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Die
Erfindung betrifft ein Dentalmaterial mit einer Harzmatrix, das
sich insbesondere als Abformmasse oder Biss-Registriermaterial eignet.
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Die
CAD/CAM-Fertigung von Zahnersatz ist in der Zahnmedizin bekannt.
Die Firma Sirona Dental Systems GmbH vertreibt beispielsweise unter
der Bezeichnung CEREC® ein System,
das optisch die intraorale Zahnsituation nach der Präparation
erfasst und anhand der optisch abgetasteten Daten maschinell Zahnersatz herstellt.
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Die
optische Erfassung der abzutastenden (zu scannenden) Objekte geschieht
dabei in der Regel mit elektromagnetischer Strahlung im Bereich
des sichtbaren Lichts (380 bis 750 nm) oder im nahen UV-Bereich.
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Zur
Erzielung eines hinreichend genauen optischen Scans werden die abzutastenden
Objekte in der Regel mit kommerziell erhältlichen Mattierungsmittel
hoher Brechzahl beschichtet, die beispielsweise Titandioxid enthalten.
Diese Mattierungsmittel werden in der Regel als Puder oder Sprays
temporär aufgebracht.
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Einer
optischen Abtastung werden auch Dentalmodelle, dentale Abformungen
oder sogenannte Bissregistrate unterzogen. Zur Erzielung einer hinreichend
genauen Abtastung ist es hier bekannt, den Abform- oder Modellmaterialien
ein Füllmittel mit hoher Brechzahl beizumischen, um das
optische Abtasten zu erleichtern.
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WO 02/11678 beschreibt
Modellmaterialien enthaltend Metallpigmente kleiner 100 μm
und besonders bevorzugt kleiner 20 μm, diese weisen gute
optische Abtastresultate auf, hier kann es aber gerade bei größeren
Teilchen und/oder insbesondere bei den bevorzugten Plättchen
zu einer Spiegelwirkung kommen, die zu Fehlstellen in einer resultierenden
Abbildung führen kann.
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WO 2006/105579 beschreibt
ein Material für Abdrücke mit verbesserter optischer
Struktur für die Abbildung mittels Messbildverfahren, enthaltend
Makropartikel und Mikropartikel im Verhältnis 5–15:1.
Die Makropartikel sind größer 1 μm und
sollen eine Größenverteilung im Bereich zwischen
ca. 30 und 200 μm oder 100 und 200 μm im Durchmesser
haben. Die Partikelgrößenverteilung an der Oberfläche
kann zwischen 30 und 40 μm, 30 oder 35 bis 150 μm
liegen. Die Partikel können gleich- oder ungleichförmig
sein. Die Mikropartikel sind kleiner 1 μm oder kleiner
5 μm, sie können Pigmente sein. Die Makro- und
Mikropartikel können polymerbasiert, metallisch oder Titandioxid,
Metalloxid, Silicat sein. Die Mikropartikel sind Titandioxid.
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WO 2006/108384 beschreibt
ein zweikomponentiges, additionsvernetzendes Silikonmaterial für
die Bissregistrierung enthaltend verstärkende und nichtverstärkende
Füllstoffe, wobei zur Verbesserung optischer Abtastresultate
ein Metalloxid-Pulver enthalten sein soll, bevorzugt Titandioxid
mit Korngrößen kleiner 50, 20 oder 2 μm.
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WO 2008/064872 beschreibt
ein Verfahren bei dem die optische Erfassung einer dentalen Abformung durch
Aufrauen derer Oberfläche verbessert wird. Das verwendete
Abformmaterial soll 0,01 bis 80 Gew.-% Titandioxid enthalten.
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DE 10103446 beschreibt
ein für automatische Misch- und Dosiersysteme geeignetes
hochviskoses zweikomponentiges Silikonmaterial enthaltend Titandioxid
als verstärkenden Füllstoff (BET < 50 m
2/g)
und Hohl- und Massivkugeln als nicht verstärkenden Füllstoff
(BET > 50 m
2/g). Die Erfassbarkeit resultierender Abformungen
mittels optischer Abtastung ist nicht erwähnt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dentalmaterial
der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine sichere und genaue
optische Abtastung von daraus erstellten Modellen, Abformungen oder
dergleichen ermöglicht.
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Gegenstand
der Erfindung ist somit ein Dentalmaterial mit einer Harzmatrix,
das enthält:
- a) mindestens 2 Gew.-%
Pigment mit einem Brechungsindex von wenigstens 2,
- b) sphärische Partikel und/oder sphärische
Hohlpartikel aus optisch homogenem Material, die einen mittleren
Partikeldurchmesser d50 zwischen 0,2 und 300 μm aufweisen,
wobei das Material einen Brechungsindex aufweist, der um wenigstens
0,2 vom Brechungsindex der Umgebungsmatrix und/oder des Kerns der Hohlpartikel
abweicht.
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Zunächst
seien einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert.
Der Begriff Dentalmaterial bezeichnet jegliches, für Dentalzwecke
verwendbares Material, das beispielsweise für Dentalrestaurationen,
insbesondere jedoch zur Herstellung von Dentalmodellen, dentalen
Abformungen oder Bissregistraten verwendet werden kann.
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Das
Dentalmaterial enthält eine Harzmatrix. Es handelt sich
dabei um ein Kunststoffmaterial, das beispielsweise nach Vornahme der
Abformung aushärten kann. Es kann im Stand der Technik
bekannte und dem Fachmann geläufige Härtungsmittel
enthalten.
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Das
erfindungsgemäße Dentalmaterial eignet sich besonders
für die optische Abtastung mittels elektromagnetischer
Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichts oder des nahen UV-Bereichs.
Bekannte optische Abtastmethoden sind beispielsweise die optische
Triangulation (Streifenprojektion) oder die Laserabstandsmessung.
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Pigmente
sind in der Harzmatrix unlösliche Partikel, die Licht streuen
und/oder absorbieren. Bevorzugt handelt es sich um Pigmente, bei
denen der sogenannte Streukoeffizient, der das Lichtstreuvermögen
beschreibt, die Lichtabsorption und damit den sogenannten Absorptionskoeffizienten
deutlich übersteigt. Die Pigmente streuen somit bevorzugt
einen größeren Teil des auftreffenden Lichtes,
es handelt sich bevorzugt um helle Pigmente oder sogenannte Weißpigmente.
Prinzipiell sind die im weiter oben genannten Stand der Technik
offenbarten Pigmente als erfindungsgemäße Pigmente
geeignet. Der Brechungsindex der verwendeten Pigmente beträgt
wenigstens 1,5 und bevorzugt wenigstens 2, besonders bevorzugt wenigstens
2,5. Der Brechungsindex von Pigmenten ist in der Regel bekannt,
er ist tabelliert und/oder spezifiziert (z. B. vom Hersteller). Zur
Ermittlung des Brechungsindexes von (Pigment-)Pulvern können
verschiedene Methoden angewendet werden, beispielsweise die Immersionsmethode
durch Wechsel der Einbettflüssigkeit oder mittels Temperatur- und/oder
Wellenlängenvariationsmethode mit einem Einbettmittel (siehe
auch bspw.
EP 0 832
636 B1 , Seite 13–14).
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Das
erfindungsgemäße Dentalmaterial enthält
ferner späherische Partikel aus optisch homogenem Material.
Die sphärischen Partikel können bevorzugt sphärische
Hohlpartikel sein. Diese sphärischen Partikel weisen im
wesentlichen bzw. zu wesentlichen Teilen Kugelform oder angenäherte
Kugelform auf.
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Die
sphärischen Partikel bestehen aus einem vorwiegend optisch
homogenen Material. Unter optisch homogen sind hier Materialien
zu verstehen, die keine relevante mit optischen Methoden erkennbare
Phasenseparation aufweisen. Die optische Homogenität drückt
sich in einer guten Lichtdurchlässigkeit aus, entsprechend
einer Transparenz von mindestens 50%. Die Transparenz kann bspw.
mittels der im Europäischen Patent
EP 0 832 638 B1 , Seite 14
angegebenen Methode bestimmt werden. Geeignete sphärische
Partikel sind beispielsweise Mikrokunststoffkugeln, durch Sol-Gel-Prozesse
hergestellte zumindest teilweise amorphe Füllstoffe aus
Metall-, Halbmetall- oder Mischoxid, Mikrohohlkugeln aus einem der
vorgenannten Materialien, Mikroglaskugeln oder Mikrohohlglaskugeln.
Bevorzugt sind Mikroglaskugeln, Mikrohohlkugeln, bspw. Mikrohohlglaskugeln.
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Die
sphärischen Füllstoffe weisen darüber
hinaus mindestens eine konkave Oberfläche mit einem Brechungsindexübergang
zum umgebenden Material auf, der durch eine Brechungsindexdifferenz
von mindestens 0,2 gekennzeichnet ist. Im Falle von Mikrovollkugeln
weicht der Brechungsindex der Mikrovollkugeln von dem etwa einer
erhärteten Harzmatrix um mindestens 0,2 ab. Der Brechungsindex
der Mikrovollkugeln ist dann bevorzugt um mindestens 0,2 größer
als der der erhärteten Harzmatrix, besonders bevorzugt
jedoch um mindestens 0,5 größer.
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Im
Falle von Mikrohohlkugeln weicht der Brechungsindex des Hüllmaterials
um mindestens 0,2; besonders bevorzugt um mindestens 0,5 von dem
des Kernmaterials ab. Der Brechungsindex des Hüllmaterials ist
bevorzugt mindestens um 0,2 größer, besonders
bevorzugt mindestens 0,5 größer als der des Kernmaterials.
Bevorzugtes Kernmaterial ist ein Gas.
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Es
kann auch bevorzugt sein, dass sich der Brechungsindex des Hüllmaterials
solcher Hohlglaskugeln nicht wesentlich von dem der Harzmatrix unterscheidet.
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Der
mittlere Partikeldurchmesser d50 der sphärischen Partikel
liegt zwischen 0,2 und 300 μm, bevorzugte Bereiche sind
0,4 bis 200 μm, weiter vorzugsweise 1 bis 100 μm,
weiter vorzugsweise 1 bis 50 μm. Bevorzugte Gewichtsanteile
der sphärischen Partikel aus optisch homogenem Material
im Dentalmaterial sind 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 35 Gew.-%,
weiter vorzugsweise 4 bis 30 Gew.-%. Geeignete Obergrenzen des Volumenanteils
sphärischer Hohlpartikel im Dentalmaterial sind 75 Vol.-%,
bevorzugt 50 Vol.-%, weiter bevorzugt 40 Vol.-%, weiter bevorzugt
35 Vol.-%. Geeignete Untergrenzen des Volumenanteils sphärischer
Hohlpartikel im Dentalmaterial sind 5 Vol.-%, bevorzugt 8 Vol.-%,
weiter bevorzugt 12 Vol.-%.
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Die
Erfindung hat erkannt, dass im Stand der Technik die optische Abtastung
Ungenauigkeiten aufweist, insbesondere im Bereich steiler Flanken
(bezogen auf die Auftreffrichtung des Abtaststrahls) eines Objekts.
Die meisten in der Praxis verwendeten optischen Abtastsysteme weisen
Beleuchtungs- und Aufnahmesysteme (Lichtquelle und Lichtsensor)
in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander auf. Dies bedeutet, dass eine
hinreichende Lichtstreuung bzw. Reflektion im Wesentlichen senkrecht
zur Auftreffrichtung erfolgen muss, damit eine Erfassung durch den
Lichtsensor stattfinden kann. In einer Vielzahl von Situationen
kommt es jedoch zu einer zu geringen Rückstrahlintensität
des Lichts von der Oberflächenkontur des abzutastenden
Objekts bedingt beispielsweise durch eine zu hohe Eindringtiefe
des Lichts in die Oberflächenkontur und somit durch Absorption.
Im Stand der Technik wird zur Minderung der Eindringtiefe und damit
Absorption des Lichts bereits die Zugabe hochbrechender Pigmente
wie beispielsweise Titandioxid vorgeschlagen. Dies minimiert die
Eindringtiefe und erhöht die unspezifische Reflektion des
Lichts in der Nähe der Oberfläche. Aufgrund der Brechungsgesetze
nimmt die Intensität des von Pigmenten oder Füllstoffen
reflektierten Lichts jedoch auch mit größerem
Betrachtungswinkel (zur Lotrechten der abzutastenden Oberfläche)
ab. Dies trifft gerade bei der Abtastung steiler Flanken zu, sodass
im Stand der Technik die in Richtung des auftreffenden Lichtstrahls
rückgestreute Lichtintensität häufig
so gering ist, dass eine genaue Erfassung und Auswertung der Oberfläche
und Konturen insbesondere in diesen Bereichen schwierig ist.
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Die
Erfindung hat erkannt, dass die Zugabe oben näher definierter
sphärischer Partikel die optische Erfassung dreidimensionaler
Objekte, insbesondere mittels Triangulation, erheblich erleichtert.
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Werden
von einem ausgehärteten erfindungsgemäßen
Dentalmaterial optische Abtastungen hergestellt, weisen die erhaltenen
Abbildungen eine verbesserte Homogenität, Abbildungsschärfe,
und Detailtreue insbesondere an steilen Flanken auf. Ferner kommt
es zu weniger Fehlstellen bei der Abtastung. Die erfindungsgemäßen
Materialien können ohne weitere Vorbehandlung optisch abgetastet
werden, insbesondere bedarf es keiner Oberflächenbeschichtung
wie beispielsweise Puderung. Die Erfindung hat ferner erkannt, dass
die zugesetzten sphärischen Partikel außerdem
mechanisch wünschenswerte Eigenschaften wie Shore A Härte,
Konsistenz und Ausbringbarkeit aus automatischen Mischvorrichtungen
günstig beeinflussen.
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Ein
den Schutzbereich nicht begrenzender Erklärungsversuch
für Vorteile des erfindungsgemäßen Dentalmaterials
besteht darin, dass die sphärischen Partikel vermutlich
durch Retroreflexion einen hohen Anteil des eingestrahlten Lichts
in Richtung der Lichtquelle zurückreflektieren und damit
eine hinreichende Intensität der Reflektion zu dem in der
Regel in unmittelbarer Nähe der Lichtquelle befindlichen
Sensor sicherstellen. Dies er höht die zur optischen Analyse
und Auswertung verfügbare Lichtintensität insbesondere
in steilen Flankenbereichen des abgetasteten Materials, die in einen
großen Winkel zur Lotrechten der abgetasteten Oberfläche
(anders ausgedrückt in einem sehr flachen Winkel relativ
zur Oberfläche) angestrahlt werden. Die Erfindung erlaubt
eine deutlich verbesserte Bildqualität und höhere
Bildschärfe eines abgetasteten erfindungsgemäßen
Dentalmaterials im Vergleich zum Stand der Technik.
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Da
sich die sphärischen Partikel auch an der Oberfläche
des erfindungsgemäßen Dentalmaterials in Form
herausragender konvexer Flächen anordnen, führt
dies wahrscheinlich zusätzlich zu einer besonders gleichmäßigen
Reflexion und damit guten optischen Abtastbarkeit.
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Der
Brechungsindex der ausgehärteten Harzmatrix des Dentalmaterials,
im Kontext dieser Anmeldung auch Umgebungsmatrix genannt, ist vorzugsweise
niedrig. Bevorzugt liegt dieser unter 1,55 weiter vorzugsweise unter
1,45.
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Bevorzugte
Gewichtsanteile des Pigments sind 2–40 Gew.-%, weitere
bevorzugte Bereiche sind 4 bis 30 Gew.-%, 6 bis 20 Gew.-% und 6
bis 15 Gew.-%. Das Pigment kann bevorzugt einen Brechungsindex von wenigstens
2,5 aufweisen. Bevorzugt sind anorganische Pigmente, insbesondere
anorganische Weißpigmente, beispielsweise Pigmente ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Bariumsulfat, Zinksulfid, Calciumcarbonat,
Zirkondioxid und Titandioxid. Titandioxid ist besonders bevorzugt.
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Das
erfindungsgemäße Dentalmaterial enthält
in einer besonders bevorzugten Ausführungsform verstärkende
Füllstoffe und/oder nicht verstärkende Füllstoffe,
besonders bevorzugt sowohl verstärkende als auch nicht
verstärkende Füllstoffe. Verstärkende
Füllstoffe weisen eine BET-Oberfläche < 50 m2/g
auf, nicht verstärkende Füllstoffe eine BET-Oberfläche > 50 m2/g.
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Geeignete
nicht verstärkende Füllstoffe sind Metallsalze,
Metalloxide, Metallhydroxide, Metallmischoxide, Gläser
oder Gemische daraus. Besonders geeignet sind Siliziumdioxid und/oder
Silikate, bspw. Cristobalit, Quarz, Diatomeenerde, Zirkoniumsilikat,
Kalziumsilikat, Tonminerale, wie Smektite, Talk, Zeolithe, Natriumaluminiumsilikat.
Weiterhin besonders geeignet sind Aluminium- oder Zinkoxid, sowie
deren Mischoxide, Titandioxid, Bariumsulfat, Zinksulfid, Kalziumkarbonat,
ferner Glas- und/oder Kunststoff- bzw. Kompositpulver und/oder Glas-
und/oder Kunststoff- bzw. Kompositperlen.
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Das
Dentalmaterial enthält bevorzugt 1 bis 80 Gew.-% nicht
verstärkende Füllstoffe, weiter bevorzugt 10 bis
80 Gew.-%, noch bevorzugter 30 bis 70 Gew.-%.
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Geeignete
verstärkende Füllstoffe sind hochdisperse Metallsalze,
Metalloxide, Metallhydroxide, Metallmischoxide oder Gemische daraus.
Besonders geeignet sind hochdisperses Siliziumdioxid und/oder Silikat, bspw.
nassgefällte oder pyrogene Kieselsäuren, Tonminerale,
Titandioxid, Aluminiumoxid oder Zinkoxid.
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Das
Dentalmaterial enthält bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-% verstärkende
Füllstoffe, weiter bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%, noch bevorzugter
2 bis 6 Gew.-%.
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Die
Füllstoffe können oberflächlich modifiziert,
z. B. silanisiert sein. Die Oberfläche ist bevorzugt derart modifiziert,
dass eine Reaktion mit der Harzmatrix erfolgen kann.
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Die
Harzmatrix des erfindungsgemäßen Dentalmaterials
kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus additionsvernetzenden
oder metathesevernetzenden Polyethern oder Silikonen, kondensationsvernetzenden
Silikonen, Aziridinopolyethern, reversiblen Hydrokolloiden, Alginaten
und radikalisch polymerisierbaren Harzen. Unter den Silikonen sind
additionsvernetzende Silikone, insbesondere Polydimethylsiloxane, bevorzugt.
Bei radikalisch polymerisierbaren Harzen handelt es sich bevorzugt
um Acrylate oder Methacrylate.
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Das
erfindungsgemäße Dentalmaterial kann optional
im Dentalbereich übliche Additive wie beispielsweise Stabilisatoren,
Farb-, Aroma- und Duftstoffe enthalten.
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Das
erfindungsgemäße Dentalmaterial enthält üblicherweise
Härtungsmittel. Geeignete Härtungsmittel sind
dem Fachmann bekannt, ihre Auswahl hängt von der Harzmatrix
ab.
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Für
die additionsvernetzenden Silikone bevorzugt sind Platinkatalysatoren,
für die radikalische Polymerisation bevorzugt sind Redox-Initiatorsysteme
enthaltend Peroxide, Amine, Barbitursäure-, Harnstoff-
oder Thioharstoffderivate, harzlösliche Metallsalze, wie
Kupferacetat, die zum Wechsel der Oxidationsstufe befähigt sind
sowie Ammoniumhalogenid. Besonders bevorzugt ist das Redoxsystem
Barbiturat/Kupfersalz/Halogenid.
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Die
Härtungsmittel können mittels Licht oder chemisch
aktiviert werden. Entsprechend kann das erfindungsgemäße
Material als eine Komponente vorliegen oder aus mehreren miteinander
zu vermischenden Komponenten bestehen. Die Komponenten liegen als
Pulver, Flüssigkeit oder Paste vor. Besonders bevorzugt sind
die Komponenten Pasten.
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Das
erfindungsgemäße Dentalmaterial kann somit auch
als Mehrkomponentenkit, insbesondere Zweikomponentenkit formuliert
werden. Beispielsweise können die beiden Komponenten eine
sogenannte Basispaste und Katalysatorpaste sein.
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Gegenstand
der Erfindung ist ferner die Verwendung eines erfindungsgemäßen
Dentalmaterials als dentale Abformmasse oder Bissregistriermaterial.
Es kann verwendet werden als Korrektur- und Vorabformmasse bei sogenannten
zweiphasigen Abformtechniken sowie als Monophasenmaterial in einphasigen
Abformtechniken. Besonders bevorzugt ist der Einsatz als Bissregistriermaterial.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert.
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Es
wurden jeweils Abformmaterialien auf der Basis additionsvernetzender
Silikone mit unterschiedlichen Anteilen transparenter sphärischer
Füllstoffe und Weißpigmente durchgeführt.
Die Abformmaterialien sind als zweikomponentige Bissregistriermassen
ausgeführt. Die Komponenten bestehen aus einer Basis- und einer
Katalysatorpaste, die jeweils in pastenförmiger Konsistenz
vorliegen und unmittelbar vor der Anwendung miteinander gemischt
werden. Infolge der Anmischung binden die Abformmaterialien zu erhärteten
Elastomeren ab.
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Die
folgenden kommerziell erhältlichen Komponenten kamen zum
Einsatz.
| DVPDMS
200 | Divinylpolydimethylsiloxan,
Viskosität 200 mPas |
| DVPDMS
1000 | Divinylpolydimethylsiloxan,
Viskosität 1000 mPas |
| Cristobalit | Gemahlener
R-Cristobalit Typ Sikron SF 6000, Fa. Quarzwerke Frechen, Deutschland |
| Pyrogene
Kieselsäure | Oberflächenmodifizierte
pyrogene Kieselsäure Typ HDKH 2000, Fa. Wacker, Burghausen,
Deutschland |
| TiO2 | Titandioxid
Typ AV 1071, Fa. KRONOS INTERNATIONAL, INC., Leverkusen, Deutschland |
| Vernetzer | SiH-haltiges
Polydimethylsiloxan Typ Vernetzer 730, Fa. Momentive Performance
Materials, Leverkusen, Deutschland |
| Pt-Katalysator | Karstedt
Katalysator, 2 Gew.-% Pt in DVPDMS 1000 |
| DVTMDS | 1,3-Divinyltetramethyldisiloxan |
| Hohlglaskugel | Hohlglaskugeln
einer Brechzahl (Hüllmaterial) n = 1,51; mittlere Teilchengröße
d50= 18 μm |
| Vollglaskugel | Vollglaskugeln
einer Brechzahl n = 1,51; mittlere Teilchengröße
d50 < ca.
5 μm |
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Prüfungsmethoden
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Brechungsindex erhärtete Harzmischung
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Die
flüssigen Harzkomponenten von Basis- und Katalysatorpaste
wurden jeweils ohne Zugabe der Füllstoffe in Bechergläsern
miteinander bis zur Homogenität verrührt. 1 Teil
der Harzmischung der Basiskomponente wird mit 1 Teil der Harzmischung
der Katalysatorkomponente verrührt und anschließend
auf das Messprisma eines Abbe-Refraktometers (Fa. Krüss,
Hamburg, Deutschland) überführt. Das Refraktometer
wird geschlossen, die Erhärtung der Harzmatrix abgewartet
und der Brechungsindex der erhärteten Harzmatrix nach 10
min und 30 min jeweils nach Mischbeginn ermittelt. Der Brechungsindex
ist für die α (D)-Linie des Natriums und 23°C
angegeben.
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Verarbeitungszeit
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1
Gewichtsteil Basispaste wird mit 1 Gewichtsteil Katalysatorpaste
wurden mithilfe eines Mischspatels auf einem Mischblock bei 23 ± 2°C
bis zur Homogenität vermischt. Anschließend wurde
in kurzen Abständen manuell die Erhärtung mit
dem Spatel geprüft.
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Die
Verarbeitungszeit war der Zeitraum vom Mischbeginn bis zum Zeitpunkt
an dem das Material eine erkennbare Elastizität und Rückstellung
erkennen ließ.
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Shore A
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1
Gewichtsteil Basispaste wurde mit 1 Gewichtsteil Katalysatorpaste
mithilfe eines Mischspatels auf einem Mischblock bei Raumtemperatur
(23°C) bis zur Homogenität vermischt. Das angemischte
Material wurde blasenfrei in eine zylindrische Stahlform (Innendurchmesser
45,0 mm, Höhe 6,0 mm) überführt und mit
einer Kunststofffolie und einer Glasplatte abgedeckt. Die Erhärtung
fand bei 23°C statt. Anschließend wurde der Prüfkörper
entformt und auf einem Shore A-Messgerät nach EN
ISO 868 vermessen. Hierzu wurde der Prüfkörper
an drei Stellen vermessen und der Mittelwert der drei Messungen
angegeben. Die Zeit, gemessen ab Mischbeginn, zu der die Shore A
Messung durchgeführt wurde, ist jeweils angegeben.
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Konsistenz
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0,2
ml der zu untersuchenden Paste wurden auf einer Polyesterfolie (Dicke
0,01 mm, auf einer Glasplatte liegend) platziert. Eine zweite Polyesterfolie
identischer Dicke wurde auf die Pastenprobe gelegt. Eine Glasplatte
(60 × 60 × 3,5 mm) wurde aufgelegt und die Anordnung
mit einer Belastungsapparatur zur Messung der Konsistenz nach ISO
4823 mit einem Gewicht von 1500 g für 5 s belastet.
Belastungsapparatur und obere Glasplatte wurden entfernt und der
Durchmesser des entstandenen kreisförmigen Pastenfleckes
gemessen. Der Durchmesser ist in Millimeter (mm) angegeben.
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Optische Scanbarkeit
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Die
evakuierten, luftfreien Pasten wurden entsprechend paarweise in
50 ml Doppelkartuschen zur dentalen Anwendung (MixPac System S50,
1:1) blasenfrei abgefüllt. Die Paste wurde über
eine Mischkanüle (MB 5,4-12D, Fa. Sulzer MixPac, Rotkreuz,
Schweiz) auf eine humane Zahnreihe aufgebracht und der Biss geschlossen.
Nach der Erhärtung wurde das Bissregistrat entfernt und
jeweils die Abformung des Zahnes 36 mit Hilfe der auf Streifenlichtprojektion
(optische Triangulation) basierenden Kamera eines CAD-Systems (Cerec
Fa. Sirona Dental Systems GmbH, Bensheim, Deutschland) optisch aufgenommen.
Die Schärfe und Lesbarkeit wurde anhand des Intensitätsbildes
beurteilt.
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Ausführungsbeispiele:
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Angabe
der Anteile jeweils als Gewichtsteile
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Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel, nicht
erfindungsgemäß, 8 Gew.-% TiO2):
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Basispaste
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20
Teile DVPDMS 200, 5,5 Teile DVPDMS 1000, 60 Teile Cristobalit, 2
Teile pyrogene Kieselsäure, 8 Teile TiO2 und
4 Teile Vernetzer wurden in einem Vakuum-Butterfly-Mischer bis zur
vollständigen Homogenität miteinander vermischt.
Die Paste wurde zweimal über einen Labor-Dreiwalzenstuhl
(Korundwalzen, Fa. Exakt, Norderstedt, Deutschland) bei engstem
Spalt gewalzt. Anschließend wird die Paste im Butterfly-Mischer
10 min unter Rühren bei 20 mbar evakuiert.
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Katalysatorpaste
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29
Teile DVPDMS 200, 60 Teile Cristobalit, 1,98 Teile pyrogene Kieselsäure,
8 Teile TiO2, 1 Teil Pt-Katalysator und
0,03 Teile DVTMDS werden einem Vakuum-Butterfly-Mischer bis zur
vollständigen Homogenität miteinander vermischt.
Die Paste wird zweimal über einen Labor-Dreiwalzenstuhl
(Korundwalzen, Fa. Exakt, Norderstedt, Deutschland) bei engstem
Spalt gewalzt. Anschließend wird die Paste im Butterfly-Mischer
10 min unter Rühren bei 20 mbar evakuiert.
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Beispiel 2 (erfindungsgemäß)(8
Gew.-% TiO2/8 Gew.-% Hohlglaskugeln):
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Basispaste
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310
Teile der Basispaste aus Beispiel 1 werden mit 24,8 Teilen Hohlglaskugeln
in einem Labor-Kreuzbalkenmischer bis zur Homoge nität gerührt
und anschließend 10 min bei 20 mbar unter Rühren
evakuiert.
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Katalysatorpaste
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310
Teile der Katalysatorpaste aus Beispiel 1 werden mit 24,8 Teilen
Hohlglaskugeln in einem Labor-Kreuzbalkenmischer bis zur Homogenität
gerührt und anschließend 10 min bei 20 mbar unter
Rühren evakuiert.
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Beispiel 3 (8 Gew.-% TiO2/25
Gew.-% Vollglaskugeln):
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310
Teile der Basispaste aus Beispiel 1 werden mit 78,1 Teilen Vollglaskugeln
(Volumenanteil ist identisch mit dem Volumenanteil der Hohlglaskugeln
in Bsp. 2) in einem Labor-Kreuzbalkenmischer bis zur Homogenität
gerührt und anschließend 10 min bei 20 mbar unter
Rühren evakuiert.
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Katalysatorpaste
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310
Teile der Katalysatorpaste aus Beispiel 1 werden mit 78,1 Teilen
Vollglaskugeln (Volumenanteil ist identisch mit dem Volumenanteil
der Hohlglaskugeln in Bsp. 2) in einem Labor-Kreuzbalkenmischer
bis zur Homogenität gerührt und anschließend
10 min bei 20 mbar unter Rühren evakuiert.
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Beispiel 4 (1 Gew.-% TiO2):
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Basispaste
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20
Teile DVPDMS 200, 5,5 Teile DVPDMS 1000, 67 Teile Cristobalit, 2
Teile pyrogene Kieselsäure, 1 Teil TiO2 und
4 Teile Vernetzer werden in einem Vakuum-Butterfly-Mischer bis zur
vollständigen Homogenität miteinander vermischt.
Die Paste wird zweimal über einen Labor-Dreiwalzenstuhl
(Korundwalzen, Fa. Exakt, Norderstedt, Deutschland) bei engstem
Spalt gewalzt. Anschließend wird die Paste im Butterfly-Mischer
10 min unter Rühren bei 20 mbar evakuiert.
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Katalysatorpaste
-
29
Teile DVPDMS 200, 67 Teile Cristobalit, 1,98 Teile pyrogene Kieselsäure,
1 Teil TiO2, 1 Teil Pt-Katalysator und 0,035
Teile DVTMDS werden einem Vakuum-Butterfly-Mischer bis zur vollständigen
Homogenität miteinander vermischt. Die Paste wird zweimal über
einen Labor-Dreiwalzenstuhl (Korundwalzen, Fa. Exakt, Norderstedt,
Deutschland) bei engstem Spalt gewalzt. Anschließend wird
die Paste im Butterfly-Mischer 10 min unter Rühren bei
20 mbar evakuiert.
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Beispiel 5 (1 Gew.-% TiO2/8
Gew.-% Hohlglaskugeln):
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Basispaste
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310
Teile der Basispaste aus Beispiel 4 werden mit 24,8 Teilen Hohlglaskugeln
in einem Labor-Kreuzbalkenmischer bis zur Homogenität gerührt
und anschließend 10 min bei 20 mbar unter Rühren
evakuiert.
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Katalysatorpaste
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310
Teile der Katalysatorpaste aus Beispiel 4 werden mit 24,8 Teilen
Hohlglaskugeln in einem Labor-Kreuzbalkenmischer bis zur Homogenität
gerührt und anschließend 10 min bei 20 mbar unter
Rühren evakuiert.
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Beispiel 6 (1 Gew.-% TiO2/25
Gew.-% Vollglaskugeln):
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310
Teile der Basispaste aus Beispiel 4 werden mit 78,1 Teilen Vollglaskugeln
(Volumenanteil ist identisch mit dem Volumenanteil der Hohlglaskugeln
in Bsp. 2) in einem Labor-Kreuzbalkenmischer bis zur Homogenität
gerührt und anschließend 10 min bei 20 mbar unter
Rühren evakuiert.
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Katalysatorpaste
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310
Teile der Katalysatorpaste aus Beispiel 4 werden mit 78,1 Teilen
Vollglaskugeln (Volumenanteil ist identisch mit dem Volumenanteil
der Hohlglaskugeln in Bsp. 3) in einem Labor-Kreuzbalkenmischer
bis zur Homogenität gerührt und anschließend
10 min bei 20 mbar unter Rühren evakuiert. Basispaste
| Beispiel | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| | [%] | [%] | [%] | [%] | [%] | [%] |
| DVPDMS 200 | 20,10 | 18,61 | 16,06 | 20,10 | 18,61 | 16,05 |
| DVPDMS 1000 | 5,53 | 5,12 | 4,42 | 5,53 | 5,12 | 4,41 |
| Cristobalit | 60,30 | 55,83 | 48,16 | 67,34 | 62,35 | 53,79 |
| Pyrogene Kieselsäure | 2,01 | 1,86 | 1,61 | 2,01 | 1,86 | 1,61 |
| TiO2 | 8,04 | 7,44 | 6,42 | 1,01 | 0,93 | 0,81 |
| Vernetzer | 4,02 | 3,72 | 3,21 | 4,02 | 3,72 | 3,21 |
| Hohlglaskugel | 0 | 7,41 | 0 | 0 | 7,40 | 0 |
| Vollglaskugel | 0 | 0 | 20,12 | 0 | 0 | 20,12 |
| Beispiel | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| | [%] | [%] | [%] | [%] | [%] | [%] |
| DVPDMS 200 | 29 | 26,85 | 23,16 | 29,00 | 26,85 | 23,16 |
| Cristobalit | 60 | 55,55 | 47,92 | 67,00 | 62,04 | 53,51 |
| Pyrogene Kieselsäure | 1,98 | 1,83 | 1,58 | 1,98 | 1,83 | 1,58 |
| TiO2 | 8,00 | 7,40 | 6,39 | 1,00 | 0,92 | 0,80 |
| Pt-Katalysator | 1,00 | 0,93 | 0,80 | 1,00 | 0,93 | 0,80 |
| DVTMDS | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,035 | 0,032 | 0,03 |
| Hohlglaskugel | 0 | 7,40 | 0 | 0 | 7,40 | 0 |
| Vollglaskugel | 0 | 0 | 20,12 | 0 | 0 | 20,12 |
| Beispiel | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Verarbeitungszeit/s | 60 | 60 | 60 | 60 | 45 | 45 |
| Brechungsindex
des ausgehärteten Harzes | 1,407 | 1,407 | 1,407 | 1,407 | 1,407 | 1,407 |
| Shore
A | | | | | | |
| (10
min) | 88 | 90 | 90 | 89 | 91 | 91 |
| 1h) | 88 | 90 | 90 | 90 | 91 | 91 |
| Konsistenz/mm | | | | | | |
| Basispaste | 30 | 29 | 27 | 31 | 30 | 28 |
| Katalysatorpaste | 29 | | | | | |
| Manuelle Ausbringbarkeit
aus Kartusche | gut | gut | gut | gut | gut | gut |
| Optische Scanbarkeit | | | | | | |
| Intensitätsbild | gut
lesbar | sehr
gut lesbar | befriedigend
lesbar | nicht
lesbar | lesbar | nicht
lesbar |
| Optische Scanbarkeit | | | | | | |
| Schärfe
des Intensitätsbildes | befriedigend
bis gut | sehr
gut | befriedigend | nicht
lesbar | schlecht | nicht
lesbar |
-
Durch
insbesondere Verarbeitungszeit, Konsistenz, Ausbringbarkeit aus
Kartusche und Shore-A-Härte sind die erfindungsgemäßen
Materialien der Beispiele hervorragend als Bissregistriermaterialien
geeignet.
-
Im
Falle der Beispiele 1 und 2 wurde durch die Zugabe der Hohlglaskugeln,
die eine Brechungsindexdifferenz zwischen Glaskern und Glashülle
von ca. 0,5 aufwiesen, eine erkennbare Verbesserung der Schärfe und
Lesbarkeit der Intensitätsbilder erreicht.
-
Bei
Verwendung der Vollglaskugeln in einem analogen Volumenanteil, die
eine Brechungsindexdifferenz von nur ca. 0,1 zwischen Glas und Harzmatrix
aufwiesen, war die Lesbarkeit dagegen nicht verbessert.
-
Bei
niedrigen Anteilen Titandioxid von unter 2 Gew.-% ist die Lesbarkeit
und Schärfe unbefriedigend.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 02/11678 [0006]
- - WO 2006/105579 [0007]
- - WO 2006/108384 [0008]
- - WO 2008/064872 [0009]
- - DE 10103446 [0010]
- - EP 0832636 B1 [0016]
- - EP 0832638 B1 [0018]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - EN ISO 868 [0049]
- - ISO 4823 [0050]