ES2207823T3 - Aleaciones de plata-paladio para la obtencion de una protesis dental revestible con ceramica dental. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a aleaciones de plata-paladio utilizadas para producir una prótesis dental que puede revestirse de cerámica dental. Debido a los contenidos elegidos en los siguientes elementos de aleación: indio, estaño, zinc, estos últimos no inducen ningún cambio de color durante la combinación con la cerámica dental con bajo punto de fusión, con coeficiente de dilatación térmico de aproximadamente 16,5 {mi}m/mK.

Description

Aleaciones de plata-paladio para la obtención de una prótesis dental revestible con cerámica dental.

La invención se refiere a aleaciones de plata-paladio para la obtención de una prótesis dental revestible con cerámica dental.

Se obtiene prótesis dentales fijas y extraíbles predominantemente a partir de aleaciones de metales nobles resistentes a la corrosión, biocompatibles, con el denominado procedimiento de fusión en cera perdida, revistiéndose el objeto colado frecuentemente con cerámica dental, para conseguir un aspecto correspondiente al diente natural. A tal efecto, las aleaciones deben poseer propiedades especiales ajustadas a la cerámica dental, como coeficiente de dilatación térmica, intervalo de fusión y adherencia.

Las aleaciones con contenido elevado en oro, como se describen, por ejemplo, en las solicitudes de patente DE-11 83 247 y la DE-15 33 233, son especialmente apropiadas para estos fines. No obstante, debido al elevado precio del oro, fuertemente fluctuante, recientemente se han buscado alternativas más económicas a las aleaciones con contenido elevado en oro. En el campo de metales nobles se ofrece como empleo el paladio, debido a su precio relativamente conveniente, su densidad claramente reducida frente a oro, y su estabilidad a la corrosión, o bien bucal, comparable a la del oro.

En comparación con aleaciones con contenido elevado en oro, las aleaciones básicas de paladio presentan, además de un precio más reducido, una dureza y resistencia más elevadas, una temperatura solidus más elevada, provocada por el paladio, una mayor resistencia a altas temperaturas, y por ello una resistencia a la deformación más elevada en la cochura de cerámica en el caso de aleaciones de combustión. Estas aleaciones están exentas de oro, o bien contienen sólo un pequeño % en peso de oro. No obstante, éstas reaccionan más sensiblemente a errores de elaboración, y son difícilmente soldables. El contenido en paladio conduce a una reducción del coeficiente de dilatación térmica; sin embargo, se puede compensar esto mediante la adición de plata.

Con respecto a su comportamiento de elaboración, las aleaciones básicas de paladio que contienen plata se deben establecer entre las aleaciones básicas de paladio con contenido elevado en oro y las exentas de plata. En comparación con aleaciones básicas de paladio exentas de plata, las aleaciones básicas de paladio que contienen plata, debido a la fracción de plata, son más fácilmente fusibles y colables, poseen un óxido más claro, muestran un buen comportamiento de soldadura, y además son aún más económicas.

Desde hace algunos años se ha introducido en el mercado un sistema dental que está constituido por una aleación con contenido elevado en oro, una cerámica dental de bajo punto de fusión, así como las correspondientes aleaciones de soldadura. En comparación con las cerámicas empleadas en aquel momento, la cerámica de bajo punto de fusión presenta un coeficiente de dilatación térmica sensiblemente más elevado.

En medida creciente es deseable combinar esta cerámica dental de bajo punto de fusión con una aleación de paladio-plata, o bien plata-paladio, susceptible de cochura, más económica.

No obstante, para aleaciones básicas de paladio susceptibles de cochura, un coeficiente de dilatación térmica de la cerámica más elevado significa un claro aumento del contenido en plata a aproximadamente un 50% en peso, y más.

El inconveniente de estas aleaciones básicas de plata, o bien aleaciones básicas de paladio, con contenido elevado en plata, es que tiñen de amarillo, o bien verde amarillento, la cerámica revestida durante el proceso de cochura. La causa de ello es la plata, que llega a la cerámica mediante difusión, o bien a través de la fase de vapor.

La problemática con respecto a la coloración de cerámica a través de plata es conocida.

Para aleaciones de paladio-plata, susceptibles de cochura para cerámica convencional de punto de fusión elevado, con coeficientes de dilatación térmica en el intervalo de 14 \mum/mK a 15 \mum/mK, se encontró hasta un contenido en plata de un 45% en peso de disoluciones de plata (DE3905987). No obstante, estas aleaciones no son apropiadas para la cochura de cerámica de bajo punto de fusión con coeficientes de dilatación térmica de aproximadamente 16,5 \mum/mK. Se debe aumentar el contenido en plata en tales aleaciones de cochura compatibles con cerámica de bajo punto de fusión; no obstante, el contenido en plata más elevado conduce, por regla general, a una tendencia a la coloración de la cerámica dental más elevada a través de plata, que ya no se puede suprimir tampoco mediante las disoluciones citadas en la DE-39 05 987.

En la DE-PS se describen aleaciones de paladio-plata que contienen un 0,1 a un 0,5% en peso de titanio para la supresión de la coloración de cerámica. Debido a la reactividad de titanio con el oxígeno ambiental, o bien el material de crisol, la fusión se empobrece en este elemento con relativa rapidez, de modo que se pierde la acción reductora sobre la tendencia a la coloración en el caso de empleo de material usado (canales de mazarota, bebedero), y en el caso de condiciones de fusión seleccionadas desfavorablemente. El titanio provoca además una fuerte adherencia de la masa de alojamiento en la superficie del objeto colado, lo que dificulta y retrasa el alojamiento y elaboración.

En la patente US 4 350 526 se describen aleaciones de paladio-plata, que no tienen acción colorante sobre cerámica dental debido a una adición de un 0,1 a un 1,0% de silicio. Silicio es insoluble tanto en paladio, como también en plata. Paladio y silicio forman además fases intermetálicas, de modo que se puede presentar una fuerte acritud de la aleación y fragilidad de colada.

Silicio favorece - análogamente a titanio - la reacción con materiales cerámicos, de modo que también en estas aleaciones se presenta una fuerte adherencia de la masa de alojamiento en el objeto de colada.

Según la DE-PS 29 42 373, adiciones de un 0,01 a un 5% de silicio, boro y/o germanio en aleaciones dentales, con un 30 a un 50% de contenidos en oro, suprimirán la coloración de plata. En el caso de aleaciones de paladio exentas de oro o pobres en oro, germanio por sí solo no es apto para provocar ninguno de tales efectos.

En la NL 9200566 se describen aleaciones dentales de paladio-plata susceptibles de cochura, que pueden contener, además de otros componentes de aleación, también indio, estaño y cinc. Estas aleaciones están previstas para el revestimiento con cerámica convencional de punto de fusión elevado, con un coeficiente de dilatación térmica alrededor de 14,5 \mum/mK. No obstante, en el empleo práctico se ha mostrado que estas aleaciones provocan fuertes coloraciones en cerámica dental, en especial del nuevo tipo de punto de fusión reducido, con coeficiente de dilatación térmica alrededor de 16,5 \mum/mK.

Por lo tanto, era tarea de la presente invención desarrollar aleaciones de plata-paladio para la obtención de una prótesis dental fija o extraíble, revestible con cerámica dental de bajo punto de fusión, con coeficientes de dilatación térmica de aproximadamente 16,5 \mum/mK, sobre la que se pudiera cochurar tales cerámicas dentales sensibles a la coloración, sin modificaciones de color perceptibles, y que se pudieran descargar fácilmente de las masas de alojamiento habituales, sin que se modifiquen significativamente las demás propiedades de las aleaciones de plata-paladio.

Ahora se descubrió que se cumplen estas propiedades por aleaciones de plata-paladio, que están constituidas por un 45-65% en peso de Ag, un 30-45% en peso de Pd, un 0-5% en peso de Au, un 0-5% en peso de Pt, un 0-3% en peso de Ge, un 0-3% en peso de Cu, un 0-7% en peso de Ga, un 0-5% en peso de Co, un 0-1% en peso de Mo, un 0-1% en peso de Ru, un 0-1% en peso de Re, un 0-1% en peso de Ir, y respectivamente un 0 a un 6% en peso de In, Sn y Zn, completándose todos los componentes para dar un 100%, y que están caracterizadas, en el caso de un contenido de un 0-1% en peso de In, simultáneamente, el contenido en Sn asciende a un 1-6% en peso, y el contenido en Zn asciende a un 2-6% en peso, o en el caso de un contenido de un 3-6% en peso de In, simultáneamente, el contenido en Sn asciende a un 0-4% en peso, y el contenido en Zn asciende a un 4-6% en peso.

Por lo tanto, es objeto de la invención el empleo de aleaciones de plata-paladio, caracterizadas como anteriormente, para la obtención de cerámica dental con bajo punto de fusión, con un coeficiente de dilatación térmica de aproximadamente 16,5 \mum/mK.

Además es objeto de la invención el empleo de aleaciones de plata-paladio, caracterizadas como anteriormente, y de cerámica dental de bajo punto de fusión, con un coeficiente de dilatación térmica de aproximadamente 16,5 \mum/mK, para la obtención de una prótesis dental revestida con cerámica dental, exenta de coloración.

Además es objeto de la invención una prótesis dental fija y extraíble, en la que una superestructura constituida por una aleación de plata-paladio, como se caracteriza anteriormente, está revestida con una cerámica dental de bajo punto de fusión, con un coeficiente de dilatación térmica de aproximadamente 16,5 \mum/mK.

Las aleaciones según la invención poseen un coeficiente de dilatación térmica que se sitúa entre 16,4 y 17,1 \mum/mK. Por lo tanto, son compatibles en medida especial con cerámica dental de bajo punto de fusión, con coeficiente de dilatación térmica de aproximadamente 16,5 \mum/mK.

Sorprendentemente, se ha mostrado que, con respecto a la composición de aleación, existen zonas en las que no se llega a una coloración de la cerámica dental, o bien a una clara reducción de la coloración amarilla/verde de cerámicas dentales frente a aleaciones de plata-paladio convencionales.

Esto se puede aplicar en ambos casos si, en el caso de un contenido de un 0-1% en peso de In, simultáneamente, el contenido en Sn asciende a un 1-6% en peso, y el contenido en Zn asciende a un 2-6 % en peso, o en el caso de un contenido de un 3-6% en peso de In, simultáneamente, el contenido en Sn asciende a un 0-4% en peso, y el contenido en Zn asciende a un 4-6% en peso.

Además de plata y paladio, estas aleaciones contienen predominantemente los elementos indio, estaño y cinc en las fracciones indicadas. Opcionalmente, las aleaciones según la invención pueden contener aún los elementos oro, platino, germanio, galio, indio, cobalto, cobre y molibdeno, en las fracciones indicadas. Los elementos sirven para el ajuste de las propiedades mecánicas, como por ejemplo solidez, dureza, colabilidad e intervalo de fusión. Pueden ser adicionados por aleación rutenio, renio y/o iridio en los intervalos de concentración indicados, como adiciones de afinado de grano.

Las aleaciones según la invención son biocombatibles. Se pudo prescindir del empleo de elementos tóxicos y alergénicos, como por ejemplo cadmio o níquel.

Mostró una influencia decisiva sobre la tendencia a la coloración el contenido en indio en combinación con el contenido en cinc y estaño. En el caso de contenidos de indio en el intervalo de alrededor de un 2% en peso eran verificables coloraciones verdes/amarillas intensivas. En el caso de un bajo contenido en indio, hasta un máximo de un 1% en peso, y simultáneamente contenido en estaño de un 1-6% en peso, era verificable un mínimo con respecto a tendencia a coloración, si el contenido en cinc se situaba en un 2-6 % en peso. Se mostraron exentas de coloración aleaciones dentales con contenidos en indio menores que un 1% en peso, y contenidos en estaño y cinc de un 3 a un 5% en peso. En este intervalo de composición se une la plata, también en zonas próximas a la superficie, tan sólidamente a través de los demás elementos de aleación, que se impide una coloración mediante difusión de plata, o bien una coloración de cerámica dental a través de posible plata de la fase de vapor.

Las aleaciones según la invención, con bajo contenido en indio, contienen preferentemente un 50-60 % en peso de Ag, un 32-45% en peso de Pd, un 0-1% en peso de In, un 3-5% en peso de Sn, y un 3-5% en peso de Zn.

Son especialmente preferentes aleaciones exentas de indio, que contienen un 55-57% en peso de Ag, un 35-38% en peso de Pd, un 3-5% en peso de Sn, y un 3-5% en peso de Zn.

Sorprendentemente, en las investigaciones se mostró que existe aún un 2º intervalo en el caso de contenidos en indio de un 3-6% en peso, si el contenido en cinc asciende a un 4-6% en peso, y el contenido en estaño asciende a un 0-4% en peso. En este intervalo de composición se forma una barrera contra difusión de plata. No obstante, en este caso es importante que el contenido en indio no sobrepase un 3% en peso, y que el contenido en estaño no se sitúe por encima de un 4% en peso, ya que, en caso contrario, la barrera de difusión de plata está debilitada, y se puede verificar un aumento de la tendencia a la coloración. A este respecto son más convenientes aleaciones con contenidos en estaño de un máximo de un 2% en peso, y un contenido en indio de al menos un 3% en peso, si la aleación contiene simultáneamente al menos un 4% en peso de cinc.

Son preferentes aleaciones correspondientes, que contienen un 50-60% en peso de Ag, un 32-45 % en peso de Pd, un 3-6% en peso de In, un 0-2% en peso de Sn, y un 4-6% en peso de Zn.

Son especialmente preferentes aquellas aleaciones que contienen un 50-55% en peso de Ag, un 38-42% en peso de Pd, un 3-5% en peso de In, un 0,5-2% en peso de Sn, y un 4-5% en peso de Zn.

Las aleaciones de plata-paladio a emplear según la invención se pueden elaborar de modo conocido, con técnicas y agentes auxiliares habituales a tal efecto, para dar una prótesis dental revestida con cerámica dental, fija o extraíble. En este caso se cuelan éstas, en el procedimiento de fusión en cera perdida, para dar una superestructura que se reviste entonces mediante fusión de cerámica dental de bajo punto de fusión.

La tabla 1 muestra la composición y las propiedades de algunas aleaciones según la invención. Estas se distinguen por una extraordinaria colabilidad y una aptitud para revestimiento sin problema con cerámicas dentales conocidas, con coeficiente de dilatación térmica de aproximadamente 16,5 \mum/mK.

La determinación del color de la cerámica de revestimiento sobre las aleaciones tras la cochura se efectuó mediante una medida de reflexión por medio de espectrofotómetro en comparación con una muestra standard (Palliag NF IV). En la medida de reflexión se ilumina la muestra de manera difusa, y se considera desde el ángulo de observación de 2 grados. Los resultados están reunidos en la tabla 2 (sistema CIEL, tipo de luz D65). El valor a describe la posición sobre el eje verde/rojo (negativo = verde, positivo = rojo), el valor b describe la posición sobre el eje azul/amarillo (azul negativo, amarillo positivo). La tabla 2 no contiene los valores de color absolutos, sino las divergencias de la muestra standard (valores \Delta) de los valores de color para el revestimiento de cerámica sobre las diversas aleaciones. Frente a la aleación standard, en el caso de las aleaciones según la invención era mensurable una clara reducción de la coloración amarilla/verde. En el caso de consideración visual de coronas y puentes elaborados y revestidos a partir de las aleaciones según la invención, no se pudo observar una coloración de la cerámica.

1

2

Claims (7)

1. Empleo de aleaciones de plata-paladio, constituidas por un 45-60% en peso de Ag, un 30-45% en peso de Pd, un 0-5% en peso de Au, un 0-5% en peso de Pt, un 0- 3% en peso de Ge, un 0-3% en peso de Cu, un 0-7% en peso de Ga, un 0-5% en peso de Co, un 0-1% en peso de Mo, un 0-1% en peso de Ir, un 0-1% en peso de Ru, un 0-1% en peso de Re, y respectivamente un 0-6% en peso de In, Sn y Zn, completándose todos los componentes para dar un 100%, caracterizadas porque, en el caso de un contenido de un 0-1% en peso de In, simultáneamente, el contenido en Sn asciende a un 1-6% en peso, y el contenido en Zn asciende a un 2-6% en peso, o en el caso de un contenido de un 3-6% en peso de In, simultáneamente, el contenido en Sn asciende a un 0-4% en peso, y el contenido en Zn asciende a un 4-6% en peso, para la obtención de una prótesis dental revestible con cerámica dental con bajo punto de fusión, con un coeficiente de dilatación térmica de aproximadamente 16,5 \mum/mK.

2. Empleo según la reivindicación 1 de aleaciones de plata-paladio, caracterizado porque éstas contienen un 50-60% en peso de Ag, un 32-45% en peso de Pd, un 0-1% en peso de In, un 3-5% en peso de Sn, y un 3-5% en peso de Zn.

3. Empleo según la reivindicación 2 de aleaciones de plata-paladio, caracterizado porque éstas contienen un 55-57% en peso de Ag, un 35-38% en peso de Pd, un 3-5% en peso de Sn, y un 3-5% en peso de Zn.

4. Empleo según la reivindicación 1 de aleaciones de plata-paladio, caracterizado porque éstas contienen un 50-60% en peso de Ag, un 32-45% en peso de Pd, un 3-6% en peso de In, un 0-2% en peso de Sn, y un 4-6% en peso de Zn.

5. Empleo según la reivindicación 4 de aleaciones de plata-paladio, caracterizado porque éstas contienen un 50-55% en peso de Ag, un 38-42% en peso de Pd, un 3-5% en peso de In, un 0,5-2% en peso de Sn, y un 4-5% en peso de Zn.

6. Empleo de aleaciones de plata-paladio según las reivindicaciones 1 a 5 y cerámica dental de bajo unto de fusión, con un coeficiente de dilatación térmica de aproximadamente 16,5 \mum/mK, para la obtención de una prótesis dental revestible con cerámica dental, exenta de coloración.

7. Prótesis dental fija y extraíble, caracterizada porque una subestructura constituida por una aleación de plata-paladio según las reivindicaciones 1 a 5 está revestida con una cerámica dental de bajo punto de fusión, con coeficiente de dilatación térmica de aproximadamente 16,5 \mum/mK.