KR20180126034A - 착색된 블랭크의 제조 방법, 및 블랭크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이산화지르코늄을 함유하며 치과용 수복재를 제조하기 위한 것인 착색된 블랭크의 제조 방법으로서, 여기서 적어도 일부가 착색 물질을 각각 함유하는 분말 형태의 원료들을 주성분으로서의 이산화지르코늄과 혼합하고 생성된 혼합물을 가압하고 이어서 1회 이상 열처리하는, 방법에 관한 것이다. 목적하는 형광도를 발생시키기 위해, 분말 형태의 원료에서, 착색 물질로서 적어도 테르븀, 에르븀, 코발트, 뿐만 아니라 치과용 수복재에서 형광 효과를 발생시키는 물질을 사용하지만 자연 발생 불순물들을 제외하고는 철은 사용하지 않는다.

Description

착색된 블랭크의 제조 방법, 및 블랭크
본 발명은 이산화지르코늄을 함유하며 치과용 수복재(dental restoration)를 제조하기 위한 것인 착색된 블랭크의 제조 방법으로서, 적어도 일부가 착색 물질을 함유하는 분말 형태의 원료들을 혼합하고 생성된 혼합물을 가압하고 이어서 열처리하는, 방법에 관한 것이다.
이산화지르코늄은, 이의 강도 및 안정성으로 인해, 치과 분야에서, 예를 들면 치관(crown) 및 브릿지(bridge)용 프레임워크(framework) 재료로서 광범위하게 사용된다.
WO 99/47065 A1에는 이산화지르코늄 블랭크를 기반으로 하며 사전 제조된 치아 잔근(tooth stump) 위에 고정되어야 하는 치과용 보철물(dental prosthesis)의 제조 방법이 개시되어 있다. 블랭크는 예비소결된 이산화지르코늄 디스크로 이루어지며, 이로부터, 특히 최종 소결 단계 동안 수축 특성을 허용하는 치과용 보철물의 형상에 해당하는 형상이 제작된다. 출발 분말은 산화물 형태로 존재하는 착색 소자(element)를 함유할 수 있다.
WO 2005/070322 A1로부터는 무기/무기 복합 재료 및 이의 제조 방법이 알려져 있다. 이 복합 재료의 제조에 있어서는, ZrO2(산화지르코늄)의 산화물 세라믹 분말을 성형 및 예비소결하여 세공이 개방된 결정질 산화물 세라믹 성형부를 생성시키고, 그 위에 실온에서 진공하에 침윤성 물질을 가하고, 이 산화물 세라믹을 대기 및 주위 압력하에 최대 밀도(full density)로 소결시켜 무기/무기 복합 재료를 생성시킨다. 이들 조치는 심미적인 외관을 향상시키기 위한 것이다.
목적하는 착색의 수복재의 제공을 가능하게 하기 위해, 산화물 형태의 다양한 착색 소자를 함유한 분말 형태의 원료들을 사용하여, 착색되지 않은 이산화지르코늄, 즉, 백색 이산화지르코늄으로 이루어진 분말 형태의 원료와의 혼합물을 생성한다. 원칙적으로 이산화지르코늄은 산화이트륨 안정화된 이산화지르코늄 분말일 것이다.
착색 소자가 분말 형태의 원료로부터 생성된 혼합물에 걸쳐 균일하게 분포되어 있다는 사실은, 가압되어야 하는 혼합물이 균일한 착색을 가지므로, 결과적으로, 예비소결된 또는 가능하게는 심지어 완전 소결된 블랭크의 후속 기계가공 동안, 제조된 치과용 수복재가 이의 외부 표면 전체 및 본체 전체에 동일한 색상을 나타내게 될 것이라는 이점을 창출한다. 이 방법과 근본적으로 상이한 것은, 치과용 수복재를 착색하는 대체 공정이다. 여기서, 완성된 상태의 후자를 착색 용액에 함침시킨다. 착색 이온의 침투는 표면으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소하기 때문에, 즉, 착색 구배를 얻게 되므로, 대응하는 수복재가 재제작되어야 하는 경우, 상이한 영역들은 상이한 색 특성을 가질 수 있다는 단점에 직면한다. 이는, WO 2014/164199 A1에 개시된 바와 같이, 형광 발생 물질로서, 비스무트 이온을 함유하는 상응하는 수복재의 형광 특성에도 동일하게 적용된다.
WO 2015/199018 A1로부터는 산화이트륨 안정화된 이산화지르코늄, 산화에르븀, 산화철, 산화코발트, 또는 산화알루미늄으로 이루어진 착색된 반투명 이산화지르코늄 본체가 알려져 있다.
본 발명의 목적은, 완성된 수복재가 원하는 색 뿐만 아니라 적어도 자연 치아에 가까운 형광 특성을 보유하도록, 전술된 유형의 방법을 추가로 개발하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 분말 형태의 원료로서, 적어도 테르븀, 에르븀, 코발트를 착색 소자로서 사용하지만 자연적인 불순물을 제외하고는 철은 사용하지 않는 것과, 분말 형태의 원료 중 적어도 하나는 치과용 수복재에서 형광 효과를 발생시키는 소자를 함유하는 것을 주로 제안한다. 특히, 분말 형태의 원료들 중 하나는 형광 효과 발생 소자로서, 자연적인 불순물과는 무관하게 비스무트만을 함유하고, 여기서, 추가의 원료는 독점적으로 테르븀을 함유하거나 테르븀 및 가능하게는 프라세오디뮴을 함유하고, 분말 형태의 또 다른 원료는 에르븀만을 함유하고, 분말 형태의 추가의 원료는 독점적으로 코발트 또는 코발트와 망간 및/또는 세륨을 함유하도록 의도된다.
착색 소자 및 형광 발생 소자는 바람직하게는 산화물 형태로 존재한다.
상응하는 분말 형태의 원료는 대체로 분말 형태의 추가의 원료와 혼합하여 혼합물을 생성시키며, 이는, 자연적인 불순물 외에는 착색 소자 및 형광 효과 발생 소자를 함유하지 않으며 이산화지르코늄 혼합 결정 Zr1 - xMexO2 -(4n/2)x(여기서, Me는 산화물 형태로 존재하는 금속이다)의 분말로 이루어지고 이산화지르코늄의 정방형 또는 입방형 상을 안정화시킨다. 이산화지르코늄 혼합 결정의 화학식에서, n = 2, 3 또는 4이고 0 ≤ x ≤ 1이다.
각각의 착색 소자 또는 형광 특성 보유 소자 이외에도, 상응하는 이산화지르코늄 혼합 결정 분말은 분말 형태의 원료들의 나머지 주성분이며, 여기서 이들은 대체로 이산화지르코늄 혼합 결정 분말 및 각각의 착색 소자 또는 소자들 또는 형광 효과 발생 소자로 독점적으로 이루어진다.
본원에서 독점적으로 이산화지르코늄 혼합 결정 분말은, 관례대로, HfO2, Al2O3을 의미하며 기술적 이유로 인해 불가피한 기타 첨가물도 존재할 수 있다.
특히, 어떠한 착색 물질 또는 형광 효과 발생 소자도 함유하지 않는 원료는 하기 조성물을 중량 퍼센트로 갖는다:
HfO2 < 3.0
Al2O3 < 0.3
기술적 한계로 인한 불가피한 불순물들 ≤ 0.2
(예를 들면 SiO2, Fe2O3, Na2O)
Y2O3 4.5 내지 9.5
ZrO2 = 100% - (Y2O3 + Al2O3 + HfO2 + 불가피한 불순물들)
이하, 이 조성물을 이산화지르코늄 베이스라고 한다.
산화이트륨 안정화 이산화지르코늄이 높은 강도(strength) 및 낮은 반투명도(translucency)를 갖는 치과용 보철물 성분의 제조에 사용되는 경우, 산화이트륨 함량은 4.5중량% 내지 7.0중량%이 되어야 하며, 즉, 사용되는 비착색 이산화지르코늄 분말은 하기 조성물을 중량 퍼센트로 가져야 한다:
HfO2 < 3.0
Al2O3 < 0.3
기술적 한계로 인한 불가피한 불순물들 ≤ 0.2
(예를 들면 SiO2, Fe2O3, Na2O)
Y2O3 4.5 내지 7.0
ZrO2 = 100% - (Y2O3 + Al2O3 + HfO2 + 불가피한 불순물들)
이하, 이 조성물을 이산화지르코늄 변형태 I이라고 한다.
변형태 I에 대해 평균 강도 및 더 높은 반투명도가 요구되는 경우, 산화이트륨 안정화 이산화지르코늄 분말은 하기 조성물을 중량 퍼센트로 가져야 한다:
HfO2 < 3.0
Al2O3 < 0.3
기술적 한계로 인한 불가피한 불순물들 ≤ 0.2
(예를 들면 SiO2, Fe2O3, Na2O)
Y2O3 7.0 내지 9.5
ZrO2 = 100% - (Y2O3 + Al2O3 + HfO2 + 불가피한 불순물들)
이하, 상응하는 조성물을 변형태 II이라고 한다. 본 발명에 따라, 분말 형태의 원료로부터, 균질하게 예비착색되며 완전 소결 후에는 자연 치아에 상응하는 형광 특성을 보유하는 블랭크용 혼합물이 생성된다. 이들 유리한 특징은, 예비소결된 수복재를 상응하는 이온을 함유하는 용액으로 함침시킴으로써 형광 특성이 얻어지는 치과용 수복재에서는 달성될 수 없다.
본 발명의 교시는, 특히, 상이한 형광 특성을 갖는 영역들을 보유하는 블랭크를 제조할 수 있게 된다는 이점을 제공한다. 이는, 우선 분말 형태의 원료로 제조된 제1 혼합물의 층을 몰드에 충전하고 이어서 제1 층 위에 제1 혼합물과는 조성이 상이한 적어도 제2 혼합물을 충전하고 이어서 이들 혼합물을 함께 가압 및 열처리함으로써 가능해진다. 제2 혼합물을 도입하기 전에, 제1 혼합물로 이루어진 층에 제1 개방 캐비티(open cavity)가 형성되고 이어서 제2 혼합물을 충전하며, 이때 제2 혼합물이 캐비티 외부의 제1 혼합물 상으로 적용될 필요는 없다.
제2 혼합물이 도입된 후, 여기에 제2 개방 캐비티가 형성되어, 이어서 제1 및/또는 제2 혼합물과는 조성이 상이한 제3 혼합물을 제2 개방 캐비티로 충전하는 것이 또한 가능하다.
추가의 개발로서, 제1 혼합물로 이루어진 층 내에 여러 제1 개방 캐비티들이 생성되어 여기에 분말 형태의 원료들의 혼합물, 특히 제2 혼합물을 충전하는 것이 의도된다.
이 경우, 적어도 일부 또는 그 이상의 제1 개방 캐비티는 상이한 내부 기하구조를 가질 수 있다.
특히 혼합물에서 사용되는 분말 형태의 원료들은, 다양한 착색 소자 또는 이의 구성 분율 및/또는 형광 특성을 갖는 소자들의 구성 분율 이외에도, 주요 성분으로서의 이산화지르코늄을 80중량% 이상의 비율로 함유하는 것이 의도될 수 있다. 산화이트륨 또는 산화칼슘 또는 산화세륨, 특히 산화이트륨이 추가 구성성분으로서 함유될 수 있다. 블랭크로부터 제조되어야 하는 수복재의 강도에 영향을 끼치지 위해, 산화이트륨의 구성 분율은 상이한 조성물들의 혼합물에 따라 달라질 수 있다.
이 경우, 수복재, 예를 들면 인공 치아의 상아질(dentine) 영역의 형성에 사용될 혼합물은 절치(incisal) 영역에서 사용되는 혼합물보다 낮은 산화이트륨 함량을 가질 수 있다.
또한 층들은 Y2O3 함량은 동일하지만 착색 소자 또는 Bi의 함량은 상이할 수 있다.
특히, 상아질 영역을 위한 혼합물은 산화이트륨과 이산화지르코늄의 합계량에 대해 4.5 내지 7중량%의 산화이트륨 함량을 가져야 한다. 절치 영역을 위한 혼합물은 또한 산화이트륨과 이산화지르코늄의 합계량에 대해 7.0 내지 9.5중량%의 산화이트륨 함량을 보유하는 것으로 선택되어야 한다. 전술된 바와 같이, 상아질 영역을 위한 산화이트륨의 함량은 절치 영역을 위한 산화이트륨의 함량보다 항상 더 낮아야 한다.
본 발명의 교시는, 자연 치아의 것과 같은 특성들을 실현할 수 있게 하기 위해서는, 상이한 착색 및/또는 형광 특성, 및/또는 강도 값 및/또는 반투명도 특성을 갖는 영역들을 함유하는 수복재를 생성시키는데 블랭크가 사용됨을 명시한다.
감소된 형광성을 원하는 영역은 염색에 의해 커버되어, 치아의 자연 나이에 상당하는 외관을 얻게 된다.
본 발명은 또한 세라믹 재료로부터 블랭크를 제조하는 방법을 특징으로 하며, 이때 세라믹 재료로 이루어진 적어도 2개의 층들은 몰드 내에 층별로 충전되고, 세라믹 재료는 전술된 혼합물들로 이루어지며 층들은 상이한 조성을 가질 수 있고, 이어서, 층들을 충전한 후, 이들을 가압한 뒤에 소결하고, 제1 층을 충전한 후 이의 표면을, 이의 표면을 따라, 상이한 높이를 갖는, 즉, 균일한 충전 높이를 보유하지 않는 영역들을 갖도록 그리고 이어서 제1 층과는 상이한 조성을 갖는 제2 층이 몰드 내에 도입하도록 구조화시킨다.
대안적인 선택사항으로는, 제1 층을 도입한 후, 본 발명에 따르며 제1 층의 재료와는 상이한 혼합물의 세라믹 재료로 이루어진 중간층을 제1 층 상에서 몰드 내에 충전하며, 제1 층의 재료를 중간층의 재료와 혼합하고, 이어서 제2 층을 몰드 내에 도입하는 것이 있다. 이 경우, 중간층의 높이의 2배 또는 대략 2배에 상응하는 높이 거리에 걸쳐 중간층의 자유 표면으로부터 출발하여 제1 층의 재료와 혼합하는 것이 특히 의도된다. 추가로, 중간층의 재료가 제2 층과 동일한 재료인 것이 특히 의도된다.
본 발명의 제1 대안에 따라, 벌크 재료의 제1 층을 몰드 내에 도입한다. 예를 들면, 이는, 예를 들면 1g/㎤ 내지 1.4g/㎤, 특히 1.15g/㎤ 내지 1.35g/㎤ 범위의 벌크 밀도를 갖는 치아색 이산화지르코늄 과립일 수 있다. 40㎛ 내지 70㎛의 그레인 크기 D50를 보유할 수 있는 과립을 도입한 후, 특히 서로에 대해 평행하게, 특히 동심원형으로 또는 서로에 대해 평행하게 확장되는 상승부(elevation) 및 골부(valley)가 생성되는 방식으로 구조가 생성되게 하기 위해, 표면을 평활화시킨다. 이를 위해, 특히, 제1 층에 대해 이동, 특히 회전하며 특히 제1 층의 표면 영역을 파도형, 빗형 또는 톱니형 형상으로 구현되는 구획에 의해 구조화시키는 소자에 의해 구조물이 형성되는 것이 특히 의도된다. 이에, 표면 패턴, 즉, 교대하는 상승부 및 골부를 형성하기 위한 표면의 준(quasi) "갈퀴질(raking)"이 초래된다.
특히, 상승부의 체적이 함몰부(depression) 또는 골부의 체적과 동일하거나 대략 동일하게 되는 방식으로 구조물을 형성하는 것이 의도된다.
바람직하게는, 톱니형 소자는, 대칭으로 구현되며 15° 내지 45°인 각을 둘러싸는 측면 단부를 갖는 V형 치아를 보유한다. 이어지는 치아들 사이의 거리, 즉, 지점-대-지점 거리는 1mm 내지 4mm, 바람직하게는 1mm 내지 3mm이여야 한다.
이제, 제2 세라믹 벌크 재료를 몰드 내에 도입하며, 이의 양은 골부에 의해 형성된 구조의 함몰부에서부터 증가하기 시작하여, 그 결과, 상승부 위로 올라감에 따라, 제2 층의 비율이 준연속적으로(quasi-continuously) 증가하게 된다. 표면을 평활화한 후, 층을 가압하여, 대략 3g/㎤의 밀도를 수득한다.
이어서 예비소결을 700℃ 내지 1100℃, 특히 800℃ 내지 1000℃ 범위의 온도에서 예를 들면 100분 내지 150분의 기간 동안 수행한다. 이어서, 이러한 방식으로 제조된 블랭크는 예를 들면 밀링(milling) 및/또는 그라인딩(grinding)에 의해 기계가공하여, 원하는 치과용 수복재를 제조하여, 이어서 이를 최종 밀도(final density), 예를 들면 이산화지르코늄의 경우 6.0 내지 6.1g/㎤에 도달할 때까지 소결한다.
최종 밀도로의 소결은 예를 들면 10분 내지 250분의 기간 동안 1300℃ 내지 1600℃에서 수행될 수 있다. 최종 밀도로의 소결은 어느 정도 더 높은 온도에서도 수행할 수 있다. 소결을 예를 들면 원료의 제조업자가 최대 밀도로의 소결을 위해 명시한 온도보다 100℃ 더 높은 온도에서 수행하는 경우, 소결 시간이 최대 밀도로의 소결에 적용되는 시간과 동일하기만 하면, 이는 과소결(over-sintering)로 간주된다.
특히, 최종 밀도로의 소결은 1350℃ 내지 1550℃ 범위에서 수행되며, 이때 6.00 내지 6.10g/㎤, 특히 6.04 내지 6.09g/㎤의 밀도가 달성될 수 있다.
예비소결 또는 최종 밀도로의 소결 또는 과소결을 위한 상기 명시된 온도 및 기간은 상이한 층 형상, 층 순서, 및 상이한 층 갯수에 적용되며, 여기서 이는, 물론, 하나의 균질한 재료로 이루어진, 즉, 원료에 대해 상이한 조성을 갖는 세라믹 재료의 층 또는 영역으로 이루어지지 않은 블랭크를 제조하는 것을 또한 포함한다.
완전침투(inter-penetrating) 층은 상이한 물리적 및 광학적 특성이 블랭크의 높이에 걸쳐 수득될 수 있다는 이점을 제공한다. 예를 들면, 제1 층이 필요한 정도로 착색되면, 완전 소결 후에 치아색 단부 영역(edge region)을 수득할 수 있으며, 이때 제1 층과 제2 층 재료의 완전침투에 의해 형성된 전이 영역에 걸쳐, 치아 색의 세기는 연속으로 감소하고 이와 동시에 반투명도는 원하는 방식으로 증가한다. 이어서 치과용 수복재를 층 위치를 고려하여 특히 밀링에 의해 블랭크로부터 제조하며, 여기서, 치아 절치가 제2 층의 영역 내로 확장되도록 치과용 수복재를 블랭크 내에 "놓는다".
비스무트 산화물과 같은 형광 효과 발생 산화물을 첨가하면, 자연 치아와 또는 여러 치아를 포함하는 턱(jaw) 영역과 효과적으로 구별하기 어려운 시각적 외관을 갖는 치과용 수복재를 생성시킬 수 있다.
이와는 독립적으로, 본 발명의 교시는 층들 사이의 연속 전이를 보장하여, 색 또는 반투명도가 연속으로 감소하거나 증가하며, 또한, 굽힘 강도(flexural strength)에 대한 변형은, 특별한 응력이 가해진 치과용 수복재의 구역이 더 낮은 응력이 가해진 구역보다 더 높은 굽힘 강도를 보유하도록 수행될 수 있다. 이는 갑작스러운 변화 없이 이루어지지만, 특히 제조되는 치과용 수복재의 높이 범위에 걸쳐 연속, 즉 준연속 전이로 전술된 바와 같이, 기술적인 가능성은 최신 기술에서는 알려져 있지 않으며, 상이한 조성의 각각의 층들이 중첩 배열되기 때문에, 계단형 변화가 초래되거나, 또는 재료 특성들이 외부 표면으로부터, 즉, 이의 높이에 의존하지 않고 전체 치과용 수복재에 걸쳐 독점적으로 변화된다.
바람직한 방식에서, 소자를, 특히 몰드의 종축을 따라 확장된 축 주위로 회전시켜 층 재료들을 혼합하여, 제1 층의 표면에서 재료를 대체하여 파도형 또는 톱니형 형상을 갖는다고 볼 수 있는 구조물을 생성시키는 것이 의도된다. 또한, 제1 층의 표면 상에 작용하는 압력 소자를 사용하여 구조물을 생성시킬 수 있으며, 이때 압력 소자는, 표면들 상에서 확장된 함몰부를 둘러싸는 상승부를 가져서, 스탬퍼(stamper)로도 불리는 소자의 부정형(negative shape)이 제1 층의 표면에 각인된다. 이어서, 전술된 바와 같이, 제2 층의 세라믹 재료는 충전되고 평활화되며, 이어서 층들을 가압하고 이에 따라 압축된 부분을 예비소결한다.
추가로 본 발명은 제1 및 제2 층이 이들의 접촉 영역에서 제1 및 제2 층의 전체 높이의 1/15 내지 1/4, 특히 1/10 내지 1/5의 규모를 갖는 높이 H에 걸쳐 서로 완전침투함을 특징으로 한다.
이의 구조화되지 않은 상태에서, 제1 층은 제1 및 제2 층의 총 높이의 대략 1/2 내지 2/3의 높이를 가져야 한다.
제1 층이 높은 안정성을 특징으로 하게 하고 제2 층이 원하는 정도의 반투명도를 갖게 하기 위해, 본 발명은, 추가의 개발로서, 산화이트륨 비율이 제1 층에서 4.7 내지 7.0중량%이고/이거나 제2 층에서는 7.0 내지 9.5중량%이며, 이에 의해 제1 층에서 산화이트륨의 비례 함량이 제2 층에서보다 낮은 것을 의도한다.
또한, 예비소결 후 제1 층 및 제2 층에서 이산화지르코늄의 입방형 상(cubic phase)에 대한 정방형 상(tetragonal phase) 지수(quotient)는 ≥ 1이여야 한다.
특히, 이산화지르코늄은 제1 층에서 적어도 95% 정방형 결정형(tetragonal crystalline form)을 갖는 것으로 의도된다. 제2 층에서, 정방형 결정질 상은 51% 내지 80%이여야 한다. 나머지는 특히 입방형 결정질 상(cubic crystalline phase)에 의해 형성되어야 한다.
그 결과, 본 발명은 이하 철저하지 않은 조치 목록을 특징으로 한다. 우선, 이산화지르코늄으로 주로 이루어진 치아색으로 착색된 세라믹 재료가 몰드 내에 충전된다. 이 경우, 충전 높이는 가압 전 블랭크의 높이의 대략 1/2 내지 2/3에 상응한다.
이어서 표면은 특별히 구조화된 소자 또는 스템퍼에 의해 패턴화되며, 이때 구조물은 제1 재료로부터 제2 재료로의 특징들의 연속 전이를 위해 고안될 수 있다. 또한, 제1 층의 표면 기하구조는 층 재료의 확산 계수에 의해 정렬될 수 있다.
바람직하게는, 몰드, 즉, 제1 층을 함유한 몰드 내로 낮아지고 이어서 제1 층에 요구되는 정도로 함침되는 회전 소자가 사용된다. 예를 들면 파도형 또는 빗형 형상으로 층을 마주보는 면 상에서 구조화된 이 소자를 회전시킴으로써, 표면을 특정 방식으로 구조화시킨다. 대안적으로, 표면은 적합한 기하구조를 갖는 스템퍼에 의해 구조화할 수 있다.
이어서, 더 높은 반투명도 및 또한 더 큰 산화이트륨 함량을 보유해야 하는 제2의, 특히, 덜 착색된 세라믹 재료로 몰드를 충전한다. 이어서, 세라믹 재료의 통상의 가압 및 예비소결을 수행한다.
층을 제조하기 위해 혼합된 원료들은 원하는 형광 특성에 적합한 형광 특성을 나타내는 소자들, 예를 들면 Bi를 함유한다.
바람직하게는 착색되어 치아 색과 일치하고 이산화지르코늄으로 주로 이루어진 제1 층을 도입한 후에, 중간층을 형성하기 위해 또 다른 재료를 몰드 내에 충전하는 경우 또한 본 발명으로부터 벗어나지 않는다. 이 재료는 제1 재료보다 덜 착색되어야 하지만 또한 이산화지르코늄으로 주로 이루어지며, 제1 층보다 큰 산화이트륨 함량을 갖는다. 중간층은, 예를 들면, 몰드 내에 도입되는 층의 전체 높이의 1/10 내지 1/5의 높이를 가질 수 있다. 이어서 중간층 재료를 제1 층과 혼합한다. 이 경우, 내부혼합은, 중간층의 높이에 상응하는 깊이로 제1 층으로 적어도 침투하는 소자에 의해 수행한다. 이어서, 전술된 제2 층에 따르는 층을 몰드 내에 충전하며, 이는 더 높은 반투명도를 초래할 것이며 이는 제1 층보다 큰 산화이트륨 함량을 가져야 한다. 이어서, 전술된 바와 같이, 세라믹 재료를 가압하여 블랭크를 형성하고, 이를 예비소결시키고, 이어서 이러한 방식으로 제조된 블랭크로부터 특히 밀링 또는 그라인딩에 의해 치과용 수복재를 수득한다. 추가의 가공 단계로는 최종 밀도로의 소결이 이어진다. 중간층의 재료는 제2 층의 재료여야 한다.
전술된 방법과는 독립적으로, 최종 밀도로의 소결 후, 베니어링 세라믹을 적용할 필요 없이 일체형(monolithic) 치과용 수복재를 수득하지만, 베니어링 세라믹이 적용되는 경우도 본 발명의 범주내에 속한다.
특히 이산화지르코늄을 함유하며, 이의 높이를 따라 상이한 조성의 층들을 포함하는, 세라믹 재료로 이루어진 치과용 수복재, 예를 들면 치과용 프레임워크, 치관, 부분 치관, 브릿지, 코핑(coping), 베니어(veneer), 지대치(abutment), 포스트(post) 및 코어(core)의 제조에 사용되는 예비소결된 또는 완전 소결된 블랭크는, 블랭크가 3개 층을 포함하며, 이 중 하나인 중간층은 블랭크 높이의 적어도 1/10 내지 1/5에 걸쳐 확장되며 제1 층의 재료 및 제2 층의 재료 또는 중간층 재료로 이루어짐을 특징으로 한다. 특히 본 발명은, 중간층에서 제1 층의 재료의 비율이 제1 층으로부터 제2 층을 향하는 방향을 따라 연속으로 또는 대체로 연속으로 감소함을 특징으로 한다.
본 발명은 제1 층 및 제2 층 사이에 연속 전이를 생성할 수 있는 가능성을 발생시켜, 결과적으로 착색된 층 재료에 대해서도 착색 및 반투명도의 연속적인 변화가 가능하다. 임의의 원하는 형광 특성을 얻을 수 있게 된다. 이와 관련하여, 강도 특성을 원하는 정도로 변화시킬 수 있는 가능성이 제공되며, 특히 브릿지 커넥터의 하부면과 같이 높은 응력이 인가되는 영역에서 블랭크의 영역으로부터 제작될 것이며 이때 가장 높은 강성(rigidity)을 보유한 제1 층이 확장된다.
특히 세라믹 재료는 산화이트륨으로 도핑된 이산화지르코늄을 적어도 85중량% 함유하는 것으로 의도되며, 여기서 제1 층의 산화이트륨 함량은 7.0중량%로 크고 제1 층의 산화이트륨 함량은 제2 층보다 적다.
또한, 본 발명의 추가의 개발로서, 완전 소결된 수복재가, 치아 축(tooth axis)을 따라, 절치면에서보다 치근면(root side)에서 더 높은 강도를 갖고/갖거나 치근면에서보다 절치면에서 더 높은 반투명도를 갖는 방식으로, 제1 층이 상이하게 착색되고/되거나 제2 층과는 상이한 수준의 산화이트륨 도핑을 갖도록 의도된다.
특히, 전술된 유형의 블랭크로부터 제조된 치과용 수복재, 특히 치관, 부분 치관, 또는 브릿지는 수복재가, 치아 축을 따라, 치근면 상에서 확장된 제1 층, 절치면 상에서 확장된 제2 층, 및 이들 사이에서 확장되며 제1 층으로부터 제2 층을 향하는 방향을 따라 연속으로 또는 대체로 연속으로 감소하는 강도 및/또는 증가하는 반투명도를 보유한 중간층으로 적어도 이루어짐을 특징으로 한다. 이는 가능한 임의의 형광을 얻을 수 있게 한다.
본 발명의 교시는 절치에 베니어링 세라믹을 수동으로 적용할 필수적인 필요 없이도 치과용 수복재를 비용 효율적이고 재현 가능한 방식으로 제조할 수 있게 한다. 또한, 세라믹 재료의 조성에 의해 강도를 조정할 수 있으므로, 하중이 가장 큰 영역에서 가장 높은 굽힘 강도를 얻을 수 있다.
본 발명의 추가적인 세부사항, 이점 및 특성은 청구범위, 본원에 언급된 개별 특징들 및/또는 조합한 것들에서, 뿐만 아니라 바람직한 예시적인 양태에 대한 하기 설명으로부터 도출된다.
도 1은 블랭크를 제조하기 위한 디바이스의 개략도이고,
도 2a) 내지 도 2c)는 디바이스 및 이것으로 수행되는 가공 단계의 개략도이고,
도 3은 도 2b)의 확대도이고,
도 4는 상이한 재료 특성들의 영역들을 갖는 블랭크이고,
도 5는 상이한 재료 특성들의 영역들을 갖는 추가의 블랭크이고,
도 6은 이로부터 제조된 치아를 갖는 블랭크의 개략도이고,
도 7은 상이한 재료 특징들의 여러 영역들을 갖는 블랭크의 상면도이고,
도 8은 디바이스 및 이것으로 수행되는 가공 단계의 개략도이고,
도 9는 도 8b)의 확대도이고,
도 10a) 내지 도 10d)은 블랭크의 특징들을 예시하기 위한 개략도이고,
도 11은 도 8의 블랭크로부터 제조된 브릿지의 개략도이고,
도 12은 대안적인 방법의 개략도이다.
치과용 수복재의 제조시, 제1 절차에서 분말 형태의 여러 출발 원료 혼합물들은 하기 조성물을 갖는다:
원료 1 이산화지르코늄 베이스 (착색되지 않은 이산화지르코늄 분말), 중량 퍼센트
HfO2 < 3.0
Al2O3 < 0.3
기술적 한계로 인한 불가피한 불순물들 ≤ 0.2
(예를 들면 SiO2, Fe2O3, Na2O)
Y2O3 4.5 내지 9.5
ZrO2 = 100% - (Y2O3 + Al2O3 + HfO2 + 불가피한 불순물들)
원료 1 이산화지르코늄 변형태 I (착색되지 않은 이산화지르코늄 분말), 중량%:
HfO2 < 3.0
Al2O3 < 0.3
기술적 한계로 인한 불가피한 불순물들 ≤ 0.2
(예를 들면 SiO2, Fe2O3, Na2O)
Y2O3 4.5 내지 7.0
ZrO2 = 100% - (Y2O3 + Al2O3 + HfO2 + 불가피한 불순물들)
원료 1 이산화지르코늄 변형태 II (착색되지 않은 이산화지르코늄 분말), 중량 퍼센트:
HfO2 < 3.0
Al2O3 < 0.3
기술적 한계로 인한 불가피한 불순물들 ≤ 0.2
(예를 들면 SiO2, Fe2O3, Na2O)
Y2O3 7.0 내지 9.5
ZrO2 = 100% - (Y2O3 + Al2O3 + HfO2 + 불가피한 불순물들)
원료 2: 이산화지르코늄 변형태 II, Y2O3 부재함, 산화에르븀 (Er2O3) 함량 9.2중량%.
원료 3: 이산화지르코늄 베이스, 변형태 I 또는 변형태 II, 산화코발트 (Co3O4) 함량 0.04중량%.
원료 4: 이산화지르코늄 베이스, 변형태 I 또는 변형태 II, 산화테르븀 (Tb2O3) 함량 2.0중량%.
원료 5: 이산화지르코늄 베이스, 변형태 I 또는 변형태 II, 산화비스무트 (Bi2O3) 함량 0.3중량%.
상기 명시된 번호의 분말 형태 원료들은 본 발명의 보호 범위를 제한하는 요인인 것으로 이해되지 않아야 한다.
VITA 컬러 A2의 인공 치아를 제조하기 위해, 하기 비율의 분말 형태 원료들을 혼합물로 혼합한다:
91.40중량%의 원료 1 이산화지르코늄 변형태 II
3.80중량%의 원료 2
1.25중량%의 원료 3 (이산화지르코늄 변형태 II 함유)
3.50중량%의 원료 4 (이산화지르코늄 변형태 II 함유)
0.05중량%의 원료 5 (이산화지르코늄 변형태 II 함유)
결합제가 첨가될 수 있지만 상기 열거된 중량 퍼센티지로는 고려되지는 않는다.
이러한 방식으로 생성된 혼합물 1은 몰드 2 내에 충전하여 가압한다.
몰드로부터 압축된 조각을 제거한 후 800℃ 내지 1000℃의 온도에서 100분 내지 150분의 기간 동안 예비소결한다. 이 경우, 예비소결에 앞서 탈결합(de-binding)을 실행한다. 예비소결 후, 이러한 방식으로 제조된 블랭크의 밀도는 대략 3g/㎤이다. 예비소결된 블랭크의 파괴 강도는 10MPa 내지 60MPa의 범위이다.
이어서 블랭크가 홀더와 함께 제공되거나 홀더에 의해 수용되어, 이어서 이를 밀링기 또는 그라인딩기로 기계가공하여, 예를 들면 치과용 수복재를 위한 블랭크로부터 인공 치아를 제작할 수 있다. 1450℃ 내지 1550℃, 특히 1500℃의 온도에서 1 내지 5시간, 특히 2시간의 기간 동안 최종 밀도로 소결한다. 이러한 방식으로 제조된 치아는 치아 색 VITA 컬러 A2를 보유하며 자연 치아에 상응하는 형광성을 보유한다.
VITA 컬러 A4를 제조하기 위해, 하기 원료들을 사용한다:
79.16중량%의 원료 1 이산화지르코늄 변형태 II
5.54중량% 원료 2
7.50중량% 원료 3 (이산화지르코늄 변형태 II 함유)
7.50중량%의 원료 4 (이산화지르코늄 변형태 II 함유)
0.30중량%의 원료 5 (이산화지르코늄 변형태 II 함유)
이어서, 상기 설명된 바와 같이, 열처리 단계 및 열처리와 가공 단계를 수행한다. 완성된 자연 치아는 자연 치아에 상응하는 형광도를 동반한 원하는 VITA 컬러 A4를 보유하였다.
전술된 치과용 보철물보다 높은 강도를 갖는 VITA 컬러 A4의 치과용 보철물을 제조하기 위한 추가의 실험에서, 하기 원료들을 혼합하였다:
80.46중량%의 원료 1 이산화지르코늄 변형태 I
5.54중량%의 원료 2
6.25중량%의 원료 3 (이산화지르코늄 변형태 I 함유)
7.50중량%의 원료 4 (이산화지르코늄 변형태 I 함유)
0.25중량%의 원료 5 (이산화지르코늄 변형태 I 함유)
열처리 및 기계가공 후에도, 전술된 바와 같이, 치아가 형광성을 갖고 VITA 컬러 A4를 보유하는 것으로 밝혀졌다.
동일한 소자에는 항상 동일한 참조 기호가 제공되는 도 2 내지 7은, 일체형 구조를 갖는 치과용 수복재를 세라믹 재료로부터 제조하는 것을 명시하는 본 발명을 특징짓는 측면을 예시하는데 사용된다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은, 상이한 조성들을 가지며, 이에 따라, 제조되어야 하는 특정 수복재에 적합한 원하는 광학적 및 기계적 특징을 달성할 수 있게 하며 전술된 바와 같이 최종 밀도로의 소결 직후에 일체형으로 제조된 치과용 보철물을 예를 들면 절치를 수동 적용하고 소성할 필요 없이도 사용할 가능성을 생성시키는 특성들을 보유하는 세라믹 재료의 영역들을 포함하는 블랭크의 제조를 명시한다.
또한, 표적화되고 선택적인 방식으로, 고부하되는 영역에서 원하는 강도 값을 얻을 수 있다. 또한, 원하는 광학적 특징, 예를 들면 색, 반투명도, 및 형광도 특징을 얻을 수 있다.
예시적인 양태에서 치과용 수복재가 제조될 수 있는 블랭크, 특히 치아의 제조가 도 2 내지 4를 사용하여 기재되어 있다.
우선, 절치 재료로 사용될 제1 원료 변형태 II의 분말을 몰드(10) 내에 충전한다. 상응하는 분말은 결합제를 함유할 수 있다.
비교적 높은 산화이트륨 함량은, 완성된 성형부, 즉, 치과용 수복재에서, 정방형 결정 상(tetragonal crystal phase) 함량이 50 내지 60%로 낮으며 나머지는 입방형 및 단사형 결정 상(cubic and monoclinic crystal phases)에 존재함을 보장한다.
이어서 프레스 스템퍼(16)에 의해 개방 캐비티(18)를 재료(14)에 또는 이 재료에 의해 형성된 층에 형성한다. 재료(14)는 프레스 스템퍼에 의해 옮겨지거나 약간 압축된다. 캐비티(18)가 형성된 후(도 2b), 프레스 스템퍼(16)를 제거하고, 하기 조성을 가질 수 있는 제2 세라믹 재료(20)를 캐비티(18) 내에 충전하여, 색 VITA 컬러 A2를 갖는 치과용 보철물을 제조한다:
91.66중량% 원료 1 이산화지르코늄 변형태 I
3.26중량% 원료 2
2.0중량% 원료 3 (이산화지르코늄 변형태 I 함유)
3.0중량% 원료 4 (이산화지르코늄 변형태 I 함유)
0.08중량% 원료 5 (이산화지르코늄 변형태 I 함유)
추가로 결합제가 존재할 수 있지만 상기 열거된 중량 퍼센티지로는 고려되지는 않는다.
이 경우, 제2 세라믹 재료(20)는 제조되어야 하는 치아의 상아질을 형성하는데 사용되기 때문에, 착색 산화물 및 비스무트 산화물은 원하는 치아 색 및 형광도를 얻을 정도의 양으로 존재한다.
또한, 비교적 낮은 함량의 Y2O3은, 완전 소결된 치과용 보철물이 적어도 85%, 바람직하게는 적어도 90%의 높은 정방형 상 함량을 가져서 높은 안정성을 갖는 것을 보장한다.
제2 세라믹 재료(20)를 캐비티(18) 내에 충전한 후(도 2c), 재료(14, 20), 또는 이들 재료로부터 형성된 층 또는 영역을, 특히 하부 또는 상부 스템퍼(22, 24)에 의해, 압축에 사용되는 프레스(12)의 몰드(10)에서 가압한다. 가압 후, 블랭크(28)의 밀도는 대략 3g/㎤이다. 가압은 바람직하게는 1000bar 내지 2000bar의 압력에서 수행된다.
재료(14, 20)에 관해서는, 이의 벌크 밀도는 1g/㎤ 내지 1.4g/㎤가 되어야 함을 인지해야 한다.
가압 후, 밀도는 대략 3g/㎤이다.
도 3은 도 2b)를 더욱 상세하게 도시한 것이다. 캐비티(18)가 제1 세라믹 재료(14)에서 또는 이 재료로 이루어진 층에서 프레스 스템퍼(16)에 의해 형성되는 것이 명백하다. 바닥면에서, 몰드(10)는 프레스 플런저(22)에 의해 구획된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 캐비티(26)가, 프레스 스템퍼(22, 24)에 의한 이의 압축 후에, 또는 가능하게는 예를 들면 밀링에 의한 예비소결 후에, 제2 재료(20) 내에 생성될 수 있다.
그러나, 도 2c)의 재료(20)에 제2 캐비티(26)를 형성할 수도 있으며, 이는, 프레스 스템퍼(도시되지 않음)에 의해, 바닥면 상에 개방되어 있는 캐비티(18)를 완전 충전한다.
제2 캐비티(26)의 존재 여부와는 관계없이, 가압 후에 블랭크(28)를 특히 800℃ 내지 1000℃ 범위의 온도에서 100분 내지 150분의 기간 동안 예비소결한다. 이 경우, 탈결합을 수행하고 예비소결이 이어진다. 예비소결 후 블랭크(28)의 밀도는 대략 3g/㎤이다. 예비소결된 블랭크(28)의 파괴 강도는 10MPa 내지 60MPa이여야 한다.
이어서 블랭크(28)에 홀더(30)를 장착하여, 도 6의 도움으로 설명되는 바와 같이, 이어서 블랭크(28)를 예를 들면 밀링기 또는 그라인딩기에서 기계가공하여 치아와 같은 치과용 수복재를 블랭크(28)로부터 제조할 수 있다. 이 경우, 제조되어야 하는 치아는, 블랭크(28) 내에 적어도 가상으로 놓여, 절치 영역이 제1 세라믹 재료(14)로 이루어진 영역(32) 내로 확장되고 상아질 영역은 제2 세라믹 재료(20)로 이루어진 제2 영역(34)으로 부분적으로 확장된다. 이어서 블랭크(28)의 기계가공을 이들 데이터를 고려하여 수행한다.
도 5는, 제1 캐비티(18)를 제1 세라믹 재료(14) 내에서 완성하고 제2 세라믹 재료(20)를 캐비티(18) 내에 충전한 후, 제2 캐비티(36)가 가능하게는 도 2b)에 따른 절차에 따라 생성시켜, 이어서 상기 형성된 캐비티(36) 내에 제3 세라믹 재료(38)가 충전될 수 있음을 보여주며, 이때 이의 조성은 제2 세라믹 재료와는 상이하여 특히 더 높은 강도가 달성된다. 도 4와 관련하여 설명된 바와 같이, 캐비티(40)는 제3 세라믹 재료(38)에서 형성될 수도 있다.
도 6에는 본 발명의 예시적인 양태에서 치과용 수복재, 치아(42)가 블랭크(28)로부터 생성되는 방법이 예시되어 있다. 이러한 목적을 위해, 제1 세라믹 재료(14)로 이루어진 제1 영역(32)과 제2 세라믹 재료(20)로 이루어진 제2 영역(34)의 크기를 인지하여, 제조되어야 하는 치아(42)는, 절치가 제1 영역(32) 내에서 확장되고 상아질(46)이 제2 영역(34) 내에서 확장되는 방식으로, 영역(32, 34)의 블랭크(28) 내에 가상으로 위치한다.
가상으로 위치하는 치아(42)를 블랭크(28)로부터 제작한 후, 대체로 즉시 제공될 수 있으며 특히 어떠한 베니어링도 요구되지 않는 치과용 보철물이 이용 가능하게 된다. 일체형 치아(42)가 본 발명의 교시에 근거하여 제조된다. 이 경우, 블랭크(28)로부터 제작된 결과는, 도 4와 관련하여 설명되고 도 6에서 명백한 바와 같이, 제2 영역(34)이 개방 캐비티(26)를 이미 갖는다는 사실에 의해 가능하게 된다.
본 발명의 교시는, 상이한 기하구조의 치아를 제조하기 위한, 제2 세라믹 재료 및 가능하게는 제3 세라믹 재료로 이루어지며 위한 상이한 기하구조를 가질 수 있는 복수의 영역(52, 54, 56)을 갖는 블랭크(48)를 생성하는 가능성을 제공한다(도 7). 도면에서 명백한 바와 같이, 제2 세라믹 재료(20)로부터 형성된 소위 제2 영역(50, 52, 54)은 제1 세라믹 재료(48)에 매립되며, 즉, 이들은 제1 세라믹 재료(14)로 둘러싸여 있다. 제2 영역(50, 52, 54)은 바닥면 상에서 차폐되어 있지 않다.
특히 도 3 내지 도 5에 예시된 바와 같이, 제2 영역은 바닥 영역으로부터, 즉, 기저 영역(35)으로부터 거리가 멀어질수록 좁아지는 외부 기하구조를 갖는다. 이는 원뿔형 기하구조로 지칭할 수 있으며, 외부 윤곽은 자유 형태 표면이다.
기저 영역(35), 또는 하부면에서 이 영역을 구획하는 기저 표면은 제1 영역(32)의 하부면 또는 바닥 표면(33)과 대등하게 합쳐진다.
네스트(nest)로도 불리는 블랭크 구획들(52, 54, 56)을 제조하기 위해서는, 도 2와 관련하여 설명된 바와 같이, 제1 재료(14)로부터 제조되어 제1 영역(50)으로도 불리는 층 내의 상응하는 개방 캐비티가 요구되며, 이는, 이어서 캐비티를 벌크 형태인 제2 세라믹 재료(20)로 충전하고 이어서 재료(14, 20)를 함께 가압, 즉, 압축하기 위한 것이다.
제료(14, 20)의 물리적 특성에 관해, 상이한 형광성, 반투명도, 및 강성 특성에 추가하여, 상기 2개 재료는 상이한 열팽창 계수도 보유해야 함을 유의해야 한다. 특히, 본 발명은 최대 밀도로의 소결 후에 제1 세라믹 재료(14)는 제2 세라믹 재료(20)로부터 형성된 제2 영역(38, 52, 54, 56)보다 0.2㎛/m*K 내지 0.8㎛/m*K 낮은 열팽창 계수를 보유하는 것이 의도된다. 그 결과 압축 응력이 제1 영역(50)에서, 즉, 절치 재료에서 생성되며, 이는 강도의 증가를 초래한다.
블랭크(28, 48)에 관해, 예를 들면, 본 발명에 따른 교시에 한정되지 않고, 예를 들면 18mm×15mm×25mm 크기의 입방 형상 또는 또는 예를 들면 직경 100mm의 디스크 형상을 보유할 수 있음을 인지해야 한다. 특히, 이로써, 도 7에 관해 예시된 바와 같이, 소위 상아질 코어인 복수의 제2 영역(52, 54, 56)이 예를 들면 디스크형 블랭크 내에 도입되어, 상이한 기하구조를 갖지만 반투명도 및 강성 측면에서 유리한 층 레이아웃을 갖는 수복재를 제조할 수 있다는 이점이 제공된다.
가능하게는 상이한 기하구조를 보유하는 하나 이상의 제2 영역(52, 56), 즉, 네스트의 위치는 공지되어 있기 때문에 이 위치는 데이터 세트의 기록으로서 저장될 수 있다. 이어서, 치과용 보철물을 밀링 및/또는 그라인딩에 의해 블랭크로부터 생성하기 위해, 제조되어야 하는 수복재는 블랭크 구획들에 대해 그리고 블랭크 구획들 내에 위치한다.
이 경우, 제조되어야 하는 인공 치아는, 최대 밀도로의 소결 과정에서 생성된 형광 특성을 고려하는 방식으로 블랭크(28, 48)로부터 제작되어, 조밀 소결(dense-sintering) 후에 즉시 사용 가능한 치아를 가질 수 있다.
물론, 오직 최대 밀도로의 블랭크 소결 후에 인공 치아가 블랭크로부터 기계가공되는 경우 이는 여전히 본 발명의 교시의 범주내에 있다.
본 발명의 교시의 추가의 양태가 도 8 내지 도 12에 예시되어 있으며, 여기서도 동일한 소자에는 동일한 참조 기호가 제공된다. 또한 이들 도면은 치과용 수복재가 세라믹 재료로부터 제조되어 일체형 천연 구조를 보유할 수 있어서 최종 밀도로의 소결 후에 치과용 보철물이 즉시 이용 가능함을 예시한다. 이를 위해, 본 발명에 따라, 제조되어야 하는 특정한 치과용 수복재에 요구되는 그리고 예를 들면 최대 밀도로의 소결 후에 절치를 수동으로 적용하여 소성할 필요 없이도 치과용 보철물을 즉시 사용할 수 있게 하는 특정한 광학적 및 기계적 특성들을 달성할 수 있게 하는 세라믹 재료로 이루어지지만 상이한 조성을 갖는 여러 층을 함유하는, 블랭크를 제조하는 것이 의도된다. 또한, 고부하된 영역에서 원하는 특정 강도 값을, 예를 들면 브릿지 커넥터의 하부면에서 얻을 수 있다.
도 8 및 도 9는 상응하는 치과용 수복재가 제조될 수 있는 블랭크의 제조를 예시한다. 도 8a)에 따라, 우선, 하기 비율을 갖는 전술된 유형의 분말 형태의 원료들의 혼합물인 제1 재료(114)를 프레스(112)의 몰드(110) 내에 충전한다:
97.19중량% 원료 1 이산화지르코늄 변형태 I
0.54중량% 원료 2
1.25중량% 원료 3 (이산화지르코늄 변형태 I 함유)
1.00중량% 원료 4 (이산화지르코늄 변형태 I 함유)
0.01중량% 원료 5 (이산화지르코늄 변형태 I 함유)
본원에서, 제1 층(114)의 평활화된 표면이 단계 b)에 따라 패턴으로 제공된다. 이를 위해, 예를 들면, 디스크형 또는 플레이트형 또는 막대(bar)형 기하구조를 갖는 소자(116)를 사용하며, 여기서, 본 발명의 예시적인 양태에서 톱니형 기하구조를 층 측면 위에 보유하여, 재료를 옮김으로써, 상응하는 부정형 패턴(negative pattern)이 층(114)의 표면(118)에 형성된다. 이러한 구조는 이들 사이에 동심원형 상승부 및 골부로서 존재한다. 이 경우, 상승부(정점)와 골부(함몰부) 사이의 간격, 즉, 도 9에서 돌출부(projection)(120)와 골저부(valley bottom)(122) 사이의 순 거리(clear distance)는 모든 층들의 높이의 대략 1/5여야 한다.
특히, 상승부의 체적이 함몰부 또는 골부의 체적과 동일하거나 대략 동일하게 되도록 상기 구조가 적용되는 것이 의도된다.
이어서 제2 층(124)은 몰드(110)(도 8c)로 충전된다. 제2 층(124)은 하기 조성을 갖는 분말 형태의 원료들의 혼합물로 이루어진다:
80.46중량%: 원료 1 이산화지르코늄 변형태 II
5.54중량%: 원료 2
6.25중량% 원료 3 (이산화지르코늄 변형태 II 함유)
7.50중량% 원료 4 (이산화지르코늄 변형태 II 함유)
0.25중량% 원료 5 (이산화지르코늄 변형태 II 함유)
본 발명의 교시의 범주를 제한하지 않고, 이의 구조화되지 않은 상태에서, 층(114, 124)의 전체 높이는 층(114)의 높이의 2배이다.
제1 층(114)은 바람직하게는 제1 및 제2 층(114, 124)의 전체 표면 H의 절반에 상응하는 높이를 가지며, 제1 층(114)의 높이는 또한 1/2 H 내지 2/3 H 범위일 수 있고 이에 따라 제2 층(124)의 높이는 1/3 H 내지 1/2 H일 수 있다.
제2 층(124)의 재료가 층(114)의 표면(118)에서 골부(126)의 바닥으로 침투한다는 사실은, 층(124, 114)이 도 8d)에 따라 가압된 후 층(114)의 특성과 층(124)의 특성 사이의 연속 전이로 귀결된다. 전이 또는 중간층은 도 8d)의 참조 기호 128과 일치한다.
층(124)는 층(114)과는 상이한 재료로 이루어진다. 특히, 착색제, 형광 발생 소자, 및 산화이트륨 함량이 상이하다. 후자는, 예비소결 후 층(124)에서의 입방형 결정질 상의 비율이 층(114)에서보다 상당히 커지도록 선택된다. 층(114)에서, 정방형 결정 상의 분획은 90%보다 크고, 반면 층(124)의 입방형 결정 상(cubic crystal phase) 함량은 30% 내지 49%이다. 나머지는 정방형 결정 상에 필수적으로 존재한다.
결정질 상 분획에서의 이러한 차이점들은, 층(114)에서의 산화이트륨 함량이 4.5 내지 7중량%이고 층(124)에서의 산화이트륨 함량이 7 내지 9.5중량%이여서 제1 층(114)에서의 함량이 제2 층(124)에서의 함량보다 적은 결과이다.
층(114, 124)에서의 원료들의 상이한 비율과는 관계없이, 층(114, 124) 사이에서 연속으로 색이 전이된다. 더 큰 산화이트륨 함량은 굽힘 강도를 감소시킨다. 또한, 층(114)에 비해 층(124)의 반투명도가 더 크다.
층(124)에 비해 층(124)의 비스무트 산화물 함량이 더 커서, 완성된 치과 복원물에서 원하는 형광 특성을 얻게 된다.
층(114)에서 강도가 가장 높았으며, 이때, 블랭크로부터 생성되어야 하는 치과용 보철물은, 도 11에 예시된 바와 같이, 가장 크게 부하된 영역, 예를 들면 특히 브릿지의 커넥터의 하부면을 함유한다.
층(114, 124)이 스템퍼(128)에 의해 가압되며, 이에 따라 가압이 1000bar 내지 2000bar의 압력에서 수행된다.
벌크 형태의 재료, 즉, 몰드(110) 내에 도입된 상태의 재료는, 1g/㎤ 내지 1.4g/㎤의 벌크 밀도를 갖는다. 가압 후의 밀도는 대략 3g/㎤이다.
구조화의 결과로서, 층(114, 124)이 압축되기 전에, 제1 및 제2 층(114, 124)의 혼합되지 않은 영역들 사이의 전이 영역에서, 밀도가 2g/㎤ 정도로 클 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한 전이 영역은 중간층(128)으로 지칭될 수도 있다.
가압 후, 제조된 블랭크(133)는 몰드(110)로부터 꺼내어, 종래의 방식으로, 특히 800℃ 내지 1,000℃의 온도에서 100분 내지 150분의 기간 동안 예비소결된다. 상응하는 블랭크가 도 11에 예시되어 있다. 블랭크(133)는 압축층(114), 압축층(124) 및 압축 중간층(128), 즉, 전이 영역을 포함한다.
치과용 보철물이, 브릿지(134)의 예시적인 양태에서, 블랭크(133)로부터 밀링되는 경우, 밀링 프로그램은, 브릿지(134)의 하부 영역, 특히 커넥터(136)의 하부면의 구역이 가장 높은 굽힘 강도를 갖는 층(114)의 위치가 되여야 하도록 설계되어야 한다. 반면, 브릿지의 절치 구역(140)은 층(124) 내에 위치한다.
전이 구역에서, 즉, 중간층(128)에서, 층(114, 124) 사이의 준연속 또는 연속 전이의 위치는 또한 상아질과 절치 사이의 전이의 위치이다. 상아질은 영역(114) 내에서 확장된다.
본 발명의 교시의 실질적인 특징은 도 10의 도움으로 다시 예시될 것이다. 도 10은 층(114, 124) 및 전이 영역(128)을 갖는 블랭크(133)를 도시한다.
도 10b는, 산화이트륨 형태인 안정화제의 함량 비율이 제1 층(114)에서 대략 5중량%이고 제2 층(124)에서 대략 9중량%이며, 중간층(128)에 관한 본 발명의 양태로 인해, 산화이트륨 함량이 연속으로 증가함을 예시한다. 값 0.425H 및 0.575H는, 도 8 및 도 9에 도시된 소자(116)가, 골부가 형성되어 층(114, 124)의 전체 높이 H에 대해 표면(118) 하부 0.075H의 영역에 놓이고 상승부 또는 정점이 표면(118) 상부 0.075H의 영역에 놓이는 방식으로, 제1 층(114)에 침지되며, 이에 따라, 전술된 바와 같이, 소자(116)의 톱니형 구조물의 정점(120)과 골부(trough)(122) 사이의 거리는 0.15H임을 강조한다.
완전 소결된 층(114, 124)에서 수행된 DIN-ISO 6872에 따른 측정은, 이산화지르코늄의 80% 이상이 정방형 결정질 상에 존재하는 층(114)의 굽힘 강도 σB가 대략 1000MPa임을 보여주었다. 반면, 입방형 결정질 상이 30 내지 49%로 존재하는 층(124)의 굽힘 강도는 대략 660MPa이다.
도 10d는 층(114, 124)의 높이에 걸친 반투명도의 변화를 도시한다.
도 12를 사용하여, 반투명도 및 강도 측면에서 제1 층과 제2 층 사이에서, 또는 수복재의 경우 상아질 영역과 절치 영역 사이에서 대체로 연속적인 전이를 제공하는 블랭크 또는 치과용 수복재를 제조하기 위한 본 발명의 교시를 따르는 대안적인 방법을 설명한다.
도 12a에 따라, 도 8의 층(114)의 것에 상응해야 하는 제1 세라믹 재료를 몰드(110) 내에 우선 도입한다. 도 12a의 상응하는 층이 214로 지정된다. 이 층의 높이는 몰드(110) 내에 도입된 전체 층들의 높이의 절반일 수 있다. 이어서, 예시적인 양태에서 층들의 전체 높이의 1/10인 높이를 갖는 층(227)을 층(214)에 충전한다. 층(227)의 재료는 도 8의 제2 층(124)의 재료에 상응할 수 있다. 이어서, 층(227)을 층(227)의 두께에 상응하는 깊이에 걸쳐 층(214)의 표면 영역과 혼합한다. 이는, 층들의 전체 높이의 2/10의 두께를 보유하는 중간층(228)을 생성시킨다. 이어서, 도 8의 제2 층(124)에 상응하는 추가의 층(224)을 중간층(228)에 적용한다. 이에 따라 층(224)의 높이는 예시적인 양태에서 전체 높이 H의 4/10일 것이다. 이후, 도 8의 예시적인 양태에 따라, 층(224, 228, 214)을 전체적으로 가압하고, 이어서 전술된 바와 같이 예비소결, 기계가공, 및 최종 밀도로의 소결인 공정 단계들을 수행한다. 물론, 최종 밀도로의 소결 후에 기계가공을 수행할 수도 있다.

Claims (49)

  1. 치과용 수복재(42, 134)의 제조를 위한 것인 이산화지르코늄을 함유하는 착색된 블랭크(28, 48, 133)를 제조하는 방법으로서, 적어도 일부가 각각 하나의 착색 소자를 함유하는 분말 형태의 원료들을 주성분으로서의 이산화지르코늄과 혼합하고, 생성된 혼합물을 가압하고 이어서 1회 이상 열처리하는 방법에 있어서,
    분말 형태의 상기 원료들 중의 상기 착색 소자로서, 적어도 테르븀, 에르븀, 코발트, 뿐만 아니라 상기 치과용 수복재(42, 134)에서 형광 효과를 발생시키는 하나의 소자를 사용하며, 철(iron)은 자연적인 불순물을 제외하고는 존재하지 않음을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 비스무트를 형광 효과 발생 소자로서 사용함을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자연 발생 불순물들과는 무관하게, 분말 형태의 제1 원료가 비스무트를 형광 효과 발생 소자로서 함유하고/하거나 분말 형태의 제2 원료가 독점적으로 테르븀 또는 테르븀과 프라오세오디뮴을 함유하고/하거나 분말 형태의 제3 원료가 독점적으로 에르븀을 함유하고/하거나 분말 형태의 제4 원료가 독점적으로 코발트 또는 코발트와 망간 및/또는 세륨을 함유함을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 분말 형태의 상기 원료들 중 하나가 자연적인 불순물들을 제외하고는 착색 소자를 함유하지 않음을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 분말 형태의 원료들이 하기 조성의 이트륨-안정화된 이산화지르코늄을 함유함을 특징으로 하는, 방법.
    HfO2 < 3.0
    Al2O3 < 0.3
    기술적 한계로 인한 불가피한 불순물들 ≤ 0.2
    (예를 들면 SiO2, Fe2O3, Na2O)
    Y2O3 4.5 내지 9.5
    ZrO2 = 100% - (Y2O3 + Al2O3 + HfO2 + 불가피한 불순물들),
    특히
    HfO2 < 3.0
    Al2O3 < 0.3
    기술적 한계로 인한 불가피한 불순물들 ≤ 0.2
    (예를 들면 SiO2, Fe2O3, Na2O)
    Y2O3 4.5 내지 7.0
    ZrO2 = 100% - (Y2O3 + Al2O3 + HfO2 + 불가피한 불순물들)
    또는
    HfO2 < 3.0
    Al2O3 < 0.3
    기술적 한계로 인한 불가피한 불순물들 ≤ 0.2
    (예를 들면 SiO2, Fe2O3, Na2O)
    Y2O3 7.0 내지 9.5
    ZrO2 = 100% - (Y2O3 + Al2O3 + HfO2 + 불가피한 불순물들)
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 블랭크(28, 48)를 제조하는 방법으로서, 제1 혼합물로 이루어진 제1 세라믹 재료(14)의 층을 몰드(10)로 도입하고, 상기 층에 제1 개방 캐비티(18)가 형성되고, 상기 제1 혼합물과는 상이한 조성을 갖는 제2 혼합물로 이루어진 제2 세라믹 재료(20)를 적어도 상기 제1 개방 캐비티로 도입하고, 상기 재료들을 함께 가압하고 이어서 열처리함을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 세라믹 재료(18)를 도입한 후, 그 내부에 상기 제2 개방 캐비티(26, 36)가 생성됨을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 개방 캐비티(36)에 상기 제1 및/또는 제2 세라믹 재료(20)와는 상이한 조성을 갖는 제3 세라믹 재료(38)를 충전함을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 세라믹 재료(14)로 형성된 상기 층에 여러 제1 개방 캐비티(18)가 형성되며 여기에 세라믹 재료(18), 특히 상기 제2 세라믹 재료를 충전함을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여러 제1 개방 캐비티(18) 중 적어도 일부가 상이한 내부 기하구조를 보유함을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 최대 밀도로의 소결 후, 상기 제1 세라믹 재료(14)의 열팽창 계수보다 0.2 내지 0.8㎛/m*K 높은 열팽창 계수를 보유하는 재료를 상기 제2 세라믹 재료(20)로서 사용함을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 개방 캐비티(18)의 내부 기하구조가, 수복재가 제공되어야 하는 치과용 턱(dental jaw) 영역, 예를 들면 치아 잔근의 형상에, 또는 턱 영역으로부터 유래하는 지대치의 형상에 기하학적으로 일치함을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치과용 수복재를 상기 블랭크(28, 48)로부터 제작하는 경우, 상기 치과용 수복재의 상기 상아질 영역이 상기 제2 세라믹 재료(20)로 적어도 부분적으로 구성되고 상기 절치 영역이 상기 제1 세라믹 재료(14)로 적어도 부분적으로 구성됨을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 세라믹 재료(14, 20)로서, 상기 제1 재료 중의 상기 산화이트륨 함량이 7.0중량% 내지 9.5중량%이고/이거나 상기 제2 및/또는 제3 중의 상기 산화이트륨 함량이 4.5중량% 내지 7.0중량%이며, 상기 제1 세라믹 재료 중의 상기 산화이트륨 함량이 상기 제2 또는 제3 재료의 산화이트륨 함량보다 큰 재료를 사용함을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선택된 세라믹 재료에서, 예비소결 후 상기 재료(14, 20) 내의 이산화지르코늄의 정방형 결정 상 및 입방형 결정 상의 지수가 ≥ 1임을 특징으로 하는, 방법.
  16. 세라믹 재료의 블랭크(133)를 제조하는 방법으로서, 적어도 제1항에 따라 생성되고 상이한 조성을 갖는 혼합물들로 이루어진 세라믹 재료를 몰드(110) 내에 충전함으로써 적어도 2개의 층(114, 124)을 도입하며, 상기 층들을 도입한 후, 가압하고 이어서 소결하는 방법에 있어서,
    제1 혼합물로 이루어진 제1 층(114)을 도입한 후, 이 층의 표면을, 상기 제1 층의 표면(118)이 상기 표면을 따라 높이가 상이한 영역들을 보유하도록, 구조화시키고, 이어서, 상기 제1 혼합물과는 조성이 상이한 혼합물로 이루어진 제2 층(124)을 상기 몰드 내에 충전함을 특징으로 하거나,
    상기 제1 층(214)을 도입한 후, 상기 제1 층과는 상이한 혼합물로 이루어진 추가의 층(227)을 상기 제1 층의 상부 상에서 상기 몰드(110) 내에 충전하고, 상기 제1 층의 재료를 상기 추가의 층의 재료와 내부혼합하여 중간층(228)을 형성하고, 이어서 상기 제2 층(224)을 상기 몰드(110) 내에 충전함을 특징으로 하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 함몰부와 상승부가 생성되어 상승부가 함몰부를 한정시키도록, 상기 제1 층(114)의 상기 표면(118)을 구조화시킴을 특징으로 하는, 방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 표면(118)의 상면도에서 생성된 구조물이, 경계를 이루는 상기 함몰부와 상기 상승부를 포함하는 환형 패턴을 가짐을 특징으로 하는, 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조물이, 상기 제1 층(114)에 대해 이동, 특히 회전하며, 특히 상기 제1 층(114)의 표면 영역을 파도형, 빗형 또는 톱니형 형상으로 구현되는 세그먼트로 구조화시키는 소자(116)에 의해 생성됨을 특징으로 하는, 방법.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조물을, 상기 제1 층(114)의 상기 표면(118)에 대해 수직인 방향을 따라 작용하는 압력 소자에 의해 생성함을 특징으로 하는, 방법.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사용된 압력 소자가 상기 제1 층(114)의 상기 표면(118)에 동심원형으로 또는 평행하게 확장되는 상승부 및 상기 상승부들 사이에서 확장되는 함몰부를 각인함을 특징으로 하는, 방법.
  22. 제16항에 있어서, 상기 구조물을, 상기 상승부의 체적이 상기 함몰부의 체적과 동일하거나 대략 동일하게 되는 방식으로 형성함을 특징으로 하는, 방법.
  23. 제16항에 있어서, 상기 추가의 층(227)의 혼합물의 재료를, 상기 추가의 층의 자유 표면으로부터 아래 방향으로 상기 추가의 층의 높이의 2배 또는 대략 2배에 상응하는 높이를 따라 상기 제1 층(214)의 혼합물의 재료와 내부혼합함을 특징으로 하는, 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 추가의 층(227)에 대해 사용되는 혼합물이 상기 제2 층(124, 224)에 대해 사용되는 혼합물과 동일함을 특징으로 하는, 방법.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 층(114)과 상기 제2 층(124)의 접촉 영역을, 1/5 H 내지 1/4 H, 특히 1/10 H 내지 1/5 H(여기서, H는 상기 제1 및 제2 층의 전체 높이 H이다)에 상응하는 높이에 걸쳐 혼합함을 특징으로 하는, 방법.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 구조화되지 않은 상태인 상기 제1 층(114)이 상기 제1 및 제2 층(114, 124)의 전체 높이 H의 절반 또는 대략 절반에 상응하는 높이를 보유함을 특징으로 하는, 방법.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 층(114) 및 상기 제2 층(124)에 사용되는 혼합물에서, 상기 예비소결 후에 상기 제1 층과 상기 제2 층 둘 다 내의 이산화지르코늄의 입방형 결정 상에 대한 정방형 결정 상의 지수가 ≥ 1임을 특징으로 하는, 방법.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 따라 제조된 예비소결된 또는 완전 소결된 블랭크(28, 48, 133).
  29. 치과용 수복재(42), 예를 들면 치과용 프레임워크, 치관, 부분 치관, 브릿지, 코핑, 베니어, 지대치, 포스트 및 코어, 특히 치관 또는 부분 치관의 제조에 사용되는 예비소결된 또는 완전 소결된 블랭크(28, 48)로서, 특히 이산화지르코늄을 함유하고 상이한 조성의 영역들을 갖는 세라믹 재료로 이루어지고, 여기서 제1 영역(28)이 제1 세라믹 재료(14)로 이루어지고 적어도 제2 영역(34)이 상이한 조성의 제2 세라믹 재료(20)로 이루어지고, 상기 영역들이 서로 인접하고, 여기서 특히 상기 제1 세라믹 재료 및/또는 상기 제2 세라믹 재료가 적어도 제1항에 따른 혼합물로 이루어는 블랭크에 있어서,
    상기 제2 영역(34, 52, 54, 56)이 상기 제1 영역(32) 내에서 확장되고 베이스 영역(35)으로부터의 거리로서 좁아지는 외부 기하구조를 보유하며, 또는 베이스 표면이 증가함을 특징으로 하는, 블랭크.
  30. 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 베이스 영역(35) 또는 오히려 상기 제2 영역(34)의 상기 베이스 표면이 상기 제1 영역(32)의 외부 표면(33)의 구역으로 확장되고, 바람직하게는 상기 표면으로 동일 높이로(flushly) 합해짐을 특징으로 하는, 블랭크.
  31. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 영역(34)이 이의 베이스 영역(35), 또는 오히려 베이스 표면으로부터 유래하는 캐비티(26)를 가짐을 특징으로 하는, 블랭크.
  32. 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 영역(34)이 원뿔형 외부 기하구조를 보유함을 특징으로 하는, 블랭크.
  33. 제28항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 영역(34) 내에, 상기 제1 및/또는 제2 세라믹 재료(14, 20)와는 상이한 조성을 갖는 제3 세라믹 재료로 이루어진 제3 영역(38)이 확장됨을 특징으로 하는, 블랭크.
  34. 제28항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 영역(32, 50)이 여러 제2 영역들(52, 54, 56)을 포함함을 특징으로 하는, 블랭크.
  35. 제28항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여러 제2 영역들(52, 54, 56) 중 적어도 일부가 상이한 외부 기하구조를 가짐을 특징으로 하는, 블랭크.
  36. 제28항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블랭크(28, 48)가 산화이트륨으로 도핑된 이산화지르코늄을 함유함을 특징으로 하는, 블랭크.
  37. 제28항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 또는 제3 세라믹 재료(20) 중의 상기 산화이트륨 함량이 4.5중량% 내지 7.0중량%이고, 한편 상기 제1 세라믹 재료(14) 중의 상기 산화이트륨 함량이 7.0중량% 내지 9.5중량%이며, 이에 따라 상기 제1 세라믹 재료 중의 상기 산화이트륨 함량이 상기 제2 세라믹 재료의 산화이트륨 함량보다 큼을 특징으로 하는, 블랭크.
  38. 제28항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 세라믹 재료(20)가 상기 제1 세라믹 재료(14)와는 상이하게 착색됨을 특징으로 하는, 블랭크.
  39. 제28항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 세라믹 재료(14)에서 형광 효과를 발생시키는 상기 소자의 함량이 상기 제2 세라믹 재료(20)에서 형광 효과를 발생시키는 상기 소자의 함량과는 상이함을 특징으로 하는, 블랭크.
  40. 제28항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 최대 밀도로의 소결 후, 상기 블랭크(28)로부터 제조된 상기 수복재(42)가 상기 절치면 상에서보다 상기 상아질면 상에서 더 높은 강도를 보유하고/하거나 상기 상아질면 상에서보다 상기 절치면 상에서 더 높은 반투명도를 보유하고/하거나 상기 형광 효과 발생 소자의 함량이 상기 절치 영역에서보다 상기 상아질 영역에서 더 큼을 특징으로 하는, 블랭크.
  41. 제28항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 영역(32, 50)의 열팽창 계수가 제2 및/또는 제3 영역(34, 38)의 열팽창 계수보다 0.2㎛/m*K 내지 0.8㎛/m*K 낮음을 특징으로 하는, 블랭크.
  42. 제28항 또는 제29항의 블랭크(133)로서, 상기 블랭크(133)가 적어도 3개의 층들을 포함하고, 이들 중 하나는, 상기 블랭크의 총 길이 H의 적어도 1/10 H 내지 1/5 H로 연장되고 상기 제1 층(114)과 상기 제2 층(124)의 재료로 이루어진 중간층(128)임을 특징으로 하는, 블랭크.
  43. 제42항에 있어서, 상기 중간층(128)에서 상기 제1 층(114)의 재료의 분획이, 상기 제1 층으로부터의 방향을 따라 상기 제2 층(124)을 향해 연속적인 또는 대체로 연속적인 방식으로 감소함을 특징으로 하는, 블랭크.
  44. 제42항 또는 제43항에 있어서, 상기 중간층(128) 중의 상기 산화이트륨 함량이 상기 제1 층(114)으로부터 상기 제2 층(124)을 향해 바람직하게는 연속적인 또는 대체로 연속적인 방식으로 증가함을 특징으로 하는, 블랭크.
  45. 제42항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 층(114)이 상기 제2 층(124)과는 상이하게 착색되고/되거나 상기 형광 효과 발생 소자를 상이한 양으로 함유함을 특징으로 하는, 블랭크.
  46. 제42항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블랭크(133)의 완전 소결 후, 상기 블랭크로부터 형성된 상기 수복재(134)가, 상기 치아 축을 따라, 상기 절치면 상에서보다 치근면 상에서 더 높은 강성을 나타내고/내거나 상기 치근면에서보다 절치면 상에서 더 높은 반투명도를 나타냄을 특징으로 하는, 블랭크.
  47. 제1항에 따라 제조된 치과용 수복재(42), 특히 치관 또는 부분 치관으로서, 상기 수복재(42)가 일체형으로 구현되고, 제1 세라믹 재료(14)로 이루어지고 절치면 상으로 확장된 제1 층(32) 및 제2 세라믹 재료(20)로 이루어지고 상아질면 상으로 확장된 제2 층(34)으로 적어도 이루어지며, 이에 의해 상기 제1 층이 상기 제2 층보다 더 높은 반투명도 및/또는 더 낮은 강성 및/또는 더 낮은 형광도를 보유함을 특징으로 하는, 치과용 수복재.
  48. 제47항에 있어서, 상기 제1 층(32)의 열팽창 계수가 상기 제2 층(34)의 열팽창 계수보다 0.2㎛/m*K 내지 0.8㎛/m*K 낮음을 특징으로 하는, 치과용 수복재.
  49. 제28항 또는 제29항에 따른 블랭크로부터 제조된 치과용 수복재(134), 특히 치관, 부분 치관, 또는 브릿지로서,
    상기 수복재(134)가, 상기 치아의 축 방향을 따라, 상기 치근면 상에서 연장된 적어도 제1 층(140), 상기 절치면 상에서 연장된 제2 층(124), 및 이들 사이에서 연장된 중간층(128) 또는 중간층(228)으로 이루어지고, 이때 상기 제1 층으로부터 상기 제2 층을 향해 강도가 연속적인 또는 대체로 연속적인 방식으로 감소하고/하거나 반투명도가 연속으로 또는 대체로 연속으로 증가하고/하거나 형광 특성이 감소함을 특징으로 하는, 치과용 수복재.
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