DE60017545T2

DE60017545T2 - Zahnrestaurationskomposit

Info

Publication number: DE60017545T2
Application number: DE60017545T
Authority: DE
Inventors: I. Alvin KOBASHIGAWA; Christos Angeletakis
Original assignee: Kerr Corp
Current assignee: Kerr Corp
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2020-08-24
Also published as: EP1137387A1; US6232367B1; WO2001026611A1; BR0007178A; MXPA01005700A; CN1337871A; JP2003511400A; DE60017545D1; EP1137387B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Kompositharzmaterial, das zur Zahnrestauration verwendet wird, und insbesondere ein Universalkompositharzmaterial, das für alle Zahnrestaurationen geeignet ist, die einen selbstopaleszierenden transluzenten Füllstoff einbringen.
Hintergrund der Erfindung
In der Zahnheilkunde verwenden Praktiker eine Vielzahl von Restaurationsmaterialien, um Kronen, Verblendungen, Direktplomben, Inlays, Onlays und Schienen zu erzeugen. Eines der Hauptziele bei der Restaurationszahnheilkunde ist, Restaurationen herzustellen, die die Ästhetik des natürlichen Zahnes treffen. Hochästhetische zahnfarbene Restaurationen wurden in die Zahnheilkunde zuerst in den vierziger Jahren mit Acrylharzen und Silikatzementen eingeführt. Diese waren Direktplombenrestaurationen, die zahnfarben und in sichtbarem Licht transluzent, wie natürliche Zähne, waren. Wenn im Mund angeordnet, waren die Plomben vom Zahn selbst nicht leicht unterscheidbar. In den fünfziger Jahren wurden Zahnporzellane eingeführt, welche eine Vielzahl von Nuancen und Transluzentien bereitstellten, um die Ästhetik der Restaurationen weiter zu verbessern. Diese wurden in Restaurationen, wie Porzellan, das an Metallkronen und -brücken fixiert wurde, oder in Inlays, Onlays und Verblendungen verwendet. Die Zahnnuancierung mit Porzellanrestaurationen ist höchst erfolgreich gewesen und ist heute in der Industrie Stand der Technik geworden. In den siebziger Jahren wurde Fluoreszenz in die Zahnporzellane eingebracht, welche die Ästhetik der Zahnrestaurationen weiter verbesserte und ließ sie besonders unter Fluoreszenzbeleuchtungsbedingungen natürlicher erscheinen. Vor kurzem, in den neunziger Jahren, ist Opaleszenz in Zahnporzellane eingebracht worden, um den natürlichen „Opaleffekt" zu erzeugen, der in natürlichen Zähnen vorliegt.
Transluzenz, Nuancierung, Fluoreszenz und Opaleszenz sind optische Eigenschaften, die dem natürlichen Zahn sein lebensechtes Aussehen geben. Transluzenz und Nuancierung haben die größte Auswirkung auf die Gesamtvitalität des Zahnes, weil sie am leichtesten beobachtet werden. Dentin und Zahnschmelz sind beide transluzent, aber Zahnschmelz ist transluzenter, fast transparent und farblos. Die Farbe oder Nuance des Zahnes kommt überwiegend vom Dentin und wird durch die Zahnschmelzschicht zur Oberfläche des Zahnes durchgelassen. Zahnschmelz ist eine hochmineralisierte kristalline Struktur, die aus Millionen von Zahnschmelzstäbchen oder -prismen besteht. Wenn sich Licht durch den Zahnschmelz bewegt, streuen die Stäbchen und lassen die Strahlen fast wie ein Lichtleitersystem zur Zahnoberfläche durch. Der Zahnschmelz, obwohl hochtransparent, lässt Licht nicht wie ein deutliches Fensterglas durch. Stattdessen zerstreut der Zahnschmelz das Licht, was den Zahnschmelz opaleszent macht.
Fluoreszenz und Opaleszenz sind subtilere optische Eigenschaften, die das natürliche, lebensechte Aussehen oder „die Vitalität" des Zahnes weiter erhöhen. Fluoreszenz ist definiert als die Emission von elektromagnetischer Strahlung, die durch den Fluss von einer Form von Energie in den emittierenden Körper verursacht wird, welche abrupt aufhört, wenn die Erregung aufhört. In natürlichen Zähnen fluoreszieren Komponenten des Zahnschmelzes, einschließenlich Hydroxyapatit, unter langwelligem Ultraviolettlicht und emittieren weißes sichtbares Licht. Dieses Phänomen ist im natürlichen Tageslicht subtil, fügt sich aber zur Vitalität des Zahnes noch weiter zu. Im Gegensatz dazu kann unter bestimmter Beleuchtungsbedingungen der Mangel an Fluoreszenz in einem Restaurationsmaterial beunruhigend werden. Unter „Schwarzlicht"-Bedingungen, wie die, die häufig in Diskotheken-artigen Nachtclubs verwendet werden, kann, wenn eine Restauration nicht fluoresziert, der Kontrast zwischen dem Zahn und der Restauration so groß sein, dass der Zahn wirklich zu fehlen scheinen kann.
Opaleszenz ist definiert als das milchige, irideszente Aussehen eines dichten, transparenten Mediums oder kolloidalen Systems, wenn es durch sichtbares Licht beleuchtet wird. Es wird am besten durch das Mineral Opal veranschaulicht, welches eine natürliche hydratisierte Form vom Siliziumdioxid ist. Der „Opaleffekt" ist ein Lichtstreuungsphänomen bei transluzenten Materialien, das einen blauen Effekt beim reflektierten Licht wegen Streuens des kurzwelligen Lichtes und einen orangen Effekt bei Durchlicht erzeugt. Dieser Effekt unterscheidet sich vom einfachen reflektierten Licht bei transluzenten Materialien und erzeugt den milchigen irideszenten Effekt, der beim natürlichen Zahn vorliegt. Restaurationen, die nicht opaleszent sind, haben nicht das lebensechte Aussehen eines natürlichen Zahnes selbst.
Ohne durch eine Theorie gebunden zu sein, können die Chemie und Struktur von Zahnschmelz für den „Opaleffekt" verantwortlich sein. Chemisch ist Zahnschmelz eine hochmineralisierte kristalline Struktur, die 90 Volumenprozent (Vol.-%) bis 92 Vol.-% Hydroxyapatit enthält. Strukturell besteht er aus Millionen von Zahnschmelzstäbchen oder -prismen, die senkrecht zur Dentin-Zahnschmelz-Verbindung ausgerichtet sind und sich zur Zahnoberfläche erstrecken. Die Zahnschmelzstäbchen messen etwa 4–8 μm im Durchmesser, und der Kopf- oder Körperabschnitt an der Oberfläche der Stäbchen ist etwa 5 μm breit. Die Kristallite sind in einem bestimmten Muster oder Orientierung dicht gepackt, die den Zahnschmelzprismen Festigkeit, Härte und strukturelle Identität verleihen. Die Teilchengröße und kristalline Orientierung der Zahnschmelzprismen sind wahrscheinlich verantwortlich für das Erzeugen des lichtstreuenden „Opaleffekts".
Obwohl Opaleszenz in Zahnporzellane eingebracht worden ist, ist die gegenwärtige Tendenz in der Zahnrestaurationstechnologie, Kompositharze zur Restauration statt den Porzellanen zu verwenden. Kompositharze sind eine Art von Restaurationsmaterial, welche Suspensionen von Verstärkungsmitteln, wie Mineralfüllstoffteilchen, in einer Harzmatrix sind. Diese Materialien können dispersionsverstärkte, teilchenverstärkte oder hybride Komposite sein.
Dispersionsverstärkte Komposite schließen einen Verstärkungsfüllstoff von, zum Beispiel Quarzstaub mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 0,05 μm oder kleiner, mit einer Füllstoffbeladung von etwa 30 Vol.-%–45 Vol.-% ein. Wegen der kleinen Teilchengröße und der großen Oberfläche des Füllstoffs, ist die Füllstoffbeladung in das Harz durch die Fähigkeit des Harzes, den Füllstoff zu benetzen, beschränkt. Folglich ist die Füllstoffbeladung auf etwa 45 Vol.-% beschränkt. Wegen der geringen Beladung sind die Füllstoffteilchen im Wesentlichen nicht in Kontakt miteinander. Folglich ist der primäre Verstärkungsmechanismus derartiger dispersionsverstärkter Komposite von Verschiebung von Fehlern in der Matrix um den Füllstoff herum. In dispersionsverstärkten Materialien trägt die Festigkeit der Harzmatrix erheblich zur Gesamtfestigkeit des Komposits bei. In der Zahnheilkunde werden dispersionsverstärkte Kompositharze oder -mikrofüllungen wegen ihrer Fähigkeit, Oberflächenglanz zu behalten, typischerweise zu kosmetischen Restaurationen verwendet. Typischerweise verwenden diese Mikrofüllharze radikalisch polymerisierbare Harze, wie Methacrlat-Monomere, welche nach der Polymerisation viel weicher sind als der dispergierte Füllstoff. Trotz der Dispersionsverstärkung sind Mikrofüllharze strukturell schwach, wobei ihre Verwendung auf Restaurationen mit geringer Belastung beschränkt ist.
Ein Beispiel eines dispersionsverstärkten Komposits ist HELIOMOLAR^®, welches ein Zahnkomposit ist, das Quarzstaubteilchen mit einer mittleren Teilchengröße in der Größenordnung von 0,05 μm und Seltene-Erden-Fluoridteilchen mit einer mittleren Teilchengröße in der Größenordnung von weniger als 0,2 μm einschließen. HELIOMOLAR^® ist ein strahlenundurchlässiges Mikrofüllkomposit, das von Vivadent erhältlich ist. Die Seltene-Erden-Fluoridteilchen tragen sowohl zur Biegefestigkeit als auch zur Strahlenundurchlässigkeit bei.
Teilchenverstärkte Komposite schließen typischerweise einen Verstärkungsfüllstoff mit einer mittleren Teilchengröße von größer als etwa 0,6 μm und eine Füllstoffbeladung von etwa 60 Vol.-% ein. Bei diesen hohen Füllstoffbeladungen fangen die Füllstoffteilchen an, miteinander in Kontakt zu kommen, und tragen wegen der Wechselwirkung der Teilchen miteinander und der Unterbrechung von Fehlern durch die Teilchen selbst im Wesentlichen zum Verstärkungsmechnismus bei. Diese teilchenverstärkten Kompositharze sind fester als Mikrofüllharze. Wie bei den dispersionsverstärkten Kompositen schließt die Harzmatrix typischerweise Methacrylatmonomere ein. Jedoch weist der Füllstoff in teilchenverstärkten Kompositen eine größere Auswirkung auf die Gesamtfestigkeit des Komposits auf. Deshalb werden teilchenverstärkte Komposite typischerweise für belastungstragende Restaurationen verwendet.
Eine andere Klasse von Zahnkompositen, bekannt als hybride Komposite, schließen die Merkmale und die Vorteile der Dispersionsverstärkung und solche der Teilchenverstärkung ein. Hybride Kompositharze enthalten Füllstoffe mit einer mittleren Teilchengröße von 0,6 μm oder größer mit einem Mikrofüllstoff mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 0,05 μm oder kleiner. HERCULITE^® XRV (Kerr Corp.) ist ein derartiges Beispiel. HERCULITE^® wird von vielen als Industriestandard für hybride Komposite betrachtet. Es weist eine mittlere Teilchengröße von 0,84 μm und eine Füllstoffbeladung von 57,5 Vol.-% auf. Der Füllstoff wird durch ein Nassmahlverfahren hergestellt, das feine Teilchen herstellt, die im Wesentlichen frei von Verunreinigungen sind. Etwa 10 Vol.-% dieses Füllstoffs übersteigen die mittlere Teilchengröße von 1,50 μm. In der klinischen Verwendung verwandelt sich die Oberfläche von HERCULITE^® im Laufe der Zeit zu einer halb-glänzenden matten Oberfläche. Deswegen kann die Restauration von normaler Zahnstruktur unterscheidbar werden, wenn trocken, welches für eine kosmetische Restauration nicht wünschenswert ist.
Eine andere Klasse von Kompositen, fließfähige Komposite, haben einen Volumenanteil des strukturellen Füllstoffs von etwa 10 Vol.-% bis etwa 30 Vol.-%. Diese fließfähigen Komposite werden hauptsächlich in Anwendungen mit niedriger Viskosität verwendet, um gute Anpassung zu erhalten und die Erzeugung von Lücken während der Füllung eines Lochs zu verhindern.
Verschiedene Verfahren zum Erzeugen von Submikron-Teilchen, wie Präzipitation oder Sol-Gel-Verfahren, sind verfügbar, um teilchenförmige Verstärkungsfüllstoffe für hybride Komposite herzustellen. Auch Zerkleinerung durch ein Mahlverfahren kann zum Erzeugen der Submikron-Teilchen verwendet werden. Die vorwiegenden Arten von Mahlverfahren sind Trockenmahlung und Nassmahlung. Bei der Trockenmahlung wird Luft oder ein inertes Gas verwendet, um die Teilchen in Suspension zu halten. Jedoch neigen feine Teilchen als Antwort auf van der Waals-Kräfte zu aggregieren, welches die Leistungsfähigkeit der Trockenmahlung beschränkt. Die Nassmahlung verwendet eine Flüssigkeit, wie Wasser oder Alkohol, um die Aggregation der feinen Teilchen zu regulieren. Deshalb wird die Nassmahlung typischerweise zur Zerkleinerung von Submikron-Teilchen verwendet. Im Gegensatz zu den kugelförmig-geformten Teilchen, die typischerweise durch Sol-Gel-Verfahren erzeugt werden, sind die gemahlenen Teilchen asphärisch, wobei erhöhte Adhäsion des Harzes an den strukturellen Füllstoff bereitgestellt wird, wodurch ferner die Gesamtfestigkeit des Komposits erhöht wird.
In WO99/65453 (Artikel 54(3)-Dokument) mit dem Titel „Optimum Particle Sized Hybrid Composite", C. Angeletakis et al., eingereicht am 17. März. 1999, ist ein Harz-enthaltendes Zahnkomposit offenbart, das einen transluzenten strukturellen Füllstoff von gemahlenen Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße zwischen etwa 0,05 μm und etwa 0,5 μm einschließt, das die hohe Festigkeit aufweist, die für belastungstragende Restaurationen erforderlich ist, dennoch ein glänzendes Aussehen bei der klinischen Verwendung beibehält, das für kosmetische Restaurationen erforderlich ist. Genauer reflektiert, weil die strukturelle Füllstoffgröße kleiner ist als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes, die Oberfläche einer Zahnrestauration sogar nach Abnutzung des Komposits durch Bürsten mehr Licht in einige Richtungen als in andere. Die Wellen sichtbaren Lichts wechselwirken im Wesentlichen nicht mit den strukturellen Füllstoffteilchen, die aus der Oberfläche des Komposits hervorstehen, und deshalb ist die Trübung verringert und der Glanz der Oberfläche wird sogar nach erheblichem Bürsten beibehalten. Diese Anwendung stellt eine wesentliche Weiterentwicklung der hybriden Komposittechnologie dar, aber einigen der Komposite, die gemäß den Lehren dieser anhängigen Anmeldung hergestellt wurden, fehlt das lebensechte Aussehen eines natürlichen Zahnes.
Wie aus der Menge der Patente im Bereich der Zahnrestaurationsmaterialien erkannt werden kann, ist die Entwicklung von Kompositharzen für Zahnrestaurationen äußerst schwierig, wobei versucht wird, die physikalischen Eigenschaften mit den optischen Eigenschaften auszugleichen, um ein insgesamt verbessertes Produkt herzustellen. Das Streben nach dem „Opaleffekt" bei Kompositharzen fokussiert sich hauptsächlich auf kleine Zugaben von „Opalmitteln" oder Pigmenten, wie mikrofeinem Titandioxid, Aluminiumoxid oder Zirkondioxid, um Opaleszenz zu erreichen. Zum Beispiel beschreibt die Europäische Veröffentlichung Nr. 533,434 die Zugabe von mikrofeinem Titandioxid (< 0,2 μm) in einer Menge von weniger als 2 Gewichtsprozent (Gew.-%) zu kaltpolymerisierbaren hybriden oder Mikrofüll-Zahnkompositformulierungen, um Opaleszenz zu erreichen.
Es ist wünschenswert, Opaleszenz sowohl bei heiß- als auch kaltpolymerisierbaren Zahnkompositharzen zu erreichen, besonders bei dem Komposit, das in WO99/65453 beschrieben ist. Während Opaleszenz durch Modifizieren der Kompositformulierungen mit kleinen Mengen an Opalmitteln oder Pigmenten erreicht werden kann, fokussiert sich die vorliegende Erfindung auf die Entwicklung eines selbstopaleszierenden Kompositharzes.
JP 4210609 offenbart ein Kompositmaterial, das durch Mischen von (A) 10–60 Gewichtsteilen eines polymerisierbaren Vinylmonomers, (B) 90-40 Gewichtsteilen von pulverförmigen Füllstoffen von (B₁) 10 oder mehr Gew.-% eines sphärischen anorganischen Füllstoffs mit einer mittleren Teilchen von 0,1–1 μm und behandelt mit einer Verbindung, die mit der Oberflächenhydroxylgruppe (vorzugsweise einem Silanhaftmittel) reaktiv ist, und (B₂) 0,01 oder mehr Gew.-% (vorzugsweise 1–30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Verbindung B₁) eines ultrafeinen teilchenförmigen anorganischen Füllstoffs mit einer mittleren Teilchengröße von 10–50 nm und behandelt mit der vorstehenden Verbindung gleichzeitig mit der Behandlung der Verbindung B1, und (C) 0,001–5 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtmaterial) eines Polymerisationsinitiators. Von dem Kompositmaterial wird gesagt, dass es eine Fluidität, die auf einen optimalen Wert eingestellt ist, und hervorragende mechanische Festigkeit aufweist, und dass es eine polierte Fläche mit hoher Gleitfähigkeit ergibt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Harz-enthaltendes Zahnkomposit bereit, das einen Harzträger und einen transluzenten Füllstoff, der zwischen etwa 15 und etwa 80 Vol.-% Teilchen in einem Teilchengrößenbereich von etwa 0,2 μm bis etwa 0,6 μm umfasst, wobei der transluzente Füllstoff eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,05 μm bis etwa 0,5 μm aufweist und wobei der transluzente Füllstoff zum Zahnrestaurationskomposit eine mittlere ÄC*-Koordinate von mindestens etwa 9 beiträgt.
Das Komposit schließt eine transluzente Verstärkungsfüllstoff-Dispersionsphase mit etwa 15–80 Vol.-% dieser Füllstoffteilchen im Teilchengrößenbereich zwischen etwa 0,2 μm und etwa 0,6 μm ein, wodurch das Komposit eine selbstopaleszierende Qualität aufweist. Ohne die Zugabe von Opaleszenz-verleihenden Pigmenten, zeigt das Zahnrestaurationskomposit der vorliegenden Erfindung dem sichtbaren Auge Opaleszenz, welches der Restauration das Aussehen eines vitalen, natürlichen Zahnes verleiht. Zu diesem Zweck und in Übereinstimmung mit den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung wird Opaleszenz, wie hier definiert, durch eine mittlere ÄC*-Koordinate von mindestens etwa 9 durch Einbringen eines transluzenten Füllstoffs in eine Harzmatrix erreicht, vorzugsweise bei einer Beladung zwischen etwa 20–86 Gew.-% des Komposits, in welchem etwa 15–80 Vol.-%, und vorzugsweise 25–80 Vol.-%, dieser Füllstoffkomponente Teilchen im Größenbereich von etwa 0,2–0,6 μm aufweist.
In einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die Brechungsindices des Harzes und des transluzenten Füllstoffs dieselben oder im Wesentlichen ähnlich, wobei beide innerhalb des Bereichs von 1,45–1,60 liegen. Insbesondere ist es bevorzugt, dass der Brechungsindex des Füllstoffs innerhalb von ±0,04 des Brechungsindex des Harzes liegt. In noch einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst, um den Opaleffekt, der durch die vorliegende Erfindung erreicht wird, am Verdecktwerden zu verhindern, das Zahnrestaurationskomposit weniger als 0,0021 Gew.-% Pigmente mit gelbem Farbton, so dass die Kompositformulierung verhältnismäßig farblos ist, ganz wie menschlicher Zahnschmelz.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird der Füllstoff typischerweise durch eine Rührmaschine oder Vibrationsmühle zum bevorzugten Teilchengrößenbereich gemahlen. Im Gegensatz zu den Teilchen, die durch das bekannte Sol-Gel-Verfahren erzeugt wurden, hat das Mahlen des Füllstoffs asphärische Teilchen zur Folge, welche wegen ihrer unregelmäßigen Form mit dem polymerisierten Harz in einem viel größeren Umfang wechselwirken, um die Adhäsion des Harzes an den Füllstoff zu erhöhen und dadurch die Gesamtfestigkeit des Komposits zu erhöhen.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der Erfindung können Mikrofüllteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von kleiner als etwa 0,05 μm, vorzugsweise zwischen etwa 1 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% des Komposits zugefügt werden, um ein hybrides Komposit zu erzeugen. Die Mikrofüllteilchen tragen zur Dispersionsverstärkung bei, füllen die Lücken zwischen den größeren strukturellen Füllstoffteilchen, wobei das eingeschlossene Volumen verringert wird, und stellen eine große durch das Harz zu benetzende Oberfläche bereit, um die Festigkeit zu erhöhen. Die Mikrofüllteilchen tragen auch zu den Flusseigenschaften des ungehärteten Harzes bei.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist ein Zahnrestaurationskomposit, das einen transluzenten Füllstoff mit ausreichenden Teilchen im Teilchengrößenbereich zwischen etwa 0,2 μm und etwa 0,60 μm einschließt, wodurch das Komposit selbstopaleszierend ist. Die Opaleszenz, die durch die transluzenten Verstärkungsfüllstoffe erzeugt wird, ist weniger ausgeprägt als die, die durch die Zugabe von Opaleszenz-verleihenden Pigmenten erreicht wird. Folglich muss, um genügend Opaleszenz im Komposit zu erzeugen, dieser transluzente Füllstoff in verhältnismäßig hohen Beladungen vorliegen. Insbesondere sollte das Komposit der vorliegenden Erfindung etwa 20–86 Gew.-% eines transluzenten Füllstoffs umfassen, wobei 15–80 Vol.-% und vorzugsweise 25–80 Vol.-% dieser Füllstoffkomponente im Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm liegt. Die Teilchengröße der einzelnen Teilchen kann durch jedes bekannte Verfahren, wie die nachstehend beschriebens Laserstreuung, gemessen werden. Das Komposit der vorliegenden Erfindung kann vom hybriden Typ sein, enthaltend ferner eine Mikrofüllung mit einer mittleren Teilchengröße von kleiner als etwa 0,05 μm in einem härtbaren Harz, vorzugsweise einem photopolymerisierbaren Harz, das Methacrylatmonomere enthält. Derartige Methacrylatmonomerharze werden gehärtet, wenn sie sichtbarem Licht ausgesetzt werden. Das Zahnkomposit wird vom Zahnarzt auf die Zähne aufgetragen und einer Quelle sichtbaren Lichts ausgesetzt, um das Harz zu härten. Das gehärtete Komposit der vorliegenden Erfindung zeigt die Opaleszenz an, die der des natürlichen Zahnes ähnlich ist.
In einem Kompositmaterial, wie einem zahnfarbenen Zahnrestaurationsmittel, sollten die Harzmatrix und der Füllstoff in ihrem Brechungsindex angepasst sein, um eine Transparenz zu erreichen, die im Gegensatz zu deutlichen oder opaken Materialien der Zahnstruktur ähnlich ist. Außerdem ist diese Transparenz erforderlich, damit das Material unter Verwendung von sichtbarem Licht für die Initiation der Polymerisation gehärtet werden kann. Die Person, die die Formulierung ansetzt, hat verhältnismäßig breite Wahlmöglichkeiten zum Einstellen des Brechungsindex des Harzes, weil Harze im Bereich von etwa 1,45 bis etwa 1,60 im Handel leicht erhältlich sind. Obwohl Glasfüllstoffe viel komplizierter zu formulieren sind, können mikrongroße teilchenförmige Füllstoffe hergestellt werden, die einen Brechungsindex im Bereich von 1,45–1,60 aufweisen. Außerdem sollte die Reinheit des Glasfüllstoffs sehr hoch sein, weil sich kleine Mengen an Verunreinigungen bis unten zur niedrigen ppm-Menge sehr auffallend zeigen, wenn der Füllstoff im Harz dispergiert ist. Folglich ist in Übereinstimmung mit den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung der Brechungsindex des polymerisierten Harzes derselbe wie der oder ähnlich dem Brechungsindex des Füllstoffs. Genauer ist es bevorzugt, dass die Brechungsindices innerhalb von ±0,04 liegen.
Die transluzenten Füllstoffe, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf Borsilikatglas, Bariummagnesiumalumosilikatglas, Bariumalumosilikatglas, amorphes Siliziumdioxid, Zirkoniumsilikat, Titansilikat, Bariumoxid, Quarz, Aluminiumoxid und andere anorganische Oxidteilchen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der transluzente Füllstoff der, der in WO99/65453 beschrieben ist, wobei aber 15–80 Vol.-% des Füllstoffs in den Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm fallen. Solch ein Komposit mit einem Füllstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 0,05–0,5 μm, wobei 15–80 Vol.-% dieses Füllstoffs im Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm liegt, stellt die hohe Festigkeit bereit, die für belastungstragende Restaurationen erforderlich ist, behält ein glänzendes Aussehen bei klinischer Verwendung bei und weist ein vitales, opaleszentes, transluzentes Aussehen auf.
Um transluzente Füllstoffe mit ausreichenden Teilchen im Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm bereitzustellen, kann ein chemisches Sol-Gel-Verfahren verwendet werden, um den Füllstoff herzustellen, oder kann vorzugsweise ein Füllstoff durch einen umfangreichen Zerkleinerungschritt zu dem Größenbereich gemahlen werden. Die Zerkleinerung wird vorzugsweise durch Nassmahlung entweder in einer Rührmühle oder in einer Vibrationsmühle durchgeführt. Die Zerkleinerung deaggregiert die Füllstoffteilchen durch Trennen der Teilchen von Zusammenballungen, verringert die Größe der Füllstoffteilchen, beseitigt große Teilchen durch Brechen und erhöht die spezifische Oberfläche der Füllstoffteilchen durch Erzeugen einer großen Menge feiner Teilchen.
Der Grad der Opaleszenz kann durch ein einfaches kolorimetrisches Verfahren gemessen werden, das dem ähnlich ist, das in der Europäischen Veröffentlichung Nr. 533,434 offenbart ist, die hier durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist. Das darin beschriebene Verfahren verwendet die b*-Farbkoordinate der CIELAB-Skala, wie beschrieben in Billmeyer & Saltzman, Principles of Color Technology, 2. Aufl., S. 62–65 (1981), und beschreibt die Opaleszenz als den Äb*-Wert (d.h. die Transmissions-b*-Farbkoordinate minus der Reflexions-b*-Farbkoordinate) für eine 1 mm dicke Probe des Kompositmaterials. Der Äb*-Wert misst die Differenz in der Blau-Gelb-b*-Koordinate der CIELAB-Skala, wodurch sich die Opaleszenz des Komposits annähert. Ein Äb*-Wert von größer als 9 ist als Opaleszenz beschrieben:
Opaleszenz in Durchlicht ist als Orange-Effekt beschrieben, welcher auch eine Rotkomponente enthält. Folglich wird für das Verfahren, das in der vorliegenden Erfindung zur Bestimmung der Opaleszenz verwendet wird, die Chromatizitätsdifferenz ÄC* verwendet. ÄC* schließt zusätzlich zu Äb* die Rot-Grün-Chromatizitätsdifterenz Äa* ein. In diesem Fall ist Äa* das Rot-Grün-Äquivalent von Äb*. ÄC* ist eine skalare Größe, und sie wird durch Nehmen der Quadratwurzel der Summe von Äa*² und von Äb*² bestimmt. Bei ÄC*-Werten von kleiner als 4 wird keine Opaleszenz beobachtet. Damit Zahnrestaurationskomposite der Vitalität eines natürlichen Zahnes entsprechen, beträgt die ÄC*-Koordinate vorteilhafterweise mindestens etwa 9. Bei ÄC*-Werten zwischen 4 und 9 kann etwas Opaleszenz beobachtet werden, aber sie ist durch das bloße Auge nur schwach wahrnehmbar. Dieser geringe Grad an Opaleszenz in der Restauration ergibt kein lebensechtes Aussehen, das einem natürlichen Zahn ähnlich ist. Bei ÄC*-Werten von mindestens etwa 9 ist dieser Opaleffekt durch das bloße Auge deutlich wahrnehmbar, genau wie dieser Effekt in Verbindung mit einem natürlichen Zahn wahrnehmbar ist. Je höher der ÄC*-Wert, desto ausgeprägter ist der Opaleffekt.
Beispiele
Beim Herstellen des Füllstoffs zur Einbringung in eine Kompositpaste wurde die mittlere Teilchengröße des Füllstoffs durch Laserstreuung gemessen. Laserstreuung ist ein Verfahren zum Messen der mittleren Teilchengröße durch Abtasten der mittleren relativen Winkelintensität des gestreuten Lichtes. Ein Strahl monochromatischen Lichtes mit einer einheitlichen Wellenfront wird auf die Probe gerichtet, das Licht wird durch die Teilchen gebeugt oder gestreut, und ein Detektor wird verwendet, um die relative mittlere Intensität des gestreuten Lichtes bei verschiedenen Winkeln zu messen. Die mittlere Teilchengröße und Teilchengrößenverteilungskurve können dann aus der relativen mittleren Intensität berechnet werden. Eine derartige Laserstreuvorrichtung ist in US-Patent Nr. 5,610,712 von Schmitz et al. offenbart, das hier durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist. Für die vorliegenden Beispiele wurde ein Horiba Modell LA-910 Laserstreuung-mittlere Teilchengröße-Analysator verwendet. Die Teilchengrößenverteilung und mittlere Teilchengröße wurde für jeden der Füllstoffe gemessen, und der kumulative Volumenanteil in Prozent, der im Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm verteilt ist, wurde aus den Teilchengrößenverteilungskurven berechnet.
Die Füllstoffe, die in den Kompositen der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, sind vorzugsweise silanisiert. Für die folgenden Beispiele wurden die Füllstoffe durch Einsprühen mit 20% hydrolysierter Lösung von ã-Methacryloxypropyltrimethoxysilan in Wasser mit einem V-Mischer silanisiert. Die Beladung des Silans im Füllstoff betrug 2,5 Gew.-%.
Der transluzente Füllstoff geeigneter Größe kann mit kolloidgroßen Teilchen, wie Arten von Siliziumdioxid, Aluminiumoxid und Silikaten, zum Beispiel Siliziumdioxid-Zirkondioxid oder Siliziumdioxid-Titandioxid kombiniert werden, wobei die Teilchen eine mittlere Teilchengröße von weniger als 0,05 μm aufweisen, um ein hybrides Komposit zu erzeugen, wenn gewünscht. Typischerweise wird hydrophober Quarzstaub in einer Menge zwischen 1–15 Gew.-% der Endzusammensetzung verwendet.
Der transluzente Füllstoff und der fakultative kolloidale Füllstoff werden dann mit einem durch Licht härtbaren Harzträgermaterial kombiniert, welches im Handel erhältliche Monomere einschließen kann, die Methacrylatreste enthalten. Die Tabellen 1 und 2 verzeichnen die Komponenten der Harze, die in späteren Beispielen verwendet werden.
TABELLE 1 HARZZUSAMMENSETZUNG A
TABELLE 2 HARZZUSAMMENSETZUNG B
Andere Monomere können in der Harzzusammensetzung verwendet werden, wie Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Tetraethylenglykoldimethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat, 1,12-Dodecandioldimethacrylat, Diurethandimethacrylat (Rohamere 6661-0, Huls America, Somerset, NJ), Trimethylolpropantrimethacrylat, Glyzerindimethacrylat und Neopentylglykoldimethacrylat.
Die Harzzusammensetzung wird in einen Planetenmischer eingebracht, der auf 50°C thermostatiert wurde. Der Planetenmischer wird dann gestartet und der Füllstoff (oder die Füllstoffe) wird über eine Zeitdauer von 3 Stunden langsam zugefügt. Das Komposit wird anschließend eine weitere Stunde lang gemischt und dann unter vermindertem Sauerstoffdruck entlüftet.
Proben mit den Abmessungen von 1 mm Dicke × 2 Zoll Durchmesser wurden dann in die rostfreien Stahlformen erzeugt, die zwischen Objektträgern schichtweise angeordnet wurden. Die Proben wurden 10 Minuten lang in einem Cure Plus curing light (Jeneric Pentron Inc.) durch Licht gehärtet und zusätzlich 10 Minuten lang bei 135°C in einem Belleglass Curing Unit (Kerr Corp.) durch Wärme gehärtet. Die Chromatizitätskoordinaten für Standardtageslichtzustände wurden für jede gehärtete Scheibe in den Transmissions- und Reflexions-Modi unter Verwendung eines TCS Plus Colorimeter (BYK Gardner Inc.) gemessen.
Beispiel 1
Die Kontrollproben 1 und 2 und Testproben 1–3 wurden, wie vorstehend beschrieben, unter Verwendung von Silan-behandeltem Borsilikatglas als transluzenter Füllstoff hergestellt, die sich nur in der mittleren Teilchengröße und -verteilung unterscheiden. Kontrollprobe 2 enthält auch 0,1 Gew.-% Titandioxid (Typ P25 von Degussa Corp., Ridgefield Park, N. J.), ein bekanntes Opaleszenz-verleihendes Pigment. Borsilikatglas weist einen Brechungsindex von etwa 1,48 auf. Jeder transluzente Füllstoff wurde mit Harzzusammensetzung B, wie in Tabelle 2 bereitgestellt, gemischt, wobei die transluzente Füllstoffbeladung 74 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung betrug. Die Harzzusammensetzung B weist einen Brechungsindex von 1,478 auf, und folglich liegen die Brechungsindices des Füllstoffs und des Harzes innerhalb von 0,002 voneinander. TABELLE 3 stellt den kumulativen Volumenanteil in Prozent des transluzenten Füllstoffs bereit, der innerhalb des Teilchengrößenbereichs von 0,2–0,6 μm und des so erhaltenen ÄC*-Wertes fällt.
TABELLE 3 OPALESZENZ VON BORSILIKATGLAS
Wie TABELLE 3 darlegt, wenn die mittlere Teilchengröße groß ist und die Verteilung so ist, dass ein geringer Prozentsatz innerhalb des Teilchengrößenbereichs von 0,2–0,6 μm fällt, wie in Kontrollprobe 1, zeigt das Komposit geringe Opaleszenz an, weniger als die, die erforderlich ist, um einen natürlichen Zahn zu simulieren, und kleiner als die, die für den „Opaleffekt" erforderlich ist, um für das bloße Auge sichtbar zu sein. Es wird angenommen, dass die geringe Opaleszenz wegen schwacher diffuser Wechselwirkung mit Licht so ist, dass es eine kleine Menge Lichtstreuung gibt. Im Gegensatz dazu sind die Testproben 1–3 deutlich opaleszent, wobei sie ÄC*-Werte von gut über 9 aufweisen. Obwohl die Opaleszenz nicht so drastisch ist wie in der Kontrollprobe 2, welche das Opaleszenz-verleihende Pigment enthält, ist sie für das bloße Auge deutlich wahrnehmbar, und die Restaurationen, die aus diesen Testkompositen hergestellt wurden, zeigen die Vitalität an, die einem natürlichen Zahn ähnlich ist.
Beispiel 2
Die Kontrollprobe 3 und die Testproben 4 und 5 wurden, wie vorstehend beschrieben, unter Verwendung von Silan-behandeltem Bariumalumosilikatglas als transluzenter Füllstoff hergestellt, wobei sie sich nur in der mittleren Teilchengröße und -verteilung unterschieden. Bariumalumosilikatglas weist einen hohen Brechungsindex von etwa 1,54 auf und enthält ein Schwermetall, Barium, um der Restauration Röntgenstrahlundurchlässigkeit zu verleihen. Jeder transluzente Füllstoff wurde mit der Harzzusammensetzung A gemischt, wie in Tabelle 1 bereitgestellt, wobei die transluzente Füllstoffbeladung 78 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung betrug. Die Harzzusammensetzung A wies einen Brechungsindex von 1,518 auf, und folglich lagen die Brechungsindices des Füllstoffs und des Harzes innerhalb 0,022 voneinander. TABELLE 4 stellt die kumulativen Volumenanteile in Prozent des transluzenten Füllstoffs bereit, der innerhalb des Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm und des so erhaltenen ÄC*-Wertes fällt.
TABELLE 4 OPALESZENZ VON BORSILIKATGLAS
Wie TABELLE 4 darlegt, weist Kontrollprobe 3 mit einer etwas höheren Beladung des transluzenten Bariumalumosilikat-Füllstoffs, der im Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm verteilt ist, als das Borsilikatglas von Kontrollprobe 1, einen gewissen Grad an Opaleszenz auf, welche für das bloße Auge schwach wahrnehmbar ist, aber wenn die mittlere Teilchengröße verringert ist und eine größere Menge der Teilchen innerhalb des Teilchengrößenbereichs von 0,2–0,6 μm fallen, nimmt der Grad der Opaleszenz erheblich zu und ist für das bloße Auge deutlicher wahrnehmbar.
Beispiel 3
Die Testproben 6–9 wurden, wie vorstehend beschrieben, unter Verwendung verschiedener transluzenter Füllstoffe von variierender mittlerer Teilchengröße und Füllstoffbeladungen hergestellt. Das Siliziumdioxid (OX-50 von Degussa Corp.), das in den Testproben 6 und 7 verwendet wurde, wies einen Brechungsindex von etwa 1,45 auf. Der transluzente Siliziumdioxid-Füllstoff wurde mit der Harzzusammensetzung B, wie in Tabelle 2 bereitgestellt, mit der transluzenten Füllstoffbeladung, wie in TABELLE 5 verzeichnet, gemischt. Die Harzzusammensetzung B wies einen Brechungsindex von 1,478 auf, und folglich liegen die Brechungsindices des Siliziumdioxid-Füllstoffs und des Harzes innerhalb 0,028 voneinander. Der Titansilikat-Füllstoff von Testprobe 8 (von Tokuyama, Japan) wurde mit der Harzzusammensetzung B gemischt, während der Zirkoniumsilikat-Füllstoff von Testprobe 9 (von Tokuyama, Japan) mit Harzzusammensetzung A gemischt wurde. Diese Silikat-Füllstoffe umfassen Nanopartikel, die durch das Sol-Gel-Verfahren erzeugt wurden, und der Brechungsindex wurde nicht gemessen. TABELLE 5 stellt die Gesamtfüllstoffbeladung für die Kompositformulierung, den kumulativen Volumenanteil in Prozent des transluzenten Füllstoffs, der in den Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm fällt, und den so erhaltenen ÄC*-Wert bereit.
TABELLE 5 OPALESZENZ VON ANDEREN GLÄSERN
Wie TABELLE 5 darlegt, erzeugen Siliziumdioxid-Füllstoffe Opaleszenz, die in unterschiedlichen Graden für das bloße Auge wahrnehmbar ist, wobei der Grad der Opaleszenz von der mittleren Teilchengröße und -beladung abhängig ist. Der 0,04 μm-Siliziumdioxid-Füllstoff erzeugte einen ÄC*-Wert von 9,52 mit einer Füllstoffbeladung von nur 20 Gew.-%, wobei 15,9 Vol.-% dieses Füllstoffs Teilchen im Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm aufweisen. Während dieser Grad an Opaleszenz für das bloße Auge sichtbar ist, erzeugte der aggregierte 0,4 μm-Siliziumdioxid-Füllstoff mit einer höheren Beladung von 40 Gew.-%, wobei eine große Menge des Füllstoffs in den Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm fällt, eine viel stärkeren Grad an Opaleszenz, als durch den ÄC*-Wert von 24,58 angezeigt. Die Titansilikat- und Zirkoniumsilikat-Formulierungen mit noch höheren Beladungen, 74 Gew.-%, wobei eine große Menge des Füllstoffs in den Bereich von 0,2–0,6 μm fällt, zeigten auch verhältnismäßig hohe Grade an Opaleszenz an.
Aus den vorstehend beschriebenen Beispielen scheint es, dass hohe Verteilungen von transluzenten Füllstoffteilchen entweder unterhalb von 0,2 μm oder oberhalb von 0,6 μm eine geringe Opaleszenz zur Folge haben. Es wird angenommen, dass dieses an diesen Teilchen liegt, die keine ausreichend starke Wechselwirkung mit Licht aufweisen, um Lichtstreuung zu erzeugen, welche den „Opaleffekt" erzeugt. Teilchen im Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm weisen eine starke diffuse Wechselwirkung mit Licht auf. Wenn diese Teilchen in ausreichenden Mengen im Komposit vorliegen, erzeugen sie einen hohen Grad an Opaleszenz, die für das bloße Auge deutlich sichtbar ist, die einer Zahnrestauration, die aus diesem Komposit hergestellt ist, ein lebensechtes Aussehen verleiht.
Beispiel 4
Die Testproben 10–13 wurden, wie vorstehend beschrieben, unter Verwendung von Silanbehandelten 0,4 μm-Bariumalumosilikatglas hergestellt, die sich nur in der Tönung oder Farbnuance unterschieden. Die Testprobe 5 aus Tabelle 4 ist eine ungetönte Kompositpaste, was bedeutet, dass sie keine Farbpigmente enthält, um das Komposit zu tönen. Die Testproben 10–13 enthalten Pigmente mit gelbem Farbton, um die Farbe des gehärteten Komposits an die Farbe der natürlichen Zähne anzugleichen. Zwei verschiedene im Handel erhältliche Pigmente mit gelbem Farbton wurden verwendet, nämlich FDC#6 von Warner Jenkinson, Inc. und YO1987 von Pfizer Inc. Der in der Kompositpaste von Testprobe 10 verwendete Füllstoff enthält 50 Gew.-% ungetönten Füllstoff und 50 Gew.-% mit den Pigmenten mit gelbem Farbton getönten Füllstoff, um eine Vita Shade A3-Farbe gemäß dem bekannten Nuancierungssystem, das in der zahnmedizinischen Industrie zum Angleichen an die Farbe der natürlichen Zähne verwendet wird, zu erzeugen. Die in den Kompositpasten der Testproben 11, 12 und 13 verwendeten Füllstoffe enthalten 75 Gew.-%, 90 Gew.-% beziehungsweise 100 Gew.-% getönten Füllstoff. Jeder transluzente Füllstoff wurde mit der Harzzusammensetzung A gemischt, wie in Tabelle 1 bereitgestellt, wobei die transluzente Füllstoffbeladung 78 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung betrug und wobei der kumulative Volumenanteil in Prozent des transluzenten Füllstoffs in den Teilchengrößenbereich von 0,2–0,6 μm fällt, der 67% beträgt. TABELLE 6 stellt die Gewichtsprozente des in der Kompositpaste verwendeten gelben Pigments und den so erhaltenen ÄC*-Wert bereit.
TABELLE 6 OPALESZENZ VON GETÖNTEM BARIUMALUMOSILIKATGLAS
TABELLE 6 legt den Effekt der Farbpigmente auf die Opaleszenz dar. Die Opaleszenz, die in Zähnen und Restaurationsmaterialien beobachtet wird, ist ein subtiler Effekt, der durch andere dominierendere optische Eigenschaften beeinflusst werden kann. Zum Beispiel kann Opaleszenz, durch Farbe oder Nuance erheblich beeinflusst oder maskiert werden. Insbesondere wird angenommen, dass Farbtöne im Bereich von gelb und blau von Pigmentation die Opaleszenz erheblich beeinflussen, wenn ausreichendes Chroma vorliegt. Die Kompositharzformulierungen, die nuanciert werden, um dem gelben Farbton in natürlichen Zähnen zu entsprechen, zum Beispiel die Vita Shade A3-Formulierung, können die Opaleszenz wegen des starken gelben Chromas in der b*-Koordinate maskieren. Die Testproben 5 und 10–13 weisen mit Ausnahme der Zugabe von variierenden Mengen einer Pigmentation mit gelbem Farbton in den Testproben 10–13 identische Komponenten auf. Wie TABELLE 6 darlegt, verringert sich die Opaleszenz mit der Zunahme der Nuancierung der Kompositpaste. Das ungetönte Komposit wies einen ÄC*-Wert von 12,45 auf, und die Opaleszenz war deutlich wahrnehmbar. Die Testproben 10 und 11 enthielten kleine Mengen von Pigment, weniger als etwa 0,0021 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung, und wiesen ÄC*-Werte von 11,37 beziehungsweise 10,17 auf, dessen Opaleszenz erneut mit dem bloßen Auge deutlich wahrnehmbar ist, aber nicht zu einem so hohen Grad wie das ungetönte Komposit. Die Testprobe 12 enthielt eine größere Menge Pigment, 0,00216 Gew.- % der Gesamtzusammensetzung, und wies einen ÄC*-Wert von 8,82 auf, dessen Opaleszenz mit dem bloßen Auge nur an der Grenze sichtbar ist. Die Testprobe 13 wies eine verhältnismäßig große Menge Pigment auf, was einen ÄC*-Wert von nur 7,43 zur Folge hatte, welches weniger ist als das, was für die Opaleszenz erforderlich ist, um für das bloße Auge deutlich sichtbar zu sein. Ohne durch Theorie gebunden zu sein, wenn Pigmente zur Kompositformulierung zugefügt werden, um eine Vita A3-Nuance zu erzeugen, wird der gelb-braune Farbton dominierend und die Opaleszenz ist nicht mehr wahrnehmbar. Dieses kann erklären, warum die Opaleszenz in Zahnrestaurationskompositen ohne die Zugabe von Opaleszenz-verleihenden Mitteln vorher nicht beobachtet worden ist. Um den opaleszenten Effekt von transluzenten Verstärkungsfüllstoffen zu maximieren, wird angenommen, dass die Restaurationskompositformulierungen verhältnismäßig farblos sein sollten, ganz wie der menschliche Zahnschmelz. Zu diesem Zweck sollte die Menge der Pigmentation mit gelbem Farbton, die zu den Kompositformulierungen zugefügt wird, vorteilhafterweise bei einer Menge bei oder unterhalb von etwa 0,0021 Gew.-% gehalten werden. Um dieses in einem alternativen Verfahren zum Ausdruck zu bringen, sollte die Zusammensetzung weniger als 90% A3-nuanciert sein.
Beispiel 5
Zusätzlich zum Bereitstellen der Opaleszenz sind die Komposite der vorliegenden Erfindung auch transluzent. Eine Transluzenz, wie durch %T gemessen, die den natürlichen Zahnstrukturbereichen entspricht, liegt im Bereich von 14–80%T. Das %T wird von einer 1 mm dicken gehärteten Probe mit einem Gardner XL10 Color Difference Meter (BYK Gardner Inc.) gemessen. TABELLE 7 stellt die %T-Werte für ungetönte Testproben der vorliegenden Erfindung bereit.
TABELLE 7 TRANSLUZENZ VON RESTAURATIONSZUSAMMENSETZUNGEN
Wie TABELLE 7 zeigt, weisen die Testproben der vorliegenden Erfindung eine Transluzenz auf, die dieselbe des natürlichen Zahnes ist oder der desselben im Wesentlichen ähnlich ist.
Folglich stellt das Zahnkomposit der vorliegenden Erfindung eine transluzente Restauration mit einem hohen Grad an Opaleszenz bereit, die mit dem bloßen Auge deutlich wahrnehmbar ist. Opaleszierende Mittel brauchen nicht zugefügt zu werden, um das lebensechte Aussehen eines natürlichen Zahnes bereitzustellen, weil das Restaurationskomposit der vorliegenden Erfindung selbstopaleszierend ist.
Während die vorliegende Erfindung durch eine Beschreibung verschiedener Ausführungsformen veranschaulicht worden ist und während diese Ausführungsformen sehr ausführlich beschrieben worden sind, ist es nicht die Absicht der Anmelder, den Schutzbereich der angehängten Patentansprüche auf derartige Details einzuschränken oder auf eine Art und Weise zu beschränken. Zusätzliche Vorteile und Änderungen ergeben sich für den Fachmann leicht. Die Erfindung in seinen ausgedehnteren Ausführungsformen ist deshalb nicht auf die spezifischen Details und die repräsentative Zusammensetzung beschränkt, wie gezeigt und beschrieben. Dieses ist eine Beschreibung der vorliegenden Erfindung zusammen mit der bevorzugten Zusammensetzung unter Verwendung der vorliegenden Erfindung, wie gegenwärtig bekannt, gewesen. Jedoch sollte die Erfindung selbst nur durch die angehängten Patentansprüche definiert werden.

Claims

Zahnrestaurationskomposit, umfassend einen Harzträger und einen transluzenten Füllstoff, der zwischen 15 und 80 Vol.-% Teilchen in einem Teilchengrößenbereich von 0,2 μm bis 0,6 μm umfaßt, wobei der transluzente Füllstoff eine mittlere Teilchengröße von 0,05 μm bis 0,5 μm aufweist und wobei der transluzente Füllstoff dem Zahnrestaurationskomposit eine gemäß der Beschreibung gemessene mittlere ΔC*-Koordinate von mindestens 9 beisteuert.
Zahnrestaurationskomposit nach Anspruch 1, wobei das Restaurationskomposit zwischen etwa 20 und 86 Gew.-% transluzenten Füllstoff umfaßt.
Zahnrestaurationskomposit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiter umfassend einen kolloidalen Füllstoff in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% des Komposits, wobei der kolloidale Füllstoff aus Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als etwa 0,05 μm besteht.
Zahnrestaurationskomposit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der transluzente Füllstoff und der Harzträger jeweils einen Brechungsindex im Bereich von etwa 1,45 bis 1,60 aufweisen.
Zahnrestaurationskomposit nach einem vorhergehenden Anspruch, weiter umfassend etwa 1 bis 15 Gew.-% eines Mikrofüllstoffes mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als etwa 0,05 μm.
Zahnrestaurationskomposit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Zahnrestaurationskomposit im wesentlichen frei von einem Opaleszenz verleihenden Pigment ist.
Zahnrestaurationskomposit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der transluzente Füllstoff zwischen etwa 25 und etwa 80 Vol.-% Teilchen in einem Teilchengrößenbereich von etwa 0,2 μm bis etwa 0,6 μm umfaßt.
Zahnrestaurationskomposit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der transluzente Füllstoff einen Brechungsindex innerhalb von +/–0,04 des Brechungsindex des Harzträgers aufweist.
Zahnrestaurationskomposit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Komposit weniger als etwa 0,0021 Gew.-% Pigmente mit gelbem Farbton beinhaltet.
Zahnrestaurationskomposit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der transluzente Füllstoff aus Borsilicatglas, Bariumalumosilicatglas, Siliciumdioxid, Titansilicat, Zirkoniumsilicat, Bariummagnesiumalumosilicatglas, Bariumoxid, Quarz und Aluminiumoxid ausgewählt ist.