DE10340597B4

DE10340597B4 - Transluzente und radio-opake Glaskeramiken, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

Info

Publication number: DE10340597B4
Application number: DE10340597A
Authority: DE
Inventors: Christian Van 't Hoen; Elke Apel; Wolfram Prof. Dr. Höland; Volker Dr. Rheinberger
Original assignee: Ivoclar Vivadent AG
Current assignee: Ivoclar Vivadent AG
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2023-09-02
Also published as: DE602004009510D1; DE602004009510T2; US20060205582A1; US20050054509A1; DE10340597A1; JP2005075724A; EP1514850B1; US7371702B2; EP1514850A1; US7183232B2; ATE375967T1

Abstract

Transluzente und radio-opake Glaskeramik, die Komponente Gew.-% SiO₂ 46,0–58,0 P₂O₅ 2,0–6,0 Me₂O₃ 10,0–22,0 Me₂O 14,5–30,0 MeO 4,0–13,0 F 0,3–3,0

enthält, wobei Me₂O₃ ausgewählt ist aus Komponente Gew.-% Al₂O₃ 8,0–16,0 Y₂O₃ 0,1–9,0 B₂O₃ 0–9,0,

Me₂O ausgewählt ist aus Komponente Gew.-% Li₂O 0–3,0 Na₂O 0–9,0 K₂O 3,0–14,0 Rb₂O 0–12,5 Cs₂O 0–18,0,

MeO ausgewählt ist aus Komponente Gew.-% MgO 0–9,0 CaO 0–2,5 SrO 0–13,0,

mit der Maßgabe, dass mindestens eines von SrO oder MgO ≥ 3,1 Gew.-% ist, wenn CaO 0,1 bis 2,5 Gew.-% beträgt, und die Apatit, Apatitfestlösungen oder Sr-Apatit als eine Hauptkristallphase aufweist.

Description

Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
Die Erfindung betrifft transluzente radio-opake Glaskeramiken mit hoher chemischer Beständigkeit und mit einstellbarer/m Transluzenz, Glanz und Wärmeausdehungskoeffizienten.
Im Dentalbereich werden Glaskeramiken allgemein für restaurative Dentalprothesen verwendet, z.B. zur Herstellung von Inlays, Onlays, Kronen, Brücken und Veneers. DE 44 23 793 C1 offenbart Phosphosilikat-Glaskeramiken mit verbesserten optischen Eigenschaften, einstellbarer Transluzenz und optischem Glanz. Diese Materialien enthalten Leucit als eine Hauptkristallphase und haben den Vorteil, dass ihre optischen Eigenschaften denen von natürlichen Zähnen gut entsprechen. Während phosphatfreie Leucitglaskeramiken üblicherweise Pigmente enthalten, um ihr Erscheinungsbild dem des natürlichen Zahns anzupassen, erfordern die Phosphosilikat-Glaskeramiken gemäß DE 44 23 793 C1 nicht den Zusatz solcher Komponenten. Darüber hinaus übersteigt der Farbglanz und der Farbeindruck aus der Tiefe des Materials den von anderen Leucitmaterialien bei weitem.
Die Phosphosilikat-Glaskeramiken der DE 44 23 793 C1 enthalten Calciumphosphat, der CaO-Gehalt beträgt 2,5 bis 11,5 Gew.-%. In Kombination mit P₂O₅ und F verursacht der CaO-Gehalt die Bildung von nadelförmigem Calciumapatit, Ca₅(PO₄)₃F, zusammen mit Leucit, KAlSi₂O₆. Ein Nachteil dieser Materialien ist, dass sie nur geringe oder keine Radio-Opazität zeigen.
Radio-Opazität von Biomaterialien ist in der klinischen Anwendung wichtig, da sie die Bestimmung der Präparationsgrenze eines Metall-freien Veneers oder einer Krone gegenüber den natürlichen Zähnen durch Röntgenuntersuchung ermöglicht. Die Bestimmung der Präparationsgrenze ist in der klinischen Nachbehandlung und zur Bestimmung von ungewünschter Sekundärkaries wichtig und ist daher ein integraler Teil in dem Bestreben, die natürliche Zahnsubstanz des Patienten zu erhalten.
Aus US 5 952 253 ist bekannt, dass Apatitkristallphasen mit sehr kleinen Dimensionen und Mengen in Gläsern gebildet werden können, sodass die Produkte wie Gläser aussehen und transparent sind. Diese Gläser können in optischen Systemen verwendet werden. Allerdings sind diese Materialien nicht für dentale Anwendungen brauchbar, da sie Opazität und Transluzenz vermissen lassen.
WO 91/12212 A1 beschreibt eine Apatitglaskeramik, die relativ hohe Mengen an CaO und Al₂O₃ und eine relativ kleine Menge an SiO₂ enthält. Diese Materialien zeigen einen hohen Grad an Weißheit, was sie als Glasionomerzemente brauchbar erscheinen lässt. Allerdings haben sie, wenn diese Materialien als dentalrestaurative Materialien verwendet werden, den Nachteil, dass sie sehr opak sind und dass ihre Transluzenz nicht einstellbar ist.
US 5 236 495 offenbart Phosphat-Glaskeramiken nicht-silikatischer Materialien. Diese reinen Phosphatmaterialien sind in Bezug auf ihre chemische Beständigkeit unbefriedigend und sind daher als dentalrestaurative Materialien nicht geeignet.
Die Materialien des Standes der Technik zeigen eine Reihe von Nachteilen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu eliminieren, d.h. Dentalmaterialien zur Verfügung zu stellen, die radio-opak sind, hohe chemische Beständigkeit und einstellbare/n Transluzenz, Glanz und Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
Diese Aufgabe ist überraschend durch Glaskeramik gelöst worden, die
enthält, wobei Me₂O₃ ausgewählt ist aus
Me₂O ausgewählt ist aus
MeO ausgewählt ist aus
mit der Maßgabe, dass mindestens eines von SrO oder MgO ≥ 3,1 Gew.-% ist, wenn CaO 0,1 bis 2,5 Gew.-% beträgt.
Die Glaskeramik hat Apatit als eine Hauptkristallphase.
In der erfindungsgemäßen Glaskeramik sind Me₂O₃, Me₂O und MeO jeweils ausgewählt aus den oben spezifizierten Verbindungen. Zum Beispiel kann MeO eine einzelne Komponente, wie 13 Gew.-% SrO, oder eine Mischung von Verbindungen, wie 9 Gew.-% MgO und 4 Gew.-% SrO, sein.
Für die Bestandteile existieren die folgenden bevorzugten Werte die unabhängig voneinander ausgewählt werden können:
für Me₂O₃:
für Me₂O:
für MeO:
Für die Bestandteile existieren die folgenden bevorzugteren Werte, die ebenfalls unabhängig voneinander ausgewählt werden können:
für Me₂O₃
für Me₂O:
für MeO:
Die wie oben beschriebene radio-opake Glaskeramik kann zusätzlich ZrO₂, TiO₂, CeO₂ enthalten. Bevorzugte Bereiche für diese Verbindungen, die unabhängig voneinander gewählt werden können, sind wie folgt:
Die erfindungsgemäße radio-opake Glaskeramik kann außerdem ein oder mehrere färbende oder fluoreszierende Metalloxide, ausgewählt aus den Oxiden der Gruppe an Metallen bestehend aus Zr, Ta, Yb, Nb, Tb, La, Er, Pr, Ce, Ti, V, F, Mn und Mischungen davon enthalten. Die Gesamtmenge dieser Komponenten beträgt bevorzugt weniger als 7 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 5 Gew.-%.
In der erfindungsgemäßen Glaskeramik ist Apatit die Hauptkristallphase. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Ausdruck "Apatit" für alle Kristallzusammensetzungen verwendet, die in der Apatitkristallstruktur kristallisieren. Gemäß einer Ausführungsform kann die Apatitphase eine reine Calciumapatitphase der Formel Ca₅(PO₄)₃F sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Apatitphase eine Phase der Formel Ca₅(PO₄)₃F, wobei das Ca vollständig oder teilweise durch Sr und/oder Mg ersetzt ist. Noch bevorzugter sind Apatitphasen, in denen bis zu 50% der Calciumionen durch Sr²⁺ und/oder Mg²⁺ ersetzt sind. Im Folgenden werden Apatitphasen, in denen Ca-Ionen durch Sr- und/oder Mg-Ionen ersetzt sind, als Apatitfestlösungen, Apatitfestlösungsphasen oder einfach als feste Lösungen bezeichnet. Bevorzugte Apatitfestlösungsphasen sind Sr_7,3Ca_2,7(PO₄)₆F₂, wie Strontiumfluorapatit, insbesondere Sr₅(PO₄)₃F.
Es ist außerdem bevorzugt, dass die Kristalle der Hauptkristallphase nadelförmig sind. Kristalline Apatitphasen, die die Form von Nadeln mit einer durchschnittlichen Länge von 0,1 bis weniger als 10 μm haben, sind besonders bevorzugt.
Zusätzlich zu der Hauptkristallphase enthalten die erfindungsgemäßen Glaskeramiken vorzugsweise ein oder mehrere, insbesondere 1 bis 3, weitere kristalline Phasen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat die erfindungsgemäße radio-opake Glaskeramik eine weitere kristalline Phase KAlSi₂O₆, RbAlSi₂O₆ und/oder CsAlSi₂O₆. Eine Charakterisierung/Definition von KAlSi₂O₆ (Leucit) kann in JCPDS 38-1423, von RbAlSi₂O₆ (Rb-Leucit) in JCPDS 85-1627 und von CsAlSi₂O₆ (Pollucit) in JCPDS 88-0056 gefunden werden. Solche zusätzlichen kristallinen Phasen sind vorzugsweise von tetragonaler oder kubischer Modifikation.
Die erfindungsgemäßen Glaskeramiken zeigen eine Opazität, die stark der Opazität des normalen Zahnes ähnelt. Bevorzugt haben die Keramiken eine Opazität von etwa 0,3 bis 0,7 (gemäß BS 512-1978), da sie Dentalrestaurationen ein natürliches Erscheinungsbild und sehr gute ästhetische Eigenschaften verleiht.
Zusätzlich haben die erfindungsgemäßen Glaskeramiken eine hohe Radio-Opazität. Die Radio-Opazität von Dentalmaterialien wird üblicherweise als Prozentsatz der Radio-Opazität einer Aluminiumplatte mit einer Dicke von 1 mm angegeben. Die erfindungsgemäßen Glaskeramiken haben vorzugsweise eine Radio-Opazität von mindestens 100% Al, d.h. eine Glaskeramikplatte mit einer Dicke von 1 mm zeigt mindestens dieselbe Radio-Opazität wie eine 1 mm Aluminiumplatte. Besonders bevorzugt hat die erfindungsgemäße radio-opake Glaskeramik eine Radio-Opazität von mehr als 200%, bevorzugter von mehr als 250% und am bevorzugtesten von mehr als 300% der Radio-Opazität einer 1 mm Al-Platte (200% Al, 250% Al, 300% Al). Durch Einbau von Kationen mit großen Ionenradien, d.h. einem kovalenten Radius von ungefähr etwa 1,6 Å und relativ hohen Atommassen, d.h. Atommassen von mindestens 85, ist es möglich, die Radio-Opazität zu steigern.
Eine wie oben beschriebene radio-opake Glaskeramik in der mindestens einer der Kristalle der Hauptphase und mindestens einer der Kristalle der Sekundärphase eine zweite Phase bildet, ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 ist eine SEM-Aufnahme einer erfindungsgemäßen Glaskeramik, die Sr-Apatit als die Hauptkristallphase enthält (Beispiel 1).
2 zeigt das Röntgenbeugungsmuster der Glaskeramik von 1.
3 ist eine SEM-Aufnahme einer erfindungsgemäßen Glaskeramik, die Sr-Apatit als die Hauptkristallphase und RbAlSi₂O₆ als weitere kristalline Phase enthält (Beispiel 8).
4 zeigt das Röntgenbeugungsmuster der Glaskeramik von 3.
5 ist eine SEM-Aufnahme einer erfindungsgemäßen Glaskeramik, die Sr-Apatit als die Hauptkristallphase und Pollucit als weitere kristalline Phase enthält (Beispiel 19).
6 zeigt das Röntgenbeugungsmuster der Glaskeramik von 5.
7 ist eine SEM-Aufnahme einer erfindungsgemäßen Glaskeramik, die Sr-Apatit als die Hauptkristallphase und Leucit als weitere kristalline Phase enthält (Beispiel 20).
8 zeigt das Röntgenbeugungsmuster der Glaskeramik von 7.
In den 1, 3, 5 und 7 bildet die Hauptapatitphase Nadeln. Die sekundären Kristallphasen sind als Ätzmuster bestimmbar.
Der Leucitgehalt der erfindungsgemäßen Glaskeramiken kann durch Variation der chemischen Zusammensetzung der Ausgangsgläser eingestellt werden, z.B. durch Variation des Gehalts an K₂O und/oder Al₂O₃. Durch Variation des Leucitgehalts ist es möglich, den Wärmeausdehnungskoeffizienten auf die gewünschte Anwendung der Glaskeramik hin maßzuschneidern. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der radio-opaken Glaskeramiken kann auch die Anwesenheit von RbAlSi₂O₆ und/oder Pollucit als einer weiteren kristallinen Phase gesteigert werden.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient der erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramiken kann auf einen breiten Bereich an Substraten eingestellt werden. Daher sind die Glaskeramiken als Verblendungsmaterialien für viele verschiedene Substrate geeignet, einschließlich anderer Keramiken, wie ZrO₂ und seiner Komposite, Al₂O₃ und seiner Komposite, glaskeramischen Materialien, wie Lithiumsilikat, Metalllegierungen, die auf Ag-Au, Au, Au-Pt, Ag-Pd, Pd, Co-Cr, sowie Titan und seiner Legierungen basieren.
Die erfindungsgemäßen Glaskeramiken sind insbesondere zur Beschichtung oder Verblendung von Dentallegierungen mit hohen Gehalten an Gold geeignet, die Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von 12 bis 16 × 10^–6 K^–1 haben.
Die erfindungsgemäßen Glaskeramiken sind auch insbesondere zur Beschichtung oder Verblendung von Materialien geeignet, die Wärmeausdehungskoeffizienten im Bereich von etwa 6 bis 10 × 10^–6 K^–1 haben, wie Al₂O₃- oder ZrO₂-Keramiken oder Titan und seinen Legierungen.
In der Mundhöhle sind Dentalmaterialien permanent z.B. sauren Flüssigkeiten ausgesetzt. Die chemische Beständigkeit des Materials ist daher ein weiterer wesentlicher Aspekt. Es ist von größter Wichtigkeit, dass Keramiken, die für Dentalzwecke verwendet werden, nicht ihren Glanz und ihre Rauheit während der Verwendung verlieren, weil sie ansonsten zum Auftreten von Plaquebildung einladen würden. Die erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramiken sind durch hohe chemische Stabilität gekennzeichnet. Die Keramiken haben vorzugsweise einen Löslichkeitswert von weniger als 70,0 μg/cm², gemessen gemäß ISO 6872; 1995, und bevorzugter von weniger als 50,0 μg/cm². Es ist überraschend gefunden worden, dass die chemische Beständigkeit durch die Anwesenheit von Y₂O₃ gesteigert werden kann, und daher sind Y₂O₃ enthaltende Keramiken besonders bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramiken haben vorzugsweise die Form eines Pulvers, eines Rohlings oder eines Blocks. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine wie oben definierte radio-opake Glaskeramik, die die Form einer dentalen Restauration hat, und es ist am bevorzugtesten, dass die dentale Restauration ein Inlay, ein Onlay, eine Brücke, ein Stiftaufbau, eine Verblendung, ein Veneer, eine Facette, eine Krone, eine Teilkrone, ein Gerüst oder eine Kappe ist.
Die erfindungsgemäßen Glaskeramiken sind auch zur Herstellung von anderen Gläsern oder Glaskeramiken geeignet. Gläser oder Glaskeramiken, die eine erfindungsgemäße radio-opake Glaskeramik enthalten, bilden einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die erfindungsgemäße radio-opake Glaskeramik kann mit einer weiten Bandbreite von anderen Gläsern und/oder Glaskeramiken kombiniert werden. Solche Mischungen werden auch als anorganisch-anorganische Komposite bezeichnet.
Gläser und Glaskeramiken, die vorzugsweise mit den erfindungsgemäßen Glaskeramiken kombiniert werden können, sind in DE 43 14 817 , DE 44 23 793 , DE 44 23 794 , DE 44 28 839 , DE 196 47 739 , DE 197 25 552 und DE 100 31 431 offenbart. Diese Gläser und Glaskeramiken sind von Silikat- oder Borat- oder Phosphat- oder Aluminiumoxid-Silikat-Systemen abgeleitet. Bevorzugte Gläser und Glaskeramiken können aus den Systemen SiO₂-Al₂O₃-K₂O (mit kubischen oder tetragonalen Leucitkristallen), SiO₂-B₂O₃-Na₂O, Alkali-Silikat, Alkali-Zink-Silikat, Siliciumphosphat und/oder SiO₂-ZrO₂ abgeleitet werden.
Besonders bevorzugte Gläser und Glaskeramiken zur Kombination mit den erfindungsgemäßen Glaskeramiken sind wie folgt definiert:
Bei niedriger Temperatur sinterndes Kalium-Zink-Silikatglas ( DE 100 31 431 A1 ):
Bei niedriger Temperatur sinternde Apatit-Glaskeramik ( DE 100 31 430 A1 )
Transluzente Apatit-Glaskeramik ( DE 197 25 555 A1 / DE 197 25 553 A1 ):
Alkalisilikatglas ( DE 197 25 552 A1 ):
Sinterbare Lithiumdisilikat-Glaskeramik ( DE 196 47 739 A1 ):
Alkali-Zink-Silikat-Glaskeramiken und -Gläser ( DE 44 28 839 A1 ):
ZrO₂-SiO₂-Glaskeramik ( DE 44 23 794 C1 ):
Leucit-enthaltende Phosphosilikat-Glaskeramik ( DE 44 23 793 C1 ):
Opaleszentes Glas ( DE 43 14 817 A1 ):
Bevorzugt werden 20 bis 80 Gew.-% von einer oder mehreren erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramiken mit 80 bis 20 Gew.-% von einer oder mehreren der oben definierten Gläser oder Glaskeramiken gemischt. Durch Mischen dieser Gläser mit der erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramik kann der Wärmeausdehnungskoeffizient im Bereich von 6 bis 20 × 10^–6 K^–1 eingestellt werden. Gläser und Glaskeramiken, die durch Mischung einer oder mehrerer erfindungsgemäßer radio-opaker Glaskeramiken mit einem oder mehreren Gläsern oder Glaskeramiken erhalten werden, sind in der vorliegenden Erfindung ebenfalls eingeschlossen. Die Zusammensetzung dieser gemischten Gläser und Glaskeramiken kann aus der Zusammensetzung der zur Herstellung der Mischung verwendeten Gläser und/oder Glaskeramiken und ihren Prozentsätzen errechnet werden. Diese gemischten Gläser und Glaskeramiken sind durch die Anwesenheit der Apatitkristallphase der erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramiken gekennzeichnet. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind Gläser und Glaskeramiken bevorzugt, die frei von BaO sind.
Die Entwicklung der erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramik basiert auf dem Wissen der grundsätzlichen Prinzipien der kontrollierten Kristallisation, um Glaskeramiken zu ergeben. Der Startpunkt ist die kontrollierte Keimbildung durch Phasentrennung, die auf Glas-in-Glas-Phosphatphasentrennung basiert.
Es ist überraschend gefunden worden, dass das erfindungsgemäße Verfahren in einer solchen Weise fortschreitet, dass die bevorzugten Ionen, wie Sr²⁺-Ionen in CaO-freien Zusammensetzungen oder in Zusammensetzungen mit geringen Mengen an CaO, in der Tropfenphase angereichert werden. Bisher war das Phänomen der Apatitbildung in Glaskeramiken nur für Gläser bekannt, die einen CaO-Gehalt von mindestens 2,5 Gew.-% haben.
Zusätzlich dazu ist überraschenderweise gefunden worden, dass Sr²⁺-Ionen alleine oder in Kombination mit kleinen Mengen an Ca²⁺ zur Bildung von Apatitkeimen in der Tropfenphase führen, der Phase, die von der Glasphase abgetrennt ist. Dies wird häufig als Phasentrennungsphänomen bezeichnet. Die thermische Behandlung, wie unten beschrieben, führt zu einer gesteuerten Kristallisation der phasengetrennten Gläser, und Apatit oder Apatitfestlösung werden erhalten, die in nadelförmiger Form wachsen. Die Bildung solcher Apatite wurde durch Rasterelektronenmikroskopie (SEM) verifiziert. Die Verifikation der exakten kristal lographischen Zuordnung wurde durch XRD erreicht. Die Mikrostruktur ist exemplarisch in den 1, 3, 5 und 7 gezeigt, die 2, 4, 6 und 8 zeigen XRD-Muster der in den 1, 3, 5 und 7 gezeigten Glaskeramiken.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der wie oben beschriebenen radio-opaken Glaskeramiken, bei dem

(a) eine Schmelze eines Ausgangsglases, das die Komponenten der Glaskeramik enthält, vorzugsweise bei Temperaturen von 1200 bis 1650°C, besonders bevorzugt zwischen 1500 und 1550°C hergestellt wird,
(b) die Schmelze des Ausgangsglases in Wasser gegossen wird, um Glaskörner zu ergeben,
(c) gegebenenfalls diese Glaskörner gemahlen werden, um ein Glaspulver zu ergeben, das eine mittlere Teilchengröße von 1 bis 500 μm, bevorzugt weniger als 150 μm hat und
(d) die Glaskörner aus Stufe (b) oder das Glaspulver aus Stufe
(c) einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 700 bis 1200°C, bevorzugt bei einer Temperatur von 800 bis 1100°C für einen Zeitraum von 30 Minuten bis 6 Stunden, bevorzugt 30 Minuten bis 3 Stunden unterzogen wird, um die erfindungsgemäße radio-opake Glaskeramik zu ergeben.

In Stufe (a) werden die Bestandteile, die zur Bildung der Glaskeramik benötigt werden, wie z.B. Carbonate, Oxide, Fluoride und Phosphate, homogen gemischt. Dann wird die Mischung auf eine Temperatur in dem oben angegebenen Bereich erwärmt, um eine Schmelze des Ausgangsglases zu bilden.
Anschließend wird in Stufe (b) die Glasschmelze aus Stufe (a) in Wasser gegossen. Durch diese sogenannte Frittstufe werden Glaskörner gebildet. Kleine Glaskörner werden erhalten, indem die geschmolzene Mischung in Wasser gegossen wird. Glaskörner mit einer Größe im Bereich von 0,1 μm bis < 500 μm, insbesondere 0,1 μm bis < 150 μm sind bevorzugt.
In Stufe (c) werden die Glaskörner gegebenenfalls gemahlen. Üblicherweise werden sie unter Verwendung von Standardmühlen auf die gewünschte Teilchengröße zerkleinert. Das so erhaltene Glaspulver hat vorzugsweise eine Teilchengröße (Zahlenmittel) von 1 bis 500 μm, bevorzugt weniger 200 μm und am bevorzugtesten weniger als 100 μm.
In Stufe (d), die der Stufe (b) oder (c) folgt, werden die Glaskörner oder das Glaspulver einer thermischen Behandlung in einer oder mehreren Stufen bei Temperaturen von 700 bis 1200°C, bevorzugt 800 bis 1100°C für einen Zeitraum von 30 Minuten bis 6 Stunden, bevorzugt 30 Minuten bis 3 Stunden unterzogen. Die Temperatur sollte höher als 800°C sein, um die Bildung von Apatitkristallen zu beschleunigen. Das Verfahren des Kristallwachstums erfolgt während der Stufe (d).
Durch SEM- und XRD-Messungen ist es möglich, die Apatit und Apatitfestlösungen als die Hauptkristallphase zu beobachten. Die Größe der Kristalle kann durch verschiedene Wärmebehandlungen eingestellt werden, d.h. eine, zwei oder mehr Stufen der Wärmebehandlung bei verschiedenen Temperaturen und verschiedenen Zeiträumen. Zusätzlich zu dem überraschenden Auffinden von Apatit und Apatitfestlösungen wurde auch gefunden, dass durch Variation der chemischen Zusammensetzung innerhalb der oben definierten Bereiche und die Verwendung von verschiedenen Kristallisationsmechanismen eine zweite kristalline Phase, d.h. tetragonales Leucit, Rb-Leucit oder Sc-Leucit ausgefällt werden kann.
Durch Einbau von kleinen Mengen an Ca²⁺ in Kombination mit Sr²⁺ wurden Apatitfestlösungen gebildet. Auch wenn Proben verwendet wurden, die Magnesium enthielten, wurden Apatitnadeln gebildet, wenn kleine Mengen an Ca²⁺ vorlagen. Durch Verwendung des Mechanismus der gesteuerten zweifachen Kristallisation (dies meint, dass sowohl Apatit als auch eine zweite Kristallphase, wie Leucit, kristallisiert) wurde eine zweite kristalline Phase gebildet. Dies ist Folge einer Volumenkristallisation des Apatits in Kombination mit einer Oberflächenkristallisation der zweiten Phase. Dadurch werden neue Kombinationen an Eigenschaften von Biomaterialien erhalten, die in größerer Ausführlichkeit im experimentellen Teil beschrieben sind.
Die Verwendung von wie oben beschriebenen radio-opaken Glaskeramiken als eine Komponente eines Glases oder einer Glaskeramik führt zur Bildung von verschiedenen Mikrostrukturen. Solche Festlösungszusammensetzungen sind ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Hauptaufgabe ist, anorganisch-anorganische Komposite mit der erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramik zu entwickeln. Die Variation des Anteils der radio-opaken Glaskeramik innerhalb des Komposits erlaubt es, Eigenschaften wie den Wärmeausdehnungskoeffizienten und optische Eigenschaften, z.B. die Transluzenz, einzustellen.
Die erfindungsgemäße transluzente und radio-opake Glaskeramik ist insbesondere als ein Pulver brauchbar, das aus Stufe (d) des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens resultiert. Diese Pulver können als solche oder als Beimischung zu anderen Gläsern oder Glaskeramikpulvern zur Beschichtung verschiedener Substrate wie zuvor beschrieben verwendet werden. Diese Technik ist gekennzeichnet durch die Aufbringung einer Pulveraufschlämmung oder eines feuchten Pulvermaterials auf ein Substrat gefolgt durch eine Sinterungsstufe, um das Beschichtungsmaterial auf dem Substrat zu fixieren.
Die erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramikpulver können als ein Füllstoff in organisch-anorganischen Kompositmaterialien zusammen mit organischen polymerisierbaren Monomeren und einem Initiatorsystem für die Polymerisation verwendet werden. Das erfindungsgemäße Glaskeramikpulver kann als alleiniges Füllmittel oder in Kombination mit anderen Füllmittelbestandteilen verwendet werden: Wenn es als Füllmittel für organisch-anor ganische Komposite verwendet wird, haben die erfindungsgemäßen Glaskeramikpulver eine Teilchengröße von 0,1 μm bis weniger als 250 μm, bevorzugter 0,1 μm bis weniger als 10 μm. Das Glaskeramikpulver wird bevorzugt zusammen mit anderen Füllmitteltypen, wie rheologischem Modifizierer, verwendet.
Das erfindungsgemäße Glaskeramikpulver ist auch brauchbar, allein oder als Beimischung zu den oben spezifizierten anderen Gläsern oder Glaskeramikpulvern, um einen Rohling zu pressen, der gesintert wird, um die kristalline Struktur zu bilden. Diese Rohlinge haben typischerweise einen runden oder rechteckigen Querschnitt mit verschiedener Länge oder Höhen. Diese Rohlinge können weiter zu geformten Produkten verarbeitet werden. Die Gesamtdimensionen eines solchen Rohlings sind bevorzugt an die Herstellung von Dentalrestaurationen angepasst.
Die Bildung von kristallinen Strukturen wird vorzugsweise durch ein Zweistufenverfahren erreicht. In der ersten Stufe findet die Oberflächenkristallisation statt, die von der Volumenkristallisation gefolgt wird. Allerdings ist es auch möglich, dieses Verfahren nach der ersten Stufe zu beenden, so dass nur Oberflächenkristallisation abläuft. Dieses Stufe einer unvollständigen Kristallisation führt zu niedrigerer mechanischer Festigkeit und daher zu Rohlingen, die leichter in folgenden Bearbeitungsverfahren weiterverarbeitet werden können.
Alternativ können Rohlinge hergestellt werden, indem die Glasschmelze aus Stufe (a) des obigen Verfahrens in eine Form gegossen wird. Die Form wird dann bei Temperaturen von etwa 800 bis 1100°C gehalten, um Kristallisation zu erreichen. Durch Steuerung der Zeit und der Temperatur ist es möglich, die Bildung von verschiedenen Kristallphasen auszulösen.
Die Verwendung eines wie oben beschrieben hergestellten Rohlings bei Preßverfahren ist in EP 916 625 B1 beschrieben.
Die Verwendung eines wie oben beschriebenen Blocks in CAD/CAM-Verfahren ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf radio-opake Glaskeramikprodukte gerichtet, die durch das oben beschriebene Verfahren erhalten werden können und insbesondere auf radio-opake Glaskeramikprodukte, die in der Form einer dentalen Restauration vorliegen. Bevorzugte dentale Restaurationen, die aus den erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramiken hergestellt werden können, sind Inlays, Onlays, Kronen, Brücken, Teilkronen, Veneers, Kappen, Stumpfaufbauten, Verblendungen, Gerüste oder Facetten.
Die Erfindung wird in größerer Ausführlichkeit auf der Basis der folgenden Beispiele erläutert.
Beispiele
Beispiele 1 bis 30: Radio-opake Glaskeramik
Insgesamt 30 verschiedene erfindungsgemäße radio-opake Glaskeramiken wurden wie oben beschrieben hergestellt.
Die Zusammensetzung der 30 Proben ist in Tabelle I angegeben, zusammen mit den Hauptkristallphasen, die via XRD (Röntgenbeugung) bestimmt wurden. Sr₅(PO₄)₃F ist Strontiumapatitphase (JCPDS 50-1744) und Sr_7,3Ca_2,7(PO₄)₆F₂ ist Sr-Ca-gemischte Apatitphase (JCPDS 78-1715).
Proben der verschiedenen Materialien wurden nach der Wärmebehandlung und dem Kühlen auf Raumtemperatur mit einem Bruker-AXS-Defraktometer D 5005, das mit einer Cu-Anode arbeitet, untersucht. Der Wärmeausdehnungskoeffizient wurde mit dem Bähr-Dilatometer bestimmt.
Tabelle I Zusammensetzungen und Hauptkristallphasen von Glaskeramiken
Tabelle I (Fortsetzung) Zusammensetzungen und Hauptkristallphasen von Glaskeramiken
Tabelle I (Fortsetzung) Zusammensetzungen und Hauptkristallphasen von Glaskeramiken
Tabelle I (Fortsetzung) Zusammensetzungen und Hauptkristallphasen von Glaskeramiken
Beispiel 31: Radioaktivität der radio-opaken Glaskeramiken
Die Radioaktivität der Zusammensetzung von Beispiel 1 und einem Pulver aus SrCO₃ als Referenzmaterial wurden wie folgt bestimmt:
30 bis 40 g Pulver der Proben wurden unter Verwendung eines (gamma) Spektrometers gemessen, das gegen Hintergrundstrahlung abgeschirmt war. Die Detektoren wurden unter Verwendung eines Standardsands kalibriert, der dieselbe Geometrie wie die Proben hatte und mit ¹⁵²EU dotiert war. Durch Verwendung eines solchen Standardsands kann die (gamma) Selbstabsorption innerhalb der Probe berücksichtigt werden.
Einige Zerfallsprodukte der ²³⁸U- und ²³²-Th-Zerfallsreihen können durch (gamma) Spektroskopie bestimmt werden. Die Aktivitäten von ²³⁸U und ²³²Th wurden unter Annahme radioaktiven Gleichgewichts berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben. Die Berechnung der Nachweisgrenze wurde gemäß DIN 25482 durchgeführt.
Wie aus den Daten der Tabelle II entnommen werden kann, ist die Verwendung von SrCO₃ als Rohmaterial für die Herstellung der Glaskeramik in Bezug auf Radioaktivität nicht zu beanstanden. Dies gilt auch für die hergestellte Glaskeramik. Die Bestimmung und Berechnung der Radioaktivität von Rohmaterial und Glaskeramik gemäß DIN 25482 zeigte, dass die erhaltenen Werte unterhalb des Niveaus der Hintergrundstrahlung liegt, die aus der Erdkruste stammt und etwa 0,03 Bq·g^–1 für ²³⁸U bzw. ²³²Th beträgt. Gemäß ISO 6872 beträgt die Grenze für Unbrauchbarkeit für ²³⁸U-Aktivität 1,0 Bq·g^–1.
Tabelle II: Radioaktivität der Glaskeramik gemäß Beispiel 1
Beispiele 32 bis 39: Wärmeausdehnungskoeffizient von radio-opaken Glaskeramiken
Um den Wärmeausdehnungskoeffizienten (alpha) zu messen, wurde ein Grünkörper mit der Form eines Stabes aus einem Pulver der entsprechenden Probe hergestellt. Zusammensetzungen gemäß der Beispiele 1 (32), 4 (33), 6 (34), 8 (35), 16 (36), 21 (37), 22 (38) und 26 (39) wurden verwendet. Die Grünkörper wurden in einem Vakuumofen, Furnace^® P100 (Ivoclar Vivadent AG), unter Verwendung einer Heizrate von 60°C/min und einer Haltezeit von 1 min bei der Brenntemperatur wie in Tabelle III angegeben für die Herstellung von Testproben gehalten. Anschließend wurde ein Glanzbrand ohne Vakuum durchgeführt, mit einer Haltezeit von 1 min bei einer Endtemperatur, die 20°C über der der vorhergehenden Stufe lag. Der Wärmeausdehnungskoeffizient wurde an dem so erhaltenen Testteil unter Verwendung eines Bähr-Dilatometers im Temperaturbereich von 100 bis 500°C gemessen. Die Wärmeausdehnungskoeffizienten von 8 Proben sind in Tabelle III angegeben.
Beispiele 40 bis 47: Optische Eigenschaften der radio-opaken Glaskeramiken
Die optischen Eigenschaften von Glaskeramiken wurde gemäß Britischem Standard BS 5612; 1978, Abschnitt 8.11 durch Verwendung eines Minolta-CR 300 Apparates bestimmt. Die bestimmten Werte haben Kontrastwerte zwischen 0 und 1 im Vergleich zu einer schwarzen und einer weißen Referenzprobe. Der Wert 0 repräsentiert 100% Transmission und 1 repräsentiert 100% Absorption. Die optischen Eigenschaften von 8 Proben sind in Tabelle III gegeben. Wie aus den Daten in Tabelle III entnommen werden kann, können die erfindungsgemäßen Glaskeramiken als opazifierendes Material in dentalen Anwendungen verwendet werden, da sie opak sind.
Beispiele 48 bis 55: Glasübergangstemperatur von radio-opaken Glaskeramiken
Die Glasübergangstemperatur wurde unter Verwendung eines Bähr-Dilatometers oder eines Differentialscanningkalorimeters (DSC) von Netsch gemessen. Die Ergebnisse für die 8 Proben sind in Tabelle III angegeben.
Beispiele 56 bis 59: Chemische Beständigkeit von radio-opaken Glaskeramiken
Um die chemische Beständigkeit zu bestimmen – die im Bereich von Dentalprodukten hauptsächlich Stabilität gegen Säure ist – wurden Probenkörper von vier verschiedenen radio-opaken Glaskeramiken, die die Zusammensetzungen gemäß der Beispiele 1 (56), 2 (57), 3 (58) und 4 (59) und einen Durchmesser von 12 mm und eine Dicke von 1 mm hatten, hergestellt. Diese Herstellung wurde erreicht, indem ein Glaskeramikpulver mit einer Teilchengröße von weniger als 90 μm in einem Programat^® P100 gesintert wurde. Das Pulver wurde 1 min lang bei der Sintertemperatur gehalten. Die Testteile wurden dann 1 min lang bei der Temperatur gehalten, die in Tabelle III als die Brand/Sintertemperatur angegeben ist. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die chemische Beständigkeit der so erhaltenen Testproben gemäß ISO 6872: 1995 bestimmt, d.h. als Verlust von Masse nach 16 Stunden in 4%iger Essigsäure bei 80°C, und die erhaltenen Daten sind in Tabelle IV angegeben.
Wie aus den Daten der Tabelle IV entnommen werden kann, ist die chemische Beständigkeit der erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramiken gut, d.h. sie ist bei weitem besser als der Grenzwert für Dentalmaterialien, der gemäß ISO 6872: 1995 100 μg·cm^–2 beträgt. Die Daten zeigen außerdem, dass die chemische Beständigkeit durch Einbau von Y₂O₃ (siehe Tabelle IV) verbessert werden kann. Eine hohe Menge an Y₂O₃ korrespondiert mit einer hohen chemischen Beständigkeit. Tabelle III Physikalische Eigenschaften von Glaskeramiken

* Wärmeausdehnungskoeffizient

Tabelle IV Chemische Beständigkeit von Glaskeramiken
Beispiele 60 bis 64: Radio-Opazität von radio-opaken Glaskeramiken
Die Radio-Opazität der erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramiken wurde für 5 Proben mit Zusammensetzungen gemäß denen der Beispiele 5 (60), 7 (61), 8 (62), 16 (63) und 17 (64) bestimmt. Die Messung der Radio-Opazität wurde wie folgt vorgenommen:
Gemäß dem Verfahren zur Bestimmung der Radio-Opazität von dentalen Kompositmaterialien (ISO 4049) wurden Glaskeramikproben von 1 mm Dicke gemessen (Einrichtung: Oralix DC von Gentix) und mit Prepress RP 115 von Shamrock evaluiert.
Die Referenz für einen Wert der Radio-Opazität ist eine Aluminiumstandardspindel (Al 99,5%) von 1 bis 5 mm Dicke.
Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengefasst.
Tabelle V Radio-Opazität von Glaskeramiken
Den Daten in Tabelle IV kann entnommen werden, dass die erfindungsgemäßen radio-opaken Glaskeramiken Werte für die Radio-Opazität aufweisen, die weit oberhalb 100% Al liegen.
Beispiele 65 bis 74: Anorganisch-anorganische Komposite, die radio-opake Glaskeramiken enthalten
Die Beispiele 65 bis 74 veranschaulichen anorganisch-anorganische Komposite mit einer radio-opaken Glaskeramik gemäß Beispiel 4 und mit verschiedenen Mengen an Alkali-Silikatglas, dessen Zusammensetzung in Tabelle VI angegeben ist. Beispiel 4 wurde mit verschiedenen Mengen eines Alkali-Silikat-Glases (Beispiele 65 bis 69) und Beispiel 22 mit verschiedenen Mengen eines Bor-Silikat-Glases (Beispiele 70 bis 74) gemischt. Sie wurden in einem sogenannten Turbula-Mischer für etwa 10 bis 60 Minuten, bevorzugt 30 Minuten, gemischt und bei Temperaturen gesintert, die in Tabelle VI gegeben sind, um eine anorganisch-anorganische Komposit-Glaskeramik zu bilden.
Die Glasübergangstemperatur wurde gemäß dem Verfahren, das für die Beispiele 48 bis 55 beschrieben ist, gemessen, die chemische Beständigkeit gemäß dem Verfahren, das für die Beispiele 56 bis 59 und die optischen Eigenschaften beschrieben ist. Die optischen Eigenschaften der Transluzenz (Werte zwischen 0 und 1) wurden gemäß BS 5612; 1978 bestimmt.
Die Definitionen der charakteristischen Farbwerte (L, a, b) sind in BS 5612; 1978 gegeben.
Durch Herstellung der anorganisch-anorganischen Komposite ist, wie aus den Daten, die in Tabelle VI gezeigt sind, erkennbar ist, eine andere Möglichkeit zur Einstellung der Transluzenz sowie des Wärmeausdehnungskoeffizienten der resultierenden Produkte etabliert worden.
Tabelle VI Anorganisch-anorganische Kompositmaterialien
Tabelle VI (Fortsetzung) Anorganisch-anorganische Kompositmaterialien

Claims

Transluzente und radio-opake Glaskeramik, die Komponente Gew.-% SiO₂ 46,0–58,0 P₂O₅ 2,0–6,0 Me₂O₃ 10,0–22,0 Me₂O 14,5–30,0 MeO 4,0–13,0 F 0,3–3,0

enthält, wobei Me₂O₃ ausgewählt ist aus Komponente Gew.-% Al₂O₃ 8,0–16,0 Y₂O₃ 0,1–9,0 B₂O₃ 0–9,0,

Me₂O ausgewählt ist aus Komponente Gew.-% Li₂O 0–3,0 Na₂O 0–9,0 K₂O 3,0–14,0 Rb₂O 0–12,5 Cs₂O 0–18,0,

MeO ausgewählt ist aus Komponente Gew.-% MgO 0–9,0 CaO 0–2,5 SrO 0–13,0,

mit der Maßgabe, dass mindestens eines von SrO oder MgO ≥ 3,1 Gew.-% ist, wenn CaO 0,1 bis 2,5 Gew.-% beträgt, und die Apatit, Apatitfestlösungen oder Sr-Apatit als eine Hauptkristallphase aufweist.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach Anspruch 1, die die Komponenten, unabhängig voneinander, in den folgenden Mengen enthält: Komponente Gew.-% SiO₂ 46,5–58,0 P₂O₅ 2,2–6,0 Me₂O₃ 11,0–21,9 Me₂O 14,6–29,0 MeO 5,0–13,0 F 0,4–3,0 Al₂O₃ 9,4–16,0 Y₂O₃ 0,2–9,0 B₂O₃ 0,1–8,8 Li₂O 0–1,0 Na₂O 0–8,7 K₂O 3,2–13,0 Rb₂O 0–12,4 Cs₂O 0–17,8 MgO 0–8,5 CaO 0–2,4 SrO 3,6–13,0.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach Anspruch 2, die die Komponenten, unabhängig voneinander, in den folgenden Mengen enthält: Komponente Gew.-% SiO₂ 47,0–57,8 P₂O₅ 2,4–6,0 Me₂O₃ 11,5–21,8 Me₂O 14,7–28,5 MeO 6,0–13,0 F 0,5–3,0 Al₂O₃ 11,0–15,9 YaO₃ 0,1–9,0 B₂O₃ 0,3–8,6 Li₂O 0–0,5 Na₂O 0,1–8,4 K₂O 3,4–12,0 Rb₂O 0–12,0 Cs₂O 0–17,6 MgO 1,0–8,0 CaO 1,0–2,4 SrO 4,0–11,0.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die außerdem ein oder mehrere färbende oder fluoreszierende Metalloxide, ausgewählt aus den Oxiden der Gruppe an Metallen bestehend aus Zr, Ta, Yb, Nb, Tb, La, Er, Pr, Ce, Ti, V, Fe und Mn enthält.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die außerdem eine oder mehrere der folgenden Komponenten enthält: Komponente Gew.-% ZrO₂ 0–1,0 TiO₂ 0–0,4 CeO₂ 0–1,0.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Hauptkristallphase Sr_7,3Ca_2,7(PO₄)₆F₂ und Sr₅(PO₄)₃F ist.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die eine oder mehrere zusätzliche Kristallphasen enthält.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach Anspruch 7, die als eine weitere kristalline Phase KAlSi₂O₆, RbAlSi₂O₆ oder CsAlSi₂O₆ aufweist.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die eine oder die mehreren Kristallphasen mehr als etwa 15 Vol% der Glaskeramik ausmachen.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach Anspruch 9, bei der die eine oder die mehreren Kristallphasen mehr als etwa 25 Vol% der Glaskeramik ausmachen.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Kristalle der Hauptkristallphase nadelartig geformt sind.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach Anspruch 11, bei der die Nadeln eine Länge von weniger als 10 μm haben.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die eine Opazität von mindestens 100% Al hat.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach Anspruch 13, die eine Opazität von 200% Al hat.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach Anspruch 14, die eine Opazität von 250% Al hat.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 7 bis 15, in der die zusätzlichen Kristalle nadelartig oder plättchenartig sind.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der mindestens eine der einen oder mehreren Kristallphasen oder mindestens eine der einen oder mehreren zusätzlichen Kristallphasen eine feste Lösung ist.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 17, die einen chemischen Beständigkeitswert von weniger als 100,0 μg/cm² hat.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach Anspruch 18, die einen chemischen Beständigkeitswert von weniger als 70,0 μg/cm² hat.
Transluzente und radio-opake Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 19, die ein Pulver ist oder die Form eines Rohlings oder eines Blocks hat.
Verfahren zur Herstellung einer transluzenten und radio-opaken Glaskeramik, bei dem (a) eine Schmelze eines Ausgangsglases, das die Komponenten der Glaskeramik gemäß Anspruch 1 enthält, bei Temperaturen von 1200 bis 1650°C, bevorzugt zwischen 1500 und 1550°C hergestellt wird, (b) die Schmelze des Ausgangsglases in Wasser gegossen wird, um Glaskörner zu ergeben, (c) gegebenenfalls diese Glaskörner gemahlen werden, um ein Glaspulver zu ergeben, das bevorzugt eine mittlere Teilchengröße von 1 bis 500 μm, bevorzugt weniger als 150 μm hat und (d) die Glaskörner aus Stufe (b) oder das Glaspulver aus Stufe (c) einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 800 bis 1100°C für einen Zeitraum von 30 Minuten bis 6 Stunden, bevorzugt 30 Minuten bis 3 Stunden un terzogen wird, um die transluzente und radio-opake Glaskeramik zu ergeben.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem eine Glaskeramik gemäß einem der Ansprüche 2 bis 20 hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, bei dem das Ausgangsglas außerdem färbende oder fluoreszierende Komponenten enthält.
Verfahren zur Herstellung einer transluzenten und radio-opaken Glaskeramik in Form eines Rohlings, bei dem (a') eine Schmelze eines Ausgangsglases, das die Komponenten der Glaskeramik gemäß Anspruch 1 enthält, bei Temperaturen von 1200 bis 1650°C, bevorzugt zwischen 1500 und 1550°C hergestellt wird, (b') die Schmelze des Ausgangsglases in eine Form gegossen wird, um einen Ausgangsglasrohling zu bilden, (c') gegebenenfalls der Glasrohling auf Raumtemperatur gekühlt wird, (d') der Rohling aus Stufe (b') oder Stufe (c') einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 800 bis 1100°C für einen Zeitraum von 30 Minuten bis 6 Stunden, bevorzugt 30 Minuten bis 3 Stunden unterzogen wird, um die transluzente und radio-opake Glaskeramik zu bilden.
Verwendung einer transluzenten und radio-opaken Glaskeramik gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 zur Herstellung eines dentalen Beschichtungsmaterials, bei der die Glaskeramik mit einem oder mehreren Gläsern oder Glaskeramiken ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SiO₂-Al₂O₃-K₂O basierenden Gläsern und Glaskeramiken (mit kubischen oder tetragonalen Leucitkristallen), SiO₂-B₂O₃-Na₂O basierenden Gläsern und Glaskeramiken, Alkali-Silikat- basierenden Gläsern und Glaskeramiken, Alkali-Zink-Silikat – Silicophosphat und/oder SiO₂-ZrO₂ gemischt wird.
Verwendung nach Anspruch 25, wobei die optischen Eigenschaften und der Wärmeausdehnungskoeffizient einstellbar sind.
Verwendung nach einem der Ansprüche 25 und 26, wobei das Beschichtungsmaterial einen Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von 6 bis 20 × 10^–6 K^–1, gemessen im Temperaturbereich von 100 bis 500°C, hat.
Verwendung einer Glaskeramik gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 zur Herstellung einer dentalen Restauration, bei der (a) die Glaskeramik mit einer Flüssigkeit gemischt wird, (b) die Mischung aus Stufe (a) auf ein Substrat aufgebracht wird und (c) die beschichtete Struktur aus Stufe (b) gebrannt wird, um die Glaskeramik auf dem Substrat zu fixieren.
Verwendung nach Anspruch 28, wobei das Substrat eine Suprastruktur ist, die aus Metall, Metalllegierung, Glas, Glaskeramik oder Keramik hergestellt ist.
Verwendung nach Anspruch 29, bei der die dentale Restauration ein Inlay, ein Onlay, eine Brücke, ein Stiftaufbau, eine Verblendung, ein Veneer, eine Facette, eine Krone, eine Teilkrone, ein Gerüst oder eine Kappe ist.
Verwendung einer transluzenten und radio-opaken Glaskeramik gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 zur Herstellung einer dentalen Restauration, bei der (a) die Glaskeramik bereitgestellt wird, (b) die Glaskeramik zu einem Block oder einem Rohling geformt wird, (c) dieser Block oder Rohling zu einer dentalen Restauration geformt wird.
Verwendung nach Anspruch 31, bei der das Formen durch ein maschinelles Bearbeitungsverfahren erreicht wird.
Verwendung nach Anspruch 32, bei der das maschinelle Bearbeitungsverfahren ein computergesteuertes Verfahren ist.
Verwendung nach Anspruch 33, bei der dieses Verfahren ein CAD/CAM-Verfahren ist.
Verwendung nach Anspruch 31, bei der das Formen durch ein Pressverfahren erreicht wird.
Verwendung nach Anspruch 35, bei der (d) eine Form für ein auf einem Modell der Restauration basierendes Dentalgerüst durch die Aufwachs-(wax-up)-Technologie hergestellt wird, (e) das aufgewachste Gerüst in einem Einbettungsmaterial eingebettet wird, (f) das Wachs aus dem Einbettungsmaterial ausgebrannt wird, (c') der Rohling erhitzt und in einen viskosen Zustand umgewandelt wird und (c'') die viskose Glaskeramik in die Form gepresst wird, um das dentale Gerüst zu bilden.
Verwendung einer transluzenten und radio-opaken Glaskeramik gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 zur Beschichtung eines dentalen Gerüsts, bei der (a) ein Modell einer dentalen Restauration aus einem Gerüst mit einer aufgewachsten Beschichtung hergestellt wird, (b) das Modell in einem Einbettungsmaterial eingebettet wird, (c) das Wachs aus dem Modell ausgebrannt wird, (d) die Glaskeramik bereitgestellt wird, (e) die Glaskeramik zu einem Block oder einem Rohling geformt wird, (f) der Rohling erhitzt wird und in einen viskosen Zustand umgewandelt wird und (g) die viskose Glaskeramik in die Form gepresst wird, um das Gerüst zu beschichten.