KR20210039933A - Sprint for orthopedic hardening using CO2 in air - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an orthopedic sprint for hardening using carbon dioxide in air, comprising: a support in the form of a film; and a cured body formed on the support. The cured body includes a polyurethane resin and a water generating agent. The polyurethane resin comprises a polyisocyanate functional group that reacts with moisture in the air to generate urea and carbon dioxide. The water generating agent reacts with the carbon dioxide and carbon dioxide in the air to generate water, and the water generated by the water generating agent reacts with the polyisocyanate functional group.

Description

공기 중 이산화탄소를 이용해 경화하는 정형외과용 부목{Sprint for orthopedic hardening using CO2 in air}Sprint for orthopedic hardening using CO2 in air}

본 발명은 공기 중 이산화탄소를 이용해 경화하는 정형외과용 부목에 관한 것이다.The present invention relates to an orthopedic splint for curing using carbon dioxide in the air.

정형외과용 부목(스프린트)은 신체의 외상이나 골절, 탈구나 염좌 등의 응급 상황이 발생했을 때, 환부의 가동성을 제한하고 환부의 안정을 위해 부분적으로 또는 전체적으로 단단히 감아서 환부를 고정시키기 위해 사용되는 기구이다.Orthopedic splint (sprint) is used to fix the affected area by wrapping it partially or entirely tightly to stabilize the affected area and limit the mobility of the affected area in case of an emergency such as a trauma or fracture, dislocation or sprain of the body It is a device to be used.

스프린트 제품은 지지체와 지지체 상태 코팅 내지 함침되어 있는 수경화 폴리우레탄 수지층으로 이루어져 있다.The sprint product consists of a support and a layer of hydraulically cured polyurethane resin that is coated or impregnated with the support.

의사가 기존 스프린트 제품을 환자에게 적용 시에는 수경화 폴리우레탄의 경화를 위해 반드시 물을 사용해야 하는 번거로움이 있었다.When doctors apply existing sprint products to patients, there is a hassle of having to use water to cure the hydraulic polyurethane.

본 발명의 목적은 공기 중 이산화탄소를 이용해 경화하는 정형외과용 부목을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an orthopedic splint for curing using carbon dioxide in the air.

상기 본 발명의 목적은 공기 중의 습기로 경화되는 정형외과용 부목에 있어서, 지지체와; 상기 지지체 상에 형성되어 있는 경화체를 포함하며, 상기 경화체는, 폴리우레탄 수지와 물생성제를 포함하며, 상기 폴리우레탄 수지는 공기 중의 습기와 반응하여 우레아와 이산화탄소를 생성하는 폴리이소시아네이트 기능기를 포함하고, 상기 물생성제는 상기 이산화탄소 및 공기 중의 이산화탄소와 반응하여 물을 생성하며, 상기 물생성제가 생성한 물은 상기 폴리이소시아네이트 기능기와 반응하는 것에 의해 달성된다.An object of the present invention is an orthopedic splint that is cured by moisture in the air, comprising: a support; It includes a cured body formed on the support, the cured body includes a polyurethane resin and a water generating agent, the polyurethane resin includes a polyisocyanate functional group that generates urea and carbon dioxide by reacting with moisture in the air, , The water generating agent reacts with the carbon dioxide and carbon dioxide in the air to generate water, and the water generated by the water generating agent is achieved by reacting with the polyisocyanate functional group.

상기 물생성제는 Ca(OH)2를 포함할 수 있다.The water generating agent may include Ca(OH) 2 .

상기 물생성제는 상기 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 15 내지 30중량부일 수 있다.The water generating agent may be 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane resin.

상기 Ca(OH)2의 평균입자크기는 0.5 내지 5um일 수 있다.The average particle size of the Ca(OH) 2 may be 0.5 to 5 μm.

상기 경화체는, 상기 지지체와 접하는 제1면과; 상기 지지체와 접하지 않는 제2면을 포함하며, 상기 정형외과용 부목은 상기 제2면에 위치하는 실리카층을 더 포함할 수 있다.The cured body, and a first surface in contact with the support; It includes a second surface not in contact with the support, the orthopedic splint may further include a silica layer positioned on the second surface.

상기 실리카층은 실리카를 상기 제2면에 스프레이하여 형성될 수 있다.The silica layer may be formed by spraying silica onto the second surface.

상기 실리카층은 상기 경화체 100중량부에 대해 1 내지 10중량부일 수 있다.The silica layer may be 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the cured body.

본 발명에 따르면 공기 중 이산화탄소를 이용해 경화하는 정형외과용 부목이 제공된다.According to the present invention, there is provided an orthopedic splint for curing using carbon dioxide in the air.

도 1은 본 발명의 실험예에서 Ca(OH)2 함량에 따른 압축강도 변화를 나타낸 그래프이다. 1 is a graph showing the change in compressive strength according to the Ca(OH) 2 content in the experimental example of the present invention.

도 1과 같이 본 발명에 따른 공기 중의 습기로 경화되는 정형외과용 부목(1)은 지지체(10), 지지체(10) 상에 형성되어 있는 경화체(20) 및 경화체(20) 상에 형성되어 있는 실리카층(30)을 포함한다.1, the orthopedic splint 1 cured by moisture in the air according to the present invention is formed on the support 10, the cured body 20 formed on the support 10, and the cured body 20 It includes a silica layer 30.

즉, 경화체(20)의 제1면은 지지체(10)와 마주하며, 제2면에는 실리카층(30)이 형성되어 있는 것이다.That is, the first surface of the cured body 20 faces the support 10, and the silica layer 30 is formed on the second surface.

경화체(20)는, 폴리우레탄 수지와 물생성제를 포함하며, 폴리우레탄 수지는 공기 중의 습기와 반응하여 우레아와 이산화탄소를 생성하는 폴리이소시아네이트 기능기를 포함하고, 상기 물생성제는 폴리이소시아네이트 기능기가 생성한 이산화탄소 및 공기 중의 이산화탄소와 반응하여 물을 생성하며, 상기 물생성제가 생성한 물은 상기 폴리이소시아네이트 기능기와 반응한다.The cured body 20 includes a polyurethane resin and a water generating agent, and the polyurethane resin includes a polyisocyanate functional group that generates urea and carbon dioxide by reacting with moisture in the air, and the water generating agent generates a polyisocyanate functional group. Water is produced by reacting with one carbon dioxide and carbon dioxide in the air, and the water produced by the water generating agent reacts with the polyisocyanate functional group.

폴리우레탄 수지는 폴리이소시아네이트와 폴리올을 포함하며, 그 외에 부반응 억제제, 소포제, 촉매 및 오일 등을 더 포함할 수 있다. 폴리우레탄 수지의 최종 NCO%는 12% 내지 16%일 수 있다.Polyurethane resins include polyisocyanates and polyols, and may further include side reaction inhibitors, antifoaming agents, catalysts, and oils. The final NCO% of the polyurethane resin may be 12% to 16%.

촉매는 아민계가 사용될 수 있으며, 폴리우레탄 수지의 경화시간을 조절하기 위해 사용한다.The catalyst may be an amine type, and is used to control the curing time of the polyurethane resin.

물생성제는 Ca(OH)2일 수 있으며, 물생성제는 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 15 내지 30중량부일 수 있다. 물생성제의 함량이 15중량부 이하이면 발포도가 높아져서 강도가 낮아지는 문제가 있다. 반면, 물생성제의 함량이 30중량부 이상이면 발포도가 좋아지는 효과가 없으며 점도가 높아져서 생산성이 낮아진다.The water generating agent may be Ca(OH) 2 , and the water generating agent may be 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane resin. If the content of the water generating agent is 15 parts by weight or less, there is a problem in that the degree of foaming is increased and the strength is decreased. On the other hand, when the content of the water generating agent is 30 parts by weight or more, there is no effect of improving the degree of foaming, and the viscosity increases, resulting in lower productivity.

Ca(OH)2의 평균입자크기는 0.5 내지 5um일 수 있다. 평균입자크기가 0.5um이하일 경우 전체 표면적이 넓어져서 제품의 저장안정성이 낮아지는 문제가 발생한다. 반면 평균입자크기가 5um이상일 경우 반응성이 떨어지면서 제품의 경화 반응 참여가 낮아지는 문제가 있다. The average particle size of Ca(OH) 2 may be 0.5 to 5 μm. If the average particle size is less than 0.5um, the entire surface area is widened, resulting in a problem of lowering the storage stability of the product. On the other hand, when the average particle size is 5um or more, there is a problem that the reactivity decreases and the participation in the curing reaction of the product decreases.

지지체(10)는 필름 또는 판상 형태일 수 있다. 지지체로는 유리섬유 또는 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The support 10 may be in the form of a film or plate. Glass fiber or nonwoven fabric may be used as the support, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 정형외과용 부목은 포장지에 포장되어 있을 수 있다. 경화체(20)가 지지체(10)에 코팅 또는 함침된 후 외부 대기와 차단시키기 위하여 알루미늄 파우치와 같은 외부와 차단력이 우수한 포장지를 사용해야 한다. The orthopedic splint according to the present invention may be packaged in a wrapping paper. After the cured body 20 is coated or impregnated on the support 10, in order to block it from the outside atmosphere, a packaging paper having excellent external and blocking power such as an aluminum pouch should be used.

지지체의 잔여 수분을 제거하기 위하여 사용 전 오븐에 보관하여 잔여수분을 제거해야 하며 제품을 생산하는 설비도 대기와 차단될 수 있도록 설비 내부로 건조 공기를 공급해야 한다.In order to remove residual moisture from the support, it must be stored in an oven before use to remove residual moisture, and dry air must be supplied to the interior of the facility so that the facility producing the product can be blocked from the atmosphere.

이에 한정되지는 않으나, 지지체(10)는 50~80℃의 오븐에서 약 6~10시간 정도 보관되어 잔여수분이 제거될 수 있으며 설비 내부로 공급되는 건조 공기는 상대습도가 약 2~10%일 수 있다.Although not limited thereto, the support 10 is stored in an oven at 50 to 80° C. for about 6 to 10 hours to remove residual moisture, and the dry air supplied to the facility has a relative humidity of about 2 to 10%. I can.

본 발명은 기존 폴리우레탄 수지를 경화시키는데 있어서 인위적으로 물을 사용하지 않고 대기 중의 CO2 가스와의 반응을 통하여 물을 생성시킬 수 있는 Ca(OH)2를 사용함으로써 폴리우레탄의 -NCO와 연쇄반응을 일으켜 제품을 경화시킬 수 있도록 한다.The present invention is a chain reaction with -NCO of polyurethane by using Ca(OH) 2 which can generate water through reaction with CO 2 gas in the atmosphere without artificially using water in curing the existing polyurethane resin. To cure the product.

실리카층(30)은 경화체(20)의 제2면에 실리카를 스프레이하여 형성할 수 있다. 실리카층(30)은 폴리우레탄수지의 사이클 반응에 개시제인 물을 끌어들여 초기 경화시간을 단축시킨다. 실리카의 양은 경화체(20) 100중량부에 대해 1 내지 10중량부 또는 2.5 내지 6중량부일 수 있다. 1 중량부보다 작으면 경화시간의 단축이 미미하며 10중량부보다 크면 제품의 외관이 불량해지고, 제품의 저장안정성이 저하된다.The silica layer 30 may be formed by spraying silica on the second surface of the cured body 20. The silica layer 30 shortens the initial curing time by attracting water, which is an initiator, to the cycle reaction of the polyurethane resin. The amount of silica may be 1 to 10 parts by weight or 2.5 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the cured body 20. If it is less than 1 part by weight, the shortening of the curing time is insignificant, and if it is greater than 10 parts by weight, the appearance of the product becomes poor, and the storage stability of the product decreases.

실리카층(30)은 제품의 포장 직전에 형성될 수 있다.The silica layer 30 may be formed immediately before packaging of the product.

예를 들어, 도 2와 같이 지지체(10)와 경화체(20)과 롤을 통과하여 결합되는 시점 또는 그 이후에 실리카를 스프레이하여 실리카층(30)을 형성 후 바로 포장한다.For example, as shown in FIG. 2, the silica layer 30 is formed by spraying silica at or after the time when the support 10 and the cured body 20 and the roll are bonded or after being combined to form the silica layer 30 and then immediately packaged.

이하 실험예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail through the following experimental examples.

실험예 1 - Ca(OH)Experimental Example 1-Ca(OH) 22 의 함량과 입자크기 Content and particle size

실험방법Experiment method

우레탄수지(NCO 15.7%)를 비이커 또는 용량 수치가 적힌 컵에 50g 소분한 뒤 DMDEE 1P, Water 20P, Ca(OH)2의 함량과 입자크기를 변경하여　첨가하고 믹싱 한 뒤 수지가 발포되는 수치를 계산하여 측정하였다. 발포율을 통해 수산화칼슘을 이용하여 발포를 어느 정도 줄일 수 있는지 파악할 수 있다.After 50g of urethane resin (NCO 15.7%) is subdivided into a beaker or a cup with the capacity value written on it, change the content and particle size of DMDEE 1P, Water 20P, and Ca(OH) 2 to add and mix. It was calculated and measured. It is possible to determine how much foaming can be reduced by using calcium hydroxide through the foaming rate.

실험결과Experiment result

평균입자크기와 함량에 따라 발포율(%)을 표 1에 나타내었다.P는 경화체 100중량부에 대한 Ca(OH)2의 중량부이다.The foaming ratio (%) according to the average particle size and content is shown in Table 1. P is the weight part of Ca(OH) 2 relative to 100 parts by weight of the cured product.

평균입자크기
(um)Average particle size
(um) 최대크기(um)Maximum size (um) 5P5P 10P10P 15P15P 20P20P 20.9520.95 112112 303303 264264 238238 208208 15.7415.74 7878 315315 297297 264264 185185 10.2310.23 5353 318318 301301 258258 179179 6.866.86 4949 275275 233233 225225 176176 4.594.59 4444 250250 205205 190190 167167 3.893.89 3737 247247 202202 187187 164164 2.372.37 3131 237237 201201 184184 160160 0.890.89 2121 222222 199199 180180 154154

표 1과 같이 Ca(OH)2의 함량이 증가하고 입자크기가 작아지면 발포율(%)이 감소함을 알 수 있다.As shown in Table 1 , it can be seen that when the content of Ca(OH) 2 increases and the particle size decreases, the foaming rate (%) decreases.

실험예 2 - 실리카층의 적용 및 사용량Experimental Example 2-Application and amount of silica layer

실험방법Experiment method

실험예 1과 동일한 방법으로, Ca(OH)2의 함량과 실리카 사용량을 변경하면서 CO2 발생시간을 측정하였다. CO2 발생시간은 발포시간에 비례한다.In the same manner as in Experimental Example 1, the CO 2 generation time was measured while changing the content of Ca(OH) 2 and the amount of silica used. The CO 2 generation time is proportional to the foaming time.

실험결과Experiment result

Ca(OH)2의 함량과 실리카 사용량에 따른 CO2 발생시간을 표 2에 나타내었다.Table 2 shows the CO 2 generation time according to the content of Ca(OH) 2 and the amount of silica used.

Ca(OH2) 사용량Ca(OH 2 ) usage 실리카 사용량Silica usage CO2 발생시간(초)CO 2 generation time (sec) -- -- 14초14 seconds 20P20P -- 10초10 seconds 20P20P 2중량부2 parts by weight 7초7 seconds 20P20P 3.5중량부3.5 parts by weight 6초6 seconds

표 2와 같이 Ca(OH)2의 사용량에 의해 CO2 발생시간이 감소하며, 실리카의 사용에 의해 CO2 발생시간이 추가로 감소함을 확인할 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the CO 2 generation time is reduced by the amount of Ca(OH) 2 and the CO 2 generation time is further reduced by the use of silica.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. It will be obvious to those with knowledge

Claims (7)

공기 중의 습기로 경화되는 정형외과용 부목에 있어서,
지지체와;
상기 지지체 상에 형성되어 있는 경화체를 포함하며,
상기 경화체는,
폴리우레탄 수지와 물생성제를 포함하며,
상기 폴리우레탄 수지는 공기 중의 습기와 반응하여 우레아와 이산화탄소를 생성하는 폴리이소시아네이트 기능기를 포함하고,
상기 물생성제는 상기 이산화탄소 및 공기 중의 이산화탄소와 반응하여 물을 생성하며,
상기 물생성제가 생성한 물은 상기 폴리이소시아네이트 기능기와 반응하는 정형외과용 부목.In the orthopedic splint cured by moisture in the air,
A support;
It includes a cured body formed on the support,
The cured body,
It contains a polyurethane resin and a water generator,
The polyurethane resin contains a polyisocyanate functional group that reacts with moisture in the air to generate urea and carbon dioxide,
The water generating agent reacts with the carbon dioxide and carbon dioxide in the air to generate water,
The water produced by the water generating agent reacts with the polyisocyanate functional group for an orthopedic splint. 제1항에서 있어서,
상기 물생성제는 Ca(OH)2를 포함하는 정형외과용 부목.The method of claim 1,
The water generating agent orthopedic splint containing Ca(OH) 2. 제2항에 있어서,
상기 물생성제는 상기 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 15 내지 30중량부인 정형외과용 부목.The method of claim 2,
The water generating agent is a splint for orthopedic surgery of 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane resin. 제3항에 있어서,
상기 Ca(OH)2의 평균입자크기는 0.5 내지 5um인 정형외과용 부목.The method of claim 3,
The average particle size of the Ca(OH) 2 is 0.5 to 5um orthopedic splint. 제3항에 있어서,
상기 경화체는,
상기 지지체와 접하는 제1면과;
상기 지지체와 접하지 않는 제2면을 포함하며,
상기 정형외과용 부목은 상기 제2면에 위치하는 실리카층을 더 포함하는 정형외과용 부목.The method of claim 3,
The cured body,
A first surface in contact with the support;
It includes a second surface not in contact with the support,
The orthopedic splint is an orthopedic splint further comprising a silica layer positioned on the second surface. 제5항에 있어서,
상기 실리카층은 실리카를 상기 제2면에 스프레이하여 형성된 정형외과용 부목.The method of claim 5,
The silica layer is a splint for orthopedic surgery formed by spraying silica on the second surface. 제6항에 있어서,
상기 실리카층은 상기 경화체 100중량부에 대해 1 내지 10중량부인 정형외과용 부목.
The method of claim 6,
The silica layer is an orthopedic splint of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the cured body.
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