Die Erfindung betrifft einen vorgesinterten Rohling für dentale Zwecke auf Basis von Lithiummetasilikat-Glaskeramik, der sich insbesondere für die Herstellung von Dentalrestaurationen eignet.

Über die Verwendung von vorgesinterten Rohlinge in der Dentaltechnik ist bereits im Stand der Technik berichtet worden. Die WO 2010/010087 beschreibt poröse silikat-keramische Formkörper, die zu Verblendschalen für Dentaltechnik verarbeitet werden. Die Formkörper sollen dabei eine bestimmte Dichte haben, um Beschädigungen bei der Bearbeitung mit Fräss- oder SchleifSystemen z.B. durch Ausbrüche von Material zu verhindern und für das ausgewählte System geeignet zu sein.

Die US 5,106,303 beschreibt die Herstellung von Zahnkronen und Inlays durch Kopierschleifen von kompaktierten keramischen Körpern, die gegebenenfalls vorgesintert sein können. Zur Erzielung der gewünschten Geometrie werden die Körper auf eine vergrösserte Form geschliffen, um die Schwindung zu berücksichtigen, die bei der anschließenden Sinterung zu der angestrebten hohen Dichte auftritt. Als keramisches Material wird insbesondere Aluminiumoxid benutzt, welches gegebenenfalls verstärkende Zusätze aufweisen kann.

Die US 5,775,912 beschreibt vorgesinterte Pellets aus Dentalporzellan, aus denen mittels CAD/CAM-Systemen eine Zahnstruktur geschliffen wird. Diese Zahnstruktur wird in Einbettmaterial eingebettet, gesintert und von dem Einbettmaterial befreit, um die gewünschte Dentalrestauration zu ergeben. Bei den eingesetzten Dentalporzellanen handelt es sich um Glaskeramiken auf Basis von Leucit.

Die US 6,354,836 offenbart Verfahren zur Herstellung von dentalen Restaurationen unter Verwendung von CAD/CAM-Methoden. Es werden dafür ungesinterte oder vorgesinterte Blöcke aus keramischem Material und insbesondere Aluminiumoxid und Zirkoniumoxid eingesetzt, die nach Schleifen auf eine vergrößerte Form und anschließendes Dichtsintern zu hochfesten Dentalrestaurationen führen. Dabei wird es allerdings als wesentlich erachtet, dass die Temperaturunterschiede im eingesetzten Sinterofen kleiner als 10 °C sind, um für geringe Schwankungen bei den schließlich erzielten Abmessungen der Restaurationen zu sorgen.

Bei den bekannten vorgesinterten Rohlingen ist die beim Dichtsintern auftretende Schwindung und damit der jeweils anzuwendende Vergrösserungsfaktor in hohem Maße von der angewendeten Vorsintertemperatur abhängig. Bereits kleine Abweichungen, wie sie infolge einer inhomogenen

Temperaturverteilung im Sinterofen auftreten können, führen zu unterschiedlichen Schwindungen beim Dichtsintern. Diese Schwankungen erlauben jedoch nicht die angestrebten geringen Toleranzen bei den Abmessungen der erzeugten Dentalrestauration.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Rohlinge zur Verfügung zu stellen, die diese Nachteile vermeiden und daher gegenüber Schwankungen bei der zu ihrer Herstellung angewendeten Sintertemperatur weniger empfindlich sind. Gleichfalls sollen diese Rohlinge einfach mittels üblicher Schleif- und Frässverfahren zu Dentalrestaurationen mit der gewünschten Geometrie verformt werden können, ohne dass bei diesen Verfahren die Zufuhr von Flüssigkeit erforderlich wäre. Weiter sollen diese Rohlinge durch Dichtsintern zu hochfesten und optisch sehr ansprechenden Dentalrestaurationen verarbeitbar sein. Diese Aufgabe wird durch den vorgesinterten Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 9 gelöst. Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls das Verfahren zur Herstellung des Rohlings nach Anspruch 10 und 11, das Verfahren zur Herstellung von Dentalrestaurationen nach den Ansprüchen 12 bis 15 sowie die Verwendung des Rohlings nach Anspruch 16.

Der erfindungsgemäße vorgesinterte Rohling für dentale Zwecke zeichnet sich dadurch aus, dass er auf Basis von Lithiummetasilikat-Glaskeramik ist und eine relative Dichte von 66 bis 90%, insbesondere 68 bis 88% und bevorzugt 70 bis 86 %, bezogen auf die Reindichte der entsprechenden dichtgesinterten Lithiumdisilikat-Glaskeramik aufweist.

Die relative Dichte ist dabei das Verhältnis von der Dichte des vorgesinterten Rohlings zur Reindichte der entsprechenden dichtgesinterten Lithiumdisilikat-Glaskeramik .

Die Dichte des vorgesinterten Rohlings wird bestimmt, indem dieser gewogen und sein Volumen geometrisch ermittelt wird. Die Dichte wird dann nach der bekannten Formel Dichte = Masse / Volumen berechnet . Die Bestimmung der Reindichte der entsprechenden dichtgesinterten Lithiumdisilikat-Glaskeramik erfolgt, indem der vorgesinterte Rohling für 20 min in einem auf 920°C geheizten Ofen wärmebehandelt wird, die erhaltene entsprechende dichtgesinterte Lithiumdisilikat-Glaskeramik zu einem Pulver mit einer mittleren Teilchengrösse von 10 bis 30 ym, insbesondere von 20 ym, bezogen auf die Anzahl der Teilchen, gemahlen wird und die Dichte des Pulvers mittels Pyknometer ermittelt wird. Die Bestimmung der Teilchengrösse wurde mit dem CILAS® Particle Size Analyzer 1064 der Firma Quantachrome GmbH & Co. KG mittels Laserbeugung nach ISO 13320 (2009) durchgeführt.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass der erfindungsgemäße Rohling nicht nur in einfacher Weise maschinell trocken bearbeitet werden kann, sondern er auch bei sich signifikant unterscheidenden Vorsintertemperaturen hergestellt werden kann, ohne dass dies zu einer wesentlichen Veränderung der Schwindung führen würde, die bei einem anschließenden Dichtsintern auftritt. Damit kann der die auftretende Schwindung berück- sichtigende Vergrößerungsfaktor sehr genau bestimmt werden. Diese vorteilhaften Eigenschaften sind offenbar auf das besondere Verhalten von Lithiummetasilikat-Glaskeramik bei der Vorsinterung auf die oben angegebenen relativen Dichten zurückzuführen und ihre Fähigkeit sich bei hohen Temperaturen, wie sie z.B. beim Dichtsintern üblicherweise angewendet werden, in hochfeste Lithiumdisilikat-Glaskeramik umzuwandeln .

Es ist weiter bevorzugt, dass der Rohling im Wesentlichen aus der Lithiummetasilikat-Glaskeramik besteht. Besonders bevorzugt besteht der Rohling aus der Lithiummetasilikat-Glaskeramik.

Die Glaskeramik weist in einer bevorzugten Ausführungsform Lithiummetasilikat als Hauptkristallphase auf. Dabei bezeichnet der Begriff „Hauptkristallphase" die Kristallphase, die gegenüber anderen Kristallphasen den höchsten Volumenanteil hat. Insbesondere enthält die Glaskeramik mehr als 20 Vol.-%, bevorzugt mehr als 25 Vol.-% und besonders bevorzugt mehr als 30 Vol.-% an Lithiummetasilikat-Kristallen, bezogen auf die gesamte Glaskeramik .

Die Lithiummetasilikat-Glaskeramik enthält S1O ₂ und L1 ₂ O vorzugsweise in einem Molverhältnis im Bereich von 1,75 bis 3,0, insbesondere 1,8 bis 2,6 und besonders bevorzugt 2,2 bis 2,5.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Lithiummetasilikat-Glaskeramik mindestens eine der folgenden Komponenten :

Komponente Gew . ^■

Si0 ₂ 50,0 bis 80, 0

Li ₂ 0 6, 0 bis 20, 0

Me (I) ₂ 0 0 bis 10, 0, insbesondere 0,1 bis 10, 0

Me ( 11 ) 0 0 bis 12, 0, insbesondere 0,1 bis 12, 0

Me (IID2O3 0 bis 8, 0, insbesondere 0,1 bis 8, 0

Me (IV) 0 ₂ 0 bis 8, 0, insbesondere 0,1 bis 8, 0

Me (V) ₂ 0 ₅ 0 bis 8, 0, insbesondere 0,1 bis 8, 0

Me (VI) 0 ₃ 0 bis 8, 0, insbesondere 0,1 bis 8, 0

Keimbildner 0 bis 8, 0, insbesondere 0,1 bis 8, 0 wobei

Me(I) ₂ 0 ausgewählt ist aus Na ₂ <0, K ₂ 0, Rb ₂ <0, CS ₂ O oder Mischungen davon,

Me(II)0 ausgewählt ist aus CaO, BaO, MgO, SrO, ZnO und Mischungen davon,

Me(III) ₂ 0 ₃ ausgewählt ist aus A1 ₂ 0 ₃ , La ₂ 0 ₃ , Bi ₂ 0 ₃ , Y ₂ 0 ₃ , Yb ₂ 0 ₃ und Mischungen davon, Me(IV)0 ₂ ausgewählt ist aus Zr0 ₂ , Ti0 ₂ , Sn0 ₂ , Ge0 ₂ und

Mischungen davon, Me (V) 2O5 ausgewählt ist aus Ta ₂ 0s, M ₂ O ₅ , V ₂ O ₅ und Mischungen davon,

Me(VI)0 ₃ ausgewählt ist aus WO ₃ , M0O3 und Mischungen davon, und

Keimbildner ausgewählt ist aus P ₂ O ₅ , Metallen und Mischungen davon . Als Oxide einwertiger Elemente Me(I) ₂ 0 sind Na ₂ <0 und K ₂ O bevorzugt .

Als Oxide zweiwertiger Elemente Me(II)0 sind CaO, MgO, SrO und ZnO bevorzugt.

Als Oxide dreiwertiger Elemente Me (111) ₂ 03 sind AI ₂ O3, La2Ü ₃ und Y ₂ O3 bevorzugt.

Als Oxide vierwertiger Elemente Me(IV)02 sind Zr02, T1O2 und Ge02 bevorzugt.

Als Oxide fünfwertiger Elemente Me (V) ₂ O5 sind a ₂ 0s und M ₂ O ₅ bevorzugt . Als Oxide sechswertiger Elemente Me(VI)0 ₃ sind WO3 und M0O3 bevorzugt .

Als Keimbildner ist P ₂ O5 bevorzugt. Die Lithiummetasilikat-Glaskeramik enthält bevorzugt Färbemittel und/oder Fluoreszenzmitteln.

Beispiele für Färbemittel und Fluoreszenzmittel sind Oxide von d- und f-Elementen, wie z.B. die Oxide von Ti, V, Sc, Mn, Fe, Co, Ta, W, Ce, Pr, Nd, Tb, Er, Dy, Gd, Eu und Yb und keramische Farbpigmente, wie gefärbte Spinelle. Als Färbemittel können auch Metallkolloide, z.B. von Ag, Au und Pd, verwendet werden, die zusätzlich auch als Keimbildner fungieren können. Diese Metallkolloide können z.B. durch Reduktion von entsprechenden Oxiden, Chloriden oder Nitraten während der Schmelz- und Kristallisationsprozesse gebildet werden. Der erfindungsgemäße Rohling weist vorzugsweise mindestens zwei Bereiche, insbesondere Schichten, auf, die sich durch ihre Färbung oder Transluzenz unterscheiden. Bevorzugt hat der Rohling mindestens 3 und bis zu 10, besonders bevorzugt mindestens 3 und bis zu 8, und ganz besonders bevorzugt mindestens 4 und bis zu 6 sich in Färbung oder Transluzenz unterscheidende Bereiche, insbesondere Schichten. Gerade durch das Vorliegen von mehreren unterschiedlich gefärbten Bereichen, insbesondere Schichten, gelingt es sehr gut natürliches Zahnmaterial zu imitieren. Es ist ebenfalls möglich, dass wenigstens einer der Bereiche oder der Schichten einen Farbgradienten aufweist, um einen stufenlosen Farbübergang zu gewährleisten.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Rohling einen Halter für die Befestigung in einer Bearbeitungsvorrichtung auf. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform hat der erfindungsgemäße Rohling eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem Dentalimplantat.

Der Halter gestattet die Befestigung des Rohlings in einer Bearbeitungsvorrichtung, wie insbesondere einer Fräs- oder

SchleifVorrichtung . Der Halter hat üblicherweise die Form eines Stifts und besteht vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff.

Die Schnittstelle sorgt für eine Verbindung zwischen einem Implantat und der darauf aufgesetzten Dentalrestauration, wie insbesondere Abutmentkröne, die durch maschinelle Bearbeitung und Dichtsinterung des Rohlings erhalten worden ist. Diese Verbindung ist bevorzugt rotationsfest. Die Schnittstelle liegt insbesondere in Form einer Ausnehmung, wie einer Bohrung, vor. Die konkrete Geometrie der Schnittstelle wird dabei üblicherweise in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Implantatsystem gewählt. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Rohlings, bei dem

Lithiumsilikat-Glas m Pulver- oder Granulatform zu einem Glasrohling verpresst wird,

der Glasrohling wärmebehandelt wird, um einen vorgesinterten Rohling auf Basis von Lithiummetasilikat-Glaskeramik herzustellen, wobei die Temperatur der Wärmebehandlung

(i) mindestens 500°C, insbesondere mindestens 540°C und bevorzugt mindestens 580°C beträgt, und in einem Bereich liegt, der sich über mindestens 30K, insbesondere mindestens 50K und bevorzugt mindestens 70K erstreckt und in dem die relative Dichte um weniger als 2,5 %, insbesondere weniger als 2,0 % und bevorzugt weniger als 1,5 % variiert.

In Stufe (a) wird Lithiumsilikat-Glas in Pulver- oder Granulatform zu einem Glasrohling verpresst.

Das dabei eingesetzte Lithiumsilikatglas wird üblicherweise hergestellt, indem eine Mischung von geeigneten Ausgangsmaterialien, wie z.B. Carbonaten, Oxiden, Phosphaten und Fluoriden, bei Temperaturen von insbesondere 1300 bis 1600°C für 2 bis 10 h erschmolzen wird. Zur Erzielung einer besonders hohen Homogenität wird die erhaltene Glasschmelze in Wasser gegossen, um ein Glasgranulat zu bilden, und das erhaltene Granulat wird dann erneut aufgeschmolzen.

Das Granulat wird dann auf die gewünschte Teilchengröße zerkleinert und insbesondere zu Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von < 50 ym, bezogen auf die Anzahl der Teilchen, gemahlen .

Das Granulat oder Pulver wird dann, gegebenenfalls unter Zusatz von Presshilfsmitteln oder Bindemitteln, üblicherweise in eine Pressform gegeben und zu einem Glasrohling verpresst. Der dabei angewendete Druck liegt insbesondere im Bereich von 20 bis 200 MPa. Für das Verpressen werden bevorzugt Uniaxial-Pressen eingesetzt. Das Verpressen kann insbesondere auch als isostatisches Pressen, bevorzugt als kalt-isostatisches Pressen durchgeführt werden.

Durch Verwendung von Glaspulvern oder -granulaten mit unterschiedlicher Färbung oder Transluzenz können Glasrohlinge erzeugt werden, die unterschiedlich gefärbte oder unterschiedlich transluzente Bereiche und insbesondere Schichten aufweisen. Beispielsweise können verschieden gefärbte Pulver oder Granulate in einer Pressform übereinander angeordnet werden, so dass ein mehrfarbiger Glasrohling erzeugt wird. Diese Mehrfarbigkeit gestattet es in hohem Maße, den schließlich hergestellten Dentalrestaurationen das Aussehen von natürlichem Zahnmaterial zu verleihen .

In Stufe (b) wird der erhaltene ein- oder mehrfarbige Glasrohling einer Wärmebehandlung unterzogen, um die Vorsinterung und gesteuerte Kristallisation von Lithiummetasilikat und damit die Bildung von Lithiummetasilikat-Glaskeramik herbeizuführen. Die Wärmebehandlung findet insbesondere bei einer Temperatur von 500 bis 800°C statt, vorzugsweise von 540 bis 800°C und besonders bevorzugt von 580 bis 750°C statt. Die Wärmebehandlung wird insbesondere für eine Dauer von 5 bis 60 min, bevorzugt 10 bis 40 min und besonders bevorzugt 15 bis 30 min durchgeführt.

Der Temperaturbereich (b) (ii) beschreibt einen Bereich, in dem trotz Änderung der Temperatur sich die relative Dichte kaum ändert. Dieser Bereich wird daher im Folgenden auch als „Plateau" bezeichnet. Die in diesem Bereich mögliche Variation der relativen Dichte errechnet sich in % aus dem Maximal- und Minimalwert der relativen Dichte in dem Bereich durch

(Maximalwert-Minimalwert) /Maximalwert x 100

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass Lithiummetasilikat- Glaskeramiken bei der Vorsinterung in bestimmten Temperaturbereichen im Wesentlichen keine Veränderung der relativen Dichte und damit der linearen Schwindung und des Vergrößerungsfaktors beim Dichtsintern zeigen. Diese Bereiche sind bei der graphische Darstellung von relativer Dichte, linearer Schwindung oder Vergrößerungsfaktor gegen die Temperatur als „Plateaus" erkennbar. Demgemäß sind für die Passgenauigkeit der späteren Dentalrestauration wichtige Eigenschaften des Rohlings in diesem Bereich im Wesentlichen unabhängig von der Temperatur. Daraus resultiert der für die Praxis wichtige Vorteil, dass der Rohling z.B. gegenüber Temperaturschwankungen oder Temperaturgradienten im Sinterofen eher unempfindlich ist, solange die Temperatur sich im Bereich des „Plateaus" befindet.

Erfindungsgemäß sind daher besonders solche vorgesinterten Rohlinge bevorzugt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind.

Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäße Rohlinge, die eine relative Dichte aufweisen, die sich ergibt, wenn

(a) Pulver eines entsprechenden Ausgangsglases mit einer mittleren Teilchengröße von < 50 ym, bezogen auf die Anzahl der Teilchen, bei einem Druck von 20 bis 200 MPa, bevorzugt 40 bis 120 MPa und besonders bevorzugt 50 bis 100 MPa uniaxial oder isostatisch verpresst und

(b) der erhaltene Glasspulverpressling für 5 bis 60 min, bevorzugt 10 bis 40 min und besonders bevorzugt 15 bis 30 min bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die

(i) mindestens 500°C, insbesondere mindestens 540°C und bevorzugt mindestens 580°C beträgt, und

(ii) in einem Bereich liegt, der sich über mindestens 30K, insbesondere mindestens 50K und bevorzugt mindestens

70K erstreckt und in dem die relative Dichte um weniger als 2.5 %, insbesondere weniger als 2.0 % und bevorzugt weniger als 1.5 % variiert. Figur 2 veranschaulicht die bei Wärmebehandlung von einem Glaspulverpressling üblicherweise durchlaufenen Phasen, indem für einen Pressling mit einer Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 der Vergrößerungsfaktor gegen die Temperatur aufgetragen ist. In der Phase I bis etwa 400 °C erfolgen das Aufheizen und die Entfernung eventuell vorhandenen Bindemittels. In der Phase II von etwa 400 bis etwa 600°C erfolgt Sintern und Kristallisation, und in Phase III, dem Plateau, von etwa 600 bis etwa 700°C liegt ein erfindungsgemäßer vorgesinterter Rohling auf Basis von Lithiummetasilikat-Glaskeramik vor. Anschließend erfolgt in Phase IV beginnend ab etwa 700°C die Dichtsinterung und Kristallisation von Lithiumdisilikat .

Der erfindungsgemäße vorgesinterte Rohling liegt vorzugsweise m Form von Blöcken, Scheiben oder Zylindern vor. In diesen Formen ist eine Weiterverarbeitung zu den gewünschten

Dentalrestaurationen besonders einfach.

Der vorgesinterte Rohling wird insbesondere zu Dentalrestaurationen weiterverarbeitet. Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zur Herstellung von Dentalrestaurationen, bei dem (i) der erfindungsgemäße vorgesinterte Rohling auf Basis von Lithiummetasilikat-Glaskeramik durch maschinelle Bearbeitung zu einer Vorstufe der Dentalrestauration geformt wird,

(ii) die Vorstufe im Wesentlichen dichtgesintert wird, um die Dentalrestauration zu ergeben, und

(iii) gegebenenfalls die Oberfläche der Dentalrestauration endbehandelt wird. In Stufe (i) erfolgt die maschinelle Bearbeitung üblicherweise durch materialabtragende Verfahren und insbesondere durch Fräsen und/oder Schleifen. Es ist bevorzugt, dass die maschinelle Bearbeitung mit computer-gesteuerten Fräs- und/oder Schleif orrichtungen erfolgt. Besonders bevorzugt erfolgt die maschinelle Bearbeitung im Rahmen eines CAD/CAM-Verfahrens .

Der erfindungsgemäße Rohling kann insbesondere aufgrund seiner Offenporigkeit und geringen Festigkeit sehr einfach maschinell bearbeitet werden. Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass der Einsatz von Flüssigkeiten während des Schleifens oder Fräsens nicht erforderlich ist. Bei konventionellen Rohlingen sind hingegen häufig sogenannte Nass-Schleifverfahren nötig.

Die maschinelle Bearbeitung wird regelmäßig so durchgeführt, dass die erhaltene Vorstufe eine vergrößerte Form der gewünschten Dentalrestauration darstellt. Dadurch wird die beim anschließenden Dichtsintern auftretende Schwindung berücksichtigt. Der erfindungsgemäße Rohling weist dabei den besonderen Vorteil auf, dass der bei ihm anzuwendende Vergrößerungsfaktor sehr genau bestimmt werden kann. Der Vergrößerungsfaktor ist der Faktor, um den die Vorstufe vergrößert aus dem vorgesinterten Rohling geschliffen oder gefräst werden muss, damit nach dem Dichtsintern die erhaltene Dentalrestauration die gewünschten Abmessungen hat.

Der Vergrößerungsfaktor F _v , die relative Dichte p _r und die verbleibende lineare Schwindung S können wie folgt ineinander umgerechnet werden:

F _v = 1 / (1-S)

In einer bevorzugten Ausführungsform wird als vorgesinterter Rohling der nach dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Rohling eingesetzt. In der Stufe (ii) wird die erhaltene Vorstufe im Wesentlichen dichtgesintert, um die Dentalrestauration mit der gewünschten Geometrie zu erzeugen. Zum Dichtsintern wird die Vorstufe bevorzugt bei einer Temperatur von 800 bis 1000°C, insbesondere von 850 bis 950°C, wärmebehandelt. Die Wärmebehandlung erfolgt üblicherweise für eine Dauer von 2 bis 40 min, insbesondere 2 bis 30 min und besonders bevorzugt 5 bis 15 min. Während dieser Wärmebehandlung erfolgt nicht nur ein Dichtsintern, sondern regelmäßig auch die Umwandlung der Lithiummetasilikat-Glaskeramik zu

Lithiumdisilikat-Glaskeramik .

Es liegt dann eine Dentalrestauration auf Basis von Lithiumdisilikat-Glaskeramik vor. In dieser Glaskeramik bildet Lithiumdisilikat bevorzugt die Hauptkristallphase. Diese Lithiumdisilikat-Glaskeramik verfügt über ausgezeichnete optische und mechanische Eigenschaften sowie eine hohe chemische Stabilität. Somit können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Dentalrestaurationen hergestellt werden, die den hohen an sie gestellten Anforderungen gerecht werden.

Die Dentalrestaurationen sind bevorzugt ausgewählt aus Kronen, Abutments, Abutmentkronen, Inlays, Onlays, Veneers, Schalen und Brücken sowie Überwürfen für mehrteilige Restaurationsgerüste, die z.B. aus Oxidkeramik, Metallen oder Dentallegierungen bestehen können.

Für das Dichtsintern kann es vorteilhaft sein, dass die Vorstufe der Dentalrestauration abgestützt wird, um einen Verzug zu vermeiden. Es ist bevorzugt, dass die Abstützung aus dem gleichen Material wie die Vorstufe besteht und damit den gleichen Sinterschrumpf aufweist. Die Abstützung kann z.B. in Form einer Stützkonstruktion oder Stützform vorliegen, die von ihrer Geometrie an die Vorstufe angepasst ist.

In der optionalen Stufe (iii) kann die Oberfläche der Dentalrestauration noch endbehandelt werden. Dabei ist es insbesondere möglich noch einen Glanzbrand bei einer Temperatur von 700 bis 900 °C durchzuführen oder die Dentalrestauration zu polieren . Aufgrund der geschilderten Eigenschaften des erfindungsgemäßen vorgesinterten Rohlings eignet er sich insbesondere zur Erzeugung von Dentalrestaurationen. Die Erfindung betrifft daher auch die Verwendung des Rohlings zur Herstellung von Dentalrestaurationen und insbesondere von Kronen, Abutments, Abutmentkronen, Inlays, Onlays, Veneers, Schalen und Brücken sowie Überwürfen.

Die angegebenen mittleren Teilchengrößen, bezogen auf die Anzahl der Teilchen, wurden durch Laserbeugung mit dem CILAS® Particle Size Analyzer 1064 der Firma Quantachrome GmbH & Co. KG nach ISO 13320 (2009) bestimmt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen näher erläutert .

Beispiele

Beispiele 1 bis 16 Es wurden insgesamt 16 Glaskeramiken mit Lithiummetasilikat als Hauptkristallphase mit den in Tabelle I angegebenen Zusammensetzungen hergestellt, indem entsprechende Ausgangsgläser erschmolzen und anschließend daraus erzeugte verpresste Glaspulverrohlinge durch Wärmebehandlung vorgesintert wurden und gleichzeitig Lithiummetasilikat kristallisiert wurde.

Dazu wurden zunächst die Ausgangsgläser im 100 bis 200 g Maßstab aus üblichen Rohstoffen bei 1400 bis 1500°C erschmolzen, wobei das Erschmelzen sehr gut ohne Bildung von Blasen oder Schlieren möglich war. Durch Eingießen der Ausgangsgläser in Wasser wurden Glasfritten hergestellt, die zur Homogenisierung anschließend ein zweites Mal bei 1450 bis 1550°C für 1 bis 3 h geschmolzen wurden.

Die erhaltenen Glasschmelzen wurden dann auf 1400°C abgekühlt und durch Eingießen in Wasser zu feinteiligen Granulaten umgewandelt. Die Granulate wurden getrocknet und zu Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von < 100 ym, bezogen auf die Anzahl der Teilchen, gemahlen. Diese Pulver wurden im Sprühtrockner mit einem handelsüblichen Bindemittel befeuchtet und anschliessend bei einem Pressdruck von 20 bis 200 MPa zu Pulverpresslingen verpresst . Die Pulverpresslinge wurden dann für 2 bis 120 min bei einer Temperatur wärmebehandelt, die in dem Bereich liegt, der in der Tabelle I für die jeweilige Zusammensetzung als Plateau angegeben ist. Nach dieser Wärmebehandlung lagen erfindungsgemäße Rohlinge vor, die vorgesintert und auf Basis von Lithiummetasilikat- Glaskeramik waren.

Tabelle I

LS Lithiummetasilikat Tabelle I Fortsetzung

LS Lithiummetasilikat , ₀

Beispiel 17 - Untersuchung Sinterverhalten der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1

Es wurde ein Glas mit der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 erschmolzen und zu einem Glaspulver mit einer mittleren Teilchengröße von 20 ym, bezogen auf die Anzahl der Teilchen, gemahlen. Dieses Glaspulver wurde mit einem handelsüblichen Bindemittel versehen und bei einem Druck von 80 MPa uniaxial zu Zylindern verpresst. Das Sinterverhalten dieser zylindrischen Rohlinge wurde untersucht, indem sie bei verschiedenen Temperaturen in einem Ofen des Typs Programat® P700 von Ivoclar Vivadent AG wärmebehandelt wurden. Dabei wurde jeweils eine Aufheizrate von 10°C/min sowie eine Haltezeit von 15 min bei der jeweiligen Temperatur gewählt. Danach wurden die Rohlinge auf Raumtemperatur abgekühlt, und es wurde dann jeweils die relative Dichte der Rohlinge in Bezug auf die Reindichte der entsprechenden dichtgesinterten Lithiumdisilikat-Glaskeramik bestimmt. Aus der relativen Dichte wurden die verbleibende lineare Schwindung und daraus der zu wählende Vergrößerungsfaktor berechnet.

Die Ergebnisse für Sintertemperaturen im Bereich von 25 bis 870 °C sind in der folgenden Tabelle II dargestellt. Zwischen 600 bis 700 °C lag ein erfindungsgemäßer vorgesinterter Rohling aus Lithiummetasilikat-Glaskeramik mit einer relativen Dichte von 74.7 bis 75.4 % vor.

Tabelle II

In Figur 1 ist die relative Dichte als Funktion der Vorsintertemperatur graphisch dargestellt.

In Figur 2 ist der berechnete Vergrößerungsfaktors gegen die Vorsintertemperatur graphisch dargestellt. Es ist daraus ersichtlich, dass der Vergrößerungsfaktor überraschenderweise im Bereich von 600 bis 700°C im Wesentlichen konstant bleibt und die Kurve ein Plateau bildet. Somit ist bei der Anwendung einer Vorsinterung in diesem Bereich ein erfindungsgemäßer Rohling erzeugbar, für den eine sehr genaue Angabe des zu wählenden Vergrößerungsfaktors möglich ist. ^„

Beispiel 18 - Untersuchung Sinterverhalten der Zusammensetzung gemäß Beispiel 8

An der Zusammensetzung gemäß Beispiel 8 wurde analog Beispiel 17 das Sinterverhalten untersucht. Es wurde ein Glas mit der Zusammensetzung gemäß Beispiel 8 erschmolzen und zu einem Glaspulver mit einer mittleren Teilchengröße von 15 ym, bezogen auf die Anzahl der Teilchen, gemahlen. Dieses Glaspulver wurde wie zuvor beschrieben zu Zylindern verpresst. Das Sinterverhalten dieser zylindrischen Rohlinge wurde untersucht, indem die Prüfkörper bei verschiedenen Temperaturen in einem Ofen des Typs Programat® P700 von Ivoclar Vivadent AG wärmebehandelt wurden. Dabei wurde jeweils eine Aufheizrate von 10°C/min sowie eine Haltezeit von 2 min bei der jeweiligen Temperatur gewählt. Danach wurden die Rohlinge auf Raumtemperatur abgekühlt, und es wurde dann jeweils die relative Dichte der Rohlinge in Bezug auf die Dichte der entsprechenden dichtgesinterten Lithiumdisilikat- Glaskeramik bestimmt. Aus der relativen Dichte wurden die verbleibende lineare Schwindung und daraus der zu wählende Vergrößerungsfaktor berechnet.

Die Ergebnisse für Sintertemperaturen im Bereich von 25 bis 870 °C sind in der folgenden Tabelle III dargestellt. Zwischen 580°C bis 700 °C lag ein erfindungsgemäßer vorgesinterter Rohling aus Lithiummetasilikat-Glaskeramik mit einer relativen Dichte von 74,4 bis 75,1 % vor.

Tabelle III

In Figur 3 ist die relative Dichte als Funktion der Vorsintertemperatur graphisch dargestellt.

In Figur 4 ist der berechnete Vergrößerungsfaktors gegen die Vorsintertemperatur graphisch dargestellt. Es ist daraus ersichtlich, dass der Vergrößerungsfaktor überraschenderweise im Bereich von 580 bis 700°C im Wesentlichen konstant bleibt und die Kurve ein Plateau bildet. Somit ist bei der Anwendung einer Vorsinterung in diesem Bereich ein erfindungsgemäßer Rohling erzeugbar, für den eine sehr genaue Angabe des zu wählenden Vergrößerungsfaktors möglich ist.

In gleicher Weise wurde bei den anderen in Tabelle I genannten Zusammensetzungen verfahren, um jeweils diesen Bereich („Plateau") zu bestimmen.