KR950005336B1 - 일치성 유리섬유 캐스팅 테이프 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

일치성 유리섬유 캐스팅 테이프
제1도 및 제2도는 바아(bar) 1이 단순한 체인 스티치(chain stitch)를 수행하며, 바아 2 및 3은 사(yarn)를 삽입(lay in)하기 위하여 래핑 모션(lapping motion)을 수행하는 3-바아 라셀(Raschel) 편성물이고,
제3도는 바아 1이 단순한 체인 스티치를 수행하며, 바아 2,3 및 4는 사를 삽입하기 위하여 래핑 모션을 수행하는 4-바아 라셀 편성물이고,
제4도는 본 발명의 지지체 및 시판중인 캐스팅(casting) 테이프 지지체에 대한 응력 변형 및 회복 커어브이며,
제5도는 본 발명의 지지체와 시판중인 캐스팅 테이프 지지체의 연신 특성을 비교하는 그래프이다.
본 발명은 개선된 유리섬유 캐스팅(casting) 테이프에 관한 것이다. 본 발명의 캐스팅 테이프는 일치성(conformability)을 개선시키는, 이의 세로 방향으로의 실제적인 탄성을 가지고 있으므로 환자에 대한 캐스팅 테이프용 용도로서 적합하며, 생성되는 캐스트는 환자의 수족(limb)에 더욱 적합하거나 더욱 일치한다.
소석고 캐스트(Plaster of Paris cast)는 때때로 신체의 일부 또는 수족을 고정시키는데 사용되어 왔다. 소석고 캐스트는 보충되어 왔으며, 어느 정도는 지지체상의 중합체성 물질을 사용하는 합성 캐스트 테이프 또는 붕대로 교체되어 왔다. 중합체성 물질은 자외선에 노출시킴으로써 경화시키거나, 물과 반응할때 중합체성 물질이 경화되는 중합체를 함유시켜 왔다. 자외선 경화되는 캐스트의 예는 미합중국 특허 제3,881,473호에 기재되어 있다. 더욱 최근에는, 수-경화성 또는 수-반응성 폴리우레탄 조성물이 정형외과용 캐스트를 형성하는데 사용되어 왔으며, 폴리우레탄 물질은 주로 기타의 중합체성 합성 캐스팅 물질로 대체되어 왔다. 미합중국 특허 제4,376,438호 및 제4,411,262호에는 폴리우레탄 캐스팅 물질의 유형이 기재되어 있다.
합성 캐스팅 물질에 사용되는 섬유상 지지체는 주로 유리섬유 물질이다. 유리섬유 물질은 가공된 캐스트의 강도의 견지에서 잇점을 제공하며, 유리섬유 직물의 각종 조직이 합성 캐스팅 테이프용의 지지체로서 사용되어 왔다. 상기한 특허에는 상이한 유리섬유 물질의 캐스팅 테이프용 지지체로서의 용도가 기재되어 있다. 또한. 미합중국 특허 제3,686,725호, 제3,787,272호 및 제3,882,857호에는 특정한 유리섬유 물질, 또는 정형외과용 캐스트로 사용하기에 특히 적합한 유리섬유 지지체를 제조하기 위하여 유리섬유 물질을 처리하는 방법이 기재되어 있다.
미합중국 특허 제4,323,061호에는 유리섬유와 제2섬유(예 : 면, 아마, 레이온, 양모, 아크릴수지, 나일론, 테프론 또는 폴린에스테르)의 혼합물로부터 제조한 캐스트 지지체가 기재되어 있다. 지지체중의 제2섬유의 목적은 지지체상에 경화성 수지를 고정시키는 것이다.
미합중국 특허 제3,332,416호에는 탄성 섬유와 비탄성 섬유의 혼합물로 제조한 직포 지지체를 갖는 소석고 캐스크 붕대가 기재되어 있다.
비록 유리섬유가 상이한 반응성 중합체와 함께 정형외과용 캐스트의 지지체 물질로서 널리 사용되어 왔다 할지라도, 이들 캐스팅 물질 모두는 몇몇 단점이 있다. 주요 단점들중 하나는 환자의 신체에 대한 캐스팅 테이프의 일치성이다. 일치성은 신체의 일부의 복수곡선 및 돌출부에 대하여 적응하거나 친밀하게 덮히는 붕대 또는 캐스팅 테이프의 능력을 나타내는 특성으로서 정의되는 캐스팅 테이프의 특성이다. 일반적으로, 유리섬유 캐스팅 테이프는 기타의 섬유로 제조한 캐스팅 테이프보다 더 딱딱하며, 캐스트 기술자 및 외과의사가 환자의 수족에 대해 유리섬유 캐스팅 테이프를 일치시키기가 어렵다. 이러한 이유로 인해, 최초로 개발된 유리섬유 캐스팅 테이프는 주로 제2차 캐스팅을 위해 사용되었다. 제2차 캐스트는 제1차 캐스트 도포후 대략 7일 내지 10일후에 환자에게 도포하는 캐스트이다. 제1차 캐스트는 수족중 골절된 뼈를 접합할 때 환자에게 도포한다. 소석고 캐스트 붕대의 일치성이 더욱 우수하기 때문에, 소석고를 제1차 캐스팅 물질로서 사용하여 왔다. 일반적으로, 제2차 캐스트를 도포하는 경우, 선택되는 캐스팅 물질은 합성 캐스트이며, 그 이유는 이것이 소석고와 비교하여 중량이 더 가볍고 습기에 저항하는 능력이 있기 때문이다. 또한, 일치성은 제2차 캐스트에서는 제1차 캐스트에서 만큼 중요하지 않다. 비록 보다 최근에 소개된 유리 섬유 캐스팅 테이프가 초기의 유리섬유 캐스트 테이프보다 일치성이 더 우수하다 할지라도, 이들 테이프는 아직도 소석고 붕대만큼의 일치성은 없다.
본 발명은 선행 기술의 유리섬유 캐스팅 테이프와 비교하여 더욱 개선된 일치성을 제공하는 유리섬유로 제조한 정형외과용 캐스팅 테이프를 제공한다. 본 발명의 캐스팅 테이프는 유리섬유를 지지체중의 탄성섬유와 혼합한 편성 지지체를 사용한다. 본 발명의 지지체는 유리섬유의 강도의 잇점을 유지시키며, 탄성섬유의 존재는 지지체에 대하여 더욱 우수한 세로방향 신장률을 제공하며 이에의해 일치성이 보다 큰 캐스팅 테이프가 생성된다. 일반적으로, 본 발명의 테이프의 일치성은 본 발명의 테이프가 선행 기술의 합성 캐스팅 테이프보다 훨씬 더 우수한 연신 및 복귀 특성을 갖기 때문에 상당히 개선되어 환자의 수족에 쉽게 도포할 수 있다. 본 발명의 캐스팅 테이프의 연신 및 복귀 특성은 테이프가 환자에 대해 더욱 우수하게 일치하도록 해준다. 효과는 신체에 일치하는 탄성의복의 능력과 유사하다.
본 발명에 따른 캐스팅 테이프의 지지체는 연속 필라멘트 유리섬유 또는 기타의 고강도사와 탄성 필라멘트 또는 사와의 혼합물로 편성한다. 일반적으로, 유리섬유 지지체는 사로 형성되고, 사이징되고, 원하는 구조로 편성될 필라멘트로부터 제조됨을 특징으로 한다. 본 발명에 있어서, 지지체는 니들(needle)이 1인치당 6 내지 28개인 라셀 경편기(Raschel Warp Knitting Machine)상에서 편성한다. 본 발명의 캐스트 지지체 직물은 고모듈러스섬유, 예를들면, 유리섬유, 폴리아라미드 또는 폴리에틸렌을 탄성중합체성 고신장성 섬유와 혼합시킨 편성물이다. 고모듈러스 섬유는 8×106psi 또는 그 이상의 탄성 고모듈러스를 갖는다. 탄성 중합체성 신장성 섬유는 천연고무 또는 합성 탄성중합체(예 : 폴리이소프렌 ; 폴리부타디엔 ; 디엔과 스티렌의 공중합체 ; 아크릴로니트릴과 디엔 또는 폴리클로로프렌과의 공중합체 ; 클로로프렌과 기타의 단량체와의 공중합체 ; 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원공중합체를 포함하는 에틸렌 프로필렌 탄성중합체 ; 및 스티렌과 부타디엔 또는 이소프렌과의 블록공중합체인 열가소성 탄성중합체)일 수 있다. 또한 탄성중합체성 신장성 섬유는 스판덱스(폴리우레탄)섬유일 수 있다. 가장 통상적인 시판폼인 탄성사는 천연고무 및 스판덱스이다. 천연고무는 본 발명의 지지체에 있어서 바람직한 탄성 사이다.
신장성 섬유는 편성포중에서 경사 또는 웨일 섬유(Warp or Wale fibers)로서, 즉 기계 방향으로 존재하지만, 필 섬유(fill fiber)로서 존재하지는 않는다. 직물중 섬유의 총 부피를 기준으로 섬유의 약 0.25 내지 25%가 신장성이다. 편성포는 세로방향으로 40% 이상 200% 이하의 연신률을 가져야 한다. 탄성 사로 편성된 직물은 세로방향으로 상당한 신장률을 가지며, 생성된 캐스팅 테이프의 더 큰 일치성을 제공하는 것은 이 세로방향 신장률이다. 본 발명에 따른 직물의 신장률은 적어도 40%이며, 폭 1인치당 680g의 정하중(static load)하에서는 200% 만큼 높을 수 있다. 이것은 예비중합체로 피복된 직물의 신장률이다. 신장률의 바람직한 범위는 60 내지 100%이다.
캐스팅 테이프의 지지체로서 이전에 사용된 유리섬유 편성포는 약각의 연신률 또는 신장률을 가지지만, 연신후 이들의 본래 길이로 즉시 복귀되거나 회복되지 않는다. 본 발명의 지지체는 지지체중의 탄성중합체성 섬유때문에 실질적으로 이의 본래 길이로 복귀할 것이다. 지지체의 이의 본래의 길이로의 복귀력으로 인하여 지지체가 환자의 신체에 일치하게 된다.
지지체의 탄성섬유 성분은 래핑(wrapping)되거나 되지 않은 필라멘트일 수 있다. 필라멘트는 목면, 나일론 또는 폴리에스테르 섬유로 래칭될 수 있다. 탄성 필라멘트 압출 필라멘트일 수 있거나, 절단 트레드(thread) 또는 절단 필라멘트일 수 있으며, 즉, 트레드 또는 필라멘트를 탄성 물질의 시이트로부터 절단할 수 있다. 특정한 래핑(wrapping) 섬유는 본 발명에 중요하지 않다. 지지체는 유리섬유 또는 고강도 사 75 내지 99.75용적% 및 탄성 사 0.25 내지 25용적%를 함유한다. 지지체는 바람직하게는, 탄성 사를 1 내지 6용적% 함유한다. 직물의 연신 특성은 사의 형태, 탄성 필라멘트의 수 및 필라멘트의 크기 또는 게이지 뿐만아니라 편성하는 동안의 탄성 필라멘트에 대한 장력 및 직물의 편성 패턴을 선택함으로써 조절할 수 있다.
탄성 사는 직물의 세로방향으로의 상당한 연신률 및 탄성을 제공한다. 전형적인 선행 기술의 유리섬유 캐스트 지지체는 세로방향으로의 연신률이 약 5 내지 35%이다. 상기에 언급된 바와 같이, 본 발명의 캐스트 지지체의 연신률은 40% 이상 200% 이하이며, 바람직하게는 60 내지 100%이다. 또한, 지지체는 탄성 사의 존재에 의해서라기 보다는 편성 패턴 구조의 결과로서 횡방향으로 약간의 연신이 있을 수 있다. 횡방향 연신률은 약 30 내지 80%이다.
본 발명의 직물은 비교적 파워(power)가 낮다. 파워(power)는 직물을 소정의 %로 연신하는데 필요한 힘(force)이다. 파워는 단위폭당 힘, 예를들면, 비신도(specific elongation)의 경우 g/in 폭으로 표현한다. 테이프를 환자에게 도포한 후 및 예비중합체가 경화되기 전에는, 파워가 환자 수족의 압축을 억제할 정도로 약해야만 한다. 예비중합체가 경화된 후에는 직물의 파워는 고려되지 않으며, 그 이유는 경화된 중합체가 추가의 압축을 억제할 것이기 때문이다. 본 발명에 따른 직물의 파워는 직물을 30% 연신하는데 데하여 바람직하게는 40 내지 175g/in 폭이다. 어떤 특정한 편성포 구조물의 파워는 탄성 사의 두께 또는 게이지를 변화시켜 조절할 수 있다. 또한, 파워는 직물중 탄성 사의 수를 변화시키거나 편성 구조를 변화시키고, 편성하는 동안의 탄성 사에 대한 장력을 변화시켜 조절할 수 있다.
사용된 특정한 탄성 트레드는 캐스팅 테이프에 사용되는 수-경화성 폴리우레탄 예비중합체와 혼화성이어야만 한다. 일반적으로, 천연 및 합성고무는 저장시 폴리우레탄 예비중합체를 조기에 겔화시키거나, 경화시킬 수 있는 화합물질과 혼합할 수 있다. 이러한 화학물질은 아민, 알칼리 염, 알칼리 토금속 염 및 활성수소-함유 화합물을 포함한다. 고무 트레드가 아민 화합물을 함유하는 경우, 폴리우레탄 예비중합체는 캐스팅 테이프의 저장시에 조기 경화될 수 있을 것이다. 폴리우레탄, 즉, 스판덱스 필라멘트를 본 발명의 탄성 필라멘트로서 사용할 수 있다. 그러나, 폴리우레탄 예비중합체는 결국 폴리우레탄 필라멘트를 팽윤시킬 수 있으며, 필라멘트는 이들의 탄성을 잃을 것이다. 폴리우레탄 필라멘트의 팽윤은 필라멘트를 가교결합시키거나 피복시켜 다소 조절할 수 있다. 본 발명의 지지체에 사용된 폴리우레탄 필라멘트는 약 1년동안 이들의 탄성을 유지하는 필라멘트이며, 이 기간은 어떤 환경에서의 충분한 저장수명이다. 특헝 형태의 스판덱스 필라멘트의 탄성은 폴리우레탄 예비중합체에 의해 급속히 영향을 받는다. 이들 필라멘트는 지지체를 피복하기 위해 사용한 수-경화성 예비중합체와 접촉할때 급속히 이들의 탄성을 잃는다.
탄성 중합체성 트레드가 특정한 폴리우레탄 예비중합체 제형과 혼화될 수 있는가를 측정하기 위해 간단한 스크리닝(screening) 시험법을 사용할 수 있다. 탄성 중합체성 트레드 1중량부의 혼합물을 예비중합체 제형 3중량부와 혼합하여 튜브속에 넣은 다음, 밀봉한다. 튜브를 70℃의 오븐속에 넣은 다음 7일동안 방치한다. 7일의 마지막 날에도 예비중합체가 유체이고 트레드가 탄성적인 경우, 트레드는 예비중합체와 혼화성일 것이며 약 1년 동안의 저장에도 안정하다고 할 수 있다.
또한, 시판중인 고무 트레드를 폴리우레탄 예비중합체와 혼화될 수 없는 성분이 제거, 중화 또는 불활성화 되도록 처리할 수 있다. 다양한 추출공정을 사용할 수 있다. 고무 트레드는 예를들어, 톨루엔, 클로로포름, 아세톤 또는 메틸렌 클로라이드와 같은 용매로 추출할 수 있다. 이어서, 건조시켜 용매를 제거한다. 또한, 고무 트레드를 염산으로 처리할 수 있다. 또한, 예를들어, 황산, 질산, 인산 및 유기산과 같은 기타의 산을 사용할 수도 있다. 이어서, 고무 트레드를 물로 세정한 다음, 건조시킨다. 산처리 결과, 예비중합체의 조기 겔화를 야기시키는, 트레드중의 고무 화학물질이 탈활성화 되는 것으로 나타난다. 산 또는 용매처리는 편성전에 트레드에 대해 수행하거나 편성된 지지체에 대해 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 처리후 사용할 수 있는 형태의 천연고무 트레드용 제형은 다음과 같다 :
Figure kpo00001
본 발명의 지지체를 제조하는데 사용할 수 있는 편성 패턴은 다양하다. 일반적으로, 직물은 편성기상에서 적어도 3개의 바아(여기서, 1개의 바아는 탄성 트레드를 위한 것이며, 2개의 바아는 유리섬유를 위한 것이다)를 사용하여 편성한다. 높은 캐스트 강도가 필요하지 않는 캐스트 도포용의 일치성이 높은 캐스트 지지체를 제조하기 위하여 2-바아 편성물을 사용할 수 있다. 유아용으로 사용되는 캐스팅 테이프는 고강도를 필요로 하지 않지만 일치성이 높은 캐스팅 테이프가 바람직한 상기한 바와 같은 도포이다. 본 발명의 편성지지체에 있어서, 탄성 사는 직물의 세로방향으로 직물 연신을 제공해야만 한다. 탄성 사는 라셀 편성 구조의 체인 스티치, 바아(bar) 1이 될 수 있거나 4-바아 직물의 바아 2, 바아 3, 또는 가능하게는 바아 4가 될 수 있다. 탄성 사가 체인 스티치인 경우, 제2바아는 직물을 횡단하여 연장되는 유리섬유사를 삽입할 수 있다.
제3바아 및 사용되는 경우의 제4바아는 유리섬유 또는 다른 형태의 사일 수 있고, 지그-재그 또는 사인곡선 패턴으로 삽입될 수 있으며, 이에 의해 이들 위치의 사가 횡방향으로 삽입된 것에 비하여 최종 캐스트의 파쇄 강도가 증가된다. 탄성 사가 체인 스티치인 경우, 편성동안의 사의 장력은 체인 스티치가 약간의 신장률을 갖는 것만큼 직물의 연신 특성을 강하게 성취하지 못할 것이다. 탄성 사는 체인 스티치에 보다 큰 신장률을 제공할 것이다. 탄성 사가 3-바아 편성물의 바아 2 또는 바아 3이거나, 4-바아 편성물의 바아 2,3 및/또는 4인 경우, 탄성 사의 장력이 중요하게 된다. 탄성 사의 장력은 편성기로부터 방출될때 직물이 적당한 정도로 집합체로 되거나 다발이 되기에 충분할 정도로 높아야만 한다. 직물이 연신될때, 집합체가 신장되며 직물의 추가의 신장률은 체인 스티치인 유리섬유에 의해 제한된다. 바람직한 직물은 탄성 사가 바아 3인 3-바아 편성물이다.
본 발명의 편성포 지지체를 위한 전형적인 바아 패턴을 도면에 나타낸다.
제1도는 바아 3이 탄성 트레드이고 바아 1 및 바아 2가 유리섬유인 3-바아 패턴이다.
제2도는 탄성 트레드가 바아 3이고, 유리섬유는 바아 1 및 2인 3-바아 패턴이다. 이 직물은 제1도의 직물보다 더 무거우며, 그 이유는 바아 2의 유리섬유가 직물에 보다 많이 가해지기 때문이다.
제3도는 탄성 트레드가 바아 1인 4-바아 패턴이다. 바아 2 내지 4는 유리섬유 사이다.
상기 바아 패턴은 변형될 수 있음을 이해해야 한다. 예를들어, 제3도의 패턴은 탄성 트레드를 바아 3 및 4로서 사용하고 유리섬유 사를 바아 1 및 2로서 사용할 수 있다.
또한, 제1도 및 제2도의 패턴은 제3도의 바아 3 및 바아 4에서 나타낸 바와 유사하게 바아 3에 대해 지그-재그 패턴을 사용하여 변형시킬 수 있다. 직물이 바람직한 캐스트 강도를 생성하기에 바람직한 파워, 종방향 신장률 및 직물중의 유리섬유의 용적을 갖는 한, 특정한 편성 패턴이 중요한 것은 아니다.
캐스팅 테이프의 일치성을 객관적으로 측정할 수 없다. 그러나, 선택적인 특성을 근거로 한, 합성 캐스팅 테이프의 일치성에 대한 주관적 평가가 유용한 것으로 판명되었으며, 훈련된 서로 다른 시험자들간의 재현성도 양호한 것으로 밝혀졌다. 이러한 과정이 문헌[참조 : ˝Proceedings of the 10th Annual Meeting of the Society for-Biomaterials˝, April 27-May 1, 1984, page 234]에 기재되어 있다. 이러한 과정은 약간의 변형을 가하여 본 발명의 캐스팅 테이프의 일치성을 비교하는데 사용할 수 있다. 상기 과정의 변형은, 본 발명의 캐스팅 테이프의 증가된 일치성으로 인하여, 또한 본 발명의 캐스팅 테이프가 선행의 캐스팅 테이프와 동일하지 않은 정도로 발견되는 특성, 즉 테이프의 복귀 능력 및 테이프의 파워를 나타낸다는 사실 때문에 필요하다. 본 발명의 캐스팅 테이프의 일치성을 설명하기 위하여, 본 발명의 테이프, 테이프 B, 및 시판중인 유리섬유 캐스팅 테이프 A를 사용하여 짧은 팔 캐스트(short atoll cast)를 제조한다.
그 결과는 다음과 같다 :
Figure kpo00002
시판중인 폴리우레탄계 유리섬유 캐스팅 테이프의 일치성과 비교한 본 발명의 캐스팅 테이프의 일치성을 제5도에 나타낸다. 연신의 총량, 즉, 길이 및 폭이 커질수록 테이프의 일치성도 커진다. 세로방향 스트레치는 6in 길이의 테이프로부터, 물질의 폭 in당 680g의 중량을 매단 다음, 연신률(%)을 측정하여 결정한다. 물질의 말단이 아닌 측면에 매달아 동일한 절차를 반복하여 폭방향의 연신률(%)을 측정한다. 도면에 있어서, 라인 A는 임프루브드 델타-라이프(Improved DELTA-LITE) 캐스팅 테이프이고 ; 라인 B는 본 발명의 캐스팅 테이프이고 ; 라인 C는 K-캐스트(K-Cast) 캐스팅 테이프이며 ; 라인 D는 스코치캐스트(SCOTCHCAST) 2 캐스팅 테이프이다. 라인 B의 테이프는 다른 테이프보다도 세로방향의 연신 정도가 상당히 더 큼을 보여준다.
제4도는 4.5in 폭의 본 발명에 따른 캐스팅 테이프 및 폭이 4in인 시판중인 캐스팅 테이프의 연신 및 복귀 특성을 설명한다. 제4도의 커어브는 인스트론(INSTRON) 인장시험기에 의해 형성된 것이다. 커어브 A는 임프루브드 델타-라이트 캐스팅 테이프이며, 커어브 B는 본 발명의 캐스팅 테이프이다. 직물의 샘플을 약 750g의 힘으로 연신시킨 다음, 회복시킨다. 커어브의 하향 경사부분은 회복부분이며 영점으로 복귀한 것으로서 설명될 수 있다. 제4도에 도시된 커어브는 챠트지가 한쪽 방향으로 움직이는 시험기에 의해 작성된 커어브이다. 커어브는 본 발명에 따른 지지체 직물의 연신 및 복귀특성이 더 우수함을 보여준다. 본 발명의 직물은 더 빨리 복귀하며, 또한 이의 본래 길이로 복귀한다.
하기 실시예 1, 2 및 3은 본 발명에 유용한 특정한 지지체를 나타낸다.
실시예 1
제3도에 나타낸 4-바아 형태를 사용하는 18-게이지(gauge) 라셀 편성기상에서 직물을 편성한다. 제1바아는 나일론 래핑(Wrapping)된 스판덱스사[70데니어, 두개의 40데니어 나일론 랩(wrap)으로 래핑된 리크라(LYCRA) T-127)]를 함유한다. 제1바아에는 41개의 엔드(end)가 있다. 바아 2는 엔드가 38개인 DE75 1/10 유리섬유 사를 함유한다. 바아 3은 총 엔드가 76개인 두개의 DE75 1/0 유리섬유 사를 함유하며, 바아 4는 바아 3과 동일하다. 1in당 6.5단(course)이며 폭이 1 4/2in인 직물에 대한 체인 링크(Chain link)수는 다음과 같다 :
바아 1-2,0,0,2 ;
바아 2-0,0,8,8 ;
바아 3-4,4,2,2 및 0,0,2,2 ;
바이 4-2,2,4,4 및 2,2,0,0.
직물의 중량은 1m2당 409g(이완)이며, 신도는 150%이다. 직물의 파워는 30% 신도에서 250g이다.
실시예 2
제2도에서와 같은 형태의 3-바아 패턴을 사용하는 24-게이지 라셀 편성기상에서 직물을 편성한다. 바아 1 및 바아 2는 DE75 1/0 유리섬유 사를 함유하며, 바아 3은 래핑되지 않은 90-게이지 천연고무 사[제이. 피. 스티븐스(J. P. stevens)에 의해 L-83이라는 상품명으로 시판된다]를 함유한다. 바아 1은 엔드가 55개이고, 바아 2는 52개이며, 바아 3은 55개이다. 체인 링크 수는 다음과 같다 :
바아 1-2,0,0,2 ;
바아 2-0,0,8,8 ;
바아 3-0,0,2,2.
직물의 폭은 4 1/4in이며, 직물을 연신하는 경우에 1in당 11.94단을 함유한다. 직물의 중량은 1m2당 461g(이완)이고 신도는 115.0%이며, 파워는 30% 신도에서 325g이다.
실시예 3
제1도의 3-바아 형태를 사용하는 24-게이지 라셀 편성기상에서 직물을 편성한다. 바아 1 및 바아 2는 ED75 1/0 유리섬유 사를 함유하며, 바아 3은 평평하고 래핑되지 않은 90-게이지 천연고무 사를 함유한다.
천연고무 사는 L83이라는 상품명으로 제이. 피. 스티븐스에 의해 시판된다. 바아 1 및 바아 3은 49개의 엔드를 함유하며, 바아 2의 엔드는 47개이다. 체인 링크 수는 다음과 같다 :
바아 1-2,0,0,2 ;
바아 2-0,0,6,6 ;
바아 3-0,0,2,2.
이 4 1/4in 폭 직물은 연신하는 경우 1in당 11.94단이고, 중량은 1m2당 304g이며, 신도는 70%이다. 직물의 파워는 30% 신도에서 375g이다.
하기의 실시예 4 내지 7은 사를 용매 또는 산으로 전처리하여 지지체를 피복하는데 사용된 예비중합체를 조기 겔화할 수 있는, 나중의 화학물질을 제거하는 효과를 설명하는 것이다. 일반적으로, 7일내에 겔화되지 않는 생성물은, 가공된 생성물의 경우로 하여 적어도 1년의 저장수명과 동등하다. 이러한 형태의 생성물에 대하여 1년은 적당한 저장수명이다.
실시예 4
비처리된 90-게이지 고무(제이. 피. 스티븐스의 L83) 대략 10g을 미합중국 특허 제4,433,680호의 실시예 Ⅱ에 기재된 형태의 폴리우레탄 예비중합체 30g을 함유하는 폴리프로필렌 튜브 속에 도입한다.
튜브를 밀봉하여 오븐 속에서 70℃로 유지시킨다. 예비중합체는 3일내에 경화되고 겔화된다. 예비중합체로부터 제거된 고무는 이의 탄성을 유지한다. 이 사는 표 I상의 번호 1로서 나타낸다. 당해 실시예는 이러한 비처리된 사가 본 발명의 실시에 적합하지 않을 수 있음을 나타낸다.
실시예 5
55개의 엔드를 갖는 90-게이지 고무 사 테이프(제이. 피. 스티븐스에 의해 제조되는 L83) 170야아드를 스테인레스강 메쉬 바스켓(mesh basket)의 저부에 도입한다. 바스켓을 큰 스테인레스강 포트(pot)에 도입한다. 대략 12갤론의 톨루엔을 고무가 과도하게 흐트러지지 않게 하면서 포트에 가한다. 24시간 간격으로, 고무를 함유하는 바스켓을 포트 밖으로 꺼내어 톨루엔을 새로운 톨루엔으로 교체한다. 이어서 추가로 24시간동안 바스켓을 포트로 복귀시킨다. 당해 사이클을 3회 반복함으로써 고무는 톨루엔에 의해 상이한 4개의 추출물로 된다. 이후에, 고무를 꺼내고 건조시켜 톨루엔을 제거한다. 건조된 고무 약 10g을 실시예 4의 폴리우레탄 예비중합체 30g을 함유하는 폴리프로필렌 튜브 속에 도입한다. 튜브를 오븐중 70℃에서 노화시킨다. 7일 후에도 예비중합체는 경화되어 겔화되지 않는다. 중합체는 8일째에 경화된다.
실시예 6
40개의 엔드를 갖는 110-게이지의 압출된 고무 사 테이프[GM32N이라는 상품명으로 글로브 매뉴팩츄어링 캄파니(Globe Manufacturing-Company)에 의해 제조됨] 124야아드를 4000ml들이 파이렉스 비이커의 저부에 도입한다. 80 내지 85℃로 가열된 2N 염산 3000ml를 비이커에 가한다. 비이커를 열판 위에 올려놓고 70 내지 74℃의 온도에서 3/4시간 동안 유지시킨다. 이후에, 산을 쏟아버리고 사를 스테인레스강 메쉬 바스켓으로 옮긴 다음, 대략 1시간 20분동안 연속하여 흐르는 물로 완전히 세척한다. 세척주기후, 고무를 3ft 간격으로 떨어진 피복된 강철 로오드(rod)상에 올려놓고 대략 5시간 동안 건조시킨다. 진공하에 더 건조시킨후, 건조된 고무 약 10g을 실시예 4의 폴리우레탄 예비중합체 30g을 함유하는 폴르포리필렌 튜브 속에 도입한다. 튜브를 밀봉하고 오븐중 70℃에서 노화시킨다. 측정된 예비중합체의 겔시간은 약 26일이다. 고무사는 여전히 탄성이 있다.
실시예 7
각종 게이지의 일련의 고무를 염산으로 처리하고, 또한 대조용으로 물로 처리한다. 처리 사이클 및 겔시간은 표 I과 같다. 모든 경우에 있어서, 겔 시간은 고무 10g을 취한 다음 실시예 4에서와 같은 예비중합체 30g을 함유하는 폴리프로필렌 튜브에 가하여 측정한다. 튜브를 70℃의 오븐에 도입하여 겔시간을 측정한다. 앞에서 말한 바와 같이, 본 발명의 목적을 위해서는 겔시간이 7일 이상인 것이 만족스럽다. 추가의 대조물은 지시된 시간내에 스스로 겔화되지 않는 예비중합체만을 함유하는 샘플이다.
[표 1]
Figure kpo00003
실시예 8
실시예 1에서와 같은 직물을 사용하여 캐스팅 테이프를 제조한다. 탄성 사는 리크라(LYCRA) T-127이다. 실시예 4에 기재된 폴리우레탄 예비중합체를 피복된 직물의 중량을 기준으로 46%의 피복중량으로 직물상에 피복한다. 직물의 중량은 1m2당 409g이며 신도는 150%이다. 붕대를 물속에 침지시켜 예비중합체를 활성화시킨 다음, 다음과 같이 중합체의 파쇄 강도를 측정한다. 2 3/4in 직경의 금속 다우얼(dowel) 둘레를 4 1/2in 폭의 캐스팅 테이프 5개 층으로 감아 시험용 실린더를 제조한다. 실린더를 15분, 1시간 및 24시간 동안 노화시킨 다음, 이들의 파쇄 강도를 측정한다. 채틸론(Chatillon) 압축 시험기를 사용하여 시험용 실린더 샘플의 파쇄 강도를 측정한다. 샘플을 1cm 압축시킨 다음, 시험용 실린더를 변형시키는데 필요한 하중을 측정한다. 바람직하게는, 파쇄 강도는 4in 크기의 다우엘상에 4in 폭 캐스팅 테이프 5개 층을 사용하여 만들고 24시간 노화시킨 시험용 실린더에 대하여 90lb 이상이어야만 한다. 당해 시험에 사용된 특정한 캐스팅 테이프는 12개월 동안 이의 일치성 및 특성을 유지한다. 당해 시험에 사용된 특정한 샘플은 실온에서 2개월 동안 노화시킨 것이다. 파쇄 시험의 결과는 다음과 같다 :
Figure kpo00004
실시예 9
95게이지의 압출된 천연고무 사 테이프[
Figure kpo00005
리텍스(Qualitex)라는 상품명으로 시판된다]를 3N HCl을 사용하여 실시예 6과 같은 방법으로 3/4시가 동안 처리하여 폴리우레탄 예비중합체와 반응하는 성분을 중화시킨다. 처리된 고무 사를 실시예 3에 기재된 패턴을 사용한 3 1/4in 폭의 라셀 편성포속에 혼입시킨다. 직물의 중량은 1m2당 314g이며 신도는 70%이다. 직물을 실시예 4에 기재된 형태의 예비중합체로 1m2당 290g의 피복중량 즉, 46%의 피복중량으로 피복한다. 70℃에서 14일 동안 노화시킨 캐스팅 테이프의 샘플은 이들의 탄성특성을 보유한다. 기타의 샘플을 70℃에서 24시간 동안 노화시킨 다음, 실시예 8에서 설명한 과정을 사용하여 파쇄 강도에 대해 시험한다.
그 결과는 다음과 같다 :
Figure kpo00006

Claims (7)

  1. 실제로 수-반응성 폴리우레탄 예비중합체와 반응하지 않으며 예비중합체로 함침시킨 후 12개월 이상 동안 이의 탄성을 유지하는 탄성중합성 섬유(여기서, 탄성중합체성 섬유는 지지체에 세로방향으로 40 내지 200%의 신장률을 제공하기 위하여 지지체의 세로방향으로 지지체에 혼입시킨다)와 고모듈러스 섬유의 혼합물을 함유하며, 30% 신도로 지지체를 신장시키는데 필요한 힘이 지지체의 폭 1in당 40 내지 175g인 파워(power)를 갖는, 수-반응성 폴리우레탄 예비중합체로 함침된 섬유 지지체를 함유하는 정형외과용 캐스팅 테이프.
  2. 제1항에 있어서, 고모듈러스 섬유가 지지체중의 섬유의 99.75 내지 75용적%이며, 탄성중합체성 섬유가 지지체중의 섬유의 0.25 내지 25용적%인 캐스팅 테이프.
  3. 제1항에 있어서, 지지체의 세로방향 신장률이 폭 1in당 640g의 정하중하에서 60 내지 100%인 캐스팅 테이프.
  4. 제1항에 있어서, 지지체가 라셀(Raschel) 편성물이며, 탄성중합체성 섬유가 직물의 체인 스티치(chain stitch)인 캐스팅 테이프.
  5. 제1항에 있어서, 고모듈러스 섬유가 유리섬유인 캐스팅 테이프
  6. 제1항에 있어서, 탄성중합체성 섬유가 천연고무인 캐스팅 테이프.
  7. 제1항에 있어서, 지지체가 3-바아 라셀 편성물이며, 탄성중합체성 섬유가 지지체의 바아 3인 캐스팅 테이프.
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