DE2705220A1 - Verfahren zur herstellung von dentalwerkstoffen fuer die zahnerhaltung - Google Patents

Description

u.Z.: M 041
Case: 9l2 682

MINNESOTA MINING AND MANUFACTURING COMPANY Saint Paul, Minnesota, V.St.A.

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¹¹ Verfahren zur Herstellung von Dentalwerkstoffen für die Zahnerhaltung "

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Dentalwerkstoffe für die Zahnerhaltung aus einem polymerisierbaren flüssigen organischen Bindemittel und einem feinkörnigen

anorganischen
festen/Füllstoff sind bekannt. Beispielsweise ist in der US-PS 3 066 112 ein Dentalwerkstoff beschrieben, der aus 17 bis 34 Gewichtsprozent eines wärmehärtbaren Harzes, wie dem Glycidylmethacrylat-Derivat von Bisphenol A, im allgemeinen als BisGMA bezeichnet, und 66 bis 33 Gewichtsprozent eines Füllstoffes, wie klares, farbloses, geschmolzenes Siliciumdioxid mit einer Korngröße von höchstens 44 Mikron, besteht und als Füllmaterial zur Zahnerhaltung geeignet ist. Diese Dentalwerkstoffe besitzen eine Druckfestigkeit bis 1 617 kg/cm².

Solche Dentalverkstoffe sollen sowohl die Funktion als auch das

Aussehen des beschädigten Zahnes wieder herstellen. Infolgeu

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dessen muß ein geeigneter Werkstoff einer Anzahl von praktischen Anforderungen genügen. Das verwendete organische polymerisierbare Bindemittel muß unter den im Mund herrschenden Bedingungen rasch und vollständig polymerisieren. Der Dentalwerkstoff muß bei der Polymerisation eine geringe Schrumpfung aufweisen und eine niedrige Wasserabsorption, niedrige Löslichkeit in der Mundflüssigkeit, geringe Toxizität und ausreichende Festigkeitseigenschaften besitzen. Da diese Anforderungen durch das Kunstharz allein nicht erfüllt werden können, sind derartige Dental-¹^ werkstoffe im allgemeinen Gemische, d, h. sie enthalten zur Verstärkung Füllstoffe.

Durch den Zusatz von Füllstoffen zu dem flüssigen organischen Bindemittel werden Dentalwerkstoffe erhalten, die sich hin- ^ sichtlich Dimensionsstabilität, Beständigkeit gegen Abnutzung, Farbe, Transparenz und Festigkeit mit der natürlichen Zahnkrone vergleichen lassen. Derartige Dentalwerkstoffe behalten ihre Form und stützen die Reste des natürlichen Zahns während des Kauens. Die Transparenz eines polymerisierten Dentalwerkstof- -

*" fes muß mit der Transparenz der natürlichen Zähne vergleichbar sein. Diese Anforderung ist entscheidend für den ästhetischen Eindruck eines Dentalwerkstoffes, besonders bei seiner Verwendung im vorderen Teil des Mundes, wo derartige Werkstoffe vor- '

stark
wiegend benutzt werden. Ein zu/transparenter polymerlsierter

' Dentalwerkstoff erscheint als glasiger, fensterartiger Bereich im Zahn, während auf der anderen Seite ein Dentalwerkstoff, der ungenügende Transparenz aufweist oder zu trüb ist, als ein trüber, weißer Fleck auf dem Zahn erscheint. Infolge-

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dessen sind Dentalwerkstoffe, die diese Grundanforderungen nicht erfüllen , nicht annehmbar, da sie nicht in der Lage sind, das natürliche Aussehen des Zahnes wiederherzustellen

oder vorzutäuschen.
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Die physikalischen und optischen Eigenschaften des in der US-PS 3 °6β 112 beschriebenen organischen Bindemittels ermöglichen die Herstellung eines Dentalwerkstoffes mit geeigneter Transparenz für die Verwendung bei der Zahnerhaltung. Der Bre-

¹^ ehungsindex des verwendeten Füllstoffes muß dem Brechungsindex des polymerisierten Bindemittels entsprechen, damit die Transparenz des Dentalwerkstoffes derjenigen der natürlichen Zähne gleicht. Die Eigenschaft der Transparenz wird nach der American Dental Association Specification Nr. 9 für Dental-Silicatzement untersucht und soll nach dieser Prüfung eine Opacität von etwa 35 % erreichen (Co.70).

Die meisten technisch hergestellten Dentalwerkstoffe für die Zahnerhaltung bestehen also aus dem in der US-PS 3 °66 112 be-

™ schriebenen organischen Bindemittel und enthalten außerdem im allgemeinen Quarzteilchen als Füllstoff. Sowohl das organische Bindemittel als auch die als Füllstoff verwendeten Quarzteilchen besitzen einen Brechungsindex von etwa 1,50 bis 1,55. Das beste Aussehen .erreichen die Dentalwerkstoffe angeblich, wenn

*^J ein geringer Unterschied zwischen/Brechungsindizes des Bindemittels und des Füllstoffes besteht, d. h. ein Unterschied von etwa 0,005, jedoch vorzugsweise nicht größer als 0,025.

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In neuerer Zeit besteht ein Bedarf nach Dentalwerkstoffen zur Zahnerhaltung mit stark verbesserter Druckfestigkeit. Die Druckfestigkeit kann im allgemeinen dadurch erhöht werden, daß die Menge an Füllstoff vergrößert wird. Um die Verwendung einer großen Menge an Füllstoffen zu ermöglichen, müssen diese jedoch in besonders feinkörniger Form vorliegen.

Die Verwendung feinkörniger Füllstoffe in Dentalwerkstoffen zur Zahnerhaltung ist beispielsweise in den US-PSen 3 709 866, 3 452 137, 3 629 187, 3 539 533 und 3 751 399 beschrieben. In der US-PS 3 792 531 ist ein Dentalwerkstoff beschrieben, der einen feinkörnigen Füllstoff mit einer Korngröße von 0,7 bis 30 Mikron enthält, wobei darauf geachtet werden soll, daß Teilchen mit einem geringeren Durchmesser als 0,7 Mikron nicht in nennenswerter Menge enthalten sind. Solche Teilchen sollen nämlich die Transparenz des Dentalwerkstoffes ungünstig beeinflussen, Aus der DT-OS 2 403 211 ist ein Dentalwerkstoff bekannt, dessen Füllstoff ausschließlich aus Teilchen mit einem geringeren Durchmesser als 0,7 Mikron besteht, vorzugsweise ist der Durchmesser sogar noch viel kleiner. In der DT-OS 2 405 573 ist ein Dentalwerkstoff beschrieben, dessen Füllstoff eine Korngröße von höchstens 0,07 Mikron besitzt. Zusätzlich können feine Glasteilcheh mit einer Korngröße von höchstens 5 Mikron vorhanden sein, jedoch nur in einer Menge von höchstens 25 Gewichtsprozent der Gesamtmasse des Füllstoffes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur

l_ Herstellung von Dentalwerkstoffen zur Zahnerhaltung mit her- _|

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vorragender Druckfestigkeit und guter Transparenz zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch den überraschenden Befund gelöst, daß im Gegensatz zur bisherigen Ansicht die Druckfestigkeit von Dentalwerkstoffen ohne Verlust der erwünschten Transparenz dadurch wesentlich erhöht werden kann, daß ein feinkörniger Füllstoff mit einer solchen Korngrößenverteilung eingesetzt wird, daß ein erheblicher Teil des Füllstoffes eine Korngröße von 0,2 bis 0,7 Mikron aufweist, während der Rest eine Korngröße von 0,7 bis 25 Mikron besitzt.

Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand,

Die erfindungsgemäß hergestellten Dentalwerkstoffe zur Zahnerhaltung weisen im Vergleich zu Werkstoffen, die Füllstoffe mit anderer Korngrößenverteilung enthalten, eine hervorragende Druck festigkeit und die wünschenswerte Transparenz auf.

Da die vorteilhaften Eigenschaften-der erfindungsgemäß hergestellten Dentalwerkstoffe auf der Korngrößenverteilung des verwendeten Füllstoffes beruhen, ist die Art des eingesetzten flüssigen organischen polymerisierbaren Bindemittels nicht kritisch. Es ist eine Anzahl von geeigneten polymerisierbaren Bindemitteln bekannt. Beispielsweise eignen sich die in der US-PS 3 066 112 beschriebenen Bindemittel mit der Bezeichnung BisGMA, Sie werden bevorzugt für das erfindungsgemäße Verfahren ver-

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wendet. Die polyraerisierbaren Bindemittel enthalten vorzugsweise eine bestimmte Menge eines reaktionsfähigen Verdünnungsmittels, wie Triäthylenglykoldimethacrylat oder Tetraäthylenglykoldimethacrylat, zur Verminderung ihrer Viskosität. Diese Verdünnungsmittel werden zur Kontrolle der Viskosität im allgemeinen in einer Menge von etwa 25 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des polymerisierbaren Bindemittels, eingesetzt, Flüssige polymerisierbar Bindemittel sind auch in der US-PS 3 539 533 beschrieben. Ebenfalls geeignet sind die photopolymerisierbaren Bindemittel, die aus der US-PS 3 709 866 bekannt sind.

Der erfindungsgemäß verwendete feinkörnige Füllstoff weist eine solche Korngrößenverteilung auf, daß 70 bis 95 Gewichtsprozent der Teilchen einen Durchmesser im Bereich von 0,7 bis 25 Mikron und 5 bis 30 Gewichtsprozent einen Durchmesser im Bereich von 0,2 bis 0,7 Mikron besitzen. Teilchen mit einem größeren Durchmesser als 25 Mikron sind nicht erwünscht, da ihre über Spuren hinausgehende Anwesenheit zu einer unerwünscht großen Rauhheit der Oberfläche des Dentalwerkstoffes führt. Außerdem vermindern sie die Druckfestigkeit des-Werkstoffes. Teilchen mit einem geringeren Durchmesser als 0,2 Mikron können als übliches Verdickungsmittel im erfindungsgemäßen Dentalwerkstoff verwendet werden, Jedoch nicht in größerer

„_ des Füllstoffs.

Menge als etwa 5 Gewichtsprozent /Teilchen mit derart geringem Durchmesser erhöhen nämlich die Viskosität des Bindemittels vor der Aushärtung beträchtlich und haben eine Abnahme der Gesamtmenge des vorhandenen Füllstoffes zur Folge, was nach dem

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Aushärten des Bindemittels zu verminderter Druckfestigkeit führt.

Die mittlere Korngroße der erfindungsgemäß verwendeten Füllstoffe liegt im Bereich von 1 bis 5 Mikron und ist damit kleiner als die in den technisch hergestellten Dentalwerkstoffen. Die Verwendung großer Mengen ultrafeiner Teilchen, bei-

--teilchen,
3pielsweise Siliciumdioxid/in Verbindung mit relativ großen Teilchen mit Durchmessern von 1 bis 30 Mikron, in Dentalwerkstoffen zur Zahnerhaltung ist zwar bereits bekannt. Eine nennenswerte Menge solcher ultrafeiner Teilchen erhöht jedoch die Viskosität des flüssigen polymerisierbaren Bindemittels beträchtlich. Infolgedessen kann einem solchen Dentalwerkstoff keine sehr große Menge an Füllstoffen zugesetzt werden. Dadurch erreichen solche Dentalv/erkstoffe keine hohe Druckfestigkeit.

Überraschenderweise wurde jedoch festgestellt, daß bei der erfindungsgemäß verwendeten breiten Korngrößenverteilung und der daraus resultierenden geringen mittleren . Korngröße , dem Dentalwerkstoff eine große Menge Füllstoff zugesetzt werden

hergestellten

kann. Infolgedessen wird mit den erfindungsgemäß / Dentalwerkstoffen eine hohe Druckfestigkeit erreicht. Der Füllstoffanteil

hergestellten

kann in den erfindungsgemäß / Dentalwerkstoffen 75 bis 90 Gewichtsprozent betragen. Dies ist überraschend angesichts der Erwartung , daß besonders feine Teilchen das flüssige polymerisierbare Bindemittel stark verdicken sollten und dadurch die Menge an Füllstoffen, die dem Dentalwerkstoff zugesetzt werden kann, begrenzt würde. Außerdem ist es überraschend, daß

hergestellten
die erfindungsgemäß /Dentalwerkstoffe die gewünschte Transpa-

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renz aufweisen, da erwartet werden mußte, daß die Anwesenheit eines beträchtlichen Anteils von Füllstoffteilchen mit einem der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes (etwa 0,7 Mikron) entsprechenden Durchmesser eine beträchtliche Opacität verursachen würde.

Als feinkörnige Füllstoffe zur Verwendung in den erfindungsgemäß hergestellten Dentalwerkstoffen eignen sich die üblicherweise dafür verwendeten Stoffe, die vorzugsweise eine Mohr'sche Härte von etwa 3 bis 3, besonders bevorzugt von 5 bis 7, besitzen. Spezielle Beispiele für verwendbare Füllstoffe sind kristalliner Quarz (sogenannter o(-Quarz), geschmolzenes Siliciumdioxid, gemahlenes Glas, synthetische Silipiumdioxide und Aluminiumoxid. Für die erfindungsgemäß herzustellenden Dentalwerkstoffe wird vorzugsweise ex-Quarz verwendet.

Ein Dentalwerkstoff mit geeigneter Transparenz, d. h. 0,2 bis 0,5 Einheiten der optischen Dichte, gemessen mit einem Transmlssions-Densitometer, muß bekanntlich einen Brechungsindex der Füllstoffteilchen besitzen, der mit dem Brechungsindex des gehärteten Bindemittels nahezu übereinstimmt.

Das übliche Verfahren zur Herstellung feinkörniger Füllstoffe ist das Mahlen von verhältnismäßig großen Teilchen in einer Mühle, bis die erwünschte. Korngröße erreicht ist. Es wurde jedoch festgestellt, daß bei der Verwendung der üblichen Mahlvorrichtungen dieses Verfahren zur Herstellung von kleinen Teilchen, beispielsweise au3 Quarz, nicht voll befriedigt. Die

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herkömmlichen Mühlen bestehen aus keramischem Material

und einem hohen Gehalt, beispielsweise 70 bis 80 %_t an Aluminiumoxid. Auch die in den Mühlen verwendeten herkömmlichen Mahlmittel, wie Porzellankugeln und Korund, besitzen einen hohen Aluminiumoxidgehalt. Die ebenfalls allgemein als Mahlmittel verwendeten Flintsteine bestehen aus Siliciumdioxid und enthalten immer Spuren von Verunreinigungen. Infolgedessen werden die herzustellenden feinen Teilchen während des Mahlens nach dem herkömmlichen Verfahren unvermeidlich mit Aluminiumoxid oder mit anderen Stoffen mit einem relativ hohen Brechungsindex verunreinigt.

Eine solche Verunreinigung verändert den Brechungsindex von Teilchen mit eineii Durchmesser von etwa 1 Mikron oder großer nicht wesentlich. Der Brechungsindex der Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 0,7 Mikron wird dagegen sehr stark beeinflußt. Aus diesem Grunde eignen sich kleine Teilchen, die in einer herkömmlichen Kugelmühle hergestellt wurden, sehr schlecht für die Verwendung in Dentalwerkstoffen, da ihr Brechungsindex von dem der größeren Teilchen, d.h. Teilchen mit einem größeren Durchmesser als etwa 1 Mikron, aus dem gleichen Material abweicht.

Um diesen, mit -den herkömmlichen Kugelmühlen verbundenen Nachteil zu vermeiden, werden gemäß der vorliegenden Erfindung sehr kleine Füllstoffteilchen, beispielsweise aus Quarz, nach einem verbesserten Verfahren hergestellt, wobei ihr Brechungsindex nicht in unerwünschter Weise verändert wird. Dieses

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verbesserte Verfahren kann als autogenes Mahlen bezeichnet werden, d. h. das Mahlmittel besitzt die gleiche chemische Zusammensetzung wie das in feine Teilchen zu mahlende Material. Außerdem ist das Innere der Mühle mit einer harten und beständigen organischen Beschichtung, beispielsweise aus Polyurethan, ausgekleidet, die vorzugsweise frei von Pigmenten und anderen anorganischen Verunreinigungen ist. Das Mahlen wird in trockenem Zustand durchgeführt, da das nasse Mahlen zu einer engeren

Korngrößenverteilung führt,als sie für die erfindungsgemäß hergestellten
/ Dentalwerkstoffe benötigt wird. Nach dem Mahlen werden die Teilchen auf eine hohe Temperatur erhitzt, um alle möglichen organischen Verunreinigungen zu entfernen.

Zur Herstellung von Quarzteilchen mit der gewünschten Teilchengrößenverteilung werden beispielsweise Quarzkristalle mit einem Durchmesser von etwa 0,5 bis 5 cm als Mahlaittel und gebrochene Quarzfritte als Beschickung verwendet. Mahlnittel und Beschickung werden in die Mühle gegeben, vorzugsweise in eine Vibrationsmühle mit einer Innenauskleidung wie vorstehend beschrieben, und in trockenem Zustand einige Stunden gemahlen. Danach wird der feiric3rnige Quarz entnommen und auf eine hohe Temperatur, beispielsweise 900⁰C, erhitzt.

Die erfindungsgemäß verwendeten feinteiligen Füllstoffe werden vorzugsweise mit einem Haftstoff bzw. Zwischenbindemittel behandelt, um die Haftung"zwischen dem Füllstoff und dem organischen Bindemittel zu verbessern und die Feuchtigkeitsaufnähme der Grenzfläche zwischen Füllstoff und Bindemittel zu vermindern. Eine Anzahl derartiger Haftstoffe ist bekannt. Bevorzugte

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Haftstoffe sind die olefinisch ungesättigten Organosilane, die beispielsweise in den US-PSen 3 066 112 und 3 539 533 beschrieben sind. In vorliegender Erfindung besonders bevorzugt verwendete Haftstoffe sind ^-Methacryloxypropyltrimethoxysilan und Vinyltrimethoxysilan.

In der US-PS 3 862 920 ist ein Verfahren zur Behandlung des feinteiligen Füllstoffes mit einem Haftstoff beschrieben, wobei / -Methacryloxypropyltrimethoxysilan in einem Gemisch

^ von Wasser und Aceton verwendet wird. Der feinkörnige Füllstoff wird dabei in der Lösung des Silans suspendiert. Anschließend wird das Wasser und das Aceton bei einer Temperatur von 100°C abdestilliert und der behandelte Füllstoff danach 2 Stunden auf 125°C erhitzt. Bei einem anderen Verfahren zur Behandlung des feinkörnigen Füllstoffs mit einem Haftstoff wird das Silan in Toluol beispielsweise zu einer 50prozentigen Lösung gelöst. Die erhaltene Lösung wird anschließend mit dem feinkörnigen Füllstoff vermischt,und das erhaltene Gemisch wird bei 115°C getrocknet.

Die erfindungsgemäß hergestellten Dentalwerkstoffe werden normalerweise zum Gebrauch in Form von zwei Pasten zubereitet. Vorzugsweise wird das polymerisierbare Bindemittel in zwei gleiche oder nahezu gle-iche Mengen geteilt, der feinkörnige Füllstoff wird ebenfalls in zwei Mengen geteilt und danach mit den Bindemittelportionen zu zwei Pasten vermischt. Eine der beiden Pasten wird mit dem Katalysator für das polymerisierbare Bindemittel und die andere mit

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einem Aktivierungsmittel versetzt. Auf diese Weise besitzen beide Pasten ausreichende Stabilität und können getrennt abgepackt werden. Zum Gebrauch werden gleiche Mengen der beiden Pasten sorgfältig vermischt und in das Loch Im Zahn eingefüllt. Das Bindemittel härtet in situ aus.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile beziehen sich auf das Gewicht, falls nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Roher ix-Quarz wird auf eine Temperatur von 1 OOO°C erhitzt und dann in Wasser abgeschreckt. Die erhaltene gebrochene Fritte wird sodann bei 150°C getrocknet und danach abgekühlt. Hierauf wird die gebrochene Fritte in eine ausgekleidete Vibrationsmühle mit Quarzstückchen mit 0,5 bis 5 era Durchmesser als Mahlmittel gebracht. Die innere Oberfläche der Mühle wurde vor der Benutzung mit einem Polyurethan-Hartpolymerisat ausgekleidet.

Die gebrochene Fritte wird 48 Stunden zur Verkleinerung der Korngröße gemahlen. Der erhaltene gepulverte Quarz wird sodann auf 900⁰C erhitzt, um organische Verunreinigungen zu entfernen. Nach dem Abkühlen wird der feinkörnige Füllstoff durch ein Nylonsieb mit einer Ilaschönweite von kk Mikron geschickt. Der erhaltene pulverförmige Quarz besitzt die in Tabelle I angegebene Korngrößenverteilung.

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Tabelle I

Durchmesser, u Gew.-% mit kleinerem

Durchmesser

21 100

8,8 90

5.4 75

2.5 ■ 50 1,7 ²IO

°»9 25

0,7 20

0,5 15

0,2 2

Hierauf werden die Ouarzteilchen zusammen "nit Jj Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Quarzteilchen, eines Verdickungsmittels aus kolloidem Siliciumdioxid in einem herkömmlichen Pulvermischer sorgfältig vermischt. Danach wird das Gemisch mit 8 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Quarzteilchen und des kolloiden Siliciumdioxids, einer 50prozentigen Lösung von ν -Methacryloxypropyltrimethoxysilan in Toluol versetzt und weiter vermischt. Mach sorgfältigem Mischen wird die erhaltene feuchte Masse zu dünnen Schichten gesprüht, bei einer Temperatur von 115°C eine Stunde getrocknet und dann gekühlt.

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Ein Dentalwerkstoff in Form von zwei Pasten wird wie folgt hergestellt:

48,8 g Triäthylenglykoldimethacrylat werden mit 2,5 g N,N-Di-(2-hydroxyäthyl)-p-toluidin versetzt und bis zur Lösung vermischt. Dadurch wird ein Bindemittel mit einem Gehalt an einem Aktivierungsmittel erhalten, Die erhaltene Lösung wird hierauf sorgfältig mit 46,5 g des Glycidylmethacrylat-Derivates von Bisphenol A (BisGMA) vermischt. Sodann wird das erhaltene Gemisch mit 525 g des vorstehend hergestellten feinteiligen Füllstoffes langsam unter Rühren versetzt, bis eine gleichförmige Paste erhalten wird.

1,1 g Benzoylperoxid werden in 48,7 g Triäthylenglykoldiraethacrylat gelöst, Dadurch wird ein Bindemittel mit einem Gehalt an einem Katalysator erhalten. Diese Lösung wird hierauf sorgfältig mit 49,3 g EisGMA vermischt. Anschließend wird das erhaltene Gemisch mit einer geringen Menge eines Polymerisationsinhibitors, wie einem substituierten Phenol, versetzt. Sodann wird das erhaltene Gemisch langsam mit 525 g des vorstehend hergestellten feinteiligen Füllstoffs unter Rühren versetzt, bis eine gleichförmige Paste erhalten wird.

Gleiche Anteile der beiden Pasten werden etwa 20 Sekunden lang sorgfältig gemischt. Das erhaltene Gemisch härtet in etwa 2 Minuten aus und erreicht eine hohe Druckfestigkeit. Eine Probe des ausgehärteten Dentalwerkstoffes wird bei einer Temperatur von 37⁰C 24 Stunden in Wasser getaucht und danach auf ihre Druckfestigkeit untersucht. Es wird ein Wert von 3 867 kg/cm

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gemessen.

Beispiel 2

Gleiche Volumenteile der zwei gemäß Beispiel 1 hergestellten Pasten werden sorgfältig vermischt und sofort in eine Ringform mit 20 mm Durchmesser gegeben, die sich auf einer 250 Mikron dicken Polyesterfolie befindet. Hierauf wird die Ringform mit einem Stück dieser Polyesterfolie abgedeckt. Der erhaltene Aufbau wird in eine Presse übergeführt und in höchstens einer Sekünde mit einem Druck von mindestens 1 400 kg/cm beaufschlagt, der mindestens 5 Minuten aufrechterhalten wird. Anschließend wird der Druck aufgehoben und die Testscheibe aus der Form entnommen. Das Mischen der Pasten, das überführen des Gemisches in die Form sowie die Erzeugung des Drucks von mindestens

¹^ ι 2j00 kg/cm darf höchstens 1 Minute beanspruchen.

Die erhaltene Scheibe wird in einem herkömmlichen Transmissipns-Densitometer auf ihre Transparenz geprüft. Das Densitometer ist mit einem Filter für das sichtbare Licht versehen und sowohl für die Nullpunktbestleimung al:; auch für den ,Opacitätsbereich von Dentalwerkstoffen geeicht.

hergestellten Die Scheibe aus dem erfindungsgemäß / Dentalwerkstoff besitzt eine Opacität von 0,25 Einheiten der optischen Dichte, d. h. sie weist eine für die Verwendung als Dentalwerkstoff zur Zahnerhaltung geeignete Transparenz auf.

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Vergleichsbeispiel Roher (X-Quarz wird auf 1 OQO⁰C erhitzt und danach in Wasser abgeschreckt. Die erhaltene gebrochene Fritte wird in eine ausgekleidete Vibrationsmühle mit Quarzkristallen als Mahlmedium gebracht. Die Mühle wird zusätzlich mit der gleichen Menge Wasser wie gebrochener Fritte beschickt. Danach wird die gebrochene Fritte 26,5 Stunden gemahlen. Sodann wird der erhaltene Schlamm aus der Mühle entnommen, im Gebläseofen getrocknet, auf 900⁰C erhitzt und danach durch ein Nylonsieb mit einer Maschenweite von 44 Mikron geschickt. Der erhaltene pulverisier te Quarz hat die in Tabelle II angegebene Teilchengrößenverteilung.

Tabelle II

Durchmesser, u

11

5,2

'3.J» 2,3 2,0 1,6

1,1 0,8

0,7

Gew.-% mit kleinerem Durchmesser

100 90 75

^: 50 HO 25 20 10

5 2

Der gemahlene Quarz wird gemäß Beispiel 1 mit kolloidalem

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Siliciumdioxid vermischt und mit dem SIlan-Haftmittel behandelt.

Die gemäß Beispiel 1 verwendeten polymerislerbaren organischen Bindemittel können nur 317 g des vorstehend hergestellten Füllstoffes aufnehmen, während sie 525 g des dort hergestellten Füllstoffes aufnehmen konnten. Die Zugabe von zusätzlichem Füllstoff ergibt ein trockenes Gemisch, das zur Verwendung als Dentalwerkstoff ungeeignet ist.

Gemäß American Dental Association Specification Nr. 9 werden Proben zur Bestimmung der Druckfestigkeit hergestellt. Diese werden 2H Stunden bei einer Temperatur von 37°C gelagert und danach zerbrochen. Es ergibt sich eine Druckfestigkeit von 3 l6H kg/cm . Nach 2H Stunden in destilliertem V/asser bei einer Temperatur von 37°C weist dieser polymerislerte Dentalv:erkstoff einen Barcol-Härtewert von 80 auf.

Das Vergleichsbeispiel zeigt, daß eine enge Teilchengrößenverteilung des verwendeten Füllstoffes die Menge an Füllstoff, die dem Dentalwerkstoff zugesetzt werden kann, zwangsläufig begrenzt. Die Folge davon ist eine geringere Druckfestigkeit.

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Claims (8)

1. MINNESOTA MINING AND MANUFACTURING COMPANY Saint Paul, Minnesota, V.St.A.

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   " Verfahren zur Herstellung von Dentalwerkstoffen für die Zahnerhaltung "

   Priorität: 9. Februar 1976, V.St.A., Nr. 656 522

   P a te ntansprüche.

   <1» Verfahren zur Herstellung von Dentalwerkstoffen für die Zahnerhaltung durch Polymerisation eines Gemisches aus einem feinkörnigen Füllstoff , einem polymerisierbaren flüssigen organischen Bindemittel und einem Polymerisationsinitiator , dadurch gekennzeichnet , daß man einen Füllstoff verwendet, der 70 bis 95 Gewichtsprozent Teilchen mit einer Korngröße von 0,7 bis 25 Mikron und 5 bis 30 Gewichtsprozent Teilchen mit einer Korngröße von 0,2 bis 0,7 Mikron enthält.

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2. 2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß man einen Füllstoff verwendet, der 75 bis 85 Gewichtsprozent Teilchen mit einer Korngröße von 0,7 bis 20 Mikron und 15 bis 25 Gewichtsprozent Teilchen mit einer Korngröße von 0,2 bis 0,7 Mikrön enthält.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 / dadurch gekennzeichnet, daß man als Füllstoff (X-Quarz verwendet.
4. ^ Jj. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Füllstoff in einer Menge von etwa 75 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse des Dentalwerkstoffes, einsetzt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ¹^ als Bindemittel das Glycidylmethacrylat-Derivat von Bisphenol A verwendet.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Bindemittel verwendet, das zusätzlich ein reaktionsfähiges Verdünnungsmittel enthält.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Füllstoff einsetzt, der unter Verwendung eines Mahlmittels mit der gleichen chemischen Zusammensetzung hergestellt worden ist.
8. 8. Polymerisierbar Massen zur Verwendung als Dentalwerkstoff für die Zahnerhaltung aus einem feinkörnigen Füllstoff

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   und einem polymerisierbaren flüssigen organischen Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß 70 bis 95 Gewichtsprozent des Füll stoffes eine Korngröße von 0,7 bis 25 Mikron und 5 bis 30 Gewichtsprozent eine Korngröße von 0,2 bis 0,7 Mikron besitzen·

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