PT2765979E

PT2765979E - Vitrocerâmica de silicato de lítio e vidro de silicato de lítio contendo um óxido metálico pentavalente

Info

Publication number: PT2765979E
Application number: PT127733038T
Authority: PT
Inventors: Rheinberger Volker; Höland Wolfram; Ritzberger Christian; Apel Elke
Original assignee: Ivoclar Vivadent Ag
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2016-03-29
Also published as: CA2851577C; MX351161B; US10227255B2; EP2765979A2; RU2648447C2; CN103906497B; HUE028673T2; US20180099899A1; CA2851577A1; DK2765979T3; WO2013053867A8; KR101740103B1; ES2563739T3; WO2013053867A3; JP6518063B2; PL2765979T3; CN103906497A; KR20140075779A; DE112012004277A5; BR112014008567A2

Description

DESCRIÇÃO "VITROCERÂMICA DE SILICATO DE LÍTIO E VIDRO DE SILICATO DE LÍTIO CONTENDO UM ÓXIDO METÁLICO PENTAVALENTE" O invento diz respeito a vidros e vitrocerâmicas de silicato de litio contendo óxidos metálicos pentavalen-tes, seleccionados entre Nb20s, Ta20s e misturas destes entre si, e particularmente adequados para utilizações no âmbito da medicina dentária, de preferência para produzir restauros dentários.

As vitrocerâmicas de silicato de litio são em regra caracterizadas por possuírem excelentes propriedades mecânicas, pelo que há muito são utilização no domínio dentário, onde encontram aplicação principalmente na produção de coroas dentárias e pequenas pontes. As vitrocerâmicas de silicato de litio conhecidas contêm geralmente, a título de componentes principais, LÍ2O, AI2O3, Na20 ou K2O e agentes nucleantes, tais como P2O5, além de aditivos, tais como La203.

Em DE 24 51 121 encontram-se descritas vitrocerâmicas de silicato de litio que contêm K2O. São produzidas a partir dos correspondentes vidros de partida contendo núcleos, os quais são aquecidos até temperaturas compreendidas entre 850 e 870°C para efeito da cristalização do dissilicato de litio. Não é dado a conhecer com que finalidade se pretende utilizar as vitrocerâmicas.

Em EP 827 941 encontram-se descritas vitrocerâmicas de dissilicato de litio sinterizáveis para fins dentários, as quais também contêm K2O ou Na20, além de La203. A produção da fase cristalina dissilicato de litio decorre a 850°C.

Em EP 916 625 foram dadas a conhecer vitrocerâmicas de dissilicato de litio que também contêm La203, bem como K2O. Para produzir o dissilicato de litio realiza-se um tratamento térmico a 870°C.

Em EP 1 505 041 encontram-se descritas vitrocerâmicas de dissilicato de litio com teores de K2O, as quais — caso esteja presente metassilicato de litio enquanto fase cristalina principal — se prestam muito bem a serem mecanicamente processadas com recurso a tecnologia CAD/CAM de desenho e fabrico assistidos por computador, para depois, e mediante outro tratamento térmico a uma temperatura compreendida entre 830 e 850°C, se converterem em vitrocerâmicas de dissilicato de litio altamente robustas.

Em EP 1 688 398 encontram-se descritas vitrocerâmicas de dissilicato de litio contendo K2O semelhantes que para além disso são essencialmente isentas de ZnO. Para produzir o dissilicato de litio realiza-se neste caso um tratamento térmico a uma temperatura comprendida entre 830 e 880°C.

Em US 5,507,981 encontram-se descritos processos para a produção de restauros dentários e vitrocerâmicas utilizáveis nestes processos. No que respeita a estas, trata-se em particular vitrocerâmicas de dissilicato de litio com um baixo teor de L12O e contendo em regra ou Na20 ou K2O. O documento de patente US 6,455,451 diz respeito a vitrocerâmicas de dissilicato de litio que contêm K2O, além de LÍ2O. A produção da fase cristalina dissilicato de litio desejada requer temperaturas elevadas compreendidas entre 800 e 1000°C.

Em WO 2008/106958 são dadas a conhecer vitrocerâmicas de dissilicato de litio para capeamento de cerâmicas de óxido de zircónio. As vitrocerâmicas contêm Na20, sendo produzidas mediante tratamento térmico de vidros contendo núcleos a temperaturas compreendidas entre 800 e 940°C.

Em WO 2009/126317 são descritas vitrocerâmicas de dissilicato de litio contendo Ge02, as quais exibem igualmente teores de K2O. As vitrocerâmicas são sobretudo mecanicamente processadas de modo a darem origem a produtos dentários. 0 documento de patente WO 2011/076422 diz respeito a vitrocerâmicas de dissilicato de litio que, além de teores elevados de ZrC>2 e de Hf02, exibem igualmente teores de K2O. A cristalização do dissilicato de litio efectua-se a temperaturas compreendidas entre 800 e 1040°C.

Comum às vitrocerâmicas de dissilicato de litio é o facto de o seu tratamento térmico requerer temperaturas superiores a 800°C de modo que ocorra a separação do dissilicato de litio enquanto fase cristalina principal. Por esse motivo, a sua produção requer também uma quantidade de energia elevada. Além disso, nas vitrocerâmicas conhecidas estão em regra presentes, enquanto componentes essenciais, óxidos de metal alcalino, tais como, em particular, K2O ou Na20, bem como La2C>3, aparentemente requeridos pela produção das vitrocerâmicas com as propriedades desejadas e em particular pela formação da desejada fase cristalina principal dissilicato de litio.

Verifica-se portanto uma procura de vitrocerâmicas de dissilicato de litio, em cuja produção a cristalização do dissilicato de litio possa ser suscitada a baixas temperaturas. Além disso pretende-se que possam ser produzidas mesmo na ausência dos óxidos metálicos encarados até à data como imprescindíveis, tais como K2O ou Na20, bem como La203, e que, em virtude sobretudo das suas propriedades ópticas e mecânicas, sejam adequadas para produzir restauros dentários.

Este objectivo foi alcançado por via de uma vi-trocerâmica de dissilicato de litio de acordo com uma das reivindicações 1 a 13 ou 16. São igualmente objecto do invento o vidro de partida de acordo com as reivindicações 14 ou 16, o silicato de litio contendo núcleos de acordo com as reivindicações 15 ou 16, o processo para a produção da vitrocerâmica e do vidro de silicato de litio contendo núcleos de acordo com as reivindicações 17 ou 18, bem como as utilizações de acordo com as reivindicações 19 ou 20. A vitrocerâmica de dissilicato de litio de acordo com o invento caracteriza-se por conter um óxido metálico pentavalente seleccionado entre Nb20s, Ta20s e misturas destes entre si, e menos de 2,0% em peso de K2O. É preferido que a vitrocerâmica contenha pelo menos 2,0% em peso, e em particular pelo menos 2,1% em peso de Nb20s ou Ta20s. É além disso preferido que a vitrocerâmica contenha o óxido metálico pentavalente ou misturas de óxidos deste tipo numa quantidade correspondente a 0,1 a 8,5% em peso, de preferência 2,0 a 8,5% em peso e com maior preferência 3,5 a 8,5% em peso. É particularmente surpreendente que a formação da vitrocerâmica de acordo com o invento com dissilicato de lítio como fase cristalina principal seja exequível mesmo na ausência de diferentes componentes considerados imprescindíveis no caso das vitrocerâmicas convencionais, em particular óxidos de metais alcalinos, tais como K2O e Na20, e que tal seja possível inclusive a temperaturas de cristalização muito baixas, e por isso vantajosas, compreendidas em particular entre 650°C e 750°C. A vitrocerâmica possui além disso propriedades ópticas e mecânicas além de uma processabilidade que tornam muito vantajoso o seu uso como material dentário. A vitrocerâmica de acordo com o invento contém por isso menos de 1,0% em peso, de preferência menos de 0,5% em peso e com maior preferência menos de 0,11% em peso de K2O. É sobretudo preferido que seja essencialmente isenta de K2O. É também preferida uma vitrocerâmica que contém menos de 0,5% em peso, de preferência menos de 0,1% em peso de Na2<0, sendo sobretudo preferido que seja essencialmente isenta de Na20.

Numa outra forma preferida de execução, a vitrocerâmica contém menos de 1,0, em particular menos de 0,5 e de preferência menos de 0,1% em peso de outro óxido de um metal alcalino, sendo sobretudo preferido que seja essencialmente isenta do mesmo. O conceito 'outro metal alcali no' inclui todos os óxidos de metal alcalino, à excepção de L12O. É também preferida uma vitrocerâmica que contenha menos de 0,1% em peso de CaO e, com especial preferência, seja essencialmente isenta de CaO. É ainda preferida uma vitrocerâmica que contenha menos de 0,1% em peso de La203 . É especialmente preferido que seja essencialmente isenta de La203. É igualmente preferida uma vitrocerâmica que contenha menos de 0,5 e de preferência menos de 0,1% em peso de B2O3 e, com especial preferência, seja essencialmente isenta de B2O3. À excepção da vitrocerâmica de silicato de litio é também é preferida uma vitrocerâmica que contenha pelo menos 6,1% de Zr02.

Adicionalmente e de novo à excepção da vitrocerâmica de silicato de litio, é também preferida uma vitrocerâmica que contenha pelo menos 8,5% em peso de um óxido de um metal de transição seleccionado do grupo constituído pelos óxidos de ítrio, de metais de transição com números atómicos entre 41 e 79 e por misturas destes óxidos entre si. A vitrocerâmica de acordo com o invento contém de preferência percentagens ponderais de S1O2 compreendidas entre 60,0 e 85,0%, em particular entre 62,0 e 80,0% e de preferência entre 66,0 e 77,0%. A vitrocerâmica contém de preferência percentagens ponderais de L1O2 compreendidas entre 12,0 e 20,0%. É também preferido que a proporção molar de SÍO2 relativamente a LÍO2 esteja compreendida entre 1,7 e 3,1, em particular entre 1,75 e 3,0. É muito surpreendente que a produção de dissilicato de litio seja exequível no âmbito deste largo intervalo. É precisamente quando as proporções são inferiores a 2,0 que os materiais usuais dão em regra origem a metassilicatos de litio em vez de dissilicatos do mesmo.

Numa outra forma preferida de execução, a proporção molar de S1O2 relativamente a L1O2 é de pelo menos 2,2, estando em particular compreendida entre 2,3 e 2,5 e sendo em particular 2,4, uma vez que nesse caso se obtém uma vitrocerâmica com uma resistência especialmente elevada. A vitrocerâmica de acordo com o invento também pode conter um agente nucleante. É particularmente preferido que o mesmo seja ο P2O5. A vitrocerâmica contém de preferência 0 a 10,0% em peso em, em particular 2,0 a 9,0% em peso e de preferência 3,0 a 7,5% em peso de P2O5. Também podem ser ser usados cpmo agentes nucleantes metais tais como Ag, Au e Pd, em particular em quantidades correspondentes a 0,05 a 0,5% em peso.

Ainda numa outra forma preferida de execução a vitrocerâmica de acordo com o invento contém pelo menos um e de preferência todos os seguintes componentes:

Componente_% em peso_ S1O2 66,0 a 77,0 L12O 12,0 a 20,0 óxidos metálicos pentavalentes ou suas misturas 2,0 a 8,5 P2O5 0 a 7,0, de preferência 3,0 a 7,0 AI2O3 0 a 6,0, de preferência 3,0 a 4,0 A vitrocerâmica de acordo com o invento pode conter a titulo suplementar aditivos seleccionados em particular entre óxidos de elementos trivalentes, outros óxidos de elementos tetravalentes, óxidos de elementos hexavalentes aceleradores da fusão, corantes e agentes fluorescentes. É aliás preferido que a vitrocerâmica seja isenta de óxido de arsénio e óxido de antimónio. Estes óxidos são utilizados nas vitrocerâmicas destinadas a aplicações técnicas enquanto meios de homogeneização da massa fundida. Sendo potencialmente prejudiciais à saúde, a sua utilização na vitrocerâmica de acordo com o invento deve ser evitada ume vez que esta se destina em particular a servir como material dentário. São óxidos de elementos trivalentes adequados em particular ο AI2O3, ο Y2O3 e o BÍ2O3, bem como misturas destes entre si, sendo preferido que seja ο AI2O3, já ante-riormente mencionado enquanto componente. 0 conceito 'outros óxidos de elementos tetrava-lentes' abranqe óxidos de elementos tetravalentes à excep-ção de SÍO2. São exemplos de outros óxidos de elementos tetravalentes adequados o TÍO2, o SnC>2, o GeCt e o ZrC>2, em particular o Zr02. É preferida uma vitrocerâmica que contenha pelo menos um óxido de um elemento trivalente, pelo menos um outro óxido de um elemento tetravalente e/ou pelo menos um óxido de um elemento hexavalente. São exemplos de aceleradores da fusão os fluore- tos. São exemplos de corantes e agentes fluorescentes óxidos de elementos d e f tais como, por exemplo, os óxidos de Ti, V, Sc, Mn, Fe, Co, Ta, W, Ce, Pr, Nd, Tb, Er, Dy, Gd, Eu e Yb. Também podem ser utilizados como corantes colóides de metais, por exemplo de Ag, Au e Pd, os quais também podem funcionar como agentes nucleantes. Estes metais coloidais podem ser obtidos por exemplo mediante a redução dos correspondentes óxidos, cloretos ou nitratos no decurso dos processos de fusão e cristalização. Os metais coloidais podem estar presentes na vitrocerâmica em quantidades correspondentes a percentagens ponderais compreendidas entre 0,005 e 0,5%. O conceito 'fase cristalina principal' utilizado adiante identifica a fase cristalina com a maior proporção volumétrica relativa face às outras fases cristalinas.

Numa sua forma de execução, a vitrocerâmica de acordo com o invento exibe como fase cristalina principal o metassilicato de litio. Em particular, a vitrocerâmica de acordo com o invento contém mais de 5% em volume, de preferência mais de 10% em volume e com maior preferência mais de 15% em volume de cristais de metassilicato de litio, sendo as percentagens referidas à vitrocerâmica na sua totalidade.

Numa outra sua forma de execução particularmente preferida, a vitrocerâmica de acordo com o invento exibe dissilicato de litio enquanto fase cristalina principal. Em particular, a vitrocerâmica de acordo com o invento contém mais de 10% em volume, de preferência mais de 20% em volume e com maior preferência mais de 30% em volume de cristais de dissilicato de litio, sendo as percentagens referidas à vitrocerâmica na sua totalidade. A vitrocerâmica de dissilicato de litio de acordo com o invento é caracterizada por possuir excelentes propriedades mecânicas, podendo ser obtida mediante, por exemplo, o tratamento térmico da vitrocerâmica de metassilicato de litio. Pode contudo ser também obtida mediante o tratamento térmico de um correspondente vidro de partida ou de um correspondente vidro de dissilicato de litio dotado de núcleos.

Surpreendentemente foi revelado que as vitrocerâmicas de dissilicato de litio de acordo com o invento exibem excelentes propriedades mecânicas e ópticas, mesmo quando são destituídas de componentes considerados essenciais nas vitrocerâmicas convencionais. A combinação das suas propriedades permite inclusive que sejam utilizadas como material dentário e em particular como material utilizado na produção de restauros dentários. A vitrocerâmica de dissilicato de litio de acordo com o invento exibe uma resistência à fractura medida enquanto valor do coeficiente de intensidade da tensão critico, Kic, de pelo menos 1,6 MPa -m0'5 e em particular mais de cerca de 2,4 MPa-m0'5. 0 valor deste coeficiente foi medido pelo método de Vicker e calculado com recurso à equação de Niihara. 0 invento diz igualmente respeito a um vidro de silicato de litio contendo núcleos adequados como formadores de cristais de metassilicato de litio e/ou de cristais de dissilicato de lítio, vidro esse que contém os componentes das vitrocerâmicas de acordo com o invento anteriormente descritas. Assim sendo, este vidro é caracterizado por conter um óxido de um metal pentavalente, seleccionado entre Nb20s, Ta20s e misturas destes entre si, e menos de 2,0% em peso de K2O. No que respeita a formas preferidas de execução deste vidro remete-se o leitor para as formas preferidas de execução das vitrocerâmicas de acordo com o invento que foram descritas anteriormente. O vidro contendo núcleos de acordo com o invento pode ser produzido mediante o tratamento térmico de um vidro de partida de acordo com o invento com a correspondente composição. Um tratamento térmico ulterior permite obter a vitrocerâmica de metassilicato de litio de acordo com o invento, a qual pode, por sua vez, ser convertida na vitrocerâmica de dissilicato de litio de acordo com o invento por via de mais um tratamento térmico, embora, e preferencialmente, a vitrocerâmica de dissilicato de litio de acordo com o invento também possa ser produzida directamente a partir do vidro contendo núcleos. Deste modo, o vidro de partida, o vidro contendo núcleos e a vitrocerâmica de metassilicato de litio de acordo com o invento podem ser encarados com precursores da a vitrocerâmica de dissilicato de litio altamente resistente.

As vitrocerâmicas de acordo e os vidros de acordo com o invento encontram-se em particular presentes sob a forma de pós, granulados ou peças em bruto, por exemplo peças em bruto monolíticas, tais como plaquetas, paralelipípedos ou cilindros, ou pastilhas de pó prensado, sob a uma forma não sinterizada, parcialmente sinterizada ou densamente sinterizada. Quando sob estas formas podem voltar a ser processadas. Podem contudo também encontrar-se sob a forma de restauros dentários, tais como um restauro sem envolvimento de cúspides ("inlay" em inglês), um restauro com envolvimento de cúspides ("onlay" em inglês), uma coroa, uma faceta, uma capa ou um pilar. 0 invento diz também respeito a um processo para a produção da vitrocerâmica de acordo com o invento e do vidro contendo núcleos de acordo com o invento, processo esse em que um vidro de partida com a composição correspondente, o vidro contendo núcleos de acordo com o invento ou a vitrocerâmica de metassilicato de lítio de acordo com o invento são submetidos a pelo menos um tratamento térmico a uma temperatura compreendida entre 450 e 950°C, em particular entre 480 e 780°C e de preferência entre 480 e 750°C. O vidro de partida caracteriza-se por isso por conter um óxido de um metal pentavalente, seleccionado entre Nb20s, Ta20s e misturas destes entre si, além de menos de 2,0% de K2O. Além disso contém de preferência também quantidades adequadas de S1O2 e LÍO2, de modo a possibilitar a formação de uma vitrocerâmica de silicato de litio e em particular uma vitrocerâmica de dissilicato de litio. 0 vidro de partida pode ainda conter outros componentes, tais como os anteriormente indicados para a vitrocerâmica de silicato de litio de acordo com o invento. Gozam de preferência todas aquelas formas de execução do vidro de partida que também foram indicadas como sendo preferidas no que respeita à vitrocerâmica de acordo com o invento.

No processo de acordo com o invento, a produção do vidro contendo núcleos procede em geral por via de um tratamento térmico do vidro de partida a uma temperatura situada em particular entre 480 e 500°C. De preferência, a partir do vidro contendo núcleos é depois produzida a vitrocerâmica de dissilicato de litio de acordo com o invento mediante um novo tratamento térmico, em geral a uma temperatura compreendida em geral entre 600 e 750°C e de preferência entre 650 e 750°C.

Assim sendo, e de acordo com o invento, na cristalização do dissilicato de litio são utilizadas temperaturas nitidamente inferiores às utilizadas no caso das vitrocerâmicas de dissilicato de litio usuais. A energia deste modo economizada representa uma clara vantagem. Surpreendentemente, esta baixa temperatura de cristalização continua a ser possível quando estão ausentes componentes considerados essenciais nas vitrocerâmicas usuais, tais como outros óxidos de metais alcalinos e La203.

Para produzir o vidro de partida procede-se em particular de modo a fundir uma mistura de materiais de partida adequados, tais como, por exemplo, carbonatos, óxidos, fosfatos e fluoretos, a temperaturas compreendidas entre, em particular, 1300 e 1600°C, que são mantidas durante 2 a 10 h. Para que pudesse ser alcançada uma homogeneidade especialmente elevada, a massa vitrea fundida foi vertida para dentro de água de modo a transformar-se se num granulado e o granulado assim obtido foi em seguida novamente fundido. A massa fundida pode então ser vazada para dentro de moldes de modo a obter-se peças em bruto do vidro de partida, as chamadas peças em bruto de vidro maciças ou peças em bruto monolíticas.

Também se pode voltar a verter a massa fundida para dentro de água a fim de produzir um granulado. Depois de moído e depois de lhe serem eventualmente adicionados outros componentes, tais como corantes e agentes fluorescentes, este granulado pode ser prensado por forma a obter-se uma peça em bruto, a chamada pastilha de pó prensado.

Finalmente, o vidro de partida também pode, depois de granulado, ser processado de modo a obter-se um pó.

Por fim, o vidro de partida, por exemplo sob a forma de uma peça em bruto maciça, de uma pastilha de pó prensado ou de um pó, é submetido a um tratamento térmico a uma temperatura situada entre 450 e 950°C. É preferido que comece por ser submetido a um primeiro tratamento térmico a uma temperatura situada entre 480 e 500°C a fim de se obter um vidro contendo núcleos de acordo com o invento que seja adequado para ser utilizado na produção de cristais de metassilicato de litio e/ou de dissilicato de litio. Este primeiro tratamento térmico decorre de preferência ao lonqo de 10 a 120 min. e em particular ao longo de 10 a 30 min. O vidro contendo núcleos pode então ser submetido a pelo menos mais um tratamento térmico a uma temperatura mais elevada e em particular superior a 570°C a fim de promover a cristalização do metassilicato de litio ou do dissilicato de litio. Este novo tratamento térmico decorre de preferência ao longo de 10 a 120 min., em particular ao longo de 10 a 60 min. e com particular preferência ao longo de 10 a 30 min. Tratando-se da cristalização do dissilicato de litio, este outro tratamento é geralmente realizado a uma temperatura comprendida entre 600 e 750°C e em particular entre 650 e 750°C.

Em consequência, numa forma preferida de execução do processo, a) um vidro de partida é submetido a um tratamento térmico, a uma temperatura compreendida entre 480 e 500°C, a fim de se obter um vidro contendo núcleos, e b) um vidro contendo núcleos é submetido a um tratamento térmico, a uma temperatura compreendida entre 650 e 750°C, a fim de se obter uma vitrocerâmica contendo dissilicato de litio como fase cristalina principal. A duração dos tratamentos térmicos levados a cabo em (a) e (b) é de preferência a anteriormente indicada.

Os não menos de um tratamentos térmicos realizados no âmbito do processo de acordo com o invento podem igualmente decorrer no âmbito de uma prensagem a quente ou de uma sinterização do vidro de acordo com o invento ou da vitrocerâmica de acordo com o invento.

Com base nos vidros de acordo com o invento ou nas vitrocerâmicas de acordo com o invento podem ser produzidos restauros dentários tais como pontes, restauros sem e com envolvimento de cúspides ("inlays" e "onlays", respectivamente em inglês), coroas, facetas, capas ou pilares. O invento diz por isso também respeito à sua utilização para a produção de restauros dentários. É neste caso preferido que a vitrocerâmica ou o vidro sejam deformados mediante a prensagem ou mecanicamente processados de modo a obter-se o restauro dentário desej ado. A prensagem decorre geralmente sob uma pressão e a uma temperatura superiores às normais. É preferido que a prensagem seja realizada a uma temperatura compreendida entre 700 e 1200°C. É ainda preferido que a prensagem seja realizada sob uma pressão compreendida entre 2 e 10 bar. Na prensagem, a alteração da forma desejada é alcançada mediante o fluxo viscoso do material utilizado. No processo pode utilizar-se o vidro de partida de acordo com o invento e em particular o vidro com núcleos de acordo com o invento, as vitrocerâmicas de metassilicato de litio e as vitrocerâmicas de litio de acordo com o invento, em particular sob a forma de peças em bruto, por exemplo peças em bruto maciças ou pastilhas de pó prensado, por exemplo sob a forma não sinterizada, parcialmente sinterizada ou densamente sinterizada. O processamento mecânico consiste geralmente em processos de desgaste do material e em particular mediante fresagem e/ou esmerilamento. É particularmente preferido que o processamento mecânico seja realizado no âmbito da técnica CAD/CAM de desenho e fabrico assistidos por computador. Podem ser mecanicamente processados o vidro de partida de acordo com o invento, o vidro contendo núcleos de acordo com o invento, a vitrocerâmica de metassilicato de litio de acordo com o invento e a vitrocerâmica de dissilicato de litio de acordo com o invento. Neste processamento, os vidros e as vitrocerâmicas de acordo com o invento podem ser utilizados em particular sob a forma de peças em bruto, por exemplo peças em bruto maciças ou pastilhas de pó prensado, por exemplo sob a forma não sinterizada, parcialmente sinterizada ou densamente sinterizada. Para efeito de um processamento mecânico utiliza-se de preferência a vitrocerâmica de metassilicato de litio de acordo com o invento e a vitrocerâmica de dissilicato de litio de acordo com o invento. A vitrocerâmica de dissilicato de litio de acordo com o invento também pode ser utilizada sob uma forma ainda não completamente cristalizada, obtida mediante um tratamento térmico a baixa temperatura. Tal tem a vantagem de tornar possivel um processamento mecânico mais leve e em consequência o recurso a aparelhos mais simples para executar esse processamento mecânico. Após o processamento mecânico de um tal material parcialmente cristalizado, o mesmo é em geral submetido a um tratamento térmico a uma temperatura superior, em particular compreendida entre 650 e 750°C, a fim de suscitar uma nova cristalização.

Em geral, após a sua obtenção, já com a forma desejada, mediante prensagem em condições de fluxo viscoso ou processamento mecânico, o restauro dentário pode ser ainda submetido a um tratamento térmico a fim de converter os precursores utilizados, tais como um vidro de partida, um vidro contendo núcleos ou uma vitrocerâmica de metassilicato de litio, numa vitrocerâmica de dissilicato de litio ou a fim de intensificar a cristalização do dissilicato de litio ou ainda de diminuir a porosidade de, por exemplo, uma pastilha de pó prensado utilizada. A vitrocerâmica de acordo com o invento e o vidro de acordo com o invento também são aliás adequadas como material de revestimento de, por exemplo, cerâmicas e vitrocerâmicas. Por este motivo, o invento dirige-se igualmente à utilização do vidro de acordo com o invento ou da vitrocerâmica de acordo com o invento como revestimento para, em particular, cerâmicas e vitrocerâmicas. 0 invento diz também respeito a um processo para o revestimento de cerâmicas e vitrocerâmicas em que a vitrocerâmica de acordo com o invento ou o vidro de acordo com o invento são aplicados sobre a cerâmica ou vitrocerâmica e submetidos a temperaturas elevadas.

Tal pode ser realizado em particular mediante sobressinterização, sendo-o de preferência mediante sobre-prensagem ["Aufpressen" em alemão]. Na sobressinterização, a vitrocerâmica ou o vidro são aplicados do modo usual, por exemplo sob a forma de um pó, sobre o material que se pretende revestir, tal como uma cerâmica ou uma vitrocerâmica, sendo em seguida sinterizadas a uma temperatura elevada. Na sobreprensagem, que goza de preferência, a vitrocerâmica de acordo com o invento ou o vidro de acordo com o invento, por exemplo sob a forma de pastilhas de pó prensado ou de peças em bruto monolíticas, são sobreprensados a uma temperatura elevada, situada por exemplo entre 700 e 1200°C, e sob aplicação de pressão, por exemplo situada entre 2 e 10 bar. Para este efeito pode utilizar-se em particular os processos descritos em EP 231 773 e o forno de sobreprensagem ali dado a conhecer. Um forno adequado é, por exemplo, o Programat EP 5000 da Ivoclar Vivadent AG (Liechtenstein). É preferido que uma vez terminado o processo de revestimento se tenha uma vitrocerâmica de acordo com o invento com dissilicato de litio como fase cristalina principal, uma vez que esta é dotada de excelentes propriedades.

Em virtude das suas propriedades, precedentemente descritas, a vitrocerâmica de acordo com o invento e, a titulo de seu precursor, o vidro de acordo com o invento são particularmente adequados a serem utilizados em medicina dentária. É por isso também objecto do invento a utilização da vitrocerâmica de acordo com o invento ou do vidro de acordo com o invento como materiais dentários e em particular na produção de restauros dentários ou enquanto material de revestimento de restauros dentários tais como coroas, pontes e pilares.

Finalmente, os vidros e vitrocerâmicas de acordo com o invento podem também ser misturados dom outros vidros e vitrocerâmicas de modo a que se obtenha materiais dentários com propriedades especificas desejadas. As composições e em particular os materiais dentários que contêm o vidro de acordo com o invento ou a vitrocerâmica de acordo com o invento em combinação com pelo menos um outro vidro e/ou ou uma outra vitrocerâmica constituem por isso um outro objecto do invento. Em consequência, o vidro de acordo com o invento ou a vitrocerâmica de acordo com o invento podem ser utilizados como componente principal de um compósito inorgânico-inorgânico ou em combinação com uma multiplicidade de outros vidros e/ou vitrocerâmicas, compósito ou combinação esses que podem ser utilizados em particular como materiais dentários. É particularmente preferido que as combinações ou os compósitos se encontrem sob a forma de peças em bruto sinterizadas. São exemplos de outros vidros e vitrocerâmicas utilizáveis na preparação de compósitos inorgânico-inorgânico ou de combinação os dados a conhecer em DE 43 14 817, DE 44 23 793, DE 44 23 794, DE 44 28 839, DE 196 47 739, DE 197 25 553, DE 197 25 555, DE 100 31 431, DE 10 2007 011 337. Estes vidros e vitrocerâmicas pertencem ao grupo silicato, borato, fosfato ou aluminossilicato. Os vidros e vitrocerâmicas preferidos são do tipo S1O2-AI2O3-O3-K2O (com cristais de leucite cúbicos ou tetragonais), do tipo SÍO2-B203-Na20, do tipo silicato de metal alcalino, do tipo silicato de metal alcalino e zinco, do tipo silicofosfato, do tipo Si02~Zr02 e/ou do tipo aluminossilicato de litio com cristais de espodumena. Mediante a misturação de tais vidros e vitrocerâmicas com os vidros e/ou vitrocerâmicas de acordo com o invento pode, por exemplo, regular-se de forma discricionária o coeficiente de dilatação térmica dentro de um intervalo amplo que vai de 6 a 20 ΊΟ-6 K_1. O invento será em seguida descrito em mais pormenor com recurso a exemplos.

Exemplos

Exemplos 1 a 9; Composição e fases cristalinas

Produziu-se um total de 9 vidros e vitrocerâmicas de acordo com o invento com a composição indicada no Quadro I mediante a fusão dos correspondentes vidros de partida e os subsequentes tratamento térmico da massa fundida para efeito da formação controlada de núcleos e cristalização.

Para tal começou por fundir-se os vidros de partida do escalão 100 a 200 g produzidos a partir das matérias primas usuais a uma temperatura compreendida entre 1400 e 1500°C, o que decorreu vantajosamente, sem formação de bolhas ou veios. Na sequência do vazamento dos vidros de partida para dentro de água obteve-se fritas de vidro que, para efeito da sua homogeneização, foram em seguida novamente fundidas a uma temperatura compreendida entre 1450 e 1550°C, mantida durante 1 a 3 h.

Nos Exemplos 1 a 6 e 8 a 9, as massas vítreas fundidas obtidas foram em seguida vertidas para dentro de moldes preaquecidos a fim de se obter monolitos vítreos.

No Exemplo 7, a massa vítrea fundida obtida foi arrefecida até alcançar 1400°C e, mediante o seu vazamento para dentro de água, transformada num granulado finamente particulado. O granulado foi secado e moída por forma a obter-se um pó com partículas de dimensão inferior a 90 ym. Este pó foi humedecido com água e prensada por aplicação de uma pressão de 20 MPa de modo a que fosse obtida uma pastilha de pó prensado.

Os monolitos vítreos (Exemplos 1 a 6 e 8 a 9) bem como a pastilha de pó prensado (Exemplo 7) foram em seguida transformados nos vidros e vitrocerâmicas de acordo com o invento mediante um tratamento térmico. Os tratamentos térmicos utilizados, destinados a promover a formação controlada de núcleos e a cristalização controlada, também se encontram indicados no Quadro I. Neste quadro, TN e tN significam a temperatura utilizada e o tempo necessário para a formação de núcleos,

Tc e tc significam a temperatura utilizada e o tempo necessário para a cristalização do dissilicato de lítio ou do metassilicato de lítio, LS significa metassilicato de lítio LP significa ortofosfato de lítio. É visível que um primeiro tratamento térmico a uma temperatura situada entre 480 e 500°C conduziu à formação de vidros de silicato de lítio contendo núcleos, e que, por efeito de um outro tratamento térmico durante apenas 20 minutos a uma temperatura compreendida tão baixa quanto 650 a 750°C, estes vidros cristalizaram, sendo obtidas vitrocerâmicas com dissilicato de litio como fase cristalina principal, tal como foi determinado com recurso a difracção de raios X [cuja sigla inglesa é XRD].

As vitrocerâmicas de dissilicato de lítio produzidas exibiam uma elevada resistência à fractura, medida enquanto coeficiente de intensidade da tensão critico, Kic, superior a 2,4 MPa-m0'5.

Por via mecânica de acordo com a técnica CAD/CAM de desenho fabrico e assistidos ou mediante prensagem a quente, às vitrocerâmicas de dissilicato de lítio e de me-tassilicato de lítio produzidas pode muito facilmente ser dada a forma de diferentes restauros dentários, os quais podem ainda ser capeados, se necessário.

Por via de uma prensagem a quente, as referidas vitrocerâmicas podem igualmente ser utilizadas como revestimentos, em especial de restauros dentários, por exemplo capeá-los a gosto.

Exemplo 10: Processamento sobre pastilhas de pó prensado

As vitrocerâmicas de acordo com os Exemplos 1 a 4 foram moídas de modo a que fossem obtidos pós com partículas de dimensão inferior a 90 ym.

Numa primeira variante, os pós obtidos foram prensados com ou sem recurso a agentes auxiliares da prensagem de modo a que fossem obtidas pastilhas de pó prensado, as quais foram parcial ou densamente sinterizadas a uma temperatura compreendida entre 800 e 1100°C e em seguida mecanicamente processadas ou submetidas a uma prensagem a quente por forma a darem origem a restauros dentários.

Numa segunda variante, os pós obtidos foram prensados com ou sem recurso a agentes auxiliares da prensagem de modo a que fossem obtidas pastilhas de pó prensado, as quais foram em seguida mecanicamente processadas ou submetidas a uma prensagem a quente por forma a darem origem a restauros dentários. Em particular os restauros dentários obtidos após o processamento mecânico foram em seguida densamente sinterizados a uma temperatura compreendida entre 900 e 1100°C.

Ambas as variantes permitem produzir coroas, capas, coroas parciais e restauros sem envolvimento de cúspides ("inlays"), bem como revestimentos aplicáveis sobre cerâmicas dentárias e vitrocerâmicas dentárias.

Exemplo 11: Prensagem a quente de um vidro contendo núcleos

Produziu-se um vidro com uma composição conforme à do Exemplo 7 mediante a misturação, mantida durante 30 min., das correspondentes matérias primas, sob a forma de óxidos e carbonatos, numa misturadora Turbola e a subsequente fusão da mistura num cadinho de platina, a 1450°C temperatura que foi mantida durante 120 min. A massa fundida foi vertida para dentro de água a fim de se obter um granulado vitreo finamente particulado. Este vidro granulado foi novamente aquecido até 1530°C, temperatura que foi mantida durante 150 min., de modo a que pudesse ser obtida uma massa vitrea fundida com uma homogeneidade especialmente elevada. A temperatura foi baixada para 1500°C ao longo de 30 min., após o que se obteve peças em bruto cilíndricas com 12,5 mm de diâmetro na sequência do vazamento da referida massa para dentro de moldes particionáveis preaquecidos em aço ou de grafite. Os cilindros vítreos foram depois nucleados a 490°C e distendidos.

Os cilindros nucleados foram então processados mediante uma prensagem a quente durante 6 min. a uma temperatura de prensagem de 970°C num forno de prensagem EP600 da Ivoclar Vivadent AG, sendo obtidos restauros dentários tais como restauros sem e com envolvimento de cúspides, facetas, coroas parciais e laminados. Como fase cristalina principal pôde sempre ser identificado o dissilicato de lítio.

Quadro I

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Vitrocerâmica de silicato de litio contendo um óxido de metal pentavalente, seleccionado entre Nb20s, Ta205 e misturas destes entre si, e 11,0 a 21,0% de LÍ2O, bem como menos de 2,0% de K2O, menos de 1,0% de Na20 e menos de 0,5% de CaO.
2. Vitrocerâmica de acordo com a reivindicação 1, à excepção de uma vitrocerâmica de silicato de litio contendo pelo menos 6, 1% em peso de ZrC>2 e/ou à excepção de uma vitrocerâmica de silicato de litio contendo pelo menos 8,5% em peso de um óxido de metal de transição seleccionado do grupo composto por óxidos de itrio, por óxidos de metais de transição com um número atómico entre 41 e 7 9 e por misturas destes óxidos entre si.
3. Vitrocerâmica de acordo com as reivindicações 1 ou 2, contendo menos de 1,0% em peso, em particular menos de 0,5% em peso e de preferência menos de 0,1% em peso de K2O, sendo com especial isenta de K2O.
4. Vitrocerâmica de acordo com as reivindicações 1 a 3, contendo menos 0,5% em peso e de preferência menos de 0,1% em peso de Na20, sendo com especial isenta de Na20.
5. Vitrocerâmica de acordo com uma das reivin- dicações 1 a 4, contendo menos de 0,1% em peso de La203, sendo de preferência essencialmente isenta de La2C>3, e/ou contendo menos de 0,1% em peso de CaO, sendo de preferência essencialmente isenta de CaO, e/ou menos de 0,5 e de preferência menos de 0,1% em peso de B2O3, sendo com especial preferência isenta de B2O3.
6. Vitrocerâmica de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, contendo o óxido metálico pentavalente ou misturas destes óxidos entre si em quantidades correspondentes a percentagens ponderais compreendidas entre 0,1 e 8,2%, em particular entre 1,5 e 8,0% e de preferência entre 2,0 e 5,0%, e/ou contendo pelo menos 2,0 e em particular pelo menos 2,1% em peso de Nb20s ou Ta20s.
7. Vitrocerâmica de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, exibindo metassilicato de litio enquanto fase cristalina principal e contendo em particular mais de 5% em volume, de preferência mais de 10% em volume e com maior preferência mais de 15% em volume de cristais de metassilicato de litio.
8. Vitrocerâmica de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, exibindo dissilicato de litio enquanto fase cristalina principal e contendo em articular mais de 10% em volume, de preferência mais de 20% em volume e com maior preferência mais de 30% em volume de cristais de dissilicato de litio.
9. Vitrocerâmica de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, contendo 60,0 a 85,0% em peso, em particular 62,0 a 80,0% em peso e de preferência 66,0 a 77,0% em peso de S1O2.
10. Vitrocerâmica de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, contendo 12,0 a 20,0% em peso de LÍ2O e/ou S1O2 e L12O numa proporção molar que se situa entre 1,7 e 3,1 e em particular entre 1,75 e 3,0 ou numa proporção molar de pelo menos 2,2, em particular situada entre 2,3 e 2,5 e sendo de preferência 2,4.
11. Vitrocerâmica de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, contendo 0 a 10,0% em peso, em particular 2,0 a 9,0% em peso, de preferência 3,0 a 7,5% em peso de P2O5.
12. Vitrocerâmica de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, contendo pelo menos um e de preferência todos os seguintes componentes: Componente_% em peso__ SÍO2 66,0 a 77,0 Li20 12,0 a 20,0 óxidos metálicos pentavalentes ou suas misturas 2,0 a 8,5 P2O5 0 a 7,0, de preferência 3,0 a 7,0 AI2O3 0 a 6,0, de preferência 3,0 a 4,0
13. Vitrocerâmica de acordo com uma das reivin- dicações 1 a 12, exibindo dissilicato de litio enquanto fase cristalina principal e tendo uma resistência à fractura, medida enquanto valor do coeficiente de intensidade da tensão critico, Kic, de pelo menos 1,6 MPa -m0'5 e em particular superior a 2,4 MPa-m0'5.
14. Vidro de partida que contém os componentes da vitrocerâmica de acordo um uma das reivindicações 1 a 6 ou 9 a 12.
15. Vidro de silicato de litio com agentes nu-cleantes adequados como formadores de núcleos de cristais de metassilicato de litio e/ou de dissilicato de litio, em que o vidro contém os componentes da vitrocerâmica de acordo com uma das reivindicações 1 a 6 ou 9 a 12.
16. Vitrocerâmica de acordo com uma das reivindicações 1 a 13 ou vidro de acordo com as reivindicações 14 ou 15, em que o vidro e a vitrocerâmica se encontram sob a forma de um pó, um granulado, um peça em bruto ou um restauro dentário.
17. Processo para a produção da vitrocerâmica de acordo com uma das reivindicações 1 a 13 ou 16 ou do vidro de acordo com uma das reivindicações 15 ou 16, em que o vidro de partida de acordo com as reivindicações 14 ou 16, o vidro contendo núcleos de acordo comas reivindicações 15 ou 16 ou a vitrocerâmica com metassilicato de litio enquanto fase cristalina principal de acordo com uma das reivin- dicações 7, 9 a 12 ou 16 são submetidos a pelo menos um tratamento térmico a temperaturas compreendidas entre 450 e 950°C, em particular entre 450 e 780°C e de preferência entre 480 e 750°C.
18. Processo para a preparação de uma vitrocerâ-mica de silicato de litio contendo um óxido metálico penta-valente, seleccionado entre Nb20s ou Ta20s e misturas destes entre si, e contendo menos de 2,0% em peso de K2O em que: a) um vidro de partida que contém os componentes da vi-trocerâmica é submetido a um tratamento térmico, a uma temperatura compreendida entre 480 e 500°C, a fim de se obter um vidro contendo núcleos adequados como formadores de cristais de dissilicato de litio, e b) um vidro contendo núcleos é submetido a um tratamento térmico, a uma temperatura compreendida entre 650 e 750°C, a fim de se obter uma vitrocerâmica contendo dissilicato de litio como fase cristalina principal.
19. Utilização da vitrocerâmica de silicato de litio, de um vidro de partida ou de um vidro com núcleos que sejam adequados como formadores dos cristais de metas-silicato de litio ou de dissilicato de litio, em que a vitrocerâmica ou o vidro contêm um óxido metálico pentavalen-te, seleccionado entre Nb20s, Ta20s e misturas destes entre si, e contém menos de 2,0% em peso de K2O, menos de 1,0% de Na20 e menos de 0,5% de CaO, como material dentário, em particular para revestir restauros dentários e de preferência para produzir restauros dentários. 18. Utilização para a produção de restauros dentários de acordo com a reivindicação 19, em que a vitroce-râmica ou o vidro são deformados mediante compressão ou mediante processamento mecânico de modo a darem origem ao restauro dentário desejado, em particular a uma ponte, um restauro sem envolvimento de cúspides ("inlay"), um restauro com envolvimento de cúspides ("onlay"), uma faceta, um pilar, uma coroa parcial e uma coroa ou capa. REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na Descrição * - EPSO0JA * EP827âá1 A ·- DE 431481? * epsísossa * * fc?· A * DE 44.33 A84 * ES»168S3S8A *' DE442&SX9 * usssomtA * de is6*ms * \NQ SíS®8íSS85S A * DE1&725S55 - WO A * DE 1D$3 «1 * vsfo K4 mun a * de iqskkw «33? * EAS3ir?3A