DD291476A5

DD291476A5 - Dentalrestaurationsmaterial

Info

Publication number: DD291476A5
Application number: DD33704790A
Authority: DD
Inventors: Detlef Gorski; Hans-Heinrich Hoerhold; Elisabeth Klemm; Wolfgang Goetz; Wolfram Hoeland; Werner Vogel; Ilona Doms; Rudolf Musil; Gunter Carl
Original assignee: Friedrich-Schiller-Universitaet,De
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1991-07-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dentalrestaurationsmaterial auf Basis von feinteiligen anorganischen Fuellstoffen und polymerisationsfaehigen olefinisch ungesaettigten Monomeren. Das erfindungsgemaesze Dentalrestaurationsmaterial ist durch Bestrahlung mit Licht oder ohne Lichteinwirkung und auch in situ, also im Munde aushaertbar. Es werden fuer die Anwendung in der Dentalpraxis sonst schwer erreichbare Eigenschaftskombinationen erzielt. Die Aufgabe wird erfindungsgemaesz dadurch geloest, dasz eine spezielle feinteilige Glimmer-Cordierit-Glaskeramik und/oder Glas der gleichen Zusammensetzung eines mittleren Teilchendurchmessers von 0,5 bis 2 mm in eine polymerisationsfaehige olefinisch ungesaettigte organische Matrix eingebracht wird.{Dentalrestaurationsmaterial; spezielle Glaskeramik und/oder Glas der gleichen Zusammensetzung; Haftvermittler; olefinisch ungesaettigte Monomere; Polymerisationsinitiatoren; Zahnfuellungsmasse; Verblendungsmasse prothetische Kronen u. Bruecken}

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Auf Basis von anorganischen Polymeren und anorganischen Füllstoffen aufgebaute Werkstoffe für die Dentalpraxis sind bekannt Diese werden im breiten Umfang als Werkstoffe zur Herstellung von Füllungen, Kronen- und Brückenverblendmaterialien, Verkleidungen, Einlagen, Prothesen, künstlichen Zähnen, Grundplatten, Mustern, Prothesenplatten und zur Paradontosebehandlung eingesetzt.

Kompositmaterialien dieser Art bestehen aus Mischungen polymerisationsfähiger organischer Monomere, Polymerisationsinitiatoren und feinteiligen anorganischen und/oder anorganisch/organischen Füllstoffen. Als polymerisationsfähige Monomere dienen insbesondere ein- und mehrfunktionelle (Meth)acrylatverbindungen aus der Gruppe der Urethan(meth)acrylate, Hydroxymethacrylate und andere mono- und mehrfunktionelle (Meth)acrylsäureester.

Als Füllstoffe eignen sich u. a. Quarz, Quarzglas, Keramiken, Silikate, spezielle Kieselsäuren sowie vorpigmentierte anorganisch/ organische Verbundfüllstoffe (sog. Splitterpolymerisate).

Ausgehend von der Partikelgröße erfolgt in der Fachliteratur eine Einteilung solcher Dentalkompositmaterialien in:

- Mikrofüllerkomposite (Partikelgröße kleiner als 1 μηη)

- Makrofüllerkomposite (Partikelgröße 1-100цт)

- Hybridkomposite (Partikelgröße 0,04-50 цт, Gemische aus Mikro- und Makrofüllern).

Die Polymerisation (Härtung) der Restaurationsmaterialien, die übliche Radikalbildner als Photoinitiatoren enthalten, erfolgt prinzipiell durch Bestrahlung mit UV- oder blauem Licht, durch Wärmeeinwirkung oder bei Raumtemperatur. Zunehmend Gebrauch macht man jedoch von Restauratonsmaterialien in denen Lichthärtungsinitiatoren verwendet werden. Diese erlauben eine sichere Anwendung auch im Munde und bieten Vorteile in bezug auf eine optimierte Verarbeitungszeit. Restaurationsmaterialien für dentale Anwendungen müssen zahlreiche physikalische und chemische Eigenschaften bzw. Eigenschaftskombinationen aufweisen. Insbesondere werden neben guter Verarbeitungsfähigkeit der Ausgangspasten und hohe mechanische Festigkeit der ausgehärteten Festkörper, wie Zugfestigkeit, Härte, Biegefestigkeit sowie Druckfestigkeit, Wasserresistenz und ästhetisch einwandfreie Anpassungsfähigkeit gefordert.

Eine Vielzahl von plymerisationsfähigen Monomeren, Füllstoffen und Polymerisationsinitiatoren wurden vorgeschlagen, um diesen Anforderungen gerecht zu werden bzw. um diese Materialien für die Applikation in der Dentalpraxis zu verbessern. Genannt seien DE 2419887 C2, DE 3133008 A1,3709881 A1, DOS 2224683, DOS 2164668, DOS 2126419, DOS 2312258, - DOS 3039664 sowie die US-Patentschriften 3539526,3959212,3629187.

Ein neues Konzept bestand auch darin, einen hohen Füllstoffgehalt von 70Ma.-% bei direkter Füllung ohne Verwendung sog. Splitterpolymerisate mittels sphärischer Kieselsäure eines mittleren Teilchendurchmessers von 0,1-2,0 цт zu erreichen (DD 248281 A1, DD 253180 A1). Diese durch Ultraschallvernebelung von Kieselsäuresolen hergestellten feinteiligen Füllstoffpartikel sind jedoch durch eine relativ hohe Wasseraufnahme gekennzeichnet. Das Erzielen der geforderten Ästhetik, insbesondere der Transparenz und des schmelzartig durchscheinenden Aussehens von gehärteten Dentalrestaurationsmaterialien sowie eine schnelle und tiefe Durchhärtung setzt nach Meinung der Fachwelt die Angleichung der Brechwerte von organischer Matrix und anorganischem Füllstoff voraus (Dowbenko et al.: Progress in Organic Coatings 11 [1983] 71). Bei alleiniger Verwendung von anorganischen Füllern mit einem Brechwert von ng⁰ größer als 1,52, wie das bei speziellen Keramiken, Gläsern oder auch Silikaten der Fall ist, ist diese Angleichung nicht möglich. Erforderlich machen sich Zumischungen von Füllern mit wesentlich kleineren Brechwerten im Bereich von no⁰ = 1,45-1,48. Brechwerterhöhungen über die bekannten organischen Matrixsysteme, die die geforderten Gesamteigenschaften des Restaurationsmaterials garantieren, sind ebenfalls begrenzt. In der Praxis führen Detailveränderungen der Zusammensetzung von Dentalrestaurationsmaterialien für die Verbesserung von Einzelparametern, u.a. ästhetische Anpassungen, zur Beeinträchtigung anderer Teileigenschaften des Gesamtsystems. Wünschenswert sind jedoch Materialien für dentale Anwendungen, die dem natürlichen Zahn durch spezifische Eigenschaftskombinationen möglichst nahe kommen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Dentalrestaurationsmaterial zu finden, das in einem überwiegenden Anteil einen feinteiligen anorganischen Füllstoff enthält, der trotz großer Abweichung im Brechwert zu den üblichen organischen Matrixsystemen im gehärteten Zustand ein transparentes, schmelzartig durchscheinendes Material ergibt. Gleichzeitig sollen weitere sonst in der Dentalpraxis schwer zu erreichende Eigenschaftskombinationen erzielt werden, wie hoher Füllstoffgehalt, sehr gute Modellierbarkeit, schnelle und tiefe Durchhärtung bei kurzzeitiger Bestrahlung oder thermischer Behandlung, Röntgenopazität, Polierbarkeit, hohe mechanische Festigkeit, gute Farbwirkung und geringe Wasseraufnahme.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Dentalrestaurationsmaterial zur Verfügung zu stellen, das die technisch schwer zu realisierende Anpassung der Farbe und Transparenz an die natürlichen Zähne wesentlich vereinfacht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Dentalrestaurationsmaterial auf Basis feinteiliger anorganischer Füllstoffe, polymerisationsfähiger olefinisch ungesättigter Verbindungen (Monomere) und Polymerisationsinitiatoren, dadurch gekennzeichnet, daß es zu 51 bis 85 Ma.-% aus einer speziellen Glimmer-Cordierrt-Glaskeramik und/oder einem entsprechenden Glas gleicher Zusammensetzung mit

43-50	Ma.-%SiO₂
26-30	Ma.-% AI₂O₃
11-15	Ma.-%MgO
7-10,5	Ma.-%Na₂O/K₂O
3,3-4,8	Ma.-%F"
0,01-0,6	Ma.-%Cr
0,1-3	Ma.-%CaO
0,1-5	Ma.-%P₂0₆

besteht.

Der erfindungsgemäße Füllstoff weist eine enge Partikelgrößenverteilung bei einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 bis 2 pm auf. Der Brechwert des speziellen Füllstoffes liegt im Bereich von n™ = 1,52-1,55. Damit ist eine Anpassung an Brechwerte von Matrixmischungen, die für Dentalkomposite eigenschaftsbedingt eingesetzt werden und Brechwerte weit unterhalb dieses Bereiches aufweisen, nicht gegeben.

Überraschend und nicht vorhersehbar war deshalb die Tatsache, daß selbst durch Zumischen von hohen Anteilen (bis 85 Ma.-%) der speziellen feinteiligen Glaskeramik und/oder eines entsprechenden Glases zu einer polymerisationsfähigen organischen Matrix mit einem Brechwert von n§° = 1,47 nach der Polymerisation (Härtung) ein durchscheinend schmelzartiges Restaurationsmaterial mit sehr guter Transparenz entsteht.

Damit ist mit diesem Material die Anpassung an die Ästhetik der natürlichen Zähne möglich.

Veränderungen der gewünschten Farbwirkung unter Beibehaltung des durchscheinend schmelzartigen Aussehens sind über

geringfügige Änderungen der Zusammensetzung der speziellen Glaskeramik und/oder des entsprechenden Glases in einfacher Weise einstellbar. Dabei kann der erfindungsgemäße Füllstoff als Farbkomponenten NiO, Co₂O₃, MnO₂, FeO, Fe₂O₃, TiO₂ bis zu einem Anteil von 4Ma.-% enthalten.

Die für einige Applikationszwecke geforderte Röntgenopazität von Restaurationsmaterialien für dentale Anwendungen wird durch die Zusatzkomponenten BaO, SrO und PbO erreicht. Diese können bis zu einem Anteil von 8 Ma.-% in der speziellen Glaskeramik und/oder einem entsprechenden Glas enthalten sein.

Die Eigenschaften des Dentalrestaurationsmaterials werden nicht wesentlich beeinträchtigt, wenn 1 bis 15Ma.-% des speziellen Keramikfüllstoffes und/oder des entsprechenden Glases ersetzt sind durch feinteilige pyrogene, naßgefällte oder durch Ultraschallvernebelung erzeugte Kieselsäuren mit einem Teilchendurchmesser von kleiner als 5цт sowie durch feinteilige Glaskugeln, feinteiliges Quarzmehl, Quarzpulver und anorganisch/organische Kompositfüllstoffe (sog. Splitterpolymerisate).

Diese Füllstoffsubstitutionen ermöglichen die gezielte Einstellung von spezifisch geforderten Applikationseigenschaften bei unterschiedlichem Füllstoffanteil des Restaurationsmaterials.

Von Vorteil ist es, die feinteiligen anorganischen Füllstoffe vor dem Einmischen in eine organische Matrix einer Oberflächenbehandlung zu unterziehen. Dazu wird zweckmäßiger Weise mit geeigneten Haftvermittlern, wie insbesondere mit γ-Methacryloyloxypropyl-trimethoxysilan, nach bekannter Art eine Modifizierung durchgeführt. Als polymerisationsfähige olefinisch ungesättigte organische Matrix werden an sich bekannte ein- und mehrfunktionelle (Meth)acrylatverbindungen aus der Gruppe der Urethan(meth)acrylate, Hydroxy(meth)acrylate und andere mono- und mehrfunktionelle (Meth)acrylsäurester eingesetzt Geeignete Monomere sind 1,6-Bis4methacryloyloxy-2-ethoxycarbonylamino)-2,4,4/2,4,4-trimethylhexan (UDMA), 2,2-Bis-/p-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)phenyl/-propan (Bis-GMA), 1,4-Butandioldimethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat, Triethylenglycoldimethacrylat (TEGMA), (2,2-Dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methylmethacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat, 1,10-Decandioldimethacrylat.

Die Härtung des Dentalrestaurationsmaterials kann durch Bestrahlen mit Licht, besonders durch Licht der Wellenlängen von 320 bis 520 nm, erfolgen. Dazu enthält es ein Photoinitiator-System, beispielsweise Campherchinon/Triethanolamin, Campherchinon/N.N-Dimethylaminoethylmethacrylat oder Isopropylthioxanthon/Triethanolamin. Die Konzentration von Campherchinon und Isopropylthioxanthon liegt dabei im Bereich von 0,1 bis 1,0Ma.-% und die von Triethanolamin bzw. Ν,Ν-Dimethylaminoethylmethacrylat zwischen 0,2 und 2,0Ma.-%, bezogen auf die polymerisationsfähige organische Matrix. Die Härtung kann auch in situ, also im Munde, mit Hilfe eines Lichtleitkabels, erfolgen.

Eine Härtung des Restaurationsmaterials ist auch ohne Lichteinwirkung durch Erwärmen auf Temperaturen von 50-150°C möglich, wenn als Polymerisationsinitiator ein bekannter thermisch aktivierbarer Initiator zugesetzt wurde. Geeignet sind hierbei besonders Dibenzoylperoxid, Cumylhydroperoxid, die in einem Anteil von 0,5-2,0 Ma.-% der polymerisationsfähigen Mischung zugesetzt werden.

Möglich ist auch der kombinierte Zusatz von photochemisch und thermisch aktivierbaren Initiatoren. Anwendung findet diese Verfahrensweise bei der Herstellung von Kronen- und Brückenmaterialien und besonders zur Anfertigung von Kompositinlays.

Zweckmäßiger Weise wird dabei eine Vorhärtung mit Hilfe von Licht durchgeführt, woran sich eine thermische Nachvergütung des Materials anschließt.

Ferner ist das erfindungsgemäße Dentalrestaurationsmaterial auch für die Anwendung als Fissurenversiegeler zum Kariesschutz

im Okklusalbereich einsetzbar. Hierbei erfolgt nach Anwendung der in der Dentalpraxis üblichen Ätztechnik eine Aushärtung dieses Materials durch Bestrahlung mittels Lichtleitkabels.

Die Härtung des Dentalrestaurationsmaterials ist auch bei Raumtemperatur und ohne Lichteinwirkung möglich. Dabei wird ein Zweikomponentensystem gemischt, z. B. zwei Teilpasten A und B, wobei ein Redoxinitiatorsystem getrennt enthalten ist. Die Verarbeitungsbreite dieses Systems beträgt 2,5 bis 5min.

Das erfindungsgemäße Dentalrestaurationsmaterial zeichnet sich insbesondere durch folgende spezifische Eigenschaftskombinationen aus bzw. es garantiert die folgenden speziellen Eigenschaften:

- hochgradig füllbar (bis 85 Ma.-%)

- sehr gute Modellierbarkeit und ausgezeichnete Dunkellagerstabilität des nichtgehärteten Materials

- schnelle und tiefe Durchhärtung (größer als 6mm) bei Bestrahlung mit UV- oder blauem Licht

- Aushärtung zu sehr harten, glatten und glänzenden Festkörpern mit sehr guter mechanischer Festigkeit nach der Wasserlagerung

- sehr gute Transparenz und schmelzartig durchscheinendes Aussehen der ausgehärteten Festkörper

- Polierbarkeit mit den üblichen Techniken der Dentalpraxis

- geringe Wasseraufnahme (kleiner als 1 Ma.-%) der ausgehärteten Festkörper

- röntgenopak

- anwendbar als Füllungsmasse für Kavitäten, Kronen- und Brückenverblendmaterial, Versiegelungsmasse, Fissurenversiegeler und zur Herstellung künstlicher Zähne.

Die spezielle Glimmer-Cordierit-Glaskeramik und/oder Glas der gleichen Zusammensetzung besitzen in den nachfolgend aufgeführten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Dentalrestaurationsmaterials folgende Zusammensetzungen:

	Füllstoffzusammensetzung (Ma.-%)	2	3	4
	1	43,3	45,5	46,0
SiO₂	45,2	28,3	27,2	25,9
AI₂O₃	29,6	11,1	12,8	11,4
MgO	12,0	3,3	3,1	3,6
Na₂O	3,9	4,1	5,0	5,1
K₂O	4,5	4.6	3,9	3,8
F"	4,2	0,2	0,2	0,3
cr	0,1	0,4	0,3	0,5
CaO	0,1	0,9	2,0	1,8
P₂O₆	0,4	3,8	—	—
BaO	-	-	-	1,6
TiO₂	-

Ausführungsbeispiel 1

15,6g der üblicher Weise mit γ-Methacryloyloxypropyltrimethoxylsilan (A-174) modifizierten speziellen Glaskeramik der Zusammensetzung 1 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1,0pm werden mit einer Lösung, bestehend aus 2,24g 1,6-Bis-(methacryloyloxy-2-ethoxycarbonylamino)-2,4,4/2,2,4-trimethylhexan (UDMA), 0,96g Triethylenglycoldimethacrylat (TEGMA), 0,016g Campherchinon, 0,016g Triethanolamin innig vermischt. Das Restaurationsmaterial ist aufgrund seiner ausgezeichneten Konsistenz sehr gut modellierbar. Das pastenartige Material ist ausgezeichnet dunkellagerstabil. Durch Bestrahlung im Dentacolor XS-Lichtgerät (Fa. Kulzer, Friedrichsdorf, BRD, Spektralbereich 320 bis 520nm) entstehen nach 90s sehr harte glänzende Kompositkörper mit glatten und klebefreien Oberflächen. Die ausgehärteten Werkstoffe weisen ein durchscheinend schmelzartiges Aussehen bei sehr guter Transparenz und einer anwendungsbezogenen geeigneten Farbwirkung auf. Sie sind mit den in der Dentalpraxis üblichen Techniken polierbar. Hervorzuheben sind insbesondere die schnelle und tiefe Durchhärtung und die sehr gute mechanische Festigkeit auch nach 21 Tagen Wasserlagerung sowie eine geringe Wasseraufnahme des gehärteten Restaurationsmaterials: Prüfparameter nach 21 Tagen Wasserlagerung (37⁰C)

Biegefestigkeit 65 MPa Kegelfließpunkt 1443 MPa Wasseraufnahme 0,8Ma.-% Durchhärtetiefe 6,8 mm Ausführungsbeispiel 2

Zu einer Lösung, bestehend aus 2,52g 2,2-Bis-/p-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)phenyl/propan (Bis-GMA), 1,08g TEGMA, 0,022g Campherchinon und 0,024g Triethanolamin werden 15,3g der speziellen Glaskeramik der Zusammensetzung eines mittleren Teilchendurchmessers von 1,2 μιτι hinzugefügt und innig zu einer modellierbaren Paste vermischt. Die feinteilige Glaskeramik wurde vorher mit A-174 oberflächenmodifiziert. Nach einer Bestrahlungszeit von 90s im Dentacolor XS-Lichtgerät entsteht bei einer Durchhärtetiefe von 6,5 mm ein sehr hartes röntgenopakes Restaurationsmaterial mit durchscheinend schmelzartigem Aussehen. Die Oberfläche dieses Materials ist auf Hochglanz polierbar. Die ausgehärteten Körper zeigen nach Tagen Wasserlagerung folgende herausragende Eigenschaften:

Biegefestigkeit 63,2MPa Kegelfließpunkt 1376 MPa Wasseraufnahme 0,9Ma.-% Ausführungsbeispiel 3

11,2g der speziellen Glaskeramik und 3,7g des Glases der Zusammensetzung 3 werden nach Modifizierung mit A-174 unter Zumischen von 2,1 g UDMA, 1,4g TEGMA, 0,014g Campherchinon und 0,016g Ν,Ν-Dimethylaminoethylmethacrylat zu einem modellierbaren pastösen Restaurationsmaterial verarbeitet. Die Bestrahlung im Dentacolor XS-Lichtgerät führt nach 90s zur Entstehung von sehr harten, durchscheinend schmelzartig aussehenden Körpern. Die Durchhärtetiefe 6,3 mm. Das

Restaurationsmaterial weist nach der Wasserlagerung von 21 Tagen ausgezeichnete mechanische Festigkeit und hohe Feuchtigkeitsresistenz auf:

Biegefestigkeit 65,2MPa Kegelfließpunkt 1402 MPa Wasseraufnahme 0,7Ma.-% Ausführungsbeispiel 4

In eine Lösung, bestehend aus 2,8g UDMA, 1,2g TEGMA, 0,02g Campherchinon und 0,02g Triethanolamin werden 13,96g der speziellen Glaskeramik der Zusammensetzung 4 (mittlerer Teilchendurchmesser 1,0 цт) sowie 1,64g naßgefällte Kieselsäure (mittlerer Teilchendurchmesser 2,0\im), die jeweils nach üblicher Art mit A-174 modifiziert wurden, gegeben und zu einer modellierbaren Paste vermischt. Der nach einer Bestrahlungszeit von 90s (Dentacolor XS-Lichtgerät) entstehende Festkörper weist eine glänzende, glatte Oberfläche auf und ist durchscheinend schmelzartig. Die Durchhärtetiefe beträgt 6,5mm. Das röntgenopake Restaurationsmaterial ist polierbar und weist eine für Applikationszwecke günstige Farbwirkung auf. Ausgehärtete Körper zeigen nach Wasserlagerung (21 Tage) folgende herausragende Eigenschaften:

Biegefestigkeit 61,0MPa Kegelfließpunkt 1276 MPa Wasseraufnahme 0,8Ma.-% Ausführungsbeispiel 5

15,2g einer mit A-174 modifizierten speziellen Glaskeramik der Zusammensetzung 2 (mittlerer Teilchendurchmesser 0,8 цт) werden mit einer Mischung, bestehend aus 1,06g UDMA, 1,33g Bis-GMA, 1,41 g TEGMA, 0,015g Campherchinon und 0,015g Ν,Ν-Dimethylaminoethylmethacrylat innig vermischt. Das pastöse, sehr gut modellierbare Restaurationsmaterial härtet nach 90s Bestrahlung (Dentacolor XS-Lichtgerät) in einer Schichtdicke von 6,5mm zu einem sehr harten und glatten Festkörper aus. Es zeigt Röntgenopazität und ist polierbar. Die Farbwirkung und das durchcheinend schmelzartige Aussehen entsprechen sehr gut den Applikationsanforderungen der Dentalpraxis. Es werden hohe mechanische Festigkeiten nach der Wasserlagerung (21 Tage) bei geringer Wasseraufnahme erzielt:

Biegefestigkeit 62,4MPa Kegelfließpunkt 1224 MPa Wasseraufnahme 0,8Ma.-% Ausführungsbeispiel 6

Zu einer Mischung, bestehend aus 2,8g UDMA, 0,8g TEGMA, 0,4g 1,4-Butandioldimethacrylat, 0,024g Campherchinon und 0,02g Triethanolamin werden 15,0g der speziellen mit A-174 modifizierten Glaskeramik entsprechend der Zusammensetzung 1 (mittlerer Teilchendurchmesser 1,0цт) hinzugefügt und zu einer modellierbaren Paste vermischt. Nach 90s Bestrahlung im Dentacolor XS-Lichtgerät entstehen sehr harte Körper mit glatter Oberfläche, die durchscheinend schmelzartiges Aussehen aufweisen. Die Durchhärtetiefe beträgt 6,7 mm. Das ausgehärtete Restaurationsmaterial ist polierbar. Es zeigt in Farbwirkung und Ästhetik eine perfekte Anpassung an die natürlichen Zähne. Die Festkörper weisen eine hohe mechanische Festigkeit nach der Wasserlagerung (21 Tage) bei geringer Feuchtigkeitsaufnahme auf:

Biegefestigkeit 65,3MPa Kegelfließpunkt 1397 MPa Wasseraufnahme 0,7Ma.-% Ausführungsbeispiel 7

15,94g der speziellen mit A-174 modifizierten Glaskeramik der Zusammensetzung 4 (mittlerer Teilchendurchmesser 1,5μιτι) werden mit 2,45g Bis-GMA, 1,05g TEGMA, 0,025g Dibenzoylperoxid vermischt. Das sehr gut modellierbare Restaurationsmaterial wird nach Überführung in eine spezielle Zahnform durch Erwärmen auf 90°C unter Druck ausgehärtet. Der sehr harte röntgenopake Festkörper weist eine glatte und porenfreie Oberfläche auf und läßt sich ausgezeichnet mechanisch bearbeiten. Nach 21 Tagen Wasserlagerung werden folgende Eigenschaftsparameter erzielt:

Biegefestigkeit 79,3MPa Kegelfließpunkt 1895 MPa Wasseraufnahme 0,5Ma.-% Ausführungsbeispiel 8

12g der speziellen Glaskeramik (mittlerer Teilchendurchmesser 1,5pm) mit der Zusammensetzung 4, die in üblicher Weise mit A-174 modifiziert wurde, werden mit einer Lösung, bestehend aus 2,1 g UDMA, 0,9g TEGMA und 0,018g Dibenzoylperoxid innig vermischt (Paste A). Eine weitere Lösung, bestehend aus 0,6g UDMA, 1,7 g TEGMA, 0,7 g 1,4-Butandioldimethacrylat und 0,019 g Ν,Ν-Dimethytaminoethylmethacrylat, wird mit 11,3g einer speziellen Glaskeramik der Zusammensetzung 2 (mittlerer Teilchendurchmesser 1,2 μηη), die ebenfalls mit A-174 oberflächenbeschichtet wurde, zu einer homogenen Paste verarbeitet (Paste B).

Durch Vermischen gleicher Anteile von Paste A und B auf einem Anmischblock entsteht nach vollständiger Aushärtung ein sehr hartes Restaurationsmaterial mit guter Farbwirkung. Die Verarbeitungsbreite der Pastenmischung beträgt 4min. Die Oberflächenbearbeitbarkeit der röntgenopaken Festkörper ist ausgezeichnet. Folgende Eigenschaftsparameter werden nach 21 Tagen Wasserlagerung erzielt:

Biegefestigkeit 62,2MPa Kegelfließpunkt 1229 MPa Wasseraufnahme 0,9Ma.-% Ausführungsbeispiel 9

Zu einer Lösung, bestehend aus 2,95g UDMA, 1,26g TEGMA, 0,021 g Campherchinon und 0,02 g Triethanolamin werden 21,4g einer speziellen Glaskeramik der Zusammensetzung 1 (mittlerer Teilchendurchmesser 1,1 μητι) nach Modifizierung mit A-174 hinzugefügt und zu einem Restaurationsmaterial mit pastöser Konsistenz vermischt. Diese Paste wird mit Hilfe der in der Dentalpraxis angewendeten Inlaytechnikals Seitenzahnfüllmaterial eingesetzt. Dazu wird das Restaurationsmaterial in eine vorbereitete Kavität eingearbeitet und nach der Formgebung 60s mit dem Lichtleitkabel des Translux EC-Lichtgerätes (Fa. Kulzer, Friedrichsdorf, BRD Spektralbereich 390 bis 510nm) gehärtet und anschließend dem Mund entnommen. Es erfolgt eine externe Nachhärtung für weitere 5 Minuten in der Lichtbox dieses Bestrahlungsgerätes wo Lichteinwirkung mit Wärmeeinwirkung kombiniert ist. Das erhaltene Inlaymaterial ist sehr hart und weist eine glatte und glänzende Oberfläche auf. Es besitzt eine sehr gute Farbwirkung und ist durchscheinend schmelzartig. Nach der Wasserlagerung von 21 Tagen werden folgende Eigenschaften erzielt:

Biegefestigkeit 87,6MPa

Kegelfließpunkt 1529 MPa

Wasseraufnahme 0,6Ma.-%

Ausführungsbeispiel 10

3,72g einer mit A-174 modifizierten speziellen Glaskeramik der Zusammensetzung 3 (mittlerer Teilchendurchmesser 1,6pm) werden in eine Mischung, bestehend aus 0,99g UDMA, 2,31 g TEGMA, 0,0165g Campherchinon und 0,0166g Triethanolamin eingerührt. Das sehr gut fließfähige Restaurationsmaterial ist nach Anwendung der üblichen Ätztechnik als Fissurenversiegeler im Okkusafbereich oder als Kompositversiegelungsmaterial verwendbar. Die Aushärtung erfolgt durch Bestrahlung mit dem Lichtleitkabel des Translux EC-Lichtgerätes. Die Bestrahlungszeit beträgt 30 s.

Claims

1. Dentalrestaurationsmaterial auf Basis feinteiliger anorganischer Füllstoffe, polymerisationsfähiger olefinisch ungesättigter Verbindungen (Monomere) und Polymerisationsinitiatoren, dadurch gekennzeichnet, daß es eine spezielle Glimmer-Cordierit-Glaskeramik und/oder Glas der gleichen Zusammensetzung mit

eines mittleren Teilchendurchmessers von 0,5 bis 2 pm in einem Anteil von 51 bis 85Ma.-% enthält.

2. Dentalrestaurationsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmer-Cordierit-Glaskeramik und/oder ein entsprechendes Glas als röntgenaktive Zusatzkomponenten BaO, SrO und PbO bis 8 Ma.-% und/oder als Farbkomponenten NiO, Co₂O₃, MnO₂, FeO, Fe₂O₃, TiO₂ bis 4Ma.-% enthalten.

3. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 1 bis 15Ma.-% des speziellen Keramikfüllstoffes und/oder Glases gleicher Zusammensetzung ersetzt sind durch feinteilige pyrogene, naßgefällte oder durch Ultraschallvernebelung erzeugte Kieselsäuren einer Partikelklasse mit einem Teilchendurchmesser von kleiner als 5 μηη, andere feinteilige Glaskugeln, feinteiliges Quarzmehl, Quarzpulver oder anorganisch/organische Kompositfüllstoffe (sog. Splitterpolymerisate).

4. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Matrix aus 1,6-Bis-(methacryloyloxy-2-ethoxycarbonylamino)-2,4,4/2,2,4-trimethylhexan (UDMA) oder 2,2-Bis/p-(2-hydroxy-3-methacryloyloxy-propoxy)phenyl/propan (Bis-GMA) und Triethylenglycoldimethacrylat (TEGMA) besteht.

5. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Matrix aus 70 Ma.-% UDMA oder Bis-GMA und 30 Ma.-% TEGMA besteht.

6. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die polymerisationsfähige olefinisch ungesättigte organische Matrix eine Mischung aus UDMA, Bis-GMA und TEGMA in einem Anteil von jeweils 20-40 Ma.-% ist.

7. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Photoinitiator-System enthalten ist und die Polymerisation (Härtung) durch Licht der Wellenlängen von 320 bis 520 nm erfolgt.

8. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Photoinitiator-System 0,1-1,0Ma.-% Campherchinon und 0,2-2,0 Ma.-% Triethanolamin oder Ν,Ν-Dimethylaminoethylmethacrylat, bezogen auf die polymerisationsfähige Monomermischung, enthalten sind.

9. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es thermisch aktivierbare Initiatoren enthält und die Polymerisation bei Temperaturen von 50 bis 150⁰C erfolgt.

10. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß es als Initiatoren Dibenzoylperoxid, Cumylhydroperoxid und andere thermisch aktivierbare Radikalinitiatoren in einem Anteil von 0,5-2,0 Ma.-%, bezogen auf die polymerisationsfähige Monomermischung, enthält.

11. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Zweikomponenten-Paste/Paste-, Paste/Flüssigkeits-, Flüssigkeit/Flüssigkeits- oder Pulver/ Flüssigkeitssystem mit den üblichen Redoxinitiatoren ist und daß die Polymerisation nach Vermischen der Komponenten erfolgt.

12. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Anfertigung von Kompositinlays verwendet wird.

13. Dentalrestaurationsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Glaskeramik und/oder Glas der gleichen Zusammensetzung in üblicher Weise mit Haftvermittlern modifiziert ist.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Dentalrestaurationsmaterial auf Basis feinteiliger anorganischer Füllstoffe, polymerisationsfähiger olefinisch ungesättigter Verbindungen (Monomere) und Polymerisationsinitiatoren.

Die Polymerisation (Härtung) des erfindungsgemäßen Dentalrestaurationsmaterials kann durch Bestrahlen mit Licht z.B. auch im Munde mittels Lichtleitkabel, durch Kaltpolymerisation bei Raumtemperatur oder durch Wärme unter Zusatz geeigneter Polymerisationsinitiatoren erfolgen.

Das erfindungsgemäße Dentalrestaurationsmaterial eignet sich besonders als Füllmasse für Kavitäten an Stelle von Silberamalgam, anorganischem Füllungszement oder Metallen, als Kronen- und Brückenverblendmaterial in der Prothetik, als Versiegelungsmasse für Dentalwerkstoffe, als Fissurenversiegeler und zur Herstellung künstlicher Zähne.