KR100953126B1 - Method of coating of hydroxyapatite on titanium implant surface - Google Patents

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Abstract

본 발명은 티타늄 임플란트를 수산화아파타이트 분말에 건식 디핑(DRY-Dipping)한 후 전기로 내에서 가열 소결시키는 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트 표면의 수산화아파타이트 코팅방법에 관한 것으로, 고가의 장비와 복잡한 공정을 거치는 종래의 방법과는 달리 단순한 공정인 건식 디핑(DRY-Dipping) 코팅 기술을 이용하여 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트를 코팅시킴으로써, 공정이 단순하여 제조 원가가 절감되고 대량 생산이 가능한 것이 장점이다. The present invention relates to a method for coating apatite hydroxide on a titanium implant surface, which comprises dry dipping the titanium implant onto apatite hydroxide powder and thermally sintering the same in an electric furnace. Unlike the conventional method, by coating apatite hydroxide on the surface of the titanium implant using a dry dipping (DRY-Dipping) coating technology, the manufacturing process is simple and the manufacturing cost is reduced and mass production is possible.

티타늄, 임플란트, 수산화아파타이트, 코팅, 건식 디핑, 소결 Titanium, Implants, Apatite Hydroxide, Coating, Dry Dipping, Sintered

Description

티타늄 임플란트 표면의 수산화아파타이트 코팅방법{Method of coating of hydroxyapatite on titanium implant surface}Method of coating of hydroxyapatite on titanium implant surface

본 발명은 수산화아파타이트 분말에 티타늄 임플란트를 건식 디핑(Dry-Dipping)하여 표면 처리함으로써, 수산화아파타이트의 성분에 변화를 주지않아 코팅층이 충분한 강도를 유지하고, 생체 친화성과 골 유착성이 뛰어난 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트 표면의 수산화아파타이트 코팅방법에 관한 것이다 The present invention is dry-dipping a titanium implant on the apatite hydroxide powder to perform a surface treatment, so that the coating layer maintains sufficient strength without changing the components of the apatite hydroxide, and has excellent biocompatibility and bone adhesion. Relates to a method for coating apatite hydroxide on a titanium implant surface

일반적으로 티타늄 및 티타늄 합금 소재는 치과 및 정형외과 분야에서 널리 사용되고 있는 전이금속 소재로 생체 재료로서 갖추어야 할 조건 즉, 생체 친화성(Bio Compatibility)과 화학적 적합성(Chemical Compatibility)의 특성이 우수하지 아니하여 인체의 뼈 속에 삽입되어 기계적 결합만 유지하여 인체의 뼈와 골 융합이 이루어지지 않는 단점이 있다. In general, titanium and titanium alloy materials are transition metal materials widely used in dentistry and orthopedics, and do not have excellent characteristics of biocompatibility and chemical compatibility. Inserted into the bones of the human body maintains only mechanical coupling has a disadvantage that the bone and bone fusion of the human body is not made.

따라서, 티타늄과 인체의 골이 접촉되는 부위의 티타늄 임플란트 조직을 개 선하기 위하여 생체 친화성이 뛰어난 수산화아파타이트(HAp, Hydroxyapatite)를 티타늄 임플란트의 표면에 코팅시키는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Therefore, research is being actively conducted on a technique of coating a surface of a titanium implant with a biocompatible apatite (HAp, Hydroxyapatite) in order to improve the titanium implant tissue in contact with the bone of the human body.

수산화아파타이트(HAp, Hydroxyapatite)는 우수한 생체 친화성과 골 유착성의 특성을 갖는 화합물로써, 정형외과,치과, 의약품 분야 등에 널리 사용되고 있다. 그러나 수산화아파타이트의 경우 낮은 기계적 강도로 인해 사용상의 한계점을 갖고 있는 문제점이 있으므로 최근 관련 연구기관 및 업계에서는 충분한 기계적 강도와 토크를 갖는 생체 세라믹인 수산화아파타이트(HAp)가 개발되어 정형외과 및 치과 분야에 적용되고 있다. Apatite hydroxide (HAp, Hydroxyapatite) is a compound having excellent biocompatibility and bone adhesion properties, and is widely used in orthopedic, dental, and pharmaceutical fields. However, in the case of apatite hydroxide, there is a problem in that it has a limitation in use due to low mechanical strength. Recently, related research institutes and industries have developed a bio-ceramic apatite (HAp), which has sufficient mechanical strength and torque. Is being applied.

수산화아파타이트를 임플란트에 코팅하는 방법으로는 통상적으로 프라즈마 용사법(Plasma Spraying)이 가장 많이 사용되어지고 있다. 그러나 수산화아파타이트로 코팅된 기존의 임플란트는 코팅층의 균일성 및 밀착성이 약해서 시술시 코팅층이 떨어져 나가는 문제점이 보고되고 있고, 고가의 장비 및 복잡한 코팅 공정으로 인해 임플란트의 가격 상승 및 대량 생산의 문제점이 있다. Plasma spraying is most commonly used as a method of coating apatite hydroxide on an implant. However, conventional implants coated with hydroxide apatite have a problem of coating layer falling off during the procedure due to weak uniformity and adhesion of the coating layer, and there is a problem of high price and mass production of implant due to expensive equipment and complex coating process. .

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 RBM(Resolbable Blast Media) 처리한 티타늄 임플란트를 입자의 크기가 45㎛ 이하인 수산화아파타이트 분말에 건식 디핑(DRY-Dipping)한 후 전기로 내에서 가열 소결시켜 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트를 코팅시킴으로써, 코팅층의 수산화아파타이트 성분을 변화시키지 않아 생체 친화성이 뛰어나고, 충분한 기계적 강도를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트 표면의 수산화아파타이트 코팅방법을 제공함에 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, the present invention provides a dry implant of a titanium implant treated with a resolbable blast media (RBM) to apatite hydroxide powder having a particle size of 45 μm or less, followed by dry sintering in an electric furnace to make titanium. By coating apatite hydroxide on the surface of the implant, it is possible to provide a method of coating apatite hydroxide on the surface of titanium implant, characterized in that it does not change the apatite hydroxide component of the coating layer so that the biocompatibility is excellent and sufficient mechanical strength can be maintained. There is this.

종래에는 주로 프라즈마 용사법(Plasma Spraying)으로 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트를 코팅시킴으로써, 아파타이트 상이 쉽게 분해되어 순수하고 균일한 조성층을 얻기 힘들고, 티타늄 임플란트의 표면에서 박리가 쉽게 일어나며, 표면의 거칠기가 너무 커서 오히려 골 유착을 저하시키는 문제점들이 있다는 보고가 있다.Conventionally, the coating of apatite hydroxide on the surface of the titanium implant is mainly performed by plasma spraying, so that the apatite phase is easily decomposed to obtain a pure and uniform composition layer, the peeling occurs easily on the surface of the titanium implant, and the surface roughness There are reports that there are problems that are too large to reduce bone adhesion.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트를 코팅하는 방법에 있어서,
상기 티타늄 임플란트는 입자의 크기가 45㎛ 이하인 수산화아파타이트 분말에 건식 디핑(Dry-Dipping)한 후 전기로 내에서 900±10℃의 온도로 10~50분간 가열하여 소결시키고,
상기 티타늄 임플란트의 표면은 칼슘포스페이트 입자의 매체(Media)를 사용하여 RBM(Resolbable Blast Media)법에 의해 표면처리한 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트 표면의 수산화아파타이트 코팅방법을 과제 해결 수단으로 한다.
In the present invention for solving the above problems in the method of coating apatite hydroxide on the surface of the titanium implant,
The titanium implant is dry dipped in apatite hydroxide powder having a particle size of 45 μm or less and then sintered by heating at an electric temperature of 900 ± 10 ° C. for 10 to 50 minutes,
The surface of the titanium implant is a surface treatment by the RBM (Resolbable Blast Media) method using a media of calcium phosphate particles (Abpatite) coating method of hydroxide apatite, characterized in that the problem solution.

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본 발명은 고가의 장비와 복잡한 공정을 거치는 종래의 방법과는 달리 단순한 공정인 건식 디핑(DRY-Dipping) 코팅 기술을 이용하여 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트를 코팅시킴으로써, 공정이 단순하여 제조 원가가 절감되고 대량 생산이 가능한 것이 장점이다. The present invention, unlike the conventional method through expensive equipment and complex process, by coating the surface of the titanium implant with apatite hydroxide using a simple dry DRY-Dipping coating technology, manufacturing process is simple The advantage is that it can be reduced and mass produced.

상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 티타늄 임플란트를 수산화아파타이트 분말에 건식 디핑(Dry-Dipping)한 후 전기로 내부에서 가열 소결시켜 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트를 코팅시키는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above-mentioned effect is characterized in that the titanium implant is dry-dipping (dry-dipping) to the apatite hydroxide powder and heat-sintered in an electric furnace to coat the apatite hydroxide on the surface of the titanium implant.

이하 첨부된 도면을 중심으로 본 발명에 따른 티타늄 임플란트 표면의 수산화아파타이트 코팅방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of coating the hydroxide apatite on the titanium implant surface according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따라 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트를 코팅하는 제조공정도를 나타낸 도면에 관한 것이다.1 is a view showing a manufacturing process for coating apatite hydroxide on the surface of the titanium implant in accordance with the present invention.

본 발명은 수산화아파타이트 분말(A)에 티타늄 임플란트(B)를 건식 디핑(Dry-Dipping)(100)한 후 전기로 내부에서 가열 소결(200)시켜 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트가 코팅된 완제품(C)이 제조되어진다. The present invention dry dipping the titanium implant (B) to the apatite hydroxide powder (A) (Dry-Dipping) (100) and then heat sintered (200) inside the electric furnace finished product coated with the hydroxide apatite on the surface of the titanium implant ( C) is prepared.

본 발명의 특징은 수산화아파타이트 분말(A)에 티타늄 임플란트(B)를 건식 디핑(Dry-Dipping)(100)한 후 전기로 내부에서 가열 소결(200)시키는 것이다. A feature of the present invention is the dry dipping (100) of titanium implant (B) on the apatite hydroxide powder (A) and then heat sintering (200) inside the electric furnace.

본 발명에서 사용하는 티타늄 임플란트는 표면을 RBM(Resolbable Blast Media)법에 의해 표면처리하여 수산화아파타이트와의 결합력을 높이는 것이 바람직하다.In the titanium implant used in the present invention, it is preferable to surface-treat the surface by RBM (Resolbable Blast Media) to increase the bonding strength with the apatite hydroxide.

상기 RBM법에 의한 매체(Media) 입자는 체내에서 완전히 용해되는 화합물인 칼슘포스페이트 입자인 것이 바람직하다. The media particles by the RBM method are preferably calcium phosphate particles which are compounds which are completely dissolved in the body.

그리고 본 발명에서 사용하는 수산화아파타이트 분말 입자의 크기는 45㎛ 이하인 것이 바람직하다. And the size of the apatite hydroxide powder particles used in the present invention is preferably 45㎛ or less.

수산화아파타이트 분말 입자의 크기가 45㎛를 초과할 경우에는 티타늄 임플란트의 표면에 균일한 수산화아파타이트 조성의 막을 얻기가 힘들고, 코팅층 표면의 거칠기가 너무 커서 오히려 골 유착을 저하시키는 문제점이 발생할 우려가 있다.When the size of the apatite hydroxide powder particles exceeds 45㎛, it is difficult to obtain a film of a uniform apatite hydroxide composition on the surface of the titanium implant, there is a concern that the surface roughness of the coating layer is too large, rather it may cause a problem of reducing the bone adhesion.

상기의 조건을 갖춘 티타늄 임플란트을 수산화아타파이트 분말에 건식 디핑(Dry-Dipping)(100)한 후 전기로에서 900±10℃에서 10~50분간 가열하여 소결(200)시키는 것이 바람직하다. Dry dipping (100) of the titanium implant having the above conditions in the attaphite hydroxide powder is preferably sintered (200) by heating for 10 to 50 minutes at 900 ± 10 ℃ in an electric furnace.

상기에서 수산화아파타이트 분말을 담은 도가니에 티타늄 임플란트를 건식 디핑(Dry-Dipping)(100)한 후 전기로에서 900±10℃에서 10~50분간 가열하게 되면, 임플란트의 티타늄이 용융되면서 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트 분말이 코팅되게 된다.Dry-dipping the titanium implant into the crucible containing the apatite hydroxide powder (100) and then heated at 900 ± 10 ° C. in an electric furnace for 10 to 50 minutes, while the titanium of the implant is melted on the surface of the titanium implant. Apatite hydroxide powder will be coated.

상기에서 가열조건이 상기에서 한정한 조건의 범위 미만이 될 경우에는 수산화아타파이트가 충분히 소결되지 아니하여 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아타파이트가 불완전한 코팅층을 형성할 우려가 있고, 가열조건이 상기에서 한정한 조건의 범위를 초과할 경우에는 임플란트의 표면에 수산화아타파이트 코팅층의 두께가 너무 두꺼워져 코팅층 표면의 거칠기가 너무 커서 오히려 골 유착을 저하시키는 문 제점이 발생할 우려가 있다.When the heating conditions are below the range of the above-defined conditions, there is a risk that the atta hydroxide is not sufficiently sintered, thereby forming a coating layer in which the atta hydroxide is incomplete on the surface of the titanium implant, and the heating conditions are limited above. In the case of exceeding a range of conditions, the thickness of the attaphite hydroxide coating layer is too thick on the surface of the implant, so the roughness of the surface of the coating layer is too large and may cause a problem of reducing bone adhesion.

그리고, 도 2의 사진에 도시된 바와 같은 형태의 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트가 코팅된 완제품(C)이 제조되어진다. Then, the finished product (C) coated with apatite hydroxide is prepared on the surface of the titanium implant of the type as shown in the photo of FIG.

이하 본 발명의 구성을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 하기의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not necessarily limited only to the following examples.

1. 수산화아타파이트 코팅층을 형성시킨 티타늄 임플란트의 제조1. Preparation of Titanium Implants with Athapatite Coating Layer

(실시예 1)(Example 1)

칼슘포스페이트 입자를 이용하여 RBM(Resolbable Blast Media)법에 의해 표면처리한 티타늄 임플란트를 입자의 크기는 45㎛ 이하인 수산화아타파이트(순도 98% 이상, 입자크기 125~300㎛) 분말을 담은 도가니에 건식 디핑(DRY-Dipping)한 상태로 전기로 내에서 900±2℃에서 10분간 가열하면서 수산화아타파이트 분말을 소결시켜 티타늄 임플란트의 표면에 코팅층을 형성시킨 다음 마운팅 처리 후 끝손질하여 수산화아타파이트 코팅층을 형성시킨 티타늄 임플란트를 제조하였다. Titanium implant surface-treated with calcium phosphate particles by the Resolbable Blast Media (RBM) method in a crucible containing a powder of atta hydroxide (98% purity or more, particle size 125 ~ 300㎛) of 45 µm or less Sintering the attaphite hydroxide powder while heating it at 900 ± 2 ℃ for 10 minutes in the electric furnace in the DRY-Dipping state to form a coating layer on the surface of the titanium implant, and then finishing the mounting process to finish the attaphite coating layer. The formed titanium implant was prepared.

(실시예 2)(Example 2)

상기 실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 900±2℃에서 20분간 소결시켜 수 산화아타파이트 코팅층을 형성시킨 티타늄 임플란트를 제조하였다. A titanium implant was prepared by sintering at 900 ± 2 ° C. for 20 minutes in the same manner as in Example 1 to form a hydroxyapatite coating layer.

(실시예 3)(Example 3)

상기 실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 900±2℃에서 30분간 소결시켜 수산화아타파이트 코팅층을 형성시킨 티타늄 임플란트를 제조하였다. A titanium implant was prepared by sintering at 900 ± 2 ° C. for 30 minutes in the same manner as in Example 1 to form a hydroxyapatite coating layer.

(실시예 4)(Example 4)

상기 실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 900±2℃에서 40분간 소결시켜 수산화아타파이트 코팅층을 형성시킨 티타늄 임플란트를 제조하였다. A titanium implant was prepared by sintering at 900 ± 2 ° C. for 40 minutes in the same manner as in Example 1 to form a hydroxyapatite coating layer.

(실시예 5)(Example 5)

상기 실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 900±2℃에서 50분간 소결시켜 수산화아타파이트 코팅층을 형성시킨 티타늄 임플란트를 제조하였다. A titanium implant was prepared by sintering at 900 ± 2 ° C. for 50 minutes in the same manner as in Example 1 to form a hydroxyapatite coating layer.

2. 수산화아파타이트에 대한 X-선 회절 분석(XRD) 2. X-ray Diffraction Analysis (XRD) for Apatite Hydroxide

본 발명의 실시예 1 내지 5에서 사용한 수산화아파타이트에 대한 X-선 회절 분석(XRD)을 측정한 결과 도 3a에 도시된 바와 같이 수산화아파타이트의 XRD가 이론적인 수산화아파타이트의 피크와 일치함을 알 수 있다. 그리고도 3b는 주사 전자현미경(SAM)에 의해 촬영한 수산화아파타이트의 결정상을 보여주며, 수산화아파타이트의 Ca/P 몰비인 1.67에 근접하는 1.668로 분석되었다. X-ray diffraction analysis (XRD) of the apatite hydroxides used in Examples 1 to 5 of the present invention showed that the XRD of the apatite hydroxide coincided with the theoretical peak of the apatite hydroxide as shown in FIG. have. 3B shows the crystal phase of apatite hydroxide photographed by scanning electron microscopy (SAM), and was analyzed to be 1.668 which is close to 1.67 which is the Ca / P molar ratio of apatite hydroxide.

3. 수산화아파타이트에 대한 유도결합 플라즈마 방출분석(ICP-OES)3. Inductively Coupled Plasma Emission Analysis for Apatite Hydroxide (ICP-OES)

본 발명의 실시예 1 내지 5에서 사용한 수산화아파타이트에 대한 유도결합 플라즈마 방출분석(ICP-OES) 결과는 아래 [표 1]의 내용과 같으며, 수산화아파타이트의 주성분인 CaO와 P2O5가 98 중량% 이상인 것을 알 수 있다. Example 1, an inductively coupled plasma emission analysis (ICP-OES) to the hydroxide apatite used in to 5 results of the invention [Table 1] the same as information, the main component of CaO and P 2 O 5 of hydroxide apatite 98 It turns out that it is more than weight%.

(단위 : 중량%)(Unit: weight%) 분석물질Analyte 분석결과Analysis SiO2 SiO 2 0.130.13 Al2O3 Al 2 O 3 0.100.10 CaOCaO 57.0057.00 MgOMgO 0.020.02 Fe2O3 Fe 2 O 3 0.010.01 Na3ONa 3 O 0.140.14 TiO2 TiO 2 0.100.10 SrOSrO 0.020.02 P2O5 P 2 O 5 41.4041.40 연소 손실분Combustion loss 1.051.05

4. 수산화아파타이트 코팅 티타늄 임플란트의 주사 전자현미경(SEM) 분석4. Scanning Electron Microscopy (SEM) Analysis of Apatite Hydroxide-coated Titanium Implants

실시예 1 내지 5의 수산화아파타이트가 코팅된 티타늄 임플란트를 주사 전자현미경(SEM)을 이용하여 촬영한 사진은 도 4에 도시된 바와 같다. 소결시간이 10분인 실시예 1 시료(도 4a)는 코팅층의 두께가 12㎛, 소결시간이 20분인 실시예 2 시료(도 4b)는 코팅층의 두께가 14㎛, 소결시간이 30분인 실시예 3 시료(도 4c)는 코팅층의 두께가 22㎛, 소결시간이 40분인 실시예 4 시료(도 4d)는 코팅층의 두께가 24㎛이며, 그리고 소결시간이 50분인 실시예 5 시료(도 4e)는 코팅층의 두께가 32㎛임을 알 수 있다.The photograph of the titanium implant coated with the hydroxide of apatite of Examples 1 to 5 using a scanning electron microscope (SEM) is shown in FIG. 4. Example 1 sample (FIG. 4A) having a sintering time of 10 minutes has a thickness of 12 μm, and Example 2 sample (FIG. 4B) having a sintering time of 20 minutes has a thickness of 14 μm and a sintering time of 30 minutes. Sample 4 (FIG. 4C) has a coating layer thickness of 22 µm and sintering time of 40 minutes. Example 4 Sample (FIG. 4D) has a coating layer thickness of 24 µm and a sintering time of 50 minutes. It can be seen that the thickness of the coating layer is 32 μm.

상기 도 4a 내지 도 4e의 사진에서 나타난 바와 같이 소결시간이 증가할수록 수산화아파타이트 코팅층의 두께가 증가함을 알 수 있다.As shown in the photographs of FIGS. 4A to 4E, it can be seen that as the sintering time increases, the thickness of the apatite hydroxide coating layer increases.

5. 수산화아파타이트 코팅층의 에너지 분산 X-RAY(EDS) 분석5. Energy Dispersion X-RAY (EDS) Analysis of Apatite Hydroxide Coating Layer

실시예 1의 시료를 주사 전자현미경(SEM) 촬영하고, 이를 에너지 분산 X-RAY(EDS)를 이용하여 분석한 결과 도 5에 나타난 바와 같이 수산화아파타이트 코팅층의 Ca/P 몰비가 1.574로 분석되었으며, 이것은 수산화아파타이트의 이론 몰비에 가까운 것을 알 수 있다. Scanning electron microscopy (SEM) of the sample of Example 1, and analyzed using the energy dispersive X-RAY (EDS) as shown in Figure 5, the Ca / P molar ratio of the apatite hydroxide coating layer was analyzed as 1.574, It can be seen that this is close to the theoretical molar ratio of the apatite hydroxide.

6. 수산화아파타이트 코팅 티타늄 임플란트의 X-선 회절분석(XRD)6. X-ray Diffraction (XRD) of Apatite Hydroxide-Coated Titanium Implants

실시예 1 내지 5의 시료를 X-선 회절분석(XRD)한 결과 도 6에 도시된 그래프와 같이 소결시간에 관계없이 수산화아파타이트의 결정상임을 JCPDS card number 9-432를 통해 확인할 수 있었다.As a result of X-ray diffraction analysis (XRD) of the samples of Examples 1 to 5, it was confirmed through JCPDS card number 9-432 that the crystal phase of apatite hydroxide was irrespective of the sintering time as shown in FIG. 6.

7. 수산화아파타이트 코팅 티타늄 임플란트의 X-RAY 전자분광(XPS) 분석7. X-RAY Electron Spectroscopy (XPS) Analysis of Titanium Implants with Apatite Hydroxide

실시예 1의 시료를 X-RAY 전자분광(XPS) 분석결과 도 7에 도시된 바와 같이, 티타늄 임플란트와 수산화아파타이트 코팅 부위에 Ca, P, Ti, O의 원소가 검출되었다. 따라서, 이와 같은 성분들을 분석하여보면 티타늄의 표면 위에 수산화아파타이트가 코팅된 것임을 알 수 있다.As a result of X-ray electron spectroscopy (XPS) analysis of the sample of Example 1, elements of Ca, P, Ti, and O were detected in the titanium implant and the apatite hydroxide coating site. Therefore, the analysis of such components shows that apatite hydroxide is coated on the surface of titanium.

8. 수산화아파타이트 코팅 티타늄 임플란트의 마이크로 비커스 경도 분석8. Micro Vickers Hardness Analysis of Titanium Implants with Apatite Hydroxide

실시예 1 내지 5의 시료를 마이크로 비커스 경도기를 이용하여 수산화아파타이트 코팅층의 경도를 측정한 결과는 도 8에 도시된 그래프의 내용과 같이 소결시간이 증가함에 따라 비커스 경도도 증가함을 알 수 있다. As a result of measuring the hardness of the apatite hydroxide coating layer using the micro-Vickers hardness tester for the samples of Examples 1 to 5, it can be seen that the Vickers hardness also increases as the sintering time increases as shown in the graph shown in FIG. 8.

그리고 면도칼로 그은 후 강도를 조사한 결과 일반적인 프라즈마 용사법을 사용한 수산화아파타이트 코팅 티타늄 임플란트와 비교하여 단단함을 알 수 있었고, 밀착력을 시험한 결과 22.4 N으로 임플란트의 시술시 코팅층이 떨어지는 종래의 문제점이 해결될 수 있었다.In addition, the strength of the razor was investigated and the strength of the apatite-coated titanium implant using the conventional plasma spray method was found to be firm.As a result of the adhesion test, the conventional problem of the coating layer dropping during the procedure of the implant could be solved. there was.

또한 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따라 수산화아파타이트가 코팅된 티타늄 임플란트를 4주간 생체 유사 체액(SBF)에 담가 놓은 후 주사 전자현미경(SEM)으로 촬영한 결과 티타늄 임플란트에 코팅된 수산화아파타이트가 시간이 지날수록 활성화되는 것을 알 수 있다. In addition, as shown in FIG. 9, the titanium implant coated with apatite hydroxide was immersed in a biosimilar body fluid (SBF) for 4 weeks and then photographed with a scanning electron microscope (SEM). It can be seen that over time it is activated.

따라서 본 발명의 수산화아파타이트 코팅방법에 따르면, 건식 디핑(Dry-Dipping) 코팅방법에 의해 수산화아파타이트가 코팅된 티타늄 임플란트의 제조가 가능한 것을 상기의 실시예를 통해 확인할 수 있었다. Therefore, according to the apatite hydroxide coating method of the present invention, it could be confirmed through the above examples that the titanium implant coated with apatite hydroxide can be manufactured by a dry dipping coating method.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. It will be appreciated.

도 1은 본 발명에 따라 티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트를 코팅하는 제조공정도를 나타낸 도면;1 is a view showing a manufacturing process for coating apatite hydroxide on the surface of a titanium implant in accordance with the present invention;

도 2는 본 발명에 따라 수산화아파타이트가 코팅된 티타늄 임플란트를 촬영한 사진;Figure 2 is a photograph of a titanium implant coated with a hydroxide hydroxide in accordance with the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 수산화아파타이트에 대한 X-선 회절 분석(XRD) 그래프(A) 및 주사 전자현미경(SEM) 사진(B);3 is an X-ray diffraction analysis (XRD) graph (A) and a scanning electron microscope (SEM) photograph (B) of apatite hydroxide according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 수산화아파타이트 코팅된 티타늄 임플란트의 주사 전자현미경(SEM) 분석 사진;FIG. 4 is a scanning electron microscope (SEM) analysis photograph of an apatite hydroxide coated titanium implant according to the present invention; FIG.

도 5는 본 발명에 따라 수산화아파타이트가 코팅된 티타늄 임플란트의 주사 전자현미경(SEM) 분석 사진 및 에너지 분산 X-RAY(EDS) 분석 자료;5 is a scanning electron microscope (SEM) analysis photograph and energy dispersive X-ray (EDS) analysis data of apatite hydroxide coated titanium implants according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따라 수산화아파타이트가 코팅된 티타늄 임플란트의 X-선 회절분석(XRD) 자료;6 is X-ray diffraction analysis (XRD) data of titanium hydroxide coated titanium implant according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따라 수산화아파타이트가 코팅된 티타늄 임플란트의 X-RAY 전자분광(XPS) 분석 사진;Figure 7 is an X-RAY electron spectroscopy (XPS) analysis of the titanium hydroxide coated titanium hydroxide in accordance with the present invention;

도 8은 본 발명에 따라 수산화아파타이트가 코팅된 티타늄 임플란트의 마이크로 비커스 경도의 분석 그래프; 8 is an analysis graph of the micro-Vickers hardness of titanium hydroxide coated titanium implant according to the present invention;

도 9는 본 발명에 따라 수산화아파타이트가 코팅된 티타늄 임플란트를 4주간 생체 유사 체액(SBF)에 담가 놓은 후 주사 전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진에 관한 것이다. Figure 9 relates to a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM) after immersion in aqua-body-like body fluid (SBF) for four weeks the titanium implant coated with hydroxide in accordance with the present invention.

Claims (5)

티타늄 임플란트의 표면에 수산화아파타이트를 코팅하는 방법에 있어서, In the method of coating apatite hydroxide on the surface of the titanium implant, 상기 티타늄 임플란트는 입자의 크기가 45㎛ 이하인 수산화아파타이트 분말에 건식 디핑(Dry-Dipping)한 후 전기로 내에서 900±10℃의 온도로 10~50분간 가열하여 소결시키고,The titanium implant is dry dipped in apatite hydroxide powder having a particle size of 45 μm or less and then sintered by heating at an electric temperature of 900 ± 10 ° C. for 10 to 50 minutes, 상기 티타늄 임플란트의 표면은 칼슘포스페이트 입자의 매체(Media)를 사용하여 RBM(Resolbable Blast Media)법에 의해 표면처리한 것을 특징으로 하는 티타늄 임플란트 표면의 수산화아파타이트 코팅방법.The surface of the titanium implant is a surface treatment of the surface of the titanium implant, characterized in that the surface treatment by RBM (Resolbable Blast Media) method using a medium of calcium phosphate particles. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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