DE760351C - Verfahren zur Herstellung von Zahnersatzteilen, insbesondere Fuellungen, aus Polymerisationskunstharzen - Google Patents

Description

Äntx» Dt Patent An «a

AUSGEGEBEN AM 21. MAI 1951

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 30b GRUPPE 6o5

R 108460 IX a j 36 b - 9 JUNi 7957

Ernst Schnebel, Oranienburg

ist als Erfinder genannt worden

Reichsverband Deutscher Dentisten e. V., Berlin

Verfahren zur Herstellung von Zahnersatzteilen, insbesondere Füllungen, aus Polymerisationskunstharzen

Patentiert im Deutschen Reich vom 6. Oktober 1940 an Patenterteilung bekanntgemacht am 23. November 1944

Zur Herstellung von Füllungen aus Kunststoffen sind bereits zwei grundsätzlich verschiedene Verfahrensweisen vorgeschlagen worden. Nach dem einen Vorschlag wird ein festes Kunststofformstück hergestellt, das genau die Abmessungen der im Zahn vorhandenen Höhlung hat, und dann mit einem Kitt oder Klebemittel im Zahn befestigt. Nach dem zweiten Vorschlag wird ein thermoplastischer Stoff, der bei einer noch im Mund erträglichen Temperatur genügend plastisch wird, in die Kavität eingedrückt.

Das zuerst erwähnte Verfahren hat den Xachteil, daß ein genaues Modell der Kavität des Zahnes aus Wachs angefertigt werden muß, nach welchem Modell eine Hohlform aus Gips zu fertigen ist, in der das Formstück aus Kuriststoff gepreßt wird. Erst das so erhaltene Formstück kann dann in. die Zahnhöhlung eingesetzt werden. Es ist auch klar, daß es seine Aufgabe; einen dichten Abschluß der Höhlung herbeizuführen, nur dann erfüllen kann, wenn es vollkommen formtreu ist.· Es ist auch schon bekannt, für eine derartige Herstellung von Zahnersatzteilen, beispielsweise Füllungen, ein plastisches Gemisch flüssiger und fester Kunststoffe zu verwenden. Die Flüssigkeit besteht aus dem monomeren Acrylester mit Zusätzen von die Selbstpoly.-merisation verhindernden Stabilisatoren. Das

Pulver ist ein Mahlgut von bereits polymerisiertem Acrylkunststoft; Zusätze von Katalysatoren, z. H. lienzoylsuperoxyd, sind im Pulver vorhanden. Xach dem Mischen von Pulver und Flüssigkeit zum plastischen Teig bzw. nach dem Verformen dieses Teiges in der Gipsform wird die Polymerisation in der Weise erzielt, daß das Formstück mit der Form in ein kochendes Wasserbad gelegt ίο wird, in welchem es mindestens 30 Minuten bei mindestens ioo^: C verbleiben muß. Bei einem ähnlichen zur Kronen- und Brückenherstellung dienenden Gemisch ist die Flüssigkeit ein Methacrylsäureester, das Pulver ein Acrylkunststoft in Perlform. Auch hier sind Katalysatoren dem Pulver zugefügt, deren λIengenanteil unter 1 °/o liegen dürfte. Der aus den Komponenten gebildete plastische Teig wird kalt in die Gipsform in verschiedenen Schichten in Farben eingebracht und zum Formstück gepreßt, das in kochendem Wasser polymerisiert. Die Polymerisation beträgt auch hier bei mindestens ioo³ C mindestens 30 Minuten.

Bei dem anderen Verfahren, bei dem die Kavität mit einem schon bei niedriger Temperatur plastisch werdenden Kunststoff ausgefüllt wird, fallen zwar diese zeitraubenden Vorarbeiten weg, jedoch ist man bei der Auswahl des Rohstoffes für diese Füllungstechnik darauf angewiesen. Kunststoffe mit außergewöhnlich niedriger Erweichungstemperatur auszuwählen, ohne hierbei die mechanischen Eigenschaften, wie Härte, Schlag- und Biegefestigkeit, die vor allem für ein Zahnersatzmaterial von Bedeutung sind, genügend berücksichtigen zu können. Ein Xachteil des Verfahrens besteht auch noch in der Gefahr, daß beim Genuß heißer Speisen die Füllungen erweichen und deformiert werden können.

Durch die vorliegende Erfindung ist nunmehr ein Verfahren zur Herstellung von Zahnersatzteilen, insbesondere Füllungen, aus Polymerisationskunstharzen geschaffen, durch welches die aufgezeigten bisherigen Mangel und Übelstände restlos beseitigt sind und darüber hinaus noch besondere erhebliche Vorteile erzielt werden. Das Xeue liegt erfindungsgemäß darin, daß nicht auspolymerisierter Kunststoff oder nur teilweise polytnerisierter, aber polymerisierbarer Stoff unter Mitverwendung von Polymerisationsbeschleunigern im Munde durch an sich bekannte Anwendung von Licht und/oder Wärme, vorzugsweise durch gleichzeitige Einwirkung von kurzwelligem, insbesondere ultraviolettem Licht und Wärmestrahlung zu dem gewünschten Zahnersatzteil polymerisiert wird. Als Polymerisationskunstharzmasse zur Einfüllung in die Zalmhöhlung oder zu sonstiger Formung zum Zahnersatzteil wird vor-I /.ugsweise das an sich bekannte plastische Gemisch eines festen polymeren und eines ', tlüssigen monomeren Stoffes verwendet: ein i lediglich teilweise polymerisiertes Produkt ι kanu auch z. II. in Form eines Teiges oder ! Sirups verwendet werden.
I Es hat sicl·^ überraschenderweise gezeigt. j daß die Polymerisation im Munde ohne j Schwierigkeiten durch die Einwirkung von Licht und Wärme durchzuführen ist, wobei I gefunden wurde, daß mit diesen Hilfsmitteln eine so rasche Polymerisierung erzielt wird, j daß die Arbeit im lebenden Organismus erfol- ! gen kann. Zur Erzeugung des kurzwelligen • Lichtes können die für Heilzwecke bekannten UV-Lampen Verwendung finden; die Wärme kann durch ein kleines Heizgerät oder durch Strahlung erzeugt werden, etwa durch Vereinigung eines Rotstrahlers mit der UV-Lampe. Es kann auch mit Vorteil eine Strahlungsquelle, z. B. eine handelsübliche Lichtbogenlampe verwendet werden, die Licht in einem weiten Strahlenbereich vom Ultraviolett bis zum Ultrarot ausstrahlt und gleichzeitig als Wärme- und UV-Lichtquelle dient. Die UV-Lampe wird zweckmäßig mit einer Abschirmung versehen, die dafür sorgt, daß nur die Füllung und ihre nächste Umgebung, die vorteilhaft abgedeckt wird, bestrahlt werden. nicht aber die benachbarten Gewebe und Schleimhäute des Mundes, um so Verbrennungen zu vermeiden. Die Intensität der Bestrahlung wird so geregelt, daß der Anteil au Wäimestrahlen keine dem Patienten lästige oder unerträgliche Erwärmung des Zahnes herbeiführt; Temperaturen bis zu etwa 6er C können ohne Xachteil ertragen werden. Als Wärmequelle kann auch die bereits früher vorgeschlagene Wärmevorrichtung Anwen- 10c dung finden, die aus einem in den Mund einzuführenden Heizgerät besteht, das mit Handgriff und metallausgekleidetem Zahnstulp versehen ist und an eine elektrische Stromleitung angeschlossen werden kann. Unter dem io; Einfluß der UV- und Wärmestrahlung läßt sich die Härtung der plastischen Zahnfüllungen u. dgl. im Mund in wenigen Minuten durchführen und so erstmalig eine Polymerisation der Kunststoffe im Mund selbst er- m reichen.

Die Ausführung des neuen Verfahrens geschieht beispielsweise derart, daß nach Ausfüllung der Zalmhöhlung mit der aus der plastischen, mit Polymerisationsbeschleunigern versetzten Kunstharzmasse gebildeten Füllung diese fertig angelegte Füllung mit ultraviolettem Licht bestrahlt und gleichzeitig auf 50 bis 6o° C erwärmt wird. Die Körperwärme von 5J~ bewirkt dann, daß Füllungen u. dgl., deren Oberfläche auf die angegebene Weise erhärtet ist, durch die ein-

geleitete Bestrahlung und fortwirkende Wärme im Innern polymerisieren.

Das neue Verfahren findet vorzugsweise bei Kunststoffen der Acryl- und Vinylreihe Anwendung. Besonders gute Ergebnisse werden lnitMethacrylsäureestern, z.B. einer Mischung von monomeren und polymeren Methacrylsäuremethylestern erzielt. Diese Kunststoffe werden in an sich bekannter Weise mit Farben

ίο versetzt, die den natürlichen Zahnfarben entsprechen, mit Trübungsmitteln, welche die Durchsichtigkeit der Kunststoffe beseitigen, und gegebenenfalls außerdem mit Füllstoffen, die der Masse eine größere Härte geben und die Abreibbeständigkeit erhöhen. Als Trübungsmittel wird beispielsweise ein Zusatz von 0,1 bis 3% Titandioxyd oder 0,3 bis 5% Zinkoxyd verwandt, als Härtungszusatz sind insbesondere harte Mineralstoffe geeignet.

Als Polymerisationsbeschleuniger, mit denen die Kunstharzmasse zu versetzen ist, haben sich sauerstoffübertragende Katalysatoren bewährt, wie Bariumsuperoxyd und Benzoylsuperoxyd. Es wurde nun gefunden, daß eine überraschende Wirkung durch einen Zusatz von Tetramethyldiaminobenzophenon erzielt wird, das entweder allein oder in Verbindung mit anderen Katalysatoren, z. B. den obengenannten sauerstoffabgebenden Katalysatoren, Verwendung findet. Es wurde sogar festgestellt, daß man bei Verwendung dieses Ketons (Michlers Keton) auf die Verwendung von UV-Strahlen verzichten kann und die Polymerisation sich allein unter der Einwirkung von Wärme vornehmen läßt. Ein Beispiel für ein derartiges Produkt ist ein Polymerisat aus Methacrylsäuremethylester, das einen Zusatz von 5 °/o Benzoylsuperoxyd, 0,4% Michlers Keton, 2 bis 5% Titanoxyd und Farbstoff, insbesondere organische Pigmente, je nach Wahl enthält; dieses Produkt wird mit monomerem Methacrylsäuremethylester zu einem plastischen Gemisch angerührt, welches bereits bei 6o° C in wenigen Minuten erhärtet. Unter gleichzeitiger Einwirkung von UV-Strahlen wird die Härtungsdauer noch weiter verkürzt.

Die Katalysatormenge wird zweckmäßig so bemessen, daß die Polymerisation in 2 bis 10 λίπηίΐεη durchzuführen ist. Das Tetramethyldiaminobenzophenon (Michlers Keton) wird zu 0,2 bis 0,4% verwendet.

Das neue Verfahren ist nach verschiedenen Richtungen noch weiterhin ausgebildet.

Je nach Lage der Füllung im Munde können Schwierigkeiten entstehen, die Oberfläche der Füllung durch direkte Bestrahlung zu erfassen. In diesem Fall werden kleine Metallspiegel im Munde angebracht, die das Licht auf die gewünschte Stelle reflektieren. Wenn, beispielsweise bei großen Füllungen, die in der Masse enthaltenen Füllmittel und Trübungszusätze ein Eindringen der Wärme und Strahlen bis in das Innere der Füllung verhindern, so daß nur die oberen Schichten genügend erhärten, so wird die im Innern während der Bestrahlung bereits eingeleitete Polymerisation bei der normalen Mundtemperatur fortgesetzt, so daß auch hier dann nach einiger Zeit ebenfalls eine durchgehende Erhärtung der Masse eintritt.

Die Einwirkung der verschiedenen Energieformen, darunter auch der UV-Strahlen, auf Kunstharze ist unter rein chemischen und physikalischen Gesichtspunkten schon beschrieben worden. Eine Behandlung von Kunststoffen im Mund mit UV-Strahlen oder mit einem Gemisch von UV- und Wärmestrahlen zur Herstellung von Zahnersatzteilen war jedoch bisher unbekannt. Das neue Verfahren gestattet also die Füllung von Zähnen mit· Polymerisationskunstharzen im Munde selbst, ohne daß die eingangs besprochenen Nachteile in· Kauf genommen werden müssen. Gegenüber den gebräuchlichen Zement-, Silicat- und Amalgamfüllungen haben die erfindungsgemäß hergestellten Füllungen den Vorteil, vollkommen mundsäurebeständig zu sein, die Wärme schlecht zu leiten, ein Aussehen wie die natürlichen Zähne zu besitzen, keine Reiz-Wirkungen auf die lebenden Zähne auszuüben und nicht nachträglich zu kontrahieren. Bei keinem der bisher bekannten Füllmaterialien war es möglich, alle diese Vorzüge gemeinsam zu erreichen.

Bei dem neuen Verfahren geschieht die Vorbereitung der Kavität nach den für plastische Füllungen üblichen Richtlinien; es ist zu beachten, daß die Kavität Unterschnitte erhält oder eine konische Form angelegt wird. Das Anmischen des Kunststoffes, also die Vereinigung des Pulvers mit der Flüssigkeit erfolgt beispielsweise in einem Tropfengläschen; zweckmäßig wird hierbei erst die Flüssigkeit eingefüllt und dann das Pulver zugegeben, bis man ein plastisches Gemisch der richtigen Konsistenz erhält. Diesen Punkt erkennt man an dem Mattwerden der Oberfläche der Masse; das Gemisch ist dann mit einem Deckglas abzudecken. Nach 1 bis 3 Minuten hat sich das monomere flüssige Material mit dem polymeren Pulver zu einer klebrigen, zäh plastischen, modellfähigen Masse verbunden. Mit dieser wird die Kavität nun zügig gefüllt, wobei der Rand der Kavität schwach überbaut wird. Ist die Modellierung der Füllung beendet, dann wird sie mit einem Schutzfilm aus durchsichtigem Kunststoff oder einem schnell trocknenden Kunstharzlack überzogen. Dieser Schutzfilm weist verschiedene Vorteile auf. So schützt er beispielsweise die noch weiche Füllung vor Feuchtigkeit und

vor dem Zutritt von Luftsauerstoff. Durch das Fernhalten des Luftsauerstoits wird die Polymerisation beschleunigt.

Der Gedanke, eine Polymerisation von Kunststoffen im Munde selbst durchzuführen, ist nicht auf Zahnfüllungen beschränkt, sondern läßt sich, wie schon mehrfach betont, allgemein bei Zahnersatzteilen durchführen. So kann das Kunststoffgemisch im weichplastischen Zustand als Klebmaterial für Einlagefüllungen und zur Befestigung von Kronen und Brücken aus Kunststoff verwendet werden. Diese Arbeitsweise ist weit vorteilhafter als das Arbeiten mit dem bisher verwandten Zahnzement, dessen Nachteile, wie z. B. leichtes Auswaschen, Abbröckeln und Zermürben, bekannt sind. Ferner kann die plastische Masse in zwei oder mehr Farbschattierungen in Hohlzahnformen aus Metall, Celluloid oder durchsichtigem Kunstharz eingebracht werden. Diese provisorische Zahnform wird dann nach ihrer Füllung mit der plastischen Masse auf den Zahnstumpf gestülpt, um so einen Schutz während des Härte-

a5 Vorgangs zu haben und die Formgebung zu erleichtern. Xach der Härtung der Masse mit ultraviolettem Licht zur fertigen Krone o. dgl. wird dann die provisorische Zahnform aufgeschnitten und entfernt. Wird jedoch eine aus gefärbtem oder glasklarem Kunstharz hergestellte Zahnform verwandt, dann vereinigt sie sich bei der Härtung der Füllmasse mit dieser.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι . Verfahren zur Herstellung von Zahnersatzteilen, insbesondere Füllungen, aus Polymerisationskunstharzen, dadurch gekennzeichnet, daß nicht auspolymerisierter oder nur teilweise polymerisierter, aber polymerisierbarer Kunststoff unter Mitverwendung von Polymerisationsbeschleunigern im Munde durch an sich bekannte Anwendung von Licht und/oder Wärme, vorzugsweise durch gleichzeitige Einwirkung von kurzwelliger, insbesondere ultravioletter Licht- und Wärmestrahlung zu dem gewünschten Zahnersatzteil polymerisiert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisations beschleuniger Tetramethyldiaminobenzophenon verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Licht- und Wärmepolymerisation durch Fernhalten des Luftsauerstofts beschleunigt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer allseitigen Bestrahlung der zu polymerisierenden Zahnersatzteile Metallspiegel im Mund angeordnet werden, welche die Strahlen nach dem Zahnersatzteil reflektieren.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Mitverwendung einer für die Aufnahme der zur Herstellung einer Krone u. dgl. Zahnersatzteiles in zwei oder mehr Farbschattierungen einzubringenden plastischen Masse bestimmten Hohlzahnform aus Metall, Celluloid oder durchsichtigem Kunstharz, die mit ihrer Füllung auf den Zahnstumpf gestülpt wird, auf dem sie während der polymerisierenden Einwirkung von Licht und/oder Wärme verbleibt.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand 'der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Österreichische Patentschrift Xr. 67 841:

   schweizerische Patentschrift Xr. 168872;

   Ellis und Wells, »The chemical action of ultraviolett rays«, 1925, S. 145 und 146.

   © 141 5.