(57)【要約】本発明は、従来技術におけるニチノール(Ｎｉｔｉｎｏｌ)合金が引張強度、降伏強度及び弾性係数などの機械的な特性が良好ではなく、生体適合性の低下といった問題点を解決するための根管治療用の合金に関する。前記根管治療用の合金は、根管治療のために歯牙に挿入する根管治療用の合金として、チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）を含む２元系合金にシリコン（Ｓｉ）またはゲルマニウム（Ｇｅ）を含むＴｉ−ａＮｂ−ｂＳｉ系合金またはＴｉ−ａＮｂ−ｂＧｅ系合金からなる。本発明に係る根管治療用の合金は、従来における根管治療用の合金に比べて弾性係数が小さく、機械的な特性が優れているだけでなく、生体適合性が優れると共に、合金の強度及びフレキシブルな程度を選択的に具現することができる。したがってと、患者の状態に応じてこれを適用することで最適の治療効果を得ることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
根管治療のために歯牙に挿入する根管治療用の合金であって、
チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、及びシリコン（Ｓｉ）を含み、Ｔｉ−ａＮｂ−ｂＳｉからなることを特徴とする根管治療用の合金。
【請求項２】
前記ａ＝２６であり、ｂ＝０．５であることを特徴とする請求項１に記載の根管治療用の合金。
【請求項３】
前記ａ＝２６であり、ｂ＝１であることを特徴とする請求項１に記載の根管治療用の合金。
【請求項４】
根管治療のために歯牙に挿入する根管治療用の合金であって、
チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含み、Ｔｉ−ａＮｂ−ｂＧｅからなることを特徴とする根管治療用の合金。
【請求項５】
前記ａ＝２２であり、ｂ＝１．５であることを特徴とする請求項４に記載の根管治療用の合金。
【請求項６】
前記ａ＝２４であり、ｂ＝１であることを特徴とする請求項４に記載の根管治療用の合金。
【請求項７】
前記ａ＝２６であり、ｂ＝０．５であることを特徴とする請求項４に記載の根管治療用の合金。
【請求項８】
根管治療のために歯牙に挿入する根管治療用の組成物であって、
チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）及びシリコン（Ｓｉ）を含むことを特徴とする根管治療用の組成物。
【請求項９】
根管治療のために歯牙に挿入する根管治療用の組成物であって、
チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含むことを特徴とする根管治療用の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、根管治療用の合金及び組成物に関する。より具体的には、本発明は根管治療のために歯牙に挿入する根管治療用の合金であって、チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）の２元系合金にシリコン（Ｓｉ）またはゲルマニウム（Ｇｅ）を含み、機械的な特性だけでなく、生体適合性が優れたＴｉ−ａＮｂ−ｂＳｉ系の合金、またはＴｉ−ａＮｂ−ｂＧｅ系の合金である。
【背景技術】
【０００２】
従来における根管治療用の合金としてニチノール（Ｎｉｔｉｎｏｌ）が使用されてきた。しかし、ニチノールの場合、引張強度、降伏強度及び弾性係数などの機械的な特性が低下し、物理／化学的な特性が低下する問題点がある。
【０００３】
また、根管治療用の合金は、生体材料用の合金として、毒性のない合金元素で構成されるべきである。しかし、一般的にＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚａ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｐｔなどを除いたほとんどの金属元素が毒性を有しており、生体適合性の側面から優れていない問題点を有している。
【特許文献１】特開平８−１７３４５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明は上記の諸般問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、従来における根管治療用の合金に比べて弾性係数が小さく、機械的な特性が優れ、生体適合性が優れた根管治療用の合金を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、根管治療用の合金として、合金の強度及びフレキシブルの程度を選択的に具現できることによって、患者の状態に応じてこれを適用して最適の治療効果を獲得することのできる根管治療用の合金を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明は、根管治療用の合金であって、チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、及びシリコン（Ｓｉ）を含み、Ｔｉ−ａＮｂ−ｂＳｉからなる根管治療用の合金を提供する。
【０００７】
また、本発明は、第１実施例として、Ｔｉ−ａＮｂ−ｂＳｉからなり、前記ａ＝２６、ｂ＝０．５である根管治療用の合金を提供する。
【０００８】
また、本発明は、第２実施例として、Ｔｉ−ａＮｂ−ｂＳｉからなり、前記ａ＝２６、ｂ＝１である根管治療用の合金を提供する。
【０００９】
本発明は、根管治療のために歯牙に挿入する根管治療用の合金であって、チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含み、Ｔｉ−ａＮｂ−ｂＧｅからなる根管治療用の合金を提供する。
【００１０】
また、本発明は、第３実施例として、Ｔｉ−ａＮｂ−ｂＧｅからなり、前記ａ＝２２、ｂ＝１．５である根管治療用の合金を提供する。
【００１１】
また、本発明は、第４実施例として、Ｔｉ−ａＮｂ−ｂＧｅからなり、前記ａ＝２４、ｂ＝１である根管治療用の合金を提供する。
【００１２】
また、本発明は、第５実施例として、Ｔｉ−ａＮｂ−ｂＧｅからなり、前記ａ＝２６、ｂ＝０．５である根管治療用の合金を提供する。
【００１３】
また、本発明は、根管治療用の組成物であって、チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）及びシリコン（Ｓｉ）を含むことを特徴とする根管治療用の組成物を提供する。
【００１４】
また、本発明は、根管治療用の組成物であって、チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含むことを特徴とする根管治療用の組成物を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、機械的な特性及び物理／化学的な特性が向上し、生体的合及び最適の根管治療用の合金として、従来における根管治療用の合金に比べて弾性係数が小さく、機械的な特性が優れるだけでなく、生体適合性が優れ、合金の強度及びフレキシブルの程度を選択的に具現することができることから、患者の状態に応じてこれを適用し、最適な治療効果を獲得することができる根管治療用の合金及びそのための組成物を提供する効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る根管治療用の合金及び組成物の好ましい具体例に対する構成、機能及び効果に対して詳細に説明する。
【００１７】
根管治療用の合金は、人体に施術を行なうことによって無毒性の金属元素を組み合わせてなり、生体材料として求められる生体適合性を満たし、従来における根管治療用の合金に比べて弾性係数が小さく、優れた機械的な特性を有する合金で具現しなければならない。また、弾性係数は、弾性変形の区間において単位変形に必要な荷重のことを意味し、弾性係数が小さいことは、小さい力で大きい弾性変形が生じたり、同じ弾性変形に必要な力が小さく要するということを意味するため、本発明の技術分野である根管治療用の合金にて重要な割合を占める。
【００１８】
前述された要件を満たす合金を設計するために、基本的に金属原子の電子構造に基づいた合金設計を利用する。
【００１９】
図１ないし図３は、チタニウムに添加される合金元素別の結合次数（Ｂｏ）及び金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）変化を示すグラフである。図示したように、結合次数（Ｂｏｎｄ  ｏｒｄｅｒ）及び金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）のＢｏ−Ｍｄマップを用いて電子構造によるチタニウム合金を設計する。
【００２０】
前記結合次数（Ｂｏ）は、原子間で重複した電子分布を示す値であって、原子間の共有結合の尺度となる。そして、前記金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）は、金属元素の原子半径及び電気音声度に関わる因子であって、原子半径が小さいほど、また電気音声度が大きいほど減少する。
【００２１】
より具体的に、図１ないし図３に示すＢｏ−Ｍｄマップを参照すると、チタニウム（Ｔｉ）に添加される合金により４つに分類される。１つ目は、結合次数（Ｂｏ）及び金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）の全てを増加させる元素である亜鉛（Ｚｒ）であり、２つ目は金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）は大きく変わらずに結合次数（Ｂｏ）を増加させる元素であるニオブ（Ｎｂ）であり、３つ目は結合次数（Ｂｏ）を増加させる一方、金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）を減少させる元素であるモリブデン（Ｍｏ）及びテクネチウム（Ｔｃ）であり、４つ目は結合次数（Ｂｏ）及び金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）の両方を減少させる元素である３周期５Ａ〜１Ｂ元素、４周期８Ａ〜１Ｂ元素、及び典型元素である。
【００２２】
そして、一般的に原子間に重複した電子が少ないほど原子間の結合力が小さくなるため、弾性係数は減少する。また、金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）が大きいほど、すなわち原子半径が大きいほど、そして電気音声度が小さいほど、弾性係数は減少する。
【００２３】
したがって、Ｂｏ−Ｍｄｍａｐ上において、結合次数（Ｂｏ）は小さくなる方向、金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）は大きくなる方向に合金を設計しなければならない。
また、チタニウム合金設計において、弾性係数は前記結合次数（Ｂｏ）及び金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）値の他にも、構成上によっても影響を受ける。
【００２４】
図２は、１０００℃で急冷処理したチタニウム（Ｔｉ）−ニオブ（Ｎｂ）系合金の弾性係数及び平衡−非平衡状態を示すグラフである。図面に示すように、チタニウム（Ｔｉ）は８６３℃以下の温度でｈｃｐ構造（α相）を有し、それ以上の温度ではｂｃｃ構造（β相）を有する同素変態型の元素である。そして、本質的に常温ではα相が安定であるが、β相を安定化させる元素を多く添加すると、常温でα＋βまたは完全なβ相として存在し得る。
【００２５】
また、チタニウム（Ｔｉ）−ニオブ（Ｎｂ）系合金は、平衡相であるα、βの他にもα´（ｈｃｐ）、α″（ｏｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃ）、ω（ｈｃｐ）などが急冷処理によって出現する。そして、かかる構成上によって、弾性係数が大きく変化することが確認できる。特に、β相が重要な構成相となる４０ｗｔ％Ｎｂの近辺で弾性係数が最も低く、ニオブ（Ｎｂ）含有量が順次に増加することに伴って、弾性係数も増加することが分かる。
【００２６】
次に、図３は、弾性係数の小さいチタニウム（Ｔｉ）系合金を設計するために、図２におけるα、α＋β、β領域を示す結合次数（Ｂｏ）及び金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）マップ（Ｂｏ−Ｍｄｍａｐ）である。
【００２７】
図面に示すように、前記準安定β相の領域は、α＋β及びβの境界であって、前述のように結合次数（Ｂｏ）を低くし、金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）を高めるための方向は矢印の通りであって、領域（Ａ）が弾性係数の小さい位置であることが分かる。
【００２８】
したがって、上記の条件を満たす方法として、強力なβ相の安定化元素であるＮｂ、Ｍｏ、Ｔａなどを添加し、Ｂｏ−Ｍｄｍａｐのβ相の領域を上げ、合金に添加される第２元素としてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎなどを添加して準安定β相を維持しつつ結合次数（Ｂｏ）を低減させる。結局、生体材料用としての従来における根管治療用の合金に比べ、弾性係数の小さいＴｉ系合金のための合金は、Ｔｉ−Ｎｂの２元系合金にシリコン（Ｓｉ）またはゲルマニウム（Ｇｅ）を含むＴｉ−Ｎｂ−Ｓｉの３元系合金及びＴｉ−Ｎｂ−Ｇｅの３元系合金であることが確認できる。
【００２９】
以下、本発明に係る根管治療用の合金であるＴｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金及びＴｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金は、引張強度、降伏強度及び弾性係数を測定して機械的な特性を確認し、生体適合性の評価を介してＴｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金及びＴｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金の最適な含有量比を導き出すことができる。
【００３０】
図４は、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金の引張強度（ｔｅｎｓｉｌｅ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）にシリコン（Ｓｉ）が及ぼす影響を示すグラフである。図面に示すように、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金において、シリコンの含有量が０．５である場合、引張強度は７７１．６７（ＭＰａ）であり、シリコンの含有量が１．０である場合、引張強度は８３０．６７（ＭＰａ）である。したがって、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金においてシリコンの含有量が増加するほど引張強度は高まることが確認できる。
【００３１】
図５は、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金の降伏強度（ｙｉｅｌｄ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）にシリコン（Ｓｉ）が及ぼす影響を示すグラフである。図面に示すように、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金においてシリコンの含有量が０．５重量％の場合、降伏強度は７３８．００（ＭＰａ）であり、シリコンの含有量が１．０重量％の場合に降伏強度は７７５．３３（ＭＰａ）である。したがって、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金においてシリコンの含有量の変化に対する降伏強度の変化は、散布を考慮する際に、その影響性が小さいことが確認でき、シリコンは降伏強度の変化に大きな影響を与えない。
【００３２】
図６は、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金の弾性係数（ｅｌａｓｔｉｃ  ｍｏｄｕｌｕｓ）にシリコン（Ｓｉ）が及ぼす影響を示すグラフである。図面に示すように、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金においてシリコンの含有量が０．５重量％の場合、弾性係数が３３．５６０ＧＰａであり、シリコンの含有量が１．０重量％である場合、弾性係数は３２．８１２ＧＰａである。したがって、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金において、シリコンの含有量の変化に対する弾性係数の変化は散布を考慮する際に、影響性が小さいことが確認でき、シリコンは弾性係数の変化に大きな影響を与えない。
【００３３】
前述したように、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金において、シリコンの含有量の変化に対する機械的な特性の変化は引張強度に大きな影響を及ぼす一方、降伏強度及び弾性係数には大きな影響を及ぼさないことが確認できる。
【００３４】
図７は、本発明の第１実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｓｉの機械的な特性を示す表である。このための測定方法として、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金の試片を溶体化処理した後、ロッドミリング（ｒｏｄ  ｍｉｌｌｉｎｇ）を行って直径が約２．９ｍｍの線材加工を施し、引張試験を実施し、試片は同一材質に対して３つずつ試験して分析を行った。
【００３５】
図面に示すように、３回の試験を介しての平均として、引張強度は７７２ＭＰａ、降伏強度は７３８ＭＰａ、弾性係数は３３．５６ＧＰａである。
【００３６】
図８は、本発明の第２実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−１．０Ｓｉの機械的な特性を示す表である。前述の図８の測定方法と同じ方法に基づいて試験して分析を行い、図面に示すように、３回の試験を介しての平均として、引張強度は８３１ＭＰａ、降伏強度は７７５ＭＰａ、弾性係数は３２．８１２ＧＰａである。
【００３７】
したがって、本発明の第１実施例であるＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｓｉと、本発明の第２実施例であるＴｉ−２６Ｎｂ−１．０Ｓｉとは、従来における根管治療用の合金に比べて弾性係数が小さい、優れた機械的な特性を有している。
【００３８】
図９は、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｇｅ合金の引張強度にニオブ（Ｎｂ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）が及ぼす影響を示すグラフである。図面に示すように、ニオブ（Ｎｂ）の含有量が２２重量％、２４重量％及び２６重量％と次第に増加するほど引張強度は低下し、ゲルマニウム（Ｇｅ）の含有量が０．５重量％、１．０重量％及び１．５重量％と次第に増加するほど引張強度は向上する。また、Ｇｅ／Ｎｂが、０．０１９、０．０４２及び０．０６８と次第に増加するほど引張強度は向上することが確認できる。
【００３９】
図１０は、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｇｅ合金の降伏強度にニオブ（Ｎｂ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）が及ぼす影響を示すグラフである。図面に示すように、ニオブ（Ｎｂ）の含有量が２２重量％、２４重量％及び２６重量％と次第に増加するほど降伏強度は低下する。そして、ゲルマニウム（Ｇｅ）の含有量が０．５重量％、１．０重量％及び１．５重量％と次第に増加するほど降伏強度は向上する。また、Ｇｅ／Ｎｂが０．０１９、０．０４２及び０．０６８と次第に増加するほど降伏強度は向上することが確認できる。
【００４０】
図１１は、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金の弾性係数にニオブ（Ｎｂ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）が及ぼす影響を示すグラフである。図面に示すように、ニオブ（Ｎｂ）の含有量が２２重量％、２４重量％及び２６重量％と次第に増加するほど弾性係数は減少する。そして、ゲルマニウム（Ｇｅ）の含有量が０．５重量％、１．０重量％及び１．５重量％と次第に増加するほど弾性係数は増加する。また、Ｇｅ／Ｎｂが０．０１９、０．０４２及び０．０６８と次第に増加するほど弾性係数は増加することが確認できる。
【００４１】
前述したように、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金において、ニオブ及びゲルマニウムの含有量の変化に対する機械的な特性の変化によって、最適な含有量を有する合金が設計できる。
【００４２】
図１２は、本発明の第３実施例に係るＴｉ−２２Ｎｂ−１．５Ｇｅの機械的な特性を示す表である。このための測定方法として、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金の試片を溶体化処理した後、ロッドミリング（ｒｏｄ  ｍｉｌｌｉｎｇ）を行って直径が約２．９ｍｍの線材加工を行い、引張試験を実施し、試片は同一材質に対して３つずつ試験して分析を行った。
【００４３】
図面に示すように、３回の試験を介して平均として、引張強度は１０１５ＭＰａ、降伏強度は９３６ＭＰａ、弾性係数は５１．０６５ＧＰａである。
【００４４】
図１３は、本発明の第４実施例に係るＴｉ−２４Ｎｂ−１．０Ｇｅの機械的な特性を示す表である。前述した図１４の測定方法と同じ方法に基づいて試験して分析を行い、図面に示すように、３回の試験を介して平均として、引張強度は８６０ＭＰａ、降伏強度は８１２ＭＰａ、弾性係数は４４．５２３ＧＰａである。
【００４５】
図１４は、本発明の第５実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｇｅの機械的な特性を示した表である。前述した図１４の測定方法と同じ方法に基づいて試験して分析を行い、図面に示すように、３回の試験を介して平均として、引張強度は８０１ＭＰａ、降伏強度は７３４ＭＰａ、弾性係数は３５．２０４ＧＰａである。
【００４６】
したがって、本発明の第３実施例であるＴｉ−２６Ｎｂ−１．５Ｇｅと、本発明の第４実施例であるＴｉ−２６Ｎｂ−１．０Ｇｅ及び本発明の第５実施例であるＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｇｅの全ては、従来における根管治療用の合金に比べて弾性係数の小さい、優れた機械的な特性を有している。
【００４７】
図１５は、本発明に係るＴｉ−Ｎｂ系合金の耐蝕性を示すグラフである。図面に示すように、耐蝕特性のための測定方法として、ＡＳＴＭＦ２１２９によって試験し、本発明の第１実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｓｉ（２）、第３実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−１．５Ｇｅ（１）、常用の合金であるＣＰ−Ｔｉ−Ｇｒ．２（４）、及びＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ（３）の耐蝕性に対する実験結果を示したものであって、Ｔｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｓｉ及びＴｉ−２６Ｎｂ−１．５Ｇｅがより優れた耐蝕性を有しているが確認できる。
【００４８】
図１６は、本発明に係るＴｉ−Ｎｂ系合金の細胞生存率を示すグラフであって、前記グラフは、ＭＴＴａｓｓｙ試験結果を示すものである。図面に示すように、対照群と比較して、本発明の第１実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｓｉ及び第３実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−１．５Ｇｅの細胞生存率（％）は、９０％以上の高い生存率を示している。
【００４９】
このように、本発明に係るＴｉ−Ｎｂ系合金にシリコンまたはゲルマニウムを添加したＴｉ−Ｎｂ−Ｓｉ合金及びＴｉ−Ｎｂ−Ｇｅ合金は、機械的な特性だけでなく、生体適合性に優れることから、２種類の条件を同時に満足する根管治療用の合金として具現される。
【００５０】
図１７は、本発明に係るＴｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金及びＴｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金と、従来におけるニチノール系合金の機械的な特性及び生体適合性に対する総合的な比較表である。図面に示すように、弾性係数において、従来技術によるニチノール合金は７５ＧＰａである一方、本発明に係るＴｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金及びＴｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金は、３２．８１２ＧＰａ〜５１．０６５ＧＰａと弾性係数が非常に小さいことを示している。そして、これはニチノール合金と降伏強度とが同じである場合、弾性変形の範囲が約２倍以上増加し得、降伏強度がニチノール合金の半分レベルの場合であっても、同じ弾性変形区間が確保できることを意味する。
【００５１】
また、降伏強度において、従来技術によるニチノール合金が５６０ＭＰａである一方、本発明の第１実施例ないし第５実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｓｉの降伏強度は７３８ＭＰａであり、Ｔｉ−２６Ｎｂ−１．０Ｓｉの降伏強度は７７５ＭＰａであり、Ｔｉ−２２Ｎｂ−１．５Ｇｅの降伏強度は９３６ＭＰａであり、Ｔｉ−２４Ｎｂ−１．０Ｇｅの降伏強度は８１２ＭＰａであり、Ｔｉ−２４Ｎｂ−０．５Ｇｅの降伏強度は７３４ＭＰａであって、全てのニチノール合金より優れた降伏強度を示している。
次に、引張強度において、従来技術によるニチノール合金が７５４ＭＰａである一方、本発明の第１実施例ないし第５実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｓｉの引張強度は７７２ＭＰａであり、Ｔｉ−２６Ｎｂ−１．０Ｓｉの引張強度は８３１ＭＰａであり、Ｔｉ−２２Ｎｂ−１．５Ｇｅの引張強度は１０１５ＭＰａであり、Ｔｉ−２４Ｎｂ−１．０Ｇｅの引張強度は８６０ＭＰａであり、Ｔｉ−２４Ｎｂ−０．５Ｇｅの引張強度は８０１ＭＰａであって、ニチノール合金より全て優れた引張強度を表している。
【００５２】
また、耐蝕性の場合において、従来技術によるニチノール合金が８００ＭＶである一方、本発明の第１実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｓｉの耐蝕性は１０３０ＭＶであり、第３実施例に係るＴｉ−２２Ｎｂ−１．５Ｇｅの耐蝕性は１０３０ＭＶであって、ニチノール合金より優れる。
【００５３】
そして、細胞生存率の場合、従来技術によるニチノール合金が７５％である一方、第１実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｓｉの細胞生存率は９８％であり、第３実施例に係るＴｉ−２２Ｎｂ−１．５Ｇｅの細胞生存率は９９％であって、ニチノール合金より非常に優れる。
【００５４】
結局、本発明に係る根管治療用の合金として、チタニウム（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）の２元系合金にシリコン（Ｓｉ）またはゲルマニウム（Ｇｅ）を含めて、Ｔｉ−ａＮｂ−ｂＳｉ系合金またはＴｉ−aＮｂ−ｂＧ系合金からなる合金は、従来技術によるニチノール合金より弾性係数が小さく、機械的な特性に優れているだけでなく、生体適合性に優れる。また、本発明の技術分野における根管治療用の合金において弾性係数の小さいことが重要な要件であることを考慮すると、本発明に係る根管治療用の合金は従来技術における問題点を解決していることが確認できる。
【００５５】
また、本発明に係る根管治療用の合金は、合金の強度及びフレキシブルな程度を選択的に具現できることによって、患者の状態に応じてこれを適用し、最適の治療効果を得ることができる。
【００５６】
本出願書は、韓国特許出願番号第１０−２００６−００２８６６３（２００６年３月２９日韓国特許庁に出願）及び第１０−２００７−００３０５２７（２００７年３月２８日韓国特許庁に出願）と関連した発明主題を含んでおり、その従来特許の内容が本出願書に引用文献として添付されている。
【００５７】
以上、説明した本発明は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的な思想を離脱しない範囲内で様々な変更が可能であるため、前述した実施例及び添付した図面によって限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】チタニウムに添加される合金元素別の結合次数（Ｂｏ）及び金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）の変化を示すグラフである。
【図２】１０００℃で急冷処理したチタニウム（Ｔｉ）−ニオブ（Ｎｂ）系合金の弾性係数及び平衡−非平衡の状態を示すグラフである。
【図３】弾性係数の小さいチタニウム（Ｔｉ）系の合金を設計するために、図２のα、α+β、β領域を示す結合次数（Ｂｏ）及び金属ｄ−軌道エネルギー準位（Ｍｄ）のマップ（Ｂｏ−Ｍｄｍａｐ）である。
【図４】Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金の引張強度にシリコン（Ｓｉ）が及ぼす影響を示すグラフである。
【図５】Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金の降伏強度にシリコン（Ｓｉ）が及ぼす影響を示すグラフである。
【図６】Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金の弾性係数にシリコン（Ｓｉ）が及ぼす影響を示すグラフである。
【図７】本発明の第１実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｓｉの機械的な特性を示す表である。
【図８】本発明の第２実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−１．０Ｓｉの機械的な特性を示す表である。
【図９】Ｔｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金の引張強度にニオブ（Ｎｂ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）が及ぼす影響を示すグラフである。
【図１０】Ｔｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金の降伏強度にニオブ（Ｎｂ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）が及ぼす影響を示すグラフである。
【図１１】Ｔｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金の弾性係数にニオブ（Ｎｂ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）が及ぼす影響を示すグラフである。
【図１２】本発明の第３実施例に係るＴｉ−２２Ｎｂ−１．５Ｇｅの機械的な特性を示す表である。
【図１３】本発明の第４実施例に係るＴｉ−２４Ｎｂ−１．０Ｇｅの機械的な特性を示す表である。
【図１４】本発明の第５実施例に係るＴｉ−２６Ｎｂ−０．５Ｇｅの機械的な特性を示す表である。
【図１５】本発明に係るＴｉ−Ｎｂ系合金の耐蝕性を示すグラフである。
【図１６】本発明に係るＴｉ−Ｎｂ系合金の細胞生存率を示すグラフである。
【図１７】本発明に係るＴｉ−Ｎｂ−Ｓｉ系合金及びＴｉ−Ｎｂ−Ｇｅ系合金と、従来のニチノール系合金の機械的な特性及び生体適合性の特性に対する総合比較表である。
【図１】
2009531125.tif 000003
【図２】
2009531125.tif 000004
【図３】
2009531125.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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