WO2017023115A1 - 열가소성 캐스트 - Google Patents

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WO2017023115A1
WO2017023115A1 PCT/KR2016/008565 KR2016008565W WO2017023115A1 WO 2017023115 A1 WO2017023115 A1 WO 2017023115A1 KR 2016008565 W KR2016008565 W KR 2016008565W WO 2017023115 A1 WO2017023115 A1 WO 2017023115A1
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buffer pad
cast
pad
buffer
foam
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PCT/KR2016/008565
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박종칠
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주식회사 우리소재
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
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    • A61F13/04—Plaster of Paris bandages; Other stiffening bandages
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
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    • A61L15/07—Stiffening bandages
    • A61L15/14—Use of materials characterised by their function or physical properties

Definitions

  • thermoplastic casts and more particularly to thermoplastic casts, which are made of a thermoplastic material to prevent damage to the human or animal area (movement) during the treatment process.
  • Casts, casts, sprinters, braces, orthodontics, and other medical orthodontics are commonly referred to as casts, which provide a smooth treatment when a joint or limb is broken or damaged.
  • Examples of the cast having a structure in which damage is small and air is easily distributed include a hydrocurable cast disclosed in US Pat. No. 6,673,029, and a hydrocurable cast disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1425883.
  • the water-curable cast has low productivity because it is necessary to prevent contact with water or moisture in the manufacturing process, and has to be kept sealed in order to block contact with moisture even after manufacture, and there is a problem in storage property, and once cured, reuse is not possible. Since it is impossible, even if it is necessary to modify the cast according to the degree of recovery of the patient there is a problem that can not be modified and reused.
  • Korean Patent Publication Nos. 10-1538644 and 10-1538645 serve as reinforcements and deformation limiting elements for the structure by providing a soft skin to the outer circumferential surface of the structure, even if the cast surface is in contact with the patient's skin I do not feel it.
  • a net-shaped lower pad (or skin protector) having a relatively small eye size is installed around the affected area, and then cast on the upper portion of the lower pad.
  • the lower pad is in a wet state for a long time when moisture is absorbed into the lower pad due to the shower, etc., due to the installation of the lower pad, and also due to the shower. do.
  • the present invention has been made to solve the problems of the cast of the conventional mesh formed of a thermoplastic material as described above, the user is inconvenient when worn by providing a buffer pad made of foam on the surface in contact with the cast skin Its purpose is to provide a cast that is able to smoothly ventilate while absorbing the impact on the affected area, and is comfortable to wear and durable.
  • the cast for achieving the object of the present invention as described above is a thermoplastic cast made of a net-shaped structure in which a plurality of wire rods surrounding and fixing the body diagonally cross each other, a buffer made of foam on the surface in contact with the structure and the skin Characterized in that the pad is laminated.
  • thermoplastic cast may be attached to the outer shell of the rubber material of the structure, the inside of the structure may include a core having a net shape.
  • the buffer pad may be formed of two or more layers having different degrees of foaming.
  • the foam is a foam of any one or more of polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate, polyurethane, and is bonded to the structure by insert injection, characterized in that no adhesive is used. It is done.
  • the buffer pad of the present invention is characterized in that Shore C hardness is 45 or less.
  • Cast of the present invention is formed of a mesh-like structure is provided with a cushion pad made of a foam laminated on the surface in contact with the cast and the user does not feel uncomfortable when worn, while absorbing the impact on the affected area can be smoothly ventilated , Fit and durable.
  • FIG. 1 is a diagram showing a conventional installation example in which a lower pad and a cast are provided.
  • thermoplastic cast provided with stacked buffer pads according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an external view of a thermoplastic cast provided with a buffer pad of the present invention is laminated.
  • thermoplastic cast provided with stacked buffer pads according to another embodiment of the present invention.
  • thermoplastic cast provided with stacked buffer pads according to a further embodiment of the present invention.
  • thermoplastic cast provided with stacked finishes according to another embodiment of the present invention.
  • thermoplastic cast according to the invention can be implemented by claim 1.
  • the present invention relates to a composition of a thermoplastic cast used to wrap around, fix or correct a fracture site of a patient, wherein the cast according to the present invention comprises the structure 10 and the structure 10 and the skin as shown in FIG.
  • the buffer pad 100 made of a foam is laminated on the surface to which the contacts.
  • the structure 10 has a net shape by regularly forming a polygonal opening, wherein the cross section of the net-shaped side has a square shape having a height greater than the width so that sufficient rigidity against external force or impact can be secured. It is molded to have.
  • the structure 10 is made of a polycaprolactone composite based on polycaprolactone (PCL, polycaprolactone).
  • the overall shape of the cast including the structure 10 is the same as the Republic of Korea Patent Publication Nos. 10-1425883, 10-1414493, 10-1538642, 10-1538644, 10-1538645 Alternatively, as shown in FIG. 3, a plurality of wire rods cross each other diagonally to each other, and thus, the buffer pad 100 is stacked on the entire surface of the structure 10 having a mesh shape in contact with the skin.
  • Polycaprolactone is used as a main material of the polycaprolactone composite constituting the structure 10, and the polycaprolactone used in the present invention is a kind of polyester produced by ring-opening polymerization of caprolactone, and is a crystalline polymer. It has a low melting point of 50 ⁇ 80?
  • polycaprolactone (PCL) used in the present invention has a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 80,000, which is used as a structure because the mechanical properties (impact strength) is low when the weight average molecular weight of polycaprolactone is less than 20,000. It is not possible to expect a role, and therefore, it is preferable to use a large molecular weight, but when the weight average molecular weight is larger than 80,000, the flexural strength and flowability become worse, which is not suitable as a material for injection molding.
  • the melting point of polycaprolactone under the above conditions is about 50-80? It has a range, which makes it easy to cast on affected areas.
  • the structure 10 is made only of polycaprolactone, since mechanical properties such as tensile strength are low, glass fibers or carbon fibers may be added to the main body (polycaprolactone) as a strength reinforcing agent to improve this.
  • a structure 10 having the core 20 positioned therein and a buffer pad 100 made of foam are stacked on a surface where the structure 10 is in contact with the skin. .
  • the core material 20 is made of a thermoplastic synthetic resin elastomer, it is preferable to use a melting point higher than the melting point of the structure (10).
  • an elastic material such as polyurethane, polyethylene, soft PVC, polypropylene copolymer or the like is used as the material of the core 20 having a higher melting point than the structure 10.
  • each side of the structure 10 has a rectangular cross-sectional shape that is relatively larger in height than the width, thereby ensuring sufficient rigidity against external force or impact.
  • a structure 10 having a rubber skin 30 attached thereto and a buffer pad 100 made of foam are stacked on a surface where the structure 10 is in contact with the skin.
  • the outer shell 30 is wrapped around the molten structure 10 to prevent excessive elongation of the structure to maintain the shape of the square forming the net shape while at the same time prevents the thickness of the thinning to prevent a decrease in strength and It can also function as a cushioning material for preventing the hard surface of the structure 10 from directly contacting the skin of the patient.
  • the outer shell 30 is made of a rubber material in the Shore D 2 to 35 range because it must exhibit the appropriate strength and elasticity at the same time, which is a bad fit when in contact with the skin of the patient, absorbs the shock from the outside sufficiently Since it does not, it is somewhat buffered compared to the structure without the outer shell, but it is difficult to show a sufficient buffering effect.
  • the structure 10 including the shell 30 and the buffer pad made of a foam is laminated on the surface in contact with the skin to be provided to achieve the desired sufficient effect in the present invention.
  • Structure 10 in the present invention is excellent in formability when heated to a temperature of 70 to 80 ° to install on the affected part of the patient, and after being installed in the affected part has a strength that can withstand external shocks or external forces It should be of good flowability to be suitable for injection molding.
  • the buffer pads stacked on the structure 10 should have a firm adhesive force with the structure 10 and should not be dropped, deformed, or broken by external force, moisture, heat, or the like.
  • the buffer pad of this invention consists of foams.
  • Elastomers include EPR, EPDM, ethylene-alpha olefin copolymers, styrene-based TPEs such as SBS, SIS, SEBS, butadiene-based rubber materials, thermoplastic elastomers such as TPO, or a mixture of two or more.
  • the foaming ratio is preferably in the range of 5 to 40 times, more preferably in the range of 5 to 30 times.
  • the foaming ratio is low, the mechanical strength is increased but the elasticity is decreased, and in the case of uncrosslinked foams having too high or uncrosslinked foaming cells at high temperatures, the foaming cells collapse and lead to product defects. It is desirable to.
  • the buffer pad may be formed of two or more layers having different degrees of foaming.
  • the foam pad with high foaming degree is easily bursting foam cells during melt bonding, the shock absorbing function of the buffer pad is not smooth and the fusion shape is worse.
  • the cushion pad having a low degree of foaming is inferior in shock absorbing ability and wears poor. Therefore, by laminating pads with low foaming and pads with high foaming, make two or more layers of sheets, and use the parts with low foaming as the fusion and the parts with high foaming as contact with the skin. Two problems can be solved at the same time: improvement of shock absorption capacity.
  • a foam made of a material having a low melting point such as EVA may be used as a part in contact with the skin, and a foam made of a LDPE material having a relatively high melting point may be used as a welded portion.
  • the process of foaming the buffer pad of the present invention may be carried out by a crosslinked foam or a crosslinked foamed process.
  • the crosslinking foaming process includes a chemical crosslinking foaming process and an electron beam crosslinking foaming process.
  • a chemical crosslinking foaming process includes a crosslinking agent which forms radicals at a high temperature and causes a crosslinking reaction, and a foaming agent which decomposes at a high temperature to generate a gas, is mixed with a resin, It is a method of manufacturing a sheet by extruding at a low temperature such that a blowing agent decomposition reaction does not occur, and causing a crosslinking reaction and foaming while passing the molded sheet into a high temperature horizontal tunnel.
  • the electron beam crosslinking foaming process does not use a crosslinking agent, and the foaming agent is mixed and extruded with a resin to produce an unfoamed sheet, and the crosslinking reaction occurs by irradiating an electron beam to the prepared sheet, and then into a high-temperature horizontal or vertical tunnel. It is a method of foaming by allowing foaming to occur while passing.
  • non-crosslinked foaming process includes a method using a chemical blowing agent and a method using a gaseous blowing agent, the foaming is performed in the first extrusion process without crosslinking reaction.
  • the cross-linked resin has a significantly increased viscosity and elasticity in the molten state, so the bubble is smaller and uniform than the non-crosslinked foam sheet, so that the foam has excellent elasticity, resilience, and soft touch. Therefore, since the cell is disintegrated, the non-crosslinked foam is not suitable for the buffer pad bonding process by the insert injection process of the present invention, and it is preferable to prepare the buffer pad through a crosslinking foaming process or an electron beam crosslinking foaming process.
  • the buffer pad and the structure of the present invention are joined to the structure by insert injection.
  • the method of joining the buffer pad and the structure includes a method of bonding using an adhesive and a method of thermally bonding at a high temperature.
  • the adhesive may be bonded at a low temperature by applying the adhesive to one or both surfaces of the structure or the outer surface of the shell and the buffer pad, and then applying pressure and bonding the adhesive.
  • the process is complicated and the use of liquid adhesives can lead to contamination of the workplace, which is undesirable since harmful components may remain in the finished cast.
  • thermal bonding is a method of heating one surface of a structure or shell to be bonded and one surface of the buffer pad to a temperature at which the structure, the shell, and the buffer pad are at or above the melting point, and then applying pressure and bonding to each other.
  • thermal bonding is a method of heating one surface of a structure or shell to be bonded and one surface of the buffer pad to a temperature at which the structure, the shell, and the buffer pad are at or above the melting point, and then applying pressure and bonding to each other.
  • thermal bonding requires a process of molding the structure by insert injection or forming a structure surrounded by an outer shell, and then additionally bonding the buffer pad, process efficiency is inferior.
  • the bonding process is performed by simultaneously bonding the buffer pads in the insert injection process without an additional process.
  • the buffer pad in the form of a sheet is cut to have the same shape as the structure, and then inserted into the core of the moving plate of the mold for forming the structure or the shell.
  • the rubber material constituting the outer shell is injection molded to form the outer shell while hot molten resin flows into the mold, and is bonded to the buffer pad by heat.
  • the cast can be produced in a single step by enclosing the structure and adhering the buffer pad to one side thereof.
  • the structure is molded by inserting a buffer pad cut in the same manner as the shape of the structure to be located in the core of the moving plate of the mold.
  • the cast in the form in which the buffer pad is bonded by bonding to the buffer pad by heat can be manufactured in one step.
  • the density of the buffer pad bonded to the cast was 0.03 to 0.1 g / cm 3, and it was confirmed that Shore C hardness is preferably 45 or less.
  • the shock absorbing pad is too hard to significantly reduce the fit, and if too low, the durability is reduced to easily break or peel off.
  • the peel strength according to ASTM D903 may be peeled from the structure by a conventional external force when manufactured to exhibit a value of 250N / 100 mm or more. The phenomenon does not occur can be exhibited excellent adhesion. When the peel strength was not sufficient, the cast pad was pushed to the floor and the buffer pad was partially peeled off or damaged. Therefore, it was determined that the peel strength was more than 250 N / 100 mm.
  • TPE resin used as an outer shell material was carried out at 160-170 degree
  • Example 1 As shown in Table 1, using a foam sheet having a different expansion ratio, thickness, and material, the remaining test methods were prepared in the same manner as in Example 1.
  • An LDPE crosslinked foam sheet having a foaming ratio of 10 times and a thickness of 1 mm provided by Youngbo Chemical is cut into a net shape such as a mold cavity and inserted into the injection mold cavity to be placed.
  • the polycaprolactone composite reinforced with glass fibers used as the structure was insert-molded at 150 ⁇ to prepare a cast in the form of a mesh in which foam sheets were laminated as buffer pads on one side of the structure.
  • Example 10 As shown in Table 1, using a foam sheet having a different expansion ratio, thickness, and material, and the remaining test method, the cast was prepared in the same manner as in Example 10.
  • the conventional cast was manufactured by insert-molding the outer shell by inserting only the structure into the mold without a buffer pad.
  • Example 1 has exist LDPE 10 One 0.092 45 Example 2 20 3 0.046 37 Example 3 30 3 0.031 32 Example 4 LDPE / EVA 10 One 0.093 41 Example 5 20 3 0.046 32 Example 6 30 3 0.032 29 Example 7 PP 10 One 0.091 62 Example 8 20 3 0.045 50 Example 9 30 3 0.031 38 Example 10 none LDPE 10 One 0.092 45 Example 11 20 3 0.046 37 Example 12 30 3 0.031 32 Example 13 LDPE / EVA 10 One 0.093 41 Example 14 20 3 0.046 32 Example 15 30 3 0.032 29 Example 16 PP 10 One 0.091 62 Example 17 20 3 0.045 50 Example 18 30 3 0.031 38 Comparative example has exist - - - - - - -
  • LDPE / EVA is 70 wt% LDPA and 30 wt% EVA
  • the LDPE buffer sheet was evaluated for density, tensile strength, elongation rate, tear strength, heating dimension change, hardness, and appearance by varying the expansion ratio.
  • the visual evaluation was carried out by visual inspection, if the surface is good and there are no defects, if there is no problem in use even if there is some bonding,? If the foam cell is partially deformed? .
  • the foaming ratio was set to 20 times, and the density, tensile strength, elongation rate, tear strength, heating dimension change, hardness, and appearance of LDPE, LDPE / EVA, and PP buffer sheets were evaluated. Evaluation was performed.
  • Example 1 6.2
  • Example 2 7.0
  • Example 3 8.0
  • Example 4 7.0
  • Example 5 8.2
  • Example 6 9.2
  • Example 7 3.4
  • Example 8 5.2
  • Example 9 6.6
  • Example 10 6.0
  • Example 11 6.8
  • Example 12 8.0
  • Example 13 6.8
  • Example 14 8.0
  • Example 15 8.9
  • Example 16 3.3
  • Example 18 6.5 Comparative example 3.0
  • the cast pads of Examples 1 to 18 were found to have better fit than conventional casts with only an outer jacket without a buffer pad.
  • the fit score is relatively low, and it can be seen that the foam thickness and the foam ratio need to be adjusted according to the material of the buffer pad. In this case, Shore C hardness exceeded 45, resulting in a sharp decrease in fit.
  • the PP having a foaming ratio of 20 times also showed a Shore C hardness of more than 45 and a wear score of 5.2, which is lower than that of the other examples. Therefore, it was found that satisfying the condition of Shore C hardness of 45 or less is an important factor in increasing the fit of the cast of the present invention.
  • the reason why the feeling of wearing is highly evaluated by applying the buffer pad of the present invention was found to be that the buffer pad relieves the hard or unnatural texture that is applied when the cast surface is in direct contact with the skin.
  • thermoplastic cast according to an embodiment of the present invention, a structure having a mesh shape and thermoplastic, 10, the outer shell 30 disposed on the outer surface of the structure 10 described above
  • the shock absorbing pad 100 disposed on the outer surface of the outer shell 30 and the elastic force
  • it may further include a finish 200 disposed on the outer surface of the buffer pad 100 in contact with the body.
  • the finish 200 may be in contact with the body to feel better.
  • the shell 30, the buffer pad 100, and the finish 200 may have a melting point greater than that of the structure 10.
  • the buffer pad 100 may have a larger melting point than the outer shell 30.
  • the finish 200 may have a porosity different from that of the buffer pad 100.
  • finish 200 may have a friction coefficient different from that of the buffer pad 100.
  • the finish 200 has a larger porosity than the buffer pad 100, sweat or moisture may be better absorbed.
  • the finishing material 200 has a smaller porosity than the buffer pad 100, the area in contact with the body may provide greater comfort and may receive more heat from the body.
  • the finishing material 200 may be disposed on the outer surface of the buffer pad 100 by selecting any one of the plurality of finishing materials 200 having different physical properties according to seasons, ages, or preferences. have.
  • the finishing material 200 may be cloth, woven fabric, nonwoven fabric, synthetic fiber, natural fiber, rubber or synthetic resin.
  • the present invention is not limited thereto, and any material that can be brought into contact with the body to give a comfortable feel can be variously changed from the viewpoint of those skilled in the art.
  • the buffer pad 100 is also not limited to foam, and may be cloth, woven fabric, nonwoven fabric, synthetic fiber, natural fiber, rubber or synthetic resin.
  • thermoplastic cast according to the embodiment of the present invention is formed between the buffer pad 100 and the outer shell 30, and the first layer 300 having a different porosity from the buffer pad 100 and the outer shell 30. ) May be further included.
  • the first layer 300 may have a porosity smaller than that of the buffer pad 100.
  • durability of the buffer pad 100 can be strengthened, such as preventing the buffer pad 100 from falling off from the shell 30.
  • the first layer 300 may implement a connection between the envelope 30 and the buffer pad 100.
  • One surface of the first layer 300 may be connected to the outer shell 30, and the other surface of the first layer 300 may be connected to the buffer pad 100.
  • the first layer 300 may not only reinforce the durability of the buffer pad 100, but also allow the buffer pad 100 to be fixed at a predetermined position of the envelope 30.
  • the first layer 300 may have a melting point greater than that of the structure 10.
  • the first layer 300 may be a material that serves as an adhesive.
  • the first layer 300 is formed by melting the outer shell 30 and being disposed in the gaps of the buffer pad 100, in which the outer shell 30 and the buffer pad 100 coexist. It may mean.
  • the first layer 300 is formed by melting the buffer pad 100 and being disposed in the voids of the shell 30.
  • thermoplastic cast according to the embodiment of the present invention is formed between the buffer pad 100 and the finish 200, and the second layer 400 having a different porosity from the buffer pad 100 and the finish 200. ) May be further included.
  • the second layer 400 may have a porosity smaller than that of the buffer pad 100 and the finish 200.
  • the second layer 400 may implement a connection between the finishing material 200 and the buffer pad 100.
  • One surface of the second layer 400 may be connected to the buffer pad 100, and the other surface of the second layer 400 may be connected to the finishing material 200.
  • the second layer 400 may not only reinforce the durability of the finish 200, but may also allow the finish 200 to be fixed at a predetermined position of the buffer pad 100.
  • the second layer 400 may have a melting point greater than that of the structure 10.
  • the second layer 400 may be a material that serves as an adhesive.
  • the second layer 400 is formed when the buffer pad 100 is melted and disposed in the gap of the finish 200, in which the finish 200 and the buffer pad 100 coexist. It may mean.
  • the second layer 400 is formed when the finish 200 is melted and disposed in the gap of the buffer pad 100, and the region in which the finish 200 and the buffer pad 100 coexist. It may mean.
  • the porosity of the first layer 300 may be different from that of the second layer 400.
  • the porosity of the first layer 300 may be greater than the porosity of the second layer 400.
  • the first layer 300 relatively allows the buffer pad 100 to be more firmly fixed to the sheath 30, and the second layer 400 relatively protects the finish 200. It can absorb sweat and moisture entering the voids.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 캐스트는 그물 형상을 구비하며 열가소성인 구조체; 상기 구조체의 외면에 배치되는 외피; 상기 외피의 외면에 배치되어 탄성력을 가지는 완충 패드; 및 상기 완충 패드의 외면에 배치되어 신체와 접촉되는 마감재;를 포함하며, 상기 외피, 상기 완충 패드 및 상기 마감재는, 용융점이 상기 구조체보다 크며, 상기 마감재는, 공극률이 상기 완충 패드와 다른 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

열가소성 캐스트
본 발명은 열가소성 캐스트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열가소성 재질로 이루어져 인간이나 동물의 손상된 부위(환부)가 치료 과정에서 움직이는 것을 방지하는 열가소성 캐스트에 관한 것이다.
관절이나 팔다리가 골절되거나 손상된 경우 원활한 치료가 이루어질 수 있도록 하는 캐스트, 깁스, 스프린터, 브레이스, 교정장구, 기타 의료용 교정구 등은 통칭하여 캐스트라 부른다.
손상된 관절이나 팔다리를 고정하기 위한 캐스트로는 붕대와 석고를 이용하여 환부에 깁스를 설치하는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 석고는 무거울 뿐만 아니라 일단 응고되고 나면 재성형할 수 없고, 또한 습기에 노출되는 경우 열화 또는 손상되기 때문에 환자가 목욕이나 샤워하기가 곤란하며, 아울러 깁스가 설치된 부분에는 공기가 쉽게 통하지 않는다는 등의 단점이 있다.
손상이 적고 공기가 쉽게 유통되는 구조의 캐스트로는 미국 특허공보 제6,673,029호에 개시된 수경화성 캐스트, 대한민국 등록특허공보 10-1425883호에 개시된 수경화성 캐스트 등을 들 수 있다.
그러나 상기 수경화성 캐스트는 제조과정에서 물이나 수분과의 접촉을 방지해야 하므로 생산성이 낮고, 제조 후에도 수분과 접촉을 차단하기 위하여 밀봉 보관하여야 하므로 보관성에도 문제가 있으며, 한 번 경화되고 나면 재사용이 불가능하므로, 환자의 회복 정도에 따라 캐스트를 수정할 필요가 있어도 수정 및 재사용을 할 수 없는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허공보 10-1414493호 및 10-1538642호에서 심재를 포함하는 열가소성 캐스트를 통해 충분한 강도를 가지는 캐스트를 완성하였다.
또한, 대한민국 등록특허공보 10-1538644호 및 10-1538645호에서는 구조체의 외주면에 연질의 외피를 부여함으로써 구조체에 대한 보강재 및 변형 제한 요소로 기능하며, 환자의 피부에 캐스트 표면이 접촉하는 경우에도 불편함을 느끼지 않게 하고 있다.
그러나 이러한 공지의 캐스트들은 표면이 단단하거나 충분히 환자의 피부와 장시간 접촉한 상태를 유지해야 하는 캐스트의 특성 상 환자에게 불편을 가중시키고 충격이 가해졌을 때 환부에 통증을 유발할 우려가 있다.
이러한 이유로 종래에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 캐스트를 설치하기 전에 환부 주위에 눈의 크기가 상대적으로 작은 망 형태의 하부 패드(또는 피부보호대)를 설치한 다음, 상기 하부 패드의 상부에 캐스트를 고정하여 시술하게 되는데, 이 경우 하부 패드 설치로 인해 환부에의 통풍이 원활하지 못하고, 또한 샤워 등으로 인해 하부 패드에 수분이 스며들면 장시간 하부 패드가 젖은 상태로 있게 되어 사용자가 불편함을 느끼게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 열가소성 소재로 이루어진 망 형상의 캐스트가 가지는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 캐스트와 피부가 접촉하는 면에 발포체로 이루어진 완충 패드를 적층하여 구비함으로써 사용자가 착용시 불편함을 느끼지 않으며, 환부에의 충격을 흡수하면서도 원활한 통풍이 가능하고, 착용감이 및 내구성이 좋은 캐스트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 캐스트는 신체를 감싸 고정하는 다수의 선재가 서로 대각으로 교차한 그물 형상의 구조체로 이루어진 열가소성 캐스트로서, 상기 구조체와 피부가 접촉하는 면에 발포체로 이루어진 완충 패드가 적층되어 구비된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 열가소성 캐스트는 상기 구조체의 외주면에 고무 재질의 외피가 부착될 수 있으며, 상기 구조체의 내부에는 그물 형상을 가지는 심재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 완충 패드는 발포도가 상이한 2 이상의 층으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 완충 패드에서 상기 발포체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리우레탄 중 어느 하나 또는 그 이상의 수지의 발포체이며, 인서트 사출에 의해 상기 구조체와 접합되며, 접착제를 사용하지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 완충 패드는 Shore C 경도가 45 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 그물 형상 구조체로 이루어진 캐스트는 캐스트와 피부가 접촉하는 면에 발포체로 이루어진 완충 패드가 적층되어 구비되어 사용자가 착용시 불편함을 느끼지 않으며, 환부에의 충격을 흡수하면서도 원활한 통풍이 가능하고, 착용감 및 내구성이 좋다.
도 1은 하부 패드와 캐스트를 설치한 종래의 설치예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 완충 패드가 적층되어 구비된 열가소성 캐스트의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 완충 패드가 적층되어 구비된 열가소성 캐스트의 외형도이다.
도 4은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 완충 패드가 적층되어 구비된 열가소성 캐스트의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 완충 패드가 적층되어 구비된 열가소성 캐스트의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마감재가 적층되어 구비된 열가소성 캐스트의 단면도이다.
본 발명에 따른 열가소성 캐스트는 청구항 1에 의해 구현될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
이하 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 환자의 골절 부위 등을 감싸 고정하거나 교정하기 위해 사용되는 열가소성 캐스트의 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 캐스트는 도 2에 도시된 바와 같이 구조체(10)와 상기 구조체(10)와 피부가 접촉하는 면에 발포체로 이루어진 완충 패드(100)가 적층되어 구비된다.
상기 구조체(10)는 다각 형상의 개구부가 규칙적으로 형성됨으로써 그물 형상을 가지며, 이때 그물 형상을 이루는 변의 단면은 외력이나 충격에 대해 충분한 강성이 확보될 수 있도록 폭보다 높이가 상대적으로 더 큰 사각 형상을 가지도록 성형된다. 이러한 구조체(10)는 폴리카프로락톤(PCL, polycaprolactone)을 주재로 하는 폴리카프로락톤 복합재로 이루어진다.
상기 구조체(10)를 포함하는 캐스트의 전체 형상에 대해서는 본 발명자가 이전 발명한 대한민국 등록특허공보 10-1425883호, 10-1414493호, 10-1538642호, 10-1538644호, 10-1538645호와 동일 또는 유사할 수 있으며, 도 3에 도시한 바와 같이 다수의 선재가 서로 대각으로 교차함으로써 그물 형상을 가지는 구조체(10) 중 피부와 닿는 면 전체에 걸쳐 완충 패드(100)가 적층되어 구비된다.
상기 구조체(10)를 구성하는 폴리카프로락톤 복합재의 주재로서 폴리카프로락톤이 사용되며, 본 발명에 사용되는 폴리카프로락톤은 카프로락톤의 개환중합에 의해 생성되는 폴리에스터의 일종으로서 결정성 고분자이며, 50~80?의 낮은 융점을 가진다.
또한, 본 발명에 사용되는 폴리카프로락톤(PCL)은 중량평균 분자량이 20,000 내지 80,000 범위인 것이 사용되는데, 이는 폴리카프로락톤의 중량평균 분자량이 20,000 미만인 경우 기계적 물성(충격강도)이 낮기 때문에 구조체로서의 역할을 기대할 수 없고, 따라서 분자량이 큰 것을 사용하는 것이 바람직하지만, 중량평균 분자량이 80,000보다 큰 경우 굴곡강도(modulus)와 흐름성이 나빠지게 되어 사출 성형을 위한 재료로서 부적합하기 때문이다.
또한, 상기 조건하에서 폴리카프로락톤의 융점은 약 50~80? 범위를 가지게 되며, 이에 의해 환부에 캐스트를 쉽게 시술할 수 있다.
그러나 상기 구조체(10)를 폴리카프로락톤으로만 제조하면 인장강도 등의 기계적 물성이 낮으므로 이를 향상시키기 위해 주제(폴리카프로락톤)에 유리섬유 또는 카본 섬유를 강도 보강제로 부가할 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 도 4에서와 같이 내부에 심재(20)를 위치시킨 구조체(10)와 상기 구조체(10)와 피부가 접촉하는 면에 발포체로 이루어진 완충 패드(100)가 적층되어 구비된다.
상기 심재(20)는 열가소성 합성수지 탄성중합체로 이루어지며, 용융점이 구조체(10)의 용융점보다 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 구조체(10)보다 용융점이 높은 심재(20)의 재료로서 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 연질 PVC, 폴리프로필렌 공중합체 등의 탄성이 있는 재료를 사용한다. 이때, 상기 구조체(10)의 각 변은 폭보다 높이가 상대적으로 큰 사각 단면 형상을 가지며, 이에 따라 외력이나 충격에 대한 충분한 강성이 확보된다.
추가적인 실시예에서는, 도 5와 같이 고무 재질의 외피(30)가 부착된 구조체(10)와 상기 구조체(10)와 피부가 접촉하는 면에 발포체로 이루어진 완충 패드(100)가 적층되어 구비된다.
이때, 외피(30)는 용융된 구조체(10)를 감싸 구조체의 과도한 신장을 방지함으로써 그물 형상을 이루는 사각형의 형상이 그대로 유지되도록 하는 동시에 연신에 따른 두께가 얇아지는 것을 방지하여 강도의 저하를 막고, 구조체(10)의 단단한 표면이 환자의 피부에 직접 접촉하는 것을 방지하는 완충재로서의 기능도 할 수 있다.
그러나 상기 외피(30)는 적절한 강도와 탄성을 동시에 나타내어야 하므로 Shore D 2 내지 35 범위의 고무 재질로 이루어지게 되며, 이는 환자의 피부에 접촉할 때 착용감을 나쁘게 하며, 외부로부터의 충격을 충분히 흡수해주지 못하므로, 외피가 없는 구조체에 비해서는 다소간 완충 기능을 나타내나 충분한 완충 효과를 나타내기는 어렵다.
따라서 본 실시예에서도 상기 외피(30)를 포함하는 구조체(10)와 피부가 접촉하는 면에 발포체로 이루어진 완충 패드가 적층되어 구비하여야 본 발명에서 목적하는 충분한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서 구조체(10)는 환자의 환부에 설치하기 위하여 70 내지 80?의 온도로 가열했을 때에는 성형성이 우수하며, 환부에 설치한 후에는 외부 충격이나 외력에도 견고하게 견딜 수 있는 강도를 가지며, 사출성형으로 제조하기에 적합하도록 흐름성이 양호한 것이어야 한다.
이러한 구조체(10)에 적층되어 구비되는 완충 패드는 구조체(10)와의 견고한 접착력을 가져 외력, 수분, 열 등에 의해 떨어지거나 변형, 파손되지 않아야 한다.
따라서 본 발명의 완충 패드는 발포체로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 상기 발포체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리우레탄 중 어느 하나 또는 그 이상의 수지를 발포하여 제조한 발포체를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 탄성 및 유연성 향상을 위하여, 상기 수지에 1종 이상의 고탄성의 탄성중합체를 혼합하여 사용할 수 있다. 탄성중합체로는 EPR, EPDM, 에틸렌-알파올레핀 공중합체, SBS, SIS, SEBS 등 스티렌계 TPE, 부타디엔계 고무 물질, TPO 등 열가소성의 탄성중합체 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물이다.
상기 발포체는 발포 배율에 따라 기계적 강도, 탄성, 유연성이 달라지게 되므로, 캐스트의 용도에 따라 발포 배율을 달리할 수 있다. 상기 발포 배율은 5 내지 40배의 범위인 것이 바람직하며, 5 내지 30배의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
발포 배율이 낮으면 기계적 강도는 증가하나 탄성이 감소하며, 발포 배율이 너무 높거나 가교되지 않은 무가교 발포체의 경우 고온에서 발포 셀이 붕괴되어 제품 불량으로 이어지므로, 상기 범위 내에서 발포 배율을 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 완충 패드는 발포도가 상이한 2 이상의 층으로 형성될 수 있다.
용융접착방법으로 그물 구조의 캐스트와 완충 패드를 융착할 때 발포도가 높은 완충 패드는 용융 접착시 발포셀이 쉽게 터져 완충 패드의 충격 흡수 기능이 원활하지 않고 융착 형태도 나빠지게 된다. 또한, 발포도가 낮은 완충 패드는 충격 흡수 능력이 떨어지고 착용감이 나빠지게 된다. 따라서 발포도가 낮은 패드와 발포도가 높은 패드를 적층하여 2층 이상의 시트를 만들어 발포도가 낮은 부분을 융착부, 발포도가 높은 부분을 피부와 접촉하는 부분으로 사용하면 완충 패드의 발포셀 파괴 문제와 충격 흡수 능력 향상의 두 가지 문제를 동시에 해결할 수 있다.
또한, EVA와 같은 융점이 낮은 재질의 발포체를 피부와 접촉하는 부분으로 하고, 융점이 상대적으로 높은 LDPE 재질의 발포체를 융착부로 할 수도 있다.
본 발명의 완충 패드를 발포하는 공정은 가교 발포 또는 무가교 발포 공정으로 수행할 수 있다.
가교 발포 공정은 화학 가교 발포 공정 및 전자선 가교 발포 공정이 있는데, 화학 가교 발포 공정은 고온에서 라디칼을 형성하고 가교 반응을 일으키는 가교제와 고온에서 분해하여 기체를 발생하는 발포제를 수지와 혼합하고 가교 반응과 발포제 분해 반응이 일어나지 않을 정도의 낮은 온도에서 압출하여 시트를 성형하고, 성형된 시트를 고온의 수평으로 된 터널 내부로 통과하면서 가교 반응과 발포가 일어나도록 하여 제조하는 방법이다.
또한, 전자선 가교 발포 공정은 가교제를 사용하지 않고, 발포제를 수지와 혼합 압출하여 미발포 시트를 제조하고, 제조된 시트에 전자선을 조사함으로써 가교 반응이 일어나도록 한 후에 고온의 수평 또는 수직 터널 내부로 통과하면서 발포가 일어나도록 하여 발포하는 방법이다.
또한, 무가교 발포 공정은 화학 발포제를 사용하는 방법과 가스 형태의 발포제를 사용하는 방법이 있는데, 가교 반응 없이 1차 압출 과정에서 발포가 이루어진다.
이때 가교된 수지는 용융상태에서 점도와 탄성이 현저히 증가하므로 무가교 발포 시트에 비해 기포가 작고 균일하여 발포체의 탄성 및 회복력이 우수하고 부드러운 촉감을 나타내며, 가교되지 않으면 고온에서 얇은 기포벽이 빠르게 용융하여 셀이 붕괴되므로 무가교 발포는 본 발명의 인서트 사출 공정에 의한 완충 패드 접합 공정에는 부적합하며, 가교 발포 공정 또는 전자선 가교 발포 공정을 통해 완충 패드를 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명의 완충 패드와 구조체는 인서트 사출에 의해 상기 구조체와 접합된다.
완충 패드와 구조체를 접합하는 방법은 접착제를 사용하여 접합하는 방법과 고온에서 열접착하는 방법이 있다.
접착제를 사용하는 방법은 구조체 또는 구조체를 둘러싼 외피의 한 쪽 표면과 완충 패드의 한 쪽 표면 중 어느 하나 또는 양 쪽에 모두 접착제를 도포하고 맞댄 후 압력을 가하여 접합하는 방법으로 저온에서 접착이 가능하다. 그러나 공정이 복잡하고 액상 접착제를 사용하기 때문에 작업장의 오염을 유발할 수 있으며, 완성된 캐스트에 유해 성분이 잔류할 수 있으므로 바람직하지 않다.
또한, 열접착은 접착하고자 하는 구조체 또는 외피의 한 쪽 표면과 완충 패드의 한 쪽 표면을 구조체, 외피, 완충 패드가 녹는점 이상이 되도록 가열한 후 맞대고 압력을 가하여 접착하는 방법이며 고온 공정이나 접착제를 사용하는 공정에 비하여 공정이 간단하고 환경 친화적인 장점이 있다.
그러나 상기 열접착은 인서트 사출에 의해 구조체를 성형하거나 외피가 둘러싸인 구조체를 성형한 후, 추가적으로 완충 패드와 접착하는 공정이 필요하므로, 공정 효율이 떨어지는 문제가 있다.
따라서 본 발명에서는 추가적인 공정 없이도 인서트 사출하는 공정에서 완충 패드를 동시에 접착하는 방법으로 접합 공정을 수행한다.
즉, 시트 형태의 완충 패드를 구조체의 형상과 동일하게 재단한 후, 구조체 또는 외피 성형을 위한 금형의 이동판의 코어 내에 위치하도록 삽입한다.
외피를 포함하는 구조체의 경우, 1차 성형한 구조체를 삽입한 후 외피를 구성하는 고무 재질의 소재를 사출 성형하여 고온의 용융 수지가 금형 내로 흘러들어가면서 외피를 성형함과 동시에 열에 의하여 완충 패드와 접합하여, 구조체를 외피가 둘러싸고 한 쪽 면에 완충 패드가 접착된 형태의 캐스트를 한 번의 공정으로 제조할 수 있다.
또한, 외피를 포함하지 않는 구조체의 경우, 1차 성형한 구조체를 금형에 주입하여 성형하면서 구조체의 형상과 동일하게 재단된 완충 패드를 금형의 이동판의 코어 내에 위치하도록 삽입하여 구조체가 성형됨과 동시에 열에 의하여 완충 패드와 접합하여 완충 패드가 접착된 형태의 캐스트를 한 번의 공정으로 제조할 수 있다.
본 발명에서 캐스트에 접합된 완충 패드의 밀도는 0.03 내지 0.1g/㎤이며, Shore C 경도가 45 이하인 것이 바람직한 것으로 확인되었다.
밀도가 상기 범위를 벗어나 너무 높으면 완충 패드가 지나치게 단단하여 착용감이 크게 감소하며, 너무 낮으면 내구성이 감소하여 쉽게 파손되거나 박리되는 현상이 발생하므로 상기 범위를 만족하도록 제조하는 것이 바람직하다.
또한 Shore C 경도가 상기 범위를 벗어나 너무 높으면 완충 패드에 충분한 탄성이 부여되지 않아 착용감이 크게 감소하며, 너무 낮으면 내구성이 감소하여 완충 패드의 손상이 발생하기 쉽게 되므로 상기 범위를 만족하도록 제조하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 상기 접합된 완충 패드는 구조체와 충분한 접착력을 가지고 접합되므로, ASTM D903에 따른 박리강도는 250N/100㎜ 이상인 값을 나타내도록 제조하면 통상적인 외력에 의해 완충 패드가 구조체로부터 박리되는 현상이 발생하지 않아 우수한 접착력을 나타낼 수 있게 된다. 박리강도가 충분하지 못할 경우 캐스트를 바닥에 누른채 밀면 완충 패드가 일부 벗겨지거나 손상되는 문제가 발생하는 것으로 확인되어 박리강도는 250N/100㎜ 이상인 값을 나타내는 것이 적합한 것으로 판단되었다.
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
영보화학에서 제공한 발포 배율 10배, 두께 1mm의 LDPE 가교 발포 시트를 금형 캐비티와 같은 그물 형상으로 재단하고 사출 금형 캐비티 내에 삽입하여 위치시킨 다음, 유리섬유로 강화된 폴리카프로락톤을 그물형상으로 1차 사출성형하여 제조한 구조체를 금형 내 발포 시트 앞에 위치시킨다.
외피재로 사용하는 TPE 수지를 160~170?에서 인서트 사출성형하여, 구조체를 외피재로 감싸고 있고 한쪽 면에 발포 시트가 완충 패드로서 적층된 그물 형상의 캐스트를 제조하였다.
[실시예 2 ~ 9]
표 1과 같이 발포 배율, 두께, 재질이 다른 발포 시트를 사용하고 나머지 시험방법은 실시예 1과 동일한 방법으로 캐스트를 제조하였다.
[실시예 10]
영보화학에서 제공한 발포 배율 10배, 두께 1mm의 LDPE 가교 발포 시트를 금형 캐비티와 같은 그물 형상으로 재단하고 사출 금형 캐비티 내에 삽입하여 위치시킨다.
구조체로 사용하는 유리섬유로 강화된 폴리카프로락톤 복합체를 150?에서 인서트 사출성형하여, 구조체의 한쪽 면에 발포 시트가 완충 패드로서 적층된 그물 형상의 캐스트를 제조하였다.
[실시예 11 ~ 18]
표 1과 같이 발포 배율, 두께, 재질이 다른 발포 시트를 사용하고 나머지 시험방법은 실시예 10과 동일한 방법으로 캐스트를 제조하였다.
[비교예]
완충 패드 없이 구조체만을 금형 내에 장착하여 외피를 인서트 사출성형한 종래의 캐스트를 제조하였다.
외피 발포체수지 발포배율(배) 발포체두께(㎜) 발포체밀도(g/㎤) 발포체경도Shore C
실시예1 있음 LDPE 10 1 0.092 45
실시예2 20 3 0.046 37
실시예3 30 3 0.031 32
실시예4 LDPE/EVA 10 1 0.093 41
실시예5 20 3 0.046 32
실시예6 30 3 0.032 29
실시예7 PP 10 1 0.091 62
실시예8 20 3 0.045 50
실시예9 30 3 0.031 38
실시예10 없음 LDPE 10 1 0.092 45
실시예11 20 3 0.046 37
실시예12 30 3 0.031 32
실시예13 LDPE/EVA 10 1 0.093 41
실시예14 20 3 0.046 32
실시예15 30 3 0.032 29
실시예16 PP 10 1 0.091 62
실시예17 20 3 0.045 50
실시예18 30 3 0.031 38
비교예 있음 - - - - -
* LDPE : 3MI/0.921den., EVA : 15%VA, 1.8MI, PP : PP Homopolymer, 3MI
* LDPE/EVA는 LDPA 70중량%, EVA 30중량%임
- 완충 시트의 특성
발포 배율에 따른 완충 시트의 특성을 평가하기 위하여 LDPE 완충 시트를 발포 배율을 달리하여 밀도, 인장강도, 신장율, 인열강도, 가열치수변화, 경도, 외관에 대한 평가를 실시하였다.
외관 평가는 육안으로 살펴보아 표면이 양호하고 결함이 전혀 없으면 ?, 일부 결합이 있어도 사용상 전혀 문제가 없으면 ?, 발포셀이 부분적으로 변형되면 ?, 발포셀이 터지는 부분이 많으면 ×로 구분하여 실시하였다.
그 결과는 아래 표 2와 같다.
5배 10배 15배 20배 25배 30배 40배
밀도(g/㎤) 0.018 0.092 0.067 0.046 0.04 0.031 0.023
인장강도(kgf/㎠) L 19.5 14.2 12.0 8.3 6.3 5.3 4.2
W 12 7.4 6.3 4.2 3.3 2.9 2.1
신장율(%) L 464 308 295 202 150 130 113
W 294 243 239 174 125 112 103
인열강도(kgf/㎝) L 8.2 6.8 5.7 2.1 1.7 1.5 1.3
W 9.7 7.9 6.7 3.8 3.2 2.9 2.2
가열치수변화(80?×1h) L -1.1 -1.3 -1.5 -2.3 -2.5 -3.3 -3.6
W +0.3 +0.3 +0.3 +0.6 +0.7 +0.7 +0.9
경도(Shore C) 60 45 41 37 34 32 27
외관 ? ? ? ? ? ?~? ×
완충 시트의 특성 측정 결과 발포 배율 5 내지 30배에서 외관이 양호하며, Shore C 경도가 27 내지 70이 범위를 만족하는 완충 시트를 얻을 수 있음을 확인하였다.
또한, 수지를 달리했을 경우의 특성을 평가하기 위하여 발포 배율을 20배로 하고 LDPE, LDPE/EVA, PP 완충 시트에 대한 밀도, 인장강도, 신장율, 인열강도, 가열치수변화, 경도, 외관에 대한 평가를 실시하였다.
그 결과는 아래 표 3과 같다.
LDPE LDPE/EVA PP
밀도(g/㎤) 0.046 0.042 0.045
인장강도(kgf/㎠) L 8.3 7.7 11.3
W 4.2 3.9 6.3
신장율(%) L 202 224 295
W 174 165 239
인열강도(kgf/㎝) L 2.1 2.0 4.2
W 3.8 3.6 5.8
가열치수변화(80?×1h) L -2.3 -1.3 -3.6
W +0.6 +0.3 +0.5
경도(Shore C) 37 29 58
외관 ? ? ?
- 관능시험(부착감)
일반 남성 및 여성 10명에 대하여, 실시예 1~18에서 제조된 캐스트와 비교예의 완충 패드가 구비되지 않은 종래의 캐스트를 각각의 팔에 설치하고 사용상의 완충 성능과 착용감에 대한 관능검사를 실시하였다.
완충 패드가 구비되지 않은 종래의 캐스트에 대한 착용감을 3점으로 하고, 아무런 불편함이 없는 캐스트를 착용하지 않은 상태의 느낌을 10점으로 했을 때, 실시 예의 캐스트를 착용하고 실생활 환경에서 느끼는 착용감을 1~10 사이의 점수로 1점 단위로 표현하도록 하고 이를 평균하여 점수를 부여하였다.
착용감 평균점수
실시예1 6.2
실시예2 7.0
실시예3 8.0
실시예4 7.0
실시예5 8.2
실시예6 9.2
실시예7 3.4
실시예8 5.2
실시예9 6.6
실시예10 6.0
실시예11 6.8
실시예12 8.0
실시예13 6.8
실시예14 8.0
실시예15 8.9
실시예16 3.3
실시예17 5.2
실시예18 6.5
비교예 3.0
관능시험결과 실시예 1 내지 18의 완충 패드가 설치된 캐스트에 대하여 완충 패드가 없이 외피만 있는 종래의 캐스트에 비하여 착용감이 우수한 것으로 나타났다. 다만, 발포체의 두께가 1㎜이며 발포 배율이 10배로 지나치게 얇은 경우인 PP에 대해서는 착용감 점수가 상대적으로 낮은 것으로 나타나 발포체 두께 및 발포 배율은 완충 패드의 재질에 따라 조정할 필요가 있음을 알 수 있다. 이 경우 Shore C 경도가 45를 초과하여 이로 인하여 착용감이 급격히 감소하는 것으로 파악되었다.
발포 배율이 20배인 PP에 대해서도 Shore C 경도가 45를 초과하여 착용감 평균점수가 5.2로 다른 실시예에 비해 낮은 점수를 나타내었다. 따라서 Shore C 경도가 45 이하인 조건을 충족시키는 것이 본 발명의 캐스트에 대한 착용감 증대에 중요한 요인인 것으로 파악되었다.
또한, 본 발명의 완충 패드를 적용함으로써 착용감이 높게 평가되는 이유는 캐스트 표면이 피부와 직접 맞닿을 때 주는 딱딱하거나 부자연스러운 감촉을 완충 패드가 완화해주기 때문인 것으로 파악되었다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 캐스트는, 앞에서 설명한, 그물 형상을 구비하며 열가소성인 구조체(10), 상기 구조체(10)의 외면에 배치되는 외피(30) 및 상기 외피(30)의 외면에 배치되어 탄성력을 가지는 완충 패드(100)뿐만 아니라, 상기 완충 패드(100)의 외면에 배치되어 신체와 접촉되는 마감재(200)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 마감재(200)는 신체에 접촉되어 감촉을 더 좋게 느끼도록 할 수 있다.
일례로, 상기 외피(30), 상기 완충 패드(100) 및 상기 마감재(200)는 용융점이 상기 구조체(10)보다 클 수 있다.
따라서, 소정의 온도로 열을 가하는 경우, 상기 구조체(10)만 용융될 수 있으며, 상기 구조체(10)가 용융되더라도 상기 외피(30), 상기 완충 패드(100) 및 상기 마감재(200)는 용융되지 않을 수 있다.
일례로, 상기 완충 패드(100)는 상기 외피(30)보다 용융점이 클 수 있다.
또한, 일례로, 상기 마감재(200)는 공극률이 상기 완충 패드(100)와 다를 수 있다.
또한, 상기 마감재(200)는 마찰계수가 상기 완충 패드(100)와 다를 수 있다.
일례로, 상기 마감재(200)가 상기 완충 패드(100)보다 공극률이 큰 경우, 땀 또는 습기 등을 더욱 잘 흡수할 수 있다.
이와 반대로, 상기 마감재(200)가 상기 완충 패드(100)보다 공극률이 작은 경우, 신체에 접촉되는 면적이 커 안락함을 제공할 수 있으며 신체로부터 열을 더욱 많이 전달받을 수 있다.
결과적으로, 상기 마감재(200)는 계절에 따라, 연령에 따라 또는 기호에 따라 각각 다른 물성을 가지는 복수의 상기 마감재(200) 중 어느 하나가 선택되어 상기 완충 패드(100)의 외면에 배치될 수 있다.
일례로, 상기 마감재(200)는 천, 직물, 부직포, 합성섬유, 천연섬유, 고무 또는 합성수지 등일 수 있다.
다만, 여기에 한정되는 것은 아니며, 신체와 접촉되어 안락한 감촉을 줄 수 있는 재질이라면, 당업자의 입장에서 다양하게 변경될 수 있음은 자명하다.
또한, 상기 완충 패드(100) 역시 발포체에 한정되는 것은 아니며, 천, 직물, 부직포, 합성섬유, 천연섬유, 고무 또는 합성수지 등일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 캐스트는, 상기 완충 패드(100) 및 상기 외피(30) 사이에 형성되며, 상기 완충 패드(100) 및 상기 외피(30)와 공극률이 다른 제1 층(300)을 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제1 층(300)은 공극률이 상기 완충 패드(100)보다 작을 수 있다
그 결과, 상기 완충 패드(100)가 상기 외피(30)로부터 떨어져 나가는 것을 방지하는 등, 상기 완충 패드(100)의 내구성을 강화할 수 있다.
또한, 상기 제1 층(300)은 상기 외피(30)와 상기 완충 패드(100)간의 연결을 구현할 수 있다.
상기 제1 층(300)의 일면 방향으로는 상기 외피(30)와 연결되며, 상기 제1 층(300)의 타면방향으로는 상기 완충 패드(100)와 연결될 수 있다.
상기 제1 층(300)은 상기 완충 패드(100)의 내구성을 강화할 뿐만 아니라 상기 완충 패드(100)가 상기 외피(30)의 소정의 위치에 고정되도록 할 수 있다.
일례로, 상기 제1 층(300)은 용융점이 상기 구조체(10)보다 클 수 있다.
일례로, 상기 제1 층(300)은 접착제의 역할을 수행하는 재질일 수 있다.
일례로, 상기 제1 층(300)은 상기 외피(30)가 용융되어 상기 완충 패드(100)의 공극에 배치됨에 따라 형성되는, 상기 외피(30) 및 상기 완충 패드(100)가 공존하는 영역을 의미할 수도 있다.
일례로, 상기 제1 층(300)은 상기 완충 패드(100)가 용융되어 상기 외피(30)의 공극에 배치됨에 따라 형성되는, 상기 외피(30) 및 상기 완충 패드(100)가 공존하는 영역을 의미할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 캐스트는, 상기 완충 패드(100) 및 상기 마감재(200) 사이에 형성되며, 상기 완충 패드(100) 및 상기 마감재(200)와 공극률이 다른 제2 층(400)을 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제2 층(400)은 공극률이 상기 완충 패드(100) 및 상기 마감재(200)보다 작을 수 있다.
그 결과, 상기 마감재(200)가 상기 완충 패드(100)로부터 떨어져 나가는 것을 방지하는 등, 상기 마감재(200)의 내구성을 강화할 수 있다.
또한, 상기 제2 층(400)은 상기 마감재(200)와 상기 완충 패드(100)간의 연결을 구현할 수 있다.
상기 제2 층(400)의 일면 방향으로는 상기 완충 패드(100)와 연결되며, 상기 제2 층(400)의 타면방향으로는 상기 마감재(200)와 연결될 수 있다.
상기 제2 층(400)은 상기 마감재(200)의 내구성을 강화할 뿐만 아니라 상기 마감재(200)가 상기 완충 패드(100)의 소정의 위치에 고정되도록 할 수 있다.
일례로, 상기 제2 층(400)은 용융점이 상기 구조체(10)보다 클 수 있다.
일례로, 상기 제2 층(400)은 접착제의 역할을 수행하는 재질일 수 있다.
일례로, 상기 제2 층(400)은 상기 완충 패드(100)가 용융되어 상기 마감재(200)의 공극에 배치됨에 따라 형성되는, 상기 마감재(200) 및 상기 완충 패드(100)가 공존하는 영역을 의미할 수도 있다.
일례로, 상기 제2 층(400)은 상기 마감재(200)가 용융되어 상기 완충 패드(100)의 공극에 배치됨에 따라 형성되는, 상기 마감재(200) 및 상기 완충 패드(100)가 공존하는 영역을 의미할 수도 있다.
일례로, 상기 제1 층(300)은 공극률이 상기 제2 층(400)과 다를 수 있다.
일례로, 상기 제1 층(300)의 공극률은 상기 제2 층(400)의 공극률보다 클 수 있다.
그 결과, 상기 제1 층(300)은 상대적으로 상기 완충 패드(100)가 상기 외피(30)에 더욱 견고히 고정될 수 있도록 하며, 상기 제2 층(400)은 상대적으로 상기 마감재(200)의 공극으로 유입되는 땀, 습기를 잘 흡수할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

Claims (6)

  1. 열가소성 캐스트에 있어서,
    그물 형상을 구비하며 열가소성인 구조체;
    상기 구조체의 외면에 배치되는 외피;
    상기 외피의 외면에 배치되어 탄성력을 가지는 완충 패드; 및
    상기 완충 패드의 외면에 배치되어 신체와 접촉되는 마감재;를 포함하며,
    상기 외피, 상기 완충 패드 및 상기 마감재는,
    용융점이 상기 구조체보다 크며,
    상기 마감재는,
    공극률이 상기 완충 패드와 다른 것을 특징으로 하는 열가소성 캐스트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 완충 패드 및 상기 외피 사이에 형성되며, 상기 완충 패드 및 상기 외피와 공극률이 다른 제1 층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 캐스트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 층은,
    용융점이 상기 구조체보다 큰 것을 특징으로 하는 열가소성 캐스트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 완충 패드 및 상기 마감재 사이에 형성되며, 상기 완충 패드 및 상기 마감재와 공극률이 다른 제2 층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 캐스트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 층은,
    용융점이 상기 구조체보다 큰 것을 특징으로 하는 열가소성 캐스트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 완충 패드 및 상기 외피 사이에 형성되며, 상기 완충 패드 및 상기 외피와 공극률이 다른 제1 층; 및
    상기 완충 패드 및 상기 마감재 사이에 상기 마감재 사이에 형성되며, 상기 완충 패드 및 상기 마감재와 공극률이 다른 제2 층;을 더 포함하며,
    상기 제1 층은,
    공극률이 상기 제2 층과 다른 것을 특징으로 하는 열가소성 캐스트.
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