CN1822796B - 齿科用修复体的制造方法和制造齿科用修复体的套材 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及齿科用修复体的制造方法和制造齿科用修复体的套材。一种制造齿科用修复体的方法,包括:(a)制备由齿科用成形材料构成的齿科用修复体的基体的步骤;(b)通过使用主要由陶瓷构成的第一瓷料在基体的至少一部分表面上形成衬里涂覆层的步骤;(c)形成铸型以便将基体放置在铸型内并且在衬里涂覆层的表面上提供预定空隙的步骤;以及(d)通过在预定的铸造温度下将第二瓷料浇注到空隙内而在衬里涂覆层的至少一部分表面上形成铸造涂覆层的步骤。该第二瓷料主要由其成分与第一瓷料的陶瓷的成分不同的陶瓷构成,使得在铸造温度下第二瓷料的粘度低于第一瓷料的粘度。本发明还公开了用于制造齿科用修复体的套材和齿科用瓷料组。

Description

齿科用修复体的制造方法和制造齿科用修复体的套材
技术领域
本发明涉及齿科用修复体的制造方法,以及优选地用于制造齿科用修复体的套材(kit)(即齿科用瓷料组)。
背景技术
用于口腔的齿科用修复体需要具有能够承受强咀嚼力的强度,并且还需要具有其外观与天然齿相当的美观度。为此,通常所制造的齿科用修复体包括:基体(即用作齿科用修复体基部(芯部)的体部),例如具有高强度的框架(frame);以及形成在该基体上用于提供与天然齿相同的色调或者透明度的外装部(armored portion)。例如专利文献1和2中对这种齿科用修复体进行了一些描述。关于在基体上形成外装部的方法,广泛使用的是这样的方法,即,通过器具例如刷子在基体(例如上述框架)的表面上涂覆(mount)瓷料粉末与水或专门为此用途制备的溶剂的搅拌物。在本申请中,齿科用修复体的外装部由瓷料构成,并且这样构成的外装部在适当的地方也被称为“陶瓷层”。
此外,一种与上述涂覆方法不同的方法是铸造工艺,即使用具有预定构型的铸型在高温下在框架或类似物的表面上铸造(形成外装部的)瓷料的方法。此铸造工艺的优点是可在基体上高精度地形成具有预定构型和厚度的外装部。专利文献3中描述了这种技术。
此外,通常通过用调整成天然齿色调的瓷料覆盖金属框架的表面来构成齿科用修复体。但是,近年来使用其框架也由陶瓷材料构成的全陶瓷齿科用修复体(见例如专利文献4)。这种全陶瓷齿科用修复体的优点是消除或减轻了一些问题,例如由于金属与活体接触而导致的金属过敏,以及由于设置用于隐藏金属框架的金属色的不透明的衬里层(或衬里涂覆层)而导致的不能获得天然齿的色调。
关于上述的全陶瓷齿科用修复体,存在一种其整体由结晶玻璃例如硅锂玻璃构成的齿科用修复体,以及一种包括由陶瓷烧结体构成的框架和由玻璃瓷料构成且形成在框架表面上的外装部即陶瓷层的齿科用修复体。例如,上述专利文献4中公开了一种两相瓷料合成物,其中,白榴石结晶相分散在长石玻璃基质内。
但是,由于整体由结晶玻璃构成的陶瓷修复体的机械强度和韧度较低,所以该修复体不能用于需要具有较高强度的齿桥等,因此其应用局限于单个齿冠。另一方面,尖晶石、氧化铝或氧化锆可作为构成上述框架的陶瓷烧结体。其中,尤其常常使用由氧化铝制成的框架。但是,氧化铝和尖晶石的机械强度和韧度都不高得足以用作齿桥。因此,当用作齿桥时,即使具有由氧化铝或尖晶石制成的框架的陶瓷修复体也仅能代替门齿。当用于代替大咀嚼力作用在其上的臼齿时,具有由氧化铝或尖晶石制成的框架的陶瓷修复体仅能用作单齿冠。
另一方面,在陶瓷烧结体中氧化锆的机械强度和韧度非常好.氧化锆可用于代替包括一颗臼齿的三颗齿的齿桥,还可用作代替五颗、六颗或更多颗齿的齿桥.此外,氧化锆甚至可用于全口.而且,氧化锆有利地具有齿科用途中所希望的色调.特别地,认为就机械强度、韧度和色调而言,最希望的是由具有3(mol)(浓度)Y2O3的固溶体局部稳定的氧化锆。
[专利文献1]JP-H07-23986-A
[专利文献2]JP-2000-139953-A
[专利文献3]WO01/021088
[专利文献4]JP-3351701-B
发明内容
顺便提及,存在这样的情况,其中在基体上形成包括至少两个装饰层的涂覆层作为外装部,以便在齿科用修复体(例如齿冠)表面上显示与天然齿更接近的色调和透光性(透明度)。由于通过对这两层依次进行热处理而将这两层固定在基体例如框架的表面上,所以存在这样的情况,即在用于形成外装部的上层的热处理期间,之前在基体表面上形成的下层会软化,并且会由于形成上层的瓷料的流动而流动。如果下层出现这种流动,则下层的厚度可能部分改变,并且根据具体情况框架可能会露出。厚度的部分改变以及框架的露出会带来这样的麻烦:存在未提供所希望的色调和透明度的部分,并且齿科用修复体未提供所希望的构型。例如,当在形成在基体上以用作衬里层的装饰层(下文称作“衬里涂覆层”)的表面上通过铸造工艺形成另一装饰层(下文称作“铸造涂覆层”)时,衬里涂覆层会由于在高温下铸造铸造用瓷料时铸造用瓷料(该铸造用瓷料形成铸造涂覆层)的流动而部分流动,并且衬里涂覆层的厚度会变化。这使得所形成的铸造涂覆层(形成以显示所希望的色调和透明度)的位置和厚度值与所设计的不同。即,尤其在通过铸造工艺形成外装部时上述问题会较严重。
从上述对通过铸造工艺在基体上形成涂覆层(典型地,当通过在基体上层压两个或多个涂覆层形成装饰部时)的说明中可清楚地看到,当用于形成铸造涂覆层的瓷料浇注在衬里涂覆层的表面上时,希望衬里涂覆层(确切地,形成衬里涂覆层的陶瓷材料)不移动。因此,需要一种满足这种要求的方法和适用于这种方法的材料(例如,用于形成衬里层的瓷料和用于形成铸造涂覆层的瓷料)。
作为通常用作形成框架的材料的钛、其它金属(除钛之外的金属)以及铝的热膨胀系数分别为约7.8×10-6(/℃)、11.5×10-6(/℃)或更高和6.8×10-6(/℃)。另一方面,氧化锆的热膨胀系数是约10×10-6(/℃),该热膨胀系数与通常所使用的(用于形成框架的)任何材料的热膨胀系数都不同。因此,在使用瓷料-该瓷料被制备以调整到通常材料所具有的热膨胀系数-的情况下,在为了将瓷料固定在框架上而执行的热处理的冷却过程中,如果形成陶瓷层的材料的热膨胀系数高于氧化锆的热膨胀系数,则会产生作用在陶瓷层上从而导致破裂的张应力。相反,在冷却过程中,如果形成陶瓷层的材料的热膨胀系数低于氧化锆的热膨胀系数,则会产生作用在框架上从而导致破裂的张应力。考虑到热处理的冷却过程中的收缩行为,希望陶瓷层的热膨胀系数基本等于或稍低于框架的热膨胀系数,以防止破裂。因此,希望存在一种瓷料,该瓷料的热膨胀系数适合由氧化锆制成的框架并且可合适地调整为具有天然齿的色调。
考虑到上述的背景环境提出了本发明.本发明的第一目的是提供一种齿科用修复体的制造方法以及在该制造方法中优选使用的套材(材料的组合),该方法具体地通过铸造实现,并且即使在基体上形成两个或多个涂覆层的情况下,仍可使所形成的齿科用修复体的衬里涂覆层具有所希望的厚度.本发明的第二目的是提供一种齿科用修复体的制造方法以及在该制造方法中优选使用的齿科用瓷料组(即套材),即使在基体(即框架)由氧化锆制成的情况下,该方法也能使框架和陶瓷层出现破裂的风险很小.
用于实现上述第一目的的第一发明的齿科用修复体制造方法的要点是该方法包括:(a)制备由齿科用成形材料构成的齿科用修复体的基体的步骤;(b)通过使用主要由陶瓷构成的第一瓷料在基体的至少一部分表面上形成衬里涂覆层的步骤;(c)形成铸型以便将基体放置在铸型内并且在衬里涂覆层的表面上提供预定空隙的步骤;以及(d)通过在预定的铸造温度下将第二瓷料浇注到空隙内而在衬里涂覆层的至少一部分表面上形成铸造涂覆层的步骤,该第二瓷料主要由其成分与第一瓷料的陶瓷的成分不同的陶瓷构成,并且该第二瓷料的特征在于,在预定铸造温度下第二瓷料的粘度低于第一瓷料的粘度。
用于实现上述第一目的的第二发明的套材的要点是用于在齿科用修复体基体的表面上形成由至少两个涂覆层构成的外装部的该套材,该套材包括:(a)主要由陶瓷构成的第一原料,该第一原料用于制备在基体的表面上形成衬里涂覆层的第一瓷料;以及(b)主要由陶瓷构成的第二原料,该第二原料用于制备通过铸造在衬里涂覆层的至少一部分表面上形成(铸造)涂覆层的第二瓷料,在预定铸造温度下该第二瓷料的粘度低于由第一原料构成的第一瓷料的粘度。
用于实现上述第二目的的第三发明的齿科用修复体制造方法的要点是通过在由氧化锆制成的框架的表面上固定至少两个陶瓷层来制造齿科用修复体的方法,其中,形成陶瓷层的步骤包括:(a)在框架的表面上固定地形成由预定的第一合成物制成的第一陶瓷层的第一步骤,该第一合成物包含的主要成分为66.0-72.0(质量%)的SiO2、13.5-17.8(质量%)的Al2O3、0.05-0.31(质量%)的Li2O、1.3-6.5(质量%)的Na2O、8.7-12.5(质量%)的K2O、0.1-0.5(质量%)的CaO、0.01-0.22(质量%)的MgO、0.1-0.6(质量%)的Sb2O3、0-3(质量%)的CeO2、0-3(质量%)的B2O3和0-3(质量%)的SrO;和(b)在第一陶瓷层的表面上固定地形成由预定的第二合成物制成的第二陶瓷层以便第一陶瓷层的表面由第二陶瓷层覆盖的第二步骤,该第二合成物包含的主要成分为63.0-69.0(质量%)的SiO2、14.8-17.9(质量%)的Al2O3、0.02-0.28(质量%)的Li2O、1.5-6.8(质量%)的Na2O、8.0-14.0(质量%)的K2O、0.2-1.5(质量%)的CaO、0.05-0.55(质量%)的MgO、0.2-2.2(质量%)的Sb2O3、0.1-3(质量%)的CeO2、0.1-3(质量%)的B2O3和0-3(质量%)的SrO。
用于实现上述第二目的的第四发明的齿科用瓷料组(即套材)的要点是用于通过在由氧化锆制成的框架的表面上固定地形成至少两个陶瓷层而制造齿科用修复体的该齿科用瓷料组,该齿科用瓷料组由至少两种用于形成陶瓷层的瓷料构成,该齿科用瓷料组包括:(a)形成第一合成物的第一瓷料,该第一合成物包含的表示成氧化物的主要成分为66.0-72.0(质量%)的SiO2、13.5-17.8(质量%)的Al2O3、0.05-0.31(质量%)的Li2O、1.3-6.5(质量%)的Na2O、8.7-12.5(质量%)的K2O、0.1-0.5(质量%)的CaO、0.01-0.22(质量%)的MgO、0.1-0.6(质量%)的Sb2O3、0-3(质量%)的CeO2、0-3(质量%)的B2O3和0-3(质量%)的SrO;和(b)形成第二合成物的第二瓷料,该第二合成物包含的表示成氧化物的主要成分为63.0-69.0(质量%)的SiO2、14.8-17.9(质量%)的Al2O3、0.02-0.28(质量%)的Li2O、1.5-6.8(质量%)的Na2O、8.0-14.0(质量%)的K2O、0.2-1.5(质量%)的CaO、0.05-0.55(质量%)的MgO、0.2-2.2(质量%)的Sb2O3、0.1-3(质量%)的CeO2、0.1-3(质量%)的B2O3和0-3(质量%)的SrO。
根据第一发明的制造方法,在形成构成外装部的至少两个涂覆层时,通过铸造将铸造涂覆层叠置在用作衬里的衬里涂覆层的至少一部分表面上。在此情况下,由于在铸造温度下第二瓷料(形成铸造涂覆层)的粘度低于第一瓷料(形成衬里涂覆层)的粘度,所以可有利地抑制衬里涂覆层的移动。
即,由于在铸造第二瓷料时第一瓷料的粘度高于第二瓷料的粘度,所以第一瓷料的流动性低于第二瓷料的流动性。因此,由于在铸造第二瓷料时第一瓷料不会受高温下的第二瓷料流动的影响,所以在第一瓷料移动前,具有较高流动性的第二瓷料可以浇注到具有所希望的构型并且位于铸型和衬里涂覆层之间的空间(即上述空隙部分)内。结果,可防止第一瓷料即之前形成的衬里涂覆层沿后来浇注的第二瓷料的流动方向移动。
因此,根据第一发明的制造方法,可通过铸造工艺制造具有由至少两个涂覆层(即装饰层)构成并具有很好的美观度的外装部的齿科用修复体。另外,通过根据需要涂覆另一瓷料,可得到具有很好的美观度并且更接近天然齿的齿科用修复体(即人造齿冠)。
根据第二发明的套材,由于该套材包括用于制备上述第一瓷料的第一原料和用于制备在预定铸造温度下其粘度低于第一瓷料的粘度的第二瓷料的第二原料,所以可容易地实现第一发明的制造方法。即,可通过铸造工艺制造具有由至少两个涂覆层(即装饰层)构成并且具有很好的美观度的外装部的齿科用修复体。
根据第三发明的制造方法,在作为形成用于制造齿科用修复体的陶瓷层的步骤之一的第一步骤内,在由氧化锆制成的框架的表面上固定地形成由第一合成物制成的第一陶瓷层。随后,在第二步骤,在第一陶瓷层上固定地形成由第二合成物制成的第二陶瓷层,使得第二陶瓷层覆盖第一陶瓷层。由于第一和第二陶瓷层分别由上述第一和第二合成物制成,并且这两个陶瓷层的热膨胀系数基本与由氧化锆制成的框架相同,所以可以防止在用于固定地形成陶瓷层的热处理的冷却过程中由于热膨胀系数不同而在框架或陶瓷层(即外装部)内出现破裂,从而可制造齿科用修复体而不会在氧化锆框架和陶瓷层内出现破裂。应指出,第一陶瓷层可形成为覆盖框架的整个表面,或者形成使得框架的一部分表面暴露而没有覆盖第一陶瓷层。表述“第一陶瓷层的表面被覆盖”应解释为不仅包括第一陶瓷层被完全覆盖的情况,而且还包括第一陶瓷层的表面被部分覆盖的情况。
具体地,当在相同温度下第一陶瓷层(之前形成在下侧上)的粘度高于第二陶瓷层(后来形成在上侧上)的粘度时,可以在固定地形成第二陶瓷层时防止之前形成的第一陶瓷层因软化而流动或变形。因此可以制造能使作为两个陶瓷层的下层的第一陶瓷层保持所希望的厚度的齿科用修复体。
根据第四发明的齿科用瓷料组,由于该瓷料组包括通过燃烧或热处理可分别产生由第一合成物制成的第一陶瓷层和由第二合成物制成的第二陶瓷层的第一和第二瓷料,所以该瓷料组可有利地用于实现第三发明的齿科用修复体制造方法。
在第三发明中,在第一陶瓷层(即通过对第一瓷料进行燃烧或热处理而得到的产品)中,SiO2是主要成分,因此第一陶瓷层为玻璃状。如果SiO2的质量比低于66.0(质量%),则在工作温度例如铸造温度下的粘度过低。如果SiO2的质量比超过72.0(质量%),则玻璃软化点过高.该质量比应确定为使得在第二陶瓷层的工作温度(例如铸造温度)下第一陶瓷层的粘度高于第二陶瓷层的粘度.Al2O3是用于增加透明度、耐酸性和耐水性并也用于调整粘度的成分。如果Al2O3的质量比低于13.5(质量%),则(第一陶瓷层的)透明度不够。如果Al2O3的质量比超过17.8(质量%),则(第一陶瓷层)会变暗。Li2O是用于调整热膨胀系数和软化点的成分,这是因为Li2O可增加热膨胀系数而降低软化点。此外,Li2O还用于促进白榴石晶体(KAlSi2O6)沉淀。如果Li2O的质量比低于0.05(质量%),则热膨胀系数会降低而软化点会升高。如果Li2O的质量比超过0.31(质量%),则热膨胀系数会增加过多。Na2O是用于降低软化点的成分。如果Na2O的质量比低于1.3(质量%),则软化点会升高。如果Na2O的质量比超过6.5(质量%),则耐水性会变差。K2O是用于调整白榴石晶体的沉淀量的成分。如果K2O的质量比低于8.7(质量%),则沉淀的白榴石的量会减小,从而不能获得合适的热膨胀系数。如果K2O的质量比超过12.5(质量%),则沉淀的白榴石的量会过多。此外,Ca、Mg、Sr是这样的成分,即包含合适比例的Ca、Mg、Sr可提高玻璃的耐酸性和耐水性,并因此使玻璃稳定。因此,为了实现这些效果,优选地将这些成分的质量比保持在上文给出的各个范围内。Sb2O3是用于防止玻璃由于银离子而发黄的成分。如果Sb2O3的质量比低于0.1(质量%),则基本不能防止发黄。如果Sb2O3的质量比超过0.6(质量%),则存在不能溶解到玻璃中的部分。尽管在第三实施例的主要成分中不包含银,但是在齿科中通常使用包含银的修复体,从而银会成为污染源。CeO2是用于调整软化点的成分。如果CeO2的质量比超过3(质量%),则玻璃会发黄。B2O3也是用于调整软化点的成分。如果B2O3的质量比超过3(质量%),则耐水性会变差。因此,需要将这些成分保持在上述的各个范围内。
在第一陶瓷层内,更优选地,SiO2的质量比为67-68(质量%)、Al2O3的质量比为15.5-16.5(质量%)、Li2O的质量比为0.08-0.12(质量%)、Na2O的质量比为4.5-5.2(质量%)、K2O的质量比为9-11(质量%)、CaO的质量比为0.2-0.4(质量%)、MgO的质量比为0.1-0.3(质量%)、SrO的质量比为0.1-0.3(质量%)、Sb2O3的质量比为0.1-0.3(质量%)、CeO2的质量比为0-1(质量%)并且B2O3的质量比为0-1(质量%),以充分获得通过添加这些成分而提供的效果。
在第二陶瓷层(即通过对第二瓷料进行燃烧或热处理得到的产品)中,各主要成分的作用与第一陶瓷层中各主要成分的作用基本相同,并且确定各质量比的原因也与第一陶瓷层中的原因基本相同。但是,对粘度影响较大的成分的比率与第一陶瓷层中的那些成分的比率不同,以便建立上述关于粘度的关系。由于(对粘度)提供较大影响的成分的比率不同,所以(第二陶瓷层中)其它成分的比率也与第一陶瓷层中的那些成分的比率稍有不同。具体地,(第二陶瓷层中)SiO2的比率比第一陶瓷层中的小,而Al2O3的比率比第一陶瓷层中的大。
在第二陶瓷层中,更优选地,SiO2的质量比为63.5-64.5(质量%)、Al2O3的质量比为15.5-16.5(质量%)、Li2O的质量比为0.08-0.12(质量%)、Na2O的质量比为4.5-5.2(质量%)、K2O的质量比为9-11(质量%)、CaO的质量比为0.6-0.8(质量%)、MgO的质量比为0.6-0.8(质量%)、SrO的质量比为0.1-0.3(质量%)、Sb2O3的质量比为0.8-1.1(质量%)、CeO2的质量比为0.5-1(质量%)以及B2O3的质量比为0.8-1.4(质量%),以充分获得通过添加这些成分而提供的效果。
在上述第一发明的制造方法中,优选地,铸型形成步骤包括:在衬里涂覆层的至少一部分表面上形成由可通过燃烧除去的材料制成的模型层的子步骤;将模型层嵌入构成铸型的基质(通常由被称为包埋材料的磷酸盐或石膏材料形成)的子步骤;以及在使基质硬化之后通过燃烧和除去模型层来形成铸型的子步骤,该铸型具有对应于模型层的空隙.
通过实施上述子步骤,可形成具有其构型和尺寸对应于模型层的构型和尺寸的空隙部分的铸型。从而,通过在衬里涂覆层的至少一部分表面上形成具有所希望的构型的模型层,可精确地形成具有相同构型的铸造涂覆层。
在上述第一发明中,优选地,基体是由金属或陶瓷制成的框架。
由金属或陶瓷制成的框架具有即使在高温下也足够高的机械强度,因此可用作在其上通过铸造工艺形成外装部的齿科用修复体的基体。
在上述第一发明内,优选地第一瓷料由在铸造温度下其粘度至少是第二瓷料的粘度的1.5倍的瓷料提供。
其中在铸造温度下第一瓷料的粘度至少是第二瓷料的粘度的1.5倍的设定使得可进一步提高铸造时防止衬里涂覆层移动的效果。
在上述第一发明内,优选地,第一瓷料在铸造温度下的粘度在从2×106(cP)到5×107(cP)的范围内,而第二瓷料在铸造温度下的粘度在从1×106(cP)到3×107(cP)的范围内。
通过将第一和第二瓷料的粘度设定在上述的各个范围内,可有利地防止衬里涂覆层移动。此外,通过将第二瓷料的粘度设定在上述范围内,可将第二瓷料浇注在铸型中形成的空腔的狭窄部分内,而不需要向第二瓷料施加额外的力。
在上述第一发明内,优选地,第一和第二瓷料均具有作为主要成分的玻璃合成物,该合成物主要由具有下述各百分比含量的氧化物构成。
即,第一瓷料中包含的玻璃合成物包括40-75(质量%)的SiO2、10-20(质量%)的Al2O3、5-15(质量%)的K2O、2-10(质量%)的Na2O、0.1-2(质量%)的Li2O、0-7(质量%)的ZrO2、0-5(质量%)的CaO、0-5(质量%)的MgO和0-30(质量%)的SnO2,其中,玻璃合成物的总量表示成100(质量%)。
另一方面,第二瓷料中包含的玻璃合成物包括60-70(质量%)的SiO2、10-20(质量%)的Al2O3、5-15(质量%)的K2O、3-15(质量%)的Na2O、0.1-3(质量%)的Li2O、0-3(质量%)的ZrO2、0.1-5(质量%)的CaO、0.1-5(质量%)的MgO、0-3(质量%)的B2O3、0-3(质量%)的CeO2和0-7(质量%)的Sb2O3,其中,玻璃合成物的总量表示成100(质量%)。
当第一瓷料内包含的陶瓷具有上述玻璃合成物作为其主要成分时,可容易地形成具有接近天然齿的天然色调的衬里涂覆层。此外,当第二瓷料内包含的陶瓷具有上述玻璃合成物作为其主要成分时,可容易地形成具有接近天然齿的透明度的铸造涂覆层。因此,通过至少两个涂覆层的组合,可形成具有接近天然齿的天然外观的外装部。
在上述第二发明内,优选地,套材的第一和第二原料被制备成使得在铸造温度下第一瓷料的粘度至少是第二瓷料的粘度的1.5倍。
其中在铸造温度下第一瓷料的粘度至少是第二瓷料的粘度的1.5倍的设定使得可进一步提高铸造时防止衬里涂覆层移动的效果。
在上述第二发明内,优选地,套材的第一和第二原料被制备成使得第一瓷料在铸造温度下的粘度在从2×106(cP)到5×107(cP)的范围内,而第二瓷料在铸造温度下的粘度在从1×106(cP)到3×107(cP)的范围内。
通过使用制备成使得第一和第二瓷料的粘度设定在上述各个范围内的第一和第二原料,可更有效地防止铸造时衬里涂覆层移动。此外,通过将第二瓷料的粘度设定在上述范围内,可将第二瓷料浇注在铸型中形成的空腔的狭窄部分内,而不需要向第二瓷料施加额外的力。
在上述第二发明内,优选地,套材的第一和第二原料均具有作为主要成分的玻璃合成物,该合成物主要由具有下述各百分比含量的氧化物构成。
即,第一原料中包含的玻璃合成物包括40-75(质量%)的SiO2、10-20(质量%)的Al2O3、5-15(质量%)的K2O、2-10(质量%)的Na2O、0.1-2(质量%)的Li2O、0-7(质量%)的ZrO2、0-5(质量%)的CaO、0-5(质量%)的MgO和0-30(质量%)的SnO2,其中,玻璃合成物的总量表示成100(质量%)。
另一方面,第二原料中包含的玻璃合成物包括60-70(质量%)的SiO2、10-20(质量%)的Al2O3、5-15(质量%)的K2O、3-15(质量%)的Na2O、0.1-3(质量%)的Li2O、0-3(质量%)的ZrO2、0.1-5(质量%)的CaO、0.1-5(质量%)的MgO、0-3(质量%)的B2O3、0-3(质量%)的CeO2和0-7(质量%)的Sb2O3,其中,玻璃合成物的总量表示成100(质量%)。
通过使第一原料内包含上述玻璃合成物,可制备这样的第一瓷料,即,该第一瓷料能够容易地形成具有接近天然齿的天然色调的衬里涂覆层。此外,通过使第二原料内包含上述玻璃合成物,可制备这样的第二瓷料,即,该第二瓷料能够容易地形成具有接近天然齿的透明度的铸造涂覆层。因此,通过使用包括这些原料的套材,可利用铸造工艺在齿科用修复体基体的表面上形成具有接近天然齿的天然外观的外装部。
此外,优选地,文中公开的套材包括作为第一和第二原料的具有可容易地用于第一发明的制造方法的形式的第一和第二瓷料。
执行本发明所必需的事项(例如,用于形成涂覆层的方法和铸造工艺)以及不同于本说明书内具体提到的的事项(例如第一和第二瓷料的粘度和成分)可作为由本发明涉及的领域内的普通技术人员设计的事项。可根据本说明书中公开的事项以及本领域中已知的事项执行本发明。应指出,术语“质量%”与以前使用的“重量%”基本同义。
本说明书内提到的“齿科用修复体”是指待设置在口腔内的修复体,其并没有被具体限定,而可以是可用文中公开的方法制造的任何修复体。在第一和第二发明内,例如,齿科用修复体包括在齿科中用于修复缺齿的一部分或全部的任何修复体,例如齿冠、齿桥、覆盖冠、嵌体、高嵌体和基托义齿(base denture)。此外,第三和第四发明可同等地应用于各种齿科用修复体,具体而言,例如齿桥、全口、齿冠和覆盖冠。
在第一发明的制造方法内使用的基体(即齿科用修复体的芯部件或框架)可由任何齿科用成形材料制成,并且不局限于任何特定材料。可使用通常已知的其强度对于齿科用修复体的基体来说足够的任何材料。
特别地,金属或陶瓷材料优选地作为用于基体的材料,这是因为这种材料能够实现耐热性和高机械强度.当使用金属材料时,优选地使用不会对活体造成影响的材料,具体地例如镍、钴、钯、铱、金、银、铜和铂.此外,可使用由这些金属中的两种或多种以所希望的比例的组合形成的合金来提供该金属材料.在这些金属中,特别地,金、铂、钯、银及由它们的组合构成的合金是优选地,这是因为它们更不可能影响活体.
在使用陶瓷材料时,可使用通常已知的与活体的亲和性非常好的陶瓷材料,而没有任何特别限制。特别地,强度和耐蚀性非常好的材料-例如氧化铝、氧化锆、尖晶石和莫来石-是优选的。
由于陶瓷材料的色调和透明度更接近天然齿,所以陶瓷材料比金属材料更加优选。在陶瓷材料中氧化锆尤其优选,这是因为其具有更接近天然齿的颜色的白色。
在第一和第三发明内,可根据被修复体修复的牙齿的位置和构型,合适地确定基体例如框架的基本构型。例如可根据断齿的构型或龋齿已从其处除去的磨掉的齿的构型来形成基体。
任何通常已知的方法都可用作形成基体的方法。具体地,例如,通过使用具有所希望的构型的齿型模型来铸造成形,可容易地和精确地形成基体。可选地,根据修复体的内容,基体可由之前已根据已有齿形和/或口腔的安装部位而形成的基体来提供。此外,可使用它们中的任何一个作为齿科用修复体的基体(例如框架)。
基体或框架并不必须仅包括该基体或框架的主体,而是还可另外包括之前形成在主体的表面上并由与制成基体或框架的材料不同的一种或至少两种材料构成的某个涂覆层。在本发明的实践中,包括这样一种基体或框架,即其包括之前形成在主体上的涂覆层。在这样的基体中,也可通过形成上述的衬里涂覆层或第一陶瓷层来执行本发明。
下面,将说明优选地用于实现第一发明的材料。
作为在文中公开的制造方法中用于形成衬里涂覆层的第一瓷料,可使用主要由陶瓷构成并且通常用于形成齿科用修复体的外装部的瓷料。但是,优选地使用在铸造第二瓷料时的高温条件下其粘度较高的瓷料。另外,优选地使用由能够形成可表现出较冷的色调(该色调使得难以显现基体的颜色,或者该色调与基体的颜色配合以显现接近天然齿的颜色)和/或透明度(透光性)的衬里涂覆层的合成物构成的陶瓷材料。此外,从防止在热处理中发生破裂等的角度考虑,优选地使用其热膨胀系数接近基体的热膨胀系数的陶瓷材料。
第一瓷料主要由其构成的陶瓷没有特别限定,只要其适合于齿科使用即可。为了使修复体非常美观,优选地使用陶瓷氧化物。例如,优选地使用包含下列成分的陶瓷氧化物:SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、Li2O、ZrO2、CaO、MgO、SnO2、B2O3、CeO2、P2O5、F2O3、La2O3、Sb2O3、BaO、SrO、ZnO、TiO2、CeO2、Y2O3、Tb2O3和Fe2O3。即,优选地除了SiO2之外还包含Al2O3、K2O、Na2O和Li2O,以显示更接近天然齿的色调。此外,如果希望的话,陶瓷氧化物也可包含ZrO2、CaO、MgO和/或SnO2。使用主要由包含这些氧化物的玻璃合成物构成的材料(瓷料)对于提高美观度是尤其优选的。例如,优选地使用这样的陶瓷材料,即该陶瓷材料使用主要由40-75(质量%)的SiO2、10-20(质量%)的Al2O3、5-15(质量%)的K2O、2-10(质量%)的Na2O、0.1-2(质量%)的Li2O、0-7(质量%)的ZrO2、0-5(质量%)的CaO、0-5(质量%)的MgO和0-30(质量%)的SnO2构成的玻璃合成物作为其主要成分,其中,玻璃合成物的总量表示成100(质量%)。这种陶瓷材料例如可仅包含上述玻璃合成物,或者除了上述玻璃合成物之外还包括百分比含量为50(质量%)或更小(优选地为30(质量%)或更小)的其它结晶陶瓷成分。
作为形成衬里涂覆层的第一瓷料,优选使用主要由结晶玻璃(玻璃陶瓷)构成的瓷料。例如,优选地,由包含上述氧化物的玻璃合成物制成结晶玻璃。
第一瓷料主要由陶瓷构成,并且可包含其它成分。例如,当陶瓷在使用时为粉末形式的情况下,第一瓷料可包含使陶瓷粉末分散的分散介质。或者,第一瓷料可包含可在齿科中使用的颜料或其它着色剂,以显现所希望的色调。此外,第一瓷料可包含用于给出像天然齿一样的荧光性的荧光材料。
可使用任何通常已知的方法作为形成衬里涂覆层的方法。例如,可使用刷子等将第一瓷料涂布(涂覆)在基体的至少一部分表面上,使得所涂布的第一瓷料具有所希望的构型和厚度。在使用此方法形成衬里涂覆层的情况下,优选地将陶瓷粉末和其它添加剂分散到合适的分散介质中,以有助于涂布第一瓷料。尽管没有特别限定分散介质,但是水、特定液体(例如丙二醇、乙二醇、丙三醇)和树脂(例如丙烯酸(酯)类树脂,如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸异丁酯和聚甲基丙烯酸正丁酯;乙烯基树脂,如聚乙酸乙烯酯;和纤维素树脂,如硝化纤维素、乙基纤维素和乙酸丁酸纤维素)是优选的分散介质。通过使用任何一种分散介质,可容易地制备适于通过刷子等涂覆的浆状或糊状瓷料。
可选地,可使用具有所希望的构型和厚度的铸型通过将第一瓷料浇注在基体的至少一部分表面上来形成衬里涂覆层。可根据通常已知的方法分别制造铸型和实现铸造工艺。可使用与形成铸造涂覆层的铸造工艺基本相同的铸造工艺形成衬里涂覆层,这将在下文详细说明。
通常,在根据上述方法之一将第一瓷料涂布或浇注在基体的表面上后,对第一瓷料进行燃烧,以增大第一瓷料与基体结合的结合强度,并且除去在第一瓷料的涂布中使用的有机成分。根据例如第一瓷料的成分和衬里涂覆层的构型合适地确定的燃烧温度通常为600-1600(℃),优选地为700-1500(℃),更优选地为800-1300(℃),并且再优选地为900-1100(℃)。燃烧环境没有特别限定。通常,在大气或减压下进行燃烧。
为了实现所希望的色调和透明度,可在基体表面的任何部分上形成衬里涂覆层。例如,衬里涂覆层可形成为基本覆盖基体的整个表面,或者仅在基体表面的一部分上形成。尤其优选地,衬里涂覆层形成为基本覆盖基体的整个表面,从而使得难以看到基体的外表面。
另外,衬里涂覆层的构型和厚度没有任何特别限制。构型和厚度可根据齿科用修复体的种类合适地确定,或者确定为使得可实现所希望的色调和透明度。例如,在(衬里涂覆层用于)齿科用修复体例如齿冠和齿桥的情况下,衬里涂覆层形成在基体(体部)上,其厚度为约0.01-0.3(mm),优选地小于0.1(mm)(例如约0.01-0.1(mm))。
接下来将说明形成铸型的方法。在第一发明的制造方法中,该方法没有被限定,只要可以形成用于形成铸造涂覆层所希望的铸型即可。
通常,在其上已形成衬里涂覆层的基体的表面上形成可通过燃烧除去的模型层。优选地,模型层形成为具有与所希望的铸造涂覆层的构型相对应的构型。然后,将模型层嵌入由合适的可硬化的包埋材料构成的铸型基质内,并且使该铸型基质硬化。接着,在合适的炉内燃烧以除去模型层,从而可形成其中形成与模型层相对应的空隙的铸型。
模型层需要由可通过燃烧除去并且优选地可成形性非常好的材料构成.例如,适合于齿科使用的蜡和树脂是模型层的优选材料.特别地,考虑到其非常好的可成形性,蜡是尤其优选的.“可通过燃烧除去”应解释成是指可在高温下除去的形成模型层的材料,并且除了通常的通过燃烧除去的情况之外,还包括材料由于高温而熔化并且经由流道从铸型的腔中除去的情况.可根据材料合适地选择燃烧温度,并且燃烧温度通常为约600-1200(℃)并且优选地为800-1000(℃).尽管没有特别限定,但是燃烧铸型所消耗的时间通常在从约20分钟到3个小时的范围(例如从30分钟到2个小时)内.
铸型的基质由具有可硬化性和非常好的可成形性的材料构成。可使用可购买到的任何材料作为齿科用包埋材料。例如,可使用石膏基、磷酸盐基、硅酸乙酯基和矾土水泥基(alumina-cement-based)的包埋材料。此外,包埋材料优选地可在常温下硬化,这是因为常温下的可硬化性可导致非常好的可操作性。
在第一发明的制造方法中,可选择用于形成齿科用修复体外装部的任何通常已知的各种瓷料作为形成铸造涂覆层的第二瓷料,只要所选瓷料在铸造温度下的粘度低于所使用的第一陶瓷在相同温度下的粘度即可。特别地,当形成位于齿冠表面上或者在表面附近的外装部时,瓷料优选地主要由具有高透明度的合成物制成的陶瓷(具体地是玻璃合成物)构成。
作为第二瓷料的主要成分的陶瓷成分没有特别限定,而是可根据齿科用修复体的内容而改变。但是,为了使齿科用修复体具有非常好的美观度,优选地使用与上述第一瓷料中作为示例示出的陶瓷氧化物相同的陶瓷氧化物。例如,优选地,陶瓷氧化物包含SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、Li2O、CaO和MgO,以显示接近天然齿的透明度。此外,陶瓷氧化物还可包含ZrO2、B2O3、CeO2和/或Sb2O3,以提高质量。使用主要由包含这些氧化物的玻璃合成物构成的陶瓷材料对于提高美观度是尤其优选的。例如,优选地使用这样的陶瓷材料,即该陶瓷材料使用主要由60-70(质量%)的SiO2、10-20(质量%)的Al2O3、5-15(质量%)的K2O、3-15(质量%)的Na2O、0.1-3(质量%)的Li2O、0-3(质量%)的ZrO2、0.1-5(质量%)的CaO、0.1-5(质量%)的MgO、0-3(质量%)的B2O3、0-3(质量%)的CeO2和0-7(质量%)的Sb2O3构成的玻璃合成物作为其主要成分,其中,玻璃合成物的总量表示成100(质量%)。这种陶瓷材料例如可仅包含上述玻璃合成物,或者除了上述玻璃合成物之外还包括百分比含量为50(质量%)或更小(优选地为10(质量%)或更小)的其它结晶陶瓷成分。
形成铸造涂覆层的第二瓷料可以是主要由结晶玻璃(玻璃陶瓷)构成的瓷料。例如,优选地,结晶玻璃由包含上述氧化物的玻璃合成物制成。
此外,与第一瓷料类似,第二瓷料主要由陶瓷构成,并且可包含其它成分。例如,第二瓷料可包含可在齿科中使用的颜料或其它着色剂,以显现所希望的色调。此外,第二瓷料可包含用于给出像天然齿一样的荧光性的荧光材料。
在第一发明的制造方法中,第二瓷料在铸造温度(在该温度下铸造第二瓷料)下的粘度需要低于第一瓷料在该温度下的粘度。在这种温度范围内第一和第二瓷料的粘度之间的差没有特别限定,只要第二瓷料的粘度低于第一瓷料的粘度即可。但是,希望第一瓷料的粘度至少是第二瓷料的粘度的1.2倍,优选地是1.5倍,并且更优选地是2倍。粘度差越大,则可获得的防止在铸造时第一瓷料流动的效果越好。
例如,第一瓷料(在预定铸造温度下)的粘度可设定为通常在从2×106(cP)到5×107(cP)(1厘泊(cP)等于0.001(Pa·s))的范围内.另一方面,第二瓷料的粘度可设定为通常在从1×106(cP)到3×107(cP)的范围内。
在基体由陶瓷(例如氧化锆)构成时,优选地,第一陶瓷由形成这样的陶瓷体的材料(成分)构成,该陶瓷体的热膨胀系数接近构成基体的陶瓷的热膨胀系数的。优选地,第一瓷料的粘度设定在从8×106(cP)到3×107(cP)的范围内,而第二瓷料的粘度设定在从2×106(cP)到7×106(cP)的范围内。更优选地,第一瓷料的粘度设定在从8×106(cP)到1.5×107(cP)的范围内,而第二瓷料粘度设定在从3×106(cP)到7×106(cP)的范围内。
当基体由贵金属或其它金属构成时,优选地,第一陶瓷由形成这样的陶瓷体的材料(成分)构成,该陶瓷体的热膨胀系数接近构成基体的金属的热膨胀系数的。优选地,第一瓷料的粘度设定在从1.3×107(cP)到5×107(cP)的范围内,而第二瓷料粘度设定在从1×106(cP)到1.2×107(cP)的范围内。更优选地,第一瓷料的粘度设定在从1.3×107(cP)到3×107(cP)的范围内,而第二瓷料粘度可设定为在从5×106(cP)到1.2×107(cP)的范围内。
第二瓷料在使用(铸造)时的形式没有特别限定。例如,可有利地使用由具有上述成分的玻璃合成物(可以是结晶玻璃)构成的铸块。这种玻璃铸块可使用任何通常已知的方法得到。例如,可通过下列步骤获得玻璃铸块:粉碎并混合构成所希望的玻璃合成物的成分的陶瓷材料,加热和熔融该混合物,用熔融的混合物填充具有所希望的尺寸的模子,并冷却该混合物。
可选地,第二瓷料的形式为主要由陶瓷粉末构成的粉末。
作为将第二瓷料浇注在铸型内的方法,可通过加热来软化该瓷料,然后挤压软化的瓷料。这种方法适合于使用玻璃铸块的情况。加热该材料以使其软化的合适的时间长度通常不短于5分钟而不长于3个小时。该时间可不短于10分钟而不长于1个小时。可利用约0.1-5(MPa)的压力,典型地利用约0.1-1(MPa)的压力实现挤压操作。加热温度可以是能够使瓷料中包含的陶瓷软化的温度。该加热温度可设定在通常为400-1500(℃)的范围内,典型地为600-1300(℃)的范围内,并且优选地为800-1200(℃)的范围内。
只要铸造温度保持在根据通常已知的齿科中使用的铸造工艺中的材料确定的范围内,则可根据例如所使用的第二瓷料的成分和所形成的铸造涂覆层的构型合适地确定铸造温度。该铸造温度可设定在通常为600-1500(℃)的范围内,典型地为800-1300(℃)的范围内,并且优选地为900-1200(℃)的范围内。
可在第二瓷料的铸造完成之后马上开始冷却操作。但是,为了增加涂覆层的可成形性,优选地,在铸造完成之后,将第二瓷料的温度在铸造温度的范围内保持预定的时间长度(例如,在从5分钟到1小时的范围内,优选地在从5分钟到30分钟的范围内)。
为了形成所希望的色调和透明度,可在衬里涂覆层的表面的任何部分上形成铸造涂覆层。例如,可形成铸造涂覆层以基本覆盖衬里涂覆层的整个表面,或者仅在衬里涂覆层的一部分表面上形成铸造涂覆层。优选地,铸造涂覆层形成为基本覆盖衬里涂覆层的整个表面,以便铸造涂覆层的色调与衬里涂覆层的色调相配合而获得更接近天然齿的外观。
铸造涂覆层的构型和厚度可根据齿科用修复体的内容而改变,并且可合适地确定以形成所希望的色调和透明度。例如,当所希望的修复体是齿冠时,在厚度最大的部分测量出的铸造涂覆层的厚度通常为约1-3(mm)。
在铸造完成之后,通常在将铸造涂覆层保持在铸型内的同时冷却铸造涂覆层,并且将形成的铸造涂覆层与基体一起从铸型中取出.用于取出的方法没有特别限定.当铸型由标准的可硬化的包埋材料形成时,可通过打破铸型来取出(铸造涂覆层和基体).或者,当铸型形成为可选择性地打开和闭合时,可通过打开铸型来取出(铸造涂覆层和基体).
为了进一步提高美观度,可在所形成的铸造涂覆层的表面上另外形成一个或至少两个涂覆层。这种附加的涂覆层可通过如上所述利用刷子涂布(涂覆)瓷料形成,或者如上所述执行铸造工艺形成。当附加的涂覆层通过铸造工艺形成时,优选地,以与上述制造方法中的方式基本相同的方式,通过使用其粘度还低于形成较早形成的铸造涂覆层(可看作是衬里涂覆层)的第二瓷料的粘度的瓷料(第三瓷料)形成附加涂覆层。
接下来,将说明第二发明的套材。文中公开的套材内包括的第一和第二原料没有特别限定,只要它们构成为能够制备可形成上述制造方法中所述粘度差的第一和第二瓷料即可。
套材中包含的第一原料具有作为其主要成分的主要构成第一瓷料(在上述制造方法内说明的)的陶瓷。通常,第一原料内包含的这种陶瓷为粉末形式。第一原料可根据要求包含其它的添加剂(例如颜料)。另外,套材可包括适于制备瓷料的浆(糊)的分散介质(水或类似物),从而该分散介质可以与陶瓷粉末分离或与陶瓷粉末混合在一起。套材内包含的第一原料可由上述制造方法内说明的第一瓷料的任何一种形式提供。
另一方面,套材内包含的第二原料具有作为主要成分的主要构成第二瓷料(在上述制造方法内说明的)的陶瓷。通常,第二原料内包含的这种陶瓷为粉末形式。第二原料可根据要求包含其它的添加剂(例如颜料)。
套材可包括由第二瓷料主要由其构成的陶瓷形成的铸块作为第二原料。套材内包含的第二原料还可由上述制造方法内说明的第二瓷料的任何一种形式提供。
在第三发明内,优选地,在用于产生第二陶瓷层的第二步骤中的热处理温度下,第一陶瓷层的粘度高于第二陶瓷层的粘度。即,在用于由第二瓷料产生陶瓷层的热处理的温度下,第一瓷料使得由第一瓷料产生的陶瓷层的粘度高于由第二瓷料产生的陶瓷层的粘度。即,优选地第一和第二陶瓷层以及第一和第二瓷料选自上述成分的范围,从而满足上述条件。热处理温度根据第一和第二陶瓷层的成分确定,并且设定在例如750-1100(℃)的范围内,更优选地设定在950-1050(℃)的范围内。
优选地,上述第二步骤通过用预定的流动性材料填充其内壁表面部分地由第一陶瓷层的表面构成的预定的空隙来实施。即,通过将流动性材料即第二瓷料浇注或注入到第一陶瓷层上来实施第二步骤,以形成第二陶瓷层。尽管第二步骤可通过使用器具例如刷子将瓷料粉末与预定溶剂的搅拌物涂覆在框架的表面上来实施,但是第三发明的制造方法和第四发明的齿科用瓷料组尤其有利地应用于其中用(流动性)材料填充空隙的制造方法。在这种制造方法中,陶瓷层的构型和厚度可很精确地形成,并且为使第二瓷料分布到整个空隙内,第二陶瓷层以较大的力压靠在第一陶瓷层上。因此,与使用刷子等涂覆第二瓷料的情况相比,在浇注或注入第二瓷料的情况下,通过在相同温度下第二陶瓷层的粘度低于第一陶瓷层的粘度的设定而提供的效果更加显著。
优选地,上述第二步骤通过用流动性材料填充空隙来实施,该流动性材料的流动性通过加热而增加.在此设定内,当流动性材料即第二瓷料填充到空隙中时,通过加热该材料来使其流动性增加,从而将之前形成的第一陶瓷层加热到高温.因此,在此设定中,通过确定第一和第二陶瓷层的成分以便在实施第二步骤的温度下第二陶瓷层(即第二瓷料)的粘度充分地低于第一陶瓷层的粘度,从而使提供的效果更加显著.
如上所述,当要将第二瓷料填充到空隙中时,优选地,例如,具有上述第二合成物的铸块在加热软化的同时通过空隙的开口被引入。但是,可通过开口引入形式为粉末的第二瓷料,以将第二瓷料填充到空隙内。当要将铸块引入空隙时,用于使第二瓷料软化的合适的时间长度在例如从约5分钟到3个小时的范围内,并且尤其优选地在从10分钟到1个小时的范围内。将第二瓷料压入空隙的力在从0.1(MPa)到5(MPa)的范围内,并更优选地不大于1(MPa)。加热温度没有特别限定,只要其能够使第二瓷料充分软化即可。加热温度设定在例如750-1100(℃)的范围内,并更优选地在950-1050(℃)的范围内。可根据任何一种已知的合适的方法制造铸块。例如,可通过下列步骤制造玻璃铸块:粉碎和混合构成所希望的玻璃合成物的成分的陶瓷材料,加热和熔融该混合物,用熔融的混合物填充具有所希望的尺寸的模子,并冷却该混合物。
优选地,上述第一步骤通过用预定的流动性材料填充其内壁表面局部由框架的表面构成的预定的空隙来实施。即,第一陶瓷层以及第二陶瓷层均可通过铸造或注射成型而形成。
但是,第一陶瓷层并不必通过铸造或注射成型而形成,而是可如上述衬里涂覆层一样,根据从通常已知的各种方法中选择一种而形成。
根据例如修复体中所需的构型和色调合适地确定第一陶瓷层的厚度。在(第一陶瓷层用于)齿科用修复体例如齿冠和齿桥的情况下,设置在框架上的第一陶瓷层的厚度保持在约0.01-0.3(mm)的范围内,例如约0.2(mm)。
合适地确定第二陶瓷层的厚度,以实现所需的色调和透明度。在(第二陶瓷层用于)齿科用修复体例如齿冠和齿桥的情况下,第二陶瓷层的厚度优选保持在约0.8-1.5(mm)的范围内,例如约1.0(mm)。
第二步骤包括在:第一陶瓷层的至少一部分表面上形成由可通过燃烧除去的材料制成的模型层的子步骤;将该模型层嵌入构成铸型的材料的子步骤;以及通过在构成铸型的材料硬化后燃烧和除去该模型层来形成铸型的子步骤,该铸型具有对应于模型层的空隙。构成铸型的材料由所谓的包埋材料例如磷酸盐基、石膏基、硅酸乙酯基和矾土水泥基包埋材料构成,并且尤其优选地可在常温下硬化。通过实施上述子步骤制造铸型,并且通过使用该铸型形成第二陶瓷层,从而可形成具有其尺寸和构型对应于模型层的尺寸和构型的空隙的铸型。模型层需要由可通过燃烧除去并且优选地其可成形性非常好的材料构成。
优选地,第一和第二陶瓷层中的每一个即第一和第二瓷料中的每一个由第一和第二合成物中的对应的一个、用于调整色调的辅助成分以及不可避免的杂质构成。即,本发明的每一个陶瓷层和瓷料除了其主要成分之外,还可包含用于调整色调的辅助材料。作为不可避免的杂质,例如存在少量的Fe2O3
优选地,上述辅助成分由颜料、荧光材料和乳化剂中的至少一个提供。作为乳化剂,例如有ZrO2、SnO2、TiO2、Al2O3、CeO2
优选地,第一和第二陶瓷层中的每一个在从25(℃)到500(℃)的温度范围内的热膨胀系数在从9.1×10-6(/℃)到10.3×10-6(/℃)的范围内。如上所述由于氧化锆的热膨胀系数是约10×10-6(/℃),所以这种设置有利地可防止陶瓷层和框架破裂。
优选地,第二陶瓷层的辅助成分可确定为使得第二陶瓷层的透明度高于第一陶瓷层的透明度。由于此设置,可以获得具有由至少两层(装饰层)即第一和第二陶瓷层构成并且具有非常好的美观度的外装部的齿科用修复体。此外,需要时,可在第二陶瓷层的一部分或全部表面上涂覆另外的瓷料,以获得具有更接近天然齿的非常好的美观度的齿科用修复体。这种附加的瓷料可通过涂覆或铸造形成。当该附加的瓷料通过铸造形成时,优选地将该附加的瓷料的材料选择为在相同温度下其粘度低于第二陶瓷层的粘度。
优选地,在上述第一和第二步骤的每一个中,当在框架或第一陶瓷层上形成第一或第二陶瓷层时执行热处理或燃烧处理。即,在通过涂布、铸造工艺等在表面上设置陶瓷层后加热该陶瓷层,从而增大该陶瓷层与框架或另一陶瓷层(位于所讨论的陶瓷层的下侧)的结合强度。当第一和第二瓷料与有机物质例如树脂和溶剂混合使用时,加热处理还用作燃烧并除去有机物质的步骤。
可根据例如第一和第二陶瓷层的每一个的成分合适地确定热处理的温度。加热第一和第二陶瓷层的温度优选地为950-1100(℃),并更优选地为1000-1050(℃)。尽管处理环境没有特别限定,但是(通常)在大气或减压下进行该处理。
优选地,第一和第二瓷料的每一个是这样制备的:混合在预定的玻璃熔融温度下-例如在从1000(℃)到1500(℃)的范围内-产生氧化物的化合物;通过例如在大气(例如1000(℃)或更高)中加热混合物来使该混合物熔化;冷却并回收该混合物;进一步粉碎该混合物;对该混合物执行热处理,该热处理是例如在从800(℃)到1100(℃)的范围内执行约30-60分钟的时间长度,以沉淀合适量的白榴石晶体;向该混合物添加颜料和荧光材料;进一步混合该混合物;以及粉碎该混合物。在上述混合和粉碎中,优选地使用球磨机、Ishikawa型粉碎机、行星式碾磨机等。
在上述作为提供构成瓷料每一种成分的源的材料成分中,例如,碱性长石是Si、Al、K和Na的源;SiO2是Si的源;Al2O3和Al(OH)3是Al的源;Li2CO3和LiOH是Li的源;Na2CO3和NaOH是Na的源;K2CO3和KOH是K的源;MgO、MgCO3和Mg(OH)2是Mg的源;CaCO3和Ca(OH)2是Ca的源;Sb2O3是Sb的源;CeO2是Ce的源;而H3BO3是B的源。提供源并不局限于上述的这些,而是可以是构成所述合成物的其它源。
优选地,第一和第二陶瓷层的每一个包括白榴石晶体。包括白榴石晶体还增加了陶瓷层的坚韧性,并且有助于调整陶瓷层的热膨胀系数。陶瓷层中包含的白榴石晶体的质量比保持在2-65(质量%)的范围内。
附图说明
图1是用于说明根据本发明实施例的制造齿冠的方法的一个阶段的示意图,该图示出用于制造齿冠的框架的横截面;
图2是用于说明在图1所示阶段的下一阶段的视图,图中示出在框架的表面上形成衬里层(衬里涂覆层,即第一陶瓷层)的状况;
图3是用于说明在图2所示阶段的下一阶段的视图,图中示出在衬里层的表面上形成模型层的状况;
图4是用于说明在图3所示阶段的下一阶段的视图,图中示出框架(在该框架上已形成衬里层和模型层)附装在台座上的状况;
图5是用于说明在图4所示阶段的下一阶段的视图,图中示出将齿科用包埋材料浇注在设置在台座上的铸造用环箍(casting ring)内侧的状况;
图6是用于说明在图5所示阶段的下一阶段的视图,图中示出制备具有由于烧除模型层而形成的空隙部分的铸型的状况;
图7是用于说明在图6所示阶段的下一阶段的视图,图中示出其中在衬里层的表面上形成涂覆层(铸造涂覆层,即第二陶瓷层)的齿冠;
图8是用于说明根据本发明的另一实施例的制造用于制造修复体的陶瓷层的方法的工艺过程图;
图9是用于说明根据本发明的另一实施例的制造齿桥的方法的一个阶段的示意图,图中示出缺齿的状况;
图10是用于说明在图9所示阶段的下一阶段的示意图,图中示出其中形成桥基牙以将齿桥装配在该桥基牙上的阶段;
图11是用于说明在图10所示阶段的下一阶段的示意图,图中示出在待修复位置制备的框架;
图12是用于说明在图11所示阶段的下一阶段的示意图,图中示出其中在框架的表面上形成第一陶瓷层的阶段;
图13是用于说明在图12所示阶段的下一阶段的示意图,图中示出其中形成在衬里层上并且设置在成形器(former)上的模型层的状况;
图14是用于说明在图13所示阶段的下一阶段的示意图,图中示出其中形成涂覆层的状况;
图15是示出沿图14的线15-15的齿桥的桥体的横截面视图。
具体实施方式
标号说明
10:框架,12:表面,14:第一陶瓷层(衬里层,衬里涂覆层),16:表面,18:空隙部分,20:模型层,22:销,24:瓷料引入通路,26:台座,28:铸造用环箍,30:齿科用包埋材料,32:铸型,34:陶瓷保持部分,36:第二陶瓷层(涂覆层,铸造涂覆层),38:齿冠(齿科用修复体),40:上颌,42:缺齿,44、46:齿,48、50:桥基牙,52:框架,54、56、58:芯部件,60:第一陶瓷层,62:模型层,64:成形器,66:第二陶瓷层,68:齿桥,70:桥体。
下面将参照附图详细说明本发明的示例。应指出,下面的示例根据需要以经过简化或修改的方式在附图中示出,并且不必精确地示出每个构件的尺寸比和构型。此外,下面的示例并不用于将本发明限于示例所示的内容。
<示例1>
图1-7是用于根据第一和第二发明的示例说明制造作为齿科用修复体的示例的齿冠38的方法的示意图。齿冠38将例如安装作为成年人上颌的门齿。本发明还可应用于所有其它的齿。在图1中,制备分离地制造的由氧化锆制成的框架10(单齿冠框架)。该由氧化锆制成的框架10通过通常已知的方法-例如用石膏形成齿型模子并将氧化锆浇注到该齿型模子内-来制造。
首先,用刷子在上述由氧化锆制成的框架10上均匀地涂布(涂覆)第一瓷料,使得第一瓷料具有约0.1(mm)的厚度.这里使用的第一瓷料是包括下面给出的表1中显示的成分的陶瓷粉末的浆,该浆通过将按质量计算为100份的丙二醇水溶液与按质量计算为100份的陶瓷粉末混合而制备.
涂覆后,在1050(℃)下燃烧第一瓷料,从而如图2所示在框架10的整个表面12上形成衬里涂覆层14。
[表1]
随后,如图3所示,通过使用齿科用蜡(例如GC公司制造的“Blue InlayWax”)在所获得的衬里涂覆层14的表面16上形成具有希望的齿冠形状的模型层20。
然后,如图4所示,将称为浇口线(例如GC公司制造的“Ready CastingWax”)的销22附装在模型层20上,并且将该子组件移动到台座26。此外,如图5所示,在台座26上设置通常由金属或橡胶制成的铸造用环箍28。然后,将可在常温下硬化的齿科用包埋材料30(例如,DeguDent公司制造的“Cergo fit SPEED”)浇注在铸造用环箍28内侧,从而将模型层20和框架10一起嵌入在包埋材料30内。
在包埋材料30已硬化之后,移开销22和台座26,并且将由包埋材料30制成的其中设有框架10的硬化体移动到电炉内。在该炉内将硬化体加热至850(℃),并且使该硬化体在该温度下保持一个小时,以便烧除模型层20,从而制备铸型32。在制备好的铸型32内存在空隙部分18,该空隙部分由其中被除去的模型层曾经存在的部分提供。
然后,将作为第二瓷料的玻璃合成物(粉末)装入金属型内并用柱塞挤压,该玻璃合成物已通过热处理而结晶并具有表1所示的成分。此后,加热并逐渐冷却该玻璃合成物,以使其初步形成为具有柱状。
将此玻璃铸块与可操作以将该玻璃铸块压入铸型32内的柱塞(未示出)一起安置在铸型32的陶瓷保持部分(台座曾存在于其中的部分)34内.然后,将这样安置的玻璃铸块设置在热压炉(类型:Ibokura有限公司制造的EP500)内.在热压炉内将玻璃铸块加热到1050(℃),并且在该温度下保持20分钟.此后,软化的铸块(即第二瓷料)由柱塞以约0.5(MPa)的压力沿朝铸型32的方向挤压.通过此操作,熔融状态的第二瓷料通过瓷料引入通路24(即销22曾存在于其中的部分)浇注到铸型内,从而第二瓷料填充到空隙部分18.
表1中显示了此情况下-即在铸造温度(1050(℃))下-第一和第二瓷料的粘度。应指出,在该示例中,粘度是用可从NEWMAN-TECHCORP购买的具有平行板的高温粘度计(类型:PPVM-1350)测量的。
在已将第二瓷料填充在铸型32中的空隙部分18内后,将第二瓷料在1050(℃)下再保持十分钟,然后冷却。在第二瓷料已完全冷却后,打破铸型32,并取出齿冠38。通过上述过程,可得到如图7所示的齿冠38,其中,在衬里涂覆层14的表面16上形成铸造涂覆层36。
在对通过切割齿冠38获得的横截面的目视观察中,可确认,衬里涂覆层14覆盖整个框架10,同时衬里涂覆层14的厚度基本保持在其设计值,并且衬里涂覆层14没有移动和变形。此外,齿冠38的外观类似于天然齿齿冠的外观。
<示例2-10>
在这些示例的每一个中,除了使用具有表2所示成分且形式为陶瓷粉末的第二瓷料,并且该第二瓷料在铸造温度下的粘度如表2所示之外,以与示例1相同的方式制造具有与示例1相同构型的齿冠。应指出,表2中的“粘度”表示在铸造温度下的粘度值。
[表2]
Figure G2004800203250D00281
(示出各示例使用的第二瓷料的成分:(质量%))
从表2中可清楚地看到,在所有示例中,第一瓷料(形成衬里涂覆层)在铸造温度下的粘度(9×106(cP))高于第二瓷料(形成铸造涂覆层)在铸造温度下的粘度(从4.5×106到8.5×106(cP))。因此,与示例1一样,可确认,在铸造后衬里涂覆层覆盖整个框架,其中,衬里涂覆层的厚度基本恒定且衬里涂覆层没有显著的移动和变形。此外,所获得的齿冠具有接近天然齿的外观。
特别地,在示例2、3、4和5中,第一瓷料(形成衬里涂覆层)的粘度(9×106(cP))至少是第二瓷料(形成铸造涂覆层)的粘度(5×106到6×106(cP))的1.5倍。因此,可确认衬里涂覆层没有任何移动和变形。此外,所获得的齿冠具有像天然齿齿冠一样非常好的外观。
<示例11>
在该示例中,使用由金属制成的框架作为基体。该金属框架由78(质量%)的Au、7.1(质量%)的Pt、9.8(质量%)的Pd、2.4(质量%)的Ag以及不可避免的杂质构成。
此外,在该示例中,除了这里使用的第一瓷料包括由表3所示的成分而不是表1所示的成分制成的陶瓷粉末并且衬里涂覆层的燃烧温度是980(℃)外,以与示例1相同的方式形成衬里涂覆层。
[表3]
然后,除了这里使用的第二瓷料包括由表3所示的成分制成的陶瓷粉末而不是由表1所示的成分制成的陶瓷粉末、衬里涂覆层的燃烧温度是960(℃)、并且燃烧温度保持的时间长度从20分钟变为15分钟之外,以与示例1相同的方式形成铸造涂覆层。应指出,第一和第二瓷料在铸造温度下的粘度如表3所示。
在对通过切割该齿冠获得的横截面的目视观察中,可确认,衬里涂覆层没有任何移动和变形,这是因为第一瓷料(形成衬里涂覆层)的粘度(1.5×107(cP))是第二瓷料(形成铸造涂覆层)的粘度(1×107(cP))的至少1.5倍。此外,所获得的齿冠具有像天然齿齿冠一样非常好的外观。
<示例12-19>
在这些示例的每一个中,除了使用具有表4所示成分且形式为陶瓷粉末的第二瓷料,并且该第二瓷料在铸造温度下的粘度如表4所示之外,以与示例11相同的方式制造齿冠。应指出,表4中的“粘度”指示在铸造温度下的粘度值。
[表4]
Figure G2004800203250D00301
(示出各示例使用的第二瓷料的成分:(质量%))
从表4中可清楚地看到,在所有示例中,由于第一瓷料(形成衬里涂覆层)在铸造温度下的粘度(1.5×107(cP))高于第二瓷料(形成铸造涂覆层)在铸造温度下的粘度(从0.6×107到1.48×107(cP)),所以衬里涂覆层覆盖整个框架,其中,衬里涂覆层的厚度基本恒定并且衬里涂覆层的移动和变形都很小。此外,所获得的齿冠具有接近天然齿的外观。特别地,在示例12的齿冠内,由于第一瓷料(形成衬里涂覆层)的粘度(1.5×107(cP))至少是第二瓷料(形成铸造涂覆层)的粘度(0.6×107(cP))的2倍,所以可以有效地防止衬里涂覆层的移动和变形。示例12所获得的齿冠具有接近天然齿的非常好的外观。
<比较示例1>
在此示例内,除了使用具有表5中显示的成分且形式为陶瓷粉末的第一瓷料,并且该第一瓷料在铸造温度1050(℃)下的粘度如表5所示之外,以与示例1相同的方式制造齿冠。
[表5]
Figure G2004800203250D00311
在对通过切割该齿冠获得的横截面的目视观察中,可确认,衬里涂覆层与所浇注的第二瓷料一起移动并且在框架开口部分(边缘部分)露出,这是因为第一瓷料(形成衬里涂覆层)的粘度(1×106(cP))低于第二瓷料(形成铸造涂覆层)的粘度(5.5×106(cP))。此外,当沿朝边缘部分的方向观察时,衬里涂覆层的厚度增加,从而使颜色不均匀。
<比较示例2>
在此示例内,除了使用具有表6所示成分且形式为陶瓷粉末的第一瓷料,并且该第一瓷料在铸造温度960(℃)下的粘度如表6所示之外,以与示例2相同的方式制造齿冠。
[表6]
在对通过切割该齿冠获得的横截面的目视观察中,可确认,衬里涂覆层与所浇注的第二瓷料一起移动并且在框架开口部分(边缘部分)露出,这是因为第一瓷料(形成衬里涂覆层)的粘度(1×106(cP))低于第二瓷料(形成铸造涂覆层)的粘度(1×107(cP))。此外,当沿朝边缘部分的方向观察时,衬里涂覆层的厚度增加,从而使颜色不均匀。
<示例20>
接下来,将说明根据本发明的第三和第四发明的示例。由于该示例中制造的齿冠38与图1-7所示的齿冠基本相同,所以主要参照图1-7说明它们的差别。
在该示例中,制备下文表7所示的第一瓷料而不是上述的第一瓷料,并且用刷子将制备好的第一瓷料均匀地涂布(涂覆)在上述由氧化锆制成的框架10的表面12上,使得第一瓷料的厚度为约0.2(mm)。这里使用的第一瓷料是包括由下文给出的表7中显示的成分构成的陶瓷粉末的浆,该浆通过将按重量计算为100份的丙二醇水溶液与按重量计算为100份的陶瓷粉末混合而制备。涂覆后,在1050(℃)下燃烧第一瓷料,从而如图2所示在框架10的整个表面12上形成第一陶瓷层(即衬里涂覆层)14。
[表7]
Figure G2004800203250D00321
例如根据图8所示的制造工艺形成第一瓷料。即,在称量步骤R1,称量用于在例如1000-1500(℃)的范围内的玻璃熔化温度下形成氧化物的化合物。在混合步骤R2中,通过使用球磨机、Ishikawa型粉碎机等混合该化合物。然后,当已在加热和熔融步骤R3中在大气中在1000(℃)或更高温度下加热混合物从而使该混合物熔融后,在冷却和回收步骤R4中冷却和回收熔融的混合物。接下来,在粉碎步骤R5中,通过使用球磨机、行星式碾磨机等进一步粉碎混合物。接着,在热处理步骤R6中,对所粉碎的材料进行热处理,该热处理在800-1100(℃)的温度范围内执行约30-60分钟。结果,得到沉淀的白榴石晶体。通过对此(即,沉淀的白榴石晶体的量)进行控制,可调整热膨胀系数。然后,在颜料/荧光材料添加和混合步骤R7中,通过使用球磨机、Ishikawa型粉碎机等使所述材料(混合物)与颜料和荧光材料混合。在步骤R7之后的粉碎步骤R8中,粉碎该混合物,从而获得第一瓷料。这里使用的材料可从提供上述元素的源的各种原料中合适地选择。在该瓷料中,除了上述主要成分之外还包括荧光材料和颜料。
然后,如图3所示,在获得的第一陶瓷层14的表面16上形成模型层20,并且根据图4-6以与上述示例1中的方式相同的方式形成铸型32。应指出,在该示例中,用于燃烧和除去模型层20的加热温度是例如约800(℃)。
接着,制备具有表7所示成分的作为第二瓷料的玻璃粉末,并且形成已以与上述示例1中的方式相同的方式结晶的玻璃合成物(粉末)。此外,通过使用模压机(mold pressing machine)等使玻璃合成物形成具有例如直径为约10(mm)并且高度为约10(mm)的柱状。然后,在约1050(℃)的温度下对玻璃合成物进行燃烧处理,并逐渐冷却该玻璃合成物,从而获得柱状玻璃铸块。如上述示例1一样,将玻璃铸块装配在铸型32的陶瓷保持部分34内,并且在热压炉加热以使其软化。将熔融状态的铸块即第二瓷料浇注到铸型内,从而第二瓷料填充到空隙部分18。浇注时,第二瓷料即第二陶瓷层(即涂覆层)36的粘度为1×107(cP),其充分地高于5×106(cP),即相同温度下第一陶瓷层14的粘度。
对上述浇注到铸型内的第二瓷料进行冷却。在第二瓷料已完全冷却后,打破铸型32,并取出齿冠38。通过上面的与上述示例类似的处理,可得到如图7所示的齿冠38,其中,在第一陶瓷层14的表面16上形成第二陶瓷层36。在对得到的齿冠38的表面的观察中,可确认,该齿冠具有所希望的构型而没有任何破裂。此外,齿冠38具有接近天然齿的外观。通常,在第二陶瓷层36的一部分或整个表面上设置由具有更高透明度的瓷料形成的第三陶瓷层,从而所述齿冠的外观更接近天然齿的外观。但是,并不是绝对必要设置第三陶瓷层,并且在图7中省去了第三陶瓷层。
即,根据本示例,用于形成第一陶瓷层14的第一瓷料的成分包括67.5(质量%)的SiO2、15.9(质量%)的Al2O3、0.1(质量%)的Li2O、4.8(质量%)的Na2O、10.0(质量%)的K2O、0.3(质量%)的CaO、0.2(质量%)的MgO、0.2(质量%)的Sb2O3和1.0(质量%)的ZrO2,而用于形成第一陶瓷层14上的第二陶瓷层36的第二瓷料的成分包括64.2(质量%)的SiO2、15.9(质量%)的Al2O3、0.1(质量%)的Li2O、4.7(质量%)的Na2O、10.0(质量%)的K2O、0.7(质量%)的CaO、0.7(质量%)的MgO、1.0(质量%)的Sb2O3、0.7(质量%)的CeO2和1.2(质量%)的B2O3。因此,由于第一或第二瓷料的热膨胀系数基本与由氧化锆制成的框架10的热膨胀系数相同,所以可以防止框架在热处理的冷却工艺中发生破裂。此外,在相同温度下,较早在下侧上形成的第一陶瓷层14的粘度高于在第一陶瓷层14上形成的第二陶瓷层36的粘度,从而当在第一陶瓷层14上固定地形成第二陶瓷层36时,可防止较早形成的第一陶瓷层14软化以致流动和变形。
第二瓷料制备成粉状而不是上述的玻璃铸块。这样制备的第二瓷料以与第一瓷料相同的方式安置在第一陶瓷层14上,然后在例如约930(℃)的温度下对其进行燃烧处理。通过这种制造方法也可获得基本相同的齿冠38。可确认,所获得的齿冠38具有所希望的构型而在其表面上没有任何破裂。
<比较示例3>
下面将说明其中使用传统的瓷料代替第一和第二瓷料的测试结果。
首先,在由氧化锆制成的框架10上,依次涂覆过去通常用于金属框架的由下文给出的表8(中的成分)制成的第三和第四瓷料,并分别进行燃烧处理。在约960(℃)的温度下燃烧构成衬里层的第三瓷料,而在约930(℃)的温度下燃烧构成涂覆层的第四瓷料。在齿冠冷却后,对所获得的齿冠外观进行观察,可确认,在陶瓷层(即衬里层和涂覆层)上存在破裂。在(第三和第四)瓷料中,除了下文所述的主要成分之外还包括荧光材料和颜料。
[表8]
<比较示例4>
此次,在由氧化锆制成的框架10上,依次涂覆过去通常用于金属框架的由下文给出的表9(中的成分)制成的第五和第六瓷料,并分别进行燃烧处理。在约960(℃)的温度下燃烧构成衬里层的第五瓷料和构成涂覆层的第六瓷料。在齿冠冷却后,对所获得的齿冠外观进行观察,可确认,在框架10上存在破裂。在(第五和第六)瓷料中,除了下文所述的主要成分之外还包括荧光材料和颜料。
[表9]
Figure G2004800203250D00361
<示例21>
下面,将说明根据第三和第四发明的其它示例。
尽管在上述示例中已说明了本发明应用于单个齿冠的情况,但由于在齿科用修复体中使用具有高强度的氧化锆框架10,所以利用第三发明的制造方法制造的齿科用修复体还可有利地应用于齿桥,以代替包括臼齿的牙齿。
图9-15是用于说明制造三齿齿桥68的方法的视图,该齿桥用于代替成人臼齿的缺齿。图9示出其中缺失一颗齿的上颌40的主要部分。在图9中,缺齿42由在附图中央的单点划线指示。图10示出其中通过磨削位于缺齿42的相对侧的齿44、46形成桥基牙48、50的阶段。后面的步骤用于制备由氧化锆制成的框架(三齿齿桥框架)52,该框架的内部轮廓稍大于所形成的桥基牙48、50的外轮廓。图11示出制备好的框架52的横截面。通过CAD/CAM方法等制备框架52,其中,对其中形成桥基牙48、50的上颌40的构型进行测量,并将陶瓷块加工成所需的构型。框架52包括对应于各个桥基牙48、50的芯部件(即所谓的仿形(copying)部分的框架)54、56,和对应于缺齿42的芯部件(即所谓的桥体部分的框架)58,其中芯部件54、56连接到芯部件58。
然后,在图12所示的阶段内,在框架52的表面上以与上述齿冠基本相同的方式涂覆第一陶瓷层60。如图所示,第一陶瓷层60设置成覆盖每个芯部件54、56的外表面和芯部件58的整个表面。然后,在图13所示的阶段内,在第一陶瓷层60的表面上形成由蜡等制成的具有齿44、46和缺齿42的构型的模型层62。然后,将该组件安置在成形器64上。形成模型层62的方法和安置在成形器64上的方法与齿冠制造中的方法基本相同。与图5所示的上述情况类似,围绕该组件设置铸造用环箍,从而该组件可嵌入浇注在铸造用环箍内侧的包埋材料中,而包埋材料也可具有所希望的构型。然后,烧除模型层62即蜡,并且形成对应于模型层62的空隙(见图6)。然后用第二瓷料填充所形成的空隙,以形成第二陶瓷层66。从铸型中取出齿桥后可获得如图14所示的齿桥68。图15示出制造好的齿桥68的一部分(桥体)70的横截面(沿图14中的线15-15),该部分对应于位于齿桥68中央的缺齿。
在如上所述制造的齿桥68内,第一陶瓷层60和第二陶瓷层66均具有所希望的构型和厚度值。在第一和第二陶瓷层60、66以及框架52内根本看不到破裂或类似物。此外,齿桥68具有接近天然齿的外观,并且其强度和韧度足以替代臼齿。在齿桥68中,还可根据需要在第二陶瓷层66的一部分或整个表面上设置具有更高透明度的第三陶瓷层。但是,并不是绝对必要设置第三陶瓷层,并且图14和15中省去了第三陶瓷层。
尽管已参照附图详细说明了本发明,但是还可按其它方式执行本发明,并且在不脱离本发明主旨的范围内可对本发明进行各种修改。
即,仅对权利要求中所述的发明进行说明而不是限制。在权利要求中所述的发明内,包括对上述具体示例的各种修改和变化。
此外,本说明书内说明的技术要素展示了技术可用性,它们可彼此单独地应用或者以不局限于权利要求中所述组合的各种组合中的任何一个应用。此外,本说明书内说明的技术可同时实现多个目的,并且通过实现每个目的而具有技术可用性。

Claims (17)

1.一种制造齿科用修复物的方法,该方法包括:
制备由齿科用成形材料构成的齿科用修复物的基体的步骤;
通过使用主要由陶瓷构成的第一瓷料在基体的至少一部分表面上形成衬里涂覆层的步骤;
形成铸型以便将基体放置在铸型内并且在衬里涂覆层的表面上提供预定空隙的步骤;以及
通过在预定的铸造温度下将第二瓷料浇注到所述预定空隙内而在衬里涂覆层的至少一部分表面上形成铸造涂覆层的步骤,
其中,第二瓷料主要由其成分与第一瓷料的陶瓷的成分不同的陶瓷构成,使得在所述预定的铸造温度下,第二瓷料的粘度低于第一瓷料的粘度,
其中,所述第一瓷料在所述铸造温度下的粘度在从2×106(cP)到5×107(cP)的范围内,而所述第二瓷料在所述铸造温度下的粘度在从1×106(cP)到3×107(cP)的范围内。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,铸型形成步骤包括:
在衬里涂覆层的至少一部分表面上形成由可通过燃烧除去的材料制成的模型层的子步骤;
将模型层嵌入构成铸型的基质的子步骤;以及
在使基质硬化之后通过燃烧和除去模型层来形成具有对应于模型层的所述预定空隙的铸型的子步骤。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基体是由金属或陶瓷制成的框架。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一瓷料由在所述铸造温度下其粘度至少为第二瓷料的粘度的1.5倍的瓷料提供。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一瓷料具有作为主要成分的玻璃合成物,该玻璃合成物主要由具有下述各百分比含量的氧化物构成:
SiO2     40-75(质量%);
Al2O3    10-20(质量%);
K2O      5-15(质量%);
Na2O     2-10(质量%);
Li2O     0.1-2(质量%);
ZrO2     0-7(质量%);
CaO      0-5(质量%);
MgO      0-5(质量%);以及
SnO2     0-30(质量%);
所述第二瓷料具有作为主要成分的玻璃合成物,该玻璃合成物主要由具有下述各百分比含量的氧化物构成:
SiO2     60-70(质量%);
Al2O3    10-20(质量%);
K2O      5-15(质量%);
Na2O     3-15(质量%);
Li2O     0.1-3(质量%);
ZrO2     0-3(质量%);
CaO      0.1-5(质量%);
MgO      0.1-5(质量%);
B2O3     0-3(质量%);
CeO2     0-3(质量%);以及
Sb2O3    0-7(质量%)。
6.一种用于在齿科用修复物的基体的表面上形成由至少两个涂覆层构成的外装部的套材,该套材包括:
用于制备第一瓷料的主要由陶瓷构成的第一原料,该第一瓷料在基体的表面上形成衬里涂覆层;以及
用于制备第二瓷料的主要由陶瓷构成的第二原料,该第二瓷料通过铸造在衬里涂覆层的至少一部分表面上形成涂覆层,
其中,在预定的铸造温度下,第二瓷料的粘度低于第一瓷料的粘度,
其中,所述第一瓷料在所述铸造温度下的粘度在从2×106(cP)到5×107(cP)的范围内,而所述第二瓷料在所述铸造温度下的粘度在从1×106(cP)到3×107(cP)的范围内。
7.根据权利要求6所述的套材,其特征在于,所述第一和第二原料被制备成使得在所述铸造温度下第一瓷料的粘度至少是第二瓷料的粘度的1.5倍。
8.根据权利要求6所述的套材,其特征在于,
所述第一原料具有作为主要成分的玻璃合成物,该玻璃合成物主要由具有下述各百分比含量的氧化物构成:
SiO2    40-75(质量%);
Al2O3   10-20(质量%);
K2O     5-15(质量%);
Na2O    2-10(质量%);
Li2O    0.1-2(质量%);
ZrO2    0-7(质量%);
CaO     0-5(质量%);
MgO     0-5(质量%);以及
SnO2    0-30(质量%);
所述第二原料具有作为主要成分的玻璃合成物,该玻璃合成物主要由具有下述各百分比含量的氧化物构成:
SiO2    60-70(质量%);
Al2O3   10-20(质量%);
K2O     5-15(质量%);
Na2O    3-15(质量%);
Li2O    0.1-3(质量%);
ZrO2    0-3(质量%);
CaO     0.1-5(质量%);
MgO      0.1-5(质量%);
B2O3     0-3(质量%);
CeO2     0-3(质量%);以及
Sb2O3    0-7(质量%)。
9.一种通过将至少两个陶瓷层固定在由氧化锆制成的框架的表面上来制造齿科用修复物的方法,其中,形成陶瓷层的步骤包括:
在框架的表面上固定地形成由预定的第一合成物制成的第一陶瓷层的第一步骤,该第一合成物包含的主要成分为66.0-72.0(质量%)的SiO2,13.5-17.8(质量%)的Al2O3,0.05-0.31(质量%)的Li2O,1.3-6.5(质量%)的Na2O,8.7-12.5(质量%)的K2O,0.1-0.5(质量%)的CaO,0.01-0.22(质量%)的MgO,0.1-0.6(质量%)的Sb2O3,0-3(质量%)的CeO2,0-3(质量%)的B2O3和0-3(质量%)的SrO;以及
在第一陶瓷层的表面上固定地形成由预定的第二合成物制成的第二陶瓷层以便第一陶瓷层的表面由第二陶瓷层覆盖的第二步骤,该第二合成物包含的主要成分为63.0-69.0(质量%)的SiO2,14.8-17.9(质量%)的Al2O3,0.02-0.28(质量%)的Li2O,1.5-6.8(质量%)的Na2O,8.0-14.0(质量%)的K2O,0.2-1.5(质量%)的CaO,0.05-0.55(质量%)的MgO,0.2-2.2(质量%)的Sb2O3,0.1-3(质量%)的CeO2,0.1-3(质量%)的B2O3和0-3(质量%)的SrO,
其中,第二陶瓷层中SiO2的比率比第一陶瓷层中SiO2的比率小,而第二陶瓷层中Al2O3的比率比第一陶瓷层中Al2O3的比率大。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在第二步骤中在用于形成第二陶瓷层的热处理的温度下,第一陶瓷层的粘度高于第二陶瓷层的粘度,其中,形成所述第一陶瓷层的第一瓷料在所述热处理的温度下的粘度在从2×106(cP)到5×107(cP)的范围内,而形成所述第二陶瓷层的第二瓷料在所述热处理的温度下的粘度在从1×106(cP)到3×107(cP)的范围内。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,用于形成第二陶瓷层的第二步骤通过用由所述第二合成物形成的预定的流动性材料填充其内壁表面部分地由第一陶瓷层的表面构成的预定的空隙来实施。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在所述第二步骤中,该流动性材料的流动性通过加热而增加。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,用于形成第一陶瓷层的第一步骤通过用由所述第一合成物形成的预定的流动性材料填充其内壁表面部分地由框架的表面构成的预定的空隙来实施。
14.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在从25(℃)到500(℃)的范围内的温度下,第一陶瓷层和第二陶瓷层中的每一个的热膨胀系数在从9.1×10-6(/℃)到10.3×10-6(/℃)的范围内。
15.一种用于通过在由氧化锆制成的框架的表面上固定地形成至少两个陶瓷层来制造齿科用修复物的齿科用瓷料组,该齿科用瓷料组由至少两种用于形成陶瓷层的瓷料构成,该齿科用瓷料组包括:
形成由第一合成物制成的第一陶瓷层的第一瓷料,该第一瓷料包含的表示成氧化物的主要成分为66.0-72.0(质量%)的SiO2、13.5-17.8(质量%)的Al2O3、0.05-0.31(质量%)的Li2O、1.3-6.5(质量%)的Na2O、8.7-12.5(质量%)的K2O、0.1-0.5(质量%)的CaO、0.01-0.22(质量%)的MgO、0.1-0.6(质量%)的Sb2O3、0-3(质量%)的CeO2、0-3(质量%)的B2O3和0-3(质量%)的SrO;
形成由第二合成物制成的第二陶瓷层的第二瓷料,该第二瓷料包含的表示成氧化物的主要成分为63.0-69.0(质量%)的SiO2、14.8-17.9(质量%)的Al2O3、0.02-0.28(质量%)的Li2O、1.5-6.8(质量%)的Na2O、8.0-14.0(质量%)的K2O、0.2-1.5(质量%)的CaO、0.05-0.55(质量%)的MgO、0.2-2.2(质量%)的Sb2O3、0.1-3(质量%)的CeO2、0.1-3(质量%)的B2O3和0-3(质量%)的SrO,
其中,第二陶瓷层中SiO2的比率比第一陶瓷层中SiO2的比率小,而第二陶瓷层中Al2O3的比率比第一陶瓷层中Al2O3的比率大。
16.根据权利要求15所述的齿科用瓷料组,其特征在于,第一陶瓷层和第二陶瓷层中的每一个在经过燃烧后,在从25(℃)到500(℃)的范围内的温度下的热膨胀系数在从9.1×10-6(/℃)到10.3×10-6(/℃)的范围内。
17.根据权利要求15所述的齿科用瓷料组,其特征在于,所述第一和第二瓷料中的每一个是这样制备的:混合在预定的玻璃熔融温度下产生氧化物的化合物;通过加热该混合物来使该混合物熔化;粉碎该混合物;在预定温度下对该混合物执行热处理,以使白榴石晶体沉淀;向该混合物中添加颜料和荧光材料;以及粉碎该混合物。
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