CH632408A5 - Verstaerkungs-, fuell- oder halte-material zur verwendung in der dentaltechnik. - Google Patents

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Description

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PATENTANSPRÜCHE
1.Verstärkungs-, Füll- oder Haltematerial zur Verwendung in der Dentaltechnik, dadurch gekennzeichnet, dass es ein poröses, dreidimensionales Netzwerk aus anorganischen Fasern enthält, wobei die Fasern an ihren gegenseitigen Berührungspunkten miteinander verschmolzen sind.
2. Material gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus Glas sind und einen Durchmesser von weniger als 100 um, vorteilhafterweise einen Durchmesser von weniger als 10 um, aufweisen.
3. Material gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren zwischen den Fasern ein kontinuierliches, untereinander verbundenes Öffnungssystem bilden.
4. Material gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mit Polymeren imprägniert ist.
5. Material gemäss Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mittels eines aushärtenden Polymerharzes imprägniert ist.
6. Material gemäss den Patentansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtende Polymer-Harz ein Harz auf der Basis von Methylmethacrylat ist.
7. Material gemäss Patentansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtende Polymer-Harz ein Harz auf der Basis von Epoxy-Kunststoff ist.
8. Material gemäss Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mittels eines Elastomeren imprägniert ist.
9. Material gemäss Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomere ein Silikonharz ist.
10. Verfahren zur Herstellung des Verstärkungs-, Fülloder Haltematerials gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dazu die anorganischen Fasern mittels Einwirkung von Hitze und Druck an den gegenseitigen Berührungspunkten miteinander verschmolzen werden.
Die vorliegend beschriebene Erfindung betrifft ein Ver-stärkungs-, Füll- oder Haltematerial zur Verwendung in der Dentaltechnik sowie ein Verfahren zur Herstellung des genannten Materials.
Ein Verstärkungs-, Füll- oder Haltematerial zum Gebrauch in der Dentaltechnik sollte ähnliche physikalische Eigenschaften aufweisen, wie die Zahnsubstanz selber. Das Material sollte also ähnlich aussehen und ungefähr gleiche Festigkeiten und Abriebbeständigkeiten aufweisen. Andere, wichtige Eigenschaften solcher Materialien sind diejenigen, die die Bildung von Mikrolecken zwischen dem Zahn und dem Füllmaterial betreffen. In dieser Hinsicht sind wichtig der thermische Ausdehnungskoeffizient, die auf die Polymerisation zurückzuführende Kontraktion und sehr wahrscheinlich auch die viskoelastischen Eigenschaften des Füllmaterials.
Aus den genannten Gründen folgt, dass eine erfolgreiche Füllmaterialmischung möglichst wenig organisches Polymer enthalten soll. Dadurch wird der Einfluss der organischen Verbindung als schwächstes Verbindungsglied verringert. Ebenso ist darauf zu achten, dass zwischen dem anorganischen Anteil und dem organischen Anteil des Füllmaterials eine genügend starke und stabile Verbindung hergestellt werden kann.
Bei Abwesenheit einer genügend starken und stabilen Verwendung können zum Beispiel Füllstoffteilchen aus dem Material entfernt werden. Ebenso kann Wasser zwischen den Füllstoff und den Binder eindringen. Das letztere stellt vermutlich den Hauptgrund für die ungenügende Beständigkeit gegen Einschlussabrieb der heute verwendeten, sogenannten Zahnrestaurationsfüllmaterialien dar.
Um einen niedrigen Polymergehalt des Füllmaterials zu s erreichen, wird heute vielfach darauf geachtet, das anorganische Füllmaterial mit einer günstigen Kornverteilung einzusetzen. Die letztere sollte so breit wie möglich sein. Durch den Einbau von grossen und sehr abrasionsbeständigen Teilchen kann das Füllmaterial jedoch in dem Sinn ungünstig io beeinfiusst werden, dass seine Oberfläche sehr rauh und uneben wird. Diese Unebenheit wird durch die verschiedene Abnützung des Füllmaterials und des Binders noch erhöht.
Es ist nun der Zweck dieser Erfindung, ein Verstärkungs-, Füll- oder Haltematerial zu schaffen, welches die genannten 15 Anforderungen in bezug auf Aussehen, Festigkeit, Steifheit und Abriebbeständigkeit erfüllt und sich zudem noch gut eignet zum Herstellen einer festen Verbindung zwischen lebendem Gewebe und dem Material.
Das erfindungsgemässe Verstärkungs-, Füll- oder Hal-20 tematerial zur Verwendung in der Dentaltechnik ist im vorangehenden Patentanspruch 1 charakterisiert.
Dieser Beschreibung liegen zwei vergrösserte fotographische Aufnahmen des erfindungsgemässen Materials bei.
Die Verschmelzung der Fasern oder Fäden an ihren Be-25 rührungspunkten führt zu sehr festen, materialgleichen Verbindungen des anorganischen Füllmaterials.
Das poröse, anorganische Material kann mit Vorteil mit Polymeren imprägniert sein. Da die Poren zwischen den Fasern oder Fäden ein kontinuierliches Öffnungssystem bilden, 30 kann die Imprägnierung bis zu sehr grossen Tiefen des Materials ausgeführt werden. Die Imprägnierung führt zu ver-grösserter Festigkeit und Steifheit des Materials. Ebenso wird dessen Abriebfestigkeit erhöht. Polymere, welche in diesem Zusammenhang mit Vorteil als Imprägnierungsmittel 35 eingesetzt werden können, sind alle aushärtenden, d.h. alle thermisch aushärtenden oder thermoplastischen Harze. Beispiele solcher Harze sind Methylmethacrylat-Harz, Epoxy-Harze oder eine Kombination von Methylmethacrylat- und Epoxy-Harzen. Die letzte Kombination ist unter dem Han-40 delsnamen «Bowen-Resin» erhältlich.
Die Steifheit-, Verstärkungs- und Hafteigenschaften des erfindungsgemässen Materials zeigen sich speziell gut, wenn die Fasern oder Fäden aus Glas bestehen. Um zu erreichen, dass das Material auch eine günstige Oberflächenstruktur er-45 hält, sollte der Durchmesser der Fasern 100 um, mit Vorteil sogar 10 |im, nach dem Sintern nicht übersteigen.
Eine genügende Befestigung des Implantats am lebenden Gewebe erfordert entweder eine sehr gute Haftung oder eine mechanische Verstrebung. Beides kann zum Beispiel da-50 durch erreicht werden, dass das Füllmaterial in Oberflächenporen des Zahnmaterials hineinwachsen kann. Das Material gemäss der Erfindung erfüllt nun beide Voraussetzungen im hohen Masse.
Um die ausgezeichnete Verbindung der einzelnen Fasern 55 oder Fäden durch Verschmelzung untereinander zu erreichen, ist es nötig, dieselben mittels einer geeigneten Wärmequelle zu erhitzen oder mittels Vibration der Fasern dieselben zu erhitzen und sie an ihren Berührungspunkten zum Verschmelzen zu bringen.
6o Es folgt nun ein Beispiel für eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Materials sowie ein Beispiel für ein Herstellungsverfahren desselben Materials.
Beispiel
65 Zur Herstellung des erfindungsgemässen Materials wurde von Glasfasern des Typs A der Firma Gullfiber AB, Bil-lesholm, Schweden, ausgegangen. Diese Glasfasern weisen einen extrem kleinen Durchmesser von < 4 um auf. Durch
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eine kombinierte Hitze- und Druckbehandlung wurde erreicht, dass die Fasern an ihren Berührungspunkten zusammenschmolzen und so zu einem dichten, dreidimensionalen Netzwerk wurden. Das Netzwerk wurde anschliessend mit Bowen-Harz (Epoxylite® HL-72) imprägniert. Die Imprägnierung geschah mittels einer Vakuummethode, die ähnlich derjenigen war, welche für die Herstellung eines Gips-Polymermaterials verwendet wird (Ehrnford, 1972, schwedische öffentliche Patentspezifikation Nr. 362 060).
Für rasterelektronen-mikroskopische Aufnahmen wurden Flächen aus erfindungsgemässen Material einer Schichtdicke von 250 (im hergestellt. Zur Herstellung wurden Glasfaserschichten zwischen Glimmerplatten auf ungefähr 650 °C erwärmt und einem Druck von ungefähr 4000 Pa unterworfen.
Unter Rotation der Probekörper wurden diese im Vakuum mit einer ungefähr 200 À dicken Schicht einer Palladium-Gold-Legierung versehen. Das Aufbringen der Metallschicht geschah mittels Aufdampfen, die Zusammensetzung der Legierung betrug 40% Palladium und 60% Gold.
Die Morphologie der direkt an die Glimmerplatten anschliessenden Schichten des Materials wurden mit einem Elektronenmikroskop (Cambridge Stereoscan Mark II) untersucht. Es wurden fotographische Aufnahmen auf Ilford Pan F-Film gemacht.
Im Fasernetzwerk kann das Polymer sich chemisch mit dem Matrixpolymer verbinden. Auch eine mechanische Verstrebung des Verstärkungsmaterials kann erreicht werden.
Ein Netzwerk, wie es im obigen Beispiel erhalten wird, kann auch als Aufnahmematerial vor dem Imprägnieren verwendet werden. Dies kann zum Beispiel in der Form einer Oberflächenbeschichtung auf einem Implantat geschehen.
Die Fotoaufnahmen des erfindungsgemässen Materials zeigen, dass die Fasern zu einem Glasgerüst zusammenge-schweisst sind. Das Gerüst umschliesst ein Mikroporensy-stem. Eben dieses Glasgerüst kann nun als eigentliches Auf-5 nahmeelement verwendet werden. Es zeigt eine günstige Struktur in bezug auf Festigkeiten, Steifheit und Haftung. Die Oberfläche des Materials ist flach und eben und es zeigen sich keine Defekte, welche auf Bruchstellen hinweisen können.
io Die Bilder zeigen ganz eindeutig, dass die Fasern zu einem dreidimensionalen Netzwerk verschmolzen wurden. Die Öffnungen zwischen den Fasern bilden ein durchgehendes Hohlraumsystem, wodurch gewährleistet wird, dass das Material bis in grosse Tiefen imprägniert werden kann. Eine sol-15 che tiefe Imprägnierung kann sehr wichtig sein, wenn grössere Materialkörper verwendet werden. Nachdem solche grössere Körper imprägniert und ausgehärtet worden sind, können diese zum Beispiel als spezielle Füllstoffe verwendet werden. In dieser letzteren Verwendung muss das Bindemit-20 tel nicht unbedingt mit dem Imprägnierungsmittel übereinstimmen.
Aus der Tatsache, dass sowohl für das anorganische Netzwerk wie auch für das organische Imprägnierungsmittel verschiedene Stoffe verwendet werden können, folgt, dass 25 das erfmdungsgemässe Material nach dessen Imprägnierung für sehr verschiedene Verwendungen eingesetzt werden kann. Es können vor allem die Eigenschaften des Materials als Füllstoff beeinfiusst werden.
Für den Fachmann ist es klar, dass das erfindungsgemäs-30 se Material und dessen Verwendung in bezug auf Zusammensetzungen, Anwendungen usw. verschiedenen Änderungen und Modifikationen unterworfen werden kann, ohne dass dadurch der Bereich dieser Erfindung verlassen wird.
2 Blatt Zeichnungen
CH320077A 1976-03-16 1977-03-15 Verstaerkungs-, fuell- oder halte-material zur verwendung in der dentaltechnik. CH632408A5 (de)

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