KR100711119B1 - 수경화성 고정재 및 그 사용방법 - Google Patents

Abstract

골절 등의 환부에 감아서 적용해서 고정할 때, 복잡한 환부에 대해서도 충분한 시간을 들여 적용할 수 있는 수경화성 고정재를 얻도록 한다.

기재에 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 유지시킨 고정재를 그대로 환부에 적용한다. 고정재의 적용에는 충분한 시간을 취할 수 있다. 적용이 종료된 후에, 고정재의 외측으로부터 물을 공급해서 폴리우레탄 프리폴리머를 급속하게 경화시켜 충분한 강도를 얻는다.

상기 고정재의 기재는 1㎠당 15∼33개의 개구를 가지며, 또한 개구율을 14∼35%로 한 연질성의 것으로 한다. 이 기재를 폴리올과 폴리이소시아네이트로 이루어지는 폴리우레탄 프리폴리머, 촉매를 함유하는 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물로 피복한다. 이 폴리우레탄수지 조성물중에는 상기 폴리올의 에틸렌옥사이드성분을 12wt%이상 함유시키고 있다.

Description

수경화성 고정재 및 그 사용방법{WATER-HARDENING FIXING MATERIAL AND METHOD FOR USING THE SAME}

본 발명은 외과, 정형외과 분야에서 환부를 고정해서 치료하기 위해 이용하는 수경화성 고정재 및 그 사용방법에 관한 것이다.

수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 테이프상 또는 시트상의 기재에 도포하여, 습기불투과성의 용기에 밀봉한 수경화성 고정재가 판매되고 있다. 이 수경화성 고정재는, 사용시에 물에 침지시킨 후 환부에 적용하면, 단시간내에 경화되어 환부를 고정할 수 있으며, 충분한 강도가 얻어진다. 또, 사용시에 특별한 장치를 필요로 하지도 않으며, 오염이나 악취도 없다. 또한, 환자에게 있어서도 단시간에 고정이 가능하며, 통기성도 좋고, X선 촬영도 가능한 것이므로, 깁스붕대 대신에 널리 이용되게 되었다.

이러한 수경화성 고정재를 물에 침지시켜 물에 접촉시키면, 폴리우레탄 프리폴리머 조성물은 경화반응을 개시한다. 이러한 수경화성 고정재를 환부에 적용하면, 유연한 수경화성 고정재는 서서히 굳어진다. 또한, 경화반응이 진행되면 다소의 부하가 가해져도 변형되지 않는 강도로 되고, 반응이 완결되면 강도가 높은 고정재로 된다. 이 정형외과용 수경화성 고정재는 적용후에 조기에 경화되는 것이 필 요하게 되므로, 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물은 수분에 대해서 높은 활성이 요구된다.

이 수경화성 고정재를 물에 침지시킨 후 환부에 장착하는 과정에는,

(1)수분과 접촉시킨 수경화성 고정재를 환부에 적용하는 과정(이하 이 시간대를 실용시간(working life)이라고 한다).

(2)수경화성 고정재를 환부에 적합하도록 부분적으로 수정하는, 소위 모델링하는 과정(이하 이 시간대를 모델링시간이라고 한다).

(3)모델링이 종료된 수경화성 고정재의 경화가 진행되어, 하중을 가해도 변형이 일어나지 않게 될 때까지의 과정(이하 이 시간대를 가중부하 가능시간이라고 한다).

(4)수경화성 고정재의 경화가 더욱 진행되어 완전한 경화상태로 될 때까지의 과정.

이 있다.

상기 각 과정에 있어서의 수경화성 고정재의 강도와 시간의 관계를 고찰하면,

(1)의 과정은, 환부에 수경화성 고정재를 적용하는 작업이며, 특히 복잡한 형상을 갖는 부위에 적용하는 경우에는 어느 정도의 시간을 필요로 한다. 이 과정에서 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 경화가 너무 빠르게 진행되어 버리면 소정의 위치에 적절하게 적용할 수 없다. 따라서, 적용하는데 필요한 시간대는 수경화성 고정재의 강도가 가능한한 낮게 유지되어 있는 것이 바람직하다.

다음에 (2)의 모델링의 과정에 있어서는, (1)의 과정에서는 대략 적정한 위치에 적용된 수경화성 고정재를 환부에 맞춰 부분적으로 수정하는 것이다. 수경화성 고정재의 강도가 언제까지나 낮은 값으로 유지되어 있으면, 수정하기 위해 수경화성 고정재에 힘을 가해서 정확한 형태로 모델링을 행해도, 그 힘을 없애면 수경화성 고정재의 복원력이나 몸의 탄력성 등에 의해 수정전의 형태로 되돌아가 버린다. 그리고, 최종적인 모델링에 시간과 수고가 지나치게 걸리므로, 모델링의 과정에 있어서 수경화성 고정재의 강도는 점차 증가해 가는 것이 바람직하다.

상기 (3)의 과정에 있어서는, 모델링이 종료된 수경화성 고정재는 환부에 대해서 전체에 걸쳐 적정한 위치에 있다. 그 때문에, 수경화성 고정재가 더욱 경화되어 통상의 하중을 가해도 변형되지 않는 상태로 될 때까지, 환부를 움직이지 않도록 유지해 둘 필요가 있다. 따라서, 수경화성 고정재의 강도는 가능한한 빠르게 증가하는 것이 바람직하다(이하에 지금까지의 경화의 상승을 초기경화성이라고 한다).

또한 (4)의 과정에 있어서는, 환자 및 의사의 구속시간을 짧게 하기 위해, 충분히 경화되고, 또한 경화된 고정재의 강도가 가능한한 높은 값에 도달하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 (1)∼(4)의 과정을 통해, 수경화성 고정재의 강도는, 환부에 적용하고 있는 조작기간 중에는 낮은 값으로 유지되어 있고, 모델링시간에 들어서 빠르게 증가하고, 그 후에도 계속해서 경화하여, 최종적으로 높은 값에 도달하는 경화반응특성을 갖는 것이 바람직하다.

종래 많이 제안되었던 수경화성 고정재는, 상기한 바와 같이 사용시에 물에 침지시켜 충분히 물을 유지시키고, 환부에 감아서 적용하는 것이다. 상술한 바와 같이, 모델링과정후의 폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 경화성을 빠르게 할 필요가 있다. 그러나, 그렇게 하면 환부에 적용중에도 경화가 점점 진행되어 실용시간이 짧아져서, 복잡한 환부에 대해서 충분한 시간을 들여 적용하는 것이 어렵다라는 결점이 있다.

본 발명은 복잡한 형상의 환부에도 충분한 실용시간으로 적용할 수 있고, 또한 모델링과정에 들어가면 경화성을 빠르게 해서, 사용하기 쉽고, 최종적으로 충분한 강도가 얻어지는 수경화성 고정재를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 기재에 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 유지시킨 수경화성 고정재를 그대로 환부에 적용한다. 적용이 종료된 후에, 상기 고정재의 외측으로부터 물을 공급해서 폴리우레탄 프리폴리머를 급속히 경화시켜, 충분한 강도를 얻도록 한다. 이 때 고정재의 기재는, 1㎠당 15∼33개의 개구를 가지며, 또한 개구율을 14∼35%로 한 유연성의 것으로 한다. 이 기재를 폴리올과 폴리이소시아네이트로 이루어지는 폴리우레탄 프리폴리머, 촉매를 함유하는 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물로 피복한다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지 조성물중에는 상기 폴리올의 에틸렌옥사이드성분을 적어도 12wt%이상 함유시키고 있다.

이 수경화성 고정재를 환부에 적용한 후에 공급하는 수분은, 물 단독이어도 좋지만, 물에 계면활성제를 함유시킨 것을 사용하면 고정재에 수분이 균일적으로 골고루 퍼져 경화를 빠르게 할 수 있다. 또, 상기 수분은 환부에 적용한 고정재에 분무함으로써 공급하도록 하면 되는 것이 많다.

상기 모델링과정에 들어간 후의 경화성을 빠르게 하기 위해, 폴리우레탄 프리폴리머 조성물이 적당하게 발열하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 폴리우레탄 프리폴리머 조성물중에 물에 접촉하면 발열하는 화합물을 더 첨가할 수 있다. 이것에 의해, 환부에 적용된 고정재에 물을 공급해서 모델링작업을 행하면, 고정재의 최외층에서 발열하는 화합물과 물의 접촉이 더 일어나기 쉬워진다. 그리고, 고정재의 최외층으로부터 내층을 향해 열을 공급하므로, 경화를 보다 촉진시키게 된다.

도1은 본 발명의 실시예 및 비교예의 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물에 사용한 원료를 나타내는 도표이다.

도2는 본 발명의 실시예의 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 배합조성을 나타내는 도표이다.

도3은 본 발명의 비교예의 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 배합조성을 나타내는 도표이다.

도4는 본 발명의 실시예의 각 측정결과를 나타내는 도표이다.

도5는 본 발명의 비교예의 각 측정결과를 나타내는 도표이다.

도6은 본 발명의 실시예 및 비교예의 초기경화성과 경과시간의 관계를 나타내는 그래프이다.

수경화성 고정재의 기재로는, 유연하며, 저수분율로 인장강도가 높고, 폴리우레탄 프리폴리머 조성물에 비반응성이며 또한 습윤성이 좋은 소재로 만들어진 편물, 직물, 부직포 등을 사용할 수 있다. 예를 들면, 유리섬유, 아라미드섬유, 폴리에스테르섬유, 폴리올레핀섬유, 폴리아미드섬유, 폴리아크릴섬유, 레이온섬유, 면섬유 등을 이용한 편물, 직물, 부직포가 있다. 특히 유리섬유나 폴리에스테르섬유의 집합체(실)를 이용해서 라셀편성한 것이 좋고, 두께는 약 0.08∼5㎜정도로 하면 좋다.

이 기재는 1㎠당 약 15∼33개의 개구를 가지며, 또한 개구율을 약 14∼35%의 것으로 하면 좋다. 1㎠당 개구수 34개이상이며 개구율이 14%미만의 개구에서는 분무하거나 한 물의 침투성이 낮아지고, 개구수가 14개이하이며 개구율이 35%를 초과하는 개구에서는 분무하거나 한 물이 유지되지 않고 흘러나와 버리기 때문에, 모두 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 충분히 경화시키기 어렵게 된다. 상기 개구율은 일정범위내에 있어서의 공극이 차지하는 면적의 비율이며, 기재의 확대사진을 찍어, 사진을 화상인식해서 기계적으로 구할 수 있다.

폴리우레탄 프리폴리머는 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜서 얻어지는 말단에 이소시아네이트기를 갖는 것이다.

상기 폴리올로서는, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 랜덤공중합체 또는 블럭공중합체 등을 이용한다. 이 폴리올의 수평균 분자량으로서는 약 200∼4000정도의 것이 바람직하다. 분자량 200이하에서는 강성이 커서, 딱딱하고 약한 성질로 되고, 분자량 4000이상에서는 강성이 작아 고정재로서의 강도가 부족한 일이 있다. 또, 이들 폴리올과 함께 공지의 폴리올도 이용할 수 있고, 예를 들면, 폴리프로필렌글리콜(PPG), 비스페놀계 디올(BP,BPE) 등을 적절히 혼합해서 이용할 수 있다. 상기 폴리올의 에틸렌옥사이드성분은 폴리우레탄 프리폴리머 조성물중에 약 12wt%이상 함유하는 것이 필요하며, 바람직하게는 약 18wt%이상 함유시키면 좋다.

상기 폴리이소시아네이트에는, 종래 공지의 폴리이소시아네이트를 사용할 수 있고, 예를 들면 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐폴리이소시아네이트 등, p-페닐렌디이소시아네이트 및 이들의 카르보디이미드 변성 폴리이소시아네이트 등이 있다. 이들은 단독 또는 2종이상 조합해서 사용할 수 있다. 바람직하게는, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 및 이들의 카르보디이미드 변성 폴리이소시아네이트를 이용하면 좋다.

말단에 이소시아네이트기를 갖는 폴리우레탄 프리폴리머를 얻기 위한, 폴리올과 폴리이소시아네이트의 배합비율은 통상 폴리올 1당량당 폴리이소시아네이트 2∼5당량, 바람직하게는 2.5∼5당량으로 한다. 양자의 반응은 통상 약 30∼100℃, 바람직하게는 약 50∼80℃에서 가열교반함으로써 달성된다. 폴리우레탄 프리폴리머의 점도는 통상 실온 23℃에서 약 10∼50Pa·s, 바람직하게는 약 15∼40Pa·s로 하면 좋다.

촉매로서는, 저장안정성이 우수한 것을 선택사용하면 좋다. 종래부터 잘 알려져 있는 것으로서, 예를 들면, 디몰포리노디에틸에테르, 비스(2,6-디메틸몰포리 노)디에틸에테르, 치환 몰포리노디에틸에테르류 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종이상 혼합해서 이용할 수 있다.

수경화성 고정재를 환부에 적용후, 물을 분무해서 경화시키는 경우, 상기 촉매의 사용량은 폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 후술하는 응고시간(gel time)이 70초이하가 되도록 하면 좋다. 그러기 위해서, 촉매를 상기 조성물중에 약 1.3∼6wt%의 양을 함유시키는 것이 바람직하다. 촉매량이 1.3wt%이하에서는 상기한 초기 경화성에 있어서 물 분무후의 경화성이 충분히 향상되지 않고, 촉매량이 4wt%를 초과하여 6wt%까지는 촉매량 4wt%의 초기경화성과 강도가 변하지 않고, 6wt%를 초과하면 강도는 저하된다.

폴리우레탄 프리폴리머 조성물중에, 물에 접촉(용해)되면 발열하는 화합물을 함유시킬 수 있다. 이러한 물에 접촉되면 발열하는 화합물로서는 여러가지의 것을 사용할 수 있지만, 예를 들면, 염화칼슘이나 염화마그네슘 등의 금속 염화물, 산화칼슘이나 산화아연 등의 금속 산화물, 황산칼슘이나 황산마그네슘 등의 금속 황산화물, 실리카 등이 있다.

폴리우레탄 프리폴리머 조성물중에는 적절히 안정제를 함유시키면 좋다. 이러한 안정제로서는, 공지의 벤조일클로라이드, 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산 등을 사용할 수 있다. 이들 안정제도 마찬가지로, 단독 또는 2종이상 혼합해서 이용할 수 있다. 안정제의 사용량은 촉매의 사용량에 따라 다르지만, 통상 폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 약 0.005∼1wt%, 바람직하게는 약 0.01∼0.5wt%이다. 0.005wt%보다 적은 양에서는 안정화효과가 없고, 1wt%보다 많으면 촉매의 활성이 손상될 우 려가 있다.

본 발명의 폴리우레탄 프리폴리머 조성물에는 또한, 필요에 따라 소포제, 산화방지제, 점도조정제, 점착력억제제, 자외선흡수제, 안료나 염료 등의 착색제, 탄산칼슘, 이산화티타늄, 카본블랙, 클레이 등의 충전제 등의 각종 첨가제를 사용할 수 있다.

수경화성 고정재에 분무 등에 의해 공급하는 물은, 상기 수경화성 고정재에 대해서 약 20∼60g/㎡정도, 바람직하게는 약 40∼50g/㎡정도의 소량을 공급함으로써 경화시킬 수 있다. 또, 상기 공급하는 물에는 계면활성제를 첨가하는 것이 바람직하다. 계면활성제로서는, 비이온계, 음이온계, 양이온계, 양성계 계면활성제의 어느것이나 사용가능하지만, 피부자극성이 낮은 것이 바람직하다. 예를 들면, 비이온계로서는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르타입, 음이온계로서는 폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산나트륨, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산트리에탄올아민 등이 바람직하다. 구체적인 분무방법으로서는 상기 계면활성제를 함유하거나 또는 함유하지 않은 물을 충전한 분무기 또는 에어졸용기 등에 의해 상기 소정량을 분무하면 좋다.

폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 조제에 있어서는, 폴리올과 폴리이소시아네이트로부터 얻어진 폴리우레탄 프리폴리머에, 상기 촉매, 안정제, 각종 첨가제를 첨가하면 좋다. 또, 상기 폴리우레탄 프리폴리머를 제조할 때, 폴리올, 폴리이소시아네이트와 함께, 미리 촉매, 안정제, 염화칼슘, 각종 첨가제의 일부 또는 전량을 첨가해 두어도 좋다. 또, 염화칼슘은 기재에 폴리우레탄 프리폴리머를 도포한 후에, 뿌려서 부착시키도록 할 수도 있다.

상기 기재에 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 피복해서 수경화성 고정재를 제조하는 방법은, 종래 공지의 방법으로 행할 수 있다. 예를 들면, 저습도로 조정된 실내에서 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 롤에 의해 기재에 도포하는 방법을 이용할 수 있다. 얻어진 수경화성 고정재는 습기를 차단할 수 있는 용기내에 밀봉해서 보존하면 좋다.

이 수경화성 고정재를 사용하는 경우, 밀봉용기를 개봉해서 고정재를 꺼내고, 이 고정재를 그대로 환부에 감거나 하여 적용한다. 이 때 고정재에는 아직 수분이 부여되어 있지 않으므로, 대기중의 습기에 의해 약간 경화가 진행되는 일은 있어도, 본격적인 경화는 시작되고 있지 않다. 따라서, 복잡한 형상 등의 환부에 대해서도 충분한 시간을 들여 활실하게 적용할 수 있다.

이렇게 해서 환부에 적용후, 고정재의 표면에 물을 분무해서 수분을 부여하면, 폴리우레탄 프리폴리머는 반응을 개시해서 경화가 시작된다. 이 고정재에 염화칼슘 등의 발열재료가 함유되어 있는 경우에는, 또한 발열도 더해져서 반응이 촉진된다. 이 경화의 진행과 함께 모델링을 행해서 환부에 맞춰지도록 수정을 행하고, 다시 경화를 진행시키면 환부를 확실하게 고정할 수 있다.

수경화성 고정재의 경화의 과정은 다음과 같이 생각되어진다. 즉, 폴리우레탄 프리폴리머중의 폴리올성분인 폴리에틸렌글리콜은 강한 친수성을 갖고 있다. 상기 고정재를 환부에 적용한 후에 외측으로부터 물을 분무하면, 수분이 폴리우레탄 프리폴리머 조성물내에 빠르게 침투해서 이소시아네이트기와의 반응이 일어난다. 이 때 분무하는 물속에 계면활성제를 함유시키면, 수경화성 고정재에의 침투성이 증가하여, 보다 균등하게 물이 골고루 퍼진다. 또, 이 물의 침투성은 상술한 기재의 개구수 및 개구율과도 관련되어 있다. 기재의 1㎠당의 개구수가 14∼34개, 개구율이 13∼35%인 범위내에서 양호한 결과가 얻어진다. 바람직하게는 개구수가 15∼33개, 개구율이 14∼33%이며, 보다 바람직하게는 개구수가 20∼25개, 개구율이 18∼27%이다.

물이 침투해서 고정재에 유효하게 유지되어 있으면, 폴리우레탄 프리폴리머 조성물중의 촉매가 물과 이소시아네이트의 반응을 촉진시켜 경화를 진행시킨다. 물과 이소시아네이트의 반응에 의한 반응열에 의해 온도가 상승하고, 반응속도는 더욱 촉진되어 단시간내에 외층으로부터 환부측의 내층을 향해 경화되어 간다. 그리고, 고정재의 가장 환부측(내측)까지 물이 도달하는 비율이 작기 때문에 환부측에서의 발열은 작아진다.

분무법에 의해 경화시키는 경우, 폴리프로필렌글리콜을 사용한 폴리우레탄 프리폴리머에서는 친수성이 낮고, 물의 침투성이 작기 때문에, 실용에 알맞은 정도의 짧은 시간에 원하는 강도를 얻기 어렵다. 그래서, 양호한 물의 침투성을 얻기 위해서, 적어도 폴리올로서의 에틸렌옥사이드성분이 폴리우레탄 프리폴리머 조성물중에 12wt%이상 함유되도록 하고, 바람직하게는 18wt%이상 함유되도록 한다. 이렇게 한 폴리우레탄 프리폴리머는 친수성이 높기 때문에 반응열을 발생시키면서 반응이 조기에 완결된다. 또, 상기 초기경화성을 향상시키기 위해서는, 물의 침투성과 함께 촉매의 첨가량도 관계하고 있다. 따라서, 이 촉매의 사용량은 그 응고시간이 70초이하로 되도록 폴리우레탄 프리폴리머 조성물중에 첨가하는 것이 바람직하다.

(실시예)

본 발명의 보다 구체적인 실시형태를 실시예, 비교예를 들어 다시 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 당업자에게는 여러가지 실시형태가 있을 수 있다.

실시예, 비교예의 폴리우레탄 프리폴리머 조성물에 사용되는 원료는 도1에, 배합처방은 도 2 및 도3에 기재했다. 또, 이 배합처방으로 얻어진 폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 물성과, 기재에 도포한 수경화성 고정재의 평가를 하기의 항목에 대해서 행했다.

폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 조정은 모든 실시예 및 비교예 모두, 질소가스로 치환한 반응용기에 폴리올성분, 소포제를 투입하여 80∼100℃에서 수분을 제거하여 안정제의 일부를 첨가한다. 그 후 폴리이소시아네이트성분을 첨가해서 70∼80℃에서 약 3시간 교반을 행한다. 다시, 촉매와 남은 안정제를 첨가하고, 1시간 교반하여 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 얻었다. 이 폴리우레탄 프리폴리머 조성물은 질소가스로 치환한 밀폐용기에 봉입했다.

수경화성 고정재의 제작은 전체 실시예 및 비교예 모두 기재에 도포해서 제작했다. 기재로는, 유리섬유이며 개구수(메시사이즈) 1㎠당 23개·개구율 22%의 것을, 폭 100㎜로 라셀편성하고, 다시 히트크리닝을 행한 테이프상의 기재를 사용했다. 또, 마찬가지로, 개구수 1㎠당 31개·개구율 15%의 것을 사용했다. 또, 비교예의 하나로 폴리에스테르섬유를 개구수 1㎠당 12개·개구율 40%의 조건으로 라셀편성하고, 히트셋을 행한 테이프상 기재를 이용했다.

이 기재에의 폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 도포는 롤코터방식으로 행했다. 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 유리기재에 대해서 평균 220g/㎡ 도포했다. 또, 폴리에스테르기재에 대해서 평균 280g/㎡ 도포했다. 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 도포한 기재는, 길이 3.6m로 감아서 수경화성 고정재로 하고, 습기불투과성 주머니에 질소가스로 치환하여 봉입했다.

상기 폴리우레탄 프리폴리머 조성물의 물성 및 수경화성 고정재의 평가방법은 각각 다음과 같이 행했다. 분무법으로서는, 특별히 기재하지 않는 한 물에 음이온계 계면활성제·폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산트리에탄올아민(산요카세이고교(주)제품 「산데트ET」)을 첨가한 1wt% 수용액을 사용했다. 분무하는 방법은 분무기에 의해 수경화성 고정재 1㎡에 대해서 40g이 균일하게 부착되도록 분무했다.

수경화성 고정재의 평가는 이하의 항목에 대해서 행했다.

[침지법에 있어서의 실용시간]

실온 23℃, 습도 65%RH로 조정한 측정실에서, 수경화성 고정재를 습기불투과성의 주머니로부터 꺼내고, 수온 20℃의 물에 10초간 침지해서 가볍게 물을 제거했다. 이 수경화성 고정재를 원통의 외주에 감고, 롤링할 수 없게 되었을 때의 시간을 측정했다.

[분무법에 있어서의 실용시간]

실온 23℃, 습도 65%RH로 조정한 측정실에서, 수경화성 고정재를 습기불투과성의 주머니로부터 꺼내고, 그대로 원통의 외주에 감고, 롤링할 수 없게 되었을 때의 시간을 측정했다.

[분무법에 있어서의 발열온도]

실온 20℃, 습도 20%RH로 조정한 측절실내에, 미리 온탕을 넣어 37℃로 승온시킨 직경 85㎜의 폴리에틸렌용기의 표면에, 온도센서를 설치해 둔다. 이 폴리에틸렌용기위에 두께 3㎜의 부직포의 라이닝재를 2층으로 감고, 다시 그 위에 습기불투과성의 주머니에서 꺼낸 수경화성 고정재를 13층으로 감는다. 13층으로 감은 후에 위에서부터 상기 계면활성제가 함유된 물을 분무기로 전체에 균일적으로 분무하여 최고발열온도를 측정했다.

[침지법에 있어서의 시간경과와 강도의 변화(침지법에 있어서의 초기경화성)]

실온 20℃, 습도 20%RH로 조정한 측정실에서 수경화성 고정재를 주머니에서 꺼내어, 20℃의 물에 5초간 침지시킨다. 이 때 물속에서 비비지 않고 꺼내어, 시료를 가볍게 쥐고 3회 흔들어 물을 제거했다. 그 후, 미리 라이닝재를 감은 직경 60㎜이고, 32℃로 조정한 물이 담긴 아크릴제 원통용기에 텐션을 가하지 않고 수경화성 고정재를 5층으로 감았다. 그리고, 폭방향으로 어긋나지 않도록 주의하면서 표면을 문질러서 원통형상의 샘플을 형성했다. 5분후에, 아크릴제 원통용기로부터 샘플을 변형되지 않도록 뽑아내어 지점간 거리 50㎜의 지그상에 샘플을 올려 놓았다. 이 샘플을 오토그래프AG-D((주)시마즈 세이사쿠쇼 제품, 컴퓨터 계측제어식 정밀만능시험기)에 의해 지름방향으로 압축하여, 5㎜ 변형될 때까지의 반응을 측정했다. 마찬가지로 7분후, 10분후의 시점에서도 동일하게 형성한 다른 샘플을 측정했다. 시험속도는 25㎜/min으로 행했다.

[분무법에 있어서의 시간경과와 강도의 변화(분무법에 있어서의 초기경화성)]

실온 20℃, 습도 20%RH로 조정한 측정실에서, 미리 라이닝재를 감은 직경 60㎜이고, 32℃로 조정한 물이 담긴 아크릴제 원통용기의 외주에 주머니로부터 꺼낸 수경화성 고정재를 텐션을 가하지 않고 5층으로 감았다. 이 롤의 표면전체에, 상기 계면활성제가 함유된 물을 분무기에 의해 전체에 균일적으로 분무하고, 폭방향으로 어긋나지 않도록 주의하면서 표면을 문질러서 원통형상의 샘플을 형성했다. 5분후 아크릴제 원통용기로부터 샘플을 변형되지 않도록 뽑아내어, 오토그래프AG-D로 마찬가지로 응력을 측정했다. 마찬가지로 7분후, 10분후에도 동일하게 형성한 다른 샘플을 측정했다.

(1일후의 압축강도)

상기 초기경화성과 마찬가지로 해서 침지법 및 분무법에 대해서 샘플을 제작하여, 15분후 변형되지 않도록 뽑아내어, 20℃의 항온기에서 1일 방치후, 오토그래프AG-D로 마찬가지로 응력을 측정했다. 시험속도는 마찬가지로 25㎜/min으로 행했다.

[응고시간]

실온 20℃, 습도 20%RH로 조정한 측정실에서, 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 5g 채취하고, 이것에 물 1g을 첨가한 후에 유리막대로 20초간 교반한다. 그 후 수지는 발포되면서 상승하고, 교반개시로부터 상승이 정지하는 근변에서 파포(破 泡)될 때까지의 시간(초)을 응고시간으로 했다.

[측정결과]

실시예 및 비교예의 물성 및 평가에 관한 각 측정결과를 도 4 및 도5로 나타낸다. 또, 실시예2, 3 및 비교예2, 3의 각 분무법에 의한 초기경화성에 대해서 경과시간과 강도의 관계를 도6에 나타낸다. 상기 측정결과에 관하여, 이하에 설명한다.

(실용시간에 대해서)

각 실시예에 있어서, 분무법에 의한 실용시간은 10분이상이므로, 환부의 복잡한 부위에도 천천히 시간을 들여 확실하게 적용할 수 있다. 이것에 대해서, 비교예의 침지법에서는 실용시간이 1분 50초∼2분 30초이므로, 복잡한 부위에 적용하기에는 시간이 짧고, 적용 도중에 경화되어 버리는 일이 있다. 또, 실시예의 것을 침지법으로 행하면, 실용시간이 1분 30초∼1분 50초로 짧고, 침지법에서의 사용에서는 환부에의 적용에 충분한 시간을 취하기 어렵다.

(초기경화성에 대해서)

초기경화성은 10분후의 시점에서 강도가 약 78N이상에 도달하지 않으면 실용적이지 않다라고 생각되어지고 있다. 실시예의 분무법에 의한 것은, 86∼140N의 범위에서 모두 78N이상이므로 적절한 초기경화성을 가지고 있는 것을 알 수 있다.

이것에 대해서, 비교예1∼5의 것은 침지법에 의하면 107∼154N으로서 적당하다라고 생각된다. 그러나, 분무법에 의하면 32∼63N으로서 78N에 도달하지 못하여, 분무법에 의한 사용에는 부적합하다라고 생각되어진다. 또, 비교예6의 것은 하기하는 1일후의 압축강도에 있어서는 충분한 강도가 얻어지지만, 침지법, 분무법의 어 느 것에 의해서도 충분한 초기경화성이 얻어지지 않는다. 또한 실시예의 것은 침지법에 의하면 약 5분정도로 조기에 78N을 넘어 버려 경화가 너무 빠르다.

(1일후의 압축강도에 대해서)

각 실시예와 비교예에 있어서, 분무법에 있어서도, 침지법에 있어서도 충분한 압축강도가 얻어지고 있고, 이 점에 있어서는 차이는 보여지지 않는다.

(발열온도에 대해서)

분무법에 있어서, 실시예의 것은 최고온도가 38.5∼39.8℃이지만, 이 발열도 허용범위내에 있어서 문제는 발생하지 않는다. 한편, 비교예의 것은 발열온도가 낮고, 반응이 적절한 속도로 진행되지 못하여, 이것이 초기경화성의 수치가 낮은 것으로도 나타내어지고 있다.

(응고시간에 대해서)

각 실시예와 비교예중에서, 비교예1,5는 응고시간이 70초를 넘고 있어 너무 길다라고 생각되어지지만, 각 실시예를 포함하여 다른 예에서는 적절한 범위내에 있다.

[종합평가]

실시예의 것은 분무법에 의한 경우에는 실용시간도 충분히 취할 수 있고, 초기경화성, 1일후의 압축강도에 있어서도 적절한 수치가 얻어지고 있고, 발열온도도 적당하여 양호하게 사용할 수 있다.

비교예의 것은 분무법에 의한 경우에는, 실용시간이 길지만 발열온도도 낮고, 충분한 초기경화성을 얻을 수 없다. 또, 침지법에 의한 경우에는 초기경화성, 1일후의 압축강도에 있어서 적당한 범위내에 있다라고 생각되어지지만 실용시간이 짧으므로 사용하기 어려운 면이 보여진다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 분무법에 의해 수분을 공급해서 경화시키는 경우에 있어서, 실용시간이 10분이상이다. 따라서, 형상이 복잡한 환부에 대해서 적용할 때에도, 도중에 경화되어 버리는 일이 없어 충분한 시간을 취할 수 있다. 또, 고정재를 다수층으로 감은 후, 경화용 수분을 외면측에서 공급하므로, 환부측에 도달하는 수분량이 적어 습윤성이 작고, 환부측에서의 발열도 그만큼 높지 않다. 따라서, 환자에 대한 불쾌감을 저감할 수 있다.

또, 이 고정재는 분무법에 의해 소량의 물로 경화시킬 수 있으므로, 침지법과 같이 물통 등에 넣는 다량의 물을 미리 준비할 필요가 없다. 그리고, 에어졸용기 등에 물을 충전한 것을 준비해 두면, 이 고정재는 바닥면을 오염시키는 일도 없어 어떠한 장소에서나 사용할 수 있다. 따라서, 재해지나 그 밖의 간단하게 물을 준비할 수 없는 장소에서의 골절치료 등에 있어서도 유효하게 사용할 수 있다.

Claims (15)

1. 환부에 감아서 적용한 후에 외측으로부터 1㎡당 20∼60g의 소량의 물을 분무해서 경화시키는 수경화성 고정재로서, 단시간에 경화되는 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물을 유연한 기재에 피복하고, 상기 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물은 폴리올성분과 폴리이소시아네이트를 함유하는 폴리우레탄 프리폴리머와 촉매를 갖고, 상기 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물에 대해서 폴리올성분으로서 에틸렌옥사이드성분을 12~91wt% 함유하고, 상기 기재는 분무되는 수분의 침투를 좋게 하도록 1㎠당 20∼25개의 개구를 가지며, 또한 개구율이 18∼27%인 것을 특징으로 하는 수경화성 고정재.
2. 제1항에 있어서, 상기 환부에 적용후에 외측으로부터 분무하는 물에는, 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물에의 수분의 균일적 침투를 꾀하고, 그 경화를 촉진시키는 계면활성제가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 수경화성 고정재.
3. 제2항에 있어서, 상기 계면활성제는 비이온계 또는 음이온계의 것으로, 피부자극성이 낮은 것임을 특징으로 하는 수경화성 고정재.
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5. 삭제
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수경화성 폴리우레탄 프리폴리머 조성물중에 물에 접촉하면 발열하여, 폴리우레탄 프리폴리머의 경화를 촉진시키는 금속 염화물, 금속 산화물, 금속 황산화물, 실리카 중 1개 이상을 함유시키는 것을 특징으로 하는 수경화성 고정재.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서, 상기 금속 염화물은 염화칼슘, 염화마그네슘 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수경화성 고정재.
9. 제6항에 있어서, 상기 금속 산화물은 산화칼슘, 산화아연 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수경화성 고정재.
10. 제6항에 있어서, 상기 금속 황산화물은 황산칼슘, 황산마그네슘 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수경화성 고정재.
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