DE9421155U1 - Künstlicher Zahn - Google Patents
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Description
Hanau, den 22. März 1995 SSR/Pr/ec/p0070_5.SAM
Gebrauchsmusteranmeldung
Heraeus Kulzer GmbH
"Künstlicher Zahn"
Die Erfindung betrifft einen künstlichen Zahn, der Polymethacrylat, Bariumaluminiumsilicat-Gias
und mikrofeines Siliciumdioxid enthält.
Für die Herstellung von Zahnprothesen werden Keramikzähne und Kunststoffzähne
verwendet.
Schon lange im Gebrauch sind Kunststoffzähne, die aus Polymethacrylat bestehen und
durch Polymerisation von Mischungen aus polymerem und monomerem Methylmethacrylat
und gegebenenfalls vernetzend wirkenden Estern der Methacrylsäure mit mehrwertigen
Alkoholen nach dem sogenannten Pulver/Flüssigkeits-Verfahren hergestellt werden (R. Marxkors/H. Meiners, Taschenbuch der zahnärztlichen Werkstoffkunde, 1. Auflage,
1978, Carl Hanser Verlag München, 91).
Aus DE 2 312 258 A sind abrasionsfeste und polierbare Werkstoffe und daraus bestehende
künstliche Zähne aus einer Polymer-Matrix und darin dispergiertem feinteiligem anorganischem
Füllstoff (Makrofüller) bekannt. Der Füllstoff besteht aus Glas und/oder Keramik
mit einer Minimalgröße von 0,8 - 8 Mikrometer und einer Maximalgröße von 3-20 Mikrometer.
Für die Bildung der Polymer-Matrix nach dem Pulver/Flüssigkeits-Verfahren können pulverförmige Methacrylsäureester-Homo- und -Copolymere und flüssige Monomere,
wie Methylmethacrylat, Butylacrylat, Polyäthylenglykoldimethacrylat und Bisphenol-A-dimethacryiat,
eingesetzt werde.
In DE 24 62 271 C werden dentale Formkörper, besonders künstliche Zähne und Zahnersatzteile,
beschrieben, die aus Acrylat- beziehungsweise Methacrylat-Polymeren und mikrofeinem
Siliciumdioxid (Mikrofüller) bestehen. Das mikrofeine Siliciumdioxid mit einer Teilchengröße von 10 - 400 Nanometer ist silanisiert, zum Beispiel durch Behandlung mit
3-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan, und kann in einer Menge von 20 - 80 Gewichts-%
in den Formkörpern enthalten sein. Es hat sich aber gezeigt, daß mikrofeines Siliciumdioxid
enthaltende Kunststoff-Zähne zur Plaque-Anlagerung neigen. Auch sind sie gegenüber
Druck-Belastung nicht ausreichend beständig, so daß Verfärbungen und vorzeitige Abrasion verursachende craquele-artige Risse sich bilden und die Zähne brechen
können.
Aus DE 24 05 578 C ist es bekannt, wenigstens die äußere Schicht künstlicher Zähne aus
einem Material herzustellen, das neben Estern der Methacrylsäure 30 - 80 Gewichts-%
eines anorganischen Füllstoffs aus einer Mischung von durch Flammhydrolyse hergestellter
amorpher Kieselsäure mit feinteiligem Glas, zum Beispiel Bariumaluminiumsilicat-Glas,
enthält. Der Anteil des Glases kann dabei bis zu 25 Gewichts-% der Füllstoff-Mischung
ausmachen.
In DE 38 26 233 C wird ein Verbund-Zahnersatzteil für die Versorgung mit Kronen und
Brücken und für Inlays und dergleichen aus einem Kern mit hoher Biegefestigkeit und hohem
Biegemodul und abrasionsfestem Mantel mit hochglänzender Oberfläche vorgeschlagen.
Kern und Mantel bestehen aus Acrylat- beziehungsweise Methacrylat-Kunststoff
und anorganischem Füllstoff, der im Falle des Kerns aus 80 - 90 Gewichts-% Bariumaluminiumsilicat-Glas mit einer mittleren Teilchengröße von 0,7-10 Mikrometer
und 10-20 Gewichts-% hochdispersem Siliciumdioxid mit einer mittleren Teilchengröße
von 0,01 - 0,4 Mikrometer bestehen kann. Der Kern enthält 30 - 90 Gewichts-% des Füllstoffs.
Der Kunststoff von Kern und Mantel ist vorzugsweise ein Polymer aus Bis-[4-(2-hydroxy-3-methacryIoyIoxypropoxy)-phenyl]-dimethylmethan (sogenanntes Bis-GMA
oder Bowen-Monomer, US 3 066 112), äthoxyliertem Bisphenol A-diacrylat, äthoxyliertem
Bisphenol A-dimethacrylat, Triäthylenglykoldimethacrylat, Dodecandioldimethacrylat,
Urethandimethacrylat aus 2-Hydroxyäthylmethacry!at und 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat,
Bis-(acryloyloxymethyl)-tricyclo[5.2.1.026]decan und/oder Bis-(methacryloyloxymethyO-tricyclotS^.I.O^Jdecan.
-3-
DE 40 29 230 A betrifft einen Dentalwerkstoff auf der Basis von polymerisierbaren Monomeren
als Bindemittel, der 20 - 90 Gewichts-% einer Füllstoff-Mischung aus amorphen, kugeiförmigen Siliciumdioxid-Teilchen und bis zu 20 Mol-% eines Oxids mindestens eines
Elements der Gruppen I, II, III und IV mit einer durchschnittlichen Primärteilchengröße
von 0,1 -1,0 Mikrometer, Quarz-, Glaskeramik- oder Glaspulver mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 0,5 - 5,0 Mikrometer und gegebenfalls einen Mikrofüllstoff zur
Einstellung der Viskosität enthält. Nach Zusatz von zum Beispiel Dibenzoylperoxid kann
daraus ein heißpoiymerisierbarerWerkstoff für die Herstellung von Inlays und künstlichen
Zähnen erhalten werden. Transparenz und Polierbarkeit werden als sehr gut bezeichnet.
Ein sowohl konventionelle anorganische Füllstoffe (Makrofüller) als auch mikrofeine anorganische
Füllstoffe enthaltendes Dentalmateria! - dafür hat sich die Bezeichnung Hybrid-Composite
eingebürgert - wird zum Beispiel auch in der internationalen Patentanmeldung WO 81/02 254 beschrieben. Es enthält ein Füllstoff-Gemisch aus hydrophobem Siliciumdioxid
mit einem Durchmesser von 0,01 - 0,04 Mikrometer und Glas, zum Beispiel röntgenopakes
Barium- oder Strontium-haltiges Glas, mit einem Durchmesser von 2-30 Mikrometer.
Als polymerisierbare Monomere dienen Bis-GMA oder äthoxyliertes Bisphenol A-dimethacrylat und Triäthylenglykoldimethacrylat. Das Material wird als Zahnfüllmaterial
und zum Verblenden von zum Beispiel gegossenen Gold-Kronen verwendet.
Aus DE 41 10 612 A ist ein durch Photopolymerisation auszuhärtendes Dentalmaterial
bekannt, das im wesentlichen aus 10-60 Gewichts-% Bis-[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)-phenyl]-dimethylmethan,
Triäthylenglykoldimethacrylat und/oder dem Diurethandimethacrylat aus 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat und 2-Hydroxyäthylmethacrylat,
37 - 87 Gewichts-% eines Füllstoff-Gemisches aus 80 - 90 Gewichts-% Bariumaluminiumsilicat-Glas
mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 -1,5 Mikrometer und 10-20 Gewichts-% mikrofeinem Siliciumdioxid mit einer mittleren Teilchengröße von
0,04 - 0,06 Mikrometer, 0,02 - 2 Gewichts-% &agr;-Diketon und 0,1-1 Gewichts-% Amin besteht.
Aus dem Dentalmaterial lassen sich röntgenopake, abrasionsfeste und hochglanzpolierbare
Zahnfüllungen und Inlays herstellen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen aus Methacrylat-Kunststoff und anorganischem
Füllstoff bestehenden künstlichen Zahn der eingangs charakterisierten Art zu finden,
der den natürlichen Zahn in seinen wesentlichen Eigenschaften, nämlich
• *
• ·
mechanische Festigkeit und Abrasionsverhalten sowie Transparenz und Farbtiefenwirkung,
imitiert.
Der die Lösung des Problems darstellende künstliche Zahn ist erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 15 - 35 Gewichts-% Polymethacrylat,
35 - 75 Gewichts-% Bariumaluminiumsilicat-Glas mit einer mittleren Teilchengröße von
0,1 - 5,0 Mikrometer und 5-25 Gewichts-% Siliciumdioxid mit einer mittleren Teilchengröße
von 0,01 - 0,2 Mikrometer besteht.
Besonders bewährt hat sich der im wesentlichen aus 20 - 30 Gewichts-% Polymethacrylat,
50 - 70 Gewichts-% Bariumaluminiumsilicat-Glas mit einer mittleren Teilchengröße
von 0,5 - 3 Mikrometer und 5-15 Gewichts-% Siliciumdioxid mit einer mittleren Teilchengröße
von 0,04 - 0,1 Mikrometer bestehende künstliche Zahn.
Das Bariumaluminiumsilicat-Glas und das Siliciumdioxid sind vorzugsweise silanisiert,
zum Beispiel durch Behandlung mit 3-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan.
Außer den genannten Bestandteilen enthält der künstliche Zahn noch eine geringe Menge
eines Pigment-Zusatzes.
Das genaue Mischungsverhältnis der den künstlichen Zahn bildenden Bestandteile wird
durch Vorversuche auf der Basis der Transparenzeigenschaften des Polymethacrylat-Kunststoffes
und der Füllstoffe und der zu erzielenden physikalischen Eigenschaften der Mischung anhand der zur Verfügung stehenden Rohstoffe ermittelt. Hierbei ist es erforderlich,
daß der Kunststoff und die Füllstoff-Teilchen einen ähnlichen Brechungsindex haben.
Die Bariumaluminiumsilicat-Glas-Teiichen liegen vorzugsweise in einer engen
Gauß'schen Größenverteilung zwischen 0,1 und 5 Mikrometer vor.
Als Polymethacrylat haben sich Copolymere aus 30 - 70 Gewichts-%, vorzugsweise
50 - 70 Gewichts-%, Bis-[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)-phenyl]-dimethylmethan
und 30 - 70 Gewichts-%, vorzugsweise 30 - 50 Gewichts-%, Triäthylenglykoldimethacrylat
bewährt. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei das Copolymer aus einer zu zwei Drittel aus dem ersten Monomer und zu einem Drittel aus dem zweiten Monomer bestehenden
Mischung erwiesen.
Der im wesentlichen aus 21 Gewichts-% dieses Copolymers, 70 Gewichts-% Bariumaluminiumsilicat-Glas
mit einer mittleren Teilchengröße von 0,1-3 Mikrometer und 9 Gewichts-% Siliciumdioxid mit einer mittleren Teilchengröße von 0,04 Mikrometer (Aerosil
OX50, Degussa AG) bestehende künstliche Zahn hat sich besonders bewährt.
Charakteristisch für den künstlichen Zahn gemäß der Erfindung ist die ideale Kombination
der optischen Eigenschaften - Transparenz und Farbeindruck mit Farbtiefenwirkung - und
der physikalischen Eigenschaften, die denen des natürlichen Zahnes sehr nahe kommen.
Damit gelingt die Imitation des natürlichen Zahnes.
Der künstliche Zahn gemäß der Erfindung zeichnet sich durch ein sehr günstiges Abrasionsverhalten
(7 Mikrometer/Jahr) aus, das dem des natürlichen Schmelzes {8 Mikrometer/Jahr)
ähnlich ist. Seine physikalischen Eigenschaften sind besser als die bekannter Kunststoff-Zähne; der Elastizitätsmodul beträgt mehr als 12000 MPa.
Die Herstellung des künstlichen Zahnes gemäß der Erfindung erfolgt in an sich bekannter
Weise durch Vermischen der das Polymethacrylat bildenden Monomeren, des Bariumaluminiumsilicat-Glases,
des Siliciumdioxids, einer geringen Menge eines Pigment-Zusatzes und eines Katalysators für die Heäßpolymerisation, zum Beispiel Dibenzoylperoxid, Einbringen
der erhaltenen teigförmigen Mischung in eine Form und Polymerisation der Mischung
unter Druck bei Temperaturen zwischen 80 und 170 0C.
Die physikalischen Eigenschaften - Vickershärte, Druckfestigkeit, Biegefestigskeit, Elastizitätsmodul
(&Egr;-Modul) und Abrasionsfestigkeit, gemessen als Abrasion in Mikrometer/Jahr,
- des künstlichen Zahnes gemäß der Erfindung und - zum Vergleich dazu - von handelsüblichen künstlichen Zähnen und von Schmelz und Dentin des natürlichen Zahnes
werden in der Tabelle angegeben.
Zahn | PMMA* | Vickersharte [N/mm2] |
Druckfestigkeit [MPa] |
Biegefestigkeit [MPa] |
E-Modu! [MPa] |
Abrasion [&mgr;&Ggr;&eegr;/Jahr] |
• · III. vemetztes PMMA* • |
190 | 120 | 50 | 2000 | 70 | |
* *. PMMA* mit Aerosil-haltigem '"* Überzug |
220-260 | 120-150 | 65 | 3000 | 42 | |
. Aerosil-haltiges Polymethacrylat | 280 | 400 | 70 | 3500 | 23 | |
&Ggr;: Keramik &igr; · «ti : : Schmelz |
348 | 370 | 80 | 5800 | 23 | |
Dentin | 6000 | 170 400 |
76 10 |
82000 48000 |
8 | |
gemäß der Erfindung | 300 | 50 | 18000 | |||
450 | 450 | 140 | 13000 | 7 |
* Polymethylmethacrylat
Claims (6)
1. Künstlicher Zahn, der Polymethacrylat, Bariumaluminiumsilicat-Glas und mikrofeines Siliciumdioxid
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 15-35 Gewichts-% Polymethacrylat, 35 - 75 Gewichts-% Bariumaluminiumsilicat-Glas mit einer
mittleren Teilchengröße von 0,1-5 Mikrometer und 5-25 Gewichts-% Siliciumdioxid mit
einer mittleren Teilchengröße von 0,01 - 0,2 Mikrometer besteht.
2. Künstlicher Zahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus
20 - 30 Gewichts-% Polymethacrylat, 50 - 70 Gewichts-% Bariumaiuminiumsilicat-Glas
mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 - 3 Mikrometer und 5-15 Gewichts-% Siliciumdioxid
mit einer mittleren Teilchengröße von 0,04 - 0,1 Mikrometer besteht.
3. Künstlicher Zahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymethacrylat
eine Copolymer aus 30 - 70 Gewichts-% Bis-[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)-phenyl]-dimethylmethan
und 30 - 70 Gewichts-% Triäthylenglykoldimethacrylat ist.
4. Künstlicher Zahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymethacrylat
ein Copolymer aus 50 - 70 Gewichts-% Bis-[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)-phenylj-dimethylmethan
und 30 - 50 Gewichts-% Triäthylenglykoldimethacrylat ist.
-2-
5. Künstlicher Zahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bariumaluminiumsilicat-Glas und das Siliciumdioxid siianisiert sind.
6. Künstlicher Zahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bariumaluminiumsilicat-Glas
und das Siliciumdioxid mit 3-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan siianisiert
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9421155U DE9421155U1 (de) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | Künstlicher Zahn |
Applications Claiming Priority (2)
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DE9421155U DE9421155U1 (de) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | Künstlicher Zahn |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=25935599
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE9421155U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19823530B4 (de) * | 1997-05-26 | 2006-11-09 | Gc Corporation | Dentalharzmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
1994
- 1994-04-14 DE DE9421155U patent/DE9421155U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19823530B4 (de) * | 1997-05-26 | 2006-11-09 | Gc Corporation | Dentalharzmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung |
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