KR102616964B1 - Thermoplastic multilayer film for dental splints - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열가소성 폴리우레탄계 조성물을 함유하는 0.1 내지 0.3 mm의 두께의 중심층(A) 및 상기 중심층의 양면에 형성되되, 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG)를 함유하는 0.2 내지 0.5 mm의 두께의 제1 및 제2 표면층(B, B')을 포함하여 구성되되;
ASTM D412에 따른 인장강도가 40 내지 60 MPa이고, 신장률은 200 내지 400 %이고, 인장탄성율이 1500 내지 2000 MPa이고, 유리전이온도(Glass transition temperature)가 78 내지 85 ℃이고, ASTM E 831에 따른 열팽창계수가 150 내지 170 ppm/℃인 치과 스플린트용 열가소성 다층필름으로서;
상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은 폴리올 화합물 100 중량부, 디이소시아네이트 화합물 80 내지 90 중량부, 사슬 연장제 1 내지 10 중량부 및 무기 충전제 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써;
우수한 강도, 신장율 및 인장탄성율과 낮은 열변형을 갖는 치과 스플린트용 열가소성 다층필름에 관한 것이다.The present invention provides a center layer (A) with a thickness of 0.1 to 0.3 mm containing a thermoplastic polyurethane-based composition and a 0.2 layer formed on both sides of the center layer and containing glycol-modified polyethylene terephthalate (PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG). comprising first and second surface layers (B, B') having a thickness of from 0.5 mm to 0.5 mm;
Tensile strength according to ASTM D412 is 40 to 60 MPa, elongation is 200 to 400%, tensile modulus is 1500 to 2000 MPa, glass transition temperature is 78 to 85 ℃, and according to ASTM E 831 A thermoplastic multilayer film for dental splints having a thermal expansion coefficient of 150 to 170 ppm/°C;
The thermoplastic polyurethane-based composition includes 100 parts by weight of a polyol compound, 80 to 90 parts by weight of a diisocyanate compound, 1 to 10 parts by weight of a chain extender, and 1 to 10 parts by weight of an inorganic filler;
It relates to a thermoplastic multilayer film for dental splints that has excellent strength, elongation, and tensile modulus and low thermal strain.
Description
본 발명은 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETG)를 함유하는 제1 및 제2 표면층(B, B')의 사이에, 열가소성 폴리우레탄계 조성물을 함유하는 중심층(A)을 형성함으로써, 우수한 강도, 신장율 및 인장탄성율과 낮은 열변형을 갖는 치과 스플린트용 열가소성 다층필름에 관한 것이다.The present invention provides excellent strength and elongation by forming a center layer (A) containing a thermoplastic polyurethane-based composition between the first and second surface layers (B, B') containing glycol-modified polyethylene terephthalate (PETG). and a thermoplastic multilayer film for dental splints having high tensile modulus and low thermal strain.
치과 스플린트는 상악 및/또는 하악 형상에 적어도 부분적으로 맞춰진 착탈식 플라스틱 치아 보조물(dental aids)로서, 예를들어, 이갈이 스플린트(bruxism splints), 교정용 스플린트(correction splints), 예컨대, 리테이너(retainer), 얼라이너(aligner), 마우스가드(mouthguards), 표백 스플린트(bleaching splints), 코골이 스플린트(snoring splints) 및 스플린트-기반 임시 브리지 등이 있다.Dental splints are removable plastic dental aids that are at least partially adapted to the shape of the maxilla and/or mandible, such as bruxism splints, correction splints, such as retainers, These include aligners, mouthguards, bleaching splints, snoring splints, and splint-based temporary bridges.
보다 구체적으로 교정용 스플린트(correction splints) 중 얼라이너(Aligner)는 치아 위에 맞춰져서 치아에 병진 또는 회전력(translational or rotational forces)을 가하도록 설계되어 교정 치아의 이동을 촉진시킬 수 있어야 하고, 리테이너(retainer)는 교정된 치아가 변형되지 않도록 치아의 위치를 안정화시키 위한 유지장치이다. 또한, 마우스가드(mouth guards), 이갈이 스플린트(bruxism splints)와 같은 치아 보호 장치 또는 치과 부목은 외부 힘으로부터 치아를 보호할 수 있도록 충격력을 소산시킬 수 있어야 하고, 동시에, 유연하거나 두께가 얇아서 사람의 치아의 자연적인 교합을 방해하지 않거나 말하는 것을 방해하지 않아야 한다.More specifically, among correction splints, the aligner must be designed to fit over the teeth and apply translational or rotational forces to the teeth to promote movement of the correction teeth, and the retainer ( A retainer is a retaining device that stabilizes the position of the corrected teeth so that they do not deform. Additionally, dental protection devices such as mouth guards, bruxism splints, or dental splints must be able to dissipate impact forces to protect teeth from external forces, and at the same time, be flexible or thin enough to protect the teeth. It should not interfere with the natural occlusion of the teeth or interfere with speaking.
이러한 치과 스플린트는 치아를 정확하게 이동시키거나 치아를 보호하기 위하여, 우수한 강도, 신장율 및 인장탄성율을 갖고 낮은 열변형의 성능이 있어야 한다.In order to accurately move teeth or protect teeth, these dental splints must have excellent strength, elongation, and tensile modulus and low thermal deformation performance.
이에, 종래에는 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 고분자 필름을 단일 내지 3중층으로 제작한 후, 열을 가해 연화시켜 치아와 같이 원하는 형상을 갖는 모형에 대고 성형하여, 더욱 강하고 가벼우며 사용이 간편화된 치과 스플린트를 개발하고자 하였다. Accordingly, conventionally, polymer films such as polypropylene (PP), polycarbonate (PC), and polyethylene terephthalate (PET) are manufactured in single to triple layers, and then softened by applying heat to form models with desired shapes such as teeth. We attempted to develop a dental splint that was stronger, lighter, and easier to use by molding it.
그러나 종래의 치과 스플린트는 압출 및 열성형 등의 제작 과정에서 뿐만 아니라, 사용 도중 치아의 마찰에 의하여, 두께가 불균일해져 강도가 저하되거나 마모 또는 변형되기 쉽고 심한 경우에는 찢김이 발생는 문제점이 여전히 남아 있는 실정이다.However, conventional dental splints still have the problem of being prone to loss of strength, wear, or deformation due to non-uniform thickness due to friction of teeth not only during manufacturing processes such as extrusion and thermoforming, but also during use, and in severe cases, tearing. This is the situation.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 압출 및 열성형 등의 제작 과정에서 뿐만 아니라, 사용 도중 치아의 마찰에 의하여, 두께가 불균일해지거나 강도가 저하되어 치과 스플린트가 마모 또는 변형되는 것을 방지함과 동시에, 치아의 자연적인 교합 및 말하는 것을 방해하지 않을 수 있도록 얇은 두께에도 우수한 유연성을 부여한 치과 스플린트용 열가소성 다층필름을 제공하고자 하는 것이다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and one embodiment of the present invention is to prevent the thickness from becoming uneven or the strength from decreasing due to friction of teeth during use as well as during manufacturing processes such as extrusion and thermoforming. The aim is to provide a thermoplastic multilayer film for dental splints that prevents dental splints from being worn or deformed and at the same time provides excellent flexibility even at a thin thickness so as not to interfere with the natural occlusion of teeth and speaking.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The various problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 구현예는 열가소성 폴리우레탄계 조성물을 함유하는 0.1 내지 0.3 mm의 두께의 중심층(A) 및 상기 중심층의 양면에 형성되되, 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG)를 함유하는 0.2 내지 0.5 mm의 두께의 제1 및 제2 표면층(B, B')을 포함하여 구성되되;One embodiment of the present invention includes a central layer (A) having a thickness of 0.1 to 0.3 mm containing a thermoplastic polyurethane-based composition and formed on both sides of the central layer, comprising polyethylene terephthalate (PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG). It comprises first and second surface layers (B, B') having a thickness of 0.2 to 0.5 mm containing;
ASTM D412에 따른 인장강도가 40 내지 60 MPa이고, 신장률은 200 내지 400 %이고, 인장탄성율이 1500 내지 2000 MPa이고, 유리전이온도(Glass transition temperature)가 78 내지 85 ℃이고, ASTM E 831에 따른 열팽창계수가 150 내지 170 ppm/℃인 치과 스플린트용 열가소성 다층필름으로서;Tensile strength according to ASTM D412 is 40 to 60 MPa, elongation is 200 to 400%, tensile modulus is 1500 to 2000 MPa, glass transition temperature is 78 to 85 ℃, and according to ASTM E 831 A thermoplastic multilayer film for dental splints having a thermal expansion coefficient of 150 to 170 ppm/°C;
상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은 폴리올 화합물 100 중량부에 대하여, 디이소시아네이트 화합물 80 내지 90 중량부, 사슬 연장제 1 내지 10 중량부 및 무기 충전제 1 내지 10 중량부를 포함하는 것인 치과 스플린트용 열가소성 다층필름을 제공한다.The thermoplastic polyurethane-based composition is a thermoplastic multilayer film for dental splints containing 80 to 90 parts by weight of a diisocyanate compound, 1 to 10 parts by weight of a chain extender, and 1 to 10 parts by weight of an inorganic filler, based on 100 parts by weight of the polyol compound. to provide.
상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은 폴리올 화합물 100 중량부에 대하여, 디이소시아네이트 화합물 80 내지 90 중량부, 사슬 연장제 1 내지 10 중량부, 무기 충전제 1 내지 10 중량부, 구연산트리에틸 0.1 내지 5 중량부, 실릴 옥살레이트 0.1 내지 5 중량부 및 하기 화학식 1로 표시되는 테트라비닐시클로테트라 실록산 화합물 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;The thermoplastic polyurethane-based composition includes 80 to 90 parts by weight of a diisocyanate compound, 1 to 10 parts by weight of a chain extender, 1 to 10 parts by weight of an inorganic filler, 0.1 to 5 parts by weight of triethyl citrate, and silyl based on 100 parts by weight of the polyol compound. Containing 0.1 to 5 parts by weight of oxalate and 0.1 to 5 parts by weight of a tetravinylcyclotetra siloxane compound represented by the following formula (1);
상기 무기 충전제는 실리카 100 중량부에 대하여, 황화아연 90 내지 120 중량부, 바이델라이트(beidellite ) 1 내지 10 중량부 및 아연 실리케이트 1 내지 10 중량부를 포함하는 것일 수 있다.The inorganic filler may include 90 to 120 parts by weight of zinc sulfide, 1 to 10 parts by weight of beidellite, and 1 to 10 parts by weight of zinc silicate, based on 100 parts by weight of silica.
[화학식 1][Formula 1]
상기 [화학식1]에서,In [Formula 1] above,
R은 서로 같거나 다른 것으로서, 각각 독립적으로 H, C1 내지 C6의 알킬기 또는 히드록시기이다.R may be the same or different from each other, and each independently represents H, a C1 to C6 alkyl group, or a hydroxy group.
상기 폴리올 화합물은 수평균 분자량이 500 내지 2000인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에스테르 폴리올을 1: 0.2 내지 0.5 중량비율로 혼합한 것이고;The polyol compound is a mixture of polytetramethylene ether glycol with a number average molecular weight of 500 to 2000 and polyester polyol with a number average molecular weight of 3000 to 5000 in a weight ratio of 1:0.2 to 0.5;
상기 폴리에스테르 폴리올은 폴리에틸렌숙시네이트 폴리올, 폴리부틸렌숙시네이트 폴리올, 폴리에틸렌세바케이트 폴리올, 폴리부틸렌세바케이트 폴리올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.The polyester polyol may be at least one selected from the group consisting of polyethylene succinate polyol, polybutylene succinate polyol, polyethylene sebacate polyol, polybutylene sebacate polyol, and mixtures thereof.
상기 실릴 옥살레이트는 하기 화학식 2로 표시되는 것일 수 있다.The silyl oxalate may be represented by the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
상기 [화학식2]에서,In [Formula 2] above,
R' 및 R"은 서로 같거나 다른 것으로서, 각각 독립적으로 C1 내지 C6의 알킬기, 비닐기, 페닐기 또는 이들이 조합된 관능기이다.R' and R" may be the same or different from each other, and each independently represents a C1 to C6 alkyl group, a vinyl group, a phenyl group, or a combination thereof.
상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은 하기 화학식 3로 표시되는 발리엔아민 0.1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것일 수 있다.The thermoplastic polyurethane-based composition may further include 0.1 to 5 parts by weight of valienamine represented by the following formula (3).
[화학식 3][Formula 3]
본 발명의 일 구현예에 따른 치과 스플린트용 열가소성 다층필름에 의하면, 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETG)를 함유하는 제1 및 제2 표면층(B, B')의 사이에, 열가소성 폴리우레탄계 조성물을 함유하는 중심층(A)을 형성함으로써, 우수한 강도, 신장율 및 인장탄성율과 낮은 열변형을 갖는 치과 스플린트용 열가소성 다층필름을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the thermoplastic multilayer film for dental splints according to an embodiment of the present invention, a thermoplastic polyurethane-based composition is contained between the first and second surface layers (B, B') containing glycol-modified polyethylene terephthalate (PETG). By forming the center layer (A), it is possible to provide a thermoplastic multilayer film for dental splints with excellent strength, elongation and tensile modulus and low thermal strain.
이로써, 치아에 우수한 강도 및 낮은 열변형 성능을 부여하여, 치아를 정확하게 이동시키거나, 교정된 치아가 변형되지 않도록 하고, 외부의 충격으로부터 치아를 효과적으로 보호할 수 있는 효과가 있다. 또한, 압출 및 열성형 등의 제작 과정에서 뿐만 아니라, 사용 도중 치아의 마찰에 의하여, 두께가 불균일해지거나 강도가 저하되어 치과 스플린트가 마모 또는 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이와 동시에, 우수한 신장율 및 인장탄성율을 가져, 얇은 두께에도 우수한 유연성을 부여할 수 있는 바, 치아의 자연적인 교합 및 말하는 것을 방해하지 않는 효과가 있다.This has the effect of providing excellent strength and low thermal deformation performance to the teeth, allowing the teeth to be moved accurately, preventing the corrected teeth from being deformed, and effectively protecting the teeth from external shock. In addition, it is possible to effectively prevent dental splints from being worn or deformed due to uneven thickness or decreased strength due to friction of teeth not only during manufacturing processes such as extrusion and thermoforming, but also during use. At the same time, it has excellent elongation and tensile elasticity, and can provide excellent flexibility even at a thin thickness, which has the effect of not interfering with the natural occlusion of teeth and speaking.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 치과 스플린트용 열가소성 다층필름의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a thermoplastic multilayer film for dental splints according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.
본 발명의 일 구현예는 열가소성 폴리우레탄계 조성물을 함유하는 0.1 내지 0.3 mm의 두께의 중심층(A) 및 상기 중심층의 양면에 형성되되, 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG)를 함유하는 0.2 내지 0.5 mm의 두께의 제1 및 제2 표면층(B, B')을 포함하여 구성되되;One embodiment of the present invention includes a central layer (A) having a thickness of 0.1 to 0.3 mm containing a thermoplastic polyurethane-based composition and formed on both sides of the central layer, comprising polyethylene terephthalate (PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG). It comprises first and second surface layers (B, B') having a thickness of 0.2 to 0.5 mm containing;
ASTM D412에 따른 인장강도가 40 내지 60 MPa이고, 신장률은 200 내지 400 %이고, 인장탄성율이 1500 내지 2000 MPa이고, 유리전이온도(Glass transition temperature)가 78 내지 85 ℃이고, ASTM E 831에 따른 열팽창계수가 150 내지 170 ppm/℃인 치과 스플린트용 열가소성 다층필름으로서;Tensile strength according to ASTM D412 is 40 to 60 MPa, elongation is 200 to 400%, tensile modulus is 1500 to 2000 MPa, glass transition temperature is 78 to 85 ℃, and according to ASTM E 831 A thermoplastic multilayer film for dental splints having a thermal expansion coefficient of 150 to 170 ppm/°C;
상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은 폴리올 화합물 100 중량부, 디이소시아네이트 화합물 80 내지 90 중량부, 사슬 연장제 1 내지 10 중량부 및 무기 충전제 1 내지 10 중량부를 포함하는 것인 치과 스플린트용 열가소성 다층필름을 제공한다.The thermoplastic polyurethane-based composition provides a thermoplastic multilayer film for dental splints comprising 100 parts by weight of a polyol compound, 80 to 90 parts by weight of a diisocyanate compound, 1 to 10 parts by weight of a chain extender, and 1 to 10 parts by weight of an inorganic filler. .
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 치과 스플린트용 열가소성 다층필름의 개략적인 단면도를 도 1에 도시하였다.A schematic cross-sectional view of the thermoplastic multilayer film for dental splints according to one embodiment of the present invention is shown in Figure 1.
본 발명의 일 구현예에 따른 치과 스플린트용 열가소성 다층필름은 열가소성 폴리우레탄계 조성물을 함유하는 0.1 내지 0.3 mm의 두께의 중심층(A) 및 상기 중심층의 양면에 형성되되, 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG)를 함유하는 0.2 내지 0.5 mm의 두께의 제1 및 제2 표면층(B, B')을 포함하여 구성된다.The thermoplastic multilayer film for dental splints according to one embodiment of the present invention is formed on both sides of the central layer (A) with a thickness of 0.1 to 0.3 mm containing a thermoplastic polyurethane-based composition, and glycol-modified polyethylene terephthalate ( It comprises first and second surface layers (B, B') with a thickness of 0.2 to 0.5 mm containing PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified (PETG).
상기 치과 스플린트용 열가소성 다층필름은 당분야에서 일반적으로 사용되는 방법으로 제조될 수 있는 바, 그 제조방법을 특별히 제한하지 않으나, 공압출(Co-extrusion), 라미네이팅법 등과 같은 열가소성 다층필름의 열성형 방법에 의하여 제조될 수 있다. 이때, 상기 열성형은 150 내지 300 ℃ 범위에서 수행될 수 있다. The thermoplastic multilayer film for dental splints can be manufactured by methods commonly used in the art, and the manufacturing method is not particularly limited, but thermoforming of the thermoplastic multilayer film such as co-extrusion, laminating, etc. It can be manufactured by a method. At this time, the thermoforming may be performed in the range of 150 to 300 °C.
먼저, 상기 중심층(A)은 열가소성 폴리우레탄계 조성물을 함유하되, 0.1 내지 0.3 mm의 두께를 갖는 것일 수 있다.First, the central layer (A) contains a thermoplastic polyurethane-based composition and may have a thickness of 0.1 to 0.3 mm.
이러한 상기 중심층(A)은 독립적으로, 폴리올 화합물 100 중량부, 디이소시아네이트 화합물 80 내지 90 중량부, 사슬 연장제 1 내지 10 중량부 및 무기 충전제 1 내지 10 중량부를 포함하는 열가소성 폴리우레탄계 조성물을 함유하여; ASTM D412에 따른 인장강도가 20 내지 50 MPa이고, 신장률은 350 내지 650 %이고, 두께가 0.1 내지 0.3 mm인 것일 수 있다.This central layer (A) independently contains a thermoplastic polyurethane-based composition comprising 100 parts by weight of a polyol compound, 80 to 90 parts by weight of a diisocyanate compound, 1 to 10 parts by weight of a chain extender, and 1 to 10 parts by weight of an inorganic filler. So; The tensile strength according to ASTM D412 may be 20 to 50 MPa, the elongation may be 350 to 650%, and the thickness may be 0.1 to 0.3 mm.
보다 구체적으로, 상기 폴리올 화합물은 상기 디이소시아네이트 화합물과 반응하여, 우수한 강도, 신장율, 인장탄성율을 개선하는 기능을 한다.More specifically, the polyol compound reacts with the diisocyanate compound to improve excellent strength, elongation, and tensile modulus.
이러한 상기 폴리올 화합물은 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로서, 그 종류를 특별히 제한하지 않지만, 상기 폴리올 화합물의 비제한적인 예를들면, 수평균 분자량이 500 내지 2000인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에스테르 폴리올을 1: 0.2 내지 0.5 중량비율로 혼합한 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 이로써, 신장율 및 인장탄성율의 개선효과를 더욱 향상시킬 수 있다.These polyol compounds are commonly used in the art and are not particularly limited in type, but non-limiting examples of the polyol compounds include polytetramethylene ether glycol with a number average molecular weight of 500 to 2000 and a number average molecular weight of 500 to 2000. More preferably, a mixture of 3000 to 5000 polyester polyols at a weight ratio of 1:0.2 to 0.5 can be used. As a result, the effect of improving elongation and tensile modulus can be further improved.
이때, 상기 폴리에스테르 폴리올은 폴리에틸렌숙시네이트 폴리올, 폴리부틸렌숙시네이트 폴리올, 폴리에틸렌세바케이트 폴리올, 폴리부틸렌세바케이트 폴리올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.At this time, the polyester polyol may be one or more selected from the group consisting of polyethylene succinate polyol, polybutylene succinate polyol, polyethylene sebacate polyol, polybutylene sebacate polyol, and mixtures thereof.
이하, 상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물을 구성하는 다른 구성 성분들의 함량은 상기 폴리올 화합물 100 중량부를 기준으로 한다.Hereinafter, the content of other components constituting the thermoplastic polyurethane-based composition is based on 100 parts by weight of the polyol compound.
상기 디이소시아네이트 화합물은 상기 폴리올 화합물과 반응하여, 우수한 강도, 신장율, 인장탄성율을 개선하는 기능을 한다.The diisocyanate compound reacts with the polyol compound and functions to improve excellent strength, elongation, and tensile modulus.
이러한 상기 디이소시아네이트 화합물은 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로서, 그 종류를 특별히 제한하지 않지만, 상기 디이소시아네이트 화합물의 비제한적인 예를들면, 나프탈렌 디이소시아네이트(NDI; Naphthalene-1,5-diisocyanate), 파라페닐렌 디이소시아네이트(PPDI; Paraphenylene diisocyanate), 토리딘 디이소시아네이트(TODI; tolidine diisocyanate), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI; diphenyl methane diisocyanate), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI; tolunene diisocyanate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI; hexamethylene diisocyanate), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI; dicyclohexylmethane diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI; Isoporone diisocyanate) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.These diisocyanate compounds are commonly used in the art and are not particularly limited in type, but non-limiting examples of the diisocyanate compounds include naphthalene diisocyanate (NDI; Naphthalene-1,5-diisocyanate), Paraphenylene diisocyanate (PPDI), tolidine diisocyanate (TODI), diphenyl methane diisocyanate (MDI), toluene diisocyanate (TDI), hexamethylene diisocyanate (HDI; hexamethylene diisocyanate), dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI; dicyclohexylmethane diisocyanate), isophorone diisocyanate (IPDI; Isoporone diisocyanate), and mixtures thereof may be used.
상기 디이소시아네이트 화합물은 상기 폴리올 화합물 100 중량부에 대하여, 80 내지 90 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 디이소시아네이트 화합물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 디이소시아네이트 화합물의 함량이 너무 많은 경우에는 경도가 지나치게 높아져 유연성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.The diisocyanate compound is preferably contained in the range of 80 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol compound. If the content of the diisocyanate compound is too small, there is a problem that the above-mentioned improvement effect may be insufficient, and if the content of the diisocyanate compound is too high, there is a problem that the hardness may increase too much and flexibility may decrease.
상기 사슬 연장제는 가교도를 상승시켜, 점도를 향상시키고 우수한 강도 및 용융강도(melt strength), 열가소성 및 열성형성을 개선하는 기능을 한다. The chain extender increases the degree of crosslinking, improves viscosity, and improves excellent strength, melt strength, thermoplasticity, and thermoformability.
이러한 상기 사슬 연장제는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로서, 그 종류를 특별히 제한하지 않지만, 상기 사슬 연장제의 비제한적인 예를들면, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2,4-트리메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-2-에틸-1,3-프로판디올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 디올계 사슬 연장제를 사용할 수 있다.These chain extenders are commonly used in the art and are not particularly limited in type, but non-limiting examples of the chain extenders include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, and 1,3-propane. Diol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3 -At least one diol-based chain extension selected from the group consisting of propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-2-ethyl-1,3-propanediol, and mixtures thereof You can use je.
상기 사슬 연장제는 상기 폴리올 화합물 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 사슬 연장제의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 사슬 연장제의 함량이 너무 많은 경우에는 경도가 지나치게 높아져 유연성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.The chain extender is preferably contained in the range of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol compound. If the content of the chain extender is too small, there is a problem that the above-mentioned improvement effect may be insufficient, and if the content of the chain extender is too large, there is a problem that the hardness may increase too much and the flexibility may decrease.
상기 무기 충전제는 얇으면서도 우수한 강도와 일정한 두께를 구현하도록 하고, 낮은 열변형을 갖도록 하는 기능을 한다.The inorganic filler functions to achieve excellent strength and constant thickness while being thin, and to have low thermal deformation.
상기 무기 충전제는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 그 종류를 특별히 제한하지 않으나, 상기 무기 충전제으 비제한적인 예를들면, 실리카를 포함하는 것을 사용할 수 있다.The type of the inorganic filler is not particularly limited as it is commonly used in the art, but non-limiting examples of the inorganic filler include those containing silica.
이러한 상기 무기 충전제는 실리카 100 중량부, 황화아연 90 내지 120 중량부, 바이델라이트(beidellite) 1 내지 10 중량부 및 아연 실리케이트 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.The inorganic filler may preferably include 100 parts by weight of silica, 90 to 120 parts by weight of zinc sulfide, 1 to 10 parts by weight of beidellite, and 1 to 10 parts by weight of zinc silicate.
상기 무기 충전제는 상기 폴리올 화합물 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 무기 충전제의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 무기 충전제의 함량이 너무 많은 경우에는 유연성 및 열성형성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.The inorganic filler is preferably contained in the range of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol compound. If the content of the inorganic filler is too small, the improvement effect may be insufficient, and if the content of the inorganic filler is too high, flexibility and thermoformability may be reduced.
보다 구체적으로, 상기 실리카는 제1 및 제2 표면층(B, B')과의 접착력을 개선시켜 우수한 강도를 갖는 다층필름을 구현하도록 하는 기능을 한다.More specifically, the silica functions to improve adhesion with the first and second surface layers (B, B') to create a multilayer film with excellent strength.
이러한 상기 실리카는 평균입경이 10 내지 30 μm 인 것으로서, 불소처리에 의해 표면이 개질된 것을 바람직하게 사용할 수 있다.The silica has an average particle diameter of 10 to 30 μm, and the surface of which has been modified by fluorine treatment can be preferably used.
보다 구체적으로, 상기 불소처리에 의해 표면이 개질된 실리카는 40 내지 60 ℃의 온도에서 증류수 100 중량부에, 불화암모늄(NH4F), 이불화암모늄(NH4HF2), 불화수소(HF) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 불소 화합물 0.01 내지 0.10 중량부를 혼합한 수용액에, 실리카 10 내지 50 중량부를 첨가 및 교반하여, 실리카 슬러리를 제조하는 단계; 상기 실리카 슬러리를 감압증류한 후, 오븐에서 건조하여 건조된 불소처리 실리카 분말을 수득하는 단계; 및 상기 건조된 불소처리 실리카 분말을 300 내지 500 ℃의 온도에서 열처리하여, 불소처리에 의해 표면이 개질된 실리카를 수득하는 단계를 포함하는 방법으로 준비되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 이로써, 상기한 개선효과를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 인장탄성율을 개선하고, 시간 경과에 따른 필름의 변색을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.More specifically, the silica, the surface of which has been modified by the fluorine treatment, is mixed with ammonium fluoride (NH 4 F), ammonium difluoride (NH 4 HF 2 ), and hydrogen fluoride (HF) in 100 parts by weight of distilled water at a temperature of 40 to 60 ° C. ) and mixtures thereof, adding and stirring 10 to 50 parts by weight of silica to an aqueous solution of 0.01 to 0.10 parts by weight of one or more fluorine compounds to prepare a silica slurry; Distilling the silica slurry under reduced pressure and drying it in an oven to obtain dried fluorine-treated silica powder; and heat-treating the dried fluorine-treated silica powder at a temperature of 300 to 500° C. to obtain silica whose surface has been modified by fluorine treatment. This not only further improves the above-mentioned improvement effect, but also improves the tensile modulus and effectively prevents discoloration of the film over time.
이하, 상기 무기 충전제를 구성하는 다른 구성 성분들의 함량은 상기 실리카 100 중량부를 기준으로 한다.Hereinafter, the content of other components constituting the inorganic filler is based on 100 parts by weight of the silica.
상기 황화아연은 얇으면서도 우수한 강도와 일정한 두께를 구현하도록 하는 기능을 한다.The zinc sulfide functions to achieve excellent strength and constant thickness while being thin.
상기 황화아연은 상기 실리카 100 중량부에 대하여, 90 내지 120 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 황화아연의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 황화아연의 함량이 너무 많은 경우에는 열성형성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.The zinc sulfide is preferably contained in the range of 90 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the silica. If the content of zinc sulfide is too small, there is a problem that the improvement effect described above may be insufficient, and if the content of zinc sulfide is too high, there is a problem that thermoformability may be reduced.
상기 바이델라이트(beidellite)는 우수한 강도와 낮은 열변형을 갖도록 하는 기능을 한다.The beidellite functions to have excellent strength and low thermal strain.
상기 바이델라이트(beidellite)는 상기 실리카 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 바이델라이트(beidellite)의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 바이델라이트(beidellite)의 함량이 너무 많은 경우에는 유연성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.The beidellite is preferably contained in the range of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the silica. If the content of beidellite is too small, there is a problem that the improvement effect may be insufficient, and if the content of beidellite is too high, there is a problem that flexibility may be reduced. .
상기 아연 실리케이트는 제1 및 제2 표면층(B, B')과의 접착력을 개선시켜 우수한 강도를 갖는 다층필름을 구현하도록 하는 기능을 한다.The zinc silicate functions to improve adhesion with the first and second surface layers (B, B') to create a multilayer film with excellent strength.
상기 아연 실리케이트는 상기 실리카 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 아연 실리케이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 아연 실리케이트의 함량이 너무 많은 경우에는 열성형성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.The zinc silicate is preferably contained in the range of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the silica. If the zinc silicate content is too small, the improvement effect may be insufficient, and if the zinc silicate content is too high, the thermoformability may be reduced.
또한, 상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은 상기한 개선효과를 더욱 향상시키기 위하여, 구연산트리에틸 0.1 내지 5 중량부, 실릴 옥살레이트 0.1 내지 5 중량부 및 하기 화학식 1로 표시되는 테트라비닐시클로테트라 실록산 화합물 0.1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것일 수 있다.In addition, in order to further improve the above-described improvement effect, the thermoplastic polyurethane composition contains 0.1 to 5 parts by weight of triethyl citrate, 0.1 to 5 parts by weight of silyl oxalate, and 0.1 to 0.1 to 5 parts by weight of a tetravinylcyclotetrasiloxane compound represented by the following formula (1). It may further include 5 parts by weight.
즉, 상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은 폴리올 화합물 100 중량부, 디이소시아네이트 화합물 80 내지 90 중량부, 사슬 연장제 1 내지 10 중량부, 무기 충전제 1 내지 10 중량부, 구연산트리에틸 0.1 내지 5 중량부, 실릴 옥살레이트 0.1 내지 5 중량부 및 하기 화학식 1로 표시되는 테트라비닐시클로테트라 실록산 화합물 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것일 수 있다.That is, the thermoplastic polyurethane-based composition includes 100 parts by weight of a polyol compound, 80 to 90 parts by weight of a diisocyanate compound, 1 to 10 parts by weight of a chain extender, 1 to 10 parts by weight of an inorganic filler, 0.1 to 5 parts by weight of triethyl citrate, and silyl It may contain 0.1 to 5 parts by weight of oxalate and 0.1 to 5 parts by weight of a tetravinylcyclotetra siloxane compound represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
상기 [화학식1]에서,In [Formula 1] above,
R은 서로 같거나 다른 것으로서, 각각 독립적으로 H, C1 내지 C6의 알킬기 또는 히드록시기이다.R may be the same or different from each other, and each independently represents H, a C1 to C6 alkyl group, or a hydroxy group.
보다 구체적으로, 상기 구연산트리에틸은 조성물을 연화시켜 일정한 두께를 유지하면서, 찢어지는 현상없이, 우수한 열성형 성능을 구현하도록 하는 기능을 한다. More specifically, the triethyl citrate functions to soften the composition to maintain a constant thickness and achieve excellent thermoforming performance without tearing.
상기 구연산트리에틸은 상기 폴리올 화합물 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 구연산트리에틸의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 구연산트리에틸의 함량이 너무 많은 경우에는 지나치게 연화되어 오히려 열성형성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.The triethyl citrate is preferably contained in the range of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol compound. If the content of triethyl citrate is too small, there is a problem that the above-mentioned improvement effect may be insufficient, and if the content of triethyl citrate is too high, there is a problem that the thermoformability may be reduced due to excessive softening.
상기 실릴 옥살레이트는 조성물의 응집을 방지하고, 신장율을 개선하면서, 제1 및 제2 표면층(B, B')과의 접착력을 더욱 개선시켜 우수한 강도를 갖는 다층필름을 구현하도록 하는 기능을 한다.The silyl oxalate functions to prevent agglomeration of the composition, improve elongation, and further improve adhesion with the first and second surface layers (B, B') to create a multilayer film with excellent strength.
이러한 상기 실릴 옥살레이트는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.The above effect can be further improved by using the silyl oxalate represented by the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
상기 [화학식2]에서,In [Formula 2] above,
R' 및 R"은 서로 같거나 다른 것으로서, 각각 독립적으로 C1 내지 C6의 알킬기, 비닐기, 페닐기 또는 이들이 조합된 관능기이다.R' and R" may be the same or different from each other, and each independently represents a C1 to C6 alkyl group, a vinyl group, a phenyl group, or a combination thereof.
보다 구체적으로, 상기 실릴 옥살레이트는 디메틸실릴 옥살레이트, 비닐페닐실릴 옥살레이트, 메틸비닐실릴 옥살레이트, 디페닐실릴 옥살레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.More specifically, the silyl oxalate is one or more selected from the group consisting of dimethylsilyl oxalate, vinylphenylsilyl oxalate, methylvinylsilyl oxalate, diphenylsilyl oxalate, and mixtures thereof to achieve the above-described effect. can be further improved.
상기 실릴 옥살레이트는 상기 폴리올 화합물 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 실릴 옥살레이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 실릴 옥살레이트의 함량이 너무 많은 경우에는 탄성율이 저하될 수 있는 문제점이 있다.The silyl oxalate is preferably contained in the range of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol compound. If the content of the silyl oxalate is too small, the improvement effect may be insufficient, and if the content of the silyl oxalate is too high, the elastic modulus may be reduced.
상기 화학식 1로 표시되는 테트라비닐시클로테트라 실록산 화합물은 인장탄성율을 부여하면서도, 제1 및 제2 표면층(B, B')과의 접착력을 개선시켜 우수한 강도를 갖는 다층필름을 구현하도록 하는 기능을 한다.The tetravinylcyclotetra siloxane compound represented by the formula (1) provides tensile modulus and improves adhesion with the first and second surface layers (B, B') to create a multilayer film with excellent strength. .
상기 화학식 1로 표시되는 테트라비닐시클로테트라 실록산 화합물은 상기 폴리올 화합물 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 화학식 1로 표시되는 테트라비닐시클로테트라 실록산 화합물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 테트라비닐시클로테트라 실록산 화합물의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 개선효과는 기대하기 어렵고 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.The tetravinylcyclotetrasiloxane compound represented by Formula 1 is preferably contained in the range of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol compound. If the content of the tetravinylcyclotetra siloxane compound represented by Formula 1 is too small, there is a problem that the improvement effect may be insufficient, and if the content of the tetravinylcyclotetra siloxane compound represented by Formula 1 is too high. There is a problem that it is difficult to expect any further improvement effect and price competitiveness may be reduced.
또한, 상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은 우수한 접착 강도, 인장탄성율, 낮은 열변형성을 제공하기 위하여, 하기 화학식 3로 표시되는 발리엔아민 0.1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것일 수 있다.In addition, the thermoplastic polyurethane-based composition may further include 0.1 to 5 parts by weight of valienamine represented by the following formula (3) in order to provide excellent adhesive strength, tensile modulus, and low thermal deformation.
[화학식 3][Formula 3]
한편, 상기 중심층의 양면에 형성되는 제1 및 제2 표면층(B, B')은 각각 독립적으로, 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG)를 함유하는 필름인 것이라면, 그 종류를 특별히 제한하지 않는다. 다만, 상기 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG)를 함유하는 필름의 비제한적인 예를들면, ASTM D412에 따른 인장강도가 40 내지 60 MPa이고, 신장률은 100 내지 200 %이고, 두께가 0.2 내지 0.5 mm인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.Meanwhile, the first and second surface layers (B, B') formed on both sides of the center layer are each independently a film containing polyethylene terephthalate (PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG). There is no particular limitation. However, as a non-limiting example of the film containing the glycol-modified polyethylene terephthalate (PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG), the tensile strength according to ASTM D412 is 40 to 60 MPa, and the elongation is 100 to 200%, One with a thickness of 0.2 to 0.5 mm can be preferably used.
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 치과 스플린트용 열가소성 다층필름은 ASTM D412에 따른 인장강도가 40 내지 60 MPa이고, 신장률은 200 내지 400 %이고, 인장탄성율이 1500 내지 2000 MPa이고, 유리전이온도(Glass transition temperature)가 78 내지 85 ℃이고, ASTM E 831에 따른 열팽창계수가 150 내지 170 ppm/℃인 것일 수 있다. 즉, 우수한 강도, 신장율 및 인장탄성율과 낮은 열변형을 갖는 치과 스플린트용 열가소성 다층필름을 제공할 수 있는 효과가 있다.The thermoplastic multilayer film for dental splints according to one embodiment of the present invention has a tensile strength of 40 to 60 MPa according to ASTM D412, an elongation of 200 to 400%, a tensile modulus of 1500 to 2000 MPa, and a glass transition temperature ( Glass transition temperature) may be 78 to 85°C, and the thermal expansion coefficient according to ASTM E 831 may be 150 to 170 ppm/°C. In other words, it is possible to provide a thermoplastic multilayer film for dental splints with excellent strength, elongation, and tensile modulus and low thermal strain.
이로써, 치아에 우수한 강도 및 낮은 열변형 성능을 부여하여, 치아를 정확하게 이동시키거나, 교정된 치아가 변형되지 않도록 하고, 외부의 충격으로부터 치아를 효과적으로 보호할 수 있는 효과가 있다. 또한, 압출 및 열성형 등의 제작 과정에서 뿐만 아니라, 사용 도중 치아의 마찰에 의하여, 두께가 불균일해지거나 강도가 저하되어 치과 스플린트가 마모 또는 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이와 동시에, 우수한 신장율 및 인장탄성율을 가져, 얇은 두께에도 우수한 유연성을 부여할 수 있는 바, 치아의 자연적인 교합 및 말하는 것을 방해하지 않는 효과가 있다.This has the effect of providing excellent strength and low thermal deformation performance to the teeth, allowing the teeth to be moved accurately, preventing the corrected teeth from being deformed, and effectively protecting the teeth from external shock. In addition, it is possible to effectively prevent dental splints from being worn or deformed due to uneven thickness or decreased strength due to friction of teeth not only during manufacturing processes such as extrusion and thermoforming, but also during use. At the same time, it has excellent elongation and tensile elasticity, and can provide excellent flexibility even at a thin thickness, which has the effect of not interfering with the natural occlusion of teeth and speaking.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.Above, the present invention has been described in detail with preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. This is possible.
[제조예1][Production Example 1]
폴리올 화합물의 준비Preparation of polyol compounds
수평균 분자량이 2000인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜을 사용하였다.Polytetramethylene ether glycol with a number average molecular weight of 2000 was used.
[제조예2][Production Example 2]
폴리올 화합물의 준비Preparation of polyol compounds
수평균 분자량이 1000인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 수평균 분자량이 4000인 폴리(에틸렌 숙시네이트) 글리콜을 1: 1 중량비율로 혼합한 것을 사용하였다.A mixture of polytetramethylene ether glycol with a number average molecular weight of 1000 and poly(ethylene succinate) glycol with a number average molecular weight of 4000 at a weight ratio of 1:1 was used.
[제조예3][Production Example 3]
폴리올 화합물의 준비Preparation of polyol compounds
수평균 분자량이 1000인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 수평균 분자량이 4000인 폴리(에틸렌 숙시네이트) 글리콜을 1: 0.3 중량비율로 혼합한 것을 사용하였다.A mixture of polytetramethylene ether glycol with a number average molecular weight of 1000 and poly(ethylene succinate) glycol with a number average molecular weight of 4000 at a weight ratio of 1:0.3 was used.
[제조예4][Production Example 4]
불소처리에 의해 표면이 개질된 실리카의 준비Preparation of silica with surface modification by fluorine treatment
50 ℃의 온도에서 증류수 100 중량부에, 이불화암모늄(NH4HF2) 0.07 중량부를 혼합한 수용액에, 실리카(평균입경: 17 μm) 30 중량부를 첨가한 후, 5시간 동안 교반하여, 실리카 슬러리를 제조하였다. 상기 실리카 슬러리를 감압증류한 후, 75 ℃의 오븐에서 건조하여 건조된 불소처리 실리카 분말을 수득하였다. 이후, 상기 건조된 불소처리 실리카 분말을 450 ℃의 온도에서 7시간 동안 열처리하여, 불소처리에 의해 표면이 개질된 실리카를 수득하였다.At a temperature of 50°C, 30 parts by weight of silica (average particle diameter: 17 μm) was added to an aqueous solution of 100 parts by weight of distilled water and 0.07 parts by weight of ammonium difluoride (NH 4 HF 2 ), and then stirred for 5 hours to form silica. A slurry was prepared. After distilling the silica slurry under reduced pressure, it was dried in an oven at 75° C. to obtain dried fluorine-treated silica powder. Thereafter, the dried fluorine-treated silica powder was heat-treated at a temperature of 450° C. for 7 hours to obtain silica whose surface was modified by fluorine treatment.
[실시예 및 비교예][Examples and Comparative Examples]
하기 표 1의 성분 및 함량으로 준비된 열가소성 폴리우레탄계 조성물 및 비교용 조성물을 함유하는 마스터 배치를 각각 준비하였다. 기재로서 준비된 제1 표면층(B)의 일면에, 상기 준비된 열가소성 폴리우레탄계 조성물 및 비교용 조성물을 260 ℃의 온도에서 용융 압출하여, 필름 상태의 중심층(A)을 형성하였다. 이때, 상기 기재로서 준비된 제1 표면층(B)은 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG)를 함유하는 SK chemical사의 SKYGREEN S2008필름를 사용하였다. 이러한 상기 제1 표면층(B)용 필름는 ASTM D412에 따른 인장강도가 50 MPa이고, 신장률은 140 %이고, 두께가 0.3 mm인 것을 사용하였다. Master batches containing a thermoplastic polyurethane-based composition prepared with the ingredients and contents shown in Table 1 below and a comparative composition were prepared, respectively. On one side of the first surface layer (B) prepared as a substrate, the thermoplastic polyurethane-based composition and the comparative composition were melt-extruded at a temperature of 260° C. to form a central layer (A) in a film state. At this time, the first surface layer (B) prepared as the substrate used was SK Chemical's SKYGREEN S2008 film containing polyethylene terephthalate-Glycol Modified (PETG). The film for the first surface layer (B) had a tensile strength of 50 MPa according to ASTM D412, an elongation of 140%, and a thickness of 0.3 mm.
한편, 상기 형성된 필름 상태의 중심층(A)은 별도의 기재없이 두께가 0.2 mm가 되도록 용융 압출하여, 물성 측정용 중심층(A)을 별도로 형성하였다. 이러한 물성 측정용 중심층(A)에 대하여, ASTM D412에 따른 인장강도, 신장률 및 평균 두께를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. Meanwhile, the formed central layer (A) in the form of a film was melt-extruded to a thickness of 0.2 mm without any additional materials, and a separate central layer (A) for measuring physical properties was formed. For the central layer (A) for measuring these physical properties, the tensile strength, elongation, and average thickness according to ASTM D412 were measured and are shown in Table 1 below.
이후, 상기 중심층(A)의 다른 일면에 제2 표면층(B')을 적층하여, 200 ℃의 온도에서 공압출(Co-extrusion) 및 합지함으로써, 제1 표면층(B)/중심층(A)/제2 표면층(B')으로 적층 가공된 치아 보조물 성형용 다층필름를 제조하였다. 이때, 상기 적층된 제2 표면층(B')용 필름는 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG)를 함유하는 SK chemical사의 SKYGREEN S2008필름를 사용하였다. 이러한 상기 제2 표면층(B')용 필름는 ASTM D412에 따른 인장강도가 50 MPa이고, 신장률은 140 %이고, 두께가 0.3 mm인 것을 사용하였다.Thereafter, the second surface layer (B') is laminated on the other side of the center layer (A), and co-extruded and laminated at a temperature of 200 ° C, thereby forming the first surface layer (B) / center layer (A) )/A multilayer film for forming dental aids that was laminated with the second surface layer (B') was manufactured. At this time, SK Chemical's SKYGREEN S2008 film containing polyethylene terephthalate-Glycol Modified (PETG) was used as the film for the laminated second surface layer (B'). The film for the second surface layer (B') had a tensile strength of 50 MPa according to ASTM D412, an elongation of 140%, and a thickness of 0.3 mm.
[제조예2]100
[Production Example 2]
[제조예2]100
[Production Example 2]
[제조예3]100
[Production Example 3]
[제조예1]100
[Production Example 1]
[제조예2]100
[Production Example 2]
디페닐메탄 디이소시아네이트Diisocyanate compound_
Diphenylmethane diisocyanate
실록산 화합물[화학식1;
R은 히드록시기]tetravinylcyclotetra
Siloxane compound [Formula 1;
R is a hydroxy group]
17 μm) Silica (average particle size:
17 μm)
[통상의 실리카 분말]100
[Ordinary silica powder]
[제조예4]100
[Production Example 4]
[제조예4]100
[Production Example 4]
[통상의 실리카 분말]100
[Ordinary silica powder]
[통상의 실리카 분말]100
[Ordinary silica powder]
[시험예][Test example]
이하에서는 상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 치과 스플린트용 열가소성 다층필름의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 상기 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.Below, experimental results are shown comparing the characteristics of the Examples according to the present invention and Comparative Examples 1 and 2 so that the characteristics of the thermoplastic multilayer film for dental splints manufactured according to Examples 1 to 3 can be more easily understood. will be.
다층필름의 물성 평가Evaluation of physical properties of multilayer films
상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 치과 스플린트용 열가소성 다층필름 및 비교예 1 및 2에 따라 제조된 비교용 다층필름의 물리적 특성에 대한 시험결과를 하기 표 2에 나타내었다.The test results for the physical properties of the thermoplastic multilayer films for dental splints prepared according to Examples 1 to 3 and the comparative multilayer films prepared according to Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 2 below.
(MPa)Tensile modulus
(MPa)
(℃)glass transition temperature
(℃)
(ppm/℃)thermal expansion coefficient
(ppm/℃)
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 치과 스플린트용 열가소성 다층필름은 비교예 1 및 2에 따라 제조된 비교용 다층필름과 비교하여, 우수한 물리적 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in Table 2, the thermoplastic multilayer films for dental splints prepared according to Examples 1 to 3 exhibit excellent physical properties compared to the comparative multilayer films prepared according to Comparative Examples 1 and 2. I was able to confirm.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, all embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention should be construed as including all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims described below and their equivalent concepts rather than the detailed description above.
A: 중심층
B: 제1 표면층 B': 제2 표면층A: Center layer
B: first surface layer B': second surface layer
Claims (5)
ASTM D412에 따른 인장강도가 40 내지 60 MPa이고, 신장률은 200 내지 400 %이고, 인장탄성율이 1500 내지 2000 MPa이고, 유리전이온도(Glass transition temperature)가 78 내지 85 ℃이고, ASTM E 831에 따른 열팽창계수가 150 내지 170 ppm/℃인 치과 스플린트용 열가소성 다층필름으로서;
상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은
폴리올 화합물 100 중량부에 대하여, 디이소시아네이트 화합물 80 내지 90 중량부, 사슬 연장제 1 내지 10 중량부 및 무기 충전제 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 스플린트용 열가소성 다층필름.
A center layer (A) having a thickness of 0.1 to 0.3 mm containing a thermoplastic polyurethane-based composition and a center layer (A) having a thickness of 0.2 to 0.5 mm formed on both sides of the center layer and containing glycol-modified polyethylene terephthalate (PolyEthylene Terephthalate-Glycol Modified, PETG). It comprises first and second surface layers (B, B') of a thickness of;
Tensile strength according to ASTM D412 is 40 to 60 MPa, elongation is 200 to 400%, tensile modulus is 1500 to 2000 MPa, glass transition temperature is 78 to 85 ℃, and according to ASTM E 831 A thermoplastic multilayer film for dental splints having a thermal expansion coefficient of 150 to 170 ppm/°C;
The thermoplastic polyurethane-based composition is
A thermoplastic multilayer film for dental splints, comprising 80 to 90 parts by weight of a diisocyanate compound, 1 to 10 parts by weight of a chain extender, and 1 to 10 parts by weight of an inorganic filler, based on 100 parts by weight of the polyol compound.
상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은
폴리올 화합물 100 중량부에 대하여, 디이소시아네이트 화합물 80 내지 90 중량부, 사슬 연장제 1 내지 10 중량부, 무기 충전제 1 내지 10 중량부, 구연산트리에틸 0.1 내지 5 중량부, 실릴 옥살레이트 0.1 내지 5 중량부 및 하기 화학식 1로 표시되는 테트라비닐시클로테트라 실록산 화합물 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 무기 충전제는
실리카 100 중량부에 대하여, 황화아연 90 내지 120 중량부, 바이델라이트(beidellite ) 1 내지 10 중량부 및 아연 실리케이트 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 스플린트용 열가소성 다층필름.
[화학식 1]
상기 [화학식1]에서,
R은 서로 같거나 다른 것으로서, 각각 독립적으로 H, C1 내지 C6의 알킬기 또는 히드록시기이다.
According to paragraph 1,
The thermoplastic polyurethane-based composition is
Based on 100 parts by weight of polyol compound, 80 to 90 parts by weight of diisocyanate compound, 1 to 10 parts by weight of chain extender, 1 to 10 parts by weight of inorganic filler, 0.1 to 5 parts by weight of triethyl citrate, 0.1 to 5 parts by weight of silyl oxalate. and 0.1 to 5 parts by weight of a tetravinylcyclotetrasiloxane compound represented by the following formula (1);
The inorganic filler is
A thermoplastic multilayer film for dental splints, comprising 90 to 120 parts by weight of zinc sulfide, 1 to 10 parts by weight of beidellite, and 1 to 10 parts by weight of zinc silicate, based on 100 parts by weight of silica.
[Formula 1]
In [Formula 1] above,
R may be the same or different from each other, and each independently represents H, a C1 to C6 alkyl group, or a hydroxy group.
상기 폴리올 화합물은
수평균 분자량이 500 내지 2000인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에스테르 폴리올을 1: 0.2 내지 0.5 중량비율로 혼합한 것이고;
상기 폴리에스테르 폴리올은
폴리에틸렌숙시네이트 폴리올, 폴리부틸렌숙시네이트 폴리올, 폴리에틸렌세바케이트 폴리올, 폴리부틸렌세바케이트 폴리올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 치과 스플린트용 열가소성 다층필름.
According to paragraph 1,
The polyol compound is
Polytetramethylene ether glycol with a number average molecular weight of 500 to 2000 and polyester polyol with a number average molecular weight of 3000 to 5000 are mixed in a weight ratio of 1:0.2 to 0.5;
The polyester polyol is
A thermoplastic multilayer film for dental splints, comprising at least one selected from the group consisting of polyethylene succinate polyol, polybutylene succinate polyol, polyethylene sebacate polyol, polybutylene sebacate polyol, and mixtures thereof.
상기 실릴 옥살레이트는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 치과 스플린트용 열가소성 다층필름.
[화학식 2]
상기 [화학식2]에서,
R' 및 R"은 서로 같거나 다른 것으로서, 각각 독립적으로 C1 내지 C6의 알킬기, 비닐기, 페닐기 또는 이들이 조합된 관능기이다.
According to paragraph 2,
The silyl oxalate is a thermoplastic multilayer film for dental splints, characterized in that it is represented by the following formula (2).
[Formula 2]
In [Formula 2] above,
R' and R" may be the same or different from each other, and each independently represents a C1 to C6 alkyl group, a vinyl group, a phenyl group, or a combination thereof.
상기 열가소성 폴리우레탄계 조성물은
하기 화학식 3로 표시되는 발리엔아민 0.1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 스플린트용 열가소성 다층필름.
[화학식 3]
According to paragraph 1,
The thermoplastic polyurethane-based composition is
A thermoplastic multilayer film for dental splints, further comprising 0.1 to 5 parts by weight of valienamine represented by the following formula (3).
[Formula 3]
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