KR101815428B1

KR101815428B1 - 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법

Info

Publication number: KR101815428B1
Application number: KR1020170137108A
Authority: KR
Inventors: 박태석; 박덕희
Original assignee: 박태석
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2018-01-08

Abstract

본 발명은 광택에 의해 빛이 반사되어 디지털 스캐닝에 어려움이 있었던 티타늄 어버트먼트의 문제점을 극복하고, 치조골과 픽스츄어 간의 골 유착력을 향상시킴으로써 시술 후 힐링 타임을 적극적으로 단축하여 임플란트를 더욱 신속하고 정확하게 시술할 수 있도록 구성된 지르코니아 어버트먼트의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지르코니아를 나노 입자크기로 분쇄하여 준비하는 원료 준비단계(S10);와, 준비된 원료를 CIP 장치로 가압하여 성형체를 형성하는 성형체 생성단계(S20);와, 성형체를 1차 하소한 뒤 3~4시간 동안 노냉하는 1차 열처리단계(S30);와, 1차 하소에 의해 부분적으로 소결된 부위마다 함침용 유리분말과 증류수를 섞어 바른 후에 2차 하소하고, 4~5시간 동안 유지하여 유리 분말이 성형체로 용융 침투되어 복합 성형체가 형성되게 하는 2차 열처리단계(S40);와, 복합 성형체의 상단에 픽스츄어와의 결합을 유도하는 체결볼트가 삽입될 수 있도록 카운터보어를 관통되게 형성하는 카운터보어 형성단계(S50);로 구성되는 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법에 관한 것이다.

Description

힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법{Zirconia Abutment Product Method}

본 발명은 픽스츄어와 크라운을 서로 연결하여 결합을 유도하는 어버트먼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광택에 의해 빛이 반사되어 디지털 스캐닝에 어려움이 있었던 티타늄 어버트먼트의 문제점을 극복하고, 치조골과 픽스츄어 간의 골 유착력을 향상시킴으로써 시술 후 힐링 타임을 적극적으로 단축하여 임플란트를 더욱 신속하고 정확하게 시술할 수 있도록 구성된 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 어버트먼트란 임플란트를 구성하는 요소 중 일부로써 치조골에 식립된 픽스츄어에 수직으로 결합하여 크라운의 체결을 유도하면서 치조골와 픽스츄어 간의 골 유착이 진행되는 동안 세균이나 이물질이 잇몸으로 침투하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

일례로 공개특허공보 10-2016-0039616호 "치과용 임플란트"가 있으며, 위 종래기술은 보철물이 픽스츄어와 어버트먼트에 걸쳐지면서 결합됨에 따라 보철물에 인가되는 외력이 픽스츄어와 어버트먼트로 고루 분산되어 내구성이 향상되고, 외력에 의한 보철물의 회전을 방지하여 스크류의 풀림 현상이 차단됨에 따라 보철물의 안정성이 향상되는 기술을 제안하고 있다.

다른 일례로 등록특허공보 10-0997553호 "일체형 임플란트"가 게재되어 있으며, 위 종래기술은 픽스츄어와 어버트먼트가 일체형으로 제작되고, 일체형 임플란트의 특성상 시술받는 사용자의 구강 구조에 따라 어버트먼트의 높낮이 차이에 대한 문제점을 극복하기 위해 어버트먼트의 길이를 연장할 수 있는 보철연장부를 포함한 기술을 제안한다.

위 종래기술을 포함하여 근래에 제작되고 있는 임플란트는 사용상 외력의 영향에 가장 많이 노출된 픽스츄어 및 어버트먼트의 파손에 대비하여 강도가 높은 티타늄 소재를 사용하고 있다. 그러나 티타늄 소재는 생체 친화력이 낮아 시술 후에 힐링 타임이 오래 걸리고, 소재 자체에 빛을 반사하는 광택 성질이 있기 때문에 디지털 스캔에 다소 어려움이 있었다.

따라서, 생체 친화력이 높은 소재로 구성하여 치조골과의 유착성을 향상시킴에 따라 치조골과 픽스츄어간의 힐링 타임을 단축시킴과 더불어, 디지털 스캐닝에 적합한 무 광택 소재로 이루어진 어버트먼트의 제조방법이 절실한 상황이다.

대한민국공개특허공보 10-2016-0039616호 "치과용 임플란트" 대한민국등록특허공보 10-0997553호 "일체형 임플란트"

본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 광택에 의해 빛이 반사되어 디지털 스캐닝이 불가했던 기존의 티타늄 소재로 이루어진 어버트먼트의 문제점을 극복하면서 치조골과 픽스츄어 간의 골 유착력을 향상시켜 시술 후에 힐링 타임을 단축할 수 있는 어버트먼트 제조방법을 제공하고자 하는 것이 해결 과제이다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법은 다음과 같다.

위 어버트먼트는 지르코니아를 분쇄하여 습식 CIP로 가압 성형한 뒤, 열처리를 수차례 거쳐 제조되는 것을 특징으로 한다.

위 어버트먼트 제조방법은 지르코니아를 나노 입자크기로 분쇄하여 준비하는 원료 준비단계(S10);와, 준비된 원료를 CIP 장치로 가압하여 성형체를 형성하는 성형체 생성단계(S20);와, 성형체를 1차 하소한 뒤 3~4시간 동안 노냉하는 1차 열처리단계(S30);와, 1차 하소에 의해 부분적으로 소결된 부위마다 함침용 유리분말과 증류수를 섞어 바른 후에 2차 하소하고, 4~5시간 동안 유지하여 유리 분말이 성형체로 용융 침투되어 복합 성형체가 형성되게 하는 2차 열처리단계(S40);와, 복합 성형체의 상단에 픽스츄어와의 결합을 유도하는 체결볼트가 삽입될 수 있도록 카운터보어를 관통되게 형성하는 카운터보어 형성단계(S50);로 구성되는 것에 특징이 있다.

또한, 위 지르코니아 분말에는 알루미나 분말이 더 첨가되는데, 이때 지르코니아 분말 70~80 중량%에 알루미나 분말 20~30 중량%가 첨가되어 혼합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 카운터 보어 형성단계(S50)는 형성된 카운터 보어 내경에 천연 추출분말 19~21 중량%와, 지르코니아 분말 34~35 중량%와, 천연 코팅액 45~46 중량%로 혼합 구성된 지르코니아 코팅제를 0.05mm의 두께로 도포하는 것을 포함하는 것에 특징이 있다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 어버트먼트가 무 광택 소재인 지르코니아로 제작됨에 따라 디지털 스캐닝을 이용한 다양한 식립 정보를 스캐닝할 수 있고, 이로부터 환자의 임플란트 시술을 쉽고 정확하게 진행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 취성, 인성, 내충격성, 환자의 치조골과의 유착성, 생체 친화력 등의 기능이 뛰어난 지르코니아에 다이아몬드 다음으로 경도가 높으면서 순수한 절연체로 이루어져 내열성, 내약품성, 강도 등이 매우 우수한 알루미나를 혼합한 소재로 제조함에 따라 내식성, 강도, 연성 등 어버트먼트가 갖춰야 할 필수 조건들이 향상되어 보다 안정적이고 생체 친화적인 어버트먼트를 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 CAD/CAM의 기술력 한계에 부딪혀 초소형의 어버트먼트를 가공하지 못하여 티타늄으로 제작할 수밖에 없던 기존의 기술력에서 벗어나, 지르코니아를 나노 입자 크기의 미세한 분말 형태로 가공한 뒤, 이를 습식 CIP 공법으로 손쉽게 성형하는 방식의 제조방법을 제공함으로써 임플란트 업계 발전에 기여할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지르코니아 분말 및 천연 추출물이 함유된 천연 코팅제가 도포된 카운터 보어에 크라운을 결속하기 위한 체결볼트가 삽입되면서 체결볼트의 나사산이 천연 코팅제를 절삭하고, 절삭에 의해 발생한 코팅제 가루가 어버트먼트 및 픽스츄어를 경유하여 환자의 치조골에 도달함에 따라 코팅제 가루에 함유된 지르코니아 및 천연 추출물이 치조골에서 기능을 발현하여 환자의 골 유착 기간을 단축하고, 잇몸 건강을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법을 단계별로 구분한 플로차트.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 픽스츄어와 크라운을 서로 연결하여 결합을 유도하는 어버트먼트에 관한 것이다.

무엇보다 광택에 의해 빛이 반사되어 디지털 스캐닝에 어려움이 있었던 티타늄 어버트먼트의 문제점을 극복하고, 치조골과 픽스츄어 간의 골 유착력을 향상시킴으로써 시술 후 힐링 타임을 적극적으로 단축하여 임플란트를 더욱 신속하고 정확하게 시술할 수 있도록 구성된 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법에 관한 것임을 주지한다.

본 발명의 가장 큰 목적은 디지털 스캐닝을 이용하여 환자의 치조골에 식립된 어버트먼트의 식립 정보를 손쉽게 파악함과 아울러, 생체 친화적인 소재를 사용함으로써 환자의 시술기간을 적극적으로 단축하여 임플란트의 시술 환경을 원활하게 개선하기 위함이다.

위 목적을 적극적으로 달성하기 위해 본 발명은 무 광택 및 생체 친화력이 우수한 지르코니아로 어버트먼트를 제조하고자 하며, 이의 제조방법으로 지르코니아를 분쇄하여 습식 CIP로 가압 성형한 뒤, 열처리를 수차례 거쳐 제조하는 방식을 제안한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법을 단계별로 구분한 뒤, 제조 순서에 바탕을 두고 나열한 플로차트이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 지르코니아 어버트먼트의 제조방법은 크게 지르코니아 분말을 준비하는 원료 준비단계(S10);와, 지르코니아 분말을 가압 성형하는 성형체 생성단계(S20);와, 성형체를 하소한 뒤 노냉하는 1차 열처리단계(S30);와, 1차 열처리된 성형체에 유리분말을 침투시켜 복합 성형체를 생성하는 2차 열처리단계(S40);와, 복합 성형체에 카운터 보어를 형성하는 카운터보어 형성단계(S50);로 구성된다.

위 원료 준비단계(S10)는 지르코니아를 분말 형태로 분쇄한 뒤, 기계적 및 광학적 특성이 향상될 수 있도록 가공하는 단계를 말한다. 더욱 상세하게는 본 발명에서 사용하는 지르코니아는 인성값이 가장 우수한 3mol% Y₂O₃-1.5mol% Nb₂O₅ _-95.5mol% ZrO₂를 사용하며, 이러한 지르코니아를 1050~1150℃에서 3~4시간 동안 하소한 후 어트리션 밀로 20~30분간 분쇄하는 것으로 이루어진다.

한편, 본 발명에서는 위와 같이 준비된 지르코니아 분말에 알루미나를 첨가함으로써, 지르코니아 자체적으로 갖지 못한 성능 내지 미흡한 성능을 향상시킨다. 위와 같은 이유로 알루미나는 평균 입경이 2.5~3.0㎛이 되도록 분쇄한 후 지르코니아의 첨가량에 맞추어 20~24시간 동안 습식 혼합하여 혼합하며, 본 발명에 따르면 지르코니아 분말 70~80 중량%와, 알루미나 분말 20~30 중량%로 혼합하는 것이 가장 바람직하다.

아래에는 위의 소재 구성에 따른 지르코니아의 성능을 비교 분석한 것이다.

1. 지르코니아의 가공에 따른 성능 비교

- 시편 1: 일반적인 지르코니아 블록

- 시편 2: 3mol% Y₂O₃-1.5mol% Nb₂O₅ _-95.5mol% ZrO₂를 1050~1150℃에서 3~4시간 동안 하소한 후 어트리션 밀로 20~30분간 분쇄하여 가압한 블록

위 표 1과 같이 본 발명은 지르코니아의 가공에 따른 성능을 비교하기 위하여 소재 자체의 특성과 각 소재를 이용하여 어버트먼트를 제조한 뒤 치조골 및 픽스츄어와의 결합에 대한 기계적 특성을 모두 실험대상에 포함시켰다.

위와 같은 실험 결과 일반적인 지르코니아 블록으로 구성된 시편 1에 비해 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 시편 2가 자체 특성에서 대체적으로 약 4~5% 이상 기능이 향상됨을 알 수 있었으며, 특히 기계적 특성에서도 매우 우수한 결합력을 나타내었다. 더불어 위 본 발명의 시편 2를 이용하여 가압 성형한 결과 시편 1에 비해 수축률이 약 2% 이상 감소하였음을 알 수 있었다.

2. 지르코니아에 알루미나 혼합량에 따른 강도 및 인성 비교

- 시험 방법: mol% Y₂O₃-1.5mol% Nb₂O₅ _-95.5mol% ZrO₂를 1050~1150℃에서 3~4시간 동안 하소한 후 어트리션 밀로 20~30분간 분쇄한 지르코니아 분말과 평균 입경이 2.5~3.0㎛이 되도록 분쇄한 알루미나 분말의 함량을 각기 달리하여 강도 및 인성을 실험

- 시편 1: 지르코니아 분말 100 중량%

- 시편 2: 지르코니아 분말 90 중량% + 알루미나 10 중량%

- 시편 3: 지르코니아 분말 80 중량% + 알루미나 20 중량%

- 시편 4: 지르코니아 분말 70 중량% + 알루미나 30 중량%

- 시편 5: 지르코니아 분말 60 중량% + 알루미나 40 중량%

위 표 2와 같이 알루미나의 함량이 0%에서 40%까지 첨가된 지르코니아의 강도와 인성을 측정하여 값으로 환산한 뒤, 그래프를 제작하였다. 위 그래프에서 알 수 있듯이 강도 값은 알루미나량이 40wt% 첨가될 때까지 오차범위 내에서 일정한 값을 유지하였으나, 인성 값은 알루미나량이 30wt%부터 감소하기 시작하였다.

한편, 위와 같은 실험 결과를 바탕으로 알루미나가 20~30% 첨가되었을 때 강도 및 인성이 가장 활성화되었음을 알 수 있었다.

위 성형체 생성단계(S20)는 위와 같이 준비된 원료를 CIP 장치로 가압하여 어버트먼트의 형태로 성형하는 단계를 일컫는다. 특히, 본 발명에서는 생체 친화적이면서 자연치와 유사한 투명성을 갖는 지르코니아 소재를 고무 몰드에 투입한 뒤, 육면을 가압하는 Wet CIP(Wet Process Cold Isotropic Pressure) 방식을 이용함으로써 균일한 밀도와 고압의 성형압으로부터 내구성이 향상된 임플란트용 힐링 어버트먼트를 성형한다. 위 Wet CIP 가압장치는 고무몰드에 분말을 장입한 뒤 성형용기 내의 액중에 침지하여 가압성형하는 장치이다. 위 Wet CIP 가압장치는 몰드의 상·하 개구단을 상·하 커버로 폐색함과 동시에 고무형틀에 장입된 분말을 압력 포트에서 공급된 압력매체에 의해 소요의 성형압까지 등방압 가압력으로 성형하며, 이때 프레스 프레임에 의해 가압축력을 받게 되고, 가압 성형 후에는 압력 포트에서 압력매체를 유출시켜 대기압까지 감압하여 성형한다.

위 성형체 생성단계(S20)는 어버트먼트를 제조하기 위해 작업자가 원하는 어버트먼트의 외형으로 형성할 수 있도록 성형공간을 생성하는 성형부 생성단계(S21)와, 성형부에 지르코니아 분말을 장입하는 원료 장입단계(S22)와, 금형으로 원료를 가압하는 성형체 성형단계(S23)로 더욱 세분화된 단계를 포함한다.

위 성형부 생성단계(S21)는 몰드에 어버트먼트의 외형과 대응하는 형태의 성형부를 생성하는 단계로써, 몰드란 부품 등을 수지 속에 메워 넣고 굳인 것으로 습기나 진동에 의한 열화나 고장의 발생을 방지하는 것에 목적이 있으며 폴리에스테르 등의 주형 수지를 사용하는 것이 특징이다.

특히, 본 발명에서는 고무, 실리콘 등을 소재로 한 탄성몰드를 사용하는데 그 이유로는 탄성몰드가 온도에 강하고 정밀한 성형이 간단하며 성형 작업 후 성형품의 이탈이 수월한 장점이 있기 때문이다. 예컨대 본 발명에서 제조하는 어버트먼트는 픽스츄어와 크라운을 상호 연결하기 위해 정밀성이 요구되는 매우 중요한 구성품으로써, 정밀가공이 가능한 탄성몰드를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

위 원료 장입단계(S22)는 지르코니아 분말을 몰드에 형성된 성형부에 장입하는 단계이고, 성형체 성형단계(S23)는 지르코니아 분말에 삼산화이트륨(Y₂O₃)으로 구성된 안정제를 첨가한 뒤, 140~150MPa의 압력으로 가압성형하는 단계이다.

위 1차 열처리단계(S30)는 성형체 생성단계(S20)로부터 가압 성형된 성형체를 1차 하소한 뒤 노냉하는 단계를 말한다. 더욱 상세하게는 가압 성형된 성형체를 전기로에 넣은 뒤, 9~10℃/min의 승온속도로 1100~1120℃까지 승온한 후, 2~3시간 동안 노냉하는 단계이다.

위 2차 열처리단계(S40)는 1차 하소에 의해 부분적으로 소결된 부위마다 함침용 유리분말과 증류수를 섞어 바른 다음 2차 하소한 후, 유리 분말을 성형체로 용융 침투시켜 복합 성형체를 형성하는 단계를 말한다. 더욱 상세하게는 1차 열처리에 의해 부분적으로 소결된 부위마다 함침용 유리분말과 증류수를 섞어 바른 뒤, 25~30℃/min의 승온속도로 1050~1100℃까지 승온한 후, 3~4시간 동안 유지하여 유리 분말이 성형체로 완전히 용융 침투되어 복합 성형체가 형성된다.

위 복합 성형체에 사용된 함침용 유리는 La₂O₃-Al₂O₃-SiO₂계 알루미나 및 지르코니아 침투용 유리로써 지르코니아 70~80중량%와, 알루미나 20~30 중량%의 조성에 맞추어 중량비로 혼합하였다.

여기에서 알루미나 유리 제조방법은 칭량(秤量)한 분말들을 마모 유발을 이용하여 건식 혼합한 후 백금 가열로에 장입하여 전기로에서 1300~1400℃로 1~2시간 용융한다. 그리고 용융액을 수냉(水冷)한 다음 이를 프리트(frit)하여 디스크 밀로 분쇄한 뒤 100 메쉬를 전통하여 제조한다.

아래는 통상적인 기술로 1차 열처리로 제작된 어버트먼트의 특성과 본 발명의 기술로 1차 및 2차 열처리로 제작이 완료된 어버트먼트의 특성을 비교 분석한 표이다.

비교 항목은 다양한 특성 중 임플란트 기능에 한해서 취성, 인성, 내충격성, 유착성, 생체친화성을 측정하였으며, 항목별로 최대 100%를 기준으로 산출한 값을 나타내었다.

위 표 3과 같이 일반 성형체는 취성이 92.25%, 인성이 78.69%, 내충격성 81.42%, 유착성 93.75%, 생체친화성 91.44%로 임플란트를 구성하기 위한 최소 조건을 나름대로 만족할 만한 수치가 측정되었다.

하지만, 본 발명의 1차 및 2차 열처리로 제조된 복합 성형체는 취성 93.12%, 인성 85.13%, 내충격성 81.75%, 유착성 98.21%, 생체친화성 93.93%로 일반 성형체에 비해 각 항목별로 약 3~4% 가량 기능이 향상되었음을 알 수 있다.

특히, 위의 측정을 진행하면서 임플란트 실험자 10명을 대상으로 5명에게는 일반 성형체로 이루어진 어버트먼트를 시술하고, 나머지 5명에게는 복합 성형체로 이루어진 어버트먼트를 시술하였으며, 시술이 완료된 날을 시작으로 골 유착 정도를 파악하였다. 결과는 일반 성형체를 시술한 실험자 5명은 평균적으로 약 2개월이 지나서야 크라운을 결합할 수 있을 정도의 골 유착이 진행됐지만 복합 성형체를 시술한 실험자 5명은 대체로 1.5개월 이전에 크라운을 결합할 수 있었다. 결과적으로 복합 성형체의 생체 친화성이 매우 우수하여 임플란트 시술 기간을 적극적으로 단축할 수 있었다.

위 카운터보어 형성단계(S50)는 복합 성형체를 수직으로 원형의 홀을 관통 형성시키는 것으로, 카운터 보어란 환자의 치조골과 픽스츄어의 골 유착이 성공적으로 완료된 이후, 픽스츄어에 크라운을 결합하기 위해 체결볼트를 삽입하게 되는데 이때 체결볼트가 크라운에서부터 어버트먼트를 관통하여 픽스츄어까지 도달할 수 있도록 경로를 제공하기 위한 홀을 말한다.

통상적으로 대상물에 볼트가 삽입되기 위해서는 볼트 몸체가 삽입되도록 볼트 몸체와 대응하는 홀이 필요한데, 카운터 보어는 대상물에 삽입된 볼트의 머리가 대상물의 외부로 노출되지 않도록 홀 상측에 볼트 머리의 지름과 두께만큼 2중 홀이 더 형성된 것을 의미한다. 하지만, 본 발명의 카운터 보어는 2중홀에 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 카운터 보어 형성단계(S50)는 체결 볼트의 삽입을 유도하기 위한 카운터 보어 형성 작업에 그치지 않고, 형성된 카운터 보어 내경에 지르코니아 분말이 첨가된 천연 코팅제를 도포하는 작업을 더 포함한다.

지르코니아 분말이 첨가된 천연 코팅제를 카운터 보어 내경에 도포하는 이유는 어버트먼트를 픽스츄어와 크라운을 상호 연결한 상태에서 위 구성들을 일괄적으로 고정하기 위해 몸체에 나사산이 형성된 체결볼트를 회전시키며 삽입하게 되는데, 이때 체결볼트의 나사산이 카운터 보어의 내경에 도포된 천연 코팅제를 절삭하게 된다. 체결볼트에 의해 가루 형태로 절삭된 천연 코팅제는 카운터 보어의 내부와 픽스츄어의 내경을 통해 환자의 치조골에 안착되는데, 이때 천연 코팅제에 함유된 지르코니아 분말이 반응하여 치조골과 픽스츄어어의 골 유착 관계를 더욱 견고하게 향상시킨다.

더불어, 위 지르코니아 분말이 함유된 천연 코팅제는 송진 분말, 박하 분말, 자일리톨로 이루어진 천연 추출물이 더 첨가되어 환자의 치조골과 픽스츄어어의 골 유착 기간을 단축하면서 환자의 병치 구간을 건강하게 유도한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면 의 천연 추출물은 송진 분말 20~30 중량%와, 박하 분말 35~40 중량%와, 자일리톨 35~40 중량%로 구성하는 것이 가장 바람직한 조건이다.

아래는 지르코니아 분말이 함유된 천연 코팅제의 도포 유무에 따른 치조골과 픽스츄어간의 골 유착 기간을 그래프로 비교한 표이다.

지르코니아 분말이 함유된 천연 코팅제의 기능을 측정하기 위하여 임플란트 시술이 필요한 실험자 20명을 대상으로 10명에게는 본 발명의 지르코니아 분말이 함유된 천연 코팅제를 도포한 어버트먼트를 이용하여 임플란트 시술을 하였으며, 나머지 10명에게는 통상적인 어버트먼트를 이용하여 임플란트 시술을 하였다. 그리고 시술이 끝난 시점부터 5일 간격으로 2개월간 환자들의 치유상태를 파악하였다.

결과는 예상했던 바와 같이 지르코니아 분말이 함유된 천연 코팅제를 도포한 어버트먼트를 이용하여 임플란트 시술을 받았던 실험자들의 회복속도가 월등하게 빨라 2개월이 채 되기전에 완치된 것을 알 수 있었다.

반면, 통상적인 지르코니아 어버트먼트를 사용한 실험자들은 2개월이 지나도 시술부위가 완벽히 치유되지 않았으며, 일부는 60일이 경과하도록 통증을 느낀다는 실험자도 있었다.

결과적으로 지르코니아 분말이 함유된 천연코팅제는 환자의 치조골에 반응하여 힐링 타임을 단축시키고 해당 시술 부위의 건강을 개선시켜주는 효과가 있었다.

위와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법에 의하면, 어버트먼트가 무 광택 소재인 지르코니아로 제작됨에 따라 디지털 스캐닝을 이용한 다양한 식립 정보를 스캐닝할 수 있고, 이로부터 환자의 임플란트 시술을 보다 정확하고 간편하게 진행할 수 있으며, 취성, 인성, 내충격성, 환자의 치조골과의 유착성, 생체 친화력 등의 기능이 뛰어난 지르코니아에 다이아몬드 다음으로 경도가 높으면서 순수한 절연체로 이루어져 내열성, 내약품성, 강도 등이 매우 우수한 알루미나를 혼합한 소재로 제조함에 따라 내식성, 강도, 연성 등 어버트먼트가 갖춰야 할 필수 조건들이 향상되어 보다 안정적이고 생체 친화적인 어버트먼트를 제조할 수 있다.

또한, CAD/CAM의 기술력 한계에 부딪혀 초소형의 어버트먼트를 가공하지 못하여 티타늄으로 제작할 수밖에 없던 기존의 기술력에서 벗어나, 지르코니아를 나노 입자 크기의 미세한 분말 형태로 가공한 뒤, 이를 습식 CIP 공법으로 손쉽게 성형하는 방식의 제조방법을 제공함으로써 임플란트 업계 발전에 이바지할 수 있을 뿐만 아니라, 지르코니아 분말 및 천연 추출물이 함유된 천연 코팅제가 도포된 카운터 보어에 크라운을 결속하기 위한 체결볼트가 삽입되면서 체결볼트의 나사산이 천연 코팅제를 절삭하고, 절삭에 의해 발생한 코팅제 가루가 어버트먼트 및 픽스츄어를 경유하여 환자의 치조골에 도달함에 따라 코팅제 가루에 함유된 지르코니아 및 천연 추출물이 치조골에서 기능을 발현하여 환자의 골 유착 기간을 단축하고, 잇몸 건강을 향상시키기 때문에 임플란트 업계의 발전에 기여할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S10. 원료 준비단계 S20. 성형체 생성단계
S30. 1차 열처리단계 S40. 2차 열처리단계
S50. 카운터보어 형성단계

Claims

지르코니아를 분쇄하여 습식 CIP로 가압 성형한 뒤, 열처리를 수차례 거쳐 제조되는 지르코니아 어버트먼트의 제조방법에 있어서,
지르코니아를 나노 입자크기로 분쇄하여 지르코니아 분말을 준비하는 원료 준비단계(S10);
준비된 원료를 CIP 장치로 가압하여 성형체를 형성하는 성형체 생성단계(S20);
성형체를 1차 하소한 뒤 3~4시간 동안 노냉하는 1차 열처리단계(S30);
1차 하소에 의해 부분적으로 소결된 부위마다 함침용 유리분말과 증류수를 섞어 바른 후에 2차 하소하고, 4~5시간 동안 유지하여 유리 분말이 성형체로 용융 침투되어 복합 성형체가 형성되게 하는 2차 열처리단계(S40);
복합 성형체의 상단에 픽스츄어와의 결합을 유도하는 체결볼트가 삽입될 수 있도록 카운터보어를 관통되게 형성하는 카운터보어 형성단계(S50);
를 순차 거쳐 구성되는 것을 특징으로 하는 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
위 지르코니아 분말은 알루미나 분말이 더 첨가된 것을 특징으로 하는 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법.
제3항에 있어서,
지르코니아 분말 70~80 중량%와, 알루미나 분말 20~30 중량%로 혼합되는 것을 특징으로 하는 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법.
제1항에 있어서,
위 카운터 보어 형성단계(S50)는 형성된 카운터 보어 내경에 천연 추출분말 19~21 중량%와, 지르코니아 분말 34~35 중량%와, 천연 코팅액 45~46 중량%로 혼합 구성된 지르코니아 코팅제를 0.05mm의 두께로 도포하는 것을 포함하는 것에 특징이 있는 힐링 타임의 개선과 디지털 스캐닝이 가능한 지르코니아 어버트먼트의 제조방법.