Preparation of polyurethane foam

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリウレタンフォームの製法に関し、さらに詳しくは順応性のある高密度ポリウレタンフォームの製法に関する。 また本発明はまた該ポリウレタンフォームから形成した、傷口接触層を有する包帯に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】ポリウレタンフォームは多くの用途への使用が提案されている。 例えば米国特許第３
９０３２３２号公報には親水性架橋ポリウレタンフォームが開示され、このものは体液の吸収に有用であるとされ、また身体外面洗浄用や外科用として、またおむつ等の吸収性製品として使用できる可能性がある。 このフォームは三つ以上のイソシアネート基を有するイソシアネートキャップド・ポリオキシエチレンポリオールを大量の水性反応剤、好ましくは水と反応させることにより製造する。

【０００３】ヨーロッパ特許第０１７１２６８号公報には深傷用包帯が開示されており、この包帯は隙間のあるポリマーフィルムから作った多孔性バッグ内に収納した吸収性の親水性フォームから成る個々の片（ピース）から成っている。 この吸水性フォームはイソシアネートキャップド・ポリエーテルプレポリマー（WRGrace &Co.
製、商品名“HYPOL ”）および非イオン性界面活性剤から製造される親水性ポリウレタンフォームであることが好ましい。

【０００４】ヨーロッパ特許第０１７１２６８号公報によれば、このフォームは個々のピースの集合体の形態で存在するために、初期包帯時はもとより包帯後の体液吸収時においても傷口（キャビティ）の輪郭に順応しうる性質が包帯に付与されている。 市販の公知フォームは単一ピースとして使用すると密度が高過ぎて、必要とする程度の順応性が得られない。

【０００５】米国特許出願第４３３９５５０号公報には、親水性フォーム組成物が開示され、このものは約２
乃至８の官能基を有するイソシアネートキャップド・ポリエーテルプレポリマー、水、および化学的相容性で非極性の揮発性有機化合物を“インサイト（in situ ）”
反応させて製造する。 このフォームは揮発性材料を気泡構造から制御された速度で持続的に放出することが可能とされる。 「制御されて放出」される成分として好ましいものにはプロピレングリコールおよびグリセリン等のポリオールが包含される。

【０００６】ヨーロッパ特許第０３３５６６９号公報には、イソシアネートキャップド・ポリエーテルプレポリマー、親水性水吸収剤、アルコールから成る補助剤、湿潤剤および水を“インサイト”反応させた生成物から成る親水性フォーム組成物が開示されている。 このフォームの一つの応用例としては包帯の製造が上げられる。 この組成物は放出できる状態で該補助剤を保持しているといわれており、その結果補助剤の少なくとも一部が、このフォーム組成物が接触するに至る外部液（例えば傷滲出液）中に放出される。

【０００７】多数のプレポリマー、親水性薬剤、補助剤および湿潤剤がＥＰ特許第０３３５６６９号公報に開示されている。 適当なプレポリマーには、ＮＣＯ含有量が２．５５ｍｅｑ／ｇから、低いものでは０．５乃至０．
９ｍｑ／ｇのプレポリマー類が包含される。 水溶性一価、二価および多価アルコールは全て補助剤として好ましく、特にグリセロールが好適であるといわれ、実施例の多くはグリセロールが使用されている。 補助剤として一価アルコールを使用している唯一の例では、ＮＯＣ含有量１．６ｍｅｑ／ｇのプレポリマーを使用している。
この生成物は“粗大な多孔性”（ヨーロッパ特許第０３
３５６６９号公報）の点で使用できないといわれる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、一種のイソシアネートキャップド・プレポリマーをＣ ₁乃至Ｃ ₃アルコールの存在下で発泡させると、プレポリマーのＮＣＯ
含有量が１．２ｍｅｑ／ｇ以下である場合には、生成気泡中に“粗大多孔性”が見られないという予想外の発見に基ずくものである。 実際のところ、ヨーロッパ特許第０３３５６６９号公報に示唆された好ましからぬ特性を示さないのみならず、生成気泡は高密度と高度順応性の両者を兼備しており、この組合わせは公知方法では達成できないものと指摘されていた（ヨーロッパ特許第０１
７１２６８号公報）。

【０００９】以上のように本発明は、傷口接触層として使用するのに好適なポリウレタンフォームの形成方法を提供するものであり、該方法はＣ ₁ 乃至Ｃ ₃ 一価アルコ
ール０．０５乃至０．４重量部の存在下で、 ０．５乃至１．２ｍｅｑＮＣＯ基／ｇのイソシアネートキャップド・プレポリマー１重量部を 、水０．４乃至１．０重量部
と混合し、次いで生成物を乾燥することから成る。

【００１０】本発明の方法で使用するような比較的イソシアネート含有量が少ないイソシアネートキャップド・
プレポリマーは従来所謂ハイドロゲル類の製造に用いられてきた。 この目的には、プレポリマーを比較的大量の水（例えば１０倍量過剰）と混合する。 反応混合物は最初は粘度が低いので、イソシアネート末端基と水との反応によりＣＯ ₂が逸散する。 このようにハイドロゲルの最終製品中にはＣＯ ₂は実質的にはトラップされない。

【００１１】これに反して、本発明の方法にしたがって比較的少量の水を使用すると、反応混合物の初期粘土が遥かに高くなる。 したがってイソシアネート末端基の加水分解で生成したＣＯ ₂がトラップされる結果、発泡ハイドロゲルが生ずる。

【００１２】本発明の方法により製造したフォーム（以下、発泡体と呼称することがある）の密度は少なくとも０．２８ｇ／ｃｍ ³ 、好ましくは少なくとも０．３０ｇ
／ｃｍ ³である。 特に好ましい発泡体の密度は０．３２
乃至０．４８ｇ／ｃｍ ³ 、例えば約０．３５ｇ／ｃｍ ³
である。

【００１３】本発明の発泡体の破断時伸びは少なくとも１５０％、好ましくは少なくとも３００％であり、最も好ましくは５００乃至２０００％である。

【００１４】他の添加剤の比率に応じて、本発明の発泡体の吸収性は少なくとも３ｇ食塩水／ｇ、好ましくは少なくとも５ｇ／ｇ、さらに好ましくは８乃至２０ｇ／ｇ
である。 このように、本発明の発泡体は吸収性が高く、
しかも順応性がある。

【００１５】また本発明の発泡体は水を吸収した際に膨化および膨張する性質がある。 この性質は発泡体が膨化して傷床に向かって内部に移動し傷口キャビティを満たす結果になり、極めて有利である。 これにより傷床から上方に外部に向かって傷が治癒するのを促進し、傷床が肉芽組織で満たされる以前に傷口面上に亙って上皮の形成がなされるのを阻害する。

【００１６】本発明の発泡体が水性媒体で完全に飽和された際の膨化の度合いは、通常少なくとも１００％（容積の増加で表現）、好ましくは少なくとも２００％である。 ４００乃至８００％の膨化率の発泡体が好ましい。
しかしながら、膨化率がこのように高いにもかかわらず、本発明の発泡体は大量の水の吸収後でも元の形状を崩さない。

【００１７】そのうえ、この発泡体は低接着性包帯に特に好適な構造形態を有している。 この発泡体は連続気泡から成り、セルの寸法および形状が極めて規則的であってセル壁面におけるポア（細孔）が極めて平滑な縁を形成している。 本発明の発泡体のセルの平均直径は０．１
乃至０．６ｍｍである。

【００１８】本発明の方法において使用するプレポリマーはエチレンオキシ／プロピレンオキシコポリマー等のイソシアネートキャップド・ポリエーテルが好ましい。
特に好ましいプレポリマーは商標名“HYPOL Hydrogel”
として市販されるプレポリマーである。

【００１９】メタノール、エタノールまたはプロパノールの何れも使用できるが、メタノールが特に好ましい。
これらのアルコールは何れもイソシアネートキャップド・プレポリマーと水との反応速度を低減させるが、メタノールの効果が最高である。 反応速度の低下は、各種の成分を混合し反応混合物を適当な厚さの層に拡げて架橋させるのには好都合である。

【００２０】本発明の方法では他の成分も反応混合物中に添加でき、これにより製品に所望の性質を付与できる。 特に、少量の天然または合成系のゴム分（例えばウエット組成で３０重量％以下の）などである。 このものはポリウレタンの架橋時間を増加させる効用があり、また展伸性、強度およびタックを増加させる。 一層重要なことは、乾燥に際しての収縮を減少させることであり、
また同時にバブルの形成を改善して一層規則的で細かなバブルを生成させる。

【００２１】ゴム分はラテックス形態で添加するのが好ましく、すなわち水性媒体中でのゴム懸濁物またはエマルジョン形態で添加するのが好ましい。 ラテックスは一般に４０乃至７０重量％、具体的には５０乃至６０重量％固形分から成る。 傷口接触層としての本発明の発泡体に使用する場合には、使用するゴム分は当然乍ら薬学的に容認されたものでなければならない。

【００２２】アクリル系のゴムは特に好ましい。 これらのゴムは商品名“PRIMAL N-582”および“RHOPLEX N-56
0 ”（何れも Rohm & Haas 社の製品）のラテックス製品として入手できる。

【００２３】メタノールもしくはエタノールに加えて、
他のアルコール特にポリオール類を反応混合物中に加えて発泡物の柔らかさや順応性を一層向上させることもきる。 例えば商標名“Levagel ”としてBayer AGから発売されるポリオールが使用できる。 しかしこのようなアルコール類は発泡反応後にも微量がそのまま残留して単に加熱するだけでは発泡物からの除去が難しい。 したがって発泡体を傷口接触層として使用する場合には沸騰点が高いアルコールの使用は避ける方が望ましい。 そのようなアルコールは使用中にフォームから浸出する恐れがあるからである。 包帯として、または包帯中に使用する際には、本発明の発泡体中の水溶性アルコール含有量は１
重量％以下、好ましくは０．１重量％以下である。 水溶性アルコールの含有量は実質的にゼロ（例えば０．０１
重量％以下）であるフォームの使用が特に好ましい。

【００２４】傷口接触層として使用する場合には、銀サルファダイアジン、ポビドンアイオヂン、クロルヘキシジンアセテートおょびクロルヘキシジングルコネート等の典型的薬物および消毒剤、やポリペプチド成長要素および酵素等の治療的に有用な添加物を含有させてもよい。

【００２５】本発明は上記のようなポリウレタンフォームからの傷口接触層を包含する包帯であって、発水性もしくは水不透過性バッキング層を有する包帯の提供にも関する。 このバッキング層も湿気透過性であって、同時に順応性で伸長性を有するものが好ましい。 特に好ましい材料としては、商標名“MEDIFIX 4003”または“400
5”等の高密度ポリウレタンフォームである。これらはブロックド・トルエンジイソシアネート系のポリウレタンフォームであり、大半が独立気泡から成る。

【００２６】本発明の用途として特に有望な包帯は、バッキング層上に傷口接触材料を島状に配設した包帯であり、バッキング層の少なくとも一部には接着剤が塗布されている。 かかる接着剤にはアクリル系、ハイドロコロイド系、ポリウレタン系およびシリコン系の、医療用に容認された接着剤が包含される。

【００２７】この接着剤はバッキング層の縁上に連続もしくは不連続的に施す。 もしバッキング層自体がバクテリア不透過性でなければバッキング層の全面に亙って連続して施工しバッキング層／接着剤の併用によりバクテリア不透過性になるようにする。

【００２８】バッキング層／接着剤の併用による最小水蒸気透過性は４００ｇ／ｍ ² ／２４時間、好ましくは少なくとも７００ｇ／ｍ ² ／２４時間である。

【００２９】好ましい接着剤としては、Bayer AG から商品名“LEVAGEL ”として発売されるポリウレタンゲル材料が挙げられる。 この接着剤は、変性ジフェニルメタンジイソシアネート、高分子量ポリヒドロキシポリエーテルおよび触媒（ジブチル錫ラウレート）の３成分から成る。 ３成分の混合比はゲル中に変性ジフェニルメタンジイソシアネート４乃至１０重量部（好ましくは４．６
乃至６．４部）、ポリヒドロキシポリエーテル９９．９
乃至９９．９９７５重量部（好ましくは９９．９４乃至９９．９９５部）および触媒０．００２５乃至０．１重量部（好ましくは０．００５乃至０．０６部）含まれるように混合する。

【００３０】このゲルは米国特許第４、６６１、０９９
号公報に開示の方法により混合し、公知方法に従ってバッキングに施工する。 ゲル層の厚さは０．００１ｍｍ乃至１．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ、塗工量は２５ｇ
／ｍ ²乃至２５０ｇ／ｍ ²である。

【００３１】この包帯は傷口接触層とバッキング層との間に芯（ウイック）層を介在させてもよく、これにより吸収性を与え、さらに重要なことは包帯の傷口面側から包帯の背側へ呼吸性バッキングを通して湿気が包帯外へ逸散できることである。 できるだけ大きな表面に亙って湿気が広がることができるように、優れたウイック性能を有するものを採用し、蒸発を促進させる必要がある。
この層の相対的な効用は、傷口に向かった層から湿気を引き込むことで、これにより傷口の浸軟の機会を減じ、
かつ包帯のバッキングを介しての蒸発を促進する。

【００３２】このウイック層は所望であれば複数のプライで構成（同一または異種）させてもよいが、ウイック層の全厚は１ｍｍ以下であるのが好ましい。 このウイック層は傷口面層と実質的同一サイズおよび同一形状のもの、または若干傷口面より小さいものが好ましい。

【００３３】ウイック材料として好ましいものには、不織布、織布およびニット製品が包含される。 手術用消毒綿製造に用いる公知ビスコース不織布が好ましいが、他の例えばセルロース系製品でも代替できる。

【００３４】本発明の包帯は、殺菌後通常のバクテリアプルーフ密閉容器中に蓄える。 殺菌はγ−線放射により簡便に行なえるが、他の電子ビーム殺菌法もまた使用可能である。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を図面を参照しながら実施例により具体的に説明する。 実施例１． （ポリウレタンフォームの製造） メタノール（６ｇ）を使い捨てカップ中でハイポールハイドロゲル“HYPOL Hydrogel”プレポリマ−（５０ｇ；
ＮＣＯ含有量０．５乃至１．２ ｍｅｑ／ｇ）中に加え、数秒間完全に撹拌した。 水（４４ｇ）を混合物中に添加し、激しく撹拌した。 生成混合物を剥離紙上に注ぎ、ギヤップ２．２ｍｍに設定した不錆鋼製スプレッダーを用いて拡げた。 このフォームを架橋の為に放置し、
フォームシートと剥離紙とを共にオーブン（８０乃至１
００℃）（３０分間）中に入れ、水を放出させた。 冷却後、フォームを剥離紙から外して収縮させ、同じ紙上に置き直した。 次いでフォームをキス・カットして寸法と形状を整えた。

【００３６】別法として、市販の２成分ポリウレタンメータ／ミックス分配機を用いて機械的に混合した。 “HY
POL ”プレポリマーを一つのポットに入れ、水とメタノールはプレミックスして他のポット中に入れた。

【００３７】このフォームの密度は０．３８ｇ／ｃｍ
³ 、破断時伸びは９３０％であり、吸収性は１０．７ｇ
／食塩水／ｇであった。 図１はフォームの一断面のスキャニング電子顕微鏡写真図（１０６．５×拡大）であり、セルは極めて規則正しい大きさを有し、セル壁におけるポアが極めて円滑な縁を有する概ね円形をなしていることが判る。 このようにこのフォームは傷口接触層としての用途に著しく適している。

【００３８】比較のために、図２には市販の包帯の一断面のスキャニング電子顕微鏡写真図（１２０×拡大）を示すが、このものはヨーロッパ特許第０３３５６６９号公報に従って製造したものとみられる。 このセルおよびセル間のポアは形状が極めて不規則である。

【００３９】実施例２． （比較） プレポリマーとして“Hypol 2002”を使用した以外は実施例１を繰り返した。 “Hypol 2002”のＮＣＯ含有量は１．６ｍｅｑ／ｇであった。 生成物は粗雑な多孔性を有し吸収性傷口接触層用には不適であった。 図３はこの製品の一断面を示すスキャニング電子顕微鏡写真図（１２
６×拡大）であり、明瞭なセル状というよりも寧ろ高度に網状の構造を示している。

【００４０】実施例３． （アクリルラテックスの影響） アクリルエマルジョン（商品名“PRIMAL N-582”）（１
０ｇ）を脱イオン水（３４ｇ）と共に使い捨てカップ中でへらを用いて混合した。 メタノール（６ｇ）を使い捨てカップ中の“HYPOL Hydrogel”プレポリマー（５０
ｇ）中に加え、数秒間完全に撹拌した。 次いでこのアクリル／水混合物をこの“HYPOL ”混合物中に添加し撹拌した。 さらに発泡混合物を実施例１に記載のように処理した。

【００４１】生成したフォームは密度０．３５ｇ／ｃｍ
³ 、破断時伸び１０００％であり、吸収性は８．５ｇ食塩水／ｇであった。 このようにアクリルラテックスの添加による吸収性の減少は比較的僅少であった。

【００４２】この実施例で生成したフォームから図４に示す包帯を形成した。 この包帯は順応性、耐水性、延伸性を有する呼吸性フィルムもしくはフォームであり、バッキング層１から成り、連続もしくは不連続の相容性接着剤層２で覆われている。 バッキング層１の中心に位置して吸収性材料から成るウイック層３があり、一方ではこれがポリウレタンフォームから成る傷口接触層４により覆われている。 使用前は、接着剤層２および傷口接触層４は通常の保護剥離紙５で保護されている。 使用に際しこれを除いて傷口接触層の周りのバッキング層１の接着剤被覆縁部を露出させる。

【００４３】実施例４． （プレポリマー濃度の影響） 実施例１に従って５種類の傷口接触層用処方を調製した。 それぞれ異なった比率で水と“HYPOL Hydrogel”プレポリマーを用い、何れも１０％ｗ／ｗアクリルエマルジョン（PRIMAL N-582使用）および６％ｗ／ｗメタノールと共に用いた。 このようにして調製した傷口接触層の吸収性を測定した結果を次に示す； “HYPOL ”ハイドロゲル ７０％ ６５％ ５０％ ４０％ ３５％ 食塩水吸収性ｇ／ｇ ３．２ ５．６ ８．５ ７．８ ３．７

【００４４】実施例５． 〜７． 実施例３に従って“HYPOL Hydrogel”プレポリマー、
水、メタノール、および任意に“ PRIMAL N-582”から次の組成物をさらに調製した： Ｅｘ． Ｎｏ． “Hypol” 水 メタノール アクリル （ｇ） （ｇ） （ｇ） （ｇ） ５ ２５ ２０ ５ − ６ ２５ ２１ ４ − ７ ２５ １７ ３ ５ 各々の場合、生成したフォームは高い吸収性と、高度の順応性、および少なくとも０．２８ｇ／ｃｍ ³の密度を有していた。 個々のデータは次のようである： Ｅｘ． Ｎｏ． 伸び 密度 吸収性 （％） （ｇ／ｃｍ ³ ） （ｇ／ｇ） ５ ２３５０ ０．６ ５．５ ６ ２０００ ０．３２ ６．５ ７ １０００ ０．３５ ８．５

【００４５】実施例８． 〜１５． この実施例は実施例１による方法に従って“Levagel ”
ポリオールと共にエタノールを使用した場合の例である。 Ｅｘ． Ｎｏ． “Hypol” 水 ＥｔＯＨ “Levagel” （ｇ） （ｇ） （ｇ） （ｇ） ８ ２５ １８．５ ４ ２．５ ９ ２４ １８．５ ５ ２．５ １０ ２４ １６ ５ ５ １１ １１．５ ８ ３ ２．５ １２ ２４ １６ ７．５ ２．５ １３ ２５ １４．５ ７ ７ １４ ２５ １５ ６．５ ３．５ いずれの実施例でも高度に順応性で、少なくとも０．２
８ｇ／ｃｍ ³の密度を有する吸収性フォームが得られた。

【００４６】実施例１５． 〜２３． （架橋速度に及ぼすアルコールの影響） 実施例３に従って２５ｇの“HYPOL Hydrogel”、５ｇの“Primal N-582”アクリルラテックス、３ｇまたは７．
５ｇのアルコール、および全量で５０ｇの水を用いて処方した。 フォームの架橋に要する時間を測定し次に示した： Ｅｘ． Ｎｏ． アルコール 量 架橋に至る時間 （ｇ） （分） １５ メタノール ３ ２．０ １６ メタノール ５ ３．５ １７ メタノール ７．５ 架橋せず １８ エタノール ３ ２．０ １９ エタノール ５ ２．３ ２０ エタノール ７．５ ３．７ ２１ プロパノール ３ １．６ ２２ プロパノール ５ ２．２ ２３ プロパノール ７．５ ３．５ メタノールの架橋時間低減効果は最大であり、このものは沸騰点も低く、架橋後に過剰なアルコールの除去も容易な利点がある。

【００４７】次にこの発明の実施態様について説明する。 （１） 一価アルコールがメタノールである請求項１記載の方法。 （２） イソシアネートキャップド・プレポリマーがイソシアネートキャップド・ポリエーテルプレポリマーである請求項１または上記実施態様第１項記載の方法。 （３） イソシアネートキャップド・ポリエーテルプレポリマーがイソシアネートキャップド・エチレンオキシ／プロピレンオキシコポリマーである上記実施態様第２
項記載の方法。 （４） イソシアネートキャップド・プレポリマー１重量部を水０．６乃至０．９重量部と混合して成る、請求項１または上記実施態様第１項乃至第４項の何れか一つに記載の方法。 （５） イソシアネートキャップド・プレポリマー１重量部をメタノール０．０５乃至０．２５重量部またはエタノール０．１乃至０．３重量部の存在下で水と反応させて成る請求項１上記実施態様第１項乃至第４項の何れか一つに記載の方法。 （６） 密度が０．３２乃至０．４８ｇ／ｃｍ ³である請求項２記載のポリウレタンフォーム。 （７） 破断時伸びが５００乃至２０００％である請求項２または上記実施態様第７項記載のポリウレタンフォーム。 （８） 吸収性が少なくとも３ｇ食塩水／ｇである請求項２または上記実施態様第６項乃至第７項の何れか一つに記載のポリウレタンフォーム。 （９） 水吸収時の膨化率が少なくとも２００％である請求項２または上記実施態様第６項乃至第８項の何れか一つに記載のポリウレタンフォーム。 （１０） 水溶性アルコールが実質的に含有しない請求項２または上記実施態様第６項乃至第９項記載のポリウレタンフォーム。 （１１） 請求項２または上記実施態様第６項乃至第１
０項の何れか一つに記載の方法により製造したフォームから形成した傷口接触層を有する包帯。

【００４８】

【発明の効果】包帯中の傷口接触層としての使用に好適な、順応性のある高密度ポリウレタンフォームの形成方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるポリウレタンフォームの粒子構造の一断面を示すスキャニング電子顕微鏡写真図である。

【図２】公知ポリウレタンフォームの粒子構造の一断面を示すスキャニング電子顕微鏡写真図である。

【図３】ＮＣＯ含有量が１．２以上のイソシアネートキャップド・プレポリマーから作ったポリウレタンフォームの粒子構造の一断面を示すスキャニング電子顕微鏡写真図である。

【図４】本発明の包帯の一断面を示す線図である。

【符号の説明】

１ バッキング層 ２ 接着剤層 ３ ウイック層 ４ 傷口接触層 ５ 保護剥離紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−321451（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl. ⁷ ，ＤＢ名) C08G 18/00 - 18/87 A61L 15/64