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문제 정의
- 본 연구의 목적은 의치상용 레진, 상아질 접착제, 희석제, 복합레진 등으로 사용되는 수종의 메타크릴레이트에 대한 혼합 가능한 최대 필러함량을 구하고, 이 들을 아민과 benzoyl peroxide로 화학중합 시 킨후切 인장강도를 구하고 법랑질에 대한 결합강도를비교함으로써, 메타크릴레이트의 종류에 따른 물성을 연구하는 것이다.D .
- 이 연구의 목적은 MMA, HEMA, TEG-DMA, bis-GMA, GMA 등의 메타크릴레이트 중합체의 물성을 구명하는 것이었다.
제안 방법
- 5가지 메타크릴레이트에 2%의 아민과 benzoyl peroxide를 배합하여 화학중합형 레진을 제조하였다. 필러는 실란처리된 25마이크론의 실리카를 사용하였으며 레진 단량체에 첨가하였다.
- 각각의 메타크릴레이트에 필러를 최대로 혼합하여복합레진을 제조하였다. 필러를 최대로 혼합한 레진조건은 500그램의 하중에 의해서 형태가 변형되지않는 것이었으며, 혼합시의 온도는 실온으로 하였다.
- 직경 6mm, 높이 3mm가 되도록 원판형 레진시편을제작 한 후 24시간동안 37±lt 증류수에 침적시키고 분당 1mm의 하중속도로 하중을 가하여 인장강도를 계측하였다. 결합강도는 37% 인산수용액으로 1분간 산부식 시킨 소의 하악중절치 법랑질에 레진을 결합시킨 후 측정하였다.
- 결합된 시편은 24시간동안 37±1°C 수조내에 침적시켜 두었고, 침적후 꺼내어 전단결합강도를 측정하였다. 전단결합강도의 측정은 강도시험기에서 접착면에 일치하는 평면을 따라 600kg까지 하중을 분당 1mm의 속도로 가하였을 때 기록기에서 나타나는최대하중을 결합강도로 측정하였다.
- 경화된 레진을 600P의 전기로에서 1시간을 소환하여잔류된 필러의 무게를 구하여 필러함량을 구하였다. 직경 6mm, 높이 3mm가 되도록 원판형 레진시편을제작 한 후 24시간동안 37±lt 증류수에 침적시키고 분당 1mm의 하중속도로 하중을 가하여 인장강도를 계측하였다.
- 레진이 경화된 뒤 몰드로부터 제거하여 원판형 시편을 얻었다. 경화된 시편을 37±ltC 수조내에 24시간 동안 침적시킨 후 강도시험기 (Instron 4467, USA) 에서 분당 하중속도 linm로 압축하중을 가하여 시편의 파괴가 일어나는 가장 높은 하중값을 계측한 후 다음 환산공식에 의거하여 간접인장강도를 구하였다.
- 전단결합강도의 측정은 강도시험기에서 접착면에 일치하는 평면을 따라 600kg까지 하중을 분당 1mm의 속도로 가하였을 때 기록기에서 나타나는최대하중을 결합강도로 측정하였다. 다음 공식에 의해 각 시편의 전단결합강도를 측정한 후 군당 10개의 데이터를 평균하여 실험군의 결합강도로 하였다.
- 미국치과의사협회규격에 준하여 내경 6mm 깊이 3mm의 몰드에 레진을 채운 뒤 , 상하면을 셀로판지로 덮고 유리판으로 눌러 평행면이 되도록 하였다. 레진이 경화된 뒤 몰드로부터 제거하여 원판형 시편을 얻었다.
- 필러는 실란처리된 25마이크론의 실리카를 사용하였으며 레진 단량체에 첨가하였다. 실험용 레진은 5 가지였고, 이들의 최대 필러함량, 인장강도 및 결합 강도를 검사하였다. 각 군당 시편 수는 .
- 이 연구에서는 메타크릴레이트 기를 가지는 대표적인 메타크릴레이 트 물질로서 의치상용레진으로사용되 는 methyl methacrylate (MMA), 상아질접 착제로 사용하는 hydroxy ethyl methacrylate (HEMA), 희석제로 사용되는 triethylene glycol dimethacry- late (TEG-DMA), 복합레진으로 사용되는 bis phenol~A 읺ycidyl methacrylate (bis~GMA), 합성원료로 사용되는 gylcidyl methacrylate (GMA) 등을 비교연구 하였다.
- 필러를 최대로 혼합한 레진조건은 500그램의 하중에 의해서 형태가 변형되지않는 것이었으며, 혼합시의 온도는 실온으로 하였다. 이 재료의 무게를 계량한 후 600*0의 전기로에서 1시간을 소환하여 잔류되는 실리카의 무게를 필러함량으로 구하여 비교하였다.
- 전단결합강도의 측정은 강도시험기에서 접착면에 일치하는 평면을 따라 600kg까지 하중을 분당 1mm의 속도로 가하였을 때 기록기에서 나타나는최대하중을 결합강도로 측정하였다. 다음 공식에 의해 각 시편의 전단결합강도를 측정한 후 군당 10개의 데이터를 평균하여 실험군의 결합강도로 하였다.
- 경화된 레진을 600P의 전기로에서 1시간을 소환하여잔류된 필러의 무게를 구하여 필러함량을 구하였다. 직경 6mm, 높이 3mm가 되도록 원판형 레진시편을제작 한 후 24시간동안 37±lt 증류수에 침적시키고 분당 1mm의 하중속도로 하중을 가하여 인장강도를 계측하였다. 결합강도는 37% 인산수용액으로 1분간 산부식 시킨 소의 하악중절치 법랑질에 레진을 결합시킨 후 측정하였다.
- 제조하였다. 필러를 최대로 혼합한 레진조건은 500그램의 하중에 의해서 형태가 변형되지않는 것이었으며, 혼합시의 온도는 실온으로 하였다. 이 재료의 무게를 계량한 후 600*0의 전기로에서 1시간을 소환하여 잔류되는 실리카의 무게를 필러함량으로 구하여 비교하였다.
대상 데이터
- MMA, HEMA, TEG-DMA, bis~GMA, GMA를 비롯한 모든 재료는 Table 1 에 요약된 바와 같이 Aldrich 사와 Polyscience 사의 시 약을 사용하였다.
- 모든 실험군당 시편의 수는 10개였고, 10개 시편의 평균을 그 실험군의 측정치로 하였다.
- 따라서 필러의 재질은 아직까지 개량이 진행중이며, 그후 필러는 꾸준히 개선되어 미립자형 필러, 다공성 필러, 구상형 필러, 방사선 불투과성 필러, 유기질 필러등의 형태로 개발되어 가고 있다.이 연구에서는 메타크릴레이트 단량체들 간의 최대 필러함유량을 측정하기 위하여, 최근 이용되어지는 25如1 크기의 실란처리된 실리카를 사용하였다. 이 연구의 결과에서는 필러의 첨 가에 의한 무슨 효과는 확인하지 않았지만, Bowen"의 실험적 복합레진 제조시에는 필러의 양을 70%로 하고 레진의 양을 30%로 하였다고 보고하였다.
- 필러는 실란처리된 25 micron silica를 사용하였으며, 화학중합을 시키기 위해서 필요한 반응개시제와촉매로는 각각 tertiary amine과 benzoyl perox- ide(BPO)를 무게비 2%로 혼합하였다.
- 제조하였다. 필러는 실란처리된 25마이크론의 실리카를 사용하였으며 레진 단량체에 첨가하였다. 실험용 레진은 5 가지였고, 이들의 최대 필러함량, 인장강도 및 결합 강도를 검사하였다.
데이터처리
- 군당 10개의 시편을 마련하여 실험하였고, 10개의평균을 각 실험군의 인장강도로 하였으며, 메타크릴레이트의 종류에 따른 인장강도의 유의성은 ANO- VA test로 분석하였다.
- 메타크릴레이트 종류에 따른 결합강도의 차이의 유의성 여부는 ANOVA test로 분석하였다.
성능/효과
- 1. 필러의 최대 배합가능량은 MMA에서 75.5%로 가장 크게 나타났으며, bis-GMA에서 53.4%로 가장 적었다 (p<0.0001).
- 2. 인장강도는 MMA 141.3, GMA 154.3, TEG- DMA 157.4, bis-GMA 161.4MPa 이었으며, HEMA에서 226.9MPa로 가장 컸다(p=0.0004).
- 3. 결합강도는 GMA 10.1, TEG-DMA 11.7, HEMA 12.2, bis-GMA-13.3MPa 였으며, MMA에서 15.3MPa로 가장 컸으나, 통계적 유의성은 없었다 (p=0.3838).
- 4. TEG-DMA와 HEMA간에는 최대 필러배합량과 결합 강도의 유의차가 없었다(p>0.05).
- 2MPa를 나타내었다. TEG-DMA는 11.7MPa 를 보였고, bisYlMA는 13.3MPa를 보였으며, GMA 는 lO.IMPa의 가장 낮은 전단결합강도를 보였다.
- 1%였다. Table E 에 요약된 바와 같이메타크릴레 이트의 최 대 필러 함량은 bisVM仏가 필러함량이 적 었으며, HEMA와 TEG-DMA 및 HEMA가다음이고, MMA와 GMA에 가장 많았다.
- 결합강도는 MMA가 15.3MPa를 보였고, HEMA 가 12.2MPa를 나타내었다. TEG-DMA는 11.
- 2에서 비교하였다. 다른 종류의 메타크릴레이트에 비해서 HEMA가 현저히 높은 인장강도를 보였다 (p<0.05),
- 보였다. 따라서 HEMA는 현재 희석제로 주로 사용되고 있는 TEG-DMA를 대체하여 희석제로 사용될 수 있 는 가능성을 보였다.
- 메타크릴레이트의 종류에 따른 인장강도는 MMA 가 141.3MPa로 가장 낮은 값을, HEMA가 226.9MPa로 가장 높은 값을 나타내었고, TEG- DMA는 157.4MPa를 보였다. bisTGMA는 161.
- 소의 하악중절치의 법랑질과의 결합강도는 MMA 에서 15.3Mpa, bis-GMA에서 13.3Mpa, HEMA에서 12.2Mpa TEG-DMA에서 11.7Mpa, GMA에서 lO.IMpa로 나타났으며 , 이러한 결합강도는 메타크릴레이트 간의 통계적 유의성은 없는 것으로 나타났으며, 실리케이트 시멘트나 글라스아이오노머 보다는 우수한 것으로 나타났다.迎相
- 2MPa이며 실리케이트 시멘트는 13MPa이었다. 이 연구에서의 인장강도는 MMA에서 141.3Mpa, HEMA에서 226.9Mpa, TEG-DMA에서 157.4Mpa, bis-GMA에서 161.4Mpa, GMA에서는 154.3Mpa로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 메타크릴레이트 물질들이 실리 케이트 시멘트나 아말감에 비하여 높은 인장강도를 보였으며, 이는 이러한 재료를 대신하여 사용 될 수 있음을 나타냈다.
- 이 연구의 결과로 볼 때 HEMA는 다른 메타크레이트류 물질에 비해 현저한 인장강도를 가지고 있으며, 최대 필러 함유량과 결합강도도 다른 유사한 성질을 보였다. 따라서 HEMA는 현재 희석제로 주로 사용되고 있는 TEG-DMA를 대체하여 희석제로 사용될 수 있 는 가능성을 보였다.
- 1%로 나타났다. 이 연구의 결과로 볼 때 bisGMA를 제외한 메타크릴레이트에서는 필러함유량을 높일 수 있었으나 bis~GMA에서는 필러 함량을 증가시킬수 없었다. 그러므로 bis~GMA는 희석제를 필요로 하는 것으로 사료된다 %输
- 1 인점을 감 안하면, 그들의 연구에서 사용된 필러의 양은 무게비 로 70%가 되었다. 이 와 같은 혼합비는 실험 시에 적당한 점도를 보이는 한계점일 것으로 생각되었는데, 이 연구결과에서도 최대 필러배합량은 무게비로 할 때 MMA에서 75.5%, HEMA에서 69.5%, TEG-DMA에서 68.6%, bis-GMA에서 53.4%, GMA에서 75.1%로 나타났다. 이 연구의 결과로 볼 때 bisGMA를 제외한 메타크릴레이트에서는 필러함유량을 높일 수 있었으나 bis~GMA에서는 필러 함량을 증가시킬수 없었다.
- 3Mpa로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 메타크릴레이트 물질들이 실리 케이트 시멘트나 아말감에 비하여 높은 인장강도를 보였으며, 이는 이러한 재료를 대신하여 사용 될 수 있음을 나타냈다. 또한 HEMA의 경우 다른 메타크릴레이트 물질들 보다도 현저히 높은 인장강도를 나타냈다.
- 이상의 결과는 복합레진의 희석제로 HEMA가 TEG-DMA를 대체하여 사용될 수 있음을 의미한다.
- 최대 필러배합량은 MMA가 75.5%, HEMA가 69.5%, TEG-DMA가 68.6%, bis-GMA가 53.4%, GMA가 75.1%였다. Table E 에 요약된 바와 같이메타크릴레 이트의 최 대 필러 함량은 bisVM仏가 필러함량이 적 었으며, HEMA와 TEG-DMA 및 HEMA가다음이고, MMA와 GMA에 가장 많았다.
후속연구
- 3 마이크론 크기를 가지는 구상형 submicron filler resin(SFR)0] 소개되어있다. 이러한 제품은 필러의 주변에 응력의 집중이 적게 일어나며, 필러의입자 밀도를 최대로 하여 줄 수 있고, 활택한 표면과기포의 감소를 얻을 수 있기 때문에 향후 연구의 대상이 되어야 할 것이다.28-30)
- 이와 같이 중합체의 특성을 확인 함으로서 향후 심미성을 지니는 수복용레진의 제조시 최종 산물의 특성을 변화시킬 수 있는 중요한 기초 자료를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.
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