Пломбировочный материал

 

Изобретение относится к зубному пломбировочному материалу. Пломбировочный материал, содержащий по меньшей мере один полимеризующийся эфир (мет) акриловой кислоты, содержит 20-90 мас. в расчете на общий вес композиции соединения, состоящего из структурных элементов Е2 и по меньшей мере одного из структурных элементов Е1 и/или Е3, и/или Е4 общей формулы в которых R₁ означает метил, этил, н-пропил, изопропил или незамещенный или CH₃-C₃H₇- замещенный фенил, R₂ означает CH₂=CH-, CH₂2CHCOO(CH₂)_n или CH₂=C-COO(CH₂)_n или R₁,, n равно 0,1,2 или 3, а М означает титан или циркорий. 3 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к новому зубному пломбировочному материалу, содержащему особый наполнитель.

Зубные пломбировочные материалы на основе полимеризующихся соединений, так называемые композиты, помимо одного или нескольких способных полимеризоваться мономеров, в частности эфиров (мет)акриловой кислоты, обязательно содержат минеральный наполнитель и, кроме того, могут содержать катализаторы полимеризации и другие компоненты.

В зависимости от природы и количества этот наполнитель определяет физические свойства пломбировочного материала, изготавливаемого с использованием такого композита. Чем выше содержание наполнителя и чем больше размер его частиц, тем лучше физические свойства пломбировочного материала, но, как правило, тем хуже его полируемость.

Поэтому возникла необходимость в создании зубных пломбировочных материалов, которые обладали бы не только хорошими физическими свойствами, но и удовлетворительно полировались.

Решение этой задачи заключается в том, что зубные пломбировочные материалы на основе обычных компонентов, содержащие по меньшей мере один полимеризующийся эфир (мет)акриловой кислоты, содержат, кроме того, 20-90 мас. в расчете на общий вес композиции соединения, состоящего из структурного элемента Е2, и по меньшей мере одного из структурных элементов Е1 и/или Е3, и/или Е4 общей формулы OO в которой R₁ означает метил, этил, н-пропил, изопропил или незамещенный или СН₃-С₃Н₇-замещенный фенил, R₂ означает СН₂=СН-, СН₂=СНСОО(СН₂)n или CH₂= OO(CH₂)_n или R₁, n равно 0, 1, 2 или 3, а М означает титан или цирконий.

Благодаря использованию таких органически модифицированных соединений кремния в качестве наполнителей достигается не только прекрасная полируемость композитов, но и существенно улучшаются механические свойства пломбировочных материалов, в частности повышается их механическая прочность и сопротивление истиранию.

Структурное звено Е2 в вышеприведенной общей формуле находится в комбинации с по меньшей мере одним из структурных звеньев Е1, Е3 или Е4, причем предпочтительно, чтобы мольное соотношение между Е1 и другими структурными элементами находилось в пределах 50:1 10:1, наиболее предпочтительно 30:1 20:1, в частности примерно 25:1.

Если соединение состоит из более чем двух структурных элементов, то предпочтительно, чтобы и в этом случае соотношение между Е2 и Е1 и Е3 находилось в пределах 50:1 1-10:1:1, наиболее предпочтительно 30:1:1 20:1:1. То же самое, естественно, справедливо и относительно комбинации Е2/E1/E4 или Е2/E3/E4.

В том случае, если в наполнителе присутствуют все структурные элементы вышеуказанной общей формулы, то мольное соотношение между Е2, Е1, Е3 и Е4 находится в пределах 50:1:1:1 10:1:1:1, предпочтительно 30:1:1:1 20:1:1:1, наиболее предпочтительно оно составляет примерно 25:1:1:1.

Ниже приводятся примеры подходящих соединений.

Е2 E1 50 1 R₂= -CH₂-O-O--H₂, откуда следует: CH₂= O-(CH₂)-SiO_3/2, 50 SiO₂ или Е2:E3 25:1 R₁ CH₃, откуда следует: (СН₃)₂ SiO_2/2, 25 SiO₂ или Е2 E3 E4 25 1 1 R₁ CH₃ M Zr, откуда следует (СН₃)₂SiO₂ZrO₂, 25 SiO₂.

Эти неорганическо-органические по- лимеры известны и называются иначе "ормосер" или ормосил".

Они описаны, например, в сообщении за 1987 год Fraunhafer Institut fur Silicatforschung, Вюрцбург, с. 48-74, и в обзоре, опубликованном в Bild der Wissenschaft N 11/1987, с. 29.

Эти полимеры получают по способу золо-гелеобразования в присутствии кислотного или основного катализатора в водном или водно-спиртовом растворе при температуре примерно от 25 до 300^оС путем взаимодействия тетраалкоксисилана, например тетраэтоксисилана, с (мет)акрил-оксипропилтриметоксисиланом и, при желании, тетраалкоксициркония или тетраалкоксититана и, при желании, с диалкилдиалкоксисиланом.

Необходимо, чтобы количество оксисилановых групп было как можно меньшим, чего можно достичь путем установления соответствующего значения рН.

В качестве исходных продуктов с успехом можно использовать также галоиды соответствующих силанов. Образующийся продукт реакции выделяют из реакционной смеси, высушивают при температуре примерно от 100 до 500^оС и измельчают.

Если количество групп SiOH слишком велико, то их можно полностью удалить путем последующей основной конденсации или дополнительного силилирования с использованием, например, (мет)акрилокси-пропилтриметоксисилана.

Получение ормосеров в общем случае может быть описано следующим образом: взаимодействие алкоксисилана Si(OR₁)₄ с алкоксисиланом R₂ Si(OR₁)₃ и/или алкоксисиланом (R₁)₃ Si(OR₁)₃ и/или металлическим сложным эфиром М(OR₁)₄, где R₁, R₂ и M имеют вышеприведенные определения.

Удельная поверхность ормосеров, использующихся в соответствии с изобретением в качестве наполнителей, находится в пределах примерно от 10 до 50 и, в частности, составляет 20-30 м²/г.

Ормосеровые наполнители, использующиеся в соответствии с изобретением, могут быть единственным наполнителем, входящим в состав зубной пломбировочной массы. Целесообразно, однако, включать их в состав пломбировочного зубного материала в комбинации с другими известными наполнителями.

Суммарное содержание наполнителя в зубных пломбировочных материалах в соответствии с изобретением находится в пределах примерно от 55 до не более 90 мас. предпочтительно примерно от 65 до 85 мас. в расчете на общий вес композиции.

Подходящими для использования в комбинации с ормосерами известными наполнителями являются силилированные диоксиды кремния, например, типа "аэросил", различные боро- и барийсиликатные стекла, наполнители на основе силиката алюминия и стеклокерамики и т.п. описанные, например, в патентах США NN 3801344, 3808370 и 3975203, а также в патенте ФРГ А 2347591.

Подходящий осажденный или пирогенный диоксид кремния, так называемый микронаполнитель, описан, например, в патенте ФРГ А 2403211 и европейском патенте А60911.

Зубные пломбировочные материалы в соответствии с изобретением могут использоваться, в частности, в качестве отверждающихся под действием света продуктов, т. е. продуктов, существующих в виде одной-единственной фазы и полимеризующихся под действием света.

Такие композиции содержат один или несколько инициаторов фотополимеризации. Подходящими композициями являются, в частности, карбонильные соединения, такие как бензоин и его производные, например бензоинметиловый эфир, бензил и его производные, например 4,4-оксидибензил, и другие дикарбонильные соединения, например диацетил, 2,3-пентандион, или карбонилы металлов, хиноны, в частности камфорхинон, или их производные. Содержание инициатора фотополимеризации составляет примерно от 0,01 до 5 мас. в расчете на общий вес композиции.

Такие отверждающиеся под действием света, т.е. фотополимеризующиеся, композиции предпочтительно содержат также так называемые ускорители полимеризации. Эти ускорители представляют собой вещества, которые ускоряют реакцию полимеризации в присутствии инициаторов полимеризации. Примерами известных ускорителей являются амины, например n-толуидин, N-N-диметил-n-толуидин, N, N-ди(оксиэтил)-n-толуидин, триалкиламины, например триметиламин, полиамины, например N, N, N¹N¹-тетраалкилалкилендиамины, барбитуровая и диалкилбарбитуровая кислоты и сульфимиды. Предпочтительно содержание их составляет примерно от 0,01 до 5 мас. в расчете на общий вес композиции.

Подходящие ускорители описаны, например, G.M.Brauer и др. в Journal of Dental Research, т. 58, N 10 (1979), с. 1994-2000.

Можно, конечно, использовать зубные пломбировочные материалы в соответствии с изобретением и в форме двухфазных композиций, в одной фазе которых содержится катализатор полимеризации, например пероксид, а в другой ускоритель для этого пероксида, например органический амин. В этом случае обе фазы смешивают непосредственно перед пломбированием зуба и по-лимеризация происходит в высверливаемой под пломбу полости, в которую предпочтительно вводят выстилаемый или связующий материал.

Подходящими пероксидами, которые разлагаются в начале полимеризации с образованием радикалов, являются, например, арилпероксиды, такие как перекись бензоила, гидроперекись кумола, перекись мочевины, трет.бутилгидропероксид или трет. бутилпербензоат и силилпероксиды. Предпочтительно содержание их составляет примерно от 0,01 до 5 мас. наиболее предпочтительно примерно от 0,5 до 2,5 мас. в расчете на общий вес композиции.

Если в одной фазе двухфазного агента содержится инициатор полимеризации, то ускоритель вышеописанного типа, предпочтительно амин или барбитуровую кислоту или ее производные, например диалкилбарбитуровую кислоту, целесообразно вводить в другую фазу.

В принципе, любые подходящие соединения, предназначенные для этих целей, можно использовать в качестве полимеризующегося мономера в зубных пломбировочных материалах в соответствии с изобретением. Такими соединениями являются, в частности, известные продукты, по-лучаемые путем взаимодействия бисфенолов, в частности бисфенола А, с глицидилметакрилатом, известным под аббревиатурой бис-GMA, различными алкандиолдиметакрилатами, например 1,6-гександиолметакрилатом, 1,4-бутандиолодиметакрилатом, триэтилен или тетраэтиленгликольдиметакрилатом, бис (2-метакроилпропил)фталатом, изофталатом или терефталатом, триметилпропандимета-крилатом и триметакрилатом, а также продукты реакции диизоцианатов и оксиалкилметакрилатов, описанные, например, в патенте ФРГ А 2312559, продукты реакции присоединения (ди)изоцианатов и 2,2-пропан-бис [3-(4-фенокси)-1,2-оксипропан] -1-метакрилата, описанные в патенте США N 3629187, продукты реакции присоединения изоцианатов и простых метакроилалкиловых эфиров, метакроилалкоксибензолов и метакроилалкоксициклоалканов, например таких, которые описаны в европейском патенте А44252.

Можно, конечно, использовать и смеси подходящих мономеров.

Целесообразно также в целях повышения затемнения пломбы при воздействии рентгеновского излучения использовать в качестве компонента смеси мономеров небольшие количества эфиров бромированной метакриловой кислоты, например эфиров, описанных в европейском патенте А 143362.

И, наконец, целесообразно добавлять к зубным пломбировочным материалам на основе синтетических смол УФ-стабилизаторы, что позволяет предотвратить потемнение пломб в процессе их старения. Подходящим УФ-стабилизатором является, в частности, 2-окси-4-метоксибензофенон. Другим предпочтительным материалом является 2-(2'-окси-5'-метилфенил)бензотриазол, но в принципе для этих целей можно использовать любой физиологически инертный материал, поглощающий УФ. Примерами подходящих материалов являются, в частности, гидрохинон, n-бензохинон и n-бутилокситолуол, причем последний может, кроме того, играть в пломбировочных материалах роль антиокислителя.

Обзор соединений, подходящих для использования в зубных пломбировочных материалах, содержится в работе R.L.Bowen Journal of Dental Research, т. 58/5 (май 1979), с. 1493-1503 и в вышедшем непосредственно вслед за ним дополнительном номере (работа J.F.Lann. c. 1504-1505).

Для того, чтобы запломбированные зубы имели как можно более естественный вид, необходимо, чтобы композиционные материалы содержали небольшие количества красителей или пигментов.

Получение наполнителей.

П р и м е р 1. Этанольный раствор 1000 г (4,8 моль) Si(OC₂H₅)₄ и 24,8 г (0,1 моль) метакрилоксипропилтриметоксисилана перемешивали при кипячении с обратным холодильником. К кипящему раствору добавляли по каплям 500 мл 5%-ного раствора NH₃. После перемешивания в течение 30 мин осадок обрабатывали водой и продолжали перемешивание в течение еще 4 ч. Охлажденный осадок отфильтровывали, снова обрабатывали 500 мл раствора NH₃ и переносили в короткогорлую реакционную колбу для послереакционной выдержки. Промытый осадок высушивали во вращающейся сушилке в атмосфере аргона и затем измельчали.

П р и м е р 2. Этанольный раствор 1000 г (4,8 моль) Si(OC₂H₅)₄ и 29,8 г (0,2 моль) (СН₃)₂ Si(OC₂H₅)₂ перемешивали при кипячении с обратным холодильником, добавляли при температуре кипения 500 мл 5%-ного раствора NH₃, после перемешивания в течение 30 мин выпадающий осадок обрабатывали водой и продолжали перемешивание в течение еще 4 ч. Охлажденный осадок отфильтровывали и переносили в короткогорлую реакционную колбу для последующей конденсации. Промытый осадок высушивали во вращающейся сушилке в атмосфере аргона и затем измельчали.

П р и м е р 3. Этанольный раствор 1000 г (4,8 моль) Si(OC₂H₅), 32,7 г (0,1 моль) Zr(OC₃H₇)₄ и 14,9 г (0,1 моль) (СН₃)₂ Si (ОС₂Н₅)₂ перемешивали при кипячении с обратным холодильником. При температуре кипения к смеси добавляли 500 мл 5%-ного раствора NH₃. После перемешивания в течение 1 ч выпадающий осадок обрабатывали водой и продолжали перемешивание в течение еще 6 ч. Охлажденный осадок отфильтровывали, снова обрабатывали 500 мл раствора NH₃ и переносили в короткогорлую реакционную колбу для последующей конденсации. Промытый осадок высушивали во вращающейся сушилке в атмосфере аргона и измельчали.

Получение композитов.

П р и м е р 4.

Наполнитель в соответствии с примером 1, г 70,00
1,12-додекандиолдиметакрилат, г 6,28
2,2-бис [4'-(2''-метакроил-
этокси)фенил]пропан г 23,26
4-метоксифенол, г 0,005
Этилбензоин, г 0,10
Камфорхинон, г 0,16
2-н-бутоксиэтил-4-(диметил-
амино)бензоат, г 0,18
Бутилокситолуол, г 0,005
П р и м е р 5.

Наполнитель в соответствии
с примером 2, г 69,00
1,12-додекандиолдиметакрилат, г 6,5
2,2-бис [4'-(2''-метакроил-
этокси)фенил]пропан, г 25,05
4-метоксифенол, г 0,005
Этилбензоин, г 0,10
Камфорхинон, г 0,16
2-н-бутоксиэтил-4-(диметил-
амино)бензоат, г 0,18
Бутилокситолуол, г 0,005
П р и м е р 6.

Наполнитель в соответствии
с примером 3, г 73,00
1,12-додекандиолдиметакрилат, г 5,64
2,2-бис [4'-(2''-метакроил-
этокси)фенил]пропан, г 20,90
4-метоксифенол, г 0,005
Этилбензоин, г 0,10
Камфорхинон, г 0,16
2-н-бутоксиэтил-4-(диметил-
амино)бензоат, г 0,18
Бутилокситолуол, г 0,005
После отверждения, осуществляемого с использованием обычного источника света, получали материалы с физическими характеристиками, приведенными в таблице.

Полученные полимеры обладали прекрасной полируемостью.

Формула изобретения

1. ПЛОМБИРОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий по крайней мере один полимеризующийся эфир (мета)акриловой кислоты и кремнийсодержащее соединение, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение составляет 20-40% от массы композиции и включает соединение, состоящее из структурного элемента E₂ и по крайней мере одного структурного элемента E₁, и/или E₃, и/или Е₄ общей формулы

где R₁ метил, этил, н-пропил, изопропил или незамещенный или СН₃ С₃Н₇-замещенный фенил;
R₂ CH₂ CH -, CH₂ CHCOO(CH₂)n или СН₂ С СОО (СН₂)n или R₁,
n 0,1,2,3;
М титан или цирконий.

2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что соотношение частиц между структурными элементами Е₂ и Е₁, и/или Е₃, и/или Е₄ во всех случаях составляет 50 1 10 1.

3. Материал по п.2, отличающийся тем, что соотношение частиц между структурными элементами Е₂ и Е₁, и/или Е₃, и/или Е₄ во всех случаях равно 30 1 20 1, предпочтительно 25 1.

4. Материал по п. 2 или 3, отличающийся тем, соотношение частиц между структурными элементами Е₂ Е₁ Е₃ Е₄ равно 25 1 1 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1