WO2014206439A1 - Einfärben von poröser keramik - Google Patents

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Wdt-Wolz-Dental-Technik Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a process for dyeing of reduced and / or entbinderter and / or sintered and / or continuously porous ceramic, in particular of porous ceramic moldings, which are used in particular in dental applications, and a composite material for application to the ceramic.
  • a brush that is used for applying the color for example, has an uncontrollable depot of coloring liquid or gel. It is therefore a random principle how much colorant the brush has picked up. A drop too much can not be avoided or corrected. If this happens, the complete dentures must be rebuilt or manufactured.
  • the dentin layer must have the base tooth color of the patient.
  • the dentin color and the cutting layer thickness form the actual tooth color of the patient.
  • an increasingly brighter color gradient must be achieved from the dentin core to the cutting edge.
  • the enamel may also have partially bright and / or transparent locations.
  • the dark dentin-colored crown margins are clearly visible, so that the new dentures must be adjusted accordingly.
  • solutions and gels which are based on water and / or alcohol, are subject to rapid evaporation.
  • the evaporation for example due to improper storage, increases the concentration of solutions and gels, so that the color is changed unintentionally.
  • solutions or liquids or gels can drip and leak, leaving soiling, evaporation and sticking. Accordingly, the wearing of protective clothing, protective gloves and goggles is mandatory. It is therefore an object of the invention to provide a method for dyeing consistently porous ceramic, especially for dental technology, and a composite material in which the disadvantages described in the prior art are avoided.
  • the coloring order is carried out with adirectedungs- and / or pen-like tool, the composite material, in particular Malungs- and / or pen-like tool, the composite material, in particular Malungs- and / or pen-like tool.
  • the composite material is or will be colored with coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts, in particular metal ions and / or metal complexes. Examples of salts are sulfides, surfactants, etc.
  • the paintbrush composite material is a composite material that is incorporated into a pen or pen-type tool for painting or writing.
  • the coloring order can be carried out with any known or known application tools.
  • Application tools or their corresponding methods are, for example: arc ion plating, arc-friction arms coating, printing technologies such as screen printing, selective heating by optics such as laser, antistatic or electrostatic or electrographic or plasma polymerized film, cold gas spraying, coloring rollers, Pulversprühvorraumen, plasma discharge and photocatalytic active coating of hydrophilic and / or infiltrated layers.
  • the coloring order or the coloring components can be applied by, for example, the above-mentioned technologies.
  • the colorant components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts are dissolved out with a solvent from the composite material in order to bring about an infiltration.
  • a solvent from the composite material in order to bring about an infiltration.
  • the composite material has a triggering effect on wet and / or wet surfaces.
  • An example of a moist and / or wet substrate is a cotton-impregnated wadding.
  • Another possibility is spraying or steaming the ceramic, for example in a humidity cabinet.
  • the solvent water or a mixture of water with an organic, in particular a polar organic solvent is used.
  • the triggering of the coloring Components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts of the composite material are carried out by an aqueous solution or alcohol-based distillate.
  • Organic solvents are, for example, aliphatic alcohols.
  • the solvent may optionally contain additives such as stabilizers or electrolytes, chelating agents, dispersants, etc. The additives are contained either in the composite material or in the solvent.
  • an oxidizing agent in particular hydrogen peroxide, is introduced into the solvent. It is likewise appropriate for oils and / or gasolines to be introduced into the solvent.
  • the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts are dissolved out in / under a vacuum atmosphere.
  • the dissolution of the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts from the composite material can also take place under an approximate vacuum atmosphere. However, this is not mandatory.
  • the coloring components and / or flameproof pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts are dissolved out under pressure.
  • the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts thus precipitate from the composite material when pressurized.
  • the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts are infiltrated and / or introduced into the pores of the porous ceramic.
  • Pore openings are present on the surface of the ceramic, so that the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts penetrate into them.
  • the penetration depth depends on the infiltration time. Conveniently, an infiltration of coloring
  • Components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts by capillary action causes. This means that due to the capillary effect, the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts are infiltrated into the pores. The coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts are thus transported from the surface of the ceramic to the pores of the ceramic.
  • the capillary effect arises only when the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts are in a liquid or in a solution. This is done by using an aqueous solvent or by introducing heat so that the composite melts and forms a liquid.
  • the inventive method also offers the possibility that one or more composite materials applied sequentially to the porous ceramic and / or partially removed and optionally subsequently applied again. All composite materials applied to the ceramic behave passively. That means no Infiltration, ie no capillary action takes place without an additional step. That is, the composite applied to the surface can not react with the ceramic without additional steps and thus can be mixed at any time with other composites and / or composite concentrations. This also has the advantage that too much applied composite material can be removed without problems again. Furthermore, too much applied or incorrect composite colorant material can be removed again. Subsequently, it is possible to apply a desired composite material, ie either the same or another, to the ceramic.
  • the method according to the invention it is advantageous if color measurements are deposited on natural teeth in a programmable memory, so that the color of the natural teeth can be reproduced with the corresponding composite material.
  • the tooth color of the natural teeth of the patient is therefore measured.
  • the determined color data are stored in software or in a programmable memory.
  • the software or the programmable memory can use the color data to calculate or reproduce the natural tooth color with the composite materials.
  • one or more application instruments are used for the application of one or more composite materials during the process.
  • the composite material is enclosed or surrounded by application and / or pin-like tools.
  • a commercially available paint pen can be used as an application instrument, in which instead of the color of the composite material is provided.
  • a program-controlled machine or device for the order or for the removal of one or more composite materials is used according to the specified tooth color.
  • the CAD / CAM system or the program-controlled machine or device has, for example, a magazine with composite materials, each of which has different concentrations.
  • another or the same program-controlled machine may perform a color control scan before infiltrating the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts into the porous ceramic or before the already infiltrated ceramic is sintered.
  • a color control scan before infiltrating the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts into the porous ceramic or before the already infiltrated ceramic is sintered.
  • the color data of the color measurement carried out is transmitted to the program-controlled machine or to the program-controlled device.
  • the previously determined color data of the natural teeth of the patient are transmitted to the program-controlled machine or device so that the machine uses one or more composite materials corresponding to the tooth color of the natural teeth of the patient.
  • whole pre-sintered and / or pre-pressed ceramic blocks are colored before the CAD / CAM processing. This means that ceramic blocks can already be produced in different basic colors, so that only the gradations or the darker desired colors, for example, at the edge zones, must be applied.
  • the coloring order or composite material on the outer and / or inner surfaces of the Dental prosthesis and / or implant prosthetics or implants applied and / or removed depends on the desired color or the desired depth effect.
  • Another exemplary step in terms of the method according to the invention is that the residues of the composite material are burned without residue after infiltration or removed by means of a solution.
  • the most important constituents of the composite material are the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts.
  • the remaining components or fillers of the composite material can either be incinerated or removed with a solvent. All residues of the applied composite material must be removed after infiltration since these residues may cause undesirable oxidation during sintering.
  • a porous burned dental veneering ceramic or a porous pressed glass ceramic is used as the ceramic to be painted.
  • the method is applicable to all porous ceramics. Regardless of whether it is a pressed, fired, baked, debindered and / or sintered ceramic.
  • the ceramic must have pores so that the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts can infiltrate into them.
  • a composite material comprising zirconia (ZrO 2), yttria (Y 2 O 3 ), hafnium oxide (HfOz), alumina (Al 2 O 3 ) phosphorus oxide (P 2 O 3 , P 2 O 4 , P 4 Oi 0 ), titanium oxide (TiO 2 ), tin oxide (SnO, Sn 2 O 3 , SnO 2 ), boric oxide ((BO) x , (B 2 O) x ), boron trioxide (B 2 O 3 ), fluorine (F 2 ), sodium oxide (Na 2 O), barium oxide (BaO), strontium oxide (SrO), strontium peroxide (SrO 2 ), magnesium oxide (MgO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO, Sn 2 O 3 , SnO 2 ), calcium oxide (CaO), titanium oxide ( TiO 2 ), niobium oxide (NbO, N
  • feldspar ceramic, zirconium oxide and / or leucite-reinforced ceramic, lithium silicate glasses or lithium silicate glass ceramic or lithium disilicate glass ceramic, silicate ceramic and / or oxide ceramic can be dyed in the process according to the invention.
  • the ceramic to be colored for the process any oxide ceramics or ceramics based on oxide ceramics can be used.
  • Oxide ceramics are high-performance ceramics that are harder, more wear-resistant, heat-resistant and more brittle than hard metals. They therefore offer the most important properties for implant prosthetics or an implant and / or a dental prosthesis.
  • the applied and infiltrated on the ceramic composite material is sintered under increasing vacuum atmosphere or in an oxygen-free or nearly oxygen-free space to the coloring components and / or fire-resistant Pigemente and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or to fix organic or inorganic salts in the ceramic.
  • the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts are fixed in the pores of the ceramic by a sintering process.
  • the composite material is mixed with opaquer and / or glass solder components and / or pigments and / or ceramic components and / or pigments.
  • Ceramic components and / or pigments is SiO 2 -based. Special glass with minimal leucite phase. Thus, for example, titanium can be connected to zirconium oxide.
  • a metal element and / or a ceramic element is applied after the application of the composite material to the ceramic.
  • the infiltrated ceramic is colored by means of sintering and bonded to the metal element and / or to the ceramic element.
  • an adhesive bond is formed between the metal element, in particular the metal framework, and / or the ceramic element and the ceramic body. This adhesive bond is produced by at least one sintering process.
  • the adhesive bond also covers the color of the metal element.
  • the composite material in particular suitable for crayons, for application to thoroughly porous ceramics, comprises coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts and one or more fillers.
  • the combination of the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts and / of the fillers represents a coloring agent, in particular for dental technology, wherein the coloring agent has different consistencies , All possible or imaginable consistencies of the composite material can be produced. This means that the consistencies of the composites range from soft to very hard.
  • soft consistency is a paste.
  • the paste is comparable to a ballpoint pen paste.
  • Medium-hard consistency can be understood, for example, under the lipstick consistency.
  • hard consistency is meant, for example, the consistency of a wax crayon.
  • a very hard consistency means a pencil expression.
  • concentrations of the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts between 0.001 wt .-% and 80 wt .-% or between 0.005 Wt .-% and 60 wt .-% contained.
  • concentrations of the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts are required. Accordingly, the concentrations of the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts in the composite material to be adapted to the desired color.
  • a filler of the composite material according to the invention includes oxide ceramic and / or glass-ceramic material.
  • a filler contains lipids, preferably fats or waxes.
  • lipids preferably fats or waxes.
  • the composite optionally includes lipids.
  • the lipids melt with low or slow heat input and burn when heated.
  • the colorant is water-soluble.
  • aqueous solution are meant all solutions or liquids, such as water, alcohols and / or oils.
  • the fillers are provided with color pigments, which indicate the concentration of the coloring components contained in the composite material and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts .
  • the composite material has a certain color, which is assigned to a certain concentration of the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts.
  • the color or the color pigments are mixed in the fillers.
  • composition of the composite material corresponds, for example, according to the invention commercially available water manure pencils.
  • An embodiment of the invention stops
  • the coloring components and / or flameproof pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts of rare earth metals include.
  • the rare earth metals include the chemical elements of the 3rd subgroup of the periodic table and the lanthanides. This means that the rare-earth elements include 17 elements, one or more elements possibly being present in the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts.
  • the person skilled in all other possibilities are known.
  • Another embodiment of the invention represents a composite material, wherein the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts of at least one of yttrium, iron, titanium, selenium, silver, indium, gold, chromium, copper, praseodymium, cobalt, nickel, manganese, Erbium, cerium or rare earth metals and mixtures thereof include.
  • the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts introduced into the composite material thus have one or more elements such as yttrium, iron, titanium, selenium, silver, indium, gold , Chromium, copper, praseodymium, cobalt, nickel, manganese, erbium, cerium or rare earth metals, and mixtures thereof.
  • the applied layer thickness of the composite material according to the invention is between 0.00001 mm and 1, 5 mm.
  • the layer thickness varies between the above-mentioned range depending on the consistency of the composite material and / or depending on the filler used.
  • the composite material with the fillers and coloring components and / or flameproof pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts contained therein is adaptable as a film.
  • the composite material can be on a film or even a film.
  • the film can be applied to the dentures and / or implant prosthetics or implant or on the block and be solved by means of a solvent from the film.
  • one or more particle sizes of the fillers are greater than one or more pore openings of the ceramic. This means that the fillers or particles of the fillers can not infiltrate into the pores, but remain on the surface of the ceramic.
  • the composite material includes different particle sizes that either do not penetrate the pores or are infiltratable, such as the coloring components. It is in addition, it is quite possible that the filler has large and small particles, which infiltrate one and the other remain on the surface of the ceramic.
  • a filler of the composite material in particular glass-containing material, antimicrobial-acting additives and / or material. It is also possible to introduce the antimicrobial additives and / or materials into ceramic fillers. As antimicrobial additives and / or metal, such as copper or silver, etc., especially water-resistant additives are understood. As a result, no bacteria, plaque, etc. occur on the treated with composite material and / or colored ceramic.
  • a filler of the composite material in particular glass-containing material, antimicrobial-acting additives and / or material.
  • Opaque and / or glass solder components and / or pigments By means of these opaque and / or glass solder components and / or pigments, a metal element, in particular a metal framework containing noble metal alloys and / or non-noble metal alloys, in particular CrCo or titanium, is firmly bonded to the dental prosthesis and / or implant prosthesis or implant.
  • the composite material added with opaquer and / or glass solder components and / or pigments should only be applied to the surfaces to which a metal element is then to be attached or attached, since the opaque and / or glass solder components and / or Pigments have a very opaque / covering effect.
  • the CTE value must be adapted accordingly to the materials to be used.
  • a filler contains ceramic components and / or pigments.
  • ceramic components and / or pigments such as, for example, SiO 2 -based special glass, a ceramic element, in particular consisting of zirconium oxide, with the porous ceramic, such as lithium silicate glass ceramic and / or zirconium oxide and / or feldspar materially connected to one another.
  • the resulting compound of several ceramic layers represents the dental prosthesis and / or implant prosthetics or implant.
  • Another alternative to connect several ceramic layers together is to use a 2-component adhesive.
  • FIG. 4 Cross section of a colored block before CAD / CAM processing 1 shows a flow chart of the method according to the invention.
  • a porous and / or pre-sintered and / or debinded and / or bonded ceramic is provided.
  • the ceramic represents a ceramic shaped body or a dental prosthesis and / or implant prosthetics or an implant such as a crown.
  • the coloring composite material is applied to the ceramic molding or dentures and / or implant prosthetics or implant or on the porous ceramic 2.
  • the composite material or composite materials is / are for example by means of a application and / or pin-like tool on the ceramic molding or dentures and / or Implant prosthetics or implant applied. The ceramic is thus treated with the composite materials.
  • the composite material has an arbitrary concentration of coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts.
  • concentration of the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts certain color pigments or colors are incorporated in the composite material or in the filler, so that conclusions are drawn on the concentration can be.
  • the composite material is applied to the inner and / or outer surfaces of the dental prosthesis and / or implant prosthetics or implant.
  • the composite material is simply applied several times in the same place. The more intense color is visible, so that the color can be applied selectively.
  • Another possibility is to use a composite material with an already increased concentration of coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts. After application or removal The composite materials with different concentrations, they can be blurred with, for example, a finger or a brush, if no color-intensive transitions are desired or milled or removed at desired intense color transitions.
  • the composite material has different consistencies.
  • soft composite material is meant a paste, such as a ballpoint pen paste or make-up cream.
  • the next grading of consistency is the medium-soft or medium-hard consistency, such as a lipstick.
  • hard consistency or composite material is meant, for example, a crayon consistency.
  • a very hard consistency of the composite material The hardness is comparable to a pencil expression.
  • the subsequent steps differ.
  • a heat treatment is carried out after the application. 3.
  • the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts of the composite material dissolved out 3, since the fat or waxy fillers melt.
  • the capillary effect infiltrates the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts into the pores of the ceramic, ie an infiltration of the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts in the pores of the ceramic instead of 4.
  • the treated ceramic is sintered in a sintering furnace 5.
  • the residues of the composite material are also incinerated without residue due to the high temperatures during sintering.
  • a solvent is used to the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and or dissolve organic or inorganic salts of the composite material 6.
  • the porous ceramic can be placed, for example, on a solvent-impregnated cotton or in a humidity cabinet.
  • the locally concentrated in the composite coloring components and / or fireproof pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts are dissolved out by the aqueous solution of the composite material and then by capillary action in the continuous porous ceramic infiltrated 4.
  • the infiltration rate is about 0.001 mm per minute.
  • the treated ceramic preferably in a drying oven, dried, that is, there is a drying of the treated ceramic instead of 7, so that the coloring components and / or flameproof pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts remain at the desired depth in the pores.
  • the drying step does not have to be performed and this is thus skipped. For example, drying is not necessary when using a solvent containing oils or gasolines, and thus can be omitted. This means that step 5 may be performed immediately after step 4.
  • FIG. 2 shows a cross-section of a dental prosthesis 8 with desired colorations a, b, c, d. Especially on the inner surfaces 9 of the denture 8, the applied color d should be more intense.
  • the cutting edge 10 of the dental prosthesis 8, however, should always be brighter a, in order to achieve an aesthetic color or a natural color.
  • the color should be very bright a.
  • the natural coloring of the denture 8 is achieved by using a plurality of composite materials, each having different concentrations of the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts. It should also be noted that the transitions of the different colorations are fluid and not necessarily hard edges must arise. The edges shown in Fig. 2 are drawn only for understanding and do not exist in the application of the above method or the composite material, if this is not desirable.
  • FIG. 3 shows a cross-section of a dental prosthesis 8.
  • a coloring application 12 in particular a composite material, which is provided with opaquer components and / or pigments applied.
  • a metal frame 13 and / or metal element is applied. It is important that the composite material added with opaquer components and / or pigments should only be applied to surfaces of the dentures and / or implant prosthetics or implants that come into contact with metal.
  • the opacifier components and / or pigments contained in the composite material 12 when carrying out the method described, in particular due to the method step sintering, the Metal frame 13 and / or metal element with the dental prosthesis 8 materially connected.
  • a ceramic block 14 or a porous ceramic can be colored before the CAD / CAM processing.
  • FIG. 4 shows a possibility of block staining.
  • a coloring layer or composite material 12 is applied on the porous ceramic and / or ceramic block 15.
  • This composite material 12 contains coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts.
  • the porous ceramic and / or the ceramic block 14 lies in a shell and / or vessel 15.
  • this shell and / or vessel 15 is a liquid, in particular a solvent 16, to the coloring components and / or fire-resistant pigments and / or oxides and / or coloring and fluorescent metal oxides and / or organic or inorganic salts from the composite material 12 to dissolve and thus induce infiltration.
  • a liquid in particular a solvent 16
  • the color gradations a, b, c, d merge into each other and thus form a smooth transition, which is shown as a dashed line.

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Abstract

Verfahren zum Färben von gebinderter und/oder entbinderter und/oder angesinterter und/oder durchgängig poröser Keramik, insbesondere von porösen Keramikformkörpern, die insbesondere in der Dentaltechnik Anwendung finden, wobei der farbgebende Auftrag mit einem Auftragungs- und/oder stiftartigen Werkzeug, das Verbundmaterial, insbesondere Malstiftverbundmaterial, versetzt mit farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen, aufweist, erfolgt.

Description

Beschreibung Einfärben von poröser Keramik
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von gebinderter und/oder entbinderter und/oder angesinterter und/oder durchgängig poröser Keramik, insbesondere von porösen Keramikformkörpern, die insbesondere in der Dentaltechnik Anwendung finden, sowie ein Verbundmaterial zum Auftragen auf die Keramik.
[0002] In den letzten Jahren hat sich in der Dentaltechnik im Bereich Vollkeramik hydrostabilisiertes Zirkon durchgesetzt. Der ausschlaggebende Grund dafür ist die hohe Stabilität der Hochleistungskeramikgerüste. Jedoch wurde anhand von Studien nachgewiesen, dass die ästhetische Verblendkeramik, die exzellente Farbschichten und Formgebungsmöglichkeiten besitzt, eine fünfmal höhere Abplatzungsrate als die bewährte Verblendmetallkeramik (VMK) aufweist. Auf Grund der Reklamationen und der hohen Kosten soll auf die ästhetische Verblendkeramik, bei der die Keramikschicht aufwendig mit der Hand aufgebracht wird, verzichtet werden. Ohne diese farbgebenden Möglichkeiten, die die Verblendkeramik besitzt, kann jedoch nur ein Zahnersatz hergestellt werden, der so gut wie keine Ästhetik aufweist.
[0003] Gemäß DE 199 04 522 B4, DE 10 2008 026 980 A1 , WO 00/46168 A1 , WO 201 1/156602 A2 oder DE 20 201 1 109 956 U1 wurden Metallionen- und/oder Metallkomplexlösungen und Gele entwickelt, die den einfarbigen Grundkörper eines Zahnes imitieren. Jedoch ist anzumerken, dass es keinen einfarbigen Zahn im Mund eines Patienten gibt. Dies wird auch in der DE 10 2008 026 980 A1 erklärt. An den Ecken eines Zahnes, wie zum Beispiel an einer Schneidekante, sammeln sich Farbpigmente, wodurch diese Ecken dunkler als der restliche Zahn wirken. Bei einem natürlichen Zahn wird der farbgebundene dunklere Dentinkern bis hin zu transparenten Zahnschneidekanten von einer immer dicker werdenden Schneidezahnmasse überzogen. [0004] Durch das Eintauchen oder Besprühen des Zahnersatzes wird somit maximal eine einfache und einfarbige Färbung erreicht. Es wird zwar versucht mittels eines Pinsels oder Tropfenapplikationen Zahnfärbungsstrukturen oder ähnliche Einfärbungen auf dem Zahnersatz zu erzielen, jedoch können die bekannten Flüssigkeiten bzw. Lösungen oder Gele, die nur eine Konzentration von Metallionen und/oder Metallkomplexen aufweisen, nicht so auf durchgängig poröser Keramik verteilt werden, dass sich zwischen natürlichen Zähnen und Zahnersatz keine merklich farblichen Unterschiede ergeben, da sie wie beschrieben nur eine bestimmte Konzentration von Metallionen und/oder Metallkomplexen aufweisen. Des Weiteren ist aus der DE 199 04 522 B4 bekannt, dass bei einer Einwirkungsdauer der Flüssigkeit bzw. Lösung oder Gel von 2 Minuten bis 20 Minuten immer der gleiche Farbton erreicht wird. Die Einwirkungstiefe ist außerdem entscheidend für die Farbentwicklung, vor allem beim Übergang in eine andere Farbe. [0005] Ein weiterer Nachteil bei Flüssigkeiten bzw. Lösungen ergibt sich dadurch, dass deren Tropfen nicht lagebestimmt aufgetragen werden kann und sich somit unkontrollierbar auf der durchgängig porösen Keramik verteilt. Es ist zum Beispiel nicht möglich nur die Kronenecken oder nur die Kronenspitzen einzufärben, da der farbgebende Tropfen genau an den Ecken oder Spitzen verläuft.
[0006] Ein Pinsel, der zum Auftragen der Farbe genutzt wird, hat zum Beispiel ein unkontrollierbares Depot an Einfärbungsflüssigkeit oder -gel. Es ist demnach ein Zufallsprinzip, wie viel Färbungsmittel der Pinsel aufgenommen hat. Ein Tropfen zuviel kann außerdem nicht vermieden noch korrigiert werden. Falls dies passiert, muss der komplette Zahnersatz neu angefertigt bzw. hergestellt werden.
[0007] Damit eine Krone bzw. der Zahnersatz ästhetisch wirkt, sollten die im nachfolgenden aufgeführten Merkmale berücksichtigt und umgesetzt werden. Zum einen muss hierfür die Dentinschicht die Grundzahnfarbe des Patienten aufweisen. Die Dentinfarbe und die Schneideschichtstärke bilden die eigentliche Zahnfarbe des Patienten. Zum anderen muss ein immer heller werdender Farbverlauf vom Dentinkern zur Schneide hin erreicht werden. Der Zahnschmelz kann außerdem teilweise helle und/oder transparente Stellen aufweisen. Des Weiteren sind bei den älteren Patienten die dunklen dentinfarbenen Kronenränder gut sichtbar, so dass der neue Zahnersatz dementsprechend angepasst werden muss.
[0008] Die Lösungen und Gele, die auf Wasser- und/oder Alkoholbasis aufgebaut sind, unterliegen einer schnellen Verdunstung. Die Verdunstung, die zum Beispiel durch falsche Lagerung entsteht, erhöht die Konzentration der Lösungen und Gele, so dass der Farbton ungewollt verändert wird. Des Weiteren können Lösungen beziehungsweise Flüssigkeiten oder Gele tropfen und auslaufen und somit Verschmutzungen, Verdunstungen und Verklebungen hinterlassen. Demnach ist das Tragen von Schutzkleidung, Schutzhandschuhen und Schutzbrille Vorschrift. [0009] Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Färben von durchgängig poröser Keramik, insbesondere für die Dentaltechnik, sowie ein Verbundmaterial anzugeben, bei denen die aus dem Stand der Technik geschilderten Nachteile vermieden werden.
[0010] Zur Lösung wird zum einen ein Verfahren im Patentanspruch 1 und zum anderen ein Verbundmaterial im Patentanspruch 27 vorgeschlagen. Vorteilhafte, optionale Ausbildungen und/oder Weiterbildungen ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen.
[0011] Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zum Färben von gebinderter und/oder entbinderter und/oder angesinterter und/oder durchgängig poröser Keramik, insbesondere von porösen Keramikformkörpern, die insbesondere in der Dentaltechnik Anwendung finden, erfolgt der farbgebende Auftrag mit einem Auftragungs- und/oder stiftartigen Werkzeug, das Verbundmaterial, insbesondere Malstiftverbundmaterial, aufweist. Das Verbundmaterial ist oder wird mit farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen, insbesondere Metallionen und/oder Metallkomplexe, versetzt. Beispiele für Salze sind Sulfide, Tenside usw. Das Malstiftverbundmaterial ist ein Verbundmaterial, das zum Malen oder Schreiben in einem Stift oder in einem stiftartigen Werkzeug eingebracht ist. Der farbgebende Auftrag kann jedoch mit allen beliebigen beziehungsweise bekannten Auftragungs-Werkzeugen durchgeführt werden. Auftragungs-Werkzeuge beziehungsweise deren entsprechende Verfahren sind beispielsweise: Lichtbogenionenplattierung, Lichtbogen-Friktionsarme- Beschichtung, Drucktechnologien wie zum Beispiel Siebdruck, punktuelle Erwärmung durch Optiken wie zum Beispiel Laser, antistatischer oder elektrostatischer oder elektrographischer oder plasmapolymerisierter Film, Kaltgasspritztechnik, farbgebende Walzen, Pulversprühvorrichtungen, Plasmaentladung und photokatalytische aktive Beschichtung hydrophiler und/oder infiltrierter Schichten. Das bedeutet, dass der farbgebende Auftrag oder die farbgebenden Komponenten durch beispielsweise obig genannte Technologien aufgetragen werden können. Dies stellt eine Art Beschichtung der Oberfläche der porösen Keramik dar, wodurch hydrophile und/oder infiltrierbare Schichten erzeugt werden. [0012] Erfindungsgemäß werden aus dem Verbundmaterial die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze mit einem Lösungsmittel herausgelöst, um eine Infiltration herbeizuführen. Das bedeutet, dass das Verbundmaterial bei feuchtem und/oder nassem Untergrund auslösend wirkt. Ein Beispiel für einen feuchten und/oder nassen Untergrund ist eine mit Lösungsmittel getränkte Watte. Eine weitere Möglichkeit ist das Besprühen oder Bedampfen der Keramik zum Beispiel in einem Feuchtigkeitsschrank.
[0013] Als Lösungsmittel wird erfindungsgemäß Wasser oder eine Mischung aus Wasser mit einem organischen, insbesondere einem polaren organischen Lösungsmittel verwendet. Die Auslösung der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze aus dem Verbundmaterial erfolgt durch eine wässrige Lösung oder Destillat auf Alkoholbasis. Organische Lösungsmittel sind zum Beispiel aliphatische Alkohole. Das Lösungsmittel kann gegebenenfalls Additive, wie zum Beispiel Stabilisatoren oder Elektrolyte, Komplexbildner, Dispergiermittel usw., beinhalten. Die Additive sind entweder im Verbundmaterial oder im Lösungsmittel enthalten.
[0014] Es ist außerdem zweckmäßig, dass in das Lösungsmittel ein Oxidationsmittel, insbesondere Wasserstoffperoxid, eingebracht wird. Ebenfalls ist es zweckmäßig, dass in das Lösungsmittel Öle und/oder Benzine eingebracht werden.
[0015] Bei einer möglichen erfindungsgemäßen Verfahrensvariante werden die die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in/unter einer Vakuumatmosphäre herausgelöst. Das Herauslösen der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze aus dem Verbundmaterial kann auch unter einer annähernden Vakuumatmosphäre stattfinden. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
[0016] Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensvariante werden die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze unter Druck herausgelöst. Die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze scheiden somit unter Druckbeaufschlagung aus dem Verbundmaterial aus. [0017] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in die Poren der porösen Keramik infiltriert und/oder eingebracht. An der Oberfläche der Keramik sind Porenöffnungen vorhanden, so dass die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in diese eindringen. Die Eindringtiefe ist abhängig von der Infiltrationszeit. [0018] Zweckmäßigerweise wird eine Infiltration von farbgebenden
Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen mittels Kapillarwirkung bewirkt. Das bedeutet, dass auf Grund des Kapillareffekts die die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in die Poren infiltriert werden. Die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze werden somit von der Oberfläche der Keramik bis in die Poren der Keramik transportiert. Der Kapillareffekt entsteht aber nur, wenn sich die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in einer Flüssigkeit oder in einer Lösung befinden. Dies geschieht durch die Verwendung von einem wässrigen Lösungsmittel oder bei Einbringen von Wärme, so dass das Verbundmaterial schmilzt und eine Flüssigkeit darstellt.
[0019] Das erfindungsgemäße Verfahren bietet außerdem die Möglichkeit, dass ein oder mehrere Verbundmaterialen nacheinander auf die poröse Keramik aufgetragen und/oder teilweise abgetragen und gegebenenfalls anschließend wieder aufgetragen werden. Alle Verbundmaterialien, die auf der Keramik aufgetragen werden, verhalten sich passiv. Das bedeutet, dass keine Infiltration, d.h. keine Kapillarwirkung ohne einen zusätzlichen Schritt stattfindet. Das heißt, dass das auf der Oberfläche aufgetragene Verbundmaterial nicht ohne zusätzliche Schritte mit der Keramik reagiert und somit zu jeder Zeit mit anderen Verbundmaterialien und/oder Verbundmaterialkonzentrationen vermischt werden kann. Das hat ebenfalls den Vorteil, dass zu viel aufgetragenes Verbundmaterial ohne Probleme wieder entfernt werden kann. Des Weiteren kann zuviel aufgetragenes oder falsches farbgebendes Verbundmaterial wieder abgetragen werden. Anschließend besteht die Möglichkeit ein gewünschtes Verbundmaterial, d.h. entweder das gleiche oder ein anderes, auf die Keramik aufzutragen. [0020] Während des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn Farbmessungen an natürlichen Zähnen in einem programmierbaren Speicher hinterlegt werden, so dass die Farbe der natürlichen Zähne mit dem entsprechenden Verbundmaterial reproduziert werden kann. Die Zahnfarbe der natürlichen Zähne des Patienten wird demnach gemessen. Anschließend werden die ermittelten Farbdaten in einer Software oder in einem programmierbaren Speicher gespeichert. Die Software oder der programmierbare Speicher kann mittels der Farbdaten die natürliche Zahnfarbe mit den Verbundmaterialien berechnen bzw. reproduzieren.
[0021] Des Weiteren ist es zweckmäßig, dass während des Verfahrens ein oder mehrere Applikationsinstrumente zum Auftrag eines oder mehrerer Verbundmaterialien verwendet werden. Zum Beispiel wird das Verbundmaterial von Auftragungs- und/oder stiftartigen Werkzeugen umschlossen bzw. umgeben. Das bedeutet, dass als Applikationsinstrument auch ein handelsüblicher Malstift verwendet werden kann, in dem statt der Farbe das Verbundmaterial vorgesehen ist. Es ist jedoch auch möglich alle bekannten beziehungsweise im Stand der Technik vorkommenden Auftragungs-Werkzeuge hierfür zu nutzen.
[0022] Eine weitere Möglichkeit des Verfahrens der Erfindung ist, dass eine programmgesteuerte Maschine oder Gerät, insbesondere eine CAD/CAM- Anlage, zum Auftrag oder zum Abtrag eines oder mehrerer Verbundmaterialien entsprechend der festgelegten Zahnfarbe verwendet wird. Die CAD/CAM-Anlage beziehungsweise die programmgesteuerte Maschine oder Gerät besitzt zum Beispiel ein Magazin mit Verbundmaterialien, die jeweils unterschiedliche Konzentrationen aufweisen. Nach dem die Implantatprothetik oder Implantate und/oder der Zahnersatz, insbesondere Kronen und Brücken, von der CAD/CAM- Anlage beziehungsweise von der programmgesteuerten Maschine oder Gerät angefertigt wurde, wird anstelle eines weiteren Fräsers das gewünschte Verbundmaterial aus dem Magazin genommen. Des Weiteren kann eine weitere oder die gleiche programmgesteuerte Maschine einen Farbkontrollscan durchführen bevor die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in die poröse Keramik infiltriert werden oder bevor die bereits infiltrierte Keramik gesintert wird. Dadurch kann gegebenenfalls der Farbton korrigiert werden beziehungsweise eine hohe Farbgenauigkeit erreicht werden.
[0023] Es werden des Weiteren erfindungsgemäß die Farbdaten der durchgeführten Farbmessung an die programmgesteuerte Maschine oder an das programmgesteuerte Gerät übermittelt. Die zuvor ermittelten Farbdaten der natürlichen Zähne des Patienten werden an die programmgesteuerte Maschine oder Gerät übermittelt, so dass die Maschine ein oder mehrere Verbundmaterialien verwendet, die der Zahnfarbe der natürlichen Zähne des Patienten entsprechen.
[0024] Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante werden ganze vorgesinterte und/oder vorgepresste Keramikblöcke vor der CAD/CAM Bearbeitung eingefärbt. Das bedeutet, dass Keramikblöcke bereits in unterschiedlichen Grundfarben hergestellt werden können, damit nur noch die Abstufungen oder die dunkleren gewünschten Farben, zum Beispiel an den Randzonen, aufgetragen werden müssen.
[0025] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der farbgebende Auftrag oder Verbundmaterial an den Außen- und/oder Innenflächen des Zahnersatzes und/oder der Implantatprothetik oder der Implantate aufgetragen und/oder abgetragen. Ob an den Außenflächen oder an den Innenflächen das jeweilige Verbundmaterial aufgetragen und/oder abgetragen wird, ist abhängig von der gewünschten Farbe beziehungsweise der gewünschten Tiefenwirkung. [0026] Ein weiterer beispielhafter Schritt hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass die Rückstände des Verbundmaterials nach der Infiltration rückstandslos verbrannt werden oder mittels einer Lösung entfernt werden. Der wichtigste Bestandteil des Verbundmaterials bilden die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze. Die restlichen Bestandteile oder Füllstoffe des Verbundmaterials können entweder verbrannt oder mit einem Lösungsmittel entfernt werden. Es müssen nach der Infiltration alle Rückstände des aufgetragenen Verbundmaterials entfernt werden können, da diese Rückstände während dem Sintern nicht gewünschte Oxidationen hervorrufen können.
[0027] Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein glasurartiger Verschluss der Porosität der einzufärbenden Keramik durch das aufgetragene Verbundmaterial erzeugt. Es werden somit also die Poren der porösen Keramik verschlossen.
[0028] Für eine Verfahrensausführungsform wird eine porös gebrannte Dentalverblendkeramik oder eine porös gepresste Glaskeramik als zu bemalende Keramik verwendet. Das Verfahren ist bei allen porösen Keramiken anwendbar. Unabhängig ob es sich dabei um eine gepresste, gebrannte, gebinderte, entbinderte und/oder angesinterte Keramik handelt. Die Keramik muss jedoch Poren aufweisen, so dass die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in diese infiltrieren können. [0029] Bei dem Verfahren wird beispielsweise ein Verbundmaterial, das Zirkonoxid (ZrO2), Yttriumoxid (Y2O3), Hafniumoxid (HfOz), Aluminiumoxid (AI2O3) Phosphoroxid (P2O3, P2O4, P4Oi0), Titanoxid (TiO2), Zinnoxid (SnO, Sn2O3, SnO2), Boroxid ((BO)x, (B2O)x), Bortrioxid (B2O3), Fluor (F2), Natriumoxid (Na2O), Bariumoxid (BaO), Strontiumoxid (SrO), Strontiumperoxid (SrO2), Magnesiumoxid (MgO), Zinkoxid (ZnO), Zinnoxid (SnO, Sn2O3, SnO2), Calciumoxid (CaO), Titanoxid (TiO2), Nioboxid (NbO, NbO2, Nb2O5), Tantaloxid (TaO, TaO2, Ta2O5), Lanthanoxid (La2O3), Siliciumdioxid (SiO2), Leucit, Vanadium(V)-oxid (V2O5), dotierte Spinelle und/oder weitere Oxide sowie Mischungen hiervon umfasst, verwendet.
[0030] Des Weiteren kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Feldspatkeramik, Zirkonoxid- und/oder Leucitverstärkte-Keramik, Lithiumsilikat- Gläser oder Lithiumsilikat-Glaskeramik oder Lithiumdisilikat-Glaskeramik, Silikatkeramik und/oder Oxidkeramik eingefärbt werden. Als einzufärbende Keramik für das Verfahren kann jede Oxidkeramik oder eine Keramik auf Basis von Oxidkeramik verwendet werden. Oxidkeramiken sind Hochleistungskeramiken, die härter, verschleißfester, wärmebeständiger und spröder als Hartmetalle sind. Sie bieten demnach die wichtigsten Eigenschaften für eine Implantatprothetik oder ein Implantat und/oder einen Zahnersatz. Des Weiteren kann auch eine Keramik, die auf Basis von Glaskeramik und/oder Glas besteht, verwendet werden.
[0031] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird das auf der Keramik aufgetragene und infiltrierte Verbundmaterial unter ansteigender Vakuumatmosphäre oder in einem sauerstofffreien oder annähernd sauerstofffreien Raum gesintert, um die farbgebenden Komponeten und/oder brandfesten Pigemente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in der Keramik zu fixieren. Das bedeutet, dass die farbgebenden Komponeten und/oder brandfesten Pigemente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in den Poren der Keramik durch einen Sintervorgang fixiert werden. [0032] Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsverfahren wird das Verbundmaterial mit Opaker- und/oder Glaslot-Komponenten und/oder - Pigmenten und/oder keramischen Komponenten und/oder -Pigmenten versetzt. Ein Beispiel für keramische Komponenten und/oder -Pigmente ist SiO2-basiert.es Spezialglas mit minimaler Leucitphase. Damit kann zum Beispiel Titan mit Zirkonoxid verbunden werden. Des Weiteren wird erfindungsgemäß nach dem Auftragen des Verbundmaterials auf die Keramik ein Metallelement und/oder ein Keramikelement aufgebracht. Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird mittels sintern die infiltrierte Keramik eingefärbt und mit dem Metallelement und/oder mit dem Keramikelement verbunden. Dadurch entsteht zwischen dem Metallelement, insbesondere Metallgerüst, und/oder dem Keramikelement und dem Keramikkörper ein Haftverbund. Dieser Haftverbund wird durch mindestens einen Sintervorgang hergestellt. Der Haftverbund deckt außerdem die Farbe des Metallelements ab. [0033] Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte:
(a) Bereitstellen einer durchgängig porösen und/oder vorgesinterten und/oder entbinderten und/oder gebinderten Keramik, insbesondere eines Keramikformkörpers
(b) und Behandlung der Keramik mit mindestens einem Verbundmaterial, das farbgebende Komponenten und/oder brandfeste Pigmente und/oder Oxide und/oder färbende und fluoreszierende Metalloxide und/oder organische oder anorganische Salze beinhaltet
(c) und Auslösung der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze aus dem Verbundmaterial mittels eines Lösungsmittels und/oder mittels einer Wärmebehandlung, wodurch die Infiltration der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in die Poren der bemalten Keramik ausgelöst wird
(d) und gegebenenfalls Trocknung der behandelten Keramik, insbesondere nach Verwenden eines Lösungsmittels, bei einer
Temperatur unterhalb der Sintertemperatur oder des Siedepunkts, insbesondere unterhalb von 100°C
(e) und/oder Sintern der Keramik, um die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in den Poren zu fixieren.
[0034] Neben dem Verfahren wird auch ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial vorgeschlagen. Das Verbundmaterial, insbesondere geeignet für Malstifte, zum Auftragen auf durchgängig poröse Keramik, weist farbgebende Komponenten und/oder brandfeste Pigmente und/oder Oxide und/oder färbende und fluoreszierende Metalloxide und/oder organische oder anorganische Salze und einen oder mehrere Füllstoffe auf. Die Kombination der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze und des/der Füllstoffe stellt ein Färbemittel, insbesondere für die Zahntechnik, dar, wobei das Färbemittel unterschiedliche Konsistenzen aufweist. Es können alle möglichen beziehungsweise erdenklichen Konsistenzen des Verbundmaterials hergestellt werden. Das bedeutet, dass die Konsistenzen der Verbundmaterialien von weich bis sehr hart reichen. Zum Beispiel ist unter weicher Konsistenz eine Paste zu verstehen. Die Paste ist mit einer Kugelschreiberpaste zu vergleichen. Mittel-harte Konsistenz kann zum Beispiel unter der Lippenstiftkonsistenz verstanden werden. Unter harter Konsistenz wird zum Beispiel die Konsistenz eines Wachsmalstifts verstanden. Bei sehr harter Konsistenz ist zum Beispiel eine Bleistiftmiene zu verstehen. Es können somit alle Konsistenzen, die derzeit bekannt sind, für die Konsistenz des Verbundmaterials verwendet werden. Die Konsistenzen sollten jedoch nicht flüssig und/oder wässrig sein, so dass die Infiltration sofort nach dem Auftragen stattfindet ohne einen zusätzlichen Schritt durchzuführen.
[0035] In dem erfindungsgemäßen Verbundmaterial sind Konzentrationen der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze zwischen 0,001 Gew.-% und 80 Gew.-% oder zwischen 0,005 Gew.-% und 60 Gew.-% enthalten. Je nachdem welche Farbe erreicht werden soll, sind entweder geringe oder große Mengen an farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen erforderlich. Demnach sind die Konzentrationen der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in dem Verbundmaterial an die gewünschte Farbe anzupassen.
[0036] Es ist außerdem zweckmäßig, dass ein Füllstoff des erfindungsgemäßen Verbundmaterials oxidkeramisches und/oder glaskeramisches Material beinhaltet.
[0037] Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein Füllstoff Lipide, vorzugsweise Fette oder Wachse, beinhaltet. Das bedeutet, dass das Verbundmaterial gegebenenfalls Lipide beinhaltet. Die Lipide schmelzen bei geringer beziehungsweise langsamer Wärmeeinbringung und verbrennen beim Erhitzen.
[0038] Erfindungsgemäß ist das Färbemittel wasserlöslich. Das bedeutet, dass die Kombination aus den farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen und den Füllstoffen wasserlöslich ist. Demnach kann das aufgetragene Färbemittel oder Verbundmaterial mittels einer wässrigen Lösung entfernt werden. Unter wässriger Lösung werden alle Lösungen beziehungsweise Flüssigkeiten verstanden, wie zum Beispiel Wasser, Alkohole und/oder Öle.
[0039] Außerdem ist es zweckmäßig, dass die Füllstoffe mit Farbpigmenten versehen sind, die auf die Konzentration der im Verbundmaterial enthaltenen farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen hinweisen. Das bedeutet, dass das Verbundmaterial eine bestimmte Farbe aufweist, die einer bestimmten Konzentration der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen zugeordnet ist. Die Farbe oder die Farbpigmente werden in den Füllstoffen beigemischt.
[0040] Die Zusammensetzung des Verbundmaterials entspricht beispielsweise erfindungsgemäß handelsüblichen Wassermalstiften. [0041] Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel stellt ein
Verbundmaterial dar, wobei die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze Seltenerdmetalle, insbesondere Lanthanoide, Neodym, Paseodym, Samarium, Europium oder chemische Elemente der 3. Nebengruppe des Periodensystems, beinhalten. Zu den Seltenerdmetallen zählen die chemischen Elemente der 3. Nebengruppe des Periodensystems und die Lanthanoide. Das bedeutet, dass zu den Seltenerdmetallen 17 Elemente gehören, wobei ein oder mehrere Elemente eventuell in den farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen enthalten sind. Dem Fachmann sind dadurch alle weiteren Möglichkeiten bekannt.
[0042] Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel stellt ein Verbundmaterial dar, wobei die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze mindestens eines der Elemente Yttrium, Eisen, Titan, Selen, Silber, Indium, Gold, Chrom, Kupfer, Praseodym, Kobalt, Nickel, Mangan, Erbium, Cer oder Seltenerdmetalle sowie Mischungen hiervon beinhalten. Die in das Verbundmaterial eingebrachten farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze weisen somit eines oder mehrere Elemente wie Yttrium, Eisen, Titan, Selen, Silber, Indium, Gold, Chrom, Kupfer, Praseodym, Kobalt, Nickel, Mangan, Erbium, Cer oder Seltenerdmetalle sowie Mischungen hiervon auf.
[0043] Des Weiteren beträgt die aufgetragene Schichtstärke des erfindungsgemäßen Verbundmaterials zwischen 0,00001 mm und 1 ,5 mm. Die Schichtstärke variiert zwischen dem oben genannten Bereich abhängig von der Konsistenz des Verbundmaterials und/oder abhängig vom verwendeten Füllstoff.
[0044] Es ist ebenfalls zweckmäßig, dass das Verbundmaterial mit den darin beinhalteten Füllstoffen und farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen als Folie adaptierbar ist. Das bedeutet, dass das Verbundmaterial auf einer Folie vorliegen kann oder selbst eine Folie ist. Die Folie kann auf den Zahnersatz und/oder Implantatprothetik oder Implantat oder auf dem Block aufgebracht werden und mittels eines Lösungsmittels von der Folie gelöst werden.
[0045] Des Weiteren sind erfindungsgemäß ein oder mehrere Partikelgrößen der Füllstoffe größer als ein oder mehrere Porenöffnungen der Keramik. Das bedeutet, dass die Füllstoffe beziehungsweise Partikel der Füllstoffe nicht in die Poren infiltrieren können, sondern an der Oberfläche der Keramik verbleiben. Das Verbundmaterial beinhaltet demnach unterschiedliche Partikelgrößen, die entweder nicht in die Poren eindringen oder die infiltrationsfähig sind, wie zum Beispiel die farbgebenden Komponenten. Es ist außerdem durchaus möglich, dass der Füllstoff große und kleine Partikel aufweist, wodurch die einen infiltrieren und die anderen auf der Oberfläche der Keramik verbleiben.
[0046] Vorteilhaft ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei dem die Füllstoffe Nanopartikel beinhalten, wobei die Nanopartikel eine hydrophile Ligandenbeschichtung aufweisen. Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel beinhaltet ein Füllstoff des Verbundmaterials, insbesondere glashaltiges Material, antimikrobakteriell wirkende Zusätze und/oder Material. Es können auch die antimikrobakteriellen Zusätze und/oder Materialien in keramischen Füllstoffen eingebracht werden. Als antimikrobakterielle Zusätze und/oder Metall, wie zum Beispiel Kupfer oder Silber usw., werden vor allem wasserbeständige Zusätze verstanden. Dadurch können keinerlei Bakterien, Plaque, usw. auf der mit Verbundmaterial behandelten und/oder eingefärbten Keramik auftreten. [0047] Erfindungsgemäß beinhaltet ein Füllstoff des Verbundmaterials
Opaker- und/oder Glaslot-Komponenten und/oder -Pigmente. Durch diese Opaker- und/oder Glaslot-Komponenten und/oder -Pigmente wird ein Metallelement, insbesondere ein Metallgerüst, das Edelmetalllegierungen und/oder Nichtedelmetalllegierungen, insbesondere CrCo oder Titan, enthält, mit dem Zahnersatz und/oder Implantatprothetik oder Implantat stoffschlüssig verbunden. Das mit Opaker- und/oder Glaslot-Komponenten und/oder -Pigmenten versetzte Verbundmaterial sollte nur an den Oberflächen aufgetragen werden, an denen anschließend ein Metallelement angebracht wird beziehungsweise angebracht werden soll, da die Opaker- und/oder Glaslot-Komponenten und/oder -Pigmente sehr deckend/abdeckend wirken. Der WAK-Wert ist den zu verwendenden Materialien entsprechend anzupassen.
[0048] Ein weiteres vorteilhaftes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des Verbundmaterials ist, dass ein Füllstoff keramische Komponenten und/oder -Pigmente beinhaltet. Durch diese keramischen Komponenten und/oder -Pigmente, wie zum Beispiel SiO2-basiert.es Spezialglas, wird ein Keramikelement, insbesondere bestehend aus Zirkonoxid, mit der porösen Keramik, wie zum Beispiel Lithiumsilikat-Glaskeramik und/oder Zirkonoxid und/oder Feldspat, stoffschlüssig miteinander verbunden. Die dadurch entstandene Verbindung von mehreren Keramikschichten stellt den Zahnersatz und/oder Implantatprothetik oder Implantat dar. Eine weitere Alternative mehrere Keramikschichten miteinander zu verbinden liegt darin einen 2-Komponenten- Kleber zu verwenden.
[0049] Es werden nicht alle chemischen Verbindungen beziehungsweise Stoffe aufgeführt, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren beziehungsweise in dem erfindungsgemäßen Verbundmaterial verwendet werden können. Dem Fachmann sollten jedoch durch die obigen Ausführungen alle Möglichkeiten bekannt sein.
[0050] Des Weiteren ist es möglich zuerst eine Lösung oder ein Lösungsmittel aufzutragen beziehungsweise die Keramik damit zu beaufschlagen und erst anschließend ein Verbundmaterial auf der Keramik aufzutragen. Dadurch würde jedoch gleich während dem Auftrag die Infiltration stattfinden, sodass die oben aufgeführten Vorteile wiederum geschmälert werden.
[0051] Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:
Figur 1 Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens
Figur 2 Querschnitt eines Zahnersatzes mit Einfärbungen
Figur 3 Querschnitt eines Zahnersatzes mit einem aufgebrachten
Metallgerüst
Figur 4 Querschnitt eines eingefärbten Blocks vor der CAD/CAM- Bearbeitung [0052] Die Fig. 1 stellt ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Zuerst wird eine poröse und/oder vorgesinterte und/oder entbinderte und/oder gebinderte Keramik bereitgestellt 1. Die Keramik stellt einen Keramikformkörper beziehungsweise einen Zahnersatz und/oder Implantatprothetik oder ein Implantat dar, wie zum Beispiel eine Krone. Anschließend wird das farbgebende Verbundmaterial auf den Keramikformkörper oder Zahnersatz und/oder Implantatprothetik oder Implantat beziehungsweise auf die poröse Keramik aufgetragen 2. Das Verbundmaterial oder die Verbundmaterialien wird/werden beispielsweise mittels eines Auftragungs- und/oder stiftartigen Werkzeuges auf den Keramikformkörper oder Zahnersatz und/oder Implantatprothetik oder Implantat aufgebracht. Die Keramik wird somit mit den Verbundmaterialien behandelt.
[0053] Das bedeutet, dass zunächst auf die poröse Keramik mindestens ein wasserlösliches Verbundmaterial aufgetragen wird. Das Verbundmaterial weist dabei eine beliebige Konzentration von farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze auf. Abhängig von der Konzentration der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen sind in dem Verbundmaterial beziehungsweise im Füllstoff bestimmte Farbpigmente oder Farben eingebracht, so dass Rückschlüsse auf die Konzentration gemacht werden kann. Das Verbundmaterial wird an den Innen- und/oder Außenflächen des Zahnersatzes und/oder Implantatprothetik oder Implantats aufgetragen. Um die Konzentration lokal zu erhöhen, wie zum Beispiel am Kronenrand, wird das Verbundmaterial einfach mehrmals auf der gleichen Stelle aufgetragen. Die intensivere Farbgebung wird dadurch sichtbar, so dass die Farbe gezielt aufgetragen werden kann. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein Verbundmaterial mit einer bereits erhöhten Konzentration von farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen zu verwenden. Nach dem Auftragen oder Abtragen der Verbundmaterialien mit unterschiedlichen Konzentrationen können diese verwischt werden mit zum Beispiel einem Finger oder einem Pinsel, wenn keine farbintensiven Übergänge gewünscht werden oder abgefräst beziehungsweise abgetragen werden bei gewünschten farbintensiven Übergängen. [0054] Das Verbundmaterial weist unterschiedliche Konsistenzen auf.
Unter weiches Verbundmaterial wird eine Paste verstanden, wie zum Beispiel eine Kugelschreiberpaste oder MakeUp Creme. Die nächste Abstufung der Konsistenz stellt die mittel-weiche beziehungsweise mittel-harte Konsistenz dar, wie zum Beispiel ein Lippenstift. Unter harter Konsistenz oder Verbundmaterial wird zum Beispiel eine Wachsmalstift-Konsistenz verstanden. Des Weiteren gibt es noch die Möglichkeit eine sehr harte Konsistenz des Verbundmaterials zu nutzen. Die Härte ist mit einer Bleistiftmiene zu vergleichen.
[0055] Abhängig von den Füllstoffen des Verbundmaterials unterscheiden sich die nachfolgenden Schritte. Bei Lipiden oder fett- oder wachshaltigen Füllstoffen wird nach dem Auftragen eine Wärmebehandlung durchgeführt 3. Durch die Wärmeeinbringung werden die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze aus dem Verbundmaterial herausgelöst 3, da die fett- oder wachshaltigen Füllstoffe schmelzen. Durch den Kapillareffekt werden die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in die Poren der Keramik infiltriert, d.h. es findet eine Infiltration der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in den Poren der Keramik statt 4. Nachdem sich die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in der gewünschten Tiefe der Poren befinden, wird die behandelte Keramik in einem Sinterofen gesintert 5. Auf Grund der hohen Wärmeeinbringung werden die Poren der porösen Keramik, in denen sich die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze befinden, geschlossen beziehungsweise wird die Keramik verdichtet. Die Rückstände des Verbundmaterials werden außerdem durch die hohen Temperaturen beim Sintern rückstandslos verbrannt.
[0056] Bei Verwendung eines Verbundmaterials ohne fett- oder wachshaltiger Füllstoffe, wird nach dem Auftragen des Verbundmaterials auf die poröse Keramik 2 ein Lösungsmittel verwendet, um die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze aus dem Verbundmaterial herauszulösen 6. Die poröse Keramik kann zum Beispiel auf eine mit Lösungsmittel getränkte Watte oder in einen Feuchtigkeitsschrank gelegt werden. Die in dem Verbundmaterial lokal konzentrierten farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze werden durch die wässrige Lösung aus dem Verbundmaterial herausgelöst und anschließend durch die Kapillarwirkung in die durchgängig poröse Keramik infiltriert 4. Die Infiltrationsgeschwindigkeit liegt bei ca. 0,001 mm pro Minute. Anschließend wird die behandelte Keramik, vorzugsweise in einem Trockenschrank, getrocknet, d.h. es findet eine Trocknung der behandelten Keramik statt 7, so dass die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in der gewünschten Tiefe in den Poren verbleiben. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Trocknungsschritt nicht durchgeführt werden muss und dieser somit übersprungen wird. Die Trocknung ist zum Beispiel bei Verwendung eines Lösungsmittels, das Öle oder Benzine aufweist, nicht notwendig und kann demnach weggelassen werden. Das bedeutet, dass eventuell direkt nach dem Schritt 4 der Schritt 5 durchgeführt werden kann. Entweder direkt nach der Infiltration 4 oder nach dem Trocknungsschritt 7 wird die Keramik in einem Sinterofen gesintert 5, so dass eine Färbung der behandelten Keramik entsteht. [0057] Die Gestaltung beziehungsweise Gestaltgebung der Implantatprothetik oder der Implantate und/oder der Zahnersatze beziehungsweise die CAD/CAM-Bearbeitung kann entweder vor oder nach der Infiltration oder vor oder nach dem Sintervorgang stattfinden. [0058] In der Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Zahnersatzes 8 mit gewünschten Einfärbungen a, b, c, d dargestellt. Vor allem an den Innenflächen 9 des Zahnersatzes 8 sollte die aufgetragene Farbe d intensiver sein. Die Schneide 10 des Zahnersatzes 8 hingegen sollte immer heller a sein, um eine ästhetische Farbgebung beziehungsweise eine natürliche Farbgebung zu erreichen. An den Außenflächen 11 des Zahnersatzes 8 hingegen sollte die Farbe sehr hell a sein. Die natürliche Einfärbung des Zahnersatzes 8 wird erreicht durch Verwendung von mehreren Verbundmaterialien, die jeweils unterschiedliche Konzentrationen der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze besitzen. Dabei ist noch anzumerken, dass die Übergänge der unterschiedlichen Einfärbungen fließend sind und nicht unbedingt harte Kanten entstehen müssen. Die in Fig. 2 dargestellten Kanten sind nur zum Verständnis eingezeichnet und existieren bei der Anwendung des oben genannten Verfahrens beziehungsweise des Verbundmaterials nicht, falls dies nicht erwünscht ist.
[0059] In der Fig. 3 ist ein Querschnitt eines Zahnersatzes 8 dargestellt. An den Innenflächen 9 des Zahnersatzes 8 wird ein farbgebender Auftrag 12, insbesondere ein Verbundmaterial, das mit Opaker-Komponenten und/oder -Pigmente versehen ist, aufgetragen. Auf diesem farbgebenden Auftrag 12 ist ein Metallgerüst 13 und/oder Metallelement aufgebracht. Dabei ist es wichtig, dass das mit Opaker-Komponenten und/oder -Pigmente versetzte Verbundmaterial nur auf Oberflächen des Zahnersatzes und/oder Implantatprothetik oder Implantat aufgetragen werden sollte, die mit Metall in Verbindung kommen. Mittels den im Verbundmaterial 12 enthaltenen Opaker- Komponenten und/oder -Pigmente wird bei Durchführung des beschriebenen Verfahrens, insbesondere aufgrund des Verfahrensschritts Sintern, das Metallgerüst 13 und/oder Metallelement mit dem Zahnersatz 8 stoffschlüssig verbunden.
[0060] Neben Einfärben von Zahnersatz 8 und/oder Implantate oder Implantatprothetik kann auch ein Keramikblock 14 beziehungsweise eine poröse Keramik vor der CAD/CAM-Bearbeitung eingefärbt werden. In der Fig. 4 ist eine Möglichkeit der Blockeinfärbung dargestellt. Auf die poröse Keramik und/oder Keramikblock 15 ist eine farbgebende Schicht oder Verbundmaterial 12 aufgetragen. In diesem Verbundmaterial 12 sind farbgebende Komponenten und/oder brandfeste Pigmente und/oder Oxide und/oder färbende und fluoreszierende Metalloxide und/oder organische oder anorganische Salze enthalten. Die poröse Keramik und/oder der Keramikblock 14 liegt in einer Schale und/oder Gefäß 15. In dieser Schale und/oder Gefäß 15 befindet sich eine Flüssigkeit, insbesondere ein Lösungsmittel 16, um die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze aus dem Verbundmaterial 12 herauszulösen und somit eine Infiltration herbeizuführen. Dadurch erhält der Keramikblock beziehungsweise die poröse Keramik 14 Farbabstufungen a, b, c, d von hell a bis dunkel d. Die Farbabstufungen a, b, c, d gehen ineinander über und bilden somit einen weichen Übergang, der als gestrichelte Linie dargestellt ist.
Bezugszeichenliste
1 - poröse und/oder vorgesinterte und/oder entbinderte und/oder gebinderte Keramik bereitstellen 2 - farbgebendes Verbundmaterial auf poröse Keramik auftragen
3 - Wärmebehandlung durchführen, wodurch farbgebende Komponente und/oder brandfeste Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze aus dem Verbundmaterial herausgelöst werden
4 - Infiltration der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in die Poren der Keramik
5 - Sintern der Keramik
6 - Verwenden eines Lösungsmittels, um die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze aus dem Verbundmaterial herauszulösen
7 - Trocknung der behandelten Keramik
8 - Zahnersatz und/oder Implantatprothetik oder Implantat
9 - Innenfläche des Zahnersatzes und/oder des Implantats oder
Implantatsprothetik 10 - Schneide des Zahnersatzes und/oder des Implantats oder Implantatsprothetik
1 1 - Außenfläche des Zahnersatzes und/oder des Implantats oder
Implantatsprothetik
12 - farbgebender Auftrag / Verbundmaterial 13 - Metallgerüst und/oder Metallelement
14 - poröse Keramik und/oder Keramikblock
15 - Schale und/oder Gefäß
16 - Lösungsmittel / Flüssigkeit a, b, c, d Einfärbung mit Abstufungen von hell bis dunkel

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Färben von gebinderter und/oder entbinderter und/oder angesinterter und/oder durchgängig poröser Keramik (14), insbesondere von porösen Keramikformkörpern, die insbesondere in der Dentaltechnik Anwendung finden, wobei der farbgebende Auftrag (12) mit einem Auftragungs- und/oder stiftartigen Werkzeug, das Verbundmaterial (12), insbesondere Malstiftverbundmaterial, versetzt mit farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen, aufweist, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze aus dem Verbundmaterial (12) mit einem Lösungsmittel (16) herausgelöst werden, um eine Infiltration herbeizuführen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel (16) Wasser oder eine Mischung aus Wasser mit einem organischen, insbesondere einem polaren organischen, Lösungsmittel (16), verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in das Lösungsmittel (16) ein Oxidationsmittel, insbesondere Wasserstoffperoxid, eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Lösungsmittel (16) Öle und/oder Benzine eingebracht werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in/unter einer Vakuumatmosphäre herausgelöst werden.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze unter Druck herausgelöst werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in die Poren der porösen Keramik (14) infiltriert und/oder eingebracht werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Infiltration von farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen mittels Kapillarwirkung bewirkt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Verbundmaterialien (12) nacheinander auf die poröse Keramik (14) aufgetragen und/oder teilweise abgetragen und gegebenenfalls anschließend wieder aufgetragen werden.
1 1 . Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Farbmessungen an natürlichen Zähnen in einem programmierbaren Speicher hinterlegt werden, so dass die Farbe der natürlichen Zähne mit dem entsprechenden Verbundmaterial (12) reproduziert werden kann.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Applikationsinstrumente zum Auftrag eines oder mehrerer Verbundmaterialien (12) verwendet werden.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine programmgesteuerte Maschine oder Gerät, insbesondere eine CAD/CAM-Anlage, zum Auftrag oder zum Abtrag eines oder mehrerer Verbundmaterialien (12) entsprechend der festgelegten Zahnfarbe verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbdaten der durchgeführten Farbmessung an die programmgesteuerte Maschine oder an das programmgesteuerte Gerät übermittelt werden.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ganze vorgesinterte und/oder vorgepresste Keramikblöcke (14) vor der CAD/CAM Bearbeitung eingefärbt werden.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der farbgebende Auftrag oder Verbundmaterial (12) an den Außen- und/oder Innenflächen (9, 1 1 ) des Zahnersatzes (8) und/oder der Implantatprothetik oder der Implantate aufgetragen und/oder abgetragen wird.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstände des Verbundmaterials (12) nach der Infiltration rückstandslos verbrannt werden oder mittels einer Lösung entfernt werden.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein glasurartiger Verschluss der Porosität der einzufärbenden Keramik (14) durch das aufgetragene Verbundmaterial (12) erzeugt wird.
19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine porös gebrannte Dentalverblendkeramik oder eine porös gepresste Glaskeramik als zu bemalende Keramik (14) verwendet wird.
20. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbundmaterial (12), das Zirkonoxid, Yttriumoxid, Hafniumoxid, Aluminiumoxid, Phosphoroxid, Titanoxid, Zinnoxid, Boroxid, Bortrioxid, Fluor, Natriumoxid, Bariumoxid, Strontiumoxid, Strontiumperoxid, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Calciumoxid, Titanoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Lanthanoxid, Siliciumdioxid,
Leucit, Vanadium(V)-oxid, dotierte Spinelle und/oder weitere Oxide sowie Mischungen hiervon umfasst, verwendet wird.
21 . Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Keramik (14) Feldspatkeramik, Zirkonoxid- und/oder Leucitverstärkte-Keramik, Lithiumsilikat-Gläser oder Lithiumsilikat-Glaskeramik oder Lithiumdisilikat-Glaskeramik, Silikatkeramik und/oder Oxidkeramik eingefärbt wird.
22. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Keramik (14) aufgetragene und infiltrierte Verbundmaterial (12) unter ansteigender Vakuumatmosphäre oder in einem sauerstofffreien oder annähernd sauerstofffreien Raum gesintert wird, um die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigemente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in der Keramik zu fixieren.
23. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial (12) mit Opaker- und/oder Glaslot-Komponenten und/oder -Pigmenten und/oder keramischen Komponenten und/oder -Pigmenten versetzt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auftragen des Verbundmaterials (12) auf die Keramik (14) ein
Metallelement (13) und/oder ein Keramikelement aufgebracht wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Sintern die infiltrierte Keramik (14) eingefärbt und mit dem Metallelement (13) und/oder mit dem Keramikelement verbunden wird.
26. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, durch folgende Schritte gekennzeichnet:
(a) Bereitstellen einer durchgängig porösen und/oder vorgesinterten und/oder entbinderten und/oder gebinderten Keramik (1 , 14), insbesondere eines Keramikformkörpers (b) und Behandlung der Keramik (14) mit mindestens einem
Verbundmaterial (2, 12), das farbgebende Komponenten und/oder brandfeste Pigmente und/oder Oxide und/oder färbende und fluoreszierende Metalloxide und/oder organische oder anorganische Salze beinhaltet
(c) und Auslösung der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze aus dem Verbundmaterial mittels eines Lösungsmittels (6, 16) und/oder mittels einer Wärmebehandlung (3), wodurch die Infiltration der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in die Poren der bemalten Keramik (14) ausgelöst wird (4)
(d) und gegebenenfalls Trocknung der behandelten Keramik (7, 14), insbesondere nach Verwenden eines Lösungsmittels (16), bei einer Temperatur unterhalb der Sintertemperatur oder des Siedepunkts, insbesondere unterhalb von 100°C
(e) und/oder Sintern der Keramik (5, 14), um die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze in den Poren zu fixieren.
27. Verbundmaterial (12), insbesondere geeignet für Malstifte und/oder zur Verwendung nach einem Verfahren der Ansprüche 1 -22, zum Auftragen auf durchgängig poröse Keramik (14), das farbgebende Komponenten und/oder brandfeste Pigmente und/oder Oxide und/oder färbende und fluoreszierende Metalloxide und/oder organische oder anorganische Salze und einen oder mehrere Füllstoffe aufweist, deren Kombination ein Färbemittel, insbesondere für die Zahntechnik, darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel unterschiedliche Konsistenzen aufweist.
28. Verbundmaterial (12) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass Konzentrationen der farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze zwischen 0,001 Gew.-% und 80 Gew.-% oder zwischen 0,005 Gew.-% und 60 Gew.- %, enthalten sind.
29. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllstoff oxidkeramisches und/oder glaskeramisches Material beinhaltet.
30. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllstoff Lipide, vorzugsweise Fette oder Wachse, beinhaltet.
31 . Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel wasserlöslich ist.
32. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe mit Farbpigmenten versehen sind, die auf die Konzentration der im Verbundmaterial (12) enthaltenen farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen hinweisen.
33. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des Verbundmaterials (12) handelsüblichen Wassermalstiften entspricht.
34. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen
Salze Seltenerdmetalle, insbesondere Lanthanoide, Neodym, Paseodym, Samarium, Europium oder chemische Elemente der 3. Nebengruppe des Periodensystems, beinhalten.
35. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten Pigmente und/oder Oxide und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxide und/oder organischen oder anorganischen Salze mindestens eines der Elemente Yttrium, Eisen, Titan, Selen, Silber, Indium, Gold, Chrom, Kupfer, Praseodym, Kobalt, Nickel, Mangan, Erbium, Cer oder Seltenerdmetalle sowie Mischungen hiervon beinhalten.
36. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgetragene Schichtstärke des Verbundmaterials (12) zwischen 0,00001 mm und 1 ,5mm beträgt.
37. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial (12) mit den darin beinhalteten Füllstoffen und farbgebenden Komponenten und/oder brandfesten
Pigmenten und/oder Oxiden und/oder färbenden und fluoreszierenden Metalloxiden und/oder organischen oder anorganischen Salzen als Folie adaptierbar ist.
38. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Partikelgrößen der Füllstoffe größer als ein oder mehrere Porenöffnungen der Keramik (14) sind.
39. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe Nanopartikel, die eine hydrophile Ligandenbeschichtung aufweisen, beinhalten.
40. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllstoff, insbesondere glashaltiges Material, antimikrobakteriell wirkende Zusätze und/oder Material beinhaltet.
41 . Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllstoff Opaker- und/oder Glaslot-Komponenten und/oder -Pigmente beinhaltet.
42. Verbundmaterial (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllstoff keramische Komponenten und/oder -Pigmente beinhaltet.
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