义齿的化学机械抛光的制作方法

专利名称：义齿的化学机械抛光的制作方法
义齿的化学机械抛光
背景技术：
1.发明领域本发明涉及在义齿制造期间清洁和抛光义齿的组合物和方法。更具体地，本发 明涉及溶解石制义齿铸件的组合物和抛光义齿的方法。2.相关技术的说明全口义齿或局部义齿装戴在口腔里代替失去的牙齿。通常，义齿使用其中具有 分布的液体或浆料铸造材料(castmaterial)的铸件或模型来制造。在完全制造出义齿后， 就必须将义齿从该铸件或模型中移出。目前，通过切削除去硬化的铸造材料从铸件移出 义齿。此时，义齿含有非常粗糙的表面并且铸造材料的碎屑和碎片(bits and pieces)粘在 义齿的许多区域。使用胡桃碎屑对该义齿进行喷砂以除去所有的残余材料，该过程可能 耗费约15至30分钟。然后在旋转抛光轮上使用浮石作为抛光介质然后使用布轮(cloth wheel)对义齿进行抛光，得到最终的抛光义齿。该过程可能耗费约30至60分钟。这些是非常冗繁和耗时的过程。因此，需要更有效的方法从石制铸件(stone cast)中移出义齿以及在移出义齿后对它们进行抛光。发明概述本发明提供了在制造期间清洁和抛光义齿的组合物和方法。本发明确立了显著简化的方法，该方法重现性更好、更快且更便宜，同时保持或提高了义齿制造方法的质量。在一个实施方案中，本发明提供了清洁和抛光在铸造材料中形成的义齿的方 法。该方法包括以下步骤将含有义齿的铸造材料浸泡在溶解组合物中以溶解铸造材 料，从所述溶解组合物中移出所述义齿，和用溶剂组合物对义齿进行抛光。在另一实施方案中，本发明提供了制备和抛光义齿的方法。该方法包括以下 步骤将义齿的蜡模型置于液体或浆状的铸造材料中，固化所述铸造材料，熔化所述蜡 模型以在所述固化的铸造材料中形成模具，将液体材料注射入所述模具中，固化所述液 体材料以形成义齿，将具有一定量分布在其表面上的所述固化的铸造材料的义齿送至设 备，以及用所述设备除去至少一部分所述固化的铸造材料。该方法还可以包括将具有一 定量分布在其表面上的固化的铸造材料的义齿送至第二设备。该方法可以进一步包括以 下步骤将义齿固定至设备上，以及使用以可操作方式连接至该设备的机械臂用浮石浆 料对义齿进行抛光。附图的简要说明

图1说明从含有本发明溶解组合物的设备移出义齿；图2说明具有本发明抛光布的分布设备；图3说明连接至蜡注口和中空管的义齿的蜡模型，该蜡模型置于含有液体或浆 体铸造材料的铸件中；图4说明连接注口并接着连接至中空管的义齿，其表面上具有铸造材料；图5说明夹持义齿对着机械刀轮绞刀以除去围绕义齿的铸造材料的机械臂；
图6说明夹持义齿对着布抛光轮的机械臂；图7说明具有丙烯酸类注口和完整通道的最终抛光后的义齿；以及图8说明具有机械臂以及分布在表面上的用于抛光义齿的基材的设备。发明详述术语“义齿”在本文中用来指全口义齿或局部义齿、人造牙齿(artificial teeth)、可摘正畸桥(removable orthodontic bridges)和义齿托(denture plate)(上颂型和下颂型)、 正畸保持器和矫正器(orthodontic retainer and appliance)、保护性口腔防护器，防止夜磨牙 症和/或颞下颂关节(TMJ)病症的夜用护板。本发明提供了溶解用来形成义齿的铸造材料以及在从铸造材料移出义齿后对义 齿进行抛光的化学组合物和方法。该铸造材料首先用溶解组合物溶解，该溶解组合物包 含对义齿材料安全的化合物。(该义齿材料常常为丙烯酸类(acrylic)如聚甲基丙烯酸甲 酯(PMMA))。然后将该义齿从溶解组合物中移出，洗涤和干燥，并且然后可以用第二 或溶剂组合物抛光，该第二或溶剂组合物用来溶解非常少量的义齿表面层。作为该溶剂 组合物的替代方案，可以将义齿置于具有机械臂的设备中，使用表面上分布浮石浆料的 基材(substrate)对义齿进行抛光。由此，这种从铸造材料中移出义齿以及对义齿进行抛光的方法相对于通常已经 使用的方法是有利的。本方法的冗繁程度和耗时都要少得多。并且其中不需要个人从在 铸造材料中的铸件碎屑中移出义齿，对义齿进行喷砂以除去保留在义齿上的任何铸件碎 屑，或者用浮石对义齿进行手工抛光。在本发明的方法中，简单地将铸造材料(其中埋 植了义齿)置于溶解组合物中，在铸造材料溶解时操作人员或技术人员可以任意进行其 他作业。该溶剂组合物也比使用浮石的传统的手工抛光方法更简单。在一个实施方案中，所述溶解组合物包括不损害义齿表面的弱酸或强酸。可以 使用，例如，柠檬酸、盐酸、硝酸、硫酸、乙酸、磷酸、甲酸或其任何组合。所述溶解 组合物还可以包括载体，如水。酸在溶解组合物中的含量可以为约lwt%至约50wt%， 优选lWt%至50Wt%。在另一实施方案中，酸在溶解组合物的含量可以为约10\￥1%至约 40wt%,优选10\￥1%至40\￥1%。在另一实施方案中，酸在溶解组合物中的含量可以为约 20wt% 至约 35wt%，优选 20%丨％至 35wt%。在另一实施方案中，所述溶解组合物可以包含以下化合物，例如碳酸钠、氯化 钠、硝酸钠、氯化钡或其任何组合代替酸。这些化合物也会溶解在铸造材料中，并不损 害义齿的丙烯酸类材料。它们在溶解组合物中的含量可以为约5wt%至约50wt%，优选 5_%至50_%。在另一实施方案中，它们在溶解组合物中的含量可以为约10_%至约 40wt%,优选10\￥1%至40\￥1%。在另一实施方案中，它们在溶解组合物中的含量可以为 约20wt%至约30wt%，优选2(^丨％至3(^丨％。让含有该义齿的铸造材料在溶解组合物中浸泡合适量的时间以使得铸造材料溶 解掉。在一个实施方案中，时间量可以为从5分钟至1小时。此外，即使在更多的溶解 时间，该除去铸造材料的方法也比通常已经使用的方法更简单。简单地将该铸件置于溶 解组合物中，并保留直到铸造材料溶解。然后收集该义齿，并用水洗涤且干燥。参考图1，其中说明用于从义齿20溶解铸造材料(未示出)的装置或设备。设 备10可以含有溶解组合物30。当设备10的盖12关闭时，义齿20置于溶解组合物30中。设备10可以进一步具有配置于设备10的外表面上的控制板14。使用控制板14， 用户可以设定义齿20将在溶解组合物30中的时间量。如上所讨论的，相比于目前可使 用的方法，这是高度有利的从义齿除去铸造材料的方法，因为技术人员或操作人员将可 以任意进行其他作业。在本发明的 一个实施方案中，然后使用溶剂组合物进一步对干净的义齿进行抛 光，该溶剂组合物设计用来溶解和除去义齿的非常薄的表面层。由溶剂组合物除去的表 面层可以为1至100微米中的任何厚度。这种移除方法获得了光滑、有光泽、精整的义 齿表面。所述溶剂组合物可以也含有两种组分，即活性溶剂和载体溶剂。该活性溶剂是 对义齿材料具有低水平溶解性的溶剂，如上所讨论的，所述义齿材料可以为丙烯酸类如 PMMA。本发明的合适的活性溶剂包括苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、三氯甲烷、三 氯乙烯、1，4-二-恶烷、环己酮、苯乙酮、乙酸乙酯、乙酸戊酯和二甲基甲酰胺或其任 何组合。这些溶剂在丙烯酸类中的溶解度，以克溶质/毫升溶剂表示，从对于三氯甲烷 为0.3%至对于三氯乙烯为35.8%。基于活性溶剂的功效、与载体溶剂的混溶性和最终义齿上得到的抛光度来选择 合适的溶剂。可以将活性溶剂在溶剂组合物中的量调节至提供所需的最终结果。在溶剂 组合物中，溶解性高的溶剂如三氯乙烯可以比溶解性低的溶剂如三氯甲烷以低得多的水 平使用。溶剂组合物中优选的活性溶剂为在最终义齿上提供最好精整度的溶剂。载体溶剂应当与活性溶剂是混溶的。该载体溶剂构成了溶剂组合物的大部分， 并且便利了活性溶剂向义齿表面的递送。合适的载体溶剂包括但不限于醇，如乙醇、异 丙醇、甲醇、正丁醇，正丙醇，水或其任何组合。载体溶剂应当对义齿材料即丙烯酸类 如PMMA没有溶解性。在一个实施方案中，活性溶剂的含量为溶剂组合物的约lwt%至约20wt%，优 选lwt% to20wt%。在另一实施方案中，活性溶剂的含量为溶剂组合物的约5wt%至约 15wt%,优选5\￥1%至15wt%。在另一实施方案中，活性溶剂的含量为溶剂组合物的约 5wt%至约 10wt%，优选 5*丨％至 10wt%。另一方面，该溶剂组合物可以包括非可燃性氢氟烃(hydrofluorocarbons)和
反-1，2-二氯乙烯的工艺混合物，其市场上以Dupont Vertrel SDG销售。所述溶剂 组合物还可以包括2，3- 二氢十氟戊烷(市场上以Dupont Vertrel XF销售)和反-1， 2- 二氯乙烯和乙醇的共沸混合物。这些化合物的共沸混合物市场上由Dupont以Vertrel
C-HD销售。抛光溶剂组合物可以涂布在一块抛光布，例如聚酯、Tyvex或麂皮(chamois) 上。如图2所示，抛光布32可以用溶剂组合物34浸渍，并且用分配器36包装以便于使 用，类似于湿巾或擦巾。参考图3-8，其中说明从义齿20移除铸造材料并且对义齿20进行抛光的替代方 法。如图3所显示的，蜡模型21形成了最终成为患者的义齿20的形状，其可以连接至 蜡注口(sprue)42或者与蜡注口 42—起成形，并且接着蜡注口 42连接至中空管44。中 空管44然后用来将蜡模型21和蜡注口置于金属盒40中，该金属盒40中配置有铸造材料 41。此时，铸造材料41为液体或浆状。然后可以加热金属盒40，这导致铸造材料41硬化和固化。然后将整个组件，即其中具有铸造材料41、蜡模型21和蜡注口 42的金属 盒40，加热至蜡模型21和蜡注口 42会熔化的点，并通过中空管44倾倒出，留下在硬化 的铸造材料41中的模具。此时，将用于形成义齿的合适液体材料，例如丙烯酸类(如 PMMA)，注射入由蜡模型21和蜡注口 42熔融流出而保留的模具中。该液体义齿材料在模具中受热固化，从而形成了义齿20和丙烯酸类注口 46。此 时，如图4所示，除去金属盒40，和硬化的铸造材料41，义齿20和丙烯酸类注口 46会 彼此粘附。参考图5，连接了丙烯酸类注口 46的中空管44然后可以可操作的方式连接至机 械臂50，该中空管44连接义齿20或者与义齿20—起完整地成形。在完全自动化的过 程中，机械臂50夹持中空管44对着刀轮绞刀52，或者其它切削除去铸造材料41的合适 的机械手段。在图5显示的实施方案中，刀轮绞刀52的表面上配置多种切削齿53。可 以预设持续时间和铸造材料41向刀轮绞刀52的呈现角度以确保适当除去大量的铸造材料 41。在足够量的大块铸造材料41已经被除去后，在义齿20上保留有铸造材料41的 薄层或者碎屑和碎片(bits and pieces)。机械臂50然后可以将义齿20送至抛光轮54，如 图6所示。抛光轮54将会除去仍粘在义齿上的任何剩余的铸造材料41的少量碎片。此 夕卜，可以预设持续时间和表面上具有铸造材料41的义齿20相对抛光轮54的呈现角度， 以确保使用机械方法合适并完全地除去石料。如图7所示，在完成抛光后，义齿20将会 不包含铸造材料41，并且易于进行抛光。切去丙烯酸类注口 46，然后对义齿20进行抛 光。在铸造材料41从义齿20除去后，以及在除去丙烯酸类注口 46后，义齿20可以 用溶剂组合物抛光，如上所讨论的。或者，如图8中所显示的，义齿20可以置于抛光设 备60的平台62上，其中该义齿20可以固定在合适的位置。设备60可以具有自动化机 械臂70，其可以具有以可操作方式连接的第二臂72。第二臂72可以具有抛光轮或其他 连接至其末端的基材74。设备60向基材74传送抛光剂如浮石浆料，以及将其应用至义 齿20持续设定的时间，直到义齿20被充分抛光。第二臂72将会遵循预编程序的指示夹 持基材74对着义齿20在设定的压力下持续设定的持续时间，并且在2至15分钟的时间 内周期性改变角度。这种预先建立的方案(protocol)会确保本文公开的自动化系统一致 地并可重现地递送高度抛光的义齿。设备60还可以具有控制板64，其中用户可以设定抛 光义齿20的时间量，对着抛光轮夹持义齿20的压力，以及义齿20以预设次数的旋转， 从而抛光义齿的所有面。本发明包括将任一个上面讨论的铸造材料除去方法与任何上面讨论的抛光方法 组合。例如，可以使用溶解组合物或者使用利用机械臂50的方法除去铸造材料，然后可 以使用溶剂组合物或设备60对义齿20进行抛光。
尽管本发明以单数情况描述了各个特征，但是应当理解单数术语也可以在适当 时表示它们的复数等同物。此外，已经特别参考一些实施方案描述本发明。应当理解前 述说明和实施例仅用来解释本发明。本领域技术人员在不偏离本发明的精神和范围情况 下可以设计出它们的各种可供选择的方案和改进方案。因此，本发明意在包括所有这种 落在所附权利要求书范围的可供选择的方案、改进方案和变化方案。
权利要求
1.清洁和抛光形成在铸造材料中的义齿的方法，包括以下步骤将含有义齿的铸造材料浸泡在溶解组合物中以溶解铸造材料；从所述溶解组合物中移出所述义齿；以及用溶剂组合物对义齿进行抛光。
2.权利要求1的方法，其中所述溶解组合物包含酸和载体。
3.权利要求2的方法，其中所述酸选自柠檬酸、盐酸、硝酸、硫酸、乙酸、磷酸、甲 酸及其任何组合。
4.权利要求2的方法，其中所述酸的含量为溶解组合物的约lWt%至约50wt%。
5.权利要求4的方法，其中所述酸的含量为溶解组合物的约10对％至约40wt%。
6.权利要求1的方法，其中所述溶解组合物包括选自以下的化合物碳酸钠、氯化 钠、硝酸钠、氯化钡及其任何组合。
7.权利要求6的方法，其中所述化合物的含量为溶解组合物的约5wt%至约50wt%。
8.权利要求7的方法，其中所述化合物的含量为溶解组合物的约10^%至约 40wt%。
9.权利要求1的方法，其中所述溶剂组合物包括活性溶剂和载体溶剂。
10.权利要求9的方法，其中所述活性溶剂选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、三 氯甲烷、三氯乙烯、1，4-二Ρ恶烷、环己酮、苯乙酮、乙酸乙酯、乙酸戊酯和二甲基甲 酰胺及其任何组合。
11.权利要求9的方法，其中所述活性溶剂在溶剂组合物中的含量为约1^%至约 20wt%。
12.权利要求11的方法，其中所述活性溶剂在溶剂组合物中的含量为约5wt%至约 15wt%。
13.权利要求9的方法，其中所述载体溶剂选自乙醇、异丙醇、甲醇、正丁醇、正丙 醇、水及其任何组合。
14.权利要求1的方法，其中所述溶剂组合物包括非可燃性的氢氟烃和反-1，2-二氯 乙烯的工艺混合物。
15.权利要求1的方法，其中所述溶剂组合物包括2，3-二氢十氟戊烷和反-1，2-二 氯乙烯和乙醇的共沸混合物。
16.制造和抛光义齿的方法，包括将义齿的蜡模型置于液体或浆状的铸造材料中；固化所述铸造材料；熔化所述蜡模型以在所述固化的铸造材料中形成模具；将液体材料注射入所述模具中；固化所述液体材料以形成义齿；将具有一定量分布在其表面上的所述固化的铸造材料的义齿送至设备；以及用所述设备除去至少一部分所述固化的铸造材料。
17.权利要求16的方法，其中所述液体材料为丙烯酸类。
18.权利要求16的方法，其中通过机械臂将具有一定量分布在其表面上的所述固化的 铸造材料的义齿送至所述设备，其中所述机械臂以设定量的时间和设定的呈现角度将义齿送至所述设备。
19.权利要求18的方法，其中所述设备为表面上配置多个切削齿的刀轮绞刀。
20.权利要求16的方法，进一步包括以下步骤将具有一定量分布在其表面上的所述固化的铸造材料的义齿送至第二设备。
21.权利要求20的方法，其中通过机械臂将具有一定量分布在其表面上的所述固化的 铸造材料的义齿送至所述第二设备，其中所述机械臂以设定量的时间和设定的呈现角度 将义齿送至所述第二设备。
22.权利要求21的方法，其中所述第二设备为抛光轮。
23.权利要求20的方法，进一步包括以下步骤 将义齿固定至设备上；使用以可操作方式连接至所述设备的机械臂用浮石浆料对义齿进行抛光。
全文摘要
本发明涉及在义齿制造期间用于清洁和抛光义齿的组合物和方法。将用来制造义齿的石制铸件在溶解组合物浴中浸泡一段时间，除去石制铸件。然后用溶剂组合物对义齿进行抛光，其中所述溶剂组合物包含对丙烯酸类如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)有低溶解性的活性溶剂和对丙烯酸类如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)没有溶解性的载体溶剂。作为溶剂组合物的替代方案，该义齿可以与石制铸造材料分离，并用具有机械臂的设备使用具有浮石浆料的基材进行抛光。
文档编号A61C13/20GK102014788SQ200980114525
公开日2011年4月13日 申请日期2009年2月20日 优先权日2008年2月22日
发明者兹维·G·洛伊, 斯坦利·J·莱奇, 普拉赛德·阿杜萨米利 申请人:葛兰素史密斯克莱有限责任公司