DE3943188A1 - Kuenstlicher zahn - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material für
Harzzähne, und zwar sowohl Vorderzähne als auch Backenzähne,
das bezüglich seiner mechanischen Eigenschaften gegenüber
bekannten Materialien wesentlich verbessert ist und dazu
dient, eine Farbveränderung und eine Verfärbung der bisher
verfügbaren sogenannten harten Harzzähne zu vermeiden, wobei
außerdem die Haftung zwischen dem Zahnschmelz und den
Dentinsegmenten verbessert ist. Ferner betrifft die
Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen
Materials für Harzzähne.
Sowohl die Zahnschmelz- als auch die Dentinsegmente von
herkömmlichen Harzzähnen setzen sich hauptsächlich aus
Polymethylmethacrylat zusammen. Die Komponenten der
Harzzähne, die sich hauptsächlich aus Polymethylmethacrylat
zusammensetzen, bevor sie zu Produkten verformt werden,
bestehen aus einer pulverförmigen und einer flüssigen
Komponente.
Die Bestandteile der pulverförmigen Komponente sind körniges
Polymethylmethacrylat, Polymerisationsinitiator, Färbemittel
etc., während diejenigen der flüssigen Komponente sich aus
Methylmethacrylat, einer polymerisierbaren Verbindung, die
wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen
enthält, oder dergleichen zusammensetzen. Diese beiden
Komponenten werden miteinander vermischt, wobei das körnige
Polymethylmethacrylat mit dem Methylmethacrylat zu einem
pastenartigen Zustand gequollen wird. Die auf diese Weise
gebildete Paste wird unter Druck in eine Gegenform einer
Zahnform zur Durchführung einer Wärmepolymerisation
eingefüllt. Die Harzzähne werden daher aus einem Material
gebildet, das gegenüber der Einwirkung von Wärme oder einem
organischen Lösungsmittel beständig ist, da es in ein
wärmehärtendes Harz übergeht, das mit der polymerisierbaren
Verbindung vernetzt ist, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen enthält. Eine gewisse
Einschränkung ist jedoch bezüglich der mechanischen
Eigenschaften eines derartigen Harzzahnes gegeben, da sich
die Materialien hauptsächlich aus Polymethylmethacrylat
zusammensetzen. Die sogenannten harten Harzzähne, wie sie
derzeit verwendet werden, werden bei einer Herstellung in
technischem Maßstabe mit ungefähr 20 bis 30% eines
anorganischen Füllstoffs sowie eines ultrafeinen
Verbundharzmaterials vermengt, um die mechanischen
Eigenschaften der Zahnschmelzsegmente zu verbessern. In den
meisten Fällen sind die verwendeten Matrixharze ein
polyfunktionelles Methacrylat ohne Urethanbindung, jedoch
mit einer Phenylgruppe, enthaltend wenigstens zwei
ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen, beispielsweise
Bisphenol-A-diglycidylmethacrylat, sowie ein
polyfunktionelles Methacrylat mit einer Urethanbindung und
einer Phenylgruppe, enthaltend wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen, beispielsweise
Dimethacryloxyethyl-1,2-di-methylphenyldicarbamat.
Bei den herkömmlichen Methoden zur Herstellung von
Harzzähnen sowie der sogenannten harten Harzzähne schließt
sich eine unvollständige Polymerisation einer vollständigen
Polymerisation an, um Luftblasen im Inneren der Zahnschmelz-
und Dentinsegmente infolge der zum Zeitpunkt der
Polymerisation erzeugten Polymerisationswärme zu verhindern
und eine ausreichende Haftung der Zahnschmelzsegmente an den
Dentinsegmenten zu gewährleisten. Insbesondere werden die
tiefste Temperatur und kürzeste Zeit für die anfängliche
Vorpolymerisation des Methylmethacrylats oder der
polymerisierbaren Verbindung, die wenigstens zwei
ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält, zunächst
ausgewählt. Dann werden entweder das Zahnschmelzsegment oder
das Dentinsegment einer anfänglichen Vorpolymerisation
unterzogen, d. h. einer unvollständigen Polymerisation bei
einer Temperatur von 60 bis 70°C während 15 bis 30 Minuten.
Anschließend wird entweder das Zahnschmelz- oder
Dentinsegment auf das entsprechend andere Segment
aufgeschichtet, worauf sich eine unvollständige
Polymerisation bei einer Temperatur von 60 bis 70°C während
15 bis 30 Minuten anschließt, um die Segmente miteinander zu
verbinden. Schließlich wird die vollständige Polymerisation
bei 90 bis 100°C während 15 bis 60 Minuten durchgeführt.
Die bisher verwendeten Materialien für Harzzähne und die
sogenannten harten Harzzähne und die Verfahren zu ihrer
Herstellung sind mit folgenden Problemen behaftet:
(1) Die herkömmlichen Harzzähne, die sich in erster Linie
aus Polymethylmethacrylat zusammensetzen, besitzen eine
Oberflächen-Knoop-Härte von 15 bis 20, wobei dieser Wert
wesentlich geringer ist als die Werte von 300 und 65 für den
Zahnschmelz und das Dentin von natürlichen Zähnen, 463 für
Porzellanzähne, 90 für Amalgam, 70 für Silikatzement und 35
bis 50 für Verbundharz. Daher können nicht nur die
Zahnschmelz-, sondern auch die Dentinsegmente einen Abrieb
erfahren, geschädigt werden und infolge eines Abriebs und
einer starken Kauwirkung während der Mastikation oder
während eines wiederholten Kontakts mit einer Zahnbürste
deformiert werden.
(2) Die herkömmlichen Harzzähne, die sich hauptsächlich aus
Polymethylmethacrylat zusammensetzen, sind bei einer
Temperatur unterhalb 80 bis 100°C so stabil, daß sie mit
großer Wahrscheinlichkeit nicht schmelzen, da sie mit der
polymerisierbaren Verbindung mit wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigten Doppelbindungen vernetzt sind. Es ist jedoch
wahrscheinlich, daß eine beträchtlich erhöhte Temperatur von
mehr als 160 bis 200°C, d. h. der Schmelzpunkt des
Polymethylmethacrylats, sehr schnell zu einem Zeitpunkt
erreicht werden kann, wenn das Einmahlen unter Verwendung
einer Carborundumspitze oder eines Prägstabes mit einer
Zahnmaschine zum Zwecke der okklusalen Gleichgewichtseinstellung
durchgeführt wird. Geschmolzenes Harz setzt sich
auf derartigen Polierteilen ab, wodurch eine extreme
Herabsetzung des Polierwirkungsgrades bedingt wird.
(3) Bei der Herstellung von Zahnprothesen wird ein
Wachsmodell für die Zahnprothesen mit Gips in einem
Zahnkolben umgeben, worauf ein Vergießen durchgeführt wird,
um die Harzzähne mit einem Grundharz durch thermische
Polymerisation zu verbinden. Da in diesem Falle die
Harzzähne einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 80 bis 100
mm/mm/°C besitzen, werden sie in engen Kontakt mit dem Gips
gebracht, der bei der Temperatur, bei welcher das Grundharz
polymerisiert wird, keine oder nur eine geringe thermische
Ausdehnung zeigt. Daher wird die rauhe Oberfläche des Gipses
auf die Harzzähne übertragen mit dem Ergebnis, daß der Glanz
verlorengeht.
(4) Einige der herkömmlichen sogenannten harten Harzzähne
werden aus einem Verbundmaterial gebildet, in welchem eine
Harzmatrix, die hauptsächlich aus einem polyfunktionellen
Methacrylat mit sowohl einer Urethanbindung als auch einer
Phenylgruppe, die wenigstens aus zwei ethylenisch ungesättigte
Doppelbindungen besteht, beispielsweise Dimethacryloxyethyl-
1,2-dimethyl-phenyldicarbamat, mit einem organischen
Füllstoff in ultrafeinverteilter Form vereinigt wird. Ein
derartiges Verbundmaterial erfährt eine Farbveränderung und
eine Verfärbung in der Mundkavität innerhalb einer kurzen
Zeitspanne aufgrund von natürlichen oder synthetischen
Farbmaterialien in der Nahrung, was oft klinisch als
Ablagerungen festgestellt wird. Die klinischen Ergebnisse
mit derartigen Zähnen sind daher ungünstig.
(5) Die sogenannten harten Harzzähne, die mit einem Verbundmaterial
hergestellt werden, in welchem eine Harzmatrix, die
sich hauptsächlich aus einem polyfunktionellen Methacrylat
ohne Urethanbindung, jedoch mit einer Phenylgruppe, zusammensetzt
und wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte
Doppelbindungen aufweist, wie beispielsweise
Bisphenol-A-diglycidylmethacrylat oder einem ungesättigten
Polyester, mit einem ultrafeinverteilten anorganischen
Füllstoff kombiniert wird, besitzen den Nachteil, daß die
Transparenz schlecht ist, welche ein wichtiger Faktor für
künstliche Zähne ist. Demgemäß erfahren die Zähne eine
Trübung bei einer Vernetzung mit Speichel oder Wasser
aufgrund ihrer Brechungsindices, da ihre Zahnschmelzsegmente
keine Tiefe aufweisen, so daß diese Zähne klinisch und
ästhetisch ungeeignet sind. Eine schlechte Transparenz macht
es auch unmöglich, verschiedene Farbtönungen zu erzeugen.
(6) Die Zahnschmelzsegmente herkömmlicher sogenannter harter
Harzzähne werden aus einem Verbundmaterial gebildet, bei
welchem eine Harzmatrix, die sich hauptsächlich aus
polyfunktionellem Methacrylat mit sowohl einer
Urethanbindung als auch einer Phenylgruppe oder mit keiner
Urethanbindung, jedoch mit einer Phenylgruppe, enthaltend
wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen,
mit einem ultrafeinverteilten anorganischen Füllstoff
kombiniert wird, was eine schlechte Haftung des
Polymethylmethacrylats an den Dentinsegmenten bedingt. Aus
diesem Grunde werden beide Segmente ohne Zumengung eines
anorganischen Füllstoffs zu den Dentinsegmenten miteinander
verbunden, d. h. auf Kosten der mechanischen Eigenschaften
der Dentinsegmente. Werden daher die Zahnschmelzsegmente von
den Dentinsegmenten wegpoliert, wenn ein Vermahlen oder eine
okklusale Gleichgewichtseinstellung klinisch durchgeführt
wird, dann wird keine Verbesserung der physikalischen
Eigenschaften, wie der Abriebbeständigkeit, erzielt, da die
ungehärteten Abschnitte freiliegen.
(7) Bei herkömmlichen Methoden zur Herstellung von
herkömmlichen Harzzähnen und sogenannten harten Harzzähnen
schließt sich einer unvollständigen Polymerisation eine
vollständige Polymerisation an, um zu verhindern, daß
Luftblasen im Inneren der Zahnschmelz- und Dentinsegmente
infolge der zum Zeitpunkt der Polymerisation erzeugten
Polymerisationswärme auftreten, wodurch es ermöglicht wird,
daß beide Segmente in ausreichendem Maße miteinander
verbunden werden. Die Zeit zur Herstellung beträgt insgesamt
2 Stunden, und zwar 30 Minuten für die unvollständige
Polymerisation eines der Zahnschmelz- und Dentinsegmente
plus 30 Minuten für die unvollständige Polymerisation des
anderen Bestandteils plus 60 Minuten für die vollständige
Polymerisation beider Segmente.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die vorstehend
geschilderten Probleme zu lösen, und beruht auf der
Feststellung, daß diese Probleme in der Weise gelöst werden
können, daß für die Zahnschmelz- und Dentinsegmente die
Materialien mit den nachfolgend angegebenen
Zusammensetzungen verwendet werden, wobei man sich der
folgenden Methode bedient. Aus Einfachheitsgründen werden
die in Frage kommenden Verbindungen wie folgt definiert:
Verbindung A:
Polymerisierbare Verbindung mit einer Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Verbindung B:
Polymerisierbare Verbindung, die weder eine Urethanbindung noch eine Phenylgruppe enthält, jedoch wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen aufweist.
Verbindung C:
Polymerisierbare Verbindung ohne Urethanbindung, jedoch mit einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Verbindung D:
Polymerisierbare Verbindung mit sowohl einer Urethanbindung als auch einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Polymerisierbare Verbindung mit einer Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Verbindung B:
Polymerisierbare Verbindung, die weder eine Urethanbindung noch eine Phenylgruppe enthält, jedoch wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen aufweist.
Verbindung C:
Polymerisierbare Verbindung ohne Urethanbindung, jedoch mit einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Verbindung D:
Polymerisierbare Verbindung mit sowohl einer Urethanbindung als auch einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Ein Verbundmaterial aus (i) einer Harzmatrix aus
hauptsächlich einer oder zwei oder mehreren der Verbindungen
A mit oder ohne einer oder zwei oder mehreren der
Verbindungen B und (ii) einem der Harzmatrix zugesetzten
Füllstoff aus einem oder zwei oder mehreren anorganischen
Füllstoffen und/oder einem oder zwei oder mehreren
organischen/anorganischen Verbundfüllstoffen (nachfolgend
als Füllstoff bezeichnet) sowie außerdem (iii) einem
Polymerisationsinitiatorkatalysator und (iv) einem
Färbemittel.
Material aus (i) Polymethylmethacrylat, (ii)
Methylmethacrylat und (iii) einer Komponente, die mit einer
oder zwei oder mehreren Verbindungen vernetzt ist,
ausgewählt aus der Gruppe, die aus einer oder zwei oder
mehreren Verbindungen A, einer oder zwei oder mehreren
Verbindungen B, einer oder zwei oder mehreren Verbindungen C
und einer oder zwei oder mehreren Verbindungen D besteht,
gegebenenfalls (iv) einem Füllstoff, (v) einem
Polymerisationsinitiatorkatalysator und (vi) einem
Färbemittel.
Verfahren, bei dem das Dentinsegment zuerst einer
unvollständigen Polymerisation ausgesetzt wird, worauf dann,
nachdem das Zahnschmelzsegment aufgeschichtet ist, beide
Segmente abschließend einer vollständigen Polymerisation
unterzogen werden. Insbesondere dann, wenn die
Verbindung(en) A eine hohe Viskosität bei der Herstellung
des Zahnschmelzsegments besitzt (besitzen), wird die
Herstellung eines künstlichen Zahns durch Verwendung der
Verbindung(en) B als Viskositätsregulator erheblich
beschleunigt.
Das Herstellungsverfahren wird nachfolgend näher erläutert.
(1) Das erfindungsgemäße Zahnschmelzsegment wird aus einem
Verbundmaterial gebildet, in welchem die vorstehende
Harzmatrix mit dem Füllstoff in der Weise kombiniert wird,
daß sie eine Oberflächen-Knoop-Härte von ungefähr 45
besitzt, wobei der Wert um das ungefähr 2- bis 3fache höher
ist als derjenige eines herkömmlichen Harzzahnes, der sich
hauptsächlich aus Polymethylmethacrylat, Methylmethacrylat
und einer polymerisierbaren Verbindung, enthaltend
wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen,
zusammensetzt. Auf diese Weise ist es ziemlich unwahrscheinlich,
daß das Zahnschmelzsegment weggerieben wird, einen
Schaden erleidet oder sich infolge einer Reibung oder einer
starken Kauwirkung zum Zeitpunkt der Mastikation und eines
wiederholten Kontakts mit einer Zahnbürste verformt.
(2) Das Zahnschmelz- und Dentinsegment gemäß vorliegender
Erfindung werden aus einem Verbundmaterial mit dem Füllstoff
gebildet. Der Schmelzpunkt einer derartigen Masse wird dann
durch die proportionale Beziehung des Schmelzpunkts und der
Volumenfraktion der Harzmatrix zu dem Schmelzpunkt und der
Volumenfraktion des Füllstoffs bestimmt. Wird Siliziumdioxid
mit einem Schmelzpunkt von 1900°C verwendet, dann ist der
Schmelzpunkt eines Verbundmaterials damit nur um Wenigfaches
bis ein Zehn- und Mehrfaches höher als derjenige eines
herkömmlichen Harzzahns, der sich hauptsächlich aus
Polymethylmethacrylat, Methylmethacrylat und einer
polymerisierbaren Verbindung, enthaltend wenigstens zwei
ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen, zusammensetzt,
obwohl seine Volumenfraktion gering ist. Daher werden
Dentaloperationen sehr beschleunigt, wenn das Einmahlen zum
Zwecke einer okklusalen Gleichgewichtseinstellung unter
Verwendung einer Carborundumspitze oder eines Einmischstabes
mit einer Dentalmaschine durchgeführt wird, da es
unwahrscheinlich ist, daß der erfindungsgemäße künstliche
Zahn sich auf derartigen Polierelementen abscheidet, was
einen Abfall des Poliergrades bedingt.
(3) Wird eine Prothese unter Verwendung eines Dentalkolbens
hergestellt, dann zeigt der erfindungsgemäße künstliche Zahn
einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von ungefähr 30 bis 50
mm/mm/°C, wobei dieser Wert um die Hälfte oder weniger
unterhalb der Wärmeexpansion eines herkömmlichen Harzzahnes
liegt. Es ist daher unwahrscheinlich, daß der Zahn in einen
engen Kontakt mit Gips durch thermische Expansion bei einer
Temperatur zwischen Zimmertemperatur und ungefähr 100°C
gebracht werden kann. Für den Fall, daß der erfindungsgemäße
künstliche Zahn in einen engen Kontakt mit Gips gebracht
wird,
ist es unwahrscheinlich, daß die rauhe Oberfläche des Gipses
darauf übertragen wird aufgrund seiner erhöhten
Oberflächenhärte. Daher verliert der künstliche Zahn gemäß
vorliegender Erfindung keinen Oberflächenglanz im Gegensatz
zu einem herkömmlichen Harzzahn, da er auf seiner Oberfläche
glatt bleibt.
(4) Der künstliche Zahn gemäß vorliegender Erfindung enthält
als Material für sein Zahnschmelzsegment die Verbindung A
mit einer Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, so daß
es unwahrscheinlich ist, daß er eine Farbänderung und
Verfärbung in der Mundkavität aufgrund der natürlichen oder
synthetischen Nahrungsfärbemittel erfährt, und zwar im
Vergleich zu einem herkömmlichen sogenannten harten
Harzzahn, der aus der Verbindung D hergestellt wird, die
sowohl eine Urethanbindung als auch eine Phenylgruppe
enthält. Es können auch klinisch keine Abscheidungen
festgestellt werden.
(5) Da er im wesentlichen als Zahnschmelzsegment die
Verbindung A mit einer Urethanbindung, jedoch ohne
Phenylgruppe enthält, erfährt der erfindungsgemäße
künstliche Zahn nur einen geringen oder überhaupt keinen
Abfall der Transparenz, wenn er als Harzmatrix verwendet und
zu einem Verbundmaterial ausgeformt wird. Er ist
insbesondere so gut mit einem Füllstoff auf
Siliziumdioxidbasis bezüglich des Brechungsindexes
verträglich, daß seine gesamte Durchlässigkeit 65 bis 70%
betragen kann, wobei der Brechungsindex günstiger ist als
derjenige, der mit der Verbindung C erhalten wird, die keine
Urethanbindung aufweist, jedoch eine Phenylgruppe enthält,
wobei ein Wert von 20 bis 40% festgestellt wird. Eine
zufriedenstellende Transparenz macht es möglich, einem
künstlichen Zahn eine klare Farbtönung zu verleihen und das
Zahnschmelzsegment mit einem tiefen Farbton zu versehen.
Sogar bei einer Benetzung mit Speichel oder Wasser wird der
erfindungsgemäße künstliche Zahn im Gegensatz zu dem
herkömmlichen sogenannten harten Harzzahn nicht getrübt, so
daß keine ästhetischen Probleme bei einer Verwendung für
klinische Zwecke auftreten.
(6) Ein Problem im Zusammenhang mit dem herkömmlichen
sogenannten harten Harzzahn besteht darin, daß aufgrund der
Tatsache, daß das Zahnschmelzsegment aus einer eine
Phenylgruppe enthaltenden Verbindung gebildet wird, die
Haftung des Zahnschmelzsegments an das Dentinsegment so
schlecht ist, daß das Zahnschmelzsegment sich oft von dem
Dentinsegment abschält. Erfindungsgemäß ist es jedoch
möglich, einen künstlichen Zahn zu entwickeln, welcher eine
verbesserte Zahnschmelz/Dentin-Haftung zeigt, und zwar sogar
auch dann, wenn der Füllstoff dem Dentinsegment zugesetzt
wird, da das Zahnschmelzsegment im wesentlichen dahingehend
ausgelegt ist, daß es die von Phenylgruppen freie Verbindung
enthält, die eine ausgezeichnete Haftung an das
Dentinsegment bedingt. Daher werden Verbesserungen der
physikalischen Eigenschaften, wie der Abriebbeständigkeit,
sogar dann gewährleistet, wenn das Zahnschmelzsegment von
dem Dentinsegment anschließend an eine klinische Einmahlung
oder an eine okklusale Gleichgewichtseinstellung abpoliert
wird, da das Dentinsegment durch einen derartigen Füllstoff
gehärtet wird.
(7) Für den künstlichen Zahn gemäß vorliegender Erfindung
werden eine oder zwei oder mehrere Verbindungen A mit einer
Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe oder ohne eine oder
zwei oder mehrere Verbindungen B mit weder einer
Urethanbindung noch einer Phenylgruppe verwendet. Wird daher
das Dentinsegment zuerst bei einer Temperatur von 60 bis
70°C während ungefähr 15 bis 30 Minuten unvollständig
polymerisiert, dann werden das Zahnschmelz- und
Dentinsegment in ausreichendem Maße miteinander verbunden
ohne Erzeugung von Luftblasen in dem Zahnschmelzsegment.
Erst später können die sich überlappenden Abschnitte beider
Segmente vollständig gleichzeitig bei 90 bis 120°C während
ungefähr 10 bis 30 Minuten polymerisiert werden. Diese
Methode kann für einen Zyklus bis zur Beendigung einer
Zahnherstellung 25 bis 60 Minuten betragen, wobei diese
Werte ungefähr ein Drittel bis ein Viertel der Länge eines
herkömmlichen Zyklus ausmachen.
Der Verbindung A, die für das Zahnschmelzsegment verwendet
wird, werden 7,7,9-Trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxo-5,12-
diazahexadecan-1,6-dioldimethacrylat, Bis(methacryloxyethy)
hydroxyethylisocyanurat, tris(Methacryloxyethyl)isocyanurat
und ein Caprolacton-modifiziertes tris(Methacryloxyethyl)
isocyanurat zugesetzt. Bevorzugt sind ferner Substanzen der
folgenden Strukturformeln oder ihre Acrylate:
Diese Substanzen können allein oder in Mischung verwendet
werden, wobei vorzugsweise zuvor ein Polymerisationsinitiatorkatalysator,
wie ein organisches Peroxid,
beispielsweise Benzoylperoxid, oder eine Azoverbindung,
beispielsweise Azobisisobutyronitril, zugesetzt wird.
Besitzt die Verbindung A eine hohe Viskosität, dann wird die
Verbindung B in ähnlicher Weise für das Zahnschmelzsegment
als Viskositätsregulator verwendet. Eine derartige polymerisierbare
Verbindung besteht beispielsweise aus Ethylenglykoldimethacrylat,
Diethylenglykoldimethacrylat,
Triethylenglykoldimethacrylat, Butylenglykoldimethacrylat,
Neopentylglykoldimethacrylat, 1,3-Butandioldimethacrylat,
1,4-Butandioldimethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat,
Trimethylolpropantrimethacrylat, Trimethylolethantrimethacrylat,
Pentaerythrittrimethacrylat, Trimethylolmethantrimethacrylat
und Pentaerythrittetramethacrylat sowie aus
den Acrylaten davon. Diese Verbindungen können allein oder in
Mischung verwendet werden, wobei vorzugsweise zuvor ein
Polymerisationsinitiatorkatalysator, wie ein organisches
Peroxid, beispielsweise Benzoylperoxid oder eine
Azoverbindung, beispielsweise Azobisisobutyronitril,
zugesetzt wird. Sowohl die Verbindung A als auch die
Verbindung B, die für das Dentinsegment verwendet wird, sind
die gleichen wie diejenigen, die für das Zahnschmelzsegment
verwendet werden. Ferner kann die Verbindung C 2,2-Bis
(methacryloxyphenyl)propan, 2,2-[4-(2-Hydroxy-3-methacryloxyethoxyphenyl)]
propan, 2,2-Bis(4-methacryloxyethoxyphenyl)
propan, 2,2-Bis(4-methacryloxydiethoxyphenyl)propan, 2,2-Bis
(4-methacryloxypropoxyphenyl)propan sowie die Acrylate davon
umfassen. Diese Verbindungen können allein oder in Mischung
verwendet werden, wobei vorzugsweise zuvor ein Polymerisationsinitiatorkatalysator,
wie ein organisches Peroxid,
beispielsweise Benzoylperoxid, oder eine Azoverbindung,
beispielsweise Azobisisobutyronitril, zugesetzt wird.
Die Verbindung D, die in ähnlicher Weise für das
Dentinsegment verwendet wird, kann folgende Verbindungen
umfassen:
sowie die Acrylate davon.
Diese Verbindungen können allein oder in Mischung vernetzt
werden, wobei vorzugsweise zuvor ein
Polymerisationsinitiatorkatalysator, wie ein organisches
Peroxid, beispielsweise Benzoylperoxid, oder eine Azoverbindung,
beispielsweise Azobisisobutyronitril, zugesetzt
wird.
Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die erfindungsgemäße
Verbindung nicht auf die vorstehend erwähnten Verbindungen
beschränkt ist.
Die erfindungsgemäß eingesetzten anorganischen Füllstoffe
können aus feinteiligen Siliziumdioxidpulvern, Quarzpulvern,
Aluminiumoxidpulvern, Glaspulvern, Kaolin, Talk,
Kalziumcarbonat, Bariumaluminosilikat, Titanoxid,
Borsilikatglas, kolloidalem Siliziumdioxid, kolloidalem
Aluminiumoxid, atomisiertem Siliziumdioxid,
Aluminiumoxidwhiskers, Siliziumdioxidwhiskers,
Borcarbidwhiskers, Siliziumcarbindwhiskers,
Siliziumnitridwhiskers etc. bestehen und können vorzugsweise
eine Teilchengröße von 0,005 bis 50 µm besitzen. Bei
einer Teilchengröße unterhalb 0,005 µm wird die
Oberfläche der Teilchen so stark erhöht, daß sie bei einem
Vermischen mit der polymerisierbaren Verbindung, die als
Bindemittelharz wirkt, kaum mehr zu schmelzen sind. Daher
muß die Menge des Füllstoffs, welche dem Zahnschmelzsegment
zugesetzt wird, in unvermeidbarer Weise herabgesetzt werden,
so daß keine Verbesserung der physikalischen Eigenschaften
erzielt wird. Bei einer Teilchengröße von mehr als 50 µm
rauht andererseits das Zahnschmelzsegment auf seiner
Oberfläche auf, so daß ein künstlicher Zahn glanzlos wird.
Im Falle einer aufgerauhten Oberfläche besteht auch die
Gefahr einer Ablagerung von Abscheidungen oder einer Farbveränderung
und einer Verfärbung infolge von Nahrungsmittelfarbmaterialien
etc.
Als anorganische Bestandteile der organischen/anorganischen
Verbundfüllstoffe kann man die gleichen anorganischen
Füllstoffe, wie sie vorstehend erwähnt worden sind,
verwenden, vorzugsweise kolloidales Siliziumdioxid,
kolloidales Aluminiumoxid oder atomisiertes Siliziumdioxid.
Als organische/anorganische Verbundfüllstoffe kann man alle
vorstehend erwähnten Verbindungen verwenden, die für das
Zahnschmelz- und das Dentinsegment eingesetzt werden.
Die Verbindungen können allein oder in Mischung verwendet
werden, wobei vorzugsweise zuvor ein
Polymerisationsinitiatorkatlysator, wie ein organisches
Peroxid, beispielsweise Benzoylperoxid, oder eine
Azoverbindung, beispielsweise Azobisisobutyronitril,
zugesetzt wird und in einem Heizofen mit einer Temperatur
von 80 bis 120°C polymerisiert wird, worauf sich eine
Pulverisierung in einer Kugelmühle bis zu einer
Teilchengröße von 1 bis 50 µm anschließt. Bei einer
Teilchengröße unterhalb 1 µm wird die Oberfläche der
Teilchen so stark erhöht, daß bei einem Vermischen mit der
polymerisierbaren Verbindung, die als Bindemittelharz wirkt,
sie kaum mehr geschmolzen werden können. Daher muß die Menge
des dem Zahnschmelzsegment zugesetzten Füllstoffs in
unvermeidbarer Weise herabgesetzt werden, so daß keine
Verbesserung der physikalischen Eigenschaften möglich ist.
Bei einer Teilchengröße von mehr als 50 µm rauht
andererseits das Zahnschmelzsegment auf seiner Oberfläche
auf, so daß ein künstlicher Zahn glanzlos wird. Eine
aufgerauhte Oberfläche bedingt auch die Ablagerung von
Abscheidungen oder eine Farbveränderung und Verfärbung
infolge von Nahrungsmittelfarbstoffen etc.
Diese anorganischen Füllstoffe können allein oder in
Mischung verwendet werden, und dies gilt auch für die
anorganischen Füllstoffe in den organischen/anorganischen
Verbundfüllstoffen. Ein Füllstoff aus einer oder zwei oder
mehreren der anorganischen Füllstoffe und/oder einem oder
zwei oder mehreren der organischen/anorganischen
Verbundfüllstoffe kann in geeigneter Weise in einer
Gesamtmenge von 5 bis 95 Gew.-Teilen, bezogen auf 100
Gew.-Teile des Zahnschmelzsegments, verwendet werden.
Beträgt die Gesamtmenge derartiger Füllstoffe weniger als 5
Gew.-Teile, dann wird keine Verbesserung der physikalischen
Eigenschaften, wie der Oberflächenhärte und der
Abriebbeständigkeit, erzielt. Bei mehr als 95 Gew.-Teilen
ist andererseits die absolute Menge der polymerisierbaren
Verbindung, welche eine Harzmatrix bildet, die sich wie ein
Harzbindemittel verhält, nicht ausreichend, um dem
Zahnschmelzsegment eine Form zu verleihen. Ein Füllstoff aus
einem oder zwei oder mehreren der anorganischen Füllstoffe
und/oder einem oder zwei oder mehreren der
anorganischen/organischen Verbundfüllstoffe kann in
geeigneter Weise in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 10
Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Dentinsegments,
verwendet werden. 0,5 bis 5 Gew.-Teile werden bevorzugt.
Eine Gesamtmenge derartiger Füllstoffe von weniger als 0,1
Gew.-Teilen ist nicht dazu in der Lage, die mechanischen
Eigenschaften des Dentinsegments zu verbessern, während eine
Gesamtmenge derartiger Füllstoffe, die 10 Gew.-Teile
übersteigt, die Haftung zwischen dem Zahnschmelz- und dem
Dentinsegment verringert. In diesem Zusammenhang ist darauf
hinzuweisen, daß einer oder zwei oder mehr der anorganischen
Füllstoffe und einer oder zwei oder mehr der anorganischen/
organischen Verbundfüllstoffe, die jeweils dem Zahnschmelz-
und Dentinsegment zugesetzt werden, in jedem gewünschten
Mischungsverhältnis vermischt werden können.
Vorzugsweise werden die vorstehenden anorganischen
Füllstoffe sowie organischen/anorganischen Füllstoffe zuvor
auf ihrer Oberfläche mit einem Kupplungsmittel behandellt, um
ihre Bindung an das Matrixharz fester zu gestalten. Für den
gleichen Zweck können sie in der Weise einer Oberflächenbehandlung
unterzogen werden, daß ein integrales Vermischen
durchgeführt wird, wobei ein Kupplungsmittel direkt dem
Matrixharz zugesetzt wird.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Kupplungsmittel können
organofunktionelle Silankupplungsmittel, Kupplungsmittel auf
der Basis von Titanaten, Kupplungsmittel auf der Basis von
Zirkoaluminaten sowie andere Kupplungsmittel sein. Die
organofunktionellen Silankupplungsmittel können aus
gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan,
Vinyltrichlorsilan, Vinyltriethoxysilan,
N-beta(Aminoethyl)gamma-aminopropyltrimethoxysilan,
N-beta(Aminoethyl)gamma-aminopropylmethyldimethoxysilan,
gamma-Chlorpropyltrimethoxysilan sowie gamma-Aminopropyltriethoxysilan
bestehen. Die Kupplungsmittel auf der Basis
von Titanaten können aus Isopropyltriisostearoyltitanat,
Isopropyltridecylbenzolsulfonyltitanat, Isopropyl-tris
(dioctylpyrophosphat)titanat, Tetraisopropyl-bis(dioctylphosphit)
titanat, Tetraoctyl-bis-(ditridecylphosphit)-
titanat, tetra-(2,2-Diallyloxymethyl-1-butyl)-
bis(ditridecyl)phosphittitanat, Bis(dioctylpyrophosphat)
oxyacetattitanat, Bis(dioctylpyrophosphat)ethylentitanat,
Isopropyldimethacrylisostearoyltitanat, Isopropylisostearoyldiacryltitanat,
Isopropyl-tri(dioctylphosphat)titanat,
Isopropyl-tri-cumylphenyltitanat, Isopropyl-tri(N-aminoethylaminoethyl)
titanat, Dicumylphenyloxyacetattitanat sowie
Diisostearoylethylentitanat bestehen. Die Kupplungsmittel
auf der Basis von Zirkoaluminaten können alkoholisch und
glykolisch sein (Cavco Mod).
Vorzugsweise können diese Kupplungsmittel in einer Menge von
0,1 bis 25 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der
vorstehenden anorgansichen Füllstoffe und organischen/
anorganischen Verbundfüllstoffe, verwendet werden. Bei
weniger als 0,1 Gew.-% ist das Kupplungsmittel nicht dazu in
der Lage, seine eigene Funktion zu erfüllen, so daß die
Haftung des anorganischen Füllstoffs und des
organischen/anorgansichen Verbundfüllstoffs an die
polymerisierbare Verbindung, die ein Matrixharz bildet,
verschlechtert werden kann. Daher kann sich der erhaltene
künstliche Zahn beträchtlich bezüglich seiner mechanischen
Eigenschaften verschlechtern. Übersteigt die Menge der
zugesetzten Kupplungsmittel 25 Gew.-Teile, dann wirkt
andererseits der Rest davon als Weichmacher, was wiederum
einen Abfall der mechanischen Eigenschaften zur Folge hat.
Als Färbemittel, die für das Zahnschmelz- und das
Dentinsegment verwendet werden können, kommen beispielsweise
rote Oxide, verschiedene organische Pigmente und öllösliche
Farbstoffe, die in Kombination verwendet werden können, in
Frage.
Die vorstehende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme
auf Beispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert, ist
jedoch nicht darauf eingeschränkt.
0,5 Gew.-Teile des Polymerisationsinitiatorkatalysators
Azobisisobutyronitril werden in 50 Gew.-Teilen einer polymerisierbaren
Verbindung für ein Zahnschmelzsegment, und zwar
7,7,9-Trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxo-5,12-diazahexadecan-
1,6-dioldimethacrylat, aufgelöst. Eine Charge dieser polymerisierbaren
Verbindung wird einem Rührgefäß mit einem
Schaufeltyprührer, an welches ein Vakuum angelegt werden
kann, zugeführt, wo sie unter Rühren mit 25 Gew.-Teilen
eines anorganischen Füllstoffs mit einer mittleren
Teilchengröße von 0,016 µm, 25 Gew.-Teilen eines
organischen/anorganischen Verbundfüllstoffs mit einer
mittleren Teilchengröße von 25 µm, einer geeigneten Menge
eines als Färbemittel dienenden roten Oxids zur Einstellung
der Zahnschmelzfarbe und 0,5 Gew.-Teilen eines
Kupplungsmittels, und zwar gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan,
vermischt wird. Zur Herstellung eines Dentinsegments
werden dann 65 Gew.-Teile Polymethylmethacrylat und
25 Gew.-Teile Methylmethacrylat unter Rühren mit 5 Gew.-Teilen
eines Vernetzungsmittels, und zwar Ethylenglykoldimethacrylat,
5 Gew.-Teile eines anorganischen Füllstoffs
mit einer mittleren Teilchengröße von 2,5 µm, 0,3 Gew.-
Teilen eines Polymerisationsinitiatorkatalysators, und zwar
Azoisobutyronitril, und einer geeigneten Menge eines als
Färbemittel dienenden roten Oxids zur Eisntellung der
Dentinfarbe vermischt.
Mit Hilfe eines temperatursteuerbaren Wassergefäßes wird das
Dentinsegment zuerst in eine Form eingefüllt und darin verpreßt,
worauf das verpreßte Produkt unvollständig durch
Erhitzen auf 60°C während 30 Minuten polymerisiert wird. Das
Produkt mit dem darauf aufgeschichteten Zahnschmelzsegment
wird erneut in eine Form mit einem Extraraum für das
Zahnschmelzsegment eingefüllt, in welcher ein Verpressen
unter einem Druck von ungefähr 500 kgf/cm² durchgeführt
wird. Das Produkt wird dann vollständig durch Erhitzen auf
100°C während 15 Minuten polymerisiert. Nach dem Abkühlen
wird das Produkt aus der Form unter Gewinnung einer Probe
entnommen.
Für ein Zahnschmelzsegment werden 50 Gew.-Teile einer
polymerisierbaren Verbindung der folgenden Strukturformel
und 10 Gew.-Teile Neopentylglykoldimethacrylat gründlich
miteinander vermischt, worauf 0,3 Gew.-Teile eines
Polymerisationsinitiatorkatalysators, und zwar
Benzoylperoxid, in der Mischung aufgelöst werden. Eine
Charge einer derartigen polymerisierbaren Verbindung wird in
eine mit Aluminiumoxid beschichtete Knetvorrichtung
eingeleitet, in welcher unter Rühren mit 10 Gew.-Teilen
eines anorganischen Füllstoffs mit einer mittleren
Teilchengröße von 0,05 µm, 30 Gew.-Teilen eines
anorganischen/organischen Verbundfüllstoffs mit einer
mittleren Teilchengröße von 25 µm, einer geeigneten Menge
eines roten Oxids als Färbemittel zur Einstellung der Zahnschmelzfarbe
und 0,4 Gew.-Teilen eines
Silankupplungsmittels, und zwar gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan,
zur Durchführung einer Entschäumung vermischt
wird. Dann werden für ein Dentinsegment 64 Gew.-Teile Polymethylmethacrylat
und 30 Gew.-Teile Methylmethacrylat unter
Rühren mit 5 Gew.-Teilen eines Vernetzungsmittels, und zwar
2,2-Bis(methacryloxyphenyl)propan, 1 Gew.-Teil eines
organischen/anorganischen Verbundfüllstoffs mit einer
mittleren Teilchengröße von 25 µm, 0,18 Gew.-Teilen eines
Polymerisationsinitiatorkatalysators, und zwar
Benzoylperoxid, und einer geeigneten Menge eines roten Oxids
als Färbemittel zur Einstellung der Dentinfarbe vermischt.
Eine Probe wird ähnlich wie in Beispiel 1 hergestellt.
Für ein Zahnschmelzsegment werden 50 Gew.-Teile einer
polymerisierbaren Verbindung der folgenden Strukturformel
und 10 Gew.-Teile Neopentylglykoldimethacrylat gründlich
miteinander vermischt, worauf 0,3 Gew.-Teile eines
Polymerisationsinitiatorkatalysators, und zwar Benzoylperoxid,
in der Mischung aufgelöst werden. Eine Charge
dieser polymerisierbaren Verbindungen wird dann in einen
Mörser überführt, in welchem sie unter Rühren mit 40
Gew.-Teilen eines organischen/anorganischen
Verbundfüllstoffs mit einer mittleren Teilchengröße von 25
µm, einer geeigneten Menge eines organischen Pigments als
Färbemittel zur Einstellung der Zahnschmelzfarbe und 0,4
Gew.-Teilen eines Silankupplungsmittels, und zwar gamma-
Methacryloxypropyltrimethoxysilan, zur Entschäumung
vermischt werden. Dann werden für ein Dentinsegment 60
Gew.-Teile Polymethylmethacrylat und 30 Gew.-Teile
Methylmethacrylat unter Rühren mit 5 Gew.-Teilen eines
Vernetzungsmittels, und zwar 7,7,9-Trimethyl-4,13-dioxo-
3,14-dioxo-5,12-diazahexadecan-1,6-dioldimethacrylat, 1
Gew.-Teil eines anorganischen Füllstoffs mit einer mittleren
Teilchengröße von 15 µm, 4 Gew.-Teile eines
organischen/anorganischen Verbundfüllstoffs mit einer
mittleren Teilchengröße von 25 µm, 0,18 Gew.-Teile
Benzoylperoxid als Polymerisationsinitiatorkatalysator und
eine geeignete Menge eines roten Oxids als Färbemittel zur
Einstellung der Dentinfarbe vermischt. Eine Probe wird
ähnlich wie in Beispiel 1 hergestellt.
Für ein Zahnschmelzsegment werden 20 Gew.-Teile einer
polymerisierbaren Verbindung der folgenden Strukturformel
10 Gew.-Teile Bis(methacryloxy)hydroxyethylisocyanurat und
20 Gew.-Teile Neopentylglykoldimethacrylat gut miteinander
vermischt, worauf 0,25 Gew.-Teile Benzoylperoxid als
Polymerisationsinitiatorkatalysator in der Mischung
aufgelöst werden. Eine Charge aus diesen polymerisierbaren
Verbindungen wird in eine mit Aluminiumoxid überzogene
Knetvorrichtung eingeführt, und die Bestandteile unter
Rühren mit 25 Gew.-Teilen eines anorganischen Füllstoffs mit
einer mittleren Teilchengröße von 2,5 µm, 25 Gew.-Teilen
eines anorganischen Füllstoffs mit einer mittleren
Teilchengröße von 15,8 µm, einer geeigneten Menge eines
organischen Pigments als Färbemittel zur Einstellung der
Zahnschmelzfarbe und 0,5 Gew.-Teilen gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan
zur Entschäumung vermischt werden.
Dann werden für ein Dentinsegment 65 Gew.-Teile Polymethylmethacrylat
und 29 Gew.-Teile Methylmethacrylat unter Rühren
mit 5 Gew.-Teilen eines Vernetzungsmittels, und zwar
Trimethylolpropantrimethacrylat, 1 Gew.-Teil eines
organischen/anorganischen Verbundfüllstoffs mit einer
mittleren Teilchengröße von 25 µm, enthaltend ein zur
Erzielung einer Dentinfarbe dienendes Färbemittel, 0,34
Gew.-Teile eines Polymerisationsinitiatorkatalysators, und
zwar Azoisobutyronitril, und eine geeignete Menge eines
feinteiligen öllöslichen Farbstoffs zur Einstellung der
Dentinfarbe vermischt. Unter Verwendung einer Heißpreßvorrichtung
wird das Dentinsegment zuerst gefüllt und in
einer Form verpreßt, worauf das Produkt in unvollständig
polymerisierter Form durch Erhitzen auf 75°C während 15
Minuten verpreßt wird. Das Produkt mit dem aufgeschichteten
Zahnschmelzsegment wird erneut gefüllt und bei einem Druck
von ungefähr 500 kgf/cm² in einer Form mit einem Extraraum
für das Zahnschmelzsegment verpreßt, worauf das auf diese
Weise verpreßte Produkt vollständig durch Erhitzen auf
120°C während 10 Minuten polymerisiert wird. Nach dem
Abkühlen wird das Produkt aus der Form zur Gewinnung einer
Probe entnommen.
Für ein Zahnschmelzsegment werden 0,5 Gew.-Teile Azobisisobutyronitril
als Polymerisationsinitiatorkatalysator in 50
Gew.-Teilen einer polymerisierbaren Verbindung der folgenden
Strukturformel
aufgelöst. Eine Charge einer derartigen polymerisierbaren
Verbindung wird in einen Mörser überführt, in welchem ein
Vermischen unter Rühren mit 50 Gew.-Teilen eines
organsichen/anorganischen Verbundfüllstoffs mit einer
mittleren Teilchengröße von 25 µm, einer geeigneten Menge
eines organischen Pigments als Färbemittel zur Einstellung
der Zahnschmelzfarbe und 0,5 Gew.-Teilen
gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan zur Entschäumung
erfolgt. Dann werden für ein Dentinsegment 65 Gew.-Teile
Polymethylmethacrylat und 25 Gew.-Teile Methylmethacrylat
miteinander unter Rühren mit 5 Gew.-Teilen einer
polymerisierbaren vernetzenden Verbindung der folgenden
Strukturformel
vermischt. 1 Gew.-Teil eines organischen/anorganischen
Verbundfüllstoffs mit einer mittleren Teilchengröße von 25
µm, enthaltend ein Färbemittel zur Einstellung einer
Dentinfarbe, 4 Gew.-Teile eines anorganischen Füllstoffs,
0,3 Gew.-Teile Azobisisobutyronitril als Polymerisationsinitiatorkatalysator
und einer geeigneten Menge eines
öllöslichen Farbstoffs als Färbemittel zur Einstellung einer
Dentinfarbe werden vermischt. Eine Probe wird ähnlich wie in
Beispiel 4 hergestellt.
Für ein Zahnschmelz- und Dentinsegment werden 65 Gew.-Teile
Polymethylmethacrylat, 30 Gew.-Teile Methylmethacrylat, 5
Gew.-Teile eines Vernetzungsmittels, und zwar
Ethylenglykoldimethacrylat, 0,35 Gew.-Teile eines
Polymerisationsinitiatorkatalysators, und zwar Azobisisobutyronitril,
und geeignete Mengen an aus roten Oxiden
bestehenden Färbemitteln zur Einstellung der Zahnschmelz-
und der Dentinfarbe vermischt. Unter Verwendung eines
temperatursteuerbaren Wassertanks wird das Dentinsegment
zuerst in eine Form eingefüllt und verpreßt, worauf das
Produkt unvollständig durch Erhitzen auf 60°C während 30
Minuten polymerisiert wird. Das Produkt mit dem
aufgeschichteten Zahnschmelzsegment wird erneut eingefüllt
und unter einem Druck von ungefähr 500 kgf/cm² in einer
Form mit einem Extraraum für das Zahnschmelzsegment
verpreßt, worauf das Produkt unvollständig durch Erhitzen
auf 60°C während 30 Minuten polymerisiert wird. Nachdem sich
das Zahnschmelz- und Dentinsegment miteinander verbunden
haben, werden sie vollständig durch Erhitzen auf 100°C
während 60 Minuten polymerisiert. Nach dem Abkühlen wird
das Produkt aus der Form unter Gewinnung einer Probe
entnommen.
Es wurde ein im Handel verfügbarer Harzzahn
(Oberkieferschneidezahn) mit gehärtetem Zahnschmelzsegment
verwendet.
Für ein Zahnschmelzsegment werden 40 Gew.-Teile
2,2-[4-(2-Hydroxy-3-methacryloxyethoxyphenyl)propan und 15
Gew.-Teile Neopentylglykoldimethacrylat gut
miteinander vermischt, worauf 0,55 Gew.-Teile Azobisisobutyronitril
als Polymerisationsinitiatorkatalysator in der
Mischung aufgelöst werden. Eine Charge dieser
polymerisierbaren Verbindung wird in ein Vakuumrührgefäß mit
Schaufelrührer eingeführt und unter Rühren mit 20
Gew.-Teilen eines anorganischen Füllstoffs mit einer
mittleren Teilchengröße von 0,016 µm, 25 Gew.-Teilen
eines organischen/anorganischen Verbundfüllstoffs mit einer
mittleren Teilchengröße von 25 µm, einer geeigneten Menge
eines roten Oxids als Färbemittel zur Einstellung der
Zahnschmelzfarbe und 0,45 Gew.-Teilen gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan
vermischt. Für ein Dentinsegment
werden 65 Gew.-Teile Polymethylmethacrylat und 25 Gew.-Teile
Methylmethacrylat unter Rühren mit 5 Gew.-Teilen eines
Vernetzungsmittels, und zwar Ethylenglykoldimethacrylat, 5
Gew.-Teilen eines organischen/anorganischen Verbundfüllstoffs
mit einer mittleren Teilchengröße von 0,25 µm,
0,3 Gew.-Teilen eines Polymerisationsinitiatorkatalysators,
und zwar Azobisisobutyronitril, und einer geeigneten Menge
eines roten Oxids als Färbemittel zur Einstellung der
Dentinfarbe vermischt. Eine Probe wird in ähnlicher Weise
wie in Beispiel 4 hergestellt.
Für ein Zahnschmelzsegment werden 0,4 Gew.-Teile eines
Polymerisationsinitiatorkatalysators in 40 Gew.-Teilen einer
polymerisierbaren Verbindung der folgenden Strukturformel
aufgelöst. Eine Charge dieser polymerisierbaren Verbindung
wird einer Vakuummischeinrichtung mit einem Schaufelrührer
zugeführt und unter Rühren mit 30 Gew.-Teilen eines
anorganischen Füllstoffs mit einer mittleren Teilchengröße
von 2,5 µm, 30 Gew.-Teilen eines anorganischen Füllstoffs
mit einer mittleren Teilchengröße von 15,8 µm und einer
geeigneten Menge eines roten Oxids als Farbstoff zur
Einstellung der Zahnschmelzfarbe zur Entschäumung vermischt.
Dann werden zu einem Dentinsegment 65 Gew.-Teile
Polymethylmethacrylat und 35 Gew.-Teile Methylmethacrylat
unter Rühren mit 0,35 Gew.-Teilen Azobisisobutyronitril als
Polymerisationsinitiatorkatalysator und einer geeigneten
Menge eines als Färbemittel dienenden roten Oxids zur
Einstellung einer Dentinfarbe vermischt. Eine Probe wird
ähnlich wie in Beispiel 1 hergestellt.
Für ein Zahnschmelzsegment werden 0,5 Gew.-Teile Benzoylperoxid
als Polymerisationsinitiatorkatalysator in 30
Gew.-Teilen eines ungesättigten Polyesters des Styroltyps
(erhältlich unter dem Warenzeichen Polylight 8010 von der
Japan Reichhold Chemicals, Inc.) aufgelöst. Eine Charge
dieses Polyesters wird in einem Mörser überführt und unter
Rühren mit 70 Gew.-Teilen eines anorganischen Füllstoffs
(feinteiliges Siliziumdioxid), der auf seiner Oberfläche mit
0,7 Gew.-Teilen gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan mit
einer mittleren Teilchengröße von 15,8 µm vorbehandelt
worden ist, und einer geeigneten Menge eines roten Oxids als
Färbemittel zur Einstellung einer Zahnschmelzfarbe
vermischt. Dann werden für ein Dentinsegment 65 Gew.-Teile
Polymethylmethacrylat und 35 Gew.-Teile Methylmethacrylat
unter Rühren mit 0,35 Gew.-Teilen Azobisisobutyronitril als
Polymerisationsinitiatorkatalysator und einer geeigneten
Menge eines roten Oxids als Färbemittel zur Einstellung der
Dentinfarbe vermischt. Eine Probe wird ähnlich wie im
Vergleichsbeispiel 1 hergestellt.
Anstelle von 7,7,9-Trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxo-5,12-
Diazahexadecan-1,6-dioldimethacrylat wird 2,2-Bis(4-
methacryloxypropoxyphenyl)propan verwendet. Unter Einsatz
ähnlicher Komponenten sowie unter Einhaltung ähnlicher
Bedingungen wie in Beispiel 1 wird eine Probe hergestellt.
Anstelle von 7,7,9-Trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxo-5,12-
diazahexadecan-1,6-dioldimethacrylat wird eine Verbindung
der folgenden Strukturformel
verwendet. Unter Einhaltung von ähnlichen Bedingungen sowie
unter Verwendung ähnlicher Komponenten wie in Beispiel 1
wird eine Probe hergestellt.
In einem konstant auf 23°C±0,5°C sowie einer relativen
Feuchtigkeit von 50% gehaltenen Labor wird die Knoop-Härte
einer jeden künstlichen Zahnprobe unter einer Belastung von
15 g während einer Beladungszeit von 30 Sekunden mit einem
Shimadzu-Mikrohärtemesser, Typ M, hergestellt von der
Shimadzu Corporation, gemessen und gemäß folgender Gleichung
berechnet:
worin H die Knoop-Härte in kgf/mm² ist, P die Ladung ist
(die konstant auf 15 g gehalten wird) und I die Länge einer
Diagonale einer Eindellung, in Längsrichtung betrachtet, ist.
Die labiale Seite eines jeden künstlichen Zahns wurde bis zu
einer Tiefe von ungefähr 2 mm mit einer GC-Carborundumspitze
Nr. 20 eingeschnitten. Das Vorliegen einer Abscheidung auf
dem Punkt wurde dann visuell beobachtet.
Ein Wachsmodell einer Prothese wurde mit Anhydrit (GC New
Plastone) in einem Dentalkolben umgeben, worauf gegossen
wurde. Jede künstliche Zahnprobe wurde mit einem
Prothesengrundharz (GC Acron) zur Herstellung einer Prothese
erhitzt und polymerisiert (bei 70°C während 30 Minuten und
bei 100°C während 30 Minuten). Nach einer Entnahme der
Prothese aus dem Zahnkolben und einer Anhydritentfernung
wurde der labiale Glanz einer jeden künstlichen Zahnprobe
visuell beobachtet.
Die Verfärbungstests wurden mit vier im Handel erhältlichen
Nahrungsmitteln, und zwar Currynahrungsmitteln (im Handel
unter dem Warenzeichen Bon Curry von der Otsuka Food
Industry Co., Ltd., erhältlich), Kaffee (American Blend
Coffee, hergestellt von der Ueshima Coffee Co., Ltd.), einer
Soyaquelle (konzentrierter Shoyu-Typ, hergestellt von der
Sanjirushi Jozo Co., Ltd.) und Source (konzentrierter
Source-Typ, hergestellt von der Kagome Co., Ltd.), ferner
unter Einsatz eines Tabakproduktes "Short Hope" (Nippon
Tobacco Industry Co., Ltd.) sowie vier Färbematerialien, und
zwar basischem Fuchsin, Red Nr. 106 für
Nahrungsmittelzwecke, Blue Nr. 1 für medizinische und
kosmetische Zwecke und Green Nr. 3 für medizinische und
kosmetische Zwecke durchgeführt, d. h. insgesamt wurden neun
Tests ausgeführt. Die Testbedingungen gehen aus der Tabelle 1
hervor, und die Ergebnisse der Tests mit den Proben der
Beispiele und der Vergleichsbeispiele sind der Tabelle 2 zu
entnehmen.
Die Transparenz wurde als Gesamtdurchlässigkeit mit einem
Farbcomputer SZII-Σ80, hergestellt von der Nippon Denshoku
Industry Co., Ltd., in Verbindung stehend mit einem
optischen System NDH für Trübungsmessung, hergestellt von
der gleichen Gesellschaft, bestimmt. Zur Messung wurde eine
Probe unter rechten Winkeln mit einer Lichtquelle des
optischen Systems NDH für Trübungsmessung durch eine
Bestrahlungsöffnung von 10 mm gemäß einer integralen
Kugelmethode bestrahlt. Die Probe besaß einen Durchmesser
von 35 mm und eine Dicke von 2 mm. Es konnte keine Messung
mit einem künstlichen Zahn mit tatsächlicher Größe
durchgeführt werden, so daß ein im Handel erhältlicher
harter Harzzahn ausgeschlossen war.
Eine Probe mit Zahnschmelz- und Dentinsegmenten mit jeweils
einer Dicke von 2 mm und einer Breite von 10 mm sowie einer
Länge von 25 mm wurde verwendet. Das Dentinsegment wurde
zuerst polymerisiert, und der Zahnschmelz, der sich darauf
befand, wurde dann zu einer Endgröße verformt, und zwar
einer Dicke von 4 mm, einer Breite von 10 mm und einer Länge
von 25 mm. Zur Messung wurde die Probe, bei der sich das
Zahnschmelzsegment oben befand, durch eine 3-Punkt-Biegung
bei einer Querkopfgeschwindigkeit von 1,0 mm/Minute und
einer Spannlänge von 20 mm mit einem Autograph DS500,
hergestellt von der Shimadzu Corporation, einer Kurzschertestmethode
(short beam shearing testing) unterzogen. Die
interlaminare Scherfestigkeit zwischen dem Zahnschmelz- und
dem Dentinsegment wurde nach der folgenden Gleichung erhalten
worin τ die interlaminare Scherfestigkeit in kg/cm² ist,
P die maximale Beladung in kg ist, b die Breite der Probe in
cm ist und h die Dicke der Probe in cm bedeutet.
In Beispiel 1 wurde eine Mischung der Verbindung A gemäß
vorliegender Erfindung (mit einer Urethanbindung, jedoch
ohne Phenylgruppe) mit einem organischen/anorganischen
Verbundfüllstoff, einem Polymerisationsinitiatorkatalysator
und einem Färbemittel für das Zahnschmelzsegment verwendet,
während eine Mischung der Verbindung B gemäß vorliegender
Erfindung (mit weder einer Urethanbindung noch einer
Phenylgruppe) mit einem anorganischen Füllstoff, einem
Polymerisationsinitiatorkatalysator und einem Färbemittel
für das Dentinsegment verwendet wurden.
In Beispiel 2 wurde eine Mischung der Verbindungen A und B
gemäß vorliegender Erfindung mit einem anorganischen
Füllstoff, einem organischen/anorganischen Verbundfüllstoff,
einem Polymerisationsinitiatorkatalysator und einem
Färbemittel für das Zahnschmelzsegment verwendet, während
eine Mischung aus dem Polymethylmethacrylat,
Methylmethacrylat und der Verbindung C (enthaltend keine
Urethanbindung, jedoch mit einer Phenylgruppe) mit einem
organischen/anorganischen Verbundfüllstoff, einem
Polymerisationsinitiatorkatalysator und einem Färbemittel
für das Dentinsegment eingesetzt wurde.
In Beispiel 3 wurde eine Mischung der Verbindungen A und B
gemäß vorliegender Erfindung mit einem organischen/
anorganischen Verbundfüllstoff, einem Polymerisationsinitiatorkatalysator
und einem Färbemittel für das
Zahnschmelzsegment verwendet, während eine Mischung aus
Polymethylmethacrylat, Methylmethacrylat und der Verbindung
A mit einem anorganischen Füllstoff, einem organischen/
anorganischen Verbundfüllstoff, einem Polymerisationsinitiatorkatalysator
und einem Färbemittel für das Dentinsegment
verwendet wurde.
In Beispiel 4 wurde eine Mischung von zwei Verbindungen A
und einer Verbindung B gemäß vorliegender Erfindung mit zwei
anorganischen Füllstoffen, einem Polymerisationsinitiatorkatalysator
und einem Färbemittel für das Zahnschmelzsegment
verwendet, während eine Mischung aus Polymethylmethacrylat,
Methylmethacrylat und der Verbindung B mit einem organischen/
anorganischen Verbundfüllstoff, einem Polymerisationsinitiatorkatalysator
und einem Färbemittel für das Dentinsegment
eingesetzt wurde.
In Beispiel 5 wurde eine Mischung der Verbindung A gemäß
vorliegender Erfindung mit einem organischen/anorganischen
Verbundfüllstoff, einem Polymerisationsinitiatorkatalysator
und einem Färbemittel für das Zahnschmelzsegment verwendet,
während Polymethylmethacrylat, Methylmethacrylat und die
Verbindung C (mit sowohl einer Urethanbindung als auch einer
Phenylgruppe) mit einem organischen/anorganischen Verbundfüllstoff,
einem Polymerisationsinitiatorkatalysator und
einem Färbemittel für das Dentinsegment eingesetzt wurde.
Im wesentlichen die Verbindung A in den Zahnschmelzsegmenten
enthaltend, besaßen alle derartige Proben eine günstige
Transparenz und lieferten zufriedenstellendere Ergebnisse
bei den Verfärbetests als die herkömmlichen sogenannten
harten Harzzähne. Dies geht darauf zurück, daß die
Verbindung A eine Urethanbindung, jedoch keine Phenylgruppe
aufweist. Das Haften der Zahnschmelzsegmente an die
Dentinsegmente wird verbessert und ein Versagen der Haftung
erfolgt jeweils durch Kohäsion. Der Grund liegt darin, daß
die für die Zahnschmelzsegmente verwendete Verbindung keine
Phenylgruppe enthält. Ferner ist die Knoop-Härte der
Zahnschmelzsegmente gegenüber derjenigen von herkömmlichen
Harzzähnen verbessert.
Im Vergleichsbeispiel 1 wurde ein herkömmlicher Harzzahn
verwendet, d. h. ein Acrylharzzahn, der von der G-C Dental
Industrial Corp. hergestellt wurde. Dieser besaß eine
Knoop-Härte von nur 19, schmolz und schied sich auf einer
Carborundumspitze ab, falls er damit poliert wurde, wobei es
120 Minuten dauerte, bis er hergestellt war.
Im Vergleichsbeispiel 2 wurde ein im Handel erhältlicher
harter Harzzahn verwendet. Da sein Dentinsegment weder einen
anorganischen Füllstoff noch einen organischen/anorganischen
Verbundfüllstoff enthielt, wurde sein Zahnschmelzsegment
nicht auf einer Carborundumspitze bei einem Polieren damit
abgeschieden. Dieser Zahn wurde in notwendiger Weise auf dem
Polierelement abgeschieden, wenn das Polieren bis zu der
Tiefe seines Dentinsegments durchgeführt wurde. Insbesondere
war das Ergebnis des Farbtests ungünstig, woraus hervorgeht,
daß dieser Zahn mit großer Wahrscheinlichkeit durch
Nahrungsmittelfarbstoffe oder verschiedene Pigmente verfärbt
wird.
Im Vergleichsbeispiel 3 wurde eine Mischung aus der
Verbindung C (enthaltend keine Urethanbindung, jedoch eine
Phenylgruppe) und die Verbindung B mit einem anorganischen
Füllstoff, einem organischen/anorganischen Verbundfüllstoff,
einem Polymerisationsinitiatorkatalysator und einem
Färbemittel für das Zahnschmelzsegment verwendet, während
eine Mischung aus Polymethylmethacrylat, Methylmethacrylat
und der Verbindung B mit einem organischen/anorganischen
Verbundfüllstoff, einem Polymerisationsinitiatorkatalysator
in einem Färbemittel für das Dentinsegment eingesetzt wurde.
Im Vergleichsbeispiel 4 wurde eine Mischung aus der
Verbindung B (enthaltend eine Urethanbindung und eine
Phenylgruppe) mit einem anorganischen Füllstoff, einem
Polymerisationsinitiatorkatalysator und einem Färbemittel
für das Zahnschmelzsegment verwendet, während eine Mischung
aus Polymethylmethacrylat und Methylmethacrylat mit einem
Polymerisationsinitiatorkatalysator und einem Färbemittel
für das Dentinsegment eingesetzt wurde.
Im Vergleichsbeispiel 5 wurde ein ungesättigtes
Polyesterharz (Verbindung C ohne Urethanbindung, jedoch mit
einer Phenylgruppe) für das Zahnschmelzsegment verwendet,
während die gleichen Komponenten wie im Vegleichsbeispiel 4
für das Dentinsegment eingesetzt wurden.
Diese Proben bedingen keine Probleme im Zusammenhang mit der
Knoop-Härte und dem Glanz in Form von künstlichen Zähnen,
die zur Herstellung einer Prothese eingesetzt werden.
Diejenigen Proben, die mit der Verbindung erhalten wurden,
die keine Urethanbindung enthielt, jedoch eine Phenylgruppe
aufwies, wie im Falle der Vergleichsbeispiele 3 und 5,
können jedoch nicht als künstliche Zähne eingesetzt werden,
da ihre Zahnschmelzsegmente eine sehr schlechte Transparenz
besitzen. Eine Probe, die mit der Verbindung erhalten wurde,
die sowohl eine Urethanbindung als auch eine Phenylgruppe
enthielt, wie im Falle des Vergleichsbeispiels 4, bedingt
ein ungünstiges Ergebnis des Verfärbungstests, obwohl das
Zahnschmelzsegment eine günstige Transparenz zeigt. Es
besteht eine große Wahrscheinlichkeit, daß diese Probe mit
natürlichen oder synthetischen Färbemitteln gefärbt wird, so
daß aus klinischer Sicht keine längere Verwendung in der
Mundkavität infolge einer Farbänderung und Verfärbung in
Frage kommt.
Im Vergleichsbeispiel 6 wurde 2,2-Bis(4-methacryloxypropoxyphenyl)propan,
d. h. die Verbindung C, die keine Urethanbindung,
jedoch eine Phenyllgruppe aufwies, anstelle von
7,7,9-Trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxo-5,12-diazahexadecan-
1,6-dioldimethacrylat, das zur Durchführung des Beispiels 1
eingesetzt wurde, verwendet und eine Probe wurde hergestellt
mit ansonsten Komponenten sowie unter ansonsten Bedingungen,
die denjenigen des Beispiels 1 ähnlich sind. Im Beispiel 1,
bei welchem die Verbindung A, die eine Urethanbindung
enthielt, jedoch keine Phenylgruppe aufwies, für das Zahnschmelzsegment
verwendet wurde, war die Transparenz des Zahnschmelzsegments
günstig, wie aus einer Gesamtdurchlässigkeit
von 68% hervorging, im Falle des Vergleichsbeispiels 6, in
welchem die Verbindung C, die keine Urethanbindung, jedoch
eine Phenylgruppe aufwies, verwendet wurde, war jedoch die
Transparenz des Zahnschmelzsegments sehr ungünstig, da die
Gesamtdurchlässigkeit nur 29% betrug. Daraus geht hervor,
daß eine Verbindung, die keine Urethanbindung, jedoch eine
Phenylgruppe aufweist, nicht als Zahnschmelzsegment eines
künstlichen Zahns aus ästhetischen Gründen verwendet werden
kann.
Im Vergleichsbeispiel 7 wurde die Verbindung D (die sowohl
eine Urethanbindung als auch eine Phenylgruppe aufwies) der
folgenden Strukturformel
anstelle von 7,7,9-Trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxo-5,12-
diazahexadecan-1,6-dioldimethacrylat verwendet, und eine
Probe wurde unter Einsatz von Komponenten sowie unter
Einhaltung von Bedingungen hergestellt, die denjenigen des
Beispiels 1 ähnlich sind. Da sowohl eine Urethanbindung als
auch eine Phenylgruppe in der Strukturformel enthalten sind,
ist die Transparenz des Zahnschmelzsegments günstig, wie aus
der Gesamtdurchlässigkeit von 65% hervorgeht, das Ergebnis
des Verfärbungstests beträgt jedoch nur 14, woraus
hervorgeht, daß diese Probe mit großer Wahrscheinlichkeit
von verschiedenen Färbemitteln gefärbt wird. In beiden
Vergleichsbeispielen 6 und 7, bei denen die
Zahnschmelzelemente aus einer Phenylgruppe enthaltenden
Verbindung hergestellt wurden, wurde eine äußerst ungünstige
Haftung an die Dentinsegmente festgestellt, und zwar auch
dann, wenn die Herstellung unter den Bedingungen des
Beispiels 1 erfolgte.
Die Ergebnisse der Untersuchung der Beispiele 1 und 5 sowie
der Vergleichsbeispiele 1 und 7 gehen aus der Tabelle 3
hervor.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wurden
die Beispiele 6 bis 19 durchgeführt. Die verwendeten
Komponenten und die Ergebnisse der Untersuchungen gehen aus
der Tabelle 4 hervor. Die Proben der Beispiele 6 bis 14
wurden erhalten in ähnlicher Weise wie im Falle des
Beispiels 1, und die Proben der Beispiele 15 bis 19 wurden in
ähnlicher Weise erhalten, wie die Proben des Beispiels 4. In
den Beispielen 6 bis 8 und 17 wurde die Verbindung A, die
eine Urethanbindung enthält, jedoch keine Phenylgruppe
aufweist, als Verbindung für die Zahnschmelzsegmente
verwendet. Im Falle der restlichen Beispiele wurden sowohl
die Verbindung A, die eine Urethanbindung, jedoch keine
Phenylgruppe aufweist, und die Verbindung B, die weder eine
Urethanbindung noch eine Phenylgruppe aufweist, als
Verbindungen für die Zahnschmelzsegmente verwendet. In den
Beispielen 6 bis 19 enthielten die Dentinsegmente
Polymethylmethacrylat und Methylmethacrylat als primäre
Komponenten und zusätzlich als Vernetzungsmittel für eine
Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Wärme,
Lösungsmitteln und Abrieb eine oder zwei oder mehrere der
Verbindungen, die aus einer oder zwei oder mehreren der
Verbindungen A, einer oder zwei oder mehreren der
Verbindungen B, einer oder zwei oder mehreren der
Verbindungen C und einer oder zwei oder mehreren der
Verbindungen D bestanden. Die Proben setzen sich jeweils aus
den Komponenten, die in der Tabelle 4 aufgeführt sind,
zusammen, und die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, daß
sie ohne Probleme als künstliche Zähne verwendet werden
können.
Bemerkung 1:
Polymerisierbare Verbindung mit einer Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, enthaltend wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen.
Bemerkung 2:
7,7,9-Trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxo-5,12- diazahexadecan-1,6-dioldimethacrylat.
Bemerkung 3:
Polymerisierbare Verbindung mit einer Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, enthaltend wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen.
Bemerkung 2:
7,7,9-Trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxo-5,12- diazahexadecan-1,6-dioldimethacrylat.
Bemerkung 3:
Bemerkung 4:
Bemerkung 5:
Bemerkung 6:
Polymerisierbare Verbindung mit weder einer Urethanbindung noch einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Bemerkung 7:
Ethylenglykoldimethacrylat.
Bemerkung 8:
Neopentylglykoldimethacrylat.
Bemerkung 9:
Trimethylolpropantrimethacrylat.
Bemerkung 10:
Organischer/anorganischer Verbundfüllstoff (wobei die organische Komponente aus Trimethylolpropantrimethacrylat und die anorganische Komponente aus kolloidalem Siliziumdioxid besteht.
Bemerkung 11:
Organischer/anorganischer Verbundfüllstoff (wobei die organische Komponente aus 7,7,9- Trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxo-5,12-diazahexadecan- 1,6-dioldimethacrylat und die anorganische Komponente aus kolloidalem Siliziumdioxid besteht).
Bemerkung 12:
Polymerisierbare Verbindung ohne Urethanbindung, jedoch mit einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Bemerkung 13:
2,2-Bis(4-methacryloxypropoxyphenyl)propan.
Bemerkung 14:
2,2-Bis([4-(2-hydroxy-3-methacryloxyethoxyphenyl)]propan.
Bemerkung 15:
Polymerisierbare Verbindung mit sowohl einer Urethanbindung als auch einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Bemerkung 16:
Polymerisierbare Verbindung mit weder einer Urethanbindung noch einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Bemerkung 7:
Ethylenglykoldimethacrylat.
Bemerkung 8:
Neopentylglykoldimethacrylat.
Bemerkung 9:
Trimethylolpropantrimethacrylat.
Bemerkung 10:
Organischer/anorganischer Verbundfüllstoff (wobei die organische Komponente aus Trimethylolpropantrimethacrylat und die anorganische Komponente aus kolloidalem Siliziumdioxid besteht.
Bemerkung 11:
Organischer/anorganischer Verbundfüllstoff (wobei die organische Komponente aus 7,7,9- Trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxo-5,12-diazahexadecan- 1,6-dioldimethacrylat und die anorganische Komponente aus kolloidalem Siliziumdioxid besteht).
Bemerkung 12:
Polymerisierbare Verbindung ohne Urethanbindung, jedoch mit einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Bemerkung 13:
2,2-Bis(4-methacryloxypropoxyphenyl)propan.
Bemerkung 14:
2,2-Bis([4-(2-hydroxy-3-methacryloxyethoxyphenyl)]propan.
Bemerkung 15:
Polymerisierbare Verbindung mit sowohl einer Urethanbindung als auch einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Bemerkung 16:
Bemerkung 17:
Der erfindungsgemäße künstliche Zahn besteht aus einem
Zahnschmelzsegment, in welchem eine Harzmatrix sich in
erster Linie aus einer oder zwei oder mehreren Verbindungen
A zusammensetzt, enthaltend eine Urethanbindung, jedoch
keine Phenylgruppe, mit oder ohne einer oder zwei oder
mehreren Verbindungen B, enthaltend weder eine Urethanbindung
noch eine Phenylgruppe und ausgeformt zu einem
Verbundmaterial mit einem Füllstoff, und einem
Dentinsegment, gebildet aus einem Material, in welchem ein
Füller gegebenenfalls einer Komponente zugesetzt wird, die
erhalten wird durch Vernetzung von Polymethylmethacrylat und
Methylmethacrylat mit einer oder zwei oder mehreren der
Verbindungen, die aus einer oder zwei oder mehreren
Verbindungen A, einer oder zwei oder mehreren der
Verbindungen B, einer oder zwei oder mehreren der
Verbindungen C, die keine Urethanbindungen enthalten, jedoch
eine Phenylgruppe aufweisen, und einer oder zwei oder
mehreren Verbindungen D, die sowohl eine Urethanbindung als
auch eine Phenylgruppe aufweisen. Das Verfahren zur
Herstellung eines künstlichen Zahns gemäß vorliegender
Erfindung besteht darin, zuerst unvollständig das Dentinsegment
zu polymerisieren und unmittelbar nach dem
Aufbringen des Zahnschmelzsegments eine abschließende
vollständige Polymerisation beider Segmente durchzuführen.
Dieses Verfahren bedingt folgende Effekte:
(1) Das Zahnschmelzsegment des künstlichen Zahns gemäß
vorliegender Erfindung besitzt eine Oberflächen-Knoop-Härte
von 40 bis 45, wobei der Wert um ungefähr 2- bis 3fach
größer ist als derjenige eines herkömmlichen Harzzahns.
Damit ist es sehr unwahrscheinlich, daß das
Zahnschmelzsegment weggerieben wird, eine Zerstörung erfährt
oder sich deformiert infolge einer Reibung oder einer
starken Kauwirkung zum Zeitpunkt der Mastikation sowie eines
wiederholten Kontaktes mit einer Zahnbürste.
(2) Die Zahnschmelz- und Dentinsegmente gemäß vorliegender
Erfindung werden aus einem Verbundmaterial mit einem
Füllstoff aus einem oder zwei oder mehreren anorganischen
Füllstoffen, und/oder einem oder zwei oder mehreren der
organischen/anorganischen Verbundfüllstoffe gebildet. Da
Zahnbehandlungsmaßnahmen unter Verwendung einer Caborundumspitze
oder eines Prägestabes mit einer Zahnmaschine stark
beschleunigt werden, wenn das Einmahlen zum Zwecke einer
okklusalen Gleichgewichtseinstellung durchgeführt wird, ist
es unwahrscheinlich, daß der erfindungsgemäße künstliche
Zahn auf derartigen Polierelementen abgeschieden wird, was
einen Abfall des Polierwirkungsgrades bedingt.
(3) Wird eine Prothese unter Verwendung des
erfindungsgemäßen künstlichen Zahns hergestellt, dann ist es
nicht wahrscheinlich, daß der künstliche Zahn in einen
festen Kontakt mit dem Gips gebracht wird, so daß die rauhe
Oberfläche des Gipses darauf abgedrückt wird, wodurch die
Oberfläche davon glanzlos wird, und zwar aufgrund der
Tatsache, daß sein Wärmeausdehnungskoeffizient geringer ist
und die Oberflächenhärte höher ist als diejenige eines
herkömmlichen Harzzahns.
(4) Die Wahrscheinlichkeit ist gering, daß der
erfindungsgemäße künstliche Zahn eine Farbänderung oder eine
Verfärbung in der Mundkavität infolge von Ablagerungen oder
natürlichen oder synthetischen Nahrungsmittelfarbstoffen
erfährt, und zwar im Vergleich zu einem herkömmlichen
sogenannten harten Harzzahn, in welchem die Verbindung D
verwendet wird, die sowohl eine Urethanbindung als auch eine
Phenylgruppe enthält.
(5) Das Zahnschmelzsegment des künstlichen erfindungsgemäßen
Zahns erfährt nur einen geringfügigen oder überhaupt keinen
Abfall der Transparenz, und zwar sogar auch dann, wenn es zu
einem Verbundmaterial mit einem Füllstoff aus einem oder
zwei oder mehreren anorganischen Füllstoffen und/oder einem
oder zwei oder mehreren organischen/anorganischen
Verbundfüllstoffen ausgeformt wird. Eine zufriedenstellende
Transparenz macht es möglich, einem künstlichen Zahn jeden
Farbton zu verleihen, wobei es ferner möglich ist, dem
Zahnschmelzsegment eine tiefe Farbtönung zu geben. Sogar bei
einem Benetzen mit Speichel oder Wasser wird der
erfindungsgemäße künstliche Zahn im Gegensatz zu dem herkömmlichen
sogenannten harten Hazzahn nicht getrübt, so daß
keine ästhetischen Probleme sogar auch bei einer Verwendung
für klinische Zwecke auftreten.
(6) Der erfindungsgemäße künstliche Zahn zeigt eine
verbesserte Zahnschmelz/Dentin-Haftung, da für das Zahnschmelzsegment
die Verbindung A verwendet wird, die eine
Urethanbindung, jedoch keine Phenylgruppe aufweist, und zwar
mit oder ohne der Verbindung B, die weder eine
Urethanbindung noch eine Phenylgruppe besitzt. Daher ist es
unwahrscheinlich, daß das Zahnschmelzsegment von dem
Dentinsegment abgeschält wird, und zwar auch dann nicht,
wenn ein Füllstoff später dem letzteren zugesetzt wird.
Daher ist das Dentinsegment bezüglich seiner mechanischen
Eigenschaften, wie der Abriebbeständigkeit, verbessert.
(7) Der erfindungsgemäße künstliche Zahn zeigt eine
verbesserte Zahnschmelz/Dentin-Haftung. Wird nur das
Dentinsegment zuerst unvollständig bei einer Temperatur von
60 bis 70°C während 15 bis 30 Minuten polymerisiert, dann
können das Zahnschmelz- und das Dentinsegment miteinander
verbunden werden, ohne daß dabei Luftblasen in dem Zahnschmelzsegment
erzeugt werden. Später können die sich
überlappenden Abschnitte der beiden Segmente vollständig
gleichzeitig bei 90 bis 120°C während ungefähr 10 bis 30
Minuten polymerisiert werden. Dieses Verfahren dauert 25 bis
60 Minuten bis zur Beendigung eines Zyklus, wobei der Wert
ungefähr ein Drittel oder ein Viertel der Dauer eines
herkömmlichen Zyklus ist.
Claims (4)
1. Künstlicher Zahn aus einem Zahnschmelz- und
Dentinsegment, wobei das Zahnschmelzsegment (i) eine oder
zwei oder mehrere polymerisierbare Verbindungen mit einer
Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, die wenigstens
zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält,
oder eine Verbindung aus einer oder zwei oder mehreren
polymerisierbaren Verbindungen mit einer Urethanbindung,
jedoch ohne Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen besitzt, und einer oder zwei
oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen mit weder
einer Urethanbindung noch einer Phenylgruppe, die
wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen
besitzt, (ii) einen Füllstoff aus einem oder zwei oder
mehreren anorganischen Füllstoffen und/oder einem oder
zwei oder mehreren organischen/anorganischen
Verbundfüllstoffen, (iii) einen Polymerisationsinitiatorkatalysator
und (iv) einem Färbemittel aufweist.
2. Künstlicher Zahn aus einem Zahnschmelz- und
Dentinsegment, wobei das Dentinsegment aufweist: (i)
Polymethylmethacrylat, (ii) Methylmethacrylat, (iii) eine
Verbindung, die aus den folgenden vier Verbindungen
(a)-(b) allein oder in Kombination besteht, wobei (a) aus
einer oder zwei oder mehreren polymerisierbaren
Verbindungen A mit einer Urethanbindung, jedoch ohne
Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen enthalten, besteht, (b) aus
einer oder zwei oder mehreren polymerisierbaren
Verbindungen B mit weder einer Urethanbindung noch
einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen enthält, besteht, (c) aus
einer oder zwei oder mehreren polymerisierbaren
Verbindungen C ohne Urethanbindung, jedoch mit einer
Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen enthält, besteht, und (d)
aus einer oder zwei oder mehreren polymerisierbaren
Verbindungen D mit einer Urethanbindung und einer
Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen enthält, besteht, (iv) einen
Füllstoff, der aus einem oder zwei oder mehreren
anorganischen Füllstoffen und/oder einem oder zwei oder
mehreren organischen/anorganischen Verbundfüllstoffen
besteht, (v) einen Polymerisationsinitiatorkatalysator
und (vi) ein Färbemittel.
3. Künstlicher Zahn aus einem Zahnschmelz- und Dentinsegment,
wobei (I) das Zahnschmelzsegment aufweist: (i) eine
oder zwei oder mehrere polymerisierbare Verbindungen mit
einer Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, die
wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen
besitzt, oder eine Verbindung, bestehend aus einer oder
zwei oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen mit
einer Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, die
wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen
besitzt, und eine oder zwei oder mehrere polymerisierbare
Verbindungen mit weder einer Urethanbindung noch einer
Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen besitzt, (ii) ein Füllstoff,
der aus einem oder zwei oder mehreren anorganischen
Füllstoffen und/oder einem oder zwei oder mehreren
organischen/anorganischen Verbundfüllstoffen besteht,
(iii) einen Polymerisationsinitiatorkatalysator und
(iv) ein Färbemittel und (II) das Dentinsegment
aufweist: (i) Polymethylmethacrylat, (ii)
Methylmethacrylat, (iii) eine Verbindung, die aus den
folgenden vier Verbindungen (a)-(b) allein oder in
Kombination besteht, und zwar (a) einer oder zwei oder
mehreren polymerisierbaren Verbindungen mit einer
Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, die wenigstens
zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen besitzt,
(b) einer oder zwei oder mehreren polymerisierbaren
Verbindungen B mit weder einer Urethanbindung noch einer
Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen besitzt, und (c) einer oder
zwei oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen C mit
keiner Urethanbindung, jedoch mit einer Phenylgruppe, die
wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen
besitzt, und (d) einer oder zwei oder mehreren
polymerisierbaren Verbindungen D mit sowohl einer
Urethanbindung als auch einer Phenylgruppe, die
wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen
besitzt, (iv) einen Füllstoff, der aus einem oder zwei
oder mehreren anorganischen Füllstoffen und/oder einem
oder zwei oder mehreren organischen/anorganischen
Verbundfüllstoffen besteht, (v) einem Polymerisationsinitiatorkatalysator
und (vi) ein Färbemittel.
4. Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Zahns aus
einem Zahnschmelz- und Dentinsegment, wobei (I) das
Zahnschmelzsegment aufweist: (i) eine oder zwei oder
mehrere polymerisierbare Verbindungen mit einer
Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, die wenigstens
zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen besitzt,
oder eine Verbindung, die aus einer oder zwei oder
mehreren polymerisierbaren Verbindungen mit einer Urethanbindung,
jedoch ohne Phenylgruppe besteht, und wenigstens
zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen besitzt,
und eine oder zwei oder mehrere polymerisierbare
Verbindungen mit weder einer Urethanbindung noch einer
Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen besitzt, (ii) einen
Füllstoff, der aus einem oder zwei oder mehreren
anorganischen Füllstoffen und/oder einem oder zwei oder
mehreren organischen/anorganischen Verbundfüllstoffen
besteht, und (iii) einen Polymerisationsinitiatorkatalysator
und (iv) ein Färbemittel, und (II) das Dentinsegment
aufweist: (i) Polymethylmethacrylat, (ii)
Methylmethacrylat, (iii) eine Verbindung, die aus den
folgenden vier Verbindungen (a)-(b) allein oder in
Kombination besteht, und zwar (a) einer oder zwei oder
mehreren polymerisierbaren Verbindungen A mit einer
Urethanbindung, jedoch ohne Phenylgruppe, die wenigstens
zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen besitzt,
(b) einer oder zwei oder mehreren polymerisierbaren
Verbindungen B mit weder einer Urethanbindung noch einer
Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen besitzt, und (c) einer oder
zwei oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen C ohne
Urethanbindung, jedoch mit einer Phenylgruppe, die
wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen
besitzt und (d) einer oder zwei oder mehreren
polymerisierbaren Verbindungen D mit einer Urethanbindung
und einer Phenylgruppe, die wenigstens zwei ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen besitzt, (iv) einen
Füllstoff, der aus einem oder zwei oder mehreren
anorganischen Füllstoffen und/oder einem oder zwei oder
mehreren organischen/anorganischen Verbundfüllstoffen
besteht, (v) einen Polymerisationsinitiatorkatalysator und
(vi) ein Färbemittel, und wobei das Dentinsegment zuerst
unvollständig ohne unvollständige Polymerisation des
Zahnschmelzsegments polymerisiert wird und das
Zahnschmelzsegment dann vollständig gleichzeitig mit der
vollständigen Polymerisation des Dentinsegments
polymerisiert wird.
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