KR101056540B1 - 치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법 및 지르코니아 예비소결체 그리고 이를 이용한 지르코니아 세라믹의 제조방법 - Google Patents

치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법 및 지르코니아 예비소결체 그리고 이를 이용한 지르코니아 세라믹의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법 및 지르코니아 예비소결체 그리고 이를 이용한 지르코니아 세라믹의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저온에서의 예비소결과정을 거침으로써 기계적 가공 후 고온에서 소결시 수축률이 일정하게 유지될 수 있는 지르코니아 예비소결체의 제조방법 및 지르코니아 예비소결체 그리고 이를 이용한 지르코니아 세라믹의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법은 지르코니아 분말을 다이에 장입한 후 상하방향에서 가압하여 성형하는 제 1성형단계와, 제 1성형단계에서 성형된 지르코니아 블록이 내부에 수용된 고무몰드를 오일이 채워진 금형에 장입한 후 상기 오일에 압력을 가하여 성형하는 제 2성형단계와, 제 2성형단계에서 성형된 지르코니아 블록을 950 내지 1100℃에서 소결시키는 제 1소결단계와, 소결된 지르코니아 블록을 냉각시키는 냉각단계를 포함한다.
지르코니아, 치과, 세라믹, 보철, 임플란트, 수축률, 유색, 컬러

Description

치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법 및 지르코니아 예비소결체 그리고 이를 이용한 지르코니아 세라믹의 제조방법{Manufacturing method of zirconia pre-sintered body for prosthesis and zirconia pre-sintered and manufacturing method of zirconia ceramics using the same}
본 발명은 치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법 및 지르코니아 예비소결체 그리고 이를 이용한 지르코니아 세라믹의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저온에서의 예비소결과정을 거침으로써 기계적 가공 후 고온에서 소결시 수축률이 일정하게 유지될 수 있는 지르코니아 예비소결체의 제조방법 및 지르코니아 예비소결체 그리고 이를 이용한 지르코니아 세라믹의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 정상적인 사람은 상악(上顎) 16개, 하악(下顎) 16개로 총 32개의 치아를 가지며, 유아시기에 생성된 유치가 성장기에 접어들면서 성장치로 교체된 후 평생 동안 성장치를 이용하여 구강활동을 수행한다.
상기와 같이 성장치의 생성후 각종 구강 질병(충치나 잇몸병등)으로 인해 하나 혹은 그 이상의 치아가 손상되는 경우가 발생하고, 이를 경우 발음이나 음식물 분쇄의 원활한 작용이 불가능하여 심미적인 측면에서 위축되어 정상적인 사회생활 에 지장을 주는 경우가 빈번히 발생하였다.
상기와 같이 손상된 치아를 복원 또는 치료하기 위한 방안의 하나로 보철(補綴)을 통한 의치를 적용하여 저작기능 및 심미적 회복과 정상적인 발음의 회복을 도모하였다.
상기와 같이 의치를 통한 보철의 종류로는 과도한 충치나 신경치료등으로 약해진 치아를 감싸주거나 치아가 상실된 부위를 수복하여 주는 일반 보철과, 주로 전치부에서 치아의 변색, 형태이상, 이 상간의 틈새를 개선하기 위한 심미적 보철 및, 상실한 부위의 치아 수복을 위해 양 옆의 건강한 치아를 삭제하거나 의치를 사용함으로서 생기는 불편함을 피할 수 있도록 치아가 훼손된 부위에 인공치근(implant)을 심고 그 위에 인공치아를 모식하는 임플란트 보철로 구분된다.
이러한 보철용 소재로 적절한 기계적 강도와 생체적합성, 뛰어난 내부식성, 우수한 골유착 능력을 가진 티타늄이 치과용 임플란트로서 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 티타늄은 골유착이 일어나기까지의 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
이러한 티타늄을 대체할 수 있는 재료로서 알루미나(Alumina), 히드록시아파타이트(Hydroxyapatite, HA) 및 지르코니아(Zirconia) 세라믹 등이 연구되어 왔다.
상기 소재 중 지르코니아는 산화 지르코니움(zirconium oxide, ZrO2)의 총칭으로 화학적 안정성, 체적 안정성을 보이며 다형 구조로 상전이시 발생하는 변태강화 기전에 의한 체적확장에 의한 균열의 진행을 억제하여 높은 굴곡강도와 파절인성을 가지며, 인체에 삽입되었을 때 독성 반응을 일으키지 않고 부식과 마모에 대 한 저항이 뛰어나다.
지르코니아 세라믹의 이러한 우수한 특성 때문에 최근 보철물의 재료로 주목받아 도재수복물, 단일관 및 브릿지, 임플란트 지대치, 교정용 브라켓 등의 그 활용범위가 점점 확대되는 추세이다.
종래의 지르코니아 세라믹의 제조방법으로 지르코니아 분말을 통상적인 세라믹스 성형공정에 따라 일정 형상으로 성형한 후, 소결로에서 1400 내지 1800℃의 고온에서 약 1 내지 10시간 동안 소결하여 제조하였다.
종래와 같이 소결된 지르코니아 세라믹은 강도가 매우 높아 기계적인 가공이 어렵다는 문제점이 있다. 따라서 이를 위해 성형된 지르코니아 블록을 낮은 온도에서 예비적으로 소결하여 예비소결체를 만든 후, 예비소결체를 기계적으로 가공한 다음 최종적으로 고온에서 소결하여 사용하였다.
상기와 같이 가공 후 고온에서 최종적으로 소결하는 경우 지르코니아 세라믹은 수축에 의해 가공 당시보다 부피가 작아진다. 이를 위해 예비소결체의 가공시 고온 소결에서의 수축을 미리 감안하여 실제 부피보다 더 크게 가공하여 고온에서 소결하게 된다. 하지만 이 경우 매번 제작되는 예비소결체의 수축률이 제각기 달리 최종 소결 후 완성된 지르코니아 세라믹의 부피가 실제 예상치와 맞지 않는 경우가 빈번하게 발생하곤 하였다. 또한, 하나의 예비소결체에서도 상부 및 하부의 수축률이 각각 달라지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 기계적인 가공 후에 최종적으로 고온에서 소결시 수축률이 일정한 치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법 및 지르코니아 예비소결체 그리고 이를 이용한 지르코니아 세라믹의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 각 개인의 자연치아와 유사한 색조를 가져 심미감을 향상시킬 수 있도록 다양한 색상을 발현시킬 수 있는 유색의 지르코니아 세라믹의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법은 지르코니아 분말을 다이에 장입한 후 상하방향에서 가압하여 성형하는 제 1성형단계와; 상기 제 1성형단계에서 성형된 지르코니아 블록이 내부에 수용된 고무몰드를 오일이 채워진 금형에 장입한 후 상기 오일에 압력을 가하여 성형하는 제 2성형단계와; 상기 제 2성형단계에서 성형된 지르코니아 블록을 950 내지 1100℃에서 소결시키는 제 1소결단계와; 상기 소결된 지르코니아 블록을 냉각시키는 냉각단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1소결단계는 상기 지르코니아 블록을 분당 1℃로 상승시키면서 1 내지 2시간 동안 소결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 치과용 지르코니아 예비소결 체는 상기의 방법으로 제조되며, 1400 내지 1800℃의 고온에서 소결시 수축률이 19 내지 21%인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지르코니아 세라믹의 제조방법은 지르코니아 분말을 다이에 장입한 후 상하방향에서 가압하여 성형하는 제 1성형단계와; 상기 제 1성형단계에서 성형된 지르코니아 블록이 내부에 수용된 고무몰드를 오일이 채워진 금형에 장입한 후 상기 오일에 압력을 가하여 성형하는 제 2성형단계와; 상기 제 2성형단계에서 성형된 지르코니아 블록을 950 내지 1100℃에서 소결시키는 제 1소결단계와; 상기 소결된 지르코니아 블록을 냉각시키는 냉각단계와; 상기 지르코니아 블록을 금속염화물 수용액에 침지시키는 침지단계와; 상기 침지된 지르코니아 블록을 1400 내지 1600℃에서 소결시키는 제 2소결단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 금속염화물 수용액은 증류수 1ℓ에 금속염화물 2 내지 50g을 혼합하여 조성된 것을 특징으로 한다.
상기 금속염화물은 염소와 전이금속 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속의 화합물인 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 950 내지 1100℃의 저온에서 예비소결하는 공정을 거침으로써 기계적인 가공 후 고온에서 소결시 수축률이 균일한 치과용 지르코니아 예비소결체를 제공할 수 있다.
또한, 지르코니아 예비소결체를 금속염화물 수용액에 침지시켜 소결함으로써 반투명도가 우수하고 다양한 색조의 표현이 가능하여 각 개인의 자연치아와 유사하여 심미감을 향상시킬 수 있는 지르코니아 세라믹을 제공할 수 있다. 이러한 지르코니아 세라믹은 본 심미보철, 임플란트 보철 등이 소재로 이용되어 상실된 치아를 최대한 자연스럽게 재현할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법에 대해서 구체적으로 설명한다.
지르코니아 예비소결체의 원료인 지르코니아 분말은 화학식 ZrO2로 표시되는 화합물이다. 지르코니아 분말의 평균 입경은 약 0.1 ㎛ 이상 내지 약 0.6 ㎛ 이하이며, 최대 입경은 약 5 ㎛ 이하이다. 또한, 지르코니아 분말 중 단사정계 결정의 비율은 대체로 약 70 부피％ 이상, 바람직하게는 약 80 부피％ 이상이다. 지르코니아 분말에 통상적인 안정화제가 소량 첨가될 수 있다.
본 발명에서는 지르코니아 분말에 P2O5 20 내지 30중량%, Na2O 20 내지 30중량%, CaO 40 내지 50중량%로 조성된 미분말이 혼합될 수 있다. CaO는 통상적인 안정화제로서, CaO 대신에 Y2O3 , CeO2, MgO, CaO 등의 안정화제가 단독 또는 2이상이 혼합되어 이용될 수 있다. P2O5, Na2O는 유리상 물질로서 CaO와 함께 지르코니아 예비소결체의 강도와 소결성을 유지시킨다. 미분말의 첨가량에 따라 지르코니아의 예비소결체의 특성이 달라지므로 첨가되는 미분말은 소결을 증진하게 하면서도 밀도 도 증가시킬 수 있는 양으로 적용한다. 따라서 P2O5, Na2O, CaO를 함유하는 미분말은 상기 지르코니아 분말 100중량부에 대하여 1.0 내지 5.0중량부를 첨가되는 것이 바람직하다.
지르코니아 분말을 블록형상으로 성형하기 위해서 제 1 및 제 2성형단계를 수행한다. 지르코니아 분말은 다이에 장입한 후 상하방향에서 펀치로 가압하는 1축성형방법으로 성형하여 원통형상의 지르코니아 블록을 만든다. 그리고 제 2단계로 성형된 지르코니아 블록을 고무몰드의 내부에 넣은 후 고무몰드를 오일이 채워진 금형에 장입한 후 등압조건으로 가압하는 냉간등압성형방법으로 성형한다. 냉간등압성형시 일 실시 예로 20000kg/cm2압력으로 가압한 상태에서 3분간 유지한다. 상기와 같은 제 2단계의 성형에 의해 동일 블록에서 위치에 따라 수축률이 서로 다른 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 후술할 2차 소결시 지르코니아 블록의 상부 및 하부의 수축률이 19 내지 20% 범위에서 균일하게 유지된다.
제 1 및 제 2성형단계를 거쳐 성형된 지르코니아 블록을 저온에서 1차 소결하여 예비소결체를 얻는다. 이러한 제 1소결단계는 소성로에 지르코니아 블록을 투입한 다음 1℃/min로 950 내지 1100℃까지 승온시킨 후 90분 내지는 150분 동안 유지시켜 소결시킨다. 이러한 소결과정에 의해 지르코니아 예비소결체는 후술할 제 2소결시 수축률을 일정하게 유지할 수 있다.
상기 제 1소결공정은 950℃ 미만에서 소결하면 지르코니아 예비소결체의 상대밀도가 낮아져 기계적 강도가 감소하게 된다. 그리고 1100℃를 초과하여 소결하 게 되면 결정형태가 변화하여 수축률이 커져 제 2소결시 일정한 수축률을 유지하기 어렵다.
상기와 같이 예비적으로 1차 소결된 지르코니아 블록은 냉각시켜 본 발명의 지르코니아 예비 소결체가 제조된다. 냉각은 1℃/min 속도로 실시할 수 있다. 지르코니아 예비소결체는 상기 제 1소결공정을 통해 소결 전 지르코니아 블록 부피의 약 95% 정도로 수축된다.
본 발명의 지르코니아 예비 소결체는 통상적인 기계적 가공에 의해 특정 보철물의 형태로 가공된 후 1400 내지 1600℃의 고온에서 2차 소결시킴으로써 지르코니아 세라믹으로서 최종적인 물성을 갖는다. 이는 후술할 지르코니아 세라믹의 제조방법에서 상세하게 설명한다.
이하, 상기 지르코니아 예비 소결체를 이용하여 유색의 지르코니아 세라믹을 제조하는 방법에 대해서 설명한다.
상기 제 1소결단계 및 냉각단계를 거친 지르코니아 블록을 금속염화물 수용액에 침지시키는 침지단계를 수행한다. 금속염화물 수용액은 금속염화물을 증류수에 용해시켜 얻는다. 본 발명에서 이용되는 금속염화물은 지르코니아 시편을 발색시키기 위한 착색제로 이용된다. 금속염화물은 염소와 전이금속 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속의 화합물이다.
상기 금속염화물은 금속의 종류에 따라 다양한 색상을 나타낼 수 있다. 전금속은 크롬, 바나듐, 몰리브덴, 니켈, 코발트 등을 이용한다. 금속염화물의 일 예 로 크롬염화물(CrCl2, CrCl3, CrCl4), 몰리브덴 염화물(MoCl3, MoCl4, MoCl5), 바나듐 염화물(VCl2, VCl3, VCl4), 코발트염화물(CoCl2, CoCl3) 등이 이용될 수 있다.
크롬염화물은 적색이나 핑크색, 몰리브덴 염화물은 다갈색, 바나듐염화물은 황색, 코발트염화물은 청색을 나타낸다. 이러한 금속염화물은 단독으로 사용되거나 둘 이상 혼합하여 사용됨으로써 지르코니아 세라믹에 다양한 색상을 발색시킬 수 있다.
상기 금속염화물은 증류수에 용해시켜 금속염화물 수용액을 제조한다. 이 경우 증류수 1ℓ에 금속염화물 2 내지 50g을 혼합한 경우 안정적인 발색을 하는 것으로 나타났다.
상기와 같이 조성된 금속염화물 수용액에 지르코니아 시편을 침지시킨다. 이 경우 지르코니아 표면에 금속염화물 수용액이 충분히 침투되도록 침지시간은 약 2 내지 4분 정도 침지시킨다. 침지 후 지르코니아 시편을 고온에서 완전 소결시키는 제 2소결단계를 수행한다.
본 발명에 이용되는 금속염화물은 지르코니아 세라믹의 제조공정 자체가 1400℃이상의 고온에서 행해지기 때문에 고온의 안정성이 요구된다. 이러한 세라믹을 착색하는 데 영향을 미치는 조건으로는 소결온도 및 소결분위기의 조절이다. 산화물에서 산소결합 또는 배위자장에 따라 흡수특성 즉, 발색현상이 다르게 나타날 가능성이 크기 때문이다. 따라서 유색의 지르코니아 세라믹을 제조하는 데에는 금속염화물의 선택 외에도 최적의 소결조건을 필요로 한다.
본 발명에서 제 2소결공정은 분당 8 내지 12℃로 상승시켜 1400 내지 1600℃에서 1 내지 3시간 동안 소결시키는 것이 바람직하다. 상기 제 2소결공정을 통해 소결된 지르코니아 블록은 약 19 내지 21%의 일정한 수축률을 유지하게 된다.
한편, 상기 제 1소결단계 및 냉각단계를 거친 지르코니아 블록은 침지단계를 수행하기 이전에 통상적인 CAD/CAM시스템을 이용한 기계적 가공에 의해 특정 보철물의 형태로 가공된다. 가령, 보철물의 모델을 비접촉식으로 광스캐닝하여 컴퓨터상에서 설계한 다음 지르코니아 블록을 밀링기를 이용하여 밀링가공한다. 밀링가공된 지르코니아 블록은 금속염화물 수용액에 침지시켜 착색한 후 제 2소결단계를 수행하여 완전 소결시킨다.
(실시예1)
지르코니아 분말(Y-TZP, KCM Cooperation, Japan) 12.5g을 도 1에 도시된 바와 같이 원형 금형에 넣은 후 2.2MPa압력을 펀치에 가하여 직경 20mm, 높이 20mm인 원통형상의 블록을 1차 성형하였다. 1차 성형된 블록은 고무몰드에 넣은 후 오일이 채워진 금형에 장입한 후 20000kg/cm2압력으로 가압한 후 3분간 유지하여 2차 성형하였다. 2차 성형된 블록은 노(LINDBERG, GS Corporation)에 투입한 다음 950℃에서 60분 유지하여 1차 소결시켰으며, 승온 및 냉각은 1℃/min로 실시하여 지르코니아 예비소결체를 제조하였다.
(실시예2)
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 지르코니아 예비소결체를 제조하되, 1040 ℃에서 90분간 유지하여 소결시켰다.
(실시예3)
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 지르코니아 예비소결체를 제조하되, 1100℃에서 120분간 유지하여 소결시켰다.
(비교예1)
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 지르코니아 예비소결체를 제조하되, 2차성형과정을 생략하였다.
(비교예2)
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 지르코니아 예비소결체를 제조하되, 900℃에서 60분간 유지하여 소결시켰다.
(비교예3)
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 지르코니아 예비소결체를 제조하되, 1150℃에서 120분간 유지하여 소결시켰다.
<제 1실험예: 수축률비교실험>
제조된 지르코니아 예비소결체의 위치에 따른 수축률을 비교하기 위해 상기 실시 예 1 및 비교 예 1의 예비소결체를 각각 3개씩 제작하여 분당 10℃로 상승시켜 1500℃에서 2시간 동안 2차 소결하여 최종적으로 시편을 얻었다. 2차 소결된 시편은 top, middle, bottom 부분의 상중하로 나누어 각 위치에서의 선 수축률을 아래의 식에 의해 구하였다. 그 결과는 도 2 및 도 3에 그래프로 나타내었다.
L=(A0 - A)/A0 ×100
여기서, L은 선 수축률(%), A0은 2차 소결 전 시편의 직경(mm), A는 2차 소결 후 시편의 직경(mm)이다.
도 2를 참조하면, 실시 예 1의 경우 3개의 시편 모두 top, middle, bottom 부위의 수축률이 20%~21%로 균일하게 나타남을 알 수 있다. 또한, 각 시편의 수축률도 균일하게 나타났다. 이에 반해 도 3에 참조된 바와 같이 비교예 1의 시편의 경우 top, middle, bottom 부위 간의 수축률의 편차가 크게 나타남을 알 수 있다. 그리고 각 시편마다 수축률의 차이가 크게 나타났다.
그리고 실시예 1, 2, 3 및 비교예 2, 3의 예비소결체를 제작하여 분당 10℃로 상승시켜 1500℃에서 2시간 동안 2차 소결하여 최종적으로 시편을 얻었다. 각 시편의 수축률을 하기 표 1에 나타내었다.
구분 수축률(%)
실시예1 20.82 20.85 20.73
실시예2 20.37 20.31 20.38
실시예3 19.58 19.45 19.76
비교예2 22.02 26.80 23.15
비교예3 18.43 15.63 20.01
상기 표1을 살펴보면, 1차 소결온도가 올라갈수록 수축률은 대체적으로 낮아졌다. 다만 비교예 2 및 3의 경우 각각 제작된 시편들 간의 수축률의 편차가 크게 나타났다. 이에 반해 실시예 1 내지 3의 경우 시편들 간의 수축률의 편차가 매우 작게 나타나 균일한 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
<제 2실험예:색측정과 반투명도 측정>
상기 실시예 1의 지르코니아 예비소결체를 가공하여 두께 1mm, 직경 15mm의 크기의 원판형으로 준비하였다. 1ℓ의 증류수에 염화몰리브덴(MoCl5) 2, 20, 50g을 각각 용해시킨 염화몰리브덴 수용액에 상기 지르코니아 예비소결체를 약 3분 정도 침지시킨 다음 전기로에서 분당 10℃로 상승시켜 1500℃에서 2시간 동안 2차 소결시켜 황색 계열의 지르코니아 세라믹을 제조하였다. 상기 지르코니아 세라믹은 평면연삭기에서 다이아몬드 휠을 이용하여 연마해서 최종 두께 0.5mm의 시료를 준비하였다.
시료의 색측정은 CIE NO.15에 준거한 측정파장간격 10nm의 분광측차계(NF999,NIPPON DENSHOKU, Japan)을 이용하여 측정하였다. 측정 시 한 지점에서 2회 반복 측정하여 평균값을 구하고 다시 서로 다른 세 부위를 측정하여 한 시료의 평균값을 구하였다. 사용한 표준 광원 D65를 사용, 감지부 직경 3mm, 10°의 관찰각에서 정반사각을 제거하여 육안에 가까운 측정방식을 사용하였다.
시료는 백색표준판(L*=87.0, a*=-0.1, b*=2.8, Y=69.7)과 흑색표준판(L*=4.2, a*=-0.2, b*=1.1, Y=0.5)위에서 측정하였다.
그리고 반투명도는 CR(contrast ratio) 및 TP(translucency parameter)로 측정하였으며 하기의 식으로 산출되었다.
CR=Yb/Yw
TP=[(Lb *-Lw *)2 + (a* b-aw *)2 +(b* b-bw *)2]1/2
여기서 b는 흑색표준판, w는 백색표준판을 배경으로 한 값을 나타낸다. CR=0은 완전투명을 나타내고, CR=1은 불투명을 나타낸다.
그리고 색변화를 비교하기 위하여 명도 차 ΔL*, 적색채도 차 Δa*, 황색채도 차 Δb*값을 구하고 다음 공식에 의해 색차를 나타내는 ΔE*값을 산출하였다.
ΔE* ab=[(ΔL*)2 + (Δa*)2 +(Δb*)2]1/2
1. 반투명도
몰리브덴염화물 수용액의 농도에 따른 각 시료의 CR,TP값을 하기 표 2에 나타냈다.
구분 CR TP
control 0.72 10.3
Mo-2 0.72 10.37
Mo-20 0.75 9.51
Mo-50 0.76 10.21
상기 표 2의 결과에서, 몰리브덴염화물 수용액의 농도가 낮을수록 CR값은 낮아지고, TP값은 높아져 몰리브덴염화물 수용액을 2g투입한 시료가 가장 높은 반투명도를 보였다.
2. 색측정
몰리브덴염화물 수용액의 농도에 따른 각 시료의 색 측정 결과값을 하기 표 3에 나타냈다.

구분		 백색표준판 흑색표준판
L* a* b* L* a* b*
control 83.81 -1.06 -2.68 73.51 -1.13 -2.50
Mo-2 83.05 -1.70 18.41 72.69 -1.19 -1.17
Mo-20 83.05 -3.52 2.50 73.79 -2.35 0.63
Mo-50 84.13 -8.99 -1.32 75.49 -7.15 13.29
상기 표 2에서 L*은 명도를 나타내는 것으로서 0(검정)에서 100(흰색)까지의 수치로 표현되며, a*는 적색과 녹색의 정도를 나타내는 것으로 -60에서 +80까지의 수치로 표현된다. a*가 (+)이면 적색을 나타내고, (0)이면 회색을, (-)이면 녹색을 나타낸다. b*는 황색과 청색의 정도를 나타내고 -80에서 +60까지의 수치로 표현되며 값이 (+)이면 황색을, (0)이면 회색을, (-)이면 청색을 나타낸다.
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 대조구인 무색 지르코니아 세라믹과 유색 지르코니아의 색상을 비교했을 때 a*의 차이는 크지 않았으나 b*에서는 더 큰 차이를 보여 유색이 무색에 비해 다소 어둡고 황색계열의 색상을 보였다. 다만, Mo-50의 경우 대조구보다는 다소 밝았다. 전체적으로 색상이 더 진할수록 더욱 더 밝아지는 경향을 보였다.
이상, 본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 지르코니아 예비소결체의 제조에 사용되는 성형장치를 간략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지르코니아 예비소결체를 본소결한 시편의 위치에 따른 수축률을 나타내는 그래프이고,
도 3은 비교예에 따른 지르코니아 예비소결체를 본소결한 시편의 위치에 따른 수축률을 나타내는 그래프이다.

Claims (6)

  1. 지르코니아 분말을 다이에 장입한 후 상하방향에서 가압하여 성형하는 제 1성형단계와;
    상기 제 1성형단계에서 성형된 지르코니아 블록이 내부에 수용된 고무몰드를 오일이 채워진 금형에 장입한 후 상기 오일에 압력을 가하여 성형하는 제 2성형단계와;
    상기 제 2성형단계에서 성형된 지르코니아 블록을 950 내지 1100℃에서 소결시키는 제 1소결단계와;
    상기 소결된 지르코니아 블록을 냉각시키는 냉각단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1소결단계는 상기 지르코니아 블록을 분당 1℃로 상승시키면서 1 내지 2시간 동안 소결하는 것을 특징으로 하는 치과용 지르코니아 예비소결체의 제조방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항의 방법으로 제조되며, 1400 내지 1800℃의 고온에서 소결시 수축률이 19 내지 21%인 것을 특징으로 하는 치과용 지르코니아 예비소결체.
  4. 지르코니아 분말을 다이에 장입한 후 상하방향에서 가압하여 성형하는 제 1 성형단계와;
    상기 제 1성형단계에서 성형된 지르코니아 블록이 내부에 수용된 고무몰드를 오일이 채워진 금형에 장입한 후 상기 오일에 압력을 가하여 성형하는 제 2성형단계와;
    상기 제 2성형단계에서 성형된 지르코니아 블록을 950 내지 1100℃에서 소결시키는 제 1소결단계와;
    상기 소결된 지르코니아 블록을 냉각시키는 냉각단계와;
    상기 지르코니아 블록을 금속염화물 수용액에 침지시키는 침지단계와;
    상기 침지된 지르코니아 블록을 1400 내지 1600℃에서 소결시키는 제 2소결단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지르코니아 세라믹의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 금속염화물 수용액은 증류수 1ℓ에 금속염화물 2 내지 50g을 혼합하여 조성된 것을 특징으로 하는 지르코니아 세라믹의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 금속염화물은 염소와 전이금속 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속의 화합물인 것을 특징으로 하는 지르코니아 세라믹의 제조방법.
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