KR101492915B1 - Glass-infiltrated sapphire-alumina composites in the theeth color - Google Patents

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Abstract

본 발명은 치아 색상의 유리침투 사파이어-알루미나 복합체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유리침투 사파이어-알루미나 복합체는 베이스 유리분말에 2종 이상의 다가 이온의 금속계 조색제가 혼합된 조색 유리분말을 사파이어-알루미나 프리폼에 용융침투시켜 제조함으로써, 자연치아에 가까운 색도 및 명도을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 광투과율이 우수하여 심미적 효과가 뛰어나므로, 인레이, 온레이, 비니어, 크라운, 브릿지, 틀니, 임플란트 등에 사용되는 치아수복재로 유용하게 사용될 수 있다.The glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention is a glass-infiltrated sapphire-alumina composite having a tooth color. The glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention is obtained by mixing colored glass powder with two or more polyvalent metal- Dental restorative materials used for inlays, onlays, veneers, crowns, bridges, dentures, and implants because they are capable of realizing chromaticity and brightness close to natural teeth and having excellent light transmittance and excellent aesthetic effect. Can be usefully used.

Description

치아 색상의 유리침투 사파이어-알루미나 복합체{Glass-infiltrated sapphire-alumina composites in the theeth color}Glass-infiltrated sapphire-alumina composites in the theeth color.

본 발명은 치아 색상의 유리침투 사파이어-알루미나 복합체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베이스 유리분말에 다가 이온 금속계 조색제가 혼합된 조색 유리분말이 사파이어-알루미나 프리폼에 용융침투된 구조의 유리침투 사파이어-알루미나 복합체에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a glass-infiltrated sapphire-alumina composite of tooth color, and more particularly to a glass-infiltrated sapphire-alumina composite having a structure in which a colored glass powder mixed with a polyvalent metal-based coloring agent in a base glass powder is melt-infiltrated into a sapphire- Lt; / RTI >

경제가 발전하면서 국민소득이 향상되고 외모의 집중도가 높아지는 시대가 도래하였다. 이에 부응하여 최근 치과의 보철물의 심미성에 관한 관심이 높아지면서 많은 종류의 심미보철 수복재 자료가 임상에 소개되고 있으며, 그 중에서도 금속을 사용하지 않는 비금속 수복재가 다양하게 개발되어 임상 적용범위가 확대되고 있다. 비금속 보철수복 재료에는 예를 들면, 강화형 레진, 올 세라믹(All ceramics) 및 복합 금속과 석 핵 (Metal free post & core) 등이 있다. 세라믹 시스템에 있어서, 80년대 중반 이후에 소개된 초기의 올 세라믹 시스템은 주로 재료의 구성성분만을 일부 개선하여 종래의 세라믹 축성 방법을 그대로 사용하였으므로 기존 포세린이나 크라운의 단점을 극복하지 못하여 임상적으로 커다란 관심을 끌지 못하였다. 이후 새로운 성분 및 제작방법을 가진 올 세라믹이 개발되어 현재까지 사용되고 있으며, 90년대 초반부터는 유리 침투 세라믹 시스템 및 과열가압 성형 세라믹 시스템이 주로 사용되고 있다. 최근에는 높은 굴곡 강도를 가진 산화 지르코늄 세라믹 등의 다양한 치과용 세라믹이 소개되었으며, 현재까지도 새로운 치과용 소재에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
As the economy progressed, there was an era in which the income of the people improved and the concentration of appearance increased. As a result of the recent interest in the esthetics of dental prosthesis, many types of aesthetic restorative materials have been introduced in clinical practice. Among them, nonmetallic restorative materials that do not use metals have been developed and clinical application range has been expanded . Nonmetallic prosthetic restorative materials include, for example, reinforced resins, all ceramics, and metal free post and core. In the ceramic system, since the early all-ceramic system introduced in the mid-80s and early 1980s, only the constituent components of the material were partially improved and the conventional ceramic forming method was used as it is. Thus, the conventional porcelain or crown can not overcome the disadvantages of the conventional porcelain or crown, I was not interested. Since then, all-ceramics with new components and fabrication methods have been developed and used until now. From the early 90's, glass-infiltration ceramic systems and superheated pressure-molding ceramics systems have been mainly used. Recently, a variety of dental ceramics such as zirconium oxide ceramics with high bending strength have been introduced, and research on new dental materials has been actively carried out to date.

치아수복재는 기계적 강도 등의 다양한 물성이 요구되는데, 무엇보다 치과용의 세라믹 수복재는 심미감 등을 고려하여 볼 때 자연치아와 유사한 색상을 띠는 것이 바람직하며, 이를 위해서는 자연치아에 가까운 조색특성 및 투광성이 요구된다. 종래에 사용되고 있는 대표적인 심미 크라운 소재로는 분광학적 성질이 우수한 결정화 유리가 있으며, 그 중에서도 리튬 다이실리케이트 결정화 유리(lithium disilicate glass-ceramics)가 가장 일반적이다. 이들은 550 nm 파장에서 30% - 40% 광투과율을 보이며 자연치아에 가까운 조색특성이 있는 것으로 알려져 있다(비특허문헌 1 내지 비특허문헌 4). 그러나 유리 용융-유리 결정화-주조 가압 등 여러 공정의 열처리 과정을 거치면서 조색의 재현성이 떨어지고, 주조 가압 시 사용되는 진공 열처리에 의해 색의 편차가 나는 단점이 있어, 보다 자연치아에 가까워 심미 효과가 보다 뛰어난 치아수복재용 소재의 개발이 요구되고 있다.
It is desirable that the ceramic restorative material of the dental restorer should have a color similar to that of a natural tooth in consideration of aesthetics and the like. For this purpose, Light transmittance is required. As a typical aesthetic crown material conventionally used, there is a crystallized glass excellent in spectroscopic properties, among which lithium disilicate glass-ceramics is most commonly used. It is known that they exhibit light transmittance of 30% to 40% at a wavelength of 550 nm and coloration characteristics close to natural teeth (Non-Patent Documents 1 to 4). However, the reproducibility of color reproduction is lowered through various heat treatment processes such as glass melting-glass crystallization-casting pressurization, and there is a disadvantage in that color deviation is caused by vacuum heat treatment used in casting press. It is required to develop a material for a tooth restoration material which is superior.

종래, 투광성 심미 치아수복재의 색상을 조절하기 위하여 소재 제조시, 세라믹스에 조색제를 첨가하는 방법을 사용하였다. 이 원리는 조색제에 포함되어 있는 전이금속 이온의 불완전한 3d각 오비탈에 있는 전자가 빛 에너지를 받음으로써, 보다 높은 에너지 준위로 여기되어 나타나는 것이다(비특허문헌 9 및 비특허문헌 10). 즉, 가시광선 중 이들 흡수파장을 제외한 파장이 합해서 색을 나타낸다. 이러한 전자 여기 현상은 리간드장 이론(비특허문헌 10)에서 설명된 것처럼 전이 금속 주위의 음이온(산소이온) 상태에 따른 기저 상태와 여기 상태의 오비탈 에너지 차이가 상이하므로 에너지 차이에 따라 다르게 나타나며, 발생되는 전자여기 현상에 따라 다양한 색을 얻을 수 있다. 또한, 유리 용융물에 존재하는 전이금속 이온의 경우에는 산화-환원쌍에 의한 산화-환원 반응에 의해 색이 나타난다. 유리 용융물에 이러한 산화-환원쌍 1 개가 존재한다면 이들의 원자가 상태는 용융온도 및 산소분압에 영향을 받는다. 즉, 용용온도가 높고 반응로 내 분위기의 산소분압이 낮을수록 원자가가 낮은 쪽으로 평형이 이동한다. 반면, 2 개 이상의 산화-환원쌍을 함유하고 있다면 원자가 상태 간의 평형은 나머지 원자가 평형에 영향을 주면서 색이 결정된다.
Conventionally, in order to adjust the color of the translucent aesthetic restorative material, a method of adding a coloring agent to ceramics was used in the production of the material. This principle appears when electrons in the incomplete 3d orbital of the transition metal ion contained in the coloring agent are excited to a higher energy level by receiving light energy (Non-Patent Document 9 and Non-Patent Document 10). That is, wavelengths of visible light except for these absorption wavelengths collectively indicate color. This electron excitation phenomenon differs depending on the energy difference because the difference in the orbital energy between the base state and the excited state differs depending on the state of anions (oxygen ions) around the transition metal as described in the ligand field theory (non-patent document 10) Various colors can be obtained according to the electron excitation phenomenon. In the case of transition metal ions present in the glass melt, color appears by oxidation-reduction reaction by oxidation-reduction pair. If one such oxidation-reduction pair is present in the glass melt, their valence state is affected by the melting temperature and oxygen partial pressure. That is, the equilibrium shifts toward the lower valence as the melting temperature is higher and the oxygen partial pressure in the atmosphere in the reaction furnace is lower. On the other hand, if it contains two or more oxidation-reduction pairs, the equilibrium between the valence states is determined by affecting the balance of the remaining atoms.

한편, 보철치료에서 환자의 자연치아와 유사한 인공치아의 색을 결정하는데 있어, 일반적으로 그 기준으로 사용하는 것이 VITAPAN 조색 가이드(VITAPAN classical shade guide, VITA Zahnfabrik) 및 CIE L* a* b* 색공간이다. 먼저, VITAPAN 조색 가이드(VITAPAN classical shade guide, VITA Zahnfabrik)은 크게 네 종류의 조색시스템으로 나뉘는데, 적색과 갈색(redish-brownish) 계통의 A1-A4, 적색과 황색 (reddish-yellowish) 계통의 B1-B4, 회색(greyish shades) 계통의 C1-C4, 적색과 회색(reddishi-grey) 계통의 D2-D4으로 구분된다(비특허문헌 5 및 비특허문헌 6). 이와 더불어, 1976년 국제조명위원회(CIE, Commission International de l'Eclairage)에서 정한 CIE L* a* b* 색공간은 색을 관찰하는 사람의 상황이나 환경에 따라 서로 다르게 관찰될 수 있으며, 관찰된 색을 전달하는 과정에서도 객관성을 유지하는 일은 어려우므로, 색채의 정확한 측정 및 전달과 재현을 위하여 고안된 것이다(비특허문헌 7 및 비특허문헌 8). 여기서 L*는 밝기를 나타내고, a*와 b*는 색도좌표(chromaticity coordinates)를 나타내며, 좌표에서 L*는 값이 증가할수록 밝은 색을, 감소할수록 어두운 색을 나타내고, +a*는 빨간색, -a*는 초록색, +b*는 노란색, -b*는 파란색을 의미한다. 따라서, 보다 재현성 있고 표준적인 인공치아 소재를 개발하기 위해서는 투광성 심미 크라운 소재도 상기 조색 가이드 및 표색계에 맞춰 개발할 필요가 있다.
The VITAPAN classical shade guide (VITA Zahnfabrik) and the CIE L * a * b * color space, which are used as criteria for determining the color of an artificial tooth similar to a patient's natural teeth in prosthetic treatment, to be. First, the VITAPAN classical shade guide (VITA Zahnfabrik) is divided into four types of coloring systems: red-brownish line A1-A4, reddish-yellowish line B1- B4, C1-C4 of grayish shades, and D2-D4 of reddishi-gray type (Non-Patent Document 5 and Non-Patent Document 6). In addition, the CIE L * a * b * color space defined by the Commission International de l'Eclairage (CIE) in 1976 can be observed differently depending on the situation or environment of the person observing the color, Since it is difficult to maintain objectivity even in the course of transmitting color, it is designed for accurate measurement, transmission and reproduction of colors (Non-Patent Document 7 and Non-Patent Document 8). Here, L * represents brightness, a * and b * represent chromaticity coordinates, and L * represents a bright color as the value increases and a dark color as the value decreases. + A * represents red, a * means green, + b * means yellow, and -b * means blue. Therefore, in order to develop a more reproducible and standard artificial tooth material, it is necessary to develop a translucent aesthetic crown material in accordance with the coloring guide and color system.

이에, 본 발명자들은 베이스 유리분말에 2종 이상의 다가 이온 금속계 조색제를 후첨가하여 조색 유리분말을 제조하고, 제조된 조색 유리분말을 사파이어-알루미나 프리폼에 1 회의 유리침투 열처리 과정을 수행함으로써 제조되는 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 색도 및 명도가 자연치아에 근접할 뿐만 아니라, 550 nm 파장에서의 우수한 광투과율을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
Thus, the present inventors have found that the present inventors have found that when two or more polyvalent metal-based coloring agents are added to a base glass powder to prepare pearling glass powder, and the resulting colored glass powder is subjected to a glass infiltration heat treatment process on a sapphire- The chromaticity and brightness of the infiltrated sapphire-alumina composite were not only close to natural teeth but also confirmed excellent light transmittance at a wavelength of 550 nm and completed the present invention.

J. W. McLean and T. H. Hughes, Br. Dent. J., 119(6) 251-67 (1965);J. W. McLean and T. H. Hughes, Br. Dent. J., 119 (6) 251-67 (1965); R. A. Giordano, Contin. Educ. Dent., 17, 779-94 (1996);R. A. Giordano, Contin. Educ. Dent., 17, 779-94 (1996); D. W. Jones, Dent. Clin. North Am., 29(4), 621-44 (1985);D. W. Jones, Dent. Clin. North Am., 29 (4), 621-44 (1985); W. Holand, and H. Kappert, Adv. Appl. Ceram., 108, 373-80 (2009);W. Holand, and H. Kappert, Adv. Appl. Ceram., 108, 373-80 (2009); S. K. Jun, Pract. Perio. Aesthetic. Dent., 11(4), 457-64 (1999);S. K. Jun, Pract. Perio. Aesthetic. Dent., 11 (4), 457-64 (1999); J. J. Bosch and J. C. Coops, J. Dent. Res., 74(1), 374-80 (1995);J. J. Bosch and J. C. Coops, J. Dent. Res., 74 (1), 374-80 (1995); C. Volpato, M. Fredel, A. Philippi and C. Petter, Ceramic Materials and Color in Dentistry, Ceramic Materials, Wilfried Wunderlich (ed.), pp 155-174, InTech, China, 2010;C. Volpato, M. Fredel, A. Philippi and C. Petter, Ceramic Materials and Color in Dentistry, Ceramic Materials, Wilfried Wunderlich (ed.), Pp 155-174, InTech, China, 2010; R. Ghinea, M. M. Perez and R. D. Paravina, J. Dent., 38, 57-64 (2010);R. Ghinea, M. M. Perez and R. D. Paravina, J. Dent., 38, 57-64 (2010); H. Rawson, Properties and applications of glass, pp 208-224, Elsevier, London, 1980;H. Rawson, Properties and applications of glass, pp 208-224, Elsevier, London, 1980; A. K. Varshneya, Fundamentals of inorganic glasses, pp 457-472, Academic press, London, 1994.A. K. Varshneya, Fundamentals of inorganic glasses, pp 457-472, Academic press, London, 1994.

본 발명의 목적은 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a glass-infiltrated sapphire-alumina composite.

본 발명의 다른 목적은 상기 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for producing the glass-infiltrated sapphire-alumina composite.

본 발명의 또 다른 목적은 치아수복재용 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제공하는데 있다.
It is another object of the present invention to provide a glass-infiltrated sapphire-alumina composite for dental restorative materials.

상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,

본 발명은 베이스 유리분말에 다가 이온 금속계 조색제가 혼합된 조색 유리분말이 사파이어-알루미나 프리폼에 용융침투된 구조를 갖는 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제공한다.
The present invention provides a glass-infiltrated sapphire-alumina composite having a structure in which a colored glass powder mixed with a polyvalent metal-based coloring agent in a base glass powder is melt-infiltrated into a sapphire-alumina preform.

또한, 본 발명은 사파이어 및 알루미나 혼합물을 성형하는 단계(단계 1);The present invention also relates to a method of manufacturing a sapphire and alumina mixture comprising the steps of: (1) forming a sapphire and alumina mixture;

상기 단계 1에서 성형된 혼합물을 가소결하여 프리폼을 제조하는 단계(단계 2);Preparing a preform by plasticizing the mixture formed in step 1 (step 2);

유리 조성물을 용융혼합하고, 파쇄하여 1차 베이스 유리분말을 제조하는 단계(단계 3);Melt mixing and crushing the glass composition to produce a primary base glass powder (step 3);

상기 단계 3에서 제조된 1차 유리분말을 용융하고 파쇄하여 2차 베이스 유리분말을 제조하는 단계(단계 4);Melting and crushing the primary glass powder prepared in the step 3 to prepare a secondary base glass powder (step 4);

상기 단계 4에서 제조된 2차 유리분말에 다가 이온 금속계 조색제를 혼합하여 조색 유리분말을 제조하는 단계(단계 5); 및A step (step 5) of preparing a coloring glass powder by mixing a polyvalent metal-based coloring agent into the secondary glass powder produced in the step 4; And

상기 단계 2에서 제조된 프리폼에 상기 단계 5에서 제조된 조색 유리분말을 열처리하여 침투시키는 단계(단계 6);를 포함하는 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조방법을 제공한다.
And a step (6) of heat-treating and pouring the coloring glass powder prepared in the step (5) into the preform produced in the step (2) (step 6).

나아가 본 발명은 베이스 유리분말에 다가 이온 금속계 조색제가 혼합된 조색 유리분말이 사파이어-알루미나 프리폼에 용융침투된 구조를 갖는 치아수복재용 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제공한다.
Furthermore, the present invention provides a glass-infiltrated sapphire-alumina composite for a dental restorative having a structure in which a colored glass powder mixed with a polyvalent metal-based coloring agent in a base glass powder is melt-infiltrated into a sapphire-alumina preform.

본 발명에 따른 유리침투 사파이어-알루미나 복합체는 베이스 유리분말에 2종 이상의 다가 이온의 금속계 조색제가 혼합된 조색 유리분말을 사파이어-알루미나 프리폼에 용융침투시켜 제조함으로써, 자연치아에 가까운 색도 및 명도을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 광투과율이 우수하여 심미적 효과가 뛰어나므로, 인레이, 온레이, 비니어, 크라운, 브릿지, 틀니, 임플란트 등에 사용되는 치아수복재로 유용하게 사용될 수 있다.
The glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention can be fabricated by melt-impregnating a glass-colored glass powder in which a metal-based coloring agent of two or more polyvalent ions is mixed with a base glass powder, into a sapphire-alumina preform, And is excellent in aesthetic effect due to excellent light transmittance. Therefore, it can be effectively used as a dental restorative material used for inlay, onlay, veneer, crown, bridge, denture, and implant.

도 1은 색표계인 CIE L* a* b* 색공간을 나타낸 도면이다.
도 2는 실시예 1 내지 실시예 5 및 비교예 1 내지 비교예 15에서 제조된 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 명도를 도시한 그래프이다.
도 3은 실시예 1 내지 실시예 5 및 비교예 1 내지 비교예 15에서 제조된 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 a* b* 색좌표를 도시한 그래프이다.
도 4는 실시예 3 내지 실시예 5, 비교예 1 내지 비교예 11, 비교예 14 및 비교예 15에서 제조된 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 광투과율을 도시한 그래프이다.
1 is a diagram showing a CIE L * a * b * color space, which is a color table system.
FIG. 2 is a graph showing the lightness of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 15. FIG.
3 is a graph showing the a * b * color coordinates of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 15. FIG.
4 is a graph showing the light transmittances of the glass-infiltrated sapphire-alumina composites prepared in Examples 3 to 5, Comparative Examples 1 to 11, Comparative Examples 14 and 15.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 베이스 유리분말에 다가 이온 금속계 조색제가 혼합된 조색 유리분말이 사파이어-알루미나 프리폼에 용융침투된 구조를 갖는 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제공한다.
The present invention provides a glass-infiltrated sapphire-alumina composite having a structure in which a colored glass powder mixed with a polyvalent metal-based coloring agent in a base glass powder is melt-infiltrated into a sapphire-alumina preform.

이때, 본 발명에 따른 상기 베이스 유리분말로는 란타늄 알루미노실리케이트계 유리분말을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 산화칼슘(CaO) 및 산화란타넘(La2O3)으로 혼합된 란타늄 알루미노실리케이트계 유리분말을 사용할 수 있다.
As the base glass powder according to the present invention, lanthanum aluminosilicate glass powder may be used, and preferably silicon oxide (SiO 2 ), boron oxide (B 2 O 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), Calcium oxide (CaO), and lanthanum aluminosilicate glass powder mixed with lanthanum oxide (La 2 O 3 ) can be used.

또한, 본 발명에 따른 상기 다가 이온 금속계 조색제로는 산화티타늄(TiO2) 또는 산화철(Fe2O3)의 전이금속계 화합물, 산화세륨(CeO2)의 희토류 금속계 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 전이금속계 화합물인 산화티타늄(TiO2) 및 산화철(Fe2O3)의 혼합물을 사용할 수 있다.
As the polyvalent metal-based coloring agent according to the present invention, a transition metal compound of titanium oxide (TiO 2 ) or iron oxide (Fe 2 O 3 ), a rare earth metal compound of cerium oxide (CeO 2 ) . Preferably, a mixture of titanium oxide (TiO 2 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ), which are transition metal compounds, can be used.

본 발명에 따른 상기 조색 유리분말은The coloring glass powder according to the present invention comprises

베이스 유리분말인 란타늄 알루미노실리케이트계 유리분말 94 중량% - 96 중량%;94% to 96% by weight of a lanthanum aluminosilicate glass powder as a base glass powder;

조색제인 산화티타늄(TiO2) 3 중량% - 7 중량%; 및3% to 7% by weight of titanium oxide (TiO 2 ) as a coloring agent; And

조색제인 산화철(Fe2O3) 0.25 중량% - 1.00 중량%;를 포함하여 이루어질 수 있다.And 0.25 wt% to 1.00 wt% of iron oxide (Fe 2 O 3 ) as a coloring agent.

상기 조색 유리분말에 있어서, 다가 이온 금속계 조색제인 산화티타늄(TiO2)이 전체 조색 유리분말의 3 중량% 미만인 경우, 결정화 현상이 발생하는 문제가 있으며, 7 중량%를 초과하는 경우에는 산화티타늄을 산화하여 환원되었던 산화철(FeO)의 산화로 인하여 황갈색에 대한 색 강도가 증가하고, 색 강도 증가로 인한 명도가 감소하여 복합체와 자연치아의 색상 및 밝기의 차이가 커지는 문제가 있다. 또한, 다가 이온 금속계 조색제인 산화철(Fe2O3)이 전체 조색 유리분말의 0.25 중량% 미만인 경우, (0.25 중량% 미만인 경우의 문제점)한 문제가 있으며, 1.00 중량%를 초과하는 경우에는 산화-환원 반응에 의한 황갈색의 색강도가 증가하고 산화철에 의한 광흡수율이 증가하여 광투과율이 감소하는 문제가 있다.
In the coloring glass powder, crystallization occurs when titanium oxide (TiO 2 ) as a polyvalent metal-based coloring agent is less than 3% by weight of the total coloring glass powder. When the coloring glass powder is more than 7% by weight, titanium oxide The color intensity of yellowish brown is increased due to the oxidation of iron oxide (FeO) which has been reduced by oxidation, and the brightness due to the increase of color intensity is decreased, so that the difference in color and brightness between the composite and natural teeth is increased. In addition, when iron oxide (Fe 2 O 3 ) as a multi-valent ionic metal-based coloring agent is less than 0.25% by weight (less than 0.25% by weight) of the total coloring glass powder, there is a problem. There is a problem that the color strength of yellowish brown color due to the reduction reaction increases and the light absorption rate by iron oxide increases and the light transmittance decreases.

본 발명에 따른 상기 조색 유리분말은 사파이어-알루미나 복합체의 전체 중량 대비 0.2 중량% - 10.0 중량%로 포함될 수 있다.The coloring glass powder according to the present invention may be contained in an amount of 0.2 wt% to 10.0 wt% based on the total weight of the sapphire-alumina composite.

상기 조색 유리분말이 0.2 중량% 미만인 경우, 색을 띠는 조색제의 양이 충분하지 않아 사파이어-알루미나 복합체 본연의 색인 흰색을 강하게 띠므로 자연치아와의 색상 차이가 크게 나타날 뿐만 아니라 명도 또한 감소하는 문제가 있으며, 10.0 중량%를 초과하는 경우에는 금속계인 조색제의 첨가량 증가로 인하여 명도가 감소하고, 자연치아와 대비하여 진한 색상을 띠는 문제가 있다.
When the coloring glass powder is less than 0.2% by weight, the amount of the coloring agent which is colored is insufficient, and the white color of the sapphire-alumina composite body is intensely stiff, so that the color difference with the natural teeth is greatly increased, And when it exceeds 10.0% by weight, the brightness decreases due to an increase in addition amount of a metallic coloring agent, and there is a problem that the color is darker than natural teeth.

아울러, 본 발명에 따른 상기 사파이어-알루미나 프리폼은 사파이어와 알루미나를 65 중량% - 80 중량% 대 20 중량% - 35 중량%으로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the sapphire-alumina preform according to the present invention is prepared by mixing sapphire and alumina in an amount of 65 wt% to 80 wt% to 20 wt% to 35 wt%.

상기 사파이어-알루미나 프리폼에서 알루미나의 함량이 20 중량% 미만인 경우, 제조되는 유리침투 사파이어-알루미나 복합물의 이축강도가 낮아 치아수복재로서 견뎌야 하는 교합하중을 흡수 및 분산 시킬 수 없다는 문제점이 있으며, 35 중량%를 초과하는 경우에는 다결정의 알루미나가 빛을 산란시킴으로써 빛의 투과율이 현저히 떨어지므로 심미적 효과가 상당히 떨어진다는 문제점이 있다.
When the content of alumina in the sapphire-alumina preform is less than 20% by weight, the biaxial strength of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite to be produced is low, so that it is impossible to absorb and disperse the occlusal load to endure as a dental restorative material. , The polycrystalline alumina scatters light so that the transmittance of light is significantly lowered, resulting in a considerable deterioration of the aesthetic effect.

이때, 본 발명에 따른 상기 사파이어-알루미나 프리폼의 제조에 사용되는 사파이어 및 알루미나의 입도는 20 μm - 30 μm 및 0.1 μm - 1.0 μm인 것이 바람직하다.At this time, the particle size of the sapphire and alumina used in the production of the sapphire-alumina preform according to the present invention is preferably 20 μm to 30 μm and 0.1 μm to 1.0 μm.

상기 사파이어-알루미나 프리폼의 제조 시 사용되는 사파이어의 입도가 20 μm 미만인 경우, 제조되는 유리침투 사파이어-알루미나 복합물의 광투과율이 감소하는 문제가 있으며, 30 μm를 초과하는 경우에는 복합물의 기계적 강도가 떨어지는 문제가 있다. 또한, 알루미나의 입도가 0.1 μm 미만인 경우, 사파이어-알루미나 프리폼에 대한 유리 침투력이 감소하여 제조되는 유리침투 사파이어-알루미나 복합물의 광투과율 및 기계적 강도가 감소되는 문제가 있으며, 1.0 μm을 초과하는 경우에는 알루미나 미세 입자들에 의해 사파이어 입자 사이에 목(neck)을 형성함으로써 얻어지는 기계적 강도를 증가시키는 소결제로서의 역할을 충분히 수행하지 못하므로 이로 인한 기계적 강도가 감소하는 문제가 있다.
When the particle size of the sapphire used in the production of the sapphire-alumina preform is less than 20 μm, there is a problem that the light transmittance of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite to be produced decreases. When the particle size exceeds 30 μm, there is a problem. In addition, when the particle size of alumina is less than 0.1 μm, there is a problem that the light transmittance and the mechanical strength of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite produced by decreasing the glass penetration strength of the sapphire-alumina preform are decreased. When the particle size exceeds 1.0 μm There is a problem that the mechanical strength is reduced because the alumina fine particles do not sufficiently perform the role of sintering to increase the mechanical strength obtained by forming the neck between the sapphire particles.

또한, 본 발명은 사파이어 및 알루미나 혼합물을 성형하는 단계(단계 1);The present invention also relates to a method of manufacturing a sapphire and alumina mixture comprising the steps of: (1) forming a sapphire and alumina mixture;

상기 단계 1에서 성형된 혼합물을 가소결하여 프리폼을 제조하는 단계(단계 2);Preparing a preform by plasticizing the mixture formed in step 1 (step 2);

유리 조성물을 용융혼합하고, 파쇄하여 1차 베이스 유리분말을 제조하는 단계(단계 3);Melt mixing and crushing the glass composition to produce a primary base glass powder (step 3);

상기 단계 3에서 제조된 1차 베이스 유리분말을 용융하고 파쇄하여 2차 베이스 유리분말을 제조하는 단계(단계 4);Melting and crushing the primary base glass powder prepared in the step 3 to prepare a secondary base glass powder (step 4);

상기 단계 4에서 제조된 2차 베이스 유리분말에 다가 이온 금속계 조색제를 혼합하여 조색 유리분말을 제조하는 단계(단계 5); 및A step (step 5) of preparing a coloring glass powder by mixing a polyvalent metal-based coloring agent into the secondary base glass powder produced in the step 4; And

상기 단계 2에서 제조된 프리폼에 상기 단계 5에서 제조된 조색 유리분말을 열처리하여 침투시키는 단계(단계 6);를 포함하는 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조방법을 제공한다.
And a step (6) of heat-treating and pouring the coloring glass powder prepared in the step (5) into the preform produced in the step (2) (step 6).

이하, 본 발명에 따른 상기 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조방법을 각 단계별로 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing the glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention will be described in more detail.

먼저, 본 발명에 따른 상기 단계 1은 본 발명은 사파이어 및 알루미나 혼합물을 성형하는 단계이다. 보다 구체적으로 20 μm - 30 μm 입도의 사파이어 및 0.1 μm - 1.0 μm 입도의 알루미나를 7 대 3의 중량비로 혼합하여 건식 프레스 성형을 하는 단계이다.First, step 1 according to the present invention is a step of molding a mixture of sapphire and alumina. More specifically, sapphire having a particle size of 20 μm to 30 μm and alumina having a particle size of 0.1 μm to 1.0 μm are mixed at a weight ratio of 7 to 3 to perform dry press molding.

상기 건식 프레스 성형법은 상기 습식 슬립 캐스팅 성형법에서 사파이어 및 알루미나 혼합 분말 100 중량% 중량비를 기준으로 3차 증류수 70 중량%, 폴리비닐알콜(PVA, polyvinyl alcohol) 3 중량%, 분산제 3 중량%를 플래네터리(planetary) 혼합기에서 30분간 혼합하여 제조된 혼합물을 오븐에서 충분히 건조하여 체거름을 통해 과립을 얻은 후 일축 프레스와 금형을 이용하여 가공성 테스트용 성형체로 성형하는 방법을 말한다.
In the wet press molding method, 70% by weight of tertiary distilled water, 3% by weight of polyvinyl alcohol (PVA) and 3% by weight of dispersant are mixed with 100% by weight of a mixture of sapphire and alumina mixed powders, The mixture prepared by mixing in a planetary mixer for 30 minutes is thoroughly dried in an oven to obtain granules through sieving and then molded into a molding for testability using a uniaxial press and a mold.

이때, 상기 단계 1의 사파이어 및 알루미나의 혼합비는 65 중량% 내지 80 중량% 대 20 중량% 내지 35 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 알루미나의 함량이 20 중량% 미만인 경우, 제조되는 유리침투 사파이어-알루미나 복합물의 이축강도가 낮아 치아수복재로서 견뎌야 하는 교합하중을 흡수 및 분산 시킬 수 없다는 문제점이 있으며, 35 중량%를 초과하는 경우에는 다결정의 알루미나가 빛을 산란시킴으로써 빛의 투과율이 현저히 떨어지므로 심미적 효과가 상당히 떨어진다는 문제점이 있다.
In this case, the mixing ratio of sapphire and alumina in step 1 is preferably 65 wt% to 80 wt% to 20 wt% to 35 wt%. When the content of alumina is less than 20% by weight, the biaxial strength of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite produced is low, so that it is impossible to absorb and disperse the occlusal load to be endured with the dental restorative material. The alumina scattering light significantly reduces the light transmittance and thus has a problem that the aesthetic effect is considerably deteriorated.

다음으로, 본 발명에 따른 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 성형된 혼합물을 가소결하여 프리폼을 제조하는 단계이다. 보다 구체적으로 상기 단계 1에서 성형된 혼합물을 각 첨가물의 녹는점 이하의 온도로 가열하여 일부 알루미나를 용융시킨 다음, 용융된 일부 알루미나가 가소제로서 사파이어-알루미나 혼합물을 치밀화하는 단계이다.Next, the step 2 according to the present invention is a step of plasticizing the mixture formed in the step 1 to prepare a preform. More specifically, the mixture formed in step 1 is heated to a temperature below the melting point of each additive to melt a portion of the alumina, and then the molten part of alumina densifies the sapphire-alumina mixture as a plasticizer.

이때, 상기 단계 2의 가소결은 1500℃ 내지 1650℃에서 1시간 내지 2시간 동안 열처리를 수행하는 것이 바람직하다. 상기 단계 2의 가소결 온도가 1500℃ 미만인 경우, 단계 1에서 성형된 혼합물의 치밀화가 제대로 이루어지지 않아 제조되는 사파이어-알루미나 프리폼의 이축강도가 현저히 저하되는 문제점이 있으며, 1650℃를 초과하는 경우에는 높은 소성온도로 인한 프리폼 골격의 치밀화로 인하여 유리 침투력이 떨어지며, 이로 인하여 제조되는 복합물의 잔류기공이 형성됨으로써 광투과율 및 기계적 물성이 감소되는 문제점이 있다. 또한, 가소결 시간이 1시간 미만인 경우, 알루미나와 사파이어의 반응 시간이 짧아 치밀화가 제대로 이루어지지 않으며, 이로 인한 이축강도가 저하되는 문제점이 있으며, 2시간을 초과하는 경우, 2시간 이상 초과 열처리를 수행함으로써 얻어지는 효과가 미미하므로 에너지적인 면에서 경제적이지 않는 문제점이 있다.
At this time, it is preferable to perform the heat treatment at 1,500 ° C to 1,650 ° C for 1 hour to 2 hours. If the calcination temperature in step 2 is less than 1500 ° C, the densification of the mixture formed in step 1 is not properly performed, and thus the biaxial strength of the sapphire-alumina preform to be produced is significantly reduced. When the calcination temperature is higher than 1650 ° C There is a problem in that the glass permeability is lowered due to the densification of the preform skeleton due to the high firing temperature, and the residual pores of the composite material to be produced are formed thereby reducing the light transmittance and mechanical properties. When the calcination time is less than 1 hour, the reaction time of alumina and sapphire is short and the densification is not properly performed. As a result, the biaxial strength is lowered. If the calcination time is longer than 2 hours, There is a problem in that it is not economical from an energy point of view.

또한, 본 발명에 따른 상기 단계 2는 가소결을 수행한 후, 소성된 프리폼 표면을 연마하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 단계 2에서 가소결되어 제조된 사파이어-알루미나 프리폼의 표면을 #800 연마지로 연마한 다음, 압축공기를 이용하여 표면을 깨끗하게 함으로써 사파이어-알루미나 프리폼의 유리물 침투를 촉진시킬 수 있다.
In addition, step 2 according to the present invention may further include polishing the surface of the fired preform after performing plasticization. The surface of the sapphire-alumina preform produced by calcining in step 2 is polished with # 800 abrasive paper, and then the surface is cleaned with compressed air, so that the glass water infiltration of the sapphire-alumina preform can be promoted.

다음으로, 본 발명에 따른 상기 단계 3은 유리 조성물을 용융 혼합하고, 파쇄하여 1차 베이스 유리분말을 제조하는 단계로서, 보다 구체적으로 란타늄 알루미노실리케이트계 화합물을 백금 도가니에 투입하고, 1400℃ 내지 1500℃의 온도에서 1시간 동안 용융한 후 스테인리스 강판 위에서 급냉, 파쇄하여 1차 유리분말을 제조하는 단계이다.Next, step 3 of the present invention is a step of melt-mixing and crushing the glass composition to prepare a primary base glass powder, and more specifically, a lanthanum aluminosilicate-based compound is put into a platinum crucible, Melting at a temperature of 1,500 ° C for 1 hour, and quenched and crushed on a stainless steel plate to prepare a primary glass powder.

이때, 본 발명에 따른 상기 유리 조성물로는 란타늄 알루미노실리케이트계 유리분말을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 산화칼슘(CaO) 및 산화란타넘(La2O3)으로 혼합된 란타늄 알루미노실리케이트계 유리분말을 사용할 수 있다.
As the glass composition according to the present invention, a lanthanum aluminosilicate glass powder may be used, and silicon oxide (SiO 2 ), boron oxide (B 2 O 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ) , Calcium oxide (CaO), and lanthanum oxide (La 2 O 3 ) can be used.

다음으로, 본 발명에 따른 상기 단계 4는 상기 단계 3에서 제조된 1차 베이스 유리분말을 용융하고 파쇄하여 2차 베이스 유리분말을 제조하는 단계로서, 보다 구체적으로 상기 단계 3에서 제조된 1차 베이스 유리분말을 상기 단계 3과 동일한 방법으로 백금 도가니에 투입하고, 1400℃ 내지 1500℃의 온도에서 1시간 동안 용융한 후 스테인리스 강판 위에서 급냉, 파쇄하여 2차 유리분말을 제조하는 단계이다.Next, step 4 according to the present invention is a step of melting and crushing the primary base glass powder produced in step 3 to prepare a secondary base glass powder, more specifically, The glass powder is charged into a platinum crucible in the same manner as in step 3, melted at a temperature of 1400 to 1500 ° C for 1 hour, and quenched and crushed on a stainless steel plate to prepare a secondary glass powder.

이때, 특별히 제한되는 것은 아니나, 상기 2차 베이스 유리분말의 입도를 20 μm - 70 μm이 되도록 파쇄하는 것이 바람직하다.
At this time, though not particularly limited, it is preferable to crush the secondary base glass powder so that the particle size of the secondary base glass powder is 20 μm to 70 μm.

다음으로, 본 발명에 따른 상기 단계 5는 상기 단계 4에서 제조된 2차 베이스 유리분말에 다가 이온 금속계 조색제를 혼합하여 조색 유리분말을 제조하는 단계로서, 보다 구체적으로 상기 단계 4에서 제조된 2차 베이스 유리분말에 다가 이온의 금속계 조색제를 첨가하고 0.5시간 내지 2시간 동안 자이로 블렌더로 잘 혼합하여 조색 유리분말을 제조하는 단계이다.Next, the step 5 according to the present invention is a step of preparing a coloring glass powder by mixing a polyvalent metal-based coloring agent into the secondary base glass powder prepared in the step 4, more specifically, Adding a metal-based colorant of a polyvalent ion to the base glass powder, and mixing the mixture with a gyro blender for 0.5 to 2 hours to prepare a crude glass powder.

이때, 상기 다가 이온의 금속계 조색제로는 산화티타늄(TiO2), 산화철(Fe2O3) 등의 전이금속계 화합물, 산화세륨(CeO2) 등의 희토류 금속계 화합물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 조색제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 전이금속계 화합물인 산화티타늄(TiO2) 및 산화철(Fe2O3)의 혼합물을 사용할 수 있다.
At this time, as the metal-based coloring agent of the polyvalent ions, a coloring agent made of a transition metal compound such as titanium oxide (TiO 2 ) or iron oxide (Fe 2 O 3 ), a rare earth metal compound such as cerium oxide (CeO 2 ) And a mixture of titanium oxide (TiO 2 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ), which are transition metal compounds, can be preferably used.

다음으로, 본 발명에 따른 상기 단계 6은 상기 단계 2에서 제조된 프리폼에 상기 단계 5에서 제조된 조색 유리분말을 열처리하여 침투시키는 단계로서, 보다 구체적으로 상기 단계 2에서 제조된 사파이어-알루미나 프리폼 표면 위에 조색 유리분말을 증류수와 혼합하여 슬러리 상태로 올려놓고 고온 열처리하여 유리분말을 용융침투시키는 단계이다.Next, the step 6 according to the present invention is a step of heat-treating and penetrating the coloring glass powder prepared in the step 5 to the preform manufactured in the step 2, and more specifically, the step of infiltrating the sapphire-alumina preform surface And the molten glass powder is mixed with distilled water, placed in a slurry state, and heat-treated at a high temperature to melt-penetrate the glass powder.

이때, 본 발명에 따른 상기 단계 6의 열처리는 1100℃ 내지 1200℃에서 수행할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
At this time, the heat treatment of step 6 according to the present invention may be performed at a temperature of 1100 ° C to 1200 ° C, but is not limited thereto.

또한, 본 발명에 따른 상기 단계 6은 유리침투 이후 연마 및 서냉 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 열처리에 의해서 유리침투된 복합체를 연마하고 800℃ 내지 900℃의 온도 범위에서 서냉 열처리함으로써 복합체에 잔류되어 있는 응력을 완화시키는 효과가 있다.
In addition, step 6 according to the present invention may further include a step of polishing and slow cooling the glass after the glass penetration. There is an effect of alleviating the stress remaining in the composite by polishing the composite which has been glass-infiltrated by the heat treatment and subjecting the composite to heat treatment in a temperature range of 800 to 900 占 폚.

나아가, 본 발명은 다가 이온 금속계 조색제를 포함하는 조색 유리분말이 사파이어-알루미나 프리폼에 유리침투된 구조를 갖는 치아수복재용 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제공한다.
Furthermore, the present invention provides a glass-infiltrated sapphire-alumina composite for a dental restorative having a structure in which a coloring glass powder containing a polyvalent metal-based coloring agent is glass-infiltrated into a sapphire-alumina preform.

이때, 본 발명에 따른 상기 치아수복재용 유리침투 사파이어-알루미나 복합체는 인레이, 온레이, 비니어, 크라운, 브릿지, 틀니, 임플란트 등에 사용되는 치아수복재로 사용할 수 있다.
At this time, the glass-infiltrated sapphire-alumina composite for a tooth restoration according to the present invention can be used as a dental restorative material for use in an inlay, an onlay, a veneer, a crown, a bridge, a denture, an implant,

본 발명에 따른 유리침투 사파이어-알루미나 복합체에 대한 치아수복재로서의 적합성을 평가한 결과, 본 발명에 따른 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 명도는 약 63<L*<72로서 자연치아에 가까운 밝기를 갖으며, 색도는 -2.1<a*<-1.5 및 4.4<b*<12.4으로, 현재 상용화되고 있는 치아수복재용 리튬다이실리케이트 결정화 유리의 -2.5<a*<-1.0 및 3<b*<12 색도에 근접한 값을 가졌다(실험예 1 참조). 또한, 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 광투과율은 약 30% 이상으로 심미용 치아수복재로서 요구되는 광투과율을 충족시켰다(실험예 2 참조). 이로부터, 본 발명에 따른 유리침투 사파이어-알루미나 복합체는 란탄늄 알루미노실리케이트계 베이스 유리분말에 2종 이상의 다가 이온 금속계 조색제가 혼합된 조색 유리분말을 사파이어-알루미나 프리폼에 용융침투시켜 제조됨으로써 자연치아에 가까운 밝기, 색도 및 광투과율을 가질 수 있음을 알 수 있다.As a result of evaluating the suitability of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention as a dental restorative material, the brightness of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention is about 63 <L * <72, , Chromaticities of -2.1 <a * <-1.5 and 4.4 <b * <12.4, respectively, and the chromaticity of -2.5 <a * <-1.0 and 3 <b * <12 of the commercially available lithium disilicate crystallized glass for tooth restoration (See Experimental Example 1). In addition, the light transmittance of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite was about 30% or more, which satisfied the light transmittance required for the restoration of deep-sea teeth (see Experimental Example 2). Thus, the glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention can be produced by melt-impregnating a colored glass powder having two or more polyvalent metal-based coloring agents mixed with lanthanum aluminosilicate base glass powder into a sapphire-alumina preform, And the light transmittance can be obtained.

따라서, 본 발명에 따른 유리침투 사파이어-알루미나 복합체는 사파이어-알루미나 프리폼에 2종 이상의 다가 이온 금속계 조색제를 포함하는 조색 유리분말을 용융침투시킴으로써 자연치아에 가까운 밝기를 갖을 뿐만 아니라, 자연치아와 유사한 색상 및 광투과율을 구현할 수 있어 우수하여 심미적 효과가 뛰어나므로, 인레이, 온레이, 비니어, 크라운, 브릿지, 틀니, 임플란트 등에 사용되는 치아수복재로 유용하게 사용될 수 있다.
Accordingly, the glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention has a brightness close to natural teeth by melt infiltration of a coloring glass powder containing two or more polyvalent metal-based coloring agents on a sapphire-alumina preform, And light transmittance can be realized. Therefore, since the aesthetic effect is excellent, it can be effectively used as a dental restorative material used for inlay, onlay, veneer, crown, bridge, denture, and implant.

이하, 본 발명을 제조예, 실시예 및 실험예에 의하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Production Examples, Examples and Experimental Examples.

단, 하기 제조예, 실시예 및 실험예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것이며, 본 발명의 내용이 제조예, 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
However, the following Production Examples, Examples and Experimental Examples are illustrative of the present invention specifically, and the content of the present invention is not limited by Production Examples, Examples and Experimental Examples.

<< 제조예Manufacturing example 1> 사파이어-알루미나  1> Sapphire-alumina 프리폼의Preform 제조 Produce

단계 1: 사파이어-알루미나 혼합물의 성형Step 1: Molding of the sapphire-alumina mixture

먼저 고순도의 벌크 사파이어를 분쇄하여 체거름을 통해 평균 입경 26.4 μm인 사파이어 분말을 준비하였다. 그 후, α-알루미나(A1100 시리즈, 순도 98.5%, 밀도 3.90 g/cm3, Spectrum che3mical MFG Co., USA)를 유성밀(planetary) 분쇄기에서 24시간 동안 분쇄하여 입도가 0.3 μm인 알루미나를 준비하였다. 준비된 사파이어 및 알루미나를 7 대 3의 중량비로 혼합하였다. 상기에서 제조된 혼합물을 건식 프레스 성형하여 사파이어-알루미나 성형물을 제조하였다.
First, high-purity bulk sapphire was pulverized and sieved to prepare a sapphire powder having an average particle diameter of 26.4 μm. Then, a-alumina (A1100 series, purity 98.5%, density 3.90 g / cm 3 , Spectrum che3mical MFG Co., USA) was pulverized in a planetary mill for 24 hours to prepare alumina having a particle size of 0.3 μm Respectively. The prepared sapphire and alumina were mixed in a weight ratio of 7: 3. The mixture thus prepared was dry-pressed to prepare a sapphire-alumina molding.

단계 2: 사파이어-알루미나 Step 2: sapphire-alumina 프리폼의Preform 제조 Produce

상기 단계 1에서 제조된 성형물을 분당 10℃로 승온하고, 1520℃에서 1시간 동안 가소 열처리하였다. 소성된 사파이어-알루미나 프리폼은 2.0 mm가 되도록 #800 연마지를 이용하여 연마한 후, 압축 공기를 이용하여 표면의 이물질이 제거된 유리 침투용 시편용 사파이어-알루미나 프리폼을 얻었다.
The moldings prepared in the step 1 were heated to 10 ° C / min and calcined at 1520 ° C for 1 hour. The sintered sapphire - alumina preforms were polished using # 800 abrasive paper so as to have a thickness of 2.0 mm, and then sapphire - alumina preforms for glass penetration were obtained.

<< 제조예Manufacturing example 2 -  2 - 제조예Manufacturing example 14> 조색 유리분말의 제조 1-13 14> Preparation of coloring glass powder 1-13

단계 1: 베이스 유리분말의 제조Step 1: Preparation of base glass powder

먼저, 몰 비율(몰%)로 35% 이산화규소(SiO2), 26% 삼산화붕소(B2O3), 19% 산화알루미늄(Al2O3), 6% 산화칼슘(CaO) 및 15% 산화란탄(La2O3)을 혼합하여 란탄늄알루미노실리케이트(Lanthanum aluminosilicate)계 유리 조성물을 제조하였다. 이때, 유리를 제조하기 위한 상기 원료들은 일급 시약인 이산화규소(SiO2), 삼산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 산화칼슘(CaO) 및 산화란탄(La2O3)을 사용하였다. 상기 시약을 유리 기준 100 g으로 칭량하여 1시간 동안 자이로 블렌더로 혼합한 다음, 백금 도가니에 넣고 1450℃에서 1시간 동안 용융한 후 스테인리스 강판 위에서 급냉, 파쇄하여 유리분말을 얻었다. 균질한 유리를 얻기 위하여, 이들 유리분말을 다시 백금도가니에 넣고 1시간 동안 1차 용융 때와 같은 용융조건으로 2차 용융을 실시하였다. 그 후, 2차 용융이 끝난 유리는 급냉 및 파쇄하여 80 μm 내지 120 μm의 입경을 갖는 베이스 유리분말을 제조하였다.
First, 35% silicon dioxide (SiO 2 ), 26% boron trioxide (B 2 O 3 ), 19% aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 6% calcium oxide (CaO) and 15% a mixture of lanthanum oxide (La 2 O 3) to prepare a lanthanum aluminosilicate (lanthanum aluminosilicate) based glass composition. In this case, the raw material for the production of glass are first-rate reagent of silicon dioxide (SiO 2), antimony trioxide, boron (B 2 O 3), aluminum oxide (Al 2 O 3), calcium oxide (CaO) and lanthanum oxide (La 2 O 3 ) was used. The above reagents were weighed to 100 g on a glass basis, mixed with a gyro blender for 1 hour, and then put into a platinum crucible and melted at 1450 ° C for 1 hour, and quenched and crushed on a stainless steel plate to obtain a glass powder. In order to obtain homogeneous glass, these glass powders were placed in a platinum crucible again and subjected to secondary melting under the same melting conditions as in the primary melting for 1 hour. Thereafter, the secondary-melted glass was quenched and pulverized to prepare a base glass powder having a particle size of 80 μm to 120 μm.

단계 2: 조색 유리분말의 제조Step 2: Preparation of colored glass powder

상기 단계 1에서 제조된 베이스 유리분말에 다가 이온 금속계 조색제를 전체 조색 유리분말 중량%에 대한 하기 표 1에 나타낸 조색제의 중량%를 첨가하고, 1시간 동안 자이로 블렌더로 혼합하여 침투용 조색 유리분말을 제조하였다.To the base glass powder prepared in the above step 1, a polyvalent ionic metal-based coloring agent was added by weight of the coloring agent shown in the following Table 1 to the weight of the whole coloring glass powder, and mixed with a gyro blender for 1 hour, .

산화티타늄(TiO2)Titanium oxide (TiO 2 ) 산화철(Fe2O3)Iron oxide (Fe 2 O 3 ) 산화세륨(CeO2)Cerium oxide (CeO 2) 제조예 2Production Example 2 33 0.750.75 00 제조예 3Production Example 3 55 0.750.75 00 제조예 4Production Example 4 77 0.750.75 00 제조예 5Production Example 5 55 0.250.25 00 제조예 6Production Example 6 55 0.50.5 00 제조예 7Production Example 7 55 1.001.00 00 제조예 8Production Example 8 1One 00 00 제조예 9Production Example 9 33 00 00 제조예 10Production Example 10 55 00 00 제조예 11Production Example 11 77 00 00 제조예 12Production Example 12 00 0.10.1 00 제조예 13Production Example 13 00 0.250.25 00 제조예 14Production Example 14 00 0.50.5 00 제조예 15Production Example 15 00 0.750.75 00 제조예 16Production Example 16 00 1.01.0 00 제조예 17Production Example 17 00 00 33 제조예 18Production Example 18 1One 0.750.75 00 제조예 19Production Example 19 99 0.750.75 00 제조예 20Production example 20 55 0.10.1 00

<< 실시예Example 1> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 1 1> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 1

상기 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말(1.3 g)을 증류수(1.0 ml)와 혼합하여 슬러리를 제조하고, 제조된 슬러리를 상기 제조예 1에서 제조된 유리 침투용 시편용 사파이어-알루미나 프리폼(직경×높이=12 mm × 2 mm, 1.5 g) 위에 올린 후, 1150℃에서 80분 동안 열처리하여 유리 용융물을 다공성 프리폼 안으로 침투시켰다. 유리 침투 후, 평면 연마기를 이용하여 양면을 평행하게 연삭하고, #800 연마지를 이용하여 두께가 1.0 mm가 되도록 연마하였다. 마지막으로 연마된 시편을 850℃에서 10분 동안 서냉 열처리하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The colorless glass powder (1.3 g) prepared in Preparation Example 2 was mixed with distilled water (1.0 ml) to prepare a slurry. The prepared slurry was added to the sapphire-alumina preform for glass penetration test specimen × height = 12 mm × 2 mm, 1.5 g), and then heat-treated at 1150 ° C. for 80 minutes to permeate the glass melt into the porous preform. After infiltration with glass, both surfaces were polished in parallel using a planar grinder and polished to a thickness of 1.0 mm using # 800 abrasive paper. Finally, the polished specimens were heat - treated at 850 ℃ for 10 minutes to prepare glass - infiltrated sapphire - alumina composites.

<< 실시예Example 2> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 2 2> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 2

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 3에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2, and the glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 실시예Example 3> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 3 3> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 3

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 4에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2, and the glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 실시예Example 4> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 4 4> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 4

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 5에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 to prepare glass infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 실시예Example 5> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 5 5> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 5

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 6에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 to prepare glass infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 실시예Example 6> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 6 6> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 6

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 7에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 to prepare glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 1> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 7 1> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 7

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 2의 단계 1에서 제조된 베이스 유리분말을 첨가하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the base glass powder prepared in Step 1 of Production Example 2 was not added instead of using the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 in Example 1, Permeable sapphire - alumina composites were prepared.

<< 비교예Comparative Example 2> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 8 2> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 8

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 8에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 to prepare glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 3> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 9 3> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 9

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 9에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Production Example 2, thereby preparing glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 4> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 10 4> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 10

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 10에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1
The procedure of Example 1 was repeated except that the coloring glass powder prepared in Production Example 2 was used instead of the coloring glass powder prepared in Production Example 2,

<< 비교예Comparative Example 5> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 11 5> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 11

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 11에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2, and the glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 6> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 12 6> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 12

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 12에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 to prepare glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 7> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 13 7> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 13

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 13에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 to prepare glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 8> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 14 8> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 14

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 14에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2, and the glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 9> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 15 9> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 15

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 15에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2, thereby preparing glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 10> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 16 10> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 16

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 16에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Production Example 2 in Example 1 to prepare glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 11> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 17 11> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 17

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 17에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 17 to prepare glass infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 12> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 18 12> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 18

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 18에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 to prepare glass-infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 13> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 19 13> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 19

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 19에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the colorless glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 to prepare glass infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 비교예Comparative Example 14> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 20 14> Preparation of glass-infiltrated sapphire-alumina composite 20

상기 실시예 1에서 제조예 2에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 대신에 제조예 20에서 제조된 조색 유리분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated, except that the crude glass powder prepared in Preparation Example 2 was used instead of the crude glass powder prepared in Preparation Example 2, thereby preparing glass infiltrated sapphire-alumina Complex.

<< 실험예Experimental Example 1> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 색상 및 명도 평가 1> Evaluation of color and brightness of glass-infiltrated sapphire-alumina composite

본 발명에 따른 유리침투 사파이어-알루미나 복합체에 대한 치아수복재로서의 적합성을 평가하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
The following experiment was conducted to evaluate the suitability of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention as a dental restorative material.

치아수복재로서 사용하기 위해서는 자연치아에 가까운 색상 및 명도를 가져야 한다. 이에, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 14에서 제조된 유리침투 사파이어-알루미나 복합체에 대한 색상 및 명도를 측정하였다. 먼저, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 1.0 mm인 유리침투 사파이어-알루미나 복합체를 에탄올을 이용하여 표면을 세척하고 UV-visible 분광기(UV-2401PC, Shimadzu, Japan)로 색상을 측정하였다. 이때, 측정 파장범위는 380 nm - 780 nm이고, 슬릿너비는 2.0 mm로 하였다. 기준샘플을 사용하여 기준선을 설정한 후, 시편에 대하여 반사율을 측정하여 L* a* b* 표색계를 구하였다. 측정된 L* a* b* 값은 오차를 줄이기 위하여 각 시편에 대한 반사율을 3회 반복 측정하고, 측정된 값의 평균을 구하여 사용하였다. 상기 표색계는 도 1에 나타난 바와 같이 횡축 a*, 종축 b*의 직교좌표로 나타내며, 명도(L*)는 막대그림으로 나타냈으며, 이때 L*는 밝기(lightness)를 의미하고, a*와 b*는 색도좌표(chromaticity coordinates)를 의미한다. L*는 값이 증가할수록 밝은색을, 감소할수록 어두운색을 나타내는 것을 의미하고, +a*는 빨간색, -a*는 초록색, +b*는 노란색, -b*는 파란색을 의미한다. 이 세 값을 이용하여 색의 차이를 나타내는 ΔE를 하기 수학식 1을 이용하여 구하였다. 두 시편의 ΔE값이 0이면 색의 차이가 없음을 의미하고, 0-2에 해당하는 값은 아주 약간의 색 차이(very slight difference)가 있음을 의미한다. 또한, 2-4의 값은 색 차이가 감지할 정도로(noticeable) 구분됨을 의미하고, 4-6의 값은 쉽게(appreciable) 색 차이가 구분됨을 의미한다. 6-12의 값은 색 차이가 큼(much)을 의미하고, 12 이상은 매우 큼(very much)을 의미한다. 그 결과를 도 2 및 도 3에 나타내었다.To be used as a tooth restorer, it should have a color and brightness close to natural teeth. The color and brightness of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 14 according to the present invention were measured. First, the glass infiltrated sapphire-alumina composite having a thickness of 1.0 mm prepared in the above Examples and Comparative Examples was washed with ethanol and the color was measured with a UV-visible spectroscope (UV-2401PC, Shimadzu, Japan). At this time, the measurement wavelength range was 380 nm - 780 nm and the slit width was 2.0 mm. After setting the reference line using the reference sample, the reflectance was measured on the specimen to obtain an L * a * b * colorimetric system. The measured L * a * b * values were used to measure the reflectance of each specimen three times in order to reduce the error, and the measured values were averaged. The color space is expressed as Cartesian coordinates of the horizontal axis represents a *, the ordinate b *, as shown in Figure 1, exhibited a brightness (L *) is a bar figure, where L * is the mean brightness (lightness), a * and b * Means chromaticity coordinates. L * means a bright color as the value increases, and a darker color as the value decreases. + A * means red, -a * means green, + b * means yellow, and -b * means blue. Using these three values,? E representing the color difference was obtained using the following equation (1). A value of 0 for two specimens means no color difference, and a value of 0-2 means a very slight difference. Also, the values of 2-4 mean noticeable discrimination of color difference, and values of 4-6 mean easily distinguishable color difference. A value of 6-12 means much difference in color, and a value of 12 or more means very much. The results are shown in Fig. 2 and Fig.

Figure 112013048300283-pat00001
Figure 112013048300283-pat00001

도 2에 나타난 바와 같이,본 발명에 사파이어-알루미나 프리폼에 다가 이온 금속계 조색제가 포함된 조색 유리분말을 용융침투시켜 제조되는 유리침투 사파이어-알루미나 복합체는 자연치아에 가까운 우수한 명도를 갖는 것을 알 수 있다. 2, it can be seen that the glass-infiltrated sapphire-alumina composite prepared by melt infiltration of a coloring glass powder containing a polyvalent metal-based coloring agent into a sapphire-alumina preform according to the present invention has excellent brightness close to natural teeth .

보다 구체적으로, 먼저 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 6에서 제조된 사파이어-알루미나 복합체의 경우, 조색제인 산화티타늄(TiO2) 및 산화철(Fe2O3)의 첨가량이 명도에 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 명도는 자연치아의 명도에 가까운 63<L*<72로 나타났다. 상기 명도는 산화철(Fe2O3)의 첨가량이 증가하면서 약 67에서 65로 감소하여 복합체의 밝기가 어두워지는 것으로 나타났는데, 이는 산화티타늄(TiO2)을 산화시킴으로써 환원되었던 산화철(FeO)가 다시 산화티타늄(TiO2)에 의해서 산화되면서 색의 강도가 증가했기 때문이다.More specifically, in the case of the sapphire-alumina composite prepared in Examples 1 to 6 of the present invention, the addition amount of titanium oxide (TiO 2 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ), which are coloring agents, And the brightness was 63 <L * <72, which is close to that of natural teeth. The lightness was decreased from about 67 to 65 as the addition amount of iron oxide (Fe 2 O 3 ) was increased, and the brightness of the composite was decreased. This is because the iron oxide (FeO) reduced by oxidizing titanium oxide (TiO 2 ) This is because the intensity of the color increases as it is oxidized by titanium oxide (TiO 2 ).

반면, 본 발명의 비교예 1 내지 비교예 11에서 제조된 복합체는 조색제를 미첨가하거나 또는 산화티타늄(TiO2), 산화철(FeO) 및 산화세륨(CeO2)을 조색제로서 단독첨가하여 제조된 것이다. 이들 중에서 베이스 유리분말을 사용하여 제조한 비교예 1의 복합체 및 산화티타늄만을 조색제로 사용하여 제조된 비교예 2 내지 비교예 5의 복합체는 명도가 약 75 이상으로 복합체의 밝기가 상당히 밝았다. 또한, 조색제로서 산화철(FeO)을 사용한 비교예 6 내지 비교예 11에서 제조된 복합체의 경우 산화철(Fe2O3) 및 산화세륨(CeO2)의 첨가량이 증가함에 따라 명도가 약 80에서 69로 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 이는 조색제가 첨가됨에 따라 사파이어-알루미나 복합체의 본연의 흰색에서 점차적으로 색을 띠기 시작하여 어두워지기 때문이다.On the other hand, the composites prepared in Comparative Examples 1 to 11 of the present invention were prepared by adding no coloring agent or adding only titanium oxide (TiO 2 ), iron oxide (FeO) and cerium oxide (CeO 2 ) . Among these, the composite of Comparative Example 1 prepared using base glass powder and the composite of Comparative Examples 2 to 5 prepared using only titanium oxide as a coloring agent had a brightness of about 75 or higher, and the brightness of the composite was remarkably bright. Further, in the case of the composite prepared in Comparative Examples 6 to 11 using iron oxide (FeO) as a coloring agent, the brightness increased from about 80 to 69 as the addition amount of iron oxide (Fe 2 O 3 ) and cerium oxide (CeO 2 ) . This is because as the colorant is added, the color of the sapphire-alumina composite begins gradually to become darker.

또한, 본 발명의 비교예 12 내지 비교예 14에서 제조된 복합체는 조색제로 첨가된 산화티타늄(TiO2) 및 산화철(Fe2O3)의 첨가량을 변화시킨 것으로, 조색제인 산화티타늄(TiO2)의 첨가량을 변화시킨 비교예 12 및 비교예 13에서 제조된 복합체의 경우 자연치아에 가까운 명도를 나타냈으나, 산화철(Fe2O3)의 첨가량을 변화시킨 비교예 14에서 제조된 복합체의 경우 명도가 약 75% 이상으로 상당히 밝은 것을 알 수 있다. 이는 산화철의 첨가량이 증가된 상기 실시예 4 내지 실시예 6과 비교하여 볼 때, 조색제의 첨가로 인하여 색의 강도가 증가됨으로써 밝기가 어두워지기 때문이다.
In addition, the composite prepared in Comparative Examples 12 to 14 of the present invention was obtained by varying the addition amount of titanium oxide (TiO 2 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) added as a colorant, and titanium oxide (TiO 2 ) In the case of the composite prepared in Comparative Example 12 and Comparative Example 13 in which the amount of iron oxide (Fe 2 O 3 ) added was varied, Is about 75% or more. This is because, as compared with Examples 4 to 6 in which the addition amount of iron oxide is increased, the intensity of color is increased due to the addition of a coloring agent, thereby darkening the brightness.

이로부터, 조색제의 무첨가 및 산화티타늄(TiO2)의 단독첨가는 제조되는 복합체의 명도를 변화시키지 못하며 조색제인 산화철(Fe2O3) 및 산화세륨(CeO2)는 첨가량이 증가함에 따라 제조되는 복합체의 명도를 낮추는 것을 알 수 있다. 또한, 산화티타늄(TiO2)과 산화철(Fe2O3)은 상대적인 농도에 따라 두 금속 간의 산화-환원 반응의 진행방향이 변하므로, 자연치아의 명도에 가까운 명도를 가지기 위해서는 산화티타늄(TiO2) 및 산화철(Fe2O3)의 비율이 중요한 것을 알 수 있다.
From this, it can be seen that the addition of no coloring agent and the addition of titanium oxide (TiO 2 ) alone do not change the lightness of the composite to be produced, and iron oxide (Fe 2 O 3 ) and cerium oxide (CeO 2 ) The brightness of the composite is lowered. Further, iron oxide titanium oxide (TiO 2) and (Fe 2 O 3) is oxidized between the two metals, depending on the relative concentrations - it is the direction of movement of the reduction side, in order titanium oxide gajigi close to brightness of the natural tooth brightness (TiO 2 ) And iron oxide (Fe 2 O 3 ) are important.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 사파이어-알루미나 프리폼에 다가 이온 금속계 조색제가 포함된 조색 유리분말을 용융침투시켜 제조되는 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 색도는 자연치아에 가까운 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, the chromaticity of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite prepared by melt infiltration of the coloring glass powder containing the polyvalent metal-based coloring agent into the sapphire-alumina preform according to the present invention is close to natural teeth.

보다 구체적으로, 먼저 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 6에서 제조된 사파이어-알루미나 복합체는 자연치아의 색도에 가까운 -2.1<a*<-1.5, 4.4<b*<12.4인 것으로 나타났다. 이는 현재 상용화되고 있는 치아수복재용 리튬다이실리케이트 결정화 유리의 -2.5<a*<-1.0 및 3<b*<12 색도와도 가장 유사한 것이다.More specifically, the sapphire-alumina composites prepared in Examples 1 to 6 of the present invention showed -2.1 <a * <-1.5 and 4.4 <b * <12.4 close to the chromaticity of natural teeth. This is most similar to the currently commercially available lithium disilicate crystallized glasses for tooth restoration materials with chromaticity of -2.5 <a * <-1.0 and 3 <b * <12.

반면, 조색제를 미첨가하여 제조된 비교예 1의 복합체 및 산화티타늄(TiO2), 산화철(FeO) 및 산화세륨(CeO2)을 단독첨가하여 제조된 비교예 2 내지 비교예 11의 복합체 경우, 조색제가 미첨가된 비교예 1의 복합체 및 산화티타늄(TiO2)을 조색제로 첨가하여 제조된 비교예 2 내지 비교예 5의 복합체는 첨가량의 영향 없이 사파이어-알루미나 복합체의 본연 색인 백색을 나타내어 자연치아와의 색도차가 현저히 컸다. 또한, 조색제로서 산화철(Fe2O3)을 단독으로 첨가하여 제조된 비교예 6 내지 비교예 10의 복합체는 산화철(Fe2O3)의 첨가량이 증가함에 따라 a*는 감소하고 b*는 증가하다가 0.75 중량%부터는 다시 a*가 증가하였다. 즉, 색상 변화는 산화철(Fe2O3)의 첨가량이 증가함에 따라 황녹색을 띠다가 0.75 중량% 이상부터는 황갈색을 띠었다. 아울러, 조색제로서 산화세륨(CeO2)을 단독 첨가하여 제조된 비교예 11의 복합체의 경우, 산화철(Fe2O3)이 비하여 녹색의 강도가 강한 것으로 나타났다.On the other hand, in the case of the composite of Comparative Example 1 produced by adding no coloring agent and Comparative Example 2 through Comparative Example 11 prepared by adding titanium oxide (TiO 2 ), iron oxide (FeO) and cerium oxide (CeO 2 ) The composite of Comparative Example 1 in which a colorant was not added and the composite of Comparative Example 2 to Comparative Example 5 prepared by adding titanium oxide (TiO 2 ) as a coloring agent exhibited a white color of the sapphire-alumina composite, The difference in chromaticity was remarkably large. Further, in the composite of Comparative Examples 6 to 10 prepared by adding iron oxide (Fe 2 O 3 ) alone as a coloring agent, a * decreased and b * increased as the amount of addition of iron oxide (Fe 2 O 3 ) And a * increased again from 0.75 wt%. That is, the color change was yellowish green when it was added with iron oxide (Fe 2 O 3 ) and yellowish brown when it was more than 0.75 wt%. In addition, the composite of Comparative Example 11 prepared by adding cerium oxide (CeO 2 ) alone as a colorant exhibited a higher green strength than iron oxide (Fe 2 O 3 ).

나아가, 조색제로 첨가된 산화티타늄(TiO2)의 첨가량을 변화시킨 비교예 12 및 비교예 13의 복합체는 산화철(Fe2O3)의 첨가량이 점차 증가되면서 a*는 감소하고 b*는 증가하다가 0.5 중량% 이상부터는 다시 a*가 증가하였으며, a* 및 B*의 값이 산화철(Fe2O3)을 단독 첨가하였을 경우보다 높게 나타났다. 이는 상기 비교예 2 내지 비교예 6의 경우와 같이 산화철(Fe2O3)의 첨가에 따라 Fe2 +(녹청색)와 Fe3+(황갈색)의 색이 진해지면서 녹황색을 띠다가 0.5 중량% 이상에서는 이들의 중첩색이 더 진해져서 황갈색으로 바뀌었기 때문이다. 즉, 황갈색의 색강도가 증가한 것을 의미한다. 아울러, 조색제로 첨가된 산화철(Fe2O3)을 낮은 비율로 첨가한 비교예 14의 복합체는 옅은 녹황색을 나타냈다. 이 결과는 산화철(Fe2O3)의 첨가량이 증가된 실시예 4 내지 실시예 6을 참고하여 볼 때, 상기 비교예 12 및 비교예 13의 결과와 마찬가지로 산화철(Fe2O3)의 첨가량이 적을 시에는 2 종류의 산화철(FeO(녹청색), Fe2O3(황갈색))이 함께 존재하여 녹황색을 띠나, 그 첨가량이 증가함에 따라 녹황색의 강도가 증가하고, 산화철(Fe2O3)의 첨가량이 0.5 중량%를 초과하는 기점부터 황갈색의 강도가 증가하는 것을 알 수 있다.
Further, in the composite of Comparative Example 12 and Comparative Example 13 in which the addition amount of titanium oxide (TiO 2 ) added as a coloring agent was changed, the amount of iron oxide (Fe 2 O 3 ) was gradually increased so that a * was decreased and b * was increased 0.5% by weight was again a * increases From above, the values of a * and B * was higher than that hayeoteul alone was added to the iron oxide (Fe 2 O 3). This Comparative Example 2 to Comparative Example 6, iron oxide, as in the case of (Fe 2 O 3) Fe + 2 (cyan) according to the addition of Fe 3+ (amber) As the color of the Jinhae be charged with the green-yellow 0.5 wt.% Because their overlapping colors became darker and became yellowish brown. That is, it means that the color intensity of yellowish brown is increased. In addition, the composite of Comparative Example 14 in which iron oxide (Fe 2 O 3 ) added as a coloring agent was added in a low ratio showed a pale greenish-yellow color. As a result, the addition amount of iron oxide (Fe 2 O 3 ) was increased as compared with the results of Comparative Example 12 and Comparative Example 13 with reference to Examples 4 to 6 in which the addition amount of iron oxide (Fe 2 O 3 ) less when there is the intensity of the green and yellow increases as the two types of iron oxide (FeO (cyan), Fe 2 O 3 (amber)) is present in bands or the green and yellow, the amount added is increased together, the iron oxide (Fe 2 O 3) It can be seen that the intensity of the yellowish brown increases from the starting point where the added amount exceeds 0.5% by weight.

이로부터, 조색 유리분말에 사용되는 다가 이온 금속계 조색제의 첨가 비율에 따라 다가 이온 금속계 조색제 간의 산화-환원 반응의 진행방향이 다르며, 이로 인하여 제조된 복합체의 색상변화가 크다는 것을 알 수 있다.
From this, it can be seen that the direction of the oxidation-reduction reaction between the polyvalent metal-based coloring agent differs depending on the addition ratio of the polyvalent metal-based coloring agent used for the coloring glass powder, and the resulting color change of the composite is large.

<< 실험예Experimental Example 2> 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의  2> glass penetration of sapphire-alumina composite 광투과율Light transmittance 평가 evaluation

본 발명에 따른 유리침투 사파이어-알루미나 복합체에 대한 치아수복재로서의 적합성을 평가하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
The following experiment was conducted to evaluate the suitability of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention as a dental restorative material.

치아수복재로서 사용하기 위해서는 자연치아에 가까운 광투과율을 가져야 한다. 이에, 본 발명에 따른 실시예 3 내지 실시예 6, 비교예 1 내지 비교예 11 및 비교예 14에서 제조된 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 제조 시에 사용되는 조색제에 포함된 전이금속의 흡수파장을 측정하여 유리침투 사파이어-알루미나 복합체 시편의 광투과율을 측정하였다. 상기 흡수파장은 실험예 1에서 광투과율을 측정한 방법과 동일한 방법으로 수행하였다. 이때, 측정 파장범위는 300 nm - 800 nm이었으며, 슬릿너비는 2.0 mm로 하였다. 측정된 투과 스펙트럼으로부터 하기 수학식 2를 이용하여 평균 광투과율(τs)을 구하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.For use as a dental restorative material, it should have a light transmittance close to natural teeth. The absorption wavelength of the transition metal contained in the colorant used in the production of the glass-infiltrated sapphire-alumina composite prepared in Examples 3 to 6, Comparative Examples 1 to 11, and Comparative Example 14 according to the present invention The light transmittance of glass - infiltrated sapphire - alumina composite specimens was measured. The absorption wavelength was measured in the same manner as in Experimental Example 1 except that the light transmittance was measured. At this time, the measurement wavelength range was from 300 nm to 800 nm, and the slit width was 2.0 mm. From the measured transmission spectrum, an average light transmittance (τ s ) was calculated using the following equation (2), and the result is shown in FIG.

Figure 112013048300283-pat00002
Figure 112013048300283-pat00002

여기서, τs: 평균 투과율;Where? S is the average transmittance;

Dλ: 분광 분포;D ?: Spectral distribution;

Vλ: 비시감도; 및V ?: Visible sensitivity; And

τ(λ): 파장 λ에서의 투과율을 나타낸다.
? (?): represents the transmittance at the wavelength?.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 사파이어-알루미나 프리폼에 다가 이온 금속계 조색제가 포함된 조색 유리분말을 용융침투시켜 제조되는 유리침투 사파이어-알루미나 복합체는 약 30% 이상의 자연치아에 가까운 우수한 광투과율을 갖는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, the glass-infiltrated sapphire-alumina composite prepared by melt infiltration of the coloring glass powder containing the polyelectrolyte-based coloring agent into the sapphire-alumina preform according to the present invention has an excellent light transmittance . &Lt; / RTI &gt;

보다 구체적으로, 먼저 본 발명의 실시예 3 내지 실시예 6에서 제조된 사파이어-알루미나 복합체는 550 nm의 파장에서 자연치아에 가까운 약 27% - 33%의 광투과율을 갖는 것으로 나타나 가장 자연치아에 가까운 약 30% 이상의 광투과율을 갖는 것을 알 수 있다.More specifically, the sapphire-alumina composites prepared in Examples 3 to 6 of the present invention showed a light transmittance of about 27% to 33% near the natural teeth at a wavelength of 550 nm, It is understood that the light transmittance is about 30% or more.

반면, 조색제를 미첨가하여 제조된 비교예 1의 복합체, 및 산화철(Fe2O3) 또는 산화세륨(CeO2)의 단독첨가에 의해 제조된 비교예 6 내지 비교예 11의 복합체는 첨가량에 따라 자연치아에 가까운 광투과율을 나타냈으나, 산화티타늄(TiO2)을 단독첨가하여 제조된 비교예 2 내지 비교예 5의 복합체는 광투과율이 높게 나타나는 것을 알 수 있다. 이는 조색제로 첨가되는 산화철(Fe2O3) 및 산화세륨(CeO2)은 복합체 제조시, 열에 의한 철 이온(Fe2 +) 및 세륨 이온(Ce3 +)의 산화 반응이 일어남으로써 철 이온(Fe3 +) 및 세륨 이온(Ce4 +)이 증가되나, 산화티타늄(TiO2)은 티타늄 이온(Ti4 +)의 환원 반응에 요구되는 에너지가 상당히 높으므로 단독첨가 시 색상 및 광투과율의 변화를 나타내지 않기 때문이다.On the other hand, the composite of Comparative Example 1 prepared by adding no coloring agent and the composite of Comparative Examples 6 to 11 prepared by adding only iron oxide (Fe 2 O 3 ) or cerium oxide (CeO 2 ) And the optical transmittance of the composite of Comparative Examples 2 to 5 prepared by adding titanium oxide (TiO 2 ) alone was high. This is because iron oxide (Fe 2 O 3 ) and cerium oxide (CeO 2 ), which are added as a coloring agent, undergo oxidation reaction of iron ions (Fe 2 + ) and cerium ions (Ce 3 + Fe 3 +), and cerium ions (Ce 4 +) is increased, but, titanium oxide (TiO 2) of titanium ions (Ti 4 +) change in the exclusive addition of color and light transmission, because the energy is considerably higher that required for reduction of the .

또한, 조색제로 첨가된 산화철(Fe2O3)의 첨가량이 적은 비교예 14의 복합체는 광투과율이 약 36%로 자연치아에 가까운 광투과율을 나타냈으며, 상기 산화철(Fe2O3)의 첨\가량이 증가된 실시예 4 내지 실시예 6을 참고하여 볼 때, 산화철(Fe2O3)의 첨가량이 0.1 중량%에서 1.0 중량%로 증가함에 따라 광투과율이 약 36%에서 27%로 현저히 감소하는 것으로 확인되었다. 이는 산화철(Fe2O3)의 첨가량의 증가에 따른 산화티타늄(TiO2)에 의한 철 이온(Fe2 +) 산화로 인하여 산화 전의 철 이온(Fe2 +) 단파장 투과영역(380 nm- 450 nm)이 산화 후의 철 이온(Fe3 +) 장파장 투과영역(700 nm - 1050 nm)으로 이동하여 광흡수율이 증가하였기 때문이다. 아울러, 광투과율은 조색제로서 작용하는 금속이온의 농도와 반비례하므로 철 이온(Fe2 +)의 산화로 인하여 황갈색을 띠는 철 이온(Fe3 +)의 농도가 증가되기 때문이다.In addition, impregnated in the addition to the colorant Iron oxide (Fe 2 O 3) composite of less Comparative Example 14 The addition amount of the exhibited a light transmission close to the natural tooth is the light transmittance of about 36%, wherein the iron oxide (Fe 2 O 3) (Fe 2 O 3 ) was increased from 0.1% by weight to 1.0% by weight, the light transmittance was remarkably increased from about 36% to 27% as shown in Examples 4 to 6 in which the amount of iron oxide Respectively. This is due to the oxidation of iron ions (Fe 2 + ) by titanium oxide (TiO 2 ) as the addition amount of iron oxide (Fe 2 O 3 ) increases, the iron ion (Fe 2 + ) short- ) Moved to the iron ion (Fe 3 + ) long wavelength transmission region (700 nm - 1050 nm) after the oxidation and the light absorption rate increased. In addition, the light transmittance is the inverse of the concentration of the metal ions to act as a colorant, so the strip-tan due to the oxidation of the iron ions (Fe + 2) is due to the increase in concentration of iron ions (Fe + 3).

이로부터, 조색 유리분말에 사용되는 다가 이온 금속계 조색제의 첨가 비율에 따라 용융침투 후의 금속 이온의 농도가 달라지는 것을 알 수 있으며, 금속 이온의 농도는 제조되는 복합체의 광투과율에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
From this, it can be seen that the concentration of the metal ion after melt infiltration varies depending on the addition ratio of the polyvalent metal-based coloring agent used for the coloring glass powder, and the concentration of the metal ion affects the light transmittance of the composite to be produced have.

상기 실험예 1 및 실험예 2를 종합하여 볼 때, 조색제가 미첨가된 베이스 유리분말을 이용하여 제조된 복합체는 명도 및 광투과율은 우수하나 색도차가 자연치아와 큰 것을 알 수 있으며, 조색제인 산화티타늄(TiO2), 산화철(Fe2O3) 및 산화세륨(CeO2)을 단독첨가하여 제조된 복합체는 산화티타늄(TiO2) 및 산화세륨(CeO2)의 경우에는 자연치아와의 색도차가, 산화철(Fe2O3)의 경우에는 첨가량에 따라 자연치아와 명도차 및 광투과율차가 있는 것을 알 수 있다. 이로부터, 상기 다가 이온 금속계 조색제를 혼합하여 사용하는 것이 보다 바람직한 것을 알 수 있다. 나아가, 산화티타늄(TiO2) 및 산화철(Fe2O3)을 함께 첨가하여 제조된 복합체는 그 첨가비율에 따라 산화-환원 반응의 진행방향이 달라 용융침투 후에 존재하는 금속 이온의 종류 및 농도가 다르며, 이에 따라 제조되는 복합체의 명도, 색도 및 광투과율이 현저히 상이하므로, 혼합 첨가되는 금속계 조색제의 비율이 유리침투 사파이어-알루미나 복합체의 명도, 색도 및 광투과율을 결정하는 중요한 파라미터인 것을 알 수 있다. 이와 관련하여 본 발명에 따른 상기 실험결과, 다가 이온 금속계 조색제로서 산화티타늄(TiO2) 및 산화철(Fe2O3)를 혼합 첨가하는 것이 바람직하며, 혼합·첨가되는 산화티타늄(TiO2) 및 산화철(Fe2O3)의 첨가비율은 자연치아에 가까운 명도, 색도 및 광투과율을 동시에 만족시키기 위하여 각각 첨가 후의 산화-환원 반응이 감안된 3 중량% - 7 중량% 및 0.25 중량% - 0.75 중량%가 바람직한 것을 알 수 있다.
As a result of combining Experimental Example 1 and Experimental Example 2, it was found that the composite prepared by using the base glass powder to which no coloring agent was added had excellent brightness and light transmittance but a large chromaticity difference with natural teeth. The composite prepared by adding titanium (TiO 2 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ) and cerium oxide (CeO 2 ) alone has a chromaticity difference with natural teeth in the case of titanium oxide (TiO 2 ) and cerium oxide (CeO 2 ) , And ferric oxide (Fe 2 O 3 ), there is a difference in lightness and light transmittance from the natural teeth according to the amount of addition. From this, it can be seen that it is more preferable to use the above-mentioned multivalent metal-based coloring agent in combination. Furthermore, the complexes prepared by adding titanium oxide (TiO 2 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) have different kinds of metal ions and their concentration after melt infiltration due to the direction of oxidation- And the ratio of the metal-based coloring agent to be mixed is an important parameter for determining the brightness, chromaticity and light transmittance of the glass-infiltrating sapphire-alumina composite, since the brightness, chromaticity and light transmittance of the composite thus prepared are significantly different from each other . As a result of the experiment according to the present invention, it is preferable that titanium oxide (TiO 2 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) are mixed and added as a polyvalent metal-based coloring agent, and titanium oxide (TiO 2 ) (Fe 2 O 3 ) was added in an amount of 3 wt% to 7 wt% and 0.25 wt% to 0.75 wt%, respectively, in consideration of the oxidation-reduction reaction after the addition, in order to simultaneously satisfy brightness, chromaticity and light transmittance close to natural teeth. Is preferable.

따라서, 본 발명에 따른 유리침투 사파이어-알루미나 복합체는 사파이어-알루미나 프리폼에 2종 이상의 다가 이온 금속계 조색제를 포함하는 조색 유리분말을 용융침투시킴으로써 자연치아에 가까운 밝기를 갖을 뿐만 아니라, 자연치아와 유사한 색상 및 광투과율을 구현할 수 있어 우수하여 심미적 효과가 뛰어나므로, 인레이, 온레이, 비니어, 크라운, 브릿지, 틀니, 임플란트 등에 사용되는 치아수복재로 유용하게 사용될 수 있다.Accordingly, the glass-infiltrated sapphire-alumina composite according to the present invention has a brightness close to natural teeth by melt infiltration of a coloring glass powder containing two or more polyvalent metal-based coloring agents on a sapphire-alumina preform, And light transmittance can be realized. Therefore, it is excellent in aesthetic effect and can be effectively used as a dental restorative material used for inlay, onlay, veneer, crown, bridge, denture, and implant.

Claims (9)

다가 이온 금속계 조색제가 포함된 조색 유리분말이 사파이어-알루미나 프리폼에 용융침투된 구조를 갖되,
상기 조색 유리분말은,
조색제인 산화티타늄(TiO2) 3 중량% - 7 중량%;
조색제인 산화철(Fe2O3) 0.25 중량% - 1.00 중량%; 및 잔부의 란타늄 알루미노실리케이트계 베이스 유리분말;을 포함하고,
상기 조색 유리분말은 사파이어-알루미나 복합체의 전체 중량 대비 0.2 중량% - 10.0 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 치아수복재용 유리침투 사파이어-알루미나 복합체.
The colored glass powder containing the polyvalent metal-based coloring agent has a structure that is melt-penetrated into the sapphire-alumina preform,
The coloring glass powder may be prepared by,
3% to 7% by weight of titanium oxide (TiO 2 ) as a coloring agent;
0.25 wt% to 1.00 wt% iron oxide (Fe 2 O 3 ) as a coloring agent; And a balance lanthanum aluminosilicate-based base glass powder,
Wherein the coloring glass powder is contained in an amount of 0.2 wt% to 10.0 wt% based on the total weight of the sapphire-alumina composite.
제1항에 있어서,
상기 베이스 유리분말은 산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 산화칼슘(CaO) 및 산화란타넘(La2O3)으로 혼합되어 이루어지는 란타늄 알루미노실리케이트계 유리분말인 것을 특징으로 하는 치아수복재용 유리침투 사파이어-알루미나 복합체.
The method according to claim 1,
Wherein the base glass powder is a mixture of lanthanum oxide (La 2 O 3 ) mixed with silicon oxide (SiO 2 ), boron oxide (B 2 O 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), calcium oxide (CaO) Glass-infiltrated sapphire-alumina composite for a dental restoration, characterized in that it is an aluminosilicate glass powder.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 사파이어-알루미나 프리폼은 사파이어와 알루미나의 비율이 65 중량% - 80 중량% 대 20 중량% - 35 중량%인 것을 특징으로 하는 치아수복재용 유리침투 사파이어-알루미나 복합체.
The method according to claim 1,
Wherein the sapphire-alumina preform has a ratio of sapphire to alumina of 65 wt% to 80 wt% to 20 wt% to 35 wt%.
제1항에 있어서,
상기 사파이어-알루미나 프리폼은 20 μm - 30 μm 입도의 사파이어 및 0.1 μm - 1.0 μm 입도의 알루미나로 이루어진 것을 특징으로 하는 치아수복재용 유리침투 사파이어-알루미나 복합체.
The method according to claim 1,
Wherein said sapphire-alumina preform is comprised of sapphire having a particle size of 20 μm - 30 μm and alumina having a particle size of 0.1 μm - 1.0 μm.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 치아수복재는 인레이, 온레이, 비니어, 크라운, 브릿지, 틀니 및 임플란트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 치아수복재용 유리침투 사파이어-알루미나 복합체.
The method according to claim 1,
Wherein the tooth restoration material is at least one selected from the group consisting of an inlay, an onlay, a veneer, a crown, a bridge, a denture, and an implant.
KR20130061868A 2013-05-30 2013-05-30 Glass-infiltrated sapphire-alumina composites in the theeth color KR101492915B1 (en)

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2012 한국세라믹학회 춘계연구발표회 (2012.04.19) *
2012 한국세라믹학회 춘계연구발표회 (2012.04.19)*

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