DE2130984A1 - Dental cement preparations - Google Patents
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Description
betreffend:concerning:
"Zahnzementzubereitungen" Zusatz zu DP 1 °4l 4-80 "Dental cement preparations" addition to DP 1 ° 4l 4-80
Die Erfindung betrifft Zahnzementzubereitungen auf der Basis von silicatischen Zahnzementpulvern und einer phosphorsäurehaltigen Anrührflüssigkeit.The invention relates to tooth cement preparations based on silicate tooth cement powders and one containing phosphoric acid Mixing liquid.
Silicatische Dentalzemente werden im allgemeinen hergestellt durch Mischen einer Phosphorsäurelösung mit Dentalzementpulvern, die ihrerseits in Form von feinen silicathaltigen Fritten bestehen unter Zugabe von Aluminium und Zink zu der Säurelösung vor dem Zusatz der Fritte zur Einstellung der Abbindezeit. Eine üblicherweise angewandte Anrührflüssigkeit besteht aus einer etwa 50 Vol.-%igen o-Phosphorsäure, enthaltend AluminiumSilicate dental cements are generally made by mixing a phosphoric acid solution with Dental cement powders, which in turn come in the form of fine Silicate frits are made with the addition of aluminum and zinc to the acid solution before the addition the frit to adjust the setting time. A commonly used mixing liquid consists of one about 50% by volume o-phosphoric acid, containing aluminum
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und Zink als "Modifikatoren" in solchen Mengenanteilen, daß in Lösung etwa 13 % freie Säure und etwa 35 % gemischte saure Phosphate von Zink und Aluminium vorliegen. Im allgemeinen handelt es sich bei der Fritte um ein Fluoraluminiumsilicat-Glas, enthaltend Natrium und Calcium, welches in erster Näherung folgender Summenformel entspricht:and zinc as "modifiers" in proportions such that there are about 13 % free acid and about 35% mixed acidic phosphates of zinc and aluminum in solution. In general, the frit is a fluoroaluminium silicate glass containing sodium and calcium, which corresponds to the following empirical formula as a first approximation:
2Na.3Ca.3,5Al2O5.9(SiO2F).O,5P2O^.2Na.3Ca.3,5Al 2 O 5 .9 (SiO 2 F) .O, 5P 2 O ^.
Ein entsprechendes Gemisch der Bestandteile hat eine zufriedenstellende Abbindezeit, das verfestigte Material besitzt eine geringe Löslichkeit in Wasser (0,7 %), es ist durchscheinend und erreicht in dauernd feuchtem Milieu eine zufriedenstellende Festigkeit (nach 24 h in Wasser bei 370C, d.i. Mundtemperatur, beträgt die DruckfestigkeitA corresponding mixture of the constituents has a satisfactory setting time, the solidified material has a low solubility in water (0.7%), it is translucent and achieves a satisfactory strength in a permanently moist environment (after 24 h in water at 37 ° C., ie Mouth temperature, is the compressive strength
>14- kg/mm ). Spezifikationen für Dentalzemente finden sich in British Specification 3365 aus 1969 und American Dental Association Specification No. 9·> 14- kg / mm). Specifications for dental cements can be found in British Specification 3365 from 1969 and American Dental Association Specification No. 9 ·
Es zeigte sich jedoch, daß Zahnfüllungen mit Zement nur etwa 3 bis 7 Jahre halten und einer der Gründe darin zu erblicken ist, daß eine mangelnde Wxderstandsfähigkeit gegenüber verdünnten, im Mund auftretenden Säuren vorliegt, wie Milchsäure, die im Speichel enthalten ist und durch bakterielle Tätigkeit in Dentalplatten gebildet wird, Zitronensäure aus Früchten und Getränken, .It turned out, however, that dental fillings with cement only last about 3 to 7 years and one of the reasons for this is too can be seen that there is a lack of resistance to dilute acids occurring in the mouth, such as lactic acid, which is contained in saliva and formed by bacterial activity in dental plates will, citric acid from fruits and beverages,.
In der alteren Anmeldung P 19 42 480.3 wird eine Anrührflüssigkeit zur Herstellung von Dentalzementen besserer Säurebeständigkeit vorgeschlagen. Danach erfolgt ein Mischen des Dentalzementpulvers mit einer PhosphorsäurelÖsung, enthaltend physiologisch unbedenkliche Metallionen aus der dritten Gruppe des Periodensystems mit einer Ordnungs-In the earlier application P 19 42 480.3 a mixing liquid is used proposed for the production of dental cements with better acid resistance. Then a Mixing the dental cement powder with a phosphoric acid solution containing physiologically harmless metal ions from the third group of the periodic table with an order
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zahl größer als 13» so daß man eine Masse erhält, die ausreichend lang plastisch ist, um sie vor dem Aushärten zum Dentalzement in gewünschter V/eise formen zu können.number greater than 13 »so that one obtains a mass which is sufficient is long plastic in order to be able to shape it into the desired shape before hardening to dental cement.
Es ist bekannt, daß derartige Phosphorsäurelösungen enthaltend mehr als ca. 5 1A des physiologisch unbedenklichen Metalls der 3. Gruppe des Periodensystems die Tendenz zur Ausscheidung von Kristallen bei längerem Stehen, z.B. 6 Monaten, haben und dadurch eine Verarmung der erwähnten Metallionen in der Phosphorsäure eintritt. Diese Verarmung führt zu nicht optimalen Eigenschaften der Zahnfüllungen, die unter Verwendung dieser 11 alten"Lösungen hergestellt wurden. Für optimale Säurebeständigkeit der Füllungen soll im Zement jedoch die größtmögliche Menge an Metall der 3· Gruppe vorliegen.It is known that such phosphoric acid solutions containing more than about 5 1 A of the physiologically harmless metal of the 3rd group of the periodic table have a tendency to precipitate crystals when standing for a long time, for example 6 months, and thereby deplete the metal ions mentioned in the phosphoric acid entry. This impoverishment leads to non-optimal properties of the dental fillings, which were produced using these 11 old "solutions. For optimal acid resistance of the fillings, however, the largest possible amount of metal of the 3 · group should be present in the cement.
Es zeigte sich, daß diese Probleme dadurch gelöst werden können, daß man das Metall oder eine entsprechende Metallverbindung aus der dritten Gruppe des Periodensystems dem Zementpulver und nicht so sehr der Anrührflüssigkeit zusetzt. Findet die Lösung jedoch innerhalb einer kurzen Zeit, z.B. von 6 Monaten, Anwendung, so kann sich sowohl im Zementpulver als auch in der Anrührflüssigkeit das Metall aus der dritten Gruppe des Periodensystems befinden, was in manchen Fällen vorteilhaft ist.It has been found that these problems can be solved by using the metal or a corresponding metal compound from the third group of the periodic table is added to the cement powder and not so much to the mixing liquid. Find the Solution, however, within a short period of time, e.g. 6 months, can result in both the cement powder and the Mixing liquid are the metal from the third group of the periodic table, which is advantageous in some cases.
Die Erfindung betrifft somit Zahnzementzubereitungen, bei denen im silicatischen Zahnzementpulver und gegebenenfalls auch in der Anrührflüssigkeit ein metall bzw. eine Metallverbindung eines physiologisch unbedenklichen Metalls aus der dritten Gruppe des Periodensystems mit einer Ordnungszahl größer als 13 enthalten ist.The invention thus relates to tooth cement preparations, in which in the silicate tooth cement powder and optionally also in the mixing liquid a metal or a metal compound of a physiologically harmless metal from the third group of the periodic table with an atomic number greater than 13 is included.
Die Korngröße des Zementpulvers liegt bei maximal 50/um, vorzugsweise jedoch unter ^O/The grain size of the cement powder is a maximum of 50 μm, but preferably below ^ O /
Zu den Metallen der dritten Gruppe, die erfindungsgemäß angewandt werden können als Metall oder in Form seiner Verbindung, können die seltenen Erdmetalle genannt werden, bevorzugt wird jedoch Gallium,Indium und Scandium,insbesondere Indium, welches zu denThe metals of the third group, which can be used according to the invention as a metal or in the form of its compound, can the rare earth metals are mentioned, but preference is given to gallium, indium and scandium, especially indium, which is one of the
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sten Zementen führt.the most cements.
Die Dentalzementpulver als solche sind bekannt ("Science of Dental Materials", E.W. Skinner und R.W. Phillips, W.B. Saunders & Co., London, 6. Auflage, 1967, Kap. 30)· Im allgemeinen ist das Erdalkalimetall der Silicate Calcium, jedoch kann, wenn gewünscht, auch Magnesium enthalten sein. Darüber hinaus enthält das Silicat auch ein Alkalimetall, wie Kalium oder insbesondere Natrium in Verbindung mit dem Phosphat und Fluorid. Solche silicatische Dentalzementpulver sind im Handel erhältlich.The dental cement powders as such are known ("Science of Dental Materials ", E.W. Skinner and R.W. Phillips, W.B. Saunders & Co., London, 6th Edition, 1967, chap. 30) · Im Generally, the alkaline earth metal of the silicates is calcium, but magnesium can also be included if desired. In addition, the silicate also contains an alkali metal such as potassium or especially sodium in combination with the phosphate and fluoride. Such silicate dental cement powders are commercially available.
Die Bestandteile,aus denen das Zementpulver hergestellt wird, umfassen Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Calciumfluorid, Natriumhexafluoroaluminat und Aluminiumphosphat. Es ist möglich, bei der Herstellung des Zementpulvers von Rohprodukten auszugehen, die eine Kombination obiger Elemente darstellen, z.B. Natriumoxid, Natriumfluorid, Aluminiumfluorid, Calciumoxid, Calciumphosphat, Natriumfluorophosphat. The ingredients from which the cement powder is made include silica, alumina, calcium fluoride, sodium hexafluoroaluminate, and aluminum phosphate. It is It is possible to start with raw products in the manufacture of the cement powder that represent a combination of the above elements, e.g. sodium oxide, sodium fluoride, aluminum fluoride, Calcium oxide, calcium phosphate, sodium fluorophosphate.
In dem erfindungsgemäß angewandten Dentalzementpulver beträgt der Anteil an SiCv, vorteilhafterweise 35 "bis 50, vorzugsweise 35 "bis 40, insbesondere 39 Teile, der Anteil an AIoO, 6 bis 30, vorzugsweise 20 bis 30, insbesondere 27 Teile, der Anteil an Erdalkalifluorid (berechnet als CaFp oder die entsprechenden Mengender anderen Fluoride) 7 bis 18, vorzugsweise 10 bis 14, insbesondere 12 Teile und der Anteil an Alkalihexafluoroaluminat (ausgedrückt als Na^AlFg oder die entsprechenden Mengen anderer Hexafluoroaluminate) 5 "bis 18, vorzugsweise 5 "bis 11, insbesondere 6 Teile und schließlich der Anteil an AlPO2, O bis 10, vorzugsweise 4 bis 1Θ, insbesondere 7 Teile.In the dental cement powder used according to the invention, the proportion of SiCv is advantageously 35 "to 50, preferably 35" to 40, in particular 39 parts, the proportion of AIoO, 6 to 30, preferably 20 to 30, in particular 27 parts, the proportion of alkaline earth fluoride ( calculated as CaFp or the corresponding amounts of the other fluorides) 7 to 18, preferably 10 to 14, especially 12 parts and the proportion of alkali hexafluoroaluminate (expressed as Na ^ AlFg or the corresponding amounts of other hexafluoroaluminates) 5 "to 18, preferably 5" to 11 , in particular 6 parts and finally the proportion of AlPO 2 , 0 to 10, preferably 4 to 1Θ, in particular 7 parts.
Wenn nicht anders angegeben, handelt es sich bei den hier ge-Unless otherwise stated, the here
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nannten Teilen und Prozenten jeweils um Gew.-Teile bzw. Gew.-%. Die Aluminosilicat-Dentalzementpulver werden im allgemeinen charakterisiert durch die Bestandteile und nicht so sehr durch die exakte Analyse. Diese Ziffernwerte unterscheiden sich etwas infolge der Flüchtigkeit von insbesondere Siiy während des Einschmelzens des Glasversatzes. Da die Analyse von derartigen Gläsern schwierig und aufwendig ist, werden für derartige Aluminosilicate üblicherweise die Anteile der Komponenten angegeben.named parts and percentages in each case by parts by weight and% by weight. The aluminosilicate dental cement powders are im generally characterized by the constituents and not so much by the exact analysis. These digit values differ somewhat due to volatility from particular Siiy during the melting of the glass offset. Since the analysis of such glasses is difficult and expensive, aluminosilicates of this type are usually the proportions of the components are given.
Physiologisch unbedenkliches Metall der dritten Gruppe des Periodensystems kann in einem Mengenanteil zwischen 0,5 und 15, vorzugsweise 5 bis 15, insbesondere 7 bis 11, speziell etwa 9 % InoO, oder die entsprechenden Mengen der anderen Metalloxide aus der dritten Gruppe.des Periodensystems vorliegen. Unter gewissen Umständen kann der Anteil bis zu 20 % gehen.Physiologically harmless metal of the third group of the periodic table can be present in a proportion between 0.5 and 15, preferably 5 to 15, in particular 7 to 11, especially about 9 % InoO, or the corresponding amounts of the other metal oxides from the third group of the periodic table . Under certain circumstances the percentage can go up to 20%.
Die Zubereitung kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Im folgenden wird zur Erläuterung der Erfindung in erster Linie Indium herangezogen, jedoch lassen sich in ähnlicher Weise auch die anderen Metalle der dritten Gruppe des Periodensystems anwenden.The preparation can be produced by various methods. The following is to explain the invention primarily indium, but the other metals of the third group can be used in a similar manner Apply group of periodic table.
Dentalzementpulver auf der Basis von Aluminiumsilicaten kann man mit Indium oder einer Indiumverbindung, z.B. einem Salz, mischen, so daß ein einfaches Gemisch der zwei Bestandteile vorliegt. Zur Verbesserung der Mischung kann man das Gemisch mahlen, das Indium oder die Indiumverbindung kann man in einem entsprechenden Lösungsmittel lösen und die Lösung dann auf die pulverförmigen Aluminiumsilicate auf-, tragen. Eine bevorzugte Methode besteht darin, Indium oder Indiumverbindung zuzumischen dem geschmolzenen Aluminiumsilicat oder dem Versatz, um eine homogene Schmelze* zu erhalten, in welcher sich Indium gleichmäßig verteilt. DasDental cement powder based on aluminum silicates can be mixed with indium or an indium compound, e.g. Salt, mix so that there is a simple blend of the two ingredients. Can improve the mix the mixture is ground, the indium or the indium compound can be dissolved in an appropriate solvent and then apply the solution to the powdered aluminum silicates. A preferred method is to use indium or indium compound to be admixed with the molten aluminum silicate or the offset in order to obtain a homogeneous melt * in which indium is evenly distributed. That
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Indium kann man als Metall- jedoch vorzugsweise in Form einer Verbindung anwenden, z.B. einer thermisch zersetzlichen Verbindung, wie das Carbonat oder insbesondere das Oxid oder Hydroxid. Es ist oft schwierig, das Oxid oder Hydroxid in der Glasschmelze zu dispergieren und eine Reaktion darin hervorzurufen, jedoch läßt sich dieses Problem lösen durch Schmelzen bei einerbemperatur von l480 bis lV>O°C mit feinen Oxiden bzw. Hydroxiden mit einer Teilchengröße unter 5/um, wie man sie z.B. durch Gefriertrocknen erhält. Das Schmelzverfahren wird bevorzugt, da damit ein gleichmäßiger Dentalzement nach Behandlung mit der Phosphorsäure erhalten wird. Dies hat einen besonderen praktischen Vorteil, da aus ästhetischen Gründen die Zahnfüllungen soweit..als irgend möglich dem umgebenden Zahnteil ähneln sollen. Dies gilt insbesondere für vordere Zähne, für die sich daher die erfindungsgemäßen Zahnzementzubereitungen besonders eignen.Indium can be used as a metal but preferably in the form apply a compound, e.g. a thermally decomposable compound, such as the carbonate or in particular the oxide or Hydroxide. It is often difficult to disperse and react the oxide or hydroxide in the glass melt cause, but this problem can be solved by melting at a temperature of 1480 to IV> 0 ° C with fine oxides or hydroxides with a particle size below 5 / um, as obtained e.g. by freeze-drying. The melting process is preferred because it is more uniform Dental cement is obtained after treatment with the phosphoric acid. This has a particular practical advantage since for aesthetic reasons the fillings as far as ... as any possibly resemble the surrounding tooth part. This is especially true of front teeth, which is why the Dental cement preparations according to the invention are particularly suitable.
Die Zementpulver nach der Erfindung werden mit der Phosphorsäure gemischt, um dadurch die Zahnzemente zu erhalten. Bei der Phosphorsäure kann es sich um o-Phosphorsäure oder eine kondensierte Phosphorsäure, wie Pyrophosphorsäure handeln. Handelsübliche ο-Phosphorsäure enthält geringe Mengen an kondensierten Phsophorsäuren und ist daher im Sinne der Erfindung sehr geeignet. Als Ausgangsprodukt verwendet man vorzugsv/eise eine hochkonzentrierte Phosphorsäure, z.B. 88 Gew.-?», die mit entsprechender Wassermenge auf ca. 50 Gew.-^ verdünnt wird. Die Phosphorsäuren können Aluminiumionen, wie üblich, enthalten, z.B. bis zu 2 Gew.-^ Al. In diesem Fall ist es zweckmäßig, das Aluminium in der konzentrierten Säure zu lösen und diese dann erst zu verdünnen.The cement powders according to the invention are mixed with the phosphoric acid to thereby obtain the dental cements. The phosphoric acid can be o-phosphoric acid or a condensed phosphoric acid, such as pyrophosphoric acid. Commercially available ο-phosphoric acid contains small amounts of condensed phosphoric acids and is therefore very suitable for the purposes of the invention. Used as a starting product it is preferable to use a highly concentrated phosphoric acid, e.g. 88 wt. 50 wt .- ^ is diluted. The phosphoric acids can contain aluminum ions, as usual, for example up to 2 wt .- ^ Al. In In this case it is advisable to dissolve the aluminum in the concentrated acid and only then to dilute it.
Wie bereits erwähnt, kann., im Sinne des älteren Vorschlags die Phosphorsäure auch physiologisch unbedenkliche Metallionen aus der dritten Gruppe des Periodensystems mit einer Ordnungszahl größer als 13 enthalten« Enthält nach der Erfindung sowohl das Zementpulver als auch die AnrührflüssigkeitAs already mentioned, can., In the sense of the older proposal the phosphoric acid also physiologically harmless metal ions from the third group of the periodic table with a Contains atomic number greater than 13 «According to the invention, it contains both the cement powder and the mixing liquid
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ein oder mehrere der Metalle der dritten Gruppe, so kann man in die Zahnzementzubereitung insgesamt mehr Metalle aus der dritten Gruppe einbringen, als wenn dieses nur in einer der Komponenten vorhanden ist. Ganz allgemein kann man sagen, daß die Säurebeständigkeit des Zements umso höher ist, je höher der Anteil an Metall der Gruppe III, z.B. Indium, darin ist.one or more of the metals of the third group, so you can in the dental cement preparation a total of more metals of the third group as if this were only present in one of the components. In general you can say that the acid resistance of the cement is higher the higher the proportion of Group III metal, e.g. Indium, is in it.
Schließlich können in der Lösung sich noch andere Stoffe, wie Fluoride, Äthylenglycol oder Borverbindungen befinden. Die in dem Zementpulver und in der Anrührflüssigkeit vorliegenden Metalle der dritten Gruppe können gleich oder unterschiedlich sein, bevorzugt wird in beiden Fällen Indium. Indium kann in der Phosphorsäure bis zu einer Konzentration von 5 Gew.-% vorliegen.Finally, other substances such as fluoride, ethylene glycol or boron compounds can also be found in the solution. The metals of the third group present in the cement powder and in the mixing liquid can be the same or different indium is preferred in both cases. Indium can be found in phosphoric acid up to one concentration of 5 wt .-% are present.
Die Konfektionierung der erfindungsgemäßen Zahnzementzubereitung geschieht als zweiteilige Packung, worin das erfindungsgemäße Zementpulver in dem einen Teil und die Phosphorsäure in dem anderen Teil vorliegt. Beim Mischen der beiden erhält man eine plastische Masse, die sich zu Zahnfüllungen formen läßt und schnell aushärtet. Das Mischungsverhältnis der beiden Komponenten liegt zwischen 1,6 und 1,4 g, vorzugsweise 1,6 bis 1,55 g Zementpulver auf 0,4· ecm Anmachflüssigkeit. Eine übliche Packung enthält zwei Behälter, einen für das Zementpulver und einen anderen·, insbesondere eine Flasche, für die Phosphorsäure. Die relativen Anteile von Pulver zu Säure liegen im allgemeinen zwischen 14 Gev/.-Teilen zu 6 Vol.-Teilen, also 14 g Pulver auf 6 ecm Flüssigkeit. Bei. einer anderen Ausführungsform beträgt das Verhältnis der beiden Komponenten 1,6 bis 1,4 g Pulver auf 0,4 ecm Flüssigkeit, der Inhalt der beiden Packungsteile wird gemischt, man erhält eine plastische Masse, die umgehend verarbeitet werden kann. Die beiden Teile der Packung sind beispielsweise durch eine Membran voneinander getrennt, dieThe packaging of the dental cement preparation according to the invention happens as a two-part pack, wherein the cement powder according to the invention in the one part and the Phosphoric acid is present in the other part. When you mix the two you get a plastic mass that turns into dental fillings lets shape and hardens quickly. The mixing ratio of the two components is between 1.6 and 1.4 g, preferably 1.6 to 1.55 g cement powder to 0.4 · ecm Mixing liquid. A common pack contains two containers, one for the cement powder and another, in particular a bottle for the phosphoric acid. The relative proportions of powder to acid are generally between 14 parts by volume to 6 parts by volume, i.e. 14 g of powder to 6 ecm of liquid. At. Another embodiment is Ratio of the two components 1.6 to 1.4 g of powder to 0.4 ecm of liquid, the contents of the two pack parts is mixed, you get a plastic mass that can be processed immediately. The two parts of the pack are separated from one another by a membrane, for example, which
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sich leichter zerstören läßt als das äußere Verpackungsmaterial. Unmittelbar bevor man die Membran zerstört, z.B. durch Quetschen des- Flüssigkeitteils mit den Fingern, xx wird der Inhalt jedes Teils sorgfältig gemischt und dann der Behälter geöffnet, so daß die plastische Masse gebrauchsfähig vorliegt.can be more easily destroyed than the outer packaging material. Immediately before the membrane is destroyed, e.g. by squeezing the liquid part with the fingers, xx the contents of each part are carefully mixed and then the container is opened so that the plastic mass is ready for use is present.
Die erfindungsgemäßen Dentalzemente sind dazu bestimmt, unmittelbar vor der Anwendung hergestellt zu werden, wobei die beiden Komponenten der Packung zusammengebracht, gemischt und in die erforderliche Form gebracht werden. Die gemischten Bestandteile bilden eine plastische Masse, die man gießen, formen, blasen oder in anderer Weise in dem gewünschten Sinn formen kann, während einer kurzen Zeit, in der das Gemisch die plastischen Eigenschaften beibehält.The dental cements according to the invention are intended to To be prepared immediately before use, with the two components of the pack brought together, mixed and brought into the required form. The mixed components form a plastic mass, the you can pour, shape, blow or otherwise shape in the desired way, for a short period of time, in which the mixture retains its plastic properties.
Die für eine Portion Dentalzement erforderliche Phosphorsäuremenge läßt sich leicht aus dem Behälter entnehmen mit Hilfe einer Pipette oder einem Tropfer oder dergl. Es wird dann mit der entsprechenden Menge Zementpulver gemischt, die Komponenten mischen sich schnell zu einer homogenen Masse, die innerhalb weniger Minuten auszuhärten beginnt und im üblichen vollständig hart ist innerhalb von etwa 5 min nach dem Mischen. Die Aushärtegeschwindigkeit, die Festigkeit des fertigen Produkts usw. läßt sich teilweise einstellen durch das Verhältnis Pulver zu Flüssigkeit. Dieses sollte idealerweise zwischen 1,4 und 1,6 g Pulver und 0,4 ecm Flüssigkeit liegen. Zu wenig oder zu viel Pulver im Gemisch erschwert häufig das Formen, jedoch ist es nicht wesentlich, diese Mengenverhältnisse einzuhalten. Eine sorgfältige Abstimmung der pulverförmigen und flüssigen Komponenten führt zu einer brauchbaren plastischen Masse, die in entsprechender Zeit aushärtet. Ein oft zu guten Ergebnissen führendes Verhältnis Pulver zu Flüssigkeit beträgt 1,5 g auf 0,4 ecm, jedoch kann man manchmal steifereThe amount of phosphoric acid required for one serving of dental cement can be easily removed from the container with the help of a pipette or a dropper or the like. It is then mixed with the appropriate amount of cement powder mixed, the components mix quickly to form a homogeneous mass that cures within a few minutes starts and is usually completely hard within about 5 minutes of mixing. The curing speed, the firmness of the finished product etc. can be adjusted in part by the powder to liquid ratio. This should ideally be between 1.4 and 1.6 g powder and 0.4 ecm liquid. Too little or too much powder in a mixture often makes molding difficult, but it is it is not essential to adhere to these proportions. Careful matching of powder and liquid Components leads to a usable plastic mass, which hardens in a corresponding time. Often too good The resulting powder to liquid ratio is 1.5 g to 0.4 ecm, but it can sometimes be stiffer
xx oder Aufstechen mit einer innen dafür vorge- - 9 sehenen Nadel,xx or piercing with one provided inside - 9 Needle,
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Mischungen mit einem Verhältnis von 1,6 g auf. 0,4- ecm bevorzugten.Mixtures with a ratio of 1.6 g. 0.4- ecm preferred.
Mit Hilfe der erfindungsgeinäßen Zubereitungen erhält man leicht Dentalzemente, die den Anforderungen nach British Specification $6$ hinsichtlich Druckfestigkeit, Aushärtezeit, Durchsichtigkeit, Löslichkeit und Arsengehalt entsprechen.With the help of the preparations according to the invention, dental cements are easily obtained which meet the requirements of the British Specification $ 6 $ with regard to compressive strength, curing time, transparency, solubility and arsenic content.
Es kann angenommen werden, daß die Dentalzemente eine Struktur enthaltend Glasteilchen aufweisen, die oberflächlich reagiert haben und gebunden v/orden sind in einer Grundmasse über Calcium überbrückte hochmolekulare Indium- (oder ein anderes Metall der dritten Gruppe) -Aluminophosphatsilicate. Die Untersuchungen mit einer Elektronensonde an einem Zement aus einem indiumhaltigen Aluminiumsilicatpulver und 50$iger Phosphorsäure zeigen, daß die Konzentration von Indium in der Grundmasse 50 °/o der in dem Glas war und daß das Indium in der Grundmasse gleichmäßig verteilt vorliegt. Der Dentalzement ist vorzugsweise nicht ganz weiß und folglich liegt das physiologisch unbederKLiche Metall der dritten Gruppe in dem Zement vorzugsweise in der dreiwertigen Stufe vor. Im folgenden wird die bevorzugte Herstellungsweise beim Zementpulver nach der Erfindung anhand von indiumhaltigen Zementen nach dem Schmelzverfahren näher erläutert.It can be assumed that the dental cements have a structure containing glass particles which have reacted on the surface and are bound in a matrix of high molecular weight indium (or another metal of the third group) -aluminophosphate silicates bridged by calcium. The investigations with an electron probe on a cement from an indium-containing aluminosilicate and 50 $ phosphoric acid show that the concentration of indium in the matrix 50 ° / o was in the glass and that the indium is present uniformly distributed in the matrix. The dental cement is preferably not entirely white and consequently the physiologically non-precious metal of the third group in the cement is preferably in the trivalent state. In the following, the preferred production method for cement powder according to the invention is explained in more detail using indium-containing cements by the melting process.
Der Versatz für das Zementpulver wird in einer Kegelmühle aus Porzellan mit Porzellankugeln etwa 1 h gemischt. Das Indium wird vorzugsweise als Indiumoxid mit einer Teilchengröße von unter 5/um eingesetzt. Das Gemisch wird dann in einen Sillimanit-Tiegel mit Platininnenfläche und einem Platindeckel eingefüllt. Bei großen Ansätzen kann man auchThe mixture for the cement powder is mixed in a cone mill made of porcelain with porcelain balls for about 1 hour. The indium is preferably used as indium oxide having a particle size of less than 5 / u m. The mixture is then poured into a sillimanite crucible with a platinum inner surface and a platinum lid. With large approaches you can too
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mit einem Sillimanit-Tiegel arbeiten, jedoch müssen die aus dem Tiegelmaterial ausgelaugten Anteile von Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid beim Versatz berücksichtigt werden. Das Gemisch-wird in dem Tiegel allmählichf ζ·Β0 in einem Ofen, in 4 h auf etwa 1Λ50 G aufgeheizt und etwa 2 h bei dieser Temperatur gehalten. Es werden von Zeit zu Zeit Proben gezogen und diese "auf die Klarheit nach dem Abschrecken geprüft. Während der Reaktion geht das Pulvergemisch in einen Glasfluß über. Die Reaktion ist beendet, wenn eine Probe nach dem Abschrecken klar oder nur·schwach durchscheinend ist. Der Tiegel wird dann aus dem Ofen genommen bzw. die Beheizung beendet, der Glasfluß auf eine glatte wärmeleitende Fläche aufgegossen, auf v/elcher er nicht haftet, z.B. in eine dicke Tasse aus korrosionsbestündigem Stahl. Wenn, das Glas erstarrt ist, d. i. nach etwa 1 min, wird die Tasse nun zur Abschreckung des Glases in V/asser gebracht. Die so erhaltene Glasfritte wird gewaschen, getrocknet, aufgemahlen und dann gesiebt, z.B. durch ein Nylongewebe, lviaschenweite etwa 60/um.work with a Sillimanit crucible, but the proportions of aluminum oxide or silicon dioxide leached from the crucible material must be taken into account when moving. The mixture is heated in the crucible allmählichf ζ · Β 0 in an oven, in 4 hours to about 1Λ50 G and about 2 maintained at this temperature. Samples are taken from time to time and these are checked for clarity after quenching. During the reaction, the powder mixture changes into a glass flow. The reaction is ended when a sample is clear or only slightly translucent after quenching crucible is then removed from the oven and the heating completed, the flow of glass on a smooth heat-conducting surface bonded, does not adhere to v / hich it, for example. When the glass has solidified into a thick cup korrosionsbestündigem steel, di around 1 The glass frit obtained in this way is washed, dried, ground up and then sieved, for example through a nylon fabric, vial size about 60 μm.
Ist die Härtezeit des Zements aus dem Gemisch der gesiebten Fritte mit der Phosphorsäure unerwünscht lang, kann man die gesiebte Fritte weiter aufmahlen und nochmals sieben. Die Aushärtung soll im allgemeinen in 3 bis 8 min, vorzugsweise in 4·,5 min, bei 370C erfolgen (BS 3365;. Ist die Aushärtezeit zu kurz, so kann man die gesiebte Fritte mit Wasser aufschlämmen und das gröbere Korn von dem feineren trennen, woraufhin das gröbere Korrjgetrocknet wird.If the hardening time of the cement from the mixture of the sieved frit with the phosphoric acid is undesirably long, the sieved frit can be ground up further and sieved again. The hardening should generally take place in 3 to 8 minutes, preferably in 4.5 minutes, at 37 ° C. (BS 3365; Separate the finer ones, after which the coarser Korrj is dried.
Ist die Härtezeit zwar entsprechend, jedoch die Konsistenz und Fließfestigkeit bei! dem bevorzugten Verhältnis Pulver zu Flüssigkeit von 1,6 g auf O1^f ecm ungenügend, so kann man die gesiebte Fritte in kochendem V/asser, z.B.l bis 2 h,vor dem Trocknen und nochmaligem Prüfer erhitzen. Die Konsistenz oder Fließfähigkeit des Gemisches - 11 -Is the hardening time appropriate, but the consistency and flow resistance ? the preferred ratio of powder to liquid of 1.6 g O 1 ^ f ecm insufficient, it may be the sieved frit in boiling v / ater, Zbl to 2 h, heat up prior to drying and repeated examiner. The consistency or fluidity of the mixture - 11 -
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ist dann besser; wenn die Aushärtezeit über den gewünschten Wert ansteigt, kann man das gesiebte Pulver noch etwas mahlen.is better then; if the hardening time rises above the desired value, you can still use the sieved powder a little grind.
Die Erfindung wird noch an folgenden .Beispielen näher erläutert. Wenn nicht anders angegeben, sind die Zementpulver in obiger Weise hergestellt worden. Die Korrosionsbestimmungen der Zemente erfolgten im Sinne der British Specification 33ό5ιThe invention is further illustrated by the following examples. Unless otherwise stated, the cement powders have been produced in the above manner. The corrosion regulations the cements were made in accordance with British Specification 33ό5ι
indem zylindrische Prüfkörper für. die Druckfestigkeit nach den Bei-B.eispielen 1 -und 2 und scheibenförmige für die Bestimmung der Löslichkeit nach den restlichen Beispielen" während den angegebenen Zeiten bei einer Temperatur von unter 37 C (Körpertemperatur) in die speziellen Sauren eingetaucht wurden. Nach jedem Zeitintervall wurden die Prüfkörper herausgenommen, in Wasser mit Hilfe von Ultraschall gereinigt, in einem geschlossenen Gefäß bei 100 % relativer Feuchte und Raumtemperatur gelagert, dann aus dem Behälter genommen und gewogen. Die Ergebnisse sind direkt vergleichbar und die Gewichtsverluste additiv.by using cylindrical test specimens for. the compressive strength according to the examples 1 and 2 and disk-shaped for the determination of the solubility according to the remaining examples " immersed in the special acids for the specified times at a temperature below 37 C (body temperature) became. After each time interval, the test specimens were removed, cleaned in water with the aid of ultrasound, stored in a closed vessel at 100% relative humidity and room temperature, then removed from the container and weighed. The results are directly comparable and the weight losses are additive.
B e i s ρ i e 1 1 For s ρ ie 1 1
Glasversatz für das Zementpulver -Glass offset for the cement powder -
Gew.-SGew.-S
43,2 14,5 12,443.2 14.5 12.4
' 6,26.2
56 ' 13,5 56 '13.5
In(OH)5 (gefriergetrocknet) 10,2In (OH) 5 (freeze dried) 10.2
Die Bestandteile des Versatzes wurden zu einer klaren Schmelze eingeschmolzen, diese dann in Wasser gegossen,The components of the batch were melted into a clear melt, which was then poured into water,
die Schmelztemperatur betrug 14700C. Die abgeschreckte Prittethe melt temperature was 1470 0 C. The quenched Pritte
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war ein klares Glas mit schwach gelblichem Ton. Die Röntgenanalyse ergab keine Hinweise für kristalline Reste. Der Indiumgehalt, bezogen auf Metall, betrug 6,3 Gew.-%.was a clear glass with a pale yellowish tone. The X-ray analysis gave no evidence of crystalline residues. The indium content, based on metal, was 6.3% by weight.
Die abgeschreckte Pritte wurde auf eine Kbr.rgröße unter 40/Um aufgemahlen und dann zur Herstellung der Dentalzemente vermit (a) einer handelsüblichen Phosphorsäure, enthaltend 50 Υο1.-% o-Phosphorsäure und Aluminium und Zink, so daß 13 % freie Säure und 35 % gemischte Zink- und Aluminiumphosphate vorliegen, und (b) einer indiumhaltigen Phosphorsäure nach dem älteren Vorschlag, enthaltend 5,65 Gew.-% In5+, 1,40 Gew.-% Al5+, 29,42 Gew.-% gebundene Phosphate (H2PO4O, 16,28 Gew.-% freie Phosphate (H3PO4), 1,48 Gew.-% H2F2, 44,77 Gew.-% Wasser, Ί,ΟΟ Gew.-% Äthylenglykol.The quenched Pritte was ground to a size below 40 μm and then mixed with (a) a commercially available phosphoric acid containing 50 % o-phosphoric acid and aluminum and zinc, so that 13% free acid and 35 %, were used to produce the dental cements % mixed zinc and aluminum phosphates are present, and (b) an indium-containing phosphoric acid according to the older proposal, containing 5.65% by weight In 5+ , 1.40% by weight Al 5+ , 29.42% by weight bound phosphates (H 2 PO 4 O, 16.28% by weight of free phosphates (H 3 PO 4 ), 1.48% by weight of H 2 F 2 , 44.77% by weight of water, Ί, ΟΟ% by weight .-% ethylene glycol.
Der aus der Anruhrflüssigkeit (a) erhaltene Dentalzement benötigte eine Aushärtezeit von 3,5 min, erreichte eine Druckfestigkeit von 14,8 kg/mm und hatte eine Wasserlöslichkeit von 0,8 Gew.-%. Das Verhältnis Pulver zu Flüssigkeit betrug 4 g/ccm.The dental cement obtained from the mixing liquid (a) Required a curing time of 3.5 minutes, achieved a compressive strength of 14.8 kg / mm and had water solubility of 0.8% by weight. The powder to liquid ratio was 4 g / ccm.
Die überlegenen Eigenschaften der erfindungsgemäßen ! Zahnfüllungen gehen anhand des Verlustes in Gew.-% aus der Tabelle I hervor.The superior properties of the ! Tooth fillings are shown in Table I on the basis of the loss in% by weight.
T.ABELL E IT. TABLE E I
gemahlene Indium- Vergleichground indium comparison
haltige Fritte + hü. Fritte +containing frit + hü. Frit +
H^PO4 - Lösung H5PO4 -Lösung H ^ PO 4 - Solu tion H 5 PO 4 solution
ohne Indium mit Indiumwithout indium with indium
Milchsäure pH3Lactic acid pH3
nach 24 h 2,5 2,0 ' 11,2after 24 hours 2.5 2.0 '11.2
nach weiteren 72 h 4,7 3,9 18,0after a further 72 hours 4.7 3.9 18.0
(gepuffert, 0,1 n)(buffered, 0.1 n)
- 13 -- 13 -
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Beispiel 2 Example 2
Die Schmelztemperatur betrug etwa 1450°0, die abgeschreckte Fritte war ein klares Glas. Die Eöntgenanalyse konnte keine Anhaltspunkte für restliche Kristallinität erbringen.The melting temperature was about 1450 ° 0, the quenched frit was a clear glass. The X-ray analysis could not Provide evidence of residual crystallinity.
Die abgeschreckte Fritte wurde auf eine Korngröße <40 ,van. auf gemahlen und die handelsübliche Anmachflüssigkeit des Beispiels 1 angewandt. Aushärtzeit 4 min, Druckfestigkeit des Zements 19 kg/mm2, Wasserloslichkeit 0,65 Gew.-%, Verhältnis Pulver zu Flüssigkeit 4 g/ccm.The quenched frit was reduced to a grain size <40 , van. on ground and the commercially available mixing liquid of Example 1 applied. Curing time 4 min, compressive strength of the cement 19 kg / mm 2 , water solubility 0.65% by weight, powder to liquid ratio 4 g / ccm.
Aus der Tabelle II geht die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Zahnfüllungen anhand des Gewichtsverlustes hervor.Table II shows the superiority of the tooth fillings according to the invention based on the weight loss.
- 14 -- 14 -
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TABELLE IITABLE II
erfindungsgem. Fritten + EUPO^-Lösungaccording to the invention Fries + EUPO ^ solution
Milchsäure pH3 nach 24 h 3,0 11 " nach weiterenLactic acid pH3 after 24 h 3.0 11 "after further
96 h 4,496 h 4.4
" π.· 5 Tagen 7,5' 0,2 η-Essigsäure nach insg."π. · 5 days 7.5 ' 0.2 η-acetic acid after a total of
24 h24 hours
1,01.0
xx gepuffert, 0,1 η
Beispiele xx buffered, 0.1 η
Examples
Vergleich hü. Fritte + H,P04-LösungComparison hü. Frit + H, P0 4 solution
10,210.2
23,0 30,923.0 30.9
3,23.2
3 bis 513 to 51
In der folgenden Tabelle III ist der Versatz für die Fritte, die Einschmelztemperatur und die Schmelzzeit angegeben. Alle Produkte waren klar, nur die Produkte nach Beispiel 5, 21, 45, 46 waren opak und die Produkte der Beispiele 22, 48 und 51 durchscheinend.In the following table III the offset for the frit is the melting temperature and the melting time are given. All products were clear, only the products according to example 5, 21, 45, 46 were opaque and the products of Examples 22, 48 and 51 were translucent.
109853/ 1897109853/1897
TABELLE IIITABLE III
spielat
game
ι. ι ι I
ι.
0CMelting temp.
0 C
cncn
CXl 00CXl 00
-Λ-Λ
σ»σ »
Forts. TABELLE III:Continued TABLE III:
Forts, zuForts, too
TABEL L E IIITABLE L E III
CD CO OOCD CO OO
spielat
game
temp.,Schm € lz- "~ o c
temp.,
' Temp.at this
' Temp.
I 32
I.
GO CD CD 00GO CD CD 00
Ports. TABELLE III:Ports. TABLE III:
Ports, zu !TABELLE. IIIPorts, too! TABLE. III
spielat
game
temp. ' c Enamel q
temp. ' c
Temp.'
h At this
Temp. '
H
to ο
to
ι 46
ι
GO CD CO 00GO CD CO 00
COCO
Forts TABELLE:Forts TA BELLE:
Forts, zu - T A BELLE IIIForts, to - TA BELLE III
CD COCD CO CD CJlCD CJl caapprox
oooo toto
spielAt- :
game
·» cMelting temp. O
· »C
h At di es'eü »'tfemp.
H
2
• •
2
•
oooo
I -ΛI -Λ
OJ CD CD OOOJ CD CD OO
Die Versätze für die Beispiel= 3 bis 18 wurden in einem Sillimanit-Tiegel und für die Beispiele 19 "bis 51 in einem Platin-Tiegel eingeschmolzen.The offsets for example = 3 to 18 were in one Sillimanit crucible and for examples 19 "to 51 in one Platinum crucible melted down.
• ·• ·
Das Produkt des Beispiels 48 ist das beste, da die höchste Festigkeit erreicht wird.The product of Example 48 is the best because it is the highest Strength is achieved.
Das Produkt des Beispiels 48 enthielt 38,23 fo SiO2, 31.91 fo Al2O3, 8,95 fo CaO, 9i28 fo In3O3, 3,53 # Na3O, 3i88 f0 P2O5, 7,12 fo F, also insgesamt 102,9 f°· Einige dieser Elemente sind nicht vollständig als Oxide vorliegend sondern können auch als Fluoride gegenwärtig sein. Aus diesem Grunde übersteigt die Summe der Gehalte 100 .fo. The product of Example 48 contained 38.23 fo SiO 2 , 31.91 fo Al 2 O 3 , 8.95 fo CaO, 91 28 fo In 3 O 3 , 3.53 # Na 3 O, 3i88 f 0 P 2 O 5 , 7 , 12 fo F, so a total of 102.9 f ° · Some of these elements are not completely present as oxides but can also be present as fluorides. For this reason the sum of the contents exceeds 100 .fo.
Das Produkt des Beispiels 48 wurde mit einer indiumhaltigen. Phosphorsäure nach Beispiel 1 gemischt. Der Zement hatte folgende Eigenschaften: Härtezeit 4,5 min, Wasserlöslichkeit 0,6 fo, mittlere Druckfestigkeit 22,5 kg/mm . Die Ergebnisse der Korrosionsuntersuchungen sind in Tabelle 4 zusammengefaßt. Die Milch- und Zitronensäuren sind 0,1 η hinsichtlich der Anio-The product of Example 48 was made with an indium-containing. Phosphoric acid according to Example 1 mixed. The cement had the following properties: hardening time 4.5 min, water solubility 0.6 fo, average compressive strength 22.5 kg / mm. The results of the corrosion tests are summarized in Table 4. The lactic and citric acids are 0.1 η in terms of the anion
nenkonzentration und wurden auf die angegebenen pH-Werte eingestellt durch Zugabe von Natriumhydroxid. Die Essigsäure war 0,2 η und nicht gepuffert. Sie hatte also einen pH-Wert von 3.5.nenkonzentration and were adjusted to the specified pH values by adding sodium hydroxide. The acetic acid was 0.2 η and not buffered. So it had a pH of 3.5.
- 20 -- 20 -
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nach Zk Tabel
according to Zk
h k
H
Gevr,-fo
2,8Indium cement
Gevr, -fo
2.8
Gev/.-'/ό
18,9hü.Silicate cement
Gev /.-'/ ό
18.9
Ein scandiumhaltiges Dentalzementpulver wurde hergestellt durch Einschmelzen eines Gemischs von 39 L/° SiOp, 27 /S Al2O 11 c/o CaP2, 6 c/o Sc2Oo1 8 tf Na3AlP6, 9 /0 AlPO^5 Einschmelztemperatur l450°C, Schmelzzeit 2 h. Es wurde abgeschreckt, gemanlen und auf eine Korngröße unter 60/um gesiebt. Das Produkt war durchscheinend.A scandiumhaltiges dental cement powder was prepared by melting a mixture of 39 L / ° siop, 27 / S Al 2 O 11 c / o CaP 2, 6 c / o Sc 2 Oo 1 8 tf Na 3 AlP 6, 9/0 AlPO ^ 5 Melting temperature 1450 ° C, melting time 2 h. It was quenched, milled and sieved to a grain size below 60 μm. The product was translucent.
Der mit handelsüblichen Phosphorsäuren des Beispiels 1 erhaltene Zement hatte eine Härtezeit von 3,5 min.The cement obtained with commercially available phosphoric acids from Example 1 had a hardening time of 3.5 minutes.
109 853/1897109 853/1897
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