WO2016142234A1 - Stoffgemisch, sprühbare verblendkeramik-zusammensetzung, verfahren zur beschichtung von dentalen restaurationen aus zirkoniumdioxid und dentale restauration aus zirkoniumdioxid - Google Patents

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restoration
dental
veneering
mixture
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Michael Schmidt
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Gebr. Brasseler Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the present invention relates to a substance mixture for the refining of dental restorations made of zirconium dioxide, comprising a burn-on lithium silicate system and / or feldspar system. Moreover, the present invention relates to a substance mixture for use in a therapeutic method for the treatment of the human or animal body.
  • the present invention relates to a substance mixture for specific use in a method for dental reconstruction, which comprises the following steps: i) in vivo preparation of a tooth to be reconstructed for a zirconia restoration by means of abrasives, ii) impression of the tooth to be reconstructed, iii) dental design and preparation of the zirconia restoration as a white, according to substantially non-reduced dimensional data obtained during the impression, iv) performing a dental in vivo try-in of the white, v) spraying the white body with the mixture, vi) performing a method for Preparation of dental restorations according to any of claims 12 to 14 and vii) attaching the zirconia restoration to the tooth to be reconstructed.
  • the present invention relates to a method of making a dental restoration.
  • the present invention relates to a dental restoration.
  • the optical appearance of a lithium silicate veneer can be adapted particularly well to that of natural tooth material.
  • lithium silicate is less hard than zirconia, which is often preferred by patients.
  • the veneering ceramic is usually built up in layers in several fires, each subsequent layer is burned out at a lower temperature. The disadvantage of this is that this can cause stresses both between layers of the lithium silicate veneer system and between the veneering ceramic and the zirconium dioxide framework. In the worst case, this can lead to later flaking or the so-called "chipping".
  • the separate production of the dental framework made of zirconium dioxide and a veneering of lithium disilicate is described in the prior art, wherein after further processing steps, the separately manufactured veneer on the scaffold shell is taken care of and post-processed if necessary. Silk pieces are then glued together or bonded to a low melting glass solder.
  • WO 2012/062292 discloses a translucent veneering ceramic based on lithium disilicate on yttrium-stabilized zirconium dioxide. It is proposed to glaze the previously known veneering ceramic by local melting at temperatures of about 1000 ° C. or to produce a typical lithium disilicate glass-ceramic veneering layer at low temperatures below 900 ° C.
  • the veneering material is applied to the zirconium framework by brush application according to this prior art of slip dressings or powder emulsions of the previously known veneering ceramic material based on lithium disilicate. Due to the consistency of the slip dressings or powder emulsions, however, the safe repeatability of the veneering firing is disadvantageous because the layer thicknesses on application to the zirconium framework are difficult to control.
  • EP 1 546 052 B1 and WO 2004/009503 A1 make sprayable opaquers, ie ceramic primers and transparent glazes or gloss layers, as a substitute for ceramic materials previously applied manually by brush technique in the context of a traditional layering for metal ceramics.
  • they should first apply an opaque opaque ceramic layer ("coating"), which completely covers the metal framework in the visible range.
  • opaque firing then follows the previously described stratification of Veneering. Layer by layer, different colored dentin, incisal and enamel compounds and stains are applied and each separately fired. After the final polishing of the layering, the veneering is sealed with a sprayable transparent ceramic glaze.
  • the object of the present invention is to provide a substance mixture for the refining of dental restorations made of zirconium dioxide, comprising a burn-on lithium silicate system and / or feldspar system, as well as a method for the production of dental restorations, which determine the production and enable the installation of dental reconstructions with improved optical and mechanical properties quickly and inexpensively, bypassing the disadvantages of the prior art.
  • the invention is further based on the object of specifying optimum matching of the two ceramic components zirconium oxide and lithium silicate in order to achieve maximum usability of such dental restorations in terms of physical, chemical, biocompatible, dental-functional and aesthetic properties.
  • the object directed to a substance mixture is a mixture of substances of the type mentioned above, in which the lithium silicate system and / or feldspar system is present in a dispersion with a volatile, preferably organic, liquid, at least under normal conditions. Due to the admixture of a volatile liquid, the mixture of substances is advantageously sprayable. It is therefore advantageously possible to detect the substance mixture according to the invention on a zirconium dioxide white body, whereby a reproducible layer thickness, which is, for example, in the range of 1 .mu.m to 50 .mu.m, reproducibly adjusts itself.
  • the organic liquid contains a, preferably heavy, alcohol, in particular propanol, preferably isopropanol. It has been found that, in particular, isopropanol, owing to the comparatively low boiling point, has the required volatility in an advantageous manner. At the same time, in particular, isopropanol, but also other alcohols, have proved particularly suitable for the spray application of the lithium silicate glass ceramic mass.
  • the lithium silicate system and / or the feldspar system have a particle size is present between 0.3 pm and 50 pm, that is to say as powdered lithium silicate.
  • a lithium silicate glass fused at 1400 ° C is fritted in water, then annealed for nucleation at a temperature of 940 ° C to 950 ° C for a period of time to be mechanically pulverized after cooling to the desired grain size interval.
  • the pulverized lithium silicate system and / or feldspar system is based on the dispersion in one Mass ratio to the liquid in the range 1: 0.2 to 1: 8.0 before.
  • the specified ratio refers only to the dispersion itself, wherein any further constituents of the mixture according to the invention are not included in the ratio. It has been found within the scope of the invention that in the specified interval of the mass ratios, the sprayability is maintained on the one hand and on the other hand, the suitable layer for coating processing by spraying on the zirconia body is controllable.
  • the dispersion is present in a volume fraction of between 0.3% by volume and 50.0% by volume. Outside the stated interval, the sprayability is not sufficient, so that the generation of uniform, thin layers of lithium silicate system and / or feldspar system on the zirconia body can fail.
  • a propellant in particular selected from: 1,1,1,2-tetrafluorethane, propane and / or butane, 2,3,3,3-tetrafluoropropene, 1,3,3,3- Tetrafluoropropene and C0 2 .
  • the propellant gas preferably comprises R134a and / or HF0-1234ze.
  • the name of said special propellant gases refers to DIN 8960, according to which in particular R134a refers to 1, 1, 1, 2-Tetrafiuorethan.
  • the mixture of substances can be stored in this embodiment in the context of the invention in a spray can and according to the invention well homogenized by the propellant within the spray can by appropriate shaking and carried out with high Austriebsrate from the spray as a fine spray.
  • HF0-1234ze ie 1, 3,3,3-tetrafluoropropene, represents a particularly environmentally friendly alternative, with which according to the invention also good spray results can be realized.
  • the propellant gas in a volume ratio to the dispersion and / or the lithium silicate system and / or feldspar system is present in the range from 50% to 97%.
  • n) fluoride 0.0-4.0 Ma.% wherein preferably the first mold to the second mold in a mass ratio in the range of 0.1: 1 to 10: 1 is present.
  • the first form and / or the second form as coloring or fluorescent additives pigments and / or dioxides or fluorides of the following Elements Fe, Sn, Ce, Mn, V, Cr, Pr, Tb, Nd, Sm, In, Eu, Dy contained singly or in combination.
  • coloring additives or pigments attention must be paid to the interaction with the base color of the zirconium framework. Because this may already have a pre-coloring, which is customized to a patient, so that the body can already have a custom color. Surprisingly, the abovementioned additives do not impair the spray behavior of the substance mixture according to the invention.
  • the finished fired surface coating of lithium silicate is not transparent in the sense of a glaze, but highly translucent and, in interaction with the pre-colored zirconium oxide, produces near-natural color effects which are controlled by non-opaque colorations of the lithium silicate.
  • the surface treatment alone does not form a tooth-colored layer.
  • optical effects not previously achieved also arise.
  • Specifically adjusted coloring additives in the lithium silicate system as described above, according to the invention make it possible to shift defined for a tooth color defining hue, chroma, value values of the pre-colored zirconia.
  • the object of the invention is based equally solved by a mixture for use in a therapeutic method for the treatment of the human or animal body, wherein the mixture of substances according to one of claims 1 to 9 is configured.
  • the object is achieved by a substance mixture for specific application in a method for dental reconstruction, which comprises the following steps: i) in vivo preparation of a tooth to be reconstructed for a zirconia restoration by means of abrasives, ii) impression of the tooth to be reconstructed, iii) dental technology Design and manufacture of the zirconia restoration as a body, in accordance with substantially non-reduced dimensional data obtained during the impression, iv) performing a dental in vivo try-in of the body, v) spraying the body with the composition, vi) performing an after one of claims 12 to 14 and vii) attaching the zirconia restoration on the tooth to be reconstructed, which is designed according to one of claims 1 to 9.
  • the impression of the tooth to be reconstructed in the context of the invention can be done digitally or by classical spoon impression.
  • the dental technical design can take place by CAD / CAM or in classical wax technique, whereby the anatomical tooth shape of the restoration experiences only minimal reductions for the consideration of the veneering strength and possibly bite increases in the final insertion in patients.
  • the preparation of the zirconia restoration can be carried out by CNC milling, additive processes or manual milling as a zirconia white body, preferably of zirconium oxide pre-dyed in tooth colors. Possibly. can be carried out according to the invention, a manual reworking on white and minimizing the milling tracks.
  • a tooth-colored design of the zirconium as well as reinforcement of translucent areas by infiltration of the white body can be made with suitable commercially available liquids.
  • a sintering of the white compact can be made according to the zirconia manufacturer's specifications for final hardness. It is preferably a model sample and possibly a grinding of crown margins and the occlusion.
  • a dental in vivo try-in of the sintered zirconia structure of the white body, corrections on the zirconia body, such as streaking of occlusion and contact points can be performed.
  • a cleaning of the zirconium restoration can be carried out by means of a steam jet.
  • any conventional surface preparation for the veneering can be dispensed with in the prior art.
  • spraying of the zirconium oxide restoration with the substance mixture according to the invention preferably takes place. Due to the above-highlighted advantageous properties of the composition according to the invention in terms of sprayability surprisingly, the preparation of the final dental restoration in an overall process on the spot at the dentist by the dentist or by its technician can be done with advantage. In doing so, the dentist can grind in the necessary adjustments to the zirconium body during the try-in of the zirconium framework. Subsequently, the zirconium framework can be sprayed with the substance mixture according to the invention by the dentist. No special experience or skills are required for this.
  • the zirconium oxide restoration can then be sprayed directly with the substance mixture according to the invention. No special experience or skills are required for this.
  • the subsequent short sintering of the thin lithium silicate layer can be carried out within a patient appointment directly on site at the dentist with a conventional ceramic oven. After a few minutes, the burning process is complete.
  • the dentist can advantageously save more natural tooth mass substance-saving.
  • the mechanical strength is determined by the Zirkonbasis, the lithium silicate surface finishing does not require mechanically relevant strength, since the veneering layer has a thickness of, for example, 1 pm to 50pm. This is usually negligible even in dental practice.
  • the object directed to a method is achieved by a method for producing a dental restoration, wherein a raw veneer layer of a composition according to one of claims 1 to 11 is sprayed onto a dental restoration made of zirconium dioxide, wherein the restoration substantially the outer dimensions and / or the Form of the tooth to be restored is allowed to vent the restoration, the restoration is subjected to a temperature treatment to produce a mutually diffused composite layer between the dental restoration and the Rohverblendtik by the Rohverblend harsh is crystallized into a veneer.
  • the restoration can be subjected to a temperature treatment of 850-950 ° C., and the raw veneering layer, which will generally be a powder layer, is melted to form a veneering layer and partially or completely vitrified. there This results in a mutually diffused composite zone between the zirconium oxide and the lithium silicate.
  • the surfaces are advantageously pore-free and smooth and the surface hardness of the zirconium oxide is reduced by more than 50% due to the lithium coating. This significantly reduces the risk of abrasion for antagonists.
  • the resulting by mutual diffusion and tuned coefficients of thermal expansion bond provides the invention advantageously with a low-stress surface without tendency to chipping, cracking or chipping.
  • the inventive method can be carried out quickly and easily with advantage after a short learning phase and not specially trained people circles. Due to the small layer thickness of the applied lithium silicate, the zirconia may advantageously have substantially the outer dimensions of the tooth to be restored. This eliminates advantageously a common cause of the need for reworking onsolidling.
  • the temperature treatment is carried out at a temperature in the interval 850 ° C to 950 ° C.
  • the mentioned temperature interval there is an optimum with regard to the sintering of the raw veneer layer from the mixture of substances according to the invention and with regard to the heating of the zirconium base.
  • the zirconium base is not yet deformed in the said temperature interval, but it heats up in such a way that a mutually diffused composite layer is obtained between the dental restorations and the raw veneer layer by crystallizing the raw veneer layer into a veneering layer.
  • the Rohverblend Mrs is removed to correct errors before the temperature treatment and then sprayed again, the removal is preferably carried out by washing with water, evaporation and / or by means of compressed air.
  • the thin spray layer can advantageously be removed by the methods mentioned for the purpose of correction without any problem.
  • a dental restoration by a dental restoration, which by a method can be produced according to one of claims 12 to 14, wherein the veneering layer has a thickness in the range of 1, 0 pm to 50 pm.
  • a dental restoration according to the invention combines the advantageous properties of a full ceramic construction of zirconium dioxide in terms of biocompatibility and hardness with the advantageous properties of lithium silicate system and / or feldspar system in terms of optical appearance and lower hardness and is at the same time simpler and less expensive to produce than conventional Zirconia dentures with conventional veneers.
  • a sprayable veneering of zirconium dioxide dental restorations with lithium silicate is generally proposed, wherein advantageously the self-adjusting coating can be overburned with identical or different dental ceramic systems at the same or higher or lower temperature, without loss of dimensional stability or of the adhesive bond to suffer.
  • a sprayable veneering of zirconium dioxide dental restorations with a lithium silicate system is generally proposed, wherein the resulting coating advantageously effects a specific controllable change in the perceived tooth color, without the applied and fired layer itself reflecting the perceived coloration or color change.
  • the dentist To reconstruct a tooth to be reconstructed, the dentist first prepares the tooth to be reconstructed by means of abrasives for a zirconium dioxide restoration. In this case, more tooth substance can be retained, since no additional mass for the veneering ceramic must be removed. Subsequently, the dental design data are recorded and the zirconia restoration up to is done in a known manner. The resulting white compact essentially has the dimensions of the finished implant, since the thickness of the veneer layer is virtually negligible.
  • the mixture of substances in said composition is, after vigorous shaking of the spray bottle in which the mixture is stored, preferably at least 3 minutes, at room temperature, ie 15 to 25 ° C, sprayed onto the zirconia surface to be veneered.
  • the spraying should take place in well-ventilated rooms, which are equipped with a suitable extraction system.
  • the finished sintered and fitted zirconia restoration must be dry, clean, free of dust and grease.
  • no special surface preparations, adhesion promoters, solvents or preparatory fires are required.
  • the spraying should be done at a distance of about 5 to 10 cm with short small sprays for an optimal application.
  • the optimal spray distance of 5 cm to 10 cm results in a spray cone of about 1 cm, which ensures that the dental restoration is uniformly thin coated with the powdered lithium silicate.
  • the sprayed mixture of substances according to the invention should still be moist when hitting the zirconium dioxide restoration, but should not run. It should always be like this be sprayed strongly that shimmers through the raw veneer layer nor the zirconium surface.
  • the carrier liquid releases completely after a few seconds and leaves a thin white powder layer, which adheres well to the zirconia surface.
  • the ceramic fire is carried out as follows. The exact values for the heating and cooling rate as well as for the upper holding time depend on the mass of the zirconium dioxide structure which is to be blended. For larger restorations, the hold time must be extended and the cooling process slowed down.
  • Drying time 1 minute
  • standby temperature 400 ° C to 500 ° C
  • heating rate 20 Kelvin per minute to 100 Kelvin per minute, preferably 90 ° C per minute
  • holding temperature: 720 ° C to 840 ° C preferably 820 ° C
  • further heating rate 100 Kelvin per minute to 80 Kelvin per minute, preferably 20 degrees per minute
  • final temperature 850 ° C to 950 ° C, depending on the desired structure
  • Holding time 0 to 15 minutes, preferably 5 minutes, then long-term cooling at a suitable cooling rate.
  • the surface With proper preparation of the zirconium base, that is, with a carefully finished white body with individual color design and subsequent sintering, the surface will be dense and sufficiently sizing after the above firing to seal even with only one thin layer all remaining traces of processing.
  • Previously finished with the sintered zirconia finishes remain sharp, fine bumps in the zirconium are cured according to the invention by the lithium silicate veneer.
  • the glossy surface does not require polish with advantage.
  • the veneering layer can be corrected with advantage in exceptional cases with fine diamonds, if this should be exceptionally necessary.
  • the invention further relates to a sprayable veneering ceramic composition for dental restorations made of zirconium dioxide (ZrO 2 ), which, after a ceramic firing, enables improved adhesion to the ZrO 2 substrate compared to known dental veneering ceramics. Furthermore, the present invention relates to a method for the spray-coating of dental restorations of Zr0 2 and to a dental restoration produced by the method.
  • the veneering ceramic composition according to the invention comprises a mixture of substances as described above.
  • the veneering ceramic composition is preferably in the form of a dispersion and comprises a disperse phase and a dispersion medium.
  • the disperse phase contains a ceramic material which is in the form of a powdered glass ceramic, and after application to a ZrO 2 restoration and thermal treatment forms a vitreous coating which is modeled on the natural tooth enamel.
  • the pulverized glass ceramic according to the invention comprises Si0 2 , Nb 2 0 5 , Al 2 0 3 , Li 2 0, Na 2 0 and Zr0 2 and may additionally contain other ceramic materials.
  • the ceramic compounds of the disperse phase are thus converted into a glass and are in powder form and substantially insoluble in the surrounding dispersion medium.
  • Isopropanol, ethanol or ethylene glycol is used as the dispersion medium, these alcohols can be used individually or in any mixture.
  • the alcohols according to the invention, and in particular isopropanol have proved to be optimum dispersants, since these alcohols have a high evaporation rate and a good dispersibility for ceramic powders, which suppresses agglomeration of the ceramic powders.
  • the veneering ceramic composition according to the invention also contains at least one propellant. It has been found that the very good powder-like fine distribution of the ceramic material in the dispersion medium facilitates the spraying of the veneering ceramic composition, whereby a uniform ceramic film can be applied to the surface of a ZrO 2 restoration.
  • the high evaporation rate of the alcohols used according to the invention isopropanol and / or ethanol and / or ethylene glycol
  • the Ceramic powder is thus evenly on the Zr0 2 surface, without it can lead to slipping or dripping of the veneering ceramic composition.
  • the spray application according to the invention requires far less skilled craftsmanship of the dental technician than a liquid application or paste application.
  • the sprayable veneering ceramic composition according to the invention is thus easily applicable and allows the formation of a glass layer with increased adhesion between the ceramic glass layer in the boundary region to the zirconium dioxide base body.
  • the zirconia body for the dental restoration conventional zirconia materials and yttrium-stabilized zirconia materials are used.
  • the disperse phase has a grain size of a maximum of 63 mesh, in particular of at most 75 mesh on.
  • the powdered glass-ceramic phase is characterized by a very small grain size, which improves the adhesion of the powder on the zirconia surface of the dental restoration.
  • a uniform application with the desired layer thickness is promoted, since the grain size promotes the fine distribution of the ceramic powder both in the dispersion medium and in the spray output.
  • the veneering ceramic composition according to the invention is advantageously characterized in that a mass ratio of disperse phase to the alcohol used in the dispersion medium, namely isopropanol and / or ethanol and / or ethylene glycol, 1: 0.2 to 1: 8.0 and in particular 1: 0 , 3 to 1: 6.0.
  • the stated mass ratio makes it even easier to form spray nozzles and thus drip off the veneering ceramic composition from the applied surface be prevented.
  • the proportion of volatile alcohol based on the ceramic powder is thus just so high that a very good dispersion is achieved and just so low that the evaporation is particularly fast.
  • the blowing agent is selected from: 1,1,1,2-tetrafluoroethane, propane / butane, 2,3,3,3-tetrafluoropropene and CO 2 .
  • An environmentally preferred propellant is 1,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • a particularly fine droplet size of the spray aerosol and thus an even better distribution of the ceramic powder while increasing the adhesion to the Zr0 2 basic body is achieved by the advantageous development in which a volume ratio of a total volume of the disperse phase and of the alcohol (isopropanol and / or ethanol and or ethylene glycol) to the volume of propellant is 3:97 to 30:70.
  • the sprayable veneering ceramic composition according to the invention also advantageously contains the following composition: 1 part by weight of disperse phase, 0.2 to 5 parts by weight of isopropanol and / or ethanol and / or ethylene glycol and 1 to 12 parts by weight of blowing agent.
  • the pulverized glass ceramic in the disperse phase of the sprayable veneering ceramic composition may further comprise from 0.1 to 9.0 mass% of polymeric lacquer formers.
  • B 2 0 3 may be added.
  • An advantageous veneering ceramic composition is characterized in that the pulverized glass ceramic in the disperse phase based on the total mass of the disperse phase 55.0-72.5 mass% Si0 2 , 6.0-19.8 mass% Nb 2 0th 5 , 1, 2-6.0 mass% Al 2 O 3 , 5.0-16.5 mass% Li 2 0, 1, 4-11, 0 mass% Na 2 O and 0.5-4 , 0 mass% Zr0 2 contains.
  • the pulverized glass ceramic of the disperse phase based on the total mass of the disperse phase contains 58.0-68.0 mass% Si0 2 , 10.0-19.8 mass% Nb 2 O s , 1, 2 -6.0 mass% Al 2 O 3 , 8.0-16.5 mass% Li 2 0, 1, 4-8.0 mass% Na 2 O and 0.5-4.0 mass% Zr0 2 .
  • the powdered glass ceramic contains the disperse phase of the sprayable ceramic veneering composition according to the invention preferably further at least one compound selected from: Ti0 2 , La 2 0 3 , MgO, CaO, ZnO, BaO, P 2 0 5 and a fluoride, wherein a total concentration of these compounds not more than 4 mass -% based on the total mass of the powder constituents of the disperse phase.
  • the pulverized glass ceramic may contain, as coloring or fluorescent additives, pigments and oxides or fluorides of the following elements: Fe, Sn, Ce, Mn, V, Cr, Pr, Tb, Nd, Sm, In, Eu, Dy, individually or in combination, which exclude both the color-neutral transparent character of a typical dental ceramic glaze and the opaque character of dental opaquers, liners and the like, for the veneering layer.
  • a method for coating dental restorations made of zirconium dioxide comprises the steps of i) spraying the above-described sprayable veneering ceramic composition onto a dental restoration of zirconia having a layer thickness of 0.1 to 100 ⁇ m, in particular of 1 to 10 ⁇ m and ii) heating the veneering ceramic composition coated restoration a temperature between 840 ° C and 950 ° C for a period of 0.1 to 2 hours.
  • a minimum layer thickness of 0.1 to 100 pm, and preferably from 1 to 30 pm is sufficient to produce mechanically highly durable surface coatings with high security against chipping and chipping. Thin layers of conventional layered or brushed dental ceramics do not provide this.
  • the spray application according to the invention shows particularly good application results.
  • a stable veneering ceramic coating can be applied, which is distinguished by a good and durable adhesive bond between the Zr0 2 material of the dental restoration and the ceramic coating.
  • the process also requires a low level of craftsmanship, so it is easy to apply with good results.
  • a dental restoration made of zirconium dioxide is also described according to the invention. It is characterized by a permanently stable veneer, which meets the high aesthetic requirements of a denture material.
  • the dental restoration according to the invention can be obtained by the method described above and in particular has a layer thickness of the veneering ceramic of 0.1-100 ⁇ m. Further details, advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawing. 1 shows a schematic sectional representation of a dental restoration
  • FIG. 1 shows a dental restoration 1 according to an embodiment of the invention.
  • the dental restoration 1 comprises a base body 2 made of zirconium dioxide. In this case, yttrium-stabilized zirconium dioxide can also be used.
  • a veneering ceramic 3 is arranged in the form of a glassy coating.
  • the veneering ceramic 3 was obtained by spray application of a veneering ceramic composition.
  • the veneering ceramic composition comprised a disperse phase and a dispersion medium.
  • the disperse phase contained a pulverized glass which, based on the total mass of the disperse phase, was 55.0-72.5 mass% Si0 2 , 6.0-19.8 mass% Nb 2 O 5 , 1, 2-6, 0% by mass of Al 2 O 3> 5.0-16.5% by mass of Li 2 O, 1, 4-11, 0% by mass of Na 2 O and 0.5-4.0% by mass of ZrO 2 ,
  • the pulverized glass was exemplified by the fact that from the ceramics Si0 2 , Nb 2 0 5 , Al 2 0 3 , Li 2 0, Na 2 0 and Zr0 2 and optionally other ceramic materials (eg: B 2 0 3 ) Melting at temperatures around 1400X a glass was prepared which was then fritted and further annealed for nucleation at a temperature of 480 ° C to 590 ° C for a period of two to six hours, and then pulverized.
  • the sprayable veneering ceramic composition contained isopropanol.
  • the sprayable veneering ceramic composition contained at least one propellant, preferably 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane.
  • Another possible particularly environmentally friendly blowing agent is preferably 1, 3,3,3-tetrafluoropropene.
  • a grain size of the disperse phase was a maximum of 75 mesh.
  • a mass ratio of disperse phase to isopropanol was 1: 0.2 to 1: 8.0.
  • the sprayable veneering ceramic composition was applied from a pressure vessel with a volume ratio of a total volume of disperse phase and isopropanol to the volume of the propellant being 3:97 to 30:70.
  • the uniform particle distribution of ceramic powder already present in the spray composition was also uniformly transferred to the surface of the base body 2, so that a fine layer thickness D of 0.1 to 100 ⁇ m was formed, which was sufficient for a good veneer and also low that a peeling of the ceramic coating was prevented after appropriate thermal treatment to form a vitreous Keramikverblendung. Due to the low layer thickness application in combination with the sprayable veneering ceramic composition according to the invention, a very good bond between the Zr0 2 base body 2 and the veneering ceramic 3 was achieved.

Abstract

Um ein Stoffgemisch für die Veredelung von dentalen Restaurationen aus Zirkoniumdioxid, umfassend ein überbrennbares Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer dentalen Restauration anzugeben, welche die Herstellung und den Einbau dentaler Rekonstruktionen mit verbesserten optischen und mechanischen Eigenschaften schnell und kostengünstig unter Umgehung der Nachteile des Standes der Technik ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System in einer Dispersion mit einer zumindest bei Normalbedingungen flüchtigen, vorzugsweise organischen, Flüssigkeit vorliegt bzw. dass eine Rohverblendschicht aus einem Stoffgemisch der genannten Art auf eine dentale Restauration aus Zirkoniumdioxid aufgesprüht wird, wobei die Restauration im Wesentlichen die Außenmaße des zu restaurierenden Zahnes aufweist, man die Restauration ablüften lässt, und die Restauration einer Temperaturbehandlung unterzogen wird, um eine wechselseitig diffundierte Verbundschicht zwischen der dentalen Restauration und der Rohverblendschicht herzustellen, indem die Rohverblendschicht zu einer Verblendschicht auskristallisiert wird.

Description

Stoffgemisch, sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung, Verfahren zur Beschichtung von dentalen Restaurationen aus Zirkoniumdioxid und dentale
Restauration aus Zirkoniumdioxid
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stoffgemisch für die Veredelung von dentalen Restaurationen aus Zirkoniumdioxid, umfassend ein überbrennbares Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Stoffgemisch zur Anwendung in einem therapeutischen Verfahren zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Stoffgemisch zur spezifischen Anwendung in einem Verfahren zur Dentalrekonstruktion, welches folgende Schritte umfasst: i) in vivo Präparation eines zu rekonstruierenden Zahns für eine Zirkoniumdioxid-Restauration mittels Schleifkörpern, ii) Abformung des zu rekonstruierenden Zahns, iii) zahntechnische Gestaltung und Herstellung der Zirkoniumdioxid- Restauration als Weißling, gemäß im Wesentlichen nicht reduzierter, bei der Abformung gewonnener Daten zu den Abmessungen, iv) Durchführung einer zahnärztlichen in vivo Einprobe des Weißlings, v) Besprühen des Weißlings mit dem Stoffgemisch, vi) Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer dentalen Restaurationen nach einem der Ansprüche 12 bis 14 und vii) Befestigen der Zirkoniumdioxid-Restauration auf dem zu rekonstruierenden Zahn. Gleichermaßen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer dentalen Restauration. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Dentalrestauration.
Seit einigen Jahren haben sich Zahnrestaurationen aus Zirkoniumdioxid im tragenden Kern klinisch bewährt. Im Gegensatz beispielsweise zu metallgetragenen Kronen und Brücken ermöglicht Zirkoniumdioxid die Herstellung eines hoch biokompatiblen Zahnersatzes in Zahnfarbe. Versorgungen aus Zirkonoxid sind auf Grund Ihrer guten mechanischen Eigenschaften universell für viele Indikationen in der Zahnprothetik einsetzbar. Bevorzugt werden heute in der Dentaltechnik sogenannte Weißlinge verarbeitet. Unter Weißlingen versteht man teilgesinterte Zirkonoxidkörper in hartkreidigem porösem Zustand für die frästechnische Bearbeitung. Nachdem der Zahnersatz aus dem Vollmaterial herausgefräst ist, wird dieser manuell nachbearbeitet und in einem abschließenden Hochtemperaturbrand dichtgesintert. Nach dem Sintern ist das Material endhard und nur noch mittels Diamantwerkzeugen bearbeitbar. Daher sollte sich das Augenmerk auf die Bearbeitungsschritte am Weißling konzentrieren. Für Zahnersatz aus Zirkonoxid haben sich mehrere Varianten am Markt etabliert:
Die Herstellung einer Tragkonstruktion (Zahngerüst) nach dem Vorbild der Metallkeramik- Technik, wobei das Gerüst nach dem Stand der Technik aus zahnfarbenem Zirkonoxid gestaltet wird. Nach dem Dichtsintern des Zirkonoxidgerüsts wird dieses dann in einem weiteren Verarbeitungsschritt mit einer Verblendkeramik belegt, um der Restauration eine natürliche Ästhetik zu verleihen und manuell die anatomische Zahnform herzustellen. Zudem ist die Herstellung einer dentalen Restauration aus Zirkoniumdioxid mit nachträglicher Veredelung gemäß dem Stand der Technik sehr zeitaufwändig, da sie in hohem Maße vom handwerklichen Können des Keramikers abhängig ist. Die bekannten Schichtkeramiken auf der Basis von Dentalkeramiken benötigen Mindestverblendstärken von 0,8 mm bis 1 ,2 mm, um die gewünschten ästhetischen Eigenschaften zu erzielen und gleichzeitig akzeptable Festigkeitsmerkmale der Gesamtzahnrekonstruktion zu gewähren.
Schichtverfahren zur Herstellung einer ästhetisch anspruchsvollen keramischen Verblendung sind zeit- und kostenintensiv, die bessere Ästhetik gegenüber reinem Zirkonoxid geht einher mit erheblichen Kompromissen an die Langlebigkeit bzw. Haltbarkeit der Restauration.
Die Herstellung von anatomischem Zahnersatz aus zahnfarbenem Zirkonoxid. Hier wird direkt die endgültige Zahnform aus Vollzirkonoxid hergestellt. Diese Variante erfordert eine gründliche Politur der Zirkonoxidoberfläche, da diese im unbehandelten Zustand extrem abrassiv gegenüber den Antagonisten wirkt. Mit der Politur verändern sich die optischen Eigenschaften, natürliche Zahnfarben werden so stark verfremdet. Die aufwändige Politur versucht man zu umgehen, indem im Gestaltungsprozess die Oberfläche bzw. das Volumen der anatomischen Form um mindestens 0,1 bis 0,3mm reduziert wird. Nach dem Sintern wird dieses Volumen dann mit Glasurmassen wieder aufgebaut. Die Glasur kann dabei durch Malfarben gestaltet werden. Ziel der Maßnahme ist der Abbau der Oberflächenhärte des Zirkonoxids und die Verbesserung der Zahnästhetik. Dem gegenüber stehen der schlechte Haftverbund und die eingeschränkten mechanische Festigkeit von dentalen Glasurmassen, die der Verblendung nur eine geringe Langzeitperspektive geben. Alle etablierten Varianten der Herstellung von Zirkonoxid - basierten Zahnrestaurationen sind sehr kosten- und zeitintensiv in der Herstellung. Die verblendeten Varianten sind ästhetisch anspruchsvoller als reines Zirkonoxid, jedoch hinsichtlich der Gebrauchseigenschaften und Langlebigkeit beschränkt. Neben Zahnrestaurationen aus Zirkonoxid haben sich auch vollkeramische Versorgungen aus Silikatkeramiken wie Feldspat, Apatit oder Lithiumdisilikat am Markt etabliert. Sie gelten als ästhetisch besser als Zirkonoxid, sind jedoch auf Grund der wesentlich schlechteren mechanischen Eigenschaften in ihrer Anwendung stark eingeschränkt. Keramische Verblendungen lassen sich besonders gut an die des natürlichen Zahnmaterials anpassen. Die optische Anmutung einer Lithiumsilikatverblendung lässt sich besonders gut an die des natürlichen Zahnmaterials anpassen. Außerdem ist Lithiumsilikat weniger hart als Zirkoniumdioxid, was häufig von Patienten bevorzugt wird. Im Stand der Technik wird die Verblendkeramik in der Regel in mehreren Bränden schichtweise aufgebaut, wobei jede folgende Schicht mit einer niedrigeren Temperatur ausgebrannt wird. Nachteilig hieran ist, dass hierdurch Spannungen entstehen können sowohl zwischen Schichten des Lithiumsilikat Verblendsystems als auch zwischen der Verblendkeramik und dem Zirkoniumdioxidgerüst. Dies kann im ungünstigsten Falle zu späteren Abplatzungen beziehungsweise dem so genannten "Chipping" führen.
Der schlechte Haftverbund von Verblendmassen auf Zirkonoxid schränkt die Anwendungen und Belastbarkeit ein. Nach dem Stand der Technik wird die Zahnrestauration für Lithiumdisilkat- Versorgungen ebenso wie Zirkonoxid aus Vollmaterial herausgefräst und gesintert. Die optische Anmutung von Lithiumdisilikat wird gegenüber anderen keramischen Verblendsystemen allgemein als besser empfunden und kann dann ggf. mit Flourapatit- Glasuren oberflächenbehandelt werden. Außerdem ist Lithiumdisilikat wesentlich weniger hart als Zirkoniumdioxid, wirkt also auf den Antagonisten weniger abrasiv. Seit Jahren bemüht man sich nun, die hervorragenden mechanischen Eigenschaften von Zirkonoxid mit der hohen Ästhetik von Lithiumsilikat zu verbinden. Als Alternative wird im Stand der Technik auch die separate Produktion des Zahngerüsts aus Zirkoniumdioxid und einer Verblendschale aus Lithiumdisilikat beschrieben, wobei nach weiteren Verarbeitungsschritten die separat gefertigte Verblendschale auf die Gerüstschale aufgepasst und erforderlichenfalls nachbearbeitet wird. Seide Teile werden dann miteinander verklebt oder mit einem niedrig schmelzenden Glaslot verbunden. Diese Verfahren sind nachteilig, da zunächst die Zirkonoxidstruktur frei von Hinterschneidungen um das Volumen der Verblendschale reduziert werden muss und die Herstellung dünnwandiger Verblendschalen ebenfalls hinterschnittfrei erfolgen muss. Dadurch ist die Randgestaltung der Gesamtrestauration problematisch. Insbesondere ist mit Nachteil ein hoher Nachbearbeitungsaufwand erforderlich, obwohl beide Teile, das Zirkonoxidgerüst und die Verblendschale, aus Lithiumdisilikat in der Regel mittels CAD/CAM Verfahren relativ genau gefertigt werden.
Zudem wird der Klebespalt aus mikrobakterieller Sicht als nicht unproblematisch angesehen. Ein Überbrennen dieser verklebten Versorgungen mit Glasuren ist nicht möglich. Die WO 2012/062292 macht eine transluzente Verblendkeramik auf Basis von Lithiumdisilikat auf yttriumstabilisiertem Zirkoniumdioxid vorbekannt. Es wird vorgeschlagen, die vorbekannte Verblendkeramik durch lokales Aufschmelzen bei Temperaturen von ca. 1000° C zu verglasen oder bei niederen Temperaturen unter 900°C eine typische Lithiumdisilikat Glaskeramik Verblendschicht zu erzeugen Der Auftrag des Verblendmaterials auf das Zirkoniumgerüst erfolgt gemäß diesem Stand der Technik durch Pinselauftrag von Schlickeraufbereitungen oder Pulveremulsionen aus dem vorbekannten Verblendkeramikmaterial auf Basis von Lithiumdisilikat. Aufgrund der Konsistenz der Schlickeraufbereitungen oder Pulveremulsionen ist jedoch mit Nachteil die sichere Wiederholbarkeit des Verblendbrandes problematisch, da sich die Schichtstärken beim Auftragen auf das Zirkongerüst schlecht kontrollieren lassen.
EP 1 546 052 B1 und WO 2004/009503 A1 machen sprühbare Opaker, also keramische Grundierungen und transparente Glasuren bzw. Glanzschichten als Ersatz für zuvor händisch per Pinseltechnik aufgetragen Keramikmassen im Verbund einer traditionellen Schichtung für Metallkeramiken bekannt. Diese sollen gemäß zugrunde gelegten Aufgaben auf dentalen Metallgerüsten zunächst eine undurchsichtige opake Keramikschicht ("Coating") auftragen, die das Metallgerüst im sichtbaren Bereich vollständig abdeckt. Nach dem sog. Opakerbrand folgt dann die bereits zuvor beschriebene Schichtung der Verblendmassen. Schicht um Schicht werden verschiedenfarbige Dentin-, Schneide und Zahnschmelzmassen sowie Malfarben aufgetragen und jeweils separat aufgebrannt. Nach dem abschließenden Verschleifen der Schichtung erfolgt die Versiegelung der Verblendung mit einer sprühfähigen transparenten Keramikglasur. Diese soll bestimmungsgemäß Poren in der Oberfläche der Schichtverblendung schließen und abschließenden "Glanzbrand" eine transparente Glanzschicht erzeugen. Nach dem Brand erfolgen die mechanische Nachbearbeitung, das Verschleifen von Rändern und das mechanische Polieren der Restauration. Nach dem Stand der Technik zielen diese Verfahren und die damit einhergehenden Sprühaufbereitungen auf opake oder transparente Verblendmassen für Metallkeramiken ab. WO 1999/050480 A1 benennt ebenfalls den Einsatz von "Opakerspray" für metallkeramische Anwendungen. Der Einsatz der beschriebenen Sprühanwendungen führt weder für den Anwender noch für den Kunden zu signifikanten Verbesserungen der Qualität der zahntechnischen Versorgung, noch zu Einsparungen von Zeit und Materialien bei der Herstellung dieser.
Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem geschilderten Hintergrund die Aufgabe zu Grunde, ein Stoffgemisch für die Veredelung von dentalen Restaurationen aus Zirkoniumdioxid, umfassend ein überbrennbares Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer dentalen Restaurationen anzugeben, welche die Herstellung und den Einbau dentaler Rekonstruktionen mit verbesserten optischen und mechanischen Eigenschaften schnell und kostengünstig unter Umgehung der Nachteile des Standes der Technik ermöglichen.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine optimale Abstimmung der beiden Keramikkomponenten Zirkonoxid und Lithiumsilikat zur Erzielung einer maximalen Gebrauchstauglichkeit derartiger Zahnrestaurationen bezüglich der physikalischen, chemischen, biokompatiblen, dental-funktionellen und ästhetischen Eigenschaften anzugeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, ein gegenüber dem den Stand der Technik repräsentierenden keramischen Verblendanwendungen eine vergleichsweise sehr dünne Schicht aus einem Lithiumsilikat-System als multifunktionale Oberflächenveredelung direkt auf die Zirkonoxidoberfläche sprühtechnisch aufzutragen.
Erfindungsgemäß wird die auf ein Stoffgemisch gerichtete Aufgabe mit einem Stoffgemisch der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem das Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System in einer Dispersion mit einer zumindest bei Normalbedingungen flüchtigen, vorzugsweise organischen, Flüssigkeit vorliegt. Aufgrund der Beimischung einer flüchtigen Flüssigkeit wird das Stoffgemisch mit Vorteil sprühfähig. Es ist daher mit Vorteil möglich, das erfindungsgemäße Stoffgemisch auf einen Weißling aus Zirkoniumdioxid aufzuspüren, wobei sich eine reproduzierbare Schichtdicke, welche beispielsweise im Bereich 1 ,0 pm bis 50 pm liegt, reproduzierbar von selbst einstellt. Gegenüber dem Auftragen durch Pinselauftrag, wie bei vorbekannten Schlickeraufbereitungen oder Pulveremulsionen oder Pasten verringert sich zudem mit Vorteil sowohl die Bearbeitungszeit als auch die zum Auftragen der Verblendkeramikmasse auf dem Zirkoniumdioxid-Rohling erforderliche handwerkliche Fertigkeit. Dadurch, dass erfindungsgemäß eine flüchtige Flüssigkeit vorhanden ist, trocknet dieser unmittelbar nach dem Sprühauftragen bei Normalbedingungen von selbst ab, wodurch mit Vorteil ein Zerlaufen vermieden wird, welches zu einem unregelmäßigen Schichtauftrag führen würde.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoffgemisches enthält die organische Flüssigkeit einen, vorzugsweise schweren, Alkohol, insbesondere Propanol, vorzugsweise Isopropanol. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere Isopropanel aufgrund des vergleichsweise niedrigen Siedepunktes die erforderliche Flüchtigkeit in vorteilhafter Weise aufweist. Gleichzeitig hat sich insbesondere Isopropanol, aber auch andere Alkohole, als besonders geeignet für die Sprühauftragung der Lithiumsilikat-Glaskeramikmasse erwiesen.
Um eine dünne und gleichmäßige Schicht auf den Zirkoniumdioxid-Körper aufzutragen und dies in bezüglich der Handhabung bequemer Sprühauftragung vornehmen zu können, hat es sich im Rahmen der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn das Lithiumsilikat-System und/oder das Feldspat-System in einer Partikelgröße zwischen 0,3 pm und 50 pm vorliegt, also als pulverisiertes Lithiumsilikat.
Zur Herstellung eines Pulvers aus Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System in der erfindungsgemäßen Korngröße kann wie in der WO 2012/062292 A1 unter Patentanspruch 5 angegeben verfahren werden. Demnach wird ein bei 1400 °C verschmolzenes Lithiumsilikat-Glas in Wasser gefrittet, anschließend zur Keimbildung bei einer Temperatur von 940°C bis 950°C für einen Zeitraum getempert, um nach dem Abkühlen mechanisch bis auf das gewünschte Korngrößenintervall pulverisiert zu werden.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoffgemisches liegt das pulverisierte Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System bezogen auf die Dispersion in einem Massenverhältnis zu der Flüssigkeit im Bereich 1 :0,2 bis 1 :8,0 vor. Dabei bezieht sich das angegebene Verhältnis nur auf die Dispersion selbst, wobei etwaige weitere Bestandteile des erfindungsgemäßen Stoffgemisches nicht in die Verhältniszahl eingehen. Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, dass in dem angegebenen Intervall der Massenverhältnisse die Sprühfähigkeit auf der einen Seite erhalten bleibt und auf der anderen Seite die für die Veredelung geeignete Schichtdicke durch Aufsprühen auf den Zirkon-Körper steuerbar ist.
Weiter ist es erfindungsgemäß günstig, wenn in bevorzugter Ausgestaltung des Stoffgemisches die Dispersion in einem Volumenanteil zwischen 0,3 Vol.% und 50,0 Vol.% vorliegt. Außerhalb des genannten Intervalls ist die Sprühfähigkeit nicht in ausreichendem Maße gegeben, so dass die Erzeugung gleichmäßiger, dünner Schichten aus Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System auf dem Zirkoniumdioxid-Körper scheitern kann. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoffgemisches umfasst es ein Treibgas, insbesondere ausgewählt aus: 1 ,1 ,1 ,2-Tetrafiuorethan, Propan und/oder Butan, 2,3,3,3-Tetrafluorpropen, 1 ,3,3,3-Tetrafluorpropen und C02. Das Treibgas umfasst vorzugsweise R134a und/oder HF0-1234ze. Dabei bezieht sich die Bezeichnung der genannten speziellen Treibgase auf DIN 8960, wonach insbesondere R134a auf 1 ,1 ,1 ,2- Tetrafiuorethan verweist. Das Stoffgemisch kann in dieser Ausgestaltung im Rahmen der Erfindung in einer Sprühdose aufbewahrt werden und wird erfindungsgemäß von dem Treibgas innerhalb der Sprühdose durch entsprechendes Schütteln gut homogenisiert und mit hoher Austriebsrate aus der Sprühdose als feines Spray herausbefördert. HF0-1234ze, also 1 ,3,3,3-Tetrafluoropropen, stellt eine besonders umweltfreundliche Alternative dar, mit der erfindungsgemäß ebenfalls gute Sprühergebnisse realisierbar sind.
Um im Rahmen der Erfindung ein Optimum einerseits hinsichtlich der Sprühfähigkeit und andererseits hinsichtlich der erhältlichen Qualität und Dicke der auf dem Zirkoniumdioxid aufgetragenen Sprühschicht zu erhalten, sieht eine spezielle Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Stoffgemisches vor, dass das Treibgas in einem Volumenverhältnis zu der Dispersion und/oder zu dem Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat- System im Bereich von 50 % bis 97 % vorliegt.
Um fertig verblendete Zahnrekonstruktionen mit einem hohen Haftverbund auf dem Zirkonoxid, einer naturnahen optischen Anmutung und einer gegenüber reinem Zirkoniumdioxid bevorzugten geringeren Härte und einer zahntechnisch optimalen Oberflächenstruktur zu erhalten, sieht eine spezielle Variante des erfindungsgemäßen Stoffgemisches vor, dass das Lithiumsilikat-System in einer ersten Form und/oder in einer zweiten Form und/oder in einer Mischung aus der ersten Form und der zweiten Form vorliegt, wobei die erste Form folgende Komponenten enthält: a) Si02 55,0-72,5 Ma.%
b) Nb205 6,0-19,8 Ma.%
c) B203 1 ,0-9,0 Ma.%
d) Al203 1 ,2-6,0 Ma.%
e) Li20 5,0-16,5 Ma.%
f) Na20 1 ,4-11 ,0 Ma.%
g) Zr02 0,5-4;0 Ma.%
h) Ti02 0,0-4,0 Ma.%
i) La203 0,0-4,0 Ma.%
j) MgO 0,0-4,0 Ma.%
k) CaO 0,0-4,0 Ma.%
l) ZnO 0,0-4,0 Ma.%
m) BaO 0,0-4,0 Ma.%
n) P205 0,0-4,0 Ma.%
o) Fluorid 0,0-4,0 Ma.% und wobei die zweite Form folgende Komponenten enthält: a) Si02 58,0-68,0 Ma.%
b) Nb205 10,0-19,8 Ma.%
c) Al203 1 ,2-6,0 Ma.%
d) Li20 8,0-16,5 Ma.%
e) Na20 1 ,4-8,0 Ma.%
f) Zr02 0,5-4,0 Ma.%,
9) Ti02 0,0-4,0 Ma.%
h) La203 0,0-4,0 Ma.%
i) MgO 0,0-4,0 Ma.%
j) CaO 0,0-4,0 Ma.%
k) ZnO 0,0-4,0 Ma.%
I) BaO 0,0-4,0 Ma.%
m) P205 0,0-4,0 Ma.%
n) Fluorid 0,0-4,0 Ma.%, wobei vorzugsweise die erste Form zur zweiten Form in einem Massenverhältnis im Bereich 0,1 :1 bis 10:1 vorliegt.
Um bei der fertig verblendeten dentalen Restaurationen aus Zirkoniumdioxid eine optimale Farbanpassung an die verbliebenen natürlichen Zähne besser gewährleisten zu können, kann bei dem erfindungsgemäßen Stoffgemisch die erste Form und/oder die zweite Form als färbende oder fluoreszierende Zusätze Pigmente und/oder Dioxide oder Fluoride der nachstehenden Elemente Fe, Sn, Ce, Mn, V, Cr, Pr, Tb, Nd, Sm, In, Eu, Dy einzeln oder in Kombination enthalten. Bei der Auswahl der färbenden Zusätze beziehungsweise Pigmente ist auf das Zusammenwirken mit der Grundfarbe des Zirkongerüsts zu achten. Denn dieses kann bereits eine Vorfärbung aufweisen, welche individualisiert an einen Patienten angepasst ist, so dass der Körper bereits eine kundenspezifische Farbe aufweisen kann. Die genannten Zusätze beeinträchtigen überraschenderweise das Sprühverhalten des erfindungsgemäßen Stoffgemisches nicht.
Erfindungsgemäß ist die fertig gebrannte Oberflächenbeschichtung aus Lithiumsilikat nicht transparent im Sinne einer Glasur, sondern hoch transluzent und erzeugt im Zusammenspiel mit dem voreingefärbten Zirkonoxid naturnahe Farbeffekte, die durch nicht opake Einfärbungen des Lithiumsilikat gesteuert werden. Die Oberflächenveredelung allein bildet keine zahnfarbene Schicht aus. Durch das Eindiffundieren von Bestandteilen des Lithiumsilikat-Systems in das Zirkonoxid und Abwandern von Zirkonoxidpartikeln in die Grenzschicht des Lithiumsilikat entstehen neben einem sehr hohen Haftverbund auch bisher nicht erreichte optische Effekte. Gezielt eingestellte farbgebende Beigaben im Lithiumsilikat-System wie zuvor beschrieben, ermöglichen es nach der Erfindung, die für eine Zahnfarbe bestimmenden Hue-, Chroma-, Value- Werte des voreingefärbten Zirkonoxids definiert zu verschieben.
Die der Erfindung zugrunde gelegte Aufgabe wird gleichermaßen gelöst durch ein Stoffgemisch zur Anwendung in einem therapeutischen Verfahren zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, wobei das Stoffgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestaltet ist.
Gleichermaßen wird die Aufgabe gelöst durch ein Stoffgemisch zur spezifischen Anwendung in einem Verfahren zur Dentalrekonstruktion, welches folgende Schritte umfasst: i) in vivo Präparation eines zu rekonstruierenden Zahns für eine Zirkondioxid-Restauration mittels Schleifkörpem, ii) Abformung des zu rekonstruierenden Zahns, iii) zahntechnische Gestaltung und Herstellung der Zirkoniumdioxid-Restauration als Körper, gemäß im Wesentlichen nicht reduzierter, bei der Abformung gewonnener Daten zu den Abmessungen, iv) Durchführung einer zahnärztlichen in vivo Einprobe des Körpers, v) Besprühen des Körpers mit dem Stoffgemisch, vi) Durchführen eines nach einem der Ansprüche 12 bis 14 und vii) Befestigen der Zirkoniumdioxid-Restauration auf dem zu rekonstruierenden Zahn, welches nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestaltet ist.
Dabei kann die Abformung des zu rekonstruierenden Zahns im Rahmen der Erfindung digital oder per klassischer Löffelabformung erfolgen. Die zahntechnische Gestaltung kann im Rahmen der Erfindung per CAD/CAM oder in klassischer Wachstechnik erfolgen, wobei die anatomische Zahnform der Restauration nur minimale Reduktionen zur Berücksichtigung der Verblendstärke und evtl. Bisserhöhungen bei der finalen Eingliederung bei Patienten erfährt. Die Herstellung der Zirkoniumdioxid-Restauration kann per CNC-Fräsung, additiver Verfahren oder manueller Fräsung als Zirkonoxid-Weißling vorzugsweise aus in Zahnfarben voreingefärbtem Zirkonoxid erfolgen. Ggf. kann gemäß der Erfindung eine manuelle Nacharbeit am Weißling und Minimierung der Frässpuren durchgeführt werden. Außerdem kann optional eine zahnfarbene Gestaltung des Zirkon-s sowie Verstärkung transluzenter Bereiche durch Infiltration des Weißlings mit geeigneten marktüblichen Liquiden vorgenommen werden. Außerdem kann eine Sinterung des Weißlings entsprechend den Zirkoniumdioxid-Herstellervorgaben zur Endhärte vorgenommen werden. Es erfolgt vorzugsweise eine Modellprobe und ggf. ein Beschleifen von Kronenrändern und der Okklusion. Ferner kann eine zahnärztliche in vivo Einprobe der gesinterten Zirkonoxid- Struktur des Weißlings, Korrekturen am Zirkonoxid-Körper wie das Einschieifen von Okklusion und Kontaktpunkten durchgeführt werden. Schließlich kann im Rahmen der Erfindung eine Reinigung der Zirkonrestauration mittels Dampfstrahler vorgenommen werden. Mit Vorteil kann jedwede im Stand der Technik übliche Oberflächenvorbereitung für die Verblendung entfallen. Schließlich erfolgt im Rahmen der Erfindung vorzugsweise ein Besprühen der Zirkonoxid-Restauration mit dem erfindungsgemäßen Stoffgemisch. Aufgrund der weiter oben hervorgehobenen vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Stoffgemisches hinsichtlich Sprühfähigkeit kann mit Vorteil überraschenderweise die Herstellung der finalen Dentalrestauration in einem Gesamtprozess vor Ort beim Zahnarzt durch den Zahnarzt oder auch durch dessen Techniker erfolgen. Dabei kann der Zahnarzt bei der Einprobe des Zirkongerüsts notwendige Korrekturen am Zirkonkörper einschleifen. Anschließend kann durch den Zahnarzt das Zirkongerüst mit dem erfindungsgemäßen Stoffgemisch besprüht werden. Hierzu sind keine besonderen Erfahrungen oder Fertigkeiten erforderlich. Nach einer einfachen Reinigung mittels Dampfstrahler kann die Zirkonoxidrestauration dann direkt mit dem erfindungsgemäßen Stoffgemisch besprüht werden. Hierzu sind keine besonderen Erfahrungen oder Fertigkeiten erforderlich. Die anschließende kurze Sinterung der dünnen Lithiumsilikatschicht kann innerhalb eines Patiententermins direkt vor Ort beim Zahnarzt mit einem üblichen Keramikofen durchgeführt werden. Nach wenigen Minuten ist der Brennvorgang abgeschlossen.
Mit dieser einfachen Verarbeitung werden erfindungsgemäß sowohl direkte Kosten als auch enorm viel manuelle Arbeitszeit gegenüber herkömmlichen Verblendungen eingespart. Die mit Lithiumsilikat beschichtete Zahnrestauration bedarf im Normalfall keinerlei Nacharbeit und kann nach Abkühlung sofort und direkt beim Patienten eingegliedert werden. Der Behandler spart somit einen traditionell notwendigen weiteren Termin für die finale Eingliederung beim Patienten. Für Arzt und Patienten ergeben sich weitere Vorteile:
Schon beim Präparieren des Zahns kann der Zahnarzt mit Vorteil substanzschonend mehr natürliche Zahnmasse zurückbehalten.
Die mechanische Festigkeit wird durch die Zirkonbasis bestimmt, die Lithiumsilikat- Veredelung der Oberfläche benötigt keine mechanisch relevante Stärke, da die Verblendschicht eine Dicke von beispielsweise 1 pm bis 50pm aufweist. Dies ist in der Regel auch in der Zahnmedizinischen Praxis zu vernachlässigen.
Die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer dentalen Restauration gelöst, wobei eine Rohverblendschicht aus einem Stoffgemisch gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 auf eine dentale Restauration aus Zirkoniumdioxid aufgesprüht wird, wobei die Restauration im wesentlichen die Außenmaße und/oder die Form des zu restaurierenden Zahnes aufweist, man die Restauration ablüften lässt, die Restauration einer Temperaturbehandlung unterzogen wird, um eine wechselseitig diffundierte Verbundschicht zwischen der dentalen Restauration und der Rohverblendschicht herzustellen, indem die Rohverblendschicht zu einer Verblendschicht auskristallisiert wird.
Zum Ablüften genügen erfindungsgemäß mit Vorteil häufig wenige Sekunden. Die Restauration kann je nach gewünschter Lithiumsilikat-Phase und gewünschter Oberflächenstruktur einer Temperaturbehandlung von 850-950°C unterzogen werden, und die Rohverblendschicht, die in der Regel eine Pulverschicht sein wird, zu einer Verblendschicht aufgeschmolzen wird und dabei teilweise oder vollständig verglast. Dabei entsteht eine wechselseitig diffundierte Verbundzone zwischen dem Zirkonoxid und dem Lithiumsilikat.
Die Oberflächen sind mit Vorteil porenfrei und glatt und die Oberflächenhärte des Zirkonoxids ist durch die Lithiumbeschichtung um über 50% herabgesetzt: Damit ist die Abrasionsgefahr für Antagonisten signifikant minimiert.
Der durch wechselseitige Diffusion und abgestimmte Wärmeausdehnungskoeffizienten entstandene Haftverbund sorgt erfindungsgemäß mit Vorteil für eine spannungsarme Oberfläche ohne Neigung zu Abplatzem, Sprüngen oder Chipping.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit Vorteil nach kurzer Anlernphase auch von nicht speziell ausgebildeten Personenkreisen schnell und einfach durchgeführt werden. Aufgrund der geringen Schichtdicke des aufgetragenen Lithiumsilikats kann der aus Zirkoniumdioxid mit Vorteil im Wesentlichen die Außenmaße des zu restaurierenden Zahnes aufweisen. Dadurch entfällt mit Vorteil eine häufige Ursache für die Notwendigkeit von Nacharbeitungen am Weißling.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Temperaturbehandlung bei einer Temperatur in dem Intervall 850°C bis 950°C durchgeführt. In dem genannten Temperaturintervall liegt ein Optimum hinsichtlich der Sinterung der Rohverblendschicht aus dem erfindungsgemäßen Stoffgemisch und hinsichtlich des Erwärmens der Zirkonbasis. Die Zirkonbasis wird in dem genannten Temperaturintervall noch nicht verformt, jedoch erwärmt sie sich derart, dass eine wechselseitig diffundierte Verbundschicht zwischen der dentalen Restaurationen und der Rohverblendschicht erlangt wird, indem die Rohverblendschicht zu einer Verblendschicht auskristallisiert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Rohverblendschicht zur Korrektur von Fehlem vor der Temperaturbehandlung entfernt und anschließend erneut ausgesprüht, wobei die Entfernung vorzugsweise durch Abwaschen mit Wasser, Abdampfen und/oder mittels Druckluft vorgenommen wird. Im Unterschied zu einem herkömmlichen Pinselauftrag von Schlickeraufbereitungen oder Pulveremulsionen kann die dünne Sprühschicht mit Vorteil zwecks Korrektur problemlos durch die genannten Verfahren abgetragen werden.
Schließlich wird die der Erfindung zugrunde gelegte Aufgabe hinsichtlich einer Dentalrestauration durch eine Dentalrestauration gelöst, welche nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14 herstellbar ist, wobei die Verblendschicht eine Stärke im Bereich 1 ,0 pm bis 50 pm aufweist. Eine derartige erfindungsmäße Dentalrestauration vereint die vorteilhaften Eigenschaften von einer Vollkeramikkonstruktion aus Zirkoniumdioxid hinsichtlich Biokompatibilität und Härte mit den vorteilhaften Eigenschaften von Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat- System hinsichtlich der optischen Anmutung und hinsichtlich der geringeren Härte und ist dabei gleichzeitig einfacher und kostengünstiger herstellbar als herkömmliche Zirkondioxid-Zahnersatz mit herkömmlichen Verblendungen. Gemäß der Erfindung wird allgemein eine sprühbare Verblendung von Zirkondioxid Zahnrestaurationen mit Lithiumsilikat vorgeschlagen, wobei mit Vorteil die sich einstellende Beschichtung mit gleichartigen oder andersartigen Dentalkeramik-Systemen bei gleicher oder auch höherer oder niederer Temperatur überbrannt werden kann, ohne dabei einen Verlust der Formstabilität oder des Haftverbundes zu erleiden.
Gemäß der Erfindung wird ferner allgemein eine sprühbare Verblendung von Zirkondioxid Zahnrestaurationen mit einem Lithiumsilikat-System vorgeschlagen, wobei die sich einstellende Beschichtung mit Vorteil eine gezielte steuerbare Änderung der wahrgenommenen Zahnfarbe bewirkt, ohne dass die aufgetragene und gebrannte Schicht die wahrgenommene Färbung oder Farbveränderung selbst widerspiegelt.
Die Erfindung wird nachstehend in einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft beschrieben. Zur Rekonstruktion eines zu rekonstruierenden Zahnes wird zunächst vom Zahnarzt der zu rekonstruierende Zahn mittels Schleifkörpern für eine Zirkoniumdioxid-Restauration präpariert. Dabei kann mehr Zahnsubstanz erhalten bleiben, da keine zusätzliche Masse für die Verblendkeramik abgetragen werden muss. Anschließend werden die zahntechnischen Konstruktionsdaten aufgenommen und die Zirkoniumdioxid-Restauration bis hin zum wird in bekannter Weise vorgenommen. Der erhaltene Weißling hat im Wesentlichen die Abmessungen des fertigen Implantats, da die Dicke der Verblendschicht praktisch vernachlässigbar ist.
Nach Durchführung einer zahnärztlichen in vivo Einprobe des Weißlings erfolgt nun anhand des erfindungsgemäßen Stoffgemisches die Veredelung. Dazu wird ein Stoffgemisch mit folgender Zusammensetzung eingesetzt: a) Si02: 55,0-72,5 Ma.%
b) Nb205: 6,0-19,8 Ma.%
c) B203: 1 ,0-9,0 Ma.%
d) Al203: 1 ,2-6,0 Ma.%
e) Li20: 5,0-16,5 Ma.%
f) Na20: 1 ,4-11 ,0 Ma.%
g) Zr02: 0,5-4,0 Ma.%
h) Ti02: 0,0-4,0 Ma.%
i) La203: 0,0-4,0 Ma.%
j) MgO: 0,0 -,0 Ma.%
k) CaO: 0,0 -4,0 Ma.%
I) ZnO: 0,0 -4,0 Ma.%
m) BaO: 0,0-4,0 Ma.%
n) P205: 0,0-4,0 Ma.%
o) Fluorid: 0,0-4,0 Ma.%
Dabei ergibt sich folgendes Mischungsverhältnis aus einem Zwei-Komponenten- Lithiumsilikat-System in einer alkoholischen Aufbereitung und einem Treibgas: 1 Gewichtsanteil Zwei-Komponenten-Lithiumsilikatpulver, 0,5 bis 5 Gewichtsanteile Alkohol, vorzugsweise schwere Alkohole wie Isopropanol, 1 bis 10 Gewichtsanteile Flüssiggas.
Das Stoffgemisch in der genannten Zusammensetzung wird nach intensivem Schütteln der Sprühflasche, in welchem das Stoffgemisch aufbewahrt ist, vorzugsweise mindestens 3 Minuten lang, bei Raumtemperatur, also 15 bis 25°C, auf die zu verblendende Zirkoniumdioxid-Oberfläche gesprüht. Das Sprühen sollte in gut belüfteten Räumen erfolgen, welche mit einer geeigneten Absauganlage ausgestattet sind. Um eine optimale Verbindung zu erzielen, muss die fertig gesinterte und aufgepasste Zirkoniumdioxid-Restauration trocken, sauber, staub- und fettfrei sein. Jedoch werden weder besondere Oberflächenvorbereitungen, noch Haftvermittler noch Lösungsmittel oder vorbereitende Brände benötigt. Das Sprühen sollte in einem Abstand von etwa 5 bis 10 cm mit kurzen kleinen Sprühstößen für einen optimalen Auftrag erfolgen. Der optimale Sprühabstand von 5 cm bis 10 cm führt zu einem Sprühkegel von etwa 1 cm, welcher dafür sorgt, dass die Zahnrestauration gleichmäßig dünn mit dem pulverisierten Lithiumsilikat beschichtet wird.
Das aufgesprühte erfindungsgemäße Stoffgemisch sollte beim Auftreffen auf die Zirkoniumdioxid-Restauration noch feucht sein aber nicht verlaufen. Es sollte stets nur so stark gesprüht werden, dass durch den die Rohverblendschicht noch die Zirkon-Oberfläche schimmert. Die Trägerflüssigkeit lüftet nach wenigen Sekunden komplett ab und hinterlässt eine dünne weiße Pulverschicht, die auf der Zirkonoxidoberfläche gut haftet. Anschließend wird der keramische Brand wie folgt durchgeführt. Die genauen Werte für die Aufheiz-und Abkühlrate sowie für die obere Haltezeit richten sich nach der Masse der Zirkoniumdioxid-Struktur, welche zu verblenden ist. Bei größeren Restaurationen ist die Haltezeit zu verlängern und der Abkühlprozess langsamer zu gestalten. Als Richtwerte können folgende Parameter dienen: Trockenzeit: 1 Minute, Bereitschaftstemperatur: 400°C bis 500°C, Aufheizrate: 20 Kelvin pro Minute bis 100 Kelvin pro Minute, vorzugsweise 90°C pro Minute, Haltetemperatur: 720°C bis 840°C, vorzugsweise 820°C, Haltezeit 1 bis 15 Minuten, vorzugsweise 5 Minuten, weitere Aufheizrate: 100 Kelvin pro Minute bis 80 Kelvin pro Minute, vorzugsweise 20 Grad pro Minute, Endtemperatur: 850°C bis 950°C, je nach gewünschtem Gefüge, Haltezeit 0 bis 15 Minuten, vorzugsweise 5 Minuten, anschließend Langzeitabkühlung bei geeigneter Kühlrate.
Bei ordnungsgemäßer Vorbereitung der Zirkonbasis, also bei einem sorgfältig ausgearbeiteten Weißling mit individueller Farbgestaltung und anschließendem Sinterbrand, wird die Oberfläche dicht und nach der obigen Brandführung genügend geschlichtet sein, um auch bei nur einer Dünnschicht alle verbliebenen Bearbeitungsspuren zu versiegeln. Zuvor beim gesinterten Zirkonkörper finierte Ränder bleiben scharf, feine Unebenheiten im Zirkon werden erfindungsgemäß durch die Lithiumsilikat- Verblendung geheilt. Die glänzende Oberfläche bedarf mit Vorteil keiner Politur. Jedoch lässt sich die Verblendschicht mit Vorteil in Ausnahmefällen mit feinen Diamanten noch nachkorrigieren, falls dies ausnahmsweise erforderlich sein sollte.
Somit ist ein Stoffgemisch und ein Verfahren nach der Erfindung vorgeschlagen, welches eine Veredelung einer Vollkeramik-Restauration aus Zirkoniumdioxid mit einem Lithiumsilikat-Verblendsystem einfach und kostengünstig ermöglicht, bei hervorragender Qualität des Endergebnisses.
Die Erfindung betrifft ferner eine sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung für dentale Restaurationen aus Zirkoniumdioxid (Zr02), die nach einem keramischen Brand eine gegenüber bekannten dentalen Verblendkeramiken verbesserte Haftfestigkeit auf dem Zr02- Substrat ermöglicht. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Sprüh- Beschichtung von dentalen Restaurationen aus Zr02 sowie eine nach dem Verfahren hergestellte dentale Restauration. Die erfindungsgemäße Verblendkeramik-Zusammensetzung umfasst ein wie vorstehend beschriebenes Stoffgemisch. Die Verblendkeramik-Zusammensetzung liegt vorzugsweise in Form einer Dispersion vor und umfasst eine disperse Phase und ein Dispersionsmedium. Die disperse Phase enthält ein keramisches Material, das in Form einer pulverisierten Glaskeramik vorliegt, und das nach Applikation auf eine Zr02-Restauration und thermischer Behandlung eine glasartige Beschichtung ausbildet, die dem natürlichen Zahnschmelz nachempfunden ist.
Die erfindungsgemäße pulverisierte Glaskeramik umfasst Si02, Nb205, Al203, Li20, Na20 und Zr02 und kann daneben weitere keramische Materialien enthalten. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass aus den Keramiken Si02l Nb205, Al203, Li20, Na20 und Zr02 und ggf. weiteren keramischen Materialien durch Schmelzen, beispielsweise bei Temperaturen um 1400°C, ein Glas hergestellt wird, das gefrittet und anschließend beispielhaft zur Keimbildung bei einer Temperatur von 450°C bis 600°C für einen bestimmten Zeitraum, z.B. von zwei bis sechs Stunden, getempert und anschließend pulverisiert wird, auf diese Weise wird die erfindungsgemäße pulverisierte Glaskeramik erhalten. Die keramischen Verbindungen der dispersen Phase sind somit in ein Glas umgewandelt und liegen pulverförmig und im Wesentlichen unlöslich im umgebenden Dispersionsmedium vor.
Als Dispersionsmedium wird Isopropanol, Ethanol oder Ethylenglykol verwendet, wobei diese Alkohole jeweils einzeln oder in beliebiger Mischung eingesetzt werden können. Im Vergleich zu anderen Alkoholen haben sich die erfindungsgemäße eingesetzten Alkohole, und insbesondere Isopropanol, als optimales Dispergiermittel erwiesen, da diese Alkohole eine hohe Verdunstungsrate und eine gute Dispergierbarkeit für keramische Pulver aufweisen, die ein Agglomerieren der keramischen Pulver unterdrückt.
Um die erfindungsgemäße Verblendkeramik-Zusammensetzung sprühbar zu machen, enthält sie zudem mindestens ein Treibmittel. Es hat sich gezeigt, dass durch die sehr gute puiverförmige Feinverteilung des keramischen Materials im Dispersionsmedium das Versprühen der Verblendkeramik-Zusammensetzung erleichtert wird, wodurch ein gleichförmiger keramischer Film auf die Oberfläche einer Zr02-Restauration appliziert werden kann. Hierbei begünstigt die hohe Verdunstungsrate der erfindungsgemäß eingesetzten Alkohole (Isopropanol und/oder Ethanol und/oder Ethylenglykol) eine homogene Schichtbildung an keramischem Material, da der Alkohol durch die Durchsetzung mit dem Treibmittel sofort nach dem Auftreffen auf der Zr02-Oberfläche verdunstet. Das keramische Pulver setzt sich damit gleichmäßig auf die Zr02-Oberfläche, ohne dass es zu einem Nachrutschen oder Abtropfen der Verblendkeramik-Zusammensetzung kommen kann. So wird das Ausbilden eines gleichmäßigen keramischen Beschichtungsfilms auf der Zirkoniumdioxid-Restauration ermöglicht. Durch eine thermische Nachbehandlung wird die pulverisierte Glaskeramik in eine dentalkeramische Verblendschicht überführt. Die vormalige sehr feine Verteilung des Pulvers auf der Zr02-Oberfläche unterstützt während der Temperaturbehandlung die Ausbildung eines sehr guten Haftverbunds zwischen dem Zr02 und der keramischen Beschichtung. Dies ist darauf zurückzuführen, dass durch den hohen Verteilungsgrad des keramischen Pulvers unter Vermeidung der Bildung von Agglomeraten aufgrund der Sprühapplikation eine sehr gute wechselseitige Diffusion der keramischen Materialien (Zr02 der Restauration und verschiedener Oxide des trockenen keramischen Pulvers der ehemaligen dispersen Phase) erfolgt, die einen exzellenten Haftverbund zwischen den Materialien bewirkt. Dies ist mit herkömmlichen dentalkeramischen Schlickerapplikationen bisher nicht erreichbar. Die erfindungsgemäße Sprühapplikation erfordert zudem weitaus weniger handwerkliches Geschick des Zahntechnikers als eine Flüssigapplikation oder Pastenapplikation. Die erfindungsgemäße sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung ist damit einfach anwendbar und ermöglicht die Ausbildung einer Glasschicht mit erhöhtem Haftverbund zwischen der keramischen Glasschicht im Grenzbereich zum Zirkoniumdioxid-Grundkörper. Als Zirkoniumdioxid- Grundkörper für die dentale Restauration kommen herkömmliche Zirkoniumdioxidmaterialien und yttriumstabilisierte Zirkoniumdioxidmaterialien zur Anwendung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verblendkeramik- Sprühzusammensetzung weist die disperse Phase eine Korngröße von maximal 63 mesh, insbesondere von maximal 75 mesh, auf. Damit ist die pulverisierte glaskeramische Phase durch eine sehr geringe Korngröße gekennzeichnet, die die Haftung des Pulvers auf der Zirkoniumdioxid-Oberfläche der dentalen Restauration verbessert. Zudem wird auch eine gleichförmige Applikation mit gewünschter Schichtdicke gefördert, da die Korngröße die Feinverteilung des keramischen Pulvers sowohl im Dispersionsmedium als auch im Sprühausstoß fördert.
Weiter ist die erfindungsgemäße Verblendkeramik-Zusammensetzung vorteilhaft dadurch gekennzeichnet, dass ein Massenverhältnis von disperser Phase zum verwendeten Alkohol im Dispersionsmedium, nämlich Isopropanol und/oder Ethanol und/oder Ethylenglykol, 1 :0,2 bis 1 : 8,0 und insbesondere 1 :0,3 bis 1 :6,0, beträgt. Durch das angegebene Massenverhältnis kann einer Bildung von Sprühnasen und damit einem Abtropfen der Verblendkeramik-Zusammensetzung von der applizierten Oberfläche noch besser vorgebeugt werden. Der Anteil an flüchtigem Alkohol bezogen auf das keramische Pulver ist damit gerade so hoch dass eine sehr gute Dispergierung erzielt wird und gerade so gering, dass die Verdunstung besonders schnell erfolgt. Aufgrund der guten Treibmittelwirkung ist das Treibmittel ausgewählt aus: 1 ,1 ,1 ,2- Tetrafluorethan, Propan/Butan, 2,3,3,3-Tetrafluorpropen und C02. Ein aus Umweltschutzgründen bevorzugtes Treibmittel ist 1 ,3,3,3-Tetrafluorpropen.
Eine besonders feine Tröpfchengröße des Sprühaerosols und damit eine noch bessere Verteilung des keramischen Pulvers unter Erhöhung der Haftung am Zr02-Grundkörper wird durch die vorteilhafte Weiterbildung erzielt, in der ein Volumenverhäitnis eines Gesamtvolumens der dispersen Phase und des Alkohols (Isopropanol und/oder Ethanol und/oder Ethylenglykol) zum Volumen des Treibmittels 3:97 bis 30:70 beträgt. Weiter vorteilhaft enthält die erfindungsgemäße sprühbare Verblendkeramik- Zusammensetzung folgende Zusammensetzung: 1 Gew. -Anteil disperse Phase, 0,2 bis 5 Gew.-Anteile Isopropanol und/oder Ethanol und/oder Ethylenglykol und 1 bis 12 Gew.- Anteile Treibmittel. Zur Verbesserung der Haftung des Pulvers an der Zr02-Oberfläche kann die pulverisierte Glaskeramik in der dispersen Phase der sprühbaren Verblendkeramik-Zusammensetzung bezogen auf die Gesamtmasse der dispersen Phase ferner 0,1-9,0 Masse-% polymere Lackbildner enthalten. Zur Verbesserung der Fließeigenschaften kann der zu verarbeitenden Glaskeramik B203 zugesetzt sein.
Eine vorteilhafte Verblendkeramik-Zusammensetzung ist dadurch gekennzeichnet, dass die pulverisierte Glaskeramik in der dispersen Phase bezogen auf die Gesamtmasse der dispersen Phase 55,0-72,5 Masse-% Si02, 6,0-19,8 Masse-% Nb205, 1 ,2-6,0 Masse-% Al203, 5,0-16,5 Masse-% Li20, 1 ,4-11 ,0 Masse-% Na20 und 0,5-4,0 Masse-% Zr02 enthält. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung enthält die pulverisierte Glaskeramik der dispersen Phase bezogen auf die Gesamtmasse der dispersen Phase 58,0-68,0 Masse-% Si02, 10,0-19,8 Masse-% Nb2Os, 1 ,2-6,0 Masse-% Al203, 8,0-16,5 Masse-% Li20, 1 ,4-8,0 Masse-% Na20 und 0,5-4,0 Masse-% Zr02.
Zur Verbesserung der keramischen Eigenschaften enthält die pulverisierte Glaskeramik in der dispersen Phase der erfindungsgemäßen sprühbaren Verblendkeramik- Zusammensetzung vorzugsweise ferner mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus: Ti02, La203, MgO, CaO, ZnO, BaO, P205 und einem Fluorid, wobei eine Gesamtkonzentration dieser Verbindungen maximal 4 Masse-% bezogen auf die Gesamtmasse der Pulverbestandteile der dispersen Phase beträgt.
Um die Ästhetik der Verblendkeramik zu optimieren, kann die pulverisierte Glaskeramik als färbende oder fluoreszierende Zusätze Pigmente sowie Oxide oder Fluoride der nachstehenden Elemente: Fe, Sn, Ce, Mn, V, Cr, Pr, Tb, Nd, Sm, In, Eu, Dy einzeln oder in Kombination enthalten, die sowohl den farbneutralen transparenten Charakter einer typischen Dentalkeramikglasur als auch den opaken Charakter von dentalen Opakern, Linern und dergleichen, für die Verblendschicht ausschließen.
Ferner erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Beschichtung von dentalen Restaurationen aus Zirkoniumdioxid beschrieben. Das Verfahren umfasst die Schritte i) Aufsprühen der vorstehend beschriebenen sprühbaren Verblendkeramik-Zusammensetzung auf eine dentale Restauration aus Zirkoniumdioxid mit einer Schichtdicke von 0,1 bis 100 pm, insbesondere von 1 bis 10 pm und ii) Erhitzen der mit Verblendkeramik- Zusammensetzung beschichteten Restauration auf eine Temperatur zwischen 840 °C und 950 °C für einen Zeitraum von 0,1 bis 2 Stunden. Bei der Applikation der Verblendkeramik- Zusammensetzung ist das Aufbringen einer möglichst geringen Schichtdicke von 0,1 bis 100 pm und vorzugsweise von 1 bis 30 pm ausreichend, um mechanisch hoch beanspruchbare Oberflächenbeschichtungen mit einer hohen Sicherheit gegen Abplatzungen und Chipping zu erzeugen. Dünne Schichten herkömmlicher geschichteter, oder gepinselter Dentalkeramiken leisten dies nicht.
Die erfindungsgemäße Sprühanwendung zeigt hierbei besonders gute Applikationsergebnisse. So kann bei minimalem Materialeinsatz eine stabile Verblendkeramikbeschichtung aufgetragen werden, die sich durch einen guten und dauerhaft haltbaren Haftverbund zwischen dem Zr02-Material der dentalen Restauration und der keramischen Beschichtung auszeichnet. Das Verfahren erfordert zudem ein geringes Maß an handwerklichem Geschick, so dass es einfach mit gutem Ergebnis anwendbar ist. Des Weiteren wird erfindungsgemäß auch eine dentale Restauration aus Zirkoniumdioxid beschrieben. Sie zeichnet sich durch eine dauerhaft stabile Verblendung aus, die den hohen ästhetischen Anforderungen eines Zahnersatzmaterials genügt. Die erfindungsgemäße dentale Restauration ist durch vorstehend beschriebenes Verfahren erhältlich und weist insbesondere eine Schichtdicke der Verblendkeramik von 0,1-100 pm auf. Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer dentalen Restauration
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im Detail beschrieben. Hierbei sind nur die erfindungsgemäß wesentlichen Aspekte der Erfindung dargestellt. Alle übrigen Aspekte sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen.
Figur 1 zeigt eine dentale Restauration 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die dentale Restauration 1 umfasst einen Grundkörper 2 aus Zirkoniumdioxid. Hierbei kann auch yttriumstabilisiertes Zirkoniumdioxid verwendet werden. Auf dem Grundkörper 2 ist eine Verblendkeramik 3 in Form einer glasartigen Beschichtung angeordnet.
Die Verblendkeramik 3 wurde durch Sprühapplizieren einer Verblendkeramik- Zusammensetzung erhalten. Die Verblendkeramik-Zusammensetzung umfasste eine disperse Phase und ein Dispersionsmedium. Die disperse Phase enthielt ein pulverisiertes Glas, das bezogen auf die Gesamtmasse der dispersen Phase 55,0-72,5 Masse-% Si02, 6,0-19,8 Masse-% Nb205, 1 ,2-6,0 Masse-% Al203> 5,0-16,5 Masse-% Li20, 1 ,4-11 ,0 Masse- % Na20 und 0,5-4,0 Masse-% Zr02 enthielt.
Das pulverisierte Glas wurde beispielhaft dadurch erhalten, dass aus den Keramiken Si02, Nb205, Al203, Li20, Na20 und Zr02 und ggf. weiteren keramischen Materialien (z.B.: B203) durch Schmelzen bei Temperaturen um 1400X ein Glas hergestellt wurde, das anschließend gefrittet und femer zur Keimbildung bei einer Temperatur von 480°C bis 590°C für einen Zeitraum von zwei bis sechs Stunden, getempert und anschließend pulverisiert wurde.
Als Dispersionsmedium enthielt die sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung Isopropanol. Zudem enthielt die sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung mindestens ein Treibmittel, vorzugsweise 1 ,1 ,1 ,2-Tetrafluorethan. Ein weiteres mögliches besonders umweltfreundliches Treibmittel ist vorzugsweise 1 ,3,3,3-Tretrafluorpropen.
Eine Korngröße der dispersen Phase betrug maximal 75 mesh. Ein Massenverhäitnis von disperser Phase zu Isopropanol betrug 1 :0,2 bis 1 : 8,0. Die sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung wurde aus einem Druckbehältnis appliziert, wobei ein Volumenverhältnis eines Gesamtvolumens von disperser Phase und Isopropanol zum Volumen des Treibmittels 3:97 bis 30:70 betrug.
Beim Sprühapplizieren der Verblendkeramik-Zusammensetzung wurde durch die Durchsetzung der Zusammensetzung mit Treibmittel eine feine Dispersion an keramischem Pulver, feinverteilt in Isopropanol, auf die Oberfläche des Zr02-Grundkörpers 2 appliziert. Durch den hohen Verdunstungsgrad des Isopropanols verdunstete dieses sofort nach dem Auftreffen auf der Zr02-Oberfläche vollständig, so dass ein Zusammenlaufen oder Abtropfen von keramischem Pulver von der applizierten Oberfläche unterbunden wurde. Die bereits in der Sprühzusammensetzung vorliegende gleichförmige Partikelverteilung von keramischem Pulver wurde ebenso gleichförmig auf die Oberfläche des Grundkörpers 2 übertragen, so dass eine feine Schichtdicke D von 0,1 bis 100 pm ausgebildet wurde, die ausreichend für eine gute Verblendung und zudem so gering war, dass einem Abblättern der keramischen Beschichtung nach entsprechender thermischer Behandlung unter Ausbildung einer glasartigen Keramikverblendung vorgebeugt wurde. Durch die geringe Schichtdickenapplikation in Kombination mit der erfindungsgemäßen sprühbaren Verblendkeramik-Zusammensetzung wurde ein sehr guter Haftverbund zwischen dem Zr02- Grundkörper 2 und der Verblendkeramik 3 erzielt.
Neben der vorstehenden schriftlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren ergänzender Offenbarung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in der Fig. 1 Bezug genommen.
Bezuqszeichenliste
1 dentale Restauration
2 Zr02-Grundkörper
3 Verblendkeramik

Claims

Ansprüche
1. Stoffgemisch für die Veredelung von dentalen Restaurationen aus Zirkoniumdioxid, umfassend ein überbrennbares Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System, dadurch gekennzeichnet, dass das Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System in einer Dispersion mit einer zumindest bei Normalbedingungen flüchtigen, vorzugsweise organischen, Flüssigkeit vorliegt.
2. Stoffgemisch nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die organische Flüssigkeit einen, vorzugsweise schweren, Alkohol, insbesondere Propanol, vorzugsweise Isopropanol, enthält.
3. Stoffgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lithiumsilikat-System und/oder das Feldspat-System in einer Partikelgröße zwischen 0,3 pm und 50pm vorliegt.
4. Stoffgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System bezogen auf die Dispersion in einem Massenverhältnis zu der Flüssigkeit im Bereich 1 :0,2 bis 1 :8,0 vorliegt.
5. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersion in einem Volumenanteil zwischen 0,3 Vol.% und 50,0 Vol.% vorliegt.
6. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Treibgas, insbesondere ausgewählt aus: 1 ,1 ,1 ,2-Tetrafluorethan, Propan und/oder Butan, 2,3,3,3-Tetrafluorpropen, 1 ,3,3,3-Tetrafluorpropen und C02 und vorzugsweise R134a und/oder HF0-1234ze, umfasst.
7. Stoffgemisch nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Treibgas in einem Volumenverhältnis zu der Dispersion und/oder zu dem Lithiumsilikat-System und/oder Feldspat-System im Bereich 50% bis 97% vorliegt.
8. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lithiumsilikat-System in einer ersten Form und/oder in einer zweiten Form und/oder in einer Mischung aus der ersten Form und der zweiten Form vorliegt, wobei die erste Form folgende Komponenten enthält: a) Si02: 55,0-72,5 Ma.%
b) Nb205: 6,0-19,8 Ma.%
c) B203: 1 ,0-9,0 Ma.%
d) AI203: 1 ,2-6,0 Ma.%
e) Li20: 5,0-16,5 Ma.%
f) Na20: 1 ,4-11 ,0 Ma.%
g) Zr02: 0,5-4,0 Ma.%
h) Ti02: 0,0-4,0 Ma.%
i) La203: 0,0-4,0 Ma.%
j) MgO: 0,0 -4,0 Ma.%
k) CaO: 0,0 -4,0 Ma.%
I) ZnO: 0,0 -4,0 Ma.%
m) BaO: 0,0-4,0 Ma.%
n) P205: 0,0-4,0 Ma.%
0) Fluorid: 0,0-4,0 Ma.% und wobei die zweite Form folgende Komponenten enthält: a) Si02: 58,0-68,0 Ma.%
b) Nb205: 10,0-19,8 Ma.%
c) Al203: 1 ,2-6,0 Ma.%
d) Li20: 8,0-16,5 Ma.%
e) Na20: 1 ,4-8,0 Ma.%
f) Zr02: 0,5-4,0 Ma.%,
g) Ti02: 0,0-4,0 Ma.%
h) La203: 0,0-4,0 Ma.%
1) MgO: 0,0 -4,0 Ma.%
j) CaO: 0,0 -4,0 Ma.%
k) ZnO: 0,0 -4,0 Ma.%
I) BaO: 0,0-4,0 Ma.%
m) P205: 0,0-4,0 Ma.%
n) Fluorid: 0,0-4,0 Ma.%, wobei vorzugsweise die erste Form zur zweiten Form in einem Massenverhältnis im Bereich 0,1 :1 bis 10:1 vorliegt.
9. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Form und/oder die zweite Form als färbende oder fluoreszierende Zusätze Pigmente und/oder die Oxide oder Fluoride der nachstehenden Elemente Fe, Sn, Ce, Mn, V, Cr, Pr, Tb, Nd, Sm, In, Eu, Dy einzeln oder in Kombination enthält.
10. Stoffgemisch zur Anwendung in einem therapeutischen Verfahren zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, dadurch gekennzeichnet, dass es nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestaltet ist.
11. Stoffgemisch zur spezifischen Anwendung in einem Verfahren zur Dentalrekonstruktion, welches folgende Schritte umfasst:
- in vivo Präparation eines zu rekonstruierenden Zahns für eine Zirkondioxid- Restauration mittels Schleifkörpern,
- Abformung des zu rekonstruierenden Zahns,
- zahntechnische Gestaltung und Herstellung der Zirkoniumdioxid-Restauration als Weißling, gemäß im Wesentlichen nicht reduzierter, bei der Abformung gewonnener Daten zu den Abmessungen,
- Durchführung einer zahnärztlichen in vivo Einprobe des Weißlings
- Besprühen des Weißlings mit dem Stoffgemisch,
- Durchführen eines Verfahrens zur Herstellung einer dentalen Restauration nach einem der Ansprüche 12 bis 14.
12. Verfahren zur Herstellung einer dentalen Restauration, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Rohverblendschicht aus einem Stoffgemisch gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 auf eine dentale Restauration aus Zirkoniumdioxid aufgesprüht wird, wobei die Restauration im Wesentlichen die Außenmaße und/oder die Form des zu restaurierenden Zahnes aufweist,
- man die Restauration ablüften lässt,
- die Restauration einer Temperaturbehandlung unterzogen wird, um eine wechselseitig diffundierte Verbundschicht zwischen der dentalen Restauration und der Rohverblendschicht herzustellen, indem die Rohverblendschicht zu einer Verblendschicht auskristallisiert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturbehandlung bei einer Temperatur in dem Intervall 850°C bis 950°C durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohverblendschicht zur Korrektur von Fehlern vor der Temperaturbehandlung entfernt und anschließend erneut aufgesprüht wird, wobei die Entfernung vorzugsweise durch Abwaschen mit Wasser, Abdampfen und/oder mittels Druckluft vorgenommen wird.
15. Dentalrestauration, herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Verblendschicht eine Stärke im Bereich 1 ,Ομηη bis 50pm aufweist.
16. Sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung für dentale Restaurationen aus Zirkoniumdioxid umfassend ein Stoffgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
17. Sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung nach Anspruch 16 umfassend eine disperse Phase und ein Dispersionsmedium, wobei die disperse Phase eine pulverisierte Glaskeramik, umfassend Si02, Nb205, Al203, Li20, Na20 und Zr02j und das Dispersionsmedium Isopropanol und/oder Ethanol und/oder Ethylenglykol enthält, und wobei die sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung mindestens ein Treibmittel enthält.
18. Sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die disperse Phase eine Korngröße von maximal 63 mesh, insbesondere von maximal 75 mesh, aufweist.
19. Sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Massenverhältnis der pulverisierten Glaskeramik in der dispersen Phase zu Isopropanol und/oder Ethanol und/oder Ethylenglykol 1 :0,2 bis 1 :8,0, insbesondere 1 :0,3 bis 1 :6,0, beträgt.
20. Sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumenverhältnis eines Gesamtvolumens der dispersen Phase und Isopropanol und/oder Ethanol und/oder Ethylenglykol zum Volumen des Treibmittels 3:97 bis 30:70 beträgt.
21. Sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, enthaltend: 1 Gew.-Anteil disperse Phase, 0,2-5 Gew. -Anteile Isopropanol und/oder Ethanol und/oder Ethylenglykol und 1-12 Gew.-Anteile Treibmittel.
22. Sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die pulverisierte Glaskeramik in der dispersen Phase ferner 0,1-9,0 Masse-% B203 enthält.
23. Sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die pulverisierte Glaskeramik in der dispersen Phase bezogen auf die Gesamtmasse der dispersen Phase 55,0-72,5 Masse-% Si02, 6,0- 19,8 Masse-% Nb205, 1 ,2-6,0 Masse-% AI203, 5,0-16,5 Masse-% Li20, 1 ,4-11 ,0 Masse-% Na20 und 0,5-4,0 Masse-% Zr02, insbesondere 58,0-68,0 Masse-% Si02, 10,0-19,8 Masse-% Nb205, 1 ,2-6,0 Masse-% AI203, 8,0-16,5 Masse-% Li20, 1 ,4-8,0 Masse-% Na20 und 0,5-4,0 Masse-% Zr02, enthält.
24. Sprühbare Verblendkeramik-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die pulverisierte Glaskeramik in der dispersen Phase ferner mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus: ΤΊ02, La203, MgO, CaO, ZnO, BaO, P205 und einem Fluorid enthält, wobei eine Gesamtkonzentration dieser Verbindungen maximal 4 Masse-% bezogen auf die Gesamtmasse der Pulverbestandteile der dispersen Phase beträgt.
25. Verfahren zur Beschichtung von dentalen Restaurationen aus Zirkoniumdioxid umfassend die Schritte:
- Aufsprühen der sprühbaren Verblendkeramik-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 24 auf eine dentale Restauration aus Zirkoniumdioxid mit einer Schichtdicke von 0,1 bis 100 μηη, insbesondere von 1 bis 30 μηη und
- Erhitzen der mit Verblendkeramik-Zusammensetzung beschichteten Restauration auf eine Temperatur zwischen 840 °C und 950 °C für einen Zeitraum von 0,1 bis 2 Stunden.
26. Dentale Restauration aus Zirkoniumdioxid, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 25.
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