DE60028571T2 - Dentalporzellan - Google Patents

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Carlino Bellemead PANZERA
Paul Mt. Holly PANZERA
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft niedrig schmelzendes, sich stark ausdehnendes Dentalporzellan, das insbesondere zur Herstellung von Restaurationen aus sowohl Vollkeramik als auch als Aufbrennkeramik auf Metall (PFM) brauchbar ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Porzellane sind typischerweise zur Verwendung bei der Herstellung von entweder Vollkeramik-Dentalrestaurationen oder PFM-Restaurationen vorgesehen, infolge der unterschiedlichen Eigenschaften von Keramiken und Metallen funktionieren sie normalerweise jedoch nicht mit beiden Restaurationstypen. Ein derartiges Porzellan, OPC® Low WearTM Porzellan, erhältlich von Jeneric/Pentron Inc., Wallingford, CT, USA, war ursprünglich zur Verwendung als Overlog für gepresste Vollkeramikrestaurationen sowie zur Herstellung von Porzellanjacketkronen und Veneers vorgesehen. OPC® Low WearTM Porzellan wird momentan jedoch nicht für PFM-Restaurationen verwendet, obwohl seine Verschleißbeständigkeit, Verträglichkeit gegenüber dem natürlichen Gebiss und Festigkeit besser als jene von konventionellen PFM-Porzellanen sind, wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt ist:
  • Tabelle 1
    Figure 00020001
  • Das Haupthindernis, das die Verwendung von OPC® Low WearTM Porzellan bei PFM-Restaurationen verhindert, ist das Fehlen einer Opaker/Legierungs-Kombination, die mit diesem Porzellan verträglich ist, das eine relativ hohe Ausdehnung von etwa 17·10–6/°C (25°C bis 500°C) zeigt.
  • Es gibt ein Golden Gate SystemTM für PFM-Restaurationen, das über DegussaTM (Dental Division, South Plainfield, NJ, USA) erhältlich ist, das DuceragoldTM Porzellan und DegunomTM, Typ IV Kronen- und Brückenlegierung (CTE = 16,4 × 10–6/°C, 25°C–500°C) kombiniert. Dieses System erfordert ziemlich aufwendige mehrstufige Legierungspräparationsverfahren, zu denen eine erforderliche Wasch-Brenn-Stufe vor der Aufbringung des Opakers gehört, und ein übermäßig langes (16–20 Minuten) und komplexes erstes Dentinbrennen, um richtige Bindung und Verträglichkeit des DuceragoldTM Porzellans an der DegunormTM-Legierung zu gewährleisten. Insbesondere das Kühlsegment (3–4 Min zwischen 720°C und 680°C) in dem ersten Dentinbrennen ist seitens des Herstellers erforderlich, um zusätzliches Leucit zu züchten, und kann ein Zeichen für Instabilität von Leucit in diesem Porzellan sein. Die folgende Tabelle 2 zeigt die verschiedenen Eigenschaften des DuceragoldTM-Porzellans.
  • Tabelle 2
    Figure 00030001
  • US-A-5 653 791 beschreibt eine Zweiphasen-Porzellanzusammensetzung für Dentalrestaurationen, die eine Leucitkristallitphase dispergiert in einer Feldspat-Glasmatrix enthält. Diese Porzellanzusammensetzung hat im Temperaturbereich von 25 bis 450°C einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) von etwa 12 bis 17,5 × 10–6/°C.
  • US-A-5 453 290 von Van der Zel betrifft ein Dentalporzellan zur Verwendung mit einer Dentallegierung. Das dort beschriebene Porzellan muss aus drei Fritten gefertigt werden, wodurch es schwieriger und kostspieliger wird, die Ausdehnung und die Glasübergangstemperatur des Endprodukts zu steuern. Außerdem muss der CTE des Porzellans um 0,5 bis 1,5 unter dem CTE der Legierung liegen, wodurch die Komponenten begrenzt werden, die zusammen verwendet werden können. Es besteht ein Bedarf an der Bereitstellung eines Aufbrennkeramiksystems für Metall für Dentalrestaurationen, die einfache Herstellungsverfahren haben. Es ist erwünscht, ein Porzellan bereitzustellen, das mit Legierungen mit relativ hoher Ausdehnung verträglich ist. Es ist erwünscht, zur Verwendung bei PFM-Restaurationen ein Zwei-Fritten-Porzellan bereitzustellen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese und andere Gegenstände und Vorteile werden durch opake Porzellane zur Verwendung mit Metallkernen bei der Herstellung von PFM-Restaurationen erreicht. Die Porzellane zei gen einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE), der im Wesentlichen der gleiche oder etwas größer als der CTE des Metalls ist, auf das sie aufgebracht werden sollen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zeigen die Porzellane einen CTE gleich oder bis zu etwa 1,0·10–6/°C höher als die Dentallegierungen, auf die sie als Opaker aufgebracht werden sollen. Die Porzellane werden aus einer Mischung zweier Frittenzusammensetzungen hergestellt. Eine leucithaltige Fritte mit hoher Ausdehnung wird mit einer niedrigschmelzenden Glasfritte kombiniert, um ein Porzellan mit einer Ausdehnung von 16,9 bis etwa 18,5 × 10–6/°C im Temperaturbereich von 25° bis 500°C zur Verfügung zu stellen. Durch Kombinieren von zwei Fritten kann die Ausdehnungs- und Schmelztemperatur auf die oben angegebenen Werte eingestellt werden.
  • Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Porzellanzusammensetzung zur Verwendung als Opaker auf Dentallegierungen bei der Herstellung einer Dentalrestauration, welche in Gew.-%
    etwa 48 bis etwa 65% SiO2;
    etwa 10 bis etwa 15% Al2O3;
    etwa 0,5 bis etwa 2% CaO;
    etwa 1,5 bis etwa 3% Li2O;
    etwa 15 bis etwa 17% K2O;
    etwa 4 bis etwa 6% Na2O und
    etwa 0,4 bis etwa 1 F enthält.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Dentalrestauration, bei dem
    ein Dentalporzellanpulver aus einer Dentalzusammensetzung gebildet wird, die
    etwa 48 bis etwa 65% SiO2;
    etwa 10 bis etwa 15% Al2O3;
    etwa 0,5 bis etwa 2% CaO;
    etwa 1,5 bis etwa 3% Li2O;
    etwa 14 bis etwa 17% K2O;
    etwa 4 bis etwa 6% Na2O und
    etwa 0,4 bis etwa 1 F enthält,
    wobei die Brenntemperatur im Bereich von 750°C bis 890°C liegt;
    das Dentalporzellanpulver auf einen Metallkern geformt wird und
    das geformte Dentalporzellanpulver auf etwa 750°C bis etwa 880°C erwärmt wird, um das Dentalporzellanpulver auf den Metallkern aufzubrennen,
    wobei der Metallkern einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (gemessen von 25°C bis 500°C) im Bereich von etwa 15,5 bis etwa 17·10–6/°C aufweist.
  • Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine Porzellanzusammensetzung, die in Gew.-%:
    etwa 59 bis etwa 65% SiO2;
    etwa 10 bis etwa 15% Al2O3;
    etwa 0,5 bis etwa 2% CaO;
    etwa 1,5 bis etwa 3% Li2O;
    etwa 12 bis etwa 17% K2O;
    etwa 4 bis etwa 6% Na2O und
    etwa 0,4 bis etwa 1% F und
    etwa 10 bis etwa 20% eines Trübungsmittels enthält;
    wobei die Porzellanzusammensetzung als Opaker zur Herstellung von Dentalrestaurationen verwendet werden kann.
  • Die Erfindung betrifft zudem eine Dentalrestauration, die
    einen Metallkern mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, gemessen von 25°C bis 500°C, von weniger als etwa 17·10–6/°C, und
    ein opakes Porzellan enthält, das auf den Metallkern aufgebracht ist, wobei das opake Porzellan bezogen auf das Gewicht
    etwa 48 bis etwa 65% SiO2;
    etwa 10 bis etwa 15% Al2O3;
    etwa 0,5 bis etwa 2% CaO;
    etwa 1,5 bis etwa 3% Li2O;
    etwa 14 bis etwa 17% K2O;
    etwa 4 bis etwa 6% Na2O und
    etwa 0,4 bis etwa 1 F enthält.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Dentalrestauration, die
    einen Metallkern mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, gemessen von 25°C bis 500°C, von weniger als etwa 17·106/°C, und
    ein opakes Porzellan enthält, das auf den Metallkern aufgebracht ist und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der etwa gleich oder bis zu etwa 1,5·10–6/°C höher ist als der des Metallkerns, wobei das opake Porzellan bezogen auf das Gewicht
    etwa 48 bis etwa 65% SiO2;
    etwa 10 bis etwa 15% Al2O3;
    etwa 0,5 bis etwa 2% CaO;
    etwa 1,5 bis etwa 3% Li2O;
    etwa 14 bis etwa 17% K2O;
    etwa 4 bis etwa 6% Na2O und
    etwa 0,4 bis etwa 1 F enthält, und
    eine Porzellankörpermasse aufweist, die auf das opake Porzellan aufgebracht ist und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der etwa gleich oder bis zu etwa 1,5·10–6/°C höher ist als der des Metallkerns. Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Porzellanzusammensetzung zur Herstellung einer Dentalrestauration.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Porzellanmaterial zur Verwendung bei Vollkeramikrestaurationen und PFM-Restaurationen. Die Porzellane zeigen einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE), der im Wesentlichen der gleiche oder etwas größer als der CTE des Metalls ist, auf das sie aufgebracht werden sollen. Die Porzellane zeigen vorzugsweise einen CTE gleich oder bis zu etwa 1,5·10–6/°C höher als derjenige der Dentallegierungen, auf die sie als Opaker aufgebracht werden, und insbesondere gleich oder bis zu etwa 1,0·10–6/°C. Die Porzellane sind mit Metallen mit Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTEs) im Bereich von etwa 15,5 bis etwa 17·10–6/°C im Temperaturbereich von 20°C bis 500°C verträglich. Die Porzellane zeigen CTEs im Bereich von etwa 16,9 bis etwa 18,5 im Temperaturbereich von 20°C bis 500°C und vorzugsweise im Bereich von etwa 17 bis etwa 17,5·10–6/°C im Temperaturbereich von 20°C bis 500°C. Die Porzellane werden aus einer Mischung zweier Frittenzusammensetzungen hergestellt. Eine leucithaltige Fritte mit hoher Ausdehnung wird mit einer niedrigschmelzenden Glasfritte kom biniert, um ein Porzellan mit einer Ausdehnung von 16,9 bis etwa 18,5·10–6/°C im Temperaturbereich von 25° bis 500°C zur Verfügung zu stellen. Es ist für diese Erfindung wesentlich, dass sowohl die Komponente mit hoher Ausdehnung als auch die niedrig schmelzende Komponente der Zwei-Fritten-Mischung eine niedrige Glasübergangstemperatur (GTT) zeigen. Es ist sehr wichtig, dass die in der Opakerformulierung verwendete niedrig schmelzende Komponente eine GTT unter etwa 415°C aufweist. Durch Kombinieren von zwei Fritten kann die Ausdehnungs- und Brenntemperatur auf die oben angegebenen Werte eingestellt werden. Opake Porzellane mit Pigmenten zeigen hier einen Wärmeausdehnungskoeffizienten mit einem durchschnittlichen Wert von etwa 17·10–6/°C im Temperaturbereich von 25° bis 500°C. Opake Porzellane ohne Pigmente, d. h. weiße Opaker, zeigen Wärmeausdehnungskoeffizienten im oberen Ende des Bereichs, wie etwa 17,5 bis etwa 18,5·10–6/°C im Temperaturbereich von 25° bis 500°C.
  • Die folgende Tabelle 3 zeigt die Zusammensetzungsbereiche der Porzellane zur Verwendung in der Erfindung. Tabelle 3
    Figure 00090001
    • * Trübungsmittel, TiO2, ZrO2, ZrSiO4, ZnO, CeO2 oder Ta2O5, werden als feines Pulver in eine Mischung zweier Fritten gemischt. Die resultierende Zusammensetzung wird nachfolgend als Weißporzellan (Opaker, Körper oder Schneidezahn) bezeichnet.
    • ** Pigmente werden als feines Pulver zu einem Weißporzellanpulver gemischt. Die resultierende Pulverzusammensetzung wird nachfolgend als getöntes Porzellan (Opaker, Körper oder Schneidezahn) bezeichnet. X bezeichnet nicht wesentliche Komponenten.
  • Wie in der obigen Tabelle 3 beschrieben ist, sind Li2O, das in einer Menge von etwa 1,5% bis etwa 3% vorhanden ist, und F, das in einer Menge von 0,4% bis 1% vorhanden ist, förderlich zur Bereitstellung einer niedrigen Glasübergangstemperatur. Die Anwesenheit von Li2O und F unterstützt auch die Erhöhung des Wärmeausdehnungskoeffizienten und die Herabsetzung der Brenntemperatur. Die leucithaltige Komponente mit hoher Ausdehnung der Zwei-Fritten-Mischung hat auch eine vernünftig niedrige Glasübergangstemperatur. Dies wird erreicht, indem ein angemessen niedriges Molverhältnis von Al2O3 zu der Summe der Alkali- und Erdalkalimetalloxide (R2O + RO) aufrechterhalten wird. Normalerweise sind diese Zusammensetzungen extrem instabil und reaktiv sowie anfällig für Ausfällung von Sanidin (Rhyakolith) im Temperaturbereich von 650°C bis 950°C. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass bestimmte Zusammensetzungen mit speziellen Kombinationen von K2O, Na2O und Li2O sehr stabil sind. Es wurde überdies gefunden, dass das Molverhältnis von Al2O3/K2O im Bereich von 0,73 bis 0,95 liegen sollte, um sowohl die gewünschte Wärmebeständigkeit als auch die niedrige Glasübergangstemperatur der Komponente mit hoher Ausdehnung des Porzellans zu gewährleisten. Die niedrige Glasübergangstemperatur liefert ein Porzellan mit guter Verträglichkeit mit Legierungen mit CTEs im Bereich von etwa 15,5 bis etwa 17·10–6/°C im Temperaturbereich von 25° bis 500°C. Die folgende Tabelle 4 zeigt die Eigenschaften der Porzellanzusammensetzungen.
  • Tabelle 4
    Figure 00100001
  • Tabelle 5 zeigt verträgliche Legierungen zur Verwendung mit den Porzellanen.
  • Tabelle 5
    Figure 00110001
  • Die folgende Tabelle 6 zeigt Zusammensetzungsbeispiele für Körper-(Schneidezahn)- und opake Porzellane. Tabelle 6
    Figure 00120001
    • * Helle Opakerfarbtöne – Pigmentgehalt < 6 Gew.-%
    • ** dunkle Opakerfarbtöne – Pigmentgehalt > 6 Gew.-%
  • Die niedrige Glasübergangstemperatur des opaken Porzellans ist von höchster Bedeutung, um ihre Verträglichkeit mit Legie rungen mit CTEs im Bereich von etwa 15,5 bis etwa 17 zu gewährleisten, wie der im Handel erhältlichen GoldCore 75TM Legierung von Jeneric/Pentron Inc., Wallingford, CT, USA. Dies ist eine Goldlegierung, die weder Kupfer noch andere Elemente enthält, die dunkle Oxidschichten bildet, und daher erfordert sie viel weniger aufwendige Präparationsverfahren, verglichen mit der Degunorm-Legierung. Die GoldCore 75TM Legierung bildet speziell eine adäquate Oxidschicht, ohne das Aussehen der Kappe zu kompromittieren, wenn etwa 5–7 Minuten in Luft oder Vakuum bei 870°C bis 885°C entgast wird.
  • Der hohe Kaliumgehalt in dem Porzellan ist wesentlich, um die hohe Stabilität des Leucits zu gewährleisten. Ein hoher Kaliumoxidgehalt in synergistischer Kombination mit anderen Alkalielementen (Li und Na) gewährleistet auch relativ niedrige Glasübergangstemperatur (GTT) und somit erhöhte Beständigkeit gegenüber Rissbildung durch nicht zusammenpassende Wärmeausdehnung und erhöhte Anpassbarkeit an Legierungen mit etwas niedrigerer Ausdehnung. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass erhöhter Kaliumgehalt die Stabilität in Zusammensetzungen mit niedriger GTT erhöhte, z. B. erwies sich Beispiel 1 als deutlich stabiler als Vergleichsbeispiel 1 (vergleiche den K2O-Gehalt). Das Dentalporzellan von Beispiel 1 hatte speziell hervorragende Wärmeausdehnungsstabilität und behielt die gleiche Wärmeausdehnung nach 5 aufeinanderfolgenden Brennvorgängen bei seiner Brenntemperatur. Es wurde gefunden, dass Dentalporzellan aus Vergleichsbeispiel 1 die Wärmeausdehnung und Opazizität bei mehreren Brennvorgängen veränderte.
  • Es ist für diese Erfindung wesentlich, dass Opaker-Zusammensetzungen eine relativ niedrige Übergangstemperatur besitzen und dieselben Elemente, wie ZnO und Ta2O5, wie die Oxidschicht enthalten, die sich auf der Legierung bildet, die gu tes Bindung an Legierungen gewährleistet. Es wurde speziell gefunden, dass die Oxidschicht auf der GoldCore 75TM-Legierung mit ZnO und Ta2O5 angereichert war, und dieselben Komponenten wurden in die Opaker-Formulierung eingeschlossen, um die Bindung zu verbessern.
  • Körper- und Schneidezahnporzellan werden in der Regel jeweils auf opakes Porzellan aufgebracht. Vorzugsweise zeigen die mit dem vorliegenden Opaker verwendeten Körper- und Schneidezahnporzellane einen durchschnittlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 17,2.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Legierungen mit einem CTE im Bereich von etwa 15,5 bis etwa 17·10–6/°C im Temperaturbereich von 25°C bis 500°C zur Herstellung eines Metallkerns für eine Restauration verwendet. Es werden opake Porzellane darauf aufgebracht, deren CTE im Bereich von etwa 16,9 bis etwa 17,5·10–6/°C im Temperaturbereich von 25°C bis 500°C liegt, und darauf werden Körper-Porzellane mit CTEs im Bereich von etwa 16,9 bis etwa 17,7 aufgebracht. Es ist bevorzugt, dass der CTE des Opakers zwischen dem CTE der Legierung und dem CTE des Körper-Porzellans liegt.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
  • Beispiele
  • Kappen und Brückengerüstguss aus Bio-75G, GoldCore75, GoldCore55 und JewelCast-Legierungen, erhältlich von Jeneric/Pentron, Wallingford, CT, USA, wurden mit einem Carbidwerkzeug hergestellt, mit Aluminiumoxidsand mit einem Druck von 2 bar sandgestrahlt und in Wasser etwa 5 Minuten ultraschallgereinigt. Für Bio-75G, JewelCast, GoldCore55 and GoldCore75-Metallgussobjekte wurde derselbe Entgasungszyklus verwendet, der in den folgenden Brenntabellen angegeben ist. Nach dem Entgasen wurde die Oxidschicht durch Sandstrahlen entfernt, und die Metallgussobjekte wurden in Wasser etwa 5 Minuten ultraschallgereinigt. Der Opaker der Zusammensetzung von Beispiel 3 (Tabelle 6) wurde in zwei dünnen Beschichtungen aufgebracht und gemäß dem in einer folgenden Tabelle angegebenen Brennzyklus gebrannt. Körper/Schneidezahl-Porzellan der Zusammensetzung von Beispiel 1 wurde verwendet, um Vollkonturkronen und -brücken aufzubauen, und wurde bis zu 5 Mal gemäß der folgenden Brenntabelle gebrannt.
  • Bei einteiligen Restaurationen, die aus den obigen Legierungen hergestellt worden waren, wurde keine Rissbildung beobachtet. Es fanden sich jedoch Risse in Brückenzahnbereichen, wenn Porzellan auf Brückengerüste gebrannt wurden, die aus Bio-75G hergestellt waren. Aus GoldCore 75, GoldCore 55 und JewelCast wurden sowohl einteilige als auch mehrteilige Restaurationen hergestellt, die bei mehrfachen Brennvorgängen keine Rissbildung zeigten.
  • Brenntabelle in °F
    Figure 00150001
  • Brenntabelle in °C
    Figure 00160001
  • Zusätzlich zu Dentalrestaurationen wurden aus den oben aufgeführten Legierungen Bindungsfähnchen gegossen. Zwei dünne Schichten aus Opaker (Zusammensetzung von Beispiel 3) wurden aufgebracht und auf die Bindungsfähnchen gebrannt. Die Bindungsfähnchen wurden mit Zangen gebogen, und die Metalloberfläche, die entlang der Biegestelle freigelegt wurde, wo der Opaker gebrochen war, wurde mit einem Lichtstereomikroskop in 10-facher Vergrößerung untersucht. Es wurde gefunden, dass der Bruch an der Opaker-Metall-Grenzfläche vorwiegend adhäsiv war, d. h. ein wesentlicher Teil der Metalloberfläche war mit Opaker bedeckt, was gutes Bonding zwischen Legierungen und Opakern zeigt. Die beobachtete Bedeckung war mit anderen Metall-Porzellan-Systemen vergleichbar und wurde daher als ausreichend angesehen. Die Bindungsstärke wurde gemäß ISO-9693 Metal-Ceramic Bond quantifiziert.
  • Test (Schwickerath-Rissinitiierungstest). Die folgende Tabelle zeigt die Bindungsfestigkeiten, die aus der Formel τb = k FVersagen berechnet wurden.
    wobei τb die Debonding/Rissinitiierungsstärke ist;
    k ein Koeffizient ist, der eine Funktion der Dicke des Metallsubstrats und des Werts des Elastizitätsmoduls des verwendeten Metallmaterials ist; und
    FVersagen die Bruchkraft ist.
  • Figure 00170001
  • Wie zu erkennen ist, liefert die vorliegende Erfindung Porzellanzusammensetzungen, die mit Legierungen zur Verwendung bei der Herstellung von PFM-Restaurationen verträglich sind. Die Porzellane zeigen einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE), der im Wesentlichen der gleiche wie oder etwas größer als der CTE des Metalls ist, auf das sie aufgebracht werden sollen. Die Porzellane werden aus einer Mischung zweier Frittenzusammensetzungen hergestellt. Eine leucithaltige Fritte mit hoher Ausdehnung wird mit einer niedrigschmelzenden Glasfritte kombiniert, um ein Porzellan mit einer Ausdehnung von 16,9 bis etwa 18·10–6/°C im Temperaturbereich von 25° bis 500°C zur Verfügung zu stellen. Durch Kombinieren von zwei Fritten können die Ausdehnungs- und Brenntemperatur leicht gesteuert werden.

Claims (22)

  1. Porzellanzusammensetzung zur Verwendung als Opaker auf Dentallegierungen bei der Herstellung einer Dentalrestauration, welche in Gew.-% 48 bis 65% SiO2, 10 bis 15% Al2O3, 0,5 bis 2% CaO, 1,5 bis 3% Li2O, 15 bis 17% K2O, 4 bis 6% Na2O, und 0,4 bis 1% F enthält.
  2. Porzellan nach Anspruch 1, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der geringfügig höher ist als der der Dentallegierungen, auf die es als der Opaker aufgebracht wird.
  3. Porzellan nach Anspruch 1, bei dem der Wärmeausdehnungskoeffizient gleich oder bis zu 1,5·10–6/°C höher ist als der der Dentallegierungen, auf die es als der Opaker aufgebracht wird.
  4. Porzellanzusammensetzung nach Anspruch 1, die einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der mit Legierungen verträglich ist, die im Temperaturbereich von 25°C bis 500°C einen Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von 15,5 bis 17·10–6/°C aufweisen.
  5. Porzellan nach Anspruch 1, das im Temperaturbereich von 25°C bis 500°C einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 16,9 bis 18,5·10–6/°C aufweist.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die außerdem in Gew.-% 0 bis 0,7% B2O3, 0 bis 5% ZnO, 0 bis 2% MgO, 0 bis 1% BaO, 0 bis 2% TiO2, 0 bis 17% ZrO2, 0 bis 7% ZrSiO4, 0 bis 1% CeO2, 0 bis 2% Ta2O5, und 0 bis 18% SnO2 enthält.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Dentalrestauration, bei dem ein Dentalporzellanpulver aus einer Dentalzusammensetzung gebildet wird, die 48 bis 65% SiO2, 10 bis 15% Al2O3, 0,5 bis 2% CaO, 1,5 bis 3% Li2O, 14 bis 17% K2O, 4 bis 6% Na2O und 0,4 bis etwa 1% F enthält, wobei die Brenntemperatur im Bereich von 750°C bis 890°C liegt, das Dentalporzellanpulver auf einen Metallkern geformt wird und das geformte Dentalporzellanpulver auf 750°C bis 880°C erwärmt wird, um das Dentalporzellanpulver auf den Metallkern aufzubrennen, wobei der Metallkern einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, gemessen von 25°C bis 500°C, im Bereich von 15,5 bis 17·10–6/°C aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Porzellan im Temperaturbereich von 25°C bis 470°C einen Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von 17 bis 17,5·10–6/°C aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Metallgerüst eine Goldlegierung enthält.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Porzellanpulver ein opakes Porzellan ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem außerdem eine Porzellankörpermasse auf das opake Porzellan aufgebracht wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem außerdem ein Schneidezahnporzellan auf die Porzellankörpermasse aufgebracht wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Schneidezahnporzellan 59 bis 65% SiO2, 10 bis 15% Al2O3, 0,5 bis 2% CaO, 1, 5 bis 3% Li2O, 15 bis 17% K2O, 4 bis 6% Na2O, und 0,4 bis 1% F enthält.
  14. Porzellanzusammensetzung, die in Gew.-% 59 bis 65% SiO2, 10 bis 15% Al2O3, 0,5 bis 2% CaO, 1, 5 bis 3% Li2O, 12 bis 17% K2O, 4 bis 6% Na2O, 0,4 bis 1% F, und 10 bis 20% eines Trübungsmittels enthält, wobei die Porzellanzusammensetzung als Opaker bei der Herstellung von Dentalrestaurationen verwendet werden kann.
  15. Porzellanzusammensetzung nach Anspruch 14, bei der das Trübungsmittel ausgewählt ist aus Al2O3, ZnO, TiO2, ZrO2, ZrSiO4, CeO2, Ta2O5, SnO2 und Mischungen davon.
  16. Dentalrestauration, die einen Metallkern mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, gemessen von 25°C bis 500°C, von weniger als 17·10–6/°C, und ein opakes Porzellan enthält, das auf den Metallkern aufgebracht ist, wobei das opake Porzellan bezogen auf das Gewicht 48 bis 65% SiO2, 10 bis 15% Al2O3, 0,5 bis 2% CaO, 1,5 bis 3% Li2O, 14 bis 17% K2O, 4 bis 6% Na2O, und 0,4 bis 1% F enthält.
  17. Dentalrestauration nach Anspruch 16, bei der das opake Porzellan einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der gleich oder bis zu 1,5·10–6/°C höher ist als der des Metallkerns.
  18. Dentalrestauration nach Anspruch 17, bei der das opake Porzellan außerdem 0 bis 0,7% B2O3, 0 bis 5% ZnO, 0 bis 2% MgO, 0 bis 1% BaO, 0 bis 2% TiO2, 0 bis 17% ZrO2, 0 bis 7% ZrSiO4, 0 bis 1% CeO2, 0 bis 2% Ta2O5, und 0 bis 18% SnO2 enthält.
  19. Dentalrestauration, die einen Metallkern mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, gemessen von 25°C bis 500°C, von weniger als 17·10–6/°C, ein opakes Porzellan, das auf den Metallkern aufgebracht ist und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der gleich oder bis zu 1,5·10–6/°C höher ist als der des Metallkerns, wobei das opake Porzellan bezogen auf das Gewicht 48 bis 65% SiO2, 10 bis 15% Al2O3, 0,5 bis 2% CaO, 1,5 bis 3% Li2O, 14 bis 17% K2O, 4 bis 6% Na2O, und 0,4 bis 1% F enthält, und eine Porzellankörpermasse aufweist, die auf das opake Porzellan aufgebracht ist und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der gleich oder bis zu 1,5·10–6/°C höher ist als der des Metallkerns.
  20. Dentalrestauration nach Anspruch 19, bei der der Wärmeausdehnungskoeffizient des opaken Porzellans zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Legierung und dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Porzellankörpermasse liegt.
  21. Verwendung einer Porzellanzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 14 zur Herstellung einer Dentalrestauration.
  22. Verwendung nach Anspruch 21, wobei die Porzellanzusammensetzung als Opaker verwendet wird.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6761760B2 (en) * 1999-07-02 2004-07-13 Pentron Corporation Dental porcelains
DE60335014D1 (de) * 2002-07-22 2010-12-30 Enamelite Llc Aerosolierte keramikporzellane und glasurzusammensetzungen
JP2004075441A (ja) * 2002-08-14 2004-03-11 Huzhou Daikyo Hari Seihin Yugenkoshi Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶性ガラス及び結晶化ガラス、ならびに該結晶性ガラス及び結晶化ガラスの製造方法
US7279238B2 (en) * 2002-12-23 2007-10-09 Pentron Ceramics, Inc. Pressable glass-ceramics with textured microstructure
JP4169653B2 (ja) * 2003-07-17 2008-10-22 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 歯科用補綴物の製造方法及びそれに用いるキット
EP2377488B1 (de) * 2003-07-17 2014-09-10 Kuraray Noritake Dental Inc. Verfahren zur Herstellung von Zahnprothesen sowie dafür verwendetes Dentalporzellan-Set
US8097077B2 (en) * 2004-02-27 2012-01-17 Heraeus Kulzer Gmbh Strenghtened, pressable ceramic compositions for dental purposes
DE102004010138B4 (de) * 2004-02-27 2006-04-06 Heraeus Kulzer Gmbh Verstärkte, pressbare Keramikzusammensetzungen für Dentalzwecke
SE530196C2 (sv) 2004-09-30 2008-03-25 Nobel Biocare Ab Förfarande och anordning för att åstadkomma färgsättning eller nyansering av protetik samt sådan protetik
US20100119431A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-13 Den-Mat Holdings Llc Strong Glass-Ceramic
US8110035B2 (en) * 2008-05-30 2012-02-07 Dentsply International Inc. Integrated porcelain system for a dental prosthesis
CN109824351B (zh) * 2019-03-29 2021-11-23 景德镇陶瓷大学 一种高强度齿科修复用陶瓷复合材料及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3778513D1 (de) 1986-12-23 1992-05-27 American Thermocraft Corp Durchscheinende dentalporzellanzusammensetzung, verfahren zu ihrer herstellung und daraus hergestellte restauration.
NL9001986A (nl) 1990-09-10 1992-04-01 Elephant Edelmetaal Bv Dentaal porselein, werkwijze voor het vervaardigen van een tandheelkundige restauratie, dentaallegering.
DE4031168A1 (de) * 1990-10-03 1992-04-16 Degussa Keramischer werkstoff zum verblenden von metallischem zahnersatz
DE4119483A1 (de) * 1991-06-13 1992-12-24 Ivoclar Ag Mischung und verwendung derselben
WO1995011866A1 (en) 1993-10-29 1995-05-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Chemically derived leucite
US5653791A (en) 1996-03-12 1997-08-05 Jeneric/Pentron, Incorporated Two-phase dental forcelain composition
DE19714178C2 (de) 1997-04-07 2003-09-18 Ivoclar Vivadent Ag Verfahren zur Herstellung eines mehrfarbigen Formkörpers für die Weiterverarbeitung zu einer Zahnrestauration und zugehöriger Formkörper
US6090194A (en) 1997-10-15 2000-07-18 Jeneric/Pentron Incorporated Cubic leucite-containing dental porcelains
US6120591A (en) * 1998-03-10 2000-09-19 Jeneric/Pentron Incorporated Low fusing dental porcelains containing fine-grained leucite

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US6428614B1 (en) 2002-08-06
JP2003503431A (ja) 2003-01-28

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