KR20160073933A - 치과용 분액형 아크릴 재료 - Google Patents

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KR20160073933A
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유지 사다카네
마사코 시게자와
유세이 가도바야시
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소후 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 구강 내 환경하에서 경화성 및 내변색성이 우수한 치과용 분액형 아크릴 재료에 관한 것이다. 본 발명은 액재와 분재를 연화하여 사용하는 치과용 분액형 아크릴 재료로서, 액재에 모노머 100중량부, 트리옥틸메틸암모늄클로라이드 0.1∼10중량부를 포함하고, 분재에 (메타)아크릴산 (공)중합체 70∼130중량부, 유기 금속 화합물 0.001∼1중량부, 1-시클로헥실-5-프로필바르비투르산 0.1∼10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 분액형 아크릴 재료이다.

Description

치과용 분액형 아크릴 재료{POWDER-LIQUID TYPE DENTAL ACRYLIC MATERIAL}
구강 내 환경하에서 경화성 및 내변색성이 우수한 치과용 분액형 아크릴 재료에 관한 것이다. 구체적으로는, 임시 인레이, 크라운, 브릿지, 개별 치아 트레이의 제작이나 의치상의 보수에 사용되고, 특히, 의치상의 보수에 적합한 치과용 분액형 아크릴 재료에 관한 것이다.
치과용 분액형 아크릴 재료는 촉매를 (메타)아크릴 중합체의 분재(粉材)와 모노머의 액재(液材)로 나누어 배합하고, 분재와 액재를 연화(練和)함으로써 중합이 개시되어 경화물을 얻을 수 있다. 종래부터 사용되고 있던 치과용 분액형 아크릴 재료의 경화물은 중합체의 굽힘 강도가 불충분하고, 와동(窩洞)에 대한 충전성에 있어서도 만족할 수 있는 것은 아니었다.
치과용 분액형 아크릴 재료의 연화물을 붓을 이용하여 와동에 충전했을 경우, 치과용 분액형 아크릴 재료의 연화물이 와동으로부터 떨어져 붓에 부착되는 경우가 많았다. 또한, 치과용 분액형 아크릴 재료의 분재와 액재를 연화한 후에, 와동에 대한 충전이나 치관의 보수를 완료할 때까지의 시간을 확보하면서, 충전이나 보수가 종료되면 급격하게 경화가 시작되는 치과용 분액형 아크릴 재료가 요구되고 있었다. 또한, 구강 내에 장착된 의치상은 흡수되어 있고, 이러한 의치상을 보수하는 경우, 치과용 분액형 아크릴 재료와 의치상의 젖음성이 불충분해져, 보수한 부분이 박리되는 경우가 많았다.
특허문헌 1에는 아크릴레이트계 단량체, 유기 충전재 및 α-아미노아세토페논계 광개시제를 함유하는 의치상용 수지 조성물이 기재되어 있지만, 충분한 경화성을 얻을 수 없어, 흡수된 의치상용 수지 조성물과의 친화성이 불충분하였다.
일본 공개특허공보 평06-345614호
치과용 분액형 아크릴 재료의 연화물을 붓을 이용하여 와동에 충전했을 경우, 붓떨어짐이 좋아 용이하게 와동에 충전할 수 있고, 그 연화물의 경화체가 우수한 굽힘 특성을 유지할 수 있는 치과용 분액형 아크릴 재료가 요구되고 있었다. 또한, 보철물의 제작이나 보수에 필요한 조작 시간을 확보할 수 있는 치과용 분액형 아크릴 재료가 요구되고 있었다.
본 발명의 치과용 분액형 아크릴 재료는 특정의 액재와 분재를 일정한 비율로 연화함으로써 목적을 달성할 수 있다. 액재에 모노머 100중량부, 트리옥틸메틸암모늄클로라이드 0.1∼10중량부를 포함하고, 액재에 포함되는 모노머 100중량부에 대해, 분재에 (메타)아크릴산 (공)중합체 70∼130중량부, 유기 금속 화합물 0.001∼1중량부, 1-시클로헥실-5-프로필바르비투르산 0.1∼10중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 액재 모노머에 (메타)아크릴산기 함유 모노머 및/또는 친수성 모노머를 포함하는 것이 바람직하고, 그 배합량은 (메타)아크릴산기 함유 모노머 80∼95중량부, 친수성 모노머 5∼20중량부이다. 또한, 액재에 모노머 100중량부에 대해 유기 용매 0.5∼20중량부를 포함한다.
액재와 분재의 배합은 중량비 1:0.8∼1.2로 연화한다. 바람직하게는 1:0.95∼1.05, 더욱 바람직하게는 1:1이다.
본 발명의 치과용 분액형 아크릴 재료는 붓떨어짐이 좋아 용이하게 와동에 충전할 수 있다. 또한, 적절히 치과 치료를 실시할 수 있는 시간을 확보하고, 경화 후에는 경화성이 우수하기 때문에, 연마 등의 최종 마무리를 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 분재와 액재가 연화 후에 용이하게 균일한 떡 형상이 되고, 일정 시간은 동일한 성상이 지속되어 구강 내에서의 조작성도 양호하다.
구강 내에서의 작업인 임시 인레이, 크라운, 브릿지의 제작은 습윤 상태에서의 작업이 되지만, 이러한 환경하에서 제작된 보철물이어도 본 발명의 치과용 분액형 아크릴 재료는 물성의 저하가 생기기 어렵다. 또한, 본 발명의 치과용 분액형 아크릴 재료는 젖은 치아 표면상에 부착될 수 있고, 변색이 발생하지 않으며, 굽힘 강도, 압축 강도의 저하가 경감되는 것을 알아내었다.
도 1은 본 발명의 치과 보철물 재료 판별 장치의 개념도이다.
본 발명의 치과용 분액형 아크릴 재료는 액재와 분재를 연화하여 사용한다. 액재와 분재를 나누어 보존함으로써, 저장 수명을 길게 할 수 있다. 액재와 분재를 연화함으로써, 경화 반응이 개시되기 때문에, 일정 시간 후에 경화할 수 있다.
분재 및 액재의 연화 방법은 작은 용기에 분재와 액재를 투입하고, 붓으로 연화함으로써 이용하거나, 붓에 액재를 침윤시키고, 그 후, 붓에 분재를 접촉시킴으로써 분재가 팽윤되어, 액재와 분재의 연화물과 동일한 연화물을 얻을 수 있다. 붓을 사용하는 방법은 용이하게 분재와 액재의 연화물을 얻을 수 있다.
본 발명의 치과용 분액형 아크릴 재료에 사용되는 모노머는 중합성기를 갖는 모노머이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는 일반적으로 치과 재료에 사용되는 공지의 단관능성 및/또는 다관능성 모노머를 사용할 수 있다. 모노머로는, 아크릴로일기 및/또는 메타크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴산기 함유 모노머인 것이 바람직하다. 다음에 구체적인 명칭을 설명한다.
(메타)아크릴산기 함유 모노머의 예로는,
단관능성 단량체(미가교성 모노머): 메틸(메타)아크릴레이트( 「(메타)아크릴레이트」는 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트라는 뜻이며, 이하에도 동일한 표기로 한다), 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 글리세롤(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산에스테르류; γ-(메타)아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란류; γ-(메타)아크릴로일옥시프로필트리에톡시실란 등의 실란 화합물류; 2-(N,N-디메틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N-메틸올(메타)아크릴아미드, 디아세톤(메타)아크릴아미드 등의 질소 함유 화합물 등,
방향족계 2관능성 단량체(가교성 모노머): 2,2-비스(4-(메타)아크릴로일옥시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(3-(메타)아크릴로일옥시-2-히드록시프로폭시)페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메타)아크릴로일옥시에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메타)아크릴로일옥시디에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메타)아크릴로일옥시테트라에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메타)아크릴로일옥시펜타에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메타)아크릴로일옥시디프로폭시페닐)프로판, 2(4-(메타)아크릴로일옥시에톡시페닐)-2(4-(메타)아크릴로일옥시디에톡시페닐)프로판, 2(4-(메타)아크릴로일옥시디에톡시페닐)-2(4-(메타)아크릴로일옥시트리에톡시페닐)프로판, 2(4-(메타)아크릴로일옥시디프로폭시페닐)-2(4-(메타)아크릴로일옥시트리에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메타)아크릴로일옥시디프로폭시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메타)아크릴로일옥시이소프로폭시페닐)프로판 등,
지방족계 2관능성 단량체(가교성 모노머): 2-히드록시-3-아크릴로일옥시프로필메타크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트 등,
3관능성 단량체(가교성 모노머): 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올메탄트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트 등,
4관능성 단량체(가교성 모노머): 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
우레탄계 모노머의 예로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시 프로필(메타)아크릴레이트; 3-클로로-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트와 같은 수산기를 갖는 모노머와 메틸시클로헥산디이소시아네이트, 메틸렌비스(4-시클로헥실이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디이소시아네이트메틸메틸벤젠, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트와 같은 디이소시아네이트 화합물의 부가물로부터 유도되는 2관능성 또는 3관능성 이상의 우레탄 결합을 갖는 디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
본 발명에 사용되는 (메타)아크릴산기 함유 모노머는 단일 성분이어도 되고, 복수의 (메타)아크릴산기 함유 모노머의 혼련물이어도 된다. 바람직한 (메타)아크릴산기 함유 모노머는 가교성 모노머를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 메틸(메타)아크릴레이트(MMA)를 포함하고, 또한 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트(HDDMA) 또는 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트(TEGDMA)의 양쪽 모두 또는 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 모노머는 (메타)아크릴산기 함유 모노머 및/또는 친수성 모노머를 포함하는 것이 바람직하다. 친수성 모노머는 1분자 중에 적어도 1개의 수산기와 적어도 1개의 중합성 불포화기를 가지며, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 공지의 화합물로부터 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 상기 친수성이란, 20℃에 있어서의 물에 대한 용해도가 50[g/100g-H2O] 이상인 것을 의미하고, 20℃에 있어서 물과 임의의 비율로 상용하는 것이 바람직하다.
친수성 모노머를 배합함으로써, 구강 내에 장착된 흡수된 의치상을 보수하는 경우, 의치상과의 젖음성을 향상시킬 수 있다.
친수성 모노머의 구체예로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, N-2-히드록시에틸(메타)아크릴아미드, N,N-비스(2-히드록시에틸)(메타)아크릴아미드, 2,3-디히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2,3-디히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2,4-디히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시메틸-3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2,3,4-트리히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2,2-비스(히드록시메틸)-3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2,3,4,5-테트라 히드록시펜틸(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 펜타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, N-메틸올(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있다. 이 중, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트가 가장 바람직하다.
친수성 모노머는 1종류만을 배합할 수도 있지만, 복수 종류를 혼련하여 사용할 수 있다.
또한, 그 배합량은 모노머 100중량부에 대해, (메타)아크릴산기 함유 모노머 80∼95중량부, 친수성 모노머 5∼20중량부이다. 보다 바람직하게는 (메타)아크릴산기 함유 모노머 85∼95중량부, 친수성 모노머 5∼15중량부이다.
트리옥틸메틸암모늄클로라이드의 배합량은 모노머 100중량부에 대해 0.1∼10중량부가 바람직하다. 또한, 0.5∼5중량부, 나아가 1∼3중량부의 배합량을 포함하는 것이 바람직하다. 배합량이 0.1중량부 미만이면 반응성이 부족하여 경화 특성이 우수한 치과용 분액형 아크릴 재료를 얻을 수 없는 경우가 생길 수 있다. 또한, 배합량이 10중량부를 초과하면 경화 시간은 일정함에도 불구하고 중합 반응시의 발열량이 현저히 많아진다.
분재에 사용되는 (메타)아크릴산 (공)중합체는 상기 모노머에 기재된 (메타)아크릴산 함유 모노머를 사용한 중합체 혹은 공중합체이다. 그 중에서도, 메틸(메타)아크릴레이트 및/또는 에틸(메타)아크릴레이트의 중합체 또는 공중합체가 바람직하고, 메틸메타크릴레이트와 에틸메타크릴레이트의 공중합체인 것이 특히 바람직하다. 또한, 아크릴산 (공)중합체는 단일이거나, 복수여도 전혀 문제없이 사용할 수 있다.
이들의 평균 분자량은 500 이상이다. 1,000∼20,000의 평균 분자량이 바람직하고, 3,000∼10,000의 것이 특히 바람직하다. 입도는 20∼200㎛인 것이 바람직하다. 입경 및 형상은 특별히 한정되지 않지만, 분말상인 것이 바람직하다.
유기 금속 화합물을 구체적으로 예시하면, 구리(II) 아세틸아세토네이트, 아세틸아세톤 구리, 4-시클로헥실부티르산 구리, 초산 제2 구리, 올레산 구리, 글루콘산 구리, 아세틸아세톤 망간, 나프텐산망간, 옥틸산망간, 아세틸아세톤 코발트(III), 나프텐산코발트, 아세틸아세톤 리튬, 초산리튬, 아세틸아세톤 아연, 나프텐산아연, 아세틸아세톤 니켈, 초산니켈, 아세틸아세톤 알루미늄, 아세틸아세톤 칼슘, 아세틸아세톤 크롬(III), 아세틸아세톤 철(III), 나프텐산나트륨, 레어 어스 옥테이트가 있고, 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼련하여 사용해도 된다. 또한, 특히 바람직한 것은 구리(II) 아세틸아세토네이트, 아세틸아세톤 구리와, 4-시클로헥실부티르산 구리이다.
이들 유기 금속 화합물의 배합량은 모노머 100중량부에 대해 0.001∼1중량부이고, 바람직하게는 0.001∼0.2중량부이다. 배합량이 0.001중량부 미만이면 반응성이 부족하여, 경화성을 얻을 수 없는 경우가 생길 수 있다. 또한, 배합량이 1중량부를 초과하면 유기 금속 화합물 특유의 변색이 현저하여, 1중량부를 초과하면 변색이 관찰되는 경우가 생길 수 있다. 예를 들면, 아세틸아세톤 구리의 경우에는 청색, 아세틸아세톤 철(III)의 경우에는 적갈색의 색을 나타낸다.
1-시클로헥실-5-프로필바르비투르산의 배합량은 모노머 100중량부에 대해 0.1∼10중량부가 바람직하다. 또한, 0.5∼5중량부, 나아가 1∼3중량부의 배합량을 포함하는 것이 바람직하다. 배합량이 0.1중량부 미만이면 반응성이 부족하여 경화성을 얻을 수 없는 경우가 생길 수 있다. 또한, 배합량이 10중량부를 초과하면 경화 시간은 일정함에도 불구하고 중합 반응시의 발열량이 현저히 많아지는 경우가 생길 수 있다.
유기 용매는 공지의 것을 사용할 수 있고, 배합함으로써, 본 발명의 치과용 분액형 아크릴 재료의 연화물의 점성을 낮추는 작용이 있어, 구강 내에 장착된 흡수된 의치상을 보수하는 경우, 의치상과의 젖음성을 향상시킬 수 있다. 구체적인 유기 용매로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 초산에틸, 이소 프로필에테르 등을 이용할 수 있다. 메탄올, 에탄올, 아세톤이 바람직하고, 에탄올이 가장 바람직하다. 유기 용매를 포함함으로써 분재와의 연화도 용이해져, 습윤 상태의 상용 레진에 대한 젖음성이나, 상아질에 대한 젖음성을 향상시키는 효과가 관찰된다. 보존 안정성도 우수하다.
유기 용매의 배합량은 모노머 100중량부에 대해 0.5∼20중량부를 포함할 수 있다. 1∼5중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 유기 용매의 배합량이 0.5중량부 이하인 경우는 액재의 점도 저하나 젖음성의 효과가 크게 나타나지 않는다. 또한, 유기 용매의 배합량이 20중량부 이상인 경우는 물성의 저하를 초래하게 된다.
분재에 배합되는 필러는 특별히 한정되지 않고, 공지의 필러를 사용할 수 있다. 필러의 배합에 의해, 내마모성이나 굽힘 특성을 향상시킬 수 있다. 필러의 구체적인 예로는 무기 필러 및/또는 유기 필러 및/또는 유기-무기 복합 필러 등을 전혀 제한 없이 사용할 수 있다. 이들 필러의 형상은 구상, 괴상, 침상, 판상, 파쇄상, 인편상 등의 임의의 입자 형상이어도 되며, 특별히 한정되지 않는다. 치과용 분액형 아크릴 재료에 필러를 많이 배합하기 위해서는 필러는 구상인 것이 바람직하다. 필러의 구상을 나타내는 원형도는 0.7∼1의 범위이고, 보다 바람직하게는 0.9∼1의 범위, 더욱 바람직하게는 0.95∼1의 범위에 있다.
원형도의 산출 방법은 광학 현미경 또는 주사형 전자현미경(이하, SEM으로 한다)의 촬영 이미지를 화상 해석 장치로 처리함으로써 구할 수 있다. 화상 처리 하는 샘플수는 필러 50개 이상으로 하고, 필러의 면적과 필러의 둘레 길이로부터 산출한다. 산출하는 계산식은 원형도 e=(4·π·S)/(L2)이고, 화상 처리로 얻어진 필러의 면적(S) 및 필러의 둘레 길이(L)로부터 산출한다.
무기 필러로서 구체적으로 예시하면, 석영, 무정형 실리카, 알루미늄실리케이트, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화지르코늄, 각종 유리류(용융법에 의한 유리, 졸겔법에 의한 합성 유리, 기상 반응에 의해 생성된 유리 등을 포함한다), 탄산칼슘, 탤크, 카올린, 클레이, 운모, 황산알루미늄, 황산칼슘, 황산바륨, 인산칼슘, 히드록시아파타이트, 질화규소, 질화알루미늄, 질화티탄, 탄화규소, 탄화붕소, 수산화칼슘, 수산화스트론튬, 제올라이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 나트륨, 스트론튬, 바륨, 란탄 등의 중금속 및/또는 불소를 포함하는 알루미노실리케이트 유리, 보론실리케이트, 알루미노보레이트, 보로알루미노실리케이트 유리 등이 바람직하다. 이들 무기 필러의 평균 입경은 특별히 제한은 없지만, 0.5∼10㎛의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.7∼5㎛의 범위이다.
또한, 기상법에 의해 생성된 에어로실 또는 졸겔 반응 등의 용액 중에서 생성된 실리카-지르코니아 산화물 입자 등의 초미립자 무기 필러도 사용할 수 있다. 또한, 이들 초미립자를 응집시킨 응집성 무기 필러 등을 사용해도 전혀 문제는 없다. 여기서, 응집성 무기 필러가 복합 재료 혼련시에 해쇄되어 평균 입경이 1㎚∼300㎚가 되는 경우는 초미립자 무기 필러로 분류되고, 평균 입경이 1㎚∼300㎚로 해쇄되지 않는 경우는 무기 필러로 분류된다.
초미립자 무기 필러는 한정되는 것은 아니지만, 콜로이달 실리카(상품명: 에어로실 R972, 에어로실 200, 에어로실 380, 에어로실 50, 니혼 에어로실사 제조, 5∼50㎚)가 바람직하다.
또한, 유기 필러로는 중합성기를 갖는 단량체를 중합함으로써 얻을 수 있고, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다. 유기 필러를 구체적으로 예시하면, 폴리메틸메타크릴레이트, 스티렌, α-메틸스티렌, 할로겐화스티렌, 디비닐벤젠 등의 불포화 방향족류; 초산비닐, 프로피온산비닐 등의 불포화 에스테르류; 아크릴로니트릴 등의 불포화 니트릴류; 부타디엔, 이소프렌 등의 중합성기를 갖는 단량체를 단독으로 또는 복수로 (공)중합시킨 것을 들 수 있다. 특히 바람직하게는, 치과 분야에서 이미 공지의 상술한 중합성기를 갖는 단량체를 중합시킨 것이다. 유기 필러의 제조 방법에 있어서도 특별히 제한은 없고, 중합성기를 갖는 단량체의 유화 중합, 현탁중합 및 분산 중합 등 중 어느 방법이어도 되고, 또한, 미리 생성된 중합체 벌크를 분쇄하는 방법으로도 행할 수 있다. 또한, 유기 중합체 중에 무기 입자를 함유한 유기-무기 복합 필러를 사용할 수도 있다. 유기 중합체 중에 함유시키는 무기 입자 로는, 특별히 제한 없이 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 전술한 무기 필러 등을 들 수 있다. 유기-무기 복합 필러의 제조 방법에 있어서도, 특별히 제한은 없고, 어느 방법을 채용할 수도 있다. 예를 들면, 무기 입자의 표면을 유기물에서의 마이크로 캡슐화 혹은 그래프트화하는 방법 및 무기 입자의 표면에 중합성 관능기나 중합성 개시기를 도입 후 라디칼 중합시키는 방법, 미리 생성된 무기 입자를 포함하는 중합체 벌크를 분쇄하는 방법 등을 들 수 있다.
유기 필러 또는 유기-무기 복합 필러의 평균 입경은 1∼100㎛의 범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는 3∼50㎛, 더욱 바람직하게는 5∼30㎛이다. 이들 무기, 유기 및 유기-무기 복합 필러는 각각 단독으로 또는 여러 종류를 조합하여 사용할 수도 있다.
무기, 유기 및 유기-무기 복합 필러 등의 필러는 공지의 방법에 의해, 그 입자 표면을 표면 처리하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 계면활성제, 지방산, 유기산, 무기산, 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제, 폴리실록산 등을 들 수 있다. 이들 표면 처리법은 수지 성분과 필러 표면의 젖음성을 향상시켜, 우수한 제특성을 부여하는 점에서 바람직하고, 그 요구 특성에 따라 적절히 표면 처리를 선택할 수 있다. 또한, 이들 필러를 다기능화할 목적으로 필러 표면을 특수한 표면 처리제 및/또는 특수한 표면 처리법에 의해 표면 처리를 행해도 전혀 제한은 없다.
필러의 배합량은 모노머 100중량부에 대해, 0.1∼100중량부 배합하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1∼10중량부이다.
실시예
본 발명의 성능을 평가하는 시험 방법은 이하와 같다.
(접착 굽힘 강도 시험 방법)
평가 목적: 치과 범용 아크릴 레진과의 접착 굽힘 강도를 평가한다.
평가 방법: 치과 범용 아크릴 레진(아드파: 소후사 제조)으로 시험편(1)(10×2×2㎜: 직방체)을 제작하고, 37℃의 물에 7일간 침지하여 시험편(1)을 준비한다. 시험편(1)을 5㎜의 간극을 두고 고정한다. 다음으로, 표 1에 나타내는 배합에 따라 조제한 분재 및 액재를 지정비로 혼련하여, 치과용 분액형 아크릴 재료의 혼련물(2)을 조제한다. 시험편(1)의 5㎜의 간극에 붓을 이용하여 충전한다. 충전한 후, 1시간 방치하고, 버 등을 제거하여, 시험체(25×2×2㎜: 직방체형)로 하였다(도 1 참조). 그 시험체를 37℃에서 24시간 수중에 침지한 후에 접착 굽힘 강도 시험을 행하였다.
접착 굽힘 강도 시험은 인스트론 만능 시험기(인스트론 5567, 인스트론사 제조)를 이용하여 지점간 거리 20㎜, 크로스 헤드 스피드 1㎜/min으로 행하였다. 또한, 시험은 시험체수 10개로 행하고, 그 평균값을 가지고 평가하였다.
(충전 시험 방법)
평가 목적: 습윤한 치과 범용 아크릴 레진에 대한 젖음성 및 충전성을 평가한다.
평가 방법: 충전 시험은 상기 접착 굽힘 강도 시험 방법의 「시험편의 5㎜의 간극에 충전할」때 동시에 평가하였다. 평가 기준은 이하와 같다.
A: 시험편의 간극에 간극 없이 연화물을 충전할수 있고 붓떨어짐이 양호함
B: 시험편의 간극의 구석 모서리부에 기포가 약간 발생하나, 붓떨어짐이 양호함
C: 시험편의 간극의 구석 모서리부에 기포가 발생되고, 붓떨어짐도 불량함
(경화성 시험 방법)
평가 목적: 치과용 분액형 아크릴 재료의 연화물의 조작 시간을 평가한다.
평가 방법: 배합표(표 1)에 따라 조제한 분재 및 액재를 지정된 연화비로 30초간 연화한 후, 떡 형상의 연화물을 0.5㎖ 취하고, 약 20g의 유리판 상에 올려, 30초간 정치하였다. 연화물 위에 다시 한 장의 상기와 동일한 크기의 유리판을 올리고, 추가로 천천히 100g의 분동을 올렸다. 분동을 올린 후, 개시 30초 후에 분동을 제거하고, 원형의 퍼짐을 최대, 최소 직경의 평균값으로서 산출하여, 이것을 플로우 값으로 하였다. 이 값이 큰 것일수록 유동성이 양호한 것으로 판단하였다. 이 정치 시간을 30초, 60초, 120초, 180초로 실시하여 유동성의 변화를 확인하였다. 변화량의 평가 기준은 정치 시간이 30초일 때의 플로우 값에 비해, 120초 후에 플로우 값이 90% 이상이며, 150초 후에 플로우 값이 50% 이하이면 조작 시간 및 경화 시간이 적합하여 평가(A)로 하고, 120초 후에 플로우 값이 90% 미만이면 조작 시간이 지나치게 짧기 때문에 평가(B)로 하며, 150초 후에 플로우 값이 50%를 초과하면 경화 시간이 지나치게 길기 때문에 평가(C)로 하였다.
(변색성 시험)
평가 목적: 치과용 분액형 아크릴 재료의 경화체의 변색 정도를 평가한다.
평가 방법: 배합표(표 1)에 따라 조제한 분재 및 액재를 지정한 연화비로 30초간 연화한 연화물을 직경 8㎜의 관통공을 갖는 두께 3㎜의 폴리아세탈 제형에 충전한 후, 관통공의 양단을 폴리프로필렌 필름으로 압접하고, 5시간 방치하여, 시험편을 6개 제작하였다. 얻어진 시험편에 대해서는 그 표면을 버프 연마를 행하여, 수중 24시간 보존 후의 시료를 초기 침지체로 하였다. 그 후, 초기 침지체 중 5개를 80℃에서 7일간 수중에 침지하였다. 침지 후, 수세, 건조시킨 처리 시험편으로하여 초기 침지체와 변색 정도를 상대 평가하였다. 평가 기준은 이하와 같다. 처리 시험편을 5개 제작하고, 3명 중 가장 많은 평가를 시험 결과로 하였다.
A: 평가한 처리 시험편의 변색 정도가 초기 침지체와 동일한 정도이다.
B: 평가한 처리 시험편의 변색 정도가 초기 침지체의 변색 정도와 비교하여, 약간 변색되었다.
C: 평가한 처리 시험편의 변색 정도가 초기 침지체의 변색 정도와 비교하여, 확실히 변색되었다.
본 발명의 실시예 및 비교예에 나타내는 화합물 및 그 약칭을 이하에 나타낸다.
〈액재 성분〉
(메타)아크릴산기 함유 모노머: 메틸메타크릴레이트 [MMA]
(메타)아크릴산기 함유 모노머: 2-에톡시에틸메타크릴레이트 [2EEMA]
(메타)아크릴산기 함유 모노머(가교성): 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트 [HDDMA]
(메타)아크릴산기 함유 모노머(가교성): 2-히드록시-3-아크릴로일옥시프로필 메타크릴레이트 [HAPM]
친수성 모노머: 2-히드록시에틸메타크릴레이트 [HEMA]
유기 할로겐 화합물: 트리옥틸메틸암모늄클로라이드 [TOMAC]
유기 할로겐 화합물: 디라우릴디메틸암모늄클로라이드 [DLDMAC]
유기 용매: 에탄올 [Et]
〈분재 성분〉
아크릴산 (공)중합체: 폴리메틸메타크릴레이트 [PMMA]
유기 금속 화합물: 구리(II) 아세틸아세토네이트 [CAA]
유기 금속 화합물: 아세틸아세톤리튬 [AAL]
1-시클로헥실-5-프로필바르비투르산 [CPBA] (실시예)
1-시클로헥실-5-메틸바르비투르산 [CMBA] (비교예)
본 발명의 실시예 및 비교예에 사용한 치과 재료를 구성하는 각 화합물의 배합량과 시험 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
실시예 1은 가장 적절한 구성으로, 접착 굽힘 강도 시험에 있어서 75.4MPa로 높은 강도를 나타내며, 충전 시험: A, 경화성 시험: A, 변색성 시험: A로 높은 평가를 얻었다.
실시예 2, 3은 촉매량이 약간 많고, 실시예 4, 5는 촉매량이 약간 적기 때문에, 실시예 1에 비해 접착 굽힘 강도 시험은 약간의 강도 저하가 관찰되었지만, 충전 시험: A, 경화성 시험: A, 변색성 시험: A로 높은 평가를 얻었다.
실시예 6, 7, 8은 모노머의 종류나 양, 분액의 혼련비를 변화시킨 것이지만, 실시예 1에 비해 접착 굽힘 강도 시험은 약간의 강도 저하가 관찰되었으나, 충전 시험: A, 경화성 시험: A, 변색성 시험: A로 모두 높은 평가였다.
실시예 9∼17은 유기 용매나 친수성 모노머의 배합량 및 분액의 혼련비 등을 변경하고 있다. 유기 용매나 친수성 모노머의 배합량이 많은 실시예 10, 11, 12, 14, 17은 충전성의 저하가 관찰되지 않지만, 유기 용매나 친수성 모노머의 배합량이 적은 실시예 9, 13, 16은 충전성이 B의 평가이고, 붓으로부터 치과용 분액형 아크릴 재료의 연화물이 떨어졌지만, 시험편과의 간극에 기포가 발생하거나, 시험편과 친화되지 않는 경우가 있어, 경화물을 다시 제조하는 경우가 있었다. 또한, 유기 용매나 친수성 모노머를 포함하지 않는 실시예 15는 붓에 치과용 분액형 아크릴 재료의 연화물이 부착되어 시험편의 5㎜의 간극에 충전하기 어려웠다.
비교예 1, 2, 3은 상이한 촉매를 이용한 것이지만, 접착 굽힘 강도 시험은 50.3∼52.4MPa로 낮고, 충전 시험: B, 경화성 시험: C, 변색성 시험: C로 평가가 모두 낮았다.
비교예 4에서는 촉매량이 많아, 양호한 시험 결과를 얻을 수 없었다. 비교예 5에서는 촉매량이 적어 경화되지 않았다.
본 발명은 치과 재료에 사용할 수 있고, 산업상 이용할 수 있는 발명이다.
1: 시험편
2: 치과용 분액형 아크릴 재료의 혼련물

Claims (4)

  1. 액재와 분재를 연화하여 사용하는 치과용 분액형 아크릴 재료로서,
    액재에 모노머 100중량부, 트리옥틸메틸암모늄클로라이드 0.1∼10중량부를 포함하고, 분재에 (메타)아크릴산 (공)중합체 70∼130중량부, 유기 금속 화합물 0.001∼1중량부, 1-시클로헥실-5-프로필바르비투르산 0.1∼10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 분액형 아크릴 재료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    액재의 모노머가 (메타)아크릴산기 함유 모노머 및/또는 친수성 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 분액형 아크릴 재료.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    액재에 모노머 100중량부에 대해 유기 용매 0.5∼20중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 분액형 아크릴 재료.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    분재에 필러를 포함하는 치과용 분액형 아크릴 재료.
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