用于牙科目的的坯料的制作方法
【专利说明】用于牙科目的的坯料
[0001] 本发明涉及用于牙科目的的坯料，采用该坯料可以非常好地模仿天然牙齿材料的 光学性能，并且由于其性能，该坯料特别适合于容易地制备具有非常良好的机械性能的高 度美感的牙科修复物。
[0002] 制备符合用于牙科工程领域的多方面要求的坯料表现出极大的难度。这样的坯料 不仅仅要易于制备而且其还要能够容易地成型，并且仍然产生高强度修复物。最后，坯料自 身要已经具有接近天然牙齿材料的外观，从而可以省掉修复物的昂贵的后续镶饰。
[0003] 用于牙科学的坯料在现有技术中是已知的。
[0004] DE19714178A1描述了由陶瓷或塑料制造的多色成型体，牙科修复物可以通过进一 步的机械加工来制造。特别地，含有白榴石的玻璃陶瓷用作陶瓷材料。为了制造成型体，将 起始材料的不同颜色的粉末或颗粒材料倒入压模中并压制。出于强化目的，对该成型体还 进行烧结并且在该成型体处于其已强化形式时，通过CAD/CAM工艺或仿形铣削工艺对成型 体进行进一步加工以形成牙科修复物。
[0005] 由DE10336913A1可知，基于偏硅酸锂玻璃陶瓷的单色坯料由于其相对低的强度， 能够容易地机械加工并通过热处理转化为基于焦硅酸锂玻璃陶瓷的高强度牙科修复物。
[0006] EP1859757A2公开了基于ZrO2的多色坯料，所述坯料是通过压制多个粉末或颗粒 材料的不同颜色的层并预烧结获得的。产生的坯料通过铣削和磨削成型为牙科成型件。铣 削过程必须如此进行，以使得牙科预成型件的尺寸增大以使将该成型件在随后的致密烧结 中的收缩考虑在内。
[0007] EP2065012A1描述了由多个陶瓷成型体制成的、具有给人自然印象的颜色和不透 明渐变的牙科修复物的制造，其中，这些陶瓷成型体在它们的体积中具有不同颜色的多个 区域。在压力和热的作用下，使用专门设计的通道系统将这些成型体压制到模腔中以形成 牙科修复物。这种专门的通道系统确保了不同颜色区域在修复物体积中的理想分布。未对 机械加工该成型体以形成所述修复物进行描述。
[0008] EP1900341A1公开了多个不同颜色层的成型体，这些不同颜色的层具有特定的层 顺序，以使层与层之间的颜色过渡不易被察觉。成型体通过对彼此重叠地涂覆的不同颜色 的玻璃陶瓷粉末进行干压制、脱粘并烧结来制造。可以借助CAD/CAM工艺由这些成型体制 造牙科修复物。
[0009] 然而，由多个粉末或颗粒材料的层制备的这种已知的多色坯料在成型为牙科修复 物之后也需要烧结步骤，以获得牙科修复物所需的高强度。然而，该烧结与显著的收缩相 关，这种显著的收缩必须通过采用使工艺复杂的增大的预成型体而考虑在内。已知的坯料 也不能在任何情况下均能通过机械加工进行处理以形成期望的牙科修复物，或者其对于这 样的处理来说强度太高，导致所采用的磨削和铣削工具过度磨损。
[0010] 根据本发明，将避免这些问题。特别地，本发明的目的是制备可利用的坯料，采用 该坯料可以非常好地模仿天然牙齿材料的光学外观，该坯料可以通过机械加工容易地被赋 予希望的牙科修复物的形状，并在成型之后，可以转化为精密和高强度的牙科修复物，而没 有大量收缩。
[0011] 该目的是通过根据权利要求1至8所述的坯料来实现的。本发明的另一主题是根 据权利要求9至22的用于制备所述坯料的方法，根据权利要求23至25的用于制造牙科修 复物的方法，以及根据权利要求26的所述坯料的用途。
[0012] 根据本发明的用于牙科目的的坯料的特征在于，其具有至少2个彼此结合的
[0013] 硅酸锂玻璃层，
[0014] 带晶核的硅酸锂玻璃层，或者
[0015] 偏硅酸锂玻璃陶瓷层，
[0016] 其中这些层的颜色不同并且这些层是整体的。
[0017] 所谓颜色不同还指在半透明度、乳白光或荧光方面不同。特别地，颜色可以通过其 Lab值或通过在牙科行业中的常规色板来表征。
[0018] 优选的是，所述层由硅酸锂玻璃、带晶核的硅酸锂玻璃或偏硅酸锂玻璃陶瓷组成。
[0019] 术语"整体的"是指连续的层，从而与不连续的层如颗粒的层，例如粉末或颗粒材 料的层不同。根据本发明使用的整体层也可以称为玻璃和玻璃陶瓷的固体层或主体层。
[0020] 整体层在根据本发明的坯料中的存在也是可通过热处理将其转化为希望的高强 度牙科修复物，而没有大量收缩这一事实的原因。相比之下，在常规坯料中存在的不连续的 层，如粉末或颗粒材料的压制层仍必须进行致密烧结以产生最终的牙科修复物。然而，该致 密烧结导致相当大的收缩。因此，为了制造精确贴合的牙科修复物，首先必须制造修复物的 增大的预成型体，然后致密烧结该增大的预成型体。然而，这样的程序复杂并且易于出错。 首先在每种情况下还需要精确确定待选择的增大倍数，其尤其取决于使用的确切烧结条件 和坯料的类型。
[0021] 根据本发明的坯料具有至少两个颜色不同的整体层。在优选的实施方案中，坯料 包括2至10个，特别是2至8个这样的层。使用这些不同的层能够容易地模仿待替换的天 然牙齿材料的不同区域的视觉性能。因此，根据本发明的坯料成功地满足用于牙科假体的 起始材料的日益增长的需求，所述假体符合非常高的光学要求。
[0022] 优选地，所述层的厚度为0. 5至10. 0mm，并且特别是I. 0至8. 0mm。
[0023] 所述坯料具有硅酸锂玻璃的整体层、带晶核的硅酸锂玻璃的整体层或偏硅酸锂玻 璃陶瓷的整体层。
[0024] 硅酸锂玻璃通常通过熔融适合的起始材料制得。这种玻璃可以通过热处理转化为 带晶核的硅酸锂玻璃。所述晶核是用于偏硅酸锂和/或焦硅酸锂结晶的那些晶核。带晶核 的硅酸锂玻璃可以通过热处理转化为偏硅酸锂玻璃陶瓷。
[0025] 最后可通过进一步的热处理将偏硅酸锂玻璃陶瓷转化为高强度焦硅酸锂玻璃陶 瓷。因此，硅酸锂玻璃、带晶核的硅酸锂玻璃和偏硅酸锂玻璃陶瓷是焦硅酸锂玻璃陶瓷的前 体。
[0026] 在优选的实施方案中，根据本发明的坯料具有带晶核的硅酸锂玻璃的整体层或者 偏硅酸锂玻璃陶瓷的整体层。由于其相对低的强度，这样的坯料可以通过机械加工特别容 易地被赋予希望的牙科修复物的形状。
[0027] 此外，其中偏硅酸锂玻璃陶瓷包含偏硅酸锂作为主晶相，并且特别是包含大于 5vol. -%，优选大于10vol. 且特别优选地大于20vol. 的偏硅酸锂晶体的坯料是优 选的。术语"主晶相"表示与其它晶相相比具有按体积计最高比例的晶相。
[0028] 已经出人意料地明显的是，根据本发明的坯料不仅可以通过机械加工容易地被赋 予希望的牙科修复物的形状，而且其还可以通过热处理转化为高强度牙科修复物而没有大 量收缩。这种热处理形成层中的高强度焦硅酸锂玻璃陶瓷的结晶。特别出人意料的是焦硅 酸锂的结晶不仅发生在整体层的体积内部，而且也在层的边界表面上发生。这通过图2、4 和6显示。
[0029] 同样也可首先通过热处理，将根据本发明的具有硅酸锂玻璃层、带晶核的硅酸锂 玻璃层或者偏硅酸锂玻璃陶瓷层的坯料转化为相应的具有焦硅酸锂玻璃陶瓷层的坯料。然 后特别地通过机械加工，可以将该具有焦硅酸锂玻璃陶瓷层的坯料处理成希望的牙科修复 物。
[0030] 因此，本发明还涉及用于牙科目的的坯料，所述坯料具有彼此结合的至少两个焦 硅酸锂玻璃陶瓷层，
[0031] 其中这些层颜色不同并且这些层是整体的。
[0032] 优选的是，所述层由焦硅酸锂玻璃陶瓷组成。
[0033] 其中焦硅酸锂玻璃陶瓷包含焦硅酸锂作为主晶相，特别是包含大于30vol._%，优 选大于40vol.-%且特别优选大于50vol.-%的焦硅酸锂晶体的坯料是优选的。术语"主晶 相"表不与其它晶相相比具有按体积计最尚比例的晶相。
[0034] 根据本发明的、具有硅酸锂玻璃层、带晶核的硅酸锂玻璃层或者偏硅酸锂玻璃陶 瓷层的坯料，以及根据本发明的、具有焦硅酸锂玻璃陶瓷层的坯料的优选的实施方案在下 文进行描述。
[0035] 其中硅酸锂玻璃、带晶核的硅酸锂玻璃、偏硅酸锂玻璃陶瓷和焦硅酸锂玻璃陶瓷 包含给定量的以下组分中的至少一种且优选包含所有以下组分的那些坯料是优选的：
[0036]
[0037] 其中
[0038] Me (I)20 选自Na20、K20、Rb20、Cs2O或其混合物，
[0039] ]^(11)0选自0&0、8&0、]\%0、5抑、2110及其混合物，
[0040] Me (III)2O3选自Al 203、La203、Bi