DE102009009706A1

DE102009009706A1 - Aluminosilikatglas und Farbadaptionszusammensetzung für Keramikmaterialien

Info

Publication number: DE102009009706A1
Application number: DE102009009706A
Authority: DE
Inventors: Yukio Fukatani; Keiji Takahashi; Ryuichi Yoshimoto
Original assignee: Shofu Inc
Current assignee: Shofu Inc
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2029-02-20
Also published as: JP2009207743A; US8304356B2; DE102009009706B4; US20120148750A1; JP5072657B2; CN101525212A; US20090227438A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbadaptionszusammensetzung, die zum Färben und zur Farbadaption von Porzellan für eine Keramikkrone eingesetzt wird, die Dentalrestaurationen und Prothetik, und Aluminosilikatglas, das zur Verwendung in einer Farbadaptionszusammensetzung geeignet ist. Insbesondere wird eine Farbadaptionszusammensetzung für Dentalporzellane durch Mischen von zwei oder mehreren Arten von Glasmassen mit voneinander verschiedenen Sintertemperaturen und einem anorganischen Pigment oder einem durch vorheriges Dispergieren von anorganischen Pigmenten in Glas erhaltenen gefärbten Glas hergestellt.

Description

[Technisches Gebiet der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbadaptionszusammensetzung, die zur Färbung und zur Farbadaption von Keramikkronenporzellan, wie Dentalrestaurationen und Prothetik, verwendet wird, und Aluminosilikatglas, das für die Verwendung in einer Farbadaptionszusammensetzung geeignet ist.
[Stand der Technik]
Kronenrestaurationen, die eine den natürlichen Zähnen entsprechende Ästhetik bereitstellen, schließen Metallkeramik-Dentairestaurationen und Allkeramik-Dentalrestaurationen ein, wovon beide mit Dentalporzellan gebildet werden. Wenn diese Dentalrestaurationen gebildet werden, werden Techniken zur Expression von weißen Bändern und Flecken um die zervikalen Teile und proximalen Oberflächen herum, Haarlinien, Emailrisse und dergleichen auf natürlichen Zähnen, um natürliche Zähne nachzubilden, eingesetzt. Hierfür werden Farbadaptionszusammensetzungen, die in keramischem Kronenporzellan verwendet werden (hierin im Folgenden manchmal als ”Porzellanfärbungen” bezeichnet), verwendet.
Porzellanfärbungen umfassen Matrixglas und anorganische Pigmente zum Färben.
Im Allgemeinen schließen Techniken zum Färben von Kronenrestaurationen zur Nachstellung natürlicher Zähne eine interne Färbetechnik ein, wobei eine Porzellanfärbung zwischen Porzellanteilen und eine externe Färbetechnik verwendet wird, wobei ein Porzellanfärbung auf der äußersten Oberfläche eines Porzellanteils verwendet wird, ein.
Zusätzlich sind einige der Allkeramik-Kronenrestaurationen aus verschiedenen Materialien gebildet, wie gießbare Keramikmaterialien für ein Gießverfahren, pressbare Keramikmaterialien für ein Warmpressverfahren, CAD/CAM-Blöcke, die für ein CAD/CAM-System und dergleichen anwendbar sind, und die Ästhetik wird durch Anwenden einer Porzellanfärbung auf den Oberflächen dieser Kronenrestaurationen verbessert.
Die Anwendung von Porzellanfärbungen ist nachstehend erklärt. Zuerst wird eine Porzellanfärbung mit entsprechend ausgewählter Farbe auf einer Glasplatte oder einer Färbepalette vorgelegt. Porzellanfärbungen werden in einer Form von Paste oder Pulver bereitgestellt. Wenn darum eine Porzellanfärbung in einer Pastenform vorhanden ist, wird eine entsprechende Menge der Paste selbst auf einer Glasplatte oder einer Färbeplatte vorgelegt, und wenn eine Porzellanfärbung eine Form von Pulver ist, wird eine entsprechende Menge von Pulver auf einer Glasplatte oder einer Färbeplatte vorgelegt, und dann wird eine exklusive Flüssigkeit zugesetzt, um sie zu einer Pastenform zu verkneten.
Gewünschte Farben können durch Mischen von Porzellanfärbungen mit verschiedenen Farben in beliebigen Verhältnissen erhalten werden. Wenn es gewünscht ist, die Anwendungseigenschaften oder die Kneteigenschaften für diese Knetmischfarben zu modifizieren, kann eine Verdünnungsflüssigkeit zweckdienlich zugesetzt und verknetet werden.
Die farbadaptierte Porzellanfärbepaste wird auf Kronenrestaurationen von Interesse mit einer Bürste und dergleichen aufgebracht. Die Restaurationen, die mit der Paste aufgebracht werden, werden nach einem optimierten Sinterprogramm unter Verwendung eines Porzellanofens für eine Dentaltechnologie luftgesintert. Durch Sintern verschmelzen die Färbekomponenten, die in den Porzellanfärbungen enthalten sind, mit den Kronenrestaurationen.
Im Allgemeinen werden Porzellanfärbungen für Metallkeramik-Kronenrestaurationen und Allkeramik-Kronenrestaurationen zweckdienlich eingesetzt, und sie werden, in Abhängigkeit von den aufzubringenden Teilen, als eine interne Färbung oder eine externe Färbung bezeichnet.
Der Grund für das zweckdienlich Anwenden, wie vorstehend beschrieben, besteht darin, dass, da Metallkeramik-Kronenrestaurationen und Allkeramik-Kronenrestaurationen als Fundamente voneinander signifikant unterschiedliche lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, es notwendig ist, eine Porzellanfärbung mit einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu verwenden, der zu den jeweiligen Kronenrestaurationen passt, um Ablösen der Porzellanfärbung von der aufgebrachten Oberfläche, Reißen, Brechen und dergleichen aufgrund einer durch einen Unterschied in den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Fundament und der Porzellanfärbung verursachten übermäßigen Belastung zu verhindern. Weiterhin besteht der Grund auch darin, dass Situationen zur Erzeugung von Belastungen zwischen inneren Regionen und Oberflächenregionen von Restaurationen unterschiedlich sind.
Die japanische Patentschrift Nr. 4006230 offenbart ein Färbepulver und ein Glasurpulver zum Färben oder zum Glasieren von Vollkeramikkronen, aber diese Pulver sind darauf beschränkt, in Diopsid-Glas-Keramiken mit einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizient von 4–6 × 10^–6 K^–1 verwendet zu werden.
Die japanische Patentschrift Nr. 2847084 offenbart ein Niedertemperatur-Sinterfärbematerial (Porzellanfärbung), das Phosphatglas als eine Hauptkomponente enthält, allerdings ist seine Zusammensetzung als 30 bis 80 Gew.-% P₂O₃ und 1 bis 20 Gew.-% Al₂O₃ beschränkt.

[Patentdokument 1] Japanische Patentschrift Nr. 4006230
[Patentdokument 2] Japanische Patentschrift Nr. 2847084

[Offenbarung der Erfindung]
[Durch die Erfindung zu lösendes Problem]
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer thermisch und chemisch stabilen Porzellanfärbung, die als eine interne Färbung und eine externe Färbung für Metallkeramik-Kronenrestaurationen und Allkeramik-Kronenrestaurationen breit anwendbar ist.
Speziell stellt die vorliegende Erfindung ein System, das in der Lage ist, eine Porzellanfärbung zu erzeugen, die einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine Sintertemperatur aufweist, die für keramisches Kronenmaterial geeignet sind, das herkömmliches gefärbtes Glas enthält, unter Verwendung von Matrixglas mit einer Zusammensetzung in 1 System bereit.
[Mittel zur Lösung des Problems]
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung Aluminosilikatglas bereit, das die folgenden Komponenten enthält:
SiO₂: 55,0–75,0 Gew.-%,
B₂O₃: 5,0–20,0 Gew.-%,
Al₂O₃: 5,0–15,0 Gew.-%,
Li₂O: 0,5–1,5 Gew.-%,
Na₂O: 3,0–8,0 Gew.-%,
K₂O: 3,0–8,0 Gew.-%,
CaO: 1,0–5,0 Gew.-%,
MgO: 0,1–1,0 Gew.-% und
Sb₂O₃: 0,1–1,0 Gew.-%,
und mit einer Sintertemperatur von 760–860°C und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizient von 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 in einem Bereich von 25 bis 500°C.
Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung Matrixglas, das eine Mischung von zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern ist, zur Herstellung von Porzellanfärbungen, wobei jedes der zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern das oben erwähnte Aluminosilikatglas ist, bereit.
Das erfindungsgemäße Matrixglas kann zur Herstellung von Porzellanglas mit einer Sintertemperatur von 780–860°C und mit einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 in einem Bereich von 25 bis 500°C eingesetzt werden.
Es ist wünschenswert, dass ein Unterschied in den Sintertemperaturen zwischen den das erfindungsgemäße Matrixglas aufbauenden zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern 40°C oder mehr beträgt.
Wenn eine Mischung von zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern, wobei der Unterschied in den Sintertemperaturen 40°C oder mehr beträgt, verwendet wird, ohne Rücksicht auf die Sintertemperatur von in der Porzellanfärbung verwendetem gefärbtem Glas, kann eine Porzellanfärbung mit einer Sintertemperatur erhalten werden, die niedriger ist als die Sintertemperatur des fundamentalen Keramikkronenporzellans. Darum kann ein Sinterverfahren bei niedrigen Sinterprogrammtemperaturen durchgeführt werden, bei denen sich Fundamentrestaurationen niemals verformen.
Die erfindungsgemäße Porzellanfärbung ist dadurch gekennzeichnet, dass ihr linearer Wärmeausdehnungskoeffizient in einem Bereich von 25–500°C 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 beträgt.
Da der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient in einem Bereich von 25–500°C für die erfindungsgemäße Porzellanfärbung auf 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 eingestellt ist, kann eine Belastung reduziert werden, die durch einen Unterschied in den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten aus einer Vielzahl von die Fundamente aufbauenden Restaurationen verursacht wird, um ein Ablösen von aufgebrachten Oberflächen, Reißen, Brechen und dergleichen ohne Rücksicht darauf zu verhindern, dass lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten in einem Bereich von 25–500°C für Allkeramik-Kronenrestaurationen und Metallkeramik-Kronenrestaurationen, die ein Fundament aufbauen, 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 betragen.
Dadurch wird der Einsatz für sowohl eine interne Färbung als auch eine externe Färbung für Metallkeramik-Kronenrestaurationen und Allkeramik-Kronenrestaurationen verfügbar.
Weiterhin werden bei der vorliegenden Erfindung zwei oder mehrere Arten von Aluminosilikatgläsern mit voneinander um 40°C verschiedenen Sintertemperaturen vermischt, um eine Sintertemperatur der finalen Porzellanfärbung auf für ein Kronenfundamentporzellan geeignete Temperaturen einzustellen, ohne Rücksicht auf eine Art von gefärbtem Glas.
Das bedeutet, erfindungsgemäß kann für jedes beliebige Kronenporzellan eine Porzellanfärbung mit einer gewünschten Farbe bereitgestellt werden, die in einem Sinterprogramm verwendet werden kann.
Beispielsweise kann durch Mischen von A-Glas mit einer Sintertemperatur von 760–820°C und B-Glas mit einer Sintertemperatur von 800–860°C eine Porzellanfärbung mit einer Sintertemperatur von 780–860°C leicht hergestellt werden, auch wenn ein gefärbtes Glas mit einer Sintertemperatur über 900°C verwendet wird.
Zusätzlich wird der erfindungsgemäßen Porzellanfärbung, als ein Farbmaterial, ein zum Färben von Töpferware verwendetes anorganisches Pigment direkt zugesetzt, oder ein gefärbtes Glas, das durch vorheriges Dispergieren anorganischer Pigmente in Glas erhalten wird, wird zugesetzt.
Wenn ein gefärbtes Glas verwendet wird, ist, da anorganische Pigmente durch Glas geschützt werden, die Wärmestabilität für die Farbentwicklung im Vergleich mit einem Fall verbessert, wobei anorganische Pigmente direkt einer Glasmasse zugesetzt werden.
Weiterhin kann durch die Verwendung von fein gemahlenem Pulver eine Porzellanfärbung bereitgestellt werden, die gute Aufbringeigenschaften besitzt und hohe Stabilität in Fluoreszenzeigenschaften und Farben von Farbmaterialien zeigt und die es ermöglicht, Keramikkronen-Restaurationen den natürlichen Zähnen ästhetisch ähnlicher zu machen.
Speziell wird, um die Aufbringeigenschaften und die Adaptionsfähigkeit an ein Fundament zu verbessern, die maximale Teilchengröße des gefärbten Glases auf 22 μm oder kleiner eingestellt. Ein Matrixglas mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 5 μm wird verwendet.
Da fein gemahlenes Pulver in einer pastenartigen Form verwendet wird, kann es sehr dünn aufgebracht werden.
[Wirkungen der Erfindung]
Die erfindungsgemäße Porzellanfärbung kann von Metallkeramik-Kronenporzellan mit höheren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten bis Aluminiumoxidkern-Kronenporzellan mit niedrigeren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten breit eingesetzt werden.
Das bedeutet, die erfindungsgemäße Porzellanfärbung ist nicht durch den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von einer Vielzahl von Dentalporzellan für Fundamente beschränkt und kann aufgebracht und gesintert werden, ohne dass Ablösen oder Brechen bewirkt werden, um ästhetisch hervorragende Kronenrestaurationen vorteilhaft herzustellen.
Da die Sintertemperatur der erfindungsgemäßen Porzellanfärbung auf Temperaturen eingestellt werden kann, die niedriger sind als die Sintertemperaturen einer Vielzahl von Dentalporzellanen, kann ein Färbeverfahren bei niedrigen Temperaturen durchgeführt werden, bei denen sich Fundamentrestaurationen niemals verformen.
Da die erfindungsgemäße Porzellanfärbung ein Aluminosilikatglas als eine Hauptkomponente einschließt, sind die Entwicklung von Fluoreszenzmaterialien und die Farbstabilität von Farbmaterialien gut, und sie besitzt für die Entwicklung einer Farbe einer Krone nach dem Sintern hervorragende Eigenschaften.
Die erfindungsgemäße Porzellanfärbung kann ohne ein Problem eingesetzt werden, auch wenn ein Gehalt von gefärbtem Glas erhöht wird, um eine Pigmentkonzentration zu erhöhen, und ist in der Lage, verschiedene Farben aufzuweisen.
Da die erfindungsgemäße Porzellanfärbung durch Herstellen einer Paste mit fein gemahlenem Pulver hergestellt wird, ist sie weiterhin an beliebige Fundamente für Metallkeramik- und Allkeramik-Kronenrestaurationen anpassbar, und kann in einer Dünnschicht aufgeschmolzen werden.
[Beste Weise zur Durchführung der Erfindung]
Die Bestandteile für ein Aluminosilikatglas, das in der erfindungsgemäßen Porzellanfärbung verwendet wird, werden nachstehend speziell erläutert.
In der obigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Aluminosilikatglases beträgt der SiO₂-Gehalt 55,0–75,0 Gew.-%, vorzugsweise 60,0–70,0 Gew.-%. Wenn er mehr als 75 Gew.-% beträgt, wird die Sintertemperatur höher, und wenn er weniger als 55 Gew.-% beträgt, wird, obwohl die Sintertemperatur niedriger wird, die chemische Löslichkeit schlechter.
In der obigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Aluminosilikatglases beträgt der B₂O₃-Gehalt 5,0–20,0 Gew.-%, vorzugsweise 10,0–20,0 Gew.-%. Wenn er mehr als 20 Gew.-% beträgt, weicht er von einem Zusammensetzungsbereich der Glasbildung ab, was Instabilität hervorruft, und die chemische Löslichkeit wird schlechter. Wenn er andererseits geringer ist als 5 Gew.-%, wird die Sintertemperatur höher.
In der obigen Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Aluminosilikatglases beträgt der Al₂O₃-Gehalt 5,0–15,0 Gew.-%, vorzugsweise 5,0–10,0 Gew.-%. Wenn er mehr als 15 Gew.-% beträgt, wird die Sintertemperatur höher und die Verschmelzungseigenschaften mit den Fundamenten werden schlechter.
In der obigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Aluminosilikatglases beträgt der Li₂O-Gehalt 0,1–1,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5–1,0 Gew.-%. Wenn er mehr als 1,5 Gew.-% beträgt, wird die Wirkung der Erniedrigung eines Schmelzpunktes verstärkt, aber das erhaltene Glas ist instabil.
In der obigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Aluminosilikatglases beträgt der Na₂O-Gehalt 3,0–8,0 Gew.-%, vorzugsweise 4,0–7,0 Gew.-%. Wenn er mehr als 8,0 Gew.-% beträgt, wird die chemische Löslichkeit schlechter, und der Wärmeausdehnungskoeffizient nimmt zu.
In der obigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Aluminosilikatglases beträgt der K₂O-Gehalt 3,0–8,0 Gew.-%, vorzugsweise 4,0–7,0 Gew.-%. Wenn er mehr als 8 Gew.-% beträgt, wird die chemische Löslichkeit schlechter, und der Wärmeausdehnungskoeffizient nimmt zu.
In der obigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Aluminosilikatglases ist es stärker bevorzugt, dass der Gesamtgehalt von Na₂O und K₂O 9,0–14,0 Gew.-% beträgt. Wenn der Gesamtgehalt von Na₂O und K₂O mehr als 14 Gew.-% beträgt, wird die chemische Löslichkeit schlechter und der Wärmeausdehnungskoeffizient nimmt zu.
In der obigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Aluminosilikatglases beträgt der CaO-Gehalt 1,0–5,0 Gew.-%, vorzugsweise 1,5–3,0 Gew.-%. Es wird als Carbonat zusammen mit Na₂O und K₂O zu Glasrohmaterialien zur Unterstützung des Schmelzens zugesetzt. Weiterhin wird es zusammen mit MgO zur Verbesserung der chemischen Löslichkeit verwendet.
In der obigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Aluminosilikatglases beträgt der MgO-Gehalt 0,1–1,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,2–0,8 Gew.-%. Es wird als Carbonat zusammen mit Na₂O und K₂O zu Glasrohmaterialien zur Unterstützung des Schmelzens zugesetzt. Weiterhin wird es zusammen mit CaO zur Verbesserung der chemischen Löslichkeit verwendet.
In der obigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Aluminosilikatglases beträgt der Sb₂O₂-Gehalt 0,1–1,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,2–0,8 Gew.-%. Es wird zu Glas in einer kleinen Menge zugesetzt, um das Schmelzen zu unterstützen.
Zusätzlich kann dem Aluminosilikatglas eine Vielzahl von Metalloxiden zugesetzt werden, die anders sind als die oben erwähnten essentiellen Komponenten, soweit der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient in einem Bereich von 25°C–500°C beibehalten wird, um 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 zu betragen.
Als Rohmaterialien für das erfindungsgemäße Aluminosilikatglas können breit und allgemein verwendete Keramikrohmaterialien eingesetzt werden. Die Rohmaterialien sind nicht besonders eingeschränkt, soweit sie die jeweiligen obigen Oxide selbst sind und/oder Substanzen sind, die durch Erwärmen in Luft in die obigen jeweiligen Oxide übergeführt werden. Die Menge an jeweiligen Rohmaterialien wird durch vorheriges Berechnen der zu erhaltenden Glaszusammensetzungen bestimmt, und dann werden sie gemischt. Zusätzlich sind Verfahren zum Mischen von Rohmaterialien nicht besonders eingeschränkt, aber es ist bevorzugt, dass diese Rohmaterialien gleichmäßig dispergiert werden.
Glas wird durch Verschmelzen der gemischten Rohmaterialien bei mindestens 1 200°C oder höher gebildet. Ein Verfahren zum Verschmelzen ist nicht besonders eingeschränkt, soweit die gemischten Rohmaterialien vollständig schmelzen, um gleichmäßig amorph zu werden, ohne dass Sublimation von Komponenten und dergleichen verursacht wird.
Ein Verfahren zum Abkühlen von Schmelzen ist nicht besonders eingeschränkt, beispielsweise können Abschrecken in Wasser und dergleichen durchgeführt werden.
Die so erhaltenen Glasklumpen werden getrocknet und unter Bildung von Glasmaterial gemahlen. Ein Verfahren zum Mahlen von Glasklumpen ist nicht besonders eingeschränkt und ist ein Verfahren der Klassifizierung zu einer gewünschten gemahlenen Teilchengröße.
Die erfindungsgemäße Porzellanfärbung enthält zwei oder mehrere Arten des obigen Aluminosilikatglases mit verschiedenen Sintertemperaturen und ein Farbmaterial.
Bei der vorliegenden Erfindung kann eine Glasmasse von einem gefärbten Glas, das durch direkte Zugabe von anorganischen Farbpigmenten in eine Glasmasse von Aluminosilikatglas oder durch vorheriges Dispergieren anorganischer Pigmente in Glas erhalten wird, als Färbematerial zugesetzt werden, um eine Vielzahl von Farben zu entwickeln.
Gefärbtes Glas kann durch Mischen von 1–90 Gew.-% fein gemahlener Pigmente und 99–1 Gew.-% Glasmasse und durch Warmschmelzen des Gemisches bei 1 200–1 300°C für etwa 2 Stunden, um zu vitrifizieren, und durch feines Mahlen des vitrifizierten Gemisches hergestellt werden.
Die zur Herstellung von gefärbtem Glas verwendete Glasmasse kann durch vergleichbare Verfahren für das erfindungsgemäße Aluminosilikatglas erhalten werden, und es können diejenigen mit von dem erfindungsgemäßen Aluminosilikatglas verschiedenen Zusammensetzungen sein. Es besteht keine Einschränkung für ihre linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten und Sintertemperaturen.
Anorganische Pigmente zum Färben von Töpferware werden vorzugsweise als Pigmente, die in gefärbtem Glas verwendet werden, verwendet, beispielsweise können Oxide mit einer Mn-Al-Zusammensetzung und einer Ca-Sn-Si-Cr-Zusammensetzung (pink), einer Ti-Cr-Sb-Zusammensetzung, einer Sn-Al-V-Zusammensetzung und einer Sn-Si-Al-Ti-V-Zusammensetzung (gelb), einer Ti-Sb-Si-Cr-Al-Zusammensetzung und einer Zn-Cr-Fe-Al-Zusammensetzung (orange), einer Ti-Cr-W-Zusammensetzung und einer Zn-Fe-Cr-Si-Al-V-Zusammensetzung (braun), einer Co-Al-Zusammensetzung und einer Co-Al-Zn-Zusammensetzung (blau), einer Co-Mn-Cr-Fe-Zusammensetzung, einer Co-Mn-Cr-Zusammensetzung und einer Co-Fe-Al-Si-Zusammensetzung (schwarz), Zusammensetzungen von TiO₂ und ZrSiO₄ (weiß) verwendet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein gemahlenes gefärbtes Glas bei 10,0–80,0 Gew.-% bezüglich 100 Gew.-% der Porzellanfärbung gemischt werden, um eine gewünschte Farbe zu erhalten.
Zusätzlich ist es bevorzugt, dass mindestens eines von gefärbten Gläsern oder fluoreszierenden Materialien mit einer mittleren Teilchengröße von 1–5 μm zugesetzt wird, und stärker bevorzugt, dass sowohl gefärbte Glaser als auch fluoreszierenden Materialien zugesetzt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann durch Mischen von zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern mit voneinander um 40°C oder mehr verschiedenen Sintertemperaturen eine Porzellanfärbung mit einer Sintertemperatur von 780–860°C und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 in einem Bereich von 25–500°C hergestellt werden, ohne Rücksicht auf einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine Sintertemperatur eines in der Porzellanfärbung eingesetzten gefärbten Glases.
Der mittlere Teilchendurchmesser von in der erfindungsgemäßen Porzellanfärbung verwendetem Aluminosilikatglas beträgt vorzugsweise 3–8 μm, stärker bevorzugt 4–6 μm.
Als ein Verfahren zum Färben von keramischen Kronenrestaurationen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Porzellanfärbung, können herkömmliche Verfahren verwendet werden.
Durch Aufbringen der erfindungsgemäßen Porzellanfärbung als eine interne Färbung oder eine externe Färbung auf Allkeramik-Kronenrestaurationen, die durch übliche Verfahren gebildet werden, oder Metallkeramik-Kronenrestaurationen, die unter Verwendung von einem Aluminiumoxidkern oder einem Zirconiumoxidkern und durch ihr Sintern restauriert werden, wird es möglich, weiße Banden, Färbungen um zervikale Teile und proximale Oberflächen herum, Haarlinien, Emailrisse und dergleichen auf natürlichen Zähnen zu exprimieren.
[Beispiele]
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele weiter erläutert, jedoch ist die vorliegende Erfindung nie auf diese Beispiele und Vergleichsbeispiele beschränkt.
Nachstehend sind in den Beispielen und Vergleichsbeispielen Bewertungsverfahren für Sintertemperaturen, Wärmeausdehnungskoeffizienten und Verschmelzungseigenschaften von Zusammensetzungen, Porzellanen und dergleichen gezeigt.
(Bewertung der Sintertemperatur)
Porzellanfärbungen wurden in den Beispielen und Vergleichsbeispielen jeweils mit destilliertem Wasser verknetet, und das verknetete Material wurde in eine knopfförmige Silikonform (3 mm × 10 mm Durchmesser) eingefüllt. Anschließend wurde die Knopf-Form mit einem Ultraschallvibrator Ceramosonic Condenser (hergestellt von Shofu Inc.), einem Aufbauspatel oder dergleichen in Vibration versetzt, um Wasser von dem verkneteten Material in einem nassen Zustand zu perkolieren, um die Pulverklopfdichte (Kondensation) zu erhöhen, und das perkolierte Wasser wurde mit Papiertüchern und dergleichen absorbiert. Durch Wiederholen von Kondensation und Absorption wurde eine Pressform erhalten.
Die erhaltene Pressform wurde aus der Silikonform entfernt, und sie wurde in einem elektrischen Vakuumofen Single Mat für Porzellan (hergestellt von Shofu Inc.) gesintert, um die Sintertemperatur der jeweiligen Färbungen zu bewerten.
Bei der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff ”Sintertemperatur” eine Temperatur, bei der die Oberfläche der Pressform glatt und glänzend wird, d. h. ein Eigenglasurzustand. Insbesondere wird die obige Pressform in einen zuvor auf 600°C aufgeheizten Ofen verbracht, und sie wird durch Erhöhen einer Temperatur von 600°C auf eine entsprechende Peaktemperatur mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 50°C/min luftgesintert. Zu einer Zeit, wenn eine Temperatur die Peaktemperatur erreicht, wird sie schnell auf Raumtemperatur abgekühlt, und ihr Sinterzustand wird beobachtet. Wenn die Oberfläche ein biskuitartiger rauer Zustand ist, und scharfe Ränder der Pressform zurück bleiben, wird sie bei einer um 10°C erhöhten Temperatur erneut luftgesintert. Der gesinterte Zustand wird beobachtet. Die Sinterprogrammtemperatur, bei der das Sintermaterial gleichmäßig durchscheinend und die Oberfläche leicht glänzend wird, ist als eine Sintertemperatur definiert.
(Bewertung des Wärmeausdehnungskoeffizienten)
Die Porzellanfärbung in den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden jeweils mit destilliertem Wasser verknetet, und das verknetete Material wurde in eine stäbchenförmige Silikonform (6 × 6 × 25 mm) eingefüllt. Durch Wiederholen von Kondensation und Absorption wurde eine Pressform erhalten.
Die erhaltene Pressform wurde aus der Silikonform entfernt, und sie wurde zwei Mal in einem elektrischen Vakuumofen Single Mat für Porzellan (hergestellt von Shofu Inc.) luftgesintert. Entweder beim ersten oder zweiten Sintern wurde sie auf ungefähr die Sinter-Endtemperatur erhöht, die für die jeweiligen Zusammensetzungen unter Verwendung des oben erwähnten Verfahrens zur Bewertung der Sintertemperaturen bestimmt wurde.
Eine durch Schneiden der beiden Enden des zweifach gesinterten Materials, um parallele Oberflächen zu bilden, hergestellte und zu einer Größe von 20 × 5 × 5 mm geformte Probe wurde als eine Testprobe verwendet, und ihr linearer Wärmeausdehnungskoeffizient in einem Bereich von 25–500°C wurde mit einem Wärmedilatometer TMA8140C (hergestellt von Rigaku Corporation) gemessen.
(Bewertung der Verschmelzungseigenschaften)
Die Porzellanfärbungen in den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden jeweils durch Zugabe einer exklusiven Flüssigkeit, um das Pulver mit einer Anwendungseigenschaft auszustatten, in eine Paste übergeführt. Die erhaltene Paste wurde auf eine unter Verwendung verschiedener Dentalporzellane gebildete Dentalrestauration aufgebracht, und sie wurden gesintert.
Bei dieser Bewertung wurde eine Einzelkrone, die durch Aufbauen eines Dentalporzellans für Metallbonding, das einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 13,0 × 10^–6 K^–1 aufweist (hergestellt von Shofu Inc.), auf einem Metallkern gebildet wurde, eine Einzelkrone, die durch Aufbauen eines Dentalporzellans für Aluminiumoxidkappen, die einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 6,7 × 10^–6 K^–1 aufweisen (hergestellt von Shofu Inc.), auf einem Aluminiumoxidkern (hergestellt von Nobel Biocare) gebildet wurde, und eine Einzelkrone, die durch Aufbauen eines Dentalporzellans für Zirconiumoxid-Kappen, die einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 9,4 × 10^–6 K^–1 aufweisen (hergestellt von Shofu Inc.), auf einem Zirconiumoxidkern (hergestellt von Nobel Biocare) gebildet wurde, bewertet.
Die Einzelkronen wurden durch Sintern bei 940°C im Hinblick auf das Dentalporzellan für Metallbonding und bei 920°C im Hinblick auf Dentalporzellane für Aluminiumoxid-Kappen und Zirconiumoxid-Kappen gebildet.
Wenn die Porzellanfärbungen bei Sinterprogrammtemperaturen von nicht niedriger als die Sintertemperatur der Dentalrestauration, die ein Fundament ist, verschmolzen werden, verformen sich Fundamentmaterialien. Darum wurde bei dieser Bewertung die Sintertemperatur für die Porzellanfärbung auf 850°C eingestellt.
Die obige Paste wurde auf jede der Einzelkronen aufgebracht, und sie wurden in einen elektrischen Vakuumofen Single Mat für Porzellan (hergestellt von Shofu Inc.) verbracht, der zuvor auf 600°C erwärmt wurde. Anschließend wurden sie durch Erhöhen einer Temperatur von 600°C auf eine Peaktemperatur von 850°C bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 50°C/min luftgesintert. Zu einer Zeit, wenn eine Temperatur die Peaktemperatur erreichte, wurde sie schnell aus dem Ofen genommen, um bei Raumtemperatur abzukühlen.
Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur, wenn weder Risse, noch Brüche, noch Ablösungen, noch Trübungen, noch Wolken und dergleichen visuell auf den Porzellanoberflächen beobachtet wurden und eine gute Adaptionsfähigkeit mit dem Fundament erhalten wurde, wird sie mit einem Symbol ”o” bezeichnet, und wenn Risse, Brüche, Ablösungen, Trübungen und dergleichen visuell beobachtet wurden, wird sie mit einem Symbol ”x” bezeichnet.
Da zudem die zur Herstellung einer Paste verwendete exklusive Flüssigkeit bei 500°C verdampft, beeinflusst sie niemals die Bewertung des Verschmelzen.
(Bewertung der Zusammensetzung)
Proben wurden durch Pressen der jeweiligen Porzellanfärbungen in den Beispielen und Vergleichsbeispielen in einem Spezialhalter mit einer Druckmaschine (ein Druck von 20 Tonnen) hergestellt, und eine quantitative Analyse wurde auf einem Röntgenstrahl-Fluoreszenzanalysator ZSX100e (hergestellt von Rigaku Corporation) durchgeführt.
Mit der Annahme, dass sämtliche Elemente in einer Form von Oxiden existieren, wurden die Zusammensetzungsverhältnisse von Oxiden auf der Grundlage der erhaltenen elementaren Analysewerte berechnet.
(Bewertung der chemischen Löslichkeit)
Die Porzellanfärbungen in den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden jeweils mit destilliertem Wasser verknetet, und das verknetete Material wurde in eine scheibenförmige Silikonform (12 mm Durchmesser, 2 mm tief) gefüllt. Die Pressformen wurden durch Wiederholen von Kondensation und Absorption erhalten.
Die erhaltenen Pressformen wurden aus der Silikonform entfernt, und sie wurden in einem elektrischen Vakuumofen Single Mat für Porzellan (hergestellt von Shofu Inc.) luftgesintert, um 10 Proben herzustellen. Beide Oberflächen für diese Proben wurden geschliffen, um Ebenen zu bilden, worauf wiederum Luftsintern folgte.
Gemäß den Verfahren ISO6872 wurden diese Proben unter Verwendung eines Extraktors mit einem Rückflusskühler auf die Löslichkeit getestet. Wenn dieses Testergebnis kleiner war als der Wert, der in den ISO-Standard definiert ist (maximale eluierte Masse: 100 μg/cm^–2), wurde es mit ”o” bewertet. Wenn im Gegensatz dazu das Testergebnis größer war als dasjenige des Wertes, wurde es mit ”x” bewertet.
<Beispiele 1–5, Vergleichsbeispiele 1–3>
Einstellen und Mischen wurden durchgeführt, um Gläser 1–5 (Beispiele 1–5) und Gläser 6–8 (Vergleichsbeispiele 1–3) herzustellen, sodass sie die in Tabelle 1 gezeigte Oxidzusammensetzungen aufweisen.

Die Ergebnisse für Sintertemperaturen, lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten in einem Bereich von 25–500°C, die Schmelzeigenschaften und die chemische Löslichkeit für die erhaltenen Gläser sind in Tabelle 2 gezeigt. [Tabelle 1]

	SiO₂	B₂O₃	Al₂O₃	Li₂O	Na₂O	K₂O	CaO	MgO	Sb₂O₃	P₂O₅
Glas 1	67.8	12.5	7.2	1.0	4.8	4.4	1.3	0.5	0.5	0.0
Glas 2	65.0	9.3	7.6	1.0	5.6	5.7	5.0	0.5	0.3	0.0
Glas 3	63.4	11.0	8.2	0.5	7.0	5.4	3.4	0.7	0.4	0.0
Glas 4	69.8	9.5	7.4	1.0	4.7	4.7	2.4	0.1	0.4	0.0
Glas 5	61.6	16.7	6.8	0.8	6.2	5.0	2.3	0.1	0.5	0.0
Glas 6	55.2	6.0	17.3	0.5	7.6	7.9	5.2	0.3	0.0	0.0
Glas 7	56.5	5.8	7.0	0.0	21.8	1.1	2.1	3.5	0.0	2.2
Glas 8	62.2	0.0	16.4	0.0	6.9	13.9	1.0	0.6	0.0	0.0

[Tabelle 2]

	Sintertemperatur (°C)	linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (× 10^–6K^–1)	Verschmelzungseigenschalten	chemische Löslichkeit
Glas 1	840	6.1	o	o
Glas 2	820	6.9	o	o
Glas 3	840	6.8	o	o
Glas 4	820	5.8	o	o
Glas 5	780	6.9	o	o
Glas 6	880	9.1	o	o
Glas 7	780	11.1	x	o
Glas 8	880	15.0	x	o

Die Gläser 1–5 in den Beispielen 1–5 weisen jeweils Sintertemperaturen und lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten in den gewünschten Bereichen auf. Andererseits erfüllten die Gläser 6–8 in den Vergleichsbeispielen 1–3 weder die Sintertemperatur noch den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten.
Zusätzlich konnten die Gläser der Beispiele 1–5 gut verschmelzen, aber die Gläser 7 und 8 konnten nicht gut verschmelzen, da ihre linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten hoch waren.
Zusätzlich erfüllten alle die Gläser die chemische Löslichkeit.
<Beispiel 6–11, Vergleichsbeispiel 4–6>
Die Porzellanfärbungen 1–6 mit den in Tabelle 4 gezeigten Zusammensetzungen (Beispiele 6–11) wurden durch Mischen des Glases 1 (Beispiel 1) mit einer Sintertemperatur von 840°C, des Glases 5 (Beispiel 5) mit einer Sintertemperatur von 780°C und des in Tabelle 3 gezeigten gefärbten Glases hergestellt.
Zusätzlich wurden die Porzellanfärbungen 7–8 mit den in Tabelle 4 gezeigten Zusammensetzungen (Vergleichsbeispiel 4–6) durch Mischen des Glases 6 mit einer Sintertemperatur von 880°C (Vergleichsbeispiel 1) und des in Tabelle 3 gezeigten gefärbten Glases hergestellt.

Die Ergebnisse für Sintertemperaturen, lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten in einem Bereich von 25–500°C und die Schmelzeigenschaften für die erhaltenen Porzellanfärbungen sind in Tabelle 5 gezeigt. [Tabelle 3]

	Farbe	Sintertemperatur (°C)	linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (× 10^–6K^–1)
gefärbtes Glas A	gelb	980	7.4
gefärbtes Glas B	pink	1000	8.0
gefärbtes Glas C	braun	900	8.4
gefärbtes Glas D	schwarz	900	8.7

[Tabelle 4]

	Glas 1	Glas 5	Glas 6	gefärbtes Glas A	gefärbtes Glas B	gefärbtes Glas C	gefärbtes Glas D
Färbung 1	40	35.9		24	0.1
Färbung 2	81	5		1	13
Färbung 3	0.5	29				67.5	3
Färbung 4	60	23		16	1
Färbung 5	1	45		24		30
Färbung 6	80	5			12	3
Färbung 7			60	40
Färbung 8			85		15
Färbung 9			30			70

[Tabelle 5]

	Sintertemperatur (°C)	linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (× 10^–6K^–1)	chemische Löslichkeit
Färbung 1	850	7.2	o
Färbung 2	850	6.4	o
Färbung 3	850	8.2	o
Färbung 4	850	6.3	o
Färbung 5	850	7.8	o
Färbung 6	850	6.2	o
Färbung 7	900	8.8	x
Färbung 8	920	8.9	x
Färbung 9	920	8.7	x

Obwohl das gefärbte Glas mit einer von dem gewünschten Bereich (Sintertemperatur: 900–1 000°C) stark abweichenden Sintertemperatur verwendet wurde, konnte durch Mischen des erfindungsgemäßen Glases 1 und 5 eine Porzellanfärbung mit einer gewünschten Sintertemperatur (780–860°C) und einem gewünschten linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten in einem Bereich von 25–500°C (6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1) hergestellt werden. Weiterhin waren auch ihre Verschmelzungseigenschaften gut.
Erfindungsgemäß kann unter Verwendung von zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern mit voneinander verschiedenen Sintertemperaturen eine Porzellanfärbung hergestellt werden, die in der Lage ist, bei Temperaturen gesintert zu werden, die niedriger sind als die Sintertemperatur eines Dentalporzellans, das für ein Fundament zu verwenden ist, und die in der Lage ist, mit verschiedenen gefärbten Gläsern vermischt zu werden.
Da der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient niedrig eingestellt wird, können sie zudem als interne Färbungen und externe Färbungen für Metallkeramik-Kronenrestaurationen und Allkeramik-Kronenrestaurationen verwendet werden.
Da weiterhin fein gemahlenes Pulver verwendet wird, besitzt eine Porzellanfärbung gute Anwendungsmöglichkeiten und hohe Adaptionsfähigkeit an ein Fundament.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 4006230 [0011, 0012]
- JP 2847084 [0012, 0012]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- ISO6872 [0083]

Claims

Aluminosilikatglas, welches die folgenden Komponenten einschließt: SiO₂: 55,0–75,0 Gew.-%, B₂O₃: 5,0–20,0 Gew-.%, Al₂O₃: 5,0–15,0 Gew.-%, Li₂O: 0,5–1,5 Gew.-%, Na₂O: 3,0–8,0 Gew.-%, K₂O: 3,0–8,0 Gew.-%, CaO: 1,0–5,0 Gew.-%, MgO: 0,1–1,0 Gew.-% und Sb₂O₃: 0,1–1,0 Gew.-%, wobei das Glas eine Sintertemperatur von 760–860°C aufweist und einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 in einem Bereich von 25–500°C aufweist.
Matrixglas, das eine Mischung von zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern ist, zur Herstellung einer Farbadaptionszusammensetzung für keramisches Kronenporzellan, wobei jedes der zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern das Aluminosilikatglas nach Anspruch 1 ist.
Das Matrixglas nach Anspruch 2, wobei das Aluminosilikatglas eine Sintertemperatur von 760–860°C und einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 in einem Bereich von 25–500°C aufweist.
Das Matrixglas nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Unterschied in den Sintertemperaturen zwischen den zwei der mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern 40°C oder mehr beträgt.
Eine Farbadaptionszusammensetzung für Keramikkronenporzellan, welche zwei von mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern und ein Färbematerial einschließt, wobei jedes der zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern das Aluminosilikatglas nach Anspruch 1 ist.
Die Farbadaptionszusammensetzung nach Anspruch 5, die eine Sintertemperatur von 760–860°C und einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 in einem Bereich von 25–500°C aufweist.
Die Farbadaptionszusammensetzung nach Anspruch 5 oder 6, wobei ein Unterschied in den Sintertemperaturen zwischen den zwei von mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern 40°C oder mehr beträgt.
Die Farbadaptionszusammensetzung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Farbmaterial gefärbtes Glas ist, wobei das anorganische Pigment sich im Glas dispergiert und wobei das anorganische Pigment ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus Oxiden mit einer Mn-Al-Zusammensetzung, einer Ca-Sn-Si-Cr-Zusammensetzung, einer Ti-Cr-Sb-Zusammensetzung, einer Sn-Al-V-Zusammensetzung, einer Sn-Si-Al-Ti-V-Zusammensetzung, einer Ti-Sb-Si-Cr-Al-Zusammensetzung, einer Zn-Cr-Fe-Al-Zusammensetzung, einer Ti-Cr-W-Zusammensetzung, einer Zn-Fe-Cr-Si-Al-V-Zusammensetzung, einer Co-Al-Zusammensetzung, einer Co-Al-Zn-Zusammensetzung, einer Co-Mn-Cr-Fe-Zusammensetzung, einer Co-Mn-Cr-Zusammensetzung, einer Co-Fe-Al-Si-Zusammensetzung oder einer Zusammensetzung von TiO₂ oder ZrSiO₄.
Eine Set zum Herstellen einer Farbadaptionszusammensetzung für Keramikkronenporzellan, welches mindestens zwei oder mehrere Arten von Aluminosilikatgläsern einschließt, wobei jedes der zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern das Aluminosilikatglas nach Anspruch 1 ist.
Das Set nach Anspruch 9, wobei die Farbadaptionszusammensetzung eine Sintertemperatur von 760–860°C und einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 6,0 × 10^–6 K^–1–9,0 × 10^–6 K^–1 in einem Bereich von 25–500°C aufweist.
Das Set nach Anspruch 9 oder 10, wobei ein Unterschied in den Sintertemperaturen zwischen den zwei oder mehreren Arten von Aluminosilikatgläsern 40°C oder mehr beträgt.
Das Set nach einem der Ansprüche 9 bis 11, das weiterhin gefärbtes Glas einschließt, wobei sich anorganisches Pigment im Glas als Farbmaterial dispergiert, wobei das anorganische Pigment aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Oxiden mit einer Mn-Al-Zusammensetzung, einer Ca-Sn-Si-Cr-Zusammensetzung, einer Ti-Cr-Sb-Zusammensetzung, einer Sn-Al-V-Zusammensetzung, einer Sn-Si-Al-Ti-V-Zusammensetzung, einer Ti-Sb-Si-Cr-Al-Zusammensetzung, einer Zn-Cr-Fe-Al-Zusammensetzung, einer Ti-Cr-W-Zusammensetzung, einer Zn-Fe-Cr-Si-Al-V-Zusammensetzung, einer Co-Al-Zusammensetzung, einer Co-Al-Zn-Zusammensetzung, einer Co-Mn-Cr-Fe-Zusammensetzung, einer Co-Mn-Cr-Zusammensetzung, einer Co-Fe-Al-Si-Zusammensetzung oder einer Zusammensetzung von TiO₂ oder ZrSiO₄.