NO840897L - Glasursammensetning for bruk paa tenner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ny familie dental-eller tannporselener som har lavere termiske ekspansjons-verdier enn foreliggende kommersielle tannporselener, og er således nyttige for bruk sammen med keramiske dekkmaterialer.

Kunstige tannkroner og -broer lages vanligvis i dag ved anvendelse av et metallrammeverk belagt med et smeltet tannporselen for tilveiebringelse av det ønskede estetiske utseende. Flere nye ikke-metalliske materialer dukker nå opp på det kommersielle markedet og er fremstilt av blandinger av keramiske stoffer og er anbefalt for bruk ved fremstilling av kunstige tannkroner og i noen tilfeller -broer. Disse materialer har varmeutvidelseskoeffisienter som er mye lavere enn de eksisterende tannlegeringer, f. eks. 5-8 x 10 mot 13-14 x 10 , pr. grad Celcius. Derfor kan de eksisterende, kommersielt tilgjengelige tannporselen-glasurer ikke benyttes på de ikke-metalliske dekkmaterialene for tilveiebringelse av estetiske egenskaper, fordi varmeutvidelseskoeffisientene er for høye.

Foreliggende oppfinnelse beskriver en ny familie tannporselener med lavere varmeutvidelsesverdier enn kommersielle tannporselenglasurer, og derfor passer de til utvidelsen for de nye keramiske dekkmaterialene. De nye porselenene har den egenskap at de lett modifiseres ved små endringer i sammensetning for derved å tillate en forandring av varmeutvidelsesegenskapene, for å tilpasses forskjellige dekkmaterialer. De har også den ønskede egenskap at de er stabile etter gjentatte brenninger idet deres varmeutvidelseskoeffisienter og fargenyanser forblir vesentlig konstante. Dette er spesielt ønskelig i de tilfeller hvor glasuren må brennes mer enn en gang. Slike tilfeller innbefatter de hvori flere glasurlag anvendes for å oppnå spesielle effekter (f.eks. en forskjellig nyanse ved rekonstruksjonens spiss enn ved tannkjøtt- området),~ -og flerenhetsbroer. ■ En annen nyttig egenskap ved glasurene -ifølge foreliggende oppfinnelse er at deres herdetemperaturer kan modifiseres ved små endringer i sammensetning. Dette er f.eks. ønskelig i tilfeller der flere glasurlag anvendes, slik at hvert suksessive lag herder ved en noe lavere temperatur.

Oppfinnelsen tilveiebringer en gjennomskinnelig tannglasursammensetning egnet for påføring på tannkeramiske dekkmaterialer, hvor glasurene har varmeutvidelses-koef f isienter fra ca. 4 til ca. 9 x 10"^ cm/cm/°C, en brenningstemperatur fra ca. 926,7 til 1.037,8, og som er sammensatt av følgende komponenter:

Disse gjennomskinnelige tannglasurene har den ønskede egenskap at de er stabile ved gjentatte brenninger ved temperaturer opp til ca. 1.037,8°C.

Den gjennomskinnelige glasursammensetning ifølge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved sammen-smelting av tilstrekkelige forløper-komponenter til oppnåelse av sammensetningen som er vist ovenfor i tabellen. Egnede forløpere innbefatter silisiumdioksyd, aluminiumoksyd, borsyre, feltspat, kalsiumkarbonat, natriumkarbonat, kaliumkarbonat, eller om pønsket, de faktiske oksyder, blandet i mengdeforhold for oppnåelse av de riktige forhold som er vist i ovenstående tabell.

Fremstillingen av slike materialer er velkjent innen teknikken. Etter at materialene er blandet, fortrinnsvis i findelt pulverform slik som pulver som er tilstrekkelig fint til å passere gjennom en 200 sikt (Tyler series), oppvarmes forløperne til en temperatur på minst 1.148,9°C opp til 1,260°C og høyere, i en digel for dannelse av et glassmateriale. Det smeltede glasset. kan deretter bråkjøles i vann, tørkes og males i en kulemølle for tilveiebringelse av glasurmateriale ifølge oppfinnelsen i form av et pulver. Det er foretrukket at pulvere males fint nok slik at det vil passere gjennom en 160 mesh sikt (Tyler series).

Mengdeforholdene i glasuren kan innstilles ved anvendelse av følgende prinsipper: Innen områdene for komponentandelene som angitt ovenfor i tabell I, kan varmeutvidelseskoeffisienten økes ved å minske andelen av SiC>2og/eller B2<O>3, og/eller ved å øke andelen av alkalimetalloksydene. Smeltepunktet kan reduseres ved å øke andelen av B2O3, CaO, og/eller alkalimetalloksydene. For de to alkalimetalloksydene vil en økning i Na20:K20-forholdet senke smeltepunktet. En fagmann innen den keramiske teknikk kjenner til hvordan disse prinsipper skal anvendes for å foreta fine justeringer av varmeutvidelseskoeffisientene og smelte-temperaturene.

Andre materialer kan benyttes i glasurene ifølge oppfinnelsen. F.eks. kan MgO og/eller BaO benyttes istedenfor noe av CaO-materialet. Noe Li20 kan benyttes istedenfor noe av det angitte Na20 og/eller K2O, spesielt dersom smeltepunktreduksjonen er ønsket. Små mengder sirkoniumoksyd og sinkoksyd kan tilsettes til glasuren. Videre kan konvensjonelle pigmenter tilsettes i små mengder, (vanligvis mindre enn 1 vekt-%) for å farge glasuren. Slike pigmenter innbefatter overgangsmetall-forbindelser slik som vanadater, manganater og kromater.

Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.

Eksempler 1 og 2

Det ble fremstilt glasurer med de sammensetninger som er angitt i nedenstående 'tabell II fra silisiumdioksyd, lagdelt aluminiumoksyd, kaliumkarbonat, natriumkarbonat, kalsiumkarbonat og borsyre. Råmaterialene ble blandet, malt i en kulemølle i 2 timer og deretter påført til en digel av tett aluminiumoksyd. Det tilførte materialet ble deretter brent til 1400°C og holdt i 4 timer, bråkjølt i vann, knust og deretter malt i kulemølle til et pulver som passerte gjennom en 160 mesh sikt (Tyler series).

Staver for testing av varmeutvidelse ble fremstilt ved pressing av 5 g pulver til en stav med dimensjon 6,4 x 6,4 x 51 mm, og deretter brenning til herde-temperaturen angitt nedenfor i tabell II. Brennings-hastigheten var'50-55,6°C pr. min.

Varmeekspansjonsstabiliteten til stavene overfor gjentatte brenninger ble testet ved følgende metode: Ti oppvarmingssykler ble benyttet. Sykel nr. 1, 4, 7 og 10 ble utført ved en oppvarmingshastighet på 5°C pr. min opptil 575°C. De andre syklene ble utført ved en oppvarmingshastighet på 50 til 55,6°C pr. min. opp til herde-temperaturen. Etter disse ti oppvarmingssykler ble det ikke notert noen betydelig endring i varmeutvidelses-koef f isientene" til stavene"i eksemplene 1 og 2.

For å bedømme fargestabiliteten til glasurene ble skiver med en diameter på 3,8 cm presset fra 7 g pulver og ble brent under de samme betingelser som stavene. Skivene ble deretter utsatt for 4 oppvarmingssykler ved en oppvarmingshastighet på 50-55,6°C pr. min. opp til herde-temperaturen. Ingen fargeforandring ble notert etter disse 4 sykler. (Fargen ble målt ved hjelp av "Applied Color Systems color computer, Model 500").

Tabell II viser sammensetningene, herdetemperaturene, og varmeutvidelseskoeffisientene, for eksempler 1 og 2.

Gjennomskinnelig tannglasursammensetning egnet for påføring på et tannporselen-keramisk substrat,karakterisert vedat glasuren har en herdetemperatur fra ca. 926,7 til ca. 1.037,8°C, og en varmeutvidelseskoeffisient fra ca. 4 til ca.

9 x 10"^ cm/cm/°C, og bestående vesentlig av følgende komponenter på vektbasis: