TW200822907A - A material for forming a dental coping in the prepartion of a dental restoration - Google Patents

Description

200822907 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 > 本發明係關於用於在製備或修補牙齒修復中形成多孔 金屬結構及假牙結構之牙齒材料組成物（dental material composition) 〇 【先前技術】 在牙冠和牙橋補牙術（crown and bridge prosthodontics) 中，傳統上使用金屬假牙結構（metal coping)來形成牙齒修 復（dental restoration)(例如牙冠及/或牙橋）之基礎結構 (understructure)。該金屬假牙結構必須提供所需之結構強 度及剛性（rigidity)足以使該修復於呕嚼食物時能禁得起咬 合力道。在陶瓷金屬（ceramic_to-metal)牙齒修復中，該金 屬假牙結構係被瓷（porcelain)或壓克力（acrylic)的覆燒塗 層（fired-on coating)所覆蓋，以達美觀之主要目的。該金屬 假牙結構如希望地也應能與位於該牙齒修復之邊緣處的齒 、齦組織間有生物相容關係（biocompatible relationship)。 一般說來，假牙結構係使用傳統的燒鑄作業（casting operation)由燒鑄金屬形成的。在過往的二十年，牙科界已 引入一種使用金屬粒子的基底組成物（base composition)之 取代程序（substitute procedure)以形成該假牙結構，並且該 取代程序也已廣為接受而作為該傳統燒鑄假牙結構的替代 物。在這種取代程序中，該金屬粒子的基底組成物係在模 具（die)上被塑形/或模製（mold)成希望的組構 (configuration)，且接著再被施以熱處理以變成一種多孔結 5 94120 200822907 構，該多孔結構係依據後續的熱處理作業與一種填充材料 相結合而形成該假牙結構。該多孔結構必需添加填充材 料以便在該假牙結構置放於患者的口腔内前，使該多孔 結構固化成代表假牙結構成品的固體塊（s〇lid刪5)。用於 =這種方式形成假牙結構之上選牙齒材料為 CaPtek’’(Precious Chemicals公司的註冊商標），該牙齒材 料係一種包括美國專利第4,742,861、4,814,〇〇8、 4,990,394、5,234,343及5,336,091號所教示與揭露之貴金 屬（noble metal)粒子的組成物，該等專利之揭示内容於此 併入作為參考。 _ 、,、、如該等前述專利所描述的，假牙結構係由一種基底材 料組成物所形成，該基底材料組成物包括結合於基體 =iatrix)中内之高熔點金屬粒子與低熔點金屬粒子的組 =，該模具較佳應包含揮發性黏結劑（volatile bonder)。其 匕次要的成分也可包含在内，例如活性碳之粒子。選擇高 與，溶點金屬粒子以提供分別高於與低於熱處理溫度之溶 化知性，该金屬複合物（c〇mp〇site)將經歷該熱處理溫度以 形成該假牙結構。因此，該低熔點金屬粒子之溶點應使該 低溶點金屬粒子能在#於或低於所選狀熱處理溫度溶 化’而該高熔點金屬粒子之熔點應高於所選擇之埶處理溫 度，以致於該高熔點金屬粒子基本上於熱處理期間不會熔 化。該揮發性黏結劑可由例如牙科用蝶（dental wax)之材料 成’該牙科用蝶會於熱處理期間蒸發（vap〇㈣。該熱 外理方法（ileat treatmem pr〇cess)可涉及超過一個使用不 94120 6 200822907 同熱處理溫度之熱處理步驟、或可涉及刻度溫度(抑duated > 之使用。在這個例子中，該高與低溶點金屬粒 ^仍可由下述事η μ區分··該㈣點金屬粒子於 熱處理期間應會全部炼化，而該高炫點金屬粒 不 會於熱處理期間溶化。由於熱處理係發生於 ^ =長短’南溶點金屬粒子中僅少量或沒有粒子不會發生 =。’否則在熱處理期間所形成之多孔結構會收縮而導致 序已對新的用來形成假牙結構的牙齒材料及程 受，但是’牙科實驗室技術人員或牙 能在模且ΙΙΓΓ，目前必需具傷相當的專門技術，才 材料二二:::材料(尤其在邊緣處)與熱處理該 室或個⑼二=門技術之必要性已然讓許多實驗 序。明顯：：Γ 的基礎上使用這種材料與程 之牙齒材、：’二較少的專門技術便可形成假牙結構 <才回材科，會讓牙科界 再 修復中更樂於❹該種㈣Κ修錢/或修補現存的 本發明之牙齒組成物係對前述專利 子之基體的配方（formula H丈不之至屬粒 良，以使本發明之材料組成物即便展現實質的改 及少許或沒有後續的龄督」明頭較少的專門技術 【發明内容】、、血也此使材料被塑形及熱處理。 本發明之牙齒材料係—種組成物（position)，該組 94120 7 200822907 成物包括在金屬粒子之基體（matrix)中之金屬粒子的複合 物（composite),該複合物包含低熔點金屬粒子及至少35% 至85%(較佳為65〇/〇)(以體積計）之中熔點金屬粒子，該中熔 點金屬粒子所具有之熔化特性使得該中熔點金屬粒子在 1000 C至1200°c之1至10分鐘（較佳為3至6分鐘）的熱處 理時間内係部分熔化，以致於所有的低熔點金屬粒子皆已 熔化，而該熱處理結束時，至少實質上所有的中熔點金屬 粒子均已部分熔化至其中每個此種中熔點金屬粒子之粒子 塊（particle mass)的大約4%至5〇%(以體積計）熔化的有限 程度，該低熔點金屬粒子代表該金屬粒子之組成物之其餘 •部分或包含相對少量百分比之高熔點金屬粒子。該中熔點 粒子及尚熔點金屬粒子（如果包含在内的話）應該是細薄形 且為非球形幾何形狀，並且較佳為具有一個或更多個鋸齒 狀邊緣(jagged edge)之細薄片（thin fiake)形式。 藉由將該程度限制成所有或實質上所有的中熔點金屬 粒子於熱處理期間熔化，以致於每個此種粒子的不超過 50%(較佳為10至25%)(以體積計)熔化，會形成一種多孔 骨架結構（porous skeleton structure)，該多孔骨架結構不會 因熱處理而收縮，並且將僅需少量整形（training)或不需^ f形便可使用。然而，對於本發明而言，必要的是所有或 實質上所有的中熔點粒子在熱處理期間至少部分熔化至每 個此種粒子的高於大約4%至少於50%(較佳為1〇至25%， 取佳為10至15%)(以體積計）已熔化的程度。該中熔點粒 子之受控制的部分熔化可讓該材料得以塑形或模製於模具 94120 8 200822907 (die)上而不會收縮（甚至在邊緣處）。每個中熔點粒子之熔 化部分與熔化的低熔點粒子相結合並熔合，以增強由該中 熔點粒子之非熔化部分所形成之多孔結構的性質（尤其是 溫度穩定性）。該組成物可單獨包括中熔點粒子、或^時2 括中熔點粒子及* :點粒子。此外，可使用超過—種中溶 點粒子的組成物，以更有效地控制該牙齒材料組成物中全 體（total)中熔點粒子含量（c〇ntent)之部分熔化特性。 【實施方式】 、本發明係一種可模製之牙齒材料，該牙齒材料大致上 為美國專利第 4,742,86卜 4,814，_、4,990,394、5 234 343 及W36，G91號所教示’該等專利之揭示内容於此併丄作 為參考，該牙齒材料係用來使用任何傳統的石材、金屬或 聚合物之非耐火或耐火之工作模具(w〇rking仙)來形成、 修補或修復牙齒修復。 更特定的是’本發明之牙齒材料是一種可模製的組力 ’該組成物單獨包括中溶點金屬粒子、或同時包括中丈 占孟屬粒子H點金屬粒子、㈣點金屬粒子及揮發士 黏結劑。在熱處理中，該黏結劑應蒸發而形成—種多孔 二維：架或海、綿狀的結構’該結構具有多個空隙㈣” ^細官網狀結構(nefk)，該多個空隙係平均地分佈於畜 :個結構’空隙體積較佳係高於百分之二十（鳩）、及最違 至百分之八十（80%)。 ，黏結劑可以是任何適當的媒介(vehieie)，該媒介售 n理時蒸發’以促成多孔結構之形成。較佳之黏結齊 94120 9 200822907 係貫質上或全部由蠟所組成，若該較佳之黏結劑並非全部 -由蠟所組成，則該較佳之黏結劑之其餘部分係有機或碳奇 .化合物，以控制該牙齒材料之延展性加汕❹出丨丨以^用於 本發明之該術語“蠟，，係指任何天然蠟、礦蠟（minerai wax)、或有機蠟、或其組合。該黏結劑之 足以確保空隙體積至少為百分之二十（2〇%)。除了該 子及黏結劑外，該牙齒材料應較佳含有少量的含碳粒子 ,(carbonaceous particle)，該含碳粒子較佳為活性碳 ' (^tiVated Carbon)，且占該金屬混合物（metal mixture)之重 畺的百刀之千刀之五（0.005%)至大約百分之二（2%)之間， .較佳為占該金屬混合物之重量的〇〇5重量％至重量％ 之間。 里0 該中熔點金屬粒子之成分對於本發明之牙齒材料中的 金屬粒子的組成物而言是非常重要的。該中溶點金屬粒子 主要地或疋全地選自貴金屬，並且，該中熔點金屬粒子所 ί具有之熔化特性為在1000它至12〇〇χ：之熱處理溫度範圍 内之熱處理期間會使所有或實質上所有的該中溶點金屬粒 子於1至10分釦（較佳為3至6分鐘）之熱處理時間内部分 熔化，以致於該中熔點金脣粒子在熱處理結束時已經部分 熔化但僅熔化至一有限程度。為了滿足這項要求，每個中 熔點金屬粒子之粒子塊的大約4%i 5〇%(以體積計)於熱 處=期間必需熔化。該中炼點粒子之溶化程度可使用掃描 弋电子頒彳政鏡（scan electr〇n micr〇sc〇pe)以相對準確性來 加以判定和驗證，該掃描式電子顯微鏡之解析度至少為孓 94120 10 200822907 f 5奈米（職0meter)且較佳為1至2奈米。一種高穷声夕 .^孔骨架結構將由該中溶點粒子之剩餘未溶化部分^ 成。如果該中熔點粒子溶化超過5〇%(以： 架結構於熱處理期間會收縮。一般說來，在=二 結構被視為不好的結構，因此，較佳在'熱處理= m又有1¾發生。這係依據本發明藉由將該 所溶化的量限制在每個中溶點粒子之㈣至25·= »十）來達成。相反地，在熱處理期間每個中溶點粒子之—此 部分溶化，經發現對於使該中溶點粒子之溶化部分與炫二 的低熔點粒子相結合並形成炫化混合物（該混合物穩 該多孔結構（即便在邊緣處）之形成），係必要m炫化 需要該中溶點粒子炫化至至少大約4%(以體積計）、較好 於10至25%(以體積計）之間且最佳介於1〇至之二 程度。藉由穩定該多孔結構之形成，該牙齒材料不需任何 技巧也可在熱處理前施加及模製於模具。 就一些中熔點粒子並未熔化之程度而言，這些中 粒子在本質上係等同於高溶點金屬粒子。或者，該金屬粒 子混合物中可包含高溶點金屬粒子，但是，這些高炫點金 屬粒子應限制為不超過該材料組成物中之該混合物的大約 百刀之—十（2〇〇/0)(以體積計），且較佳少於ι〇%(以體積計）。 該材料組成物中大約35%至85%(以體積計）之金屬粒 子混合物應由中溶點金屬粒子所組成，而其餘部分係單獨 ，低㈣金屬粒子所組成、或由低溶點金屬粒子及有限數 量之高溶點金屬粒子所共同組成。—般說來，該粒子混合 94120 11 200822907 物之30至60%係由低熔點金屬粒子所組成，但較佳不超 過大約50%的低熔點金屬粒子。 如上所指出的，該中熔點金屬粒子之組成物應選自貴 金屬，且較佳應選自彼此成百分之零至百分之一百之任何 希望比例之鉑（Platinum)及鈀（palladium)，此外，可主要添 加金，雖然也可添加少量之其它金屬成分，例如銀（入幻、 銅（Cu)、鎂（Mg)、鋁（A1)、鋅（Zn)及銖（Re)。再者，也可添 加第三及第四族元素之始族元素的其它金屬。控制該中= 點金屬粒子的熔化特性者是金與其它成分之比例，以致於 每個中熔點金屬粒子皆會部分熔化至控制之程度内（如之 -前所述的）。或者，料一種中溶點粒子組成物可用來更有 效地控制本每明之牙齒材料組成物中全體中熔點粒子含量 '之部分熔化特性。舉例來說，可使用兩種或更多種中炫點 $子組成物來形成該金屬粒子混合物之全體中熔點成分， 其中一種組成物組成該全體中熔點成分之75至％%之主 f或基本部分，而其它組成物則代表次要或辅助（Se_dary) 卩二、該主要部分中可含有的金較其它辅助部分中可含有 、“為夕及/或該/辅助部分可含有較硬的材料，例如鈦、 2釔，且可能不鏽鋼可被審慎地添加，以提供該辅助部 刀相對於該基本部分於該熱處理周期内之給定時間周期 不同的熔化百分比。 ’ 广該中熔點粒子應有不規則的形狀，較佳為薄片（例如小 】片，latelet))之形式’所以該中溶點粒子應為細薄且平 、、:而該薄片較佳也具有鋸齒狀邊緣。鋸齒狀邊緣的 94120 12 200822907 存在提（、粒子於熱處理期間有較好的連結㈣er1〇ck)及插 置（interleave)。 •、該低熔點粒子較佳由金或金合金所組成，以金作為主 要成/刀。較佳以金作為該低熔點成分之主要成分係基於金 所，、有之可使用性（w〇rkability)、生物相容性 (bio嶋patibility)、非氧化性（n〇n_〇xidizi吨 n叩吻)、及 多頁色等已去4寸H。遠低溶點金屬粒子必需於熱處理期間溶 化，以形成該多孔結構。 / . 。應了解的是，熱處理可發生在處於介於…㈧亡至12〇〇 °C之間之溫度範圍内的不同溫度的數個階段。然而，該中 • 點粒子在熱處理時間介於U 10分鐘（較佳為3至6分 知)之間的熱處理期間應具有熔化特性，以致於在這種熱處 理、、口束¥，貝貝上所有的中熔點金屬粒子已經如上述般部 分熔化。 在該夕孔、纟σ構形成之後，填充材料係 (熔化進入該多孔結構之空隙中，以固化該結構，並形成完 成的假牙結構。該填充材料可為任何適當的陶究（ce酿ic) 或金屬組成物，較佳為珍貴（precious)金屬組成物。該填充 材料也可由粒子與蠟質黏結劑（wax 所混合的基體 形成或與液態媒介混合以有助於散佈該填充材料。該填充 材料黏結劑之組成物及濃度可與使用於該牙齒材料中以、形 成該多孔結構之黏結劑之組成物及濃度相似。 94120 13

Claims (1)

1. 200822907 十、f請專利範圍： L:種：：組成物，用於在熱處理期間形成高空隙體積之 夕孔至屬結構’該材料組成物包括在模具内 的複合物，該複合物包含低炼點金屬粒子 體卿”炫點金屬粒子，該中溶點金屬粒子 ，：、之溶化特性得以於該材料組成物之熱處理期間 内形成該多孔金屬結構，今敎卢 ' 介於霄至大約二;:=處理溫度範圍係 係介於…。分鐘，：致於：：處理之熱處理時間 刀在里以致於該中炫點金屬粒子係部分 私化至母個中炫點金屬粒子之粒子塊 體積概的· ，表該金屬粒子組絲之其餘部分、或代表該&餘部分 射目對少量百分比之高熔點金屬粒子之結合。、、 2·:二請::二L第1項之材料組成物，復包括揮發性黏 :;告:ΐ 於該熱處理期間會揮發，以在製 3 由該多孔金屬結構形成假牙結構。 如申請專利範圍第2項之材料組成物，其中，該複合物 ^至少35%至85%(以體積計）係由中炫點金屬粒子所組 4. = 項之材料組成物，其中，該中溶點 =粒子具有不規則的形狀且呈細薄片之形式。 5 ·如申請專利範圍第4頊夕& 金屬粒子係至少實質地、^ 物’其中，該低溶點 之一百之任何希望比例w、以及金的貴金屬百刀 94120 14 200822907 6.如申請專利II㈣5項之材料組成物，其中，該低溶點 王屬粒子復包3其匕金屬成分，該其它金屬成分係個別 地或、、、口 σ地砥自由銀（Ag)、銅（Cu)、鎂（Mg)、鋁（A】）、 鋅（Zn)及鍊（Re)所組成之群組。 7. 如申請專利範圍第6項之材料組成物，其中，該低炫點 金屬粒子於熱處理期間係部分熔化以致於每個中溶點 粒子之至少大約10至25%(以體積計）溶化。 8. 如申請專利範圍第4項之材料組成物，其中，該牙齒材 料包含由複數個中溶點金屬粒子組成物所組成之中炫 點金屬粒子的全體濃度（total _⑽tration)。 9Ή請專利範㈣8項之材料組成物，其中，該牙齒材 料包含至少二種中溶點金屬粒子組成物，其中—種 额成該全體中溶點成分之乃至抓的主要或基本部 刀而另種組成物組成次要或輔助部分。 10·= =專利範圍第9項之材料組成物，其中，該辅助部 刀b 3額外的較堅硬材料，該較堅硬材料係選自由欽、 錄/及不鏽鋼所組成之群組，以控制該辅助部分相對 於該基本部分之熔化百分比。 11. 如申請專利範圍第9項之括 金屬粒子於熱處理時 3至=.該低炫點 邱八护几 T hi於3至6为釦之熱處理期間係 " ，以致於每個中熔點粒子之至少大約1〇 15%(以體積計）溶化。 12. 如申請專利範圍第u項之材料組成物，其中， ’斗於熱處理後係熔化進入該多孔結構之該空隙内，該填 94120 15 200822907 充材料係由任何適當的陶兗或金屬組成物所組成，以形 成固化之假牙結構。 i' 16 94120 200822907 七、指定代表圖··本案無圖式 (一） 本案指定代表圖為：第（）圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 本案無代表化學式 4 94120