-
Zahnärztlicher, einen Vernetzer enthaltender Formkörper und Verfahren
zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen künstlichen Zahn bzw.
andere Zahnersatzteile, wie z. B. Kronen, Brücken, Stiftzähne od. dgl., die einen
Vernetzer enthalten. Es ist bekannt, künstliche Zähne aus Kunststoff-Perlpolymerisaten
herzustellen, wobei sich die Polymerisate bzw. Mischpolymerisate des Methacrylsauremethylesters
bzw. des Vinylesters besonders eignen. Solche Zähne werden im allgemeinen derart
hergestellt, daß mit einem Farbpigment angeriehenes Perlpolymerisat auf eine bestimmte
Temperatur erhitzt und anschließend in Metallformen zu Formkörpern verpreßt wird.
Die so erhaltenen Zähne werden dann in Verbindung mit einem ebenfalls aus Kunststoff,
z. B. Methacrylsäuremethylester, bestehenden Basismaterial zu Zahnprothesen verarbeitet.
-
Ein anderes Verfahren zur Herstellung von künstlichen Zähnen besteht
darin, daß etwa 3 Teile eines eingefärbten polymeren Methacrylsäuremethylesters
- mit 1 Teil monomeren Methacrylsäuremethylester in Gegenwart eines Katalysators,
beispielsweise Benzoylperoxyd, angeteigt werden und der so erhaltene plastische
Teig in Metall- oder Gipsformen gestopft und anschließend über längere Zeit unter
Einfluß von Temperatur und Druck zu Formkörpern polymerisiert wird. Nach Beendigung
des Polymerisationsvorganges wird der künstliche Zahn der Form entnommen und ebenfalls
unter Verwendung eines Basismaterials zu einer Zahnprothese verarbeitet. Es ist
weiterhin auch möglich, so hergestellte individuell geformte Zähne bei Brücken,
Stiftzähnen oder Jacketkronen zu verwenden.
-
Es ist weiterhin beschrieben worden, Zähne derart herzustellen, daß
dieselben unter Verwendung einer Spritzgußapparatur unter hohem Druck aus verschiedenen
Kunststoffen gespritzt werden. Allerdings können solche künstlichen Zähne nur aus
einer Farbe hergestellt werden und entsprechen daher in ihrer Farbgebung nicht den
natürlichen Zähnen, welche mehrere Farbnuancen aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß
allen diesen so hergestellten Zähnen verschiedene Mängel anhaften. Das zur Herstellung
verwendete polymere Methacrylat ist zwar infolge seiner physiologischen Unbedenklichkeit
wie auch der leichten Möglichkeit des Einfärbens zur Herstellung von künstlichen
Zähnen geeignet, jedoch sind hieraus hergestellte Zähne nicht abrasionsfest genug,
um z. B. der Schleifwirkung eines im Gegenkiefer stehenden natürlichen oder Porzellanzahnes
genügend Widerstand entgegenzusetzen. Bei besonders gelagerten Fällen kommt es immer
wieder vor, daß ein auf die oben beschriebene Weise hergestellter Kunststoffzahn
aus Methacrylat völlig durch den Antagonisten abgeschliffen wird.
-
Weiterhin weisen die nach den oben geschilderten Verfahren hergestellten
Zähne den Nachteil auf, daß sie durch den bei der Herstellung z. B. einer Zahnprothese
notwendigen Erwärmungsvorgang, wie er sich aus der Anpolymerisation der Prothesenbasis
zwangläufig ergibt, in ihrer Festigkeit erheblich Einbuße erleiden. Außerdem werden
durch den obenstehend geschilderten Prozeß der Herstellung einer Zahnprothese besondere
Spannungsverhältnisse an der Oberfläche und im Inneren des Kunststoffzahnes hergestellt,
die sich auf die Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit des Zahnes nachteilig auswirken.
Ist es beispielsweise notwendig, daß eine aus Methacrylat bestehende Zahnprothese
infolge Bruches repariert werden muß, und wird zu dieser Reparatur ein heute allgemein
gebräuchliches kaltpolymerisierendes Redox-Polymerisat verwendet, so ist es nicht
immer zu vermeiden, daß die an der Zahnprothese befindlichen Kunststoffzähne in
Berührung mit diesem Selbstpolymerisat kommen. Hierdurch werden infolge Anquellung
der Zahnoberfläche durch das im Redox-Polymerisat enthaltene Monomer, welches als
Lösungsmittel wirkt, diese besonderen Spannungen in der Zahnoberfläche ausgelöst,
und der Zahn überzieht sich binnen kurzer Zeit mit feinen Mikro- und Makrospalten,
die seine Festigkeit erheblich herabsetzen und außerdem das Aussehen des Zahnes
so verunstalten können, daß die Prothese nicht mehr brauchbar ist.
-
Solche Erscheinungen können darüber hinaus aber auch durch die Benetzung
des Zahnes mittels anderer lösend bzw. quellend wirkenden Flüssigkeiten hervorgerufen
werden. So können beispielsweise Medikamente, Mundwasser oder auch Flüssigkeiten
mit hohem Alkobolgehalt diese Erscheinungen ebenfalls hervorrufen.
-
Man hat nun versucht, mittels verschiedener Verfahren die Widerstandsfestigkeit
der künstlichen
Zähne zur Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile
zu verbessern. Es ist z. B. bekannt, Zähne derart herzustellen, daß man den Zahnkörper
aus Porzellan brennt und darüber eine dünne Schicht von Kunststoff aufspritzt. Durch
ein anderes Verfahren wird versucht, mittels Einlage von z. B. Glasfasern die Festigkeit
im Sinne eines Verbundkörpers zu erhöhen.
-
Auch wurde versucht, über einen Kern aus Polymerisatkunststoff einen
schmelz artigen Überzug von einem anderen Kunststoff als Methacrylsäuremethylester,
beispielsweise Polyurethan, aufzuspritzen. Alle diese Verfahren haben sich in der
Praxis, da die so hergestellten Zähne nicht farbtonrichtig sind, nicht bewährt.
-
Seit einiger Zeit werden künstliche Zähne auch der -
art hergestellt,
daß man, analog zu dem bereits eingangs beschriebenen chemoplastischen Verfahren,
polymeren Methacrylsäuremethylester oder dessen Derivate mit monomerem Methacrylsäuremethylester
anteigt und in Gegenwart von Benzoylperoxyd unter Einwirkung von Druck und Temperatur
über längere Zeit zu Formkörpern polymerisiert, wobei dem zum Anteigen verwendeten
monomeren Methacrylsäuremethylester zwischen 5 und 20 0/o eines Vernetzers, vorzugsweise
Glycoldimethacrylat, hinzugesetzt wird. Hierdurch wird erreicht, daß sich bei der
Bildung der Fadenmoleküle im Polymerisationsvorgang dieselben nicht nur linear ausrichten,
sondern vielmehr auch untereinander verbinden. Solche Zähne sind unter der Bezeichnung
cross-linked bzw. kreuzgittervernetzt im Gebrauch und zeichnen sich durch eine gegenüber
allen anderen Kunststoffzähnen erheblich gesteigerte Festigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit
aus. Diese Zähne haben jedoch den Nachteil, daß sie sich infolge des anders gearteten
Molekülaufbaues und der damit verbundenen schwereren Anlösbarkeit nicht mehr homogen
mit der Prothesenbasis verbinden und bei der Befestigung auf mechanische Retentionen
zurückgegriffen bzw. die Herstellung der Prothesenbasis so durchgeführt werden muß,
daß mit einem Überschuß an Monomer gearbeitet wird, wobei es vorkommen kann, daß
infolge der damit verbundenen exothermen Reaktion es zu Siedeblasen in der Prothesenbasis
kommt. Weiterhin ist es möglich, daß so hergestellte Prothesen einen größeren Anteil
an Residualmonomer enthalten und damit unter Umständen Veranlassungen zu Sensationen
auf der Mundschleimhaut geben können. Darüber hinaus haben alle mit einem Ueberschuß
an Monomer hergestellten Prothesen geringere physikalische Werte aufzuweisen.
-
Trotzdem kommt es immer wieder vor, daß durch all diese Maßnahmen
nicht verhindert werden kann, daß vernetzte Zähne aus der Prothesenbasis infolge
mangelnder Haftung herausbrechen. Die kreuzgittervernetzten Zähne müssen darüber
hinaus in einem sehr teueren und umständlichen Arbeitsverfahren hergestellt werden.
Nichtvernetzte Zähne werden üblicherweise im thermoplastischen Schlagpreßverfahren
hergestellt, wodurch die Umlaufzeit der Form sehr kurz gehalten werden kann. Da
die vernetzten Zähne chemoplastisch hergestellt werden, kommt hier zu der sonst
üblichen Zeit noch die Polymerisationszeit hinzu, was eine Verlängerung der Umlaufzeit
erforderlich macht. Hierdurch ist eine erhebliche, verteuernde Vergrößerung des
Formenparks bzw. eine erhebliche Verminderung des Zahnausstoßes in der Produktion
bedingt.
-
Nach dem neuen Verfahren werden alle die oben geschilderten Nachteile
vermieden, und es wird erreicht, daß die erfindungsgemäß hergestellten Zähne
nicht
nur eine höhere Abrasionsfesti keit, sondern auch eine Lösungsmltteltestigkeit aufweisen,
sich homogen mit dem Basismaterial verbinden und die Produktion nicht wesentlich
teuerer als bei den bisher im thermoplastischen Verfahren hergestellten Zähnen wird.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß es zur Erzielung all dieser Verbesserungen
nicht nötig ist, den gesamten Zahnkörper in einem zu vernetzen, sondern daß es ausreicht,
wenn die Vernetzung lediglich nur auf der äußeren Hülle des Zahnes durchgeführt
wird und der Vernetzungsgrad von der Oberfläche zum Kern des Zahnes abnimmt, wobei
die der Prothesenbasis zugekehrte Seite des Zahnes wie auch dessen Kern von der
Vernetzung ausgeschlossen bleibt.
-
Die zahnärztlichen Formkörper werden ertindungso gemäß hergestellt,
indem die zur Herstellung ver wendete Form vor dem Einbringen der Polymerisate mit
einem vernetzend wirkenden Material ausgew strichen und nach dem Einbringen des
Polymerisates in bekannter Weise weiterverfahren wird.
-
Als Vernetzer für das erfindungsgemäße Verfahren sind unter anderem
geeignet: Glycoldimethacrylat Divinylbenzol, Methacrylsäureanhydrid oder Meta: crylsäureester
anderer mehrwertiger Alkohole.
-
Als Polymerisate und deren Monomer können alle in der Dentalindustrie
üblichen Produkte, wie insbesondere Methacrylsäuremethyl- oder -vinylester, verwendet
werden.
-
Als Polymerisationskatalysatoren können die üblicherweise verwendeten
Verbindungen, insbesondere Peroxyde, wie Benzoylperoxyd, Anwendung finden.
-
Als vernetzend wirkendes Material wird ein Teig oder eine Lösung
verwendet, die den Vernetzer, das Polymerisat und das dem Polymerisat entsprechende
Monomere sowie den Katalysator enthält. Im Fall der Verwendung einer Lösung können
auch noch zusãtzliche Lösungsmittel, wie z.B. Chloroform, Aceton usw., verwendet
werden. Vorteilhafterweise setzt man den vernetzend wirkenden Materialien noch eines
der üblichen Redox-Systeme zu.
-
Es ist auch möglich als vernetzend wirkendes Material eine Mischung
aus Vernetzer und Monomerem zu verwenden.
-
Das Verhältnis von Monomerem zu Polymerisat kann je nach der gewünschten
Viskosität variiert werden. Der Anteil des Vernetzers kann entsprechend seiner Wirksamkeit
und dem gewünschten Verï netzungsgrad gewählt werden. Mengen von 5 bis 350/0 haben
sich als zweckmäßig erwiesen, jedoch können geringere Mengen noch mit Vorteil eingesetzt
werden.
-
Im Fall der Anwendung von Gemischen, die keine Polymerisate enthalten,
können Vernetzermengen vog 50 O/o und mehr Anwendung finden.
-
Beispiel 1 In einem kleinen Porzellantiegel werden 2 g poly- -merer
Methacrylsäuremethylester mit einer Perlgröße unter 10 000 Prüfsiebmaschenweite
mit 0,8 g monor merem Methacrylsäuremethylester und 0,2 g Vernetzerkonzentrat gemischt.
Nach 5 Minuten entsteht eine noch flüssige Mischung, die mittels eines feinen Pinsels
auf die Oberfläche der Form dünn aufgetragen wird. In die Form wird daraufhin in
der Nähe der Schneide ein mit Ti O2 eingetrübtes und in den Zahn körper ein mit
Oxydgelb eingefärbtes Mischpolymerit sat aus Methacrylsäuremethylester, Acrylsäure
und Methacrylsäurebutylester eingelegt. Die Form wird daraufhin geschlossen und
in einen Ofen, der Temperatur von 1800 hat, 4 Minuten eingelegt. zur
schließend
wird die Form dem Ofen entnommen und unter einer hydraulischen Presse bei 2 t Druck
2 Minuten lang geschlossen und durch Zuführung von kaltem Wasser in die Druckplatten
der hydraulischen Presse gekühlt. Nach Öffnen der Presse kann aus der Form ein Zahn
entnommen werden, der eine harte, mundbeständige und abrasionsfeste Oberfläche aufweist.
-
Die so hergestellten Zähne haben eine sehr große Ähnlichkeit mit
den natürlichen Zähnen, sowohl in der Farbe als auch im Aufbau, da der vernetzte
Mantel eines so hergestellten Kunststoffzahnes in etwa dem Schmelzmantel des natürlichen
Zahnes entspricht und die Härte zum Inneren des Zahnes zu abnimmt.
-
Durch Verwendung von monomerem und polymerem Methacrylsäuremethylester
in anderen Gewichtsverhältnissen kann statt einer flüssigen Mischung ein Teig erhalten
werden, der, in analoger Weise verwendet, Produkte von ähnlichen Eigenschaften liefert.
-
Beispiel 2 Ein 500/oiges Vernetzerkonzentrat wird auf die Oberfläche
einer Form mittels einer Spritzpistole aufgesprüht, und die Form wird hierauf sofort
an der Schneide mit einem mit Ti Ol und im Körper mit einem mit Oxydgelb eingefärbten
Polymerisat aus reinem Methacrylsäuremethylester gefüllt. Daraufhin wird die Form
in einem Ofen 1 Minute lang auf 295° erhitzt und dann unter eine hydraulische Presse,
die auf 2000 erhitzt ist, gelegt. Die Pressung erfolgt mit einem Druck von 1,5 t.
Nach etwa 11/2 Minuten wird die erhitzte Druckplatte der Presse durch Zuführung
einer Kühlflüssigkeit schnell auf Zimmertemperatur abgekühlt. Nach Offnen der Form
kann derselben ein Zahn entnommen werden, der sich durch eine außerordentliche Oberflächenhärte
und eine gegen Lösungsmittel widerstandsfähige Oberfläche auszeichnet.
-
Darüber hinaus verbinden sich nach dem in Beispiel 1 und 2 beschriebenen
Verfahren hergestellten Zähne ohne weiteres mit der Prothesenbasis, da die Form
an der der Prothesenbasis zugekehrten Seite nicht mit den erfindungsgemäßen, Vernetzer
enthaltenden Lösungen bzw. Mischungen eingestrichen ist und die Zähne dort dementsprechend
auch nicht vernetzt
sind. Diese Zähne werden von dem in der zur Prothesenherstellung
verwendeten Mischung enthaltenen monomeren Methacrylsäuremethylester an der der
Prothesenbasis zugekehrten Seite angelöst und können somit homogen chemisch anpolymerisiert
werden.