DE19640168A1 - Hochgoldhaltige gelbe Lotlegierung für Dentalteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hochgoldhaltige, gelbe Lotlegierung für Dental- und Schmuckteile, die frei ist von Palladium, Kupfer, Nickel und Kadmium.

In der Vergangenheit wurden im Dentalbereich für Prothesenteile meist Legierungen verwendet, welche Palladium und/oder Kupfer enthielten. Als Legierungselement wird Palladium zur Festigkeits- sowie zur Härtesteigerung zugegeben; des weiteren bewirkt das Element Palladium in einer Dentallegierung durch das Anheben der Solidustemperatur eine Erhöhung der Hochtemperaturfestigkeit und bedingt dadurch auch eine Erhöhung der Verzugsfestigkeit bei Aufbrennlegierungen. Da Palladium stark entfärbend wirkt, ändert sich der Farbton von hochgoldhaltigen Legierungen mit steigenden Palladiumgehalt über blaßgelb nach weiß. Als Legierungselement wird Kupfer zur Steigerung der Härte sowie zur Erzielung eines gelben Farbtones verwendet.

Aufgrund einer vom Bundesgesundheitsamt ausgesprochenen Empfehlung gegen Palladium-Kupferlegierungen kamen auch die Elemente Palladium und Kupfer als solche in Verruf. Dies führte dazu, daß bei vielen neuen hochgoldhaltigen Legierungen, den sogenannten "Bio-"Legierungen, auf die Elemente Palladium und Kupfer verzichtet wird. Diese Legierungen weisen, z. B. im Vergleich zu palladium­ und/oder kupferhaltigen Legierung deutlich andere Eigenschaften auf, wie z. B. deutlich niedrigere Solidustemperaturen. Des weiteren war in den letzten Jahren eine Trendwende bezüglich der Legierungsfarbe auf dem Markt feststellbar. Bevorzugt werden Legierungen, welche eine ästhetisch gelbe Goldfarbe aufweisen. Zusätzlich sind in neuerer Zeit vermehrt Themen wie die Verträglichkeit und mögliche Nebenwirkungen dentaler Werkstoffe auf die menschliche Gesundheit in den Vordergrund getreten.

Die gleichen Bedenken wie gegen Palladium und Kupfer gelten auch für die Elemente Kadmium und Nickel, die ebenfalls als nicht unbedenklich für die menschliche Gesundheit eingestuft wurden.

Die zum Verbinden von Teilen aus dienen Legierungen erforderlichen Dentallote müssen eine Reihe von Anforderungen erfüllen. Sie müssen mundbeständig sein, gutes Benetzungs- und Fließverhalten zeigen, in der Farbe und in ihrer Arbeitstemperatur den zu verlötenden Legierungen angepaßt sein. Die Lotverbindung muß außerdem eine hohe Festigkeit aufweisen.

Für Prothesenteile, die mit einer Keramikbeschichtung versehen werden, müssen die Lötverbindungen bei der Brenntemperatur eine ausreichende Festigkeit besitzen, damit es nicht zu Dimensionsänderungen der gelöteten Teile kommt. Da die Herstellung von metallischem Zahnersatz in mehreren Schritten vor sich geht, ist es zweckmäßig, neben einem Erstlot ein sogenanntes Zweitlot zur Verfügung zu haben, das in seiner Arbeitstemperatur tiefer liegt, damit nachfolgende Lötungen durchgeführt werden können, ohne die zuerst gelötete Verbindung wieder zu lösen.

Die steigenden Anzahl von gelben, kupfer- und palladiumfreien, hochgoldhaltigen Dentallegierungen macht es somit notwendig, zu diesen Legierungsklassen kompatible Lote zu entwickeln, da fast alle der bekannten Dentallote aufgrund der Einschränkungen bezüglich der erlaubten Legierungselemente, nur mehr beschränkt einsetzbar sind. Zum Teil stimmt auch die Farbe des Lotes nicht mehr mit der zu verlötenden Legierung überein.

Aufgrund der niedrigen Solidustemperaturen der neuen Dentallegierungen fehlen insbesondere Lote, welche entsprechende niedrige Arbeitstemperaturen aufweisen und eine ausreichende Festigkeit besitzen.

Auch im Bereich der Schmucklegierungen sind Lote gefragt, die in ihrer Farbe möglichst exakt mit den zu verlötenden Teilen übereinstimmen und hohe Festigkeiten der Lötverbindungen liefern. Da auch auf dem Schmucksektor nach Möglichkeiten auf toxische und allergieauslösende Elemente verzichtet wird, ist es vorteilhaft, wenn auch das entsprechende Lot keine entsprechende Legierungsbestandteile, wie zum Beispiel Nickel oder Kadmium enthält.

Es sind eine Reihe von goldhaltigen, gelben Dentalloten bekannt, die aber alle entweder Kupfer und/oder Palladium enthalten.

So werden in der DE-AS 27 20 493 goldfarbene Legierungen beschrieben, die aus 60 bis 70 Gew.% Gold, 0 bis 10 Gew.% Platin, 0 bis 10 Gew.% Palladium, 10 bis 25 Gew.% Kupfer und 5 bis 10 Gew.% Gallium bestehen. Die DE-AS 26 38 837 offenbart Dentallote mit 50 bis 78 Gew.% Gold, 0,1 bis 8 Gew.% Palladium, 3 bis 36 Gew.% Silber, 0,5 bis 18 Gew.% Kupfer, 1 bis 5 Gew.% Zink und 1 bis 8 Gew.% Indium.

Die DE-AS 26 36 039 beschreibt kupfer- und kadmiumfreie Dentalgoldlote, die aus 50 bis 80 Gew.% Gold, 10 bis 30 Gew.% Silber, 0 bis 10 Gew.% Palladium und/oder Platin, 0,05 bis 0,2 Gew.% Iridium, 0 bis 5 Gew.% Indium, 0 bis 5 Gew.% Zinn und 1 bis 14 Gew.% Zink bestehen, wobei der Gehalt an Unedelmetallen maximal 14 Gew.% betragen muß. Diese Lote können zwar auch palladiumfrei sein, die beispielhaft angeführten Lote (32 Lote) enthalten allerdings alle Palladium. Sie zeigen wegen des relativ hohen Silberanteils keine satte Goldfarbe.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hochgoldhaltige, gelbe Lotlegierung für Dental- und Schmuckteile zu entwickeln, die frei ist von Palladium, Kupfer, Nickel und Kadmium, die in ihrer Farbe dem gelben Goldton nahekommt und eine Lötstelle mit ausreichender mechanischer Festigkeit ausbildet. Außerdem sollte die Arbeitstemperatur des Lotes den Dentallegierungen angepaßt sein, die mit niedrigschmelzender Keramik verkleidbar sind. Auch sollte die Arbeitstemperatur über die Legierungszusammensetzung variierbar sein, ohne weitere Legierungselemente zuführen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Lotlegierung, die aus 65 bis 98 Gew.% Gold, 0 bis 5 Gew.% Platin, 0 bis 2 Gew.% Silber, 0 bis 0,5 Iridium, Rhodium, Ruthenium und/oder Rhenium, 2 bis 20 Gew.% Zink, 0 bis 5 Gew.% Zinn und 0 bis 5 Gew.% Indium besteht.

Vorzugsweise besteht die Lotlegierung aus 70 bis 98 Gew.% Gold, 0 bis 5 Gew.% Platin, 0 bis 1,5 Gew.% Silber, 0 bis 0,5 Gew.% Iridium, Rhodium, Ruthenium und/oder Rhenium, 2 bis 20 Gew.% Zink, 0 bis 2 Gew.% Zinn und 0 bis 2 Gew.% Indium.

Besonders bewährt haben sich Legierungen, die aus 88 bis 94 Gew.% Gold, 0 bis 3 Gew.% Platin, 0 bis 1,5 Gew.% Silber, 0 bis 0,5 Gew.% Iridium, Rhodium, Ruthenium und/oder Rhenium und 5 bis 8 Gew.% Zink bestehen.

Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß diese Lotlegierungen eine ästhetische, gelbe Goldfarbe aufweisen. Sie zeigen ein besonders gutes Fließverhalten beim Löten. Außerdem bilden sie einen homogenen Übergang Lot-Dentallegierung aus d. h., die Übergangszone "Lot - zu verlötende Legierung" ist kaum mikroskopisch sichtbar.

Trotz des Verzichts auf die festigkeitssteigernden Elemente Kupfer und Palladium resultieren respektable Zugfestigkeitswerte, was unter anderem auf das in der Lotnaht sich ausbildende feine Gefüge zurückzuführen ist.

Beim Schmelzen tritt eine äußerst geringe Schlackenbildung auf. Die Lotlegierungen sind gut verformbar, so daß sich leicht die erforderlichen Lotfarmteile herstellen lassen.

Sie zeigen eine hohe Korrosionsfestigkeit im Lötverbund, was dem Aspekt der Biokompatibilität gerecht wird.

In folgender Tabelle ist die Zusammensetzung einiger erfindungsgemäßen Lote mit Arbeitstemperatur und der erreichten Zugfestigkeit der Lötverbindungen bei Raumtemperatur angegeben.

Claims (3)

1. Hochgoldhaltige, gelbe Lotlegierung für Dental- und Schmuckteile, die frei ist von Palladium, Kupfer, Nickel und Kadmium, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 65 bis 98 Gew.% Gold, 0 bis 5 Gew.% Platin, 0 bis 2 Gew.% Silber, 0 bis 0,5 Gew.% Iridium, Rhodium, Ruthenium und/oder Rhenium, 2 bis 20 Gew.% Zink, 0 bis 5 Gew.% Zinn und 0 bis 5 Gew.% Indium besteht.

2. Lotlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 70 bis 98 Gew.% Gold, 0 bis 5 Gew.% Platin, 0 bis 1,5 Gew.% Silber, 0 bis 0,5 Gew.% Iridium, Rhodium, Ruthenium und/oder Rhenium, 2 bis 20 Gew.% Zink, 0 bis 2 Gew.% Zinn und 0 bis 2 Gew.% Indium besteht.

3. Lotlegierung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 88 bis 94 Gew.% Gold, 0 bis 3 Gew.% Platin, 0 bis 1,5 Gew.% Silber, 0 bis 0,5 Gew.% Iridium, Rhodium, Ruthenium und/oder Rhenium und 5 bis 8 Gew.% Zink besteht.