KR20000070725A - 용이하게 개봉할 수 있는 팩키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20000070725A
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스프레이그 로버트 월터
미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니
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Abstract

본 발명은 경화성 수지를 함유하는 정형 외과용 캐스팅 재료, 윤활제 및 적층 시이트 재료와 파우치의 외측이 상기 윤활제와 접촉시 시이트 재료를 용이하게 찢기 위한 수단이 포함된 공기 및 물 불투과성 팩키지를 구비하는 정형 외과용 캐스팅 재료를 제공한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 시이트를 용이하게 찢기 위한 수단은 팩키지의 외측면에 점착되는 무광택 처리 종이 라벨 재료에 포함되고 절개부(42)를 횡단한다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 시이트를 용이하게 찢기 위한 수단은 팩키지(80)의 밀봉 영역(82)를 통과하는 복수 개의 천공(92)을 구비하고 절개부(42)에 인접한다.

Description

용이하게 개봉할 수 있는 팩키지 및 그 제조 방법{EASY OPEN PACKAGE AND METHOD OF MAKING SAME}
부러지거나 혹은 부상시 신체의 팔다리를 고정하는데 이용되는 각종 정형 외과용 캐스팅 재료가 개발되었다. 이 목적을 위해 개발된 최초 캐스팅 재료로는 망사 천(예컨대, 면 가아제)과, 이 망사 천의 개구부내에 및 표면상에 합체되는 석고 반죽의 깁스(plaster of Paris cast)가 사용된다. 그러나, 석고 반죽의 깁스는 비강도(strength-to-weight ratio)가 낮기 때문에 최종 완성된 캐스팅이 매우 무겁고 부피가 크다는 여러 단점을 갖는다. 더욱이, 석고 반죽의 깁스는 일반적으로 물속에서 분해되기 때문에 목욕, 샤워, 또는 물과 접촉하는 다른 활동을 피하는 것이 필요하다. 이런 결점은 그 이외의 결점과 함께 석고 반죽의 깁스의 개선된 특성을 갖는 캐스팅 재료에 대한 연구를 촉구하였다.
당 기술 분야에서 폴리이소시아네이트 프레폴리머가 정형 외과용 캐스팅 재료에 수지를 배합하는데 유용하다는 것을 알게 되었을 때 현저한 진보가 이루어졌다. 예컨대, 이에 관해서는 미국 특허 제4,502,479호(가우드(Garwood) 등) 및 미국 특허 제4,441,262호(본 보닌(Von Bonin) 등)에 개시되어 있다. 상기 미국 특허 제4,502,479호에는, 폴리우레탄과 같은 폴리이소시아네이트 프레폴리머 수지에 함침된 고탄성 섬유(예컨대, 유리 섬유)로부터 제조된 편물로 이루어진 정형 외과용 캐스팅 재료에 대해 개시되어 있다. 상기 미국 특허 4,502,479호에 따라 제조된 정형 외과용 캐스팅 재료는, 비강도가 높고 공기 투과성이 크다는 장점을 지니며, 정형 외과용 석고 반죽의 깁스의 획기적인 진보를 가져왔다. 폴리이소시아네이트 프레폴리머 수지는 일반적으로 배합되는 물에 의해 활성화되기 때문에, 전술한 캐스팅용 제품은 공기 및 물 불투과성 팩키지와 그 내부에 캐스팅 테이프 롤로 이루어지는 "킷트(kit)"의 형태로 사용자에게 종종 공급된다. 이 팩키지는 일반적으로 다층 필름 재료로 제조된다.
미국 특허 제4,667,661호(숄츠(Scholz) 등)에는 윤활제를 더 포함하는 캐스팅 테이프에 대해 개시되어 있다. 이 윤활제는 물에 침적된 후 수지가 사용자의 장갑 낀 손에 달라붙는 일 없이 바르기 쉽고 성형시 미끄러운 성질을 갖는 캐스팅 재료를 제공하는 데 도움이 된다.
유감스럽게도, 팩키지에 접촉시 이 윤활제는 팩키지의 외표면을 미끄럽게 한다. 이것은 사용자가 팩키지를 찢어 개봉하고자 할 때 팩키지의 가장자리상에서 행할 수 있는 "파지(grip)"를 경감시킨다. 대부분 경우에서 이 파지는 사용자가 찢는데 필요한 힘을 용이하게 발휘할 수 없을 정도로 경감된다. 따라서, 팩키지를 개봉하기 위해 사용자는 그의 장갑을 교환하거나 그의 손 및/또는 팩키지의 외표면을 완전히 세척하여야 한다. 변형예로서, 사용자는 미리 여러 개의 팩키지를 동시에 개봉하여(즉, 장갑 낀 손으로 윤활제에 접촉하기 전에) 이러한 "슬립(slip)" 문제점을 피할 수도 있다. 그러나, 이 방법은 치료를 시작하기 전에 사용자가 특정의 치료를 행하는데 필요한 롤의 수를 예측하여야 한다는 단점을 갖는다. 롤의 수가 적게 선택될 경우 이러한 미끄럼 문제는 피할 수 없다. 이와 대조적으로, 롤의 수가 많이 선택될 경우 이러한 여분의 롤은 대기중의 습기에 노출되어, 조기 경화가 발생하므로 폐기 처분하여야 한다.
상기의 점으로부터, 미끄러운 수지와 윤활제에 접촉될 때 용이하게 개봉할 수 있고, 개봉이 용이한 팩키지의 장점을 갖는 정형 외과용 캐스팅 재료의 킷트가 당 기술 분야에 필요하다는 것을 이해할 것이다. 이러한 정형 외과용 캐스팅 재료의 킷트와 그 킷트 제조 방법이 본 명세서에서 개시되고 청구된다.
본 발명은 팩키지 외표면이 윤활제와 접촉될 때에도 용이하게 잡아 찢을 수 있는 정형 외과용 캐스팅(orthopedic casting) 제품에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 용이하게 개봉할 수 있는 팩키지의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 장점은 동일 참조 번호가 동일 부품을 나타내는 다음 도면으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 적절한 적층 시이트 재료를 도시하는 분해 사시도.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 도 1의 선 2-2를 따라 취한 도 1의 적층 시이트 재료의 확대 단면도.
도 3a는 본 발명에 따른 팩키지의 일 실시예의 일부를 절단하여 그 내에 수납되어 있는 물체를 도시하는 평면도.
도 3b는 시일 영역에 내장된 절개부 전체를 도시하는 부분 확대 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 팩키지의 변형예를 도시하는 사시도.
도 5는 도 4의 선 5-5를 따라 취한 도 4의 변형예의 부분 확대 단면도.
도 6a는 본 발명에 따른 팩키지의 변형예를 도시하는 사시도.
도 6b는 팩키지의 밀봉 가장자리 영역을 통과하는 복수 개의 천공을 도시하는 도 6a의 팩키지의 마찰 영역의 확대도.
본 발명은 정형 외과용 캐스팅 재료의 킷트와 이러한 정형 외과용 캐스팅 재료의 제조 방법 및 그 사용 방법에 관한 것으로, 이 킷트는 경화성 액상 수지를 함유하는 정형 외과용 캐스팅 재료, 윤활제 및 팩키지의 외표면상에 마찰 영역을 구비하고 절개부(cut)를 횡단하는 공기 및 물 불투과성 팩키지를 포함하며, 상기 마찰 영역은 팩키지의 외표면이 윤활제와 접촉될 때 그 팩키지를 용이하게 찢어 개봉하기에 충분한 정마찰을 제공한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 마찰 영역은 상기 팩키지의 외표면에 점착된 무광택 처리 라벨(matte-finish label)을 구비한다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면 상기 마찰 영역의 밀봉 영역에서 팩키지의 외표면을 관통하는 복수 개의 소망하는 천공(perforation)을 포함한다. 필요에 따라, 상기 두 변형예는 하나의 팩키지에서 전부 실시되어도 좋다.
본 발명의 마찰 영역은 각 손에 대한 충분한 파지를 제공하기 위해 마련되기 때문에(즉, 각 절개부의 측면상에 각각의 손에 대해 별개의 파지 영역이 각 측부에 존재하기 때문에), 윤활제가 팩키지에 접촉할 때 시이트를 용이하게 찢을 수 있도록 해준다. 더욱 바람직하게는, 상기 마찰 영역이 절개부의 양 측면에 마련하는 것에 추가하여, 팩키지의 양 측면에 마련해도 좋다(즉, 엄지측의 팩키지에 제1 마찰 영역과 다른 손가락측의 팩키지에 제2 마찰 영역을 마련).
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 상기 마찰 영역은 팩키지의 외표면에 점착되는 한 쌍의 무광택 처리(즉, 비광택) 종이 "라벨"로 제공된다. 이 라벨은 절개부를 횡단하여 팩키지의 대향하는 측면들에 점착된다(예컨대, 감압성 접착제 또는 고용융 고무 시멘트를 사용하여). 소망하는 경우, 1 매의 적절한 라벨을 팩키지의 가장자리를 감싸거나 혹은 접어 팩키지의 양쪽 외표면(즉, 전술한 바와 같이 "대향하는 측면들")에 점착시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 변형 실시예에 있어서, 마찰 영역은 밀봉된 영역에서 팩키지의 외표면을 통과하는 복수 개의 작은 천공으로서 제공된다. 더욱 바람직하게는, 이 천공은 일부가 팩키지의 제1 측면을 향해 팩키지를 통해 돌출하고, 나머지 일부가 팩키지의 대향 측면을 향해 돌출하도록 절개부가 횡단하는 팩키지의 밀봉 가장자리 영역에 위치하고 있다.
본 발명은 정형 외과용 캐스팅 재료의 킷트와 이러한 정형 외과용 캐스팅 재료의 제조 방법 및 사용 방법에 관한 것으로, 이 킷트는 경화성 액상 수지를 함유하는 백킹 또는 직물, 바람직하게는 신축성 백킹 또는 직물로 이루어지는 정형 외과용 캐스팅 재료와, 윤활제와, 그리고 공기 및 물 불투과성 팩키지를 포함하며, 이 팩키지는 파우치(pouch)의 외표면이 윤활제와 접촉시 상기 시이트 재료를 용이하게 찢기 위한 수단과 적층 시이트 재료를 구비한다.
본 발명의 제1 구성 요소는 반강성 또는 가요성 시이트로, 경화성 수지가 상기 시이트상에 경화될 때 시이트와 결합하여 그 시이트를 보강할 수 있다. 이 시이트는 경화성 수지가 부분적으로만 함침되도록 다공성인 것이 바람직하다. 적절한 시이트의 예로는 천연 또는 합성 섬유나 물질로 이루어진 부직포, 직물, 또는 편물을 들 수 있다. 이러한 시이트는 달리 "스크림(scrim)" 또는 "백킹(backing)" 으로 언급될 수 있다. 사용하기 적절한 시이트는 미국 특허 제4,502,479호, 제4,609,578호, 제4,668,563호 및 제5,014,403호, 그리고 미국 특허 제5,353,486호에 개시된 바와 같이 편물 유리 섬유 직물이다. 특히, 이러한 형태중 바람직한 시이트는 미국 특허 제4,609,578호(리드(Reed))에 개시된 바와 같이 신축 가능한 열 경화성 직물이다. 편물 유리 섬유 스크림의 일례로 상기 미국 특허 제4,609,578호의 범위내에 포함된 직물은 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M사에 의해 스카치캐스트(ScotchcastTM) 2 편물 유리 섬유 스크림(knitted fiberglass scrim)으로 공지되어 있다. 스카치캐스트 2 스크림은 3M의 스카치캐스트 2와 스카치캐스트 플러스(ScotchcastTMPlus) 정형 외과용 캐스팅 재료의 제조시 사용된다. 본 발명의 적절한 비유리 섬유의 백킹은 천연 유기 섬유, 동물 유래된 재료, 천연 염기성 유기 폴리머 섬유 및 합성 폴리머 섬유를 포함한다. 본 발명의 직물로 사용하기 위한 적절한 천연 유기 섬유는, 마닐라삼, 면, 아마, 삼, 황마, 케이폭(kapok), 아마포, 라미, 그리고 사이잘삼 등의 식물 유래된 재료를 포함한다. 동물 유래된 적절한 재료로는 울, 모헤어(mohair), 비쿠냐(vicuna), 다른 동물 털, 그리고 실크 등을 포함한다. 본 발명의 바람직한 유기 섬유로는 면과 울을 포함한다. 본 발명에서는 면이 가장 바람직하다. 본 발명의 직물로 사용되는 적절한 천연성 유기 중합체는 아세테이트, 아즈론, 레이온, 그리고 트리아세테이트를 포함한다. 합성으로 제조된 적절한 유기 중합체는 아크릴, 아라미드, 나일론, 올레핀(예컨대, 폴리(1-부텐), 폴리에틸렌, 폴리(3-메틸-1-부텐), 폴리에틸렌, 폴리(3-메틸-1-부텐), 폴리(1-펜텐), 폴리프로필렌, 그리고 폴리스틸렌), 폴리에스테르, 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리(비닐 알콜), 폴리(염화비닐), 그리고 폴리(염화비닐리덴)를 포함한다. 본 발명의 바람직한 합성 고분자 섬유로는 아크릴, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 그리고 레이온을 포함한다. 본 발명의 가장 바람직한 합성 고분자 섬유로는 나일론, 폴리에스테르, 그리고 레이온을 포함한다. 이점에서, 유기 섬유로 제조된 바람직한 편물, 직물, 또는 부직포 시이트에 관해서는 미국 특허 제4,940,047호, 제4,984,566호, 그리고 제4,841,958호(에르스펠드 (Ersfeld) 등)에 개시되어 있다.
본 발명의 제2 구성 요소는 경화성 수지이다. 본 발명에 유용한 경화성 수지는 시이트 재료를 코팅하기 위해 사용될 수 있고, 시이트 재료를 경화하여 보강할 수 있는 수지이다. 이 수지는 가교 결합된 열경화성 상태로 경화될 수 있다. 바람직한 경화성 수지는 유체, 즉 브룩필드 RVT 로토비스코 비스코미터(Rotovisco viscometer)를 이용하여 23℃에서 측정했을 경우 약 5Pa 내지 약 500Pa 사이, 바람직하게는 약 10Pa 내지 약 100Pa 의 점성을 갖는 화합물이다.
본 발명의 캐스팅 재료에 사용된 수지는 정형 외과용 캐스트의 기능상 요구 사항을 만족하는 경화성 수지가 바람직하다. 분명히, 상기 수지는 캐스트를 도포하는 환자나 사람에게 경화시 상당량의 유독성 기체를 발산하지 않는 동시에 경화 동안 화학적 자극이나 과도한 열 발생에 의한 피부 자극을 유발하지 않는 무독성이어야 한다. 더욱이, 이 수지는 일단 도포하고 나서 캐스트의 신속한 경화를 보장하기 위해 경화제와 충분히 반응하여야 하지만 캐스트를 도포하고 성형하는데 충분한 작업 시간을 제공할 수 있도록 반응하지 않아야 한다. 최초, 캐스팅 재료는 유연하게 성형 가능하여야 하고 그 자체에 점착되어야 한다. 그리고, 단시간에 다음 캐스트 도포를 완료하여, 강성, 또는 적어도 반강성, 그리고 착용자의 활동에 의해 캐스트가 받게 되는 하중과 응력에 견딜 수 있는 정도의 강도를 가져야 한다. 이처럼, 재료는 수 분내에 유체 상태에서 고체 상태로 상 변화를 행하여야 한다.
바람직한 수지는 물로 경화된다. 본 발명의 바람직한 수지는 미국 특허 제4,131,114호에 개시된 바와 같이 폴리이소시아네이트와 폴리올의 반응으로 경화되는 우레탄 수지이다. 당 기술 분야에 공지된 여러 클래스의 물 경화성 수지는 폴리우레탄, 시아노아크릴레이트 에스테르, 감습성 촉매와 결합될 때 에폭시 수지와 트리알콕시기- 또는 트리할로실란기가 그 단부에 종결되는 프레폴리머를 포함하는 것이 적절하다. 예컨대, 미국 특허 제3,932,526호에는 1,1-비스(퍼플루오로메틸설폰닐)-2-아릴 에틸렌이 수분의 흔적을 함유하는 에폭시 수지의 중합화에 관해 개시되어 있다.
물 경화성 수지 이외의 수지계가 사용될 수도 있지만, 정형 외과용 캐스팅 테이프의 경화를 활성화하기 위해, 그리고 정형 외과 의사와 의료 캐스팅 직원에 안전하고 친숙하게 물을 사용하는 것이 가장 편리하다. 글리시딜 메타아클릴산과 비스페놀 A (4,4'-이소프로피리덴에디페놀)의 축합으로 추출되는 비스-메타아크릴레이트 에스테르 등과 같은 2분기 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트가 붕대에 함침된 미국 특허 제3,908,644호에 개시된 바와 같은 수지계가 적당하다. 이 수지는 제3 아민과 유기 과산물의 용액에 습윤시 경화된다. 또한, 물은 촉매를 포함할 수 있다. 예컨대, 미국 특허 제3,630,194호는 산화제와 환원제의 수용액에 붕대를 침적시킴으로서 중합 반응이 시작되는 아크릴아미드 단량체(당분야에 레도스 기폭제계로 공지됨)와 함침되는 정형 외과용 테이프를 제안하고 있다. 이러한 붕대의 강도, 강성 및 경화 속도는 본원에 개시된 인자에 영향을 받는다.
본 발명에 사용하기 위해 더 바람직한 수지로는 물 경화성 이소시아네이트-관능기 프레폴리머(water-curable, isocyanate-functional prepolymers)이다. 본원에 사용된 바와 같이, 물 경화성 이소시아네이트-관능기 프레폴리머는 바람직하게는 방향족 폴리이소시아네이트, 반응성 수소 화합물 또는 올리고머로부터 추출된 프레폴리머를 의미한다. 이 프레폴리머는 물, 예컨대 수증기, 또는 바람직하게는 액상의 물에 노출시, 경화하기 위해 충분한 아소시아네이트-관능기를 갖고 있다. 이러한 형태의 적절한 계에 관해서는, 예컨대 미국 특허 제4,411,262호 및 미국 특허 제4,502,479호에 개시되어 있다. 본 발명의 더 바람직한 수지계는 미국 특허 제4,667,661호 및 유럽 특허 제0 407 056호에 개시되어 있다. 이하의 개시 내용은 주로 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 것으로 물 경화성 이소시아네이트-관능기 프레폴리머가 경화성 수지로 도포되었다.
이소시아네이트와 폴리올의 반응에 의해 형성된 폴리이소시아네이트 프레폴리머와 같은 수지를 직물상에 도포하는 것이 바람직하다. 톨루엔 디이소시아네이트(TDI) 등의 고휘발성 보다 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI) 등의 저휘발성의 이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다. 적절한 이소시아네이트는 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 이들 이성체의 혼합물, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 소량의 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트(통상적으로 상업적으로 시판하는 디페닐메탄 디이소시아네이트)와 함께 이들 이성체의 혼합물, 그리고 방향족 폴리이소시아네이트 및 아닐린과 포름알데히드의 축합 화합물의 포스겐화(phosgenation)로부터 추출되는 혼합물을 포함한다. 프레폴리머계에 사용하기 위한 통상적인 폴리올은 폴리프로필렌 에테르 글리콜(아르콜 피피지(ArcolTMPPG)의 상표명으로 아르코 케미칼(Arco Chemical)사 및 플루라콜(PluracolTM)의 상표명으로 바스프 얀도테(BASF Wyandotte)사로 에서 시판함), 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(폴리멕(PolymegTM)의 상표명으로 쿼커 오트 컴퍼니(Quarker Oats Co.)사에서 시판함), 폴리카프로락톤 디올스(폴리올스의 니아스(NiaxTM)) PCP 시리즈의 상표명으로 유니온 카바이드(Union Carbide)사에서 시판함) 및 폴리에스테를 폴리올(루코플레스(RucoflexTM))의 상표명으로 후커 케미칼 캄파니(Hooker Chemical Co.) 루코 사업부에서 시판하는 디키르복실산과 디올의 에스테르화로부터 얻어지는 히드록실기가 말단화되어 있는 폴리에스테르(hydroxyl terminated polyester))를 포함한다. 고분자량의 폴리올을 이용하여, 경화된 수지의 강성을 저하시킬 수 있다.
본 발명에 따른 캐스팅 재료에 유용한 수지의 일례로는 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company)사에서 시판하는 이소네이트(IsonateTM) 2143L(약 73%의 MDI를 함유하는 디이소시아네이트 및 트리이소시아네이트의 혼합물)로 공지된 이소시아네이트와, 니아스(NiaxTM) PPG725로 공지되고 유니온 카바이드사에서 시판하는 폴리프로필렌 옥시드 폴리올을 사용한다. 재료의 저장 수명(shelf life)을 연장하기 위해, 0.01 내지 1.0 퍼센트의 중량으로 염화벤조일(benzoyl chloride) 또는 다른 적절한 안정제를 포함하는 것이 바람직하다.
일단 물 경화재에 노출된 수지의 반응성은 적절한 촉매를 사용함으로써 제어될 수 있다. 상기 반응성은, (1) 경질 필름이 수지의 표면상에 신속하게 형성되어 물이 소정의 부피의 수지로 더 침투하는 것을 방지하거나, 또는 (2) 도포 및 성형이 완료되기 전에 캐스트가 단단하게 될 정도로 너무 높아서는 안된다. 양호한 결과는 중량이 약 0.05 내지 약 5 중량 %의 농도로 미국 특허 제4,705,840호에 개시된 바와 같이 제조된 4-[2-[1-메틸-2-(4-모르포리닐)에톡시]에틸]-모르포린(MEMPE)을 이용하여 얻어졌다.
수지의 발포는 캐스트의 다공성과 캐스트의 전체 강도를 감소시키기 때문에 최소화되어야 한다. 물이 이소시아네이트기와 반응할 때 이산화탄소가 누설되기 때문에 발포가 발생한다. 발포를 최소화하기 위한 일 방법은 프레폴리머내의 이소시아네이트기의 농도를 감소시키는 것이다. 그러나, 이소시아네이트기의 반응성, 작업성, 그리고 극한 강도를 갖기 위해, 적절한 농도의 이소시아네이트기가 필요하다. 비록 발포는 수지 함량이 작을수록 낮아지나, 강도와 내박리성과 같은 바람직한 캐스트 특성을 위해 적절한 수지 함량이 요구된다. 발포를 최소화하는 가장 만족스러운 방법으로는 실리콘 안티포움 에이(silicone Antifoam A)(다우 코닝사) 또는 안티-포움 1400 실리콘 유체(다우 코닝사) 등의 발포 억제제를 수지에 첨가하는 것이다. 약 0.05 내지 1.0 중량 % 농도의 다우 코닝 안티-포움 1400 등과 같은 실리콘액을 이용하는 것이 특히 바람직하다. 유럽 특허 제0 407 056호에 개시된 바와 같이, 안정적 분산성을 갖는 소수성 고분자 입자(hydrophobic polymeric particles)를 함유하는 물 경화성 수지도 또한 발포를 저하시키는데 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 더 바람직한 수지로는 미국 특허 제5,346,939호에 개시된 물 반응성 액상 유기 금속 화합물과, 미국 특허 제5,423,735호에 개시된 물 경화성 알콕시 실라니가 말단화되어 있는 올리고머를 포함한다. 이들 수지는 특히 이소시아네이트 수지계의 대체물로서 바람직하다.
본 발명에 따른 정형 외과용 캐스팅 재료의 킷트는 경화성 캐스팅 재료의 점착성을 감소시키는(예컨대, 활성된 경화성 캐스팅 재료와 장갑 낀 손 사이의 점착성을 감소시키는) 윤활제를 더 포함한다. 이 윤활제는 다음 실시예중 어느 하나에 개시된 바와 같이 킷트에 존재할 수도 있다. 예컨대, 윤활제는 경화성 수지계의 일부로 활성제에 첨가되는(예컨대, 침액(water dip)에 첨가되는) 별개 성분으로서, 또는 수지의 활성 및/또는 캐스트의 랩핑(wrapping) 동안 활성제 또는 캐스팅 재료에 윤활제를 전달하도록 고안된 장갑 피복물로서 제공될 수도 있다. 변형예로서, 윤활제는 장갑 피복물로 제공될 수 있고 이에 따라 장갑 표면을 미끄럽게 제공함으로써 캐스팅 재료의 점착성을 감소시킬 수 있다. 본 명세서에 사용된 "킷트" 라 함은 유닛으로 또는 수족을 고정하는 방법과 함께 서로 사용될 수 있도록 고안된 제품 또는 구성 요소의 유닛 또는 조합되어 판매되는 제품 또는 구성 요소의 조합을 말한다. 예컨대, "킷트"는 윤활유와 캐스팅 재료를 구비하는 본 발명의 팩키지를 구비하는 장갑 또는 장갑의 팩키지의 조합을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 윤활제는 캐스팅 재료가 경화하기 이전 및 경화시 점착성이 저하하고 허용 가능한 강도와 적층 강도로 캐스트를 형성할 수 있는 미국 특허 제4,667,661호에 따른 수지의 일부를 구비할 수 있다. 적절한 윤활제로는 수지계에 공유 결합된 친수기와, 계면 활성제, 복수 개의 친수기로 구성된 고분자와, 그리고 폴리실록산을 포함하는 경화성 수지 및 상기 화합물을 포함한다.
윤활제가 최초 팩키지 "내부에" 구비될 때(예컨대, 캐스팅 재료와 결합하거나 그 이외의 방법으로 파우치내에 밀봉되어), 최초 개봉된 팩키지의 외표면은 개봉되기 전에 윤활제와 접촉하지 않게 된다. 그러나, 본 발명의 유용성은, 제2 팩키지를 개봉하려고 시도할 때 쉽게 드러난다. 이 경우에서 최초 개봉된 팩키지의 캐스팅 재료로부터의 윤활제는 사용자의 장갑과 접촉하거나 활성액 등과의 혼합하기 위해 사용할 수 있다. 최초 개봉된 팩키지로부터의 윤활제는 제2 미개봉된 팩키지의 외표면과의 접촉에 이용 가능하므로, 제2 팩키지의 외표면을 미끄럽게 한다. 변형예로서, 윤활제가 최초에 팩키지 "외측에" 구비될 때(예컨대, 장갑 피복물로 또는 활성액에 첨가제로), 최초 개봉된 팩키지와의 접촉에 유용하므로, 최초 팩키지와 외표면을 이후에 미끄럽게 한다.
도 1 및 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 도 1은 본 발명에 따른 적층 시이트의 사시도이고, 도 2a, 도 2b 및 도 2c는 그 단면도로, 적층 시이트 재료(10)는 본 발명의 팩키지를 형성하기 위해 사용된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 적층 시이트 재료(10)는 외측 장벽 필름(12)과 열 밀봉성 내측 필름(16)으로 구성되어 있다. 도 2b에 도시하는 바와 같이, 외측 장벽 필름(12)은 내천공성 외측 재료(13)와 중간층(15)으로 구성되어 있다. 도 2c에 도시하는 바와 같이, 적층 시이트 재료(10)는 외측 재료(13)와 중간층(15)을 결합시키는 결합층(14)을 더 구비하고 있다.
시이트 재료(10)는 이후 기술하는 종래 방법으로 가압 및/또는 접착제로 적층되는 통상적인 재료로 구성되어 있다. 시이트 재료(10)의 중간층(15)은 공기와 수증기에 대해 불투과성이 큰 금속 포일로 구성되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 중간층(15)은 0.002 내지 0.03 mm 사이, 더욱 바람직하게는 0.005 내지 0.015 mm 사이의 두께를 갖는 알루미늄 포일로 구성되어 있다. 이러한 알루미늄 포일은 미소한 공동도 없는 것이 바람직하지만, 소수 개가 폭 넓게 분산된 미소한 개구가 관통할 때에도 공기와 수증기의 불투과성이 매우 높다는 것이 공지되어 있다. 불투과성이 크다는 것은 본 발명의 이용 가능한 금속 포일에 존재하는 미소한 개구를 통과할 수 있는 공기와 수증기가 적다는 것을 의미한다. 적층 시이트 재료(10)의 외측 장벽 필름(12)은 보호성, 그리고 내천공성 종이 또는 플라스틱 수지 재료로 구성되어 있다. 바람직하게는, 외측 장벽 필름(12)은 통상적인 압출 또는 접착 결합에 의해 중간층(15)의 알루미늄 포일에 적층되는 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 필름으로 구성되어 있다. 예컨대, 결합층(14)은 외측 재료(13)를 중간층(15)에 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 적절한 결합층 재료로는 밀도가 0.91 내지 0.93 g/cc. 사이의 저밀도 폴리에틸렌 재료(본원에서 이후 "LDPE"라 함)를 포함하는 것이 바람직하다. 시이트 재료(10)의 열 밀봉성 내측 필름(16)은 접착제, 압출 등에 의해 중간층(15)의 알루미늄 포일상에 적층될 수 있는 열 밀봉성 재료로 구성되어 있다. 바람직하게는, 열 밀봉성 재료는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 폴리프로필렌 공중합체 등과 같은 플라스틱 수지 필름이고 알루미늄 포일상에 직접 압출되고/압출되거나 압연된다. 가장 바람직하게는, 열 밀봉성 재료는 알루미늄 포일상에 직접 압출되고/압출되거나 압연되는 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재 듀퐁 드 네모우스 앤드 캄파니 인코포레이티드의 "서린(SurlynTM)" 브랜드의 이오노머 수지이다. 본 발명과 관련된 출원은 현재 출원중인 유럽 특허 출원 제94.108667.0.0호이다.
도 3a는 적층 시이트 재료(10)로부터 형성된 본 발명에 따른 팩키지(26)의 제1 실시예를 도시하는 평면도이다. 팩키지(26)는 일반적으로 1 매의 시이트 재료(10) 또는 2 매의 시이트 재료(10)로부터 형성될 수 있다. 팩키지(26)는 시이트 재료(10)를 그 자체에 또는 2 매의 시이트 재료(10)에 주변을 열 밀봉에 의해 일반적으로 형성될 수 있다.
계속해서 도 3a를 참조하면, 팩키지(26)를 일부 절개해 팩키지내에 밀봉된 1 매의 경화성 캐스팅 재료(32)가 노출되었을 때를 도시하고 있다. 전술한 바와 같이, 팩키지(26)는 2 매의 단부 열 밀봉 영역(34, 36)과 2 매의 측면 열 밀봉 영역(38)에서 주변을 열 밀봉하여 내벽(41)을 갖는 파우치(39)를 형성하는 1 매 이상의 시이트 재료(10)로 이루어져 있다. 밀봉 영역(34, 36, 38)은 공기와 수증기에 대해 불투과성이 큰 파우치(39)의 강성부를 제공하고 있다. 불투과성이 크다고 함은, 파우치(39)의 이들 강성부를 공기와 수증기가 가능한 통과하지 못하도록 하는 것이 바람직하다는 것을 의미한다.
하나 이상의 단부 열 밀봉 영역(34, 36) 또는 측면 열 밀봉 영역(38)내에는 팩키지(26)를 용이하게 찢기 위한 하나 이상의 절개부(40)가 존재한다.
본 발명의 바람직한 절개부는 파우치 가장자리의 밀봉 영역에 노치를 구비하고 있다. 노치의 형태는 인가 응력을 효율적으로 집중하여 적층 시이트 재료의 찢기와 파손을 용이하게 하기 위한 소정의 형상(예컨대, "V" 자형 노치 또는 얇은 슬릿)이 될 수 있다. 바람직하게는, 이 절개부는 파우치의 가장자리 부근에 존재한다. 변형예로서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 절개부(42)는 팩키지의 자유 가장자리가 아닌 열 밀봉 영역내에 위치될 수 있다. 이 실시예에 있어서(즉, 절개부는 팩키지의 가장자리가 아닌 부근 위치에), 절개부는 인가 응력을 2 지점에 집중시키는 기능을 하므로 2 부분으로 찢어지기 시작한다. 제1 찢어짐은 팩키지의 가장자리를 향해 진행하는 반면, 제2 찢어짐은 팩키지의 가장자리로부터 넓게 진행하므로 파우치 부분을 개봉하게 된다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 팩키지의 다른 실시예를 도시한다. 도 4를 참조하면, 종래의 핀 밀봉 구조를 갖는 팩키지(50)가 도시되어 있다. 팩키지(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 1 매의 적층 시이트 재료(10)로 경화성 캐스팅 재료(32)의 주위에 형성되고, 핀 시일(54)과 제1 단부 열 시일(52)을 구비하고, 경화성 캐스팅 재료(32)를 내장하는 파우치(56)를 구비한다. 핀 시일(54)은 파우치(56)의 보강부를 제공한다.
파우치(56)는 내벽(58)과 외벽(59)을 구비하고 있다. 실시예에서 팩키지(50)를 용이하게 찢기 위해 열 시일(52)내에 절개부(40)(또는 변형예로 42)가 존재한다. 팩키지(50)는 열 밀봉(52)의 대향 단부에 파우치(56)를 열 밀봉함으로써 완성된다. 이렇게 함으로써, 절개부(40)와 유사한 제2 절개부가 설치될 수 있다. 변형예로서, 절개부는 전술한 핀 시일(54)을 따라 설치할 수도 있다.
전술한 절개부(40 또는 42) 부근에 파우치의 외표면에 적합한 마찰 영역(46)이 존재한다. 이 마찰 영역은, 그 영역에 걸쳐 실질적으로 균일한 정마찰 계수("SCOF")를 갖는 연속 영역이거나, 또는 마찰 계수가 변하는 영역을 갖는 비연속 영역일 수도 있다. 일반적으로, 이 마찰 영역은 윤활된 시이트를 엄지와 다른 손가락 사이에 가압되어 시이트 재료를 찢을 때 충분한 "파지"(즉, 총 정마찰)를 제공하기 위해 충분히 커야만 한다. 특히, 팩키지의 외표면에 전술한 윤활제와 접촉할 때 마찰 영역에 의해 제공되는 파지는 팩키지를 용이하게 찢기 위해 충분하여야 한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 팩키지의 또 다른 변형 실시예를 도시한다. 도 6a는 종래 핀 시일 구조를 갖는 팩키지(80)의 사시도이다. 팩키지(80)는, 통상적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 1 매의 적층 시이트 재료(10)로 경화성 캐스팅 재료 시이트(32)의 주위에 형성되고, 핀 시일(84)과 제1 단부 열 시일(82)을 구비하고, 경화성 캐스팅 재료(32)를 내장하는 파우치(86)를 구비한다.
이 파우치(86)는 내벽(88)과 외벽(89)을 구비하고 있다. 팩키지(80)를 용이하게 찢기 위해 절개부(42)(또는 도 4에 도시된 바와 같이 40)가 열 밀봉 영역(82)내에 존재한다. 팩키지(80)는 열 밀봉 영역(82)의 대향 단부에서 파우치(86)를 열 밀봉함으로써 완성된다.
도 6b는 도 6a에 도시된 마찰 영역을 확대 도시하는 도면이다. 전술한 절개부(42) 부근에 팩키지의 밀봉 영역(82)을 통과하는 복수 개의 천공(92)이 마련된 마찰 영역(90a, 90b)이 존재한다. 일반적으로, 이 마찰 영역은 윤활된 시이트를 엄지와 다른 손가락 사이에서 가압될 때 시이트 재료가 밀봉 영역을 통해 찢어지도록 충분한 "파지 부위" 를 제공하기에 충분히 커야만 한다. 특히, 팩키지의 외표면에 전술한 윤활제와 접촉할 때 마찰 영역에 의해 제공되는 파지는 팩키지를 용이하게 찢기에 충분히 커야만 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 팩키지는 절개부의 각 측면상에 적어도 4개의 천공을 포함하고 있다. 천공(92)은 파지에 적절한 크기 영역을 제공하도록 일정한 간격을 두는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 팩키지는 절개부의 각 측면상에 적어도 8개의 천공을 포함하고 있다. 가장 바람직하게는, 팩키지는 절개부의 각 측면상에 적어도 10개의 천공을 포함하고 있다. 도 6b에 도시하는 바와 같이, 팩키지는 절개부의 각 측면상에 11개의 천공을 포함하고 있다. 소망에 따라, 천공의 일부는 팩키징 시이트의 노출 가장자리(94)가 백의 대향 측면으로부터 돌출하도록 형성되고, 이로 인해 백의 양 측면으로부터의 개선된 파지 부위를 제공할 수 있다.
이 마찰 영역의 크기는 팩키지를 찢기 위해 필요한 정마찰을 제공하기에 충분히 커야만 한다. 일반적으로, 마찰 영역은 보통 성인 엄지 및/또는 다른 손가락의 접촉면과 같은 크기가 바람직하다. 바람직하게는, 마찰 영역은 각 측면상에 최소 영역이 적어도 10 mm x 10 mm, 더욱 바람직하게는 적어도 20 mm x 20 mm인 절개부 를 갖는다. 복수 개의 천공이 마련된 마찰 영역에 대해, 천공을 갖는 영역의 전체 면적으로 이 마찰 영역을 간주한다. 소망에 따라, 마찰 영역은 이 크기보다 클 수 있고 팩키지의 총표면을 에워쌀 수도 있다. 그러나, 천공이 마련된 마찰 영역에 대해, 천공은 백의 밀봉 영역 또는 파우치로부터 떨어진 밀봉 영역 외측에 한정하지 않는다. 즉, 천공은 팩키지 재료를 통해 파우치부로 통과하지 않는다. 더욱이, 마찰 영역의 형태는 직사각형에 한하지 않는다. 소망에 따라, 타원형, 삼각형, 또는 이에 유사한 표면적 형태도 사용될 수 있다.
이 마찰 영역은, 이 마찰 영역이 본원에서 개시한 바와 같이 윤활제에 노출되거나 접촉할 때에도 팩키지를 용이하게 찢기 위해 높은 마찰 계수를 갖는 본 발명에 따른 팩키지 외표면상의 영역을 의미한다. 이 마찰 영역은 외측 재료(13)에 결합된 고마찰 계수 재료의 별개 층 또는 층들로 구성될 수도 있고, 또는 적절하게 울퉁불퉁한 외표면을 갖는 외측 재료로 구성될 수도 있고, 또는 팩키지의 밀봉 영역을 통과하는 복수 개의 천공으로 구성될 수도 있다. 본 발명의 마찰 영역은 팩키지의 외측 재료에 결합된 적절한 재료(예컨대, 적절한 고마찰 계수를 갖는 재료)의 별개 층으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 마찰 영역은 팩키지의 밀봉 영역을 통과하는 복수 개의 천공으로 구성되는 것이 바람직하다.
적절한 마찰 영역 재료로는 라벨 재료(예컨대, 지지면에 점착성 종이 재료)와 결이 나있는 재료(texturized materials)(예컨대, 결이 나있는 플라스틱 재료, 사포 등)를 포함한다. 마찰 영역 재료는 적층 팩키징 재료에 접착제로 끈끈하게 결합되거나 기계적으로 부착되거나, 상기 적층에 직접 용합될 수 있다. 적절한 라벨 재료로는 무광택 처리 종이 재료 및 광택 처리(gloss-finished) 종이 재료를 포함한다. 이론에 의해 확인되지 않았지만, 광택 처리 종이 재료는 윤활제 용액의 흡수를 지연시키므로, 광택 처리 재료가 윤활제 용액과 접촉할 때 최초에 정마찰이 비교적 낮게 정마찰을 유발하는 것은 본 발명에서 그다지 바람직하지 못하다. 이와 대조적으로, 무광택 처리 종이 재료는 윤활제와 직접 접촉시 높은 정마찰을 제공하기 때문에 본 발명에 사용하는 것이 바람직하다. 소망에 따라, 가령 사용자가 필요한 정마찰을 전개시키기 위해 일정한 시간 주기를 기다리는 경우에는 광택 처리 종이 재료를 사용할 수도 있다. 마찰 영역으로서 사용하기 위한 바람직한 광택 처리 라벨 재료로서는 미국 캘리포니아주 코스타 메사 소재 알포드 라벨사에서 시판하는 "프리미엄 무광택 코팅 친석 영구 접착제" C1S를 포함한다.
적절한 결이 나있는 재료로는 천공된 표면이 마련된 재료를 포함한다. 이러한 천공 플라스틱 테이프는 트랜트포어(TRANSPORE) 수술용 테이프로 3M에 의해 시판되고 있다. 이 테이프는 압출된 필름 백킹과 접착제 층으로 구성되어 있다. 이 필름 백킹의 두께는 대략 0.01 cm이다. 이 테이프는 백킹을 통과하는 복수 개의 작은 천공을 유발하는 엠보싱 스테이션(embossing station)을 통과하도록 형성되어 있다. 천공의 평균 직경은 약 0.1 mm이고 테이프의 cm2당 대략 100 천공이 직사각형의 배열로 서로 떨어져 있다.
소망에 따라, 결이 나있는 재료를 팩키징 재료에 직접 형성할 수도 있다. 예컨대, 적절한 마찰 영역은 또한 복수 개의 작은 구멍이 천공되어 있는 팩키지의 밀봉된 심(sealed seam) 영역을 포함한다. 바람직한 천공은 손이 젖거나 미끄러울 때 사용자가 이용 가능한 파지 부위를 개선시키는 노출된 포일 표면(94)에 생성된다. 천공은 파우치를 형성하는데 사용되는 밀봉 장치를 변형함으로써 파우치 제조시 생성될 수 있다. 이 접근 방법은 파우치의 연속 생산과 채움을 고려한 것이다. 변형예로서, 파우치를 형성하고 가장자리를 밀봉한 후 별도의 공구를 이용하여 천공을 형성할 수도 있다. 적절한 공구는 또한 돌출 핀 형태의 변형 턱을 갖는 플라이어이다.
적절한 천공은 직경이 약 0.5 내지 4mm, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 3mm, 가장 바람직하게는 약 1.5 내지 2.5mm 의 돌출부를 갖는 공구를 이용하여 형성된다. 천공은 팩키지 적층의 노출된 가장자리(94)가 팩키지로부터 돌출하도록 충분한 크기를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 바람직한 천공은 팩키지의 표면에 울퉁불퉁한 표면을 형성할 뿐만 아니라 적층의 가장자리(94)를 노출시키기 위해 적층 시이트 재료를 찢을 수 있는 공구를 이용하여 형성된다. 노출된 가장자리는 형태가 "치즈 강판(cheese grater)"식 구조와 유사할 수도 있다. 변형예로서, 노출된 가장자리는 돌출하는 천공의 "돔"의 1 개의 또는 다수 개의 스플릿(split)을 포함할 수도 있다.
천공의 정확한 갯수는 부분적으로 천공의 크기에 좌우된다. 대략 직경이 2 mm 인 핀을 사용하여 이루어진 핀에서, 절개부의 각 측면상에 바람직한 천공의 갯수는 8 내지 16이다.
소망에 따라, 천공에는 다른 적절한 마찰 영역 재료가 또한 구비될 수도 있다. 예컨대, 이전에 토의한 바와 같이 무광택 처리 라벨 또는 적절한 특정의 라벨이 팩키지에 부여될 수 있고 복수 개의 천공이 라벨과 팩키지의 밀봉 영역을 통해 제공될 수도 있다.
바람직한 마찰 영역에는 팩키지가 윤활제와 접촉할 때 팩키지를 찢을 수 있는 충분한 즉시 정마찰이 구비되어야 한다. "즉시" 정마찰이라 함은 이후 기술하는 바와 같이 테스트할 때, 윤활제와 접촉하고 1초 이내에 충분한 정마찰을 제공하는 것을 의미한다. 1초 이상 경과한 후에 윤활제에 노출된 후에만 충분한 정마찰을 전개하는 재료는 이 팩키지를 찢을 때 최초 노력이 실패로 끝나기 때문에 덜 바람직하다(즉, 장갑을 낀 손가락으로부터 백이 완전히 미끄러져 샘플을 오염할 가능성이 있기 때문이다).
윤활제와 접촉하는 재료의 마찰 계수는 이후 기술하는 바와 같이 결정된다. 본 발명의 목적을 위해 마찰 영역에 의해 제공되는 "파지"(본원에서 이후 "총 정마찰" 이라 함)는 팩키지의 각 면에서 발생되는 정마찰의 합이다(즉, 팩키지의 일 측면이 손의 엄지와 접촉하고 타측면이 다른 손가락, 즉 동일 손의 집게 손가락과 일반적으로 접촉한다). 각 손(즉, 각 엄지와 다른 손의 가압 짝)은 절개부의 각 측면상에 그 자체의 총 마찰을 발생시켜 찢는 힘을 부여한다. 각각의 손의 총 정마찰의 값은 마찰 영역의 총 정마찰로 간주된다.
본 발명에 따른 마찰 영역은 각각의 손에 대한 충분한 파지 부위를 제공하도록 위치되므로(즉, 절개부의 각 측면상에 각각의 손에 대한 별개의 파지 부위를 부여함), 윤활제가 팩키지와 접촉시 팩키지의 시이트를 용이하게 찢을 수 있도록 한다. 더욱 바람직하게는, 절개부의 양 측면(즉, 팩키지의 엄지 측면상의 제1 마찰 영역과 팩키지의 인지 측면상의 제2 마찰 영역)에서 뿐만 아니라 마찰 영역은 팩키지의 양 측면상에 위치된다.
본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에 있어서, 마찰 영역은 팩키지의 외표면에 점착되는 한 쌍의 무광택 처리(비광택) 종이 "라벨"로 제공된다. 이 라벨은 절개부(예컨대, 감압성 접착제 또는 핫 멜트 고무 시멘트를 이용한다)를 횡단하고 팩키지의 대향 측면상에 부착된다. 소망에 따라, 단일의 적절한 라벨로 팩키지의 가장자리를 감싸거나 절첩하면 이에 의해 팩키지의 양 외표면(즉, 이미 언급한 바와 같이 "대향 측면상")에 부착된다. 본 발명에 따른 바람직한 변형 실시예에 있어서, 마찰 영역에는 팩키지의 밀봉 영역을 통과하는 관통 영역이 구비된다.
전술한 바와 같이, 마찰 영역은 편리한 심으로 절개부 부근에 구비될 수 있다. 바람직하게는, 절개부와 마찰 영역은 심의 중간 근방에 위치되어 팩키지가 2 개의 거의 동일한 반쪽으로 찢어진다.
적절한 파지가 절개부의 양 측면에 작용하도록 최소한 1 개의 마찰 영역이 구비되어야 하는 것을 알 수 있다. 변형예로서, 마찰 영역에는 팩키지의 양 측면상에 또는 하나 이상의 절개부가 구비될 수도 있다. 변형예로서, 마찰 영역을 팩키지의 대향 측면상에 위치하여 팩키지의 제1 측면상의 제1 마찰 영역은 절개부의 일 측면상에 적절한 파지 부위를 제공하고, 팩키지의 제2 마찰 영역은 절개부의 다른 측면상에 적절한 파지 부위를 제공하도록 위치될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 팩키지의 각종 심상의 절개부(40, 42)의 위치를 도시한다. 이러한 절개부가 적어도 1 개가 필요하다. 또한, 도 3a 및 도 3b는 절개부의 양 측면상에, 그리고 바람직하게는 팩키지의 양 측면상에 마찰 영역(46)의 위치를 도시한다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 마찰 영역의 크기로 제한하는 것이 아니다. 소망에 따라, 전술한 바와 같이 이보다 크거나 작은 마찰 영역을 도포할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한다. 절개부와 마찰 영역은 단부 시일의 일 또는 양 측면상, 또는 핀 시일상에 위치될 수 있다.
다음 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되며, 그 범위를 한정하도록 구성되는 것은 아니다. 별다른 지시가 없으면, 모든 부분은 중량 %를 기준으로 나타낸다.
실시예
정마찰 계수 측정 시험
여러 재료의 마찰 특성 측정은 마찰 계수로 환산하여 측정되는 경우가 많다. 이런 종류의 측정은, 대상 재료들을 서로 활주시키거나 또는 다른 물체 위로 활주시켜 행해질 수 있다. 마찰 계수는, 마찰 특성을 정량하고, 거칠기, 점착성, 슬립성 등이 변화하는 표면을 식별할 수 있는 무차원 계수이다. 본 출원에는, 스크림을 코팅하기 이전에 캐스팅 수지에 직접 도포하거나 또는 프리코팅된 테이프 등으로 도포된 계면 활성제 또는 다른 활성 재료에 의해 광범위의 윤활 특성이 얻어진다. 윤활제는, 캐스팅 재료와 점착하는 사람의 손 혹은 장갑과의 점착을 경감하는 주요 목적을 달성하기 위해 도움이 되지만, 캐스팅 재료가 들어 있고 공기 및 물 불투과성 팩키지의 외표면과 접촉하는 일이 많다. 이들의 윤활제에는, 팩키지의 외면을 미끄러지기 쉽게 하여, 그 결과 팩키지를 파지하여 찢어 개봉하는 일이 곤란하다는 바람직하지 못한 작용이 있다. 본 발명의 목적은, 사람이 팩키지를 효과적으로 "파지"하여 팩키지를 찢어 개봉할 수 있도록 적어도 하나의 마찰 영역을 구비하는, 캐스팅 재료의 팩키지를 제공하는 데 있다. "파지" 라 함은, 사람에 의해 대향하는 엄지와 다른 손가락 사이에 가해지는 적절한 압력(즉, 편안한 압력 및 아픔이 없는 압력)으로 시이트 재료에 생성하는 총 정마찰력을 의미한다.
마찰 영역에 의해 얻어지는 상대적 파지, 즉 마찰 영역과 라텍스 장갑 재료와의 사이의 정마찰을 측정하는 시험법이 개발되었다. 이 시험법은 ASTM 시험법 D 1894-87("플라스틱 필름 및 시이트의 정운동 마찰계수(Static and Kinetic Coefficients of Friction of Plastic Film and Sheeting)")에 기초한 방법이고, 수평으로 정지한 시험 샘플과 라텍스 코팅으로 도포된 200g의 304 스테인레스 강제 슬레드(sled)와의 사이의 정마찰 계수를 측정한다. ASTM 시험법 D 1984 과정과 장치를 본 명세서에 기재한 바와 같이 변경하였다. 이 방법에 의하면, 대부분의 경우에 마찰 영역의 실제 성능과 상관있기 때문에(표준 윤활제 용액과 접촉할 때), 주어진 마찰 영역 재료의 파지 특성의 정량 측정치를 제공하는 실험 데이터가 얻어진다.
본원에 사용된 바와 같이 이하의 용어는 다음의 의미를 갖는다.
"정마찰" : 하나의 물체의 표면이 다른 물체의 표면상을 활주하기 시작할 때에 발생하는 저항력 또는 대항력.
"정마찰 계수" : ("SCOF") 정마찰력과, 접촉하고 있는 2개의 표면에 대해 직각 방향으로 작용하는 힘(통상적인 중력)과의 비율. 이 무차원 계수는, 2개의 재료가 서로 횡방향으로 횡단해 최초에 활주하기 시작할 때의 상대적 곤란성의 기준이다. 즉, 정마찰 계수가 클수록, 두 재료가 서로에 대해 활주하기가 더욱 어렵게 된다. 본원에 사용된 바와 같이, 정마찰 계수는 이후 기술하는 시험으로부터 결정되고 다음 식으로 계산된다.
SCOF =
시험 방법
샘플과 재료의 조건
샘플의 조건 : 시험 샘플은, 시험을 행하기 전에, 적어도 1시간 동안 21~25 ℃로 조정되어야 한다.
물의 조건 : 이 시험에 사용되는 물은, 22~24℃로 조정된 탈이온수 또는 연수이어야 한다.
시험 조건 : 시험은 온도가 21~25℃ 및 상대 습도가 45~55% 로 제어된 환경에서 행하여야 한다.
장 치
스레드 : A 304 스테인레스 강제 단면이 반원형으로 직경이 4.92cm 이고, 폭이 2.54cm 이고, 높이가 2.54cm 이며, 그 일단에 인스트론(Instron) 부품 번호 T53-5 아이 스크루가 체결되어 있는 4-40 0.5 인치의 나사가 구비되어 있다. 재료를 슬레드의 상부로부터 첨가하거나 제거하여 무게를 200 ±0.5g으로 조절한다. 슬레드의 반경방향의 면에 더블 스틱 테이프(double stick tape)(미국 미네소타주 세인트 폴 소재 3M에서 시판하는 #401)의 층으로 코팅한 테이프로 도포한 다음, 그 위에 통상의 라텍스 장갑(코쇼톤 안셀 에드몬트 인더스트리즈 인코오포레이티드 (Ansell Edmont Industries, Inc.)사에서 시판하는 콘폼(ConformTM) #69-205)으로 절단한 라텍스 스트립을 도포한다.
시험 고정구 : 캐스팅 재료의 시험에 적용하기 위해, 인스트론 마찰 계수 측정 고정구(Instron Coefficient of Friction Fixture(카탈로그 번호 2810-005))를 미리 개조하였다. 특히, 풀리 조립체를 2.54cm 상승시켜, 직경이 0.953 x 13.34 cm 추가의 텔프론(TelfronTM) 코팅된 놋쇠 인장 풀리를, 로드 풀리 반대측 테이블의 단부에 고정시켜, 풀리의 상부가 테이블의 평면내에 있도록 위치시킨다.
힘 측정 장치 : 222.4 N 로드셀(인스트론 조립 번호 A-30-39)가 장착되고 인스트론 마이크로콘(Instron Microcon Ⅱ) 마이크로프로세서 모델 번호 MC4100에 연결된 인스트론 모델 번호 1122 테이블 측정 장치.
장치의 준비
1. 전술한 바와 같이 장치를 조립한다.
2. 슬레드의 구동 속도(즉, 크로스헤드 속도)를 127cm/min 으로 설정한다.
3. 500g 추를 이용하여 222.4N 로드 셀을 보정한다.
4. 인스트론 모델 번호 1122 측정 장치의 제어 패널을 다음의 셋팅값으로 설정한다. 크로스헤드 속도 = 127cm/min, 풀 스케일 로드 = 0 내지 22.4 N, 챠트 속도 = 12.7cm/min 자동, 로드 셀 필터 = in, 극성 = up.
5. 0.0 내지 2.54 cm의 이동중 피이크 인장력을 측정하기 위해 챠트 레코더를 설정한다.
순 서
윤활제와 접촉하는 각종 마찰 영역 재료의 정마찰을 시험하기 위해 이후의 순서가 적절하다. 또한, 이 순서는 재료가 윤활제 용액과 접촉한 후 10초간의 대기 시간(단계 #3)을 제거함으로써 "즉시" 접촉된 재료에 정마찰 계수를 측정하는데 사용될 수 있다. 상기 순서는 복수 개의 천공(즉, 직경이 2 mm인 핀을 사용하여 형성된 천공)을 포함하는 마찰 영역의 정마찰을 시험하기에는 적절하지 않다. 이러한 마찰 영역의 표면은 신뢰성 있는 정마찰 계수 측정을 제공할 만큼 충분히 규칙적이라고 할 수 없다. 이러한 마찰 영역에 대해 이후 기술하는 용액으로 팩키지를 윤활한 후 통상적인 장갑 낀 손을 이용하여 팩키지를 개봉하려고 함으로써 그 유효성을 간단히 시험할 수 있다.
1. 마찰 영역의 샘플을 절단하여, 폭이 적어도 25.4mm 이고 길이가 적어도 50mm 의 스트립을 만든다. 이 샘플을 테스트 테이블상에 평탄하게 놓고, 그 일단을 홀드 다운 클램프에 고정시킨다.
2. 탈이온수에 0.28%의 플루로닉 에프-108(PluronicTMF-108)을 함유하는 대략 1.2g 의 윤활제 용액을 샘플 표면에 분무한다.
3. 샘플을 상기 윤활제 용액에 접촉시킨 후 10초 후에, 와이어가 새깅(sagging) 없이 10 내지 15g 의 인장하에서 일직선이 되도록 슬레드를 샘플상에 서서히 배치시킨다.
4. 슬레드를 시편상에 위치시킨 후에 1초 이내에, 크로스헤드 속도를 127 cm/min으로 미리 조절한 구동 장치를 시동시킨다.
5. 0.0 내지 2.54 cm의 이동 중에 피이크 인장력을 기록한다.
6. 슬레드를 제거하고 즉시 부드러운 종이 타월로 슬라이딩 표면을 닦아낸다. 슬레드를 건조시킨다.
실시예 1
표준 외측 재료와 무광택 처리 종이의 마찰 영역 재료와의 정마찰 비교
상기 시험법을 이용하여, 표준 팩키징 재료와 무광택 처리 종이의 마찰 영역 재료와의 정마찰 계수를 측정하였다.
윤활제 용액은 1.4gm 플루로닉 에프-108(PluronicTMF-108(미국 뉴저지주 파시파니 소재의 BASF Wyandotte에서 시판함))과 500ml 탈이온수를 혼합하여 제조하였다. 이 용액은 통상적인 비점착성 정형 외과용 캐스팅 재료(예컨대, 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M사에서 시판하는 ScotchcastTMPlus)를 물속에 침적하고, 장갑 낀 손으로 문질렀을 때 나타나는 대략의 윤활성 정도로, 비윤활성 정형 외과용 캐스팅 재료(예컨대, 미국 매사추세츠주 레인햄 소재의 존스 앤 존스(Johnson and Johnson Orthopaedics Inc.사에서 시판하는 델타-라이트(Delta-LiteTM"S"))를 구비함으로써 제조되었다. 이 윤활제 용액은 마찰 특성을 측정하기 이전에 시험 재료상에 분무하였다.
이러한 측정을 위해 스테인레스 강제 슬레드를 라텍스 고무 표면으로 도포하였다. 이와 같은 시험 장치를 이용하여 윤활제와 접촉되는(예컨대, 미리 개봉된 롤러로부터 미끄러운 캐스팅 재료를 비비거나 또는 윤활제를 포함하는 활성 용액에 침적된 습윤 장갑과의 접촉에 의해) 팩키지를 개봉하기 위해 직면하게 될 실제의 "습윤" 상태를 재연하도록 한 조건하에서 시험 재료와 라텍스 장갑 재료 사이의 마찰 특성을 측정하였다.
1 매의 표준 팩키징 재료를 인스트론 마찰계수 측정 고정구에 평탄하게 놓고 본원에서 기술한 바와 같이 시험하였다. 이 시이트는 서린 #1652) 이오노머 수지, 알루미늄 포일(두께 0.089mm), 저밀도 폴리에틸렌, 그리고 폴리프로필렌(두께 0.0254mm)의 각각 1층씩으로 이루어진 4 겹의 적층체이다. 이 적층체를, 폴리프로필렌층을 상방으로 향해 고정구에 위치시킨다(즉, 폴리프로필렌층은 슬레드와 접촉하도록 위치시킨다). 이 적층체에 대략 1.2g 의 상기 윤활제 용액을 분무하였다. 10초간 대기한 후, 라텍스로 코팅된 슬레드를 상기 적층체의 상부에 위치시키고, 다음과 같이 적층체를 횡방향으로 잡아 당겼다. 10회 실험의 평균 정마찰력은 21.1g 으로 계산되었다(표준 편차 "" = 3.45g).
무광택 처리 라벨 재료(미국 캘리포니아주 코스타 메사 소재의 알포드 라벨(Alford Label)사에서 시판하는 프리미엄 무광택 코팅 친석 영구 접착제(C1S)의 샘플을 마찰 영역 재료로 사용하기에 적합한지의 여부를 상기와 같이 시험하였다. 라벨을 표준 팩키징 적층체의 외표면에 점착하기에 적절한 감압 접착제를 상기 라벨 재료의 일면에 코팅시켰다. 이 라벨 재료를 위치 설정하고, 무광택 처리 종이의 표면을 위로 향하게 한 상태(즉, 슬레드와 접촉하는 위치로)를 시험 고정구에 고정시켰다. 윤활제 용액과 접촉한 후, 라텍스로 코팅된 슬레드와 무광택 처리 재료 사이에 발생된 평균 정마찰력은 136.2g (= 3.32g, n = 11)이었다.
비교를 위해, 이들과 동일 재료를 습윤하지만 윤활제에 노출시키지 않고 시험했다(즉, 담수를 분무시킴으로써). 표준의 적층 재료는, 라텍스로 코팅된 슬레드에 대해 183.8g (= 16.42g, n = 5)의 정마찰력이 발생한 반면에, 무광택 처리 종이의 라벨 재료는 라텍스로 코팅된 슬레드에 대해 163.9g (= 1.53 g, n = 5)의 정마찰력이 발생하였다.
상기 데이터는, 표준 팩키지 재료와 무광택 처리 라벨 재료 모두가 담수와 접촉시 양호한 정마찰을 제공하지만, 표준 적층체 재료는 윤활제 용액과 접촉시 정마찰력이 크게 저하된다(즉, "파지"의 상실)는 것을 입증하고 있다. 이와 대조적으로, 무광택 처리 라벨 재료는 윤활제 용액과 접촉시 양호한 "파지"를 제공한다.
실시예 2
표준 외측 재료와 무광택 처리 종이의 마찰 영역 재료와의 "즉시" 정마찰 비교
상기 시험법을 이용하여, 표준 팩키지 재료와 무광택 처리 종이의 마찰 영역 재료와의 즉시 정마찰 계수를 측정하였다.
윤활제 용액은 실시예 1에 기재된 바와 같이 제조하였다. 1 매의 표준 팩키지 재료를 인스트론 마찰 계수 측정 고정구에 평탄하게 놓고 본원에서 기술한 바와 같이 시험하였다. 이 시이트는 서린 번호 # 1652 이오노머 수지, 알루미늄 포일(두께 0.089mm), 저밀도 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌(두께 0.0254mm)의 각각 1층씩으로 이루어진 4 겹의 적층체이다. 이 적층체를, 폴리프로필렌층을 상방으로 향해 고정구에 위치시킨다(즉, 폴리프로필렌층을 슬레드와 접촉하도록 위치시킨다). 이 적층체에 대략 1.2g의 상기 윤활제 용액을 분무하였다. 곧 바로, 라텍스로 코팅된 슬레드를 상기 적층체의 상부에 위치시키고, 전술한 바와 같이 적층체를 횡방향으로 잡아 당겼다. 10회 실험(적층 재료의 샘플을 10 개를 별개로 시험한다)의 평균 즉시 정마찰력은 31.2g (= 11.9g)으로 계산되었다.
무광택 처리 라벨 재료 샘플(실시예 1에 기재된 바와 같은 재료)을 마찰 영역 재료로 사용하기에 적합한지의 여부를 상기와 같이 시험하였다. 이 라벨 재료는, 무광택 처리 종이의 표면을 위로 향하게 한 상태(즉, 스레드와 접촉하는 위치에)를 시험 고정구에 고정시켰다. 윤활제 용액과 접촉한 후, 라텍스로 코팅된 슬레드와 무광택 처리 재료 사이에 발생되는 평균 즉시 정마찰력은 102.6g (= 3.2g, n = 10)이었다.
광택 처리 라벨 재료(미국 캘리포니아주 코스타 메사 소재의 알포드 라벨(Alford Label)사에서 시판하는 프리미엄 광택 코팅 친석 영구 접착제의 샘플을 마찰 영역 재료로 사용하기에 적합한지의 여부를 상기와 같이 시험하였다. 이 라벨 재료는, 광택 처리 종이 면을 위로 향하게 한 상태(즉, 슬레드와 접촉하는 위치에)를 시험 고정구에 고정시켰다. 윤활제 용액과 접촉한 후, 라텍스로 코팅된 슬레드와 무광택 처리 재료 사이에 발생된 평균 즉시 정마찰력은 63.5g (= 6.3g, n = 10)이었다.
상기 데이터로부터, 광택 처리 라벨 재료가 윤활재 용액과 접촉시 무광택 처리 재료 보다 낮은 즉시 정마찰을 제공하는 사실이 입증되었다. 더욱이, 무광택 처리 라벨 재료는 윤활제 용액과 접촉시에도 양호한 즉시 "파지 부위"를 제공한다.
실시예 3
밀봉 영역을 관통하는 복수 개의 천공을 갖는 팩키지
롤 폭이 7.6 cm인 스카치캐스트 플러스 캐스팅 테이프(3M사에서 시판하는 제품 # 82003)를 담고 있는 포일 적층 팩키지를 다음 방법으로 개조하였다. 절개부를 포함하는 단부 밀봉 영역에 절개부의 각 측면과 인접한 복수 개의 천공을 부가하였다. 변형된 세트의 플라이어를 이용하여 밀봉 영역을 통과하도록 천공을 형성하였다. 플라이어의 죠(jaw) 폭을 85mm로 맞추었다. 1개의 죠를 도 6b에 도시한 바와 같은 형태로 11개의 핀이 2 배열이 되도록 하였다. 각 영역에서 11개의 핀은 3개의 열로 배열되어 있다. 제1 열은 3개의 핀이 대략 4mm의 간격으로 이격되어 있다. 제2 열과 제3 열은 각각 4개의 핀을 구비하고 있다. 제2 열의 핀은 제1 및 제3 열의 핀과 갈지자로 배열되어 있다. 핀의 갯수, 크기 및 배열은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 변형될 수 있다.
천공을 형성하기 위해 사용된 핀을 이용하여, 그 측면이 4 개의 측면 포인트를 이루도록 둥글게 이루어진 로드 바 스톡(rod bar stock)(직경이 2.35 mm)을 제조하였다. 팩키지의 최종 천공은 직경이 약 2 mm의 베이스를 갖고 팩키지의 표면으로부터 약 1 mm 돌출한다. 여러 경우 천공은 이 표면을 통과하는 스플릿을 구비한 돔과 유사하다. 스플릿은 적층체의 가장자리를 나타내고 파지면을 제공한다.
별도 팩키지상에는, 변형예로 소형 "필립스(Phillips)" 식 스크루드라이버의 팁을 이용하여 천공을 형성할 수 있다. 이 팁은 "+"자로 째진 돔과 팁을 회전하여 더욱 완벽하게 천공을 확장 개봉할 수 있고, 이 결과 적층체의 가장자리가 더 노출될 수 있다.
본 발명의 범위와 목적을 벗어나지 않고 본 발명을 각종 변형하고 변경할 수 있는 것은 당분야 당업자라면 분명히 알 수 있을 것이다. 본 발명은 본 명세서에 기재된 예시 실시예에 한정되어서는 안될 것이다.

Claims (9)

  1. 경화성 수지를 함유하는 정형 외과용 캐스팅 재료와,
    상기 수지와 상기 캐스팅 재료 사용자의 손 사이의 점착성을 감소시키기 위한 윤활제와, 그리고
    공기 및 물 불투과성 팩키지를 구비하는 킷트로,
    상기 팩키지는 하나 이상의 마찰 영역과, 상기 팩키지를 용이하게 찢기 위해 팩키지의 밀봉 가장자리 부근에 위치하는 절개부를 포함하며, 상기 마찰 영역은 상기 절개부 부근에 위치되고 결이 나있는 재료(texturized material)를 포함하며, 상기 경화성 캐스팅 재료의 시이트가 상기 팩키지 내부에 알맞도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 킷트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 팩키지는 열 밀봉성 플라스틱 내측 필름, 금속 포일 및 상기 금속 포일의 하나 이상의 주요 표면에 적층되는 내천공성(puncture resistant) 외측 재료를 구비하는 것을 특징으로 하는 킷트.
  3. 제1항 또는 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰 영역은 상기 팩키지를 통과하는 복수 개의 천공(perforation)을 구비하는 것을 특징으로 하는 킷트.
  4. 선행 항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰 영역은 적어도 8개의 천공을 구비하고, 적어도 100 mm2의 총 표면적을 가지며, 상기 절개부를 횡단하는 것을 특징으로 하는 킷트.
  5. 정형 외과용 캐스팅 재료를 수납하기 위한 팩키지로서,
    외측 장벽 필름과, 상기 외측 장벽 필름의 주요 표면에 적층되는 열 밀봉성 플라스틱 내측 필름을 구비하는 공기 및 물 불투과성 적층 시이트 재료와,
    상기 팩키지의 외표면이 복수 개의 천공과 상기 팩키지의 밀봉된 가장자리 부근에 위치되는 절개부를 포함하는 윤활제와 접촉시, 상기 시이트 재료를 용이하게 찢기 위한 수단을 구비하며,
    상기 외측 장벽 필름은 금속 포일과 상기 금속 포일의 적어도 하나의 주요 표면에 적층되는 내천공성 외측 재료를 포함하고, 상기 열 밀봉성 내측 필름은 상기 적층 시이트 재료의 파우치를 형성하는 밀봉된 영역을 포함하고, 상기 파우치는 하나 이상의 내벽과 하나 이상의 외벽을 구비하며, 상기 밀봉된 영역은 공기 및 물 불투과성이 큰 것을 특징으로 하는 팩키지.
  6. 제5항에 있어서, 상기 마찰 영역은 상기 팩키지의 밀봉된 심(sealed seam)을 통과하는 8개 이상의 천공을 구비하는 것을 특징으로 하는 팩키지.
  7. 제5항에 있어서, 상기 팩키지는 상기 절개부의 각 측면에 8개 이상의 천공을 구비하는 것을 특징으로 하는 팩키지.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 마찰 영역은 적어도 100 mm2의 총 표면적을 가지고, 상기 마찰 영역은 상기 절개부를 횡단하는 것을 특징으로 하는 팩키지.
  9. 정형 외과용 캐스팅 재료를 수납하기 위한 팩키지 제조 방법으로,
    금속 포일과 상기 금속 포일의 적어도 하나의 주요 표면에 적층된 내천공성 외측 재료로 구성되는 외측 장벽 필름과, 상기 장벽 필름의 주요 표면에 적층되는 열 밀봉성 플라스틱 내측 필름을 구비하는 공기 및 물 불투과성 적층 시이트 재료를 제공하는 단계와,
    상기 플라스틱 내측 필름을 열 밀봉함으로써 상기 시이트 재료로부터 파우치를 형성하는 단계와,
    마찰 영역과 상기 시이트 재료를 통과하는 복수 개의 천공을 펀칭함으로써 팩키지의 하나 이상의 가장자리에 절개부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 팩키지 제조 방법.
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