DE3902771A1

DE3902771A1 - Aufbrennbare silikatische masse zur herstellung von zahnersatz

Info

Publication number: DE3902771A1
Application number: DE3902771A
Authority: DE
Inventors: Renate Lorenz; Rainer Dipl Ing Korf; Klaus Dr Med Markula; Gerhard Dr Med Gehre; Claus Dipl Chem Haessler
Original assignee: Medizin und Labortechnik Leipzig VEB
Current assignee: Keradenta-Wilde O-8142 Radeberg De GmbH
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1989-01-31
Publication date: 1990-05-10
Also published as: DD276625A1; CH679369A5; DD276625B3

Description

Die Erfindung betrifft eine silikatische Masse, die unter atmosphärischen Bedingungen auf ein Dentalprothesenteil aufbrennbar, silanisierbar und zur Herstellung von mit einer Keramik- oder Kunststoffverblendung oder mit einem Dentalkunststoff versehenen festsitzenden oder herausnehmbaren Zahnersatz anwendbar ist.

Die zunehmende Verbesserung der zahnärztlichen Betreuung der Bevölkerung mit ihren zahnerhaltenden Maßnahmen führt dazu, daß es verstärkt vorhandenes Restgebiß mit hochwertiger partieller Prothetik in Form von festsitzenden oder herausnehmbaren Zahnersatz zu versorgen gilt. Der Bedarf an Therapiemitteln, die diesem Anwendungszweck gerecht werden, steigt ständig und in der Praxis sind bereits Verfahren bekannt, die die Herstellung silikatischer Massen beinhalten, die zum Verbund mit Nichtedelmetallegierungen des Grundtyps Nickel-Chrom oder Kobalt-Chrom durch Aufbrennen in einem Labor-Vakuumbrennofen befähigt sind.

Nach der DD-PS 2 58 321 ist eine silikatische Masse bekannt, die folgende oxidische Zusammensetzung aufweist: 37-39 Gew.-% SiO₂, 18-21,1 Gew.-% Al₂O₃, 16-16,5 Gew.-% TiO₂, 0,5-0,6 Gew.-% CaO, 7,1-8 Gew.-% K₂O, 10,5-11,5 Gew.-% Na₂O, 5,6- 6,5 Gew.-% ZrO₂, 1,4-1,7 Gew.-% B₂O₃ und 0,02-0,3 Gew.-% Mn₂O₃.

Diese silikatische Masse wird bei Temperaturen von T = 800-850°C in einem Labormuffelofen auf ein Dentalprothesenteil aus einer Nichtedelmetallegierung aufgebrannt und gewährleistet nach Silanisierung einen spaltlosen Verbund mit einer Kunststoff- oder Keramikverblendung. Die für die Schaffung optimaler Silanisierungsbedingungen erforderliche Oberflächenrauhigkeit R _t = 0,049 mm wird durch Zugabe von mit Mangan-III-Oxid oberflächenkonditioniertem Al₂O₃ erzielt.

Wenngleich aus ökonomischen Gründen, aber auch wegen ihrer günstigen werkstoffkundlichen Eigenschaften, wie hohe Festigkeit und ausreichende Korrosionsbeständigkeit im Mundmilieu, im zunehmenden Maße Nichtedelmetallegierungen als Brückengerüste Anwendung finden, sind für die klinische Anwendung die Edelmetalllegierung Sipal auf längere Sicht immer noch als Legierung für dentale Zwecke im Einsatz. Dies ist zum einen bedingt durch konkrete Bedingungen am Patienten, wie Bißverhältnisse oder allergisches Verhalten gegenüber Nichtedelmetallegierungen. Zum anderen ist der gerätetechnische Aufwand bei der Verarbeitung von Nichtedelmetallegierungen höher als bei der Verarbeitung von Silber-Palladium-Legierungen, so daß kleinere zahntechnische Einrichtungen aus ökonomischen Aspekten heraus keine Nichtedelmetallegierungen verarbeiten können.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, für ein mit einer Keramik- oder Kunststoffverblendung oder mit einem Dentalkunststoff zu versehendes Dentalprothesenteil eine aufbrennbare silikatische Masse zur Verbundbildung zu entwickeln, die für eine breite Auswahl von Dentallegierungen und ohne großen apparativen Arbeitszeitaufwand auch in kleineren zahntechnischen Einrichtungen anwendbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine aus einer leichtfließenden Grundschmelze und einem Opakeranteil bestehende silikatische Masse anzugeben, deren Zusammensetzung und Ausdehnungskoeffizient derart eingestellt ist, daß sie auf ein Dentalprothesenteil, das aus Edelmetallegierungen des Silber-Palladium-Typs oder aus Dentalnichtmetallegierungen der Grundtypen Nickel-Chrom und Kobalt-Chrom hergestellt sein kann, aufbrennbar ist und nach deren Silanisierung einen spaltfreien Verbund zu einem Dentalkunststoff bildet.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß die aufbrennbare silikatische Masse folgende oxidische Zusammensetzung aufweist:

SiO₂
40,0-42,0 Gew.-%
Al₂O₃	16,0-17,5 Gew.-%
CaO	0,4-0,6 Gew.-%
Na₂O	8,5-10,0 Gew.-%
K₂O	9,0-10,0 Gew.-%
B₂O₃	1,6-1,8 Gew.-%
ZrO₂	4,0-5,0 Gew.-%
TiO₂	15,0-16,5 Gew.-%
Li₂O	0,2-0,3 Gew.-%

Sie wird gebildet aus einer homogenen Mischung der pulverisierten Grundschmelze mit einem Anteil von 58-62 Gew.-% und einer pulverisierten Opakerkomponente mit einem Anteil von 38-42 Gew.-% und einem Korngrößenbereich von 2-40 µm, die folgende Anteile in die Zusammensetzung einbringt:

SiO₂
12,0-13,5 Gew.-%
Al₂O₃	10,0-11,5 Gew.-%
CaO	0,05-0,06 Gew.-%
Na₂O	0,8-1,0 Gew.-%
K₂O	3,5-4,2 Gew.-%
B₂O₃	0,5-0,6 Gew.-%
TiO₂	10,4-11,5 Gew.-%
Li₂O	0,2-0,3 Gew.-%

Die leichtfließende Grundschmelze weist vorzugsweise folgende Zusammensetzung auf:

SiO₂
48,0-49,0 Gew.-%
Al₂O₃	10,0-11,0 Gew.-%
TiO₂	7,5-8,5 Gew.-%
CaO	0,5-0,7 Gew.-%
K₂O	9,0-9,5 Gew.-%
Na₂O	13,0-14,2 Gew.-%
ZrO₂	7,2-7,6 Gew.-%
B₂O₃	1,8-2,0 Gew.-%

Die oxidische Zusammensetzung der silikatischen Massen ist so festgelegt, daß der lineare Ausdehnungskoeffizient α 20-600°C = 14,6 · 10^-6K^-1 beträgt. Nach dem Aufbrennen der Masse bei T = 850-870°C auf die Edelmetallegierung des Silber-Palladium- Typs und die Nicht edelmetallegierung der Grundtypen Nickel-Chrom und Kobalt-Chrom wird ein inniger dauerhafter Verbund erreicht.

Oxidische Zusammensetzung und festgelegtes Brennregime bedingen eine Biegebruchfestigkeit der gebrannten Masse von σ _dB 56 N·mm^-2. Der prozentuale Anteil schwerschmelzbarer Oxide ist so eingestellt, daß eine optimale Oberflächenrauhigkeit der aufgebrannten Masse von R _t = 0,041 mm erreicht wird. Dadurch werden effektive Bedingungen für den nachfolgenden technologischen Schritt im Verbund, der Silanisierung der aufgebrannten Masse, sowie optimale Opakereigenschaften der dünnen aufgebrachten Zwischenschicht gewährleistet. Die Opazität der silikatischen Masse wird dauerhaft dadurch erreicht, indem die die Opazität induzierenden schwerschmelzbaren Oxide der Masse nicht kristallin zugemischt, sondern homogen eingefrittet werden. Damit wird gleichzeitig die Auftragbarkeit der silikatischen Masse auf ein Dentalprothesenteil wesentlich verbessert. Es ist eine gleichmäßige Schichtstärke der aufgebrannten Zwischenschicht von 0,1-0,2 mm erzielbar, die einen optimalen Verbund dentale Legierung - silikatische Zwischenschicht - Silan - dentaler Kunstsoff garantiert. Die aufgebrannte silikatische Masse ist nicht toxisch und verhält sich biokompatibel.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

In einem heterogenen Verblend- und Verbundsystem zum Anfertigen von festsitzendem (Kronen und Brücken) oder herausnehmbaren Zahnersatz, bestehend aus einem metallischen Grundgerüst aus Edelmetallegierungen des Silber-Palladium-Typs oder den Nichtedelmetallegierungen der Grundtypen Nickel-Chrom und Kobalt-Chrom sowie einer keramischen oder Kunststoffverblendschale, bildet die erfindungsgemäße Masse eine auf die Dentallegierung aufgebrannte silikatische Zwischenschicht, über die die Fixation der Verblendschalen erreicht wird.

Die silikatische Masse besteht aus einer pulverisierten Grundschmelze mit einem Anteil von 58-62 Gew.-% und eine pulverisierten Opakerkomponente mit einem Anteil von 38-42 Gew.-%. Ihr Korngrößenbereich liegt bei 2-40 µm. Die pulverisierte Grundschmelze besteht aus 48-49 Gew.-% SiO₂, 10-11 Gew.-% Al₂O₃, 7,5-8,5 Gew.-% TiO₂, 0,5-0,7 Gew.-% CaO, 9-9,5 Gew.-% K₂O, 13-14,2 Gew.-% Na₂O, 7,2-7,6 Gew.-% ZrO₂ und 1,8-2 Gew.-% B₂O₃. Die pulverisierte Opakerkomponente bringt folgende Anteile in die Zusammensetzung ein: 12-13,5 Gew.-% SiO₂, 10-11,5 Gew.-% Al₂O₃, 0,05-0,06 Gew.-% CaO, 0,8-1 Gew.-% Na₂O, 3,5-4,2 Gew.-% K₂O, 0,5-0,6 Gew.-% B₂O₃, 10,4- 11,5 Gew.-% TiO₂ und 0,2-0,3 Gew.-% Li₂O.

Nach Mischung der Grundschmelze mit der Opakerkomponente wird die Masse mit einem Gemisch aus Aqua destillate/Ethanol im Verhältnis 2:1 dicksahnig angeteigt und in gleichmäßiger Schicht auf den mittels Sandstrahlen oberflächen-konditionierten Grundkörper aufgetragen. Das Aufbrennen der silikatischen Masse erfolgt in einem Labormuffelofen unter atmosphärischen Bedingungen bei einer Temperatur von T = 850-870°C und einer Zeitdauer von t = 5 min. Nach dem Brand soll die Stärke der aufgebrannten Zwischenschicht 0,1 bis 0,2 mm betragen.

Im Verbundsystem übernimmt diese keramische Zwischenschicht drei wesentliche Funktionen:

- Herstellung des Verbundes zur Dentallegierung
- Maskierung der metallfarbenen Legierungsoberfläche
- Chemische Aktivierung nach Silanisierung

Nach Silanisierung der aufgebrannten Zwischenschicht wird eine dünne Schicht eines kalt- oder heißpolymerisierenden Dentalkunststoffes oder Komposites aufgetragen und eine zeitgleich silanisierte keramische Verblendfacette aufgedrückt. Es ist zu beachten, daß der spaltfreie und korrosionsresistente Verbund nur im Bereich der silanisierten, silikatisch beschichteten Metalloberfläche erfolgt.

Neben der Anwendung von Verblendfacetten ist es weiterhin möglich, auf die auf die Dentallegierung aufgebrannte und silanisierte silikatische Zwischenschicht direkt einen zahnfarbenen Dentalkunststoff zur Herstellung von festsitzendem oder herausnehmbaren Zahnersatz aufzutragen.

Die eingestellten Werkstoffeigenschaften der aufbrennbaren silikatischen Masse, wie Ausdehnungsverhalten, Benetzbarkeit der dentalen Legierung, Haftung auf der konditionierten Metalloberfläche, Biegebruchfestigkeit der gebrannten silikatischen Masse sowie deren Rauhtiefe nach dem angegebenen Brennregime, führen zu einem Verbundsystem mit hoher Langzeitstabilität als Voraussetzung zur Herstellung hochwertiger prothetischer Therapiemittel.

Claims

1. Aufbrennbare silikatische Masse aus einer leichtfließenden Grundschmelze und einem Opakeranteil für Dentalprothesenteile aus Edelmetallegierungen des Silber-Palladium-Typs oder aus Dentalnichtedelmetallegierungen der Grundtypen Nickel-Chrom oder Kobalt-Chrom zur Herstellung von festsitzendem oder herausnehmbaren Zahnersatz mit einem Dentalkunststoff oder einer Keramik- oder Kunststoffverblendung gekennzeichnet durch eine oxidische Zusammensetzung aus: SiO₂ 40,0-42,0 Gew.-% Al₂O₃ 16,0-17,5 Gew.-% CaO 0,4-0,6 Gew.-% Na₂O 8,5-10,0 Gew.-% K₂O 9,0-10,0 Gew.-% B₂O₃ 1,6-1,8 Gew.-% ZrO₂ 4,0-5,0 Gew.-% TiO₂ 15,0-16,0 Gew.-% Li₂O 0,2-0,3 Gew.-%

die gebildet wird aus einer homogenen Mischung der pulverisierten Grundschmelze mit einem Anteil von 58-62 Gew.-% und einer pulverisierten Opakerkomponente mit einem Anteil von 38-42 Gew.-%, die folgende Anteile in die Zusammensetzung einbringt: SiO₂ 12,0-13,5 Gew.-% Al₂O₃ 10,0-11,5 Gew.-% CaO 0,05-0,06 Gew.-% Na₂O 0,8-1,0 Gew.-% K₂O 3,5-4,2 Gew.-% B₂O₃ 0,5-0,6 Gew.-% TiO₂ 10,4-11,5 Gew.-% Li₂O 0,2-0,3 Gew.-%

und einen Korngrößenbereich von 2-40 µm aufweist.

2. Aufbrennbare silikatische Masse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Grundschmelze folgende Zusammensetzung aufweist: SiO₂ 48,0-49,0 Gew.-% Al₂O₃ 10,0-11,0 Gew.-% TiO₂ 7,5-8,5 Gew.-% CaO 0,5-0,7 Gew.-% K₂O 9,0-9,5 Gew.-% Na₂O 13,0-14,2 Gew.-% ZrO₂ 7,2-7,6 Gew.-% B₂O₃ 1,8-2,0 Gew.-%