DE2462271A1 - Dentale formkoerper - Google Patents

Dentale formkoerper

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DE2462271A1
DE2462271A1 DE19742462271 DE2462271A DE2462271A1 DE 2462271 A1 DE2462271 A1 DE 2462271A1 DE 19742462271 DE19742462271 DE 19742462271 DE 2462271 A DE2462271 A DE 2462271A DE 2462271 A1 DE2462271 A1 DE 2462271A1
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Description

  • Dentale Formkörper Die Erfindung bezieht sich auf dentale Formkörper, die aus härtbaren Dentalwerkstoffen erhalten worden sind.
  • Unter den Begriff "härtbare Dentalwerkstoffe" fallen beispielsweise Füllungsmaterialien für Kavitäten, Materialien für Befestigungszemente, Versiegelungs- und Schutzüberzugsmassen, Kronen- und Brückenmaterialien, Prothesenmaterialien, sowie Massen zur Herstellung künstlicher Zähne auf der Grundlage von polymerisierbaren Monomeren und/oder Polymeren.
  • Monomere bzw. Polymere, die für Dentalwerkstoffe geeignet sind, umfassen beispielsweise monomeres und polymeres Vinylchlorid (einschließlich der Mischpolymerisate), Styrol, Polyurethane, Polyamide und vor allem monomere und polymere Acrylate und Methacrylate (vergl. Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 5, 1954, Seiten 717 - 721).
  • Bei der Herstellung von dentalen Formkörpern, z.B. von künstlichen Zähnen und Zahnersatzteilen, geht man üblicherweise von Polymethacrylaten in Form von Perl- oder Splitterpolymerisaten aus, die normalerweise unter Zusatz der entsprechenden Monomeren durch Erhitzen in Formen verarbeitet werden können. Man kann aber auch Monomere zusetzen, Gemische aus monomeren und polymeren Methacrylaten werden beispielsweise als Prothesenmaterial, Kronen- und Brückenmaterial und Zahnfüllmaterial verwendet, wobei das im Gemisch enthaltene Monomer in Gegenwart des Polymers auspolymerisiert wird. Monomere allein verwendet man üblicherweise in Materialien für Befestigungszemente, Versiegelungs-und Schutzüberzugsüiassen und in neuerer Zeit auch in ZU1-lungsmassen.
  • In der nachstehenden Beschreibung wird in erster Linie auf Prothesen und das zu deren Herstellung verwendete Material sowie auf Millmaterial Bezug genommen, da bei diesen Werkstoffen spezielle Probleme auftreten. Bei der Polymerisation der üblicherweise verwendeten Homo- und Copolymere der Acryl- bzw. Methacrylsäureester tritt eine beträchtliche Schrumpfung auf. Aus diesem Grund hat man schon sehr bald für die Herstellung von Prothesenmaterial einen Teig aus Perlpolymerisat und Monomer im Gewichtsverhältnis 2:1 verwendet. Allerdings beträgt die Schrumpfung dann immer noch 7 %. Durch Verwendung der langkettigen Monomeren nach der USA-Patentschrift 3 066 112 auf der Basis von Bisphenol A und Glycidylmethacrylat (meist kurz Bis-GMA genannt) konnte die Schrumpfung noch weiter vermindert werden. Um die Schrumpfung noch weiter herabzusetzen (auf etwa 1 Yo), werden diese Monomeren außerdem mit etwa der dreifachen Menge inerter anorganischer Füllstoffe vermischt. Sie bestehen also aus etwa 25 % eines kaltpolymerisierbaren Monomerengemisches als Bindemittel und etwa 75 % anorganischen Füllstoffen, vorzugsweise den Oxiden von Aluminium und Silicium oder auch Silikatgläsern, Calciumcarbonat in verschiedener Form, wie Kugeln, Fasern usw.
  • Statt des vorstehend erwahnten Monomers Bis-GMA kann das Bindemittelgemisch auch andere Derivate des Bisphenol A oder auch durch Addition entstandene Urethan-Derivate, z.B. aus Dii socyanat en und HydroxyElkylmethacrylaten, enthalten. Im allgemeinen werden zur Erniedrigung der Viskosität bis zu 15 % kurzkettige Methacrylsäureester oder auch die bekannten Vernetzer, wie z.B. Triäthylen glykol-dimethacrylat , hinzugegeben.
  • Für Füllungen werden im allgemeinen zwei Pasten mit ein ander vermischt, die jeweils Bindemittel und Füllstoff enthalten. Das Redox-System ist jedoch so verteilt, daß die eine Paste nur den Peroxid-Eatalysator, die andere dagegen den Amin-Inftiator enthält.
  • Der anorganische Füllstoff wird vor dem Vermischen zwecks besserer Bindung an die organische Matrix silanisiert, d.h. mit geeigneten ungesättigten Silanverbindungen überzogen. Die als Komposit-Werkstoffe bezeichneten Materialien werden mit einem Füllstoffgehalt, der dem Verwendungszweck angepaßt ist, nicht nur für Füllungen in Kavitäten der Rrontzähne, sondern auch als Befestigungszemente, zur Fissurenversiegelung und zur Kariesprophylaxe als Schutzüberzüge für Zähne aber auch für Eronen- und Bruckenmaterialien verwendet.
  • Es hat sich nun gezeigt, daß bei allgemein recht guten mechanischen Eigenschaften die aus diesen Werkstoffen erhaltenen Formkörper sehr schlecht polierbar sind und außerdem sehr häufig eine ungenügende Transparenz aufweisen. Man hat versucht, die Polierbarkeit zu verbessern, indem man feinteilige, anorganische Füllstoffe, deren Teilchen höchstens einen Durchmesser von etwa fO/u besitzen sollen, verwendete (vgl. DOS 2 126 419). Leider ging mit der Verkleinerung der Korngröße eine Verschlechterung der Transparenz einher. Die schon anfangs inhomogene Oberfläche wurde nach einiger Zeit durch ungleichen Abrieb rauh und bot daher Anlaß zu Verfärbungen.
  • Auch wenn die Korngröße der anorganischen Füllstoffteilchen auf eine Minimalgröße von 0,8 bis 8/u und eine Naximalgröße von etwa 3 bis 20/u herabgesetzt wurde (vgl. DOS 2 312 258), waren die Polierbarkeit und vor allem die Transparenz der Zahnfüllungen noch unbefriedigend.
  • Es ist ferner aus der DU-AS 1 928 831 und den DT-OS 2 126 419, 2 164 668 und 2 224 683 bekannt, Zahnfüllmassen außer den üblichen anorganischen FUllstoffen noch Siliciumdioxid mit einer Teilchengröße von weniger als 1 /u in Mengen von bis zu 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, zuzusetzen.
  • Dieser Zusatz hat jedoch nur den Zweck, das Monomer zu verdicken, um das Absetzen der größeren Fillstoffteilchen zu verhindern. In der DT-OS 2 164 668 ist angegeben, daß Teilchen, die kleiner als 0,7/u sind, nach geeigneten Methoden entfernt werden müssen, da anderenfalls die Transparenz der fertigen Füllung zu stark abfällt. Auch in der DT-OS 2 126 419 ist angegeben, daß das als Verdickungsmittel verwendete Siliciumdioxid mit einer Xeilchengröße von 50 - 2000 i nur in einem sehr geringen Anteil von etwa 5 - 8 Gew.-0/o, bezogen auf die gesamte Masse, zugesetzt werden soll.
  • Es ist anzunehmen, daß die in der genannten Literatur erwähnten Nachteile bei Verwendung von Siliciumdioxid mit einer Teilchengröße von weniger als 1/u darauf beruhen, daß dieses zusammen mit größeren Mengen eines Füllstoffes mit einer höheren Teilchengröße verwendet wurde. Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, daß sowohl eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, als auch der Polierbarkeit ohne Beeinträchtigung der Transparenz der dentalen Formkörper möglich ist, wenn man als anorganischen Füllstoff einen solchen mit einer Teilchengröße von weniger als etwa 700 m/u verwendet.
  • Gegenstand der Erfindung sind somit dentale Formkörper, insbesondere künstliche Zähne und Zahnersatzteile, die mikrofeine anorganische Füllstoffe enthalten und die dadurch gekennzeichnet sind, daß der mikrofeine anorganische Fillstoff ausschließlich in einer Teilchengröße von etwa 5 bis 700 m/u und in einer Menge von etwa 10 - 90 %, bezogen auf das Gewicht des Formkörpers, vorliegt.
  • Die Teilchengröße des mikrofeinen anorganischen Fällstäffes liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 10 - 400 m/u. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform haben mindestens 50 % der mikrofeinen anorganischen Füllstoffteilchen eine Teilchengröße im Bereich von etwa 10 - 40 m/u.
  • Der mikrofeine anorganische Füllstoff bewirkt eine Verdickung des Monomers und verleiht dem Ausgangsmaterial zur Herstellung der Formkörper thixotrope Eigenschaften, so daß das Gemisch durch einfaches Umrühren wieder verflüssigt werden kann.
  • Bei Verwendung von höherviskosen Monomeren bzw. von Monomer-Polymer-Gemischen wird der mikrofeine anorganische Füllstoff zweckmäßig in kleineren Mengen innerhalb des vorstehend angegebenen Bereiches zugesetzt, damit das Gemisch nicht zu viskos wird. Man kann aber den Anteil des mikrofeinen anorganischen Füllstoffes auch bei Monomeren oder Gemischen mit einer höheren Ausgangsviskosität erhöhen, wenn man einen solchen Füllstoff wählt, dessen BE-Oberfläche weniger als etwa 100 m2/g beträgt. Vorzugsweise liegt die BES-Oberfläche eines solchen Füllstoffes zwischen etwa 30 und 80 m2/g.
  • Zweckmäßig liegt die Menge des mikrofeinen anorganischen Füllstoffes im Bereich von etwa 20 bis 80 %, vorzugsweise im Bereich von etwa 40 bis 75 %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers. Die günstigsten Bereiche hängen, wie vorstehend erwähnt, unter anderem von der BED-Oberfläche des Füllstoffes und der Viskosität des polymerisierbaren Monomers und/oder Polymers ab.
  • Vorzugsweise stellt der mikrofeine anorganische Füllstoff Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid dar. Daneben können auch Silikatgläser, Calciumcarbonat und ähnliche Füllstoffe verwendet werden, vorausgesetzt, daß ihre Deilchengröße unter 700 m/u liegt.
  • Der mikrofeine anorganische Füllstoff kann silanisiert sein. Zu diesem Zweck wird er üblicherweise mit einem Silan, das am Siliciumatom polymerisierbare organische Gruppen trägt, behandelt. Die polymerisierbaren Gruppen reagieren mit dem polymerisierbaren Monomer der organischen Komponente, wodurch eine gute Bindung zwischen der organischen Komponente und dem anorganischen Xullstoff erhalten wird. Bei den erfindungsgemäß verwendeten mikrofeinen anorganischen Füllstoffen ist eine Silanisierung im Gegensatz zu den bisher verwendeten gröberen Füllstoffen jedoch nicht unbedingt notwendig.
  • Durch die Verwendung des mikrofeinen anorganischen Füllstoffes erhält man aus den Dentalwerkstoffen Formkörper mit ungewöhnlich hoher Druckfestigkeit, ausgezeichneter Transparenz und sehr glatter, homogener Oberfläche.
  • Während man bei den Formkörpern, die den mikrofeinen Füllstoff enthalten, unter dem Mikroskop keine einzelnen Teilchen mehr erkennen kann (die Oberfläche erscheint als homogene Einheit), kann man bei den aus handelsüblichem Füllungsmaterial hergestellten Füllungen deutlich die einzelnen Teilchen splitter- oder kugelförmig erkennen.
  • Mit dem mikrofeinen Füllstoff ist es möglich, den bisher bestehenden Widerspruch hinsichtlich der Anforderungen an eine hohe Transparenz und eine gute Polierfähigkeit zu überwinden. Weiterhin zeigen die erfindungsgemäßen dentalen Formkörper Opaleszenz. Dies bedeutet eine wichtige Verbesserung des kosmetischen Effektes, da die Kunststaffschicht im Durchlicht gelblich und im Auflicht bläulichweiß erscheint, wie es auch bei natürlichen Zähnen der Fall ist. Die erfindungsgemäßen Formkörper stellen daher auch besonders gute Front zahnfüllungen dar.
  • Zur Herstellung von Füllmassen für derartige Füllungen kann als Monomer beispielsweise das vorstehend erwähnte Bis-GMA Verwendung finden. Es können aber auch andere Derivate des Bisphenol-A oder auch die Reaktionsprodukte aus Hydroxyalkylmethacrylaten und Isocyanaten Verwendung finden. Diese Monomere haben eine verhältnismäßig hohe Viskosität, weshalb zur Erniedrigung der Viskosität im allgemeinen noch kurzkettige monomere Methacrylsäureester zugesetzt werden. Als Vernetzer können difunktionelle Ester der Acryl- bzw. Methacrylsäure zugesetzt werden.
  • Als anorganischer Füllstoff dient der mikro feine Füllstoff. Wird der mikrofeine Fullstoff zur Verbesserung der Eigenschaften von Dentalkunststoffen benutzt, die bei Zimmer-oder Mundtemperatur polymerisiert werden sollen (Autopolymerisate), muß natürlich das'für die Kalt-Polymerisation übliche, freie Radikale liefernde Redoxkatalysatorsystem zugesetzt werden. Dies besteht aus organischen Peroxyd-Katalysatoren, vorzugsweise Benzoylperoxyd und Aktivatoren, vorzugsweise tertiären Aminen.
  • Man kann also auf diese Weise ein sogenanntes Komposit-Material für Füllungen und andere Zwecke herstellen, das aus zwei getrennt aufbewahrten Komponenten A und B besteht, die vorzugsweise pastenförmig sind. Beide enthalten organisches Bindemittelsystem und Füllstoff, dazu enthält einer der beiden Komponenten den Katalysator und die andere den Aktivator. Je nach Verwendungszweck schwankt die Menge des zuzugebenden anorganischen Füllstoffes. Er kann z.B.
  • bei einem Komposit-Material für Füllungszwecke 60 bis 65 % betragen, während die organische Matrix aus 20 bis 22 % Bis-GMA und 15 bis 18 % Äthylenglykoldimethacrylat besteht.
  • Das organische Bindemittelgemisch wird mit dem mikrofeinen anorganischen Füllstoff innig durchmischt, bis eine pastenförmige Substanz entsteht. Zu der ersten Komponente fügt man nachträglich noch 0,5 - 2 % Benzoylperoxid und zu der zweiten Paste 0,5 - 1 % Dimethylparatoluidin hinzu.
  • Zur Herstellung eines Prüfkörpers nimmt man etwa gleiche Teile der Paste A und B und vermischt sie auf einem Anmischblock, wobei man im Gegensatz zu normalen Füllmaterialien auch Netallspatel verwenden kann. Die Verarbeitungsbreite des Materials beträgt ca. 2 Minuten; bereits nach 5 Minuten ist das Gemisch zu einem festen Prüfkörper polymerisiert.
  • Die Druckfestigkeitsmessungen ergeben je nach verwendetem Anteil von mikrofeinem Füllstoff und Variierung der organischen Matrix Werte zwischen 4000 und 6000 kg/cm2 und sind sogar denen von Amalgam überlegen.
  • Die Biegefestigkeit erreicht Werte zwischen 11 und 16 kg/mm², die Wasseraufnahme beträgt nach 2 Monaten zwischen 0,5 und 1,5 %. Die Oberflächengüte eines Prüfkörpers aus einem handelsüblichen (20 % Bis-GMA, 5 % Äthylenglykoldimethacrylat, 75 % SiO2, durchschnittliche Teilchengröße etwa 30/u) und aus dem auf obige Weise hergestellten Füllmaterial wird unter einem Mikroskop verglichen, nachdem beide Oberflächen mit den gebräuchlichen Techniken auf Hochglanz poliert worden sind. Es zeigt sich dabei, daß der Formkörper aus dem Füllmaterial mit dem erfindungsgemäß verwendeten mikrofeinen Füllstoff eine homogene, völlig porenfreie Oberfläche aufweist, während in dem Formkörper aus dem handelsüblichen Fällungsmaterial die einzelnen splitter- oder kugelförmigen Teilchen in der Matrix eingebettet zu sehen sind. Ein weiterer überraschender Effekt besteht darin, daß die Formkörper aus dem neuartigen Füllungsmaterial Opaleszenz aufweisen, d.h. im Durchlicht gelblich, im Auflicht aber bläulich-weiß erscheinen und somit den optischen Eigenschaften des natürlichen Zahnschmelzes weitgehend entsprechen, was besonders für Füllungen im Frontzahnbereich sehr erwünscht ist.
  • Der erfindungsgemäß verwendete mikrofeine Füllstoff kann auch zur Herstellung eines Werkstoffes dienen, der wesentlich verbesserte Kronen, Inlays und Brücken ergibt. Dazu löst man z.B. ein kristallines modifiziertes Bisphenol-A-Hyroxyalkylmethacrylat-Monomer in einem organischen Lösungsmittel,z.B. Chloroform oder Äther, und fügt der Lösung unter ständigem Ruhren den mikrofeinen Füllstoff zu. Man erhält auf diese Weise eine Paste, die so lange geknetet wird, bis das Lösungsmittel vollständig verdampft ist. In einer Kugelmühle wird das Pulver gemahlen und als Katalysator z.B. Benzoylperoxyd zugesetzt. Nachdem man das Gemisch gesiebt hat, erhält man ein Material zur Herstellung von Kronen oder Brücken.
  • Man modelliert eine Krone z.B. auf die Weise, daß man das wie vorstehend hergestellte Pulver in einer Porzellanschale über den Schmelzpunkt des kristallinen Monomers erhitzt, bis ein mit dem Pinsel oder Spatel verarbeitbarer dünnflüssiger Brei entsteht. Bringt man diesen schichtweise auf ein isoliertes Stumpfmodell und polymerisiert man Schicht für Schicht, z.B. in einem HeilSuftstrom, so erhält man eine Zahnkrone von bestechener Transparenz und außerordentlicher Abrasionsfestigkeit. , Die Krone kann aber auch in der üblichen Weise aus einem Polymer/Monomer-Teig, dem eine entsprechende Menge mikrofeiner Füllstoff zugesetzt wurde, in einer Küvette geschichtet und im Wasserbad heiß polymerisiert werden.
  • Es ist ferner möglich, den mikrofeinen Füllstoff einem Polymethylmethacrylat in Perlform mechanisch beizumischen und den durch Zusatz von Monomer erhaltenen Teig bei erhöhter Temperatur, z.B. bei 1000C, unter Druck in einer Metallform zu einem Zahn oder einer Verblendschale zu polymerisieren.
  • Ein auf diese Weise hergestellter Zahn hatte eine sehr gute Opaleszenz, überragende physikalische Eigenschaften, wie Druck- oder Biegefestigkeit, und zeigte gegenüber einem aus herkömmlichen Materialien (66 O/o % Polymethylmethacrylat, 34 % Methylmethacrylat) hergestellten Zahn eine deutliche Überlegenheit.
  • Eine besonders homogene Verteilung des mikrofeinen FUllstoffes im Polymer wird dadurch erreicht, daß man aus monomerem Methylmethacrylat und dem mikrofeinen Füllstoff einen Teig herstellt, den man unter Druck und Temperatur zu einem Block polymerisiert, welcher dann zu einem Splitterpolymerisat zerkleinert wird. Das so erhaltene Polymer ist mit Füllstoff angereichert und kann in üblicher Weise zur Herstellung von Kunststoffzahnen, Zahnteilen oder als Basismaterial für Prothesen verwendet werden.
  • Generell erhält man durch Verwendung des erfindungsgemäßen mikrofeinen Füllstoffes verbesserte Dentalformkörper, die sich durch eine wesentlich höhere Druckfestigkeit, gute Polierbarkeit, hervorragende Transparenz verbunden mit geringer Abrasion auszeidlnenund durch ihre Opaleszenz dem-Aussehen des natürlichen Zahnschmelzes weitgehend entsprechen.
  • Die nachstehend genannten Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.
  • Beispiel 1 Es werden 61 g Siliciumdioxid (mittlere Teilchengröße zwischen 10 und 20 m/u und einer BE-Oberfläche von 50 m2/g) auf übliche Weise mit Nethacryloxypropyltrimethoxysilan silanisiert und in einen Laborkneter geschüttet. Dazu werden 22 g Bis-GMA, 16,5 g Äthylenglykoldimethacrylat gegeben und solange geknetet, bis eine homogene, stippenfreie Paste entsteht. 40 g dieses pastenförmigen Dentalwerkstoffes (61,5 % Siliciumdioxid) werden mit 0,6 g 50 °/»igem Benzoylperoxyd versetzt (Paste A). Weitere 40 g der Stammpaste werden mit 0,1 g Dimethylparatoluidin versetzt (Paste B).
  • Vermischt man gleiche Mengen der Pasten A und B auf einem Anmischblock, so erhält man ein F\:illungsmaterial für Zahnkavitäten. Die Verarbeitungsbreite beträgt 2 Minuten, nach 5 Minuten ist das Material hart. Man stellt auf die beschriebene Weise einen Prüfkörper her und lagert ihn 24 Stunden im Wasser von 370C, Den oben beschriebenen Prüfkörper und einen aus einem handelsüblichen Komposit-Material für Zahnfüllungen (mit etwa 75 % SiO2, mittlere Teilchengröße 30 m/u, 20 % Bis-GMA und 5 % Xthylenglykoldimethacrylat) hergestellten Vergleichskörper poliert man mit einem Gummipolierer 5 Minuten lang.
  • Unter einem Mikroskop werden die Oberflächen beider Körper begutachtet. Dabei zeigt der das mikrofeine Siliciumdioxid enthaltende Prüfkörper eine homogene, gleichmäßig glatte und porenfreie Oberfläche, während man bei dem Prüfkörper aus dem handelsüblichen Material noch deutlich die einzelnen Teilchen in der Matrix verteilt erkennen kann.
  • In der nachstehenden Tabelle sind einige Vergleichswerte angegeben: Prüfkörper aus erfindungsgemäßer handelsüblichem Prüfkörper Füllungsmaterial Druckfestigkeit nach 24 Std. in H2O, 370C (kg/cm2) 2700 4700 Biegefestigkeit (kg/mm2 11,0 11,7 Wasseraufnahme nach 1 Monat (%) 1,0 1,4 Transparenz nach 24 Std.
  • in H20, 370C (%) 32 80 Beispiel 2 Man löst 20 g 2,2 Bis- TD- p-(ß-hydroxy-äthoxy)-pheny-propandimethacrylat in 50 g Chloroform. In diese Lösung gibt man 21 g silanisiertes Siliciumdioxid mit einer mittleren Xeilchengröße von 30 m/u und einer BED-Oberfläche unter 80 m²/g.
  • Die so hergestellte Paste wird unter ständigem Rührern eingetrocknet, bis das kristalline Monomer wieder fest und das Lösungsmittel verdampft ist0 Auf diese Weise ist das Siliciumdioxid völlig homogen im Monomer verteilt. In dem Pulver werden 0,5 % Benzoylperoxyd verteilt, indem man es in einer Kugelmühle mahlt und anschließend siebt. Diese Mischung ist stabil, solange sie nicht über 4200 erhitzt wird.
  • (SiO2-Gehalt der Mischung 49 Y>). Zur Verarbeitung schmilzt man das Pulver in einer Porzellanschale bei 50 bis 600C und trägt es mit einem Pinsel oder Spatel auf ein isoliertes Stumpfmodell schichtweise auf, wobei Schicht für Schicht in einem Heißluftstrom bei etwa 1500C polymerisiert wird.
  • Die so erhaltene Krone vergleicht man mit einer Krone, die aus einem handelsüblichen Material nach dem Stand der Technik (50 % SiO2, mittlere Teilchengröße etwa 30/u, 30 % Polymethylmethacrylat und 20 % 2,2-Bis-g 4-(2-hydroxyäthoxy)-phenyjl-prop an-dimethacrylat) hergestellt wurde.
  • Die Krone mit dem mikrofeinen Füllstoff hat Opaleszenz, d.h. sie erscheint im Auflicht bläulich-weiß und kommt daher in der kosmetischen Wirkung dem natürlichen Zahnschmelz sehr nahe. Prüft man beide Kronen, indem man mit Schlämuikreide und Zahnbürste die Kronen bürstet, so ist das mikrofeine Siliciumdioxid enthaltende Polymerisat deutlich abriebfester. Einige Vergleichswerte verdeutlichen den Unterschied.
  • Krone mit mikro- Krone, hergestellt feinem Silicium- aus einem handelsdioxid üblichen Material Druckfestigkeit kg/cm2 3300 1360 Biegefestigkeit kg/mm2 11,5 6,0 Eugeldruckhärte kg/cm2 2320 1600 Wasseraufnahme nach 1 Monat % 0,8 1 Beispiel 3 Es werden 100 g des in Beispiel 1 verwendeten mikrofeinen Füllstoffes, welcher aber n i c h t silanisiert worden ist, mit 30 g eingefärbtem, als Perlpolymerisat vorliegendem Polymethylmethacrylat sowie 2 g 50 fOigem Benzoylperoxid vermischt. Man stellt ein Monomergemisch, bestehend aus 35 g Nonomethylmethacrylat und 35 g eines Reaktionsproduktes aus Hydroxyäthyldimethacrylat mit Hexamethylendiisocyanat her. Das Pulver und die Flüssigkeit werden in einem verschlossenen Behälter mechanisch auf einer Schwingmischvorrichtung so lange gemischt, bis ein zäher Teig entsteht (mikrofeines Siliciumdioxid etwa 50 %, 15 % Polymethylmethacrylat, 35 % Urethan-Nonomer).
  • Dieser Teig wird in eine Zahnform eingefüllt und 4 Minuten bei 11000 polymerisiert. Der so erhaltene Kunststoffzahn zeigt eine deutliche Opalesxenz, d.h. er erscheint im Durchlicht gelblich und im Auflicht blau-weiß transparent.
  • Die Kugeldruckhärte beträgt 2100 kg/cm2 gegenüber 1400 kg/cma bei Vergleichs zähnen, die etwa 60 % SiO2 (Teilchengröße etwa 30/u), 30 % Methylmethacrylat und Xthylenglykoldimethacrylat und 10 % Polymethylmethacrylat enthalten. Die Bestandigkeit des den mikrofeinen Bullstoff enthaltenden Bunststoffzahnes gegenüber Monomer, Chloroform oder kochendem Wasser ist deutlich besser.
  • Beispiel 4 Es werden 1 Mol 2,2,4-Trimethylhexandiisocyanat mit 2 Mol 2-Eydroxyäthylmethacrylat zur Reaktion gebracht. Das Reaktionsprodukt ist eine helle Flüssigkeit, im folgenden Urethan-Nonomer genannt. 28 g Urethan-Nonomer werden mit 7 g 1,4-Butandioldimethacrylat und 65 g des in Beispiel 1 erwähnten mikrofeinen Füllstoffes, welcher mit 20 % Methacryloxypropyltrimethoxysilan bezogen auf 100 g Füllstoff silanisiert wurde, zu einem Dentalwerkstoff mit einem Füllstoff-Gehalt von etwa 65 Gew.-% angeteigt.
  • Zu 80 g dieses Dentalwerkstoffes gibt man 0,2 g N,N-Bis-(1-Methyl-2-Hydroxyäthyl)-paratoluidin und knetet dies in den Dentalwerkstoff ein.
  • Zur Weiterverarbeitung dieses lagerfähigen Dentalwerkstoffes werden 0,6 g 50 0/iges Benzoylperoxyd beigemischt. Man erhält eine Masse, welche in etwa 2 Minuten erhärtet und sich als Zahnfüllungsmaterial eignet. Es werden Prüfkörper hergestellt, welche nach einem Tag Wasserlagerung bei 370C Prüfwerte ergeben, die solche von handelsüblichem Amalgam teilweise übersteigen.
  • Amalgam war bisher das einzige, für Backenzahnfüllungen brauchbare Material. Für das nachstehend angegebene, handelsübliche Komposit-Material wurde das gleiche Material wie in Beispiel 1 verwendet.
  • Prüfkörper Amalgam Prüfkörper aus Material aus Kompositnach Bei- material spiel 4 ~ (handelsüblich) Druckfestigkeit kg/cm² 5500 + 400 4000 2600 - 3000 Biegefestigkeit kg/mm2 14,4 11,5 10 - 14 Spaltzugfe stigke it (4 x 6 mm kon.PK) kg/cm2 720 410 Kugeldruckhärt e nach 3 Std. kg/cm2 2500 3000 2000 elast. Rückbildung bei KDH 88 % 38 % 50 % Creep nach 1 Tag (8 x 4 mm PK) <0,01 mm - nicht r- 0,02 mm meßbar Creep nach 7 Tagen <0,01 mm 0,03 mm ~ 0,01 mm Beispiel 5 Aus 30 g Furfurylmethacrylat, 30 g Butandioldimethacrylat und 80 g des in Beispiel 4 genannten Urethan-Monomers wird eine Monomermischung hergestellt. In dieser werden 60 g eines feinkörnigen Mischpolymerisates aus Styrol und Methylmethacrylat aufgelöst. Mit einer Knetmaschine wird diese Polystyrolmischpolymerisat enthaltende Lösung mit 400 g des in Beispiel 1 erwähnten und mit 6 einem Methacryloxypropyltrimethoxysilan in bekannter Weise silanisiertem mikrofeinen Füllstoffs zu einer von Hand formbaren Masse zusammengeknetet, mit 0,5 % Gertiärbutylperbenzoat als Katalysator versetzt. Die Zusammensetzung des Dentalwerkstoffes ist 67 % mikrofeines Siliciumdioxid, 13 % Urethan-Monomer, 5 % Furfurylmethacrylat, 5 % Butandioldimethacrylat, 10 % eines Mischpolymers aus Polymethylmethacrylat und Styrol.
  • Diese Nasse wird in Stahlformen bei 1400 C in 4 Minuten zu Formkörpern gepreßt, welche eine der natürlichen Zahnschneide entsprechende Transluzenz zeigen. Das Polymerisat hat eine Kugeldruckhärte von 3000 kg/cm2, verglichen mit 1600 - 1800 kg/cm2 für Polymethylmethacrylat, wie es normalerweise für Zähne verwendet wird (66 % Polymethylmethacrylat und 34 % Methylmethacrylat).
  • Beispiel 6 50 g pyrolytisch hergestelltes Siliciumdioxid mit einer Primärteilchengröße von 15 - 20 m/u und einer BET-Oberfläche von 100 - 150 m'/g, in üblicher Weise silanisiert, wird mit einer Mischung aus 25 g Bis-(Methacryloxyäthyl)-terephthalat, 25 g Bis-(Methacryloxyäthyl)-orthophthalat und 0,5 g UV-Absorber angeteigt. Anschließend wird noch 0,5 % Tertiärbutylperbenzoat und 35 mg einer Farbmischung aus Eisenoxidgelb, Titandioxid und Ruß mit etwas Weichmacher beigemischt. Dieser Dentalwerkstoff enthält somit 50 % mikrofeines Siliciumdioxid und 50 % der oben beschriebenen Phthalate und ist bei Raumtemperatur stabil.
  • Der Dentalwerkstoff wird in Zahnformen bei 1100C schichtenweise vorgepreßt und anschließend bei 14000 ausgehärtet.
  • In gleicher Weise hergestellte Prüfkörperplatten zeigen eine Kugeldruckhärte von über 3000 kg/cm2. Frontznhne, welche nach dieser Methode hergestellt werden und übliche Kunststoffbackenzähne (66 % Polymethylmethacrylat, 34 Xo Methylmethacrylat) werden nach der Stopf-Technik mit heißpolymerisierendem Prothesenmaterial zu einer Prothese verarbeitet. Nach dem Ausbetten der Prothese aus der Gipsform sind die Zähne nach der Erfindung noch glänzend, während die Kunststoffbackenzähne matt geworden sind.
  • Beispiel 7 50 g des in Beispiel 1 erwähnten Füllstoffes mit einem Schüttgewicht von 50 g je 100 ml werden mit 5 g ß-(3,4 Spoxicyclohexyl)-äthyltrimethoxysilan in bekannter Weise silanisiert. Dieser Füllstoff wird mit 50 g eines Epoxiharzes auf der Basis von Resorzin-diglycidyläther und 20 g Eisenoxidrotpigment angeteigt und mit Hilfe eines 3-Walzenstuhles homogenisiert. Dann werden noch 18 g Vinylcyclohexendioxid und 10 g des oben genannten Epoxiharzes zugesetzt. Der erfindungsgemäße Dentalwerkstoff enthält somit etwa 34 Xo mikrofeines Siliciumdioxid, 40,5 % Epoxidharz, 13,5 Yo Farbpigment sind 12 % Vinylcyclohexendi oxi d.
  • Kurz vor der Verwendung werden 6 Gewichtsteile dieses Dentalwerkstoffes mit einem Gewichtsteil eines üblichen Amin-Katalysators vermischt. Damit werden Silikonabdrücke von präparierten Stümpfen ausgegossen. Die Masse ist in etwa 2 Stunden hart und kann den Silikonabdrücken entnommen werden. Die Modellstümpfe zeigen eine deutlich bessere Detailwiedergabe und Kratzfestigkeit der Oberfläche im Vergleich zu einem üblichen Modellmaterial (Gips).
  • - Patentansprüche -

Claims (7)

  1. Patentansprüche (für Aus scheidungsanmeldung) X Dentale Formkörper, insbesondere künstliche Zähne und Zahnersatzteile, erhalten aus härtbaren Dentalwerkstoffen, die mikrofeine, anorganische Füllstoffe enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß der mikrofeine anorganische Füllstoff ausschließlich in einer Teilchengröße von etwa 5 bis 700 m u und in einer Menge von etwa 10 bis 90 %, bezogen auf das Gewicht des Formkörpers, vorliegt.
  2. 2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des mikrofeinen anorganischen Füllatoffes im Bereich von etwa 10 bis 400 m p liegt.
  3. 3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 50 % der mikrofeinen anorganischen Füllstoffteilchen eine Teilchengröße im Bereich von 10 bis 40 m lu haben.
  4. 4. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die BET - Oberfläche des mikrofeinen anorganischen Füllstoffes weniger als etwa 200 m2/g beträgt.
  5. 5. Formkörper nach einem der AnsprUche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des mikrofeinen anorganischen FUllstoffes im Bereich von etwa 20 bis 80 96.
    vorzugsweise etwa 40 bis 75 , bezogen auf das Gewicht des Formkörpers, liegt.
  6. 6. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mikrofeine anorganische Füllstoff Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid darstellt.
  7. 7. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mikrofeine anorganische Füllstoff silanisiert ist.
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