KR100682583B1 - 치과용 성형체 - Google Patents

Abstract

내분비 교란작용을 불러 일으킬 가능성이 있는 비스페놀 A의 용출 위험이 없어 안정성이 우수하고, 순간 피복관, 의치상, 인공치, 치과 교정구 등에 요구되는 필요물성을 만족시킬 수 있는 치과용 성형체를 제공한다. 구강 내에서 사용되는 소정 형상을 갖는 치과용 조성물로서, 당해 성형물은 폴리에틸렌프레프타레이트(PET) 구성단위와 폴리-1,4-디메틸린사이클로헥산테레프탈레이트(PCT) 구성단위로 이루어지는 공중합 폴리에스테르 수지에 의해 성형되고 있다. 이 수지는 일반적인 PET와는 달리, 1,4-사이클로헥산디메탄올(CHDM)에 의해 비정질로 개질되어 있기 때문에 각종 성형방법(인젝션 성형법, 컴플레션 성형법 및 진공성형법)에 있어서 높은 투명성 및 기계적 물성의 성형체를 수득할 수 있다는 특성을 가지고 있다.

Description

치과용 성형체 {MOLDED ARTICLE FOR DENTAL USE}

본 발명은 비스페놀 A의 용출 위험이 없어 안정성이 우수하며, 또, 순간 피복관(被覆冠), 의치상(義齒床), 인공치(人工齒) 등에 요구되는 여러 가지의 필요물성도 만족시킬 수 있는 치과용 성형체에 관한 것이다.

지금까지 치과 분야에서는 의치용 재료, 순간 피복관 등을 제조하기 위한 원료로서 폴리카보네이트가 사용되어 오고 있다. 폴리카보네이트는 방향족 폴리탄산에스테르 결합을 갖는 열가소성 플라스틱으로, 그 이공학 특성(기계적 특성, 내열성, 내한성 등)이 우수하다.

그런데, 근년 환경 호르몬 문제로서 비스페놀 A 등에 의한 내분비 교란작용이 지적되고, 치과 분야에서 넓게 사용되고 있는 폴리카보네이트가, i) 비스페놀 A를 출발물질로 하여 합성된다는 것, ii) 가수분해에 의해 비스페놀 A를 발생시킨다는 것 등의 이유로 문제시되기 시작하였고, 비스페놀 A의 문제가 없는 폴리카보네이트 대체원료가 요망되고 있다.

예를 들면, 순간 피복관으로서의 필요조건으로서는 이하의 것을 열거할 수 있다.

1) 성형품은 유백색 황색으로 착색할 필요가 있으므로, 원료의 재질 자체는 투명무색의 색조일 것.

2) 박상 성형물을 가위 등으로 트리밍(triming)할 때에 크래킹이 발생하지 않는 인성 및 내충격성을 가지고 있을 것.

3) 에스테르계 용제(MMA)와의 접촉에 의한 면 거칠음, 파괴 등이 발생하지 않는 내용제성을 가지고 있을 것.

4) MMA-PMMA계 수지와의 접착성을 가지고 있을 것.

5) 의료용구로서 사용할 수 있고, 식품 위생법, FDA 등에서 승인을 받을 수 있는 안정성을 가지고 있을 것.

6) 연삭, 연마성이 양호하고, 내마모성이 우수할 것.

그러나, 지금까지 순간 피복관으로서의 성능을 만족시키는 폴리카보네이트 대체원료는 발견되지 않았으며, 의치상이나 인공치에 대해서도 동일하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고, 내분비 교란작용을 일으킬 가능성이 있는 비스페놀 A의 용출이 전혀 없어 안정성이 우수하고, 또 순간 피복관, 의치상, 인공치 등에 요구되는 각종 필요물성을 충분하게 만족시킬 수 있는 치과용 성형체를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은 내분비 교란작용에 대한 문제가 전혀 없는 여러 가지의 대체원료에 대해서 상세한 검토를 수행한 결과, 현재, 일반 공업분야에서 염화비닐의 대체품으로서 건재나 필름 등에 사용되고 있고, 의료분야에서는 투석장치의 하우징이나 커넥터 등에 사용되고 있는 글리콜 변성 PET(폴리에틸렌테레프타레이트(PET)와 폴리-1,4-디메틸렌사이클로헥산테레프탈레이트(PCT)의 공중합 폴리에스테르 수 지)가 순간 피복관 등의 치과용 성형체가 필요로 하는 각종 물성(안정성, 접착성, 내충격성, 내마모성 등)을 충분하게 만족시키고, 실제 사용에 있어서도 문제가 없다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

상기 과제를 해결 가능한 본 발명의 치과용 성형체는 구강 내에서 사용되는 소정 형상을 갖는 성물로서, 당해 성형물이 폴리에틸렌테레프탈레이트 구성단위와 폴리-1,4-디메틸렌사이클로헥산테레프탈레이트 구성단위로 이루어지는 공중합 폴리에스테르 수지에 의해 형성된 것임을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 특징을 갖는 치과용 성형체에 있어서, 상기 치과용 성형체가 순간 피복관, 의치상, 인공치 및 치과 교정구로 이루어지는 그룹에서 선택된 형태를 가지는 것임을 특징으로 하는 것이다.

이하, 본 발명의 치과용 성형체에 대해서 설명한다.

본 발명의 치과용 성형체는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 구성단위와 폴리-1,4-디메틸렌사이클로헥산테레프탈레이트(PCT) 구성단위로 이루어지는 공중합 폴레에스테르 수지를 성형하는 것에 의해 수득된 것으로서, 이 수지는 테레프탈산, 에틸렌글리콜 및 1,4-사이클로헥산디메탄올(CHDM)과의 공중합체이다. 이 공중합 폴리에스테르 수지(코폴리에스테르)는 지금까지의 일반적인 PET와는 달리, CHDM에 의해 비정질로 개질되어 있기 때문에, 각종 성형방법에 있어서 높은 투명성 및 기계적 물성을 얻을 수 있다는 특성을 가지고 있다.

본 발명의 치과용 성형체를 구성하는 공중합 폴리에스테르 수지는 PCT 성분보다도 PET 성분을 많이 함유하는 것일 수도 있고, PET 성분 보다도 PCT 성분을 많이 함유할 수도 있으며, 이와 같은 수지로서는 펠릿 등의 형태로 시판되고 있는 제품, 예를 들면, Eastman Chemical Company의 이스터(Easter; 등록상표)나 코다(codar; 등록상표) 등을 이용할 수 있으며, 이들 수지를 사용하여 순간 피복관을 성형할 때에는 인젝션 성형법, 컴프레션 성형법 및 진공 성형법 모두를 사용할 수 있다. 한편, 의치상이나 인공치를 성형할 때에는 인젝션 성형법 또는 컴프레션 성형법이 적합하다. 상기 조성으로 이루어지는 공중합 폴리에스테르 수지는 성형성도 좋기 때문에 각 성형방법에서의 성형조건은 일반적인 조건으로 가능하며, 범용의 성형기를 사용하여 용이하게 성형 가능하다.

사출성형법에 의해 본 발명품의 치과용 성형체를 제조하는 경우, 우선, 펠릿상 원료를 메이커 지시에 따라서 건조시킨 후, 범용형 사출성형기의 바렐온도를 200 ∼ 280℃로 설정하고, 원료를 연화, 용융시켜서 사출성형을 실시한다. 상기 온도설정 범위의 어떠한 조건에 있어서도 양호한 성형체를 얻을 수 있지만, 예를 들면 Eastman Chemical Company의 이스터 6763(PCT 성분보다도 PET 성분을 많이 함유함)에 대해서는 특히, 바렐온도 220 ∼ 240℃가 바람직하고, Eastman Chemical Company의 이스터 DN004(PET 성분보다도PCT 성분을 많이 함유함)에 대해서는 특히, 바렐온도 250 ∼ 270℃가 바람직하다.

또한, 압축성형법을 사용하는 경우에는 펠릿상 원료, 혹은 시트상 성형체를 필요에 따라서 메이커 지시에 따라 건조시킨 후, 범용형 적외선 전기로에서 130 ∼ 280℃ 범위에서 연화, 용융시키고, 그 후, 범용형 압축성형기에 의해 압축성형을 실시한다. 상기 온도설정 범위의 어떠한 조건에 있어서도 양호한 성형체를 얻을 수 있지만, 예를 들면, Eastman Chemical Company의 이스터 6763에 대해서는 특히 연화, 용융온도 150 ∼ 200℃가 바람직하고, Eastman Chemical Company의 이스터 DN004에 대해서는 특히 연화, 용융온도 170 ∼ 200℃가 바람직하다.

PET 구성단위와 PCT 구성단위로 이루어지는 공중합 폴리에스테르 수지를 성형하여 수득된 본 발명의 치과용 성형체의 경우, 비스페놀 A를 출발물질로 하여 합성된 것이 아니기 때문에, 사용 시에 비스페놀 A의 용출이나 발생의 문제가 전혀 없어 의료용구로서 안심하고 사용할 수 있고, 식품 위생법이나 FDA 등에서의 승인을 받을 수 있는 안정성을 가지고 있다. 게다가 이 의료용 성형체는 순간 피복관으로서 요구되는 전술한 각종 필요조건을 전부 만족하고 있고, 원료의 재질 자체가 투명백색의 색조이기 때문에 성형품을 유백색 황색으로 착색할 수 있으며, 우수한 내충격성을 가짐으로서 트리밍(triming) 시에 크래킹이 발생하지도 않고, 연삭 및 연마성이 양호하여 내마모성도 우수하다. 또, 내용제성도 우수하여 에스테르계 용제(MMA)와의 접촉에 의하 면 거칠음이나 파괴가 발생하지 않아서 MMA-PMMA계 수지와의 접착성을 가지고 있다.

이와 같이, 본 발명의 치과용 성형체를 구성하는 공중합 폴리에스테르 수지는 치과분야에서의 폴리카보네이트 대체원료로서 매우 유용하며, 특히 순간 피복관, 의치상, 인공치, 치과 교정구(특히, 치과 교정장치의 플래스틱 성형체 부분) 등에 적합하다.

또, 본 발명에서는 치과용 성형체의 특성상, 기계적 물성을 향상시킬 필요가 있는 경우에는 무기 필러나 글라스 섬유 등을 혼합, 충전하는 것도 가능하다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 본 발명의 치과용 성형체를 구성하는 공중합 폴리에스테르 수지와, 종래에 사용되고 있는 수지(폴리카보네이트 수지 및, 폴리에테르설폰)와의 각종 물성 비교결과

실험에 사용한 수지의 글레이드는 이하와 같다.

본 발명품 1 : Eastman Chemical Company의 이스터 6763

(PET/PCT의 몰비 > 1.0)

본 발명품 2 : Eastman Chemical Company의 이스터 DN004

(PET/PCT의 몰비 < 1.0)

종래품 1 : 폴리카보네이트 수지(시판되고 있는 사출성형용 글레이드품)

종래품 2 : 폴리에테르설폰 수지(시판되고 있는 사출성형용 글레이드품)

1) 환경호르몬 물질(내분비 저해물질)의 검출 시험

시험방법: 상기 수지로 이루어지는 성형체 5.6g에 대해 200㎖ 비율의 순수를 첨가하고, 60℃에서 1주간 침지시켰다. 수득된 수용액에 대해서 고속액체 크로마토그래피법으로 분석을 실시하여(검출한계: 0.0005㎍/㎖(0.5ppb)), 환경호르몬 물질의 검출 유무를 확인하였다.

시험결과: 상기 방법으로 측정된 각종 성형체에 대한 검출 상황은 이하와 같 다.

본 발명품 1 : 검출 없음

본 발명품 2 : 검출 없음

종래품 1 : 검출 있음

종래품 2 : 검출 없음

2) 색조ㆍ심미성 비교시험

시험방법 : 미리 치과용 성형체의 색조로 착색한 원료를 사용하여 성형한 각종 성형체에 대해서, 그 색조 및, 구강 내 장착시의 심미성을 육안으로 평가하였다.

시험결과 : 상기 방법으로 평가된 각종 성형체에 대한 색조ㆍ심미성은 이하와 같다.

본 발명품 1 : 양호

본 발명품 2 : 양호

종래품 1 : 양호

종래품 2 : 문제있음(원료 자체가 황색 투명색이기 때문에 치과용 성형체로서의 색조가 곤란하였다)

3) 접착강도 시험

시험방법 : 15 × 15 × 3mm 사이즈로 조정한 각종 성형체에 대해서, 우선 φ5mm 개공의 마스킹 데이프를 붙이고, 접착면적을 규정하였다. 다음에, 치과용 즉시 중합수지인 Miky Plus((주) 닛신 제품)에 의해 φ5mm 의 아크릴봉을 세웠다. 시 험체를 3시간 이상 정치시킨 후, Autograph AG 50B(시마즈세이사쿠쇼사 제품)을 사용하여, 테스트 스피드 2mm/min으로 인장시험을 실시하여 접착강도를 평가하였다.

시험결과 : 상기 시험방법으로 측정된 각종 성형체에 대한 접착강도는 이하와 같다.

본 발명품 1 : 271 kgf/㎠

본 발명품 2 : 164 kgf/㎠

종래품 1 : 141 kgf/㎠

종래품 2 : 33 kgf/㎠

4) MMA에 대한 내용제성 시험

시험방법 : 15 × 15 × 3mm 사이즈로 조정한 각종 성형체에 대해서, 비등수 중에서 1시간 환류시킨 후, 충분하게 건조시킨 성형체에 메타크릴산메틸(이하, 'MMA'라 한다)를 적하하였다. 그리고, 즉시 MMA를 불식한 경우 및 1분 후에 불식한 경우에 대해서, 표면의 용해성 및 균열 유무를 육안으로 확인하였다.

시험결과 : 상기 시험방법으로 측정된 각종 성형체의 내용제성은 이하와 같다.

접촉직후 1분간 접촉시

본 발명품 1 : ○ ○

본 발명품 2 : ○ ○

종래품 1 : ○ ×

종래품 2 : ◎ ×(균열, 파괴)

판정기준/면 거침이나 균열이 전혀 발생하지 않음(◎), 거의 발생하지 않음(○), 발생함(○)

5) 내마모성 시험(칫솔 마찰율)

시험방법 : 5 × 5 × 7 mm 사이즈로 조정한 각종 성형체에 대해서 37℃에서 24시간 흡수시켰다. 그 후, 연마액(치약분말(Dentor T Lion(라이온사 제품)) 700g + 순수 350㎖의 현탁액)에 침지시킨 칫솔(Butler #411의 블러시 머리부 4개분) 상에 150gf로 1만회(2000m) 및 2만회(4000m) 성형체를 활주시키고, 마모 전후의 중량 감소로 마모율을 산출하였다.

시험결과 : 상기 시험방법으로 측정된 각종 성형체에 대한 칫솔 마모율(중량%)는 이하와 같다.

1만회 2만회

본 발명품 1 : 4.2% 8.5%

본 발명품 2 : 6.2% 12.5%

종래품 1 : 2.5% 4.5%

종래품 2 : 3.2% 6.1%

6) 종합평가ㆍ판정

본 발명품 1 및 2의 성형체는 안정성, 접착성, 내충격성, 내마모성이 양호하여 치과용 성형체로서의 사용에 적합한 것이다.

이것에 대해서, 종래품 1의 성형체는 기계적 물성은 우수하지만, 비스페놀 A 용출문제가 있어, 치과용 성형체로서의 사용에 그다지 적합하지 않다. 또, 종래품 2의 성형체는 색조, 접착성, 및 MMA와의 접촉에 의한 취화(脆化)의 문제 등이 있어서 치과용 성형체로는 적합하지 않다.

본 발명의 치과용 성형체는 PET 구성단위와 PCT 구성단위로 이루어지는 비결정성 가소성 공중합 폴리에스테르 수지에 의해 구성되어 있기 때문에, 종래의 폴리카보네이트와 같은 사용시에 있어서 비스페놀 A의 용출이나 발생의 우려에 대한 문제가 전혀 없어, 안정성의 점에서 매우 우수하다. 더구나, 이 공중합 폴리에스테르 수지는 높은 기계적 특성을 지니고 있고, 성형성도 양호하므로 범용 성형기를 사용하여 순간 피복관, 의치상, 인공치 등의 여러 가지 형태의 성형품으로 쉽게 가공할 수 있다는 이점도 있다.

또한, 순간 피복관 등의 형태로 성형된 본 발명의 치과용 성형체는 실제 환자에게 사용하였을 경우, MMA-PMMA 수지와의 양호한 접착성을 나타내어 충분한 인성(내마모성, 내충격성 등)을 가지고 있다.

Claims (2)

1. 구강 내에서 사용되는 치과용 성형물로서,

   당해 성형물이 폴리에틸렌테레프탈레이트 구성 단위와 폴리-1,4-디메틸렌사이클로헥산테레프탈레이트 구성 단위로 이루어지는 공중합 폴리에스테르 수지에 의해 성형된 것임을 특징으로 하는 치과용 성형체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 치과용 성형체가 순간 피복관, 의치상, 인공치 및 치과 교정구로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 형태를 가지는 것임을 특징으로 하는 치과용 성형체.