치과용복합레진 ① 수복용 비충전 아크릴릭 레진

1) 조성
비충전 아크릴릭 레진(unfilled acrylic resin)은 보통 분말과 용액으로 구성되어 있다. 분말 주성분은 초기에는 폴리메틸메타크릴레이트[poly(methyl methacrylate)]였으나, 이것은 단량체 속에서 팽윤속도(swelling rate)가 매우 느려서 취급하기에 이상적이지 못하기 때문에, 일부 또는 전부가 에틸메틸메타크릴레이트 공중합체(ethylmethylmethacrylate copolymer)와 같은 중합체로 바뀌어졌다. 또한 0.5-1%의 벤조일 퍼옥사이드가 개시제(initiator)로서 분말에 함유되어 있다.
용액은 주로 메틸메타크릴레이트 단량체로 되어 있으며, 에틸렌디메타크릴레이트 단량체로 되어 있으며, 에틸렌디메타크릴레이트(ethylene dimethacrylate)와 같은 가교제가 5% 이상 첨가되어 있다. 가교제를 첨가하면 반응이 빨라지게 되고 충전재의 강도가 증가하기도 하지만, 첨가하는 주된 이유는 용액의 기화를 적게 하여 혼합물의 표면이 매끄럽게 되도록 하기 위해서이다. 그리고 용액에는 N, N-dimethyl-p-toluidine과 같은 아민이 경화촉진제로서 0.1-0.5% 정도 포함되어 있다. 그 외에 용액에는 작업시간을 충분히 하고 보관기간 동안의 불필요한 반응이 발생하는 것을 방지하기 위하여 하이드로퀴논(monomethyl ether of hydroquinone)과 같은 중합억제제가 0.006% 정도 소량 포함되어 있고, 색 안정성을 향상하기 위해 0.5-1.0% 정도의 자외선 흡수제가 첨가되기도 한다. 대체로 의치사용 레진과 화학적 조성은 비슷하나, 더 짧은 유도기간(induction period)을 갖는다. 
 
2) 중합반응
벤조일 퍼옥사이드가 들어있는 분말과 N, N-dimethyl-p-toluidine과 같은 아민을 포함한 용액을 혼합하면 고분자 중합반응에 필수적인 자유 라디칼이 생성되어 단량체의 중합을 일으키게 된다. 중합체인 분말은 액체상태의 단량체를 흡수하여 팽윤 하면서 병상(dough)으로 되고, 점차 중합반응이 진해됨에 따라 딱딱하게 경화된다.
 
3) 성질
작업시간(working time)은 분말과 용액을 혼합해서 구강 내에 충전하기에 적당한 성질을 유지할 수 있을 때까지의 시간으로 90초 이상 되어야 적절하게 조작할 수 있다. 경화시간(setting time)은 국제산업표준 KS P ISO 4049에 화학중합재료인 제1급의 경우 최대 5분 이내에 완전히 경화되어야 한다고 규정하고 있다. 
비충전 아크릴릭 레진은 중합수축이 5-8% 발생하여 수복물 변연부에 틈새(gap)가 생겨 미세누출(microleakage)이 생길 수 있는 단점이 있다. 또한 법랑질의 열팽창계수는 11.4x 10(-6) mm/mm/c인 반면, 비충전 아크릴릭레진의 열팽창계수는 92x10(-6) mm/mm/c로서 열팽창계수가 치질보다 8배 정도 크기 때문에, 구강 내에 섭취하는 음식물의 온도가 변함에 따라 치질이 팽창하는 정도와 레진이 팽창하는 정도의 차이가 심하여 미세누출이 발생할 수 있다. 그러나 다행히도 열전도도가 낮아서 온도변화에 대해 재료의 온도가 아주 천천히 변화한다. 
물에 녹지는 않고, 물을 흡수하는 성질이 있어 구강 내에서 흡수에 의해 0.3-0.5%의 선-팽창률을 보인다. 이는 중합수축에 의해 생긴 변연부의 틈새를 일부 보상해 주는 역할을 한다. 물리적 강도, 경도는 금속이나 다른 것에 비해 일반적으로 약하다. 투명도, 색상 등을 치아와 같게 할 수 있어서 심미적 재료이지만, 시간이 지남에 따라 색 안정성이 없어져 점점 노랗게 되고 진해진다. 이는 자외선흡수제(ultraviolet aborber)를 첨가하여 많이 개선되었다. 
비충전 아크릴릭 레진 수복을 한 후에는 미반응 잔류단량체와 와동형성과 재료충전 동안의 기계적 자극 및 변연부위를 통한 미세누출이 원인이 되어 치수에 자극을 일으킬 수 있다. 따라서 그 사용범위를 제한하여야 하며, 레진수복 전에 와동 이장재(cavity liner)를 깔아주어야 한다. 유지놀과 같은 페놀계 화합물은 중합을 방해하므로, 와동 이장재는 수산화칼슘(Ca(OH) 2) 이장재나 글라스아이오노머 시멘트 이장재 등을 사용한다.
최근에는 MTA (mineral trioxide aggregate)과 같은 제재를 사용하는 이장 술식도 사용하고 있다.
 
4) 충전방법
아크릴릭 레진 충전방법은 가압 충전법, 비가압 충전법 및 유입충전법이 있다. 
 
(1) 가압 충전법
가압 충전법(pressure technique, bulk pack technique)은 병상기의 레진혼합물을 와동에 채웅고, 메트릭스 스트립으로 덮은 후 경화가 끝날 때까지 가압 고정하는 방법이다. 압력은 중합수축에 의해 재료가 와동 벽에서 떨어지는 것을 방지하는 데 도움이 되지만, 스트립이 움직이면 재료가 와동 벽에서 떨어져 미세누출이 발생할 가능성이 크므로 주의해야 한다. 
 
(2) 비가압 충전법
비가압 충전법(non-pressure technique, bead technique)은 와동을 먼저 단량체로 적신 후, 단량체를 적신 작은 붓을 중합체 분말에 가볍게 대서 붓끝에 레진 구슬(bead)이 생기게 하고, 단량체로 적셔진 와동에 이를 옮기는 과정을 반복하여 와동을 완전히 충전한다.
 
(3) 유입 충전법
유입 충전법(flow technique)은 묽은 레진혼합물을 작은 기구를 사용하여 와동에 채우는 방법으로, 메트릭스 스트립은 압력을 가하지 않고 형태만 만들어줄 수 있도록 사용한다. 레진의 유동성이 좋으므로 치면에 긴밀히 접착된다.