DE2844959A1

DE2844959A1 - Dentalueberzugsmassen und ihre verwendung zum ueberziehen von kuenstlichen zaehnen

Info

Publication number: DE2844959A1
Application number: DE19782844959
Authority: DE
Inventors: James Lee-You; Milagros Smyth
Original assignee: Johnson and Johnson
Current assignee: Johnson and Johnson
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1978-10-16
Publication date: 1979-05-03
Also published as: FR2406997A1; IL55756A; NL7810271A; GB2006747B; IL55756A0; NO783495L; SE7810761L; PT68650A; BR7806825A; ZA785584B; DK458778A; FI783147A; JPS5466594A; GB2006747A; IT1106069B; AR214945A1; LU80375A1; US4120729A; BE871144A; PH14261A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft Dentalüberzugsmassen (Glazemassen), deren Reifetemperatur, d. h. die Temperatur, bei der ein glänzender Überzug entsteht (maturing temperature), so niedrige Werte, wie 732°C J^35O°F) und beispielsweise 760 bis 871°C (1400 bis 1600⁰F) hat und mindestens 93°C (200°F) unter der Verglasungstemperatur (vitrifying temperature) des Dentalporzellans liegt.

Künstliche Zähne können aus Porzellan, das auf ein Metallsubstrat gebrannt wird, hergestellt werden. Das Metallsub-

λ. λ. j anschließend . . ., . , , , > „ strat wird^ J^ *zur zeitweilxgen oder dauernden Verankerung der künstlichen Zähne im Mund der Patienten verwendet. Aufgabe des Zahntechnikers ist es, ein möglichst naturgetreues Aussehen der künstlichen Zähne zu erreichen. Deshalb wurden auf diesem Gebiet große Anstrengungen unternommen, um das Aussehen der Zähne möglichst natürlich zu gestalten. Selbstverständlich muß der Zahntechniker dabei auch die übrigen Aufgaben der Zähne berücksichtigen und dabei beispielsweise auf die Kau- und Beißflächen achten.

Das Metallsubstrat, beispielsweise aus Edelmetall, wie Gold, oder aus Nichtedelmetallen, wie verschiedene nickel- und chromenthaltene Legierungen, die seit kurzem auf dem Markt sind, wird vor der Porzellanbeschichtung einer Vorbehandlung unterzogen. Zum Beispiel kann ein Goldsubstrat einer teilweisen Oxidation unterworfen werden, um die Bin-

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ORIGINAL INSPECTED

dung des Porzellans an dieses Substrat zu erleichtern. Nichtedelmetalle können mit einem Bindemittel behandelt werden, beispielsweise mit einer Dispersion von Aluminiumoder Borpulver in einem Träger, wie Propylenglykol, um die Oberfläche für eine Bindung des Porzellans vorzubereiten.

Nach der Herstellung der Metalloberfläche streicht der Zahntechniker ein p-o-p-Porzellan (paint opaque porcelain) auf das Metall. Das mit der Dispersion überzogene Metall kann durch Erhitzen unter vermindertem Druck auf Temperaturen von etwa 649°C (1200°F) bis etwa· 927°C (17OO°F) gebrannt werden, wobei der Temperaturanstieg etwa 50 bis 56°C (9O bis 100⁰P) pro Minute beträgt. Nach Erreichen einer Temperatur von etwa 927°C (1700°F) kann das Vakuum abgestellt und das beschichtete Metallsubstrat an der Luft unter Einhaltung des gleichen Temperaturanstiegs auf etwa 1038⁰C (1900⁰F) erhitzt werden. Das p-o-p-Porzellan ist opak und verbirgt die Metallfläche des künstlichen Zahns vollständig.

Diesem ersten Porzellanüberzug folgt ein zweiter, stärker durchscheinender Porzellanüberzug, der als Gingivalporzellan bezeichnet wird. Das Gingivalporzellan wird ebenfalls in Form einer Dispersion auf die vorher gebrannte, mit Porzellan beschichtete Metalloberfläche aufgebracht. Vor dem Brennen wird ein drittes Porzellan, das als "Schneideporzellan¹¹ bezeichnet wird, auf die beschichtete Oberfläche aufgetragen, die später die Schneidefläche des künstlichen Zahns bildet. Das Schneideporzellan ist noch stärker durchscheinend als das Gingivalporzellan, so daß ein naturgetreues Aussehen des künstlichen Zahns erreicht wird. Sowohl dem Gingival- als auch dem Schneideporzellan könnon farbgebende Mittel zugesetzt werden, um eine Anpassung

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an die Färbung der natürlichen Zähne des Patienten zu erreichen. Schneideporzellan wird im allgemeinen von der Schneidekante ab auf etwa einem Drittel der Strecke in Richtung zum Gingivalporzellan angebracht. Nach dem Aufbringen des Gingival- und Schneideporzellans auf das mit p-o-p-Porzellan beschichtete Metallsubstrat .des Zahns, wird auf ähnliche Weise wie bei p-o-p-Porzellan gebrannt.

Wenn der Zahntechniker eine in jeder Hinsicht einwandfreie Arbeit geleistet hat, steht der Zahn von diesem Zeitpunkt an dem Patienten zur Verfügung. Im allgemeinen xst jedoch eine weitere Behandlung erforderlich, um eine genaue Anpassung und ein annehmbares Erscheinungsbild zu erzielen. Beispielsweise kann es erforderlich sein, bestimmte Stellen des Zahns abzuschleifen, so daß eine genauere Paßform im Mund des Patienten erreicht wird. Beim Abschleifen werden aber Teile der glänzenden Oberfläche vom künstlichen Zahn entfernt, so daß ein weiteres Auftragen von Gingival- und/oder Schneideporzellan in Form einer Dispersion erforderlich ist. Ein derart zusätzlich beschichteter Zahn wird dann, auf die vorstehend beschriebene Weise gebrannt. Dabei können·- selbstverständlich mehrere derartige zusätzliche Nachbeschichtung- und Nachbrennvorgänge erforderlich' werden. Bei sehr geübten Zahntechnikern sind im allgemeinen etwa drei derartige Schleif-, Beschichtungsund Brennvorgänge zur Herstellung eines künstlichen Zahns erforderlich. Es können jedoch auch bis zu sieben Arbeitsgänge notwendig werden, insbesondere, wenn der Zahntechniker nicht über optimale Fertigkeiten verfügt.

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Es ist bekannt, daß keramische Materialien einen Verglasungspunkt (vitrification point) aufweisen, bei dem das keramische Material seine größte Dichte zeigt. Im Hinblick auf die Festigkeit ist es erwünscht, daß das Material im Verglasungszustand vorliegt. Im allgemeinen haben dentale keramische Materialien, wie das vorstehend erläuterte Porzellan, eine Verglasungstemperatur von etwa 982 bis 1010°C (1800 bis 185O°F). Hieraus ergibt sich, wieso der vorgenannte Temperatur-Zeit-Zyklus zur Herstellung von.künstlichen Zähnen angewendet wird. Es wurde jedoch festgestellt, daß beim mehrmaligen Brennen der Verglasungspunkt überschritten wird und das keramische Material nicht mehr im Zustand größter Dichte vorliegt. Der Zahntechniker stellt dabei fest, daß die Struktur nach wiederholten Brennvorgängen einsinkt und sich Gestalt und Festigkeit des künstlichen Zahns verändern. Bei wiederholten Brennvorgängen tritt auch ein zusätzliches Problem auf,

Reißen
das als/('checking")"bezeichnet wird. Der künstliche Zahn wird brüchig unter Bildung von Spinnennetzartigen Rissen, was wiederum dem natürlichen Aussehen nicht förderlich ist. Bekanntlich ist bei keramischen Materialien, insbesondere bei Dentalenmaterialien, die Bildung einer Oberfläche erwünscht, die etwas glänzt und dem Aussehen eines natürlichen Zahns gleicht» Die vorgenannten dentalen keramischen Materialien weisen nach dem Erhitzen auf Temperaturen von etwa 982°C (etwa 1800°F) und darüber einen gewissen Glanz auf_f d. h. sie bilden beim Erhitzen auf 982°C (1800°F) selbständig einen zahnschmelzartigen überzug. Bei anschließenden Schleifvorgängen wird der glänzende überzug entfernt, so daß ein nochmaliges Erhitzen des künstlichen Zahns auf Temperaturen von mindestens 982°C (1800⁰F) zur Wiederherstellung des Glanzes erforderlich ist. Wiederholte Erhitzungsvorgänge haben aber, wie vorstehend erwähnt, zur Folge, daß der Verglasungspunkt überschritten wird und die Materialien

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nicht mehr für den gewünschten Gebrauchszweck geeignet sind.

Somit ist es verständlich, daß bei künstlichen Zähnen durch wiederholtes Beschichten, Schleifen und Nachbrennen, die Verwendungsmöglichkeit für den gewünschten Zweck nicht mehr gegeben ist.

Es sind verschiedene Produkte im Handel erhältlich, die wertvolle Überzugsmassen für künstliche Zähne darstellen sollen. Angeblich sollen es diese Produkte dem. Zahntechniker erlauben, den Zahn nach dem Schleifen auf niedrigere Temperaturen zu erhitzen, wobei eine zahnschmelzarLige, natürlich aussehende Oberfläche erzielt werden soll* Der Vorteil von derartigen Produkten liegt auf der Hand, da der Zahntechniker den Zahn nicht mehr so weit erhitzen muß, bis sich selbständig ein zahnschmelzartiger Überzug bildet. Somit wird die Gefahr des Überschreitens des Verglasungspunkts vermieden. Es wurde jedoch festgestellt, daß derartige, im Handel befindliche Überzugsmassen bei Temperaturen ab etwa 927°C (1700⁰F) bis einschließlich 982°C (1800°F) reifen, d. h. eine glänzende Oberfläche bilden. Somit muß der Zahntechniker zur Erzielung der optimalen Eigenschaften dieser Überzugsmassen bis zu den Temperaturen erhitzen, bei denen die selbständige Bildung des ζahnschmeIzartigen Überzugs durch das Dentalporzellan eintritt. Um die Gefahr des Zusammenfaliens und "Reißens" zu vermeiden, wendet der Zahntechniker im allgemeinen bei derartigen, mit diesen herkömmlichen Überzugsmassen beschichteten Zähnen, eine niedrigere Brenntemperatur an. Beispielsweise erhitzt er höchstens auf 927°C (1700⁰F). Bei dieser Temperatur kann zwar eine Verbesserung des Aussehens der Oberfläche des künstlichen Zahns im Vergleich zur geschliffenen Oberfläche erreicht werden. In keinem Fall wird jedoch ein Aussehen erreicht, das dem eines keramischen Materials, das von selbst einen zahn-

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schmelzartigen überzug gebildet hat, oder einem natürlichen Zahn entspricht. Im allgemeinen erhält man beim Erhitzen dieser Überzugsmassen auf die genannten geringen Brenntemperaturen eine etwas körnige Oberfläche. Somit stellen diese herkömmlichen Überzugsmassen bestenfalls eine Notlösung dar. Keramische Überzugsmassen, die bei niedrigeren Temperaturen reifen, wären somit für den Zahntechniker äußerst wertvoll. In der Literatur wird von verschiedenen Überzugsmassen berichtet, die bei niedrigen Temperaturen reifen; vgl. beispielsweise Bulletin, Dental Procelain, Nr. 118, Ohio State University Engineering Experiment Station, März 1944. Die dort beschriebenen Überzugsmassen unterscheiden sich von.den erfindungsgemäßen Überzugsmassen in ihrer chemischen Zusammensetzung. Außerdem ist diese Literaturstelle kein Hinweis auf eine spezielle Begrenzung der durchschnittlichen Teilchengröße zu entnehmen, wodurch der Zahntechniker in die Lage versetzt würde, Dispersionen herzustellen, die sich leicht auf Porzellan, das auf Metallsubstrate aufgebracht ist, auftragen lassen.

Erfindungsgemäß wurde überraschenderweise festgestellt, daß Gläser der nachstehend angegebenen chemischen Zusammensetzung (bezogen auf Gewichtsbasis)

bevorzugter Bereich

SiO₂ 45-52 % 48,5 - 50,6 %

B₂O₃ 15-20 % 16,9 - 17,9 %

Al₂O₃ 10-15 % 10,0 - 12,0 %

. K₂O 3,5-7,5 % 4,8 - 5,1 %

Na₂O 12-17 % 13,2 - 13,6 %

CaO 0-1 % 0,8 - 1,0 %

ZnO 0-1 % 0,8 - -1,0 %

F 1-3 % 0,7 - 1,2 %

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die ferner dadurch gekennzeichnet sind, daß sie in Form eines fein verteilten Pulvers vorliegen, wobei 100 % des Pulvers ein Sieb der lichten Maschenweite 37 ax (400 mesh) passieren,als Niedrigtemperatur-Dentaltiberzugsmassen verwendet werden können.

Die erfindungsgemäßen Massen reifen bei Verwendung als Zahnüberzugsmassen bei Temperaturen von 760 bis 871°C (1400 bis 1600⁰F), d. h. mindestens etwa 93°C (200°F) unter der Verglasungstemperatur von Dentalporzellan.

Die Dentalüberzugsmassen der Erfindung lassen sich herstellen, indem man ausreichende Mengen an den entsprechenden Vorläuferprodukten zusammenschmilzt, so daß die vorgenannte Zusammensetzung erreicht wird. Entsprechende Vorläuferprodukte für die vorstehend aufgeführten Verbindungen sind SiOp, H-jBOt, Feldspat, CaCO-, CaF,, und ZnO. Die Herstellung von Gläsern der vorstehenden Art ist an sich bekannt. Beispielsweise können Pulver der Korngröße bis 75 αχ (200 mesh) der vorgenannten Vorläuferprodukte in einem Mischer vermischt und auf Temperaturen von mindestens 982°C (1800⁰F), beispielsweise etwa 1O93°C (2OOO°F), in einem Schmelztiegel unter Bildung der Gläser erhitzt werden. Das geschmolzene Glas kann sodann in Wasser abgeschreckt, getrocknet und in einer Kugelmühle gemahlen werden, so daß man die vorstehende Masse in Form eines Pulvers erhält. Wird das Pulver nicht zu bevorzugten durchschnittlichen Teilchengröße zermahlen, so besteht die letzte Stufe zur Herstellung der Überzugsmassen der Erfindung darin, die groben Teilchen von den Teilchen, die fein genug sind, daß sie ein Sieb der lichten Maschenweite 37 yu (400 mesh) passieren, getrennt werden. Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß Gläser der vorstehenden chemischen Zusammensetzung, deren Teilchengröße so beschaf-

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fen ist, daß 100 % durch ein Sieb der lichten Maschenweite 37 αχ. (400 mesh) gehen, ein Produkt ergeben, das sich leicht dispergieren läßt. Die erhaltene Dispersion weist eine ausgezeichnete Streichfähigkeit auf, d. h. die Viskosität und die Absetzgeschwindigkeit entspricht den Bedürfnissen des Zahntechnikers. Es wurde ferner festgestellt, daß Dispersionen mit gröberen Teilchen stärker zu einer ungleichmäßigen Auftragung auf das mit Porzellan beschichtete Metallsubstrat neigen, wodurch nach dem Brennen ein streifiges und unebenes Aussehen entsteht.

Die erfindungsgemäßen Überzugsmassenweisen eine bevorzugte durchschnittliche Teilchengröße bei der Messung mit dem Coulter Counter von 8 bis 11 ,u auf, wobei höchstens 1 % der Teilchen größer als 30 Ai sind. Im allgemeinen ist ein Sieben durch das Sieb der lichten Maschenweite 37 /ü (400 mesh) erforderlich, um diese durchschnittliche Teilchengröße zu erreichen. Es können jedoch auch andere Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Überzugsmassen angewendet werden. Beispielsweise kann das Pulver unter nassen Bedingungen in einer Kugelmühle gemahlen werden, wobei Wasser verwendet wird, um die zermahlenen Teilchen zu dispergieren und zu schmieren.

Ferner zeichnen sich die erfindungsgemäßen Überzugsmassen durch einen ausgezeichneten Expansionskoeffizxenten aus. Insbesondere liegt der Wärmeausdehnungkoeffizient der erf indungsgemäßen Massen im 'Bereich von 9 χ 10 bis 12" χ - =· 1O , was unter dem Wert von etwa 13 χ 10 (in/in/ C) für die mei-Dentalporzellane liegt. ^sten

Dieser Unterschied in der Wärmeausdehnung setzt die Oberfläche unter Druck und steigert somit ihre Zugfestigkeit. Es ist festzuhalten, daß in der vorgenannten Literaturstelle von derartigen Eigenschaften nicht die Rede ist.

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Die Durchsichtigkeit der erfindungsgemäßen Überzugsmassen macht es möglich, daß die Farbe des Porzellans vom Überzug selbst nicht verändert wird und durch diesen hindurch zu sehen ist. Überdies reagieren die erfindungsgemäßen Überzugsmassen aufgrund ihrer inerten Natur bei den Anwendungsbedingungen nicht mit den im Porzellan vorhandenen Pigmenten.

Ferner wurde festgestellt, daß die Überzugsmassen die Fluoreszenz von herkömmlichen Dentalporzellanen nicht beeinträchtigen. Dies ist wichtig, da natürliche Zähne in schwarzem Licht fluoreszieren und daher eine Fluoreszenz bei künstlichen Zähnen erwünscht ist.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Sofern nichts anderes angegeben ist, beginnen sämtliche Brennvorgänge bei 649 C (1200⁰F) unter vermindertem Druck. Die Temperatur wird sodann mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 56 C (90 bis 100 F) pro Minute auf die angegebene Temperatur erhöht.

Beispiel 1

Ein Gemisch aus Pulvern, die alle ein Sieb der lichten Maschenweite 75 vu (200 mesh) passieren, wird abgewogen, so daß sich ein Produkt der nachstehend angegebenen chemischen Zusammensetzung ergibt:

SiO₂ ' - 49,7

B₂O₃. ... - . . 16,9

Al₂O₃ - 12,1

K₂O - 5,4

₂O - 14,7

CaO - 0,5

ZnO ■- . 0,7

F - 1,8

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Die Vorläuferverbindungen enthalten SiO₂ , Feldspat, Calciumfluorid und ZnO.

CaCo^,

Nach dem Vermischen wird in einem Schmelztiegel auf Temperaturen von mindestens 982°C (180O⁰F) erhitzt. Sodann wird in Wasser abgeschreckt, getrocknet und in einer Kugelmühle gemahlen. Nach dem Mahlen wird das Gemisch gesiebt. Das Material, das auf einem Sieb der lichten Maschenweite 37 yu (400 mesh) zurückbleibt, wird verworfen.

Beispiel 2

Die Brenneigenschaften der Überzugsmasse vom Beginn der Schmelzbildung bei 76O°C (1400°F) bis zum Erreichen eines sehr klaren Überzugs bei 889°C (1685°F) werden untersucht. Die Ergebnisse sind nachstehend zusammengestellt:

Temperatur ⁰C (⁰F)

Tränkungszeit (min) Art d. Oberfläche

760	(1400)
760	(1400)
760	(1400)
788	(1450)
788	(1450)
816	(1500)
816	(1500)
816	(1500)
843	(1550)
871	(1600)

5 0

2 5

899 (1650)

' Bei der angegebenen Temperatur gehalten (time of soak)

matt	glänzend	glänzend	_# matt
matt	glänzend		,struk turiert
matt	Il		' Il
leicht	Il		η
leicht	H	η
η	H	Il
Il	(wie natürliche	Zähne)
π .	leicht	,struk turiert
Il

sehr glänzend und glatt

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Die beste Oberfläche bei visueller Prüfung wird bei einer Brenntemperatur von 816 C (15OO°F) nach einer Tränkungszeit von 5 min oder bei 871⁰C (1600⁰F) ohne Tränkung erzielt. Es besteht auch die Möglichkeit, daß bestimmte Zahnlaboratorien eine Temperatur von 899°C (165O°F) ohne Tränkung bevorzugen, wo ein sehr schoner Glanz und eine glatte Oberfläche erreicht wird.

Beispiel 3

Vergleich der erfindungsgemäßen Überzugsmasse mit herkömmlichen Produkten

Die nachstehend angegebenen Massen werden auf Porzellankronen untersucht und miteinander verglichen. Aus der nachstehenden Tabelle ergibt sich, daß mit den erfindungsgemäßen Oberzugsmassen bessere Zahnschmelzeigenschaften erzielt werden.

Tabelle I

Masse

Brenntemperaturen,⁰C(⁰F)

Bemerkungen

A (Beispiel 1)

732-899 (1350-165O⁰F)

B (Steels Super Glaze) ⁺

C (CERAMCO Glaze, CERAMCO, Inc. 31-16 Hunter's Point Avenue, Long Island City, N.Y.)

960-1063 (1760-1945⁰F)

871-982 (16OO-18OO°F)

Während des Einbrennens ergibt sich ein sehr gleichmäßiges Fließen; die Oberfläche erweist sich bei Berührung als glatt.

Die Oberfläche ist mit der mit A erzielten Oberfläche nicht gleichwertig.

Die Oberfläche ist körnig.

Diese Masse weist folgende Zusammensetzung auf:

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SiO₂	Siliciumdioxid	67,19 %
Al₂O₃	Aluminiumoxid	4,99
^Fe2°3	Eisenoxid	0,050
PbO	Bleioxid	0,01
ZnO	Zinkoxid	1,05
CaO	Calciumoxid	5,20
BaO	Bariumoxid	2,18
MgO	Magnesiumoxid	0,35
Na₂O	Natriumoxid	5,81
^K2°	Kaliumoxid	2,63
^B2°3	Boroxid	10,36
^F2	Fluor	0,08

99,86 %

Es läßt sich feststellen, daß die erfindungsgemäße Überzugsmasse im Vergleich zu den zwei Handelsprodukten die besten Eigenschaften aufweist. Ferner ergibt sich, daß diese günstigen Eigenschaften bei Temperaturen, die bis zu 93°C (200⁰F) unter den zur Herstellung der anderen überzüge verwendeten Temperaturen liegen.

Beispiel 4

Einfluß der Brenngeschwindigkeit auf die erfindungsgemäßen Überzugsmassen

Der Brennbereich der erfindungsgemäßen keramischen Überzugsmasse hängt, wie bei anderen derartigen Überzugsmassen, von der Brenngeschwindigkeit ab. Wie vorstehend erwähnt, wird bei einer normalen Brenngeschwindigkeit für Porzellan ein Temperaturanstieg von 50 bis 56°C (90 bis 100⁰F) pro Minute angewendet. Bei dieser Geschwindigkeit weist die erfindungsgemäße Überzugsmasse einen Brennbereich von 816 bis 871 C (1500 bis 1600⁰F) auf. Es ist festzuhalten, daß stärkere

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Überzüge bei einer gegebenen Temperatur einen höheren Reifungsgrad als dünnere Überzüge ergeben.

Versuchsdurchführung

Vorgebrannte Scheiben von Gingivalporzellan (CERAMCO) mit einem Durchmesser von 19 mm (3/4 in) werden auf einer Seite mit Siliciumcarbid-Papier der Körnung 80 geschliffen. Die erfindungsgemäße Überzugsmasse wird mit Propylenglykol als flüssigem Medium in einem Verhältnis von zwei Teilen Pulver und ein Teil Flüssigkeit vermischt, wodurch ein Brei von streichfähiger Beschaffenheit entsteht. Dieser Überzugsbrei wird auf eine Fläche von etwa 9,5 mm (3/8 in) Durchmesser in der Mitte der einzelnen Scheiben· aufgebürstet. Der Brennvorgang der einzelnen Proben beginnt bei einer Temperatur von etwa 649°Ci12QO⁰F). Der Temperaturanstieg erfolgt mit variabler Geschwindigkeit. Nähere Angaben hierzu finden sich weiter unten. Die Proben werden in Bezug auf Beginn des Schmelzvorgangs, Beginn der Überzugsreifung und Ende der Überzugsreifung beobachtet. Der Reifungsbeginn ist hier als das erste Auftreten eines glasigen Scheins und das Reifungsende als die Temperatur, bei der der Überzug eine vollständig glasartige, glatte Oberfläche ergibt, definiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.

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Tabelle II

Brenngeschwindigkeit

5o-56°C /min 28-23°C /min 19-22°C /min (9o-loo°F) (5o-6o°P) (35-4o°F)

Beginn des
Schmelzens

Reifungsbeginn

Reifungsende

788⁰C (145o°F) 760⁰C (14oo°F) 732°C (135o°F)

816°C (15oo°F) 788°C (145o°F) 76o°C (14oo°F)

871°C (16oo°F) 843°C (155o°F) 816°C (15oo°F)

Die raschere Brenngeschwindigkeit von 5o-56 C pro min wird von Zahntechnikern im allgemeinen bevorzugt. Jedoch läßt sich

mit den erfindungsgemäßen Überzugsmassen eine sehr geringe Reifetemperatur erzielen, wenn die Geschwindigkeit auf etwa 19-22°C (35-4o°F) pro "min gesenkt wird.

Beispiel 5 Wärmeausdehnung der erfindungsgemäßen Überzugsmasse

Wie vorstehend erwähnt, ist es wichtig, daß die Überzugsmasse eine Wärmeausdehnung aufweist, die unter der Wärmeausdehnung des auf das Metallsubstrat aufgebrachten Porzellans liegt, so daß sie,-" unter Druck gesetzt wird. Andernfalls könnten Temperaturänderungen während des Brennens ein Reissen im·· künstlichen Zahn bewirken. Wie nachstehend erwähnt, wird der Ausdehnungskoeffizient mit Hilfe einer differentiellen Ausdehnungsmessung bestimmt.

Die differenzielle Ausdehnungsmessung beruht auf dem Prinzip, daß sich Feststoffe beim Erwärmen üblicherweise ausdehnen.

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Bei diesem Verfahren wird die Längenänderung eines Teststabs von bekannter ursprünglicher Länge mit der Längenänderung eines Eichstabs aus geschmolzenem Siliciumdyoxid der gleichen ursprünglichen Länge verglichen,, wobei beide Stäbe nebeneinander in der Meßvorrichtung von Raumtemperatur auf 5oo C erhitzt -werden.

Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle III zusammengestellt . Es ist festzuhalten, daß die Probe A in Zusammensetzung und durchschnittlicher Teilchengröße der Probe von Beispiel 1 ähnlich ist.

Tabelle III

Probe Wärmeausdehnungskoeffizient

_Ä „ (in/in/°C.) im Bereich von 45-

^A 45o°C

9,1o6 χ 1o - ö

Beispiel 6 Teilchengrößenverteilung

Eine gemäß Beispiel 1 hergestellte Probe weist eine durchschnittliche Teilchengröße von 19-2o A₁ auf. 20 - 3o % haben eine Teilchengröße von mehr als 30 yu . Diese Messingen werden mit dem Coulter Counter Model TA 11 (Coulter Diagnostics, Inc., Hialeah, Florida) durchgeführt. Hierbei handelt es sich um die Probe A. Ein Teil der Probe A wird durch ein Sieb der lichten Maschenweite 37 /a (4oo mesh) gesiebt. Die durchschnittliche Teilchengröße beträgt 8,ο bis 11,ο αϊ . Weniger als 1 % weisen eine Teilchengröße von mehr als 3o ai auf. Hierbei handelt es sich um Probe B.Dispersionen von jeweils 1 Teil der vorgenannten

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Proben und 2 Teilen Propylenglykol werden hergestellt. Die Dispersion von Probe B ergibt einen einheitlicheren Anstrich auf einem mit Porzellan beschichteten Metallsubstrat. Nach dem Brennen bei einem Temperaturanstieg von 5o-56°C (9o-1oo°F) pro Minute auf eine Temperatur von 871°C ( 16qo°F) weist das mit Probe B bestrichene Substrat ein glattes, glänzendes Aussehen auf, während das mit Probe A bestrichene Substrat streifig und uneben ist, was auf Schwierigkeiten beim gleichmäßigen Auftragen dieser Dispersion von gröberer Teilchengröße zurückzuführen xst.

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Claims

DIPL.-ING. HANS W. GROENING "FATENTA N "WALT J/J 10-160 Johnson & Johnson 501 George Street, New Brunswick New Jersey, U.S.A. Dentalüberzugsmassen und ihre Verwendung zum Über? Lehen von künstlichen Zähnen Patentansprüche

1.) Durchscheinende Dentalüberzugsmassea zum Aufbringen auf mit Dentalporzellan beschichtete Metallsubstrate, gekennzeichnet durch

a) eine durchschnittliche Teilchengröße von 10-4 /a, wobei höchstens 1 % der Teilchen einen Durchmesser von mehr· als 30 ax aufweisen,

b) eine Reifetemperatur (maturing temperature) von 760 bis 871°C (1400 bis 1600⁰F). und mindestens etwa 93°C (200°F) unter der Verglasungstemperatur (vitrifying temperature) des Dentalporzellans des Substrats und

SIEBEETSIB.4 · 8000 MÜNCHEN 86 · POB 860340 · KABEL: EHEISPATEST TEL. <0S0) 471079 · IEtEX 5-22659

_ ο

c) einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 9 bis 12 χ 10 /⁰C, der unter dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Dentalporzellans liegt,

im wesentlichen bestehend aus, bezogen auf Gewichtsbasis,

SiO₂ 45-52 % ^B2°3 15-20 % Al₂O₃ 10-15 % κ₂ο 3,5 - 7,5 Na₂O 12-17 % CaO 0-1 % ZnO 0-1 % F 1-3 %

2. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf Gewichtsbasis, im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen besteht:

SiO₂ 48,5 - 50,6 ^B2°3 16,9 - 17,9 Al₂O₃ 10,0 - 12,0 ^K2° 4,8 - 5,1 Na₂O 13,2 - 13,6 CaO 0,8 - 1,0 ZnO 0,8 - 1,0 F 0,7 - 1,2

3. Überzugsmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 9,1 χ 1O"⁶/°C aufweist.

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4. Verfahren zum Überziehen von künstlichen Zähnen, bei dem ein mit Dentalporzellan beschichtetes Metallsubstrat, das vorher gebrannt und geschliffen worden ist, mit einer Dispersion eines Überzugs in einem flüssigen Träger beschichtet, zur Entfernung der Flüssigkeit getrocknet und schließlich gebrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahn unter Bildung eines glänzenden, leicht strukturierten Oberflächenüberzugs • bei Temperaturen von 760 bis 871°C (1400 bis 1600⁰F) unter Verwendung einer Masse nach Anspruch 1 gebrannt worden ist.

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