DE69921231T2

DE69921231T2 - Dentalmasse und daraus hergestellter künstlicher Zahn

Info

Publication number: DE69921231T2
Application number: DE69921231T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kawaguchi; Akira Hasegawa
Original assignee: GC Dental Products Corp
Current assignee: GC Dental Products Corp
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2019-05-27
Also published as: EP0962215A3; DE69921231D1; JPH11335221A; EP0962215B1; EP0962215A2; US6196843B1; JP4349666B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dentalzusammensetzung und einen künstlichen Zahn, hergestellt unter Verwendung dieser Dentalzusammensetzung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Dentalzusammensetzung, die unter anderem gute mechanische Eigenschaften und mechanische Bearbeitbarkeit aufweist, die in Bezug auf Farbbeständigkeit, Farbechtheit und ästhetische Qualität überlegen ist, und die für einen künstlichen Zahn und auch für einen unter Verwendung dieser Dentalzusammensetzung hergestellten künstlichen Zahn geeignet ist.
Ein künstlicher Zahn soll in der Regel verschiedene Anforderungen erfüllen, zum Beispiel soll er gute mechanische Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit, Festigkeit und Stoßfestigkeit, sowie gute mechanische Bearbeitbarkeit, gute Farbbeständigkeit und Farbechtheit, überlegene ästhetische Qualität, das Fehlen biologischer Beeinträchtigungen, eine gute biologische Kompatibilität etc. bieten.
Als künstliche Zähne wurden sowohl Zähne aus Kunstharz mit Polymethylmethacrylat als einer Hauptkomponente, Zähne aus Hartharz, die polyfunktionelles Methylmethacrylat und anorganische Füllstoffe enthalten, als auch Zähne aus Porzellan entwickelt und sind im Einsatz. US-A-4396476 beschreibt solche Zähne aus Hartharz.
Als Zähne aus Kunstharz sind solche aus Methacrylatpolymeren und Copolymeren, die hauptsächlich aus Methacrylat bestehen, entwickelt worden und im Einsatz. Obwohl diese preiswert und hinsichtlich ihrer ästhetischen Qualität, Farbbeständigkeit und Stoßfestigkeit vorteilhaft sind, verfügen sie über eine geringe und unzureichende Verschleißfestigkeit. Da Zähne aus Kunstharz einer hohen Temperatur ausgesetzt werden, wenn sie mit Schleifmitteln wie beispielsweise einer Spitze oder einem Stempel-Zahnbohrer aus Korund für die Anpassung des Bisses durch ein Laborgerät geschliffen werden, schmelzen die Kunstharze und kleben an den Schleifmitteln, wodurch die Schleifeffizienz erheblich verringert wird. Obwohl bei unterschiedlichen Personen einige Unterschiede in der Beißkraft während des Kauens von Nahrung bestehen, sagt man, dass die Kraft in der Regel mit dem Gewicht der Person korreliert. Daher ist beim Einwirken der Beißkraft auf die Spitze eines Zahnes der durch die Beißkraft verursachte Kaudruck an der Spitze eines Zahnes extrem. Aus den oben genannten Gründen können an Zähnen aus Kunstharz leicht Verschleiß und Schäden durch Beißen während des Kauens oder den Gebrauch einer Zahnbürste etc. auftreten. Darüber hinaus kann sich die Form eines Zahnes durch starkes Kauen verändern; daher ist es schwierig, ihn über einen langen Zeitraum hinweg unverändert zu verwenden.
Um die Nachteile von Zähnen aus Kunstharz zu überwinden, wurden Zähne aus Hartharz entwickelt. Hierbei handelt es sich um Verbundwerkstoffe (Verbundharze), in denen polymerisierte und gehärtete Harze als Matrix verwendet werden. Die Harze werden durch Kneten und Dispergieren anorganischer Füllstoffe in polyfunktionellen Methacrylatmonomeren und/oder -oligomeren hergestellt. Die Zähne aus Hartharz verfügen über eine für vordere Zähne wichtige, ästhetische Qualität und eine für Backenzähne ausreichende mechanische Festigkeit gegen Beißdruck. Weiterhin hat man besonders ihre Verschleißfestigkeit verbessert, da die anorganischen Füllstoffe eine große Härte aufweisen. Die in den Matrix-Harzen dispergierten anorganischen Füllstoffe werden jedoch durch Formkorrekturen oder Polieren freigelegt und an der Oberfläche exponiert, oder sie lösen sich von der Oberfläche ab. Daher wird die Oberfläche der Zähne aus Hartharz rau, was die Berührung mit der Zunge unangenehm macht. Darüber hinaus lagert sich Zahnbelag oder Zahnstein in Fehlstellen, die durch das Ablösen der anorganischen Füllstoffe von den Zähnen aus Hartharz entstehen, ab. Dadurch kann sich der Zahn aus Hartharz verfärben. Da das polyfunktionelle Methacrylatpolymer selber eine geringe Farbbeständigkeit hat, kann es sich beim Einsatz im Mund verfärben. Da Zähne aus Hartharz über eine höhere Härte als konventionelle Zähne aus Kunstharz verfügen, können sich außerdem Frakturen oder Splitter bei der Bearbeitung im Labor bilden, und eine Spitze kann durch heftiges Kauen im Mund leicht brechen.
Ein Porzellanzahn, eine Art künstlicher Zahn aus Keramik, der schon lange im Einsatz ist, verfügt über eine hohe Verschleißfestigkeit, ausgezeichnete ästhetische Qualität, Farbbeständigkeit und Farbechtheit, führt nicht zu biologischen Schädigungen oder Irritationen des Mundraumes, ist angenehm in der Berührung durch die Zunge und ist ein stabiles Dentalmaterial, das keine Veränderung in der Qualität des Materials selbst beim Einsatz über längere Zeiträume erfährt. Allerdings weist es im Vergleich zu Zähnen aus Kunstharz und Zähnen aus Hartharz den Nachteil hoher Kosten, einer geringen Elastizität und einer niedrigen Stoßfestigkeit auf Grund von Sprödigkeit auf, und neigt zu Rissbildung und Bruch. Weiterhin tritt eine erhebliche Schrumpfung in Folge des Brennens auf, was es erschwert, es exakt in die vorgeschriebene Form zu sintern. Es entspricht der allgemein üblichen Praxis, einen Porzellanzahn nach dem Brennen, Polieren und der Formkorrektur einzusetzen. Thermische Belastung während der Korrektur und des Polierens verursacht Mikrorisse. Diese Mikrorisse wachsen durch fortgesetzten Beißdruck während des Kauens von Nahrung und auf Grund von Schlägen durch das Kauen harter Nahrung, woraus ein Ermüdungsriss, oder unter exzessiver Bissbelastung, ein Bruch resultiert. Beim Einsatz eines Porzellan-Zahnes wird ein mechanisches Haltemittel wie beispielsweise ein Haltestift oder ein -loch im Porzellan-Zahn vorgesehen, um eine ganzheitliche Verbindung des Porzellanmaterials mit dem Harz des Prothesenlagers zu erreichen, da die Haftung zwischen dem Porzellan-Zahn und dem Harz des Prothesenlagers, das als Prothese oder Fundament dient, sehr gering ist. Solche Haltemittel neigen jedoch dazu, Spannungskonzentrationen ausgesetzt zu sein, und eine fehlerhafte Befestigung verursacht Risse im umliegenden Harz des Prothesenlagers oder den Bruch des Porzellan-Zahnes nach dem Befestigen im Mund. Der Porzellan-Zahn kann auch dazu neigen, sich von dem Harz des Prothesenlagers zu lösen. Aus diesen Gründen erfordert das Fertigen eines zufriedenstellenden Gebisses unter Verwendung eines Zahnes aus Porzellan Erfahrung und verursacht hohe Kosten.
Für künstliche Zähne wie Zähne aus Kunstharz, Zähne aus Hartharz und Porzellan-Zähne ergeben sich Vorteile und Nachteile. Daher besteht Bedarf an einem künstlichen Zahn, der in ausgewogener Weise die Vorteile von Zähnen aus Kunstharz, Zähnen aus Hartharz und Zähnen aus Porzellan vereint und weniger Nachteile aufweist.
Die vorliegende Erfindung ist das Ergebnis aufwändiger Untersuchungen im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände und hat zur Aufgabe, eine Dentalzusammensetzung bereitzustellen, die unter anderem eine ausgezeichnete Farbbeständigkeit, Farbechtheit und ästhetische Qualität gewährleistet, die überlegene Eigenschaften in Bezug auf Biegesteifigkeit, Schlagfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit etc. aufweist, und die für einen künstlichen Zahn und die Herstellung eines künstlichen Zahnes unter Verwendung dieser Dentalzusammensetzung geeignet ist.
Die vorangenannten und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich.
Die erfindungsgemäße Dentalzusammensetzung und der erfindungsgemäße künstliche Zahn werden im folgenden beschrieben. Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung werden hier zur Vereinfachung die verwendeten Materialien wie folgt angegeben:
Rohmaterial (A): wenigstens ein Monomer und/oder Oligomer, das ausgewählt ist unter Methacrylaten und Acrylaten
Rohmaterial (B): ein unvernetztes Polymer, das ausgewählt ist unter Homopolymeren von Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Copolymeren von wenigstens zwei Monomeren, die ausgewählt sind unter Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Gemischen der Homopolymere; Gemischen der Copolymere; und Gemischen aus dem (den) Homopolymer(en) und dem (den) Copolymer(en)
Rohmaterial (C): ein vernetztes Polymer, das ausgewählt ist unter Homopolymeren von Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Copolymeren von wenigstens zwei Monomeren, die ausgewählt sind unter Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Gemischen der Homopolymere; Gemischen der Copolymere; und Gemischen aus dem (den) Homopolymer(en) und dem (den) Copolymer(en)
Rohmaterial (D): ein organischer und anorganischer Füllstoffkomplex
Rohmaterial (E): ein anorganischer Füllstoff
Die erfindungsgemäße Dentalzusammensetzung umfasst also ein Rohmaterial (A), ein Rohmaterial (B), ein Rohmaterial (C) und ein Rohmaterial (D).
So wird eine Dentalzusammensetzung bereit gestellt, die eine ausgezeichnete Farbbeständigkeit, Farbechtheit und ästhetische Qualität über einen langen Zeitraum hinweg beibehält, die in Bezug auf Biegesteifigkeit, Schlagfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit etc. überlegen ist und die ausgewogene, für einen künstlichen Zahn geeignete Eigenschaften aufweist.
Die erfindungsgemäße Dentalzusammensetzung kann auch ein Rohmaterial (A), ein Rohmaterial (B), ein Rohmaterial (C), ein Rohmaterial (D) und ein Rohmaterial (E) umfassen.
So wird eine Dentalzusammensetzung bereit gestellt, die eine ausgezeichnete Farbbeständigkeit, Farbechtheit und ästhetische Qualität über einen langen Zeitraum hinweg beibehält, die überlegen in Bezug auf Biegesteifigkeit, Schlagfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit etc. ist, und die für einen künstlichen Zahn geeignet ist, wobei das Rohmaterial (E) billiger als das Rohmaterial (D) ist und in einfacher Weise die Härte erhöhen kann, obwohl durch die Verwendung des Materials (E) eine gewisse Opazität auftreten kann.
Vorzugsweise ist das vernetzte Polymer ein vernetztes Polymer, das als einen Hauptbestandteil Polymethylmethacrylat mit oder ohne eine Allylgruppe umfasst. Das Rohmaterial (A) kann das vernetzte Polymer quellen oder in das vernetzte Polymer absorbiert werden, um polymerisiert und gehärtet zu werden, wodurch eine dreidimensionale, interpenetrierende Netzwerkstruktur gebildet wird. Beim vernetzten, eine Allylgruppe umfassende Polymer werden das vernetzte Polymer und das aus dem Rohmaterial (A) abgeleitete Polymer über die Allylgruppe pfropfpolymerisiert, so dass man die interpenetrierende Netzwerkstruktur erhält. Beim vernetzten Polymer ohne eine Allylgruppe wird die interpenetrierende Netzwerkstruktur mit dem Rohmaterial (A) gebildet.
Eine Erhöhung der Härte und eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit kann man durch das vernetzte Polymer, welches als einen Hauptbestandteil Polymethylmethacrylat ohne eine Allylgruppe enthält, erreichen. Weiterhin kann man sowohl eine Erhöhung der Härte als auch eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit und der Festigkeit durch das vernetzte Polymer, welches als einen Hauptbestandteil Polymethylmethacrylat mit einer Allylgruppe enthält, erreichen. Man kann also sowohl eine Erhöhung der Härte als auch eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit und der Festigkeit erreichen, wenn beide vernetzten Polymere gemeinsam verwendet werden.
Beispiele für konkrete Dentalzusammensetzungen sind eine Dentalzusammensetzung, die ein Monomer und/oder Oligomer eines Methacrylates, unvernetztes Polymethylmethacrylat, wenigstens eines der vernetzten Polymere, die Polymethylmethacrylat mit oder ohne eine Allylgruppe als einen Hauptbestandteil enthalten, und einen organischen und anorganischen Füllstoffkomplex umfasst, sowie eine Zusammensetzung, die ein Monomer und/oder Oligomer eines Methacrylates, unvernetztes Polymethylmethacrylat, wenigstens eines der vernetzten Polymere, die Polymethylmethacrylat mit oder ohne eine Allylgruppe als einen Hauptbestandteil enthalten, einen organischen und anorganischen Füllstoffkomplex und einen anorganischen Füllstoff umfasst.
Der erfindungsgemäße künstliche Zahn wird aus einer Zusammensetzung hergestellt, die ein Rohmaterial (A), ein Rohmaterial (B), ein Rohmaterial (C) und ein Rohmaterial (D) umfasst, wobei ein Monomer und/oder Oligomer des Rohmaterials (A) polymerisiert und gehärtet wird.
Auf diese Weise wird ein künstlicher Zahn bereit gestellt, der eine ausgezeichnete Farbbeständigkeit, Farbechtheit und ästhetische Qualität über einen langen Zeitraum hinweg beibehalten kann, der in Bezug auf Biegesteifigkeit, Schlagfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit etc. überlegen ist und der ausgewogene Eigenschaften aufweist.
Außerdem wird der erfindungsgemäße künstliche Zahn aus einer Zusammensetzung hergestellt, die ein Rohmaterial (A), ein Rohmaterial (B), ein Rohmaterial (C), ein Rohmaterial (D) und ein Rohmaterial (E) umfasst, wobei ein Monomer und/oder Oligomer des Rohmaterials (A) polymerisiert und gehärtet wird.
Auf diese Weise wird ein künstlicher Zahn bereit gestellt, der eine ausgezeichnete Farbbeständigkeit, Farbechtheit und ästhetische Qualität über einen langen Zeitraum hinweg beibehalten kann, der in Bezug auf Biegesteifigkeit, Schlagfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit etc. überlegen ist und der ausgewogene Eigenschaften aufweist, wobei das Rohmaterial (E) preiswerter ist als das Rohmaterial (D) und in einfacher Weise die Härte erhöhen kann, obwohl durch die Verwendung des Materials (E) durchaus eine gewisse Opazität auftreten kann.
Vorzugsweise ist das vernetzte Polymer ein vernetztes Polymer, das als einen Hauptbestandteil Polymethylmethacrylat mit oder ohne eine Allylgruppe umfasst. Das Rohmaterial (A) kann das vernetzte Polymer quellen oder in das vernetzte Polymer absorbiert werden, um polymerisiert und gehärtet zu werden, wodurch eine dreidimensionale, interpenetrierende Netzwerkstruktur gebildet wird. Im Falle des vernetzten, eine Allylgruppe aufweisenden Polymers werden das vernetzte Polymer und das aus dem Rohmaterial (A) abgeleitete Polymer über die Allylgruppe pfropfpolymerisiert, so dass man die interpenetrierende Netzwerkstruktur erhält. Im Falle des vernetzten Polymers ohne eine Allylgruppe wird die interpenetrierende Netzwerkstruktur mit dem Rohmaterial (A) gebildet.
Eine Erhöhung der Härte und eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit kann man durch das vernetzte Polymer, welches als einen Hauptbestandteil Polymethylmethacrylat ohne eine Allylgruppe enthält, erreichen. Weiterhin kann man sowohl eine Erhöhung der Härte als auch eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit und der Festigkeit durch das vernetzte Polymer, welches als einen Hauptbestandteil Polymethylmethacrylat mit einer Allylgruppe enthält, erreichen. Man kann also sowohl eine Erhöhung der Härte als auch eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit und der Festigkeit erreichen, wenn beide vernetzten Polymere gemeinsam verwendet werden.
Konkrete Beispiele für künstliche Zähne sind ein künstlicher Zahn, der aus einer Dentalzusammensetzung hergestellt ist, die ein Monomer und/oder Oligomer eines Methacrylates, unvernetztes Polymethylmethacrylat, wenigstens eines der vernetzten Polymere, die Polymethylmethacrylat mit oder ohne eine Allylgruppe als einen Hauptbestandteil enthalten, und einen organischen und anorganischen Füllstoffkomplex umfasst, wobei das Monomer und/oder Oligomer eines Methacrylates polymerisiert und gehärtet wird, sowie ein künstlicher Zahn, der aus einer Zusammensetzung hergestellt ist, die ein Monomer und/oder Oligomer eines Methacrylates, unvernetztes Polymethylmethacrylat, wenigstens eines der vernetzten Polymere, die Polymethylmethacrylat mit oder ohne eine Allylgruppe als einen Hauptbestandteil enthalten, einen organischen und anorganischen Füllstoffkomplex und einen anorganischen Füllstoff umfasst, wobei das Monomer und/oder Oligomer eines Methacrylates polymerisiert und gehärtet wird.
Diese künstlichen Zähne haben überlegene Eigenschaften, die die Vorteile der konventionellen Zähne aus Kunstharz und die Vorteile der Zähne aus Hartharz vereinen und die Nachteile dieser Zähne aus Kunstharz und Zähne aus Hartharz kompensieren. Darüber hinaus sind sie preiswert zu erhalten und verfügen über eine überlegene Beständigkeit.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden genauer erläutert.
Beispiele für das Methacrylatmonomer des Rohmaterials (A) sind Methylmethacrylat, Alkylmethacrylate, alicyclische, aromatische, heterocyclische Gruppen und Vinylgruppen enthaltende Methacrylate, Hydroxy- (Alkoxy-) Gruppen enthaltende Methacrylate, Di- und Tri-Methacrylate, Carboxylgruppen enthaltende Methacrylate, Dialkylaminoethylmethacrylate, Fluoralkylmethacrylate. Konkrete Beispiele sind Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, i-Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Dimethylaminethylmethacrylat, Diethylaminethylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, 1,3-Butylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Polyethylenglykoldimethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat und Trimethylolpropantrimethacrylat. Weitere Beispiele sind die den oben genannten Methacrylaten entsprechende Acrylate. Sofern Monomere diesen Methacrylaten oder Acrylaten entsprechen, sind diese nicht auf die oben genannten Monomere beschränkt. Als Rohmaterial (A) können nicht nur Monomere, sondern auch Oligomere, ebenso wie Gemische aus Monomeren und Oligomeren verwendet werden.
Beispiele für das Rohmaterial (B) sind Homopolymere von Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, i-Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Dimethylaminethylmethacrylat, Diethylaminethylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, 1,3-Butylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Polyethylenglykoldimethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Homopolymere von Acrylaten, die denen der oben genannten Methacrylate entsprechen, Homopolymere von Styrol und deren Copolymere, ebenso wie Gemische dieser Homopolymere und Copolymere. Hierbei sind Polymere, die Homopolymere oder Copolymere von Methacrylaten oder Acrylaten sind, die den oben genannten Methacrylaten oder Acrylaten entsprechen, sowie Gemische dieser Homopolymere und Copolymere nicht auf die oben genannten Substanzen beschränkt. Diese können einzeln oder in Gemischen aus zwei oder mehreren eingesetzt werden.
Allgemein wird das Rohmaterial (B) vorzugsweise in Form von Partikeln eingesetzt. Die durchschnittliche Partikelgröße des Rohmaterials (B) beträgt vorzugsweise 100 μm oder weniger, da man künstliche Zähne von guter ästhetischer Qualität aus diesem Material erhalten kann, wenn zur Herstellung eines künstlichen Zahns beispielsweise das Monomer und/oder Oligomer des Rohmaterials (A) polymerisiert und gehärtet wird. Wenn die durchschnittliche Partikelgröße mehr als 100 μm beträgt, können Partikel des Rohmaterials (B) auf der Oberfläche des künstlichen Zahnes eine perlmuttartige Ausformung zeigen, was der ästhetischen Qualität schadet.
Das Rohmaterial (A) quillt das Rohmaterial (B), oder das letztere wird spezifisch in dem Rohmaterial (A) gelöst oder dispergiert. Zusätzlich quillt das Rohmaterial (A) das vernetzte Polymer des Rohmaterials (C), wodurch ein Teil des Rohmaterials (A) im Rohmaterial (C) absorbiert wird. Wenn das Rohmaterial (A) polymerisiert und gehärtet wird, bildet es zusammen mit dem Rohmaterial (C) eine interpenetrierende Netzwerkstruktur. Falls die Dentalzusammensetzung das Rohmaterial (A), das Rohmaterial (B), das Rohmaterial (C) und das Rohmaterial (D) umfasst, bewirkt das Rohmaterial (B), dass sich das Rohmaterial (A) mit dem Rohmaterial (C) und dem Rohmaterial (D) verbindet, wenn das Rohmaterial (A) polymerisiert und gehärtet wird. Weiterhin bewirkt das Rohmaterial (B), wenn die Dentalzusammensetzung das Rohmaterial (A), das Rohmaterial (B), das Rohmaterial (C), das Rohmaterial (D) und das Rohmaterial (E) umfasst, dass sich das Rohmaterial (A) mit dem Rohmaterial (C), dem Rohmaterial (D) und dem Rohmaterial (E) verbindet, wenn das Rohmaterial (A) polymerisiert und gehärtet wird.
Beispiele für das Rohmaterial (C) sind Homopolymere des Trimethylolpropantrimethylmethacrylates oder seiner Acrylate, von Allylmethacrylaten, Methylmethacrylat, Ethylenglykoldi(meth)acrylat, Diethylenglykoldi(meth)acrylat, Triethylenglykoldi(meth)acrylat, Neopentylglykoldi(meth)acrylat, 1,3-Butandioldi(meth)acrylat, 1,4-Butandioldi(meth)acrylat, 1,6-Hexandioldi(meth)acrylat, 2,2-Bis(4-(meth)acryloxypolyethoxyphenyl)propan, 2,2-Bis(4-(meth)acryloxypolypropoxyphenyl)propan, Bis(4-(meth)acryloxypolyethoxyphenyl)methan, 2,2-Bis(4-(meth)acryloxy-diethoxyphenyl)propan, Bis-(meth)acryloxyethylhydroxyisocyanurat, 2,6-Bis[2'-(meth)acryloxyethyl]urethancapronsäuremethylester, Homopolymere von Styrol und ihre Copolymere, ebenso wie Gemische dieser Homopolymere und Copolymere. Hierbei sind Polymere, die Homopolymere und Copolymere von Methacrylaten oder Acrylaten sind, welche den oben genannten Methacrylaten oder Acrylaten entsprechen, sowie Gemische dieser Homopolymere und Copolymere nicht auf die oben genannten Substanzen beschränkt. Diese können alleine oder in Gemischen aus zwei oder mehreren eingesetzt werden.
Das Rohmaterial (C) wird vorzugsweise in Form von Partikeln eingesetzt. Die durchschnittliche Partikelgröße des Rohmaterials (C) beträgt vorzugsweise 100 μm oder weniger, da man künstliche Zähne von guter ästhetischer Qualität aus diesem Material erhalten kann, wenn zur Herstellung eines künstlichen Zahns beispielsweise das Monomer und/oder Oligomer des Rohmaterials (A) polymerisiert und gehärtet wird. Wenn die durchschnittliche Partikelgröße mehr als 100 μm beträgt, können Partikel des Rohmaterials (C) auf der Oberfläche des künstlichen Zahnes eine perlmuttartige Ausformung zeigen, was der ästhetischen Qualität schadet.
Als Beispiele für den anorganischen Füllstoff, d.h. das Rohmaterial (E), dienen Quartzpulver, Aluminiumoxid-Pulver, Siliziumoxid-Pulver, Kaolin, Talkum, Kalziumkarbonat, Bariumalumosilikat-Glas, Titandioxid, Borosilikatglas, kolloidales Siliziumoxid, Aluminiumoxid-Fasern, Berylliumoxid-Fasern, Borkarbid-Fasern, Siliziumcarbid-Fasern, Siliziumnitrid-Fasern und verschiedene Metallfasern. Die mittlere Partikelgröße des anorganischen Füllstoffes liegt vorzugsweise zwischen 0,005 und 50 μm. Ist die mittlere Partikelgröße kleiner als 0,005 μm, wird der Füllstoff voluminös und hat eine ziemlich hohe spezifische Oberfläche. Daher erfordert das einheitliche Mischen mit dem Rohmaterial (B) viel Zeit. Weiterhin wird das Gemisch zu hart, und es wird schwierig, eine Knetmasse daraus herzustellen, wodurch sich der Kontakt mit der Form verschlechtert. Außerdem ist dies nicht bevorzugt, da die Verbesserung der mechanischen Festigkeit etc. unzureichend ist, wenn daraus ein künstlicher Zahn hergestellt wird. Beträgt die durchschnittliche Partikelgröße mehr als 50 μm, werden die Partikel zu groß, was den Glanz der Zahnoberfläche ungenügend und die Berührung mit der Zunge unangenehm macht, wenn daraus ein künstlicher Zahn hergestellt wird. Darüber hinaus kann Zahnbelag an den Fehlstellen haften, die durch das Ablösen des anorganischen Füllstoffes entstehen, oder Farbstoffe aus der Nahrung können an ihnen anhaften. Dadurch kann es zu Entfärbung oder Verfärbung kommen, was nicht gewünscht ist.
Vorzugsweise wird der anorganische Füllstoff vorher einer Oberflächenbehandlung durch einen im folgenden beschriebenen Haftvermittler unterzogen.
Beispiele für den organischen und anorganischen Füllstoffkomplex, d. h. das Rohmaterial (D), sind solche, die man durch das Mischen der oben genannten anorganischen Füllstoffe mit einem Methacrylat- oder Acrylat-Monomer, Polymerisieren und anschließendes Zerkleinern erhält. Als Methacrylat- oder Acrylat-Monomer kann jedes beliebige der für das oben genannte Rohmaterial (A) detailliert beschriebenen eingesetzt werden. Beispiele für den organischen und anorganischen Füllstoffkomplex sind solche, die man dadurch erhält, dass man die oben genannten anorganischen Füllstoffe, ein Methacrylat- oder Acrylat-Monomer, einen Katalysators für die Polymerisation wie unten beschrieben, beispielsweise Peroxide wie Benzoylperoxid, Azo-Verbindungen wie Azobisisobutyronitril, einen Haftvermittler, und gegebenenfalls einen Farbstoff, einen Oxidationsstabilisator, ein ultraviolette Strahlung absorbierendes Mittel, ein Pigment oder ein Färbemittel etc. in geeigneter Weise zufügt, sie verrührt um sie zu vermischen, sie bei eine Temperatur im Bereich von 80 bis 120°C polymerisiert und sie dann beispielsweise in einer Kugelmühle bis auf eine mittlere Partikelgröße im Bereich von 1 bis 50 μm zerkleinert. Beträgt die mittlere Partikelgröße weniger als 1 μm, hat der Füllstoff eine ziemlich hohe spezifische Oberfläche. Daher erfordert das einheitliche Mischen mit dem Rohmaterial (A) viel Zeit. Weiterhin wird das Gemisch zu hart, und es wird schwierig, eine Knetmasse daraus herzustellen, wodurch sich der Kontakt mit der Form verschlechtert. Außerdem ist dies nicht bevorzugt, da die Verbesserung der mechanischen Festigkeit etc. unzureichend ist, wenn daraus ein künstlicher Zahn hergestellt wird. Beträgt die durchschnittliche Partikelgröße mehr als 50 μm, werden die Partikel zu groß, was den Glanz der Zahnoberfläche ungenügend und die Berührung mit der Zunge unangenehm macht, wenn daraus ein künstlicher Zahn hergestellt wird. Darüber hinaus kann Zahnbelag an den Fehlstellen haften, die durch das Ablösen des anorganischen Füllstoffes entstehen, oder Farbstoffe aus der Nahrung können an ihnen anhaften. Dadurch kann es zu Entfärbung oder Verfärbung kommen, was nicht gewünscht ist. Weiterhin können solche eingesetzt werden, die dadurch gewonnen werden, dass der anorganische Füllstoff vorher einer Oberflächenbehandlung durch einen Haftvermittler unterzogen wird, und solche, die dadurch gewonnen werden, dass der Haftvermittler direkt zu dem Methacrylat- oder Acrylat-Monomer hinzugefügt und vollständig vermischt wird.
Beispiele für Haftvermittler sind haftvermittelnde, organofunktionelle Silane, Haftvermittler auf Titanat-Basis und Haftvermittler auf Zircoaluminat-Basis etc.
Beispiele für haftvermittelnde organofunktionelle Silane sind γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, Vinyltrichlorsilan, Vinyltriethoxysilan, N-β-(Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan, N-β-(Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-Chlorpropyltrimethoxysilan und γ-Aminopropyltriethoxysilan etc.
Beispiele für Haftvermittler auf Titanat-Basis sind Isopropyltriisostearoyltitanat, Isopropyltridodecylbenzolsulfonyltitanat, Isopropyltris(dioctylpyrophosphat)titanat, Tetraisopropylbis(dioctylphosphit)titanat, Tetraoctylbis(ditridecylphosphit)titanat, Tetra-(2,2-diallyloxymethyl-1-butyl)bis(ditridecyl)phosphittitanat, Bis(dioctylpyrophosphat)oxyacetattitanat, Bis(dioctylpyrophosphat)ethylentitanat, Isopropyltrioctanoyltitanat, Isopropyldimethacrylisostearoyltitanat, Isopropylisostearoyldiacryltitanat, Isopropyltri(dioctylphosphat)titanat, Isopropyltricumylphenyltitanat, Isopropyltri-(N-aminoethylaminoethyl)titanat, Dicumylphenyloxyacetattitanat und Diisostearoylethylentitanat etc.
Beispiele für Haftvermittler auf Zircoaluminat-Basis sind alkoholisches CAVCO MOD (hergestellt von CAVCO MOD: CAVEDON CHEMICAL CO., INC.) und Glycol-CAVCO MOD (hergestellt von CAVCO MOD: CAVEDON CHEMICAL CO., INC.) etc.
Die Menge des dem Methacrylat- oder Acrylat-Monomer zugefügten Haftvermittlers liegt vorzugsweise bei 0,1 bis 25 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Monomers. Beträgt sie weniger als 0,1 Gewichtsteile, so zeigt sich keine Wirkung als Haftvermittler, weil dies zu einer unzureichenden Haftung der ultrafeinen Füllstoffpartikel an das oben genannte Monomer führt, was nicht gewünscht ist. Beträgt sie mehr als 25 Gewichtsteile, wirkt ein Überschuss des Haftvermittlers als Weichmacher oder als Fehlstellen, was nicht gewünscht ist.
Für die Dentalzusammensetzungen, die das oben genannte Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C) und Rohmaterial (D) oder das oben genannte Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und Rohmaterial (E) umfassen, fügt man vorzugsweise einen Polymerisationskatalysator zu, um das Rohmaterial (A) zu polymerisieren und zu härten.
Als Polymerisationskatalysator wird ein Initiator für thermische Polymerisation bevorzugt. Beispiele für den Initiator für thermische Polymerisation sind organische Peroxide wie beispielsweise Benzoylperoxid, Ketonperoxid, Peroxyketal, Wasserstoffperoxid, Dialkylperoxid, Diacylperoxid, Peroxyesther und Peroxydikarbonat, sowie Azo-Verbindungen wie beispielsweise 2,2'-Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis-2,4-dimethylvaleronitril, 4,4'-Azobis-4-cyanvaleriansäure, 1,1'-Azobis-1-cyclohexancarbonitril, Dimethyl-2,2'-azobisisobutyrat und 2,2'-Azobis-2-(2-aminopropan)dihydrochlorid. Der Initiator für thermische Polymerisation kann alleine oder als Kombination von zwei oder mehreren eingesetzt werden. Die Menge des Initiators für thermische Polymerisation hängt von der Eignung des Initiators ab, und kann innerhalb eines Bereiches von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Rohmaterials (A) liegen. Hierbei kann natürlich ein Initiator für eine Photopolymerisation als Polymerisationskatalysator eingesetzt werden.
Zusätzlich können gegebenenfalls ein Farbstoff, ein Polymerisationsinhibitor, ein Oxidationsstabilisator, ein ultraviolette Strahlung absorbierendes Mittel, ein Pigment oder ein Färbemittel etc. dem Rohmaterial (A) zufügt werden. Von diesen können der Farbstoff, der Oxidationsstabilisator, das ultraviolette Strahlung absorbierende Mittel, das Pigment oder das Färbemittel etc. den Rohmaterialen (B) und (C) zufügt werden.
[Zusammensetzungsverhältnisse]
Die Zusammensetzungsverhältnisse der Dentalzusammensetzung, die das oben genannte Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C) und Rohmaterial (D) umfasst, sind vorzugsweise wie folgt: das Rohmaterial (A) beträgt 20 bis 50 Gewichts-%, das Rohmaterial (B) beträgt 5 bis 70 Gewichts-%, das Rohmaterial (C) beträgt 1 bis 60 Gewichts-% und das Rohmaterial (D) beträgt 1 bis 65 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C) und Rohmaterial (D).
Macht das Rohmaterial (A) weniger als 20 Gewichts-% aus, liegt die pulverförmige Komponente im Überschuss vor und kann nicht zu einer Knetmasse verarbeitet werden, so dass man nur trockenes Material erhält, was auf Grund der schlechten Formbarkeit nicht gewünscht ist. Macht es mehr als 50 Gewichts-% aus, liegt die flüssige Komponente im Überschuss vor, und es können sich innen leicht Luftblasen bilden, was auf Grund der schlechten Formbarkeit nicht gewünscht ist. Unter dem Aspekt der Formbarkeit beträgt der angestrebte Bereich 25 bis 40 Gewichts-%.
Weiterhin kann sie, wenn das Rohmaterial (B) weniger als 5 Gewichts-% ausmacht, nicht zu einer Knetmasse verarbeitet werden, was das Formen erschwert. Macht es mehr als 70 Gewichts-% aus, liegt die pulverförmige Komponente im Überschuss vor. Daher kann sie nicht zu einer Knetmasse verarbeitet werden, so dass man trockenes Material erhält, was das Formen erschwert. Das ist deshalb nicht gewünscht. Unter dem Aspekt der Formbarkeit beträgt der angestrebte Bereich 5 bis 50 Gewichts-%.
Weiterhin kann man, wenn das Rohmaterial (C) weniger als 1 Gewichts-% ausmacht, keine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erreichen, was nicht gewünscht ist. Macht es mehr als 60 Gewichts-% aus, wird die Knet-Eigenschaft des Materials verschlechtert, die Formbarkeit wird herabgesetzt, und innerhalb des geformten Körpers treten Fehler auf, wodurch die mechanischen Eigenschaften verschlechtert werden, was nicht gewünscht ist. Unter dem Aspekt der Formbarkeit und der mechanischen Eigenschaften beträgt der angestrebte Bereich 5 bis 50 Gewichts-%.
Macht das Rohmaterial (D) weniger als 1 Gewichts-% aus, werden Verschleißfestigkeit, Oberflächenhärte, Druckfestigkeit und Biegesteifigkeit unzureichend, was nicht gewünscht ist. Macht es mehr als 65 Gewichts-% aus, liegt die pulverförmige Komponente im Überschuss vor oder die Knet-Eigenschaft wird verschlechtert. Dadurch wird das Formen erschwert, im Inneren treten Fehler auf, was eine geringe Stoßfestigkeit bewirkt, was nicht gewünscht ist. Unter dem Aspekt der Formbarkeit und der mechanischen Eigenschaften beträgt der angestrebte Bereich 5 bis 60 Gewichts-%.
Darüber hinaus sind die Zusammensetzungsverhältnisse der Dentalzusammensetzung, die das oben genannte Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und Rohmaterial (E) umfasst, vorzugsweise wie folgt: das Rohmaterial (A) beträgt 20 bis 50 Gewichts-%, das Rohmaterial (B) beträgt 5 bis 70 Gewichts-%, das Rohmaterial (C) beträgt 1 bis 60 Gewichts-%, das Rohmaterial (D) beträgt 1 bis 65 Gewichts-% und das Rohmaterial (E) beträgt 1 bis 30 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und Rohmaterial (E).
Macht das Rohmaterial (A) weniger als 20 Gewichts-% aus, liegt die pulverförmige Komponente im Überschuss vor, was auf Grund der schlechten Formbarkeit nicht gewünscht ist, und macht es mehr als 50 Gewichts-% aus, liegt die flüssige Komponente im Überschuss vor, was auf Grund der schlechten Formbarkeit nicht gewünscht ist. Unter dem Aspekt der Formbarkeit beträgt der angestrebte Bereich 25 bis 40 Gewichts-%.
Weiterhin kann sie, wenn das Rohmaterial (B) weniger als 5 Gewichts-% ausmacht, nicht zu einer Knetmasse verarbeitet werden, was das Formen erschwert. Macht es mehr als 70 Gewichts-% aus, liegt die pulverförmige Komponente im Überschuss vor. Deshalb kann sie nicht zu einer Knetmasse verarbeitet werden, so dass man trockenes Material erhält, was das Formen erschwert. Das ist deshalb nicht gewünscht. Unter dem Aspekt der Formbarkeit beträgt der angestrebte Bereich 5 bis 50 Gewichts-%.
Weiterhin kann man, wenn das Rohmaterial (C) weniger als 1 Gewichts-% ausmacht, keine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erreichen, was nicht gewünscht ist. Macht es mehr als 60 Gewichts-% aus, wird die Knet-Eigenschaft des Materials verschlechtert, die Formbarkeit wird herabgesetzt und innerhalb des geformten Körpers treten Fehler auf, wodurch die mechanischen Eigenschaften verschlechtert werden, was nicht gewünscht ist. Unter dem Aspekt der Formbarkeit und der mechanischen Eigenschaften beträgt der angestrebte Bereich 5 bis 50 Gewichts-%.
Macht das Rohmaterial (D) weniger als 1 Gewichts-% aus, werden Verschleißfestigkeit, Oberflächenhärte, Druckfestigkeit und Biegesteifigkeit unzureichend, was nicht gewünscht ist. Macht es mehr als 65 Gewichts-% aus, liegt die pulverförmige Komponente im Überschuss vor oder die Knet-Eigenschaft wird verschlechtert. Dadurch wird das Formen erschwert, im Inneren treten Fehler auf, was eine geringe Stoßfestigkeit bewirkt, was nicht gewünscht ist. Unter dem Aspekt der Formbarkeit und der mechanischen Eigenschaften beträgt der angestrebte Bereich 5 bis 60 Gewichts-%.
Macht das Rohmaterial (E) weniger als 1 Gewichts-% aus, werden Verschleißfestigkeit, Oberflächenhärte, Druckfestigkeit und Biegesteifigkeit unzureichend, was nicht gewünscht ist. Macht es mehr als 30 Gewichts-% aus, liegt die pulverförmige Komponente im Überschuss vor. Dadurch wird das Formen schwierig, im Inneren treten Fehler auf, was eine geringe Stoßfestigkeit bewirkt, Trübung tritt verstärkt auf und verschlechtert die ästhetische Qualität, was nicht gewünscht ist. Unter dem Aspekt der Formbarkeit, der mechanischen Eigenschaften und der ästhetischen Qualität beträgt der angestrebte Bereich 1 bis 20 Gewichts-%.
Im folgenden werden die Herstellung der Dentalzusammensetzung und das Formen des künstlichen Zahnes detailliert veranschaulicht.
Hier wird ein Beispiel für ein Verfahren zum Aufbereiten der Rohmaterialien und zum Herstellen eines künstlichen Zahnes unter Verwendung dieser Dentalzusammensetzung für den Fall, dass die Dentalzusammensetzung das oben genannte Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C) und Rohmaterial (D) umfasst, gezeigt. Zuerst werden dieses Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C) und Rohmaterial (D) entsprechend der angegebenen Zusammensetzungsverhältnisse eingewogen, und dann werden ein Polymerisationskatalysator und ein Farbstoff etc. gegebenenfalls zugegeben. Man mischt sie einheitlich und belässt sie für einen festgelegten Zeitraum, damit sich ein teigartiges Material bildet. Anschließend wird dieses Material in eine Form für einen künstlichen Zahn gefüllt und zum Formpressen komprimiert. Während es in der Form unter Druck gesetzt wird, wird das Material polymerisiert und geformt. Bevorzugt wird ein Initiator für thermische Polymerisation als Polymerisationskatalysator verwendet. In diesem Fall kann die Polymerisation durch Erhitzen der Form durchgeführt werden.
Es wird auch ein Beispiel für ein Verfahren zum Aufbereiten der Rohmaterialien und zum Herstellen eines künstlichen Zahnes unter Verwendung dieser Dentalzusammensetzung für den Fall, dass die Dentalzusammensetzung das oben genannte Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und Rohmaterial (E) umfasst, gezeigt. Zuerst werden dieses Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und Rohmaterial (E) entsprechend der angegebenen Zusammensetzungsverhältnisse eingewogen, und dann werden ein Polymerisationskatalysator und ein Farbstoff etc. gegebenenfalls zugegeben. Man mischt sie einheitlich und belässt sie für einen festgelegten Zeitraum, damit sich ein teigartiges Material bildet. Anschließend wird dieses Material in eine Form für einen künstlichen Zahn gefüllt und zum Formpressen komprimiert. Während das Material in der Form unter Druck gesetzt wird, wird es polymerisiert und geformt. In dem Fall, dass ein Initiator für thermische Polymerisation als Polymerisationskatalysator verwendet wird, wird die Form beheizt, und es wird polymerisiert.
Beispiele
In den folgenden Beispielen wurden die in den entsprechenden Beispielen veranschaulichten Dentalzusammensetzungen verwendet, um Proben zu erzeugen, und anschließend wurden die so gewonnenen Proben im Hinblick auf Eigenschaften, wie beispielsweise Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte, Farbechtheit, als Auswertungspunkte entsprechend den folgenden Auswertungsmethoden ausgewertet.
Auswertungspunkte und Auswertungsmethoden
<1> Biegesteifigkeit, Biegemodul und Bruchzähigkeit:
Die Tests wurden mit einem Instron Messgerät (hergestellt von Shimazu Seisakusho, AUTOGRAPH AGS 500D) bei einem CHS (cross head speed) = 1 mm/min und einer Spannweite = 20 mm durchgeführt, und die Biegesteifigkeit und der Biegemodul wurden entsprechend der folgenden Gleichungen berechnet. Eine Probe war 2 mm × 2 mm × 25 mm groß. 1) Biegesteifigkeit:

σ_b3:: Dreipunkt-Biegesteifigkeit [MPa]
P:: maximale Last [N] beim Bruch der Probe
L:: Spannweite [mm]
W:: Breite [mm] der Probe
T:: Dicke [mm] der Probe

E:: Biegemodul [MPa]
L:: Spannweite [mm]
P:: Last [N]
W:: Breite [mm] der Probe
T:: Dicke [mm] der Probe
Y:: Spannungsverhältnis unter Last P

3) Bruchzähigkeit:
Die Bruchzähigkeit wurde mit einem Instron Messgerät (hergestellt von Shimazu Seisakusho, AUTOGRAPH AGS 500D) bei einem CHS (cross head speed) = 1 mm/min und einer Spannweite = 20 mm gemessen und wurde aus einem Bereich des aufgezeichneten Protokolls entsprechend der folgenden Gleichung berechnet. Eine Probe war 2 mm × 2 mm × 25 mm groß.

E:: Bruchzähigkeit [MPa]
σ:: Spannung [MPa]
ε:: Verformung
F:: Last [N]
I:: Durchbiegung [mm]
L:: Spannweite [mm]
W:: Breite [mm] der Probe
T:: Dicke [mm] der Probe

Hierin wird σ durch die folgende Gleichung beschrieben:
Die Verformung ε wird durch die folgende Gleichung beschrieben:
<2> Härte
Als Maß für die Härte wurden die Knoop-Mikrohärte und die Brinell-Härte bestimmt.
1) Knoop-Mikrohärte
Die Knoop-Mikrohärte wurde mit einem Knoop-Mikrohärte-Prüfgerät (hergestellt von Shimazu Seisakusho, Typ HMV 2000) in einem durch einen Thermohygrostaten geregelten Raum bei 23 ± 0,5°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % unter einer Belastung von 50 g f über eine Belastungszeit von 30 Sekunden bestimmt und entsprechend der folgenden Gleichung berechnet. Die Probe hatte die Form eines Zylinders mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Höhe von 6 mm.

HK:: Knoop-Mikrohärte
F:: Test-Belastung [N]
d:: Länge [mm] einer Diagonalen einer Einkerbung, in Längsrichtung betrachtet

2) Brinell-Härte
Die Brinell-Härte wurde mit einem Brinell-Mikrohärte-Prüfgerät (hergestellt von Fuji Shikenki Seisakusho, Brinell-Mikrohärte-Prüfgerät) in einem durch einen Thermohygrostaten geregelten Raum bei 23 ± 0,5°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % unter einer Belastung von 50 kg f über eine Belastungszeit von 30 Sekunden bestimmt und entsprechend der folgenden Gleichung berechnet. Die Probe hatte die Form eines Zylinders mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Höhe von 6 mm.

HBS:: Brinell-Härte, wenn ein kugelförmiger Eindringkörper aus Stahl verwendet wird
HBW:: Brinell-Härte, wenn ein kugelförmiger Eindringkörper aus einer ultraharten Legierung verwendet wird
F:: Test-Belastung [N]
D:: Durchmesser [mm] des Eindringkörpers
d:: Länge [mm] des Eindringkörpers

<3> Farbechtheit
L^*, a^* und b^* einer Probe wurden vor der Einfärbung auf Farben hin mit einem Farbcomputer (hergestellt von PHOTO RESEARCH, Typ PR 650) vermessen. Die Probe wurde eine Stunde in eine kochende, wässrige 0,2%-ige basische Fuchsin-Lösung getaucht, danach mit Wasser gespült, getrocknet und nochmals auf Farbe hin vermessen. Die Differenz der gemessenen Werte wurde als Farbabweichung entsprechend der folgenden Gleichung errechnet, und der so erhaltene Wert wurde als Maß der Farbechtheit verwendet.

ΔE:: Farbabweichung
L^* ₀:: Wert von L^* vor dem Einfärben
a^* ₀:: Wert von a^* vor dem Einfärben
b^* ₀:: Wert von b^* vor dem Einfärben
L^* ₁:: Wert von L^* nach dem Einfärben
a^* ₁:: Wert von a^* nach dem Einfärben
b^* ₁:: Wert von a^* nach dem Einfärben

(Beispiel 1)
Eine Dentalzusammensetzung umfasste ein Rohmaterial (A), ein Rohmaterial (B), ein Rohmaterial (C) und ein Rohmaterial (D). Konkret wurden die folgenden Rohmaterialien eingesetzt:
Als Rohmaterial (A) wurden Methylmethacrylat (MMA) und Ethylenglykoldimethylmethacrylat (EDMA) eingesetzt.
Als Rohmaterial (B) wurde Polymethylmethacrylat (PMMA) mit einem mittleren Molekulargewicht von 420.000 und einer mittleren Partikelgröße von 45 μm eingesetzt.
Als Rohmaterial (C) wurde ein vernetztes Polymer (1) eingesetzt. Das vernetzte Polymer (1) war ein Copolymer aus Methylmethacrylat und Allylmethacrylat mit Allylgruppen, wobei die mittlere Partikelgröße 50 μm betrug.
Als Rohmaterial (D) wurde ein organischer und anorganischer Füllstoffkomplex mit einer mittleren Partikelgröße von 40 μm eingesetzt. Der Komplex wurde folgendermaßen hergestellt: 100 Gewichtsteile feines pulverförmiges Silica mit einer mittleren Partikelgröße von 40 nm, 50 Gewichtsteile Methylmethacrylat als Monomer, 6,7 Gewichtsteile γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan als Haftvermittler und 0,5 Gewichtsteile Benzoylperoxid als Polymerisationskatalysator wurden unter Rühren gemischt und durch Erhitzen bei 90°C polymerisiert und anschließend zerkleinert.
Als Polymerisationskatalysator wurde Benzoylperoxid eingesetzt.
Das oben genannte Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator wurden in ihren Gewichtsteilen eingewogen, wie in Tabelle 1, Beispiel 1 angegeben, und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1, Beispiel 1 dargestellt.
(Beispiel 2)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator wie in Beispiel 1 wurden in den in Tabelle 1, Beispiel 2 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1, Beispiel 2 dargestellt.
(Beispiel 3)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator wie in Beispiel 1 wurden in den in Tabelle 1, Beispiel 3 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1, Beispiel 3 dargestellt.
(Beispiel 4)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator wie in Beispiel 1 wurden in den in Tabelle 1, Beispiel 4 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1, Beispiel 4 dargestellt.
(Beispiel 5)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator wie in Beispiel 1 wurden in den in Tabelle 1, Beispiel 5 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1, Beispiel 5 dargestellt.
Tabelle 1
(Beispiel 6)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator wie in Beispiel 1 wurden in den in Tabelle 2, Beispiel 6 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2, Beispiel 6 dargestellt.
(Beispiel 7)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator wie in Beispiel 1 wurden in den in Tabelle 2, Beispiel 7 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2, Beispiel 7 dargestellt.
Die Proben der Beispiele 1 bis 5 wiesen in Bezug auf Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Brinell-Härte, Knoop-Härte und Farbabweichung im Mittel Eigenschaften auf, die zwischen denen der Probe, die aus der für einen Zahn aus Kunstharz verwendeten und in dem folgenden Vergleichsbeispiel 1 gezeigten Zusammensetzung besteht, und denen der Probe, die aus der für einen Zahn aus Hartharz verwendeten und in dem folgenden Vergleichsbeispiel 2 gezeigten Zusammensetzung besteht, liegen. Daher kann man sie zur Herstellung ausgezeichneter künstlicher Zähne verwenden. Außerdem hatten die Proben der Beispiele 1 bis 5 insbesondere eine gute Transparenz, und sie verfügten über große Farbbereiche. Sie sind von überlegener ästhetischer Qualität auf Grund der geringeren Bildung weißer, aus dem in den Zähnen aus Hartharz verwendeten anorganischen Füllstoff gebildeter Partikel und der geringen Trübung, und von überlegener Farbechtheit. Obwohl die Gründe dafür nicht geklärt sind, kann man die folgenden Umstände in Betracht ziehen: (i) Einheitliches Vermischen des Monomers, des unvernetzten Polymers und des vernetzten Polymers ist möglich, da der organische und anorganische Füllstoffkomplex eingesetzt wird; (ii) das Monomer wird so polymerisiert, dass das unvernetzte Polymer durch das Monomer gequollen wird, oder dass das unvernetzte Polymer im Monomer spezifisch gelöst wird, oder dass das unvernetzte Polymer im Monomer dispergiert wird; (iii) eine interpenetrierende Netzwerkstruktur wird durch die Polymerisation des Monomers gebildet, indem das vernetzte Polymer durch das Monomer gequollen und von den Partikeln des vernetzten Polymers durchdrungen wird, oder eine interpenetrierende Netzwerkstruktur wird durch eine Pfropfreaktion über eine Allylgruppe des vernetzten Polymers und des Polymers, in dem ein Monomer als Rohmaterial verwendet wird, erhalten; (iv) das Monomer wird so polymerisiert, dass das in dem organischen und anorganischen Füllstoffkomplex verwendete Polymer von Methylmethacrylat durch das Monomer gequollen wird, oder dass das Polymer im Monomer spezifisch gelöst wird, oder dass das Polymer im Monomer dispergiert wird.
Die Proben der Beispiele 6 und 7 waren in Bezug auf Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit und Farbabweichung den Proben des Vergleichsbeispiels 2 mit der für den Zahn aus Hartharz verwendeten Zusammensetzung überlegen, und wiesen weiterhin ähnliche Eigenschaften in Bezug auf Brinell-Härte und Knoop-Härte wie die Proben des Vergleichsbeispiels 2 mit der für den Zahn aus Hartharz verwendeten Zusammensetzung auf. Dennoch wurde ein gewisser opaker Eindruck festgestellt, und die Farbabweichung war relativ hoch im Vergleich zu den Proben der Beispiele 1 bis 5, aber immer noch gut, da der Anteil des organischen und anorganischen Füllstoffkomplexes hoch war. Obwohl die Gründe für diese Eigenschaften nicht geklärt sind, nimmt man an, dass das relativ gering vernetzte Polymer und der hohe Anteil des organischen und anorganischen Füllstoffkomplexes effektiv zusammen wirken.
(Beispiel 8)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator wie in Beispiel 1, ebenso wie ein Rohmaterial (E) wurden eingesetzt. Einen anorganischen Füllstoff als das Rohmaterial (E) erhielt man, indem man feines pulverförmiges Silica mit einer mittleren Partikelgröße von 40 nm durch γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan als Haftvermittler gekoppelt hat.
Das oben genannte Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D), Rohmaterial (E) und der Polymerisationskatalysator wurden in den in Tabelle 2, Beispiel 8 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2, Beispiel 8 dargestellt.
(Beispiel 9)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator ebenso wie das Rohmaterial (E) wie in Beispiel 8 wurden eingesetzt. Das Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D), Rohmaterial (E) und der Polymerisationskatalysator wurden in den in Tabelle 2, Beispiel 9 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2, Beispiel 9 dargestellt.
(Beispiel 10)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator ebenso wie das Rohmaterial (E) wie in Beispiel 8 wurden eingesetzt. Das Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D), Rohmaterial (E) und der Polymerisationskatalysator wurden in den in Tabelle 2, Beispiel 10 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2, Beispiel 10 dargestellt.
Tabelle 2
(Beispiel 11)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator ebenso wie das Rohmaterial (E) wie in Beispiel 8 wurden eingesetzt. Das Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D), Rohmaterial (E) und der Polymerisationskatalysator wurden in den in Tabelle 3, Beispiel 11 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3, Beispiel 11 dargestellt.
Die in den Beispielen 8 bis 11 gewonnenen Proben wiesen in Bezug auf Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Brinell-Härte, Knoop-Härte und Farbabweichung im Mittel Eigenschaften auf, die zwischen denen der Probe, die aus der für einen Zahn aus Kunstharz verwendeten und in dem folgenden Vergleichsbeispiel 1 gezeigten Zusammensetzung besteht, und denen der Probe, die aus der für einen Zahn aus Hartharz verwendeten und in dem folgenden Vergleichsbeispiel 2 gezeigten Zusammensetzung besteht, liegen. Daher kann man sie zur Herstellung ausgezeichneter künstlicher Zähne verwenden. Außerdem hatten sie eine gute Transparenz, und sie verfügten über große Farbbereiche. Sie sind von überlegener ästhetischer Qualität auf Grund der geringeren Bildung weißer, aus dem in den Zähnen aus Hartharz verwendeten anorganischen Füllstoff gebildeter Partikel und der geringen Trübung, und von überlegener Farbechtheit. Obwohl die Gründe dafür nicht geklärt sind, kann man die folgenden Umstände in Betracht ziehen: (i) Einheitliches Vermischen des Monomers, des unvernetzten Polymers und des vernetzten Polymers ist möglich, da der organische und anorganische Füllstoffkomplex eingesetzt wird; (ii) das Monomer wird so polymerisiert, dass das unvernetzte Polymer durch das Monomer gequollen wird, und dass das unvernetzte Polymer im Monomer spezifisch gelöst wird, und dass das unvernetzte Polymer im Monomer dispergiert wird; (iii) eine interpenetrierende Netzwerkstruktur wird durch die Polymerisation des Monomers gebildet, indem das vernetzte Polymer durch das Monomer gequollen und von den Partikeln des vernetzten Polymers durchdrungen wird, oder eine interpenetrierende Netzwerkstruktur wird durch eine Pfropfreaktion über eine Allylgruppe des vernetzten Polymers und des Polymers, in dem ein Monomer als Rohmaterial verwendet wird, erhalten; (iv) das Monomer wird so polymerisiert, dass das in dem organischen und anorganischen Füllstoffkomplex verwendete Polymer von Methylmethacrylat durch das Monomer gequollen wird, oder dass das Polymer im Monomer spezifisch gelöst wird, oder dass das Polymer im Monomer dispergiert wird. Dennoch war die Farbabweichung etwas hoch, und die Farbechtheit war ein wenig geringer als die der in den Beispielen 1 bis 5 gewonnenen Proben. Man nimmt an, dass es daran liegt, dass der organische und anorganische Füllstoffkomplex zusammen mit dem anorganischen Füllstoff verwendet wird. Daher ist ein Hang zum Eintrüben zu erkennen, der in einer erhöhten Opazität resultiert, wenn der Füllanteil des anorganischen Füllstoffes erhöht wird. Dadurch wurde die ästhetische Qualität etwas gemindert.
(Beispiel 12)
Eine Dentalzusammensetzung umfasste ein Rohmaterial (A), ein Rohmaterial (B), ein Rohmaterial (C) und ein Rohmaterial (D). Konkret wurden folgende Rohmaterialien eingesetzt:
Als Rohmaterial (A) und Rohmaterial (B) wurden die gleichen wie in Beispiel 1 verwendeten Rohmaterialien eingesetzt.
Als Rohmaterial (C) wurde ein vernetztes Polymer (2) eingesetzt. Das vernetzte Polymer (2) ist Polyethylenglykoldimethacrylat, das als einen Hauptbestandteil Polymethylmethacrylat ohne jegliche Allylgruppe umfasst und eine mittlere Partikelgröße von 50 μm hat.
Als Rohmaterial (D) und als Polymerisationskatalysator wurden die gleichen wie in Beispiel 1 eingesetzt.
Das oben genannte Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator wurden in den in Tabelle 3, Beispiel 12 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3, Beispiel 12 dargestellt.
(Beispiel 13)
Das gleiche Rohmaterial (A), Rohmaterial (B), Rohmaterial (C), Rohmaterial (D) und der Polymerisationskatalysator wie in Beispiel 12 wurden in den in Tabelle 3, Beispiel 13 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Härte und Farbechtheit der erhaltenen Proben wurden entsprechend der oben genannten Evaluierungsmethode ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3, Beispiel 13 dargestellt.
Die in den Beispielen 12 und 13 gewonnenen Proben wiesen in Bezug auf Biegemodul, Biegesteifigkeit, Bruchzähigkeit, Brinell-Härte, Knoop-Härte und Farbabweichung im Mittel Eigenschaften auf, die zwischen denen der Probe, die aus der für einen Zahn aus Kunstharz verwendeten und in dem folgenden Vergleichsbeispiel 1 gezeigten Zusammensetzung besteht, und denen der Probe, die aus der für einen Zahn aus Hartharz verwendeten und in dem folgenden Vergleichsbeispiel 2 gezeigten Zusammensetzung besteht, liegen. Daher kann man sie zur Herstellung ausgezeichneter künstlicher Zähne verwenden. Außerdem hatten sie eine gute Transparenz, und sie verfügten über große Farbbereiche. Sie sind von überlegener ästhetischer Qualität auf Grund der geringeren Bildung weißer, aus dem in den Zähnen aus Hartharz verwendeten anorganischen Füllstoff gebildeter Partikel und der geringen Trübung, und von überlegener Farbechtheit, aber in Bezug auf Festigkeit und Härte sind sie denen aus den Beispielen 1 bis 11 unterlegen. Obwohl die Gründe dafür nicht geklärt sind, kann man die folgenden Umstände in Betracht ziehen: (i) Einheitliches Vermischen des Monomers, des unvernetzten Polymers und des vernetzten Polymers ist möglich, da der organische und anorganische Füllstoffkomplex eingesetzt wird; (ii) das Monomer wird so polymerisiert, dass das unvernetzte Polymer durch das Monomer gequollen wird, oder dass das unvernetzte Polymer im Monomer spezifisch gelöst wird, oder dass das unvernetzte Polymer im Monomer dispergiert wird; (iii) eine interpenetrierende Netzwerkstruktur wird nicht durch die Pfropfreaktion des vernetzten Polymers und des Polymers, in dem ein Monomer als Rohmaterial wie in den Beispielen 1 bis 11 verwendet wird, gebildet, da das vernetzte Polymer keine Allylgruppe enthält, sondern das Monomer lässt das vernetzte Polymer quellen und das Monomer wird polymerisiert, indem das Monomer von den Partikeln des vernetzten Polymers durchdrungen wird, wodurch die interpenetrierende Netzwerkstruktur gebildet wird; (iv) das Monomer wird so polymerisiert, dass das in dem organischen und anorganischen Füllstoffkomplex verwendete Polymer von Methylmethacrylat durch das Monomer gequollen wird, oder dass das Polymer im Monomer spezifisch gelöst wird, oder dass das Polymer im Monomer dispergiert wird.
Tabelle 3
(Vergleichsbeispiel 1)
Das in einem Zahn aus Kunstharz verwendete Rohmaterial wurde in den in Tabelle 4, Vergleichsbeispiel 1 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt.
An der so gewonnenen Probe wurde die gleiche Untersuchung wie in den oben genannten Beispielen durchgeführt.
Wie in Tabelle 4, Vergleichsbeispiel 1 veranschaulicht wird, zeigte die Probe eine hohe Bruchzähigkeit und eine gute Farbechtheit (geringe Farbabweichung), aber sie wies eine geringe Knoop-Mikrohärte und Brinell-Härte auf, was auf eine geringe Verschleißfestigkeit von Zähnen aus Kunstharz schließen lässt.
(Vergleichsbeispiel 2)
Das in Lacksegmenten eines Zahnes aus Hartharz verwendete Rohmaterial wurde in den in Tabelle 4, Vergleichsbeispiel 2 angegebenen Gewichtsteilen eingewogen und zum Homogenisieren gemischt, und man beließ die Masse eine festgelegte Zeit, um eine Knetmasse zu erhalten. Die Knetmasse wurde in eine Form gefüllt und durch Erhitzen auf 135°C und bei 300 MPa 15 Minuten polymerisiert, wodurch man eine Probe erhielt. Als anorganischer Füllstoff wurde das gleiche feine pulverförmige Silica wie in Beispiel 1 verwendet. Als organischer und anorganischer Füllstoffkomplex wurde der gleiche wie in Beispiel 1 verwendet.
An der so gewonnenen Probe wurde die gleiche Untersuchung wie in den oben genannten Beispielen durchgeführt.
Wie Tabelle 4, Vergleichsbeispiel 2 veranschaulicht, war die Probe vollständig verschieden von der Probe für einen Zahn aus Kunstharz. Sie wies eine sehr hohe Knoop-Mikrohärte und Brinell-Härte ebenso wie eine überlegene Verschleißfestigkeit auf, aber Zerstörung auf Grund eines Bruches trat leicht auf, da die Bruchzähigkeit sehr gering war. Darüber hinaus verfügte sie über eine geringe Farbechtheit (hohe Farbabweichung).
Tabelle 4
Die erfindungsgemäße Dentalzusammensetzung umfasst das Monomer und/oder Oligomer, das unvernetzte Polymer, das vernetzte Polymer, den organischen und anorganischen Füllstoffkomplex und gegebenenfalls den anorganischen Füllstoff. Sie wurde hergestellt, indem man das Quellen und das Auflösen des unvernetzten Polymers durch das Monomer und/oder Oligomer ebenso wie das Quellen des vernetzten Polymers etc. ausnutzt, um das Monomer und/oder Oligomer zu polymerisieren und eine interpenetrierende Netzwerkstruktur zu bilden. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Dentalzu sammensetzung zum Herstellen eines künstlichen Zahnes etc. kann ein künstlicher Zahn mit geringen Kosten bereit gestellt werden, wobei Farbbeständigkeit und Farbechtheit ebenso wie die ästhetische Qualität über einen langen Zeitraum beibehalten werden können. Er hat überlegene Eigenschaften wie beispielsweise Biegesteifigkeit, Schlagfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit, hat die Vorteile sowohl der konventionellen Zähne aus Kunstharz als auch der Zähne aus Hartharz, und er gleicht darüber hinaus die Mängel der Zähne aus Kunstharz und der Zähne aus Hartharz aus.
Beispielsweise verfügt ein unter Verwendung der erfindungsgemäßen Dentalzusammensetzung gefertigter künstlicher Zahn über eine höhere Härte als der konventionelle Zahn aus Kunstharz, weist aber geringere Härteeigenschaften als der Zahn aus Hartharz und der Porzellanzahn auf. Dadurch können die geringe Verschleißfestigkeit des Zahnes aus Kunstharz und die geringe Bruchzähigkeit des Zahnes aus Hartharz und des Porzellanzahnes verbessert werden. Darüber hinaus sind Farbbeständigkeit und Farbechtheit denen des Zahnes aus Hartharz weit überlegen, und die ästhetische Qualität ist gleich mit der des Zahnes aus Hartharz und des Porzellanzahnes. Daher ist der erfindungsgemäße künstliche Zahn besonders geeignet. Zusätzlich ist die Dentalzusammensetzung mit geringen Kosten erhältlich, da die Rohmaterialien dafür billig und die Aufbereitung einfach ist. So können billige und gute Qualitäten erreicht werden, da die Herstellung des künstliches Zahnes einfach ist.
Konkreter kann durch eine Dentalzusammensetzung, die (A) wenigstens ein Monomer und/oder Oligomer, das ausgewählt ist unter Methacrylaten und Acrylaten, (B) ein unvernetztes Polymer, das ausgewählt ist unter Homopolymeren von Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Copolymeren von wenigstens zwei Monomeren, die ausgewählt sind unter Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Gemischen der Homopolymere; Gemischen der Copolymere; und Gemischen aus dem (den) Homopolymer(en) und dem (den) Copolymer(en), (C) ein vernetztes Polymer, das ausgewählt ist unter Homopolymeren von Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Copolymeren von wenigstens zwei Monomeren, die ausgewählt sind unter Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Gemischen der Homopolymere; Gemischen der Copolymere; und Gemischen aus dem (den) Homopolymer(en) und dem (den) Copolymer(en), und (D) einen organischen und anorganischen Füllstoffkomplex umfasst, eine für einen künstlichen Zahn geeignete Dentalzusammensetzung bereit gestellt werden, die Farbbeständigkeit, Farbechtheit und ästhetische Qualität über einen langen Zeitraum hinweg beibehalten kann, die überlegen in Bezug auf Biegesteifigkeit, Schlagfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit etc. ist, und die ausgewogene Eigenschaften aufweist.
Der unter Verwendung dieser Dentalzusammensetzung erhaltene, künstliche Zahn kann Farbbeständigkeit, Farbechtheit und ästhetische Qualität über einen langen Zeitraum hinweg beibehalten, ist überlegen in Bezug auf Biegesteifigkeit, Schlagfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit etc., und weist ausgewogene Eigenschaften auf, da die Zusammensetzung mit dem Rohmaterial (A), dem Rohmaterial (B), dem Rohmaterial (C) und dem Rohmaterial (D) durch Polymerisieren und Härten des Monomers und/oder Oligomers in (A) hergestellt wird.
Weiterhin kann durch eine Dentalzusammensetzung, die (A) wenigstens ein Monomer und/oder Oligomer, das ausgewählt ist unter Methacrylaten und Acrylaten, (B) ein unvernetztes Polymer, das ausgewählt ist unter Homopolymeren von Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Copolymeren von wenigstens zwei Monomeren, die ausgewählt sind unter Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Gemischen der Homopolymere; Gemischen der Copolymere; und Gemischen aus dem (den) Homopolymer(en) und dem (den) Copolymer(en), (C) ein vernetztes Polymer, das ausgewählt ist unter Homopolymeren von Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Copolymeren von wenigstens zwei Monomeren, die ausgewählt sind unter Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Gemischen der Homopolymere; Gemischen der Copolymere; und Gemischen aus dem (den) Homopolymer(en) und dem (den) Copolymer(en), (D) einen organischen und anorganischen Füllstoffkomplex, und (E) einen anorganischen Füllstoff umfasst, eine für einen künstlichen Zahn geeignete Dentalzusammensetzung bereit gestellt werden, die Farbbeständigkeit, Farbechtheit und ästhetische Qualität über einen langen Zeitraum hinweg beibehalten kann, die überlegen in Bezug auf Biegesteifigkeit, Schlagfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit etc. ist, und die trotz einer gewissen Opazität wegen des Rohmaterials (E) ausgewogene Eigenschaften aufweist. Hierbei ist das Rohmaterial (E) preiswert im Vergleich zum Rohmaterial (D), und das erstgenannte neigt dazu, die Härte etc. zu erhöhen.
Der unter Verwendung dieser Dentalzusammensetzung erhaltene, künstliche Zahn kann Farbbeständigkeit, Farbechtheit und ästhetische Qualität über einen langen Zeitraum hinweg beibehalten, ist überlegen in Bezug auf Biegesteifigkeit, Schlagfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit etc., und weist trotz einer gewissen Opazität wegen des Rohmaterials (E) ausgewogene Eigenschaften auf, da die Zusammensetzung mit dem Rohmaterial (A), dem Rohmaterial (B), dem Rohmaterial (C), dem Rohmaterial (D) und dem Rohmaterial (E) durch Polymerisieren und Härten des Monomers und/oder Oligomers in (A) hergestellt wird. Hierbei ist das Rohmaterial (E) preiswert im Vergleich zum Rohmaterial (D), und das erstgenannte neigt dazu, die Härte etc. zu erhöhen.
Vorzugsweise ist das vernetzte Polymer ein vernetztes Polymer, das als einen Hauptbestandteil Polymethylmethacrylat mit oder ohne eine Allylgruppe umfasst. Das Rohmaterial (A) kann das vernetzte Polymer quellen oder in das vernetzte Polymer absorbiert werden, um polymerisiert oder gehärtet zu werden, wodurch eine dreidimensionale, interpenetrierende Netzwerkstruktur gebildet wird. Umfasst das vernetzte Polymer eine Allylgruppe, werden das vernetzte Polymer und das aus dem Rohmaterial (A) abgeleitete Polymer über die Allylgruppe pfropfpolymerisiert, um die interpenetrierende Netzwerkstruktur zu bilden. Hat das vernetzte Polymer keine Allylgruppe, wird die interpenetrierende Netzwerkstruktur mit dem Rohmaterial (A) gebildet.
Man kann eine Erhöhung der Härte und eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit durch das vernetzte Polymer mit Polymethylmethacrylat als einem Hauptbestandteil ohne eine Allylgruppe erreichen. Weiterhin kann man sowohl eine Erhöhung der Härte als auch eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit und der Festigkeit durch das vernetzte Polymer mit Polymethylmethacrylat als einem Hauptbestandteil mit einer Allylgruppe erreichen. Daher kann man sowohl eine Erhöhung der Härte als auch eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit und der Festigkeit erreichen, wenn beide vernetzten Polymere zusammen verwendet werden.
Es ist unnötig zu erwähnen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt ist.

Claims

Dentalzusammensetzung, umfassend: (A) wenigstens ein Monomer und/oder Oligomer, das ausgewählt ist unter Methacrylaten und Acrylaten, (B) ein unvernetztes Polymer, ausgewählt unter Homopolymeren von Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Copolymeren von wenigstens zwei Monomeren, die ausgewählt sind unter Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Gemischen der Homopolymere; Gemischen der Copolymere; und Gemischen aus dem (den) Homopolymer(en) und dem (den) Copolymer(en), (C) ein vernetztes Polymer, das ausgewählt ist unter Homopolymeren von Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Copolymeren von wenigstens zwei Monomeren, ausgewählt unter Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Gemischen der Homopolymere; Gemischen der Copolymere; und Gemischen aus dem (den) Homopolymer(en) und dem (den) Copolymer(en) und (D) einem organischen und anorganischen Füllstoffkomplex.
Dentalzusammensetzung nach Anspruch 1, zusätzlich umfassend (E) einen anorganischen Füllstoff.
Dentalzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem oben erwähnten vernetzten Polymer um wenigstens ein vernetztes Polymer handelt, das Polymethylmethacrylat als Hauptkomponente mit oder ohne Allylgruppe umfasst.
Dentalzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Methacrylatmonomer und/oder -oligomer, unvernetztes Polymethylmethacrylat, wenigstens ein vernetztes Polymer, das Polymethylmethacrylat als Hauptkomponente mit oder ohne Allylgruppe umfasst, und einen organischen und anorganischen Füllstoffkomplex.
Dentalzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Methacrylatmonomer und/oder -oligomer, unvernetztes Polymethylmethacrylat, wenigstens ein vernetztes Polymer, das Polymethylmethacrylat als Hauptkomponente mit oder ohne Allylgruppe umfasst, einen organischen und anorganischen Füllstoffkomplex und einen anorganischen Füllstoff.
Künstlicher Zahn, hergestellt aus einer Zusammensetzung, die umfasst: (A) wenigstens ein Monomer und/oder Oligomer, das ausgewählt ist unter Methacrylaten und Acrylaten, (B) ein unvernetztes Polymer, ausgewählt unter Homopolymeren von Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Copolymeren von wenigstens zwei Monomeren, die ausgewählt sind unter Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Gemischen der Homopolymere; Gemischen der Copolymere; und Gemischen aus dem (den) Homopolymer(en) und dem (den) Copolymer(en), (C) ein vernetztes Polymer, das ausgewählt ist unter Homopolymeren von Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Copolymeren von wenigstens zwei Monomeren, ausgewählt unter Methacrylaten, Acrylaten und Styrol; Gemischen der Homopolymere; Gemischen der Copolymere; und Gemischen aus dem (den) Homopolymer(en) und dem (den) Copolymer(en) und (D) einem organischen und anorganischen Füllstoffkomplex, wobei ein Monomer und/oder Oligomer (A) polymerisiert und gehärtet wird.
Künstlicher Zahn nach Anspruch 6, hergestellt aus einer Zusammensetzung, die zusätzlich (E) einen anorganischen Füllstoff umfasst.
Künstlicher Zahn nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem oben erwähnten vernetzten Polymer um wenigstens ein vernetztes Polymer handelt, das Polymethylmethacrylat als Hauptkomponente mit oder ohne Allylgruppe umfasst.
Künstlicher Zahn nach einem der Ansprüche 6 bis 8, hergestellt aus einer Zusammensetzung, umfassend ein Methacrylatmonomer und/oder -oligomer, unvernetztes Polymethylmethacrylat, wenigstens ein vernetztes Polymer, das Polymethylmethacrylat als Hauptkomponente mit oder ohne Allylgruppe umfasst, und einen organischen und anorganischen Füllstoffkomplex, wobei ein Methacrylatmonomer und/oder -oligomer polymerisiert und gehärtet wird.
Künstlicher Zahn nach einem der Ansprüche 6 bis 9, hergestellt aus einer Zusammensetzung, umfassend ein Methacrylatmonomer und/oder -oligomer, unvernetztes Polymethylmethacrylat, wenigstens ein vernetztes Polymer, das Polymethylmethacrylat als Hauptkomponente mit oder ohne Allylgruppe umfasst, einen organischen und anorganischen Füllstoffkomplex und einen anorganischen Füllstoff, wobei ein Methacrylatmonomer und/oder -oligomer polymerisiert und gehärtet wird.