DE1215866B

DE1215866B - Zahnfuell- und zahnaerztliches Prothesenmaterial

Info

Publication number: DE1215866B
Application number: DEF43440A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans-Joachim Rehberg; Dr Hermann Schnell; Dr Wilhelm Hechelhammer; Dr Hugo Streib
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1964-07-15
Filing date: 1964-07-15
Publication date: 1966-05-05
Also published as: BE666633A; NL6509115A; CH467619A; DK112114B; US3559288A; IT972007B; IL23928A; GB1070230A; AT261813B; NL150675B; SE324035B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

A61k

Deutsche KL: 30 h-12/02

Nummer: 1215 866

Aktenzeichen: F 43440IV a/30 h

Anmeldetag: 15. Juli 1964

Auslegetag: 5. Mai 1966

Es ist bekannt, den zur Verwendung in der Zahnheilpraxis üblichen Zubereitungen hochpolymerer Acrylat- bzw. Methacrylatpulver und den dazugehörigen Monomeren Fasern, namentlich Glas- oder Quarzfasern, zum Verbessern der Schlag-, Bruch und Biegefestigkeit daraus hergestellter Zahnfüllungen und ' -prothesen zuzusetzen. Fasern von mehr als 1 cm Länge scheiden hierfür jedoch aus, da sie zu erheblichen Verarbeitungsschwierigkeiten der Massen führen. Kurze, etwa 1 bis 5 mm lange, bisher übliche Fasern andererseits haften nachgewiesenermaßen schlecht im Polymerisat und setzen dessen Festigkeit herab. Daher wurden schon Verfahren angegeben, durch chemisches oder physikalisches Aufrauhen der Faseroberflächen eine bessere Verbindung mit den Acrylaten bzw. Methacrylaten zu erreichen.

Auch Glasfasergewebe in Prothesen einzulagern wurde bereits beschrieben, doch brächte deren Anwendung nur dann einen möglichen Vorteil, wenn die Gewebe in die auf Zug beanspruchten Zonen der zo Prothese zu liegen kommen. Eine entsprechend exakte Plazierung der Gewebe ist jedoch bei der allgemein üblichen manuellen Stopfmethode bei den zum Teil sehr geringen Stärken der Prothesen (etwa 1 bis 1,5 mm) praktisch unmöglich. Liegen die Gewebe aber nicht in diesen Zonen, so wird die Festigkeit der Prothesen herabgesetzt.

Alle diese vorgeschlagenen Verfahren haben daher keinen Eingang in die Praxis finden können.

Andererseits ist es bekannt, Zahnfüllungen und Zahnprothesen aus den thermoplastisch zu verarbeitenden hochmolekularen Polycarbonaten und Mischpolycarbonaten aus aromatischen Dihydroxyverbindungen herzustellen. Diese bieten gewisse Vorteile vor den im Pulver-Flüssigkeits-Verfahren zu verarbeitenden Polymerisaten von der Art der Acrylate bzw. Methacrylate. Es ist jedoch wünschenswert, einige Eigenschaften der Füllungen und Prothesen aus diesen Polycarbonaten, ζ. B. die Härte, den Elastizitätsmodul und den thermischen Ausdehnungskoeffizienten, noch zu verbessern.

Es wurde nun gefunden, daß mit ursprünglich polycarbonat- oder wassergeschlichteten Glasfasern, vorzugsweise Glaskurzfasern, gefülltes Polycarbonat die gewünschten Verbesserungen aufweist.

Durch den Zusatz solcher Glasfasern in Mengen von etwa 5 bis 40 und insbesondere von etwa 10 bis 30 Gewichtsprozent wird weder die Fließfähigkeit noch das Formfüllvermögen des geschmolzenen Polycarbonats merklich beeinflußt.

Gegenüber Polycarbonat ohne Glasfaser wird der Formenschrumpf von etwa 0,7 bis etwa 0,8% ^auf Zahnfüll- und zahnärztliches Prothesenmaterial

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,

Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dr. Hans-Joachim Rehberg, Leverkusen;

Dr. Hermann Schnell, Krefeld;

Dr. Wilhelm Hechelhammer, Krefeld-Bockum;

Dr. Hugo Streib, Krefeld-Uerdingen

etwa 0,2 bis 0,5 °/o verringert. Das bedeutet, daß die zahnärztlichen Füllungen und Prothesen nach ihrer Fertigstellung eine noch bessere Paßfähigkeit besitzen als bisher.

Weiterhin hat ein derartiges, z. B. mit 30% Glasfasern glasfaserverstärktes Polycarbonat einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von nur 26 · 10~⁶ gegenüber einem solchen von 60 bis 70 · 10~^e bei unverstärktem Polycarbonat. Das hat zur Folge, daß sich z. B. Zahnfüllungen bei den im Mund vorkommenden Temperaturdifferenzen bis zu 60 bis 70°C etwa so verhalten wie die natürliche Zahnhartsubstanz. Deshalb treten bei Temperaturwechsel keine Randspalten auf, die Ausgang einer sekundären Karies sein können. Desgleichen ist auch die Gefahr einer Lockerung von umspritzten Metall- oder Porzellanteilen einer Prothese nicht mehr vorhanden.

Die Biegefestigkeit bzw. Biegespannung wird um den Faktor 1,5, der Elastizitätsmodul um den Faktor 3 erhöht. Das glasfaserverstärkte Polycarbonat ist also auch wesentlich steifer als das unverstärkte Material. Es übertrifft hiermit auch noch um weit über das Doppelte die bisher üblichen Polyacrylate bzw. -methacrylate. Daraus folgt, daß die Gefahr einer orthodontischen Wirkung des Zahnersatzes, d. h. unerwünschte Stellungsänderungen der Restzähne, erheblich vermindert wird. Auch bei Verwendung als Zahnfüllmaterial ist die größere Steifigkeit vorteilhaft.

Weiterhin bewirkt die Heraufsetzung der Kugeldruckhärte von etwa 850 bis 1000 kp/cm² auf etwa 1450 kp/cm² eine Verbesserung der Abriebfestigkeit während der Funktion wie auch während des Säuberns von Füllungen und Prothesen mit Zahnbürsten oder Schleifpasten.

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Schließlich ist bei besonders kritischer Beanspruchung, z. B. in umspritzten Metall- oder Porzellanteilen, oder bei nicht ganz exakter Einhaltung der Verarbeitungsbedingungen eine weitgehende Sicherheit gegen Rißbildung vorhanden. Selbst unter dem Einfluß von oberflächenaktiven Substanzen wird ein sehr gutes Verhalten der Füllungen und Prothesen beobachtet.

Überraschend ist, daß Prothesen, die mit dem erwähnten glasfaserverstärkten Polycarbonat in geeignet isolierte Gipsküvetten gespritzt werden, eine glatte und glänzende Oberfläche aufweisen. Die im Kunststoff enthaltenen Glasfasern machen sich an der Oberfläche nirgends bemerkbar, auch nicht nach einer gegebenenfalls notwendigen Nachbearbeitung.

Polycarbonate bzw. Mischpolycarbonate und deren Herstellung, die nach der Erfindung für zahnärztliche Füllungen und Prothesen geeignet sind, sind z. B. in den Patentschriften 971 790, 971 777 und 1 011148 näher beschrieben. Bevorzugt sind Polycarbonate mit einer relativen Viskosität von etwa 1,20 bis 1,40 und insbesondere von etwa 1,25 bis etwa 1,32, gemessen in O,5°/oiger Methylenchloridlösung bei 20⁰C.

Näheres über polycarbonatgeschlichtetes Glasfasermaterial ist in der belgischen Patentschrift 651 321 zu rinden. Wie sich gezeigt hat, eignet sich als Schlichte für Glasfasermaterial vorzugsweise hochmolekulares Polycarbonat bzw. Mischpolycarbonat mit einem Gehalt von vorzugsweise bis zu 25 Molprozent, bezogen auf den Gesamtgehalt an Resten von Dihydroxyverbindungen, an /S-alkenylsubstituierten aromatischen Dihydroxyverbindungen, insbesondere ein Mischpolymerisat mit etwa 0,5 bis etwa 5 Molprozent an Resten des 2,2-Bis-(4-hydroxy-3-allylphenyl)-propans und etwa 99,5 bis etwa 95 Molprozent an Resten des 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propans oder/und des l,l-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexans.

Die Herstellung von Polycarbonatgranulat mit einem Gehalt an derartigen Glasfasern erfolgt zweckmäßig dadurch, daß man das Glasfasermaterial in die Schmelze des Polycarbonats einträgt, gleichmäßig darin verteilt, z. B. in einem Schneckenextruder, die erhaltene Mischung als Borste abzieht und diese zu Granulat zerhackt, wie dies in der belgischen Patentschrift 642 285 beschrieben ist. Hierbei kann man gegebenenfalls von nicht vorgeschnittener Glasseide, z. B. von Rovings oder von gesponnenen Stapelfasersträngen, ausgehen, denn beim Einarbeiten in die zähe Schmelze werden die Stränge geöffnet und die Glasfasern auf eine durchschnittliche Länge von etwa 1 bis 3 mm zerkleinert und völlig ungeordnet, aber gleichmäßig in der Schmelze verteilt. Beim Verarbeiten des Granulats treten keine Anhäufungen von Glasfasern in der Düse der Spritzgußmaschine oder unaufgelöste Flocken im Spritzgußteil auf. Man erhält vielmehr Füllungen und Prothesen, in denen die Glasfasern völlig gleichmäßig verteilt sind, deren Oberflächen jedoch, wie erwähnt, besonders glatt und gleichmäßig sind.

Beispiel 1
Herstellung einer Füllung

Über die in einem Zahn präparierte Kavität wird ein sogenanntes Matrizenband fest angelegt, das über der Kavität eine Perforation trägt. In einem entsprechend klein dimensionierten Spritzgußgerät wird zahnfarben eingefärbtes, 30 Gewichtsprozent ursprünglich wassergeschlichtetes Glaskurzfasermaterial enthaltendes Polycarbonatgranulat aus 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (relative Viskosität 1,32, gemessen in 0,5%iger Methylenchloridlösung bei 20⁰C) aufgeschmolzen und die Schmelze durch das Perforationsloch der Matrize in die Kavität eingespritzt. Der Kunststoff erstarrt sofort, das Matrizenband kann abgenommen und die Füllungsoberfläche, wenn nötig, nachgearbeitet werden. Die Füllung hat die oben beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften.

Beispiel 2
Herstellung einer Prothese

Eine wie üblich in Wachs mit Porzellanzähnen aufgestellte Prothese wird in eine zahnärztliche Küvette so eingetragen und mit einem Spritzgußkanal so versehen, daß nach dem Ausbrühen des Wachses die entsprechende Hohlform erhalten wird. Diese Gipshohlform wird bei etwa 80 bis 100⁰C vorgetrocknet und eventuell mit einem Isolierfihn aus Alginat, Wasserglas oder Süikongummi versehen. In diese Hohlform wird mit einer entsprechend angepaßten Spritzgußmaschine die zahnfleischfarben eingefärbte Schmelze eines Mischcarbonats aus 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan und l,l-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan mit der relativen Viskosität von 1,25, gemessen in 0,5%iger Methylenchloridlösung bei 2O⁰C, in der 15 Gewichtsprozent ursprünglich mit einer Polycarbonatschlichte versehene Glasfasern mit einer durchschnittlichen Länge von etwa 0,2 mm gleichmäßig verteilt sind, bei etwa 320⁰C und 3 atü Druck eingespritzt. Nach dem Ausbetten aus der Gipsform erhält man eine Prothese mit den obenerwähnten hervorragenden Eigenschaften.

Claims

Patentanspruch:

Zahnfüll- und zahnärztliches Prothesenmaterial aus glasfaserhaltigem thermoplastischem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus thermoplastisch zu verarbeitendem hochmolekularem Polycarbonat aus aromatischen Dihydroxyverbindungen mit einem Gehalt an ursprünglich mit einem solchen Polycarbonat oder mit Wasser geschlichteten Glaskurzfasern besteht.

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