JP2021500186A - 歯科用途のためのセラミック構造体、方法およびその使用 - Google Patents

Abstract

本開示は、歯科用途、好ましくは歯科修復物用の、セラミック構造体、それを得るための方法およびその使用に関する。ここで開示されている方法は、セラミック構造体、例えば０．０５〜０．４ミリメートルの厚さに達する歯科用カバーを得るための、特にフライス加工による、コンピュータ制御加工（ＣＮＣ）を含む。

Description

本開示は、歯科用セラミックの審美用途、好ましくは歯科用セラミック審美修復に関し、特に、歯の部分的コーティングのための０．０５〜０．４ミリメートルの厚さを有するセラミック構造体を得ることに関する。

歯科用途は、審美的外観のためにセラミックまたは磁器コーティングを備える金属−セラミック構造体によって実質的に行われる。

歯科用カバー（磁器／セラミックカバーと樹脂カバーとを含む）は非常に薄い補綴物で、以前に摩耗、変色、または損傷した歯の前面に、自然な外観を提供するために、同様に天然歯のエナメル質に匹敵する耐性を促進するために、接着またはセメント固定される。

歯科用カバーはさらに、ベニアまたはファセットと呼ばれ得る。

米国特許出願公開第２０１３／０２２４６８８号明細書に示されているものによれば、歯科用カバーの製造プロセスは、セラミックペーストの連続層を追加してその後焼結することにより、実質的に手作業で行われる。あるいはこれらは、他のさまざまな方法の中でも、粉末圧縮技術（米国特許出願公開第２００６／００９９５５２号明細書）または３Ｄ印刷プロセス（米国特許第５９０２４４１明細書）によって実施されてもよい。

数値制御（ＣＮＣ）加工の出現により、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）から、ベニアをサブトラクティブプロセス、つまりフライス加工を使用して製造できる。この方法は、Ｔｉ、ＣｏＣｒ、ステンレス鋼などの金属材料、またはジルコニア、アルミナ、その他に基づくセラミックなどのセラミック材料で作られた、歯科用ブリッジ、インプラントおよび歯科修復物の一部を含む歯科用構成部品を得るために広く用いられている。高い機械的強度と硬度を有するセラミック材料の場合、加工は通常「グリーン」状態で行われる。これは例えば、セラミック粉末間のより良い結合を生成するために事前に焼結にされていてもそうでなくてもよいが、完全に（すなわちその全体が）焼結されていない、粉末圧縮体の状態である。文献では、事前焼結されている場合があり得る圧縮されたブロックから、ＣＮＣで加工可能な約０．４〜０．５ミリメートルである最小厚さで、薄いカバーを加工することは非常に困難であると報告されている（Ｆｅｒｎａｎｄｏ Ｚａｒｏｎｅ ＊， Ｓｉｍｏｎａ Ｒｕｓｓｏ， Ｒｏｂｅｒｔｏ Ｓｏｒｒｅｎｔｉｎｏ， Ｆｒｏｍ ｐｏｒｃｅｌａｉｎ−ｆｕｓｅｄ−ｔｏ−ｍｅｔａｌ ｔｏ ｚｉｒｃｏｎｉａ： Ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ， ｄｅｎｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ２ ７ （２０１１） ８３−９６）。加工することが難しい理由は、カバーの機械的強度に関連しており、それが完全に焼結されていない、つまりまだ「グリーン体」であり、フライス加工中の加工力に耐えられないことである。０．４〜０．５ミリメートル程度の厚さのカバーを得ると、事前に薄くした歯の上にカバーを後で適用するために、カバーの厚さと同じ程度に、歯をかなり薄くする必要がある、比較的厚い歯カバーとなる。歯をかなり薄くするこの方法は、かなり時間がかかり、侵襲的であり、患者に大きな不快感を与える。適用されるカバーは、歯が大幅に薄くなるのを避けるために、可能な限り最小の厚さでなければならない。既に完全に焼結されたブロックからセラミック片を加工して、最大０．２ｍｍの最小厚さが得られる可能性もある（Ｅｌｌｉｏｔ Ｍｅｃｈａｎｉｃ， ＢＳｃ， ＤＤＳ， Ｔｈｅ Ｚｉｒｃｏｎｉａ−Ｂａｓｅｄ Ｐｏｒｃｅｌａｉｎ Ｖｅｎｅｅｒ， ＤＥＮＴＩＳＴＲＹＴＯＤＡＹ．ＣＯＭ， ＪＵＬＹ ２０１２， ｐ． １０２−１０５）。しかしながら、焼結ジルコニアの薄化は、かなり時間がかかる方法であり、かなり高価な装置を必要とするため、これらのカバーの方法を産業化するのに許容できる方法ではない。

「グリーン体」の加工方法、つまり、事前焼結が行われている可能性があるが完全には焼結されていない粉末圧縮体上での方法は、ＣＡＤでの初期図面から逸脱することなく、焼結構成部品をフライス加工するための装置と比べて比較的安価なＣＮＣフライス装置を用いて、高い加工率を迅速に可能にし、非常に厳密な形状を得られるため、特に有用である。しかしながら、この方法は、粉末圧縮体が脆く、特に加工されるカバーまたは他の構成部品もしくはそれらの一部の領域の厚さが小さい、通常０．４または０．５ｍｍ未満の場合、加工中に破壊されやすいという欠点がある。

本開示は、「グリーン」加工されるセラミックカバーが、加工方法全体を通して、別の支持材料によって加工面の反対側の面で支持される、新しい方法を提示するものであり、これにおいて、加工の最終段階では、支持材料により、フライスカッターと部品との間の、加工方法由来のあらゆる衝撃が緩和可能となる。本明細書で提案されている加工形態は、圧縮された粉末ブロックを加工することによって得られ、必要に応じて事前焼結された極薄カバーまたはベニアの取得を可能にする。この提案は、数値制御加工（ＣＮＣ）によって、セラミックカバーが非常に薄い場合の加工方法中の破壊を回避しつつ、事前焼結され得る粉末ブロックから極薄カバーを得ることができるため、既存の方法よりもはるかに効率的である。これは、これらのカバーを受け入れる前に歯を調整する方法を、侵襲性を最小限に抑え、カバーの厚さの規模を非常に小さくする、つまり０．０５〜０．４ミリメートルとすることを可能とする。

これらの事実は、本開示によって対処される技術的問題を例示するために説明される。

米国特許出願公開第２０１３／０２２４６８８号明細書 米国特許出願公開第２００６／００９９５５２号明細書 米国特許第５９０２４４１明細書

Ｆｅｒｎａｎｄｏ Ｚａｒｏｎｅ ＊， Ｓｉｍｏｎａ Ｒｕｓｓｏ， Ｒｏｂｅｒｔｏ Ｓｏｒｒｅｎｔｉｎｏ， Ｆｒｏｍ ｐｏｒｃｅｌａｉｎ−ｆｕｓｅｄ−ｔｏ−ｍｅｔａｌ ｔｏ ｚｉｒｃｏｎｉａ： Ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ， ｄｅｎｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ２ ７ （２０１１） ８３−９６ Ｅｌｌｉｏｔ Ｍｅｃｈａｎｉｃ， ＢＳｃ， ＤＤＳ， Ｔｈｅ Ｚｉｒｃｏｎｉａ−Ｂａｓｅｄ Ｐｏｒｃｅｌａｉｎ Ｖｅｎｅｅｒ， ＤＥＮＴＩＳＴＲＹＴＯＤＡＹ．ＣＯＭ， ＪＵＬＹ ２０１２， ｐ． １０２−１０５

本開示は、セラミック材料、好ましくはジルコニアまたはアルミナ、もしくはジルコニアまたはアルミナベース材料の、極薄歯科用カバーを製造する方法に関する。ここで、ジルコニアは、イットリア、セリア、マグネシア、その他等のジルコニアの正方相の安定化元素を含み得、また、ジルコニアおよびアルミナはそれぞれ、色または蛍光の原因ともなり、歯の修復または審美目的に適用される、酸化物または他の雑多な化合物を有し得る。

歯科用カバーはまた、極薄ベニア、ブレードまたはファセットとも呼ばれ得る。

前述のように、極薄歯科用カバーは、実質的に審美的機能を有する歯に適用することを目的としている（自然な外観を提供するため）が、摩耗や摩滅に対する機械的耐性、および色、半透明性または蛍光などの物理的特性も有すべきである。

カバーが極薄であることの目的は、方法の侵襲を最小限にすることである。つまり、カバーが適用されている歯が、高レベルの薄化または歯の表面からの材料の除去を受けるのを防ぐことである。小さなミルなどの道具で行われる、歯の表面から除去されるエナメルの厚さは、通常、歯に適用されるカバーの厚さの程度である。

この新しい方法で得られるカバーの厚さは、０．０５〜０．４ミリメートルの範囲であり得る。

開発された方法により、特にフライス加工による、コンピュータ制御加工製造（ＣＮＣ）と、加工シーケンス中にフライス加工される構成部品の固定とが可能になる。フライス加工は、フライス盤およびフライスカッターと呼ばれる特殊な工具によって行われる加工の方法である。フライス加工は、部品の表面から材料を除去することから構成され、そうしてエンドピースが所望の形状と仕上げに到達する。フライス加工中、部品からの材料の除去は、いくつかの同時移動、工具およびフライスカッターの回転、ならびにフライスカッターホルダーと、加工する部品が固定されているマシンテーブルとの並進および回転運動、を組み合わせることによって行われる。

本開示は、
両方とも剛性がある、加工されるパーツ、つまりこの後カバーとなるものと、機械の締結部品（クランプ）または元のセラミックブロックとの間に「ダンパー」を配置する際に、ダンパーは低弾性材料で構成されている態様と、
加工されたカバーの第１の面に支持材料を配置する際、その加工後、支持材料によって、面全体がカバーされ、反対側の面または第２の面の加工中に、加工される第１の面が支持され、これにより、加工方法全体を通して、加工されるカバーの反対側の面が支持材料によって完全に支持されることが可能となる態様と、
を含む。

これらの態様により、装置の振動および／またはギャップ、またはソフトウェアに関連するエラーおよび可能な加工戦略由来の、切削工具と部品との間に発生する可能性のある衝撃を緩和して最小化し、工具と部品との間の衝撃の影響を削減する。これにより、部品が既に厚さが非常に薄く、つまり、すでに最終品に近い寸法を有し、極薄ベニアになろうとするとき、加工の最終段階で破断するのを防ぐ。

加工は粉末圧縮体に対して行われる。これは、最初の事前焼結を施されてもされなくてもよく、加工後、カバーは最終カバーの固化のために最終焼結を施される。

この提案にはいくつかの利点がある。この方法の最初の大きな利点は、事前に圧縮された粉末ブロックのコンピュータ制御（ＣＮＣ）加工を使用して、０．０５〜０．４ミリメートルの厚さに到達できる極薄カバーを得ることができることである。伝統的に、極薄カバーは非常に高価で時間のかかる手作業の方法によって得られるもので、通常、磁器などの機械的強度の低い材料において、セラミック粉末の連続層を配置する追加の方法が用いられ、その後に焼結と、必要な寸法に達するまでの薄化、研磨などの手作業仕上げ方法とが続く。磁器において、コンピュータ制御加工を用いることは容易ではない。ただし、ジルコニアやアルミナなどの材料、または圧縮ブロック（粉末粒子のサイズが約５０ナノメートルであり、約０．０６ミリメートルの粒子サイズの粉末の凝集体を有する極薄粉末の凝集体を圧縮して得られる）として存在する前者に基づく化合物においては、可能で簡単である。これらの圧縮されたブロックの加工は、粉末ブロックがまだ完全に緻密化されていないため、比較的簡単で、高速、かつ安価な加工が可能となる。

第２の主要な利点は、該極薄カバーが、ジルコニア、アルミナ、または上記の材料、ジルコニアまたはアルミナに基づく化合物などの高強度セラミック材料であることを可能にすることである。前述の箇所で言及したように、事前焼結され得る圧縮された粉末の圧縮体の形で存在する場合、前述の箇所で言及されている寸法で、機械的強度と耐摩耗性が高い、ＣＮＣ材料を加工できる。これにより、機械的曲げ強度が約１２００ＭＰａで、耐摩耗性も非常に高い材料の極薄カバーを得ることが可能になる。

第３の大きな利点は、「グリーン加工」粉末圧縮体で加工を実行できることであり、これは、加工前に事前焼結を行うことができ、加工中にこれらの圧縮体が破壊されることがない。事前圧縮ブロックでの従来の加工では、まだ完全に焼結または緻密化されていないため、部品が非常に脆くなる。加工中にこれらの部品が破壊される可能性は通常高く、部品またはそれらのゾーンの厚さが０．５ミリメートル未満の場合に特に高い。非常に薄い厚さ（０．０５〜０．４ｍｍの厚さに到達する）で比較的大きな領域（たとえば、最大１５×１５ミリメートル）の部品を加工できる可能性は、この新しい方法によってのみ可能となる。

このようにして、本開示は、歯科用途のためのセラミック構造体、好ましくは歯科修復物のためのセラミック構造体を得るための方法に関し、この方法は、
圧縮されたセラミック粉末ブロックの第１の面を加工し、該ブロックの第１の面に空洞を作るステップと、
支持材料を空洞に挿入し、それにより圧縮されたセラミック粉末ブロックの第１の面を該材料が接着および支持するステップと、
圧縮されたセラミック粉末ブロックの第２の面を加工するステップと、
歯科用途のセラミック構造体を得るために、支持材料を除去し、好ましくは加工により除去するステップ
と、を含む。

一実施形態では、支持材料を空洞に挿入するステップは、該支持材料が好ましくはセラミック圧縮粉末ブロックの第１の面全体を接着および被覆するような方法で実行され得、より良好な結果を得るために、このステップは液体状態の支持材料を用いて実行され得る。

一実施形態では、支持材料は、低弾性率材料であってもよく、好ましくは、０．０５〜２０ＧＰａの弾性を有する材料であってよく、最も好ましくは、支持材料は、ワックスまたは熱可塑性ポリマー、またはそれらの組み合わせであってよい。熱可塑性ポリマーは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ナイロン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、またはこれらの組み合わせから選択され得る。

一実施形態では、圧縮されたセラミック粉末ブロックは、低弾性率材料のブロック、好ましくは０．０５〜２０ＧＰａの弾性を有する材料、最も好ましくはワックスまたは熱可塑性ポリマー、またはそれらの組み合わせである支持材料によって、ＣＮＣフライス装置に固定され得る。熱可塑性ポリマーは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ナイロン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、またはそれらの組み合わせの中から選択し得る。

一実施形態では、ここで開示される方法は、圧縮されたセラミック粉末ブロックをＣＮＣフライス装置に固定する前のステップを含み得る。

一実施形態においておよびさらに良好な結果を得るために、低弾性率材料のブロックは、０．０５〜２０ＧＰａの弾性を有し得、より好ましくは、支持材料はワックスまたは熱可塑性ポリマー、またはそれらの組み合わせであり得、熱可塑性ポリマーは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ナイロン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、またはそれらの組み合わせの中から選択され得る。

一実施形態においておよびさらに良好な結果を得るために、支持材料はワックスまたは熱可塑性ポリマー、またはそれらの組み合わせであり得、ここで熱可塑性ポリマーはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ナイロン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、またはそれらの組み合わせである。

一実施形態では、圧縮されたセラミック粉末ブロックは、ジルコニア、アルミナ、またはそれらの組み合わせを含み得る。

一実施形態では、圧縮されたセラミック粉末ブロックは、ジルコニア、イットリア、セリア、マグネシア、またはそれらの組み合わせを含み得る。

一実施形態では、圧縮されたセラミック粉末ブロックは、ジルコニア、アルミナ、酸化鉄、酸化マンガン、またはそれらの組み合わせを含み得る。

一実施形態では、ここで開示されている方法は、セラミック構造体を塗装するステップを含み得、および／またはセラミック構造体を洗浄するステップを含み得る。

一実施形態では、ここで開示される方法は、支持材料、特に低弾性率材料を、除去するステップを含み得る。

一実施形態では、支持材料、特に低弾性率材料を除去するステップは、溶融または昇華によって、８０〜４００℃の温度で行われる。

一実施形態では、支持材料、特に低弾性率材料を除去するステップは、溶媒、好ましくはエタノールを使用する、化学溶解によって行われる。

一実施形態では、ここで開示されている方法は、１２００〜１６００℃で０．５〜３時間、ならびに５°Ｃ／分の加熱勾配での２〜４時間の加熱および冷却周期の熱サイクルでセラミック構造体を焼結するステップを含み得る。

一実施形態では、圧縮されたセラミック粉末ブロックをＣＮＣフライス装置に固定するステップは、締結部品によって、好ましくはクランプまたはねじによって、実行することができる。

一実施形態では、圧縮されたセラミック粉末ブロックを事前焼結してもよい。

本開示はまた、現在開示されている方法によって得られる、歯科用途、好ましくは歯科修復物のためのセラミック構造体にも関し、該セラミック構造体は、０．０５〜０．４ｍｍの厚さを有する。

一実施形態では、セラミック構造体は、歯科用カバー、歯科用ファセット、歯科用ブレード、極薄歯科用ベニアまたはインプラントである。

本開示はさらに、歯科用途セラミック構造体を製造するための支持材料の使用に関し、ここで、支持材料は、特に０．０５〜２０ＧＰａの弾性を有する、低弾性率材料であり、該材料はワックス、熱可塑性ポリマー、またはそれらの組み合わせから選択され得る。

一実施形態では、熱可塑性ポリマーは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ナイロン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、またはそれらの組み合わせであってよい。

理解を容易にするために、以下の図面を添付する。これは好ましい実施形態を表し、本説明の対象を限定することを意図しない。

（ａ）機械の締結部品１９上に配置された、圧縮されたセラミック粉末ブロック１および必要に応じて事前焼結されたブロックの例を示す。 （ｂ）低弾性率材料のブロック１８であって、ディスク１と同じ材料の圧縮されたセラミック粉末の小さなブロック２０が、その内部と表面とにしっかりと固定されており、第１のブロック１８が機械の締結部品１９に配置されているものを示す。 （ａ）事前圧縮ブロック１において、ブロックの１つの面（Ａ面）のゾーンと、カバー４の第１の面のゾーンとを、例えばフライスカッター５を用いて加工し、セラミック粉末圧縮体１におけるカバー周囲に加工ゾーン３を生成する概略図。 （ｂ）、低弾性率材料１８のブロックの面Ａに埋め込まれた、圧縮された粉末の小さなブロック２０における、例えばフライスカッター５を用いる、カバー４の第１の面の加工の概略図。 （ａ）（ｂ）すでに加工された、穴とカバー４の第１の面の領域とを、たとえば液体状態７のワックスを注ぐことによって、ワックスまたは別のポリマーなどの低弾性率の材料で充填する方法６の概略図。 （ａ）カバーと最初の圧縮された粉末ブロックとの間のセラミック接続部８の、フライスカッター５による加工の概略図であり、ここで、カバーが取り除かれるであろう領域とセラミック圧縮体の残りのブロック１との間のセラミック接続部または支持体が除去され、カバーは低弾性率の追加材料６でのみ支持される。これらのセラミック接続部を除去した後、非常に薄い厚さに達するまで、カバーの第２の面９の加工が行われる。カバーの加工のこの最終段階では、これは、たとえばワックスなどの、それ自体が残りの事前焼結セラミックブロックで支持される追加材料によってのみ支持される。 （ｂ）内部または表面に挿入され、追加材料にのみしっかりと取り付けられた圧縮された粉末の小さなブロックと、低弾性率材料のより大きなブロックとにおいて、非常に薄い厚さが得られるまでフライスカッター５を用いてカバーの第２の面９を加工する概略図。（ｃ）カバー４をメインセラミックブロック１に接続し、またはブロック１８の場合、カバー４をクランプ（締結部品）１９に接続する、弾性レジームが変形した、低弾性率の追加材料６の制振効果の詳細。 既に完全に加工されたカバーを（ａ）セラミックまたはワックスまたは他のポリマーの最初の圧縮されたブロックに接続する、ワックス状態の支持体１０の加工５と、（ｂ）その後のカバー１１を含むワックスの小さなブロックの除去との概略図。 （ａ）加熱１３、または（ｂ）溶媒１５への化学溶解１４によってワックス１２またはポリマーを除去し、（ｃ）その後加熱炉で加熱１３してカバー１６を最終焼結する概略図。 厚さは０．０５〜０．４ミリメートルである、最終焼結後のカバー１７の２つの側面の概略図。

本開示は、０．０５〜０．４ｍｍの厚さ、および幅および長さが少なくとも１５ｍｍに達し得る全体的なカバー寸法を有する、極薄歯科用ベニア、ブレード、ファセットまたはカバーを製造する方法に関する。これらのカバーは、セラミック、好ましくはジルコニアまたはアルミナ、もしくはジルコニアまたはアルミナベースの化合物で構成され、ジルコニアは、イットリア、セリア、マグネシア、その他などのジルコニアの正方相の安定化元素を含み得、もしくはジルコニアまたはアルミナは、酸化鉄、酸化マンガン、その他などの、色や蛍光の原因となり、歯科修復物や歯の審美目的に使用される酸化物やその他の雑多な化合物を含み得る。

極薄カバー、すなわち、０．０５〜０．４ミリメートルの厚さを有し得るカバーを得ることを可能にする方法は、加工シーケンス中にフライス加工される構成部品を固定する方法において、コンピュータ制御加工（ＣＮＣ）、特にフライス加工によって製造することを含む。

本開示は、歯科用途、好ましくは歯科修復物のための、またはコンピュータ制御加工（ＣＮＣ）によって０．０５〜０．４ミリメートルの厚さを有する構造体を得ることを特徴とする、セラミック構造体を得るための方法に関し、
直径８５〜１００ミリメートル、厚さ１０〜２０ｍｍのブロックをＣＮＣフライス装置５に配置するステップと、
締結部品１９によってブロックを機器に固定するステップと、
ブロックの一つの面を加工して、カバーの第１の面を形成４するステップと、
前のステップの後に存在する空洞に、ブロックとカバーの加工された面とのどちらかに付着する低弾性率材料を挿入するステップと、
ブロックの反対側のカバーの第２の面９の加工を開始し、０．５ｍｍの厚さに到達する前にセラミック接続部を除去し、その後カバーが低弾性率材料でのみ支持されるステップと、
所望の寸法のカバーへとカバーの厚さを減らすために、カバーを加工するプログラムを進行するステップと、
低弾性率のサポート材料を加工して、カバーが片側の低弾性率材料と一緒になったまま、カバーをブロックから分離するステップと、
カバーを炉または化学溶液に入れて、低弾性率材料を除去するステップと、
１２００〜１６００℃で０．５〜３時間、ならびに５°Ｃ／分の加熱勾配での２〜４時間持続し得る加熱および冷却周期の熱サイクルで、カバーを焼結するステップと、
を含み得る。

一実施形態では、ブロックは、セラミック粉末圧縮体または低弾性率を有する材料のブロックであり得、その内部および表面に、より小さな寸法の１つ以上のセラミック粉末圧縮ブロックを組み込む。

一実施形態では、より小さい寸法のセラミック粉末の圧縮ブロックは、直径が１０〜２０ミリメートル、厚さが約３ミリメートルであり得る。

一実施形態では、セラミック粉末圧縮ブロックは、ジルコニアまたはアルミナ、もしくはジルコニアまたはアルミナベースの化合物であり得、ジルコニアは、イットリア、セリア、マグネシアなどのジルコニアの正方相の安定化元素を含み得、もしくはジルコニアまたはアルミナは、酸化鉄、酸化マンガンなどの酸化物を含み得る。

一実施形態では、低弾性率材料は、０．０５〜２０ＧＰａを有し得る。

一実施形態では、ブロックの低弾性率材料は、熱可塑性ワックスまたはＰＭＭＡ、ナイロン、ＬＤＰＥ、その他などのポリマーであり得る。

一実施形態では、締結部品は、クランプまたはねじなどであってもよい。

一実施形態では、カバーの第２の面の最終加工ステップにおいて、カバーは、低弾性材料によって加工されるカバーの第１の面全体で支持され、カバーとより大きなブロックとの接続部は、低弾性材料を貫通する。

一実施形態では、空洞内への低弾性率材料の配置は、液体状態で注ぐことによって実行することができる。

一実施形態では、ワックスまたは他の低弾性率材料の除去は、８０℃〜４００℃の温度を有する炉で実行することができる。

一実施形態では、化学溶液は、エタノールなどの溶媒、または他の同等物、または他のポリマーの場合、他の化学溶解剤からなり得る。

一実施形態では、歯科用カバーは、０．０５〜０．４ミリメートルの厚さ、少なくとも１５ミリメートルの長さ、および少なくとも１５ミリメートルの幅を有し得る。

一実施形態では、この方法は、セラミック粉末の圧縮ブロック１で開始され得、これは、例えばクランプ、ねじ、または市販され得る他のブロックの締結部品などの、締結部品１９によって機械中に固定され、もしくは圧縮または形成された圧縮粉末を、３０〜２００ＭＰａの間で変動する圧力で圧縮することにより得られ得る。圧縮されたブロックは通常、１時間から１２時間の範囲の周期で６００°Ｃから１１００°Ｃで変動し得る温度で事前焼結され、ブロックの寸法は通常、直径８５〜１００ミリメートル、厚さは１０〜２０ミリメートルである。事前焼結は圧縮の抵抗をわずかに増加させる可能性があり、加工中に切削工具の摩耗を増加させ得る。あるいは、低弾性率材料のブロック１８、例えばワックスまたは他のポリマーが用いられ得、これは締結部品１９で機械に固定され、その中に埋め込まれ（すなわち、内側および外側表面に挿入される）、１０〜２０ミリメートルの寸法（これらの小さなブロックから得られる最終的なカバーの寸法より少し大きい）を有する、ブロック１と同じ材料の圧縮セラミック粉末の小さなブロック２０に、固く固定され得る。一例として、直径２０ミリメートル、厚さ３ミリメートルとすることができる。ワックスまたはポリマーブロック１８は、市販品であってもよく、または低弾性率材料を溶融し、続いて成形することにより得られてもよい。セラミック粉末の小さな圧縮ブロック２０は、上記のブロック１と同じ方法に従う。

一実施形態では、次いで、ブロック１または１８は、精度よく精密にそれらをしっかりと固定する市販の金属クランプ１９を用いて、ＣＮＣフライス装置に固定されてもよい。

したがって、セラミックブロックを固定する、２つの取り組みを使用することが可能であることが分かる。
セラミックブロック１が金属クランプ１９に直接固定されていること、または
小さなセラミックブロック２０が配置され、機械的手段または接着手段（たとえば、大きなブロックと同等の材料で）によって、低弾性率材料１８の大きなブロックにしっかりと固定され、後者は締結部品（クランプ）１９で機械に固定されること。この第２のオプションでは、小さなセラミックブロック２０が低弾性率材料１８の大きなブロックで既に支持されているため、これらの小さなセラミックブロック１８と機械クランプ１９との接続部は、すでにいくらか制振効果を有する。

第１のオプションでは、カバーの第２の面の加工を完了する前に、最初のセラミックブロック１と、カバー４が取り出され弾性率の低い材料のみを介して主要セラミックブロック１に接続されている、小さなブロックとの間のセラミック接続部を除去する必要があり、それにより追加材料の弾性変形で制振能力が得られ（図４ｃ）、加工の最終段階でカバーが破損しないようにする必要がある。両方の場合において、加工の最終段階では、これらのカバーのダンパーに加えて、最初に加工された面全体を覆う支持材料も用いられる。

一実施形態では、その後、およびセラミックブロックの組み立ての両方の場合において、数値プログラムは、数値制御により、フライスカッター５を用いて、カバー４の１つの面の加工を開始する。

一実施形態では、カバーの第１の面４（側面Ａ）が加工された後、プロセスが中断され、カバーのこの面の加工により圧縮されて作られたカバーに関連する空洞３が、セラミック粉末ブロック１または低弾性率ブロック１８のいずれかおよびカバー４の加工面に接着する、ワックスまたは他のポリマーなどの低弾性率材料（通常０．０５〜２０ＧＰａ）で充填６される。この充填は、例えば、液体状態７のワックス、またはＰＭＭＡ−ポリメチルメタクリレート、ナイロン、ＬＤＰＥ−低密度ポリエチレンなどの熱可塑性ポリマーを注ぐことによるものであり得る。

一実施形態では、装置は次いで圧縮ブロックの反対側でカバーの他の面９の加工５を開始し、セラミック粉末の圧縮ブロック１の場合、カバーが非常に薄い厚さに到達する前、たとえば約０．５ｍｍの厚さに到達する前に、カバーと最初のセラミックブロック１との間のセラミック接続部８を取り除く。

次に、一実施形態では、装置は、カバーが所望の極薄厚、すなわち０．０５〜０．４ミリメートルに達するまで、カバーの第２の面９を加工するプログラムを進める。カバーの加工のこの最終段階では、カバーは追加材料６によってのみセラミックブロック１または低弾性率材料のブロック１８に接続され、たとえば、カバー４に対するフライスカッター５の振動の衝撃Ｆがある場合、追加材料の弾性変形によって、およびディスク１８の場合は図４ｃに概略的に示すようにディスク自体１８の弾性変形によって、制振効果が得られる。さらに、加工されるカバーの第１の面４は、追加材料６によって完全に支持され、これにより、衝撃荷重または加工の荷重Ｆが加わった場合に、カバーの制振効果と追加の抵抗がもたらされる。カバーの支持材料と初期ブロック１、１８に関連するカバーの接続材料とが低弾性率を有するという事実は、低弾性率の材料によってフライスカッター５とカバーとの間のあらゆる衝撃を制振させることを可能にし、これによって、破壊を防ぐ。

一実施形態では、カバーの加工が完了すると、プログラムは、加工されるカバーの第１の面４が低弾性材料のブロック上に完全に保持または支持されたまま、カバー１１をセラミックブロック１からまたは低弾性材料のブロック（１８）から分離するために、低弾性支持材料１０を加工する。

一実施形態では、その後、可能性のあるカバー塗装、または洗浄などの他の処理が、カバーの露出面９、すなわち加工される第２の面で行われてもよい。これらのオプションの操作の後、メインブロックから抽出された、カバーと低弾性率材料で構成された小さなブロック１１は、カバーの片面に取り付けられたまま、溶融または昇華によって低弾性率材料１２を除去するために、使用される低弾性率材料に応じて、８０°Ｃ〜４００°Ｃの範囲の温度１３で、炉に入れられる。あるいは、低弾性率材料、ワックスまたは別のポリマーは、特定のワックスの場合、例えばエタノールの溶媒１５の化学溶解１４によって除去することができ、その場合、カバーおよびそれに付着した材料は、該溶液に浸されるべきである。

一実施形態では、次に、カバーを炉に入れ、１２００〜１６００℃で０．５〜３時間持続し得る周期、ならびに５°Ｃ／分の加熱勾配での２〜４時間持続し得る加熱および冷却周期の熱サイクルで、最終焼結１６を施す。

一実施形態では、この焼結処理の後、カバー１７は既に準備ができており、厚さは０．０５〜０．４ミリメートルであり得、長さと幅は少なくとも１５ミリメートルに達し得る。

本明細書で使用される場合、「含む」、「備える」という用語は、言及された特徴、要素、整数、ステップ、および構成部品の存在を示すことを意図しているが、１つ以上の他の特徴、要素、整数、ステップおよび構成部品、またはそれらの集合の存在または追加を排除するものではない。本開示は、もちろん、本明細書に記載の実施形態に限定されず、当業者は、添付の特許請求の範囲で定義されるように、それを修正し、技術的特徴を同等のものに置き換える多くの可能性を予見し得る。記述された実施形態は、互いに組み合わせることができる。添付の請求項は、好ましい実施形態をさらに定義する。

Claims (24)

1. 歯科用途のためのセラミック構造体を得るための方法であって、
   圧縮されたセラミック粉末ブロックの第１の面を加工し、前記ブロックの前記第１の面に空洞を作るステップと、
   支持材料を前記空洞に挿入し、それにより前記圧縮されたセラミック粉末ブロックの前記第１の面を前記材料が接着および支持するステップと、
   前記圧縮されたセラミック粉末ブロックの第２の面を加工するステップと、
   歯科用途の前記セラミック構造体を得るために、前記支持材料を除去するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記支持材料を前記空洞に挿入する前記ステップは、前記支持材料が、前記圧縮されたセラミック粉末ブロックの前記第１の面全体を接着し覆うように行われる、請求項１に記載の方法。
3. 前記支持材料を前記空洞に挿入する前記ステップは、液体状態の前記支持材料を用いて行われる、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記支持材料は、低弾性率材料である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ブロックは、低弾性率材料のブロックによってＣＮＣフライス装置に固定される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記圧縮されたセラミック粉末ブロックをＣＮＣフライス装置に固定する事前のステップを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記低弾性率材料は、０．０５〜２０ＧＰａの弾性率を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記支持材料は、ワックスまたは熱可塑性ポリマー、もしくはそれらの組み合わせである、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記熱可塑性ポリマーは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ナイロン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、またはそれらの組み合わせである、請求項８に記載の方法。
10. 前記圧縮されたセラミック粉末ブロックは、ジルコニア、アルミナ、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記圧縮されたセラミック粉末ブロックは、ジルコニア、イットリア、セリア、マグネシア、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記圧縮されたセラミック粉末ブロックは、ジルコニア、アルミナ、酸化鉄、酸化マンガン、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記セラミック構造体を塗装するステップを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記セラミック構造体を洗浄するステップを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記支持材料、特に低弾性率材料を、除去するステップを含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記支持材料を除去する前記ステップは、８０〜４００℃の温度での溶融または昇華によって行われる、請求項１５に記載の方法。
17. 前記支持材料を除去する前記ステップは、溶媒、好ましくはエタノールを用いた、化学溶解により行われる、請求項１５に記載の方法。
18. １２００〜１６００℃で０．５〜３時間、ならびに５°Ｃ／分の加熱勾配での２〜４時間の加熱および冷却周期の熱サイクルで、前記セラミック構造体を焼結するステップを含む、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記圧縮されたセラミック粉末ブロックをＣＮＣフライス装置に固定する前記ステップは、締結部品によって、好ましくはクランプまたはねじによって行われる、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記圧縮されたセラミック粉末ブロックは、事前に焼結されている、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 請求項１から２０のいずれか一項によって得られる、歯科用途、好ましくは歯科修復物のためのセラミック構造体であって、前記セラミック構造体は０．０５〜０．４ｍｍの厚さを有する、セラミック構造体。
22. 前記セラミック構造体は、歯科用カバー、歯科用ファセット、歯科用ブレード、極薄歯科用ベニア、またはインプラントである、請求項２１に記載のセラミック構造体。
23. 歯科用セラミック構造体を製造するための支持材料の使用であって、前記支持材料は、ワックス、熱可塑性ポリマー、またはそれらの組み合わせから選択される低弾性率材料である、使用。
24. 前記熱可塑性ポリマーは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ナイロン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、またはそれらの組み合わせである、請求項２３に記載の使用。