KR100853873B1 - 치열 교정용 와이어 제조 방법 - Google Patents

치열 교정용 와이어 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치열 교정용 와이어 제조 방법에 관한 것으로, 특히 인체에 해롭지 않고 치아 색깔을 계속해서 유지할 수 있는 치열 교정용 와이어 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명인 치열 교정용 와이어 제조 방법을 이루는 구성수단은, 치열 교정용 와이어 제조 방법에 있어서, 금속합금 소재로 금속 와이어를 제조하는 단계, 상기 금속 와이어의 표면을 화학적 에칭한 후, 열처리 공정을 수행하는 단계, 상기 금속 와이어 표면이 백색을 띌 수 있도록 금속 물질을 진공 증착하는 단계, 상기 금속 와이어 표면에 진공 증착되는 금속 물질 상에 투명 금속 산화물막을 진공 증착하는 단계, 상기 투명 금속 산화물 상에 투명한 패럴린막을 형성한 후, 열처리를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
치아, 교정, 와이어

Description

치열 교정용 와이어 제조 방법{method for manufacturing wire for correcting a set of teeth}
도 1은 종래의 치열 교정용 와이어의 개략도와 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 치열 교정용 와이어의 개략도 및 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다이머들의 구조식이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10, 20 : 치열 교정용 와이어 11, 21 : 금속 와이어
13 : 테프론 코팅막 23 : 금속 물질
24 : 금속 산화물막 25 : 패럴린막
본 발명은 치열 교정용 와이어 제조 방법에 관한 것으로, 특히 인체에 해롭지 않고 치아 색깔을 계속해서 유지할 수 있는 치열 교정용 와이어 제조 방법에 관 한 것이다.
예컨대 치주염(齒周炎)의 진행에 의하여 치주조직이 파괴되어 잇몸가의 가장자리로부터 순차 파괴되어 치조골(齒槽骨)이 점차 소실해 감에 따라서, 그 치주염부분의 치아가 동요하는, 소위, 치조농루의 증상이 나타난다. 이와같은 치조농루의 치아에 대한 치료방법은, 동요가 심해서, 보존희망이 없는 치아에 대해서는 발치(拔齒)를 하지만, 동요는 하고 있지만 보존의 희망이 있는 치아에 대해서는 이것과 인접하는 동요가 적은 치아와 함께 고정하는 방법이 있다.
인접한 복수의 치아를 고정할 때에는, 금속 와이어의 사용이 일반적이다. 이것은 금속 와이어의 탄성을 이용하여, 고정대상인 복수의 치아에 금속 와이어를 감고, 이들 치아에 금속 와이어의 굽힘 또는 인장에 의하여 발생하는 부하하중을 가하여, 이 하중에 의하여 치아를 고정하는 방법이다.
상기한 방법에서는, 금속 와이어를 고정대상이 치아에 순차적으로 감아부착하는 작업에 공수가 소용되고 부가되는 하중 때문에 환자가 늘 통증을 느끼고, 불쾌감에 괴로워하며 입을 벌렸을 때 정면으로부터 금속 와이어가 눈에 띠므로써 보기에 좋지 않다고 하는 문제가 있다.
따라서, 최근에 형상기억합금을 사용하여 치열을 고정하는 방법이 제안되고 있다. 이들의 방법은, 미리 모상상태(母相狀態)의 형상이 소망의 형상, 즉 해부학적으로 바른 치열을 이루는 형상이 되도록, 형상기억 합금제인 와이어 형상의 교정부재에 열처리를 실시하고, 이 교정부재를 저온의 환경에서 환자의 치열에 맞추어 설치하고, 가열하여 본래의 형상으로 복귀시키고, 탄성력에 의하여 치열을 교정하 는 것이다.
도 1은 종래의 치열 교정용 와이어의 개략도 및 단면도이다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 치열 교정용 와이어(10)는 외형적으로는 일반적인 와이어와 유사하다. 그러나, 내형적으로 일반적인 와이어와 다르기때문에 첨부된 도 1의 (b)를 참조하여 그 형상 및 제조 공정에 대하여 간단히 설명한다.
첨부된 도 1의 (b)는 첨부된 도 1의 (a)에 도시된 치열 교정용 와이어에서 "A" 부분의 단면도이다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 종래의 치열 교정용 와이어(10)는 금속 와이어(11)와, 상기 금속 와이어(11) 표면에 형성되는 테프론 코팅막(13)으로 이루어져 있다. 상기 금속 와이어(11)는 일반적인 금속 와이어 또는 형상기억합금으로 형성된 금속 와이어일 수 있다. 그리고, 상기 테프론 코팅막(13)은 각 종 코팅 방법에 의하여 상기 금속 와이어(11) 표면에 코팅되어 형성된다. 상기 테프론 코팅막(13)은 치아색에 근접하게 코팅된다.
상기와 같이, 종래에는 치아색을 내기 위하여 금속 와이어 표면에 테프론 코팅막을 형성하여 치열 교정용 와이어를 형성하였는데, 상기 테프론은 인체에 대한 유해성 논란으로 인하여 문제가 되고 있다. 따라서, 인체에 무해한 치열 교정용 와이어를 제공하는 것이 시급한 상황이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으 로, 치아색을 계속해서 유지할 수 있고 인체에 무해한 치열 교정용 와이어 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 치열 교정용 와이어 제조 방법을 이루는 구성수단은, 치열 교정용 와이어 제조 방법에 있어서, 금속합금 소재로 금속 와이어를 제조하는 단계, 상기 금속 와이어의 표면을 화학적 에칭한 후, 열처리 공정을 수행하는 단계, 상기 금속 와이어 표면이 백색을 띌 수 있도록 금속 물질을 진공 증착하는 단계, 상기 금속 와이어 표면에 진공 증착되는 금속 물질 상에 투명 금속 산화물막을 진공 증착하는 단계, 상기 투명 금속 산화물 상에 투명한 패럴린막을 형성한 후, 열처리를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 와이어는 스테인레스, NiTi, 니켈(Ni)계 합금, 티탄(Ti)계 합금, 구리Cu)계 합금, 알루미늄(Al)계 합금 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 와이어의 표면을 화학적 에칭하기 전에 알칼리, 유기 용제 또는 초순수를 이용하여 상기 금속 와이어 표면을 초음파 세척하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 와이어의 표면 에칭은 CuCl2, FeCl3, HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4, HF, H2O2 중 어느 하나 또는 혼합물을 H2O 또는 유기용제에 혼합하여 제조된 에칭용액을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 와이어는 상기 에칭용액에서 전해 또는 무전해 에칭되어 표면처리되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 와이어는 상기 표면처리에 의하여 0.1㎛ ~ 20㎛의 폭과 깊이를 가지는 굴곡이 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 표면처리된 금속 와이어는 알칼리, 용제 및 물 중 어느 하나를 이용하여 습식 세정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 화학적 에칭한 후, 수행되는 열처리 공정은 대기압 또는 진공 챔버 내에서 수행하되, 100 ~ 250 ℃ 온도에서 1시간 ~ 24시간 동안 진행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 와이어 표면에 증착되는 금속 물질은 플라즈마를 이용한 스퍼터링법(sputtering), 열 진공증착법(thermal vacuum evaporation), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 이온 플레이팅법(ion plating), 진공 스프레이 분사법 중 어느 하나를 이용하여 진공 증착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 와이어 표면에 진공 증착되는 금속 물질은 은(Ag), 아연(Zn), 주석(Sn), 인듐(In), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 중 어느 하나 또는 혼합물질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공 증착되는 금속 물질은 0.1 ~ 10㎛ 사이 두께로 상기 금속 와이어 전체 표면에 증착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 와이어 표면에 진공 증착되는 금속 물질은 15℃ ~ 300℃ 사이에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명 금속 산화물막은 스퍼터링(sputtering)법, 열진공 증착(thermal vacuum evaporation)법, 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 이온 플레이팅(ion plating)법 중 어느 하나를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명 금속 산화물막은 나노 입자 크기의 알갱이로 구성된 졸(sol) 상태의 원료를 진공 스프레이 분사법을 이용하여 코팅함으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명 금속 산화물막은 ITO, ZnO, TiO2, Al2O3, Ta2O5, ZrO2, SiO2, GeO2, Y2O3, La2O3, HfO2, CaO, In2O3, SnO2, MgO, WO2 및 WO3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명 금속 산화물막은 10Å ~ 1㎛ 사이 두께로 증착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명 금속 산화물막은 진공 챔버에서 15℃ ~ 300℃ 사이의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명 금속 산화물막은 진공 챔버 내로 산소 가스를 1 ~ 200sccm 사이로 흘러주어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명 금속 산화물막은 플라즈마 처리하여 형성하되, 50sccm ~ 500sccm의 아르곤 가스를 흘려주며, 투명 금속 산화물막의 플라즈마 처리 중 챔버 압력은 1 ~ 20mTorr로 유지시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명한 패럴린막은, C(Di-chloro-para-xylylene)- 타입, N(Di-para-xylylene)- 타입, D(Tetra-chloro-para-xylylene)- 타입, F(Octafluoro-[2,2]para-xylylene)- 타입, HT- 타입, A - 타입, AM - 타입 다이머(dimer), 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명한 패럴린막은 상기 다이머(dimer)를 기화기(vaporizer) 내에서 50 ~ 250 ℃ 온도로 기화시키고, 550 ~ 750 ℃ 온도의 전기로(pyrolysis)를 통과하면서 모노머(monomer)로 분해시킨 후, 진공 챔버 내에서　모노머(monomer)의 분압을 10 ~ 100 mTorr 로 유지하여 상기 모노머(monomer)들을 상기 투명 금속 산화물막 표면에 증착시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명한 패럴린막을 형성한 후, 수행되는 열처리는 50℃ ~ 400℃ 사이의 온도에서 진행되고, 1분 ~ 48시간 동안 진행되는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기와 같은 구성수단으로 이루어져 있는 본 발명인 치열 교정용 와이어 제조 방법에 관한 작용 및 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 치열 교정용 와이어 제조 방법에 의하여 제조된 치열 교정용 와이어의 개략도 및 단면도이다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 치열 교정용 와이어(20)는 외형적으로는 일반적인 와이어와 유사하다. 그러나, 내형적으로 일반적인 와이어와 다르기 때문에 첨부된 도 2의 (b)를 참조하여 그 형상 및 제조 공정에 대하여 설명한다.
첨부된 도 2의 (b)는 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 첨부된 도 2의 (a)에 도시된 치열 교정용 와이어에서 "A" 부분의 단면도이다.
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 치열 교정용 와이어(20)는 길게 형성되는 금속 와이어(21)와, 상기 금속 와이어(21) 표면에 진공 증착되는 백색의 금속 물질(23)과, 상기 금속 물질(23) 표면에 진공 증착되는 투명 금속 산화물막(24)과, 상기 투명 금속 산화물막(24) 상에 형성되는 패럴린막(25)을 포함하여 이루어진다.
상기 금속 와이어(21)는 일반 금속 소재 및 형상기억합금 소재를 포함하는 금속 합금을 이용하여 형성된다. 상기 금속 와이어(21)를 형성하기 위한 금속합금 소재는 스테인레스, NiTi, 니켈(Ni)계 합금, 티탄(Ti)계 합금, 구리(Cu)계 합금, 알루미늄(Al)계 합금 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.
보통 금속은 탄성 한계를 넘어서 변형을 주면 데우거나 식혀도 원래 형태로 돌아가지 않는다. 그러나 어떤 합금은 고온에서 적당한 형상으로 성형한 다음 실온에서 변형한 후 다시 가열하면 원래 성형한 모양으로 되돌아간다.
이러한 효과를 형상 기억 효과라고 하는데, 이는 합금이 주어진 형상을 원자 배열로서 기억하고 있기 때문에 생긴다. 이러한 효과는 확산에 의하지 않고 변태하는 합금에서 나타나는데, 고온의 모상원자배열이 저온에서의 변형 때도 기억되고 있다가 다시 고온이 되면 원래의 원자 배열로 재배열하는 것이다.
이 효과는 형상 회복과 동시에, 큰 힘이 발생한다. 힘이 발생하기 때문에 형상 기억 합금은 감지 소자로서의 용도만이 아니라 기계 부품을 죄는 데 쓰인다. 따 라서, 형상기억합금 소재로 형성된 금속 와이어를 이용하여 치아를 교정할 수 있는 것이다.
상기 형상기억합금 소재 및 일반 금속 합금 소재를 이용하여 형성되는 금속 와이어(21)의 표면에 진공 증착되는 금속 물질(23)은 치아색과 유사한 색깔인 백색이 상기 금속 와이어(21) 표면에 띌 수 있도록 한다.
상기 금속 와이어(21) 표면에 진공 증착되는 금속물질(23)은 플라즈마를 이용한 스퍼터링법(sputtering), 열 진공증착법(thermal vacuum evaporation), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 이온 플레이팅(ion plating), 진공 스프레이 분사법 중 어느 하나를 이용하여 형성된다.
상기 금속 와이어(21) 표면에 진공 증착되는 백색의 금속물질(23)은 은(Ag), 아연(Zn), 주석(Sn), 인듐(In), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 중 어느 하나 또는 적어도 두개 이상이 혼합된 혼합물질인 것이 바람직하다.
상기 백색의 금속 물질(23) 표면에는 투명한 금속 산화물막(24)이 진공 증착되는데, 상기 투명한 금속 산화물막(24)은 ITO, ZnO, TiO2, Al2O3, Ta2O5, ZrO2, SiO2, GeO2, Y2O3, La2O3, HfO2, CaO, In2O3, SnO2, MgO, WO2, WO3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 진공증착되어 형성된다.
상기 투명 금속 산화물막(24)은 10Å ~ 1㎛ 사이의 두께를 가지는 것이 바람직하고, 이와 같은 두께를 가지는 투명한 금속 산화물막(24)을 형성하기 위하여 플라즈마를 이용한 스퍼터링법(sputtering), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 열 진공 증착법(thermal evaporation), 이온플레이팅법(ion plating) 중 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 나노 입자 크기의 알갱이로 구성된 졸(sol) 상태의 원료를 진공 스프레이 분사법을 이용하여 코팅함으로써 형성할 수도 있다.
상기 투명한 금속 산화물막(24) 상에는 고분자화합물인 투명한 패럴린(parylene)막(25)이 코팅되어 형성된다. 상기 투명 금속 산화물막(24) 표면에 코팅되는 상기 투명 패럴린막(25)은 0.1㎛ ~ 100㎛ 사이의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 패럴린은 인체에 무해한 것으로 검증된 물질로서, 균일하게 상기 투명한 금속 산화물막(24) 표면에 코팅가능하고, 좋은 표면 조도를 가지고 있으며 감촉이 부드럽기 때문에, 상기 패럴린이 코팅된 치열 교정용 와이어를 치아에 착용할 때 좋은 질감을 가질 수 있도록 한다.
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 치열 교정용 와이어를 제조하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 금속합금 소재로 금속 와이어(21)를 제조한다. 즉, 금속합금 소재인 니켈(Ni)계 합금, 스테인레스, NiTi, 티탄(Ti)계 합금, 구리(Cu)계 합금, 알루미늄(Al)계 합금 중 어느 하나를 이용하여 금속 와이어(21)를 제조한다. 이와 같은 금속 와이어(21)는 탄성력과 인장력을 가지고 있다.
상기 금속 와이어(21)가 제조되면, 상기 금속 와이어(21)의 표면을 화학적 에칭 처리한다. 그리고, 열처리 공정을 수행한다. 상기 금속 와이어(21)의 표면을 화학적 에칭하기 전에는 알칼리, 유기 용제 또는 초순수를 이용하여 상기 금속 와이어 표면을 초음파 세척하는 것이 바람직하다. 즉, 화학적 에칭을 수행하기 전에 금속 와이어(21)의 표면을 세정하는 것이 바람직하다.
상기 금속 와이어(21)의 표면 에칭은 소정의 굴곡을 형성시킬 수 있는 에칭 용액을 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 CuCl2, FeCl3, HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4, HF, H2O2 중 어느 하나 또는 혼합물을 H2O 또는 유기용제(메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 등)에 혼합하여 제조된 에칭용액을 사용한다.
상기 금속 와이어(21)는 상기 에칭 용액에 담겨진 상태에서 전해 또는 무전해 에칭되어 표면처리된다. 이 표면처리에 의하여 상기 금속 와이어(21)의 표면은 소정 형상으로 굴곡이 발생한다. 즉, 상기 금속 와이어(21)는 상기 표면처리에 의하여 0.1㎛ ~ 20㎛의 폭과 깊이를 가지는 굴곡이 형성된다. 상기 표면처리된 금속 와이어는 알칼리, 용제 및 물 중 어느 하나를 이용하여 습식 세정되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 화학적 에칭으로 표면처리된 금속 와이어(21)는 소정의 조건에서 열처리된다. 상기 화학적 에칭한 후, 수행되는 열처리 공정은 대기압 또는 진공 챔버 내에서 수행되되, 100 ~ 250 ℃ 온도에서 1시간 ~ 24시간 동안 진행되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 조건에서 열처리를 받은 금속 와이어(21) 표면에는 백색을 띌 수 있도록 금속 물질(23)로 진공 증착된다. 상기 금속 와이어 표면에 증착되는 금 속 물질은 플라즈마를 이용한 스퍼터링법(sputtering), 열 진공증착법(thermal vacuum evaporation), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 이온 플레이팅법(ion plating), 진공 스프레이 분사법 중 어느 하나를 이용하여 형성된다.
상기 금속 와이어(21) 표면에 진공 증착되어 치아 색깔과 유사한 백색을 띄는 금속 물질은 은(Ag), 아연(Zn), 주석(Sn), 인듐(In), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 중 어느 하나 또는 적어도 두개 이상이 혼합된 혼합물질인 것이 바람직하다.
상기와 같은 물질로 상기 금속 와이어(21) 표면에 진공 증착되는 금속 물질(23)은 0.1 ~ 10㎛ 사이 두께로 상기 금속 와이어(21) 전체 표면에 증착된다. 상기 금속 와이어(21) 표면에 진공 증착되는 금속 물질(23)은 15℃ ~ 300℃ 사이에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 금속 와이어(21) 전체 표면에 백색을 띄는 금속 물질(23)을 진공증착한 후에는, 상기 금속 물질(23) 상에 투명한 금속 산화물막(24)을 진공 증착한다.
상기 투명 금속 산화물막(24)은 스퍼터링(sputtering)법, 열진공 증착(thermal vacuum evaporation)법, 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 이온 플레이팅(ion plating)법 중 어느 하나를 사용하여 상기 금속 물질(23) 상에 형성된다.
한편, 상기 투명 금속 산화물막(24)은 나노 입자 크기의 알갱이로 구성된 졸(sol) 상태의 원료를 진공 스프레이 분사법을 이용하여 코팅함으로써 상기 금속 물질(23) 상에 형성될 수 있다.
상기 투명 금속 산화물막(24)은 투명한 색깔을 띌 수 있으면 다양한 금속 산화물로 형성할 수 있는데, 본 발명에서는 ITO, ZnO, TiO2, Al2O3, Ta2O5, ZrO2, SiO2, GeO2, Y2O3, La2O3, HfO2, CaO, In2O3, SnO2, MgO, WO2 및 WO3 중 어느 하나 또는 이들 중 적어도 두개 이상을 혼합한 혼합물인 것이 바람직하다.
상기와 같이 형성된 투명 금속 산화물막(24)은 상기 치아 교정용 치열 와이어를 치아에 착용하였을 경우에 착용감이 좋은 두께로 형성되어야 하는데, 대략적으로 10Å ~ 1㎛ 사이 두께로 증착되는 것이 바람직하다.
상기 투명 금속 산화물막(24)을 진공 증착하는 경우, 진공 챔버에서 15℃ ~ 300℃ 사이의 온도에서 수행되는 것이 바람직하고, 투명 금속 산화물막(24)은 진공 챔버 내로 산소 가스를 1 ~ 200sccm 사이로 흘러주어 형성된다. 그리고, 상기 투명 금속 산화물막(24)은 플라즈마 처리하여 형성하되, 50sccm ~ 500sccm의 아르곤 가스를 흘려주며, 투명 금속 산화물막의 플라즈마 처리 중 챔버 압력은 1 ~ 20mTorr를 유지시키는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 금속 물질(23) 상에 투명의 금속 산화물막(24)을 형성한 후에는, 상기 투명 금속 산화물막(24) 상에 투명한 패럴린막(25)을 형성하고, 열처리를 수행한다. 이와 같이 패럴린막(25)을 코팅하여 상기 백색을 띄는 금속 물질(23)의 변색을 방지하고, 인체에 무해한 치열 교정용 와이어를 형성할 수 있는 것이다.
상기 투명한 패럴린막(25)은 다이머(dimer) 원료를 이용하여 상기 투명 금속 산화물막(24) 상에 형성되는데, 상기 투명한 패럴린막(25)은 C(Di-chloro-para-xylylene)- 타입(도 3의 (a) 도시,
Figure 112008001084094-pat00004
),
N(Di-para-xylylene)- 타입(도 3의 (b) 도시,
Figure 112008001084094-pat00005
),
D(Tetra-chloro-para-xylylene)- 타입(도 3의 (c) 도시,
Figure 112008001084094-pat00006
),
F(Octafluoro-[2,2]para-xylylene)- 타입(도 3의 (d) 도시,
Figure 112008001084094-pat00007
),
HT(Octafluoro-[2,2]para-cyclophane)- 타입(도 3의 (e) 도시,
Figure 112008001084094-pat00008
),
A(amino-[2,2]para-cyclophane) - 타입(도 3의 (f) 도시,
Figure 112008001084094-pat00009
),
AM(aminomethyl-[2,2]para-cyclophane) - 타입(도 3의 (g) 도시,
Figure 112008001084094-pat00010
) 다이머(dimer) 중 적어도 하나를 사용하여 형성한다.
상기 투명한 패럴린막(25)은 상기 다이머(dimer)를 기화기(vaporizer) 내에서 50 ~ 250 ℃ 온도로 기화시키고, 550 ~ 750 ℃ 온도의 전기로(pyrolysis)를 통과하면서 모노머(monomer)로 분해시킨 후, 진공 챔버 내에서　모노머(monomer)의 분압을 10 ~ 100 mTorr 로 유지하여 상기 모노머(monomer)들을 상기 투명 금속 산화물막 표면에 증착시켜 이루어진다.
상기와 같이 투명한 패럴린막(25)을 형성한 후에는 열처리를 수행하는데, 수행되는 열처리는 50℃ ~ 400℃ 사이의 온도에서 진행되고, 1분 ~ 48시간 동안 진행되는 것이 바람직하다. 이와 같은 열처리를 통하여 상기 치열 교정용 와이어의 각 구성요소간의 결합력이 강해져서 전체적인 강도가 향상된다.
본 발명은 상기에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것이며, 단지 상기에서 개시한 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
상기와 같은 구성 및 작용 그리고 바람직한 실시예를 가지는 본 발명인 치열 교정용 와이어 제조 방법에 의하면, 치열 교정용 와이어에 투명한 금속 물질을 코팅한 후 투명한 패럴린막을 코팅함으로써, 치아색을 내는 투명한 금속 물질의 변색을 막을 수 있고, 치아에 착용하는 동안에 치아와의 일체감을 주기 때문에 혐오감을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 패럴린막을 최외각 표면에 코팅함으로써, 인체에 무해하고 부드러운 질감을 주기 때문에 치아에 더욱 향상된 착용감을 부여할 수 있는 장점이 있다.

Claims (22)

  1. 치열 교정용 와이어 제조 방법에 있어서,
    금속합금 소재로 금속 와이어를 제조하는 단계;
    상기 금속 와이어의 표면을 화학적 에칭한 후, 열처리 공정을 수행하는 단계;
    상기 금속 와이어 표면이 백색을 띌 수 있도록 금속 물질을 진공 증착하는 단계;
    상기 금속 와이어 표면에 진공 증착되는 금속 물질 상에 투명 금속 산화물막을 진공 증착하는 단계;
    상기 투명 금속 산화물 상에 투명한 패럴린막을 형성한 후, 열처리를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 와이어는 스테인레스, NiTi, 니켈(Ni)계 합금, 티탄(Ti)계 합금, 구리(Cu)계 합금, 알루미늄(Al)계 합금 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 와이어의 표면을 화학적 에칭하기 전에 알칼리, 유기 용제 또는 초순수를 이용하여 상기 금속 와이어 표면을 초음파 세척하는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 와이어의 표면 에칭은 CuCl2, FeCl3, HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4, HF, H2O2 중 어느 하나 또는 혼합물을 H2O 또는 유기용제에 혼합하여 제조된 에칭용액을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 금속 와이어는 상기 에칭용액에서 전해 또는 무전해 에칭되어 표면처리되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 금속 와이어는 상기 표면처리에 의하여 0.1㎛ ~ 20㎛의 폭과 깊이를 가 지는 굴곡이 형성되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 표면처리된 금속 와이어는 알칼리, 유기 용제 및 물 중 어느 하나를 이용하여 습식 세정되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학적 에칭한 후, 수행되는 열처리 공정은 대기압 또는 진공 챔버 내에서 수행되되, 100 ~ 250 ℃ 온도에서 1시간 ~ 24시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 와이어 표면에 증착되는 금속 물질은 플라즈마를 이용한 스퍼터링법(sputtering), 열 진공증착법(thermal vacuum evaporation), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 이온 플레이팅법(ion plating), 진공 스프레이 분사법 중 어느 하나를 이용하여 진공 증착되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 금속 와이어 표면에 진공 증착되는 금속 물질은 은(Ag), 아연(Zn), 주석(Sn), 인듐(In), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 중 어느 하나 또는 혼합물질인 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 진공 증착되는 금속 물질은 0.1 ~ 10㎛ 사이 두께로 상기 금속 와이어 전체 표면에 증착되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 금속 와이어 표면에 진공 증착되는 금속 물질은 15℃ ~ 300℃ 사이에서 수행되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 금속 산화물막은 스퍼터링(sputtering)법, 열진공 증착(thermal vacuum evaporation)법, 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 이온 플레이팅(ion plating)법 중 어느 하나를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 금속 산화물막은 나노 입자 크기의 알갱이로 구성된 졸(sol) 상태의 원료를 진공 스프레이 분사법을 이용하여 코팅함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 투명 금속 산화물막은 ITO, ZnO, TiO2, Al2O3, Ta2O5, ZrO2, SiO2, GeO2, Y2O3, La2O3, HfO2, CaO, In2O3, SnO2, MgO, WO2 및 WO3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 투명 금속 산화물막은 10Å ~ 1㎛ 사이 두께로 증착되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 투명 금속 산화물막은 진공 챔버에서 15℃ ~ 300℃ 사이의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  18. 청구항 13에 있어서,
    상기 투명 금속 산화물막은 진공 챔버 내로 산소 가스를 1 ~ 200sccm 사이로 흘러주어 형성되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 투명 금속 산화물막은 플라즈마 처리하여 형성하되, 50sccm ~ 500sccm의 아르곤 가스를 흘려주며, 투명 금속 산화물막의 플라즈마 처리 중 챔버 압력은 1 ~ 20mTorr를 유지시키는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  20. 청구항 1에 있어서, 상기 투명한 패럴린막은,
    하기 화학식1과 같은 C(Di-chloro-para-xylylene)- 타입, 하기 화학식2와 같은 N(Di-para-xylylene)- 타입, 하기 화학식3과 같은 D(Tetra-chloro-para-xylylene)- 타입, 하기 화학식4와 같은 F(Octafluoro-[2,2]para-xylylene)- 타입,
    하기 화학식5와 같은 HT(Octafluoro-[2,2]para-cyclophane)- 타입, 하기 화학식 6과 같은 A(amino-[2,2]para-cyclophane) - 타입, 하기 화학식 7과 같은 AM(aminomethyl-[2,2]para-cyclophane) - 타입 다이머(dimer), 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
    Figure 112008001084094-pat00011
    ,
    Figure 112008001084094-pat00012
    ,
    Figure 112008001084094-pat00013
    ,
    Figure 112008001084094-pat00014
    ,
    Figure 112008001084094-pat00015
    ,
    Figure 112008001084094-pat00016
    ,
    Figure 112008001084094-pat00017
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 투명한 패럴린막은 상기 다이머(dimer)를 기화기(vaporizer) 내에서 50 ~ 250 ℃ 온도로 기화시키고, 550 ~ 750 ℃ 온도의 전기로(pyrolysis)를 통과하면서 모노머(monomer)로 분해시킨 후, 진공 챔버 내에서　모노머(monomer)의 분압을 10 ~ 100 mTorr 로 유지하여 상기 모노머(monomer)들을 상기 투명 금속 산화물막 표면에 증착시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
  22. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명한 패럴린막을 형성한 후, 수행되는 열처리는 50℃ ~ 400℃ 사이의 온도에서 진행되고, 1분 ~ 48시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 치열 교정용 와이어 제조 방법.
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