KR100837571B1 - 치과용 코어 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과용 코어 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명은 인체에 친화적이어서 치아의 손상 등의 부작용이 없으며, 내구성이 우수한 치과용 코어 및 그 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 지르코니아(ZrO₂)분말을 소정의 블록 형상을 이루도록 성형하는 가압성형공정(A)과, 이렇게 형성된 지르코니아블록 내부에 공기를 제거하는 진공압착공정(B)과, 상기 진공압착된 지르코니아블록을 고압으로 성형하는 등압성형공정(C)과, 상기 등압성형된 지르코니아블록을 전기로에서 소성가공하는 제1소성공정(D)과, 상기 소성된 지르코니아블록을 환자의 치아와 대응되는 형상으로 가공하는 캐빙공정(E)과, 상기 캐빙된 지르코니아블록을 전기로에서 다시 소성가공하는 제2소성공정(F)을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 코어의 제조방법이 제공된다.

치과, 코어, 지르코니아, 가압성형, 등압성형

Description

치과용 코어 및 그 제조방법{A core for dental and manufacturing method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 치과용 코어의 일실시예를 도시한 사시도

도 2는 상기 실시예인 코어의 사용상태의 단면도

도 3은 상기 실시예인 코어의 제조공정도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 코어

본 발명은 치과용 코어 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체에 친화적이어서 치아의 손상 등의 부작용이 없으며, 내구성이 우수한 치과용 코어 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 치아에 손상이 가거나 치아를 손실한 경우에는 음식물의 원활한 분쇄나 발음의 부정확성 또는 심미적인 이유로 보철을 통한 의치를 적용한 치료를 하게 된다.

이때, 상기 손상된 치아를 치료하기 위해서, 손상된 하나의 치아 양옆의 치아와 동일한 형태의 캡을 일체로 구비하여 상기 손상된 치아의 상방에 덮어 씌우게 된다. 그리고, 상기 캡의 내부에는 금속재료로 이루어진 코어가 구비되어, 이 코어가 손상된 치아와 접촉결합된다. 따라서, 상기 치아가 금속재료인 코어와 접촉되는 경우, 금속재료가 인체에 친화성이 비교적 떨어지므로, 코어가 치아에 견고하게 결합되지 않을 뿐만 아니라 치아가 변질되는 등 치아가 손상을 입게 되는 문제가 있다. 특히, 금속에 민감하게 반응하는 사람에게는 시술할 수 없는 문제가 있다. 또한, 상기 코어에 공기나 이물질이 침투되는 경우 코어가 마모되어 치아와 결합력이 약해지는 등의 문제가 있다. 이에 따라, 상기의 문제점을 해결하려는 노력이 현재에도 진행중이다. 한편, 세라믹 재료를 이용하여 치과용 보철물이나 브래킷 등이 제품화된 것 등은 있으나, 인체에 직접 접촉되는 상기의 코어에 직접 적용된 것은 없으며, 인체에 직접 접촉되는 만큼 해결해야 될 여러 가지 제문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 세라믹 소재인 지르코니아를 이용하여 인체에 친화적이어서 치아의 변질 등 치아의 손상이 및 부작용이 없을 뿐 아니라 내마모성과 내구성을 향상시킨 치과용 코어 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 지르코니아(ZrO₂)분말을 소정의 블록 형상을 이루도록 성형하는 가압성형공정(A)과, 이렇게 형성된 지르코니아블록 내부에 공기를 제거하는 진공압착공정(B)과, 상기 진공압착된 지르코니아블록을 고압으로 성형하는 등압성형공정(C)과, 상기 등압성형된 지르코니아블록을 전기로에서 소성가공하는 제1소성공정(D)과, 상기 소성된 지르코니아블록을 환자의 치아와 대응되는 형상으로 가공하는 캐빙공정(E)과, 상기 캐빙된 지르코니아블록을 전기로에서 다시 소성가공하는 제2소성공정(F)을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 코어의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 가압성형공정(A)에서 사용되는 지르코니아(ZrO₂)는 94~97 중량%의 지르코니아(ZrO₂)와 3~6 중량%의 이트리아(Y₂O₃)가 혼합된 것을 특징으로 하는 치과용 코어의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기의 제조방법에 의하여 성형된 것을 특징으로 하는 치과용 코어가 제공된다.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 치과용 코어의 일실시예를 도시한 사용상태도이고, 도 2는 상기 실시예인 코어의 제조공정을 도시한 공정도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 코어(1)는 지르코니아(ZrO₂)를 이용하여 성형된 것으로, 지르코니아(ZrO₂)는 강도와 내마모성이 우수한 세라믹 소재이어서, 산업용 정밀분야 베어링, 의료수술용 칼, 전기반도체 산업 등 전반적으로 여러 분야에 걸쳐서 활용되고 있는 실정이다.

본 발명 코어(1)의 제조공정은, 지르코니아(ZrO₂)분말을 소정의 블록 형상을 이루도록 성형하는 가압성형공정(A)과, 이렇게 형성된 지르코니아블록의 조밀성을 향상시키기 위하여 진공상태로 압착하는 진공압착공정(B)과, 상기 진공압착된 지르코니아블록을 고압으로 성형하는 등압성형공정(C)과, 상기 등압성형된 지르코니아블록을 전기로에서 소성가공하는 제1소성공정(D)과, 상기 소성된 지르코니아블록을 환자의 치아와 대응되는 형상으로 가공하는 캐빙공정(E)과, 상기 캐빙된 지르코니아블록을 전기로에서 다시 소성가공하는 제2소성공정(F)을 포함하여 구성된다.

상기 가압성형공정(A)은 분말로 된 지르코니아(ZrO₂)를 블록 형상인 지르코니아블록으로 성형하는 공정으로, 지르코니아(ZrO₂) 94~97중량%와 이트리아(Y₂O₃) 3~6중량%를 혼합하여 사용되며, 이때, 이트리아(Y₂O₃)는 불안정한 상태인 지르코니아(ZrO₂)의 안정화를 위해서 첨가하는 것이다. 이때, 상기 지르코니아와 이트리아의 혼합비율을 94~97중량%와 3~6중량%를 벗어나는 범위에서는 제품의 품질이 떨어지게 된다. 즉, 강도와 소성도가 떨어지게 되어 완제품으로 성형하기가 어려울 뿐만 아니라 성형하더라도 제품의 품질이 떨어지게 된다.

그리고, 상기 지르코니아(ZrO₂)의 특성을 살려주기 위해서 미량의 SiO₂와 Al₂O₃ 등을 첨가할 수도 있다. 한편, 상기 지르코니아블록은 크기, 예를 들면, single block, two block, three block,....등에 따라 모양이나 상태를 달리하여 성형할 수 있다. 즉, 지르코니아폼의 크기에 따라 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형 등 다양한 모양과 브리지용 등 다양한 용도의 블록 형태로 성형할 수 있다.

상기 진공압착공정(B)은 상기 지르코니아블록을 진공압착기 등의 기구를 이용하여 진공상태에서 압착하는 것으로, 진공압착을 통해 지르코니아블록 내부에 형성된 공기층을 제거하여 지르코니아블록을 이루는 입자가 조밀하게 형성되어, 구조적으로 견고한 지르코니아블록이 된다. 또한, 이렇게 공기층을 제거함으로써, 다음 공정인 등압성형공정(C)에서 등압성형의 효율성을 극대화시킬 수 있게 된다. 한편, 본 실시예에서는 진공도를 1/1000로 5~15분 동안 진공압착을 하였다.

상기 등압성형공정(C)은 상기 진공압착공정(B)을 통해 공기층이 제거된 지르코니아블록을 냉간 등압 성형기(Cold Isostatic Press: CIP)를 이용하여 성형하는 것이다. 이때, 상기 냉간 등압 성형기는 성형물에 높은 유압을 모든 방향에서 같은 압력으로 가하여 치밀화를 이루는 기기로서, 등압성형공정(C)을 통해 지르코니아블록의 입자가 조밀하게 형성되도록 해주어 지르코니아블록의 강도를 보강시켜 준다.

상기 제1소성공정(D)은 상기 지르코니아블록을 저온형 전기로에서 소성가공하는 것으로, 소성온도와 시간은 지르코니아블록의 크기에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 이때, 지르코니아블록을 저온형 전기로에서 소성을 하면 지르코니아블록이 무른 상태가 되어, 다음 공정인 캐빙공정에서 보다 용이하게 작업을 수행하기 위함이다.

상기 캐빙공정(E)은 환자의 손상되지 않은 치아에 대응되도록 또는 균형을 이루도록 설계된 형상으로 상기 소성가공된 지르코니아블록을 가공하는 것이다.

상기 제2소성공정(F)은 캐빙가공된 지르코니아블록을 고온형 전기로에서 소 성가공하는 것으로, 제1소성공정(D)과 마찬가지로 소성온도와 시간은 지르코니아블록의 크기에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 이때, 상기 캐빙가공된 지르코니아블록을 제1소성공정(D)과 달리 고온형 전기로에서 소성하면, 캐빙가공된 지르코니아블록의 강도 및 내마모성이 향상되는 장점이 있다. 따라서, 강도와 내마모성이 우수한 최종제품인 치과용 코어(1)가 만들어지게 된다. 이때, 소성온도는 상기 캐빙가공된 지르코니아블록의 형태에 따라 선택적으로 적용될 수 있으며, 본 실시예에서는 상기의 소성온도를 대략 1300℃~1650℃로 하였다.

한편, 이렇게 만들어진 치과용 코어(1)의 둘레부에 도자용 유약을 코팅하여 충분히 건조시킨 후에 다시 전기로에서 소성가공을 하게 되면, 상기 유약이 유리질화되면서 일반치아의 외관을 갖는 도자기층(2)이 형성되어 손상된 치아 등의 상방에 씌울 수 있는 의치가 완성된다. 이때, 본 실시예에서는 소성온도를 대략 1000℃~1300℃ 정도로 하였다. 이렇게 완성된 의치는 도 2에 도시된 바와 같이, 의치의 코어(1)가 손상된 치아의 치근(3)에 결합되도록 끼우면 된다.

이러한 공정을 통해 성형된 본 발명 치과용 코어(1)는 인체에 친화적인 세라믹 신소재인 지르코니아(ZrO₂)를 이용하여 성형하는 것이어서, 치아와 견고하게 결합될 수 있을 뿐 아니라 치아가 변질이나 변색되는 등 치아가 손상되는 것이 방지되는 장점이 있다. 또한, 지르코니아블록을 진공압착공정(B)과 등압성형공정(C)을 통하여 구조를 치밀하게 함으로써, 강도 및 내마모성이 우수한 장점이 있다. 이에 따라, 치아와 결합된 상태에서도 공기나 타액에 섞인 산성에 의해 마모되는 것이 방지되어 치아로 이물질이 침투되는 것이 방지되는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 인체에 친화적인 세라믹 소재인 지르코니아(ZrO₂)를 이용하여 치과용 코어(1)를 제작함으로써, 치아의 변질 등의 손상을 가하지 않으면서 치아와 견고하게 결합되는 효과가 있으며, 특히, 종래 코어로 사용되던 금속재료에 민감하게 반응하는 환자들에게 상기와 같이 치아의 손상없이 시술할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 상기 지르코니아(ZrO₂)를 블록 형상으로 성형한 지르코니아블록을 등압성형하여 지르코니아블록을 조밀하게 해주므로, 강도와 내마모성이 향상된 치과용 코어(1)를 제공할 수 있다. 이에 따라, 치아로 이물질 등이 침투되는 것이 방지되어 치아의 손상을 더욱 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 등압성형 전에 지르코니아블록을 진공압착하여 공기층을 제거함으로써, 등압성형의 효율성을 극대화시키는 효과가 있다.

한편, 상기 지르코니아(ZrO₂)와 이트리아(Y₂O₃)를 94~97중량% : 3~6중량%의 비율로 혼합한 재료로 지르코니아블록을 성형함으로써, 지르코니아블록이 최적의 물성을 가지게 되어 가압성형, 진공압착, 등압성형, 소성 및 캐빙 등의 공정에서 성형 및 가공이 용이할 뿐만 아니라 이런 공정을 통해 만들어진 완제품의 품질 또한 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 지르코니아(ZrO₂)분말을 블록 형상을 이루도록 성형하는 가압성형공정(A)과, 이렇게 형성된 지르코니아블록을 고압으로 성형하는 등압성형공정(C)과, 상기 등압성형된 지르코니아블록을 전기로에서 소성가공하는 제1소성공정(D)과, 상기 소성된 지르코니아블록을 환자의 치아와 대응되는 형상으로 가공하는 캐빙공정(E)과, 상기 캐빙된 지르코니아블록을 전기로에서 다시 소성가공하는 제2소성공정(F)으로 이루어진 치과용 코어의 제조방법에 있어서, 상기 지르코니아블록을 등압성형하기 전에 지르코니아블록을 진공압착하여 지르코니아블록 내부의 공기를 제거하는 것을 특징으로 하는 치과용 코어의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 가압성형공정(A)에서 사용되는 지르코니아(ZrO₂)는 94~97 중량%의 지르코니아(ZrO₂)와 3~6 중량%의 이트리아(Y₂O₃)가 혼합된 것을 특징으로 하는 치과용 코어의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항의 방법으로 제작된 것을 특징으로 하는 치과용 코어.

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