KR100291901B1 - 치과용보철합금의제조방법 - Google Patents

Abstract

(1) 청구범위에 기재된 발발명이 속한 기술분야.

치과용 보철합금의 제조방법에 관한 분야.

(2) 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제.

종래에는 금 또는니켈-크롬합금을 주로 이용하여 치과용 보철물을 제조하였는데, 금은 고가인데다가 무겁고, 니켈-크롬합금은 가볍고 이물감은 적지만 색상이 흰색에 가까워 거부감이 발생되기 때문에 사용자들이 기피하는 현상이 따른다.

(3) 발명의 해결방법의 요지.

본 발명은 순도가 높은 구리와 니켈, 금, 백금, 베릴륨을 적절한 비율로 혼합 용융시켜, 인체와 친화적이고 금과 같은 색상과 광택을 가지면서 가볍고, 이물감 없으며, 또 매우 저렴한 치과용 보철합금을 제조하는 방법을 제공하는데 요지가 있는 것임.

(4) 발명의 중요한 용도.

치과용 보철합금을 제조할 때 사용하는 방법임.

Description

치과용 보철합금의 제조방법

본 발명은 치과용 보철합금의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 의치(틀니) 또한 치관용으로 사용함에 있어서 값이 매우 싸고, 인체에 매우 친화적이면서 이물감이 전혀 없으며, 색상 또한 금과 같은 색상이면서 변색이나 변형이 전혀 없고 세라믹제 도재를 씌웠을 때 결합력이 매우 강하게 한 치과용 보철합금의 제조방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 치과용 보철물은 인체에 직접 밀착되어 사용되기 때문에 인체에 해가 없고 친화력이 강한 금과 같은 귀금속을 사용하는 것이 일반적이다.

그러나 금과같은 귀금속은 값이 매우 비싸고 비중이 큰 물질이어서 의치나 치관용으로 제작사용 하였을 때 무게가 무거운 느낌을 오랫동안 받는 단점이 있고, 또한 값이 매우 고가인 까닭에 일반시민의 입장에서는 경제적 부담이 매우 클 수 밖에 없었던 것이다.

따라서 값이 비싸고 사용이 한동안 이물감이 큰 금 또는 보철물 대용으로 보철합금이 개발사용 되기에 이르렀는데, 이러한 보철합금은 인체에 직접 사용되기 때문에 독성이 없어야함은 물론 변색이나 부식도 없으면서 도재와의 결합성, 기계가공성, 경제성 등이 좋아야 한다.

따라서 이러한 필요성에 의해 귀금속을 대용할 비 귀금속 보철합금으로 니켈, 크롬합금들이 발명되었다.

이하, 여러나라에서 발명된 니켈-크롬합금을 살펴보면 다음과 같다.

(1) 프랑스 특허 74 - 33,438(R. Mayer, 1974)

(2) 미국 특허 3914867(C. R Manning, 1974)

(3) 독일 공개특허공보 2517477(R. E Phelbs, 1975)

(4) 미국 특허 4038074 (D. M Daritz 1976)

(5) 미국 특허 4053308(J. A Tesk, 1974)

(6) 독일 공개특허공보 2713755(L. Rademacher, 1977)

(7) 일본 공개특허공보 54 - 9115(Ninomiya, 1977)

위 특허중 (1)(2)(3)(4) 및 (7)의 특허는 보론을 첨가함으로써, 융점이 낮아지는 성과는 따랐으나 도재와의 융착성은 개선되지 못하였다.

(6)의 특허는 스트론튬, 지르코늄등의 미량원소를 첨가하여 도재와의 융착성은 증가시켰으나, 보론 등의 융점강하 원소가 첨가되어 있지 않아 융점이 높은 결점이 있다.

또 (6)의 특허는 도재와의 융착성을 증가시키기 위하여 세륨을 0.2 ~ 0.6% 첨가시켰으나, 세륨은 단체 상태에서 매우 고가의 금속이어서 합금의 가격이 높아지며, 아울러 알루미늄과 티탄이 첨가되지 않아 강도가 약한 결점이 따른다.

또한 전술한 선 발명들은 모두 니켈-크롬합금에 속하는 것들이기 때문에 가격이 비교적 싸고, 가벼워 사용시 이물감이 금 또는 금합금보다 조금 나은 잇점이 있으나 색상이 흰색에 가까워 선호도가 낮은 폐단이 따른다. 또한 금이나 금합금에 비하여 인체와의 친화력이 크게 떨어져 사용중에 간혹 부작용도 발생하게 된다.

따라서 본 발명은 전술한 종래 보철합금의 폐단을 일소시키기 위해 발명한 것으로, 특히 순도 100%에 가까운 구리와, 니켈, 금, 백금 및 도재와의 결합성 융착성을 극대화시켜주기 위해 소량의 베릴륨을 첨가하여 고주파로에서 매우 효율적으로 혼합시켜 금보철합금을 제조함으로써, 도재와 결합성이 좋고 인체에 무해하면서도 금이나 금합금에 가깝게 친화력이 뛰어나고, 값이 매우 싸서 경제적이면서 색상 및 광택은 금과 같거나 거의 유사하여 선호도가 높은 금보철합금을 제조 보급하려는데 그 목적이 있는 것이다.

또한 경도 및 강도가 뛰어나고 가벼워 사용시 이물감이 극소화 되게 하려는데도 또 하나의 목적이 있는 것이다.

제1도는 본 발명의 제조과정을 나타낸 공정예시도.

본 발명은 순도 100%에 가까운 구리 20 ~ 2%와, 니켈 18 ~ 22%, 금 45 ~ 60%, 백금 2 ~ 6%, 그리고 베릴륨 1 ~ 2%로 구성되어 형성하게 되는데, 가장 바람직한 비율은 구리 20%, 니켈 20%, 금 55%, 백금 4%, 베리륨 1% 정도로 혼합 구성되는 것이 강도와 경도, 색상, 비중등 모든 면에서 가장 바람직한 비율이라 하겠다.

그러나 상기한 구리와 니켈, 금, 백금, 베릴륨 등은 용융온도가 서로 현저하게 다르기 때문에 고주파로에서 혼합용융시 매우 주의를 요하고 더불어 용융점이 높은 것부터 낮은 것으로 점차 쌓아 올라가는 상태로 적층시킨 상태에서 용융시켜야만 용융점이 낮은 베릴륨이 산화 또는 타는 것을 막을 수 있게 되어 본발명의 보철합금을 제조할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서의 금속재료는 니켈이 용융온도가 가장 높고, 이어서 금과 백금, 그리고 구리와 베릴륨 등의 순서로 용융점이 낮아지기 때문에 통상 이들을 혼합시킬 때는 도 1에서 보는 바처럼 고주파로의 하단부에 니켈을 비교적 잘게 썰어 고르게 깐 다음, 이 위에 금과 백금을 작은 크기로 잘라 혼합하여 깔고, 다시 이 위에 순도가 100%에 가까운 동파이프를 균일한 길이로 잘라 밀접하게 세운 뒤, 이 위에 베릴륨을 작게 썰어 쌓은 다음 1600℃ ~ 2000℃의 온도를 가하면 용융온도가 높은 것부터(즉, 고주파로의 바닥에 깔린 것부터) 서서히 용융되어 마지막에 동이 다 용융될쯤이면 베릴륨도 용융되어 안정적으로 혼합용융액이 형성되는 것이며, 이를 판형태로 된 주형에 부어 보철금속을 형성하면 된다.

한편 본 발명의 재료중 구리는 순도가 100% 이거나 또는 최대한 100%에 가까워야 광택이 많이 나고 금과 같거나 유사한 색상이 발휘되는데, 일반적으로 알려진 바로는 동판보다 동파이프의 순도가 훨씬 높기 때문에 동파이프를 사용하는 것이 불순물이 적고 색상이 금과 거의 유사하게 된다.

또 베릴륨은 융점이 낮고 도재와의 결합성을 매우 좋게 하는 성질이 있어서, 세라믹 분말 도재를 입힐 때 매우 견고하게 결합고정시켜주는 특징이 있고 또 니켈과 함께 보철합금의 강도 및 경도유지에도 매우 유용하게 작용한다.

이하 본 발명의 실시예를 들어 설명한다.

[실시예 1]

① 구리 2kg, 니켈 2kg, 금 5.5kg, 백금 0.4kg, 베릴륨 0.1kg을 구비하되, 구리는 순도가 높은 구리관으로 구비하여 일정한 길이로 비교적 균일하게 절단하고, 니켈과 금, 백금 및 베릴륨은 비교적 잘게 절단하였다.

② 위와 같이 구비된 재료를 고주파로에 넣되, 용융온도가 높은 니켈부터 고주파로 내부 바닥에 고르게 깔고, 이 위에 일정한 크기로 절단된 금과 백금을 깐 다음, 이 위 일정한 길이로 자른 구리관을 세워서 넣은 뒤 용융온도가 가장 낮은 베릴륨을 구리관 위에 깐 다음 1650℃를 유지하여 가열시켰다.

③ 고주파로 밑부분부터 가열되어 니켈, 금 과 백금이 순차적으로 용융되기 시작하였고, 구리관이 거의 용융완료될 무렵에 베릴륨이 용융되었다.

④ 상기와 같이 용융된 액을 주형에 부어 비교적 두꺼운 판으로 형성한 뒤, 이를 압연로울러를 통하여 두께 1mm 내외의 얇은 판으로 형성하고, 이를 다시 가로 및 세로가 1cm 정도 되게 절단하여 보철합금을 완성하였다.

이와 같이 제조된 금보철합금은 치과 가공소에서 산소나 프로판가스토치로 다시 용융시켜 이빨형태로 주조한 다음, 분말로 되어 있는 세라믹을 증류수로 개어서 주로 이빨표면에 덧칠한 후 소성로에 넣어 5 ~ 30분정도 소성시키면 보철합금에 세라믹 도재가 완전히 융착된 이빨이 완성되는 것이며, 이에따라 본래의 이빨과 동일한 이빨(의치)이 형성됨과 동시에 금을 80% 이상 섞은 통상의 금이빨과 동일한 성질의 기능을 가진 보철금속을 값싸게 제조할 수 있게 되는 것이다.

또 인체와 친화력이 좋고 가벼워 금으로만 된것과 니켈 합금보다도 더 이물감이 없어 착용이 매우 편하다.

이상 설명한 바와같이 볼발명은 순도 높은 구리, 금, 백금, 니켈등과 베릴륨을 적절히 혼합용융시켜 금보철합금을 제조하는 방법으로서, 이러한 금보철합금으로 틀니나 치관을 형성하게 되면 금과 동일한 색상으로 되면서 광택이 나고, 더불어 경도와 강도가 매우 뛰어나면서도 가벼우며, 인체와 친화적이어서 사용시 이물감이 없고, 장기간동안 사용하더라도 변색된다거나 산화되는 일이 없는등 그 효과가 매우 큰 금보철합금을 제공할 수 있게 되는 것이다.

또한 세라믹 분말등을 증류수에 개어서 된 도재를 금보철합금으로 주조된 소재에 입힐 때 베릴륨에 의하여 매우 견고하게 융착고정될 수 있게 되는 것이며, 따라서 결합성이 매우 양호한 것이다.

Claims (2)

1. 금과 구리, 니켈 등을 이용하여 치과용 보철물을 제조하는 통상의 방법에 있어서, 순도가 100%에 가까운 구리 20 ~ 25%와, 니켈 18 ~ 22%, 금 45 ~ 60%, 백금 2 ~ 6%, 그리고 베릴륨 1 ~ 2%의 구성비율로 용융시키되, 고주파통에 용융점이 높은 니켈, 금과 백금, 구리, 베릴륨을 적절한 크기로 절단하여 순차적으로 깔고, 1650℃ ~ 1700℃로 가열용융시킨 다음, 이를 주형을 통하여 판재로 형성한후 얇은 판재로 압연한 뒤 일정한 크기로 잘라 금보철합금을 제조함을 특징으로 하는 치과용 보철물의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 구리 20%, 니켈 20%, 금 55%, 백금 4%, 베릴륨 1%를 용융혼합시켜 치과용 보철물을 제조함을 특징으로 하는 치과용 보철물의 제조방법.