JP2022543125A - 色と透光性のグラデーションを備えた二酸化ジルコニウムグリーンボディ - Google Patents

Abstract

本発明は、歯科修復物の製造に使用するためのカラーグラデーションを有する焼結成形体に関するものであり、５つ以上の異なるセラミック粉末層を含む圧縮成形体を焼結することによって得られ、各粉末層は少なくとも２つの異なるベース粉末を含む。ベース粉末はそれぞれ、少なくとも８０重量％のジルコニア（ＺｒＯ２）を含み、その量はベース粉末の総重量に基づく。

Description

本発明は、歯科修復物の作成に用いるためのカラーグラデーションを有する焼結成形体、および歯科修復物のための焼結成形体の使用に関する。

歯科修復物には、多種多様な有機ポリマー材料とセラミック材料の両方が知られている。セラミック材料は通常、より高い強度を備えるが、歯科修復物のテーラーメード生産に関しては加工がより困難である。セラミック製の歯科修復物には、ガラスセラミックと酸化物セラミックの両方の材料が市場に出回っている。ガラスセラミックをベースにした歯科修復物の製造には、通常、溶融プロセスが用いられ、酸化物セラミック材料では、粉末技術によるプレス加工および焼結法加工が必要とされる。

従来技術では、長石またはリューサイト系セラミックで作られた歯科用ＣＡＤ－ＣＡＭ用途のための多層ブロックが知られている。これらは審美的な面で自然な歯の外観に相当するが、通常は１５０から２００ＭＰａの範囲の強度を持つ。しかし、その程度の強度は、特に厚さが薄い歯科修復物にはあまり適さない。一方、層状ジルコニアブロックを使用すると、高い強度を実現できる。ただし、これらは通常不透明であるため、モノリシック歯科修復物としては使用できない。したがって、高強度ジルコニア修復物を使用するには、手作業による手直しが必要となる。これは、焼結前に着色された液体を多孔質フレームワークに浸透させたり、染色またはベニアセラミックを使用して焼結修復物を自然な歯の色に個別にカラーマッチングすることが含まれる場合がある。

歯科修復物の特定の課題は、セラミック修復物に自然な色調のグラデーションを生成することである。同時に、歯科修復物には、強度、特にそれらのエッジ強度、透光性、および加工性に関して高い要求が課せられている。

驚くべきことに、従来技術で示された問題は、本発明によって解決できることが見出された。特に、数種類のベース粉末を含むシステムを用いることで、最終製品の透光性と強度の両方を個別に調整できるセラミック成形体に段階的なカラーグラデーションを生成できることがわかった。

図１は、例示的なセラミック成形体から得られた歯科修復物の例を示す。

本発明の第１の態様では、歯科修復物の製造に使用するためのカラーグラデーションを有する焼結成形体に関するものであり、５つ以上の異なるセラミック粉末層を含む圧縮成形体を焼結することによって得られ、各粉末層は少なくとも２つの異なるベース粉末を含む。ベース粉末はそれぞれ、少なくとも８０重量％のジルコニア（ＺｒＯ_２）を含み、その量はベース粉末の総重量に基づく。

本発明の範囲内で、セラミック粉末層は、少なくとも２つの識別可能なベース粉末、好ましくは３つまたは４つの識別可能なベース粉末からなり、セラミック粉末層は、好ましくは、ベース粉末の均質な混合物の形態である。セラミック粉末層は、好ましくは層状に積み重ねられ、それぞれ隣接する粉末層は、それらの化学組成および／または物理的特性が異なる。個々の粉末層の組成の違いは、選択された適切なベース粉末の種類と量によって達成することができる。したがって、セラミック粉末層は、少なくとも２つの異なるベース粉末を含む。一実施形態では、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つ、特にすべてのセラミック粉末層は、同じベース粉末を含むが、その量が異なる。モジュラーシステムは、限られた数の適切なベース粉末で構築することができ、それによって、個々のセラミック粉末層の特性、特に色、透光性、および物理的特性を調整できることが見出された。セラミック成分に加えて、セラミック粉末層には通常、プレス添加剤などの有機成分が含まれる。しかしながら、その割合は限定的であり、セラミック粉末層に基づいて１０重量％を超えてはならない。

好ましい実施形態では、１つまたは複数のセラミック粉末層、特に各セラミック粉末層は、好ましくは、少なくとも３つのベース粉末、好ましくは４つのベース粉末を含む。特に、本発明に従って使用される５つ以上の異なるセラミック粉末層を含む圧縮成形体を焼結することは、特定の利点を示す。特に５つ以上のセラミック粉末層を使用することで、歯科修復物にとって重要な良好な色の勾配と物性の勾配を実現することができる。したがって、特に、より深く暗い色で設計された人工歯頸は、人工歯のより明るい先端および象牙質領域への段階的な移行で調整することができ、審美的および機械的な要求を満たすことができる。

特に好ましい実施形態では、本発明による焼結成形体は５つの粉末層を有し、各粉末層は４つの異なるベース粉末を含むが、各粉末層は異なる量のそれぞれのベース粉末を含む。驚くべきことに、各セラミック粉末層が４つ以上のベース粉末を含む場合、特に効果的かつ安価で作業を行うことができる可能性があることが見出された。したがって、本発明はさらに、４つ以上のベース粉末を含むセラミック粉末層に関する。

本発明に従って使用されるベース粉末は、それぞれ、少なくとも８０重量％のジルコニア（ＺｒＯ_２）、好ましくは少なくとも０．０２重量％のＡｌ_２Ｏ_３を含み、その量は、それぞれ、ベース粉末の成分の総重量に基づく。

本発明の好ましい実施形態では、圧縮成形体の各セラミック粉末層は、１つまたは複数の着色金属酸化物を含む。別の実施形態では、着色金属酸化物の濃度が、各粉末層で異なる。好ましくは、各中間層、すなわち、２つの直接隣接する粉末層（隣接層）によって境界付けられた各粉末層は、中間層と比較してより高濃度の着色金属酸化物を含む隣接層によって囲まれる。好ましくは、各中間層は、より低い濃度の着色金属酸化物を含む隣接層によって囲まれる。より好ましくは、各中間層は、着色金属酸化物の濃度がより低い１つの隣接層と、着色金属酸化物の濃度がより高い１つの隣接層とによって囲まれる。

本発明の好ましい実施形態では、圧縮成形体は、外側の粉末層から進んで、１つまたは複数の着色金属酸化物の濃度が層から層へと増加する粉末層を含む。特に、これには段階的なカラーグラデーションを作成できるという利点がある。本発明の別の好ましい実施形態では、圧縮成形体の１つまたは複数のセラミック粉末層、好ましくはすべての粉末層が、０．１から２．５重量％、より好ましくは０．２から２．２重量％、特に０．２から１．５重量％の量の着色金属酸化物を含み、それぞれの量は粉末層の総重量に基づく。

好ましい実施形態では、圧縮成形体は、外側粉末層から進んで、少なくとも１つの着色金属酸化物の濃度が層から層へ、好ましくは反対側の外層までずっと増加する粉末層を含む。

本発明の好ましい実施形態では、圧縮成形体の各セラミック粉末層は、Ｆｅ_２Ｏ_３を含む。別の実施形態では、Ｆｅ_２Ｏ_３の濃度が、各粉末層で異なる。好ましくは、各中間層、すなわち、２つの直接隣接する粉末層（隣接層）によって境界付けられた各粉末層は、中間層と比較してより高濃度のＦｅ_２Ｏ_３を含む１つの隣接層によって囲まれる。好ましくは、各中間層は、より低い濃度のＦｅ_２Ｏ_３を含む１つの隣接層によって囲まれる。より好ましくは、各中間層は、Ｆｅ_２Ｏ_３の濃度がより低い１つの隣接層と、Ｆｅ_２Ｏ_３の濃度がより高い１つの隣接層とによって囲まれる。

本発明の好ましい実施形態では、圧縮成形体は、外側の粉末層から進んで、Ｆｅ_２Ｏ_３の濃度が層から層へと増加する粉末層を含む。特に、これには段階的なカラーグラデーションを作成できるという利点がある。本発明の別の好ましい実施形態では、圧縮成形体の１つまたは複数のセラミック粉末層、好ましくはすべての粉末層が、０．０１から０．２５重量％、より好ましくは０．０２から０．２重量％、特に０．１から０．１８重量％の量のＦｅ_２Ｏ_３を含み、それぞれの量は粉末層の総重量に基づく。

本発明の好ましい実施形態では、圧縮成形体の各セラミック粉末層は、Ｅｒ_２Ｏ_３を含む。別の実施形態では、Ｅｒ_２Ｏ_３の濃度は、各粉末層で異なる。好ましくは、各中間層、すなわち、２つの直接隣接する粉末層（隣接層）によって境界付けられた各粉末層は、中間層と比較してより高濃度のＥｒ_２Ｏ_３を含む１つの隣接層によって囲まれる。好ましくは、各中間層は、より低い濃度のＥｒ_２Ｏ_３を含む１つの隣接層によって囲まれる。より好ましくは、各中間層は、Ｅｒ_２Ｏ_３の濃度がより低い１つの隣接層と、Ｅｒ_２Ｏ_３のより高い濃度を含む１つの隣接層によって囲まれる。

本発明の好ましい実施形態では、圧縮成形体は、外側の粉末層から進んで、Ｅｒ_２Ｏ_３の濃度が層から層へと増加する粉末層を含む。特に、これには段階的なカラーグラデーションを作成できるという利点がある。本発明の別の好ましい実施形態では、圧縮成形体の１つまたは複数のセラミック粉末層、好ましくはすべての粉末層が、０．０１から１．５重量％、より好ましくは０．０５から１．２重量％、特に０．１から０．９重量％、または０．２から０．５重量％の量のＥｒ_２Ｏ_３を含み、それぞれの量は粉末層の総重量に基づく。

別の好ましい実施形態では、圧縮成形体の１つまたは複数の粉末層、好ましくは各粉末層は、Ｃｏ_３Ｏ_４を含む。通常、Ｃｏ_３Ｏ_４の量は、粉末層の総重量に基づいて、それぞれ０．００１から０．０１、より好ましくは０．００２から０．０８重量％、特に０．００３から０．００６重量％の範囲内であってもよい。

ベース粉末は歯科修復物の製造に適しているため、焼結状態でも生体適合性の要件を満たしている。ジルコニアの比率が高く、イットリアによって安定化されることが好ましいため、最終的に焼結されたセラミックの強度がさらに高くなる。ベース粉末は、結晶粒径と焼結挙動の点で互いに一致するように選択され、焼結時に焼結ボイドが発生しないようになっている。ベース粉末の混合は、各セラミック粉末層で個々の着色と透光性を達成することができ、これは、隣接する粉末層がある場合は、連続的かつ段階的なカラーグラデーションをもたらすように選択される。

本発明の好ましい実施形態では、ベース粉末は、０．０２から０．６重量％、より好ましくは０．０３から０．４重量％、特に０．０４から０．３重量％、好ましくは０．０４から０．２重量％、または０．０３から０．１重量％、または特に０．０２から０．０８重量％の量のＡｌ_２Ｏ_３を含み、それぞれの量は粉末層の総重量に基づく。

イットリアまたは酸化エルビウムの存在は、焼結状態でのジルコニアベースのセラミックの相安定化に有利である。

好ましい実施形態では、ベース粉末の少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つまたは３つ、特にすべてのベース粉末は、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）および／または酸化エルビウム（Ｅｒ_２Ｏ_３）を、好ましくは少なくとも３重量％、特に少なくとも５重量％、または少なくとも６重量％、特に３．０から１１重量％、特に５から１０重量％、好ましくは４．５から１１重量％、特に６から１０重量％の量で含み、その量はベース粉末の成分の総重量に基づく。

本発明の一実施形態では、ベース粉末のうちの少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つ、または少なくとも３つは、着色金属酸化物を含む。例えば、これらの着色金属酸化物は、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）、酸化コバルト（Ｃｏ_３Ｏ_４）、酸化エルビウム（Ｅｒ_２Ｏ_３）からなる群から選択されてもよい。これらの着色金属酸化物を加えることにより、個々の歯の色を作り出すことができる。各セラミック粉末層にいくつかのベース粉末を混合することにより、定義されたバランスの取れた材料を得ることができる。

本発明の実施形態において、ベース粉末の少なくとも１つ、好ましくはベース粉末の少なくとも２つ、または少なくとも３つは、ジルコニアを、場合によりハフニアと一緒に、少なくとも８９重量％、好ましくは８９から９８重量％、特に９０から９６重量％の量含み、
それぞれの量はベース粉末の成分の総重量に基づく。

一実施形態では、ベース粉末は、好ましくは、ＺｒＯ_２対ＨｆＯ_２の重量比で２５：１から９８：１、特に３０：１から９０：１、特に５０：１から９０：１の、ジルコニアおよびハフニアを含んでもよい。

好ましい実施形態では、粉末層は、９２から９６重量％のジルコニア、０．０２から０．４重量％、好ましくは０．０２から０．１重量％のアルミナ、３．５から６．５重量％、または５から１０重量％、好ましくは５から９．５重量％のイットリア、および０．０２から０．１重量％の酸化コバルトを含むベース粉末Ａを含み、その量は、それぞれベース粉末Ａの総重量に基づく。

別の好ましい実施形態では、粉末層は、８５から９３重量％のジルコニア、０．０２から０．４重量％、好ましくは０．０２から０．１重量％のアルミナ、および７．５から１１重量％の酸化エルビウムを含むベース粉末Ｂを含み、その量は、それぞれベース粉末Ｂの総重量に基づく。

別の実施形態では、粉末層は、９０から９４重量％のジルコニア、０．０２から０．４重量％、好ましくは０．０２から０．１重量％のアルミナ、および５．５から８．０重量％、または６．５から１０重量％、好ましくは６．５から９．５重量％のイットリアを含むベース粉末Ｃを含み、その量は、それぞれ、ベース粉末Ｃの総重量に基づく。

本発明の別の好ましい実施形態では、粉末層は、９０から９４重量％のジルコニア、０．０２から０．４重量％、好ましくは０．０２から０．１重量％のアルミナ、５．５から８．０重量％、または６．５から１０重量％、好ましくは６．５から９．５重量％のイットリア、および０．１から０．３重量％の酸化鉄を含むベース粉末Ｄを含み、その量は、それぞれベース粉末Ｄの総重量に基づく。

本発明の別の実施形態では、少なくとも１つのベース粉末、好ましくはすべてのベース粉末が、好ましくは３から６重量％、特に４から５重量％の量の有機成分をさらに含む。適切な有機成分には、特に、結合解除工程で熱的に容易に除去することができる結合剤およびプレス添加剤が含まれる。ジルコニア焼結粉末に適した結合剤は、当業者に知られている。これらには、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が含まれる。

好ましくは、ベース粉末は、１．２ｇ／ｃｍ^３未満のかさ密度を有する。

平均粒径Ｄ５０が３５μｍから８５μｍ、好ましくは４０μｍから８０μｍ、特に５０μｍから７０μｍ、または４０から６０μｍであるベース粉末を使用することが有利であることが証明されている。粒状粉末は、Ｃｉｌａｓ粒度分布計を使用したレーザー回折によって乾燥状態で測定される。

通常、ベース粉末の無機成分、すなわち、バインダーなどの有機成分を除去した後の粒子サイズＤ５０は、レーザー回折で測定した場合、０．１から１μｍ、好ましくは０．２μｍから０．８μｍ、特に０．２μｍから０．７μｍである。粒子サイズは、焼結、特に個々の粉末層間の色の勾配にプラスの貢献をすることが見出された。

本発明に従って焼結される圧縮成形体は、５つ以上のセラミック粉末層を層ごとに積み重ねることによって得ることができる。層の積み重ねは、例えば、円筒形の容器内で実施して、ディスクを形成することができる。通常、粉末層の一軸プレスは、各層の塗布後に行うことができる。これは、たとえば、プレスプランジャーを使用して行うことができるが、これは単に予備的な圧縮を引き起こすだけである。層表面に垂直な層の一軸プレスは、好ましくは、１０から２０ＭＰＡ、特に１２から１５ＭＰａの圧力下で行われる。

別の好ましい実施形態では、積み重ねられたセラミック粉末層のプレスは、最初に層表面に垂直な一軸プレスによって圧縮成形体を形成するために、好ましくは２．８ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有する予備的に圧縮された圧縮成形体を形成するために行われる。好ましくは、２．５から２．７ｇ／ｃｍ^３の範囲内の密度、例えば、２．６５ｇ／ｃｍ^３を有する。一軸予備圧縮は、より良好でより緊密な混合状態をもたらし、したがって、層間のより均一な遷移をもたらす可能性がある。

別の好ましい実施形態では、圧縮成形体を調製するためのプレスは静水圧で行われ、前記静水圧プレスは、好ましくは一軸予備圧縮に続いて行われ、密度が３．４ｇ／ｃｍ^３未満、特に密度が２．８０から３．１５ｇ／ｃｍ^３、具体的には２．８５から３．１０ｇ／ｃｍ^３の密度である圧縮成形体を形成する。前記静水圧プレスは、好ましくは、圧縮成形体のすべての層が積み重ねられた後に行われる。前記静水圧プレスに適した圧力は、通常、５００から１００００ｂａｒの範囲内であり、好ましくは、８００から８０００ｂａｒの範囲内、例えば、１０００から７０００ｂａｒ、または１０００から３０００ｂａｒの範囲内である。

圧縮成形体の個々の粉末層の厚さは異なる場合がある。好ましい実施形態では、セラミック粉末層のうちの少なくとも２つは、厚さに関して異なる。好ましくは、圧縮成形体のセラミック粉末層のうちの少なくとも２つは、少なくとも５％の厚さの差を有する。典型的には、圧縮された成形体は、５０から２００ｍｍの範囲、例えば、７５から１５０ｍｍの範囲内の直径を有する円筒形の円形ディスクの形態であり得る。円筒形ディスクの総厚は、例えば、８から４０ｍｍの範囲内、好ましくは１０から３０ｍｍ、特に１３から２５ｍｍの範囲内であり得る。寸法は、未焼結状態の圧縮成形体に関連する。

色の設計およびその後の処理に関して、圧縮成形体の外側セラミック粉末層の少なくとも１つの外側セラミック粉末層、好ましくは両方の外側セラミック粉末層が、間にあるセラミック粉末層よりも厚い場合に有利であることが証明された。特に、本発明に従って製造されたセラミック成形体が歯科修復物の製造に使用される場合、これはＣＡＤ／ＣＡＭシステムまたは他のサブトラクティブ処理方法での処理に適した構造であるため、上記のような少なくとも１つのより厚い外層を含む層構造が有利であることが証明された。

本発明の特に好ましい実施形態では、圧縮成形体は５つのセラミック粉末層を含み、第１の粉末層は積み重ねられた粉末層の全厚の２０から３０％、好ましくは２２から２８％であり、第２の粉末層は１０から２０％、好ましくは１２から１８％であり、第３の粉末層は１５から２５％、好ましくは１７から２３％であり、第４の粉末層は１０から２０％、好ましくは１２から１８％であり、第５の粉末層は２０から３０％、好ましくは２２から２８％であり、合計の厚さは合計で１００％である

本発明の別の実施形態では、焼結は、９５０から１１００℃の範囲内の温度、好ましくは９８０から１０５０℃の温度で行われ、予備焼結されたセラミック成形体（ホワイトボディ）を形成する。通常、焼結は、既存のバインダーを除去するのに十分な時間にわたって実行され、圧縮成形体には、サブトラクティブ法による処理に十分な強度が提供される。予備焼結および分離された圧縮成形体は、「ホワイトボディ」と呼ばれる。

一実施形態では、ホワイトボディを形成するための焼結は、３０分を超える、好ましくは１時間を超える、特に２０時間を超える、または５０時間を超える、例えば、６０から２００時間、または７０から１５０時間である。

特に、セラミック歯科修復物を製造するために、予備焼結されたセラミック成形体がサブトラクティブ法によって処理され、好ましくは別のステップで最終焼結が続くことが適切である。サブトラクティブ法を適用する場合、通常、計算では焼結収縮が考慮される。

驚くべきことに、表面硬度の最適な設定は、本発明によるプロセスを使用して、結合層構造において達成され得ることが見出された。したがって、歯科修復物の先端部では、例えば、歯頸部と比較して、より低い硬度を設定することができる。本発明の好ましい実施形態では、一方の外層のビッカース硬度は、反対側の外層のビッカース硬度とは異なる。好ましくは、ビッカース硬度の差は、より低い硬度を有する外層に基づいて、それぞれ少なくとも５％、より好ましくは少なくとも１０％、特に少なくとも１５％、または少なくとも２０％である。

好ましくは、より低い硬度を有する外層のＤＩＮ ＥＮ ８４３によるビッカース硬度［ＨＶ２］は、４５から６０、より好ましくは５０から５９の範囲内である。好ましくは、より高い硬度を有する外層のＤＩＮ ＥＮ ８４３によるビッカース硬度［ＨＶ２］は、６０を超え、特に６１から８０の範囲内、より好ましくは６５から７５の範囲内にある。

最終焼結は通常、１３５０°Ｃを超える温度、好ましくは１４００°Ｃを超える温度、特に１４２０°Ｃから１６００°Ｃ、または１４５０°Ｃから１５５０°Ｃの範囲内で行われる。

最終焼結の焼結時間は、通常、４分以上、好ましくは５分以上、特に５から１２０分の範囲内である。

本発明による成形体は、特に歯科分野で使用することができる。それらは、歯科修復物の高いエッジ強度、優れた構造、および高い３点曲げ強度によって特徴付けられる。したがって、本発明のセラミック成形体は、好ましくは、インレー、アンレー、クラウン、ブリッジ、ベニア、またはインプラント用のアバットメントなどの歯科修復物である。

本発明はさらに、歯科修復物のための、または歯科修復物を製造するための本発明によるセラミック成形体の使用に関する。

したがって、本発明はさらに、歯科修復物の製造に使用するためのカラーグラデーションを有する焼結成形体を製造するためのプロセスに関し、以下のステップを含む：
ａ）５つ以上の異なるセラミック粉末層混合物を調整するために、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの異なるベース粉末を混合し、
ｂ）ステップａ）で得られた異なるセラミック粉末層混合物を積み重ねて、積み重ねられたセラミック粉末層を形成し、
ｃ）セラミック粉末層を粉末層の表面に垂直に一軸プレスして、予備的に圧縮された圧縮成形体を形成し、
ｄ）ステップｃ）で得られた予備的に一軸プレスされた圧縮成形体を静水圧プレスし、
ｅ）ステップｄ）で得られた成形体を焼結してセラミック成形体を形成するステップをふくみ、セラミック粉末層はそれぞれ異なる組成を有し、各セラミック粉末層は少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの異なるベース粉末の混合物を含み、前記ベース粉末はそれぞれ少なくとも８０重量％のＺｒＯ_２を含み、その量は前記ベース粉末の総重量に基づく。

本発明によるプロセスの好ましい実施形態は、上で説明されてきた。

本発明はさらに、歯科修復物の製造に使用するための層構造およびカラーグラデーションを有する焼結成形体に関するものであり、成形体は、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの異なるセラミック粉末層を含み、各層は少なくとも３つまたは４つの異なるベース粉末からなり、ここで、各ベース粉末は、少なくとも８０重量％のセラミック酸化物を含み、その量は、それぞれ、ベース粉末の総重量に基づく。
好ましくは、セラミック粉末層は、上で定義されたようなセラミック酸化物を含む。使用されるベース粉末は、それぞれ、上記で定義されたベース粉末に対応する。

表１に、セラミック粉末層の組成に使用される４つのベース粉末ＡからＤを示す。ベース粉末の粒径Ｄ５０は、４０から８０μｍの範囲内である。ベース粉末の無機成分の粒度Ｄ５０は０．２から０．７μｍである。

示された量は、それぞれ、粉末組成物の総重量に基づいている。

次の表２に示す層の配置は、圧縮成形体における個々のセラミック粉末層の組成を示す。圧縮成形体は、歯科修復物の製造に使用するために提供されるため、層の組成は、歯の位置に応じて設計される。粉末層の組成は、理想的なカラーグラデーションを得るために比率を変えることによってベース粉末から形成される。各粉末層の組成は、記載された量のベース粉末を均一に混合することによって達成される。続いて、粉末を直径１００ｍｍの円筒形の型に層ごとに配置し、層の厚さを１８ｍｍに設定した。粉末層は、層表面に垂直な１３ＭＰＡの圧力下で一軸的に予備圧縮され、その後、２０００ｂａｒの圧力下で静水圧的に圧縮される。

続いて、約１００時間にわたって約１０００℃で脱結合が起こる。このようにして得られたホワイトボディは、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムを使用して歯科修復物に粉砕される。

これらの予備焼結および処理されたホワイトボディは、その後、１２０分間にわたって１４５０℃で最終焼結にかけられる。

本実施例では、セラミック粉末層は、層１（先端）が圧縮成形体の総厚の２５％、層２（象牙質／先端）が１５％、層３（象牙質）が２０％、層４（象牙質／頸部）は１５％、層５（ネック）は２５％を構成する。

図１は、例示的なセラミック成形体から得られた歯科修復物の例を示す。

レイヤートランジションとカラートランジションは流暢である。修復物は、優れたエッジ強度と安定性を示す。歯の色のやり直しや再調整は必要ない。

層の最適な構造と組成は、層全体で実質的に均一な焼結中の収縮を示す。これは、特に、骨の折れる再加工を実質的に回避することができるので、歯科修復物の完全に適合する製造にとって有利である。

驚くべきことに、セラミックの硬度は層構造によって最適に設定されることがわかった。したがって、例示的なディスクのビッカース硬度は、窯で焼成した後、上面（明るい層、先端）および下面（暗い層、歯頸部）で測定される。例示的な実施形態に関して、ホワイトボディの密度、したがってビッカース硬度は、それが上側よりも下側で常に大きい。

次の表３に、決定された値を示す。
表３：ＤＩＮ ＥＮ ８４３に準拠したビッカース硬度［ＨＶ２］

Claims (27)

1. 歯科修復物の調製に使用するためのカラーグラデーションを備えた焼結成形体を製造するプロセスであって、
   ａ）５つ以上の異なるセラミック粉末層混合物を調製するため、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの異なるベース粉末を混合し、
   ｂ）ステップａ）で得られた前記異なるセラミック粉末層混合物を積み重ねて、積層セラミック粉末層を形成し、
   ｃ）前記セラミック粉末層を粉末層の表面に垂直に一軸プレスして、予備的に圧縮された圧縮成形体を形成し、
   ｄ）ステップｃ）で予備的に一軸プレスされた前記圧縮成形体を静水圧プレスし、
   ｅ）ステップｄ）で得られた成形体を焼結してセラミック成形体を形成するステップを含み、
   前記セラミック粉末層はそれぞれ異なる組成を有し、各セラミック粉末層は少なくとも３つの異なるベース粉末の混合物を含み、前記ベース粉末はそれぞれ少なくとも８０重量％のＺｒＯ_２を含み、その量は前記ベース粉末の総重量に基づく、プロセス。
2. 前記ベース粉末はそれぞれ少なくとも０．０２重量％のＡｌ_２Ｏ_３を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
3. 前記ベース粉末のうちの少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つ、または少なくとも３つ、特にすべてが、Ｙ_２Ｏ_３および／またはＥｒ_２Ｏ_３を、好ましくは少なくとも３重量％、特に少なくとも５重量％、または少なくとも６重量％、特に４．５から１１重量％、特に５から１０重量％の量で含み、その量は前記ベース粉末の成分の総重量に基づく、ことを特徴とする請求項１または２に記載のプロセス。
4. 前記ベース粉末のうちの少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つ、または少なくとも３つは、好ましくはＦｅ_２Ｏ_３、Ｃｏ_３Ｏ_４、およびＥｒ_２Ｏ_３からなる群から選択される着色金属酸化物を含む、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
5. 前記ベース粉末のうちの少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つ、または少なくとも３つは、ジルコニアおよび／またはＨｆＯ_２を、少なくとも８９重量％、好ましくは８９から９８重量％、特に９０から９６重量％の量で含み、それぞれの量は前記ベース粉末の成分の総重量に基づく、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
6. 各セラミック粉末層は少なくとも４つのベース粉末を含む、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
7. 前記圧縮成形体が、それぞれ異なる量の４つの異なるベース粉末を含む５つのセラミック粉末層からなる、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
8. 前記セラミック粉末層は、９２から９６重量％のジルコニア、０．０２から０．４重量％のＡｌ_２Ｏ_３、３．５から１０重量％のＹ_２Ｏ_３、および０．０２から０．１重量％のＣｏ_３Ｏ_４を含むベース粉末Ａを含み、その量は、それぞれベース粉末Ａの総重量に基づく、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
9. 前記セラミック粉末層は、８５から９３重量％のジルコニア、０．０２から０．４重量％のＡｌ_２Ｏ_３、および７．５から１１．０重量％のＥｒ_２Ｏ_３を含むベース粉末Ｂを含み、その量は、それぞれベース粉末Ｂの総重量に基づく、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
10. 前記セラミック粉末層は、９０から９４重量％のジルコニア、０．０２から０．４重量％のＡｌ_２Ｏ_３、および５．５から１０重量％のＹ_２Ｏ_３を含むベース粉末Ｃを含み、その量は、それぞれベース粉末Ｃの総重量に基づく、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
11. 前記セラミック粉末層は、９０から９４重量％のジルコニア、０．０２から０．４重量％のＡｌ_２Ｏ_３、および５．５から１０重量％のＹ_２Ｏ_３、２から５重量％のＦｅ_２Ｏ_３を含むベース粉末Ｄを含み、その量は、それぞれベース粉末Ｄの総重量に基づく、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
12. 前記圧縮成形体は５つのセラミック粉末層からなり、第１の粉末層は積み重ねられた粉末層の全厚の２０から３０％、好ましくは２２から２８％であり、第２の粉末層は１０から２０％、好ましくは１２から１８％であり、第３の粉末層は１５から２５％、好ましくは１７から２３％であり、第４の粉末層は１０から２０％、好ましくは１２から１８％であり、第５の粉末層は２０から３０％、好ましくは２２から２８％であり、合計の厚さは合計で１００％である、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
13. 予備焼結された前記セラミック成形品は、サブトラクティブ方法によって処理され、好ましくは、別のステップで最終焼結が続く、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
14. 前記一軸プレスは、２．８ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有する予備圧縮された圧縮成形体を形成する、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
15. 前記一軸プレスは、１０から２０ＭＰＡの圧力下で行われる、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
16. 前記静水圧プレスは、前記一軸予備圧縮に続いて行われ、２．８０から３．１５ｇ／ｃｍ^３の密度を有する圧縮成形体を形成する、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
17. 前記静水圧プレスは、５００から１０００ｂａｒの圧力下で行われる、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
18. 前記圧縮成形品の各セラミック粉末層はＥｒ_２Ｏ_３を含む、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
19. Ｅｒ_２Ｏ_３の濃度は、各粉末層によって異なり、好ましくは各中間層、すなわち、２つの直接隣接する粉末層（隣接層）によって境界付けられた各粉末層が、中間層と比較してＥｒ_２Ｏ_３の濃度がより高い１つの隣接層によって囲まれる、ことを特徴とする請求項１８に記載のプロセス。
20. 各中間層は、Ｅｒ_２Ｏ_３の濃度が低い１つの隣接層と、Ｅｒ_２Ｏ_３の濃度が高い１つの隣接層に囲まれる、ことを特徴とする請求項１８または１９に記載のプロセス。
21. 前記圧縮成形体は、外側の粉末層から進んで、Ｅｒ_２Ｏ_３の濃度が層から層へと増加する粉末層を含む、ことを特徴とする請求項１８から２０の何れかに記載のプロセス。
22. すべての粉末層は、０．０１から１．５重量％、より好ましくは０．０５から１．２重量％、特に０．１から０．９重量％、または０．２から０．５重量％の量のＥｒ_２Ｏ_３を含み、その量は粉末層の総重量に基づく、ことを特徴とする請求項１８から２１の何れかに記載のプロセス。
23. 前記ベース粉末は、レーザー回折によって測定して、３５μｍから８５μｍ、好ましくは４０μｍから８０μｍ、特に５０μｍから７０μｍ、または４０から６０μｍの平均粒径Ｄ５０を有する、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
24. 前記ベース粉末の無機成分は、レーザー回折による測定で、０．１から１μｍ、好ましくは０．２μｍから０．８μｍ、特に０．２μｍから０．７μｍの平均粒子サイズＤ５０を有する、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
25. Ｆｅ_２Ｏ_３の濃度は層から層へと増加し、好ましくはすべての粉末層は、０．０１から０．２５重量％、より好ましくはそれぞれ０．０２から０．２重量％、特に０．１から０．１８重量％の量のＦｅ_２Ｏ_３を含み、その量は粉末層の総重量に基づく、ことを特徴とする上記請求項の１つまたは複数に記載のプロセス。
26. 請求項１から２５の何れかに記載のプロセスによって得られる、歯科修復物の製造に使用するためのカラーグラデーションを有する焼結成形体。
27. 歯科修復物のための、または歯科修復物を準備するための、請求項２６に記載の成形体の使用。

Images