KR20170074983A - 왁스 패턴용 표면처리제 및 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용매; 질화 붕소; 및 계면활성제를 포함하는 왁스 패턴용 표면처리제를 제공한다.

Description

왁스 패턴용 표면처리제 및 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법 {WAX PATTERN SURFACE TREATMENT AGENT, AND METHOD FOR MANUFACTURING DENTAL PROSTHESIS}

본 발명은, 왁스 패턴(wax pattern)용 표면처리제(surface treatment agent) 및 치과용 보철물(dental prosthesis)의 제조 방법에 관한 것이다.

치과 치료 등에 의해 치아의 일부가 제거되거나 손실될 때, 치아가 제거된 부분 또는 손실된 부분을 자연적으로 재성장시키는 것이 불가능하기 때문에, 치과용 보철물이 제거된 부분 또는 손실된 부분에 제공된다. 치과용 보철물의 재료로서, 종래에는 금속이 사용된다. 그러나, 심미적인 관점에서, 최근에, 세라믹으로 제조된 치과용 보철물이 점점 더 사용된다.

세라믹으로 제조된 치과용 보철물에 대해, 예컨대, 먼저, 형성될 치과용 보철물의 형상에 대응하는 형상으로 형성되는 왁스 패턴이 매몰재(investment)에 매몰되고(invested), 매몰재가 주형(mold)을 형성하도록 경화된(set) 이후에 왁스 패턴이 연소된다(burned). 다음으로, 형성되는 주형에 압입될 세라믹 블록을 가열하고 프레스 성형(press molding)함으로써, 원하는 형상을 갖춘 세라믹으로 제조되는 치과용 보철물이 제조될 수 있다.

예컨대, 특허 문헌 1에는, 프레스 도관(press conduit) 및 적어도 하나의 연결 도관을 통해 프레스 도관에 연결되는 적어도 하나의 주형 캐비티 부분(mold cavity portion)을 포함하는 구조, 및 프레스 도관에 삽입된 프레싱용 원료를 가열하고 프레싱 압력을 적용하면서, 프레싱용 원료의 재료가 주형 캐비티 부분에 충전되며, 그 결과, 소결된 세라믹 치과용 보철물이 제조되는 방법을 개시한다.

[특허 문헌]

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제 2009-112818 호 공보

그러나, 종래에는, 세라믹 블록을 프레스 성형할 때, 주형에 의해 형성되는 세라믹의 표면에 러프니스(roughness)가 발생될 수 있고, 러프니스의 정도에 따라, 주형으로부터 배출한 후에 연마(grinding) 등에 의해 러프니스를 제거할 필요가 있다.

본 발명은 상기 문제점들을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 일 양태에 따르면, 왁스 패턴용 표면처리제는, 주형에 의해 세라믹 블록을 성형할 때, 세라믹의 표면에 러프니스의 발생을 억제할 수 있는 것이 제공된다.

일 실시예에 따르면, 용매, 질화 붕소 및 계면활성제를 포함하는 왁스 패턴용 표면처리제가 제공된다.

이 실시예에 따르면, 왁스 패턴용 표면처리제는, 주형에 의해 세라믹 블록을 성형할 때, 세라믹의 표면에서 러프니스의 발생을 억제할 수 있는 것이 제공될 수 있다.

도 1a는 일 실시예의 왁스 패턴으로부터 주형을 제조하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는 이 실시예의 왁스 패턴으로부터 주형을 제조하는 단계를 설명하는 도면이다.
도 1c는 이 실시예의 왁스 패턴으로부터 주형을 제조하는 단계를 설명하는 도면이다.
도 1d는 이 실시예의 왁스 패턴으로부터 주형을 제조하는 단계를 설명하는 도면이다.
도 2a는 이 실시예의 주형을 사용하여 치과용 보철물을 제조하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 이 실시예의 주형을 사용하여 치과용 보철물을 제조하는 단계를 설명하는 도면이다.

본 발명은 예시적인 실시예들을 참조하여 본원에서 설명될 것이지만, 본 발명은 이하의 실시예들로 제한되지 않고 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서 사소한 수정들이 이루어질 수 있다.

(왁스 패턴용 표면처리제)

왁스 패턴용 표면처리제의 구조의 일 예가 본 실시예에서 설명된다.

본 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제는 용매, 질화 붕소 및 계면활성제를 포함할 수 있다.

본 발명자들에 의해, 세라믹 블록을 주형에 의해 프레스 성형할 때에 세라믹스의 표면에서 러프니스가 발생되는 이유를 연구함으로써, 그 이유가 주형과 주형에 충전된 세라믹 사이의 부분적인 눌러붙음(seizure) 때문인 것으로 추정되고 확인되었다. 세라믹 블록이 프레스 성형되어 세라믹과 반응될 때, 주형을 구성하는 매몰재의 소성체(baked body)의 표면이 용융되기 때문에 이러한 눌러붙음이 발생하는 것이 고려된다.

그 다음에, 눌러붙음의 발생을 방지하기 위해 프레스 성형을 수행할 때 온도를 낮추는 것이 고려될 수 있다. 그러나, 이러한 경우에, 세라믹이 주형에 용이하게 충전되지 않으며, 원하는 형상의 치과용 보철물을 얻을 수 없다는 문제가 있다.

이에 따라, 본 발명자들은, 프레스 성형을 수행할 때 온도를 낮추지 않으면서 세라믹의 표면의 러프니스의 발생을 억제하기 위한 방법을 연구했다. 그 다음에, 얻어진 치과용 보철물의 표면에서의 러프니스가, 표면처리제에 의해 형성될 치과용 보철물의 형상에 대응하는 형상을 갖는 왁스 패턴의 표면을 처리함으로써, 그리고 눌러붙음을 방지하기 위해 왁스 패턴을 사용하여 주형을 제조함으로써, 억제될 수 있다는 사실에 의해서 본 발명이 완성된다.

본 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제에 포함되는 각각의 컴포넌트가 설명된다.

먼저, 용매가 설명된다.

용매는 특별히 제한되지 않으며, 다른 컴포넌트들인 질화 붕소 및 계면활성제를 분산시킬 수 있는 액체가 사용될 수 있다. 용매로서는, 예컨대, 물, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 아세톤, 테트라히드로푸란 및 메틸 에틸 케톤으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 용매는, 왁스 패턴의 표면처리제에 포함되는 질화 붕소 및 계면활성제가 왁스 패턴의 표면에 보다 균일하게 도포되도록 첨가되는 컴포넌트이기 때문에, 용매는 왁스 패턴의 표면 상에 도포된 이후에 쉽게 증발되는 컴포넌트인 것이 바람직하다. 또한, 왁스 패턴과의 반응성이 낮은 것이 바람직하다.

따라서, 용매로서는, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 테트라히드로푸란 및 메틸 에틸 케톤으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함하는 것이 보다 바람직하다.

다음으로, 질화 붕소가 설명된다.

상기 설명된 바와 같이, 치과용 보철물을 제조할 때 사용되는 주형은 매몰재에 형성될 치과용 보철물에 대응하는 형상을 갖는 왁스 패턴을 매몰시키고, 매몰재가 경화된(set) 이후에, 왁스 패턴을 연소시킴으로써 형성된다. 여기서, 상기 설명된 바와 같이, 주형을 형성할 때 왁스 패턴이 연소됨에 따라, 주형 내에 왁스 패턴에 대응하는 캐비티가 형성된다.

본 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제가 사용될 때, 왁스 패턴용 표면처리제가 왁스 패턴의 표면 상에 미리 도포될 수 있으며, 왁스 패턴이 매몰재에 매몰될 수 있으며, 주형은 상기 설명된 바와 유사하게 형성될 수 있다. 그 다음에, 본 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제에 포함되는 컴포넌트들 중 질화 붕소의 비등점(boiling point)이 높기 때문에, 왁스 패턴이 연소할 때조차 질화 붕소는 기화되지 않는다.

따라서, 왁스 패턴용 표면처리제에 포함되는 질화 붕소는 주형에 형성되는 왁스 패턴에 대응하는 캐비티의 표면에 실질적으로 균일하게 분산된 상태로 남는다. 그 다음에, 캐비티의 표면에 실질적으로 균일하게 분산되는 질화 붕소는, 세라믹 블록이 주형에서 프레스 성형될 때, 주형 내에 도입된 세라믹과 주형 사이의 눌러붙음을 억제할 수 있다.

분말 형태의 질화 붕소가 사용될 수 있고, 그 입자 크기(grain size) 등은 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 질화 붕소 분말은 왁스 패턴용 표면처리제에 분산될 수 있고 왁스 패턴의 표면에 균일하게 쉽게 도포될 수 있는 입자 크기를 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 질화 붕소의 평균 직경은 20 ㎛ 이하, 그리고 보다 바람직하게는, 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 평균 직경(mean diameter)의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 왁스 패턴용 표면처리제의 조제시의 취급 등의 관점에서, 평균 직경은 0.01 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.

여기서 설명되는 평균 직경은, 레이저 회절/산란 방법에 의해 얻어진 입도 분포(grain size distribution)에 있어서, 50 %의 적산값(integrated value)에서의 입자 크기를 의미한다.

왁스 패턴용 표면처리제의 질화 붕소의 함유량은, 제한되지 않으며, 그리고 왁스 패턴용 표면처리제의 도포 기간, 도포량 등에 따라, 주형을 형성한 후에 세라믹 블록이 프레스 성형될 때 세라믹의 표면의 러프니스가 억제될 수 있도록, 선택될 수 있다. 세라믹 표면의 러프니스를 확실하게 억제하는 관점에서, 본 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제가 예컨대, 질화 붕소를 0.1 중량 % 이상, 보다 바람직하게는, 1 중량 % 이상 함유하는 것이 바람직하다.

질화 붕소의 함유량의 상한값은 또한 특별히 제한되지는 않지만, 왁스 패턴의 표면 상에 왁스 패턴용 표면처리제를 도포할 때의 취급 등을 고려하여 선택될 수 있는 것이 바람직하다. 예컨대, 왁스 패턴용 표면처리제의 질화 붕소의 함유량은 20 중량 % 이하, 보다 바람직하게는, 10 중량 % 이하인 것이 바람직하다.

다음으로, 계면활성제가 설명된다.

계면활성제를 첨가함으로써, 본 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제에서 질화 붕소가 더욱 균일하게 분산될 수 있으며, 왁스 패턴의 표면 상에 왁스 패턴용 표면처리제를 도포할 때, 질화 붕소가 왁스 패턴의 표면 상에 더욱 균일하게 도포될 수 있다. 그 다음에, 질화 붕소가 더욱 균일하게 도포된 왁스 패턴에 의해 형성된 주형을 사용하여 치과용 보철물을 제조함으로써, 특히 세라믹과 주형 사이의 눌러붙음이 억제될 수 있다.

또한, 왁스 패턴의 표면 상에 계면활성제를 도포함으로써, 왁스 패턴과 매몰재(investment)의 친화성(affinity)이 증가될 수 있다. 따라서, 매몰재에 왁스 패턴을 매몰할 때, 매몰재에 의해 왁스 패턴 이외의 부품들이 확실하게 충전될 수 있고, 주형에서 원하지 않는 공극(void)가 형성되는 것이 방지될 수 있다.

계면활성제의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 에테르계(ether-based) 계면활성제 등이 사용될 수 있다.

계면활성제의 함유량은 특별히 제한되지 않으며 임의로 선택될 수 있다. 그러나, 왁스 패턴용 표면처리제의 질화 붕소에 대해 상기 설명된 분산성 및 왁스 패턴과 매몰재 사이의 친화성을 충분히 증가시키기 위해서는, 왁스 패턴용 표면처리제가 0.01 중량 % 이상, 보다 바람직하게는, 0.1 중량 % 이상의 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하다.

계면활성제의 함유량의 상한값은 특별히 제한되지는 않지만, 예컨대, 함유량은 5 중량 % 이하, 보다 바람직하게는, 2.5 중량 % 이하인 것이 바람직하다. 이는 계면활성제를 5 중량 % 이상 첨가하는 경우에조차 큰 효과가 없기 때문이다.

여기서, 본 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제에 포함되는 컴포넌트들은 상기 설명된 컴포넌트들로 제한되지 않고, 필요에 따라 임의의 성분들이 첨가될 수 있다. 구체적으로는, 예컨대, 피막 형성재(film forming material)로서, 형성시의 열에 의해 반응하지 않는 실리카 또는 지르코니아 입자들이 혼합될 수 있고, 왁스 패턴을 위한 습윤제로서, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 글리세린 등이 첨가될 수 있으며, 점도를 조정하기 위해, 수용성 중합체(water-soluble polymer) 등이 첨가 또는 포함될 수 있다.

본 실시예의 왁스용 표면처리제의 조제 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대, 상기 설명된 컴포넌트들 및 소망에 따라 임의의 컴포넌트들을 혼합하여 조제될 수 있다.

상기 설명된 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제를 왁스 패턴의 표면 상에 도포한 후에, 왁스 패턴을 사용하여 제조되는 주형을 사용하여 세라믹으로 만들어지는 치과용 보철물을 제조함으로써, 치과용 보철물의 표면의 러프니스의 생성이 억제될 수 있다.

여기서, 본 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제가 세라믹으로 만들어지는 치과용 보철물의 제조에 특히 바람직하게 사용되지만, 왁스 패턴을 이용한 치과용 보철물 이외의 세라믹 부재의 제조에도 바람직하게 사용된다.

(치과용 보철물의 제조 방법)

다음으로, 치과용 보철물을 제조하는 방법의 일 예가 설명된다.

본 실시예의 치과용 보철물의 제조 방법은 예컨대, 다음 단계들을 순서대로 포함할 수 있다.

본 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제를 왁스 패턴의 표면에 도포하는 왁스 패턴 표면처리제 도포 단계(coating step).

왁스 패턴이 매몰재에 매몰되는 매몰 단계(investing step).

매몰재가 경화된 후에, 왁스 패턴을 포함하는 매몰재가 가열되어 왁스 패턴을 연소시켜 주형을 형성하는 연소 단계(burning step).

세라믹 블록이 주형에 주조되는 성형 단계(molding step).

여기서, 본 실시예의 치과용 보철물의 제조 방법의 각각의 단계는 도 1a 내지 도 1d, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 이하에 설명된다.

도 1a 내지 도 1d, 도 2a 및 도 2b는 본 실시예의 치과용 보철물의 제조 방법의 각각의 단계를 개략적으로 예시한다.

먼저, 본 실시예의 치과용 보철물의 제조 방법을 시작하기 이전에, 도 1a에 예시된 바와 같이, 형성될 치과용 보철물에 대응하는 형상을 갖는 왁스 패턴(11)이 조제될 수 있다.

왁스 패턴(11)은 매몰재에 매몰되고, 매몰재는 매몰재에 치과용 보철물에 대응하는 형상을 갖춘 공극을 갖는 주형을 형성하도록 경화된 이후에 연소된다. 그 다음에, 주형의 공극에 세라믹을 공급함으로써, 원하는 형상을 갖는 치과용 보철물이 형성될 수 있다. 그 다음에, 매몰재에 치과용 보철물에 대응하는 형상을 갖는 공극을 형성할 때, 공극에 세라믹을 공급하기 위한 공급 경로를 형성하기 위해, 또한 스프루 핀(sprue pin)(12)이 왁스 패턴(11)에 형성되는 것이 바람직하다.

형성될 치과용 보철물에 대응하는 형상으로 왁스 패턴(11)을 만들기 위해서, 왁스 패턴(11)은 예컨대, 인상재(impression material) 등에 의해 얻어진 치과용 주형에 석고(gypsum)를 유동시킴으로써 제조된 석고 모델(13) 상에 형성될 수 있다.

왁스 패턴(11) 및 스프루 핀(12) 양자 모두는 치과용 왁스로 형성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 1b에 예시된 바와 같이, 본 실시예의 왁스 패턴(14)용 표면처리제를 왁스 패턴(11) 및 스프루 핀(12)의 표면들에 도포하는 왁스 패턴 표면처리제 도포 단계가 수행될 수 있다. 도포 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대, 왁스 패턴(11) 및 스프루 핀(12) 상에 균일한 도포를 위해 스프레이를 사용하여 도포가 수행될 수 있다. 여기서, 도 1b 및 도 1c에서, 왁스 패턴(14)용 표면처리제는 설명을 목적으로 왁스 패턴(14)용 표면처리제의 존재가 용이하게 인식될 수 있도록 큰 백색 원들로 예시되어 있다.

왁스 패턴 표면처리제 도포 단계는 왁스 패턴(11) 및 스프루 핀(12)이 베이스 상에 고정되는 상태 하에서 수행되는 것이 바람직하다. 예컨대, 후술되는 매몰 단계에서, 왁스 패턴(11) 및 스프루 핀(12)이 도가니 성형기(crucible former)(15)에 고정됨에 따라, 이 단계는 도가니 성형기(15)에도 고정된 상태에서 수행될 수 있다.

왁스 패턴 표면처리 단계에서 왁스 패턴용 표면처리제를 도포한 후에, 왁스 패턴용 표면처리제에 포함된 용매를 건조시켜 제거하는 것이 바람직하다.

비등점이 낮은 알콜기(alcohol group)와 같은 재료가 용매로서 사용될 때, 실온에서 약 몇 분 동안 방치하여 건조시킬 수 있다. 실온에서 쉽게 건조되지 않는 물과 같은 재료가 용매로서 사용될 때, 건조기(drying machine) 등이 건조를 위해 사용될 수 있다. 그러나, 본 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제에 첨가되는 계면활성제는 후술되는 왁스 패턴(11)과 매몰재의 친화성을 증가시키도록 기능하기 때문에, 이 단계에서 왁스 패턴(11)의 표면에 적어도 일부가 남겨지는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 1c에 예시된 바와 같이, 매몰재에 왁스 패턴을 매몰시키는 매몰 단계가 수행될 수 있다.

여기서, 매몰 단계를 수행하기 이전에, 왁스 패턴(11)과 스프루 핀(12)이 왁스 패턴(11)과 스프루 핀(12)을 둘러싸도록 고정되어있는 도가니 성형기(15)의 베이스 부분의 주변부에 링(16)(ring)이 배치될 수 있다. 라이너(liner)(17)가 링(16) 내부에 형성될 수 있다.

그 이후에, 왁스 패턴(11) 및 스프루 핀(12)을 매몰시키기 위해, 슬러리 형태의 매몰재(18)("주형 재료"라고도 함)가 링(16) 내로 유동될 수 있다.

매몰 단계에서 사용되는 매몰재의 유형은, 특별히 제한되지 않고, 세라믹 블록이 프레스 성형되는 온도 및 압력을 견딜 수 있는 재료가 사용될 수 있다. 예컨대, 바람직하게는, 인산염계(phosphate-based) 매몰재가 사용된다.

그 다음에, 매몰재가 경화된 이후에, 왁스 패턴을 연소시켜 주형을 형성하기 위해서 왁스 패턴을 포함하는 매몰재를 가열하는 연소 단계가 수행될 수 있다.

매몰 단계를 수행하고 매몰재가 경화된 이후에, 도가니 성형기(15)가 제거될 수 있고, 소성(baking)이 수행될 수 있다. 이 때의 소성 온도는 특별히 제한되지 않으며, 그리고 이 온도는 왁스 패턴(11) 및 스프루 핀(12)을 형성하기 위해 사용되는 왁스의 재료 또는 매몰재(18)의 재료에 따라 적절하게 선택될 수 있다.

연소 단계를 수행함으로써, 도 1d에 예시된 바와 같이, 왁스 패턴(11)이 제거되고, 형성될 치과용 보철물에 대응하는 공극(21)이 형성되고, 그리고 또한 스프루 핀(12)이 연소됨에 따라 공극(21)과 연통하는 스프루 핀 부분(22)이 형성된다. 스프루 핀 부분(22)의 일 단부 부분에는 후술되는 성형 공정에서 세라믹 블록을 배치하기 위한 스프루 게이트 부분(29) (“도가니 부분”으로도 지칭됨)이 형성되어 있다. 스프루 게이트 부분(29)은 스프루 핀 부분(22)을 고정하는 도가니 성형기(15)에 대응하는 형상을 갖는다.

그 다음에, 왁스 패턴(11)의 표면 상에 도포된 실시예의 왁스 패턴용 표면처리제에 포함된 질화 붕소(24)가 공극(21) 및 스프루 핀 부분(22)의 표면들에 분산되는 상태가 만들어질 수 있다. 여기서, 도면들에서, 왁스 패턴(14)용 표면처리제는 설명을 목적으로 왁스 패턴(14)용 표면처리제의 존재가 용이하게 인식될 수 있도록 큰 백색 원들로 예시되어 있다.

또한, 연소 단계를 수행함으로써, 매몰재가 또한 소성처리되어 매몰재의 소성체(baked body)(28)가 되며, 매몰재의 소성체(28)에 형성될 치과용 보철물에 대응하는 형상을 갖춘 공극(21)을 갖는 주형(20)이 형성될 수 있다.

다음으로, 연소 단계에서 형성된 주형에 세라믹 블록을 주조하는 성형 단계가 수행될 수 있다. 이것은 성형 단계에서, 가열 및 가압에 의한 매몰재에서 왁스 패턴을 연소시킴으로써 형성된 주형의 공극에 세라믹 블록이 충전될 수 있음을 의미한다.

구체적으로는, 세라믹 블록이 도 1d를 참조하여 설명된 주형(20)의 스프루 게이트 부분(29)에 배치되고, 프레스 성형되어 공극(21) 및 스프루 핀 부분(22)에 세라믹이 충전될 수 있다.

성형 단계를 수행함으로써, 도 2a에 예시된 바와 같이, 세라믹 성형체(ceramics molded body)(31)가 제조될 수 있다.

성형 단계가 종료된 후, 세라믹 성형체(31)가 주형으로부터 꺼내진다. 그 다음에, 도 2b에 예시된 바와 같이 점선(X)을 따라 절단함으로써, 치과용 보철물(311)이 얻어질 수 있다.

상기 설명된 실시예의 치과용 보철물의 제조 방법에 따르면, 세라믹 블록을 프레스 성형하여 치과용 보철물을 제조할 때, 치과용 보철물의 표면에 러프니스가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 치과용 보철물은 종래의 방법에 비해 보다 양호한 수율(yield)로 제조될 수 있다.

(예들)

구체적인 예들 및 비교 예들이 이하에 설명되고 있지만, 본 발명은 이들 예들로 제한되지 않는다.

(예 1)

(왁스 패턴용 표면처리제의 조제)

용매로서 메틸 에틸 케톤(간단히, "MEK"라고도 함) 98 중량부(parts by weight), 질화 붕소 분말들(평균 직경 4 ㎛) 2 중량부, 및 계면활성제로서 폴리에테르계 계면활성제 0.2 중량부가 믹서로 혼합되어 왁스 패턴용 표면처리제를 조제하였다.

(치과용 보철물 제조)

실리콘 고무 인상재를 사용하여 환자의 치아로부터 치과용 주형이 얻어졌다. 그 다음에, 석고를 치과용 주형으로 유동시켜 석고 모델을 형성했다.

다음으로, 도 1a에 예시된 바와 같이, 왁스 패턴(11)이 치과용 왁스(GC 사에 의해 제조됨, 제품명: 인레이 왁스)를 사용하여 석고 모델(13) 상에 형성되었다. 다음으로, 직경 2.5 mm의 스프루 핀(12)이 세팅되었다.

그 다음에, 도 1b에 예시된 바와 같이, 왁스 패턴(11) 및 스프루 핀(12)이 도가니 성형기(15) 상에 접합되었다. 그 다음에, 상기 설명된 왁스 패턴(14)용 표면처리제가 왁스 패턴(11)의 표면 및 스프루 핀(12)의 표면에 스프레이를 사용하여 도포되었다(왁스 패턴 표면처리제 도포 단계).

다음으로, 내부에 라이너(17)가 형성된 링(16)은 왁스 패턴(11)과 스프루 핀(12)이 왁스 패턴(11)과 스프루 핀(12)을 둘러싸도록 고정되었던 도가니 성형기(15)의 베이스 부분의 주변부에 배치되었다.

그 다음에, 도 1c에 예시된 바와 같이, 왁스 패턴(11) 및 스프루 핀(12)은 매몰재(18)("성형 재료"로도 지칭됨)를 슬러리 형태로 링(16)으로 유동시킴으로써 매몰되었다(매몰 단계).

이때, 매몰재로서, 인산염계 매몰재(GC EUROPE 제조, 제품명 : 멀티 프레스 베스트)가 사용되었다.

매몰재가 경화될 때까지 방치된 이후에, 도가니 성형기(15)가 제거되고, 왁스 패턴(11)을 포함하는 매몰재가 대기 분위기 하에서 850 ℃에서 30 분 동안 가열하여 왁스 패턴을 연소시켜 주형을 형성하였다(연소 단계).

연소 단계 이후에, 도 1d에 예시된 바와 같이, 왁스 패턴(11) 및 스프루 핀(12)이 제거된 것이 확인되었다.

그 다음에, 도 1d에 예시된 주형(20)의 스프루 게이트 부분(29)에 리튬 디실리케이트 세라믹 블록이 배치되고, 주형(20)과 세라믹 블록을 공기 분위기 하에서 930 ℃로 가열하고, 피스톤으로 세라믹 블록을 프레싱함으로써 프레스 성형이 수행되었다. 프레스 성형을 수행함으로써, 도 2a에 예시된 바와 같이, 주형(20)의 스프루 핀 부분(22) 및 공극(21)에 세라믹이 충전되었다(성형 단계).

냉각된 이후에, 주형(20)으로부터 세라믹 성형체(31)가 꺼내지며, 도 2b에 예시된 바와 같이 스프루 핀 부분을 절단함으로써, 치과용 보철물(311)이 얻어졌다.

유사하게 수행함으로써, 상기 설명된 것을 포함하여 총 10 개의 치과용 보철물이 제조되었으며, 0.4 MPa의 압력에서 유리 비드들에 의해 샌드 블라스트(sand-blast)를 수행함으로써 표면들에 증착된 재료들이 제거되었다. 그 후에, 반응 층이 포함되는지의 여부가 관찰에 의해 확인되었다. 여기서, 이러한 반응 층은 매몰재와 세라믹의 중간층이며, 본 실시예에서 설명된 러프니스이다. 1 ㎜ 이상의 직경을 갖는 반응 층이 포함되었을 때에, 이는 불합격품(rejected product)으로서 평가되었으며, 반응 층의 직경이 1 ㎜ 미만인 경우, 러프니스의 발생은 억제되었고, 그리고 이는 합격품(acceptable product)으로 평가되었다.

이 예에서, 제조된 10 개의 치과용 보철물들이 합격품들이었다는 것이 확인되었다.

(예 2)

왁스 패턴용 표면처리제를 조제할 때, 용매로서 에탄올이 사용되었던 것 이외에는 예 1과 유사하게 총 10 개의 치과용 보철물들이 제조되었다.

예 1과 유사하게 평가한 이후에, 10 개의 제품들 중 10 개가 합격품들로 확인되었음이 확인되었다.

(예 3)

치과용 보철물은 왁스 패턴용 표면처리제를 조제할 때 용매로서 물이 사용되고, 그리고 왁스 패턴 표면처리제 도포 단계 이후에, 45 ℃로 설정된 건조기에 의해 왁스 패턴이 건조된 이후에 매몰 단계가 수행되었던 점을 제외하고는 예 1과 유사하게 제조되었다. 이 예에서도, 총 10 개의 치과용 보철물들이 제조되고 평가되었다.

예 1과 유사하게 평가한 이후에, 10 개의 제품들 중 10 개가 합격품들로 확인되었음이 확인되었다.

본 예에서는, 왁스 패턴용 표면처리제의 용매로서 물이 사용되었기 때문에, 왁스 패턴 표면처리제 도포 공정 이후에 용매를 건조하기 위한 시간이 필요하였다. 따라서, 상기 설명된 바와 같이, 건조기에 의한 건조가 수행되었다.

(예 4)

왁스 패턴용 표면처리제를 조제할 때, 질화 붕소 분말들의 함유량이 15 중량부였던 것 이외에는, 예 1과 유사하게 총 10 개의 치과용 보철물들이 제조되었다.

왁스 패턴 표면처리제 도포 단계에서 왁스 패턴의 표면에 왁스 패턴용 표면처리제를 도포할 때, 왁스 패턴용 표면처리제를 위한 노즐이 막히게되어 스프레이로 도포할 수 없었다. 따라서, 브러시를 사용하여 도포가 수행되었다. 따라서, 예 1과 비교하여, 왁스 패턴 표면처리제 도포 단계에 필요한 시간이 길어졌다.

예 1과 유사하게 평가한 이후에, 10 개의 제품들 중 8 개가 합격품들로 확인되었다.

(예 5)

왁스 패턴용 표면처리제를 조제할 때, 질화 붕소 분말들의 함유량이 0.07 중량부였던 것 이외에는, 예 1과 유사하게 총 10 개의 치과용 보철물들이 제조되었다.

예 1과 유사하게 평가한 이후에, 10 개의 제품들 중 8 개가 합격품들이고, 2 개의 불합격품들이 포함되었음이 확인되었다.

본 예에서도, 상술된 바와 같이, 10 개의 제품들 중 8 개가 합격품들이었으며, 러프니스의 발생이 충분히 억제되었음이 확인되었다. 여기서, 10 개의 제품들 중 2 개가 불합격품들이었던 이유는 사용된 왁스 패턴용 표면처리제의 질화 붕소 농도가 예 1의 질화 붕소 농도보다 낮고, 충분한 양의 질화 붕소가 왁스 패턴의 표면에 도포되지 않았을 수 있었던 것으로 고려된다.

(예 6)

왁스 패턴용 표면처리제를 조제할 때, 평균 직경이 6 ㎛인 질화 붕소가 사용되었던 것 이외에는, 예 1과 유사하게 총 10 개의 치과용 보철물들이 제조되었다.

예 1과 유사하게 평가한 이후에, 10 개의 제품들 중 10 개가 합격품들로 확인되었음이 확인되었다.

본 예에서도, 상술된 바와 같이, 10 개의 제품들 중 10 개가 합격품들이었으며, 러프니스의 발생이 충분히 억제되었음이 확인되었다.

(예 7)

왁스 패턴용 표면처리제를 조제할 때, 계면활성제의 함유량이 10 중량부였던 것 이외에는, 예 1과 유사하게 총 10 개의 치과용 보철물들이 제조되었다. 여기서, 에테르계 계면활성제가 계면활성제로서 사용되었다.

예 1과 유사하게 평가한 이후에, 10 개의 제품들 중 10 개가 합격품들이었다.

(예 9)

왁스 패턴용 표면처리제를 조제할 때, 계면활성제의 함유량이 0.05 중량부였던 것 이외에는, 예 1과 유사하게 총 10 개의 치과용 보철물들이 제조되었다. 여기서, 에테르계 계면활성제가 계면활성제로서 사용되었다.

예 1과 유사하게 평가한 이후에, 10 개의 제품들 중 8 개가 합격품들이고, 2 개의 불합격품들이 포함되었음이 확인되었다.

본 예에서도, 상술된 바와 같이, 10 개의 제품들 중 8 개가 합격품들이었으며, 러프니스의 발생이 충분히 억제되었음이 확인되었다. 여기서, 10 개의 제품들 중 2 개가 불합격품들이었던 이유는 첨가된 계면활성제의 함유량이 0.05 중량부만큼 작으며, 질화 붕소가 왁스 패턴용 표면처리제에서 부분적으로 응집되었던 것으로 고려된다.

(비교예 1)

왁스 패턴용 표면처리제가 조제되지 않고, 왁스 패턴 표면처리제 도포 단계가 수행되지 않았던 것 이외에는 예 1과 유사하게 총 10 개의 치과용 보철물들이 제조되었다.

예 1과 유사하게 평가한 이후에, 10 개의 제품들 중 10 개가 불합격품들로 확인되었다.

(비교예 2)

왁스 패턴용 표면처리제를 조제할 때, 질화 붕소가 첨가하지 않았던 것 이외에는 예 1과 유사하게 총 10 개의 치과용 보철물들이 제조되었다.

예 1과 유사하게 평가한 이후에, 10 개의 제품들 중 10 개가 불합격품들로 확인되었다.

(비교예 3)

왁스 패턴용 표면처리제를 조제할 때, 계면활성제가 첨가되지 않은 것 이외에는 예 1과 유사하게 총 10 개의 치과용 보철물들이 제조되었다.

예 1과 유사하게 평가한 이후에, 10 개의 제품들 중 4 개가 합격품들이고, 6 개의 불합격품들이 포함되었음이 확인되었다.

여기서, 10 개의 제품들 중 4 개가 불합격품들이었던 이유는 계면활성제가 왁스 패턴용 표면처리제로 첨가되지 않고, 질화 붕소가 왁스 패턴용 표면처리제에 충분히 분산되지 않고 질화 붕소가 왁스 패턴을 도포할 때에 불균일하게 도포될 수 있는 것으로 고려될 수 있다.

왁스 패턴용 표면처리제 및 치과용 보철물의 제조 방법의 바람직한 실시예가 구체적으로 예시되고 설명되었지만, 청구 범위에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서 사소한 변형들이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.

본 출원은 2014 년 11 월 27 일자로 출원된 일본 우선권 출원 제 2014-240466 호에 기초하여 우선권의 이익을 주장하며, 그 전체 내용들은 본원에 참조로 포함된다

11 : 왁스 패턴
14 : 왁스 패턴용 표면처리제
18 : 매몰재(investment)
21 : 공극(void)

Claims (4)

1. 왁스 패턴용 표면처리제에 있어서,
   용매(solvent);
   질화 붕소(boron nitride); 및
   계면활성제(surface-active agent)를 포함하는,
   왁스 패턴용 표면처리제.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 질화 붕소의 함유량은 0.1 중량 % 이상, 10 중량 % 이하이고, 그리고
   상기 계면활성제의 함유량은 0.1 중량 % 이상, 5 중량 % 이하인,
   왁스 패턴용 표면처리제.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 용매는 물, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄 올, 아세톤, 테트라하이드로푸란 및 메틸 에틸 케톤으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함하는,
   왁스 패턴용 표면처리제.
4. 치과용 보철물을 제조하는 방법에 있어서,
   제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 왁스 패턴용 표면처리제를 왁스 패턴의 표면 상에 도포하는 왁스 패턴 표면처리제 도포 단계(coating step);
   매몰재(investment)에 상기 왁스 패턴을 매몰시키는 매몰 단계(investing ste);
   상기 매몰재가 경화된 이후에, 상기 왁스 패턴을 포함하는 매몰재를 가열하고 상기 왁스 패턴을 연소시켜 주형을 형성하는 연소 단계(burning step ); 및
   상기 주형 내에 세라믹 블록을 주조하는 성형 단계(molding step)를 상기 순서대로 포함하는,
   치과용 보철물을 제조하는 방법.

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