KR102472670B1 - 부목용 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 부목. - Google Patents
부목용 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 부목. Download PDFInfo
- Publication number
- KR102472670B1 KR102472670B1 KR1020220032439A KR20220032439A KR102472670B1 KR 102472670 B1 KR102472670 B1 KR 102472670B1 KR 1020220032439 A KR1020220032439 A KR 1020220032439A KR 20220032439 A KR20220032439 A KR 20220032439A KR 102472670 B1 KR102472670 B1 KR 102472670B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- splint
- weight
- calcium carbonate
- resin composition
- acid
- Prior art date
Links
- 229920006167 biodegradable resin Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 54
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000004629 polybutylene adipate terephthalate Substances 0.000 claims abstract description 16
- -1 polybutylene adipate terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 125000005471 saturated fatty acid group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N nonanoic acid Chemical compound CCCCCCCCC(O)=O FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 claims description 10
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 claims description 10
- 239000005643 Pelargonic acid Substances 0.000 claims description 9
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 15
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 5
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 1
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 1
- 235000013871 bee wax Nutrition 0.000 description 1
- 239000012166 beeswax Substances 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004204 candelilla wax Substances 0.000 description 1
- 235000013868 candelilla wax Nutrition 0.000 description 1
- 229940073532 candelilla wax Drugs 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012691 depolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008387 emulsifying waxe Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- IUJAMGNYPWYUPM-UHFFFAOYSA-N hentriacontane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC IUJAMGNYPWYUPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/07—Stiffening bandages
- A61L15/12—Stiffening bandages containing macromolecular materials
- A61L15/125—Mixtures of macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
- C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/06—Biodegradable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/02—Applications for biomedical use
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 부목용 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 부목에 관한 것으로서, 상기 수지 조성물은 폴리락트산(polylactic acid, PLA) 30 내지 50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 공중합체(polybutylene adipate terephthalate, PBAT) 40 내지 60 중량부, 포화 지방산으로 표면 개질된 탄산칼슘(CaCO3) 5 내지 20 중량부 및 왁스 0.1 내지 1 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 부목용 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 부목에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생분해성 수지로 이루어지면서도 가열에 의한 재성형 용이한 특성을 나타내는 수지 조성물을 이용함으로써 밀착이 용이한 부목을 제조할 수 있는 수지 조성물 및 이를 이용한 부목에 관한 것이다.
부목은 골절 부위의 고정을 위하여 사용되는 의료기구로서 환부의 보호 및 시술의 용이성을 얻기 위해 열가소성 수지를 원단으로 이용한 부목이 개발되고 있다.
예를 들어, 대한민국 등록특허공보 10-1768490호에서는 열가소성 수지 원단을 온수 침지 및 냉각을 통해 연화시킨 후 환부에 밀착시켜 재성형하는 기술이 공지되어 있고, 이러한 수지로는 수분 경화성 폴리우레탄 수지(대한민국 공개특허공보 10-2021-0126858호), 폴리카프로락톤 수지(대한민국 공개특허공보 10-2021-0088247호)와 같은 다양한 수지가 이용되고 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 10-2046762호에서는 생분해성 수지인 폴리카프로락톤을 이용하여 제조된 정형외과용 부목 조립체가 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 10-2020-0061742호)에는 폴리유산(PLA) 수지 및 폴리카르포락톤을 포함하는 부목용 점착성 수지 조성물이 개시되어 있다.
이러한 생분해성 수지를 소재로 한 부목은 사용 후 폐기 처리할 때 환경오염을 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 부목의 특성 상 상기 열가소성 수지 소재는 온수에 담근 후 충분히 연화되어 환부에 밀착하여 환부에 맞게 변형 가능한 특성을 가져야 하며 경화된 후에는 충분한 강도를 유지해야 하므로 생분해성 수지를 소재로 하는 경우에는 부목의 용도가 제한적일 수밖에 없다. 그러므로 수지 자체의 충분한 강도를 나타내면서도 연화되기 쉬운 수지 조성물을 개발할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술을 감안하여 안출된 것으로서, 부목에 적용하기에 적합한 물성을 나타내면서도 생분해가 가능한 생분해성 수지 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 상기 생분해성 수지 조성물을 이용하여 제조된 부목을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 부목용 생분해성 수지 조성물은 폴리락트산(polylactic acid, PLA) 30 내지 50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 공중합체(polybutylene adipate terephthalate, PBAT) 40 내지 60 중량부, 포화 지방산으로 표면 개질된 탄산칼슘(CaCO3) 5 내지 20 중량부 및 왁스 0.1 내지 1 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 포화 지방산은 카프릴산 또는 펠라르곤산을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 부목은 상기 부목용 생분해성 수지 조성물로 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 생분해성 수지 조성물은 부목에 적용하기에 적합한 물성을 나타내면서도 생분해가 가능한 소재로서, 상기 생분해성 수지 조성물을 이용하면 다양한 환부에 적용할 수 있는 부목을 제조할 수 있는 효과를 나타낸다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 폴리락트산(polylactic acid, PLA) 30 내지 50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 공중합체(polybutylene adipate terephthalate, PBAT) 40 내지 60 중량부, 포화 지방산으로 표면 개질된 탄산칼슘(CaCO3) 5 내지 20 중량부 및 왁스 0.1 내지 1 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
즉, 생분해성 수지로서 폴리락트산과 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 공중합체를 적절한 비율로 혼합하여 사용함으로써 부목에 적합한 연화점(softening point)을 나타내는 수지 조성물을 수득할 수 있다. 상기 폴리락트산과 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 공중합체는 각각 30 내지 50 중량부 및 40 내지 60 중량부의 비율로 혼합되는데, 이러한 혼합 비율에서 수지 조성물의 적절한 물성을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.
또한, 본 발명의 수지 조성물은 충전제또는 보강제로서 탄산칼슘을 포함하고 있다. 일반적으로 탄산칼슘은 수지 조성물에 혼합되어 용해될 때 탈중합 반응을 일으켜 수지의 물성을 저하시키는데, 특히 폴리락트산과 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 공중합체를 혼합했을 때 이러한 문제가 발생할 수 있다. 대한민국 등록특허공보 10-2300448호에서는 PLA와 PBAT로 이루어진 수지 조성물에서 탄산칼슘을 부가할 때의 문제점을 해결하기 위하여 폐석고(CaSO4)를 사용하고 있는데, 이를 통해 고분자의 고유 특성이 저하되는 문제점을 해결하고 있다. 또한, 생분해성 수지 조성물에 함유되는 충전제로는 상기 탄산칼슘 외에도 탈크, 카본블랙, 벤토나이트, 실리카, 마이카, 규석, 목분, 쵸크, 울라스-토나이트(Woolas-tonite), 규조토 등을 사용할 수 있다.
그러나 본 발명의 수지 조성물은 부목에 적용되기 위한 것으로서 환부에 밀착되는 소재이므로 인체에 대한 유해성, 경제성 등을 고려할 때 탄산칼슘을 충전제로 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 PLA와 PBAT의 수지 혼합물에서 탄산칼슘이 물성을 저하시키는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 본 발명에서는 포화 지방산으로 표면 개질된 탄산칼슘(CaCO3)을 사용하고 있다.
상기 탄산칼슘의 표면 개질에 사용되는 포화 지방산으로는 카프릴산 또는 펠라르곤산을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 표면 개질과 관련하여, 탄산칼슘의 표면을 팔미트산으로 처리하여 폴리프로필렌 필름의 조핵제(nucleating agent)로서의 성능을 향상시킬 수 있다는 연구결과가 알려져 있다(Energy Procedia, 56(2014)264). 상기 연구결과는 탄산칼슘의 표면을 적절한 함량의 포화 지방산으로 처리하여 폴리프로필렌 필름의 기계적, 열적 특성을 향상시킬 수 있음을 시사하고 있다.
이러한 연구결과를 참조하여 다양한 종류의 표면처리 방법을 시험한 결과 탄산칼슘의 표면을 카프릴산 또는 펠라르곤산으로 표면처리할 때 본 발명에서 목적하는 수지 조성물의 향상된 물성을 얻을 수 있는 것을 확인하였다.
상기 카프릴산 및 펠라르곤산은 각각 8 내지 9개의 알킬기를 포함하는 포화 지방산으로서, 알킬기가 더 적은 발레르산이나 알킬기가 더 많은 라우르산 등의 포화 지방산으로 실험했을 때에 비해 향상된 수지 조성물의 물성을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.
개질된 탄산칼슘은 탄산칼슘 함량에 대해 5 내지 6 중량%의 함량이 되도록 정량한 카프릴산 또는 펠라르곤산 용액을 준비하고 상기 탄산칼슘을 투입하여 30분 간 혼합한 후 80℃에서 12 내지 24시간 동안 건조하여 제조할 수 있다. 이때 카프릴산 용액은 물과 에탄올을 1:10의 부피비로 혼합한 혼합용매에 카프릴산을 용해하여 얻을 수 있고, 펠라르곤산 용액의 경우 헥산에 용해하여 얻을 수 있다.
상기 포화 지방산으로 표면 개질된 탄산칼슘은 5 내지 20 중량부의 범위에서 사용되는데, 탄산칼슘의 함량이 너무 적으면 수지 조성물의 용융성, 강도, 경도와 같은 물성이 상대적으로 저하되는 것으로 나타났으며, 탄산칼슘의 함량이 너무 많아도 수지 조성물의 물성이 저하되며 연화점도 높아지는 것으로 나타나 부목용 소재로는 부적합한 것으로 나타났다.
또한, 본 발명의 수지 조성물은 왁스 0.1 내지 1 중량부를 포함하고 있다. 상기 왁스로는 파라핀 왁스, 유동 파라핀 왁스, 밀납, 몰다 왁스, 이멀시파잉 왁스, 칸데릴라 왁스, PE 왁스, PP 왁스 중 어느 하나의 왁스를 사용할 수 있다. 상기 왁스는 저분자량이면서 저융점이므로 압출기로 부목을 성형 가공할 때 활제 보조제의 기능을 나타내며, 분자량이 작아 생분해에도 용이하다. 상기 왁스의 함량이 너무 작으면 성형 공정의 효율이 저하되며, 너무 많으면 성형 공정에서 이물질 발생을 유발하여 공정 효율을 저하시키게 되므로 상기 범위에서 함유되는 것이 적합하다.
본 발명의 수지 조성물은 통상의 사출 성형에 의해 성형하기에 용이한 소재이므로 다양한 형태의 부목의 제조에 적용할 수 있다. 또한, 사출온도는 통상의 사출조건인 200℃ 전후로 할 수 있다. 상기 부목은 성형틀을 사출 금형을 이용하여 판재나 원단으로 제조한 후 이를 재단하거나 성형틀이나 지그를 이용하여 목적하는 형태와 크기의 부목을 제조할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물이 나타내는 물성을 비교하기 위하여 수지 조성물 시료를 준비하고 물성을 측정하였다. 밀도는 ASTM D792에 따라 측정하였으며, 용융흐름지수는 ASTM D1238, 인장강도 및 총연신율은 ASTM D638, 굴곡강도 및 굴곡탄성율은 ASTM D790, IZOD 충격강도는 ASTM D256, Rockwell 경도는 ASTM D785에 따라 측정하였다. 또한, 연화점은 GP법으로 측정하였다.
수지 조성물 시료는 표 1과 같이 조성된 것을 사용하였다. 표 1에서 단위는 중량부이다.
표 1에서 사용된 CaCO3(1)은 카프릴산 5 중량%로 표면 개질된 탄산칼슘이며, CaCO3(2)는 펠라르곤산 5 중량%로 표면 개질된 탄산칼슘이며, CaCO3(3)은 표면 개질을 하지 않은 탄산칼슘이다.
| 시료1 | 시료2 | 시료3 | 시료4 | 시료5 | 시료6 | |
| PLA | 35 | 40 | 40 | 40 | 55 | 40 |
| PBAT | 55 | 50 | 50 | 50 | 50 | 65 |
| CaCO3(1) | 10 | 10 | - | - | 10 | 10 |
| CaCO3(2) | - | - | 10 | - | - | - |
| CaCO3(3) | - | - | - | 10 | - | - |
| PE 왁스 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
시료 1 내지 6의 물성을 측정한 결과는 표 2와 같다.
| 시료1 | 시료2 | 시료3 | 시료4 | 시료5 | 시료6 | |
| 밀도(g/㎤) | 1.296 | 1.284 | 1.301 | 1.239 | 1.245 | 1.248 |
| 용융흐름지수 (190℃, 2.16㎏) |
8.7 | 9.5 | 9.5 | 6 | 7.4 | 6.5 |
| 인장강도(MPa) | 22.9 | 21.6 | 22.8 | 43.0 | 33.5 | 29.0 |
| 총연신율(MPa) | >300 | >300 | >300 | 161 | 216 | 202 |
| 굴곡강도(MPa) | 26.6 | 26.9 | 26.9 | 59.3 | 42.4 | 51.8 |
| 굴곡탄성율(MPa) | 820 | 867 | 814 | 1943 | 1160 | 1086 |
| 충격강도(㎏f㎝/㎝) | 12.1 | 17.6 | 19.5 | 9.6 | 10.2 | 9.8 |
| 경도(R-scale) | 55.6 | 39 | 40 | 85 | 86 | 78 |
| 연화점(℃) | 55 | 50 | 50 | 65 | 70 | 68 |
분석결과를 살펴보면, 표면 개질하지 않은 탄산칼슘을 포함하는 시료 4의 경우 시료 1 내지 3에 비해 물성이 나쁘며 연화점이 높아 재성형에서 불리한 것으로 나타났다. 또한, PLA와 PBAT의 함량을 달리한 시료 5, 6에 대해서도 연화점이 너무 높아 부목용 소재로 사용하기에는 부적합한 것으로 나타났다. 이에 대해 표면 개질한 탄산칼슘을 함유하며, PLA와 PBAT의 함량을 적절한 비율로 설정한 시료 1 내지 3에 대해서는 50 내지 55℃의 연화점을 나타내어 온수에 함침하면 재성형이 용이한 소재인 것으로 나타났다. 또한, 190℃에서의 용융흐름지수가 양호하여 190 내지 210℃의 온도에서 성형하는 통상의 사출기를 사용하여 사출성형을 통해 부목을 제조하기에 용이한 소재인 것으로 나타났다. 또한, 인장강도, 연신율, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도, 경도 등의 물성이 모두 양호한 것으로 나타나 부목의 소재로 사용하더라도 충분한 물성을 얻을 수 있음을 확인하였다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
Claims (3)
- 폴리락트산(polylactic acid, PLA) 30 내지 50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 공중합체(polybutylene adipate terephthalate, PBAT) 40 내지 60 중량부, 포화 지방산으로 표면 개질된 탄산칼슘(CaCO3) 5 내지 20 중량부 및 왁스 0.1 내지 1 중량부로 이루어지며,
상기 포화 지방산은 카프릴산 또는 펠라르곤산이며,
상기 포화 지방산으로 표면 개질된 탄산칼슘은 탄산칼슘 함량에 대해 5 내지 6 중량%의 함량이 되도록 정량한 카프릴산 또는 펠라르곤산 용액을 준비하고 상기 탄산칼슘을 투입하여 30분간 혼합한 후 80℃에서 12 내지 24시간 동안 건조하여 제조되는 것을 특징으로 하는 부목용 생분해성 수지 조성물.
- 삭제
- 청구항 1에 따른 부목용 생분해성 수지 조성물로 제조되는 것을 특징으로 하는 부목.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220032439A KR102472670B1 (ko) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 부목용 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 부목. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220032439A KR102472670B1 (ko) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 부목용 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 부목. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102472670B1 true KR102472670B1 (ko) | 2022-12-14 |
Family
ID=84438546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220032439A KR102472670B1 (ko) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 부목용 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 부목. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102472670B1 (ko) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101768490B1 (ko) | 2015-08-07 | 2017-08-30 | 엄장환 | 열가소성수지 원단을 이용한 부목 및 이의 제조방법 |
| KR20170111703A (ko) * | 2016-03-29 | 2017-10-12 | (주)우성케미칼 | 상용성이 개선된 생분해성 컴파운드 조성물 |
| KR102046762B1 (ko) | 2019-04-25 | 2019-11-20 | 정은희 | 생분해성 수지(Poly Lactic Acid)를 이용한 정형외과용 부목 조립체 |
| KR20200061742A (ko) | 2018-11-26 | 2020-06-03 | 롯데케미칼 주식회사 | 부목용 점착성 수지 조성물 |
| KR20210013583A (ko) * | 2018-05-23 | 2021-02-04 | 옴야 인터내셔널 아게 | 폴리에스테르 필름을 위한 표면 처리된 충전제 |
| KR20210088247A (ko) | 2020-01-06 | 2021-07-14 | 금오공과대학교 산학협력단 | 고분자 수지를 이용한 응급 부목 |
| KR102300448B1 (ko) | 2020-03-17 | 2021-09-09 | 경상국립대학교산학협력단 | 폐석고를 활용한 생분해성 수지 조성물 |
| KR20210126858A (ko) | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 윤영진 | 수분 경화성 폴리우레탄수지 기반의 의료용 부목 |
-
2022
- 2022-03-16 KR KR1020220032439A patent/KR102472670B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101768490B1 (ko) | 2015-08-07 | 2017-08-30 | 엄장환 | 열가소성수지 원단을 이용한 부목 및 이의 제조방법 |
| KR20170111703A (ko) * | 2016-03-29 | 2017-10-12 | (주)우성케미칼 | 상용성이 개선된 생분해성 컴파운드 조성물 |
| KR20210013583A (ko) * | 2018-05-23 | 2021-02-04 | 옴야 인터내셔널 아게 | 폴리에스테르 필름을 위한 표면 처리된 충전제 |
| KR20200061742A (ko) | 2018-11-26 | 2020-06-03 | 롯데케미칼 주식회사 | 부목용 점착성 수지 조성물 |
| KR102046762B1 (ko) | 2019-04-25 | 2019-11-20 | 정은희 | 생분해성 수지(Poly Lactic Acid)를 이용한 정형외과용 부목 조립체 |
| KR20210088247A (ko) | 2020-01-06 | 2021-07-14 | 금오공과대학교 산학협력단 | 고분자 수지를 이용한 응급 부목 |
| KR102300448B1 (ko) | 2020-03-17 | 2021-09-09 | 경상국립대학교산학협력단 | 폐석고를 활용한 생분해성 수지 조성물 |
| KR20210126858A (ko) | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 윤영진 | 수분 경화성 폴리우레탄수지 기반의 의료용 부목 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Polgar et al. | Use of Diels–Alder chemistry for thermoreversible cross-linking of rubbers: the next step toward recycling of rubber products? | |
| Bhattacharya et al. | Automotive applications of thermoplastic vulcanizates | |
| Satapathy et al. | Mechanical, dynamic mechanical and thermal properties of banana fiber/recycled high density polyethylene biocomposites filled with flyash cenospheres | |
| US4483333A (en) | Orthopedic cast | |
| JPS60156738A (ja) | 相溶性付与重合体組成物 | |
| Yamoum et al. | Rheological and thermal behavior of PLA modified by chemical crosslinking in the presence of ethoxylated bisphenol A dimethacrylates | |
| US5624980A (en) | Thermoplastic cement composition and process for the preparation of molded article thereof | |
| Guo | Thermosetting polymer blends: miscibility, crystallization, and related properties | |
| Hisham et al. | Blends of LNR with unsaturated polyester resin from recycled PET: comparison of mechanical properties and morphological analysis with the optimum blend by commercial resin | |
| KR102472670B1 (ko) | 부목용 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 부목. | |
| Liu et al. | Vitrimeric polylactide by two-step alcoholysis and transesterification during reactive processing for enhanced melt strength | |
| Alias et al. | Poly (lactic acid)/natural rubber/kenaf biocomposites production using poly (methyl methacrylate) and epoxidized natural rubber as co-compatibilizers | |
| Cai et al. | Effects of toughening agents on the behaviors of bamboo plastic composites | |
| US20090124722A1 (en) | Phase separated, branched, copolymer hydrogel | |
| Xu et al. | A soy protein-based composite film with a hierarchical structure inspired by nacre | |
| US4640951A (en) | Method of manufacture of fiber reinforced silicone elastomer | |
| Threepopnatkul et al. | Preparation and properties of polylactide reinforced with eggshell modified with different fatty acids | |
| US7371798B2 (en) | Thermoplastic water-curable composition, molded object made from the thermoplastic water-curable composition, and process for producing the same | |
| KR101766791B1 (ko) | 이중결합을 함유하여 신속 저분자화가 가능한 생분해성 연질 바이오 원료 조성물, 및 이의 압출성형품 | |
| Srisawadi et al. | Stereolithography of natural rubber latex, a highly elastic material | |
| Bakar et al. | Preparation and properties evaluation of an epoxy resin toughened by a combination of reactive polyester and kaolin | |
| Pichaiyut et al. | Biodegradable thermoplastic natural rubber based on natural rubber and thermoplastic starch blends | |
| KR20200061742A (ko) | 부목용 점착성 수지 조성물 | |
| Lipińska et al. | POSS fillers as a factor influencing on viscoelastic properties, crystallization, and thermo-oxidative degradation of poly (lactic acid)-epoxidized natural rubber PLA/ENR blend | |
| Kohári et al. | Development of thermoplastic vulcanizates based on in situ synthesized thermoplastic polyurethane and acrylonitrile-butadiene rubber: the influence of the curing system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |