KR20230078264A - 다공성 입자를 적용한 창상피복재 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리우레탄 필름층; 상기 폴리우레탄 필름층 하면에 적층된, 폴리우레탄 폼층; 및 상기 폴리우레탄 폼층 하면에 적층되고 그 하면이 상처면에 접촉하도록, 다공성 실리카 입자를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층을 포함하는 창상피복재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 다공성 입자, 특히, 다공성 실리카 입자를 적용한 창상피복재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
인체의 피부 조직은 외부로부터 신체를 보호하는 기능과 대사에 요구되는 생화학적 기능을 동시에 이루는 생명 유지를 위한 필수적인 기관이다. 이에 외력에 의한 피부 조직 결손에 따른 창상이 발생되면 피부의 조직 세포는 자가증식을 일으켜 피부를 원상복구하는 치유 과정을 거친다.
창상은 외부 압력에 의한 신체손상으로 피부 또는 다른 조직이 끊기거나 일부가 결손이 생기는 것으로 조직의 연속성이 파괴되는 상태를 말한다. 창상은 크게 만성 창상, 급성 창상으로 구분되며 특히 이는 욕창, 화상, 절개, 열상 등으로 세세히 구분된다. 창상은 그의 정도, 범위, 크기, 종류에 따라 치유 기간, 처치 방법 등이 나뉘어지며, 이에 원활한 창상의 치유를 도와 효과적인 완치가 될 수 있도록 하는 드레싱제가 요구된다.
이와 같이 창상의 효과적인 치유를 위한 제품으로 사용되어지는 창상피복재는 창상의 지혈, 삼출물의 흡수, 피부 보호, 감염 방지 등의 기능을 하는 의료기기로, 창상 진행의 4요소인 지혈, 염증, 증식 및 성숙 단계를 보다 효과적으로 관리하게 하여 창상의 빠른 치유를 돕는다. 현재 사용되어지는 창상피복재의 대표적인 종류는 필름형, 하이드로콜로이드형, 하이드로겔형, 폴리우레탄 폼형 등이 있으며, 이는 일반적으로 습윤환경을 조성하여 피부로부터 탈수되는 것을 막아주는 기능을 가지는 드레싱제이다.
현재 사용되어지는 창상피복재는 삼출물 흡수력이 뛰어나고 우수한 습윤환경을 조성하는 제품이 대다수지만, 창상 치유 과정 중 발생하는 2차 세균 감염의 완벽한 차단이 어렵다는 문제점이 있다. 창상의 2차 세균 감염은 조직의 염증을 가중시키고 이에 따른 과염증 반응은 상피 세포의 증식을 방해하여 원활한 상처 치유가 어려워진다. 또한 2차 세균 감염으로 인한 창상의 치유 기간이 길어짐에 따라 환자의 극심한 고통이 수반될 수 있다.
이에 본 발명에서는 습윤환경 조성과 삼출물 흡수가 용이하며 상처면으로부터 2차 세균 감염을 효율적으로 막아 원활한 상처 치유가 가능한 창상피복재의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 습윤환경 조성과 삼출물 흡수가 용이하며 상처면으부터 2차 세균 감염을 효율적으로 막아 원활한 상처 치유가 가능하고자, 폴리우레탄 필름층; 상기 폴리우레탄 필름층 하면에 적층된, 폴리우레탄 폼층; 및 상기 폴리우레탄 폼층 하면에 적층되고 그 하면이 상처면에 접촉하도록, 다공성 실리카 입자를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층을 포함하는 창상피복재 등을 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 폴리우레탄 필름층; 상기 폴리우레탄 필름층 하면에 적층된, 폴리우레탄 폼층; 및 상기 폴리우레탄 폼층 하면에 적층되고 그 하면이 상처면에 접촉하도록, 다공성 실리카 입자를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층을 포함하는 창상피복재를 제공한다.
상기 기능성 폴리우레탄 폼층 총 중량에 대해, 상기 다공성 실리카 입자의 함량은 0.1 ~ 5.0 중량%일 수 있다.
상기 다공성 실리카 입자에 있어서, 기공 크기는 1 ~ 100 nm이고, 입자 크기는 1 ~ 100 ㎛일 수 있다.
상기 폴리우레탄 필름층, 상기 폴리우레탄 폼층 및 상기 기능성 폴리우레탄 폼층의 두께는 순차적으로 0.1 ~ 2 mm, 0.1 ~ 5 mm 및 0.1 ~ 5 mm 일 수 있다.
본 발명의 일 구현예로, (a) 폴리우레탄 필름층을 준비하는 단계; (b) 상기 폴리우레탄 필름층 하면에 폴리우레탄 폼층을 적층시키는 단계; 및 (c) 상기 폴리우레탄 폼층 하면에 다공성 실리카 입자를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층을 적층시키는 단계를 포함하는 창상피복재의 제조방법을 제공한다.
상기 (c) 단계에서 기능성 폴리우레탄 폼층은 다공성 실리카 입자와 폴리우레탄 전구체, 발포제 및 가교제를 포함하는 조성물로부터 제조될 수 있다.
상기 제조는 50 ~ 70 ℃의 온도 조건에서 1,000 ~ 10,000 rpm의 속도로 1 ~ 30 초 동안 교반한 다음, 몰드에 주입하여 발포시킬 수 있다.
본 발명에 따른 창상피복재는 넓은 표면적을 가지는 다공성 실리카 입자가 상처면에 직접 접촉하여 상피세포에 자극을 줌으로써 상피세포의 증식 및 이동을 원활하게 할 수 있다. 이후, 상기 다공성 실리카 입자의 기공 내에 감염으로 인한 세균을 포집함으로써 세균 증식 및 염증 반응을 억제하여 2차 세균 감염을 효율적으로 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 창상피복재는 습윤환경 조성과 삼출물 흡수가 용이할 뿐만 아니라, 상처면으로부터 2차 세균 감염을 효율적으로 막아 원활한 상처 치유를 가능하게 할 수 있다. 특히, 2차 세균 감염이 문제가 되는 욕창, 화상 등에 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 창상피복재 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명자들은 습윤환경 조성과 삼출물 흡수가 용이할 뿐만 아니라, 상처면으로부터 2차 세균 감염을 효율적으로 막아 원활한 상처 치유를 가능하게 할 수 있는 창상피복재에 대해 연구하던 중, 다공성 실리카 입자를 적용한 폴리우레탄 폼형 창상피복재를 제조하고 그 효능을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
다공성 실리카 입자를 적용한 창상피복재
본 발명은 폴리우레탄 필름층; 상기 폴리우레탄 필름층 하면에 적층된, 폴리우레탄 폼층; 및 상기 폴리우레탄 폼층 하면에 적층되고 그 하면이 상처면에 접촉하도록, 다공성 실리카 입자를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층을 포함하는 창상피복재를 제공한다.
먼저, 본 발명에 따른 창상피복재는 상부에 폴리우레탄 필름층을 포함한다. 상기 폴리우레탄 필릉층은 투습성 및 방수성을 가지는 것으로, 그 두께는 0.1 ~ 2 mm 일 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 창상피복재는 상기 폴리우레탄 필름층 하면에 적층된, 폴리우레탄 폼층을 포함한다. 상기 폴리우레탄 폼층은 습윤환경을 조성하고 삼출물을 흡수하는 역할을 하며, 그 두께는 0.1 ~ 5 mm 일 수 있다.
상기 폴리우레탄 폼층은 폴리우레탄 전구체, 발포제 및 가교제를 포함하는 조성물로부터 제조될 수 있고, 구체적으로, 상기 제조는 50 ~ 70 ℃의 온도 조건에서 1,000 ~ 10,000 rpm의 속도로 1 ~ 30 초 동안 교반한 다음, 몰드에 주입하여 발포시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 폴리우레탄 전구체는 이소시아네이트에 폴리에테르폴리올을 반응시켜 제조될 수 있는데, 상기 이소시아네이트로는 이소포론디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 라이신디이소시아네이트, 토리딘디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2-비스-4'-프로판이소시아네이트, 6-이소프로필-1,3-페닐디이소시아네이트, 비스(2-이소시아네이트에틸)-퓨마레이트, 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 시클로헥실렌-1,4-디이소시아네이트, 1,6-헥산디이소시아네이트, 4,4'-바이페닐렌디이소시아네이트, 3,3'-디메틸페닐렌디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, m-페닐렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 및 그 이성질체 등을 사용할 수 있고, 이소포론디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 시클로헥실렌-1,4-디이소시아네이트, 및 그 이성질체 등을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 폴리에테르폴리올로는 폴리프로필렌옥사이드글리콜, 폴리에틸렌옥사이드글리콜, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리테트라하이드로퓨란/에틸렌옥사이드 공중합체, 폴리테트라하이드로퓨란/프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리부틸렌카보네이트글리콜, 폴리헥사메틸렌카보네이트글리콜, 폴리카프로락톤글리콜, 폴리에틸렌아디페이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리네오펜틸아디페이트, 폴리헥사메틸렌아디페이트, 및 그 이성질체 등을 단독 또는 2종 이상 혼합 사용할 수 있고, 폴리에틸렌옥사이드글리콜과 폴리프로필렌옥사이드글리콜을 몰비로 4:6로 혼합하여 사용하거나 또는 에틸렌옥사이드 함량이 40%~80% 이상인 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 공중합체를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 발포제로는 증류수를 사용할 수 있다.
상기 가교제는 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 분자량이 200 ~ 2,000인 폴리에틸렌글리콜, 글리세롤, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 솔보스, 솔비톨 등을 단독 또는 2종 이상 혼합 사용할 수 있고, 분자량이 200 ~ 2,000인 폴리에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판, 글리세롤, 솔비톨 등을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
다음으로, 본 발명에 따른 창상피복재는 상기 폴리우레탄 폼층 하면에 적층되고 그 하면이 상처면에 접촉하도록, 다공성 실리카 입자를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층을 포함한다. 상기 기능성 폴리우레탄 폼층은 습윤환경을 조성하고 삼출물을 흡수하는 역할을 하며, 뿐만 아니라, 상처면으로부터 2차 세균 감염을 효율적으로 막아 원활한 상처 치유를 가능하게 할 수 있다. 그 두께는 0.1 ~ 5 mm 일 수 있다.
상기 다공성 실리카 입자는 메조포러스(mesoporous) 실리카라고도 하는데, 넓은 표면적을 가지고 있어 상처면에 직접 접촉하는 경우, 상피세포에 자극을 줌으로써 상피세포의 증식 및 이동을 원활하게 할 수 있다. 이후, 상기 다공성 실리카 입자의 기공 내에 감염으로 인한 세균을 포집함으로써 세균 증식 및 염증 반응을 억제하여 2차 세균 감염을 효율적으로 방지할 수 있다. 상기 다공성 실리카 입자에 있어서, 기공 크기는 1 ~ 100 nm이고, 입자 크기는 1 ~ 100 ㎛일 수 있다.
상기 기능성 폴리우레탄 폼층 총 중량에 대해, 상기 다공성 실리카 입자의 함량은 0.1 ~ 5.0 중량%일 수 있고, 0.1 ~ 1.0 중량%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 기능성 폴리우레탄 폼층은 다공성 실리카 입자와 폴리우레탄 전구체, 발포제 및 가교제를 포함하는 조성물로부터 제조될 수 있고, 구체적으로, 상기 제조는 50 ~ 70 ℃의 온도 조건에서 1,000 ~ 10,000 rpm의 속도로 1 ~ 30 초 동안 교반한 다음, 몰드에 주입하여 발포시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 폴리우레탄 전구체, 상기 발포제 및 상기 가교제의 구체적인 종류에 대해서는 전술한바 있으므로, 중복설명을 생략하기로 한다.
다공성 실리카 입자를 적용한 창상피복재의 제조방법
본 발명은 (a) 폴리우레탄 필름층을 준비하는 단계; (b) 상기 폴리우레탄 필름층 하면에 폴리우레탄 폼층을 적층시키는 단계; 및 (c) 상기 폴리우레탄 폼층 하면에 다공성 실리카 입자를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층을 적층시키는 단계를 포함하는 창상피복재의 제조방법을 제공한다.
먼저, 본 발명에 따른 창상피복재의 제조방법은 폴리우레탄 필름층을 준비하는 단계[(a) 단계]를 포함한다. 상기 폴리우레탄 필름층에 대해서는 전술한바 있으므로, 중복 설명을 생략하기로 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 창상피복재의 제조방법은 상기 폴리우레탄 필름층 하면에 폴리우레탄 폼층을 적층시키는 단계[(b) 단계]를 포함한다. 상기 폴리우레탄 폼층에 대해서는 전술한바 있으므로, 중복 설명을 생략하기로 한다. 이때, 상기 폴리우레탄 폼층은 폴리우레탄 전구체, 발포제 및 가교제를 포함하는 조성물로부터 제조될 수 있고, 상기 제조는 50 ~ 70 ℃의 온도 조건에서 1,000 ~ 10,000 rpm의 속도로 1 ~ 30 초 동안 교반한 다음, 몰드에 주입하여 발포시킬 수 있다. 한편, 상기 적층은 공지의 접착제를 이용하여 수행될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 창상피복재의 제조방법은 상기 폴리우레탄 폼층 하면에 다공성 실리카 입자를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층을 적층시키는 단계[(c) 단계]를 포함한다. 상기 기능성 폴리우레탄 폼층에 대해서는 전술한바 있으므로, 중복 설명을 생략하기로 한다. 이때, 상기 기능성 폴리우레탄 폼층은 다공성 실리카 입자와 폴리우레탄 전구체, 발포제 및 가교제를 포함하는 조성물로부터 제조될 수 있고, 상기 제조는 50 ~ 70 ℃의 온도 조건에서 1,000 ~ 10,000 rpm의 속도로 1 ~ 30 초 동안 교반한 다음, 몰드에 주입하여 발포시킬 수 있다. 한편, 상기 적층은 공지의 접착제를 이용하여 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 창상피복재 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 창상피복재는 폴리우레탄 필름층(10); 상기 폴리우레탄 필름층(10) 하면에 적층된, 폴리우레탄 폼층(20); 및 상기 폴리우레탄 폼층(20) 하면에 적층되고 그 하면이 상처면에 접촉하도록, 다공성 실리카 입자(35)를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층(30)을 포함하여 구성된다.
이에 따라, 본 발명의 일 구현예에 따른 창상피복재는 넓은 표면적을 가지는 다공성 실리카 입자(35)가 상처면에 직접 접촉하여 상피세포에 자극을 줌으로써 상피세포의 증식 및 이동을 원활하게 할 수 있다. 이후, 상기 다공성 실리카 입자(35)의 기공 내에 감염으로 인한 세균을 포집함으로써 세균 증식 및 염증 반응을 억제하여 2차 세균 감염을 효율적으로 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 창상피복재는 습윤환경 조성과 삼출물 흡수가 용이할 뿐만 아니라, 상처면으로부터 2차 세균 감염을 효율적으로 막아 원활한 상처 치유를 가능하게 할 수 있다. 특히, 2차 세균 감염이 문제가 되는 욕창, 화상 등에 유용하게 활용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
먼저, 폴리우레탄 전구체(제품명: 이소포론디이소시아네이트(대정社), 폴리프로필렌옥사이드글리콜(Merck社), 폴리에틸렌옥사이드글리콜(Merck社)) 60 중량부, 증류수 25 중량부 및 글리세린 15 중량부를 포함하는 조성물을 60 ℃의 온도 조건에서 3,000 ~ 5,000 rpm의 속도로 5 초 동안 교반한 다음, 몰드에 주입하여 발포시킴으로써, 약 2 mm 두께의 폴리우레탄 폼층을 제조하였다.
다음으로, 다공성 실리카(SiO2)(제품명: SBA-15(Merck社)), 기공 크기: 약 1 ~ 10 nm)를 분쇄하여 입자 크기가 약 1 ~ 10 ㎛인 다공성 실리카 입자를 제조하였다. 다공성 실리카 입자와, 폴리우레탄 전구체(제품명: 이소포론디이소시아네이트(대정社), 폴리프로필렌옥사이드글리콜(Merck社), 폴리에틸렌옥사이드글리콜(Merck社)) 60 중량부, 증류수 25 중량부 및 글리세린 15 중량부를 포함하는 조성물을 60 ℃의 온도 조건에서 3,000 ~ 5,000 rpm의 속도로 5 초 동안 교반한 다음, 몰드에 주입하여 발포시킴으로써, 약 2 mm 두께의 기능성 폴리우레탄 폼층을 제조하였다. 이때, 기능성 폴리우레탄 폼층 총 중량에 대해, 상기 다공성 실리카 입자의 함량은 0.5 중량%였다.
이후, 약 500 ㎛ 두께의 폴리우레탄 필름층(제품명: 메틸에틸케톤(Merck社), 디메틸포름아마이드(Merck社))을 준비하였고, 폴리우레탄 필름층 하면에 앞서 제조한 폴리우레탄 폼층 및 기능성 폴리우레탄 폼층을 순차적으로 적층시켜 창상피복재를 최종 제조하였다. 이때, 적층을 위해 공지의 접착제(제품명: 실리콘(Merck社))를 이용하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (7)
- 폴리우레탄 필름층;
상기 폴리우레탄 필름층 하면에 적층된, 폴리우레탄 폼층; 및
상기 폴리우레탄 폼층 하면에 적층되고 그 하면이 상처면에 접촉하도록, 다공성 실리카 입자를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층을 포함하는 창상피복재.
- 제1항에 있어서,
상기 기능성 폴리우레탄 폼층 총 중량에 대해, 상기 다공성 실리카 입자의 함량은 0.1 ~ 5.0 중량%인 것을 특징으로 하는, 창상피복재.
- 제1항에 있어서,
상기 다공성 실리카 입자에 있어서, 기공 크기는 1 ~ 100 nm이고, 입자 크기는 1 ~ 100 ㎛인 것을 특징으로 하는, 창상피복재.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리우레탄 필름층, 상기 폴리우레탄 폼층 및 상기 기능성 폴리우레탄 폼층의 두께는 순차적으로 0.1 ~ 2 mm, 0.1 ~ 5 mm 및 0.1 ~ 5 mm 인 것을 특징으로 하는, 창상피복재.
- (a) 폴리우레탄 필름층을 준비하는 단계;
(b) 상기 폴리우레탄 필름층 하면에 폴리우레탄 폼층을 적층시키는 단계; 및
(c) 상기 폴리우레탄 폼층 하면에 다공성 실리카 입자를 포함하는 기능성 폴리우레탄 폼층을 적층시키는 단계를 포함하는 창상피복재의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 기능성 폴리우레탄 폼층은 다공성 실리카 입자와 폴리우레탄 전구체, 발포제 및 가교제를 포함하는 조성물로부터 제조된 것을 특징으로 하는 창상피복재의 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 제조는 50 ~ 70 ℃의 온도 조건에서 1,000 ~ 10,000 rpm의 속도로 1 ~ 30 초 동안 교반한 다음, 몰드에 주입하여 발포시킨 것을 특징으로 하는 창상피복재의 제조방법.
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