JP6710705B2 - 歯科用構造体を製造するための方法および歯科用構造体 - Google Patents
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Description
本発明は、歯科用構造体の雌型形状を有する空洞を使用して歯科用構造体、たとえば、コーピングまたはクラウンである歯科用構造体の製造するための方法であって、この空洞が、空洞の形状を規定している取り外し可能なモデルを使用して埋没材料（埋込み用の塊状物質）中に形成されており、流動可能なケイ酸リチウムガラスセラミックを空洞内に押し込む、歯科用構造体の製造のための方法に関する。本発明は、ケイ酸リチウムガラスセラミック製の歯科用セラミック構造体、特に、コーピングまたはクラウンである歯科用セラミック構造体にも関する。
ＥＰ１５４３７９７Ａ１は、歯科用セラミック構造体、特に、金属またはセラミック製の骨組みにくっつくようにプレス加工するか、この骨組みを覆うようにプレス加工するか、またはこの骨組みを取り囲むようにプレス加工するための歯科用セラミック構造体の製造のための方法であって、少なくとも１個の供給流路を介して、流動可能なセラミックを、マッフル内にある対応する構造体の雌型形状に対応する空洞内に押し込む、方法を開示している。
ＣＨ６６８６９９Ａ５（すなわち、ＥＰ０２３１７７３Ａ１）は、硬化可能な埋没材料中にセラミックストッパーを備え付けられた、ワックスモデルを開示している。埋没材料の硬化後、充填物用流路が残留するようにストッパーを取り外す。型の空洞が残留するように、加熱によってワックスを焼き尽くす。セラミック材料を、充填物用流路に導入し、非常に溶融しにくいセラミックプランジャーを用いて、可塑化済みセラミック材料を空洞内に押し込む。
Ｉ．Ｌ． Ｄｅｎｒｙら、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｏｆ Ｆｅｌｄｓｐａｔｈｉｃ Ｄｅｎｔａｌ Ｐｏｒｃｅｌａｉｎ、Ｊ Ｄｅｎｔ Ｒｅｓ、１９９３年１０月、１４２９〜１４３３頁およびＲ．Ｒ．Ｓｅｇｈｉら、Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｎ Ｈａｒｄｎｅｓｓ ａｎｄ Ｆｒａｃｔｕｒｅ Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ Ｄｅｎｔａｌ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｒｏｓｔｈｏｄｏｎｔｉｃｓ、第５巻、Ｎｏ．４、１９９２、３０９〜３１４頁の刊行物は、リューサイト沈殿物が存在していてもよい長石質ガラスの品種から構成される複合セラミックについての調査を開示している。強度を増大させるために、二工程方式の方法により、リチウムイオンによってナトリウムイオンを置きかえ、次いで、カリウムイオンによってリチウムイオンを置きかえることが提案された。より小さなイオンは、ルビジウムイオンによって置きかえることもできる。これにより、酸化ルビジウムが使用された場合では、最大で８０％に至るまでの強度の増大が可能になった。しかしながら、ルビジウムは、セラミックの熱膨張係数が増大するという欠点を有する。
鋳型を製造するためのセラミック埋没材料およびこのセラミック埋没材料の製造のための方法は、ＥＰ２０６２６６５Ａ１から公知である。埋没材料は、セラミック粒子混合物、結合剤、および、混合用流体から製造され、少なくとも１種のアルカリポリホスフェートを含有する。
ＤＥ３０１５５２９Ａ１は、歯科用磁器の機械的強度を改善するための方法を開示している。この方法において、エナメル中でアルカリイオンが交換されるように、修復材をエナメルによってコーティングする。この目的のために、２００℃乃至エナメルの転移点の温度で修復材を溶融塩の浴中に浸漬する。
セラミック材料としてのケイ酸リチウムガラスセラミックの使用は、歯科用技術における使用として実証されてきた。ガラスセラミックから得たペレットは、上記方法によって空洞内に押し込むことができる。
本発明の目的は、上記種類の方法を提供すること、および、ケイ酸リチウムガラスセラミックをセラミックとして使用し、かつ製造後の強度が高い歯科用構造体を提供することである。強度の増大は、公知のケイ酸リチウムガラスセラミックの場合の方法より簡便な手段によって達成すべきである。
この目的を達成するために、アルカリイオンによるリチウムイオンの置きかえによって、セラミック構造体に圧縮表面応力を発生させ、埋没材料をアルカリ化合物に富ませ、および／またはモデルを、アルカリイオンを含有する材料の層によって被覆することが、概して提案されている。
特に、本発明は、表面圧縮応力を発生させる層を形成するための、カリウムイオンを含有する材料の使用を提供する。
より大きなイオンによってリチウムイオンを必要な度合いまで置きかえ、この結果、表面圧縮応力の発生によって、所望の強度増大を達成するために、無機または有機酸の塩、たとえば硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩または塩化物の形態のアルカリ化合物を使用し、１０μｍ≦Ｄ≦１００μｍの厚さＤの層で施用する。
特に、埋没材料またはモデルまたは層中におけるアルカリイオン、たとえば、カリウムイオン、ナトリウムイオン、セシウムイオンまたはルビジウムイオンの百分率は、０．５〜１０重量％の範囲内である。
モデルは、特に、リング（マッフル）状の装置としての公知のワックスモデルである。
驚くべきことに、ケイ酸リチウムガラスセラミック製の有形物体中に存在するリチウムイオンをより大きなアルカリ金属イオンによって置きかえると、元応力およびこの結果としての表面圧縮応力が発生し、実質的な強度の増大につながることが判明した。
特に、本発明は、プレス加工対象のセラミック材料、たとえばペレットを、合計が１００重量％である重量百分率で以下の組成を有するガラス溶融物から得ることを特徴とする：
・ ＳｉＯ2 ５０〜８０、好ましくは５２〜７０、特に好ましくは５６〜６１
・ 核形成剤、たとえばＰ2Ｏ5、０．５〜１１、好ましくは３〜８、特に好ましくは４〜７
・ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０、好ましくは０．５〜５、特に好ましくは１．５〜３．２
・ Ｌｉ2Ｏ １０〜２５、好ましくは１３〜２２、特に好ましくは１４〜２１
・ Ｋ2Ｏ ０〜１３、好ましくは０．５〜８、特に好ましくは１．０〜２．５
・ Ｎａ2Ｏ ０〜１、好ましくは０〜０．５、特に好ましくは０．２〜０．５
・ ＺｒＯ2 ０〜２０、好ましくは４〜１６、特に６〜１４、特に好ましくは８〜１２
・ ＣｅＯ2 ０〜１０、好ましくは０．５〜８、特に好ましくは１．０〜２．５
・ Ｔｂ4Ｏ7 ０〜８、好ましくは０．５〜６、特に好ましくは１．０〜２．０
・ オプションとして、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウムの群からの１種以上のアルカリ土類金属の一種類以上の酸化物
０〜２０、好ましくは０〜１０、特に好ましくは０〜５、
・ オプションとして、Ｂ2Ｏ3、ＭｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＳｎＯ2およびフルオリドの群からの１種以上の添加剤
０〜６、好ましくは０〜４
・ オプションとして、原子番号５７、５９〜６４、６６〜７１の希土類金属、特にランタン、イットリウム、プラセオジム、エルビウムおよびユウロピウムの１種以上の酸化物
０〜５、好ましくは０〜３
「オプションとして１種以上の酸化物」は、１種以上の酸化物がガラス溶融物中に含有されることが、絶対に必要であるとは限らないことを意味する。
・ ＳｉＯ2 ５０〜８０、好ましくは５２〜７０、特に好ましくは５６〜６１
・ 核形成剤、たとえばＰ2Ｏ5、０．５〜１１、好ましくは３〜８、特に好ましくは４〜７
・ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０、好ましくは０．５〜５、特に好ましくは１．５〜３．２
・ Ｌｉ2Ｏ １０〜２５、好ましくは１３〜２２、特に好ましくは１４〜２１
・ Ｋ2Ｏ ０〜１３、好ましくは０．５〜８、特に好ましくは１．０〜２．５
・ Ｎａ2Ｏ ０〜１、好ましくは０〜０．５、特に好ましくは０．２〜０．５
・ ＺｒＯ2 ０〜２０、好ましくは４〜１６、特に６〜１４、特に好ましくは８〜１２
・ ＣｅＯ2 ０〜１０、好ましくは０．５〜８、特に好ましくは１．０〜２．５
・ Ｔｂ4Ｏ7 ０〜８、好ましくは０．５〜６、特に好ましくは１．０〜２．０
・ オプションとして、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウムの群からの１種以上のアルカリ土類金属の一種類以上の酸化物
０〜２０、好ましくは０〜１０、特に好ましくは０〜５、
・ オプションとして、Ｂ2Ｏ3、ＭｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＳｎＯ2およびフルオリドの群からの１種以上の添加剤
０〜６、好ましくは０〜４
・ オプションとして、原子番号５７、５９〜６４、６６〜７１の希土類金属、特にランタン、イットリウム、プラセオジム、エルビウムおよびユウロピウムの１種以上の酸化物
０〜５、好ましくは０〜３
「オプションとして１種以上の酸化物」は、１種以上の酸化物がガラス溶融物中に含有されることが、絶対に必要であるとは限らないことを意味する。
特に、合計が１００重量％である重量百分率で以下の組成が好ましい：
ペレットを得るために、ガラス溶融物を対応する型に注ぎ込む。室温への冷却後、このようにして得られたペレットに、温度ＴW1において期間ｔW1にわたって少なくとも１回の第１の熱処理Ｗ１を施し、このとき、６２０℃≦ＴW1≦８００℃、特に６５０℃≦ＴW1≦７５０℃であり、および／または１分≦ｔW1≦２００分、好ましくは１０分≦ｔW1≦６０分である。
この工程により、核およびメタケイ酸リチウム結晶の形成が起きる。
特に、最終的な結晶化を達成するために、特に二ケイ酸リチウム結晶を製造するまたはメタケイ酸塩結晶を二ケイ酸塩結晶に変換するために、第１の熱処理Ｗ１後のケイ酸リチウムガラスセラミックブランクに、温度ＴW2において時間ｔW2にわたって第２の熱処理Ｗ２を施し、このとき、８００℃≦ＴW2≦１０４０℃、好ましくは８００℃≦ＴW2≦９００℃であり、および／または２分≦ｔW2≦２００分、好ましくは３分≦ｔW2≦３０分であることが、定められている。
下記の温度の値および加熱速度は、好ましくは、予備結晶化または最終的な結晶化につながる熱処理工程について選択される。第１の熱処理Ｗ１に関して、第１の保持段階が、６４０℃〜６８０℃の範囲内であり、第２の保持段階が、７２０℃〜７８０℃の範囲内である、二工程方式の手法が、特に定められている。各保持段階において、加熱されているブランクは、ある期間にわたってある温度に保持されるが、第１の段階において、この時間は、好ましくは、３５乃至４５分であり、第２の段階において、好ましくは、１５乃至２５分である。
上記種類の歯科用セラミック構造体は、アルカリイオンによるリチウムイオンの置きかえによって、歯科用セラミック構造体に表面圧縮応力を発生させることを特に特徴とする。
所望の度合いまで表面圧縮応力を発生させるために、アルカリイオンは、Ｎａ、Ｋおよび／またはＲｂイオンである。
本発明の特定の一側面は、リチウムイオンを置きかえるアルカリイオンの百分率が、表面から１０μｍの深さに至るまでで、５〜２０重量％の範囲内であり、および／または、表面から８乃至１２μｍの深さにおいて、アルカリイオンが、５〜１０重量％の範囲内で存在し、および／または、表面から１２乃至１４μｍの深さにおいて、アルカリイオンが、４〜８重量％の範囲内で存在し、および／または、表面から１４乃至１８μｍの深さにおいて、アルカリイオンの範囲が、１〜３重量％までであり、アルカリイオンの重量百分率が、層を経るごとに低下していくことである。
本発明は、上記方法工程によってペレットを得た後、プレス加工して、歯科用セラミック構造体を形成することも特徴とする。
本発明に関するさらなる側面、利点および特徴は、特許請求の範囲およびそこから派生する特徴の単独および／または組み合わせから派生するだけでなく、下記の例による態様からも派生する。
重量百分率における以下の出発組成を、視覚的に均一な混合物が生じるまでドラムミキサー内で混合した：
混合物を高温に耐え切る白金合金製のるつぼに注ぎ込み、１５００℃の温度で５時間溶融させた。次いで、溶融物を型に注ぎ込んで、長さ１５ｍｍ、幅４．１ｍｍ、高さ１．２ｍｍという寸法を有する長方形ロッドを得た。ロッドを冷却し、取り外し、２つの熱処理工程を施したが、第１の熱処理工程において、ロッドを２Ｋ／分の速度で６６０℃に加熱し、この温度に４０分保持した。次いで、ロッドを１０Ｋ／分の加熱速度で７５０℃に加熱した。供試材をこの温度に２０分保持した。第１の熱処理工程と称されるこれらの熱処理が、核形成に影響し、メタケイ酸リチウム結晶が形成される。次いで、二ケイ酸リチウム結晶が形成されるか、または二ケイ酸リチウム結晶がメタケイ酸リチウム結晶から形成されるように、最終的な結晶化を８５０℃の温度で８分実施した。次いで、ロッドを室温に冷却した。次いで、ロッドの３点曲げ強さを、ＩＳＯ６８７２において定められている方法によって測定した。この目的のために、供試材（ロッド）を、１０ｍｍの距離を空けて２個の支持体に取り付けた。荷重を与えるピストンは、ロッド間にある供試材に働きかけたが、このとき、ロッドの先端が、０．８ｍｍの半径を有する供試材と接触していた。曲げ強さの平均値は、１６５Ｎ／ｍｍ2であり、標準偏差は、１０Ｎ／ｍｍ2だった。
同じ方法を適用して、ロッドの寸法を有する空洞内に押し込むためのペレットを得た。
ホスフェートに結合したクリストバライトを含み、空洞を包み込んでいる埋没材料を、重量百分率が１％になるようにカリウムイオンに富ませた。ペレットと一緒になった埋没材料を、プレス加工炉内に導入した。次いで、可塑化済みペレットを、約９００℃のプレス加工温度で空洞に押し込んだ。次いで、可塑化済みペレットを室温に冷却し、ケイ酸リチウムガラスセラミック体（供試材）を取り外し、３点曲げ強さ測定を、後述のように実施した。このような供試材を１０個調製し、試験した。曲げ強さの平均値は、１９５Ｎ／ｍｍ2であり、標準偏差は、１５Ｎ／ｍｍ2だった。
供試材の顕微鏡写真は、表面から１０μｍ〜１５μｍまでの深さに至るまでで、カリウムイオンの百分率が、６．５〜８重量％までの範囲だったことをさらに示している。
第２の試験系列において、供試材の寸法に対応するワックス体を、モデルとして埋没材料中に埋め込み、次いで、埋没材料およびワックス体が導入されている炉内でワックスを焼き尽くした。ワックスをカリウムイオンに富ませたが、カリウムイオンが、１重量％を占めていた。次いで、可塑化済みケイ酸リチウムガラスセラミックペレットを、上記のように空洞内に押し込み、冷却および供試材体の取り外し後、３点曲げ強さを、ＩＳＯ６８７２において定められているように測定した。１０個の供試材の曲げ強さの平均値は、２１５Ｎ／ｍｍ2であり、標準偏差は、１５Ｎ／ｍｍ2だった。
さらなる試験系列において、ワックスモデルをカリウムイオンに富ませなかったが、代わりに、ワックスモデルを、カリウムイオンを含有する塩層によって被覆した。硝酸カリウムを塩として使用したが、層の厚さは、１００μｍだった。
ワックスを焼き尽くすと、試験系列２の場合と同様に、カリウムイオンが、空洞を画定する埋没材料の壁中に拡散する結果になったが、ケイ酸リチウムガラスセラミックペレットをプレス加工することによって、１０個の供試材を、前述のように調製した。
前述のように実施された３点測定により、２３０Ｎ／ｍｍ2の曲げ強さの平均値と、２０Ｎ／ｍｍ2の標準偏差とが得られた。
本発明に関するさらなる詳細、利点および特徴は、特許請求の範囲、およびそこから単独でまたは組み合わさって見出される特徴において見出され得るだけでなく、図面において見出される好ましい一態様に関する下記の記載においても見出され得る。
図１は、空洞１２を有する硬化済み埋没材料１０の断面図である。空洞１２の上側部分は、製造しようとする歯科用構造体の雌型１４である。空洞１２の下側部分は、可塑化済みケイ酸リチウムガラスセラミックペレットを雌型１４内に押し込むためのスプルー流路１６である。各陽性モデルをマッフル型内に位置決めし、マッフル型の内部空間を埋没材料によって充填した後には、スプルー流路１６を有する雌型１４が形成される。埋没材料が硬化した後、マッフル型を取り外し、硬化済み埋没材料を加熱し、この結果、陽性モデルの材料が溶融し、埋没材料から流れ出ることができる。これにより形成された空洞の中には、次いで、ケイ酸リチウムガラスセラミックを押し込む。スプルー部品２２、２４を有する陽性モデル１８、２０のそれぞれが、図２および図３において示されている。
図２によれば、製造しようとする歯科用構造体の陽性モデル１８は、アルカリ化合物に富んだワックスまたは同様の材料から製造されている。図３によれば、陽性モデル２０は、ワックスまたは同様の材料から製造されており、アルカリイオンを含有する材料の層によって被覆されている。雌型のスプルー流路１６に対応するロッド状部品２２、２４は、ワックスまたは同様の材料から製造されており、アルカリイオンを含有しないようにしなければならない。
本発明のさらなる側面によれば、埋没材料は、アルカリ化合物およびアルカリイオンのそれぞれを含有することも可能であるし、または、陽性モデル１８、２０のアルカリ化合物および／またはアルカリイオンのそれぞれの代替品を含有することも可能である。
歯科用構造体を製造するために、ケイ酸リチウムガラスセラミックを空洞１２内に押し込む。この目的のためには、流動可能な状態になった後のケイ酸リチウムガラスセラミックをスプルー流路１６を介して空洞１２内に押し込むべく、埋没材料１０を炉内に導入する。陽性モデル１８、２０および／または埋没材料１０の材料が、それぞれアルカリイオンおよびアルカリ化合物を含有するとき、セラミック材料のリチウムイオンがアルカリイオンによって置きかえられ、この結果、表面圧縮応力が発生する。
以下に、本願発明の態様を付記する。
［１］ 歯科用構造体、たとえば、コーピングまたはクラウンの雌型形状を有する空洞を使用して歯科用構造体を製造するための方法であり、前記空洞は、前記空洞の形状を規定している取り外し可能なモデルを使用して埋没材料中に形成されており、流動可能なケイ酸リチウムガラスセラミックを前記空洞内に押し込む、歯科用構造体を製造するための方法であって、
直径のより大きなアルカリイオンによるリチウムイオンの置きかえによって、セラミック構造体に表面圧縮応力を発生させ、前記モデルをアルカリ化合物に富ませるか、または前記モデルを、アルカリイオンを含有する材料の層によって被覆すること
を特徴とする、方法。
［２］ 前記モデルを被覆するのに用いる前記層を形成するために、カリウムイオンを含有する前記材料を使用し、前記材料が、無機または有機酸の群からの少なくとも１種の塩、たとえば硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩または塩化物を含有するまたは含むこと
を特徴とする、［１］に記載の方法。
［３］ 無機または有機酸の１種以上の塩、たとえば硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩または塩化物の形態のアルカリ化合物を使用すること
を特徴とする、先行する［１］および［２］の少なくとも１に記載の方法。
［４］ 前記層を１０μｍ≦Ｄ≦１００μｍの厚さＤで施用すること
を特徴とする、先行する［１］から［３］の少なくとも１に記載の方法。
［５］ 前記モデルまたは前記モデルを被覆している前記層中における前記アルカリイオンの重量百分率が、０．５〜１０重量％の範囲内であること
を特徴とする、先行する［１］から［４］の少なくとも１に記載の方法。
［６］ 前記ケイ酸リチウムガラスセラミックを、出発成分として、少なくともＳｉＯ 2 、Ａｌ 2 Ｏ 3 、Ｌｉ 2 Ｏ、Ｋ 2 Ｏ、少なくとも１種の核形成剤、たとえばＰ 2 Ｏ 5 、少なくとも１種の安定剤、たとえばＺｒＯ 2 および少なくとも１種の着色用金属酸化物、たとえばＣｅＯ 2 、および／またはＴｂ 4 Ｏ 7 を含有するガラス溶融物から製造すること
を特徴とする、先行する［１］から［５］の少なくとも１に記載の方法。
［７］ ガラス溶融物が、重量百分率で以下の出発成分：
・ ＳｉＯ 2 ５０〜８０、好ましくは５２〜７０、特に好ましくは５６〜６１
核形成剤、たとえばＰ 2 Ｏ 5
０．５〜１１、好ましくは３〜８、特に好ましくは４〜７
・ Ａｌ 2 Ｏ 3 ０〜１０、好ましくは０．５〜５、特に好ましくは１．５〜３．２
・ Ｌｉ 2 Ｏ １０〜２５、好ましくは１３〜２２、特に好ましくは１４〜２１
・ Ｋ 2 Ｏ ０〜１３、好ましくは０．５〜８、特に好ましくは１．０〜２．５
・ Ｎａ 2 Ｏ ０〜１、好ましくは０〜０．５、特に好ましくは０．２〜０．５
・ ＺｒＯ 2 ０〜２０、好ましくは４〜１６、特に６〜１４、特に好ましくは８〜１２
・ ＣｅＯ 2 ０〜１０、好ましくは０．５〜８、特に好ましくは１．０〜２．５
・ Ｔｂ 4 Ｏ 7 ０〜８、好ましくは０．５〜６、特に好ましくは１．０〜２．０
・ オプションとして、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムの群からの１種以上のアルカリ土類金属の１種以上の酸化物
０〜２０、好ましくは０〜１０、特に好ましくは０〜５、
・ オプションとして、Ｂ 2 Ｏ 3 、ＭｎＯ 2 、Ｆｅ 2 Ｏ 3 、Ｖ 2 Ｏ 5 、ＴｉＯ 2 、Ｓｂ 2 Ｏ 3 、ＺｎＯ、ＳｎＯ 2 およびフルオリドの群からの１種以上の添加剤
０〜６、好ましくは０〜４
・ オプションとして、原子番号５７、５９〜６４、６６〜７１の希土類金属、特にランタン、イットリウム、プラセオジム、エルビウムおよびユウロピウムの１種以上の酸化物
０〜５、好ましくは０〜３
を含有することを特徴とする、先行する［１］から［６］の少なくとも１に記載の方法。
［８］ ガラス溶融物が、重量百分率で出発成分として以下を含有すること
を特徴とする、先行する［１］から［７］の少なくとも１に記載の方法。
［９］ ペレットをガラス溶融物から形成し、温度Ｔ W1 において期間ｔ W1 にわたって少なくとも１回の第１の熱処理Ｗ１を施し、このとき、６２０℃≦Ｔ W1 ≦８００℃、特に６５０℃≦Ｔ W1 ≦７５０℃であり、および／または１分≦ｔ W1 ≦２００分、好ましくは１０分≦ｔ W1 ≦６０分であること
を特徴とする、先行する［１］から［８］の少なくとも１に記載の方法。
［１０］ 第１の熱処理Ｗ１を２つの工程で実施し、このとき、特に、第１の工程において、温度Ｔ St1 が、６３０℃≦Ｔ St1 ≦６９０℃であり、および／または、第２の工程において、温度Ｔ St2 が、７２０℃≦Ｔ St2 ≦７８０℃であり、および／または、温度Ｔ St1 に至るまでの加熱速度Ａ St1 が、１．５Ｋ／分≦Ａ St1 ≦２．５Ｋ／分であり、および／または、温度Ｔ St2 に至るまでの加熱速度Ａ St2 が、８Ｋ／分≦Ｔ St2 ≦１２Ｋ／分であること
を特徴とする、先行する［１］から［９］の少なくとも１に記載の方法。
［１１］ 第１の熱処理Ｗ１後の前記ケイ酸リチウムガラスセラミックのペレットに、温度Ｔ W2 において期間ｔ W2 にわたって第２の熱処理Ｗ２を施し、このとき、８００℃≦Ｔ W2 ≦１０４０℃、好ましくは８００℃≦Ｔ W2 ≦８７０℃であり、および／または５分≦ｔ W2 ≦２００分、好ましくは５分≦ｔ W2 ≦３０分であること
を特徴とする、先行する［１］から［１０］の少なくとも１に記載の方法。
［１２］ ケイ酸リチウムガラスセラミック製の歯科用セラミック構造体、特に、コーピングまたはクラウンであって、
直径のより大きなアルカリイオンによるリチウムイオンの置きかえによって、前記歯科用セラミック構造体に表面圧縮応力を発生させること
を特徴とする、歯科用セラミック構造体。
［１３］ 前記アルカリイオンが、Ｎａ、Ｋおよび／またはＲｂイオンであること
を特徴とする、［１２］に記載の歯科用セラミック構造体。
［１４］ 前記リチウムイオンを置きかえるアルカリイオンの百分率が、表面から１０μｍの深さに至るまでで、５〜２０重量％の範囲内であり、および／または、前記表面から８乃至１２μｍの深さにおいて、前記アルカリイオンが、５〜１０重量％の範囲内で存在し、および／または、前記表面から１２乃至１４μｍの深さにおいて、前記アルカリイオンが、４〜８重量％の範囲内で存在し、および／または前記表面から１４乃至１８μｍの深さにおいて、前記アルカリイオンの範囲が、１乃至３重量％であり、前記アルカリイオンの重量百分率が、層を経るごとに低下していくこと
を特徴とする、［１２］または［１３］に記載の歯科用セラミック構造体。
［１５］ 前記歯科用セラミック構造体を、金属またはセラミック製の歯科用骨組みにくっつくようにプレス加工するか、この歯科用骨組みを覆うようにプレス加工するか、またはこの歯科用骨組みを取り囲むようにプレス加工すること
を特徴とする、［１２］から［１４］の少なくとも１に記載の歯科用セラミック構造体。
以下に、本願発明の態様を付記する。
［１］ 歯科用構造体、たとえば、コーピングまたはクラウンの雌型形状を有する空洞を使用して歯科用構造体を製造するための方法であり、前記空洞は、前記空洞の形状を規定している取り外し可能なモデルを使用して埋没材料中に形成されており、流動可能なケイ酸リチウムガラスセラミックを前記空洞内に押し込む、歯科用構造体を製造するための方法であって、
直径のより大きなアルカリイオンによるリチウムイオンの置きかえによって、セラミック構造体に表面圧縮応力を発生させ、前記モデルをアルカリ化合物に富ませるか、または前記モデルを、アルカリイオンを含有する材料の層によって被覆すること
を特徴とする、方法。
［２］ 前記モデルを被覆するのに用いる前記層を形成するために、カリウムイオンを含有する前記材料を使用し、前記材料が、無機または有機酸の群からの少なくとも１種の塩、たとえば硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩または塩化物を含有するまたは含むこと
を特徴とする、［１］に記載の方法。
［３］ 無機または有機酸の１種以上の塩、たとえば硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩または塩化物の形態のアルカリ化合物を使用すること
を特徴とする、先行する［１］および［２］の少なくとも１に記載の方法。
［４］ 前記層を１０μｍ≦Ｄ≦１００μｍの厚さＤで施用すること
を特徴とする、先行する［１］から［３］の少なくとも１に記載の方法。
［５］ 前記モデルまたは前記モデルを被覆している前記層中における前記アルカリイオンの重量百分率が、０．５〜１０重量％の範囲内であること
を特徴とする、先行する［１］から［４］の少なくとも１に記載の方法。
［６］ 前記ケイ酸リチウムガラスセラミックを、出発成分として、少なくともＳｉＯ 2 、Ａｌ 2 Ｏ 3 、Ｌｉ 2 Ｏ、Ｋ 2 Ｏ、少なくとも１種の核形成剤、たとえばＰ 2 Ｏ 5 、少なくとも１種の安定剤、たとえばＺｒＯ 2 および少なくとも１種の着色用金属酸化物、たとえばＣｅＯ 2 、および／またはＴｂ 4 Ｏ 7 を含有するガラス溶融物から製造すること
を特徴とする、先行する［１］から［５］の少なくとも１に記載の方法。
［７］ ガラス溶融物が、重量百分率で以下の出発成分：
・ ＳｉＯ 2 ５０〜８０、好ましくは５２〜７０、特に好ましくは５６〜６１
核形成剤、たとえばＰ 2 Ｏ 5
０．５〜１１、好ましくは３〜８、特に好ましくは４〜７
・ Ａｌ 2 Ｏ 3 ０〜１０、好ましくは０．５〜５、特に好ましくは１．５〜３．２
・ Ｌｉ 2 Ｏ １０〜２５、好ましくは１３〜２２、特に好ましくは１４〜２１
・ Ｋ 2 Ｏ ０〜１３、好ましくは０．５〜８、特に好ましくは１．０〜２．５
・ Ｎａ 2 Ｏ ０〜１、好ましくは０〜０．５、特に好ましくは０．２〜０．５
・ ＺｒＯ 2 ０〜２０、好ましくは４〜１６、特に６〜１４、特に好ましくは８〜１２
・ ＣｅＯ 2 ０〜１０、好ましくは０．５〜８、特に好ましくは１．０〜２．５
・ Ｔｂ 4 Ｏ 7 ０〜８、好ましくは０．５〜６、特に好ましくは１．０〜２．０
・ オプションとして、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムの群からの１種以上のアルカリ土類金属の１種以上の酸化物
０〜２０、好ましくは０〜１０、特に好ましくは０〜５、
・ オプションとして、Ｂ 2 Ｏ 3 、ＭｎＯ 2 、Ｆｅ 2 Ｏ 3 、Ｖ 2 Ｏ 5 、ＴｉＯ 2 、Ｓｂ 2 Ｏ 3 、ＺｎＯ、ＳｎＯ 2 およびフルオリドの群からの１種以上の添加剤
０〜６、好ましくは０〜４
・ オプションとして、原子番号５７、５９〜６４、６６〜７１の希土類金属、特にランタン、イットリウム、プラセオジム、エルビウムおよびユウロピウムの１種以上の酸化物
０〜５、好ましくは０〜３
を含有することを特徴とする、先行する［１］から［６］の少なくとも１に記載の方法。
［８］ ガラス溶融物が、重量百分率で出発成分として以下を含有すること
を特徴とする、先行する［１］から［７］の少なくとも１に記載の方法。
を特徴とする、先行する［１］から［８］の少なくとも１に記載の方法。
［１０］ 第１の熱処理Ｗ１を２つの工程で実施し、このとき、特に、第１の工程において、温度Ｔ St1 が、６３０℃≦Ｔ St1 ≦６９０℃であり、および／または、第２の工程において、温度Ｔ St2 が、７２０℃≦Ｔ St2 ≦７８０℃であり、および／または、温度Ｔ St1 に至るまでの加熱速度Ａ St1 が、１．５Ｋ／分≦Ａ St1 ≦２．５Ｋ／分であり、および／または、温度Ｔ St2 に至るまでの加熱速度Ａ St2 が、８Ｋ／分≦Ｔ St2 ≦１２Ｋ／分であること
を特徴とする、先行する［１］から［９］の少なくとも１に記載の方法。
［１１］ 第１の熱処理Ｗ１後の前記ケイ酸リチウムガラスセラミックのペレットに、温度Ｔ W2 において期間ｔ W2 にわたって第２の熱処理Ｗ２を施し、このとき、８００℃≦Ｔ W2 ≦１０４０℃、好ましくは８００℃≦Ｔ W2 ≦８７０℃であり、および／または５分≦ｔ W2 ≦２００分、好ましくは５分≦ｔ W2 ≦３０分であること
を特徴とする、先行する［１］から［１０］の少なくとも１に記載の方法。
［１２］ ケイ酸リチウムガラスセラミック製の歯科用セラミック構造体、特に、コーピングまたはクラウンであって、
直径のより大きなアルカリイオンによるリチウムイオンの置きかえによって、前記歯科用セラミック構造体に表面圧縮応力を発生させること
を特徴とする、歯科用セラミック構造体。
［１３］ 前記アルカリイオンが、Ｎａ、Ｋおよび／またはＲｂイオンであること
を特徴とする、［１２］に記載の歯科用セラミック構造体。
［１４］ 前記リチウムイオンを置きかえるアルカリイオンの百分率が、表面から１０μｍの深さに至るまでで、５〜２０重量％の範囲内であり、および／または、前記表面から８乃至１２μｍの深さにおいて、前記アルカリイオンが、５〜１０重量％の範囲内で存在し、および／または、前記表面から１２乃至１４μｍの深さにおいて、前記アルカリイオンが、４〜８重量％の範囲内で存在し、および／または前記表面から１４乃至１８μｍの深さにおいて、前記アルカリイオンの範囲が、１乃至３重量％であり、前記アルカリイオンの重量百分率が、層を経るごとに低下していくこと
を特徴とする、［１２］または［１３］に記載の歯科用セラミック構造体。
［１５］ 前記歯科用セラミック構造体を、金属またはセラミック製の歯科用骨組みにくっつくようにプレス加工するか、この歯科用骨組みを覆うようにプレス加工するか、またはこの歯科用骨組みを取り囲むようにプレス加工すること
を特徴とする、［１２］から［１４］の少なくとも１に記載の歯科用セラミック構造体。
Claims (11)
- 歯科用構造体の雌型形状を有する空洞を使用して歯科用構造体を製造するための方法であり、前記空洞は、前記空洞の形状を規定している取り外し可能なモデルを使用して埋没材料中に形成されており、流動可能なケイ酸リチウムガラスセラミックを前記空洞内に押し込む、歯科用構造体を製造するための方法であって、
直径のより大きなアルカリイオンによるリチウムイオンの置きかえによって、セラミック構造体に表面圧縮応力を発生させるために、前記モデルをアルカリ化合物に富ませるか、または前記モデルを、アルカリイオンを含有する材料の層によって被覆すること
を特徴とする、
方法。 - 前記モデルを被覆するのに用いる前記層を形成するために、カリウムイオンを含有する前記材料を使用し、前記材料が、無機または有機酸の群からの少なくとも１種の塩、たとえば硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩または塩化物を含有すること
を特徴とする、
請求項１に記載の方法。 - 無機または有機酸の１種以上の塩、たとえば硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩または塩化物の形態のアルカリ化合物をアルカリイオン源として使用すること
を特徴とする、
請求項２に記載の方法。 - 前記層を１０μｍ≦Ｄ≦１００μｍの厚さＤで施用すること
を特徴とする、
請求項１〜３何れか１項に記載の方法。 - 前記モデルまたは前記モデルを被覆している前記層中における前記アルカリイオンの重量百分率が、０．５〜１０重量％の範囲内であること
を特徴とする、
請求項１〜４何れか１項に記載の方法。 - 前記ケイ酸リチウムガラスセラミックを、出発成分として、少なくともＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、少なくとも１種の核形成剤、たとえばＰ2Ｏ5、少なくとも１種の安定剤、たとえばＺｒＯ2および少なくとも１種の着色用金属酸化物、たとえばＣｅＯ2、および／またはＴｂ4Ｏ7を含有するガラス溶融物から製造すること
を特徴とする、
請求項１に記載の方法。 - 前記ケイ酸リチウムガラスセラミックは、ガラス溶融物として、重量百分率で以下の出発成分：
・ ＳｉＯ2 ５０〜８０、好ましくは５２〜７０、特に好ましくは５６〜６１
核形成剤、たとえばＰ2Ｏ5
０．５〜１１、好ましくは３〜８、特に好ましくは４〜７
・ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０、好ましくは０．５〜５、特に好ましくは１．５〜３．２
・ Ｌｉ2Ｏ １０〜２５、好ましくは１３〜２２、特に好ましくは１４〜２１
・ Ｋ2Ｏ ０〜１３、好ましくは０．５〜８、特に好ましくは１．０〜２．５
・ Ｎａ2Ｏ ０〜１、好ましくは０〜０．５、特に好ましくは０．２〜０．５
・ ＺｒＯ2 ０〜２０、好ましくは４〜１６、特に６〜１４、特に好ましくは８〜１２
・ ＣｅＯ2 ０〜１０、好ましくは０．５〜８、特に好ましくは１．０〜２．５
・ Ｔｂ4Ｏ7 ０〜８、好ましくは０．５〜６、特に好ましくは１．０〜２．０
・ オプションとして、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムの群からの１種以上のアルカリ土類金属の１種以上の酸化物
０〜２０、好ましくは０〜１０、特に好ましくは０〜５、
・ オプションとして、Ｂ2Ｏ3、ＭｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＳｎＯ2およびフルオリドの群からの１種以上の添加剤
０〜６、好ましくは０〜４
・ オプションとして、原子番号５７、５９〜６４、６６〜７１の希土類金属、特にランタン、イットリウム、プラセオジム、エルビウムおよびユウロピウムの１種以上の酸化物
０〜５、好ましくは０〜３
を含有するガラス溶融物から製造されることを特徴とする、
請求項１に記載の方法。 - ガラス溶融物が、重量百分率で出発成分として以下を含有すること
を特徴とする、請求項７に記載の方法。
- ペレットをガラス溶融物から形成し、温度ＴW1において期間ｔW1にわたって少なくとも１回の第１の熱処理Ｗ１を施し、このとき、６２０℃≦ＴW1≦８００℃、特に６５０℃≦ＴW1≦７５０℃であり、および／または１分≦ｔW1≦２００分、好ましくは１０分≦ｔW1≦６０分であること
を特徴とする、
請求項６〜８何れか１項に記載の方法。 - 第１の熱処理Ｗ１を２つの工程で実施し、このとき、特に、第１の工程において、温度ＴSt1が、６３０℃≦ＴSt1≦６９０℃であり、および、第２の工程において、温度ＴSt2が、７２０℃≦ＴSt2≦７８０℃であり、および／または、温度ＴSt1に至るまでの加熱速度ＡSt1が、１．５Ｋ／分≦ＡSt1≦２．５Ｋ／分であり、および、温度ＴSt2に至るまでの加熱速度ＡSt2が、８Ｋ／分≦ＴSt2≦１２Ｋ／分であること
を特徴とする、
請求項９に記載の方法。 - 第１の熱処理Ｗ１後の前記ケイ酸リチウムガラスセラミックのペレットに、温度ＴW2において期間ｔW2にわたって第２の熱処理Ｗ２を施し、このとき、８００℃≦ＴW2≦１０４０℃、好ましくは８００℃≦ＴW2≦８７０℃であり、および／または５分≦ｔW2≦２００分、好ましくは５分≦ｔW2≦３０分であること
を特徴とする、
請求項９または１０に記載の方法。
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