CN107920908A - 热可塑性石膏 - Google Patents

Abstract

本发明一实施例的热可塑性石膏，包括：结构体，具备网状并具有热可塑性；外皮，设置于上述结构体外面；缓冲垫，设置于上述外皮的外面并具有弹力；及装饰材料，设置于上述缓冲垫的外面并与身体接触；其中，上述外皮、上述缓冲垫及上述装饰材料的熔点大于上述结构体，而且，上述装饰材料的孔隙率与上述缓冲垫不同。

Description

热可塑性石膏

技术领域

本发明涉及一种热可塑性石膏，尤其涉及一种由热可塑性材料构成并防止人或动物的受伤部位(患部)在治疗过程中错位的热可塑性石膏。

背景技术

将关节或手脚骨折或受伤时，帮助顺利进行治疗的石膏、石膏绷带、夹板、支架、矫正器具、其他医疗用矫正件等统称为石膏。

固定受损的关节和手脚的石膏一般是用绷带和石膏在患部打上石膏绷带。但是，这样的石膏不仅重，且一旦固定就无法重新成型，而且，暴露于湿气中时容易裂化或损伤，从而患者难以沐浴和淋雨，另外，打上石膏的部分不容易通风。

损伤少，容易通风的结构的石膏有美国专利公报第6,673,029号公开的水硬化性石膏、韩国注册专利公报10-1425883号公开的水硬化性石膏等。

但是，上述水硬化性石膏因需要在制造过程中避免与水或水分的接触，从而生产性低，制造后为了阻断与水分接触需要密封保管，从而在保管方面也存在限制，而且，一旦硬化就不能再次使用，因此，即使需要根据患者的恢复情况修正石膏，也没有办法修改及重新使用。

为了解决上述问题，在韩国注册专利公报10-1414493号及10-1538642号中，通过包含芯材的热可塑性石膏实现具有足够强度的石膏。

另外，在韩国注册专利公报10-1538644号及10-1538645号中，通过在结构体的外周面设置软质的外皮，对结构体起到增强材料及限制变形因素的作用，从而即使石膏表面接触患者的皮肤，也不会感到不适。

但是，上述已公开的石膏，因表面坚硬或需与患者的皮肤维持长时间足够的接触状态的石膏的特性，加重患者的不是，当受到冲击时还有可能引起疼痛。

因为上述原因，在现有技术中，如图1所示，在设置石膏之前，在患部周围设置网眼的大小相对小的网状的下部板(或护肤带)之后，在上述下部板的上部固定石膏完成施术，此时，因设置了下部板，患部的通风不畅，而且，若因淋雨等原因水分渗入下部板，则因下部板长时间处于湿的状态，给使用者带来不适。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于克服现有技术的由热可塑性材料构成的网状的石膏之不足提供一种在石膏和皮肤接触的面沉积具备有发泡体构成的缓冲垫，从而避免使用者佩戴时感到不适，在吸收患部的冲击的同时，还可实现顺利的通风，佩戴感及耐久性好的石膏。

解决问题的方法

为达到上述目的，本发明的石膏为包裹固定身体的多个线材由相互对角线交叉的网状的结构体构成的热可塑性石膏，其特征在于在上述结构体和皮肤接触的面，具备由发泡体构成的缓冲垫。

此时，上述热可塑性石膏可在上述结构体的外周面附着橡胶材质的外皮，而在上述结构体的内部可包含网状的芯材。

另外，上述缓冲垫可由发泡度不同的两个以上的层构成。

另外，在本发明的缓冲垫中，上述发泡体为聚乙烯、聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚氨酯中的一种或以上的树脂的发泡体，通过嵌入成型与上述结构体接合，其特征在于不使用粘接剂。

另外，本发明的缓冲垫特征在于Shore C硬度小于45。

发明效果

本发明的由网状结构体构成的石膏在石膏和皮肤接触的面沉积具备有发泡体构成的缓冲垫，从而避免使用者佩戴时感到不适，在吸收患部的冲击的同时，还可实现顺利的通风，佩戴感及耐久性好。

附图说明

图1为表示设置下部板和石膏的现有技术的设置例的示意图；

图2为本发明一实施例的沉积具备缓冲垫的热可塑性石膏的截面图；

图3为本发明的沉积具备缓冲垫的热可塑性石膏的外形图；

图4为本发明另一实施例的沉积具备缓冲垫的热可塑性石膏的截面图；

图5为本发明追加实施例的沉积具备缓冲垫的热可塑性石膏的截面图；

图6为本发明又一实施例的沉积具备装饰材料的热可塑性石膏的截面图。

具体实施方式

本发明的热可塑性石膏可通过权利要求1实现。

具体实施例

下面，结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。但是，本发明的思想不受实施例的限制，而本发明的技术人员可在相同的思想范围之内通过添加、变更、删除其他结构，容易提出属于落后的其他发明或本发明思想范围内的其他实施例，但这也属于本发明的范围之内。

另外，各实施例的附图中属于相同思想范围内相同功能的要素适用相同的附图标记。

下面，结合图示较佳实施例的附图对本发明进行详细说明。

本发明涉及用于包裹固定或矫正患者的骨折部位等的热可塑性石膏的组合物，如图2所示，本发明的石膏包括结构体10及上述结构体10和皮肤接触的面上的由发泡体沉积构成的缓冲垫100。

上述结构体10规则形成多边形形状的开口部而呈网状，此时，构成网状的边的截面呈高度相对于宽度更大的矩形形状，以确保对外力或冲击的足够的刚性。上述结构体10由以聚已酸内酯(PCL，polycaprolactone)为主要材料的聚已酸内酯复合材料构成。

包含上述结构体10的石膏的整体形状有可能与本发明人之前发明的韩国注册专利公报10-1425883号、10-1414493号、10-1538642号、10-1538644号、10-1538645号相同或相似，如图3所示，在由多个线材相互对角线交叉而呈网状的结构体10中，在与皮肤接触的整个面沉积具备缓冲垫100。

作为构成上述结构体10的聚已酸内酯复合材料的主要材料使用聚已酸内酯，用于本发明的聚已酸内酯为通过己内酰胺的开环聚合生成的聚酯的一种，具有结晶性和50～80℃的低熔点。

另外，用于本发明的聚已酸内酯(PCL)使用重量平均分子量为20,000～80,000范围的物质，这是因为若聚已酸内酯的重量平均分子量小于20,000，则因机械物性(冲击强度)低而无法起到结构体的作用，从而需要使用分子量大的物质，但若重量平均分子量大于80,000，则因模量(modulus)和流动性变低，不适合作为挤出成型材料使用。

另外，在上述条件下聚已酸内酯的熔点在50～80℃的范围，从而容易在患部完成石膏施术。

但是，因只用聚已酸内酯制造上述结构体10，则拉伸强度等机械物性过低，因此，为了提高上述物性，可在主材料(聚已酸内酯)中作为增强剂可添加玻璃纤维或碳纤维等。

在另一实施例中，如图4所示，包括在内部具备芯材20的结构体10及上述结构体10和皮肤接触的面上的由发泡体沉积构成的缓冲垫100。

上述芯材20由热可塑性合成树脂弹性聚合物构成，使用熔点高于结构体10的熔点的物质为宜。此时，作为熔点高于结构体10的芯材20的材料，使用聚氨酯、聚乙烯、软质PVC、聚丙烯共聚物等具有弹性的材料。此时，上述结构体10的各边呈高度相对于宽度更大的矩形形状，以确保对外力或冲击的足够的刚性。

在追加实施例中，如图5所示，包括附着有橡胶材质的外皮的结构体10及上述结构体10和皮肤接触的面上的由发泡体沉积构成的缓冲垫100。

此时，外皮30通过包裹熔融的结构体10防止结构体过度伸长，维持呈网状的矩形的形状，而且，防止延伸导致厚度变薄，防止强度降低，另外，还可起到结构体10坚硬的表面与患者的皮肤直接接触的缓冲材料的作用。

但是，因上述外皮30需同时具有适当的强度和弹性，从而由Shore D2～35范围的橡胶材质构成，但这样在与患者的皮肤接触时降低舒适感，无法充分吸收来自外部的冲击，因此，虽然较之没有外皮的结构体起到一定的缓冲作用，但难以获得满意的缓冲效果。

因此，在本实施例中也需要在包括上述外皮30在内的结构体10和皮肤接触的面沉积具备由发泡体构成的缓冲垫，才能够获得本发明所希望的充分的效果。

本发明的结构体10为设置于患者的患部，用70～80℃的温度加热时的成型性好，且具备在设置于患部之后能够牢固承受外部冲击或外力的强度，而且，需要具备适合于挤出成型的良好的流动性。

沉积具备于上述结构体10上的缓冲垫需要具有与结构体10的牢固的粘接力，以防止因外力、水分、受热等导致的脱落或导致变形、破损。

因此，本发明的缓冲垫由发泡体构成为宜。此时，上述发泡体使用由聚乙烯、聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚氨酯中的一种或以上的树脂发泡制造的发泡体为宜。

另外，为了提高弹性及柔韧性，可在上述树脂中混合使用一种以上的高弹性的弹性聚合物。弹性聚合物可以是EPR、EPDM、乙烯-a-烯烃共聚物、SBS、SIS、SEBS等苯乙烯类TPE、丁二烯类橡胶物质、TPO等热可塑性弹性聚合物中的一种或两种以上的混合物。

上述发泡体可根据发泡倍率改变机械强度、弹性、柔韧性，从而可根据石膏的用途改变发泡倍率。上述发泡倍率较佳为5～40倍，更佳为5～30倍。

若发泡倍率低，则虽然机械强度增加但弹性减少，而若发泡倍率过高或在未经交联的无交联发泡体的情况下，因在高温下发泡单元破裂而导致产品不良，从而需要在上述范围内调节发泡倍率。

另外，上述缓冲垫可由发泡度不同的两个以上的层构成。

利用熔融粘接法熔接网状的石膏和缓冲垫时，发泡度高的缓冲垫在熔融粘接时，因发泡单元容易破裂，缓冲垫的冲击吸收功能不好，熔接形状也不佳。另外，发泡度低的缓冲垫，冲击吸收能力降低，舒适感变差。因此，层积发泡度低的发泡垫和发泡度高的发泡垫构成两层以上的缓冲垫，将发泡度高的部分用作熔接部，发泡度高的部分用作与皮肤接触的部分，则可同时解决缓冲垫的发泡单元破裂问题和提高冲击吸收能力的两个问题。

另外，也可将如EVA等熔点低材质的发泡体用作与皮肤接触的部分，而将熔点相对高的LDPE材质的发泡体用作熔接部。

本发明的缓冲垫的发泡工艺可采用交联发泡或无交联发泡工艺。

交联发泡工艺有化学交联发泡工艺及电磁线交联发泡工艺，化学交联发泡工艺是将在高温下形成自由基并发生交联反应的交联剂和在高温下分解产生气体的发泡剂与树脂混合，在不会发生交联反应和发泡剂分解反应的低温下挤出成型薄片，使成型的薄片通过高温的水平的通道内部以产生交联反应和发泡，以此完成制造的方法。

另外，电磁线交联发泡工艺是不使用交联剂，将发泡剂与树脂混合挤出制造未发泡薄片，向制造而成的薄片照射电磁线以发生交联反应之后，通过水平或垂直通道内部以产生发泡的发泡方法。

另外，无交联发泡工艺有使用化学发泡剂的方法和使用气体形式的发泡剂的方法，不产生发泡反应，而是在第一挤出过程中进行发泡。

此时，交联而成的树脂在熔融状态下因粘度和弹性显著增加，较之无交联发泡薄片，气泡小而均匀，从而发泡体的弹性及恢复力好，具有柔和的触感，而若未经交联，则在高温下薄的气泡壁快速熔融二破坏单元，因此，无交联发泡不适合本发明的利用嵌入成型工艺的缓冲垫接合工艺，通过交联发泡工艺或电磁线交联发泡工艺制造缓冲垫为宜。

本发明的缓冲垫和结构体通过嵌入成型接合。

接合缓冲垫和结构体的方法有使用粘接剂进行接合的方法和在高温下热粘接的方法。

使用粘接剂的方法是在结构体或包裹结构体的外皮的一侧表面和缓冲垫的一侧表面中的某一个或两个涂布粘接剂对准之后，施加压力接合的方法，可在低温下完成接合。但是，工艺复杂，因使用液态粘接剂，有可能引起作业场地的污染，完成的石膏中残留有害成分，从而不建议采用。

另外，热粘接将要粘接的结构体或外皮的一侧面和缓冲垫的一侧面加热至结构体、外皮、缓冲垫的熔点以上对准之后，施加压力接合的方法，虽然是高温工艺，但较之使用粘接剂的工艺，具有工艺简单，环保的优点。

但是，上述热粘接在通过嵌入成型成型结构体或成型包裹有外皮的结构体之后，额外需要与缓冲垫进行粘接的工艺，从而存在降低工艺效率的问题。

因此，在本发明中，通过无需额外的工艺，在嵌入成型工艺中同时粘接缓冲垫的方法，完成接合工艺。

即将薄片形式的缓冲垫裁切成与结构体相同的形状之后插入，以使用于成型结构体或外皮的模具的移动板位于核心内。

在包含外皮的结构体的情况下，在插入第一成型的结构体之后，挤出成型构成外皮定位橡胶材质的材料，使高温的熔融树脂在流入模具内成型外皮的同时，利用热量接合缓冲垫，从而通过一次工艺制造出由外皮包裹结构体，在一侧面粘接有缓冲垫的形式的石膏。

另外，在不包含外皮的结构体的情况下，在将第一成型的结构体注入模具成型的同时，将裁切成与结构体的形状相同的缓冲垫插入模具移动板的核心内，以在成型结构体的同时，利用热量接合缓冲垫，从而通过一次工艺制造出粘接有缓冲垫的形式的石膏。

在本发明中，接合在石膏上的缓冲垫的密度为0.03～0.1g/cm³，Shore C硬度小于45为宜。

若密度超高上述范围过高，则因缓冲垫过硬大大降低舒适感，而若过低，则因耐久性降低发生容易破损或玻璃的现象，从而需要满足上述范围为宜。

若Shore C硬度超高上述范围过高，则因缓冲垫不具有足够的弹性大大降低舒适感，而若过低，则因耐久性降低容易损伤缓冲垫，从而需要满足上述范围为宜。

另外，在本发明中，上述接合的缓冲垫因通过足够的粘接力与结构体接合，若制作成具有根据ASTM D903的剥离强度大于250N/100mm的形式，则不会发生缓冲垫因通常的外力从结构体玻璃的现象，从而具有优秀的粘接力。若剥离强度不足够充分，则在地板上压着石膏推动，会发生缓冲垫的一部分被揭开或损伤的问题，因此，剥离强度大于250N/100mm为宜。

下面，基于实施例对本发明进行详细说明。

[实施例1]

将YOUNGBO化学提供的发泡倍率10本，厚度1mm的LDPE交联发泡薄片裁切成与模具腔相同的网状，插入挤出模具腔内之后，将利用经玻璃纤维增强的聚已酸内酯第一挤出成型为网状而成结构体置于发泡薄片前。

将用作外皮材料的TPE树脂，在160～170℃下进行嵌入成型，从而制造出在由外皮材料包裹结构体的一侧面，发泡薄片沉积成缓冲垫的网状的石膏。

[实施例2～9]

如表1所示，除使用不同发泡倍率、厚度、材质的发泡薄片之外，利用与实施例1相同的方法制造石膏。

[实施例10]

将YOUNGBO化学提供的发泡倍率10本，厚度1mm的LDPE交联发泡薄片裁切成与模具腔相同的网状，插入挤出模具腔内。

将用作结构体的经玻璃纤维增强的聚已酸内酯复合体，在150℃下嵌入成型，从而制造出在结构体的一侧面，发泡薄片沉积成缓冲垫的网状的石膏。

[实施例11～18]

如表1所示，除使用不同发泡倍率、厚度、材质的发泡薄片之外，利用与实施例10相同的方法制造石膏。

[比较例]

制造出将没有缓冲垫的结构体置于模具内，以挤出成型外皮的现有技术的石膏。

[表1]

*LDPE：3MI/0.921den.，EVA：15％VA，1.8MI，PP：PP Homopolymer，3MI

*LDPE/EVA为LDPA70重量％，EVA30重量％

——缓冲垫的特性

为了评价根据不同发泡倍率的缓冲垫的特性，对不同发泡倍率的LDPE缓冲垫实施对密度、拉伸强度、延伸率、抗撕强度、加热尺寸变化、硬度、外观的评价。

外观评价为通过肉眼观察，若表面良好，无缺陷则评为“◎”，若有些缺陷但不影响使用则评为“○”，如发泡单元部分变形则评为“Δ”，若发泡单元破裂的部分多则评为X。

其结果如下表2所示。

[表2]

缓冲垫的特性测量结果表明，在发泡倍率5～30倍下，可获得外观良好，Shore C硬度满足27～70范围的缓冲垫。

另外，为了评价改变树脂时的特性，将发泡倍率固定为20倍之后，实施对LDPE、LDPE/EVA、PP缓冲垫的密度、拉伸强度、延伸率、抗撕强度、加热尺寸变化、硬度、外观评价。

其结果如下表3所示。

[表3]

——感官试验(附着感)

对普通男性及女性各10名，在各自的手臂上设置在实施例1～8制造的石膏和比较例的不具备缓冲垫的现有技术的石膏之后，实施对使用上的缓冲性能和舒适感的感官试验。

将不具备缓冲垫的现有技术的舒适感设为3分，没有任何不适感的不戴石膏的状态的感觉设为10分之后，以1分为单位将穿戴实施例的石膏在实际生活中感受到的舒适感表示为1～10之间的分数并取了平均。

[表4]

感官试验结果表明，实施例1～18的具备缓冲垫的石膏的舒适感，较之没有缓冲垫只有外皮的现有技术的石膏的舒适感高。但是，对于发泡体的厚度为1mm，发泡倍率为10倍，过薄的情况的PP，舒适感分数相对较低，从而可知发泡体厚度及倍率需根据缓冲垫的材质进行调节。此时，Shore C硬度超过45，由此急剧降低舒适感。

对于发泡倍率为20倍的PP，也因Shore C硬度超过45，舒适感平均分只有5.2，较其他实施例低。由此可知，满足Shore C硬度小于45的条件是增加本发明的石膏的舒适感的重要的因素。

另外，本发明因采用缓冲垫获得高的舒适感的原因是由缓冲垫缓和石膏的表面与皮肤接触时带来的坚硬或不适的触感。

另外，如图6所示，本发明一实施例的热可塑性石膏，除包括网状且具有热可塑性的结构体10、设置于上述结构体10的外面的外皮30及设置于上述外皮30的外面且具有弹力的缓冲垫100之外，还可包括设置于上述缓冲垫外面并与身体接触的装饰材料200。

其一例为，上述装饰材料200可与身体接触带来更好的触感。

其一例为，上述外皮30、上述缓冲垫100及上述装饰材料200的熔点可大于上述结构体10。

因此，以一定的温度进行加热时，只有上述结构体10发生熔融，即使上述结构体100发生熔融，上述外皮30、上述缓冲垫100及上述装饰材料200可不发生熔融。

其一例为，上述缓冲垫100的熔点可大于上述外皮30。

另外，其一例为，上述装饰材料200的孔隙率可与上述缓冲垫100不同。

另外，上述装饰材料200的摩擦系数可与上述缓冲垫100不同。

其一例为，当上述装饰材料200的孔隙率大于上述缓冲垫100时，可更好地吸收汗液或湿气等。

与此相反，当上述装饰材料200的孔隙率小于上述缓冲垫100时，因与身体接触的面积大，可提供更舒适的感觉，从身体获得更多的热量。

因此，可根据不同的季节、年龄或喜好，选择具备各自不同的特性的上述装饰材料200中的一种设置于上述缓冲垫100的外面。

其一例为，上述装饰材料200可以是布、织物、无纺布、合成纤维、天然纤维、橡胶或合成树脂等。

但非限制，只要是能够与身体接触提供舒适的感觉，可由本领域技术人员进行各种变形。

另外，上述缓冲垫100也不限于发泡体，可以是布、织物、无纺布、合成纤维、天然纤维、橡胶或合成树脂等。

本发明一实施例的热可塑性石膏，还可包括形成于上述缓冲垫100及上述外皮30之间，且孔隙率与上述缓冲垫100及上述外皮30不同的第一层300。

其一例为，上述第一层300的孔隙率可小于上述缓冲垫100。

因此，可强化防止上述缓冲垫100从上述外皮30脱落等上述缓冲垫100的耐久性。

另外，上述第一层300可实现上述外皮30和上述缓冲垫100之间的连接。

上述第一层300的一面可与上述外皮30连接，而上述第一层300的另一面可与上述缓冲垫100连接。

上述第一层300不仅强化上述缓冲垫100的耐久性，而且，可使上述缓冲垫100固定于上述外皮30的一定位置。

其一例为，上述第一层300的熔点可大于上述结构体10。

其一例为，上述第一层300可以是起到粘接剂的作用的材质。

其一例为，上述第一层300可以是随着上述外皮30熔融渗入上述缓冲垫100的空隙所形成的，上述外皮30及上述缓冲垫100共存的区域。

其一例为，上述第一层300可以是随着上述缓冲垫100熔融渗入上述外皮30的空隙所形成的，上述外皮30及上述缓冲垫100共存的区域。

本发明一实施例的热可塑性石膏，还可包括形成于上述缓冲垫100及上述装饰材料200之间，且孔隙率与上述缓冲垫100及上述装饰材料200不同的第二层400。

其一例为，上述第二层400的孔隙率可小于上述缓冲垫100及上述装饰材料200。

因此，可强化防止上述装饰材料200从上述缓冲垫100脱落等上述装饰材料200的耐久性。

另外，上述第二层400可实现上述装饰材料200和上述缓冲垫100之间的连接。

上述第二层400的一面可与上述缓冲垫100连接，而上述第二层400的另一面可与上述装饰材料200连接。

上述第二层400不仅强化上述装饰材料200的耐久性，而且，可使上述装饰材料200固定于上述缓冲垫100的一定位置。

其一例为，上述第二层400的熔点可大于上述结构体10。

其一例为，上述第二层400可以是起到粘接剂的作用的材质。

其一例为，上述第二层400可以是随着上述缓冲垫100熔融渗入上述装饰材料200的空隙所形成的，上述装饰材料200及上述缓冲垫100共存的区域。

其一例为，上述第二层400可以是随着上述装饰材料200熔融渗入上述缓冲垫100的空隙所形成的，上述装饰材料200及上述缓冲垫100共存的区域。

其一例为，上述第一层300的孔隙率可与上述第二层400不同。

其一例为，上述第一层300的孔隙率可大于上述第二层400的孔隙率。

因此，上述第一层300可使上述缓冲垫100相对更牢度地固定于上述外皮30，而上述第二层300可相对更好地吸收流入上述装饰材料200的空隙的汗液、湿气。

上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种热可塑性石膏，包括：

结构体，网状且具有热可塑性；

外皮，设置于上述结构体的外面；

缓冲垫，设置于上述外皮的外面且具有弹力；及

装饰材料，设置于上述缓冲垫外面并与身体接触；

其中，上述外皮、上述缓冲垫及上述装饰材料的熔点大于上述结构体；

上述装饰材料的孔隙率与上述缓冲垫不同。

2.根据权利要求1所述的热可塑性石膏，其特征在于：还包括形成于上述缓冲垫及上述外皮之间，且孔隙率与上述缓冲垫及上述外皮不同的第一层。

3.根据权利要求2所述的热可塑性石膏，其特征在于：上述第一层的熔点大于上述结构体。

4.根据权利要求1所述的热可塑性石膏，其特征在于：还包括形成于上述缓冲垫及上述装饰材料之间，且孔隙率与上述缓冲垫及上述装饰材料不同的第二层。

5.根据权利要求4所述的热可塑性石膏，其特征在于：上述第二层的熔点大于上述结构体。

6.根据权利要求1所述的热可塑性石膏，其特征在于：

还包括形成于上述缓冲垫及上述外皮之间，且孔隙率与上述缓冲垫及上述外皮不同的第一层；及

形成于上述缓冲垫及上述装饰材料之间，且孔隙率与上述缓冲垫及上述装饰材料不同的第二层；

其中，上述第一层的孔隙率与上述第二层不同。