JP5989770B2 - 歯科用修復材、その製造方法およびガラスセラミック - Google Patents
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Description
歯科技工室または歯科医院において行われる熱処理は技工士にとって負担であるし、また時間と費用の面で患者にとっても負担となる。特に、チェアーサイド法を行う際は、不便な待ち時間が発生する場合がある。
(a)非晶質ガラスが450℃から1100℃までの温度を用いる少なくとも一つの熱処理に供され、それにより半透明で歯の色をしたガラスセラミックが得られ、このガラスセラミックは少なくとも250MPaの強度(DINISO 6872に従って測定)と歯の色を有し、ここで、少なくとも一つの熱処理を行う間に、上昇した温度のために少なくとも部分的な結晶化が生じ、そして
b)材料除去プロセスによって、直接に歯に適用するための歯科用修復材として、また少なくとも200MPaの強度(DINISO 6872に従って測定)を有するものとして、ガラスセラミックが形成される。
安定剤は、好ましくはZrO2および/またはHfO2である。好ましくは、安定剤は本質的に非晶質状態で存在する。
さらなる添加剤は、好ましくは酸化ホウ素、酸化リン、フッ素、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化イットリウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ランタンおよびこれらの混合物からなる群から選択され、これらは好ましくは0.1〜5重量%の量で含まれる。
55〜70重量%のSiO2 、
10〜25重量%のLi2O、
8〜20重量%の、Zr、Hf、Ge、La、Y、Ce、Ti、Znの酸化物またはこれらの混合物からなる群から選択される安定剤、
0〜10重量%のAl2O3、
0〜10重量%のK2Oおよび/またはNa2O、および
0〜20重量%の添加剤。
55〜70重量%のSiO2 、
10〜25重量%のLi2O、
8〜20重量%の、ZrO2 、HfO2またはこれらの混合物から選択される群からの安定剤、
0〜10重量%のAl2O3、
0〜10重量%のK2Oおよび/またはNa2O、および
0〜20重量%の添加剤。
55〜64重量%のSiO2 、
15〜22重量%のLi2O、
8〜20重量%の、ZrO2 、HfO2またはこれらの混合物から選択される群からの安定剤、
0.1〜8重量%のAl2O3、
0〜8重量%のK2Oおよび/またはNa2O、および
0〜15重量%の添加剤。
55〜64重量%のSiO2 、
17〜20重量%のLi2O、
8〜20重量%の、ZrO2 、HfO2またはこれらの混合物から選択される群からの安定剤、
0.1〜5重量%のAl2O3、
0.1〜5重量%のK2Oおよび/またはNa2O、
2〜8重量%のP2O5、および
0〜10重量%の添加剤。
材料除去プロセスは、好ましくはミリング(milling)、研削およびレーザーアブレーションからなる群から選択される除去プロセスであり、好ましくはCAM加工として行われる。
本発明によれば、(DIN ISO 6872に従って測定して)少なくとも250MPaの強度を有する半透明で歯の色をしたガラスセラミックも提供され、このガラスセラミックは下記の組成を有する:
55〜70重量%のSiO2 、
10〜25重量%のLi2O、
8〜20重量%の、Zr、Hf、Ge、La、Y、Ce、Ti、Znまたはこれらの混合物から選択される群からの安定剤、
0〜10重量%のAl2O3、
0〜10重量%のK2Oおよび/またはNa2O、および
0〜20重量%の添加剤。
55〜70重量%のSiO2 、
10〜25重量%のLi2O、
8〜20重量%の、ZrO2 、HfO2またはこれらの混合物から選択される群からの安定剤、
0〜10重量%のAl2O3、
0〜10重量%のK2Oおよび/またはNa2O、および
0〜20重量%の添加剤。
55〜64重量%のSiO2 、
15〜22重量%のLi2O、
8〜20重量%の、ZrO2 、HfO2またはこれらの混合物から選択される群からの安定剤、
0.1〜8重量%のAl2O3、
0〜8重量%のK2Oおよび/またはNa2O、および
0〜15重量%の添加剤。
55〜64重量%のSiO2 、
17〜20重量%のLi2O、
8〜20重量%の、ZrO2 、HfO2またはこれらの混合物から選択される群からの安定剤、
0.1〜5重量%のAl2O3、
0.1〜5重量%のK2Oおよび/またはNa2O、
2〜8重量%のP2O5、および
0〜10重量%の添加剤。
さらに、本発明によれば、上述した方法によって製造することのできる歯科用修復材が提供される。
この歯科用修復材は少なくとも200MPa、好ましくは少なくとも300MPaの強度を有するのがさらに好ましい。
実施例1
様々な安定剤を例示する特定の組成が表1に挙げられているが、これらの組成によって、安定剤の含有量の高いメタケイ酸ガラスセラミックを歯科用に製造することができる。
60重量%のSiO2 、19重量%のLiO2 、10重量%のZrO2、6重量%のP2O5 、2重量%のAl2O3 、2重量%のK2O、および2重量%のCeO2の組成を有するガラスの溶融体をブロックの形状に鋳込む。このブロックを二段階の焼成プロセスによって完全に結晶化させる。熱処理は620℃と850℃において行われる。この手順の後、ブロックをCAM成形機の中に固定するために、ブロックにブロックホルダー(例えば、金属のアタッチメント)を接着剤でくっつける。
市販の製品であるIPS e.max CAD(Ivoclar-Vivadent、色 LT A2)を、比較用に試験した。そのために、ブロックをさらに850℃で熱処理した。最後の熱処理を行う前にはずしたホルダーを、再び接着して取り付けた。
次いで、同様に設計した歯冠を再び装填し、そして(標準的に部分的にのみ結晶化させた)IPSe.max CADのためのパラメーターを選んだ。研削加工の全体で、計算値である17分に対して約90分を要した。加工を行う間に4つのダイヤモンド研削盤が破壊したために、加工を4回再開する必要があった。このことは、最終的に結晶化したIPSe.max CADの歯冠は商業的に有効な方法で機械加工できないことを意味する。
(a)非晶質ガラスを450℃から1100℃までの温度を用いる少なくとも一つの熱処理に供して、少なくとも250MPaの強度(DINISO 6872に従って測定)と歯の色を有する半透明のガラスセラミックを得ること、ここで、このガラスセラミックは、少なくとも一つの熱処理を行う間に、上昇した温度によって少なくとも部分的に結晶化される、および、
(b)材料除去プロセスによって、少なくとも200MPaの強度(DIN ISO 6872に従って測定)を有し、直接に歯に適用するための歯科用修復材がガラスセラミックから形成される、上記方法。
(2) 非晶質ガラスが、下記の組成:
55〜70重量%、好ましくは55〜64重量%のSiO2、
10〜25重量%、好ましくは15〜22重量%のLi2O、より好ましくは17〜20重量%のLi2O、
8〜20重量%の、Zr、Hf、Ge、La、Y、Ce、Ti、Znの酸化物またはこれらの混合物、好ましくはZrO2、HfO2またはこれらの混合物からなる群から選択される安定剤、
0〜10重量%、好ましくは0.1〜8重量%、より好ましくは0.5〜5重量%のAl2O3、
0〜10重量%、好ましくは0.1〜8重量%、より好ましくは0.5〜5重量%のK2Oおよび/またはNa2O、
0〜8重量%、好ましくは2〜8重量%のP2O5、および
0〜20重量%、好ましくは0〜10重量%の添加剤、
を有することを特徴とする、(1)に記載の方法。
(3) 熱処理が、600℃から950℃までの温度、好ましくは780℃から900℃までの温度による一段階の処理であるか、600℃から800℃までの第一の温度と780℃から900℃までの第二の温度による二段階の処理であることを特徴とする、(1)または(2)に記載の方法。
(4) 添加剤が、成核剤、蛍光剤、染料(好ましくはガラス着色用酸化物および/または有色顔料)およびこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、(1)から(3)のいずれかに記載の方法。
(5) 成核剤が、酸化リン、酸化チタン、酸化スズ、これらの混合物、および貴金属からなる群から選択され、好ましくは1〜10重量%、より好ましくは2〜8重量%、そして最も好ましくは4〜8重量%の量で含まれることを特徴とする、(4)に記載の方法。
(6) 蛍光剤が、ビスマスの酸化物、希土類元素(例えば、ネオジム、プラセオジム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム)の酸化物およびこれらの混合物からなる群から選択され、好ましくは0.1〜5重量%、より好ましくは0.5〜4重量%、そして最も好ましくは1〜3重量%の量で含まれることを特徴とする、(4)または(5)に記載の方法。
(7) ガラス着色用酸化物が、鉄、チタン、セリウム、銅、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、セレン、銀、インジウム、金、バナジウム、希土類元素(例えば、ネオジム、プラセオジム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イットリウム)の酸化物およびこれらの混合物からなる群から選択され、好ましくは0.1〜6重量%、より好ましくは0.5〜5重量%、そして最も好ましくは1〜4重量%の量で含まれ、そして/または、有色顔料はドープしたスピネルであり、これらは好ましくは0.1〜6重量%、より好ましくは0.5〜5重量%、そして最も好ましくは1〜4重量%の量で含まれることを特徴とする、(4)から(6)のいずれかに記載の方法。
(8) 添加剤が、酸化ホウ素、フッ素、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化イットリウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ランタンおよびこれらの混合物からなる群から選択され、これらは好ましくは0.1〜5重量%の量で含まれることを特徴とする、(1)から(7)のいずれかに記載の方法。
(9) 材料除去プロセスが、好ましくはミリング(milling)、研削およびレーザーアブレーションからなる群から選択される除去プロセスであり、好ましくはCAM加工として行われることを特徴とする、(1)から(8)のいずれかに記載の方法。
(10) 歯に適用する前に、歯科用修復材が、好ましくは磨き仕上げ、釉掛け、封止、コーティングおよびベニヤリング用セラミックまたは釉薬によるベニヤリング(veneering)である仕上げ加工に供されることを特徴とする、(1)から(9)のいずれかに記載の方法。
(11) 少なくとも250MPaの強度(DIN ISO6872に従って測定)を有する半透明で歯の色をしたガラスセラミックであって、下記の組成:
55〜70重量%のSiO2 、
10〜25重量%のLi2O、
8〜20重量%の、Zr、Hf、Ge、La、Y、Ce、Ti、Znまたはこれらの混合物から選択される群からの安定剤、
0〜10重量%のAl2O3、
0〜10重量%のK2Oおよび/またはNa2O、および
0〜20重量%の添加剤、
を有するガラスセラミック。
(12) ガラスセラミックが、下記の組成:
55〜64重量%のSiO2 、
15〜22重量%、好ましくは17〜20重量%のLi2O、
8〜20重量%、好ましくは10〜15重量%の、ZrO2、HfO2またはこれらの混合物から選択される群からの安定剤、
0〜10重量%、好ましくは0.1〜8重量%、そしてより好ましくは1〜5重量%のAl2O3、
0〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%のK2Oおよび/またはNa2O、
0〜8重量%、好ましくは2〜8重量%のP2O5、および
0〜20重量%、好ましくは0.1〜10重量%の添加剤、
を有することを特徴とする、(11)に記載のガラスセラミック。
(13) 材料除去プロセスによって、ガラスセラミックを機械加工できる寸法安定性を有することを特徴とする、(11)または(12)に記載のガラスセラミック。
(14) (1)から(10)までのいずれかに記載の方法によって製造することのできる歯科用修復材。
(15) 歯科用修復材は少なくとも5%、好ましくは少なくとも50%の結晶化度を有し、そして/または、歯科用修復材は少なくとも200MPa、好ましくは少なくとも300MPaの強度(DINISO 6872に従って測定)を有することを特徴とする、(14)に記載の歯科用修復材。
(16) 歯科用修復材は、好ましくは磨き仕上げ、釉掛け、封止、コーティング、またはベニヤリング用セラミックあるいは釉薬を用いるベニヤリングによって仕上げされていて、仕上げ加工した歯科用修復材は、少なくとも250MPa、好ましくは少なくとも300MPaの強度(DINISO 6872に従って測定)を有することを特徴とする、(14)または(15)に記載の歯科用修復材。
Claims (16)
- ケイ酸リチウムガラスセラミックを含む歯科用修復材の製造方法であって、
(a)600℃〜800℃までの第1の温度と780℃〜900℃までの第2の温度による2段階処理である少なくとも一つの熱処理に非晶質ガラスを供して、強度(DINISO 6872に従って測定)が250MPa以上であり、DIN EN 410に従って測定して360nmから740nmまでの間の波長を有する光を透過する、歯の色を有するガラスセラミックを得ること、ここで、このガラスセラミックは、少なくとも一つの熱処理を行う間に、上昇した温度によって少なくとも部分的に結晶化される、および、
(b)このガラスセラミックから、ミリング、研削およびレーザーアブレーションからなる群より選択される材料除去プロセスによって、少なくとも200MPaの強度(DINISO 6872に従って測定)を有する、歯に適用するための歯科用修復材を形成し、
非晶質ガラスが、以下の組成:
50〜75重量%のSiO 2 、17〜20重量%のLi 2 O、8〜20重量%のZrO 2 、0〜8重量%のAl 2 O 3 、0〜8重量%のK 2 O、0〜15重量%の添加剤、
を有するが、下記の組成:
59.0重量%のSiO 2 、18.0重量%のLi 2 O、12.0重量%のZrO 2 、3.0重量%のK 2 O、4.5重量%のAl 2 O 3 、3.5重量%のP 2 O 5 ;および、
59.0重量%のSiO 2 、19.0重量%のLi 2 O、12.0重量%のZrO 2 、2.0重量%のK 2 O、4.5重量%のAl 2 O 3 、3.5重量%のP 2 O 5 ;
ではない、上記方法。 - 添加剤が、成核剤、蛍光剤、染料およびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 成核剤が、酸化リン、酸化チタン、酸化スズ、これらの混合物および貴金属からなる群より選択される、請求項2に記載の方法。
- 蛍光剤が、ビスマスの酸化物、希土類元素(例えば、ネオジム、プラセオジム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム)の酸化物およびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項2または3に記載の方法。
- 染料が、鉄、チタン、セリウム、銅、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、セレン、銀、インジウム、金、バナジウム、希土類元素(例えば、ネオジム、プラセオジム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イットリウム)の酸化物およびこれらの混合物からなる群より選択されるガラス着色用酸化物、および/または、ドープしたスピネルである有色顔料、である、請求項2〜4のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、酸化ホウ素、フッ素、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化イットリウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ランタンおよびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 材料除去プロセスが、CAM加工である、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 歯に適用する前に、歯科用修復材が、仕上げ加工に供される、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 強度(DIN ISO 6872に従って測定)が250MPa以上であり、DIN EN 410に従って測定して360nmから740nmまでの間の波長を有する光を透過する、歯の色をしたガラスセラミックであって、
50〜75重量%のSiO 2 、17〜20重量%のLi 2 O、8〜20重量%のZrO 2 、0〜8重量%のAl 2 O 3 、0〜8重量%のK 2 O、0〜15重量%の添加剤、
という組成を有するが、下記の組成:
(組成1) 59.0重量%のSiO 2 、18.0重量%のLi 2 O、12.0重量%のZrO 2 、3.0重量%のK 2 O、4.5重量%のAl 2 O 3 、3.5重量%のP 2 O 5 ;および、
(組成2) 59.0重量%のSiO 2 、19.0重量%のLi 2 O、12.0重量%のZrO 2 、2.0重量%のK 2 O、4.5重量%のAl 2 O 3 、3.5重量%のP 2 O 5 ;
ではない、上記ガラスセラミック。 - 歯科用修復材としての、請求項9に記載のガラスセラミックの使用。
- 歯科用修復材が、少なくとも5%の結晶化度を有する、および/または、少なくとも200MPaの強度(DINISO 6872に従って測定)を有する、請求項10に記載の使用。
- 歯科用修復材が仕上げされており、仕上げ加工した歯科用修復材は、少なくとも250MPaの強度(DINISO 6872に従って測定)を有する、請求項10または11に記載の使用。
- 歯科用修復材が、インレー、アンレー(上張り)、ブリッジ、支台歯、面材、被覆冠(ベニヤリング)、咬合小面、歯冠、一部金冠、下部構造またはコーピングである、請求項11または12に記載の使用。
- 請求項9に記載のガラスセラミックを含む歯科用修復材。
- 歯科用修復材が、少なくとも5%の結晶化度を有する、および/または、少なくとも200MPaの強度(DINISO 6872に従って測定)を有する、請求項14に記載の歯科用修復材。
- 歯科用修復材が仕上げされており、仕上げ加工した歯科用修復材が、少なくとも250MPaの強度(DINISO 6872に従って測定)を有する、請求項14または15に記載の歯科用修復材。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161499815P | 2011-06-22 | 2011-06-22 | |
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