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ZahnfUllungsmaterial
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnful'lungsmaterial, welches
aus einer Mischung einer metallischen und einer nichtmetallischen Komponente besteht.
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In der konservierenden Zahnheilkunde sind metallische, nichtmetallisch-anorganische
und organische Püllungswerkstoffe gebräuchlich, letztere mit und ohne Zusatz nichtmetallisch-anorganischer
Füllstoffe.
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Beispiele für metallische Füllungswerkstoffe sind Amalgame, Guplegierungen
in Form von Inlays, sowie Stopfgold. Beispiele für nichtmetallisch-anorganische
in der Zahntechnik gebräuchliche Materialien sind Zahnzemente, wie Silikatzement
und Glasionomerzement.
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Beispiele für organische Füllungswerkstoffe sind selbst- oder UV-aushärtende
Kunststoffe oder gunststoffkomposits.
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In der Literatur sind auch Mischungen aus Kunststoffen bzw. nichtmetallisch-anorganischen
Komponenten mit Metallpulvern beschrieben. So wird in der DE-PS 641 221 eine Mischung
aus Feingoldpulver mit Zinkoxid und anschließendem Anreiben mit Phosphorsäure als
Füllungsmaterial vorgeschlagen. In der Schweizer Monatsschrift für Zahnheilkunde
(1947), S. 667 ff.
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werden Mischungen aus Phenoplast-Kunstharzen mit Edelmetallpulvern
genannt. In der DE-OS 20 49 305 werden Mischungen von a-Cyansäureacrylester mit
Edel- oder Halbedelmetallpulvern als Zahnfüllungsmaterialien vorgeschlagen. Zeins
dieser Materialien hat sich jedoch in der Praxis durchsetzen können.
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Nahezu alle bekannten Füllungswerkstoffe lassen entweder bezüglich
ihrer Verarbeitung oder bezüglich ihres Aussehens oder bezüglich ihrer chemischen
oder mechanischen Eigenschaften Wünsche offen, die an ein optimales Zahnfüllungsmaterial
gestellt werden. Beispielsweise befriedigen die meisten BUllungswerkstoffe nicht
bezüglich Druckfestigkeit und Kantenbruchfestigkeit. Dies gilt sowohl für viele
metallische als auch für die meisten nichtmetallisch-anorganischen und organischen
Füllungswerkstoffe.
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Im Bereich der metallischen Füllungswerkstoffe werden die aus reinem
Gold hergestellten Goldstopffüllungen in Bezug auf Haltbarkeit, Aestethik und Korrosionsbeständigkeit
ausgezeichnet beurteilt. Schwerwiegende Nachteile der Goldstopffüllungen sind jedoch
das technisch und zeitlich sehr aufwendige Präparieren der Kavität und das ebenfalls
großes Geschick erfordernde Legen der Füllung. So ist zunächst eine sehr sorgfältige
Bearbeitung der Kavität mit Unterschnitten und eine nicht automatisch durchführbare
Aufrauhung der Kavitätenwände nötig. Beides ist unbedingte Voraussetzung für eine
ausreichende Haftung des Goldes in der Kavität. Desweiteren mu die Kavität während
des Goldstopfvorganges absolut frei von Feuchtigkeit sein. Dies macht die ebenfalls
zeitraubende und für den Patienten mitunter sehr unangenehme Anwendung von sogenannten
Cofferdam-Folien erforderlich.
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Darüberhinaus muß die Goldstopffüllung aus sehr vielen einzelnen Goldklümpchen,
gerollten Goldfolien oder -kissen aufgebaut werden, die vor dem Einbringen in die
Kavität in einer sehr sauberen Alkoholflamme ausgeglüht werden müssen, damit sämtliche
Verunreinigungen entfernt werden und eine kohäsive Bindung zwischen den einzelnen
Goldschichten erreicht wird.
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Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zahnfüllungsmaterial
aus einer Mischung einer metallischen und einer nichtmetallischen Komponente zu
finden, welches die bekannt guten Eigenschaften von Goldstopffüllungen mit einer
einfachen, dem Legen von Amalgam-, Kunststoff- oder Zementfüllungen vergleichbaren
Arbeitstechnik erreicht. Außerdem sollte dieses Zahnfüllungsmaterial die geforderten
chemischen und mechanischen Eigenschaften besitzen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäS dadurch gelöst, daß die metallische
Komponente als zusammenhängendes Gerüst mit offenen Hohlräumen und die nichtmetallische
Komponente als flüssiges oder plastisches, im Temperaturbereich von 15 bis 40 °
C sich verfestigendes Material vorliegt. Die metallische Komponente des Füllungswerkstoffes
besteht aus einem oder mehreren Metallen oder Legierungen und kann auf verschiedene
Weise hergestellt werden. Vorzugsweise verwendet man einen porösen Körper, hergestellt
zum Beispiel durch Sintern von Metallpulvern oder durch Herauslösen von unedleren
Bestandteilen aus Legierungen. In vielen Fällen haben sich auch Knäuel aus Drähten
oder Drahtgeflechten bewahrt, die durch Flechten oder Zusammendrücken von feinen
Metall- oder Legierungsdrähten mit Drahtdurchmessern kleiner 0,1 mm hergestellt
werden können. Als nichtmetallische Komponente verwendet man
vorteilhafterweise
in der Zahnmedizin gebräuchliche Kunststoffe oder Zahnzemente, insbesondere Methylmethacrylat,
Bisphenol-A-Glycidyl-Methacrylat (Bowen-Monomer) oder Mischungen daraus mit geeigneten
Härter-, Stabilisator- und Beschleunigungszasätzen. Auch Silikatzemente, Glasionomerzemente,
Carbozylatzemente, Phosphatzemente oder gewebeverträgliche Metallklebstoffe sind
brauchbar. Als metallische Komponente eignen sich vor allem Gold, Silber, Goldlegierungen,
Silberlegierungen, Platin, Platinlegierungen, sowie gewebeverträgliche und hinreichend
korro sionsbeständige Aluminium-, Titan-, Eisen-, Nickel- oder Eobalt-Legierungen.
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Vor dem Legen der Füllung wird die nichtmetallische Komponente angesetzt
beziehungsweise angemischt. Unmittelbar danach wird die mit offenen Hohlräumen versehene
gerdstförmige Metallkomponente mit der nirhtmetallischen Komponente getränkt oder
vermischt.
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Will man eine überwiegend metallischen Charakter aufweisende Füllung
erreichen, so muß bereits beim Anmischen die metallische Komponente überwiegen.
Außerdem empfiehlt sich für diesen Fall die Verwendung relativ niedrigviskoser nichtmetallischer
Komponenten.
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Zum Legen der Füllung wird die mit der nichtmetallischen Komponente
benetzte bzw. getränkte Metallkomponente in die Kavität eingebracht und mit manuellen
oder automatischen Stopfgeräten kondensiert und der Eavitätenform angepaßt. Der
beim Kondensieren aus dem Metallgerüst austretende überschüssige nichtmetallische
Bindemittelanteil wird entfernt. Nach dem Erhärten der nichtmetallischen Komponente
im Mund kann die Füllung oberflächlich bearbeitet werden, wodurch eine weitere Verdichtung
und ein metallisch glänzendes Aussehen
der Füllung erzielt wird.
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Will man die metallische Komponente nur zur Verstärkung von Kunststoff-,
Eunststoffkomposit- oder Zementfüllungen verwenden, so muß bereits beim Anmischen
die nichtmetallische gegenüber der metallischen Eomponente deutlich überwiegen.
Außerdem empfiehlt sich für diesen Fall die Verwendung relativ hochviskoser nichtmetallischer
Komponenten. Zum Legen der Füllung wird die nichtmetallische Komponente, in welche
die draht- oder gerstförmige Metallkomponente eingeknetet worden ist, in die Kavität
eingebracht und mit manuellen oder automatischen Stopfgeräten kondensiert und der
Kavitätenform angepaßt. Gegebenenfalls wird die FUllung noch mit einer dünnen Schicht
der nichtmetallischen Komponente, welche keine metallischen Bestandteile enthält,
abgedeckt. Nach dem Erhärten der nichtmetallischen Komponente kann die Füllung oberflächlich
poliert werden.
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Vergleichende Untersuchungen von erfindungsgemäßen Zahnfüllungsmaterialien
mit bekannten Materialien gleicher Zusammensetzung, in welchen die Metallkomponente
als Pulver vorliegt, haben gezeigt, daß die mechanischen Eigenschaften, wie Druck-
und Biegefestigkeit, Stauchung und Durchbiegung bis zum Bruch und Kantenfestigkeit,
durch das zusammenhängende Metallgerüst deutlich verbessert werden.
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Anhand der folgenden Ausführungsbeispiele soll das erfindungsgemäße
Zahnfüllungsmaterial näher beschrieben werden: 1. Kristallines Goldpulver mit einer
Teilchengröße < 63 pm wird 1 Stunde bei 650 0 C an Luft
gesintert.
Das entstandene poröse Goldgerüst wird getränkt mit einer Kunststoffmischung aus
70 Gewichtsprozent Bowen-Monomer, 29 Gewichtsprozent Methylmethacrylat, 0,4 Gewichtsprozent
Dimethylparatoluidin und 0,6 Gewichtsprozent Benzoylperoxid. Dieser Werkstoff kann
innerhalb 15 Minuten verarbeitet werden und ist nach 25 Minuten fest.
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2. Gold-Legierungspulver (Au 91,7, Ag 6, Cu 2,3) mit einer Teilchengröße
c 37 ßm wird 2 Stunden bei 870° C in H2 gesintert. Das entstandene poröse Gerüst
wird getränkt mit einer Kunststoffmischung aus 63 Gewichtsprozent Bowen-Monomer,
36 Gewichtsprozent Methylmethycrylat, 0,4 Gewichtsprozent Dimethylparatoluidin und
0,6 Gewichtsprozent Benzoylperoxid. Die Verarbeitungszeit beträgt 10 Minuten, die
Aushärtungszeit etwa 20 Minuten.
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3. Gold-Feindraht mit 25 gm Durchmesser wird bei 950 ° C an Luft geglüht
und zu mit offenen Hohlräumen versehenen Kügelchen zusammengerollt. Diese werden
getränkt mit einer Kunststoffmischung aus 63 Gewichtsprozent Bowen-Monomer, 36 Gewichtsprozent
Methylmethacrylat, 0,4 Gewichtsprozent Dimethylparatoluidin und 0,6 Gewichtsprozent
Benzoylperoxid.
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4. Kristallines Goldpulver mit einer TeilchengröFe kleiner 63 um wird
1 Stunde bei 650 0 C an Luft gesintert und getränkt mit einem Cyanacrylat-E inkomponent
enkl eber.
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5. Gold-Feindraht mit 25 um Durchmesser wird bei 950 ° C an Luft geglüht,
zu Kügelchen zusammengerollt und mit Glasionomerzement getränkt.
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6. Draht aus einer AuAg20Cu5-Legierung mit 25 um Durchmesser wird
bei 800 ° C in Argon geglüht, zu Kügelchen zusammengerollt und getränkt mit 70 Gewichtsprozent
Bowen-Monomer, 29 Gewichtsprozent Methylmethacrylat, 0,4 Gewichtsprozent Dimethylparatoluidin
und 0,6 Gewichtsprozent Benzoylperoxid.
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7. Mit Hohlräumen versehene Drahtkügelchen, bestehend aus ca. 2/3
Au-Feindraht und ca. 1/3 Pt-Feindraht werden bei 950 O C an Luft geglüht und getränkt
mit 70 Gewichtsprozent Bowen-Monomer, 29 Gewichtsprozent Methylmethacrylat, 0,4
Gewichtsprozent Dimethylparatoluidin und 0,6 Gewichtsprozent Benzoylperoxid.
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8. In dentalüblichen Silikat- oder Glasionomerzementen wird im noch
plastischen Zustand zusammengerollt er NiCr20-Feindraht von 50 um Durchmesser eingeknetet.
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9. In dentalübliches Polymethylmethaxrylat-Zahnfullungsmaterial wird
im noch plastischen Zustand NiCr20-Feindraht in Form von Kügelchen eingeknetet.
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10. AlSil-Beindraht mit 30 um Durchmesser wird bei 500 0 C in Argon
geglüht, zu Kügelchen zusammengerollt und getränkt mit einer Kunststoffmischung
aus 63 Gewichtsprozent Bowen-Monomer, 36 Gewichtsprozent Methylmethacrylat, 0,4
Gewichtsprozent Dimethylparatoluidin und 0,6 Gewichtsprozent Benzoylperoxid.
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Alle diese Mischungen ergeben ein ausgezeichnetes Zahnfüllungsmaterial,
das innerhalb von 10 bis 15 Minuten verarbeitet werden kann und nach spätestens
30 Minuten ausgehärtet ist. Für die Materialien nach den Beispielen 1 bis 3 ergeben
sich folgende Eigenschaften:
Ausführungsbeispiel 1 : 66 Vol% Au,
34 Vol% Kunststoff HVl : 56 Creep: 0.04 % (nach ADA spezific.No.1) Längenänderung
innerhalb der ersten 24 h nach Aushärten bei 37 ° C :#/L : L/: - 2.0 um/cm Druckfestigkeit
# D : 172 Nmm Wasseraufnahme in 100 h ( in mg/cmZ Oberfläche): 0,45 mg/cm2 Ausführungsbeispiel
2 : 58 Vol% Au, 42 Vol% Kunststoff HV1 : 66 Creep: 0.05 % #L/L : 0 # D : 188 Nmm
Wasseraufnahme: 0.9 mg/cm2 Ausführungsbeispiel 3 : 65 Vol% Au, 35 Vol% Kunststoff
HV1 : 55 Creep: 0.05 % #L/ L/ : - 1µm/cm # D : 180 Nmm-² Wasseraufnahme: O.45 mg/cm2