DE1441346B2

DE1441346B2 - Mehrschichtige künstliche Zahnaufbauten und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1441346B2
Application number: DE1441346A
Authority: DE
Inventors: Walter Ernst Ludwig Dr. 7880 Saeckingen Pralow; Ewald Dr. 7530 Pforzheim Wagner
Original assignee: VITA-ZAHNFABRIK H RAUTER KG 7880 SAECKINGEN
Current assignee: VITA-ZAHNFABRIK H RAUTER KG 7880 SAECKINGEN
Priority date: 1962-12-24
Filing date: 1962-12-24
Publication date: 1974-07-25
Also published as: CH477202A; FR1378540A; DE1441346A1; NL302657A; GB1072689A

Description

SiO₂ 48 bis 59 %

Al₂O₃ 16,30 bis 20 %

Fe₂O₃ 0,027 bis 0,033%

TiO, 2,70 bis 3,30 %

CaO" 1,20 bis 1,45 %

K₂O 8,40 bis 10,30 %

Na₂O 5,70 bis 7,00 %

F₂ 0,20 bis 0,50 %

ZrO₂ 1,20 bis 1,50 %

SnO₂ 4,30 bis 5,25 %

B₂O₃ 1,20 bis 2,50 %

und die durch eine transparente Deckemailschicht umgeben ist, deren Zusammensetzung innerhalb der durch die folgenden Bereiche angegebenen Werte liegt (gewichtsmäßig betrachtet und bezogen auf das transparente Deckemail):

SiO₂ 54,70 bis 67,00%

Al₂O₃ 17,40 bis 22,00%

K₂O 8,70 bis 10,60%

Na₂O 6,60 bis 8,10%

CaO 1,70 bis 2,10%

F₂ 0,20 bis 0,50%

TiO₂ 0,25 bis 0,29%

Fe₂O₃ 0,045 bis 0,055%

2. Mehrschichtige künstliche Zahnaufbauten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emailschichten folgende Analysenwerte ergeben:

Opake Grundemail

SiO₂ 53,64%

Al₂O₃ 18,18%

Fe₂O₃ 0,03%

TiO₂ 2,98%

CaO 1,32%

K₂O 9,35%

Na₂O 6,35%

F₂ 0,25%

ZrO₂ 1,36%

SnO₂ 4,76%

B₂O₃ 1,34%

Transparente Deckemail

SiO₂ 60,90%

Al₂O₃ 19,36%

K₂O 9,66%

Na₂O 7,34%

CaO 1,91%

F₂ 0,26%

TiO₂ 0,26%

Fe₂O₃ 0,05%

3. Mehrschichtige künstliche Zahnaufbauten nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Deckemailschicht in eine in üblicher Weise pigmentierte Dentinschicht und eine nicht pigmentierte Schmelzschicht unterteilt ist, wobei die Schmelzschicht insbesondere in den Schneidekanten des Zahnes vorliegt.

4. Mehrschichtige künstliche Zahnaufbauten nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Deckemailschicht vergleichsweise dicker aufgetragen ist als die opake Grundemailschicht und hierbei eine solche Stärke erreicht, daß verbesserte optisch/kosmetische Effekte im Kunstzahn erzielt werden.

5. Mehrschichtige künstliche Zahnaufbauten nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch· gekennzeichnet, daß der Metallunterbau aus Legierungen auf der Grundlage ,hauptsächlich von Gold, Platin und Palladium aufgebaut ist.

6. Mehrschichtige künstliche Zahnaufbauten nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Unterbau auf der Basis einer Rhenium enthaltenden Legierung gemäß deutscher Patentschrift 1 183 247 aufgebaut ist.

7. Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigkeramischen Kunstzahnaufbauten nach Anspruch 1 bis 6, die auf einem metallischen Unterbau eine opake Grundemailschicht und darüber eine transparente, gegebenenfalls wenigstens teilweise eingefärbte Deckemailschicht enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Emailfritten freihändig auf individuell geformte Metallaufbauten aufgetragen und dort, gegebenenfalls unter Anwendung von vermindertem Luftdruck, in der gewünschten Form aufgebrannt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man innerhalb der angegebenen Bereiche die Zusammensetzung der Emailfritten so aufeinander abstimmt, daß die Emailschichten einen dem gewählten metallischen Unterbau entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten haben, der insbesondere etwas geringer als der Ausdehnungskoeffizient des Metalles ist.

Die Erfindung bezieht sich auf künstliche keramische Zahnaufbauten aller Art, insbesondere zum Ersatz fehlender Zähne oder zur Überkappung von vorhandenen, gegebenenfalls beschädigten Zähnen. Die Erfindung betrifft dabei solche keramischen Zahnaufbauten, bei denen auf einen Unterbau aus einer Metallegierung eine Emailhülle direkt aufgebrannt ist. Die neuen Zahnaufbauten zeichnen sich dabei dadurch aus, daß sie einerseits durch neuartige Arbeitsverfahren in erleichterter Weise hergestellt werden können und insbesondere zur individuellen Herstellung für den Zahntechniker im Laboratorium geeignet sind, andererseits durch eine neuartige Zusammensetzung insbesondere der keramischen Schicht und der Anpassung dieser keramischen Schicht an den metallischen Unterbau neuartige und verbesserte optische und physikalische Eigenschaften zeigen.

Die an Dentalemail zu stellenden Anforderungen, insbesondere bezüglich ihrer physikalischen und optischen Eigenschaften, sind zahlreich und hoch. Wichtig ist z. B. die Deckung des Farbenbereichs der natür-

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lichen Zähne, die genügende Transparenz, Gewebe- stehendes behauptet wird, zur wirkungsvollen Beseitiverträgüchkeit, Unlöslichkeit; mechanische Festigkeit, gung des Durchschimmerns des Metalles opake Email-Haftfestigkeit der einzelnen Bauteile des Kunstzahnes schichten einer verhältnismäßig großen Dicke als erste aneinander, geeignete Schmelzintervalle der verwende- Umhüllung um den Metallkern anzubringen. Hierten Fritten untereinander, um den erforderlichen Aus- 5 durch wurde der auf Grund der natürlichen Gegebendehnungskoeffizienten einstellen zu können, einwand- heiten gegebene Raum für die transparente keramische freies Verhalten des Emails, z. B. bezüglich seines Zahnmasse, die den Zahnkern und den Zahnschmelz mineralogischen Gefüges und seines Ausdehnungs- nachahmt, relativ beschränkt, so daß mit dem zur Verkoeffizienten während des Aufbrennens an Metall usw. fügung stehenden übrigbleibenden Raum bei dem

Die hier nur andeutungsweise aufgezeigten Schwie- io Aufbau eines Kunstzahnes der natürliche ästhetische rigkeiten bei der direkten Herstellung von künstlichen optische Effekt nicht erreicht werden konnte,
keramischen Zähnen durch Aufbrennen von Email auf Die Erfindung betrifft nun neuartige künstliche Metallunterbauten hat dazu geführt, daß die prak- Zahnaufbauten, bei denen auf einen Unterbau aus tische Herstellung solcher Zahnersatzteile erst in der Metallegierungen eine keramische Hülle direkt aufgeletzten Zeit in der Technik als im Prinzip lösbar ange- 15 brannt wird, wobei sich diese Zahnaufbauten der Ersehen wird. Bisher hatte sich die Zahntechnik entweder findung dadurch auszeichnen, daß Produkte von homit vollständig metallischen Hilfskonstruktionen oder hem kosmetischen Wert zugängig werden, die gleichaber mit Ersatzteilen beholfen, bei denen auf ein vor- zeitig auch alle anderen für solche keramischen Massen gefertigtes Metallhilfsstück ein getrennt geformtes und bei diesem Verwendungszweck erforderlichen Vorausgebranntes keramisches Ersatzteil aufgeklebt wurde. 20 Setzungen erfüllen. Es wurde insbesondere hierbei Die Nachteile dieser Methoden haben dazu geführt, gefunden, daß sich mehrschichtige künstliche Zahndaß in der letzten Zeit einige Vorschläge gemacht wur- aufbauten dann mit Vorteil herstellen lassen, wenn den, nach denen das direkte Aufbrennen eines zahn- man ganz bestimmte Bestandteile in den die Kunstähnlichen Emails auf einen metallischen Unterbau zahnhülle bildenden Emailschichten einsetzt und dabei empfohlen wird. Wenn hierdurch auch einerseits eine 25 bestimmte Gewichtsverhältnisse der einzelnen Bestand-Verbesserung erzielt wurde, so zeigt sich jedoch, daß teile zueinander einhält. Die Erfindung betrifft dabei bezüglich des kosmetisch-ästhetischen Effektes die insbesondere künstliche Zahnaufbauten, die auf den Qualität dieser Zahnersatzteile sich verschlechtert hatte. metallischen Unterbau aufgebrannt wenigstens zwei Man hat daher in der letzten Zeit Bemühungen ange- keramische Emailschichten enthalten, nämlich in unstellt, auch diese optisch-ästhetische Wirkung derarti- 3° mittelbarem Kontakt zum Metall eine lichtundurchger Kunstzähne wieder aufzubessern. Die Erfindung lässige opake Emailschicht, die auf Grund ihrer herbeschreibt Zahnersatzteile, die gerade in dieser Be- vorragenden optischen Wirksamkeit nur sehr dünn zu ziehung besonders gute Ergebnisse liefern. sein braucht, und eine darüber angeordnete umhüllende

Es ist seit langem bekannt, daß die Dentalmasse Schicht aus einer transparenten Emailmasse, die in einen zum Metall passenden Ausdehnungskoeffizienten 35 einer dem Fachmann üblichen Weise wenigstens teilaufweisen muß. Aus »Keramik« Teil I = Keramische weise mit Pigmenten eingefärbt sein kann, so daß eine Technologie, S. 171 und »Die Emailfabrikation« von den Zahnkern darstellende Schicht und eine insbe-L. Stuckert, S. 34, ist es dabei insbesondere bekannt, sondere in den Schneidkanten der Zähne liegende daß das Email einen etwas niedrigeren Ausdehnungs- klare Schmelzschicht gegeben ist.
koeffizienten als das Metall aufweisen soll, weil alle 4° Die eine Ausführungsform der Erfindung betrifft Silikate bekanntlich eine wesentlich höhere Druck- dementsprechend mehrschichtige künstliche Zahnauffestigkeit als Zugfestigkeit haben und daher die kera- bauten aller Art zum Ersatz fehlender oder zur Übermische Schicht des Kunstzahnes stets unter Druck- kappung vorhandener Zähne aus einem metallischen spannung stehen muß. Außerdem wurde ein künstlicher Unterbau, auf den wenigstens zwei Emailschichten, die Zahn vorgeschlagen, der aus einer festen Metallunter- 45 unter anderem SiO₂, Al₂O₃, CaO, K₂O und Na₂O entlage und einer gegebenenfalls mehrschichtigen Por- halten, aufgebrannt sind, die dadurch gekennzeichnet zellankappe aus durchscheinendem Material besteht, sind, daß der metallische Unterbau mit einer insbewobei die Porzellanmasse, die unter anderem SiO₂, sonderen dünnschichtigen opaken Grundemailschicht Al₂O₃, CaO, MgO, K₂O und Na₂O enthält, einen etwas überzogen ist, deren Zusammensetzung (gewichtsniedrigeren Ausdehnungskoeffizienten hat als die 5° mäßig betrachtet und auf die opake Grundemail-Metallunterlage und so die Porzellankappe unter schicht bezogen) innerhalb der folgenden Werte liegt: leichtem Druck steht. .„ .

Die bisher bekannten künstlichen Zahnaufbauten ^^ιυ2 ,° ?!^s 1/ ζ°

auf der geschilderten Basis zeichnen sich jedoch durch- ™*"e ¹JjJJ ?|^s ^M /o

weg noch durch unbefriedigende optisch-kosmetische 55 -^n -> ?n V τ,'τ,η °/

Eigenschaften aus. Es war der Technik bisher nicht '¹^ ,''" P!^s ^ri (°

gelungen, die ästhetische Wirkung des künstlichen V;^a~ *'rr ?!^s \f!r {°

Zahnes in den Zahnaufbauten des beschriebenen Typs ^^u °'ZY ?!^s '"'f)? ζ°

so nachzuahmen, daß eine wirklich unauffällige Ver- £^a2^u ?·'" ?i^s ''JJ ζ°

wendung dieser künstlichen Zahnaufbauten, insbe- 60 £2· "''" °i^s "¹^" ζ°

sondere auch im sichtbaren Teil des Gebisses, möglich £^r~2 ¹^ ?j^s ¹^ /o

gewesen wäre. Ein wesentlicher Grund hierfür liegt ^nU₂ ,':?" °!^s ;'^ ζ°

dabei in folgendem: Beim Arbeiten mit einem metal- °^a ¹>^ΖΌ ^{D1S 2}>^3υ /ο

lischen Unterbau in dem Kunstzahn ist es notwendig, und die durch eine transparente Deckemailschicht umdie optische Wirkung dieses grau-gold-durchscheinen- 65 geben ist, deren Zusammensetzung innerhalb der durch den Metalles durch eine innere opake Deckschicht zu die folgenden Bereiche angegebenen Werte liegt (gebeseitigen. In der Praxis ist es bisher notwendig ge- wichtsmäßig betrachtet und bezogen auf das transwesen, auch wenn im Schrifttum schon Entgegen- parente Deckemail):

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SiO₂ 54,70 bis 67,00 % Alle diese Legierungen sind leicht zugänglich und leicht

AIO₃ 17,40 bis 22,00 % unter Kontrolle härtbar. Sie sind frei von Korrosions-

K₂O 8,70 bis 10,60 % erscheinungen und mundgewebefreundlich. Ihre

Na₂O 6,60 bis 8,10 % Schmelzpunkte liegen wesentlich niedriger als die der

CaO 1,70 bis 2,10 % 5 früher eingesetzten Platin-Iridiumlegierungen. Hier-

F₂ 0,20 bis 0,50 % durch wird die Exaktheit des Gusses erheblich ver-

TiO₂ 0,25 bis 0,29 % bessert.

Fe₂O₃ 0,045 bis 0,055 % Ganz besonders wird es erfindungsgemäß bevorzugt,

.„,_,. , . . „ bestimmte rheniumhaltige Legierungen als metallischen

Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden beim Auf- _{lo Unterbau} einzusetzen, wie sie z. B. in der deutschen

bau der neuen Zahnersatzteile dann erhalten wenn _{Patentschrift} , ₁₈₃₂47 beschrieben sind. In diesem

die beiden Massen jeweils etwa die folgenden Analysen- _{äkeren Schutzrecht sind} Edelmetallegierungen zum

werte ergeben: Aufbrennen von keramischen Emailschichten für zahn-

Opake Grundemail ärztliche Zwecke beschrieben, die aus 80 bis 90% Gold,

_sio 53,647 15 5 bis 15% Platin, 0,5 bis 5% Palladium, 0,4 bis 2%

? 1818°/ Indium und 0,1 bis 2% Zinn bestehen und durch einen

'"' ₀'₀₃ £ Gehalt von 0,05 bis 1 %, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 %

³ 29g °/ Rhenium gekennzeichnet sind. Es hat sich gezeigt, daß

132°/ ^'^{e er}f'ⁿ⁽lungsgemäßen Emailschichten, und zwar ins-

' 9'35 o/ 20 besondere die als besonders bevorzugt angegebene

β 25 °/ Zusammensetzung der Opakmasse und der dazuge-

p Q2S °/ hörigen transparenten Deckmasse, an diesen Metall-

²A 136°/ legierungen hervorragend festhaften, so daß Kunst-

4'y^ o/ Zahnkonstruktionen ausgezeichneter mechanischer Be-

g Q j '340/ 25 anspruchbarkeit erhalten werden.

^{2 3} ' ° Ein wesentlicher Gesichtspunkt für die neuartige

Transparente Deckemail Wirkung sowohl in physikalischer als insbesondere

60 907 ^{aucn in} optisch-ästhetischer Hinsicht ist, wie angege-

1 Q 1936 °/ k^en' ^^{ie s}P^ez'^e"^e Zusammensetzung der Emailmassen.

²Q ³ gfö οχ 30 Ein sehr wichtiges Merkmal dieser Massen ist dabei in

² Q y'34 y dem Verhältnis der vorliegenden Alkalimetalloxyde zu

19Iy sehen. Es hat sich nämlich überraschenderweise ge-

p Q 2(> °/ zeigt, daß im Gegensatz zu Angaben aus dem Stand

J²Q 02Oy der Technik gerade ein verhältnismäßig hoher Natrium-

p_e Q q'q5 <y 35 gehalt bedeutungsvoll für die geschilderten neuartigen

^{2 3} ' ° Effekte ist. Die erfindungsgemäßen Emails zeichnen

Beide Massen, also die Opakmasse und die Trans- sich dementsprechend durch relativ hohe Gehalte an parentmasse, sind als Rohemailmassen anzusehen. Die Na₂O aus. Entsprechende Gläser, die sehr viel weniger Aufbereitung und Verarbeitung dieser Rohemailmas- Natrium, dafür vergleichsweise dem Natrium gegensen zum fertigen Kunstzahn kann nach den allgemeinen 40 über bedeutend mehr Kalium enthalten, führen, wie üblichen dentalkeramischen Gesichtspunkten erfolgen. sich überraschenderweise gezeigt hat, nicht zu Pro-So können gewünschtenfalls Zusätze von handeis- dukten mit vergleichbarer naturähnlicher Wirkung,
üblichen Trübungsmitteln und Farbpigmenten, die Diese Tatsache war nicht vorherzusehen. Die Erfinjedem Fachmann geläufig sind, erfolgen. dung umfaßt nicht nur die fertigen Zahnaufbauten,

So wird z. B. die farbpigmentierte Transparent- 45 sie betrifft weiterhin auch die Herstellung sowohl der

masse als Dentin-Masse, ohne Farbpigmente wird sie Opakmasse als auch der Transparentmasse. Es werden

als Schmelz, insbesondere in den Schneidekanten des nämlich nicht nur bei der Kombination, wie sie bisher

künstlichen Zahnes verwendet. Die Verarbeitung der beschrieben worden ist, verbesserte technische Ergeb-

Ausgangsmasse, z. B. zur serienmäßigen Herstellung nisse erhalten, schon z. B. die Opakmasse als solche

von Kunstzähnen, kann in der in der zahntechnischen 50 läßt sich mit Vorteil in der Zahntechnik einsetzen,

Industrie hierfür üblichen Weise erfolgen. selbst dann, wenn andere Kombinationselemente bei

Auf Grund der Tatsache, daß erfindungsgemäß nur der Herstellung der Kunstzahnaufbauten mitverwendet

noch äußerst dünne opake Deckemailschichten zum werden.

wirkungsvollen Verbergen des metallischen Aufbaus Die Aufbereitung und Verarbeitung der Rohemailerforderlich sind, ist es möglich, die transparente, ge- 55 massen zum fertigen Kunstzahn kann nach den allgegebenenfalls in üblicher Weise pigmentierte Dentin- mein üblichen dental keramischen Gesichtspunkten emailschicht bzw. gemeinsam mit ihr auch die den erfolgen. So können gewünschten falls Zusätze von Zahnschmelz nachahmende transparente Emailschicht üblichen Trübungsmitteln und Färbepigmenten die vergleichsweise dicker aufzutragen als die opake jedem Fachmann geläufig sind, erfolgen. Die Ver-Grundemailschicht. Der auf die neuartigen speziellen 60 arbeitung der Ausgangsmassen, z. B. zur serienmäßigen Emailzusammensetzungen zurückgehende verbesserte Herstellung von Kunstzähnen, kann in der in der zahnästhetische optische Effekt wird hierdurch wirkungs- technischen Industrie hierfür üblichen Weise erfolgen, voll unterstützt. Die Erfindung umfaßt jedoch darüber hinaus ein

Als metallischer Aufbau sind für die Zwecke der neuartiges Arbeitsverfahren, das insbesondere für den Erfindung Legierungen besonders geeignet, die haupt- 65 im kleinen Maßstab individuellen arbeitenden Zahnsächlich auf der Basis von Gold, Platin und Palladium techniker geeignet ist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß aufgebaut sind. Auch lassen sich in der Zahntechnik mit den im Rahmen der Erfindung beschriebenen bekannte unedle Metallegierungen hierfür verwenden. Bestandteilen individuell geformte Zahnersatzeinzel-

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teile hergestellt werden können, ohne daß es besonderer druck aufbrennen. In dieser Möglichkeit, physikalisch

technischer Vorrichtungen bedarf. So kann man auf und optisch hervorragende individuell geformte kera-

den Bedürfnissen angepaßte individuell geformte Me- mische Zahnersatzteile im Kleinen herstellen zu kön-

tallunterteile das Email freihändig auftragen und hier nen, erschließt sich ein für die Praxis neues wichtiges

mit oder ohne Anwendung von vermindertem Luft- 5 Arbeitsgebiet.

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrschichtige künstliche Zahnaufbauten aller Art zum Ersatz fehlender oder zur Überkappung vorhandener Zähne aus einem metallischen Unterbau, auf den wenigstens zwei Emailschichten, die unter anderem SiO₂, Al₂O₃, CaO, K₂O und Na₂O enthalten, aufgebrannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Unterbau mit einer insbesondere dünnschichtigen opaken Grundemailschicht überzogen ist, deren Zusammensetzung (gewichtsmäßig betrachtet und auf die opake Grundemailschicht bezogen) innerhalb der folgenden Werte liegt: