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Dentalzement - Vormischung Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
Die modernen Bestrebungen zur Rationalisierung der konservierenden Zahnbehandlung
sind bekannt. Sie werden mit dem allgemeinen Begriff "Ergonomie im Behandlungszimmer"
umschrieben. Hierzu gehört auch die Befreiung des Zahnarztes bzw. seiner Helferin
von überflüssigen und zeitraubenden Vorbereitungsmaßnahmen, die zudem noch mit erheblichen
Unsicherheitsfaktoren behaftet sind.
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Daher geht man immer mehr dazu über, die zahlreichen, aus mehreren
Komponenten bestehenden Präparate für die konservierende Zahnbehandlung nicht nur
in exakt vordosxrter Form zu liefern, sondern auch die Vermischung dieser tomponenten
zu mechanisieren, um das Optlmum der physikalischen und chemischen Eigenschaften
zu erreichen.
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Die Bestandteile werden heute nicht mehr nach bloßem Gefühl, d.h.
visuell abgemessen und mehr oder weniger gut von Hand vermischt, sondern nach Gewicht
oder Volumen exakt vordosiert, in mehrkammerigen Behältern bzw. Kapseln bis unmittelbar
vor dem Gebrauch getrennt aufbewahrt und nach Zerstbrung einer oder mehrerer-TrennwEnde,
ohne öffnung dee Behglters,- mechanisch gemischt.
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Hierdurch ist eine langfristige Lagerung ohne Qualitätseinbuße möglich
und unbeeinflußt von menschlicher Unzulänglichkeit ein gleichbleibendes optimales
Verhältnis der Komponenten garantiert.
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Diese können ohne Zutritt von Staub oder Feuchtigkeit, gegebenenfalls
steril, bis zum Gebrauch aufbewahrt werden. Die Vereinigung der Komponenten erfolgt
kurz vor dem Gebrauch; anschließend wird eine einwandfreie homogene Mischung innerhalb
weniger Sekunden in einem mechanischen Mischer erzielt.
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Derartige Mischbehälter sind beispielsweise in den als DAS 1 276 866
und DAS 1 287 251 bekanntgemachten deutschen Patentanmeldungen beschrieben.
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Die erste Patentanmeldung betrifft einen mehrkammerigen Behälter für
die Aufnahme von miteinander reagierenden Substanzen zur Herstellung gebrauchsfertiger
Dentalpräparate, wobei die einzelnen Kammern durch leicht zerstörbare membranen
voneinander getrennt sind; dieser Behälter ist dadurch gekennzeichnet, daß der Teil
zur Aufnahme der einen I=ischkomponente sowie der Teil zur Aufnahme einer zweiten
?.5ischkomronente zur Zerstörung der trennenden membran teleskopartig verschiebbar
angeordnet sind.
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Die zweite Patentanmeldung betrifft eine Weiterentwicklung des mehrkammerigen
Behälters der ersten Patentanmeldung; der Behalter ist dadurch gekennzeichnet, daß
im Deckel des Behälters Raum vorhanden ist für die Aufnahme eines kissenförmigen
oder schlauchförmigen Teilraumes, der die flüssige Komponente enthält und der aus
einem verschlossenen, vorzugsweise verschweißten Folienbeutelohen gebildet ist.
Zwischen dem Hauptraum des Behälters und dem Folienbeutelchen ist eine mit mindestens
einem loch versehene Einlage vorgesehen, die als Auflage für das Folienbeutelohen
dient. Wenn nun die einzelnen Kammern durch Zusammenschieben oder eine äquivalente
Bewegung einander genähert werden, so wird auf die Trennfolie bzw. das Folienbeutelchen
ein Druck ausgeübt, wobei die Folie überdehnt wird, reißt und der flüssige Inhalt
des Folienbeutelchens zwischen zwei parallelen, starren Preßflächen ausgequetscht
und nahezu quantitativ in die zweite Kammer gespritzt wird.
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Nach Vereinigung der Komponenten wird die Kapsel in die Schwinggabel
einer automatischen Mischvorrichtung eingespannt und mit deren Hilfe die Mischkomponenten
innerhalb kürzester Zeit homogen miteinander vermischt.
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Verwendet man Jedoch in einem der vorstehend angegebenen mehrkammerigen
Behälter statt einer flüssigen Mischkomponente eine pastenförmige Mischkomponente,
so besteht die Gefahr, daß diese Komponente beim Zerreißen der Trennfolie nicht
quantitativ in die pulverförmige Mischkomponente gespritzt wird. Außerdem ergeben
sich bereits beim Dosieren und auch später beim Vermischen einer pastenfUrmigen
oder viskosen Miechkomponente mit einer pulverförmigen Mischkomponente erhebliche
Schwierigkeiten, da die pastenförmige Mischkomponente auf Grund ihrer Viskosität
die pulverförmige Mischkomponente nicht so gut durchdringt bzw.
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an der BehGlterwand klebenbleibt. Auf diese Weise ist eine homogene
Durchmischung der einzelnen Komponenten nicht immer gewährleistet.
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Die geschilderten Schwierigkeiten traten auch beim Zusammenmischen
einer Dentalzementmischung auf, bei der die eine Komponente eine wäßrige Pclyacrylsäurelösung
darstellt. Diese Polyacrylsäurelösung hat eine verhältnismäßig hohe Viskosität,
ist daher schwer dosierbar und läßt sich auch in einem Mischbehälter zusammen mit
einer pulverförmigen Mischkomponente aus Zinkoxyd und/oder einem anderen Metalloxyd,
gegebenenfalls in Mischung mit einem an sich bekannten Phosphatzement und/oder Silikatzement,
nicht leicht vermischen.
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Derartige Zementmischungen, bei denen Polyacrylsäure als Mischkomponente
verwendet wird, eigenen sich zum Aufzementieren von Kronen und 3rücken auf Zahnetümpfe,
da sie im Vergleich zu phosphorsäurehaltigen Zementmischungen von der Pulpa reaktionslos
vertragen werden. Diese Zementaischungen eignen sich auch als Unterftillungematerial
unter Silikat-, Amalgaa- und Kunstatofffüll'mgen, für turzelfUllungen und als Befestigungszmment
für die Orthodontie.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine leichte Mögw lichkeit
der Dosierung und der Vermischung der Polyacrylsäurec komponente mit einer pulverförmigen
Oxydkomponente zu schaffen, wobei vorzugsweise an eine mechanische Vermischung dieser
Komponenten in einer Mischkapsel, die in der Gabel einer automatischen Mischvorrichtung
eingespannt werden kann, gedacht ist.
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Dabei soll aber auch die Vermischung der beiden Komponenten von Hand
nicht ausgeschlossen werden.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zuerst
eine pulverförmige Dentalzement-Vormischung geschaffen wird, die dann mit Wasser
oder einer wäßrigen Lösung mit geeig neten Zusätzen zur Erreichung einer bakteriziden
und/oder fungiziden Wirkung zu der eigentlichen Dentalzement-Mischung angemacht
wird.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Dentalzement-Vormischung auf der
Grundlage von Zinkoxyd und/oder einem anderen Metalloxyd gegebenenfalls in Mischung
mit einem an sich bekannten Phosphats zement und/oder Silikatzement (anorganische
Mischkomponente) Mischkomponente) die als weitere Mischkomponente pulverförmige
Polyacrylsäure und/oder Polymethacrylsäure (organische Mischkomponente) enthält.
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Der Wassergehalt der Mischung aus anorganischer Mischkomponente und
Polyacrylsäure.bzw. Polymethacrylsäure kann bis zu etwa 20 % betragen. Zweckmäßig
beträgt er etwa 0 - 8 %, vorzugsweise etwa 0 - 3 %. Der Dentalvormischung können
weiterhin die für Zahnzemente üblichen inerten FUllmaterialien zugesetzt werden.
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Das Verhältnis zwischen anorganischer Mischkomponente und Polyacrylsäure
bzw. Polymethacrylsäure kann in weiten Grenzen schwanken und hängt vom Jeweiligen
Verwendungszweck ab. Es entfallen auf 10 Teile anorganischer Mischkomponente 1 bis
3 Teile organische Mischkomponente, vorzugsweise 1,5 - 2,0 Teile organische Mischkomponente.
Das Moleklargewicht der Polyacrylsäure bzw. der Polymethacrylsäure soll zweckmäßig
etwa 20000 75000, vorzugsweise etwa 25000 bis 55000 betragen.
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Damit die Polyacrylsäure bzw0 Polymethacrylsäure während der Zerkleinerung
und danach während der Lagerung nicht verklumpt, wird der Vormischung vorzugsweise
eine kleine Menge eines Mittels zur Verhinderung der Verklumpung (Antiblockmittel)
zugesetzt. Vorzugsweise enthält die Vormischung das Antiblockmittel in Mengen von
etwa 0,5 bis 2,0 %. Als Antiblockmittel wird vorzugsweise feindisperse Kieselsäure,
z.B. Aerosil (Wz.) verwendet. Es eignen sich aber auch wasserunlösliche Metallstearate
bzw. Gemische von feindisperser Kieselsäure mit wasserunlöslichen Metall~ stearaten.
Man kann aber auch die anorganische Komponente für sich feinst vermahlen und als
Antiblockmittel verwenden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der
vorstehend beschriebenen Vormischung; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß man eine wäßrige Polyacryl- oder Polymethacrylsäurelösung bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 0 - 10, zweckmäßig von etwa 0 bis 5, vorzugsweise von etwa O bis 2 % trocknet,
das getrocknete Produkt zerkleinert und mit der anorganischen Komponente und gegebenenfalls
mit dem Antiblockmittel vermischt. Die Zerkleinerung der getrockneten Polyacryl-bzw.
Polymethacrylsäure kann zweckmäßig dadurch erfolgen, daß man vorher das Antiblockmittel
zusetzt. Auf diese Weise wird ein Verschmieren der Polyacryl- bzw. Polymethacrylsäure
während der Zerkleinerung vermieden, insbesondere wenn man die Zerkleinerung in
einer Kugelmühle oder einer anderen mechanischen Zerkleinerungsvorrichtung vornimmt.
Nach der Zerkleinerung kann die Polyacryl- bzw. Polymethacrylsäure wieder etwas
Feuchtigkeit aufnehmen, so daß die trockene Vormischung einen Feuchtigkeitsgehalt
von bis zu 20 % erreichen kann.
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Außer in einer mechanischen Zerkleinerungsvorrichtung kann die Zerkleinerung
der trockenen Polyacryl- bzw. Polymethacrylsäure auch in jeder beliebigen anderen
Weise vorgenommen werden. Man kann beispielsweise auch eine wäßrige Lösung der Polyacrylsäure
bzw. Polymethacrylsäure mit einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel versetzen,
in dem die Polyacrylsäure bzw. Polymethacrylsäure unlöslich ist. Hierbei fällt die
Polyacrylsäure bzw.
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Polymethacrylsäure in Form eines feinen Niederschlages aus, der dann
nicht mehr mechanisch zerkleinert zu werden braucht.
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Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der vorstehend angegebenen
Vormischung als trockene Mischkomponente zur Herstellung einer erhärtenden Dentalzement-Mischung
mit Hilfe von Wasser oder einer wäßrigen Lösung als zweiter Mischkomponente.
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Das Mischungsverhältnis zwischen der trockenen Vormischung und dem
Wasser hängt von der gewünschten Konsistenz des Dentalzementes ab; im allgemeinen
beträgt das Gewichtsverhältnis zwischen Vormischung und Wasser etwa 10 : 5 bis 10
: 1, vorzugsweise etwa 10 : 3 bis 10 : 1,5. Um die Vermischung der Vormischung mit
dem Wasser zu erleichtern, setzt man dem Wasser vorzugsweise ein Netzmittel zu.
Dadurch wird die Gefahr einer Klumpenbildung ausgeschaltet. Weiterhin können dem
Wasser bakterizide oder funizide Mittel zugesetzt werden. Hierzu zählen beispielsweise
Antibiotika, wie Tetracyclin.
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Die vorstehend angegebene Vormischung wird vorzugsweise als pulverförmige
Miechkomponente in einer Kammer eines mehrkammerigen Bshälters mit einer zerstörbaren
Membran zwischen den einzelnen, gegeneinander beweglichen Kammern, wobei die Kammer
für die flüssige Komponente auch als Folienbeutelohen oder Folienschlauch sein kann,
verwendet, wobei sich das Wasser in der anderen Kammer bzw. im Folienbeutelchen
befindet. Derartige mehrkammerige Behälter sind beispielsweise in den deutschen
Patentanmeldung DAS 1 276 866 und DAS 1 278 251 bzw. in der USA-Patentschrift 3
415 360 beschrieben. Die Flüssigkeit kann sich auch in einer losen, abgeschlossenen
Kammer aus sprödem, schwingungsempfindlichem Material, wie Glas, Quarz oder sprödem
Kunststoff innerhalb der Kammer mit der trockenen Vormischung befinden. Ein derartiger
Mischbehälter ist z.B. in der DAS 1 288 243 angegeben.
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Die VormiscenXemäß der Erfindung eignet sich aber auch zum manuc ellen
Anmischen eines Dentalzementes mit Wasser auf einer Mischplatte oder einem Folienblock.
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Gegenüber einer Dentalzementmischung, bei der eine wäßrige viskose
Polyaeryl säurelö sung mit einer trockenen Mischkoinponente vermischt wird, hat
eine Dentalzementmischung, die unter Verwendung der trockenen Vormischung gemäß
der Erfindung und Wasser hergestellt wird, folgende Vorteile:
Die
Mischkomponenten lassen sich leicht und schnell miteinander vermischen. Die Flüssigkeit
kann, insbesondere, wenn sie sich in einem Folienbeutelchen in einem mehrkammerigen
Behälter befindet, leicht dosiert werden und wird bei der Zerstörung des Folienbeutelchens
quantitativ aus dem Folienbeutelchen herausgepreßt, wodurch sie sich ohne Verluste
mit der trockenen Vormischung vereinigen kann. Dies ist nicht möglich, wenn als
flUssige Komponente eine viskose wäßrige Lösung von Polyacrylsäure bzw. Polymethacrylsäure
verwendet wird. Hierbei bleibt nach dem Ausdrücken des Folienbeutelchens immer eine
unkontrollierbare Menge Mischkomponente im Beutelchen zurück, so daß der mit dem
mehrkammerigen Behälter an sich erzielbare Vorteil der guten Dosierbarkeit nicht
ausgenützt werden kann. Infolge der genauen Dosierung und der besseren Mischbarkeit
haben Dentalzemente, die unter Verwendung der Vormischung gemäß der Erfindung hergestellt
wurden, eine höhere Festigkeit als Dentalzemente, die aus nicht genau dosierten
und von Hand angemischten organischen und anorganischen Mischkomponenten hergestellt
wurden. Eine genaue Dosierung ist mit viskosen Polyacrylsäurelösungen nur schwer
zu erreichen.
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Weiterhin beobachtet man bei Verwendung von wäßrigen Polyacrylsäurelösungen,
die längere Zeit in Flaschen aufbewahrt werden, eine Entmischung, so daß der Flascheninhalt
nicht mehr homogen ist. Auch dieser Nachteil wird durch die Vormischungen gemäß
der Erfindung ausgeschaltet.
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Nachstehend sind einige Ausfthrungsbe$piele für die Herstellung der
Dentalzement-Vormischung, die jedoch die Erfindung nicht einschränken sollen, angegeben.
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Beispiel 1 Eine im Handel erhältliche PolyacrylsGllreldsung mit einem
Molekulargewicht von 45000, die als 40 ziege wäßrige Lösung vorliegt, wird in dünner
Schicht auf einer Polyäthylenfolie an der Luft getrocknet, bis eine spröde Masse
entsteht, die ohne Schwierigkeit von der Folie abgezogen werden kann.
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Diese Masse wird in einem Mörser zerstoßen und in einer Kugelmühle
unter Zusatz von 5 % einer feindispersen Kieselsäure (Aerosil) als Antiblockmittel
vermahlen. Nach einer Mahldauer von 12 Stunden erhält man eine feinpulverisierte,
trockene Polyacrylsäure mit einem Wassergehalt von 1 - 2 %. Außerdem erhitzt man
einige Kilo Zinkoxyd handelsüblicher Qualität, z.B.
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Zinkoxyd Marke Grün-Siegel oder Weiß-Siegel oder auch Pharma-Qualität
12 Stunden auf 1200 - 13000, wobei das Zinkoxyd sintert und inaktiviert wird. Der
Sinterkuchen wird zerstoßen und fein zermahlen. Man mischt anschließend 4 Teile
eines so erhaltenen Zinkoxyds mit 1 Teil der pulverisierten Polyacrylsäure zu einer
Dentalzement-Vormischung. Wird dieses Pulver mit Wasser im Verhältnis 4 : 1 gemischt,
so entsteht eine in kurzer Zeit erhärtende Zementmischung, die für Dentalzwecke
gut geeignet ist.
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Beispiel 2 Eine im Handel erhältliche Polyacrylsäure mit einem Molekulargewicht
von 55000 wird im Vakuum bei einer Temperatur von 50 - 600 zu einer konzentrierten,
zähflüssigen Lösung eingedampft. Dieser hochviskose Sirup wird auf einem geheizten
Walzentrockner vollends getrocknet und nach dem Erkalten unter Zusatz von 2 % Zinkstearat
als Antiblockmittel in einem Kollergang oder in einer Retschmühle zu einem feinen
Pulver vermahlen.
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Statt des Zinkstearats können auch andere wasserunlösliche Stearate,
wie Magnesiumstearat oder Äluminiumstearat, verwendet werden. Von der so erhaltenen
Polyacrylsäure wird 1 Teil mit 3 Teilen einer durch Temperung ähnlich wie in Beispiel
1 erhaltenen Mischung, jedoch aus 90 ffi Zinkoxyd und 10 % Magnesiumoxyd in einer
Kugelmühle oder einem Turbulamischer zu einer Dentalzement-Vormischung vermischt.
Auch diese Vormischung kann mit Wasser im Verhältnis 4 : 1 wie in Beispiel 1 oder
im Verhältnis 2 s 1, also in einer wesentlich dünneren Konsistenz, zu einem rasch
erhärtenden Dentalzement vermischt werden.
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Beispiel 3 Das Polyacrylsäurepulver wird nach Beispiel 1 oder 2 hergestellt
und anschließend im Gemisch mit der gesamten Menge Zinkoxyd, die für die Herstellung
der Vormischung erforderlich ist, vermahlen. Es werden also 1 kg getrocknete Polyacrylsäure
zusammen mit 4 kg getintertem Zinkoxyd oder einem in üblicher Weise hergestellten
Phosphatzement in einer Kugelmühle vermahlen, wobei die anorganische Komponente
gleichzeitig als Antiblockmittel wirkt.
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Beispiel 4 Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Abweichung
wiederholt, daß statt der Polyac ryl säurel ösung eine Polymethacrylsäurelösung
gleicher Konzentration eingetrocknet wird. Man erhält nach dem Vermischen der Vormischung
mit Wasser und nach der Aushärtung eine Zementmischung mit vergleichbaren Eigenschaften.
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BeisPiel 5 4 Teile der trockenen Vormischung nach Beispiel 1 werden
in die untere Kammer eines mehrkammerigen Behälters nach der DAS 1 287 251 gebracht.
Dann wird 1 Teil einer wäßrigen Lösung, die eine geringe Menge eines Netzmittels
und einer bakteriziden Substanz enthält, in ein Folienbeutelchen eingeschweißt.
Das Folienbeutelchen wird in den oberen Teil des Behälters gebracht.
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Der untere Teil des Behälters wird mit einer, mit einer O'ffnung versehenen
Einlage abgedeckt, worauf der obere Teil mit dem Folienbeutelchen über den unteren
Teil geschoben wird. Beim Zusammendrücken der Behälterteile reißt das Folienbeutelchen,
und sein Inhalt ergießt sich quantitativ über die pulverförmige Vormischung im unteren
Behälterteil. Der Behälter wird dann in eine automatische VibrationsMischvorrichtung
eingespnnt. Die Durchmischung ist in einigen Sekunden beendet, und man erhält sofort
eine gebrauchsfertige, pastenförmige Zahnzementmischung.
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Beispiel 6 Die Vorbereitung der Polyacrylsäure erfolgt wie in Beispiel
2.
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Die getrocknete Polyacrylsäure wird statt mit einer gesinterten Mischung
aus 90 9 ZnO und 10 % MgO mit 2,4 Teilen eines handelsüblichen Phosphatzementpulvers
und 0,6 Teilen eines handelsüblichen Silikatsementpulvers zu einer Dentalzement-Vormischung
in einer Kugelmühle vermischt.
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Auch diese Vormischung kann dann wiederum mit Wasser in den angegebenen
Verhältnissen zu einem erhärtenden Dentalzement vermischt werden.
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