DE4414837A1

DE4414837A1 - Haftvermittlerschicht für Zahnprothesenunterfütterungen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE4414837A1
Application number: DE4414837A
Authority: DE
Inventors: Roland Dr Goebel; Rudolf Prof Dr Musil; Dieter Prof Dr Med Welker; Alexander Dr Bublewitz; Jens-Peter Dr Reber
Original assignee: KETTENBACH FABRIK CHEM ERZEUGN
Current assignee: KETTENBACH FABRIK CHEM ERZEUGN
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-11-23
Also published as: DE19580413D2; WO1995029945A1; AU2305795A

Description

Zur Erhöhung des Tragekomforts bzw. der gelegentlich erforderlichen Korrektur der Paßgenauigkeit, infolge Änderungen der Mundschleimhaut, von Zahnprothesen ist es bekannt, diese mit einem weichbleibenden sogenannten Unterfütterungsmaterial zu versehen. Dieses Material sollte aus werkstoffkundlicher Sicht eine gute Haftung am Basiskunststoff, eine hohe Dauerelastizität, eine hinreichende Dimensionsstabilität, eine geringe Wasseraufnahme, eine hohe Abrasionsfestigkeit, eine hohe Reiß festigkeit und eine glatte Oberfläche aufweisen. Aus klinischer Sicht kommen die Forderungen an eine Biokompatibilität, eine Geruchs- und Geschmacksneutralität, eine Widerstandsfähigkeit gegen Pilze und Bakterien, eine Farbstabilität, ein ästhetisches Aussehen und eine leichte Reinigbarkeit hinzu. Zu diesem Zweck sind bislang als weichbleibende Unterfütterungsmaterialien wie Naturkautschuk, Polyvinylverbindungen, Fluorelastomere, Acrylsäurederivate und Organopolysiloxane (Silikone) zum Einsatz bzw. zur Erprobung gelangt. Eine übersichtliche Zusammen stellung dieser Materialien mit ihren unterschiedlichen Nachteilen findet sich z. B. in der Dissertationsschrift von MAAS, St. "Werkstoffkundliche Untersuchung und klinische Erprobung des weichbleibenden Unterfütte rungsmaterials Flexor", Aachen, 1991. Den bekannten Materialien haften dabei ein oder mehrere Nachteile, wie geringe Langzeitstabilität, unge nügende Haftung, Versprödung, Verfärbung u. a. an. Von den vorgeschla genen Materialien finden Acrylsäurederivate und Silikone am häufigsten Verwendung, deren allgemeine Eigenschaften aber auch noch unbefriedi gend sind. Die Acrylsäurederivate weisen aufgrund ihrer ähnlichen chemi schen Zusammensetzung wie die der Prothesenkunststoffe zwar eine äußerst gute Anbindung und somit Haftung an diesen auf, jedoch wird der in ihnen enthaltene Weichmacher durch den Speichel im Laufe der Zeit ge löst, was eine Versprödung und Dimensionsveränderung des Unterfütte rungsmaterials bewirkt.

In bezug auf die Anforderung eines dauerhaft weichbleibenden Unter fütterungsmaterials sind die Silikone noch am ehesten geeignet. Jedoch erweist sich deren Haftung am Prothesenkunststoff als äußerst unbefriedi gend. Eine Verminderung dieses unerwünschten Effekts wird nach dem Stand der Technik derzeit durch mechanische Retentionen und die Ver wendung von Primern, die aus einer Mischung von Silikonpolymeren und Acryloxyalkylsilanen (z. B. Methacryloxypropyltrimethoxysilan) bestehen, erreicht. Die damit erzielbaren Verbundfestigkeiten liegen aber immer noch unter 100 Ncm^-2.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die an sich vorteilhaften Eigen schaften der Silikone als Unterfütterungsmaterial weiterhin zu nutzen, deren Anbindung an den Prothesenkunststoff, insbesondere dem bewähr ten PMMA, aber wesentlich zu steigern.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentan sprüche gelöst. Durch die erfindungsgemäß zusammengesetzte und zwischen dem Prothesenkunststoff und die Unterfütterungsschicht, die vorzugsweise aus sogenanntem A-Silikonen (additionsvernetzte Silikone) besteht, wird eine Haftvermittlerschicht gebildet, die sowohl zum Pro thesenkunststoff (PMMA) als auch zur Silikonschicht eine chemische Anbindung ermöglicht. Es liegt im Rahmen der Erfindung, auf den Pro thesenkunststoff zunächst eine dünne Schicht aus einem 2-Komponenten- Polyurethan Reaktionsklebstoff aufzubringen, die nach einer gewissen Aushärtungszeit mit einem Organohydrogen-Silikonölfilm versehen wird, auf den dann das Silikon-Unterfütterungsmaterial aufgebracht wird, als auch das Silikonöl dem 2-Komponenten-Polyurethan Reaktionsklebstoffs zuzugeben, wodurch die gesonderte Aufbringung eines Silikonölfilms ent fällt. Mit der erfindungsgemäßen Haftvermittlerschicht werden derart haftfeste Verbunde zwischen den genannten Materialpaarungen erreicht, daß bei Haftfestigkeitsprüfungen stets Kohäsionsbrüche im Silikon, nicht aber an der Grenzfläche auftreten.

Durch die mit der Erfindung dauerhaft erzielbare Erhöhung der Verbund festigkeit ist es ebenso möglich, eine komplette Versiegelung der Gaumenplattenfläche des Prothesenkunststoffs vorzunehmen, wodurch beobachteten PMMA-Unverträglichkeiten beim Patienten wirkungsvoll begegnet werden kann.

Die Erfindung soll anhand nachstehender Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.

Zunächst werden die zu unterfütternden Bereiche einer PMMA-Prothese z. B. durch Korundstrählen mit Korund einer Partikelgröße von ca. 100 µm bei einem Druck von 2 bar aufgerauht. Auf diese Bereiche wird ein 2-Komponenten-Polyurethan Reaktionsklebstoff, der durch Polyaddition von di- oder mehrfunktionellen Hydroxyverbindungen (Polyole) an di- oder mehrfunktionelle Isocyanate gebildet ist mit einer Schichtdicke von ca. 1 bis 20 µm, bevorzugt 10 µm aufgebracht. Dazu werden bspw. 2 g Polyether-Polyol mit 1 g eines Polyisocyanat- Prepolymers vermischt. Nach einer Aushärtungszeit von ca. 5 min bei Raumtemperatur wird darauf ein Organohydrogen-Silikonfilm, z. B. aus SiH-Öl bestehend mit einer Si-H-Konzentration von 1,7 bis 15 mmol pro Gramm Öl, bevorzugt 7 mmolg^-1, bei einer Viskosität von 5-500, bevorzugt 30 mPa·s aufgebracht. Dies kann durch Aufstreichen bzw. Aufsprühen, z. B. durch in Essigsäureethylester gelösten SiH-Öls geschehen, wobei bevorzugt neun Teilen Essigsäureethylester ein Teil SiH-Öl zugegeben sind. Auf diese Haftvermittlerschicht wird anschließend das Silikonunterfütterungsmaterial aufgebracht.

Ebenso ist es gemäß der Erfindung möglich, dem 2-Komponenten- Polyurethan Reaktionsklebstoff zwischen 5-40 Gew.-%, bevorzugt 25 Gew.-%, eines Organohydrogen-Silikonöls zuzusetzen und aus diesen beiden Komponenten die 1 bis 20 µm dicke Haftvermittlerschicht zu bilden, auf die nach einer Aushärtungszeit von ebenfalls ca. 5 min das Silikonunterfütterungsmaterial aufgebracht wird. Bei einem Mischungs verhältnis analog dem ersten Ausführungsbeispiel sind dabei 2 g eines Polyether-Polyols und 1 g eines Polyisocyant-Prepolymers 0,75 g SiH₇-Öl zugegeben.

Für die Bildung des Polyurethans kommen dabei insbesondere für die zum Einsatz gelangenden Diisocyanate: Hexamethylen-1,6-diisocyanat, Diphenylmethan-4,4′-diisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, Toluylen- 2,4-diisocyanat oder Toluylen-2,6-diisocyanat und für die Polyole: Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polyol-Prepolymere aus Adipinsäure und einem Überschuß an Ehtylenglycol bzw. Butandiol-1,4 oder verzweigte Polyester-Polyole, hergestellt aus Ethylen- oder Propylenoxid und 1,2,3-(Trimethylol)-propan bzw. mehrwertigen Aminen, wie Ethylendiamin in Betracht.

Erfindungsgemäß gebildete Haftverbunde zeigen dabei Haftkräfte in der Größenordnung von ca. 200 Ncm^-2. Selbst nach einer Belastung der Ver bunde durch 40-stündiges Kochen in Wasser, kann keine Schwächung des Verbundes festgestellt werden. Zur Verdeutlichung der erreichten Ver bundfestigkeit soll nachstehende Tabelle dienen, in der die Verbund festigkeiten in bezug auf verschieden vorbehandelte PMMA-Oberflächen aufgelistet sind. Die Messungen wurden dabei an überlappenden Verkle bungen mit einer Klebfläche von 1 cm _* 1 cm durchgeführt.

Konditionierung der PMMA-Oberfläche
Verbundfestigkeit
Korundgestrahlt\|30 ± 10 Ncm^-2
Korundgestrahlt + Polyurethan	50 ± 20 Ncm^-2
Korundgestrahlt + Polyurethan + SiH₇-Öl (bestrichen)	220 ± 30 Ncm^-2
Korundgestrahlt + (Polyurethan/25% SiH₇-Öl)	220 ± 30 Ncm^-2

Claims

1. Haftvermittlerschicht für Zahnprothesenunterfütterungen zur dauerhaf ten Verbindung eines Prothesenkunststoffes mit einem Silikonunter fütterungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haftvermittler schicht, bestehend aus einem Reaktionsgemisch aus einem 2- Komponenten-Polyurethan Reaktionsklebstoff, gebildet durch eine Polyaddition von di- oder mehrfunktionellen Hydroxyverbindungen (Polyole) an di- oder mehrfunktionelle Isocyanate und einem Organohydrogen-Silikonöl, als dünne Schicht auf dem Prothesen kunststoff ausgebildet ist.

2. Haftvermittlerschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht durch eine vorreagierte dünne Schicht aus einem 2-Komponenten-Polyurethan Reaktionsklebstoff und einem darauf aufgebrachten Organohydrogen-Silikonölfilm gebildet ist.

3. Haftvermittlerschicht nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht durch eine vorreagierte dünne Schicht aus einem 2-Komponenten-Polyurethan Reaktionsklebstoff, in den ein Organohydrogen-Silikonöl eingebracht ist, gebildet ist.

4. Haftvermittlerschicht nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Haftvermittlerschicht eine Dicke in der Größen ordnung von vorzugsweise 10 µm gegeben ist.

5. Verfahren zur Herstellung einer Haftvermittlerschicht für Zahnprothe senunterfütterungen zur dauerhaften Verbindung eines Prothesenkunst stoffes mit einem Silikonunterfütterungsmaterial nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die zu unterfütternden Bereiche einer vorzugsweise aus PMMA bestehenden Kunststoffpro these aufgerauht und anschließend mit einem 2-Komponenten- Polyurethan Reaktionsklebstoff mit einer Dicke von ca. 1 bis 20 µm beschichtet werden, diese Schicht einer Aushärtung unterworfen und daran anschließend mit einem Organohydrogen-Silikonölfilm versehen wird, auf den folgend die Beschichtung mit einem Silikonunterfütte rungsmaterial vorgenommen wird.

6. Verfahren zur Herstellung einer Haftvermittlerschicht für Zahnprothe senunterfütterungen zur dauerhaften Verbindung eines Prothesenkunst stoffes mit einem Silikonunterfütterungsmaterial nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die zu unterfütternden Bereiche einer vorzugsweise aus PMMA bestehenden Kunststoffpro these aufgerauht und anschließend mit einem 2-Komponenten- Polyurethan Reaktionsklebstoff mit einer Dicke von ca. 1 bis 20 µm beschichtet werden, in den ein Organohydrogen-Silikonöl zu ca. 25 Gew.-% vor der Vermischung beider Reaktionsklebstoffkomponenten eingebracht wird, diese Schicht einer Aushärtung unterworfen und daran anschließend die Beschichtung mit einem Silikonunterfütte rungsmaterial vorgenommen wird.