PL188324B1 - Stomatologiczna kompozycja szkło-jonomerowa - Google Patents

Abstract

Stomatologiczna kompozycja szkło-jonomerowa składająca się w stanie suchym z pudru szklanego, zawierającego w swym składzie SiO2, AFO3, CaO, P2O5, oraz środka wiążącego, zawierającego kopolimer kwasowy z dodatkiem kwasu, znamienna tym, że puder szklany składa się z SiO2 w ilości 20-37% wag., A^Oj w ilości 15-40% wag., P2O5 w ilości 5-2θ% wag., Na2O i/lub K2O, i/lub Li2O w ilości 5-12% wag., F w ilości 3-12% wag., BaO w ilości 0-25% wag., CaO w ilości 0-15% wag., SrO w ilości 0-16% wag., ZnO w ilości 0-5% wag. 1 ZrO2 w ilości 0-5% wag., a środek wiążący składa się z kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego w ilości 80­ -98% wag. i kwasu szczawiowego i/lub kwasu cytrynowego, i/lub kwasu winowego w łącznej ilości 2-20% wag., przy czym stosunek wagowy pudru szklanego do środka wiążącego wynosi od 2:1 do 8:1.

Description

Przedmiotem wynalazku jest dentystyczna kompozycja szkło-jonomerowa o szerokim zakresie działania, przeznaczona do uzupełnień protetycznych, do podkładów cienkowarstwowych i grubowarstwowych o podwyższonym współczynniku radiograficznym na błonie dentystycznej, do wypełnień ubytków i do wyścielania szczelin i bruzd międzyguzkowych w profilaktyce przeciw-próchnicowej.

Tworzywa znane jako masy czy cementy stosowane są w szerokim zakresie w praktyce stomatologicznej. Ze względu na miejsce zastosowania i sposób użytkowania stawia się im wysokie wymagania, z których najistotniejsze to: łatwość mieszania, wiązanie w odpowiednim czasie, wytrzymałość mechaniczna, wygląd i barwa podobne do tkanek zębów, szczególnie szkliwa oraz wysoka adhezja do szkliwa i zębiny, a także stopów używanych jako tworzywo koron i mostów. W zależności od przeznaczenia masy, wymagane są jej szczególne właściwości. Przykładowo, przy stosowaniu masy do umocowywania uzupełnień protetycznych, powinna ona umożliwić swobodne ustawienie i ustabilizowanie elementu we właściwym położeniu, co można uzyskać przy niezbyt szybkim czasie wiązania. Krótszy czas wiązania jest natomiast wymagany przy stosowaniu masy jako podkładu pod wypełnienie kompozytowe lub amalgamatowe, do wypełnień ubytków oraz do wypełniania bruzd i szczelin międzyguzkowych W przypadku stosowania masy jako podkładu wskazane jest, aby warstwa ta miała podwyższony wskaźnik radiograficzny w stosunku do szkliwa i zębiny na błonie dentystycznej. Używany w profilaktyce przeciwpróchnicowej lak szczelinowy powinien charakteryzować się szczególnie dobrą płynnością. Właściwości mas szkło-jonomerowych i możliwość szerokiego ich stosowania powodują coraz większą ich popularność i wypieranie z prak188 324 tyki dentystycznej cementów cynkowo-fosforanowych, krzemianowo-fosforanowych i krzemianowych..

Z opisu patentowego USA nr 4 342 677 znany jest proszek szklany otrzymany przez stopienie w temperaturze 1300°C zestawu zawierającego 37-45% wag. SiO2, 25-35% wag AĘO3, 5-13% wag. CaO, 10-15% wag. NaF, 3-7% wag. Ca^POąfi. Opis ten podaje również używany do wytwarzania masy ciekły środek wiążący stanowiący wodny roztwór 45-55% wag. kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu maleinowego, zawierający 10-25% wag. kwasu winowego i jedną lub więcej fluorową sól kompleksową w ilości 0,1-5,0% w stosunku do całkowitej wagi. Średnia masa cząsteczkowa polimeru wynosi od 5000 do 20000. W opisie patentowym USA nr 4 900 697 przedstawiony jest proszek szklany dla dentystycznych cementów szkło-jonomerowych składający się z 20-50% wag. S1O2, 20-40% wag. AI2O3, 15-40% wag. SrO, 1-20% wag. F2 i 0-15% wag. P2O5. Szkło wolne jest od jonów Li, Na, K, Rb, Os, Be, Mg, Ca, Ba. Ciężar właściwy proszku wynosi od 2,4 do 3,5, a uziarnienie od 0,02 do 10,0 pm. Szkło poddane jest korzystnie obróbce powierzchniowej kwasem i/lub fluorkiem w ilości 0,01-5,0 części wag. na 100,0 części wag. proszku. Proszek miesza się z kwasem poliakrylowym, kopolimerem kwasu akrylowego, kwasem polimaleinowym. Mieszanie może się odbywać w stanie stałym, gdy składniki występują w postaci sproszkowanej.

Japoński opis patentowy nr 52(1997)-101893 podaje środek ciekły w postaci 45-60% roztworu wodnego kwasu poliakrylowego lub kopolimeru akrylowego i jednego lub więcej kwasów karboksylowych w ilości 7-25% całkowitej wagi, a opis patentowy japoński nr 57 (1982)-2210 przedstawia płynny komponent, który zawiera kwas winowy i fluorową sól kompleksową z kopolimerem kwasu akrylowego.

Istota kompozycji według wynalazku polega na tym, że w stanie suchym zawiera puder szklany i środek wiążący w proporcjach wagowych od 2:1 do 8:1. Puder szklany składa się z S1O2 w ilości 20-37% wag., AI2O3 w ilości 15-40% wag., P2O5 w ilości 5-20% wag., Na2O i/lub K2O, i/lub Li2O w ilości 5-12% wag., F w ilości 3-12% wag., BaO w ilości 0-25% wag., SrO w ilości 0-16% wag., CaO w ilości 0-15% wag., ZnO w ilości 0-5% wag. i ZrO2 w ilości 0-5% wag. Środek wiążący składa się z kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego w ilości 80-98% wag. i kwasu szczawiowego i/lub kwasu cytrynowego, i/lub kwasu winowego w łącznej ilości 2-20% wag.

Kompozycja w całości występuje w stanie suchym i wówczas, tuż przed zastosowaniem, dodaje się do niej wodę jako samoistny komponent, albo występuje w postaci suchego pudru szklanego i wówczas, tuz przed jej zastosowaniem zarabia się ją 40-60% wodnym roztworem kopolimeru kwasu akrylowgo i kwasu itakonowego oraz kwasu szczawiowego i/lub kwasu cytrynowego, i/lub kwasu winowego w ilości 2-20% wag. Kompozycja może występować również w postaci suchej, składając się z pudru szklanego i kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego, wówczas przed jej zastosowaniem zarabia się ją wodnym roztworem kwasu szczawiowego i/lub kwasu cytrynowego i/lub kwasu winowego.

Roztwór kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego korzystnie jest wyrażonym wagowo roztworem 40-60%.

Stosunek molowy kwasu akrylowego do kwasu itakonowego wynosi od 10:1 do 2:1, a masa cząsteczkowa kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego wynosi od 5000 do 105000. Uziarnienie pudru szklanego w 95% wag. wynosi poniżej 40 pm.

Zaletą przedstawionego powyżej rozwiązania jest wysoka zdolność wiązania chemicznego masy ze szkliwem i zębiną. Ze względu na odpowiednią zawartość fluoru masa ma właściwość hamowania procesu niszczenia przez próchnicę tkanek zębowych w najbliższym otoczeniu wypełnionego ubytku.

Odpowiednio modyfikowany skład masy umożliwia właściwą jej zarabialność w połączeniu z dobranym czasem wiązania, co zapewnia szeroki zakres stosowania do wypełniania ubytków, do wypełniania bruzd i szczelin międzyzębowych, jako podkład pod wypełnienia kompozytowe i amalgamatowe, do klejenia, umocowywania uzupełnień protetycznych. Masa ma wysoką adhezję do szkliwa i zębiny oraz tworzyw, z których wykonane są korony i mostki Masa ma dobrą wytrzymałość mechaniczną, zwłaszcza na ścieranie oraz charakteryzuje się możliwością doboru jej faktury i barwy do wyglądu zębów, do których jest stosowana. Odpo4

188 324 wiednio dobrany skład masy powoduje podwyższenie jej wskaźnika radiograficznego w stosunku do szkliwa i zębiny, dzięki czemu można uzyskać na zdjęciu rentgenowskim dobry, kontrastowy obraz wypełnienia. Rozwiązanie według wynalazku zilustrowane jest przedstawionymi poniżej przykładami wykonania:

Przykład I

Puder szklany o składzie:

SiO2 - 27,5% wag.,

AI2O3 - 33,7% wag.,

CaO - 10,3% wag.,

Na2O - 9,1% wag.,

P2O5 -14,5% wag.,

F - 4,9% wag., w ilości 4,0 części wag. rozrobiony jest ciekłym środkiem wiążącym w ilości 4 część wag., będącym 50% roztworem wodnym kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego z dodatkiem 0,05 części wag. kwasu winowego i 0,04 części wag. kwasu szczawiowego na 4,0 część wag. kopolimeru.

95%o wag pudru ma uziamienie poniżej 20 pm, a średnia masa cząsteczkowa kopolimeru wynosi 30000. Stosunek molowy kwasu akrylowego do kwasu itakonowego wynosi 6:1.

Przedstawiona powyżej masa przewidziana jest do klejenia uzupełnień protetycznych i charakteryzuje się właściwościami podanymi poniżej tabelarycznie:

Właściwości masy	Wartość wymagana	Wartość uzyskana
Czas wiązania w temp 37°C [minuty]	Min 2,5	6'20
Max, 2,0	7'00
Grubość warstewki [pm]	Max 25	22,5
Wytrzymałość na ściskanie [MPa]	Min 70	90,3
Rozpuszczalność w wodzie w czasie 24h [% wag ]	Max 1,0	0,66
Erozja kwasowa techniką natryskową [mm/h]	Max 0,05	Brak oznak erozji
Zawartość arsenu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 2,0	0,15
Zawartość ołowiu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 100	2,0
Adhezja do zębiny [MPa]	Wskazana	4,6

Przykład II

Puder szklany o składzie:

SiO2

Al2O,

CaO

SrO

Na2O

P2O5

F

- 22,9% wag., 2 28,0% wgg.,

- ę^jOyowag.,., 11,,0% wgg.,

- 8,1% wag ,

- 9>4% wag,

- 9,0%, wag.,

188 324 w ilości 1,45 części wag. zarabiany jest ciekłym środkiem wiążącym w ilości 1 część wag , będącym 47,5% roztworem wodnym kopolimeru kwasu akrylowego i itakonowego z dodatkiem 0,05 części wag. kwasu winowego na 1,0 część wag. kopolimeru. Puder zawiera ziarna poniżej 20 pm w ilości 90% wag. Średnia masa cząsteczkowa kopolimeru wynosi 15000, a stosunek molowy kwasu akrylowego do kwasu itakonowego wynosi 8:1. Masa wytwarzana z kompozycji jest materiałem podkładowym o podwyższonym współczynniku radiograficznym pod wypełnienia kompozytowe i amalgamatowe.

Właściwości tej masy przedstawione są poniżej

Właściwości masy	Wartość wymagana	Wartość uzyskana
Czas wiązania w temp 37°C [minuty]	Min 2,0 Max. 70	3'40 3'50
Wytrzymałość na ściskanie [MPa]	Min 70	98,4
Rozpuszczalność w wodzie w czasie 24h [% wag ]	Max 1,0	0,53
Erozja kwasowa techniką natryskową [mm/h]	Max 0,05	0,001
Zawartość arsenu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 2,0	0,15
Zawartość ołowiu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 100	3,75
Adhezja do zębiny [MPa]	Wskazana	6,96
Kontrast RTG	Warstwa 1 mm zębiny odpowiada warstwie 1 mm Al Warstwa 1 mm szkliwa odpowiada warstwie 2,1 mm Al.	Warstwa 1 mm masy odpowiada warstwie 2.4 mm Al

Przykład III

Puder szklany o składzie:

SiO2 - 33,2% wag.,

AI2O3 - 33,3% wag.,

CaO - 9,1% wag.,

Na2O -10,0% wag,,

P2O5 - 7,9% wgg.,

F - 6,5% wgg., w ilości 2,0 części wag. zarabiany jest płynem wiążącym w ilości 1 część wag. będącym 50% roztworem wodnym kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego z dodatkiem 0,05 części wag. kwasu winowego. ,

Puder zawiera 95% ziaren poniżej 40 pm. Średnia masa cząsteczkowa kopolimeru wynosi 40000, a stosunek molowy kwasu akrylowego do kwasu itakonowego jest 4:1.

Przedstawiona masa przewidziana jest do wypełniania ubytków 1 ma następujące właściwości:

Właściwości masy	Wartość wymagana	Wartość uzyskana
1	2	3
Czas wiązania w temp 37°C [minuty]	Min 2	2' 10
Max 6	2' 20

188 324 c d tabeli

1	2	3
Wytrzymałość na ściskanie [MPa]	Min 130	142,3
Rozpuszczalność w wodzie w czasie 24h [% wag ]	Max 1,0	0,35
Erozja kwasowa techniką natryskową [mm/h]	Max 0,05	Brak oznak erozji
Zawartość arsenu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 2,0	0,35
Zawartość ołowiu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 100	10,7
Adhezja do zębiny [MPa]	Wskazana	8,06
Przeświecalność	Pod warstwą masy widoczne są czarne paski na białym tle	Pod warstwą masy widoczne są czarne paski na białym tle

Przykład IV

Puder szklany o składzie:

SiO2 - 24,7% wag.,

AI2O3 - 30,3% wag.,

ZrO2 - 5,0% wag.,

CaO - 9,3% wag.,

ZnO - 5,0% wag.,

Na2O - 8,2% wag.,

P2O5 -13,1% wag.,

F - 4,4% wag., w ilości 4,2 części wag. mieszany jest w stanie stałym z 0,8 części wag. kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego i 0,15 części wag. kwasu cytrynowego. Następnie mieszanina zarabiana jest 1 częścią wag. wody destylowanej 95% wag. proszku ma uziarnienie poniżej 40 pm. Średnia masa cząsteczkowa kopolimeru wynosi 95000, a stosunek molowy kwasu akrylowego do kwasu itakonowego jest 2:1.

Przedstawiona kompozycja przewidziana jest do wypełniania ubytków, a podwyższony wskaźnik radiograficzny zapewnia dobra widoczność wypełnienia na błonie dentystycznej.

Wytworzona masa ma następujące właściwości·

Właściwości masy	Wartość wymagana	Wartość uzyskana
1	2	3
Czas wiązania w temp. 37°C [minuty]	Min 2 Max 6	2'30
Wytrzymałość na ściskanie [MPa]	Min 130	163,0
Rozpuszczalność w wodzie w czasie 24h [% wag ]	Max 1,0	0,4
Erozja kwasowa techniką natryskową [mm/h]	Max 0,05	0,002

188 324 c d tabeli

1	2	3
Zawartość arsenu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 2,0	0,2
Zawartość ołowiu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max. 100	5,0
Adhezja do zębiny [MPa]	Wskazana	8,5
Kontrast RTG	Warstwa 1 mm zębiny odpowiada warstwie 1 mm Al. Warstwa 1 mm szkliwa odpowiada warstwie 2,1 mm Al.	Warstwa 1 mm masy odpowiada warstwie 3,0 mm Al.
Przeświecalność	Pod warstwą masy widoczne są czarne paski na białym tle	Pod warstwą masy widoczne są czarne paski na białym tle

Przykład V

Puder szklany o składzie:

SiO₂ -33,1% wag.,

Al₂O3 - 34,3% wag.,

CaO - 9,9% wag.,

Na2O - 8,2% wag.,

P2O5 - 6,9% wag.,

F - 7,6% wag., w ilości 1,2 części wag. zarabiany jest ciekłym środkiem wiążącym w ilości 1 części wag. będącym 47,5% roztworem kopolimeru kwasu akrylowego i itakonowego z dodatkiem 0,05 części wag. kwasu winowego.

Proszek zawiera ziarna poniżej 20 pm w ilości 90% wag. Średnia masa cząsteczkowa kopolimeru wynosi 20000, a stosunek molowy kwasu akrylowego do kwasu itakonowego wynosi 8:1. Przedstawiona kompozycja przewidziana jest do lakowania bruzd i szczelin międzyguzkowych.

Uzyskana masa posiada następującą charakterystykę:

Właściwości masy	Wartość wymagana	Wartość uzyskana
Czas wiązania w temp. 37°C [minuty]	Min. 2 Max 6	2'40 7'00
Wytrzymałość na ściskanie [MPa]	Min 70	117,8
Rozpuszczalność w wodzie w czasie 24h [% wag ]	Max 1,0	0,32
Erozja kwasowa techniką natryskową [mm/h]	Max 0,05	Brak oznak erozji
Zawartość arsenu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 2,0	0,15
Zawartość ołowiu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max. 100	2,0

188 324

Przykład VI Puder szklany o składzie: SiO ₂

AbOs

SrO

Na₂O

K2O

Li₂O

F

BaO

- 22,4% wag.,

- 25,5% wag.,

- 5,5% wag.,

- 2,1% wag.,

- 1,0% wag.,

- 3,4% wag.,

- 11,5% wag.,

- 23,5% wag., w ilości 3,0 części wag. mieszany jest w stanie stałym z 0,4 części wag. kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego. Następnie mieszanina zarabiana jest 1 częścią wag. 8% roztworu kwasu cytrynowego.

Proszek zawiera ziarna do 20 pm w ilości 75% wag. Średnia masa cząsteczkowa kopolimeru wynosi 95000, a stosunek molowy kwasu akrylowego do kwasu itakonowego jest 2:1. Przedstawiona kompozycja jest przewidziana do lakowania szczelin i bruzd międzyguzkowych. Podwyższony wskaźnik radiograficzny zapewnia dobrą widoczność laku.

Masa ta posiada następującą charakterystykę

Właściwości masy	Wartość wymagana	Wartość uzyskana
Czas wiązania w temp 37°C [minuty]	Mm 2 Max 6	2 ’ 00
Wytrzymałość na ściskanie [MPa]	Mm 70	88,5
Rozpuszczalność w wodzie w czasie 24h [% wag.]	Max. 1,0	0,3
Erozja kwasowa techniką natryskową [mm/h]	Max 0,05	Brak oznak erozji
Zawartość arsenu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 2,0	0,18
Zawartość ołowiu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 100	3,0
Kontrast RTG	Warstwa 1 mm zębiny odpowiada warstwie 1 mm Al Warstwa 1 mm szkliwa odpowiada warstwie 2,1 mm Al	Warstwa 1 mm masy odpowiada warstwie 3,7 mm Al

Przykład VII Puder szklany o składzie: SiO2

Al₂O₃

P2O5

Na2O

K2O

Li2O

F

CaO

- 24,5% wag.,

- 38,0% wgg.,

- 18,0% wilg..

- 1,0% wgg.,

- 1,0% wgg ,

- 3^% w^.,

11^% wgg.,

- 3,0%% wgg..

1,3 części wag. zarobionych jest ciekłym środkiem wiążącym w ilości 1 części wag. będącym 58% roztworem wodnym kopolimeru kwasu akrylowego 1 kwasu itakonowego z dodatkiem 0,04 części wag. kwasu winowego, 0,04 części wag. kwasu cytrynowego i 0,02 części wag kwasu szczawiowego.

188 324 datkiem 0,04 części wag. kwasu winowego, 0,04 części wag. kwasu cytrynowego i 0,02 części wag. kwasu szczawiowego. _r

Proszek zawiera ziarna poniżej 20 jim w ilości 90% wag. Średnia masa cząsteczkowa kopolimeru wynosi 15000, a stosunek molowy kwasu akrylowego do kwasu itakonowego wynosi 8:1. Przedstawiony kompozyt przewidziany jest jako cienkowarstwowy materiał podkładowy pod wypełnienia kompozytowe i amalgamatowe.

Właściwości masy przedstawione są poniżej:

Właściwości masy	Wartość wymagana	Wartość uzyskana
Czas wiązania w temp. 31°C [minuty]	Min 2	2'40
Max 6	2'50
Wytrzymałość na ściskanie [MPa]	Min 70	85,8
Rozpuszczalność w wodzie w czasie 24h [% wag ]	Max 1,0	0,3
Erozja kwasowa techniką natryskową [mm/h]	Max. 0,05	Brak oznak erozji
Zawartość arsenu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 2,0	0,2
Zawartość ołowiu rozpuszczalnego w kwasie [ppm]	Max 100	3,5
Adhezja do zębiny [MPa]	wskazana	7,2

188 324

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz Cena 2.00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1 Stomatologiczna kompozycja szkło-jonomerowa składająca się w stanie suchym z pudru szklanego, zawierającego w swym składzie SiO2, A^O3, CaO, P2O5, oraz środka wiązącego, zawierającego kopolimer kwasowy z dodatkiem kwasu, znamienna tym, ze puder szklany składa się z SiO2 w ilości 20-37% wag., A^O3 w ilości 15-40% wag., P2O5 w ilości

   5-20% wag., Na2O i/lub K2O, i/lub Li2O w ilości 5-12% wag., F w ilości 3-12% wag., BaO w ilości 0-25% wag., CaO w ilości 0-15% wag., SrO w ilości 0-16% wag., ZnO w ilości 0-5% wag. i ZrO2 w ilości 0-5% wag., a środek wiążący składa się z kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego w ilości 80-98% wag. i kwasu szczawiowego i/lub kwasu cytrynowego, i/lub kwasu winowego w łącznej ilości 2-20% wag., przy czym stosunek wagowy pudru szklanego do środka wiążącego wynosi od 2:1 do 8:1.
2. 2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, ż e w postaci masy zawiera wodę, dodawanąjako komponent samoistny lub dodawanąjako komponent roztworu kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego i/lub roztworu kwasu szczawiowego i/lub kwasu cytrynowego, i/lub kwasu winowego.
3. 3. Kompozycja według zastrz. 2, znamienna tym, że roztwór kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego jest wyrażonym wagowo roztworem 40-60%.
4. 4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek molowy kwasu akrylowego do kwasu itakonowego wynosi od 10:1 do 2:1.
5. 5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, ze masa cząsteczkowa kopolimeru kwasu akrylowego i kwasu itakonowego wynosi od 5000 do 105000.
6. 6. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że uziarnienie pudru szklanego w 95% wag. wynosi poniżej 40 pm.