KR20030078480A

KR20030078480A - 치과용 임프란트의 표면 처리 방법

Info

Publication number: KR20030078480A
Application number: KR1020020017539A
Authority: KR
Inventors: 최석규; 김재호; 임정혁
Original assignee: 주식회사 오스템
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-08
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: KR100449902B1

Abstract

본 발명은 치과용 임프란트의 표면 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임프란트의 골유착을 증대시키기 위한 최적의 표면 거칠기를 얻기 위해 임프란트를 칼슘포스페이트를 이용하여 블라스트 처리한 후 염산과 황산의 혼합 수용액으로 산처리하는 표면 처리 방법에 관한 것으로, 종래의 임프란트 보다 우수한 표면 거칠기 및 균일한 표면 형상을 나타내어 골유착이 우수한 임프란트를 제조할 수 있다.

Description

치과용 임프란트의 표면 처리 방법{METHOD FOR TREATING SURFACE OF DENTAL IMPLANT}

본 발명은 치과용 임프란트의 표면 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임프란트의 골유착을 증대시키기 위한 최적의 표면 거칠기를 얻기 위해 임프란트를 칼슘 포스페이트를 이용하여 블라스트 처리한 후 염산과 황산의 혼합 수용액으로 산처리하는 표면 처리 방법에 관한 것이다.

임프란트(implant)는 상실된 치아를 회복하기 위해 개발된 인공 치아로, 단순한 치아의 수복에서 더 나아가 임프란트와 골간의 영구적 결합과 생체의 적합성을 위해 표면 특성이 개선된 임프란트의 개발을 요구하게 된다.

최적의 생체 적합 임프란트의 표면 처리에 요구되는 물리화학적 특성들은 표면 에너지, 산화막의 두께, 화학적 조성 및 표면 거칠기 등을 들 수 있으며, 이러한 특성 중 임프란트의 표면 거칠기와 골겹합에 대한 관계를 규명하기 위하여 많은 연구들이 진행되었으며, 임프란트의 표면 거칠기가 증가할수록 골유착은 증가하며, 최대의 골유착을 유발하는 최적의 표면거칠기 범위가 존재한다는 실험 결과들이 보고되고 있다. TiO₂와 Al₂O₃입자를 이용하여 표면 거칠기를 다양하게 조절한 후 표면 거칠기와 임프란트 표면에서의 골유착량을 조사한 결과로부터, Wennerberg et al.은 임프란트 표면에서의 골유착양은 표면 거칠기에 비례하여 증가하지만 특정 값 이상의 범위에서는 오히려 골유착양이 감소하는 결과를 초래하며, 가장 우수한 골유착 특성을 보이는 표면 거칠기의 값은 약 1.5(±0.4) ㎛ 라고 보고되고 있다.

특히, 임프란트의 표면 거칠기가 증가할수록 골결합이 증가한다는 연구 결과가 나오면서 표면 거칠기를 증가시키기 위한 방법으로 샌드블라스팅(sandblasting) 방법이 사용되며, 매질로는 임프란트와 같은 원소의 산화 물질인 산화티타늄(TiO₂)을 이용하여 블라스트(blast) 하는 방법이 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 산화티타늄 블라스트 방법만으로는 요구되는 표면 거칠기를 충족시키지 못하기 때문에알루미나(Alumina, Al₂O₃)를 이용하는 방법도 시도되고 있다. 알루미나를 이용하는 방법은 표면 거칠기를 증가시킬 수 있는 장점이 있으나, 임프란트의 표면에 존재하는 알루미나의 생체에 대한 영향이 완전하게 규명되지 않아 실제로 임상에 많이 사용되지는 않고 있다.

표면 거칠기를 증가시키는 또 다른 방법으로는 티타늄 플라스마 스프레이(titanium plasma spray, TPS) 방법과 하이드록시아파티트(hydroxyapatite, HA) 코팅 방법이 이용되고 있으나, TPS의 경우는 표면 거칠기가 너무 커서 오히려 골유착에 역효과가 있으며, 또한 HA의 경우는 가장 우수한 표면 특성을 가지나, 시간이 지남에 따라 생체 내로 흡수되는 문제가 있다.

또한, 표면 거칠기를 증가시키기 위해 산처리 방법도 시행되고 있으나, 산처리만으로는 요구되는 표면 거칠기를 충족시키지 못하고 있다.

이로 인해 현재는 블라스트 방법과 산처리 방법을 병행하는 표면 처리 방법을 선호하고 있으며, 이렇게 처리된 임프란트의 표면이 가장 우수한 표면 거칠기를 갖는다고 보고되고 있다[Buser D, Schenk R, Steinemann S, Fiorelline J, Fox C, Stich H.,J. Biomedical materials Research,1991,25, 889∼902].

그러나, 상술한 바와 같이, 여러 가지 표면 처리와 산처리에 대한 상세한 표면 분석이 이루어지지 않은 상태이며, 정확한 실험적 조건이 확립되어 있지 않다.

이에, 본 발명자들은 상기한 문제점을 해결하고자, 기계 가공된 임프란트를칼슘 포스페이트를 이용하여 블라스트 처리한 후 염산과 황산의 혼합 수용액으로 산처리하여 임프란트의 표면을 처리한 결과, 종래의 임프란트 보다 우수한 표면 거칠기와 균일한 표면 현상을 나타내어 가장 효과적인 골결합을 유도할 수 있는 임프란트의 표면을 얻을 수 있음을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 임프란트의 골유착을 증대시키기 위해 최적의 표면 거칠기를 얻기 위한 치과용 임프란트의 표면 처리 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 각 단계 및 산처리 방법으로 표면 처리한 임프란트의 광학 사진이며,

(a) 기계 가공된 임프란트,

(b) 칼슘 포스페이트 블라스트 처리한 임프란트

(c) 블라스트 처리 후 질산/불산 혼합 수용액으로 처리한 임프란트

(d) 블라스트 처리 후 염산/황산 혼합 수용액으로 처리한 임프란트

도 2는 기계 가공된 임프란트의 표면 거칠기 곡선을 나타낸 그래프이며,

도 3은 본 발명의 캄슘 포스페이트 블라스트 처리한 임프란트의 주사 전자 현미경 사진이며,

(a) 2000 배 배율, (b) 4000 배 배율

도 4는 본 발명의 칼슘 포스페이트 블라스트 처리한 임프란트의 표면 거칠기 곡선을 나타낸 그래프이며,

도 5는 본 발명의 염산/황산 혼합 수용액의 농도에 따른 임프란트의 표면 거칠기(Ra) 값을 나타낸 그래프이며,

도 6은 본 발명의 블라스트 처리 후 염산/황산 혼합 수용액으로 산처리한 임프란트의 주사 전자 현미경 사진이며,

(a) 2000 배 배율, (b) 4000 배 배율

도 7은 본 발명의 블라스트 처리 후 염산/황산 혼합 수용액으로 산처리한 임프란트의 표면 거칠기 곡선을 나타낸 그래프이며,

도 8은 블라스트 처리 후 질산/불산 혼합 수용액으로 산처리한 임프란트의 주사 전자 현미경 사진이며,

(a) 2000 배 배율, (b) 4000 배 배율

도 9는 블라스트 처리 후 질산/불산 혼합 수용액으로 산처리한 임프란트의 표면 거칠기 곡선을 나타낸 그래프이며,

도 10은 종래의 산처리 과정만으로 표면 처리한 임프란트(Ossetite^?, 비교예 2)의 2000배 배율의 주사 전자 현미경 사진이며,

도 11은 종래의 티타늄 플라스마 스프레이(TPS) 방법으로 표면 처리한 임프란트(TPS^?, 비교예 3)의 2000배 배율의 주사 전자 현미경 사진이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 임프란트를 칼슘 포스페이트를 이용하여 블라스트 처리한 후 염산과 황산의 혼합 수용액으로 산처리하는 과정으로 이루어진 치과용 임프란트의 표면 처리 방법을 제공한다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 임프란트의 골유착을 증대시키기 위해 최적의 표면 거칠기를 갖는 치과용 임프란트의 표면 처리 방법에 있어서, 기계 가공된 임프란트를 칼슘 포스페이트를 이용하여 블라스트 처리한 후 염산/황산 50∼90 % 혼합 수용액으로 산처리하는 방법을 포함한다.

기계 가공된 임프란트의 칼슘 포스페이트 블라스트 처리는 생체활성 물질인 칼슘 포스페이트 입자를 이용한 블라스트 처리로 표면 처리한다. 상기 칼슘 포스페이트는 각진 구형(angular granules)의 형태를 가지며, 직경이 40∼80 mesh인 것이 바람직하다. 통상적으로 블라스트 처리 시간, 공기 압력 등에 의하여 표면 거칠기에 대한 파라미터가 변화될 수 있으나, 그 차이는 미세하기 때문에 본 발명에서는 10∼15 초, 5∼7 기압으로 제한하였다.

상기 블라스트 처리한 임프란트는 염산/황산 혼합 수용액으로 산처리를 수행한다. 염산/황산 혼합 수용액을 이용한 임프란트의 표면 처리는 염산:황산이 1:1∼5:1(몰/몰)의 비율로 50∼90 %의 농도를 가진 혼합 수용액으로 수행한다.도 5에 따라, 염산/황산 혼합 수용액의 농도가 증가할수록 표면 거칠기 값이 증가하며 상기 범위에서 가장 적합한 표면 거칠기를 나타내며, 90 %를 초과하면 표면 거칠기가 급속히 떨어짐을 알 수 있다. 바람직하게는 70 %의 농도에서 수행한다. 또한 산처리는 70∼90 ℃에서 4∼6 분 동안 처리하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 70 ℃에서 5 분 동안 산처리를 수행한다.

하기 도를 통하여 표면 처리된 임프란트의 표면 거칠기를 더욱 상세히 설명한다.

임프란트는 각 단계 및 산처리 방법에 따라 표면 처리됨에 따라 임프란트 표면의 색이 변함을 관찰할 수 있다.도 1은 서로 다르게 표면 처리된 임프란트의 현미경 사진을 나타낸 도면으로, (a)는 기계 가공을 거친 임플란트이며, (b)는 칼슘 포스페이트 블라스트 공정을 거친 임프란트이며, (c)는 상기 블라스트 공정을 거친 후 질산/불산 혼합 수용액으로 산처리된 임프란트이며, 또한 (d)는 본 발명의 상기 블라스트 공정을 거친 후 염산/황산 혼합 수요액으로 산처리된 임프란트이다. 이는 각 단계 및 방법 별로 표면의 거칠기 및 형상이 변하여 관찰되는 색의 변화임을 알 수 있다. 각 단계를 거칠 때마다 표면 거칠기가 증대됨으로 인하여 임프란트 표면의 색이 어두워짐을 알 수 있으며, 특히, 질산/불산 혼합 수용액으로 산처리한 임프란트의 표면 보다 염산/황산 혼합 수용액으로 산처리한 임프란트의 표면이 더 어두움을 알 수 있다.

칼슘 포스페이트 블라스트 처리한 임프란트의 표면 거칠기는도 2에 나타낸 바와 같이, 블라스트 처리시 임프란트 표면에 박혀 있는 깨진 칼슘 포스페이트 입자들이 주로 표면을 형성하고 있으며, 이러한 입자들은 초음파 세척으로도 표면으로부터 떼어낼 수 없다. 표면 거칠기는 이러한 표면의 구조에 영향을 받는 것을 알 수 있으며, 칼슘 포스페이트로 표면이 형성되어 있기 때문에 골유착에 미치는 임프란트 표면의 여러 인자 중에 산화막에 기인하는 영향이 커질 것으로 보인다.

또한,도 4에서 보는 바와 같이, 블라스트 처리 후 임프란트의 거칠기 값(Ra)이도 2의 기계 가공된 임프란트 보다 2 배 이상 증가한 것을 알 수 있으며, 자승 평균 거칠기(Rq), 최대 높이(Rt) 및 1 % 값에서의 피크의 개수를 나타내는 S 도 표면 거칠기 값과 같은 경향을 보이고 있다.

상기 블라스트 처리 후 염산/황산 혼합 수용액으로 산처리된 임프란트는도 6에서 보는 바와 같이 약 2∼4 ㎛ 정도의 분화구 모양의 형상이 임프란트 표면 전체에 균일하게 형성되어 있으며, 표면 거칠기 값(Ra)는도 7에 따라 골유착의 최적 조건과 유사한 1.30 ㎛이며, 블라스트 처리 후의 표면 거칠기 값 보다 약 2 배 이상 증가함을 알 수 있다. 자승 평균 거칠기(Rq) 및 최대 높이(Rt)도 표면 거칠기 값과 같은 경향을 보이고 있으며, 임프란트 표면에 형성되어 있는 도메인(domain)들의 크기와 표면의 균일성을 예측할 수 있는 값인 S 는 1015 개를 검출하였다.이는 약 1 ㎛ 간격으로 하나의 도메인들이 임프란트의 표면에 형성됨과 가장 균일한 표면 구조를 보이고 있음을 알 수 있다.

질산/불산 혼합 수용액으로 산처리된 임프란트(비교예 1)의 표면은도 9에서 보는 바와 같이 염산/황산 혼합 수용액으로 산처리된 임프란트의 표면과 매우 다른 표면 형상으로 물결 모양의 이방성(anisotropic) 표면 형상을 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 표면 거칠기 값은 본 발명의 염산/황산 혼합 수용액으로 산처리된 것에 대해 75 % 정도의 값을 나타낸다. 하기 실시예에 따라 S 값은 599 개로 본 발명의 블라스트 처리된 임프란트 보다 작은 값으로 불균일한 표면의 식각에 기인한다.

도 10및도 11은 현재 시판되고 있는 임프란트의 표면 거칠기를 나타낸 것으로,도 10은 산처리 과정으로만 표면 처리한 임프란트(Osseitite^?, 3i, USA, 비교예 2)의 표면 거칠기를 나타낸 주사 전자 현미경 사진으로, 약 10 ㎛ 정도의 간격으로 원형의 골이 존재하며 작은 크기의 식각된 형상이 관찰될 뿐 전체적으로 균일한 요철의 형성은 관찰되지 않았다. 표면 거칠기는 하기 실시예에 따라 1.06 ㎛로 본 발명의 표면 거칠기 값 보다 2.4 ㎛ 감소하였으며, 최적의 표면 거칠기 조건에 약간 부족함을 알 수 있다. 또한,도 11은 티타늄 플라즈마 스프레이(titanium plasma spray) 과정으로 제조된 임프란트(TPS^?, Life-Core, USA, 비교예 3)의 표면 거칠기를 나타낸 주사 전자 현미경 사진으로, 20 ㎛ 이상의 큰 도메인(domain)들이 표면에 많이 존재하나, 전체적으로 균일성은 떨어진다. 표면 거칠기 값(Ra)은 하기 실시예에 따라 2.97 ㎛로 매우 큰 값을 보이고 있으며,이는도 11에서 보는 바와 같이, 약 20 ㎛ 크기의 도메인들이 존재하기 때문이며, 이러한 도메인들의 높이는 최대 약 22 ㎛(Rt) 정도를 보이고 있다. 또한 이러한 불균일한 표면 형상은 S 값에도 영향을 주어 두 경우 모두 약 480 개 정도의 매우 낮은 값을 보이고 있다.

이하 본 발명의 실시예를 다음에 의하여 설명한다.

그러나 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

칼슘 포스페이트를 이용하여 블라스트 처리한 임프란트를 염산과 황산을 2.65:1(몰:몰)의 비율로 농도 1 %∼100 % 의 수용액을 10 % 간격으로 서로 다르게 제조한 후 80 ℃에서 5 분간 처리한 후 증류수에 3회씩 세척하여 불활성 질소로 건조하였으며, 임플란트의 평균 거칠기를 측정하였다.

하기도 1및표 1을 통하여 가장 바람직한 염산/황산 혼합 수용액의 농도를 알 수 있다.도 1및 하기표 1은 염산/황산 혼합 수용액의 농도에 따른 임프란트의 표면 거칠기(Ra) 값을 나타낸 것으로, 표면 거칠기 값은 70%의 수용액에서 최대값을 가지며, 농도가 증가하면서 표면 거칠기 값이 증가하다가 70 % 이상으로 농도가 증가하면서 표면 거칠기가 감소하는 결과를 보인다. 또한 60∼90 % 의 수용액으로 산처리한 임프란트의 표면 거칠기는 최적의 표면 거칠기 범위(1.1∼1.7 ㎛)에 속함을 알 수 있다.

염산/황산 혼합 수용액의 농도에 따른 임프란트의 표면 거칠기 값의 변화

농도(%)	1	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Ra(㎛)	0.88	1.00	1.03	1.07	1.10	1.22	1.30	1.23	1.10	1.03

<실시예 2> 치과용 임프란트의 표면 처리 방법

기계 가공된(machined surface) 티타늄 임프란트(AVANA self-Tapping Fixture, 길이 13 ㎜, 직경 3.5 ㎜, 오스템임프란트(주)의 제품)에 대하여 칼슘 포스페이트 블라스트와 연속적인 산 처리 방법으로 표면 처리를 실시하였다.

(단계 1) 블라스트 처리 단계

블라스트 기기(MIC DUST.4, 우성치재)를 사용하여 블라스트 처리 단계를 수행하였다. 직경 50∼60 mesh의 각진 구형 칼슘 포스페이트를 사용하였으며, 블라스트 처리시간은 12 초, 공기압력은 6 기압으로 블라스트 처리하였다. 블라스팅(blasting)이 완료된 후, 임프란트를 메탄올에 놓고 5 분간 초음파 세척한 후 다시 증류수로 세척하였다.

(단계 2) 산처리 단계

상기 블라스트 공정을 거친 임프란트를 염산/황산을 2.65/1(몰/몰)의 비율로 70 % 수용액으로 제조하여 80 ℃에서 5 분 동안 산처리 하였다. 산처리 후에는 증류수에 3회씩 세척하여 불화성 질소로 건조하였다.

<비교예 1>

본 발명의 표면 처리 방법과 비교하기 위하여 블라스트 처리 후 질산/불산으로 산처리하는 표면 처리 방법을 수행하였다.

(단계 1) 블라스트 처리 단계

상기 실시예 2의 단계 1과 동일하게 수행하였다.

(단계 2) 산처리 단계

상기 블라스트 공정을 거친 임프란트를 질산/불산을 2.65/1(몰/몰)의 비율로 혼합한 후 17 % 수용액으로 제조하여 80℃에서 5 분 동안 산처리 하였다. 산처리 후에는 증류수에 3회씩 세척하여 불화성 질소로 건조하였다.

<비교예 2∼3> 종래 시판된 임프란트

본 발명의 표면 거칠기 및 표면 형상을 비교하기 위하여 종래 시판되는 나사형 Osseotite^?(3i, USA; 비교예 2) 임프란트와 TPS^?(Life-Core, USA; 비교예 3) 임프란트를 표면 분석하였다.

비교예 2는 산처리만 한 임프란트이며, 비교예 3은 티타늄 플라즈마 스프레이(titanium plasma spray) 처리한 임프란트이다.

<실험예>

상기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 임프란트 및 종래 시판되는 임프란트의 표면 형상 분석 및 표면 거칠기를 측정하였다.

(1) 표면 형상 분석

각 단계 및 방법에 따라, 표면 처리된 임프란트의 표면 형상을 관찰하기 위하여 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope, SEM, S-2400, Hitachi)을 이용하였으며, 배율은 2000 배와 4000 배로 하여 관찰하였다.

(2) 표면 거칠기 측정

본 발명은 임프란트의 표면 특성을 명확하게 관찰하기 위하여 표면 거칠기의측정은 TopScan 3D UBM 광학 프로파일러(UBM Messtechnik GmbH, Germany)를 이용하여 측정하였으며, 2D에 관한 표면 거칠기 파라미터만을 구하였으며, 또한 각각의 파라미터를 구하기 위하여 가우시안(Gaussian) 필터를 사용하였다.

동일 실험에 대하여 3 개씩 임프란트를 무작위로 선택하여 사용하였으며, 각 임프란트에 대한 표면 거칠기의 측정은 나사선 상단과 하단 등 5 곳을 선택하여 측정한 후, 그 평균 값을 취하였다.

측정된 표면 거칠기의 파라미터는 평균 거칠기(Ra), 자승 평균 거칠기(Rq), 최대 높이(Rt) 및 평균 거칠기 1 % 값에서의 피크 개수(S)이다.

임프란트의 표면 특성을 명확하게 관찰하기 위해 표면 특성을 측정하여 하기 도에 나타내었으며, 각 도에 대한 표면 거칠기 파라미터들(Ra, Rq, Rt 및 S)을 하기표 2에 나타내었다.

표면 처리 방법에 따른 표면 거칠기 파라미터

	Ra(㎛)	Rq(㎛)	Rt(㎛)	S(개)
기계 가공 임프란트	0.27	0.35	2.28	265
블라스트 처리	0.69	0.91	5.92	664
염산/황산 처리	1.30	1.61	9.94	1015
비교예 1	0.97	1.27	8.85	599
비교예 2	1.06	1.34	9.14	482
비교예 3	2.97	3.99	22.7	483
Ra : 평균 거칠기Rq : 자승 평균 거칠기Rt : 최대 높이S : Ra 1 % 값에서의 피크의 갯수

블라스트 처리 후 임프란트 표면은도 3에 따라, 표면 처리시 임프란트 표면에 박혀 있는 깨진 칼슘 포스페이트 입자들이 주로 표면을 형성하고 있으며, 이러한 입자들은 표면에 강하게 박혀 있어 초음파 세척으로도 떼어낼 수 없음을 알 수있다.

또한, 표면 거칠기 값(Ra)은도 4에서 보는 바와 같이 0.69 ㎛이며, 이는도 2에 따라 기계 가공된 임프란트의 표면 거칠기 값(0.27 ㎛) 보다 약 2 배 증가됨을 알 수 있다. 자승 평균 거칠기(Rq), 최대 높이(Rt) 및 S 도 표면 거칠기 값(Ra)과 같은 경향을 보이고 있다.

상기 블라스트 처리 후 염산/황산 70 % 혼합 수용액을 이용하여 산처리한 임프란트의 표면은도 6에서 보는 바와 같이 약 2∼4 ㎛ 정도의 분화구 모양의 형상이 임프란트 표면 전체에 균일하게 형성되어 있는 것을 관찰할 수 있다.

또한, 표면 거칠기 값(Ra)은 1.30 ㎛로 블라스트 처리 후의 표면 거칠기 값 보다 약 2 배의 증가를 나타냈으며, 골유착을 증대시키는 최적의 표면 거칠기 값을 나타내었다. 자승 평균 거칠기(Rq) 및 최대 높이(Rt)도 표면 거칠기 값(Ra)과 같은 경향을 보이고 있으며, 특히 S 값은 임프란트 표면에 형성되어 있는 도메인(domain)들의 크기와 표면의 균일성을 예측할 수 있는 값으로, 염산/황산 혼합 수용액으로 산처리한 경우 1015 개의 피크를 검출하였다. 전체 스캔한 길이는 1000 ㎛ 이므로 약 1 ㎛ 간격으로 하나의 도메인들이 임프란트의 표면에 형성됨과 가장 균일한 표면 구조를 보이고 있음을 알 수 있다.

블라스트 처리 후 질산/불산 혼합 수용액을 이용한 산처리한 임프란트(비교예 1)의 표면은도 8에 따라 물결 모양의 이방성(anisotropic) 표면 형상을 갖는 것을 알 수 있으며, 표면 거칠기 값(Ra)도 9에 따라 0.97 ㎛로, 본 발명의 염산/황산 혼합 수용액으로 처리한 값보다 0.33 ㎛ 감소하였다. S 값은 599 개로 나타났으며, 이 값은 블라스트 처리된 임프란트(664 개)보다 작은 값으로 불균일한 표면의 식각에 기인한다.

현재 시판되는 산처리만으로 표면 처리 된 임프란트(비교예 2, Osseotite^?)의 표면은도 10에서 보는 바와 같이 약 10 ㎛ 정도의 간격으로 원형의 골이 존재하며 작은 크기의 식각된 형상이 관찰될 뿐 전체적으로 균일한 요철의 형성은 관찰되지 않았다. 또한, 표면 거칠기는 1.06 ㎛로 최적의 표면 거칠기 보다 약간 작은 값을 보이고 있으며, S 값의 경우 본 발명의 값에 비해 50 % 정도로 떨어져 있다.

티타늄 플라즈마 스프레이(titanium plasma spray)에 의해 제조된 임프란트(비교예 3, TPS^?)의 표면은도 11에서 보는 바와 같이 20 ㎛ 이상의 큰 도메인들이 표면에 많이 존재하나 전체적으로 균일성은 떨어지고 있으며, 큰 도메인들의 표면은 평탄하여 미세한 요철이 존재하지 않는다는 것도 관찰된다.

표면 거칠기 값(Ra)은 2.97 ㎛로 매우 큰 값을 보이고 있으며, 표면 거칠기가 큰 이유는도 11에서 보는 바와 같이 약 20 ㎛ 크기의 도메인들이 존재하기 때문이며, 이러한 도메인들의 높이는 최대 약 22 ㎛(Rt) 정도를 보이고 있다. 또한 이러한 불균일한 표면 형상은 S 값에도 영향을 주어 약 480 개 정도의 매우 낮은 값을 보이고 있다.

상기 결과를 정리하면 다음과 같다.

(1) 기계 가공, 블라스트 처리 및 염산/황산 혼합 수용액으로 산처리한 임프란트의 표면 거칠기는 각각 0.27, 0.69 및 1.30 ㎛로 측정되어 Wennerberg et.al. 이 제시한 표면 거칠기 조건(1.5 ±0.4 ㎛)에 가장 부합되었다.

(2) 블라스트 공정 후의 산처리 방법으로는 70 % 염산/황산 혼합 수용액에서 80 ℃, 5 분간 산처리하는 경우가 가장 우수한 표면 거칠기와 균일성을 보였다.

(3) 주사 전자 현미경 사진과 S 값으로부터 확인한 결과, 블라스트 처리 후 염산/황산 혼합 수용액으로 산처리한 임프란트가 가장 균일한 표면 형상을 갖는 것으로 확인되었으며, 하기 실시예에 따라 비교예 1∼3의 임프란트의 표면 특성과 비교하여 더 우수한 골유착 조건을 갖을 것으로 예측된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 칼슘 포스페이트 블라스트 처리 후 염산과 황산의 혼합 수용액을 사용하여 산처리 하는 표면 처리 방법을 통하여 종래의 시판되는 임프란트 보다 더 우수한 표면 거칠기와 균일한 표면 형상을 나타내어 골유착이 우수한 임프란트를 제조할 수 있다.

Claims

임프란트를 블라스트 처리한 후 염산과 황산의 혼합 수용액으로 산처리하는 치과용 임프란트의 표면 처리 방법.
제 1항에 있어서, 상기 블라스트 처리가 직경이 40∼80 mesh인 칼슘 포스페이트 입자를 이용하여 5∼7 기압의 압력으로 수행하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 방법.
제 1항에 있어서, 상기 산처리가 70∼90℃에서 4∼6 분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 방법.
제 1항에 있어서, 상기 염산/황산 수용액이 50∼90 %의 농도인 것을 특징으로 하는 표면 처리 방법.
제 1항에 있어서, 상기 염산/황산 수용액은 염산:황산=1:1∼5:1(몰:몰)인 것을 특징으로 하는 표면 처리 방법.
청구항 1항의 표면 처리 방법에 의해 얻어진 치과용 임프란트.