KR100638163B1 - 살균 치아 인상 취득용 트레이 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 치과에서 본 발명은 보철물을 제작하기 위한 치과환자의 구강 내 인상을 취득하는 금속(알루미늄, 스테인리스스틸, 티탄, 동, 주석 등) 또는 비 금속 물질(합성수지, 플라스틱, 아크릴, 실리콘, 라텍스, 고무 등)로 이루어진 치아 인상 취득용 트레이(Teeth Impression Acquisition tray)에 관한 것으로, 인상용 트레이의 소재에 은 나노(160)와 향기 제(170)를 코팅(180)이나 배합(200)에 관한 것이다.

치과 치료 중에 금 인레이, 온레이, 임플란트, 그리고 각종 보철물(크라운, 틀니 등)을 제작하기 위해서 해당 환자의 구강 내 치아 인상을 취득하여야 하는데, 환자의 치아 또는 잇몸의 인상을 뜰 때(보통 뽄 뜬다) 이때 이용되는 인상취득장치를 트레이 또는 인상 취득용 트레이라고 부른다.

이러한 기존의 치아 인상 취득용 트레이의 구조는 치과보철물을 장착하려는 치과환자의 구강의 내부 인상구조를 취득하기 위하여 인상 제를 담을 수 있는 구멍이 뚫리거나 홈이 파진 오목한 형태의 구조물과 그 구조물을 삽입이나 뺄 때 필요한 고정된 손잡이부(20)로 이루어져 있으며 이 트레이를 구성하는 재질은 주로 금속물질과 비금속인 플라스틱, 합성수지, 실리콘, 아크릴 등이 이용된다.

세균은 많은 사람의 손이 많이 닿는 곳에 가장 많이 잠복해 있으며 사람들은 대부분 이 사실을 모르고 있으며 특이 나 많은 사람이 이용하는 의료기관에는 많은 세균이 서식하고 특히 나 불특정 다수의 환자를 치료하는 치과의사의 손은 잘 씻 는다 해도 수많은 세균이 존재하고 있다.

본원 발명은 인상용 트레이에 향기 제(170)를 배합(200)이나 코팅(180)하여 항균과 살균 기능을 갖춘 인상용 트레이 (Impression tray)에 관한 것이다.

인상취득, 트레이, 치과, 보철물, 은 나노, 살균, 항균, 은 이온, 원적외선

Description

살균 치아 인상 취득용 트레이{Sterilization Teeth Impression Acquisition tray}

도 1은 본 발명의 살균 치아 인상 취득용 트레이의 전체 사시도.

도 2는 본 발명의 살균 치아 인상 취득용 트레이의 배합 또는 성형 과정의 블록도 이다.

도 3은 본 발명의 살균 치아 인상 취득용 트레이의 습식 도금 과정의 블록도 이다.

도 4는 본 발명의 살균 치아 인상 취득용 트레이의 건식 도금인 플라스마 코팅 과정의 블록도 이다.

도 5는 본 발명의 은 나노가 함유된 살균 치아 인상 취득용 트레이의 단면을 전자 현미경으로 60.000배 확대 촬영한 사진이다.

도 6은 본 발명의 은 나노가 함유된 살균 치아 인상 취득용 트레이의 측면을 전자 현미경으로 80.000배 확대 촬영한 사진이다.

도 7은 본 발명의 은 나노가 함유된 살균 치아 인상 취득용 트레이의 표면을 전자 현미경으로 50.000배 확대 촬영한 사진이다.

도 8은 본 발명의 은 나노를 설명하기 위한 은 나노의 입체 구조 도이다.

도 9는 본 발명의 은 나노가 투입된 균주의 항균력 시험사진.

도 10은 본 발명의 은 나노가 투입된 황색 포도상 구균, 폐렴균, 박테리아.

MRSA(메티실린 내성 황색포도상구균) 균 항균도 시험사진.

*도면의 주요 부호의 대한 설명*

10: 본체 20: 손잡이 부

40: 상악 트레이 60:하악 트레이

80: 종단가이드 100: 인상취득 틀

120: 테두리 140: 기공 부

160: 은 나노 170: 향기 제

180: 코팅, 도금 200: 배합

220: 용융 240: 융해

260: 건조 280: 교 반

300: 용통 320: 사출

340: 성형 360: 연화

380: 금형 모듈 400: 챔버

420: 세척공정 440: 헹굼 공정

460: 연마 공정 480: 도금 탱크

500: 초벌 도금 520: 니켈 도금

540: 가스 주입 공정 560: 멸균 공정

580: 은 나노 판 600:1차 표면 가공

620:2차 표면 가공

얼마 전 매스컴 등을 통해서 알려진 바와 같이 사람의 손에는 보통 세균이 20만 마리/㎠~ 30만 마리/㎤ 이상의 세균이 잠복해 있으며 세척과 살균을 게을리하게 되면 검출되는 세균의 숫자는 대략 500만/㎠ ~3200/㎠ 만 마리, 대장균은 3500/㎠ ∼1100/㎠ 만 마리로 조사되고 심한 경우는 진드기나 곰팡이 균, 기생충까지 발견된 것이 얼마 전 공중파로 보도되었으며 2002년 Loeshce의 연구에서는 치태 내에 300종 이상의 세균을 발견했다고 하며 세균의 수는 1억 마리 /㎠이상이 검출되었고 치태의 70% 이상이 미생물로 이루어져 있고 세균은 외부와 직접 통하는 소화기와 호흡기의 시작부위라는 점이 세균의 침입을 용이하게 하고 입안이 그 세균이 살기 적당한 환경이기 때문이며 의료업에 종사하는 사람들은 이보다 더욱 많은 세균에 노출되어있어 병원의 환자들을 당혹스럽게 만들고 있다.
치과는 염증성 환자들의 내 원이 대부분이고 치아 삭제 시 미세하게 분산되는 치아 가루가 사방팔방으로 날리게 되어 오염과 감염의 우려가 크고 더구나 인상 취득용 트레이에는 환자의 구강 내 물질과 다량의 세균이나 바이러스가 증식되고 있어 이를 모르고 사용하다 보면 구강 내 염증이나 감염이 일어나는 것은 어쩌면 당연하다고 할 수 있는 것이다.
본 발명은 보철물을 제작하기 위한 치과환자의 구강 내 인상을 취득하는 살균성 치아 인상 취득용 트레이(Sterilization Teeth Impression Acquisition tray)에 관한 것으로,
본원 발명의 인상 트레이는 인상취득자가 손으로 잡을 수 있는 손잡이부(20)와, 종단 가이드(80)와, 말발굽 형태로 이루어져 인상취득을 위한 인상 제를 담을 수 있는 오목한 공간을 제공하는 인상취득 틀(100)로 구성되며 아래 치아의 인상을 취득하기 위한 상악 트레이(40)와 하악 트레이(60)를 포함하며, 상기 인상 취득 틀(100)에 약 0.5㎜∼3㎜의 구멍이 뚫린 트레이와, 구멍이 뚫리지 않은 무공 트레이와 홈이 파진 트레이를 구성으로 하고 있다.
치과 인상용 트레이는 치아 치료를 위해 크라운, 임플란트, 포 세린, 틀니, 크라운 등의 보철물을 을 제작하기 위해서 해당 환자의 구강 내 치아 인상의 구강 모형을 뜨는 데 필수적인 기본틀이다.
일반적으로 구강 모형을 뜨는 데는 트레이를 환자의 입안에 장착하고 수성 콜로이도로 된 인상 재를 부어 제작했다.
치과 기공 실은 진료지역이 아니라고 생각해서 감염방지에서 종종 소홀히 생각하고 있다. 그 결과로, 기공 실은 미생물학적으로 위험성이 높은 지역이 되었고 틀니, 금관, 치공구, 인상 체 등 기타 타액 또는 혈액이 묻은 기재가 환자의 입에서부터 바로 기공 실로 가서 어떤 표면 위에 올려지게 되고 여러 가지 기구와 장비로 작업을 한 후에, 물 등이 튀는 휠로 연마를 하여 환자로 되돌아간다.
이 과정에서 직원은 항상 감염될 수 있으며 이 같은 말은 과장된 것 같지만, 미국의 어떤 기공사는 보철용 의치를 수리하다가 날카로운 금속부분에 손가락을 찔려 약 6개월 후에 B형 간염이 발병하여 입원 치료한 예가 있고 나중에 알게 되었지만 그 의치는 B형 간염균 보균자인 환자의 것이었다.
이러한 감염은 B형 간염만 가능한 것이 아니고 결핵, 후천성면역결핍증, 헤르페스 등의 치과에서 발견되는 많은 감염성 질환 또한 이와 유사한 과정에 의하여 전염이 가능하며 따라서 기공 실도 치과진료 실과 마찬가지로 감염방지에 대한 노력을 기울여야 한다.
치과 인상 재는 인상취득 과정에서 환자의 혈액과 타액으로 쉽게 오염될 수 있고, 또한, 그러한 인상 채를 다루는 어떤 사람도 교차오염되기 쉽다는 것이 밝혀졌다.
그리고 인상 취득과 모형제작 과정에서 미생물들은 인상 체로부터 나 석고 모형 안으로 전이된다는 것이 알려졌다.
한 연구에서는, 치과 모형이 환자와 치과 직원 사이에 교차오염을 매개하는 것으로 밝혀졌고 그러므로 전염될 수 있는 질병(특히 바이러스성 간염)을 갖고 있다고 알려진 환자의 모형을 다루는 기공실 직원은 본인은 물론 다른 치과 환자들과 직원들에게 질병이 전파되지 않도록 주의하여야만 하고 모형들을 다룰 때에, 고무장갑을 착용해야 하며 사용 후에 멸균하든지 버려야 한다.
인상 체를 소독할 때의 효과에 관한 연구가 아직 충분히 발표되지는 않았지만, 아이 오도 포나 글루탈알데하이드나 아이오도포/알코올 혼합액은 알지 니트 인상 체의 크기에 변화를 주지 않는다는 보고도 있다. 희석한 아이오도포 소독제는 인상 체를 소독하는데 가장 적절한 것으로 나타났다. 아이 오도 포가 없을 때에만 가사용 표백제를 사용해야 한다. 모형이나 악 관계 기록들과 같은 치과용 석고 제품들을 의료용 전용 살균 용액으로만 닦거나 담 그어야만 한다.
본원 발명은 종래의 이와 같은 인상 취득용 트레이의 문제점을 해결하여 인상용 트레이노 소재를 이용하여 인상 취득용 트레이의 감염을 방지하는 국민 구강 보건을 위한 참신한 발명이라 할 수 있다.
본원 발명은 상기하였듯이 인상용 트레이의 본체(10)에 은 나노(160)와 향기 제(170)가 함유되어 있는 치과 인상용 트레이에 관한 것으로서 주위의 물리적이나 화학적, 전기적인 작용이 없이 인상용 트레이에 은 나노(160)와 향기 제(170)가 트레이의 본체(10)의 제조 시에 투입되므로 경제적이고도 항 살균력과 제 균 역의 지속력이 타의 추정을 불허한 강력한 은 나노(160) 물질을 함유하고 있어 장기적으로 아래와 같은 탁월한 이점을 얻을 수 있다.
은 나노(160)는 인체나 동물에 무해한 자연계 소재이고 염소계열보다 수십 배 강력한 살 균 역과 항균력이 있다.
그렇다면, 은 나노(160)와 향기 제(170)가 함유된 인상용 트레이의 특장점을 살펴보면
1: 은을 나노 화 시키면 항균, 살균, 방 취, 기능이 어떠한 살균제보다 우수하다는 것이다.
2: 주변환경의 오염도에 따라 민감하게 변화되는 반응을 보이며
세균의 세포와 막과 강하게 결합하여 세균의 세포막을 파괴 혹은 세포의 기 능을 교란하여 지속적인 항 살균 작용을 나타낸다.
최근 연구 결과에 의하면 650종의 세균과 바이러스를 멸균할 수 있으며 유해 균, 곰팡이 균, 살모넬라균 등에 번식 억제 및 항 살균기능이 탁월하여 문제가 되고 있는 오염원으로부터 사람에게 2차 감염을 방지하고 은이 촉매작용을 하여 산소가 활성산소로 전환되어 살균 작용과 사람에게서 분비되는 체액, 타액, 또는 분비물이나 음식물에 의해 번식하는 세균이나 바이러스 기생충의 증식을 원천적으로 막아 주며 혈액순환과 내분비 활동을 왕성하게 되고 최근 문제가 되고 있는 환경 호르몬인 포름 알 데이트를 90% 이상 차단하여주고 항바이러스와 항알레르기 비타민 B6 에 의한 피부보호와 부드러운 촉감과 탈취 효과를 가진다.
3: 제전기능이 있다. 인상용 트레이는 뛰어난 전기 도전성을 가지며 정전기 발생 방지와 유해 전자파 차단과 심신을 안정시키는 기능이 있다…
4: 인상용 트레이는 물질과의 코팅(180)이나 배합(200), 투 입 등이 매우 쉽고 본원 발명의 금속제나 실리콘, 플라스틱 수지 제와 잘 융합이 된다.
5: 또한 사람의 몸에 좋은 은 이온과 원 적외선이 발생하며 사람의 건강 상태에 따라 변색하는 빠른 색 반응을 나타내어 사람의 건강체크 포인트가 되며 특히 독성물질의 접촉 시에는 즉시 변색현상이 나타나게 된다.
6: 자외선 차단 효과가 있다. 나노 화 된 은은 우수한 자외선 차단 기능이 있어서 섬유, 화장품, 선글라스 등에 응용하여 사용되고 있어 본 발명의
트레이가 햇볕의 자외선에 의한 부식이나 탈색을 막아주어 오래 토 록 사용할 수 있다.
7: 탈취 효과와 향 발산 효과가 있다. 트레이를 수시로 세척이나 살균을 시킨다 하여도 트레이의 본체(10)는 그 표면이 매우 거칠게 되어있어 표면에는 미세한 치아 가루나 신경조직이 붙어있어 부패하게 되면 역겨운 냄새가 풍기는데 트레이의 제조공정 중이나 최종 공정 중 바람직한 어느 한 과정에서 과일 향이나 아로마 향, 허브 향, 꽃 향과 같은 식물성 향기 제(170) 원료의 액체나 분말을 중량비 0.01 내지 10중량 %로 투입하여 본원 발명의 트레이의 본체(10)에서 항상 은은한 향기가 발산하게 되어있어 트레이를 사용하는 치과의사와 시술을 받는 환자의 후각을 즐겁게 하여주고 나아가 병원 전체의 분위기를 상승시키는 효과가 있으며 나아가 국민의 건강과 보건에 효과가 있는 목적이 있다.

본 발명은 상기하였듯이 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명은 일반적인 은 분말이나 은 이온과는 전혀 다른 기술인 은을 나노 형태의 분말 또는 은 (Ag) 용액을 만든 후에 금속 또는 비금속의 플라스틱, 광물질, 합성수지, 실리콘, 라텍스의 다양한 소재로 만들어진 트레이 인상용 트레이에 은 나노(160)를 0.01 내지 20중량 % 또는 PPM으로 인상용 트레이의 본체(10)의 총중량에 100ｇ 당 0.01 내지 20PPM 중량비로 함유하고 과일 향이나 아로마 향, 허브 향, 꽃 향 등의 향기 제(170) 원료의 액체나 분말을 중량비 0.01 내지 10중량 %로 투입하여 배합(200) 또는 코팅(180)하여 항균기능, 살균기능과 탈취효과와 향 발산효과, 은 이온 방사기능을 갖는 기능성 트레이를 제조하여 환자와 치과의사와 치과에 근무하는 직원의 감염방지와 세균감염을 차단하여 국민 구강 보건과 위생에 앞장서는데 그 목적이 있다.

본 원 발명은 상기하였듯이 치과에서 본 발명은 보철물을 제작하기 위한 치과환자의 구강 내 인상을 취득하는 금속(알루미늄, 스테인리스스틸, 티탄, 동, 주석 등) 또는 비 금속 물질(합성수지, 플라스틱, 아크릴, 실리콘, 라텍스, 비닐, 고무 등)의 재질로 이루어진 치아 인상 취득용 트레이(Teeth Impression Acquisition tray)에 관한 것으로, 더욱 자세하게는
인상 취득자가 손으로 잡을 수 있는 손잡이부(20)와, 인상취득시 인상 제를 측면에 유지하기 위한 종단 가이드(80)와, 말발굽 형태로 이루어져 인상취득을 위한 인상 제를 담을 수 있는 오목한 공간을 제공하는 인상 취득 틀(100)과 기공부(140)로 구성 된 금속 또는 합성수지, 실리콘, 고무, 세라믹 중 선택된 어느 한 소재로 이루어진 치아 인상 취득용 트레이에 있어서.
상기 트레이 전체 중량 100중량%에 대하여 0.1 내지 300㎚의 입경인 갖는 은 나노(160) 또는 향기 제(170) 0.01 내지 20중량 %가 배합(200) 되거나 또는 상기 은나노로 0.0l㎛ 내지 50㎛의 두께로 상기 트레이가 코팅(180)되거나
상기 금속으로 이루어진 상기 트레이의 전체 중량 100중량%에 대하여 상기 은 나노(160)가 0.01 내지 20중량 %로 투입되거나 또는 상기 트레이에 금 나노 0.01 내지 10중량 % 또는 아연 0.01 내지 10중량 %,도는 백금 나노 0.01 내지 10중량 %가 투입된 것을 더 포함하며;
상기 금속 소재로 이루어진 트레이를 전기 분해에 의한 습식 도금 또는 플라스마에 의한 건식 코팅(180)된 것이 특징인 항균성 트레이에 관한 것이다.
인상용 트레이(Impression 트레이s)는 크게 성인용, 소아용, 파샬(partial), 무치악, 예비인상용 트레이, 1회용 bite 트레이 등으로 구분할 수 있고, 트레이의 망사(구멍) 여부에 따라 유공과 무공으로 나누게 되며, 손잡이부(20) 부분이 회전 가능해 편리한 회전 트레이 등도 있고 크기에 따라 크게 XL, L, M, S 사이즈로 구분되며, 아치 형태에 따라 성형하여 사용하는 트레이가 있으며, 구강 위치에 따라 상악용, 하악용 좌우, 구치 등 다양한 종류의 트레이가 출시되고 있다.
국내에 공급되고 있는 트레이의 재질은 상기하였듯이 황동 판, 니켈 크롬도금, 메탈, 스테인리스 스틸(stainless steel), 알루미늄과 비 금속인 합성수지, 플세라믹, 아크릴 막, 등이며 1회용의 경우 대부분 플라스틱과 알루미늄으로 만들어졌고 현재 공급되고 트레이 제품 중에는 소독과 멸균 등 위생을 강조한 오토 클레이브(autoclave)할 수 있는 투명 트레이와 독자적인 환자명과 인상취득일을 핸들에 붙여 놓을 수 있도록 되어 있는 제품도 있다.
기본적으로 개인 트레이의 제작방법은, 모형 상에 트레이 외형 선을 그린다(최종 변 연보다 1.5-2mm 정도 짧게, 의치 변연은 파라핀 왁스 한 장을 트레이 연장선 외형을 따라 깔개 된다.
다음으로, 트레이의 두께가 2-3mm가 되도록 레진을 교반하여 트레이 연장선 외형을 따라 깔고 압점하고 연장선 외부로 나온 레진은 나중에 조절하고 왁스가 중합 반응시 열에 녹지 않도록 찬물에 잠시 담가두면서 전 치부의 치조정에서 순 측면으로 경사를 주어 레진 핸들을 만들며 가능하면 적게 하는 것이 임상적으로 유리하다. 모델에서 트레이를 제거하는데 왁스의 투입공간은 그대로 둔다.
트레이를 환자 구강에 넣고 변온형성을 위한 공간이 있는지, 운동시 움직이지 않는지, 크기가 길거나 짧은 곳이 있는지 검사한다.
보철 제작을 위하여 개인용 트레이를 제작할 때 모델의 전체 면에 왁스를 1장 분사하고 만드는 방법과 왁스를 이용하지 않고 만드는 방법이 있는데 왁스를 이용하는 경우에는 압력을 많이 받는 부위나 아래 부위에 왁스를 조금 붙여서 채워 주게 되고 개인 트레이의 손잡이부(20)를 만든 후 상악 트레이(40)의 손잡이부(20)는 45-60° 방향이 좋으며 하악 트레이(60)의 손잡이부(20)는 90° 방향으로 ㄱ자 형태를 이 루는것이 바람직하다.
또한, 정밀한 인상을 얻기 위한 가장 중요한 임상 포인트는 인상 재와 취득한 인상을 어떻게 다루느냐 하는 것이며 트레이의 후방연 너머로 인상재가 연장된 것을 볼 수 있는데, 구강에서 제거된 인상은 대개 진료대 위나 기공작업대 위에 무심코 뒤집어 놓게 된다. 이때 인상 트레이 후방연 너머로 연장된 인상 부분이 눌리게 되고, 그 결과 하악의 경우는 후방구 치부의 변형으로 모형의 교합 면이 제 크기보다 협설 측으로 좁아지게 된다.
이러한 문제가 일어나는 것을 막기 위해서는 인상을 구강으로부터 조심스럽게 제거하고, 연장된 부분을 적절한 기구를 사용하여 바로 잘라버려야 하고 또 혼수비를 정확히 지켜야 하고, 환자의 입술에 면봉으로 바셀린을 발라주어 입술이 터지는 것을 막아주어야 한다.
트레이 후 연을 받칠 수 있는 받침대를 준비 10:1로 희석한 생리 식염 용액에 2분간 담가 둔 다음 물로 씻은 뒤 석고를 주입 석고를 묽지 않게 적절히 갠 다음 한꺼번에 해주는 편이 유리하며 이때 하악의 경우는 혀가 놓인 부분에 석고가 남지 않도록 주걱으로 편편하게 파내어 주어야 하고 이 부분은 특히 국소 의치를 위한 모형을 경우는 주 연결자가 지나가야 하므로 매우 중요하다.
트레이는 무엇보다 소독 문제 신경 써야 실제 트레이를 많이 준비해서 소독해 놓는다 하더라도 환자 구강 내에서 크기를 맞추다 보면 여러 개를 환자 구강 안에 넣게 되어 다시 소독해야 하는 문제가 생긴다. 이점을 해결하려면 길이를 재는 컴퍼스를 준비해서 미리 환자의 구강 내 크기를 잰 다음 트레이 크기를 확인해보면 쉽게 선택이 가능하다.
또 예전에 만들어 놓은 틀니와 같은 보철물이 있는 경우 이것을 이용해 트레이의 크기를 정하는 것도 좋은 방법이다. 또 한번 인상을 취득한 경우 사용한 트레이의 크기를 차트에 적어놓는 것도 나중에 트레이를 선택할 때 도움이 된다.
상기에서 말했듯이 트레이의 관리는 청결유지와 철저한 소독이 가장 중요하고 인상취득 후 세척에 신경을 많이 쓰더라도 트레이의 구석부분이나 구멍 부위에 알지 네이트 등의 찌꺼기가 남아 있으면 환자들에게 좋지 않은 이미지를 심어줄 수 있으므로 매우 신경을 써야 하며 크기를 맞추기 위해 일단 환자 구강 내에 들어간 트레이는 반드시 다시 소독을 해서 세균과 바이러스 등에 노출되지 않도록 많은 배려를 하는 것이 필요하다.
그리고 세척과 소독이 된 트레이는 크기별로 가지런히 정리해서 사용시 쉽게 원하는 사이즈를 고를 수 있도록 준비하고 상 하악 별 또는 편 측의 경우 좌우를 구분해서 정리해놓는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 인상취득자가 손으로 잡을 수 있는 손잡이부(20)와, 인상취득시 인상 제를 측면에서 유지하기 위한 테두리(Rim Rock)인 종단가이드(80)와, 말발굽 형태로 이루어져 인상취득을 위한 인상 제를 담을 수 있는 오목한 공간을 제공하는 인상취득 틀(100)로 구성되는 것이다.
본원 발명은 상기하였듯이 치과에서 사용하는 트레이에 관한 것으로 상기 트레이의 손잡이 부(20)와 본체(10)에 은 나노(160) 물질과 향기 제(170)를 투입하여 살균과 항균 작용을 하는 기능성 트레이에 관한 것으로서 강력한 항균과 살균 작용을 하는 물질인 은 나노(160)분말(Nano silver)과 콜로이달 실버(Colloidal Silver) 즉 나노 은 용액(Ag)을 트레이의 소재인 금속이나 플라스틱, 합성수지, 고무, 광물질, 세라믹, 실리콘의 다양한 소재로 만들어진 금속 또는 비금속의 트레이에 0.01 내지 10중량 %로 살균력과 은 나노(160) 방출 효과를 강화하기 위하여 0.01 내지 20중량 %로 은 나노(160) 물질을 투입이나 코팅(180)하고 금속 소재의 트레이는 스테인리스 스틸 20 내지 99중량 %,철 10 내지 99중량 %,티탄 10 내지 99중량 %로 투입하거나, 금 또는 금 나노 0.01 내지 10중량 % ,아연 0.01 내지 10중량 %, 백금 또는 백금 나노 0.01 내지 10중량 %의 합금으로 투입하여 제조하고 상기 은 나노(160)의 입자의 크기는 0.1 내지 300㎚의 입경을 갖는 은 나노(160)가 함유된 기능성 트레이에 관한 것으로서.
이해를 돕기 위하여 본원 발명의 구성물질인 은과 은 나노(160)를 자세히 설명하면 다음과 같다.
은 나노(160) (Nano silver)의 주성분인 은(銀)은 금과 같이 고대로부터 가치가 높은 귀금속으로 인정되어 채취의 대상이 되어 왔고 화폐로서의 가치뿐만 아니라 현대 산업에서는 중요한 산업재료로 각광받고 있고 은의 생산은 금의 생산과 여러 면에서 비례 되고 있다.
실버는 일찍이 유럽의 지중해 연안 지역에서 채광되었는데, 미주 발견 이전에는 잉카와 아즈텍으로부터 은이 생산되었고, 이후 페루, 볼리비아로부터 생산된 은이 유럽으로 유입되었으며 이러한 은의 유출 량은 1520년이래 1800년까지.
꾸준한 증가세를 보였으나, 19세기 초 미국서부에서 많은 양의 은광이 발견된 이래로 감소하게 되었다.
현재 세계의 주요 은 생산국은 러시아(13.8%),캐나다(13.5%), 멕시코(13%), 페루(13%),미국(11%), 호주(8%), 폴란드(6%) 이고 우리 나라의 은의 매장량은 1천7백만 톤이며, 가 채 량은 약 9백2십만 톤에 이르고 있으며 2002년 기준, 우리 나라에서 생산된 실버는 약 5천kg이며, 이는 국내 총 수요량의 1.2%에 달하는 매우 미미한 양이다 보니 나머지 실버는 외국에서 수입되는 실정이다.
은의 특성: 은의 색상은 우아한 회백색의 금속이나 분말의 경우에는 회색을 띠 우며 비중은 10~12, 모스 경도 는 2.5~3, 용 융(80)점은 960.5℃이다.
특히 은의 용 융점은 고 온도계의 온도 보 정에 매우 중요한 것으로서 과학, 공업상 온도의 기준이 되고 있고 실버는 금속 중 최고의 전도체로, 기계의 접점 및 그 밖의 전자용에 포괄적으로 사용된다.
실버는 광학적으로는 가시광선에 대한 반사율이 90%로 금속 중 백금처럼 가장 우수한 편에 속하며 순은의 경우 대기 중에 방치하던가 또는 가열하여도 녹이 생기지 않으나, 다만 유황과 유화수소에는 반응하여 유화 은이 만들어져 검게 변하는 성질이 있다.
또한, 은에 함유되어 있는 불순물(O₂) 등의 양에 따라 기계적 성질이 변하게 되고 열 풀림 처리한 고 순도의 은의 경도는 브리넬 경도 HBS(10/500) 25~27, 인장 강도 12~16kgf/㎟이며, 주조한 것의 인장 강도는 약 29kgf/㎟ 까지 되고 재결정 온도는 150℃이다.
특히 순은의 경우 가공 경화된 것은 일반 상온에서도 다시 재결정하여 부드럽게 연화되는 것이 특징이며 전연 성과 유연성은 금 다음으로 풍부하여 얇은 은 판인 은박의 경우 0.2㎛의 두께까지 얇게 펼 수 있다.
은 (silver)의 효능은 고대로부터 몸에 착용하고 있으면 신체의 컨디션에 따라 광택이나 컬러가 변하여 자신이 느끼지 못하는 신체의 불균형을 검사할 수 있는 도구로 사용되기도 하였고 (은 반지의 광택이 탁해지면 몸이 피로하거나, 생체 리듬이 낮은 경우에 해당함), 동의보감에서는 간질과 경기 등 정신질환과 부인병의 예방과 치료에 효험이 있다고 하고 은을 분말 화하여 복용하는 한약재로서 역할도 하였고, 실버는 몸에 지니고 있으면 오장(五臟)이 편안하고 심신(心身)이 안정되며, 사기(邪氣)를 내 쫓고 몸을 가볍게 하여 명을 길게 한다고 본초강목에서 기록하고 있다.
또한, 중세에 흑사병이 만연했을 때는 은 식기나 은 집기류를 많이 갖고 있었던 귀족이나 왕족들에게는 흑사병이 걸리지 않았는데 이는 은에서 발생하는 음이온이 흑사병 균을 살균할 정도로 방출되어 전염병으로부터 상대적으로 안전할 수 있었다고 하며 왕실이나 국빈을 모시는 자리에는 빠짐없이 은제품이 애용되고 있었다고 한다.
은 나노(160)의 이해를 돕기 위하여 본원 발명에 은 나노(160)(Nano silver)추출 방법과 특징에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
은의 원자량은 107.87amu이고 은(Ag)이 살균력을 지녔다는 건 동서고금을 막론하고 이미 오래전부터 알려져 왔다.
은 나노(160)는 우리 나라의 정부 산하단체인 생명공학 회사가 처음으로 개발한 물질 명이자 브랜드 명 나노기술(Na no-technology)과 은(silver)의 합성어로 은 나노(160)라 명명되었고;
은 나노(160)는 Na no-technology(나노기술)의 한 분야로 은의 강력한 향 균 및 살균 기능, 전자파 차단 우수한 전기 전도성의 메커니즘을 이용한 첨단 항 살균제이다. 은 나노(160) (Nano silver)는 전통적인 항생 물질과는 달리 세균이 내성을 갖지 못한다는 것이며 은 나노(160)는 현재까지의 실험결과 지상의 거의 모든 단세포 병균을 짧은 시간에 살균하는 것으로 확인되었다.
현재 분말과 용액으로 이루어져 있는 은 나노(160)를 기반으로 하는 다양한 제품군이 수없이 발명되고 실생활에 제품화되어 생산되고 있으며 은 나노(160)로 불리는 이 기술은 은(銀)을 나노미터(10억 분의 1m) 수준 즉 0,000000001m로 작게 입 자화한 것을 말하며 1그램의 은을 나 노화하면 10경의 입자를 만들 수 있다.
그러므로 은(Age)을 초미립자 형태로 나 노화 한 은 나노(160)(Nano silver)는 은이 가지고 있는 여러 특성 중 항 살균력, 탈취 역, 식품의 보존시간 연장 등의 뛰어난 효능을 활용해 제작된 신개념이다.
예로부터 실버는 동 서양을 막론하고 세균을 막아줄 뿐 아니라 소독하는 물질로 인정받아 왔으며 현재 사용되고 있는 은 나노(160)(Nano silver)의 추출방법은 증류수에 은(Age 99.9%)을 투 입 하고 저온에서 저 전류를 발생시켜 은이 포함된 화합물을 전기 분해하여 각 분자가 가지고 있는 +, - 극을 이용한 전기영동을 실시한 후 은(Age 99.9%)을 모을 수 있으며 그 밖에도 액상 환원법, 그라인딩 (grinding) 등의 물리적인 방법으로 제조할 수 있으며 안정적인 은 나노(160)(Nano silver)를 얻기 위해서는 상기의 전기 분해 법을 많이 사용하고 있다.
일반 살균개념의 기계나 살균제 등에도 은 이온이 쓰이고 현재 쓰이고 있는 모든 은제품은 분해해서 얻은 은이며, 은의 살균력은 상품에 따라 차이를 보이지만 최대 99%를 얻을 수 있다.
은 나노(160)는 1 ~ 5nm의 실버의 초미립자로서 유해 균에 직접 작용하여, 유해 균의 세포막을 직접 녹이고, 유해 균의 전자 전달계를 방해해서 제 균을 하므로 확실하고 탁월한 항균, 제 균 역 (99.9%)을 가지고 있다(참고로 바이러스 크기는 약 10nm 이다.)
은 나노(160)의 주요 항균 메커니즘은 유해 균의 세포막을 녹여서 세포 내의 효소와 작용하여 영양 물질의 대사기능 즉 영양물질유입 및 배출을 차단하고 유해 균의 호흡기능과 생성을 막아 유해 균의 생육정지 및 재생 능력을 파괴하여 유해 균을 사멸한다.
또한, 은 나노(160)는 미립자로부터 지속적으로 항균력을 방출시켜 유해 균을 제어하므로 항균, 제 균 기능의 지속력이 뛰어나다.
따라서 은 나노(160)에는 내성이 생기지 않고 은 나노(160)는 표면 반응을 하여야 효과가 있으며 모든 균을 99%다 죽일 수 있으며, 특히 일반 대장균이나 식중독 균등에 효과가 있다.
나노 입자가 작으면 작을수록 살균 및 항균력이 우수하며 지금까지 실험한 자료들을 검토하여 볼 때 대장균, 황색 포도상구균, 살모넬라균, 비브리오 균, 이질균, 폐렴균, 장티푸스균 및 내성이 가장 강한 MRSA(메티실린 내성 황색포도상구균)까지도 99.9% 항균 및 살균을 할 수 있다.
은(Age)이 이온 상태 또는 메탈 상태로 존재를 하여도 그것이 용매에 의해 콜로이드 상태로 존재하면 콜로이달 실버(Colloidal Silver)라고 지칭할 수 있다.
은 나노(160) (Nano silver)에서도 입자를 최소화한 은 나노(160)가 항균력이 가장 좋다.
또한, 은 나노(160)는 일반 화학 항균제나 염소계 살균제와는 다르게 순수한 실버의 초미립자이므로, 고온에서도 탁월한 항균, 제 균 역 (99.9%)을 가지고 있으며 인체에 무독성, 무 자극성이며 세균이나 대장균 바이러스 곰팡이 균은 은 나노(160)와 5분 이상 접촉하여 살 수 없다는 결과가 보고되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 금속 또는 비금속 트레이의 본체(10)의 전체 사시 도로서 먼저, 본 발명은 치과환자의 상태와 이를 위한 치과보철물의 제작형태에 따라서 여러 가지 실시 예로 구현될 수가 있으며 치아의 인상을 취득하기 위한 트레이를 말발굽형태로 이루어진 제 하악(下顎)트레이(60)와 상악(上顎) 트레이(40)와 인상취득시 인상취득자 즉, 치과의사가 손으로 잡을 수 있는 손잡이 부(20)와, 인상취득시 인상 제를 측면에서 유지하기 위한 테두리(Rim Rock)인 종단가이드(80)와, 인상취득을 위한 인상 제가 담겨져서 실질적인 인상 취득기능을 수행하기 위해 오목한 공간을 제공하는 인상취득 틀(100)과 투입된 인상재가 구강에서 잘 떨어지는 작용을 하는 기공 부(140)를 포함하여 구성된 트레이의 형태를 사시 도의 그림으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 트레이의 배합(200) 또는 성형 과정의 블록도 이다
은 나노(160)가 함유된 트레이의 배합(200) 과정의 블록도로서 금속, 합성수지, 플라스틱, 세라믹, 실리콘, 아크릴 등으로 이루어진 트레이의 재질에 은 나노(160) 용액 또는 분말을 0.01 내지 20중량 %로 향기 제(170)를 0.01 내지 10중량%로 배합(200) 또는 코팅(180)하는 것에 관한 것으로.
상기 트레이의 재료소재를 가열하여 융해나 용융(220)한 후 이를 연화(360)하여 은 나노(160)를 투입하여 배합(200) 후 교반하여 성형(340) 모듈(380)에 투입하여 성형(340) 후 서냉 과정을 거쳐 연마공정(480)과 트레이의 커팅 작업 후 완성하게 되는 것이며 이를 자세히 설명하면 다음과 같다.
플라스틱, 또는 합성수지에 이 물질을 제거 후에 용 통(300)에 투입하여 용융(220)하여 연화(360)시키고 상기 소재에 도료와 가 교제와 경 화제를 0.1% 내지 5중량 %와 점착제를 투입하고 상기 재료에 총 중량에 은 나노(160)재 0.01 내지 20중량 %로 은 나노(160)의 크기는 0.01 내지 300㎚의 입 경을 갖게 하고 향기 제(170)를 0.01 내지 10중량%로 투입하고 경화를 응집을 촉진하기 위하여 경화제 또는 응집 제가 0.1% 내지 5중량 %를 투입하고 트레이의 색상을 내기 위하여 안료가 0.1% 내지 5중량 %로 투입하여 성형 된 성형모듈(380)에 투입하여 사출 또는 성형(340)하고 서 냉하여 건조(260)공정을 거치고 검사 후 포장하고 완성하는 단계를 블록도로 나타낸 것으로 사출 성형(340)의 종류와 방법을 설명하면 다음과 같다.
1, 사출 성형(340)(injection molding)
상기 트레이의 성형(340)재료를 가열 용융(220) 시켜 미리 닫힌 금형의 캐비티에 사출 충전한 후 고화 또는 경화시켜 성형품으로 하는 성형 법으로 복잡한 형상의 제품을 대량 생산하는데 적합하여 압출 성형법과 함께 성형(340)가공의 대 분야를 이루고 있다.
사출 성형에 이용되는 성형재료는 열 가소성 수지가 주이나 열 경화성 수지, 고무, 발포 성형재료 등 거의 모든 성형재료에 미치고 있으며 성형재료의 종류 성형품 형상 생산량 등을 고려한 각종 가공기나 금형 구조가 개발되고 있다.
성형은 ①형체, ②사출, ③보압(캐비티에 충전된 재료의 역류를 방지하고 냉각에 의해 추출하는 이 일련의 공정이 1 사이클로서 반복됨)인 라인 스크류식 사출 성형기는 표준적인 종류로 스크루가 성형재료의 가 소화에 의해 후퇴하여 사출할 때는 스크루가 전진하여 성형재료를 압출하고 열 경화성 수지의 성형에도 이 형식의 성형기가 이용된다.
열 가소성 수지의 경우에 비해 금형을 가열하여 수지를 경화시키면 가열실린더의 온도를 낮게 하여 수지가 고화하지 않도록 하는 등의 점이 다르고 그 때문에 실린더의 가열방식이나 스크루의 형상 등이 다소 차이가 있다.
다음으로, 사출 성형조건을 결정하는 방법으로는;
1, 압출 성형(extrusion)
종이, 포, 셀로판, 플라스틱, 비닐, 필름, 금속 막 등의 각종의 박 층 기재의 표면에 열가소성 플라스틱 재료에 은 나노(160)를 투입하고 압출기 사용하여 가열 용융(220)하여 유동 상태로 한 뒤 T대 에서 엷은 필름상으로 압출하는 동시에 연속으로 압착하는 가공법이다. 기재의 특성과 압출하여 압착하는 열가소성 플라스틱의
특징(방수성, 방습성, 내 화학 약 품성, 유연성 강인성, 통기성, 열 봉 합성, 그외) 조합으로 여러 가지 용도에 적응하는 포장 용적 층 재료를 만들며 그러나 현재 실용하고 있는 것의 주류는 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 염화 비닐렌 수지 등이다.
2, 압축 성형 (compression- molding)
열 경화성 수지의 가장 보통의 성형 법으로 은 나노(160)를 투입한 성형재료를 가열한 금형의 움푹 팬 곳(캐비티 라고 한다)에 넣어 압축 성형기(프레스)에 의해 트레이를 가압 성형한다.
트레이의 성형 재료는 캐비티 속에서 가열되어서 일단 유동상태로 되어 캐비티 의 구석구석까지 퍼짐과 동시 화학반응을 일으켜서 경화하므로 적당한 시간(경화시간이라고 한다) 후 금형을 열고 성형품을 꺼내 플래시 제거 등의 뒤 마무리 가공을 하여 제품을 얻을 수 있고 성형가공공정을 크게 나누면 성형공정과 마무리 가공이 된다.
성형공정을 ① 성형재료 가공 칭량(秤量)(터브렛 머신을 사용해서 터브랫 가공으로 할 경우도 있다) ② 캐비티 에 재료의 장 입(이전에 예열할 경우도 있다)
③ 가압 조작(저압 가압, 고압 가압) ④ 경화공정 ⑤ 성형품 꺼냄 금형의 청소 등으로 된다.
마무리 가공 공정에는 ① 플래시 뗌 ② 광택 냄 등이 있으며 그리고 대형 품이나 살 두꺼운 것 성형에는 능률과 품질 향상을 위해서 보통 고주파 예열을 하고 경화시간은 성형온도나 성형품의 살 두께에 따라 최적 경화 도가 얻어지도록 적당히 정해야 한다. 열가소성 수지에도 살 두꺼운 제품의 성형이나 소 규막 생산의 경우 압축 성형을 하는데 이 경우 요령은 성형재료를 가열 가압 부 형(賦形) 한 후 금형을 냉각해서 성형품을 꺼내는 것이다. 일반으로 압축 성형에서는 사출 성형이나 트랜스퍼 성형에 비해 유전 재나 분자의 배양이 적어 내부 응력이 적은 성형품을 얻기 쉬운 것이 특징이다.
3, 압출 블로우 성형(extrusion-blow molding)
은 나노(160)가 투입된 플라스틱 재료나 합성수지를,
가열 용융(220)하여 압출기에서 튜브 상으로 연속적으로 압출한 파리 손 1개 또는 2개 이상의 금형에 끼워 넣고 닫고 그 상하를 봉한 뒤 맨드렐에서 파리 손안에 공기를 불어넣어서 팽창시켜, 파리 손은 그 금형 내벽에 밀착시켜서 트레이의 제품을 만드는 방법이며 현재 가장 보급되고 있는 블로우 성형 방법이다.
4, 중공 성형(Blow molding)
분할 금형 내에 가열로서 연화(360)하여 열가소성 플라스틱 또는 합성수지 재와 은 나노(160)가 투입된 파리 손 또는 시트를 공기 압 등을 사용하여 부풀게 하고, 금형에 밀착시키면 동시에 냉각하여 공중 체를 얻는 방법이다. 중공성형 또는 취입 성형이라 하고 통상 가열 용융(220)한 열가소성 플라스틱 성형재료를 압출하여 또는 사출 방식에 따라 튜브 상으로 예비 성형한 파리 손 또는 2장 맞춘 시트를 블로 성형(340)용 금형 내에 삽입하여 가열 연화(360)한 뒤 그런 내부에 공기를 취입하여 중공제품을 성형(340)한다. 블로 성형에는 파리 손의 상태 성형방식 등에 따라 여러 가지 형식이 있고 그 대표적인 것에 인젝션 불로 성형, 압출 블로 성형, 시트 블로법(시트 파리 손 법), 다이렉트 블로 성형, 블로 성형 등이 있다.
5, 진공 성형(Vacuum forming)
은 나노(160)가 투입된 열가소성 플라스틱 소재를 가열 연화(360)한 뒤, 형의 위에 올려놓고, 곧바로 혀와 시트의 간극을 진공 하여 형의 표면에 밀착시키는 동시에 냉각하여 성형품의 현상을 고정한 뒤, 반대로 공기를 흡입하여 성형품을 꺼내는데 자형을 사용하는 경우는 스트레이트 포밍 이라 하고, 웅형을 사용하는 경우는 드레이프 포밍 이라 한다.
6. 진공 증착,
진공 증착의 간단한 개요는 은 나노(160)가 투입된 금속 또는 비금속의 작은 조각을 진공 속에서 가열하여 그 증기를 물체 표면에 부착시키는 일을 일컫는다.
즉, 고 진공 상태 속에 피복될 물체(증착을 원하는 물체)와 그 표면에 부착시키려는 금속( Al )이나 크롬( Cr) 조각을 끼운 텅스텐 코일에 전류를 흘러 고 진공 상태 속에서 가열하여 부착시키는 방식을 이용하고 있다.
진공 증착의 작업 공정은 여기서 BASE와 TOP에서 사용되는 도료는 우레탄 아크릴네이트, 모 노마 제와 그 외 기타조제로 구성되어 있으며 이 페인트의 유광, 무 광 여부에 따라 여러 형태의 제품을 나타낼 수 있다.
또한, 탑 플랜트 (TOP PAINT) 분사 시 염료를 추가하여 원하는 어떤 색상이든 표현할 수도 있는 것이다.
이로 서 플라스틱이나 합성수지, 고무재질로 이루어진 트레이의 성형(340) 방법에 대하여 알아보았고 아울러 본원 발명의 은 나노(160)가 함유된 트레이의 일반적인 코팅(180) 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
상시 트레이의 물질을 제거하는 전 처리 단계와, 이 전 처리 단계를 거친 트레이의 표면에 바탕색을 도장한 후 이를 건조(260)하는 코팅(180)단계와, 코팅(180)단계를 거친 트레이의 표면으로부터 표면 저항을 낮추는 표면 저항 코팅(180) 단계를 거친 트레이의 표면에 도료와 은 나노(160) 재를 배합(200)하여 분사 코팅(180)하는 코팅(180)과정과 이 과정을 거친 후 서냉 공정을 거치고 건조(260) 후 완성하는 단계를 블록도로 나타낸 것이다.
상기 트레이의 전체 소재에 은 나노(160)를 0.01 내지 10중량 %로 보다 큰 살균력 강화를 위하여 0.01 내지 20중량 % 중 바람직한 중량비로 투입하고 그 외 금속은 스테인리스 스틸 20 내지 99중량 %,철 10 내지 99중량 %,티탄 10 내지 99중량 %로 투입하거나. 금 또는 금 나노 0.01 내지 10중량 % ,아연 0.01 내지 10중량 %, 백금 또는 백금 나노 0.01 내지 10중량 %의 합금으로 트레이와 트레이에 투입하여 제조되는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 트레이의 습식 도금 과정의 블록도로서
완성된 트레이의 내 외부를 코팅(180)하기 위해서는 은 나노(160)를 전기 도금하는 습식 도금 방법 또는 플라스마를 이용한 건식 도금 방법을 모두 이용할 수 있의며,
본원 발명은 통상의 도금 방법을 따르며 도금(180)의 종류와 방법이 많아 이를 모두 나열할 수 없기에 바람직한 한실시 예로 습식 전기 도금에 대하여 설명하기로 한다.
코팅(180) 또는 도금은 일반적으로 크게 전기도금(180)과 무 전해 도금(180)으로 나눌 수 있으며 은 도금하면 은 이온이 포함된 용액이 필요하고 금 도금하려면 금 나노 이온이 포함된 용액이 필요하게 되는데.
금속의 이온을 함유한 용액에 전극을 넣고 전류를 통하게 하면 음극에서 금속이온이 방전해서 석 출(析出) 하게 되고 이것을 이용하여 음극에 놓은 물품 표면에 금속의 얇은 막을 만든다.
도금(180)하는 목적은 물품의 외관을 아름답게 마무리하고, 내식성(耐蝕性)을 높이고, 마모와 부식에 대해서 강하게 하고, 기타 필요한 표면성질을 얻기 위해서이지만 본원 발명은 인체 내에 투입되는 트레이의 항균력과 살균력과 트레이의 삽입시 환자의 고통을 줄이기 위함이다.
본원발명의 전기도금의 일반적인 순서는 금속으로 이루어진 트레이의 금속 표면에 구리로 초벌 도금(500)하고 두 번째로 은 나노(160) 도금(180)이 잘 입혀지도록 예비 도금공정인 니켈을 도금(520)하는데 이 과정을 필요에 따라 생략할 수도 있고 마지막은 은 나노(160)를 도금(180) 하도 록 한다.
은 나노(160)를 음극으로 하고 전착(電着)시키고자 하는 금속을 양극으로 하여, 전착하고자 하는 나노 은 이온을 함유한 전해액 속에 넣고, 직류 전기를 통하면 은 나노(160) 이온이 트레이의 표면에 달라붙게 되는 것이다.
상기 트레이를 은 나노(160)를 도금(180) 하는 과정을 살펴보면 완성된 트레이의 본체(10)에 불순물을 털어내는 세척공정(420)과 헹굼 공정(440)을 거치고 마포(麻布)로 연마공정(460)을 거친 뒤 다시 깨끗한 물로 세척(洗滌) 하여 도금액에 담근다.
도금 탱크(480)에 은 나노(160)(Nano silver)로 도금(180)하고자 하는 트레이를 수용하는 용기에 트레이를 수납하고 + 극 쪽에 트레이가 연결해주고 -극 쪽에는 고체화된 은 나노 판(580)을 연결시켜 주고 은 나노(160) 이온이 포함된 은 나노(160) 용액(160)을 주입하고 +,-극에 직류 전기를 흘려주면 되고 서서히 트레이에 은 나노(160) (Nano silver)로 코팅(180)이 되게 되고 코팅(180) 또는 도금(180)된 은 나노(160)(Nano silver) 트레이를 다시 한 번 세척공정(420)과 건조(260) 공정(260)을 거친 후 건조(260)하여 완성 후 포장하게 되는 것이다.
상기에서처럼 전지의 -극에는 도금(180)할 물체(트레이를 달고, +극에는 은 나노(160) 판(580)을 부착하여 은의 양이온과 음이온이 떨어지게 되는데 여기서 전자는 -극인 트레이가 있는 쪽으로 가고 물론 수용액에는 은 나노(160)(Nano silver) 이온이 들어있어 -극에 전자가 오게 되면 트레이 주변에 수용액에 있던 은 나노(160)(Nano silver) 이온이 달라붙게 되고 이렇게 해서 트레이와 트레이 은 나노(160)(Nano silver) 습식 도금(180)이 되는 것이다.
상기 은 나노(160)(Nano silver) 습식 도금(180)의 코팅(180)두께는
0.0l㎛ 내지 50㎛ (마이크로미터)의 두께로 코팅(180)을 하고 이를 중량비로 트레이의 전체에 0.01 내지 10중량 %로 살균력과 피부나 근육과 혈관의 삽입시 윤활 작용 강화를 위하여 0.01 내지 20중량 %의 바람직한 중량비로 하며 상기 은 나노(160)의 입자의 크기는 0.1 내지 300㎚의 입 경으로 하고 PPM 단위로 트레이의 중량에 100ｇ 당 은 나노(160)를 0.01 내지 20PPM 사이의 PPM 함량비로 도금하도록 한다.
또한, 상기 은 나노(160) 도금(180)의 실시 예는 통상의 도금(180) 방법을 따르고 도금(180) 물질을 나 노화된 은 나노(160) 물질로 사용하였음에 본원발명의 특징이 있는 것이다.
다음으론 도 4는 본 발명의 트레이의 건식 도금인 플라스마 코팅(180) 과정의 블록도로서 트레이의 건식 도금인 플라스마 코팅(180) 과정의 블록도로서 본원 발명의 은 나노(160)가 함유된 트레이의 플라스마(plasma)와 코팅(180) 방법에 대하여 상세히 알아보면 다음과 같다.
플라스마 (plasma)는 고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체상태로서 전하 분리 도가 상당히 높으면서도 전체적으로는 음과 양의 전하 수가 같아서 중성을 띠는 기체로서.
원거리작용을 하는 쿨롬 힘이 전하 사이에 작용하므로 근거리의 국부상태(局部狀態)보다는 먼 곳의 상태의 영향을 받아서 전체가 함께 움직이는 집단행동을 하는 특성을 지니고 있다. 1928년 미국의 I.랭뮤어가 전기방전시 생긴 이온화된 기체에 플라스마(Plasma)라는 개념을 쓴 것이 최초이다.
플라스마(Plasma)는 그리스어(語)의πλσμα, -ατos,τ 로 부터 유래한 말로서 그 원래 뜻은 틀에 넣어서 만든 것, 조립된 것이란 뜻이고 집단행동의 특성이 말해주듯이 실제로 플라스마 (Plasma)를 다루는 데는 외부에서 쉽게 조절된다고 하기보다는 플라스마(Plasma) 자체가 멋대로 행동하는 것이 보통이어서 원래 붙여진 이름이 잘못된 것이라는 견해도 있어 고체, 액체 ,기체(물질의 세 상태)에 이어 플라스마 (Plasma)를 제4의 물질상태라 한다.
물체는 온도를 차차 높여가면 거의 모든 물체가 고체로부터 액체 그리고 기체 상태로 변화하고 수만℃온도 에서 기체는 전자와 원자핵으로 분리되어 플라스마 (Plasma) 상태가 된다.
일상 생활에서는 플라스마 (Plasma)가 흔하지 않으나 우주 전체를 보면 흔하다고 할 수 있고 그것은 우주 전체의 99%가 플라스마 (Plasma) 상태라고 추정되기 때문이고 그 예로 형광등 속의 전류를 흐르게 하는 전도용 기체, 로켓이나 번개 칠 때 기체 속에 섞여 있는 이온화된 기체, 북극 지방의 오로라, 대기 속의 전리층 등이 있으며, 대기 밖으로 나가면 지구 자기장 속에 이온들이 잡혀서 이루어진.
밴앨런대(帶), 태양으로부터 간헐적으로 쏟아져 나오는 태양풍(太陽風) 속에 플라스마 (Plasma)가 존재하고 별 내부나 그를 둘러싸고 있는 주변 기체, 별 사이의 공간을 메우고 있는 수소 기체는 플라스마(Plasma) 상태이다.
플라스마(Plasma)를 이루는 각 개체가 전기(電氣)를 띠고 있어서 중성 기체와는 성격이 판이하고 전기 전도도 가 크고 금속 전도체와 같이 전류가 표면에만 국한되어 흐르며, 내부에는 거의 흐르지 않으며 밖에서 전기장과 자기장을 가하면 전하로서 힘을 직접 받아서 쉽게 영향을 받지만 전하 밀도가 커짐에 따라 개개의 운동과는 다른 집단운동을 하고 핵융합(核融合)에서 필요로 하는 자기폐쇄(磁氣 閉)란 전하가 자기력선을 따라가는 것을 이용한 것이며 자기력선을 적당히 변형시켜서 공간의 한 장소에 국한시켜 놓음으로써 플라스마(Plasma)를 그곳에 가두어 두려는 것이다.
종래는 지구 주위와 천체의 플라스마(Plasma)와 관련되어 지구물리학과 천체물리학에서 플라스마 연구가 시행되어 왔으나 근래에는 플라스마의 전기적 성질을 이용한 전자기 유체역학(MHD)적 발전, 우주 장거리 여행용 로켓의 이온엔진 및 핵융합 연구 등을 위해서 연구가 진행되고 있으며 우리나라 대학의 이공계에 플라스마(Plasma)학과 가 생긴지도 오래되었다.
이처럼 플라스마(Plasma)의 고온과 활발한 화학적 성질은 종래의 방법으로 얻기 어려운 극한 환경을 제공하여 신물질의 합성, 금속이나 고분자의 표면의 성질을 바꾸어 몸체와는 다른 물리적, 화학적 성질을 주는데 이용이 될 수 있는데,
대표적인 일 예로 다이아몬드는 그것이 갖는 높은 경도, 열 전도도, 굴절률, 큰 밴드 갭 등의 뛰어난 물성 때문에 보석으로뿐 아니라 공업적으로도 매우 중요한 재료이며 다이아몬드의 인공적인 합성은 1950년대에 미국의 GE 회사에서 개발한 고온, 고압 법이 주로 쓰여 왔으나 80년대 초에 소련에서 메탄가스 플라스마로부터 저압에서 다이아몬드를 박 막 형태로 얻어질 수 있다는 게 밝혀져 이를 이용한 반도체 소자, 공구코팅(180), 광학부품 코팅(180), 음향 기기는 새로운 응용 분야가 활발히 개척되고 있다.
또한, 공구의 내 마모 코팅(180), 장식용 코팅(180), 반도체 소자의 제조 시 접점에서 확산장벽으로 이용되는 반응성 이온 플레이 팅이나 스퍼터링 방법 등을 통해 건식법으로 만들 수 있다.
또한, 고분자의 표면을 질소나 산소 플라스마(Plasma) 등으로 처리하면 고분자의 표면에 친수성이나 소수성을 줄 수 있거나 제 전성, 양색 성, 심색 성 등을 향상시킬 수 있으며, 금속재료를 질소나 메탄가스 플라스마(Plasma)와 접촉을 시키며 바이어스를 가하면 표면에 질 화나 침 탄 층이 형성되어 금속의 경도, 내 마모성, 내 부식성 등을 개선할 수 있다.
플라스마(Plasma)를 이용한 표면 코팅(180) 및 개질 기술로서 얻을 수 있는 효과 중 일부는 종래의 습식 도금이나 코팅(180)방법으로도 얻을 수 있으나 환경오염 문제를 고려하면 플라스마(Plasma)를 이용한 건식 방법이 많은 장점을 갖게 되며 열 플라스마의 적용하여 플라스마 용접, 절단과 플라스마(Plasma)의 고온을 이용한 재료의 가공과 플라스마(Plasma)를 용사 할 수 있으며 고 융점 분말을 플라스마(Plasma)로 녹여 고체 표면 위에 코팅(180)(coating)시켜 내열, 내 식, 내 마모성 등을 크게 높일 수 있는 것이다.
또한, 초미립자 제조가 가능하고 열 플라스마 (Plasma)의 고온, 고활성을 이용하여 합성된 입자를 급랭시켜 초미립자로 합성하여 플라스마(Plasma) 화학적 또는 물리적으로 증착하고 플라스마(Plasma)를 이용한 기능성 막을 생성하고 열 플라스마의 고온, 고 활성을 이용하여 폐기물을 분해 및 유리 화 시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.
*이처럼 플라스마 코팅(180)은 진공 챔버(400)를 진공으로 하고 아르곤 및 기타 불활성 가스를 주입한 후 전기적인 방전을 일으키면 챔버(400)내 투입된 기체들이 이온화되며 이때 이온화된 기체가 투입된 은 나노(160) 타깃(은 나노(160) 판)과 충돌하여 은 나노(160)원자들이 기체상태로 튀어나와 피 도금 체(트레이)에 도금(180) 되는 공정으로 도금 시간에 따라 획기적으로 나노 단위로 두께를 제어할 수 있는 것이다.
다음으로, 본원 발명의 플라스마(Plasma)를 이용한 트레이의 코팅(180) 공정에 관하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
완성된 트레이의 표면에 이물질을 세척하기 위하여 세척 통에 트레이를 투입하고 세척액을 주입하고 세척기를 이용하여 금속 재인 트레이의 내부 또는 외부의 제조 공정에서 붙어 있는 불순물을 세척하는 세척공정(420)을 거치고 헹굼 공정(460)을 거치고 건조(260)기에서 건조(260)를 거치게 하여 수분을 증발시킨 후 트레이를 고정대(미도시)에 부착한 상태로 챔 버 (400)로 투입되어 진공 하에서 플라스마로 트레이 내부 또는 외부를 멸균 처리공정(560)을 거친 후 은 나노(160) 표면 가공 작업을 시행하게 된다.
다음으론 플라스마(Plasma) 멸균 공정(580)과 은 나노(160)1차 표면 가공 (600) 작업을 시행 후 은 나노(160)로 코팅(180)한 트레이의 표면 접착력 향상과 트레이의 강도를 높이기 위한 플라스마 2차 표면가공(620) 및 강화 처리를 시행한다.
다음으로, 진공 마크네트론 스터퍼링 플라스마 도금(180) 법에 의해 최종적으로 은 나노(160)를 플라스마 도금(180) 또는 코팅(180)하는데 있어서 플라스마 도금 코팅(180) 두께 0.0l㎛ 내지 50㎛ (마이크로미터)의 바람직한 두께로 플라스마 (Plasma)로 코팅(180)하여 완성하거나 또는 트레이의 금속 소재에 은 나노(160) 재를 트레이의 전체 중량에 대하여 0.01% 내지 10% 중량 %로 첨가하고 살균력과 윤활 작용 강화를 위하여 0.01 내지 20중량 %의 바람직한 중량비로 투입하고 나머지 금속 소재의 트레이는 스테인리스 스틸 20 내지 99중량 %, 철 10 내지 99중량 %,티탄 10 내지 99중량 %로 투입하거나, 금 또는 금 나노 0.01 내지 10중량 % ,아연 0.01 내지 10중량 %, 백금 또는 백금 나노 0.01 내지 10중량 %의 합금으로 은 나노(160)를 배합(200)하거나 코팅(180)하고 PPM 단위로 트레이의 중량에 100ｇ 당 은 나노(160)를 0.01 내지 20PPM 사이의 PPM 함량비로 혼합하여 은 나노(160)를 합금으로 제조하는 것도 가능하며 트레이를 상기 공정을 이용한 플라스마를 이용하여 세라믹으로 코팅(180)하는 것도 가능하고 금속이 아닌 비금속의 플라스틱이나 합성수지, 아크릴, 실리콘, 비닐, 세라믹 재질의 트레이의 소재에 배합(200)이나 코팅(180)하는 것도 가능하다 하겠다.
이로써 은 나노(160)로 배합(200)이나 코팅(180)된 트레이를 완성되었으며 포장 후 이를 치과나 치과 기공 실에 유통하게 되어 위생적이며 효과적으로 사용할 수 있는 것이다.
상기 은 나노(160), 코팅(180) 또는 도금(180)방법은 통상의 트레이의 배합(200), 도금, 코팅(180)공정을 따르게 됨을 당업자는 이해할 수 있어야 한다.
이로 서 플라스틱이나 합성수지, 고무재질로 이루어진 트레이의 배합(200) 또는
성형(340) 방법에 대하여 알아보았다.
다음은 본원 발명의 은 나노(160)의 단면과 측면과 표면을 각각 전자현미경으로 촬영한 사진을 본원 발명의 이해를 위하여 도면에 그림으로 나타내었고 이를 설명하면,도 5는 본 발명의 은 나노(160)가 함유된 트레이의 단면을 전자 현미경으로 60,000배 확대 촬영한 사진이다.
도 6은 본 발명의 은 나노(160)가 함유된 트레이의 측면을 전자 현미경으로 80,000배 확대 촬영한 사진이다.
도 7은 본 발명의 은 나노(160)가 함유된 트레이의 표면을 전자 현미경으로 50,000배 확대 촬영한 사진이다.
도 8은 본 발명의 은 나노(160)를 설명하기 위한 은 나노(160)의 입체 구조 도이다.
도 9는 본 발명의 은 나노(160)가 투입된 균주의 항균력 시험사진.
도 10은 본 발명의 은 나노(160)가 투입된 황색 포도상 구균, 폐렴균, 박테리아.
MRSA(메티실린 내성 황색포도상구균) 균 항균도 시험사진.
본원 발명은 상기하였듯이 트레이의 소재에 은 나노(160)를 0.01% 내지 20중량 %로 배합(200)하여 투입하고 PPM 단위로 트레이의 중량에 100ｇ당 은 나노(160)를 0.01 내지 20PPM 기준 범위의 함량비로 배합(200)하여 가 소성하여 용융(220)하고 교반(280)후에 트레이를 성형(340) 틀에 주입하여 완성하는 것이다.
이상에서 본원 발명의 트레이의 전반적인 구성에 대하여 상세하게 살펴보았으며 본원 발명의 트레이의 살균을 위해서는 은 나노(160)가 지극히 바람직하며 배합(200) 량은 금속, 세라믹, 플라스틱, 합성수지로 이루어진 트레이에 각각 0.01 내지 20중량 %가 바람직하다.
0.01중량% 이하에서는 항 살균 효과가 충분히 나타나지 않으며 20중량% 이상에서는 가격상승과 점성이 너무 커 본 발명의 트레이를 제조하는 것이 현실적으로 곤란하기 때문이다.
본 발명은 상기하였듯이 강력한 항균 살균작용과 윤할작용을 하는 은 나노(160) 재를 트레이의 원료와 0.01 내지 10중량 %로 은 나노(160)의 항균력을 강화하기 위하여 0.01 내지 20중량 % 중에 바람직한 어느 하나를 배합(200)하거나 코팅(180)하고 PPM 단위로 트레이의 중량에 100ｇ당 은 나노(160)를 0.01 내지 20PPM 기준 범위의 함량비로 혼합하여 환자의 타액과 외부 환경에 번식하는 곰팡이나 바이러스 세균의 번식을 보다 원천적으로 차단하여 주어 깨끗한 트레이를 사용할 수 있는 것이다.
본 발명은 트레이에 은 나노(160) (Nano silver)를 첨가하거나 트레이 본체(10)의 내 외부에 코팅(180) 또는 배합(200)하여 트레이의 살균 및 항균 기능과 윤활작용이 탁월하여 트레이에 주입하고 치아나 구강의 틀을 뜨는 트레이가 탈착이 원활한 기능성 트레이를 가지도록 함에 특징이 있다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 상기의 많은 장점을 지닌 은 나노(160) (Nano silver) 분말 혹은 은 나노(160) 용액을 다양한 트레이의 소재인 금속, 또는 비금속 소재인 광물질 플라스틱, 합성수지 재에 0.01 내지 10중량 %로 살균력과 윤활 작용강화를 위하여 0.01 내지 20중량 %의 바람직한 중량비로 투입하고 나머지 금속 소재의 트레이를 스테인리스 스틸 20 내지 99중량 %, 철 10 내지 99중량 %,티탄 10 내지 99중량 %로 투입하거나,
또는 금 또는 금 나노 0.01 내지 10중량 % ,아연 0.01 내지 10중량 %, 백금 또는 백금 나노 0.01 내지 10중량 %의 합금으로 투입하여 은 나노(160)를 배합(200)하거나 코팅(180)하고 PPM 단위로 트레이의 중량에 100ｇ 당 은 나노(160)를 0.01 내지 20PPM 사이의 PPM 함량비로 혼합하고 상기 은 나노(160)의 입자의 크기는 0.1 내지 300㎚의 입 도로 하여 사 출 또는 성형하여 이로써 세균과 병원균과 미생물의 생성과 번식이 쉬운 트레이를 청결하고 위생적으로 사용하고 은의 윤활 작용으로 트레이의 시술시 충전제를 항살균하고 이탈이 용이하여 우수한 인상을 얻을 수 있는 우수한 트레이를 발명하는 것이다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 상기의 많은 장점을 지닌 은 나노(160) (Nano silver) 분말 혹은 은 (AG) 나노(160) 용액을 트레이에 0.01 내지 10중량 %로 살균력 강화를 위하여 0.01% 내지 20중량 %은 나노(160)를 제조 공정 중이나 최종 공정 중 바람직한 어느 한 과정에서 배합(200) 또는 코팅(180)하고 PPM 단위로 트레이의 총중량에 100ｇ 당 은 나노(160)를 0.01 내지 20PPM 기준범위의 함량비로 혼합하여 제조하여 이로써 독성물질이나 세균과 미생물의 생성이 쉬운 트레이를 청결하고 위생적으로 사용할 수 있게 하여 국민의 건강과 보건과 위생에 효과가 있는 목적이 있다.
아래의 표는 황색 포도상 구균, 폐렴균, 박테리아,MRSA(메티실린 내성 황색포도상구균) 균에 은 나노(160)를 5%로 투입하여 30분 후 상기 균이 사멸하는 도표를 일 실시 예로 나타낸 것으로 은 나노(160)가 탁월한 살균력이 있음을 알 수 있었다.

시험과목	단위	균주의 수	나노 첨가 5% (30분 경과 후)
황색 포도상구균	CFU/㎖	3.4 X 103	0
폐렴군	CFU/㎖	3.1 X 103	0
MRSA(메티실린 내성 황색 포도상구균)	CFU/㎖	1.3 X 102	0
박테리아	CFU/㎖	3.4 X 102	0

(본 시험 성적서는 한국 화학시험연구원의 분석자료임)

Claims (17)

1. 인상 취득자가 손으로 잡을 수 있는 손잡이부(20)와, 인상취득시 인상 제를 측면에 유지하기 위한 종단 가이드(80)와, 말발굽 형태로 이루어져 인상취득을 위한 인상 제를 담을 수 있는 오목한 공간을 제공하는 인상 취득 틀(100)과 기공부(140)로 구성 된 금속 또는 합성수지, 실리콘, 고무, 세라믹 중 선택된 어느 한 소재로 이루어진 치아 인상 취득용 트레이에 있어서.

   상기 트레이 전체 중량 100중량%에 대하여 0.1 내지 300㎚의 입경인 갖는 은 나노(160) 또는 향기 제(170) 0.01 내지 20중량 %가 배합(200) 되거나

   또는 상기 은 나노로 0.0l㎛ 내지 50㎛의 두께로 상기 트레이 표면이 코팅(180)된 것을 특징으로 하는 살균 치아 인상 취득용 트레이.
2. 청구항 제1항에 있어서,

   상기 금속으로 이루어진 상기 트레이의 전체 중량 100중량%에 대하여 상기 은 나노(160)가 0.01 내지 20중량 %로 투입되거나 또는 상기 트레이에 금 나노 0.01 내지 10중량 % 또는 아연 0.01 내지 10중량 %,도는 백금 나노 0.01 내지 10중량 %가 투입된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 치아 인상 취득용 트레이.
3. 청구항 1항 또는 2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 금속 소재로 이루어진 트레이를 전기 분해에 의한 습식 도금 또는 플라스마에 의한 건식 코팅(180)된 것이 특징인 살균 치아 인상 취득용 트레이.
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