KR102285589B1 - 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과주조용 매몰재에 관한 것으로, 실리카, 마그네시아, 인산이소수암모늄 및 첨가제로 탄산 마그네슘을 포함하고, 첨가제로 이용되는 탄산 마그네슘에 의해 상온 경화 반응시, 주조금속의 부피팽창과 대응되도록 경화팽창이 증대됨으로써, 주조 정밀도를 향상시킬 수 있는 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재에 관한 것이다.

Description

경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재{Dental casting investment for hardening expansion type}

본 발명은 치과주조용 매몰재에 관한 것으로, 실리카, 마그네시아, 인산이소수암모늄 및 첨가제로 탄산 마그네슘을 포함하고, 첨가제로 이용되는 탄산 마그네슘에 의해 상온 경화 반응시, 주조금속의 부피팽창과 대응되도록 경화팽창이 증대됨으로써, 주조 정밀도를 향상시킬 수 있는 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재에 관한 것이다.

종래의 정밀 주조 분야에서는 주형재료로서 점토를 이용하였으나, 석고가 사용되면서 치과 분야와 귀금속공예 분야에서 널리 이용되어 왔다.

석고계 매몰재는 저융점 합금이나 귀금속 합금의 주조 시 널리 사용되어 왔으며, 주조체의 미려도 및 정밀한 부위의 재현성이 우수한 특성을 갖고 있다. 그러나, 이러한 석고계 매몰재를 이용하여 고융점 합금이나 비귀금속 합금의 주조 시 석고는 Wax의 소각 후 잔존하는 유리탄소와 반응하여 Gas를 생성하며 Gas와 석고가 반응하여 SO2가 발생되면서 열분해 되기 때문에 고온용 매몰재로는 부적합하다.

따라서, 고운 정밀 주조 시에는 내열성이 우수한 Ethyl Silicate, Colloidal Silica 및 인산염을 결합재로 사용하는 매몰재가 사용되기 시작하였으나 Ethyl Silicate는 Sol의 보존상 문제점이 있고 Colloidal Silica는 Wax Pattern과의 친화력이 좋지 않은 등의 이유 때문에 소형 정밀 주조 시에는 인산염계 매몰재가 많이 사용되고 있다.

하지만, 종래의 인삼염계 매몰재는, 고온 정밀 주조시, 주조 금속으로 주로 이용되는 Co-Cr 합금, Ni-Cr 합금 등의 부피팽창과 대응되지 않아, 주조정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은실리카, 마그네시아, 인산이소수암모늄과, 첨가제로 탄산마그네슘을 함유함으로써, 상온 경화 반응시, 주조금속의 부피팽창과 대응되도록 경화팽창이 증대되어, 주조 정밀도를 향상시킬 수 있는 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 주조금속의 정밀주조를 위한 치과주조용 매몰재로서, 실리카; 마그네시아; 인산이수소암모늄; 및 첨가제;를 포함하고, 상기 첨가제는 탄산 마그네슘을 포함하여, 경화반응 시, 경화 팽창이 증대되며, 다공성 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 매몰재 100 중량부를 기준으로, 상기 실리카는 75 중량부 내지 85 중량부, 상기 마그네시아는 3 중량부 내지 9 중량부, 상기 인산이수소 암모늄은 8 중량부 내지 24 중량부, 상기 탄산 마그네슘은 1 중량부 내지 4 중량부를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 첨가제는 탄산 칼슘을 더 포함하고, 상기 탄산 칼슘은 상기 매몰재 100 중량부를 기준으로, 1 중량부 내지 4 중량부로 포함된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 첨가제는 질화규소, 탄화 규소 또는 고분자 분말을 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 매몰재 100 중량부를 기준으로, 상기 질화규소는 1 내지 3 중량부, 상기 탄화 규소는 1 내지 3 중량부, 상기 고분자 분말은 0.1 내지 1 중량부로 포함되고, 상기 고분자 분말은 PE, PET 또는 PS이다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

본 발명의 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재에 의하면, 실리카, 마그네시아, 인산이소수암모늄과, 첨가제로 마그네사이트(MgCO3), 탄산 칼슘(CaCO3) 또는 백운석(CaMg(CO3)2)이 함유됨으로써, 상온 경화 반응시, 주조금속의 부피팽창과 대응되도록 경화팽창이 증대되어, 주조 정밀도를 향상시킬 수 있고 반응시간이 단축시킬 수 있으며, 다공성 구조가 형성되어, 통기성이 우수한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재에 의하면, 질화규소, 탄화 규소를 첨가제로 더 포함함으로써, 내화도가 향상되는 장점을 지닌다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재는, 주조금속의 정밀주조를 위해 경화팽창을 증대시키기 위한 매몰재로서, 실리카, 마그네시아, 인산이수소암모늄 및 첨가제를 포함하여 이루어진다.

상기 실리카는 이산화규소를 일반적으로 이르는 말로서, 지각에서 가장 풍부한 원소인 규소와 산소로 이루어진 화합물로서, 지각 질량의 59％, 암석의 95％ 이상을 이루는 주요 구성성분으로, 석영(가장 풍부한 형태)·트리다이마이트·크리스토발라이트의 3가지의 주요결정 형태를 갖고 있다. 그밖의 변종으로는 코에사이트·키아타이트·리카텔리어라이트 등이 있다. 실리카 모래는 건물을 지을 때와 도로포장을 할 때 자갈, 포틀랜드 시멘트, 콘크리트, 모르타르와 같은 형태로 사용한다. 실리카는 연삭유리와 연마유리, 회전 숫돌과 연마석, 주조틀로도 사용하고, 유리·세라믹스·탄화규소·페로규소·규소를 제조하는 데 쓰이며 내화물, 보석의 원석 등으로도 사용한다.

또한, 상기 실리카는 전체 100중량부를 기준으로 하여, 75 중량부 내지 85중량부로 함유된다.

그 이유는, 상기 실리카가 75중량부 미만일 경우, 상기 실리카의 효과가 떨어지게되고, 상기 실리카가 85중량부를 초과할 경우에는, 후술할 마그네시아, 인산이소수암모늄, 첨가제의 함량을 증가시킬 수 없어, 경화도가 저하되며, 경화 팽창을 증대시킬 수 없게 되기 때문이다.

상기 마그네시아는 백색 또는 류백색의 분말로 순수한 물에는 녹기 어렵고, 수중의 탄산가스의 양이 증가하면 용해도가 증가하는 물질로, 묽은 산에 녹고 에탄올에는 간신히 녹으며, 포화 수용액의 pH는 10.3. 융점은 2,800℃이다.

또한, 상기 마그네시아는 전체 100중량부를 기준으로, 3중량부 내지 9중량부로 함유된다.

그 이유는, 상기 마그네시아가 3중량부 미만이나 9중량부 이상이 되면 발열온도의 너무 많이 올라가거나 경화시간을 단축시킬 수 없는 일이 생기기 때문이다.

상기 인산이수소암모늄은 인산 수용액에 산이 될 때까지 암모니아를 첨가하면 생기는 화학물질로, 무색∼흰색의 결정, 결정성 가루 또는 과립인 양조용 첨가물이다.

또한, 상기 인산이수소암모늄은 전체 100중량부를 기준으로, 8중량부 내지 24중량부로 함유된다.

그 이유는 상기 인산이수소암모늄이 8중량부 미만일 경우, 흡착과 팽창의 효과가 급격히 저하되어 생산 효율성이 떨어지며, 상기 인산이수소암모늄이 16중량부를 초과할 경우에는, 필요 이상의 과다한 혼입으로 인한 제품의 원가가 상승되기 때문이다.

상기 첨가제는 매몰재를 이용한 고온 주조 공정 시, 경화팽창을 증대하기 위한 화학물질로서, 탄산 마그네슘이 이용된다.

여기서, 상기 탄산 마그네슘은 전체 100중량부를 기준으로 하여, 1 내지 4 중량부로 함유된다.

그 이유는, 상기 탄산 마그네슘이 1중량부 미만일 경우에는, 주조 공정에서 발생하는 경화팽창이 미미하고, 4 중량부를 초과할 경우에는 경화 팽창이 더 이상 증가하지 않아, 원료가 낭비되기 때문이다.

또한, 상기 첨가제는 탄산 칼슘이 더 포함될 수 있다.

이 경우, 상기 탄산 칼슘은 전체 100중량부를 기준으로, 1 중량부 내지 4 중량부로 함유되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 첨가제는 질화규소, 탄화 규소 또는 고분자 분말을 더 포함할 수 있다.

이때, 매몰재 전체 100 중량부를 기준으로, 상기 질화규소는 1 내지 3 중량부, 상기 탄화 규소는 1 내지 3 중량부, 상기 고분자 분말은 0.1 내지 1 중량부로 함유된다.

또한, 상기 고분자 분말은 PE, PET 또는 PS가 이용될 수 있다.

또한, 상기 첨가제는 입자크기가 400메쉬 내지 700메쉬인 것이 바람직하다.

이는 최적의 입자크기로 첨가제가 함유됨으로써, 첨가제의 사용량을 줄일 수 있으며, 첨가제에 의한 반응효율을 증대시킬 수 있게 한다.

실시예 1

실리카 80 중량부, 마그네시아 6 중량부, 인산이수소암모늄 9중량부, 탄산마그네슘 2 중량부를 투입하여 치과주조용 매몰재를 제조하였다.

실시예 2

실리카 80 중량부, 마그네시아 6 중량부, 인산이수소암모늄 9중량부, 탄산마그네슘 2 중량부, 탄산 칼슘 2중량부를 투입하여 치과주조용 매몰재를 제조하였다.

실시예 3

실리카 80 중량부, 마그네시아 6 중량부, 인산이수소암모늄 9중량부, 탄산마그네슘 2 중량부, 탄산 칼슘 2중량부, 질화규소 1.5 중량부를 투입하여 치과주조용 매몰재를 제조하였다.

비교예

상기 실시예에서 상기 탄산마그네슘이 첨가되지 않은 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 치과주조용 매몰재를 제조하였다.

실험예

실시예와 비교예를 이용하여, 통상의 방법으로 구강 모양에 대응되는 의치보조물을 성형하였으며, 경화과정에서 매몰재의 경화 팽창율을 3회 반복실험하여 확인하였으며, 그 결과를 아래 표1 에 나타내었다.

	경화팽찰율
비교예	0.2
실시예 1	1.2
실시예 2	1.22
실시예 3	1.24

비교예의 경우, 매몰재의 경화팽창율이 0.2인 것으로 확인되엇으며, 실시예 1 내지 실시예3의 경우, 경화팽창율이 1.2 내지 1.24인 것으로 확인되었다.

즉, 본 발명의 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재에 의하면, 실리카, 마그네시아, 인산이소수암모늄에, 첨가제로 탄산마그네슘, 탄산 칼슐 등이 함유됨으로써, 상온 경화 반응시, 주조금속의 부피팽창과 대응될 수 있도록 경화팽창이 증대되는 것으로 확인되었다.

이에 따라, 본 발명에 따른 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재는 착용자의 구강 모양에 맞추어, 제작된 의치제조용 모형과 접촉된 접촉부위를 들뜨는 부분이 없도록 정밀 성형이 가능하며, 착용이 용이하고, 착용 후에도 이물감이 없는 의치보철물을 제조할 수 있는 이점을 지닌다.

또한, 본 발명에 따른 경화 팽창 증대형 치과주죠용 매몰재는 경화 반응을 통해 균일한 기공 크기를 갖는 다공성 구조가 형성됨으로써, 통기성이 우수한 이점을 지닌다.

또한, 본 발명의 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재는 질화규소, 탄화 규소를 첨가제로 더 포함함으로써, 내화도가 향상되는 장점을 지닌다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 주조금속의 정밀주조를 위한 치과주조용 매몰재로서,
   실리카; 마그네시아; 인산이수소암모늄; 및 첨가제;를 포함하고,
   상기 첨가제는 탄산 마그네슘을 포함하여,
   경화반응 시, 경화 팽창이 증대되며, 다공성 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 매몰재 100 중량부를 기준으로, 상기 실리카는 75 중량부 내지 85 중량부, 상기 마그네시아는 3 중량부 내지 9 중량부, 상기 인산이수소 암모늄은 8 중량부 내지 24 중량부, 상기 탄산 마그네슘은 1 중량부 내지 4 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 첨가제는 탄산 칼슘을 더 포함하고,
   상기 탄산 칼슘은 상기 매몰재 100 중량부를 기준으로, 1 중량부 내지 4 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 첨가제는 질화규소, 탄화 규소 또는 고분자 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재.
   
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