KR20210117450A - Orthodontic multilayer sheet for clear aligner - Google Patents

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KR20210117450A
KR20210117450A KR1020200033663A KR20200033663A KR20210117450A KR 20210117450 A KR20210117450 A KR 20210117450A KR 1020200033663 A KR1020200033663 A KR 1020200033663A KR 20200033663 A KR20200033663 A KR 20200033663A KR 20210117450 A KR20210117450 A KR 20210117450A
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권두연
임희정
장일석
송주동
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오스템임플란트 주식회사
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Abstract

One embodiment of the present invention provides a transparent orthodontic multilayer sheet, which includes: a first outer layer made of a soft thermoplastic polymer material; a second outer layer made of a soft thermoplastic polymer material; and an intermediate layer provided between the first outer layer and the second outer layer, made of a rigid thermoplastic polymer material. Therefore, as an outer layer is made of a soft polymer material to give flexibility, it is possible to reduce a pain of the patient during initial correction.

Description

투명 교정용 다중층 시트 {ORTHODONTIC MULTILAYER SHEET FOR CLEAR ALIGNER}Multilayer Sheet for Clear Correction {ORTHODONTIC MULTILAYER SHEET FOR CLEAR ALIGNER}

본 발명은 투명 교정용 다중층 시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 치열 교정시술 시 필요한 투명 교정용 소재로서 다중층으로 구성되어 교정 유지력을 높이고 환자의 고통을 경감시키며, 우수한 층간 접합력과 내구성을 갖도록 구성되어 교정 장치의 안정성 및 환자 착용 시 안전성을 높일 수 있는 투명 교정용 다중층 시트에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent orthodontic multi-layer sheet, and more particularly, as a transparent orthodontic material required for orthodontic procedures, it is composed of multiple layers to increase orthodontic retention, reduce patient pain, and have excellent interlayer bonding and durability. It relates to a transparent orthodontic multi-layer sheet that can be configured to increase the stability of the orthodontic device and safety when worn by a patient.

교정 치료는 불규칙한 치아 배열이나 상하악의 비정상적인 맞물림 상태 등을 치료하기 위하여 가해지는 치료 행위이다. 일반적으로 교정 치료를 위하여 브라켓과 와이어를 이용하여 치료가 행해지게 되는데, 치아에 교정력을 가하기 위하여 금속으Orthodontic treatment is a therapeutic action applied to treat irregular tooth arrangement or abnormal interlocking of upper and lower jaws. In general, treatment is performed using brackets and wires for orthodontic treatment.

로 제작된 브라켓과 와이어를 사용한다. 이러한 금속 브라켓과 와이어의 경우 심미적으로 좋지 않으며, 치아에 고정하여 치료가 진행되기 때문에 구강 내 청결에 더욱 신경을 써야 한다는 단점이 있다.Brackets and wires made of In the case of these metal brackets and wires, they are not aesthetically good, and since treatment is carried out by fixing them to the teeth, there is a disadvantage that more attention should be paid to the cleanliness of the oral cavity.

이러한 단점을 보안하기 위하여 최근 투명교정이라는 새로운 교정 치료 행위가 전세계적으로 많이 진행되고 있다. 이는 기존의 금속 재료가 아닌 고분자를 이용한 교정장치로서, 투명하여 심미적으로 우수한 장점을 가지고 있을 뿐만 아니라 탈부착이 가능해 구강 위생 관리에 어려움이 없다는 장점을 가지고 있다.In order to secure these shortcomings, a new orthodontic treatment called transparent orthodontic treatment has recently been progressing a lot around the world. This is an orthodontic device using a polymer instead of a conventional metal material. It has the advantage of being transparent and aesthetically excellent, as well as being detachable, so there is no difficulty in oral hygiene management.

투명교정장치는 고분자 시트를 진공 열성형을 통해 환자의 구강에 알맞게 성형하여 치료에 사용된다. 종래의 대부분 고분자 시트는 Polyethylene terephthalate glycol(PETG)로 구성되어 있다. PETG를 비롯한 종래의 고분자 시트로 제작된 투명교정장치는 장치 착용 초기에 환자에게 가해지는 고통이 크며 시간에 따라 치아에 가해지는 교정력이 하락하는 특징을 가지고 있다. 이는 환자에게 불편감과 통증을 유발하며 초기와 다르게 낮은 교정력을 치아에 부여해 예측한 결과와 일치하지 않은 치아 이동 결과를 초래하게 된다.The transparent orthodontic device is used for treatment by molding a polymer sheet to suit the patient's oral cavity through vacuum thermoforming. Most of the conventional polymer sheets are composed of polyethylene terephthalate glycol (PETG). Transparent orthodontic devices made of conventional polymer sheets, including PETG, have a characteristic that the pain applied to the patient at the initial stage of wearing the device is great, and the orthodontic force applied to the teeth decreases over time. This causes discomfort and pain to the patient, and gives the teeth a lower orthodontic force unlike the initial one, resulting in tooth movement that does not match the predicted results.

이를 개선하기 위한 다중층 시트(Polyester-TPU)가 개발되었으나 열적 특성 차이로 인해 층간 접합력이 약한 단점이 있다. 이로 인해 교정용 제품 적용시 층간 박리현상이 발생하여 성능 저하를 유발하고 벗겨진 층은 환자의 구강에 존재하거나 소화기로 유입되어 환자의 안전에 영향을 미친다. 따라서 층간 접합력 향상을 통해 교정장치의 장기적 안정성, 환자 장치 착용 시 안전성이 증대된 소재가 필요하다.A multi-layer sheet (Polyester-TPU) has been developed to improve this, but there is a disadvantage in that the interlayer bonding strength is weak due to the difference in thermal properties. Due to this, delamination occurs when applying orthodontic products, which causes performance degradation, and the peeled layer exists in the patient's mouth or enters the digestive tract, affecting patient safety. Therefore, there is a need for a material with increased long-term stability of the orthodontic device and safety when wearing the device by a patient through improved interlayer bonding.

또한 기존 다중층 시트는 강한 충격을 받을 시 중간층 고분자 소재의 백화현상을 동반한 영구변형이 발생하여 장치의 성능이 급격히 저하된다. 따라서 다중층 소재의 중간층 부분이 외력에 저항할 수 있는 높은 탄성 회복력을 갖도록 하여 장치의 내구성을 증가시키는 것이 필요하다.In addition, when the existing multi-layer sheet is subjected to a strong impact, permanent deformation accompanied by whitening of the intermediate layer polymer material occurs, and the performance of the device rapidly deteriorates. Therefore, it is necessary to increase the durability of the device by making the interlayer portion of the multi-layer material have a high elastic recovery force capable of resisting external forces.

미국 등록특허공보 제9655691 (2017.05.23)US Registered Patent Publication No. 9655691 (2017.05.23)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 치열 교정시술 시 필요한 투명 교정용 소재로서 다중층으로 구성되어 교정 유지력을 높이고 환자의 고통을 경감시키며, 우수한 층간 접합력과 내구성을 갖도록 구성되어 교정 장치의 안정성 및 환자 착용 시 안전성을 높일 수 있는 투명 교정용 다중층 시트를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is as a transparent orthodontic material necessary for orthodontic treatment, and is composed of multiple layers to increase orthodontic retention, reduce patient pain, and provide excellent interlayer bonding and An object of the present invention is to provide a transparent orthodontic multilayer sheet that is configured to have durability and can increase the stability of the orthodontic device and safety when worn by a patient.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은 연질 열가소성 고분자 소재로 이루어지는 제1 외부층, 연질 열가소성 고분자 소재로 이루어지는 제2 외부층 및 상기 제1 외부층과 상기 제2 외부층 사이에 구비되되, 경질 열가소성 고분자 소재로 이루어지는 중간층을 포함하는 투명 교정용 다중층 시트를 제공한다.In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is a first outer layer made of a soft thermoplastic polymer material, a second outer layer made of a soft thermoplastic polymer material, and between the first outer layer and the second outer layer. It provides a transparent orthodontic multi-layer sheet comprising an intermediate layer made of a rigid thermoplastic polymer material.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 외부층 및 상기 제2 외부층 중 적어도 하나는 연질 폴리우레탄 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트일 수 있다.In one embodiment of the present invention, at least one of the first outer layer and the second outer layer may be a transparent orthodontic multi-layer sheet made of a flexible polyurethane material.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중간층은 경질 폴리우레탄 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the intermediate layer may be a multi-layer sheet for transparent correction, characterized in that made of a rigid polyurethane material.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 외부층 및 상기 제2 외부층 중 적어도 하나는 20μm 이상 200μm 이하의 두께를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트일 수 있다.In one embodiment of the present invention, at least one of the first outer layer and the second outer layer may be a multi-layered sheet for transparent correction, characterized in that it is configured to have a thickness of 20 μm or more and 200 μm or less.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중간층은 200μm 이상 1500μm 이하의 두께를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the intermediate layer may be a multi-layer sheet for transparent correction, characterized in that it is configured to have a thickness of 200 μm or more and 1500 μm or less.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 외부층 및 상기 제2 외부층 중 적어도 하나는 60A 이상 100A이하의 경도(hardness)를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트일 수 있다.In one embodiment of the present invention, at least one of the first outer layer and the second outer layer may be a multi-layer sheet for transparent correction, characterized in that it is configured to have a hardness of 60A or more and 100A or less. .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중간층은 40MPa 이상 60MPa 이하의 항복강도(Yield strength)를 갖고, 1500MPa 이상 2200MPa 이하의 탄성계수(Young's modulus)를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the intermediate layer has a yield strength of 40 MPa or more and 60 MPa or less, and a Young's modulus of 1500 MPa or more and 2200 MPa or less. It may be a sheet.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 외부층 또는 상기 제2 외부층과 상기 중간층 사이의 층간 접합력을 나타내는 박리강도(Peel strength)는 0.2N/cm 이상인 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the peel strength representing the interlayer bonding force between the first outer layer or the second outer layer and the intermediate layer is 0.2N/cm or more for transparent correction multilayer It may be a sheet.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트는 종래 소재 대비하여 치아 변형위치에서 장기간 변형이 적어 교정 유지력이 뛰어나고, 층간 접합력이 우수하여 내구성 및 환자 착용시 안전성이 향상될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the transparent orthodontic multi-layer sheet of the present invention has excellent orthodontic holding power due to less deformation at the tooth deformed position compared to conventional materials, and excellent interlayer bonding strength, so that durability and safety when worn by a patient can be improved. have.

또한, 외부층이 연질 고분자 소재로 이루어져 유연성을 부여함에 따라 초기 교정시 환자의 고통을 경감시킬 수 있다.In addition, since the outer layer is made of a soft polymer material to give flexibility, it is possible to reduce the pain of the patient during the initial correction.

그리고, 중간층이 경질 고분자 소재로 이루어지고 높은 탄성 회복력을 가짐에 따라 외부층과의 층간 접합력 및 내구성이 향상될 수 있다.And, as the intermediate layer is made of a hard polymer material and has high elastic recovery force, interlayer bonding strength and durability with the outer layer may be improved.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 교정용 다중층 시트로 제조된 투명교정장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 교정용 다중층 시트를 나타내는 사시도이다.
도 3의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 종래 소재, 중간층 및 투명 교정용 다중층 시트 간의 항복강도(Yield strength) 및 탄성계수(Young's modulus)를 비교한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 교정용 다중층 시트와 종래 소재 간의 박리강도(Peel strength)를 비교한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 교정용 다중층 시트와 종래 소재 간의 변형 후 회복율을 비교한 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 교정용 다중층 시트와 종래 소재 간의 교정력 유지율을 비교한 그래프이다.1 is a perspective view showing a transparent orthodontic device made of a multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention.
3 (a) and (b) are graphs comparing yield strength and elastic modulus (Young's modulus) between a conventional material, an intermediate layer, and a multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention, respectively. .
4 is a graph comparing peel strength between a multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention and a conventional material.
5 is a photograph comparing the recovery rate after deformation between the multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention and a conventional material.
6 is a graph comparing the retention of orthodontic force between the transparent orthodontic multi-layer sheet and the conventional material according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "indirectly connected" with another member interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 교정용 다중층 시트로 제조된 투명교정장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 교정용 다중층 시트를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a transparent orthodontic device made of a multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 투명교정장치(10)는 환자의 상악 또는 하악의 치아(20)에 알맞게 성형되어 이용되는 구강내 구조물로서, 불규칙한 치아 배열이나 상하악의 비정상적인 맞물림 상태 등을 교정하기 위한 치료에 사용된다.1 and 2, the transparent orthodontic device 10 is an intraoral structure that is molded and used to suit the patient's upper or lower teeth 20. used for treatment for

투명교정장치(10)에는 치아들이 끼워지는 치아홈(11)이 음각 형성된다. 그리고, 투명교정장치(10)는 상기 치아들의 상대치와 맞물리는 부분 즉 치관의 끝면(전치의 절연, 구치의 교합면)을 커버하는 구조로 형성된다.In the transparent orthodontic device 10, the tooth groove 11 into which the teeth are fitted is engraved. And, the transparent orthodontic device 10 is formed in a structure that covers the portion that engages the relative teeth of the teeth, that is, the end surface of the crown (insulation of the anterior teeth, the occlusal surface of the posterior teeth).

이때, 투명교정장치(10)는 열가소성 투명 고분자 소재로 구성된 투명 교정용 다중층 시트(1000)로 이루어질 수 있다. 이처럼, 기존의 금속 재료가 아닌 고분자 소재로 이루어진 투명교정장치(10)는 투명하여 심미적으로 우수할 뿐만 아니라 치아에 탈부착이 가능해 구강 위생 관리에도 용이하다.In this case, the transparent orthodontic device 10 may be made of a transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 made of a thermoplastic transparent polymer material. As such, the transparent orthodontic device 10 made of a polymer material instead of a conventional metal material is transparent and aesthetically excellent, as well as being detachable to the teeth, so it is easy to manage oral hygiene.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 투명 교정용 다중층 시트(1000)는 제1 외부층(100), 제2 외부층(200) 및 중간층(300)을 포함하는 3중층 구조로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 according to the present invention may have a triple-layer structure including a first outer layer 100 , a second outer layer 200 and an intermediate layer 300 . have.

본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)는 종래 단일층 소재 시트와는 달리 구강 내 연조직과 맞닿는 외부층과 강성을 부여하는 내부층의 소재를 다르게 구성함으로써 시간에 따라 치아에 가해지는 교정력을 유지하면서도 환자에게 가해지는 불편감과 통증을 감소시킬 수 있다.The transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 of the present invention is different from the conventional single-layer material sheet, by configuring the material of the outer layer in contact with the soft tissue in the oral cavity and the inner layer that gives rigidity differently, the orthodontic force applied to the teeth over time It is possible to reduce discomfort and pain inflicted to the patient while maintaining it.

이때, 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)은 투명 교정용 다중층 시트(1000)의 바깥층을 구성하고 구강 내 연조직과 맞닿는 부분으로서, 연질 열가소성 투명 고분자 소재로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)은 연질 고분자 소재로 이루어져 투명 교정용 다중층 시트(1000)에 유연성을 부여하며, 변형력이 가해졌을 시 복합 응력이 작용하여 높은 교정 유지력 및 탄성 회복력을 제공할 수 있다.In this case, the first outer layer 100 and the second outer layer 200 constitute the outer layer of the transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 and are in contact with the soft tissue in the oral cavity, and may be made of a soft thermoplastic transparent polymer material. That is, the first outer layer 100 and the second outer layer 200 are made of a soft polymer material to give flexibility to the transparent orthodontic multi-layer sheet 1000, and when a deformation force is applied, complex stress acts to provide high correction It can provide holding force and elastic recovery force.

중간층(300)은 투명 교정용 다중층 시트(1000)의 내부층을 구성하고 치아 이동을 위한 교정력을 부여하는 부분으로서, 경질 열가소성 투명 고분자 소재로 이루어질 수 있다. 즉, 중간층(300)은 경질 고분자 소재로 이루어져 투명 교정용 다중층 시트(1000)에 강도를 부여하며, 치아가 이동하고자 하는 방향으로 힘을 가하는 교정력을 제공할 수 있다.The intermediate layer 300 constitutes the inner layer of the transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 and provides orthodontic force for tooth movement, and may be made of a rigid thermoplastic transparent polymer material. That is, the intermediate layer 300 is made of a hard polymer material to impart strength to the transparent orthodontic multilayer sheet 1000, and can provide an orthodontic force for applying a force in a direction in which the teeth want to move.

일 실시예에 따르면, 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)은 연질 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Poly Urethane, TPU)으로 이루어질 수 있다.According to an embodiment, the first outer layer 100 and the second outer layer 200 may be made of a flexible thermoplastic polyurethane (TPU).

폴리우레탄은 고무와 플라스틱의 특징을 모두 가지고 있으며, 환경호르몬, TVOC등의 유해물질이 없는 무독성 소재이다. 또한, 별도의 가소재가 필요 없는 탄성체로, 열에 의한 소성가공이 가능한 열가소성 엘라스토머 중 내마모성이 가장 높은 성질을 갖는 소재이다.Polyurethane has the characteristics of both rubber and plastic, and is a non-toxic material without harmful substances such as environmental hormones and TVOC. In addition, it is an elastic material that does not require a separate plasticizer and has the highest abrasion resistance among thermoplastic elastomers that can be plastically processed by heat.

이에 따라, 본 발명의 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)은 변형 회복률이 높은 연질 폴리우레탄으로 이루어져 투명 교정용 다중층 시트(1000)에 유연성을 부여할 수 있으며, 이에 따라 교정 초기 환자에게 가해지는 고통을 경감시킬 수 있게 된다.Accordingly, the first outer layer 100 and the second outer layer 200 of the present invention may be made of a flexible polyurethane having a high strain recovery rate to impart flexibility to the transparent orthodontic multi-layer sheet 1000, and thus It is possible to alleviate the pain inflicted on the patient in the early stages of orthodontic treatment.

한편, 본 발명의 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)은 20μm 이상 200μm 이하의 두께를 갖도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)의 두께가 20μm 미만이면 탄성 변형을 충분히 받아주지 못해 투명 교정용 다중층 시트(1000)의 유연성이 저하될 수 있으며, 상기 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)의 두께가 200μm 초과면 투명 교정용 다중층 시트(1000)의 두께가 지나치게 두꺼워져 환자의 착용감이 저하될 수 있다.Meanwhile, the first outer layer 100 and the second outer layer 200 of the present invention may be configured to have a thickness of 20 μm or more and 200 μm or less. At this time, if the thickness of the first outer layer 100 and the second outer layer 200 is less than 20 μm, the flexibility of the multi-layer sheet 1000 for transparent correction may be lowered because it cannot sufficiently receive elastic deformation, and the If the thickness of the first outer layer 100 and the second outer layer 200 exceeds 200 μm, the thickness of the transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 may become too thick, and thus the patient's wearing comfort may be reduced.

이때, 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)는 60A 이상 100A이하의 경도(hardness)를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다. 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)의 경도가 60A 미만이면 치아와 맞닿을 시 교정력 유지를 위한 충분한 강도를 제공하지 못할 우려가 있으며, 100A 초과면 외부층의 강도가 지나치게 증가하여 충분한 탄성을 제공하지 못해 환자의 고통 경감이 저하될 수 있다.In this case, the first outer layer 100 and the second outer layer 200 are preferably configured to have a hardness of 60A or more and 100A or less. If the hardness of the first outer layer 100 and the second outer layer 200 is less than 60A, there is a fear that sufficient strength for maintaining orthodontic force when in contact with the teeth may not be provided, and if it exceeds 100A, the strength of the outer layer is excessively increased Therefore, it may not provide sufficient elasticity, and the pain relief of the patient may be reduced.

일 실시예에 따르면, 중간층(300)은 경질 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Poly Urethane, TPU)으로 이루어질 수 있다.According to an embodiment, the intermediate layer 300 may be made of rigid thermoplastic polyurethane (TPU).

종래의 다중층 소재 중 중간층 소재는 교정력, 즉 강도 확보용 소재로서 PET, PE, PC 등의 투명 고분자 소재가 사용되었으나, 이러한 소재들은 공통적으로 변형에 대한 회복률이 낮으며, 층간 접합력이 낮은 특징을 가지고 있다. Among the conventional multi-layer materials, transparent polymer materials such as PET, PE, and PC were used as materials for securing corrective power, that is, strength as materials for interlayer materials. Have.

또한, 종래의 다중층 시트는 강한 충격을 받는 경우, 중간층 고분자 소재의 백화현상을 동반한 영구변형이 발생하여 성능이 급격히 저하되는 문제가 있다. 즉 다중층 소재의 중간층은 교정력을 확보할 수 있는 강도를 가지면서 외력에 저항할 수 있는 높은 탄성 회복력을 갖도록 하여 다중층 소재의 내구성을 증가시키는 것이 요구된다.In addition, when the conventional multi-layer sheet is subjected to a strong impact, there is a problem in that the performance of the interlayer polymer material is rapidly deteriorated due to permanent deformation accompanied by whitening of the intermediate layer polymer material. That is, it is required to increase the durability of the multi-layer material by allowing the intermediate layer of the multi-layer material to have a high elastic recovery force capable of resisting an external force while having the strength to secure the corrective force.

본 발명의 중간층(300)은 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)과의 층간 접합력을 높여 내구성을 향상시키는 경질 폴리우레탄으로 이루어져 투명 교정용 다중층 시트(1000)에 강성 및 높은 변형 회복률을 부여할 수 있으며, 이에 따라 향상된 치아 교정력을 제공할 수 있게 된다.The intermediate layer 300 of the present invention is made of rigid polyurethane to improve durability by increasing interlayer bonding strength with the first outer layer 100 and the second outer layer 200 to provide a transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 for rigidity and It is possible to give a high deformation recovery rate, and thus it is possible to provide an improved orthodontic force.

한편, 본 발명의 중간층(300)은 200μm 이상 1500μm 이하의 두께를 갖도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 중간층(300)의 두께가 200μm 미만이면 교정력 유지를 위한 충분한 강도 확보가 어려울 수 있으며, 상기 중간층(300)의 두께가 1500μm 초과면 투명 교정용 다중층 시트(1000)의 두께가 지나치게 두꺼워져 환자의 착용감이 저하될 수 있다.Meanwhile, the intermediate layer 300 of the present invention may be configured to have a thickness of 200 μm or more and 1500 μm or less. At this time, if the thickness of the intermediate layer 300 is less than 200 μm, it may be difficult to secure sufficient strength for maintaining the corrective force, and if the thickness of the intermediate layer 300 exceeds 1500 μm, the thickness of the transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 is too thick. This may reduce the patient's wearing comfort.

이때, 중간층(300)은 40MPa 이상 60MPa 이하의 항복강도(Yield strength)를 갖고, 1500MPa 이상 2200MPa 이하의 탄성계수(Young's modulus)를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다. 중간층(300)의 항복강도가 40MPa 미만이고 탄성계수가 1500MPa 미만이면 충분한 탄성 변형을 제공하지 못해 교정력 확보를 위한 충분한 기계적 강도를 제공하는 것이 어려울 수 있으며, 항복강도가 60MPa 초과이고 탄성계수가 2200MPa초과면 교정 초기 환자의 고통 경감이 어려울 수 있다.In this case, the intermediate layer 300 is preferably configured to have a yield strength of 40 MPa or more and 60 MPa or less, and a Young's modulus of 1500 MPa or more and 2200 MPa or less. If the yield strength of the intermediate layer 300 is less than 40 MPa and the modulus of elasticity is less than 1500 MPa, it may not be possible to provide sufficient elastic deformation, so it may be difficult to provide sufficient mechanical strength for securing corrective force, the yield strength is more than 60 MPa and the modulus of elasticity is more than 2200 MPa It can be difficult to relieve pain in patients in the early stages of orthodontic treatment.

또한, 중간층(300)는 93% 이상 97% 이하의 투과도(Transmittance)를 갖도록 구성될 수 있다.In addition, the intermediate layer 300 may be configured to have a transmittance of 93% or more and 97% or less.

이처럼, 본 발명의 따른 투명 교정용 시트(1000)는 열적 특성이 비슷한 연질 폴리우레탄과 경질 폴리우레탄의 다중층으로 구성됨에 따라 치아 교정 유지력을 높이고 환자의 고통을 경감시키며, 우수한 층간 접합력으로 인해 내구성이 향상되어 환자 착용 시 안전성을 높일 수 있다.As such, the transparent orthodontic sheet 1000 according to the present invention is composed of multiple layers of soft polyurethane and rigid polyurethane having similar thermal properties, thereby increasing orthodontic retention and reducing patient pain, and durability due to excellent interlayer bonding strength This improvement can increase safety when worn by the patient.

이하에서는, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)와 종래 소재 간의 기계적 물성 값을 비교하는 실험 내용을 설명하며, 각각의 기계적 물성 값은 만능시험기(Universal Testing Machine, UTM)를 통해 측정되었다.Hereinafter, the experimental contents for comparing the mechanical property values between the transparent calibration multilayer sheet 1000 of the present invention and the conventional material will be described, and each mechanical property value was measured through a Universal Testing Machine (UTM). .

실험에 사용된 투명 교정용 다중층 시트(1000)의 제1 외부층(100) 및 제2 외부층(200)은 연질 폴리우레탄으로 이루어지고, 중간층(300)은 경질 폴리우레탄으로 이루어지도록 구성되었다. 그리고, 종래 소재의 바깥층은 연질 폴리우레탄으로 이루어지고, 내부층은 경질 폴리에스테르로 이루어지도록 구성되었다.The first outer layer 100 and the second outer layer 200 of the transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 used in the experiment were made of soft polyurethane, and the middle layer 300 was made of rigid polyurethane. . And, the outer layer of the conventional material is made of flexible polyurethane, and the inner layer is configured to be made of hard polyester.

이때, 만능시험기(UTM)는 고분자 재료의 가장 기본적인 기계적인 특성을 알아내기 위해 재료에 응력을 가한 뒤, 이에 따른 변형율을 측정하여 재료의 물적 특성을 알아내는 실험 기구이다. 실험의 종류에는 인장, 박리, 굽힘 등의 실험이 있는데 모두 각 시편에 대한 힘을 가해주었을 때 그 힘에 대해 시편이 변형을 일으킬 때까지의 LOAD값을 측정하는 방식으로 진행되었다. 자세한 실험 방법은 공지의 사실이므로 생략하기로 한다. In this case, the universal testing machine (UTM) is an experimental instrument that applies stress to the material to find out the most basic mechanical properties of the polymer material, and then measures the resulting strain to find out the physical properties of the material. There are various types of experiments such as tensile, peeling, and bending. When a force is applied to each specimen, the LOAD value is measured until the specimen deforms with respect to that force. Since the detailed experimental method is a known fact, it will be omitted.

도 3의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 종래 소재, 중간층 및 투명 교정용 다중층 시트 간의 항복강도(Yield strength) 및 탄성계수(Young's modulus)를 비교한 그래프이다.3 (a) and (b) are graphs comparing the yield strength and elastic modulus (Young's modulus) between the conventional material, the intermediate layer, and the multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention, respectively. .

도 3을 참조하면, 종래 소재는 대략 30MPa 내지 40MPa의 항복강도와 1500 MPa 내지 1700MPa의 탄성계수를 갖는 것으로 측정되었으며, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)는 대략 40MPa 내지 60MPa의 항복강도와 1200MPa 내지 2000MPa의 탄성계수를 갖는 것으로 측정되었다.3, the conventional material was measured to have a yield strength of about 30 MPa to 40 MPa and an elastic modulus of 1500 MPa to 1700 MPa, and the transparent orthodontic multilayer sheet 1000 of the present invention has a yield strength of about 40 MPa to 60 MPa and an elastic modulus of 1200 MPa to 2000 MPa.

즉, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)는 종래 소재에 비해 더 큰 탄성 변형을 허용함으로써 교정 초기 환자에게 가해지는 고통을 경감시키고 환자 착용시 안전성을 향상시킬 수 있다.That is, the transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 of the present invention allows greater elastic deformation compared to conventional materials, thereby reducing pain applied to the patient at the initial stage of orthodontic treatment and improving safety when wearing the patient.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 교정용 다중층 시트와 종래 소재 간의 박리강도(Peel strength)를 비교한 그래프이다.4 is a graph comparing peel strength between a multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention and a conventional material.

도 4를 참조하면, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)와 종래 소재를 외부층과 중간층이 접합되지 않은 면을 포함하는 시편을 제작하여 만능시험기로 박리강도를 측정하였다. 도 4에 나타난 바와 같이, 종래 소재는 대략 0.1N/cm 내지 0.15N/cm의 박리강도를 갖는 것으로 측정되었으며, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)는 대략 0.2N/cm 이상의 박리강도를 갖는 것으로 측정되었다.Referring to Figure 4, the transparent calibration multi-layer sheet 1000 of the present invention and the conventional material to prepare a specimen including a surface to which the outer layer and the intermediate layer are not bonded, the peel strength was measured with a universal testing machine. 4, the conventional material was measured to have a peel strength of about 0.1N/cm to 0.15N/cm, and the transparent orthodontic multilayer sheet 1000 of the present invention has a peel strength of about 0.2N/cm or more. was measured to have

즉, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)는 종래 소재에 비해 대략 2배 내지 3배 정도의 박리강도를 갖음으로써 층간 접합력을 향상시켜 층간 박리현상 발생을 방지할 수 있다. 이에 따라, 박리현상으로 인한 성능 저하 및 벗겨진 층이 환자의 구강에 존재하거나 소화기로 유입되어 환자의 안전을 저해하는 것을 방지할 수 있다.That is, the transparent orthodontic multilayer sheet 1000 of the present invention has a peel strength of about 2 to 3 times that of a conventional material, thereby improving interlayer bonding strength and preventing the occurrence of delamination between layers. Accordingly, it is possible to prevent performance degradation due to the peeling phenomenon and the peeling layer being present in the patient's oral cavity or flowing into the digestive tract, thereby compromising the safety of the patient.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 교정용 다중층 시트와 종래 소재 간의 변형 후 회복율을 비교한 사진이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 교정용 다중층 시트와 종래 소재 간의 교정력 유지율을 비교한 그래프이다.5 is a photograph comparing the recovery rate after deformation between the multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention and a conventional material, and FIG. 6 is a multi-layer sheet for transparent correction according to an embodiment of the present invention and a conventional material It is a graph comparing the maintenance rate of corrective power between the livers.

도 5를 참조하면, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)와 종래 소재를 1X8cm 시편으로 제작하여 굽힘 후 24시간 동안의 변화량을 측정하였다. 도 5에 나타난 바와 같이, 종래 소재의 경우 굽힘 후 24시간 동안 상대적으로 큰 각도를 유지하고 있어 변형 후 회복율이 상대적으로 낮은 것을 확인할 수 있으며, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)의 경우 굽힘 후 24시간 동안 거의 초기 상태와 비슷하게 회복된 것으로 보아 변형 후 회복율이 상대적으로 큰 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the multilayer sheet 1000 for transparent correction of the present invention and the conventional material were manufactured as a 1X8cm specimen and the amount of change during 24 hours after bending was measured. As shown in FIG. 5 , in the case of the conventional material, it can be seen that the recovery rate after deformation is relatively low because a relatively large angle is maintained for 24 hours after bending, and in the case of the transparent orthodontic multilayer sheet 1000 of the present invention It can be seen that the recovery rate after deformation is relatively large, as it is recovered almost like the initial state for 24 hours after bending.

도 6을 참조하면, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)와 종래 소재를 굴곡강도(flexural) 측정용 시편으로 제작하여 만능시험기를 이용한 변형 회복율을 통해 교정력 유지율을 측정하였다. 도 6에 나타난 바와 같이, 종래 소재의 경우 시간에 따른 교정력이 상대적으로 빠르게 감소하여 일정 시간이 지나고 나면 교정력이 현저히 낮아지는 것을 확인할 수 있으며, 본 발명의 투명 교정용 다중층 시트(1000)의 경우 시간에 따른 교정력이 상대적으로 느리게 감소하여 일정 시간이 지나더라도 교정력이 일정 수준 유지되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the transparent orthodontic multilayer sheet 1000 and the conventional material of the present invention were manufactured as a specimen for measuring flexural strength, and the orthodontic force retention rate was measured through the strain recovery rate using a universal testing machine. As shown in FIG. 6 , in the case of a conventional material, it can be seen that the corrective force decreases relatively quickly with time, and the corrective force decreases significantly after a certain period of time, and in the case of the transparent orthodontic multilayer sheet 1000 of the present invention It can be seen that the corrective force decreases with time relatively slowly, so that the corrective force is maintained at a certain level even after a certain period of time.

이처럼, 본 발명에 따른 투명 교정용 다중층 시트(1000)는 종래 소재 대비하여 치아 변형위치에서 장기간 변형이 적어 교정 유지력이 뛰어나고, 층간 접합력이 우수하여 내구성 및 환자 착용시 안전성이 향상될 수 있다.As such, the transparent orthodontic multi-layer sheet 1000 according to the present invention has excellent orthodontic holding power due to less deformation at the tooth deformed position compared to conventional materials, and excellent interlayer bonding strength, so that durability and safety when worn by a patient can be improved.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

1000 투명 교정용 다중층 시트
100 제1 외부층
200 제2 외부층
300 중간층
10 투명교정장치
11 치아홈1000 clear proofing multilayer sheet
100 first outer layer
200 second outer layer
300 mezzanine
10 Transparent aligner
11 tooth groove

Claims (8)

연질 열가소성 고분자 소재로 이루어지는 제1 외부층;
연질 열가소성 고분자 소재로 이루어지는 제2 외부층; 및
상기 제1 외부층과 상기 제2 외부층 사이에 구비되되, 경질 열가소성 고분자 소재로 이루어지는 중간층을 포함하는 투명 교정용 다중층 시트.a first outer layer made of a soft thermoplastic polymer material;
a second outer layer made of a soft thermoplastic polymer material; and
A transparent orthodontic multi-layer sheet provided between the first outer layer and the second outer layer, comprising an intermediate layer made of a rigid thermoplastic polymer material. 제1항에 있어서,
상기 제1 외부층 및 상기 제2 외부층 중 적어도 하나는 연질 폴리우레탄 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트.According to claim 1,
At least one of the first outer layer and the second outer layer is a transparent orthodontic multi-layer sheet, characterized in that made of a flexible polyurethane material. 제1항에 있어서,
상기 중간층은 경질 폴리우레탄 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트.According to claim 1,
The intermediate layer is a transparent orthodontic multi-layer sheet, characterized in that made of a rigid polyurethane material. 제1항에 있어서,
상기 제1 외부층 및 상기 제2 외부층 중 적어도 하나는 20μm 이상 200μm 이하의 두께를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트.According to claim 1,
At least one of the first outer layer and the second outer layer is configured to have a thickness of 20 μm or more and 200 μm or less. 제1항에 있어서,
상기 중간층은 200μm 이상 1500μm 이하의 두께를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트.According to claim 1,
The intermediate layer is a multilayer sheet for transparent correction, characterized in that it is configured to have a thickness of 200 μm or more and 1500 μm or less. 제1항에 있어서,
상기 제1 외부층 및 상기 제2 외부층 중 적어도 하나는 60A 이상 100A이하의 경도(hardness)를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트.According to claim 1,
At least one of the first outer layer and the second outer layer is configured to have a hardness of 60A or more and 100A or less. 제1항에 있어서,
상기 중간층은 40MPa 이상 60MPa 이하의 항복강도(Yield strength)를 갖고, 1500MPa 이상 2200MPa 이하의 탄성계수(Young's modulus)를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트.According to claim 1,
The intermediate layer has a yield strength of 40 MPa or more and 60 MPa or less, and a multi-layer sheet for transparent correction, characterized in that it is configured to have a Young's modulus of 1500 MPa or more and 2200 MPa or less. 제1항에 있어서,
상기 제1 외부층 또는 상기 제2 외부층과 상기 중간층 사이의 층간 접합력을 나타내는 박리강도(Peel strength)는 0.2N/cm 이상인 것을 특징으로 하는 투명 교정용 다중층 시트. According to claim 1,
A peel strength representing an interlayer bonding force between the first outer layer or the second outer layer and the intermediate layer is 0.2N/cm or more.
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