DE2705220C2 - - Google Patents
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Description
Dentalwerkstoffe für die Zahnerhaltung aus einem polymerisierbaren
flüssigen organischen Bindemittel und einem feinkörnigen
festen anorganischen Füllstoff sind bekannt. Beispielsweise ist in der US-PS
30 66 112 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 83 Gewichtsprozent eines Füllstoffes, wie
klares, farbloses, geschmolzenes Siliciumdioxid mit einer Korngröße
von höchstens 44 µm, besteht und als Füllmaterial zur
Zahnerhaltung geeignet ist. Diese Dentalwerkstoffe besitzen eine
Druckfestigkeit bis 1617 kg/cm².
Solche Dentalwerkstoffe sollen sowohl die Funktion als auch das
Aussehen des beschädigten Zahnes wieder herstellen. Infolgedessen
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 Dentalwerkstoffe
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 hinsichtlich
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 Dentalwerkstoffes
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 vorwiegend
benutzt werden. Ein zu stark transparenter polymerisierter
Dentalwerkstoff erscheint als glasiger, fensterartiger Bereich
im Zahn, während ein Dentalwerkstoff,
der ungenügende Transparenz aufweist oder zu trüb ist,
als ein trüber, weißer Fleck auf dem Zahn erscheint. Infolgedessen
sind Dentalwerkstoffe, die diese Grundanforderungen
nicht erfüllen, nicht annehmbar, da sie nicht in der Lage
sind, das natürliche Aussehen des Zahnes wiederherzustellen.
Die physikalischen und optischen Eigenschaften des in der US-PS
30 66 112 beschriebenen organischen Bindemittels ermöglichen
die Herstellung eines Dentalwerkstoffes mit geeigneter
Transparenz für die Verwendung bei der Zahnerhaltung. Der Brechungsindex
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 30 66 112 beschriebenen
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
ein geringer Unterschied zwischen den Brechungsindizes des Bindemittels
und des Füllstoffes besteht, d. h. ein Unterschied von
etwa 0,005, jedoch vorzugsweise nicht größer als 0,025.
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 37 09 866,
34 52 437, 36 29 187, 35 39 533 und 37 51 399 beschrieben. In
der US-PS 37 92 531 ist ein Dentalwerkstoff beschrieben, der
einen feinkörnigen Füllstoff mit einer Korngröße von 0,7
bis 30 µm enthält, wobei darauf geachtet werden soll, daß
Teilchen mit einem geringeren Durchmesser als 0,7 µm nicht
in nennenswerter Menge enthalten sind. Solche Teilchen sollen
nämlich die Transparenz des Dentalwerkstoffes ungünstig beeinflussen.
Aus der DE-OS 24 03 211 ist ein Dentalwerkstoff
bekannt, dessen Füllstoff ausschließlich aus Teilchen mit
einem geringeren Durchmesser als 0,7 µm besteht, vorzugsweise
ist der Durchmesser sogar noch viel kleiner. In der DE-OS
24 05 578 ist ein Dentalwerkstoff beschrieben, dessen Füllstoff
eine Korngröße von höchstens 0,07 µm besitzt.
Zusätzlich können feine Glasteilchen mit einer Korngröße
von höchstens 5 µm vorhanden sein, jedoch nur in einer
Menge von höchstens 25 Gewichtsprozent der Gesamtmasse des
Füllstoffes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Herstellung von Dentalwerkstoffen zur Zahnerhaltung mit hervorragender
Druckfestigkeit und guter Transparenz zu schaffen.
Diese Aufgabe wird dadurch 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 µm aufweist, während der Rest eine
Korngröße von 0,7 bis 25 µm besitzt.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten
Gegenstand.
Die erfindungsgemäß hergestellten Dentalwerkstoffe
weisen im Vergleich zu Werkstoffen, die Füllstoffe mit
anderer Korngrößenverteilung enthalten, eine hervorragende Druckfestigkeit
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 30 66 112
beschriebenen Bindemittel mit der o. a. Bezeichnung BisGMA. Sie werden
bevorzugt für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet.
Die polymerisierbaren 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
polymerisierbare Bindemittel sind auch in der US-PS
35 39 533 beschrieben. Ebenfalls geeignet sind die photopolymerisierbaren
Bindemittel, die aus der US-PS 37 09 866 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 µm und 5 bis 30 Gewichtsprozent einen Durchmesser
im Bereich von 0,2 bis 0,7 µm besitzen. Teilchen mit
einem größeren Durchmesser als 25 µm 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 µm
können als übliches Verdickungsmittel im erfindungsgemäßen
Dentalwerkstoff verwendet werden, jedoch nicht in größerer
Menge als etwa 5 Gewichtsprozent des Füllstoffs. 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
Aushärten des Bindemittels zu verminderter Druckfestigkeit führt.
Die mittlere Korngröße der erfindungsgemäß verwendeten
Füllstoffe liegt im Bereich von 1 bis 5 µm und ist damit
kleiner als die in den technisch hergestellten Dentalwerkstoffen.
Die Verwendung großer Mengen ultrafeiner Teilchen, beispielsweise
Siliciumdioxidteilchen in Verbindung mit relativ großen
Teilchen mit Durchmessern von 1 bis 30 µm , in Dentalwerkstoffen
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 Dentalwerkstoffe keine hohe Druckfestigkeit.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß bei der erfindungsgemäß
verwendeten Korngrößenverteilung und
der daraus resultierenden geringen mittleren Korngröße dem
Dentalwerkstoff eine große Menge Füllstoff zugesetzt werden
kann. Infolgedessen wird mit den erfindungsgemäß hergestellten Dentalwerkstoffen
eine hohe Druckfestigkeit erreicht. Der Füllstoffanteil
kann in den erfindungsgemäß hergestellten 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
die erfindungsgemäß hergestellten Dentalwerkstoffe die gewünschte Transparenz
aufweisen, da erwartet werden mußte, daß die Anwesenheit
eines beträchtlichen Anteils von Füllstoffteilchen mit einem
der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes (etwa 0,7 µm) 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 8, besonders bevorzugt von 5 bis 7, besitzen.
Spezielle Beispiele für verwendbare Füllstoffe sind kristalliner
Quarz (sogenannter α-Quarz), geschmolzenes Siliciumdioxid,
gemahlenes Glas, synthetische Siliciumdioxide und Aluminiumoxid.
Für die erfindungsgemäß herzustellenden Dentalwerkstoffe
wird vorzugsweise α-Quarz verwendet.
Ein Dentalwerkstoff mit geeigneter Transparenz, d. h. 0,2 bis
0,5 Einheiten der optischen Dichte, gemessen mit einem Transmissions-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 aus Quarz, nicht voll befriedigt. Die
herkömmlichen Mühlen bestehen aus keramischem Material
und einem hohen Gehalt, beispielsweise 70 bis 80%,
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 einem Durchmesser von etwa 1 µm oder größer
nicht wesentlich. Der Brechungsindex der Teilchen mit einem
Durchmesser von etwa 0,7 µm 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 µm, 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
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 Mahlmittel und gebrochene
Quarzfritte als Beschickung verwendet. Mahlmittel 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 feinkörnige Quarz entnommen und auf eine hohe
Temperatur, beispielsweise 900°C, 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 Feuchtigkeitsaufnahme
der Grenzfläche zwischen Füllstoff und Bindemittel zu vermindern.
Eine Anzahl derartiger Haftstoffe ist bekannt. Bevorzugte
Haftstoffe sind die olefinisch ungesättigten Organosilane, die
beispielsweise in den US-PSen 30 66 112 und 35 39 533 beschrieben
sind. In vorliegender Erfindung besonders bevorzugt verwendete
Haftstoffe sind γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan
und Vinyltrimethoxysilan.
In der US-PS 38 62 920 ist ein Verfahren zur Behandlung des
feinteiligen Füllstoffen mit einem Haftstoff beschrieben, wobei
γ-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 gleiche 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
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.
Roher α-Quarz wird auf eine Temperatur von 1000°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 cm 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 900°C erhitzt, um organische Verunreinigungen zu
entfernen. Nach dem Abkühlen wird der feinkörnige Füllstoff
durch ein Nylonsieb mit einer Maschenweite von 44 µm passiert.
Der erhaltene pulverförmige Quarz besitzt die in Tabelle I
angegebene Korngrößenverteilung.
Durchmesser, µmGew.-% mit kleinerem
Durchmesser
Durchmesser, µmGew.-% mit kleinerem
Durchmesser
21100
8,8 90
5,4 75
2,5 50
1,7 40
0,9 25
0,7 20
0,5 15
0,2 2
Hierauf werden die Quarzteilchen zusammen
mit 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der
Quarzteilchen, eines Verdickungsmittels aus kolloidalem Siliciumdioxid
in einem herkömmlichen Pulvermischer sorgfältig vermischt.
Danach wird das Gemisch mit 8 Gewichtsprozent, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Quarzteilchen und des kolloidalen
Siliciumdioxids, einer 50prozentigen Lösung von γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan
in Toluol versetzt und weiter
vermischt. Nach sorgfältigem Mischen wird die erhaltene feuchte
Masse zu dünnen Schichten gesprüht, bei einer Temperatur von
115°C eine Stunde getrocknet und dann gekühlt.
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 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.
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 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 Triäthylenglykoldimethacrylat
gelöst. Dadurch wird ein Bindemittel mit einem Gehalt
an einem Katalysator erhalten. Diese Lösung wird hierauf sorgfältig
mit 49,3 g BisGMA 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 37°C 24 Stunden in Wasser getaucht und danach auf ihre
Druckfestigkeit untersucht. Es wird ein Wert von 3867 kg/cm²
gemessen.
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 µm
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 Sekunde
mit einem Druck von mindestens 1400 kg/cm² 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
1400 kg/cm² darf höchstens 1 Minute dauern.
Die erhaltene Scheibe wird in einem herkömmlichen Transmissions-Densitometer
auf ihre Transparenz geprüft. Das Densitometer
ist mit einem Filter für das sichtbare Licht versehen und
sowohl für die Nullpunktbestimmung als auch für den Opacitätsbereich
von Dentalwerkstoffen geeicht.
Die Scheibe aus dem erfindungsgemäß hergestellten 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.
Roher α-Quarz wird auf 1000°C 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 900°C erhitzt und danach durch ein Nylonsieb mit einer
Maschenweite von 44 µm passiert. Der erhaltene pulverisierte
Quarz hat die in Tabelle II angegebene Teilchengrößenverteilung.
Durchmesser, µmGew.-% mit kleinerem
Durchmesser
Durchmesser, µmGew.-% mit kleinerem
Durchmesser
11100
7,4 90
5,2 75
3,4 50
2,8 40
2,0 25
1,6 20
1,1 10
0,8 5
0,7 2
Der gemahlene Quarz wird gemäß Beispiel 1 mit kolloidalem
Siliciumdioxid vermischt und mit dem Silan-Haftmittel behandelt.
Die gemäß Beispiel 1 verwendeten polymerisierbaren organischen
Bindemittel können nur 317 g des vorstehend hergestellten Füllstoffes
aufnehmen, während sie dort 525 g des
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 24 Stunden bei einer Temperatur von 37°C gelagert und
danach zerbrochen. Es ergibt sich eine Druckfestigkeit von
3164 kg/cm². Nach 24 Stunden in destilliertem Wasser bei einer
Temperatur von 37°C weist dieser polymerisierte Dentalwerkstoff
einen Barcol-Härtewert von 80 auf (gemessen mit dem Barber-Colman-Impressor,
Modell GY23 934-1, der Firma Barber
Colman, V. St. A.).
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.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Dentalwerkstoffen durch
Polymerisation eines Gemisches aus einem feinkörnigen
Füllstoff, einem polymerisierbaren flüssigen organischen
Bindemittel, das unter den im Mund herrschenden Bedingungen
rasch und vollständig polymerisiert, und gegebenenfalls einem reaktionsfähigen
Verdünnungsmittel sowie einem Polymerisationsinitiator,
dadurch gekennzeichnet, daß man einen Füllstoff in einer
Menge von 75 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf
die Gesamtmasse des Dentalwerkstoffes, verwendet, der 70
bis 95 Gewichtsprozent Teilchen mit einer Korngröße
von 0,7 bis 25 µm und 5 bis 30 Gewichtsprozent Teilchen
mit einer Korngröße von 0,2 bis 0,7 µm enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man einen Füllstoff verwendet, der 75 bis 85 Gewichtsprozent
Teilchen mit einer Korngröße von 0,7 bis 20 µm und
15 bis 25 Gewichtsprozent Teilchen mit einer Korngröße
von 0,2 bis 0,7 µm enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als Füllstoff α-Quarz verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
als Bindemittel das Glycidylmethacrylat-Derivat von Bisphenol
A verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man einen Füllstoff einsetzt, der unter Verwendung eines
Mahlmittels mit der gleichen chemischen Zusammensetzung
hergestellt worden ist.
6. Polymerisierbare Massen zur Verwendung als Dentalwerkstoff
aus einem feinkörnigen Füllstoff und einem polymerisierbaren
flüssigen organischen Bindemittel, das unter den
im Mund herrschenden Bedingungen rasch und vollständig polymerisiert,
dadurch gekennzeichnet, daß 70 bis 95 Gewichtsprozent
des Füllstoffes eine Korngröße von 0,7 bis 25 µm
und 5 bis 30 Gewichtsprozent eine Korngröße von 0,2 bis
0,7 µm besitzen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=24633394
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