WO2015140276A1 - Photopolymerisierbare und dualhärtende dentalwerkstoffe auf der basis von thioharnstoffderivaten - Google Patents

Photopolymerisierbare und dualhärtende dentalwerkstoffe auf der basis von thioharnstoffderivaten Download PDF

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WO2015140276A1
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hydroperoxide
dental
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Norbert Moszner
Peter Burtscher
Alexandros Gianasmidis
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Ivoclar Vivadent Ag
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    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical

Definitions

  • the present invention relates to photopolymerizable and dual-curing dental materials, which are especially suitable for use as a dental filling material or mounting ⁇ cement.
  • Dental composites usually contain a polymerizable organic matrix and one or more fillers.
  • poly ⁇ merisierbare organic matrix in most cases, a mixture of monomers, initiator components, stabilizers and pigments is used, and mixtures are used by dimethacrylates as monomers often.
  • the curing of such materials can be carried out by thermal, redox initiated or light ⁇ induced free radical polymerization.
  • ⁇ increase the extent acid monomers for making the ⁇ talmaterialien be used. These give the materials self-etching properties and improve their adhesion to the natural tooth substance.
  • thermal initiators such as dibenzoyl peroxide (DBPO), or derivatives of barbituric acid are used, such as trimethylbarbituric.
  • DBPO dibenzoyl peroxide
  • the peroxides with amines such as N, N-dimethyl-sym. -xylidine or N, -dimethyl-p-toluidine and the barbituric acid derivatives combined with per compounds such as potassium peroxosulphate or peresters.
  • Both peroxides as barbituric also need to be stored in the refrigerator because of their limited! ⁇ th thermal stability.
  • Diketones have proved useful as photoinitiators for light-curing materials, such as camphorquinone (1, 7, 7-trimethyl-bicyclo [2.2.1] heptane-2,3-dione) (CQ) and 9,1-O-phenanthrene-quinone.
  • Photoinitiators are usually together with Ami ⁇ NEN such as 4- (N, -dimethylamino) -benzoic acid ethyl ester as reductive used.
  • Dual-curing dental materials ent ⁇ hold a mixture of a photo-initiator and a redox initiator system.
  • the use of amines as the initiator component has a number of disadvantages. Thus, the oxidation of the amine accelerators can lead to discoloration of the materials. Moreover reagie ⁇ ren amines easily with acidic substances, and are therefore not stable in property ⁇ integral of acidic monomers.
  • the materials are said to have good storage stability and are preferably provided in two-component form, one component containing the substituted thiourea and the second component containing the hydroperoxide.
  • a photoinitiator can be added ⁇ sets.
  • the US 2003/0134933 discloses two-component, self-curing root canal filling materials which are to be characterized by a high degree of stability Sta ⁇ at temperatures up to 60 ° C.
  • the materials contain as initiator a hydroperoxide in combination "
  • the thiourea-containing component may additionally contain an acidic compound. Rapid curing of the materials in the upper part of the permit lavender- Nals, photoinitiators can be used to ⁇ .
  • the WO 03/057792 A2 discloses the use of polymerized sierbarer urea and thiourea derivatives as reduction ⁇ agent in redox initiator systems.
  • the urea or thio urea ⁇ should onnectivity charge a high color ⁇ stability and good storage stability and Härtungseigenschaf ⁇ th in combination with a second reducing agent such as ascorbic acid or a non-polymerizable thiourea.
  • the reducing agent is combined with an oxidizing agent and optionally a photoinitiator.
  • the effect of initiator thio ⁇ urea / hydroperoxide initiator systems can be improved by the addition should of catalytic amounts of copper compounds.
  • suitable copper compounds there are mentioned copper salts and complexes such as copper benzoate, copper di (methacrylate), copper acetylacetonate and copper naphthenate.
  • EP 1 693 046 A1 discloses dental compositions containing as initiator system a 2-pyridylthiourea derivative and a hydroperoxide.
  • the compositions are distinguished by a high acid tolerance and acidic for Her ⁇ position of dental primers and adhesives are suitable. They contain Kings ⁇ nen also comprise conventional photoinitiator systems.
  • WO 2008/134024 A2 proposes the use of cumene hydroperoxide in combination with benzoylthiourea as initiator system for acidic self-etching dental cements.
  • the effectiveness of this initiator system should not be affected by acidic monomers but rather be enhanced.
  • the ⁇ together men applicationen may additionally contain a photoinitiator.
  • EP 2 233 544 A1 discloses two-component, polymerizable dental materials which contain a hydroperoxide, a thiourea derivative as reducing agent and a vanadium compound as accelerator.
  • the materials contain a polymer of a, ß-unsaturated mono- or dicarboxylic acid. They should have good hardenability and stability.
  • monomolecular photoinitiators are used, such as, for example, the commercially available compounds 2, 4, 6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide.
  • These photoinitiators bil ⁇ in a monomolecular elementary reaction radicals, ie by bond cleavage of the photoinitiator.
  • acylgermans have also been used as photoinitiators for dental materials.
  • EP 1905413 Al discloses Acylgermane, which can be activated by visible light in the Wellenhavenbe ⁇ rich 200-750 nm. These are characterized by a high reactivity and are therefore already active in low concentrations.
  • the Acylgerman bis (4-methoxybenzoyl) diethylgermanium will be ⁇ already used in commercial products (Ivocerin® - a milestone in composite technology, Ivoclar Vivadent AG, Report 19, 2013).
  • Acylgermaniumharmen cyclic which are useful as Photoinitia ⁇ factors, are known from EP 1905415 Al.
  • Acylgermaniumtagenen that several germanium atoms contained ⁇ th are disclosed in EP 2103297 Al.
  • the invention has the object of dental materials be ⁇ riding determine which show no discoloration, having at Jardintem ⁇ temperature a high storage stability and are acid stable and improved after curing mechanical properties ⁇ properties have, that in particular an improved oral and abrasion stability and Durability.
  • work ⁇ substances are to be provided which cure well and allow easy removal of excess material and which have a low cytotoxicity.
  • This object is according to the invention solves ⁇ by dental materials ge containing as an initiator for the radical polymerization a combination of at least one thiourea derivative and at least one Bisacyldialkylgermanium connection.
  • Dual curing dental materials contain as additional Ini ⁇ tiatorkomponente additionally a peroxide and preferably a hydroperoxide.
  • Thiourea derivatives which are preferred according to the invention are described in US Pat. No. 3,991,008 (column 2, line 35 to column 3, line 14) and in EP 1 754 465 A1 (paragraph [0009]).
  • Particularly be ⁇ ferred thiourea derivatives are methyl, ethyl, allyl, butyl, hexyl, octyl, benzyl, 1, 1, 3-trimethyl-, 1,1-diallyl, 1, 3-diallyl-1 - (2-pyridyl) -2-thiourea, acetyl, propanoyl, butanoyl, pentanoyl, hexanoyl, heptanoyl, octanoyl, nonanoyl, decanoyl and benzoyl-thiourea, with acetyl and hexanoylthiourea being most preferred ,
  • Preferred Bisacyldialkylgermanium compounds are described in EP 1905413 Al, EP 1905415 Al and EP 2103297 Al beschrie ⁇ ben wherein bisacylgermanes according to the formula (II) of EP 1905413 Al are particularly preferred.
  • Very particularly preferred bisacyldialkygermanium compounds are bisbenzoyldiethylgerma- nium, Bisbenzoyldimethylgermanium, Bisbenzoyldibutylgermanium, bis (4-methoxybenzoyl) dimethylgermanium and bis (4-methoxy ⁇ benzoyl) diethylgermanium, with bis (4-methoxybenzoyl) diethyl ⁇ germanium is most preferred.
  • Preferred hydroperoxides are 1, 1, 3, 3, tetramethylbutyl hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, pinane hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide and t-amyl hydroperoxide, with cumene hydroperoxide being particularly preferred.
  • a mixture ei ⁇ ner bisacyldialkylgermanium compound as a photoinitiator with a thiourea derivatives allows improved curing of dental materials.
  • the materials of the invention are characterized in particular by a high Aushär ⁇ tion level, high surface hardness and abrasion stability, good material stability in the presence of saliva and longevity.
  • Photopolymerisable dental materials are preferably present as one-component systems, ie in the form of a mixture which contains all constituents of the dental material. You keep ent ⁇ as the initiator exclusively a photoinitiator and can search by radiation curing with light.
  • Dual-curing dental materials contain, in addition to the Photoinitia ⁇ tor additionally a peroxide, preferably a hydroperoxide as the oxidant.
  • Dual-curing materials are preferably in the form of two separate components, as otherwise would be carried out before ⁇ term curing, wherein the first component contains the (hydro) peroxide and the second component, the thio ⁇ urea derivative.
  • the thiourea derivative serves as a reducing agent (accelerator). Accordingly, the components are also referred to as catalyst and accelerator paste.
  • the curing of the dual-curing materials can be triggered by the Mi ⁇ rule of catalyst and accelerator paste ⁇ to.
  • the composition is adjusted so that it remains workable for a few minutes (so-called processing time) after mixing the pastes, but cures quickly after processing.
  • processing and curing time can be adjusted, above all, by the type and concentration of (hydro) peroxide, thiourea derivative and optionally by the addition of further components, such as transition metal redox catalyst and inhibitor.
  • the dental materials according to the invention contain a radically polymerizable matrix.
  • polymerizable matrix monomers or polymerizable mixtures are free-radically polymerizable monomers preferably ra ⁇ dikalisch, in particular one or more (meth) acrylates, particularly preferably an Mi ⁇ ture of mono- and polyfunctional methacrylates, most preferably from mono- and difunktioneilen methacrylates.
  • monofunctional (meth) acrylates compounds with a, acrylates among polyfunctional (meth) Verbindun ⁇ gene with two or more, preferably 2 to 4 understood radically poly- merisierbaren groups.
  • Preferred mono- or polyfunctional methacrylates are Me ⁇ thyl-, ethyl, 2-hydroxyethyl, butyl, benzyl, furfuryl tetrahydro- or isobornyl (meth) acrylate, p-cumyl-phenoxyethylen- glycol methacrylate (CMP-1E) Bisphenol A dimethacrylate, bis-GMA (an addition product of methacrylic acid and bisphenol A diglycidyl ether), ethoxy- or propoxylated bisphenol A di-methacrylate, such as the bisphenol A dimethacrylate SR-348c with 3 ethoxy groups or 2 , 2-bis [4- (2-methacryloxypropoxy) phe- nyl] propane, UDMA (an addition product of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and 2, 2, 4-trimethylhexamethylene diisocyanate), TMX-UDMA (an addition product of a mixture
  • a monomer mixture according to the invention preferably USAGE ⁇ det, at least one low volatility monomethacrylate, at least a high viscosity poly-, preferably difunctional methacrylate and at least one low viscosity poly-, preferably, contains ⁇ difunkt ionelles methacrylate.
  • compounds with a boiling point> 150 ° C at atmospheric pressure ver ⁇ stood under low volatility monomers can be determined, for example with a Destillationsappa ⁇ ture.
  • highly viscous monomers substances having a viscosity of ⁇ 5 Pa.s, preferably from 5 to 10 000 Pa.s and more preferably from 5 to 2000 Pa.s, and under low-viscosity monomers substances having a viscosity of ⁇ 300 mPa.s, preferably from 1 to 300 mPa.s.
  • Particularly preferred high-viscosity dimethacrylates are TMX-UDMA (an addition product of HEMA and hydroxypropyl methacrylate (HPMA) with,, ',' tetramethyl-m-xylylene diisocyanate (TMXDI)) and 1,6-bis [2-methacryloyloxyethoxycarbonylamino] -2,4 , 4-trimethylhexane (UDMA).
  • TMX-UDMA an addition product of HEMA and hydroxypropyl methacrylate (HPMA) with,, ',' tetramethyl-m-xylylene diisocyanate (TMXDI)) and 1,6-bis [2-methacryloyloxyethoxycarbonylamino] -2,4 , 4-trimethylhexane (UDMA).
  • Preferred low-viscosity dimethacrylates which are used as diluent monomers are bismethacryloyloxymethyltricyclo [5.2.1
  • decane TCDMA
  • GDMA glycerol dimethacrylate
  • D 3 A decanediol-1, 10-dimethacrylate
  • a particularly preferred low volatility monomethacrylate is p-cumylphenoxyethylene glycol methacrylate (CMP-1E).
  • the dental materials according to the invention contain in addition to the above-mentioned monomers additionally one or more acid group-containing radically polymerizable monomers (adhesive monomers). These give the materials self-adhesive and / or self-etching properties.
  • Preferred acid group-containing monomers are polymerizable carboxylic acids, phosphonic acids, phosphoric esters, and sulfonic acids.
  • Preferred carboxylic acids are maleic acid, acrylic acid, methacrylic acid, 2- (hydroxymethyl) acrylic acid, 4- (meth) acryloyl-oxyethyltrimellitic acid, 10-methacryloyloxydecylmalonic acid, N- (2-hydroxy-3-methacryloyloxypropyl) -N-phenylglycine or Vinylbenzoic acid.
  • Preferred phosphonic acid monomers are vinylphosphonic acid, 4-vinylphenylphosphonic acid, 4-vinylbenzylphosphonic acid, 2-methacryloyloxyethylphosphonic acid, 2-methacrylamidoethylphosphonic acid, 4-methacrylamido-4-methylpentylphosphonic acid, 2- [4- (dihydroxyphosphoryl) -2-oxa-butyl] -acrylic acid or 2- [4- (di-hydroxyphosphoryl) -2-oxa-butyl] -acrylkladi-hydroxyphosphoryl) -2-oxa-butyl] -acryl Acid Tarethyl- and -2,4,6-trimethylphenylester.
  • Preferred polymerizable acidic organophosphate are 2-methacryloyloxypropyl mono- or dihydrogen phosphate, 2-meth- acryloyloxyethylmono- or dihydrogen phosphate, 2-methacrylic oyloxyethylphenyl hydrogen phosphate, Dipentaerythritolpenta- methacryloyloxyphosphat, 10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate ⁇ , phosphoric acid mono- (l-acryloyl piperidin-4-yl) ester, 6- (methacrylamido) hexyl dihydrogen phosphate and 1,3-bis (N-acryloyl-N-propylamino) -propan-2-yl dihydrogen phosphate.
  • Preferred polymerizable sulfonic acids are vinylsulfonic acid, 4-vinylphenylsulfonic acid or 3- (methacrylamido) propylsulfonic acid.
  • Particularly preferred adhesive monomers are 4- (meth) acryloyloxy-ethyltrimellitic acid, 2- [4- (dihydroxyphosphoryl) -2-oxa-butyl] -acrylic acid ethyl or -2, 4, 6-trimethylphenyl ester and 10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate.
  • the dental materials according to the invention also contain organic or, more preferably Anorga ⁇ African particulate fillers.
  • Fillers are preferred on the basis of oxides such as S1O 2, Zr0 2 and T1O 2 or mixed oxides of S1O2, ZrC> 2, ZnO and / or T1O2 nanoparticulate, or micro-fine fillers such as fumed silica or Dollungskie ⁇ selklare (weight-average particle size of 10-1000 nm) so as ⁇ Mini fillers such as quartz, glass ceramic or glass powder x-ray opaque by, for example, barium or Strontiumaluminiumsilikatglä ⁇ fibers (weight average particle size of 0.2-10 pm).
  • oxides such as S1O 2, Zr0 2 and T1O 2 or mixed oxides of S1O2, ZrC> 2, ZnO and / or T1O2 nanoparticulate
  • micro-fine fillers such as fumed silica or Dollungskie ⁇ selklare (weight-average particle size of 10-1000 nm) so as ⁇
  • Mini fillers such as quartz, glass ceramic or glass powder x-
  • fillers are X-ray opaque fillers, such as chloride or Ytterbiumtrifluo- nanoparticulate tantalum (V) oxide or barium sulfate, or mixed oxides of S1O 2 with ytterbium (111) oxide or Tan ⁇ valley (V) oxide (weight average particle size of 10-1000 nm ).
  • X-ray opaque fillers such as chloride or Ytterbiumtrifluo- nanoparticulate tantalum (V) oxide or barium sulfate, or mixed oxides of S1O 2 with ytterbium (111) oxide or Tan ⁇ valley (V) oxide (weight average particle size of 10-1000 nm ).
  • methacrylate-functionalized silanes such as 3-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilane
  • surface modes are ⁇ fied.
  • Filler-containing dental materials are particularly suitable as dental filling composites and cements. Particularly preferred are materials which contain only fillers with a maximum Parti ⁇ kel pertain of less than 600 nm. These are particularly suitable as dental cements.
  • the inventively used together ⁇ men applicationen can contain further additives, especially stabilization ⁇ tors, such as polymerisation stabilizers, colorants, microbiocidal agents, fluoride ion-releasing additives, optical ⁇ specific brighteners, fluorescent agents, plasticizers, transition metallredoxkatalysatoren and / or UV absorbers.
  • stabilization ⁇ tors such as polymerisation stabilizers, colorants, microbiocidal agents, fluoride ion-releasing additives, optical ⁇ specific brighteners, fluorescent agents, plasticizers, transition metallredoxkatalysatoren and / or UV absorbers.
  • Dental materials which additionally contain such a transition metallredoxkatalysator are, according to the invention before ⁇ Trains t.
  • This redox catalysts are preferably used in an amount of 10-100 ppm, most preferably 20-80 ppm, and most preferably 30-80 ppm by weight, based on the Ge ⁇ tikmasse of the material.
  • Preferred according to the invention are those dental materials which have the following composition:
  • dental materials which have the following composition:
  • the materials preferably contain from 10-100 ppm, most preferably 20-80 ppm and more particularly 30-80 ppm before Trains t ⁇ a Questiongangsmetallredoxkatalysators, this amount ranges apply for both the preferred and the most preferred compositions.
  • Dual-curing materials contain from 0.1 to 3.0 wt .-%, special ⁇ DERS preferably 0.1 to 2.0 wt .-% of peroxide (s), preferably hydroperoxide (e).
  • the dental materials according to the invention can be provided in one- or two-component form.
  • Du- al-hardening materials are preferably two-component, ie they contain two separate components, which are mixed with each other before u ⁇ tion.
  • the composition of the Kom ⁇ components is selected so as to obtain after the mixing materials with the above-defined total composition.
  • dental materials which consist of the substances mentioned.
  • those materials are preferred in which the individual substances are each selected from the above-mentioned preferred and particularly preferred substances.
  • materials which do not contain TEGDMA and preferably also no bis-GMA are particularly suitable as dental cements, filling composites and facing materials as well as materials for the production of inlays, onlays, Kro ⁇ nen and bridges.
  • the materials preferably contain only fillers with a maximum particle size of ⁇ 600 nm. They allow the production of dental materials with low surface roughness and high gloss and excellent abrasion stability.
  • the dental materials are primarily suitable for intraoral use by the dentist for the restoration of damaged teeth (clinical materials). But you can also extraorally be ⁇ sets, for example, in the manufacture or Repara ⁇ ture of dental restorations (technical materials). The invention will be explained in more detail below with reference toproofsbeispie ⁇ len.
  • the polymerization was carried out by irradiation from above with a polymerization lamp (LED Bluephase, Ivoclar Vivadent AG, 10 s at 650 mW / cm 2 ).
  • the test specimens were stored after preparation in a drying oven at 37 ° C for 24 h and then sanded the exposed top of the specimens first with a 2,500er, then with a 4,000 grit sandpaper and finally polished with polishing paste.
  • the Vickers hardness was measured on the polymerized upper side using a universal hardness tester (model ZHU0.2, Zwick / Röll company). For each test piece 3 individual measurements were carried out. The resulting averages are given in Table 1.

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Abstract

Radikalisch polymerisierbarer Dentalwerkstoff, der als Initiator für die radikalische Polymerisation eine Kombination aus einem Thioharnstoffderivat und einer Bisacyldialkylgermanium-Verbindung enthält.

Description

Photopolymerisierbare und dualhärtende Dentalwerkstoffe auf der Basis von Thioharnstoffderivaten
Die vorliegende Erfindung betrifft photopolymerisierbare und dualhärtende dentale Werkstoffe, die sich insbesondere zur Verwendung als dentales Füllungsmaterial oder Befestigungs¬ zement eignen.
Dentale Komposite enthalten gewöhnlich eine polymerisierbare organische Matrix und einen oder mehrere Füllstoffe. Als poly¬ merisierbare organische Matrix wird in den meisten Fällen eine Mischung von Monomeren, Initiator-Komponenten, Stabilisatoren und Pigmenten verwendet, wobei als Monomere oft Mischungen von Dimethacrylaten eingesetzt werden. Die Aushärtung derartiger Materialien kann durch thermische, redoxinitiierte oder licht¬ induzierte radikalische Polymerisation erfolgen. In zunehmen¬ dem Maße werden auch acide Monomere zur Herstellung von Den¬ talmaterialien verwendet. Diese verleihen den Materialien selbstätzende Eigenschaften und verbessern ihre Haftung an der natürlichen Zahnsubstanz.
Zur Härtung der Materialien werden im Falle von indirekten Füllungsmaterialien überwiegend thermische Initiatoren, wie z.B. Dibenzoylperoxid (DBPO) , oder Derivate der Barbitursäure eingesetzt, wie z.B. Trimethylbarbitursäure . Für bei Härtung bei Raumtemperatur werden die Peroxide mit Aminen wie N,N- Dimethyl-sym. -xylidin oder N, -Dimethyl-p-toluidin und die Barbitursäurederivate mit Perverbindungen wie z.B. Ka- liumperoxosulfat oder Perestern kombiniert. Sowohl Peroxide als auch Barbitursäurederivate müssen aufgrund ihrer begrenz¬ ten thermischen Stabilität im Kühlschrank gelagert werden.
Als Photoinitiatoren für lichthärtende Materialien haben sich -Diketone bewährt, wie z.B. Campherchinon ( 1 , 7 , 7-Trimethyl- bicyclo [ 2.2.1 ] heptan-2 , 3-dion) (CQ) und 9, 1 O-Phenanthren- chinon. Photoinitiatoren werden in der Regel zusammen mit Ami¬ nen wie 4- (N, -Dimethylamino) -benzoesäureethylester als Reduk- tionsmittel eingesetzt. Dualhärtenden Dentalmaterialien ent¬ halten eine Mischung von einem Photoinitiator und einem Redox- InitiatorSystem. Die Verwendung von Aminen als Initiatorkomponente hat eine Reihe von Nachteilen. So kann die Oxidation der Aminbeschleu- niger zu Verfärbungen der Werkstoffe führen. Außerdem reagie¬ ren Amine leicht mit aciden Stoffen und sind daher in Anwesen¬ heit von sauren Monomeren nicht stabil.
Eine sehr gute Säurestabilität zeigen Redox-Initiator-Systeme auf der Basis von Thioharnstoff-Derivaten .
Die US 3, 991, 008 und die DE 26 35 595 AI offenbaren polymeri- sierbare Zahnfüllmassen auf der Basis von Methacrylat- monomeren, die als Initiator ein Hydroperoxid-Oxidationsmittel in Kombination mit einem substituierten Thioharnstoff als Re¬ duktionsmittel enthalten. Ein bevorzugtes Oxidationsmittel ist Cumolhydroperoxid, ein bevorzugtes Thioharnstoffderivat Acetylthioharnstoff . Die Zusammensetzungen sollen sich durch verbesserte Farbbeständigkeit und Lagerfähigkeit auszeichnen und keine Lagerung im Eisschrank erfordern. Zudem sollen sie eine hervorragende Härtegeschwindigkeit aufweisen. Aus der EP 1 479 364 AI sind selbstätzende Dentalmaterialien bekannt, die neben einem substituierten Thioharnstoff und ei¬ nem Hydroperoxid mindestens eine acide Komponente enthalten. Die Materialien sollen eine gute Lagerstabilität aufweisen und werden vorzugsweise in zweikomponentiger Form bereitgestellt, wobei die eine Komponente den substituierten Thioharnstoff und die zweite Komponente das Hydroperoxid enthält. Zur Herstel¬ lung dualhärtender Materialien kann ein Photoinitiator zuge¬ setzt werden. Die US 2003/0134933 offenbart zweikomponentige, selbsthärtende Wurzelkanalfüllungsmaterialien, die sich durch eine hohe Sta¬ bilität bei Temperaturen bis zu 60°C auszeichnen sollen. Die Materialien enthalten als Initiator ein Hydroperoxid in Kombi- „
nation mit einem Thioharnstoffderivat . Zur Beschleunigung der Redoxreaktion bei Raumtemperatur kann die thioharnstoffhaltige Komponente zusätzlich eine acide Verbindung enthalten. Um eine schnelle Härtung der Materialien im oberen Teil des Wurzelka- nals zu ermöglichen, können Photoinitiatoren eingesetzt wer¬ den .
Die WO 03/057792 A2 beschreibt die Verwendung polymeri- sierbarer Harnstoff- und Thioharnstoffderivate als Reduktions¬ mittel in Redox-Initiatorsystemen . Die Harnstoff- bzw. Thio¬ harnstoff erbindungen sollen in Kombination mit einem zweiten Reduktionsmittel wie zum Beispiel Ascorbinsäure oder einem nicht polymerisierbaren Thioharnstoffderivat eine hohe Farb¬ stabilität sowie gute Lagerstabilität und Härtungseigenschaf¬ ten erheben. Das Reduktionsmittel wird mit einem Oxidations- mittel und gegebenenfalls einem Photoinitiator kombiniert.
Gemäß EP 1 754 465 AI soll sich die Initiatorwirkung von Thio¬ harnstoff/Hydroperoxid-Initiatorsystemen durch die Zugabe ka- talytischer Mengen an Kupferverbindungen verbessern lassen. Als geeignete Kupferverbindungen werden Kupfersalze und -komplexe genannt, wie zum Beispiel Kupferbenzoat , Kupferdi- (methacrylat) , Kupferacetylacetonat und Kupfernaphthenat .
Die EP 1 693 046 AI offenbart dentale Zusammensetzungen, die als Initiatorsystem ein 2-Pyridylthioharnstoffderivat und ein Hydroperoxid enthalten. Die Zusammensetzungen sollen sich durch eine hohe Säuretoleranz auszeichnen und sich zur Her¬ stellung acider dentaler Primer und Adhäsive eignen. Sie kön¬ nen zusätzlich übliche Photoinitiatorsysteme enthalten.
Die WO 2008/134024 A2 schlägt als Initiatorsystem für acide selbstätzende Dentalzemente die Verwendung von Cumolhydropero- xid in Kombination mit Benzoylthioharnstoff vor. Die Wirksam- keit dieses Initiatorsystems soll durch acide Monomere nicht beeinträchtigt sondern vielmehr verstärkt werden. Die Zusam¬ mensetzungen können zusätzlich einen Photoinitiator enthalten. Die EP 2 233 544 AI offenbart zweikomponentige, polymerisier- bare Dentalwerkstoffe, die ein Hydroperoxid, ein Thioharn- stoffderivat als Reduktionsmittel und eine Vanadiumverbindung als Beschleuniger enthalten. Außerdem enthalten die Werkstoffe ein Polymer einer , ß-ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure . Sie sollen eine gute Härtbarkeit und Stabilität aufweisen.
Ausserdem werden monomolekulare Photoinitiatoren eingesetzt, wie beispielsweise die kommerziell erhältlichen Verbindungen 2 , 4 , 6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid und Bis (2 , 4 , 6-tri- methylbenzoyl ) phenylphosphinoxid . Diese Photoinitiatoren bil¬ den in einer monomolekularen Elementarreaktion Radikale, d.h. durch Bindungsspaltung des Photoinitiators. Neuerdings werden auch Acylgermane als Photoinitiatoren für Dentalwerkstoffe eingesetzt. Die EP 1 905 413 AI offenbart Acylgermane, die sich mit sichtbarem Licht im Wellenlängenbe¬ reich von 200 bis 750 nm aktivieren lassen. Diese zeichnen sich durch eine hohe Reaktivität aus und sind daher bereits in geringen Konzentrationen aktiv. Sie sind in Anwesenheit acider Monomere stabil und führen sie nicht wie herkömmliche Photoi¬ nitiatoren für den sichtbaren Wellenlängenbereich zu Verfär¬ bungen der Materialien. Acylgermane können zur Herstellung dualhärtender Materialien mit herkömmlichen Redox-Systemen kombiniert werden.
Das Acylgerman Bis ( 4-methoxybenzoyl ) diethylgermanium wird be¬ reits in kommerziellen Produkten eingesetzt (Ivocerin® - ein Meilenstein in der Composite-Technologie, Ivoclar Vivadent AG, Report 19, 2013) .
Cyklische Acylgermaniumverbindungen, die sich als Photoinitia¬ toren eignen, sind aus EP 1 905 415 AI bekannt. Acylgermaniumverbindungen, die mehrere Germaniumatome enthal¬ ten, werden in EP 2 103 297 AI offenbart. Trotz der bereits erzielten Verbesserungen besteht nach wie vor Bedarf an einer weiteren Optimierung der Härtung von Den¬ talwerkstoffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Dentalwerkstoffe be¬ reitzustellen, die keine Verfärbungen zeigen, die bei Raumtem¬ peratur eine hohe Lagerstabilität aufweisen und säurestabil sind und die nach der Härtung verbesserte mechanische Eigen¬ schaften aufweisen, d.h. insbesondere eine verbesserte Mund- und Abrasionsstabilität und Haltbarkeit. Außerdem sollen Werk¬ stoffe bereit gestellt werden, die gut aushärten und ein leichtes Entfernen von Materialüberschüssen erlauben und die eine geringe Cytotoxizität aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Dentalwerkstoffe ge¬ löst, die als Initiator für die radikalische Polymerisation eine Kombination aus mindestens einem Thioharnstoffderivat und mindestens einer Bisacyldialkylgermanium-Verbindung enthalten. Dual härtende Dentalwerkstoffe enthalten als zusätzliche Ini¬ tiatorkomponente zusätzlich ein Peroxid und vorzugsweise ein Hydroperoxid .
Erfindungsgemäß bevorzugte Thioharnstoffderivate werden in US 3, 991, 008 (Spalte 2, Zeile 35 bis Spalte 3, Zeile 14) und in EP 1 754 465 AI (Absatz [0009]) beschrieben. Besonders be¬ vorzugte Thioharnstoffderivate sind Methyl-, Ethyl-, Allyl-, Butyl-, Hexyl-, Octyl-, Benzyl-, 1 , 1 , 3-Trimethyl-, 1,1- Diallyl, 1 , 3-Diallyl-, 1- (2-Pyridyl) -2-thioharnstoff, Acetyl-, Propanoyl-, Butanoyl-, Pentanoyl-, Hexanoyl-, Heptanoyl-, Oc- tanoyl, Nonanoyl, Decanoyl und Benzoyl-thioharnstoff, wobei Acetyl- und Hexanoylthioharnstoff ganz besonders bevorzugt sind .
Bevorzugte Bisacyldialkylgermanium-Verbindungen werden in EP 1 905 413 AI, EP 1 905 415 AI und EP 2 103 297 AI beschrie¬ ben, wobei Bisacylgermane gemäß der Formel (II) der EP 1 905 413 AI besonders bevorzugt sind. Ganz besonders bevorzugte Bi- sacyldialkygermanium-Verbindungen sind Bisbenzoyldiethylgerma- nium, Bisbenzoyldimethylgermanium, Bisbenzoyldibutylgermanium, Bis ( 4-methoxybenzoyl ) dimethylgermanium und Bis (4-methoxy¬ benzoyl ) diethylgermanium, wobei Bis ( 4-methoxybenzoyl ) diethyl¬ germanium am meisten bevorzugt ist.
Bevorzugte Hydroperoxide sind 1 , 1 , 3 , 3 , -Tetramethylbutyl- hydroperoxid, t-Butylhydroperoxid, Cumolhydroperoxid, Pinan- hydroperoxid, p-Menthanhydroperoxid, Diisopropylbenzolhydro- peroxid und t-Amylhydroperoxid, wobei Cumolhydroperoxid beson- ders bevorzugt ist.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass eine Mischung ei¬ ner Bisacyldialkylgermanium-Verbindung als Photoinitiator mit einem Thioharnstoff-Derivaten eine verbesserte Aushärtung von Dentalwerkstoffen ermöglicht. Die erfindungsgemäßen Werkstoffe zeichnen sich dabei insbesondere durch einen hohen Aushär¬ tungsgrad, hohe Oberflächenhärte und Abrasionsstabilität, gute Materialstabilität in Gegenwart von Speichel und Langlebigkeit aus .
Photopolymerisierbare Dentalwerkstoffe liegen vorzugsweise als einkomponentige Systeme vor, d.h. in Form einer Mischung, die sämtliche Bestandteile des Dentalwerkstoffs enthält. Sie ent¬ halten als Initiator ausschließlich einen Photoinitiator und lassen such durch Bestrahlung mit Licht härten.
Dualhärtende Dentalwerkstoffe enthalten neben dem Photoinitia¬ tor zusätzlich ein Peroxid, vorzugsweise ein Hydroperoxid als Oxidationsmittel . Dualhärtende Werkstoffe liegen bevorzugt in Form von zwei getrennten Komponenten vor, da sonst eine vor¬ zeitige Aushärtung erfolgen würde, wobei die erste Komponente das (Hydro) peroxid und die zweite Komponente das Thio¬ harnstoffderivat enthält. Das Thioharnstoffderivat dient als Reduktionsmittels (Beschleuniger) . Die Komponenten werden dem- entsprechend auch als Katalysator- und als Beschleunigerpaste bezeichnet . Die Härtung der dual härtenden Werkstoffe kann durch das Mi¬ schen von Katalysator- und Beschleunigerpaste ausgelöst wer¬ den. Die Zusammensetzung wird so eingestellt, dass sie nach dem Mischen der Pasten noch für einige Minuten (sog. Verarbei- tungszeit) verarbeitungsfähig bleibt, nach der Verarbeitung aber schnell aushärtet. Die Verarbeitungs- und Härtungszeit lassen sich vor allem durch Art und Konzentration an (Hydro) peroxid, Thioharnstoff-Derivat und ggf. durch die Zuga¬ be weiteren Komponenten wie Übergangsmetallredoxkatalysator und Inhibitor einstellen.
In der Regel verläuft eine durch Redox-Initiatorsysteme ausge¬ löste Polymerisation langsamer als eine Photopolymerisation. Dementsprechend lassen sich bei dualhärtenden Werkstoffen Überschüsse leicht entfernen, indem die durch Bestrahlung aus¬ gelöste Photopolymerisation erst nach der Überschussentfernung erfolgt .
Die erfindungsgemäßen Dentalwerkstoffe enthalten eine radika- lisch polymerisierbare Matrix. Als polymerisierbare Matrix sind radikalisch polymerisierbare Monomere oder Mischungen ra¬ dikalisch polymerisierbarer Monomere bevorzugt, insbesondere ein oder mehrere (Meth) acrylate, besonders bevorzugt eine Mi¬ schung aus mono- und polyfunktionellen Methacrylaten, ganz be- sonders bevorzugt aus mono- und difunktioneilen Methacrylaten. Unter monofunktionellen (Meth) acrylaten werden Verbindungen mit einer, unter polyfunktionellen (Meth) acrylaten Verbindun¬ gen mit zwei oder mehr, vorzugsweise 2 bis 4 radikalisch poly- merisierbaren Gruppen verstanden.
Bevorzugte mono- oder polyfunktionelle Methacrylate sind Me¬ thyl-, Ethyl-, 2-Hydroxyethyl-, Butyl-, Benzyl-, Tetrahydro- furfuryl- oder Isobornyl (meth) acrylat , p-Cumyl-phenoxyethylen- glycolmethacrylat (CMP-1E) , Bisphenol-A-dimethacrylat , Bis-GMA (ein Additionsprodukt aus Methacrylsäure und Bisphenol-A- diglycidylether) , ethoxy- oder propoxyliertes Bisphenol-A-Di- methacrylat, wie z.B. das Bisphenol-A-Dimethacrylat SR-348c mit 3 Ethoxygruppen oder 2 , 2-Bis [ 4- (2-methacryloxypropoxy) phe- nyl]propan, UDMA (ein Additionsprodukt aus 2-Hydroxyethyl- methacrylat (HEMA) und 2 , 2 , 4-Trimethylhexamethylendiiso- cyanat) , TMX-UDMA (ein Additionsprodukt aus einer Mischung von HEMA und Hydroxypropylmethacrylat (HPMA) mit CC, CC, , Cf -Tetra- methyl-m-xylylendiisocyanat (TMXDI), Di-, Tri- oder Tetraethy- lenglycoldimethacrylat , Trimethylolpropantrimethacrylat , Pen- taerythrittetramethacrylat , sowie Glycerindi- und trimethacry- lat, 1 , 4-Butandioldimethacrylat , 1 , 10-Decandioldimethacrylat (D3MA) oder 1 , 12-Dodecandioldimethacrylat . Besonders geeignet sind Mischungen aus CMP-1E, UDMA, und TMX-UDMA sowie Glycerin¬ di- bzw. Glycerintrimethacrylat und/oder D3-MA.
Erfindungsgemäß wird vorzugsweise eine Monomermischung verwen¬ det, die mindestens ein schwerflüchtiges Monomethacrylat , min- destens ein hochviskoses poly-, vorzugsweise difunktionelles Methacrylat und mindestens ein niedrigviskoses poly-, vorzugs¬ weise difunkt ionelles Methacrylat enthält.
Erfindungsgemäß werden unter schwerflüchtigen Monomeren Ver- bindungen mit einem Siedepunkt > 150 °C bei Normaldruck ver¬ standen. Der Siedepunkt kann z.B. mit einer Destillationsappa¬ ratur bestimmt werden. Unter hochviskosen Monomeren werden Stoffe mit einer Viskosität ^ 5 Pa-s, vorzugsweise 5 bis 10.000 Pa-s und besonders bevorzugt 5 bis 2.000 Pa-s und unter niedrigviskosen Monomeren Stoffe mit einer Viskosität ^ 300 mPa-s, vorzugsweise 1 bis 300 mPa-s und besonders bevorzugt 30 bis 300 mPa-s verstanden, wobei die Viskosität mit einem Ka¬ pillar- (niedrigviskos) oder Rotat ionsviskosimeter (hochvis¬ kos) bei einer Temperatur von 25°C bestimmt wird.
Besonders bevorzugte hochviskosen Dimethacrylate sind TMX-UDMA (ein Additionsprodukt von HEMA und Hydroxypropylmethacrylat (HPMA) mit , , ' , ' -Tetramethyl-m-xylylendiisocyanat (TMXDI)) und 1, 6-Bis- [ 2-methacryloyloxyethoxycarbonylamino ] -2,4, 4-tri- methylhexan (UDMA) . Bevorzugte niedrigviskose Dimethacrylate, die als Verdünnermonomere genutzten werden, sind Bismethacryl- oyloxymethyltricyclo [ 5.2.1. ] decan (TCDMA) , Glycerindimethacry- lat (GDMA) und insbesondere Decandiol-1 , 10-dimethacrylat (D3 A) . Ein besonders bevorzugtes schwerflüchtiges Monomethac- rylat ist p-Cumyl-phenoxyethylenglycolmethacrylat (CMP-1E) .
Gemäß einer Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Dentalwerkstoffe neben den oben genannten Monomeren zusätzlich ein oder mehrere säuregruppenhaltige radikalisch polymerisier- bare Monomere (Haftmonomere) . Diese verleihen den Werkstoffen selbsthaftende und/oder selbstätzende Eigenschaften.
Bevorzugte säuregruppenhaltige Monomere sind polymeri sationsfähige Carbonsäuren, Phosphonsäuren, Phosphorsäurees ter, und Sulfonsäuren .
Bevorzugte Carbonsäuren sind Maleinsäure, Acrylsäure, Meth- acrylsäure, 2- (Hydroxymethyl) acrylsäure, 4- (Meth) acryloyl- oxyethyltrimellitsäure, 10-Methacryloyloxydecylmalonsäure, N- (2-Hydroxy-3-methacryloyloxypropyl) -N-phenylglycin bzw. 4- Vinylbenzoesäure . Bevorzugte Phosphonsäuremonomere sind Vinylphosphonsäure, 4- Vinylphenylphosphonsäure, 4-Vinylbenzylphosphonsäure, 2-Meth- acryloyloxyethylphosphonsäure, 2-Methacrylamidoethylphosphon- säure, 4-Methacrylamido-4-methyl-pentylphosphonsäure, 2- [4- (Dihydroxyphosphoryl ) -2-oxa-butyl ] -acrylsäure oder 2-[4-(Di- hydroxyphosphoryl ) -2-oxa-butyl ] -acrylsäureethyl- und -2,4,6- trimethylphenylester .
Bevorzugte acide polymerisationsfähige Phosphorsäureester sind 2-Methacryloyloxypropylmono- oder -dihydrogenphosphat , 2-Meth- acryloyloxyethylmono- oder -dihydrogenphosphat, 2-Methacryl- oyloxyethylphenyl-hydrogenphosphat , Dipentaerythritolpenta- methacryloyloxyphosphat , 10-Methacryloyloxydecyl-dihydrogen¬ phosphat, Phosphorsäuremono- ( l-acryloyl-piperidin-4-yl ) -ester, 6- (Methacrylamido) hexyldihydrogenphosphat und 1,3-Bis-(N- acryloyl-N-propyl-amino) -propan-2-yl-dihydrogenphosphat . Bevorzugte polymerisationsfähige Sulfonsäuren sind Vinylsul- fonsäure, 4-Vinylphenylsulfonsäure oder 3- (Methacrylamido) - propylsulfonsäure . Besonders bevorzugte Haftmonomere sind 4- (Meth) acryloyloxy- ethyltrimellitsäure, 2- [4- (Dihydroxyphosphoryl ) -2-oxa-butyl ] - acrylsäureethyl- oder -2 , 4 , 6-trimethylphenylester und 10- Methacryloyloxydecyl-dihydrogenphosphat . Weiterhin enthalten die erfindungsgemäßen Dentalwerkstoffe vorzugsweise auch organische oder besonders bevorzugt anorga¬ nische partikuläre Füllstoffe. Bevorzugt sind Füllstoffe auf der Basis von Oxiden, wie S1O2, Zr02 und T1O2 bzw. Mischoxiden aus S1O2, ZrC>2, ZnO und/oder T1O2, nanopartikuläre oder mikro- feine Füllstoffe, wie pyrogene Kieselsäure oder Fällungskie¬ selsäure (gewichtsmittlere Partikelgröße von 10-1.000 nm) so¬ wie Minifüllstoffe, wie Quarz-, Glaskeramik- oder röntgenopake Glaspulver von z.B. Barium- oder Strontiumaluminiumsilikatglä¬ sern (gewichtsmittlere Partikelgröße von 0,2-10 pm) . Weitere Füllstoffe sind röntgenopake Füllstoffe, wie Ytterbiumtrifluo- rid oder nanopartikuläres Tantal (V) -oxid bzw. Bariumsulfat oder Mischoxide von S1O2 mit Ytterbium ( 111 ) -oxid oder Tan¬ tal (V) -oxid (gewichtsmittlere Partikelgröße von 10-1.000 nm) . Zur Verbesserung des Verbundes zwischen den Füllstoffpartikeln und der vernetzten Polymerisationsmatrix können SiC>2-basierende Füllstoffe mit methacrylat-funktionalisierten Silanen, wie z.B. 3-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan, oberflächenmodi¬ fiziert werden. Zur Oberflächenmodifizierung von nichtsilika- tischen Füllstoffen, z.B. von Zr02 oder T1O2, können auch funk- tionalisierte saure Phosphate, wie z.B. 1 O-Methacryloyloxydi- hydrogenphospaphat eingesetzt werden.
Füllstoffhaltige Dentalwerkstoffe eignen sich besonders als dentale Füllungskomposite und Zemente. Besonders bevorzugt sind Werkstoffe, die nur Füllstoffe mit einer maximalen Parti¬ kelgröße von weniger als 600 nm enthalten. Diese eignen sich besonders als dentale Zemente. Gegebenenfalls können die erfindungsgemäß eingesetzten Zusam¬ mensetzungen weitere Additive enthalten, vor allem Stabilisa¬ toren, wie z.B. Polymerisationsstabilisatoren, Farbmittel, mikrobiocide Wirkstoffe, fluoridionenabgebende Additive, opti¬ sche Aufheller, Fluoreszensmittel, Weichmacher, Übergangs- metallredoxkatalysatoren und/oder UV-Absorber.
Als Übergangsmetallredoxkatalysatoren eignen sich besonders Verbindungen von Übergangsmetallen, die mindestens zwei stabi¬ le Wertigkeitsstufen haben. Das sind vor allem Verbindungen der Elemente Kupfer, Eisen, Vanadium, Nickel oder Kobalt, wo¬ bei Kupferverbindungen besonders bevorzugt sind, und diese Me¬ talle bevorzugt als gut organolösliche Verbindungen, wie z.B. als Acetylacetonat , Naphthenat oder 2-Ethyl-hexanoat einge¬ setzt werden. Diese Katalysatoren beschleunigen die Redoxreak- tion von Oxidations- und Reduktionsmittel und damit die Radi¬ kalbildung, d.h. z.B die Redoxreaktion von Hydroperoxid und Thioharnstoffderivat .
Dentalwerkstoffe, die zusätzlich einen solchen Übergangs- metallredoxkatalysator enthalten, sind erfindungsgemäß bevor¬ zugt. Diese Redoxkatalysatoren werden vorzugsweise in einer Menge von 10-100 ppm, besonders bevorzugt 20-80 ppm und ganz besonders bevorzugt 30-80 ppm eingesetzt, bezogen auf die Ge¬ samtmasse des Werkstoffs.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind solche Dentalwerkstoffe, die die folgende Zusammensetzung haben:
(a) 2,0 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% ei¬ nes oder mehrerer Monomethacrylate,
(b) 5,0 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer Dimethacrylate,
(c) 0 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer säuregruppenhaltiger Haftmonomere,
(d) 20 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 80 Gew.-% Füllstoff (e) , (e) 0,01 bis 4,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 2,0 Gew.- % Thioharnstoffderivat (e) ,
(f) 0 bis 3,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 2,0 Gew.-% Hydroperoxid (e) ,
(g) 0,001 bis 1,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,005 bis 0,5 Gew.-% Bisacyldialkylgermanium-Verbindung (en) ,
(h) 0,1 bis 5,0 Gew.-% besonders bevorzugt 0,1 bis 2,0 Gew.-% Additiv (e) .
Besonders bevorzugt sind Dentalwerkstoffe, die die folgende Zusammensetzung haben:
(a) 2,0 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% ei¬ nes oder mehrerer schwerflüchtiger Monomethacrylate ,
(bl) 5,0 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% ei¬ nes oder mehrerer hochviskoser Dimethacrylate,
(b2) 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew.-% ei¬ nes oder mehrerer niedrigviskoser Dimethacrylate,
(c) 0 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer säuregruppenhaltiger Haftmonomere,
(d) 20 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 80 Gew.-% Füllstoff (e) ,
(e) 0,01 bis 4,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 2,0 Gew.- % Thioharnstoffderivat (e) ,
(f) 0 bis 3,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 2,0 Gew.-% Hydroperoxid (e) ,
(g) 0,001 bis 1,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,005 bis 0,5 Gew.-% Bisacyldialkylgermanium-Verbindung (en) ,
(h) 0,1 bis 5,0 Gew.-% besonders bevorzugt 0,1 bis 2,0 Gew.-% Additiv (e) .
Wie ausgeführt enthalten die Werkstoffe vorzugsweise 10-100 ppm, besonders bevorzugt 20-80 ppm und ganz besonders bevor¬ zugt 30-80 ppm eines Übergangsmetallredoxkatalysators , wobei diese Mengenbereiche sowohl für die bevorzugten als auch für die besonders bevorzugten Zusammensetzungen gelten. Dualhärtende Werkstoffe enthalten 0,1 bis 3,0 Gew.-%, beson¬ ders bevorzugt 0,1 bis 2,0 Gew.-% Peroxid(e), vorzugsweise Hydroperoxid (e) . Die erfindungsgemäßen Dentalwerkstoffe können in ein- oder zweikomponentiger Form bereitgestellt werden. Du- alhärtende Werkstoffe sind vorzugsweise zweikomponentig, d.h. sie enthalten zwei getrennte Komponenten, die vor der Anwen¬ dung miteinander gemischt werden. Die Zusammensetzung der Kom¬ ponenten wird so gewählt, dass nach dem Mischen Werkstoffe mit der oben definierten Gesamt Zusammensetzung erhalten werden.
Ganz besonders bevorzugt sind solche Dentalwerkstoffe, welche aus den genannten Stoffen bestehen. Weiterhin sind solche Werkstoffe bevorzugt, bei denen die einzelnen Stoffe jeweils aus den oben genannten bevorzugten und besonders bevorzugten Stoffen ausgewählt sind. Besonders bevorzugt sind Werkstoffe, die keine Amine wie z.B. Amin-Beschleuniger, enthalten. Ebenso sind Werkstoffe bevorzugt, die kein TEGDMA und vorzugsweise auch kein Bis-GMA enthalten. Die erfindungsgemäßen Dentalwerkstoffe eignen sich besonders als dentale Zemente, Füllungskomposite und Verblendmaterialien sowie als Materialien zur Herstellung von Inlays, Onlays, Kro¬ nen und Brücken. Die Werkstoffe enthalten vorzugsweise nur Füllstoffe mit einer maximalen Partikelgröße von < 600 nm. Sie gestatten die Herstellung von Dentalwerkstoffen mit geringer Oberflächenrauhigkeit und hohem Glanz sowie ausgezeichneter Abrasionsstabilität .
Die Dentalwerkstoffe eignen sich primär zur intraoralen Anwen- dung durch den Zahnarzt zur Restauration geschädigter Zähne (klinische Materialien) . Sie können aber auch extraoral einge¬ setzt werden, beispielsweise bei der Herstellung oder Repara¬ tur von Dentalrestaurationen (technische Materialien) . Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispie¬ len näher erläutert. Ausführungsbeispiele Beispiele 1-8: Lichthärtende Komposite auf der Basis einer erfindungsgemäßen Initiatorzusammensetzung
Entsprechend der nachfolgend aufgeführten Tabelle 1 wurden Komposite (alle Angaben in Masse-%) auf der Basis von 44,5% eines silanisierten SiC>2-Mischoxides mit einem Gehalt von 30% Zr02) , 20 % Ytterbiumfluorid und 35,5 % einer Methacrylatmi- schung (20 % CMP-1E, 20 % GDMA, 20 % TMX-UDMA, 25 % UDMA und 14,5 % D3 A sowie 0,5 % BHT als Stabilisator) hergestellt. Als Initiatorsystem waren die in Tabelle 1 angegebenen Komponenten enthalten. Die Komposite sind mittels eines Kneters (Firma Linden) hergestellt worden. Zur Messung der Vickershärte wur¬ den Metallformen (h = 2mm, 0 = 10mm) mit Komposit gefüllt und mit einer PET-Folie abgedeckt. Die Polymerisation erfolgte durch Bestrahlen von oben mit einer Polymerisationslampe (LED Bluephase; Fa. Ivoclar Vivadent AG; 10 s bei 650 mW/cm2) . Die Prüfkörper wurden nach der Herstellung im Trockenschrank bei 37°C für 24 h gelagert und dann die belichtete Oberseite der Prüfkörper zuerst mit einem 2.500er, danach mit einem 4.000er Schleifpapier plan angeschliffen und schließlich mit Polier- paste poliert. Die Messung der Vickershärte erfolgte an der polymerisierten Oberseite mit einem Universalhärteprüfgerät (Modell ZHU0.2; Fa. Zwick/Röll) . Pro Prüfkörper wurden je 3 Einzelmessungen durchgeführt. Die resultierenden Mittelwerte sind in der Tabelle 1 angegeben.
Die Ergebnisse belegen eine signifikant erhöhte Vickershärte für Komposite, die neben einem Ge-Photoinit iator (Ivocerin®) ein Thioharnstoffderivat enthalten, im Vergleich zu Komposi¬ ten, die Amin-Beschleuniger (EMBO oder DABA) enthalten. Dies bedeutet eine hohe Abrasionsstabilität und ermöglicht die Her¬ stellung von dentalen Restaurationen mit hoher Oberflächen¬ glätte, hohem Glanz und verbesserter Mundstabilität. Tabelle 1 : Initiatorgehalt im Monomer der Komposite und
Vickershärte
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Vergleichsbeispiel
Bis- ( 4-methoxybenzoyl ) diethylgermanium (Ivoclar Vivadent AG) 1-Acetylthioharnstoff
Cu-Acetylacetonat , Cu-Gehalt in ppm
(4-Dimethylamino) benzoesaureethylester
N, -Diethyl-3 , 5-di-tert . -butylanilin

Claims

Patentansprüche
1. Radikalisch polymerisierbarer Dentalwerkstoff, der als Initiator für die radikalische Polymerisation eine Kombi¬ nation aus einem Thioharnstoffderivat und einer Bisacyldi- alkylgermanium-Verbindung enthält .
2. Dentalwerkstoff nach Anspruch 1, der als Thioharnstoffde¬ rivat Methyl-, Ethyl-, Allyl-, Butyl-, Hexyl-, Octyl-, Benzyl-, 1 , 1 , 3-Trimethyl-, 1,1-Diallyl, 1 , 3-Diallyl-, 1- (2-Pyridyl-2-thioharnstoff, Acetyl-, Propanoyl-, Buta- noyl-, Pentanoyl-, Hexanoyl-, Heptanoyl-, Octanoyl, Nona- noyl, Decanoyl, Benzoyl-thioharnstoff oder eine Mischung davon enthält .
3. Dentalwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, der als Bisacyldi- alkygermanium-Verbindung Bisbenzoyldiethylgermanium, Bis- benzoyldimethylgermanium, Bisbenzoyldibutylgermanium, Bis- ( 4-methoxybenzoyl ) dimethylgermanium, Bis ( 4-methoxybenzo- yl ) diethylgermanium oder eine Mischung davon enthält.
4. Dentalwerkstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, der zusätzlich ein Hydroperoxid enthält.
5. Dentalwerkstoff nach Anspruch 5, der als Hydroperoxid 1 , 1 , 3 , 3 , -Tetramethylbutylhydroperoxid, t-Butylperoxid, Cu- molhydroperoxid, Pinanhydroperoxid, p-Menthanhydroperoxid, Diisopropylbenzolhydroperoxid, t-Amylhydroperoxid oder ei¬ ne Mischung davon enthält.
6. Dentalwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der als polymerisierbare Matrix radikalisch polymerisierbare Mono¬ mere oder Mischungen radikalisch polymerisierbarer Monome¬ re, insbesondere ein oder mehrere Methacrylate, besonders bevorzugt eine Mischung aus mono- und polyfunktionellen Methacrylaten, oder ganz besonders bevorzugt eine Mischung aus mono- und difunktioneilen Methacrylaten enthält.
7. Dentalwerkstoff nach Anspruch 6, der eine Monomermischung enthält, die mindestens ein schwerflüchtiges Monomethacry- lat, mindestens ein hochviskoses polyfunktionelles, vor¬ zugsweise difunktionelles Methacrylat und mindestens ein niedrigviskoses polyfunktionelles, vorzugsweise difunktio- nelles Methacrylat enthält.
8. Dentalwerkstoff nach Anspruch 7, der als hochviskoses Di- methacrylat TMX-UDMA (ein Additionsprodukt von HEMA und Hydroxypropylmethacrylat (HPMA) mit , , ' , ' -Tetramethyl- m-xylylendiisocyanat (TMXDI)) und/oder l,6-Bis-[2- methacryloyloxyethoxycarbonylamino ] -2,4, 4-trimethylhexan
(UDMA) , als niedrigviskoses Dimethacrylat Bismethacryl- oyloxymethyltricyclo [ 5.2.1. ] decan (TCDMA) , Glycerindimeth- acrylat (GDMA) und/oder Decandiol-1 , 1 O-dimethacrylat
(D3MA) und als schwerflüchtiges Monomethacrylat p-Cumyl- phenoxyethylenglycolmethacrylat (CMP-1E) enthält.
9. Dentalwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der zu¬ sätzlich organischen oder anorganischen partikulären Füll¬ stoff enthält.
10. Dentalwerkstoff nach Anspruch 9, der nur Füllstoff mit ei¬ ner maximalen Partikelgröße von kleiner 600 nm enthält.
11. Dentalwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, der
(a) 2,0-20 Gew.-%, bevorzugt 5-15 Gew.-% eines oder meh¬ rerer Monomethacrylate,
(b) 5,0-60 Gew.-%, bevorzugt 10-40 Gew.-% eines oder meh¬ rerer Dimethacrylate,
(c) 0-15 Gew.-%, bevorzugt 0-10 Gew.-% eines oder mehre¬ rer säuregruppenhaltiger Haftmonomere,
(d) 20-90 Gew.-%, bevorzugt 40-80 Gew.-% Füllstoff (e) ,
(e) 0,01-4,0 Gew.-%, bevorzugt 0,1-2,0 Gew.-% Thioharn- stoffderivat (e) ,
(f) 0-3,0 Gew.-%, bevorzugt 0,1-2,0 Gew.-% Hydropero¬ xid (e) , (g) 0,001-1,0 Gew.-%, bevorzugt 0,005-0,5 Gew.-% Bisacyl- dialkylgermanium-Verbindung (en) ,
(h) 0,1-5,0 Gew.-% bevorzugt 0,1-2,0 Gew.-% Additiv(e) enthält .
12. Dentalwerkstoff nach Anspruch 11, der
(a) 2,0-20 Gew.-%, bevorzugt 5-15 Gew.-% eines oder meh¬ rerer schwerflüchtiger Monomethacrylate,
(bl) 5,0-25 Gew.-%, bevorzugt 5-15 Gew.-% eines oder meh¬ rerer hochviskoser Dimethacrylate,
(b2) 5-30 Gew.-%, bevorzugt 10-20 Gew.-% eines oder mehre¬ rer niedrigviskoser Dimethacrylate,
(c) 0-15 Gew.-%, bevorzugt 0-10 Gew.-% eines oder mehre¬ rer sauregruppenhaltiger Haftmonomere,
(d) 20-90 Gew.-%, bevorzugt 40-80 Gew.-% Füllstoff (e) ,
(e) 0,01-4,0 Gew.-%, bevorzugt 0,1-2,0 Gew.-% Thioharn- stoffderivat (e) ,
(f) 0-3,0 Gew.-%, bevorzugt 0,1-2,0 Gew.-% Hydropero¬ xid (e) ,
(g) 0,001-1,0 Gew.-%, bevorzugt 0,005-0,5 Gew.-% Bisacyl- dialkylgermanium-Verbindung (en) ,
(h) 0,1-5,0 Gew.-% bevorzugt 0,1-2,0 Gew.-% Additiv(e) enthält .
13. Dentalwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 12, der 10- 100 ppm, besonders bevorzugt 20-80 ppm und ganz besonders bevorzugt 30-80 ppm Redoxkatalysator enthält.
14. Dentalwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der frei von TEGDMA und vorzugsweise auch von Bis-GMA ist.
15. Dentalwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der frei von Aminen ist.
16. Verwendung eines Dentalwerkstoffs gemäß einem der Ansprü¬ che 1 bis 14 als dentaler Zement, Füllungskomposit , Ver¬ blendmaterial, als Materialien zur Herstellung von Inlays, Onlays, Kronen oder Brücken.
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