KR20190069756A

KR20190069756A - 임플란트용 어버트먼트

Info

Publication number: KR20190069756A
Application number: KR1020170169989A
Authority: KR
Inventors: 김태훈
Original assignee: 김태훈
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2019-06-20
Also published as: KR102082885B1

Abstract

본 발명은 임플란트용 어버트먼트에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 어버트먼트는 크라운과 픽스쳐를 연결하기 위한 임플란트 어버트먼트로, 상기 어버트먼트는 금속재, 지르코니아재 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 구성되며, 상기 금속재로 구성되는 어버트먼트는 스캔 시, 빛의 반사를 방지하기 위해 표면이 무광택인 임플란트용 어버트먼트에 관한 것이다.

Description

임플란트용 어버트먼트{ABUTMENT FOR IMPLANT}

본 발명은 임플란트용 어버트먼트에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 금속재로 구성되는 임플란트용 어버트먼트의 표면을 무광택 코팅하거나 또는 표면을 개질시켜 빛의 반사를 억제하는 임플란트용 어버트먼트에 관한 것이다.

임플란트는 치아의 결손이 있는 부위나 치아를 뽑은 자리의 턱뼈에 골 이식, 골 신장술 등의 부가적인 수술을 통하여, 충분히 감쌀 수 있도록 부피를 늘린 턱뼈에 생체 적합적인 임플란트 본체(픽스츄어: fixture)를 심어서 자연치의 기능을 회복시켜주는 치과 치료 시술이다.

임플란트는 정상적인 기능이 유지되고 있는 턱뼈와 식립된 임플란트 본체 표면과의 형태적, 생리적, 직접적 결합인 골유착(osseointegration)이 이루어진 후 임플란트 주위 턱뼈의 골 개조의 과정을 거치게 된다. 이와 같은 임플란트는 여러 종류가 있으나 근래에는 나사 형태의 골 내 임플란트가 주로 사용된다.

상기 임플란트는 크게 픽스쳐(fixture), 어버트먼트(abutment) 그리고 크라운(crown) 부분으로 구성되고, 상기 픽스쳐는 치아의 뿌리역할을 하는 부위로, 주로 티타늄으로 제조되며, 상기 어버트먼트는 크라운과 픽스쳐를 연결하는 역할을 하는 부분으로 자연치아의 목에 해당하고, 상기 크라운은 임플란트의 상부보철로 자연치아에서 치아의 머리부분에 해당하며, 상기 치아의 위치나 상태를 고려해서 금이나 세라믹 재료를 이용한다

임플란트는 먼저, 임플란트 위치를 확인하고 드릴링(drilling)을 하여 턱뼈 안에 임플란트 본체가 들어갈 공간(hole)을 만들어준다. 즉 임플란트 본체 직경에 맞는 크기가 될 때까지 여러 번의 드릴링을 한 후 조심스럽게 임플란트 본체(픽스츄어: fixture)를 심는다. 심어진 픽스츄어에 만족할 만한 골 유착이 이루어지면, 지대주(어버트먼트: abutment)를 연결하여 인공 치아 보철물(크라운: crown)을 만드는 과정이 진행된다.

인공 치아 보철물은 픽스츄어가 심어진 환자의 치아에 대한 인상을 뜨고, 그 인상을 바탕으로 치아모형을 만든 후, 상기 치아모형을 스캔하여 획득한 스캔데이터를 바탕으로 환자의 치아 형상에 적합한 보철물의 모델을 생성하는 과정을 거쳐 제작된다.

그러나 이러한 방식은 인상을 뜨고 그 인상을 바탕으로 모형을 만들어야 하는 등 그 과정이 복잡한 문제점이 있다. 이러한 문제점을 고려할 때, 지대주 모델을 환자의 구강에 바로 삽입하여 스캔하는 방식을 고려할 수 있다.

이때 환자의 치아 형상에 적합한 보철물의 모델 생성을 위해서는 치아모형을 스캔하여 획득한 스캔데이터에 정확한 픽스츄어의 스캔데이터(픽스츄어의 나사홀의 중심좌표와 방향 정보)가 포함되어 있어야 한다.

그러나 치아모형의 스캔데이터를 광학 스캐너(optical scanner)를 이용하여 획득하는 경우에는 비교적 짧은 시간 내에 스캔데이터 획득이 가능하다는 장점은 있으나, 광학 스캐너를 이용하여 획득한 치아모형의 스캔데이터에는 정확한 픽스츄어의 스캔데이터가 포함되지 않는다는 문제가 있다.

또한, 환자의 잇몸 내부에 매식된 픽스츄어에 결합된 후 잇몸에 가려 스캔 부위가 모두 노출되지 않으므로, 환자의 치아 형상에 맞는 지대주 모델의 스캔 데이터를 얻기 어려운 문제점이 있다.

상기의 스캔 방식에서는 레이져를 이용한 방식이 있고 사진으로 하는 방식 두 가지가 있는데, 레이져 방식은 빛의 반사에 민감하여 금속으로 제작된 종래의 지대주 모델의 스캔 바디는 스캔이 정확하게 이루어지지 않았다.

이에, 지대주 모델에 스프레이를 뿌려 빛의 반사를 줄일 수 있는 방법이 고려될 수 있으나, 스프레이를 뿌리는 방법에 따라 데이터 오차가 크게 발생할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 한국 공개 특허 제10-2013-0050021호와 같이 펜을 사용하여 지대주 모델을 칠하는 방법을 고려해볼 수 있다. 그러나 이러한 기존의 펜 특히, 통상적으로 내부에 액체를 가지는 펜의 대표적인 제품은 수정펜을 들수 있는데, 수정펜의 경우 액체로 된 수정액을 내부에 함유하는 경우 수정액의 적절한 혼합을 위해 사용하기에 앞 서 충분히 흔들어주어야 하는 문제와 사용자의 니즈에 맞는 적절한 수정액 양의 조절에 어려운 문제가 있으며, 수정펜으로부터 배출되는 수정액의 배출을 조절하는 단부의 볼이 빠지게 될 경우 수정액이 흘러나와 다른 필기 구나 주변을 훼손하는 문제점도 지적되어 왔다.

따라서, 인상을 뜨거나 그 인상을 바탕으로 모형을 만들지 않고서 구강 내에서 바로 스캔할 수 있는 임플란트 어버트먼트의 개발이 필요한 실정이다.

KR 10-2013-0050021 A

본 발명의 목적은 광학 스캐너(optical scanner)를 이용하여 치아 모형의 스캔 데이터를 획득 시에 빛의 반사를 방지하여, 보다 정확한 치아 모형의 스캔 데이터를 확보할 수 있는 무광택의 임플란트용 어버트먼트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 금속재로 구성되는 임플란트용 어버트먼트의 표면 처리를 통해, 표면 조도를 높여, 빛의 난반사를 유도하여, 표면이 무광택인 임플란트용 어버트먼트를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 어버트먼트는 크라운과 픽스쳐를 연결하기 위한 임플란트 어버트먼트로, 상기 어버트먼트는 금속재, 지르코니아재 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 구성되며, 상기 어버트먼트는 빛의 난반사를 유도하여, 표면이 무광택이다.

상기 상기 어버트먼트의 표면 조도 Rz는 2.0㎛ 이하이다.

상기 어버트먼트는 380 내지 780nm 파장 영역에서 반사율이 1% 이하이다.

상기 어버트먼트는 60도에서의 광택도(Gloss)가 3.0이하이다.

상기 어버트먼트는 표면의 다수의 미세 요철이 형성될 수 있다.

상기 미세 요철은 쇼트 블라스트(Shot Blast) 또는 샌드 블래스팅(Sand Blast) 가공의 기계적 가공을 적용하여 형성될 수 있다.

상기 금속재는 티타늄재, 크롬재, 코발트재, 백금, 금 또는 이들의 합금재이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 임플란트는 생체 내에 매식되어 소기의 기능을 발휘하는 생체 매식용 의료기구를 의미하고, 치과용 임플란트는 결손된 치하의 수복을 위한 보철물을 위한 보철물 지지 용도로 턱뼈 안이나 위에 식립(잇몸과 잇몸뼈 사이에 심은)된 고정체를 모두 포함하는 의미이다.

상기 임플란트는 일반적으로 픽스쳐(fixture), 어버트먼트(abutment) 및 크라운(crown) 부분으로 구성된다. 본 발명의 임플란트는 픽스쳐, 어버트먼트 및 크라운을 포함하는 개념을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 어버트먼트는 크라운과 픽스쳐를 연결하기 위한 임플란트 어버트먼트로, 상기 어버트먼트는 빛의 난반사를 유도하여, 표면이 무광택인 것을 특징으로 한다.

상기 어버트먼트는 금속재, 지르코니아재 또는 어버트먼트로 사용할 수 있는 정도의 경도를 가지고 있는 무기재, 기타 비금속재가 사용되는 것일 수 있다.

한편, 이에 한정하는 것은 아니지만 바람직하게는 상기 어버트먼트는 금속재를 사용하는 것일 수 있다. 금속재로 어버트먼트를 제조할 경우, 스캔 시 빛의 반사에 의해 정확한 데이터를 확보할 수 없는 문제가 있다. 이에 본 발명에서는 금속재가 가진 광택성에 의한 문제가 있으므로 이러한 문제를 해결할 수 있도록, 어버트먼트의 표면에서 빛의 난반사를 유도함에 따라, 표면이 무광택인 금속재로 구성된 어버트먼트에 관한 것이다.

상기 어버트먼트는 픽스쳐와 직선을 형성하며 결합되는 것에 한정하는 것이 아니며, 픽스쳐와 일정한 각도를 형성하면서 결합되는 것을 포함한다. 또한 상기 어버트먼트는 그 형상을 불문하고 본 발명이 적용될 수 있다.

상기 빛의 난반사는 빛이 반사될 때, 다수의 방향들로 반사되는 빛의 반사이다. 정반사가 단지 하나의 방향으로만 반사되는 것과 대조적이다. 빛이 다수의 방향들로 반사되어, 정반사와 달리 무광택의 특성을 나타낼 수 있다.

본 발명은 금속재로 구성되는 어버트먼트의 표면에서 빛의 난반사를 유도시켜, 표면이 무광택임을 특징으로 하며, 이때, 빛의 난반사를 유도하기 위해, 표면 조도 Rz는 2.0㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.5 내지 1.8㎛이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.5㎛이지만, 상기 예시에 국한되지 않는다.

상기 표면 조도 Rz는 어버트먼트의 표면 거칠기를 의미하며, Rz는 표면 요철의 10점 평균 거칠기로, 10점 평균 거칠기란 표면 요철 곡선에서 측정 길이 내에서 최대 높이 피크 5개와 가장 낮은 벨리 5개의 평균값의 차이를 의미한다. 표면 조도 Rz는 어버트먼트의 표면 거칠기로, 표면이 균일하지 않고, 요철이 형성되어 있다. 상기 요철에 의해, 빛이 입사되고, 반사될 때, 일정한 반사각으로 반사되지 않고 난반사를 유도하여, 어버트먼트의 표면은 무광택을 나타낸다.

상기 어버트먼트의 표면 조도는 금속재로 구성된 어버트먼트를 쇼트 블라스트(Shot Blast) 또는 샌드 블래스팅(Sand Blast) 가공의 기계적 가공을 적용하여 다수의 미세 요철을 형성할 수 있다. 이후, 표면 산화막 생성을 위한 열처리 공정을 진행한다.

상기 쇼트 블라스트는 숏 또는 그릿(grit)이라고 하는 미세한 입자를 매분 약2,000회전의 고속으로 회전시켜 주물에 투사하여, 표면 처리하는 공정이다.

상기 샌드 블래스팅은 모래를 압축 공기로 뿜어대는 공정이다.

상기 쇼트 블라스트 또는 샌드 블래스팅 공정 모두, 금속재로 구성된 어버트먼트의 표면 처리를 위한 기계적 가공으로, 기계적 가공을 통해 표면에 다수의 요철을 형성할 수 있다.

상기의 기계적 가공에 의해 어버트먼트의 표면에 다수의 미세 요철이 형성될 수 있고, 이러한 미세 요철은 표면 조도 Rz가 2.0㎛ 이하로 형성되어, 무광택 표면으로 제조할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 어버트먼트는 금속재로 구성되며, 상기 금속재는 티타늄재, 크롬재, 코발트재, 백금, 금 또는 이들의 합금재이다.

상기 금속재는 일반적으로 공기 중에 있는 산소와 반응하여 산화막을 형성할 수 있다. 예를들어, 티타늄재로 어버트먼트를 제조할 경우, 티타늄이 공기 중에 있는 산소 또는 수분과 반응하여, Ti0₂로 산화막을 형성한다.

이때, 수 nm의 TiO₂ 산화막이 형성되며, 이 산화막이 더 이상의 부식을 방지할 수 있다. 그러나, 공기 중의 산소 또는 수분과 반응하여 형성되는 산화막은 두께가 너무 얇고, 조성이 불균질하여 부식 저항성과 생체 적합성에 여전히 문제를 발생시킬 가능성이 있다.

본 발명은 표면 처리를 위해 어버트먼트의 표면을 기계적 가공을 진행하며, 이때, 기계적 가공에 의해 발생되는 열에 의해 산화막이 자연 발생하는 산화막에 비해 더 깊이까지 형성될 수 있다.

즉, 블라스팅 공정을 진행하는 중, 블라스팅 입자들이 금속재 표면과의 충격에 의해 열이 발생하게 되고, 이러한 열에 의해 산화막이 형성될 수 있다. 열에 의해 산화막이 형성됨에 따라, 자연 발생하는 산화막보다 더 깊이 산화막이 형성될 수 있고, 이에, 부식 저항성과 생체 적합성을 향상시킬 수 있다.

상기 기계적 가공에 더해, 열처리 공정을 진행하며, 분당 50 내지 100℃로 온도를 상승시켜, 1000℃, 순수 산소 분위기 하에서 1시간 30분 내지 2 시간 동안 열처리 후, 분당 30 내지 40℃의 온도로 냉각시켜, -20℃까지 급속 냉각을 진행한다.

상기 열처리로 인해, 금속재로 구성되는 어버트먼트의 표면에 산화막층을 형성할 수 있고, 상기 산화막 층에 의해 어버트먼트의 내구성이 보다 향상될 수 있다.

상기 표면 조도 Rz가 2.0㎛를 초과할 경우에는 무광 효과는 우수하나, 크라운과의 체결 시, 어버트먼트에서 금속 가루가 발생하여 입안으로 들어가는 문제가 발생할 수 있으며, 0.5㎛ 미만인 경우에는 무광 효과가 떨어져, 스캔 시 빛을 반사하는 문제가 발생한다.

일반적으로, 임플란트는 먼저, 임플란트 위치를 확인하고 드릴링(drilling)을 하여 턱뼈 안에 임플란트 본체가 들어갈 공간(hole)을 만들어준다. 즉 임플란트 본체 직경에 맞는 크기가 될 때까지 여러 번의 드릴링을 한 후 조심스럽게 임플란트 본체(픽스츄어: fixture)를 심는다. 심어진 픽스츄어에 만족할 만한 골 유착이 이루어지면, 지대주(어버트먼트: abutment)를 연결하여 인공 치아 보철물(크라운: crown)을 만드는 과정이 진행된다.

상기 스캔 데이터를 획득하기 위해, 치아 모형을 스캔 시, 발생되는 빛의 파장은 일반적으로 가시광선 영역 및 적외선 영역이다. 따라서, 본 발명은 상기 파장 영역대에서 빛의 반사율이 1% 이하이며, 보다 상세하게는 380 내지 780nm 파장 영역에서 반사율이 1% 이하이다.

상기 반사율이 1%를 초과하는 경우에는 빛의 반사로 인해, 부정확한 스캔 데이터가 발생하는 문제가 발생할 수 있어, 스캔 시, 발생되는 빛의 파장 영역에서의 반사율은 1% 이하로 유지함이 바람직하다.

또한, 본 발명의 어버트먼트는 60도에서의 광택도(Gloss)가 3.0 이하이며, 바람직하게는 2.0 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1.5 이하일 수 있다. 광택도가 3.0 초과인 경우는 광택으로 인해, 빛의 반사가 일어남을 의미하는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 어버트먼트는 광택도가 3.0 이하로 무광인 것을 특징으로 한다.

상기 무광택의 임플란트용 어버트먼트는 표면에 소수성 코팅층을 포함하며, 상기 소수성 코팅층은 소수성 코팅 조성물로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 어버트먼트는 표면에 미세 요철을 다수 포함하며, 상기 미세 요철에 의해 표면이 무광택인 것을 특징으로 한다. 여기에, 소수성 코팅층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 소수성 코팅층은 0.1 내지 0.5㎛의 두께로 미세하게 형성되어, 어버트먼트 표면의 빛의 반사을 방지함과 동시에 항균성을 부여한다.

상기 소수성 코팅층이 0.1㎛ 미만으로 형성되는 경우, 항균 효과가 미비한 문제가 있으며, 0.5㎛ 초과로 형성될 경우, 어버트먼트 표면의 미세 요철 간의 공간을 코팅층이 채워, 미세 요철에 의한 빛의 방사를 방지하는 효과를 낮출 수 있다. 즉, 소수성 코팅층은 어버트먼트의 표면에 형성되어, 미세한 요철에 의한 무광택 효과를 증대시키기 위한 것으로, 코팅층 단독으로는 무광 효과가 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 상기 소수성 코팅층의 두께가 0.5㎛를 초과하여 형성될 경우에는 어버트먼트의 표면에 두꺼운 코팅층의 형성에 따라, 미세 요철로 인한 반사 방지 효과가 저하되는 문제가 발생한다.

상기 소수성 코팅 조성물은 불소계 고분자 화합물, 이산화 규소 화합물, 세라믹 파우더 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.

보다 구체적으로 상기 소수성 코팅 조성물은 톨루엔(toluene), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용매를 포함하며, 상기 용매 100 중량부에 대하여, 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 고분자 화합물 5 내지 30 중량부; 충진제 5 내지 10 중량부; 세라믹 파우더 5 내지 10 중량부 및 항균 물질 1 내지 10 중량부를 포함할 수 있다:

[화학식 1]

(여기서, n은 2 내지 100의 정수이며, R₁ 및 R₂는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 치환된 알킬기, 치환된 알케닐기, 치환된 알키닐기, 치환된 사이클로알킬기 및 치환된 아릴기는 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기 및 히드록시기로 이루어진 군으로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.)

상기 화학식 1로 표시되는 불소계 고분자 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 불소계 화합물이지만, 예시에 국한되는 것은 아니다:

[화학식 2]

[화학식 3]

(여기서, n은 2 내지 100의 정수이며, R₂는 할로겐기로 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.)

상기 불소계 고분자 화합물은 금속재로 구성된 임플란트용 어버트먼트의 표면 코팅층에서 소수성을 나타낼 수 있다. 불소계 고분자 화합물 내에 포함되어 있는 -F기가 다수 포함되어, H₂O와 반발력에 의해 소수성을 나타낼 수 있다.

상기 불소계 고분자 화합물 및 충진제는 1:1 내지 6:1의 중량 비율로 포함될 수 있다. 바람직하게는 불소계 고분자 화합물 및 충진제는 3:1 내지 5:1의 중량 비율로 포함될 수 있다. 불소계 고분자 화합물 및 충진제를 1:1 미만으로 포함시킬 경우, 소수성이 저하되는 문제가 있으며, 5:1을 초과하여 포함시킬 경우에는 불소계 고분자 화합물을 과다 포함시킴에 따라, 금속재로 구성되는 어버트먼트와의 접착력이 떨어지는 문제가 있다.

충진제는 코팅층의 물성 및 빛의 반사를 방지하기 위해 포함될 수 있다. 충진제는 모래(Sand), 실리카, 탈크, 알루미나, 탄산칼륨, 탄산칼슘, 수산화 알루미늄, 산화티탄 및 카본블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 실리카이지만, 상기 예시에 국한되는 것은 아니다.

바람직하게 상기 실리카는 다공성 입자이며, 제1 실리카 및 제2 실리카를 혼합하여, 코팅 조성물에 포함된다. 상기 제1 실리카는 입자의 평균 직경이 2.5 내지 5㎛이며, 제2 실리카는 입자의 평균 직경이 1 내지 1.5㎛이다. 평균 직경이 상이한 실리카 입자를 혼합하여 이용함에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 소수성 코팅 조성물을 이용하여 어버트먼트의 표면에 코팅층을 형성할 때, 낮은 굴절률을 가지도록 구성할 수 있어, 빛의 반사를 방지할 수 있다. 또한, 입자의 평균 직경이 2.5 내지 5㎛인 제1 실리카를 포함함에 따라, 코팅층의 물성을 강화시킬 수 있다. 어버트먼트에 크라운을 결합 시 또는 결합 후에 외부의 충격에 코팅층이 쉽게 깨지는 문제를 방지할 수 있다. 보다 구체적으로 평균 직경이 2.5㎛ 미만인 경우, 물성 강화 효과가 미비한 문제가 있고, 5㎛ 초과인 경우, 빛의 반사 효과가 떨어지는 문제가 있다.

바람직하게 상기 이산화규소 화합물은 콜로이달 실리카인 것일 수 있다. 콜로이달 실리카를 사용하는 경우 콜로이달 성상을 가지는 나노 입경의 실리카 입자가 다공질에 침투하고 고르게 도포될 수 있어 어버트먼트의 무광택 효과를 크게 높일 수 있다. 나아가 상기 콜로이달 실리카에 의하는 경우 형성되는 코팅층이 매우 얇게 만들어지면서도 어버트먼트의 표면에 아주 강력하게 부착될 수 있어 기계적 마모에 의해서도 잘 벗겨지지 않는 장점을 가진다. 특히 ?고 높은 내구성 외에도 낮은 반사율로 탁월한 비광택성을 나타내므로 본 발명에서 목적으로 하는 효과를 높일 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 불소계 화합물 및 충진제로 실리카를 포함하는 소수성 코팅 조성물로 코팅층을 형성함에 따라, 높은 투과율과 낮은 반사율을 구현할 수 있어, 탁월하게 감소된 반사율을 구현할 수 있다.

상기 항균 물질은 이소프로필 메틸페놀(Isopropyl methyl phenol), 페녹시에탄올(Phenoxyethanol), 클로록실레놀(Chloroxylenol), 에틸헥실글리세린(Ethylhexylglycerin), 글리세릴 카프릴레이트(Glyceryl caprylate), 티몰(Thymol), 칼슘 포스페이트-은 화합물 복합체(Calcium phosphate-silver compound complex) 및 은이온-실리케이트 복합체(Silver ion-silicate complex)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.

어버트먼트의 경우, 구강 내에서 잇몸 외부로 노출되므로 세균 감염의 위험이 높고, 임플란트 주변 부위가 세균에 감염되는 경우 치조골의 저하 등으로 인해 픽스쳐의 유착(osteointefration)이 실패하여 임플란트 유실이 발생하고 임플란트 치료 자체가 불가능해 질 수 있어, 임플란트 주변 조직의 세균에 감염되는 것을 방지하는 것이 중요한 문제이다.

이에 본 발명의 일 실시예로, 상기 항균 물질을 포함시켜, 임플란트 주변 부위로 용출되어 임플란트 주변 조직의 세균에 대한 향균 작용을 하므로 세균 감염에 의한 임플란트의 유착 실패 등을 방지할 수 있다.

보다 구체적으로, 칼슘 포스페이트-은 화합물 복합체는 칼슘 포스페이트에 은 화합물을 담지하여 얻은, 칼슘 포스페이트의 은 화합물 코팅물을 의미한다. 상기 칼슘 포스페이트-은 화합물은 예를 들어 트리칼슘 포스페이트-은 화합물 복합체(Tricalcium Phosphate-silver compound complex)을 포함할 수 있다.

또한, 은이온-실리케이트 복합체는 유리, 즉 실리케이트의 구조내 은이온이 물리적으로 포함 또는 결합된 복합체를 의미하며, 상기 복합체로부터 은이온이 방출되어 항균효과를 나타낼 수 있다.

바람직하게 상기 항균 물질에 천연 항균 물질을 혼합하여, 항균성을 보다 극대화할 수 있다. 상기 천연 항균 물질은 갈릭오일(garlic oil), 로즈마리오일(rosemary oil), 호호바 오일(jojoba oil) 및 당근 씨앗 오일(carrot seed oil)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

보다 바람직하게는 칼슘 포스페이트-은 화합물 복합체 또는 은이온-실리케이트 복합체에 당근 씨앗 오일을 혼합하는 것으로, 칼슘 포스페이트-은 화합물 복합체 또는 은이온-실리케이트 복합체 및 당근 씨앗 오일을 1:0.25 내지 1:0.6의 중량 비율로 혼합할 경우, 항균 효과가 극대화될 수 있다. 상기 칼슘 포스페이트-은 화합물 복합체 또는 은이온-실리케이트 복합체의 중량 대비 당근 씨앗 오일을 0.25 미만 및 0.6 초과하여 포함할 경우, 항균 효과가 떨어지는 문제가 있다. 합성 항균 물질에 천연 항균 물질을 혼합하여 사용함에 따라, 항균 효과를 보다 향상시킬 수 있다.

세라믹 파우더는 항균 물질에 더해, 항균성을 보다 강화시키기 위해 포함되는 것으로, 원적외선 및 음이온을 방출하여, 임플란트 주변 조직의 항균 효과를 극대화할 수 있다. 보다 구체적으로 석영, 몬조나이트, 편마암류, 유문암질 응회암 스트론튬, 바나듐, 지르코늄, 세륨, 네어디뮴, 란탄, 바륨, 류비듐, 세슘 및 갈륨으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 예시에 국한되지 않는다.

상기 세라믹 파우더는 용매 100 중량부에 대해, 세라믹 파우더 5 내지 10 중량부로 포함하며, 5 중량부 미만으로 포함할 경우에는 원적외선 및 음이온 방출 효과가 미비하여 항균 효과가 떨어지며, 10 중량부를 초과할 경우 경제성이 떨어진다.

상기 세라믹 파우더는 입자의 평균 직경이 0.5 내지 1.5㎛이지만, 상기 예시에 국한되지 않는다. 입자의 평균 직경이 0.5㎛ 미만인 경우, 원적외선 및 음이온 방출 효과가 미비한 문제가 발생하며, 1.5㎛ 초과인 경우, 코팅층에 포함되어, 물성이 저하되는 문제가 있다.

본 발명의 임플란트용 어버트먼트의 표면 처리를 통해, 표면 조도를 높여, 빛의 난반사를 유도하여, 표면이 무광택임에 따라, 광학 스캐너를 이용하여 치아 모형의 스캔 데이터를 획득 시에 빛의 반사를 방지하여 보다 정확한 치아 모형의 스캔 데이터를 확보할 수 있다.

본 발명의 임플란트용 어버트먼트는 항균성을 가져, 임플란트 시술로 인해 발생할 수 있는 세균 감염 문제를 방지할 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

[제조예 1: 미세 요철이 형성된 어버트먼트의 제조]

티타늄으로 구성된 어버트먼트를 쇼트 블라스트로 가공하여 표면에 미세 요철을 형성하였다. 보다 구체적으로 직경이 20 내지 60㎛인 알루미나 분말을 이용하여, 10bar 조건 하에서 1cm 거리에서 공정을 진행하였다.

쇼트 블라스트 공정 이후, 열처리 공정을 진행하며, 분당 50 내지 100℃로 온도를 상승시켜, 1000℃, 순수 산소 분위기 하에서 1시간 30분 내지 2 시간 동안 열처리 후, 분당 30 내지 40℃의 온도로 냉각시켜, -20℃까지 급속 냉각을 진행하였다.

어버트먼트의 표면에 형성된 미세 요철은 표면 조도 Rz를 측정하여, 구별하였으며, 보다 구체적인 어버트먼트의 표면 조도는 하기 표 1과 같다.

표면 조도의 측정은 JISB 0601-1994 규격에 따라 측정하였다.

	TR 1	TR 2	TR 3	TR 4	TR 5	TR 6	TR 7
표면 조도(Rz)	2.0	1.8	1.5	1.0	0.5	0.1	3.0

[실험예 1: 표면 조도 차이에 의한 평균 반사율 측정]]

SHIMADZU사의 Sol idSpec 3700을 이용하여 평균 반사율을 측정하였다. 보다 구체적으로 sampling inverval 1 nm, time constant 0.1 sec, slit width 20 nm, medium scanning speed로 측정 조건을 고정한 후, 100T 모드를 적용하여 상온에서 380nm 내지 780nm 파장 영역의 광을 조사하여 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2와 같다.

실험번호	반사율(%)
TR 1	0.7
TR 2	0.88
TR 3	0.9
TR 4	0.91
TR 5	1
TR 6	3
TR 7	0.67

상기 표 2에 따르면, 표면 조도가 커질수록 반사율이 낮아져, 무광 효과가 우수함을 확인하였다. 즉, 반사율이 작을수록 무광 효과가 우수함을 나타낸다고 할 것이다.

[실험예 2: 표면 조도 차이에 의한 광택도 측정]]

광택도 측정기(BYK 社, gloss meter)를 이용하여, 실험번호 TR1 내지 7 어버트먼트의 60도 각도에서의 광택도를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 3과 같다.

실험번호	광택도
TR 1	1.2
TR 2	1.2
TR 3	1.3
TR 4	1.4
TR 5	1.5
TR 6	3.4
TR 7	1.0

상기 표 3에 따르면, 표면조도가 커지면, 광택도가 감소하는 것을 나타냈으며, 광택도의 수치가 작을수록 무광 효과가 우수함을 의미한다.

[실험예 3: 표면 조도 차이에 의한 물리적 특성 측정]]

내스크래치성을 평가하기 위해 연필경도를 측정하였는바, 상기 연필경도는 JIS K5600-5-4KS에 따라 측정하였다. 여기서, 상기 연필경도는 9B 내지 9H까지 순차적으로 측정하였으며, 9B에 근접할수록 경도고 약한 것이고 9H에 근접할수록 경도가 강한 것이다. 그 결과는 하기 표 4와 같다.

실험번호	내스크래치성
TR 1	1H
TR 2	2H
TR 3	2H
TR 4	4H
TR 5	4H
TR 6	6H
TR 7	2B

상기 표 4에 따르면, TR1, TR2 및 TR7은 내스크래치성이 TR 2 내지 6에 비해, 낮은 결과를 나타냄을 확인하였다. 다만, 상기 실험예 1 및 2의 반사율 및 광택도 측정 결과를 종합하면, TR 7은 반사율 및 광택도는 우수하였으나, 내스크래치성이 떨어져, 임플란트용 어버트먼트로 사용이 부적합하며, TR 6은 내스크래치성은 상대적으로 우수하나, 반사율 및 광택도가 낮아, 치아 형상을 획득하기 위한, 스캔 공정에서 빛의 반사로 인해 부정확한 데이터의 획득 확률이 높아질 수 있다.

결과적으로 TR 1 내지 TR 5의 표면 조도를 갖는 어버트먼트가 임플란트용 어버트먼트로 사용하기 가장 적합하며, 보다 상세하게는 TR 3 내지 TR 5의 어버트먼트가 가장 적합하다고 할 것이다.

[제조예 2: 소수성 코팅 조성물의 제조]

하기의 표 1과 같은 조성에 따라 구성 성분을 혼합하여, 코팅 조성물을 제조하였다. 보다 구체적으로 불소계 고분자 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 사용하였다:

[화학식 4]

(여기서, n은 2 내지 100의 정수이다.)

실험번호	용매	불소계 고분자 수지	실리카	콜로이달 실리카	세라믹 파우더	항균 물질 A	항균 물질 B	항균 물질 C
TN 1	100	5	5	-	5	5	-	5
TN 2	100	10	10	-	5	5	-	5
TN 3	100	15	5	-	5	5	-	5
TN 4	100	20	5	-	5	5	-	5
TN 5	100	30	5	-	5	5	-	5
TN 6	100	5	5	-	5	-	5	5
TW 1	100	0.5	1	-	5	5	-	5
TW 2	100	40	5	-	5	5	-	5
TW 3	100	40	15	-	5	5	-	5
TW 4	100	5	15	-	5	5	-	5
TW 5	100	5	5	-	5	10	-	-
TW 6	100	5	5	-	5	-	10	-
TC 1	100	5	-	5	5	5	-	5
TC 2	100	10	-	10	5	5	-	5
TS 1	100	20	-	-	-	-	-	-
TS 2	100	-	20	-	-	-	-	-
TS 3	100	-	-	20	-	-	-	-
TS 4	100	-	-	-	20	-	-	-

(단위 중량부)

- 용매: 메틸에틸케톤

- 실리카: 입자의 평균 직경이 3㎛인 제1 실리카 및 입자의 평균 직경이 1㎛인 제2 실리카를 1:1의 비율로 혼합

- 세라믹 파우더: 몬조나이트 및 류비듐의 혼합물

- 콜로이달 실리카: 입경이 1 내지 100nm이고 SiO₂ 함량이 30w% 이내인 것

- 항균 물질 A: 칼슘 포스페이트-은 화합물 복합체

- 항균 물질 B: 은이온-실리케이트 복합체

- 항균 물질 C: 당근 씨앗 오일

코팅 조성물의 성분은 상기 표 1의 실시예 1과 동일하지만, 실리카 입자의 평균 직경의 크기를 상이하게 하여, 하기 표 6의 조성에 따라 코팅 조성물을 제조하였다.

실험번호	실리카 입자의 평균 직경
실험번호	0.5㎛	1㎛	1.5㎛	2㎛	2.5㎛	3㎛	5㎛	6㎛
TN 1	-	2.5	-	-	-	2.5	-	-
TN 7	-	-	2.5	-	-	2.5	-	-
TN 8	-	2.5	-	-	2.5	-	-	-
TN 9	-	2.5	-	-	-	-	2.5	-
TW 7	2.5	-	-	-	-	2.5	-	-
TW 8	-	-	-	2.5	-	2.5	-	-
TW 9	-	2.5	-	2.5	-	-	-	-
TW 10	-	2.5	-	-	-	-	-	2.5

(단위 중량부)

[제조예 3: 표면에 코팅층이 형성된 어버트먼트의 제조]

표면 조도의 차이에 의한, 반사율, 광택도 및 내스크래치성에서 가장 우수한 평가를 받은 실험번호 TR 5의 표면에 실험번호 TN 1 내지 9 및 TW 1 내지 8의 코팅 조성물을 코팅하여, 0.1 내지 0.5㎛의 두께로 코팅층을 형성하였다.

[실험번호 TW 11]

코팅층의 두께를 1㎛로 형성한 것을 제외하고, TC 1의 코팅 조성물을 이용하여, 코팅층을 형성하였다.

[실험예 4: 코팅 조성물의 성분 차이에 의한 물리적 특성 평가]

코팅된 시편을 가로 및 세로 크기가 1mm가 되도록 커터로 커팅하여 100개를 제조하고, 3M테이프를 붙인 뒤 떼어내어 도막의 부착성을 평가하였다. 평가결과는 하기와 같은 방법으로 평가하였다.

◎: 이상 없음.

○: 10개 이내 탈락.

△: 50개 이내 탈락.

X: 완전 탈락.

	부착성
TN 1	◎
TN 2	◎
TN 3	◎
TN 4	○
TN 5	◎
TN 6	○
TN 7	○
TN 8	○
TN 9	◎
TW 1	X
TW 2	△
TW 3	X
TW 4	△
TW 5	X
TW 6	△
TW 7	X
TW 8	X
TW 9	X
TW 10	△
TW 11	○
TC 1	◎
TC 2	◎
TS 1	△
TS 2	X
TS 3	○
TS 4	X

상기 표 7을 참조하면, 실험번호 TS 1 내지 4에 의하는 경우 TS를 제외하고 내마모성 및 부착성이 낮다는 사실을 알 수 있으며 단독조성에 의하는 경우 TS 3가 상대적으로 내마모성과 부착성이 우수하다는 사실을 알 수 있다.

한편, 혼합조성물로서 각 혼합물의 상승효과를 확인하기 위하여 진행한 실험번호 TN 1 내지 9의 경우, 내스크래치성 및 부착성이 우수함을 확인하였다. 반면, 실험번호 TW 1 내지 10의 경우, 상기 TN으로 분류되는 실험예에 비해 내스크래치성 및 부착성이 저하된다는 사실을 실험 결과를 통하여 확인하였다.

한편 실험번호 TC 1 및 TC 2를 참조하면, 실리카 파우더 대신 콜로이달 실리카를 사용하는 경우 내스크래치성 및 부착성이 현저하게 상승한다는 사실을 알 수 있다. 특히 TC 1 및 TC 2에 의하는 경우 물성이 현저히 우수할 뿐만 아니라 실제로 형성된 코팅층 자체도 가장 얇다는 장점을 가진다. 따라서 TC 1 및 TC 2와 같이 콜로이달 실리카를 사용하는 경우 얇은 코팅층으로 코팅층 형성에 따라 오차 형성 및 이질감 등의 문제가 거의 없으면서도 내스크래치성 및 부착성 등 물성이 매우 뛰어난 코팅 조성물로 활용할 수 있다는 사실을 알 수 있다.

[실험예 5: 코팅 조성물의 성분 차이에 의한 항균 효과 평가]

상기 실험번호 TN 1, TN 6, TW 5, TW 6, TC 1의 코팅 조성물로 코팅층을 형성한 어버트먼트에 대장균을 접종하고 24시간 경과 후 균의 농도를 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 8에 나타내었다.

	초기 농도(CFU/mL)	24시간 후의 log(CFU/mL)	세균 감소율(%)
TN 1	1.00ⅹ10⁵	0	100
TN 6	1.00ⅹ10⁵	0	100
TW 5	1.00ⅹ10⁵	2.82	90.5
TW 6	1.00ⅹ10⁵	2.60	92
TC 1	1.00ⅹ10⁵	0	100

(CFU는 균의 수를 개념적으로 표시한 것이다)

상기 표 8에 따른 실험결과를 참조하면, 실험번호 TW 5 및 비교예 6은 항균 효과가 우수하다고 알려진 항균 물질만을 포함한 것임에도 불구하고, 실험번호 TN 1 및 TN 6과 같이, 천연 오일을 추가로 포함할 경우, 세균 감소율이 100%로 우수한 항균 효과가 나타남을 확인하였다. 또한 TC 1의 경우도 마찬가지로 우수한 향균 효과가 나타난다는 사실을 확인할 수 있다.

[실험예 6: 코팅 조성물의 성분 차이에 의한 광택도 평가]

광택도 측정기(BYK 社, gloss meter)를 이용하여, 실험번호 TN 1 내지 9, TW 1 내지 11, TC 1 및 TC 2 어버트먼트의 60도 각도에서의 광택도를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 9와 같다.

실험번호	광택도
TN 1	2.0
TN 2	1.9
TN 3	2.0
TN 4	2.0
TN 5	3.0
TN 6	2.8
TN 7	2.7
TN 8	2.3
TN 9	2
TW 1	4
TW 2	6
TW 3	5
TW 4	4.8
TW 5	5.1
TW 6	5.5
TW 7	6
TW 8	5.7
TW 9	7
TW 10	7.8
TW 11	5
TC 1	1.0
TC 2	1.1

상기 [표 5]를 참조하면 광택 측정 결과, 수치가 낮을수록 무광택을 의미한다고 할 것인 바, 실험번호 TN 1 내지 9는 무광택을 나타냄에 반해, 실험번호 TN 1 내지 10은 상대적으로 광택을 나타내어, 빛의 반사가 일어날 수 있음을 확인하였다. 한편, TC 1 및 TC 2에 의하는 경우 무광택 효과가 가장 우수하다는 사실을 알 수 있다. 따라서 TC 1 및 TC 2에 따른 조성에 의하는 경우 물성이 우수하고 코팅층이 얇게 형성될 뿐만 아니라 무광택성이 크게 향상되는 것을 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

크라운과 픽스쳐를 연결하기 위한 임플란트 어버트먼트로,
상기 어버트먼트는 금속재, 지르코니아재 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 구성되며, 표면이 무광택인
임플란트용 어버트먼트.
제 1항에 있어서,
상기 어버트먼트는 표면 조도 Rz가 2.0㎛ 이하인
임플란트용 어버트먼트.
제 1항에 있어서,
상기 어버트먼트는 380 내지 780nm 파장 영역에서 반사율이 1% 이하인
임플란트용 어버트먼트.
제 1항에 있어서,
상기 어버트먼트는 60도에서의 광택도(Gloss)가 3.0이하인
임플란트용 어버트먼트.
제 1항에 있어서,
상기 어버트먼트는 표면의 다수의 미세 요철이 형성된
임플란트용 어버트먼트.
제 5항에 있어서,
상기 미세 요철은 쇼트 블라스트(Shot Blast) 또는 샌드 블래스팅(Sand Blast) 가공의 기계적 가공을 적용하여 형성하는
임플란트용 어버트먼트.
제 1항에 있어서,
상기 금속재는 티타늄재, 크롬재, 코발트재, 백금, 금 또는 이들의 합금재인
임플란트용 어버트먼트.