KR20100035703A - 상처 관리용 폴리우레탄 폼의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실란-종결된 폴리우레탄의 발포 및 경화에 의해 수득한 신규 폴리우레탄계 상처 접촉 물질에 관한 것이다.
Description
본 발명은 실란-종결된 폴리우레탄의 발포 및 경화에 의해 수득된 신규 폴리우레탄계 상처 접촉 물질을 제공한다.
폼으로 만들어진 상처 접촉 물질의 삼출성 상처의 관리를 위한 용도는 종래 기술의 것이다. 특정 촉매 및 (폼) 첨가제의 존재 하에 디이소시아네이트 및 폴리올 또는 NCO-관능성 폴리우레탄 예비중합체의 혼합물과 물을 반응시켜 제조된 폴리우레탄 폼이 우수한 흡수성 및 이의 양호한 기계적 특성을 갖기 때문에 일반적으로 사용된다. 방향족 디이소시아네이트가 일반적으로 사용되며, 이는 그것이 최고의 발포성을 갖기 때문이다. 상기 방법의 다수의 형태가 공지되어 있으며, 예를 들어, US 3,978,266, US 3,975,567 및 EP-A 0 059 048에 기술되어 있다. 그러나, 상기의 방법은 예를 들어, 적절한 보호 수단이 필요하기 때문에, 취급이 기술적으로 불편하고 가격이 높은, 디이소시아네이트 또는 적절한 NCO-관능성 예비중합체를 포함하는 반응성 혼합물의 사용을 필요로 한다는 단점이 있다. 이러한 혼합물을 (인간) 피부에 직접 도포하는 것은, 존재하는 이소시아네이트기의 높은 반응성으로 인해 불가능하다.
또한, 유리 이소시아네이트기를 포함하는 조성물을 사용하는 것과 마찬가지로, 폴리우레탄 폼도 취입제의 사용을 통해 발포가능한 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체를 사용하여 제조할 수 있다. 밀봉 및 고립용 폼을 제조하기 위한 수많은 실시양태가 공지되어 있으며, 예를 들어 EP-A 1 098 920에 기술되어 있다. 지금까지 상처 접촉 물질을 제조하기 위한 상기 조성물의 용도는 인식되지 못했다. 또한, 상처 접촉 물질로서 사용하기 위한 양호한 수증기 투과성 및 높은 액체 흡수 용량과 같은 중요한 필요조건도 지금까지 기술되지 않았다.
본 발명의 목적은 이소시아네이토-함유 반응성 혼합물을 사용하는 상기 단점을 막아주는 폴리우레탄 상처 접촉 물질을 제공하는 것이다.
놀랍게도, 본 발명에 이르러 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체 (STP)가 실란기의 가교결합을 통한 발포 및 경화 후에 의학적 적용을 위한 상처 접촉 물질로서 매우 유용할 수 있음을 알게 되었다.
따라서, 본 발명은 상처 접촉 물질로서 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체로부터 수득가능한 폼의 용도를 제공한다.
또한, 본 발명은
a) 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체 (I),
b) (폼) 첨가제 (II),
c) 임의로 촉매 (III),
d) 임의로 취입제 (IV), 및
e) 임의로 추가의 보조제 및 부속 물질 (V)
을 포함하는 조성물을 발포시키는 것, 발포 이전, 도중 또는 이후에 기재에 도포하는 것, 최종적으로 물의 존재 하에 경화시키는 것을 포함하는, 상처 접촉 물질의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 상처 접촉 물질을 제공한다.
또한, 본 발명은
a) 하나를 초과하는 알콕시실란기를 포함하는 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체 (I),
b) (폼) 첨가제 (II),
c) 임의로 촉매 (III),
d) 임의로 취입제 (IV), 및
e) 임의로 추가의 보조제 및 부속 물질 (V)
을 포함하는 조성물의, 상처 관리용 접촉 물질의 제조를 위한 용도를 제공한다.
본원에서 폴리우레탄 폼 상처 접촉 물질은, 바람직하게는 실록산 결합인 Si-O-Si를 통해 가교결합된 폴리우레탄으로 본질적으로 이루어지고, 세균 또는 주변의 영향을 폐쇄시킴으로써 상처를 보호하고, 생리 식염수 또는 삼출액의 신속하고 높은 흡수를 제공하고, 수분에 대한 적절한 투과성을 통해 최적의 상처 조건을 확보해 주는, 적어도 부분적으로 개방-셀 함량을 갖는 다공성 물질이다.
본 발명의 목적을 위한 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체에는 물 및 적절한 경우 촉매 (III)의 존재 하에 실록산 결합인 Si-O-Si를 통해 반응하여 가교결합된 폴리우레탄을 형성할 수 있는, 하나를 초과하는 우레탄기 및 하나를 초과하는 알콕시실란기를 포함하는 모든 (예비)중합체가 포함된다.
그러한 실란-종결된 예비중합체는
i) 평균 NCO 관능성이 1.5 이상이 되도록 유리 이소시아네이트기를 갖는 폴리우레탄 예비중합체 (A)와
ii) 알킬렌 라디칼을 통해 규소 원자에 결합된 아미노, 히드록실 및/또는 티올 기를 갖는 디- 및/또는 트리알콕시실란 (B)를 반응시키거나, 또는
iii) 평균 OH 관능성이 1.5 이상인 폴리히드록시 화합물 (C)와
iv) 알킬렌 라디칼을 통해 규소 원자에 결합된 이소시아네이트 및/또는 이소티오시아네이트 기를 갖는 디- 및/또는 트리알콕시실란 (D)를 반응시켜 수득할 수 있다.
유리 이소시아네이트기를 함유하는 폴리우레탄 예비중합체 (A)는 유기 폴리이소시아네이트를 과량 (NCO/OH 몰비 > 1)으로 사용하여 관능성이 1.5 내지 6인 폴리히드록시 화합물과 유기 폴리이소시아네이트의 반응에 의해 통상의 방식으로 수득가능하다.
적합한 폴리이소시아네이트에는 평균 NCO 관능성이 2 이상인 주지의 방향족, 방향지방족, 지방족 또는 지환족 폴리이소시아네이트가 포함된다.
상기 적합한 폴리이소시아네이트의 예는 1,4-부틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 2,2,4- 및/또는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이성질체 비스(4,4'-이소시아네이토시클로헥실)메탄 또는 임의의 목적하는 이성질체 함량을 갖는 이의 혼합물, 1,4-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4- 및/또는 2,6-톨루일렌 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 2,2'- 및/또는 2,4'- 및/또는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 1,3- 및/또는 1,4-비스-(2-이소시아네이토프로프-2-일)벤젠 (TMXDI), 1,3-비스-(이소시아네이토메틸)벤젠 (XDI), 및 C1-C8-알킬기를 갖는 알킬 2,6-디이소시아네이토헥사노에이트 (리신 디이소시아네이트), 및 4-이소시아네이토메틸-1,8-옥탄 디이소시아네이트 (노난 트리이소시아네이트) 및 트리페닐메탄 4,4',4''-트리이소시아네이트이다.
또한, 상기 폴리이소시아네이트뿐만 아니라, 우레트디온, 이소시아누레이트, 우레탄, 알로파네이트, 뷔렛, 이미노-옥사디아진디온 및/또는 옥사디아진트리온 구조의 개질된 디이소시아네이트 또는 트리이소시아네이트를 비례적으로 사용하는 것이 가능하다.
바람직하게는, 상기 종류의 폴리이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 혼합물은 오로지 지방족으로 및/또는 지환족으로 결합된 이소시아네이트기를 갖고, 평균 NCO 관능성은 2 내지 4 범위, 바람직하게는 2 내지 2.6 범위, 보다 바람직하게는 2 내지 2.4 범위이다. 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 이성질체 비스(4,4'-이소시아네이토시클로헥실)메탄, 및 그의 혼합물을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
성분 (C)에 있어서 유용한 폴리히드록시 화합물에는 평균 OH 관능성이 1.5 이상인 주지된 모든 폴리우레탄 코팅 기술의 폴리에스테르 폴리올, 폴리아크릴레이트 폴리올, 폴리우레탄 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리아크릴레이트 폴리올, 폴리우레탄 폴리아크릴레이트 폴리올, 폴리우레탄 폴리에스테르 폴리올, 폴리우레탄 폴리에테르 폴리올, 폴리우레탄 폴리카보네이트 폴리올 및 폴리에스테르 폴리카보네이트 폴리올이 포함된다. 이들은 개별적으로 또는 각각 또는 서로 임의의 목적하는 혼합물로 사용할 수 있다. 그러나, 폴리에스테르 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다.
성분 (C)에 있어서 폴리에스테르 폴리올은 디- 및 임의로 트리- 및 테 트라올, 및 디- 및 임의로 트리- 및 테트라카르복실산 또는 히드록시 카르복실산 또는 락톤으로부터 형성된 주지의 중축합물이다. 또한, 폴리에스테르를 제조하기 위해서, 유리 폴리카르복실산 대신, 저급 알콜의 해당 폴리카르복실산 무수물 또는 해당 폴리카르복실산 에스테르를 사용하는 것이 가능하다.
폴리에스테르 폴리올을 제조하기에 적합한 디올의 예는 에틸렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 또한, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 부탄디올(1,3), 부탄디올(1,4), 헥산디올(1,6) 및 이성질체, 네오펜틸 글리콜 또는 네오펜틸 글리콜 히드록시-피발레이트이며, 그 중에서 헥산디올(1,6) 및 이성질체, 네오펜틸 글리콜 및 네오펜틸 글리콜 히드록시피발레이트가 바람직하다. 예를 들어, 트리올 및 테트라올로서 트리메틸올프로판, 글리세롤, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 트리메틸올벤젠 또는 트리스히드록시에틸 이소시아누레이트가 적합하다.
유용한 디카르복실산에는 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라-히드록시프탈산, 헥사히드로프탈산, 시클로헥산디카르복실산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 글루타르산, 테트라클로로프탈산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 말론산, 수베르산, 2-메틸숙신산, 3,3-디에틸 글루타르산 및/또는 2,2-디메틸숙신산이 포함된다. 또한, 해당 무수물을 산 공급원으로서 사용할 수 있다. 바람직한 산은 상기 종류의 지방족 또는 방향족 산이다. 아디프산, 이소프탈산 및 임의로 트리멜리트산이 특히 바람직하다.
말단 히드록실기를 갖는 폴리에스테르 폴리올의 제조에서 반응 참여 물질로서 유용한 히드록시 카르복실산에는 예를 들어 히드록시카프로산, 히드록시부티르산, 히드록시데칸산, 히드록시스테아르산 등이 포함된다. 적합한 락톤에는 카프로락톤, 부티로락톤 및 동족체가 포함된다. 카프로락톤이 바람직하다.
또한, 성분 (C)에 있어서 유용한 폴리히드록시 화합물에는 400 내지 8000 g/mol 범위, 바람직하게는 600 내지 3000 g/mol 범위의 수평균 분자량 Mn을 갖는 폴리카보네이트, 바람직하게는 폴리카보네이트 디올이 포함된다. 이들은 카본산 유도체, 예컨대 디페닐 카보네이트, 디메틸 카보네이트 또는 포스겐과 폴리올, 바람직하게는 디올의 반응에 의해 통상의 방식으로 수득가능하다.
폴리카보네이트의 제조에 유용한 디올의 예는 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-비스히드록시메틸시클로헥산, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 디프로필렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디부틸렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜, 비스페놀 A 및 상기 종류의 락톤-개질된 디올이다.
폴리카보네이트 디올은 바람직하게는 헥산디올을 40% 내지 100%로 함유하며, 1,6-헥산디올 및/또는 기초 디올 기재의 헥산디올이 바람직하다. 그러한 헥산디올 유도체는 헥산디올 기재의 것이며, 에스테르 또는 에테르 기뿐만 아니라 말단 OH 기를 갖는다. 그러한 유도체는 헥산디올과 과량의 카프로락톤의 반응에 의해 또는 디- 또는 트리헥실렌 글리콜을 형성하기 위한 헥산디올과 그 자체의 에테르화에 의해 수득가능하다.
또한, 성분 (C)에 있어서 유용한 폴리히드록시 화합물에는 폴리에테르 폴리올이 포함된다. 예를 들어, 폴리우레탄 화학에서 그 자체로 공지되어 있고, 양이온성 개환을 이용한 테트라히드로푸란의 중합에 의해 수득가능한 폴리테트라메틸렌 글리콜 폴리에테르가 적합하다.
성분 (C)에 있어서 바람직한 폴리에테르 폴리올에는 다관능성 출발 분자에 대한 스티렌 옥시드, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 부틸렌 옥시드 및/또는 에피클로로히드린의 주지의 첨가 생성물이 포함되며, 그 중에서 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드의 첨가 생성물, 및 언급한 것들의 혼합물이 특히 바람직하다. 각각 에틸렌 옥시드의 중량 분획이 적어도 5 중량% 내지 80 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 65 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 30 중량%인 에틸렌 옥시드와 프로필렌 옥시드의 첨가 생성물이 매우 특히 바람직하며, 상기 중량 분획은 첨가 생성물에 존재하는 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드, 뿐만 아니라 사용한 출발 분자 전체를 기준으로 한다.
에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드와의 알콕실화는 염기 촉매작용 하에 또는 이중 금속 시아나이드 (DMC) 화합물의 사용을 통해 일어날 수 있다.
성분 (C)의 폴리에테르 폴리올의 제조에 유용한 출발 분자에는 종래 기술의 모든 저분자량 폴리올, 유기 폴리아민 및/또는 물, 예를 들어 부틸 디글리콜, 글리세롤, 디에틸렌 글리콜, 트리메틸올프로판, 프로필렌 글리콜, 소르비톨, 에틸렌디아민, 트리에탄올아민, 1,4-부탄디올이 포함된다. 바람직한 출발 분자는 물, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 부틸 디글리콜 또는 그의 임의의 혼합물이다.
폴리에테르 폴리올의 수평균 분자량 Mn은 바람직하게는 300 내지 20,000 g/mol 범위, 보다 바람직하게는 1000 내지 12,000 g/mol 범위, 가장 바람직하게는 2000 내지 6000 g/mol 범위이다.
유기 디- 또는 폴리이소시아네이트와 관능성이 1.5 내지 6인 폴리히드록시 화합물의 1 미만의 NCO/OH 몰비로의 반응은 우레탄기를 가지며 또한 성분 (C)로서 유용한 폴리히드록시 화합물을 제공한다.
아미노, 히드록실 및/또는 티올 기를 가지며 성분 (B)에 유용한 디- 및/또는 트리알콕시실란은 당업자에게 주지되어 있으며, 예를 들면 아미노프로필트리메톡시실란, 메르캅토프로필트리메톡시실란, 아미노프로필메틸디메톡시실란, 메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 메르캅토프로필트리에톡시실란, 아미노프로필메틸디에톡시실란, 메르캅토프로필메틸디에톡시실란, 아미노메틸트리메톡시실란, 아미노메틸트리에톡시실란, (아미노메틸)메틸디메톡시실란, (아미메틸)메틸디에톡시실란, N-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 디에틸 N-(3-트리에톡시실릴프로필)아스파르테이트, 디에틸 N-(3-트리메톡시실릴프로필)아스파르테이트 및 디에틸 N-(3-디메톡시메틸실릴프로필)아스파르테이트이다. 디에틸 N-(3-트리메톡시실릴프로필)아스파르테이트 및 아미노프로필트리메톡시실란을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 이소시아네이트 및/또는 이소티오시아네이트 기를 가지며 성분 (D)에 유용한 디- 및/또는 트리알콕시실란도 역시 기본적으로는 공지되어 있다.
예로는 이소시아네이토메틸트리메톡시실란, 이소시아네이토메틸트리에톡시실란, (이소시아네이토메틸)메틸디메톡시실란, (이소시아네이토메틸)메틸디메톡시실란, (이소시아네이토메틸)메틸디에톡시실란, 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이토프로필메틸디메톡시실란, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란 및 3-이소시아네이토프로필메틸디에톡시실란이 있다. 본원에서는 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란 및 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란을 사용하는 것이 바람직하다.
첨가제 (II)는 비이온성, 음이온성, 양이온성 또는 쯔비터이온성 계면활성제 또는 그의 혼합물이며, 이것은 본 발명의 조성물에서 폼 형성, 폼 안정성 또는 생성된 폴리우레탄 폼의 특성을 향상시키는 역할을 한다. 바람직한 첨가제 (II)는 비이온성 계면활성제, 보다 바람직하게는 폴리에테르 실록산 기재의 비이온성 계면활성제이다.
바람직한 첨가제 (II)는 안정화 효과뿐만 아니라 폼의 친수성과 관련하여 특히 유리한 효과를 가지며, 이는 수분 흡수량 및 속도에서 증명된다.
본 발명의 조성물에 포함되기에 유용한 촉매 (III)에는 기본적으로 각각 가수분해, 및 알콕시실란 및 실란올 기의 축합을 촉진시키는 규소 화학에서 그 자체로 공지된 모든 물질이 포함된다. 예로는 금속 염, 금속 착물, 유기금속성 화합물, 및 산 및 염기가 있다. 유기 및 무기 산 또는 염기를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 염산 또는 p-톨루엔술폰산과 같은 유기 또는 무기 산을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 촉매 (III)를 조성물에 사용할 때, 그들은 바람직하게는 물에 용해되는데, 이는 또한 폼의 실제 가교결합에 요구된다.
취입제 (IV)는 가장 단순하게는 공기 또는 질소일 수 있지만, 또한 물론 본 발명의 조성물을 발포시키기 위해서는, 폴리우레탄 화학에서 그 자체로 공지된 임의의 다른 취입제를 사용하는 것이 가능하다. 예로는 n-부탄, i-부탄, 프로판 및 디메틸 에테르, 및 그의 혼합물이 있다.
유용한 보조제 및 부속 물질 (V)에는 예를 들어 필러, 증점제 또는 요번성제, 항산화제, 광 안정화제, 가소제, 안료 및/또는 유동 조절제가 포함된다.
바람직한 보조제 및 부속 물질은 본 발명의 폴리우레탄 폼의 기계적 특성의 향상에 기여할 수 있는 필러, 바람직하게는 무기 필러이다. 유용한 예에는 초크 및 미분된 실리카, 특히 훈연 실리카가 포함된다.
유용한 가소제에는 폴리우레탄 폼과 충분히 혼화성인 임의의 천연 또는 합성 물질이 포함된다. 적합한 가소제의 예는 캄포, (지방족) 디카르복실산, 예를 들어 아디프산의 에스테르, 폴리에스테르, 특히 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올 또는 1,6-헥산디올과 축합된 아디프산, 세바스산, 아젤라산 및 프탈산 기재의 폴리에스테르, 및 인산 에스테르, 지방산 에스테르 및 히드록시 카르복실산 에스테르 (예를 들어 시트르산, 타르타르산 또는 락트산 기재)이다.
실록산 가교를 형성하기 위한 알콕시실란기의 가교결합에 의한 경화는 물의 존재 하에 일어나며, 이는 액체 형태로, 예를 들어 촉매용 용매로서 직접 첨가될 수 있거나, 또는 대기중 습도의 형태로 공기로부터 올 수 있다.
본 발명의 본질적인 조성물은 전형적으로는, 건조 성분을 기준으로, 실란-종결된, 폴리우레탄 예비중합체 (I)을 80 내지 99.9 중량부, (폼) 첨가제 (II)를 0.1 내지 20 중량부로 함유한다. 바람직하게는, 상기 조성물은, 건조 성분을 기준으로, 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체 (I)를 85 내지 99.9 중량부, (폼) 첨가제 (II)를 0.1 내지 15 중량부로, 보다 바람직하게는 (I)을 95 내지 99.9 중량부로, (II)를 0.1 내지 5 중량부로 함유한다.
보조제 및 부속 물질 (V)은 전형적으로는 0 내지 50 중량부, 바람직하게는 10 내지 40 중량부로 첨가된다.
가교결합을 위해서 주변 습도 이상으로 첨가된 물은 전형적으로는 알콕시기 대 첨가된 물의 몰비가 1 이하 (과량의 물)가 되는 양으로 첨가된다. 몰비는 바람직하게는 0.75 이하이고, 보다 바람직하게는 0.55 이하이다.
취입제 또는 취입제 혼합물 (IV)은 전형적으로는 1 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 20 중량%의 양으로 사용되며, 사용되는 성분 (I), (II) 및 임의로 (III), (IV), (V)의 총 합은 100 중량%이다.
성분 (I) 및 (II)의 혼합은 임의의 순서로 일어날 수 있으며, 임의 성분 (III) 내지 (V)와의 혼합도 마찬가지일 수 있다.
바람직하게는, 성분 (I) 및 (II), 그리고 또한 임의로 (III) 내지 (V)는 각각 별도로 제공되며, 즉, 반응성 성분 (I)은 물 및 임의의 촉매 (III)의 부재 하에 제공된다. 이는 적어도 6개월 동안 23℃에서 저장이 안정한 조성물을 제공한다 (저장이 안정하다는 것은 조성물의 출발 수준을 기준으로, 혼합물의 점도가 50% 미만, 바람직하게는 25% 미만, 보다 바람직하게는 15% 미만으로 증가됨을 의미하는 것으로 이해됨).
본 발명의 방법에서의 발포는 고속 회전의 기계적 교반인 조성물의 진탕 또는 취입 가스의 감압에 의해 달성된다. 발포 이후 또는 도중에, 상기 조성물은 목적하는 폴리우레탄 폼을 수득하기 위해서 경화된다. 완전 고형화 또는 경화 이전, 즉, 조성물이 여전히 유동가능한 한, 주입 또는 블레이드 코팅과 같은 통상의 도포 기술에 의해 적합한 기재에 도포될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 인간 또는 동물의 피부에 직접 도포될 수 있으며, 이런 경우에는 발포 및 경화가 일반적으로는 동시에 일어난다.
기계적 발포는 임의의 바람직한 기계적 교반, 혼합 및 분산 기술을 사용하여 행할 수 있다. 공기는 일반적으로 공정 중 도입되지만, 질소 및 기타 가스 또한 이런 목적으로 사용할 수 있다.
이와 같이 수득된 폼은, 발포 도중 또는 그 직후에, 기재에 도포되거나, 몰드에 도입되어 경화된다.
기재에 대한 도포는 예를 들어 주입 또는 블레이드 코팅에 의한 것일 수 있지만, 또한 다른 통상의 기술도 가능하다. 또한, 임의로 중간 경화 단계가 있는 다중층 도포도 기본적으로는 가능하다.
폼에 대한 만족스러운 경화 속도는 20℃만큼 낮은 온도에서 관측된다. 그러나, 폼의 보다 빠른 경화 및 고정을 위해서는, 예를 들어 통상의 가열 및 건조 장치, 예컨대 (순환 공기) 건조 캐비닛, 고온의 공기 또는 IR 방사체를 이용하여 바람직하게는 30℃를 초과하는 보다 고온을 또한 이용할 수 있다.
조성물은 발포 이후 또는 발포 동안 피부에 직접적으로, 또는 상처 접촉 물질의 산업상의 제조 도중 이형지 또는 호일/필름 (부상 부위를 피복하기 위해 이를 사용하기 이전에 상처 접촉 물질의 간단한 탈착을 용이하게 해 줌)에 도포될 수 있다.
도포 및 경화는 각각 배치식 또는 연속식으로 수행될 수 있지만, 상처 접촉 물질의 산업상의 제조를 위해서는 전적으로 연속식 공정이 바람직하다.
조성물을 예를 들어 분무에 의해 인간 또는 동물의 피부에 직접 도포할 때도 마찬가지로, 각각 경화는 주변 조건에서 체온의 결과로 매우 신속하게 일어난다. 본원에서는 외부 열 공급원의 보조도 유사하게 가능하지만, 바람직하지는 않다.
본 발명의 한 실시양태에서, 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체 (I)를 첨가제 (II) 및 임의로 추가의 보조제 및 부속 물질 (V)과 혼합한다. 예를 들어 공기 또는 일부 기타 기체의 기계적 혼입으로 인한 혼합물의 발포 후에, 촉매 (III)를 첨가하고, (발포된) 혼합물을 적합한 기재에 도포하고, 최종적으로 대기 습도의 존재 하에 경화시킨다. 또한, 발포된 혼합물의 경화를 가속시키기 위해, 물을 첨가할 수 있으며, 이는 (용해된) 촉매 (III)와 함께 바람직하게 행해진다.
본 발명의 추가의 실시양태에서, 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체 (I)을 첨가제 (II) 및 임의로 추가의 보조제 및 부속 물질 (V)과 혼합하고, 적합한 압력 용기, 예를 들어 분무 캔으로 옮긴다. 그 다음, 취입제 (IV)를 첨가하며, 혼합물을 적합한 기재에 도포하면, 발포되고 대기 습도를 통해 경화된다.
본 발명의 추가의 실시양태에서, 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체 (I)를 첨가제 (II) 및 임의로 추가의 보조제 및 부속 물질 (V)과 혼합하고, 2개 이상의 별도의 챔버를 갖는 적합한 압력 용기, 예를 들어 분무 캔으로 옮긴다. 바람직하게는 적당량의 물과 혼합한 촉매 (III)을 압력 용기의 제2 챔버에 도입시킨다. 또한, 보조제 및 부속 물질 (V)을 제2 챔버에서 부가혼합시킬 수 있지만, 이는 조금 덜 바람직하다. 이어서, 취입제 (IV)를 챔버 중 어느 한 쪽 또는 둘 다에 첨가하고, 마지막으로, 2-성분 혼합물을 적합한 기재에 도포하며, 동시에 발포 및 경화가 일어난다.
경화 이전에, 폴리우레탄 폼의 폼 밀도는 전형적으로는 50 내지 800 g/리터 범위, 바람직하게는 100 내지 500 g/리터 범위, 보다 바람직하게는 100 내지 250 g/리터 범위이다 (1 리터의 폼 부피를 기준으로 한 모든 주입 물질의 질량 [g]).
건조 후에, 폴리우레탄 폼은 상통하는 셀을 포함하는 미세다공성의 적어도 부분적으로 개방-셀인 구조를 갖는다. 경화된 폼의 밀도는 전형적으로는 0.4 g/㎤ 미만, 바람직하게는 0.35 g/㎤ 미만, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.2 g/㎤ 범위이다.
DIN EN 13726-1 파트 3.2 생리식염수 흡수성은 폴리우레탄 폼에 있어서 전형적으로는 100 내지 1500%, 바람직하게는 300 내지 800% 범위이다 (건조 폼의 질량을 기준으로 흡수된 액체의 질량). DIN EN 13726-2 파트 3.2 증기 투과율은 전형적으로는 500 내지 8000 g/24시간*㎡ 범위, 바람직하게는 1000 내지 6000 g/24시간*㎡ 범위, 보다 바람직하게는 2000 내지 5000 g/24시간*㎡ 범위이다.
폴리우레탄 폼은 양호한 기계적 강도 및 높은 탄성율을 나타낸다. 전형적으로는, 최대 응력은 0.1 N/㎟를 초과하고, 최대 신장은 100%를 초과한다. 바람직하게는, 신장은 200%를 초과한다 (DIN 53504에 따라 측정).
경화 후에, 폴리우레탄 폼의 두께는 전형적으로는 0.1 mm 내지 50 mm 범위, 바람직하게는 0.5 mm 내지 20 mm 범위, 보다 바람직하게는 1 내지 10 mm 범위, 가장 바람직하게는 1 내지 5 mm 범위이다.
폴리우레탄 폼은 또한 추가의 물질, 예를 들어, 히드로겔, (반-) 침투성 필름/호일, 코팅물, 히드로콜로이드 또는 기타 폼에 또는 이와 함께 부착, 적층 또는 코팅될 수 있다.
마찬가지로, 예를 들어 상처 치료 및 세균 로딩 방지와 관련하여 긍정적인 효과를 갖는 항균성 또는 생물학적 활성 성분을 첨가, 혼입 또는 코팅시키는 것이 가능하다.
<실시예>
달리 나타내지 않는다면, 모든 백분율은 중량 기준이다.
NCO 함량은 달리 명시적으로 언급하지 않는 한 DIN-EN ISO 11909에 따라 부피로 측정하였다.
사용된 물질 및 약어:
PO 프로필렌 옥시드
EO 에틸렌 옥시드
DBTL 디부틸주석 디라우레이트
테고스탑(Tegostab)(등록상표) B 1048 폴리에테르실록산 (독일 뒤셀도르프 소재의 데구사(Degussa) 제품)
에어로실(Aerosil)(등록상표) R 9200 미분된 훈연 실리카 (독일 뒤셀도르프 소재의 데구사 제품)
메사몰(Mesamoll)(등록상표) 알킬술폰산 에스테르 기재의 가소제 (독일 레버쿠젠 소재의 란세스(Lanxess) 제품)
P
실란
-종결된 예비중합체 1 (
STP
1)의 제법:
2003.6 g의 2관능성 에톡실화된 폴리에테르 (OH 수 28, 분자량 4000 g/mol, PO/EO 비 = 6.5), 214.3 g의 3-이소시아네이토트리메톡시실란 및 133 ㎕의 DBTL의 혼합물을 NCO 함량이 0이 될 때까지 교반하면서 60℃로 가열하였다.
실시예
1
:
염기 촉매작용에 의한 폼의 제법
117.5 g의 STP 1 및 3.8 g의 테고스탑(등록상표) B 1048을 플라스틱 비커에서 수동 교반기를 사용하여 혼합하고, 10분에 걸쳐서 약 300 ml의 부피로 발포시켰다. 이어서, 2.5 g의 수산화칼륨 수용액 (1.25 mol/L)을 첨가하고, 그 후 20초 내에 경화가 일어났다. 백색의 폼을 수득하였다.
실시예
2
:
산 촉매작용에 의한 폼의 제법
a) 117.5 g의 STP 1 및 3.8 g의 테고스탑(등록상표) B 1048을 플라스틱 비커에서 수동 교반기를 사용하여 혼합하고, 10분에 걸쳐서 약 300 ml의 부피로 발포시켰다. 이어서, 2.5 g의 p-톨루엔술폰산 5% 수용액을 첨가하고, 그 후 100초 내에 경화가 일어났다. 백색의 폼을 수득하였다.
b) 2 g의 p-톨루엔술폰산 20% 수용액으로 실험 a)를 반복하였다. 50초 후에 백색의 폼을 형성하기 위한 경화가 일어났다.
실시예
3
:
필러
및 가소제가 있는 폼
117.5 g의 STP 1에 50 g의 에어로실(등록상표) R 9200을 초기 분산시키는데 용해기를 사용하였다 (거의 투명한 분산액). 그 후, 25 g의 메사몰(등록상표) 및 3.8 g의 테고스탑(등록상표) B 1048을 첨가하고, 마지막으로, 혼합물을 플라스틱 비커에서 수동 교반기를 이용하여 10분에 걸쳐서 약 300 ml의 부피로 발포시켰다. 2.5 g의 p-톨루엔술폰산 5% 수용액을 첨가한 후, 20초 내에 백색 폼을 형성하기 위한 경화가 달성되었다.
Claims (8)
- 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체로부터 수득가능한 폼(foam)의 상처 접촉 물질로서의 용도.
- i) 평균 NCO 관능성이 1.5 이상이 되도록 유리 이소시아네이트기를 갖는 폴리우레탄 예비중합체 (A)와
ii) 알킬렌 라디칼을 통해 규소 원자에 결합된 아미노, 히드록실 및/또는 티올 기를 갖는 디- 및/또는 트리알콕시실란 (B)를 반응시키거나, 또는
iii) 평균 OH 관능성이 1.5 이상인 폴리히드록시 화합물 (C)와
iv) 알킬렌 라디칼을 통해 규소 원자에 결합된 이소시아네이트 및/또는 이소티오시아네이트 기를 갖는 디- 및/또는 트리알콕시실란 (D)를 반응시켜 수득할 수 있는
a) 하나를 초과하는 알콕시실란기를 포함하는 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체 (I);
b) (폼) 첨가제 (II);
c) 임의로 촉매 (III);
d) 임의로 취입제 (IV); 및
e) 임의로 추가의 보조제 및 부속 물질 (V)
을 포함하는 조성물을 발포시키는 것, 발포 이전, 도중 또는 이후에 기재에 도포하는 것, 및 최종적으로 물의 존재 하에 경화시키는 것을 포함하는, 상처 접촉 물질의 제조 방법. - 제2항에 있어서, 실란-종결된 예비중합체 (I)이 지방족으로 및/또는 지환족으로 결합된 이소시아네이트기 만을 갖고 평균 NCO 관능성이 2 내지 4인 폴리이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 혼합물 기재의 것임을 특징으로 하는 방법.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 첨가제 (II)가 폴리에테르 실록산 기재의 비이온성 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 발포시킬 조성물이, 건조 성분을 기준으로, 85 내지 99.9 중량부의 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체 (I), 0.1 내지 15 중량부의 (폼) 첨가제 (II) 및 0 내지 50 중량부의 보조제 및 부속 물질 (V)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 경화를 위해서 물을 실란-종결된 예비중합체의 알콕시실란기 대 첨가되는 물의 몰비가 1 이하가 되는 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득가능한 상처 접촉 물질.
- a) 하나 이상의 알콕시실란기를 포함하는 실란-종결된 폴리우레탄 예비중합체 (I),
b) (폼) 첨가제 (II),
c) 임의로 촉매 (III),
d) 임의로 취입제 (IV), 및
e) 임의로 추가의 보조제 및 부속 물질 (V)
을 포함하는 조성물의, 상처 관리용 접촉 물질을 제조하기 위한 용도.
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