DE1566206A1

DE1566206A1 - Kuenstlicher,aus einem dentalen keramischen Teil und einem synthetischen Harzteil zusammengesetzter Zahn

Info

Publication number: DE1566206A1
Application number: DE19671566206
Authority: DE
Inventors: Semmelman John Osgood
Original assignee: Dentsply International Inc
Current assignee: Dentsply Sirona Inc
Priority date: 1966-06-27
Filing date: 1967-06-27
Publication date: 1970-11-26
Also published as: US3423831A; FR1529271A; GB1171195A

Description

Patentanmeldung P 15 66 2o6,3

THE DENTIST'S SUPPLY COMPANY OP NEV/ YORK

Künstlicher, aus einem dentalen "keramischen Teil und einem synthetischen Harzteil zusammengesetzter Zahn

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen künstlichen Zahn und im besonderen auf eine verbesserte Zusammensetzung aus Porzellan und Plastik für einen künstlichen Zahn.

Es ist eine lange Geschichte über das Herstellen künstlicher Zähne, zuerst aus Porzellan und dann aus Plastik. Jeder dieser Stoffe hat seine Vorzüge und Grenzen. Einige der erfolgreichen Anwendungen bei Prothesen haben Porzellanzähne, kombiniert mit einem Grundmaterial aus Plastik aufzuweisen, das dem weichen Gewebe der Mundhöhle leicht angepaßt werden kann. Man hat auch, weniger befriedigend, versucht, dem Plastik,'aus dem die künstlichen Zähne geformt werden, keramischen Puder zuzusetzen. Das hat aber im allgemeinen zu einem Erzeugnis geführt, das minderwertiger als das Porzellan wie auch am Plastik selbst ist. Andere Stoffmischungen sind zum Füllen von Hohlräumen in künstlichen,Zähnen verwendet worden, wobei eine feste Packung der keramischen Teilchen nur mit genügendem Plastik zum Füllen der Zwischenräume zu erreichen war.

8AD ORIGINAL

v. 4. 9. |f

Vor kurzem ist ein unter dem Namen "Silan" bekannter chemischer Stoff in der Zahnheilkunde verwendet worden, um eine feste Verbindung zwischen dem Plastikteil und dem Porzellanteil zu erhalten. Die aus einer silanchemischen Bindung sich ergebende chemische Vereinigung zwischen Porzellan und Plastik hat die Möglichkeiten einer erfolgreichen Herstellung zusammengesetzter künstlicher Zähne sehr vermehrt, wobei das Porzellan entweder aus kleinen Teilchen zusammengesetzt oder in massiver form verwendet wird.

Man hat z.B. massive Porzellanzähne, deren Flächen mit Silan behandelt worden sind, hergestellt, so daß sie unmittelbar an der Gaumenplatte aus Plastik durch die chemische Adhäsion ' der mit Silan behandelten Oberflächen befestigt werden konnten» In der Praxis sind jedoch der Zahnarzt oder der Zahntechniker oft genötigt, einen Teil des Zahnes abzuschleifen, um den künstlichen Zahn dem zur Verfügung stehenden Platz im Munde anzupassen. Dabei wurde ein erheblicher Teil der i silanbehandelten Oberfläche weggeschliffen, so daß seine bindende Wirkung verloren ging. Während früher mechanische Verankerungen, d.h. Metallstifte oder unterhöhlte Diatorics, dem Wegschleifen, das im Verankerungsbereich vorgenommen werden konnte, eine Grenze setzen» genügt bei den silan- '■ behandelten Oberflächen sogar ein oberflächliches Schleifen, um sein ganzes Potential für die chemische Verankerung zu entfernen. Aus diesem Grunde sind so behandelte massive Porzellanzähne, obwohl außerordentlich kräftig und ästhetisch, als unbefriedigend empfunden und von der Industrie abgelehnt I worden. j

009840/0242

In letzter Zeit haben zusammengesetzte (Porzellan und Plastik) künstliche Zähne aus dem chemischen Bindungspotential der Silane j die in Kronenform entwickelt wurden, Nutzen gezogen«

Bei diesen Zähnen wurde eine Porzellanschale, die alle ungeschützten. Zahnoberflächen umfaßt, innen mit einem Silanüberzug behandelt und mit herkömmlichen Zahnplastik gefüllt. Ein so zusammengesetzter Zahn kann auf dem mit der Oberfläche verbindenden Rücken geschliffen werden, um ihn dem Gewebe ■ des Patienten ohne Zerstörung der Silanzwischenschicht anpassen zu können. Tatsächlich kann der Zahn ganz erheblich ί gekürzt werden, wenn man die Länge des Plastikkernes und die silanüberzogene Zwischenschicht im Verhältnis zur Kürzung , der Zahnlänge kürzt. Solch ein Zahn krankt jedoch irgendwie, weil der Plastikkern und die linguale Porzellanoberfläche in dem üblichen Überbißfall außerordentlich dünn sein müssen und nicht lingual geschliffen werden können, um mehr Platz { hinter den oberen vorstehenden Zähnen für die unteren Zähne ί zu schaffeng - J

'■■'-■■■■' ' ■'' ' ■ ■ !

Man hat festgestellt, daß zusammengesetzte künstliche Zähne hinsichtlich des Schleifens und ihrer Anpassungsfähigkeit verbessert werden können, wenn man nur die labialen (oder bukkalen) und die schneidenden (oder Kau-) Flächen ganz oder teilweise aus Porzellan herstellt; und die lingualen und Kantenläppchen-Teile des Zahnes aus Zahnplastik. Im allgemeinen enthalten ,wenigstens ein Teil der Kantenläppchen- und Wandflächen des Zahnes ein synthetisches Zahnplastik oder einen Harzstoff mit der äußeren sichtbaren Fläche. Die Biß- oder Kaufläche, schneidend oder occusal,

- "■■■_■■' ■>,'

0 0 9848/0242

sind aus zahnkeramischem Stoff zusammengesetzt. Oas Porzellan, labial oder bukkal, sieht gut aus, ist farbbestän-■ dig, gegen chemische Einflüsse widerstandsfähig und behält seinen oberflächlichen Glanz. Andererseits kann man, wenn die lingualen und Kantenläppchen-Flächen aus Plastik bestehen, sie in der Länge und der Stärke ändern, um sowohl Platz für einen Überbiß usw. als auch eine chemische Verbindung zur Gaumenplatte zu schaffen.

Es ist dabei die Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten aus Plastik und Porzellan zusammengesetzten künstlichen Zahn zu schaffen, der die gewünschten Eigenschaften aufweist. Es sollen ferner die labialen und Kantenläppchen-Flächen ganz oder teilweise aus Plastik bestehen, wobei die Plastik- und Porzellanteile des Zahnes in ihrer Zwischenschicht durch ein silanbindendes Agens chemisch verbunden,sein sollen. Bei solchen Zähnen soll außerdem die chemische Verbindung von Porzellan- und Plastik verstärkt oder durch eine mechanische Verbindung ersetzt werden.

Die Erfindung besteht darin, einen Zahn zu schaffen, der einen zahnkeramischen und einen synthetischen Harzteil enthält, bei dem erfindungsgemäß wenigstens ein Teil der auf dem Zahn sich erstreckenden Kantenläppchen- und Wandflächen aus synthetischem Harz besteht und der Harzteil völlig an den keramischen Teil des Zahnes gebunden ist.

Zum besseren Verständnis des Wesens der Erfindung wird sie im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben werden-. In den Zeichnungen zeigt:

BAD ORIGINAL

9848/0242

Fig. Γ eine linguale perspektivische Ansicht eines vorderen
Zahne s,

Fig. 2 einen rückseitigen oder lingualen Aufriß des Zahnes
nach Pig. I,

Fig. 3 eine labiale-linguale Querschnittsansicht entlang
aer Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine rückseitige oder linguale perspektivische Ansicht eines hinteren Zahnes,

Fig. 5 einen rückseitigen oder lingualen Aufriß des Zahnes
der Fig. 4, , ■·■.·■■-

Fig. 6 eine bukkale-linguale Querschnittsansicht eines hinteren Zahne„s entlang der Linie 6-6 der Fig. 5,

Fig. 7 eine rückseitige oder linguale perspektivische Ansicht eines vorderen Zahnes in einer abgewandelten Verkörperung der Erfindung, - -

Fig. 8 einen Seitenaufriß des vorderen Zahnes der Fig. 7,

Fig. 9 eine mesio-distale Teilansicht entlang der Linie 9-9

der Fig. 8, i

Fig.10 einen rückseitigen oder lingualen Aufriß eines vor- ; deren Zahnes in'einer weiteren abgewandelten Verkör- j perung der Erfindung, i

Fig.11 eine labiale-linguale Querschnittsansicht entlang

der Linie 11-11 der Fig. 10, !

Fig.12 einen rückseitigen oder lingualen Aufriß eines vor- ^! deren Zahnes in einer weiteren Verkörperung der j Erfindung, j

Fig.13 eine labiale-linguale Querschnittsansicht entlang der i Linie 13-13 der Fig. 12, _v j

Fig.14 eine labiale-linguale Teilansicht eines oberen vor- ; deren Zahnes im Überbiß in Beaug auf einen unteren
vorderen Zahn nach dem Schleifen.

BAD

009848/0242

In den Zeichnungen stellen gleiche Ziffern gleiche Teile dar.

In den Pig. 1-3 bezeichnet die Zahl 21 einen vorderen Zahn gemäß der Erfindung, bei dem die labiale Fläche 4 und die incisale (schneidende) Fläche 2 aus Zahnpr^Tzellan gefertigt sind. Im allgemeinen kann das Zahnporzellan jeder herkömmliche keramische Stoff, z.B. Feldspat, Nephelin, Synenit und synthetisches Porzellan sein. Die Kantenläppchen-Fläche 6 und die linguale Fläche 8 bestehen hauptsächlich aus synthetischem Zahnplastik oder einem Harzstoff. Sie liegen mit der unteren äußersten Spitze des Plastik oder des Harzes unmittelbar an der Sehneidekante. Der Harzteil erstreckt sich incisal von der Kantenläppchen-Fläche 6 entlang der lingualen Fläche 8 des Zahnes. Vorteilhaft erstreckt er sich longitudinal auf mindestens eine· Hälfte der Zahnlänge, um gegen die Krümmung abzusteifen und Stöße aufzufangen. Das Plastik oder Harz erstreckt sich mindestens j über die Hälfte der ungeschützten Länge der lingualen Fläche. Das Zahnplastik der Kantenläppchen-Fläche kann jedes : Harzmaterial sein, das die erforderlichen physikalischen Eigenschaften für die Herstellung eines künstlichen Plastik- . zahnes hat, mit dem Stoff der Gaumenplatte vereinbar, mischpolymerisierbar ist und wenn bei Anwendung eines silanbindenden Agens die Fähigkeit hat, mit dem reaktiven Silan < zu polymerisieren, um eine feste chemische und Diffusions- j verbindung zwischen den Plastik- und Porzellanteilen des Zahnes herzustellen. Solche Stoffe sind z.B. ein polymeri- . siertes Methacrylat, z.B. Methylpolymethacrylat, Äthyl, Polymethacrylat, Propylpolymethaorylat, Butylpolymethacrylat, die piymerisierten Acrylate, z.B. Methylpolyacrylat, '

— 7 — BAD ORSGiNAL

009848/0242

polymerisierte Hydrooarbone, Polyester, Vinylpolymere, z.B. Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polycarbonate Epoxydkünstharze und Mischungen aus solchen Stoffen und Copolymere der polymerisierbaren Monomere.

Während polymerisiertes Methylmethacrylat im allgemeinen als Piastikeinlage oder als Kern verwendet worden ist, hat man festgestellt, daß in zusammengesetzten Zähnen ungünstige Spannungen an der Polymerisationsschrumpfung des Plastiks auftreten, und daß die daraus sieh ergebende Schwächung des Zahnes durch Verwendung einer elastischeren Plastikart im lingualen Teil des Zahnes vermindert werden kann. Ein solches "weicheres" Plastik gibt die Spannung an das chemisch gebundene Porzellan weniger stark weiter. Ein typisches Beispiel eines solchen Plastiks ist eines der weicheren Methacrylatharze, wie z.B. Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat, Acrylate oder geeignete Copolymere irgendeines der vorgenannten mit Methylmethacrylat. Solche Harze hat man früher als für künstliche. Zähne ungeeignet angesehen, sind aber erstmalig in einem zusammengesetzten Zahn geeignet, in dem die Tragestützflächen aus hartem und widerstandsfähigen Porzellan bestehen. Die Verwendung von solchen weicheren Copolymeren an den Zungen- und Kantenflächen ist : besonders vorteilhaft, weil in dem Bindungsprozeß von her- I kömmlichem Methacrylat-Gebißmaterial mit dem Plastikteil der künstlichen Zähne die weicheren Harze leichter durch die Monomerphase vom (-rebißmaterial angegriffen werden und i eine vollkommnere chemische Verbindung leichter gebildet |

■ ■ . ■ ■ ■ .' ^: ■ ■ . . i

wird. ;

■ !

Neuere Tendenzen in der Zahnplastik zur Kreuzverankerung ;

- 8

0098 4 8/02 4 2 bad original

haben den Widerstand dieser Stoffe gegen ein auflösendes Angreifen verstärkt und dadurch das Problem des Verbindens der Zähne an das Gebißmaterial schwieriger gemacht; jetzt kann man mit dem neuen weicheren Plastiklingualen diese Tendenz umkehren und die Bindung kann mit größerer Sicherheit durchgeführt werden. Demzufolge ist die Verwendung dieser weicheren Harze, die bei Polymerisationsbeanspruchungen nachgeben, eine bevorzugte Verkörperung der Erfindung.

Eine weitere bevorzugte Verkörperung der Erfindung ist die Verminderung und Normalisierung ungünstiger Beanspruchungen, die durch die Polymerisation und thermale Veränderungen bei der Plastikzubereitung für die Porzellan-Plastik-Zusammensetzungen hervorgerufen werden, durch Steuern der Polymerisation und der thermalen Veränderungen bei Verwendung einer selbsthärtenden Plastikart. ObJ.eich es nicht ganz geklärt ist, ob die Thermalanamnese des selbsthärtenden TemperaturVorganges auf eine kleinere Temperatur hinausläuft, wodurch die thermale Schrumpfung vermindert wird, oder ob der Selbsthärtungsprozeß anfangs unvollständig ist und das letzte Schrumpfen sehr allmählich durch Verdunsten und Auf ^ hören der unreagierten Monomerephase vollendet wird, ist klar nachgewiesen worden, daß das eindeutige Ergebnis bei Anwendung einer selbsthärtenden Plastik ein festerer künstlicher Zahn ist.

In allen Pig. 1-3 ist die das chemische Bindungsreagens enthaltende Porzellan-Plastikzwischenschicht mit 10 bezeichnet. Wie schon dargelegt, sind die chemisch bindenden Agenzien, die für Porzellane-Plastikzusammensetzungen anwendbar sind, die Silanstoffe, die im allgemeinen den

- 9 BAD ORIGINAL

009848/0242

156 62 O 6

Formeln RSiX.*, RpSiX₂ vmd R-SlX "entsprechen," worin X aus dem Halogen, Alkoxy und Hydroxyl-Gruppen und .anderen mit SHanoi reagierenden Gruppen. besteht, und worin R aus dem Vinyl,Methacrylat, Allyl, Methallyl, Itaconat, Maleat, Acrylat, Aconitat, Fumarat, Alkyl, Aryl, Alkenyl, Crotonat, Cinnamat und Oitroconat, Sorbat und Glycidalgruppen besteht. Beispiele für andere verwendbare Verbindungen sind: Vinyldimethylchlorösilan, Vinyldimethylmethoxysilan, Divinylchloromethylsilan, Vinyltrichlorosilan, Vinyldichloromethylsilan, 3-(Sr imethoxysilyl) «-pro pylme thacrylat oder Cinnamat, 3-Crlycidoxypropyltrimethoxysilan, Bis-glycidoxypropyldimethyldisiloxan, Trimethoxyvinylsilan, Tri-(methoxyäthoxy)-vinylsilan, Triäthoxyvinylsilan, Vinylsilyltriacetat, y-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Srlmethoxyallylsilan, Mallyldiäthoxysilan, Allyltriäthoxysilan, 3™(Methoxydimethylsilyl)-propylallylfumarat, 3~(Chlorodimethylsilyl)-J propylmethacrylat und entweder das 3~(Trimethoxysilyl)- i propylallylmaleat, Fumarat, Itaconat oder Sorbat, Vinyl-tri-(ß-methoxyäthoxy)~silan, ß-(3»4~Epoxycyclohexyl)-äthyltri- : äthoxysilan, Diphenyldiäthoxysilan, Amyltriäthoxysilan, | Acrylato-tris-methoxysilan.. ' ."■ ;

Anstatt die oben aufgeführten einfachen Silane oder Disiloxanderivate zu verwenden, kann man auch entsprechende Eraatz-Polysiloxane verwenden. Abhängig von der Natur dieses Polysiloxans kann die adhäsive Bindung einen etwas I elastomeren Charakter haben. Das chemische Bindungsagens braucht nur in genügender Menge verwendet zu verden, um eine : Schicht in der Stärke v/eniger Moleküle auf der Zwischen- ; schicht der Porzellan- und Plastikteile des künstlichen ' Zahnes "zu schaffen, !

10

8AD ORiGINAL

1566208

- ίο -

Es wird nun dargestellt, wie das Silan diese besondere Ausführung des Zahnes verbessert. Ein herkömmlicher vorderer Porzellanzahn mit Stiftverankerung kann einer linguo-labialen Knickung mit einer Kraft von ungefähr 18 lbs, widerstehen. Ein herkömmlicher Plastikzahn derselben Größe und Form mit einer Plastik-an-Plastik-Gebißverankerung widersteht annähernd 3o bis 35 lbs. Bei einer Porzellan-Silan-Plastikzusammensetzung hat man jedoch eine Kraft von 40 bis 45 lbs. gemessen.

Eine bevorzugte Verkörperung der Erfindung zeigen die Fig. 1-3, bei denen die ganzen Lingual - 8 - und Kantenläppchen - 6 - flächen aus Zahnplastikstoff hergestellt sind. Das ergibt die maximal erhältliche Bindungsfläche zum Binden des Zahnes an die Plastikgaumenplatte und einen großen Bereich, in Stärke und Länge änderbar, um sich den Erforder- j nissen Jedes jeweiligen Mundes anpassen zu können. Obwohl es nicht notwendig ist, daß die ganzen Kantenläppchen-und Lingualflächen aus Zahnpiastikafcoff zusammengesetzt sind, zu.B. können geeignete Zähne aus nur einem Teil der einen oder beider Flächen aus Plastik: bestehen, wird die in den Fig. 1-3 gezeigte Verkörperung bevorzugt. Das Plastik ;

auf den distalen und mesialen Flächen erhöht zusätzlich ;

die Bindungsfähigkeib des zusammengesetzten Zahnes an die ^! Pias tikgaumenplatte.

Einen hinteren Zahn 31 nach der Erfindung zeigen die Fig. 4-6. Bei ihm bestehen die Kau fläche 14 und die Backenfläche 20 .aus ästhetischem Porzellan, wie dies in Verbindung mit ; rl en Fig. 1-3 beschrieben wurde. Die Kantenläppchen fläche j

- 11

BAD ORIGINAL 01)9848/02 42

16 und die linguale Fläche 18 bestehen ganz aus synthetischem Zahnplastik oder Harz, wobei die untere äußerste Spitze des plastischen Harzes unmittelbar an der Kaufläche liegt. Das geeignete Plastik ist wieder das gleiche wie das bei dem vorderen Zahn nach Fig. 1 - 3. Wieder ist das weiche Plastik, d.h. höher polymerisierte Polymethacrylat usw. und selbsthärtende Harze, eine bevorzugte Verkörperung.

Ein anderer, in vorangegangenen Versuchen gefundener Aspekt ist der, daß die Stärke des zusammengesetzten Porzellanzahnes durch ungünstige Beanspruchungen geschwächt wurde, die sich aus der lage des plastischen Zahnteiles ergaben. Das war besonders augenscheinlich, wo Silan und Plastik innen eingebracht wurden, wie, in der früher verwendeten Kronenform. Es wurde^efunden, daß die Beanspruchungsverteilung und die sich ergebende Stärke des zusammengesetzten Zahnes erheblich besser sind, wenn die .Porzellan-Silan-Plastik-Zwischenschicht als Auflage statt als Einlage dient oder eine im wesentlichen flache, leicht konkave oder sogar eine mäßig flache diatorische Gestalt hat. .

Die Fig. 7 - 9 zeigen einen vorderen Zahn 21 als eine weitere Verkörperung der Erfindung. .Wie besonders in Fig. 9 zu sehen ist, ist eine sattelförmige Auflage mit einer obersten Fläche, die aus einem Teil der Kantenläppchenfläche 6' besteht, aus einem Zahnplastik gebildet, wie bei den Fig. 1 - 6 erläutert ist; jedoch sind die Teile des Zahnes mit der lingualen 8', der labialen 4 und der inzisalen 2 Fläche und die lingualen Teile der Kantenläppchenfläche 22 aus Porzellan zusammengesetzt. Der Harzteil erstreckt sich inzisal

- 12 BAD ORIGINAL

00984 8/024 2

von der Kantenläppchenfläche 6¹ zur mesialen und distalen Seitenfläche 6a und 6b des Zahnes. Die plastische Kantenläppchenfläche 6' erlaubt eine angemessene Bindung zur Gaumenplatte, deren Bindung ausserdem durch die Bereiche des Plastiks auf der mesialen und distalen Fläche 6a und 6b dieser "sattel"-artigen Auflagekonfiguration erhöht ist. Der Plastikteil der mesialen und distalen Flächen des zusammengesetzten Zahnes ist fertig mit der Gaumenplatte verbunden, da sich dieselbe in den interproximalen Raum zwischen den Zähnen eines Gebisses erstreckt. Eine solche Auflageausführung ergibt einen zusammengesetzten Zahn von im wesentlichen der gleichen Stärke, wie die bevorzugte Verkörperung, obgleich der Zahn wegen seiner Unbeständigkeit und der Neigung, sich übermäßig abzuschleifen, etwas weniger wünschenswert sein kann.

Anstelle einer chemischen Bindung, oder zusätzlich zu ihr, können mechanische Verbindungen verwendet werden, wie dies die Fig. Io - 13 zeigen. Von ihnen zeigen die Fig. Io »nd 11 eine flache Diatorik 24, während die Fig. 12 und 13 als Alter-» native eine mechanische Schwalbenschwanzverbindung darstellen. Solche Gestaltungen sind durch sich selbst kräftig genug, insbesondere wenn man eineji Kombination aus einer mechanischen und einer chemischen Bindung verwendet.

In Fig. 14 sind die Vorteile der nach der Erfindung zusammengesetzten Zähne durch Darstellung eines oberen Vorderzahnes nach dem Abschleifen in Überbißstellung deutlich zu sehen. Die Zwischenschicht 10 zwischen dem Porzellan- und Plastikteil deis Zahnes ist beim Abschleifen des Teiles 28

- 13 OHfGiNAL

0098 A 8/0242

nicht geändert worden; dieses Abschleifen war notwendig, _; um den besonderen Anforderungen an den Mund einer Person zu genügen. Außerdem erlauben die ausgedehnten Plastikbereiche auf der lingualen 8 und der Kantenläppchenfläche 6 des Zahnes ein schnelles und bequemes Schleifen oder Gestalten ! und eine starke Bindung zwischen dem Zahn und der aus Plastik : bestehenden Gaumenplatte, während die aus Porzellan bestehende! inzinsale 2 und labiale 4 Fläche eine kräftige, widerstandsfähige und ästhetische Fläche ergeben. '

Im Folgenden werden die Zubereitungsverfahren der Zähne nach !

der Erfindung beschrieben; , ■' j

-■■..-. i

Der erste Herstellungsschritt ist das Gießen eines Emaille- 1 furniers zwischen einer Frontform und einer weiteren (shader) ! Form aus einem Porzellanteig, der besteht aus annähernd 97 i° j rohem Kali-Feldspat von ungefähr 200 Maschen Partikelgröße, 3 i° feingemahlener Kieselerde oder Sand (400 Maschen oder feiner), grauem anorganischen Farbstoff, zusätzlichen orga- . nischen Weichmachern und Bindeagenzien mit genügend Wasser, um diese plastischen Stoffe abzuspritzen und, von Hand leicht geformt, jetzt noch der Wärmehärtung fähig, um ein Biskuit zu bilden, das einer vernünftigen Behandlung vor dem Glasfluß oder dem Schmelzprozeß widersteht. Diese Paste wird in den Frontformteil hineingebracht, der andere Formteil wird hinzugefügt, die gefüllte vollständige Form wird gerüttelt, um die Porzellanmischung zu verdichten, und dann unter Druck auf eine Temperatur erhitzt, die wesentlich über derjenigen liegt, die nötig ist, um den Wasser-Weichmacher zu verdunsten und das harte Biskuit zu schmelzen. In diesem Verfahrens-.

- 14 -

00984 8/02

-u -

stadium wird die Form gekühlt und der zweite Formteil ent- ' feSit. Das sich gebildete gehärtete Emaillefurnier bleibt
im Frontformteil zurück. In der Zwischenzeit ist ein zweites
Porzellan aus annähernd 80 % rohem Kalifeldspat, von ungefähr 200 Maschen Partikelgröße und 20 $ gemahlener Kieselerde oder Sand, feiner als 400 Maschen zusammengesetzt worden. Dieses Porzellan wird modifiziert mit gelben oder anderen anorganischen Farbstoffen, um die wechselnden Schattierungen ; des natürlichen Zahnbeins vorzutäuschen, Es wird ebenfalls
mit den erforderlichen Weichmachern, Bindern und Wasser modi- ■ fiziert, um daraus eine formbare Masse zu machen. Die Emaille—: furniere in der Grundform werden mit diesem Bahnbeinfarbigen i Porzellan gefüllt. Diese Grundform wird mit der anderen i Formhälfte gegebenenfalls mit einem weiteren Formteil zur \ Bildung■einer inneren Zahnbeinfläche zusammengesetzt. Diese j zusammengesetzte Form wird ebenfalls wieder auf die zum Ver- j dampfen des Wassers und zum Härten notwendige Temperatur j erhitzt. '

In diesem Stadium ist der Porzellanteil des Zahnes in Biskuitform (ungebrannt - einfach getrocknet) fertig und wird
durch Öffnen der Form oder Abziehen irgendeiner einzelnen
abgekühlten Form entfernt. Diese vorgeformten, vorgemischten
und vorschattierten Porzellanbiskuits werden als nächstes
auf widerstandsfähigen Tabletts geordnet und Ofentemperaturen
und, wenn nötig, der Atmosphäre zur Sinterung, Kondensation, i Schrumpfung und Glasfluß ausgesetzt. Im allgemeinen ist hierfür eine Temperatur von annähernd 235o (F; Fahrenheit) für
eine Zeitdauer von mindestens 15 Min. erforderlich; der ! ganze Brennvorgang vom Anfang bis zum Schluß dauert ungefähr j

- 15 -

009848/0242

60 bis 90 Min. Hierin ist eingeschlossen die für den all-, mählichen Anstieg der Temperatur und zum Oxydieren der organischen Bindemittel usw. notwendige Zeit, die Anwendung eines Vakuums oder besonderer Atmosphären, wie sie zum vollständigen Sintern und Kondensieren notwendig sind, völliges Schmelzen der Masse bei der Höchsttemperatur und Zeit, und schließlich ein so langsames Abkühlen, daß das Porzellan thermisch nicht geschockt wird und nicht zerspringt.

Die geschmolzenen Porzellanzähne werden sodann annähernd eine Stunde lang kochendem Wasser ausgesetzt, um sicherzustellen, daß die Kieselerdemoleküle auf der Oberfläche Gelegenheit haben, hydrolysiert zu werden, und so für die Silanbindung empfänglich gemacht zu werden« Überschüssiges Wasser wird durch Trocknen entfernt und die Verankerungsflächen des Zahnes werden dann mit einer Mischung aus 1 $ Trimethoxysilytpropylmethacrylat und 99 $ Hexan bestrichen, und mit ; 0,2 % Essigsäure behandelt. Diese Lösung kann erforderlichen-j falls mehrmals aufgetragen werden, um sicherzustellen, daß alle Verankerungsflächen hinreichend bedeckt sind. Der mit dem Überzug versehene Zahn muß dann zwei Stunden an der Luft trocknen, worauf er für fünf Minuten auf 230° F zur vollständigen Beseitigung des Hexan-Verdünnungsmittels erhitzt wird. ■'....

Der nach dem beschriebenen, als Beispiel angegebenen Verfahren hergestellte Porzellan- oder Keramikteil des Zahnes ist nun fertig zur Aufnahme des Plastikteils. Nachdem der Keramikteil des Zahnes gemäß obigem Verfahren vorbereitet und mit Silan überzogen worden ist, werden die Kantenläppchen- und Lingual teile des Porzellanteils oder das Furnier des Zahnes mit einer Flüssigkeit gefüllt, die aus 95 %

- 16 -

009848/0242

• 1566208

Methylmethacrylat-Monomer und 5 $ Äthylenglycoldimethacrylat-Vernetzungsagens besteht. Dieser Monomer wird mit einem 50 - 50 Äthylmethylmethacrylat-Copolymer gemischt, um ein gesättigtes Gel herzustellen. Alle Prozentanteile sind Flüssigkeitsgewichte. Das Gel wird danach durch litze und nach in der Dentaltechnik bekannten Druckverfahren gehärtet, um eine harte Endmasse zu erhalten; die gemahlen, zugerichtet oder geformt werden kann so wie es notwendig ist, und doch für die chemische Bindung durch Plastikmonomere in herkömmlichen Gaumenplattenharzen geeignet ist.

Eine weitere Verkörperung kann wie folgt hergestellt werden: Es werden ineinandergreifende Formteile mit einer Porzellanpaste verwendet, die aus 98 ^ Kalifeldspat und 2 % sehr reinem refraktären Oxyd, wie Tonerde (Al₂O,) zusammengesetzt ist. Diese beiden keramischen Stoffe sind früher zusammengebrannt worden, auf ungefähr 200 Maschen gemahlen und mit geeigneten weichmachenden Stoffen usw. gemischt worden, um eine formbare Masse (Teig) zu erhalten. Zum nachfolgenden Biskuitieren des Emaillefurniers wird eine zweite Porzellanmischung aus 80 $> Kalifeldspat und 20 # stark gereinigtem Aluminiumoxyd hergestellt und bei einer zum Erzeugen eines Glasflusses genügend hohen Temperatur zusammengebrannt und anschließend etwa 200 Maschen fein gemahlen. Dieser Puder wird mit geeigneten anorganischen Oxydfarbstoffen, weichmachenden Agenzien, Gleitmitteln usw. gemischt und auf der •Innenseite des Emi/ällefurniers, das zwischen dem Frontformteil und einem Rückseitenformteil liegt, geformt ader gestaltet. Wenn nach genügendem Erhitzen die Emaille- und Zahnbeinbiskuits zusammengehärtet sind, wird die Form geöffnet und die gemischten Emaille- und Zahnbeinbiskuits werden entfernt,

- 17 -

009848/0242

gebrannt wie vorher "beschrieben, worauf die fertigen Porzellanzähne zur weiteren Behandlung mit dem silanbindenden
Agens bereit sind.

Wie zuvor werden die Porzellane dem Wasser ausgesetzt, um
die Hydrolyse der Oxydtonerde und der Kieselerdemoleküle
in der Oberfläche zu vollenden, überschüssiges Wasser wird
anschließend durch Trocknen entfernt, worauf die Kante- und
Verankerungsflächen mit einer flüssigen Mischung von 2 $ i Vinyltrichlorosilan in 98 i» Aceton bestrichen werden. Diese
Fläche wird danach unter einer infraroten Lampe od.dgl. er- \ hitzt und getrocknet. Der Zahnteil.ist dann fertig zum Bin- j setzen seines Plastikteils. \

Der Plastikteil wird wie folgt zubereitet: 67 Gew.$ Äthyl- : methacrylatpolymer, 30 Gew.$ Äthylmethaerylatmonomer, 3 Gew.$ ; Allylmethacrylat und 0,1 Gew.^ Dimethylparatoluiden werden j in ein frisches klebriges Gel gemischt, das in die lingual- j und Kantenteile der silanbehandelten Porzellan-Vorform ge- ; packt wird. Diese Mischung vermag innerhalb von ungefähr j 10 - 15 Min. zu einem gummiartigen Polymer selbst zu erhärten,¹

das leicht geschliffen und an das Gaumenplattenmaterial ge- j bund en werden kann. Es kann zusätzlich während des Trocknens
einem Druck ausgesetzt werden, um die Dichte zu verstärken. I Der fertig zusammengesetzte Zahn wird im Ofen behandelt,
um irgendwelche bei der Polymerisationsreaktion zurückge- j bliebenen Monomere zu entfernen und ungünstige Beanspruchungsä im Enderzeugnis auszuglühen. :

Ein drittes Verfahren umfaßt die Zubereitung eines gemischten j

- 18 -

009848/02 4 2

Porzellanfurniers oder eines Emaille vortäuschenden Teils in Übereinstimmung mit jedem der vorerwähnten Beispiele, Jedoch wird vor dem Brennen oder Schmelzen ein flaches, unterhöhltes Diatorikloch z.B. eingeschnitten oder möglicherweise in die Lingual-Inzisalfläche des Furnierbiskuits geformt. Das Biskuit wird danach 15 Min. lang gebrannt, wie zuvor, bei 2350° F. Auf die Wasserbehandlung vor der Anwendung iffes Silans kann verzichtet werden, da normalerweise in der Atmosphäre genügend Feuchtigkeit vorhanden ist, um die Kieselerdeatome im Porzellan zu hydrolysieren und sie für die chemische Verbindung mit dem Silan empfänglich zu machen. Eine Mischung aus 3 °ß> Trimethoxysilylpropylmethacrylet mit 97 fo Toluol wird über die Innenfläche des geschmolzenen Porzellans mit einer feinen Schwarzbürste gestrichen und zwar dreimal nacheinander, um den Überschuß zur Verdampfung zu bringen.

Das vorbereitete Furnier wird, wie in der Dentalpraxis üblich, in eine Gipsform eingeschlossen» Sie läßt eine vorgeformte linguale Höhle zurück, die mit dem Zahnplastikteil gefüllt wird. In diese Form wird ein frisch gemischtes Qtel, bestehend aus 70 Gew.$ eines 75/25-Methylbutylmethacrylat-Polymer, 2? Gew.% Methylmethacrylat-Monomer, 3 G-ew.# Trimethylpropantrimethacrylat eingefüllt. Nachdem die Packungen fertig sind, wird die Flasche schließlich mit einer Federklemme entsprechend bekannter Verfahren verschlossen und 30 Min. lang in kochendem Wasser gehärtet. Die fertigen Zähne werden aus der Flasche genommen, geputzt und Schalen abgesprengt, um unerwünschte Verunreinigungen der Fläche vor dem letzten Kardätschen und dem Verkauf zu entfernen.

Patentansprüche i

Claims

-43-

8 Mönchen 22, 10. Juni 1969

Steinidorfstraßo 10 Telefon: (0811J *29 6684

Patentanmeldung -P 15 66 206„3

THE DENTIST'S SUPPLY COMPANY OP IiEW YORK

Neue Ansprüche

1· Künstlicher, aus einem dentalen keramischen Teil und einem synthetischen Harzteil zusammengesetzter Zahn, dadurch gekennzeichnet, daß nur die labialen oder bukkalen und die Sehneide- oder Kauflächen des Zahnes aus Porzellan sind, und daß wenigstens ein Teil des Kantenläppchens, die medialen und die distalen Flächen des Zahnes aus synthetischem Harz sind, und die Teile aus Porzellan und synthetischem Harz chemisch verbunden sind, und einen zusammengesetzten Zahn bilden.

Zahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet", daß das chemische Bindemittel ein Silan ist«,

3ο Zahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der synthetische Harzteil und der dentale keramische Teil durch ein chemisches Bindemittel zusammen mit einer mecha-. nischen Verbindung zu einem Ganzen verbunden sind₀

4ο Zahn nach Anspruch 1*, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Teil (z.B. H in Mg. 3) die Schneidekante eines Vorderzahnes bildet und der· synthetische Harzteil (-8) mit seinem unteren Ende dem 'Zahn am nächsten ist.

009848/02Λ2

5· Zahn naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Teil die Kaufläche (14)
eines hinteren Zahnes bildet und das untere Ende des
synthetischen Harzteils (16) daran anliegt·

Zahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Harzteil sich längs über mindestens über die halbe Länge des Zahnes erstreckt·

7· Zahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Harzteil mindestens über die
halbe Länge der Lingualfläche des ungeschützten Zahnes
erstreckte

8. Zahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Harzteil sich inzisal von der Kanteniäppchenflache des Zahnes erstreckt·

Der Patentanwalt

A 6 Nr. 60/69 (§ 46 "Pat AG;

009848/0242