JP2002507986A - 歯科用修復物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、歯科用修復物の製造において使用するための耐火材を提供し、前記耐火材は、本質的にシリカ、炭化珪素、酸化マグネシウム、リン酸モノアンモニウム、およびジルコンまたは酸化アルミニウムの混合物を予め決定した重量比で含有する。該材料は、同質の粉末として形成され、コロイドシリカをベースにした溶液と混合され、歯の耐火モデルを形成するための準備された歯のシリコンベースの型穴で鋳造されるのに適切なクリーム状の混合物が形成される。該同質粉末は、前記コロイドシリカベースの溶液と混合することが必要になるまで耐水材中で保管される。

Description

【発明の詳細な説明】 歯科用修復物 本発明は、これ以降歯科用修復物と称する、被覆剤(veneers)、歯冠、インレ ー、アンレー、およびブリッジ構造物を含む、完全または部分的な歯科用修復物 の製造において使用するための材料に関する。 本発明は、第１に、修復物の究極的な美的価値観を与えるためにその上にポー セレンを適用することができる恒久的な形態を施し、第２に修復物を強化し、且 つ機械的な結合機構によってなされた寄与が高める準備した歯に修復物を結合す るための手段を提供するのに役立つ工業用セラミックをベースとした材料の相対 的に高密度な基部層を形成するためのフレーム溶射技術を利用する。 本発明によれば、歯科用修復物の製造において使用するための高い熱伝導性の 耐火材であって、前記耐火材は、本質的にシリカ、炭化珪素、酸化マグネシウム 、リン酸ものアンモニウム、およびジルコンまたは酸化アルミニウムの混合物を 予め決定した重量比で含有する。 該耐火材は、好ましくは同質の粉末として形成され、および耐水材中にシール され、それに続いて好ましくはコロイドシリカをベースにした溶液と混合される 。 前記歯の耐火材形成するために、準備された歯のシリコンベースの型穴で鋳造 される前に、好ましくは真空混合機の手段により、好ましくは該同質粉末とコロ イドシリカベースの溶液はクリーム状の混合物に形成される。 シリカ（ＳｉＯ₂）の含有物は、好ましくは石英ガラス、石英、クリストバラ イトまたはトリジマイトである。 本発明が更に容易に理解されるために、ここで、以下の添付図面を参照しなが ら本発明の実施態様を例として説明する： 図１および図１ａは、本発明の材料からなる耐火性モデルを組込んだ歯科修復 物の断面率面図である。 図２および図２ａは、耐火材モデルが取り除かれ、本来の歯に相対して配置さ れ、図示されている図１および図１ａの歯科修復物の断面率面図である。 最初に図１の図面を参照すると、通常、参照番号２で示されている歯科修復物 の一部が示されている。該歯科修復物は、アルミナ、ジルコニア、またはチタニ アなどの工業用セラミック材あるいはその組み合わせである基部層４と、並びに 該修復物の美的価値観を高めるために基部層４に適用される歯科用ポーセレンの 後続層６、８および１０とを具備する。 本修復物の形成において、該モデル１２は、「活性」排除可能な物質である耐 火性物質からなり、且つ、本質的に、予め決定した重量比で、シリカ、炭化珪素 、酸化マグネシウム、燐酸モノアンモニウム、およびジルコンまたは酸化アルミ ニウムの混合を具備する耐火材に、準備された歯のモデル１２が最初に形成され 、その典型的な組成は以下の通りである： 物質 重量％ シリカ（ＳｉＯ₂） ２０−８８ 炭化珪素（ＳｉＣ） ２−４０ ジルコン（ＺｒＳｉＯ₄） ０−２０ 酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃） ０−２０ 酸化マグネシウム（ＭｇＯ） ５−２０ 燐酸モノアルミニウム ５−２０ 前記物質は、均一の粉末を形成するために混合し、次に、耐水材中に密封され る。続いて、該均一粉末は、必要とされるときには、真空の混合機内でコロイド シリカをベースにした溶液と混合され、準備された歯のシリコンをベースにした 型穴の中に注ぎ込まれクリーム状の混合物を形成し、固化し、所望に応じてセッ トされた膨張および未処理強度を生じて有効に得られる。シリカ（ＳｉＯ₃）の 含有量を本質的に変更することが可能であり、即ち、石英ガラス、石英、クリス トバライトまたはトリジマイトであってよく、これは、究極的な耐火材の熱膨張 係数を変更し、低いまたは高い熱膨張係数の歯科用ポーセレンとの使用に適する ためである。該耐火材に炭化珪素を添加すると、熱伝導率が上昇する。処方およ び種類の変化、並びにコロイドシリカをベースにした溶液の濃度は、該セットさ れた膨張および未処理強度を改変するであろう。成分の粒子サイズの変更は、最 終的な耐火材の密度および滑らかさに影響を及ぼすであろう。 耐火材のモデル１２の形成後、モデル１２は、焼き尽くされ、任意に１０００ −１１５０℃の範囲の温度の炉内における硬化熱処理を受け、これにより、続く モデルの関連する収縮により、最終的な総合的な膨張から収縮までが異なる適用 において、即ち、異なる修復物のために設計できることが保証される。例えば、 歯冠種類の適用に基部層を形成するための耐火材モデルのケースでは、最終の総 合正膨張は、例えば、従来の提案でのケースのように、非「上」層が、基部層の 形成の前に耐火材モデル１２に対して適用されなければならないように設計され る。 耐火材モデル１２は冷却され、このような冷却の間、即ち、それと同時に、基 部層４が、適用のプラズマ溶射およびデトネーションガン方法を含むフレーム溶 射技術により前記モデル１２に直接に適用され、続いて、該基部層は高温で焼結 される。次に、歯科用ポーセレンの層６、８および１０が前記基部層に適用され る。 該基部層４は、それが依然として耐火材モデル１２の上にある間に、或いは、 基部層は、耐火材モデル１２が取り除かれた後に、例えば、ガラスビーズを使っ たミクロブラスティング（ｍｉｃｒｏｂｌａｓｔｉｎｇ）によって焼結される。 同様に、歯科用ポーセレンの層６、８、および１０は、基部層４が依然として耐 火材モデル１２の上にある間に、あるいは耐火材モデル１２が取り除かれた後に 基部層に適用されてもよい。 いったん基部層が、耐火材モデル１２の上でまたは外れて、またモデル１２が 除去された場合の何れであっても、基部層４は、ハンドピースおよびダイヤモン ドバリを使ってトリミングされてもよい。 ここでは図１ａ［類似する部分には図１と同じであるが接尾辞「Ａ」が付され た参照番号が付けられている］を参照すると、次に、基部層４Ａは、もう１つの 耐火材モデル１２Ａ［前述されたように形成されてから、次に熱処理されている ］に再装備され、且つ、歯科用ポーセレンの層６Ａ、８Ａおよび１０Ａが、通常 の通りに修復物を完成するために適用される。図１ａにおいて、層Ｘは、きわめ て正確な縁を生じる縁材「セラボンド(ｃｅｒａｂｏｎｄ)」を表す。 次に、図２を参照すると、歯科修復物２［耐火材モデル１２が取り除かれてい る］が、結合剤の層１６の中間物を介して天然歯１４に適用されているのが示さ れている。歯科修復物を天然歯１４に適用する前に［使用されている結合材の種 類に応じて］歯表面１８の処理が必要になる場合もあり、このような処理は、燐 酸エッチング技術の使用を含む。図２ａは、図１ａの修復物が天然歯１４Ａに適 用されているところを示し、したがって類似する部分には、図２と同じであるが 、接尾辞「Ａ」が付いた参照番号が付けられている。 本発明の方法で使用されているフレーム溶射プロセスは、アルミナ、ゼオライ ト、またはチタニアなどの工業用セラミックをベースにした物質、またはそれら の組み合わせを組込んだ易流動性粉末または液体が利用される。易流動性粉末ま たは液体は、フレーム／プラズマの中に導かれ、その結果、運動エネルギーおよ び熱エネルギーが与えられ、目標、即ち、前述のプロセスにより事前に形成され る耐火材のモデル１２に向けられる。 工業用セラミックベースの材料を耐火材のモデル１２の上に一連の連続した層 で付着させるようにスイフトパスがなされ、この動作は、相対的に高密度の微細 構造の二次加工を容易にするのに役立つ。 少量のシリケートをベースにした材料が、先駆物質供給剤に添加され、充分に 高密度な工業用セラミックベースの材料層４の製造を助長する。或いは、いった ん基部層が形成された後に、シリケートベースの材料が添加されてもよい。 使用されている工業用セラミックベースの材料の種類、および要求されている 最終結果に応じて、基部層のポストフレーム溶射熱処理が、充分に基部層４の密 度を高めるためだけではなく、存在する合金添加物または相を均質化し、且つ基 部層の視覚性を高めるためにも、歯科用ポーセレン層の適用の前に必要となるこ とに留意するべきである。基部層４が、基部層４Ａになるのは、トリミング後の みであることに留意されたい。 フレーム溶射後に作成される微細構造の性質のために、該層の少量の残留収縮 は層の深さ全体で増進され、従って、歯に対する修復物の最終的な適合に影響が 及ぼされない。 略述された最適条件を利用して、基部層のアプローチ理論密度が得られる。基 部層の完成厚は、どの種類の修復物が製造されているのかに応じ、且つ約１マイ クロメートルの単一微粒子層から、約３ミリメートルの実質的な層までに多様化 してもよい。 基部層を作成するために使用されているフレーム溶射プロセスは「直接的な」 技術［耐火材技術を活用する］であり、基部層の形成後、歯科用ポーセレンの層 （単数または複数）の適用のためには従来の技術が使用される。歯科用ポーセレ ンの第１層は、工業用セラミックベースの材料の基部層の熱膨張係数に一致する か、または好ましくはそれより低い熱膨張係数を有さなければならない。このわ ずかに低い熱膨張係数を有するポーセレンは、冷却時にわずかな圧縮状態に配置 され、従って、最適強度特性および美的価値観を有する歯科修復物が得られる。 本発明に従って作成されている基部層、即ち、前記で定義され、言及されるよ うに耐火材のモデル上に形成されている基部層を組込んでいる歯科修復物は、優 れた形態保持性を有し、これは、通常、鋳造、ダイ加圧成形、またはスラリー堆 積技術により形成される工業用セラミックを焼結するときに経験される正常な大 きな収縮（典型的には１５から２０％）が、大幅に減少、または克服されるため である。作成された歯科修復物の強度は、ポーセレンベースの材料から製造され る同様の歯科修復物よりも高い。 高い熱伝導率、および調和のとれた熱膨張を有する耐火材のモデルの形成によ り、基部層は、基部材内にひび割れを生じさせずに、冷却された耐火材モデルの 上に直接的にフレーム溶射することが可能となり、これは、全ての市販されるホ スフェート結合型歯科用耐火材、即ち、直接な溶射には不適切であること、基部 層内にひび割れを生じさせること、および、不可能でないにしろ、溶射または更 なる熱処理後にブラストアウトすることが困難であることが判明している（より 低い熱伝導率を有する）すべての市販されているホスフェート結合型歯科耐火材 とは異なる。従って、より矛盾のない、ひび割れのない工業用セラミック基部層 を製作することが可能である。 したがって、モデルまたは支持体を過熱しないように処理時間で制限されてい た従来の提案されていた製造プロセスとは異なり、ひび割れのない特性に関して 、基部層に有益な特性を与えるのは、高い熱伝導性の耐火性（ＳｉＣを組込むこ と）と冷却効果との組み合わせである。耐火材に有益な「活性」排除可能特性を 与え、それによって「上」層の必要性を打ち消し、従って正確に適合した基部層 を得られるのは、耐火材の処方とコロイドシリカの処方との組み合わせである。 耐火材のモデルは、フレーム溶射されている基部層を、必要ならば耐火材上で 高温（１０００℃から１２００℃）で焼結することを可能にし、且つ、該耐火材 を、溶射直後に、または焼結後に、或いはポーセレン堆積後の何れかに、通常の 方法においてガラスビーズを用いたミクロブラスティングによって取り除くこと が可能にする。或いは、基部層は、耐火材モデルから離れて焼結されてもよい。 すべての市販されているホスフェート結合型歯科用耐火材は、そのような処理の 後では固すぎて、ミクロブラスティングによって取り除くことはできないことが 判明している。加えて、冷却の使用は、市販されている歯科耐火材が低い熱伝導 性であるために効果的ではない。 耐火材を取り除き、基部層を焼結およびトリミングし、並びにポーセレンの層 （単数または複数）の適用前に該基部層をもう１つの耐火材モデルに再装備する 技術は、ポーセレンの適用されている層（単数または複数）が、縁領域で焼成さ れている間にサポートされ、従って、正確な縁の適合が、完全に焼成されている 高密度のポーセレン層Xで生じるという利点を有し、これにより、歯肉組織との 視覚的な生体適合性が得られる。通常、何れかの種類、即ち、セラミックまたは 金属であるかに関わらない基部層は、サポートされずに焼成される縁を有し、従 って、特殊な粉末若しくは液体、またはその２つの組み合わせを必要とする。 耐火材モデルは、きわめて正確な縁を得るために、厳しく設計したゼロから小 規模の最終総合正膨張を有してもよい。更に、この種の耐火材は、任意に、焼き 尽くされた後に熱処理サイクルを介して硬化される。 トリミングされた焼結済み基部層が適用され、且つ続くポーセレンの層（単数 または複数）が最終修復物が適用され完成されている耐火材モデル１２Ａの形成 は革新的である。 それらに代わるために、作成されているマスタモデルの中に耐火材モデルを作 ることができるような、ピンデックス(Ｐｉｎｄｅｘ)、Ｅ−Ｚトレイ、アキュ トラック（Ａｃｃｕｔｒａｋ）型、単一鋳造型等を含む多様なモデルシステムが あるが、それらに制限されるものではない。 しかしながら、何れのモデルシステムが使用されても、ポーセレンの層（単数 または複数）の付加前に、トリミングされ、形成（焼結）されている基部層を耐 火材モデルに付着することは新規であり、美的価値観および歯肉の生体適合性に おいて優れている正確な適合の縁領域を得ることに留意されたい。 通常、ポーセレンは、被覆剤、インレー、アンレー、およびブリッジ型の用途 に使用されるときだけ、耐火材上で焼成される必要がある。市販されている低熱 伝導性の耐火材を使用する場合には、異なる焼成条件が必要とされる（多くの場 合、さらに高い温度）が、本発明の耐火材のより高い熱伝導性により、同じまた は類似した条件および材料を、耐火材のモデルでの歯科用炉内での焼成に使用す ることが可能である。 さらに、低溶融ポーセレンを特に参照すると、該ポーセレンは、炉マッフルに おける何れのポイントでも、即ち、加熱要素に中心的または放射的に隣接して、 再生自在に焼成されてもよい。 最終的には、材料および工程の変化を組み合わせることにより、色調、価格、 彩度、透明度、形態、外形、輪郭、均斉、および口腔との柔組織との調和を考慮 した満足の行く美的価値観を作り出すことが可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年７月２日（１９９９．７．２） 【補正内容】 請求の範囲 １． 歯科用修復物の製造において使用するための、本質的にシリカ、炭化珪素 、酸化マグネシウムおよびリン酸モノアンモニウムを予め決定した重量比で、並 びに任意にジルコンまたは酸化アルミニウムを予め決定した重量比で含有する耐 火材。 ２． 請求項１に記載の耐火材であって、前記比が： シリカ ２０−８８％ 炭化珪素 ２−４０％ 酸化マグネシウム ５−２０％ リン酸モノアンモニウム ５−２０％ ジルコン ０−２０％ 酸化アルミニウム ０−２０％ である耐火材。 ３． 請求項１または２の何れか１項に記載の耐火材であって、前記シリカが石 英ガラス、石英、クリストバライトまたはトリジマイトの形態にある耐火材。 ４． 請求項１から３の何れか１項に記載の耐火材であって、前記耐火材が同質 粉末として形成され、且つコロイドシリカベースの溶液と混合される耐火材。 ５． 請求項４に記載の耐火材であって、前記同質粉末が、前記コロイドシリカ ベースの溶液と混合することが所望されるまで耐水材中にシールされる耐火材。 ６． 請求項４または５の何れか１項に記載の耐火材であって、歯の耐火性モデ ルを形成するために準備された前記歯のシリコンベースの型穴で鋳造される前に 、該同質粉末とコロイドシリカベースの溶液とがクリーム状の混合物に形成され る耐火材。 ７． 歯科用修復物の製造において使用するための耐火性モデルであって、前記 耐火性モデルが請求項１から６の何れか１項に記載の耐火材からなる耐火性モデ ル。 ８． 請求項７に記載の耐火性モデルを含む歯科用修復物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハリソン、ポール イギリス国、エルエス６・３ディーエフ、 ウエスト・ヨークシャー、リーズ、ヘディ ングレイ、ロチェスター・テラス 11

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 歯科用修復物の製造において使用するための、本質的にシリカ、炭化珪素 、酸化マグネシウムおよびリン酸モノアンモニウムを予め決定した重量比で、並 びに任意にジルコンまたは酸化アルミニウムを予め決定した重量比で含有する耐 火材。 ２． 請求項１に記載の耐火材であって、前記比が： シリカ ２０−８８％ 炭化珪素 ２−４０％ 酸化マグネシウム ５−２０％ リン酸モノアンモニウム ５−２０％ ジルコン ０−２０％ 酸化アルミニウム ０−２０％ である耐火材。 ３． 請求項１または２の何れか１項に記載の耐火材であって、前記シリカが石 英ガラス、石英、クリストバライトまたはトリジマイトの形態にある耐火材。 ４． 請求項１から３の何れか１項に記載の耐火材であって、前記耐火材が同質 粉末として形成され、且つコロイドシリカベースの溶液と混合される耐火材。 ５． 請求項４に記載の耐火材であって、前記同質粉末が、前記コロイドシリカ ベースの溶液と混合することが所望されるまで耐水材中にシールされる耐火材。 ６． 請求項４または５の何れか１項に記載の耐火材であって、歯の耐火性モデ ルを形成するために準備された前記歯のシリコンベースの型穴で鋳造される前に 、該同質粉末とコロイドシリカベースの溶液とがクリーム状の混合物に形成され る耐火材。 ７． 歯科用修復物の製造において使用するための耐火性モデルであって、前記 耐火性モデルが請求項１から６の何れか１項に記載の耐火材からなる耐火性モデ ル。 ８． 請求項７に記載の耐火性モデルを含む歯科用修復物。