ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СТОМАТОЛОГИИ

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СТОМАТОЛОГИИ

RU (11) 2233650 (13) C1

(51) 7 A61K6/02, A61P1/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 28.06.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2004.08.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2003113115/15 
(22) Дата подачи заявки: 2003.05.05 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.05.05 
(45) Опубликовано: 2004.08.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2116777 С1, 10.08.1998. RU 2142437 C1, 10.12.1999. RU 2169712 C1, 27.06.2001. RU 2204532 C1, 20.05.2003. RU 2202985 C1, 27.04.2003. RU 2181105 C1, 10.04.2002. 
(72) Имя изобретателя: Хабас Т.А. (RU); Верещагин В.И. (RU); Кулинич Е.А. (RU); Старосветский С.И. (RU); Бабушкин Е.В. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Томский политехнический университет (RU) 
(98) Адрес для переписки: 634034, г.Томск, пр-т Ленина, 30, ТПУ, отдел интеллектуальной собственности 

(54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СТОМАТОЛОГИИ 

Изобретение относится к медицине, а именно ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении керамических коронок и зубов. Шихта для получения стеклокерамического материала содержит калиевый полевой шпат, волластонит, оксиды бария, натрия, лития, цинка, а также дополнительно содержит кристаллические фазы гидроксиапатита и диопсида, компоненты берут в определенном количественном соотношении. Материал отличается повышенным маскирующим эффектом и приближается по твердости к естественным зубам. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области медицины, а именно ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении керамических коронок и зубов.

Известен состав биологически совместимой стеклокерамики [Биологически совместимая бесщелочная стеклокерамика на основе смеси кристаллов апатита, волластонита и диопсида. Заявка Франции 2612918, МКИ 4 С 03 С 10/04, А 61 К 6/02 /Takehiro Shibuya etal. Nippon Electric Glass Co Ltd. - №8704308, заявл. 27.03.87, опубл. 30.09.88] на основе смеси кристаллов апатита, волластонита и диопсида, содержащий оксиды, мас.%:

MgO 7-16

CaO 20-45

SiО2 41-50

P2О5 8-30

В2О3 0-5

F 0-5

Аl2О3 0-10

Это бесщелочная стеклокристаллическая композиция, содержащая, по крайней мере, 45% кристаллов апатита и поэтому практически непрозрачная.

Недостатком этого состава является сложность в изготовлении, т.к. кристаллические составляющие стеклокристаллической композиции формируются в результате многостадийной и высокотемпературной обработки: варка стекла при температуре 1400-1500С, помол, прессование, повторный обжиг - кристаллизация при 1050С в течение 2-10 часов. Отсутствие оксидов щелочных металлов, большое содержание апатита и других кристаллических фаз приводит к тому, что композиция имеет очень низкое светопропускание и ее внешний вид мало соответствует естественным зубам. Кроме того, это тугоплавкая композиция с температурой плавления не ниже 1300С, пригодная для изготовления цельнолитых протезов и ограничено годная для покрытия металлических коронок, так как большинство применяемых для протезирования сплавов имеют оптимальную температуру обработки, не превышающую 1000С.

Известен также состав фарфоровой массы для изготовления зубных протезов [Фарфоровая масса для изготовления зубных протезов. Патент РФ №2116776, приор. от 28.12.95 //В.И. Верещагин и др.], содержащий следующие компоненты, мас.%:

Полевой шпат 83,5-90,0

Оксид бария 5,0-7,0

Оксид бора 2,0-3,0

Оксид цинка 1,0-1,5

Диопсид 2,0-5,0

Недостатком этого состава является повышенная микротвердость, значительно превышающая микротвердость естественного зуба и приводящая к преждевременному изнашиванию зуба-антагониста, и слабый маскирующий эффект при нанесении на металлическую основу зубной коронки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав фарфоровой массы для изготовления зубных протезов [Фарфоровая масса для изготовления зубных протезов. Патент РФ №2116777, приор. от 28.12.95. //В.И. Верещагин и др.], содержащий следующие компоненты, мас.%:

Полевой шпат 75,0-90,0

Оксид бария 4,0-10,0

Оксид бора 2,0-5,0

Волластонит 4,0-10,0

Недостатком этого состава так же, как и предыдущего, является повышенная микротвердость и слабый маскирующий эффект, не позволяющий его использовать при нанесении на металлическую поверхность коронки без введения специального оксида-глушителя, такого как диоксид олова.

Задача предлагаемого изобретения - повышение маскирующего эффекта стеклокерамического покрытия и приближение его микротвердости к значению, соответствующему естественным зубам.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в шихту для варки стекла, содержащую полевой шпат, волластонит, соединения бария, бора, натрия, лития, цинка, вводятся кристаллические фазы апатита и диопсида при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид бария 3,8-2,8

Оксид бора 2,8-3,8

Оксид цинка 0,9-0,7

Оксид лития 5,8-4,3

Оксид натрия 4,8-3,6

Гидроксиапатит 0,3-30,0

Диопсид 0,5-6,0

Волластонит 0,5-5,0

Калиевый полевой шпат Остальное

Пример 1

К шихте для варки стекла, содержащей калиевый полевой шпат и оксиды бария, бора, цинка, соединения натрия, лития, добавляют 0,3% гидроксиапатита (синтезированный или в виде минеральной части костей животного происхождения, полученной термообработкой), 0,5% природного диопсида и 2,5% природного или синтезированного волластонита (составы табл. 1). Компоненты тщательно перемешивают, измельчают, затем смесь фриттуют при температуре 1150С и полученную фритту подвергают помолу. Измельченный материал применяют для изготовления фарфоровых зубных протезов в качестве эмалевого слоя.

Пример 2.

К шихте для варки стекла добавляют 15% гидроксиапатита (синтезированного или минеральной части кости животного происхождения, полученной термообработкой), 3% природного диопсида и 2,5% природного или синтезированного волластонита (составы табл. 1). Компоненты тщательно перемешивают, измельчают, затем смесь фриттуют при температуре 1180С и полученную фритту подвергают помолу. Измельченный материал применяют для изготовления фарфоровых зубных протезов в качестве дентинового слоя.

Пример 3.

К шихте для варки стекла добавляют 30% гидроксиапатита, 3,0% природного диопсида и 2,5% природного или синтезированного волластонита (составы табл. 1). Компоненты тщательно перемешивают, измельчают, затем смесь фриттуют при температуре 1200С и полученную фритту подвергают помолу. Измельченный материал применяют для изготовления фарфоровых зубных протезов в качестве грунтового слоя.

Пример 4.

К шихте для варки стекла добавляют 20% гидроксиапатита, 6% природного диопсида и 5% природного или синтезированного волластонита (составы табл. 1). Компоненты тщательно перемешивают, измельчают, затем смесь фриттуют при температуре 1200С и полученную фритту подвергают помолу. Измельченный материал применяют для изготовления фарфоровых зубных протезов в качестве грунтового слоя.

Сочетание в одном составе нескольких кристаллических составляющих благоприятно сказывается на свойствах стоматологического покрытия. Призматические кристаллы диопсида и игольчатые волластонита обеспечивают прочность и термическую устойчивость покрытия. Кристаллы апатита выполняют роль глушителя, маскируя поверхность металлической коронки, при этом отпадает необходимость в применении диоксида олова. Введение в состав композиции апатитовой составляющей, кроме того, несколько снижает микротвердость стеклокерамики, приближая ее значение к микротвердости эмали естественного зуба. Введение кристаллических веществ в стекломассу в готовом виде стабилизирует фазовый состав стеклокерамики. Применяемая температура варки фритты и ее состав практически не разрушают структуру апатита и диопсида. Волластонит частично растворяется в стекломассе и кристаллизуется при охлаждении в виде игольчатых микрокристаллов.

Уменьшение содержания всех вводимых в стекломассу кристаллических фаз ниже предельного значения приводит к снижению маскирующего эффекта покрытия, к уменьшению механической прочности и термической стойкости композиции за счет снижения армирующего эффекта. Увеличение содержания апатита выше 30% приводит к повышению температуру варки фритты и понижению плотности покрытия. Превышение содержания диопсида выше 6% и волластонита выше 5% наряду с большим содержанием апатита уменьшает светопропускание стеклокерамики и тем самым ухудшает декоративность зубной коронки. Свойства фарфоровых масс приведены в табл.2.

Стеклокристаллический материал в зависимости от соотношения компонентов имеет следующие физико-механические характеристики:

Температура фриттования, С 1150-1200

Температура спекания, С 960-980

Предел прочности при сжатии, МПа 380-400

Микротвердость, МПа 3200-3810

Коэффициент линейного

термического расширения,

град.-1 (20-400С) 10,0-13,610-6

Степень белизны, % 25-97

Число термоциклов в интервале

20-100С до появления

микротрещин 30-35

Примечание: Степень белизны покрытия оценивалось при нанесении его на плоскую металлическую подложку при толщине после оплавления 500 мкм. За 100% принималось отражение от образца из ВаСО3.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Шихта для получения стеклокерамического материала для стоматологии, содержащая калиевый полевой шпат, волласстонит, оксиды бария и бора, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кристаллические фазы гидроксиапатита и диопсида, а также оксиды натрия, лития, цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид бария 2,8-3,8

Оксид бора 2,8-3,8

Оксид цинка 0,7-0,9

Оксид лития 4,3-5,8

Оксид натрия 3,6-4,8

Гидроксиапатит 0,3-30,0

Диопсид 0,5-6,0

Волластонит 0,5-5,0

Калиевый полевой шпат Остальное