KR102141487B1 - 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생분해성 고분자 및 첨가제로 이루어지며, 생분해성 고분자인 폴리락트산 및 폴리카프로락탐을 혼합하는 원료혼합단계, 상기 원료혼합단계를 통해 제조된 혼합물을 트윈스크류 압출기로 압출하는 제1압출단계, 상기 제1압출단계 도중에 상기 트윈스크류 압출기의 하류 측에 첨가제를 투입하여 상기 혼합물에 첨가제가 첨가되도록 하는 첨가제투입단계, 상기 첨가제투입단계를 통해 압출된 압출물을 냉각하는 제1냉각단계, 상기 제1냉각단계를 통해 냉각된 압출물을 싱글스크류 압출기를 이용하여 압출하는 제2압출단계 및 상기 제2압출단계를 통해 압출된 압출물을 냉각하는 제2냉각단계를 통해 제조된다.
상기의 성분과 제조방법을 통해 제조되는 생분해성 수술사는 우수한 생분해성을 나타낼 뿐만 아니라, 인장강도와 유연성이 우수하며, 주름개선, 피부미백 및 항산화 효과를 나타낸다.
상기의 성분과 제조방법을 통해 제조되는 생분해성 수술사는 우수한 생분해성을 나타낼 뿐만 아니라, 인장강도와 유연성이 우수하며, 주름개선, 피부미백 및 항산화 효과를 나타낸다.
Description
개시된 내용은 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 생분해성을 나타낼 뿐만 아니라, 인장강도와 유연성이 우수하며, 주름개선, 피부미백 및 항산화 효과를 나타내는 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현대사회는 미용에 대한 관심이 높아지는 추세에 발맞춰, 안면 또는 목 등에 생긴 주름을 제거하기 위한 다양한 시술법들이 등장하고 있는데, 주름제거 시술법에는 안면 거상술, 필러 삽입술, 보툴리눔 독소 주입법 및 레이저 피부 재생술 등이 주로 사용되고 있다.
최근에는 성형 부위를 절개하지 않고 특수한 수술사(手術絲)를 피부층에 삽입하여 피부 조직을 당겨서 주름을 제거하는 안면 리프팅법이 개발되어 사용되고 있다.
종래에는 안면 리프팅 시술 후에 시술에 사용된 수술사를 제거하는 과정을 진행해야하기 때문에, 환자의 고통이 가중될 뿐만 아니라, 번거로운 문제점이 있어, 이를 개선하기 위해 생분해성 고분자로 이루어진 수술사를 사용하여 시술 후 체내에서 자연분해되는 제품의 개발이 이루어져 적용되고 있다.
그러나, 종래에 개발된 생분해성 수술사의 경우 인장강도와 같은 기계적 물성은 우수하나 유연성이 낮아 시술자의 숙련도에 따라 수술결과가 좌우되기 때문에 보편적인 효과를 나타내기가 어려웠으며, 수술사를 적용할 수 있는 부위가 제한되는 문제점이 있었다.
개시된 내용은 우수한 생분해성을 나타낼 뿐만 아니라, 인장강도와 유연성이 우수하며, 주름개선, 피부미백 및 항산화 효과를 나타내는 수술사 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
하나의 일 실시예로서 이 개시의 내용은 생분해성 고분자 및 첨가제로 이루어지며, 상기 생분해성 고분자는 폴리락트산 및 폴리카프로락탐으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사에 대해 기술하고 있다.
바람직하기로는, 상기 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사는 생분해성 고분자 100 중량부 및 첨가제 1 내지 3 중량부로 이루어질 수 있다.
더 바람직하기로는, 상기 생분해성 고분자는 폴리락트산 85 내지 98 중량% 및 폴리카프로락탐 2 내지 15 중량%로 이루어질 수 있다.
더욱 바람직하기로는, 상기 첨가제는 티아민테트라히드로푸르푸릴디설파이드 및 이데베논으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상과, 경화제 및 산화방지제로 이루어질 수 있다.
다른 일 실시예로서 이 개시의 내용은 생분해성 고분자인 폴리락트산 및 폴리카프로락탐을 혼합하는 원료혼합단계, 상기 원료혼합단계를 통해 제조된 혼합물을 트윈스크류 압출기로 압출하는 제1압출단계, 상기 제1압출단계 도중에 상기 트윈스크류 압출기의 하류 측에 첨가제를 투입하여 상기 혼합물에 첨가제가 첨가되도록 하는 첨가제투입단계, 상기 첨가제투입단계를 통해 압출된 압출물을 냉각하는 제1냉각단계, 상기 제1냉각단계를 통해 냉각된 압출물을 싱글스크류 압출기를 이용하여 압출하는 제2압출단계 및 상기 제2압출단계를 통해 압출된 압출물을 냉각하는 제2냉각단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 제조방법에 대해서 기술하고 있다.
바람직하기로는, 상기 첨가제는 티아민테트라히드로푸르푸릴디설파이드 및 이데베논으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상과, 경화제 및 산화방지제로 이루어질 수 있다.
더 바람직하기로는, 상기 제2냉각단계 이후에는 상기 제2냉각단계를 통해 냉각된 압출물에 자외선을 조사하는 자외선조사단계가 더 진행될 수 있다.
이상에서와 같은 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사 및 그 제조방법은 우수한 생분해성을 나타낼 뿐만 아니라, 인장강도와 유연성이 우수하며, 주름개선, 피부미백 및 항산화 효과를 나타내는 수술사를 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 개시된 일 실시예에 따른 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 개시된 다른 실시예에 따른 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 개시된 다른 실시예에 따른 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
개시된 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사는 생분해성 고분자 및 첨가제로 이루어지며, 상기 생분해성 고분자 100 중량부 및 첨가제 1 내지 3 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 생분해성 고분자는 폴리락트산(PLA, Poly Lactic Acid) 및 폴리카프로락탐(PCL, Poly Caprolactam)으로 이루어진다.
상기 생분해성 고분자는 개시된 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 주재료가 되는 성분으로, 폴리락트산 및 폴리카프로락탐으로 이루어지는데, 폴리락트산 85 내지 98 중량% 및 폴리카프로락탐 2 내지 15 중량%로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 폴리락트산은 개시된 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사에 경화성을 부여하여 인장강도가 우수한 수술사를 제공하는 역할을 하는데, 상기 폴리락트산의 함량이 85 중량% 미만이면 수술사의 인장강도가 저하되며, 상기 폴리락트산의 함량이 98 중량%를 초과하게 되면 수술사의 연성이 저하될 수 있다.
상기 폴리카프로락탐은 2 내지 15 중량%가 함유되며, 개시된 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사에 연성을 부여하여 유연성이 우수한 수술사를 제공하는 역할을 하는데, 상기 폴리카프로락탐의 함량이 2 중량% 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 폴리카프로락탐의 함량이 15 중량%를 초과하게 되면 수술사의 인장강도가 저하될 수 있다.
상기 첨가제는 상기 생분해성 고분자 100 중량부 대비 1 내지 3 중량부가 함유되는데, 티아민테트라히드로푸르푸릴디설파이드(TTFD, Thiamin TetrahydroFurfuryl Disulfide) 및 이데베논(Idebenone)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상과 경화제 및 산화방지제로 이루어진다.
특히, 상기 첨가제는 티아민테트라히드로푸르푸릴디설파이드와 이데베논이 2:1의 중량부로 혼합되어 이루어진 혼합물에 경화제 및 산화방지제가 더 함유되어 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 생분해성 고분자 100 중량부 대비 1.5 중량부가 함유되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 티아민테트라히드로푸르푸릴디설파이드는 피부내 활성비타민으로 주름개선, 노화방지 및 미백효과 등을 부여하는 역할을 하며, 상기 이데베논은 주름개선과 우수한 피부미백 효과를 나타내는데, 상기의 성분으로 이루어진 첨가제의 함량이 1 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 첨가제의 함량이 3 중량부를 초과하게 되면 상기 생분해성 고분자에 상기 첨가제 성분이 고르게 혼합되지 못하고, 뭉침현상이 발생하며 이에 따른 탄화현상이나 수술사의 끊김현상이 발생하게 된다.
또한, 상기와 같은 성분으로 이루어진 첨가제가 함유된 수술사는 체내에서 분해되는 과정에서 주름개선, 노화방지 및 미백효과 등을 나타내는 첨가제 성분이 방출되어 피부 주름방지, 노화방지 및 미백효과를 지속적으로 부여할 수 있게 된다.
또한, 상기 경화제는 생분해성 고분자 100 중량부 대비 경화제 0.1 내지 1 중량부가 함유되며, 상기 산화방지제는 상기 생분해성 고분자 100 중량부 대비 0.1 내지 1 중량부가 함유되는데, 상기 경화제는 상기 생분해성 고분자에 적용할 수 있는 성분이면 특별히 한정되지 않고, 어떠한 것이든 사용가능하나 글루타르알데하이드, 프탈릭알데하이드, 소디움벤조에이트 및 포테시움퍼설페이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 산화방지제는 아스코르빈산으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 개시된 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 제조방법은 생분해성 고분자인 폴리락트산 및 폴리카프로락탐을 혼합하는 원료혼합단계(S101), 상기 원료혼합단계(S101)를 통해 제조된 혼합물을 트윈스크류 압출기로 압출하는 제1압출단계(S103), 상기 제1압출단계(S103) 도중에 상기 트윈스크류 압출기의 하류 측에 첨가제를 투입하여 상기 혼합물에 첨가제가 첨가되도록 하는 첨가제투입단계(S105), 상기 첨가제투입단계(S105)를 통해 압출된 압출물을 냉각하는 제1냉각단계(S107), 상기 제1냉각단계(S107)를 통해 냉각된 압출물을 싱글스크류 압출기를 이용하여 압출하는 제2압출단계(S109) 및 상기 제2압출단계(S109)를 통해 압출물을 냉각하는 제2냉각단계(S111)로 이루어진다.
상기 원료혼합단계(S101)는 생분해성 고분자인 폴리락트산 및 폴리카프로락탐을 혼합하는 단계로, 폴리락트산 85 내지 98 중량% 및 폴리카프로락탐 2 내지 15 중량%를 교반기에 투입하고 100 내지 200 rpm의 속도로 혼합하는 단계다.
이때, 상기 폴리락트산 및 폴리카프로락탐에 대한 설명은 상기 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사에 기재된 내용과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1압출단계(S103)는 상기 원료혼합단계(S101)를 통해 제조된 혼합물을 트윈스크류 압출기로 압출하는 단계로, 상기 원료혼합단계(S101)를 통해 제조된 혼합물을 트윈스크류로 압출하되, 트윕스크류의 실린더 설정온도 등에 대한 내용은 아래 표 1에 나타내었다.
<표 1>
상기 첨가제투입단계(S105)는 상기 제1압출단계(S103) 도중에 상기 트윈스크류 압출기의 하류 측에 첨가제를 투입하여 상기 혼합물에 첨가제가 첨가되도록 하는 단계로, 상기 트윈스크류 압출기의 하류측에 별도의 투입기를 구비하여 티아민테트라히드로푸르푸릴디설파이드 및 이데베논로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상과, 경화제 및 산화방지제로 이루어진 첨가제를 투입하는 단계다.
상기 제1압출단계(S103) 초기부터 첨가제 성분을 투입하게 되면 트윈스크류 압출기를 통과하면서 고온 및 고압 등의 조건으로 인해 첨가제 성분이 탄화되거나 변질되어 본래의 기능을 상실할 수 있기 때문에, 트윈스크류 압출기 내에 압출물이 절반이상 압출된 지점에 투입기를 구비시켜 첨가제를 투입하게 되면 첨가제 성분의 탄화나 변질이 억제됨과 동시에 첨가제 성분이 고르게 혼합된 압출물이 제공된다.
이때, 상기 압출기의 하류 측이라 함은 피더(feeder)와 다이스 사이 중 다이스에 가까운 방향 1/2 지점을 지칭하는 것이며, 상기 첨가제 성분과 경화제 및 산화방지제의 함량, 성분비 및 효과 등에 대한 설명은 상기 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사에 기재된 내용과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1냉각단계(S107)는 상기 첨가제투입단계(S105)를 통해 압출된 압출물을 냉각하는 단계로, 상기 첨가제투입단계(S105)를 통해 압출된 압출물을 냉수 등에 침지하여 냉각한 후에 일정한 크기로 절단하여 펠릿(pellet)형태로 제조하는 단계다.
상기 제2압출단계(S109)는 상기 제1냉각단계(S107)를 통해 냉각된 압출물을 싱글스크류 압출기를 이용하여 압출하는 단계로, 상기 제1냉각단계(S107)를 통해 냉각된 압출물을 싱글스크류로 압출하여 실의 형태로 뽑아내는 단계로, 이때, 싱글스크류의 실린더 설정온도, 권취기의 회전속도 등은 아래 표 2에 나타내었다.
<표 2>
상기 제2냉각단계(S111)는 상기 제2압출단계(S109)를 통해 압출된 압출물을 냉각하는 단계로, 상기 제2압출단계(S109)를 통해 실의 형태로 압출된 압출물을 냉각수로 통과시켜 냉각하는 단계다.
또한, 상기 제2냉각단계(S111) 이후에는 상기 제2냉각단계(S111)를 통해 냉각된 압출물에 자외선을 조사하여 수술사의 기계적 물성을 더욱 향상시키는 자외선 조사단계(S113)가 더 진행될 수도 있는데, 상기 제2냉각단계(S111)를 통해 실의 형태로 냉각된 압출물의 표면에 300 내지 450nm의 파장을 가지며, 초당 72mW/cm2의 조사량으로 1분 동안 자외선 조사시켜 압출물의 기계적 강도를 더욱 향상시키는 단계다.
상기 첨가제투입단계에(S105)서 투입되는 경화제 등의 성분이 함유된 압출물의 표면이 자외선에 노출되면 경화도가 형상되어 인장강도와 같은 기계적 강도가 향상될 수 있다.
이하에서는, 개시된 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<실시예 1>
폴리락트산 98 중량% 및 폴리카프로락탐 2 중량%를 교반기에 투입하고 150rpm의 속도로 10분 동안 교반하여 혼합물을 제조하고, 제조된 혼합물을 트윈스크류 압출기에 투입하고 압출하되, 트윈스크류 압출기 실린더 내에 압출물이 2/3 지점에 위치했을 때, 트윈스크류 압출기에 구비된 투입기를 통해 상기 혼합물 100 중량부 대비 티아민테트라히드로푸르푸릴디설파이드 1 중량부, 이데베논 0.5 중량부, 경화제(글루타르알데하이드) 0.5 중량부 및 산화방지제(아스코르빈산) 0.5 중량부를 투입하여 상기 혼합물과 혼합된 형태로 압출한 후에, 냉각수로 냉각하고 0.5 밀리미터 길이로 절단하여 펠릿형태로 제조하고, 제조된 펠릿을 싱글스크류 압출기에 투입하여 실의 형태로 압출하고 냉각수로 냉각한 후에 자외선(400nm의 파장을 가지며, 초당 72mW/cm2의 조사량)을 1분 동안 조사하여 직경이 0.3 밀리미터인 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사를 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 폴리락트산 95 중량% 및 폴리카프로락탐 5 중량%로 이루어진 혼합물을 이용하여 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사를 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 폴리락트산 90 중량% 및 폴리카프로락탐 10 중량%로 이루어진 혼합물을 이용하여 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사를 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 폴리락트산 85 중량% 및 폴리카프로락탐 15 중량%로 이루어진 혼합물을 이용하여 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 4를 통해 제조된 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 인장강도를 측정하여 아래 표 3에 나타내었다.
(단, 인장강도는 KS F 2405의 시험방법을 이용하여 측정하였으며, 수술용 봉합사의 인장하중 기준은 USP규격에 따라 직경이 0.35 내지 0.399mm인 수술용 봉합사는 ≥3.90kgf의 인장하중을 가져야 하며, 직경이 0.20 내지 0.249mm인 수술용 봉합사는 ≥1.77kgf의 인장하중을 가져야하고, 직경이 0.1 내지 0.149mm인 수술용 봉합사는 ≥0.65kgf의 인장하중을 가져야하며, 직경이 0.07 내지 0.099mm인 수술용 봉합사는 ≥0.30kgf의 인장하중을 가져야한다.)
<표 3>
위에 표 1에 나타낸 것처럼, 개시된 실시예 1 내지 4를 통해 제조된 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 제조방법을 통해 제조된 수술사는 인장강도가 수술용 봉합사의 기준을 모두 만족할 뿐만 아니라, 우수한 인장강도를 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 연성을 나타내는 폴리카프로락탐이 함유되어 유연성이 향상되며, 첨가제 성분인 티아민테트라히드로푸르푸릴디설파이드 및 이데베논이 함유되어 주름개선, 피부미백 및 항산화 효과를 나타낸다.
S101 ; 원료혼합단계
S103 ; 제1압출단계
S105 ; 첨가제투입단계
S107 ; 제1냉각단계
S109 : 제2압출단계
S111 : 제2냉각단계
S113 ; 자외선조사단계
S103 ; 제1압출단계
S105 ; 첨가제투입단계
S107 ; 제1냉각단계
S109 : 제2압출단계
S111 : 제2냉각단계
S113 ; 자외선조사단계
Claims (7)
- 생분해성 고분자 및 첨가제로 이루어지며,
상기 생분해성 고분자는 폴리락트산 및 폴리카프로락탐으로 이루어지며,
상기 첨가제는 티아민 테트라히드로푸르푸릴디설파이드 및 이데베논이 2:1의 중량부로 혼합되어 이루어진 혼합물을 함유하고, 그리고
상기 첨가제는 상기 생분해성 고분자 100 중량부 대비 1 내지 3 중량부로 함유되는 것을 특징으로 하는 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사.
- 청구항 1에 있어서,
상기 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사는 생분해성 고분자 100 중량부 및 첨가제 1 내지 3 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사.
- 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 생분해성 고분자는 폴리락트산 85 내지 98 중량% 및 폴리카프로락탐 2 내지 15 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사.
- 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 첨가제는 경화제 및 산화방지제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사.
- 생분해성 고분자인 폴리락트산 및 폴리카프로락탐을 혼합하는 원료혼합단계;
상기 원료혼합단계를 통해 제조된 혼합물을 트윈스크류 압출기로 압출하는 제1압출단계;
상기 제1압출단계 도중에 상기 트윈스크류 압출기의 하류 측에 첨가제를 투입하여 상기 혼합물에 첨가제가 첨가되도록 하는 첨가제투입단계;
상기 첨가제투입단계를 통해 압출된 압출물을 냉각하는 제1냉각단계;
상기 제1냉각단계를 통해 냉각된 압출물을 싱글스크류 압출기를 이용하여 압출하는 제2압출단계; 및
상기 제2압출단계를 통해 압출된 압출물을 냉각하는 제2냉각단계;로 이루어지며,
상기 첨가제는 티아민 테트라히드로푸르푸릴디설파이드 및 이데베논이 2:1의 중량부로 혼합되어 이루어진 혼합물을 함유하고, 그리고
상기 첨가제는 상기 생분해성 고분자 100 중량부 대비 1 내지 3 중량부로 함유되는 것을 특징으로 하는 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 첨가제는 경화제 및 산화방지제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 제2냉각단계 이후에는 상기 제2냉각단계를 통해 냉각된 압출물에 자외선을 조사하는 자외선 조사단계가 더 진행되는 것을 특징으로 하는 인장강도와 유연성이 개선된 생분해성 수술사의 제조방법.
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