KR20180034641A

KR20180034641A - 경화성 퍼티 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20180034641A
Application number: KR1020187006003A
Authority: KR
Inventors: 요시야 카미노소노; 후토시 후세지마
Original assignee: 가부시키가이샤 지씨
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2018-04-04
Also published as: EP3345590A4; WO2017038181A1; US20180235848A1; EP3345590A1; JPWO2017038181A1; CN107949365A

Abstract

본 발명의 하나의 양태는, 인상(印象)의 채득(採得)에 이용되는 경화성 퍼티(putty)로서, 무기 충전제를 60질량％ 이상 85질량％ 이하로 포함하고, 조도가 35 이상이며, 상기 무기 충전제는, 중량 기준의 메디안 지름이 5㎛ 이상 50㎛ 이하이다.

Description

경화성 퍼티 및 그 제조 방법

[0001] 본 발명은, 인상(impression, 印象)의 채득(採得)에 이용되는 경화성 퍼티(putty) 및 경화성 퍼티의 제조 방법에 관한 것이다.

[0002] 종래부터, 부형성이 우수하다는 이유에서, 치과용 실리콘 인상재(印象材)로서, 경화성 퍼티가 이용되고 있다. 경화성 퍼티는, 일반적으로, 손으로 혼합반죽(混練)하는 동시에, 부형하는 것이 가능한 점성을 가진다.

[0003] 특허 문헌 1에는, 1) 1분자 중에 알케닐기를 적어도 2개 함유하는 오르가노폴리실록산 100중량부, 2) 1분자 중에 규소 원자에 직결한 수소 원자(≡SiH기)를 적어도 3개 가지는 오르가노하이드로젠폴리실록산이, 1) 성분 중에 포함되는 알케닐기에 대해 0.5∼5배 몰이 되는 ≡SiH기를 제공하는 양, 3) 촉매량의 백금 화합물, 4) 무기질 충전제 20∼600중량부 및 5) 규소 원자에 결합한 전유기기(全有機基) 중 탄소수 7개∼30개인 알킬기를 적어도 5몰％ 가지는 오르가노폴리실록산 5∼60중량부로 이루어지는 퍼티상(狀) 경화성 오르가노폴리실록산 조성물이 개시되어 있다.

[0004] 1. 일본 특허공개공보 H02-107667호

[0005] 그러나, 종래의 경화성 퍼티는, 유동성이 낮기 때문에, 유동성이 높은 인상재와 병용하지 않으면, 정밀한 인상을 채득할 수 없다는 문제가 있다.

[0006] 본 발명의 하나의 양태는, 상기의 종래 기술이 가지는 문제를 감안하여, 부형성이 우수하여, 단독으로 정밀한 인상을 채득하는 것이 가능한 경화성 퍼티를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[0007] 본 발명의 하나의 양태는, 인상의 채득에 이용되는 경화성 퍼티로서, 무기 충전제를 60질량％ 이상 85질량％ 이하로 포함하고, 조도(稠度, consistency)가 35 이상이며, 상기 무기 충전제는, 중량 기준의 메디안 지름이 5㎛ 이상 50㎛ 이하이다.

[0008] 본 발명의 하나의 양태에 의하면, 부형성이 우수하며, 단독으로 정밀한 인상을 채득하는 것이 가능한 경화성 퍼티를 제공할 수 있다.

[0009] 다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 설명한다.

[0010] 경화성 퍼티는, 인상의 채득에 이용되며, 무기 충전제를 포함한다.

[0011] 경화성 퍼티 중의 무기 충전제의 함유량은, 60∼85질량％이며, 65∼80질량％인 것이 바람직하다. 경화성 퍼티 중의 무기 충전제의 함유량이 60질량％ 미만이면, 부형성이 저하되며, 85질량％를 초과하면, 경화성 퍼티를 얻는 것이 곤란해진다.

[0012] 경화성 퍼티의 조도는, 35 이상이다. 경화성 퍼티의 조도가 35 미만이면, 경화성 퍼티 단독으로 정밀한 인상을 채득하는 것이 곤란해진다. 참고로, 경화성 퍼티의 조도는, 통상, 41 이하이다.

[0013] 무기 충전제의 중량 기준의 메디안 지름은, 5∼50㎛이며, 5∼35㎛인 것이 바람직하다. 무기 충전제의 중량 기준의 메디안 지름이 5㎛ 미만이면, 경화성 퍼티 단독으로 정밀한 인상을 채득하는 것이 곤란해지며, 50㎛를 초과하면, 경화성 퍼티의 부형성이 저하된다.

[0014] 경화성 퍼티는, 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노폴리실록산, 일반식

HSiR₂O₁ _/2

(식 중, R은, 탄소 원자수가 1∼10인 치환 또는 비치환의 탄소수소기(hydrocarbon group)이다.)

로 나타내어지는 구성 단위를 2개 이상 가지는 오르가노하이드로젠폴리실록산, 백금계 촉매 및 이형제를 더 포함하는 것이 바람직하다.

[0015] 오르가노폴리실록산으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 일반식

[0016] [화학식 1]

(식 중, R¹은, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 탄소 원자수가 1∼6인 알킬기, 페닐기, 톨릴기 등의 아릴기 또는 클로로메틸기, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로알킬기이며, R²는, 비닐기, 알릴기, 부테닐기 등의 알케닐기이다.)

로 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있으며, 2종 이상을 병용해도 된다.

[0017] 오르가노폴리실록산은, 이하에 나타내는 성분 (a)와 성분 (b)를 포함하는 것이 바람직하다.

[0018] 성분 (a)는, 알케닐기를 2개 이상 가지며, 25℃에 있어서의 점도가 1×10⁶mPa·s 이상이다. 성분 (a)는, 25℃에 있어서, 퍼티상이며, 중합도가 2000 이상이다. 성분 (a)는, 비닐실릴기가 말단에 존재하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 성분 (a)는, 말단에 있어서의 비닐기가 복수 개여도 되고, 비닐기가 말단 이외에 포함되어 있어도 된다. 또한, 성분 (a)는, 통상, 메틸기, 에틸기 등의 알킬기 또는 페닐기, 톨릴기 등의 아릴기를 가지는데, 메틸기 또는 페닐기를 가지는 것이 바람직하다.

[0019] 성분 (b)는, 알케닐기를 1개 이상 가지며, 25℃에 있어서의 점도가 100∼5000mPa·s이다. 성분 (b)는, 25℃에 있어서, 액상이다. 성분 (b)는, 비닐실릴기가 말단에 존재하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 성분 (b)는, 말단에 있어서의 비닐기가 복수 개여도 되고, 비닐기가 말단 이외에 존재하고 있어도 된다. 또한, 성분 (b)는, 통상, 메틸기, 에틸기 등의 알킬기 또는 페닐기, 톨릴기 등의 아릴기를 가지는데, 메틸기 또는 페닐기를 가지는 것이 바람직하다.

[0020] 성분 (a)에 대한 성분 (b)의 질량비는, 통상, 1∼5이며, 1∼3인 것이 바람직하다.

[0021] 오르가노하이드로젠폴리실록산은, 오르가노폴리실록산과 히드로실릴화 반응하기 때문에, 가교제로서 작용한다. 오르가노하이드로젠폴리실록산은, 히드로실릴기가, 말단 이외에 존재하고 있어도 되지만, 양 말단에 존재하고 있는 것이 바람직하다.

[0022] 오르가노하이드로젠폴리실록산은, 알킬기, 페닐기, 톨릴기 등의 아릴기 또는 클로로메틸기, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로알킬기를 가지는 것이 바람직하며, 메틸기 또는 페닐기를 가지는 것이 특히 바람직하다.

[0023] 오르가노하이드로젠폴리실록산은, 2종 이상을 병용해도 된다.

[0024] 오르가노하이드로젠폴리실록산은, 직쇄상(直鎖狀), 분지상(分枝狀) 및 환상(環狀) 중 어느 것이어도 된다.

[0025] 오르가노하이드로젠폴리실록산은, 오르가노폴리실록산보다 분자량이 낮은 것이 바람직하다. 이에 의해, 오르가노폴리실록산과의 상용성(相溶性)을 향상시킬 수 있다.

[0026] 오르가노폴리실록산에 대한 오르가노하이드로젠폴리실록산의 질량비는, 통상, 0.1∼30％이며, 3∼20％인 것이 바람직하다. 오르가노폴리실록산에 대한 오르가노하이드로젠폴리실록산의 질량비가 0.1％ 이상인 것에 의해, 경화성 퍼티의 경화체(硬化體)의 경도 및 경화성 퍼티의 경화 속도를 향상시킬 수 있고, 30％ 이하인 것에 의해, 경화성 퍼티의 경화체의 취화(脆化)를 억제할 수 있다.

[0027] 백금계 촉매로서는, 히드로실릴화 반응의 촉매로서 작용하면, 특별히 한정되지 않지만, 실리카, 카본 블랙 등의 담체에 백금흑(白金黑, platinum black) 또는 백금을 담지시킨 것, 염화백금산, 알코올 변성 염화백금산, 염화백금산과 올레핀과의 착체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 염화백금산의 비닐실록산 착체가 바람직하다.

[0028] 오르가노폴리실록산 및 오르가노하이드로젠폴리실록산의 총량에 대한 백금계 촉매의 질량비는, 통상, 10∼500ppm이다. 오르가노폴리실록산 및 오르가노하이드로젠폴리실록산의 총량에 대한 백금계 촉매의 질량비가 10ppm 이상인 것에 의해, 경화 속도를 향상시킬 수 있고, 500ppm 이하인 것에 의해, 제조 비용의 상승을 억제할 수 있다.

[0029] 백금계 촉매는, 알코올계, 케톤계, 에테르계, 탄화수소계의 용제, 폴리실록산 오일 등에 용해 또는 분산시켜 사용하는 것이 바람직하다.

[0030] 또한, 경화성 퍼티는, 백금계 촉매의 활성을 조정하기 위해, 각종 유기 질소 화합물, 유기 인 화합물, 아세틸렌 화합물을 더 포함하고 있어도 된다.

[0031] 이형제는, 경화성 퍼티를 혼합반죽할 때, 표면으로 블리딩(bleeding)되기 때문에, 경화성 퍼티가 손에 부착되기 어려워진다.

[0032] 이형제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 유동 파라핀, 백색 바세린, 폴리부텐 등을 들 수 있다.

[0033] 오르가노폴리실록산에 대한 이형제의 질량비는, 통상, 5∼60％이며, 10∼40％인 것이 바람직하다. 오르가노폴리실록산에 대한 이형제의 질량비가 5％ 이상인 것에 의해, 경화성 퍼티의 이형성을 향상시킬 수 있고, 60％ 이하인 것에 의해, 경화성 퍼티의 표면에 적당량의 이형제를 블리딩시킬 수 있다.

[0034] 무기 충전제는, 경화성 퍼티의 작업성 및 경화성 퍼티의 경화체의 물성을 향상시킬 수 있다.

[0035] 무기 충전제로서는, 유리 섬유, 흄드 실리카(fumed silica), 침강성 실리카 등의 실리카 분말, 석영, 크리스토발라이트, 규조토, 용융 석영, 이산화티탄, 카본, 산화철, 산화아연, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등의 분말을 들 수 있다.

[0036] 오르가노폴리실록산에 대한 무기 충전제의 질량비는, 통상, 1.8∼5.0이며, 3.0∼4.0인 것이 바람직하다. 오르가노폴리실록산에 대한 무기 충전제의 질량비가 1.8 이상인 것에 의해, 경화성 퍼티의 부형성을 향상시킬 수 있고, 5.0 이하인 것에 의해, 경화성 퍼티의 작업성을 향상시킬 수 있다.

[0037] 경화성 퍼티는, 안료, 염료, 향료, 용제, 비이온 계면활성제, 폴리에테르 화합물, 실리콘 레진 등을 더 포함하고 있어도 된다.

[0038] 경화성 퍼티는, 무기 충전제, 오르가노폴리실록산, 오르가노하이드로젠폴리실록산, 백금계 촉매 및 지방족 탄화수소를 혼합함으로써 제조할 수 있다.

[0039] 경화성 퍼티는, 오르가노폴리실록산 및 백금계 촉매를 포함하고, 오르가노하이드로젠폴리실록산을 포함하지 않는 제1 페이스트와, 오르가노폴리실록산 및 오르가노하이드로젠폴리실록산을 포함하고, 백금계 촉매를 포함하지 않는 제2 페이스트를 혼합함으로써 제조하는 것이 바람직하다.

[0040] 또한, 용제 및 무기 충전제는, 제1 페이스트 또는 제2 페이스트에 배합해도 되고, 제1 페이스트 및 제2 페이스트에 배합해도 된다.

[실시예]

[0041] 이하에서는, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 상세히 설명하겠으나, 본 발명은, 실시예에 한정되지 않는다. 참고로, '부'는 질량부를 의미한다.

[0042] ［실시예 1］

25℃에 있어서의 점도가 1×10⁶mPa·s인 디메틸폴리실록산 생고무와 분자쇄의 양 말단이 메틸비닐실록시기로 봉쇄되고, 25℃에 있어서의 점도가 1×10³mPa·s인 디메틸폴리실록산의 질량비가 2：3인 혼합물 100부, 메틸하이드로젠폴리실록산 10부, 유동 파라핀 40부 및 중량 기준의 메디안 지름이 7㎛인 실리카 분말 300부를 혼합하여, 제1 페이스트를 얻었다.

[0043] 25℃에 있어서의 점도가 1×10⁶mPa·s인 디메틸폴리실록산 생고무와 분자쇄의 양 말단이 메틸비닐실록시기로 봉쇄되고, 25℃에 있어서의 점도가 1×10³mPa·s인 디메틸폴리실록산의 질량비가 2：3인 혼합물 100부, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산-백금 착체를 함유하는 실리콘 오일 용액 2부, 유동 파라핀 40부 및 중량 기준의 메디안 지름이 7㎛인 실리카 분말 300부를 혼합하여, 제2 페이스트를 얻었다.

[0044] 제1 페이스트 및 제2 페이스트를 질량비 1：1로 30초간 반죽(捏和, kneading)하여, 경화성 퍼티를 얻었다. 경화성 퍼티는, 조도가 35였다.

[0045] ［실시예 2］

중량 기준의 메디안 지름이 7㎛인 실리카 분말 대신에, 중량 기준의 메디안 지름이 10㎛인 실리카 분말을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 경화성 퍼티를 얻었다. 경화성 퍼티는, 조도가 36이었다.

[0046] ［실시예 3］

중량 기준의 메디안 지름이 7㎛인 실리카 분말 대신에, 중량 기준의 메디안 지름이 20㎛인 실리카 분말을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 경화성 퍼티를 얻었다. 경화성 퍼티는, 조도가 38이었다.

[0047] ［비교예 1］

중량 기준의 메디안 지름이 7㎛인 실리카 분말 대신에, 중량 기준의 메디안 지름이 4㎛인 실리카 분말을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 경화성 퍼티를 얻었다. 경화성 퍼티는, 조도가 32였다.

[0048] ［비교예 2］

중량 기준의 메디안 지름이 7㎛인 실리카 분말 대신에, 중량 기준의 메디안 지름이 60㎛인 실리카 분말을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 경화성 퍼티를 얻었다. 경화성 퍼티는, 조도가 41이었다.

[0049] ［비교예 3］

25℃에 있어서의 점도가 1×10⁶mPa·s인 디메틸폴리실록산 생고무와 분자쇄의 양 말단이 메틸비닐실록시기로 봉쇄되고, 25℃에 있어서의 점도가 1×10³mPa·s인 디메틸폴리실록산의 질량비가 2：3인 혼합물 100부, 메틸하이드로젠폴리실록산 10부, 유동 파라핀 40부 및 중량 기준의 메디안 지름이 7㎛인 실리카 분말 180부를 혼합하여, 제1 페이스트를 얻었다.

[0050] 25℃에 있어서의 점도가 1×10⁶mPa·s인 디메틸폴리실록산 생고무와 분자쇄의 양 말단이 메틸비닐실록시기로 봉쇄되고, 25℃에 있어서의 점도가 1×10³mPa·s인 디메틸폴리실록산의 질량비가 2：3인 혼합물 100부, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산-백금 착체를 함유하는 실리콘 오일 용액 2부, 유동 파라핀 40부 및 중량 기준의 메디안 지름이 7㎛인 실리카 분말 180부를 혼합하여, 제2 페이스트를 얻었다.

[0051] 제1 페이스트 및 제2 페이스트를 질량비 1：1로 30초간 반죽하여, 경화성 퍼티를 얻었다. 경화성 퍼티는, 조도가 41이었다.

[0052] ［비교예 4］

25℃에 있어서의 점도가 1×10⁶mPa·s인 디메틸폴리실록산 생고무와 분자쇄의 양 말단이 메틸비닐실록시기로 봉쇄되고, 25℃에 있어서의 점도가 1×10³mPa·s인 디메틸폴리실록산의 질량비가 2：3인 혼합물 100부, 메틸하이드로젠폴리실록산 10부, 유동 파라핀 40부 및 중량 기준의 메디안 지름이 7㎛인 실리카 분말 950부를 혼합하였으나, 페이스트상으로 되지 않아, 제1 페이스트를 얻을 수 없었다.

[0053] 25℃에 있어서의 점도가 1×10⁶mPa·s인 디메틸폴리실록산 생고무와 분자쇄의 양 말단이 메틸비닐실록시기로 봉쇄되고, 25℃에 있어서의 점도가 1×10³mPa·s인 디메틸폴리실록산의 질량비가 2：3인 혼합물 100부, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산-백금 착체를 함유하는 실리콘 오일 용액 2부, 유동 파라핀 40부 및 중량 기준의 메디안 지름이 7㎛인 실리카 분말 950부를 혼합하였으나, 페이스트상으로 되지 않아, 제2 페이스트를 얻을 수 없었다.

[0054] ［조도］

JIS T 6513：2005에 따라, 경화성 퍼티의 조도를 측정하였다.

[0055] 표 1에, 경화성 퍼티의 특성을 나타내었다.

[0056] [표 1]

다음으로, 경화성 퍼티의 부형성, 손에 대한 부착성 및 인상의 정밀성을 평가하였다.

[0057] ［부형성］

상악(上顎) L사이즈의 인상재 트레이에 경화성 퍼티를 수북이 담고, 부형성을 평가하였다. 참고로, 트레이 내에 유지(保持) 가능한 경우를 ○, 트레이 밖으로 흘러 나와 버리는 경우를 ×로 판정하였다.

[0058] ［손에 대한 부착성］

제1 페이스트 및 제2 페이스트를 반죽할 때 및 경화성 퍼티의 부형성을 평가할 때, 손에 부착되는지의 여부를 확인하였다. 참고로, 손에 부착되지 않는 경우를 ○, 손에 부착되는 경우를 ×로 판정하였다.

[0059] ［인상의 정밀성］

상악 L사이즈의 인상재 트레이에 경화성 퍼티를 수북이 담은 후, 레진제(製) 상악 모형의 인상을 채득하였다. 경화성 퍼티가 경화된 후, 레진제 상악 모형으로부터 경화성 퍼티의 경화체를 분리하여, 인상의 정밀성을 평가하였다. 참고로, 치간부(齒間部) 등의 세부까지 인상이 채득되어 있는 경우를 ○, 치간부 등의 세부까지 인상이 채득되어 있지 않고, 인상에 불명료한 부분이 있는 경우를 ×로 판정하였다.

[0060]　표 2에, 경화성 퍼티의 부형성, 손에 대한 부착성 및 인상의 정밀성의 평가 결과를 나타내었다.

[0061] [표 2]

표 2로부터, 실시예 1∼3의 경화성 퍼티는, 부형성, 손에 대한 부착성 및 인상의 정밀성이 우수하다는 것을 알 수 있다.

[0062] 이에 반해, 비교예 1의 경화성 퍼티는, 무기 충전제의 중량 기준의 메디안 지름이 4㎛이고, 조도가 32이기 때문에, 인상의 정밀성이 저하된다.

[0063] 비교예 2의 경화성 퍼티는, 중량 기준의 실리카 분말의 메디안 지름이 60㎛이기 때문에, 부형성이 저하된다.

[0064] 비교예 3의 경화성 퍼티는, 무기 충전제의 함유량이 55질량％이기 때문에, 부형성이 저하된다.

[0065] 비교예 4에서는, 무기 충전제의 함유량이 87질량％가 되도록 배합하였기 때문에, 제1 페이스트 및 제2 페이스트를 제조하지 못하여, 경화성 퍼티를 얻을 수 없었다.

[0066] 본 국제출원은, 2015년 9월 4일에 출원된 일본 특허출원 제2015-175053호에 근거한 우선권을 주장하는 것이며, 일본 특허출원 제2015-175053호의 모든 내용을 본 국제출원에 원용한다.

Claims

인상(印象)의 채득(採得)에 이용되는 경화성 퍼티(putty)로서,
무기 충전제를 60질량％ 이상 85질량％ 이하로 포함하고,
조도가 35 이상이며,
상기 무기 충전제는, 중량 기준의 메디안 지름이 5㎛ 이상 50㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 경화성 퍼티.
제1항에 있어서,
알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노폴리실록산, 일반식
HSiR₂O₁ _/2
(식 중, R은, 탄소 원자수가 1 이상 10 이하인 치환 또는 비치환의 탄소수소기(hydrocarbon group)이다.)
로 나타내어지는 구성 단위를 2개 이상 가지는 오르가노하이드로젠폴리실록산, 백금계 촉매 및 이형제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경화성 퍼티.
제2항에 기재된 경화성 퍼티를 제조하는 방법으로서,
상기 오르가노폴리실록산 및 상기 백금계 촉매를 포함하고, 상기 오르가노하이드로젠폴리실록산을 포함하지 않는 제1 페이스트와, 상기 오르가노폴리실록산 및 상기 오르가노하이드로젠폴리실록산을 포함하고, 상기 백금계 촉매를 포함하지 않는 제2 페이스트를 혼합하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 경화성 퍼티의 제조 방법.