DE60212324T2

DE60212324T2 - Dentalmaterial

Info

Publication number: DE60212324T2
Application number: DE60212324T
Authority: DE
Inventors: M. Carolyn Bradenton PRIMUS
Original assignee: Dentsply International Inc
Current assignee: Dentsply Sirona Inc
Priority date: 2001-01-04
Filing date: 2002-01-03
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-01-04
Also published as: DE60212324D1; CA2433801A1; EP1347732A1; EP1347732B1; WO2002056838A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dentalmaterial, wie z.B. einen Zement oder ein Wiederherstellungsmaterial. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Dentalmaterial, das mit einem Portlandzement hergestellt wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
US-Patent Nr. 5 415 547 beschreibt eine Zusammensetzung aus Zement für Dentalanwendungen. Die Zusammensetzung dieses Portlandzements weist jedoch eine graue Farbe auf. Diese Farbe ist für Dentalanwendungen schädlich. Die Grauheit des Zements ergibt ein sehr unästhetisches Resultat, wenn der Zement durch dünne Gewebe sichtbar ist, wie z.B. in den kleineren Zähnen in Pedodontics oder an der Gaumenlinie. Erfindungsgemäß kann anstelle eines grauen Portlandzements weißer Portlandzement verwendet werden. Weißer Portlandzement hat den Vorteil, dass er in der Zahnfarbe ähnlicher zu Zähnen ist als das '547-Patent. Die dunkle Farbe aus einem konventionellen grauen Portlandzement ist deshalb nicht vorhanden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabenstellung der Erfindung ist die Bereitstellung eines Dentalmaterials.
Eine andere Aufgabenstellung der Erfindung ist die Bereitstellung eines weißen Dentalmaterials, wie z.B. eines Zements, eines Wiederherstellungsmittels oder dergleichen.
Eine zusätzliche Aufgabenstellung der Erfindung ist die Bereitstellung eines solchen Dentalmaterials, das Portlandzement enthält.
Eine weitere Aufgabenstellung der Erfindung ist die Bereitstellung eines solchen Materials, das im wesentlichen frei ist von Eisenoxid.
Ein erfindungsgemäßer weißer Portlandzement enthält, zum Unterschied zur Zusammensetzung des 547'-Patents, das ca. 5% Eisenoxid enthält, eigentlich kein Eisen. Ohne Eisenoxid weist der Zement eine weiße Farbe auf und fällt in den Zusammensetzungsbereich von Portlandzemente, der wie folgt angegeben wird, wobei alle Prozentangaben sich auf das Gewicht beziehen:
61 bis 70% Calciumoxid (Calcia),
19 bis 29% Siliciumdioxid,
5 bis 15% Aluminiumoxid und
0 bis 0,5% Eisen,
bezogen auf 100 Gew.-% des Materials.
Das Material enthält weniger als 0,5 Gew.-% Eisen, bezogen auf 100 Gew.-% des Materials.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Ein erfindungsgemäßes Dentalmaterial, wie z.B. ein Zement, Wiederherstellungsmaterial oder dergleichen, weist die folgenden Gewichtsprozente an Komponenten auf:
61 bis 70% Calciumoxid,
19 bis 29% Siliciumoxid,
5 bis 15% Aluminiumoxid und
0 bis 0,5% Eisen,
bezogen auf 100 Gew.-% des Materials.
Das Material enthält weniger als ca. 0,5 Gew.-% Eisen, bezogen auf 100 Gew.-% des Materials. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Material im wesentlichen frei von Eisenoxid, was bedeutet, dass es weniger als ca. 0,5 Gew.-% Eisen enthält. Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Material kein Eisen. Visuell betrachtet weist das Material eine weiße Farbe auf und ist deshalb für Dentalanwendungen wünschenswerter als früher verwendete graugefärbte Materialien. Ein Vergleich des bekannten graugefärbten Materials wird in Tabelle 1 angegeben.
Ohne Eisenoxid weist der Portlandzement weniger Calciumaluminoferrit-Phase auf, wie in Tabelle II angegeben. Tabelle II
Weiße Portlandzemente werden in erster Linie bei dekorativen architektonischen Anwendungen verwendet, obwohl ihre Eigenschaften ähnlich sind zu denen grauer Zemente. Siehe Tabelle III, worin der "Exemplary Prior Cement" nach dem '547-Patent hergestellt wird und im Handel erhältlich ist. Der Aufwand, Eisenoxid aus ihrer Formelierung auszuschließen, macht sie teurer und schwieriger herzustellen.
Erfindungsgemäß kann einem Portlandzement auch Fluorid in Form von Calciumfluorid zugegeben werden. Zugaben von 1,7 Gew.-% Fluor im Zement vor dem Brennen erhöht die Festigkeit (bei 28 Tagen Abbinden) um etwa 10%. Aus einem solchen Zement kann das Fluorid freigesetzt werden oder nicht.
Einige Dentalapplikationen erfordern keine hohe Radioopazität, wie z.B. eine Zahnpulpa-Abdeckung. Für eine Verwendung des Materials in einer dünne Schicht, wie für eine Pulpa-Abdeckung erforderlich, sind die Abdichtungseigenschaft und die Fähigkeit zur Dentalbrückenbildung wichtiger als die Radioopazität. Für eine zusätzliche Effektivität bei einigen Dentalanwendungen kann der Zement radioopak gemacht werden. Wismuthoxid verlangsamt das Abbinden und die Festigkeitsentwicklung. Das Wismutoxid verleiht der Mischung eine schwach-gelbe Farbe, weil das Wismutoxid gelb gefärbt ist.
Mit dem Zement kann ein anderes radioopafizierendes Mittel gemischt werden. Als Alternative zu Wismutoxid kann z.B. ein für Dentalverbundkörper verwendetes radioopakes Glas mit Portlandzement gemischt werden. Die Farbe der Mischung ist Weiß. Ein Glas, wie z.B. Corning 7724 oder 7726, kann verwendet werden. Solche Gläser sind innerhalb des US-Patents # 4 920 082 bzw. 4 775 646. Wenn ein Fluorid-freisetzendes Glas verwendet wird, würde diese Mischung radioopak sein und Fluoridionen freisetzen. Die Fluorid-Freisetzung würde helfen, eine interne Resorption oder einen zervikalen Verfall zu verhindern.
Ein dritter radioopaker Zusatz würde Bariumsulfat anstelle von Wismutoxid sein. Das Bariumsulfat ist in Wasser nicht löslich, und deshalb würde es nicht eine toxische Schwermetallverbindung sein. Dieses Material ist weiß und würde auch eine graue Verfärbung der Mischung vermeiden.
Ein anderer Zusatz zu Zement ist Bioglass. Bioglass, eine patentierte Formelierung für Glas, ist bekannt dafür, dass es biologisch aktiv ist, und fördert das Knochenwachstum (siehe US-Patent 4 232 972). Seine Formulierung liegt innerhalb des Zusammensetzungsbereichs (alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht (Gew.-%)):

Siliciumoxid 40–62%

Soda 10–32%

Calciumoxid 10–32%

Phosphorpentoxid 0–12%

Calciumfluorid 0–18% und

Boroxid 0–20%.
Das Bioglass kann als grobes Pulver mit einer Größe von ca. 170 bis 140 mesh zugegeben werden. Es wurde gefunden, dass die große grobe Form für das Knochenwachstum förderlicher ist als eine feinere Größe. Bioglass-Teilchen könnten als ein "Aggregat" in einem Portlandzement verwendet werden und bilden einen Beton. Bioglass (siehe US-Patent Nr. 4 775 646) ist ein weißes Pulver und würde eine Mischung mit weißem Zement nicht färben. Dies wäre besonders interessant zum Füllen von Knochendefekten oder Wurzelendfüllungen, wo ein Knochenwiederwachstum wichtig ist. Hench hat die Mischung aus Bioglass und Zement patentiert. Siehe US-Patent # 4 775 646 (L. Hench et al.) für ein Fluoridenthaltendes Bioglass. US-Patent # 4 171 544 (L. Hench et al.) zum Binden an Knochen mit einer großen, porösen, Silicium-reichen Oberfläche. Es lehrt die Verwendung von Portlandzement zum BINDEN (BONDING) von (nicht als Wiederherstellungsmaterial für) Dentalimplantaten und mit einem biologisch aktiven Glas gemischten Zement.
Andere Zementzusammensetzungen können in Betracht gezogen werden, um einen weißen Zement auszubilden, solange sie kein Eisenoxid enthalten. Zum Beispiel kann Bariumoxid teilweise Calci umoxid ersetzen. Dies ist ein neuer Bestandteil und nicht im ersten Torabinejad-Patent (# 5 415 547) spezifiziert. Dies würde einen Zement ausbilden, der inhärent radioopak ist und keine weiteren Zusätze benötigt.
Die Feinheit des Zements beeinflusst ebenfalls seine Brauchbarkeit in der Zahnheilkunde. Das Torabinejad-Patent bezieht sich z.B. auf einen Zement vom Typ 3, einem relativ feinen Zement mit einer Oberfläche von 450 bis 550 m²/kg. Solche Zemente werden jedoch von Zahnärzten als körnig oder sandig wahrgenommen, die eine geringere Qualität aufweisen und in feine Öffnungen weniger leicht eingefüllt werden können. Die Oberflächenmessung liefert einen allgemeinen Hinweis auf die Feinheit des Pulvers, kennzeichnet aber die Größenverteilung der Pulverteilchen nicht ausreichend.
Zur Verbesserung des Verhaltens solcher Dentalmaterialien kann man nach zwei Wegen vorgehen: Entfernung grober Teilchen oder Verringerung der durchschnittlichen Teilchengröße. Die Entfernung grober Teilchen kann durch Sieben oder Luftwäsche erzielt werden. Die Teilchengrößenverringerung kann durch Mahlprozesse, wie z.B. Kugelmahlen, Luftabrieb oder Reibvermahlen, erzielt werden.
Feinere Zemente sind für ein Wurzelkanal-Abdichtmaterial oder ein Wurzelkanal-Verschlussmaterial geeigneter. Die Verwendung eines Zements mit einer Oberfläche von ca. 1.000 m²/kg ermöglicht eine leichte Füllung in einen Wurzelkanal, einschließlich von Seitenkanälen. Wir testeten einen solchen Zement als Wurzelkanalfüllmittel und fanden, dass er einem Zement mit einer geringeren Oberfläche vorzuziehen ist. Die Entfernung von Teilchen, die gröber als 400 mesh (44 μm) sind, verbesserte das Handling des in dem handelsüblich erhältlichen ProRoot-MTA-Material verwendeten grauen Zements. Dieses Verfahren erhöhte die gemessene Oberfläche von 454 auf 509 m²/kg.
Es ist deshalb ersichtlich, dass das wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Dentalmaterial geeignet ist, um die angegebenen Aufgabenstellungen der Erfindung zu lösen. Es ist einzusehen, dass die Menge verschiedener Komponenten variiert werden kann, und immer noch in den Rahmen der Erfindung fällt. Der Rahmen der Erfindung wird nur durch die Ansprüche bestimmt.

Claims

Dentalmaterial, ausgewählt aus einem Zement und einem Verstärkungsmaterial, umfassend Portlandzement und enthaltend (a) 61 bis 70 Gew.-% Calcia, (b) 19 bis 29 Gew.-% Siliciumdioxid, (c) 5 bis 15 Gew.-% Aluminiumoxid, (d) weniger als 0,5 Gew.-% Eisenoxid, bezogen auf 100 Gew.-% des Materials.
Dentalmaterial nach Anspruch 1, das eine weiße Farbe aufweist.