KR19980015322A - 정형 외과용 캐스팅 조성물 - Google Patents

Abstract

외과용 캐스팅 쉬이트의 제조에 사용되는 특수 첨가물을 폴리올 및 알콕시실리케이트의 에스테르화 반응을 이용하여 제조함으로써 미끄럼성 및 항거품성을 부여하여 시술시 외관을 향상시킬 수 있으며, 동시에 우수한 내구성을 가지는 캐스팅 조성물을 제공할 수 있다.

Description

정형 외과용 캐스팅 조성물

제1도는 본 발명의 일 실시예에 의한 폴리우레탄 예비 중합체 조성물의 거품 발생 정도를 나타내는 현미경 사진,

제2도는 비교예 1에 의한 폴리우레탄 예비 중합체 조성물의 거품 발생 정도를 나타내는 현미경 사진,

제3도는 본 발명의 일 실시예에 의한 폴리우레탄 예비 중합체 조성물을 편직물 쉬이트 상에 피복하여 거품 발생 정도를 나타낸 현미경 사진,

제4도는 비교예 1에 의한 폴리우레탄 예비 중합체 조성물을 편직물 쉬이트상에 피복하여 거품 발생 정도를 나타내는 현미경 사진이다.

[산업상 이용 분야]

본 발명은 정형 외과용 캐스팅 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미끄럼성과 항거품성을 동시에 가지는 외과용 폴리우레탄 예비 중합체 조성물을 포함하는 캐스팅 조성물에 관한 것이다.

[종래 기술]

일반적으로 정형외과에서는 골절 부위를 고정시키기 위하여 석고 붕대를 주로 사용하여 왔다. 그러나 석고 붕대는 그 중량이 과도하며, 공기의 유통이 용이하지 않으며, 엑스선 촬영에 부적합하고, 수분과 접촉할 경우 강도가 약화되며, 미생물의 번식으로 환자의 피부에 손상을 주는 등의 문제점이 지적되고 있다.

상기와 같은 석고 붕대의 단점을 극복하기 위하여, 최근에는 수분 경화성 폴리우레탄(polyurethane) 예비 중합체를 편직물 쉬이트(sheet)에 피복시킨 캐스팅 쉬이트(casting sheet)가 사용되고 있다. 이들 캐스팅 쉬이트는 석고 붕대와 동일한 방법으로 물에 일정한 시간 동안 침적한 후 환자의 골절 부위에 사용되며, 물은 편직물 쉬이트에 피복되어 있는 폴리우레탄 예비 중합체를 경화시키기 시작하여 일정 시간이 경과한 후에는 딱딱하게 경화되어 골절 부위를 고정시키게 된다. 상기와 같은 캐스팅 쉬이트 및 캐스팅 쉬이트용 예비 중합체의 제조에 관하여서는 미합중국 특허 제4,433,680호, 4,502,479호, 4,609,578호 및 4,411,262호 등에서 찾아볼 수 있는데, 상기의 특허에는 보관상의 안정성 및 상기 조성물의 물과 접촉할 경우 적절한 시간내에 경화되는 특징 등에 관하여서 기술되어 있다.

또한, 캐스팅 쉬이트를 시술하였을 경우 예비 중합체의 과도한 점도로 인하여 시술상의 불편을 제거하기 위한 예비 중합체의 제조 방법이 미합중국 특허 제4,774,937호에 개시되어 있다. 그러나 상기와 같은 방법에 의하면 시술시 미끄러움 현상을 나나태는 반면에 거품의 발생으로 인하여 캐스팅 쉬이트의 강도가 저하되는 문제점이 있다.

[본 발명의 해결하고자 하는 과제]

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 정형 외과용 캐스팅 쉬이트의 제조에 사용되는 첨가제를 폴리올과 알콕시실리케이트의 에스테르화 반응을 이용하여 제조함으로써 미끄럼성 및 항거품성을 동시에 가지는 캐스팅 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단]

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리우레탄 예비중합체 조성물, 3차 아민 및 미끄럼성 및 항거품성을 부여하기 위한 첨가물을 포함하는 정형 외과용 캐스팅 쉬이트 조성물을 제공한다. 여기에서, 상기한 첨가물은 폴리올 및 알콕시실리케이트의 에스테르 반응에 의하여 제조되고, 상기한 폴리올은 디올, 트리올 및 에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되며, 상기한 알콕시실리케이트는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시기로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 상기한 폴리올은 상기한 첨가물에 대하여 70 내지 99중량%이며, 상기한 알콕시실리케이트는 상기한 첨가물에 대하여 1 내지 30중량%인 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기의 방법에 의하여 제조된 정형 외과용 캐스팅 쉬이트 조성물을 유리 섬유상에 피복시킨 캐스팅 쉬이트를 제공한다.

[실시예]

본 발명의 대표적인 실시예를 설명하면 다음과 같다.

*첨가제의 제조*

폴리올을 약 70℃의 온도에서 교반하여 용해한다. 상기의 용해된 폴리올에 알콕시실리케이트 및 촉매를 첨가하여 약 130℃의 온도로 가열하면서 용해하여 본 발명의 첨가제를 제조한다. 상기의 폴리올은 다음과 같은 구조식을 가진다.

그리고, 상기의 알콕시실리케이트는 다음과 같은 구조식을 가진다.

(상기의 구조식에서 알킬기 R₁은 수소 또는 CH₃이고, R₂는 CH₂CH₂이며, R₃는 CH₃이고, R₄는 -O-CH₃또는 CH₃이다.)

상기의 반응은 에스테르 교환 반응으로서 촉매로서는 Tyzor TPT(titanium isopropoxide), TBT(titanium isobutoxide) 등의 타이터네이트 물질 또는 설포네이트 물질 등이 사용될 수 있다. 상기의 폴리올로서는 알콜기를 두 개 이상 가지는 디올, 트리올 등이 사용될 수 있으며, 상기 구조식에서와 같이 실록산(siloxane backbone)(-Si-O-Si-)을 가지는 것이 외과용 캐스팅 쉬이트로서 유용하게 사용될 수 있는데, 이는 항거품성을 부여하는 역할을 한다. 또한 상기의 폴리올은 분자량이 충분히 크고, 실록산 백본을 가짐으로써 본 발명의 미끄러운 특성을 충분히 나타낼 수 있어야 한다.

*폴리우레탄 예비 중합체 조성물 및 캐스팅 쉬이트의 제조*

이소시아네이트 및 알콜을 혼합하여 격렬한 교반을 실시하면서 가열한다. 상기 혼합물의 온도가 약 80℃에 도달하면 가열을 중지하고 발열 반응에 의하여 약 100℃의 온도에 도달할 때까지 방치한다. 상기의 용액을 약 50℃의 온도로 냉각한 후 안정제, 촉매 및 상기에서 제조된 첨가제를 첨가하고 약 1시간 정도 교반하여 폴리우레탄 예비중합체 조성물을 제조된 폴리우레탄 예비중합체 조성물을 유리 섬유 쉬이트에 피복시킨 후 적당한 크기로 절단하여 수분이 차단되는 밀봉 포장지에 질소를 충진시켜 밀봉 포장함으로써 캐스팅 쉬이트를 제조한다.

이하 본 발명의 바람직한 비교예 및 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 구성 및 효과를 나타내는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

*첨가제의 제조*

교반기, 온도계 및 증류 장치 등이 장착된 2ℓ 용량의 삼구 플라스크에 1680g의 폴리에틸렌글리콜(한국폴리사의 PEG-6000)을 넣고, 70℃의 온도에서 교반하여 용해하였다. 상기의 용액에 18g의 메톡시실리콘(Dow Corning사의 Intermediate 3037) 및 촉매로서 5방울 정도의 소량의 Tyzor TPT를 첨가하여 130℃의 온도로 가열하였다. 응축기(condenser)를 통하여 유출되는 물질이 메탄올인 것을 확인하여 반응을 종결하고 상온까지 냉각하여 본 발명에 사용되는 첨가제를 제조하였다.

*폴리우레탄 예비 중합체 조성물 및 캐스팅 쉬이트의 제조*

교반기, 온도계 및 질소 블랭캣(blanket)을 장착한 3ℓ 용량의 용기에 1593g의 디이소시아네이트(Upjhon사의 143L:NCO 143.5당량) 및 1238g의 폴리에테르디올(한국Polyol사의 PP-1000:OH 500당량)을 혼합하여 격렬한 교반을 실시하면서 가열하였다. 상기 혼합물의 온도가 80℃에 도달하면 가열을 중지하고 발열 반응열에 의하여 100℃의 온도에 도달할 때가지 방치하였다. 상기의 용액을 50℃의 온도로 냉각한 후 2.5g의 안정제(메탄설포닉에시드), 9g의 촉매(DMDEE:dimorpholinodiethylether:Texaco사) 및 상기에서 제조된 12g의 첨가제를 첨가하고 1시간 동안 교반하여 폴리우레탄 예비 중합체 조성물을 제조하였다. 이와 같이 제조된 폴리우레탄 예비 중합체 조성물을 유리 섬유 쉬이트에 피복시킨 후 적당한 크기로 절단하여 수분이 차단되는 밀봉 포장지에 질소를 충진시켜 밀봉포장함으로써 캐스팅 쉬이트를 제조하였다.

비교예 1

상기 실시예 1에서 첨가제로서 12g의 코폴리머(BASF사의 PLURONIC F-108)을 사용하는 것을 제외하고는 사실상 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 캐스팅 쉬이트를 제조하였다.

비교예 2

상기 실시예 1에서 첨가제를 사용하지 않는 것을 제외하고는 사실상 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 캐스팅 쉬이트를 제조하였다.

다음의 방법을 사용하여 본 발명의 실시예와 비교예에서 제조된 폴리우레탄 예비 중합체 및 캐스팅 쉬이트를 비교하였다.

*거품 발생 정도의 측정*

폴리우레탄 예비 중합체 조성물을 유리기판상에 4 내지 6cm의 두께로 도포한 후 10초 동안 물에 침적한다. 상기 시편의 표면의 수분을 제거하고 20분이 경과한 후에 현미경을 통하여 단위면적당 발생한 거품의 수와 크기를 관찰한다.

*미끄럼 정도의 측정*

캐스팅 쉬이트를 포장지에서 개봉하는 즉시 5초 동안 물에 침적한다. 상기 캐스팅 쉬이트를 50cm 길이로 바닥에 놓은 후 중량 200g, 밑변의 가로, 세로가 각각 5cm인 미끄럼추를 올려놓고 30cm 이동시켰을 경우에 걸리는 힘을 측정한다.

[효 과]

[표 1]

표 1에서 알 수 있듯이, 실시예 및 비교예의 캐스팅 쉬이트 및 폴리우레탄 예비 중합체 조성물을 비교할 경우에 있어서 미끄럼 정도의 측정 시험에서 비교적 우수한 특성을 나타내었다. 또한, 제1도 및 제3도에서 알 수 있듯이, 현미경을 통한 거품 발생 정도의 측정 시험에서는 실시예 1의 폴리우레탄 예비 중합체 조성물의 거품 발생 정도가 제2도 및 제4도의 비교예 1의 폴리우레탄 예비 중합체 조성물의 거품 발생 정도에 비하여 현저하게 개선된 것을 알 수 있었다. 또한 실시예 1과 비교예 2의 캐스팅 쉬이트를 비교할 경우에 있어서는, 실시예 1의 캐스팅 쉬이트의 미끄럼 정도가 우수한 것을 관찰할 수 있었다. 이상과 같이 볼 때 본 발명의 캐스팅 쉬이트는 미끄럼성과 항거품성을 동시에 지니고 있음으로 인하여 향상된 외관 및 거품 발생의 억제로 인한 내구성을 동시에 가짐을 알 수 있다.

Claims (7)

1. 폴리우레탄 예비 중합체 조성물;

   3차 아민; 및

   미끌머성 및 항거품성을 부여하기 위한 첨가물;

   을 포함하는 정형 외과용 캐스팅 쉬이트 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기한 첨가물은 폴리올 및 알콕시실리케이트의 에스테르반응에 의하여 제조되는 정형 외과용 캐스팅 쉬이트 조성물.
3. 제2항에 있어서, 상기한 폴리올은 디올, 트리올 및 에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 정형 외과용 캐스팅 쉬이트 조성물.
4. 제2항에 있어서, 상기한 알콕시실리케이트는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시기로 이루어진 군에서 선택되는 정형 외과용 캐스팅 쉬이트 조성물.
5. 제2항에 있어서, 상기한 폴리올은 상기한 첨가물에 대하여 70 내지 99중랑%인 정형 외과용 캐스팅 쉬이트 조성물.
6. 제2항에 있어서, 상기한 알콕시실리케이트는 상기한 첨가물에 대하여 1 내지 30중량%인 정형 외과용 캐스팅 쉬이트 조성물.
7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 하나의 항에 의하여 제조된 정형 외과용 캐스팅 쉬이트 조성물을 유기 섬유상에 피복시킨 캐스팅 쉬이트.