用于牙科目的的预烧结坯料的制作方法
【专利摘要】本发明描述了基于焦硅酸锂玻璃陶瓷的预烧结坯料，其特别适合于制备牙科修复物。
【专利说明】用于牙科目的的预烧结坯料
[0001] 本发明涉及基于焦硅酸锂-玻璃陶瓷的用于牙科目的的预烧结坯料，该坯料特别 适合于制备牙科修复物。
[0002] 现有技术中已经报道了预烧结坯料在牙科中的应用。
[0003] WO 2010/010087描述了被加工以形成用于牙科的饰面的多孔硅酸盐陶瓷成型体。 该成型体应具有一定的密度，以防止在用铣削或磨削系统机械加工期间的损坏，例如经由 材料爆裂而造成的损坏，并应适合于所选系统。
[0004] US 5, 106, 303描述了通过压实的陶瓷体的仿形磨削来制备牙冠和镶嵌物，所述压 实的陶瓷体任选地可预烧结。为实现所希望的几何结构，将该陶瓷体铣削成放大的形状，以 便将在后续烧结成所希望的高密度期间发生的收缩考虑在内。特别地，氧化铝可用作陶瓷 材料，其任选地可包含增强添加剂。
[0005] US 5, 775, 912描述了预烧结的牙科瓷质丸粒，由其借助CAD/CAM-系统铣削牙结 构。将该牙结构嵌入包埋材料中，将其烧结并从包埋材料中移出，以获得所希望的牙科修复 物。所使用的牙科瓷料为基于白榴石的玻璃陶瓷。
[0006] US 6, 354, 836公开了采用CAD/CAM法制备牙科修复物的方法。为此使用陶瓷材料 和特别是氧化铝和氧化锆的未烧结或预烧结的块体，所述块体在铣削成放大的形状并随后 致密烧结以后，得到高强度的牙科修复物。不过，认为至关重要的是，所用的烧结炉中的温 度差异小于10°c，以确保在最终获得的修复物尺寸上的变化较小。
[0007] 对于已知的预烧结坯料，在致密烧结期间发生的收缩和因此要使用的放大倍数很 大程度上取决于所使用的预烧结温度。即使小的变化，例如作为烧结炉中温度分布不均匀 的结果可引起的小的变化，在致密烧结期间导致各种收缩。然而，这些收缩不允许所制备的 牙科修复物的尺寸上所希望的小的公差。
[0008] 因此，本发明的目的在于提供这样的预烧结坯料，其避免了这些缺点和因而不易 受为其制备而施加的烧结温度上的变化的影响。同样，这些坯料应当能够易于借助常规的 磨削和铣削工艺成型，以形成具有希望的几何结构的牙科修复物，而在这些工艺期间无需 供应液体。此外，这些坯料应能通过致密烧结来处理，以形成高强度和任选地非常吸引人的 牙科修复物。
[0009] 该目的是通过根据权利要求1至9的预烧结坯料来实现的。本发明的另一目的在 于根据权利要求10和11的用于制备所述坯料的方法，根据权利要求12至15的用于制备 牙科修复物的方法以及根据权利要求16的所述坯料的应用。
[0010] 根据本发明的用于牙科目的的预烧结坯料的特征在于，其基于焦硅酸锂玻璃陶 瓷，并且相对于所述玻璃陶瓷的真密度，所述预烧结坯料的相对密度为60至90 %，特别地 62至88 %和优选地65至87 %。
[0011] 所述相对密度为预烧结坯料的密度与玻璃陶瓷的真密度之比。
[0012] 预烧结坯料的密度是通过将其称重并查明其几何体积来确定的。随后根据已知公 式计算密度：
[0013] 密度=质量/体积。
[0014] 玻璃陶瓷的真密度是通过将所述预烧结坯料研磨成相对于颗粒数而言平均粒度 为10至30 μ m，特别地20 μ m的粉末并借助比重计查明粉末的密度而确定的。粒度的确定 是用来自 Quantachrome GmbH&Co. KG 的CILAS?粒度分析仪 1064,根据 ISO 13320(2009) 借助激光衍射来实现的。
[0015] 已经令人惊讶地发现，根据本发明的坯料不仅可以以简单的方式来干燥地机械加 工，而且其还可以在显著不同的预烧结温度下制备，而这不会导致在后继的致密烧结期间 发生的收缩率的显著改变。因此可以非常精确地确定将发生的收缩考虑在内的放大倍数。 这些有益的性能显然归因于被预烧结至上述相对密度的焦硅酸锂玻璃陶瓷的特别行为。 [0016] 进一步优选地，所述坯料基本上由焦硅酸锂玻璃陶瓷组成。特别优选地，所述坯料 由焦硅酸锂玻璃陶瓷组成。
[0017] 在一个优选实施方案中，所述玻璃陶瓷包含焦硅酸锂作为主晶相。术语"主晶相" 表示具有与其它晶相相比按体积计最高比例的晶相。特别地，相对于整个玻璃陶瓷，所述玻 璃陶瓷含有大于IOvol. 优选地大于20vol. 和特别优选地大于30vol. 的焦硅酸 裡晶体。
[0018] 所述焦硅酸锂玻璃陶瓷含有SiO2和Li2O,优选地以1. 75至3. 0,特别地1. 8至2. 6 的摩尔比含有SiO2和1^20。
[0019] 在进一步优选的实施方案中，所述焦硅酸锂玻璃陶瓷含有以下组分中的至少一 种：
[0020]
【权利要求】
1. 基于焦硅酸锂玻璃陶瓷的用于牙科目的的预烧结坯料，其中相对于所述玻璃陶瓷的 真密度而言，所述坯料的相对密度为60至90%，特别地62至88 %和优选地65至87%。
2. 根据权利要求1所述的坯料，其基本上由焦硅酸锂玻璃陶瓷组成。
3. 根据权利要求1至2中任一项所述的坯料，其中所述玻璃陶瓷包含焦硅酸锂作为主 晶相并特别地包含大于IOvol. 优选地大于20vol. -%，特别优选地大于30vol. 的 焦硅酸锂晶体。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的坯料，其中所述焦硅酸锂玻璃陶瓷含有以下组 分中的至少一种：
其中 Me (I) 20 选自 Na20、K20、Rb20、Cs2O 或者其混合物， Me (II) 0 选自 CaO、BaO、MgO、SrO、ZnO 及其混合物， Me (III) 203 选自 Al2O3' La2O3' Bi2O3' Y2O3' Yb2O3 及其混合物， Me (IV) O2 选自 Zr02、Ti02、Sn02、GeO2 及其混合物， Me (V) 205选自Ta2O5、Nb2O 5及其混合物， Me (VI) O3选自W03、MoO3及其混合物，以及 成核剂选自P2O5、金属及其混合物。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的坯料，所述坯料具有至少两个在它们的着色或 半透明度方面不同的区域，特别是层。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的坯料，所述坯料具有用于加工装置的固定器。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的坯料，所述坯料具有用于连接至牙科植入体的 接口，特别是以凹槽形式的接口。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的坯料，所述坯料可通过根据权利要求10或11 中任一项所述的方法来获得。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的坯料，其具有在以下情况下产生的相对密度： (a)在20至200MPa，优选地40至120Mpa，特别优选地50至IOOMPa的压力下，将相对 于颗粒数而言平均粒度〈100 U m的相应的起始玻璃的粉末单轴压制或等压压制，并且 (b)在这样的温度下，将所获得的玻璃粉末生压坯热处理2至120分钟，优选地5至60 分钟，特别优选地10至30分钟，所述温度： (i) 为至少500°C，特别地至少540°C和优选地至少580°C，且 (ii) 处于跨越至少30K，特别地至少50K和优选地至少70K的范围并且其中所述相对 密度的变化小于2. 5%，特别地小于2. 0%，优选地小于1. 5%。
10. 用于制备根据权利要求1至7或9中任一项所述的坯料的方法，其中 (a) 压制以粉末或颗粒形式的硅酸锂玻璃以形成玻璃坯料， (b) 热处理所述玻璃坯料，以制备基于焦硅酸锂玻璃陶瓷的预烧结坯料，其中所述热处 理的温度 (i) 为至少500°C，特别地至少540°C，优选地至少580°C，并且 (ii) 处于跨越至少30K，特别地至少50K和优选地至少70K的范围，并且其中所述相对 密度的变化小于2. 5%，特别地小于2. 0%和优选地小于1. 5%。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中在步骤（a)中，使用至少两种在它们的着色或半 透明度方面不同的硅酸锂玻璃。
12. 用于制备牙科修复物的方法，其中： (i) 通过机械加工将根据权利要求1至9中任一项所述的基于焦硅酸锂玻璃陶瓷的预 烧结坯料成型，以形成所述牙科修复物的前体， (ii) 将所述前体基本上致密烧结，从而制备所述牙科修复物，并且 (iii) 任选地，精加工所述牙科修复物的表面。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述机械加工用计算机控制的铣削和/或磨削 装置进行。
14. 根据权利要求12或13所述的方法，其中进行根据权利要求10或11所述的方法， 以便获得所述基于焦硅酸锂玻璃陶瓷的预烧结坯料。
15. 根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中所述牙科修复物选自牙冠、基台、 基台冠、镶嵌物、高嵌体、饰面、壳体、齿桥以及覆盖结构。
16. 根据权利要求1至9中任一项所述的坯料用于制备牙科修复物，特别是牙冠、基台、 基台冠、镶嵌物、高嵌体、饰面、壳体、齿桥以及覆盖结构的应用。
【文档编号】A61K6/027GK104334506SQ201380023909
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年5月10日 优先权日:2012年5月11日
【发明者】H·布尔克, C·里茨伯格, M·施魏格尔, V·莱因伯格尔 申请人:义获嘉伟瓦登特公司