WO2019132595A1 - 치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법 - Google Patents

치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법 Download PDF

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WO2019132595A1
WO2019132595A1 PCT/KR2018/016873 KR2018016873W WO2019132595A1 WO 2019132595 A1 WO2019132595 A1 WO 2019132595A1 KR 2018016873 W KR2018016873 W KR 2018016873W WO 2019132595 A1 WO2019132595 A1 WO 2019132595A1
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pressure
mpa
composite
steps
filler
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PCT/KR2018/016873
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오명환
강종호
유현철
허정림
김윤기
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(주) 베리콤
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/08—Artificial teeth; Making same
    • A61C13/081—Making teeth by casting or moulding
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0022—Blanks or green, unfinished dental restoration parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/08—Artificial teeth; Making same
    • A61C13/087—Artificial resin teeth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K6/00—Preparations for dentistry
    • A61K6/80—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
    • A61K6/884—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising natural or synthetic resins
    • A61K6/887—Compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Definitions

  • the present invention relates to a dental composite blank and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a dental composite blank having improved mechanical properties by repeating the steps of pressing different pressures before curing the dental composite paste, ≪ / RTI >
  • Dental prosthetic materials used in dental prosthesis are widely used in orthodontics and aesthetic dental treatments as well as general dental procedures for restoration of tooth crowns and fixation of dentition or dentition due to dental caries or fractures. It is one of the core dental materials used throughout.
  • Typical dental restorations include restorations, fillers, inlays, onlays, veneers, full and partial crowns, bridges, implants, posts, etc. .
  • the prosthesis is made by a professional dentist, either by hand, or by a technician who is a well-trained professional manufacturer in a laboratory.
  • Mill blank is mainly made of zirconia, glass ceramics, and recently introduced hybrid ceramics.
  • zirconia and glass ceramics it takes a long time due to complicated post-processing, and zirconia or glass ceramics hardness can cause damage to the facing.
  • conventional hybrid ceramics it is popular because of its simple process and aesthetics similar to natural ones.
  • there is an insecure factor in restoration of the posterior teeth due to mechanical strength remarkably lower than that of zirconia or glass ceramics.
  • U.S. Patent Application Publication No. US2014 / 0272798 discloses a method for manufacturing a removable denture, which does not include a filler and is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2016-0024334 ) Relates to a dental composite blank in the form of a hollow column with a hollow interior.
  • the object of the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a dental composite blank in which a microdispersed filler is dispersed and air bubbles are removed by repeating the steps of pressing different pressures before curing the dental composite paste. And a method for producing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a dental composite blank in which the finely dispersed filler is dispersed and bubbles are removed, thereby improving mechanical properties and a method for producing the composite blank.
  • a method of manufacturing a composite paste comprising: (a) positioning a composite paste in a mold; (b) step of the above composite paste is poured into molds and pressed at the first pressure (P 1); (c) pressurizing the composite paste injected into the mold at a second pressure (P 2 ); And (d) curing the pressurized composite paste, wherein steps (b) and (c) are performed once or multiple times, respectively, and the first pressure (P 1 ) Wherein the pressure is less than or greater than the pressure (P < 2 >).
  • the other one may be performed after either one of steps (b) and (c) is performed.
  • Steps (b) and (c) may be performed repeatedly.
  • Steps (b) and (c) may be performed one to twenty times each, and steps (b) and (c) may be performed crossing each other.
  • Either the first pressure P 1 or the second pressure P 2 may be 5 to 300 MPa and the other may be 1 to 10 MPa.
  • the difference between the first pressure P 1 and the second pressure P 2 may be 5 to 299 MPa.
  • Steps (b) and (c) can each be performed independently at 10 to 59 ⁇ ⁇ .
  • Steps (b) and (c) may not be cured, respectively.
  • Steps (b) and (c) may be performed under an inert gas atmosphere.
  • the inert gas may be nitrogen or argon.
  • Step (d) may be carried out at a pressure of from 5 to 300 MPa.
  • Step (d) can be carried out at a temperature of 80 to 200 ⁇ .
  • Step (b) is performed a plurality of times, the pressure of step (b) is carried out of the first plurality of stage (b) is carried out once (P 1 (1)) the pressure of step (b) is carried out in the future (P 1 (2 )) Or may be different.
  • Step (c) is performed a plurality of times, the pressure of step (c) is carried out of the first step is performed a plurality of times (c) (P 2 (1 )) the pressure of step (c) is carried out in the future (P 2 (2 )) Or may be different.
  • the composite paste comprises at least one unsaturated double bond compound selected from the group consisting of a monomer having an unsaturated double bond and a monomer having an unsaturated double bond; filler; And a polymerization initiator.
  • the monomer containing the unsaturated double bond may be a methacrylate (MA) -based or an acrylate-based monomer.
  • the monomer may be selected from the group consisting of 2,2-bis [4- (2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy) phenyl] propane (Bis-GMA), ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), ethylene glycol diacrylate EDGA), triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA), triethylene glycol diacrylate (TEGDA), ethoxylate bisphenol A dimethacrylate (Bis-EMA), urethane dimethacrylate (UDMA), polyurethane Diacrylate (PUDA), dipentaerythritol pentaacrylate monophosphate (PENTA), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), polyalkenoic acid, One or more selected from among biphenyl dimethacrylate (BPDM), biphenyl diacrylate BPDA, and glycerol phosphate dimethacrylate (GPDM) Can.
  • Bis-GMA 2,2-bis [4- (2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy)
  • the filler may include at least one selected from an inorganic filler and an organic filler.
  • the inorganic filler is selected from the group consisting of synthetic amorphous silica, crystalline silica, barium silicate, barium borosilicate, barium fluoroaluminoborosilicate, Barium aluminoborosilicate, strontium silicate, strontium borosilicate, strontium aluminoborosilicate, calcium silicate, aluminosilicate (also referred to as " and may include at least one selected from alumino silicate, silicon nitrides, titanium dioxide, calcium hydroxyapatite, zirconia, and bioactive glass. .
  • the synthetic amorphous silica, crystalline silica, and zirconia are in the form of particles, and the average diameter of the particles may be 0.01 to 0.1 ⁇ .
  • the barium silicate, barium borosilicate, barium fluoroaluminoborosilicate, barium aluminoborosilicate, strontium silicate, strontium silicate, barium silicate, Strontium borosilicate, and strontium aluminoborosilicate are in the form of particles, and the average diameter of the particles may be 0.1 to 3 ⁇ .
  • the polymerization initiator may include at least one selected from a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator.
  • the composite paste comprises 100 parts by weight of the unsaturated double bond compound; 50 to 1,000 parts by weight of the filler; And 0.01 to 5 parts by weight of the polymerization initiator.
  • a composition comprising 100 parts by weight of an unsaturated double bond compound comprising at least one selected from the group consisting of a monomer having an unsaturated double bond and an oligomer of a monomer having an unsaturated double bond; 50 to 1,000 parts by weight of a filler; And 0.01 to 5 parts by weight of a polymerization initiator, wherein the composite blank has a flexural strength of 200 to 300 MPa.
  • the composite blank is produced by polymerizing a composite paste comprising 0.01 to 5 parts by weight of a polymerization initiator.
  • the flexural strength may be 210 to 260 MPa.
  • the dental composite blank of the present invention and its manufacturing method have the effect that the finely divided filler is dispersed and bubbles are removed by repeating the steps of pressing different pressures before curing the dental composite paste.
  • the dental composite blank of the present invention and the method of manufacturing the same have the effect of improving the mechanical properties by dispersing the finely dispersed filler and removing bubbles.
  • 1A is a plan view of a mold for dental composite paste injection.
  • 1B is a perspective view of a mold for dental composite paste injection.
  • FIG. 2 is a graph showing a change in pressure of the dental composite blank manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph showing a change in pressure of a dental composite blank manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. can be used to describe various elements, but the constituent elements are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
  • the composite paste is placed in the mold (step a).
  • Figs. 1A and 1B are respectively a model of a mold in which a dental composite paste is injected, when viewed from above or from the front.
  • the mold is cut inside in the form of a quadrangular prism, and has an open top and a bottom.
  • the viscosity of the dental composite paste is high, the paste does not flow even when the paste is injected.
  • the viscosity of the dental composite paste when the viscosity of the dental composite paste is low, it may flow during the paste injection, so that the lower surface is covered with the same material as the mold to prevent the flow of the paste, and the dental composite paste is hardened,
  • the underside of the mold may be detachable.
  • the mold may include polypropylene, polystyrene, polyphenylene sulfide, polytetrafluoroethylene, polyether ciphone, polyetheretherketone, polyetherimide, polycarbonate, nylon, silicone and the like, preferably nylon .
  • Steps (b) and (c) may be performed singular or plural times, respectively.
  • the other one may be performed after either one of steps (b) and (c) is performed.
  • Steps (b) and (c) may be performed repeatedly.
  • Steps (b) and (c) may be performed one to twenty times each, and steps (b) and (c) may be performed crossing each other, preferably three to fifteen times.
  • the number of times is less than 1, the effect of removing bubbles is insufficient, and when the number of times is more than 20 times, it is not preferable to have a greater effect on improvement of strength.
  • the first pressure P 1 may be smaller or larger than the second pressure P 2 .
  • Either the first pressure P 1 or the second pressure P 2 may be 5 to 300 MPa, preferably 10 to 150 MPa, and the other may be 1 to 10 MPa.
  • the pressure is lower than 1 MPa, there is no effect of removing the bubbles present in the paste, and the mechanical strength is not improved, which is undesirable.
  • the pressure is higher than 300 MPa, the synergistic effect of mechanical strength is insufficient.
  • the difference between the first pressure P 1 and the second pressure P 2 may be between 5 and 299 MPa.
  • Steps (b) and (c) can each be performed independently at 10 to 59 ⁇ ⁇ .
  • the temperature of 10 to 59 ⁇ hardening does not occur in the composite paste, and the mechanical strength can be maintained because the flexural strength is not lowered.
  • the fluidity of the paste is insufficient at a temperature lower than 10 ⁇ , , And when the temperature is higher than 60 DEG C, curing occurs partially in the composite paste and the flexural strength is lowered, which is not preferable.
  • Steps (b) and (c) may not be cured, respectively.
  • Steps (b) and (c) may be performed under an inert gas atmosphere, and the inert gas may be nitrogen or argon.
  • step (b) is performed a plurality of times, and step (b) in which the pressure P 1 (1) of step (b) (P 1 (2)) of the pressure difference P 1 (2).
  • Step (c) is performed a plurality of times, the pressure of step (c) is carried out of the first step is performed a plurality of times (c) (P 2 (1 )) the pressure of step (c) is carried out in the future (P 2 (2 )) Or may be different.
  • P 1 (1), P 1 (2), ... And P 1 (n) may be the same or different from each other, and P 2 (1), P 2 (2), ... And P 2 (n) may be the same or different from each other. Further, after performing P 2 (n), it may be cured by pressing again to C 1 (n), and then maintaining the pressure.
  • Step (d) may be carried out at a pressure of from 5 to 300 MPa.
  • Step (d) can be carried out at a temperature of 80 to 200 ⁇ .
  • the composite paste comprises at least one unsaturated double bond compound selected from the group consisting of a monomer having an unsaturated double bond and a monomer having an unsaturated double bond; filler; And a polymerization initiator.
  • the content of at least one selected from the monomers containing unsaturated double bonds and the oligomers of monomers containing unsaturated double bonds may vary depending on the field and purpose of use.
  • the oligomer of the monomer containing an unsaturated double bond and the monomer containing an unsaturated double bond plays an important role in dispersion of the paste composition during polymerization and may be an important factor determining abrasion resistance and workability.
  • the content of the monomer and the oligomer is as small as less than 10% by weight based on the total weight of the paste composition, the polymer is difficult to form and mixing with the filler may not be easy. If the content of the monomer and oligomer is more than 40% by weight based on the total weight of the paste composition, it may not be preferable due to a decrease in mechanical strength. Accordingly, at least one selected from the monomers including an unsaturated double bond and oligomers of a monomer containing an unsaturated double bond may be contained in an amount of 10 to 40% by weight based on the total weight of the paste composition, preferably 16 to 25 % ≪ / RTI > by weight.
  • the monomer containing the unsaturated double bond may be a methacrylate (MA) -based or acrylate-based monomer, but any material capable of exhibiting mechanical strength as a dental material and being capable of polymerization can be used.
  • MA methacrylate
  • acrylate-based monomer any material capable of exhibiting mechanical strength as a dental material and being capable of polymerization can be used.
  • the monomer may be selected from the group consisting of 2,2-bis [4- (2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy) phenyl] propane (Bis-GMA), ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), ethylene glycol diacrylate EDGA), triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA), triethylene glycol diacrylate (TEGDA), ethoxylate bisphenol A dimethacrylate (Bis-EMA), urethane dimethacrylate (UDMA), polyurethane Diacrylate (PUDA), dipentaerythritol pentaacrylate monophosphate (PENTA), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), polyalkenoic acid, One or more selected from among biphenyl dimethacrylate (BPDM), biphenyl diacrylate BPDA, and glycerol phosphate dimethacrylate (GPDM) Can.
  • Bis-GMA 2,2-bis [4- (2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy)
  • the filler may be contained in an amount of 60 to 88% by weight based on the total weight of the paste composition, considering the content relationship with the monomer and the oligomer.
  • the filler may be an inorganic filler, an organic filler, .
  • the filler may include at least one selected from an inorganic filler and an organic filler.
  • the synthetic amorphous silica, crystalline silica and zirconia may be in the form of particles, and the average diameter of the particles may be 0.01 to 0.1 mu m, and the content may be 1 to 15 wt%.
  • the content is less than 1% by weight, the filling density in the paste decreases.
  • the content is more than 15% by weight, the viscosity becomes high and it becomes difficult to mix a high content of the filler.
  • the inorganic filler is hydrophilic, the compatibility with the hydrophobic methacrylate-based or acrylate-based monomer is lowered. Therefore, the inorganic filler may contain a binder component or may be surface-treated with a silane coupling agent to have affinity with the monomer .
  • the barium silicate, barium borosilicate, barium fluoroaluminoborosilicate, barium aluminoborosilicate, strontium silicate, strontium silicate, barium silicate, Strontium borosilicate, and strontium aluminoborosilicate are in the form of particles, and the average diameter of the particles may be 0.1 to 3 ⁇ . If the average diameter of the particles is less than 0.1 ⁇ , uniform dispersion in the paste composition may be difficult due to the cohesive force between the particles, and bubble removal and work may be difficult due to viscosity increase. On the other hand, when the average diameter of the particles is larger than 3 mu m, the bonding strength and physical properties are decreased, and the large particles are lost due to abrasion after application to the teeth, so that the wettability can be reduced.
  • the content of the inorganic filler having an average particle diameter of 0.1 to 3 mu m may be 65 to 84 wt%, which affects hardness and physical properties.
  • the content of the inorganic filler is less than 65 wt% The flexural strength is exhibited, and when the content exceeds 84 wt%, mixing between the monomer and the filler is difficult.
  • the organic filler may be prepared by synthesizing a monomer containing an unsaturated double bond or a monomer having compatibility with the unsaturated double bond by bulk polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization or the like, and then preparing it in the form of a powder, thereby obtaining particles having an average particle diameter of 0.005 to 100 ⁇ Can be used. In some cases, it is possible to increase the mechanical strength by increasing the curing molecular weight of the monomer containing the unsaturated double bond without adding an inorganic or organic filler.
  • the size of the particles used in the paste composition may be an average particle diameter of 0.01 to 3 ⁇ ⁇ , preferably 0.1 to 2 ⁇ ⁇ .
  • the size of the particles used in the paste composition may be an average particle diameter of 0.01 to 3 ⁇ ⁇ , preferably 0.1 to 2 ⁇ ⁇ .
  • the abrasion of the mechanism and the processing time are increased during CAM processing, and surface polishing may be difficult.
  • the viscosity of the blank composition becomes high, so that removal of bubbles is difficult and processing of the composite blank may be difficult.
  • the stabilizer is preferably a phenol-based or phosphate-based stabilizer.
  • a polymerization inhibitor an antioxidant, a colorant, a fluorescent agent, a fluorine additive, a stabilizer, and the like may be added.
  • the polymerization reaction of the paste composition may be carried out according to the type of the catalyst used in the reaction, such as a cation forming mechanism, an anion forming mechanism, a radical forming mechanism and the like, and a double radical forming mechanism may be the most preferable.
  • the polymerization reaction may be carried out by a photopolymerization reaction or a thermal polymerization reaction.
  • the polymerization initiator may include at least one selected from a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator, May be a polymerization initiator.
  • radicals may be formed by heat to initiate polymerization
  • the thermal polymerization initiator may be a peroxide type such as benzoyl peroxide.
  • the polymerization initiator for such a polymerization reaction may be included in the composition within a range that does not affect the physical properties of the product while inducing a polymerization reaction, and thus may be varied depending on the kind and content of other components of the composition and the type of the catalyst.
  • the composite paste comprises 100 parts by weight of the unsaturated double bond compound; 50 to 1,000 parts by weight of the filler; And 0.01 to 5 parts by weight of the polymerization initiator.
  • the composite paste may have a dot lead of 5 to 70 mm. If the dot lead is less than 5 mm, the filler content is too high relative to the monomer, so that defects remain even after the composite paste is subjected to the pressing process. Therefore, when the composite paste is cured, When the viscosity is more than 70 mm, the filler content of the monomer is very low, which is not preferable because the flexural strength of the monomer is hardened after the curing of the composite paste.
  • the present invention also relates to a composition
  • a composition comprising 100 parts by weight of an unsaturated double bond compound comprising at least one member selected from the group consisting of a monomer having an unsaturated double bond and an oligomer of a monomer having an unsaturated double bond; 50 to 1,000 parts by weight of a filler; And 0.01 to 5 parts by weight of a polymerization initiator.
  • the composite blank has a flexural strength of 200 to 300 MPa, preferably 210 to 300 MPa, more preferably 210 to 260 MPa Wherein the dental composite blank is a dental composite blank.
  • Bis-GMA (2,2-bis- (4- (2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy) phenyl) propane): TEGDMA (triethylene glycol dimethacrylate): BPO ): Barium silicate: silica in a weight ratio (wt%) of 9.4: 14.2: 0.4: 70: 6.
  • the monomer Bis-GMA, TEGDMA and initiator BPO were mixed at the above-mentioned weight ratio in a mixer at a constant speed, and filler barium silicate and silica were added to the mixture at a weight ratio of 3 to 5 times to prepare a first dental composite paste .
  • compositions of the second to fifth dental composites were prepared by using monomers, initiators and fillers as the materials as shown in Table 1 below, and varying the weight ratio.
  • the first to fifth dental composite pastes were prepared by extruding 1.0 g of the first to fifth dental composite pastes on a glass, followed by gently covering with a glass and pressing for 60 seconds using a 150N loading device. After the lapse of 60 seconds, the loading device and the glass were peeled off, and the lengths of long sides and short sides of the spread paste were measured.
  • a nylon plate having a height of 18 mm and a length of 20 mm x 20 mm was cut in a square pillar shape having a thickness of 5 mm, a length of 15 mm x 15 mm and a height of 18 mm.
  • the first dental composite paste prepared according to Preparation Example 1 was injected into the mold to fill the inside of the mold with no gap.
  • the mold filled with the first dental composite paste prepared according to Preparation Example 1 was fixed in a HIP (Hot Isostatic Pressing) apparatus.
  • HIP Hot Isostatic Pressing
  • the temperature inside the HIP apparatus was raised to 55 ⁇ ⁇ , the pressure was increased to 40 MPa with nitrogen, held for 5 minutes, reduced to 5 MPa, and held for 1 minute.
  • the temperature inside the HIP apparatus was raised to 120 DEG C, and the pressure was kept at 40 MPa to cure the first dental composite paste for 2 hours. After 2 hours, the pressure was gradually lowered to atmospheric pressure and then separated from the mold to prepare a dental composite blank.
  • the second dental composite paste prepared according to Preparation Example 2 was injected into the mold to fill the inside of the mold with no gap.
  • the mold filled with the second dental composite paste prepared according to Preparation Example 2 was fixed in a HIP (Hot Isostatic Pressing) apparatus.
  • the temperature inside the HIP apparatus was raised to 55 ⁇ ⁇ , the pressure was increased to 40 MPa with nitrogen, held for 5 minutes, reduced to 5 MPa, and held for 1 minute.
  • the temperature inside the HIP apparatus was raised to 120 DEG C, and the pressure was maintained at 40 MPa to cure the second dental composite paste for 2 hours. After 2 hours, the pressure was gradually lowered to atmospheric pressure and then separated from the mold to prepare a dental composite blank.
  • Example 2 the temperature inside the HIP apparatus was raised to 55 ⁇ ⁇ , the pressure was increased to 40 MPa with nitrogen, and the pressure was reduced to 5 MPa for 5 minutes. The temperature was fixed, the pressure was reduced to 5 MPa, the pressure was maintained for 1 minute, and then the pressure and pressure were reduced Was repeated 9 times.
  • the dental composite blank was prepared in the same manner as in Example 2.
  • a dental composite blank was prepared in the same manner as in Example 2 except that the temperature inside the HIP apparatus was raised to 90 ° C instead of raising the temperature inside the HIP apparatus by 55 ° C in Example 2.
  • the third dental composite paste prepared according to Preparation Example 3 was injected into the mold to fill the inside of the mold with no gap.
  • a mold filled with a third dental composite paste prepared according to Preparation Example 3 was fixed in the HIP apparatus.
  • the temperature inside the HIP apparatus was raised to 55 ⁇ ⁇ , the pressure was increased to 20 MPa with nitrogen, held for 5 minutes, reduced to 5 MPa, and maintained for 1 minute.
  • the temperature inside the HIP apparatus was raised to 120 DEG C, and the pressure was maintained at 20 MPa to cure the third dental composite paste for 2 hours. After 2 hours, the pressure was gradually lowered to atmospheric pressure and then separated from the mold to prepare a dental composite blank.
  • Example 5 the pressure was maintained at 20 MPa with nitrogen, maintained at 5 MPa, reduced at 5 MPa, and maintained at a pressure of 20 MPa with nitrogen for 5 minutes instead of repeating 9 times for 1 minute.
  • Composite blanks for dentistry were prepared in the same manner as in Example 5, except that one cycle was repeated.
  • the pressure was pressurized with nitrogen to 40 MPa and held for 5 minutes, and the pressure was reduced to 5 MPa and maintained for 1 minute. Instead of repeating 9 times, the pressure was increased to 40 MPa with nitrogen, maintained for 5 minutes, reduced to 5 MPa,
  • the dental composite blank was prepared in the same manner as in Example 1 except for the following.
  • Example 7 the pressure was increased to 40 MPa, the pressure was reduced to 5 MPa, and the pressure was reduced to 5 MPa by maintaining the pressure at 40 MPa with air (air)
  • the dental composite blank was prepared in the same manner as in Example 7, except that the minute holding was repeated once.
  • Example 1 the temperature inside the HIP apparatus was raised to 60 ⁇ ⁇ , the pressure was maintained at 40 MPa with nitrogen for 5 minutes, the pressure was reduced to 5 MPa, A dental composite blank was prepared in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 the pressure was maintained at 40 MPa for 5 minutes, the pressure was reduced to 5 MPa for 9 minutes, the pressure was maintained at 40 MPa to cure the composite paste for 2 hours, and the pressure was adjusted to 1 MPa
  • the composite blank for dental use was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the pressure was maintained for 5 minutes, the pressure was reduced to 1 MPa, and the holding for 1 minute was repeated once, and the pressure was maintained at 1 MPa to cure the composite paste for 2 hours .
  • the pressure was maintained at 40 MPa for 5 minutes, the pressure was reduced to 5 MPa for 9 minutes, and the pressure was maintained at 40 MPa to cure the composite paste for 2 hours.
  • the composite blank was prepared in the same manner as in Example 1, except that the pressure was reduced to 1 MPa and the holding for 1 minute was repeated once, and the pressure was maintained at 1 MPa to cure the composite paste for 2 hours.
  • Example 1 Production Example 1 40 MPa 5 MPa 9 times 55 ° C nitrogen 40 MPa Example 2 Production Example 2 40 MPa 5 MPa 9 times 55 ° C nitrogen 40 MPa Example 3 Production Example 2 40 MPa 5 MPa 9 times 55 ° C nitrogen 40 MPa Example 4 Production Example 2 40 MPa 5 MPa 9 times 90 ° C nitrogen 40 MPa Example 5 Production Example 3 20 MPa 5 MPa 9 times 55 ° C nitrogen 20 MPa Example 6 Production Example 3 20 MPa 5 MPa 1 time 55 ° C nitrogen 20 MPa Example 7 Production Example 4 40 MPa 5 MPa 3rd time 55 ° C nitrogen 40 MPa Example 8 Production Example 4 40 MPa 5 MPa 1 time 55 ° C Air 40 MPa Comparative Example 1 Production Example 1 - - - - - - 40 MPa Comparative Example 2 Production Example 1 1 MPa 1 MPa 1 time 55 ° C nitrogen 1 MPa Comparative Example 3 Production Example 5 1 MPa 1 MPa 1 time 55 ° C nitrogen 1 MPa Comparative Example 3 Production Example 5 1 MPa 1 MPa 1 time 55
  • Test Example 1 Dentistry Composite Measure crack or bubble presence and bending strength of blank
  • the composite blank prepared according to Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 was processed to have a thickness of 1.2 mm ⁇ 0.2 mm, a width of 4.0 mm ⁇ 0.2 mm and a length of 14 mm or more to homogenize the surface of the composite blank with 2000 grinding paper, A 3-point bending test was conducted under the conditions of a distance of 12 mm and a crosshead speed of 1.0 mm / min.
  • Example 1 Not found Not found 210 MPa
  • Example 2 Not found Not found 256MPa
  • Example 3 Not found Not found 249MPa
  • Example 4 Cracking Bubble found - (measurement impossible due to bubbles)
  • Example 5 Not found Not found 222 MPa
  • Example 6 Not found Not found 195 MPa
  • Example 7 Not found Not found 242 MPa
  • Example 8 Cracking Not found 198MPa Comparative Example 1 Cracking Not found 183 MPa Comparative Example 2 Cracking Bubble found - (measurement impossible due to bubbles) Comparative Example 3 Not found Not found 122 MPa
  • the dental composite blank prepared according to Examples 1 to 3 and 5 to 8 showed no cracks or bubbles as compared with the dental composite blank prepared according to Comparative Examples 1 to 3, and the flexural strength And the physical properties of the dental composite blank prepared according to Example 2 were the best.
  • the dental composite blank produced according to Example 4 and Comparative Example 2 could not measure the bending strength due to the bubbles in the blank.
  • the dental composite blank of the present invention was repeatedly subjected to the pressure and decompression processes within a suitable temperature range before curing the dental composite paste, and it was found that bubbles and cracks did not occur.
  • the mechanical properties of the dental composite blanks produced according to Examples 1 to 3 and 5 to 8 were higher than those of the dental composite blanks prepared according to Comparative Examples 1 to 3.
  • the dental composite blank of the present invention and its manufacturing method have the effect that the finely divided filler is dispersed and bubbles are removed by repeating the steps of pressing different pressures before curing the dental composite paste.
  • the dental composite blank of the present invention and the method of manufacturing the same have the effect of improving the mechanical properties by dispersing the finely dispersed filler and removing bubbles.

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Abstract

본 발명은 (a) 컴포지트 페이스트를 몰드에 위치시키는 단계; (b) 몰드에 주입된 상기 컴포지트 페이스트를 제1 압력(P1)에서 가압하는 단계; (c) 몰드에 주입된 상기 컴포지트 페이스트를 제2 압력(P2)에서 가압하는 단계; 및 (d) 가압이 수행된 상기 컴포지트 페이스트를 경화시키는 단계;를 포함하고, 단계 (b) 및 (c)가 각각 단수회 또는 복수회 수행되고, 상기 제1 압력(P1)은 상기 제2 압력(P2) 보다 작거나 또는 큰 것인 치과용 컴포지트 블랭크의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법은 컴포지트 페이스트를 경화시키기 전, 서로 다른 압력을 가압하는 단계를 반복함으로써, 미분산된 필러가 분산되고, 기포가 제거되어, 이에 따라 기계적 특성이 향상되는 효과가 있다.

Description

치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법
본 발명은 치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 치과용 컴포지트 페이스트를 경화시키기 전, 서로 다른 압력을 가압하는 단계를 반복함으로써, 기계적 특성이 향상된 치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
치과용 보철시술에 사용되는 치과용 보철재료는 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.
일반적인 치과용 보철물은 수복재, 보충재, 인레이(inlay), 온레이(onlay), 이장재(veneer), 전체 및 부분 크라운(crown), 브릿지(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 제작 된다.
최근 기술의 발달로 컴퓨터 자동화 장비인 광학, 디지털화 장치, 기계적 밀링 기기 및 CAD/CAM 등의 등장으로 기공사의 수작업 영역과 치과용 보철물 제작 기간이 현저히 줄어 들었다. 이러한 컴퓨터 자동화 장비는 종래의 수작업 방법보다 빠른 속도 및 낮은 노동량으로 필요한 수복물을 정확한 형상 및 형태로 절단, 밀링 및 분쇄함으로써 치과용 보철물을 제작한다. CAD/CAM 장치를 이용한 치과용 보철물은 전형적으로 밀 블랭크(mill blank), 즉 보철이 절단 또는 조각되는 재료인 고체 블랭크를 사용한다.
밀 블랭크는 지르코니아, 글라스세라믹, 최근에 도입된 하이브리드 세라믹의 소재가 주로 사용되고 있다. 하지만, 지르코니아 및 글라스세라믹의 경우 복잡한 후 공정으로 인하여 시간이 오래 걸리고, 지르코니아 또는 글라스세라믹의 단단함 때문에 대합치에 손상이 생길 수 있다. 또한, 기존 하이브리드 세라믹의 경우 간단한 공정 및 자연치와 유사한 심미성 때문에 각광받고 있지만 지르코니아나 글라스세라믹에 비해 현저히 낮은 기계적 강도로 인하여 구치부 수복에 불안한 요소가 있었다.
미국 특허출원공개공보 US2014/0272798호(2014.09.18.)는 제거가능한 틀니를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 필러를 포함하고 있지 않고, 한국 공개특허공보 제10-2016-0024334호(2016.03.04.)는 내부에 중공을 포함하는 중공형 기둥 형태인 치과용 컴포지트 블랭크에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 치과용 컴포지트 페이스트를 경화시키기 전, 서로 다른 압력을 가압하는 단계를 반복함으로써, 미분산된 필러가 분산되고, 기포가 제거된 치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 미분산된 필러가 분산되고, 기포가 제거됨으로써, 기계적 특성이 향상된 치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 컴포지트 페이스트를 몰드에 위치시키는 단계; (b) 몰드에 주입된 상기 컴포지트 페이스트를 제1 압력(P1)에서 가압하는 단계; (c) 몰드에 주입된 상기 컴포지트 페이스트를 제2 압력(P2)에서 가압하는 단계; 및 (d) 가압이 수행된 상기 컴포지트 페이스트를 경화시키는 단계;를 포함하고, 단계(b) 및 (c)가 각각 단수회 또는 복수회 수행되고, 상기 제1 압력(P1)은 상기 제2 압력(P2) 보다 작거나 또는 큰 것인 치과용 컴포지트 블랭크의 제조방법이 제공된다.
단계 (b) 및 (c) 중 어느 하나가 수행된 후 다른 하나가 수행될 수 있다.
단계 (b) 및 (c)가 반복하여 수행될 수 있다.
단계 (b) 및 (c)가 각각 1 내지 20회 수행되고, 단계(b) 및 (c)가 서로 교차하여 수행될 수 있다.
상기 제1 압력(P1) 및 상기 제2 압력(P2) 중 어느 하나가 5 내지 300MPa이고 다른 하나가 1 내지 10MPa일 수 있다.
상기 제1 압력(P1)과 상기 제2 압력(P2)의 차이가 5 내지 299MPa 일 수 있다.
단계 (b) 및 (c)가 각각 독립적으로 10 내지 59℃에서 수행될 수 있다.
단계 (b) 및 (c)는 각각 경화가 수행되지 않을 수 있다.
단계 (b) 및 (c)가 불활성 가스 분위기 하에서 수행될 수 있다.
상기 불활성 가스가 질소 또는 아르곤일 수 있다.
단계 (d)는 5 내지 300MPa의 압력에서 수행될 수 있다.
단계 (d)는 80 내지 200℃의 온도에서 수행될 수 있다.
단계 (b)가 복수회 수행되고, 복수회 수행되는 단계 (b) 중 먼저 수행되는 단계 (b)의 압력(P1(1))이 나중에 수행되는 단계 (b)의 압력 (P1(2))과 같거나 다를 수 있다.
단계 (c)가 복수회 수행되고, 복수회 수행되는 단계 (c) 중 먼저 수행되는 단계 (c)의 압력(P2(1))이 나중에 수행되는 단계 (c)의 압력 (P2(2))과 같거나 다를 수 있다.
상기 컴포지트 페이스트는 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및 불포화 이중결합을 포함하는 단량체의 올리고머 중에서 선택된 1종 이상의 불포화 이중결합 화합물; 필러; 및 중합 개시제;를 포함할 수 있다.
상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체가 메타크릴레이트(MA)계 또는 아크릴레이트계 단량체일 수 있다.
상기 단량체는 2,2-비스[4-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로폭시)페닐]프로판(Bis-GMA), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (EDGA), 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(TEGDMA), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (TEGDA), 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트(Bis-EMA), 우레탄 디메타크릴레이트(UDMA), 폴리우레탄 디아크릴레이트 (PUDA), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트 모노포스페이트(dipentaerythritol pentaacrylate monophosphate, PENTA), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate, HEMA), 폴리알케노익산(polyalkenoic acid), 비페닐 디메타크릴레이트(biphenyl dimethacrylate, BPDM), 비페닐 디아크릴레이트 (biphenyl diacrylate BPDA) 및 글리세롤 포스페이트 디메타크릴레이트(glycerol phosphate dimethacrylate, GPDM) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 필러가 무기 필러 및 유기 필러 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 무기 필러가 합성 비정질 실리카(synthetic amorphous silica), 결정성 실리카 (crystalline silica), 바륨 실리케이트(barium silicate), 바륨보로실리케리트 (barium borosilicate), 바륨 플루오로알루미노보로실리케이트(barium fluoroaluminoborosilicate), 바륨 알루미노 보로실리케이트(barium aluminoborosilicate), 스트론튬 실리케이드(strontium silicate), 스트론튬 보로실리케리트(strontium borosilicate), 스트론튬 알루미노보로실리케이트(strontium aluminoborosilicate), 칼슘 실리케이트(calcium silicate), 알루미노실리케이트(alumino silicate), 질화규소(silicon nitrides), 이산화 타이타늄(titanium dioxide), 칼슘하이드로실아파타이트(calcium hydroxy apatite), 지르코니아(zirconia), 및 생리활성글라스(Bioactive glass) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 합성 비정질 실리카(synthetic amorphous silica), 결정성 실리카 (crystalline silica) 및 지르코니아가 입자 형태이고, 상기 입자의 평균 직경이 0.01 내지 0.1 ㎛일 수 있다.
상기 바륨 실리케이트(barium silicate), 바륨보로실리케리트 (barium borosilicate), 바륨 플루오로알루미노보로실리케이트(barium fluoroaluminoborosilicate), 바륨 알루미노 보로실리케이트(barium aluminoborosilicate), 스트론튬 실리케이드(strontium silicate), 스트론튬 보로실리케리트(strontium borosilicate), 및 스트론튬 알루미노보로실리케이트(strontium aluminoborosilicate)는 입자 형태이고, 상기 입자의 평균 직경은 0.1 내지 3 ㎛일 수 있다.
상기 중합 개시제가 광중합 개시제 및 열중합 개시제 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 컴포지트 페이스트가 상기 불포화 이중결합 화합물 100중량부; 상기 필러 50 내지 1,000중량부; 상기 중합개시제 0.01 내지 5중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면, 불포화 이중결합을 갖는 단량체 및 불포화 이중결합을 갖는 단량체의 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는 불포화 이중결합 화합물 100중량부; 필러 50 내지 1,000중량부; 중합개시제 0.01 내지 5중량부를 포함하는 컴포지트 페이스트를 중합하여 제조한 컴포지트 블랭크이고, 상기 컴포지트 블랭크는 굴곡강도(flexural strength)가 200 내지 300MPa인 것을 특징으로 하는 치과용 컴포지트 블랭크가 제공된다.
상기 굴곡강도 가 210 내지 260Mpa일 수 있다.
본 발명의 치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법은 치과용 컴포지트 페이스트를 경화시키기 전, 서로 다른 압력을 가압하는 단계를 반복함으로써, 미분산된 필러가 분산되고, 기포가 제거되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법은 미분산된 필러가 분산되고, 기포가 제거됨으로써, 기계적 특성이 향상되는 효과가 있다.
도 1a는 치과용 컴포지트 페이스트 주입용 몰드의 평면도이다.
도 1b는 치과용 컴포지트 페이스트 주입용 몰드의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 치과용 컴포지트 블랭크 제조방법의 압력변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치과용 컴포지트 블랭크 제조방법의 압력변화를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 이하에서 사용될 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 "형성되어" 있다거나 "적층되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 표면 상의 전면 또는 일면에 직접 부착되어 형성되어 있거나 적층되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 더 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 치과용 컴포지트 블랭크의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 컴포지트 페이스트를 몰드에 위치시킨다(단계 a).
도 1a 및 1b는 각각 치과용 컴포지트 페이스트가 주입된 몰드를 위 또는 앞에서 바라봤을 때의 모형이다. 상기 몰드는 사각기둥의 형태로 내부가 절삭되고, 위 아래가 뚫려 있는 형태를 띄고 있으나, 상기 치과용 컴포지트 페이스트의 점도가 높은 경우 상기 페이스트를 주입해도 흐르지 않는다.
또한, 상기 치과용 컴포지트 페이스트의 점도가 낮은 경우는 페이스트 주입시 흐를 수 있으므로 상기 몰드와 동일한 소재로 아랫면을 막아 페이스트의 흐름을 방지하고, 상기 치과용 컴포지트 페이스트를 경화시킨 후 아랫면의 분리가 쉽도록 몰드의 아랫면이 분리형일 수 있다.
상기 몰드는 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에테르실폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트, 나일론, 실리콘 등을 포함할 수 있고, 바람직하게는 나일론을 포함할 수 있다.
다음으로, 몰드에 주입된 상기 컴포지트 페이스트를 제1 압력(P1)에서 가압한다(단계 b).
이어서, 몰드에 주입된 상기 컴포지트 페이스트를 제2 압력(P2)에서 가압한다(단계 c).
단계 (b) 및 (c)가 각각 단수회 또는 복수회 수행될 수 있다.
단계 (b) 및 (c) 중 어느 하나가 수행된 후 다른 하나가 수행될 수 있다.
단계 (b) 및 (c)가 반복하여 수행될 수 있다.
단계 (b) 및 (c)가 각각 1 내지 20회 수행되고, 단계 (b) 및 (c)가 서로 교차하여 수행될 수 있고, 바람직하게는 3 내지 15회 수행될 수 있다. 횟수가 1회 미만일 경우, 기포의 제거 효과가 미비하고, 20회를 초과하는 경우 강도의 향상에 더 큰 효과를 보기 어려워 바람직하지 않다.
도 2 및 3을 참고하면 상기 제1 압력(P1)은 상기 제2 압력(P2) 보다 작거나 또는 클 수 있다.
상기 제1 압력(P1) 및 상기 제2 압력(P2) 중 어느 하나가 5 내지 300MPa, 바람직하게는 10 내지 150MPa이고, 다른 하나가 1 내지 10Mpa일 수 있다. 1MPa 미만으로 가압하는 경우 페이스트 내에 존재하는 기포를 제거하는 효과가 없어 기계적 강도가 향상되지 않아 바람직하지 않고, 300MPa 초과로 가압하는 경우, 기계적 강도의 상승 효과가 미비하여 바람직하지 않다.
상기 제1 압력(P1)과 상기 제2 압력(P2)의 차이가 5 내지 299 MPa 일 수 있다.
단계 (b) 및 (c)가 각각 독립적으로 10 내지 59℃에서 수행될 수 있다. 상기 10 내지 59℃의 온도에서는 컴포지트 페이스트 내에 경화가 발생하지 않고, 굴곡강도의 저하가 나타나지 않아 기계적 특성을 유지할 수 있으나, 10℃ 미만의 온도에서는 페이스트의 유동성이 크지 않아 효과를 보기 어려워 바람직하지 않고, 60℃ 초과의 온도에서는 컴포지트 페이스트 내에 부분적으로 경화가 발생하여 굴곡강도의 저하가 나타나 바람직하지 않다.
단계 (b) 및 (c)는 각각 경화가 수행되지 않을 수 있다.
단계 (b) 및 (c)가 불활성 가스 분위기 하에서 수행될 수 있으며, 상기 불활성 가스는 질소 또는 아르곤일 수 있다.
도 2 및 3을 참고하면 단계 (b)가 복수회 수행되고, 복수회 수행되는 단계 (b) 중 먼저 수행되는 단계 (b)의 압력(P1(1))이 나중에 수행되는 단계 (b)의 압력 (P1(2))과 같거나 다를 수 있다.
단계 (c)가 복수회 수행되고, 복수회 수행되는 단계 (c) 중 먼저 수행되는 단계 (c)의 압력(P2(1))이 나중에 수행되는 단계 (c)의 압력 (P2(2))과 같거나 다를 수 있다.
상세하게는, P1(1), P1(2), … 및 P1(n)은 각각 독립적으로, 서로 같거나 다를 수 있고, P2(1), P2(2), … 및 P2(n)은 각각 독립적으로, 서로 같거나 다를 수 있다. 또한, P2(n)까지 수행한 후, 다시 가압하여 경화시키거나, P1(n)까지 수행한 후, 압력을 유지한 상태에서 경화시킬 수 있다.
마지막으로, 가압이 수행된 상기 컴포지트 페이스트를 경화시켜 치과용 컴포지트 블랭크를 제조한다(단계 d).
단계 (d)는 5 내지 300MPa의 압력에서 수행될 수 있다.
단계 (d)는 80 내지 200℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 컴포지트 페이스트는 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및 불포화 이중결합을 포함하는 단량체의 올리고머 중에서 선택된 1종 이상의 불포화 이중결합 화합물; 필러; 및 중합 개시제;를 포함할 수 있다.
상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및 불포화 이중결합을 포함하는 단량체의 올리고머 중에서 선택된 1종 이상의 함량은 사용 분야 및 목적에 따라 다양할 수 있다. 상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및 불포화 이중결합을 포함하는 단량체의 올리고머는 상기 페이스트 조성물의 중합시 분산도 등에 중요한 역할을 하며, 마모저항성 및 작업성을 결정짓는 중요한 인자일 수 있다.
상기 단량체 및 올리고머의 함량이 상기 페이스트 조성물 전체 중량을 기준으로 10 중량 % 미만으로 작을 경우, 중합체를 형성하기 어렵고 필러와의 혼합이 용이하지 않을 수 있다. 상기 단량체 및 올리고머의 함량이 상기 페이스트 조성물 전체 중량을 기준으로 40 중량% 초과로 많을 경우, 기계적 강도의 감소로 인해 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및 불포화 이중결합을 포함하는 단량체의 올리고머 중에서 선택된 1종 이상은 상기 페이스트 조성물 전체 중량을 기준으로 10 내지 40 중량 %로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 16 내지 25 중량%로 포함될 수 있다.
상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체가 메타크릴레이트(MA)계 또는 아크릴레이트계 단량체일 수 있으나, 치과용 재료로서 기계적 강도를 발휘할 수 있고, 중합 가능한 것이라면 모두 가능하다.
상기 단량체는 2,2-비스[4-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로폭시)페닐]프로판(Bis-GMA), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (EDGA), 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(TEGDMA), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (TEGDA), 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트(Bis-EMA), 우레탄 디메타크릴레이트(UDMA), 폴리우레탄 디아크릴레이트 (PUDA), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트 모노포스페이트(dipentaerythritol pentaacrylate monophosphate, PENTA), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate, HEMA), 폴리알케노익산(polyalkenoic acid), 비페닐 디메타크릴레이트(biphenyl dimethacrylate, BPDM), 비페닐 디아크릴레이트 (biphenyl diacrylate BPDA) 및 글리세롤 포스페이트 디메타크릴레이트(glycerol phosphate dimethacrylate, GPDM) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 필러는 상기 단량체 및 올리고머와의 함량관계를 고려하였을 때, 바람직하게는 상기 페이스트 조성물 전체 중량을 기준으로 60 내지 88 중량 %로 포함될 수 있고, 상기 필러는 무기 필러, 유기 필러, 안정제 등을 사용할 수 있다.
상기 필러가 무기 필러 및 유기 필러 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 무기 필러가 합성 비정질 실리카(synthetic amorphous silica), 결정성 실리카 (crystalline silica), 바륨 실리케이트(barium silicate), 바륨보로실리케리트 (barium borosilicate), 바륨 플루오로알루미노보로실리케이트(barium fluoroaluminoborosilicate), 바륨 알루미노 보로실리케이트(barium aluminoborosilicate), 스트론튬 실리케이드(strontium silicate), 스트론튬 보로실리케리트(strontium borosilicate), 스트론튬 알루미노보로실리케이트(strontium aluminoborosilicate), 칼슘 실리케이트(calcium silicate), 알루미노실리케이트(alumino silicate), 질화규소(silicon nitrides), 이산화 타이타늄(titanium dioxide), 칼슘하이드로실아파타이트(calcium hydroxy apatite), 지르코니아(zirconia), 및 생리활성글라스(Bioactive glass) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 상기 페이스트 조성물의 전체 중량을 기준으로 60 내지 88 중량% 포함될 수 있다.
상기 합성 비정질 실리카(synthetic amorphous silica), 결정성 실리카 (crystalline silica) 및 지르코니아가 입자 형태이고, 상기 입자의 평균 직경이 0.01 내지 0.1 ㎛일 수 있으며, 함량은 1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 페이스트 내의 필러 충진 밀도가 감소하며, 15 중량% 초과인 경우 점도가 높아져 고 함량의 필러를 혼합하기 어려워진다.
일반적으로 무기 필러는 친수성이기 때문에 소수성인 상기 메타크릴레이트계 또는 아크릴레이트계 단량체와의 혼화성이 떨어지므로, 결합제 성분을 포함하거나, 실란 커플링제로 무기 필러를 표면처리하여 단량체와의 친화성을 높일 수 있다.
상기 바륨 실리케이트(barium silicate), 바륨보로실리케리트 (barium borosilicate), 바륨 플루오로알루미노보로실리케이트(barium fluoroaluminoborosilicate), 바륨 알루미노 보로실리케이트(barium aluminoborosilicate), 스트론튬 실리케이드(strontium silicate), 스트론튬 보로실리케리트(strontium borosilicate), 및 스트론튬 알루미노보로실리케이트(strontium aluminoborosilicate)는 입자 형태이고, 상기 입자의 평균 직경은 0.1 내지 3 ㎛일 수 있다. 상기 입자의 평균 직경이 0.1 ㎛ 보다 작으면, 입자들 상호간의 응집력으로 인해 페이스트 조성물 내에서의 균일한 분산이 어려울 수 있고, 점도 상승에 의해 기포의 제거 및 작업이 어려울 수 있다. 반면, 상기 입자의 평균 직경이 3 ㎛ 보다 클 경우, 결합강도 및 물성의 감소가 나타나고, 치아에 적용 후 마모에 의해 큰 입자가 상실되어 윤택성이 감소될 수 있다.
상기 입자의 평균 입경이 0.1 내지 3 ㎛ 범위의 무기 필러의 함량은 65 내지 84 중량%가 첨가될 수 있으며 이는 경도 및 물성에 영향을 미치고, 65 중량% 미만의 함량에서는 구치부에 수복할 수 없는 낮은 굴곡강도가 나타나며, 84중량% 초과의 함량은 단량체와 필러간 혼합이 어렵다.
상기 유기 필러는 상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체나 이와 상용성이 있는 단량체를 벌크 중합, 에멀젼 중합, 현탁중합 등으로 합성한 후 파우더의 형태로 제조함으로써 평균 입자의 직경이 0.005 내지 100 ㎛로 입자화한 것을 사용할 수 있다. 경우에 따라서는, 무기 또는 유기 필러를 첨가하지 않고, 대신 상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체의 경화 분자량을 증가시켜 기계적 강도를 증가시킬 수도 있다.
상기 페이스트 조성물에 사용된 입자들의 사이즈는 평균 입경이 0.01 내지 3㎛, 바람직하게는 0.1 내지 2㎛ 일 수 있다. 3㎛ 초과의 사이즈를 갖는 입자를 사용하는 경우, CAM 가공시 기구의 마모와 가공시간이 증가하고, 표면연마가 어려울 수 있다. 또한, 0.01㎛ 미만의 사이즈를 갖는 입자를 사용하는 경우, 블랭크 조성물의 점도가 높아져 기포의 제거가 어렵고 컴포지트 블랭크의 가공이 어려울 수 있다.
상기 안정제는 바람직하게는 페놀계, 포스페이트계 안정제 등을 사용할 수 있다.
상기 페이스트 조성물에는 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 기타 공지된 화합물들이 첨가될 수 있다. 따라서, 중합금지제, 산화방지제, 조색제, 형광제, 불소첨가제, 안정제 등이 첨가될 수 있다.
상기 페이스트 조성물의 중합 반응은 반응에 사용되는 촉매의 종류에 따라 양이온 형성 메커니즘, 음이온 형성 메커니즘, 라디칼 형성 메커니즘 등으로 수행될 수 있으며, 이중 라디칼 형성 메커니즘이 가장 바람직할 수 있다.
상기 중합 반응 메커니즘에 따라 상기 중합 반응은 광중합 반응 또는 열중합 반응 등으로 수행될 수 있으며, 이에 따라 상기 중합 개시제가 광중합 개시제 및 열중합 개시제 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 열중합 개시제일 수 있다.
상기 열중합 반응은 열에 의해 라디칼이 형성되어 중합이 개시될 수 있으며, 상기 열중합 개시제는 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide)와 같은 퍼옥사이드계가 가능할 수 있다.
이러한 중합반응을 위한 중합 개시제는 중합반응을 유도하면서 생성물의 물성에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 조성물에 포함될 수 있으므로, 조성물의 기타 성분들의 종류 및 함량과 촉매의 종류에 따라 달라질 수 있다.
상기 컴포지트 페이스트가 상기 불포화 이중결합 화합물 100중량부; 상기 필러 50 내지 1,000중량부; 상기 중합개시제 0.01 내지 5중량부를 포함할 수 있다.
상기 컴포지트 페이스트는 점주도가 5 내지 70mm일 수 있으며, 점주도가 5mm 미만이면 단량체 대비 필러 함량이 너무 높아 컴포지트 페이스트를 가압 공정을 수행한 후에도 결함이 남아있어 컴포지트 페이스트를 경화시켰을 때 굴곡강도가 저하되고, 점주도 70mm 초과에서는 단량체 대비 필러 함량이 매우 낮아 컴포지트 페이스트를 경화시킨 후에 단량체가 가지고 있는 굴곡강도로 나타나 바람직하지 않다.
또한, 본 발명은 불포화 이중결합을 갖는 단량체 및 불포화 이중결합을 갖는 단량체의 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는 불포화 이중결합 화합물 100중량부; 필러 50 내지 1,000중량부; 중합개시제 0.01 내지 5중량부를 포함하는 컴포지트 페이스트를 중합하여 제조한 컴포지트 블랭크이고, 상기 컴포지트 블랭크는 굴곡강도(flexural strength)가 200 내지 300MPa, 바람직하게는 210 내지 300MPa, 보다 바람직하게는 210 내지 260 MPa인 것을 특징으로 하는 치과용 컴포지트 블랭크를 제공한다.
[실시예]
제조예 1: 제1 치과용 컴포지트 페이스트의 제조
Bis-GMA (2,2-비스-(4-(2-히드록시-3-메타크릴로일옥시프로폭시)페닐)프로판): TEGDMA (트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트): BPO (벤조일퍼옥사이드): 바륨실리케이트: 실리카를 9.4: 14.2: 0.4: 70: 6의 중량비(wt%)로 혼합하여 제조하였다.
먼저 단량체 Bis-GMA와 TEGDMA 및 개시제 BPO를 일정한 속도의 혼합기에서 상기 중량비로 혼합한 후, 3~5회에 걸쳐 필러 바륨실리케이트와 실리카를 상기 중량비로 나누어 투입하여 제1 치과용 컴포지트 페이스트를 제조하였다.
제조예 2 내지 5: 제2 내지 5 치과용 컴포지트 페이스트의 제조
단량체, 개시제, 필러를 각각 하기 표 1에 기재한 바와 같은 물질로 사용하고, 중량비를 달리하여 제2 내지 5 치과용 컴포지트 페이스트를 제조하였다.
상기 제1 내지 5 치과용 컴포지트 페이스트의 점주도는 글라스 위에 상기 제1 내지 5 치과용 컴포지트 페이스트를 1.0g 압출한 후, 글라스로 살짝 덮고 150N의 로딩디바이스를 이용하여 60초간 눌러주었다. 60초 경과 후 로딩디바이스와 글라스를 떼어낸 후, 펴진 페이스트의 긴 변과 짧은 변의 길이를 측정하여, 평균값을 점주도(mm)로 하기 표 1에 나타내었다.
구분 함유물 점주도(mm)
조성 질량%
제조예 1 단량체 Bis-GMA (2,2-비스-(4-(2-히드록시-3-메타크릴로일옥시프로폭시)페닐)프로판) 9.4 34.5
TEGDMA (트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트) 14.2
개시제 BPO (벤조일퍼옥사이드) 0.4
필러 바륨실리케이트 (평균입도 0.7㎛) 70
실리카 (평균입도 12nm) 6
제조예 2 단량체 UDMA (우레탄디메타크릴레이트) 6 14.2
TEGDMA (트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트) 13.6
개시제 BPO (벤조일퍼옥사이드) 0.4
필러 바륨실리케이트 (평균입도 0.4㎛) 70
실리카 (평균입도 10nm) 10
제조예 3 단량체 UDMA (우레탄디메타크릴레이트) 8 14.6
TEGDMA (트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트) 11.6
개시제 BPO (벤조일퍼옥사이드) 0.4
필러 바륨실리케이트 (평균입도 0.4㎛) 70
실리카 (평균입도 10nm) 10
제조예 4 단량체 UDMA (우레탄디메타크릴레이트) 8.8 21.6
TEGDMA (트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트) 13.8
개시제 BPO (벤조일퍼옥사이드) 0.4
필러 바륨실리케이트 (평균입도 0.4㎛) 68
실리카 (평균입도 (10nm) 10
제조예 5 단량체 Bis-GMA (2,2-비스-(4-(2-히드록시-3-메타크릴로일옥시프로폭시)페닐)프로판) 9.4 90
TEGDMA (트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트) 14.2
개시제 BPO (벤조일퍼옥사이드) 0.4
필러 바륨실리케이트 (평균입도 0.7㎛) 0
실리카 (평균입도 12nm) 0
실시예 1: 치과용 컴포지트 블랭크의 제조
도 1a 및 1b를 참고하여 설명하면, 높이가 18mm, 종횡이 20mm x 20mm인 나일론 판을 두께 5mm, 종횡이 15mm x 15mm, 높이 18mm의 사각기둥 형태로 내부를 절삭하여 몰드를 얻었다. 상기 몰드에 제조예 1에 따라 제조된 제1 치과용 컴포지트 페이스트를 주입하여 상기 몰드의 내부를 간극 없이 채웠다. 제조예 1에 따라 제조된 제1 치과용 컴포지트 페이스트가 채워진 몰드를 HIP (Hot Isostatic Pressing, 열간 정수압 소결법) 장치 내에 고정하였다.
그 후, HIP 장치 내부의 온도를 55℃로 승온한 후 질소로 압력을 40MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 9회 반복하였다.
다음으로, HIP 장치 내부의 온도를 120℃로 승온시키고 압력은 40MPa로 유지시켜 상기 제1 치과용 컴포지트 페이스트를 2시간 경화시켰다. 2시간 경과 후 압력을 대기압까지 서서히 하강 시킨 후, 틀에서 분리시켜 치과용 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
실시예 2: 치과용 컴포지트 블랭크의 제조
상기 몰드에 제조예 2에 따라 제조된 제2 치과용 컴포지트 페이스트를 주입하여 상기 몰드의 내부를 간극 없이 채웠다. 제조예 2에 따라 제조된 제2 치과용 컴포지트 페이스트가 채워진 몰드를 HIP (Hot Isostatic Pressing, 열간 정수압 소결법) 장치 내에 고정하였다.
그 후, HIP 장치 내부의 온도를 55℃로 승온한 후 질소로 압력을 40MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 9회 반복하였다.
다음으로, HIP 장치 내부의 온도를 120℃로 승온시키고 압력은 40MPa로 유지시켜 상기 제2 치과용 컴포지트 페이스트를 2시간 경화시켰다. 2시간 경과 후 압력을 대기압까지 서서히 하강 시킨 후, 틀에서 분리시켜 치과용 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
실시예 3: 치과용 컴포지트 블랭크의 제조
실시예 2에서 HIP 장치 내부의 온도를 55℃로 승온한 후 질소로 압력을 40MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 9회 반복하는 대신에 HIP 장치 내부의 온도를 55℃로 승온과 동시에 질소로 압력을 40MPa로 가압하였으며, 온도와 압력이 도달하면 5분간 유지하고, 온도는 고정하고 압력은 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 1회 실시 후, 온도 변화 없이 가압 및 감압 공정을 9회 반복하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 치과용 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
실시예 4: 컴포지트 블랭크의 제조
실시예 2에서 HIP 장치 내부의 온도를 55℃ 승온하는 대신에 HIP 장치 내부의 온도를 90℃로 승온하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 치과용 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
실시예 5: 치과용 컴포지트 블랭크의 제조
상기 몰드에 제조예 3에 따라 제조된 제3 치과용 컴포지트 페이스트를 주입하여 상기 몰드의 내부를 간극 없이 채웠다. 제조예 3에 따라 제조된 제3 치과용 컴포지트 페이스트가 채워진 몰드를 HIP 장치 내에 고정하였다.
그 후, HIP 장치 내부의 온도를 55℃로 승온한 후 질소로 압력을 20MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 9회 반복하였다.
다음으로, HIP 장치 내부의 온도를 120℃로 승온시키고, 압력은 20MPa로 유지시켜 상기 제3 치과용 컴포지트 페이스트를 2시간 경화시켰다. 2시간 경과 후 압력을 대기압까지 서서히 하강 시킨 후, 틀에서 분리시켜 치과용 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
실시예 6: 컴포지트 블랭크의 제조
실시예 5에서 질소로 압력을 20MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 9회 반복하는 대신에 질소로 압력을 20MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 1회 반복하는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 치과용 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
실시예 7: 치과용 컴포지트 블랭크의 제조
실시예 1에서 제조예 1에 따라 제조된 제1 치과용 컴포지트 페이스트를 주입하는 대신에 제조예 4에 따라 제조된 제4 치과용 컴포지트 페이스트를 주입하고,
질소로 압력을 40MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 9회 반복하는 대신에 질소로 압력을 40MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 3회 반복하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 치과용 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
실시예 8: 컴포지트 블랭크의 제조
실시예 7에서 질소로 압력을 40MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 3회 반복하는 대신에 Air(공기)로 압력을 40MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 1회 반복하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 방법으로 치과용 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
비교예 1: 컴포지트 블랭크의 제조
실시예 1에서 HIP 장치 내부의 온도를 60℃로 승온한 후 질소로 압력을 40MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 9회 반복하는 단계를 수행하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 치과용 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
비교예 2: 컴포지트 블랭크의 제조
실시예 1에서 질소로 압력을 40MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 9회 반복하고, 압력을 40MPa로 유지시켜 컴포지트 페이스트를 2시간 경화시키는 대신에 질소로 압력을 1MPa로 가압하여 5분간 유지, 1MPa로 감압하여 1분간 유지를 1회 반복하고, 압력을 1MPa로 유지시켜 컴포지트 페이스트를 2시간 경화시키는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 치과용 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
비교예 3: 컴포지트 블랭크의 제조
실시예 1에서 제조예 1에 따라 제조된 제1 치과용 컴포지트 페이스트를 주입하는 대신에 제조예 5에 따라 제조된 제5 치과용 컴포지트 페이스트를 주입하고,
질소로 압력을 40MPa로 가압하여 5분간 유지, 5MPa로 감압하여 1분간 유지를 9회 반복하고, 압력을 40MPa로 유지시켜 컴포지트 페이스트를 2시간 경화시키는 대신에 질소로 압력을 1MPa로 가압하여 5분간 유지, 1MPa로 감압하여 1분간 유지를 1회 반복하고, 압력을 1MPa로 유지시켜 컴포지트 페이스트를 2시간 경화시키는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 컴포지트 블랭크를 제조하였다.
하기 표 2에 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3의 주요 조건을 정리하였다.
사용한 페이스트 경화 전 공정 경화시가압력
가압력 감압력 반복횟수 온도 가스
실시예 1 제조예 1 40MPa 5MPa 9회 55℃ 질소 40MPa
실시예 2 제조예 2 40MPa 5MPa 9회 55℃ 질소 40MPa
실시예 3 제조예 2 40MPa 5MPa 9회 55℃ 질소 40MPa
실시예 4 제조예 2 40MPa 5MPa 9회 90℃ 질소 40MPa
실시예 5 제조예 3 20MPa 5MPa 9회 55℃ 질소 20MPa
실시예 6 제조예 3 20MPa 5MPa 1회 55℃ 질소 20MPa
실시예 7 제조예 4 40MPa 5MPa 3회 55℃ 질소 40MPa
실시예 8 제조예 4 40MPa 5MPa 1회 55℃ 공기(air) 40MPa
비교예 1 제조예 1 - - - - - 40MPa
비교예 2 제조예 1 1MPa 1MPa 1회 55℃ 질소 1MPa
비교예 3 제조예 5 1MPa 1MPa 1회 55℃ 질소 1MPa
[시험예]
시험예 1: 치과용 컴포지트 블랭크의 균열 또는 기포 유무 및 굴곡 강도 측정
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 컴포지트 블랭크를 두께 1.2mm ± 0.2mm, 폭 4.0mm ± 0.2mm, 길이 14mm 이상으로 가공하여, 표면을 연마지 2000번으로 균일화하고 지점간 거리 12mm, 크로스헤드 스피드 1.0mm/분의 조건으로 3점 굽힘 시험을 진행하였다.
또한, 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 컴포지트 블랭크를 1mm 두께 간격으로 슬라이스하여 얻어진 10장의 판을 10배의 루페로 관찰하여, 균열 혹은 기포의 유무를 관찰하였다
상기 조건으로 시험한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 균열 기포 굴곡 강도
실시예 1 발견되지 않음 발견되지 않음 210MPa
실시예 2 발견되지 않음 발견되지 않음 256MPa
실시예 3 발견되지 않음 발견되지 않음 249MPa
실시예 4 균열 발생 기포 발견됨 -(기포로 인해 측정불가)
실시예 5 발견되지 않음 발견되지 않음 222MPa
실시예 6 발견되지 않음 발견되지 않음 195MPa
실시예 7 발견되지 않음 발견되지 않음 242MPa
실시예 8 균열 발생 발견되지 않음 198MPa
비교예 1 균열 발생 발견되지 않음 183MPa
비교예 2 균열 발생 기포 발견됨 -(기포로 인해 측정불가)
비교예 3 발견되지 않음 발견되지 않음 122MPa
표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 3 및 5 내지 8에 따라 제조된 치과용 컴포지트 블랭크는 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 치과용 컴포지트 블랭크에 비해 균열이나 기포가 발견되지 않았으며, 굴곡강도가 더 높은 것으로 나타났으며, 실시예 2에 따라 제조된 치과용 컴포지트 블랭크의 물성이 가장 좋은 것으로 나타났다.
또한 실시예 4 및 비교예 2에 따라 제조된 치과용 컴포지트 블랭크는 블랭크 내부의 기포로 인해 굴곡강도를 측정할 수 없었다.
따라서, 본 발명의 치과용 컴포지트 블랭크는 치과용 컴포지트 페이스트를 경화시키기 전에 적절한 온도 범위 내에서 가압 및 감압 과정을 반복적으로 수행함으로써 기포 및 균열이 발생하지 않은 사실을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1 내지 3 및 5 내지 8에 따라 제조된 치과용 컴포지트 블랭크의 굴곡 강도가 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 치과용 컴포지트 블랭크에 비해 높은 것으로 보아 기계적 특성이 향상된 것을 알 수 있었다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 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.
본 발명의 치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법은 치과용 컴포지트 페이스트를 경화시키기 전, 서로 다른 압력을 가압하는 단계를 반복함으로써, 미분산된 필러가 분산되고, 기포가 제거되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 치과용 컴포지트 블랭크 및 그의 제조방법은 미분산된 필러가 분산되고, 기포가 제거됨으로써, 기계적 특성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. (a) 컴포지트 페이스트를 몰드에 위치시키는 단계;
    (b) 몰드에 주입된 상기 컴포지트 페이스트를 제1 압력(P1)에서 가압하는 단계;
    (c) 몰드에 주입된 상기 컴포지트 페이스트를 제2 압력(P2)에서 가압하는 단계; 및
    (d) 가압이 수행된 상기 컴포지트 페이스트를 경화시키는 단계;를 포함하고,
    단계 (b) 및 (c)가 각각 단수회 또는 복수회 수행되고,
    상기 제1 압력(P1)은 상기 제2 압력(P2) 보다 작거나 또는 큰 것인 치과용 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 (b) 및 (c) 중 어느 하나가 수행된 후 다른 하나가 수행되는 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    단계 (b) 및 (c)가 반복하여 수행되는 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    단계 (b) 및 (c)가 각각 1 내지 20회 수행되고, 단계(b) 및 (c)가 서로 교차하여 수행되는 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 압력(P1) 및 상기 제2 압력(P2) 중 어느 하나가 5 내지 300MPa이고 다른 하나가 1 내지 10MPa인 것을 특징으로 하는 치과용 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 압력(P1)과 상기 제2 압력(P2)의 차이가 5 내지 299MPa인 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    단계 (b) 및 (c)가 각각 독립적으로 10 내지 59℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    단계 (b) 및 (c)는 각각 경화가 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 치과용 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    단계 (b) 및 (c)가 불활성 가스 분위기 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    단계 (d)는 5 내지 300MPa의 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 치과용 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    단계 (d)는 80 내지 200℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  12. 제2항에 있어서,
    단계 (b)가 복수회 수행되고,
    복수회 수행되는 단계 (b) 중 먼저 수행되는 단계 (b)의 압력(P1(1))이 나중에 수행되는 단계 (b)의 압력 (P1(2))과 같거나 다른 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  13. 제2항에 있어서,
    단계 (c)가 복수회 수행되고,
    복수회 수행되는 단계 (c) 중 먼저 수행되는 단계 (c)의 압력(P2(1))이 나중에 수행되는 단계 (c)의 압력 (P2(2))과 같거나 다른 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 컴포지트 페이스트는 불포화 이중결합을 포함하는 단량체 및 불포화 이중결합을 포함하는 단량체의 올리고머 중에서 선택된 1종 이상의 불포화 이중결합 화합물; 필러; 및 중합 개시제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단량체는 2,2-비스[4-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로폭시)페닐]프로판(Bis-GMA), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (EDGA), 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(TEGDMA), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (TEGDA), 에톡실레이트 비스페놀 A 디메타크릴레이트(Bis-EMA), 우레탄 디메타크릴레이트(UDMA), 폴리우레탄 디아크릴레이트 (PUDA), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트 모노포스페이트(dipentaerythritol pentaacrylate monophosphate, PENTA), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate, HEMA), 폴리알케노익산(polyalkenoic acid), 비페닐 디메타크릴레이트(biphenyl dimethacrylate, BPDM), 비페닐 디아크릴레이트 (biphenyl diacrylate BPDA) 및 글리세롤 포스페이트 디메타크릴레이트(glycerol phosphate dimethacrylate, GPDM)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 필러는 무기 필러 및 유기 필러 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 무기 필러가 합성 비정질 실리카(synthetic amorphous silica), 결정성 실리카 (crystalline silica), 바륨 실리케이트(barium silicate), 바륨보로실리케리트 (barium borosilicate), 바륨 플루오로알루미노보로실리케이트(barium fluoroaluminoborosilicate), 바륨 알루미노 보로실리케이트(barium aluminoborosilicate), 스트론튬 실리케이드(strontium silicate), 스트론튬 보로실리케리트(strontium borosilicate), 스트론튬 알루미노보로실리케이트(strontium aluminoborosilicate), 칼슘 실리케이트(calcium silicate), 알루미노실리케이트(alumino silicate), 질화규소(silicon nitrides), 이산화 타이타늄(titanium dioxide), 칼슘하이드로실아파타이트(calcium hydroxy apatite), 지르코니아(zirconia), 및 생리활성글라스(Bioactive glass)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 중합 개시제가 열중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 컴포지트 페이스트가
    상기 불포화 이중결합 화합물 100중량부; 상기 필러 50 내지 1,000중량부; 상기 중합개시제 0.01 내지 5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 컴포지트 블랭크의 제조방법.
  19. 불포화 이중결합을 갖는 단량체 및 불포화 이중결합을 갖는 단량체의 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는 불포화 이중결합 화합물 100중량부; 필러 50 내지 1,000중량부; 중합개시제 0.01 내지 5중량부를 포함하는 컴포지트 페이스트를 중합하여 제조한 컴포지트 블랭크이고,
    상기 컴포지트 블랭크는 굴곡강도(flexural strength)가 200 내지 300MPa인 것을 특징으로 하는 치과용 컴포지트 블랭크.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 굴곡강도가 210 내지 260MPa인 것을 특징으로 하는 치과용 컴포지트 블랭크.
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