DE3837569A1

DE3837569A1 - Mit sichtbarem licht aushaertbare dentalmassen

Info

Publication number: DE3837569A1
Application number: DE3837569A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Jochum; Oswald Dr Gasser; Erich Dr Wanek; Rainer Dr Guggenberger; Klaus Dr Ellrich
Original assignee: Espe Stiftung and Co Produktions und Vertriebs KG
Current assignee: SIH Stiftung and Co Industrie Holding KG
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1990-05-10
Also published as: EP0366977A3; EP0366977A2; DE58903881D1; ATE87198T1; ES2054977T3; EP0366977B1; CA2001045A1; JPH02178205A; US5100929A

Description

Die Erfindung betrifft photopolymerisierbare, mit sichtbarem Licht aushärtbare Dentalmassen, die - neben üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen - polymerisierbare Monomere aus der Gruppe der Poly-thiol-Verbindungen mit jeweils wenigstens zwei Thiol- Gruppen und polymerisierbare Monomere aus der Gruppe der Polyen- Verbindungen mit jeweils wenigstens zwei ethylenisch ungesättigten Gruppen sowie mindestens einen Photoinitiator enthalten.

Es sind bereits eine Reihe von photopolymerisierbaren Massen bekannt, die mit sichtbarem Licht, d. h. mit Licht einer Wellenlänge im Bereich von 400 bis 800 nm, ausgehärtet werden können. So beschreiben die EP-A 00 07 508 und 00 57 474 photopolymerisierbare Massen, enthaltend bestimmte Monoacylphosphinoxide als Photoinitiatoren. Die dort beschriebenen Massen lassen sich mit Licht <400 nm aushärten; geringe Aushärtungstiefen und Aushärtungsgeschwindigkeiten, noch nicht befriedigende Lagerstabilitäten sowie eine deutliche Schmierschicht, hervorgerufen durch Inhibierung mit Luftsauerstoff, sind jedoch Nachteile, die die Handhabung der dort beschriebenen Massen erschweren und ihre Verwendungsmöglichkeiten begrenzen.

In der DE-OS 34 43 221 sind photopolymerisierbare Massen beschrieben, die Bisacylphosphinoxide enthalten. Diese Massen, die mit sichtbarem Licht gut aushärtbar sind, weisen zwar gegenüber den vorgenannten Massen höhere Aushärtungstiefen und Aushärtungsgeschwindigkeiten sowie bessere Lagerstabilitäten auf, doch ist ihre Oberfläche infolge Inhibierung durch Luftsauerstoff ebenfalls mit einer nachteiligen Schmierschicht überzogen.

Photopolymerisierbare Massen auf Basis Poly-en/Poly-thiol sind beispielsweise aus der US-PS 36 61 744, der DE-OS 35 46 019 sowie der EP-A-00 69 069 bekannt. Sie enthalten neben den Poly-enen und Poly-thiolen UV-Initiatoren wie beispielsweise Benzophenon. Die dort beschriebenen Massen sind jedoch nicht mit sichtbarem Licht einer Wellenlänge <400 nm aushärtbar.

In der US-PS 37 29 404 sind photohärtbare Poly-en/Poly-thiol- Massen beschrieben, denen als Aktivatoren bestimmte Phosphine zugesetzt sind. Der Zusatz der Phosphine bewirkt eine deutliche Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit. Eine Härtung mit sichtbarem Licht ist nicht beschrieben.

Zur Vermeidung der durch die Sauerstoffinhibition hervorgerufenen Schmierschicht bei photopolymerisierbaren Massen wurden bereits eine ganze Reihe von Gegenmaßnahmen vorgeschlagen: Eine Übersicht findet sich in dem Artikel von George F. Vesley "Mechanisms of the Photodecomposition of Initiators" im Journal of Radiation Curing, Januar 1986, Seite 9-10. Neben dem technisch sehr aufwendigen Vorschlag, die Aushärtung unter Schutzgasatmosphäre durchzuführen, wird in der Regel vorgeschlagen, hohe Initiatorkonzentration einzusetzen oder sogenannte "Sauerstoffänger" den polymerisierbaren Massen zuzusetzen. Als "Sauerstoffänger" eignen sich z. B. tertiäre Amine sowie bestimmte Furane. Hiermit läßt sich eine deutliche Reduktion der Schmierschicht, aber lediglich bei Härtung mit sehr energiereichem Licht kleiner Wellenlänge (< 400 nm) erzielen. Weiterhin wird vorgeschlagen, oberflächenaktive Photoinitiatoren einzusetzen, mit denen man an der Oberfläche eine deutliche Erhöhung der Photoinitiatorkonzentration und somit eine Verringerung der Schmierschicht erzielen kann. Alle hier beschriebenen Maßnahmen sind bis jetzt jedoch nur mit UV-Initiatoren möglich, die auf Licht einer Wellenlänge < 400 nm ansprechen, wobei eine vollständige Vermeidung der Schmierschicht aus mit diesen Maßnahmen nicht möglich ist. Durch die Erhöhung der Photoinitiatorkonzentration kommt es bei den ausgehärteten Massen bei weiterer Bestrahlung, z. B. durch Sonnenlicht, außerdem zu verstärkter Verfärbung sowie Zerstörung der Polymermatrix durch Photodegradation, eingeleitet durch nicht verbrauchte Photoinitiatormoleküle.

Alle Versuche, die oben beschriebenen Maßnahmen, die zu einer Verringerung der Schmierschicht bei UV-härtenden Massen beitragen, auf das Gebiet solcher Massen zu übertragen, die mit sichtbarem Licht (< 400 nm) ausgehärtet werden können, blieben bisher erfolglos. So erhält man etwa bei Kombinationen von Photoinitiatoren, die auf sichtbares Licht ansprechen, wie z. B. Campherchinon und Acylphosphinoxide, mit tertiären Aminen photopolymerisierbare Massen, die zwar mit sichtbarem Licht gehärtet werden können, aber nach der Härtung infolge der Sauerstoffinhibition eine deutliche Schmierschicht aufweisen (vgl. DE-OS 34 43 221). Deswegen bedient man sich auf dem Gebiet der Dentalmaterialien relativ aufwendiger Verfahren, um die Bildung einer Schmierschicht zu verhindern. So wurde vorgeschlagen, die Aushärtung von dentalen Verblendmaterialien in einem Flüssigkeitsbad durchzuführen (DE-OS 33 16 591) oder aus Aushärtung unter Vakuum durchzuführen (DE-OS 30 01 616).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, neue, mit sichtbarem Licht schmierschichtfrei aushärtbare Massen zu schaffen, die insbesondere als Dentalmassen eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Dentalmassen gelöst.

Gegenstand der Erfindung sind photopolymerisierbare, mit sichtbarem Licht aushärtbare Dentalmassen, die - neben üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen - polymerisierbare Monomere aus der Gruppe der Poly-thiol-Verbindungen mit jeweils wenigstens zwei Thiol-Gruppen und polymerisierbare Monomere aus der Gruppe der Poly-en-Verbindungen mit jeweils wenigstens zwei ethylenisch ungesättigten Gruppen sowie mindestens einen Photoinitiator enthalten, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß die Massen, jeweils bezogen auf die Summe aller polymerisierbarer Monomere,

(a) mindestens 10 Gew.-% einer oder mehrerer der Poly-thiol- Verbindungen,
(b) mindestens 10 Gew.-% einer oder mehrerer der Poly-en-Verbindungen und
(c) als Photoinitiator 0,01-5 Gew.-% mindestens einer Acylphosphinverbindung der allgemeinen Formel I enthalten,

worin
m = 1, n = 1 und x = O
oder
m = 2, n = 0 und x = O oder S,
R¹ einen geradkettigen oder verzweigten C_1-6-Alkylrest,
einen Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Phenyl-, Naphthyl- oder Biphenylylrest, der substituiert ist durch F, Cl, Br, J, C₁-C₁₂-Alkyl und/oder C₁-C₁₁-Alkoxyl, einen S- oder N-haltigen 5- oder 6gliedrigen heterocyclischen Ring;
R² und R³, die gleich oder verschieden sind,
einen Cyclohexyl-, Cyclopentyl-, Phenyl-, Naphthyl- oder Biphenylrest,
einen Cyclopentyl-, Cyclohexy-, Phenyl-, Naphthyl- oder Biphenylrest, der substituiert ist durch F, Cl, Br, J, C₁-C₁₂-Alkyl und/oder C₁-C₁₁-Alkoxyl, oder einen S- oder N-haltigen 5- oder 6gliedrigen heterocyclischen Ring
bedeuten oder
R² und R³ miteinander zu einem Ring verknüpft sind, der 4 bis 10 Kohlenstoffatome enthält und durch 1 bis 6 C_1-4- Alkylreste substituiert sein kann.

Die erfindungsgemäßen Dentalmassen können zusätzlich zu den Komponenten (a) bis (c) als Komponente (d) 20-79,99 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtheit aller polymerisierbarer Monomere, eines Acrylsäure- und/oder Methacrylsäureesters eines mindestens difunktionellen Alkohols enthalten.

Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Dentalmassen als dentale Abformmassen.

Die erfindungsgemäßen Massen lassen sich überraschenderweise mit sichtbarem Licht einer Wellenlänge < 400 nm schmierschichtfrei aushärten. Damit lassen sich erstmals die Vorteile der Härtung mit sichtbarem Licht - hierzu gehören die Erzielung großer Aushärtungstiefen, selbst bei stark pigmentierten Systemen, die Umgehung der Eigenabsorption der Polymermatrix sowie die Möglichkeit, auch durch Substrate, z. B. durch Polycarbonat, PMMA und dergl. hindurch zu bestrahlen - mit dem Vorteil kombinieren, schmierschichtfreie Oberflächen ohne besonderen apparativen Aufwand wie z. B. Vakuum, Schutzgas oder Flüssigkeitsbad zu erhalten. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Massen sind hohe Lagerstabilität, große Aushärtungsgeschwindigkeit, geringe Vergilbungstendenz sowie geringer Restmonomergehalt.

Den erfindungsgemäßen Massen eröffnen sich somit zahlreiche vorteilhafte Einsatzmöglichkeiten. Genannt seien beispielsweise Beschichtungen, Einbettungen und Verklebungen sowie generell das Aushärten aller Massen, bei denen nach der Härtung freie Oberflächen zugänglich sind.

So können die erfindungsgemäßen Massen beispielsweise eingesetzt werden, um aus Metall gefertigte Kronen- und Brückenteile mit zahnähnlich eingefärbten und mit sichtbarem Licht aushärtbaren Dentalmassen zu beschichten. Hierbei entfällt das bisher nötige aufwendige Verarbeiten unter Vakuum oder Flüssigkeit. Ganz besonders vorteilhaft lassen sich die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Massen bei der Abdrucknahme im Munde eines Patienten ausnützen. Neben der bisher bekannten Anwendung von zweikomponentigen Massen, die vor der Abdrucknahme erst homogen vermischt werden müssen, waren bisher lediglich lichthärtende Abdruckmassen auf Basis radikalisch härtender Acrylatsysteme bekannt, vgl. z. B. EP-A-01 70 219, 02 55 286. Bei diesen Massen besteht aber aufgrund der Inhibierung durch Luftsauerstoff an allen freien und feuchten Oberflächen die Gefahr der Bildung einer verbleibenden deutlichen Schmierschicht, die für den Zahnarzt eine extreme Verschmutzungsgefahr in sich birgt, da diese Oberflächen auch stark klebrig sind. Außerdem sind mit diesen Massen genommene Abdrücke für den Zahntechniker sehr schwierig auszugießen, da sich die Masse an den nicht polymerisierten Teilen der Oberfläche mit dem Modellmaterial vermischen kann.

Mit den erfindungsgemäßen Massen lassen sich diese Nachteile vermeiden. Die für die Abdrucknahme erforderlichen Elastomereneigenschaften lassen sich durch entsprechende Auswahl der Poly-thiol- und Poly-en-Komponenten sowie der eingesetzten Füllstoffe in üblicher Weise einstellen.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Poly-thiole der Komponente (a) werden vorzugsweise in einer Menge von mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf polymerisierbare Monomere, verwendet. Vorzugsweise ist mindestens ein Drittel der eingesetzten Poly-thiol- Verbindungen wenigstens trifunktionell, enthält also wenigstens drei Thiolgruppen pro Molekül. Brauchbare Poly-thiol-Verbindungen sind beschrieben in den US-PS 36 61 744 und 41 19 617. Die eingesetzten Poly-thiol-Verbindungen haben zweckmäßig ein Molekulargewicht im Bereich zwischen 150 und 20.000; vorteilhaft ist ein Molekulargewicht von mindestens 500, besonders bevorzugt von mindestens 1000.

Für die Verwendung zur Herstellung von sichtbarem Licht schmierschichtfrei aushärtbaren Abformmassen werden vorteilhaft Polythiol- Verbindungen mit einem mittleren Molekulargewicht von 500-10.000, besonders bevorzugt von 1000 bis 7000, eingesetzt.

Als Poly-thiol-Verbindungen können erfindungsgemäß Verbindungen verwendet werden, die der allgemeinen Formel

R⁰-(SH)_n

entsprechen, worin R⁰ für einen organischen Rest steht, der vorzugsweise frei ist von ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen, und n eine ganze Zahl 2, vorzugsweise 2, 3 oder 4, bedeutet.

Gut geeignete Poly-thiol-Verbindungen sind beispielsweise Polyoxyalkylentriole mit Mercaptan-Endgruppen. Beispiele für solche Verbindungen sind das im Handel erhältliche Capcure® 3-800 mit der folgenden Formel

worin R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1-12 C-Atomen und n eine ganze Zahl von 1 bis 25 bedeuten, sowie Capcure® 5-1300 mit der folgenden Formel

worin R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1-12 C-Atomen, n die Zahl 1 oder 2 und m die Zahl 5 oder 6 bedeuten.

Für die Verwendung als Abformmassen gut geeignete Poly-thiol- Verbindungen sind auch die Umsetzungsprodukte von Mercaptocarbonsäuren mit Polyoxyalkylen wie beispielsweise Polyethylenoxiden mit mindestens zwei endständigen Hydroxygruppen, Polypropylenoxide bzw. Copolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid, die jeweils mindestens zwei endständige Hydroxygruppen haben. Besonders gut geeignet sind auch Copolymere aus Ethylenoxid mit Tetrahydrofuran. Diese vorgenannten Polyether-di- oder -poly-ole haben vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht von 500-10.000, besonders bevorzugt von 1500 bis 7000.

Gut geeignet sind ferner die Ester von Mercaptocarbonsäuren mit mindestens trifunktionellen Alkoholen. Beispiele für diese Verbindungsklasse sind die Mercaptocarbonsäureester des Trimethylolpropans und des Pentaerythrits. Die hierbei verwendeten Mercaptocarbonsäuren haben Kohlenstoffgerüste mit 2 bis 20 C-Atomen, vorzugsweise 5 bis 15 C-Atomen. Gut geeignet sind beispielsweise Trimethylolpropan-tris-mercaptoundecanoat oder Pentaerythrit-tetrakismercaptoundecanoat. Ein ebenfalls gut geeignetes Poly-thiol ist das Tris-mercaptoethylisocyanurat.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Poly-en-Verbindungen werden in einer Menge von mindestens 10 Gew.-%, bezogen auf polymerisierbaren Monomere, eingesetzt, wobei mindestens 20 Gew.-% bevorzugt sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Poly-thiol- und Poly-en-Verbindungen als einzige Monomere eingesetzt, so daß sie zusammen also 100 Gew.-% der polymerisierbaren Monomere ausmachen.

Die wenigstens 2 ethylenisch ungesättigten Gruppen ("en-Gruppen") der erfindungsgemäß einzusetzenden Poly-en-Verbindungen können gegebenenfalls substituiert sein. Vorzugsweise enthält mindestens ein Drittel der eingesetzten Poly-en-Verbindungen mindestens 3 "en-Gruppen", die gegebenenfalls substituiert sein können. Unter en-Gruppen sind definitionsgemäß z. B. zu verstehen: O-Allyl-, N-Allyl-, O-Vinyl-, N-Vinyl- und p-Vinylphenolether- Gruppen. Mögliche Poly-ene sind beschrieben in den US-PS 36 61 744 und in der EP-A-01 88 880. Das Poly-en kann z. B. die folgende Struktur aufweisen:

(A)-(X)_m,

wobei m eine ganze Zahl = 2, vorzugsweise 2, 3 oder 4, ist und X ausgewählt ist aus der Gruppe

worin f eine ganze Zahl von 1 bis 9 ist und der Rest R die Bedeutungen H, F, Cl, Furyl, Thienyl, Pyridyl, Phenyl und substituiertes Phenyl, Benzyl und substituiertes Benzyl, Alkyl und substituiertes Alkyl, Alkoxy und substituiertes Alkoxy sowie Cycloalkyl und substituiertes Cycloalkyl besitzen und jeweils gleich oder verschieden sein kann.

(A) ist ein mindestens difunktioneller, organischer Rest, der aus den Atomen aufgebaut ist, die ausgewählt sind aus der Gruppe C, O, N, Cl, Br, F, P, Si und H.

Die Poly-en-Verbindungen haben vorzugsweise mittlere Molekulargewichte im Bereich von 64-20.000, vorzugsweise 200-10.000 und besonders bevorzugt 500-5000.

Gut geeignete Poly-en-Verbindungen sind beispielsweise die Allyl- und/oder Vinylester mindestens difunktioneller Carbonsäuren. Als Carbonsäuren eignen sich hierfür solche mit Kohlenstoffketten von 2 bis 20 C-Atomen, vorzugsweise von 5 bis 15 C-Atomen; gut geeignet sind auch Allyl- und Vinylester aromatischer Dicarbonsäuren wie Phthalsäure oder Trimellithsäure. Beispielhaft genannt seien Bernsteinsäurediallylester sowie Bernsteinsäuredivinylester, Phthalsäurediallylester und Phthalsäuredivinylester.

Gut geeignet sind auch Allylether polyfunktioneller Alkohole, beispielsweise Polyether-di- oder -poly-ole, wie Polyethylenoxide, Polypropylenoxide, deren Copolymere oder auch Copolymere aus Ethylenoxid und Tetrahydrofuran. Bevorzugt sind die Allylether mindestens trifunktioneller Alkohole. Als Beispiel seien genannt die Allylether des Trimethylolpropans, Pentaerythrittriallylether- acrylat oder 2,2-Bis-oxyphenylpropan- bis-(diallyl-phosphat).

Gut geeignet sind auch Verbindungen des Typs Cyanursäure-triallylester, Triallyl-triazin-trion und dergl.

Bei zusätzlicher Anwesenheit der Komponente (d) kann es von Vorteil sein, polyfunktionelle Alkohole teilweise mit Allylether- Endgrupen und teilweise mit Acrylsäureester- bzw. Methacrylsäureester- Endgruppen einzusetzen.

Das Molverhältnis von einzusetzendem Poly-thiol zu Poly-en ist so auszuwählen, daß eine vollständige Polymerisation möglich ist. Hierbei beträgt das Verhältnis von En- zu Thiol-Gruppen normalerweise 0,2 : 1 bis 5 : 1, vorzugsweise 0,75 : 1 bis 1,5 : 1.

Als Abformmassen gut geeignet sind solche, bei denen mindestens eine der Komponenten (Thiol oder En) ein Polyethermittelstück der o. g. Art besitzt.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Acylphosphin-Verbindungen werden vorzugsweise in einer Menge von 0,1-3 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,2 bis 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf polymerisierbare Monomere, eingesetzt.

Bevorzugte Acylphosphin-Verbindungen der allgemeinen Formel I sind Monoacylphosphinoxide, wobei 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenylphosphinoxid besonders bevorzugt ist. Vorteilhaft verwendet werden können auch Bisacylphosphinoxide, beispielsweise Bis-(2,6-dichlorbenzoyl)-4′-n-propylphenylphosphinoxid.

Wie erwähnt, können 20-79,99 Gew.-% der polymerisierbaren Monomere aus Acrylsäure- und/oder Methacrylsäureestern mindestens difunktioneller Alkohole bestehen. Bevorzugt werden 40-60 Gew.-% eingesetzt. Als Acrylsäure- und/oder Methacrylsäureester eingesetzt werden können monomere und polymere Acrylate und Methacrylate. Gut geeignet sind z. B. die langkettigen Monomere gemäß der US-PS 30 66 112 auf der Basis von Bisphenol-A und Glycidylmethacrylat oder deren durch Addition von Isocyanaten entstandene Derivate; geeignet sind auch die Acrylsäure- und Methacrylsäureester ein- oder mehrwertiger Alkohole, beispielsweise Methyl- und Ethylmethacrylat, insbesondere die Ester mehrwertiger Alkohole wie Triethylenglykol-di(meth)- acrylat und Trimethylol-propan-tri(meth)acrylat. Geeignet sind auch Verbindungen des Typs Bisphenol A-bis-oxy-ethyl(meth)- acrylat und Bisphenol A-bis-oxy-propyl(meth)acrylat.

Besonders geeignet sind die in der DE-PS 28 16 823 genannten Diacryl- und Dimethacrylsäureester des Bis-hydroxymethyl-tricyclo [5.2.1.0^2,6]-decans. Verwendet werden können auch die Reaktionsprodukte aus Diisocyanaten und Hydroxyalkyl(meth)- acrylaten, wie sie in der DE-OS 23 12 559 beschrieben sind. Selbstverständlich können auch Gemische aus Monomeren und/oder aus hieraus hergestellten ungesättigten Polymeren verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Dentalmassen können ferner übliche Hilfs- und Zusatzstoffe, z. B. Füllstoffe, Thixotropiehilfsmittel, Farb- und Aromastoffe sowie Weichmacher, enthalten. Als Füllstoffe geeignet sind alle im Dentalbereich bei mit sichtbarem Licht härtenden Massen üblicherweise eingesetzten Füllstoffe wie feingemahlenes Glas, Quarzglas, Quarz, Calciumcarbonat und dergl. Die Füllstoffe haben vorzugsweise eine Kornverteilung im Bereich von 0,001-50 µm, besonders bevorzugt ist ein Bereich von 0,001 bis 10 µm. Gut einsetzbar sind feinteilige Kieselsäuren wie pyrogene Kieselsäure oder Fällungskieselsäure, die gleichzeitig auch als Thixotropiehilfsmittel wirken können. Die eingesetzten Füllstoffe und Thixotropiehilfsmittel sind vorzugsweise silanisiert. Als Silanisierungsmittel können die an sich bekannten Silankupplungsmittel, beispielsweise γ-Methylacryloxypropyltrimethoxysilan verwendet werden. Die Menge an Füllstoffen kann je nach Einsatzgebiet in einem weiten Bereich schwanken. Sie beträgt bis zu 90 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse; bevorzugt eingesetzt wird ein Bereich von 10-50 Gew.-%.

Als Weichmacher können alle in der Kunststoff- und Kautschukchemie üblicherweise eingesetzten Weichmacher verwendet werden. Gut geeignet sind beispielsweise Copolymere aus Ethylen- und Propylenoxid, Dialkylphthalate, beispielsweise Dioctylphthalat, Dibenzyltoluol oder Acetyltributylcitrat. Die Menge an Weichmachern hängt ebenfalls stark vom Verwendungszweck ab. Für dentale Abformmassen hat sich ein Konzentrationsbereich von 0-20 Gew.-%, bevorzugt von 0-5 Gew.-%, als vorteilhaft erwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beispiele weiter erläutert:

Beispiel 1

(a) 50 Gewichtsteile Pentaerythrit-tetramercaptopropionat,
(b) 50 Gewichtsteile Triallyltriazintrion und
(c) 0,5 Gewichtsteile 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenylphosphinoxid
werden mit 0,1 Gewichtsteilen Brenzcatechin (Inhibitor zur Verhinderung der vorzeitigen Polymerisation) zu einer homogenen Lösung vermischt.

Die so erhaltene transparente Lösung wird in eine zylindrische Form aus Polyoxymethylen (Durchmesser 5 mm, Länge 40 mm) eingefüllt. Die Masse wird durch die offene Stirnseite der zylindrischen Form mittels eines handelsüblichen dentalen Bestrahlungsgeräts (Elipar-Visio/ESPE) 20 Sekunden lang mit sichtbarem Licht einer Wellenlänge von < 400 nm belichtet. Zur Bestimmung der Aushärtungstiefe bzw. der Dicke der ausgehärteten Schicht werden die von der bestrahlten Oberfläche abgewandten, weichen oder gelartigen, nicht durchpolymerisierten Bestandteile mit einem Kunststoffspatel entfernt, und die ausgehärtete Schichtdicke wird gemessen. Es zeigte sich, daß mit sichtbarem Licht und bei einer Belichtungsdauer von 20 Sekunden eine ausgehärtete Schichtdicke von 30 mm erreichbar ist, wobei die Oberflächenhärte der ausgehärteten Masse 200 MPa beträgt.

Bei der Durchhärtung eines Materialtropfens zeigte sich, daß der Tropfen bereits nach wenigen Sekunden vollständig durchgehärtet ist und daß die Oberfläche absolut trocken ist, d. h. keine Schmierschicht aufweist.

Die erfindungsgemäße Masse ist somit hervorragend geeignet zur Herstellung von Beschichtungslacken für Dentalgipse, Prothesen und Kronen- und Brückenverblendungsmaterialien.

Beispiel 2

(a) 12,2 Gewichtsteile Pentaerythrit-tetramercaptopropionat,
(b) 6,2 Gewichtsteile Triallyltriazintrion,
(c) 0,068 Gewichtsteile Bis-(2,6-dichlorbenzoyl)-4-N-propylphenylphosphinoxid und
(d) 6,4 Gewichtsteile 4,4′-Bis-(acryloyloxyethyl-oxy-ethoxy)- 2,2-diphenylpropan,
werden bei Raumtemperatur zu einer homogenen Mischung gerührt. Die Mischung hat eine Viskosität von 0,7 Pa·s. Die so erhaltene transparente Lösung wird in eine zylindrische Form aus Polyoxymethylen (Durchmesser 5 mm, Länge 40 mm) eingefüllt. Die Masse wird durch die offene Stirnseite der zylindrischen Form mittels eines handelsüblichen dentalen Bestrahlungsgerätes (Elipar-Visio/Espe) 20 Sekunden lang mit sichtbarem Licht einer Wellenlänge von < 400 nm belichtet. Zur Bestimmung der Aushärtungstiefe bzw. der Dicke der ausgehärteten Schicht werden die von der bestrahlten Oberfläche abgewandten, weichen oder gelartigen, nicht durchpolymerisierten Bestandteile mit einem Kunststoffspatel entfernt, und die ausgehärtete Schichtdicke wird gemessen. Es zeigte sich, daß mit sichtbarem Licht und bei einer Belichtungsdauer von 20 Sekunden eine ausgehärtete Schichtdicke von 15 mm erreichbar ist, wobei die Oberflächenhärte der ausgehärteten Masse 250 MPa beträgt.

Bei der Durchhärtung eines Materialtropfens zeigt sich, daß der Tropfen bereits nach wenigen Sekunden vollständig durchgehärtet ist und die Oberfläche absolut trocken ist, d. h. keine Schmierschicht aufweist. Die erfindungsgemäße Masse ist somit hervorragend geeignet zur Herstellung von Beschichtungslacken für Dentalgipse, Prothesen und Kronen- und Brückenverblendungsmaterialien.

Beispiel 3

12 g des Umsetzungsproduktes von Allylchlorid (2 Mol) mit einem Diol (1 Mol), hergestellt aus der Copolymerisation gleicher Gewichtsteile Tetrahydrofuran und Ethylenoxid mit einem mittleren Molekulargewicht von ca. 6000, werden mit 1 Gewichtsteil Trimethylolpropan-trimercaptoundecanoat, 0,03 Gewichtsteilen Brenzcatechin und 0,13 Gewichtsteilen 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenylphosphinoxid zu einer homogenen klaren Lösung verarbeitet. 40 Gewichtsteile der so hergestellten Lösung werden mit 30 Gewichtsteilen silanisierter pyrogener Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 140 m²/g zu einer homogenen thixotropen Paste verknetet, die unter Druck fließfähig, im Ruhezustand aber standfest ist.

Ein Tropfen dieses Materials ist nach einer 40 Sekunden dauernden Belichtung mit sichtbarem Licht einer Wellenlänge < 400 nm unter Verwendung eines handelsüblichen dentalen Bestrahlungsgeräts (Elipar-Visio/ESPE) vollständig durchpolymerisiert und das Polymerisat besitzt eine glatte, absolut trockene Oberfläche ohne Schmierschicht. Die so entstandene, ausgehärtete Masse ist gummielastisch bzw. elastomer, verfügt über hervorragende elastische Eigenschaften und ist extrem reißfest. Zur Bestimmung der Shore-A-Härte nach DIN 53 505 wird ein zylindrischer Prüfkörper mit einem Durchmesser von 2,5 cm und einer Höhe von 3,5 mm durch 2minütiges Bestrahlen mit dem Elipar-Visio-Gerät hergestellt. Die Shore-A-Härte beträgt 52 und verändert sich nach weiterem Bestrahlen nicht mehr.

Ein handelsübliches lichthärtendes Abformmaterial ("Genesis", Hersteller: Caulk) auf Acrylatbasis ergibt nach der gleichen Belichtungsdauer mit dem Elipar-Visio-Gerät einen mäßig elastischen, reißfesten Gummi mit einer Shore-A-Härte von 70. Ideal für die Anwendung als dentale Abformmasse ist eine Shore- A-Härte im Bereich von 50-60, da nur dann gewährleistet ist, daß bei der Entnahme aus dem Mund des Patienten keine Schädigung des Zahnmaterials zu befürchten ist und daß beim Ausgießen des Abdrucks mit Gips und anschließendem Entformen die Gipsstümpe nicht abbrechen. Ein ausgehärteter Tropfen des handelsüblichen Produktes (Vergleichsmaterial) ist an allen freien Oberflächen mit einer abwischbaren Schmierschicht behaftet. Auch nach dem Abwischen der Schmierschicht verbleibt eine klebrige Oberfläche.

Somit ist die erfindungsgemäße Masse als dentale Abformmasse hervorragend geeignet.

Claims

1. Photopolymerisierbare, mit sichtbarem Licht aushärtbare Dentalmassen, die - neben üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen - polymerisierbare Monomere aus der Gruppe der Poly-thiol-Verbindungen mit jeweils wenigstens zwei Thiol-Gruppen und polymerisierbare Monomere aus der Gruppe der Poly-en-Verbindungen mit jeweils wenigstens zwei ethylenisch ungesättigten Gruppen sowie mindestens einen Photoinitiator enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen, jeweils bezogen auf die Summe aller polymerisierbarer Monomere,

(a) mindestens 10 Gew.-% einer oder mehrerer der Poly-thiol- Verbindungen,
(b) mindestens 10 Gew.-% einer oder mehrerer der Poly-en-Verbindungen und
(c) als Photoinitiator 0,01 bis 5 Gew.-% mindestens einer Acylphosphinverbindung der allgemeinen Formel I enthalten, worin
m = 1, n = 1 und x = O
oder
m = 2, n = 0 und x = O oder S,
R¹ einen geradkettigen oder verzweigten C_1-6-Alkylrest,
einen Cyclohexyl-, Cyclopentyl-, Phenyl-, Naphthyl- oder Biphenylylrest,
einen Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Phenyl-, Naphthyl- oder Biphenylylrest, der substituiert ist durch F, Cl, Br, J, C₁-C₁₂-Alkyl und/oder C₁-C₁₁-Alkoxyl, einen S- oder N-haltigen 5- oder 6gliedrigen heterocyclischen Ring;
R² und R³, die gleich oder verschieden sind,
einen Cyclohexyl-, Cyclopentyl-, Phenyl-, Naphthyl- oder Biphenylrest,
einen Cyclopentyl-, Cyclohexy-, Phenyl-, Naphthyl- oder Biphenylrest, der substituiert ist durch F, Cl, Br, J, C₁-C₁₂-Alkyl und/oder C₁-C₁₁-Alkoxyl, oder einen S- oder N-haltigen 5- oder 6gliedrigen heterocyclischen Ring

bedeuten oder
R² und R³ miteinander zu einem Ring verknüpft sind, der 4 bis 10 Kohlenstoffatome enthält und durch 1 bis 6 C_1-4-Alkylreste substituiert sein kann.

2. Dentalmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich

(d) 20 bis 79,99 Gew.-%, bezogen auf die Summe aller polymerisierbarer Monomere, eines Acrylsäure- und/oder Methacrylsäureesters eines mindestens difunktionellen Alkohols enthalten.

3. Dentalmassen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf die Summe aller polymerisierbarer Monomere, der Komponente (a) enthalten.

4. Dentalmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Drittel der Poly-thiol- Verbindungen der Komponente (a) wenigstens trifunktionell ist.

5. Dentalmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf die Summe aller polymerisierbarer Monomere, der Komponente (b) enthalten.

6. Dentalmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Drittel der Poly-en-Verbindungen der Komponente (b) mindestens drei ethylenisch ungesättigte Gruppen enthält.

7. Dentalmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ethylenisch ungesättigten Gruppen der Poly-en-Verbindung(en) der Komponente (b) substituiert sind.

8. Dentalmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ethylenisch ungesättigten Gruppen der Poly-en-Verbindung(en) der Komponente (b) ausgewählt sind aus der Gruppe der O-Allyl-, N-Allyl-, O-Vinyl-, N-Vinyl- und p-Vinylphenolether-Gruppen.

9. Dentalmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (V) zwischen den ethylenisch ungesättigten Gruppen der Verbindungen der Komponente (b) und den Thiol-Gruppen der Verbindungen der Komponente (a) 0,2 : 1 bis 5 : 1 beträgt.

10. Dentalmassen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (V) 0,75 : 1 bis 1,5 : 1 beträgt.

11. Dentalmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Poly-thiol-Verbindung(en) der Komponente (a) und/oder die Poly-en-Verbindung(en) der Komponente (b) ein Polyethermittelstück in ihrem Molekül aufweisen.

12. Dentalmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Summe aller polymerisierbarer Monomere, der Komponente (c) enthalten.

13. Dentalmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Photoinitiator 2,4,6-Trimethyl- benzoyl-diphenylphosphinoxid oder Bis-(2,6-dichlorbenzoyl)- 4′-n-propylphenylphosphinoxid enthalten.

14. Dentalmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie als übliche Hilfs- und Zusatzstoffe feinteilige Füllstoffe in einer Menge von bis zu 90 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse, enthalten.

15. Dentalmassen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff silanisierte pyrogene Kieselsäure enthalten.

16. Verwendung der Dentalmassen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 als dentale Abformmassen.