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DE-102017123006-B4 - Dentales Kompositmaterial sowie Fräsrohlinge dieses Kompositmaterials

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Abstract

Thermisch polymerisierbares, dentales Kompositmaterial, umfassend als (i) anorganische Füllstoffkomponente (i.1) 70 bis 84 Gew.-% mindestens eines Dentalglases, und optional (i.2) 1 bis 6 Gew.-% mindestens ein amorphes, silanisiertes Metalloxid einer Primärpartikelgröße von 2 bis 45 nm, und, wobei das Dentalglas eine mittlere Partikelgröße d 50 von 0,7 bis 1,0 µm aufweist, (ii) 10 bis 30 Gew.-% einer Mischung von mindestens zwei verschiedenen Urethan(meth)acrylaten, wobei die Mischung mindestens ein difunktionelles Urethan(meth)acrylat mit bivalenter alicyclischer Gruppe umfassend Bis-(4',7'-dioxa-3', 8'-dioxo-2'-aza-decyl-9'-en)tetrahydrodicyclopentadien, Bis-(4',7'-dioxa-3',8'-dioxo-2'-aza-9'-methyl-decyl-9'-en)tetrahydrodicyclopentadien und/oder Mischungen dieser und mindestens ein mindestens tetrafunktionelles dendritisches Urethan(meth)acrylat umfasst, (iii) 0,01 bis 5 Gew.-% mindestens eines di-, tri-, tetra- oder multi-funktionellen Monomers, das kein Urethan(meth)acrylat ist, (iv) 0,01 bis 10 Gew.-% mindestens eines Initiators sowie mindestens eines Stabilisators, wobei die Gesamtzusammensetzung des Kompositmaterials 100 Gew.-% beträgt.

Inventors

  • Andreas Utterodt
  • Kurt Reischl
  • Nelli Schönhof
  • Michael Eck
  • Raif Kocoglu
  • Jutta Schneider
  • Caroline Kempka

Assignees

  • KULZER GMBH

Dates

Publication Date
20260507
Application Date
20171004

Claims (15)

  1. Thermisch polymerisierbares, dentales Kompositmaterial, umfassend als (i) anorganische Füllstoffkomponente (i.1) 70 bis 84 Gew.-% mindestens eines Dentalglases, und optional (i.2) 1 bis 6 Gew.-% mindestens ein amorphes, silanisiertes Metalloxid einer Primärpartikelgröße von 2 bis 45 nm, und, wobei das Dentalglas eine mittlere Partikelgröße d 50 von 0,7 bis 1,0 µm aufweist, (ii) 10 bis 30 Gew.-% einer Mischung von mindestens zwei verschiedenen Urethan(meth)acrylaten, wobei die Mischung mindestens ein difunktionelles Urethan(meth)acrylat mit bivalenter alicyclischer Gruppe umfassend Bis-(4',7'-dioxa-3', 8'-dioxo-2'-aza-decyl-9'-en)tetrahydrodicyclopentadien, Bis-(4',7'-dioxa-3',8'-dioxo-2'-aza-9'-methyl-decyl-9'-en)tetrahydrodicyclopentadien und/oder Mischungen dieser und mindestens ein mindestens tetrafunktionelles dendritisches Urethan(meth)acrylat umfasst, (iii) 0,01 bis 5 Gew.-% mindestens eines di-, tri-, tetra- oder multi-funktionellen Monomers, das kein Urethan(meth)acrylat ist, (iv) 0,01 bis 10 Gew.-% mindestens eines Initiators sowie mindestens eines Stabilisators, wobei die Gesamtzusammensetzung des Kompositmaterials 100 Gew.-% beträgt.
  2. Dentales Kompositmaterial nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Mischung der mindestens zwei difunktionelles Urethan(meth)acrylat mit bivalenter alicyclischer Gruppe umfassend Bis-(4',7'-dioxa-3', 8'-dioxo-2'-aza-decyl-9'-en)tetrahydrodicyclopentadien, Bis-(4',7'- dioxa-3',8'-dioxo-2'-aza-9'-methyl-decyl-9'-en)tetrahydrodicyclopentadien und Mischungen dieser sowie Mischungen der 3,8- / 3,9- / 4,8- / 3,10- / 4,10-Isomere und/oder der cis- und trans-Isomere der vorgenannten Verbindungen umfasst.
  3. Dentales Kompositmaterial nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass das amorphe Metalloxid umfasst gefälltes Siliciumdioxid, Zirkonoxid oder Mischoxide umfasst.
  4. Dentales Kompositmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass das Kompositmaterial als (iv) mindestens ein Pigment umfassend Fluoreszenz- und Farbpigmente umfasst.
  5. Dentales Kompositmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eine mindestens tetrafunktionelle dentristische Urethan(meth)acrylat ein hexafunktionelles dentristisches Urethan(meth)acrylat ist.
  6. Dentales Kompositmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet , dass (iii) ausgewählt ist aus Di-Methacrylestern von Polyethern, tri-, tetra oder multifunktionellen Methacrylestern von Polyethern.
  7. Dentales Kompositmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet , dass der mindestens eine Stabilisator umfasst Wasser, mindestens ein Benzophenon- und/oder mindestens ein Phenol-Derivat.
  8. Dentales Kompositmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , dass das mindestens eine Pigment umfasst Fluoreszenzpigmente, organische Farbpigmente sowie anorganische Farbpigmente umfassend Diethyl-2,5-dihydroxyterephthalat, N,N'-Bis(3,5-xylyl)perylene-3,4:9,10-bis(dicarbimide), KupferPhthalocyanin, Titanat-Pigment, Spinellschwarz und/oder Titanoxid.
  9. Polymerisiertes dentales Kompositmaterial erhältlich durch Polymerisation des Kompositmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durch Polymerisation bei einem Druck von 50 bis 300 MPa und/oder erhöhter Temperatur bei 90 bis 150 °C.
  10. Polymerisiertes dentales Kompositmaterial nach Anspruch 9 mit einer Biegefestigkeit von größer gleich 240 MPa nach 7 Tagen trocken gelagert sowie größer gleich 200 MPa nach einer 7 tägigen Lagerung in Wasser mit Thermocycling (5000 Zyklen) gemäß EN ISO 6872:2008 .
  11. Polymerisiertes dentales Kompositmaterial nach Anspruch 9 oder 10 , dadurch gekennzeichnet , dass das Elastizitätsmodul größer gleich 15 bis 20 GPa nach 7 Tagen trocken gelagert sowie optional größer gleich 15 GPa nach einer 7 tägigen Lagerung in Wasser mit Thermocycling (5000 Zyklen) gemäß EN ISO 6872 : 2008 beträgt,
  12. Polymerisiertes dentales Kompositmaterial nach einem der Ansprüche 9 bis 11 umfassend - mindestens eine anorganischen Füllstoffkomponente umfassend 70 bis 84 Gew.-% mindestens ein Dentalglas einer mittleren Partikelgröße d 50 von 0,7 bis 1,0 µm sowie 1 bis 6 Gew.-% mindestens ein amorphes, silanisiertes Metalloxid einer Primärpartikelgröße von 2 bis 45 nm, - 10 bis 30 Gew.-% mindestens eines Polymers basierend auf mindestens einer Mischung von mindestens zwei verschiedenen Urethan(meth)acrylaten, wobei die Mischung mindestens ein difunktionelles Urethan(meth)acrylat mit bivalenter alicyclischer Gruppe umfassend Bis-(4',7'-dioxa-3', 8'-dioxo-2'-aza-decyl-9'-en)tetrahydrodicyclopentadien, Bis-(4',7'-dioxa-3',8'-dioxo-2'-aza-9'-methyl-decyl-9'-en)tetrahydrodicyclopentadien und/oder Mischungen dieser und mindestens einem mindestens tetrafunktionellen dentristischen Urethan(meth)acrylats , und mindestens einem di-, tri-, tetra oder multifunktionellen-Methacrylester von Polyethern, bevorzugt Dimethacrylat-triethyleneglycol, und - 0,01 bis 10 Gew.-% mindestens ein Pigment, wobei die Gesamtzusammensetzung des Kompositmaterials 100 Gew.-% beträgt.
  13. Polymerisiertes dentales Kompositmaterial nach einem der Ansprüche 9 bis 12 , dadurch gekennzeichnet , dass das polymerisierte dentale Kompositmaterial in Form eines Materialblocks vorliegt.
  14. Verwendung eines dentalen Kompositmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung von dentalen prothetischen Versorgungen in einem Material abtragenden Verfahren oder zur Herstellung von direkten adhäsiven dentalen Restaurationen.
  15. Verwendung nach Anspruch 14 zur Herstellung von dentalen prothetischen Versorgungen umfassend Kronen, Inlays, Onlays, Superstrukturen, künstliche Zähne, Zahnbrücken, dentalen Stegen, Spacern, Abutments oder Veneers.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein polymerisierbares dentales Kompositmaterial, umfassend (i) 70 bis 85 Gew.-% mindestens einer anorganischen Füllstoffkomponente umfassend mindestens ein Dentalglas sowie optional mindestens ein amorphes Metalloxid, (ii) 10 bis 30 Gew.-% einer Mischung von mindestens zwei verschiedenen Urethan(meth)acrylaten, (iii) 0,01 bis 5 Gew.-% mindestens eines di-, tri-, tetra- oder multi-funktionellen Monomers, das kein Urethan(meth)acrylat ist, und (iv) 0,01 bis 10 Gew.-% mindestens eines Initiators, ein Initiatorsystem sowie optional Stabilisatoren und optional Pigmente, wobei die Gesamtzusammensetzung des Kompositmaterials 100 Gew.-% beträgt sowie ein polymerisiertes Kompositmaterial mit einer Biegefestigkeit von größer gleich 200 MPa und einem Elastizitätsmodul von 15 bis 20 GPa. Es sind viele Dentalkomposite bekannt, die universell einsetzbar sind für eine direkte adhäsive Restauration als auch für die extraorale Herstellung von indirektem Zahnersatz. Aus der Materialklasse der Dentalkomposite eignen sich dafür grundsätzlich nur die anorganischorganischen Hybridmaterialien mit größeren Anteilen anorganischer Füllkörper wie z.B. Dentalglas und/oder mineralischen nano-Agglomeraten. Die in den 80er Jahren eingeführten Microfüllerkomposite mit Prä-Polymerfüllern eignen sich aufgrund der limitierten Verschleissfestigkeit (Abrasionsfestigkeit) nicht für den Einsatz im Seitenzahnbereich (Klassen I und II). EP 2 436 365 A2 offenbart Kompositmaterial umfassend ein Monomer mit einem polycyclischen Strukturelement der Struktur Q(YxZe)b', wie u.a. Bis(methacryoxy-methyl)tricyclo[5.2.1.02,6]decan. EP 2 016 931 A2 offenbart Dentalkomposite mit grob und feinteiligen Dentalgläsen umfassend u.a. TCD-di-HEA. Vorteilhaft ist ein hoher Füllstoffgehalt, um sehr gute mechanische Eigenschaften des ausgehärteten Komposits zu erreichen und gleichzeitig den auftretenden Polymerisationsschrumpf bei der Aushärtung zu reduzieren. Diese Eigenschaften sind auch maßgeblich für den Langzeiterfolg des Zahnersatzmaterials. Die hervorragenden Materialeigenschaften von Dentalkompositen mit polyalicyclischen Strukturelementen für die direkte adhäsive Restauration, insbesondere die niedrige Schrumpfkraft bei hoher Biegefestigkeit, sind bekannt. Aufgabe der Erfindung war die Bereitstellung eines dentalen Kompositmaterials, das sich zur Herstellung von größeren Materialblöcken, insbesondere von geometrischen Formkörpern, wie Fräsblöcken, eignet. Des Weiteren bestand die Aufgabe ein dentales Kompositmaterial bereitzustellen, das eine homogene, monochrome Färbung vor und nach der Polymerisation aufweist. Dabei soll die homogene, monochrome Färbung auch bei größeren Materialblöcken realisierbar sein. Ferner sollen polychrome, d.h. mehrfarbige Materialblöcke mit definierter Farbgebung herstellbar sein. Darüber hinaus sollte ein dentales Kompositmaterial bereitgestellt werden, dass im nicht polymerisierten Zustand leicht fließfähig ist und dennoch im polymerisierten Zustand hervorragende mechanische Eigenschaften aufweist und bei der Polymerisation einen geringen Schrumpf selbst bei Herstellung größerer Materialblöcke aufweist. Des Weiteren soll das Kompositmaterial beim Aushärten, selbst bei großvolumigen Materialblöcken, weder Risse oder Poren entwickeln. Ausgehend von Kompositen aus dem Stand der Technik basierend auf Urethan-Derivaten mussten das Füllstoffsystem, die Monomermischung sowie das Pigmentsystem modifiziert werden. Die weite Partikelgrößenverteilung, vorteilhaft für eine hohe Füllkörperpackungsdichte und hervorragende mechanische Eigenschaften konnte nicht beibehalten werden. Erfindungsgemäß wurde eine enge Partikelgrößenverteilung entwickelt. Der Mittelwert der Partikelgrößenverteilung wurde auf einen Bereich von 0,7 bis 1 µm eingestellt. Die geringere Packungsdichte und reduzierte Füllstoffoberfläche ermöglicht eine bessere Fließfähigkeit (geringere Strukturviskosität). Voluminöse Formteile zur Herstellung größerer Materialblöcke können wegen der begrenzten Eindringtiefe des Lichtes in das Kompositmaterial nicht photopolymerisiert werden. Aus diesem Grund musste das Initiatorsystem angepasst und weiterentwickelt werden, indem mindestens ein thermisch initiierbares Peroxid eingesetzt wird. Zudem war es notwendig, Verfärbungen bestehender Photoinitiatoren aufgrund thermischer Reaktionen oder der deutlich erhöhten Materialdimension in den Materialblöcken zu vermeiden. Daher wurden die üblichen Blaulichtphotoinitiatoren, wie das Champherchinon-Initiatorsystem, ausgeschlossen, um Farbveränderungen aufgrund der Kompositschichtdicke zu vermeiden. Bei der Wahl des Initiatorsystems ist darauf zu achten, dass einerseits durch die Reaktionskinetik bspw. eines Peroxids keine Spannungen in den großen Materialblöcken aufgebaut werden, um eine Rissbildung im Innern der Blöcke zu vermeiden, da die Wärmeleitfähigkeit der Materialien gering ist. Die Formgebung zur Herstellung der Materialblöcke erfolgt durch Einbringen des poly