DE2126419A1 - Photopolymerisierbare Dental produkte - Google Patents
Photopolymerisierbare Dental produkteInfo
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Description
Photopolymerisierbare Masse für die Zahnbehandlung
Photopolymerisierbare Dentalprodukte werden in Gestalt von Massen hergestellt, die als zusammengesetzte Reparaturmassen,
als Rißdichtungsmittel, als Zemente, als Auskleidungen für Hohlräume und als Ausbesserungsglasuren verwendet
werden. Die zu beschreibenden Massen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie in situ, also im Munde, photopolymerisierbar
sind, indem sie einer Strahlungsenergie, insbesondere einer Strahlungsenergie im Ultraviolett und im nahen
Ultraviolett ausgesetzt werden, d.h. Wellenlängen oberhalb
2 ooo So Eine derartige Masse besteht aus zwei Bestandteilen,
und zwar aus Paste und Paste, Paste und Flüssigkeit,
Gel und Pulver, Flüssigkeit und Flüssigkeit u* dgl., wobei die eine Phase ein aromatisches Dimethacrylat-Monomer oder
dessen Addukt mit einem Mono- oder Diisocyanat, ein verdünnendes
Monomer und einen Polymerisationsverzögerer enthält,
während die andere Phase ein gegen Ultraviolett und nahes Ultraviolett empfindliches Material enthält, das in
der Lage ist, auf Erregung durch diese Strahlung die Polymerisation eines freien Radikals einzuleiten. -
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DIe pastosen Phasen können Füllstoffe enthalten, die dadurch
gekennzeichnet sind, daß ihr Brechungskoeffizient sich um nicht
mehr als 0,075 von demjenigen des Polymerisats unterscheidet,
das durch die Polymerisation des freien Badikals entsteht.
Die Erfindung bezweckt die Entwicklung neuartiger Dentalmassen, insbesondere von Massen, die als zusammengesetzte Reparaturmassen,
als Rißdichtungsmittel, als Zemente, als Auskleidungen für Hohlräume und als Ausbesserungsglasuren u. dgl. verwendbar
sind, wobei diese Dentalprodukte in situ im Munde photopolymerisierbar sind; insbesondere ist die Erfindung auf bestimmte
neuartige Dentalmassen gerichtet, die in unterschiedlicher Form auftreten können aber auch einem polymerisierbaren
aromatischen Dlmethakrylat oder dessen Addukt mit einem Mono- oder Diisocyanat aufgebaut sind, wobei diese Dentalmassen
durch Anwenden von Lichtenergie, insbesondere von Lichtenergie aus dem Ultraviolett und dem nahen Ultraviolett polymerisierbar
sind.
Es ist natürlich bekannt, daß bereits in früheren Jahren polymerisierbare
Kunststoffe hinsichtlich ihrer Verwendung in verschiedenen Dentalmassen und -erzeugnissen in den Vordergrund
getreten sind, z. B. als zusammengesetzte Reparaturmassen, Dentalzemente, Dentalauskleidungen für Hohlräume auf. Wenn
auch verschiedene übliche Amalgamwerkstoffe und auf Silikaten basierende Zemente für verschiedene Dentaltechniken noch
in großem Umfang verwendet werden, benutzt man in immer zunehmendem
Maße Kunststoffe und insbesondere Mischungen von Kunststoffen
mit verschiedenen widerstandsfähigen Füllstoffen. Die Dentaltechnik,hält daher ständig Ausschau nach neuartigen Kunststoffen,
mit denen die physikalischen Eigenschaften der verschiedenen Dentalerzeugnisse und -massen verbessert werden können.
Die Verwendung synthetischer Kunststoffe herrscht besonders bei den zusammengesetzten Dental-Reparafcurmassen vor. In dieser Beziehung
muß ein Reparaturmaterial sowohl das Aussehen wie die
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Wirkungsweise einer schadhaften Zahnkrone wiederherstellen können,
so daß brauchbare Reparaturmassen einer Anzahl Einschränkungen unterworfen sind. In erster Linie muß die Masse eine hellgelbe
Färbung haben und durchseinened sein, damit sie sich der Zahnfarbe
und Durchsichtigkeit so weit wie möglich angleicht. Dadurch werden natürlich Metalle und stark opake Werkstoffe ausgeschaltet,
während eine Anzahl Kunststoffe in vorteilhafter Weise verwendet werden können.
Darüber hinaus müssen, um die normale Funktion der schadhaften Zahnkrone wiederherzustellen, die benutzten Werkstoffe in der
Dentalreparaturmasse sich hinsichtlich Festigkeit, Härte und
Dimensionsstabilität der natürlichen Zahnkrone vorteilhaft anpassen. Während des Kauens bewirken Festigkeit und Härte
die Unversehrtheit des Materials und stützen den übrigen Zahn. Aus diesem Grunde kommen kautschukartige Massen nicht in Betracht
. Die Forderung nach einer ausreichenden Formstabilität schließt Werkstoffe aus, die in der wäßrigen Umgebung des
Mundes merklich löslich sind, sowie Werkstoffe, die schneller abgenutzt werden als der Zahnschmelz. Aus diesem Grunde scheiden
Silikat- und Zinkphosphatzemente aus, die wegen ihrer Löslichkeit
und geringen Festigkeit die Funktion der Zähne nicht für längere Zeit wiederherstellen können.
Wie erwähnt, hat man sich daher bei den Reparaturmassen und
auch bei anderen Dentaltechniken, z. B. bei Dentalzementen usw.,
in großem Umfang auf beschwerte Kunststoffe gestützt, d. h. auf organische Polymerisate oder Kunststoffe, die einen bestimmten
Füllstoff, z. B. einen widerstandsfähigen Füllstoff, enthalten.
Im Hinblick auf die Arfbrderungen, die an organische Polymeroder
Kunststoffbindemittel gestellt werden, die einen Bestandteil von derartigen Dentalprodukten bilden, sei erwähnt,
dass die Polymerisation unter den im Munde bestehenden Be-
"it -
diiigungen schnell und vollständig ablaufen muß; während der
Polymerisation darf nur eine geringe Schrumpfung stattfinden,
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die Wasseraufnahme muß gering sein, die Giftigkeit geringfügig und die Festigkeit ausreichend.
Eine Klasse von Werkstoffen, die diesen Bedingungen in besonders guter Weise entsprechen, enthält Monomere, die eine polymerisierbare
Methakrylat-Gruppe an jedem Ende eines langen Verbindungssegments aufweist, in dem sich mindestens eine aromatische Gruppe befindet und die vorzugsweise durch 2,2-Propan-Di-(3
(4-Phenoxy)-1,2hydroxypropan-l-Methakrylat) wiedergegeben
wird. Ein derartiges Monomer, zusätzlich als Addukte mit einem organischen Isocyanat oder Diisocyanat verwendet, erwiesen
sich als besonders gut geeignet und bei den im Munde herrschenden Verhältnissen einsetzbar, weil sie unter den im
Munde herrschenden Verhältnissen schnell und vollständig polymerisiert werden, während der Polymerisation nur geringfügig
schrumpfen, nur wenig Wasser aufnehmen, von geringer Giftigkeit sind und außerordentlich gute Festigkeitseigenschaften
haben. Eine noch schwebende Patentanmeldung beschreibt die Verwendung dieser Materialien als Dentalmassen, zu denen die
zusammengesetzten Dental-Reparaturmassen, Dentalzemente, Dentallacke und Auskleidungsmittel für Hohlräume gehören.
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß es bei Benutzung
der oben angegebenen Monomerausgangsstoffe und entspre* chender Stoffe möglich ist, \a?schiedene photopolymerisierbare Massen zu entwickeln, wodurch die Monomer-Materialien in situ im
Munde photopolymerisiert werden können. Die erfindungsgemässen
Massen haben in dieser Hinsicht die Möglichkeit, photopolymerisierbar zu sein, wenn sie sich im Munde des Menschen befinden; zum Polymerisieren wird eine praktisch völlig ungefährliche
Energie ausgewählter Wellenlängen im UV und nahen UV gesteuert zugeführt, die von weichen und harten menschlichen
Geweben sehr gut vertragen werden.
Ein wesentlicher Nachteil der üblichen kalthärtenden Dentalmassen liegt darin, daß sowohl die Verarbeitungszeit als auch
- 4 109851/1822
die Härtungszeit des polymerisierbaren Materials feststehen
und von einer großen Zahl Parameter abhängen, wozu Katalysatorart, Katalysatorkonzentration, Mischtemperatur, Schädigung
während der Lagerzeit, Art und Konzentration der Verzögerer, Reaktionsvermögen des Monomers, Wärmeentwicklung bei
der Polymerisation, Art und Größe des etwa vorgesehenen Füllstoffs und Wärmeleitfähigkeit des Zahns gehören.
Bei den erfindungsgemäSen photopolymerisierbaren Mischungen können Verarbeitungszeit und Härtungszelt praktisch im wesentlichen
dem Wunsche des Verarbeiters entsprechend gesteuert werden, wodurch der Verarbeiter Zeit für die besten
Ausarbeitungen und alle erforderlichen Einstellungen gewinnt, die durch ungeschickte Bewegungen des Patienten,
die die Ausarbeitung beeinträchtigen, erforderlich werden. Diese photopolymerisierbaren Mischungen geben dem Verarbeiter
somit ein bislang unbekanntes Maß an Freiheit und Einfachheit bei der Benutzung, und der Verarbeiter kann sich
beliebig lange Zeit nehmen, um die nötigen Hantierungen vorzunehmen, damit die Dentalmassen richtig angebracht werden,
und dann nach Wunsch die Härtung der Massen herbeiführen.
Die angeführten Vorteile hinsichtlich der Leichtigkeit der Verarbeitung hängen natürlich mit der Tatsache zusammen,
>daß die Polymerisation der photopolymerisierbaren Massen
erst eingeleitet wird, wenn die Masse mit der Lichtenergie
passender Wellenlänge und Stärke bestrahlt wird, um den photopolymerisierbaren Sensibilisator zu erregen, wodurch
die Polymerisation der freien Radikale eingeleitet wird. Das läßt sich natürlich nach dem Willen des Benutzers steuern,
woraus sich eine größere Freiheit und Leichtigkeit bei der Verwendung von photopolymerisierbaren Dentalmassen ergibt.
Erfindungsgemäß ist eine neue Klasse photopolymerisierbarer
Dentalmassen entwickelt, die als Paste-Paste-Systeme, Paste-
. - 5 -10 9 8 5 1/18 2 2
6 . 21264m; >
Flüssigkeits-Systeme, Gel-Pulver-Systeme und Flüssigkeits-Flüssigkeits-Systeme
auftreten können. Derartige erfindung.sgemäße Massen sind gekennzeichnet durch die Verwendung eines polymerlsierbaren
Monomers, das ein aromatisches Dimethakrylat enthält, vorzugsweise ein aromatisches Dimethakrylat auf der Grundlage von
Efephenol A, d. h. pjp'-Isopropylidendiphenol. Die neuartigen
photopolymerisierbareft Dentalmassen gemäß der Erfindung lassen sich außerdem kennzeichnen durch die Anwesenheit eines Addukts
eines derartigen Dimethakrylats mit einem organischen Mono- oder Dilsocyanat. Die Verwendung einer solchen polymerisierbaren
Komponente neben einem verdünnenden Monomer, einem PoIymerisationsverzögerer,
wahlweise von Füllstoffen, Weichmacher und photopolymerisierbarem Sensibillsiator in den oben angegebenen
Phasen ergibt eine photopolymerisierbare Masse, aus
der sich ausgezeichnete zusammengesetzte Reparaturmaterialien, Rißdichtungsmittel, Zemente, Hohlraumauskleidungen und Ausbesserungsglasuren
usw. herstellen lassen.
Die wesentliche Aufgabe der Erfindung ist somit die Angabe
neuartiger photopolymerisierbarer Dentalmassen, die die bisher benutzten Dentalmassen in wesentlichen Punkten verbessern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Angabe von solchen
neuartigen photopolymerisierbaren Dentalmassen, die an Ort
und Stelle (in situ) unter den im Munde herrschenden Bedingungen durch Anwendung von Lichtenergie, insbesondere von Licht
aus dem Spektralbereich des langwelligen Ultraviolette polymerisieren.
Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine derartige Dentalmasse
in Gestalt eines zusammengesetzten Reparaturmaterials, eines Rißdichtungsmittels, eines Zements, einer Hohlraumauskleidung
oder einer Ausbesserungsglasur usw. anzugeben, wobei eine solche Mischung aus zwei Teilen hergestellt wird: Paste-Paste,
Paste-Flüssigkeit, Gel-Pulver oder Flüssigkeit-Flüssigkeit;.
- 6 -10 9 8 5 1/18 2 2
Gemäß der Erfindungsaufgäbe ist ferner diese photopolymerisierbare
Zweikomponenten-Dentalmasse so aufzubauen, daß eine der Kompanente#alle Monomer-Bestandteile enthält, während die andere
Komponente alle photosensibilisierend oder katalytisch wirkenden Bestandteile enthält, wodurch eine höchstmögliche Lagerfähigkeit
und Stabilität erreicht wird, denn die Masse wird lediglich durch die Zuführung von Liehtenergie passender Wellenlänge
und ausreichender Stärke polymerisiert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung betrifft neuartige photopolymerisierbare
Dentalmassen, bei denen die monomere Phase durch die Anwesenheit eines aromatischen Dimethakrylats gekennzeichnet
1st, vorzugsweise eines aromatischen Dimethakrylats auf der Basis von Bisphenol A.
Weitere Ziele und Vorteile der erfindungsgemässen neuartigen
photopolymerisierbaren Dehtalmassen ergeben sich aus der nachstehenden, weitere Einzelheiten offenbarenden Beschreibung.
Wie schon ervämt, lassen sich die genannten Vorteile und Aufgabenlösung
gemäß der Erfindung erreichen, indem eine photopolymerisierbare Dentalmasse vorgesehen wird, d. h. ein zusammengesetztes Dental-Reparaturmaterial, das in situ polymerisierbar
ist, d. h. unter den im Munde herrschenden Bedingungen, wobei Lichtenergie zuzuführen ist, insbesondere
Liehtenergie aus dem ultravioletten und dem nahegelegenen ultravioletten Wellenlängenbereich, im Hinblick darauf sind
gemäß der Erfindung photopolymerisierbare Massen, die sich
härten lassen, indem sie dem Licht einer Wellenlänge von mehr als etwa 3100 S. bis an die Grenzen des ultravioletten Licht,
d. h. bis etwa 4000 S ausgesetzt werden. Bei derartigen photopolymerisierbaren
Massen kann die Polymerisation leicht gesteuert werden, und die zugeführte Liehtenergie beeinträchtigt
innerhalb einer vernünftigen Zeitspanne, beispielsweise innerhalb
von 15 Minuten, weder die weichen noch die harten Gewebe
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des Menschen. Die photopolymerisierbaren Dentalmassen gemäßder
Erfindung sind somit außerordentlich nützlich und sicher und bringen die genannten Vorteile hinsichtlich eines Maßes
an Freiheit und Leichtigkeit der Verarbeitung, wie es dem Verarbeiter bisher unbekannt war.
Wie erwähnt, werden die erfindungsgemäSen photopolymerisierbaren
Dentalmassen als Zweikomponentenmassen hergestellt, d. h. es bestehen die Phasen Paste-Paste, Paste-Flüssigkeit, Gel-Pulver
oder Flüssigkeit-Flüssigkeit. Gemäß der Erfindung werden diese Komponenten
oder Phasen vorzugsweise so hergestellt, dass eine von ihnen sämtliche Monomer-Bestandteile enthält, d. h. das aromatische
Dimethakrylat und das verdünnende Monomer, das weiter unten beschrieben wird, während die andere Phase oder Komponente
die gesamten photosensibilisierend und katalytisch wirkenden Bestandteile enthält. Indem auf diese Weise die photosensibilisierenden
und katalytisch wirkenden Bestandteile von den polymerisierbaren Monomeren getrennt werden, ist es
möglich, photopolymerisierbare Dentalmassen mit maximaler Lagerfähigkeit herzustellen. Aber auch nach dem Mischen kann
die Stabilität für die Dauer von wenigstens einigen Tagen auf einfache Weise aufrechterhalten werden, indem etwa der Zu- .-tritt
von Lichtenergie der speziellen, die Photopolymerisation auslösenden Wellenlängen im ultravioletten Bereich verhindert
wird, insbesondere von Licht au s dem nahen Ultraviolett.
Eine der Komponenten der erfindungsgemäß neuen Masse enthält ein polymerisierbares Monomer, d. h. ein Dimethakrylat mit
einem aromatischen Kern oder ein Addukt eines solchen Dimethakrylat -Monomers mit einem organischen Isocyanat, d. h.
einem organischen Mono- oder Diisocyanat. Gemäß der Erfindung haben derartige aromatische Dimethakrylate im allgemeinen die
folgende Form
CH2 CH2
,-C-COR(O)n-Y-(0) ROC-C-CH
5 B B
10 9 8 5 1/18 2 2
•3
,worin Y eine aromatische Gruppe darstellt, etwa Phenylen, Diphenylen
oder eine überbrückte Phenylengruppe der Formel
worin X ausgewählt ist aus niederen Alkylen, wie Methylen,
Äthylen, Äthyliden, Isopropylen, Isopropyliden, Butylen usw.; R und R1 stellen eine Kohlenwasserstoffkette mit bis zu zehn ■Kohlenstoffatomen dar, wobei die Kohlenwasserstoffkette
wahlweise substituiert ist durch mindestens eine inerte Gruppe, etwa eine Hydroxy-, Karbonyl- oder ähnliche Gruppe; η ist 1,
Äthylen, Äthyliden, Isopropylen, Isopropyliden, Butylen usw.; R und R1 stellen eine Kohlenwasserstoffkette mit bis zu zehn ■Kohlenstoffatomen dar, wobei die Kohlenwasserstoffkette
wahlweise substituiert ist durch mindestens eine inerte Gruppe, etwa eine Hydroxy-, Karbonyl- oder ähnliche Gruppe; η ist 1,
Gemäß der Erfindung werden solche aromatischen Dimethakrylate bevorzugt, bei denen Y eine überbrückte Phenylen-Gruppe ist,
wobei die bevorzugten aromatischen Dimethakrylate auf Bisphenol A basieren, bei denen X also Isopropyliden ist. Ein bevorzugtes
amnatisches Dimethakrylat läßt sich also durch folgende Formel darstellen:
!0RO
H
HOH
HOH
OR1O
!-C-CH,
worin R und R1 wie oben angegeben difiniert sind. Ein besonders
zu bevorzugendes aromatisches Dimethakrylat auf der Basis von Bisphenol A und im Rahmen der obigen Formel liegend
ist 2,2*-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-l,2-Hydroxypropan-l-Methakrylat);
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Wie bereits erwähnt, ist es im Rahmen der Erfindung, während die
photopolimerisierbaren Dentalmassen nach der Erfindung das oben als solches definierte aromatische Dimethakrylat enthalten können,
auch möglich und häufig vorzuziehen, daß dieses Dimethakrylat in Form eines Addukts mit einem geeigneten organischen
Isocyanat auftritt. Die photopolymerisierbare Komponente der erfindungsgemäßen Massen kann somit ein geeignetes Addukt des
angegebenen aromatischen Dimethakrylats mit einem geeigneten Monoisocyanat oder Diisocyanat enthalten.
Zu den im Rahmen der Erfindung verwendbaren Mondsocyanaten gehören
Alkylisocyanate, bei denen die Alkylgruppe zwischen 1 und 18 Kohlenstoffatome enthält, Arylisocyanate, z. B. Phenyl- und
Naphthylisocyanat, wahlweise substituiert durch eine oder mehrere Alkyl- oder sonstige nicht-aktive Gruppen, und Cycloalkylisocyanate.
Zu den im Rahmen der Erfindung verwendbaren Monoisocyanat en gehören demnach unter anderem:
Alkylisocyanate
Benzylisocjsiat
Methylisocyanat
Äthylisocyanat
n-Butylisocyanat
Isoamylisocyanat
n-Amylisoeyanat
Hexylisocyanat
n-Octylisocyanat
Isooctylisoeyanat
Dodecylisocyanat
Octadecylisocyanat, etc.
Arylisocyanate
Arylisocyanate
Phenylisocyanat
Tolylisocyanat
p-Äthylphenylisocyanat
- 10 -
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2 1264Ί9
p-Cetylphenylisocyanat p-Dodecylphenylisocyanat
4-Dodecyl-2-Methylphenylisocyanat
Xylylisocyanat
α-Naphthylisocyanat p-chlorphenylisocyanat m-Ghlorphenylisocyanat, etc. cycloalkylisocyanate
α-Naphthylisocyanat p-chlorphenylisocyanat m-Ghlorphenylisocyanat, etc. cycloalkylisocyanate
Cyclohexylisocyanat, etc.
Entsprechend rechnen zu den verwendbaren Diisocyanaten oder Polyisocyanaten
die Alkylendiisocyanate, bei denen die Alkylengruppe
zwischen 2 und etwa 18 Kohlenstoffatome enthält, sowie Arylen-
und substituierte Arylen-Di- und Polyisocyanate. Als Beispiele
für Diisocyanate und Polyisocyanate seien genannt:
Alkylendiisocyanate
Äthylendiisocyanat
Propylendiisocyanat
Tetramethylendiisocyanat
Pentamethylendiisocyanat
Hexamethylendiisocyanat
Octamethylendiisocyanat
Decamethylenediisocyanat
Undecamethylendiisocyanat
Dodecamethylendiisocyanat, etc.
Arylene-Di- und Polyisocyanate Xylylene-1,4-Diisocyanat
Xylylene-1,5-Diisocyanat m-Phenylenediisocyanat
p-Phenylenediisocyanat Toluol-2,4-Diisocyanat
Toluol-2,6-Diisocyanat
Mesitylenediisocyanat Durylenediisocyanat
- 11 109 8 51/182 2
1-Methylphenylene-2,4-Diisocyanat
Naphthylene-1,4-Diisocsanat
Naphthylene-1,5-Diisocyanat
1,2,4-Benzoltriisocyanat
J5,j5'-Dimethyl-4,4'-Diisocyanat-Diphenyl Methan
4,4*-Diphenylpropänediisocyanat, und dgl.
Als Beispiel für ein brauchbares und. in der Praxis bevorzugtes
aromatisches Dimethakrylat-Monomer gemäß der Erfindung kann
2,2!-Propan-DiO(4-Phenoxy)-l,2-Hydroxy-Propan-1-Methakrylat), die"Bildung des Addukts mit einem Monoisocyanat 3 z. B. Phenylisocyanatj folgendermaßen dargestellt werden:
2,2!-Propan-DiO(4-Phenoxy)-l,2-Hydroxy-Propan-1-Methakrylat), die"Bildung des Addukts mit einem Monoisocyanat 3 z. B. Phenylisocyanatj folgendermaßen dargestellt werden:
tl CH2- HH K
-C-C-O-C-C-C-O-// \)
,1
. 0 H OH H
HHH
CH
— O-C-C-C-O-C-C-CH^
H OH
NCO
- 12 -
> ■■%
10 9.8 5.-.V/.1 8 22
Entsprechend kann ein Addukt, das durch Reaktion von 2,2'-Propan-Di(5(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxy-Propan-1-Methakrylat)"
mit einem Diisocyanate z. B. Toluoldiisocyanat, entsteht, folgendermaßen dargestellt werden.
CU-? CH3 . . CH-y
CH3-C-C-O-C-C-C-(
0 0
7 W-
0 = C-N // \
—0-C-C-C-O-C-C-CH3
CH2 H H H
CH3-C-C-O-C-C-C-O*
CH,
-N-C = 0
II
H H H CH
// \\— 0-C-C-C-O-C-C-CH3
0 H OH H
CH,
H OH H 0
H | CH | 3 | N | |
C | ||||
0 | ||||
CHo | II | H | ||
CH3-C-C-O-C-C-C-O-
0 H
— C
H H H CH.
— O-C-C-C-O-C-C-CH-,
CH-
0- C N
N-C — 0
H 0
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212R419
Bei den vorhergehenden Beispielen isb die Verwendung eines
einzigen Isocyanate oder Diisocyanate vorausgesetzt worden, aber natürlich können auch Gemische von Isocyanaten bei der
Herstellung von Addukten verwendet werden, die f iir' die photopolimerisierbaren
Dentalmassen gemäß der Erfindung von Nutzen sind.
Ferner sei darauf hingewiesen, daß das bei den erfindungsgemäßen
neuartigen Dentalmassen benutzte photopolyrnerisierbare Monomer-Material jede Art von aromatischen Dirnethakrylaten
und ihren Addukten umfassen kann, soweit sie den obenstehenden Formeln entsprechen. Beispielsweise können die nachstehend
aufgeführten aromatischen Dimethakrylate im Rahmen der Erfindung verwendet werden:
R und R'
-do- -do- -do- -do- -do-
-do-
C4H8
C4H8O
C4H7O
1 1 1 1 1
-do-
-do-
—X—
- 14 -
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X R und R1
10. | -do |
11. | -do |
12. | -do |
-do- C4H8
-do- C11E7O
-do- CsH14O2
14. -do-
15. -do-
16. -do-
H | H | ! | ι ι |
ι | ι | H | |
C-C- | H H | ||
I | ι ι | ||
H | C-C-C | ||
H | ι | ||
ι |
-do-
- -do-
HHH
HCH
H
H
C2H4
17. -do- -do-
C3H6
-15 -
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21 | 2641 | 9 | |
X | R und R1 | η | |
do- | -do- | 1 | |
do- | O3H6O | 0 | |
do- | -do- | 1 | |
do- | C3H5O | 1 | |
do- | C4H8O | 1 |
18. | -do- |
19. | -do- |
20. | -do- |
21. | -do- |
22.
-do-
—X-
24. | -do- |
25. | -do- |
26. | -do- |
27. | -do- |
28. | -do- |
29. | -do- |
30. | -do- |
do- | C4H7O | 1 |
do- | C5El82 | 1 |
do- | C6HnO | 1 |
do- | C6H12O | 1 |
do- | C8H16O | 1 |
do- | c8Hl6°2 | 1 |
do- | C10H20°3 | 1 |
- 16 -
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Für das Obengesagte gilt natürlich, daß jedes der dort angeführten
aromatischen Dimethakrylate in Form eines Addukts mit einem Mono- oder Diisocyanat verwendet werden kann. Bei den
erfindungsgemäßen photopolimerisierbaren Dentalmassen kann
man daher entweder das Monomer selbst oder das Isocyanataddukt oder eine Mischung beider verwanden.
Eine zweite wichtige Komponente der neuartigen photopolimerisierbaren
Dentalmassen gemäß der Erfindung besteht aus dem verdünnenden Monomer oder den verdünnenden Monomeren. Derartige
im Rahmen der Erfindung verwendbare verdünnende Monomere lassen sich aus einem großen Bereich von Methakrylat-Monomeren
niedriger Viskosität auswählen, die allgemein in der Verwendung unter Bedingungen, wie sie im Munde vorliegen,
angepaßt sind. Zu den verdünnenden Monomeren, die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen neuartigen Dentalmassen
verwendbar sind, gehören die aliphatischen Monomethakrylatester
ebenso wie die Alkylendimethakrylate. Repräsentativ
für verdünnende Monomere sind somit aliphatische Mono- und
Dimethakrylat-Monomere, wie z. B. Alkylmethakrylate, etwa
niedere Alkylmethakrylate, Alkylendimethakrylate, etwa niedere Alkylendimethakrylate, und Alkylen- und Polyalkylenglykol-Mono-
und Dimethyakrylate. Zu den angegebenen Gruppen gehören beispielsweise die folgenden repräsentativen Monomere:
Methylmethacrylat
Äthylmethacrylat
n-Propylmethacrylat
Isopropylmethacrylat
n-Butylme thac rylat
Isobutylmethacrylat
sekundäres Butylmethacrylat Äthylendimethacrylat
Butylendimethacrylat
Äthylenglycolmonomethacrylat Triäthylenglycoldimethacrylat, usw.
- 17 10 9 8 5 1/18 22
Mindestens eines der vorstehend genannten verdünnenden Monomere läßt sich mit Vorteil bei den neuartigen photopolimerisierbaren
Dentalmassen gemäß der Erfindung verwenden. Natürlich nehmen diese verdünnenden Monomere an der Photopolymerisationsreaktion
teil und sind dank ihrer niedrigen Viskosität in den erfindungsgemäßen Massen anwesend, um eine Regelung
der Viskosität zu ermöglichen, damit die oben genannten Phasensysteme hergestellt werden können.
Zu den weiteren Komponenten der erfindungsgemäßen neuartigen photopolimerisierbaren Dentalmassen gehört ein Füllmittel.
Als Füllmittel kann jedes brauchbare harte, glasartige Feststoffmaterial dienen, dessen Brechungskoeffizient nicht zu
sehr von dem des auf dem Wege der Photopolymerisationsreaktion
erzeugten Polymerisationsprodukts abweicht. Gemäß der Erfindung wird daher ein Füllmittel bevorzugt, dessen Brechungskoeffizient
um nicht mehr als 0,075 von dem des durch die Photopolymerisationsreaktion entstandenen Polymers abweicht,
möglichst sogar um nicht mehr als 0,025· Als Füllmittel für diesen Zweck sind besonders geeignet: gemahlene
Gläser, bestimmte quarzhaltige Mineralien und synthetische
siliziumhaltige Materialien mit geeignetem Brechungskoeffizienten und passender Lichtdurchlässigkeit. Zu den im Rahmen
der Erfindung verwendbaren synthetischen siliziumhaltigen Materialien
gehören Siliziumdioxid und verschiedene Mischungen aus Siliziumdioxid mit anderen widerstandsfähigen Materialien,
wie z. B. Titandioxid, Zirkondioxid u. dgl.. Da Titandioxid und Zirkondioxid wegen der angegebenen Brechungskoeffizienten-Bedingung
nicht für sich allein verwendet werden können, lassen sich Mischungen dieser Materialien mit Siliaiumdioxid zur
Herstellung eines Füllmittels heranziehen, das die richtigen Brechungskoeffizienten- und Lichtdurchlässigkeitseigenschaften
hat. Natürlich läßt sich unter den vorliegenden Umständen als bestgeeignetes jenes spezielle Füllmittel leicht bestimmen,
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das vom Standpunkt der BrechungsIndexe aus am günstigsten ist
und das das Ultraviolettlicht durchtreten läßt, das die Photopolymerisationsreaktion
hervorruft.
Dementsprechend sind Füllmittel mit geringer Lichtdurchlässigkeit,
auch wenn sie in härteren und dichteren Varianten, die
eine etwas höhere Festigkeit und höhere prozentuale Belastbarkeit bieten, frei erhältlich sind, gemäß der Erfindung unbrauchbar
wegen der ungünstigen optischen Eigenschaften von Pasten, die mit derartigen Materialien hergestellt sind, und
die eine für die Photopolymerisation unannehmbar lange Expositionszeit
erfordern. Ferner tritt bei Verwendung derartiger
Materialien mit ungenügender Lichtdurchlässigkeit und unbrauchbarem Brechungskoeffizienten keine bis in nennenswerte Befe
reichende Polymerisation ein, und zwar wegen der geringen Lichtdurchlässigkeit.
Daher können viele der üblicherweise benutzten Füllmittel, wie Zirkonoxid, Zirkonsilikat, Aluminiumfluorsilikat,
Aluminiumoxid, Berylliumoxid, gemahlener Topas, Titandioxid, Tantalpentoxid, Diamantstaub und andere nicht allein im Rahmen
der photopolimerisierbaren Dentalmasse gemäss der Erfindung verwendet werden.
Die Partikelgröße des Füllmittels kann erfindungsgemäß In wei- *
ten Grenzen variieren, jedoch wird eine durchschnittliche Teilchengröße
unter 10 p bevorzugt, wobei mögliehst wenig Teilchen
oberhalb dieser Größe liegen sollen. Das wird vorausgesetzt, um dem gehärteten Material möglichst günstige Schleif- und
Poliereigenschaften zu verleihen, denn die Anwesenheit großer Teilchen könnte beim Schleifen oder Polieren Löcher hervorrufen.
Die untere Grenze ist natürlich in keiner Weise festgesetzt, denn Teilchen, die so klein wie möglich sind, können im Rahmen
der neuartigen photopolimerisierbaren Dentalmasse gemäß der Erfindung verwendet werden. In diesem Zusammenhang wird es
oftmals vorgezogen, in die Mischung eine sehr kleine Menge eines
Materials einzubauen, etwa Kieselerde zwischen 50 und 2000 S
(submieron silica), die zum Versteifen des Gemisches dient.
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Daher ist die Untergrenze der Teilchengröße des Füllmittels oder Dickungsmittels derjenigen gleich, die in der Praxis nach
den bekannten Mahl- oder Zerkleinerungstechniken erreichbar ist.
Ein weiterer Bestandteil, der bei den neuartigen photopolimerisierbaren
Dentalmassen gemäß der Erfindung verwendet werden kann, ist ein Polymerisationsverzögerer, d. h. ein in die
Masse eingebautes Material,, das vorzeitige Polymerisation der vorhandenen Monomere verhindert. Im Zusammenhang damit wird,
wenn überhaupt, als Polymerisationsverzögerer vorzugsweise ein bekanntes Hydrochinonderivat gewählt, welches geeignet ist,
eine vorzeitige Polymerisation in harzhaltigen Dentalmassen
zu verhindern. So ist beispielsweise Hydrochinonmethyläther ein vorzüglicher Polymerisationsverzögerer. Zu den geeigneten
Polymerisationsverzögerern gehören außerdem:
Hydrochinon
Butylhydroxytoluol
Catechol
Brenzkatechinmethyläther
tertiäres Butylbrenzkatechin Pyrogallol
Pyrogallolmonomethyläther
Pyrogalloldimethyläther
Weiter unten soll an Hand der verschiedenen Gemische gezeigt werden, daß nur sehr geringe Mengen des Polymerisationsverzögerers
'in der Monomer-Phase der Dentalmasse verwendet werden. Durch Verwenden eines solchen Polymerisationsverzögerers und
außerdem durch Aufteilen der Monomere und der Katalysatoren in zwei Phasen (wie bereits oben beschrieben) ist die Herstellung
einer photopolimerisierbaren Dentalmasse mit längstmöglicher Lagerfähigkeit gewährleistet. Demnach läßt sich ein stabiles
System durch Verwenden eines Polymerisationsverzögerers
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und durch Anwendung eines Zweiphasen- oder Zweikomponenten-Systems
erzielen, wodurch, die polymerisierbaren Monomere und die Polymerisafcionskatalysafcoren voneinander getrennt sind.
Außerdem kann man, wie oben erwähnt, durch Beachten bestimmter Vorsichtsmaßregeln die Einwirkung von ultraviolettem Licht
verhindern, so daß die Dentalmassen gemäß der Erfindung stabil
und frei von vorzeitiger Polymerisation bleiben, selbst wenn die Phasen oder Komponenten vermischt worden sind und Katalysatoren
und polymerisierbare Monomere vermischt worden sind, so daß Katalysatoren und polymerisierbare Monomere sich in ein
und derselben Phase befinden.
Als Lösungsmittel für die weiter unten beschriebenen Katalysatoren
enthalten die erfindungsgemäßen Dentalmassen einen Weichmacher oder eine Weichmachermischung. Der Weichmacher oder die
Weichmachermischung gemäß der Erfindung können aus jedem beliebigen
einzelnen Weichmacher oder einem Gemisch von Weichmachern mit hoher und" niedriger Viskosität, die ungiftig und akrylverträglich
sind, bestehen; diese Weichmacher sind chemisch inert im Hinblick auf die benutzten Katalysatoren und Photosensibilisatoren.
Zwei sehr brauchbare Gruppen von Weichmachern haben die obengenannten Eigenschaften und erlauben eine geeignete
Viskositätssteuerung und bieten passende Brechungskoeffizienteneigenschaften;
sie umfassen die bekannten Ester der Phthalsäure und Derivate der Kolophoniumsäure, und die Kombination von Materialien
dieser Gruppen stellen eine besonders gut geeignete Weichmachermischung im Rahmen der Erfindung dar.
Zu einer brauchbaren Gruppe von Weichmachern gdrören die aliphatischen
und aromatischen Mono- und Diphthalsäureester. Im Rahmen der Erfindung lassen sich vorzugsweise die folgenden Weichmacher
verwenden: Butylphthalat, Octylphthalat, Diäthylphthalat,
Dibutylphthalat, Dioktylphthalat, Äthylbenzylphthalat, Butylbenzylphthalat
usw. Diese Phthalat-Weichmacher gehören einer bekannten Gruppe chemischer Materialien an, von denen jedes
mit Vorteil im Rahmen der erfindungsgemäßen neuartigen photo-
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polimerisierbaren Dentalmassen verwendet werden kann.
Eine zweite Gruppe geeigneter Weichmacher, die vorteilhafterweise Im Zusammenhang mit der Erfindung verwendet werden können,
umfassen die Kolophoniumsäurederivate, insbesondere hydrierte Ester der Kolophoniumsäure. Zu den geeigneten Weichmachern
dieser Klasse gehören die hydrierten Ester, z. B. Kolophoniumsäuremethylester,
Kolophoniumsäurebutylester, Kolophoniurnsäureoctylester
usw. Auch diese Weichmacher, in Gestalt von hydrierten Kolophoniumsäureestern, sind an sich bekannt, und jeder von
ihnen, der im allgemeinen als Weichmacher, insbesondere bei Polymeren und Akrylsäurepolymeren verwendet wird, läßt sich mit
Vorteil im Rahmen der neuartigen photopolirnerisierbaren Dentalmassen
gemäß der Erfindung anwenden, Natürlich sind die hydrierten Kolophoniumsäureester zu bevorzugen, weil der'ungesättigte
Zustand bei Weichmachern unerwünscht ist.
Neben den genannten Gruppen von Weichmachern lassen sich natürlich
auch andere übliche Weichmacher mit Vorteil im Rahmen der Erfindung einsetzen. Zu diesen Weichmachern sind zu rechnen
die bekannten Sebacinsäureester-Weichmacher, die Adipat-Weichmacher, die Kohlenwasserstoff-Weichmacher, Phosphat-Weichmacher
usw. Darüber hinaus ist es, wie oben erwähnt, zuweilen vorzuziehen,
im Rahmen der Erfindung mit einem Weichmachergemisch zu arbeiten,das aus einer Kombination von mindestens zwei Weichmachern
der gleichen Klasse oder unterschiedlicher Klassen gebildet wird. Ein Weichmacher, der im Rahmen der Erfindung vorzugsweise
und mit gutem Erfolg verwendet wurde, besteht aus einem Phthalsäureester und einem hydrierten Kolophoniumsäurederivat
.
Wie bereits erwähnt neigt der Weichmacher oder das Weichmachergemisch
dazu, als Lösungsmittel für die in den erfindungsgemäßen Mischungen zu wirken. Die wichtigste Katalysatorkomponente ist
natürlich der Photosensibilisierer, der durch Bestrahlung mit
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Ultraviolettlicht erregt wird, wodurch die Polymerisation
freier Radikale eintritt. Als im Rahmen der neuartigen Gemische nach der Erfindung zu verwendende photosensibilisierende
Mittel kommen beliebige der üblicherweise benutzten Mittel in Betracht, die die Photopolymerisationsreaktion herbeiführen
oder auslösen. Gemäß der Erfindung sollten als Photosensibilisator jedoch Benzoealkylather und verschiedene substituierte
Benzophenonderivate eingesetzt werden. Zu den brauchbaren Benzoealkyläthern
sind beispielsweise die niederen Benzoealkyläther, also Benzoemethyläther, Benzoeäthyläther, Benzoebutyläther
usw. zu rechnen. Entsprechend gehören zu den Benzophenonderivaten,
die als besonders geeigne t zur Verwendung im Rahmen der Erfindung anzusehen sind, Verbindungen wie
4,4t-Dimethylbenzophenon, 4-Methakryloxybenzophenon und ähnliche an sich bekannte Photosensibilisatoren. Die genannten
Photoserisibilisatoren und verschiedene weitere Substanzen dieser Art finden sich beschrieben bei Oster, Gerald & Yang,
Nan*Loh, Chemical Reviews 68, 125 (1968). Da die genannte
Arbeit verschiedene geeignete Photosensibilisatoren für Photopolymerisationsreaktionen behandelt, wird hier ausdrücklich
auf sie Bezug genommen.
Gemäß der Erfindung wird durch die Anwendung des photosensibilisierenden
Bestandteils in der photopolimerisierbaren Dentalmasse der schnelle Beginn der Polymerisation und der Härtung
erreicht, wenn die Masse einem Licht der Wellenlänge von mehr als 5100 S ausgesetzt wird, das aus der Mitte einer 40-Watt-Quecksilberhochdrucklampe
austritt und durch einen UV-durchlässigen Q,uarzstab von 15 cm (6") Länge und 6 mm (1/4") Durchmesser
mit einem Luftzwischenraum von höchstens 12 mm (1/2") geleitet wird. Bei Verwendung eines derartigen Ultraviolettlichts
unter den angegebenen Bedingungen erzielt man eine feste Masse mit einer Druckfestigkeit von mehr als 2100 kg/cm
(30 000 psi) .in einer Tiefe von mindestens einem Millimeter
innerhalb einer Zeit von ungefähr 2 Minuten. Mit derartigen Zeiten kann ein Zahnarzt gut arbeiten.
10 9 8 51/18 212s " "J
2120419
Wie erwähnt, tritt bei Verwendung der photosensibilisierenden
Bestandteile in den photopolimerisierbaren Dentalmassen der Beginn der Polymerisation und der Gewinnung einer harten,
festen Masse fast augenblicklich nach Bestrahlen mit UV-Licht
ein. Innerhalb von etwa 40 Sekunden ist die Polymerisation der vorhandenen Monomere weitgehend abgeschlossen dank der durch
die Anwendung der photosensibilisierenden Bestandteile und des UV-Lichts eingeleiteten Polymerisation der freien Radikale.
Um innerhalb kürzester Zeit eine praktisch vollständige Polymerisation
der Monomere zu erzielen, ist es häufig empfehlenswert,
neben dem photosensibilisierenden Bestandteil einen geeigneten Katalysator für die Polymerisation der freien Radikale
zu verwenden. Durch Verwendung eines derartigen Katalysators läßt sich die durch die Anwendung des photosensibilisierenden
Bestandteils und durch die Bestrahlung mit UV-Licht eingeleitete Polymerisation der freien Radikale bis zur praktisch vollständigen
Polymerisation fortsetzen dank der Wirkung des Katalysators für die Polymerisation freier Radikale. Auf diese
Weise läßt sich eine praktisch vollständige Polymerisation innerhalb der kUrzestmöglichen Zeit herbeiführen, wodurch
maximale Härte und Festigkeit der Dentalmasse bei geringstmöglicher Belästigung des Patienten und leichtestem Arbeiten
auf Seiten des Benutzers erreicht wM.
Daher enthält gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
die photopolimerisierbare Dentalmasse einen üblichen Katalysator zur Polymerisation freier Radikale, vorzugsweise
ein organisches Peroxid. Die neuartigen Massen gemäß der Erfindung
können daher beispielsweise einen sehr kleinen Anteil eines organischen Peroxids als Katalysator zur Polymerisation
freier Radikale enthalten, etwa t-Butylperoxid, LaurylpercxLd,
Benzoylperoxid usw. Im Rahmen der Erfindung wird vorzugsweise Benzoylperoxid als Katalysator zur Polymerisation freier Radikale
verwendet. Natürlich kann aber, wenn auch das organische Peroxid und insbesondere das Benzoylperoxid bevorzugt wird,
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Jeder übliche, zur Polymerisation freier Radikale geeignete
Katalysator mit Vorteil im Rahmen der Erfindung angewendet
werden. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß das System bei Anwesenheit eines Katalysators zur Polymerisation freier
Radikale eine vollständigere Polymerisation und Monornerhärtung in kürzerer Zeit erfährt als es bei Benutzung des photosensibilisierenden
Bestandteils allein möglich wäre. Während die Verwendung des photosensibiliserenden Bestandteils
allein eine weitgehend abgeschlossene Polymerisation innerhalb von etwa 40 Sekunden erlaubt, führt die Anwesenheit
von zusätzlichen Katalysator zur Polymerisation freier Radikale zu einer praktisch vollständigen Polymerisation
des Systems in einer begrenzten "Zeitspanne.
Bei gleichzeitiger Anwesenheit der photosensibllisierenden Bestandteile und der Katalysatoren zur Polymerisation freier
Radikale ist es möglich, eine harte feste Masse mit einer Druckfestigkeit von mehr als 2100 kg/cm (^O 000 psi) bis
zu einer Tiefe von mindestens 1 mm Innerhalb einer Zeit von etwa zwei Minuten zu erhalten. Dadurch wiederum wird der
Patient so wenig wie möglich belästigt, und der Behandler kann besonders leicht arbeiten.
Wie schon erwähnt, ist ein wesentliches Merkmal der photopolimerisferiaren
Dentalmassen nach der Erfindung, daß als \ Füllmittel Substanzen mit einem Brechungskoeffizienten ver- ]
wendet werden, der um nicht mehr als 0,075* vorzugsweise um
nicht mehr als 0,025 größer 1st als derjenige des Polymer1- j
sationsprodukts, das bei der Photopolymerisationsreaktion j
entstanden ist. Wie erwähnt, lassen sich brauchbare Füllmittel mit den erforderlichen Lichtdurchlässigkeitseigenschaften
und einem brauchbaren Brechungskoeffizienten unter verschiedenen bekannten gemahlenen Gläsern, quarzhältigen
Materialien und synthetischen slliziumhaltigen Materialien
ermitteln, vorzugsweise unter gemischten feuerfesten Oxiden. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird Jedes
der verschiedenartigen Füllmittel, das sich im Rahmen der Er- i
findung vorteilhafterweise verwenden läßt, ir* an sich in der
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Dentalheilkunde bekannter Arb silaniert. Durch Herstellen
der Füllmittel mit einer praktisch monomolekularen Schicht eines geeigneten Silan-Bindemittels ist es möglich, eine
festere Verbindung zwischen den Püllmittelpartikeln und den Harz-Bestandteilen einer Dentalmasse hervorzurufen. Silan-Bindemittelj,
die verwendet werden können, um eine oessere Adhäsion zwischen dem Füllmittel und dem Harz herzustellen,
sind an sich bekannt. Hierzu wird beispielsweise'auf die
USA-Patentschriften 3 423 828 und 3 423 831 hingewiesen,
die die Benutzung von Silan-Bindemitteln zur Erzeugung
einer stärkeren Adhäsion zwischen Füllmittel und flarzkomponente
bei der Herstellung von zusammengesetzten Dentalmässen
beschreiben. Im Rahmen der Erfindung können beispielsweise
vorzugsweise die folgenden Silan-Bindernittel verwendet v/erden:
allgemeine Form RSiX-,, RpSiXp und R-,SiX, worin X ein
Halogen, eine Alkoxy- oder Hydroxyl-Gruppe oder eine andere, mit Silanol reagierende Gruppe ist und R durch Vinyl-,
Methakrylat-, Allyl-, Methallyl- Itaconab-, Maleab-, Akrylat-,
Aconitat-, Fumarat-, Alkyl-, Aryl-, Alkenyl-, Krotonat-, Zinnamat- und Citraconat-, Sorbat- und"Glycidyl-Gruppen dargestellt
wird. Beispiele für verwendbare Verbindungen sind: Vinyldimethylchlorsilan, Vinyldimethylmethoxysi.Lan, Divinylchlormethylsilan,
Vinyltrichlorsilari, Vinyldichlormethylsilari,
3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylat oder Cirinamat, 3-(Glycidoxypropyl)trimethoxysilan,
bis(Glycidoxypropyl)dimebhyldisiloxan, Trimethoxyvinylsilan, Tri(methoxyäthoxy)vinylsilan,
Triäthoxyvinylsilan, Vinylsilyltriacetat, /(Methacryloxypropyl)trimethoxysilan,
Trimethoxyallylsilan, Diallyldiathoxysilan, Allyltriäthoxysilan, 3- (Methoxydimethylsilyl )propylallylfumara't,
3-(Chlordimethylsilyl)propylmethacrylat und entweder das 3-(Trimethoxysilyljpropylallylmaleat,
Fumarat, Itaconat oder Sorbat, Vlnyltris(beta-methoxyäthoxy)silan, ß(3i4-Epoxycyclohexyl)äthyltriäthoxysilan,
Diphenyldiäthoxysilan, Amyltriäthoxysilan, Acrylato-tris(methoxysilan), usw. .
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Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß jedes der genannten oder
ihnen gleichwertige Silan-Bindemittel erfindungsgemäß vorteilhafterweise
als praktisch monomolekulare Beschichtung der Füllmittelpartikel benutzt werden kann, um die Adhäsion zwischen
dem Füllmittel und der Harzkomponente der neuartigen Dentalmassen gemäß der Erfindung zu verbessern. Ferner ist es, wie
bereits erwähnt, im Rahmen der Erfindung häufig erwünscht, in die Verbindung eine sehr kleine Menge eines Dickungsmittels
zwischen 50 und 2000 S, z. B. Kieselerde zwischen 50 und 2000 S,
einzubauen, um die Viskosität der verschiedenen Phasen der Verbindung besser steuern zu können.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden in praktisch allen
Gebieten der Dentaltechnik angewendet. Derartige photopolymerisierbare
Verbindungen sind jedoch besonders gut brauchbar als Reparaturmaterialien, Rißdichtungsmittel, Zemente, Hohlraumauskleidungen
und Ausbesserungsglasuren. Alle diese Verbindungen lassen sich in situ, d. h. unter den im Munde herrschenden
Bedingungen, photopolymerisieren bei Anwendung der erfindungsgemäßen neuartigen Verbindungen.
Ein zusammengesetztes Reparaturmaterial ist im wesentlichen, was sein Name sagt: d. h. ein aus Kunststoff und einem hochfesten Füllmittel zusammengesetztes Material, und die Substanz
ist in der Lage, die natürlichen Funktionen der Zähne nachzuahmen und wiederherzustellen. Gemäß der Erfindung kann
ein derartiges zusammengesetztes Reparaturmaterial in geeigneter Weise erfindungsgemäß hergestellt werden, indem entweder zwei
Pasten, eine Paste und eine flüssige Phase oder ein Gel- und
ein Pulver vorbereitet werden. Bei jedem drartigen System ist es
von Bedeutung, daß die polymerisierbaren Monomere in einem System
aufgenommen sind, das sich von denjenigen unterscheidet, das den photosensibilisierenden Bestandteil und gegebenenfalls
den Katalysator zur Polymerisation freier Radikale enthält, weil, wie oben beschrieben, dadurch eine maximale Lagerfähigkeit
und Stabilität der photopolymerisierbaren Masse erzielbar ist.
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Bei der Paste-Paste-Verbindung nach der Erfindung weist sowohl die die polymerisierbaren Monomere, z. B. aromatisches Dimethakrylat
und verdünnendes Monomer, als auch die den Katalysator, d. h.den photosensibilisierenden Bestandteil und gegebenenfalls
den Katalysator zur Polymerisation freier Radikale, enthaltende Pasten-Phase eine geeignete Menge Füllmittel auf,
um die richtige Pastenkonsistenz herzustellen. Die Katalysatorpaste enthält ferner den erforderlichen Weichmacher, der,
wie erwähnt, als Lösungsmittel für den photosensibilisierenden Bestandteil und gegebenenfalls den Katalysator für die freien
Radikale dient.
Wie bereits erwähnt, ist es bei dem Paste-Paste-System wie bei allen weiter beschriebenen Systemen vorzuziehen, die polymerisierbaren
Monomere in die Phase aufzunehmen, die keinen der Katalysatoren enthält, z. B. keinen photosensibilisierenden Bestandteil
und keinen der gegebenenfalls auftretenden Katalysatoren zur Polymerisation freier Radikale, Die Monomer-Paste des
Paste-Paste-Systems besteht daher im wesentlichen aus aromatischem Dimethakrylat-Monomer oder einem Addukt mit dem
organischen Mono- oder Diisocyanat, verdünnendem Monomer, Polymerisationsverzögerer und Füllmittel. .Die Katalysatorpaste
enthält demgegenüber den als Lösungsmittel für den Katalysator wirkenden Weichmacher, den photosensibilisierenden Bestandteil,
das Füllmittel und gegebenenfalls den Katalysator für die Polymerisation freier Radikale.
Die erfindungsgemäße Monomer-Paste enthält im wesentlichen 9-16 Gewichtsprozent des photopolymerisierbaren Dimethakrylat-Monomers
oder seines Mono- oder Diisocyanat-Addukts, 9-16 Gew.%
des verdünnenden Monomers, 65-76 Gew.% Füllmittel und 100 bis
500 ppm Polymerisationsverzögerer. Vorzugsweise liegt das aromatische
Dimethakrylat-Monomer oder sein Addukt in einer Menge
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von 12 bis 15 Gew.# vor, das verdünnende Monomer in einer
Menge von 12 bis 15 Gew.^, das Füllmittel in einer Menge von
bis 7^ Gew.% und der Polymerisationsverzögerer in einer geringen
Menge von 200 bis 300 ppm, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht
der Monomerpasbe. Durch Verwendung derartiger Mengen der flüssigen polyrnerisierbaren Monomere und das
festen Füllmittels läßt sich eine Paste herstellen, deren Konsistenz
eine leichte Verarbeitung erlaubt und die anschließend bei der Photopolymerisationsreaktion zur Herstellung eines
harten, festen zusammengesetzten Reparaturmaterials mit ausgezeichneten Festigkeitseigenschaften verwendet wird.
In der Katalysator-Paste, die mit der Monomer-Paste zur Bildung
der photopolymerisierbaren Reparaturmasse vermischt wird, macht das Füllmittel wieder allgemein etwa 65 bis 75$ an
Gewicht aus. Der photosensibilisierende Bestandteil liegt in einer Menge von 2 bis 5 Gew.% vor, während der wahlweise zur
Polymerisation freier Radikale dienende Katalysator bis zu J3 Gew.# ausmachen kann. Im übrigen enthält die Katalysator-Paste
noch den Weichmacher, der die richtige Konsistenz der Katalysator-Paste herbeiführt und gleichzeitig als Lösungsmittel
für den photosensibilisierenden Bestandteil und etwaigen Katalysator für die Polymerisation freier Radikale
wirkt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der EifLndung
besteht eine derartige Katalysator-Paste im wesentlichen
zu 70 bis 74 Gew.# aus Füllmittel, 2,5 bis 3 Gew.% photosensibilisierenden
Bestandteil, 1,5 bis 2,5 Gew.% Katalysator für
die Polymerisation freier Radikale und einem Rest Weichmacher.
Wie erwähnt, ist es im Rahmen der Erfiüung oftmals vorzuziehen,
in dem Füllmittel einen silanierten glasartigen Füllstoff vorzusehen, der eine bessere Adhäsion gegenüber dem Polymer
bietet, das durch Photopolymerisation der vorhandenen Monomere entstanden ist. Darüber hinaus kann in der Monomerpaste
wie in der Katalysatorpaste ein geringer Anteil an Material von 50 bis 2000 R3 z. B. Kieselerde von 50-2000 S verwendet
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v/erden, das neben dem Füllmittel als Dickungsmittel in mindestens
einer der Pastenphasen des Gemisches wirkt.
Beim Vermischen der Monomerpaste und der Katalysatorpaste zum Herstellen eines zusammengesetzten photopolymerisierbaren Paste-Paste-Reparaturmaterials
brauchen keine besonderen Vorsichtsmaßregeln beachtet zu werden. Es ist hierbei nur erforderlich, die
feste oder Füllmittel-Komponente mit den flüssigen Anteilen, d. h. den Monomeren oder dem Weichmacher, zu vermischen, bis
ein Gemisch von pastöser Konsistenz entstanden ist, Da die Monomere
von dem Polymerisationskatalysator getrennt gehalten werden, bis die Monomerpaste mit der Katalysatorpaste vermischt wird,
besitzt das zusammengesetzte photopolymerisierbare Reparaturmaterial in Paste-Paste-Form die höchstmögliche Lagerfähigkeit
und Stabilität. Darüber hinaus ist die Mischung sogar nach dem Mischen der Monomerpaste und der Katalysatorpaste miteinander
noch ziemlich stabil, wenn ultraviolettes Licht einigermaßen sorgfältig ferngehalten wird. So kann beispielsweise
das Zusammengesetze Reparaturmaterial bis zum Gebrauch vor vorzeitiger
Polymerisation geschützt werden, wenn man es in undurchsichtigen Glas- oder Metallbehältern aufbewahrt. Die Stabilität
der Masse erlaubt es daher, sie etwas vor dem Zeitpunkt des Gebrauchs zu mischen, ohne daß sie unbrauchbar wirdj ein
weiterer Vorteil dabei ist, daß Luftblasen aus dem Gemisch austreten können.
Zur Vorbereitung der Masse zum Gebrauch können die Monomerpaste und die Katalysatorpaste in einem weitgehend unterschiedlichen
Verhältnis miteinander vermischt werden^ Trotz dieser unterschiedlichen
Mischungsverhältnisse wird es aber erfindungsgemäß vorgezogen, das Mischungsverhältnis von Monomerpaste zu Katalysatorpaste
bei der Herstellung der photopolymersierbaren Masse innerhalb .eines Bereichs zwischen 4 : 1 und etwa 20 : 1 zu
halten. Wenn das Verhältnis der Monomerpaste zu der Katalysator-
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paste etwas größer als 20 : 1 ist, befindet sich zu wenig
photosensibilisierendes Bestandteil in dem System, wodurch sich ein ungünstig langer Zeitbedarf für die erforderliche
Polymerisation ergibt. Wenn dagegen das Verhältnis von Monomerpaste zu Katalysatorpaste etwas niedriger ist als 4:1,
so enthält die Masse leicht zu viel Weichmacher, wodurch die Festigkeitseigenschaften und die Härte des zusammengesetzten
Reparaturmaterials beeinträchtigt werden. Es ist daher zu empfehlen und wird im Rahmen der Erfindung vorgezogen, die
Monomerpaste und die Katalysatorpaste in dem angegebenen Mengenverhältnis zu vermischen, damit sich ein zusammengesetztes
Reparaturmaterial ergibt, das höchste Festigkeit und Härte innerhalb kürzestmöglicher Zeit erzielt. Arbeitet
man inneih al-b der angegebenen Grenzen, so ergibt sich ein
zusammengesetztes Reparaturmaterial, das ausreichend schnell die für die übliche Fertigbearbeitung erforderliche Festigkeit
erreicht.
Wie erwähnt, kann man eine sehr gut photopolymerisierbare zusammengesetzte
Reparaturmasse erfindungsgemäß auch mit einem Paste-Flüssigkeits-System erzielen. Die Monomere werden hierfür
wieder zusammen mit Füllmitteliyünd Polymerisationsverzögerern
in Pastenform gebracht. Daher ist die bei einem Paste-Flüssigkeits-System verwendete Monomerpaste im wesentlichen
die gleiche wie die Monomerpaste bei einem aus Paste und Paste gebildeten zusammengesetzten Reparaturmaterial.
Die flüssige Phase des Paste-Flüssigkeits-Systems entspricht
auch der Katalysatorphase des aus Paste und Paste gebildeten zusammengesetzten Reparaturmaterials. Hier enthält jedoch die
aus dem photosensibilisierenden Bestandteil, etwaigem Katalysator für die Polymerisation freier Radikale und dem Weichmacher be-,
stelmde flüssige Phase kein Füllmittel und keine Dickungsbestandteile. Gemäß der Erfindung macht hier der photosensibilisierende
Bestandteil etwa 10 bis 40 Gew.% aus, der Katalysator
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für die Polymerisation freier Radikale etwa 10 Gew.^, während
der Rest des .flüssigen Anteils aus Weichmacher besteht. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein
solcher flüssiger Katalysator des Paste-Flüssigkeits-Systems im wesentlichen aus 25 bis j55 Gew.% photosensibilisierenden
Bestandteil, 3 bis 5 Gew.% Katalysator zur Polymerisation
freier Radikale und einem Rest Weichmacher. Natürlich kann,
wie bereits erwähnt, der Weichmacher aus einer Mischung von Weichmachern bestehen, vorzugsweise aus Phthalat- und Abietat-Weichmachern.
Auch hier brauchen, wie bei dem Paste-Paste-System, keine besonderen
"Vorsichtsmaßnahmen bei der Herstellung der pastösen und der flüssigen Phase des zusammengesetzten Paste-Flüssigkeits-Reparaturmaterials
beachtet zu werden. Hinsichtlich der Monomerpaste empfiehlt es sich jedoch, die Füllmittelmenge nahe
der Obergrenze zu halten, die oben angegeben ist, weil die Paste steifer sein sollte als die für das Paste-Paste-System
benutzte Monomerpaste. Eine steifere Paste kann zugelassen
werden, weil die Paste mit einer Flüssigkeit gemischt wird, wenn das zusammengesetzte photopolymerisierbare Material
herzustellen ist.
Hinsichtlich der flüssigen Katalysatorphase sind besondere Vorsichtsmaßregeln nicht einzuhalten, weil nur die Katalysatorkomponenten
mit dem flüssigen Weichmacher vermischt werden brauchen. Hierbei ist daran zu erinnern, daß der Zweck
des Weichmachers in der flüssigen Phase ist, die Mischung weich zu halten, die Viskosität zu beeinflussen und als Lösungsmittel
für den photosensibilisierenden Bestandteil und den etwa vorhandenen Katalysator zur Polymerisation freier Radikale
zu wirken.
Auch hier können bei der Herstellung des zusammengesetzten
photopolymerisierbaren Reparaturmaterials aus der Monomer-
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paste und dem flüssigen Katalysatorsystem die pastöse und die
flüssige Phase in erheblich variierendem Mengenverhältnis vermischt werden. Erfindungsgemäß wird jedoch vorzugsweise ein
Mischungsverhältnis von Monomerpaste zu Katalysatorflüssigkeit zwischen etwa 10 : 1 und etwa 25 i 1 eingehalten. Auch hier ist,
wenn die Monomerpaste mehr als 25 Teile gegenüber einem Teil Katalysatorflüssigkeit ausmacht., nicht genügend Katalysator
vorhanden, so daß die Polymerisation der Monomere eine ungebührlich lange Zeit erfordert. Wenn andererseits das Verhältnis von Monomerpaste zu Katalysatorflüssigkeit unterhalb etwa
10 : 1 bleibt, enthält die Mischung zu viel Weichmacher, wodurch die Festigkeitseigenschaften und die Härte des Endprodukts
ungünstig beeinflußt wird. Bleibt man innerhalb der obengenannten Grenzen, so erzielt man ein zusammengesetztes
Reparaturmaterial mit ausgezeichneten Pestigkeits- und Härteeigenschaften
innerhalb der kürzest möglichen Zeit.
Es wurde ferner gesagt, daß ein geeignetes photopolyrnerisierbares
Zusammengesetzes Reparaturmaterial durch Vermischen einer gelartigen Phase mit einer Pulverphase erzielen kann. Auch hier
enthält, um die polyrnerisierbaren Monomere von den Katalysatorkomponenten
zu trennen, die Gel-Phase das aromatische Dimethakrylat-Monomer
oder dessen Addukte, das verdünnende Monomer, Dickungsmittel und Polymerisationsverzögerer. Die Pülverphase
enthält andererseits den photosensibilisierenden Bestandteil, den etwaigen Katalysator zur Polymerisation freier Radikale
und das Füllmittel.
Im Hinblick auf die Gel-Pulver-Mischungen, die im Rahmen der Erfindung als Zusammengesetze Reparaturmaterialien verwendbar
sind, enthält die Gel-Phase sämtliche polymerisierbaren Monomere. Hiernach enthält die Gelphase der photopolimerisierbaren
Dentalmasse allgemein zwischen etwa JQ und etwa 60 Gew.%
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3/ ^l.'oi,13
des aromatischen Dimethakrylat-Monomers oder dessen Addukts mit einem organischen Mono- oder Diisocyanat, 35 bis etwa 48 Gew.$
des verdünnenden Monomers, 5 bis 8 Gew.% eines Füllmittels oder
Dickungsmittels, vorzugsweise eines Dickungsmittels von 50-2000 R, und 100 bis 500 ppm eines Polymerisationsverzögerers.
Wird das Addukt als polymerisierbar Komponente der Gel-Phase
einer solchen Gel-Pulver-Mischung verwendet, so hängt die Äddukt-Menge etwas von dem Molekulargewicht des Adduktprodukts
ab. Wenn das Addukt ein höheres Molekulargewicht hat, kann vorteilhafterweise
weniger davon gebraucht werden, weil weniger Material mit höherem Molekulargewicht ein Gel mit passender Konsisbenz^hervorbringt.
Es ist jedoch vorzuziehen, das aromatische Dimethakrylat-Monomer oder dessen Addukt in der vorgenannten Menge vorzusehen, in erster Linie in einer Menge zwischen
45 und 50 Gew.^, bezogen auf das Gesamtgewicht der Gel-Phase»
Entsprechend wird das in der Gel-Phase der Gel-Piilver-Mlschung
verwendete verdünnende Monomer in einer Menge von 45 bis 50
Gew.% benutzt, bezogen auf die Gel.Phase der Mischung. Das
Dickungsmittel wird vorzugsweise in einer Menge von ungefähr
6 bis 7 Gew. % verwendet, während der Polymerisat ions verzöger er
in der Gel-Phase vorzugsweise eine Menge von ungefähr 200 bis 300 ppm ausmacht.
Auch hier wird die maximale Stabilität und Lagerfähigkeit gemäß
der Erfindung erreicht, wenn der Polymerisationskatalysator in eine Phase eingeschlossen wird, die getrennt ist von1
der Phase, die die polymerisierbaren Monomere enthält. Dementsprechend
werden alle Polymerisationskatalysatoren in "die Pulverphase des zusammengesetzten Gel-Pulver-Reparaturmaterials
genommen.
Die Pulver-Phase des Zusammengesetzen polymerisierbaren Gel-Pulver-Reparaturmaterials
enthält im allgemeinen zwischen etwa 1,0 und 4,0 Gevi.% photosensibilisierenden Bestandteil vorzugsweise
zwischen etwa 2,0 und etwa 3,0 Gew.% photosensibilisierenden Bestandteil,
Der wahlweise in der Pulverphase der Gel-Pulver-photo-
polimerisier-
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bare Dentalmasse benutzte Katalysator zur Polymerisation freier Radikale kann in einer Menge bis zu etwa 0,75 Gew.% vorliegen.,
vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,4 bis etwa 0,6 Gew.%.
Der Rest der Katalysatorphase, d. h. der Pulver-Phase der Gel-Pulver-
Mischung, umfaßt das Füllmittel.
Zur Herstellung des fertigen zusammengesetzten Reparaturmaterials nach dem Gel-Pulver-System werden die beiden Phasen im allgemeinen
in einem Verhältnis von Pulver zu Gel zwischen 2 : 1 und 5,5 : 1 gemischt. Auch ein solches System wird im allgemeinen
mit mechanischen Hilfsmitteln gemischt, so daß ein homogenes zusammengesetztes Reparaturmaterial aus der Gel- und der Pulver-Phase
entsteht. Wird ein solches System gemäß der Erfindung einer Photopolymerisation unterworfen, so entsteht innerhalb einer
kurzen Zeit ein hartes, festes Reparaturmaterial unter der Wirkung des photosensibilisierenden Bestandteils und der ständigen
Einwirkung des etwa zugegebenen Katalysators zur Polymerisation freier Radikale. Wie bei dem Paste-Paste-System und dem Paste-Flüssigkeits-System,
die oben beschrieben wurden, läßt sich ein Erzeugnis herstellen, dessen Druckfestigkeit deutlich oberhalb
von 2100 kg/cm (50 000 psi) liegt, wenn eine Photopolymerisation
des aromatischen Dirnethakrylats und verdünnender
Monomere vorgenommen wird. Auch hier ist es, wie bei den schon beschriebenen Systemen, erfindungsgemäß vorzuziehen, das in
der Pulver-Phase enthaltene Füllmittel zu silanieren, so daß eine stärkere Adhäsion zwischen den Füllmittelteilchen und dem
aus der Photopolymerisationsreaktion gebildeten Polymer auftritt.
Für jedes der beschriebenen zusammengesetzten Reparaturmaterialien
gilt, daß ein Produkt noch größerer Festigkeit hergeäjellt
werden kann, wenn ein Teil des speziellen Füllmittels durch ein übliches faserfÖrmiges Füllmittel ersetzt wird, so daß die
Fasern bis zu etwa 12 Gew.# des in der Phase oder den Phasen
enthaltenen Füllmittels ausmachen. Hierbei ist die Verwendung silanierter Fasern noch stärker in Betracht zu ziehen, weil die
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Anwendung derartiger Stoffe eine stärkere Adhäsion zwischen dem faserigen Füllmittel und dem aus der Photopolymerisationsreaktion
entstandenen Polymerisationsprodukt bewirkt. Im Rahmen der Erfindung können zur Verstärkung der Dentalmassen alle
soclhen Fasern mit Vorteil verwendet werden, die allgemein
angewendet werden. Die Verwendung einer kleinen Menge Fasern verändert in keiner Weise die Photopolymerisationseigenschaften
der erfindungsgemäßen neuartigen Masse. Gemäß der Erfindung lassen sich somit Glasfasern, Quarzfasern und andere synthetische
glasartige Fasern mit geeignetem Brechungskoeffizienten
und passender Lichtdurchlässigkeit verwenden. Auch können solche Faserstoffe und silanierte Faserstoffe insbesondere zum
teilsweisen Ersatz für die glasartigen Füllmittel verwendet werden, die in jedem beliebigen der oben beschriebenen zusammengesetzten
Dental-Reparaturmaterialien benutzt sind. Bei Verwendung dieser Fasermaterialien und silanierten Fasermaterialien
ergibt sich somit ein photopolymersierbares zusammengesetztes
Reparaturmaterial erhöhter Festigkeit. Neben der etwaigen Verwendung von Fasermaterial als Teilersatz
für einen Teil des speziellen glasartigen Füllmittels, ist es möglich, strahlungsundurchlässige Ausführungen des bisher beschriebenen
zusammengesetzten Reparaturmaterials herzustellen, indem ein strahlungsundurchlässiges Füllmittel als Ersatz für
das gesamte oder einen Teil des bisher beschriebenen nichtstrahlungsundurchlässigen
Füllmittels vorgesehen wird. Beispielsweise können übliche strahlungsundurchlässige Füllmittel,
wie Baritglas oder Silikatstoffe von an sich niedrigen Laugeneigenschaften,
erzeugt durch längeren Kontakt mit Essigsäure, d. h. 5#iger Essigsäure, benutzt werden, um ein strahlungsundurchlässiges
zusammengesetztes Reparaturmaterial gemäß der Erfindung herzustellen. Werden jedoch diese Materialien als
Ersatz für einen Teil der Füllmittel oder für das gesamte nicht-strahlungsundurchlässige Füllmittel, wie es oben be-^
schrieben wurde, benutzt, sollten sie so beschaffen sein, daß die Füllmittelbestandteile des zusammengesetzten Reparaturmaterials
einen Brechungskoeffizienten haben, der um nicht mehr
51-/^2
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als 0,075, vorzugsweise um nicht mehr als 0,025, über demjenigen
des Polymerisats liegt, das bei der Photopolymerisations,
reaktion entstanden ist. Wenn diese Merkmale gegeben sind und das Füllmittel die erforderliche Lichtdurchlässigkeit besitzt,
entsteht eine Masse, deren Photopolymerisationseigenschaften nicht wesentlich beeinträchtigt sind. Durch Verunden von strahlungsundurchlässigen
Füllmitteln ergibt sich jedoch ein Reparaturmaterial, das beim Arbeiten mit Röntgenstrahlen sichtbar
wird. Das ist natürlich ein deutlicher Vorteil, weil dadurch das spätere Arbeiten des Zahnarzts erleichtert wird. Die Anwendung
derartiger strahlungsundurchlässiger Füllmittel bildet somit eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen neuartigen
photopolimerisierbaren Dentalmassen.
Neben den genannten Merkmalen der Erfindung ist von Bedeutung,
daß häufig gemäß der Erfindung die Katalysatoren, d. h. der photosensibilisierende Bestandteil und der etwaige Katalysator
zur Polymerisation freier Radikale, auf die Füllmittelteilchen geschichtet ist. Das gilt vor allem, wenn unter Verwendung
eines mechanischen Mischers ein zusammengesetztes Gel-Pulver-Reparaturmaterial hergestellt wird. Im Hinblick auf eine solche
Ausführungsform der Erfindung können der photosensibilisierende
Bestandteil und der etwaige Katalysator für die Polymerisation
freier Radikale auf die Füllmittelteilchen geschichtet werden, wozu ein geeignetes Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt benutzt
wird. Ein derartiges Vorgehen - Beschichten eines speziellen Füllmittels mit Katalysatorbestandteilen - ist an sich bekannt
und bildet eine weitere Ausführungsform der neuartigen zusammengesetzten photopolimerisierbaren Dentalmassen gemäss
der Erfindung.
Wie bereits erwähnt, können die neuartigen erfindungsgemäSen
Dentalmassen außer als zusammengesetztes Reparaturmaterial
auch als Hißabdichtungen, Zemente, Hohlraumauskleidungeri, Ausbesserungsglas
Liren usw. dienen. Alle derartigen Massen sind photopolymerisierbar und enthalten als wesentliche Bestandteile
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das-photpolymerisierbare aromatische Dimethakrylat-Monomer,
verdünnendes Monomer, d. h, ein aliphatisch.es Mono- oder
Dimethakrylat, einen photosensitailisierenden Bestandteil, wahlweise einen Katalysator zur Polymerisation freier Radiale
und einen Weichmacher. Die weiteren Dentalmassen nach der Erfindung unterscheiden sich prinzipiell von den vorgenannten
zusammengesetzten Reparaturmaterialien insofern als sie im allgemeinen kein Füllmittel oder Dickungsmittel enthalten.
Jedoch läßt sich jede der weiteren erfindungsgemäßen Massen in situ unter den im Munde herrschenden Bedingungen polymerisieren,
indem Lichtenergie von einer über 5100 R liegenden Wellenlänge
zugeführt wird, die aus der Mitte einer 40-Watt-Quecksilberhochdrucklampe
ausgeht und durch einen 15 cm (6") langen, UV-durchlässigen Quarzstab von 6 mrn (1/4") Durchmesser
mit einem Luftspalt von höchstens 12 mm (1/2") übertragen wird, Demnach bieten die Photopolymerisationseigenschaften dieser
. v/eiteren Massen nach der Erfindung ebenfalls ein leichtes,
unbehindertes Arbeiten, wie es dem Benutzer in diesem Umfang bei Dentalmassen bisher nicht bekannt war.
Nach der Erfindung kann ein Rißdichtungs- oder klarer Dentalzement
aus zwei FlUssigkeits-Phasen hergestellt werden, von denen die eine sämtliche Monomer-Bestandtelle und die andere
die Katalysatoren enthält. Dtirch Aufteilen der Monomer-Komponenten
und der Katalysatoren auf .getrennte Phasen wird
eine Masse mit höchstmöglicher Lagerfähigkeit und Stabilität geboten.
Die Rißabdichtungsraasse bzw. der klare Dentalzement unterscheidet
sieh bei der erfindungsgemäßen Benutzung von den vorher erwähnten zusammengesetzten Reparaturmassen insofern als
beide Phasen flüssig sind, d. h. diese Dentalmassen werden ohne Verwendung eines Füllmittels oder einas Dickungsmittels her-
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gestellt. Da sowohl die Monomerenphase wie die Katalysatorenphase
der Dentalmasse flüssig sind, brauchen zum Mischen der einzelnen Phasen ekeine ,besonderen Vorkehrungen getroffen
zu werden, wenn die photopolimerisierbaren Dentalmassen nach der Erfindung hergestellt werden soll. Rißdiehtungsmittel und
klare Dentalzemente werden hier ohne Benutzung von Füllmittel oder Dickungsmittel verwendet, denn diese Dentalerzeugnisse
werden in sehr geringer, filmaitiger Schichtdicke in der Orthodontik
angewandt. Da keine Aufträge in wesentlicher Stärke vorgesehen sind, ist somit kein. Füllmittel erforderlich.
Die Monomer-Phase des Rißdichtungsmittels oder klaren Dentalzer
ments enthält im allgemeinen zwischen etwa 50 und etwa 78 Gew.%
aromatisches Dirnethakrylat-Monomer oder dessen Addukt mit einem
Mono- oder Diisocyanat, 22 bis 5o Gew.# des verdünnenden Monomers und 100 bis 500 ppm Polymerisationsverzögerer. Vorzugsweise
enthält das photopolymerisierbare Dimethakrylat oder dessen Addukt etwa 60 bis 75 Gew.% flüssige Monomer-Phase, während
das verdünnende Monomer zwischen etwa 25 und 40 Gew.% ausmacht.
Die vorzugsweise verwendete Menge an Polymerisationsverzögerer
liegt gemäss der Erfindung bei 200 bis J500 ppm.
Innerhalb der flüssigen Katalysatorphase des Rißdichtungsmittels
oder klaren Dentalzements nimmt der Weichmacher den größeren Teil ein. Der Weichmacher wirkt wiederum als Erweicher des durch
die Photopolymerisationsreaktion entstandenen Polymers und als Lösungsmittel für den phtosensibilisierenden Bestandteil und
alle Katalysatoren zur Polymerisation freier Radikale. Der photosensibilisierende Bestandteil liegt allgemein in einer
Menge von etwa 5 bis 10 Gew.% der flüssigen Katalysatorphase
vor, während der wahlweise vorkommende Katalysator zur Polymerisation
freier Radikale bis zu 10 Gew.# ausmacht. Den Rest der
flüssigen Katalysatorphase bei einem Rißdichfcungs- oder Dentalzement
bildet der Weichmacher. Der photosensibilisierende Bestandteil liegt vorzugsweise in einer Menge zwischen etwa 6 und
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8 Gew.^ vor, und der Katalysator zur Polymerisation freier Radiale
macht 2 bis 8 Gew.% aus.
Bei der Vermischung der flüssigen Phasen des Rißdichtungs- oder
Dentalzements sind besondere Vorsichtsmaßregeln nicht zu beachten. Die beiden flüssigen Phasen, d. h. die flüssige Monomer-Phase
und die flüssige Katalysator-Phase, werden in
einem Verhältnis der Monomer-Phase zur Katalysator-Phase von 15 : 1 bis 40 : 1 gemischt, vorzugsweise zwischen etwa 20 : 1
und J50 '!■ 1· Innerhalb dieser Grenzen ergeben sich Massen,deren
Druckfestigkeiten über 1400 kg/cm (20 000 pai) liegen, gemessen 24 Stunden nach dem Einwirkenlassen von Lichtenergie
von mehr als J5100 S, das aus dem Zentrum einer 40-Watt-Quecksilberhochdrucklampe
ausgeht und von einer 15 cm (6") langen, UV-durchlässigen Quarzstab von 6 mm (1/4") Durchmesser ausgeht,
der einen Luftabstand von weniger als 12 mm (1/2") einhält.
Die letzte Gruppe von Dentalmassen, die gemäß der Erfirü ung in
günstiger Weise hergestellt werden können, umfaßt die Hohlraumauskleidungen und Ausbesserungsglasuren.
Eine Hohlraumauskleidung für Dentalzwecke umfaßt ein polymerisierbares
System zum Herstellen eines kontinuierlichen Films oder einer Auskleidung in einem Hohlraum in einem Zahn, so daß eine
Unterlage gebildet wird, auf die ein Reparäturmaterial oder
eine Füllung aufgetragen werden kann. Daher werden, wie bei den Rißdichtungszene nten und den klaren Dentalzementen auch die Hohlraumauskleidungen
ohne Füllmittel oder Dickungsmittel hergestellt. Eine Ausbesserungsglasur ist einem transparenten Dentalzement
oder einer Hohlraumauskleidung ganz ähnlich, denn es ist erwünscht,
daß dieses Material transparent ist und nur einen sehr dünnen Film aus polymerisierbarem Material bildet. Wie bei dem
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schon besprochenen Rißdichtungsmifctel, dem klaren Dentalzement
und der Hohlraumauskleldung wird durch die Ausbesserungsglasur im wesentlichen ohne Füllmittel und Dickungsmittel hergestellt.
Hohlraumauskleidungen und Ausbesserungsglasuren bestehen ebenfalls aus zwei flüssigen Phasen, von denen die erste eine
Monomer,Phase, die zweite die Katalysator-Phase ist. Die Trennung
von Katalysator und Monomeren erbringt gemäß der Erflndung eine maximale Lagerfähigkeit und Stabilität der Dentalmasse.
Die Hohlraumauskleidungen und Ausbesserungsglasuren unterscheiden sich von den zuvor besprochenen Rißdichtungen und klaren
-Deitalzementen insofern, als die Hohlraumauskleidungen und Ausbesserungsglasuren
mit etwas weniger aromatischem Dimethakrylat-Monomer
oder dessen Addukt hergestellt werden können. Beispielsweise
liegt der Anteil an aromatischem Dimethakrylat oder dessen Addukt im allgemeinen bei etwa 30 bis 70Gew.$, während
das verdünnende Monomer zwischen 70 und ^O Gew.$ der monomeren
-flüssigen Phase ausmacht. Die flüssige Phase weist außerdem im allgemeinen einen Gehalt von 100 bis 500 ppm Polymerlsationsverzögerer
auf. Nach einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung
enthält die flüssige Phase der Hohlraumauskleidung oder Ausbesserungsglasur zwiscim etwa 45 und etwa 55 Gew.%
des aromatischen Dimethakryl-Monomers oder dessen Addukts und bis 45 Gew.% des verdünnenden Monomers. Wie bei den vorgenannten
Dentalmassen ist der Polymerisationsverzb'gerer mit einem Anteil zwischen ungefähr 200 und 300 ppm vorgesehen.
Die Katalysatorphase der photopolymerisierbaren Hohlraumauskleidung
oder Ausbesserungsglasur unterscheidet sich nicht wesentlich von der oben beschriebenen Katalyafcorphase für die
Rißdichtung oder den klaren Dentalzement. Die Katalysator- £hase besteht also auch hier im wesentlichen aus dem Weichmacher
mit kleineren Anteilen an photosensibilisierenden Bestandteil und wahlweise Katalysator zur Polymerisation der
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freien Radikale. Im allgemeinen liegt; der photosensibilisierende
Bestandteil in einer Menge zwischen etwa j5 und etwa 10 Gew.$
vor. Der Rest der Masse besteht natürlich aus Weichmacher, der
zum Erweichen des durch die Photcpolymerisationsreaktion entstandenen
Polymers und als Lösungsmittel für den photosensibilisierenden Bestandteil und jeglichen Katalysator zur Poly-»
merisation freier Radikale dient. Nach der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung enhält die flüssige Katalysator-Phase für die Hohlraumauskleidung oder die Ausbesserungsglasur
ungefähr gleiche Anteile an photosensibilisierenden Bestandteil und Katalysator zur Polymerisation freier Radikale. Demnach tritt gemäß der bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung
jede Katalysatorkomponente in einer Menge zwis_enen -etwa 6 und etwa 8 Gew.% auf, während der Rest der flüssigen Katalysatorphase
von Weichmacher ausgefüllt wird.
Zur Herstellung der Hohlraumauskleidung oder der Ausbesserungsglasur gemäß der Erfindung werden die flüssigen Phasen ohne
besondere Vorkehrungen miteinander vermischt. Die flüssige Monomer-Phase wird im allgemeinen mit der flüssigen Katalysator-Phase
im Verhältnis zwischen etwa 15 : 1 bis etwa 40 : 1
gemischt, vorzugsweise in einem Verhältnis der flüssigen Monomer-Phase
ZUJ1 flüssigen Katalysator-Phase von etwa 20 : 1
bis etwa j5Ö : 1.
Unter Bezugnahme auf jede der oben beschriebenen Dentalmassen wird darauf hingewiesen, daß neben den angegebenen speziellen
Komponenten den erfindungsgemmäßen Dentalmassen andere allgemein für Dentalzwecke benutzte Komponenten ζ ugenuscht werden
können. Beispielsweise können die erfindungsgemäßen Dentalmassen, insbesondere die Reparaturmaterialien, Fluoride, Pigmente,
bakteriostatlsche Bestandteile und Antibiotika in kleineren Mengen enthalten. InsoveLt ist die Zugabe derartiger Komponenten
zu Dentalmassen (in kleineren Mengen) üblich., als derartige
Substanzen den Dentalmassen eine gewisse antibakterielle oder karieshemmende Wirkung verleihen.
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Im Zusammenhang mit der Erfindung sei ferner darauf hingewiesen,
daß die neuartigen photopolymerisierbaren Dentalmassen gemäss der Erfindung in der gleichen Weise verwendbar sind wie
die bekannten Dentalmassen, die üblicherweise für die gleichen
Dentalarbeiten verwendet werden. Tatsächlich bedarf es keiner besonderen Vorsichtsmaßnahmen oder sonstiger Vorkehrungen, außer
daß die vorzeitige Einwirkung von UV-Licht unterbunden werden muß, um den photopolymerisierbaren Dentalmassen eine ausreichende
Stabilität und die Sicherheit gegen vorzeitige Polymerisation zu gewährleisten. Die Anwendung der Photopolymerisationsreaktion
gemäß der Erfindung dient nur als neuartiges Hilfsmittel,
durch das die Monomersübstanzen polymerisiert und so
verändert werden können, daß sie eine feste harte Masse bilden'. Die Anwendung von UV-Licht und Licht aus dem nahen Ultraviolett
zum Photopolymerisieren des aromatischen Dimethakryl-Monomers oder seines Addukts und des verdünnenden Monomers gemäß der
Erfindung haben die gleiche Wirkung wie die bei den üblichen Dentalmassen allgemein verwendeten Polymerisationskatalysatoren.
Die Anwendung ultravioletten Lichts für Polymerisationszwecke hat aber den Vorteil, daß der Benutzer erheblich freier arbeiten
kann, weil er die erfindungsgemäßen Dentalmassen erst anbringen oder anwenden und dann nach Bedarf die Härtung vornehmen
kann.
Im Rahmen der Erfindung wird noch einmal darauf hingewiesen,
daß das Ultraviolettlicht zum Auslösen der Photopolymerisation eine Wellenlänge zwischen etwa 3100 und etwa 4000 ft haben sollte,
d. h. an oder nahe der oberen Wellenlängengrenze des Ultraviolettbereichs liegen sollte. Durch Einwirkung von Lichtenergie
bei einer über 3100 8 liegenden Wellenlänge, die von einer 40-Watt-Quecksilberhochdrucklampe ausgeht und durch einen
Quarzstab von 15 cm (6") Länge übertragen wird der 6 mm (1/4")
Durchmesser und einen Luftabstand von 12 mm (1/2") hat, ist es gemäß der Erfindung möglich, eine harte, feste Masse von mehr
als 2100 kg/cm (30 000 psi) Druckfestigkeit bis zu einer Tiefe
von mindestens einem Millimeter innerhai b einer Frist von etwa
zwei Minuten herzustellen.
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TT
Wie bereits erwähnt, ermöglicht die Anwendung der erfindungsgemäßen
Photopolymerisationsreaktion unter Zuhilfenahme eines photosensibilisierenden Bestandteils eine sehr schnelle Polymerisation,
d. h. eine zu etwa 80 % vollständige Polymerisation innerhalb von etwa 40 Sekunden; Um die Polymerisation noch
zu beschleunigen, wird erfindungsgemäS vorzugsweise ein Katalysator zur Polymerisation freier Radikale zugefügt, ζ. Β ein
organisches Peroxid als Katalysator, wodurch eine im wesentlichen vollständig abgeschlossene Polymerisation innerhalb von
ungefähr sieben Stunden abläuft. Ein ausreichend hartes und festes Produkt entsteht innerhalb einer Frist von zwei Minuten,
so daß die Anwendung der Photopolymerisationsreaktion im Rahmen der Erfindung beim Patienten höchst wirkungsvoll und bequem
für ihn verläuft.
Es ist darauf hinzuweisen, daß, da bei der Erfindung Arbeitszeit und Zeit des Härtungsbeginns bei den erfindungsgemäßen photopolimerisierbaren
Dentalmassen so vollständig steuerbar sind, keine ganz genau feststehenden Verhältnisse der beiden Phasen
eingehalten werden müssen. Befriedigende Ergebnisse sind vielmehr, wie schon erwähnt, auch dann zu erreichen, wenn Monomerphase und Katalysatorphase in ihrem Mengenverhältnis in einem
größeren Bereich variiert werden. Das erlaubt natürlich eine einfache Verkokung und unschwierige Zuteilung der neuartigen
erfindungsgemäßen photopolimerisierbaren Dentalmassen.
Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß gemäß'einer der Erfindung
zugrundeliegenden Überlegung die einzelnen Phasen des Reparaturmaterials einen praktisch übereinstimmenden Brechungskoeffizfenten
aufweisen müssen. Der Grund dafür ist, daß für eine wirksame Phofjpolymerisation die Lichtenergie in praktisch
das gesamte Reparaturmaterial eindringen können muß, außer die Reparaturstelle wäre schichtweise aufgebaut. Aus dem genannten
Grunde gehört es zu den Merkmalen der Erfindung, daß die be-
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nutzten Füllmittel einen Brechungsindex besitzen, der sich um höchstens 0,075.» vorzugsweise um höchstens 0,025, von dem
Brechungsindex unterscheidet, den das durch die Plxtopolymerisationsreaktion
entstandene Polymer besitzt. Durch Einhaltung derart zueinander passender Brechungskoeffizienten wird das
Reparaturmaterial praktisch durchsichtig und stark mimetisch. tTede Färbung, bei der Herstellung eines Reparaturmaterials erforderlich
sein könnte, sollte den er mit ultrafein gemahlenem Pigment erfolgen, von dem ein sehr geringer Anteil zugegeben
wird. Wenn derartige ultrafeine Pigmente in sehr kleinen Mengen verwendet werden, bleibt die Störung der Lichtdurchlässigkeit
bei den bevorzugten Wellenlängen minimal.
Ferner wird noch einmal darauf hingewiesen, daf3 die im Rahmen der Erfindung bevorzugten aromatischen Dirne thakrylate von Bisphenol
A und natürlich dessen Addukten mit Mono- und Diisocjanaten
ausgehen. Ein im Rahmen der Erfindung besonders gut geeignetes Monomer ist 2,2'-Propan-Di(j5(4-Phenoxy)-l,2-Hydroxypropan-1-Methacrylat).
Ein solches Monomer ist bei der Photopolymerisationsreaktion
deshalb besonders geeignet, weil ein sehr hartes und festes Material bei geringstmöglicher Belastung
des Patienten und günstigsten Arbeitsbedingungen für den Benutzer hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diesem Material nochmals vorgezogen das
Addukt dieses Monomers mit einem Diisocyanat, etwa mit Hexamethylendiisocyanat.
Die neuartigen Dentalmassen nach der Erfindung sollen nun an
Hand der nachstehenden Beispiele erläutert werden; in den Beispielen
verstehen sich alle Prozentzahlen wenn nicht anders angegeben, in Gewichtsprozenten.
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Herstellung eines zusammengesetzten Reparaturmaterials auf der
Grundlage "Paste-Paste".
Ein zusammengesetztes Reparaturmaterial für Dentalzwecke wurde
durch Herstellen einer Pulverphase erzeugt, die zerriebenes, gereinigtes und silaniertes glasartiges Lithiumaluminiumsilikat
mit einer mittleren Partikelgröße von weniger als IO μ. enthielt,
das mit geräucherter (fumed) Kieselerde von 50 bis 2000 Ϊ (submicron) Teilchengröße als Dickungsmittel vermischt wurde,
wobei das Gemisch von Füllmittel und Dickungsmittel mit einer Monomermischung eines Addukts von Hexamethylendiisocyanat und
2,2J-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-l,2-Hydroxypropan-l~Mettakrylat)
und"Äthylendimethakr'ylat vermischt wurde, um eine feste Phase
von der Konsistenz einer Paste herzustellen. Eine geringe Menge
Hydrochinonmethyläther als Polymerisationsverzögerer wurde zu der Füllmittel, Dickungsmittel und. Monomerrniscnung enthaltenden
festen Phase gegeben.
Dann wurde die angegebene Paste mit etwa einem Zermtel inres
Gewichts ,an Katalysatorpaste vermischt, die aus einem silanbehandelten
sauberen glasartigen Lithiumaluminiuirisilikat-Füllmittel
bestand (durchschnittliche Partikelgröße kleiner als 10 μ), sowie geräucherter Kieselerde von 50 bis 2000 A Teilchengröße
als Dickungsmittel, einem Weichmachergerniseh von
Butylbenzylphthalat und hydriertem Methylabietat, Benzoinmethyläther
als photosensibilisierendes Bestandteil und Benzoylperoxid
als Katalysator zur Polymerisatiozi freier Radikale. Die Katalysatorpaste wird durch bloßes Vermischen des Füll-
und des Dickungsmittels mit der Weichmacherlösung des Katalysatorkomponenten hergestellt, wobei der Weichmacher als Lösungsmittel
für den photosensibilisierenden Bestandteil und den Katalysator zur Polymerisation freier Radikale dient.
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Das zusammengesetzte Reparaturmaterial für Dentalzwecke Jtiat fol
gende Zusammensetzung:
Xthylendimethakrylat .
Hexamethylendiisocyanat-Addukt.
von 2,2f-Propan-Di(j5(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-l-Methakrylat/ -10 μ silaniertes Lithiumaluminiumsilikat ' 72$
von 2,2f-Propan-Di(j5(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-l-Methakrylat/ -10 μ silaniertes Lithiumaluminiumsilikat ' 72$
Kieselerde (50 - 2000 Ä) 2%
Hydrochinonmethyläther 250 ppm
Bufylbenzylphthalat . 10,5$
Methylabietat (hydriert) 10,
Benzoemethyläther 2,,
Benzoylperoxid 2,5$
-10 μ silaniertes Lithiumaluminiumsilikat 72,0Ji
Kieselerde (50 - 2000 S) ■ 2,0^
Zur Herstellung der endgültigen Mischung vor der Photopolymerisation
wurden die Universal- oder Monomer-Paste und die Katalysator-Paste
im ungefähren Verhältnis 10 χ 1 vermischt. Diese Mischung wurde nach dem Augenschein hergestellt, weil das Verhältnis
von Universalpaste zu Katalysatorpaste in weiten Grenzen variiert werden kann.
Läßt man Lichtenergie mit einer über 3100 8 liegenden Wellenlänge
aus der Mitte einer 40-Watt-Quecksilberhochdrucklampe auffallen,
das von einem UV-durchlässigen Quarzstab von 15 cm (6")
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Länge und 6 mm (1/4") Durchmesser durch einen Luftspalt von
höchstens 12 mm (1/2") wandert, so liefert die obenbezeichnete Mischung eine Masse mit einer Druckfestigkeit, die deutlich
oberhalb von 2100 kg/cm (^O 000 psi) liegt, bis zu einer Tiefe
von mindestens 1 mm reicht und innerhalb einer Frist von zwei Minuten erzielt wird.
Eine mit dem Gemisch nach Beispiel I vergleichbare photopolymerisierbare
Mischung wird hergestellt, abgesehen davon, daß ein Teil des silanierten glasartigen Aluminiumsilikat-Füllmittels
durch 10 Gew.$ silanierter Alumirfumoxid-Fasern ersetzt
wurde. Der Ersatz eines Teils des speziellen Füllmittels durch die silanierten Fasern verleiht der fertigen Mischung bessere
Festigkeitseigenschaften als der photopolymerisierbaren Mischung nach Beispiel I.
Es wurde entsprechend Beispiel I verfahren, jedoch wurde die Zusammensetzung der Universal-Paste und der Katalysator-Paste
für die Herstellung des zusammengesetzten Reparaturmaterials
erfindungsgemäß folgendermaßen geändert:
2,2I-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-1-Methakrylat
19*0$
Tetramethylendimethakrylat 6,0$
-10 u silaniertes Lithiumaluminiumsilikat 36,5$
-10 μ silaniertes Tonerdesilikatglas ^6,5$
Kieselerde (50 - 2000 R) 2,0$
Hydrochinonmethyläther 250 ppm
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Diäbhylphthalat 10,5$
Äthylabietat (hydriert) 10,5$
.Benzoemethyläther 2,5$
Benzoylperoxid 2,5$
-10 ju silanierbes Libhiumaluminium-
silikat 36,0$
-10 μ silaniertes Tonerdesilikatglas 36*0$
Kieselerde (50 - 2000 S) 2,0$
Zur Herstellung des endgültigen zusammengesetzten Reparaturmaterials
wurden die beiden Pasten, d. h. die Universalpaste und die Katalysatorpaste, in dem ungefähren Mengenverhältnis 10 :
miteinander vermischt. Ließ man Lichtenergie mit einer über 3100 S liegenden Wellenlänge aus der Mitte einer 40-Watt-Quecksilberhochdrucklampe
auffallen, das von einem UV-durchlässigen Quarzstab von 15 cm (6") Länge und 6 mm (1/4") Durchmesser durch
einen Luftspalt von höchstens 12 mm (1/2") wanderb, so lieferbe
die obenbezeichnete Mischung eine Masse mit einer Druckfestigkeit,
die deutlich oberhalb von 2100 kg/cm2 (30 000 ,psi) lag, bis zu
einer Tiefe von mindestens 1 mm reichbe und innerhalb einer Prisb von zwei Minuben erzielbar war.
Man arbeibebe wiederum nach dem in Beispiel I geschilderten Vorgehen,
abgesehen davon, daß die Universal-Paste nach Beispiel I mit einer weder Füllmittel noch Dickungsmittel enthaltenden
flüssigen Kabalysatorpasbe vermischb wurde. Der flüssige Kabalysabor wurde demnach durch bloßes Lösen des Benzoylperoxids (Kabalysabor
zur Polymerisation freier Radikale) und eines Benzoe-■mebhyläbhers
als photosensibilisierenden Bestandteil in dem Weichmacher, d. h. Butylbezylphthalat, hergesbellb.
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"Die Zusammensetzung der Universal-Pas te v/urde gegenüber dem
Beispiel I nicht verändert, aber der flüssige Katalysator erhielt folgende Zusammensetzung:
Butylbenzylphthalat
Benzoemethyläther
Benzoylperoxid
Zur Herstellung des zusammengesetzten Reparaturrnaterials
aus der Universal- oder Monomer-Paste und der Katalysatorflüssigkeit wurden Paste und Flüssigkeit in dem ungefähren
Verhältnis 30 : 1 miteinander vermischt, Auch hier stellt
das Zusammengesetze Reparaturmaterial ein festes, hartes
Erzeugnis dar, dessen Druckfestigkeit von mindestens 2100 kg/
2 *
cm (30 000 psi) bis zu einer Tiefe von 1 mm innerhalb einer
Zeitspanne von zwei Minuten durch Bestrahlen mit UV-Licht aus dem Bereich des nahen Ultraviolette erzielbar ist.
Beispiel V · .
Ein weiteres zusammengesetztes Reparaturmaterial vom Typ
Paste-FlBsigkeit wurde gewonnen, indem die Universalpaste
nach Beispiel III in Verbindung mit einer Katalysatorflüssigkeit folgender Zusammensetzung verwendet wurde:
Diäthylphthalat
Benzoemethyläther
Benzoylperoxid
-50--
109851/1822
Auch, hier wurde wie bei dem Beispiel IV die Universal- oder
Monomer-Paste in dem ungefähren Verhältnis JO : 1 mit Katalysatorflüssigkeit
vermischt, um ein zusammengesetztes Repa-. raturmaterial zu erzielen, das nach Photopolymerisation ein
festes und hartes Produkt ergibt.
Der Vorgang nach Beispiel I wurde wiederholt, abgesehen davon,
daß eine Katalysatorpaste folgender Zusammensetzung verwendet wurde:
Butylbenzylphthalat 11,0$
' Methylabietat (hydriert) 11,0$
Benzoemethyläther 3*0$
-10 μ Lithiumaluminiumsilikat 75*0$
Man sieht, daß diese Katalysatorpaste sich von dem Ansatz nach Beispiel I insofern unterscheid^, als kein Katalysator
zur Polymerisation freier Radikale vorgesehen ist und als das Dickungsmittel, d. h. Kieselerde von 50 bis 2000 8, weggelassen
wurde. Trotz des Fehlens des Katalysators zur Polymerisation freier Radikale ergab sich jedoch, wenn die Katalysatorpaste
mit der Universal- oder Monomer-Paste in einem ungefähren Verhätlnis 10 : 1 (Universalpaste zu Katalysatorpaste)
vermischt wurde, ein zusammengesetztes Reparaturmaterial, das nach .Photopolymerisation ein hartes und
festes Produkt darstellt, das bis zur Tiefe von mindestens 1 mm eine Druckfestigkeit von mehr als 2100 kg/cm (JO 000 psi)
besitzt.
Man ging gemäß Beispiel IV vor, abgesehen davon, daß die Katalysatorflüssigkeit
bei der Herstellung des aus Paste und Flüssigkeit zusammengesetzten Reparaturmaterials folgendermaßen
zusammengesetzt war:
109061/1822
- 51 -
Butylbenzylphthalat 92$
Benzoemethyläther 8$
Beim Vergleich des Beispiels VII mit dem Beispiel IV sieht man auch hier, daß die Katalysatorflüssigkeit nach Beispiel VII abweicht
wegen des Fehlens des Katalysators zur Polymerisation freier Radikale (Benzoylperoxid). Wenn aber die Katalysatorflüssigkeit
■' mit einer Universalpaste wie in Beispiel IV in einem ungefähren Verhältnis von ^O ; 1 vermischt und das zusammengesetzte
Reparaturmaterial anschließend einer Photopolymersiation unterworfen wird, ergibt sich ein festes und hartes
Dentalerzeugnis.
Ein aus Gel und Pulver zusammengesetztes Reparaturmaterial
wurde erfindungsgemäß hergestellt, indem die Gel- und die Pulver-Phase nach folgender Vorschrift zusammengesetzt wurden:
2,2'-Propan-Di(5(4-Phenoxy)'-lJ2- .
Hydro:$propan-l-.Methakrylat . 47$
Äthylendimethakrylat 47$
Kieselerde (50 - 2000 S). 6%
Hydrochinonmethyläther 250 ppm
Pulver
Benzoemethyläther 2,0$
Benzoylperoxid " 0,5$
-10 μ silaniertes Lithiumaluminiumsilikat
97,5$
Zur Herstellung des zusammengesetzten Reparaturmaterials wurden
die obige Gel-Phase und Pulver-Phase mechanisch in einem ungefähren Verhältnis von Pulver-Phase zu Gel-Phase von 2,5 :
mechanisch vermischt. Nach der Photopolymerisation dieses zusammengesetzten Materials mit Licht aus dem Bereich des nahen
Ultraviolette ergab sich auch hier ein hartes und festes Erzeugnis innerhalb eines Zeitraums von zwei Minuten.
1-09861/1622-
- 52 -
Ein weiteres zusammengesetztes Reparaturmaterial vom Gel-Pulver-Typ
wurde nach Beispiel VIII entwickelt, wobei GeI- und Pulver-Phasen folgender Zusammensetzung verwendet wurden:
Hexamethylendiisooyanat-Addukt von
2,2I-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-1-Methakrylat 47$
2,2I-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-1-Methakrylat 47$
Tetramethylendimethakrylat 47$
Kieselerde (50 - 2000 R) 6$
Hydrochinonniethyläther 250 ppm
Pulver
-10 μ silaniertes Tonerdesilikatglas 48,5$
-10 μ silaniertes Lithiumaluminium, 48,0$ silikat
Benzoemethyläther 2,0$
Benzoylperoxid 0,5$
Das endgültige zusammengesetzte Reparaturmaterial wurde ebenfalls
durch mechanisches Vermischen der Pulver- und der Gel-Phase in einem Verhältnis von Pulver zu Gel wie 2,5 ϊ 1 hergestellt.
Wenn ein derartiges zusammengesetztes Reparaturmaterial gemäß der Erfindung einer Photopo^merisation unterworfen wird,
entsteht ein hartes unfl festes Erzeugnis.
Das Vorgehen nach Beispiel I wurde wiederholt, abgesehen davon, daß 50$ des silanierten Lithiumaluminiumsilikat-Füllmittels
durch ein -10 μ silaniertes Bariumaluminiumsilikat ersetzt
wurden. Der Austausch eines Teils des Füllmittels gegen das Bariumaluminiumsilikat ergab ein zusammengesetztes Repa-
- 53 -
109851/1322
raturmaterial mit den gleichen Festigkeitseigenschaften, das
aber strahlenundurchlassig ist.-
Beispiel I wurde noch einmal wiederholt, jedoch wurde das
aromatische Dirnethakrylat-Addukt ersetzt durch:
a) ein Addukt von Phenylisocyanat und 2,2'-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-1,2-Hydra^propan-1-Methakrylat)
und
b) ein Addukt von Toluol-2,6-Diisocyanat und 2,2'-Propan-Di(^(4-Phenoxy)
-1,2-Hydroxypropan-1-Methakrylat).
Durch Anwendung dieser Mono- und Diisocyanataddukte des aromatischen
Dimethakrylat-Monomers ergaben sich zusammengesetzte
Reparaturmaterialien mit den gleichen Festigkeitseigenschaften.
Hierfür wurde Beispiel III wiederholt, abgesehen davon, daß
das aromatische Dimethakrylat-Monomer ersetzt winde durch eine praktisch gleichwertige Menge der folgenden Monomere aus der
Tabelle auf den Seiten Ij5 bis 17 der Beschreibung: (a) Monomer
1, (b) Monomer 4, (c) Monomer 7* (d) Monomer 9* (e) Monomer
15, (f) Monomer 19, (g) Monomer 23, (h) Monomer 29.
Werden alle angegebenen aromatischen Dimethakrylat-Monomere benutzt, so ergibt sich nach der Photopolymerisation jeweils
ein zusammengesetztes Reparaturmaterial gleicher Festigkeitseigenschaften. ■
Ein als Rißdichtungsmasse oder klarer Dentalzement verwendbares
Gemisch wurde erfindungsgemäß hergestellt, indem zwei flüssige Phasen gebildet wurden, eine flüssige Monomer-Phase
- 54 -
8-51/1823
und eine Katalysatorphase. Die beiden flüssigen Phasen wurden durch einfaches Mischen der verschieben Komponenten von Hand
hergestellt, wobei keine besonderen Vorkehrungen getroffen wurden.
Die flüssige Monomer-Phase und die flüssige Katalysator-Phase hatten folgende Zusammensetzung:
2,2l-Propan->Di(3(4-Phenoxy)
~ 1,2-Hydroxypropan-1-Methakrylat 75$
Glyzidylmethakrylat 25$
Hydrochinonmethyläther 250 ppm
Butrlbenzylphthalat 84$
Benzoemethyläther
Benzoylperoxid
Zur Herstellung der als Hißdichtung oder als klarer Dentalzement geeigneten Mischung wurden die beiden flüssigen Phasen,
d. h. die flüssige Monomer-Phase und die flüssige Katalysator-Phase,
in einem Verhältnis von ungefähr 30 ϊ 1 gemischt. Eine
derartige Mischung lieferte nach der erfindungsgemäßen Photopolymerisation
ein Erzeugnis mit einer Druckfestigkeit von mehr als 1400 kg/cm (20 000 psi), gemessen 24 Std. nach Anwendung. Durch Bestrahlen mit Lichtenergie einer über 3100 8
liegenden Wellenlänge·aus der Mitte einer 40-Watt-Quecksilberhochdrucklampe
durch einen Quarzstab von 15 cm (6") Länge und 6 mm (1/4") Durchmesser bei höchstens 12 mm (1/2") Luftabstand
lassen sich diese Druckfestigkeit und in Kürze der Belichtungszeit mit den Beleuchtungszeiten von ungefähr 35 Sekunden
vergleichen, die für die durchschnittliche Reparatur
erfoiöLerlich sind, die unter den gleichen Bedingungen polymerisiert
wurde.
- 55 -
Ein weiteres, als Rißdichtung oder klarer Dentalzement verwendbares
Material wurde erfindungsgemmäß aus einem flüssigen Monomer
und einem flüssigen Katalysator folgender Zusammensetzung erzeugt:
.2,2'-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-l,2-Hydroxypropan-1-Methakrylat
75$
Methylmethakrylat . 25$
Hydrochinonmethyläther 250 ppm
Diäthylphthalat 84$
Benzoemethyläther 8$
Benzoylperoxid
Wenn wie in Beispiel XIII flüssiges Monomer und flüssiger Katalysator
in einem Verhältnis von ungefähr ^O : 1 gemischt wurden,
ergab sich auch hier ein Erzeugnis, das nach der Polymerisation gemäß Beispiel XIII die gleichen Festigkeitseigenschaften wie
dort besaß.
Eine weitere Rißdichtungsmasse oder klare Dentalzementmasse wurde mit der gleichen flüssigen Katalysator-Phase wie nach
Beispiel SIII, jedoch mit einer flüssigen Monomer-Phase fol- .
gender Zusammensetzung hergestellt:
2,2'-Propan-Di(3(4-Phenoxy(-i2-Hydpoxypropan-1-Methakrylat
75 *<
Glycidylmethakrylat 12,5$
Methylmethakrylat 12,5$
Hydrochinonmethyläther 250 ppm
- 56 -
Werden die flüssige Monomer-Phase und die flüssige Katalysator-Phase
in einem Verhältnis von ungefähr ~ßO : 1 gemischt, so ergibt
sich ein Dentalprodukt, das nach der erfindungsgemässen Photopolymerisation ein sehr wirkungsvolles Rißdichtungsmittel
oder einen klaren Dentalzement darstellt.
Ein als Hohlraumauskleidung oder Ausbesserungsglasur vervandbares
Material wurde erfindungsgemäß hergestellt, indem die flüssige Monomer-Phase mit einer flüssigen Katalysator- Phase vermischt
wurde. Die flüssige Monomer-Phase enthielt wiederum das aromatische
Dimethakrylat-Monomer, das verdünnende Monomer und den Polymerisa- -tionsverzögerer, während die Kafc alylatorphase den photosensibilieierenden
Bestandteil, den Katalysator zur Polymerisation freier Radikale und den Weichmacher enthielt.
Die flüssigen Phasen hatten folgende Zusammensetzung:
2,2'-Propan-Di (j5( 4-Phenoxy)-1,2-
Hydroxypropan-1-Methakrylat 50$
Athylenglycolmonomethakrylat 50$
Hydrochinonmethyläther 250 ppm
Butylbenzylphthalat 84$
Benzoemethyläther 8$
Benzoylperoxid (etwa) . 8$
Wenn die obige Monomer-Flüssigkeit und die Katalysator-Flüssigkeit
im Verhältnis von ungefähr 30 : 1 gemischt werden, entsteht
eine photopolymerisierbare Mischung, die außerordentlich brauchbar
ist als Hohlraumauskleidung oder Ausbesserungsglasur. Es -
- 57 -
109851/1822
entsteht wiederum ein festes hartes Erzeugnis, wenn diese Mischung gemäß der Erfindung einer Photopolymerisation unterworfen
wird.
Eine weitere Hohlraumauskleidung oder Ausbesserungsglasur ergab sich aus den folgenden flüssigen Phasen von Monomer und
Katalysator:
2,2I-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-1-Methakrylat
50$
Methylmethakrylat 50$
Hydrochinonmethyläther 250 ppm
Diäthylphthalat 84$
Benzoemethyläther 8$
Benzoylperoxid 8$
Werden Monomer-F1Ussigkeit und Katalysator-Flüssigkeit im Verhältnis
von ungefähr j30 : 1 gemischt, entsteht ein photopolymerisierbares
Erzeugnis, das außerordentlich brauchbar ist als Hohlraumauskleidung und Ausbesserungsglasur.
Das folgende, als Hohlraumauskleidung oder Ausbesserungsglasur verwendbare Dentalprodukt wurde hergestellt, indem die gleiche
Katalysatorflüssigkeit wie in Beispiel XVI und die folgende Monomer-Flüssigkeit verwendet wurden;
2,2 '· -Propan-Di (3 (4-Phenoxy )-l, 2-Hydroxypropan-1-Methakrylat
50$
Äthylenglycolmonomethakrylat 25$
Methylmethakrylat 25$
Hydrochinonmethyläther 250 ppm
109SS 17 f
V/erden Monomer-Flüssigkeit und Katalysator-Flüssigkeit; im Verhältnis
von ungefähr 30 : 1 vermischt, so entsteht ein photopolymerisierbares
Gemisch, das als Dentalhohlraumauskleidung oder Ausbesserungsglasur besonders geeignet ist. .
Die angeführten Beispiele zeigen deutlich die Anwendbarkeit der Erfindung für die Herstellung von zusammengesetzten Reparaturmaterialien,
Dentalzementen, Rißdichtungsmitteln, Hohlraumauskleidungen und Ausbesserungsglasuren, Jede der aufgeführten
Mischungen basiert auf dem Vorhandensein von zwei Phasen, von denen die eine sämtliche Monomerbestandteile enthält,
z. B. aromatisches Dirnethakrylat-Monomer und verdünnendes
Monomer, während die andere Phase alle Katalysator-Komponenten enthält, z. B. photosensibilisierende Bestandteile und
Katalysator zur Polymerisation freier Radikale.. Auf Grund der Einwirkung vontiicht energie einer über 3100 S liegenden Wellenlänge,
die erfindungsgemäß von der Mitte einer 40-Watt-Q,uecksilberhochdrucklampe
ausgesandt und durch einen Quarzstab von 15 cm (6") Länge und 6 mm (1/4") Durchmesser bei 12 mm (1/2")
Luftabstand geleitet wird, können harte, feste Massen mit einer bis in eine Tiefe von mindestens 1 mm reichenden über 2100 kg/
cm (30 000 psi) liegenden Druckfestigkeit innerhalb einer Frist von zwei Minuten hergestellt werden.
- 59 -
109851/182.2
Claims (2)
1. Photopolymerisierbare Masse für die Zahnbehandlung, dadurch gekennzeichnet-, daß die Masse ein photopolymerisierbares
aromatisches Dimethacrylat-Monomer oder ein Mono- oder . Diisocyanat-Addukt desselben enthält, in Kombination mit
einem verdünnenden Monomer in Form eines polymerisierbaren aliphatischen Methacrylat- oder Dirnethacrylat-Monomers, ferner
mit einem Weichmacher für das fertige Polymersationsprodukt, einem darin löslichen photosensibilisierenden Bestandteil
und einem Polymerisationsverzögerer, der die Polymerisation durch die Umgebungshelligkeit verhindert, aber eine
schnelle Einleitung der Polymerisation durch den photosensibilisierenden Bestandteil dann nicht zu verhindern vermag,
wenn Lichtenergie-mit einer über 31oo % liegenden Wellenlänge
und einer Intensität auftritt, die gleich derjenigen oder größer als diejenige ist, die über einen 12 mm (1/2") großen
Luftspalt aus dem Auslaß einer 40-Watt-Quecksilberhochdrucklampe
austritt und durch einen UY-durchlässigen Quarzstab
von 15 cm (6") Länge und '6 mm (1/4") Durchmesser geleitet wird·
2«, Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß außerdem ein Katalysator zur Polymerisation freier Radikale zugefügt ist,
3. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse aus zwei getrennten Phasen aufgebaut
ist, wobei die Monomere und der Polymerisationsverzögerer sich in der Phase befinden, die von der Phase verschieden ist,
die den photosensibilisierenden Bestandteil enthält.
- 2 -10 9 8 5 1/18 2 2
2Ί20419
4., Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Masse aus zwei getrennten Phasen aufgebaut ist, wobei die Monomere und der Polymerisationsverzögerer
sich, in der Phase befinden, die von der Phase verschieden ist, die den photosensibilisierenden Bestandteil
und den Katalysator zur Polymerisation freier Radikale enthalte
5· Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet,
daß das aromatische Mmethacrylatmonomer
eine Verbindung der Formel
r»T7 CHo '
CH3-C-COR1 (O)n-Y-(O) ROC-C-CII3
o b
enthält, in der Y eine der aromatischen Gruppen Phenylen-Diplienylen
oder überbrücktes Phenylen nach der Formel
x-
JFX
ist (in welcher X ein niederes Alkylen ist), worin ferner E und R1 Kohlenwasserstoffketten mit bis zu 1o Kohlenstoffatomen
sind, wobei die Kohlenwasserstoffketten wahlweise mindestens eine Substitution durch eine Hydroxy-
oder Karbohyl-Gruppe enthalten, und worin η = 1.
6. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das aromatische Dimethacrylatmonomer eine Verbindung der Formel
CH,
CH.
CHo-C-COR(0> -Y- (O) ROC-C-CH
3I η η
3I η η
10 9 8 51/18
enthält, in der Y eine der aromatischen Gruppen Phenylen,
Diphenylen oder überbrücktes Phenylen nach der Formel
— X
ist (in welcher X ein niedres Alkylen ist), worin ferner
R und R' Kohlenwasserstoffketten mit bis zu 1o Kohlenstoffatomen
sind, wobei die Kohlenwasserstoffketten wahlweise mindestens eine Substitution durch eine Hydroxy-
oder Karbonyl-Gruppe enthalten, und worin η eine ganze Zahl ist«
7. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
daß das aromatische Dirnethacrylatmonomer eine Verbindung der Formel .
HCH
CH -C-COR1O-
HCH
CH.
OROC-C-CH.
enthält, in der R und R! Kohlenwasserstoffketten mit bis
zu Io Kohlenstoffatomen darstellen und die Kohlenwasserstoffketten
wahlweise mindestens eine Substitution durch eine Hydroxy- oder Karbonyl-Gruppe enthalten.
8. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das aromatische Simethacrylatmonomer
eine Verbindung der Formel
109851/1822
CII-
CHo-C-COKO—
CH,
OROC-C-CH.
enthält, in der R und R1 Kohlenwasserstoffketten mit bis .
zu 1o Kohlenstoffatomen darstellen und die Kohlenwasser-. - stoffketten wahlweise mindestens eine Substitution durch
eine Hydroxy- oder Karbοnyl-Gruppe enthalten.
9. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator zur Polymerisation
freier Radikale ein organisches Peroxid vorgesehen ist.
1o. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß als Weichmacher Phthalatester, hydrierte Ester der Kolophoniumsäure oder Mischungen beider vorgesehen
sind β
11· Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Weichmacher Phthalatester, hydrierte Ester der Kolophoniumsäure oder Mischungen beider vorgesehen
sind.
12. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das aromatische Dirnethacrylat-Monomer aus 2,2'-Propan-Di (3(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-1-Methacrylat)
besteht»
13. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Dirnethacrylat-Monomer
aus 2,2« -Propan-Di- ( 3 ( 4-Phenoxy) - .1,2-Hy doxy propan-1 -
Methacrylat) besteht.
10 9 8 51/18 2 2
14. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das aromatische Dirnethacrylat-Monomer aus einem Addukt von 2,2'-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-1-Methacrylat)
und Hexamethylendiisocyanat bestehtq
15. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das aromatische Dirnethacrylat-Monomer aus einem Addukt von 2,2'-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-1-Methacrylat)
und Hexamethylendiisoeyanat besteht ο
16o Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß als photosensibilisierender Bestandteil ein niederer Alkyläther des Benzoins vorgesehen
ist»
17. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als photosensibilisierender Bestandteil ein niederer Alkyläther des Benzoins vorgesehen
ist.
18. Photopolymerisierbare Masse zur Verwendung als Füllmaterial
für die Zahnbehandlung, gekennzeichnet durch eine pastenförmige Monomer-Phase, bestehend aus
(a) 9 bis 16 Gevt.% eines photopolymerisierbaren aromatischen
Dimethacrylat-Monomers oder dessen Addukts mit einem Mono- oder Diisocyanat;
(b) 9- bis 16 G-ev/,% eines verdünnenden Monomers, bestehend
aus einem pplymersierbaren aliphatischen Methacrylat oder Dimethacrylatj
(c) 65 bis 75 Gew.% eines glasartigen partikelförmigen
Füllmittels mit einer durchschnittlichen Partikelgrö'ße
von weniger als 1o u,- wobei der Brechungskoeffizient des Füllmittels um nicht mehr als 0,075
von demjenigen des Polymers abweicht, das durch die Photopolymerisation entsteht, und
10 9 8 5 1/18 2 2
— Ό —
er
(d) 1oo bis 5oo ppm eines Polymerisationsverzögerers, der eine vorzeitige Polymerisation vor dem Auftreffen
von Ultraviolettlicht verhindert sowie durch eine pastenförmige Katalysator-Phase, bestehend aus:
(a) 2 bis 5 Gew.^ eines photosensibilisierenden Bestandteils,
der in der Lage ist, die Polymerisation freier Radikale des photopolymerisierbaren Monomers oder
Addukts und des verdünnenden Monomers einzuleiten, wenn die Masse von Lichtenergie mit einer über
31oo S liegenden Wellenlänge und einer Intensität
getroffen wird, die gleich der Energie ist, die aus der Mitte einer 4o-Watt-Quecksilberhochdrucklappe
ausgesandt und durch einen UV-durchlässigen Quarzstab von 15 cm (6") Länge und 6 mm (1/4") über einen
Luftspalt von höchstens 12 mm (1/2") geleitet wird;
(b) O bis 3 Gew.% eines Katalysators zur Polymerisation
freier Radikale;
(c) 65 bis 75 Qew.fo eines speziellen Füllmittels mit einer
durchschnittlichen Partikelgröße von weniger als etwa Io u, wobei das Füllmittel einen Brechungs-Koeffizienten
besitzt, der um höchstens 0,075 von dem des durch Photopolymerisation entstandenen Polymers
abweicht, und
(d) einen Weichmacher für das durch Photopolymerisation
entstandene Polymer, der als Lösungsmittel für den photosensibilisierenden Bestandteil wirkt und den
Rest der pastenförmigen Katalysatorphase enthält, wobei das zusammengesetzte Reparaturmaterial zu einer
harten, festen Masse photopolymerisierbar ist, die bis zu einer Mindest tiefe von 1 mm innerhalb einer
Frist von etwa 2 min eine über 21oo kg/cm2
(3o ooo psi) liegende Druckfestigkeit erreicht, wenn
sie der Strahlung obengenannter Wellenlänge und Intensität ausgesetzt wird, wobei ferner ^ as Material
10 9 8 5 1/18 2 2
212B419
durch Mischen der Monomerpasten-Phase mit der Katalysatorpasten-Phase
in einem Verhältnis zwischen etwa 4 : 1 und etwa 2o : 1 hergestellt wird.
19, Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Dirnethacrylatmonomer
eine Verbindung der Formel
CH.
CII.
CH-i-C-COR1 (O) -Y- (O) ROC-C-CH, .
-5Il n η 3
o ■ ο ;
enthält, in der Y eine der aromatischen Gruppen Phenylen,
Diphenylen oder überbrückten Phenylen nach der Formel
ist (in welcher X ein niederes Alkylen ist), 7/orin ferner
R und R1 Kohlenwasserstoffketten mit bis zu 1o Kohlenstoffatomen
sind, wobei die Kohlenwasserstoffketten
wahlweise mindestens eine Substitution durch eine Hydroxy- oder Karbonyl-Gruppe enthalten, und worin η
eine ganze Zahl ist«,
2oo Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß das aromatische Dimethacrylabmonomer
eine Verbindung der Formel .
109851/1822
— %■ —
CII
II
HCH
CII
CH-C-COR1O-
OROC-C-CII
enthält, in der E und R1 Kohlenwasserstoffketten mit his
zu 1o Kohlenstoffatomen darstellen und die Kohlenwasserstoffketten
wahlvv'eise mindestens eine Substitution durch eine hydroxy- oder Karbonyl-G-ruppe enthalten.
21. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Dirnethacrylat-Monomer
aus 2,2!-Propan-Di-(3(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-
-IMethacrylat) besteht.
22. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 2o, dadurch
gekennzeichnet j daß das aromatische Dirnethacrylat-Mohomer
aus einem A'ddukt von 2,2'-Propan-Di(3(4-Phenoxy)-1,2-Hydroxypropan-1-Methacrylat)
und Hexamethylendiisocyanat bestellte
23. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Katalysatorpasten-Phase
als Katalysator zur Polymerisation freier Radikale ein organisches Peroxid vorgesehen ist.
24. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Katalysatorpeasten-Phase
als photosensibilisierenden Bestandteil ein niederer
Alkyläther des Benzoins vorgesehen ist.
10 9 8 5 1/18 2 2
25o Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch. 18, dadurch·
gekennzeichnet, daß in der Katalysatorpasten-Phase als Y/eichmacher Phthalatester, hydrierte Ester der
Kolophoniumsäure oder Mischungen beider vorgesehen sind ο
26. Photopolymerisierbare Masse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das glasartige partikelförmige
Füllmittel der Monomerpasten-Phase und der Katalysatorpasten-Phase
silaniert ist.
DerJ Patentanwalt
109851/1822
Applications Claiming Priority (1)
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