KR20200118375A - 다색 유리 세라믹 블랭크의 제조 방법 - Google Patents

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하랄트 뷔르케
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Abstract

상이한 조성을 갖는 리튬 실리케이트 유리를 주형에 도입하여 유리 블랭크를 형성하고, 이 유리 블랭크를 임의로 프레싱에 의해 압밀하며, 유리 블랭크를 열처리하여 주 결정상으로서 리튬 실리케이트를 갖는 유리 세라믹 블랭크를 얻고, 유리 세라믹 블랭크를 열간 프레싱에 의해 압밀하는, 치과용 다색 유리 세라믹 블랭크의 제조 방법이 개시된다.

Description

다색 유리 세라믹 블랭크의 제조 방법{PROCESS FOR THE PREPARATION OF MULTI­COLOURED GLASS CERAMIC BLANKS}
본 발명은 다색 유리 세라믹 블랭크가 간단한 방식으로 제조될 수 있는 방법에 관한 것이며, 이는 천연 치아 물질의 광학 특성을 매우 잘 모방할 수 있고, 매우 양호한 광학 및 기계적 특성을 갖는 심미성이 요구되는 치과용 수복물의 간단한 제조에 특히 적합하다.
치과 기술분야에서 사용하기 위한 다양한 요건을 충족시키는 블랭크를 만드는 것은 주요 극복 과제를 나타낸다. 이러한 블랭크는 간단하게 제조되어야 하며 또한 원하는 치과용 수복물로 형상화하고 고강도 수복물을 생성하는 것이 간단하여야 한다. 최종적으로, 블랭크는 이들로부터 제조된 수복물이 천연 치아 물질의 것에 매우 근사한 광학 특성을 가지고, 이로써 수복물의 후속되는 고가의 베니어링(veneering)을 생략할 수 있게 하는 이러한 구조를 미리 가져야 한다. 이는 천연 치아가 단색이 아니며, 복합 착색이 되어 있고, 동일한 치아 중의 상이한 영역들이 일반적으로 이들의 색상 및 이들의 반투명성 관점에서 서로 상이하기 때문이다.
치과 기술에서 사용하기 위한 블랭크는 최신 기술로부터 알려져 있다.
DE 103 36 913 A1은 리튬 메타실리케이트 유리 세라믹에 기초한 블랭크를 기재하고 있으며, 이는 캐스트 출발 유리, 소위 솔리드 유리 블랭크 또는 모놀리식 유리 블랭크로부터의 유리 블랭크의 열처리에 의해 제조된다. 이 과정은 이에 따라 또한 "솔리드 유리 기술(solid glass technology)"로도 지칭된다. 제조된 블랭크는 이의 상대적으로 낮은 강도로 인하여 간단한 방식으로 기계가공될 수 있고, 추가의 열처리를 통해 리튬 디실리케이트 유리 세라믹에 기초한 고강도 치과용 수복물로 전환될 수 있다. 그러나, 제조된 블랭크는 유일한 단색 블랭크이고, 이는 또한 이에 따라 단색 치과용 수복물을 생성한다. 다색화를 이루기 위해, 제조된 치과용 수복물의 고가의 후속 베니어링이 이에 따라 요구된다.
H. Zhang 등은 문헌[J. Am. Ceram. Soc. 98; 3659-3662 (2015)]에서 30 MPa의 압력을 사용하여 30분 동안 760℃에서의 특정 유리 분말의 열간 프레싱에 의한 리튬 메타실리케이트 유리 세라믹의 제조를 기재하고 있다. 상기 공정에서, 분명한 주요 표면 결정화가 일어나고, 이는 아마도 855℃에서의 추가의 열처리를 통한 이러한 유리 세라믹으로부터 얻은 리튬 디실리케이트 유리 세라믹의 낮은 굴곡 강도에 대한 원인이다.
WO 2014/124879는 상이한 색의 모노리식 층을 갖는 다색 리튬 실리케이트 블랭크를 기재하고 있다. 이의 제조를 위해, 상이한 색의 솔리드 유리의 층들은, 예를 들어, 다른 색상의 유리의 용융물을 현존 솔리드-유리층 상에 붓고, 이후 열처리함으로써 서로 결합된다. 그러나, 대체되는 천연 치아 물질의 광학 특성에 대한 양호한 일치를 위해, 전체 일련의 상이한 색의 솔리드-유리층을 제공하는 것이 필요하고, 이는 기술된 과정을 사용하는 경우에 비용이 많이 소요되고, 시간-소모적이다. 또한, 이러한 방식으로의 연속 색상 그라디언트(gradient)를 모방하는 것이 불가능하다.
본 발명에 따라, 종래의 과정의 기재된 문제점이 회피된다. 본 발명의 목적은 특히 이에 의해 단순한 방식으로 다색 유리 세라믹 블랭크를 제조할 수 있으며, 이에 의해 천연 치아 물질의 광학 특성이 매우 잘 모방될 수 있는 방법에 관한 것이며, 이는 간단한 방식으로 기계가공에 의해 궁극적으로 원하는 치과용 수복물의 형상이 주어질 수 있고, 성형 이후, 우수한 기계적 및 광학 특성을 갖는 치과용 수복물로 변환될 수 있다.
이러한 목적은 제1항 내지 제15항에 따른 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 주제는 또한 제16항에 따른 다색 유리 세라믹 블랭크, 제17항에 따른 유리 세라믹 블랭크의 용도뿐만 아니라 제18항 내지 제21항에 따른 치과용 수복물의 제조 방법이다.
주 결정상으로서 리튬 실리케이트를 갖는 치과용 다색 유리 세라믹 블랭크의 제조를 위한 본 발명에 따른 방법은,
(a) (i) 상이한 색의 리튬 실리케이트 유리 분말 또는 (ii) 액체 매질 중 상이한 색의 리튬 실리케이트 유리 분말의 현탁액을 주형에 도입하여 유리 블랭크를 형성하고,
(b) 임의로 단계 (a)로부터의 유리 블랭크를 프레싱에 의해 압밀하며,
(c) 단계 (a) 또는 (b)로부터의 유리 블랭크를 열처리하여 주 결정상으로서 리튬 실리케이트를 갖는 유리 세라믹 블랭크를 얻고, 그리고
(d) 단계 (c)로부터의 유리 세라믹 블랭크를 열간 프레싱에 의해 압밀하는 것을 특징으로 한다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 방법은 매우 간단한 방식으로 다색으로 이루어질 수 있는 유리 세라믹 블랭크의 제조를 가능하게 하고, 이는 천연 치아 물질의 광학 특성을 모사하고, 특히 연속 색상 그라디언트를 가질 수 있을뿐만 아니라 또한 동시에 우수한 기계적 특성을 갖는 치과용 수복물의 제조를 가능하게 한다.
본 발명에 따라 제조되는 유리 세라믹 블랭크의 다색 특징은 이것이 상이한 조성을 갖는 영역을 가지며, 열처리에 의해 원하는 치과용 수복물로의 블랭크의 전환 과정에서 상이한 색상을 갖는 영역을 야기하며, 이에 따라 치과용 수복물이 다색이게 만드는 것을 의미한다. 색상의 차이는 또한 반투명성, 유광(opalescence) 및/또는 형광에 있어서의 차이를 의미한다.
색상은 특히 Lab 값을 통해 또는 치과 산업에서의 종래의 쉐이드 가이드(shade guide)의 도움으로 결정될 수 있다.
반투명성은 특히 영국 표준 BS 5612에 따른 대조비(CR 값)을 통해 결정될 수 있다.
유광은 특히 WO 2014/209626에 기재된 바와 같이 광도계 측정에 의해 결정될 수 있다.
형광은 형광 분광계, 예를 들어 둘 모두 Horiba Jobin Yvon GmbH로부터의 PMT 1424M-유형 광증 검출기를 사용하는 FL1039-유형 형광 분광계에 의해 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 단계 (a)에서, 제1 변형예 (i)에서의 상이한 색의 리튬 실리케이트 유리 분말, 또는 제2 변형예 (ii)에서, 액체 매질 중의 상이한 색의 리튬 실리케이트 유리 분말은 유리 블랭크를 형성하기 위해 주형에 도입된다.
변형예 (i) 및 (ii) 모두에서 상이한 색의 분말은 치과용 수복물을 형성하기 위해 본 발명에 따라 제조된 유리 세라믹 블랭크를 통한 추가의 처리 과정에서 치과용 수복물에서 상이한 색상을 갖는 영역을 생성하는 상이한 조성을 갖는 분말을 의미한다. 치과용 수복물의 이러한 원하는 다색 특징은 특히 색상, 예컨대 색상 그라디언트 및/또는 반투명성 그라디언트의 연속적 변화일 수 있다. 색상 및 반투명성의 이러한 그라디언트는 일반적으로 천연 치아 물질, 예를 들어 상아질(dentine)과 절단연(cutting edge) 사이에서 일어난다.
두 변형예 (i) 및 (ii)에서 사용되는 리튬 실리케이트 유리 분말의 상이한 착색은 리튬 실리케이트 유리의 상이한 조성을 통해 또는 또한 첨가제, 예컨대 착색 성분 및/또는 형광 성분을 유리에 혼화시킴으로써 생성될 수 있다. 이는 분말의 상이한 착색이 유리의 성분, 예컨대 착색 이온을 통해서 뿐만 아니라 또한 안료, 예컨대 착색 안료 및/또는 형광 안료를 유리에 첨가함으로써 달성될 수 있는 방식과 같은 본 발명에 따른 방법의 특정 장점을 나타낸다. 대조적으로, 소위 솔리드 유리 기술을 사용하는 경우, 즉, 캐스트 모노리식 유리 블랭크를 사용하는 경우, 착색은 유일하게 이온 착색에 의해서만 가능하다.
리튬 실리케이트 유리의 제조를 위해, 적합한 출발 물질, 예컨대 탄산염, 산화물, 인산염 및 불화물의 혼합물은 보통 우선 1 내지 10시간 동안 특히 1300 내지 1600℃의 온도에서 용융된다. 유리 프릿을 생성하기 위해 수득된 유리 용융물을 이후 물에 붓는다. 특히 높은 균일도를 달성하기 위해, 유리 프릿은 다시 용융될 수 있고, 수득된 유리 용융물은 다시 물에 부어짐으로써 다시 유리 프릿으로 변환될 수 있다. 마지막으로, 유리 프릿은 원하는 입도를 갖는 분말로 분쇄된다. 이를 위해 적합한 밀은, 예를 들어, 롤러밀, 볼밀 또는 어포즈드 제트 밀(opposed jet mill)이다. 첨가제는 또한 이후 제1 변형예 (i) 및 제2 변형예 (ii)에 대한 상이한 분말을 생성하기 위해 수득된 분말에 첨가될 수 있다.
제1 변형예 (i)의 분말은, 예를 들어, 색상 및/또는 형광 안료, 예컨대 세라믹 안료, 프레싱 제제 및 특히 결합제를 첨가제로서 함유할 수 있다. 결합제는 분말 입자의 결합을 위한 역할을 하며, 이들은 이에 따라 적합한 유리 블랭크의 수득을 촉진한다. 결합제의 바람직한 예는 폴리비닐 알코올 및 셀롤로오스 유도체, 예컨대 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스이다. 폴리에틸렌 글리콜 또는 스테아레이트는 바람직하게는 프레싱 제제로서 사용된다.
리튬 실리케이트 유리 이외에, 제1 변형예 (i)의 분말은 보통 최대 10 중량%의 첨가제를 함유한다. 바람직한 첨가제로서, 색상 및/또는 형광 안료는 전형적으로 0 내지 5 중량%의 양으로 사용되고, 프레싱 제제는 전형적으로 0 내지 3 중량%, 바람직하게는 0 내지 1 중량%의 양으로 사용되고, 결합제는 전형적으로 0 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 3 중량%의 양으로 사용된다.
제2 변형예 (ii)에서 사용되는 현탁액의 분말은 첨가제로서 변형예 (i)에 대한 이의 유형 및 양에 의해 앞서 나타낸 바와 같이 색상 및/또는 형광 안료를 함유할 수 있다.
현탁액의 제조를 위해, 이러한 분말은 보통 액체 매질, 특히 수성 매질에 현탁된다. 액체 매질은 특히 0 내지 3 중량%의 양으로의 바람직하게는 보조제, 예컨대 결합제, 분산제, 특히 0 내지 3 중량%의 양으로의 점도-조절제, 및 특히 0 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 0.5 중량%의 양으로의 pH-조절제를 함유한다.
바람직한 결합제는 폴리비닐 알코올 및 셀룰로오스 유도체, 예컨대 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스이다. 폴리머 및 레시틴은 적합한 분산제의 예이다. 잔탄검 및 전분은 적합한 점도-조절제의 예이다. 무기산 또는 유기산, 예컨대 아세트산 및 염산은 적합한 pH-조절제의 예이다.
현탁액은 특히 30 내지 90 중량%, 바람직하게는 40 내지 70 중량%의 분말을 함유한다.
본 발명에 따른 방법의 단계 (a)에서, 2개 이상의 상이한 색의 분말(i) 또는 상이한 색의 분말 (ii)의 2개 이상의 현탁액이 사용된다.
상이한 분말(i) 또는 상이한 현탁액(ii)은 유리 세라믹 블랭크 및 이로부터 제조된 치과용 수복물에서의 원하는 다색 특징에 영향을 주기 위해, 특히 색상, 반투명성 및/또는 형광의 원하는 변화에 영향을 주기 위해 적합한 방식으로 주형에 도입된다. 이는 보통 상이한 분말(i) 또는 상이한 현탁액(ii)이 제어된 방식으로 주형에 도입시에 달성된다. 예를 들어, 상이한 분말 또는 상이한 현탁액의 적합하게 제어된 혼합을 통해, 주형으로 도입된 혼합물의 조성물에서의 연속 변화가 달성될 수 있고, 이에 따라 연속 색상 그라디언트가 발생된다. 예를 들어, 2개 이상의 상이한 분말은 주형으로 도입될 수 있고, 이로써 초기에 유일하게 제1 분말이 첨가되고, 이에 점진적으로 증가되는 비율의 하나 이상의 추가의 분말이 점차적으로 첨가된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구현예에서, 분말(i) 또는 현탁액(ii)은 제조된 다색 유리 세라믹 블랭크가 연속적으로 변화되는 색상을 갖는 방식으로 주형에 도입된다. 이러한 유리 세라믹 블랭크를 사용하여, 천연 치아 물질의 색상 그라디언트가 특히 잘 모방될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구현예에서, 단계 (a)에서는 분말(i)이 주형에 도입되고, 임의의 단계 (b)가 실시된다. 단계 (b)에 따른 프레싱은 양호한 강도를 갖는 유리 블랭크를 야기한다. 프레싱된 유리 블랭크는 또한 분말 컴팩트(powder compact)로서 지칭되며, 이는 프레싱된 분말 입자로 이루어지기 때문이다.
본 발명에 따른 방법의 다른 바람직한 구현예에서, 단계 (a)에서는 상이한 현탁액(ii)이 주형으로 도입되고, 액체 매질을 제거된다.
액체 매질의 제거 이후 수득된 유리 블랭크는 대체로 추가적으로 10 내지 100℃로의 건조 공정에 가해진다. 수득된 유리 블랭크가 이후 또한 일반적으로 심지어 프레싱을 통한 추가의 압밀이 없는 추가의 처리를 위해 충분한 강도를 갖는 것이 이 구현예의 특정 장점이다.
현탁액(ii)은 보통 기공을 갖는 주형에 도입된다. 도입은 보통 그 안에 부어 실시된다. 기공은 액체 매질이 현탁액으로부터 적어도 부분적으로 제거될 수 있는 개구이고, 이로써 분말 입자는 주형에 침착될 수 있고, 최종적으로 유리 블랭크를 형성할 수 있다.
전형적으로, 실질적으로 모든 액체 매질은 기공을 통해 제거된다. 그러나, 또한, 기공을 통해 제거되지 않은 나머지 액체는 주형에 부어지거나 또는 흡입으로 제거되는 것이 가능하다. 이는 보통 분말 입자의 충분하게 두꺼운 층이 미리 침착된 경우이다.
주형은 예를 들어 보통 슬립 캐스팅 또는 가입 캐스팅 공정을 위해 이용되는 주형 중 하나일 수 있다. 이는 특별하게는 석고로 만들어진 벽을 갖는 주형이고, 석고 기공의 모세관 작용으로 인하여, 액체 매질 예컨대 물이 이를 통해 현탁액으로부터 제거될 수 있다. 그러나, 플라스틱, 세라믹 또는 금속으로 제조된 주형이 또한 사용될 수 있고, 이는 이미 기공을 갖거나, 또는 이에서 기공은 예를 들어 이를 필터 부품, 예컨대 멤브레인 필터, 종이 필터 및 소결된 필터에 제공함으로써 제공된다.
사용되는 주형은 특히 주형으로부터 형성된 블랭크의 간단한 제거를 용이하게 하기 위해 여러 부품을 포함한다. 특히 바람직한 구현예에서, 주형은 예를 들어 압축된 공기에 의해 압력이 도입된 현탁액에 가해질 수 있는 커넥션을 갖거나 및/또는 부압이 기공에 적용될 수 있다. 두 수단은 주형으로부터의 액체 매질의 제거를 가속시키고, 이에 따라 공정을 단축시키는 역할을 한다. 이의 도움으로, 매우 신속하고 그리고 이에 따라 경제적인 유리 블랭크의 제조가 가능하며, 이는 특별하게는 산업적 규모로 제조하는 경우에 특히 유리하다.
또한, 액체 매질의 제거는 또한 동결건조에 의해 실시될 수 있다. 이를 위해, 슬립 캐스팅에 의해 제조된 유리 블랭크는 예를 들어 실리콘으로 제조된 치밀하지만 가요성의 주형에서 현탁액의 액체 성분이 동결되는 온도로 냉각된다. 감압에서의 이러한 액체 성분의 이후의 승화를 통해, 이의 제거 및 이에 따른 완전 건조가 실시된다. 블랭크를 건조하기 위한 별도의 열처리는 이후 일반적으로 더 이상 필요하지 않다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 바람직한 구현예에서, 분말(i)은 0.5 내지 150 μm, 특히 1 내지 100 μm의 입도를 갖고, 현탁액(ii)의 분말은 0.5 내지 80 μm, 특히 0.5 내지 70 μm의 입도를 갖고, 이는 ISO 13320 (2009)에 따라 레이저 회절에 의해 측정된다. 입도를 결정하기 위해 사용되는 샘플은 특히 DIN ISO 14887 (2010)에 따라 제조되었고, 여기서 샘플을 분산시키기 위해 물을 용매로서 사용하였다.
분말(i) 및 (ii)의 d50 값으로서의 평균 입도는 5 내지 30 μm, 바람직하게는 10 내지 20 μm이고, 이는 ISO 13320 (2009)에 따라 레이저 회절에 의해 측정된 부피 기준의 비율에 기초하여 결정된다.
단계 (a)에서 형성된 유리 블랭크는 보통 블록, 실린더 또는 디스크의 형상이고, 이러한 기하학적 형상의 블랭크는 통상의 처리 기계에서 원하는 치과용 수복물의 형상을 용이하게 취할 수 있기 때문이다. 블랭크는 또한 미리 블랭크를 갖는 한 조각으로 형성된 고정 장치, 예컨대 고정핀을 가질 수 있고, 이는 예를 들어 접착제에 의한 이의 이후의 접착을 필요하지 않게 만든다.
따라서, 이용되는 주형은 또한 보통 이러한 블랭크의 제조를 가능하게 하는 기하학적 형상을 갖는다. 주형은 한 조각일 수 있거나, 또는 제조된 블랭크의 보다 용이한 제거를 위해, 또한 다수의 조각, 특히 3개의 조각으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 임의의 단계 (b)에서, 단계 (a)로부터의 유리 블랭크는 프레싱에 의해 압밀된다. 단계 (a)에서 사용되는 제1 변형예 (i)의 분말은 이러한 임의의 단계에 가해지는 것이 바람직하다.
단계 (b)에서의 프레싱은 60℃ 미만, 바람직하게는 15 내지 35℃의 온도에서, 특히 20 내지 120 MPa, 바람직하게는 50 내지 120 MPa의 압력에서 실시되는 것이 더 바람직하다. 프레싱은 일반적으로 실온에서 실시되고, 이는 이에 따라 냉간 프레싱으로도 지칭된다.
본 발명에 따른 방법의 단계 (c)에서, 단계 (a) 및 (b)로부터의 유리 블랭크는 주 결정상으로서 리튬 실리케이트를 갖는 유리 세라믹 블랭크를 수득하기 위해 열처리된다. 700℃ 미만, 바람직하게는 550 내지 690℃의 온도에서, 특히 2 내지 60분, 바람직하게는 5 내지 30분의 기간 동안 열처리를 실시하는 것이 바람직하다.
유리 블랭크는 보통, 열처리 전에, 존재할 수 있는 임의의 결합제 또는 다른 유기 첨가제를 제거하기 위해 특히 400 내지 450℃의 온도에서 탈지(debinding)된다. 유리 블랭크는 이후 일반적으로 직접적으로 열처리의 온도로 가열된다. 열처리 온도로의 가열 및 이 온도의 유지는 핵의 형성 및 주 결정상으로서 리튬 실리케이트, 특히 리튬 메타실리케이트의 결정화에 영향을 준다.
본 발명에 따른 방법의 단계 (d)에서 단계 (c)로부터의 유리 세라믹 블랭크는 열간 프레싱에 의해 압밀된다. 이러한 압밀은, 놀랍게도, 유리 세라믹 블랭크에 솔리드 유리 기술에 의해 종래의 방식으로 제조된 유리 세라믹 블랭크의 밀도와 실질적으로 상이하지 않은 밀도를 부여하는 것을 가능하게 한다. 유리 분말 및 이에 따른 소위 "분말 기술"은 유리 세라믹 블랭크를 제조하기 위해 본 발명에 따른 방법에서 사용되고, 솔리드 유리 기술에서 유리 용융물은 열처리 이후 원하는 유리 세라믹 블랭크를 생성하는 모노리식 유리 블랭크를 형성하기 위해 주형에 부어진다.
단계 (d)에서의 열간 프레싱은 바람직하게는 유리가 부착되지 않은 주형에서 실시된다. 이러한 주형에 대해 적합한 물질은 질화물 기반 세라믹 및 탄소 기반의 물질이다. 적합한 이형제가 주형과 압밀되는 유리 세라믹 블랭크 사이에 배치되는 경우에 금속성 물질이 또한 적합하다.
열간 프레싱은 650 내지 780℃, 특히 700 내지 750℃의 온도에서, 특히 5 내지 50 MPa, 바람직하게는 10 내지 30 MPa의 압력에서 실시된다.
열간 프레싱은 0.1 내지 10분, 바람직하게는 0.3 내지 5분의 기간 동안 실시되는 것이 더 바람직하다. 본 발명에 따른 방법의 추가의 장점은 이러한 짧은 기간 동안의 열간 프레싱은 우수한 광학 및 기계적 특성을 갖는 치과용 수복물이 신속하고 용이한 방식으로 제조될 수 있는 유리 세라믹 블랭크를 생성하기 위해 충분하다.
더 바람직한 구현예에서, 열간 프레싱이 0.1 bar 미만, 바람직하게는 0.01 내지 0.08 bar의 대기압에서 실시된다.
열간 프레싱 이후에 수득된 다색 유리 세라믹 블랭크는 바람직하게는 2.4 내지 2.6, 특히 2.44 내지 2.56 g/cm3의 밀도를 갖는다. 이러한 블랭크의 밀도의 결정은 아르키메데스의 원리에 따라 탈이온수에서 실시되었다. 따라서, 본 발명에 따른 유리 세라믹 블랭크는 놀랍게도 솔리드 유리 기술에 의해 제조된 상응하는 종래의 블랭크와 유사한 밀도를 갖는다.
단계 (a), (b) 및 (c) 이후에 수득된 유리 블랭크 및 유리 세라믹 블랭크의 경우, 질량의 결정은 칭량에 의해 실시되었고, 부피의 결정은 스트립 프로젝션 공정(strip projection process)(ATOS 3D 스캐너, GOM GmbH 사제, 독일)에 의한 광학 측정에 의해 실시되었다. 밀도를 이후 하기 식에 따라 계산하였다: ρ = 질량 / 부피.
수득된 다색 유리 세라믹 블랭크는 특히 주 결정상으로서 리튬 메타실리케이트를 갖는다. 유리 세라믹 블랭크는 더 많은 양의 리튬 디실리케이트의 결정이 기계가공에 의한 성형을 방해할 수 있기 때문에 20 중량% 미만, 특히 10 중량% 미만, 바람직하게는 5 중량% 미만, 보다 더 바람직하게는 3 중량% 미만의 리튬 디실리케이트를 갖는 것이 더 바람직하다.
용어 "주 결정상"은 유리 세라믹에 존재하는 모든 결정상의 질량 기준으로 최고의 비율을 갖는 결정상을 의미한다. 결정상의 질량은 특히 리트벨트법을 사용하여 결정된다. 리트벨트법에 의한 결정상의 정량적 분석을 위해 적합한 방법은 예를 들어 문헌[M. Dittmer's doctoral thesis "Glaeser und Glaskeramiken im System MgO-Al2O3-SiO2 mit ZrO2 als Keimbildner" [Glasses and glass ceramics in the MgO-Al2O3-SiO2 system with ZrO2 as nucleating agent], University of Jena 2011]에 기재되어 있다.
바람직한 구현예에서, 유리 세라믹 블랭크는 10 중량% 초과, 바람직하게는 20 중량% 초과, 특히 바람직하게는 25 중량% 초과의 리튬 메타실리케이트 결정을 함유한다.
다색 유리 세라믹 블랭크는 특히 나타낸 양으로의 하기 성분 중 하나 이상, 바람직하게는 모두를 함유한다:
성분 중량%
SiO2 64.0 내지 75.0, 바람직하게는 64.0 내지 72.0
Li2O 13.0 내지 17.0, 바람직하게는 13.5 내지 16.0
K2O 0 내지 5.0, 바람직하게는 3.0 내지 5.0
Al2O3 0.5 내지 5.0, 바람직하게는 1.5 내지 3.5
P2O5 2.0 내지 5.0, 바람직하게는 2.5 내지 4.0
추가의 바람직한 구현예에서, 다색 유리 세라믹 블랭크는 특히 나타낸 양으로의 하기 성분 중 하나 이상, 바람직하게는 모두를 함유한다:
성분 중량%
SiO2 64.0 내지 75.0
Li2O 13.0 내지 17.0
K2O 0 내지 5.0
Al2O3 0.5 내지 5.0
P2O5 2.0 내지 5.0
ZrO2 0 내지 5.0
MgO 0 내지 5.0
SrO 0 내지 5.0
ZnO 0 내지 5.0
F 0 내지 1.0
착색
및/또는
형광
성분 0 내지 10.0, 바람직하게는 0 내지 7.0,
여기서 착색 및/또는 형광 성분은 특히 Sn, Ce, V, Mn, Co, Ni, Cu, Fe, Cr, Tb, Eu, Er 및 Pr의 산화물의 군으로부터 선택된다.
본 발명은 또한 본 발명의 방법에 따라 수득가능한 다색 유리 세라믹 블랭크에 관한 것이다. 솔리드 유리 기술에 의해 수득된 블랭크와 비교하여, 본 발명에 따른 블랭크는 다중-착색을 생성하는 보다 더 간단한 가능성을 특징으로 할 뿐만 아니라, 이는 또한 더 짧은 시간 내에 더 적은 장비 마모로 기계가공될 수 있다. 이는 오늘날 요구되는 매우 심미적인 치과용 수복물의 매우 신속하고 그리고 비용 효용적인 제조에 있어서 특히 중요한 장점이다.
본 발명에 따른 블랭크의 기재된 특정 특성으로 인하여, 이는 특히 치과의학에서 사용하기 위해, 특히 치과용 재료로서, 바람직하게는 치과용 수복물의 제조를 위해 적합하다. 따라서, 본 발명은 또한 치과용 재료로서, 바람직하게는 치과용 수복물, 특히 크라운(crown), 지대주(abutment), 지대주 크라운(abutment crown), 인레이(inlay), 온레이(onlay), 베니어(veneer), 패싯(facet), 브릿지(bridge) 및 캡(cap)의 제조를 위한 블랭크의 용도에 관한 것이다.
끝으로 본 발명은 또한
(i) 본 발명에 따라 개시된 방법을 실시하여 다색 유리 세라믹 블랭크를 제조하고,
(ii) 기계가공에 의해 다색 유리 세라믹 블랭크에 치과용 수복물의 형상을 부여하며,
(iii) 750℃ 초과, 바람직하게는 800∼900℃의 온도에서 1회 이상 열처리를 실시하는, 치과용 수복물의 제조 방법에 관한 것이다.
단계 (ii)에서의 기계가공은 보통 재료-제거 공정에 의해, 특히 밀링 및/또는 분쇄에 의해 수행된다. 기계가공은 컴퓨터 제어 밀링 및/또는 분쇄 장치로 수행되는 것이 바람직하다. 이러한 장치는 당업자에게 공지되어 있고, 또한 상기 업계에서 통상적인 것이다.
방법의 바람직한 구현예에서, 단계 (iii) 에서의 열처리는 주 결정상으로서의 리튬 디실리케이트의 형성에 영향을 미친다. 주 결정상으로서의 리튬 디실리케이트를 갖는 유리 세라믹은 예컨대 천연 치아 물질을 대체하는 물질에 대해 요구되는 우수한 기계적 특성을 특징으로 한다. 열처리에 의해 제조된 유리 세라믹에서, 결정, 특히 리튬 디실리케이트 결정은 놀랍게도 매우 균질하게 분산되며, 한편 유리 세라믹은, 즉, 캐스트 모노리식 유리 블록을 사용하는 소위 솔리드 유리 기술을 사용하여 제조되지 않았다.
단계 (iii)가 실시된 이후, 치과용 수복물은 매우 양호한 기계적 특성 및 높은 화학적 안정성을 갖는다. 또한, 이의 다색 특성으로 인하여, 천연 치아 물질의 광학 특성, 예를 들어 상아질로부터 절단연까지의 색상 그라디언트의 모방이 잘 이루어지게 한다.
수득된 치과용 수복물은 ISO 6872:2008(피스톤-온-쓰리-볼(piston-on-three-ball) 시험)에 의해 결정되는 300 MPa 이상, 특히 360 내지 600 MPa의 이축 굴곡 강도 σB 및/또는 ISO 6872:2008(SEVNB 방법)에 따라 결정되는 2.0 MPa m1/2 이상, 특히 2.1 내지 2.5 MPa m1/2의 파괴 인성 Klc을 갖는 것이 바람직하다.
마지막으로, 치과용 수복물은 또한 실질적인 수축이 없는 본 발명에 따른 유리 세라믹 블랭크로부터 제조될 수 있다. 이는 특히 본 발명에 따른 블랭크가 특히 2.4 내지 2.6, 바람직하게는 2.44 내지 2.56의 높은 밀도를 갖고, 이에 따라 유일하게 매우 낮은 다공성을 갖는다는 사실에 기초한다. 이에서 이들은 일반적으로 높은 다공성을 갖는 분말 기술에 의해 통상의 방식으로 제조된 유리 세라믹 블랭크와 상이하다. 본 발명에 따른 블랭크를 사용하여, 이에 따라 원하는 치수를 정확하게 갖는 치과용 수복물이 특별하게 간단한 방식으로 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 치과용 수복물은 바람직하게는 크라운, 지대주, 인레이, 온레이, 베니어, 패싯, 브릿지 및 캡의 군으로부터 선택된다.
본 발명은 실시예를 참조하여 하기에 추가로 상세하게 기재된다.
실시예
실시예는 특히 색상 및 반투명성의 그라디언트를 갖는 다색 유리 세라믹 블록의 제조, 및 이에 따른 치과용 수복물의 제조를 위한 이의 용도를 설명한다.
실시예 1 내지 9
A. 리튬 실리케이트 유리의 제조
우선, 표 I에 나타난 조성을 갖는 9개의 상이한 리튬 실리케이트 유리를 제조하였고, 여기서 유리는 상아질 또는 치아 절단연을 모사하기 위해 사용되었다. 또한, 표 I에 나타난 것과 같은 첨가제를 이 유리에 첨가하였다.
이러한 유리를 제조하기 위해, 해당하는 원료의 혼합물을 우선 1.5 시간 동안 1500℃에서 용융시켰고, 여기서 용융은 기포 또는 줄무늬(streak)를 형성하지 않고 매우 용이하게 가능하였다. 각 경우에서, 수득된 용융물을 물에 부어 유리 프릿을 제조하였다.
B. 특성을 결정하기 위한 단색 유리 세라믹 블록의 제조
이러한 유리 프릿을 우선 FM 2/2 롤러 밀((Merz Aufbereitungstechnik GmbH 사제, 독일)에서 < 3 mm의 크기로 분쇄하였고, 이후 추가로 AFG 100 어포즈드 제트 밀(Hosokawa Alpine AG 사제)에서 15 μm의 크기(d50 값)로 분쇄하여 각 경우에서의 유리 분말을 제조하였다.
1.0 중량%의 결합제 및 0.5 중량%의 프레싱 제제를 갖는 수성 현탁액을 유동층에서의 유리 분말 상에 분무함으로써 수득된 유리 분말을 GPCG 3.1 분무 조립기(Glatt GmbH 독일)를 사용하여 과립화하였다.
과립화된 유리 분말을 이후 다이 플레이트(die plate)뿐만 아니라 탑 펀치(top punch) 및 바텀 펀치(bottom punch)로 이루어진 3-부품 강철 주형에 도입하여 각 경우에서 단색 유리 블랭크를 제조하였다.
표 II에 나타난 압력으로 프레싱에 의해 실온에서 등압 프레스에서 이 단색 유리 블랭크를 압밀하였다.
압밀된 블랭크를 표 II에 나타난 조건 하에 N11/HR 소결로(Nabertherm GmbH 사제, 독일)에서 탈지시키고 결정화하여 주 결정상으로서 리튬 메타실리케이트를 갖는 유리 세라믹 블랭크를 형성하였다. 이러한 유리 세라믹 블랭크를 이후 표 II에 나타난 것과 같은 조건 하에 DSP 515 가압-소결 프레스(Dr. Fritsch Sondermaschinenbau GmbH 사제, 독일)에서 열간 프레싱하였다. 수득된 유리 세라믹 블랭크의 밀도를 아르키메데스의 원리에 따라 측정하였고, 이의 리튬 메타실리케이트 함량을 또한 리트벨트 분석법을 사용하여 X-선 회절 시험에 의해 결정하였다. 얻은 값은 표 II에 열거되어 있다.
마지막으로, 이러한 블랭크를 또한 표 II에 나타난 조건 하에 추가로 결정화하여 주 결정상으로서 리튬 디실리케이트를 생성하였다. 이러한 방식으로 제조된 리튬 디실리케이트 블랭크는 표 II에 나타난 것과 같은 특성을 가졌다. 이축 굴곡 강도 σB를 ISO 6872:2015(피스톤-온-쓰리-볼 시험)에 따라 측정하였고, 파괴 인성 Klc를 ISO 6872:2015(SEVNB 방법)에 따라 결정하였다. Lab 값 및 대조비(CR 값)을 결정하기 위해, Konica Minolta 사제의 CM-3700d 분광광도계를 사용하였고, 여기서 대조비를 영국 표준 BS 5612에 따라 결정하였다. 밀도를 아르키메데스의 원리에 따라 결정하였고, 리튬 메타실리케이트 함량 및 리튬 디실리케이트 함량을 리트벨트 분석법을 사용하여 X-선 회절 시험에 의해 측정하였다.
분말 기술에 의해 제조된 이러한 리튬 디실리케이트 블랭크의 굴곡 강도는 놀랍게도 매우 높았고, 솔리드 유리 기술에 의해 종래의 방식으로 제조된 리튬 디실리케이트 유리 세라믹의 것과 비슷하였고, 일반적으로 360 MPa 이상의 강도를 갖는다.
리튬 디실리케이트 블랭크의 파괴 인성은 또한 놀랍게도 솔리드 유리 기술에 의해 종래의 방식으로 제조된 리튬 디실리케이트 유리 세라믹의 것과 완벽하게 비슷하였고, 전형적으로 2.2 내지 2.3 MPa　m1/2의 파괴 인성을 갖는다.
C. 다색 유리 세라믹 블록의 제조
a) 실시예 1 및 2에 따른 유리 분말의 그라디언트 블록
다색 유리 세라믹 블록을 제조하기 위해, 실시예 1에 따른 과립화된 유리 분말을 사용하여 상아질을 모사하였고, 실시예 2에 따른 과립화된 유리 분말을 사용하여 절단열을 모사하였다.
이러한 과립화된 분말을 상기 B. 하에 설명된 것과 동일한 방식으로 제조하였다. 이후 점차적인 색상 및 반투명성이 변화된 유리 블랭크를 제조하기 위한 이러한 방식으로 점차적인 투입 및 혼합을 위한 장치를 사용하여 B.에 언급된 3-부품 강철 주형에 분말을 도입하였다. 이후, 유리 블랭크는 상기 B 하에 설명된 방식으로 주 결정상으로서의 리튬 메타실리케이트를 갖는 유리 세라믹 블록으로 변형되었다.
수득된 다색 유리 세라믹 블록을 기계가공하여 CAD/CAM 유닛에서 크라운을 형성하였다. 이를 위해, 블록을 적합한 홀더에 제공하였고, 이후 inLab MC XL 분쇄 유닛(Sirona Dental GmbH 사제, 독일)에서 원하는 형상으로 주어졌다. 블록의 처리를 위해, 동일한 분쇄 파라미터를 리히텐슈타인 소재의 Ivoclar Vivadent 사제의 시판되는 e.max CAD 블록에 대한 것과 같이 사용할 수 있다.
유리 세라믹 블록의 기계가공성을 솔리드 유리 기술에 의해 제조된 리히텐슈타인 소재의 Ivoclar Vivadent AG 사제의 e.max CAD LT 유형의 시판되는 유리 세라믹 블록과 비교하여 시험하였다. 장비 수명을 또한 시험하였다. 이를 위해, 항상 동일 몰의 크라운을 inLab MC XL 분쇄 유닛 상의 홀더에 제공된 동일한 치수를 갖는 블록으로 분쇄하였고, 시작부터 공정 종료시까지의 시간을 결정하였다. 장비 수명에 대해, 나타낸 유닛이 최초 장비 교체에 대한 필요성을 나타낼 때까지의 제조될 수 있는 크라운의 수를 결정하였다.
보다 신속하게 10% 이상으로 기계가공할 수 있고, 장비 수명을 35% 이상 더 긴 것을 나타낸 점에 있어서 본 발명에 따른 유리 세라믹 블록은 시판되는 블록보다 우수한 것으로 나타내었다.
이러한 바람직한 특성은 이의 광학 특성 및 이의 기계적 특성 모두와 관련하여 매우 높은 요건을 충족시키는 치과용 수복물을 환자에게 매우 신속하게 제공하기 위한 본 발명에 따른 유리 세라믹 블록에 예정된 것이다.
b) 실시예 3 및 4에 따른 유리 분말의 그라디언트 블록
다색 유리 세라믹 블록을 상기 a) 하에 기재된 바와 동일한 방식으로 제조하였고, 여기서 유일한 차이점은 실시예 3에 따른 유리 분말이 상아질을 모사하기 위해 사용되었고, 실시예 4에 따른 유리 분말을 절단열을 모사하기 위해 사용하였다는 점이다.
이러한 유리 세라믹 블록은 또한 이들이 보다 신속하게 기계가공되고, 장비 수명이 더 길었다는 점에서 시판되는 블록보다 분명하게 우수하였다.
이러한 바람직한 특성은 또한 a) 및 b)에 대해 유사하게 제조된 유리 세라믹 블록에 의해 보여졌으나, 하나 이상의 사용된 유리 분말을 표 I에 열거된 다른 유리 분말로 대체하였다.
D. 치과용 수복물의 제조를 위한 열처리
C. 하에서 수득된 기계가공된 블록을 이후 7분의 기간 동안 840℃에서의 열처리에 가하였다. 이후, 수득된 크라운을 서서히 실온으로 냉각시켰고, X-선 회절 시험은 이들이 주 결정상으로서 리튬 디실리케이트를 가지는 것을 나타내었다.
수득된 크라운은 높은 강도를 가졌다. 또한, 이는 상아질로부터 절단열까지 색상 및 반투명성의 연속 그라디언트를 나타내었고, 이에 따라 이들은 우수한 방식으로 천연 치아 물질의 광학 특성을 모사하였다.
12개의 조사된 샘플의 굴곡 강도에 대한 평균값은 403.82 MPa이었고, a)(실시예 1 및 2에 따른 분말)에 다른 그라디언트 블록으로부터 제조된 리튬 디실리케이트 블록에 대해 표준 편차는 55.16 MPa이었다. 이러한 리튬 디실리케이트 블록의 6개의 조사된 샘플의 파괴 인성에 대한 평균값은 2.27 MPa　m1/2이었고, 표준 편차는 0.15 MPa　m1/2이었다.
12개의 조사된 샘플의 굴곡 강도에 대한 평균값은 470.57 MPa이었고, b)(실시예 3 및 4에 따른 분말)에 따른 그라디언트 블록으로부터 제조된 리튬 디실리케이트 블록에 대한 표준 편차는 100.66 MPa이었다.
Figure pat00001
Figure pat00002

Claims (21)

  1. (a) (i) 상이한 색의 리튬 실리케이트 유리 분말 또는 (ii) 액체 매질 중 상이한 색의 리튬 실리케이트 유리 분말의 현탁액을 주형에 도입하여 유리 블랭크를 형성하고,
    (b) 임의로 단계 (a)로부터의 유리 블랭크를 프레싱에 의해 압밀하며,
    (c) 단계 (a) 또는 (b)로부터의 유리 블랭크를 열처리하여 주 결정상으로서 리튬 실리케이트를 갖는 유리 세라믹 블랭크를 얻고,
    (d) 단계 (c)로부터의 유리 세라믹 블랭크를 열간 프레싱에 의해 압밀하는,
    주 결정상으로서 리튬 실리케이트를 갖는 치과용 다색 유리 세라믹 블랭크의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 단계 (a)에서 분말을 주형에 도입하고 단계 (b)를 실시하는 것인 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 단계 (a)에서 현탁액을 주형에 도입하고 액체 매질을 제거하는 것인 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제조되는 다색 유리 세라믹 블랭크가 연속적으로 변화되는 색상을 갖는 방식으로 단계 (a)에서 분말 또는 현탁액을 주형에 도입하는 것인 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (a)에서 분말(i)의 입도는 0.5∼150 μm, 바람직하게는 1∼100 μm이고, 현탁액의 분말(ii)의 입도는 0.5∼80 μm, 바람직하게는 0.5∼70 μm이며, 및/또는 분말(i) 및 분말(ii)은 d50 값으로서의 평균 입도가 5∼30 μm, 바람직하게는 10∼20 ㎛인 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (b)에서의 프레싱은 60℃ 미만, 바람직하게는 15∼35℃의 온도, 특히 20∼120 MPa, 바람직하게는 50∼120 MPa의 압력에서 실시되는 것인 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (c)에서의 열 처리는 700℃ 미만, 바람직하게는 550℃ 내지 690℃의 온도에서, 특히 2∼60분, 바람직하게는 5∼30 분의 시간 동안 실시되는 것인 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (d)에서의 열간 프레싱은 650∼780℃, 특히 700∼750℃의 온도 및 특히 5∼50 MPa, 바람직하게는 10∼30 MPa의 압력에서 실시되는 것인 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (d)에서의 열간 프레싱은 0.1∼10분, 바람직하게는 0.3∼5분의 시간 동안 실시되는 것인 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (d)에서의 열간 프레싱은 0.1 bar 미만, 바람직하게는 0.01∼0.08 bar의 대기압에서 실시되는 것인 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 다색 유리 세라믹 블랭크는 주 결정상으로서 리튬 메타실리케이트를 갖는 것인 제조 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 다색 유리 세라믹 블랭크는 10 중량% 초과, 바람직하게는 20 중량% 초과, 특히 바람직하게는 25 중량% 초과의 리튬 메타실리케이트 결정을 포함하는 것인 제조 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 다색 유리 세라믹 블랭크는 밀도가 2.4∼2.6, 특히 2.44∼2.56 g/cm3인 것인 제조 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 다색 유리 세라믹 블랭크는 지시된 양으로 이하의 성분들 중 적어도 하나, 바람직하게는 모두를 포함하는 것인 제조 방법:
    성분 중량%
    SiO2 64.0 내지 75.0
    Li2O 13.0 내지 17.0
    K2O 0 내지 5.0
    Al2O3 0.5 내지 5.0
    P2O5 2.0 내지 5.0
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 다색 유리 세라믹 블랭크는 지시된 양으로 이하의 성분들 중 적어도 하나, 바람직하게는 모두를 포함하고:
    성분 중량%
    SiO2 64.0 내지 75.0
    Li2O 13.0 내지 17.0
    K2O 0 내지 5.0
    Al2O3 0.5 내지 5.0
    P2O5 2.0 내지 5.0
    ZrO2 0 내지 5.0
    MgO 0 내지 5.0
    SrO 0 내지 5.0
    ZnO 0 내지 5.0
    F 0 내지 1.0
    착색
    및/또는
    형광
    성분 0 내지 10.0,
    상기 착색 및/또는 형광 성분은 특히 Sn, Ce, V, Mn, Co, Ni, Cu, Fe, Cr, Tb, Eu, Er 및 Pr의 산화물 군에서 선택되는 것인 제조 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 얻을 수 있는 다색 유리 세라믹 블랭크.
  17. 치과용 재료로서, 바람직하게는 치과용 수복물의 제조를 위한 제16항에 따른 다색 블랭크의 용도.
  18. (i) 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하여 다색 유리 세라믹 블랭크를 제조하고,
    (ii) 기계가공에 의해 다색 유리 세라믹 블랭크에 치과용 수복물의 형상을 부여하며,
    (iii) 750℃ 초과, 바람직하게는 800∼900℃의 온도에서 1회 이상 열처리를 실시하는, 치과용 수복물의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 단계 (iii)에서의 열처리로 주 결정상으로서 리튬 디실리케이트가 형성되는 것인 제조 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 단계 (ii)에서의 기계가공은 컴퓨터 제어 밀링 및/또는 분쇄 장치로 실시되는 것인 제조 방법.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 치과용 수복물이 크라운, 지대주, 인레이, 온레이, 베니어, 패싯, 브릿지 및 캡의 군으로부터 선택되는 것인 제조 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220160942A (ko) * 2021-05-28 2022-12-06 주식회사 하스 절삭가공을 위한 치과용 벌크 블록 및 그 제조방법
KR20220160941A (ko) * 2021-05-28 2022-12-06 주식회사 하스 절삭가공을 위한 치과용 벌크 블록 및 그 제조방법
KR20220160943A (ko) * 2021-05-28 2022-12-06 주식회사 하스 절삭가공을 위한 치과용 벌크 블록 및 그 제조방법
WO2023146227A1 (ko) * 2022-01-25 2023-08-03 주식회사 하스 보철물 제작용 대면적 블랭크 및 그 제조방법

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112694253B (zh) * 2020-12-25 2023-05-23 山东国瓷功能材料股份有限公司 起始玻璃、具有核的硅酸锂玻璃及其制备方法和应用
CN112551894A (zh) * 2020-12-25 2021-03-26 山东国瓷功能材料股份有限公司 起始玻璃、具有核的硅酸锂玻璃及其制备方法和应用
DE102021106798B4 (de) 2021-03-19 2022-10-06 Kulzer Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffkörpers mit strukturierten Schichten zur Herstellung von Zahnprothesen und Vorrichtung hierfür
JP2022157304A (ja) * 2021-03-31 2022-10-14 株式会社ジーシー ガラスセラミックスブランクの製造方法、ガラスセラミックスブランク
CN113024120B (zh) * 2021-03-31 2022-11-15 山东国瓷功能材料股份有限公司 具有透度及颜色渐变效果的二硅酸锂玻璃陶瓷的制备方法
EP4075117B1 (de) * 2021-04-14 2024-05-01 MTU Aero Engines AG Verfahren und vorrichtung zur charakterisierung einer beschichtung
CN113860743A (zh) * 2021-09-18 2021-12-31 杨洁 一种多层玻璃陶瓷坯料及其制备方法与应用
CN113831016B (zh) * 2021-10-28 2023-03-14 爱迪特（秦皇岛）科技股份有限公司 一种具有高透明度的荧光玻璃陶瓷及其制备方法
CN115849720A (zh) * 2022-10-19 2023-03-28 深圳玉汝成口腔材料有限公司 一种玻璃陶瓷材料及其制备方法、义齿
CN115893845A (zh) * 2022-10-25 2023-04-04 深圳玉汝成口腔材料有限公司 玻璃陶瓷组合物及其制备方法和应用
EP4368587A1 (de) * 2022-11-08 2024-05-15 Ivoclar Vivadent AG Verfahren zur herstellung eines mehrfarbigen glaskeramik-rohlings für dentale zwecke, mehrfarbiger glaskeramik-rohling, sowie verwendung desselben
EP4368586A1 (de) * 2022-11-08 2024-05-15 Ivoclar Vivadent AG Mehrfachform zum herstellen von wenigstens zwei glaskeramik-rohlingen für dentale zwecke, verwendung einer mehrfachform, pressvorrichtung und durchlaufanlage

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19714178C2 (de) * 1997-04-07 2003-09-18 Ivoclar Vivadent Ag Verfahren zur Herstellung eines mehrfarbigen Formkörpers für die Weiterverarbeitung zu einer Zahnrestauration und zugehöriger Formkörper
US6802894B2 (en) * 1998-12-11 2004-10-12 Jeneric/Pentron Incorporated Lithium disilicate glass-ceramics
DE10336913C9 (de) 2003-08-07 2019-02-21 Ivoclar Vivadent Ag Verwendung eines Lithiumsilicatmaterials
US20100083706A1 (en) * 2008-04-11 2010-04-08 James R., Glidewell Dental Ceramics, Inc. Lithium silicate glass ceramic for fabrication of dental appliances
PT2377830T (pt) * 2010-04-16 2016-07-18 Ivoclar Vivadent Ag Vidro cerâmico de silicato de lítio e vidro de silicato de lítio, contendo óxido de metal de transição
KR102025963B1 (ko) * 2012-05-11 2019-09-26 이보클라 비바덴트 아게 치과용 예비-소결된 블랭크
JP2015515897A (ja) * 2012-05-11 2015-06-04 イフォクレール ヴィヴァデント アクチェンゲゼルシャフトＩｖｏｃｌａｒ Ｖｉｖａｄｅｎｔ ＡＧ 歯科目的のための予備焼結ブランク
ES2894961T3 (es) 2013-02-12 2022-02-16 Ivoclar Vivadent Ag Pieza en bruto para fines dentales
ES2815073T3 (es) 2013-06-27 2021-03-29 Ivoclar Vivadent Inc Circona nanocristalina y métodos de procesamiento de la misma
SE538261C2 (sv) * 2013-10-18 2016-04-19 Harryson Consulting GmbH Ett glaskeramiskt pulver, metod för tillverkning av och metod för beredning av kompakterade och sintrade kroppar från ett glaskeramiskt pulver och kropp tillverkad därav
EP3050856B1 (de) 2015-01-30 2019-05-29 Ivoclar Vivadent AG Lithiumsilikat-Diopsid-Glaskeramik
CN104909571B (zh) * 2015-05-14 2017-06-06 西安交通大学 牙科用二硅酸锂微晶玻璃的制备方法
CN106277798B (zh) * 2015-06-04 2019-02-22 深圳爱尔创口腔技术有限公司 一种偏硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法
EP3168199B1 (de) * 2015-11-11 2022-04-13 Ivoclar Vivadent AG Verfahren zur herstellung von gläsern und glaskeramiken mit sio2 als hauptkristallphase
JP6993093B2 (ja) 2016-03-31 2022-01-13 株式会社松風 Ａｌ２Ｏ３未含有のケイ酸リチウムガラス組成物
DE102016119934A1 (de) * 2016-10-19 2018-05-03 Degudent Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Rohlings, Rohling sowie eine dentale Restauration
DE102016119935A1 (de) * 2016-10-19 2018-04-19 Degudent Gmbh Verfahren zur Herstellung einer dentalen Restauration
EP3696149A1 (de) * 2019-02-14 2020-08-19 Ivoclar Vivadent AG Fluoreszierende glaskeramiken und gläser mit gehalt an cer und zinn

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220160942A (ko) * 2021-05-28 2022-12-06 주식회사 하스 절삭가공을 위한 치과용 벌크 블록 및 그 제조방법
KR20220160941A (ko) * 2021-05-28 2022-12-06 주식회사 하스 절삭가공을 위한 치과용 벌크 블록 및 그 제조방법
KR20220160943A (ko) * 2021-05-28 2022-12-06 주식회사 하스 절삭가공을 위한 치과용 벌크 블록 및 그 제조방법
WO2023146227A1 (ko) * 2022-01-25 2023-08-03 주식회사 하스 보철물 제작용 대면적 블랭크 및 그 제조방법

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