DE102005036637A1 - Härtbare Acrylat-Polymer-Zusammmensetzung mit verbesserten Biegungseigenschaften - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf polymere Materialien auf Basis von Acrylsäure und Methacrylsäureestern, die als die Biegsamkeit verbessernde und die Brüchigkeit verringernden Mittel 1 bis 60% wenigstens eines C¶4¶-C¶8¶-Polyalkylens oder einer Polyalkyldienverbindung enthalten, bevorzugt mit einem Molekulargewicht von 300 bis 2100, und die Verwendung solcher Materialien in der Zahntechnik und der Medizin.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf modifizierte Acrylat-Polymer-Zusammensetzungen, die sich durch eine verringerte Brüchigkeit auszeichnen, wobei solche Polymere insbesondere als dentate/medizinische Zemente und restaurative Materialien und für die Herstellung von Dentalprothesen geeignet sind.
  • Polymere Materialien, die auf den Estern von Methacrylsäure basieren, haben breitgefächerte industrielle und medizinische Anwendungen gefunden. Sie spielen insbesondere eine herausragende Rolle bei der Zahntechnik, wobei sie eine Basis für moderne restaurative Materialien, Zemente, Glasuren, Füllstoffe für Löcher und Versiegelungsmittel geworden sind. In der Medizin schließen die wahrscheinlich wichtigsten Anwendungen von Acrylharzen die als Kontaktlinsen und für Zemente ein, die für Hüftoperationen verwendet werden.
  • Viele dieser Anwendungen erfordern von dem Material, dass es eine Kombination von Anforderungen entspricht, im Hinblick auf deren chemische, optische und medizinische Eigenschaften, und häufig im Hinblick auf die biologische Kompatibilität. Während Acrylharze es wegen einer Vielzahl von zur Verfügung stehenden Monomeren üblicherweise möglich machen, ein Gemisch herzustellen, das durch Härten zu einem Polymer führt, das die Anforderungen an die Gewebebiokompatibilität, den Verschleißwiderstand, die Durchsichtigkeit, die mechanische Beanspruchung oder die Härte erfüllt, versagen diese häufig bzw. sind dann weniger befriedigend bei den Anwendungen, die Flexibilität erfordern. Dies ist insbesondere in Situationen gegeben, in denen dünne Lagen von Polymeren gegenüber Biegekräften ausgesetzt sind; zum Beispiel während des Platzierens oder Entfernens einer gut angepassten Vorrichtung. Ein anderes Beispiel für Situationen, bei de nen die größere Flexibilität und die Schlagfestigkeit von acrylischen Polymeren höchst wünschenswert ist, sind Anwendungen, bei denen die Vorrichtungen, die aus solchen polymeren Materialien hergestellt sind, schnellen oder sich wiederholend auftretenden Kräften ausgesetzt sind. Insbesondere sind dünne Bereiche solcher Objekte anfällig.
  • Bei Anwendungen, die eine lange Lebensdauer erfordern, oder eine mechanische Stärke und Widerstandsfähigkeit beim Aussetzen gegenüber Umwelteinflüssen, die einen zerstörenden Effekt auf das polymere Material durch Beanspruchung, chemische Reaktion, dem Aussetzen gegenüber Hitze, Licht usw. haben können, sind vernetzte Acryl-Polymere im Allgemeinen gegenüber den linearen bevorzugt. Dem entsprechend werden zusätzlich zu den einfach ungesättigten Monomeren, die häufig in solchen Anwendungen eingesetzt werden und die durch Alkylmethacrylate, Tetrahydrofurfurylmethacrylat und Hydroxyalkylmethacrylate, beispielhaft dargestellt sind, di-, tri- oder sogar höhere Polymethacrylate angewendet. Solche polyfunktionellen Monomere können in Gemischen mit monofunktionellen eingesetzt werden, die als vernetzende Mittel dienen, oder in Zusammensetzungen, in denen keine monofunktionellen Monomere vorliegen. In Anwendungen, die eine hohe mechanische Festigkeit und einen Widerstand gegen chemische Belastung und Verschleiß erfordern, zusätzlich zu einer niedrigen Polymerisationsschrumpfung und einer niedrigen Exotherme des Härtungsprozesses, sind Dimethacrylate mit höherem Molekulargewicht im Allgemeinen die Monomere der Wahl. Solche Monomere sind insbesondere für die Formulierung von modernen selbst- und lichthärtenden dentalen Restaurationsmaterialien, Prothesen, Zementen, Füllstoffen für Löcher, Glasuren und Versiegelungsmitteln, verwendbar. Deren Anwendung dehnt sich auch auf die orthopädische Behandlung aus, wobei sie Monomethacrylatmonomere ersetzen, oder als Zusatz zu diesen verwendet werden, um die mechanischen Eigenschaften und den chemischen Widerstand der daraus resultierenden Polymere zu unterstützen.
  • Acrylharze haben einzigartige Eigenschaften, was sie schwierig durch andere Typen von Monomeren ersetzbar macht, speziell in besonderen oder sehr gefragten Anwendungen. Diese schließen die Einfachheit der Arbeitskontrolle und der Härtungszeiten ein, eine gute Biokompatibilität und eine breite Auswahl von bereit stehenden Monomeren, ebenso wie die relative Einfachheit der Synthese von neuen Typen, die gewünschte molekulare Strukturen haben, was die Modifizierung oder die Kontrolle von relevanten Charakteristika der gehärteten Polymere, wie zum Beispiel die Wasserabsorption, die Löslichkeit, die Hydrophobiezität, die Adhäsionseigenschaften, die Kompatibilität mit verschiedenen Additiven, optische Eigenschaften, mechanische Stärke, chemische Widerstandsfähigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze und UV-Licht erlaubt. Diese Eigenschaften erlauben viele verschiedene Wege die Polymerisation zu induzieren, wie zum Beispiel durch chemische Mittel, Wärme oder Licht.
  • Diese Vorteile machen Acrylharze einzigartig, wichtig und häufig nicht ersetzbar bei vielen Anwendungen, insbesondere im Gebiet der Zahntechnik, das durch deren Auftreten und konsequente Ausweitung revolutioniert wurde.
    •
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Zusammensetzungen entsprechend den bevorzugten Ausführungsformen, in denen olefinische Polymere als Additive zu Acrylsäurepolymeren verwendet werden, liefern flexible und schlagfeste Acrylatpolymere, die für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet sind, insbesondere solche, die sich auf medizinische und zahntechnische Bereiche beziehen. Bevorzugte Zusammensetzungen betreffen auch wirksam die Verringerung oder Entfernung der sauerstoffinhibierten Schichten und/oder die Reduzierung des exothermen Effektes des Polymerisationsverfahrens.
  • Ein weiterer Vorteil der Polymere in Übereinstimmung mit den bevorzugten Ausführungsformen, insbesondere wichtig für die medizinischen und zahntechnischen Anwendungen, ist, dass diese im Allgemeinen nicht toxisch sind, ebenso wie ein nur geringes Auftreten oder die Abwesenheit von allergischen Reaktionen und Gewebeirritationen.
  • In Übereinstimmung mit bevorzugten Ausführungsformen wird eine härtbare Zusammensetzung bereitgestellt, die ungefähr 10 bis 90 Gew.-% eines oder mehrer acrylischer Monomere enthält; und ungefähr 1 bis 60 Gew.-% einer olefinischen Komponente, die Oligomere oder Polymere mit einer oder mehreren geraden Ketten oder verzweigte C4-C6-Monomere mit einer oder zwei Doppelbindungen pro Monomermolekül enthält. Die Zusammensetzungen können außerdem ein oder mehrere Additive enthalten, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Polymerisationsinitiatoren, Polymerisationsaktivatoren, Stabilisatoren, UV-Licht-Absorbern, Farbstoffen, Füllstoffen, therapeutischen Mitteln, Geschmacksmitteln und Viskositäts-/Rheologie-Modifizierern. Die Zusammensetzungen können als ein Teil oder eine Komponente vorliegen, oder sie können in zwei Teilen vorliegen, die vor der Verwendung zusammengemischt werden. Die Zusammensetzung kann bei medizinischen und/oder zahntechnischen Anwendungen als eine medizinische Vorrichtung verwendet werden, wie zum Beispiel als ein restauratives Material, als Prothesen, als Zement, als Füllstoff für Löcher, als Glasur oder als Versiegelungsmittel.
  • In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Durchführen eines Dentalverfahrens bereitgestellt, welches das Erhalten einer härtbaren Zusammensetzung, die 10 bis 90 Gew.-% eines oder mehrerer acrylischer Monomere und 1 bis 60 Gew.-% einer olefinischen Komponente enthält, welche Oligomere oder Polymere eines oder mehrerer geradkettigen oder verzweigten C4-C6-Monomere mit einer oder zwei Doppelbindungen pro Monomermolekül enthält; das Aufbringen der Zusammensetzung auf wenigstens eine Oberfläche eines Zahns oder eines dentalen Zubehörs; und das Aushärten lassen der Zusammensetzung umfasst.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Die Technologie, die hierin offenbart ist, bezieht sich auf durch Wärme, chemisch (zum Beispiel selbsthärtbare) oder durch Licht (UV und/oder sichtbares) härtbare Acrylatformulierungen auf Acrylharzbasis, ebenso wie auf Polymere oder Gegenstände, die aus der Härtung solcher Formulierungen hervorgehen.
  • Obwohl Acrylharze eine Vielzahl möglicher Vorteile haben, wie sie oben beschrieben sind, haben bestimmte intrinsische Charakteristika von Acrylharzen deren Bereich der Anwendung beschränkt, oder sie haben deren Handhabbarkeit oder Zuverlässigkeit verkompliziert. Solche Charakteristika schließen die Brüchigkeit von gehärteten Polymeren, die durch Sauerstoffinhibierung verbleibende dünne flüssige Schicht auf der Oberfläche des gehärteten Polymers, die eine matte Oberfläche zurücklässt, nachdem sie weggewischt wurde, und eine hohe Temperaturentwicklung, die den Polymerisationsprozess begleitet, ein. Obwohl die stark exotherme Reaktion in erster Linie während einer schnellen Polymerisation von ungefüllten oder nur gering gefüllten Acrylatmonomeren mit niedrigem Molekulargewicht beobachtet wird, werden solche Zusammensetzungen und die Anforderungen einer schnellen Härtung als höchst wünschenswert in bestimmten klinischen Anwendungen angesehen. Beispiele für Anwendungen, die eine Angelegenheit mit Bezug auf exotherme Effekte aufkommen lassen, die während des Härtens von acrylischen Monomeren gebildet werden, schließen in situ gehärtete oder zementierte medizinische oder zahntechnische Vorrichtungen ein, wie zum Beispiel Hüftprothesen, Versiegelungsmittel für Zahnspalten, temporäre oder dauerhafte Kronen und Brücken und zementierte orthodontische Anwendungen ein.
  • Es gab verschiedene frühere Ansätze, um die Probleme anzugehen, die mit den Nachteilen der acrylischen Harze im Zusammenhang standen. Ein solcher Ansatz war die Verwendung von Monomethacrylatmonomeren mit hohem Molekulargewicht. Während dieser Ansatz den exothermen Effekt des Härtungsprozesses wirksam verringerte, war das sich ergebende Polymer mechanisch schwach, brüchig und die sauerstoffinhibierte Schicht wurde angesprochen. Ein zweiter Ansatz war es, Polethylenglykole und/oder polymere partikuläre Füllstoffe als inerte, nicht reaktive Bestandteile zu verwenden. Obwohl die Polymerisierung ohne überschüssige Wärme eintrat, war das gehärtete Material brüchig und brach leicht, sogar wenn es nur schwachen Kräften gegenüber ausgesetzt war. Die sauerstoffinhibierte Schicht war dagegen geringfügig reduziert. Ein dritter Ansatz war es, anorganische partikuläre Füllstoffe zu verwenden, das gehärtete Material war jedoch brüchig und sehr hart; obwohl der exotherme Effekt der Polymerisierung und die sauerstoffinhibierte Schicht signifikant reduziert war. Ein weiterer Ansatz war es, Phthalsäureester und andere die Polymere flexibilisierende Zusätze zuzugeben. Es wurde gefunden, dass solche Additive, obwohl sie bei der Einarbeitung in andere Typen von Polymeren wirksam waren, in Acrylsäureharzen von geringem Nutzen waren. Darüber hinaus kamen Zweifel auf bezüglich deren Sicherheit, wenn sie in dentalen/medizinischen Materialien angewendet wurden.
  • In der vorliegenden Anmeldung sind modifizierte, chemisch, durch Wärme oder durch Licht härtbare Acrylatzusammensetzungen offenbart und Objekte, die aus diesen Zusammensetzungen gemacht sind. Eine der prinzipiellen Eigenschaften solcher Zusammensetzungen ist entsprechend den bevorzugten Ausführungsformen deren temporäre und dauerhafte Biegsamkeit (der Begriff "temporäre Biegsamkeit" wird hierin definiert als transiente Biegungscharakteristika des Materials während einer definierten Zeit, üblicherweise 1 bis 5 min nach Härtungsbeginn). Solche Materialien weisen im Allgemeinen auch eine signifikante Verbesserung im Vergleich zu unmodifizierten Acrylsäurepolymeren in Bezug auf deren Widerstand gegenüber dem Brechen unter Belastung auf. Zusätzlich ist die sauerstoffinhibierte Schicht nach der Polymerisierung nahezu oder vollständig entfernt und, wenn es gewünscht ist, trifft dies ebenfalls auf den exothermen Effekt zu, der während des Härtungsverfahrens der Formulierungen dieser Erfindung gebildet wird.
  • In bevorzugten Ausführungsformen enthalten die Zusammensetzungen und die Objekte, die aus diesen Zusammensetzungen gemacht sind:
    10 bis 90 Gew.-% eines oder mehrerer Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit einer oder mehreren Acrylat- oder Methacrylateinheiten pro Molekül.
    1 bis 60 Gew.-% eines oder mehrerer Polymere oder Oligomere von olefinischen Monomeren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer oder zwei Doppelbindungen pro Molekül, wobei solche Polymere bevorzugt ein Molekulargewicht von 300 bis 2.500 haben und eine Viskosität von 25 bis 4.500 cp.
  • In der vorliegenden Spezifikation und den Ansprüchen bedeuten Bereiche für Komponenten, wie zum Beispiel die oben genannten, dass, wenn eine der angegebenen Komponenten vorliegt, diese mit einer Konzentration innerhalb des angegebenen Bereichs vorliegt (verglichen mit dem Gewicht der gesamten Zusammensetzung), und wenn zwei oder mehr Spezies der angegebenen Komponente vorliegen, fällt das gesamte, also das kombinierte, Gewicht all dieser Spezies innerhalb des angegebenen Bereiches. Innerhalb des Bereiches soll so verstanden werden, dass es die oberen und unteren Grenzen mit einschließt.
  • Die Zusammensetzung enthält optional eine oder mehrere von einem oder mehreren der folgenden Verbindungen und/oder Materialien: Polymerisationsaktivierungsmittel, UV-Absorber, Stabilisatoren zum Verhindern von vorzeitiger Polymerisation, organische und/oder anorganische Füllstoffe, Färbemittel, wie zum Beispiel Pigmente und/oder Farbstoffe (für ästhetische, diagnostische oder den Umgang vereinfachende Zwecke), und andere wünschenswerte Additive, um die mechanischen oder visuellen/optischen Eigenschaften des Materials zu unterstützen. Polymerisationsaktivatoren schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf Amine, bevorzugt tertiäre Amine, und/oder Peroxide. Bevorzugte Polymerisationsaktivatoren schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf Benzoylperoxide, halogensubstituierte Derivate von Benzoylperoxid, N,N-Bis-(2-hydroxyethyl)-p-toluidin, N,N-Diethyl-p-toluidin, Kampferchinon, tertiäre aliphatische Amine, Trialkylamine, Methacroylalkyldialkylamine und Kombinationen der zuvor genannten. Wenn sie anwesend sind, liegen der eine oder die mehreren Polymerisationsaktivatoren bevorzugt in Konzentrationen von ungefähr 0,5 bis 2 Gew.-% vor. Stabilisatoren schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf BHT, und, wenn Stabilisatoren vorliegen, liegen sie bevorzugt mit ungefähr 0,01 bis 0,1 Gew.-% vor, oder in einer ausreichenden Menge, um eine vorzeitige Polymerisation des Materials während der Lagerung und/oder des Transportes zu verhindern. Bevorzugte Füllstoffe schließen Glas, Siliciumdioxid (amorph und/oder gebrannt), Quarzsilica, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid, Bariumsulfat und Mischungen daraus, ein. Wenn sie vorliegen, umfassen Füllstoffe bevorzugt ungefähr 10 bis 30 Gew.-% der Zusammensetzung, einschließlich ungefähr 15 % bis 20 %.
  • Die Zusammensetzung kann als einteilig hergestellt und gelagert werden, oder sie kann als zwei oder mehr Teile vorliegen, wobei jeder Teil einige oder alle der Komponentenchemikalien und -materialien der Zusammensetzung hat. Die zwei (oder mehr) Teile, werden vor dem Auftragen oder der Verwendung gemischt. Zwei- oder mehrteilige Formulierungen sind für solche Formulierungen der Zusammensetzung bevorzugt, die selbständig härten oder chemisch aushärten. Für solche Zusammensetzungen, die zwei oder mehr Teile haben, beziehen sich die Beschaffenheit der Zusammensetzung und die Mengen der Komponententeile auf die Zusammensetzung nach dem Mischen, d. h. die Zusammensetzung, wie sie verwendet wird. Dem entsprechend können die einzelnen Teile variierende Mengen der Materialien enthalten und können in irgendwelchen Verhältnissen, wie zum Beispiel von 1:20 (v/v) bis 20:1 (v/v) gemischt werden, vorausgesetzt, dass die Endzusammensetzung in Übereinstimmung mit der hiesigen Beschreibung ist. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die zwei Teile (Teil A und Teil B) in einem 1:1 (v/v) Verhältnis per Hand oder durch einen statischen Mischer gemischt.
  • Es war unerwarteterweise gefunden worden, dass die Zugabe eines solchen olefinischen Polymers zu acrylischen Monomeren nach dem Härten solcher Mischungen zu einem polymeren Material mit wünschenswerten Biege- und anderen mechanischen Eigenschaften führt, einschließlich dem Widerstand gegenüber Schlägen und Brüchen. Diese Charakteristika machten sie insbesondere für zahntechnische und medizinische Anwendungen geeignet. Das Vorliegen solcher olefinischen Monomere stört nicht den Härtungsprozess der acrylischen Monomere, unabhängig davon, ob das Härten durch Wärme, durch chemische Hilfsmittel, oder durch Licht erfolgt. Zusätzlich zu wünschenswerten mechanischen Eigenschaften der gehärteten Acrylatmonomere, die mit solchen olefinischen Polymeren modifiziert sind, sind die Oberflächen des sich ergebenden Produktes frei oder im Wesentlichen frei von den sauerstoffinhibierten Schichten. Darüber hinaus ist der exotherme Effekt (hohe Exothermizität) der Polymerisation im Wesentlichen nicht nachweisbar oder unbedeutend.
  • Die Entdeckung der vorliegenden Zusammensetzung war eine vollkommene Überraschung, da Polyolefine nur als Modifikatoren von thermoplastischen Polymeren und Elastomeren bekannt waren und nicht für wärmehärtbare Polymere, zu welcher Kategorie die Acrylatpolymere gehören. Darüber hinaus war es überraschend zu finden, dass solche olefinischen Polymere mit einer großen Vielzahl von Acrylatmonomeren und/oder deren Mischungen kompatibel sind, und in einem breiten Bereich ihrer Molekulargewichte verwendbar sind.
  • Mischungen, die olefinische Polymere oder Oligomere enthalten, bevorzugt flüssige Polymere mit hohen Molekulargewichten enthalten, bevorzugt flüssige Polymere mit hohen Molekulargewichten in dem Bereich von ungefähr 100 bis 700 und aliphatische oder aromatische Acrylatmonomere wurden als insbesondere vorteilhaft für bestimmte Aspekte entdeckt. In einigen Anwendungen sind Methacrylsäureester gegenüber Acrylsäureestern bevorzugt.
  • Die Acrylatkomponente der bevorzugten Zusammensetzungen enthält bevorzugt ungefähr 10 bis 90 Gew.-% eines acrylischen Monomers oder einer Mischung von acrylischen Monomeren, einschließlich ungefähr 50 bis 80 % ungefähr 60 bis 80 %, ungefähr 50 bis 70 %, ungefähr 60 bis 80 %, ungefähr 70 bis 80 % und ungefähr 50 bis 60 Gew.-%. Gemäß der hiesigen Verwendung kann eine Zusammensetzung, die ein Monomer enthält, nur aus reinen Monomeren bestehen, oder sie kann Dimere, Trimere oder andere Oligomere enthalten. Die Acrylatkomponente umfasst Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure, die eine oder mehrere Acrylat- oder Methacrylateinheiten pro Molekül umfasst. Beispiele von Acrylatmonomeren, die für die Formulierungen dieser Erfindung geeignet sind, schließen ein, ohne schränkt zu sein auf: Ethylen- und Propylenglykoldimethacrylate, Di-, Tri- und Polyethylen- und -propylenglykoldimethacrylate (einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Di-polyethylenglykoldimethacrylat, Tri-Polyethylenglykoldimethacrylat, Di-propylenglykoldimethacrylat und Tri-Propylenglykoldimethacrylat), Tri-methylolpropantrimethacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat, 7,7,9-Tri-methyl-4,13-dioxo-3,14-dioxa-5,12-diazahexadecan-1,16-diol-dimethacrylat (allgemein bekannt als Diurethandimethacrylat), 2,2-Bis-[4-(2-hydroxy-3-methacryloylpropxy)phenyl]propan (allgemein bekannt als Bis-GMA) und ethoxyliertes Bisphenol-A-dimethacrylat (allgemein bekannt EBA). In bestimmten Anwendungen ist die Verwendung der folgenden aliphatischen Monomethacrylatmonomere, bevorzugt in Mischungen mit Di- oder Polydimethacrylaten, wünschenswert: C1-C12-Alkylmethacrylate, Cyclohexylmethacrylat, Hydroxy-(C2-C4)alkylmethacrylate und Glycerinmethacrylate.
  • Die olefinische Komponente der bevorzugten Zusammensetzungen enthält bevorzugt ungefähr 1 bis 60 Gew.-% der Polymere oder Oligomere von olefinischen Monomeren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, einschließlich ungefähr 1 bis 10 Gew.-%, ungefähr 1 bis 20 Gew.-%, ungefähr 10 bis 20 Gew.-%, ungefähr 10 bis 30 Gew.-%, ungefähr 1 bis 40 Gew.-% und ungefähr 10 bis 40 Gew.-%. Beispiele für geeignete olefinische Polymere oder Oligomere schließen verschiedene olefinische Polymere oder Oligomere ein, die von C4-C6 einfach oder doppelt ungesättigten Monomeren abgeleitet sind, bevorzugt solchen, die von Monomeren mit 4 Kohlenstoffatomen in deren linearer Kette ihren Ursprung haben oder abgeleitet sind, wie zum Beispiel Buten, Butadien oder Methylbutadien (Isopren). In den meisten Anwendungen wird Polybuten bevorzugt, da es nicht teuer ist und in einem wünschenswerten Bereich an Molekulargewichten kommerziell erhältlich ist.
  • Die Zusammensetzungen, die hierin offenbart sind, können in medizinische Vorrichtungen geformt oder gegossen werden, oder als ein Zement in einer medizinischen Anwendung verwendet werden, wie zum Beispiel ein Knochenzement in orthopädischen Behandlungsverfahren. Die Materialien werden auch gegossen oder geformt, um eine Prothese oder ein zahntechnisches Restaurativ zu bilden, oder es kann auf einen Zahn und/oder ein dentales Zubehör (einschließlich, nicht jedoch beschränkt auf Kronen, Brücken, entweder permanent oder temporär) aufgebracht werden, wobei es als ein Zement, ein Füllstoff für Löcher, eine Glasur, ein Versiegelungsmittel, ein Überzugsmaterial oder ein "Bindungs"-Material verwendet wird, um Zahnunregelmäßigkeiten oder einen fehlenden Teil eines Zahnes auszufüllen. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Durchführung eines zahntechnischen Verfahrens bereitgestellt, das das Erhalten einer härtbaren Zusammensetzung, wie sie hierin in verschiedenen Ausführungsformen offenbart ist, das Aufbringen der Zusammensetzung auf wenigstens eine Oberfläche eines Zahnes oder eines zahntechnischen Zubehörs und das Aushärten lassen der Zusammensetzung umfasst. Dem entsprechend schließt diese Offenbarung auch die Verwendung einer härtbaren Zusammensetzung, wie sie hierin offenbart ist, als einen Zement, einen Füllstoff für Löcher, eine Glasur, ein Versiegelungsmittel, ein Überzugsmittel, ein Bindungsmaterial, eine Prothese oder ein Zahnrestaurativum bei der Behandlung eines erkrankten Zahns (wie zum Beispiel ein Zahn mit einem Loch oder mit Fäulnis (Karies)), eines gebrochenen Zahnes oder eines verfärbten Zahnes ein.
    •
  • Die folgenden Beispiele werden für ein besseres Verständnis des Charakters dieser Erfindung und für Wege für deren Ausführung bereitgestellt, jedoch ohne die Intention zu haben, deren Umfang, der in den Ansprüchen definiert ist, festzulegen.
  • Beispiel 1
  • Eine wärmehärtbare Zusammensetzung bestand aus:
    Figure 00110001
  • Die Komponenten wurden gemischt und die Materialzusammensetzung wurde in einem Ofen bei 100°C für 1 h gehärtet. Die Eigenschaften des gehärteten Materials waren: Barcol-Härte: 25 bis 30; Biegefestigkeit: 71 MPa. Das Produkt wurde als geeignet für die angedachte Verwendung beurteilt, wie zum Beispiel für eine temporäre Krone oder ein Brückenmaterial.
  • Beispiel 2
  • Eine lichthärtbare Zusammensetzung bestand aus:
    Figure 00110002
  • Das Material wurde gemischt und dann für 20 s unter Anwendung eines Optilux® Dentalhärtungsgerätes (Lichthärtung) gehärtet. Das Produkt wurde als für die angedachte Verwendung geeignet beurteilt.
  • Beispiel 3
  • Eine chemisch härtbare Zusammensetzung bestand aus einer 1:1 (v/v) Mischung der Teile A und B:
    Figure 00120001
  • Das Material wurde in 110 s weich gehärtet und in 150 s hart gehärtet bei 23°C (weiches Härten ist definiert als ein Zustand, bei dem das Material fest wird, jedoch Flexibilität aufweist). Die Eigenschaften des gehärteten Materials waren: Barcol-Härte: 42 bis 45; Biegefestigkeit: 61 MPa. Das Produkt wurde als für die Verwendung geeignet beurteilt.
  • Beispiel 4
  • Eine selbsthärtbare Zusammensetzung bestand aus einer 1:1 (v/v) Mischung der Teile A und B:
    Figure 00130001
  • Das Material erreichte einen Weichhärtungszustand in 175 s und war in 210 s bei 23°C hart gehärtet. Das Produkt wurde als für die Verwendung geeignet bewertet, lag jedoch etwas unterhalb des Produktes aus Beispiel 3.
  • Beispiel 5
  • Eine alternative selbsthärtbare Zusammensetzung ähnlich der aus Beispiel 3, jedoch mit einem anderen Füllstoff, bestand aus einer 1:1 (v/v) Mischung aus den Teilen A und B
    Figure 00130002
    Figure 00140001
  • Das gehärtete Material hatte die gleichen Eigenschaften wie das aus Beispiel 3.
  • Beispiel 6
  • Eine chemisch härtbare Zusammensetzung ähnlich der aus Beispiel 3, jedoch mit einem anderen Flexibilisierungsmittel (Polybutadien anstelle von Polybuten) bestand aus einer 1:1 (v/v) Mischung aus den Teilen A und B:
    Figure 00140002
  • Das Material erreichte einen Weichhärtungszustand in 85 s und war in 140 s bei 23°C hart gehärtet. Das Produkt wurde für die Verwendung als geeignet bewertet.
  • Beispiel 7 (Referenz)
  • Eine chemisch härtbare Zusammensetzung ähnlich der aus Beispiel 3, jedoch ohne dass sie einen flexibilisierenden Zusatz (Polybuten) enthielt, bestand aus einer 1:1 (v/v) Mischung aus den Teilen A und B:
    Figure 00150001
  • Die Eigenschaften des gehärteten Materials waren: Barcol-Härte: 50 bis 55; Biegefestigkeit: 83 MPa. Das gehärtete Produkt wurde als nicht geeignet für eine temporäre Krone und ein Brückenmaterial bewertet, da es keine Biegbarkeit aufwies.

Claims (27)

  1. Eine härtbare Zusammensetzung, umfassend 10 bis 90 Gew.-% eines oder mehrerer Acrylmonomere; und 1 bis 60 Gew.-% einer olefinischen Komponente, enthaltend Oligomere oder Polymere einer oder mehrerer geradkettigen oder verzweigten C4-C6-Monomere mit einer oder zwei Doppelbindungen pro Monomermolekül.
  2. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das eine oder die mehreren Acrylmonomere Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit einer bis drei Acrylat- oder Methacrylatgruppen pro Molekül sind.
  3. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das eine oder die mehreren Acrylmonomere (C1-C4)-Alkylenglykoldimethacrylat, Diurethandimethacrylat, ethoxyliertes Bisphenol-A-dimethacrylat, 2,2-Bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloylpropoxy)phenyl]propan, ein Hydroxy(C2-C4)alkylmethacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat oder (C1-C5)-Alkylmonomethacrylate enthalten.
  4. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, wobei die Hydroxy(C2-C4)alkylmethacrylate Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl- und/oder Hydroxybutylmethacrylatumfassen.
  5. Die Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die olefinische Komponente Polybuten, Polybutadien oder Isopren umfasst.
  6. Die Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die olefinische Komponente ein mittleres Molekulargewicht von 300 bis 2.500 und eine Viskosität bei 23°C von 25 bis 4.500 cp hat.
  7. Die Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, außerdem enthaltend ein oder mehrere Additive, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Polymerisationsinitiatoren, Polymerisationsaktivatoren, Sta bilisatoren, UV-Licht-Absorbern, Färbemitteln, Füllstoffen, therapeutischen Mitteln, Geschmacksmitteln und Viskositäts-/Rheologie-Modifikatoren
  8. Die Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, außerdem enthaltend 1 bis 60 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer Füllstoffe.
  9. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, wobei der anorganische Füllstoff Glas, Quarz-Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid, Bariumsulfat oder Mischungen daraus umfasst.
  10. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Zusammensetzung durch Wärme härtbar ist.
  11. Die Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Zusammensetzung einen ersten Teil umfasst, der einen Peroxid-Polymerisationsaktivator enthält, und einen zweiten Teil, der ein tertiäres aromatisches Amin als Polymerisationsaktivator enthält.
  12. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, wobei der Polymerisationsaktivator Benzoylperoxid oder dessen halogensubstituierte Derivate umfasst.
  13. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei das tertiäre aromatische Amin N,N-Bis-(2-hydroxyethyl)-p-toluidin oder N,N-Diethyl-p-toluidin umfasst.
  14. Die Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, außerdem enthaltend Kampferchinon und ein tertiäres aliphatisches Amin als lichtinduzierte Polymerisation-aktivierende Zusätze.
  15. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 14, wobei das Amin ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Trialkylaminen, Methacroylalkyl-dialkylaminen und Kombinationen daraus, besteht.
  16. Die Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, außerdem enthaltend färbende Mittel, wie zum Beispiel Pigmente und Farbstoffe.
  17. Die Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und 11 bis 16, wobei die Zusammensetzung durch Licht härtbar ist.
  18. Eine medizinische oder zahntechnische Vorrichtung, umfassend die Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17.
  19. Die medizinische oder zahntechnische Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei diese Vorrichtung ein Material zur Zahnrestauration, eine Prothese, Zement, ein Füllstoff für Löcher, eine Glasur oder ein Versiegelungsmittel ist.
  20. Ein Verfahren zur Ausführung eines zahntechnischen Verfahrens, umfassend Erhalten einer härtbaren Zusammensetzung, die enthält: 10 bis 90 Gew.-% eines oder mehrerer Acrylmonomere; und 1 bis 60 Gew.-% einer olefinischen Komponente, die Oligomere oder Polymere eines oder mehrerer geradkettigen oder verzweigten C4-C6-Monomere mit einer oder zwei Doppelbindungen pro Monomermolekül enthält; Aufbringen der Zusammensetzung auf wenigstens eine Oberfläche eines Zahnes oder eines zahntechnischen Zubehörs; und Härten lassen der Zusammensetzung.
  21. Das Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei das Aushärten lassen der Zusammensetzung das Anwenden von Wärme auf die Zusammensetzung umfasst.
  22. Das Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei das Aushärten lassen der Zusammensetzung die Anwendung von UV- oder sichtbarem Licht auf die Zusammensetzung umfasst.
  23. Das Verfahren gemäß Anspruch 20 bis 22, wobei die härtbare Zusammensetzung in zwei Teilen vorliegt.
  24. Das Verfahren gemäß Anspruch 23, außerdem umfassend das Mischen der zwei Teile vor dem Aufbringen.
  25. Das Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei das eine oder die mehreren Acrylatmonomere Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit einer bis drei Acrylat- oder Methacrylatgruppen pro Molekül sind.
  26. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei das eine oder die mehreren Acrylmonomere ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus (C1-C4)-Alkylenglykoldimethacrylat, Diurethandimethacrylat, ethoxyliertem Bisphenol-A-dimethacrylat, 2,2-Bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloylpropoxy)-phenyl]propyn, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxybutylmethacrylat und Tetrahydrofurfurylmethacrylat besteht.
  27. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 26, wobei die olefinische Komponente Polybuten, Polybutadien und/oder Isopropen enthält.
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