KR20110121363A - 요변성과 주형성이 우수한 치과용 복합체 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및/또는 올리고머, 중합을 개시하기 위한 촉매량의 광중합 및/또는 열중합 개시제, 무기 및/또는 유기 필러를 포함하는 치과용 복합체 조성물로, 특히 간접 수복용 블록(block) 제조에 적합한 점도(Viscosity) 및 요변성(Thixotropy)이 우수하고 주형성(Moldability)이 우수한 치과용 복합체 조성물을 제공한다.

Description

요변성과 주형성이 우수한 치과용 복합체 조성물 {Dental Composite Composition of Excellent Thixotropy and Moldability}

본 발명은 간접 수복용 블록(block) 제조 및/또는 치과용 충전재 제조에 적합한 치과용 복합체 조성물로서, 더욱 상세하게는, 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및/또는 올리고머, 중합을 개시하기 위한 촉매량의 광중합 및/또는 열중합 개시제, 무기 및/또는 유기 필러를 포함하는 간접 수복용 블록(block) 제조 및/또는 치과용 충전제 제조에 적합한 치과용 복합체 조성물로서, 특히 간접 수복용 블록의 제조에 적합한 점도와 요변성(Thixotropy)을 가지는 치과용 복합체 조성물에 관한 것이다.

치아의 우식이나 파절에 의한 손상 등의 원인으로 치아의 환부를 도려내고 형성된 와동에 치아 대체 재료로 밀봉하는 것을 수복이라고 하며, 이때 사용하는 치아 대체 재료가 치과용 수복재료이다.

치과용 수복재료는 치아의 우식이나 파절 등으로 인해 생긴 치아 파손 부위 및 치관 전체를 수복하거나 동요치를 고정시키는 일반적인 치과 시술 이외에도, 치아 교정이나 심미적 치과 치료 등 매우 넓은 범위에 걸쳐 사용되고 있는 핵심적인 치과 재료 중 하나이다.

이러한 치과용 수복재료는 구강 내의 특수한 환경으로 인해 일반 재료와는 다르게 여러 가지 특성들이 요구된다. 즉, 상대습도가 100%에 가까운 습윤한 환경, 저작 시에 발생되는 높은 교합압, 급격한 온도 변화, 생체 조직과의 긴밀한 접촉, 과민 반응과 같은 부작용의 빈발 및 무수한 세균종의 구강 내 상주 등의 여러 가지 인자를 감안하여 제조되어야 한다. 또한, 최근 대중 매체의 발달에 의한 개개인의 높은 심미적 욕구 등을 반영하여, 치질과의 색 조화 등도 고려해야 한다.

치과용 보철물은 대개 고객 맞춤형 재료로 치아 구조물에 대한 대체물로서 사용된다. 일반적인 치과용 보철물은 수복재, 보충재, 인레이(inlay), 온레이(onlay), 이장재(veneer), 전체 및 부분 크라운(crown), 브리지(bridge), 임플란트(implant), 포스트(post) 등을 들 수 있다. 보철물의 제작은 전문적인 지식을 가진 치과 의사가 수작업으로 제작하거나 또는 제작이 가능한 기공소에서 숙달된 전문 제작사인 기공사에 의해서 제작된다.

치과용 보철물을 제작하기 위해 사용되는 재료에는 일반적으로 금, 세라믹, 아말감, 포셀린, 복합물 등이 포함된다. 10년 전에는 충전물과 같은 치과용 수복물 제작에는 저비용과 오랜 수명으로 아말감이 선호되었다. 그러나, 아말감은 수은 본연의 색을 가지고 있어 본래 치아와의 심미성이 떨어지고, 인체에 대한 독성 및 환경 오염 등이 문제가 되었다. 금은 큰 충전물 또는 인레이에 대해서 사용되나, 아말감과 마찬가지로 금으로 수복된 대체물은 여전히 본래 치아와의 심미성이 결여되는 문제점을 가지고 있었다. 이로 인해, 치과 의사들은 재료들의 색이 본래 치아의 색과 잘 어울리는 세라믹 또는 중합체-세라믹 복합 재료로 바꾸고 있다.

전통적인 치과용 보철물 제작 절차는 환자의 최소 2번의 치과의 방문을 요구한다. 처음 방문시 고무성질의 제품으로 치아와 치열에 대해서 인상(impression)을 취한다. 그 후 금속, 세라믹 또는 복합재료 등으로 보철물을 제작하고, 제작 완료 후 환자의 구강 상태와 적합하게 편안하게 맞춘다. 이러한 치과용 보철물 제작 기간이 1일 내지 2일 이상의 기간이 소요되고, 치과용 보철물 제작시 기공사가 수작업에 의해 제작되므로 고도의 기술 및 기교가 요구되는 노동집약적이라고 할 수 있다.

최근 기술의 발달로 컴퓨터 자동화 장비인 광학, 디지털화 장치, CAD/CAM 및 기계적 밀링 기기 등의 등장으로 기공사의 수작업 영역과 치과용 보철물 제작 기간을 현저히 줄어 들었다. 이러한 컴퓨터 자동화 장비는 종래의 수작업 방법보다 빠른 속도 및 낮은 노동 요구량으로 필요한 수복물의 거의 정확한 형상 및 형태로 절단, 밀링 및 분쇄함으로써 치과용 보철물을 제작한다.

CAD/CAM 장치를 이용하는 치과용 보철물의 제조는 전형적으로 "밀 블랭크(mill blank)", 즉, 보철이 절단 또는 조각되는 재료의 고체 블록의 사용을 포함한다. 밀 블랭크는 전형적으로 세라믹 재료로 제조된다. 피타 셀라이(VITA CELAY™) 포세린 블랭크, 피타 마크(VITA Mark)II 피타블록스(Vitablocks™) 및 피타 인-세람(VITA IN-CERAM™) 세라믹 블랭크(독일 바트 작깅엔 소재 피타 찬 파브릭(Vita Zahn Fabrik)으로부터 입수 가능함)를 비롯한 상업적으로 입수 가능한 다양한 밀 블랭크가 존재한다. 또한, 기계가공 가능한 운모 세라믹 블랭크(예들 들어, 코닝 마코르(Corning MACOR™) 블랭크 및 덴트스플리 디코르(Dentsply DICOR™) 블랭크)가 상업적으로 입수 가능하다.

이와 관련하여, 미국 특허출원공개 제US2003/0031984호에는 세라믹 치과용 밀 블랭크(mill blanks)가 개시되어 있지만, 세라믹 치과용 밀 블랭크(mill blanks)는 CAD/CAM을 이용한 밀 블랭크(mill blank)로 재료가 매우 경질이어서 도구 상에 과도한 마모와 치과용 보철물 제작 시간이 길어지는 단점을 가지며, 도구의 과도한 마모로 인한 제작 비용이 상대적으로 매우 높다.

미국 등록특허 제6,899,948호에는 나노 크기의 실리카 입자들(Nano-sized silica particles)을 적용하여 시각 불투명도와 기계적 강도가 향상되는 연구를 진행하였다. 그러나, 평균 크기가 200 ㎚ 이하인 나노 크기 실리카 입자들을 적용하면 치과용 조성물에 유변성(Rheological property)이 결여되어 미, 경화된 밀 블랭크를 제조하기 어려운 단점이 있다.

미국 등록특허 제7,255,562호에는 고분자계 수지 매트릭스(polymeric resin matrix)와 필러로 이루어진 치과용 밀 블랭크가 개시되어 있다. 상기 치과용 밀 블랭크는 밀 블랭크 제작시 생성되는 크랙 생성이 억제되고 우수한 절단 능력(cuttability)와 경도(hardness)를 가지고 있다.

이외에도 심미적 보철물 요구의 증대에 따른 대안으로 금속 보철물을 대신하여 완전 도재 수복물과 복합 레진이 흔히 이용되고 있으나, 도재는 파절 가능성이 크고 대합치의 마모를 초래하며, 기존의 복합레진은 마모 저항도가 낮고 변색 저항도가 낮은 단점을 가지고 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

이에 본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및/또는 올리고머를 기반으로 하는, 요변성(Thixotropy)과 주형성(Moldability)이 우수하고 기계적 강도와 심미성, 마모성이 우수한 간접 수복용 블록(block) 제조 및/또는 치과용 충전재 제조에 적합한 치과용 치과용 복합체 조성물을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명에 따른 치과용 복합체 조성물은, 불포화 이중 결합을 포함하는 단량체 및/또는 올리고머, 중합을 개시하기 위한 촉매량의 광중합 및/또는 열중합 개시제, 무기 및/또는 유기 필러를 포함하는 것으로 구성되어 있고, 특정한 점도(viscosity)와 요변성(thixotropy)을 가지고 있어서 간접 수복용 블록(block) 제조 및/또는 치과용 충전재 제조에 적합한 특성을 갖는다.

특히, 상기 조성물은 경화시 기계적 특성 및 물리적 특성이 우수하고, 수복용 및 보철용으로 사용되는 직ㆍ간접 수복용 복합 레진, 금속 보철물 및 세라믹 보철물의 대체 재료로서 별도의 가공 시스템(CAD/CAM)을 이용하여 시술자 및 환자의 요구 특성을 만족시킬 수 있는 최첨단의 치과용 생체재료를 제공할 수 있다.

이러한 특성을 발휘하는 본 발명에 따른 치과용 복합체 조성물은 페이스트(paste) 상태의 점도가 18,000 Paㆍs 내지 38,000 Paㆍs이고, 요변성이 1,500 Pa/s 내지 6,000 Pa/s이다. 점도가 지나치게 높을 경우 형태를 형성하기 어렵고, 지나치게 낮을 경우 작업성이 떨어지므로 간접 수복용 블록 제조시 주형성이 떨어진다. 바람직하게는, 점도가 20,000 Paㆍs 내지 30,000 Paㆍs이고, 요변성이 2,500 Pa/s 내지 3,500 Pa/s 일 수 있다.

본 발명에서, 상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및/또는 올리고머는 치과용 재료로서 기계적 강도를 발휘할 수 있고, 중합 가능한 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 메틸메타크릴레이트(MMA)계 물질을 사용할 수 있다.

상기 MMA계 물질은 2,2-비스-(4-(2-히드록시-3메타크릴로일옥시프로폭시)페닐)프로판 (Bis-GMA), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (EGDMA), 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(TEGDMA), 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 (Bis-EMA) 및 우레탄 디메타크릴레이트 (UDMA), 디펜타에릴트리톨 펜타아크릴레이트 모노포스페이트(dipentaerythritol pentaacrylate monophosphate, PENTA), 2-하이드로질에틸 메타크릴레이트(2-hydrozyethyl methacrylate, HEMA), 폴리알케노익산(polyalkenic acid), 비페닐 디메타크릴레이트(biphenyl dimethacrylate, BPDM), 글리세롤 포스페이트 디메타크릴레이트(glycerol phosphate dimethacrylate, GPDM) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 단량체일 수 있다.

특히 바람직하게는, 2,2-비스-(4-(2-히드록시-3-메타크릴로일옥시프로폭시)페닐)프로판 (Bis-GMA), 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 (Bis-EMA), 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (TEGDMA) 및 우레탄 디메타크릴레이트 (UDMA)의 혼합물 형태일 수 있다.

그 중에서, 하기 화학식 1로 표현되는 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 (Bis-EMA)의 경우, 에틸렌옥사이드 (EO)의 몰 수에 따라 하기와 같은 화학식 2와 3으로 표현될 수 있다.

(1)

n+m = EO average molar number

(2)

Bisphenol A (EO) 10 Dimethacrylate (n+m=10)

(3)

Bisphenol A (EO) 30 Dimethacrylate (n+m=30)

에틸렌옥사이드(EO)의 몰 수는 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 (Bis-EMA)의 점도 등 물성에 영향을 미치는 바, 이는 하기 표에서 확인할 수 있다.

[표 1]

그 중에서도, 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 10 (Bisphenol A (EO) 10 Dimethacrylate)를 사용하면, 놀랍게도, 간접 수복용 블록(block) 제조 및/또는 치과용 충전재 제조에 적합한 점도와 요변성을 가지는 치과용 복합체 조성물을 제조할 수 있음이 이후 설명하는 실험예 2에서 확인되었다. 이러한 이유는 명확하지 않지만, 에틸렌옥사이드의 몰 수가 증가할수록 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트의 친수성이 증가하면서 전체적으로 적정한 친수성에 의해 이를 포함한 조성물의 주형성이 우수해지기 때문인 것으로 추측된다. 반면에, 그보다 많은 에틸렌옥사이드를 포함하는 경우(예를 들어, Bisphenol A (EO) 30 Dimethacrylate)에는 오히려 소망하는 물성을 발휘할 수 없고, 그보다 적은 에틸렌옥사이드를 포함하는 경우(예를 들어, Bisphenol A (EO) 4 Dimethacrylate)에는 점도가 낮아져서 작업성이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서 바람직한 에틸렌옥사이드의 평균 몰 수(average molar number)는 6 초과 내지 30 미만일 수 있다.

불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및/또는 올리고머의 함량은 그것의 사용 분야 및 목적에 따라 다양할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 다만, 상기 단량체 및/또는 올리고머의 함량이 지나치게 적으면 소망하는 중합체를 형성하기 어렵고 무기 및/또는 유기 필러와의 혼합이 용이하지 않으며, 반대로 함량이 지나치게 많으면 흐름성의 증가로 인하여 작업성이 결여되므로 바람직하지 않다. 이를 고려하여, 상기 단량체 및/또는 올리고머의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 10 ~ 99 중량%, 더욱 바람직하게는 10 ~ 90 중량%로 포함되어 있는 것이 바람직하다.

상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및/또는 올리고머의 조성 및 함량은 상기 치과용 복합체 조성물의 중합시 조성물의 분산도 등에 중요한 역할을 하며, 마모저항성 및 작업성을 결정짓는 중요한 인자가 된다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 치과용 복합체 조성물에서 MMA계 단량체 및/또는 올리고머는 바람직한 기계적 특성과 낮은 마모저항성, 우수한 조작성 등을 고려하여, 2,2-비스-(4-(2-히드록시-3-메타크릴로일옥시프로폭시)페닐)프로판 (Bis-GMA), 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 (Bis-EMA), 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (TEGDMA) 및 우레탄 디메타크릴레이트 (UDMA)의 혼합물을 사용하는 경우, 상기 Bis-GMA의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 5 ~ 15 중량%이고, TEGDMA 및 UDMA, Bis-EMA의 함량은 각각 1 ~ 15 중량%일 수 있다. 특히, Bis-EMA의 상대적 중량이 낮을 경우, 성형은 되지만 점도가 높아져 성형 제품에 기포 등이 생길 수 있고, 상대적 중량이 높아도 점도가 지나치게 떨어져 주형성이 떨어진다. 따라서, 상기 Bis-EMA는 바람직하게는 6 ~ 10 중량%이거나, 더욱 바람직하게 8 중량% 전후일 수 있다.

상기 중합 개시제는 중합 반응에 사용되는 촉매의 종류에 따라 양이온 형성 메카니즘, 음이온 형성 메커니즘, 라디칼 형성 메카니즘 등으로 다양하게 행해질 수 있으며, 이중 라디칼 형성 메커니즘은 가장 보편적으로 이용된다. 이들 중합 메커니즘에 따라, 상기 중합 반응은 광중합 반응, 열중합 반응 등으로 행해질 수 있다.

상기 광중합 반응은 가시광선에 의해 활성화되어 단량체의 중합 반응을 개시하는 광중합 개시제에 의해 실행되며, 상기 광중합 개시제는 대표적으로는 캠퍼 퀴논(camphor quinone)과 같은 α-디케톤계의 카르보닐 화합물 광중합 개시제와 아실포스파인 옥사이드계 광중합 개시제 등이 있다. 광중합 개시제는 통상적으로 조촉매로서 수소 공여체를 사용하며 주로 3급 아민계 촉매가 함께 작용한다. 상기 광중합 개시제들과 조촉매들의 구체적인 예들은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 설명은 생략한다.

상기 열중합 반응은, 벤조일 퍼옥사이드와 같은 퍼옥사이드를 포함하여 열에 의해서 라디칼이 형성되어 중합이 개시되게 된다.

이러한 중합반응을 위한 중합 개시제는 중합반응을 유도하면서 생성물의 물성에 영향을 미치지 않는 범위내에서 조성물에 포함될 수 있으므로, 상기 "촉매량" 이란 이러한 함량 범위를 의미하며, 조성물의 기타 성분들의 종류 및 함량과 촉매의 종류에 따라 달라질 수 있다.

본 발명의 조성물에는 발명의 효과를 저해하지 않는 범위내에서 기타 공지의 화합물들이 첨가될 수 있는바, 그러한 물질로는 중합금지제, 산화방지제, 조색제, 불소첨가제 들을 들 수 있다.본 발명에서 상기 필러는 예를 들어, 무기 필러, 유기 필러, 안정제 등을 들 수 있다.

상기 무기 필러는 예를 들어, 비정질 합성 실리카, 결정성 천연 실리카, 바륨 알루미늄 실리케이트, 카올린, 탈크 등이나, 스트론튬 알루미늄 실리케이트와 같은 방사능 불투과성 유리 분말 등과 기타 산 반응성 충진제, 나노 지르코니아 충진제 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라서는, 이들의 2 또는 그 이상의 혼합물의 형태로 사용될 수도 있다.

일반적으로 무기 필러는 친수성이므로 소수성인 상기 MMA계 단량체와의 혼화성이 떨어지므로, 결합제 성분을 포함하거나, 실란 커플링제로 무기 필러를 표면처리하여 단량체와의 친화성을 높일 수 있다. 무기 필러의 이러한 소수성 표면처리제로서의 실란 커플링제의 구체적인 예들은 당업계에 공지되어 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 유기 필러는, 치과용 수복재 조성물에서 중합 후 매트릭스를 구성하게 되는 단량체나 이와 상용성이 있는 단량체를 벌크 중합, 에멀젼 중합, 현탁중합 등으로 합성한 후 파우더의 형태로 제조함으로써 평균입경 0.005 내지 100 ㎛로 입자화한 것을 사용할 수 있다. 경우에 따라서는, 무기 또는 유기 필러를 첨가하지 않고, 대신 상기 단량체의 경화 분자량을 증가시켜 기계적 강도를 증가시킬 수도 있다.

상기 무기 필러 및/또는 유기 필러는 MMA계 단량체와의 함량관계를 고려했을 때 바람직하게는, 조성물 전체 중량을 기준으로 40 내지 90 중량%로 함유될 수 있다.

상기 무기 필러 및/또는 유기 필러의 평균입경은 0.005 내지 100 ㎛인 것이 바람직한 바, 평균입경이 0.005 ㎛ 보다 작으면, 입자들 상호간의 응집력으로 인해 조성물 내에서의 균일한 분산이 어려울 수 있다. 반면에, 100 ㎛ 보다 크면, 수복재의 조직감이 감소하여 작업성이 떨어져서 시술자가 치아에 적용하기가 어렵고, 경화 후 마모에 의해 큰 입자가 상실될 경우 윤택성이 감소되는 문제점이 있다.

상기 안정제는 바람직하게, 페놀계 및/또는 포스페이트계 안정제일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 치과용 복합체 조성물은 적합한 점도와 흐름성(Rheological property) 또는 요변성을 가지고 있어 주형성이 우수한 간접 수복용 블록의 제조에 응용이 가능하다.

도 1은 실험예 1에서 실시예 1에 따른 주형성 평가 결과에 대한 사진이다;
도 2는 실험예 1에서 실시예 1에 따른 주형성 평가 결과에 대한 사진이다;
도 3은 실험예 2에서 실시예 1과 비교예 2 및 3의 점도(Viscosity) 결과를 보여주는 그래프이다;
도 4는 실험예 2에서 실시예 1과 비교예 2 및 3의 요변성(Thixotropy) 결과를 보여주는 그래프이다;
도 5는 실험예 2에서 비교예 2에 따른 주형성 평가 결과에 대한 사진이다;
도 6은 실험예 2에서 비교예 3에 따른 주형성 평가 결과에 대한 사진이다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

하기 표 2의 조성으로 광중합형 치과용 복합체 조성물을 제조하였다.

[표 2]

<실시예 2>

상기 실시예 1에서 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트10 (Bisphenol A (EO)10 Dimethacrylate)의 함량이 3 중량부가 되게 첨가하였고, 실시예 1과 동일한 방법으로 광중합형 치과용 복합체 조성물을 제조하였다.

<실시예 3>

상기 실시예 1에서 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 10 (Bisphenol A (EO)10 Dimethacrylate)의 함량이 12 중량부가 되게 첨가하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 광중합형 치과용 복합체 조성물을 제조하였다.

<실시예 4>

상기 실시예 1에서 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 10 (Bisphenol A (EO)10 Dimethacrylate)의 함량이 15 중량부가 되게 첨가하였고, 실시예 1과 동일한 방법으로 광중합형 치과용 복합체 조성물을 제조하였다.

<비교예 1>

상기 실시예 1에서 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 20 (Bisphenol A (EO)10 Dimethacrylate)의 함량이 20 중량부가 되게 첨가하였고, 실시예 1과 동일한 방법으로 광중합형 치과용 복합체 조성물을 제조하였다.

<실험예 1>

실시예 1 내지 4와 비교예 1에서 각각 제조된 조성물에 대해 광중합을 수행하였고, 각각 얻어진 중합물들에 대해 ISO 4049 : 2009 규격에 따라 굴곡강도와 ISO 9917-1 : 2007 규격에 따라 압축강도를 각각 측정하였다. 중합수축율은 Dental Materials,Volume 22,Issue 11,Pages 1071 - 1079의 방법에 따라 측정하였다. 미 경화된 치과용 복합체 조성물의 페이스트 점도 및 요변성을 측정하기 위해 Thermo Scientific HAAKE RheoStress 1을 이용하여 측정하였다. 주형성에 대한 평가로 치과용 인상재 putty 규격인 ISO 4823 : 2000에 있는 점주도 평가용 몰드를 응용하였다. 주형성은 점주도 몰드에 샘플을 1.2 g을 넣고 500 g의 추를 점주도 몰드 위에 놓고 2 분간 방치를 한 후 형태를 광학현미경을 이용하여 사진을 측정하여 평가하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었고, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 주형성 결과를 도 1 및 도 2에 각각 나타내었다.

[표 3]

상기 표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1과 2는 비교예 1에 비해 압축강도, 굴곡강도 등의 기계적 강도가 우수하고, 중합수축률도 우수하다. 다만, 실시예 2는 실시예 1에 비해 상대적으로 점도가 높아 주형성 평가시 성형은 되나 성형 제품에 대한 기포 등이 존재하여 주형성이 떨어지는 단점을 가지고 있다(도 1 및 2 참조).

실시예 3 및 4와 비교예 1은 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 10 함량이 높아지면서 기계적 강도가 떨어지고, 페이스트의 점도가 떨어져서 주형성이 떨어지는 단점을 보인다. 실험 내용을 통해 알 수 있듯이, 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 10의 함량은 8 중량% 내외로 조성물에 첨가되는 것이 기계적 강도 및 중합수축률, 요변성, Creep, Recovery 및 점도 측면과 주형성 측면에서 최적임을 알 수 있다.

<비교예 2>

상기 실시예 1에서 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 10 (Bisphenol A (EO)10 Dimethacrylate)를 대신에, 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 4 (Bisphenol A (EO)4 Dimethacrylate)를 실시예 1과 같은 중량부가 되게 첨가하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 광중합형 치과용 복합체 조성물을 제조하였다.

<비교예 3>

상기 실시예 1에서 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 10 (Bisphenol A (EO)10 Dimethacrylate)를 대신에, 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 30 (Bisphenol A (EO)30 Dimethacrylate)를 실시예 1과 같은 중량부가 되게 첨가하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 광중합형 치과용 복합체 조성물을 제조하였다.

<실험예 2>

비교예 2와 3에서 각각 제조된 조성물에 대해 광중합을 수행하였고, 실험예 1의 방법으로 실험을 반복하였다. 그 결과를 실시예 1의 실험 결과와 함께 하기 표 3에 나타내었고, 비교예 2 및 비교예 3에 따른 주형성 결과를 도 5 및 도 6에 각각 나타내었다.

[표 4]

상기 표 4와 도 5 및 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1은 비교예 2 및 3에 비해 굴곡강도, 압축강도, 중합수축률 등이 전반적으로 우수하고, 미 경화된 치과용 복합체 조성물의 페이스트 상태의 점도는 비교예 2보다 높고 비교예 3보다는 낮으며, 주형성에 대한 평가도 비교예 3보다 더 좋음을 알 수 있다.

또한, 비교예 2의 경우, 주형성의 결과에서 알 수 있듯이 점도가 낮아 간접 수복용 블록 제조시 작업성이 떨어진다(도 5 참조). 따라서, 실시예 1은 우수한 점탄성 성질을 가지고 있어서 간접 수복용 블록의 제조에 바람직하게 쓰일 수 있지만, 비교예 2는 낮은 점도로 인해 작업성이 결여되어 간접 수복용 블록 제조에 쓰이기 어렵다. 반면에, 비교예 3은 점도가 지나치게 높아 형태를 형성하지 못하므로 주형성이 떨어진다(도 6 참조).

또한, 실시예 1은 Creep and Recovery Test 결과 작은 shear stress에도 유동성을 가져 잘 흐르지만, 비교예 3은 점도가 높아 유동성이 떨어진다.

이상의 내용을 종합할 때, 실시예 1과 비교예 2 및 3은 서로 유사한 조성을 가지고 있지만, 페이스트 점도와 요변성에 차이가 있어서 간접 수복용 블록(block)의 제조에 있어서 적용상에 차이가 있으며, 적합한 페이스트 점도 범위는 20,000 Paㆍs ~ 30,000 Paㆍs이고 요변성 범위는 2,500 Pa/s ~ 3,500 Pa/s임을 알 수 있다.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (13)

1. 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및/또는 올리고머, 중합을 개시하기 위한 촉매량의 광중합 및/또는 열중합 개시제, 무기 및/또는 유기 필러를 포함하는 치과용 복합체 조성물로서, 상기 조성물의 페이스트(paste) 점도는 18,000 Paㆍs ~ 38,000 Paㆍs이고, 요변성(thixotropy)은 1,500 Pa/s ~ 6,000 Pa/s인 것을 특징으로 하는 치과용 복합체 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 페이스트 점도는 20,000 Paㆍs ~ 30,000 Paㆍs인 것을 특징으로 하는 치과용 복합체 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 요변성은 2,500 Pa/s ~ 3,500 Pa/s인 것을 특징으로 하는 치과용 복합체 조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체는 메틸메타크릴레이트(MMA)계 단량체인 것을 특징으로 하는 치과용 복합체 조성물.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 MMA계 단량체는 2,2-비스-(4-(2-히드록시-3-메타크릴로일옥시프로폭시)페닐)프로판 (Bis-GMA), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (EGDMA), 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (TEGDMA), 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 (Bis-EMA), 우레탄 디메타크릴레이트 (UDMA), 디펜타에릴트리톨 펜타아크릴레이트 모노포스페이트(dipentaerythritol pentaacrylate monophosphate, PENTA), 2-하이드로질에틸 메타크릴레이트(2-hydrozyethyl methacrylate, HEMA), 폴리알케노익산(polyalkenic acid), 비페닐 디메타크릴레이트(biphenyl dimethacrylate, BPDM), 및 글리세롤 포스페이트 디메타크릴레이트(glycerol phosphate dimethacrylate, GPDM)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 단량체인 것을 특징으로 하는 치과용 복합체 조성물.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 MMA계 단량체는 2,2-비스-(4-(2-히드록시-3-메타크릴로일옥시프로폭시)페닐)프로판 (Bis-GMA), 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 (Bis-EMA), 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (TEGDMA), 및 우레탄 디메타크릴레이트 (UDMA)의 혼합물인 것을 특징으로 치과용 복합체 조성물.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 (Bis-EMA)는 에틸렌옥사이드(EO)의 평균 몰 수(average molar number)가 6 초과 내지 30 미만인 것을 특징으로 하는 치과용 복합체.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 (Bis-EMA)는 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트 10 (Bisphenol A (EO) 10 Dimethacrylate)인 것을 특징으로 하는 치과용 복합체.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및/또는 올리고머는 조성물 전체 중량을 기준으로 10 내지 99 중량%로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 복합체 조성물
10. 제 6 항에 있어서, 상기 2,2-비스-(4-(2-히드록시-3-메타크릴로일옥시프로폭시)페닐)프로판의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 5 ~ 15 중량%이고, 상기 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 우레탄 디메타크릴레이트의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 각각 1 ~ 15 중량%인 것을 특징으로 치과용 복합체 조성물.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 6 ~ 10 중량%인 것을 특징으로 하는 치과용 복합체 조성물.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 치과용 복합체 조성물은 간접 수복용 블록 제조 및/또는 치과용 충전재 제조에 사용되는 것을 특징으로 하는 치과용 복합체 조성물.
13. 제 1 항에 따른 조성물을 경화하여 얻어진 것을 특징으로 하는 간접 수복용 블록 또는 치과용 충전재.

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