JP2016527017A - 酸化物セラミックの焼結動力学の制御 - Google Patents

酸化物セラミックの焼結動力学の制御 Download PDF

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Abstract

本発明は、多層酸化物セラミック体、特に、歯科用途に適した予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクおよび酸化物セラミック未焼結体に関する。これらの体は、さらなる焼結によって、歪みを伴うことなく熱的に緻密化することができ、したがって、歯科修復物の製造に特に適している。本発明はまた、このような多層酸化物セラミック体を製造するためのプロセス、および多層酸化物セラミック体を使用して歯科修復物を製造するためのプロセスに関する。

Description

本発明は、多層酸化物セラミック体、特に、歯科用途のための予備焼結酸化物セラミックブランクおよび酸化物セラミック未焼結体に関する。これらの体は、さらなる焼結によって、歪みを伴うことなく熱的に緻密化することができ、したがって、自然の歯の光学的性質を厳密に模倣することを可能にしながら、優れた機械的性質および非常に高い正確さのフィット性を有する歯科修復物の製造に特に適している。本発明は、このような多層酸化物セラミック体を製造するためのプロセス、および多層酸化物セラミック体を使用して歯科修復物を製造するためのプロセスにも関する。
何年にもわたって、酸化物セラミック材料は、歯科インプラントおよび修復物の調製に使用されてきた。このようなセラミックは、典型的には、正方晶ジルコニア多結晶(TZP)の形態でのジルコニアに基づく。純粋なZrOは、950℃より低い温度で正方晶から単斜晶系への相変態を起こし、それは、体積の実質的な増大を伴う。周囲温度でジルコニアをその正方晶型で維持するには、Y、CeO、MgO、またはCaOなどの添加剤の使用を必要とする。これらの添加剤は、正方晶から単斜晶系への変態を阻害し、それによってジルコニアがその正方晶型で完全または部分的に存在する準安定状態をもたらす。このような準安定正方晶ジルコニアセラミックにおいて亀裂が形成される場合、亀裂先端部におけるひずみが正方晶から単斜晶型への局所変態を誘発し、それに関連した体積増大により、亀裂伝播が効率的に妨害される。このいわゆる変態強靭化機構は、安定化ジルコニアセラミックの高い靱性をもたらす(Hanninkら、J. Am. Ceram. Soc.、2000年、83巻、461〜487頁)。このことは、ジルコニアのバイオ不活性と一緒になって、整形外科および歯科修復物におけるドープTZPの使用を導いた。今日、特に、典型的にはAl(約0.25wt.%)を添加してY(Y−TZP)で安定化された正方晶ジルコニア多結晶は、オールセラミック歯科生体材料として広く使用されている(Denryら、Dental Materials、2008年、24巻、299〜307頁)。
セラミックを製造するための様々な方法が公知である。好適な方法としては、(i)一軸加圧成形または冷間等方圧加圧成形(CIP)、その後の従来の焼結、(ii)スリップキャスト、その後の従来の焼結、および(iii)ホットプレス(HP)または熱間等方圧加圧成形(HIP)がある。
歯科用途について、セラミック材料の調製は、成形ステップによって分離された二つの緻密化ステップを含むことが多い。したがって、セラミック材料は、加圧成形またはキャストし、次いで予備焼結して中間オープン多孔質状態にすることができる。次いで、セラミック材料の成形または予備成形を実施することができ、その後、さらなる焼結による最終的な熱緻密化が続く。
歯科修復物の美的外観を高めるために、歯科修復材として使用するためのセラミックは、着色して提供される必要があることが多い。セラミック材料をカラー化するいくつかのプロセスが公知である。
着色した歯科用セラミック材料を得る一手法は、金属化合物溶液の浸潤による多孔質状態でのセラミック材料の着色を使用する。典型的には、このプロセスは、多孔質構造物を乾燥させるステップと、着色液で多孔質構造物を完全または部分的に浸潤させるステップと、表面を洗浄し、浸潤された構造物を乾燥させるステップと、さらなる着色液で多孔質構造物を任意選択で浸潤させるステップと、最後に焼結するステップとを含む。
該当するプロセスおよび方法を記載している以下の特許および特許出願は、本明細書に参考としてその全体が援用される。
US6,709,694B1には、遷移金属の塩または錯体の溶液で多孔質または吸収性状態の酸化物セラミックを着色するためのプロセスが記載されている。
EP1486476A1には、金属塩、溶媒、および1,000〜200,000の範囲のMを有するポリエチレングリコールを含む溶液を使用して、予備焼結済みセラミック体を着色するためのプロセスが記載されている。
この手法は、歯科技工士にとっての複雑なプロセス、および得られる色分布の低均質性を欠点として持つ。さらに、着色イオンの濃度に応じて、拡大率が着色した層内で変化する場合があり、それは、最終的な焼結ステップ中に着色部分と非着色部分との間に応力をもたらす。
別の手法は、様々な粉末特性の事前着色した一次および二次粒子を実現するために、着色物質と一緒にジルコニアを共沈させることによって、またはジルコニア粉末を着色物質の溶液と接触させることによってジルコニア粉末を事前着色することを包含する。
US5,011,403Aには、部分的に安定化された酸化ジルコニウム粉末中に着色遷移金属酸化物を添加することによって得られる粉末を圧縮および焼結することによる着色したブラケットの調製であって、遷移金属酸化物が、粉末形態で、または遷移金属酸化物の水溶性塩の溶液とともに酸化ジルコニウム粉末を微粉化することによって組み込まれる、調製が記載されている。
US5,263,858Aには、歯科矯正用途用ブラケットとして使用することができる象牙色焼結ジルコニア体の調製であって、そのプロセスが、(A)ジルコニウム、安定剤、エルビウムおよびプラセオジムの化合物を含有する溶液の共沈ならびに焼成によって、または(B)エルビウムおよびプラセオジム化合物の溶液を、安定剤を含有するジルコニア粉末と混合することによって、混合粉末を調製するステップと、結果として生じる粉末から成形体を形成するステップと、焼結するステップとを含む、調製が記載されている。
US5,656,564Aには、安定化ジルコニア粉末を着色剤と湿式混合し、得られた粉末を成型し、焼結することによって調製される歯科矯正ブラケット材料用着色焼結ジルコニア体が記載されている。
US6,713,421Aには、酸化ジルコニウム、アルミニウム、ガリウム、ゲルマニウムおよびインジウムの酸化物の少なくとも1種を含み、着色添加剤をさらに含むセラミック組成物に基づくブランクが記載されている。セラミック組成物は、共沈および焼成によって調製される。
さらに別の手法は、コーティング技法によって加圧成形する準備のできたセラミック粉末を着色することを包含する。
US2007/292597A1には、単色および多色ブランクおよび歯科成形部品を調製するためのプロセスであって、酸化物粉末を着色物質でコーティングするステップと、着色粉末を加圧成形して成形体を生産するステップと、圧縮された成形体を焼結するステップとを含む、プロセスが記載されている。
US2008/0274440A1には、セラミック材料で製作され、義歯および周囲の歯列および歯肉組織の色と調和するように濃淡を付けられた義歯を支持するための単一ユニット構造物を備える歯科用インプラントアバットメントが記載されている。アバットメントの濃淡は、とりわけ、US2007/292597A1による着色物質で酸化物粉末をコーティングすることによって実現することができる。
さらに別の手法は、着色および非着色粉末ならびに色素を混合およびブレンドすることによって着色することを包含する。
US6,379,593には、さらに加工して歯科修復物を形成するのに適した多色成形体を製造するための方法であって、異なる色を着けたセラミック材料をコンパクティングダイ中に連続的に導入するステップと、加圧成形して成形体の形態にするステップと、焼結するステップとを含む、方法が記載されている。
US2007/272120A1には、異なる光学的性質を有する第1および第2のセラミック化合物を含み、セラミック化合物間に移行範囲をさらに含むセラミックブロックであって、得られる光学的性質の変化勾配が実質的に一定である、セラミックブロックが記載されている。
US2008/064011A1には、異なる色を着けた主要層および中間層を有する多色成形体であって、中間層間の色の変化が、主要層間の色の変化の方向と反対である方向で生じる、多色成形体が記載されている。異なる色を着けた主要層、および主要層の材料の混合物を含む中間層を有する多色成形体も開示されている。
WO2008/083358A1には、異なる着色の同心の内側および外側ゾーンを有する多色歯科用ブランクが記載されている。
US2010/0216095A1には、Y−TZPを着色成分と混合して、実質的に均質に濃淡を付けられた骨材材料を得、異なる濃淡を付けられた骨材材料を混合し、加圧成形し、焼結することによる、濃淡を付けられた歯科用セラミックの製造が記載されている。
US2011/0189636A1には、異なる色を着けた第1および第2のコンポーネントを含む成型体であって、第2のコンポーネントは、第1のコンポーネント内に配列されて湾曲した界面を形成している、成型体が記載されている。
US2012/139141A1には、Y−TZP粉末を着色剤の溶液で処理して有色素粉末を得、有色素粉末を無着色粉末と混合し、混合粉末を加圧成形し、焼結することによる、濃淡を付けられた酸化ジルコニウム物品の調製が記載されている。
これらの先行技術技法は、中に使用される異なるセラミック粉末、例えば、着色および無着色粉末の組合せ、または異なる色を着けた粉末の組合せなどの、異なりかつ不適合である焼結動態という問題を欠点として持つことが見出された。異なる粉末が組み合わされて多層セラミック体の異なる層を形成する場合、焼結動態のこれらの差異は、焼結の際に体の歪みをもたらすことになる。このような歪みは、歯科用途にとって特に不適当である。
上記を考慮すると、先行技術の上述した不利な点を克服する必要がある。したがって、本発明の目的は、多層酸化物セラミック体、特に、熱緻密化ステップ中に歪みを示さない、異なる色を着けた層を含む酸化物セラミックブランクを提供すること、ならびに、特に、高い正確さのフィット性を有し、歯科技工士にとって信頼できかつ加工が容易で、最終的に緻密化されたセラミックの非常に高い美的外観を伴った、歯科用物品の製造に有用であるセラミック体を提供することである。
米国特許第6,709,694号明細書 欧州特許出願公開第1486476号明細書 米国特許第5,011,403号明細書 米国特許第5,263,858号明細書 米国特許第5,656,564号明細書 米国特許第6,713,421号明細書 米国特許出願公開第2007/292597号明細書 米国特許出願公開第2008/274440号明細書 米国特許出願公開第2007/292597号明細書 米国特許第6,379,593号明細書 米国特許出願公開第2007/272120号明細書 米国特許出願公開第2008/064011号明細書 国際公開第2008/083358号 米国特許出願公開第2010/0216095号明細書 米国特許出願公開第2011/0189636号明細書 米国特許出願公開第2012/139141号明細書
Hanninkら、J. Am. Ceram. Soc.、2000年、83巻、461〜487頁 Denryら、Dental Materials、2008年、24巻、299〜307頁
本発明の第1の態様によれば、この問題は、歯科用途用の予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクであって、上記予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクは、少なくとも二つの異なる層を含み、歪みの係数
が0.4未満、特に0.35未満、より詳細には0.3未満、好ましくは0.25未満、より好ましくは0.2未満、最も好ましくは0.1未満であり、歪みの係数が、異なる層のそれぞれについてHV2.5の少なくとも一つの測定値に基づいて計算され、
HV2.5が、ISO14705:2008に従って2.5kgf(24.517N)の荷重で測定されるビッカース硬さであり;
HVmaxが、HV2.5の測定値の最大値であり;
HVminが、HV2.5の測定値の最小値であり;
が、HV2.5の測定値の算術平均である、
予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクによって解決される。
本発明によるブランクは、最終的な焼結ステップ中に歪みを示さないか、または本質的に歪みを示さないことが意外にも判明した。特に、これらは、異なる層間の焼結動態または収縮挙動の著しい差異を欠点として持たない。さらに、標準的なISO14705:2008に従ったビッカース硬さの測定値は、予備焼結済み多層ブランク内の異なる位置の焼結挙動を特定および予測するのに適していることが予想外にも判明した。
図1は、実施例1における温度の関数としての相対的な収縮のプロットである。 図2は結合された予備焼結済みブロックの写真である。 図3は測定点の位置を概略的に示した図である。 図4は座標101〜137で測定された硬度値を例示した図である。 図5は実施例4において得られたブロックの写真である。 図6は実施例5において得られたブロックの写真である。 図7は実施例7における温度の関数としての相対的な収縮のプロットである。
本発明によるブランクは、好ましくはマルチユニット歯科修復物、より好ましくは、二つまたはそれより多くのユニットに及ぶ歯科修復物、特に、二つまたはそれより多くのユニットに及ぶブリッジの製造に適している。
ブランクは、少なくとも二つの異なる層を含み、これらの層は、好ましくは化学組成の観点において異なる。
層は、好ましくは、平行に互いの上に配列された平面層である。ブランクは、好ましくは、各場合においてくぼみまたは棚状突起の有無にかかわらず、矩形ブロック、ディスク、円筒、歯科用プレシェイプ(preshape)、アバットメントプレシェイプ、歯セクター(tooth sector)、馬蹄形(horseshoo)、円錐、円錐セグメント、角錐、角錐セグメント、円環体、円環体セグメント、円錐台、円錐台セグメント、管、管セグメント、球、球状セグメント、楕円体または楕円体セグメントの形態である。
酸化物セラミックは一般に、酸化物化合物に基づき、仮にあるとしても非常に低い量のガラス相を含む、高度に結晶性のセラミック材料である。典型的な酸化物セラミックは、ZrO、Al、TiO、MgO、これらの組合せ、固溶体および複合体に基づく。ZrOおよび/またはAlに基づく酸化物セラミックが特に好適である。
ジルコニアに基づく、とりわけ、例えば、Y、CeO、MgOおよび/またはCaOによって適切に安定化された正方晶ジルコニア多結晶(TZP)に基づく酸化物セラミックがさらにより好適である。特に好適な酸化物セラミックとしては、イットリア安定化正方晶ジルコニア多結晶(Y−TZP)、セリア安定化正方晶ジルコニア多結晶(Ce−TZP)、ジルコニア強化アルミナ(ZTA)、およびアルミナ強化ジルコニア(ATZ)がある。
ジルコニアに基づく酸化物セラミック中のZrO、Y、およびHfOの合計量は、少なくとも99.0wt.%であることが特に好適である。ジルコニアに基づく酸化物セラミックは、示された量で以下の成分を含むことがさらに好適である。
2.0〜10.0wt.%、特に4.5〜6.0wt.%;
HfO 最大で5.0wt.%;
Al 最大で0.5wt.%;
SiO 最大で0.1wt.%;および
NaO 最大で0.1wt.%。
典型的には、ブランクの異なる層は、異なる色を有する。本明細書において、用語「色」および「着色した」は、層の色、明るさおよび/または透光性に関する。
「透光性」は、材料、体または層の光透過能、すなわち、透過光強度と入射光強度の比である。
色は、これらのLb値によって、または歯科業界で一般に使用されるカラーコードによって特徴付けることもできる。このようなカラーコードの例としては、ともにVITA Zahnfabrik H.Rauter GmbH&Co.KGからのVitapan classical(登録商標)およびVita 3D Master(登録商標)、ならびにIvoclar Vivadent AGからのChromascop(登録商標)がある。
異なる層の色は、自然の歯の色の範囲内であることが特に好適である。
歪みの係数の計算は一般に、ブランクの異なる層のそれぞれをカバーする複数の位置でのビッカース硬さの複数の測定に基づくべきである。ブランクを切断して別個の部分またはディスクにすることによってアクセス可能となるブランクの内部表面のビッカース硬さの測定を含めることも可能である。測定は、ブランクから製造される典型的な修復物と少なくとも同じ大きさであるブランクの一部分をカバーすることがさらに好適である。
一実施形態によれば、歪みの係数は、ブランクの外表面上の異なる層を横切る第1の線に沿って一定の間隔で分布している測定点でのHV2.5の測定に基づいて計算される。好ましくは、追加の測定点は、ブランクを切断することによってアクセス可能にされたブランクの中心における表面上の第1の線に平行な第2の線に沿って一定の間隔で分布している。さらなる追加の測定点は、第1および第2の線の上端および下端を接続する線に沿って一定の間隔で分布し得る。
第1および第2の線に沿った測定点間の一定の間隔は、5mm以下であることが特に好適である。ブランクの中心における表面は、ブランクを半分に切断することによってアクセス可能にされていることがさらに好適である。
CAD/CAM用途向けの予備焼結済みセラミック材料のHV2.5値は、典型的には、300〜1000MPaの範囲内である。
第2の態様では、本発明は、歯科修復物を製造するための多層酸化物セラミック未焼結体であって、上記多層酸化物セラミック未焼結体は、少なくとも二つの異なる層を含み、歪みの係数
が0.4未満、特に0.35未満、より詳細には0.3未満、好ましくは0.25未満、より好ましくは0.2未満、最も好ましくは0.1未満であり、歪みの係数が、850〜1350℃、特に900〜1200℃、好ましくは950〜1150℃、より好ましくは1000〜1100℃の範囲内の温度、最も好ましくは約1100℃の温度での焼結ステップ後の、異なる層のそれぞれについてのHV2.5の少なくとも一つの測定値に基づいて計算され、
HV2.5が、ISO14705:2008に従って2.5kgf(24.517N)の荷重で測定されるビッカース硬さであり;
HVmaxが、HV2.5の測定値の最大値であり;
HVminが、HV2.5の測定値の最小値であり;
が、HV2.5の測定値の算術平均である、
多層酸化物セラミック未焼結体も提供する。
焼結ステップは、好ましくは、最大で所望の焼結温度より50K低い温度まで1〜10K/分、好ましくは5K/分、および最大で所望の焼結温度、好ましくは約1100℃まで1〜3K/分、好ましくは1K/分の加熱速度で未焼結体を加熱すること、ならびに30〜480分、好ましくは120分にわたってこの温度で維持することを含む。特定の実施形態では、焼結ステップは、最大で所望の焼結温度より50K低い温度まで5K/分、および最大で所望の焼結温度、好ましくは約1100℃まで1K/分の加熱速度で未焼結体を加熱すること、ならびに120分にわたってこの温度で維持することを含む。未焼結体が結合剤を含む場合、焼結ステップには、典型的には脱結合ステップが先行し、この脱結合ステップは、300℃、500℃または700℃まで0.1〜0.5K/分、好ましくは0.1〜0.3K/分、より好ましくは0.25K/分の加熱速度で加熱し、300℃および/または500℃および/または700℃で20〜120分、好ましくは60分の維持時間を伴うことを、好ましくは含む。特定の実施形態では、脱結合ステップは、700℃まで0.25K/分の加熱速度で加熱し、300℃、500℃および700℃で60分の維持時間を伴うことを含む。
本明細書において、用語「未焼結体」は一般に、典型的には、酸化物セラミック粉末を圧縮するなど締め固めることによって調製された焼結されていないセラミック体を指す。
未焼結体は、少なくとも二つの異なる層を含み、これらの層は、好ましくは化学組成の観点において異なる。未焼結体の好適な実施形態は、本発明の第1の態様による予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクに関して上述した通りである。未焼結体は一般に、このブランクの前駆体として適している。
第3の態様では、本発明は、少なくとも二つの異なる層を含む、歯科修復物を製造するための多層酸化物セラミック体であって、少なくとも二つの異なる層の焼結挙動が、セラミック体が歪みを伴うことなく焼結されることを可能にするように調整されている、多層酸化物セラミック体も提供する。
セラミック体は、少なくとも二つの異なる層を含み、これらの層は、好ましくは化学組成の観点において異なる。好適な一実施形態では、セラミック体は、予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクである。別の好適な実施形態では、セラミック体は、多層酸化物セラミック未焼結体である。酸化物セラミック体のさらなる好適な実施形態は、本発明の第1の態様による予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクに関して上述した通りである。
焼結挙動は、典型的には、850〜1350℃、特に900〜1200℃、好ましくは950〜1150℃、より好ましくは1000〜1100℃の範囲内の温度、最も好ましくは約1100℃の温度での焼結の際の相対的な線収縮である。焼結は、好ましくは、最大で所望の焼結温度より50K低い温度まで1〜10K/分、好ましくは5K/分、および最大で所望の焼結温度、好ましくは約1100℃まで1〜3K/分、好ましくは1K/分の加熱速度で酸化物セラミック材料を加熱すること、ならびに30〜480分、好ましくは120分にわたってこの温度で維持することを含む。特定の実施形態では、焼結は、最大で所望の焼結温度より50K低い温度まで5K/分、および最大で所望の焼結温度、好ましくは約1100℃まで1K/分の加熱速度で酸化物セラミック材料を加熱すること、ならびに120分にわたってこの温度で維持することを含む。酸化物セラミック材料が結合剤を含む場合、焼結ステップは、典型的には脱結合ステップが先行し、この脱結合ステップは、最大で300℃、500℃または700℃まで0.1〜0.5K/分、好ましくは0.1〜0.3K/分、より好ましくは0.25K/分の加熱速度で加熱し、300℃および/または500℃および/または700℃で20〜120分、好ましくは60分の維持時間を伴うことを、好ましくは含む。特定の実施形態では、脱結合ステップは、最大で700℃まで0.25K/分の加熱速度で加熱し、300℃、500℃、および700℃で60分の維持時間を伴うことを含む。
少なくとも二つの異なる層の焼結挙動は、少なくとも二つの異なる層の焼結挙動が0.15%未満だけ、特に0.10%未満だけ、好ましくは0.05%未満だけ異なるように調整されていることも好適である。
一実施形態によれば、少なくとも二つの異なる層の焼結挙動は、これらの層の少なくとも一つが、中に組み込まれているドーパントを含む点で調整されている。ドーパントは、典型的には、著しい着色効果を有さない材料から選択される。ドーパントは、好ましくは、焼結助剤および焼結阻害剤から選択される。焼結助剤は一般に、酸化物セラミック材料の焼結を促進し、それによって所与の程度の相対的な線収縮を得るのに必要とされる焼結温度を低下させるドーパントである。好適な焼結助剤は、Alである。焼結阻害剤は一般に、酸化物セラミック材料の焼結を妨害し、それによって所与の程度の相対的な線収縮を得るのに必要とされる焼結温度を上昇させるドーパントである。好適な焼結阻害剤は、Yである。
別の実施形態によれば、少なくとも二つの異なる層の焼結挙動は、異なる層が、異なる一次および/もしくは二次粒子サイズ、ならびに/または異なる比表面積を有する酸化物セラミック材料を含む点で調整されている。一次および二次粒子サイズは、典型的には、透過型電子顕微鏡法(TEM)または走査電子顕微鏡法(SEM)などの画像解析法を使用して測定される。比表面積は、典型的には、BET法によるガス吸着によって測定される。
さらに別の実施形態によれば、少なくとも二つの異なる層の焼結挙動は、異なる層が、異なる程度の部分的緻密化に付されたという点で、特に、異なる程度の粉末固結により調整されている。
特に好適な実施形態によれば、少なくとも二つの異なる層の焼結挙動は、上記対策の二つまたはそれより多くの組合せによって調整されている。
第4の態様では、本発明は、歪みを伴うことなく焼結され得る、少なくとも二つの異なる層を有する多層酸化物セラミック体を製造するためのプロセスであって、異なる層の焼結挙動を調整するステップを含む、プロセスも提供する。セラミック体は、少なくとも二つの異なる層を含み、これらの層は、好ましくは化学組成の観点において異なる。好適な一実施形態では、セラミック体は、予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクである。別の好適な実施形態では、セラミック体は、多層酸化物セラミック未焼結体である。酸化物セラミック体のさらなる好適な実施形態は、本発明の第1の態様による予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクに関して上述した通りである。
本プロセスは、典型的には、
(a)少なくとも第1の酸化物セラミック材料および第2の酸化物セラミック材料を準備するステップであり、第1の酸化物セラミック材料および第2の酸化物セラミック材料が、焼結挙動の観点において異なる、ステップと、
(b)第1の酸化物セラミック材料の焼結挙動を第2の酸化物セラミック材料の焼結挙動に対して調整するように酸化物セラミック材料の少なくとも1種を適応させるステップと
を含む。
上で定義したステップ(a)および(b)において、焼結挙動は、典型的には、850〜1350℃、特に900〜1200℃、好ましくは950〜1150℃、より好ましくは1000〜1100℃の範囲内の温度、最も好ましくは約1100℃の温度での焼結の際の相対的な線収縮である。焼結は、好ましくは、最大で所望の焼結温度より50K低い温度まで1〜10K/分、好ましくは5K/分、および最大で所望の焼結温度、好ましくは約1100℃まで1〜3K/分、好ましくは1K/分の加熱速度で酸化物セラミック材料を加熱すること、ならびに30〜480分、好ましくは120分にわたってこの温度で維持することを含む。特定の実施形態では、焼結は、最大で所望の焼結温度より50K低い温度まで5K/分、および最大で所望の焼結温度、好ましくは約1100℃まで1K/分の加熱速度で酸化物セラミック材料を加熱すること、ならびに120分にわたってこの温度で維持することを含む。
ステップ(a)において、第1の酸化物セラミック材料の焼結挙動および第2の酸化物セラミック材料の焼結挙動が、少なくとも0.15%だけ、特に少なくとも0.25%だけ、好ましくは少なくとも0.5%だけ、より好ましくは1.0%超だけ異なることも好適である。ステップ(b)において、適応させるステップが、0.15%未満だけ、特に0.10%未満だけ、好ましくは0.05%未満だけ異なる、第1の酸化物セラミック材料の焼結挙動および第2の酸化物セラミック材料の焼結挙動をもたらすことも好適である。
本プロセスはまた、典型的には、
(c)酸化物セラミック材料の層を形成し、互いの上に層を配列するステップ、または第1の酸化物セラミック材料から第2の酸化物セラミック材料への連続的な勾配を含む酸化物セラミック材料の層を形成するステップと;
(d)酸化物セラミック材料を、任意選択で締め固め、特に圧縮して、未焼結体を得るステップと;
(e)酸化物セラミック材料を、任意選択で予備焼結して、予備焼結済みセラミックブランクを得るステップ
を含む。
一実施形態によれば、酸化物セラミック材料の少なくとも1種を適応させるステップは、前記酸化物セラミック材料中にドーパントを組み込むことを含む。ドーパントは、典型的には、著しい着色効果を有さない材料から選択される。ドーパントは、好ましくは、焼結助剤および焼結阻害剤から選択される。焼結助剤は一般に、酸化物セラミック材料の焼結を促進し、それによって所与の程度の相対的な線収縮を得るのに必要とされる焼結温度を低下させるドーパントである。好適な焼結助剤は、Alである。焼結阻害剤は一般に、酸化物セラミック材料の焼結を妨害し、それによって所与の程度の相対的な線収縮を得るのに必要とされる焼結温度を上昇させるドーパントである。好適な焼結阻害剤は、Yである。
好適な実施形態によれば、ドーパントは、層中に既に存在する着色酸化物などの添加剤の効果に対抗するように選択することができる。例えば、セラミック体の特定の層中の添加剤の存在が焼結促進効果を引き起こしている場合、Yのような焼結阻害剤を、この効果に対抗するように添加することができる。セラミック体の特定の層中の添加剤の存在が焼結妨害効果を引き起こしている場合、Alのような焼結助剤を、この効果に対抗するように添加することができる。
好適な実施形態によれば、ドーパントは、最も好ましくは流動床装置を使用して、酸化物セラミック材料をドーパントで、特に、焼結するとドーパントに変換され得る水溶性塩の水溶液でコーティングすることによって、酸化物セラミック材料中に組み込まれる。ニトラートおよび塩化物が特に好適である。
別の実施形態によれば、酸化物セラミック材料の少なくとも1種を適応させるステップは、前記酸化物セラミック材料の少なくとも一部の一次および/もしくは二次粒子サイズならびに/または比表面積を変更することを含む。一次および二次粒子サイズは、典型的には、透過型電子顕微鏡法(TEM)または走査電子顕微鏡法(SEM)などの画像解析法を使用して測定される。比表面積は、典型的には、BET法によるガス吸着によって測定される。
さらに別の実施形態によれば、酸化物セラミック材料の少なくとも1種を適応させるステップは、前記酸化物セラミック材料を異なる程度の部分的な緻密化に付すことを含む。これは、例えば、互いに独立に異なる圧力で、異なる層を締め固め、特に圧縮し、次いでこれらの層を組み合わせることによって、実現することができる。加圧成形ダイ中に第1の層を導入し、前記層に第1の圧力をかけ、次いで同じ加圧成形ダイ中に、第1の層の上に少なくとも一つのさらなる層を導入し、第1の圧力より低い第2の圧力をかけることも可能である。
特に好適な実施形態によれば、異なる層の焼結性質を調整するステップは、上記対策の二つまたはそれより多くの組合せを含む。
第5の態様では、本発明はまた、第4の態様のプロセスによって得ることが可能な多層酸化物セラミック体に関する。酸化物セラミック体の好適な実施形態は、本発明の第1の態様による予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクに関して上述した通りである。
本発明による多層酸化物セラミック体は、歯科修復物の製造に特に適している。したがって、第6の態様では、本発明はまた、歯科修復物を製造するためのプロセスであって、本発明の先行する態様について上で定義した多層セラミック体、例えば、予備焼結済み多層セラミックブランクまたは多層セラミック未焼結体などを使用するステップを含む、プロセスに関する。
歯科修復物を製造するためのプロセスは、成形セラミック製品を得るために、好ましくは多層セラミック体、特に予備焼結済み多層セラミックブランクを、所望の幾何形状に成形するステップを含む。成形ステップは、機械加工によって実施されることが好適である。機械加工は、典型的にはコンピューターによって、好ましくはCAD/CAMプロセスを使用して制御される。
好適な実施形態によれば、成形セラミック製品は、歯科用フレームワーク、アバットメント、またはモノリシック全輪郭(full−contour)歯科修復物、特に、マルチユニット歯科修復物の形状を有する。
プロセスが成形セラミック製品を高密度に焼結して歯科修復物を得るステップも含むことがさらに好適である。
本発明を、実施例に基づいて以下により詳細に説明する。
酸化物粉末を着色剤および/またはドーパントでコーティングするための一般的な手順
酸化物粉末上にコーティングされる元素の適当な量の水溶性塩および0.1〜2wt.%(コーティングされる粉末の量と比べて)のポリビニルアルコール(例えば、Zschimmer&Schwarz社製Optapix PAF2またはPAF35)などの水溶性結合剤を含有する水溶液を、約0.5時間撹拌することによって(例えば、磁気撹拌機を使用して)ホモジナイズした。得られた溶液を、流動床造粒機によって酸化物粉末上に完全に塗布した。このステップ中、粉末を、圧縮空気(0.15〜0.30バール、30〜80℃)によって流動床として懸濁液中に維持し、この流動床の上に配列されたノズルを通して2〜6バールの吹き付け圧力で吹き付けることによって、着色液を粉末に塗布した。加熱された圧縮空気は、プロセス中にコーティングされた粉末を同時に乾燥させた。
(実施例1)
着色または無着色粉末にドーパント(すなわち、非着色焼結助剤または焼結阻害剤)を添加することによる収縮性の制御:
基礎酸化物粉末を、以下の表に示した一般的な手順を使用して、原料ジルコニア粉末(TOSOH TZ−3YSB−C)を着色元素の硝酸塩で、任意選択でコーティングすることによって得た。
1)焼結後の酸化物混合物の全質量に基づく
2)3wt.%のYおよび0.25wt.%のAlを含む
ドープされた酸化物粉末を、以下の表に示した一般的な手順を使用して、基礎粉末をYまたはAlの硝酸塩でさらにコーティングすることによって調製した。
1)焼結後の酸化物混合物の全質量に基づく
ドープした酸化物粉末を、100〜250MPaで冷間一軸加圧成形し、500℃で脱結合させ、950〜1150℃の温度範囲にわたって、最大で900℃まで5K/分および最大で1150℃まで1K/分の加熱速度で熱処理に付した。温度の関数としての相対的な収縮のプロットを、図1に示す。
この図から分かるように、0.5wt%の焼結阻害剤Yを未ドープの着色粉末MO2−1に添加して、ドープされた着色粉末MO2−4を得ると、1%の相対的な線収縮を得るのに必要とされる予備焼結温度が約18℃上昇した。0.05wt%の焼結助剤Alを未ドープの無着色粉末白色−1に添加して、ドープされた無着色粉末白色−2を得ると、1%の相対的な線収縮を得るのに必要とされる予備焼結温度が約5℃低下した。異なる層中でドープされた粉末および未ドープの粉末または異なるドープがなされた粉末を組み合わせることによって、所与の焼結温度での収縮を等しくすることができ、その結果、これらの粉末から作製される多層ブロックは、予備焼結状態または高密度焼結状態で歪みを示さない。
(実施例2)
ドープされた酸化物セラミック粉末を使用する予備焼結済み多層酸化物セラミックブロック
以下の表に示したタイプAおよびBのブロック(40±1mm×15.5±0.5mm×19±1mm)を、実施例1による酸化物粉末またはこのような粉末の混合物を加圧成形ダイ中に連続的に導入して一連の層を得、100〜150MPaで粉末を一軸加圧成形して未焼結体を得ることによって調製した。タイプAおよびBのそれぞれ三つの体を調製した。
次いで未焼結体をマッフル炉に移し、得られる予備焼結済みブランク中に観察される任意の歪みが単に炉内の温度不均質性に起因することを除外するように、同じタイプの三つの体のそれぞれを異なる配向で耐熱性コーディエライトセッタープレート上に配置した。未焼結体を、脱結合および予備焼結するために以下の温度プログラムに付した。
最大で300℃まで0.25K/分、維持時間60分
最大で500℃まで0.25K/分
最大で1120℃まで1K/分、維持時間120分。
予備焼結後、同じタイプの三つのブロックを、任意の変形をより明らかに例示するために、同じ配向にし、これらのフェース面を介して互いに結合させた。
結合された予備焼結済みブロックの写真を、図2A(タイプAのブロック)および2B(タイプBのブロック)に示す。図中、視界のメインラインは、異なる層の配列に平行である。例示のために直線目盛りをブロックの隣に配置した。未ドープの酸化物セラミック粉末のみを使用するタイプAの比較の予備焼結済みブロックは、歪んでいることが判明した一方、ドープされた酸化物セラミック粉末を使用するタイプBの予備焼結済みブロックは、歪んでいないことが判明した。
(実施例3)
歪みの係数の決定
実施例2Aおよび2Bで得られたタイプAおよびBの予備焼結済みブロックの複数の測定点で、ビッカース硬さHV2.5(0.5〜1.0GPa)を測定した。測定点の位置を図3に概略的に示す。図中、zは、異なる層が配列されている次元である。結果を以下の表に示す。
1)図3に示した通り
座標101〜137で測定された硬度値を図4A(ブロックA)および4B(ブロックB)にさらに例示する。これらの図において、点線は、d=0.4の歪みの係数をもたらす硬度値の範囲を例示する。
ブロックAは、硬度値の非対称分布および高い分散を示した。歪みの係数は、d=0.539であると決定した。このようなレベルの歪みは、CAD/CAMブロックとしての用途に対して許容可能でない。このようなブロックから調製される歯科用フレームワークは、非常に悪い正確さのフィット性を呈する。
これと対照的に、ブロックBは、硬度値の対称分布を示した。それは、加圧成形ステップ中に起こる圧力不均質性を単に反映している。硬度値の全体的な分散は低かった。歪みの係数は、d=0.238であると決定した。このようなレベルの歪みは、CAD/CAMブロックとしての用途に対して許容可能であり、このようなブロックから調製される歯科用フレームワークは、良好な正確さのフィット性を呈する。
(実施例4)
ドープされた酸化物セラミック粉末を使用する完全に焼結された多層酸化物セラミックブロック
三つのブロック(31.5mm×12.5mm×15.3mm)を、実施例2に記載したタイプBの予備焼結済みブロックを調製し、1500℃、維持時間30分でこれらのブロックを完全に焼結することによって調製した。焼結後、ブロックを互いの上に配置した。得られたブロックの写真を図5に示す。図中、視界のメインラインは、異なる層の配列に平行である。最終的に緻密化された状態でさえ、ドープされた酸化物セラミック粉末を使用するタイプBのブロックは、歪みを示さなかった。
(実施例5)
(比較)
二重層ブロック(29mm×4.6mm×5.8mm)を、一方が以下の表に示した一般的な手順を使用して着色元素でコーティングされた、2種の異なる原料ジルコニア粉末に由来する酸化物粉末から調製した。
1)焼結後の酸化物混合物の全質量に基づく
2)0.05wt.%のAlを含む、比表面積 約13m/g
3)0.25wt.%のAlを含む;比表面積 約7m/g
2種の酸化物粉末を加圧成形ダイ中に連続的に導入し、150〜200MPaで一軸加圧成形して二重層未焼結体を得、次いで以下の焼成サイクルを使用して予備焼結した。
最大で300℃まで0.25K/分、維持時間120分
最大で500℃まで0.25K/分
最大で700℃まで0.5K/分、維持時間120分
最大で1050℃まで1K/分、維持時間120分
得られたブロックの写真を図6に示す。ブロックは、無着色層、すなわち、より高い比表面積のジルコニア粉末を含有している層に向かって歪み、湾曲していることが判明した。
(実施例6)
二つの層を含み、白色の、濃淡を付けられた4ユニットモノリシックブリッジをシミュレートする四つの細長い矩形ブロック(46mm×7.5mm×5.8mm)を、以下の表のように配合されたY−TZPジルコニア粉末から製作した。粉末の二つの層を、層間の適度に平らな界面を保証するための振動台上の単純な鋼チャネル金型中に順次注ぎ、約18MPaの圧力を使用して一軸性に締め固めた。得られた一軸性に予備加圧成形された未焼結コンパクトを、ラテックスバッグ中に真空密封し、約345MPaでさらに冷間等方圧加圧成形し、1500℃で2時間最終的に焼結した。歪み/湾曲の非存在または存在についての目視観察を以下の表に要約する。
1)0wt.%のFeを含む;比表面積 約13m/g
2)0wt.%のFeを含む;比表面積 約7m/g
3)0.14wt.%のFeを含む;比表面積 約13m/g
4)0.19wt.%のFeを含む;比表面積 約7m/g
これらの結果によって例示されるように、異なる層中に使用される粉末または粉末混合物の比表面積を適応させることによって、これらの層中の粉末の収縮挙動を等しくして歪みを防止することができる。より具体的には、濃淡を付けた層(実施例6B)または白色層(実施例6D)内で同様の化学組成であるが異なる比表面積の異なる粉末を組み合わせることによって、得られる粉末混合物の比表面積を他の層のものと等しくして、予備焼結状態および高密度焼結状態における歪みを有効に防止することができる。
(実施例7)
異なる予備緻密化がなされた粉末の焼結挙動
ジルコニアセラミック粉末のサンプル(KCM KZ−3YF(SD)AC)を、100、150、200、および250MPaの圧力で冷間一軸加圧成形し、500℃で脱結合させた。得られた緻密化された粉末を、950〜1150℃の温度範囲にわたって、最大で900℃まで5K/分および最大で1150℃まで1K/分の加熱速度で熱処理に付した。温度の関数としての相対的な収縮のプロットを図7に示す。この図から分かるように、酸化物セラミック粉末の焼結挙動を、前記粉末を異なる程度の部分的な緻密化に付すことによって適応させることができる。異なる層中で使用される粉末を異なる程度の部分的な緻密化に付すことによって、所与の焼結温度でのこれらの線収縮を等しくすることができ、その結果、これらの粉末から作製される多層ブロックは、予備焼結状態または高密度焼結状態で歪みを示さない。

Claims (26)

  1. 歯科修復物を製造するための予備焼結済み多層酸化物セラミックブランクであって、
    前記ブランクは少なくとも二つの異なる層を含み、歪みの係数
    が0.4未満、特に0.35未満、より詳細には0.3未満、好ましくは0.25未満、より好ましくは0.2未満、最も好ましくは0.1未満であり、前記係数が、前記異なる層のそれぞれについてHV2.5の少なくとも一つの測定値に基づいて計算され、
    式中、HV2.5が、ISO14705:2008に従って2.5kgf(24.517N)の荷重で測定されるビッカース硬さであり;
    HVmaxが、HV2.5の測定値の最大値であり;
    HVminが、HV2.5の測定値の最小値であり;
    が、HV2.5の測定値の算術平均である、
    ブランク。
  2. マルチユニット歯科修復物、好ましくは二つまたはそれより多くのユニットに及ぶ歯科修復物、特に、二つまたはそれより多くのユニットに及ぶブリッジの製造に適している、請求項1に記載のブランク。
  3. 前記少なくとも二つの異なる層が、化学組成の観点において異なり、好ましくは異なる色を有する、請求項1または2に記載のブランク。
  4. 前記酸化物セラミックが、ジルコニア、好ましくは安定化正方晶ジルコニア多結晶に基づく、請求項1から3のいずれか一項に記載のブランク。
  5. 前記歪みの係数が、前記ブランクの外表面上の前記異なる層を横切る第1の線に沿って一定の間隔で分布している測定点、および、好ましくは、前記ブランクを切断することによってアクセス可能にされた前記ブランクの中心における表面上の前記第1の線に平行な第2の線に沿って一定の間隔で分布している追加の測定点での、HV2.5の測定に基づいて計算される、請求項1から4のいずれか一項に記載のブランク。
  6. 前記第1および第2の線に沿った前記測定点間の前記一定の間隔が、5mm以下である、請求項5に記載のブランク。
  7. 歯科修復物を製造するための多層酸化物セラミック未焼結体であって、前記多層酸化物セラミック未焼結体は、少なくとも二つの異なる層を含み、歪みの係数
    が0.4未満、特に0.35未満、より詳細には0.3未満、好ましくは0.25未満、より好ましくは0.2未満、最も好ましくは0.1未満であり、前記係数が、850〜1350℃、特に900〜1200℃、好ましくは950〜1150℃、より好ましくは1000〜1100℃の範囲内の温度、最も好ましくは約1100℃の温度での焼結ステップ後の、前記異なる層のそれぞれについてのHV2.5の少なくとも一つの測定値に基づいて計算され、
    式中、HV2.5が、ISO14705:2008に従って2.5kgf(24.517N)の荷重で測定されるビッカース硬さであり;
    HVmaxが、HV2.5の測定値の最大値であり;
    HVminが、HV2.5の測定値の最小値であり;
    が、HV2.5の測定値の算術平均である、
    多層酸化物セラミック未焼結体。
  8. 少なくとも二つの異なる層を含む、歯科修復物を製造するための多層酸化物セラミック体であって、前記少なくとも二つの異なる層の焼結挙動が、前記セラミック体が歪みを伴うことなく焼結されることを可能にするように調整されている、多層酸化物セラミック体。
  9. 歪みを伴うことなく焼結され得る、少なくとも二つの異なる層を有する多層酸化物セラミック体を製造するためのプロセスであって、前記異なる層の焼結挙動を調整するステップを含む、プロセス。
  10. 前記体が、マルチユニット歯科修復物、好ましくは二つまたはそれより多くのユニットに及ぶ歯科修復物、特に、二つまたはそれより多くのユニットに及ぶブリッジの製造に適している、請求項9に記載のプロセス。
  11. 前記少なくとも二つの異なる層が、化学組成の観点において異なり、好ましくは異なる色を有する、請求項9または10に記載のプロセス。
  12. (a)少なくとも第1の酸化物セラミック材料および第2の酸化物セラミック材料を準備するステップであって、前記第1の酸化物セラミック材料および前記第2の酸化物セラミック材料が、焼結挙動の観点において異なる、ステップと;
    (b)前記第1の酸化物セラミック材料の焼結挙動を前記第2の酸化物セラミック材料の焼結挙動に対して調整するように前記酸化物セラミック材料の少なくとも1種を適応させるステップと
    を含む、請求項9から11のいずれか一項に記載のプロセス。
  13. 前記焼結挙動が、850〜1350℃、特に900〜1200℃、好ましくは950〜1150℃、より好ましくは1000〜1100℃の範囲内の温度、最も好ましくは約1100℃の温度での焼結の際の相対的な線収縮である、請求項12に記載のプロセス。
  14. ステップ(a)において、前記第1の酸化物セラミック材料の焼結挙動および前記第2の酸化物セラミック材料の焼結挙動が、少なくとも0.15%、特に少なくとも0.25%、好ましくは少なくとも0.5%、より好ましくは1.0%超異なる、請求項12または13に記載のプロセス。
  15. ステップ(b)において、前記適応させるステップが、0.15%未満、特に0.10%未満、好ましくは0.05%未満異なる、前記第1の酸化物セラミック材料の焼結挙動および前記第2の酸化物セラミック材料の焼結挙動をもたらす、請求項12から14のいずれか一項に記載のプロセス。
  16. (c)前記酸化物セラミック材料の層を形成し、互いの上に前記層を配列するステップ、または前記第1の酸化物セラミック材料から前記第2の酸化物セラミック材料への連続的な勾配を含む前記酸化物セラミック材料の層を形成するステップと;
    (d)前記酸化物セラミック材料を、任意選択で締め固め、特に圧縮して、未焼結体を得るステップと;
    (e)前記酸化物セラミック材料を、任意選択で予備焼結して、予備焼結済みセラミックブランクを得るステップと
    をさらに含む、請求項12から15のいずれか一項に記載のプロセス。
  17. 前記酸化物セラミック材料の少なくとも1種を適応させるステップが、前記酸化物セラミック材料中にドーパントを組み込むことを含む、請求項12から16のいずれか一項に記載のプロセス。
  18. 前記ドーパントが、焼結助剤、特にAl、および焼結阻害剤、特にYから選択される、請求項17に記載のプロセス。
  19. 前記酸化物セラミック材料の少なくとも1種を適応させるステップが、前記酸化物セラミック材料の少なくとも一部の一次および/もしくは二次粒子サイズならびに/または比表面積を変更することを含む、請求項12から18のいずれか一項に記載のプロセス。
  20. 前記酸化物セラミック材料の少なくとも1種を適応させるステップが、前記酸化物セラミック材料を異なる程度の部分的な緻密化に付すことを含む、請求項12から19のいずれか一項に記載のプロセス。
  21. 請求項9から20のいずれか一項に記載のプロセスによって得ることが可能な多層酸化物セラミック体。
  22. 請求項1から6のいずれか一項に記載のブランク、請求項7に記載の未焼結体、または請求項8もしくは21に記載のセラミック体を使用するステップを含む、歯科修復物を製造するためのプロセス。
  23. 成形セラミック製品を得るために前記ブランクまたは体を所望の幾何形状に成形するステップを含む、請求項22に記載のプロセス。
  24. 前記成形ステップが、機械加工によって、好ましくはCAD/CAMプロセスを使用して実施される、請求項22または23に記載のプロセス。
  25. 前記成形セラミック製品が、歯科用フレームワーク、アバットメント、またはモノリシック全輪郭歯科修復物、特に、マルチユニット歯科修復物の形状を有する、請求項23または24に記載のプロセス。
  26. 前記成形セラミック製品を高密度に焼結するステップをさらに含む、請求項22から25のいずれか一項に記載のプロセス。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020500191A (ja) * 2016-12-23 2020-01-09 イフォクレール ヴィヴァデント アクチェンゲゼルシャフトIvoclar Vivadent AG 適合した焼結挙動を伴う多層酸化物セラミック体
EP3705081A1 (en) 2019-03-07 2020-09-09 Tosoh Corporation Zirconia layered body
KR20200106838A (ko) 2019-03-04 2020-09-15 도소 가부시키가이샤 지르코니아 적층체
WO2021125351A1 (ja) 2019-12-20 2021-06-24 クラレノリタケデンタル株式会社 ジルコニア焼結体の製造方法
KR102465344B1 (ko) * 2022-06-17 2022-11-10 주식회사 디맥스 멀티 레이어 덴탈블록의 제조방법 및 이에 의한 멀티 레이어 덴탈블록

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015122864A1 (de) * 2015-12-28 2017-06-29 Degudent Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Rohlings sowie dentale Restauration
EP3108849B1 (en) * 2016-04-25 2019-04-24 3M Innovative Properties Company Multi-layered zirconia dental mill blank and process of production
DE102016109437A1 (de) * 2016-05-23 2017-11-23 Kulzer Gmbh Mit einer organischen Verbindung gefüllter keramischer Rohling mit verbesserten Bearbeitungseigenschaften
DE102016214725B4 (de) 2016-08-09 2018-07-26 Sirona Dental Systems Gmbh Rohling und Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzteils
US20180072628A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Jensen Industries Inc. Gradient zirconia blank and methods of making same
DE102016117395A1 (de) * 2016-09-15 2018-03-15 Bredent Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenfunktionalisierung dentaler Restaurationen
JP6151841B1 (ja) 2016-11-28 2017-06-21 株式会社松風 30%の位置に中間色層を有する歯科用被切削体
WO2019053253A1 (de) 2017-09-15 2019-03-21 Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg Verfahren zur herstellung eines formkörpers mittels sintern
CN109524618B (zh) * 2017-09-19 2020-09-18 宁德新能源科技有限公司 正极材料和锂离子电池
EP3733630A4 (en) * 2017-12-26 2021-09-22 Kuraray Noritake Dental Inc. SEMI-SINTERED ZIRCONIUM OXIDE BODY FOR DENTAL USE
DE102018103415A1 (de) 2018-02-15 2019-08-22 Voco Gmbh Dentale Formkörper mit kontinuierlichem Farbverlauf
KR102025312B1 (ko) * 2018-05-15 2019-09-25 주식회사 그린덴탈 인공치아용 지르코니아 블록의 착색방법
EP3712121A1 (en) * 2019-01-21 2020-09-23 Shofu Inc. High permeable zirconia blank capable of sintering at high speed
EP3772498A1 (de) * 2019-08-08 2021-02-10 VITA-ZAHNFABRIK H. Rauter GmbH & Co. KG Verfahren zur herstellung eines zirkondioxidrohlings mit farb- und transluzenzverlauf
WO2021023791A1 (de) * 2019-08-08 2021-02-11 Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg Zirkondioxidrohling mit farb- und transluzenzverlauf
EP3772497A1 (de) * 2019-08-08 2021-02-10 VITA-ZAHNFABRIK H. Rauter GmbH & Co. KG Zirkondioxidrohling mit farb- und transluzenzverlauf
KR102373391B1 (ko) * 2019-12-30 2022-03-11 오스템임플란트 주식회사 치과 보철물용 지르코니아 소결체의 제조방법
JP2021137404A (ja) * 2020-03-06 2021-09-16 株式会社松風 イットリアとアルミナの配合が異なる層を有するジルコニア被切削体
US11672632B2 (en) 2020-10-05 2023-06-13 Pritidenta Gmbh Multi-layered zirconia dental blank with reverse layers, process for its preparation and uses thereof
CN116457200A (zh) 2020-10-09 2023-07-18 3M创新有限公司 一组着色多孔氧化锆牙科铣削坯和生产方法
KR102367012B1 (ko) * 2021-04-28 2022-02-23 박태석 표면 착색에 기인한 잇몸 색감 도출형 임플란트 구조체
CN114671684B (zh) * 2022-03-23 2023-06-06 爱迪特(秦皇岛)科技股份有限公司 一种牙科氧化锆修复材料及其制备方法和用途

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11502806A (ja) * 1995-03-31 1999-03-09 インスティトゥート フュア ノイエ マテリアーリエン ゲマインニュッツゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクタ ハフトゥンク 収縮整合セラミック複合材の製造方法
WO2001015620A1 (en) * 1999-09-02 2001-03-08 Jeneric/Pentron Incorporated Method for manufacturing dental restorations
DE102006024489A1 (de) * 2006-05-26 2007-11-29 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Grünkörper, Verfahren zur Herstellung einer Keramik und deren Verwendung
WO2013156483A1 (en) * 2012-04-16 2013-10-24 Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg Process for producing a non-dense sintered ceramic molded body having at least two layers

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2627377B1 (fr) 1988-02-19 1990-07-27 Sadoun Michael Dispositif de fixation d'arc en orthodontie
US5263858A (en) 1991-03-06 1993-11-23 Hoya Corporation Ivory-colored zirconia sintered body, process for its production and its use
JP3368090B2 (ja) 1994-04-22 2003-01-20 品川白煉瓦株式会社 ジルコニア質焼結体及びその製造方法、並びに、粉砕用部品材料及び歯科矯正用ブラケット材料
JPH0957903A (ja) * 1995-08-21 1997-03-04 Toshiba Corp 多層セラミックス基板およびその製造方法
DE19714178C2 (de) 1997-04-07 2003-09-18 Ivoclar Vivadent Ag Verfahren zur Herstellung eines mehrfarbigen Formkörpers für die Weiterverarbeitung zu einer Zahnrestauration und zugehöriger Formkörper
DE19904522C5 (de) 1999-02-04 2013-11-14 3M Deutschland Gmbh Einfärbung von keramischem Zahnersatz mittels ionischer oder komplexhaltiger Lösungen
DE19938143A1 (de) 1999-08-16 2001-02-22 Espe Dental Ag Verwendung von Zirkonoxidkeramiken mit Sinterzusatz zur Herstellung von Zahnersatz
WO2002009612A1 (en) * 2000-07-31 2002-02-07 O'brien Dental Lab, Inc. Millable blocks for making dental prostheses, associated dental prostheses and methods of making
DE10107451B4 (de) * 2001-02-14 2004-04-15 3M Espe Ag Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz, nach dem Verfahren herstellbares Zahnersatzteil sowie vorgesinterter Rohling
JP2009001485A (ja) * 2003-03-28 2009-01-08 Shin Etsu Chem Co Ltd 耐熱性被覆部材
ATE309182T1 (de) 2003-06-13 2005-11-15 3M Espe Ag Gleichmässig gefärbte gerüstkeramik sowie färbelösung
US8371851B2 (en) 2004-03-12 2013-02-12 Ivoclar Vivadent Ag Dental implant abutment
US8178012B1 (en) 2006-04-06 2012-05-15 Ivoclar Vivadent Ag Shaded zirconium oxide articles and methods
EP1900341B1 (de) 2006-09-13 2011-05-04 Ivoclar Vivadent AG Mehrfarbiger Formkörper
DE102007011339A1 (de) 2006-05-23 2007-12-06 Ivoclar Vivadent Ag Blockkörper
DK2353542T3 (en) 2006-05-23 2016-08-22 Ivoclar Vivadent Ag Process for producing colored blank and dental molds.
WO2008083358A1 (en) 2006-12-28 2008-07-10 Giordano Russell A Multicolor dental blanks and related methods
JP5072657B2 (ja) * 2008-03-05 2012-11-14 株式会社松風 アルミノシリケートガラスおよびセラミックス系歯冠陶材用の色調調整組成物
US8632889B2 (en) 2008-07-21 2014-01-21 Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg Molded member made of form-stabilized material and method for the manufacture thereof
US20100216095A1 (en) 2009-02-24 2010-08-26 Chris Scharf Method for Creating Shaded Dental Ceramic and Composition Created by Process
ES2351759B1 (es) * 2009-07-27 2011-12-07 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Material compuesto nanoestructurado de circona estabilizada con ceriaa y alumina dopada con circona, procedimiento de obtencion y usos.
BR112012006934A2 (pt) * 2009-09-30 2020-08-18 3M Innovative Properties Company método e sistema para a fabricação de aparelho dentário em camadas
WO2012087999A1 (en) 2010-12-22 2012-06-28 3M Innovative Properties Company Methods of making multilayer anatomical all-ceramic dental appliances
US9288083B2 (en) * 2011-03-17 2016-03-15 Georgia Tech Research Corporation Enhanced lattice reduction systems and methods
CN102351526B (zh) * 2011-06-11 2013-05-15 江苏尚易新材料科技有限公司 一种用凝胶注模成型制备azo靶材的方法
US8936848B2 (en) * 2012-02-23 2015-01-20 B&D Dental Corp Non-pre-colored multi-layer zirconia dental blank that has a gradual change in translucency through a thickness after sintering
WO2014181827A1 (ja) 2013-05-10 2014-11-13 クラレノリタケデンタル株式会社 ジルコニア焼結体、ジルコニア組成物及びジルコニア仮焼体、並びに歯科用補綴物
US9352814B2 (en) * 2013-07-18 2016-05-31 Quinton Neal Floatation apparatus
DE102014010264A1 (de) * 2014-07-11 2016-01-14 Rotho Babydesign Gmbh Vorrichtung sowie Verpackungsverfahren zum portionsweisen Verschließen von Exkrementen, Verbandsmaterialien, Damenhygieneartikeln oder dergleichen in Verpackungen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11502806A (ja) * 1995-03-31 1999-03-09 インスティトゥート フュア ノイエ マテリアーリエン ゲマインニュッツゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクタ ハフトゥンク 収縮整合セラミック複合材の製造方法
WO2001015620A1 (en) * 1999-09-02 2001-03-08 Jeneric/Pentron Incorporated Method for manufacturing dental restorations
DE102006024489A1 (de) * 2006-05-26 2007-11-29 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Grünkörper, Verfahren zur Herstellung einer Keramik und deren Verwendung
WO2013156483A1 (en) * 2012-04-16 2013-10-24 Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg Process for producing a non-dense sintered ceramic molded body having at least two layers

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020500191A (ja) * 2016-12-23 2020-01-09 イフォクレール ヴィヴァデント アクチェンゲゼルシャフトIvoclar Vivadent AG 適合した焼結挙動を伴う多層酸化物セラミック体
KR20200106838A (ko) 2019-03-04 2020-09-15 도소 가부시키가이샤 지르코니아 적층체
US11548825B2 (en) 2019-03-04 2023-01-10 Tosoh Corporation Zirconia layered body
US11964916B2 (en) 2019-03-04 2024-04-23 Tosoh Corporation Zirconia layered body
EP3705081A1 (en) 2019-03-07 2020-09-09 Tosoh Corporation Zirconia layered body
KR20200108249A (ko) 2019-03-07 2020-09-17 도소 가부시키가이샤 지르코니아 적층체
US11542201B2 (en) 2019-03-07 2023-01-03 Tosoh Corporation Zirconia layered body
WO2021125351A1 (ja) 2019-12-20 2021-06-24 クラレノリタケデンタル株式会社 ジルコニア焼結体の製造方法
KR20220116439A (ko) 2019-12-20 2022-08-23 쿠라레 노리타케 덴탈 가부시키가이샤 지르코니아 소결체의 제조 방법
KR102465344B1 (ko) * 2022-06-17 2022-11-10 주식회사 디맥스 멀티 레이어 덴탈블록의 제조방법 및 이에 의한 멀티 레이어 덴탈블록

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