400,CS-10-200,CS-10-125,CSM-10-300）及びCSM-10-150を含む。球状の充填剤及びMinifibers-Code No.6 1575から得られる1.5デニール×19.05mmm長のPET繊維のような繊維の組合せを用いて、有益な結果が示されている。
【００２２】
前記樹脂内の充填剤の適切な濃度（例えば、充填剤の充填量」）は、該充填剤のかさ密度、該充填剤及び用いられる特定の樹脂の比重、前記複合体の要求される気孔性及び取り扱い特性により種々であるであろう。本明細書で用いられる、「比重」とは、比較物質の密度に対する物質の密度の比をいう。固体及び液体において、前記比較物質は水（密度＝１ｇ／cc）であり、それゆえ、固体又は液体の比重は、その密度に数的に等しい。前記充填剤粒子の比重は、好ましくは３未満、更に好ましくは２未満、最も好ましくは１未満である。適した充填剤の充填は、適切な強度（及び好ましくは良好な気孔性）を確かにするのに十分に高いが複合体が容易に破砕するもしくは砕ける又は適用するのが困難なほど高くないレベルを選択することにより決定される。
【００２３】
複合物の気孔性を特徴づける一つの方法は、複合材料内の空隙容量の体積フラクション（以下、複合物の「空隙容量」と略す）を測定することである。複合材料の空隙容量は、空気又は水蒸気の輸送にアクセスできる複合物の占有されていない空間である。複合材料の空隙容量は、実施例14に開示されるように測定され得る。例えば、ガス（例えば、空気又はCO2）で充填され、空気又は水蒸気の輸送にアクセス可能な空間が、複合物の空隙容量に含まれるであろう。前記空隙容量は、前記複合物の全体の体積の百分率として便利に表現され得る。それ自身が気孔性である構成物を含む複合物（例えば、複合物が気孔性充填剤を含む）のために、前記気孔性構成物の空隙容量は、構成物の空隙が空気又は水蒸気の輸送にアクセス可能である複合物の全体の空隙容量内に含まれるであろう。（イソシアネート官能性樹脂組織のような）硬化の間に樹脂が発泡するサンプルにおいて、空隙容量は、実施例14に開示されるような低表面張力の不活性溶媒の体積の取込み（uptake）を測定することにより計算されるであろう。このテストで用いられるような不活性溶媒は、硬化した複合物を認め得るほどに膨張させない又は溶解させない溶媒である。イソプロピルアルコールは、ほとんどのイソシアネート官能性樹脂組織に適した不活性溶媒である。樹脂の発泡は、空気又は水蒸気の輸送にアクセスできない閉じた細胞空隙を作り出すことができ、実施例14に開示されるテストに含まれないであろう。明白に、樹脂の発泡が、複合物の表面に開いた細胞空隙及び材料をとおして閉じた細胞空隙を作り出すことができる。前記空隙が複合物のいずれの表面からも空気又は水の輸送にアクセス可能であること（例えば、溶媒が全体の厚みに浸透すること）を確かにするために、空隙容量を測定する時に注意すべきである。
【００２４】
好ましいキャスティング材料の重要な特徴は、高い重量に対する強度比である。軽量の複合物であることを確実にするために、好ましい充填剤は1.0ｇ／cm3未満のかさ密度であり、更に好ましくは充填剤が0.75ｇ／cm3未満のかさ密度であることであり、最も好ましくは充填剤が約0.6ｇ／cm3未満のかさ密度であることである。本明細書で用いられる充填剤の「かさ」密度又は「見掛け」密度は、一単位体積を占有する充填剤の量の重さを測ることにより決定される。この決定をするために充填剤の10gmのサンプルを、該充填剤がその高さの約半分を占有するよう適当なサイズで目盛りがつけられたシリンダー（例えば約25cm3）内に入れる。その後、該シリンダーを硬化するよう５分間左右に静かに振とうする。その後、充填剤の体積をシリンダー側面の目盛りから読む。
【００２５】
本発明の物品も、その厚みを貫通する複数の巨視的穴を有するテープ又はシート形態として提供される。本明細書に用いられる「巨視的穴」は、前記テープの厚みを貫通する穴である。対照的に、前述の「空隙容量」又は「孔」は、前記複合材料の独立した粒子を包う空隙容量を特徴とする。前記空隙容量は、複合物全体に分散されるが、水蒸気が逃げることができる道を提供する一方、テープの厚みを貫通する有孔の「穴」を形成しない。「穴」から「孔」を区別するための更なる導入として孔は1000μｍ未満の径を有するのに対して、穴は1000μｍ以上の径を有することであると確信される。
【００２６】
本発明の物品は、テープ又はシートを横切って通り、シートの端へ又はその近くへ伸長し、巻き物の近接した層のすき間のない接触を制限する複数の溝もしくは切り込みを有するテープ又はシートとして提供され得る。これらの溝もしくは切り込みは、例えば硬化が始まる時に、テープの巻き物の中央部分への水の移動を容易にする。好ましくは、これらの溝もしくは切り込みは、テープがキャストに成形される時に容易に平らにされる。
【００２７】
本発明の好ましい気孔性複合物は、30〜85容量％の充填剤、更に好ましくは40〜75容量％の充填剤、最も好ましくは50〜70容量％の充填剤を含む。本発明の好ましい気孔性複合物は、８〜40容量％の樹脂、更に好ましくは10〜30容量％の樹脂、最も好ましくは12〜25容量％の樹脂を含む。本発明の好ましい気孔性複合物は、少なくとも７％の空隙容量、更に好ましくは少なくとも10％の空隙容量、最も好ましくは少なくとも12％の空隙容量を有する。
【００２８】
スクリム上に被覆された硬化可能樹脂及び充填剤の複合混合物を含む好ましい整形外科用キャスティングテープは、30〜85容量％の充填剤、更に好ましくは40〜75容量％の充填剤、最も好ましくは50〜70容量％の充填剤を含む。スクリム上に被覆された硬化可能樹脂及び充填剤の複合混合物を含む好ましい整形外科用キャスティングテープは、８〜40容量％の樹脂、更に好ましくは10〜30容量％の樹脂、最も好ましくは12〜25容量％の樹脂を有する。複合混合物が要求される被覆重量においてスクリムに容易に被覆され得るが、保管の間、樹脂がプール（pool）しないように複合混合物のレオロジーが調節されることが要求される。驚くことに、プレポリマー材料の混合物を含む樹脂組織内に充填剤を完全に混合することにより、上述の混合物が作成され得ることが発見されている。その後、（充填剤及び樹脂構成物を含む）複合混合物は、前記樹脂組織が最終的な分子量に発展する前に、スクリム上に被覆される（それゆえ、粘性が十分に形成されていない）。複合混合物をスクリム上に被覆した後、前記樹脂はプレポリマー構成物間の反応のため付加的な粘性を形成する。このように、複合混合物は、プーリングに耐える最終的な保管レオロジーを達成する。樹脂に対する充填剤の容量比は、複合物材料のレオロジー特性のようなものの重要な示唆を与える。樹脂に対する充填剤の容量フラクションが増加すると、複合物は次第に粘性をおび、結果的にプールしにくくなる。スクリム上を被覆するのに好ましい複合混合物は、少なくとも0.4、更に好ましくは少なくとも0.6、最も好ましくは少なくとも0.8の樹脂に対する充填剤の容量比（Ｖf／Ｖr）を有する。
【００２９】
水硬化可能樹脂を用いるのに好ましい充填剤も、極めて低い湿気吸収能を有する。好ましくは、前記充填剤は４重量％未満の吸収された水を含み、更に好ましくは前記充填剤は１重量％未満の吸収された水を含むことであり、最も好ましくは前記充填剤は0.5重量％未満の吸収された水を含むことである。充填剤サンプル内の吸収された水の量は、オーブンで充填剤を加熱してサンプルの重量の損失を測定することにより決定され得る。充填剤は水蒸気を多量に有するので、複合物への組込みの前に充填剤を乾燥させることが好ましい。
【００３０】
前記複合混合物の棚安定性は、適した充填剤及び樹脂の組合せを選択する時に重要な考慮すべき点である。棚安定性とは、標準的な保管条件の間、粘性の劣化又は重大な増加に耐える最終産物の能力をいう。例えば、イソシアネート官能性ポリウレタンプレポリマーを含む製品のためには、上述の保管条件は、25℃における水蒸気のない環境における保管を含むであろう。明白に、グラスバブルのような、多くの市販の充填剤は、本質的に塩基性（例えば、アルカリ）であり、イソシアネート官能性ポリウレタンプレポリマーにおいて不必要な副反応の原因となり得る。これらの副反応は、樹脂が早まって固まる又は全体が固まるのを防ぐ原因となり得る。好ましい充填剤は、樹脂材料の棚安定性を損なわないように選択される。キャスティング材料の棚安定性は、周囲の温度（例えば25℃）においての保存の時、好ましくは１年超であり、更に好ましいキャスティング材料の棚安定性は、周囲の温度における保存の時、３年超であり、最も好ましいキャスティング材料の棚安定性は、周囲の温度における保存の時５年超である。キャスティング材料の棚安定性は、周囲の温度の安定性を予測するために、上昇された温度（49℃）でもテストされる。好ましいキャスティング材料は、49℃で４週間耐え、更に好ましいキャスティング材料は、49℃で８週間耐え、最も好ましいキャスティング材料は、49℃で12週間耐える。イソシアネート官能性ポリウレタンプレポリマー組織が用いられる時、充填剤は、本質的に塩基性でも塩基性不純物を含むわけでもないことを確かにすることが有益である。このような塩基性度は、製品の棚安定性を制限し得るイソシアネート官能性樹脂組織との（トリマー化、アロホネート形成、及びビウレット形成のような）副反応を起こし得る。充填剤の塩基性度の不利な効果は、適当な酸で充填剤を洗浄及び／又は中和することにより、又は樹脂に酸安定剤を添加することにより最小化され得る。
【００３１】
必要であれば、前記充填剤は、樹脂の結合、混合の容易さ、及び適合性を増強するために、シラン、チタン酸塩、及びジルコニウム酸塩等を用いて表面処理され得る。該表面処理は、樹脂内へ、又はその場所での充填剤の組込みの前に行われ得る。即ち、前記表面処理剤は、後の前記充填剤との反応のために前記樹脂内に組み込まれ得る。
【００３２】
上述のように、硬化可能樹脂は結合剤として用いられ得る。本発明のキャスティング材料に用いられる硬化可能樹脂は、好ましくは、整形外科用キャストの機能的な要求を満足するであろういずれかの硬化可能樹脂である。明らかに、キャストを適用する患者又は人のいずれかに有害となり得る硬化の間、毒性の蒸気の重大な量を放出しない点、及び化学的な刺激もしくは硬化の間の過剰な熱の発生のいずれかによる皮膚の刺激の原因とならない点で、前記樹脂は非毒性でなければならない。更に、前記樹脂は、一度適用されたら硬化剤と十分に反応してキャスティング材料の迅速な硬化を保証しなければならず、しかし、キャストを適用して成形するための十分な稼動時間を許容しないような反応性であってはならない。最初に、キャスティング材料は柔軟かつ成形可能でなければならず、それ自身に接着するべきである。その後、キャストの適用が完了した後、短時間で、それは、剛性もしくは少なくとも半剛性並びにキャスティング材料が着用者の活動により被る荷重及び応力を支えるための堅固さを有するようになるべきである。このように、ギブス包帯材料は、およそ数分で粘弾性の状態（例えば成形可能なパテ）から状態を変化して固体の状態にならなければならない。
【００３３】
一つの態様において前記樹脂は、極めて軽量のスクリム上に被覆された時でさえプーリングに耐える高度に粘弾性の水硬化性樹脂である。更に他の態様において、前記樹脂は、極めて軽量なスクリム上に被覆された時でさえ、充填剤と混合された時に、プーリングに耐える高度に粘性のある混合物を形成する。本明細書に教示されるように、多くの従来の非粘弾性の樹脂を高度な粘弾性の樹脂に改良することができ（例えば樹脂のtan d値を減少させる）、それゆえ本発明に用いるのに適する。米国特許第4,131,114号に開示されたもののようなポリイソシアネート及び多価アルコールの反応により形成されるウレタン樹脂が好ましい。ポリウレタン、シアノアクリレートエステル、並びに水分感受性触媒と組み合わせた時、トリアルコキシもしくは三ハロゲン化シラン基を末端とするエポキシ樹脂及びプレポリマーを含む周知のいくつかのクラスの水硬化樹脂が適する。例えば、米国特許第3,932,526号は、１,１−ビス（パーフルオロメチルスルホニル）−２−アリルエチレンは、微量の水分を含有するエポキシ樹脂を重合させる。
【００３４】
整形外科用キャスティングテープの硬化を活性化するための水の使用が整形外科医及び医学的キャストを扱う人に安全で使いやすく最も便利であるが、水硬化性である樹脂組織以外の樹脂組織を用いることができる。好ましい樹脂は認め得るほどに水に分散しない。包帯がメタクリル酸グリシジル及びビスフェノールＡ（４,４’−イソプロピルイデネジフェノール）の縮合から得られるビスメタクリレートエステルのような二機能性アクリレート又はメタクリレートでしみ込まされている米国特許第3,908,644号に開示されるもののような樹脂が適する。前記樹脂は、第三級アミン及び有機ペルオキシドの溶液で湿潤することにより硬化される。また、水は、触媒又はイニシエーターを含むことができる。例えば、米国特許第3,630,194号は、その重合が（レドックスイニシエーター系として公知である）酸化剤及び還元剤の水溶液内に包帯を浸すことにより開始されるアクリルアミドモノマーが含浸した整形外科用テープを提案する。上述の包帯の強度、剛性、及び硬化の速度は、本明細書に開示されるような一連の調合に関係する。以下の開示は、水硬化可能なイソシアネート官能性プレポリマー又は水反応性液状有機金属化合物が硬化可能樹脂として用いられる本発明の好ましい態様に、主に関する。
【００３５】
本発明に用いられるいくつかの更に好ましい樹脂は、水硬化性イソシアネート官能性プレポリマーである。例えば、米国特許第4,411,262号及び米国特許第4,502,479号に、この型の適した組織が開示される。更に好ましい樹脂組織が米国特許第4,667,661号及び引用により本明細書に組み込まれる米国特許出願通し番号第07／376,421号に開示される。本明細書で用いられる水硬化可能イソシアネート官能性プレポリマーは、ポリイソシアネート化合物と反応性水素化合物もしくはオリゴマー（例えば「ポリオール」）とから得られるプレポリマーを意味する。本明細書で用いられる、反応性水素化合物は、例えばケミストリー オブ オーガニック コンパウンド（Chemistry of Organic Compounds by Carl R.Noller,Chapter 6.pp.121-122（1957））に開示されるような公知のゼレビチノフ（Zerevitinov）テストに従う活性水素を有する化合物である。前記プレポリマーは、水、例えば水蒸気又は好ましくは液体の水に晒されて硬化するのに十分なイソシアネート官能性を有する。
【００３６】
イソシアネート及び多価アルコールの反応により形成されるポリイソシアネートプレポリマーを用いることが好ましい。ジイソシアン酸トルエン（TDI）のようなより揮発性の高い材料よりジイソシアン酸ジフェニルメチレン（MDI）のような低い揮発性を有するイソシアネートを用いることが好ましい。適したイソシアネートは２,４−ジイソシアン酸トルエン、２,６−ジイソシアン酸トルエン、これらの異性体の混合物、４,４’−ジイソシアン酸ジフェニルメチレン、２,４’−ジイソシアン酸ジフェニルメタン、可能な少量の２,２’−ジイソシアン酸ジフェニルメタン（市販のジイソシアン酸ジフェニルメタンの典型）に伴うこれらの異性体の混合物、並びに芳香族ポリイソシアン酸塩及びアニリン及びホルムアルデヒドの縮合産物のホスゲネーション（phosgenation）から得られるようなそれらの混合物を含む。プレポリマー組織において用いるための典型的な多価アルコールは、ポリアルキレンオキシド（例えば、ポリエチレンオキシド及びポリブチレンオキシド、商標名ArcolTM PPGでArco Chemicalから、及び商標名PluracolTMでBASF Wyandotteから得られる）ポリプロピレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（Quaker.Oats Co.のPolymegTM又はDuPont de Nemorrs,E.I.,Co.,Wilmington DEのTerathaneTM）、ポリカプロラクトンジオール（Union Carbideの多価アルコールのToneTMシリーズ）、及びジカルボン酸と多価アルコールポリエステル（Ruco.division,Hooker Chemical Co.から得られるRucoflexTM多価アルコールのようなジオールとのエステル化から得られるヒドロキシルで終結したポリエステル）を含む。高分子量多価アルコールを用いることによって、硬化した樹脂の剛性は減少し得る。
【００３７】
本発明のキャスティング材料に有用な樹脂の例は、Dow Chemical Companyから得られるIsonateTM 2143Lとして知られるイソシアネート（約73％のMDIを含むジ−及びトリ−イソシアネートの混合物）並びにNiaxTM PPG725として知られるUnion Carbideのポリプロピレンオキシド多価アルコールを用いる。前記材料の保存性を長くするために、（全樹脂重量を基準として）0.01〜1.0重量％のベンゾイルクロライド又は他の適当な安定化剤を含むことが好ましい。
【００３８】
一度水硬化剤に晒された時の、前記樹脂の反応性は、適量の適当な触媒を用いることによって制御され得る。この反応性は、（１）樹脂のかさ内への水の更なる浸透を防止する硬質フィルムが樹脂表面上にすぐに形成される、又は（２）適用及び成形が完了する前にキャストが固まるほど大きくあってはならない。（全樹脂重量を基準にして）約0.05〜約５重量％の濃度で、引用により組み込まれる開示である、米国特許第4,705,840号の開示のように調製される４−〔２−（１−メチル−２−（４−フルホリノ）エトキシ）エチル〕モルホリン（「MEMPE」）及び米国特許第4,433,680号の開示のように調製される２,２’ジモルホリノジエチルエーテル（「DMDEE」）を用いて良好な結果が得られている。
【００３９】
樹脂の発泡は、それがキャストの表面の円滑性に逆に衝撃を与えてキャスト全体の強度を減少させ得るので最小にするべきである。発泡は、例えばイソシアネートとの水の反応の結果として二酸化炭素が遊離する時、起こる。発泡を最小にする一つの方法は、プレポリマーにおけるイソシアネート基の濃度を減少させることである。しかしながら、反応性、作用能力、及び根本的な強度をもたせるために、イソシアネート基の適切な濃度が必要である。発泡は低い樹脂含有量であるが、適切な樹脂含有量は、強度及び剥離耐性のような要求されるキャストの特徴が必要である。発泡を最小にする満足な方法は、シリコーンAntifoam A（Dow Corning）,又はAnti-foamシリコーン流体（Dow Corning）を樹脂に添加することである。約0.05〜1.0重量％の濃度でDow Corning Anti-foam 1400のようなシリコーン液を用いることが好ましい。米国特許出願通し番号07／376,421号に開示され、及び欧州特許出願EPO 0407056号に公開されるような安定して分散した疎水性重合粒子を含む水硬化可能樹脂も発泡を減少させるのに用いられ得る。
【００４０】
加えて、キャスティング材料が硬化の前及び間にネバネバしすぎないようにし、受け入れられ得る強度及び層間剥離強度を有するキャストを形成するように米国特許第4,667,661号に従って潤滑剤を樹脂に添加することができる。適した潤滑剤は、樹脂組織に共有結合する親水性基、界面活性剤、複数の親水基から構成されるポリマー、及びポリシロキサン、並びに上述の組合せを含む潤滑剤は、必要であれば、分離した一時的なライナーと合わせて用いることができる。
【００４１】
本発明における好ましい樹脂として含まれるものは、水反応性液体有機金属化合物のような非イソシアネート樹脂である。これらの樹脂は、イソシアネート樹脂組織の代わりとして好ましい。整形外利用キャストに用いられるのに適する水硬化可能樹脂組成物は、水反応性液体有機化合物及び有機ポリマーからなる。有機金属化合物は、樹脂の粘性を減少させ、次の式：（R1O）xMR2（y-x）、ここで各々のＲ1は、独立して、１〜50非ペルオキシド−Ｏ−,−Ｓ−,−C（O）−、又は−Ｎ−基によりその骨格が任意に断続された、Ｃ1〜Ｃ100炭化水素基であり、各々のＲ2は、独立して、水素及び１〜50非ペルオキシド−Ｏ−,−Ｓ−,−C（O）−、又は−Ｎ−基によりその骨格が任意に断続されたＣ1〜Ｃ100炭化水素基からなる群から選択され、ｘは１〜ｙの整数であり、ｙはＭの原子価であり、Ｍはホウ素、アルミニウム、ケイ素及びチタンである化合物である。前記有機ポリマーは、付加ポリマー又は縮合ポリマーである。付加ポリマーは有機ポリマー成分として好ましくは利用される。特に有用な付加ポリマーはエチレン的に不飽和のモノマーから作られるものである。上述の付加ポリマーが形成され得る市販のモノマーは、これに限定されないが、エチレン、イソブチレン、１−ヘキサン、クロロトリフルオロエチレン、塩化ビニリデン、ブタジエン、イソプレン、スチレン、ビニルナフタレン、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸ベンジル、ポリ（エチレンオキシド）モノアクリレート、アクリル酸ヘプタフルオロブチル、アクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸２−ジメチルアミノエチル、３−メタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、メタクリル酸イソブチル、イタコン酸、酢酸ビニル、ステアリン酸ビニル、Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド、tert−ブチルアクリルアミド、アクリロニトリル、イソブチルビニルエーテル、ビニルピロリドン、ビニルアゾラクトン、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸２−イソシアナトエチル、無水マレイン酸、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、メタクリル酸及び３−（トリメトキシシリル）プロピルを含む。加水分解可能官能性を有するポリマーが好ましい。酸性又は塩基性の触媒は、これらの組成物の水硬化を加速するのに用いられ得る。強酸性の触媒が好ましい。適した水反応性液体有機金属化合物のより完全な記載は、引用により本明細書に組み込まれる係属中の米国特許出願通し番号08／008,678及び08／008,743号に開示される。
【００４２】
本発明において更に好ましい樹脂として含まれるのは、同時係属中の米国特許出願“Novel Casting Tapes and Resins and Processes Therefor”通し番号08／048,656に開示される水硬化可能アルコキシシランで断続されたオリゴマーである。これらの樹脂組成物は、好ましくは溶媒のない状態である。
【００４３】
好ましい樹脂組成物は、安定、即ち非反応性で、約40℃未満の温度で粘性が大きく増加しない。加えて、好ましい樹脂組成物は水に晒されて硬化し、約10〜100℃の温度、好ましくは約20〜50℃の温度で硬化した材料を形成することができる。好ましい樹脂組成物は、低粘性水反応性アルコキシシランで断続されたポリマーを含む。平均のアルコキシシラン官能性は、少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つであるが、４つ程度であり得る。各々のアルコキシシラン基は、２又は３の加水分解可能な基を有することができる。
【００４４】
加水分解可能な末端のアルコキシシラン基を有する水反応性ポリマーは好ましくは、次の式：
【化１】
0004260878.tif 000002
〔式中、Ｑは多価アルコール残基であり、
Ｗは-NHC（O）-X（R22-n-q）又は-XC（O）NH-であり、
Ｘは−Ｏ−,−NR8−、又は−Ｓ−であり、
Ｙは−Ｏ−,−NR8−,−Ｓ−、カルバミルチオ（−SC（O）NH−）、カルバメート（−OC（O）NH）、又はウレイド及びＮ置換ウレイド（−NHC（O）NH−）であり、
Ｒ1は、１〜50非ペルオキシド−Ｏ−,−C（O）−,−Ｓ−,−SO2−,−NR6−、アミド（−C（O）−NH−）、ウレイド（−NH-C（O）−NH−）、カルバメート（−Ｏ−C（O）NH−）、カルバミルチオ（−Ｓ−C（O）−NH−）、未置換もしくはＮ置換アロファネート（−NH-C（O）−N（C（O）−Ｏ−）−）、未置換及びＮ置換ビウレット（−NH-C（O）−N（C（O）−Ｎ−）−）、並びにＮ置換イソシアヌレート基により骨格において任意にインタラプトされた、置換又は未置換の二価架橋Ｃ1〜Ｃ200炭化水素基であり、
Ｒ2は存在することができる（ｎ＝１の時）又は存在しないことができ（ｎ＝２の時）、Ｈ、並びに１〜10の非ペルオキシド−Ｏ−,−C（O）−,−Ｓ−,−SO2−、又は−N（R6）−基により骨格において任意にインタラプトされた置換もしくは未置換のＣ1〜Ｃ20炭化水素基からなる群から選択され、
Ｒ3は、１〜５の非ペルオキシド−Ｏ−,−C（O）−,−Ｓ−,SO2−、又は−N（R6）−基により骨格において任意にインタラプトされた、置換又は未置換二価架橋Ｃ1〜Ｃ20炭化水素基であり、
Ｒ4はＣ1〜Ｃ6炭化水素基又は−Ｎ≡C（R7）2であり、
Ｒ5及びＲ7の各々は、独立して、Ｃ1〜Ｃ6炭化水素基であり、
Ｒ6は、Ｃ1〜Ｃ6炭化水素基又は水素であり、
Ｒ8はＨ並びに１〜10の非ペルオキシド−Ｏ−,−C（O）−,−Ｓ−,−SO2−、又は−N（R6）−基により骨格において任意にインタラプトされた、置換又は未置換のＣ1〜Ｃ20炭化水素基からなる群から選択され、
ｎは１〜２及びｑは０〜１、但しＸがＮの時、ｎ＋ｑ＝１、ＸがＳ又はＯの時、ｎ＋ｑ＝２であり、
ｕは多価アルコール残基の官能性で０〜６、但しｕ＝０の時、式Ｉは
【化２】
0004260878.tif 000003
（式中、ｍ＝２〜３、及び
ｚ＝１〜３）である〕の化合物である。
【００４５】
各々の「R3-Si（OR4）m」成分は同じ又は異なり得る。好ましい組成物は、ビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンのような、高度に官能基化されたアルコキシシランで末端がキャップされた、ジイソシアン酸トルエン（「TDI」）からなる。
【００４６】
アルコキシシラン官能基化プレポリマーを調製するのに用いるために、好ましいプレポリマー前駆体は、多価アルコール及び1.9〜9.0％の範囲の遊離NCOに反応性のポリイソシアネートから形成されるものであり、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエステルエーテル多価アルコール及びこれらの混合物を含む。最も好ましいジイソシアネートプレポリマーはポリエチレングリコールを含むものであるが、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、及びこれらのランダムもしくはブロックコポリマーのようなポリエーテル多価アルコール並びに米国特許出願通し番号07／376,421号に開示されるもののようなポリマー多価アルコールを含むものである。ポリブタジエン多価アルコール及びポリイソプレン多価アルコールのようなポリオレフィン多価アルコールも、ジェファミン及びポラミン（Jeffamine and Polamine）材料、低分子量ジオール、及びチオール等のような芳香族及び脂肪族アミンで終結された「多価アルコール」と同じように用いられ得る。これらの多価アルコールの混合物も有用であり得る。好ましい平均多価アルコール官能性は、1.8〜３、更に好ましくは２〜2.5であるが、４以上程度の高さの官能性を有する多価アルコールも有用である。
【００４７】
アルコキシシランを末端とするプレポリマーを調製するのに用いるために、好ましいポリイソシアネートは、異なる反応性、即ち同一分子内において、１つ以上のイソシアネート基より２倍以上、大きく反応性の高い少なくとも１つのイソシアネート基を有する。好ましいイソシアネートは２〜３の官能性を有し、特に好ましい材料は２〜2.3の官能性を有する。好ましいイソシアネートはTDIである。ホルムアルデヒド及びアニリンの縮合産物を基礎としたメチレンジイソシアネート（「MDI」）及びポリイソシアネートのような他の芳香族イソシアネートは有用であり得る。脂肪族イソシアネートは有用であり、紫外線に対する安定性を特に考慮する適用に特に好ましくなり得る。ヘキサメチレンイソシアネート（「HMDI」）、メチレン−ビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、テトラメチルキシレンイソシアネート（「TMXDI」）、及びキシレンイソシアネートのような材料を用いることができる。イソホロンジイソシアネート等のような材料は、イソシアネート基の異なる反応性のためおそらく有用である。
【００４８】
アルコキシシランを末端とするプレポリマーを調製するのに用いるために、本発明の好ましい反応性シランは、ビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンであるが、アミノプロピルトリメトキシシラン（「A-1110」）、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピル−トリメトキシシラン（「A-1120」）、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン（「Y-11167」）、及びイソシアナトプロピルトリメトキシシラン等のような他の反応性シランを用いることができであろう。本発明において有用なシランの重大な要素は、それが少なくとも１つの活性水素基（Ｗ＝−XC（O）NH−の時を除く）、少なくとも１つのシラン官能性、及びシラン内の少なくとも２つ（好ましくは３つの）加水分解可能な基を有することに注意のこと。
【００４９】
好ましいシランは、トリメトキシ−及びトリエトキシシランであるが、他のトリアルコキシ、アルキルアルコキシ、アリルジアルコキシ、及びオキシミノシランは有用となり得るであろう。これらは、TDIベースのプレポリマーと種々の組合せ及び割合で反応して広範囲の平均シラン官能性（例えば、２〜４以上）を生成することもできるであろう。
【００５０】
アルコキシシランを末端とするプレポリマー樹脂における更に他の重要な成分は、水分硬化可能樹脂のための触媒である。置換グアニジン及び特定のＮ,Ｎ,Ｎ’,Ｎ’−テトリメチルグアニジン（「TMG」）は、これらのシラン硬化組織のための、アルコキシシラン基の十分に迅速な加水分解及びシロキサン付加物を形成するための結果物であるシラノールの後の縮合を確実にする好ましい触媒である。しかしながら、１,８−ジアゾビシクロ〔５,４,０〕ウンデカン−７−オン（「DBU」）、トエチルアミン、イミダゾール、及びピペラジン等のような他の塩基性第３アミン触媒を、この樹脂組織において用いることができるであろう。（アルキル及びパーフルオロアルキルを含む）スルホン酸、（アルキル及びパーフルオロアルキルを含む）カルボン酸、リン酸、及びホウ酸等のような酸触媒もこの樹脂組織に用いられる。更に、シラン硬化の技術で周知である、スズ、コバルト、ビスマス、鉛、亜鉛、又はチタンのような種々の金属触媒を、この樹脂組織において単独又は上述の触媒と組み合わせて用いることができるであろう。
【００５１】
一つの態様において、本発明は、硬化する前に増強された粘着性を有し、最も好ましくは重い布帛裏材を用いることのない気孔性複合材料を提供する。布帛裏材が好ましいような場合、好ましくは軽量裏材のみが用いられる。好ましくは、複合物材料が製品がかたどられる時に裂けないこと、及び複合物材料が貼用の間に未硬化の複合物上の典型的な引張力を支えることを確実にするため、樹脂組織は高度な粘着性を有する。本発明の気孔性複合材料を調剤する時、（織物の密着性、成形性、円滑性、プーリングに対する耐性等のような）材料の未硬化の「取り扱い」特性と（強度、気孔性、表面円滑性等のような）材料の硬化された物理的特性との間のバランスをとらなければならない。材料の物理的特性は、樹脂に対する複合物の充填剤の割合により実質的に影響を受けると確信される。不運にも、樹脂に対する充填剤の容量比を増加させると（それにより硬化した複合物の気孔性を増加させる）、複合物は粘着性又は円滑性が次第に減少して成形がより難しくなる。与えられた充填剤及び樹脂組織において、高い強度及び気孔性の両方を有し、未硬化の状態において良好な粘着性及び／又は円滑性を有する複合物を製剤化することは、可能でないこともあり得る。この問題を緩和するために、２つの異なるアプローチが本発明に開示される。第一のアプローチは、複合物の樹脂構成物の変形に関連する。この変形は樹脂のtan dを減少させ、これにより、複合物の粘着性を増加させることである。第二のアプローチは、（独立した繊維として又は布帛スクリムとしてのいずれかとして）複合物に繊維を組み込むことに関連する。繊維は複合物に対する増加された粘着性を有し、適用の間、未硬化の複合物にかかるいくつかの引張力を与える。必要であれば、これらの方法の組合せも用いられ得る。
【００５２】
他の態様において、スクリム上に被覆された樹脂及び充填剤の高度に粘着性の混合物を含むキャスティングテープを提供する。キャスティングテープ上の被覆は、活性化された時、該テープが円滑で膏剤様のキャストを形成するために成形され得るように高度に移動可能である。本態様の被覆されたキャスティングテープを製剤化する時、（成形性、円滑性、プーリングに対する耐性等のような）材料の未硬化の「取り扱い」特性と（強度、表面円滑性等のような）材料の硬化された物理的特性との間のバランスをとらなければならない。材料の物理的特性は、複合物の樹脂に対する充填剤の容量比により本質的に影響を受けると確信される。不幸にも、樹脂に対する充填剤の比が増加するにつれ（それにより被覆の粘性及びプーリングに対する耐性を増加させる）、前記複合物は円滑性が次第になくなり、成形するのがより困難になる。対照的に、樹脂に対する充填剤の比が低すぎると、被覆はスクリム裏材からプールすることがあり、又は十分に高い被覆厚又は重量で被覆されないことがあり、これにより、十分な強度又は剛性を有するキャストを提供しない。
【００５３】
気孔性複合物の取り扱い特性は、適当なレオメーターを用いて樹脂構成物の粘弾性を測定することにより特徴づけられ得る。本発明の好ましい材料を予想するのに適したレオメーターは、レオメトリックス（Rheometrics Inc.）から得られるレオメトリックスダイナミックアナライザーII（Rheometrics Dynamic Analyzer−II）（「RDA−II」）のようなコーン、プレート、又は平行プレートレオメーターを含む。ダイナミックシェアーモード（dynamic shear mode）で作動させる時、レオメーターは、材料の弾性係数すなわち貯蔵弾性率（Ｇ’）、粘性係数すなわち損失弾性率（Ｇ”）、及び動的粘性（ｈ0）を測定することができる。Ｇ’に対するＧ”の比は、タンジェントデルタ（tan d）として言及され、材料の全体の粘弾的性質の優れた計量法である。一般的に、tan dは液体において１より大きく、固体において１より小さい。ステェディーシェアーモード（steady shear mode）で動作させる時、平行プレートレオメーターは添加されたせん断率（shear rate）（ｇ）の関数として粘性（ｈ）を測定することができる。
【００５４】
上述のように、樹脂構成物のtan dを劇的に減少させることは、気孔性複合物（即ち、樹脂及び充填剤混合物）の粘着性を増強する１つの方法であり、種々の方法においてなされ得る。これらは、（１）適量の高分子量第２ポリマーを硬化樹脂に組み込む（即ち、可溶化する）こと、（２）例えば、共硬化ポリマー組織を用いることでその場で第２ポリマーを形成することにより、硬化樹脂の相互貫入高分子網目構造を形成すること、又は（３）鎖の相互作用を促進するために高濃度のウレタン、尿素、又は他の水素結合官能性を提供すること、又は（４）プレポリマーに比較的高レベルの鎖の分岐を組み込み、鎖のもつれを促進させること、を含む。上述の方法の組合せも用いられ得る。
【００５５】
適した高分子量第２ポリマーは、硬化可能樹脂において十分に可溶性、分散性、又は湿潤性であり、樹脂のtan dを減少させることができるポリマーである。適した第２ポリマーは、実際に樹脂をゲル状態にすることができる。特に好ましいポリマーは、比較的低い付加レベルにおいて適切な粘弾性を提供するために、水素結合又は硬化樹脂組織と相互作用することができるポリマーである。一般的に、樹脂に添加された第２ポリマーは、硬化した樹脂組織の強度及び一体性を逆に破壊しないよう適したtan d値（それゆえ、複合物に対する必要な粘着性）を樹脂に与えるべきである。この機能に伴って要求される第２ポリマーの量は、ポリマーの分子量及び未改良の硬化可能樹脂又は複合物の粘性にしばしば依存するであろう。一般的に、（レオロジー特性を含む）ポリマー特性は、より小さな分子よりサンプル内のより大きなサイズの分子に相当多く依存する。それゆえ、多分散サンプルの重量平均分子量は、数平均分子量よりポリマー混和物において期待されるべき特性のより大きく優れた指示物であり、他のものが注目されないなら本明細書で用いられるであろう。高分子量ポリマーの組込みにより、粘着性が付与される時、ポリマー及び硬化可能樹脂の好ましい混合物は、30％以下のポリマー、更に好ましくは１〜20％のポリマー、最も好ましくは２〜12％のポリマーを含む。本発明の樹脂組織において用いるための好ましい高分子量第２ポリマーは約30,000〜5,000,000の重量平均分子量（「Mw」）である。更に好ましくは、高分子量第２ポリマーは、100,000〜3,000,000の重量平均分子量である。最も好ましくは、高分子量第２ポリマーは250,000〜2,000,000の重量平均分子量である。
【００５６】
好ましいポリマーは、樹脂及びポリマー混合物のtan dが1.0rad／secにおいて20未満、更に好ましくは1.0rad／secにおいて10未満、最も好ましくは1.0rad／secにおいて５未満となるように、約20重量％未満、好ましくは約10重量％未満の濃度で樹脂に添加される時、樹脂のtan dを大きく減少させることができるポリマーである。加えて、好ましいポリマーは、Ｇ’が0.1rad／secにおいて少なくとも0.1dyne／sq、１rad／secにおいて１dyne／cmとなるように、約20重量％未満、好ましくは約10重量％未満の濃度で樹脂に添加された時、樹脂のtan dを大きく減少させることができるポリマーである。好ましくは、ポリマーは、0.1及び1.0rad／secの頻度において、各々１dyne／cm及び10dyne／cmを超える値にＧ’を増加させることができる。
【００５７】
ポリビニルピロリドン（「PVP」）及びＮ−ビニルピロリドンのコポリマーは、ポリウレタンプレポリマー組織のtan dを減少させるのに特に有用なポリマーであることが見い出されている。PVPは、多くのポリエチレングリコール及びポリテトラメチレングリコールに一般的に可溶であり、固体として直接添加することができ、約100℃〜150℃に加熱した時その場で真空乾燥され得る。あるいは、PVP及び多価アルコールを含む樹脂組織は、溶媒除去の前に適切な溶媒を用いて共沸乾燥され得る。一度多価アルコールに溶解されると、樹脂及びポリマー溶液は、溶液からのPVPの分離を防止する製造条件下で好ましくは製剤化される。未乾燥のPVPがポリウレタンプレポリマー組織のtan dを減少させるために特に有用なポリマーである。樹脂組織に添加される水分（即ち、約５重量％までの水を有する未乾燥のPVPを用いる時）は、形成された尿素基の水素結合の増加を結果的に伴うプレポリマーの鎖の伸長の原因となると確信されている。好ましいポリウレタンプレポリマー樹脂組織は、（全ての樹脂の重量を基準にして、全ての充填剤を排除して）樹脂における１〜８％のポリビニルピロリドンを含む。更に好ましい樹脂組織は、樹脂内に２〜６重量％のPVPを含む。本発明のこの好ましい樹脂組織において用いるための好ましいポリビニルピロリドンは、約30,000〜3,000,000の重量平均分子量を有する。更に好ましくは、PVPは100,000〜2,000,000の重量平均分子量を有する。最も好ましくは、PVPは250,000〜1,500,000の重量平均分子量を有する。
【００５８】
好ましいポリウレタンプレポリマー樹脂組織において用いるのに適した他のポリマーは、アクリル酸イソオクチル及びＮ−ビニルピロリドン（「NVP」）のコポリマーのようなアクリル酸塩コポリマー、（アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸イソオクチル、アクリル酸、メタクリル酸、並びにアクリル酸ブチル、及びメタクリル酸ヒドロキシエチルのコポリマーのような）Ｃ１〜Ｃ14アクリレート及びメタクリレートのコポリマー、アクリルアミド、及びメタクリルアミドを含む。他の適したポリマーは、Ｎ−ビニルピロリドン、酢酸ビニル、及びその加水分解されたポリマーの誘導体、スチレン、オレフィン、並びにアクリロニトリル等のようなモノマーから形成されるポリマーである。上述の適したモノマーは、イオン性であってもよく、第１ポリマー組織と反応性のある（アミノ、メルカプト、ヒドロキシ、及びカルボキシル基のような）置換基を含み得ることが指摘されよう。ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、及びポリブチレンオキシド、並びにこれらのブロック及びランダムコポリマーのような（好ましくは20,000超の分子量を有する、更に好ましくは100,000超の分子量を有する）高分子量ポリアルキレンオキシドも第２ポリマー組織として有用であり得る。好ましいポリマー及びコポリマーは、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸イソオクチル、アクリル酸、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、及びポリエチレンオキシドを基礎としたものを含む。これらのポリマーは、第１樹脂組織もしくは第１樹脂組織の構成物内でその場で重合されるか、溶媒内で重合されて最終的な第１樹脂組織に添加されるか、多価アルコールもしくはイソシアネートのように第１樹脂組織の構成物内で重合されるか、又は多価アルコールもしくはイソシアネートのように第１樹脂組織の構成物に添加され得る。
【００５９】
高度に粘弾性の樹脂を提供する代わりの方法（それにより、粘着複合物の形成を容易にする）は、硬化可能樹脂で相互貫入高分子網目構造を形成すること、例えば共硬化ポリマー組織を用いることでその場合で第２ポリマーを形成することによる。この目的を達成する一つの方法は、独立して反応性のある第２反応性モノマー又はオリゴマーを第１硬化可能樹脂内に組み込むことによる。適した第２反応性モノマー又はオリゴマーは、好ましくは第１硬化可能樹脂から独立して反応し、その場で高分子量第２ポリマーを形成することができる。この方法は、比較的低粘性となるまで、複合材料のその最終形態又はその最終形態近くへの処理が可能であるという潜在的な利点を提供する。その後、第２反応性モノマー又はオリゴマーは、重合されて第２ポリマーを形成することができ、それにより、樹脂混和物の粘弾性を増加させる。例えば、（モノ又はポリ官能性アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、又はメタクリルアミドのような）不飽和第２モノマー又はオリゴマーが、イソシアネート官能性プレポリマー樹脂組織に添加され得る。その後、第２モノマー又はオリゴマーは、例えば熱及び／又は光化学線放射（可視光又は紫外光、電子ビーム等）を用いてその中にポリマーを形成する。この重合ステップは、製造工程の間又は使用者により行われ得る。更に好ましくは、第２反応性モノマー又はオリゴマーは、該第２ポリマーが第１硬化組織と反応することができるような官能基も含み得る。例えば、（ヒドロキシエチルメタクリレート「HEMA」のような）アクリレート又はメタクリレートアルコールは、遊離基メカニズムを通して反応して直鎖重合多価アルコールを形成することができる。このポリマーは、イソシアネート樹脂組織と反応することができる。あるいは、エポキシ単独重合は、適した触媒を用いて行うことができ、イソシアネート官能性樹脂と更に反応することができるヒドロキシル基を含むポリマーを生成する。第２反応性モノマー又はオリゴマーが、形成された第２ポリマーが第１硬化組織と反応することができるようなイソシアネート官能基も含む組織において、OH基に対するNCO基の比は、好ましくは、十分に残った反応性イソシアネート官能基が存在するように制御され、それによりこの物品の適用の間、迅速で完全な硬化を確実にする。加えて、第２反応性モノマー又はオリゴマーの架橋の程度は、患者によるキャストの破損を導き得る硬化した複合物の過剰のもろさを避けるために制御されるべきである。
【００６０】
高度に粘弾性の樹脂（それにより粘着複合物の形成を容易にする）を提供する更に他の方法は、高濃度のウレタン、尿素又は他の水素結合官能性を有する組成物を提供することによる。適した付加物は、硬化した樹脂内の水素結合もしくはポリマー鎖相互作用又はそれら両方を促進することができる基を含む。あるいは前記樹脂は、鎖のもつれを促進する高濃度の鎖が分岐した又は高分子量のオリゴマーを有する構成物を含み得る。必要であれば、両方の方法は組み合わせて用いられ得る。前に論議されたイソシアネート官能性ポリウレタンプレポリマー組織において、高レベルの水素結合官能性の組込みは、樹脂の重量毎のウレタン基の数を増加させること及び／又は第１もしくは第２アミン官能性材料の反応により形成された尿素量を樹脂のイソシアネート基に組み込むことにより達成され得る。樹脂の重量毎のウレタン基の数は、（二酸化炭素の同量の損失とともに）樹脂への氷の付加を通して増加させることもできる。一般的に、樹脂内のウレタン基の相対的な数は、特定の樹脂のアルコール当量に対するイソシアネート当量の比が減少するにつれて増加するであろう。更に、樹脂内のウレタン基の相対数は、（OH数より高い）より低い当量の多価アルコールを用いることにより増加され得る。付加的な鎖のもつれは、より高分子量の多価アルコール構成物の組込みによって、及び／又は２より多くの官能性を有する多価アルコール及び／又はイソシアネートの組込みを通して鎖の分岐を増加させることによっても提供され得る。平均官能性は６程度にすることができるが、好ましくは４未満、典型的には２〜３である。樹脂の官能性の変更が樹脂の粘弾性を増加させる主要な手段である場合、官能性は、好ましくは2.5〜3.5である。十分な量の硬化部分（例えばイソシアネート）は、かたい固定化適用のための適切な堅さを確実にするために提供される。イソネート（Isonate）2143Lを基礎とした組織において、イソネートの濃度は、最終複合物が十分に堅くなるのを確実にするために、（充填材を除く）樹脂構成物の、好ましくは45重量％超、更に好ましくは50重量％超、最も好ましくは54重量％超である。
【００６１】
上述のように、患者の四肢へキャストを適用する方法（例えば、ラッピング）は、キャスティング包帯又はテープへ引張力又は応力を与える。同様に、患者の四肢への副子の使用は、副子材料に応力も与える。適したキャスティング又は副子の材料は、これらの適用応力にただちに適応して、キャストの適用の間、こわれないべきである。本発明の好ましいキャスティングテープは約0.0175Ｎ／mm幅より大きい引張強さを有し、更に好ましいギプス包帯テープは約0.0875Ｎ／mm幅より大きい引張強さを有し、最も好ましいギプス包帯テープは約0.175Ｎ／mm幅より大きい引張強さを有する。
【００６２】
従来のキャスティング製品は、これらの応力を重量布帛裏材又はスクリム（例えばファイバーグラスニット）に分散する。対照的に、本発明は、いくつかの場合において（例えば、高分子量第２ポリマーを樹脂内に組み込み樹脂複合物のtan dを減少させること等により）重量布帛裏材又はスクリムなしでさえこれらの適用応力に耐える十分な粘着物を有するキャスティング材料を提供する。しかしながら、本発明の材料の粘着性を増加させるための第２の代わりのアプローチ、即ち、硬化する前により高い引張強さを与えること及び／又は適用及び硬化の間の破壊に対する増加された耐性を与えることは、（独立した繊維又は布帛スクリムのいずれかとして）複合物内への繊維の組込みである。このアプローチにおいて、繊維は複合物に増強された粘着性を提供して、適用の間、未硬化の複合物にかかるいくつかの引張力を与える。これは、材料を処理することの容易さのため特に好ましい。最も好ましくは軽量スクリムは、この機能を行うのに利用され得る。これらのアプローチの組合せも可能である。
【００６３】
未硬化の複合物の粘着性を増加させるのに適した繊維は、無機繊維及び有機繊維の両方を含む。適した無機繊維はガラス繊維及びセラミック繊維を含む。適した有機繊維は、ポリエステル、（ナイロン及びカプラーを含む）ポリアミド、ポリオレフィン、ポリアクリレート、レーヨン、綿、麻、ジュート、天然ゴム、及びポリウレタン材料から製造される繊維を含む。繊維の混和物も有用であり得る。適した繊維は、少なくとも0.5cmの平均長である。好ましい繊維は0.5〜８cmの平均長であり、更に好ましくは、繊維は１〜５cmの長さである。繊維はマルチフィラメント又はモノフィラメントとすることができ、0.5〜300デニールのフィラメントを含み得る。１〜２重量％程度の少ないポリエステル繊維の組込みは、織物の一体性及び粘着性を大きく改善することとなる。１〜30重量％の適した繊維の組込みは、有益であり得ると確信される。
【００６４】
上述のように、材料内に軽い適合したスクリムを組み込むことは有益であり得る。このアプローチは、高度に滑らかで成形可能である整形外科用キャスティングテープを製造する時に好ましい。一つのこのような好ましいテープは、実施例24に更に詳細に開示される。前記スクリムは前記複合物の表面上にあり得るが、好ましくは、材料内に埋め込まれるか又は部分的に埋め込まれる。好ましいスクリムは軽量であり、一般的に、30重量％未満、更に好ましくは20重量％未満の組成物を含む。これらの好ましいスクリムの軽量性質は、繊維束内への結合剤の完全な吸収を許容しない。その結果として重要な量の複合混合物（例えば樹脂及び充填剤）はスクリムの上面にあり、成形する及び適合させるために「利用できる」。利用できる複合混合物は、いくつかの場合において軽量スクリムに適切に動き、極めて滑らかなキャスト表面を形成する。明らかに、好ましい軽量スクリムに用いるのに好ましい複合混合物は、標準的な使用及び保存の間十分な粘性を有するか又は不必要なプーリングに耐えるために応力を作り出す。好ましい複合混合物は、１rad/ｓでテストされた時、少なくとも100Pas、更に好ましくは少なくとも400Pas、最も好ましくは少なくとも1,000Pasの粘性を有する。
【００６５】
前記スクリムは、好ましくは、複合物で被覆されたスクリムは、水分、水蒸気、及び空気を通すことができる気孔性である。好ましいスクリムは、埋め込まれたスクリムのいずれの面上にも材料が結合することができるためにかなり大きな孔を有する薄いものである。適したスクリムは、ニット、織物、不織布、及び押し出し気孔性シート（例えばConweb.Minneapolis,Mnからの材料）を含む。チーズクロスは全く有用であることが証明されている。好ましいスクリムは５〜30グラム／ｍ2、更に好ましくは８〜26グラム／ｍ2、最も好ましくは８〜17グラム／ｍ2の坪量を有する。1.75デニールの3.8cm長のポリエステルステープルファイバーを含み、（Rohm & Hass,Co.,Philadelphia,PA 19105から得られる）ロプレックス（Roplex）B15樹脂で２グラム／ｍ2の坪量で被覆された軽量スクリム（６グラム／ｍ2）が特に好ましい。他の適した軽量の及び低価格のスクリムは、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドを含むポリマーから作られたスパンボンディッド（spunbonded）不織布である。その低コスト及びドラパビリティー（drapability）のため、ポリプロピレンは好ましいポリマーである。水活性化の間、被覆された不織布の巻き物を通しての十分な水の浸透及び材料を包む時の十分な適合性を許容する良好な開放性を有する適したスパンボンデッド（spunbonded）ポリプロピレン不織物は、16.7ｇ／ｍ2の坪量の（AMOCO Fabrics and Fibers Company,Atlanta,GAから得られる）RFXTM不織布である。必要であれば他の織物も交換され得る。
【００６６】
必要であれば、従来のファイバーグラスニットのようなより重いスクリムも本発明のキャスティング製品に利用され得る。上述の理由のため好ましくはないが、ファイバーグラスニットは十分な支持性及び気孔性を提供する。本発明に用いるのに適したスクリムは、引用により本明細書に組み込まれる係属中の米国特許第08／008,751号に開示される。ファイバーグラス裏材が必要である時、用いられ得る適したシートは、米国特許第4,502,479号、第4,609,578号、第4,668,563号、及び5,014,403号、並びに米国特許出願通し番号07／976,402号に開示されるようなニットである。特に好ましいこの型のシートは、引用により本明細書に組み込まれる米国特許第4,609,578号（Reed）に開示されるような伸長性のある熱硬化性（heat-set）布帛である。より重いスクリムを用いる場合、適切に重い被覆重量が、シートに対する滑らかな感触を維持するために用いられる。好ましくは、複合混合物（例えば樹脂及び充填剤）の被覆重量は、シートの繊維束により吸収された重量より大きい。これは、複合混合物の一部分は、好ましい滑らかな感触を提供するために、シートの表面において利用できる。
【００６７】
実際に、スクリムは、高度に充填された樹脂組成物の２つの薄いシートの間に組み込まれ得る。あるいは、１より多いスクリムは、高度に充填された樹脂組成物で積層シートを形成するのに利用され得る。例えば、２つのスクリムは、高度に充填された樹脂組成物のシートを「サンドイッチ」するのに用いられ得る。これは、例えばニップローラーを通して、高度に充愼された樹脂組成物のシートの表面に対してスクリムをプレスすることにより達成され得る。加えて、スクリムは、高度に充填された樹脂組成物の隣接する層の結合を容易にする樹脂で予め被覆され得る。予め被覆された樹脂は、組成物内の樹脂に類似してもよく、圧力感受性接着剤のような異なる組成物を含み得る。
【００６８】
スクリム上の（硬化可能樹脂及び充填剤を含む）高度に充填された複合混合物の被覆を含むキャスティングテープを作るための好ましい方法は、比較的低い粘性である複合混合物をスクリム上に被覆することを含む。一つの好ましい方法において硬化樹脂が部分的にのみ反応した時複合混合物はスクリム上に被覆される（即ち、被覆する時間における硬化可能樹脂はプレポリマーの混合物を含む）。このように被覆は、スクリム上に広がるのに十分な低粘性を有する。その後、必要であれば付加的な充填剤を被覆されたスクリムの表面上に振りまくことができる。この方法は、実施例24に更に開示される。更に他の方法において複合混合物は、混合物の粘性を下げ、スクリム上に被覆された後ただちに除去される揮発性溶媒で希釈され得る。
【００６９】
本発明は、適用の間、滑らかな感触を有する樹脂を含むキャスティング材料も提供する。樹脂組織の最初の水吸収性は、多価アルコール及びイソシアネート、並びに存在すれば第２ポリマーにより調節され得る。例えば、樹脂が滑らかで「動き得る」と感じさせる、又は焼石膏に極めて類似した樹脂の動きを実際に許容するのに十分に親水性である樹脂を提供するためにこれらの構成物が混和される。これは、キャストに滑らかな仕上がりを与えキャストの成形性を大きく増強させる。
【００７０】
ポリエチレングリコールのような適量の親水性多価アルコールの樹脂製剤への組込みは、水活性化により滑らかな樹脂を提供する。複合物の充填レベルが十分に高く維持される及び／又は樹脂が十分に粘弾性であるなら、樹脂が可動性になる時でさえ、散らばりは作られない。しかしながら、樹脂がいっそうより可動性になるにつれて、臨床医が手に移るのを避けるために手袋をつけることが必要となり得る。好ましい組成物組織は、可動性のある樹脂を提供するために十分な量の親水性構成物を組み込む。ポリイソシアネートプレポリマー樹脂を含む組織のために、滑らかで柔らかく可動性のある複合物は、より多い遊離イソシアネート及び減少した樹脂粘性に一般的になる硬化可能樹脂のNCO／OH比を増加させることにより調製され得る。適した滑らかな樹脂は、2.0より大きいNCO／OH比を有する。好ましい滑らかな樹脂は、2.5より大きく、更に好ましくは3.0より大きく、最も好ましくは3.0〜3.9であるNCO／OH比を有する。本明細書に用いられる「可動性」又は「可動性樹脂」は水で活性化の後、硬化の前に、その表面が滑らかになり、焼石膏で可能な程度ほどではおそらくないが焼石膏に類似した様式で成形されたキャストの表面を滑らかにするために手で物理的に再配置することができる樹脂をいう。結果として、本発明の成形可能な材料は、適用する人の手袋に認め得るほどにくっつくことがなく、散らばり（mess）の原因となる重要な量の材料が床へ落ちることもない。
【００７１】
複合物の可円滑性は、単に体の一部を材料で覆うことにより体の一部の形状に完全に適合することができない安価な布帛を用いることを許容するため重要である。複合物の可円滑性は、どんなひだやしわもキャスト内に混入されることを許容する。加えて、滑らかさにより、従業者が患者の皮膚及び衣類に接着しない滑らかなキャストを作製することができる。更に、可円滑性は、適した治療のための要求される適合性及び臨床的要求のためのキャストを成形することの容易性を大きく増加させる。本発明における可円滑性は、手でこすって滑らかな表面を作ることにより、キャスティングテープ又は副子の硬化可能な部分を十分に滑らかにする能力として定義される。好ましくは、スクリムのため及び前記テープで包むこと及び折りたたむことから生じるいずれの重なりも、これらの特徴をもはやたやすく現れさせないようにその表面内に溶け込まれる。
【００７２】
本発明の可円滑性を達成するために、水活性化された時、複合物は十分に低い粘性を有さなければならない。これは、上述のように、樹脂組成物及び充填剤含有量を調整することにより調節され得る。例えば、より高いNCO：OH比及びより低い充填剤レベルは、粘性を減少させる。実施例30に従って測定される時、水活性化された材料の粘性は、好ましくは2.5×104Pas未満、更に好ましくは1.8×104Pas未満、最も好ましくは1.2×104Pas未満である。加えて、複合物は、該複合物が適用者の手袋がくっつくことを防止して形成されたキャストの表面上を手が容易に動くことを許容するために、好ましくは滑り剤又は潤滑剤を含む。適した潤滑剤は米国特許第4,667,661号に開示される。更に、複合物は、要求される可円滑性を許容するためにスクリムの表面上に十分な量で利用されなければならない。従来の合成キャスト材料は布帛の繊維束内に樹脂を含み、これにより、樹脂を、作製されたキャストの表面を滑らかにするために利用をすることができない。滑らかにする目的に利用し得る十分な複合物を作るために、少なくとも50ミクロン厚の複合物が,該複合物が被覆されたスクリムを含む繊維の露出した表面上に利用されることが必要とされる。更に好ましくは、少なくとも100ミクロン厚の複合物が利用でき、最も好ましくは150〜300ミクロン厚の複合物が利用できる。
【００７３】
樹脂組織は、染料もしくは色素又はその両方を用いて装飾の目的で色をつけることもできる。発光色素も用いることができる。更に、材料において印象を残すことができる浮き上がって刻まれた文字及び／又は図を含む装飾的又は情報を与えるシートで本発明の副子又はキャストをかわりに包むことができる。更に、本発明の材料は転写捺染、顔料樹脂捺染、又はインクジェットプリンティングのような直接的又は間接的捺染法により、適した染料又は色素を用いてプリントされ得る。
【００７４】
本発明の材料及び組成物は、副子、テープ、及びチューブのような穴のあいた形状を含む種々の形状に作ることができる。副子として作る場合、被覆及び／又は詰め物とともに又はこれらのないプレカットスラブ又は連続長の形態として材料が提供され得る。本発明に用いるのに適した被覆及び詰め物は引用により本明細書に組み込まれる米国特許第5,027,803号及び第4,899,738号において議論される。副子は一方又は両方の側面に詰物材料を有することができる。本発明の材料及び組成物は、米国特許第5,027,803号の図６に示されるもののような管状形態で予め詰め物がされた単働副子としても供給され得る。
【００７５】
一時性水可溶性織物は、（例えばテープが巻き物として提供される時）テープの隣接した層を分離し、テープの粘着性を増強させ得るライナーとして用いられ得る。水可溶性樹脂とともに用いる場合、ライナーは好ましくは樹脂と接触して配置される前に乾燥される。好ましくは、ライナーは、水に迅速に溶けることができ、水に晒された時、（後述の実施例で定義されるような）約60秒未満で効果的に溶解し、更に好ましくはライナーは水に晒された時、30秒未満で溶解し、最も好ましくは、ライナーは、水に晒された時、10秒未満で溶解する。好ましいライナーは、溶解した時にテープに潤滑効果も付与する。要求される使用条件下で水と混合した時の「効果的に溶解する」と意味されるライナーは、潤滑効果の提供もしくはキャスティング材料の層と層との接着の許容又はそれら両方をするのに十分な程度まで水に可溶化されるであろう。更に好ましくは、要求される使用条件下で水と混合した時のライナーは溶解して均一な液体混合物を形成する。適した水可溶性ライナーはポリビニルアルコール（「PVA」）及びPVAのコポリマー（本明細書において、ポリビニルアルコールという言葉は、例えば、加水分解の程度が好ましくは50％より大きく、更に好ましくは80％より大きいポリ酢酸ビニルの加水分解から得られるコポリマーを言う）、ポリアクリルアミド、アクリル酸を含むポリマー、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びヒドロキシエチルセルロースのようなセルロースエーテルポリマー、ポリエチロキサゾリン、ポリエチレンオキシド（本明細書で用いられる「ポリエチレンオキシド」及び「ポリエチレングリコール」は同義語である）、ポリエチレンオキシド及びポリプロピレンオキシドのランダム及びブロックコポリマー、並びにポリエチレングリコール又はポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールポリマーのエステル及びウレタン等から構成される。コポリマーフィルム及びラミネート並びにポリマー混合物も可能である。
【００７６】
好ましくは、ライナーは、処理に十分な柔軟性を有する。いくつかのライナー材料（例えば特定のPVA群）は、ライナーとして用いるのに適した程度の柔軟性を達成するために可塑剤の組込みを必要とし得る。適した可塑剤は、ポリマー構成物に対してライナーの「内部」又は「外部」のいずれかに組み込まれ得る。ライナーの「内部に」組み込まれた可塑剤の例は、酢酸ビニルをポリエチレングリコールモノメタクリレート（可塑剤）に共重合することにより形成され、その後PVAへの加水分解及びフィルムとしての押出しが行われる。ライナーの外部に組み込まれた可塑剤の例は、グリコール又はエステルのような他の小さな分子を溶解したポリマー内に混和することである。可塑剤は、好ましくは水硬化可能樹脂を用いるために極めて乾燥している。しかしながら、熱可塑性キャスティング材料のため、可塑剤として低濃度の水が供給され得る。適したライナーフィルムは連続的又は非連続的なフィルムを含む。適した非連続フィルムは、メルトブロウン（melt blown）PVAフィルムのような織物又は不織布フィルムを含む。不織布のような非連続的形態であることは、その大きな露出した表面のためライナーの溶解を容易にし得る。更に、気孔性の構造は処理を容易にし得る大きな柔軟性を与える。使用において、ライナーは、製品が水と接触するとすぐに溶解し始めるので、ライナーを除去する必要がなく、臨床医に気づかれることさえない。ライナーは、キャスティングテープの層から層へのラミネーションを妨げ得るポリマー溶液の過剰形成を防ぐため、好ましくは薄さを維持する。連続的フィルムライナーは、好ましくは100μｍ厚未満であり更に好ましくは60μｍ厚未満であり、最も好ましくは25μｍ厚未満である。ライナー自体が潤滑性を与える場合、米国特許第4,667,661号に開示されるような付加的な潤滑剤を組成物に添加することができる。
【００７７】
水硬化可能テープと共に用いるのに最も好ましいライナーは、ミツイプラスチックス（Mitsui Plastics Inc.）（White Plains,NY）から得られるアイセロソルブロン（Aicello Solublon）PVAフィルムSAグレード17μｍ厚である。乾燥した時でさえこのフィルムは、（これは「ヒドロキシル」官能性を含むので）イソシアネート官能性硬化可能樹脂と潜在的に反応するが、この反応はすぐに起こらないことが観察されている。上述のライナー及び樹脂の間の不必要な反応は、ライナー及び樹脂が分離した「相」（例えば、ライナーは好ましくは樹脂に本質的に不溶である）において維持されることで防止することができる。
【００７８】
樹脂のマイグレーション（migration、移動を意味する）を阻止するために、ライナーは、好ましくは、連続的フィルムであり、巻き物の横断面を通して、キャスティングテープ及びライナーの層が互い違いになるようにキャスティングテープに沿って巻かれる。あるいは、ライナーは、巻き作業の間、キャスティングテープの両面に配置され得る。更にライナーは、キャスティングテープの両面に配置される場合、樹脂のプーリング及びマイグレーションを更に防止するために一方又は両方の端をシールされ得る。このシールがない場合、及びこの態様の十分な利益を得るために、キャスティングテープの巻き物は、好ましくは、末端よりむしろその側面に敷設して保存される。末端に供給され、下方にシールされていない端を有する場合、樹脂がプールする可能性がある。しかしながら、多くのキャスティングテープは、現在箱に入れられてその両面に供給されるので、これは問題となり得ない。
【００７９】
本発明に含まれない他の態様において、熱可塑性ポリマーが結合剤として用いられる（即ち、キャスティングテープ又は副子は「熱可塑性」複合物として提供される）。この態様は、環境にやさしく、危険のないキャストの代用物を提供する。この態様のキャスティング材料は、厄介な処分するライナーを必要とせず、容易に適用される成形可能なすべる材料を提供するであろう。加えて、この製品は、極めて優れた適合性であろうし、安価に製造することができるはずである。
【００８０】
この熱可塑性複合物の基本的な要素は、調節されたアモルファス相レオロジーである熱可塑性ポリマー、約75℃未満で好ましくは軟化された熱可塑性ポリマー、任意の水可溶性ライナー、及び上述のような実質的な割合の不活性充填剤を含む。熱可塑性キャスティングテープは、その物質を架橋するのに適した１つ以上の反応性官能基を含む構成物も含み得る。
【００８１】
熱可塑性ポリマーは、キャスティングの適用の間、患者及び／又は専門家が快適に耐えることができる温度で軟化又は溶解するポリマーである。この温度は、（特にギプス包帯材料と皮膚との直接の接触が避けられる状況において）いくらか高い温度が受け入れられるが、約90℃未満、好ましくは約75℃未満である。適した熱可塑性ポリマーは、ポリウレタン（特に半結晶性ポリエステル多価アルコールを基礎とするポリウレタン）、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、シス及びトランスポリイソプレン、並びにポリカプロラクトンのようなポリエステル等を含む。好ましい熱可塑性ポリマーは、半結晶性ポリエステルである。ポリラクトカプロン及びポリカプロラクトンの混和物が特に好ましい。
【００８２】
この態様において、熱可塑性ポリマーは硬化可能樹脂のかわりに置換され、同様の機能を提供する（即ち、充填剤とともに保持される）。熱可塑性キャスティング材料は、（例えば、溶解温度超の半結晶性材料の場合、）最初に材料を軟化温度より上に加熱した後、患者に適用される。材料の加熱は、熱水への浸漬、蒸気との接触、マイクロ波放射線への曝露、及び乾熱との接触等を含む種々の方法において達成され得る。水又は蒸気の使用は、水可溶性ライナー及び／又は親水性樹脂潤滑剤を組み込む製品構造物において特に好ましい。マイクロ波加熱は、マイクロ波エネルギーを吸収するか、又はマイクロ波感受体を用いる材料に適する。その後、暖められたキャスティング材料は、要求される形状に成形され、冷えて固まる。
【００８３】
以下の実施例は、本発明の理解を助けるために提供され、その範囲を限定するように作られたものではない。特に指示がなければ、全ての部及び割合は重量による。
【００８４】
【実施例】
実施例１（これは参考例である）
樹脂及びグラスバブルを含むキャスト物品
（比重が0.60で、3M Company,St,Paul,MNから「SSX」として市販される）グラスバブル13.3ｇを含むビーカーに、下の表に示される構成物からなる樹脂26.62を添加した。
【００８５】
【表１】
0004260878.tif 000004
【００８６】
乾燥環境（即ち、相対湿度４％未満）においてこの混合物をスパチュラで撹拌した、後練った、グラスバブルの付加的な部分（３ｇ）を添加して練り、38重量％の充填剤で、樹脂容量に対する充填剤容量の比（Ｖf／Ｖr）が1.06である乾燥状態の触感かパテ様の複合物を作った。
【００８７】
おおよそ25℃の温度を有する水道水に置くことにより複合物の硬化を開始した。湿った複合物を２つの指の周りにかたどり、２〜４分間硬化した。硬化の間、複合物は容易に成形され、極めて不自由のないものであった。それは滑らかで雪白であった。24時間、硬化した後、それは63.5kgの重さの人が、複合物を壊すことなく指の上の複合物上に立つことができるほど十分な強度であった。
【００８８】
実施例２
樹脂、グラスバブル、及びチーズクロスを含むキャスティングテープ
（平均分子量360,000を有し、Aldrich Chemical Company,Milwarkee,WIが得られる）ポリ（Ｎ−ビニル）ピロリドンの300ｇを49℃で予め加熱された2700ｇの（Union Carbide,Danbury,CTから得られる）カーボワックス600（Carbowax 600）多価アルコールを含む５リッターフラスコに添加した。前述のポリマーは「PVP-360」として下に言及される。閉じたフラスコに真空（0.5torr）を引き、混合物を徐々に120℃に加熱して混合物が乾燥したため水の蒸発が止まるまで、全部で２時間、この温度を維持した。得られた溶液を約49℃に冷やして49℃オーブンで保存した。
【００８９】
順番に示される下の表に示される含有物を混合することにより、樹脂を調合した。この混合物を暖め、カーボワックス（Carbowax）600／PVP-360溶液の添加の後、均一な溶液になるまで5〜10分間、手で勢いよく振とうした。全ての構成物を添加した後、混合物を0.75時間振とう機上におき、その後25℃で16時間安置した。
【００９０】
【表２】
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【００９１】
第１のバッチにおいて、第16時間140℃に加熱することにより乾燥された（0.5の比重を有し、3M Companyから得られる）スコッチライトH50／10,000 EPX（ScotchliteTM H50／10,000 EPX）グラスバブルを26.7ｇの表２からの樹脂に添加した。この混合物を均一になるまで手で練り、その後、テフロン（登録商標）コートされた金属ローリングピンを用いて、PVAフィルム（Aicello Solubulon SA grade,Mitsui Plastic,Inc.,White Plairs,NY）で裏打ちされた9.53×30.5×0.635cmテフロン（登録商標）鋳型内に偏平に伸ばした。この複合物を鋳型から除去してPVAフィルムをはがした。作成された複合物（Ｖf／Ｖr＝3.1）を平面に置き、慣用のポリエチレンコートされたアルミニウムホイルのキャスト袋内に保存した。
【００９２】
第２のバッチにおいて,約16時間140℃に加熱することにより乾燥された40ｇのスコッチライトH50／10,000 EPXグラスバブルを、図表２からの26.7ｇの樹脂に添加してＶf／Ｖr＝3.1を有する複合物とした。このバッチを２つのおおよそ等量の部分に分離して、その一方を、前述のテフロン（登録商標）鋳型で3.18mm厚の複合物層に成形した。実施例１の少量の樹脂が浸透している慣用の市販のチーズクロスの層を複合物層の上に配し、同様の鋳型で3.18mmの層に成形されたバッチの第２半分をチーズクロスを包むように挟持した。ラミネートをテフロン（登録商標）コートされた金属ローラーピンで巻いて、層が、十分に結合していることを確認して、ポリエチレンコートされたアルミニウムホイル袋内に保存した。
【００９３】
（0.33の比重を有し、Grefco Inc.Torrence,CAが得られる）ジカピール（Dicapeal）HP900グラスバブル28.5ｇを図表２の樹脂27ｇに添加して、（Ｖf／Ｖr＝3.32である）混合物が均一になるまで練り、その後バッチを２つの等量の部分に分離し、未処理のチーズクロスの周りに上述のように3.18mm厚のラミネートを形成し、ローラーピンでラミネートを巻くことにより第３のキャスト物品を調製した。ラミネートは分離しなかったが、それらは、第２のバッチに示されるラミネートより容易に分離するであろうと確信される。標準的なポリエチレンコートされたアルミニウムホイル袋内にそれを保存した。
【００９４】
本実施例の積層されたキャスト物品の各々を、保存袋が取り出して暖水に浸漬し硬化を開示させた。慣用のストッキネット越しに有志者の腕上にキャストを形成し、その後、（3M Company,St.Paul,MNから得られる）7.62cmコバン（Coban）弾性包帯で包んで腕に適合するように処理した。数分後、キャスト物品をセットして数時間以上硬化させて、強くて大きなキャスト物品を形成した。積層された物品は迅速に硬化して極めて満足なものとなった。硬化した物品の硬化された表面が、弾性包帯の表面パターンを再形成したことは材料の除外的な成形性を示す。
【００９５】
実施例３
粘弾性樹脂及びグラスバブルを含むキャスト
後に示されるように、次の表に示される含有物を混合することにより、樹脂を調合した。
【００９６】
【表３】
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【００９７】
固体PVP-360を（Dupont,Wilming ton,DEから得られる）テラタン（Terathane）6000多価アルコールに添加して、テラタン９部に対してPVP-360が１部の比となるようにし、5000mlフラスコで撹拌した。この混合物を0.7torrの減圧下で120℃に加熱して透明な粘性の材料を作った。溶液が乾燥して発泡が見られなくなるまで減圧を保った。この材料の一部（157.83ｇ）を、222.65ｇのIsonate 2143L内の13.38ｇのLG-650の均一な混合物に添加して、この混合物を撹拌して、透明で均一な溶液となるまで暖めた。MEMPEを添加して、混合物を密閉され隔離されたジャー内で１時間振とう機に置いた。冷却することにより、樹脂は、弾性で、重大な再結合力を示し、及び２つの手袋をした手の間に置いてゆっくり手を離した時フィルムを成形することができた。
【００９８】
（3M Company,ST Paul,MNから得られる）60ｇのScotchliteTM H50／10,000EPXグラスバブルを40ｇの上述の樹脂に添加することによって、乾燥環境（即ち、４％未満の相対温度）でキャスト物品を調製した。この混合物（Ｖf／Ｖr＝3.12）に撹拌してその後手で練り、均一の通気した混合物を作った。テフロン（登録商標）コートされたローリングピンを用いて実施例２に示されるように、この混合物をPVAフィルムで裏打ちされた9.53×30.5×0.635cmテフロン（登録商標）鋳型内に広げて成形した。この物品を鋳型から除去して、PVAライナーをはいで捨てた。この物品を平面に置き、密閉したポリエチレンコートされたアルミニウムホイル袋に保存した。
【００９９】
この物品の有用性を決定するため、それを袋から取り出し（手袋は必要ない）て、数分間、暖かい水道水の流れに浸漬した。その後、それを慣用のキャストストッキネットで包まれた腕に適用した。この物品を次に7.62cm幅のエース（Ace）タイプ弾性包帯で重ねて腕に適合するように成形した。キャスト物品を５分未満で硬化した。この物品を検査するためエース包帯を除去した時、腕に対する優れた適合が得られていることを見いだした。明らかに、ストッキネットのきめさえ、硬化した成形された物品において現れていた。24時間後、硬化した物品は、63kgの重量の大人がそれを破壊せずにその上に立つことができる十分な強度及び重量耐性であった。
【０１００】
実施例４（これは参考例である）
グラスバブルと用いるための種々の弾性樹脂
次の樹脂を調合してグラスバブル充填剤とともに用いるためのそれらの可能性を評価した。
【０１０１】
【表４】
0004260878.tif 000007
【０１０２】
【表５】
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【０１０３】
樹脂を調製するために、PPG725多価アルコール内の第２ポリマーの溶液を最初に調製した（即ち、ヘプタン及び酢酸エチル溶媒混合物内に、各々18〜24％、22〜27％、及び25〜28％の固体を含むラン１,２、及び３のポリマーをPPG725に溶解した）。その後、溶媒をバキュオ内の蒸発により除去した。
【０１０４】
ポリマー１はPPG725に溶けず、ポリマー２は溶けたが、樹脂の調合が行われた時沈殿し、ポリマー３は優れた弾性樹脂となった。ポリマー４を100℃の真空（0.5torr）下で加熱することによりテラタン（Terathane）1000内で10重量％に溶解及び乾燥し、実施例３の図表３に示すような樹脂における樹脂調合のよい候補である透明な溶液になった。
【０１０５】
実施例５（これは参考例である）
グラスバブル充填剤と共に用いるための樹脂
グラスバブルと共に用いるための可能性を評価するため、次の樹脂を調合した。227mlジャー内で各々の混合物を作り、約16時間、ローラー上で混合した。
【０１０６】
【表６】
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【０１０７】
樹脂５−１は適度な粘性を有し、満足のいくものであった。樹脂５−２は極めて粘性で、おそらく弾性的であるが極めて堅いようであった。樹脂５−３は、手で扱うには極めて堅かった。
【０１０８】
実施例６
樹脂、グラスバブル、及びポリマー繊維を含むキャスティング物品
実施例２の樹脂の19.9部と図表６の樹脂の19.9部を組み合わせ、58.8部のグラスバブル（3M Co.,St.Paul,MNより得られるScotchliteTM H50／10,000 EPX）及び（Minifibers.Co.,Johnson City,TNが得られる）1.5デニール1.9cmのポリエチレンテレフタレート繊維の２部を添加することによってキャスティング物品を調製した。
【０１０９】
【表７】
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【０１１０】
この樹脂を、スコッチライトH50／10,000 EPXグラスバブル及び1.9cm長のポリエチレンテレフタレートの1.5デニールフィラメントに混合し、ウェルを混合することによってフィラメントを広げた。PVAライナーがない他は実施例２の第１のバッチに記載されるように物品をテフロン（登録商標）鋳型内にかたどりした。この複合物を平面におき、慣用のポリエチレンコートされたアルミニウムホイルのキャスト袋内に保存した。
【０１１１】
本実施例のキャスティング物品を保存袋から取り出した。暖水で硬化を開始して、慣用のストッキネットごしに有志者の腕上にキャストを形成し、その後、7.62cmコバン（CobanTM）弾性包帯でキャストを包み、腕に適合するように処理した。キャスティング物品を数分間セットして数時間硬化させて強くて丈夫なキャスティング物品を形成した。物品は迅速に硬化して極めて適合した。
【０１１２】
実施例７
キャスティング物品適合物
種々の量のコックキャスティング樹脂及び触媒率を用いていくつかのキャスティング材料を調合した。各々の樹脂にグラスバブルを添加し、特性評価のためのキャスティング複合物品を作った。図表７ａ及び７ｂに列挙される含有物を用いて樹脂を調合した。
【０１１３】
【表８】
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【０１１４】
窒素ガス流下でガラス容器内で樹脂Ａを調製した。多価アルコール及びPVPの暖かい（約49℃）混合物をイソネート（Isonate）と混合しこの混合物を均一な分散となるまで振とうした。他の含有物を添加した（触媒を最後）後、この混合物を再び振とうした。
【０１１５】
イソネート（Isonate）に暖かい（49℃）多価アルコール／PVP-360混合物を添加して混合し、その後Ionol,DB-100、及び塩化ミシチレンスルホニルの順に他の含有物を添加することにより樹脂Ｂを調製した。この樹脂を図表７ｂに列挙される割合に従って混合した。触媒を最後に加えた。
【０１１６】
乾燥した触感のパテ様のコンシステンシーが得られるまで約16時間、120℃に加熱することによって乾燥されている（3M Cmpany,St Paul,MNから得られる）60ｇのスコッチライトH50／10,000 EPXグラスバブルと40ｇの樹脂（又は樹脂群）を手で混合することによって物品を作った。このバッチを２つの等量部に分離して、各々を実施例２に開示されるように、テフロン（登録商標）鋳型内におき、クォートジャーを用いて鋳型に適合するよう偏平に巻いた。実施例１に開示されるように樹脂で被覆されたチーズクロスの一断片を、複合物の２つのシートの間に挟み、そのラシネートをテフロン（登録商標）鋳型内に置いてクォートジャーを用いて共に巻いた。その後この物品をポリエチレンコートされたアルミニウムホイル袋内に平状して保存した。この物品は、次の図表７ｂに示される部から構成される。
【０１１７】
【表９】
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【０１１８】
その後、各々の物品を次のように評価した。水を約25℃で１ガロンバケツに入れた。5.08cmストッキネット（３Ｍ）の（おおよそ）35cm断片を5.08cm鉄心金を包むように配した。物品をちょうど10秒間水に浸して、水から引き出した。各々の物品を前記心金上に縦に配して適用者がこれをこすり、約30秒間、樹脂の動きもしくは「クリームレベル」並びに取り扱い特性の程度を評価し、その後エース包帯で包んだ。
【０１１９】
次の特性を評価した：硬化時間、クリームレベル、及び相対初接着強度。以下の図表７ｃに結果を示す。
【０１２０】
【表１０】
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【０１２１】
硬化時間は、手の圧力によりもはや容易に成形し得ないようその形を維持するのに十分に硬化するための複合物に要求される時間である。
【０１２２】
相対クリームレベルは、材料の表面上の複合物の再分散の容易さ及び程度の主観的測定結果である。このパラメータは、１がクリーム状でない材料を表し（即ち、複合物が表面上で動かない）、15が膏剤様の複合物クリームである材料を表す１〜15のスケールにランクされる。
【０１２３】
相対初接着強度は、水に浸した後約10分間測定した、１が極めて弱い材料を表し（即ち、成形する間落ちる）、10が３Ｍスコッチキャストワンステップスプリント（3M Scotchcast One-Step Splint）のような市販のファイバーグラス物品と同じくらい強い材料を示す１〜10のスケールの主観的な測定結果である。
【０１２４】
最も速い硬化時間は樹脂Ｂ100％において得られ、樹脂Ａの濃度が高くなるにつれ、硬化時間は増加することが観察された。樹脂Ａの割合が増加するにつれクリームレベルが増加した。樹脂Ａの割合が増加するにつれ、（即ち、ポリエチレングリコールのレベルが増加するにつれ、）初強度は減少した。
【０１２５】
実施例８（これは参考例である）
第２ポリマーを含む樹脂のレオロジー
樹脂のレオロジー及び特に樹脂のtan dに対する、可溶性第２ポリマーの添加の効果を示すために、一連の８つの樹脂を調製した。樹脂の、貯蔵弾性率Ｇ’及び損失弾性率Ｇ”を測定することによりレオロジーを測定することができる。実施例から明らかになるであろうように、材料のレオロジーは、添加された第２ポリマーの濃度及び第２ポリマーの分子量の両方により影響を受けるであろう。
【０１２６】
２つの異なる分子量のPVAポリマーを下述のように水硬化可能樹脂に添加した。第１の一連の樹脂をPVP-360を用いて調製した。実施例２の乾燥方法に従って13：５重量％の濃度でPVP-360をTerathane 1000に溶解して保存溶液（「PVPV-T」）を形成した。この保存溶液を用いて、次の図表８ａ及び図表８ｂにて記載される調合に従って、５つの変更された樹脂を調製した。
【０１２７】
【表１１】
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次の表に従ってPVP／Ｔ Terathane及びTerathane 1000を添加した。
【０１２８】
【表１２】
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【０１２９】
PVP-T溶液及びTerathaneを共に（49℃に維持された）８オンスジャーに添加し、まんべんなく混合することにより樹脂を調製した。次に表８ａに列挙された全ての構成物を、リストされた順に添加し、各々の添加の間、おおよそ５分間混合した。最終溶液を１時間、勢いよく振とうした後、65℃オーブンで一晩おき、樹脂に泡がないのを確実にした。これらのサンプルは触媒を含まないことに注意のこと。これは、レオロジーの測定がなされる間に樹脂が硬化しないのを確実にするためになされた。加えて、レオメーターのテストチャンバーを窒素で絶え間なく一掃した。
【０１３０】
（「K-90」としてISP Technologiesから得られ、以下「PVP-1280」と略される）1,280,000分子量のPVPを用いて第２の樹脂のセットを調製した。500ｇのPVP-1280を2000ｇのCarbowax 600に添加することによりPVP-1280を乾燥した。この混合物を真空下において撹拌し、0.6mmHgの圧力で145℃に加熱した。この保存溶液（以後PVP-Cと称する）を1.5時間、145℃に維持して、その後、49℃に冷却した。次の樹脂構成物と共に混合することにより、樹脂を調製した。
【０１３１】
【表１３】
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【０１３２】
PVP-C溶液及び（必要であれば）Carbowax 600をIsonate2143L内に混合して約65〜70℃に加熱することによって、樹脂を調製した。PVP-1280が均一に分散して粘弾性溶液となるまでこの含有物を激しく混合した。残った多価アルコールを示される順に添加して、添加の間、激しく混合した。いったん混合した後、樹脂を密閉して、空気泡が最小化されるのを確実にするために、12時間、65℃オーブン内に置いた。極めて高い粘性のため、樹脂Ｈはまだ少量のエレーションを有していた。これらのサンプルは触媒を含まないことに注意のこと。これはレオロジーの測定が行われる間、樹脂が硬化しないのを確実にするため行われた。加えて、レオメーターのテストチャンバーを窒素で絶え間なく一掃した。
【０１３３】
本発明の目的のために、平行プレートジオメトリーにおけるレオメトリックスダイナミックアナライザー（Rheometrics Dynamic Analyzer）（RDA-II）を用いて樹脂のレオロジーを決定した。ソニアー粘弾性ストレインリミットより低くダイナミックストレインを維持した。（即ち、10％未満）ダイナミックシェアーモードにおいて、乾燥窒素環境下で25℃で全ての実験を行った。レオメーターの操作限界の範囲内で、測定されたトルクを維持するように、プレートの直径を変化させた。プレート間のキャップは約１mm未満であった。貯蔵弾性率（Ｇ’）及び損失弾性率（Ｇ”）の両方を測定した。せん断範囲0.1〜100ラジアン／秒に関して、１％程度の少なさのPVP-360（樹脂Ｂ）の添加によりほぼ３桁の大きさで貯蔵弾性率が増加した。テストされたせん断範囲に関してPVP-1280の11％の添加により、貯蔵弾性率がほぼ７桁増加した。完全なデータのリストを下の図表８ｄに示す。
【０１３４】
【表１４】
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【０１３５】
一連の７つの硬化可能樹脂を、生ずる応力及び25℃におけるゼロせん断粘度について解析した。第１の６つの樹脂（樹脂Ｂ〜Ｇ）は上述のこれらの樹脂の重複バッチに相当した。樹脂「Ｉ」を次の調合を有し、樹脂Ｇと同様の方法で調製した。
【０１３６】
【表１５】
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【０１３７】
同様に、せん断速度（0.005sec-1〜10sec-1）の範囲に関して、平行プレートジオメトリーにおける、レオメトリックダイナミックアナライザを用いて粘度対せん断速度データを作った。次の方法を用いて、ゼロせん断粘度をこれらの曲線から計算した。シヤスィニング（shear thinning）の始まりにおけるせん断応力をレオメトリックスストレスレオメーターにおける一定せん断実験のため開始応力として用いた。200秒間、一定の応力を添加して、1000秒間、回復可能歪みを監視した。回復可能歪みがない場合、応力は極めて高いと考えられ、100％回復可能歪みの場合、応力は極めて低いと考えられる。この試験及び誤差法を用いて正確な応力を得た。加えて、1000秒間、０〜10,000ダイン／cm2の応力の範囲を用いて、応力傾斜実験を行った。測定し得る歪みが観察される最も低い応力を、降伏応力と定義した。この結果を図表８ｆに示す。
【０１３８】
【表１６】
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【０１３９】
実施例９（これは参考例である）
硬化した複合物を通過する空気流
本発明の複合物の一つの利点は、キャストが、着用の間、「吸収する」ことができる比較的高い気孔性であることである。異なる濃度で種々のミクロスフィアーを用いて製造される一連の複合物の呼吸可能性を、次のテストに従って特徴づけた。
【０１４０】
複合物の例を通過する空気の流れを測定するために、ガーレーテレダイン感度計（Gurley-teledyne Sensiticity meter）（Cat.No.4134／4135−検定に用いられる）に属するAW.& L.E.ガーレーデンソメーターモデル4110（A.W.&.L.E.Gurley Densometer Model 4110）（Troy,N.Y.）及びエングラーインストゥルメンツモデル605（Engler Instruments Co.Model 605）を用いた。特に、0.64cm厚の硬化複合物の6.45sqcm断片を通して10〜50ccの空気の通過を必要とする数秒における時間を、この器械は測定した。23〜25℃の温度で、約50％の相対湿度の部屋においてテストを行った。
【０１４１】
サンプルを次のように調整した。硬化した複合物（0.64cm厚）の５cm×５cm正方形断片の両側面の中心を、マイクロフォームテープ（Microfoam tape）（3M Company,St.Paul.MN）の2.54cm径の円形断片に接着した。次に、全体のサンプル（上面、底面及び側面）をダウコーニング（Dow corning）732RTL多目的シリコーンシーラント（Midland,MI）を用いてシールした。シーラントを有するサンプルを一晩硬化させた。いったん硬化した後、マイクロフォームテープ円形物をピンセットを用いて静かに除去して、空気が通ることができる2.54cm径の円形孔を形成した。
【０１４２】
その後、上面表面を2.5cm径の穴を有する（3M Co.,St Paul,MNから得られる）スコッチブランド（Scotch Brand）＃471イエロープラスチックテープの断片で包った。最初に穴のない底面表面をスコッチブランド＃976イエロープラスチックテープの断片で包った。
【０１４３】
その後、サンプルをその漏れ割合、即ち、シール及び／又はシーラント層における不完全性を通して空気が漏れる割合についてテストした。サンプルの漏れ割合（cc／secにおける「Ｌ」）をデンソメーター（Densometer）内にサンプルを置いて、空気流、即ち空気の周知の量（例えば10〜55cc）を通過させるのに必要とされる時間を測定することにより決定される。次に、テープの下のふさがった層を、2.54cm径の穴が切り取られ、サンプルの穴に適合させた以外はサンプルの上面のものと同一のテープの層に置換した。サンプル及びシーラントを通過する空気の流れの割合を上述のように（cc／secにおける「Ｆ」）測定した。その後、減算によりサンプルを通る空気流を次の式：実際のサンプル空気流＝Ｆ−Ｌ（cc／sec）により決定した。以下に示される数字は２つのサンプルの平均である。好ましくは、少なくとも５つのサンプルの平均が利用される。
【０１４４】
実施例３の樹脂を用いて複合サンプルを調整した。実施例３の方法を用いて、図表９に開示されるように、樹脂を種々の充填剤と混合して、おおよそ0.64cm厚のサンプルを作製した。25℃の水にサンプルを浸漬してテストする前に少なくとも24時間硬化させた。加えて、市販の15層膏薬副子（Orthopedic Casting Laboratories-Worldwide Management Corp.,Eudora KSが得られる当て層のないもの）（実験Ｎｏ.６）及びスコッチキャストプラスキャスティングテープ（Scotchcast.Plus Casting tape）の６層スラブ（実験Ｎｏ.７）をテストした。次の空気流の結果が得られた。
【０１４５】
【表１７】
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【０１４６】
高い空気流値を有する材料のために空気が通過する体積、例えば300ccを増加させるか又は空気の流れに対して開いている表面領域を減少させるかのいずれかが必要であり得る。しかしながら、円形の穴を削減するなら、空気流値を修正、即ち、サンプルを比較する前に単位領域の相当する空気流を標準化しなければならない。例えば、もし上述の2.54cm円形穴の場所に1.27cm円形穴をサンプルに作るならば、相応する比較物を作るために得られる空気流は、４倍されるであろう。
【０１４７】
実施例１０（これは参考例である）
種々の水可溶性フィルムの溶解速度
水可溶性フィルムを「溶解する」のに必要な時間は次のテスト法に従って特徴づけられる。フィルムの単一層を切り抜いて、ミリポアフィルターホルダー（Millipore Filter Holder）（標準フィルタースクリーンのないPart＃４−Millipore Corp.,Bedford,MA）の上半分と下半分の間におき、決まった場所におかれたフィルムの3.5cm径断片とした。その固定物の側面に水をそそぎ落とすことにより、20ミリリットルの水を静かにその固定物の上側（フィルムの頂上におおよそ２cmのヘッドを作っている）に添加する。水がフィルムを溶解してフィルムを「突き破る」（即ち、フィルムを通して流れる）時間が記録される。溶解時間は、10のサンプルの平均突き破り時間として記録され、以下の図表10aに示される。
【０１４８】
【表１８】
0004260878.tif 000021
【０１４９】
上述のテストはフィルムの溶解に必要とされる時間の良好な近似を与える。しかしながら、本発明の代わりの態様として、先立ってライナーの分離したフィルムを用いることを選択することができ、代わりに水可溶性ライナー材料をキャスティング材料に直接積層することができる。このライナーは不可能でないなら、キャスティング材料から後に分離して上述の方法に従ってテストすることが困難であり得る。これらのライナー材料をテストするために、機能テスト（即ち、使用条件下のキャスティングテープを直接測定すること及び潤滑効果を提供する又はキャスティング材料の層と層との接着を許容するためにライナーに要求される時間を測定すること）又は上述の「突き破り」テストの変更のいずれかを用いることが許容される。例えば（キャスティング材料において見い出されるのと同じ厚さを有する）ミリポアフィルターに対するライナーフィルムを直接形成することができ、その後、突き破りテストを行うことができる。あるいは、いずれの他の適した気孔性基体に対するライナーフィルムを形成することができ上述のようにテストするためにミリポア装置内にラミネートを置くことができる。
【０１５０】
実施例１１（これは参考例である）
キャスティング材料を通る水蒸気透過
種々のキャスティング材料の水蒸気透過を次のテストを用いて測定した。５〜10cmの高さを有し、5.08cmの内部径を有するキャスティング材料の環を、ストッキネットで包われた心金に対して材料を硬化することにより成形した。あるいは、水不透過性シーラントを用いて２つの十分に硬化した半分の環状物（即ち、内部半径が2.54cmの「Ｃ」の形をしたシート）を共ににかわづけにすることにより、環状物を形成することができる。テストする前にキャスティング材料を24時間、硬化させる。シリンダー（Ａ）の表面領域は、シーラントでふさがれる（とじ目領域のような）いずれの領域より少ない内側円周領域としてみなす。キャスト材料の平均厚も記録される（Ｔ）。比較目的のために、テストされるべきキャスティング材料の平均厚は好ましくは３Ｍスコッチキャストプラス（3M ScotchcastTMPlus）キャスティングテープの６層即ち、おおよそ90Ｎ／cm幅（±45Ｎ／cm幅）と同等の（米国特許第4,705,840号に開示されるような）環状物強度を提供する厚さであるべきである。
【０１５１】
その後、（Dow Corning Co.,Midland MIから得られる）シラスティックRTV（Silastic RTV）シリコーンシーラントNo.732のようなシリコーンシーラントを用いて、キャスト材料のシリンダーをその下側の円周の周りを低ペトリ皿にシールする。シーラントを24時間硬化する。脱イオン水の25mlビーカーをシリンダー内の低ペトリ皿上におく。ビーカーから水を流すことなく硬化がおこる。その後、上述のRTVシーラントを用いて上面の円周上に第２のペトリ皿をシールすることによってシリンダーを閉じる。シーラントは12時間で硬化する。
【０１５２】
キャスト材料ペトリ皿、ビーカー、及び水の全重量が記録される。その後、24〜30％の相対湿度を有する37.8℃オーブン内にサンプルを置く。サンプルを周期的に取り出し、重量を測る。単位時間の重量の損失を重量損失対時間の傾きとして計算する。必要であれは、最小二乗法を用いて傾きを計算し得る。結果は、重量損失対キャスト材料の領域により分割された時間、Ａの傾きとして表現される。「水蒸気透過」はｇ−水損失／日／cm2の単位で表現される。
【０１５３】
実施例14に開示される３つのサンプルに沿って実施例17に開示される７つのサンプルを水蒸気透過性についてテストした。これらのサンプルを焼石膏材料の従来の膏剤及び従来の合成ファイバーグラス材料と比較した。焼石膏材料の膏剤は、シンセティックプラスプラスター（Syhthetic PlusTMPlaster）（Depuy Co.,Warsaw；INから得られるCat.no 4900-03）。ファイバーグラス材料は（3M Co.,St.Paul,MNから得られる）スコッチキャストプラス（ScotchcastTMPlus）である。ファイバーグラス及び膏剤サンプルにおいて２回の重複実験を行った。
【０１５４】
本発明のサンプルにおいて、１つのサンプルのみを利用した。好ましくは、３〜５のサンプルの平均が記録されるであろう。
【０１５５】
【表１９】
0004260878.tif 000022
【０１５６】
実施例１２
強度テスト−三点ベンド及び引張法
本発明のいくつかの材料の曲げ強度及び引張応力を２つの従来のキャスティング材料（焼石膏及び合成ファイバーグラスキャスティング材料）と比較した。下の図表12ｄに示されるように、本発明の材料をこれらの従来の材料と比較した。この比較を行うために、サンプルを調製して、「未補強の及び補強したプラスチックス及び電気絶縁材料の曲げ特性の標準テスト法（Standard Test Methods for Flexural Properties of Vnreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulting Materials」という標題のASTMテスト法第D790−91号の改良型を用いて、曲げ強度及び引張り応力をテストした。
【０１５７】
図表12a及び図表12bに記載されるように種々の量は（種々の分子量の）第２ポリマー構成物を有する７つの樹脂構成物を作った。60重量％充填剤の濃度でグラスバブル（ScotchliteTM H50／10000EPX）を添加した。実施例７の一般的な方法に従って複合材料（Ｖf／Ｖr＝3.1）を副子とした。
【０１５８】
【表２０】
0004260878.tif 000023
【０１５９】
【表２１】
0004260878.tif 000024
【０１６０】
加えて、後述の図表12cに記載される樹脂（以下、樹脂12−８として言及される）及び65重量％のスコッチライト（ScotchliteTM H50／10000EPX）グラスバブル（3M Company）を用いて種々の副子を作りＶf／Ｖr＝3.9を有する複合物とした。
【０１６１】
【表２２】
0004260878.tif 000025
【０１６２】
9.53×30.5×0.635cmテフロン（登録商標）鋳型内に十分に均一な組成物を圧延することにより、相対湿度４％未満の雰囲気で副子を作った。この材料にはスクリムを配さなかった。この複合副子を使用するまで密閉されたアルミニウムホイル袋に平らに保存した。
【０１６３】
硬化過程において副子を評価した。全てのサンプルは副子として許容される材料であることが観察され、136〜214秒の時間で硬化した。一般的に、より高い分子量の第２コポリマー及びより高濃度の第２ポリマーを含有するサンプルがより高い接着強度を示した。
【０１６４】
サンプルを25℃の水の浸漬により硬化した後、偏平なシート又はラミネートとして材料をかたどりして、その後25℃及び相対湿度50％で材料を保存した。各々の材料を攪拌せずに10秒間、水に浸漬した。本発明のシート材料において、材料を平面の状態において単に硬化することができた。焼石膏の膏剤（OCLRoll Form Splint.膏剤の15層）において、外側の当て物を最初に除去した。ファイバーグラスサンプル（3M Co.,St.Paul,MNから得られるScotchcastTM Plus）を６及び８層のラミネートに成形した。いったん水から除去して、焼石膏の膏剤及びファイバーグラスのサンプルを層から層へのラミネートを促進するために手で少し圧縮してこすった。好ましくは、５つのサンプルの最小値をテストして、その平均を測った。しかしながら、いくつかの場合においては、２つのサンプルのみをテストした。いったん硬化させ、サンプルを9.53cm長のストリップに切断した。本発明のサンプルの幅は9.6cmである。３Ｍスコッチキャストプラスの幅は8.5cmである。焼石膏の膏剤のサンプルの幅は6.86cmである。強度をテストする前に、サンプルを25℃及び50％の相対湿度に維持された部屋に一晩硬化させた。
【０１６５】
これらのサンプルの曲げ強度及び引張り応力値を表12ｄに示す。サンプル番号12−３及び12−７はテストしなかった。各々のサンプルを固定物内におき、この固定物を、正確に目盛りを調整されたインストロン（InstronTM）1122テスティングマシーン（Instron Corp.,Park Ridge,IL）の中心に正確においた。この固定物は、支持体が円柱形の棒（1.91cm径、13.7cm長）である３点ベンド装置である。支持体は、互いに平行であり、（中心線から測定して）7.62cm離れて位置する。支持体円柱の中心点においてサンプル上に位置した類似の円柱を通して荷重を与えた。2.54cm／分のクロスヘッドスピードを用いて平面のサンプルの中心点に圧縮荷重をかけた。
【０１６６】
次の式：Ｓ＝３FL／２bd2〔Ｆ＝最大荷重（Ｎ）、Ｌ＝支持スパン（この場合＝7.62cm）、ｂ＝サンプルの幅（cm）、及びｄ＝サンプル厚（cm）〕を用いて曲げ強度（「Ｓ」）を計算した。次の式：Ｅb＝ｍ（Ｌ3／４bd3）（Ｌ,ｂ及びｄは上述で定義され、ｍは荷重変位曲線の傾きである）を用いて曲げ引張応力（「Ｅb」）を計算した。
【０１６７】
【表２３】
0004260878.tif 000026
【０１６８】
２つの未硬化のサンプルを25.4mm幅シートの形態で調製してそれらの引張強さをテストした。テストする前に、サンプルを少なくとも24時間、23〜25℃で密閉された包み内においた。シンテックテストワークス（Sintech Test WorksTM）材料テスティングソフトウェア（Sintech,Stoughton,MA）を装備した正確に調整されたインストロン1122テステイングマシーン（Instron Corporation,Park Ridge,III）の空気入口（pneunatic jans）内に各々のサンプルをおいた。その入口はサンプルの破壊を防止するため金属スペーサを装備する（即ち、サンプルはテストの間のずれに耐える十分な力であるが硬化した材料が破壊点まで達して破壊されるほどの力でない力を、入口により維持されるべきである）。入口の空間は2.54cmであり、テストされるサンプルは、2.54cm幅×7.62cm長であり、引張り方向が、製品の実際の適用の間に主要な荷重がかけられるであろう方向に相当するように、キャスティング材料の長さ方向からサンプルを切断した。クロスヘッドスピードを2.54cm／minにセットした。サンプルの単位幅毎の破壊時の最高荷重を下の図表12eに示す。保存袋から取り出してすぐに、即ち、硬化する前、水に浸さずに、全ての材料をテストした。好ましくは、少なくとも５つのサンプルの平均が示される。
【０１６９】
【表２４】
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【０１７０】
実施例１３（これは参考例である）
充填剤のかさ密度
いくつかの充填剤のかさ密度を次のテスト法に従って測定した。25mlメスシリンダーを充填剤サンプルで充填して、５分間、軽く振動させた。この後、充填剤の量（即ち、シリンダーの側面の目盛りから読まれる）を記録した。シリンダーと充填剤の全体の重量からシリンダーの重量を減算することにより充填剤の重量を決定した。かさ密度は、充填剤の重量／単位体積（ｇ／cc）として記載される。
【０１７１】
実施例１４（これは参考例である）
空隙容量測定
硬化した複合物の空隙容量を次のテスト法により決定した。周知の体積（「Ｖc」）及び重量（「Ｗc」）の硬化した複合物のサンプルを溶媒を含むはかり皿内に十分に沈めた。この目的に適した溶媒は、比較的低表面張力で、更に複合物の迅速な膨潤、溶解、又は分解の原因とならない溶媒を含む。（軽いおもりのような）いずれの適したものを用いてサンプルを溶媒に沈めて、その後、真空チャンバー内においた。本実施例において、おおよそ10.16cm×8.89cm×0.635cmの大きさを有するサンプルを沈めるのに73ｇのおもりを用いた。溶媒のサンプル内への吸収を防止しないようにおもりとサンプルとの間の接触部分を最小にすることに注意を払った。
【０１７２】
沈んだサンプルを真空チャンバー内におき真空を125mmHgの圧力に引いた。おおよそ２分間、真空を維持したが、サンプルの孔内への溶媒の完全な吸収を確実にするために、より長い時間を必要とし得る。サンプルをチャンバーから除去して、プレミエール（PremiereTM）（Scott Paper Company,Philadelphia Penn.）ペーパータオルでサンプルを素速くブロッティングすることにより、残った溶媒を除去した。その後、IPAが浸含したサンプル（「Ｗcs」）の重量を測定した。好ましくは、少なくとも５つのサンプルを解析して平均吸収重量を計算することである。吸収された溶媒（「Ｗs」）の重量を減算（Ｗs＝Ｗcs−Ｗc）により計算して、この溶媒の密度の関係（即ち、0.785gm／mlのIPA）を用いて、体積（「Ｖs」）に交換した。その後、吸収された溶媒の体積（即ち、複合物の空隙容量）を、硬化した複合物の体積の比（Ｖs／Ｖc）として、又は硬化した複合物の体積の百分率（空隙体積％＝100×（Ｖs／Ｖc））として表現される。
【０１７３】
空隙容量を３つの硬化した複合材料について測定した。図表14ａに記載される樹脂及び表14ｂに記載される種々のレベルの3M H50／1000EPXグラスバブルを用いて材料を30.5cm×8.9cm×0.64cmスラブ内に成形してその後、テストのため、10.16cmの長さに切断した。実施例７の一般的な方法に従って樹脂及び副子を作製した。明らかに複合物の体積は、硬化の間、大きな変化はなかった。
【０１７４】
【表２５】
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【０１７５】
【表２６】
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【０１７６】
実施例１５（これは参考例である）
熱可塑性結合剤を含む複合物
500ｇトルエン内にて20ｇポリマーを溶解させ、静かに24時間攪拌することにより、（Vnion Carbideから得られ、80,000の分子量を有すると報告される）Tone 787ポリカプロラクトンポリマーの溶液を作製した。この後、付加的な75ｇのトルエンを添加して混合し、内容物を65℃に暖めて28重量％のポリカプロラクトンを含む透明な粘性溶液とした。
【０１７７】
上述の溶液85.7ｇを45ｇのスコッチライト（ScotchliteTM）H50／1000グラスバブル（3M Co.,St.Paul,MN）を含む１リットルビーカー内に添加した。最初にこれをトングデプレッサー（tonguedepressor）を用いて混合し、その後手で練った。材料が粘着性をおびた時、付加的な16ｇのバブルを添加して、混合物を練った。最終的な組成物は少し粘着性であるだけであった。これを7.6cm×30.5cm×0.64cm鋳型に圧延して数時間、換気フード内にセットしてトルエンを蒸発させた。その後、全てのトルエンが蒸発したことを確実にするために、材料をおおよそ14時間、48℃オーブン内においた。
【０１７８】
滑らかな気孔性複合物が得られた。実施例14の方法に従って空隙容量を測定して、34.65％であることがわかった。
【０１７９】
材料を５分間、70℃の水に浸漬し、手首の周囲にかたどりした。材料は極めて適合することがわかった。キャストの強度は手首の固定化にちょうど適合したが、指の副子等のような低荷重の適用に適するであろう。
【０１８０】
実施例１６（これは参考例である）
熱可塑性結合剤を含む複合物
トルエン内に31重量％のTone 787を含む溶液を220ｇToneを490ｇトルエン内に混合して静かに24時間混合することにより作製した（溶液「16A」）。この溶液を７時間、65℃に加熱して、透明な粘着性の均一の溶液を形成した。
【０１８１】
このポリマー溶液をグラスバブルと混合して、鋳型内に形成し、実施例15に記載のようにトルエンを蒸発させた。次の量の充填剤及びポリマーを用いた。
【０１８２】
【表２７】
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【０１８３】
明らかに、両方のサンプルは全く粘着性があるように観察され、これらを鋳型内に注いだ。残留したトルエンを蒸発させるために圧延する前に数分間放置した。
【０１８４】
溶液を完全に蒸発させた後、加熱されたダーケフラットプラターンプレス（Dake flatplatten press）（Model 44−027,Dake Inc.Grand Haven MZ）を用いて0.5cm厚スラブ内に材料をプレスした。プラターンを77℃に加熱した。サンプルを２つのシリコーンコートされた剥離ライナーの間におき、おおよそ１分間、極めて低い圧力でプレスしてサンプルを加熱した。その後圧力をおおよそ4000psiまで増加して、これを解除した。次に、熱いサンプルの両側面に付加的なグラスバブルを噴霧して、前と同様であるが今度はおおよそ1000psiの圧力だけで再び材料をプレスした。外側表面上の付加的なグラスバブルは、スラブが熱いプレート上で加熱されて熱いプレートにはり付くことなく溶解した状態になることを許容した。
【０１８５】
暖水浴内でサンプルを加熱することにより手首にサンプルを適用した。サンプルＢ及びＣの両方は、手首にかたどられ、副子固定化器具として用いるのに十分な一体性を有していた。
【０１８６】
実施例１７
増加されたNCO／OH比を有する樹脂を含む複合物
次のグラムにおける構成物を用いて、454mlグラスジャー内に３つの樹脂を調製した。
【０１８７】
【表２８】
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【０１８８】
この溶液を次のように調製した。温度計及び頭上の攪拌子を備えた５リットル丸底フラスコ内の40℃の2800グラムのカーボワックス600に729グラムのK-90PVPを添加した。１mmHgに減圧して温度を徐々に110℃まで上げた。発泡が終わるまで４時間、この温度を維持した。その後、高い粘着性の液体をまだ暖かい間に４リットルジャー内に注ぎ、49℃オーブン内に保存した。
【０１８９】
次の一般的な方法に従って樹脂「Ａ」；「Ｂ」；及び「Ｃ」を調製した。20％ PVP／Carbowax 600溶液及びIsonateを混合してヒートガンで加熱して、均一になるまでおおよそ10分間、メカニカルシェーカーにおいた。次に、BHT、塩化ベンゾイル、及びDB−100を添加して、メカニカルシェーカーで更に５分間振とうした。その後、Carbowax 600、Carbowax 1450、及びMEMPEを前記ジャーに添加して更に10分間、前記シェーカーにおいた。前記ジャーを、45分間、65.6℃オーブンにおき、ふたをして、数時間ゆっくりロールさせた。
【０１９０】
60ｇの３Ｍスコッチライト（ScotchliteTM）H50／10,000EPXグラスバブルを各々の樹脂40グラムに添加した。数分間、樹脂内で充填剤を練ることにより、均一な複合物（Ｖf／Ｖr＝3.1）を得た。この複合物の各々を、0.6cmスペーサとともに水圧を用いることによりおおよそ7.6×30cmの0.6cm圧シートに成形した。シートを作るのに52MPaの最大圧を使用した。使用するまで、水不浸性のアルミニウムホイル袋内でこのシートを密閉した。このシートを袋から取り出して５分間、水浴に浸漬して心棒の周りに配した。樹脂調合Ａからの複合物は極めて柔らかで成形可能である一方、樹脂調合Ｂからの複合物は極めてクリーム状であり、膏剤のそれに近い軟度を有していた。樹脂調合Ｃからの複合物は極めてクリーム状で成形可能であり、焼石膏の膏剤に似た流体様であった。数時間後全ての材料が固まり堅い副子となった。
【０１９１】
実施例１８（これは参考例である）
PVP修飾樹脂を含む薄いシート複合物
328グラムのIsonate 2143L、0.72グラムの塩化ベンゾイル、1.02グラムのDB−100、及び2.76グラムのBHTを１リットルグラスジャー内で混合することにより（「Ｄ」部として標示される）溶液を調製した。24グラムの（ISP Technologies,Inc.から「K-120」として得られる）未乾燥PVP、及び153グラムの暖かいCarbowax 600を１リットルグラスジャー内で混合して2.5時間、65.6℃のジャーにおくことにより（「Ｅ」部として標示される）第２の溶液を調製した。44グラムのCarbowax 1450及び40グラムのArcol LHT-240をこの混合物に添加した。このジャーをメカニカルシェーカーに５分間おいてその後30分間、オーブンにもどしておいた。6.6グラムのMEMPEを添加して、ジャーを更に２分間、メカニカルシェーカーにおき、その後、65.6℃のオーブン内に保存した。
【０１９２】
139グラムのＤ部と111グラムのＥ部を１リットルビーカー内で混合することにより樹脂を作った。ハイシェアミキサー（Premier Mill Corp.,Reading,PA）を用いてこの混合物をおおよそ３分間、まんべんなく攪拌した。いくらかのガスの放出とともに発熱線が観察されたことは、プレポリマーの可能な鎖の伸長を示す。この樹脂200グラムを4.5リットル金属混合ボール内の300グラムの（0.46の比重を有し、3M Co.からScotchliteTMとして得られる）K-46グラスバブル上におき、シグマブレードを備えたホバート（Hobart）ミキサーでおおよそ５分間混合することにより複合物を形成した。その後、この複合物（Ｖf／Ｖr＝3.4）を平面状の長四角形に成形して、8.25cm×約3.8cmのシートが形成されるまで、（５cmの径を有し、30.4cmの長さである調整可能二重駆動ゴムコートローラーを含む）ニップローラーにおいた。この複合物をパスタメーカー（AtlasTM；OMC Marcato Co.,Campodarsego,Italy）に数回通すことにより更に0.15cm厚にプレスした。最後に、同様の寸法の多孔性ポリエステルニットメッシュ布帛（Gehring Textiles.,Inc.,New York,NY）と共に、0.127cmの空隙のパスタメーカーを通してこの複合物をプレスした。その後、このテープをプラスチック芯上に再び巻いて使用まで防水性袋内に保存した。キャスティングテープとして評価するために、その後この巻き物を23℃の水浴に浸漬して心棒の周囲にまいた。この材料は容易に巻きもどり、容易に成形される。硬化することによりテープは硬いキャストとなる。
【０１９３】
実施例１９
複合テープ内のアクリル酸イソオクチル／Ｎ−ビニルピロリドンの使用
次の方法に従ってアクリル酸イソオクチル及びＮ−ビニル−２−ピロリドンコポリマーを作った。275.0グラムの酢酸エチル、168.75グラムの酢酸イソオクチル、56.25グラムのＮ−ビニル−２−ピロリドン、及び0.3375グラムのアゾビスイソブチロニトリルを１リットル細口びんに添加した。分当り１リットルの流量率で窒素を２分間びんを一掃することにより、この内容物を脱酸素化した。このびんを密閉して、本質的に完全な重合をおこすように回転水浴内においた。付加溶液（100gm MeOH及び100gm酢酸エチル）を添加して30％固体の溶液を作った。酢酸エチル１メタノール内に30％固体である（３：１のNVPに対するIOAの比を有する）上述のコポリマーの1000グラム分割量を、温度計及び冷却器を備えた３リットルフラスコ内に900グラムのPPG 725を最初に添加することにより溶媒を除去した。この内容物を数時間、125℃に加熱してこの溶媒を回収した。16時間の室温での減圧（１〜２mmHg）下で溶媒の最後の少量を除去した。これは、PPG 725内で25％のIOA／NVPである最終溶液を与えた。2730グラムのIsonate 2143L、4.8グラムの塩化ベンゾイル、8.7グラムのDB−100、及び23.1グラムのBHTを4.5リットルジャーに添加することにより、（「Ｆ」部として標示される）溶液を調製した。60グラムのPPG 2025、116グラムのPPG 725、85.5グラムのLHT−240、及び361グラムの上述からのIOA／NVP／PPG 725溶液を混合することにより、（「Ｇ」部として標示される）第２の溶液を調製した。この混合物を65.6℃オーブンに10分間おいて、その後、均一になるまでメカニカルシェーカー内においた。15.6グラムのMEMPEをこの溶液に添加して、この混合物を更に10分間、攪拌した。
【０１９４】
乾燥した部屋において、ハンド・ヘルド・エレクトリックミキサー（Handy MixerTM,Black and Decker,Shelton,CT）を用いて高速で３分間、１リットルビーカー内で147グラムのＦ部及び128グラムのＧ部を混合した。この混合物の245グラムを4.5リットル金属ミキシングボール内の300グラムの（125℃で３日間オーブン内で予備乾燥された）K-463Ｍグラスバブルに注いだ。その後、この混合物を金属シグマブレードを備えたホバート（Hobart）ミキサーで２分間、混合することによって、この混合物を均一にした。この複合物（Ｖf／Ｖr＝2.8）を使用するまで防水性袋で一晩保存した。次の日に、複合物の一部分を、（５cmの径を有し、30.4cmの長さである調整可能二重駆動ゴムコートローラーを含む）ニップローラーを用いておおよそ0.254cm厚のシートになるようカレンダーにかけた。作製された7.6cm×1.8ｍのシートをテーブルに横たわらせ、K-46グラスバブルを軽く噴霧し、おおよそ１cm離してテープの幅を横切るように、約0.12cmの深さまでトングデプレッサー（14.6×1.7cm、Baxter Healthcare Corp.,McGaw Park,IL）の端で軽く表面をプレスした。その後、サンプルを再び巻いて使用するまで防水性袋内に保存した。キャスティングテープとして評価するために、袋からシートを取り出して、10分間、23℃の水に浸漬して、心棒の周囲に巻いた。この材料は巻き物全体をとおして湿っていた。加えて、この材料は引き伸ばすことができ、良好な一体性を有し、極めて成形性があった。この複合物は５分間で硬化して硬いキャストとなった。
【０１９５】
実施例２０
軽量スクリムを含む複合テープ
147グラムのＦ部及び128グラムのＧ部（両方とも実施例19からのもの）を１リットルビーカーに添加した。この溶液をハイシェアーミキサーを用いて３分間激しく混合し、その後、300グラムの予備乾燥されたK-46グラスバブルに注いだ。この材料を実施例19に記載されるようにホバート（Hobart）ミキサーを用いて均一化した。この時点ではこの複合物（Ｖf／Ｖr＝2.5）はほとんど一体性を有さなかった。その一部を（Rohm＆Hass Co.からのRoplex B15樹脂で２グラム／ｍ2で被覆された６グラム／ｍ2の3.8cmの1.75デニールポリエステルステープル繊維を含む）軽量織物の8.25cm幅スクリム上に散布した。その後、結果の複合物が２層の織物の間に均等に挟持されるように、複合物を有する織物を、（7.6cm径を有し、22cmの長さであり、Plasma Coating Co.,Bloomington,MNのPC−915プラズマコーティングでコートされた鉄ローラーを含む）ニップローラーを通して、織物の他の層とともにカレンダーにかけた。おおよそ0.15cm厚の製造されたシートを再び巻き使用するまで防水性袋内に保存した。キャスティングテープとして評価するために、この巻き物を23℃水浴に10秒間浸漬して水を巻き物内にしみ込ませた。その後、この材料を心棒の周囲に巻いた。この材料は極めて適合性及び成形性があり、10分間で硬いキャストとなった。
【０１９６】
実施例２１
親水性多価アルコールを含み、増加された可円滑性を示す複合テープ
320グラムの（後述の）第２ポリマー溶液と167グラムのカーボワックス600とを２リットルジャー内で混合し、均一になるまでメカニカルシェーカー内におくことにより（「Ｈ」部として標示される）溶液を調製した。121.5グラムのカーボワックス1450を添加して振とうにより均一化した後、112グラムのArcol LHT-240及び21グラムのMEMPEを同様に添加、均一化した。この混合物を45分間、65.6℃オーブン内において、15分間、メカニカルシェーカーで攪拌した後、後の使用のために48.9℃オーブン内に保存した。3020グラムのカーボワックス600及び786グラムのPVP K-90を静かに攪拌しながら５リットルフラスコ内で、１〜２mmHgで16時間加熱することによって第２ポリマー溶液を調製した。
【０１９７】
20グラムのPPG 2025、69.5グラムのPPG 725、28.5グラムのArcol LHT-240、5.2グラムのMEMPE、及び85グラムの30％IOA／NVP／PPG725溶液を454mlジャー内で混合することによって（「Ｉ」部として標示される）第２の溶液を調製した。メカニカルシェーカーを用いてこの溶液を均一化して、49℃オーブン内に保存した。酢酸エチル／メタノール中の30％ IOA／NVPコポリマー1000グラムに700グラムのPPG 725を２リットルフラスコ内で添加することによって30％ IOA／NVP／PPG 725溶液を調製した。溶媒の大部分を125℃の蒸留で取り除き、2mmHgの真空下で残りの溶媒を除去した。
【０１９８】
実施例19からの92グラムのＦ部に上述からの40グラムのＩ部多価アルコール溶液及び上述からの28グラムのＨ部多価アルコール溶液を500mlビーカー内で３分間混合することによって樹脂を調製した。この樹脂材料149グラムを300グラムのH50／10,000EPXグラスバブルとホバート（Hobart）ミキサー内で混合して均一な複合物を形成した。その後、この複合物（Ｖf／Ｖr＝4.2）を再びゴムコートされたニップローラーに通すことによって0.23cm厚にカレンダーにかけ、約8.25cm×1.8ｍのシートとした。このシートにタルカム（Talcum）パウダーを散布し、再び巻いて、使用するまで水蒸気不透過性袋内に保存した。キャスティングテープとして評価するために、この巻き物を23℃の水浴に５秒間浸漬して心棒の周囲に巻いた。この複合物は十分にクリーム状であり、硬化して硬いキャストとなった。
【０１９９】
実施例２２
キャスティングテープ
１リットルビーカー内て、170グラムの（実施例19からの）Ｆ部に、83グラムの（実施例21からの）Ｈ部及び次の方法に従って調製された「Ｊ」部溶液22グラムを混合することにより樹脂を調製した。60グラムのPPG 2025、143グラムのPPG 725、及び（実施例21からの）PPG 725中のIOA／NVPの30％溶液348グラムを１リットルジャー内に添加した。５分間、このジャーを振とうした後、85.5グラムのArcol LHT-240及び15.6グラムのMEMPEを添加した。更に10分間、このジャーを振とうした後、30分間、49℃のオーブン内においた。その後、この暖められた複合物を１分間、高シェアーミキサーで混合した。製造された均一な樹脂245グラムを4.5リットル金属ミキシングボール内の300グラムのK-46グラスバブルに注いだ。この複合物（Ｖf／Ｖr＝2.8）が均一になるまで、おおよそ３分間、シグマブレードを有するホバート（Hobart）ミキサーを用いてこの内容物を混合した。
【０２００】
この材料の一部分を、２つのゴムコートされたローラーの間でくり返しプレスすることにより、おおよそ0.32cm厚になるようカレンダーにかけた。この複合物をパスタメーカーを通すことにより更に約0.18cm厚にして、おおよそ７cm×2.7ｍのシートとした。その後、このシートを、パスタメーカーを用いて、同様の寸法の（実施例20に記載されるような）織物の２層の間にプレスして、0.14cm厚のテープとした。このシートを芯を用いず再び巻いて、使用するまで水蒸気不透過性袋内に密閉した。キャスティングテープとして評価するために、このロールを前記袋から取り出し15分間、23℃の水浴に浸漬した後、心棒の周囲に巻いた。この材料は、該材料を成形するのに十分にクリーム状であり、柔らかい触感であり、10分間で硬化して硬いキャストとなった。
【０２０１】
実施例２３
スクリムに代わる複合物の適用
実施例22の複合物の少量をパスタメーカーの一部を形成する「スパゲッティ（Spaghetti）」を通して約0.635cm幅及び0.25cm厚の複合物の長いひも状物とした。この複合物のひも状物を、６つのひも状物を用いて、実施例20の織物（8.25cm×１ｍ）の上面上にこのスクリムの幅を横切るように縦に横たわらせた。同様の寸法の織物の他のサンプルをこの複合物の上面上において、（約0.1cmの深さ、0.2cmの幅で0.85cm離れたロールの長さ方向に沿って走る隆起物（ridge）を有する7.6cm径×18cm長の）金属ニールド（knuvled）ローラーでこの材料を圧延することによってこの材料を共にプレスした。スクリムの２つの層の間に挟持された複合物のひも状物を、その後、パスタメーカーを通して0.18cm厚のテープとした。このテープを再び巻いて、使用するまで水蒸気不透過性袋内に保存した。キャスティングテープとして評価するために、このサンプルを前記袋から取り出して、５分間、23℃の水浴に浸漬して、心棒の周囲に巻いた。この巻き物内への及びこの巻き物全体への水の浸透は極めて優れていた。加えて、この材料はクリーム状で容易に成形されて、10分間で固いキャストとなった。
【０２０２】
実施例２４
成形可能キャスティングテープ
プレミックス（Premix）・A-24の調製：984グラムのIsonate2143L,２グラムの塩化ベンゾイル・３グラムのDB-100、及び7.6グラムのブチル化ヒドロキシトルエンを窒素雰囲気下で１リットルジャーに添加した。この内容物をメカニカルシェーカー内で10分間、混合して密閉したジャー内で室温で保存した。
【０２０３】
プレミックスB-24の調製：365グラムのカーボワックス600,174グラムのLHT-240,48グラムのプルロニック（Pluronic）F-108：12グラムのMEMPE、及びPPG725中のIOA／NVP（75／25）コポリマーの45重量％溶液17グラムを窒素雰囲気下で１リットルジャーに添加した。このジャーを16時間、65.6℃のオーブン内におき、均一になるまで10分間、メカニカルシェーカー内においた。このプレミックスＢを使用するまで65.6℃で保存した。
【０２０４】
複合物及び物品の調製：相対湿度５％未満に保たれた乾燥室において、以下を行った。112グラムのプレミックスＡ24及び78グラムのプレミックスB-24を250mLトリポア（tripour）ビーカーに添加して、この混合物を木製のトングデプレッサーを用いて手で３分間、撹拌した。次に、この部分的に反応した樹脂170グラムを、30グラムのSil 35／34充填剤を含む454mlジャーに添加した。最初に手で振とうした後、ゴム製スパチュラで撹拌することによって、均一になるまでこの内容物を混合した。
【０２０５】
（cm当り9.1×7.9の孔を有する）チーズクロススクリムの7.6cm×2.7ｍ断片をナイフセットのナイフと鉄製ナイフコータの台との間に送り0.031cmの空隙を作った。この複合物をナイフの後ろのスクリムの小さな部位に素速く注いで、このスクリムをおおよそ15.24cm／secの速度で前記空隙を通してそれを吸引することにより複合物で被覆した。その後、K-46グラスバブルを含むリザーバ内に浸漬された水平ローラの回りにスクリムを送ることによって、この被覆されたスクリムの表面に軽くK-46グラスバブルを噴霧した。その後、この物品を多孔質プラスチック芯の周囲に巻き、アルミニウム袋内に保存して、この袋を65.6℃のオーブン内に２時間おいた。
【０２０６】
キャストの調製：この袋を室温まで冷却した後、物品を取り出して、２秒間、23℃の水浴に浸して5.1cm径の心棒の周りに巻きつけた。この物品は、極めて成形性があり、30分未満で硬化して極めて滑らかで硬いキャストとなった。
【０２０７】
実施例２５
樹脂のプーリングへの充填剤を充填する効果
124グラムの（上述のように調製された）プレミックスA-24及び（上述のように調製された）プレミックスB-24を250mLトリポアビーカーに添加して、この混合物をトングデプレッサーで３秒間撹拌した。次に、この樹脂の一部をSil 35／34充填剤を含む454mlグラスジャー内に注いだ。このジャーを手で１分間振とうした後、実施例24に記載されるようなチーズクロスの３つの7.6cm×2.7ｍ断片上に被覆した。次のサンプルを調製した。
【０２０８】
【表２９】
0004260878.tif 000032
【０２０９】
１ドロップのReactint Red X52（Millken Chemical Co.,Spartanburg,SC）を被覆されたスクリムの一端近くに置いて、この物品を多孔質プラスチック芯の周りに巻いた。この巻き物をホイル袋内で密閉して、この巻き物の幅の軸を鉛直位置になるように置き、この巻き物の上部に赤い染料を配した。このサンプルを24時間、室温においた。裏材から、０が被覆された材料のプーリングのない状態を示し、５が被覆された材料の極めて高いプーリングを示すような０〜５のスケールでプーリングを決定した。加えて、この材料のプーリングを一日後この巻き物を除去した袋内に残った材料の量として測るために、この巻き物の垂直の端の下の染料が移動した距離を用いた。
【０２１０】
【表３０】
0004260878.tif 000033
【０２１１】
巻き物が硬化する前に（Ames Company,Waltham,MAから得られるAmes#2シックネスゲージを用いて）被覆されたスクリムの個々の層の厚さを測定して、未被覆のスクリムの厚さと比較した。減算により、複合物の被覆の厚さを計算した。
【０２１２】
23℃の水に15秒間、巻き物を浸漬し、合成ストッキネットを備えた5.1cm径の心棒の周りにこのテープを巻きつけて、数秒間環状に成形することにより、焼石膏の膏剤の対照（Cellona）に沿って、各々のサンプルの６層環状物を２つ調製した。環状物の強度をテストする前に、６層環状物を24時間安置した。焼石膏の膏剤の対照は、32.9Ｎ／cmの平均環状物強度であった。
【０２１３】
【表３１】
0004260878.tif 000034
【０２１４】
軽量量スクリム上に重く充填された複合物を被覆することにより、極めて強いキャスティングテープを製造することができることを、このデータは示す。実験Ｎｏ.３〜５はプーリングが最少量であり、実験Ｎｏ.４及び５が好ましい。明らかに、実験Ｎｏ.３〜５の各々は重要な量の「利用できる」複合物であり、適用の間、容易に成形される。
【０２１５】
実施例２６
複合物の粘性
容量％の充填剤の関数として複合物の粘性をテストするために、異なる量の充填剤の充填を有するいくつかの複合物を作製した。図表26ａに記載される成分を用いて各々のサンプルを作製した。プレミックスA-24及びプレミックスB-24を作る方法は、実施例24に示される。
【０２１６】
【表３２】
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【０２１７】
低湿度、一定温度の部屋内において、Sil-35／34充填剤を454mlグラスジャーに添加した。これに、各々の量のプレミックスA-24及びプレミックスB-24を続けて添加した。このジャーにふたをして、15秒間激しく振とうした後、均一な混合物が得られるまで約５秒間、ゴム製スパチュラで撹拌した。このジャーを１時間、45.6℃のオーブン内に置き、その後、室温まで冷却した。複合物作製後７日間、粘性を測定した。各々の複合物の粘性をテストする前に、この複合物を、一晩、65.5℃に加熱して、充填剤と樹脂との均一な溶液であることを確実にするために、このサンプルを激しく撹拌した。テストする前に、このサンプルを再び室温まで冷却した。
【０２１８】
平行プレートジオメトリーを用いたレオメトリックスダイナミックアナライザーII（RDAII）を用いて粘性を測定した。ダイナミックシェア−モードを用いて25℃の乾燥窒素雰囲気下で全てのサンプルをテストした。せん断速度を0.1〜100rad／ｓに変化させた。２〜５％のストレイン増幅を用いた。（固定されたせん断速度において）充填剤濃度の関数としての粘性を図表26ｂに示す。比較のため、これらのサンプルのブルックフィールド（Brookfield）粘度も測定した（図表26ｃを参照のこと）。明らかに、実験Ｎｏ.６及び実験Ｎｏ.７は、この装置の能力を超える粘性を有していた（即ち、２ミリオンcPより大きい）。
【０２１９】
【表３３】
0004260878.tif 000036
【０２２０】
【表３４】
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【０２２１】
実施例２７
キャスティングテープの表面円滑性
キャストの成形の間、樹脂を周囲に動かすことにより、キャスティングテープが比較的粗い表面生地から平滑な表面生地に変わり得るように本発明の複合物を扱うことができることを示すために、製品を成形した後、キャスティングテープの表面円滑性を測定した。
【０２２２】
30グラムのSil-35／34低密度充填剤、112グラムのプレミックスA-24、及び68グラムの（65.5℃に加熱された）プレミックスB-24を順に454mlグラスジャーに添加することにより、高充填複合物でコートされたキャスティングテープの巻き物を作製した。この混合物を手で数秒間激しく振とうした後、ゴム製スパチュラで数秒間撹拌した。この樹脂を実施例24に記載されるようなチーズクロススクリム上に被覆した。チーズクロススクリムに複合物を被覆した後、このテープを、1.905cmO.D.×7.62cm幅のポリエチレン芯の周りに巻きつけてアルミニウムホイルラミネート袋内に密閉した。
【０２２３】
上述のキャスティングテープ、及び比較として、焼石膏のキャスティングテープを用いてテストサンプルを作製した。サンプルを成形した後、製品の表面円滑性を本明細書に開示されるように測定した。各々の25.4cm長のサンプルの２つの層を折りたたむことにより、各々の巻き物の、平たいスラブを調製した。各々のサンプルを24℃の水内に浸して、ポリエチレン裏地のついたカウンターの上に平たく広げた。製品が比較的固い状態まで硬化するまで、スラブの長さに沿って、極めて弱い圧力で円形パターンにおいてテスト者の指先でこすることにより、サンプルを円滑にした。サンプルをテストする前に14時間、周囲の条件においた。
【０２２４】
（Cyber Optics Corporation,2505 Kennedy Street NE,Minneapolis Minnesota,55913で製造された）サイバースキャンレーザー測定系（Cyberscan laser measuring system）を用いて、硬化したサンプルをテストした。テストの間、標品を平たく維持するためのマスキングテープを用いて、テスト標品をポリエステルフィルム裏材にはり付けた。0.00254cmステップサイズ及びPRS400のセンサー分解能を用いて5.08cmにわたり、このサンプルを表面円滑性について調べた。
【０２２５】
図表27ａで示される値は、このレーザーディテクターにより検出される突出部及び陥没部の平均の高さのRMS値（Root Mean Square Value）である。このRMS値は、スキャンを３回に分けて、スキャンの各々のセクションのRMSを平均化することにより計算されたものである。
【０２２６】
【表３５】
0004260878.tif 000038
【０２２７】
上の表に見られ得るように、本発明のキャスティングテープの表面円滑性は、焼石膏の膏剤に極めて好ましく類似している。対照的に、従来の合成／ファイバーグラスキャスティング材料は極めて粗である。加えて、本発明の円滑なキャスティングテープは、ちょうど焼石膏の膏剤のように「オートグラフされ」（即ち、書くことができる）得る。
【０２２８】
実施例２８
プレミックA-28の調製：2201.6グラムのIsonate 2143L及び2.8グラムの塩化ベンゾイルを窒素雰囲気下で3.8リットルジャーに添加した。この内容物を振とうすることにより混合して、密閉されたジャー内に室温で保存した。
【０２２９】
乾燥室内（３％RH未満）で次のような計量、混合、及びコーティングステップを行った。10グラムのポリ（Ｎ−ビニル）ピロリドン（平均分子量約360,000,Aldrich Chemical Co.,Milvankee,WI）を237mlジャー内に計量した。ふるい（no.30,600ミクロン孔）にかけて、90℃で約72.7cmHgの真空の）真空オーブンで16時間乾燥させることにより、この材料を前処理した。80.3gのプレミックスB-28及び99.7ｇのプレミックスA-28をジャー内に測り、激しく振とうすることによって混合した。この分散したポリ（Ｎ−ビニル）ピロリドンを含む樹脂170グラムを真空オーブンで120℃で乾燥されている56.7グラムのSil-35／34（Sil-Cellbrand,Silbrico Corp.,Hodgkins,ZL）を含む１リットルジャー内に測りとった。このジャーにふたをして、振とうした後更にスパチュラで混合することにより、この内容物を激しく混合した。
【０２３０】
この混合物を28×24漂白綿ガーゼスクリム（Twin City Janitor Supply,St.Paul,MNからのグレード50チーズクロス）上にナイフコート（knife coated）して上述のように乾燥させた。このスクリム（7.62cm×2.9ｍ）をナイフコータ台上におき、ナイフ（bull nose Type）をスクリム越しに、前記台表面上0.0254mmの距離に位置させた。上述の混合物の一部分を前記スクリムの上のナイフの前に注いで、全長のスクリムをナイフの下でゆっくりした一定の速度で手を引いた。スクリムのグラム当り7.6グラムの複合混合物の平均被覆重量で、スクリムの３つの断片の全てをこの方法で被覆した。各々の長い物品を穴のあいた1.9cm径のプラスチック芯上にゆるく巻きつけ、ホイル袋内に密閉して25℃で24時間、保存した。
【０２３１】
キャスティングテープを袋から取り出し、押しつけながら、10秒間、23℃の水に浸して、ストッキネットで包われたフレキシブルなプラスチック製の手及び腕を包んだ。この材料は、極めて容易に成形され、重なる領域がもはや見られ得ないように円滑であった。硬化した時、このキャストの表面は極めて円滑であった。このキャスティング材料を約3.5分間セットして、60分未満で十分に機能的な（重量耐性の）キャストを形成した。
【０２３２】
実施例２９
成形前及び後の表面円滑性
キャスティングテープのいくつかのサンプルを、該サンプルを成形した後の表面円滑性の違いを示すためにテストした。以下のサンプルを評価した：実施例24に記載の7.62cm幅のキャスティングテープ（実験Ｎｏ.１）,10.16cm幅の焼石膏のCarapace XFセッティングプラスター（Carapace,Inc.Tulsa,Oklahoma）,7.62cm幅のスコッチキャストプラス（ScotchcastTM Plus）（3M Company,St.Paul,MN）、並びに最初に199.4グラム部のA-28及び160.6グラム部のB-28を454mlジャー内で混合し、65.5℃に２時間加熱して、21℃に冷却し、実施例28に記載されるようにチーズクロスを被覆することにより調製され、7.2グラムのチーズクロス上に66.9グラムの被覆重量を有する7.62cm幅の樹脂浸含チーズクロス（比較実験Ｎｏ.２）。
【０２３３】
このテープの２層（各々25.4cm長）を折りたたんで15秒間、水に浸すことにより、各々のテストサンプルを調製した。各々のサンプルをポリエチレン裏地の実験室ベンチトップ（lab bench top）上に平たくおいて、サンプルが硬化するまで適度な圧力をかけて円周方向に指を回転させた。
【０２３４】
１枚の91.44cm×91.44cmの厚紙に30.48cm×15.25cmの長四角形の穴が厚紙のシートの一端の中心にくるようにはさみで切断した。この穴を有する厚紙の側面が机にのるように机の上に垂直にこの厚紙をおいた。上述の各々の成形されたキャスティングテープのサンプルを前記厚紙内の穴の一側面上においた。いく人かの評価者を厚紙のサンプルから反対側に座らせ、厚紙の穴を通して腕をのばし、硬化した成形されたサンプル上を指先でこすらせた。評価者にサンプルの表面円滑性を、最も円滑なものを１のスコアー、最も粗いものを４のスコアーで比較してもらった。この結果を図表29ａに示す。
【０２３５】
【表３６】
0004260878.tif 000039
【０２３６】
上記のデータから見られ得るように、評価者は、実験Ｎｏ.１のキャスティングテープを最も円滑な表面を有するものとして評価した。
【０２３７】
実施例３０
30チーズクロススクリム上の水活性化ウレタン混合物の粘性
２つの20.3cm長の被覆されたガーゼを実施例28において調製された材料の他の巻き物から取り出した。各々をゆるく４つの層に折りたたみ、水活性化の後の粘性を測定するまで水蒸気から保護した。23℃の水に10秒間、４層セクションを浸して、綿ガーゼ上の樹脂又は複合物の滑らかな広がりを確実にするために指で表面を静かにこすり、2.54cm径のセクションを穴あけし、のこぎり状のプレートを有する25mm径の平行プレート固定物を備えたレオメトリックスダイナミックアナライザーII（RDAII）の２つの平行なプレートの間にこれをおくことにより、粘性を測定した。サンプルの良好な接触を確実にするため、10グラムの圧縮力を用いた。25℃において0.2s-1のせん断速度で定常せん断粘度測定を行った。材料の初めの粘度として用いられる最初のデータは、水への浸しの開始後70秒間収集した。このサンプルは1.77×104Pasの平均粘度であった。
【０２３８】
プレミックスA-28及びB-28の170ｇの混合物と混合された30ｇのSil-35／34を有し、実施例24に記載されるようなK-46グラスバブルて被覆された表面を有する他は、実施例28の材料と同様の材料を調製した。上述のようにテストした時、2.3×104Pasの粘性を示した。この材料を実施例28のものと評価した時、この材料は成形することができたが実施例28の材料ほど容易に円滑化することができなかった。
【０２３９】
実施例24に記載されるように調製された材料を上述のようにテストした。２つのサンプルは、1.10×104Pasの平均粘度であった。
【０２４０】
ポリビニルピロリドンを用いない他は、実施例28の材料と同様の材料を調製した。上述のようにテストした時、1.35×104Pasの粘性を示した。実施例28と評価した時、この材料は、こすることによって成形することができず、適用者の手袋にくっついた。
【０２４１】
実施例３１
成形及び円滑化するために利用できる複合材料物品の量
実施例24に記載されるように調製された材料の巻き物からおおよそ30cmを取り出して、21℃で50％の相対湿度で平らなテーブルの上で４時間、硬化させた。Ames 202ミクロメーター（Ames,Waltham,MA）を用いて、厚みが約1.1mmであることがわかった。かみそり刃を用いて、幅向におおよそ１cm×３cmのセクションをサンプルから切り取った。これを、切断した端を上にしてマウントし、走査電子顕微鏡で100倍で検査した。この綿の糸のセクション（約180ミクロン径）は、150〜300ミクロンの複合材料でおおわれていた。このように、大量の複合材料が材料を成形及び平滑化するために利用できる。
【０２４２】
実施例３２
スクリムとしてのAmoco RFXスパンボンデッド不織布（Spunbonded Nonwoven）の使用
10ｇ／ｍ2RFXスパンボンデッド不織布（AMOCO Fabrics and Fibers Company,Atlanta,GA）の10.16cm幅×３ｍ長のストリップを引張り速度を約2.54cm／secにした他は実施例24に記載されるように被覆した。室温で10日間、ホイル袋内に保存した後、この巻き物を他の多孔質プラスチック芯に極めてゆるく再び巻き、相対湿度３％未満に保たれた室温内でホイル袋内に密閉した。24時間後被覆されたRFXキャスティングテープを実施例28に記載されるように評価した。この材料でプラスチック製の手及び腕を包いながら十分適合させると、極めて容易に手に成形され、平滑化された。それは、いかなる重なりももはや見られず、表面は円滑で、結果のキャストは手及び腕の形に従っていた。この材料を約３分間セットして、30分間で硬いキャストとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】球状粒子、該粒子に組み合わされた樹脂、及び空隙空間を含む複合構造の概略図である。
【図２】不規則な形の粒子、該粒子に組み合わされた樹脂、及び空隙空間を含む複合構造の概略図である。
【図３】複合キャスティング材料及び水溶性ライナーフィルムを含む巻き物形態のキャスティングテープの透視図である。
【図４】水蒸気不透過性袋内のキャスティングテープの巻き物の透視図である。
【図５】スクリム材料の２つの層の間に挟持された複合キャスティング材料を包む巻き物形態のキャスティングテープの透視図である。
【図６】スクリム材料の２つの層の間に挟持された、キャスティング材料の複数のより幅の狭いストリップから形成された、複合キャスティング材料を含む巻き物形態のキャスティングテープの分解透視図である。
【図７ａ】スクリム上に被覆された硬化可能樹脂及び充填剤の混合物を含むキャスティングテープの透視図である。
【図７ｂ】図７ａの線Ｂ−Ｂに沿うキャスティングテープの断面図である。
【図８】実施例31のキャスティング材料の断面図の走査電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１…複合物
２…球状充填粒子
３…樹脂ドメイン
４…空隙空間
５…複合物
６…充填粒子
７…キャスティングテープ
８…複合キャスティング８
９…水溶性ライナー
１０…水蒸気不透過性袋
１１…キャスティングテープ
２０…ギプス包帯テープ
２４…キャスティング材料
２６…表面溝
３０…キャスティングテープ
３２…織布
３８…空隙
４０…テープ
４２…硬化可能樹脂及び充填剤の複合混合物
４４…スクリム
４６…樹脂
４８…充填剤
【図１】
0004260878.tif 000040
【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
0004260878.tif 000043
【図３Ｂ】
0004260878.tif 000044
【図４】
0004260878.tif 000045
【図５】
0004260878.tif 000046
【図６】
0004260878.tif 000047
【図７Ａ】
0004260878.tif 000048
【図７Ｂ】
0004260878.tif 000049
【図８】
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