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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-19
(45)【発行日】2024-06-27
(54)【発明の名称】歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム
(51)【国際特許分類】
A61C 5/70 20170101AFI20240620BHJP
A61C 13/083 20060101ALI20240620BHJP
【ＦＩ】
A61C5/70
A61C13/083
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021567509
(86)(22)【出願日】2020-12-22
(86)【国際出願番号】 JP2020048058
(87)【国際公開番号】W WO2021132290
(87)【国際公開日】2021-07-01
【審査請求日】2023-02-21
(31)【優先権主張番号】P 2019232125
(32)【優先日】2019-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】301069384
【氏名又は名称】クラレノリタケデンタル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004314
【氏名又は名称】弁理士法人青藍国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100107641
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 耕一
(74)【代理人】
【識別番号】100174779
【弁理士】
【氏名又は名称】田村 康晃
(72)【発明者】
【氏名】加藤 新一郎
【審査官】小林 睦
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０７７４５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２１８３８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／１３１７８２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２３７３４５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｃ ５／７０
Ａ６１Ｃ １３／０８３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォームであって、前記プリフォームは、４～２０ＨＶ（ＧＰａ）のビッカース硬度を有する機械加工可能な歯科材料で構成された本体であって、
外表面と、上端部と、下端部と、
前記上端部と前記下端部との間の中央部分とを備えた前記本体と、
第１のステム端部と、第２のステム端部とを備え、前記第１のステム端部が４ｍｍ以下の幅を有し、前記第１のステム端部において、前記本体と接続するステムと、
必要に応じて、第２のステム端部で前記ステムに接続される、整形の間、焼結されたセラミックプリフォームを整形機械に取り付けるための取付け部材とを備え、
前記本体の前記中央部分が、前記第１のステム端部の位置において、直径が１２ｍｍ超の内接円と直径が２０ｍｍ未満の外接円とを有する断面幾何学形状を有し、
前記上端部から前記下端部に向かう第１方向に向かって色が変化しており、
前記上端部から前記下端部に向かって、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）の増減傾向が変化せず、
前記上端部の一端から前記下端部の一端に向かう第１方向に延在する直線上において、
前記上端部の一端から全長の１５％までの区間にある第１点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ１，ａ１，ｂ１）とし、
前記下端部の一端から全長の１５％までの区間にある第２点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ２，ａ２，ｂ２）としたとき、
Ｌ１が６８．０以上９０．０以下であり、
ａ１が－３．０以上４．５以下であり、
ｂ１が０．０以上２４．０以下であり、
Ｌ２が６０．０以上８５．０以下であり、
ａ２が－２．０以上７．０以下であり、
ｂ２が４．０以上２８．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ２である、
歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム。
【請求項2】
前記中央部分が、円筒状本体と、前記第１のステム端部の位置で２０ｍｍ未満の直径を有する円形断面幾何学形状とを備える、請求項１に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム。
【請求項3】
前記プリフォームの本体が、下端面から前記中央部分に向かって延在する、前記プリフォームの本体の前記外表面内に含まれるキャビティをさらに備える、請求項１に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム。
【請求項4】
前記機械加工可能な歯科材料が、８５質量％以上が完全焼結されたジルコニア又は完全焼結されたイットリア安定化ジルコニアである焼結ジルコニアセラミック材料を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム。
【請求項5】
Ｌ１－Ｌ２が０超１２．０以下であり、ａ２－ａ１が０超６．０以下であり、
ｂ２－ｂ１が０超１２．０以下である、
請求項１～４のいずれか一項に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム。
【請求項6】
前記第１点と前記第２点とを結ぶ直線上において、前記第１点から前記第２点に向かってＬ＊値が減少傾向にある場合、前記第１点から前記第２点に向かって焼結後のＬ＊値が１以上増加する区間が存在せず、
前記第１点から前記第２点に向かってａ＊値が増加傾向にある場合、前記第１点から前記第２点に向かって焼結後のａ＊値が１以上減少する区間が存在せず、
前記第１点から前記第２点に向かってｂ＊値が増加傾向にある場合、前記第１点から前記第２点に向かって焼結後のｂ＊値が１以上減少する区間が存在しない、
請求項１～５のいずれか一項に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム。
【請求項7】
前記第１点から前記第２点を結ぶ直線上において、前記第１点と前記第２点の間にある第３点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ３，ａ３，ｂ３）としたとき、Ｌ３が６６．０以上８９．０以下であり、
ａ３が－２．５以上６．０以下であり、
ｂ３が１．５以上２５．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ３＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ３＜ｂ２である、
請求項１～６のいずれか一項に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム。
【請求項8】
前記第１点から前記第２点を結ぶ直線上において、前記第１点と第２点の間の点を第３点とし、
前記第３点と前記第２点の間にある第４点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ４，ａ４，ｂ４）としたとき、
Ｌ４が６２．０以上８６．０以下であり、
ａ４が－２．２以上７．０以下であり、
ｂ４が３．５以上２７．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ３＜ａ４＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ３＜ｂ４＜ｂ２である、
請求項１～７のいずれか一項に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム。
【請求項9】
前記第３点は前記上端部の一端から全長の３５％の距離にあり、前記第４点は前記上端部の一端から全長の６５％の距離にある、
請求項１～８のいずれか一項に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム。
【請求項10】
前歯用である、請求項１～９のいずれか一項に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォームに関する。
【背景技術】
【0002】
歯科分野での使用が知られているセラミック材料は、クラウン、ブリッジなど、高強度の修復物を提供する。一部のセラミック材料は、完全に焼結すると８００ＭＰａを上回る曲げ強度を有し、欠け落ち、破損、及び摩耗に対して耐性をもつ修復物をもたらす。材料の進歩によって、容認可能な強度を維持したまま、色調及び透光性の点で美観が向上し、これらの材料からコスト効率の良い方法で修復物を製造することができる。
【0003】
コンピュータ支援の設計プロセスによって作られた歯科用修復物は、完全密度まで加熱する際の全体サイズの低減に適応するための拡大率を使用して、未加工又は焼結前セラミックの段階にある多孔質セラミック材料からＣＡＭプロセスによって切削されて、多孔質の修復物の設計（デザイン）を得てもよい。切削後、多孔質の修復物の設計が完全密度まで焼結されて、最終的な歯科用修復物が生成される。一方で、多孔質セラミックの歯科用修復物の設計（未焼結体又は半焼結体）を切削するステップ、及び切削した未焼結体を焼結して最終的な歯科用修復物を形成するステップが別個のステップであることが、歯科医が歯科医院内でセラミック修復物を作製する大きな妨げとなって、患者が修正を待たなければならない時間の量が増加することがある。
【0004】
そこで、歯科用修復物を整形後に強化するためのさらなる加工ステップを要することなく、十分な強度を有する歯科用修復物へと整形可能である、機械加工可能なプリフォームが提案されている（特許文献１）。
【0005】
また、セラミック材料として、歯科医院内で最終的な歯科用修復物が得られるように、短時間の焼成でも、優れた透光性を有するジルコニア仮焼体も提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特表２０１７－７７４５４号公報
【文献】国際公開第２０１９／１３１７８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、本発明者は、特許文献１では、プリフォーム体を着色することは開示されているものの、単色であり、歯科用（特に前歯）としてそのまま使用可能な審美性を十分に有していないという課題を見出した。また、特許文献２では、焼成時間を短くすることを目的として、切削加工した後に焼結するジルコニア仮焼体に関し、焼成を行わない場合にはジルコニア焼結体が有する程度の十分な強度が得られず、焼成を行わないことは想定されていない。これは、一般的にジルコニア焼結体は、強度が高く、硬度も高いことから、歯科医院における切削加工機器が破損するおそれがあり、最終的な微調整の切削加工を除いて、歯科医院においてジルコニア焼結体を多量の切削加工することは想定されないためであると考えられる。
【0008】
本発明は、整形後の着色や焼成を必要とせず、歯科用（特に前歯）として好適な審美性を兼ね備える、加工用ジルコニア焼結体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、
［１］歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォームであって、
前記プリフォームは、４～２０ＨＶ（ＧＰａ）のビッカース硬度を有する機械加工可能な歯科材料で構成された本体であって、
外表面と、上端部と、下端部と、
前記上端部と前記下端部との間の中央部分とを備えた前記本体と、
第１のステム端部と、第２のステム端部とを備え、前記第１のステム端部が４ｍｍ以下の幅を有し、前記第１のステム端部において、前記本体と接続するステムと、
必要に応じて、第２のステム端部で前記ステムに接続される、整形の間、焼結されたセラミックプリフォームを整形機械に取り付けるための取付け部材とを備え、
前記本体の前記中央部分が、前記第１のステム端部の位置において、直径が１２ｍｍ超の内接円と直径が２０ｍｍ未満の外接円とを有する断面幾何学形状を有し、
前記上端部から前記下端部に向かう第１方向に向かって色が変化しており、
前記上端部から前記下端部に向かって、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）の増減傾向が変化しない、
歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［２］前記中央部分が、円筒状本体と、前記第１のステム端部の位置で２０ｍｍ未満の直径を有する円形断面幾何学形状とを備える、［１］に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［３］前記プリフォームの本体が、下端面から前記中央部分に向かって延在する、前記プリフォーム本体の前記外表面内に含まれるキャビティをさらに備える、［１］に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［４］前記機械加工可能な歯科材料が、８５質量％以上が完全焼結されたジルコニア又は完全焼結されたイットリア安定化ジルコニアである焼結ジルコニアセラミック材料を含む、［１］～［３］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［５］前記上端部の一端から前記下端部の一端に向かう第１方向に延在する直線上において、
前記上端部の一端から全長の１５％までの区間にある第１点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ１，ａ１，ｂ１）とし、
前記下端部の一端から全長の１５％までの区間にある第２点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ２，ａ２，ｂ２）としたとき、
Ｌ１が６８．０以上９０．０以下であり、
ａ１が－３．０以上４．５以下であり、
ｂ１が０．０以上２４．０以下であり、
Ｌ２が６０．０以上８５．０以下であり、
ａ２が－２．０以上７．０以下であり、
ｂ２が４．０以上２８．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ２である、
［１］～［４］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［６］Ｌ１－Ｌ２が０超１２．０以下であり、
ａ２－ａ１が０超６．０以下であり、
ｂ２－ｂ１が０超１２．０以下である、
［１］～［５］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［７］前記第１点と前記第２点とを結ぶ直線上において、
前記第１点から前記第２点に向かってＬ＊値が減少傾向にある場合、前記第１点から前記第２点に向かって焼結後のＬ＊値が１以上増加する区間が存在せず、
前記第１点から前記第２点に向かってａ＊値が増加傾向にある場合、前記第１点から前記第２点に向かって焼結後のａ＊値が１以上減少する区間が存在せず、
前記第１点から前記第２点に向かってｂ＊値が増加傾向にある場合、前記第１点から前記第２点に向かって焼結後のｂ＊値が１以上減少する区間が存在しない、
［１］～［６］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［８］前記第１点から前記第２点を結ぶ直線上において、前記第１点と前記第２点の間にある第３点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ３，ａ３，ｂ３）としたとき、
Ｌ３が６６．０以上８９．０以下であり、
ａ３が－２．５以上６．０以下であり、
ｂ３が１．５以上２５．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ３＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ３＜ｂ２である、
［１］～［７］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［９］前記第１点から前記第２点を結ぶ直線上において、前記第３点と前記第２点の間にある第４点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ４，ａ４，ｂ４）としたとき、
Ｌ４が６２．０以上８６．０以下であり、
ａ４が－２．２以上７．０以下であり、
ｂ４が３．５以上２７．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ３＜ａ４＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ３＜ｂ４＜ｂ２である、
［１］～［８］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［１０］前記第３点は前記上端部の一端から全長の３５％の距離にあり、
前記第４点は前記上端部の一端から全長の６５％の距離にある、
［１］～［９］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
を包含する。
［１］歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォームであって、
前記プリフォームは、４～２０ＨＶ（ＧＰａ）のビッカース硬度を有する機械加工可能な歯科材料で構成された本体であって、
外表面と、上端部と、下端部と、
前記上端部と前記下端部との間の中央部分とを備えた前記本体と、
第１のステム端部と、第２のステム端部とを備え、前記第１のステム端部が４ｍｍ以下の幅を有し、前記第１のステム端部において、前記本体と接続するステムと、
必要に応じて、第２のステム端部で前記ステムに接続される、整形の間、焼結されたセラミックプリフォームを整形機械に取り付けるための取付け部材とを備え、
前記本体の前記中央部分が、前記第１のステム端部の位置において、直径が１２ｍｍ超の内接円と直径が２０ｍｍ未満の外接円とを有する断面幾何学形状を有し、
前記上端部から前記下端部に向かう第１方向に向かって色が変化しており、
前記上端部から前記下端部に向かって、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）の増減傾向が変化しない、
歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［２］前記中央部分が、円筒状本体と、前記第１のステム端部の位置で２０ｍｍ未満の直径を有する円形断面幾何学形状とを備える、［１］に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［３］前記プリフォームの本体が、下端面から前記中央部分に向かって延在する、前記プリフォーム本体の前記外表面内に含まれるキャビティをさらに備える、［１］に記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［４］前記機械加工可能な歯科材料が、８５質量％以上が完全焼結されたジルコニア又は完全焼結されたイットリア安定化ジルコニアである焼結ジルコニアセラミック材料を含む、［１］～［３］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［５］前記上端部の一端から前記下端部の一端に向かう第１方向に延在する直線上において、
前記上端部の一端から全長の１５％までの区間にある第１点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ１，ａ１，ｂ１）とし、
前記下端部の一端から全長の１５％までの区間にある第２点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ２，ａ２，ｂ２）としたとき、
Ｌ１が６８．０以上９０．０以下であり、
ａ１が－３．０以上４．５以下であり、
ｂ１が０．０以上２４．０以下であり、
Ｌ２が６０．０以上８５．０以下であり、
ａ２が－２．０以上７．０以下であり、
ｂ２が４．０以上２８．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ２である、
［１］～［４］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［６］Ｌ１－Ｌ２が０超１２．０以下であり、
ａ２－ａ１が０超６．０以下であり、
ｂ２－ｂ１が０超１２．０以下である、
［１］～［５］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［７］前記第１点と前記第２点とを結ぶ直線上において、
前記第１点から前記第２点に向かってＬ＊値が減少傾向にある場合、前記第１点から前記第２点に向かって焼結後のＬ＊値が１以上増加する区間が存在せず、
前記第１点から前記第２点に向かってａ＊値が増加傾向にある場合、前記第１点から前記第２点に向かって焼結後のａ＊値が１以上減少する区間が存在せず、
前記第１点から前記第２点に向かってｂ＊値が増加傾向にある場合、前記第１点から前記第２点に向かって焼結後のｂ＊値が１以上減少する区間が存在しない、
［１］～［６］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［８］前記第１点から前記第２点を結ぶ直線上において、前記第１点と前記第２点の間にある第３点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ３，ａ３，ｂ３）としたとき、
Ｌ３が６６．０以上８９．０以下であり、
ａ３が－２．５以上６．０以下であり、
ｂ３が１．５以上２５．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ３＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ３＜ｂ２である、
［１］～［７］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［９］前記第１点から前記第２点を結ぶ直線上において、前記第３点と前記第２点の間にある第４点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ４，ａ４，ｂ４）としたとき、
Ｌ４が６２．０以上８６．０以下であり、
ａ４が－２．２以上７．０以下であり、
ｂ４が３．５以上２７．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ３＜ａ４＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ３＜ｂ４＜ｂ２である、
［１］～［８］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
［１０］前記第３点は前記上端部の一端から全長の３５％の距離にあり、
前記第４点は前記上端部の一端から全長の６５％の距離にある、
［１］～［９］のいずれかに記載の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォーム；
を包含する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、整形後の着色や焼成を必要とせず、歯科用（特に前歯）として好適な審美性を兼ね備える、加工用ジルコニア焼結体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォームは、プリフォームの本体（以下、「プリフォーム本体」ともいう）と、ステムと、を備える。前記プリフォーム本体は、４～２０ＨＶ（ＧＰａ）のビッカース硬度を有する機械加工可能な歯科材料で構成された本体であって、外表面と、上端部と、下端部と、前記上端部と前記下端部との間の中央部分とを備える。前記ステムは、４ｍｍ以下の幅を有する第１のステム端部から、前記本体の前記中央部分の外表面から突出する。言い換えると、前記ステムは、第１のステム端部と、第２のステム端部とを備え、前記第１のステム端部が４ｍｍ以下の幅を有し、前記第１のステム端部において、プリフォーム本体に接続される。さらに、本発明のプリフォームは、必要に応じて、第２のステム端部で前記ステムに接続される、整形の間、焼結されたセラミックプリフォームを整形機械に取り付けるための取付け部材を備えていてもよい。前記本体の前記中央部分は、前記第１のステム端部の位置において、直径が１２ｍｍ超の内接円と直径が２０ｍｍ未満の外接円とを有する断面幾何学形状を備える。さらに、プリフォーム本体において、前記上端部から前記下端部に向かう第１方向に向かって色が変化しており、前記上端部から前記下端部に向かって、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）の増減傾向が変化しないことを特徴とする。
【0013】
本発明のプリフォームは、焼結体であり、さらに焼成が必要となる仮焼体（半焼結体）又は未焼結体とは異なる。なお、本明細書において各数値範囲（物性等）の上限値及び下限値は適宜組み合わせ可能である。
【0014】
本明細書及び図面では、整形後に焼結を要することなく、患者の口内に直接挿入するのに十分な材料の硬さ及び強度を有するクラウンなどの最終的な歯科用修復物へと、歯科医院内で整形されてもよい、機械加工可能なプリフォームが開示される。図１Ａ及び１Ｂに示される一実施形態を参照すると、機械加工可能なプリフォーム（１００）は、プリフォーム本体（１０１）と、プリフォーム本体（１０１）から突出するプリフォームステム（１０２）とを備える。図１Ｂに例示されるように、歯科用修復物設計（１０３）は、プリフォームステム（１０２）に対する歯科用修復物設計（１０３）の選択された入れ子及び配置のため、プリフォーム本体のモデル内で完全回転（３６０°）を有する。機械加工可能なプリフォームから修復物を整形する際の最終的な歯科用修復物上におけるステムの位置は、入れ子位置によって決定される。
【0015】
図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃに示される一実施形態では、プリフォーム（２００）は、円筒状本体の所定の長さ（線Ａ－Ａ’）を有する円形の円筒状本体（２０１）を有する（図２Ｂ）。円筒状本体の長さは、本発明の効果を奏する限り、特に限定されない。プリフォーム本体（２０１）は、湾曲した外表面（２０４）と、上端部（２０６）及び下端部（２０７）の間の中央部分（２０５）とを備える。上端部及び下端部は、以下、それぞれ第１部、第２部ともいう。図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃでは、円筒状本体（２０１）の長さ（線Ａ－Ａ’）は、ステム（２０２）の長さ（図３Ａ、線Ｃ－Ｃ’）に実質的に直交して配向される。ステム（２０２）は、円筒状本体の湾曲した外表面（２０４）から離れる方向で突出し、整形機械に直接又は間接的に取り付けるための取付け部材（２０３）まで延在する。プリフォーム本体（２０１）は、下端部（２０７）のキャビティブレークアウト寸法から中央部分（２０５）に向かって延在する、キャビティ（２０８）をさらに備える。図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃに例示されるような、円筒状本体の中央部分（２０５）の湾曲した外表面（２０４）は、実質的に平滑であり、中央部分（２０５）は、上端部と下端部との間に均一な外形を有する。
【0016】
図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃは、プリフォーム（３００）の一実施形態を示す。円筒状のプリフォーム本体（３０１）は、円形の上端面（３０９）及び下端面（３１０）と、外形（線Ｂ－Ｂ）を有する実質的に円形の断面を備えた中央部分（３０６）と、キャビティ（３０８）がそこから中央部分（３０６）に向かって内側に延在する陥凹部（３１１）とを備える。ステム（３０２）は、上端部と下端部との間のほぼ等距離で、中央部分の湾曲したプリフォーム本体外表面（３０４）から離れる方向で延在する。ステムは、湾曲した中央部分（３０６）と取付け部材（３０３）との間に延在する。取付け部材（３０３）は、取付け部材の底面（３１５）によってマンドレル（３０５）に付着し、プリフォームを整形機械に間接的に取り付ける。
【0017】
クラウン修復物がそこから整形（成形及び切削）されるプリフォーム本体は、図面に描かれるような円筒形態の中央部分を備えてもよいが、他の形状も本発明で使用するのに適していることがある。あるいは、本体（１０１）又は本体中央部分は、例えば、楕円状の円筒、多面体、曲面多面体、扁平面を有する円筒、立方体、辺を丸み付けた立方体などを含む。図１Ｂは、プリフォーム本体（１０１）の形状及びサイズが、ｚ軸（線Ｚ－Ｚ’）を中心にしたプリフォーム本体内の修復物設計（１０３）の完全回転に適応しており、したがって、プリフォームが最終的な歯科用修復物に対する３６０°（完全回転）のステム（１０２）配置を含む、一実施形態を示している。修復物設計がそこから整形される中央部分の円形断面の外径は、約１２ｍｍ～約２０ｍｍ、又は約１３ｍｍ～約１８ｍｍ、又は約１４ｍｍ～約１７ｍｍであってもよい。上端部と下端部との間のプリフォーム本体の長さは、例えば、咬合面の最高点（４０４）から歯の辺縁部（tooth margin）の最低点（４０５）まで測定した場合の、ほとんどの最終的な歯科用修復物（４００）の高さに適応するのに十分であり、したがって、プリフォーム本体又はプリフォーム本体の中央部分の長さは、２０ｍｍ未満、もしくは１８ｍｍ未満、もしくは１６ｍｍ未満、もしくは１５ｍｍ未満であってもよく、又は約１０ｍｍ～１５ｍｍであってもよい。いくつかの実施形態では、中央部分の横断直径とプリフォーム本体の長さの比は、１．０：１．０超過である。
【0018】
いくつかの実施形態では、非円形の断面又は不規則形状の断面を有するプリフォーム本体は、ｚ軸を中心にした修復物設計の完全回転（３６０°）に対して中央部分内に断面幾何学形状を有する。上側部分、下側部分、及びそれらの間の中央部分を備えるプリフォーム本体は、断面幾何学形状（上部表面及び下部表面とほぼ平行）を有し、ステムが中央部分から突出する位置において、内接円の直径は約１２ｍｍ超であり、外接円の直径は約２０ｍｍ未満である。前記中央部分は、円筒状本体と、前記第１のステム端部の位置で２０ｍｍ未満の直径を有する円形断面幾何学形状とを備えていてもよい。対照的に、既知の切削ブロックのサイズ及び形状（例えば、約１５ｍｍ×１６ｍｍ）を有するブロックの代表例は、図１Ｃに示されるような断面幾何学形状（１１２）を有する。この例では、選択された直径（例えば、１２ｍｍ）の内接円（１１４）は、代表的なブロックの断面寸法内に収まる。しかしながら、代表的なブロックの断面幾何学形状は、選択された直径（例えば、２０ｍｍ）の外接円（１１５）内に収まらず、したがって、ブロックのサイズを増加させずに既知のブロック設計内で完全回転させることができるクラウン修復物設計のサイズが低減される。
【0019】
いくつかの実施形態では、プリフォーム本体は、平坦な端面と、本体の長さを通して均一な断面直径又は幅とを有する。あるいは、上端及び下端領域（２０６、２０７）は先細状であって、中央部分（２０５）よりも小さい断面直径又は幅の上端面及び下端面を備える。先細状の上端及び／又は下端部分は、中央部分のプリフォーム外表面（２０４）と端面（例えば、下端面２１１）との間の整形縁部、又は端面のキャビティ（２０８）の周りの整形縁部、又はそれら両方を備えてもよい。例えば、図１Ａに示されるように、下端領域（１０５）は、中央部分の外表面（１０４）と下端面（１０７）との間に第１のフィレット縁部（filleted edge）（１０６）を有し、さらに、第２のフィレット縁部（１０８）が下端面（１０７）で陥凹部（１０９）を取り囲み、キャビティ（１１０）が第２のフィレット縁部から円筒状本体の中央部分（１１１）に向かって内側に延在する。図１Ａに示される実施形態では、プリフォーム本体は、上端面（図示なし）とプリフォーム本体外表面（１０４）との間にフィレット縁部を備える、上端領域（１１３）へと先細状になっている。
【0020】
さらなるプリフォーム（５００）が図５Ａ（下面図）及び図５Ｂ（側面図）に例示されており、これらの図は、ステム（５０２）及び取付け部材（５０３）を備えるプリフォーム本体（５０１）を示し、プリフォーム本体（５０１）は下端領域（５０６）及び上端領域（５０７）が両方とも面取り縁部（５０８、５０８’）を有する。プリフォーム本体外表面（５０４）の直径は、中央部分（５０５）から上端面及び下端面（それぞれ、５１０、５０９）まで先細状になっている。図５Ａに例示される下端領域（５０６）は、下端面（５０９）に陥凹部（５１２）を形成する第２の面取り縁部（５１１）を有し、キャビティ（５１３）は陥凹部から中央部分に向かって延在する。
【0021】
いくつかの実施形態では、１つ又はそれ以上の整形縁部を有する機械加工可能なプリフォームは、クラウンなどの最終的な歯科用修復物を作製する際に除去すべき材料が少ない。キャビティの周りの整形縁部によって、整形工具がキャビティにアクセスするのが容易になってもよい。さらに、プリフォーム材料が実質的にないキャビティにより、修復物を整形する際に除去すべき材料の量を低減できる。図５Ａに例示されるように、キャビティ（５１３）は、キャビティ開口部からプリフォーム本体の中央部分内へと延在し、上端面及び／又は下端面の陥凹部から内表面を形成する。他の実施形態では、キャビティは、プリフォームの前端及び後端それぞれに形成される。
【0022】
各キャビティの形状は同じであっても異なってもよく、倒立円錐、ドーム、円筒、溝などを含んでもよいがそれらに限定されず、又は不規則形状を有してもよい。キャビティの開口部又はブレークアウト幾何学形状（breakout geometry）は、プリフォーム本体の中央部分の外径又は幅の約２０％～８０％の幅（もしくは、例えばブレークアウト面積が円形の場合は直径）を有してもよい。「幅」という用語は、本明細書において、対象が円形の場合は直径を指すことがある。いくつかの実施形態では、キャビティの開口部は、プリフォーム本体の中央部分の外側幅の約３０％～約７５％、もしくは約４０％～約７５％の幅、又は中央部分の外側幅の５０％～８０％の幅を有し、あるいはキャビティ開口部又はブレークアウト寸法は、上端面、下端面、もしくは中央部分断面の表面積の約５０％～約８０％の表面積を有する。
【0023】
おおよそのキャビティ深さは、プリフォームを上端から下端まで測定したときの、プリフォーム本体の長さの５％～５０％、又はプリフォーム本体の長さの１０％～３５％、又はプリフォーム本体の長さの１０％～３０％であってもよい。円形のキャビティ開口部は、端面から測定したときの、プリフォーム本体の外表面直径の約７５％以下の内径を有してもよい。
【0024】
いくつかの実施形態では、プリフォーム本体は、キャビティによって形成される、ほぼ倒立円錐の形状の内表面（２１２）を有する。内表面は、機械加工工具によってアクセスされ、患者の口内の構造に付着し当接する、歯科用修復物の凹状表面を形成するように機械加工される。プリフォーム本体のモデル内で修復物設計を入れ子にし、プリフォームのキャビティを修復物設計の凹状内表面と同軸で位置合わせすることによって、整形プロセス中の材料除去の量が低減される。
【0025】
一実施形態では、プリフォーム本体は、断面幅（上述したように、直径を指してもよい）と、全ての単一の前方及び後方（例えば、第一及び第二大臼歯及び小臼歯）の歯科用修復物の少なくとも約９０％のサイズに適応する長さとを備えて、歯科医が複数のサイズ及び形状のプリフォームの在庫を蓄積する必要性を排除する。プリフォーム本体は、異なる形状及びサイズのこれまで準備した修復物設計に関する情報に基づいて設計されてもよい。一実施形態では、プリフォーム本体は、取得され、次に修復物設計の凸状の内表面が共通軸（例えば、図１Ｂに示されるような）の周りで配向されるようにして重ねられた、数千の単一のクラウン修復物設計の電子的表現によって設計される。一実施形態では、プリフォーム本体設計は、複数の前方歯タイプ（例えば、中切歯、側切歯、犬歯、ならびに任意に、第一及び第二小臼歯）の修復物設計の複合物である。別の実施形態では、プリフォーム本体設計は、複数の後方歯タイプ（例えば、第一及び第二大臼歯、ならびに任意に、第一及び第二小臼歯）の修復物設計の複合物である。別の実施形態では、プリフォーム本体設計は、前方歯及び後方歯タイプの修復物設計の複合物である。
【0026】
重ねられ同軸で位置合わせされた修復物設計は、共通軸を中心にして回転させられる。回転の際、複合設計の最大寸法、例えば修復物設計の分割線又はシルエットは、整形本体設計の最大外表面寸法を形成する。いくつかの実施形態では、整形本体設計の外表面は、最大外表面寸法に基づいて平滑化されて、中心軸（例えば、線Ｚ－Ｚ’）を中心にして３６０°回転する、修復物設計の約９０％を入れ子にするのに適したサイズの直径を有する、実質的に円筒状の形状と円形断面とを形成してもよい。下端部と上端部との間のプリフォーム縁部、及び中央部分は、上述したように整形されてもよい。任意に、プリフォームキャビティ設計は、倒立円錐形状の内表面をプリフォーム本体に提供するように平滑化された、複合修復物設計の凹状表面に対応する。
【0027】
一実施形態では、類似サイズの複合修復物設計に適応する、縁部又は角が約９０°の立方体又は直方柱形状を有する標準的なプリフォームブロック形状と比べて材料体積が少ない、丸み付けされた又は円形の断面設計を有するプリフォーム本体が提供される。さらに、ｚ軸を中心にした複合修復物設計の完全回転に適応する単一のプリフォーム設計は、非対称の歯形状を模倣するか又はそれに似せた、非対称の幾何学形状を有するほぼネット形状のブロックとは対照的である。歯形状を有するほぼネット形状のブロックは、修復物設計の回転に適応せず、修復物のタイプ及びサイズの潜在的な範囲の装備を担保するため、特定の歯のタイプ又は歯番号の大型ライブラリもしくはキットを要する。
【0028】
ステムは、最終的な歯科用修復物を整形する間、プリフォーム本体に対する支持を提供する。ステムの長さは、プリフォーム本体と取付け部材との間に十分に大きい空間を提供して、プリフォーム材料に接触せずに工具経路に入るように、プリフォーム本体に隣接した位置で削合工具を配置するのを可能にしてもよい。図３Ａ及び３Ｂに例示される一実施形態では、ステム（３０２）は、円筒状本体（３０１）と取付け部材（３０３）とを架橋し、円筒状本体の外表面から上端部及び下端部の間のほぼ中間をほぼ直交して延在する。ステムは、上端面及び下端面から等距離で、又は上端面及び下端面の中間の約１５％～約２５％以内で、プリフォームの外表面から突出してもよい。他の実施形態では、ステム接続部から上端部又は下端部までの距離は、プリフォーム本体長さの約２０％～約８０％、又はプリフォーム本体長さの約２５％～約７５％、又はプリフォーム本体の長さの約３０％～７０％に等しい距離、又はプリフォーム本体の長さの約４０％～６０％に等しい距離と同じであってもよい。
【0029】
ステムの長さの軸（線Ｃ－Ｃ’）は、円筒状本体（３０１）の長さの軸（線Ａ－Ａ’）に対して実質的に直交してもよい。いくつかの実施形態では、ステムの長さの軸は、プリフォーム本体長さに対する直交から約３０°以内、又は約４５°以内である。ステムの形状は、円筒、円錐、角錐などであってもよい。一実施形態では、前端及び後端の整形縁部まで先細状になっているプリフォーム本体は、プリフォーム本体の中央部分から延在するステムを備え、機械加工後、ステムは、図４に見られるように、最終的な歯科用修復物の咬合面及び縁部又は辺縁部から離れて、最終的な歯科用修復物（４００）の中央に接続される。
【0030】
一実施形態では、プリフォーム本体は完全焼結された材料であり、第１のステム端部（３１３）におけるステム（３０２）の屈曲強度は、焼結状態から機械加工する間、焼結プリフォーム（３００）を支持するのに十分に高く、最終的な歯科用修復物を例えば手でステムから簡単に折り取るのに十分に低い。プリフォーム（３００）のステム（３０２）は、最終的な歯科用修復物が得られるまで、整形プロセス全体を通して、焼結された円筒状本体（３０１）に第１のステム端部（３１３）で取り付けられたままであり、それを支持する。整形可能なプリフォーム本体の外表面から延在するステム（３０２）を有する、本明細書に記載するプリフォーム本体とは対照的に、従来の修復物切削プロセスは、整形プロセス中に、未焼結ブロック材料の残骸である、スプルー又はコネクタを生じる。
【0031】
いくつかの実施形態では、修復物を整形する前は、プリフォームステムの長さは、プリフォーム本体に近接した第１のステム端部（３１３）におけるステム幅よりも長い。ステムの長さは、約３ｍｍ～約１２ｍｍ、又は約３ｍｍ～１０ｍｍであってもよい。いくつかの実施形態では、ステムの長さは、約３ｍｍ超過、又は約４ｍｍ超過、又は約５ｍｍ超過、又は約６ｍｍ超過、又は約８ｍｍ超過であってもよい。一実施形態では、円筒状本体に近接した第１のステム端部の幅（本明細書において、「幅」はステム直径を指すのにも使用されることがある）は、取付け部材（３０３）に近接した第２のステム端部（３１４）の幅（直径）未満である。第１のステム端部幅は、１ｍｍ～５ｍｍ、もしくは約１ｍｍ～約４ｍｍ、もしくは約１．５ｍｍ～約３．５ｍｍ、もしくは１．５ｍｍ～約３ｍｍの範囲、又は約４ｍｍ以下、もしくは約３ｍｍ以下、もしくは約２．５ｍｍ以下、もしくは約２ｍｍ以下であってもよい。
【0032】
いくつかの実施形態では、ステムの長さと第１のステム端部（円筒状本体に近接した端部）の幅との比は、１．５：１以上、又は２：１超、又は３：１超、又は３．５：１超、及び６：１未満、又は５：１未満、又は４．５：１未満、又は約４：１以下である。一実施形態では、ステムは、機械加工工具がプリフォーム材料に接触することなく、取付け部材と円筒状本体との間で工具のアクセス及び配置を提供して、ステム付近で円筒状本体を機械加工するときの機械加工工具の摩耗を低減するのに十分な長さを有する。したがって、この実施形態では、ステムの長さは、工具先端、工具シャンク、又は両方の直径よりも長い。
【0033】
取付け部材（３０３）は、第２のステム端部（３１４）でステムに接合され、整形プロセスの間、機械加工可能なプリフォームを整形機械に対して直接、又は中間構成要素（マンドレル３０５など）に対して間接的に固定する。取付け部材の形状及びサイズは、焼結プリフォームを最終的な歯科用修復物へと整形するのに適したあらゆる機械又は中間マンドレルと適合性があってもよい。取付け部材は、クランプ、グリップ、接着剤、又は他の機械的取付けを含む機械的手段によって、焼結プリフォームを機械に対して直接もしくは間接的に固定してもよい。例えば、正方形、長方形、又は円形として整形された実質的に平坦な下面（３１５）を有する取付け部材が、図３Ａに例示されるように、マンドレルに対して接着剤で取り付けられてもよい。別の実施形態（図示なし）では、焼結プリフォームは、マンドレルに挿入可能に装着することができる取付け部材を備え、取付け部材をマンドレル内で噛合又は圧締めすることによって固定される。この実施形態の一例では、ステムは延長され、第２のステム端部がマンドレルに挿入するように整形される。取付け部材は、ねじを配置するための穴（３１６）、もしくはダブテールなど、マンドレルに取り付けるための、又は整形機械に直接取り付けるための機械的取付け手段を備えてもよい。
【0034】
プリフォーム材料は、本明細書に提供する方法にしたがって測定したときに、約４ＨＶ（ＧＰａ）（マクロビッカース硬度）以上、又は４～２０ＨＶ（ＧＰａ）の範囲のビッカース硬度値を有するものを含んでもよい。あるいは、プリフォーム材料は、５～１５ＨＶ（ＧＰａ）、又は１１～１４ＨＶ（ＧＰａ）のビッカース硬度値を有する。この範囲内の硬度値を含むプリフォーム本体材料は、コバルトクロムなどの金属、ケイ酸リチウム及び二ケイ酸リチウムなどのガラス及びガラスセラミックス、ならびにアルミナ及びジルコニアを含む焼結セラミックスを含むセラミックスを含んでもよい。市販の歯科用ガラス、ガラスセラミックもしくはセラミック、又はそれらの組み合わせを含むがそれらに限定されない歯科修復材料が、本明細書に記載の機械加工可能なプリフォームを作製するのに使用されてもよい。セラミック材料は、ジルコニア、アルミナ、イットリア、酸化ハウニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ニオブ、及びそれらの混合物を含んでもよい。ジルコニアセラミック材料は、セラミック材料の約８５質量％～約１００質量％の量でジルコニアが存在する、主にジルコニアで構成される材料を含む。ジルコニアセラミックスは、ジルコニア、正方晶安定化ジルコニアなどの安定化ジルコニア、及びそれらの混合物を含んでもよい。イットリア安定化ジルコニアは、約３ｍｏｌ％～約６ｍｏｌ％のイットリア安定化ジルコニア、又は約２ｍｏｌ％～約７ｍｏｌ％のイットリア安定化ジルコニアを含んでもよい。イットリアの含有率は、ジルコニアとイットリアの合計ｍｏｌ数に対するイットリアの割合（ｍｏｌ％）を意味する。本明細書で使用するのに適した安定化ジルコニアの例としては、（例えば、東ソー株式会社から、ＴＺ－３Ｙ等級として）市販されているイットリア安定化ジルコニアが挙げられるが、それに限定されない。本明細書で使用するのに同様に適した歯科用セラミックスを作製する方法を、米国特許第８，２９８，３２９号明細書に見出すことができ、その全体を参照により本明細書に組み込む。
【0035】
未焼結材料は、焼結プリフォームと実質的に同じ幾何学形状を有するが、必要であれば焼結の際の収縮に適応するように拡大寸法を有する、中間形態へと整形されてもよい。中間整形形態は、未焼結材料の射出成形、又は切削、又は削合によって作製されてもよい。適切な未焼結セラミック材料としては、理論上の最高密度まで完全に焼結されていない、セラミック粉末及びセラミックブロックが挙げられる。セラミック粉末は、成形、及び二軸又はアイソスタティックプレスを含むプロセスによってブロック状に作製されてもよく、任意に結合剤及び処理助剤を含んでもよい。任意に、セラミック粉末は、それらの全体を参照により組み込む、米国特許出願公開第２００９／０１１５０８４号明細書、同第２０１３／０２３１２３９号明細書、及び同第２０１３／０３１３７３８号明細書に記載されているプロセスを含む、スリップ注型プロセスによって、ブロック状に加工されてもよい。
【0036】
歯科用修復物の形成後にそれ以上の着色を要さない、天然又は人工歯列の色を有する色付きの機械加工可能なプリフォームを作製するため、着色材料が使用されてもよい。未着色もしくは色なしのセラミック材料よりも一層、天然歯列又は市販の人工歯列の外観に近付けるため、粉末又はブロック形成の間に着色剤が組み込まれてもよい。例えば、米国特許出願公開第２０１３／０２３１２３９号明細書は、コロイド分散系によってセラミックスを着色し、スリップ注型方法によってセラミックスを注型する方法を記載しており、その全体を参照により本明細書に組み込む。さらなる例としては、アイソスタティック又は二軸プレス製造プロセスによって未加工状態のセラミック本体状に形成された、着色セラミック粉末を作製する方法について教示している、米国特許出願公開第２０１４／０１０９７９７号明細書が挙げられ、その全体をやはり参照により本明細書に組み込む。任意に、着色剤は、プレスしてブロック状にするのに先立って、例えば、金属塩、着色液、又は色付き粉末として、セラミック粉末と直接混合されてもよい。必要に応じて、多孔質材料から作製された中間プリフォーム形状は、例えば、着色液に浸漬し、次に焼結することによって色付けされていてもよい。
【0037】
未焼結材料は、多孔性を低減して欠け落ち又は破損なしに整形するのを容易にするため、加熱又は部分的に焼結されてもよい、上述のプロセスによって作製された未加工状態の焼結前のセラミックブロックを含む。焼結前ブロックは、整形形態へと切削するための構造を保持するのに十分な固さであるが、切削工具を損傷せずに迅速に整形できるようにするのには十分に柔らかく、完全密度まで加熱又は焼結されていない。本明細書に記載の方法で有用な焼結前ブロックとしては、完全焼結されたセラミック材料の理論上の最高密度の約５０％～約９０％、又は５０％～９５％の範囲の密度を有してもよい、多孔質ブロックが挙げられる。焼結前密度は、完全焼結されたセラミックブロックの理論上の無孔密度と比べて、非セラミック結合剤ならびにセラミック粒子を含んでもよいことに留意すべきである。いくつかの実施形態では、完全焼結されたジルコニアセラミックスの理論上の最高密度は、約５．９ｇ／ｃｍ３～約６．１ｇ／ｃｍ３、又は例えば約６．０８ｇ／ｃｍ３である。中間整形形態の作製に使用するのに適した焼結前ブロックとしては、クラレノリタケデンタル株式会社製「カタナ（登録商標） ジルコニアブロック」を含む、市販のセラミック切削ブロックが挙げられる。
【0038】
焼結の際、焼結前セラミックブロックの多孔性によって収縮がもたらされるが、それは非常に予測可能な収縮を有する材料密度から計算することができる。したがって、中間整形形態は、完全密度へと焼結する際のサイズの低減を予想するスケール因子の分、最終プリフォームよりも大きいことがある。同様に、焼結の際に収縮する未焼結セラミック材料を射出成形することによって作製される中間整形形態は、焼結の際のサイズ低減を予想する拡大因子を含めて設計される。ＣＡＤ／ＣＡＭプロセスを使用して、中間整形形態が設計され、スケール拡大因子を用いた切削のための対応する切削指示が送られてもよい。中間整形形態は、例えば、セラミック切削ブロックの要件にしたがってメーカーによって指定されるような、市販のミル及び切削工具を用いて切削することができる。
【0039】
プリフォーム本体、ステム、及び任意に取付け部材を含む、単一体又はモノリシックのプリフォームは、単一の連続した未加工状態のブロック又は焼結前セラミックブロックから整形され、ステム及び／又は取付け部材をプリフォーム本体に取り付ける別個の取付けステップを要しない。あるいは、ステム及び取付け部材は、単一体構造として作製され、別個のステップとしてプリフォーム本体に取り付けられてもよい。別の実施形態では、整形プリフォームは、射出成形を含む既知の成形プロセスによって作製されて、プリフォーム本体、ステム、及び任意に取付け部材を連続構造として備える、単一体又はモノリシックのプリフォームを形成する。あるいは、整形形態は、例えば、中間整形形態が最初に成形され、次にステム及び／又は取付け部材が標準的な切削技術によって切削される、成形及び切削技術の組み合わせによって作製されてもよい。あるいは、ステム及び取付け部材は、焼結前又は焼結後に、プリフォーム本体に別個に取り付けられてもよい。
【0040】
中間整形形態は、既知の焼結プロトコルによって、理論上の最高密度の約９５％を超える密度まで焼結されてもよい。ジルコニアセラミックプリフォームなどのセラミックプリフォームを、セラミック本体の理論上の最高密度の約９５％超過、又は約９８％超過、又は約９９％超過、又は約９９．５％超過の密度まで焼結する場合、歯科用修復物の焼結に適した材料製造プロトコルが使用されてもよい。例えば、焼結前ジルコニアブロックから切削した中間整形形態は、約４００℃～１７００℃の温度で約３０分～４８時間、又はセラミックブロックのメーカーによって提供される焼結プロトコルにしたがって焼結されて、６．０８ｇ／ｃｍ３など、約５．８ｇ／ｃｍ３～６．１ｇ／ｃｍ３の範囲、又は約５．９ｇ／ｃｍ３～６．０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有する焼結ジルコニアプリフォームを形成してもよい。
【0041】
プリフォーム本体は、歯科用修復物として整形されてもよく、前方、後方、又は前方及び後方の両方の歯科用修復物用途で使用するのに許容可能であるのに十分な強度特性を有する材料を含み、整形後に焼結などによって材料の強度特性を変更する、追加の整形後加工ステップを有さない。焼結プリフォームは、密度－セラミック材料に記載されている３点曲げ強度試験にしたがって測定され計算されるように、ＩＳＯ ６８７２：２００８に概説されているジルコニア材料の曲げ強度試験方法によって試験したとき、約４００ＭＰａ超、又は約５００ＭＰａ超、又は約６００ＭＰａ超、又は約８００ＭＰａ超の曲げ強度を示す、高い曲げ強度を有するジルコニアセラミック材料を含んでもよい。
【0042】
ａ）未焼結ジルコニアセラミック材料を得るステップと、ｂ）未焼結ジルコニアセラミック材料から、上端部、下端部、及び上端部と下端部との間の中央部分を備える未焼結セラミック材料の円筒状本体と、上端部又は下端部の少なくとも１つにあるキャビティと、円筒状本体の中央部分の外表面から突出するステムとを備える、未焼結整形形態を整形するステップと、ｃ）未焼結ジルコニアセラミック整形形態を焼結して、ジルコニアセラミック本体の理論上の最高密度の約９８％～約１００％の密度を達成して機械加工可能な焼結プリフォームを形成するステップとを含む、歯科用修復物で使用される機械加工可能なプリフォームを作製する１つの方法が開示される。
【0043】
方法の一実施形態では、未焼結ジルコニアセラミック材料は単一の焼結前セラミックブロックであり、未焼結セラミック整形形態を整形するステップは、ジルコニア焼結前セラミックブロックを、本体部分及びステムを連続構造として備えるモノリシックの整形形態へと切削することを含む。別の実施形態では、未焼結セラミック形態を整形するステップは、未焼結セラミック材料をモノリシックの整形形態へと整形することを含む。一実施形態では、焼結前ジルコニアセラミック整形形態は、第１のサイズを有する円筒状本体及びステムを備え、低減された第２のサイズを有する円筒状形態及びステムを備える、完全焼結されたジルコニアプリフォーム（「焼結ジルコニアプリフォーム」もしくは「ジルコニア焼結体」ともいう。）を形成するように焼結される。
【0044】
完全焼結されたジルコニアプリフォームは、ＣＮＣ機械及び削合工具を使用して、ＣＡＤ設計に基づいて最終的な歯科用修復物へと整形される。焼結プリフォームから作製された最終的な歯科用修復物（４００）が図４の図面に例示されている。焼結プリフォームから整形されたクラウン修復物（４０１）は、歯の辺縁部と咬合（咀嚼）面との間のクラウン外表面から延在する、ステム（４０２）を除去する前の状態で示されている。いくつかの実施形態では、最小限の量の焼結プリフォーム材料（４０３）が、最終歯科クラウン修復物（４０１）とステム（４０２）との間で円筒状本体から残ったままであり、例えばハンドサンディングによって、ステムを除去する際に除去されてもよい。一実施形態では、単一の削合工具が、約６０分未満で、完全焼結されたジルコニアプリフォームを最終的な歯科用修復物へと整形するのに使用されてもよい。
【0045】
削合工具と機械加工可能なプリフォームとを備え、プリフォーム材料が、そこから整形された歯科用修復物の強度特性を修正するための整形後処理を必要とせずに、後方歯科クラウン修復物として使用するのに適した強度及び硬度値を有する、歯科用修復物を形成するためのキットが提供される。機械加工可能なプリフォームは、プリフォーム本体と、プリフォーム本体長さからほぼ直交して延在するステムとを備える。プリフォーム本体を最終的な歯科用修復物へと整形するのに、単一の削合工具が使用されてもよく、削合工具は、ダイヤモンド高さの約６０％～９５％の範囲の厚さを有する合金層に埋め込まれた、１０７ミクロン～２５０ミクロンの範囲の平均サイズを有するダイヤモンドを含む、ダイヤモンドコーティングされたシャンクを備える。一実施形態では、プリフォーム本体は、例えば、既存の歯列又はシェードガイド色に合致するように選択されており、整形後の着色又は焼結を要しない、予め色付けされた材料を含む。
【0046】
さらなる実施形態では、複数の同様に整形されたプリフォーム本体が、ノリタケシェードガイド、ＶＩＴＡクラシカルシェードガイド、又は歯科業界で使用するのに適した他の商業的に認められているシェードガイド色に対応する色調など、整形後の着色又は焼結を要しない歯科用シェードの範囲内の、歯科用修復物の作製に使用するのに適した複数の色で提供される。
【0047】
本発明のプリフォームにおいて、前記上端部から前記下端部に向かう第１方向に向かって色が変化しており、前記上端部から前記下端部に向かって、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）の増減傾向が変化しないことが重要である。特許文献１では、着色することは示唆されているものの、得られるプリフォームは単色であり、徐々に色が変化していく色調は得られていない。これは、特許文献１では、着色液とセラミック粉末と混合してスラリーとする等の着色方法が示唆されているが、これではスラリーは単色になっていまい、複数の色を有するものは得ることができない。さらに、着色液に浸漬する場合も、着色液の色が単色であるため、複数の色を備えるプリフォームを得ることができない。
【0048】
本発明のプリフォームは、歯科用として好適な色調を再現する観点から、前記プリフォームの前記上端部の一端から他端（前記下端部の一端）に向かう第１方向に延在する直線上において、前記上端部の一端から全長の１５％までの区間にある第１点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ１，ａ１，ｂ１）とし、前記下端部の一端から全長の１５％までの区間にある第２点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ２，ａ２，ｂ２）としたとき、
Ｌ１が６８．０以上９０．０以下であり、
ａ１が－３．０以上４．５以下であり、
ｂ１が０．０以上２４．０以下であり、
Ｌ２が６０．０以上８５．０以下であり、
ａ２が－２．０以上７．０以下であり、
ｂ２が４．０以上２８．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ２であり、
前記第１点から前記第２点に向かってＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）の増減傾向が変化しないことが好ましい。好ましくは、
Ｌ１が６９．０以上８９．０以下であり、
ａ１が－２．７以上４．０以下であり、
ｂ１が１．０以上２３．５以下であり、
Ｌ２が６１．５以上８４．５以下であり、
ａ２が－１．５以上６．５以下であり、
ｂ２が５．５以上２６．０以下である。より好ましくは、
Ｌ１が７０．０以上８７．０以下であり、
ａ１が－２．５以上３．７以下であり、
ｂ１が２．０以上２３．０以下であり、
Ｌ２が６３．０以上８４．０以下であり、
ａ２が－１．２以上６．０以下であり、
ｂ２が７．０以上２４．０以下である。
上記の範囲を満たすことにより、平均的な天然歯の色調に適合させることができる。
Ｌ１が６８．０以上９０．０以下であり、
ａ１が－３．０以上４．５以下であり、
ｂ１が０．０以上２４．０以下であり、
Ｌ２が６０．０以上８５．０以下であり、
ａ２が－２．０以上７．０以下であり、
ｂ２が４．０以上２８．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ２であり、
前記第１点から前記第２点に向かってＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による焼結後の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）の増減傾向が変化しないことが好ましい。好ましくは、
Ｌ１が６９．０以上８９．０以下であり、
ａ１が－２．７以上４．０以下であり、
ｂ１が１．０以上２３．５以下であり、
Ｌ２が６１．５以上８４．５以下であり、
ａ２が－１．５以上６．５以下であり、
ｂ２が５．５以上２６．０以下である。より好ましくは、
Ｌ１が７０．０以上８７．０以下であり、
ａ１が－２．５以上３．７以下であり、
ｂ１が２．０以上２３．０以下であり、
Ｌ２が６３．０以上８４．０以下であり、
ａ２が－１．２以上６．０以下であり、
ｂ２が７．０以上２４．０以下である。
上記の範囲を満たすことにより、平均的な天然歯の色調に適合させることができる。
【0049】
本発明のプリフォームは、
Ｌ１－Ｌ２が０超１２．０以下であり、
ａ２－ａ１が０超６．０以下であり、
ｂ２－ｂ１が０超１２．０以下であることが好ましい。より好ましくは、
Ｌ１－Ｌ２が０超１０．０以下であり、
ａ２－ａ１が０超５．５以下であり、
ｂ２－ｂ１が０超１１．０以下である。さらに好ましくは、
Ｌ１－Ｌ２が０超８．０以下であり、
ａ２－ａ１が０超５．０以下であり、
ｂ２－ｂ１が０超１０．０以下である。特に好ましくは、
Ｌ１－Ｌ２が１．０以上７．０以下であり、
ａ２－ａ１が０．５以上３．０以下であり、
ｂ２－ｂ１が１．６以上６．５以下である。最も好ましくは、
Ｌ１－Ｌ２が１．５以上６．４以下であり、
ａ２－ａ１が０．８以上２．６以下であり、
ｂ２－ｂ１が１．７以上６．０以下である。
上記の範囲を満たすことにより、天然歯の色調をより好適に再現することができる。
Ｌ１－Ｌ２が０超１２．０以下であり、
ａ２－ａ１が０超６．０以下であり、
ｂ２－ｂ１が０超１２．０以下であることが好ましい。より好ましくは、
Ｌ１－Ｌ２が０超１０．０以下であり、
ａ２－ａ１が０超５．５以下であり、
ｂ２－ｂ１が０超１１．０以下である。さらに好ましくは、
Ｌ１－Ｌ２が０超８．０以下であり、
ａ２－ａ１が０超５．０以下であり、
ｂ２－ｂ１が０超１０．０以下である。特に好ましくは、
Ｌ１－Ｌ２が１．０以上７．０以下であり、
ａ２－ａ１が０．５以上３．０以下であり、
ｂ２－ｂ１が１．６以上６．５以下である。最も好ましくは、
Ｌ１－Ｌ２が１．５以上６．４以下であり、
ａ２－ａ１が０．８以上２．６以下であり、
ｂ２－ｂ１が１．７以上６．０以下である。
上記の範囲を満たすことにより、天然歯の色調をより好適に再現することができる。
【0050】
本発明のプリフォームは、両端を結ぶ一端から他端に向かって色が変化していることが好ましい。以下、プリフォーム（好適にはジルコニア焼結体）の模式図として図６を用いて説明する。図６に示すジルコニア焼結体１０の一端Ｐから他端Ｑに向かう第１方向Ｙに延在する直線上において、Ｌ＊値、ａ＊値及びｂ＊値の増加傾向又は減少傾向は逆方向に変化しないと好ましい。すなわち、一端Ｐから他端Ｑに向かう直線上においてＬ＊値が減少傾向にある場合、Ｌ＊値が実質的に増加する区間は存在しないと好ましい。例えば、図６のように、一端Ｐから他端Ｑを結ぶ直線上の点として第１点Ａ、第２点Ｄとしたとき、第１点Ａと第２点Ｄとを結ぶ直線上において、第１点Ａから第２点Ｄに向かってＬ＊値が減少傾向にある場合、Ｌ＊値が１以上増加する区間が存在しないと好ましく、０．５以上増加する区間が存在しないとより好ましい。また、一端Ｐから他端Ｑに向かう直線上においてａ＊値が増加傾向にある場合、ａ＊値が実質的に減少する区間は存在しないと好ましい。例えば、第１点Ａと第２点Ｄとを結ぶ直線上において、第１点Ａから第２点Ｄに向かってａ＊値が増加傾向にある場合、ａ＊値が１以上減少する区間が存在しないと好ましく、０．５以上減少する区間が存在しないとより好ましい。さらに、一端Ｐから他端Ｑに向かう直線上においてｂ＊値が増加傾向にある場合、ｂ＊値が実質的に減少する区間は存在しないと好ましい。例えば、第１点Ａと第２点Ｄとを結ぶ直線上において、第１点Ａから第２点Ｄに向かってｂ＊値が増加傾向にある場合、ｂ＊値が１以上減少する区間が存在しないと好ましく、０．５以上減少する区間が存在しないとより好ましい。
【0051】
ジルコニア焼結体であるプリフォーム（１０）における色の変化方向は、一端Ｐから他端Ｑに向かって、Ｌ＊値が減少傾向にあるとき、ａ＊値及びｂ＊値は増加傾向にあると好ましい。例えば、一端Ｐから他端Ｑに向かって、白色から薄黄色、薄オレンジ色又は薄茶色へと変化する。
【0052】
図６のプリフォーム（１０）において、一端Ｐから他端Ｑを結ぶ直線上の点として第１点Ａと第２点Ｄの間の点を第３点Ｂとする。第３点ＢのＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ３，ａ３，ｂ３）としたとき、
Ｌ３が６６．０以上８９．０以下であり、
ａ３が－２．５以上６．０以下であり、
ｂ３が１．５以上２５．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ３＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ３＜ｂ２である、
ことが好ましい。
Ｌ３が６６．０以上８９．０以下であり、
ａ３が－２．５以上６．０以下であり、
ｂ３が１．５以上２５．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ３＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ３＜ｂ２である、
ことが好ましい。
【0053】
さらに、第３点Ｂと第２点Ｄの間の点を第４点Ｃとする。第４点のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を（Ｌ４，ａ４，ｂ４）としたとき、
Ｌ４が６２．０以上８６．０以下であり、
ａ４が－２．２以上７．０以下であり、
ｂ４が３．５以上２７．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ３＜ａ４＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ３＜ｂ４＜ｂ２である、
ことが好ましい。
Ｌ４が６２．０以上８６．０以下であり、
ａ４が－２．２以上７．０以下であり、
ｂ４が３．５以上２７．０以下であり、
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ２であり、
ａ１＜ａ３＜ａ４＜ａ２であり、
ｂ１＜ｂ３＜ｂ４＜ｂ２である、
ことが好ましい。
【0054】
図６のプリフォーム（１０）において、第１点Ａは、一端Ｐ（前記上端部の一端）から、一端Ｐと他端Ｑ（前記下端部の一端）間の長さ（以下、「全長」という）の１５％までの区間にあると好ましい。第３点Ｂは、一端Ｐから全長の長さの２０％離れた所から、一端Ｐから全長の８０％までの区間にあると好ましく、例えば、一端Ｐから全長の３５％の距離にあってもよい。第２点Ｄは、他端Ｑから、全長の１５％までの区間にあると好ましい。第４点Ｃは、他端Ｑから全長の２０％離れた所から、他端Ｑから全長の８０％までの区間にあると好ましく、例えば、他端Ｑから全長の３５％（すなわち、一端Ｐから全長の６５％）の距離にあってもよい。ある好適な実施形態としては、このような位置に、第１点Ａ、及び第２点Ｄ、さらに必要に応じて第３点Ｂ、及び第４点Ｃを設定し、（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）の各値が調整された機械加工可能なプリフォームが挙げられる。このような位置に各点を設定することで、構造的特徴と相まって、焼結されたセラミックプリフォーム(好適には焼結ジルコニアプリフォーム)として、さらなる着色を必要とせずに、好適な審美性を有することができる。このような加工性ジルコニア焼結体では、徐々に色が変化していく色調が得られ、さらなる着色が不要であり、かつさらなる焼結も不要であるため、切削加工した未焼結体を焼結するという従来技術において必須の工程が不要となり、歯科医院内でセラミック修復物を作製することができる点で、従来技術とは大きく異なる。
【0055】
本発明のプリフォームの製造方法の一例について以下に説明する。
【0056】
まず、焼結前のプリフォームの製造方法について、材料がジルコニアであるジルコニアプリフォームを例として説明する。水中でジルコニアと安定化剤を湿式粉砕混合してスラリーを形成する。次に、スラリーを乾燥させて造粒して造粒物を得る。次に、造粒物を焼成して、１次粉末を作製する。
【0057】
次に、１次粉末を、積層させる層の数に分ける。例えば、計４層の原料組成物を作製する場合には、１次粉末を４つに分け、第１～４粉末とする。各粉末に顔料を添加する。顔料の添加量は、各層の色を発現するように適宜調節する。そして、それぞれについて、水中で所望の粒径になるまでジルコニア粉末を混合して、ジルコニアスラリーを形成する。次に、スラリーを乾燥させて造粒し、各層の２次粉末を作製する。原料組成物に、ジルコニア、安定化剤、及び顔料以外に、添加剤を加えてもよい。添加剤としては、アルミナ、酸化チタン、バインダ等が挙げられる。添加剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。原料組成物に、添加剤を添加する場合には、１次粉末の作製時に添加してもよいし、２次粉末の作製時に添加してもよい。
【0058】
顔料としては、着色剤、複合顔料及び蛍光剤等が挙げられる。顔料は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。前記顔料のうち着色剤としては、例えば、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ及びＥｒの群から選択される少なくとも１つの元素の酸化物（例えば、ＮｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３）が挙げられる。複合顔料としては、例えば、（Ｚｒ，Ｖ）Ｏ２、Ｆｅ（Ｆｅ，Ｃｒ）２Ｏ４、（Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）（Ｆｅ，Ｃｒ）２Ｏ４・ＺｒＳｉＯ４、（Ｃｏ，Ｚｎ）Ａｌ２Ｏ４等が挙げられる。蛍光剤としては、例えば、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＺｎＧａ２Ｏ４：Ｚｎ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ等が挙げられる。
【0059】
次に、複数の粉末を順に積層させる。上層を積層する前に、プレス処理を施すことなく下層の上面を平坦にならす。例えば、下層の粉末の上面をすりきったりして、上面を平坦にする。例えば、計４層の原料組成物を作製する場合、型に、第１粉末を所定の厚さ（例えば全体の厚さの２５～４５％）まで充填する。この時、プレス処理を施さずに、第１粉末の上面を平坦にする。次に、第１粉末の上に、第２粉末を所定の厚さ（例えば全体の厚さの５～２５％）まで充填する。第２層の上面もプレス処理を施さずに平坦にする。第２粉末の上に、第３粉末を所定の厚さ（例えば全体の厚さの５～２５％）まで充填する。第３層の上面もプレス処理を施さずに平坦にする。次に、第３粉末の上に、第４粉末を所定の厚さ（例えば全体の厚さの２５～４５％）まで充填する。第４層の上面もプレス処理を施さずに平坦にする。第１～４層にかけて顔料の含有率が順に増大又は減少するように積層すると好ましい。また、例えば、計４層の原料組成物を作製する場合、各層の基本物性を揃え、安定した加工性を担保する観点から、各層に含まれる安定化剤（好適には、イットリア）の含有率を前記した範囲内で、同一量になるように設定してもよい。焼結後の整形プリフォームに含まれるイットリアの含有率は、透光性および強度により優れたジルコニア焼結体が得られることなどから、ジルコニアとイットリアの合計ｍｏｌ数に対して、約２ｍｏｌ％～約８．５ｍｏｌ％が好ましく、約２ｍｏｌ％～約７ｍｏｌ％がより好ましく、約２．５ｍｏｌ％～約６．５ｍｏｌ％がさらに好ましく、約３ｍｏｌ％～約６ｍｏｌ％が特に好ましい。焼結後の整形プリフォームにおけるイットリアの含有率が前記範囲になるように、原料組成物に含ませることができる。例えば、ある好適な実施形態では、４層の原料組成物を使用する場合、プリフォームの形状の影響を考慮し、すべての層の厚みをほぼ均等に設定することができる。従来技術（例えば、ブロック状、ミルブランク状）では、両端の層が厚く、中間層が薄く設定されるものであるのに対して、本発明のプリフォームが積層構造を有する場合、すべての層の厚みをほぼ均等に設定した上で、前記色調の設定を行ってもよい。
【0060】
次層を充填する前にプレス処理を施さないことにより、焼結体において、隣接する層間の密着性を高めることができ、強度を高めることができる。さらに、隣接する層間の色の差異を緩和することができる。これにより、焼結体において、積層方向に色を自然に変化させ、グラデーションを作り出すことができる。
【0061】
次に、全層を積層した後プレス成形を行い、成形物を作製する。プレス成形は、例えば、後記する実施例の圧力で行うことができる。プレス成形は、ＣＩＰ成形で行うことができる。得られた成形体をジルコニア粒子が焼結に至らない温度で焼成（即ち仮焼）し、仮焼体を得る。仮焼温度は、特に限定されないが、８００℃以上が好ましく、９００℃以上がより好ましく、９５０℃以上がさらに好ましい。また、焼成温度は、特に限定されないが、１２００℃以下が好ましく、１１５０℃以下がより好ましく、１１００℃以下がさらに好ましい。
【0062】
得られた仮焼体を、所定の構造データ（例えば、図１Ａ，図２Ａ）に基づいて、公知のＣＡＤ／ＣＡＭシステム（例えば、「カタナ（登録商標） ＣＡＤ／ＣＡＭシステム」、クラレノリタケデンタル株式会社）を用いて切削し、プリフォーム本体が円筒状の焼結前整形プリフォームを得る。また、前述のように、原料組成物を用いて射出成形を含む既知の成形プロセスによって作製されててもよい。
【0063】
焼結前整形プリフォームを、ジルコニア粒子が焼結に至る温度（焼結可能温度）で焼成して、完全焼結されたジルコニアプリフォームを作製することができる。
【0064】
本発明は、本発明の効果を奏する限り、本発明の技術的思想の範囲内において、上記の構成を種々組み合わせた実施形態を含む。
【実施例】
【0065】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で多くの変形が当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【0066】
［実施例１～５及び比較例１～２］
［ジルコニア仮焼体及び焼結体の作製］
各実施例及び比較例のジルコニア仮焼体及びその焼結体を以下の手順により作製した。
［ジルコニア仮焼体及び焼結体の作製］
各実施例及び比較例のジルコニア仮焼体及びその焼結体を以下の手順により作製した。
【0067】
ジルコニア仮焼体を作製するために使用する原料粉末の作製方法について説明する。まず、ジルコニア粉末とイットリア粉末とを用いて、表１に記載のイットリアの含有率となるように混合物を作製した。次に、この混合物を水に添加してスラリーを作製し、平均粒径０．１３μｍ以下になるまでボールミルで湿式粉砕混合した。粉砕後のスラリーをスプレードライヤで乾燥させ、得られた粉末を９５０℃で２時間焼成して、粉末（一次粉末）を作製した。なお、前記平均粒径は、レーザー回折散乱法により求めることができる。レーザー回折散乱法は、具体的に例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ－２３００：株式会社島津製作所製）により、０．２％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を分散媒に用いて体積基準で測定することができる。
【0068】
得られた一次粉末を第１～第４粉末として４つに分け、各粉末に対して、表１に示す組成で顔料を添加した。表１に示す数値は、ジルコニアとイットリアの混合粉末（１００質量％）に対する顔料の含有率である。その後、顔料を添加した各粉末を水に添加してそれぞれスラリーを作製し、平均粒径０．１３μｍ以下になるまでボールミルで湿式粉砕混合した。粉砕後のスラリーにバインダを添加した後、スプレードライヤで乾燥させて、第１～第４粉末の４種類の粉末（二次粉末）を作製した。
【0069】
次に、ジルコニア仮焼体の製造方法について説明する。まず、内寸８２ｍｍ×２５ｍｍの金型に、前記二次粉末の第１粉末を３５ｇ充填し、上面をすりきって第１粉末の上面を平坦にならした。続けて、第１粉末上に、第２粉末を１５ｇ充填し、上面をすりきって第２粉末の上面を平坦にならした。同様に、第２粉末上に、第３粉末を１５ｇ充填し、上面をすりきって第３粉末の上面を平坦にならした。さらに、第３粉末上に、第４粉末を３５ｇ充填し、上面をすりきって第４粉末の上面を平坦にならした。最後に、上型をセットし、一軸プレス成形機によって、面圧３００ｋｇ／ｃｍ２で９０秒間、１次プレス成形した。得られた１次プレス成形体を１７００ｋｇ／ｃｍ２で５分間、ＣＩＰ成形して、４層構造の成形体を作製した。
【0070】
得られた成形体を１０００℃で２時間焼成してジルコニア仮焼体を作製した。次に、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム（「カタナ（登録商標） ＣＡＤ／ＣＡＭシステム」、クラレノリタケデンタル株式会社）を用いて円筒状の焼結前整形プリフォームに切削した。中間の焼結前整形形態（焼結前整形プリフォーム）は、実質的に図１Ａに示されるように、上端部及び下端部を有する円筒状本体と、上端部及び下端部から等距離の第１のステム端部を有し、円筒状本体の長さに対して中央部分から直交して延在したステムと、第２のステム端部に取り付けられた取付け部材とを有していた。プリフォームは、下端面から内側に延在するキャビティを有していた。ステムは、取付け部材と円筒状本体との間に、焼結プリフォームに接触せずにｚ軸方向でボール削合工具の先端を位置付けるための十分な長さを有していた。取付け部材の形状及びサイズは、削合プロセスでＣＮＣ機械とともに使用されるマンドレルに取り付けるのに適合したものであった。
焼結前整形形態を、１５００℃で２時間焼成して、約５．９ｇ／ｃｍ３～６．１ｇ／ｃｍ３の密度を有する完全焼結されたジルコニアプリフォームを形成した。完全焼結されたジルコニアプリフォーム（ジルコニア焼結体）は、約１２．８ｍｍ～１４．２ｍｍの本体長さと、約１４ｍｍ～１５ｍｍの断面外径と、約７ｍｍ～８ｍｍの直径を有する下端面のキャビティブレークアウト直径と、約２～２．８ｍｍの第１のステム端部幅と、約６．８～７．３ｍｍのステムの長さとを有していた。
焼結前整形形態を、１５００℃で２時間焼成して、約５．９ｇ／ｃｍ３～６．１ｇ／ｃｍ３の密度を有する完全焼結されたジルコニアプリフォームを形成した。完全焼結されたジルコニアプリフォーム（ジルコニア焼結体）は、約１２．８ｍｍ～１４．２ｍｍの本体長さと、約１４ｍｍ～１５ｍｍの断面外径と、約７ｍｍ～８ｍｍの直径を有する下端面のキャビティブレークアウト直径と、約２～２．８ｍｍの第１のステム端部幅と、約６．８～７．３ｍｍのステムの長さとを有していた。
【0071】
［ジルコニア焼結体の色調確認（１）］
各実施例及び比較例のジルコニア焼結体について、前歯用補綴物に切削加工し、加工後の前歯用補綴物について、天然歯の外観との比較の観点で、目視により色調を評価した（ｎ＝１）。表１では「目視」の欄に結果を示す。グラデーションが形成され、かつ色調が天然歯と同様の外観を呈する場合を「〇」と評価した。グラデーションが形成されていない、或いは、色調が天然歯と同様の外観を呈していない場合を「×」とした。
各実施例及び比較例のジルコニア焼結体について、前歯用補綴物に切削加工し、加工後の前歯用補綴物について、天然歯の外観との比較の観点で、目視により色調を評価した（ｎ＝１）。表１では「目視」の欄に結果を示す。グラデーションが形成され、かつ色調が天然歯と同様の外観を呈する場合を「〇」と評価した。グラデーションが形成されていない、或いは、色調が天然歯と同様の外観を呈していない場合を「×」とした。
【0072】
実施例１～５では、ジルコニアプリフォームから６０分以内の加工時間にて、第１粉末に由来する第１層に相当する領域から第４粉末に由来する第４層に相当する領域に向かって、黄白色から薄黄色へと変化するグラデーションが形成され、天然歯と同様の外観を呈する歯冠形状のジルコニア焼結体を得ることができた。
【0073】
一方、比較例１はエナメル部とボディ部が同一の色調であり、比較例２は黄色みが強く、いずれも色調が天然歯と比較して不自然であり、天然歯と同等の外観を呈するとは言えなかった。
【0074】
［ジルコニア焼結体の色調確認（２）］
各実施例及び比較例のジルコニア焼結体の色調について、以下の方法で定量的に評価した。各例における二次粉末の第１粉末、第２粉末、第３粉末、及び第４粉末について、それぞれ単独のジルコニア焼結体を作製し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３ 測色－第４部：ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間）による（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を測定した。これらの各粉末単独で作製したジルコニア焼結体の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）は、上記の４つの粉末の積層体から作製したジルコニア焼結体における各点の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）に相当する。具体的には、第１粉末は第１点Ａ、第２粉末は第３点Ｂ、第３粉末は第４点Ｃ、第４粉末は第２点Ｄに相当する。（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）は、各粉末単独で製造したジルコニア焼結体を直径１４ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円板となるように加工（両面は＃６００研磨）した後、コニカミノルタ株式会社製の分光測色計ＣＭ－３６１０Ａを用いて、Ｄ６５光源、測定モードＳＣＩ、測定径／照明径＝φ８ｍｍ／φ１１ｍｍ、白背景にて測定した（ｎ＝１）。評価結果を表１に示す。
各実施例及び比較例のジルコニア焼結体の色調について、以下の方法で定量的に評価した。各例における二次粉末の第１粉末、第２粉末、第３粉末、及び第４粉末について、それぞれ単独のジルコニア焼結体を作製し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３ 測色－第４部：ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間）による（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を測定した。これらの各粉末単独で作製したジルコニア焼結体の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）は、上記の４つの粉末の積層体から作製したジルコニア焼結体における各点の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）に相当する。具体的には、第１粉末は第１点Ａ、第２粉末は第３点Ｂ、第３粉末は第４点Ｃ、第４粉末は第２点Ｄに相当する。（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）は、各粉末単独で製造したジルコニア焼結体を直径１４ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円板となるように加工（両面は＃６００研磨）した後、コニカミノルタ株式会社製の分光測色計ＣＭ－３６１０Ａを用いて、Ｄ６５光源、測定モードＳＣＩ、測定径／照明径＝φ８ｍｍ／φ１１ｍｍ、白背景にて測定した（ｎ＝１）。評価結果を表１に示す。
【0075】
［ビッカース硬度の測定］
下記実施例ないし比較例で得た焼結体を用い、ＪＩＳ Ｚ ２２４４：２００９に準拠し測定した。Ｉｎｎｏｖａｔｅｓｔ社製のＦａｌｃｏｎ５００を用いて、荷重２０ｋｇｆにて３０秒保持し、Ｈｖ値を算出した（ｎ＝５の平均値）。実施例３の第１粉末から作製された焼結体でのＨｖ値は１３５１（＝１３．２Ｈｖ（ＧＰａ））、実施例３の第４粉末から作製された焼結体でのＨｖ値は１３４５、実施例５の第１粉末から作製された焼結体でのＨｖ値は１３５８（＝１３．３Ｈｖ（ＧＰａ））となった。
下記実施例ないし比較例で得た焼結体を用い、ＪＩＳ Ｚ ２２４４：２００９に準拠し測定した。Ｉｎｎｏｖａｔｅｓｔ社製のＦａｌｃｏｎ５００を用いて、荷重２０ｋｇｆにて３０秒保持し、Ｈｖ値を算出した（ｎ＝５の平均値）。実施例３の第１粉末から作製された焼結体でのＨｖ値は１３５１（＝１３．２Ｈｖ（ＧＰａ））、実施例３の第４粉末から作製された焼結体でのＨｖ値は１３４５、実施例５の第１粉末から作製された焼結体でのＨｖ値は１３５８（＝１３．３Ｈｖ（ＧＰａ））となった。
【0076】
【表1】
【0077】
上記結果から、本発明の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォームは、整形後の着色や焼成を必要とせず、歯科用（特に前歯）として好適な審美性を兼ね備えることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【0078】
本発明の歯科用修復物を整形するための機械加工可能なプリフォームは、補綴物等の歯科用製品に利用することができる。
【符号の説明】
【0079】
１０、１００、２００、３００、５００ プリフォーム
１０１、２０１、３０１、５０１ プリフォーム本体
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２ ステム
１０３ 歯科用修復物設計
１０４、２０４、３０４、５０４ 外表面
１０５、５０６ 下端領域
１０６ 第１のフィレット縁部
１０７ 下端面
１０８ 第２のフィレット縁部
１０９、３１１、５１２ 陥凹部
１１０、２０８、３０８、５１３ キャビティ
１１１、２０５、３０６、５０５ 中央部分
１１２ 断面幾何学形状
１１３、５０７ 上端領域
１１４ 内接円
１１５ 外接円
２０６ 上端部
２０７ 下端部
３０３、５０３ 取付け部材
３０５ マンドレル
３１３ 第１のステム端部
３１４ 第２のステム端部
４００ 最終的な歯科用修復物
４０１ 歯科クラウン修復物
５０８、５０８’ 面取り縁部
５０９ 下端面
５１０ 上端面
Ａ 第１点
Ｂ 第３点
Ｃ 第４点
Ｄ 第２点
Ｐ 一端
Ｑ 他端
Ｌ 全長
Ｙ 第１方向
１０１、２０１、３０１、５０１ プリフォーム本体
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２ ステム
１０３ 歯科用修復物設計
１０４、２０４、３０４、５０４ 外表面
１０５、５０６ 下端領域
１０６ 第１のフィレット縁部
１０７ 下端面
１０８ 第２のフィレット縁部
１０９、３１１、５１２ 陥凹部
１１０、２０８、３０８、５１３ キャビティ
１１１、２０５、３０６、５０５ 中央部分
１１２ 断面幾何学形状
１１３、５０７ 上端領域
１１４ 内接円
１１５ 外接円
２０６ 上端部
２０７ 下端部
３０３、５０３ 取付け部材
３０５ マンドレル
３１３ 第１のステム端部
３１４ 第２のステム端部
４００ 最終的な歯科用修復物
４０１ 歯科クラウン修復物
５０８、５０８’ 面取り縁部
５０９ 下端面
５１０ 上端面
Ａ 第１点
Ｂ 第３点
Ｃ 第４点
Ｄ 第２点
Ｐ 一端
Ｑ 他端
Ｌ 全長
Ｙ 第１方向
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】