KR20120133024A - 인공치아 성형용 블록 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인공치아 성형용 블록 및 그 제조방법에 관한 것으로, 인공치아 성형용 블록을 만드는 조성물은 탄산칼슘(Calcium carbonate, CaCO3) 18 내지 25중량%, 수산화알루미늄(Aluminium hydroxide, Al(OH)3) 7 내지 15중량%, 인산(Phosphoric acid, H3PO4) 50 내지 70중량%, 탄산나트륨(Sodium carbonate, Na2CO3) 2 내지 10중량%, 탄산칼륨(Potassium carbonate, K2CO3) 2 내지 10중량%, 산화티탄(Titanium dioxide, TiO2) 0.5 내지 10중량%로 구성되며, 제조방법은 탄산칼슘(CaCO3)과 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 인산(H3PO4)과 탄산나트륨(Na2CO3)과 탄산칼륨(K2CO3)과 산화티탄(TiO2)을 400~700rpm의 속도로 교반하면서 1~2시간 혼합하는 혼합단계(S10)와, 상기 혼합단계(S10) 후에 마멸분쇄기(Attrition mill)를 통해 분쇄하면서 혼합하는 분쇄단계(S20)와, 상기 분쇄단계(S20)을 통해 분쇄된 혼합분말을 100℃이하로 온도 조절된 진공건조기에서 가열하면서 건조하는 건조단계(S30)와, 상기 건조단계(S30)를 거쳐 건조된 상기 혼합분말을 99%이상의 고순도 알루미나(Alumina) 도가니에 담아 400℃로 온도 조절된 전기로에서 2~3시간 동안 열처리하는 열처리단계(S40)와, 상기 열처리단계(S40) 후에 상기 혼합분말을 1400℃로 온도 조절된 전기로에서 1시간 동안 용융시키는 용융단계(S50)와, 상기 용융단계(S50)를 통해 용융된 유리 혼합물을 300~400℃로 예열된 그래파이트 몰드에 부어 원형의 유리 성형체로 성형하는 성형단계(S60)와, 상기 성형단계(S60) 후에 성형 된 유리 성형체를 500~550℃로 온도 조절된 전기로에 넣어 1시간 동안 유지시키는 아닐린단계(S70)와, 상기 아닐린단계(S70) 후에 전기로에서 2℃/min의 냉각속도로 서냉하는 서냉단계(S80)로 구성된다.
본 발명에 의하면 인공치아 성형용 블록을 만드는 조성물을 혼합하여 용융할 수 있는 분말을 생산할 수 있고, 인공치아 성형용 블록을 만드는 초기 조성물의 성분이 안정되어 있으며, 인체 친화적인 인공치아 성형용 블록을 제조할 수 있는 장점이 있고, 알루미늄의 양의 조절이 가능하여 제조되는 블록의 강도나 경도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 세라믹 제조시 강도와 경도가 조절됨으로 인하여 자연치아의 손상과 마모를 줄일 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Description

인공치아 성형용 블록 및 그 제조방법{Block for plastic of artificial tooth and thereof manufacturing method}
본 발명은 인공치아 성형용 블록을 제조하는 조성물과 인공치아 성형용 블록을 만드는 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인체 친화적인 인공치아 성형용 블록을 제조하고 제조되는 블록의 강도나 경도를 조절할 수 있으며 그로 인해 자연치아의 손상과 마모를 줄일 수 있는 인공치아 성형용 블록 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 치과에서 진단을 받은 다음 인공치아를 시술하고자 할 경우 치과 의사가 치아의 본을 뜨게 되고 이 본을 기공소에 보내게 된다.
이와 같이 기공소에서는 본 뜬 것을 토대로 하여 모델을 만든 다음 이 모델을 스캔하여 도면화하고 이 도면을 컴퓨터에 입력하여 인공치아를 가공장치인 소형 CNC선반을 이용하여 인공치아 성형용 블록을 고정한 다음 가공하며, 가공된 치아를 열처리하면 된다.
가공장치는 소형 CNC선반과 같이 컴퓨터에 입력된 도면대로 드릴을 고정하고 있는 이송대가 상하좌우로 작동하여 인공치아 성형용 블록을 가공하게 되며, 이때 실제 치아보다 크게 가공되고 열처리 공정에서 축소된다.
상기와 같은 공정을 거쳐 완성된 인공 치아는 치과로 보내져 환자에게 고정하게 되는 것이다.
그러나 상기 종래에서 사용되어온 인공치아 성형용 블록은 지르코니아 블록, 레진인레어 블록, 골든인레어 블록, PT크라운 블록 등이 사용되고 있다.
종래에 사용되어온 인공치아 성형용 블록은 강도가 너무 좋아 열처리한 후 보조가공이 어려울 뿐만 아니라 쉽게 파손되는 단점이 있다.
즉, 치과에서 떠준 본을 토대로 하여 인공치아 성형용 블록을 가공공정과 열처리 공정에서 돌출된 부분이 발생하거나 손실된 치아와 결합할 때 부적합한 부분이 있을 경우 연마공정을 거쳐 연마하게 되는바, 이때 종래에 사용되어온 인공치아 성형용 블록으로 제작된 인공치아는 열처리 된 후 강도가 너무 강하여 파손되는 단점이 있어, 인공치아를 다시 제작하여야 하므로 원자재와 시간을 낭비하게 되는 문제점이 있다.
인이 함유된 인공치아용 블록을 만들기 위해서는 인이 함유된 안정한 물질을 찾아 그 물질을 사용하여 블록을 제조해야 하는데 이때, 인을 첨가할 수 있는 양이 정해져 있어, 원하는 인의 양을 조절할 수가 없었다.
또한, 인의 양이 한정되므로 인공치아용 블록의 강도나 경도를 조절하기가 어려웠으며, 종래의 방법으로 인공치아를 만들 경우 자연치아의 손상과 마모를 가져올 수 있는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출 된 것으로서, 본 발명의 첫 번째 목적은, 인체 친화적인 인공치아 성형용 블록의 제조가 가능하고 초기 조성물이 안정적인 인공치아 성형용 블록 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 두 번째 목적은, 인공치아 성형용 블록의 강도나 경도의 조절이 가능하여 자연치아의 손상과 마모를 줄일 수 있는 인공치아 성형용 블록을 제공하는 데 있으며, 나아가, 경제성 있는 인공치아 성형용 블록 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명의 인공치아 성형용 블록의 조성물은 탄산칼슘(CaCO3) 18 내지 25중량%와 수산화알루미늄(Al(OH)3) 7 내지 15중량%와 인산(H3PO4) 50 내지 70중량%와 탄산나트륨(Na2CO3) 2 내지 10중량%와 탄산칼륨(K2CO3) 2 내지 10중량%와 산화티탄(TiO2) 0.5 내지 10중량%의 혼합물로 구성되는 것에 의해 달성된다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 인공치아 성형용 블록을 만드는 조성물을 혼합하여 용융할 수 있는 분말을 생산할 수 있고, 인공치아 성형용 블록을 만드는 초기 조성물의 성분이 안정되어 있으며, 인체 친화적인 인공치아 성형용 블록을 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 알루미늄의 양의 조절이 가능하여 제조되는 블록의 강도나 경도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 세라믹 제조시 강도와 경도가 조절됨으로 인하여 자연치아의 손상과 마모를 줄일 수 있으며, 인공치아 성형용 블록을 제조하는 조성물 중 비용이 적게 소요되는 인산을 이용함으로 인해 경제성 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 인공치아 성형용 블록의 제조방법을 도시한 블럭도
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 탄산칼슘(Calcium carbonate, CaCO3) 18 내지 25중량%, 수산화알루미늄(Aluminium hydroxide, Al(OH)3) 7 내지 15중량%, 인산(Phosphoric acid, H3PO4) 50 내지 70중량%, 탄산나트륨(Sodium carbonate, Na2CO3) 2 내지 10중량%, 탄산칼륨(Potassium carbonate, K2CO3) 2 내지 10중량%, 산화티탄(Titanium dioxide, TiO2) 0.5 내지 10중량%의 혼합 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 인공치아 성형용 블록의 제조방법을 도시한 블럭도로서, 도 1을 참고하면, 탄산칼슘(Calcium carbonate, CaCO3) 18 내지 25중량%과 수산화알루미늄(Aluminium hydroxide, Al(OH)3) 7 내지 15중량%와 인산(Phosphoric acid, H3PO4) 50 내지 70중량%과 탄산나트륨(Sodium carbonate, Na2CO3) 2 내지 10중량%와 탄산칼륨(Potassium carbonate, K2CO3) 2 내지 10중량%와 산화티탄(Titanium dioxide, TiO2) 0.5 내지 10중량%를 400~700rpm의 속도로 교반하면서 1~2시간 혼합하는 혼합단계(S10)를 수행합니다.
인체 친화적인 인공치아를 제조하기 위해서 CAD나 CAM 가공용 인산칼슘 블록의 제조를 위해 결정상이 CaO-P2O5와 Al2O3-P2O5계를 생성할 수 있는 CaO-P2O5-Al2O3계 조성을 선택하였다.
또한, 인공치아 성형용 블록을 제조하기 위한 최초 시작 조성물로는 탄산칼슘과 수산화알루미늄 및 가격이 저렴한 인산을 선택하였다.
상기 혼합단계(S10) 후에는 마멸분쇄기(Attrition mill)를 통해 분쇄하면서 혼합하는 분쇄단계(S20)를 거친다.
상기 분쇄단계(S20)를 통해 분쇄된 혼합분말은 100℃이하로 온도 조절된 진공건조기에서 가열하면서 건조하는 건조단계(S30)를 거치게 된다.
실험실에서 수행된 건조단계에 대한 실험에서 상기 분쇄단계를 거친 혼합분말 200g을 약 3시간 정도의 건조단계를 거친다.
상기 건조단계(S30)를 거쳐 건조된 혼합분말은 99%이상의 고순도의 알루미나(Alumina) 도가니에 담아 400℃로 온도 조절된 전기로에서 2~3시간 동안 열처리하는 열처리단계(S40)를 거치게 된다.
상기 열처리단계(S40) 후에 상기 혼합분말을 1400℃로 온도 조절된 전기로에서 1시간 동안 용융시키는 용융단계(S50)를 수행한다.
또한, 상기 용융단계(S50)를 통해 용융된 유리 혼합물은 300~400℃로 예열된 그래파이트 몰드에 부어 원형의 유리 성형체로 성형하는 성형단계(S60)를 거친다.
상기 성형단계(S60) 후에 성형 된 유리 성형체는 500~550℃로 온도 조절된 전기로에 넣어 1시간 동안 유지시키는 아닐린단계(S70)를 거치게 되며, 상기 아닐린단계(S70) 후에 전기로에서 2℃/min의 냉각속도로 서냉하는 서냉단계(S80)를 거쳐 인공치아 성형용 블록을 제조하게 된다.
상기 유리 성형체의 핵생성 및 결정화 온도를 조사하기 위해 유리 성형체를 전기로에서 5℃/min의 승온 속도로 510~560℃까지 가열하고, 그 온도로 4시간 동안을 유지시킨 다음 상온까지 서냉하여 얻어진 시편의 성상을 확인하여 핵생성 및 결정화온도를 설정하였다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 의하면, 인공치아 성형용 블록을 만드는 조성물을 혼합하여 용융할 수 있는 분말을 생산할 수 있고, 인공치아 성형용 블록을 만드는 초기 조성물의 성분이 안정되어 있으며, 인체 친화적인 인공치아 성형용 블록을 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 알루미늄의 양의 조절이 가능하여 제조되는 블록의 강도나 경도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 세라믹 제조시 강도와 경도가 조절됨으로 인하여 자연치아의 손상과 마모를 줄일 수 있으며, 인공치아 성형용 블록을 제조하는 조성물 중 비용이 적게 소요되는 인산을 이용함으로 인해 경제성 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (2)

  1. 탄산칼슘(Calcium carbonate, CaCO3) 18 내지 25중량%, 수산화알루미늄(Aluminium hydroxide, Al(OH)3) 7 내지 15중량%, 인산(Phosphoric acid, H3PO4) 50 내지 70중량%, 탄산나트륨(Sodium carbonate, Na2CO3) 2 내지 10중량%, 탄산칼륨(Potassium carbonate, K2CO3) 2 내지 10중량%, 산화티탄(Titanium dioxide, TiO2) 0.5 내지 10중량%의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 인공치아 성형용 블록
  2. 탄산칼슘(Calcium carbonate, CaCO3)과 수산화알루미늄(Aluminium hydroxide, Al(OH)3)과 인산(Phosphoric acid, H3PO4)과 탄산나트륨(Sodium carbonate, Na2CO3)과 탄산칼륨(Potassium carbonate, K2CO3)과 산화티탄(Titanium dioxide, TiO2)을 400~700rpm의 속도로 교반하면서 1~2시간 혼합하는 혼합단계(S10);와,
    상기 혼합단계(S10) 후에 마멸분쇄기(Attrition mill)를 통해 분쇄하면서 혼합하는 분쇄단계(S20);와,
    상기 분쇄단계(S20)를 통해 분쇄된 혼합분말을 100℃이하로 온도 조절된 진공건조기에서 가열하면서 건조하는 건조단계(S30);와,
    상기 건조단계(S30)를 거쳐 건조된 상기 혼합분말을 99%이상의 고순도 알루미나(Alumina) 도가니에 담아 400℃로 온도 조절된 전기로에서 2~3시간 동안 열처리하는 열처리단계(S40);와,
    상기 열처리단계(S40) 후에 상기 혼합분말을 1400℃로 온도 조절된 전기로에서 1시간 동안 용융시키는 용융단계(S50);와,
    상기 용융단계(S50)를 통해 용융된 유리 혼합물을 300~400℃로 예열된 그래파이트 몰드에 부어 원형의 유리 성형체로 성형하는 성형단계(S60);와,
    상기 성형단계(S60) 후에 성형 된 유리 성형체를 500~550℃로 온도 조절된 전기로에 넣어 1시간 동안 유지시키는 아닐린단계(S70); 및
    상기 아닐린단계(S70) 후에 전기로에서 2℃/min의 냉각속도로 서냉하는 서냉단계(S80);로 구성되는 것을 특징으로 하는 인공치아 성형용 블록의 제조방법
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