DE3039664A1 - Dentalmaterial auf kunststoff-basis - Google Patents
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Description
Hanau, den 17. Oktober I98O
ZPL-Pr/Ft
Kulzer & Co. GmbH, Bad Homburg
Patentanmeldung
"Dentalmaterial auf Kunststoff-Basis"
Die Erfindung betrifft polymerisierbare Bindemittel und feinteilige, röntgenopake anorganische Füllstoffe auf
Silicat-Basis enthaltende Dentalmaterialien.
Für die Entwicklung der Dentalmaterialien auf Kunststoff-Basis war die Erfindung von Rafael L. Bowen (US-Patent schrift
3 066 112), in Zahnfüllungsmaterialien anstelle des bis
dahin verwendeten Methylmethacrylats Reaktionsprodukte aus
Glycidylacrylat beziehungsweise -methacrylat und Bisphenolen, besonders das Produkt aus Glycidylmethacrylat und Bisphenol A
(Bis-GMA), und mit einem Vinylsilan behandeltes Quarzglas als anorganischen Füllstoff einzusetzen, von großer Bedeutung.
Seither ist eine Vielzahl sowohl von als polymerisierbare
Bindemittel geeigneten Monomeren und anorganischen Füllstoffen als auch von Katalysatoren beziehungsweise
Katalysatorsystemen für die Polymerisation der Bindemittel vorgeschlagen worden, um diese Dentalmaterialien weiter zu
verbessern (siehe z. i). Deutsche OffenlegungsSchriften
15 70 971, .?Ί 12 258, 23 12 559, 2k 19 887, 26 58 538,
8
28 56 550, Deutsche Patentschrift 23 47 591, US-Patentschriften
37 21 644, 37 99 905, 4o 28 325).
Durch die anorganischen Füllstoffe werden nicht nur die ungünstigen
Auswirkungen der Schrumpfung während der Polymerisation und des im Vergleich zur Zahnhartsubstanz hohen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten des Kunststoffes vermindert, sondern auch höhere Druckfestigkeitswerte erreicht.
Waren im Gegensatz zu aus füllstofffreiem Kunststoff bestehenden Zahnersatzteilen solche aus füllstoffhaltigem Kunststoff
zunächst nicht auf Hochglanz polierbar, so sind jetzt auch Füllstoffe bekannt, die zu auf Hochglanz polierbaren
und damit ästhetisch befriedigenden Zahnersatzteilen führen (siehe z. B. Deutsche Auslegeschrift 24 05 578).
Die anorganischen Füllstoffe können auch - bei geeigneter chemischer Zusammensetzung - dazu dienen, den von Natur aus
gegenüber Röntgenstrahlen durchlässigen Dentalmaterialien auf Kunststoff-Basis Röntgenopazität zu verleihen, so daß
sie auf dem Röntgenfilm sichtbar sind.
Aus der US-Patentschrift 3 539 526 ist es bekannt, als röntgenopaken Zusatz zu Zahnfüllungsmaterialien ein aus
SiO2, BaF2, Al2O3 und B„0„ hergestelltes feinteiliges
Glas zu verwenden.
In der US-Patentschrift 3 959 212 wird ein kristallines
Bariumsilicat (Ca0Ba(SiO ), BaAl Si 0R, BaMgCa0Si 0«)
enthaltendes röntgenopakes Dentalmaterial und in der US-Patentschrift 4 215 033 ein seraiporöser Füllstoff aus
einem Zweiphasen-Glas aus SiO0, B,,0, , Alo0„ und SrO mit
durch Entfernen der einen Phase entstandener poröser Oberfläche beschrieben.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, feinteilige anorganische Füllstoffe für polymerisierbare Bindemittel enthaltende
Dentalmaterialien zu finden, die den Dentalmaterialien Röntgenopazität und - nach Aushärtung - hohe Druck- und Abrasionsfestigkeit
sowie eine Hochglanzpolierbarkeit, die mit der von füllstofffreiem Kunststoff vergleichbar ist, verleihen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als
Füllstoff Calcium-, Strontium-, Barium-, Lanthan-, Seltenerdmetall-, Tantal- und/oder Hafniumaluminosilicat mit
Zeolith-Struktur verwendet wird.
Unter Seltenerdmetall wird eines der Elemente mit den Ordnungszahlen
58 bis 71 verstanden. Vorzugsweise ist es Cer.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Aluminosilicat
mit Zeolith-Struktur durch Behandlung mit einem
Vinylsilan, z. B. mit y-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan
oder Vinyl-triäthoxysilan, wie aus der Deutschen Patentschrift 19 37 871 bekannt, zu silanisieren.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Aluminosilicate mit
Zeolith-Struktur (Zeolithe) können durch Kationenaustausch aus den Natrium-Zeolithen hergestellt werden. Sie werden
in Teilchengrößen von 0,05 bis 200 /um eingesetzt.
Sie lcissen sich auch bei hohem Anteil (etwa 85 Gew.-^) leicht
in die monomeren Bindemittel einarbeiten; die erhaltenen pastenförmigen Materialien besitzen eine gute Plastizität und
sind nicht klebrig, so daß sie sich gut verarbeiten lassen.
Die röntgenopaken Dentalmaterialien gemäß der Erfindung eignen sich zur Herstellung von Zahnfüllungen und -Versiegelungen,
von Kronen und Brücken und von Zahnprothesen und künstlichen Zähnen.
Überraschenderweise sind die fertigen, das heißt durch Polymerisation
der monomeren Bindemittel erhaltenen röntgenopaken Zahnersatzteile druck- und abrasionsfest und sie können so
poliert werden, daß ihr Glanz dem von Zahnersatzteilen aus füllstofffreiem Kunststoff entspricht. Für die Druckfestigkeit
wurden Werte zwischen etwa 365 und 500 MPa und für die
Biegefestigkeit ¥erte zwischen etwa 100 und 135 MPa gemessen.
Als polymerisierbare Bindemittel können alle für diesen Zweck
bekannten Verbindungen eingesetzt werden. Bevorzugt sind die Acryl- und Methacrylsäureester ein- und mehrwertiger Alkohole,
zum Beispiel das durch Bowen bekannte Bis-GMA und die aus der DE-OS 23 12 559 bekannten sogenannten Urethanacrylate und
-methacrylate.
Die Polymerisation beziehungsweise das Aushärten des erfindungsgemäßen
Dentalmaterials kann bei Raumtemperatur (Kaltpolymerisation) , in der Wärme (Heißpolymerisation) oder auch
durch Bestrahlen mit sichtbarem Licht oder UV-Licht (Photopolymerisation)
unter Zusatz von geeigneten Katalysatoren erfolgen.
Solche Katalysatoren sind zum Beispiel für die Kaltpolymerisation Dibenzoylperoxid/N,N-Dimethyl-p-toluidin, für die Heißpolyraerisation
Dibenzoylperoxid und für die Photopolymerisation Benzil/NjN-Dimethylarainoäthylmethacrylat beziehungsweise
Benzoinmethyläther.
Beispiel 1;
Ceralurainosilicat mit Zeolith-Struktur (Ce-Zeolith) und einer
Teilchengröße von 1-2 /um wird, wie in der Deutschen Auslegeschrift
24 05 578 beschrieben, durch Behandlung mit
y-Methacryloyloxypropyl-trimethoxysilan silanisiert.
72 g des silanisierten Ceraluminosilicats werden mit einer Lösung von 0,1 g Dibenzoylperoxid in 27,9 g eines Gemisches
aus 60 Gewichts-Teilen des aus 2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat
und Hydroxyäthylmethacrylat erhaltenen Urethanmethacrylats
und 40 Gewichts-Teilen Triäthylenglykoldimethacrylat gut ' durchgeknetet.
Die erhaltene Paste kann nach Einfärben in die gewünschte Farbe für die Herstellung von künstlichen Zähnen verwendet
werden»
Zur Bestimmung der Druck- und Biegefestigkeit werden aus der
Paste durch Polymerisation bei °5° C unter einem Druck von
5 bar innerhalb von 20 Minuten Probekörper hergestellt. Diese Probekörper besitzen eine Druckfestigkeit von 505 MPa und
eine Biegefestigkeit von I36 MPa.
Calciumaluminosilicat mit Zeolith-Struktur (Ca-Zeolith) und
einer Teilchengröße von 10-40 ,um wird, wie in der Deutschen Auslegeschrift 24 05 578 beschrieben, durch Behandlung
mit χ-Methacryloyloxypropyl-trimethoxysilan silanisiert.
-7-
3039684
72 g des silanisierten Calciumaluminosilicats werden mit einer Lösung von O,1 g Dibenzoylperoxid in 27,9 g eines Gemisches
aus 60 Gewichts-Teilen des aus 2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat
und Hydroxyäthylmethacrylat erhaltenen
Urethanmethacrylats und 40 Gewichts-Teilen Triäthylenglykoldimethacrylat
gut durchgeknetet.
Aus der enthaltenen Paste werden durch Polymerisation bei 95° C und einem Druck von 5 bar innerhalb von 20 Minuten
Probekörper hergestellt. Diese Probekörper besitzen eine Druckfestigkeit von 365 MPa und eine Biegefestigkeit von
100 MPa.
Bariumaluminosilicat mit Zeolith-Struktur (Ba-Zeolith) und
einer Teilchengröße von 2-4 /um wird, wie in der Deutschen
Auslegeschrift 24 05 578 beschrieben, durch Behandlung mit
y-Methacryloyloxypropyl-trimethoxysilan silanisiert.
72 g des silanisierten Bariumaluminosilicats werden mit einer Lösung von 0,1 g Dibenzoylperoxid in 27,9 g eines Gemisches
aus 60 Gewichts-Teilen des aus 2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat
und Hydroxyäthylmethacrylat erhaltenen Urethanmethacrylats und 40 Gewichts-Teilen Triäthylenglykoldimethacrylat
gut durchgeknetet.
Aus der enthaltenen Paste werden durch Polymerisation bei 95° C und einem Druck von 5 bar innerhalb von 20 Minuten
Probekörper hergestellt. Diese Probekörper besitzen eine Druckfestigkeit von 465 MPa und eine Biegefestigkeit von
132 MPa.
Zusammenfassung;
Röntgenopake Dentalmaterialien auf Kunststoff-Basis enthalten
Calcium-, Strontium-, Barium-, Lanthan-., Seltenerdmetall-, Tantal—und/oder Hafniumaluminosilicat mit Zeolith-Struktur.
Claims (3)
- Hanau, den 17. Oktober 198O ZPL-Pr/FtKulzer & Co. GmbH, Bad HomburgPatentanmeldung"Dentalmaterial auf Kunststoff-Basis"Pat ent ans prüche1· Polymerisierbares Bindemittel und feinteiligen, röntgenopaken anorganischen Füllstoff auf Silicat-Basis enthaltendes Dentalmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es als Füllstoff Calcium-, Strontium-, Barium-, Lanthan-, Seltenerdmetall-, Tantal-»und/oder Hafniumaluminosilicat mit Zeolith-Struktur enthält.
- 2. Dentalmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Füllstoff Ceraluminosilicat mit Zeolith-Struktur enthält.
- 3. Dentalmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminosilicat silanisiert ist.
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