KR20010022883A - 강화 시스템을 구비한 소프트 정형 주조 물품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백킹 및, 부가 중합성 강화 화합물 경화의 개시를 촉진할 수 있는 활성제를 포함하는 경화성 수지를 포함하는 강화성 정형 주조 물품을 제공한다. 백킹 및, 부가 중합성 강화 화합물의 경화 개시를 촉진할 수 있는 활성체를 함유하는 경화성 수지를 포함하는 경화성 주조 테이프를 제공하는 단계, 주조 테이프의 경화를 개시하는 단계, 주조 테이프를 깁스 형태로 감는 단계, 주조 테이프의 적어도 일부분에 경화성 강화 화합물을 도포하는 단계, 주조 테이프를 경화시키고, 강화 화합물을 경화시켜 강화된 정형 깁스를 형성하는 단계에 의해 강화된 깁스를 제조한다. 또다른 제조 방법으로는 백킹 및 경화성 수지를 포함하는 소프트 주조 테이프를 깁스 형태로 감는 단계, 주조 테이프의 경화를 개시하는 단계, 주조 테이프의 적어도 일부분에 활성화된 부가 중합성 강화 화합물을 도포하는 단계, 주조 테이프를 경화시키고, 강화 화합물을 경화시켜 강화된 정형 깁스를 형성하는 단계에 의해 강화된 소프트 깁스를 제조한다.

Description

강화 시스템을 구비한 소프트 정형 주조 물품{SOFT ORTHOPEDIC CASTING ARTICLE WITH REINFORCEMENT SYSTEM}

탈구되거나 또는 손상된 신체의 사지를 고정시키는데 사용하기 위한 각종 정형 주조 재료가 개발되어 왔다. 이러한 목적을 위해 개발된 몇몇의 초기 주조 재료는 플라스터가 개구를 통해 면 가제 메쉬 망상 직물상에 혼입된 면 가제 망상 직물로 구성된 파리(Paris) 붕대의 플라스터를 사용하고 있다. 그러나, 파리 깁스 플라스터는 강도 대 중량비가 낮은 점을 비롯한 많은 단점이 수반되는데, 이러한 낮은 비로 인해서 무겁고 부피가 큰 깁스가 만들어지게 된다. 또한, 파리 깁스 플라스터는 상대적으로 장시간에 걸쳐서 이의 강도가 형성되기 때문에 24∼48 시간 동안 이러한 중량을 견디어야하는 상황을 배제시켜야만 한다. 또한, 파리 깁스 플라스터는 통상적으로 수중에서 분해되기 때문에 목욕, 샤워 또는 물과 접촉하게 되는 기타의 활동을 자제하여야만 한다.

종래의 기술에서 합성 폴리이소시아네이트 예비중합체가 개발되어 정형 주조 재료에 유용한 것으로 밝혀졌을때 상당한 진보가 이루어졌다. 통상적으로 시판되고 있는 합성 주조 재료는 폴리이소시아네이트 예비중합체 수지가 함침된 편직 섬유유리 직물 백킹을 포함한다. 이러한 주조 재료는 강도 대 중량비가 높아서 파리 주조 플라스터보다 상당한 진보를 이룰 수 있다. 그러나, 불행하게도 통상의 주조 물품의 편직 섬유유리 백킹은 경화시에 촉감이 너무 거칠게 되어 에지가 날카로운 깁스를 생성하게 된다. 날카로운 에지는 피부에 찰상을 일으키거나 및/또는 옷이 걸려 찢어질 수 있게 된다. 그래서, 건강 관리직 종사자는 피부와 깁스 물품의 접촉을 방지하기 위해 에지에 패딩 재료를 사용해야만 했었다.

중량감이 없는 용도로 개질된 합성 주조 재료가 개발되었다. 이와 같이 더 부드럽고, 더 탄력적인 주조 재료(예, 3엠의 "SOFTCAST")는 통상적으로 약간의 움직임을 허용하는(예, 그리 심각하지 않고 미미한 정도로 부러진 뼈; 또는 흔히 발생하는 접질림, 삠 및 인대 손상) 기능성 고정에 사용된다. 최근, 이러한 소프트 재료는 기능성 고정에 사용하기 위해 통상의 더 경질이며 더 뻣뻣한 주조 테이프와 함께 사용되고 있다. 더 경질이며 더 뻣뻣한 주조 테이프의 1 이상의 스트립을 깁스의 표면에 놓고 더 부드럽고 탄력성이 더 큰 추가의 재료층으로 도포하여 통상적으로 사용하고 있다. 이러한 도포 기법은 건강 관리직 종사자로 하여금 2가지의 다른 주조 테이프를 취급할 것을 요구하므로 다소 성가신 작업이 된다. 또한, 일반적으로 더 경질이고 더 뻣뻣한 재료 롤에서 일부만이 강화에 사용되게 된다. 테이프를 파우치로부터 빼낸 후 단시간 이내에 완치되기 때문에 테이프의 나머지는 통상 버려지게 된다.

발명의 개요

전술한 바에 의하면, 당업계에서는 손상된 사지에 충분한 지지를 제공하도록 선택적으로 강화될 수 있는 사용감이 좋은 소프트 주조 재료가 요구되고 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 소프트 주조 재료를 선택적으로 강화하는 간편한 기법이 요구되고 있다. 이러한 정형 주조 재료, 이를 제조하는 방법 및 이를 사용하는 방법이 본 명세서에서 개시되어 있으며, 이를 본 발명에서 청구하고자 한다.

본 발명의 제1의 실시태양에 있어서, 본 발명은 백킹(예, 편직 섬유유리) 및, 활성체를 포함하는 경화성 수지(예, 수경화성 수지)를 포함하는 강화성 정형 주조 물품(예, 주조 테이프 또는 부목)을 제공하고자 한다. 활성체는 부가 중합성 강화 화합물의 경화 개시를 촉진할 수 있다.

또한, 강화된 정형 깁스의 제법을 제공하고자 한다. 제1의 제법으로는 백킹 및, 부가 중합 강화 화합물의 경화 개시를 촉진할 수 있는 활성체를 함유하는 경화성 수지를 포함하는 경화성 주조 테이프를 제공하고; 주조 테이프의 경화를 개시하며; 주조 테이프를 깁스 형태로 감고; 주조 물품의 적어도 일부분에 경화성 강화 화합물을 도포하며; 주조 테이프를 경화시키고, 강화 화합물을 경화시켜 강화된 정형 깁스를 형성하므로써 강화된 깁스가 생성된다. 제2의 제법으로서, 소프트 주조 재료를 깁스 형태로 감고(이때, 주조 테이프는 백킹 및 경화성 수지를 포함함); 주조 테이프의 경화를 개시하며; 활성화된 부가 중합성 강화 화합물을 주조 물품의 적어도 일부분에 도포하고; 주조 테이프를 경화시키고, 강화 화합물을 경화시켜 강화된 정형 깁스를 형성하므로써 강화된 소프트 깁스가 생성된다.

또한, 본 발명은 강화된 정형 깁스를 제조하기 위한 키트를 제공하고자 한다. 키트는 활성체를 포함하는 주조 테이프; 및 강화 화합물을 함유한다. 주조 테이프에 제공된 활성체는 강화 화합물이 주조 테이프에 도포되는 경우 강화 화합물의 경화를 일으키기에 충분량으로 존재한다.

용어 해설

"주조 재료"란 통상의 성형성 제1의 상에서 통상의 비-성형성 제2의 상으로 상 전이되어 소비자의 요구에 부합하게 제조할 수 있는 지지 장치를 형성하게 되는 재료(예, 복합재료, 수지가 코팅된 시이트 등)를 의미한다.

"강화 화합물" 또는 "강화 조성물"은 통상의 유동성 제1의 상에서 통상의 비-유동성 제2의 상으로 상 전이되어 지지 장치의 부위를 강화시키게 되는 화합물 또는 조성물(예, 액상 또는 페이스트상 화합물 등)을 의미한다. 특별한 언급이 없는한, 용어 "화합물" 및 "조성물"은 서로 번갈아 사용할 수 있다.

본 발명의 "지지 장치"(예, 주조 테이프 또는 부목)는 1 종 이상의 "소프트 부위" 및 1 종 이상의 "강화된 부위"를 갖는 것을 특징으로 한다. 소프트 부위와 강화 부위의 제2의 상은 1 이상의 물성이 상이하며, 강화 부위가 소프트 부위보다 적어도 그 차이를 인지할 수 있을 정도로 더 강성이고, 탄성이 적으며 더 경질이다.

"차동(differential) 경도"란 주조 테이프 또는 부목의 비-강화된 소프트 부위와 강화된 부위 사이의 강도, 탄성 또는 경도의 상대적 차이(즉, 이 두 부위의 제2의 상 사이의 상대적 차이)를 의미한다.

지지 장치의 "소프트 부위"란 소프트 주조 재료를 포함하는 지지 장치의 비-강화된 부위를 의미한다. "소프트 주조 재료"란 통상의 성형성 제1의 상에서 통상의 반강성, 탄성 또는 소프트 지지 장치를 포함하는 제2의 상으로 상 전이되는 주조 재료를 의미한다. 소프트 주조 재료의 예로는 백킹상에 코팅된 소프트 수지 등이 있다. "소프트 수지"란 백킹상에 코팅되거나 또는 도포되는 경우 경화되어 통상의 반강성, 탄성 또는 소프트 지지 장치를 형성하는 경화성 수지계를 의미한다.

지지 장치의 "강화된 부위"란 강화 화합물로 강화된 지지 장치의 부위를 의미한다.

"하드 주조 재료"란 통상의 성형성 제1의 상에서 통상의 강성, 비-탄성 또는 경질 지지 장치를 포함하는 제2의 상으로 상 전이되는 주조 재료를 의미한다. 경질 주조 재료는 일반적으로 백킹상에 코팅된 경질 수지를 포함한다. "경질 수지"는 백킹에 코팅되거나 또는 도포되어 경화될 경우 통상의 강성, 비-탄성 또는 경질 지지 장치를 형성하는 경화성 수지계를 의미한다. 경질 수지는 통상의 섬유유리 백킹에 코팅, 도포될 경우, 지지 장치가 감긴 사지에 의해 통상적으로 가해지는 중량감을 추가의 강화없이 지지할 수 있는 강성 지지 장치를 제공하는 것이 더욱 바람직하다.

"경화성 수지계"란 통상의 유동성 또는 성형성 비경화된 제1의 상으로부터 통상의 비-유동성 또는 비성형성 경화된 제2의 상으로 상 전이되는 임의 유형의 수지계를 의미한다.

"백킹", "담체" 및 "면포"란 1 종 이상의 경화성 수지가 코팅되거나 또는 도포될 수 있는 구조물을 의미한다. "직물 백킹"이란 편직 직물 또는 부직물 재료를 포함하는 백킹을 의미한다.

"관련이 있다"라는 것은 백킹에 수지를 코팅하거나 및/또는 백킹을 수지로 함침시키므로써 얻을 수 있는 백킹과 수지계 사이의 밀접한 관계를 의미한다.

본 발명은 정형 주조 재료에 관한 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 주조 테이트가 부분적으로 풀린 롤을 도시한다.

도 2는 도 1의 주조 테이프를 감은 사람의 팔을 도시한다.

도 3은 강화 화합물로 강화된 깁스의 일부분을 포함하고 도 1의 주조 테이프를 감은 사람의 팔을 도시한다.

도 4a는 부목 물품을 도시한다.

도 4b는 사람의 팔에 사용한 도 4a의 부목 물품을 도시한다.

도 4c는 강화된 부목의 일부를 포함하며 사람의 팔에 사용한 도 4a의 변형된 부목 물품을 도시한다.

도 4d는 도 4c의 부목 물품위, 그리고 사람의 팔 둘레에 감은 오버레이 붕대를 도시한다.

도 1은 주조 테이프(20)의 일부가 풀린 롤(10)의 개략도이다. 부분적으로 풀린 시이트는 제1의 에지(15), 제2의 에지(17) 및 제1의 단부(13)를 갖는 시이트를 도시한다. 제2의 단부(19)는 롤의 코어에 감겨 있으며, 이는 도시하지 않았다.

도 2는 도 1의 주조 테이프를 감은 사람의 팔을 예시한다. 종종 주조 테이프(20)는 백킹 및, 백킹상에 코팅된 경화성 수지를 포함한다.

도 3은 강화 화합물(41)로 강화된 깁스의 일부분(40)을 포함하며 도 1의 주조 테이프가 감겨 있는 사람의 팔을 예시한다.

도 4a는 엄지손가락 구멍(311)이 있는 부목 물품(310)을 도시한다. 도 4b는 사람의 팔에 사용한 도 4a의 부목 물품(310)을 도시한다. 부목 물품(310)을 배치하기 전에, 팔에 추가의 패딩 재료(330)를 감거나 이를 배치한다. 도 4c는 강화 화합물(321)로 강화된 부목의 일부분(320)을 포함하고, 사람의 팔에 사용한 변형된 부목 물품(310)을 도시한다. 도 4d는 도 4c의 부목 물품(310)상에서 그리고 사람의 팔 주위에 오버레이 붕대(340)가 감겨서 팔에 부목 물품(310)을 고정시키는 것을 도시한다.

본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구의 범위에 기재된 바와 같은 특정의 원리 및/또는 개념을 이용한다. 주조업계의 당업자라면 본 발명은 본 명세서에서 이러한 원리 및/또는 개념은 예시 목적으로 사용한 정확한 실시태양과는 상이할 수 있는 다양한 실시태양으로 예시될 수 있다는 것을 숙지하고 있을 것이다. 이러한 이유로 인해서, 본 발명은 예시한 실시태양에 의해서만 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구의 범위에 의해 파악하여야만 한다.

본 발명은 주조 재료, 바람직하게는 소프트 주조 재료 및 이 주조 재료에 도포된 강화 화합물을 포함하는 경화성 정형 지지 장치를 제공하고자 한다. 강화 화합물이 경화될 경우, 강화 화합물은 이 화합물이 도포되는 부위내에서 지지 장치를 강화한다. 한 바람직한 실시태양에 있어서, 주조 재료는 경화제에 노출시 경화되는 경화성 수지계와 관련이 있는 가요성 백킹을 포함한다. 예를 들면 산화환원형 활성화된 수지계를 포함하는 강화 화합물을 주조 재료에 도포하고(예, 환자의 사지에 주조 재료를 도포한 후), 이를 경화시켜 지지 장치의 강화된 부위를 형성한다. 주조 재료는 사용전에 수지가 경화제와 접촉되는 것을 방지하는 용기내에 보관하는 것이 바람직하며, 강화 화합물은 주조 재료에 용이한 도포를 돕는 용기내에서 보관하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명은 지지 장치를 도포하는 방법 및 그리하여 형성된 경화 장치에 관한 것이다.

정형 지지 장치는 경화성 수지와 관련이 있는 직물 백킹을 포함하는 정형 주조 테이프의 형태인 것이 바람직하다. 한 실시태양에 있어서, 경화성 수지는 주조 재료에 화합물을 도포하여 강화 화합물의 경화를 촉진시키거나 또는 이를 야기하는 활성체를 포함한다. 강화 화합물은 대안적으로 또는 추가로 자동 활성화될 수 있다. 예를 들면, 강화 화합물은 함께 혼합시 활성화되는 2 성분 조성물을 포함할 수 있다.

본 발명의 주조 재료에 사용하기에 적절한 경화성 수지의 예로는 정형 깁스의 작용 요건을 충족하는 어떠한 경화성 수지도 가능하다. 수지는 비독성인 것이 바람직한데, 즉 경화시 환자에게 또는 주조를 도포하는 사람에게 유해할 수도 있는 충분량의 독성 증기를 방출하지 않는 것이 바람직하며; 예를 들면 화학 약품에 의한 자극 또는 경화시 과도한 열 발생으로 인해 피부를 자극하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 수지는 경화제가 도포될 경우 깁스의 급속 경화가 일어나기에는 충분하도록 경화제와의 반응성을 지녀야 하나, 그 반응성은 그리 크지 않아 깁스를 도포 및 성형시키기에 충분한 작업 시간을 제공하지 않아야 한다. 초기에는 주조 재료는 유연하며 성형가능하여야 하나 그 자체가 접착되어야만 한다. 그후, 깁스 도포 완료후 단시간내에 본 명세서에 기재된 바와 같이 착용자의 움직임에 의해 깁스가 받게 되는 응력 및 하중을 견디기에 충분히 강해야 하며 이를 견디기에 충분한 강성을 지녀야만 한다.

이하에서는 수경화성 이소시아네이트 작용성 예비중합체가 경화성 수지로서 사용되는 본 발명의 바람직한 실시태양에 관한 것을 개시한다. 기타의 적절한 경화성 수지가 사용될 수 있으며, 이에 대해서 이하에서 논의하고자 한다.

주조 테이프는 "소프트 수지"로 코팅된 백킹인 것이 바람직하다. 때때로, 소프트 수지는 미국 특허 제4,968,542호에 개시되어 있는 수경화성 이소시아네이트 작용성 예비중합체인 것이 더욱 바람직하다.

"수경화성 이소시아네이트 작용성 예비중합체"란 폴리이소시아네이트 화합물 및 반응성 수소 화합물 또는 올리고머(예, "폴리올")로부터 유도된 예비중합체를 의미한다. 반응성 수소 화합물은 예를 들면 문헌[Chemistry of Organic Compounds, 칼 알. 놀러, 제6장, 121-122 페이지 (1957)]에 기재된 바와 같은 이미 공지된 제레비티노프(Zerevitinov) 테스트에 의해 활성 수소를 갖는 화합물이다. 예비중합체는 물, 예를 들면 수증기 또는 바람직하게는 액상 물에 노출시 경화되기에 충분한 이소시아네이트 작용성을 갖는다. 이소시아네이트 및 폴리올의 반응에 의해 형성된 폴리이소시아네이트 예비중합체를 사용하는 것이 바람직하다.

소프트 수지는 폴리올과 과량의 폴리이소시아네이트가 반응하여 생성된 수분 경화 폴리우레탄 예비중합체가 가장 바람직하다. 출발 물질은 미국 특허 제4,376,438호, 동제4,433,680호, 동제4,502,479호 및 동제4,667,661호에 기재된 바와 같이 당업계에서 널리 알려져 있는 전형적인 강성(또는 "경질") 폴리우레탄 주조 재료를 형성하는데 사용된 것과 동일한 유형의 화합물의 것이다. 그러나, 예비중합체의 이소시아네이트 당량 및/또는 폴리올의 평균 히드록시 당량은 목적하는 반강성 특성을 얻도록 개질되는 것이 바람직하다. 또한, 기타의 활성 수소 물질을 단독으로 또는 폴리올과 함께 사용하여 본 발명에서 유용하게 사용될 수 있는 소프트 수지를 생성할 수 있다. 이의 예로는 1차 아민, 2차 아민, 카르복실산 및 티올 등이 있다.

이소시아네이트로는 미국 특허 제4,376,438호, 동제4,433,680호 및 동제4,502,479호에 개시된 것 등이 적합하며, 이의 예로는 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 및 이들 이성체의 혼합물; 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 및 이들 이성체와 가능한한 소량의 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트(통상적으로 시판되는 디페닐메탄 디이소시아네이트)와의 혼합물; 아닐린과 포름알데히드의 축합 반응 생성물의 포스겐화 반응으로부터 유도된 방향족 폴리이소시아네이트 및 이의 혼합물 등이 있다. 이소시아네이트는 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)와 같이 휘발성이 높은 물질보다는 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)와 같이 휘발성이 낮은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 시판되는 이소시아네이트 출발물질로서는 "ISONATE" 2143L(다우 케미칼 캄파니 시판), "MONDUR" MRS(미국 펜실베이니아주 피츠버그에 소재하는 모베이 케미칼 캄파니 시판) 및 "PAPI"(다우 케미칼 캄파니 시판) 등이 있다.

경화된 지지 장치내에서의 강성도 및 탄성도는 일반적으로 폴리올 또는 폴리올 혼합물의 평균 히드록시 당량에 의해 결정된다. 또한, 히드록시 당량은 이소시아네이트의 분자 구조 및 유형에 따라 결정된다.

예비중합체 수지계에 사용하기에 적합한 폴리올의 예로는 알킬렌 옥시드(예, 아르코 케미칼에서 시판하는 상표명 "ARCOL PPG" 및 바스프 와이언도트에서 시판하는 "PLURACOL"), 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(예, 퀘이커 오츠 캄파니에서 시판하는 "POLYMEG" 또는 미국 델라웨어주 윌밍턴에 소재하는 듀퐁 드 네무아. 이.아이. 캄파니에서 시판하는 "TETRATHANE"), 폴리카프롤락톤 폴리올(예, 유니언 카바이드에서 시판하는 폴리올 "TONE" 시리즈) 및 폴리에스테르 폴리올(예, 후커 케미칼 캄파니의 루코 디비젼에서 시판하는 "RUCOFLEX" 폴리올과 같은 디올과 디카르복실산의 에스테르화 반응으로 얻은 히드록실 말단 폴리에스테르)의 축합 반응으로부터 얻은 폴리알킬렌 에테르, 폴리알킬렌 옥시드(예, 폴리에틸렌 옥시드 및 폴리프로필렌 옥시드) 등이 있다. 일반적으로, 고분자량의 폴리올을 사용하므로써 경화된 수지의 강성을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 지지 물질에 사용하기에 특히 바람직한 수지는 다우 케미칼에서 시판하는 "ISONATE" 2143L로서 알려진 이소시아네이트(디페닐메탄 디이소시아네이트 약 73 중량%를 함유하는 이소시아네이트 화합물의 혼합물) 및 아르코 케미칼에서 ARCOL LHT-28, LHT-42 및 PPG 425로서 시판되는 폴리프로필렌 옥시드 폴리올의 혼합물 등을 사용한다. 이들 물질의 저장 수명을 연장시키기 위해서는, 벤조일 클로라이드 및/또는 기타의 적절한 안정화제(예, 약 0.05∼0.25 중량%의 농도로 부틸화된 히드록시 톨루엔과 같은 산화방지제)를 포함하는 것이 바람직하다.

이소시아네이트 및 폴리올은 당업계에서 공지된 통상의 폴리우레탄 반응 조건하에서 서로 반응한다. 반응물의 NCO:OH의 비는 약 1.5:1∼7.0:1, 바람직하게는 2.5:1∼4.5:1인 것이 바람직하다.

일반적으로, 수지의 연도(softness)는 반응물의 "작용가"를 조절하여 변경될 수 있다. 작용가가 증가하면, 예를 들면 2 작용성 물질과 비교하여 3 작용성 물질의 상대량이 증가할수록 연도는 감소된다. 그러나, 물질의 탄성도 또는 탄력도는 다소 증가될 수도 있다. 또한, 일반적으로, 수지의 연도는 반응물의 "당량"을 조절하여 변경될 수도 있다. 당량이 증가할수록, 예를 들면 폴리올 당량이 증가할수록 연도가 증가된다.

바람직한 소프트 수지를 형성하기 위해서는, 예비중합체의 이소시아네이트 당량 이론치가 약 400 g 이상, 더욱 바람직하게는 약 500 g 이상, 가장 바람직하게는 약 1,000 g 이상이다. 예비중합체의 폴리올 당량 이론치는 약 400 g 이상이 바람직하고, 약 500 g 이상이 더욱 바람직하고, 약 1,000 g 이상이 가장 바람직하다. 물론, 이들 당량은 가소제와 같은 보조제를 함유하거나 또는 반응물의 서로 상이한 NCO:OH 비 또는 평균 작용가를 이용하는 수지와 서로 상이할 수 있다.

수지가 수경화제에 노출시 수지의 반응도는 적량의 적절한 촉매를 사용하여 조절할 수 있다. 반응도는 (1) 수지 표면상에 경질 필름이 급속도로 형성되어 물이 수지 덩어리를 통과하는 것을 방지하거나 또는 (2) 도포 및 성형이 완료되기 이전에 깁스가 경질이 될 정도로 크지 않아야만 한다. 미국 특허 제4,705,840호에 기재된 바와 같이 제조한 4-[2-[1-메틸-2-(4-모르폴리닐)에톡시]에틸]모르폴린 ("MEMPE") 및 미국 특허 제4,433,680호에 기재된 바와 같이 제조한 2,2'-디모르폴리노디에틸 에테르("DMDEE")를 수지의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.05∼약 5 중량%의 농도로 사용하여 우수한 결과를 얻게 된다. 본 발명의 경화된 지지 장치를 생성하기 위해, 경화 시간은 경화제에 노출시킨 후, 예를 들면 물에 침지시킨 후 약 2.5∼18 분인 것이 바람직하다. 경화 시간은 약 3∼10 분인 것이 더욱 바람직하며, 약 3∼5 분인 것이 가장 바람직하다.

일반적으로, 수지의 발포는 깁스의 표면 평활도에 불리한 영향을 미칠 수 있고, 그리고 깁스의 총 강도를 감소시킬 수 있기 때문에 수지의 발포를 최소로 하여야만 하는 것이 바람직하다. 예를 들면 물이 이소시아네이트기와 반응하여 이산화탄소가 방출되는 경우 발포가 발생할 수 있다. 발포를 최소로 하는 한 기법으로는 예비중합체 중의 이소시아네이트기의 농도를 감소시키는 것이 있다. 그러나, 반응도, 작업성 및 최종 강도를 얻기 위해서는, 적절한 농도의 이소시아네이트기가 필요하다. 낮은 수지 함량에서의 발포가 적게 발생할지라도, 박리 저항 및 강도와 같은 바람직한 깁스 특성을 위해 적절한 수지 함량이 필요하게 된다. 발포를 최소화하는데 있어서의 만족스러운 기법은 실리콘 Antifoam A(다우 코닝) 또는 Anti-foam 1400 실리콘 유체(다우 코닝)와 같은 발포 억제제를 수지에 첨가하는 것이다. 다우 코팅의 Anti-foam 1400과 같은 실리콘 유체를 약 0.05∼1.0 중량%의 농도로 사용하는 것이 특히 바람직하다. 유럽 특허 공보 EPO 제0,407,056호에 기재되어 있는 바와 같은 소수성 중합체 입자의 안정한 분산물을 함유하는 수경화성 수지 또한 발포를 감소시키는데 사용할 수 있다.

그러나, 필요할 경우, 수지의 발포를 이용하는 것이 이롭다. 예를 들면, 발포는 주조 테이프의 강성을 저하시키는 소정의 효과를 지닐 수 있다. 발포는 소포제를 포함하지 않는 수지로 테이프를 코팅시키거나(그리하여 수지의 경화 동안 자연적으로 발포가 발생하게 됨) 또는 유니언 카바이드에서 시판하는 GR-5M 트리톤 계면활성제와 같은 발포제를 함유하는 수지로 이 부위를 코팅시키므로써 조절할 수 있다.

미국 특허 제4,667,661호 및 동제4,774,937호에 기재된 바와 같이 윤활제를 수지(들)에 첨가하여 주조 재료가 경화 이전에 그리고 경화 동안에 점착성이 감소하게 되며 여전히 허용가능한 강도를 갖는 깁스를 형성하도록 하는 것이 바람직하다. 이는 특히 본 발명에 사용된 소프트 수지에 해당하는 것이다. 이러한 수지는 강성의 깁스를 형성하는데 사용되는 것보다 점착성이 훨씬 크게 되는 경향이 있다. 적절한 윤활제의 예로는 수지계와 공유 결합을 형성하는 친수성 기; 계면활성제, 다수의 친수성 기를 포함하는 중합체, 폴리실록산을 포함하는 경화성 수지와 반응성을 갖지 않는 첨가제; 이들의 조합물 등이 있다. 필요할 경우, 윤활제를 미국 특허 출원 제08/404,242호에 기재된 바와 같은 별도의 일회용(fugitive) 라이너와 함께 사용할 수 있다.

폴리우레탄 예비중합체 수지계의 점착성을 감소시키는 바람직한 기법은 윤활제, 특히 계면활성제를 수지계에 첨가하는 것을 포함한다. 바람직한 계면활성제로는 예비중합체계 중량의 3∼6 중량%의 함량으로 23℃에서 고형인 프로필렌 옥시드 및 에틸렌 옥시드 또는 폴리에틸렌 옥시드의 블록 공중합체이다. 히드록시 작용성 폴리에틸렌 옥시드 말단 폴리프로필렌 옥시드(바스프 와이언도트에서 상표명 "Pluronic"으로 시판함)가 특히 바람직하다.

가소제를 수지에 첨가하여 경화된 수지의 경도를 조절할 수 있다. 적절한 가소제는 당업계에 널리 알려진 것으로서, 경화된 물품에 소정의 연도를 제공하는 함량으로 소프트 수지에 첨가하는 것이 바람직하다. 가소제는 미경화 주조 테이프의 저장 안정성에 불리한 효과를 미치지 않거나 또는 물질의 물리적 또는 독성 특성에 불리한 영향을 미치지 않는 것이 바람직하다. 가소제는 몬샌토 케미칼 캄파니에서 시판하는 부틸 벤졸프탈레이트인 Santicizer 160과 같은 물질이 적합하다.

폴리이소시아네이트와 폴리올의 반응에 의해 형성된 전술한 바와 같은 우레탄 수지가 바람직한 수지이다. 기타의 당업계에 공지된 수경화성 수지(임의로 수분 민감성 촉매와 함께 사용)가 적절할 수 있으며, 이의 예로는 폴리우레탄, 시아노아크릴레이트 에스테르, 에폭시 수지 및 이의 말단에 트리알콕시 실란기 또는 트리할로 실란기를 갖는 예비중합체 등이 있다. 정형 주조 테이프의 경화를 활성화시키는데 물을 사용하는 것이 정형 외과의 및 의료 주조 종사자에게 가장 간편하며 안전하고 익숙할지라도, 수경화성을 갖는 것 이외의 수지계를 사용할 수 있다. 수지는 수중에서 거의 분산성을 갖지 않는 것이 바람직하다. 적절한 수활성화 그리고 대안적인 경화 수지의 예로는 수분 경화성 폴리우레아 예비중합체, 실란, 실록산, 에폭시, 아크릴레이트, 폴리설피드 및 폴리에스테르 작용성 물질 등이 있다. 광 경화성 물질, 예를 들면 특정의 활성을 갖는 올레핀, 예를 들면 아크릴레이트 및 측쇄 비닐을 사용할 수도 있다.

수지는 미국 특허 제3,908,644호에 개시된 것이 적절하며, 이 문헌에서는 붕대를 2 작용성 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 예컨대 글리시딜 메타크릴레이트와 비스페놀 A(4,4'-이소프로필리덴디페놀)의 축합 반응으로부터 유도된 비스-메타크릴레이트 에스테르로 함침시킨다. 수지를 3차 아민 및 유기 퍼옥시드의 용액으로 습윤화시키면 수지가 경화될 수 있다. 또는, 미국 특허 제3,630,194호에는 붕대를 산화제 및 환원제(당업계에서 산화환원형 개시제 시스템으로서 공지됨)의 수용액 중에 침지시켜 중합 반응을 개시시키므로써 아크릴아미드 단량체로 함침시킨 정형 테이프가 제안되어 있다.

또한, 본 발명에는 미국 특허 제5,423,735호에 개시된 바와 같은 수경화성 알콕시 실란 말단 올리고머가 수지로서 사용된다.

또한, 본 발명에는 미국 특허 출원 제5,364,693호 및 제5,346,939호에 개시된 바와 같은 수반응성 액체 유기금속 화합물이 수지로서 사용된다. 이러한 수지는 일반적으로 수반응성 액체 유기금속 화합물 및 유기 중합체로 구성된다.

본 발명의 지지체 재료에 사용된 백킹은 다공성이어서 시이트가 적어도 부분적으로 수지로 함침된다. 또한, 다공성 시이트 재료는 경화된 장치를 통한 통기성을 지니도록 하며 장치의 아래로부터 수분이 증발되도록 한다. 이로 인해서 환자의 착용감을 좋게할 수 있으며, 장치 아래에서 건강한 피부를 유지하게 된다.

탄력성 시이트 재료의 적절한 예로는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아크릴아미드 등과 같은 천연 섬유 또는 합성 섬유를 포함하는 직조 또는 편성 직물 등이 있다. 시이트 재료는 섬유유리 또는 폴리에스테르의 연신성 편성 직물이 바람직하다. 섬유유리 직물은 미국 특허 제4,502,479호, 동제4,609,578호, 동제4,668,563호, 동제5,014,403호, 동제5,353,486호 및 동제5,405,643호에 개시되어 있는 것이 적절하다. 이러한 유형의 시이트는 미국 특허 제4,609,578호에 개시된 바와 같은 연신성 열경화성 직물인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 주조 테이프에 사용하기에 바람직한 시이트 재료는 예를 들면 약 5 ㎝∼약 15 ㎝의 다양한 폭을 갖는 롤에 권취된 일반적으로 길고 좁은 섬유 스트립(테이프)인 것이 바람직하다. 직물을 지지체 물질 약 30∼80 중량%의 함량으로 경화성 수지 물질로 함침시키고, 바람직한 실시태양에서는 함침된 지지체 물질 40∼60 중량%의 섬유유리 직물을 사용한다. "함침"이라는 것은 수지를 직물의 실 또는 섬유의 주위에서 이와 완전 혼합된 상태를 의미하는 것으로 사용되며, 이는 수지가 섬유 자체에 의해 어느 정도 흡수된 것을 나타내지는 않는다. 일반적으로, 수지 용액은 직물의 인접 필라멘트 사이의 모세 공간으로 유동되어 경화시에 직물에 접합된다.

직물에 도포된 수지상 성분의 함량은 충간 적층물의 결합 형성에 있어서 충분하여야 하지만, 공극을 폐색시킬 정도는 아닌 것이 바람직하다. 또한, 과도한 수지상 성분은 지지체 물질이 점착성을 갖게 되어 이로 인해 취급이 곤란해지거나 또는 수지의 점적이 야기된다.

롤 형태의 수지가 코팅된 직물 스트립은 플라스틱 코어에 권취되어 수분과 산소가 투과되지 않는 포장내에서 밀봉되는 것이 바람직하다. 수지를 수분 경화시키는 경우, 포장은 사용 직전에 개봉하고, 롤을 약 5∼30 초 동안 수도물에 완전 침지시킨다. 이는 다공성 재료에 물이 침투되어 공기를 빼내기에 충분한 시간이다. 수지의 함량이 직물내의 개구가 수지로 채워지도록 하기에 충분히 높지 않을수록, 더 많은 충분량의 물이 이러한 방법으로 롤에 의해 흡수된다. 롤을 물속에서 짜서 롤에 내포되어 있는 공기를 빼내고 대신 물로 채울 수 있다. 롤이 재료를 권취시키는 동안 풀릴 경우, 과도한 수분이 새로이 노출된 수지 표면에서 막을 형성하여 재료의 완전 습윤화 및 급속 경화를 가능케 한다. 또다른 방법으로는 재료를 침지시키지 않고 권취시킨 후, 이를 대기중의 수분 또는, 분무나 젖은 수건을 도포하여 제공된 물에 의해 예비중합체를 경화시키는 것을 포함한다.

지지 재료를 도포하기 이전에, 보호 패딩을 환자의 팔 주위에 임의로 배치한다. 패딩은 원통형 메리야스 형태 또는 기타 편리한 형태, 예컨대 신체 부분 주위를 둘러쌀 수 있는 연장된 스트립 또는 붕대 형태를 취할 수도 있다.

적소에 패딩을 사용할 경우, 표준 주조 재료의 도포와 유사한 방식으로 수분이 가해진 지지 재료를 사지 주위에 그리고 보호 패딩위에 감는다. 또한, 이 재료를 강성 합성 또는 플라스터 깁스의 성형과 유사한 방식으로 성형시킨다. 그러나, 표준 주조 공정과 달리, 지지 재료를 본 명세서에 기재된 강화 화합물을 사용하여 다양한 부위에서 강화시킨다.

8 이하의 지지체 재료층은 일반적으로 강화 화합물에 의해 증가될 경우 대부분의 도포에 대해 적절한 지지 및/또는 고정화를 제공하는 경화된 장치를 형성하기에 충분하여야 한다.

본 발명의 재료 및 조성물은 부목, 테이프 및 예비성형된 부형물을 비롯한 다양한 구조물로 제조될 수 있다.

전술한 바와 같이, 바람직한 주조 테이프는 일반적으로 폭이 약 5 ㎝∼약 15 ㎝ 범위내인 다양한 폭을 갖는 롤 형태로 형성된 길고 폭이 좁은 직물 스트립이다.

또한, 본 발명은 동물의 신체 일부분 주위에서 강화된 정형 부목을 형성하기에 적합하다. 부목으로 제조될 경우, 재료는 미리 절단한 판(예, 도 4a∼4d에 예시됨) 또는 연속하는 장세형으로서 제공될 수 있다. 또한, 부목은 커버링 및/또는 패딩을 사용하여 또는 이를 사용하지 않고 제공될 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적절한 커버링 및 패딩은 미국 특허 제5,027,803호 및 동제4,899,738호에 개시되어 있다. 부목은 한면 또는 양면상에서 패딩 재료를 지닐 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시태양에 의하면, 유연한, 바람직하게는 연신성을 지니고 착용감이 좋은 지지체를 포함하는 부목을 제공한다. 부목은 제1의 방향으로는 신체 부위의 길이로 신장되기에 충분한 크기를 지니며, 제2의 방향으로는 신체 일부의 주위에서 전부분이 아닌 부분적으로 신장되는 크기를 지닌다. 이와 같은 면에서, 부목은 새로운 골절 또는 연조직 손상의 결과로서 일반적으로 발생하는 팽윤을 조절하면서 제2의 방향으로 신체의 일부분을 지지 및 고정시키는데 필요한 정도로 감싼다.

부목은 백킹 및, 백킹으로 함침된 소프트 수지를 포함하는 것이 바람직하다.

도 4a는 본 발명의 팔뚝용 정형 부목 물품을 팔에 장착하기 전의 바람직한 실시태양의 개략도이다. 도 4b는 본 발명의 팔뚝용 정형 부목 물품을 팔에 장착한 후, 강화 화합물을 도포하기 전의 바람직한 실시태양의 개략도이다. 도 4c는 본 발명의 팔뚝용 정형 부목 물품에 강화 화합물을 도포한 후의 바람직한 실시태양의 개략도이다. 도 4d는 팔뚝에 더 좋은 착용감 및 부착력을 갖는 부목 물품을 제공하기 위해 부목 주위에 임의로 감을 수 있는 붕대를 추가로 예시하는 도 4c의 실시태양의 개시도이다.

도 4a를 살펴보면, 본 발명의 바람직한 팔뚝용 정형 부목 물품(310)의 개략도를 도시한다. 부목 물품(310)은 일반적으로 유연한 시이트를 포함하며, 이는 착용자의 팔뚝 주위에서 물품(310)의 장착을 용이하게 하기 위해 형성된 엄지손가락 구멍(311)이 구비되는 것이 바람직하다. 물품(310)은 초기에는 직사각형으로 만든 후, 이를 환자에게 꼭 맞도록 잘라낸다. 이와 관련하여, 시이트 재료의 물성은 잘라내기가 용이한 것이 바람직하다.

물품(310)의 시이트는 백킹과 관련된 경화성 소프트 수지 및 적절한 백킹을 포함하는 것이 바람직하다. 백킹은 편성물, 직조 또는 부직 직물 재료, 연속 기포 발포물 시이트 등이 적절하다.

도 4a∼도 4d의 팔뚝용 부목의 실시태양의 경우, 시이트는 폭이 대략 18 ㎝이고 길이가 30 ㎝인 시이트가 바람직하다. 다리 하부용 실시태양의 경우, 대략 폭이 25 ㎝이고 길이가 100 ㎝인 발포 시이트가 바람직하다. 그러나, 사용되는 정확한 치수는 치료하고자 하는 각각의 사지 사이즈에 따라서 변경될 수 있다.

정형 부목 물품(310)은 환자의 팔뚝 크기에 맞는 크기를 지니며, 보다 정확하게 꼭 맞도록 하기 위해서 장착 전에 나머지를 잘라낸다. 엄지손가락 구멍(311)은 물품(310)의 해당 부위를 천공시키거나 또는 절단하므로써 형성할 수 있다.

물품(310)을 팔뚝에 실질적으로 장착하기 이전에, 탄력성 메리야스 및 임의로 주조 패딩(330)은 환자의 부목과 팔뚝 사이의 부적절한 부착 또는 접촉을 방지하도록 환자의 팔뚝 주위에 장착하는 것이 바람직하다. 예를 들면 미국 캘리포니아주 90021 로스앤젤레스 새크러멘토 스트리트 2152에 소재하는 브로드웨이 니팅 밀즈에서 시판하는 운동용 양말 제조기에서 제조한 원 사이드 로프트(loft) 가공된 원통형 직물과 같은 원통형 패딩 재료를 이와 같은 목적에 사용할 수 있다.

도 4a∼4d의 부목은 우선 도 4a의 물품(310)의 수지를 물을 사용하여 활성화시키므로써 형성된다. 그후, 환자의 왼쪽 또는 오른쪽 손의 엄지손가락을 개구부(311)에 끼우고, 직사각형 물품의 긴 에지를 환자의 팔뚝과 나란히 길이방향으로 배치한다. 그후, 물품을 그 둘레에서 성형시키거나 또는 도 4b에 도시된 위치로 팔뚝 주위에 배치한다. 이에 대해서, 수지 함침된 시이트는 압축 성형성 또는 밀착성이 우수하여 환자의 팔뚝 주위에서 우수한 착용감을 제공하게 된다. 그후, 강화 화합물을 부목에 도포하여 강화된 부위(320)를 형성하게 된다.

물품(310)은 부목에 의해 고정되도록 팔뚝의 길이 방향을 연신시킨 최대의 길이 방향으로 충분한 크기를 갖는다. 물품(310)은 팔뚝의 팽윤을 수용하도록 다른 방향으로도 크기를 갖는다. 이는 팔뚝의 주위로 완전하게는 아니지만 부분적으로 신장되도록 물품(310)을 형성하므로써 수행되는 것이 바람직하다. 이에 대해서, 팔뚝의 팽윤을 수용하기 위해서는, 정형 부목(310)이 팔뚝 둘레의 약 40∼약 90% 정도로 신장되는 것이 바람직하며, 팔뚝 둘레의 약 60∼약 75% 정도로 신장되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 부분적으로 둘러싸게 하므로써 손상된 팔뚝의 팽윤이 가능하게 되나, 여전히 치유를 촉진하도록 적합한 고정을 제공할 수 있다.

그러나, 부목 물품은 필요할 경우 팔뚝을 완전하게 둘러싸도록 주위 방향으로 형성될 수 있다는 것도 알 수 있을 것이다. 이와 같은 상황에서의 팽윤을 수용하도록 하기 위해서는 부목 물품에서의 종방향 파단이 유지되는 것이 중요하다. 그래서, 부목 물품의 가장 긴 에지가 아주 근접되거나 또는 심지어는 에지가 실링되지 않은채 마주치게 될 때까지, 또는 대안적으로 가장 긴 에지가 실질적으로 약간 중첩되나 에지가 서로 실링되지 않으면서 부목이 팽윤을 수용하게 될 때가지 팔뚝 주위를 단순히 감을 수도 있으나, 이는 본 발명의 바람직한 실시태양은 아니다. 에지의 실링을 방지하는 수단으로는 중첩된 에지 사이에 삽입된 비접착층을 사용하는 것이 있다.

강화된 부위는 사지에 필수적인 지지도를 제공하는 크기 및 위치를 지녀야만 한다. 정확한 크기 및 위치는 해당 응용예에 따라서 달라지게 된다. 한 실시태양에서, 강화된 부위는 부목의 거의 전 길이로 신장되며, 부목 주위의 약 50%를 차지하게 된다.

정형 부목 물품(310)은 수지가 고정 수단에 의해 경화되면서 적소에 고정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 4d에 예시된 스트레치 붕대(340)와 같은 권취 수단을 사용하여 정형 부목이 팔뚝에 꼭 맞도록 경화시키는 동안 팔뚝 주위에 물품(310)을 고정시킬 수 있다.

부목을 의도하는 목적으로 사용한 후, 부목은 스트레치 붕대를 풀고 나서, 부목을 비틀어 빼므로써 환자의 팔뚝으로부터 부목을 제거할 수 있다. 팔뚝 부목(310)의 일반적인 U자 형태가 우수한 강도 및 파단 저항을 제공하는 것으로 판명되었다.

요약하면, (1) 물품을 물에 노출시켜 경화성 소프트 수지의 경화를 개시하고, (2) 과량의 물을 손을 짜내며, (3) 팔에 장착한 임의의 주조 패드 및 메리야스 위에 정형 부목 물품을 적절히 배치하고, (4) 부목 물품에 강화 화합물을 도포하고, (5) 정형 부목을 소정의 형태로 하여 나머지 부분을 잘라내며, (6) 예를 들면 스트레치 붕대 또는 기타의 고정 수단을 부목 물품과 팔뚝 주위에 감아서 부목을 적소에 고정시키므로써 부목이 경화될 때까지 부목을 적소에 고정시키므로써 팔뚝에 본 발명의 정형 부목 물품(310)을 장착할 수 있다.

필요할 경우, 본 발명의 주조 물품은 충전제 또는 기타의 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적절한 충전제의 예로는 미국 특허 출원 제08/463,993호에 기재된 바와 같은 무기 또는 유기의 입자상 또는 섬유상 재료 등이 있다.

입자상 충전제는 평균 입자 직경이 바람직하게는 500 ㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 200 ㎛ 미만, 가장 바람직하게는 120 ㎛ 미만이다. 본 명세서에서 사용한 바와 같이, "평균 입자 직경"은 입자와 동일한 부피를 갖는 구체의 직경으로서 정의한다.

미세섬유(미국 특허 제5,474,522호 및 동제5,354,259호에 개시됨)를 수지에 첨가되어 웨브의 집결도 또는 복합섬유의 강도를 증가시킬 수 있다. 섬유는 평균 길이가 바람직하게는 25∼5,000 ㎛, 더욱 바람직하게는 30∼1,000 ㎛, 가장 바람직하게는 30∼500 ㎛이다.

또한, 수경화성 수지와 함께 사용하기에 충전제 및 미세섬유는 물품의 조기 경화를 방지하도록 수분 함량이 매우 낮은 것이 바람직하다. 충전제 또는 미세섬유는 바람직하게는 4 중량% 미만의 흡수된 물, 더욱 바람직하게는 1 중량% 미만의 흡수된 물, 가장 바람직하게는 0.5 중량%의 흡수된 물을 함유한다. 충전제 또는 미세섬유 시료 중의 흡수된 물의 함량은 오븐중에서 시료를 가열한 후, 시료의 중량 손실량을 측정하므로써 결정될 수 있다. 수분 함량이 높은 충전제 또는 미세섬유의 경우, 수지에 혼입시키기 전에 재료를 건조시키는 것이 바람직하다.

필요할 경우, 충전제 또는 미세섬유는 실란, 티탄산염, 지르코늄산염 등을 사용하여 표면 처리하므로써 수지 결합력, 혼합 용이성 및 혼화성을 개선시킬 수 있다. 표면 처리는 수지에 충전제 또는 미세섬유를 혼입하기 이전에 수행하거나 또는 현장내에서 즉, 충전제 또는 미세섬유와의 추후의 반응을 위해 수지에 표면 처리제를 혼입할 수 있다.

미경화된 주조 재료의 저장 안정성은 적절한 성분의 선택시에 중요한 요인이 된다. 저장 안정성이란 정상의 저장 조건 동안 분해를 방지하는 최종 생성물의 능력을 의미한다. 예를 들면, 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체를 포함하는 생성물의 경우, 이러한 표준의 저장 조건이란 25℃에서 습기가 없는 환경 중에서 저장하는 것을 의미한다. 주조 재료의 저장 안정성은 상온(즉, 25℃)에서 저장시 바람직하게는 1년 이상, 더욱 바람직하게는 3년 이상, 가장 바람직하게는 5년 이상이 된다. 또한, 경화성 수지를 함유하는 주조 재료의 저장 안정성은 상온 안정성을 예측하기 위해 고온(49℃)에서 테스트할 수 있다. 주조 재료는 49℃에서 바람직하게는 4 주 동안, 더욱 바람직하게는 8 주 동안, 가장 바람직하게는 12 주 동안 견딘다.

특히, 시판되는 충전제, 예컨대 유리 버블은 본래 염기성(즉, 알칼리성)이며, 이는 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체 중에서 바람직하지 않은 부반응을 일으킬 수도 있다. 이러한 부반응은 수지가 조기에 경화되거나 또는 경화를 완전히 방해할 수도 있다. 추가의 충전제는 수지 재료의 저장 안정성에 불리하게 작용하지 않도록 선택하는 것이 바람직하다. 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체계를 사용할 경우, 추가의 충전제가 본래 염기성이 아니며, 염기성 불순물을 함유하지 않는다는 것을 확인하는 것이 이롭다. 이러한 염기도에 의하면 이소시아네이트 작용성 수지계와의 부반응(예, 삼량체화 반응, 알로포네이트 형성 반응 및 비우렛 형성 반응)을 일으킬 수 있으며, 이러한 부반응은 생성물의 저장 안정성을 제한할 수 있다. 충전제의 염기도는 충전제를 적절한 산으로 세척 및/또는 중화시키거나 또는 수지에 산 안정화제를 첨가하여 염기도의 불리한 영향을 최소화시킬 수 있다.

수지계는 또한 염료 또는 안료 또는 둘다를 사용하여 장식 목적으로 채색시킬 수도 있다. 또한, 발광 안료를 사용할 수도 있다. 게다가, 재료에 인쇄물을 남길 수 있는 양각의 문자 및/또는 도형을 포함하는 장식 목적으로 또는 정보 제공 목적으로 본 발명의 부목 또는 주조를 감을 수도 있다. 또한, 본 발명의 재료는 전사, 안료 날염, 또는 잉크 제트 프린팅과 같은 직접 또는 간접 날염법으로 적절한 염료 또는 안료를 사용하여 프린팅할 수도 있다.

채색은 "강화된 부위"로부터 "소프트 부위"를 묘사하는데 있어서 간편하게 사용할 수가 있다. 예를 들면, 강화 화합물은 주조 재료에 이웃하게 배치되는 경우 특유의 색상을 띠거나 특유한 색상을 나타내는 성분(예, 안료 또는 염료)을 함유할 수도 있다. 또다른 방법으로는 여러가지의 색상으로 원하는 부위에 강화 화합물을 배치하는 것을 촉진할 수가 있다.

미국 특허 출원 제08/404,242호에 기재된 바와 같은 일회용 수용성 웨브를 라이너로서 사용하여 (예를 들면 테이프가 롤 형태로서 제공될 경우) 테이프의 이웃하는 층을 분리하게 된다.

본 발명의 강화 화합물은 경화성 액체 수지계를 포함하는 것이 바람직하다. 경화성 수지계는 자유 라디칼 또는 양이온 경화성 또는 가교결합성 단량체, 올리고머 또는 중합체를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 강화 화합물은 1 종 이상의 중합성 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 부가 중합성 물질(예, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트와 같은 비닐 화합물)이 특히 바람직하다. 강화 화합물은 또한 강화 화합물의 경화를 돕는 적절한 중합 반응 촉매(또는 적절한 다-부분 촉매계의 한 부분)을 함유할 수 있는 것이 바람직하다. 강화 화합물은 또한 적절한 충전제, 농조화제, 착색제 등을 함유할 수 있는 것이 바람직하다.

한 실시태양에 있어서, 강화 화합물은 산화환원형 촉매(즉, 2 부분의 개시계 중의 한 부분)를 함유하는 비닐을 주성분으로 하는 수지계를 포함하며, 이 촉매는 산화환원형 활성체(즉, 2 부분의 개시계 중의 다른 한 부분)를 함유하는 탄력성 정형 주조 테이프에 가해지는 경우 테이프의 소정 부위가 경질 상태로 경화되도록 한다. 비닐계 강화 화합물은 액상으로서 도색되거나 또는, 튜브나 주사기로부터의 겔 또는 페이스트로서 도포될 수 있거나 또는 가압 캔으로부터의 겔 또는 발포물로서 분배될 수도 있다. 주조 테이프 수지 중에서 산화환원형 활성체를 함유하는 것은 소정 부위에 비닐계 화합물을 도포하지 않고도 통상의 방법으로 탄력성 주조 테이프를 사용하거나 또는 테이프의 표면에 비닐계 화합물을 도포하여 주조 테이프를 선택적으로 강화시키도록 하는 기회를 제공한다. 이러한 시스템은 강화 시스템을 미리 혼합할 필요가 없기 때문에 바람직하다.

또다른 실시태양에 있어서, 강화 화합물은 2-부분의 비닐을 주성분으로 하는 수지계를 포함하는데, 이 수지계를 주조 테이프에 도포하기 전에 정적 혼합기와 같은 적절한 혼합기를 사용하여 혼합한다. 이러한 두가지의 시스템을 함께 사용할 수도 있다.

본 발명의 강화 화합물에 사용하기에 적절한 중합성 성분은 주로 임의의 유형의 비닐계 화합물을 포함할 수 있다. 단량체성 화합물의 적절한 예로는 아크릴산과 메타크릴산의 에스테르 및 에폭시드 등이 있다. 단량체성 화합물은 메타크릴레이트가 바람직하다.

알킬 메타크릴레이트, 불포화 알킬 메타크릴레이트, 시클로알킬 메타크릴레이트, 아릴 메타크릴레이트, 히드록시알킬 메타크릴레이트, 알콕시알킬 메타크릴레이트, 옥시라닐 메타크릴레이트 및 아미노알킬 메타크릴레이트를 비롯한 저 작용성 모노메타크릴레이트가 다소 유용하게 사용된다. 고 작용가 디메타크릴레이트, 트리메타크릴레이트, 테트라메타크릴레이트, 펜타메타크릴레이트 및 헥사메타크릴레이트가 더욱 바람직하다. 메틸렌 디메타크릴레이트, 에틸렌 디메타크릴레이트, 디에틸렌 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 디메타크릴레이트, C₄-C₁₀폴리에틸렌 디메타크릴레이트 및 프로판디올 내지 데칸디올 디메타크릴레이트를 비롯한 글리콜 디메타크릴레이트 및, 우레탄 디메타크릴레이트 및 비스페놀글리시딜 디메타크릴레이트와 같은 특수 디메타크릴레이트 등이 유용하다. 올리고머성 및 중합체성 비닐 화합물(예, 우레탄 및 에폭시 아크릴레이트) 또한 전술한 단량체성 메타크릴레이트 1 종 이상과 함께 사용할 경우 특히 유용할 수 있다.

본 발명의 강화 화합물에 사용하기에 적절한 단량체, 올리고머 및 중합체의 예로는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트("HEMA"), 2-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트, 1,3-디히드록시프로필아크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필아크릴레이트, 1,3-디히드록시프로필메타크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시프로필-1,3-디아크릴레이트, 2-히드록시프로필-1,3-디메타크릴레이트, 3-히드록시프로필-1,2-디아크릴레이트, 3-히드록시프로필-1,2-디메틸아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 염화 2-트리메틸암모늄에틸메타크릴, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판-설폰산, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 2-히드록시에틸아크릴아미드, 2-히드록시에틸메타크릴아미드, N,N-비스(2-히드록시에틸)아크릴아미드, N,N-비스(2-히드록시에틸)메타크릴아미드, N-알킬-N-히드록시에틸아크릴아미드, N-알킬-N-히드록시에틸메타크릴아미드, 2-히드록시프로필아크릴아미드, 3-히드록시프로필아크릴아미드, 2-히드록시프로필메타크릴아미드, 3-히드록시프로필메타크릴아미드, 염화메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 글리세롤 디메타크릴레이트, 글리세롤 디아크릴레이트, 글리세롤 모노메타크릴레이트, 글리세롤 모노아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸랄 메타크릴레이트, 글리세릴-1,3-디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-헥실 메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트("PEGDMA"), 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 비스페놀 A("Bis-GMA)의 디글리시딜 에테르와 메타크릴산의 반응으로부터 생성된 디메타크릴레이트 및 이들의 혼합물 등이 있다. 4∼30 몰의 에톡실화된 비스페놀 A 디메타크릴레이트 에스테르가 바람직하다. 아크릴레이트 단량체가 적절한 경우 메타크릴레이트 유사물도 마찬가지로 적절할 것으로 예상된다.

단량체의 혼합물은 (1) Bis-GMA와 같은 단량체 또는 4 몰의 비스페놀 A 디메타크릴레이트 에스테르(예, 사토머에서 시판하는 CD 540)를 (2) 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트와 같은 단량체와 혼합하여 얻은 것이 특히 바람직하다.

강화 화합물 및/또는 주조 테이프에 포함될 수 있는 중합 반응 촉매는 미국 특허 제4,539,382호의 컬럼 28 및 29에 언급된 것 및 미국 특허 제5,154,762호에 기재된 것, 미국 특허 제3,954,475호에 기재된 바와 같은 발색단 치환된 할로메틸-s-트리아진, 미국 특허 제4,212,970호에 기재된 바와 같은 발색단 치환된 할로메틸옥사디오졸 및 미국 특허 제5,545,676호에 기재된 바와 같은 아릴요오도늄 염과 같은 자동 경화성 또는 광 경화성 촉매(즉, 가시광선과 같은 화학선에 민감한 촉매) 등이 있다.

한 실시태양에 있어서, 본 발명은 자유 라디칼 개시제로 처리할 경우 강성 재료로 경화되는 중합성 화합물로 구성된 시스템에 관한 것이다. 라디칼 개시제는 물리적 접촉시에 산화환원쌍의 산화 성분과 환원 성분 사이의 반응으로부터 형성되는 것이 바람직하다. 또다른 실시태양에서는, 산화환원 기법을 가시광선 경화 메카니즘과 결합하거나 또는 가시광선 경화 기법만을 사용한다.

자유 라디칼 개시제를 생성하는데 산화환원쌍을 사용하는 것은 완전히 화학 반응에 의존하는 방법이다. 산화환원성 시스템의 활성 환원 성분을 주조 테이프의 폴리우레탄계 수지에 혼합하고, 중합성 성분 및 산화성 산화환원 성분을 주조 테이프상에 분배하고자 하는 제제로 혼합한다.

또는, 2 종의 산화환원 성분을 전달계에 모두 포함시키고, 이를 트윈 스크류 또는 플런저형 분배기로부터 분배한다. 최적의 경화에서, 대체물의 조합을 사용하여 즉, 분배된 매체내의 촉매의 조합된 효과 및 서라운딩 주조 테이프로부터의 추가의 촉매 효과는 분배된 매체의 표면에서 급속하고 완전하게 경화되며, 분배된 매체의 코어에서는 보다 느리게 점진적으로 경화된다. 이러한 시스템의 잇점은 경화 프로파일을 고도하게 조절한다는 점이다.

환원제 또는 활성체의 적절한 예로는 미국 특허 제4,672,956호(Potter 일동)에 기재되어 있는 바와 같은 포름알데히드 설폭실산나트륨 등의 유기 염 또는, 황산제1철, 아황산나트륨, 아디티온산나트륨, 티오황산나트륨, 염화제1철, 메타아황산수소나트륨과 같은 무기 환원 성분 등이 있다. 환원 성분 또는 활성체로는 아민 군으로부터 선택된 것이 가장 바람직하다. 비-수성 폴리우레탄 수지와의 혼화성을 최적화하기 위해서는 3차 아민이 가장 바람직하다. 1차 아민 및 2차 아민은 반응성 N-결합된 수소(들)가 경화성 수지 중에서 이소시아네이트기와 반응을 할 수 있기 때문에 주조 테이프의 특성을 변형시키거나, 극단의 경우에는 저장 수명을 단축시키는 것으로 판명되었기 때문에 이소시아네이트 수지계와 함께 1차 아민 및 2차 아민을 사용하는 것은 그리 바람직하지 않다. 이론상으로, 아민 대신에 산화 성분을 수지에 혼합할 수도 있으나, 통상의 주조 수지는 이소시아네이트 반응을 촉매화시키기 위해 3차 아민을 사용할 수 있으며, 이러한 아민이 산화환원형 산화제와 함께 상당히 느리게 반응하더라도 저장 수명이 상당하게 감소될 것으로 예상된다.

아민의 산화환원 활성은 선택된 아민의 안정성, 즉, 분자를 통한 질소상의 전자를 비편재화시키는 능력에 따라 결정되는 것으로 판명됐다. 그래서, 특히 방향족 고리계에서 콘쥬게이트 이중 결합계를 갖는 아민이 가장 적절한 것으로 판명되었다. 또한, N-치환체의 입체적 특성 뿐 아니라, 방향족 고리상에서의 치환체의 전자 주기 또는 받기 정도는 산화환원 활성의 중요한 결정 요인이 되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 아민의 염기도는 폴리우레탄 형성 반응이 통상적으로 염기 촉매화되기 때문에 이소시아네이트 수지의 저장 수명에 지대한 영향을 미칠 수가 있다. 그래서, 염기의 pKa가 낮을수록, 저장 수명은 길어진다. 아민은 pKa가 8 이하인 것이 가장 적절한 것으로 나타났다.

아민의 적절한 예로는 N,N-디메틸아닐린 및 N,N-디에틸아닐린과 같은 N,N-이중 치환된 아닐린, 4-t-부틸-N,N-디메틸아닐린과 같은 페닐 치환된 아닐린 등이 있다. N,N-이중 치환된 톨루이딘, 예컨대, N,N-디메틸-p-톨루이딘 또는 N,N-디에틸-p-톨루이딘 또는 해당 m-톨루이딘이 더욱 적절하고, 4중 치환된 아닐린 그리고 최종적으로는 5중 치환된 아닐린, 예컨대, N,N-3,5-테트라메틸아닐린 및 N,N-2,4,6-펜타메틸아닐린이 가장 적절하다. 임의로 치환체는 N-에틸 아닐리노 에탄올, N-에틸-톨루이디노 에탄올, N,N-디히드록시에틸아닐린 또는 N,N-디히드록시에틸톨루이딘 및 디-(2-히드록시)프로필 아닐린 또는 디-(2-히드록시)프로필 톨루이딘에서와 같이 -OH와 같은 작용기를 함유할 수 있다. 가능할 경우, 촉매가 이소시아네이트에 제한적으로 결합하기 때문에 히드록실기의 혼입이 산화환원 반응도를 감소시키고, 그리고, 이중 치환된 히드록실 화합물이 이소시아네이트 수지의 저장 수명을 단축시키는 경향이 있다는 것에 유념한다. 치환체의 크기가 작을 경우에는 N-치환된 모르폴린 또는 N-치환된 디모르폴린과 같은 고리형 에테르가 적절하며 바람직할 수 있다. 기타의 헤테로시클릭 아민도 적절할 수 있다. 이중 치환된 나프틸 아민 및 안트라실 아민, 4중 치환된 벤지딘 및 헤테로시클릭 화합물, 에컨대 N-치환된 피롤, 피라졸 및 이미다졸 뿐 아니라, 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 트리아진, 인돌, 퀴놀린, 이소퀴놀린 및 푸린 등이 적절하다.

산화환원계의 활성체 또는 환원제는 적절한 3차 아민 중에서 선택되고, 활성화 이후에 적절한 경화 특성 및 작업 시간이 가능한 함량으로 주조 수지에 혼합되는 것이 바람직하다. 산화환원 활성화 반응을 사용하지 않을 경우, 3차 아민은 주조 테이프의 특성에 어떠한 불리한 효과 또는 무시할 정도의 불리한 효과를 부여하지 않는다. 주조 수지에 혼합된 3차 아민 활성체의 함량은 처리한 부위가 크게 경화되어 강화된 주조 물품을 형성하도록 강화 조성물의 경화를 개시하는 것을 촉진하는데 충분하여야만 한다. 아민의 농도는 메타크릴레이트 조성물내에서 0.02∼0.2 % (w/w)이고, 주조 테이프 수지 중에서는 0.2∼2.0 % (w/w)인 것이 적절하다.

산화환원형 촉매 또는 산화제는 적절한 유기 퍼옥시드 중에서 선택되는 것이 바람직하며, 적절한 비닐 화합물, 바람직하게는 메타크릴레이트 에스테르의 액체 용액에 혼합하거나 또는 용해되는 것이 바람직하다.

산화환원형 촉매의 적절한 예로는 유기 디알킬 또는 디아실 퍼옥시드, 예컨대 t-부틸퍼옥시 피발레이트, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥시드, 카프릴릴 퍼옥시드, 라우로일 퍼옥시드, 아세틸 퍼옥시드, t-부틸 퍼옥시이소부티레이트, 벤조일 퍼옥시드, p-클로로벤조일 퍼옥시드, 히드록시헵틸 퍼옥시드, 시클로헥사논 퍼옥시드, t-부틸 퍼아세테이트, t-부틸퍼옥시 이소프로필 카보네이트, t-부틸 퍼벤조에이트, 디쿠밀 퍼옥시드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥시드, 디-t-부틸 퍼옥시드 및 비스-4-t-부틸시클로헥실 퍼옥시 디카보네이트 등이 있다. 디아실 퍼옥시드, 예컨대 (디)벤조일 퍼옥시드가 가장 바람직하다. 촉매는 강화 조성물의 0.2∼2.0% (w/w) 함량이어야 하는 것이 바람직하다.

주조 테이프가 이소시아네이트계 예비중합체와 같은 수경화성 수지를 포함할 경우, 비-수성 저장 환경의 요건으로 인해서, 과산염(예, 과황산암모늄, 과황산칼륨 및 과망간산칼륨 등), 제2철(III) 염 및 코발트(III) 염[예, 염화제2철(III)염 및 염화코발트(III)], 구리(II) 염[예, 황산구리(II) 또는 조절 가능한 Cu(II) 아세틸아세토네이트] 등의 군에 속하는 산화제의 유용성을 제한하게 된다. 또한, 반응성/안정성으로 인해서 주로 저분자량형의 히드로퍼옥시드가 덜 바람직하다.

강화 화합물은 바람직하게는 아래층을 통해 이에 흐르지 않으면서 최적의 강도를 제공하는 정도로 층을 투과시키기 위해 층 사이에 또는 주조 테이프의 상면에 도포될 수 있다.

가장 바람직한 임상적 경화에서, 깁스 분야의 당업자는 주조 테이프층을 1∼3 층을 감고, 한손으로는 롤의 나머지 부분을 잡고 주조의 적소에 적량의 강화 화합물을 분배한 후, 깁스 감기를 마치게 된다. 기술 숙련도에 따라서, 주조 테이프는 물에 침지시키거나 또는 침지시키지 않고 예비활성화시킬 수 있다.

분배가능한 강화 화합물은 중합성 성분, 촉매 및 임의의 충전제, 방향제 및 안정화제를 포함하는 것이 바람직하다. 경화시에, 강화 화합물은 튜브 또는 병으로부터의 크림 또는 페이스트로서 분배될 수 있거나 또는 적절한 추진제와 혼합된 후 가압 캔으로부터의 짙은 비누거품으로서 분배될 수 있다. 또다른 경화에서, 조성물을 담체 면포내로 또는 면포상으로 함침시키고, 테이프 제제로서 분배되거나 또는 조성물을 테이프와 같이 바람직하게 탄력성을 갖는 것이 바람직한 분배시키고자 하는 웨브로 압출시킨다. 또다른 실시태양에 있어서, 분배기는 단일 용도의 1회용 정적 혼합 팁(tip)과 같은 혼합 헤드가 구비된 트윈 스크류 장치 또는 이중 배럴이 구비된 주사기형 장치이다. 이러한 시스템은 모두 재사용 가능하다. 여러가지의 경화에서, 계량된 용량의 메타크릴레이트 조성물을 함유하는 일회용 파우치가 일회용 전달계에 제공될 수 있다. 특정의 경화에서, 파우치는 이를 기계적 크런치 가공할때 파열되는 이음매에 의해 분리되어 있는 2 구획으로 구성되며, 2 개의 부분을 혼합할 수 있다.

메타크릴산 및 이의 에스테르는 쉽게 중합될 수 있으며, 일반적으로 안정화되어 조기 반응을 방지하여야만 한다. 제조 및 저장 동안의 잠재적인 안정화제의 예로는 페노티아진, 히드로퀴논(HQ), t-부틸 히드로퀴논 및 메톡시 히드로퀴논(MEHQ) 등이 있다. 퍼옥시드 개시된 중합 반응을 방지하는 기타의 안정화제의 예로는 2,6-디-t-부틸 크레졸[부틸화된 히드록시톨루엔(BHT)], 부틸화된 히드록시아니솔(메톡시페놀) 및 t-부틸 카테콜 등이 있다. 안정화제의 농도는 일반적으로 퀴논에 대해서는 100 ppm 미만, 기타의 안정화제에 대해서는 1 중량% 미만이다.

또한, 조성물은 조도의 조절을 돕는 농조화제를 함유할 수 있다. 이는 특히 주조 테이프의 2-6 층 사이에서 도포된 조성물이 주조 테이프의 표면으로부터 돌출되는 것을 방지하는데 특히 중요한데, 이는 환자 및 작업자에게 까다롭고 해로운 성분이 되기 때문이다. 농조화제는 불활성이고 제제내에서 기타의 성분들과 반응하지 않는 것이 바람직하다. 유용한 통상의 농조화제는 화장품 등급의 탈크, 다양한 유형의 실리카 화합물, 탄산칼슘 변형물 및 유기 중합체 분말, 예컨대 폴리메틸메타크릴레이트, 아릴 우레아, 예컨대 나프틸 우레아 및 인단트렌 등이 있다. 농조화제는 10∼50 % w/w 함량의 탈크인 것이 바람직하다.

임의로 강도를 증가시키기 위해서 충전제를 혼입할 수 있다. 유용한 충전제의 비제한적인 예로는 분쇄 유리, 유리 섬유, 유리 버블, 유리 미소구체 또는 이들 물질의 혼합물, 목재 섬유 및, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌과 같은 중합체 입자 등이 있다. 강화제(strengthener)는 10∼50 % w/w 함량의 Nyad G 물질(처리 또는 비처리된 메타규산칼슘)이 바람직하다. 추가로, 소정의 효과를 얻는데 충분한 함량의 다양한 유형의 방향제를 사용할 수 있다.

작업자가 정확한 강화 위치를 안내할 뿐 아니라, 깁스를 떼어내는 동안 절단하는 것이 적절하지 않은 부위를 표시하도록 강화 조성물에 착색제를 포함시키는 것이 바람직할 수 있다. 착색제는 무기 안료, 유기 안료 및 염료 등이 있다. 착색제는 비닐계 강화 조성물에 물리적으로 혼합할 수 있거나 또는, 비닐기로 작용화된 후 조성물과 공중합될 수도 있다.

본 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이지 본 발명의 영역을 제한하는 것으로 이해해서는 안된다. 특별한 언급이 없는한, 모든 부 및 %는 중량을 기준으로 한다.

실시예 1

강화 주조 물품

본 실시예에서는 부가 중합성 강화 조성물의 경화를 개시하는 활성체를 함유하는 경화성 수지를 갖는 주조 테이프 강화의 실시를 예시하고자 한다.

액체 이소시아네이트 말단 폴리우레탄 예비중합체 수지("수지 1A")를 하기 표 1a에 기재된 성분을 혼합하여 제조하였다.

"수지-1A"1
성분	중량부
ISONATE 2143L(다우 케미칼)	20.39
폴리올 ARCOL LHT-28(아르코 케미칼)	29.90
폴리올 ARCOL LHT-42(아르코 케미칼)	44.41
Pluronic F-108(바스프)	3.56
DMDEE(2,2'-디모르폴리노디에틸 에테르)(헌츠만 케미칼, 미국 텍사스주 오스틴 소재)	1.00
BHT(부틸화된 히드록시톨루엔)(PMC 스페셜티 그룹, 미국 캘리포니아주 레드랜즈 소재)	0.49
Antifoam 1400(다우 케미칼)	0.18
염화p-톨루엔설포닐(악조 케미칼)	0.05
1혼합한 성분은 NCO:OH의 비가 3.0임

별도의 강화 조성물의 경화에 사용되는 활성체(DMT)를 "수지-1A"에 첨가하여 하기 표 1b에 기재된 바와 같은 "수지-1B"를 얻었다.

"수지-1B"
성분	중량부
"수지-1A"(표 1a)	99.0
DMT(N,N'-디메틸-p-톨루이딘)(알드리치 케미칼)	1.0

미국 특허 제4,609,578호에 기재된 기법에 의해 유리섬유 직물을 편성 가공하였다. 섬유유리 직물은 폭이 5 ㎝(2 인치)이고, ECDE 75 1/0 섬유유리 야안의 41 웨일(wale)이다.

39%의 코팅 중량으로 섬유유리 직물을 "수지-1B"로 코팅시켜 시료 주조 테이프를 제조하였다. 시료 주조 테이프는 경화시에 소프트 탄력성 정형 주조 물품을 형성하도록 하였다.

강화 조성물("RC-1C")은 하기 표 1c에 기재된 성분을 혼합하여 제조하였다.

강화 조성물 "RC-1C"
성분	중량부
Bis-GMA(비스페놀 A 디글리시딜 에테르 디메타크릴레이트)	69
TEGDMA(트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트)	29
BPO(벤조일 퍼옥시드)(알드리치 케미칼)	2

강화 조성물을 주조 테이프에 혼련시키거나 또는 주조 테이프의 표면에 강화 조성물을 덧칠하여 강화된 주조 물품을 제조하였다. 두 경우의 코팅 중량은 44%이었다. 대조용 시료는 "수지-1A"로 코팅시킨 전술한 섬유유리 직물 6 층으로부터 제조하고, 이를 3 층의 Scotchcast Plus 테이프(3엠 캄파니)로 강화시켰으며, 통상의 수지 처리된 섬유유리 테이프는 경화시에 강성의 정형 지지 장치를 형성하도록 하였다. 추가의 대조용 시료는 "수지-1A" 또는 "수지-1B"를 사용하여 코팅시킨 섬유유리 직물로부터 제조하였다. 대조용 시료는 강화 조성물로 처리하지 않았다. 대조용 시료 및 강화 주조 물품의 6층의 적층물을 하기와 같은 테스트 방법으로 적층 강도를 테스트하였다.

적층 강도 테스트 방법

본 테스트 방법은 본 발명의 영역에 포함되는 강화된 적층 주조 물품 및 대조용(비-강화) 주조 물품의 편향(deflection)을 견디는데 필요한 힘(적층 강도)을 측정하고자 하는 것이다. 기본적인 방법은 이하와 같다.

강화 조성물을 하기 1)∼3)의 기법 중 하나에 의해 수지 함유 주조 테이프의 약 5×120 ㎝ 조각에 도포하였다.

1) 테이프의 표면에 혼련시킴

2) 테이프의 표면에 덧칠함

3) 적층물의 층 3 및 4의 사이에 덧칠함

주조 테이프를 서로의 상부에서 6개의 층으로 접어서 약 20 ㎝ 길이의 적층물을 제공하였다. 적층물을 즉시 실온의 물에 30 초 동안 침지시킨 후, 폴리에틸렌 필름의 2개의 시이트 사이에 넣었다. 1,537 g의 15×20 ㎝의 하중을 횡방향으로 적층물의 상부에 가하였으나, 시료에는 추가로 가압하지 않았다. 적층물을 15 ㎝ 길이로 하여 나머지 부분을 잘라내고 하중을 30 초 경과후 떼어내었다. 폴리에틸렌 필름을 8 분, 15 분, 30 분 또는 24 시간 동안의 체류("체류 시간")후 떼어내고, 평평한 적층물을 시판하는 Instron 테스트 기기의 고정물에 넣었다. 높이가 12 ㎝인 블록이 7.5 ㎝로 이격된 블록으로 지지되어 있는 2 개의 기부 실린더(길이 13.4 ㎝, 직경 1.9 ㎝)를 통해서 적층물을 센터링시켰다. 동일한 치수의 3번째 실린더를 Instron 테스트 기기의 이동부의 고정물에 부착시키고, 이를 아래쪽 실린더의 사이에 센터링시켰다. 3번째 실린더는 5 ㎝/분의 속도로 평평한 적층물을 편향시키도록 하였다. 각 시료를 편향시키는 최대 힘("적층 강도")을 기록하였다.

강화된 주조 물품의 적층 강도를 8 분, 30 분 및 24 시간의 체류 시간 경과후 대조용 시료와 비교하였으며, 이를 하기 표 1d에 기재하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	"수지-1B"를 함유하는 주조테이프에 강화 조성물(RC)"RC-1C"를 도포하는 방법	적층 강도(N/㎝ 폭)
		8 분	30 분	24 시간
1	혼련	10.78	15.98	20.80
2	표면에 덧칠함	8.32	10.81	12.51
C3	대조용(RC를 도포하지 않음)"수지-1A"+"Scotchcast"테이프 강화된 주조 테이프	4.70	6.69	15.49
C4	대조용(RC를 도포하지 않음)"수지-1A"를 도포한 주조 테이프	1.40	1.66	2.63
C5	대조용(RC를 도포하지 않음)"수지-1B"를 도포한 주조 테이프	1.89	1.82	1.84

본 실시예로부터, 강화 조성물을 경화성 예비중합체 수지를 함유하는 섬유유리 직물에 혼련시킬 경우(실시 1) 적층 강도가 가장 큰 강화된 주조 물품을 얻을 수 있다는 것을 알았다. 그러나, 강화 조성물을 가공한 직물에 단순히 덧칠하는 경우(실시 2) 보다 더 적절한 적층 강도를 얻을 수 있다. 또한, 강화된 주조 물품 모두는 어떠한 강화 조성물로도 처리하지 않는 비-강화 대조용 시료(실시 C4 및 C5)보다 적층 강도가 훨씬 더 강하였다.

실시예 2

강화된 주조 물품

본 실시예에서는 강화 조성물의 중합성 성분으로서 기타의 비닐계 화합물을 사용한 효과를 예시하고자 한다.

기타의 강화 조성물("RC-2A" 내지 "RC-2F")은 하기 표 2a에 기재된 성분을 혼합하여 제조하였다.

강화 조성물
조성물	성분	중량부
"RC-2A"	디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트/헥사아릴레이트(알드리치 케미칼)	69
	TEGDMA	29
	BPO	2
"RC-2B"	Bis-GMA	69
	TMPTMA(트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트)(롬 테크, 인코포레이티드)	29
	BOP	2
"RC-2C"	Bis-GMA	69
	PEGDMA[폴리(에틸렌글리콜-400)디메타크릴레이트](알드리치 케미칼)	29
	BPO	2
"RC-2D"	Bis-GMA	69
	ETOX(4 몰의 에톡실화 비스페놀-A 디메타크릴레이트)(CD 540, 사토머 캄파니)	29
	BPO	2
"RC-2E"	Bis-GMA	49
	ETOX	49
	BPO	2
"RC-2F"	Bis-GMA	29
	ETOX	69
	BPO	2

강화 조성물을 실시예 1에 기재된 바와 같은 "수지-1B"를 함유하는 주조 테이프의 표면에 덧칠하여 강화된 주조 물품을 제조하였다. 다양한 비닐계 화합물을 사용한 강화된 주조 물품의 적층 강도를 하기 표 2b에 기재하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	"수지-1B"를 함유하는 주조 테이프에도포한 강화 조성물	적층 강도(N/㎝ 폭)
		8 분	30 분	24 시간
1	"RC-2A"	5.54	7.05	8.36
2	"RC-2B"	3.68	5.78	8.03
3	"RC-2C"	6.03	9.10	11.97
4	"RC-2D"	-	9.11	10.86
5	"RC-2E"	-	10.34	12.09
6	"RC-2F"	-	7.18	16.82
표 1d실시 2	"RC-1C"(표 1c)	8.32	10.81	12.51
표 1d실시 C5	대조용(RC를 도포하지 않음)	1.89	1.82	1.84

본 실시예의 모든 강화된 주조 물품은 강화 조성물로 처리하지 않은 대조용 시료보다 적층 강도가 훨씬 더 강하였다. 비닐계 화합물의 혼합물 중에서 가장 효과적인 것은 Bis-GMA와 PEGDMA(실시 3), ETOX(실시 4, 5 및 6) 및 TEGDMA(실시예 1, 표 1d, 실시 2)와의 혼합물이다.

실시예 3

강화된 주조 물품

본 실시예에서는 강화 조성물에서의 기타의 산화환원형 촉매(또는 산화제)를 사용한 효과를 예시하고자 한다.

기타의 강화 조성물("RC-3A")은 하기 표 3a에 기재된 성분을 혼합하여 제조하였다.

강화 조성믈 "RC-3A"
성분	중량부
Bis-GMA	69
TEGDMA	29
쿠멘 퍼옥시드(알드리치 케미칼)	2

실시예 1에 기재한 바와 같이 "수지-1B"로부터 제조한 주조 테이프의 표면에 강화 조성물을 덧칠하여 강화된 주조 물품을 제조하였다. "RC-3A"로부터 제조한 강화된 주조 물품(쿠멘 퍼옥시드 촉매 함유)의 적층 강도를 "RC-1C"로부터 제조한 물품(벤조일 퍼옥시드 촉매 함유)과 비교하였으며, 그 결과를 하기 표 3b에 기재하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	"수지-1B"를 함유하는 주조 테이프에 도포한 강화 조성물	적층 강도(N/㎝ 폭)
		8 분	30 분	24 시간
1	"RC-3A"(표 3a)	1.93	2.10	2.45
표 1d실시 2	"RC-1C"(표 1c)	8.32	10.81	12.51
표 1d실시 C5	대조용(RC를 도포하지 않음)	1.89	1.82	1.84

본 실시예에서, 강화된 주조 물품 모두는 대조용 시료(강화 조성물을 첨가하지 않음)에 비해서 적층 강도가 증가되었다. 그러나, 벤조일 퍼옥시드는 강화 조성물에서 산화환원형 촉매로서의 쿠멘 퍼옥시드보다 훨씬 더 효과적이라는 것을 알았다.

실시예 4

강화된 주조 물품

본 실시예에서는 강화 조성물에서 경화성 수지 중의 3차 아민 활성체의 여러가지 농도 및 산화환원형 촉매의 여러가지 농도의 효과를 예시하고자 한다.

"수지-1A"(실시예 1)에 활성체 DMT 또는 TBDMA(4-t-부틸-N,N-디메틸아닐린, 알드리치 캄파니)를 다양한 농도(1.0 %. 1.5 % 또는 2.0 %)로 첨가하여 이소시아네이트 말단 예비중합체 수지를 제조하였다. 주조 테이프 시료는 실시예 1에 기재된 바와 같이 섬유유리 직물을 다양한 예비중합체 수지로 코팅시켜 제조하였다. 강화 조성물은 BPO 산화환원형 촉매를 다양한 농도(1.0 %. 1.5 % 또는 2.0 %)로 첨가한 것을 제외하고, "RC-1C"(실시예 1)에 대해 기재된 바와 같이 제조하였다. 실시예 1에 기재된 바와 같이 다양한 강화 조성물을 주조 테이프에 혼련시켜 강화된 주조 물품을 제조하였다. 본 실시예의 다양한 강화 조성물 및 다양한 주조 테이프 시료로부터 제조한 강화된 주조 물품의 적층 강도(24 시간 체류 시간 경과후)를 하기 표 4a에 기재하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	예비중합체 수지 "수지-1A"(표 1a) 중의 활성체 농도	강화 조성물 "RC-1C"(표 1c)중의 촉매 농도	적층 강도(N/㎝ 폭)
	활성체	중량%	촉매	중량%	24 시간
1	DMT	1.0	BPO	1.0	13.62
2	DMT	1.0	BPO	1.5	20.07
3	DMT	1.0	BPO	2.0	29.01
4	DMT	1.5	BPO	1.0	13.81
5	DMT	1.5	BPO	1.5	10.18
6	DMT	1.5	BPO	2.0	20.23
7	DMT	2.0	BPO	1.0	19.17
8	DMT	2.0	BPO	1.5	16.61
9	DMT	2.0	BPO	2.0	14.79
10	TBDMA	1.0	BPO	1.0	2.49
11	TBDMA	1.0	BPO	1.5	10.41
12	TBDMA	1.0	BPO	2.0	20.37
13	TBDMA	1.5	BPO	1.0	9.48
14	TBDMA	1.5	BPO	1.5	8.31
15	TBDMA	1.5	BPO	2.0	24.54
16	TBDMA	2.0	BPO	1.0	15.02
17	TBDMA	2.0	BPO	1.5	18.88
18	TBDMA	2.0	BPO	2.0	17.93
표 1d실시 C5	DMT	1.0	대조용 시료(RC를 도포하지 않음)	1.84

본 실시예의 모든 강화된 주조 물품은 대조용 시료에 비해서 적층 강도가 증가하였다. DMT 3차 아민 활성체 1.0% 및 BPO 산화환원형 촉매 2.0%를 사용하는 것이 본 실시예의 최적의 조합으로 나타났다.

실시예 5

강화된 주조 물품

본 실시예에서는 이소시아네이트 말단 예비중합체 중의 기타의 3차 아민 활성체를 사용한 효과를 예시하고자 한다.

기타의 3차 아민 활성체를 "수지-1A"(실시예 1)에 첨가하여 기타의 수지("수지-5A", "수지-5B", "수지-5C", "수지-5D" 및 "수지-5E"를 얻었으며, 그 결과를 하기 표 5a에 기재하였다.

예비중합체 수지
수지	성분	중량부
"수지-5A"	"수지-1A"(표 1a)	99.0
	TBDMA(4-t-부틸-N,N-디메틸아닐린)	1.0
"수지-5B"	"수지-1A"	99.0
	DHEPT(N,N-디히드록시에틸-p-톨루이딘)(3엠 덴탈 디비젼)	1.0
"수지-5C"	"수지-1A"	99.0
	DMAPE[4-(디메틸아미노)펜에틸 알콜](이스트만 코닥)	1.0
"수지-5D"	"수지-1A"	99.0
	ETE[2-(N-에틸-톨루이디노)에탄올](알드리치)	1.0
"수지-5E"	"수지-1A"	99.0
	TMA(N,N,3,5-테트라메틸아닐린)(알드리치)	1.0

예비중합체 수지 "수지-1B", "수지-5A" 및 "수지-5B"로부터 제조한 섬유유리 주조 테이프(실시예 1에 기재된 혼련법) 및 "수지-1B", "수지-5C", "수지-5D" 및 "수지-5E"(실시예에 기재된 덧칠법)로부터 제조한 섬유유리 주조 테이프에 강화 조성물("RC-1C", 실시예 1, 표 1c)을 도포하여 강화된 주조 물품을 제조하였다. 여러가지의 3차 아민 활성체를 함유하는 예비중합체 수지로부터 제조한 강화된 주조 물품의 적층 강도를 대조용 시료와 비교하고, 그 결과를 하기 표 5b에 기재하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	예비중합체 수지(활성체)	주조 테이프에 강화 조성물 "RC-1C"을 도포하는 기법	적층 강도(N/㎝ 폭)
			30 분	24 시간
표 4a실시 12	"수지-5A(표 5a)(TBDMA)	혼련	-	20.37
1	"수지-5B(표 5a)(DHEPT)	혼련	-	2.45
표 4a실시 3	"수지-1B(표 1b)(DMT)	혼련	-	29.01
2	"수지-5C(표 5a)(DMAPE)	표면 덧칠	3.01	-
3	"수지-5D(표 5a)(ETE)	표면 덧칠	2.46	12.28
4	"수지-5E(표 5a)(TMA)	표면 덧칠	19.46	22.96
표 1d실시 2	"수지-1B(표 1b)(DMT)	표면 덧칠	10.81	12.51
표 1d실시 C5	"수지-1B(표 1b)(DMT)	대조용(RC를 도포하지 않음)	1.82	1.84

본 실시예에서, 모든 3차 아민은 대조용 시료보다 적층 강도가 더 강한 강화된 주조 물품을 제공하는데 효과적인 활성체이다. 강화 조성물을 덧칠법으로 도포할 경우, ETE, TMA 또는 DMT를 3차 아민 활성체로서 사용할 경우 적층 강도가 가장 컸다.

실시예 6

강화된 주조 물품

본 실시예에서는 주조 테이프에 대한 다양한 코팅 중량의 강화 조성물의 효과를 예시하고자 한다.

코팅 중량을 44%에서 54%로 증가시킨 것을 제외하고, 실시예 1에 기재된 바와 같이 강화 조성물 "RC-1C"을 "수지-1B"로 제조한 주조 테이프에 덧칠하여 강화된 주조 물품을 제조하였다. 상이한 코팅 중량으로 제조한 강화된 주조 물품의 적층 강도를 하기 표 6a에 비교하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	"수지-1B"로부터 제조한주조 테이프에서의 강화 조성물"RC-1C"의 코팅 중량(%)	적층 강도(N/㎝ 폭)
		8 분	30 분	24 시간
1	54	9.29	15.95	19.45
표 1d실시 2	44	8.32	10.81	12.51

본 실시예에서는 예비중합체 수지 처리된 주조 테이프에서의 강화 조성물의 코팅 중량을 증가시키면 적층 강도가 증가된 강화된 주조 물품을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.

실시예 7

강화된 주조 물품

본 실시예에서는 다양한 강화 조성물에 다양한 농도의 실리카 충전제를 첨가한 효과를 예시하고자 한다.

하기 표 7a에 기재되어 있는 성분을 혼합하여 실리카 충전제가 첨가된 강화 조성물("RC-7A", "RC-7B" 및 "RC-7C")을 제조하였다. 실시예 1에 기재된 바와 같이 "수지-1B"로부터 제조한 주조 테이프에 이들 강화 조성물을 덧칠하여 강화된 주조 물품을 제조하였다. 실리카 충전제를 함유하는 강화된 주조 물품의 적층 강도와 충전제를 함유하지 않은 강화된 주조 물품(실시예 1)의 적층 강도를 하기 표 7a에 비교하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	"수지-1B"를 함유하는 주조 테이프에도포한 강화 조성물	적층 강도(N/㎝ 폭)
	조성물	성분	중량부	8 분	30 분	24 시간
1	"RC-7A"	Bis-GMA	67	7.71	11.39	14.20
		TEGDMA	29
		BPO	2
		실리카 충전제CABOSIL TS-720(캐벗 코포레이션)	2
2	"RC-7B"	Bis-GMA	65	3.51	4.73	6.13
		TEGDMA	28
		BPO	2
		실리카 충전제	5
3	"RC-7C"	Bis-GMA	46.5	3.51	6.48	7.36
		TEGDMA	46.5
		BPO	2
		실리카 충전제	5
표 1d실시 2	"RC-1C"	Bis-GMA	69	8.32	10.81	12.51
		TEGDMA	29
		BPO	2
		실리카 충전제	0
표 1d실시 C5	대조용(RC를 도포하지 않음)	1.89	1.82	1.84

강화 조성물에 실리카 충전제를 첨가하여 점도를 증가시켰으며, 그리하여 이들 성분이 실제의 다양한 분배계에 더욱 적합하도록 하였다. 강화 조성물 "RC-1C"에 실리카 충전제 2%를 첨가하면 점도는 더 크지만 여전히 용이한 유동성을 갖는 조성물을 얻었다. 실리카 충전제 5%를 첨가하여 페이스형 물질을 제공하였다. 본 실시예의 테스트 결과로부터 모든 강화된 주조 물품은 대조용 시료(강화 조성물을 첨가하지 않음)에 비해서 적층 강도가 크게 증가되었다. 그러나, 고 농도(5%)로 첨가한 실리카 충전제에서는 주조 물품이 덜 경화되었다.

실시예 8

강화된 주조 물품

예비중합체 "수지-1A"(표 1a, 실시예 1)는 3차 아민인 2,2'-디모르폴리노디에틸 에테르(DMDEE)를 함유한다. 본 실시예의 목적은 기타의 3차 아민을 첨가하지 않고 DMDEE만이 중합성 강화 조성물의 경화를 촉진시키는데 있어서의 효과적인 활성체가 될 수 있는지의 여부를 평가하고자 하는 것이다.

실시예 1에 기재된 바와 같이 "수지-1A"로부터의 주조 테이프(DMDEE 1% 함유)상에 그리고 "수지-1B"로부터의 주조 테이프(DMDEE 1% 및 DMT 1% 함유)상에 강화 조성물 "RC-1C"을 덧칠하여 강화된 주조 물품을 제조하였다. 강화된 주조 물품의 적층 강도를 비교용 시료(강화 조성물을 첨가하지 않음)와 비교하여 그 결과를 하기 표 8a에 기재하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	예비중합체 수지(활성체)	강화 조성물	적층 강도(N/㎝ 폭)
			8 분	30 분	24 시간
1	"수지-1A"(DMDEE)	"RC-1C"(표 1c)	1.65	2.21	3.00
표 1d실시 2	"수지-1B"(DMDEE+DMT)	"RC-1C"	8.32	10.81	12.51
표 1d실시 C4	"수지-1A"(DMDEE)	대조용(RC를 도포하지 않음)	1.40	1.66	2.63
표 1d실시 C5	"수지-1B"(DMDEE+DMT)	대조용(RC를 도포하지 않음)	1.89	1.82	1.84

본 실시예에 의하면 예비중합체 수지중의 3차 아민 DMDEE는 대조용 시료에 비하여 강화된 주조 물품에 대해 커다란 경화 효과를 미치지 않는다는 것을 알 수 있다.(실시예 1의 표 1d의 실시 1 대 실시 C4). 이에 비해서, DMT는 강화 조성물에서 효과적인 활성체이다.

실시예 9

강화된 주조 물품

본 실시예의 목적은 상부 표면 도포법과 비교하여 수지 코팅된 주조 테이프의 층 사이에 강화 조성물을 도포한 효과를 평가하고자 한다.

"수지-1B"(표 1b)를 함유하는 주조 테이프의 층 3과 4("센터 도포")의 사이에 페이스트형 강화 조성물("RC-7B", 실리카 충전제 5% 함유, 표 7a)을 압착시켜 강화된 주조 물품을 제조하였다. 16% 및 30%의 코팅 중량을 이용하였다. 주조 테이프의 표면에 점성의 "RC-7B"를 압착시키거나("상면 도포") 또는 주조 테이프의 표면에 유동성이 더 큰 "RC-1C"(표 1c)를 코팅 중량 44%로 덧칠하여 미리 제조한 물품과 강화된 주조 물품의 적층 강도를 비교하여 하기 표 9a에 기재하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	"수지-1B"를 함유하는 주조 테이프에 도포된 강화 조성물	적층 강도(N/㎝ 폭)
	강화 조성물	도포법	코팅 중량(%)	30 분
1	"RC-7B"(표 7a)	"센터 도포"	16	6.84
2	"RC-7B"	"센터 도포"	30	10.87
표 7a실시 2	"RC-7B"	"상면 도포"	44	4.73
표 1d실시 2	"RC-1C"(표 1c)	"상면 도포"	44	10.81
표 1d실시 C5	대조용(RC를 도포하지 않음)			1.82

본 실시예로부터 주조 테이프의 2 층 센터 사이에서 압착된 점성이 더 큰 다양한 강화 조성물(실리카 충전제 포함)은 주조 테이프의 상면에 유도성이 더 큰(실리카 충전제를 포함하지 않음) 강화 조성물을 덧칠하여 미리 제조한 것과 유사한 강도를 갖는 강화된 주조 물품이 생성되었다는 것을 알 수 있다. 이는 "센터 도포"의 코팅 중량이 "상면 도포"보다 훨씬 낮은 경우에서도 나타난다. 본 실시예의 모든 강화된 주조 물품은 대조용 시료(강화 조성물을 첨가하지 않음)보다 적층 강도가 훨씬 더 강하다. 또한, 강화된 주조 물품의 표면 점착성 및 변색은 "센터 도포"를 사용하여 제조한 시료에서 훨씬 덜하다는 것을 알 수 있다.

실시예 10

강화된 주조 물품

본 실시예의 목적은 비닐계 중합성 강화 조성물에 광 활성화된 화합물을 첨가한 것이 증가된 촉매 효과를 제공하느냐를 예시하고자 하는 것이다.

실시예 1에 기재된 바와 같은 예비중합체 "수지-1B"로부터 제조한 주조 테이프상에 CPQ(캄포르퀴논)(0.5%)을 첨가한 강화 조성물 또는 CPQ를 첨가하지 않은 강화 조성물을 덧칠한 후, 실내광 조건하에서 경화되도록 하여 강화된 주조 물품을 제조하였다. 강화된 주조 물품의 적층 강도를 하기 표 10a에 비교하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	"수지-1B"를 함유하는 주조 테이프에 도포된강화 조성물	적층 강도(N/㎝ 폭)
	강화 조성물	첨가한 화합물	중량%	30 분
1	"RC-1C"	CPQ(캄포르퀴논)(알드리치)	0.5	14.69
표 1d실시 2	"RC-1C"	없음		10.81

본 실시예의 결과로부터 광 활성화된 CPQ로부터의 추가의 촉매 효과가 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 촉매는 중합 반응을 촉진시키며 강화 조성물의 경화 특성이 개선되었다는 것이 명백하다.

실시예 11

강화된 주조 물품

본 실시예에서는 강화 조성물의 경화를 촉진하는 3차 아민 활성체를 함유하는 중합성 강화 조성물의 도포에 의해 경화성 수지를 함유하는 주조 테이프의 강화 성능을 예시하고자 한다. 또한, 경화성 수지와 강화 조성물 모두에서의 3차 아민 활성체의 강화 효과도 예시하고자 한다.

하기 표 11a에 기재된 성분을 혼합하여 기타의 강화 조성물("RC-11A", "RC-11B" 및 "RC-11C")을 제조하였다.

강화 조성물
조성물	성분	중량부
"RC-11A"	Bis-GMA	69
	ETOX	30
	BPO	1
	ETE(활성체)	0.06
"RC-11B"	Bis-GMA	69.6
	ETOX	29.8
	BPO	0.5
	ETE(활성체)	0.06
"RC-11C"	Bis-GMA	69.6
	ETOX	29.8
	BPO	0.5

실시예 1에 기재된 바와 같이 "수지-1A"(DMT 활성체를 첨가하지 않음)로부터 제조한 주조 테이프에 강화 조성물 "RC-11A"를 덧칠하고, 그리고 "수지-1B"(DMT 활성체를 첨가함)로부터 제조한 주조 테이프에 강화 조성물 "RC-11B" 및 "RC-11C"를 덧칠하여 강화 주조 물품을 제조하였다. 강화된 주조 물품의 적층 강도를 하기 표 11b에서 비교하였다.

"강화된 주조 물품"
실시	섬유유리 직물에코팅된 예비중합체 수지	주조 테이프에도포된 강화 조성물	적층 강도(N/㎝ 폭)
			8분	15분	30분	24시간
1	"수지-1A"(DMT 활성체 없음)	"RC-11A"(ETE 활성체 포함)	1.84	-	6.48	5.35
2	"수지-1B"(DMT 포함)	"RC-11B"(ETE 활성체 포함)	-	2.89	-	-
3	"수지-1B"(DMT 포함)	"RC-11C"(ETE 활성체 없음)	-	0.70	-	-
표 1d실시 C4	"수지-1A"	대조용(RC 도포하지 않음)	1.40	-	1.66	2.63
표 1d실시 C5	"수지-1B"	대조용(RC 도포하지 않음)	1.89	-	1.82	1.84

본 실시예로부터 ETE와 같은 3차 아민 활성체를 함유하는 강화 조성물을 사용하여 적층 강도가 증가된 강화된 주조 물품을 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이는 추가의 3차 아민 활성체로서 DMT(실시 1)를 첨가하지 않거나 또는 DMT(실시 2)를 첨가하여 경화성 수지를 함유하는 주조 테이프에도 강화 조성물 도포를 적용할 수 있다. 또한, 본 실시예의 강화 조성물 "RC-11B"는 저 농도(0.5%, 통상적으로는 1.0%가 사용됨)의 산화환원형 촉매 BPO를 함유하며, 이는 강화 조성물의 저장 안정성에 이롭다는 것을 알 수 있다.

실시예 12

예비중합체 수지의 저장 안정성

본 실시예의 목적은 첨가된 다양한 3차 아민 활성체를 함유하는 액체 이소시아네이트 말단 폴리우레탄 예비중합체 수지의 저장 안정성을 예시하고자 한다.

예비중합체 수지 시료 50 g을 질소 세정한 후, 68℃(150℉)의 마개를 꼭막은 유리병에 보관하였다. 3일, 7일, 10일, 14일 및 21일의 간격으로 유리병을 오븐으로부터 꺼내어 냉각시킨 후, 유동성에 대해서 조사하고, 유동성이 없을 경우, 마개를 열어서 경화도(표준 점도, 고점도 또는 고형)를 평가하였다. 이 절차는 EP 제0,086,621A1호에 기재되어 있다. 비-경화 또는 표준 점도는 저장 안정도 1년 이상에 해당하는 것으로 한다. 하기 표 12a에 기재된 성분을 혼합하여 본 실시예에서 사용한 예비중합체 수지를 제조하였다. 이 수지는 1.0%의 DMDEE 대신에 1.0% 농도의 다양한 3차 아민을 사용한 것을 제외하고 "수지-1A"과 동일하다. 다양한 3차 아민을 함유하는 예비중합체 수지의 저장 안정성을 하기 표 12b에 기재하였다.

예비중합체 "수지-12A"
성분	중량부
ISONATE 2143L(다우 케미칼)	20.39
폴리올 ARCOL LHT-28(아르코 케미칼)	29.90
폴리올 ARCOL LHT-42(아르코 케미칼)	44.41
Pluronic F-108(바스프)	3.56
3차 아민	1.00
BHT(부틸화된 히드록시톨루엔)	0.49
Antifoam 1400(다우 케미칼)	0.18
염화p-톨루엔설포닐(악조 케미칼)	0.05

예비중합체 "수지-12A"의 저장 안정성
실시	"수지-12A"중의 3차 아민(1.0%)	68℃에서의 안정한 일수(표준 점도)
1	DMDEE	21 이상
2	MEMPE(3엠 캄파니)	21 이상
3	DMT	21 이상
4	TBDMA	21 이상
5	DHEPT	7 미만
6	DMAPE	3 미만

본 실시예로부터 히드록실(-OH) 작용기를 갖지 않는 3차 아민(DMDEE, MEMPE, DMT 및 TBDMA)을 함유하는 예비중합체 수지는 저장 안정도가 21 일 이상이라는 것을 알 수 있다. 그러나, 수지가 1 종 이상의 히드록실기를 갖는 3차 아민(DHEPT 및 DMAPE)을 함유하는 경우에는 저장 안정도가 7일 미만이었다. 히드록실기는 이소시아네이트 말단 예비중합체 수지와 함께 원치 않는 반응을 일으킬 수도 있다.

실시예 13

강화 조성물의 저장 안정도

본 실시예의 목적은 다양한 강화 조성물의 저장 안정도를 예시하고자 하는 것이다.

잠재적 안정화제로서 BHT(부틸화 히드록시 톨루엔) 2.0%를 첨가한 그리고 첨가하지 않은 강화 조성물 "RC-1C"(실시예 1, 표 1c), "RC-7A"(실시예 7, 표 7a) 및 "RC-7B"(실시예 7, 표 7a) 시료를 제조한 후, 이를 주위의 습도 및 온도에서 마개를 꼭 막은 유리병에 저장하였다. 14 일 경과후, 어느 시료에서도 경화가 관찰되지 않았다.

본 실시예로부터 단기간의 저장 안정성을 얻기 위해 본 실시예의 강화 조성물에서는 안정화제가 필요하지 않다는 것을 알 수 있다.

실시예 14

강화 조성물의 분배계

본 실시예의 목적은 다양한 강화 조성물의 분배계를 예시하고자 한다.

하기의 표 14a에 기재된 바와 같은 다양한 강화 제제 및 해당 포장물을 제조하였다.

강화 조성물의 분배계
실시	강화 조성물	RC "제제"	RC "포장물"
1	"RC-7A"(표 7a)	점성 액체	로션 스퀴즈 병
2	"RC-7B"(표 7a)	페이스트	"치약"형 튜브
3	"RC-1C"(표 1c)	디메틸 에테르 분사제첨가(7.0%)	가압 용기(매우 묽은 거품;10 초 이내에 액체가 됨)
4	"RC-7A"	디메틸 에테르 분사제첨가(4.5%)	가압 용기(더 진하고, 더 오래 지속되는 거품; 면도 거품과 유사)

본 실시예로부터 적절히 배합된 다양한 강화 조성물은 다양한 분배계, 예를 들면 스퀴즈 병, 튜브, 가압 용기 등으로부터 쉽게 분배될 수 있다는 것을 알 수 있다. 다양한 함량 및 유형의 분사제에 의해 에어로졸 또는 거품 제제를 생성할 수 있어야만 한다.

본 발명의 다양한 변형예 및 수정예는 본 발명의 영역 및 정신에서 벗어나지 않으면서 당업자에게 명백할 것이며, 본 발명은 전술한 예시적인 실시태양으로 한정되지 않는 것을 숙지하여야 한다.

Claims (12)

1. 백킹 및, 활성체를 포함하는 경화성 수지를 포함하며, 이때, 활성체는 부가 중합성 강화 화합물의 경화 개시를 촉진하는데 충분량으로 존재하여 주조 물품으로 처리된 부위를 강화시키는 강화성 정형 주조 물품.
2. 제1항에 있어서, 경화성 수지는 수경화성 이소시아네이트 작용성 예비중합체, 폴리우레탄, 시아노아크릴레이트 에스테르, 에폭시 수지, 말단에 트리알콕시실란기 또는 트리할로실란기를 갖는 예비중합체, 수경화성 알콕시실란 말단 올리고머 및 수반응성 액체 유기금속 화합물로 구성된 군에서 선택되는 것인 강화성 정형 주조 물품.
3. 제1항에 있어서. 활성체는 산화환원쌍의 활성 환원 성분을 포함하는 것인 강화성 정형 주조 물품.
4. 제1항에 있어서, 활성체는 황산제1철, 아황산나트륨, 아디티온산나트륨, 티오황산나트륨, 염화제1철, 메타아황산수소나트륨, 유기 염 및 아민으로 구성된 군에서 선택되는 것인 강화성 정형 주조 물품.
5. 제1항에 있어서, 활성체는 3차 아민을 포함하는 것인 강화성 정형 주조 물품.
6. 백킹 및, 부가 중합성 강화 화합물의 경화 개시를 촉진할 수 있는 활성체를 함유하는 경화성 수지를 포함하는 경화성 주조 테이프를 제공하는 단계,

   주조 테이프의 경화를 개시하는 단계,

   주조 테이프를 깁스 형태로 감는 단계,

   주조 테이프의 적어도 일부분에 강화 화합물을 도포하는 단계,

   주조 테이프를 경화시키고, 강화 화합물을 경화시켜 강화된 정형 깁스를 형성하는 단계를 포함하는 정형 깁스를 제조하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 주조 테이프를 감은 깁스의 이웃하는 층의 사이의 주조 테이프의 적어도 일부분에 강화 화합물을 도포하는 것인 정형 깁스를 제조하는 방법.
8. 제6항에 있어서, 활성체는 산화환원쌍의 활성 환원 성분을 포함하며, 강화 화합물은 산화환원쌍의 산화 성분을 포함하는 것인 정형 깁스를 제조하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 산화 성분은 디알킬 퍼옥시드 및 디아실 퍼옥시드로 구성된 군에서 선택되는 것인 정형 깁스를 제조하는 방법.
10. 제6항에 있어서, 활성체는 3차 아민을 포함하는 것인 정형 깁스를 제조하는 방법.
11. 백킹 및 수경화성 수지를 포함하는 소프트 주조 테이프를 깁스 형태로 감는 단계,

    주조 테이프의 경화를 개시하는 단계,

    주조 테이프의 적어도 일부분에 활성화된 부가 중합성 강화 화합물을 도포하는 단계,

    주조 테이프를 경화시키고, 강화 화합물을 경화시켜 강화된 정형 깁스를 형성하는 단계를 포함하는 정형 깁스를 제조하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 강화 화합물은 주조 물품을 도포하기 전에 모두 혼합하는 다-부분 조성물을 포함하는 것인 정형 깁스를 제조하는 방법.