用于牙科目的的坯料的制作方法
【專利說明】用于牙科目的的坯料
[0001] 本發(fā)明涉及用于牙科目的的坯料，采用該坯料可以非常好地模仿天然牙齒材料的 光學(xué)性能，并且由于其性能，該坯料特別適合于容易地制備具有非常良好的機(jī)械性能的高 度美感的牙科修復(fù)物。
[0002] 制備符合用于牙科工程領(lǐng)域的多方面要求的坯料表現(xiàn)出極大的難度。這樣的坯料 不僅僅要易于制備而且其還要能夠容易地成型，并且仍然產(chǎn)生高強(qiáng)度修復(fù)物。最后，坯料自 身要已經(jīng)具有接近天然牙齒材料的外觀，從而可以省掉修復(fù)物的昂貴的后續(xù)鑲飾。
[0003] 用于牙科學(xué)的坯料在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。
[0004] DE19714178A1描述了由陶瓷或塑料制造的多色成型體，牙科修復(fù)物可以通過進(jìn)一 步的機(jī)械加工來制造。特別地，含有白榴石的玻璃陶瓷用作陶瓷材料。為了制造成型體，將 起始材料的不同顏色的粉末或顆粒材料倒入壓模中并壓制。出于強(qiáng)化目的，對(duì)該成型體還 進(jìn)行燒結(jié)并且在該成型體處于其已強(qiáng)化形式時(shí)，通過CAD/CAM工藝或仿形銑削工藝對(duì)成型 體進(jìn)行進(jìn)一步加工以形成牙科修復(fù)物。
[0005] 由DE10336913A1可知，基于偏硅酸鋰玻璃陶瓷的單色坯料由于其相對(duì)低的強(qiáng)度， 能夠容易地機(jī)械加工并通過熱處理轉(zhuǎn)化為基于焦硅酸鋰玻璃陶瓷的高強(qiáng)度牙科修復(fù)物。
[0006] EP1859757A2公開了基于ZrO2的多色坯料，所述坯料是通過壓制多個(gè)粉末或顆粒 材料的不同顏色的層并預(yù)燒結(jié)獲得的。產(chǎn)生的坯料通過銑削和磨削成型為牙科成型件。銑 削過程必須如此進(jìn)行，以使得牙科預(yù)成型件的尺寸增大以使將該成型件在隨后的致密燒結(jié) 中的收縮考慮在內(nèi)。
[0007] EP2065012A1描述了由多個(gè)陶瓷成型體制成的、具有給人自然印象的顏色和不透 明漸變的牙科修復(fù)物的制造，其中，這些陶瓷成型體在它們的體積中具有不同顏色的多個(gè) 區(qū)域。在壓力和熱的作用下，使用專門設(shè)計(jì)的通道系統(tǒng)將這些成型體壓制到模腔中以形成 牙科修復(fù)物。這種專門的通道系統(tǒng)確保了不同顏色區(qū)域在修復(fù)物體積中的理想分布。未對(duì) 機(jī)械加工該成型體以形成所述修復(fù)物進(jìn)行描述。
[0008] EP1900341A1公開了多個(gè)不同顏色層的成型體，這些不同顏色的層具有特定的層 順序，以使層與層之間的顏色過渡不易被察覺。成型體通過對(duì)彼此重疊地涂覆的不同顏色 的玻璃陶瓷粉末進(jìn)行干壓制、脫粘并燒結(jié)來制造?？梢越柚鶦AD/CAM工藝由這些成型體制 造牙科修復(fù)物。
[0009] 然而，由多個(gè)粉末或顆粒材料的層制備的這種已知的多色坯料在成型為牙科修復(fù) 物之后也需要燒結(jié)步驟，以獲得牙科修復(fù)物所需的高強(qiáng)度。然而，該燒結(jié)與顯著的收縮相 關(guān)，這種顯著的收縮必須通過采用使工藝復(fù)雜的增大的預(yù)成型體而考慮在內(nèi)。已知的坯料 也不能在任何情況下均能通過機(jī)械加工進(jìn)行處理以形成期望的牙科修復(fù)物，或者其對(duì)于這 樣的處理來說強(qiáng)度太高，導(dǎo)致所采用的磨削和銑削工具過度磨損。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明，將避免這些問題。特別地，本發(fā)明的目的是制備可利用的坯料，采用 該坯料可以非常好地模仿天然牙齒材料的光學(xué)外觀，該坯料可以通過機(jī)械加工容易地被賦 予希望的牙科修復(fù)物的形狀，并在成型之后，可以轉(zhuǎn)化為精密和高強(qiáng)度的牙科修復(fù)物，而沒 有大量收縮。
[0011] 該目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的坯料來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的另一主題是根 據(jù)權(quán)利要求9至22的用于制備所述坯料的方法，根據(jù)權(quán)利要求23至25的用于制造牙科修 復(fù)物的方法，以及根據(jù)權(quán)利要求26的所述坯料的用途。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的用于牙科目的的坯料的特征在于，其具有至少2個(gè)彼此結(jié)合的
[0013] 硅酸鋰玻璃層，
[0014] 帶晶核的硅酸鋰玻璃層，或者
[0015] 偏硅酸鋰玻璃陶瓷層，
[0016] 其中這些層的顏色不同并且這些層是整體的。
[0017] 所謂顏色不同還指在半透明度、乳白光或熒光方面不同。特別地，顏色可以通過其 Lab值或通過在牙科行業(yè)中的常規(guī)色板來表征。
[0018] 優(yōu)選的是，所述層由硅酸鋰玻璃、帶晶核的硅酸鋰玻璃或偏硅酸鋰玻璃陶瓷組成。
[0019] 術(shù)語"整體的"是指連續(xù)的層，從而與不連續(xù)的層如顆粒的層，例如粉末或顆粒材 料的層不同。根據(jù)本發(fā)明使用的整體層也可以稱為玻璃和玻璃陶瓷的固體層或主體層。
[0020] 整體層在根據(jù)本發(fā)明的坯料中的存在也是可通過熱處理將其轉(zhuǎn)化為希望的高強(qiáng) 度牙科修復(fù)物，而沒有大量收縮這一事實(shí)的原因。相比之下，在常規(guī)坯料中存在的不連續(xù)的 層，如粉末或顆粒材料的壓制層仍必須進(jìn)行致密燒結(jié)以產(chǎn)生最終的牙科修復(fù)物。然而，該致 密燒結(jié)導(dǎo)致相當(dāng)大的收縮。因此，為了制造精確貼合的牙科修復(fù)物，首先必須制造修復(fù)物的 增大的預(yù)成型體，然后致密燒結(jié)該增大的預(yù)成型體。然而，這樣的程序復(fù)雜并且易于出錯(cuò)。 首先在每種情況下還需要精確確定待選擇的增大倍數(shù)，其尤其取決于使用的確切燒結(jié)條件 和坯料的類型。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的坯料具有至少兩個(gè)顏色不同的整體層。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，坯料 包括2至10個(gè)，特別是2至8個(gè)這樣的層。使用這些不同的層能夠容易地模仿待替換的天 然牙齒材料的不同區(qū)域的視覺性能。因此，根據(jù)本發(fā)明的坯料成功地滿足用于牙科假體的 起始材料的日益增長(zhǎng)的需求，所述假體符合非常高的光學(xué)要求。
[0022] 優(yōu)選地，所述層的厚度為0. 5至10. 0mm，并且特別是I. 0至8. 0mm。
[0023] 所述坯料具有硅酸鋰玻璃的整體層、帶晶核的硅酸鋰玻璃的整體層或偏硅酸鋰玻 璃陶瓷的整體層。
[0024] 硅酸鋰玻璃通常通過熔融適合的起始材料制得。這種玻璃可以通過熱處理轉(zhuǎn)化為 帶晶核的硅酸鋰玻璃。所述晶核是用于偏硅酸鋰和/或焦硅酸鋰結(jié)晶的那些晶核。帶晶核 的硅酸鋰玻璃可以通過熱處理轉(zhuǎn)化為偏硅酸鋰玻璃陶瓷。
[0025] 最后可通過進(jìn)一步的熱處理將偏硅酸鋰玻璃陶瓷轉(zhuǎn)化為高強(qiáng)度焦硅酸鋰玻璃陶 瓷。因此，硅酸鋰玻璃、帶晶核的硅酸鋰玻璃和偏硅酸鋰玻璃陶瓷是焦硅酸鋰玻璃陶瓷的前 體。
[0026] 在優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的坯料具有帶晶核的硅酸鋰玻璃的整體層或者 偏硅酸鋰玻璃陶瓷的整體層。由于其相對(duì)低的強(qiáng)度，這樣的坯料可以通過機(jī)械加工特別容 易地被賦予希望的牙科修復(fù)物的形狀。
[0027] 此外，其中偏硅酸鋰玻璃陶瓷包含偏硅酸鋰作為主晶相，并且特別是包含大于 5vol. -%，優(yōu)選大于10vol. 且特別優(yōu)選地大于20vol. 的偏硅酸鋰晶體的坯料是優(yōu) 選的。術(shù)語"主晶相"表示與其它晶相相比具有按體積計(jì)最高比例的晶相。
[0028] 已經(jīng)出人意料地明顯的是，根據(jù)本發(fā)明的坯料不僅可以通過機(jī)械加工容易地被賦 予希望的牙科修復(fù)物的形狀，而且其還可以通過熱處理轉(zhuǎn)化為高強(qiáng)度牙科修復(fù)物而沒有大 量收縮。這種熱處理形成層中的高強(qiáng)度焦硅酸鋰玻璃陶瓷的結(jié)晶。特別出人意料的是焦硅 酸鋰的結(jié)晶不僅發(fā)生在整體層的體積內(nèi)部，而且也在層的邊界表面上發(fā)生。這通過圖2、4 和6顯示。
[0029] 同樣也可首先通過熱處理，將根據(jù)本發(fā)明的具有硅酸鋰玻璃層、帶晶核的硅酸鋰 玻璃層或者偏硅酸鋰玻璃陶瓷層的坯料轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的具有焦硅酸鋰玻璃陶瓷層的坯料。然 后特別地通過機(jī)械加工，可以將該具有焦硅酸鋰玻璃陶瓷層的坯料處理成希望的牙科修復(fù) 物。
[0030] 因此，本發(fā)明還涉及用于牙科目的的坯料，所述坯料具有彼此結(jié)合的至少兩個(gè)焦 硅酸鋰玻璃陶瓷層，
[0031] 其中這些層顏色不同并且這些層是整體的。
[0032] 優(yōu)選的是，所述層由焦硅酸鋰玻璃陶瓷組成。
[0033] 其中焦硅酸鋰玻璃陶瓷包含焦硅酸鋰作為主晶相，特別是包含大于30vol._%，優(yōu) 選大于40vol.-%且特別優(yōu)選大于50vol.-%的焦硅酸鋰晶體的坯料是優(yōu)選的。術(shù)語"主晶 相"表不與其它晶相相比具有按體積計(jì)最尚比例的晶相。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的、具有硅酸鋰玻璃層、帶晶核的硅酸鋰玻璃層或者偏硅酸鋰玻璃陶 瓷層的坯料，以及根據(jù)本發(fā)明的、具有焦硅酸鋰玻璃陶瓷層的坯料的優(yōu)選的實(shí)施方案在下 文進(jìn)行描述。
[0035] 其中硅酸鋰玻璃、帶晶核的硅酸鋰玻璃、偏硅酸鋰玻璃陶瓷和焦硅酸鋰玻璃陶瓷 包含給定量的以下組分中的至少一種且優(yōu)選包含所有以下組分的那些坯料是優(yōu)選的：
[0036]
[0037] 其中
[0038] Me (I)20 選自Na20、K20、Rb20、Cs2O或其混合物，
[0039] ]^(11)0選自0&0、8&0、]\%0、5抑、2110及其混合物，
[0040] Me (III)2O3選自Al 203、La203、Bi