-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Mischung für die Herstellung einer Gussform.
-
In
letzter Zeit wurden Zahnimplantate, Brücken und Kronen unter Verwendung
von Gold hergestellt, da Gold überlegene
Eigenschaften besitzt und ziemlich leicht verarbeitet werden kann.
Heutzutage verlangt man aus ästhetischen
Gründen
keramische Materialien. Jedoch ist die Verarbeitung keramischer
Materialien ziemlich kompliziert und erfordert viel Zeit und Arbeit,
so dass neue verbesserte Technologien notwendig sind, um keramische
Materialien wirksamer zu verarbeiten.
-
Bei
der Produktion keramischer Implantate, Kronen oder Brücken wird
ein Modell (Master-Modell) des Zahnes hergestellt, der mit dem keramischen
Material überzogen
werden soll. Anschließend
wird das Master-Modell mit einem Guss-Material wie Gips oder Gipsmörtel, wie
in dem Buch "Gips
... und was man darüber wissen
sollte" (Martin
Kuske & Ralf
Suckert – teamwork
media – 2000)
offenbart, insbesondere Kapitel 1, Seite 18ff. Bekannte Zahngipsmörtel werden
entsprechend der Norm DIN/EN 26873 IS 6873 in fünf Typen eingeteilt:
-
-
Solche
Gipsmörtel
besitzen eine Ausdehnung beim Abbinden von höchstens 0,3%. Die Gussform, welche
mit dieser Art von Gipsmörtel
hergestellt wurde, wird mit einer keramischen Suspension bedeckt,
um eine keramische Kappe aufzubauen (der ebenso "Grünkörper" (green body) vor
dem Sinterprozess genannt wird), und anschließend wird die bedeckte Gussform
bei Temperaturen von etwa 900°C
getrocknet. In einem zweiten Schritt werden die Gussform und die
Kappe getrennt, und die keramische Kappe wird bei etwa 1.400 bis
1.500°C
erhitzt (gesintert). Bei solchen Temperaturen schrumpft das keramische
Material der Kappe in einem Ausmaß von etwa 4% bis zu 12%. Dementsprechend
ist die Kappe zu klein und sitzt nicht auf dem Zahn des Patienten,
so dass die keramische Kappe an dem Zahn durch Entfernen keramischen
Materials angepasst werden muss. Zum wiederholten Mal wird die Anpassung
der Kappe auf dem Zahn getestet und überschüssiges Material entfernt, bis
eine gute Anpassung erreicht worden ist. Dieses Verfahren ist zeitaufwändig, teuer und
unangenehm für
den Patienten.
-
Zum
Beispiel offenbart
US 2,639,478 eine
Gipsmörtel-Zusammensetzung,
die Alpha-Gips, fein gemahlenen, in kaltem Wasser löslichen,
tierischen Leim, Aluminiumsulfat, feingemahlenen Gips und gegebenenfalls
feines Siliciumdioxid enthält,
wenn die Ausdehnung beim Abbinden in einem Bereich von bis zu 1,25% liegt,
welches nützlich
ist, um die Schrumpfung der darin gegossenen Metalle auszugleichen.
-
Um
diesen Nachteil zu überwinden,
wurde vorgeschlagen, ein Gussform-Material bereitzustellen, welches
sich während
des Abbindens ausdehnt. Falls ein solches Material verwendet wird,
würde das
Gussform-Material und dementsprechend das keramische Material, welches
die Gussform bedeckt, einen zu großen/lockeren Sitz in einem
Zustand vor dem Sintern haben, so dass eine gute Anpassung der gesinterten
keramischen Kappe am Ende an dem Zahn erreicht werden würde. Jedoch
ist kein solches Material verfügbar: wie
vorstehend erwähnt,
besitzen herkömmliche
verfügbare
Gipsmörtel
eine Ausdehnung beim Abbinden von bis zu 0,3%, was von einer zufrieden
stellenden Lösung
weit entfernt ist.
-
Es
war dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Material bereitzustellen, welches diese Nachteile des Standes der
Technik überwindet.
Es war insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Gussform-Material bereitzustellen, welches sich in einem Ausmaß ausdehnt,
dass die Schrumpfung einer keramischen Kappe ausgeglichen werden
kann.
-
Somit
kann eine Gussform, welche aus einem solchen Material besteht, für die Herstellung
einer keramischen Kappe verwendet werden, welche keine weitere Abänderung
benötigt
und exakt auf den Zahn des Patienten passt.
-
Diese
Aufgabe wurde entsprechend der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellung
einer Mischung erreicht, welche umfasst:
| a)
100 | Gewichtsteile
Alpha CaSO4 × ½H2O, |
| b)
1–20 | Gewichtsteile
CaSO4 × 2H2O, |
| c)
0,005–0,80 | Gewichtsteile
von mindestens einem Zusatzstoff und |
| d)
bis zu 2 | Gewichtsteilen
von einem oder mehreren grenzflächenaktiven
Mitteln, und |
| e)
15–65,
vorzugsweise 23–45 | Gewichtsteilen
einer kolloidalen Siliciumdioxid-Suspension, |
wobei der mindestens eine Zusatzstoff c) ein Härtungsbeschleuniger,
ein Härtungsverzögerer oder
ein Hemmstoff der Ausdehnung beim Abbinden ist.
-
Die
Mischungen entsprechend der vorliegenden Erfindung können verwendet
werden, um eine Gussform herzustellen, welche eine Ausdehnung beim
Abbinden von etwa 4 bis etwa 14% besitzt. Wenn solch eine Gussform
mit einem keramischen Material gefüllt wird und beispielsweise
auf etwa 900°C
erhitzt wird, dehnen sich die Gussform und entsprechend das keramische
Material in einem entsprechenden Ausmaß aus. Wenn die keramische
Kappe anschließend
aus der Gussform entfernt wird und bei einer Temperatur von beispielsweise
1400°C bis
1500°C gebrannt
wird, schrumpft das keramische Material auf seine ursprüngliche
Größe, so dass
die Kappe genau auf den Zahn des Patienten passt.
-
Einige
oder alle der Bestandteile a), b), c) und gegebenenfalls d) und/oder
e) werden üblicherweise
in gesonderten Behältnissen
bereitgestellt als ein Ausstattungssatz einzelner Teile, so dass
der Zahnarzt oder das Zahnlabor sie in jedem geeigneten Verhältnis kombinieren
können.
Es ist ebenso möglich,
eine Mischung der Bestandteile a)–c) und gegebenenfalls d) mit
einem definierten Ausdehnungsverhältnis bereitzustellen. Diese
Mischung kann mit Wasser in einem empfohlenen Verhältnis gemischt
werden. In alternativer Weise kann der Be standteil e) in einer vorgeschriebenen
Menge bereitgestellt werden, was wiederum zu einer spezifischen
Ausdehnung der Gussform führt,
wenn alle Bestandteile gemischt werden.
-
Entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann eine Gussform hergestellt werden,
indem die Bestandteile a)–c)
und e) und gegebenenfalls ein oder mehrere Bestandteile d) gemischt
werden, vorzugsweise während
des Rührens
der Mischung. Entsprechend dieser Ausführungsform wird das Material
anschließend
in eine Form gegossen, welche ein exaktes Negativ des zu behandelnden
Zahnes des Patienten ist. In diesem Stadium sollte Vorsicht walten,
um Löcher
in der Gussform zu vermeiden; falls Löcher an der Oberfläche der
Gussform gebildet werden, werden Vorsprünge auf der Kappe gebildet,
welche während des
späteren
Aufarbeitens entfernt werden müssen.
Falls die Löcher
innerhalb der Gussform gebildet werden, wird der Guss nicht homogen
sein, und verhindert somit eine lineare Ausdehnung der Gussform.
Dies führt ebenfalls
zu einer Kappe, die unter beträchtlichen
Schwierigkeiten aufgearbeitet werden muss. Verfahren, um die Bildung
von Löchern
in einer Gussform zu verhindern, sind im Stand der Technik bekannt
und sollen in dem vorliegenden Fall entsprechend angewendet werden.
-
Wenn
die Gussform in einem Ausmaß gehärtet ist,
dass sie ohne Zerstörung
gehandhabt werden kann, wird sie mit einer keramischen Kappe bedeckt,
beispielsweise durch Eintauchen der Gussform in das keramische Material,
Trocknen des keramischen Materials und Wiederholen dieser Schritte,
bis die geforderte Festigkeit und Größe der keramischen Kappe erreicht
worden ist. Die Materialien werden anschließend auf eine Temperatur von
beispielsweise etwa 900°C
erhitzt. Während
dieses Erhitzungsschrittes dehnt sich die Gussform in dem geforderten
Ausmaß aus,
und daher dehnt sich die keramische Kappe in gleicher Weise mit aus.
Die Kappe wird anschließend
von der Gussform entfernt und auf eine Temperatur von etwa 1400
bis etwa 1500°C
erhitzt. Während
dieses Sinterungs-Schrittes schrumpft die Kappe in Abhängigkeit
von dem verwendeten keramischen Material, beispielsweise um etwa
13%, und erlangt dadurch die geforderte Größe.
-
Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
die Eigenschaften, insbesondere die Ausdehnung der Gussform, in
einem großen
Bereich variiert werden kann: falls das keramische Material, welches
für die
Herstellung einer Kappe verwendet wird, eine spezifische Schrumpfung
besitzt, kann die Mischung entsprechend der vorliegenden Erfindung
so angepasst werden, dass die Gussform sich so ausdehnt, um genau
dieser Schrumpfung zu entsprechen.
-
Es
gibt eine Anzahl von Faktoren, welche die Eigenschaften beeinflussen,
wie zum Beispiel das Abbinden und die thermische Ausdehnung und
die Druckfestigkeit der Gussform. Alle festen Materialien, die in der
vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden vorzugsweise als
Pulver oder feine Körner
verwendet. Sie können
beispielsweise eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 3 μm bis etwa
70 μm haben.
-
1. Der Typ des Alpha CaSO4 × ½H2O a)
-
Ein
bedeutender Faktor ist die Qualität und der Typ des Alpha CaSO4 ½H2O, das verwendet werden soll. Grundsätzlich kann
jedes Alpha-Gips-Hemihydrat oder jede Mischung davon verwendet werden.
Beispiele sind synthetischer Gips T, natürlicher Gips K und natürlicher
Gips PL, die alle im Handel erhältlich
sind. Falls synthetischer Gips T verwendet wird, ist die Ausdehnung
der erhaltenen Gussform größer als
wenn natürlicher Gips
K oder natürlicher
Gips PL verwendet würde,
bitte vergleichen Sie mit Tabelle 1.
-
2. Die Menge und der Typ
des CaSO4 × 2H2O
b):
-
Ein
weiterer bedeutender Faktor ist die Qualität und der Typ des Dihydrats,
das verwendet werden soll. Grundsätzlich kann jedes Dihydrat
und jedes im Handel erhältliche
Dihydrat verwendet werden.
-
Darüber hinaus
besitzt die Menge des der Mischung zuzugebenden Dihydrates einen
großen
Einfluss auf die Eigenschaften der erhaltenen Gussform. Wie aus
Tabelle 2 entnommen werden kann, erhöht eine Zunahme von 2 Gewichtsteilen
auf 10 Gewichtsteile die Ausdehnung von 3–4% auf 11–12%. Das Dihydrat kann in
Mengen von etwa 1–20
Gewichtsteilen verwendet werden, während 2–15 Gewichtsteile bevorzugt
werden. Wie vorstehend erwähnt,
wird die Menge in Abhängigkeit
von den geforderten Eigenschaften der Gussform bestimmt werden.
-
3. Die Menge und der Typ
des Zusatzstoffes c):
-
Die
Mischung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann eine, zwei
oder mehrere Zusatzstoffe umfassen. Beispiele solcher Zusatzstoffe
sind Härtungsbeschleuniger,
Härtungsverzögerer und
Hemmstoffen der Ausdehnung beim Abbinden. Solche Bestandteile werden
beispielsweise in Skinner's
Science of Dental Materials, Ralph W. Phillips, 1982, 8th edition,
beschrieben.
-
Zum
Beispiel können
als Härtungsverzögerer Carboxylate
(Citrate, Succinate, etc.) und wasserlösliche Hochpolymere (Rohrzucker,
Hexametaphosphat, etc.) in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden. Vorzugsweise wird Trinatriumcitrat verwendet.
-
Zum
Beispiel können
als Härtungsbeschleuniger
Salze anorganischer Säuren
(Natriumchlorid, Kaliumsulfat, etc.) in der vorliegenden Erfindung
verwendet werden. Vorzugsweise wird Kaliumsulfat verwendet.
-
Zum
Beispiel können
als Hemmstoffe der Ausdehnung beim Abbinden Kaliumsalze oder Natriumsalze etc.
(Kaliumchlorid, Kaliumtartrat, Kaliumnatrium, Natriumtartrat, etc.)
in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Vorzugsweise wird
Kaliumtartrat verwendet.
-
In
Abhängigkeit
von der Menge und der Kombination dieser Zusatzstoffe können die
physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel die Abbindezeit,
die Ausdehnung beim Abbinden und die Druckfestigkeit der Gussform
variiert werden, bitte nehmen Sie auf Tabelle 2 Bezug. Die Menge
dieser Zusatzstoffe kann von 0,005 bis 0,8 Gewichtsteilen variieren,
während
ein Bereich von 0,01 bis 0,4 Gewichtsteilen bevorzugt wird. Ein
Zusatzstoff oder eine Mischung zweier oder mehrerer Zusatzstoffe
kann verwendet werden.
-
4. Die Menge und der Typ
des grenzflächenaktiven
Mittels d):
-
Insbesondere
ein wasserreduzierendes Mittel und/oder ein Dispersionsmittel kann
als ein grenzflächenaktives
Mittel verwendet werden. Solche Mittel sind zum Beispiel
- – anionische
grenzflächenaktive
Mittel, wie Alkylbenzolsulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate,
eine
Mischung von Naphthalinsulfonaten und Formaldehyd-Polykondensations-Produkten,
eine
Mischung von Melaminsulfonaten und Formaldehyd-Polykondensations-Produkten,
Dialkylsulfosuccinate,
Alkylsulfonate, Alpha-Olefinsulfonate, Natrium-N-acylmethyltaurat,
- – nichtionische
grenzflächenaktive
Mittel, wie zum Beispiel Polyethylen-Alkylether, Polyoxyethylen-sec-Alkoholether,
Polyethylen-Polyoxypropylen-Alkylether, Polyglycerin-Fettsäureester.
-
Ein
besonders bevorzugtes grenzflächenaktives
Mittel ist eine Mischung von Melaminsulfonaten und Formaldehyd-Polykondensations-Produkten.
-
Eine
Funktion des grenzflächenaktiven
Mittels besteht darin, die Menge an Flüssigkeit zu reduzieren, die
für das
Mischen erforderlich ist, und die Ausdehnung beim Abbinden zu erhöhen. Im
Handel erhältliche grenzflächenaktive
Mittel sind beispielsweise Pozzolith NR. 70, NR. 81 MP, NR. NL-1440
oder NR. NL-4000.
-
Die
grenzflächenaktiven
Mittel können
in Mengen von bis zu 2 Gewichtsteilen verwendet werden, während Mengen
von 0,2 bis 1 Gewichtsteilen bevorzugt werden. Es ist jedoch möglich, alle
grenzflächenaktiven Mittel
wegzulassen. Darüber
hinaus kann ein grenzflächenaktives
Mittel oder eine Mischung von zweien oder mehreren grenzflächenaktiven
Mitteln verwendet werden.
-
5. Die Menge und die Art
der zu verwendenden Flüssigkeit
e):
-
Die
Flüssigkeiten,
welche verwendet werden können,
können
ebenso einen bedeutenden Einfluss auf die Eigenschaften und insbesondere
die Ausdehnung der Gussform beim Abbinden haben. Vorzugsweise wird eine
kolloidale Siliciumdioxid-Suspension verwendet. Im Handel erhältliche
Beispiele hierfür
sind beispielsweise Levasil (Bayer) 100/45%, 200/40%, LUDOX (Dupont)
H540, W30, W50. Die kolloidale Siliciumdioxid-Suspension wird üblicherweise
auf eine Konzentration von etwa 20 bis 50 Gew.-% verdünnt, unter
Verwendung von destilliertem Wasser oder Leitungswasser. In alternativer
Weise kann destilliertes Wasser oder Leitungswasser als Flüssigkeit
verwendet werden. Bevorzugte Mengen der Flüssigkeit, welche der Mischung
der Bestandteile a)–c)
und gegebenenfalls (dem) den Bestandteil(en) d) zugegeben werden
sollen, betragen 23 bis 45 g Flüssigkeit
auf 100 g der Mischung.
-
Somit
können
durch Variation der Qualität
und/oder der Quantität
der vorstehenden Bestandteile die Eigenschaften und insbesondere
die Ausdehnung der Gussform angepasst werden. Beispielsweise kann
die Schrumpfung eines gewünschten
keramischen Materials bestimmt werden und anschließend kann
eine spezifische Gussform auf der Grundlage der Lehre der vorliegenden
Erfindung ausgewählt
werden, welche die geeignete Schrumpfung besitzt.
-
Die
vorliegende Erfindung offenbart darüber hinaus einen Ausstattungssatz
von Teilen, insbesondere für
zahnmedizinische Zwecke, der mindestens die Bestandteile a), b)
und c) enthält,
vorzugsweise jeweils in getrennten Behältern. Zusätzlich kann er (den) die Bestandteil(e)
d) ebenfalls in (einem) getrennten Behälter(n) enthalten. Die Bestandteile
können
in vorbestimm ten Mengen und Qualitäten bereitgestellt werden,
so dass ein Gussformmaterial mit spezifischen Eigenschaften, wie
zum Beispiel der Expansion etc., in einem Dentallabor durch den
Dentisten oder den Techniker hergestellt werden kann.
-
Beispiele
-
Beispiele
von Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden in den folgenden
Tabellen beschrieben.
-
(Gebrauchsanweisung)
-
- Pulver (Bestandteile a), b), c) und gegebenenfalls d), /Flüssigkeitsverhältnis etwa
100 g/23 g–45
g
- Man vermische von Hand das Pulver in die Flüssigkeit für 15 Sekunden.
- Vermenge es zu einer homogenen Mischung.
- Gieße
es in eine Form, insbesondere in den Abdruck eines Duplikats.
- Man lässt
es auf der Bank für
10 Minuten härten.
- Nach 10 Minuten entferne man es von dem Abdruck, und gebe es
in Wasser für
die gesamte Abbindezeit (EX 2 Stunden), um die verfügbare Ausdehnung
beim Abbinden zu erhalten.
-
-
-
-
