NO873232L

NO873232L - ORTHOPEDIC / ORTHOSIC STUFFED ART.

Info

Publication number: NO873232L
Application number: NO873232A
Authority: NO
Inventors: Lloyd Mahlon Robeson
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1986-01-03
Filing date: 1987-08-03
Publication date: 1987-07-06
Also published as: NO873232D0

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt støpte ortopediske/- ortosiske gjenstander. Disse er fremstilt fra alifatiske polyestere slik som poly(epsilon-kaprolakton), og visse polyuretaner som gjør materialene ideelt egnet for bruk ved ortopediske anvendelser. Disse ortopediske/ortosiske splintmaterialer som oppviser utmerket elastisitet, opptar ikke lett fingeravtrykket, bibeholder adhesjon og har en høy seighet og bøyeevne. The present invention generally relates to molded orthopedic/orthotic objects. These are made from aliphatic polyesters such as poly(epsilon-caprolactone), and certain polyurethanes which make the materials ideally suited for use in orthopedic applications. These orthopedic/orthotic splint materials that exhibit excellent elasticity, do not easily pick up fingerprints, maintain adhesion, and have a high toughness and flexibility.

Tidligere har et antall termoplastiske og termoherdende polymer stof f er vært kommersielt tilgjengelige for bruk ved ortopediske anvendelser. For eksempel er et antall polymer-stoffer som viser termoplastiske egenskaper kjent som brukbare ved immobilisering av brudd. Slike materialer inkluderer f. eks. de som er beskrevet i US-PS 2 385 879 og som antydes å bestå av en kopolymer av vinylacetat og organiske fosfatestermyknere. Også i US-PS 3 692 023 beskrives bruken av et polykarprolakton som et støpemateriale som anvender porøse vevnader impregnert med polymeren. In the past, a number of thermoplastic and thermosetting polymer materials have been commercially available for use in orthopedic applications. For example, a number of polymeric substances exhibiting thermoplastic properties are known to be useful in immobilizing fractures. Such materials include e.g. those described in US-PS 2,385,879 and which are suggested to consist of a copolymer of vinyl acetate and organic phosphate ester plasticizers. US-PS 3,692,023 also describes the use of a polycarprolactone as a molding material using porous fabrics impregnated with the polymer.

Termoplastiske preparater bestående av poly(epsilon-kaprolakton), cis-1,4-polyisopren og eventuelt en ionomer som er en kopolymer av etylen og akryl- eller metakrylsyre er beskrevet og krevet i US-PS 4 274 983. Andre termoplastiske polyesterharpikser slik som de som er beskrevet i US-PS 4 404 333 antydes å være brukbare i ortopediske støpematerialer. Dette patent beskriver og krever termoplastiske harpikser bestående av reaks j onsproduktet av lineære polyesterharpikser og epsilon-kaprolakton. Thermoplastic preparations consisting of poly(epsilon-caprolactone), cis-1,4-polyisoprene and optionally an ionomer which is a copolymer of ethylene and acrylic or methacrylic acid are described and claimed in US-PS 4,274,983. Other thermoplastic polyester resins such as those described in US-PS 4,404,333 are suggested to be useful in orthopedic casting materials. This patent describes and claims thermoplastic resins consisting of the reaction product of linear polyester resins and epsilon-caprolactone.

Andre ortopediske innretninger, fremgangsmåter og anvendelser der poly(epsilon-kaprolakton) er benyttet som termoplastisk materiale er beskrevet i patentlitteraturen. F. eks. er det i US-PS 4 175 177 beskrevet fornettbare kopolymerer av et lakton slik som epsilon-kaprolakton og polyfunksjonelle akrylater. Det antydes i patentet at de kryssbundne kopolymerer kan benyttes som myknere for vinylharpikspreparater eller som konstruksjonsmaterialer for ortopediske gjenstander og splinter. Ortopediske innretninger er også beskrevet i US-PS 4 226 230 som er rettet mot en fremgangsmåte for å anvende en ortopedisk støpegjenstand som består av et fleksibelt bandsjemateriale i form av en netting og som er belagt med en kryssbindbar kopolymer av et lakton og en akrylatmonomer. Other orthopedic devices, methods and applications where poly(epsilon-caprolactone) is used as thermoplastic material are described in the patent literature. For example US-PS 4 175 177 describes crosslinkable copolymers of a lactone such as epsilon-caprolactone and polyfunctional acrylates. It is suggested in the patent that the cross-linked copolymers can be used as plasticizers for vinyl resin preparations or as construction materials for orthopedic objects and splints. Orthopedic devices are also described in US-PS 4,226,230, which is directed to a method for using an orthopedic cast which consists of a flexible bandage material in the form of a mesh and which is coated with a crosslinkable copolymer of a lactone and an acrylate monomer.

I US-PS 4 238 522 beskrives en fremgangsmåte for fremstilling av et bandasjemateriale som kan omdannes til et ortopedisk støpt materiale ved først å legge på et elektrisk ledende belegg på strenger av et nettingmateriale og deretter elektrostatisk spraybelegning av disse strenger med et fornettbart kopolymerpulver bestående av et lakton og en polyfunksjonell akrylatmonomer. Bandasjematerialet oppvarmes til en temperatur ved hvilken den fornettbare kopolymer er myk og selvadherende og vikles så rundt kroppsdelen i overlappende sjikt for tilpasning til kroppskonturene og avkjøles deretter til stiv tilstand. US-PS 4,238,522 describes a method for producing a bandage material that can be converted into an orthopedic molded material by first applying an electrically conductive coating to strands of a mesh material and then electrostatically spraying these strands with a crosslinkable copolymer powder consisting of a lactone and a polyfunctional acrylate monomer. The bandage material is heated to a temperature at which the crosslinkable copolymer is soft and self-adherent and then wrapped around the body part in overlapping layers to conform to the body contours and then cooled to a rigid state.

Et ortopediske støpemateriale fremstilt fra en termoplastisk polyester slik som poly(epsilon-kaprolakton) som har vært underkastet elektronbest rål ing er beskrevet i US-PS 4 240 415. Det antydes i patentet at bestrålingen bevirker tverrbinding og ønsket modifikasjon i elastisitetsmodulen. An orthopedic casting material made from a thermoplastic polyester such as poly(epsilon-caprolactone) which has been subjected to electron irradiation is described in US-PS 4,240,415. It is suggested in the patent that the irradiation causes cross-linking and the desired modification in the modulus of elasticity.

I US-PS 4 286 586, en avdelt søknad fra US-PS 4 226 230, er den beskrevne og krevede oppfinnelse rettet mot ortopediske støpematerialer bestående av en fornettbar kopolymer fremstilt fra et lakton og en polyfunksjonell akrylatmonomer. In US-PS 4,286,586, a divisional application of US-PS 4,226,230, the described and claimed invention is directed to orthopedic casting materials consisting of a crosslinkable copolymer prepared from a lactone and a polyfunctional acrylate monomer.

En fremgangsmåte for fremstilling av ortopediske strukturer er beskrevet i US-PS 4 316 457 hvori et bandasjemateriale er impregnert eller belagt med en oppløsningsmiddeloppløsning av en polyuretan forpolymer, en bifunksjonell kjedeutvider og en katalysator. En bifunksjonell oligomer som kan omsettes med dlisocyanater for fremstilling av polyuretan forpolymerer er oligomerer av cykliske laktoner slik som epsilon-kaprolakton. A method for the manufacture of orthopedic structures is described in US-PS 4,316,457 in which a bandage material is impregnated or coated with a solvent solution of a polyurethane prepolymer, a bifunctional chain extender and a catalyst. A bifunctional oligomer which can be reacted with diisocyanates for the production of polyurethane prepolymers are oligomers of cyclic lactones such as epsilon-caprolactone.

En koldvannsherdbar ortopedisk støp er beskrevet i US-PS 4 427 002. Denne består av et bandasjemateriale belagt med en koldvannsherdbar polyuretan forpolymer. I US-PS 4 483 333 fremstilles et ortopedisk støpemateriale fra en blanding av polyetylen og en termoplastisk polyester med et smeltepunkt mellom 50 og 100° C og en molekylvekt på over 5.000. Poly-(epsilon-kaprolakton) og polyetylen er beskrevet som de foretrukne komponenter i dette system. A cold-water-curable orthopedic cast is described in US-PS 4,427,002. This consists of a bandage material coated with a cold-water-curable polyurethane prepolymer. In US-PS 4,483,333, an orthopedic molding material is produced from a mixture of polyethylene and a thermoplastic polyester with a melting point between 50 and 100° C and a molecular weight of over 5,000. Poly-(epsilon-caprolactone) and polyethylene are described as the preferred components of this system.

Andre materaler er i dag tilgjengelige for bruk i ortopediske støpematerialer og har hatt en viss kommersiell suksess som produkter. Produkter inneholdende poly(epsilon-kaprolakton) hr vist seg å ha et betydelig potensiale som brukbare støpematerialer. Mange slike produkter har tilsatt fyllstoffer og slagstyrkemodifiserende midler for å forbedre de prinsippielle egenskaper og å tilveiebringe ikke-klebrig produkt. For visse anvendelser er imidlertid forbedret elastisitet under forming, forbedret motstandsevne mot fingeravtrykk og forbedret seighet, ønskelig. For slike anvendelser benyttes hyppig krystallinsk poly( 1,4-isopren) selv om dette stoff erkarakterisert vedmeget dårlig selvadhesjon. Derfor var det ønskelig å utvikle et ortopedisk støpemateriale som inherent hadde alle de ønskede egenskaper og som viste utmerket elastisitet, ikke opptok fingeravtrykk, bibeholdt adhesjon og hadde høy seighet og bøyestyrke. Other materials are currently available for use in orthopedic casting materials and have had some commercial success as products. Products containing poly(epsilon-caprolactone) hr have been shown to have considerable potential as usable casting materials. Many such products have added fillers and impact modifiers to improve the basic properties and provide a non-sticky product. However, for certain applications, improved elasticity during molding, improved resistance to fingerprints and improved toughness are desirable. For such applications, crystalline poly(1,4-isoprene) is frequently used, even though this substance is characterized by very poor self-adhesion. Therefore, it was desirable to develop an orthopedic casting material which inherently had all the desired properties and which showed excellent elasticity, did not absorb fingerprints, retained adhesion and had high toughness and flexural strength.

Gjenstandene ifølge oppfinnelsen tildannes via en effektiv metode der poly(epsilon-kaprolakton) kan omdannes til et materiale som er brukbart for visse ortopediske anvendelser og hvor forbedret seighet, forbedret motstandsevne mot fingeravtrykk og sterkt forbedret elastisitet under forming er tilstede. Dette materiale bibeholder også en utmerket selvadhesjon som polyisoprenproduktene ifølge den kjente teknikk ikke har. Kombinasjonen av egenskaper kan kun oppnås ved hjelp av en blanding av poly(epsilon-kaprolakton og en spesifikk termoplastisk polyuretan som beskrevet nedenfor. Andre alifatiske polyestre med krystallinske smeltepunkter på 50 - 70°C kan benyttes istedet for poly(epsilon-kaprolakton) i de ovenfor angitte blandinger. The objects according to the invention are formed via an efficient method where poly(epsilon-caprolactone) can be converted into a material that is usable for certain orthopedic applications and where improved toughness, improved resistance to fingerprints and greatly improved elasticity during forming are present. This material also maintains an excellent self-adhesion which the polyisoprene products according to the known technique do not have. The combination of properties can only be achieved using a mixture of poly(epsilon-caprolactone) and a specific thermoplastic polyurethane as described below. Other aliphatic polyesters with crystalline melting points of 50 - 70°C can be used instead of poly(epsilon-caprolactone) in the above stated mixtures.

Helt generelt angår foreliggende oppfinnelse som nevnt ortopediske støpte gjenstander fremstilt fra ortosisk splintmateriale. In general, the present invention, as mentioned, relates to orthopedic molded objects made from orthotic splint material.

De termoplastiske polymere stoffer som kan benyttes ved fremstilling av oppfinnelsens ortopedisk/ortosiske splinter består av en blanding av: a) fra ca. 90 til 65 vekt-# av en alifatisk polyester med krystallinsk smeltepunkt fra 50 til 70°C; b) fra ca. 10 til ca. 35 vekt-% av et termoplastisk polyuretan; og The thermoplastic polymeric substances that can be used in the manufacture of the orthopedic/orthotic splints of the invention consist of a mixture of: a) from approx. 90 to 65% by weight of an aliphatic polyester having a crystalline melting point of 50 to 70°C; b) from approx. 10 to approx. 35% by weight of a thermoplastic polyurethane; and

eventuelt opp til ca. 20 vekt-# av minst et aksepterbart additiv, tilsatt til blandingen av polyester og polyuretan, idet polyuretanet består av opptil 65 vekt-% av et hårdblokk segment oppnådd ved omsetning av et diisocyanat og en alifatisk polyol, og minst 35 vekt-# av et mykb lokk segment bestående av minst en av en polyeter eller en polyester. possibly up to approx. 20 wt-# of at least one acceptable additive, added to the mixture of polyester and polyurethane, the polyurethane consisting of up to 65 wt-% of a hard block segment obtained by reacting a diisocyanate and an aliphatic polyol, and at least 35 wt-# of a mykb lid segment consisting of at least one of a polyether or a polyester.

Med uttrykket "hårdblokk" segment som benyttet i beskrivelse og krav menes den del av den termoplastiske polyuretankompo-nent som er krystallinsk og i polymerisert form består av et diisocyanat som antydet nedenfor og en kort koblende alifatisk diol med fra 4 til 6 karbonatomer. The term "hard block" segment as used in the description and claims means the part of the thermoplastic polyurethane component which is crystalline and in polymerized form consists of a diisocyanate as indicated below and a short linking aliphatic diol with from 4 to 6 carbon atoms.

Med uttrykket "mykblokk" segment som benyttet i beskrivelse og krav menes den del av den termoplastiske polyuretankompo- nent som i polymerisert form består av et diisocyanat som beskrevet nedenfor og: The term "soft block" segment as used in the description and claims means the part of the thermoplastic polyurethane component which in polymerized form consists of a diisocyanate as described below and:

a) en polyeter med formelen:a) a polyether of the formula:

eller b) en polyester med formelen: or b) a polyester of the formula:

hvor R, Ri, RgfR3og R4er alifatiske segmenter. where R, R1, RgfR3 and R4 are aliphatic segments.

Som antydet ovenfor er de termoplastiske stoffer stilles ved en blanding av en alifatisk polyester slik som et poly(epsilon-kaprolakton ) , og et termoplastisk polyuretan med hårde og myke blokksegmenter. Disse stoffer fremstilles hensiktsmes-sig med blanding av poly(epsilon-kaprolaktonet) og polyuretanet ved hjelp av konvensjonelle blandingsteknikker. As indicated above, the thermoplastic substances are produced by a mixture of an aliphatic polyester such as a poly(epsilon-caprolactone), and a thermoplastic polyurethane with hard and soft block segments. These substances are suitably prepared by mixing the poly(epsilon-caprolactone) and the polyurethane using conventional mixing techniques.

I praksis er den alifatiske polyesterkomponent en polymer eller kopolymer med et smeltepunkt på minst 50°C. I henhold til dette kan komponenten i det ortopediske splintmateriale bestå av en homopolymer, blokk kopolymer, podnings kopolymer eller visse tilfeldige kopolymerer inneholdende minst ca. 50 vekt-# av et poly(eps i 1on-kaprolakton) eller en egnet alifatisk polyester med et smeltepunkt mellom 50 og 70°C. In practice, the aliphatic polyester component is a polymer or copolymer with a melting point of at least 50°C. According to this, the component in the orthopedic splint material can consist of a homopolymer, block copolymer, graft copolymer or certain random copolymers containing at least approx. 50% by weight of a poly(eps1one-caprolactone) or a suitable aliphatic polyester with a melting point between 50 and 70°C.

Laktonmonomeren som benyttes ved fremstilling av visse av de alifatiske polyester polymere komponenter kan vises ved The lactone monomer used in the production of certain of the aliphatic polyester polymeric components can be represented by

der n er et helt tall fra ca. 3 til 6, der minst n + 2 av R2<*>ene er hydrogen og de gjenværende R2er alkyl med fra 1 til 10 karbonatomer. where n is an integer from approx. 3 to 6, where at least n + 2 of the R 2<*>s are hydrogen and the remaining R 2 are alkyl with from 1 to 10 carbon atoms.

Illustrerende lakton monomerer som kan benyttes ved fremstilling av poly(laktonet) er epsilon-kaprolakton, zeta-enanto-lakton, delta-valerolakroner, monoalkyl-delta-valero-lakton-ene, f. eks. monometyl-, monoetyl-, monoheksyl-delta-valero-laktoner og lignende; nono-, di- og trialkyl-epsilon-kaprolaktoner, for eksempel monometyl-, monoetyl-, monoheksyl-, dimetyl-, dietyl-, di-n-propyl, di-n-heksyl-, trimetyl-, trietyl-, tri-n-propyl-epsilon-kaprolaktoner og lignende. Illustrative lactone monomers that can be used in the production of the poly(lactone) are epsilon-caprolactone, zeta-enantho-lactone, delta-valerolactones, monoalkyl-delta-valero-lactones, e.g. monomethyl, monoethyl, monohexyl delta-valero-lactones and the like; nono-, di- and trialkyl epsilon caprolactones, for example monomethyl-, monoethyl-, monohexyl-, dimethyl-, diethyl-, di-n-propyl, di-n-hexyl-, trimethyl-, triethyl-, tri- n-propyl-epsilon-caprolactones and the like.

Lakton polymerene som benyttes i blandingene ifølge oppfinnelsen fremstilles fra de ovenfor angitte laktoner på i og for seg kjent måte. For bruk i blandinger ifølge oppfinnelsen er det foretrukket at polylaktonet har en vektmidlere molekylvekt fra ca. 10.000 til ca. 90.000 og helst fra ca. 20.000 til ca. 60.000. The lactone polymers used in the mixtures according to the invention are produced from the above-mentioned lactones in a manner known per se. For use in mixtures according to the invention, it is preferred that the polylactone has a weight average molecular weight from approx. 10,000 to approx. 90,000 and preferably from approx. 20,000 to approx. 60,000.

Ved siden av poly(epsilon-kaprolakton) eller laktonpolymerer generelt omfatter andre alifatiske polyestere med smeltepunkter mellom 50 og 70°C slike med den generelle formel: der R5og Rfc betyr alifatiske enheter slik som Besides poly(epsilon-caprolactone) or lactone polymers in general, other aliphatic polyesters with melting points between 50 and 70°C include those of the general formula: where R5 and Rfc mean aliphatic units such as

og lignende. and such.

Disse alifatiske polyestere avledes således fra kondensasjons polymeriseringen av dioler og karboksyl syrer. Diolene inkluderer etylen glykol, dietylen glykol, neopentyl glykol, butan diol, heksan diol og lignende. Karboksyl syrene kan inkludere adipinsyre, sebasinsyre og lignende. These aliphatic polyesters are thus derived from the condensation polymerization of diols and carboxylic acids. The diols include ethylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, butane diol, hexane diol and the like. The carboxylic acids may include adipic acid, sebacic acid and the like.

Den termoplastiske polyuretan komponent i det ortopediske splintmateriale ifølge oppfinnelsen består av et hard blokk segment tildannet ved omsetning av et diisocyanat og en alifatisk diol samt et mykblokksegment bestående av en polyeter- eller en polyester polyol. I praksis består polyuretan komponenten av minst ca. 35 vektdeler av mykblokk-segmentet. The thermoplastic polyurethane component in the orthopedic splint material according to the invention consists of a hard block segment formed by reacting a diisocyanate and an aliphatic diol as well as a soft block segment consisting of a polyether or a polyester polyol. In practice, the polyurethane component consists of at least approx. 35 parts by weight of the soft block segment.

Ved fremstilling av hård blokk segmentet er det viktig at den alifatiske diol som reagerer med di i socyanatet har en relativt kort karbonkjede. For eksempel er det foretrukket at den alifatiske diol har fra 4 til 6 karbonatomer og omfatter således dioler som butan-, pentan- og heksandiol og lignende. When producing the hard block segment, it is important that the aliphatic diol that reacts with di in the cyanate has a relatively short carbon chain. For example, it is preferred that the aliphatic diol has from 4 to 6 carbon atoms and thus includes diols such as butane, pentane and hexanediol and the like.

Generelt kan polyuretan komponenten i det ortopediske materiale fremstilles ved i og for seg kjente metoder for fremstilling av slike blandinger fra diisocyanater og polyol. In general, the polyurethane component of the orthopedic material can be produced by methods known per se for the production of such mixtures from diisocyanates and polyol.

Diisocyanatene som benyttes i polyuretankomponenten i det ortopediske splintmateriale ifølge oppfinnelsen er slike med formelen: The diisocyanates used in the polyurethane component of the orthopedic splint material according to the invention are those with the formula:

OCN-R3-NCOOCN-R3-NCO

der R3inneholder opptil 36 karbonatomer og fortrinnsvis er en toverdig hydrokarbongruppe inneholdende en eller flere alifatiske, aromatiske eller cykloalifatiske grupper som kan inneholde kondenserte ringer adskilt av divalente alifatiske grupper. Således kan R3bety alkylen, cykloalkylen, arylen, arylalkylenaryl, arylalkylen og lignende og der gruppene kan være substituert med lavere alkylgrupper. where R 3 contains up to 36 carbon atoms and is preferably a divalent hydrocarbon group containing one or more aliphatic, aromatic or cycloaliphatic groups which may contain fused rings separated by divalent aliphatic groups. Thus, R3 can mean alkylene, cycloalkylene, arylene, arylalkylenaryl, arylalkylene and the like and where the groups can be substituted with lower alkyl groups.

Illustrerende diisocyanater som kan benyttes I polyuretankomponenten i blandingene inkluderer blant andre slike med Illustrative diisocyanates that can be used in the polyurethane component of the mixtures include, among others, those with

formlene: the formulas:

De termoplastiske stoffer ifølge oppfinnelsen fremstilles ved å blande den alifatiske polyester, for eksempel poly(epsilon-kaprolakton ) , polyuretanet og aditiver hvis ønskelig, ved bruk av konvensjonelt blandeutstyr og metoder som vist I de ledsagende eksempler. The thermoplastic substances according to the invention are produced by mixing the aliphatic polyester, for example poly(epsilon-caprolactone), the polyurethane and additives if desired, using conventional mixing equipment and methods as shown in the accompanying examples.

I praksis er det funnet at de foretrukne stoffer ifølge oppfinnelsen inneholder ca. 90 til 65 vekt-# poly(epsilon-kaprolakton) og fra ca. 10 til 35 vekt-# termoplastisk polyuretan komponent. Spesielt foretrukket er støpte materialer inneholdende fra ca. 85 til 75 vekt-% poly(epsilon-kaprolakton ) og fra ca. 15 til 25 vekt-# polyuretan. Som antydet ovenfor kan stoffene også inneholde aditiver og hjelpemidler hvis dette er ønskelig. In practice, it has been found that the preferred substances according to the invention contain approx. 90 to 65 wt-# poly(epsilon-caprolactone) and from approx. 10 to 35 wt-# thermoplastic polyurethane component. Particularly preferred are molded materials containing from approx. 85 to 75% by weight poly(epsilon-caprolactone) and from approx. 15 to 25 wt-# polyurethane. As indicated above, the substances can also contain additives and aids if this is desired.

De støpte gjenstander ifølge oppfinnelsen kan også inneholde et vidt spektrum additiver som vanligvis benyttes i slike produkter. For eksempel kan fyllstoffer og andre additiver benytes i støpte materialer i mengder opptil ca. 20 vekt-# eller mer, fortrinnsvis fra ca. 1 til 15 vekt-$. Fyllstoffer slik som silisium dioksyd eller kalsium silikat kan benyttes i de støpte materialer såvel som farvemidler som titandiok-syd, stabilisatorer, antioksydanter, antimikrobielle midler og lignende. The molded objects according to the invention can also contain a wide range of additives which are usually used in such products. For example, fillers and other additives can be used in cast materials in amounts up to approx. 20 weight-# or more, preferably from approx. 1 to 15 weight-$. Fillers such as silicon dioxide or calcium silicate can be used in the cast materials as well as coloring agents such as titanium dioxide, stabilizers, antioxidants, antimicrobial agents and the like.

De støpte gjenstander ifølge oppfinnelsen fremstilles hen-siktsmessig ved bruk av konvensjonelle blande- og ekstruder-ingsteknikker. De kan ekstruderes til folieform, presstøpes til blokker eller injeksjonsstøpes til elementer med dimensjoner fra 1/16 til 1/4 tomme for ortopedisk bruk. The molded articles according to the invention are conveniently produced using conventional mixing and extrusion techniques. They can be extruded into foil form, die-cast into blocks, or injection-molded into elements with dimensions from 1/16 to 1/4 inch for orthopedic use.

Hvis ønskelig kan gjenstander ifølge oppfinnelsen ha for-sterkende elementer som vevnader, duker eller netting, tekstiler og lignende innarbeidet i materialet. Forsterk-ningselementene kan være lagt mellom tynne folier av oppfinnelsens materiale eller festet mot utvendige overflater. Tilsetning av fiberglass kan også gjennomføres for å gi høyere stivhet og forbedrede formlngskarakteristika. If desired, objects according to the invention can have reinforcing elements such as weaves, cloths or netting, textiles and the like incorporated into the material. The reinforcement elements can be placed between thin foils of the material of the invention or attached to external surfaces. Addition of fiberglass can also be carried out to give higher stiffness and improved shaping characteristics.

I de ledsagende komponenter er visse av komponentene eller additivene som benyttes identifisert ved varemerket, trilial-navn eller for enkelhetens skyld ved forkortelser. Alle materialer identifiseres nærmere nedenfor med angivelse av produsent. In the accompanying components, certain of the components or additives used are identified by the trademark, trilial name or, for the sake of simplicity, by abbreviations. All materials are identified in more detail below with an indication of the manufacturer.

De følgende eksempler skal illustrere oppfinnelsen nærmere. The following examples shall illustrate the invention in more detail.

Som antydet i de følgende eksempler ble et antall forskjellige blandinger undersøkt eksprimentelt. Disse ble fremstilt ved ekstruderingsblanding ved egnede temperaturer og ble pelletisert i et isvannbad. De oppnådde pellets ble luft-tørket og så injeksjonsstøpt i en 1 1/4 unse Newbury resipro-kerende skruesprøytestøpingsmaskin ved de temperaturer som er angitt i tabellene la-lc. Prøvestykkene ble så bedømt med henblikk på elastisitet, fingeravtrykk og selvadhesjon som angitt i tabellene 2a til 2c. Elastisiteten ble kvalitativt bedømt etter smelting av prøvene i et vannbad ved 65 til 79°C og strekking til omtrent den doble gripelengde for deretter å observere evnen til å vende tilbake til vanlige dimensjoner. Stabil forlengelse er angitt som meget dårlig, total retur til opprinnelig størrelse er angitt som utmerket smelte-elastisitet mens alt annet ligger mellom. Fingeravtrykk motstandsevnen ble bestemt ved observasjon etter at en prøve var betrykket med en tommel for å gi en klar deformering. Selvadhesjon ble bestemt etter at endene av en strekk- eller bøyebjelke var presset sammen (i fingeravtrykksprøven) og tillatt å størkne. Evnen til å bryte bindingen ble benyttet som kvalitativ angivelse av selvadhering. Liten eller ingen belastning for brudd ble angitt som dårlig bedømmelse. Manglende evne til å brekke bindingen manuelt ble angitt som utmerket bedømmelse. As indicated in the following examples, a number of different mixtures were investigated experimentally. These were prepared by extrusion mixing at suitable temperatures and were pelletized in an ice water bath. The resulting pellets were air-dried and then injection molded in a 1 1/4 ounce Newbury reciprocating screw injection molding machine at the temperatures indicated in Tables 1a-1c. The test pieces were then assessed for elasticity, fingerprints and self-adhesion as indicated in Tables 2a to 2c. Elasticity was qualitatively assessed after melting the samples in a water bath at 65 to 79°C and stretching to approximately double grip length and then observing the ability to return to normal dimensions. Stable elongation is indicated as very poor, total return to original size is indicated as excellent melt elasticity, while everything else is in between. The fingerprint resistance was determined by observation after a sample was pressed with a thumb to give a clear deformation. Self-adhesion was determined after the ends of a tensile or flexural beam were pressed together (in the fingerprint test) and allowed to solidify. The ability to break the bond was used as a qualitative indication of self-adhesion. Little or no burden for violations was indicated as poor judgment. Inability to break the bond manually was given as excellent judgment.

Prøver av formuleringer 77% P-700/20% Pellethane 2103-80A/356 T102ble fremstilt som angitt ovenfor for poly(epsilon-kaprolakton) prøver og viste utmerket elastomerkarakter, utmerket fingeravtrykk motstandsevne og god til utmerket adhesjon ved støping mellom 140 og 175°C. Prøvene ble anbragt i en luftsirkulasjonsovn ved 90° C i 30 minutter på teflonfilmer. Prøvene var fjenbare fra filmen og ble (etter en avkjølingsperiode) påført for å danne en håndbandsje med utmerket elastisk oppførsel, ingen fingeravtrykk og utmerket adhesjon. Samples of formulations 77% P-700/20% Pellethane 2103-80A/356 T102 were prepared as indicated above for poly(epsilon-caprolactone) samples and showed excellent elastomeric character, excellent fingerprint resistance, and good to excellent adhesion when cast between 140 and 175° C. The samples were placed in an air circulation oven at 90°C for 30 minutes on Teflon films. The samples were peelable from the film and (after a cooling period) were applied to form a wristband with excellent elastic behavior, no fingerprints and excellent adhesion.

De interessante mekaniske egenskaper (primært seighet) hie bestemt på blandingene av poly(epsilon-kaprolakton)/termoplastisk polyuretan og er angitt I Tabell 3. The interesting mechanical properties (primarily toughness) were determined on the mixtures of poly(epsilon-caprolactone)/thermoplastic polyurethane and are indicated in Table 3.

Izod slagstyrkeverdiene ble bestemt i henhold til ASTM D-256. Strekkslagstyrken ble bestemt i henhold til ASTM D-1822. Strekkegenskapene (modul, styrke og forlengelse) ble bestemt i henhold til ASTM D-638. Det fremgår helt klart av de i tabellen angitte data at izod hårdslagstyrken og strekkslagstyrken vesentlig forbedres i henhold til ikke-blandet poly(epsilon-kaprolakton). The Izod impact strength values were determined according to ASTM D-256. The tensile impact strength was determined according to ASTM D-1822. The tensile properties (modulus, strength and elongation) were determined according to ASTM D-638. It is quite clear from the data given in the table that the izod hard impact strength and the tensile impact strength are significantly improved according to unmixed poly(epsilon-caprolactone).

Det fremgår av antallet av forskjellige modifiseringer av poly( epsilon-kaprolakton) at de termoplastiske polyuretan tilsetninger gir en unik og ønsket balanse av egenskaper som ikke finnes ved tilsetning av andre polymerer. Denne kombinasjon gir vesentlige forbedringer i forhold til modifisert poly(epsilon-kaprolakton) eller alifatiske polyestere med et smeltepunkt på 50 til 70" C som tidligere har vært betraktet for eller idag har vært brukt i ortopedisk/ortosiske områder. It is clear from the number of different modifications of poly(epsilon-caprolactone) that the thermoplastic polyurethane additives provide a unique and desired balance of properties that cannot be found by adding other polymers. This combination provides significant improvements compared to modified poly(epsilon-caprolactone) or aliphatic polyesters with a melting point of 50 to 70" C which have previously been considered for or today have been used in orthopedic/orthotic areas.

Selv om oppfinnelsen er illustrert ved de foregående eksempler skal den ikke være begrenset til det som der er sagt, oppfinnelsen er tvert i mot rettet mot det generelt beskrevne område. Forskjellige modifikasjoner og utførelsesformer kan gjennomføres uten å gå utenfor oppfinnelsens ånd og ramme slik den er definert i de ledsagende krav. Although the invention is illustrated by the preceding examples, it should not be limited to what is said there, the invention is, on the contrary, directed towards the generally described area. Various modifications and embodiments can be implemented without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the accompanying claims.

Claims

1. Molded orthopedic/orthotic article conformably adapted to at least one part of the animal or human anatomy to immobilize this part, characterized in that the article is made from a mixture of: a) from approx. 90 to approx. 65 wt-# of an aliphatic polyester with a crystalline melting point from 50-70°C, b) from approx. 10 to approx. 35 wt-# of a thermoplastic urethane, and possibly, up to approx. 20% by weight of at least one orthopedically acceptable additive, added to the mixture of the aliphatic polyester and polyurethane, the polyurethane consisting of up to 65% by weight of a hard block segment formed by the reaction of an isocyanate and an aliphatic polyol and at least 35% by weight of a soft block segment consisting of at least one of a polyether or a polyester.

2. Object according to claim 1, characterized in that it contains poly(c-capro-lactone) as an aliphatic polyester.

3. Item according to claim 1, characterized in that it contains an aliphatic polyester with a weight average molecular weight from approx. 10,000 to approx. 90,000.

4. Item according to claim 1, characterized in that the contained poly(c-caprolactone) has a weight average molecular weight of approx. 20,000 to approx. 60,000.

5. Item according to claim 1, characterized in that the contained thermoplastic polyurethane is based on a methylene bis(para-isocyanatophenyl)-butane diol hard block segment and a polytetrahydrofuran soft block segment.

6. Item according to claim 1, characterized in that the contained thermoplastic polyurethane is based on a methylene bis(para-isocyanatophenyl)-butane diol hard block segment and an aliphatic polyester soft block segment.

7. Item according to claim 1, characterized in that it also contains an additive.

8. Item according to claim 7, characterized in that the additive is a silicon dioxide filler.

9. Item according to claim 7, characterized in that the additive is an attapulgite clay.

10. Item according to claim 7, characterized in that the additive is titanium dioxide.