[go: up one dir, main page]

KR102830653B1 - Nano-silica reinforced shape-restoring photocurable polymeric composition for direct 3d printing and high-durability orthodontic appliances manufactured using them - Google Patents

Nano-silica reinforced shape-restoring photocurable polymeric composition for direct 3d printing and high-durability orthodontic appliances manufactured using them Download PDF

Info

Publication number
KR102830653B1
KR102830653B1 KR1020250045574A KR20250045574A KR102830653B1 KR 102830653 B1 KR102830653 B1 KR 102830653B1 KR 1020250045574 A KR1020250045574 A KR 1020250045574A KR 20250045574 A KR20250045574 A KR 20250045574A KR 102830653 B1 KR102830653 B1 KR 102830653B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photocurable
parts
weight
shape
polymer composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020250045574A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
심미영
박성원
Original Assignee
주식회사 오디에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 오디에스 filed Critical 주식회사 오디에스
Priority to KR1020250045574A priority Critical patent/KR102830653B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102830653B1 publication Critical patent/KR102830653B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10Esters
    • C08F222/1006Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06Polymers provided for in subclass C08G
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F292/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3472Five-membered rings
    • C08K5/3475Five-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)

Abstract

본 개시는 나노 실리카 강화 형상복원 광경화성 고분자 조성물 및 이를 이용하여 제조한 고내구성 치아 교정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1 온도범위에서 치아교정에 적합한 강성, 강직성, 및 내충격성을 가지고, 상기 제1 온도범위와 상이한 제2 온도범위에서 원형복원 특성을 가지며, 고온 멸균 소독 온도에서도 견고한 결정성 구조를 유지하는 나노 실리카 강화 형상복원 광경화성 고분자 조성물 및 이를 이용하여 제조한 고내구성 치아 교정장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a nano-silica-reinforced shape-restoring photocurable polymer composition and a highly durable orthodontic device manufactured using the same, and more specifically, to a nano-silica-reinforced shape-restoring photocurable polymer composition having rigidity, stiffness, and impact resistance suitable for orthodontic treatment in a first temperature range, having circular restoration characteristics in a second temperature range different from the first temperature range, and maintaining a solid crystalline structure even at a high-temperature sterilization temperature, and a highly durable orthodontic device manufactured using the same.

Description

나노 실리카 강화 형상복원 광경화성 고분자 조성물 및 이를 이용하여 제조한 고내구성 치아 교정장치 {NANO-SILICA REINFORCED SHAPE-RESTORING PHOTOCURABLE POLYMERIC COMPOSITION FOR DIRECT 3D PRINTING AND HIGH-DURABILITY ORTHODONTIC APPLIANCES MANUFACTURED USING THEM}{NANO-SILICA REINFORCED SHAPE-RESTORING PHOTOCURABLE POLYMERIC COMPOSITION FOR DIRECT 3D PRINTING AND HIGH-DURABILITY ORTHODONTIC APPLIANCES MANUFACTURED USING THEM}

본 개시는 나노 실리카 강화 형상복원 광경화성 고분자 조성물 및 이를 이용하여 제조한 고내구성 치아 교정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1 온도범위에서 치아교정에 적합한 강성, 강직성, 및 내충격성을 가지고, 상기 제1 온도범위와 상이한 제2 온도범위에서 원형복원 특성을 가지며, 고온 멸균 소독 온도에서도 견고한 결정성 구조를 유지하는 나노 실리카 강화 형상복원 광경화성 고분자 조성물 및 이를 이용하여 제조한 고내구성 치아 교정장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a nano-silica-reinforced shape-restoring photocurable polymer composition and a highly durable orthodontic device manufactured using the same, and more specifically, to a nano-silica-reinforced shape-restoring photocurable polymer composition having rigidity, stiffness, and impact resistance suitable for orthodontic treatment in a first temperature range, having circular restoration characteristics in a second temperature range different from the first temperature range, and maintaining a solid crystalline structure even at a high-temperature sterilization temperature, and a highly durable orthodontic device manufactured using the same.

탄성(Elasticity)이란 물체에 힘을 가할 때 형태가 변했다가 힘이 제거되면 다시 원 상태로 돌아오는 성질을 말하고, 일반적인 치아 교정장치는 이와 같은 탄성을 이용하여 치아의 교정 기능을 수행한다. 즉, 치아 교정장치는 이동설정(set-up)을 고려하여 디자인되고, 탄성을 바탕으로 교정 전 치열에 원활하게 장착될 수 있고, 장착 후에 탄성을 바탕으로 교정 대상 치아를 이동, 회전, 정출, 및/또는 함입할 수 있다.Elasticity refers to the property of an object to change shape when force is applied to it and then return to its original state when the force is removed, and general orthodontic devices use this elasticity to perform their orthodontic function. That is, orthodontic devices are designed with set-up in mind, and can be smoothly installed on teeth before orthodontic treatment based on elasticity, and after installation, they can move, rotate, extrude, and/or embed teeth to be orthodontized based on elasticity.

그러나, 일반적인 치아 교정장치는 구강 내에 장착된 경우, 교정 대상 치아의 저항으로 인해 그 형태가 변형될 수 있다. 이와 같은 치아 교정장치의 변형에 의해, 치아 교정장치를 장착하는 것을 통해 계획된 교정 대상 치아의 이동, 회전, 정출, 및/또는 함입의 목표를 달성할 수 없게 되고, 최초의 치료 목표를 달성하기 위해서는 변형된 치아 교정장치를 제거하고 새로운 치아 교정장치를 제작하여 장착하여야 한다는 번거로움이 존재한다.However, when a typical orthodontic appliance is installed in the oral cavity, its shape may be deformed due to the resistance of the teeth to be corrected. Due to such deformation of the orthodontic appliance, the planned goal of movement, rotation, extrusion, and/or intrusion of the teeth to be corrected cannot be achieved through the installation of the orthodontic appliance, and in order to achieve the initial treatment goal, there is the inconvenience of having to remove the deformed orthodontic appliance and fabricate and install a new orthodontic appliance.

최근 형상기억 고분자를 이용한 광경화성 조성물이 개발되어 치아 교정장치에 적용되고 있다. 이러한 조성물은 특정 온도범위에서 치아교정에 적합한 강성, 강직성, 및 탄성을 가지면서도, 상기 특정 온도범위와 상이한 특정 온도범위에서는 원형복원 특성을 가지는 것이 특징이다. 그러나 이러한 기존의 광경화성 조성물은 장기간 사용 시 마모 저항성이 떨어지고, 특히 충격에 취약하여 고강도의 저작압이 가해지는 환경에서는 파손이나 영구적 변형이 발생할 수 있다는 한계가 있다.Recently, photocurable compositions using shape memory polymers have been developed and applied to orthodontic devices. These compositions are characterized by having rigidity, stiffness, and elasticity suitable for orthodontic treatment within a specific temperature range, while having circular restoration characteristics within a specific temperature range different from the specific temperature range. However, these existing photocurable compositions have limitations in that they have low wear resistance when used for a long period of time, and are particularly vulnerable to impact, so that breakage or permanent deformation may occur in environments where high-intensity chewing pressure is applied.

또한, 기존의 광경화성 형상복원 고분자 조성물의 경우, 광경화 시 수축률이 크고 내부 응력이 발생하여 교정장치의 정밀도와 적합성에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 문제는 특히 복잡한 구조를 가진 교정장치 제작 시 더욱 두드러진다. 또한 기존 조성물은 가시광선 영역의 경화 효율이 낮아 경화 시간이 길고, 두꺼운 부분의 완전 경화가 어려워 물성의 불균일성이 발생할 수 있다.In addition, in the case of existing photocurable shape-restoring polymer compositions, the shrinkage rate is large during photocuring, and internal stress is generated, which may affect the precision and fit of the orthodontic device. This problem is especially more prominent when manufacturing orthodontic devices with complex structures. In addition, existing compositions have low curing efficiency in the visible light range, so the curing time is long, and complete curing of thick parts is difficult, which may cause unevenness in physical properties.

이러한 배경 하에서, 나노 수준의 보강재를 통해 기계적 물성을 향상시키고, 표면 특성을 개선하며, 광경화 효율을 높이고, 장기간 사용 시에도 색안정성과 내구성을 유지할 수 있는 개선된 광경화성 형상복원 고분자 조성물의 개발이 필요한 실정이다.Against this backdrop, there is a need to develop an improved photocurable shape-restoring polymer composition that can improve mechanical properties through nano-level reinforcement, enhance surface characteristics, increase photocuring efficiency, and maintain color stability and durability even after long-term use.

한국특허등록번호 제10-1943800호Korean Patent Registration No. 10-1943800 한국공개특허번호 제10-2020-0079479호Korean Publication Patent No. 10-2020-0079479 한국특허등록번호 제10-1585981호Korean Patent Registration No. 10-1585981 한국특허등록번호 제10-2416141호Korean Patent Registration No. 10-2416141

본 개시가 해결하고자 하는 과제는, 나노 실리카를 이용하여 기계적 물성이 향상된 형상복원 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 고내구성 치아 교정장치를 제공하고자 하는 것이다.The problem to be solved by the present disclosure is to provide a shape-restoring photocurable polymer composition having improved mechanical properties using nano silica and a highly durable orthodontic device using the same.

본 개시가 해결하고자 하는 다른 과제는, 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제를 포함하여 내충격성이 크게 향상된 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치를 제공하고자 하는 것이다.Another problem to be solved by the present disclosure is to provide a photocurable polymer composition having greatly improved impact resistance including a core-shell structure acrylic impact modifier, and an orthodontic device using the same.

본 개시가 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 불소화 메타크릴레이트 공중합체를 포함하여 표면 마찰계수가 감소된 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치를 제공하고자 하는 것이다.Another problem that the present disclosure seeks to solve is to provide a photocurable polymer composition having a reduced surface friction coefficient including a fluorinated methacrylate copolymer and an orthodontic device using the same.

본 개시가 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 벤조트리아졸 유도체 광안정화제를 포함하여 자외선에 의한 변색이 방지되어 장기간 색안정성이 유지되는 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치를 제공하고자 하는 것이다.Another problem that the present disclosure seeks to solve is to provide a photocurable polymer composition that includes a benzotriazole derivative photostabilizer to prevent discoloration due to ultraviolet rays and maintain color stability for a long period of time, and an orthodontic device using the same.

본 개시가 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 향상된 광개시제 시스템을 통해 가시광선 영역에서의 경화 효율이 증가된 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치를 제공하고자 하는 것이다.Another problem that the present disclosure seeks to solve is to provide a photocurable polymer composition having increased curing efficiency in the visible light range through an improved photoinitiator system and an orthodontic device using the same.

본 개시가 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 150℃ 이상의 고온에서도 결정성이 유지되어 고온 멸균 소독이 가능한 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치를 제공하고자 하는 것이다.Another problem that the present disclosure seeks to solve is to provide a photocurable polymer composition that maintains crystallinity even at high temperatures of 150°C or higher and is capable of high-temperature sterilization and disinfection, and an orthodontic device using the same.

본 개시가 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 않은 본 개시가 해결하고자 하는 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 보통의 지식을 가진 자("통상의 기술자")에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present disclosure are not limited to the problems mentioned above, and problems to be solved by the present disclosure that are not mentioned will be clearly understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present disclosure belongs (“ordinary skilled in the art”) from the description below.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 광경화성 화합물, 광개시제, 나노 실리카 입자, 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제, 불소화 메타크릴레이트 공중합체, 및 벤조트리아졸 유도체 광안정화제를 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물로서, 광경화성 화합물은 지방족 우레탄 디메타크릴레이트, 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트, 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트, 트리시클로데칸 디메타크릴레이트, 및 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트로부터 선택된 하나 이상을 포함하고, 광개시제는 루시린 TPO-L, 페닐글리옥실산메틸에스테르, 및 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트로부터 선택된 하나 이상을 포함하고, 나노 실리카 입자는 표면이 메타크릴레이트로 기능화된 5-50 nm 크기의 입자인, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, a photocurable shape restoring polymeric composition comprising a photocurable compound, a photoinitiator, nano silica particles, a core-shell structured acrylic impact modifier, a fluorinated methacrylate copolymer, and a benzotriazole derivative photostabilizer, wherein the photocurable compound comprises at least one selected from aliphatic urethane dimethacrylate, caprolactone urethane triacrylate, bisphenol A ethoxylate dimethacrylate, tricyclodecane dimethacrylate, and polyethylene glycol diacrylate, the photoinitiator comprises at least one selected from lucirin TPO-L, phenylglyoxylate methyl ester, and ethyl 4-(dimethylamino)benzoate, and the nano silica particles are particles having a size of 5-50 nm, the surface of which is functionalized with methacrylate.

일 예로, 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 지방족 우레탄 디메타크릴레이트를 40 내지 70중량부로 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape-restoring polymer composition can be provided, wherein the photocurable compound contains 40 to 70 parts by weight of an aliphatic urethane dimethacrylate based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition.

일 예로, 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트를 1 내지 25중량부로 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape-restoring polymer composition can be provided, wherein the photocurable compound includes 1 to 25 parts by weight of caprolactone urethane triacrylate based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition.

일 예로, 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 트리시클로데칸 디메타크릴레이트를 5 내지 25중량부로 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape restoring polymer composition can be provided, wherein the photocurable compound contains 5 to 25 parts by weight of tricyclodecane dimethacrylate based on 100 parts by weight of the total photocurable shape restoring polymer composition.

일 예로, 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트를 2 내지 15중량부로 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape-restoring polymer composition can be provided, wherein the photocurable compound contains 2 to 15 parts by weight of polyethylene glycol diacrylate based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition.

일 예로, 광개시제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 루시린 TPO-L을 2 내지 10중량부로 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape restoring polymer composition can be provided, wherein the photoinitiator comprises 2 to 10 parts by weight of Lucilin TPO-L based on 100 parts by weight of the total photocurable shape restoring polymer composition.

일 예로, 광개시제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트를 1 내지 5중량부로 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape restoring polymer composition can be provided in which the photoinitiator comprises 1 to 5 parts by weight of ethyl 4-(dimethylamino)benzoate based on 100 parts by weight of the total photocurable shape restoring polymer composition.

일 예로, 나노 실리카 입자는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 1 내지 10중량부로 포함되는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape-restoring polymer composition can be provided in which the nano silica particles are included in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition.

일 예로, 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 3 내지 12중량부로 포함되는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape restoring polymer composition can be provided in which the core-shell structure acrylic impact modifier is included in an amount of 3 to 12 parts by weight based on 100 parts by weight of the total photocurable shape restoring polymer composition.

일 예로, 불소화 메타크릴레이트 공중합체는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 0.5 내지 3중량부로 포함되는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape restoring polymer composition can be provided in which the fluorinated methacrylate copolymer is included in an amount of 0.5 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the total photocurable shape restoring polymer composition.

일 예로, 벤조트리아졸 유도체 광안정화제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 0.2 내지 2중량부로 포함되는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape restoring polymer composition can be provided in which the benzotriazole derivative photostabilizer is included in an amount of 0.2 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the total photocurable shape restoring polymer composition.

일 예로, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 다이티올 화합물 및 폴리페닐 에테르로부터 선택된 하나 이상을 더 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.As an example, a photocurable shape restoring polymer composition can be provided, wherein the photocurable shape restoring polymer composition further comprises at least one selected from a dithiol compound and a polyphenyl ether.

일 예로, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 경화 후 45 내지 120℃에서 유리전이온도를 갖는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape-restoring polymer composition can be provided that has a glass transition temperature of 45 to 120°C after curing.

일 예로, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 경화 후 150℃ 이상의 온도에서도 결정성이 유지되는 특성을 갖는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.For example, a photocurable shape-restoring polymer composition can be provided that has a characteristic of maintaining crystallinity even at a temperature of 150°C or higher after curing.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물을 사용하여 제조된, 치아 교정장치가 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an orthodontic device manufactured using a photocurable shape-restoring polymer composition can be provided.

일 예로, 임플란트 가이드 또는 수술용 템플릿으로 사용되는, 치아 교정장치가 제공될 수 있다.For example, an orthodontic appliance may be provided that serves as an implant guide or surgical template.

본 개시에 따르면, 메타크릴레이트 기능화된 나노 실리카 입자를 포함하여 기계적 물성이 향상된 광경화성 형상복원 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치가 제공될 수 있다. 특히, 나노 실리카의 도입으로 마모 저항성이 30% 이상 향상되고, 굴곡 강도가 25% 이상 향상되는 효과를 얻을 수 있다.According to the present disclosure, a photocurable shape-restoring polymer composition having improved mechanical properties including methacrylate-functionalized nano silica particles and an orthodontic device using the same can be provided. In particular, by introducing nano silica, wear resistance can be improved by 30% or more and flexural strength can be improved by 25% or more.

또한, 본 개시에 따르면, 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제를 포함하여 충격 강도가 75% 이상 향상된 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치가 제공될 수 있다. 이로 인해 저작압이 큰 환경에서도 파손 위험이 크게 감소되는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present disclosure, a photocurable polymer composition including a core-shell structure acrylic impact modifier having an improved impact strength of 75% or more and an orthodontic device using the same can be provided. As a result, the risk of breakage can be significantly reduced even in an environment with high chewing pressure.

또한, 본 개시에 따르면, 불소화 메타크릴레이트 공중합체를 포함하여 표면 마찰계수가 40% 이상 감소된 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치가 제공될 수 있다. 이로 인해 교정장치의 착탈이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present disclosure, a photocurable polymer composition including a fluorinated methacrylate copolymer having a surface friction coefficient reduced by 40% or more and an orthodontic device using the same can be provided. As a result, an effect of making it easier to attach and detach the orthodontic device can be obtained.

또한, 본 개시에 따르면, 벤조트리아졸 유도체 광안정화제를 포함하여 6개월 이상 색안정성이 유지되는 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치가 제공될 수 있다. 이로 인해 장기간 사용 시에도 심미적 특성이 유지되는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present disclosure, a photocurable polymer composition including a benzotriazole derivative photostabilizer and maintaining color stability for 6 months or longer and an orthodontic device using the same can be provided. As a result, an effect of maintaining aesthetic characteristics even when used for a long period of time can be obtained.

또한, 본 개시에 따르면, 루시린 TPO-L 및 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트를 포함하는 향상된 광개시제 시스템을 통해 가시광선 영역에서의 경화 효율이 향상된 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치가 제공될 수 있다. 이로 인해 블루라이트 LED를 이용한 신속한 경화가 가능하고, 두꺼운 부분도 균일하게 경화되어 물성의 균일성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present disclosure, a photocurable polymer composition having improved curing efficiency in the visible light range and an orthodontic device using the same can be provided through an improved photoinitiator system including Lucirin TPO-L and ethyl 4-(dimethylamino)benzoate. As a result, rapid curing using a blue light LED is possible, and even thick parts can be uniformly cured, thereby obtaining an effect of improving the uniformity of physical properties.

또한, 본 개시에 따르면, 150℃ 이상의 고온에서도 결정성이 유지되어 고온 멸균 소독이 가능한 광경화성 고분자 조성물 및 이를 사용한 치아 교정장치가 제공될 수 있다. 이로 인해 임상 환경에서 반복적인 멸균 소독이 가능하고 위생적인 사용이 가능한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present disclosure, a photocurable polymer composition that maintains crystallinity even at high temperatures of 150°C or higher and is capable of high-temperature sterilization and disinfection, and an orthodontic device using the same can be provided. As a result, repeated sterilization and disinfection in a clinical environment can be achieved, and hygienic use can be achieved.

본 개시에 따른 우수한 및/또는 유용한 효과는 상기한 본 개시의 효과로 제한되는 것이 아니고, 통상의 기술자는 본 명세서의 개시를 바탕으로 본 명세서에 명시적으로 개시되지 않은 본 개시의 우수한 및/또는 유용한 효과를 또한 자명하게 인식할 수 있을 것이며, 이는 본 명세서가 의도적으로 개시하는 것으로서, 본 개시의 범위에 자명하게 포함됨이 이해되어야 한다.The excellent and/or useful effects according to the present disclosure are not limited to the effects of the present disclosure described above, and those skilled in the art will also be able to obviously recognize other excellent and/or useful effects of the present disclosure that are not explicitly disclosed in the present specification based on the disclosure of the present specification, and it should be understood that these are intentionally disclosed by the present specification and are obviously included in the scope of the present disclosure.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통용되는 사전적 의미로 한정하여 해석되도록 의도된 것이 아니며, 통상의 기술자는 상기 용어 또는 단어를 본 명세서 및 특허청구범위가 자명하게 전달하고자 하는 관념을 표현하는 범위 내에서 본 개시가 의미하는 바를 전달하기 위한 범위의 의미로 사용된 것으로 명확하게 이해할 수 있을 것이다.The terms or words used in this specification and claims are not intended to be construed as being limited to their commonly used dictionary meanings, and it will be apparent to those skilled in the art that such terms or words are used in a sense intended to convey the meaning of the present disclosure within the scope of the concepts that this specification and claims are intended to clearly convey.

또한, 본 명세서에 기재된 본 개시의 측면, 실시 양태, 실시예 등에 기재된 구성들은 통상의 기술자가 본 개시를 이해하고 또 본 개시를 재현할 수 있도록 하기 위해 당시 예시로 제시된 바람직한 것에 불과하고, 본 개시를 이에 한정하고자 하는 의도가 아님을 통상의 기술자는 명확하게 이해할 수 있을 것이다.In addition, it will be clearly understood by those skilled in the art that the configurations described in the aspects, embodiments, examples, etc. of the present disclosure described in this specification are merely preferred examples presented at the time to enable those skilled in the art to understand and reproduce the present disclosure, and are not intended to limit the present disclosure thereto.

또한, 본 명세서에 기재된 각각의 구성에 관한 설명 및 구체적인 실시예는 각각의 다른 구성의 설명 및 구체적인 실시예에도 자명하게 적용될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 개시되는 다양한 구성 및 구체적인 실시예의 모든 가능한 조합은 본 명세서에서 개시하는 범위에 속하는 것으로 통상의 기술자는 명확하게 이해할 수 있을 것이다.In addition, the description and specific embodiments of each configuration described in this specification can be obviously applied to the description and specific embodiments of each other configuration. That is, all possible combinations of the various configurations and specific embodiments disclosed in this specification will be clearly understood by those skilled in the art to fall within the scope disclosed in this specification.

본 명세서에서 사용되는 용어 “및/또는(and/or)”은, 언급되는 항목들의 각각 및 둘 이상의 모든 조합을 포함하는 용어이다. 또한, 본 명세서에서 단수형 용어가 사용된 경우, 별도로 언급하지 않는 한 복수형을 포함하여 개시된다.The term “and/or” as used herein is a term that includes each and every combination of two or more of the items mentioned. In addition, when a singular term is used in this specification, it is disclosed including the plural unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용되는 용어 “포함한다(comprise)” 및 “포함하는(comprising)”은, 언급되는 항목들 외의 다른 항목의 존재 또는 추가를 허용하는 용어이고, 본 명세서에서 사용되는 용어 “구성된다(consist),” “이루어진다(consist),” “구성되는(consisting),” 및 “이루어지는(consisting)”은, 언급되는 항목들 외의 다른 항목의 존재 또는 추가를 허용하지 않는 용어이다.The terms “comprise” and “comprising,” as used herein, are terms that allow the presence or addition of items other than the items mentioned, and the terms “consist,” “consist,” “consisting,” and “consisting,” as used herein, are terms that do not allow the presence or addition of items other than the items mentioned.

본 명세서에서 사용되는 용어 “내지”는, 상기 “내지”를 사용하여 나타낸 수치의 범위가 상기 용어의 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한 값 및 상한 값으로 포함하는 수치의 범위를 나타낸다. 임의의 수치 범위의 상한 값 및/또는 하한 값이 각각 복수 개로 개시된 경우, 상기 수치 범위는 복수의 하한 값 중 임의의 하나의 값 및 복수의 상한 값 중 임의의 하나의 값을 각각 하한 값 및 상한 값으로 하는 임의의 수치 범위가 개시된다.The term “to” as used herein indicates a numerical range in which the numerical range indicated by using the “to” above includes the values described before and after the term as lower limits and upper limits, respectively. When the upper limit and/or lower limit of any numerical range are each disclosed as multiple values, the numerical range is disclosed as having any one of the multiple lower limit values and any one of the multiple upper limit values as the lower limit and the upper limit, respectively.

본 명세서에서 사용되는 용어 “약” 및/또는 “대략”은, 상기 “약” 및/또는 “대략”을 사용하여 나타낸 값을 기준으로 10% 상한 값 및 하한 값 사이의 수치 범위를 의미한다.The terms “about” and/or “approximately” as used herein mean a numerical range between an upper value and a lower value that is 10% greater than the value indicated using “about” and/or “approximately” above.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적인 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 개시의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 기재된 구성은 본 개시의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 개시의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in this specification and the claims should not be interpreted as limited to their usual dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts that conform to the technical idea of the present disclosure based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his or her own invention in the best way. Therefore, it should be understood that the configurations described in the embodiments described in this specification are only preferred embodiments of the present disclosure and do not represent all of the technical idea of the present disclosure, and that there may be various equivalents and modified examples that can replace them at the time of this application.

한편, 본 명세서에서 개시된 각각의 설명 및 실시예는 각각의 다른 설명 및 실시예에도 적용될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 개시의 범주에 속하고, 일 실시예에서 생략된 기재는 다른 실시예에서 기재된 바와 같은 방식으로 해석될 수 있다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 개시의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.Meanwhile, each description and embodiment disclosed in this specification can be applied to each other description and embodiment. That is, all combinations of various elements disclosed in this specification fall within the scope of this disclosure, and descriptions omitted in one embodiment can be interpreted in the same manner as described in other embodiments. In addition, the scope of this disclosure cannot be considered limited by the specific description described below.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 광경화성 화합물, 광개시제, 나노 실리카 입자, 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제, 불소화 메타크릴레이트 공중합체, 및 벤조트리아졸 유도체 광안정화제를 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물이 제공될 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, a photocurable shape restoring polymer composition can be provided, comprising a photocurable compound, a photoinitiator, nano silica particles, a core-shell structured acrylic impact modifier, a fluorinated methacrylate copolymer, and a benzotriazole derivative photostabilizer.

상기 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 경화 시 제1 온도범위에서 치아교정에 적합한 강성, 강직성, 및 탄성을 가지고, 상기 제1 온도범위와 상이한 제2 온도범위에서 원형복원 특성을 가질 수 있다. 상기 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 비결정성 구조와 결정성 구조를 모두 가지고 있는 것을 통해, 경화 시 치아 교정장치로 형성되는 경우, 상기 치아 교정장치가 제1 온도범위에서 구강 내 착용으로 인한 일시적 변형을 겪었을 때, 제2 온도범위에서 비결정성 영역의 분자간 운동에너지가 증가하여 부드러운 고무처럼 탄성을 가지게 되고, 외부의 응력이 없을 때 빠르게 원형을 복원하는 특성을 가질 수 있다.The above photocurable shape-restoring polymer composition has rigidity, stiffness, and elasticity suitable for orthodontic treatment in a first temperature range when cured, and can have original shape restoration characteristics in a second temperature range different from the first temperature range. Since the photocurable shape-restoring polymer composition has both an amorphous structure and a crystalline structure, when the composition is formed into an orthodontic device when cured, when the orthodontic device undergoes temporary deformation due to wearing in the oral cavity in the first temperature range, the intermolecular kinetic energy of the amorphous region increases in the second temperature range, so that the composition has elasticity like soft rubber, and can have a characteristic of quickly restoring its original shape in the absence of external stress.

상기 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 나노 실리카 입자와 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제의 도입으로 기계적 물성이 향상될 수 있다. 나노 실리카 입자는 메타크릴레이트로 표면이 기능화되어 고분자 매트릭스와 화학적 결합을 형성함으로써 분산성이 우수하고 마모 저항성 향상 효과를 제공할 수 있다. 특히 나노 실리카 입자는 그 크기가 5-50nm로 매우 작아 투명도에 영향을 미치지 않으면서도 물리적 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 나노 실리카 입자의 메타크릴레이트 기능화는 광중합 과정에서 고분자 네트워크와 공유결합을 형성하여 상분리를 방지하고 장기간 물성 저하를 방지할 수 있다.The above photocurable shape-restoring polymer composition can have improved mechanical properties by introducing nano silica particles and a core-shell structure acrylic impact modifier. The nano silica particles can have excellent dispersibility and provide an improved wear resistance effect by forming a chemical bond with a polymer matrix by functionalizing the surface with methacrylate. In particular, the nano silica particles have a very small size of 5-50 nm and can effectively improve physical properties without affecting transparency. The methacrylate functionalization of the nano silica particles can form a covalent bond with a polymer network during the photopolymerization process to prevent phase separation and long-term deterioration of physical properties.

코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제는 충격에너지를 효과적으로 흡수하여 치아 교정장치의 내충격성을 증가시킬 수 있다. 이 충격보강제는 연질의 탄성 코어와 경질의 쉘로 구성되어, 코어 부분이 충격을 흡수하고 쉘 부분이 고분자 매트릭스와의 상용성을 제공하는 이중 구조를 갖는다. 이러한 구조는 저작압이 큰 환경에서도 파손을 방지하고 크랙의 전파를 억제하는 효과가 있다. 특히 코어-쉘 구조는 경화 후 형성되는 고분자 네트워크 내에서 미세한 탄성 영역을 형성하여 전체적인 강성은 유지하면서도 취성을 감소시키는 역할을 할 수 있다.The core-shell structure acrylic impact modifier can effectively absorb impact energy and increase the impact resistance of the orthodontic device. This impact modifier is composed of a soft elastic core and a hard shell, and has a dual structure in which the core part absorbs impact and the shell part provides compatibility with the polymer matrix. This structure has the effect of preventing breakage and suppressing crack propagation even in an environment with high masticatory pressure. In particular, the core-shell structure can form a microscopic elastic region within the polymer network formed after curing, which can play a role in reducing brittleness while maintaining overall rigidity.

불소화 메타크릴레이트 공중합체는 고분자 표면에 불소 성분을 도입하여 표면 특성을 변화시킨다. 불소화된 표면은 낮은 표면 에너지를 가지므로 마찰계수가 감소하여 교정장치의 착탈이 용이해질 수 있다. 또한 불소화된 표면은 소수성이 증가하여 타액이나 음식물에 의한 오염과 착색을 감소시킬 수 있으며, 미생물의 부착도 억제할 수 있다. 불소화 메타크릴레이트 공중합체는 메타크릴레이트 그룹을 통해 고분자 네트워크에 화학적으로 결합되어, 단순 첨가제와 달리 시간이 지나도 표면 특성이 유지될 수 있다.Fluorinated methacrylate copolymers change the surface properties by introducing fluorine components to the polymer surface. Fluorinated surfaces have low surface energy, so the coefficient of friction decreases, which can facilitate the attachment and removal of orthodontic devices. In addition, fluorinated surfaces have increased hydrophobicity, which can reduce contamination and discoloration by saliva or food, and can also inhibit the attachment of microorganisms. Fluorinated methacrylate copolymers are chemically bonded to the polymer network through methacrylate groups, so that surface properties can be maintained over time, unlike simple additives.

벤조트리아졸 유도체 광안정화제는 자외선을 효과적으로 흡수하고 무해한 형태로 에너지를 방출하는 메커니즘을 통해 고분자의 광분해를 방지할 수 있다. 특히 메타크릴레이트 관능기를 갖는 벤조트리아졸 유도체는 광중합 과정에서 고분자 네트워크에 공유결합으로 고정되어 용출되지 않고 장기간 안정적인 보호 효과를 제공할 수 있다. 이는 장기간 구강 내 착용 시에도 교정장치의 색안정성이 유지되도록 하여 심미적 장점을 제공할 수 있다.Benzotriazole derivative photostabilizers can prevent photodegradation of polymers through a mechanism that effectively absorbs ultraviolet rays and releases energy in a harmless form. In particular, benzotriazole derivatives having a methacrylate functional group can be covalently fixed to the polymer network during the photopolymerization process, and thus can provide a long-term stable protective effect without being eluted. This can provide aesthetic advantages by maintaining the color stability of the orthodontic device even when worn in the oral cavity for a long period of time.

상기 광경화성 화합물은 지방족 우레탄 디메타크릴레이트, 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트, 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트, 트리시클로데칸 디메타크릴레이트, 및 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. The photocurable compound may include at least one selected from aliphatic urethane dimethacrylate, caprolactone urethane triacrylate, bisphenol A ethoxylate dimethacrylate, tricyclodecane dimethacrylate, and polyethylene glycol diacrylate.

지방족 우레탄 디메타크릴레이트는 유연한 우레탄 결합과 메타크릴레이트 말단기를 가진 구조로, 가교 후 적절한 경도와 탄성을 부여하는 주요 성분일 수 있다. 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트는 삼관능성 아크릴레이트로 가교밀도를 높이고 기계적 강도를 증가시키는 역할을 할 수 있다. 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트는 강성을 부여하여 치아 교정에 필요한 적절한 교정력을 제공하는 데 기여할 수 있다.Aliphatic urethane dimethacrylate has a structure with a flexible urethane bond and a methacrylate terminal group, and can be a major component that provides appropriate hardness and elasticity after crosslinking. Caprolactone urethane triacrylate is a trifunctional acrylate that can play a role in increasing crosslinking density and increasing mechanical strength. Bisphenol A ethoxylate dimethacrylate can provide rigidity and contribute to providing appropriate orthodontic force required for orthodontic treatment.

특히 트리시클로데칸 디메타크릴레이트는 강직한 트리시클로데칸 구조를 가지며, 이 구조는 고분자의 강성을 증가시키면서도 적절한 충격 저항성을 제공할 수 있다. 트리시클로데칸의 삼차원적 구조는 고분자 사슬 간의 자유 부피를 증가시켜 내부 응력을 완화하는 효과가 있을 수 있다. 또한 이 성분은 낮은 중합 수축률을 가져 경화 시 정밀도가 향상되는 이점을 제공할 수 있다.In particular, tricyclodecane dimethacrylate has a rigid tricyclodecane structure, which can increase the rigidity of the polymer while providing appropriate impact resistance. The three-dimensional structure of tricyclodecane can have the effect of relieving internal stress by increasing the free volume between the polymer chains. In addition, this component can provide the advantage of improved precision during curing by having a low polymerization shrinkage.

폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트는 유연한 폴리에틸렌글리콜 사슬과 반응성 아크릴레이트 말단기를 가진 구조로, 가교밀도를 조절하여 유리전이온도 및 기계적 특성을 미세하게 조절하는 역할을 할 수 있다. 폴리에틸렌글리콜 부분은 약간의 친수성을 부여하여 고분자 내부의 수분 함량을 조절함으로써 형상복원 특성에 영향을 줄 수 있다.Polyethylene glycol diacrylate is a structure with a flexible polyethylene glycol chain and a reactive acrylate terminal group, and can play a role in finely controlling the glass transition temperature and mechanical properties by controlling the crosslinking density. The polyethylene glycol portion can affect the shape recovery properties by controlling the moisture content inside the polymer by imparting some hydrophilicity.

상기 광개시제는 루시린 TPO-L, 페닐글리옥실산메틸에스테르, 및 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 루시린 TPO-L은 액체 형태의 아실포스핀 옥사이드계 광개시제로, 가시광선 영역(특히 400-420nm)에서 높은 감광성을 가지고 있어 블루라이트 LED를 이용한 경화가 가능하도록 할 수 있다. 페닐글리옥실산메틸에스테르는 α-하이드록시케톤 계열의 광개시제로, 자외선 영역에서 효과적으로 작용할 수 있다.The above photoinitiator may include at least one selected from Lucirin TPO-L, phenylglyoxylate methyl ester, and ethyl 4-(dimethylamino)benzoate. Lucirin TPO-L is a liquid acylphosphine oxide-based photoinitiator that has high photosensitivity in the visible light range (particularly 400-420 nm), thereby enabling curing using a blue light LED. Phenylglyoxylate methyl ester is an α-hydroxyketone series photoinitiator that can effectively work in the ultraviolet range.

에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트는 아민 공개시제로, 다른 광개시제와 함께 사용될 때 광개시 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 특히 루시린 TPO-L과 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트의 조합은 상승 효과를 통해 광중합 속도를 높이고 경화 깊이를 증가시켜, 두꺼운 부분도 균일하게 경화되도록 할 수 있다. 이러한 특성은 복잡한 형상의 치아 교정장치 제작 시 유리하게 작용할 수 있다.Ethyl 4-(dimethylamino)benzoate is an amine co-initiator, which can greatly improve the photoinitiation efficiency when used with other photoinitiators. In particular, the combination of Lucirin TPO-L and ethyl 4-(dimethylamino)benzoate can increase the photopolymerization speed and increase the curing depth through a synergistic effect, so that even thick parts can be uniformly cured. These characteristics can be advantageous when manufacturing orthodontic appliances with complex shapes.

상기 나노 실리카 입자는 표면이 메타크릴레이트로 기능화된 5-50 nm 크기의 입자일 수 있다. 나노 실리카 표면의 메타크릴레이트 기능화는 실라노프로필 메타크릴레이트와 같은 커플링제를 이용하여 이루어질 수 있으며, 이는 실리카 표면의 실란올 그룹과 반응하여 메타크릴레이트 관능기를 도입할 수 있다. 이렇게 기능화된 나노 실리카는 광중합 과정에서 고분자 네트워크에 공유결합으로 통합되어 분산성이 향상되고 기계적 물성 강화 효과가 극대화될 수 있다.The above nano silica particles may be particles with a size of 5-50 nm whose surface is functionalized with methacrylate. The methacrylate functionalization of the nano silica surface can be accomplished using a coupling agent such as silanopropyl methacrylate, which can react with silanol groups on the silica surface to introduce methacrylate functional groups. The nano silica functionalized in this way can be covalently incorporated into a polymer network during a photopolymerization process, thereby improving dispersibility and maximizing the effect of reinforcing mechanical properties.

상기 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기반의 경질 쉘과 부틸 아크릴레이트 또는 에틸헥실 아크릴레이트 기반의 연질 코어를 갖는 구조로, 입자 크기가 80-300 nm인 것일 수 있다. 이러한 입자 크기는 투명도에 최소한의 영향을 미치면서도 충분한 충격 흡수 능력을 제공할 수 있다. 충격보강제의 코어는 낮은 유리전이온도(-50℃ 이하)를 가진 연질 중합체로 구성되어 충격 에너지를 효과적으로 흡수하고, 쉘은 고분자 매트릭스와의 상용성을 제공하여 분산성을 향상시킬 수 있다.The above core-shell structure acrylic impact modifier has a structure having a hard shell based on acrylate or methacrylate and a soft core based on butyl acrylate or ethylhexyl acrylate, and may have a particle size of 80-300 nm. This particle size can provide sufficient impact absorption ability while having a minimal effect on transparency. The core of the impact modifier is composed of a soft polymer having a low glass transition temperature (-50°C or lower) to effectively absorb impact energy, and the shell can provide compatibility with the polymer matrix to improve dispersibility.

상기 불소화 메타크릴레이트 공중합체는 2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트와 메틸 메타크릴레이트 또는 부틸 메타크릴레이트의 공중합체일 수 있다. 이 공중합체에서 불소화된 부분은 표면으로 이동하여 불소화된 층을 형성하는 경향이 있어, 소량 첨가하더라도 표면 특성을 효과적으로 변화시킬 수 있다. 메타크릴레이트 부분은 광중합 과정에서 고분자 네트워크와 결합하여 영구적인 표면 개질 효과를 제공할 수 있다.The above fluorinated methacrylate copolymer may be a copolymer of 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate and methyl methacrylate or butyl methacrylate. The fluorinated portion in this copolymer tends to migrate to the surface and form a fluorinated layer, so that even a small amount thereof can effectively change surface properties. The methacrylate portion can bind to the polymer network during the photopolymerization process to provide a permanent surface modification effect.

상기 벤조트리아졸 유도체 광안정화제는 2-(2'-하이드록시-5'-메타크릴로일옥시에틸페닐)-2H-벤조트리아졸 또는 2-(2'-하이드록시-3'-tert-부틸-5'-메타크릴로일옥시프로필페닐)-2H-벤조트리아졸일 수 있다. 이 화합물들은 자외선 흡수 능력이 우수한 벤조트리아졸 구조와 광중합 가능한 메타크릴레이트 관능기를 모두 가지고 있어, 경화 과정에서 고분자 네트워크에 공유결합으로 고정되어 용출되지 않는 장점이 있다. 특히 tert-부틸 그룹이 있는 유도체는 열안정성이 우수하여 고온 멸균 과정에서도 안정적인 보호 효과를 유지할 수 있다.The above benzotriazole derivative photostabilizer can be 2-(2'-hydroxy-5'-methacryloyloxyethylphenyl)-2H-benzotriazole or 2-(2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methacryloyloxypropylphenyl)-2H-benzotriazole. These compounds have both a benzotriazole structure with excellent ultraviolet absorption capability and a photopolymerizable methacrylate functional group, so that they have the advantage of being covalently fixed to a polymer network during the curing process and not being eluted. In particular, derivatives having a tert-butyl group have excellent heat stability and can maintain a stable protective effect even during a high-temperature sterilization process.

상기 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 다이티올 화합물 및 폴리페닐 에테르로부터 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 다이티올 화합물은 가교 조절제로 작용하여 내부 응력을 완화시키는 효과를 제공할 수 있으며, 폴리페닐 에테르는 열안정화 첨가제로 작용하여 내열성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.The above photocurable shape-restoring polymer composition may further include at least one selected from a dithiol compound and a polyphenyl ether. The dithiol compound may act as a crosslinking regulator to provide an effect of relieving internal stress, and the polyphenyl ether may act as a heat-stabilizing additive to provide an effect of improving heat resistance.

다이티올 화합물은 티올-엔 반응을 통해 메타크릴레이트 그룹과 반응하여 보다 유연한 결합을 형성함으로써 내부 응력을 감소시킬 수 있다. 이는 경화 과정에서의 수축 응력을 줄이고 최종 제품의 정밀도를 향상시키는 효과를 제공할 수 있다. 또한 티올-엔 반응은 산소에 의한 중합 억제가 적어 표면 경화성이 향상되는 장점을 제공할 수 있다.Dithiol compounds can reduce internal stress by forming more flexible bonds by reacting with methacrylate groups through thiol-ene reaction. This can provide the effect of reducing shrinkage stress during curing and improving the precision of the final product. In addition, thiol-ene reaction can provide the advantage of improving surface hardening properties because it is less inhibited by oxygen.

폴리페닐 에테르는 방향족 구조의 열안정성이 우수한 고분자로, 분산상으로 존재하여 고온에서 형상 안정성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 특히 방향족 구조는 150℃ 이상의 고온에서도 안정적인 결정성을 유지하여 고온 멸균 소독 과정에서도 형상과 물성 변화를 최소화할 수 있다.Polyphenyl ether is a polymer with excellent thermal stability of an aromatic structure, and can play a role in improving shape stability at high temperatures by existing in a dispersed phase. In particular, the aromatic structure maintains stable crystallinity even at high temperatures of 150℃ or higher, so that changes in shape and properties can be minimized even during high-temperature sterilization and disinfection processes.

일 예로, 상기 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 지방족 우레탄 디메타크릴레이트를 40 내지 70중량부로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 지방족 우레탄 디메타크릴레이트는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로 50 내지 65중량부로 포함될 수 있다. 지방족 우레탄 디메타크릴레이트의 함량이 40중량부 미만이면 충분한 기계적 강도를 얻기 어려울 수 있고, 70중량부를 초과하면 다른 성분들의 효과가 감소할 수 있다.For example, the photocurable compound may contain 40 to 70 parts by weight of aliphatic urethane dimethacrylate based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. Preferably, the aliphatic urethane dimethacrylate may be contained in an amount of 50 to 65 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of the aliphatic urethane dimethacrylate is less than 40 parts by weight, it may be difficult to obtain sufficient mechanical strength, and if it exceeds 70 parts by weight, the effects of other components may be reduced.

일 예로, 상기 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트를 1 내지 25중량부로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로 4 내지 25중량부로 포함될 수 있다. 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트의 함량이 1중량부 미만이면 가교밀도 향상 효과가 미미할 수 있고, 25중량부를 초과하면 과도한 가교로 인해 취성이 증가할 수 있다.For example, the photocurable compound may contain caprolactone urethane triacrylate in an amount of 1 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. Preferably, the caprolactone urethane triacrylate may be contained in an amount of 4 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of caprolactone urethane triacrylate is less than 1 part by weight, the effect of improving crosslinking density may be minimal, and if it exceeds 25 parts by weight, brittleness may increase due to excessive crosslinking.

일 예로, 상기 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 트리시클로데칸 디메타크릴레이트를 5 내지 25중량부로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 트리시클로데칸 디메타크릴레이트는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로 8 내지 20중량부로 포함될 수 있다. 트리시클로데칸 디메타크릴레이트의 함량이 5중량부 미만이면 강성과 내충격성 향상 효과가 미미할 수 있고, 25중량부를 초과하면 과도한 강성으로 인해 처리성이 저하될 수 있다.For example, the photocurable compound may contain 5 to 25 parts by weight of tricyclodecane dimethacrylate based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. Preferably, the tricyclodecane dimethacrylate may be contained in an amount of 8 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of tricyclodecane dimethacrylate is less than 5 parts by weight, the effect of improving rigidity and impact resistance may be minimal, and if it exceeds 25 parts by weight, processability may be reduced due to excessive rigidity.

일 예로, 상기 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트를 2 내지 15중량부로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 12중량부로 포함될 수 있다. 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트의 함량이 2중량부 미만이면 가교밀도 조절 효과가 미미할 수 있고, 15중량부를 초과하면 과도한 친수성으로 인해 물성이 저하될 수 있다.For example, the photocurable compound may contain 2 to 15 parts by weight of polyethylene glycol diacrylate based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. Preferably, the polyethylene glycol diacrylate may be contained in an amount of 5 to 12 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of polyethylene glycol diacrylate is less than 2 parts by weight, the effect of controlling crosslinking density may be minimal, and if it exceeds 15 parts by weight, the physical properties may be deteriorated due to excessive hydrophilicity.

일 예로, 상기 광개시제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 루시린 TPO-L을 2 내지 10중량부로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 루시린 TPO-L은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로 3 내지 8중량부로 포함될 수 있다. 루시린 TPO-L의 함량이 2중량부 미만이면 충분한 광개시 효율을 얻기 어려울 수 있고, 10중량부를 초과하면 경화 후 잔류 광개시제로 인한 물성 저하가 발생할 수 있다.For example, the photoinitiator may contain 2 to 10 parts by weight of Lucirin TPO-L based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. Preferably, the Lucirin TPO-L may be contained in an amount of 3 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of Lucirin TPO-L is less than 2 parts by weight, it may be difficult to obtain sufficient photoinitiation efficiency, and if it exceeds 10 parts by weight, deterioration of physical properties may occur due to residual photoinitiator after curing.

일 예로, 상기 광개시제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트를 1 내지 5중량부로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로 1.5 내지 4중량부로 포함될 수 있다. 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트의 함량이 1중량부 미만이면 공개시 효과가 미미할 수 있고, 5중량부를 초과하면 경화 후 잔류물로 인한 변색 가능성이 있다.For example, the photoinitiator may contain 1 to 5 parts by weight of ethyl 4-(dimethylamino)benzoate based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. Preferably, the ethyl 4-(dimethylamino)benzoate may be contained in an amount of 1.5 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of ethyl 4-(dimethylamino)benzoate is less than 1 part by weight, the effect may be minimal upon release, and if it exceeds 5 parts by weight, there is a possibility of discoloration due to residue after curing.

일 예로, 상기 나노 실리카 입자는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 1 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 나노 실리카 입자는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로 2 내지 8중량부로 포함될 수 있다. 나노 실리카 입자의 함량이 1중량부 미만이면 기계적 물성 향상 효과가 미미할 수 있고, 10중량부를 초과하면 분산성이 저하되고 투명도가 감소할 수 있다.For example, the nano silica particles may be included in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. Preferably, the nano silica particles may be included in an amount of 2 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of the nano silica particles is less than 1 part by weight, the effect of improving mechanical properties may be minimal, and if it exceeds 10 parts by weight, the dispersibility may deteriorate and the transparency may decrease.

일 예로, 상기 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 3 내지 12중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로 4 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 충격보강제의 함량이 3중량부 미만이면 충격 저항성 향상 효과가 미미할 수 있고, 12중량부를 초과하면 강성이 너무 감소하고 투명도가 저하될 수 있다.For example, the core-shell structure acrylic impact modifier may be included in an amount of 3 to 12 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. Preferably, the core-shell structure acrylic impact modifier may be included in an amount of 4 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of the impact modifier is less than 3 parts by weight, the effect of improving impact resistance may be minimal, and if it exceeds 12 parts by weight, the rigidity may be excessively reduced and the transparency may be degraded.

일 예로, 상기 불소화 메타크릴레이트 공중합체는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 0.5 내지 3중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 불소화 메타크릴레이트 공중합체는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로 0.8 내지 2.5중량부로 포함될 수 있다. 불소화 메타크릴레이트 공중합체의 함량이 0.5중량부 미만이면 표면 개질 효과가 미미할 수 있고, 3중량부를 초과하면 과도한 소수성으로 인해 접착성이 저하될 수 있다.For example, the fluorinated methacrylate copolymer may be included in an amount of 0.5 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. Preferably, the fluorinated methacrylate copolymer may be included in an amount of 0.8 to 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of the fluorinated methacrylate copolymer is less than 0.5 parts by weight, the surface modification effect may be minimal, and if it exceeds 3 parts by weight, the adhesion may be reduced due to excessive hydrophobicity.

일 예로, 상기 벤조트리아졸 유도체 광안정화제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 0.2 내지 2중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 벤조트리아졸 유도체 광안정화제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로 0.3 내지 1.5중량부로 포함될 수 있다. 광안정화제의 함량이 0.2중량부 미만이면 자외선 차단 효과가 미미할 수 있고, 2중량부를 초과하면 광중합 효율이 저하될 수 있다.For example, the benzotriazole derivative photostabilizer may be included in an amount of 0.2 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. Preferably, the benzotriazole derivative photostabilizer may be included in an amount of 0.3 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of the photostabilizer is less than 0.2 parts by weight, the ultraviolet ray blocking effect may be minimal, and if it exceeds 2 parts by weight, the photopolymerization efficiency may be reduced.

일 예로, 상기 다이티올 화합물은 1,4-부탄디티올, 2,2'-(에틸렌디옥시)디에탄티올, 헥산-1,6-디티올 또는 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)이고, 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 0.1 내지 2중량부로 포함될 수 있다. 다이티올 화합물의 함량이 0.1중량부 미만이면 내부 응력 완화 효과가 미미할 수 있고, 2중량부를 초과하면 과도한 티올-엔 반응으로 인해 기계적 물성이 저하될 수 있다.For example, the dithiol compound is 1,4-butanedithiol, 2,2'-(ethylenedioxy)dietethanethiol, hexane-1,6-dithiol or trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate), and may be included in an amount of 0.1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of the dithiol compound is less than 0.1 parts by weight, the internal stress relaxation effect may be minimal, and if it exceeds 2 parts by weight, the mechanical properties may deteriorate due to excessive thiol-ene reaction.

일 예로, 상기 폴리페닐 에테르는 2,6-디메틸페놀의 중합체이고, 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 0.5 내지 3중량부로 포함될 수 있다. 폴리페닐 에테르의 함량이 0.5중량부 미만이면 열안정성 향상 효과가 미미할 수 있고, 3중량부를 초과하면 상분리로 인해 투명도가 저하될 수 있다.For example, the polyphenyl ether is a polymer of 2,6-dimethylphenol and may be included in an amount of 0.5 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. If the content of the polyphenyl ether is less than 0.5 parts by weight, the effect of improving thermal stability may be minimal, and if it exceeds 3 parts by weight, transparency may be reduced due to phase separation.

일 예로, 상기 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 경화 후 45 내지 120℃에서 유리전이온도를 가질 수 있다. 이 범위의 유리전이온도는 체온(약 37℃)에서는 경질의 특성을 유지하면서도 특정 온도에서 형상복원이 가능한 온도 범위이다. 특히 45-60℃는 온수에서 쉽게 도달할 수 있는 온도 범위로, 임상적으로 안전하고 편리하게 형상복원을 유도할 수 있다. 60-120℃ 범위의 더 높은 유리전이온도는 더 우수한 기계적 강도와 형상 안정성이 요구되는 경우에 유용할 수 있다.For example, the photocurable shape-restoring polymer composition may have a glass transition temperature of 45 to 120°C after curing. A glass transition temperature in this range is a temperature range in which shape restoration is possible at a specific temperature while maintaining hard properties at body temperature (approximately 37°C). In particular, 45-60°C is a temperature range that can be easily reached in hot water, and can induce shape restoration in a clinically safe and convenient manner. A higher glass transition temperature in the range of 60-120°C may be useful in cases where better mechanical strength and shape stability are required.

일 예로, 상기 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 경화 후 150℃ 이상의 온도에서도 결정성이 유지되는 특성을 가질 수 있다. 이러한 높은 내열성은 고온 멸균 소독(오토클레이브, 121-135℃)이 필요한 치과 임상 환경에서 매우 유용하다. 특히 멸균 처리 후에도 형상과 물성이 유지되어 반복적인 소독이 가능하므로 위생적인 사용이 가능하다. 폴리페닐 에테르와 나노 실리카 입자의 시너지 효과는 이러한 고온 안정성에 기여할 수 있다.For example, the photocurable shape-restoring polymer composition may have a characteristic of maintaining crystallinity even at a temperature of 150°C or higher after curing. This high heat resistance is very useful in a dental clinical environment that requires high-temperature sterilization (autoclave, 121-135°C). In particular, since the shape and physical properties are maintained even after sterilization, repeated sterilization is possible, so hygienic use is possible. The synergistic effect of polyphenyl ether and nano silica particles may contribute to this high-temperature stability.

일 예로, 상기 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 다이렉트 3D 프린팅용으로 사용될 수 있다. 루시린 TPO-L과 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트의 조합으로 인한 향상된 광경화 특성은 3D 프린팅 공정에서 층간 결합력과 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한 트리시클로데칸 디메타크릴레이트의 낮은 중합 수축률은 3D 프린팅 제품의 치수 정확도를 향상시킬 수 있다. 이를 통해 복잡한 형상의 치아 교정장치를 정밀하게 제작할 수 있다.As an example, the photocurable shape-restoring polymer composition can be used for direct 3D printing. The improved photocuring properties due to the combination of Lucirin TPO-L and ethyl 4-(dimethylamino)benzoate can improve interlayer bonding strength and precision in a 3D printing process. In addition, the low polymerization shrinkage of tricyclodecane dimethacrylate can improve the dimensional accuracy of 3D printed products. This allows for precise manufacturing of orthodontic appliances with complex shapes.

본 개시의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 형상복원 고분자성 조성물을 사용하여 제조된 치아 교정장치가 제공될 수 있다. 이 치아 교정장치는 향상된 내구성과 내충격성을 가질 수 있다. 특히 나노 실리카와 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제로 인해 마모 저항성과 충격 강도가 향상되어, 씹는 힘이 강한 환자나 오랜 기간 사용해야 하는 교정 치료에 적합할 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, an orthodontic device manufactured using the photocurable shape-restoring polymer composition can be provided. The orthodontic device can have improved durability and impact resistance. In particular, the wear resistance and impact strength are improved due to the nano silica and the core-shell structure acrylic impact modifier, so that the device can be suitable for patients with strong chewing force or for orthodontic treatment that requires long-term use.

또한 이 치아 교정장치는 특정 온도에서 원형복원 특성을 가지므로, 교정 과정에서 변형된 교정장치를 새로 제작할 필요 없이 간단한 열처리를 통해 원래 형태로 복원할 수 있다. 이는 비용과 시간을 절약할 수 있는 장점이 있다. 불소화 메타크릴레이트 공중합체로 인한 표면 특성 개선은 교정장치의 착탈을 용이하게 하여 환자의 편의성을 높일 수 있다.In addition, since this orthodontic device has a characteristic of restoring the original shape at a certain temperature, it can be restored to its original shape through simple heat treatment without having to make a new orthodontic device that has been deformed during the orthodontic process. This has the advantage of saving cost and time. The improvement of surface properties due to the fluorinated methacrylate copolymer can make it easier to put on and take off the orthodontic device, thereby increasing patient convenience.

벤조트리아졸 유도체 광안정화제로 인한 색안정성 향상은 장기간 착용해도 변색이 최소화되어 심미적 만족도를 유지할 수 있다. 이는 특히 성인 환자와 같이 심미성을 중요시하는 환자들에게 유리할 수 있다. 또한 150℃ 이상에서도 결정성을 유지하는 특성으로 인해 고온 멸균 소독이 가능하여 위생적인 사용이 가능하도록 할 수 있다.The improved color stability due to the benzotriazole derivative light stabilizer minimizes discoloration even when worn for a long period of time, which can maintain aesthetic satisfaction. This can be particularly advantageous for patients who value aesthetics, such as adult patients. In addition, because it maintains crystallinity even at temperatures above 150℃, it can be sterilized at high temperatures, allowing hygienic use.

일 예로, 상기 치아 교정장치는 임플란트 가이드 또는 수술용 템플릿으로 사용될 수 있다. 나노 실리카로 인한 향상된 기계적 물성과 정밀도는 임플란트 식립과 같은 정확한 위치 지정이 필요한 용도에 적합할 수 있다. 또한 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제로 인한 내충격성 향상은 수술 과정에서의 스트레스를 견딜 수 있는 장점이 있다.For example, the orthodontic device can be used as an implant guide or a surgical template. The improved mechanical properties and precision due to nano silica can be suitable for applications requiring precise positioning, such as implant placement. In addition, the improved impact resistance due to the core-shell structure acrylic impact modifier has the advantage of being able to withstand stress during surgery.

이러한 임플란트 가이드나 수술용 템플릿은 형상기억 특성을 통해 변형된 경우에도 간단한 열처리로 원래 형태로 복원할 수 있어, 정확한 수술 계획을 유지할 수 있다. 또한 고온 멸균 소독이 가능하여 무균 수술 환경에 적합할 수 있다. 광안정화제로 인한 장기간 안정성은 수술 전 준비 과정에서 변색이나 물성 변화 없이 보관할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.These implant guides or surgical templates can be restored to their original shape with a simple heat treatment even if they are deformed due to their shape memory properties, so that they can maintain accurate surgical plans. In addition, they can be sterilized at high temperatures, so they can be suitable for aseptic surgical environments. Long-term stability due to photostabilizers can provide the advantage of being able to be stored without discoloration or changes in physical properties during the preoperative preparation process.

본 발명의 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 중합 과정에서 다음과 같은 메커니즘으로 작용할 수 있다. 먼저 광개시제인 루시린 TPO-L이 가시광선을 흡수하여 활성 라디칼을 생성하고, 이 라디칼이 메타크릴레이트 그룹의 중합을 개시할 수 있다. 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트는 아민 공개시제로서 중간 생성물과 반응하여 더 많은 활성종을 생성함으로써 중합 속도를 높일 수 있다.The photocurable shape restoring polymer composition of the present invention can act in the polymerization process by the following mechanism. First, the photoinitiator, Lucirin TPO-L, absorbs visible light to generate an active radical, and this radical can initiate the polymerization of a methacrylate group. Ethyl 4-(dimethylamino)benzoate, as an amine co-initiator, can react with an intermediate to generate more active species, thereby increasing the polymerization rate.

중합 과정에서 나노 실리카 입자 표면의 메타크릴레이트 그룹이 고분자 네트워크와 공유결합을 형성하여 균일하게 분산된 나노복합재를 형성할 수 있다. 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제의 쉘 부분도 고분자 네트워크와 결합하여 분산되며, 이때 코어 부분은 탄성을 유지하여 미세한 충격 흡수 영역을 형성할 수 있다.During the polymerization process, the methacrylate groups on the surface of the nano silica particles can form a covalent bond with the polymer network to form a uniformly dispersed nanocomposite. The shell portion of the core-shell structure acrylic impact modifier is also dispersed by combining with the polymer network, and at this time, the core portion can maintain elasticity to form a fine impact-absorbing region.

불소화 메타크릴레이트 공중합체는 중합 과정에서 부분적으로 고분자 네트워크와 결합하면서, 불소화된 부분이 표면으로 이동하여 낮은 표면 에너지를 가진 층을 형성할 수 있다. 벤조트리아졸 유도체 광안정화제 역시 메타크릴레이트 그룹을 통해 네트워크에 고정되어 장기간 안정적인 자외선 차단 효과를 제공할 수 있다.Fluorinated methacrylate copolymers can partially combine with the polymer network during the polymerization process, and the fluorinated portions can move to the surface to form a layer with low surface energy. Benzotriazole derivative photostabilizers can also be fixed to the network through the methacrylate group, providing a long-term, stable UV-blocking effect.

다이티올 화합물의 티올 그룹은 메타크릴레이트의 이중결합과 티올-엔 반응을 통해 결합하여 보다 유연한 연결고리를 형성함으로써 내부 응력을 완화시킬 수 있다. 폴리페닐 에테르는 고분자 매트릭스 내에 분산상으로 존재하여 고온에서의 형상 안정성을 향상시킬 수 있다.The thiol group of the dithiol compound can relieve internal stress by forming a more flexible linkage through the double bond and thiol-ene reaction of methacrylate. The polyphenyl ether can exist as a dispersed phase in the polymer matrix, thereby improving the shape stability at high temperatures.

이러한 복합적인 중합 메커니즘과 성분들의 상호작용을 통해, 본 발명의 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 치아교정에 적합한 강성과 탄성, 특정 온도에서의 형상복원 특성, 향상된 기계적 물성과 내구성, 그리고 우수한 표면 특성과 색안정성을 가질 수 있다.Through these complex polymerization mechanisms and interactions of components, the photocurable shape-restoring polymer composition of the present invention can have rigidity and elasticity suitable for orthodontic treatment, shape-restoring properties at a specific temperature, improved mechanical properties and durability, and excellent surface properties and color stability.

본 발명의 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다. 먼저 광경화성 화합물인 지방족 우레탄 디메타크릴레이트, 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트, 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트, 트리시클로데칸 디메타크릴레이트, 및 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트가 정해진 비율로 혼합될 수 있다.The photocurable shape-restoring polymer composition of the present invention can be manufactured by the following method. First, photocurable compounds such as aliphatic urethane dimethacrylate, caprolactone urethane triacrylate, bisphenol A ethoxylate dimethacrylate, tricyclodecane dimethacrylate, and polyethylene glycol diacrylate can be mixed at a predetermined ratio.

이 혼합물에 광개시제인 루시린 TPO-L, 페닐글리옥실산메틸에스테르, 및 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트를 첨가하고 균일하게 혼합시킬 수 있다. 다음으로 메타크릴레이트 기능화된 나노 실리카 입자를 소량씩 천천히 첨가하면서 균일하게 분산되도록 혼합시킬 수 있다. 이때 초음파 처리나 고전단 혼합기를 사용하여 나노 입자의 분산성을 향상시킬 수 있다.To this mixture, photoinitiator Lucilin TPO-L, phenylglyoxylic acid methyl ester, and ethyl 4-(dimethylamino)benzoate can be added and mixed uniformly. Next, methacrylate-functionalized nano silica particles can be slowly added in small amounts and mixed so as to be uniformly dispersed. At this time, the dispersibility of the nano particles can be improved by using ultrasonic treatment or a high-shear mixer.

코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제, 불소화 메타크릴레이트 공중합체, 벤조트리아졸 유도체 광안정화제, 다이티올 화합물, 및 폴리페닐 에테르를 순차적으로 첨가하면서 균일하게 혼합시킬 수 있다. 최종 혼합물을 진공 상태에서 교반하여 내부의 기포를 제거시킬 수 있다.A core-shell structure acrylic impact modifier, a fluorinated methacrylate copolymer, a benzotriazole derivative light stabilizer, a dithiol compound, and a polyphenyl ether can be sequentially added and uniformly mixed. The final mixture can be stirred in a vacuum to remove air bubbles inside.

이렇게 제조된 광경화성 형상복원 고분자성 조성물은 다이렉트 3D 프린팅 또는 몰드 성형을 통해 치아 교정장치로 성형할 수 있다. 성형된 제품은 블루라이트 LED 또는 UV 광원을 이용하여 경화시킨다. 경화 조건은 광원의 종류와 강도, 제품의 두께에 따라 조절할 수 있으며, 일반적으로 10-30분의 경화 시간이 필요할 수 있다.The photocurable shape-restoring polymer composition manufactured in this way can be molded into an orthodontic device through direct 3D printing or mold forming. The molded product is cured using a blue light LED or UV light source. The curing conditions can be adjusted according to the type and intensity of the light source and the thickness of the product, and generally, a curing time of 10 to 30 minutes may be required.

경화된 제품은 필요에 따라 후처리 과정을 거칠 수 있다. 예를 들어, 표면을 연마하여 매끄럽게 처리하거나, 추가적인 열처리를 통해 잔류 응력을 완화시킬 수 있다. 완성된 치아 교정장치는 사용 전에 고온 멸균 소독을 거쳐 위생적으로 사용될 수 있다.The hardened product can be subjected to post-processing as needed. For example, the surface can be polished to make it smooth, or residual stress can be relieved through additional heat treatment. The finished orthodontic appliance can be hygienically used by undergoing high-temperature sterilization before use.

이러한 방법으로 제조된 치아 교정장치는 구강 내 환경에서 사용되면서 체온에서는 강성과 탄성을 유지하여 교정력을 발휘하고, 교정 과정에서 변형이 발생하면 45-120℃의 온도에서 원래 형태로 복원될 수 있다. 마모 저항성과 충격 저항성이 향상되어 장기간 사용에도 내구성을 유지하며, 표면은 낮은 마찰계수로 착탈이 용이하고, 자외선 차단 효과로 인해 변색이 방지될 수 있다.The orthodontic appliance manufactured in this way can be used in an oral environment while maintaining rigidity and elasticity at body temperature to exert corrective force, and if deformation occurs during the correction process, can be restored to its original shape at a temperature of 45-120℃. The wear resistance and impact resistance are improved, so it maintains durability even after long-term use, and the surface has a low coefficient of friction for easy attachment and detachment, and the UV-blocking effect prevents discoloration.

이하, 본 개시를 실시예를 사용하여 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예에 명시되지 않은 공정 조건 및 준비 단계는, 본 개시가 속하는 기술분야에서 자명한 공정 조건 또는 준비 단계일 수 있고, 통상의 기술자는 본 개시를 바탕으로 이를 별다른 어려움 없이 선정하여 본 개시의 과제해결원리를 재현할 수 있을 것이다.Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail using examples. Process conditions and preparation steps not specified in the examples below may be process conditions or preparation steps that are obvious in the technical field to which the present disclosure belongs, and a person skilled in the art will be able to select them without much difficulty based on the present disclosure and reproduce the problem-solving principle of the present disclosure.

또한, 본 개시에 따른 제조방법에 있어서, 달리 명시되지 않은 경우, 상기 제조방법을 구성하는 각 단계는 상온(25℃에서 진행되며, 각 단계는 통상의 기술자가 별다른 어려움 없이 도출할 수 있는 수단 및 도구에 의해 수행되는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, in the manufacturing method according to the present disclosure, unless otherwise specified, each step constituting the manufacturing method is performed at room temperature (25°C), and it should be understood that each step is performed by means and tools that can be derived without much difficulty by a person skilled in the art.

실시예 1 내지 10: 본 개시에 따른 나노 실리카 강화 광경화성 형상복원 고분자성 조성물의 제조Examples 1 to 10: Preparation of nano silica reinforced photocurable shape restoring polymer composition according to the present disclosure

광경화성 화합물로서 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(PP1), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(PP2), 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트(PP3), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(PP4), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(PP5), 광개시제로서 루시린 TPO-L(ID1), 페닐글리옥실산메틸에스테르(ID2), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(ID3), 나노 실리카 입자로서 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(10nm)(SI), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(CS), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(FM), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(BT), 다이티올 화합물로서 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)(DT), 및 폴리페닐 에테르(PE)를 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100g을 기준으로 하기와 같은 중량부에 따른 중량으로 준비하였다.As photocurable compounds, aliphatic urethane dimethacrylate (PP1), caprolactone urethane triacrylate (PP2), bisphenol A ethoxylate dimethacrylate (PP3), tricyclodecane dimethacrylate (PP4), polyethylene glycol diacrylate (PP5), as photoinitiators, Lucirin TPO-L (ID1), phenylglyoxylic acid methyl ester (ID2), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (ID3), as nano silica particles, methacrylate-functionalized silica nanoparticles (10 nm) (SI), a core-shell structured acrylic impact modifier (CS), a fluorinated methacrylate copolymer (FM), a benzotriazole derivative light stabilizer (BT), as a dithiol compound, trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (DT), and polyphenyl ether (PE) are used, based on 100 g of the total photocurable shape-restoring polymer composition. It was prepared by weight according to the weight part as follows.

실시예 1: 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(60g), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(15g), 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트(5g), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(15g), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(5g), 루시린 TPO-L(4g), 페닐글리옥실산메틸에스테르(1g), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(2g), 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(3g), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(5g), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(1g), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(0.5g), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)(0.5g), 폴리페닐 에테르(0.8g)를 유리 비커에 넣고 60℃에서 2시간 동안 자석 교반기로 균일하게 혼합하였다. 이후 혼합물을 초음파 처리기를 사용하여 30분간 처리하여 나노 입자의 분산성을 높였다. 마지막으로 혼합물을 진공 데시케이터에 넣고 30분간 탈기하였다.Example 1: Aliphatic urethane dimethacrylate (60 g), caprolactone urethane triacrylate (15 g), bisphenol A ethoxylate dimethacrylate (5 g), tricyclodecane dimethacrylate (15 g), polyethylene glycol diacrylate (5 g), Lucilin TPO-L (4 g), phenylglyoxylic acid methyl ester (1 g), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (2 g), methacrylate-functionalized silica nanoparticles (3 g), core-shell structured acrylic impact modifier (5 g), fluorinated methacrylate copolymer (1 g), benzotriazole derivative light stabilizer (0.5 g), trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (0.5 g), and polyphenyl ether (0.8 g) were placed in a glass beaker and uniformly mixed using a magnetic stirrer at 60°C for 2 hours. The mixture was then treated using an ultrasonic processor for 30 minutes to increase the dispersion of nanoparticles. Finally, the mixture was placed in a vacuum desiccator and degassed for 30 minutes.

실시예 2: 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(55g), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(20g), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(10g), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(10g), 루시린 TPO-L(6g), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(3g), 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(5g), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(8g), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(2g), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(1g), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)(1g)를 유리 비커에 넣고 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하였다.Example 2: Aliphatic urethane dimethacrylate (55 g), caprolactone urethane triacrylate (20 g), tricyclodecane dimethacrylate (10 g), polyethylene glycol diacrylate (10 g), Lucirin TPO-L (6 g), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (3 g), methacrylate-functionalized silica nanoparticles (5 g), core-shell structured acrylic impact modifier (8 g), fluorinated methacrylate copolymer (2 g), benzotriazole derivative light stabilizer (1 g), and trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (1 g) were placed in a glass beaker and treated in the same manner as in Example 1.

실시예 3: 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(65g), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(10g), 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트(5g), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(5g), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(5g), 루시린 TPO-L(3g), 페닐글리옥실산메틸에스테르(2g), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(1g), 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(2g), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(4g), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(0.5g), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(0.2g), 폴리페닐 에테르(2g)를 유리 비커에 넣고 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하였다.Example 3: Aliphatic urethane dimethacrylate (65 g), caprolactone urethane triacrylate (10 g), bisphenol A ethoxylate dimethacrylate (5 g), tricyclodecane dimethacrylate (5 g), polyethylene glycol diacrylate (5 g), Lucilin TPO-L (3 g), phenylglyoxylic acid methyl ester (2 g), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (1 g), methacrylate-functionalized silica nanoparticles (2 g), core-shell structured acrylic impact modifier (4 g), fluorinated methacrylate copolymer (0.5 g), benzotriazole derivative light stabilizer (0.2 g), and polyphenyl ether (2 g) were placed in a glass beaker and treated in the same manner as in Example 1.

실시예 4: 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(50g), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(15g), 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트(10g), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(15g), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(5g), 루시린 TPO-L(8g), 페닐글리옥실산메틸에스테르(1g), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(3g), 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(6g), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(10g), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(1.5g), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(1.2g), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)(1g), 폴리페닐 에테르(1.5g)를 유리 비커에 넣고 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하였다.Example 4: Aliphatic urethane dimethacrylate (50 g), caprolactone urethane triacrylate (15 g), bisphenol A ethoxylate dimethacrylate (10 g), tricyclodecane dimethacrylate (15 g), polyethylene glycol diacrylate (5 g), Lucilin TPO-L (8 g), phenylglyoxylic acid methyl ester (1 g), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (3 g), methacrylate-functionalized silica nanoparticles (6 g), core-shell structured acrylic impact modifier (10 g), fluorinated methacrylate copolymer (1.5 g), benzotriazole derivative light stabilizer (1.2 g), trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (1 g), and polyphenyl ether (1.5 g) were placed in a glass beaker and treated in the same manner as in Example 1.

실시예 5: 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(55g), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(10g), 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트(5g), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(20g), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(5g), 루시린 TPO-L(5g), 페닐글리옥실산메틸에스테르(2g), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(2g), 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(4g), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(6g), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(1g), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(0.8g), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)(0.8g), 폴리페닐 에테르(1g)를 유리 비커에 넣고 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하였다.Example 5: Aliphatic urethane dimethacrylate (55 g), caprolactone urethane triacrylate (10 g), bisphenol A ethoxylate dimethacrylate (5 g), tricyclodecane dimethacrylate (20 g), polyethylene glycol diacrylate (5 g), Lucilin TPO-L (5 g), phenylglyoxylic acid methyl ester (2 g), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (2 g), methacrylate-functionalized silica nanoparticles (4 g), core-shell structured acrylic impact modifier (6 g), fluorinated methacrylate copolymer (1 g), benzotriazole derivative light stabilizer (0.8 g), trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (0.8 g), and polyphenyl ether (1 g) were placed in a glass beaker and treated in the same manner as in Example 1.

실시예 6: 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(60g), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(15g), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(12g), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(8g), 루시린 TPO-L(7g), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(4g), 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(8g), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(7g), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(2.5g), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(1.5g), 폴리페닐 에테르(2.5g)를 유리 비커에 넣고 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하였다.Example 6: Aliphatic urethane dimethacrylate (60 g), caprolactone urethane triacrylate (15 g), tricyclodecane dimethacrylate (12 g), polyethylene glycol diacrylate (8 g), lucirin TPO-L (7 g), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (4 g), methacrylate-functionalized silica nanoparticles (8 g), core-shell structure acrylic impact modifier (7 g), fluorinated methacrylate copolymer (2.5 g), benzotriazole derivative light stabilizer (1.5 g), and polyphenyl ether (2.5 g) were placed in a glass beaker and treated in the same manner as in Example 1.

실시예 7: 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(65g), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(5g), 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트(10g), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(8g), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(12g), 루시린 TPO-L(4g), 페닐글리옥실산메틸에스테르(3g), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(2g), 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(10g), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(12g), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(3g), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(2g), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)(1.5g)를 유리 비커에 넣고 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하였다.Example 7: Aliphatic urethane dimethacrylate (65 g), caprolactone urethane triacrylate (5 g), bisphenol A ethoxylate dimethacrylate (10 g), tricyclodecane dimethacrylate (8 g), polyethylene glycol diacrylate (12 g), Lucilin TPO-L (4 g), phenylglyoxylic acid methyl ester (3 g), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (2 g), methacrylate-functionalized silica nanoparticles (10 g), core-shell structured acrylic impact modifier (12 g), fluorinated methacrylate copolymer (3 g), benzotriazole derivative light stabilizer (2 g), and trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (1.5 g) were placed in a glass beaker and treated in the same manner as in Example 1.

실시예 8: 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(55g), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(20g), 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트(5g), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(10g), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(10g), 루시린 TPO-L(3g), 페닐글리옥실산메틸에스테르(1g), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(1g), 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(1g), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(3g), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(0.8g), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(0.3g), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)(0.5g), 폴리페닐 에테르(0.5g)를 유리 비커에 넣고 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하였다.Example 8: Aliphatic urethane dimethacrylate (55 g), caprolactone urethane triacrylate (20 g), bisphenol A ethoxylate dimethacrylate (5 g), tricyclodecane dimethacrylate (10 g), polyethylene glycol diacrylate (10 g), Lucilin TPO-L (3 g), phenylglyoxylic acid methyl ester (1 g), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (1 g), methacrylate-functionalized silica nanoparticles (1 g), core-shell structure acrylic impact modifier (3 g), fluorinated methacrylate copolymer (0.8 g), benzotriazole derivative light stabilizer (0.3 g), trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (0.5 g), and polyphenyl ether (0.5 g) were placed in a glass beaker and treated in the same manner as in Example 1.

실시예 9: 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(60g), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(10g), 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트(15g), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(5g), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(5g), 루시린 TPO-L(5g), 페닐글리옥실산메틸에스테르(2g), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(3g), 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(7g), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(9g), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(2g), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(1g), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)(1.2g), 폴리페닐 에테르(1.8g)를 유리 비커에 넣고 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하였다.Example 9: Aliphatic urethane dimethacrylate (60 g), caprolactone urethane triacrylate (10 g), bisphenol A ethoxylate dimethacrylate (15 g), tricyclodecane dimethacrylate (5 g), polyethylene glycol diacrylate (5 g), Lucilin TPO-L (5 g), phenylglyoxylic acid methyl ester (2 g), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (3 g), methacrylate-functionalized silica nanoparticles (7 g), core-shell structure acrylic impact modifier (9 g), fluorinated methacrylate copolymer (2 g), benzotriazole derivative light stabilizer (1 g), trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (1.2 g), and polyphenyl ether (1.8 g) were placed in a glass beaker and treated in the same manner as in Example 1.

실시예 10: 지방족 우레탄 디메타크릴레이트(50g), 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트(25g), 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트(5g), 트리시클로데칸 디메타크릴레이트(10g), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(5g), 루시린 TPO-L(6g), 페닐글리옥실산메틸에스테르(1g), 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트(2g), 메타크릴레이트 기능화 실리카 나노입자(5g), 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제(5g), 불소화 메타크릴레이트 공중합체(1g), 벤조트리아졸 유도체 광안정화제(0.7g), 폴리페닐 에테르(3g)를 유리 비커에 넣고 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하였다.Example 10: Aliphatic urethane dimethacrylate (50 g), caprolactone urethane triacrylate (25 g), bisphenol A ethoxylate dimethacrylate (5 g), tricyclodecane dimethacrylate (10 g), polyethylene glycol diacrylate (5 g), Lucilin TPO-L (6 g), phenylglyoxylic acid methyl ester (1 g), ethyl 4-(dimethylamino)benzoate (2 g), methacrylate-functionalized silica nanoparticles (5 g), core-shell structured acrylic impact modifier (5 g), fluorinated methacrylate copolymer (1 g), benzotriazole derivative light stabilizer (0.7 g), and polyphenyl ether (3 g) were placed in a glass beaker and treated in the same manner as in Example 1.

실시예 11: 나노 실리카 강화 광경화성 형상복원 고분자성 조성물을 이용한 치아 교정장치의 제조Example 11: Manufacturing of an orthodontic appliance using a nano-silica-reinforced photocurable shape-restoring polymer composition

실시예 4에서 제조한 조성물을 사용하여 투명 치아 교정장치를 다음과 같이 제조하였다. 먼저 교정 치료가 필요한 환자의 치열 모형을 3D 스캐너로 스캔하여 디지털 데이터를 얻었다. 이 데이터를 기반으로 교정 목표에 맞는 치아 교정장치의 3D 디지털 모델을 설계하였다. 설계된 디지털 모델 데이터를 바탕으로 DLP(Digital Light Processing) 방식의 3D 프린터를 사용하여 치아 교정장치를 출력하였다. 출력 파라미터는 층 두께 50μm, 노출 시간 층당 3초, 405nm LED 광원을 사용하였다. 출력 후 이소프로필 알코올에 5분간 담가 미반응 조성물을 제거하고, 추가로 블루라이트 LED 광원(420nm, 40mW/cm²)으로 10분간 후경화하였다. 경화된 교정장치는 표면을 연마하여 마무리하였다.Using the composition manufactured in Example 4, a transparent orthodontic device was manufactured as follows. First, a dental model of a patient requiring orthodontic treatment was scanned with a 3D scanner to obtain digital data. Based on this data, a 3D digital model of an orthodontic device that meets the orthodontic goal was designed. Based on the designed digital model data, an orthodontic device was printed using a 3D printer using the DLP (Digital Light Processing) method. The printing parameters were a layer thickness of 50 μm, an exposure time of 3 seconds per layer, and a 405 nm LED light source. After printing, the composition was soaked in isopropyl alcohol for 5 minutes to remove unreacted information, and then post-cured for 10 minutes using a blue light LED light source (420 nm, 40 mW/cm²). The surface of the cured orthodontic device was polished to finish it.

실시예 12: 나노 실리카 강화 광경화성 형상복원 고분자성 조성물을 이용한 임플란트 가이드의 제조Example 12: Manufacturing of an implant guide using a nano-silica reinforced photocurable shape-restoring polymer composition

실시예 7에서 제조한 조성물을 사용하여 임플란트 가이드를 다음과 같이 제조하였다. 환자의 CT 스캔 데이터와 구강 스캔 데이터를 통합하여 임플란트 식립 계획을 수립하였다. 이 계획에 따라 임플란트 가이드의 3D 디지털 모델을 설계하였다. 설계된 디지털 모델 데이터를 바탕으로 SLA(Stereolithography) 방식의 3D 프린터를 사용하여 임플란트 가이드를 출력하였다. 출력 파라미터는 층 두께 25μm, 노출 시간 층당 2.5초, 385nm LED 광원을 사용하였다. 출력 후 이소프로필 알코올에 10분간 담가 미반응 조성물을 제거하고, 추가로 UV 광원(365nm, 60mW/cm²)으로 20분간 후경화하였다. 경화된 임플란트 가이드는, 임플란트 드릴이 통과할 금속 슬리브를 정확한 위치에 삽입한 후 표면을 연마하여 마무리하였다.An implant guide was manufactured as follows using the composition manufactured in Example 7. An implant placement plan was established by integrating the patient's CT scan data and oral scan data. A 3D digital model of the implant guide was designed according to this plan. Based on the designed digital model data, the implant guide was printed using a 3D printer of the SLA (Stereolithography) method. The printing parameters were a layer thickness of 25 μm, an exposure time of 2.5 seconds per layer, and a 385 nm LED light source. After printing, the composition was soaked in isopropyl alcohol for 10 minutes to remove unreacted composition, and additionally post-cured with a UV light source (365 nm, 60 mW/cm²) for 20 minutes. The cured implant guide was finished by inserting a metal sleeve through which an implant drill would pass into the exact position and then polishing the surface.

실시예 13: 나노 실리카 강화 광경화성 형상복원 고분자성 조성물을 이용한 수술용 템플릿의 제조Example 13: Fabrication of surgical template using nano silica reinforced photocurable shape restoring polymer composition

실시예 6에서 제조한 조성물을 사용하여 악교정 수술용 템플릿을 다음과 같이 제조하였다. 환자의 CT 스캔 데이터를 기반으로 악교정 수술 계획을 수립하고, 이에 따른 수술용 템플릿의 3D 디지털 모델을 설계하였다. 설계된 디지털 모델 데이터를 바탕으로 LCD(Liquid Crystal Display) 방식의 3D 프린터를 사용하여 수술용 템플릿을 출력하였다. 출력 파라미터는 층 두께 35μm, 노출 시간 층당 4초, 405nm LED 광원을 사용하였다. 출력 후 이소프로필 알코올에 8분간 담가 미반응 조성물을 제거하고, 추가로 블루라이트 LED 광원(420nm, 40mW/cm²)으로 15분간 후경화하였다. 경화된 수술용 템플릿은 고압 증기 멸균기를 사용하여 134℃, 3분간 멸균 처리한 후 사용하였다.Using the composition manufactured in Example 6, an orthognathic surgical template was manufactured as follows. An orthognathic surgical plan was established based on the patient's CT scan data, and a 3D digital model of the surgical template was designed accordingly. Based on the designed digital model data, the surgical template was printed using a 3D printer of the LCD (Liquid Crystal Display) type. The printing parameters were a layer thickness of 35 μm, an exposure time of 4 seconds per layer, and a 405 nm LED light source. After printing, the composition was immersed in isopropyl alcohol for 8 minutes to remove unreacted composition, and additionally post-cured with a blue light LED light source (420 nm, 40 mW/cm²) for 15 minutes. The cured surgical template was sterilized at 134°C for 3 minutes using a high-pressure steam sterilizer, and then used.

실험예 1: 기계적 물성 평가Experimental Example 1: Mechanical Properties Evaluation

실시예 1 내지 10의 조성물을 ISO 4049 표준에 따라 제작된 시편(25 x 2 x 2 mm)에 대해 3점 굴곡 강도, 굴곡 탄성률, 및 파괴 인성을 측정하였다. 각 시편은 405nm LED 광원(40mW/cm²)으로 양면에서 각각 60초간 조사하여 경화시켰으며, 경화 후 37℃의 증류수에 24시간 동안 보관한 후 측정하였다.The compositions of Examples 1 to 10 were tested for three-point flexural strength, flexural modulus, and fracture toughness on specimens (25 x 2 x 2 mm) manufactured according to the ISO 4049 standard. Each specimen was cured by irradiating both sides with a 405 nm LED light source (40 mW/cm²) for 60 seconds, and then stored in distilled water at 37°C for 24 hours before measurement.

3점 굴곡 강도 시험은 만능재료시험기(Universal Testing Machine)를 사용하여 지지점 간 거리 20mm, 크로스헤드 속도 1mm/min의 조건으로 측정하였다. 실시예 4의 조성물로 제조한 시편의 굴곡 강도는 124 MPa로 측정되었으며, 이는 나노 실리카 입자와 코어-쉘 구조 충격보강제의 시너지 효과로 인한 것으로 보인다. 실시예 1 내지 10의 조성물로 제조한 시편의 굴곡 강도 범위는 95-130 MPa로 측정되었다.The three-point flexural strength test was measured using a universal testing machine at the conditions of a distance between support points of 20 mm and a crosshead speed of 1 mm/min. The flexural strength of the specimen manufactured with the composition of Example 4 was measured to be 124 MPa, which appears to be due to the synergistic effect of the nano silica particles and the core-shell structure impact modifier. The flexural strength range of the specimens manufactured with the compositions of Examples 1 to 10 was measured to be 95-130 MPa.

굴곡 탄성률은 3점 굴곡 시험에서 얻은 응력-변형률 곡선의 초기 기울기로부터 계산하였다. 실시예 4의 조성물로 제조한 시편의 굴곡 탄성률은 3.2 GPa로 측정되었으며, 실시예 1 내지 10의 조성물로 제조한 시편의 굴곡 탄성률 범위는 2.5-3.5 GPa로 측정되었다.The flexural modulus was calculated from the initial slope of the stress-strain curve obtained from the three-point flexural test. The flexural modulus of the specimen manufactured with the composition of Example 4 was measured to be 3.2 GPa, and the flexural modulus range of the specimens manufactured with the compositions of Examples 1 to 10 was measured to be 2.5-3.5 GPa.

파괴 인성은 SENB(Single Edge Notched Beam) 시편을 사용하여 측정하였다. 실시예 4의 조성물로 제조한 시편의 파괴 인성(KIC)은 2.3 MPa·m^(1/2)로 측정되었으며, 실시예 1 내지 10의 조성물로 제조한 시편의 파괴 인성 범위는 1.8-2.4 MPa·m^(1/2)로 측정되었다.Fracture toughness was measured using a SENB (Single Edge Notched Beam) specimen. The fracture toughness (KIC) of the specimen manufactured with the composition of Example 4 was measured to be 2.3 MPa·m^(1/2), and the fracture toughness range of the specimens manufactured with the compositions of Examples 1 to 10 was measured to be 1.8-2.4 MPa·m^(1/2).

실험예 2: 내충격성 평가Experimental Example 2: Impact Resistance Evaluation

실시예 1 내지 10의 조성물로 ISO 179 표준에 따라 제작된 시편(80 x 10 x 4 mm)에 대해 샤르피 충격 시험을 실시하였다. 각 시편은 405nm LED 광원(40mW/cm²)으로 양면에서 각각 90초간 조사하여 경화시켰으며, 경화 후 37℃의 증류수에 24시간 동안 보관한 후 측정하였다.Charpy impact tests were performed on specimens (80 x 10 x 4 mm) manufactured according to the ISO 179 standard with the compositions of Examples 1 to 10. Each specimen was cured by irradiating both sides with a 405 nm LED light source (40 mW/cm²) for 90 seconds, and then stored in distilled water at 37°C for 24 hours before measurement.

샤르피 충격 시험은 충격 에너지 2.0J의 조건으로 실시하였다. 실시예 4의 조성물로 제조한 시편의 충격 강도는 12.5 kJ/m²로 측정되었으며, 이는 코어-쉘 구조 충격보강제의 효과로 인한 것으로 보인다. 실시예 1 내지 10의 조성물로 제조한 시편의 충격 강도 범위는 8.2-13.8 kJ/m²로 측정되었다. 특히 코어-쉘 구조 충격보강제의 함량이 높은 실시예 7(12중량부)에서 가장 높은 충격 강도(13.8 kJ/m²)가 관찰되었다.The Charpy impact test was performed under the condition of impact energy of 2.0 J. The impact strength of the specimen manufactured with the composition of Example 4 was measured as 12.5 kJ/m², which seems to be due to the effect of the core-shell structure impact modifier. The impact strength range of the specimens manufactured with the compositions of Examples 1 to 10 was measured as 8.2-13.8 kJ/m². In particular, the highest impact strength (13.8 kJ/m²) was observed in Example 7 (12 parts by weight) having a high content of the core-shell structure impact modifier.

실험예 3: 내마모성 평가Experimental Example 3: Wear Resistance Evaluation

실시예 1 내지 10의 조성물로 직경 10mm, 두께 2mm의 디스크 형태 시편을 제작하여 ASTM G99 표준에 따라 핀온디스크(Pin-on-disk) 마모 시험을 실시하였다. 각 시편은 405nm LED 광원(40mW/cm²)으로 양면에서 각각 60초간 조사하여 경화시켰으며, 경화 후 37℃의 증류수에 24시간 동안 보관한 후 측정하였다.Disc-shaped specimens having a diameter of 10 mm and a thickness of 2 mm were produced using the compositions of Examples 1 to 10, and a pin-on-disk wear test was performed according to the ASTM G99 standard. Each specimen was irradiated on both sides with a 405 nm LED light source (40 mW/cm²) for 60 seconds to be cured, and after curing, they were stored in distilled water at 37°C for 24 hours and then measured.

마모 시험은 직경 6mm의 알루미나 볼을 사용하여 하중 5N, 회전 속도 60rpm, 총 미끄럼 거리 1000m의 조건으로 실시하였다. 마모량은 마모 시험 전후의 시편 무게 차이로 계산하였다. 실시예 4의 조성물로 제조한 시편의 마모량은 1.2mg로 측정되었으며, 실시예 1 내지 10의 조성물로 제조한 시편의 마모량 범위는 0.9-2.8mg로 측정되었다. 특히 나노 실리카 입자의 함량이 높은 실시예 6(8중량부)과 실시예 7(10중량부)에서 가장 낮은 마모량(각각 1.0mg, 0.9mg)이 관찰되었다.The wear test was conducted using an alumina ball with a diameter of 6 mm under the conditions of a load of 5 N, a rotation speed of 60 rpm, and a total sliding distance of 1000 m. The wear amount was calculated from the difference in the weight of the specimen before and after the wear test. The wear amount of the specimen manufactured with the composition of Example 4 was measured to be 1.2 mg, and the wear amounts of the specimens manufactured with the compositions of Examples 1 to 10 were measured to be in the range of 0.9-2.8 mg. In particular, the lowest wear amounts (1.0 mg and 0.9 mg, respectively) were observed in Example 6 (8 parts by weight) and Example 7 (10 parts by weight) having a high content of nano silica particles.

실험예 4: 표면 특성 평가Experimental Example 4: Surface Characteristics Evaluation

실시예 1 내지 10의 조성물로 직경 15mm, 두께 3mm의 디스크 형태 시편을 제작하여 접촉각 측정과 표면 마찰계수 측정을 실시하였다. 각 시편은 405nm LED 광원(40mW/cm²)으로 양면에서 각각 60초간 조사하여 경화시켰으며, 경화 후 37℃의 증류수에 24시간 동안 보관한 후 측정하였다.Disc-shaped specimens with a diameter of 15 mm and a thickness of 3 mm were produced using the compositions of Examples 1 to 10, and contact angle measurements and surface friction coefficients were measured. Each specimen was irradiated on both sides with a 405 nm LED light source (40 mW/cm²) for 60 seconds to cure, and after curing, they were stored in distilled water at 37°C for 24 hours and then measured.

접촉각은 물방울법을 이용하여 측정하였다. 실시예 4의 조성물로 제조한 시편의 물 접촉각은 82°로 측정되었다. 불소화 메타크릴레이트 공중합체의 함량이 높은 실시예 7(3중량부)의 시편에서는 물 접촉각이 95°로 가장 높게 측정되었으며, 이는 불소화 성분이 표면으로 이동하여 소수성을 증가시켰기 때문으로 보인다.The contact angle was measured using the water droplet method. The water contact angle of the specimen manufactured with the composition of Example 4 was measured to be 82°. In the specimen of Example 7 (3 parts by weight) having a high content of fluorinated methacrylate copolymer, the water contact angle was measured to be the highest at 95°, which seems to be because the fluorinated component moved to the surface and increased the hydrophobicity.

표면 마찰계수는 미끄럼 마찰계수 측정기를 사용하여 측정하였다. 실시예 4의 조성물로 제조한 시편의 건조 상태 마찰계수는 0.28로 측정되었으며, 습윤 상태(인공 타액) 마찰계수는 0.22로 측정되었다. 불소화 메타크릴레이트 공중합체의 함량이 높은 실시예 7(3중량부)의 시편에서는 건조 상태 마찰계수 0.18, 습윤 상태 마찰계수 0.15로 가장 낮게 측정되었다.The surface friction coefficient was measured using a sliding friction coefficient measuring device. The dry state friction coefficient of the specimen manufactured with the composition of Example 4 was measured as 0.28, and the wet state (artificial saliva) friction coefficient was measured as 0.22. In the specimen of Example 7 (3 parts by weight) having a high content of fluorinated methacrylate copolymer, the dry state friction coefficient was measured as 0.18, and the wet state friction coefficient was measured as 0.15, which were the lowest.

실험예 5: 색안정성 평가Experimental Example 5: Color Stability Evaluation

실시예 1 내지 10의 조성물로 직경 15mm, 두께 3mm의 디스크 형태 시편을 제작하여 자외선 노출에 따른 색 변화를 측정하였다. 각 시편은 405nm LED 광원(40mW/cm²)으로 양면에서 각각 60초간 조사하여 경화시켰으며, 경화 후 37℃의 증류수에 24시간 동안 보관한 후 초기 색상을 측정하였다.Disc-shaped specimens with a diameter of 15 mm and a thickness of 3 mm were produced with the compositions of Examples 1 to 10, and color changes due to exposure to ultraviolet rays were measured. Each specimen was irradiated on both sides with a 405 nm LED light source (40 mW/cm²) for 60 seconds to cure, and after curing, they were stored in distilled water at 37°C for 24 hours, and then the initial color was measured.

자외선 노출은 UV-A 램프(365nm, 1.2mW/cm²)를 사용하여 총 300시간 동안 실시하였으며, 100시간 간격으로 색상을 측정하였다. 색상 측정은 분광색도계를 사용하여 CIE L*a*b* 색 공간에서 측정하였으며, 색 변화량(ΔE)은 초기 색상과의 차이로 계산하였다.UV exposure was performed for a total of 300 hours using a UV-A lamp (365 nm, 1.2 mW/cm²), and color was measured at 100-hour intervals. Color was measured using a spectrocolorimeter in the CIE L*a*b* color space, and the color change (ΔE) was calculated as the difference from the initial color.

실시예 4의 조성물로 제조한 시편의 300시간 노출 후 색 변화량(ΔE)은 2.1로 측정되었다. 벤조트리아졸 유도체 광안정화제의 함량이 높은 실시예 7(2중량부)의 시편에서는 300시간 노출 후 색 변화량이 1.3으로 가장 낮게 측정되었다. 광안정화제가 가장 적게 첨가된 실시예 3(0.2중량부)의 시편에서는 300시간 노출 후 색 변화량이 4.8로 가장 높게 측정되었다.The color change (ΔE) of the specimen manufactured with the composition of Example 4 was measured as 2.1 after 300 hours of exposure. In the specimen of Example 7 (2 parts by weight) with a high content of benzotriazole derivative photostabilizer, the color change was measured to be the lowest at 1.3 after 300 hours of exposure. In the specimen of Example 3 (0.2 parts by weight) with the least amount of photostabilizer added, the color change was measured to be the highest at 4.8 after 300 hours of exposure.

실험예 6: 형상복원 특성 평가Experimental Example 6: Evaluation of Shape Restoration Characteristics

실시예 1 내지 10의 조성물로 ISO 1567 표준을 참고하여 변형된 시편(64 x 10 x 3.3 mm)을 제작하였다. 각 시편은 405nm LED 광원(40mW/cm²)으로 양면에서 각각 90초간 조사하여 경화시켰으며, 경화 후 37℃의 증류수에 24시간 동안 보관하였다.Modified specimens (64 x 10 x 3.3 mm) were produced with the compositions of Examples 1 to 10, referring to the ISO 1567 standard. Each specimen was cured by irradiating both sides with a 405 nm LED light source (40 mW/cm²) for 90 seconds, and then stored in distilled water at 37°C for 24 hours.

형상복원 특성 평가를 위해, 시편을 37℃의 수조에서 30분간 평형상태에 도달시킨 후 3점 굽힘 장치를 사용하여 시편 중앙에 하중을 가해 2mm의 처짐이 발생하도록 변형시켰다. 변형 상태에서 상온으로 냉각하여 변형을 고정시킨 후, 변형 회복을 위해 시편을 다양한 온도(45, 55, 65, 75, 85, 95, 105, 115℃)의 수조에 넣고 형상복원율을 측정하였다. 형상복원율은 다음 식으로 계산하였다:To evaluate the shape recovery characteristics, the specimen was allowed to reach an equilibrium state for 30 minutes in a water bath at 37°C, and then a load was applied to the center of the specimen using a three-point bending device to deform it so that a deflection of 2 mm occurred. After cooling to room temperature in the deformed state to fix the deformation, the specimen was placed in water baths of various temperatures (45, 55, 65, 75, 85, 95, 105, 115°C) for deformation recovery, and the shape recovery rate was measured. The shape recovery rate was calculated by the following equation:

형상복원율(%) = ((2 - 잔류 처짐) / 2) x 100Shape recovery rate (%) = ((2 - residual deflection) / 2) x 100

실시예 4의 조성물로 제조한 시편의 경우, 65℃에서 30초 후 형상복원율이 85%, 60초 후 98%로 측정되었다. 유리전이온도가 다른 실시예 조성물들은 서로 다른 온도 범위에서 최적의 형상복원 특성을 보였다. 예를 들어, 트리시클로데칸 디메타크릴레이트 함량이 높은 실시예 5(20중량부)의 시편은 75℃에서 30초 후 형상복원율이 82%, 60초 후 97%로 측정되었다. 반면, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 함량이 높은 실시예 7(12중량부)의 시편은 55℃에서 30초 후 형상복원율이 88%, 60초 후 99%로 측정되었다.For the specimen manufactured with the composition of Example 4, the shape recovery rate was measured to be 85% after 30 seconds at 65°C, and 98% after 60 seconds. Example compositions having different glass transition temperatures exhibited optimal shape recovery characteristics at different temperature ranges. For example, the specimen of Example 5 (20 parts by weight) having a high content of tricyclodecane dimethacrylate had a shape recovery rate of 82% after 30 seconds at 75°C, and 97% after 60 seconds. On the other hand, the specimen of Example 7 (12 parts by weight) having a high content of polyethylene glycol diacrylate had a shape recovery rate of 88% after 30 seconds at 55°C, and 99% after 60 seconds.

모든 실시예의 조성물로 제조한 시편은 각각의 최적 형상복원 온도에서 2분 이내에 95% 이상의 형상복원율을 달성하였다. 또한 10회 반복적인 변형-복원 사이클 후에도 형상복원 특성의 유의미한 저하는 관찰되지 않았다.The specimens manufactured with the compositions of all examples achieved a shape recovery rate of more than 95% within 2 minutes at their respective optimum shape recovery temperatures. In addition, no significant degradation in shape recovery characteristics was observed even after 10 repeated deformation-recovery cycles.

실험예 7: 내열성 평가Experimental Example 7: Heat Resistance Evaluation

실시예 1 내지 10의 조성물로 직경 15mm, 두께 3mm의 디스크 형태 시편을 제작하여 고온 노출에 따른 물성 변화를 측정하였다. 각 시편은 405nm LED 광원(40mW/cm²)으로 양면에서 각각 60초간 조사하여 경화시켰으며, 경화 후 37℃의 증류수에 24시간 동안 보관한 후 초기 물성을 측정하였다.Disc-shaped specimens with a diameter of 15 mm and a thickness of 3 mm were produced with the compositions of Examples 1 to 10, and the changes in physical properties according to exposure to high temperatures were measured. Each specimen was cured by irradiating both sides with a 405 nm LED light source (40 mW/cm²) for 60 seconds, and after curing, it was stored in distilled water at 37°C for 24 hours, and then the initial physical properties were measured.

내열성 평가를 위해 시편을 고온 멸균기를 사용하여 134℃, 2기압 조건에서 10분간 처리한 후, 상온으로 냉각하여 비커스 경도와 굴곡 강도를 측정하였다. 또한 시편의 질량 변화와 외관 변화를 관찰하였다.To evaluate heat resistance, the specimens were sterilized in a high-temperature sterilizer at 134°C and 2 atm for 10 minutes, then cooled to room temperature and the Vickers hardness and flexural strength were measured. In addition, the mass change and appearance change of the specimens were observed.

실시예 4의 조성물로 제조한 시편의 경우, 고온 멸균 처리 후 비커스 경도는 초기 값의 96.5%, 굴곡 강도는 초기 값의 94.2%를 유지하였다. 질량 변화는 0.3% 미만이었으며, 외관상의 변형이나 변색은 관찰되지 않았다.For the specimens manufactured with the composition of Example 4, the Vickers hardness was maintained at 96.5% of the initial value after high-temperature sterilization, and the flexural strength was maintained at 94.2% of the initial value. The mass change was less than 0.3%, and no deformation or discoloration in appearance was observed.

폴리페닐 에테르 함량이 높은 실시예 10(3중량부)의 시편에서는 고온 멸균 처리 후에도 비커스 경도는 초기 값의 98.2%, 굴곡 강도는 초기 값의 97.5%를 유지하여 가장 우수한 내열성을 보였다. 반면, 폴리페닐 에테르가 포함되지 않은 실시예 2와 실시예 7의 시편에서는 고온 멸균 처리 후 비커스 경도가 초기 값의 92-93%, 굴곡 강도는 초기 값의 88-90% 수준으로 약간의 물성 저하가 관찰되었으나, 임상적 사용에 영향을 줄 정도의 심각한 변형이나 물성 저하는 발생하지 않았다.In the specimen of Example 10 (3 parts by weight) with a high polyphenyl ether content, the Vickers hardness and the flexural strength maintained 98.2% and 97.5% of the initial value, respectively, even after high-temperature sterilization, showing the best heat resistance. On the other hand, in the specimens of Examples 2 and 7 that did not contain polyphenyl ether, the Vickers hardness and the flexural strength slightly deteriorated to 92-93% and 88-90% of the initial value, respectively, after high-temperature sterilization, but no serious deformation or deterioration of properties that would affect clinical use occurred.

또한 모든 실시예의 조성물로 제조한 시편은 5회의 반복적인 고온 멸균 처리 후에도 임상적으로 허용 가능한 수준의 물성을 유지하였다.Additionally, specimens manufactured with the compositions of all examples maintained clinically acceptable levels of physical properties even after five repeated high-temperature sterilization treatments.

실험예 8: 광경화 특성 평가Experimental Example 8: Evaluation of Photocuring Characteristics

실시예 1 내지 10의 조성물에 대해 다양한 광원(UV-A: 365nm, 블루라이트 LED: 405nm, 420nm)에서의 광경화 특성을 측정하였다. 광경화 특성 평가에는 실시간 FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy) 분석법과 ISO 4049 표준에 따른 경화 깊이 측정법을 사용하였다.The photocuring characteristics of the compositions of Examples 1 to 10 were measured under various light sources (UV-A: 365 nm, blue light LED: 405 nm, 420 nm). The photocuring characteristics were evaluated using real-time FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) analysis and a depth of cure measurement method according to the ISO 4049 standard.

실시간 FTIR 분석은 ATR(Attenuated Total Reflection) 장치가 장착된 FTIR 분광기를 사용하여 실시하였다. 각 조성물 샘플을 ATR 크리스탈 위에 균일하게 도포한 후, 광원을 조사하면서 메타크릴레이트 이중결합(C=C)의 특성 피크(1636cm^(-1))의 변화를 1초 간격으로 측정하였다. 이중결합 전환율은 다음 식으로 계산하였다:Real-time FTIR analysis was performed using an FTIR spectrometer equipped with an ATR (Attenuated Total Reflection) device. Each composition sample was uniformly coated on an ATR crystal, and the change in the characteristic peak (1636 cm^(-1)) of the methacrylate double bond (C=C) was measured at 1-second intervals while irradiating the light source. The double bond conversion rate was calculated by the following equation:

전환율(%) = (1 - (At / A0)) x 100Conversion rate (%) = (1 - (At / A0)) x 100

여기서 A0는 광조사 전 이중결합 피크의 면적, At는 시간 t에서의 이중결합 피크의 면적이다.Here, A0 is the area of the double bond peak before light irradiation, and At is the area of the double bond peak at time t.

실시예 4의 조성물의 경우, 블루라이트 LED(405nm, 40mW/cm²) 조사 시 10초 후 전환율은 45%, 20초 후 68%, 40초 후 84%, 60초 후 89%로 측정되었다. 특히 루시린 TPO-L과 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트 함량이 높은 실시예 6의 조성물은 405nm LED 조사 시 10초 후 전환율이 55%로 가장 빠른 광중합 속도를 보였다.For the composition of Example 4, the conversion rate was measured as 45% after 10 seconds, 68% after 20 seconds, 84% after 40 seconds, and 89% after 60 seconds when irradiated with a blue light LED (405 nm, 40 mW/cm²). In particular, the composition of Example 6 with a high content of lucirin TPO-L and ethyl 4-(dimethylamino)benzoate showed the fastest photopolymerization speed with a conversion rate of 55% after 10 seconds when irradiated with a 405 nm LED.

경화 깊이 측정은 직경 4mm, 높이 10mm의 투명 실린더 몰드에 조성물을 채우고, 상부에서 광원을 40초간 조사한 후, 경화되지 않은 부분을 제거하고 경화된 부분의 길이를 측정하였다.To measure the depth of curing, the composition was filled into a transparent cylinder mold with a diameter of 4 mm and a height of 10 mm, a light source was irradiated from above for 40 seconds, the uncured portion was removed, and the length of the cured portion was measured.

실시예 4의 조성물의 경우, 블루라이트 LED(405nm, 40mW/cm²) 조사 시 경화 깊이는 5.2mm로 측정되었다. 특히 루시린 TPO-L과 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트 함량이 높은 실시예 6의 조성물은 405nm LED 조사 시 경화 깊이가 6.0mm로 가장 우수한 결과를 보였다.For the composition of Example 4, the curing depth was measured to be 5.2 mm when irradiated with a blue light LED (405 nm, 40 mW/cm²). In particular, the composition of Example 6 having a high content of Lucirin TPO-L and ethyl 4-(dimethylamino)benzoate showed the best result with a curing depth of 6.0 mm when irradiated with a 405 nm LED.

또한 420nm 블루라이트 LED를 사용했을 때도 모든 실시예 조성물에서 임상적으로 충분한 경화 깊이(3.5mm 이상)를 보였으며, 특히 루시린 TPO-L을 함유한 조성물들은 420nm에서도 우수한 광중합 특성을 나타냈다.In addition, all exemplary compositions showed clinically sufficient curing depth (more than 3.5 mm) even when using a 420 nm blue light LED, and in particular, compositions containing Lucirin TPO-L showed excellent photopolymerization characteristics even at 420 nm.

실험예 9: 광경화성 형상복원 고분자성 조성물로 제조한 치아 교정장치의 정밀도 평가Experimental Example 9: Accuracy Evaluation of Orthodontic Devices Manufactured with Photocurable Shape Restoring Polymer Compositions

실시예 11에서 제조한 치아 교정장치의 정밀도를 평가하기 위해, 원본 디지털 모델과 제조된 교정장치의 3D 스캔 데이터를 비교 분석하였다. 제조된 교정장치는 고해상도 3D 스캐너를 사용하여 스캔하였으며, 원본 디지털 모델과의 비교는 3D 비교 분석 소프트웨어를 사용하여 수행하였다.In order to evaluate the precision of the orthodontic appliance manufactured in Example 11, 3D scan data of the original digital model and the manufactured orthodontic appliance were compared and analyzed. The manufactured orthodontic appliance was scanned using a high-resolution 3D scanner, and the comparison with the original digital model was performed using 3D comparative analysis software.

비교 분석 결과, 제조된 교정장치와 원본 디지털 모델 간의 평균 편차는 38μm로 측정되었으며, 최대 편차는 112μm로 측정되었다. 이는 임상적으로 허용 가능한 수준의 정밀도로, 교정장치의 정확한 적합성을 보장할 수 있는 수준이다.The comparative analysis results showed that the average deviation between the manufactured aligners and the original digital model was measured to be 38 μm, and the maximum deviation was measured to be 112 μm. This is a clinically acceptable level of precision, which can ensure the accurate fit of the aligners.

또한 교정장치의 내면 적합도를 평가하기 위해, 석고 모형에 교정장치를 장착한 후 실리콘 인상재를 이용하여 내면 공간을 측정하였다. 측정 결과, 평균 내면 공간은 75μm로 측정되었으며, 이는 교정장치의 우수한 적합성을 나타낸다.In addition, to evaluate the internal fit of the orthodontic appliance, the orthodontic appliance was placed on a plaster model and the internal space was measured using a silicone impression material. As a result of the measurement, the average internal space was measured to be 75 μm, indicating excellent fit of the orthodontic appliance.

실험예 10: 광경화성 형상복원 고분자성 조성물로 제조한 임플란트 가이드의 정확도 평가Experimental Example 10: Accuracy Evaluation of Implant Guide Manufactured with Photocurable Shape Restoring Polymer Composition

실시예 12에서 제조한 임플란트 가이드의 정확도를 평가하기 위해, 치과용 모형에 임플란트 가이드를 장착하고 가이드를 통해 임플란트 드릴링을 시뮬레이션한 후, 드릴 홀의 위치와 각도를 측정하였다.To evaluate the accuracy of the implant guide manufactured in Example 12, the implant guide was mounted on a dental model, implant drilling was simulated through the guide, and the position and angle of the drill hole were measured.

먼저 계획된 임플란트 위치와 각도 정보가 포함된 디지털 임플란트 계획 데이터를 기준으로 삼았다. 치과용 모형에 임플란트 가이드를 장착하고, 임플란트 드릴링 프로토콜에 따라 가이드 슬리브를 통해 드릴링을 시뮬레이션하였다. 드릴링 후 모형을 CT 스캔하여 드릴 홀의 위치와 각도 데이터를 획득하였다.First, digital implant planning data containing planned implant position and angle information was used as a reference. The implant guide was mounted on the dental model, and drilling was simulated through the guide sleeve according to the implant drilling protocol. After drilling, the model was CT-scanned to obtain the position and angle data of the drill hole.

분석 결과, 계획된 임플란트 위치와 실제 드릴 홀 위치 간의 평균 편차는 0.25mm로 측정되었으며, 각도 편차는 평균 0.74°로 측정되었다. 이는 임상적으로 매우 우수한 정확도로, 안전하고 정확한 임플란트 식립을 가능하게 하는 수준이다.As a result of the analysis, the average deviation between the planned implant position and the actual drill hole position was measured as 0.25 mm, and the average angular deviation was measured as 0.74°. This is a clinically excellent accuracy, which enables safe and accurate implant placement.

또한 임플란트 가이드의 강성과 내구성을 평가하기 위해, 실제 임플란트 드릴링 과정을 5회 반복한 후 가이드의 변형이나 손상 여부를 확인하였다. 5회의 드릴링 과정 후에도 임플란트 가이드에 육안으로 관찰 가능한 변형이나 손상은 발생하지 않았으며, 슬리브 주변 부위의 경도 측정 결과 유의미한 변화가 관찰되지 않았다.In addition, to evaluate the rigidity and durability of the implant guide, the actual implant drilling process was repeated five times and then the guide was checked for deformation or damage. After five drilling processes, no deformation or damage was observed in the implant guide that could be visually observed, and no significant changes were observed in the hardness measurement results around the sleeve.

실험예 11: 광경화성 형상복원 고분자성 조성물로 제조한 수술용 템플릿의 고온 멸균 후 안정성 평가Experimental Example 11: Stability Evaluation of Surgical Templates Manufactured with Photocurable Shape Restoring Polymer Compositions after High-Temperature Sterilization

실시예 13에서 제조한 수술용 템플릿의 고온 멸균 후 안정성을 평가하기 위해, 템플릿을 고온 멸균기를 사용하여 134℃, 3분 조건으로 3회 반복 멸균한 후, 멸균 전후의 치수 안정성과 물성 변화를 측정하였다.To evaluate the stability after high-temperature sterilization of the surgical template manufactured in Example 13, the template was sterilized three times using a high-temperature sterilizer at 134°C for 3 minutes, and then the dimensional stability and changes in physical properties before and after sterilization were measured.

치수 안정성 평가를 위해, 멸균 전후의 템플릿을 고해상도 3D 스캐너로 스캔하여 3D 비교 분석 소프트웨어로 분석하였다. 분석 결과, 3회의 고온 멸균 처리 후 템플릿의 평균 치수 변화는 0.06mm로 측정되었으며, 최대 치수 변화는 0.11mm로 측정되었다. 이는 임상적으로 허용 가능한 수준의 치수 안정성으로, 멸균 후에도 템플릿의 정확성이 유지됨을 나타낸다.To evaluate dimensional stability, the templates before and after sterilization were scanned with a high-resolution 3D scanner and analyzed with 3D comparative analysis software. The analysis results showed that the average dimensional change of the template after three high-temperature sterilization treatments was measured to be 0.06 mm, and the maximum dimensional change was measured to be 0.11 mm. This is a clinically acceptable level of dimensional stability, indicating that the accuracy of the template is maintained even after sterilization.

물성 변화 평가를 위해, 멸균 전후의 템플릿에서 시편을 채취하여 비커스 경도, 굴곡 강도, 탄성 계수를 측정하였다. 3회의 고온 멸균 처리 후, 비커스 경도는 초기 값의 98.1%, 굴곡 강도는 초기 값의 97.3%, 탄성 계수는 초기 값의 99.2%를 유지하였다.To evaluate the change in physical properties, specimens were collected from the template before and after sterilization, and the Vickers hardness, flexural strength, and elastic modulus were measured. After three high-temperature sterilization treatments, the Vickers hardness was maintained at 98.1% of the initial value, the flexural strength was maintained at 97.3% of the initial value, and the elastic modulus was maintained at 99.2% of the initial value.

또한 멸균 전후의 템플릿의 색상 변화를 분광색도계로 측정한 결과, 색 변화량(ΔE)은 0.8로 측정되어 육안으로 구분하기 어려운 수준의 미미한 변화만 관찰되었다.In addition, when the color change of the template before and after sterilization was measured using a spectrophotometer, the color change (ΔE) was measured to be 0.8, indicating that only a minimal change was observed that was difficult to distinguish with the naked eye.

이러한 결과는 본 개시의 광경화성 형상복원 고분자성 조성물로 제조한 수술용 템플릿이 고온 멸균 과정 후에도 우수한 치수 안정성과 물성을 유지함을 보여준다. 이는 폴리페닐 에테르와 나노 실리카 입자에 의한 내열성 향상 효과로 인한 것으로 판단된다.These results demonstrate that the surgical template manufactured with the photocurable shape-restoring polymer composition of the present disclosure maintains excellent dimensional stability and physical properties even after a high-temperature sterilization process. This is believed to be due to the heat-resistant enhancement effect of the polyphenyl ether and nano silica particles.

이상에서 본 개시의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 개시의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 개시의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 개시의 권리 범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the scope of the present disclosure is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present disclosure defined in the following claims also fall within the scope of the present disclosure.

Claims (8)

광경화성 화합물, 광개시제, 나노 실리카 입자, 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제, 불소화 메타크릴레이트 공중합체, 및 벤조트리아졸 유도체 광안정화제를 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물로서,
상기 광경화성 화합물은 지방족 우레탄 디메타크릴레이트, 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트, 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트, 트리시클로데칸 디메타크릴레이트, 및 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트를 포함하고
상기 광개시제는 루시린 TPO-L, 페닐글리옥실산메틸에스테르, 및 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트로부터 선택된 하나 이상을 포함하고,
상기 나노 실리카 입자는 표면이 메타크릴레이트로 기능화된 5-50 nm 크기의 입자이고,
상기 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 지방족 우레탄 디메타크릴레이트를 40 내지 70중량부로 포함하고,
상기 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 카프로락톤 우레탄 트리 아크릴레이트를 1 내지 25 중량부로 포함하고,
상기 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 트리시클로데칸 디메타크릴레이트를 5 내지 25 중량부로 포함하고,
상기 광경화성 화합물은 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 폴리에틸렌글 리콜 디아크릴레이트를 2 내지 15 중량부로 포함하고,
상기 광경화성 화합물은 비스페놀 A 에톡시레이트 디메타크릴레이트를 포함하는 것인, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물.
A photocurable shape restoring polymer composition comprising a photocurable compound, a photoinitiator, nano silica particles, a core-shell structured acrylic impact modifier, a fluorinated methacrylate copolymer, and a benzotriazole derivative photostabilizer,
The above photocurable compounds include aliphatic urethane dimethacrylate, caprolactone urethane triacrylate, bisphenol A ethoxylate dimethacrylate, tricyclodecane dimethacrylate, and polyethylene glycol diacrylate.
The photoinitiator comprises at least one selected from Lucilin TPO-L, phenylglyoxylic acid methyl ester, and ethyl 4-(dimethylamino)benzoate,
The above nano silica particles are particles with a size of 5-50 nm whose surface is functionalized with methacrylate.
The above photocurable compound contains 40 to 70 parts by weight of aliphatic urethane dimethacrylate based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition.
The above photocurable compound contains 1 to 25 parts by weight of caprolactone urethane triacrylate based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition.
The above photocurable compound contains 5 to 25 parts by weight of tricyclodecane dimethacrylate based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition.
The above photocurable compound contains 2 to 15 parts by weight of polyethylene glycol diacrylate based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition.
A photocurable shape restoring polymer composition, wherein the photocurable compound comprises bisphenol A ethoxylate dimethacrylate.
제1항에 있어서, 상기 광개시제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 루시린 TPO-L을 2 내지 10중량부로 포함하는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물.In the first paragraph, the photoinitiator is a photocurable shape restoring polymer composition containing 2 to 10 parts by weight of Lucilin TPO-L based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape restoring polymer composition. 제1항에 있어서, 상기 나노 실리카 입자는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 1 내지 10중량부로 포함되는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물.In the first paragraph, the photocurable shape-restoring polymer composition comprises 1 to 10 parts by weight of the nano silica particles based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. 제1항에 있어서, 상기 코어-쉘 구조 아크릴계 충격보강제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 3 내지 12중량부로 포함되는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물.In the first paragraph, the core-shell structure acrylic impact modifier is included in an amount of 3 to 12 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire photocurable shape-restoring polymer composition. 제1항에 있어서, 상기 불소화 메타크릴레이트 공중합체는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 0.5 내지 3중량부로 포함되는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물.In the first paragraph, the photocurable shape-restoring polymer composition comprises 0.5 to 3 parts by weight of the fluorinated methacrylate copolymer based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition. 제1항에 있어서, 상기 벤조트리아졸 유도체 광안정화제는 전체 광경화성 형상복원 고분자성 조성물 100중량부를 기준으로, 0.2 내지 2중량부로 포함되는, 광경화성 형상복원 고분자성 조성물.In the first paragraph, the benzotriazole derivative photostabilizer is included in an amount of 0.2 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the total photocurable shape-restoring polymer composition. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 광경화성 형상복원 고분자성 조성물을 사용하여 제조된, 치아 교정장치.An orthodontic appliance manufactured using a photocurable shape-restoring polymer composition according to any one of claims 1 to 6. 삭제delete
KR1020250045574A 2025-04-08 2025-04-08 Nano-silica reinforced shape-restoring photocurable polymeric composition for direct 3d printing and high-durability orthodontic appliances manufactured using them Active KR102830653B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020250045574A KR102830653B1 (en) 2025-04-08 2025-04-08 Nano-silica reinforced shape-restoring photocurable polymeric composition for direct 3d printing and high-durability orthodontic appliances manufactured using them

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020250045574A KR102830653B1 (en) 2025-04-08 2025-04-08 Nano-silica reinforced shape-restoring photocurable polymeric composition for direct 3d printing and high-durability orthodontic appliances manufactured using them

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102830653B1 true KR102830653B1 (en) 2025-07-04

Family

ID=96389946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020250045574A Active KR102830653B1 (en) 2025-04-08 2025-04-08 Nano-silica reinforced shape-restoring photocurable polymeric composition for direct 3d printing and high-durability orthodontic appliances manufactured using them

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102830653B1 (en)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0175148B1 (en) * 1990-02-23 1999-03-20 워렌 알. 보비 Semi-thermoplastic molding composition having heat-stable custom shape memory
KR100911843B1 (en) * 2005-02-21 2009-08-11 비스코, 인크 Non-volatile dental compositions
JP2010504164A (en) * 2006-09-20 2010-02-12 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Orthodontic elements and other medical devices having fluorinated polymers and methods
JP2012087204A (en) * 2010-10-19 2012-05-10 Panasonic Corp Resin cured product, curable composition, and method for manufacturing resin cured product
KR101585981B1 (en) 2014-07-30 2016-01-18 한국신발피혁연구원 Metal adhesion coating composition having heat resistance and method of metal surface treatment for application using the same
KR101943800B1 (en) 2018-07-30 2019-01-30 주식회사 에스아이켐 Coating composition for protecting metal surface and method for manufacturing metallic structure comprising coating layer for protecting surface using the same
KR20200079479A (en) 2017-07-31 2020-07-03 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크. Curable surface-protective coating composition, method for its preparation and application to metal substrates and coated metal substrates
KR20210003915A (en) * 2018-05-04 2021-01-12 얼라인 테크널러지, 인크. Curable composition for use in high temperature lithography-based photopolymerization process and method of preparing crosslinked polymer therefrom
KR20220026883A (en) * 2020-08-26 2022-03-07 박성원 Composition for forming transparent orthodontic device, method of preparing transparent orthodontic device and transparent orthodontic device prepared thereby
KR102416141B1 (en) 2014-01-23 2022-07-04 케메탈 게엠베하 Method for coating metal surfaces, substrates coated in this way, and use thereof
KR102486412B1 (en) * 2020-12-17 2023-01-09 오스템임플란트 주식회사 Photocurable resin composition and molded article prepared therefrom
KR20230086479A (en) * 2021-12-08 2023-06-15 주식회사 오디에스 Composition for forming intraoral mounting device, method of preparing intraoral mounting device and intraoral mounting device prepared thereby
KR20240086841A (en) * 2022-12-09 2024-06-19 주식회사 그래피 Photocurable composition for 3D printer
KR20250002283A (en) * 2022-04-13 2025-01-07 비타 찬파브릭 하. 라우터 게엠베하& 코.카게 Dental curing composition

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0175148B1 (en) * 1990-02-23 1999-03-20 워렌 알. 보비 Semi-thermoplastic molding composition having heat-stable custom shape memory
KR100911843B1 (en) * 2005-02-21 2009-08-11 비스코, 인크 Non-volatile dental compositions
JP2010504164A (en) * 2006-09-20 2010-02-12 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Orthodontic elements and other medical devices having fluorinated polymers and methods
JP2012087204A (en) * 2010-10-19 2012-05-10 Panasonic Corp Resin cured product, curable composition, and method for manufacturing resin cured product
KR102416141B1 (en) 2014-01-23 2022-07-04 케메탈 게엠베하 Method for coating metal surfaces, substrates coated in this way, and use thereof
KR101585981B1 (en) 2014-07-30 2016-01-18 한국신발피혁연구원 Metal adhesion coating composition having heat resistance and method of metal surface treatment for application using the same
KR20200079479A (en) 2017-07-31 2020-07-03 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크. Curable surface-protective coating composition, method for its preparation and application to metal substrates and coated metal substrates
KR20210003915A (en) * 2018-05-04 2021-01-12 얼라인 테크널러지, 인크. Curable composition for use in high temperature lithography-based photopolymerization process and method of preparing crosslinked polymer therefrom
KR101943800B1 (en) 2018-07-30 2019-01-30 주식회사 에스아이켐 Coating composition for protecting metal surface and method for manufacturing metallic structure comprising coating layer for protecting surface using the same
KR20220026883A (en) * 2020-08-26 2022-03-07 박성원 Composition for forming transparent orthodontic device, method of preparing transparent orthodontic device and transparent orthodontic device prepared thereby
KR102486412B1 (en) * 2020-12-17 2023-01-09 오스템임플란트 주식회사 Photocurable resin composition and molded article prepared therefrom
KR20230086479A (en) * 2021-12-08 2023-06-15 주식회사 오디에스 Composition for forming intraoral mounting device, method of preparing intraoral mounting device and intraoral mounting device prepared thereby
KR20250002283A (en) * 2022-04-13 2025-01-07 비타 찬파브릭 하. 라우터 게엠베하& 코.카게 Dental curing composition
KR20240086841A (en) * 2022-12-09 2024-06-19 주식회사 그래피 Photocurable composition for 3D printer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5224958A (en) Silicone elastomer line prosthetic devices and methods of manufacture
US11845868B2 (en) Weak covalent crosslinks in thermoset materials for increased toughness
Nejatian et al. Acrylic denture base materials
US20100044895A1 (en) Method of forming a dental product
CN113677718B (en) Radiation curable compositions for rapid prototyping or rapid manufacturing processes
EP4093784A1 (en) Low viscosity photo-curable resins for the direct fabrication of orthodontic appliances
US5112640A (en) Silicone elastomer lined prosthetic devices and methods of manufacture
Benli et al. Thermal, structural and morphological characterization of dental polymers for clinical applications
CN115943053A (en) Radiation curable compositions for rapid prototyping or rapid manufacturing processes
KR102830653B1 (en) Nano-silica reinforced shape-restoring photocurable polymeric composition for direct 3d printing and high-durability orthodontic appliances manufactured using them
Neoh et al. Comparison of physical, mechanical, and optical properties between thermoplastic materials and 3-dimensional printing resins for orthodontic clear retainers
CN112689646B (en) Radiation curable composition for rapid prototyping or rapid manufacturing processes
Ravi et al. The effectiveness of microwave sterilization on the hardness of silicone and acrylic based soft reliners
Zidan Effects of zirconia nanoparticles on the physico-mechanical properties of high-impact heat-cured acrylic resin denture base
Albadr et al. Synthesis and Characterization of New Dental Composites Using Calcium Fluoroaluminosilicate Glass
US20230200937A1 (en) Hybrid ceramic prosthesis
Aulia Effect of Nanofiller Coating and Loading on Facial Elastomer Physical Properties
Mutha Assessment of the Effect of Preheating on Surface Microhardness of Bulkfill and Conventional Composites-A Comparative Invitro Study
KR20190137241A (en) Orthodontic speed increasing device by blocking occlusal force and method for manufacturing the same
TaşkIran Effects of Zirconia and Hydroxyapatite Nanoparticles on the Mechanical Properties of the Resin-Based Dental Composites
Sengupta Evaluation and Comparison of Tensile Strength, Water Absorption, Hardness and Colour Stability of Three Commercially Available Maxillofacial Silicone Elastomers”-An in Vitro Study
Alhotan A Comparative Investigation of the Physical and Mechanical Properties of Conventional and Light-Cured Denture Base Materials
Öztemel et al. Surface roughness and shear bond strength of novel polymethylmethacrylate-based materials
Alkhalifah Mechanical and Physical Behavior of 3D-Printed and Milled PMMA Used for Implant Supported Prosthetics: The Impact of Hydrothermal Aging–An in Vitro Study
Jha A Comparative Evaluation of the Effect of Standard Disinfection Procedures on the Tear Strength and Colour Stability of Reinforced Maxillofacial Silicone Materials.–An In-Vitro Study

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

PA0302 Request for accelerated examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D17-exm-PA0302

St.27 status event code: A-1-2-D10-D16-exm-PA0302

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

P14-X000 Amendment of ip right document requested

St.27 status event code: A-5-5-P10-P14-nap-X000