KR101535999B1 - 임시 의치 가공용 블록 및 그 임시 의치 가공용 블록 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의치를 시술하기 위하여 어버트먼트와 픽스츄어로 구성되는 임플란트를 시술하고 일정기간 후 의치를 시술하게 되는데 이때 상기 임플란트 시술 후 의치 시술시까지 임플란트에 임시로 시술되는 의치 시술 전 임시 의치 가공용 블록 제조방법에 관한 것으로, 그 구성은,
⒜ 유기용매인 아세톤 40 - 50중량%, 결합제 3 - 5중량%, 지르코니아 파우더 45 - 57중량%를 상호 혼합하며 지르코니아 파우더를 표면 개질하는 단계; ⒝ 상기 ⒜ 단계의 표면개질 된 지르코니아 파우더만 남기고 유기용매 인 아세톤를 제거하기 위해 진공 필터링하는 단계; ⒞ 상기 ⒝ 단계의 진공필터링 후 수득 된 지르코니아 파우더에 잔존하는 유기용매인 아세톤 및 수분을 제거하기 위해 진공오븐에서 지르코니아 파우더를 건조하는 단계; ⒟ 상기 ⒞ 단계의 건조된 지르코니아 파우더와 아크릴분말 및 안료를 상호 혼합하는 단계; ⒠ 상기 ⒟ 단계의 혼합된 혼합물을 성형 틀에 넣고 프레스하여 블록을 성형하는 단계; 로 이루어진다.

Description

임시 의치 가공용 블록 및 그 임시 의치 가공용 블록 제조방법{Manufacturing method for extra denture processing block}

본 발명은 의치를 시술하기 위하여 어버트먼트와 픽스츄어로 구성되는 임플란트를 시술하고 일정기간 후 의치를 시술하게 되는데 이때 상기 어버트먼트와 픽스츄어 시술 후 의치 시술시까지 임시로 시술되는 임시 의치 가공용 블록 및 그 임시 의치 가공용 블록 제조방법에 관한 것이다.

전 세계적으로 노인 인구의 폭발적인 증가로 치근면 우식, 치주질환 및 치아결손과 같은 노인성 치과 질환의 비율이 증가하는 한편 후진국 형 구강병(치아우식중, 치주) 질환도 증가하는 추세에 있다.

여러 개의 치아가 결손 되면 치아에 부착하는 보철물로는 이를 회복시키기 어려워 의치 시술 또는 틀니 등을 통하여 치아를 유지할 수 있도록 하고 있다.

치과보철물 제작의 기본 구조는, 환자가 병원에 방문하여 보철물이 필요한 치료를 받을 경우 이를 기공소에 의뢰하여 보철물을 제작하고 그 제작된 보철물을 이용하여 왔다.

일반적으로 치과 보철물 제작하는 과정은 지금까지는 대부분 수작업 위주의 작업이었고, 치과에서 보철물 제작에 관한 과정을 간단히 요약하면 Preparation(인상체 체득을 위한 치아 삭제) 작업 후 인상체(Impression)을 획득하여 치과 기공소에 보내고, 획득된 인상체를 이용하여 석고모델을 만들어 이를 베이스로 하여 주조형상을 제작하고 메탈 소재를 이용하여 주조하여 내관을 제작하는 방식으로 이루어진다.

최근 Dental CAD/CAM 시스템이 치과 기공소를 중심으로 빠르게 보급되기 시작하면서 보철물 제작의 정밀성 및 편의성이 비약적으로 발전하고 있다.

Dental CAD/CAM 시스템을 이용한 보철 제작 과정을 간단히 요약하면 치과에서 인상체 획득을 위한 치아 삭제, 인상체 체득, 석고 모델 제작은 기존 과정과 동일하나 그 이후 주조물 제작과 주조 성형 과정을 CAD/CAM 시스템이 대체하고 있다.

현재 Dental CAD/CAM 시스템에 사용되는 소재는 지르코니아와 글라스계열의 세라믹 소재, 그리고 티타늄과 같은 금속소재들이 사용된다.

지르코니아는 부식이 없어 어떠한 염증이나 알러지도 유발하지 않고, 생체적합성에 우수한 특성을 가지고 있으며, 자연치에 가까운 모습으로 심미성이 우수하나, 소결 공정을 거쳐야 하기 때문에 2~3일 이상의 시간이 필요하며, 치아보다 높은 강도를 가지고 있기 때문에 치아의 마모를 유발한다.

고분자 재료인 아크릴 레진은 치과 의치 및 의치 상용 재료로 도입되어 현재까지 가장 많이 사용되고 있으며, 적절한 강도, 체적 안정성과 가공 장비가 간단하고, 제작에 비교적 적은 비용이 든다는 장점이 있고, 내마모성, 열전도율, 방사전 조영성 및 충격강도에 있어서 취약 점을 가지고 있다.

또한 낮은 경도로 인한 심한 의치의 마모는 교합고정과 교합관계에 심각한 영향을 끼치는 것으로 보고되고 있다. 따라서 레진 의치의 마모문제를 개선하기 위한 연구는 절실히 필요하며, 이에 내마모성이 우수한 지르코니아와 아크릴 레진을 복합화한 CAD/CAM용 소재개발이 시급한 실정이다.

아크릴 레진은 열 중합 또는 자가중합의 방법을 통하여 제작되며, 자가중합이나 광 중합형 레진은 열 중합 레진에 비해 색 안정성이나 결합강도가 떨어지는 단점이 있다.

또한 낮은 표면 강도와 취약성으로 인하여 표면의 마모나 긁힘이 발생하기 때문에 투명성이 저하되는 결점이 있고. 이에 내충격성을 보강하기 위한 여러 가지 연구 및 논의들이 진행되고 있다.

충격에 잘 견디는 고분자를 아크릴 레진에 물리적으로 분산시키는 블렌드법의 경우, 고무 상이 강한 고분자와 아크릴 레진 사이에 상 분리가 일어나서 투명도가 저하되는 문제점이 있고. 충격강도를 높이기 위한 또 다른 시도는 금속 물질 또는 섬유보강재를 첨가하는 기술에 대한 연구들이 논의되어 왔으나 투명성을 저하 시키거나, 기재로 사용된 고분자 화합물과 호환성이 떨어져 상 분리가 되어 물리적 특성이 크게 저하되는 문제들이 발생하는 것으로 밝혀졌다.

한국공개특허 10-2011-0041682(2011.04.22) 한국공개특허 10-2012-0026331(2012.03.19) 한국공개특허 10-2012-0026850(2012.03.20) 한국등록특허 10-0868183(공고일:2008.11.12)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 그 목적은 아크릴 레진 조성물에 지르코니아 파우더를 혼입하여 투명성이 저하되지 않으면서, 아크릴 레진과의 호환성이 뛰어나고, 또 내충격성이 우수한 의치 시술 전 임시 의치 가공용 블록 제조방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결수단을 위한 의치 시술 전 임시 의치 가공용 블록 제조방법은,
⒜ 유기용매인 아세톤 40 - 50중량%, 결합제 3 - 5중량%, 지르코니아 파우더 45 - 57중량%를 상호 혼합하며 지르코니아 파우더를 표면 개질하는 단계;
⒝ 상기 ⒜ 단계의 표면개질 된 지르코니아 파우더만 남기고 유기용매 인 아세톤를 제거하기 위해 진공 필터링하는 단계;
⒞ 상기 ⒝ 단계의 진공필터링 후 수득 된 지르코니아 파우더에 잔존하는 유기용매인 아세톤 및 수분을 제거하기 위해 진공오븐에서 지르코니아 파우더를 건조하는 단계;
⒟ 상기 ⒞ 단계의 건조된 지르코니아 파우더와 아크릴분말 및 안료를 상호 혼합하는 단계;
⒠ 상기 ⒟ 단계의 혼합된 혼합물을 성형 틀에 넣고 프레스하여 블록을 성형하는 단계; 로 구성된다.

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상기의 구성으로 제조되는 본 발명의 의치 시술 전 임시 의치 가공용 블록은, 지르코니아 파우더의 단점을 아크릴분말로 보완하고, 아크릴분말의 단점을 지르코니아 파우더가 보완하여 본 발명의 임시치아를 가공하기 위한 블록이 요구하는 염증이나 알러지가 유발되지 않고, 생체적합이 우수하며, 자연치에 가까운 심미성이 우수하고 또 적절한 강도, 체적 안정성 및 내충격성이 우수한 블록을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 임시 의치 가공용 블록 제조방법 공정도,
도 2는 본 발명에서 사용되는 지르코니아 파우더의 입자 확대사진,
도 3은 본 발명에서 사용되는 지르코니아 파우더의 표면개질된 확대사진,
도 4는 본 발명에서 사용되는 지르코니아 파우더 함량에 따른 굴곡 강도 변화 그래프,
도 5는 본 발명의 방법에 의해 제조된 블록 사진,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 방법에 의해 제조된 블록의 조직사진.

이하 본 발명의 임시 의치 가공용 블록 제조방법을 첨부 도면 도 1을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 의치 시술 전 임시 의치 가공용 블록 제조방법 구성은,
⒜ 유기용매인 아세톤 40 - 50중량%, 결합제 3 - 5중량%, 지르코니아 파우더 45 - 57중량%를 상호 혼합하며 지르코니아 파우더를 표면 개질하는 단계;
⒝ 상기 ⒜ 단계의 표면개질 된 지르코니아 파우더만 남기고 유기용매 인 아세톤를 제거하기 위해 진공 필터링하는 단계;
⒞ 상기 ⒝ 단계의 진공필터링 후 수득 된 지르코니아 파우더에 잔존하는 유기용매인 아세톤 및 수분을 제거하기 위해 진공오븐에서 지르코니아 파우더를 건조하는 단계;
⒟ 상기 ⒞ 단계의 건조된 지르코니아 파우더와 아크릴분말 및 안료를 상호 혼합하는 단계;

⒠ 상기 ⒟ 단계의 혼합된 혼합물을 성형 틀에 넣고 프레스하여 블록을 성형하는 단계; 로 이루어진다.

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상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 의치 시술 전 임시 의치 가공용 블록 제조방법을 각 단계별로 구분하여 설명하면 아래와 같다.

⒜ 단계

본 발명의 ⒜ 단계는, 유기용매인 아세톤 40 - 50중량%, 결합제 3 - 5중량%, 지르코니아 파우더 45 - 57중량%를 상호 혼합하며 지르코니아 파우더를 표면 개질하는 단계로써,

상기 지르코니아 파우더는 도 2에 나타낸 바와 같이 표면이 거칠은 상태로 존재하다가 상기 유기용매인 아세톤, 결합제, 지르코니아 파우더를 상호 혼합하기 위하여 교반하게 되면 결합제가 지르코니아 파우더 표면에 코팅되면서 도 3에 나타낸 바와 같이 지르코니아 파우더 표면이 개질된다.

상기 본 발명에서 사용되는 지르코니아 파우더는 부식이 없어 어떠한 염증이나 알러지도 유발하지 않고, 생체적합성에 우수한 특성을 가지고 있으며, 자연치에 가까운 모습으로 심미성이 우수한 장점이 있으나, 소결 공정을 거쳐야 하기 때문에 번거로운 문제점이 있고, 또 자연 치아보다 높은 강도를 가지고 있기 때문에 자연 치아의 마모를 유발하는 문제점이 있다.

그리고 상기 유기용매인 아세톤은, 액상으로써 지르코니아 파우더 표면개질을 위한 점도를 부여하기 위하여 사용되고, 결합제는 고상의 분말로써, 상기 지르코니아 파우더와 유기용매인 아세톤을 상호 혼합할 때에 유동성 확보로 인한 혼합이 용이하게 이루어지도록 하기 위하여 사용된다.

상기기와 같은 역할을 하는 상기 유기용매인 아세톤, 결합제, 지르코니아 파우더의 상호 혼합비율은 중량%로 유기용매인 아세톤 40 - 50, 결합제 3 - 5, 나머지는 지르코니아 파우더이다.

상기의 혼합비율을 유지해야 하는 이유는, 상기 유기용매인 아세톤을 40중량% 미만 사용하면 유기용매인 아세톤과 지르코니아 파우더와 간의 혼합이 어려워 지르코니아 파우더와 유기용매인 아세톤의 혼합이 골고루 이루어지지 못하고, 50중량% 초과 사용하면 지르코니아 파우더의 표면에 유기용매인 아세톤 코팅이 비정상적으로 이루어지는 문제점이 발생한다. 따라서 유기용매인 아세톤의 사용량은 40 - 50중량%로 함이 바람직하다.

또 상기 결합제를 3중량% 미만 사용하면 부족한 결합제의 양으로 인하여 지르코니아 파우더 표면에 유기용매인 아세톤의 표면개질이 충분히 골고루 균일하게 이루어지지 못하는 문제점이 발생하고, 5중량% 초과 사용하면 결합제의 독성이 존재하게 되는 문제점이 발생한다. 따라서 결합제는 3 - 5중량%로 함이 바람직하다.

상기 결합제는 지르코니아용 결합제중에서 지르코니아와 아크릴 레진의 결합력을 높이기 위해 비닐 그룹이 존재하는 결합제를 사용함이 바람직하다.

⒝ 단계

본 발명의 ⒝ 단계는, 상기 ⒜단계에서 표면개질 된 지르코니아 파우더만 남기고 유기용매인 아세톤을 제거하기 위해 진공 필터링하는 단계로써, 상기 필터링하는 이유는, 유기용매인 아세톤을 제거하고 표면개질 된 지르코니아 파우더만 남기기 위함이다.

(c)단계

본 발명의 ⒞ 단계는, 상기 ⒝단계의 진공 필터링 된 지르코니아 파우더에 잔존하는 유기용매인 아세톤 및 수분을 제거하기 위해 건조하는 단계로써,

상기 건조방법은 상온의 조건으로 진공오븐에서 12 - 36시간 방치하여 건조하는 것이다. 상기 건조함에 있어, 진공오븐을 사용하는 이유는, 외기와 완전히 차단된 상태에서 건조가 이루어지도록 하기 위함이다.

⒟ 단계:

본 발명의 ⒟ 단계는 상기 ⒞ 단계의 건조된 지르코니아 파우더와 아크릴분말 및 안료를 상호 혼합하는 단계로써,

상기 지르코니아 파우더를 사용하는 이유는, 상기에서 설명한 바와 같이 지르코니아는 부식이 없어 어떠한 염증이나 알러지도 유발하지 않고, 생체적합성에 우수한 특성을 가지고 있으며, 자연치에 가까운 모습으로 심미성이 우수한 장점과 내마모성이 우수하기 때문이며, 단점으로는 소결 공정을 거쳐야 하기 때문에 번거로움과 시간이 지연되는 문제점이 있고, 또 자연 치아보다 높은 강도를 가지고 있기 때문에 자연 치아의 마모를 유발시킬 수 있다.

또한 상기 아크릴분말은, 치과 의치 및 의치 상용 재료로 도입되어 현재까지 가장 많이 사용되고 있으며, 적절한 강도, 체적 안정성과 가공 장비가 간단하고, 제작에 비교적 적은 비용이 든다는 장점은 있으나, 단점으로는 내마모성, 열전도율, 방사 전 조영성 및 충격강도가 약하다.

따라서 본 발명에서는 상기 지르코니아 파우더의 단점을 아크릴분말 보완하고, 아크릴분말의 단점을 지르코니아 파우더가 보완하여 본 발명의 임시치아를 가공하기 위한 블록이 요구하는 염증이나 알러지가 유발되지 않고, 생체적합이 우수하며, 자연치에 가까운 심미성이 우수하고 또 적절한 강도, 체적 안정성 및 내충격성이 우수한 블록을 제공할 수 있는 것이다.

그리고 상기 안료를 사용하는 이유는, 자연 치아의 컬러와 준하는 색상의 컬러를 연출하기 위함이다.

상기와 같은 기능을 하는 본 발명의 지르코니아 파우더, 아크릴분말, 안료의 혼합비율은 중량%로 아크릴분말 50 - 90이고, 지르코니아 파우더 5 - 30이며, 안료 5 - 20으로 함이 바람직하다.

상기 아크릴분말을 90중량% 초과 사용하면 본 발명의 임시치아 강도가 약하여 표면의 마모나 긁힘이 발생하기 때문에 투명성이 저하되는 문제점이 발생하고, 50중량% 미만 사용하면 본 발명의 임시치아 강도가 너무 강하여 자연 치아의 마모를 유발하는 문제점이 발생하기 때문에 아크릴분말의 사용량은 50 - 90중량% 사용함이 바람직하다.

상기 지르코니아 파우더를 5중량% 미만 사용하면 내마모성, 열전도율, 방사 전 조영성 및 충격강도가 목적치에 도달하지 못하는 문제점이 발생하고, 30중량% 초과 사용하면 강도가 너무 강하여 자연 치아의 마모를 유발하는 문제점이 발생하기 때문에 지르코니아 파우더의 사용량은 5 - 30중량%로 함이 바람직하다.

상기 안료는, 사람마다 각기 다른 자연 치아의 컬러에 대응하기 위하여 사용되는 것으로 안료 5 - 20중량% 이내의 범위에서 자연 치아의 컬러와 준하는 컬러를 연출할 수 있다.

상기 지르코니아 파우터의 함량에 따른 굴곡 강도는 도 4에 나타낸 바와 같다.

⒠ 단계

본 발명의 ⒠ 단계는, 상기 ⒟단계의 혼합된 혼합물을 성형 틀에 넣고 프레스 하는 단계로써, 블록 제조에 사용한 금형의 설계는 도 5에 나타낸 바와 같으며,

상기 프레스 조건은, 150 ~ 250의 온도에서 10~20MPa 압력으로 40~80분간 함이 바람직하다.

상기 프레스온도가 150 미만이면 본 발명의 블록 강도가 약함은 물론, 프레스 시간이 길어짐으로 그에 따른 블록 제조의 생산성이 떨어지고, 250를 초과하면 아크릴분말이 탄화되는 문제점이 발생한다.

또 상기 프레스 압력이 10MPa 미만이면 프레스 압력이 약하여 블록 성형이 정상적으로 이루어지지 못함과 동시에 블록강도가 약해지고, 20MPa 초과하면 블록이 성형되는 도중 프레스 압력이 너무 강하여 크랙이 발생하는 등의 문제점이 발생한다.

또한 상기 압력(프레스)시간은 40~80분간 함이 바람직한데 그 이유는, 상기 프레스 압력과 온도가 상기의 조건에서는 40~80분간 하면 충분하기 때문이다.

상기 ⒜ 내지 ⒠ 단계에 의해 제조된 본 발명의 의치 시술 전 임시 의치 가공용 블록은, 도 5에 나타낸 바와 같으며, 도 5의 조직 사진은 도 6a 및 도 6b와 같다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법으로 제조된 의치 시술 전 임시 의치 가공용 블록은, 지르코니아 파우더의 단점을 아크릴분말 보완하고, 아크릴분말의 단점을 지르코니아 파우더가 보완하여 본 발명의 임시치아를 가공하기 위한 블록이 요구하는 염증이나 알러지가 유발되지 않고, 생체적합이 우수하며, 자연치에 가까운 심미성이 우수하고 또 적절한 강도, 체적 안정성 및 내충격성이 우수한 블록을 제공할 수 있는 것이다.

Claims (7)

1. ⒜ 유기용매인 아세톤 40 - 50중량%, 결합제 3 - 5중량%, 지르코니아 파우더 45 - 57중량%를 상호 혼합하며 지르코니아 파우더를 표면 개질하는 단계;
   ⒝ 상기 ⒜ 단계의 표면개질 된 지르코니아 파우더만 남기고 유기용매 인 아세톤를 제거하기 위해 진공 필터링하는 단계;
   ⒞ 상기 ⒝ 단계의 진공필터링 후 수득 된 지르코니아 파우더에 잔존하는 유기용매인 아세톤 및 수분을 제거하기 위해 진공오븐에서 지르코니아 파우더를 건조하는 단계;
   ⒟ 상기 ⒞ 단계의 건조된 지르코니아 파우더와 아크릴분말 및 안료를 상호 혼합하는 단계;
   ⒠ 상기 ⒟ 단계의 혼합된 혼합물을 성형 틀에 넣고 프레스하여 블록을 성형하는 단계; 로 구성되는 임시 의치 가공용 블록 제조방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 ⒞ 단계의 건조는, 상온의 조건으로 진공오븐에서 12 - 36시간 건조하는 것을 특징으로 하는 임시 의치 가공용 블록 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 ⒟ 단계의 혼합비율은, 아크릴분말 50 - 90중량%, 지르코니아 파우더 5 - 30중량%, 안료 5 - 20중량%임을 특징으로 하는 임시 의치 가공용 블록 제조방법.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 ⒠ 단계의 프레스 조건은, 150~250℃의 온도에서 10~20MPa 압력으로 40~80 분간하는 것을 특징으로 하는 임시 의치 가공용 블록 제조방법.
7. 상기 제1항, 제3항, 제4항, 제6항의 방법 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 원판형의 임시 의치 가공용 블록.
   
   
   

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