DE20220836U1

DE20220836U1 - Silberhaltige Dentallegierung

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Publication number: DE20220836U1
Application number: DE20220836U
Authority: DE
Original assignee: WEGOLD EDELMETALLE AG
Current assignee: WEGOLD EDELMETALLE GMBH, DE
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2012-09-28
Also published as: EP1683508A1; DE60215369D1; DE60215369T2; EP1432381A1; WO2003028669A1; ATE342035T1; CA2461909C; DE10297310T5; CN1561191A; PL368350A1; CA2461909A1; KR20040060930A; JP2005507894A; DE20216612U1; DE20220836U9; CN1296033C; EP1432381B1; PL198929B1

Abstract

Silberhaltige Keramikaufbrenn-Dentallegierung, bestehend aus 35,5 bis 62,5% Silber, 4,1 bis 11,0% Indium, 20,0 bis 37,0% Gold, 0 bis 40,0% Platin, 0,0 bis 35,0% Palladium, insgesamt 0 bis 9,5% Zink, Zinn und/oder Gallium, insgesamt 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium und/oder Ruthenium, insgesamt 0 bis 5,0% Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan und/oder Vanadium, wobei alle Prozent-Angaben in Gewichts % sind und in der Legierung kein Kupfer enthalten ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine silberhaltige Dentallegierung wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben.
Eine große Anzahl von solchen Silberlegierungen sind bekannt, sie werden hauptsächlich verwendet, weil sie weniger teuer sind als hochgoldhaltige Legierungen. Die verschiedenen silberhaltigen Legierungen sind den verschiedenen Indikationen angepasst. In diesen Legierungen ist ein hoher Gehalt an Palladium erforderlich, um den hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten (WAK) von Silber auszugleichen, wenn die Legierungen durch keramisches Material verblendet werden sollen.
Alternativ sind hochgoldhaltige Legierungen mit Keramik verblendet worden.
Goldegierungen sehen wie gewünscht gelb aus, haben aber einen niedrigen Schmelzpunkt. Sie eignen sich daher nicht so gut zur Verblendung mit Keramiken, da sich das Material während des Aufbrennens der Keramik verformt. Gold oder Goldlegierugen besitzen eine relativ hohe Dichte, und deswegen muß mehr von dem ziemlich teueren Material eingesetzt werden.
Im Falle von Silber-Palladium-Legierungen ist eine oberflächliche Oxidschicht notwendig um eine schnelle Anbindung der Keramik auf der Silber-Palladium-Legierung zu erzielen. Diese Oxidschicht wird durch einen speziellen Oxidbrandschritt hergestellt, weist aber eine ziemlich dunkle Farbe auf, die das optische Aussehen der Verblendfläche beeinträchtigt. Auch wenn spezielle Opakschichten der Keramik aufgetragen werden, ist die dunkle Farbe erkennbar, insbesondere bei dünnen Keramikschichten und natürlich an den Rändern der Keramikverblendung. Um diesen Effekt zu vermeiden, kann die Oberfläche auf eine spezielle Weise behandelt werden, damit das Oxid heller oder fast weiß aussieht. Diese Behandlung erhöht jedoch die Gesamtkosten und vermeidet ein unnatürliches, stahlähnliches Aussehen des Produktes.
Weitere Nachteile von Silber-Palladium-Legierungen sind, daß dünne Bereiche im Vergleich zu Gold schlechter gegossen werden können, und das neutrale, metallische Aussehen der Legierung überall da, wo das Metall sichtbar ist, d.h. in nicht verblendeten Bereichen.
Was den Einbau von Palladium betrifft, so widerspricht die Verwendung dieses teuren Edelmetalls dem Ziel, eine preiswerte Legierung bereitzustellen, zudem wird der Preis anfällig für große Schwankungen, die auf der hohen Volatilität des Marktes für Platin-Metalle beruhen.
Ein weiterer Aspekt ist die Verfügbarkeit an Keramikmassen, die mit einem Metallkörper mit niedrigeren Brenn-Temperaturen verschmolzen werden können. Diese Keramiken haben jedoch eine höhere thermische Ausdehnung, normalerweise höher als 14,5 × 10^–6 K^–1. Um eine stabile und starre Verbindung zwischen Keramik und Legierung herzustellen, muß die thermische Ausdehnung von Metall und Keramik aufeinander abgestimmt sein, wobei die thermische Ausdehnung der Keramik etwas geringer ist als die der Legierung, z. B. ca. 1 K^–1 oder weniger.
JP-A-2001 192 170 schlägt eine Legierung vor, die Silber, Palladium und Gold als Hauptbestandteile enthält. Der gemäß den dortigen Ausführungsformen vorgeschlagene Gehalt an Zink und Kupfer liegt bei mindestens 11 % und die Legierungen haben einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von mindestens 18 × 10^–6 K^–1. Es wird nicht erwähnt, daß Keramiken auf diese Legierungen aufgebrannt werden können, aber neben der Zahnheilkunde sind weitere Anwendungsgebiete angegeben wie die Reparatur von dekorativen Teilen, elektrischen Kontakten, etc. Die Verwendung dieser Beispiellegierungen als Keramikaufbrennlegierungen für Verblendmetallkeramik-Restaurationen wird durch ihre hohe thermische Ausdehnung ausgeschlossen.
NL-A-9 200 566 bezieht sich auf eine Dentallegierung, auf die Keramiken aufgebrannt werden können. Das niedrigste angegebene Schmelzintervall der angegebenen Beispiele liegt bei 990 – 1110 °C und die Wärmeausdehnungskoeffizienten-Werte liegen bei (15,5 – 17,5) × 10^–6 K^–1. Die Zusammensetzung der aufgeführten Legierungsbeispiele in Bezug auf Silber, Palladium und Indium wird durch die folgenden Werte vorgegeben (Ag/Pd/In: Gewichts-%) : 43/44/8,5; 68,2/22/6,5 ; 49,514017,5. Der Goldgehalt liegt höchstens bei 1 %.
EP-A-0 178 506 schlägt ähnliche Silber-Palladium-Legierungen mit einer Solidus-Temperatur von 1075 °C oder höher vor. Eine stellvertretende Eigenschaft dieser Legierungen ist der Goldgehalt von höchstens 0,5% oder das Fehlen von Gold.
DE-A 197 13 925 zeigt Silber-Palladium Legierungen mit höchstens 1 % Gold. Diese Legierungen haben Solidus-Temperaturen von mindestens 1015°C.
Ansonsten zeigen die Legierungen in den drei oben beschriebenen Veröffentlichungen die allgemeinen Nachteile von Silber-Palladium-Legierungen.
Deshalb ist es wünschenswert und ein Ziel der Erfindung, eine silberhaltige Dentallegierung anzugeben, die für eine große Anzahl von Anwendungen geeignet ist, die von Inlays bis zu groß-spannigen Brücken reichen, und die verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist, insbesondere eine höhere Stabilität und Korrosionsbeständigkeit, und auch kompatibel ist mit niedrig schmelzenden Keramiken mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten, d.h. geeignet für die Verblendtechnik. Weiterhin soll die Legierung eine gelbe Farbe haben, d.h. eine Farbe wie Gold.
Diese Voraussetzung wird erreicht durch die Legierung gemäß Anspruch 1. Falls sehr hohe Anforderungen an die Dentallegierung bezüglich der mechanischen Stabilität gestellt werden, dann wird die Legierung gemäß Anspruch 2 bevorzugt.
Die anderen Ansprüche beschreiben bevorzugte Legierungszusammensetzungen, ihre Anwendungen und herstellbare Erzeugnisse.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird im Anschluß ausführlich beschrieben anhand von ausgewählten Zusammensetzungen. Wie bei den vorher erwähnten silberhaltigen Dentallegierungen beschrieben, und aus Versuchen, anhand von Fachbüchern und dergleichen einem Fachmann bekannt ist, können einzelne Elemente neben den Edelmetallanteilen bestimmte Effekte hervorrufen; es ist bekannt, daß z.B. Zink die Legierung härten kann oder Iridium als Kornfeiner eingesetzt werden kann. Das gleiche gilt für die zusätzlichen Metalle wie Rhodium, Ruthenium und dergleichen.
Alle Prozent-Angaben, auch in den Ansprüchen, sind in Gewichts %.
Langwierige Versuche haben nun überraschend gezeigt, daß die im Anschluß beschriebene Legierung durch die Beimengung von Palladium und Indium zu einer Legierung, die innerhalb der angegebenen Grenzen Silber und Gold enthält, eine hohe Korrosionsbeständigkeit, verbesserte mechanische Eigenschaften und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten bewirkt, der es ermöglicht, daß die Legierung mit niedrig schmelzenden Keramiken mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen 14,5 – 16,5 verblendet werden kann. Weiterhin besitzt die Legierung verbesserte Gießeigenschaften, so daß auch feine Oberflächenstrukturen problemlos möglich sind. Die anschließende Ausarbeitung und das Polieren zu fertigen Gußobjekten und die Bearbeitung von feinen Details kann ohne viel Mühe durchgeführt werden. Weiterhin besitzt die Legierung eine gelbliche Farbe, die aus ästhetischen Gründen bevorzugt wird. Die Keramik kann direkt auf die Legierung aufgebrannt werden, Probleme mit dunkelgefärbten Oberflächen-Oxidschichten tauchen nicht auf.
Die Legierung besteht aus 35,5 bis 62,5% Silber, 4,1 bis 11,0% Indium, 5 bis 37,0% Gold, 0 bis 40,0% Platin, 0 bis 35% Palladium, 0 bis 9,5% Zink, Zinn, Gallium, Kupfer, 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, 0 bis 5,0% Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan, Vanadium, wobei alle Prozent-Angaben in Gewichts % sind.
Testreihen innerhalb der angegebenen Grenzen haben gezeigt, daß eine geeignete Dentallegierung mit einer erhöhten Stabilität aus der folgenden Zusammensetzung bestehen: 38,0 bis 62,0% Silber, 4,5 bis 11,0% Indium, 5 bis 35% Gold, 0 bis 20,0% Platin, 8,0 bis 35,0% Palladium, 0 bis 7,0% Zink, Zinn, Gallium, Kupfer, 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan, Vanadium.
Weitere verwendbare Legierungen haben folgende Zusammensetzung: 40,0 bis 62,0% Silber, 5 bis 10,0% Indium, 5,0 bis 33,0% Gold, 0 bis 15,0% Platin, 10,0 bis 32,0% Palladium, 0 bis 7,0% Zink, Zinn, Gallium, Kupfer, 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan, Vanadium.
Eine weitere Legierung kann die folgende Zusammensetzung haben: 45,0 bis 62,0% Silber, 5,0 bis 10,0% Indium, 5 bis 20,0% Gold, 0 bis 15,0% Platin, 20,0 bis 35,0% Palladium, 0 bis 7,0% Zink, Zinn, Gallium, Kupfer, 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan, Vanadium.
Eine bevorzugte goldhaltige Legierung mit ästhetisch-gelber Farbe hat die folgende Zusammensetzung: 38,0 bis 55,0% Silber, 5,0 bis 10,0% Indium, 20,0 bis 35% Gold, 0 bis 15,0% Platin, 8,0 bis 20,0% Palladium, 0 bis 7,0% Zink, Zinn, Gallium, Kupfer, 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan, Vanadium.
Der Goldgehalt verbessert die Korrosionsbeständigkeit und wirkt sowohl gegen die höhere Korrosionsanfälligkeit, die hervorgerufen wird durch den niedrigeren Palladiumgehalt als auch durch die gleichzeitige Anwesenheit von Palladium und Indium. Auf der anderen Seite wird durch das Zusammenspiel von Gold, Palladium und Indium die Härte wunschgemäß erhöht.
Kupfer kann bis zu maximal 0,5% enthalten sein, oder gar nicht enthalten sein.
Die Zusammensetzung und charakteristischen physikalischen Eigenschaften der beispielhaften Legierungen bezogen auf die Erfindung werden in Tabellen 1 und 2 dargestellt.
Tabelle 1
Tabelle 2
Zusammenfassend ist anzumerken, daß die vorgeschlagenen Legierungen

a) mit ISO 9693 : 1999 und ISO 8891 : 1988 übereinstimmen, d.h. sie sind sowohl Dentalgußlegierungen als auch Metall-Keramik-Aufbrennlegierungen, hauptsächlich, aber nicht ausschließlich für die Verblendung mit niedrigschmelzenden Keramiken mit einem hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten.
b) sehr gute mechanische Eigenschaften zeigen, insbesondere eine hohe Stabilität auch nach dem Aufbrennen von niedrigschmelzenden Keramiken mit hoher Expansion;
c) eine gute Brennstabilität während der verschiedenen Keramikbrände haben;
d) eine sehr hohe Korrosions- und Anlaufbeständigkeit trotz des hohen Silbergehalts haben;
e) in der Lage sind, hohe ästhetische Anforderungen zu erfüllen.
f) insbesondere im Hinblick auf den Indiumgehalt überraschenderweise nicht die Korrosionsanfälligkeit zeigen, die bekannt ist von den Niedrigpreis-Legierungen vom Typ Silber-Palladium mit reduziertem Gold- und hohem Indiumanteil, die in den 1980er Jahren auf den Markt gebracht wurden.

Aus der Beschreibung und den beispielhaften Ausführungen ist der Fachmann in der Lage, auch Abweichungen der Erfindung zu entwickeln, ohne den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich zu verlassen.

Claims

Silberhaltige Keramikaufbrenn-Dentallegierung, bestehend aus 35,5 bis 62,5% Silber, 4,1 bis 11,0% Indium, 20,0 bis 37,0% Gold, 0 bis 40,0% Platin, 0,0 bis 35,0% Palladium, insgesamt 0 bis 9,5% Zink, Zinn und/oder Gallium, insgesamt 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium und/oder Ruthenium, insgesamt 0 bis 5,0% Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan und/oder Vanadium, wobei alle Prozent-Angaben in Gewichts % sind und in der Legierung kein Kupfer enthalten ist.
Dentallegierung nach Anspruch 1, bestehend aus: 38,0 bis 62,0% Silber, 4,5 bis 11,0% Indium, 20,0 bis 35% Gold, 0 bis 20,0% Platin, 8,0 bis 35,0% Palladium, insgesamt 0 bis 7,0% Zink, Zinn, und/oder Gallium, insgesamt 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan und/oder Vanadium.
Dentallegierung nach Anspruch 1, bestehend aus: 40,0 bis 62,0% Silber, 5,0 bis 10,0% Indium, 20,0 bis 33,0% Gold, 0 bis 15,0% Platin, 10,0 bis 32,0% Palladium, insgesamt 0 bis 7,0% Zink, Zinn, und/oder Gallium, insgesamt 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan und/oder Vanadium.
Dentallegierung nach Anspruch 1, bestehend aus: 45,0 bis 62,0% Silber, 5,0 bis 10,0% Indium, 20,0% Gold, 0 bis 15,0% Platin, 20,0 bis 35,0% Palladium, insgesamt 0 bis 7,0% Zink, Zinn, und/oder Gallium, insgesamt 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan und/oder Vanadium.
Dentallegierung nach Anspruch 1, bestehend aus: 38,0 bis 55,0% Silber, 5,0 bis 10,0% Indium, 20,0 bis 35,0% Gold, 0 bis 15,0% Platin, 8,0 bis 20% Palladium, insgesamt 0 bis 7,0% Zink, Zinn, und/oder Gallium, insgesamt 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan und/oder Vanadium.
Silberhaltige Keramikaufbrenn-Dentallegierung, bestehend aus 38,0 bis 42,0% Silber, 5,0 bis 10,0% Indium, 32,0 bis 35,0% Gold, 2 bis 15,0% Platin, 8,0 bis 15,0% Palladium, insgesamt 0 bis 7,0% Zink, Zinn, Gallium und/oder Kupfer, insgesamt 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan und/oder Vanadium, wobei alle Prozent-Angaben in Gewichts % sind
Dentallegierung nach Anspruch 6, wobei die Legierung kein Kupfer enthält.
Dentallegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Legierung gelb ist.
Dentallegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Legierung die Anforderungen der ISO 9693 : 1999 und der ISO 8891 : 1988 erfüllt.
Dentallegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 9, bestehend aus: 42% Silber, 9% Indium, 32% Gold, 2% Platin, 15% Palladium.
Dentallegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 9, bestehend aus 41,9% Silber, 9,0% Indium, 32,0% Gold, 4,0 % Platin, 13,0% Palladium und 0,1 % Iridium.
Dentallegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 8 oder 9, bestehend aus 42,4% Silber, 9,0% Indium, 30,0% Gold, 4,5 % Platin, 14,0 % Palladium und 0,1% Iridium.
Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Legierung kein Mangan enthalten ist.
Zahnersatzeinheit, umfassend einen Körper, hauptsächlich bestehend aus einer Dentallegierung, bestehend aus 35,5 bis 62,5% Silber, 4,1 bis 11,0% Indium, 20,0 bis 37,0% Gold, 0 bis 40,0% Platin, 0,0 bis 35,0% Palladium, insgesamt 0 bis 9,5% Zink, Zinn, Gallium und/oder Kupfer, insgesamt 0 bis 2,0% Iridium, Rhenium, Rhodium und/oder Ruthenium, insgesamt 0 bis 5,0% Bor, Kobalt, Chrom, Eisen, Germanium, Niob, Nickel, Silizium, Tantal, Titan, Mangan