TWI546058B - 牙科植體及其製造方法 - Google Patents

Description

牙科植體及其製造方法

本發明是有關於一種植體及其製造方法，且特別是有關於一種牙科植體及其製造方法。

一般而言，人工植牙是在缺牙區的齒槽骨植入由金屬牙樁或陶瓷所構成之牙科植體。牙科植體的植入段與牙床緊密結合後，再於牙科植體上裝置假牙。因此，人工植牙的假牙猶如打下深厚地基的房屋，比起傳統假牙更穩固、不易移動，且外表不易看出是假牙。

目前一般牙科使用之牙科植體外型及功能均類似牙根的長柱體。完整的人工植牙則由牙科植體、連接體及牙冠三者組成，這三者之間可由螺絲鎖定(或是由黏著劑或螺絲與黏著劑交互運用)，串連成一體的人工取代物，以取代真牙。

一般而言，會對牙科植體的植入段進行噴砂或酸蝕製程，以使牙科植體的植入段表面粗糙化，如此一來，人體骨骼組織可較容易的與牙科植體的植入段密合(又稱骨整合)。然而，噴砂或酸蝕製程皆具有不可避免的缺點。

例如，噴砂製程可利用氧化鋁來對牙科植體的植入段進行表面處理以產生粗糙化的效果，但是噴砂製程不易 控制植入段表面的粗糙分佈。並且若是牙科植體採用陶瓷材料製作，由於陶瓷材料為脆性材料，所以很容易在噴砂製程中產生不易觀察到之微裂縫，而導致牙科植體結構不堅固。此外，噴砂製程後所進行的超音波清洗步驟也無法完全清除噴砂製程中附著於牙科植體上的砂材。

酸蝕製程通常是利用氫氟酸或其他酸蝕液體來進行表面處理，以粗糙化牙科植體的植入段。然而，進行酸蝕製程後的氫氟酸或其他酸蝕液體會造成環淨汙染或是清潔成本。此外，若是氫氟酸或其他酸蝕液體的表面處理的使用濃度或反應時間控制不好，將會使得牙科植體的植入段的晶粒變大，不僅會使得牙科植體的植入段結構不穩定，並且會使其機械強度下降。

有鑑於此，亟需提出一種牙科植體及其製造方法，藉以改善習知以噴砂或酸蝕製程所造成的種種問題。

因此，本發明之一態樣就是在提供一種牙科植體及其製造方法，係利用包射成型步驟在胚體的植入段上形成具較高黏結劑含量的包覆層，進而形成具有粗糙表面的牙科植體。

根據本發明之上述態樣，提出一種牙科植體之製造方法。在一實施例中，提供第一複合材料，其中第一複合材料包含一第一陶瓷粉體以及一第一黏結劑。對第一複合材料進行射出成型步驟，以形成胚體，其中胚體包含植入段。以第二複合材料對植入段進行包射成型步驟，以在植 入段上形成包覆層，其中第二複合材料包含第二陶瓷粉體以及第二黏結劑，並且第二複合材料中之第二黏結劑的含量大於第一複合材料中之第一黏結劑的含量。對胚體與包覆層進行脫脂製程。

依據本發明一實施例，其中第一複合材料更包含第一分散劑以及第一潤滑劑，且第一複合材料包含77.8重量百分比至84重量百分比之第一陶瓷粉體、15.8重量百分比至22重量百分比之第一黏結劑、大於0重量百分比至0.1重量百分比之第一分散劑以及大於0重量百分比至0.1重量百分比之第一潤滑劑。

依據本發明一實施例，其中第二複合材料更包含第二分散劑以及第二潤滑劑，且第二複合材料包含69.8重量百分比至80重量百分比之第二陶瓷粉體、19.8重量百分比至30重量百分比之第二黏結劑、大於0重量百分比至0.1重量百分比之第二分散劑以及大於0重量百分比至0.1重量百分比之第二潤滑劑。

依據本發明一實施例，其中第一陶瓷粉體與第二陶瓷粉體之材質包含氧化鋯或氧化鋁。

依據本發明一實施例，於包射成型步驟後，更包含對植入段上之包覆層進行修整步驟，以使修整後之植入段與包覆層之組合具有一形狀對應於牙槽植入部。

依據本發明一實施例，其中脫脂製程包含熱脫脂步驟或溶劑脫脂步驟。

依據本發明一實施例，於射出成型步驟前，更包含 混煉步驟。

依據本發明一實施例，於修整步驟後，更包含對胚體與包覆層進行燒結步驟。

依據本發明一實施例，其中第一陶瓷粉體與第二陶瓷粉體的材料相同。

根據本發明之另一態樣，提出一種牙科植體，其係利用如前述之牙科植體之製造方法製得。

本發明之牙科植體及其製造方法係透過包射成型步驟，以在胚體的植入段外形成包覆層。由於包覆層係由具有較高含量的第二黏結劑的第二複合材料所形成，而使得包覆層具有較多微孔洞與粗糙面。因此，本發明之牙科植體及其製造方法，無需經過噴砂或酸蝕製程即可在牙科植體的植入段形成粗糙表面，從而避免了噴砂或酸蝕製程所產生的種種問題。

100‧‧‧方法

110‧‧‧步驟

115‧‧‧混煉步驟

120‧‧‧射出成型步驟

130‧‧‧包射成型步驟

140‧‧‧脫脂製程

141‧‧‧溶劑脫脂步驟

142‧‧‧熱脫脂步驟

150‧‧‧修整步驟

160‧‧‧燒結步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係為本發明之一實施例的一種牙科植體的製造方法的流程圖。

本發明提供一種牙科植體及其製造方法，透過包射成型步驟在胚體的植入段形成具有較高黏結劑含量的包覆層，以使此植入段具有粗糙表面。以下說明本發明牙科植體及其製造方法。

請參照第1圖，第1圖係為本發明之一實施例的一種牙科植體的製造方法100的流程圖。首先，如步驟110所述，提供第一複合材料。在一些示範例子中，第一複合材料包含第一陶瓷粉體以及第一黏結劑。第一陶瓷粉體的材質可以包含氧化鋯或氧化鋁。在一示範實施例中，前述的氧化鋯中可含有3mol%的氧化釔。

在一些示範例子中，前述的第一黏結劑可以包含熱塑性塑膠，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、AS樹脂、ABS樹脂、壓克力樹脂等。

在另一些示範例子中，第一複合材料更可包含有77.8重量百分比至84重量百分比之第一陶瓷粉體、15.8重量百分比至22重量百分比之第一黏結劑、大於0重量百分比至0.1重量百分比之第一分散劑以及大於0重量百分比至0.1重量百分比之第一潤滑劑。前述之第一複合材料可於前置作業完成混煉，且關於第一複合材料中所含之重量百分比可視實際使用需求而進行調整，故第一複合材料中之各成份之重量百分比不為前述之示範例子所限制。

在一些例子中，第一分散劑可以包含陰離子性有機分散劑、陽離子性有機分散劑、非離子型有機分散劑或無機分散劑。在一示範例子中，陰離子性有機分散劑可以包含如高級脂肪酸(例如硬脂酸、二硬脂酸、三硬脂酸、亞麻酸、辛酸、油酸、棕櫚酸或環烷酸)、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚馬來酸、丙烯酸-馬來丙烯酸共聚物或聚苯乙烯磺酸。在另一示範例子中，陽離子性有機分散劑可以包含 季銨酸。在又一示範例子中，非離子型有機分散劑可包含聚乙烯醇、羧甲基纖維素或聚乙二醇。在再一示範例子中，無機分散劑可包含磷酸三鈣。

此外，在一些例子中，第一潤滑劑可以包含水、油、甘油、乙二醇或聚矽氧烷。

接著，對第一複合材料進行射出成型步驟120，以形成胚體，其中此胚體包含植入段。在一例子中，進行射出成型步驟120時，可先使第一複合材料處於150℃以上的環境下，並將射出成型步驟120的射出壓力控制在150~200kgf/cm²。

在一例子中，在進行射出成型步驟120之前，可以對第一複合材料進行混煉步驟115。例如，可以將第一複合材料放置於一射出成型機之腔體內，在160℃的環境下對第一複合材料進行持續混煉3~5分鐘直至第一複合材料熔化。

之後，以第二複合材料對植入段進行包射成型步驟130，藉以在植入段上形成包覆層。包覆層覆蓋在植入段之外側上。第二複合材料包含第二陶瓷粉體以及第二黏結劑。並且第二複合材料中之第二黏結劑的含量大於第一複合材料中之第一黏結劑的含量。要提到的是，第二黏結劑的含量大於第一黏結劑的含量時，將可使包覆層形成具多孔性結構的粗糙表面，其理由將在後續段落說明。

在一些例子中，第二複合材料更可包含有69.8重量百分比至80重量百分比之第二陶瓷粉體、19.8重量百分 比至30重量百分比之第二黏結劑、大於0重量百分比至0.1重量百分比之第二分散劑以及大於0重量百分比至0.1重量百分比之第二潤滑劑。要提到的是，第二陶瓷粉體、第二黏結劑、第二分散劑以及第二潤滑劑的材質可以分別選用類似於第一陶瓷粉體、第一黏結劑、第一分散劑以及第一潤滑劑的材質，故不再贅述。

在進行包射成型步驟130之後，可對胚體及包覆層進行脫脂製程140，用來除去胚體及包覆層中所含有的第一黏結劑及第二黏結劑。

要提到的是，由於胚體及包覆層內的第一黏結劑及第二黏結劑在經過脫脂製程140後已經去除，因此會在胚體及包覆層內留下孔洞。在本發明牙科植體之製造方法中，第二黏結劑的含量較第一黏結劑的含量多，所以在包覆層會留下較多的孔洞，因此包覆層具有了多孔結構的粗糙表面，而無需再經過噴砂或酸蝕製程。此外，由於胚體的孔洞較少，所以可具有較高的機械強度。由此可見，本發明之牙科植體的製造方法所製造的牙科植體已確實可以避免使用習知噴砂或酸蝕製程所造成的種種問題。

在一些例子中，脫脂製程140可包含依序進行的溶劑脫脂步驟141以及熱脫脂步驟142。在一實施例中，溶劑脫脂步驟141可以將胚體及包覆層浸泡在溶劑(例如煤油)中達一天以上，以達脫脂效果。熱脫脂步驟142可以是在450℃的大氣環境下，以每小時增溫100℃之加熱條件逐步增溫至900℃，並於900℃下持溫2小時，以達脫脂效果。

在進行脫脂製程140之後，可以在植入段上的包覆層進行修整步驟150，藉以使修整後之植入段與包覆層之組合具有對應於牙槽植入部的形狀。換言之，為了製程上的便利性，可以在進行修整步驟150的時候，才將植入段與包覆層之組合修整成可以對應在牙槽植入部的形狀。因此可以在修整步驟150的時候才決定此形狀，而不用在進行包射成型步驟130時，就需要將整個組合設計為此形狀，故可有助於製程的便利性，減少模具的成本。但要提到的是，本發明之植入段與包覆體的組合亦可以在進行包射成型步驟130後，就已經成型為可對應牙槽植入部的形狀。

在進行修整步驟150後，可對胚體與包覆層進行燒結步驟160，以使胚體與包覆層形成堅固的陶瓷結構。在一實施例中，燒結步驟160可以是在大氣下，以1350℃至1450℃的溫度進行，持溫3小時以上再進行爐冷。

綜言之，由上述本發明實施方式可知，本發明之牙科植體及其製造方法係透過包射成型步驟在胚體的植入段形成包覆層。由於包覆層的係由具有較高含量的第二黏結劑的第二複合材料所形成，因此在經過脫脂製程後，包覆層中會具有較多的孔洞，進而使牙科植體的植入段在不經過噴砂或酸蝕製程處理的情況下，仍具有可使人體骨骼組織較容易進行骨整合的粗糙度。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動 與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧方法

110‧‧‧步驟

115‧‧‧混煉步驟

120‧‧‧射出成型步驟

130‧‧‧包射成型步驟

140‧‧‧脫脂製程

141‧‧‧溶劑脫脂步驟

142‧‧‧熱脫脂步驟

150‧‧‧修整步驟

160‧‧‧燒結步驟

Claims (10)

1. 一種牙科植體之製造方法，包含：提供一第一複合材料，其中該第一複合材料包含一第一陶瓷粉體以及一第一黏結劑；對該第一複合材料進行一射出成型步驟，以形成一胚體，其中該胚體包含一植入段；以一第二複合材料對該植入段進行一包射成型步驟，以在該植入段上形成一包覆層，其中該第二複合材料包含一第二陶瓷粉體以及一第二黏結劑，並且該第二複合材料中之該第二黏結劑的含量大於該第一複合材料中之該第一黏結劑的含量；以及對該胚體與該包覆層進行一脫脂製程。
2. 如請求項1所述之牙科植體之製造方法，其中該第一複合材料更包含一第一分散劑以及一第一潤滑劑，且該第一複合材料包含：77.8重量百分比至84重量百分比之該第一陶瓷粉體；15.8重量百分比至22重量百分比之該第一黏結劑；大於0重量百分比至0.1重量百分比之該第一分散劑；以及大於0重量百分比至0.1重量百分比之該第一潤滑劑。
3. 如請求項1所述之牙科植體之製造方法，其中該第二複合材料更包含一第二分散劑以及一第二潤滑劑，且該 第二複合材料包含：69.8重量百分比至80重量百分比之該第二陶瓷粉體；19.8重量百分比至30重量百分比之該第二黏結劑；大於0重量百分比至0.1重量百分比之該第二分散劑；以及大於0重量百分比至0.1重量百分比之該第二潤滑劑。
4. 如請求項1所述之牙科植體之製造方法，其中該第一陶瓷粉體與該第二陶瓷粉體之材質包含氧化鋯或氧化鋁。
5. 如請求項1所述之牙科植體之製造方法，於該脫脂製程後，更包含對該植入段上之該包覆層進行一修整步驟，以使修整後之該植入段與該包覆層之組合具有一形狀對應於一牙槽植入部。
6. 如請求項5所述之牙科植體之製造方法，於該修整步驟後，更包含對該胚體與該包覆層進行一燒結步驟。
7. 如請求項1所述之牙科植體之製造方法，於該射出成型步驟前，更包含對該第一複合材料進行一混煉步驟。
8. 如請求項1所述之牙科植體之製造方法，其中該脫脂製程包含依序進行的一溶劑脫脂步驟以及一熱脫脂步 驟。
9. 如請求項1所述之牙科植體之製造方法，其中該第一陶瓷粉體與該第二陶瓷粉體的材料相同。
10. 一種牙科植體，其係利用如請求項1至9中任一項之方法製得。