PT98314A

PT98314A - Processo para a preparacao de corpos dentarios ceramicos para ligacao

Info

Publication number: PT98314A
Application number: PT98314A
Authority: PT
Inventors: Paul Vincent Mccrory
Original assignee: Univ Manchester
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1991-07-12
Publication date: 1992-05-29
Also published as: US5346717A; AU660932B2; WO1992000935A1; AU8216591A; GB9015364D0; DE69110046D1; IE912421A1; EP0538356B1; EP0538356A1; JPH05508378A; CA2086533A1

Description

THE VICTORIA UNIVERSITY OF MANCHESTER "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE CORPOS DENTÁRIOS CERÂMICOS PARA LIGAÇÃO" A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de uma superfície de um corpo dentário cerâmico para subsequente adaptação a um dente, por meio do aperfeiçoamento da resistência mecânica de ligação entre a superfície de adaptação do corpo e certos cimentos dentários comercialmente disponíveis.

Os produtos cerâmicos, incluindo porcelanas com um elevado teor de alumina e produtos cerâmicos vítreos, são frequentemente utilizados em odontologia reparativa para a construção de, por exemplo, coroas de dentes, obturações ou embutidos estéticos. Esses materiais são particularmente úteis para essas finalidades, sendo quimicamente inertes e biocompatíveis com o ambiente bucal e são esteticamente agradáveis.

No entanto, um inconveniente da utilização dos produtos cerâmicos reside no facto de a sua natureza química inerte os tornar incapazes de se ligarem quimicamente directamente a certos cimentos dentários, tais como cimentos à base de polialce-noatos vítreos. Por consequência, sao muitas vezes utilizadas para a ligação técnicas de retenção mecânica. Enquanto a ligação

mecânica pode ser melhorada tratando quimicamente a superfície de adaptação do material cerâmico para proporcionar uma "chave", esse facto tende a provocar a concentração de tensões localmente e enfraquece potencialmente o material já de si relativamente frágil.

Uma técnica conhecida desenvolvida para fortalecer as coroas com camisa de porcelana tem a vantagem adicional de resolver o problema da ligação. Envolve a preparaçao de um "dedal" de folha de platina, revestido de ambos os lados com uma camada de oxido de estanho. 0 material cerâmico é sujeito a cozedura sobre a superfície exterior revestida com õxido do dedal, enquanto a superfície interior revestida com oxido proporciona uma superfície quimicamente reactiva para ligação ao cimento. Muito embora esta técnica seja eficaz, compreende um processo em várias fases e a utilização de folha de platina dispendiosa e compromete a estética da reparação dentária.

Existem outros métodos químicos para ligação â porcelana dentária. 0 primeiro é constituído por um grupo de produtos químicos chamados agentes de acoplamento de silano, que podem ser inicialmente eficazes na ligação com cimentos à base de resina, mas que são sujeitos a degradação química no ambiente bucal.

Um objectivo da presente invenção consiste em proporcionar um processo para a preparação da superfície de adaptação de -3- >

um corpo cerâmico dentário para subsequente ligação a um dente usando um cimento dentário, em que se evitam os inconvenientes mencionados antes. Esse processo de acordo com a presente invenção compreende a operação de depositar, por uma técnica de deposição a partir de fase de vapor, directamente sobre a referida superfície de adaptação do corpo cerâmico, um revestimento fortemente aderente de uma substância inorgânica capaz de reagir com o cimento para proporcionar uma ligação durável a esse cimento .

Para esta finalidade, estão à disposição várias espécies quimicamente reactivas que incluem, por exemplo, metais e ligas metálicas; sais metálicos; compostos metálicos e não metálicos; vidros, particularmente vidros reactivos ou nao lixiviáveis; e outros produtos cerâmicos reactivos. De acordo com um exemplo específico, oxido de estanho é capaz de ser depositado como camada com a espessura de alguns micrômetros (idealmente menos do que 2 micrômetros) directamente sobre a superfície de adaptação do material cerâmico dentário. A escolha do material de revestimento apropriado para esta finalidade é determinada de maneira que seja biocompatível e, com referencia às qualidades opticamente aceitáveis, que seja preferivelmente branco ou esbranquiçado ou incolor, de maneira a não comprometer o aspecto estético da reparação dentária. Como as áreas das margens de um corpo cerâmico preparado de acordo -4 ί

-vT com a presente invenção são submetidas, quando utilizadas, à acção da saliva, ácidos de origem bacteriana e ácidos provenientes quer dos alimentos quer do conteúdo gástrico regurgitado, é importante evitar a dissolução nas áreas marginais devido à degradação química, o que por sua vez poderia originar a falha da ligação. As substâncias devem ser insolúveis quer em água fria quer em água quente e devem resistir à dissolução em ambientes de pH baixo.

Existem vários processos para a deposição em fase de vapor desses masteriais sobre superfícies cerâmicas, incluindo as técnicas de deposição de vapor por via física, como evaporação e cintilação, implantação iónica e deposição química de vapor.

Das técnicas de cintilação, a mais apropriada talvez seja a técnica de deposição de ioes, que incorpora a ionização parcial da espécie de deposição, aumentando assim a sua energia média e permitindo uma melhor integração do revestimento com o substrato. A deposição iónica (normalmente conhecida como "PVD assistida com plasma") é um processo em que o bombardeamento com ioes do substrato se pode realizar ligando o substrato como cátodo de uma descarga de plasma de baixa pressão numa mistura do fundente de revestimento e de um gás de trabalho inerte (geralmente árgon). 0 revestimento pode ser aplicado por um processo de duas operações, em que se utiliza uma técnica de deposição de iões, inicialmente, para depositar um metal ou uma liga metálica sobre a superfície de adaptação do corpo cerâmico. Esse metal/liga metálica pode então reagir com outros elementos ou compostos ou poli-aniões a fim de produzir o revestimento pretendido. Exemplos desses processos de pós-deposição incluem i) a oxidaçao em uma atmosfera contendo oxigénio a elevadas temperaturas , e ii) a ligação adicional do revestimento, por exemplo por processamento com laser.

Num processo de revestimento directo, pode utilizar-se a deposição de iões reactivos para depositar directamente o revestimento sobre a superfície cerâmica.

Podem depositar-se duas ou mais dessas substâncias de maneira a obter-se uma estrutura compósita, a fim de combinar as características vantajosas dessas substâncias.

As propriedades químicas e físicas do revestimento podem ser modificadas depois da deposição com o fim de melhorar ainda mais as suas características de adesão. Por exemplo, as propriedades químicas, a cor ou a resistência da ligação podem ser modificadas aquecendo uma camada de óxido de estanho para -6- / reduzir ou oxidar o revestimento.

Experimentalmente, realizaram-se ensaios de resistência à tracção da ligação com produtos cerâmicos aluminosos pré-re-vestidos de acordo com a presente invenção, utilizando um cimento à base de resina. Quando se realizou esse ensaio de resistência à tracção com amostras de porcelana dentária, o modo de ruptura foi predominantemente coesivo dentro da porcelana. No entanto, no caso de materiais cerâmicos com um elevado teor de alumina, o modo primário de ruptura nas camadas de estanho bem oxidadas foi principalmente coesivo dentro do cimento.

Seguidamente, referem-se exemplos desses ensaios de determinação da resistência mecânica. Em cada ensaio, o cimento à base de resina utilizado era um cimento de fosfato/metacrilato.

Inicialmente, numa experiência de controlo, ligou-se porcelana dentária vulgar a um substrato que consistia numa vareta de níquel-crômio e, depois de decorrido um intervalo de tempo de sete dias, ensaiou-se a amostra num ensaio de ruptura à tracção. A resistência mecânica da ligação entre a porcelana nao tratada e o cimento verificou-se ser igual a 3,4 MPa (megapascal). A amostra falhou devido à fraca adesão na interface de ligação com a porcelana.

Num segundo exemplo, prê-revestiu-se uma amostra de por-

-7- celana dentária de acordo com a presente invenção por deposição de oxido de estanho sobre a superfície de adaptação usando uma técnica de deposição iônica reactiva com uma fonte de potência RP. A ruptura ocorreu a 7,8 MPa e acredita-se que a ruptura ocorreu coesivamente dentro da porcelana. Pode ver-se que a resistência mecânica da ligação era, portanto, consideravelmente maior como resultado da deposição de acordo com a presente invenção.

Num terceiro exemplo, realizou-se uma outra experiência controlada, desta vez com um corpo cerâmico contendo um elevado teor de alumina, ligado a uma vareta de níquel-crômio. Neste caso, registou-se uma resistência mecânica de ligação igual a 11,4 MPa. Verificou-se não ter ocorrido a falha de adesão entre o material cerâmico e o cimento.

Num quarto exemplo, pré-revestiu-se um corpo cerâmico contendo um elevado teor de alumina semelhante ao anterior de acordo com a presente invenção com um deposito de oxido de estanho, usando uma técnica de deposição iônica reactiva com uma fonte de potência RF. Neste caso, registou-se uma resistência mecânica de ligação igual a 26,7 MPa, isto é, algo como duas vezes e meia maior do que no terceiro exemplo, em que não se efectuou deposição.

Num quinto exemplo, pré-revestiu-se um corpo cerâmico contendo um elevado teor de alumina semelhante ao anterior com -8- / uma deposição de estanho, usando uma técnica de cintilação de corrente contínua e, neste caso, obteve-se uma resistência de ligação igual a 12,0 MPa.

Num sexto exemplo, o substrato e o material de deposição eram os mesmos que no exemplo anterior, com a diferença de, neste caso, se ter realizado a oxidação do revestimento de estanho depois da deposição, conseguindo-se desta forma uma resistência de ligação igual a 17,9 MPa.

Num sétimo exemplo, submeteu-se um corpo cerâmico contendo um elevado teor de alumina a deposição de uma camada de estanho, desta vez com uma técnica de cintilação magnatron e registou-se uma resistência de ligação igual a 15,8 Mpa.

Num oitavo exemplo, em que o corpo cerâmico e o material de revestimento foram os mesmos que os empregados no exemplo sétimo, realizou-se a oxidação da camada de estanho depois da deposição e verificou-se uma resistência mecânica de ligação igual a 17,9 MPa.

Dos exemplos acima referidos, conclui-se que a resistência mecânica de ligação à tracção entre um corpo cerâmico e um cimento dentário é substancialmente melhorada por deposição, por uma técnica de deposição em fase de vapor, directamente sobre a superfície de adaptação do corpo cerâmico, de um revestimento -9- f .% fortemente aderente de uma substância inorgânica capaz de reagir com o cimento para proporcionar uma ligaçao durável. Ê também evidente que existem vários métodos eficazes de aplicação do revestimento e que a técnica ê escolhida de acordo com os materiais seleccionados para o substrato e para o revestimento. Podem fazer-se aperfeiçoamentos em certos casos melhorando o revestimento por oxidação realizada depois da deposição. 0 processo de revestimento da superfície de adaptação de um corpo cerâmico dentário pode também geralmente servir para melhorar a integridade mecânica da superfície de adaptação.

Claims

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REIVINDICAÇÕES 1. - Processo para a preparação de corpos dentários cerâmicos para ligação, nomeadamente, a superfície de adaptação de um corpo cerâmico dentário para subsequente ligação a um dente usando um cimento dentário, caracterizado pelo facto de compreender a operação de deposição, por uma técnica de deposição em fase de vapor, directamente sobre a referida superfície de adaptação do corpo cerâmico de um revestimento fortemente aderente de uma substância inorgânica que é capaz de reagir com o cimento para proporcionar uma ligação durável a esse cimento.
2. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a mencionada substância inorgânica ser capaz de reagir quimicamente com um cimento à base de resina -11-

para proporcionar uma ligação química durável a esse cimento.
3. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o citado revestimento ser depositado sob a forma de uma camada com uma espessura menor do que 2 micrómetros directa-mente sobre a referida superfície de adaptação do corpo cerâmico.
4. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a mencionada substância ser escolhida de maneira a ser insolúvel em água e resistir ã dissolução num ambiente de pH baixo.
5. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o citado revestimento se efectuar por deposição física de vapor.
6. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o referido revestimento se efectuar por deposição de iões (vulgarmente)conhecido como "PVD assistido por plasma")
7. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o mencionado revestimento se efectuar por.deposição química de vapor.
8. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o citado revestimento se efectuar por implata-ção de iões.
9. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zado pelo facto de o referido revestimento se efectuar por crepitação com corrente directa.
10.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do pelo facto de o mencionado revestimento se fazer por crepitação magnetrónica.
11.- Processo de acordo com a reivindicação 5, caracteri-zado pelo facto de o citado revestimento ser aplicado em duas fases, usando a deposição de iões para depositar um metal ou uma liga metálica na citada superfície de adaptação do corpo cerâmico e, subsequentemente, de se fazer reagir o metal ou a liga por oxidação numa atmosfera que contém oxigénio a elevada temperatura..
12. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracteri-zdo pelo facto de o referido revestimento ser aplicado em duas fases usando a deposição de iões para depositar um metal ou uma liga metálica na mencionada superfície de adaptação do corpo cerâmico e, de em seguida, se ligar adicionalmente o citado revestimento por processamento com laser.
13. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracteri-zado pelo facto de se aplicar o referido revestimento por deposição de iões reactivos para depositar o revestimento di-rectamente sobre a mencionada superfície de adaptação do corpo cerâmico. •/3- ? V ' «·>»·*'·
14. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo facto de se depositarem duas ou mais substâncias de reves timento separadas sobre a superfície de adaptação do corpo cerâmi co a fim de se combinar as características vantajosas dessas substâncias.
15. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizad pelo facto de o revestimento depois da deposição sobre o corpo cerâmico ser ainda posteriormente tratado para melhorar a sua cor e/ou a sua resistência mecânica de ligação, Lisboa, 12 de Julho de 1991 O Agenie úrtciui da Hropnedaae Jiiuosrrtai