KR101439512B1 - manufacturing method of antibacterial alloy for dental prosthesis - Google Patents

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KR101439512B1
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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of alloy materials for dental prosthesis having antibacterial activity and, more specifically, to a manufacturing method of alloy materials for dental prosthesis having excellent abrasion resistance and corrosion resistance and having ability of preventing oral cavity from various diseases due to excellent antibacterial activity and biocompatibility as silver or magnesium is mixed in titanium or zirconium. A manufacturing method of alloy materials for dental prosthesis of the present invention comprises a first arc dissolving step for manufacturing a metal briquette in which a first metal and a second metal are combined while creating arc and dissolving the arc after putting the first metal of one selected among titanium (Ti) and zirconium (Zr) and the second metal having antibacterial activity into a vacuum melting furnace; an electrode manufacturing step for manufacturing a bar-shaped consumable electrode having a size of 20 mm in diameter, 700 to 800 mm in length after preparing several metal briquettes and butt-welding; and a second arc dissolving step for manufacturing alloy materials by creating arc after installing the consumable electrode in the vacuum melting furnace and dissolving the consumable electrode.

Description

항균활성을 갖는 치과 보철용 합금소재의 제조방법{manufacturing method of antibacterial alloy for dental prosthesis}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for manufacturing an antibacterial alloy for dental prosthesis,

본 발명은 항균활성을 갖는 치과 보철용 합금소재의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 티타늄이나 지르코늄에 은 또는 마그네슘이 혼합되어 우수한 항균활성을 가져 구강 내의 각종 구강질환을 억제할 수 있으며 내마모성과 내식성이 우수한 치과 보철용 합금소재의 제조방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a method for producing an alloy material for dental prosthesis having an antibacterial activity, and more particularly, to a method for manufacturing an alloy material for dental prosthesis having antimicrobial activity, wherein titanium or zirconium is mixed with silver or magnesium to have excellent antimicrobial activity, To a method of manufacturing an alloy material for dental prosthesis excellent in corrosion resistance.

일반적으로 정상적인 사람은 상악(上顎) 16개, 하악(下顎) 16개로 총 32개의 치아를 가지며, 유아시기에 생성된 유치가 성장기에 접어들면서 성장치로 교체된 후 평생동안 성장치를 이용하여 구강활동을 수행한다.In general, a normal person has 16 teeth in the maxilla (maxilla) and 16 teeth in the mandible (total 16 teeth). In total, 32 teeth are generated in the infants. .

상기와 같이 성장치의 생성 후 각종 구강 질병(충치나 잇몸병 등)으로 인해 하나 혹은 그 이상의 치아가 손상되는 경우가 발생하고, 이를 경우 발음이나 음식물 분쇄의 원활한 작용이 불가능하여 심미적인 측면에서 위축되어 정상적인 사회생활에 지장을 주는 경우가 빈번히 발생하였다.As described above, one or more teeth may be damaged due to various oral diseases (tooth decay or periodontal disease, etc.) after the formation of the device, and in this case, it is impossible to smoothly perform pronunciation or food crushing, Which often hinders normal social life.

상기와 같이 손상된 치아를 복원 또는 치료하기 위한 방안의 하나로 치과 보철(補綴)을 통한 의치를 적용하여 저작기능 및 심미적 회복과 정상적인 발음의 회복을 도모하였다.As a method for restoring or treating the damaged tooth as described above, denture through a dental prosthesis is applied to restore masticatory function, aesthetic restoration, and normal pronunciation.

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.As described above, the types of prostheses through dentures include general prosthetic teeth that cover teeth weakened by excessive tooth decay or neurological treatment or restoration of areas where teeth have been lost, and tooth decay, shape abnormality, A tooth is placed on the damaged part of the tooth so as to avoid the inconvenience caused by the removal of the healthy teeth on both sides or the use of the denture for restoration of the tooth on the lost part, Implant prosthesis.

이러한 보철용 소재로 적절한 기계적 강도와 생체적합성, 뛰어난 내부식성, 우수한 골유착 능력을 가진 티타늄이 치과용 임플란트로서 가장 널리 사용되고 있다. 그리고 티타늄을 대체할 수 있는 재료로서 알루미나(Alumina), 히드록시아파타이트(Hydroxyapatite, HA) 및 지르코니아(Zirconia) 세라믹 등이 연구되어 왔다.Titanium having the appropriate mechanical strength, biocompatibility, excellent corrosion resistance and excellent osseointegration ability as the prosthetic material is most widely used as a dental implant. Alumina, hydroxyapatite (HA) and zirconia ceramics have been studied as substitutes for titanium.

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 대한 저항이 뛰어나다. Among these materials, zirconia is a generic term for zirconium oxide (ZrO 2 ), which shows chemical stability and volume stability. It has a polymorphic structure that inhibits the progress of cracks due to volume expansion due to the transformation mechanism during phase transition, It has strength and fracture toughness, does not cause toxic reaction when inserted into human body, and has excellent resistance to corrosion and abrasion.

상술한 보철용 소재에 항균성을 부여하기 위한 다양한 시도가 있었다. 그 중 하나로 항균력이 입증된 은과 같은 금속을 보철용 소재에 코팅하는 기술이 알려져 있다. There have been various attempts to impart antimicrobial properties to the above-mentioned materials for prosthesis. One known technique is coating a metal such as silver, which has been proved to have antibacterial activity, on a prosthetic material.

대한민국 공개특허 제 2004-0035636호에 치과용 항균 보철물이 개시되어 있다. 상기 개시된 종래의 기술은 치과용 보철물의 외면에 나노실버(Nano-Sliver) 또는 불소 등을 코팅함으로써, 치과용 보철물의 외면에 항균층을 하여 구강 내 유해미생물의 활동을 억제시키거나 사멸시킬수 있도록 한 치과용 항균 보철물에 관한 것이다.Korean Patent Publication No. 2004-0035636 discloses a dental antimicrobial prosthesis. The above-described conventional technique is to coat an outer surface of a dental prosthesis with nano-sliver or fluorine to form an antibacterial layer on the outer surface of the dental prosthesis so as to suppress or kill the activity of harmful microorganisms in the oral cavity The present invention relates to a dental antimicrobial prosthesis.

하지만, 종래의 기술은 보철물에 나노 실버를 단순히 외면에 도금하여 코팅한 것으로 구강 내에서 보철물이 기계적 마찰을 받을 경우 나노실버의 코팅층이 쉽게 파괴되는 문제점이 있다. However, the conventional art has a problem that when the prosthesis is mechanically abraded in the oral cavity, the coating layer of nanosilver is easily broken when the nano silver is simply coated on the outer surface of the prosthesis.

이러한 습식도금 공정의 문제점을 해결하는 방안으로 PVD(Physical Vapor Deposition)법과 같은 건식 박막코팅 공정이 유력하다. 건식 박막코팅 공정은 크게 PVD법과 CVD법으로 나눌 수 있는데, CVD법은 1200℃ 이상의 높은 공정온도, 정밀한 공정제어의 어려움 그리고 전구체 제조가 어렵다는 문제점이 있다. 이에 반해 PVD법은 오염원 배출이 전혀 없는 친환경적인 공정이며 정밀한 공정제어가 가능하고 우수한 부착력과 내마모성을 가진다. A dry thin film coating process such as a PVD (Physical Vapor Deposition) process is a promising method for solving the problem of the wet plating process. The dry thin film coating process can be largely divided into PVD method and CVD method. The CVD method has a problem that the process temperature is higher than 1200 ° C., the process control is difficult, and the precursor production is difficult. On the other hand, the PVD process is an eco-friendly process with no emission of pollutants and has excellent adhesion and abrasion resistance.

PVD법을 이용하여 금속을 보철의 표면에 코팅하기 위해서는 금속물질의 공급원인 음극, 즉 타겟이 필요하다. In order to coat the metal on the surface of the prosthesis using the PVD method, a cathode, that is, a target, which is a supply source of a metal substance, is required.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 임플란트나 치아교정장치와 같은 치과용 보철의 표면에 항균활성이 우수하고 내구성이 뛰어난 코팅막을 형성할 수 있도록 PVD법에 의한 코팅시 타겟으로 이용될 수 있는 합금소재의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made to overcome the above problems, and it is an object of the present invention to provide a dental prosthesis such as a dental prosthesis such as an implant or a denture orthodontic appliance, which is used as a target for coating by PVD method so as to form a coating film excellent in antibacterial activity and durability The present invention has been made in view of the above problems.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 항균활성을 갖는 치과 보철용 합금소재의 제조방법은 티타늄(Ti)과 지르코늄(Zr) 중에서 선택된 어느 하나의 제 1금속과, 항균활성을 갖는 제 2금속을 진공용해로에 장입한 후 아크를 발생시켜 용해하여 상기 제 1 및 제 2금속이 혼합된 금속단광을 만드는 제 1아크용해단계와; 상기 금속단광을 다수 준비한 다음 맞대어 용접하여 직경 20mm, 길이 700 내지 800mm의 크기를 갖는 봉상의 소모성 전극을 제조하는 전극제조단계와; 상기 소모성 전극을 진공용해로에 설치한 후 아크를 발생시켜 상기 소모성 전극을 용해하여 합금소재를 만드는 제 2아크용해단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for manufacturing a dental prosthetic alloy material having antimicrobial activity, comprising the steps of: forming a first metal selected from titanium (Ti) and zirconium (Zr) A first arc melting step of charging a vacuum melting furnace and generating and dissolving an arc to produce a metal single beam mixed with the first and second metals; Preparing a plurality of the metal single beams and then welding them together to produce a rod-shaped consumable electrode having a diameter of 20 mm and a length of 700 to 800 mm; And a second arc dissolving step of disposing the consumable electrode in a vacuum melting furnace and generating an arc to dissolve the consumable electrode to produce an alloy material.

상기 제 2금속은 은(Ag)과 마그네슘(Mg) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다. And the second metal is one selected from the group consisting of silver (Ag) and magnesium (Mg).

상기 합금소재는 상기 제 1금속 88 내지 95중량%, 상기 제 2금속 5 내지 12중량%로 조성된 것을 특징으로 한다. Wherein the alloy material is composed of 88 to 95% by weight of the first metal and 5 to 12% by weight of the second metal.

상술한 바와 같이 본 발명은 항균활성을 갖는 은이나 마그네슘을 티타늄 또는 지르코늄과 혼합시킨 합금소재를 제공할 수 있다. 이러한 합금소재를 타겟으로 이용하여 PVD법에 의해 임플란트나 치아교정장치와 같은 치과용 보철의 표면에 코팅막을 형성하므로 코팅막의 부착력이 우수할 뿐만 아니라 코팅막에 함유된 은이나 마그네슘의 함량을 정확하게 조절할 수 있는 장점을 갖는다.As described above, the present invention can provide an alloy material in which silver or magnesium having antibacterial activity is mixed with titanium or zirconium. By using this alloy material as a target and forming a coating film on the surface of dental prosthesis such as implants or orthodontic appliance by PVD method, it is possible to precisely control the content of silver or magnesium contained in the coating film .

또한, 합금소재는 강도가 높은 티타늄 또는 지르코늄을 기반으로 하므로 이러한 합금소재로 형성된 코팅막은 우수한 내구성과 내마모성을 갖는다. In addition, since alloy materials are based on high-strength titanium or zirconium, coating films formed from these alloy materials have excellent durability and wear resistance.

도 1은 항균실험결과를 나타내는 사진이고,
도 2는 클리어존의 크기 계산시 측정부위를 나타내는 사진이다.
1 is a photograph showing the result of an antibacterial experiment,
Fig. 2 is a photograph showing a measurement site when calculating the size of the clear zone.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항균활성을 갖는 치과 보철용 합금소재의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method for producing a dental prosthetic alloy material having antibacterial activity according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명은 티타늄 또는 지르코늄을 기반으로 하는 합금소재를 제공한다. 본 발명에 의하여 제조된 합금소재는 2종류의 금속이 혼합된 합금소재를 제공한다. 즉, 합금소재는 제 1금속과 제 2금속이 혼합된다. The present invention provides alloy materials based on titanium or zirconium. The alloy material produced by the present invention provides an alloy material in which two kinds of metals are mixed. That is, the alloy material is a mixture of the first metal and the second metal.

제 1금속은 티타늄(Ti)과 지르코늄(Zr) 중에서 선택된 어느 하나이다. 그리고 제 2금속은 은(Ag)과 마그네슘(Mg) 중에서 선택된 어느 하나이다. 제 2금속은 합금소재에 항균활성을 부여한다. The first metal is any one selected from titanium (Ti) and zirconium (Zr). And the second metal is one selected from silver (Ag) and magnesium (Mg). The second metal imparts an antimicrobial activity to the alloy material.

이와 같이 제 1금속 및 제 2금속이 혼합된 합금소재는 티타늄을 기반으로 하는 Ti-Ag 또는 Ti-Mg 합금이나, 지르코늄을 기반으로 하는 Zr-Ag 또는 Zr-Mg 합금이다. 이러한 합금소재는 티타늄이나 지르코늄을 기반으로 하므로 경도 및 강도가 매우 우수하다. The alloy material in which the first metal and the second metal are mixed is Ti-Ag or Ti-Mg alloy based on titanium, or Zr-Ag or Zr-Mg alloy based on zirconium. These alloy materials are based on titanium or zirconium, so they have excellent hardness and strength.

본 발명에 의하여 제조된 합금소재는 제 1금속 88 내지 95중량%, 상기 제 2금속 5 내지 12중량%로 조성된다. 제 2금속의 함량이 12중량%를 초과하여 과도하게 함유되어 있으면 생체 내에서 독성을 일으킬 수 있고, 5중량% 미만이면 항균효과가 미미하다. The alloy material produced by the present invention is composed of 88 to 95% by weight of the first metal and 5 to 12% by weight of the second metal. If the content of the second metal is more than 12% by weight, it may cause toxicity in vivo. If the content of the second metal is less than 5% by weight, the antibacterial effect is insignificant.

합금소재의 각 금속의 조성 비율에 의해 보철의 표면에 형성되는 코팅막의 금속 조성이 결정된다. The metal composition of the coating film formed on the surface of the prosthesis is determined by the composition ratio of each metal of the alloy material.

본 발명에서 합금소재의 제조는 제 1금속과 제 2금속을 진공용해하여 제조한다. 진공용해방법으로 진공아크용해방식을 적용할 수 있다. 진공아크용해방식은 용융시키고자 하는 금속을 진공용해로에 장입한 후 진공 또는 불활성 가스 분위기에서 아크를 발생시켜 진공용해로에서 금속을 용융시키는 방법이다. In the present invention, the production of the alloy material is made by vacuum melting the first metal and the second metal. The vacuum arc melting method can be applied as a vacuum melting method. In the vacuum arc melting method, a metal to be melted is charged into a vacuum melting furnace and an arc is generated in a vacuum or inert gas atmosphere to melt the metal in the vacuum melting furnace.

진공아크용해방식은 진공용해로에 설치된 금속소재의 전극 자체를 용융시키는 소모성 전극방식과 진공용해로에 투입된 별도의 금속소재를 용융시키는 비소모성 전극방식으로 나뉜다. The vacuum arc melting method is divided into a consumable electrode method in which the electrode itself of the metal material installed in the vacuum melting furnace is melted and a non-consumable electrode method in which a separate metal material is melted in the vacuum melting furnace.

본 발명은 합금소재의 제조를 위해 1차로 비소모성 전극방식을 이용한 제 1아크용해단계와, 2차로 소모성 전극방식을 이용한 제 2아크용해단계를 적용한다.The present invention applies a first arc dissolution step using a non-consumable electrode method and a second arc dissolution step using a second consumable electrode method for the production of an alloy material.

본 발명의 일 실시 예에 따른 치과 보철용 합금소재의 제조방법은 제 1금속과 제 2금속을 진공용해로에 장입한 후 아크를 발생시켜 용해하여 상기 제 1 및 제 2금속이 혼합된 금속단광을 만드는 제 1아크용해단계와, 금속단광을 다수 준비한 다음 맞대어 용접하여 직경 20mm, 길이 700 내지 800mm의 크기를 갖는 봉상의 소모성 전극을 제조하는 전극제조단계와, 상기 소모성 전극을 진공용해로에 설치한 후 아크를 발생시켜 상기 소모성 전극을 용해하여 합금소재를 만드는 제 2아크용해단계를 포함한다. 본 발명을 각 단계별로 구체적으로 살펴본다. A method of manufacturing an alloy material for dental prosthesis according to an embodiment of the present invention includes charging a first metal and a second metal into a vacuum melting furnace and generating an arc to dissolve the metal to dissolve the first and second metals, An electrode manufacturing step of preparing a rod-shaped consumable electrode having a diameter of 20 mm and a length of 700 to 800 mm by preparing a plurality of metal single rays and then welding them together; And a second arc melting step of generating an arc to dissolve the consumable electrode to produce an alloy material. The present invention will be described in detail in each step.

1. 제 1아크용해단계1. First arc melting step

먼저, 제 1아크용해단계에서 제 1금속과 제 2금속을 용해시켜 2 종류의 금속이 혼합된 금속단광을 만든다. First, in the first arc melting step, the first metal and the second metal are dissolved to produce a metal single beam mixed with two kinds of metals.

티타늄과 지르코늄 중에서 선택된 어느 하나의 제 1금속과, 은 또는 마그네슘 중에서 선택된 어느 하나의 제 2금속을 비소모성 전극이 설치된 진공용해로에 장입한 후 아크를 발생시킨다. A first metal selected from titanium and zirconium and a second metal selected from silver or magnesium are charged into a vacuum melting furnace equipped with a non-consumable electrode, and an arc is generated.

제 1아크용해단계를 수행하기 위한 진공아크용해장치는 통상적인 것을 이용할 수 있다. 일 예로, 진공용해로의 내부에 반구홈으로 형성된 몰드가 구비되고, 몰드의 상측에 봉 형상의 비소모성 전극(텅스텐 소재)이 위치하는 구조를 가진다. 전극에 의하여 아크가 발생되며, 발생된 아크에 의해 몰드에 위치한 금속소재가 용융된다. The vacuum arc melting apparatus for performing the first arc melting step may be a conventional one. For example, a mold having a hemispherical groove is provided in a vacuum melting furnace, and a rod-shaped non-consumable electrode (tungsten material) is disposed on the upper side of the mold. An arc is generated by the electrode, and the metal material located in the mold is melted by the generated arc.

진공용해로에 장입되는 금속은 제 1 및 제 2금속이다. 제 1 및 제 2금속은 순도 99.9% 이상인 브리켓(briquette) 형태로 진공용해로에 장입된다. 진공용해로에 장입되는 제 1 및 제 2금속은 함량비가 0.88~0.95: 0.05~0.12로 조정된다. 아크가 발생하여 용융된 제 1 및 제 2금속은 몰드의 중앙으로 흘러들어 혼합된다.The metal charged in the vacuum melting furnace is the first and second metals. The first and second metals are charged into a vacuum furnace in the form of a briquette having a purity of at least 99.9%. The content ratio of the first and second metals charged in the vacuum melting furnace is adjusted to 0.88 to 0.95: 0.05 to 0.12. An arc is generated and the melted first and second metals flow into the center of the mold and are mixed.

용융된 금속을 냉각시키면 제 1금속:제2금속이 0.88~0.95: 0.05~0.12의 중량비로 혼합된 금속단광이 만들어진다. 금속단광의 크기는 대략 직경 20mm, 길이 200mm크기의 봉 형상을 갖는다. When the melted metal is cooled, a metal single crystal mixed with the first metal: the second metal at a weight ratio of 0.88-0.95: 0.05-0.12 is produced. The size of the single-metal light is approximately 20 mm in diameter and 200 mm in length.

2. 전극제조단계2. Electrode Fabrication Step

다음으로, 제 2아크용해단계에서 사용할 소모성 전극을 제조한다. 이를 위해 봉상의 금속단광을 여러 개 준비한 다음 서로 맞댄 상태에서 상호 용접하여 기다란 봉상의 소모성 전극을 제조한다. 소모성 전극은 직경 20mm, 길이 700 내지 800mm가 적당하다. Next, a consumable electrode to be used in the second arc melting step is produced. For this purpose, a plurality of rod-shaped metal single beams are prepared and then welded to each other to produce a long stick-shaped consumable electrode. The consumable electrode has a diameter of 20 mm and a length of 700 to 800 mm.

3. 제 2아크용해단계3. Second arc melting step

다음으로, 소모성 전극을 진공용해로에 설치한 후 아크를 발생시켜 상기 소모성 전극을 용해하여 합금소재를 만드는 제 2아크용해단계를 수행한다. Next, a second arc melting step is performed in which a consumable electrode is installed in a vacuum melting furnace, and an arc is generated to dissolve the consumable electrode to produce an alloy material.

제 2아크용해단계는 소모성 전극 방식의 진공아크용해 과정이다. 제 2아크용해단계를 수행하기 위한 진공아크용해장치는 통상적인 것을 이용할 수 있다. 일 예로, 진공용해로의 내부에 반구홈으로 형성된 몰드가 구비되고, 몰드의 상측에 소모성 전극이 설치된 구조를 가진다. 아크가 발생되면 소모성 전극은 용융되고, 용융된 용탕은 주형으로 이동시켜 잉곳(ingot) 형태의 합금소재를 제조한다. The second arc melting step is a consumable electrode type vacuum arc melting process. The vacuum arc melting apparatus for performing the second arc melting step may be a conventional one. For example, the vacuum melting furnace has a mold formed with hemispherical grooves in the inside thereof, and a consumable electrode is provided on the upper side of the mold. When an arc is generated, the consumable electrode is melted, and the molten molten metal is moved to a mold to produce an ingot-shaped alloy material.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 합금소재는 PVD법에 의해 치과용 보철의 표면에 코팅막을 형성하기 위한 타겟의 재료로 이용된다. As described above, the alloy material manufactured according to one embodiment of the present invention is used as a target material for forming a coating film on the surface of a dental prosthesis by the PVD method.

또한, 본 발명에 따라 제조된 합금소재는 치과용 보철 제작을 위한 소재로 이용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따라 제조된 합금소재를 이용하여 치과용 보철 자체를 제작할 수 있는 것이다. 이 경우 보철 자체에 은이나 마그네슘이 함유되어 있으므로 보철의 표면에 별도의 코팅막을 형성할 필요가 없다. In addition, the alloy material produced according to the present invention can be used as a material for dental prosthesis manufacturing. That is, the dental prosthesis itself can be manufactured using the alloy material produced according to the present invention. In this case, since prosthesis itself contains silver or magnesium, it is not necessary to form a separate coating film on the surface of the prosthesis.

<항균활성 실험><Antibacterial activity test>

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 Ti-Ag 합금 소재의 항균활성을 평가하기 위해 다음과 같이 실험을 하였다. In order to evaluate the antibacterial activity of the Ti-Ag alloy material prepared according to one embodiment of the present invention, the following experiment was conducted.

1. 시편의 준비1. Preparation of specimens

시편은 은이 혼합되지 않은 순도 99.9%의 티타늄 금속을 이용한 대조군과, 티타늄과 은이 혼합된 합금을 이용한 시험군으로 구분하였다. 시험군은 은의 혼합비율을 3중량%, 5중량%, 7중량%, 10중량%, 12중량%으로 달리하여 5종류를 준비하였다. The test specimens were classified into a control group using titanium metal of 99.9% purity and a test group using titanium and silver mixed alloy. In the test group, five kinds were prepared by varying the mixing ratio of silver to 3 wt%, 5 wt%, 7 wt%, 10 wt% and 12 wt%.

총 6개의 시편을 지름 15mm, 높이 3mm의 디스크 형태로 가공하였다. 모든 시편을 에탄올에서 20분간 초음파 세척한 후, Autoclave(121℃/20min)를 시행하여 살균처리하였다. A total of six specimens were processed into disks of 15 mm in diameter and 3 mm in height. All specimens were ultrasonically cleaned in ethanol for 20 minutes and sterilized by autoclave (121 ° C / 20min).

시편의 종류를 하기 표 1에 나타내었다. The types of the specimens are shown in Table 1 below.

구분division 시편의 성분Components of the specimen 대조군Control group Ti(99.9%)Ti (99.9%)

시험군



Test group

Ti-3AgTi-3Ag Ti(97%)-Ag(3%)Ti (97%) - Ag (3%)
Ti-5AgTi-5Ag Ti(95%)-Ag(5%)Ti (95%) - Ag (5%) Ti-7AgTi-7Ag Ti(93%)-Ag(7%)Ti (93%) - Ag (7%) Ti-10AgTi-10Ag Ti(90%)-Ag(10%)Ti (90%) - Ag (10%) Ti-12AgTi-12Ag Ti(88%)-Ag(12%)Ti (88%) - Ag (12%)

2. 실험방법2. Experimental Method

공시균주로 구강 내에서 충치를 유발시키는 스트랩터카커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) KCTC3065를 이용하였다. deep freezer에 냉동보관중인 균을 활성상태로 만든 후 실험에 사용하였다. Streptococcus mutans, which induces cavities in the oral cavity as a published strain, mutans ) KCTC3065. The deep freezers were kept frozen and used for the experiment.

10%(v/v) horse blood serum(Oxide, Italy)이 포함된 Brain Heart Infusion (BHI, Difco,CA)배지에 Streptococcus Mutans균을 0.5 McFarland탁도(1.6x108개/㎖)로 희석하여 100㎕ 접종하고 spreading하였다. 그리고 BHI배지 위에 준비된 시편을 올리고 37℃ 인큐베이터에서 18시간 동안 혐기배양을 하였다.Brain Heart Infusion (BHI, Difco, CA) containing 10% (v / v) horse blood serum (Oxide, Italy) supplemented with Streptococcus Mutans were diluted to 0.5 McFarland turbidity (1.6x10 8 cells / ml), 100 ㎕ inoculated and spread. Then, the prepared specimen was placed on BHI medium and anaerobically cultured in a 37 ° C incubator for 18 hours.

3.실험결과3. Experimental Results

18시간 배양 후 시편 주위에 형성된 클리어 존(clear zone)의 크기를 도 1에 나타내었다. 그리고 표 2에 Clear zone의 크기를 계산하여 나타내었다. Clear zone의 크기는 도 2에 표시한 4가지 수치의 평균을 계산하였다.The size of the clear zone formed around the specimen after incubation for 18 hours is shown in Fig. Table 2 shows the size of the clear zone. The size of the clear zone was calculated by averaging the four values shown in FIG.

Clear ZoneClear Zone 대조군
(Reference)
Control group
(Reference)
Ti-3AgTi-3Ag Ti-5AgTi-5Ag Ti-7AgTi-7Ag Ti-10AgTi-10Ag Ti-12AgTi-12Ag
-- -- 1.81.8 2.82.8 1.21.2 2.92.9 -- -- -- 2.52.5 3.03.0 2.82.8 -- -- 1.01.0 3.03.0 3.03.0 3.03.0 -- -- 2.52.5 2.82.8 1.51.5 3.03.0 평균Average -- -- 1.3251.325 2.7752.775 2.1752.175 2.9252.925

상기 표 2와 도 1의 결과를 참조하면, 대조군과 실험군 중 Ti-3Ag에서는 clear zone이 형성되지 않았지만, Ti-5Ag부터 Ti-12Ag에서는 clear zone이 형성됨을 확인하였다. 이를 통해 은의 함량이 5~12중량%인 합금소재의 경우 항균활성이 우수할 것으로 기대된다. Referring to Table 2 and FIG. 1, no clear zone was formed in Ti-3Ag among the control and experimental groups, but clear zones were formed in Ti-5Ag to Ti-12Ag. It is expected that the alloy material having the silver content of 5 ~ 12 wt% will have excellent antimicrobial activity.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

본 발명은 우수한 항균활성을 갖는 치과 보철용 합금소재로 활용될 수 있다.The present invention can be utilized as an alloy material for dental prosthesis having an excellent antibacterial activity.

이러한 합금소재를 타겟으로 이용하여 PVD법에 의해 임플란트나 치아교정장치와 같은 치과용 보철의 표면에 우수한 내구성과 내마모성을 갖는 코팅막을 형성할 수 있다. By using this alloy material as a target, it is possible to form a coating film having excellent durability and wear resistance on the surface of a dental prosthesis such as an implant or a orthodontic appliance by the PVD method.

또한, 본 발명에 따라 제조된 합금소재로 치과용 보철 자체를 제작할 수 있다. In addition, the dental prosthesis itself can be manufactured from the alloy material produced according to the present invention.

Claims (3)

삭제delete 티타늄(Ti)과 지르코늄(Zr) 중에서 선택된 어느 하나의 제 1금속과, 항균활성을 갖는 제 2금속을 텅스텐 소재의 비소모성 전극이 설치된 진공용해로에 장입한 후 아크를 발생시켜 용해하여 상기 제 1 및 제 2금속이 혼합된 봉상의 금속단광을 만드는 제 1아크용해단계와;
상기 금속단광을 다수 준비한 다음 맞대어 용접하여 직경 20mm, 길이 700 내지 800mm의 크기를 갖는 봉상의 소모성 전극을 제조하는 전극제조단계와;
상기 소모성 전극을 진공용해로에 설치한 후 아크를 발생시켜 상기 소모성 전극을 용해하여 타겟용 합금소재를 만드는 제 2아크용해단계;를 포함하며,
상기 제 2금속은 은(Ag)과 마그네슘(Mg) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 항균활성을 갖는 치과 보철용 합금소재의 제조방법.
A first metal selected from titanium (Ti) and zirconium (Zr) and a second metal having antibacterial activity are charged into a vacuum melting furnace equipped with a non-consumable electrode made of tungsten, and arc is generated and dissolved, And a second arc melting step of producing a rod-shaped metal single beam mixed with the second metal;
Preparing a plurality of the metal single beams and then welding them together to produce a rod-shaped consumable electrode having a diameter of 20 mm and a length of 700 to 800 mm;
And a second arc dissolving step of disposing the consumable electrode in a vacuum melting furnace and generating an arc to dissolve the consumable electrode to produce a target alloy material,
Wherein the second metal is one selected from silver (Ag) and magnesium (Mg).
제 2항에 있어서, 상기 합금소재는 상기 제 1금속 88 내지 95중량%, 상기 제 2금속 5 내지 12중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 항균활성을 갖는 치과 보철용 합금소재의 제조방법.3. The method according to claim 2, wherein the alloy material comprises 88 to 95% by weight of the first metal and 5 to 12% by weight of the second metal.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101069252B1 (en) * 2008-12-26 2011-10-04 재단법인 포항산업과학연구원 Consumable electrode for vacuum arc melting and manufacturing method thereof

Patent Citations (1)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIKUCHI, M. et al., DENTAL MATERIALS (2006) Vol.22, No.641-646 *
KIKUCHI, M. et al., DENTAL MATERIALS (2006) Vol.22, No.641-646*

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