DE102005041115A1

DE102005041115A1 - Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen, die ein Gas freisetzen

Info

Publication number: DE102005041115A1
Application number: DE102005041115A
Authority: DE
Inventors: Jeff A. Wagner; Neil T. Jessop
Original assignee: Ultradent Products Inc
Current assignee: Ultradent Products Inc
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2006-03-02
Also published as: GB0516696D0; JP2006070033A; MX2007002192A; BRPI0514378A; WO2006026065A2; US20060047012A1; WO2006026065A3; GB2418429B; EP1789009A2; GB2418429A; US7173075B2

Abstract

Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen zum Füllen und/oder Abdichten eines Zahnwurzelkanals. Die Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen enthalten ein polymerisierbares Material, das beim Polymerisieren schrumpft. Die Zusammensetzungen enthalten außerdem eine ein Gas freisetzende Komponente, welche die durch die Polymerisation des polymerisierbaren Materials hervorgerufene Schrumpfung mindestens teilweise ausgleicht. Die ein Gas freisetzende Komponente gleicht die Polymerisationsschrumpfung aus durch Erzeugung von winzigen Gasblasen in dem polymeren Material, die eine Ausdehnung desselben bewirken. Die ein Gas freisetzende Komponente kann eine Säure und eine Base, wie z. B. Citronensäure und Natriumbicarbonat, sein, die, wenn sie miteinander vermischt werden, Kohlendioxid abgegen. Die Zusammensetzungen enthalten außerdem ein Dispergiermittel, um die Gasblasen innerhalb der Zusammensetzung zu verteilen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zusammensetzungen, die in der Zahnmedizin zum Abdichten (hermetischen Verschließen) und/oder Füllen eines Zahnpräparats verwendet werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich insbesondere auf Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen, die intern ein Gas freisetzen, um Schrumpfungseffekte auszugleichen, die während der Polymerisation auftreten.

In der Zahnmedizin und auf anderen Gebieten werden häufig Harze als Abdichtungsmittel (Verschlussmittel) und Füllmittel verwendet. Neuere Entwicklungen in der Harztechnologie haben zu sehr starken Harzen mit verbesserten Bindungseigenschaften geführt.

Harze sind nützliche Abdichtungsmittel, weil sie nicht-porös gemacht werden können und starke Bindungseigenschaften aufweisen. Sie haben die Fähigkeit, gegen das Eindringen von Bakterien und anderen Fremdmaterialien und die dadurch resultierende Kontamination des darunterliegenden Gewebes zu verhindern.

Harze sind gute Füllmittel, weil sie leicht geformt werden können, gut abbinden und sehr hart und dauerhaft sind. Harze sind in der Regel fließfähig, wenn sie auf ein Material aufgebracht werden. Da ein Harz zu Beginn fließfähig ist, kann es die Gestalt eines Leerraums, beispielsweise eines Hohlraums oder eines Zahnpräparats in einem Zahn, annehmen. Wenn das Harz jedoch polymerisiert ist, ist es sehr hart und dauerhaft und haftet gut an dem umgebenden Gewebe.

Ein Nachteil der konventionellen Harze besteht darin, dass sie in der Regel schrumpfen, wenn sie polymerisieren (d.h. aushärten). Während der Polymerisation werden die Polymer-Monomeren chemisch gebunden, wodurch sie besser geordnet werden und dichter gepackt werden können. Eine besser geordnete Konfiguration führt im Allgemeinen zu einer Abnahme des Volumens des polymeren Materials. Die während der Polymerisation festgestellte Volumenabnahme ist bekannt als "Polymerisationsschrumpfung".

Es wurden bereits viele Versuche durchgeführt, um die Polymerisationsschrumpfung zu vermindern oder zu eliminieren. Eine übliche Methode besteht darin, der Zusammensetzung Füllstoffe zuzusetzen. Weil der Füllstoff keiner Polymerisation unterliegt, trägt er nicht zur Schrumpfung bei. Wenn der Prozentsatz des Polymers in der Zusammensetzung vermindert wird, wird proportional dazu die Gesamtschrumpfung der Zusammensetzung verringert. Zwar kann durch Zugabe von Füllstoffen das Ausmaß der Schrumpfung vermindert werden, die Füllstoffe allein können jedoch eine Schrumpfung nicht eliminieren, weil eine bestimmte Menge an Polymer stets erforderlich ist. Außerdem kann die Füllstoffmenge begrenzt sein durch die erforderlichen oder erwünschten Eigenschaften des fertigen Verbundwerkstoffs.

Es wurde auch bereits versucht, der Polymerisationsschrumpfung entgegenzuwirken durch Verwendung spezieller Monomerer, die keiner oder einer geringen Schrumpfung oder sogar einer Expansion während der Polymerisation unterliegen. So werden beispielsweise bei einigen Harzen des Standes der Technik zyklische Monomere zur Durchführung der Polymerisation verwendet. In diesem Fall wird durch die Ringöff nung das Volumen des Harzes vergrößert und die Schrumpfung ausgeglichen, die in der Polymerisationsstufe auftritt.

Obgleich mit diesen Verbindungen die Schrumpfung vermindert werden kann, ist ihre Verwendbarkeit sehr begrenzt. Zum einen hängen die Endeigenschaften des Verbundwerkstoffs von den zur Herstellung des polymeren Materials verwendeten Monomeren ab. Daher wird dann, wenn ein spezielles Monomer wegen seiner Nicht-Schrumpfungseigenschaften verwendet wird, dieses dem Endprodukt auch seine ihm eigenen Eigenschaften verleihen. Darüber hinaus ist der Bereich der möglichen Charakteristika und Eigenschaften ebenfalls beschränkt, weil nur eine begrenzte Anzahl von nicht schrumpfenden Polymeren verfügbar ist. Diese Methode der Verminderung der Polymerisationsschrumpfung kann bei vielen existierenden Harzen nicht angewendet werden, die wegen ihrer Eigenschaften unter spezifischen Bedingungen und für spezifische Zwecke entwickelt worden sind. Außerdem wären zufällig übereinstimmende Umstände erforderlich, um ein Polymer zu finden, bei dem die Polymerisationsschrumpfung optimiert werden kann und dadurch zu einem Material mit optimalen Eigenschaften führen würde.

Ogleich es einige Verfahren gibt, beispielsweise die Verwendung eines Füllstoffs oder die Verwendung von Polymeren mit niedriger Schrumpfung, bei denen eine minimale Polymerisationsschrumpfung auftritt, gibt es dennoch eine große Nachfrage nach einer weiteren Verminderung der Polymerisationsschrumpfung oder nach einem vollständigen Ausgleich seiner Effekte. Auch eine Schrumpfung in geringem Umfang kann die Leistungsfähigkeit eines Harzes negativ beeinflussen. Dies gilt insbesondere für spezielle Anwendungen, wie z.B. für Zahnabdichtungsmittel und Zahnfüllmittel.

So ist es beispielsweise bei einem endotonischen Zahnwurzelkanal-Behandlungsverfahren, bei dem der Wurzelkanal unter Verwendung spezieller Wurzelkanal-Werkzeuge und -Spüleinrichtungen gereinigt wird, wichtig, den gereinigten Wurzelkanal zu füllen und abzudichten, um zu verhindern, dass der tote Zahn weiter zerfällt, wodurch die Integrität des Zahns geschädigt werden könnte und eine Infekti on hervorgerufen werden könnte. Bei einem typischen Verfahren werden ein oder mehrere weiche, elastische, nadelförmige Einsätze, bekannt als "Guttapercha-Spitzen", in jeden Wurzelkanalzweig eingesetzt, um den Wurzelkanal mindestens teilweise zu füllen und abzudichten.

Bei den konventionellen Verfahren sind mehrere Guttapercha-Kegel pro Wurzelkanal erforderlich und es müssen umständliche "Nachkondensations-Methoden" durchgeführt werden. Bei einigen Verfahren ist es erforderlich, das Guttapercha zu erhitzen in dem Bestreben, es dazu zu veranlassen, in die seitlichen Kanäle zu fließen. Diese Methode in Kombination mit den im Allgemeinen hydrophilen Eigenschaften von Guttapercha erschwert jedoch die Erzielung einer guten Anpassung an die Kanalwände und eines guten Fließens in die Dentin-Kanäle.

Es wurden bereits Harze in Kombination mit Guttapercha und antiseptischen Pasten verwendet, um Wurzelkanäle nach einem Wurzelkanal-Behandlungsverfahren zu füllen und abzudichten. Die zusammengesetzten Harze (Verbundharze) stellen ebenfalls eine vorteilhafte Methode zum Füllen und Abdichten eines Wurzelkanals dar, weil das Harz in einer fließfähigen Form in den Wurzelkanal eingeführt werden kann und dann durch Polymerisation in einer Aushärtungsstufe hart wird. Die Harze können auch so konzipiert werden, dass sie eine gewünschte Härte und Haftfestigkeit an der Wurzelkanalwand ergeben, um eine gute Abdichtung zu erzeugen.

Unglücklicherweise besteht bei einer Polymerisationsschrumpfung die Möglichkeit, dass die Bindung zwischen dem Abdichtungsmittel und der Wurzelkanalwand, dem Zahn oder einem anderen Material unterbrochen wird. Wenn das Harz während der Polymerisation einer Schrumpfung unterliegt, kann das Verbundmaterial sich von dem Zahnmaterial ablösen und die Abdichtung zwischen beiden kann unterbrochen oder geschwächt werden. Auch wenn auf diese Weise nur kleine Hohlräume bzw. Lücken entstehen, können diese problematisch sein, da Bakterien eindringen können und eine Zersetzung oder Entzündung verursachen können.

Es besteht daher ein Bedarf für Zahnfüllungs- und Zahnabdichtungs-Zusammensetzungen, weiche die Effekte einer Polymerisationsschrumpfung mindestens teilweise ausgleichen oder eliminieren können.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die oben genannten Probleme des Standes der Technik überwunden durch Bereitstellung von Füllungs- und Abdichtungzusammensetzungen, die keiner oder nur einer geringen Polymerisationsschrumpfung unterliegen. Bei einer Ausführungsform umfasst die Zusammensetzung ein polymerisierbares Material, das schrumpft, wenn es zu einem Polymer polymerisiert wird. Um diese Schrumpfung auszugleichen bzw. aufzuwiegen enthält die Zusammensetzung außerdem eine ein Gas freisetzende Komponente, die dem polymerisierbaren Material zugemischt ist. Während der Polymerisation gibt die ein Gas freisetzende Komponente ein Gas frei, das bewirkt, dass sich das Volumen der Zusammensetzung ausdehnt. Die Ausdehnung der Zusammensetzung als Folge der Gasbildung wirkt der Polymerisationsschrumpfung, die durch das polymerisierbare Material hervorgerufen wird, entgegen.

Bei einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Zusammensetzung außerdem einen Polymerisationsinitiator. Der Initiator dient dazu, eine Aushärtung oder Vernetzung des polymerisierbaren Materials zu bewirken. Im Falle eines chemischen Initiators ist die Zusammensetzung vorzugsweise eine mehrteilige Zusammensetzung der Art, dass das polymerisierbare Material und der Polymerisationsinitiator erst dann miteinander in Kontakt kommen, wenn eine Polymerisation erwünscht ist.

Die ein Gas freisetzende Komponente kann ebenfalls in Form eines getrennten Teils vorliegen, der bei der Initiierung der Polymerisation mit den anderen Teilen gemischt wird. Bei einer Ausführungsform enthält die ein Gas freisetzende Komponente eine Säure, wie z.B. Citronensäure, und eine Base, wie z.B. Natriumbicarbonat. Die Säure und die Base werden bis zur Initiierung der Polymerisation getrennt voneinander gehalten, wobei zu diesem Zeitpunkt die Säure, die Base, das polymerisierbare Ma terial und der Initiator miteinander vereinigt werden. Die Säure und die Base reagieren miteinander unter Bildung eines Gases, wie z.B. CO₂, das eine ausreichende Ausdehnung bewirkt, um die durch die Polymerisation bewirkte Schrumpfung auszugleichen.

Bei einer beispielhaften Ausführungsform werden die Dauer der Polymerisation und die Dauer der Gasbildung so eingestellt, dass eine zweckmäßige Ausdehnung der Zusammensetzung erfolgt. Die Polymerisationsgeschwindigkeit wird gesteuert durch Erhöhung oder Verminderung der Initiatormenge. Die Gasbildung wird andererseits gesteuert durch die Konzentration an Säure und Base. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird die Gasbildung während der Polymerisation fortgesetzt, bis das Volumen der Zusammensetzung einen vorgegebenen Wert erreicht hat und die Zusammensetzung starr (steif) wird als Folge der Polymerisation und Aushärtung. Bei noch einer weiteren Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung ein Dispergiermittel, um das Gas innerhalb der Zusammensetzung zu dispergieren.

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben signifikante Vorteile gegenüber den bekannten Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen, weil die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen so konfiguriert werden können, dass sie keine oder nur eine geringe Schrumpfung aufweisen. Durch Erzeugung einer ausreichenden Gasmenge während der Polymerisation entstehen in der Zusammensetzung kleine Gasblasen, wodurch das Volumen der Zusammensetzung erhöht wird, sodass dadurch die Polymerisationsschrumpfung ausgeglichen wird.

Die fehlende oder nur geringe Schrumpfung der erfindungsgemäßen Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen macht es möglich, dass die Zusammensetzung ein Zahngewebe, wie z.B. eine Wurzelkanal-Wand, viel besser abdichtet. Die verbesserte Abdichtung verhindert, dass Bakterien und andere Kontaminanten in das darunterliegende Gewebe eindringen.

Die erfindungsgemäßen Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen sind in der Lage, eine Abdichtung zu bewirken, auch wenn Gasblasen in der Zusammensetzung gebildet werden. Durch Zugabe eines Dispergiermittels werden die Gasblasen so fein dispergiert, dass sie nicht miteinander in Verbindung stehen. Die Blasen sind isoliert (d.h. geschlossene Zellen), sodass kein durchgehender Weg vorliegt, auf dem Bakterien oder andere Kontaminanten in das darunterliegende Gewebe gelangen können. Außerdem wird durch die fein dispergierten Gasblasen die Strukturintegrität und die Festigkeit der gehärteten Zusammensetzung nicht signifikant beeinträchtigt.

Da der Gasbildungsmechanismus unabhängig von der Polymerisationsstufe ablaufen kann, kann der erfindungsgemäße Antischrumpfungs-Mechanismus bei den meisten Harzzusammensetzungen angewendet werden. Außerdem kann die Gasbildung unabhängig von der Art der Polymerisationsreaktion optimiert werden. Dadurch ist eine Optimierung der Polymerisation bei gleichzeitiger Verminderung der Schrumpfung möglich.

Die vorliegende Erfindung ist auch vielseitig in Bezug auf den Typ der ein Gas freisetzenden Komponente. Die ein Gas freisetzende Komponente kann so ausgewählt werden, dass sie mit dem größten Teil der polymerisierbaren Materialien kompatibel ist. Wenn beispielsweise ein spezielles Harz mit Säuren und Basen nicht kompatibel ist, kann eine andere, ein Gas freisetzende Komponente, wie z.B. Azobisisobutyronitril, verwendet werden. Die Erfindung ist außerdem nicht auf Zusammensetzungen beschränkt, die durch einen chemischen Initiator initiiert werden. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein Fotoinitiator zur Einleitung der Polymerisation verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform kann ein Fotoinitiator oder ein chemischer Initiator oder eine Mischung von Chemikalien, wie z.B. Säuren und Basen, zur Freisetzung eines Gases in der Zusammensetzung verwendet werden.

Diese und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den beiliegenden Patentansprüchen näher hervor.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf polymerisierbare Harze, die zum Füllen und/oder Abdichten eines Leerraums (Hohlraums), wie z.B. eines Wurzelkanals oder eines anderen Zahnpräparats, verwendet werden. Die Füllungszusammensetzung enthält ein polymerisierbares Material, das bei der Polymerisation normalerweise schrumpft, sie enthält aber außerdem noch eine ein Gas freisetzende Komponente, die mindestens teilweise die Polymerisationsschrumpfung ausgleicht.

I. Polymerisierbare Materialien

A. Polymerisierbare Harze

Die erfindungsgemäßen Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen enthalten mindestens ein polymerisierbares Harzmaterial. Das polymerisierbare Harz liegt anfänglich in einer flüssigen oder formbaren Form vor. Wie nachstehend erläutert, wird das polymerisierbare Harz gehärtet (vernetzt) zur Bildung eines polymerisierten Materials. Die erfindungsgemäß verwendeten polymerisierbaren Harze schrumpfen bei der Polymerisation wie die meisten polymerisierbaren Harze.

Zu Beispielen für geeignete primäre polymerisierbare Harze gehören ein breiter Bereich von Acrylaten, Methacrylaten, Alkylhydroxymethacrylaten, Alkylaminomethacrylaten und Derivaten davon. Zu spezifischen Beispielen von polymerisierbaren Materialien gehören Glycidyldimethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 3-Hydroxypropylmethacrylat, 4-Hydroxybutylmethacrylat, Triethylenglycoldimethacrylat und Polyethylenglycoldimethacrylat.

Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist das polymerisierbare Harz ein Oxyphosphor-alkylmethacrylat, wie z.B. Bis-glycerin-dimethacrylatphosphat. Zu Beispielen für andere Oxyphosphor-alkylmethacrylate innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung gehören Bis-2-hydroxy-ethylmethacrylatphosphat, Phosphatester von p-Hydroxyphenylmethacrylamid, Phosphatester von 3-Hydroxypropylmethacrylat und Phosphatester von 4-Hydroxybutylmethacrylat. Die Oxyphosphorgruppe erhöht die Haftung und Wasserlöslichkeit (d.h. die Hydrophilie) des resultierenden Harzes. Wie weiter unten näher erörtert, kann die Kontrolle des Wassers in dem Harz wichtig sein für bestimmte, ein Gas freisetzende Komponenten, wie z.B. eine Säure-Base-Reaktion. Polymerisierbare Oxyphosphor-Materialien sind geeignet für die Verwendung zusammen mit ein Gas freisetzenden Komponenten, die Wasser benötigen.

Um die gewünschten Eigenschaften in Bezug auf anfängliches Fließvermögen, Härtbarkeit und Festigkeit im ausgehärteten Zustand und Härte zu erzielen, können ein oder mehr zusätzliche (oder verdünnende) Monomere zugegeben werden. Zu Verdünnungs-Monomeren, die für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet sind, gehören Urethandimethacrylat, p-Hydroxyphenylmethacrylamid, Butandioldimethacrylat und Bisphenol-A-diglycidyldimethacrylat ("Bis-GMA").

Die primären polymerisierbaren Harze sind vorzugsweise in einer Konzentration in dem Bereich von etwa 1 bis etwa 90 Gew.-%, besonders bevorzugt von etwa 10 bis etwa 80 Gew.-% und am meisten bevorzugt von etwa 20 bis etwa 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, enthalten.

Die Verdünnungs-Monomeren können in einer Menge von bis zu etwa 95 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 80 Gew.-% und besonders bevorzugt in einer Menge in einem Bereich von etwa 30 bis etwa 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, darin enthalten sein.

B. Initiatoren

In der Zusammensetzung sind Initiatoren vorgesehen, um die Polymerisation des polymerisierbaren Materials zu induzieren. Zu geeigneten Initiatoren oder Härtern können gehören Strahlungsenergie-Polymerisationsinitiatoren mit oder ohne ein geeignetes organisches Amin-Additiv oder ein chemischer Initiator mit einem geeigneten organischen Amin-Additiv.

1. Fotoinitiatoren

Zu Beispielen für Fotoinitiatoren innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung gehören Kampferchinon, Benzoinmethylether, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanon, Diphenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinoxid, Benzoinethylether, Benzophenon, 9,10-Anthrachinon und Derivate davon.

Die Fotoinitiatoren sind vorzugsweise in einer Menge in dem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 5 Gew.-%, besonders bevorzugt in dem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 2 Gew.-% und am meisten bevorzugt in dem Bereich von etwa 0,2 bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, enthalten.

2. Chemische Initiatoren

Zu Beispielen für geeignete chemische Initiatoren gehören ein breiter Bereich von Peroxiden, andere Per-Komponenten und andere Freiradikal-Bildner. Ein zweiteiliges chemisches Härtungssystem, wie es nachstehend näher beschrieben wird, umfasst in der Regel einen Peroxid-Bestandteil in einem Teil und eine Aminoverbindung in einem anderen Teil. Zu beispielhaften Peroxiden gehören Benzoylperoxid, 2-Butanonperoxid, Lauroylperoxid und tert-Butylperoxid. Zu Beispielen für Amino-Verbindungen gehören Dimethylaminoethylmethacrylat, Triethylamin, 2-Dimethylaminoethanol, Diethylaminoethylmethacrylat, Trihexylamin, N,N-Dimethyl-p-toluidin, N-Methylethanolamin, 2,2'(p-Tolyimino)diethanol und Derivate davon.

Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der chemische Initiator in der Zusammensetzung in einer solchen Menge enthalten, dass genügend Zeit zur Verfügung steht, um dem Zahnarzt oder Dentisten ausreichend Zeit zu geben, um das Harz-Abdichtungs- oder Füllungsmaterial in dem Wurzelkanal anzuordnen. Das heißt mit anderen Worten, wenn die Komponenten einmal miteinander gemischt sind, ist die Aushärtungszeit ausreichend lang, um dem Zahnarzt die Durchführung des gewünschten Abdichtungs- und/oder Füllungsverfahrens zu erlauben.

In den meisten Fällen ist es von Vorteil, einen chemischen Härter (d.h. einen Initiator) zuzugeben, um das polymerisierbare Harz innerhalb eines Zeitraums von etwa 5 min bis etwa 2 h, besonders bevorzugt von etwa 10 min bis etwa 1 h und ganz be sonders bevorzugt von etwa 10 min bis etwa 20 min, auszuhärten. Solche Zeiträume lassen im Allgemeinen genügend Zeit, um festzustellen, ob das Abdichtungsmaterial an der richtigen Stelle angeordnet ist oder nicht.

Chemische Initiatoren sind vorzugsweise in einer Menge innerhalb eines Bereiches von etwa 0,01 bis etwa 5 Gew.-%, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 2 Gew.-% und am meisten bevorzugt in einem Bereich in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, enthalten.

C. Aushärtung

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können chemisch härtbar, durch Licht härtbar oder dual härtbar sein. Im Falle von chemischen und dual härtbaren Abdichtungs- oder Füllungszusammensetzungen ist es in der Regel erforderlich, eine zweiteilige (oder mehrteilige) Zusammensetzung bereitzustellen, die durch den Zahnarzt unmittelbar vor der Verwendung gemischt wird. Ein Teil umfasst die Bestandteile der Harzabdichtung oder Harzfüllung zusammen mit einer Hälfte des chemischen Aushärtungs- bzw. Vernetzungssystems (beispielsweise einer Peroxid-Verbindung), während der andere Teil die Bestandteile der Harzabdichtung mit der zweiten Hälfte des chemischen Aushärtung- bzw. Vernetzungssystems (beispielsweise einer Amino-Verbindung) umfasst. Im Falle einer durch Licht härtbaren Abdichtungs- oder Füllungszusammensetzung ist das polymerisierbare Harz zweckmäßig stabil in Gegenwart des Fotoinitiators, sofern keine Strahlungsenergie darauf einwirkt.

Im Falle von chemisch härtbaren bzw. vernetzbaren Systemen wird die endgültige endodontische Abdichtungs- oder Füllungszusammensetzung beim Vermischen der Teile derselben miteinander vorzugsweise innerhalb eines Zeitraums von etwa 15 min ausgehärtet bzw. vernetzt.

Im Falle eines durch Licht härtbaren Systems einschließlich der dualen Aushärtungssysteme kann durch Bestrahlen der Abdichtungs- oder Füllungszusammenset zung mit Strahlungsenergie, beispielsweise aus einer UV-Härtungslampe, eine viel schnellere Aushärtung bzw. Vernetzung bewirkt werden als bei der chemischen Aushärtung (Vernetzung) oder der chemischen Aushärtung allein. Die oberen 1 bis 3 mm des Abdichtungs- oder Füllungsmaterials innerhalb des Wurzelkanals oder des Zahnpräparats werden in der Regel innerhalb eines Zeitraums von etwa 10 s bis etwa 1 min duch Licht ausgehärtet bzw. vernetzt. Wie nachstehend näher erörtert, wird die Aushärtung bzw. Vernetzung mit der Gasfreisetzung koordiniert zur Herstellung einer Abdichtungs- oder Füllungszusammensetzung mit keiner oder einer nur minimalen Schrumpfung.

II. Ein Gas freisetzende Komponente

Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist die ein Gas freisetzende Komponente eine Verbindung oder Mischung von Verbindungen, die reagieren oder sich zersetzen kann unter Bildung eines inerten Gases, wie z.B. CO₂ oder N₂. Wie weiter unten näher erörtert, kann die Bildung des Gases so gestaltet werden, dass die Polymerisationsschrumpfung aufgewogen bzw. ausgeglichen wird.

A. Säure-Base-Reaktionen

Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind eine Säure und eine Base in der Abdichtungs- und Füllungszusammensetzung enthalten und sie reagieren miteinander unter Bildung eines Gases, wie CO₂. Zu Beispielen für Säuren, die für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet sind, gehören Methacrylsäure, Citronensäure, Essigsäure, Maleinsäure, ungesättigte organische Säuren und andere biokompatible Säuren. Zu geeigneten Basen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, gehören Carbonate, Bicarbonate und dgl.

Die Säure und die Base werden so ausgewählt, dass bei der Reaktion der Säure mit der Base ein Gas entsteht. Wenn beispielsweise eine Säure mit einem Carbonat (CO₃ ⁼) umgesetzt wird, wird das Carbonat durch die Säure protoniert unter Bildung von Kohlensäure (H₂CO₃), die sich dann zersetzt unter Bildung von CO₂-Gas und Wasser.

Eine Kombination von Bicarbonat (HCO₃ ^– ) und Citronensäure ist besonders geeignet für die erfindungsgemäße Verwendung, da beide Komponenten üblicherweise in Lebensmitteln verwendet werden und selten, wenn überhaupt, einem Patienten schaden. Es können aber auch andere Kombinationen von Säuren und Basen verwendet werden zur Herstellung eines Gases, selbst wenn die Säuren und Basen einen unerwünschten Geschmack oder andere nicht schädliche Eigenschaften aufweisen.

Wenn eine Säure-Basen-Reaktion zur Bildung eines Gases ausgenutzt wird, beginnt die Reaktion in der Regel sobald die Säure und die Base miteinander kombiniert werden. Eine ein Gas freisetzende Komponente in Form einer Säure und einer Base wird daher im Allgemeinen in Form eines zweiteiligen chemischen Härtungs- bzw. Vernetzungssystems eingesetzt. Bei dieser Ausführungsform werden die gasbildende Säure und die gasbildende Base in den beiden Teilen des Aushärtungs- bzw. Vernetzungssystems getrennt gehalten. Beim Kombinieren der beiden Teile werden zweckmäßig gleichzeitig eine Polymerisation und eine Gasbildung initiiert. Natürlich kann die Säure-Basen-Gasbildungskomponente gewünschtenfalls auch in Kombination mit einem einteiligen Aushärtungs- bzw. Vernetzungssystem, wie z.B. mit einem Fotoinitiator, eingesetzt werden.

B. Andere, ein Gas freisetzende Reaktionen und/oder Zersetzungen

Die erfindungsgemäße Abdichtungs- und Füllungszusammensetzung kann auch Säure-Basen-freie Verbindungen enthalten, die miteinander reagieren oder sich zersetzen unter Bildung eines Gases. Azo(bis)-isobutyronitril ("AIBN") ist ein Beispiel für eine Verbindung, die sich beim Erhitzen zersetzt. Durch das Erhitzen von AIBN wird bewirkt, dass sich das Molekül zersetzt unter Bildung von N₂-Gas und zwei freien Radikalen, die schnell miteinander oder mit einer anderen Verbindung reagieren. Ein Vorteil einer ein Gas freisetzenden Verbindung, die das Gas als Folge der Zuführung von Wärme freisetzt anstatt durch chemische Reaktion, besteht darin, dass sie insbesondere geeignet ist in einer 1-teiligen Zusammensetzung (z.B. in einer 1-teiligen, durch Licht härtbaren Zusammensetzung).

Zur Durchführung der Initiierung des polymerisierbaren Materials können, wie vorstehend angegeben, auch Freiradiakal-Bildner, wie z.B. AIBN, verwendet werden. AIBN kann aber auch zusammen mit einem anderen Initiator, wie z.B. Benzoylperoxid, verwendet werden unter Ausbildung einer ein Gas freisetzenden Funktion anstatt einer Initiierungsfunktion. In einer Mischung von Benzoylperoxid und AIBN ist, wie angenommen wird, das Benzoylperoxid das hauptsächliche Initiierungsmittel, weil es mit dem polymerisierbaren Material schneller reagiert.

Zu Beispielen für andere Azobis-Verbindungen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, gehören Freiradikal-Quellen, wie sie von der Firma DuPont unter dem Warenzeichen VAZO vertrieben werden. Zu geeigneten VAZO-Verbindungen gehören VAZO 67 (Butannitril, 2-Methyl, 2,2'-Azobis) und VAZO 88 (Cyclohexancaronitril, 1,1'-Azobis), VAZO 56 (2,2'-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid) und VAZO 68 (4,4'-Azobis(4-cyanovalerianäure)).

Eine andere gasbildende Verbindung, die für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet ist, ist Isocyanat in Kombination mit Wasser. Durch die Zugabe von Wasser zu Isocyanat wird eine Hydroxylgruppe an das Isocyanat addiert. Das hydroxylierte Isocyanat zersetzt sich dann unter Bildung von CO₂. Zwar kann Isocyanat zur Herstellung von CO₂ verwendet werden, seine Verwendung in den erfindungsgemäßen Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen kann jedoch weniger wünschenswert sein, da Isocyanat ein Human-Gewebe schädigen kann. Die negativen Effekte werden jedoch minimiert im Falle des Füllens oder Abdichtens eines Wurzelkanals in einem nicht-lebenden Zahn.

Die oben genannten Säure-Basen-Reaktionen, die oben genannten Azobis-Verbindungen, Isocyanat und Wasser und dgl. sind Beispiele für Einrichtungen zur Freisetzung eines Gases in einem polymerisierbaren Material.

III. Dispergiermittel

Bei einer beispielhaften Ausführungsform enthalten die Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen ein Dispergiermittel, wie z.B. ein keimbildendes Agens oder ein Tensid, um das durch die ein Gas freisetzende Komponente gebildete Gas zu dispergieren (zu verteilen). Große Gasblasen in dem polymeren Material können unerwünscht sein, wenn die Gasblasen schwache Stellen in dem Material erzeugen oder Durchgangswege für Mikroben eröffnen. Das Dispergiermittel wird mit der Abdichtungs- und Füllungszusammensetzung in der Weise gemischt, dass dann, wenn ein Gas freigesetzt wird, das Gas innerhalb der polymerisierten Zusammensetzung in Form von feinen Gasblasen dispergiert wird.

Zu Dispergiermitteln, die für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet sind, gehören keimbildende Agentien, wie z.B. Benzoesäure, Talk, Titanoxid, abgerauchtes Siliciumdioxid und Azodicarbonamid. Zu Tensiden, die für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet sind, gehören Sorbitanmonooleat, Dimethicon und Simethican (aktiviertes Dimethicon mit einem Molekulargewicht zwischen 14 000 und 18 000 und gemischt mit Siliciumdioxid). Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Tensid auf Siliconbasis, wie z.B. SILWET 77, hergestellt und vertrieben von der Firma Setro Chemical Company, zugegeben, um die Gasblasen zu dispergieren (zu verteilen). Zu anderen Dispergiermitteln gehören Aluminiumsalze, wie z.B. Aluminiumbenzoat. Erfindungsgemäß können auch anorganische Agentien, wie z.B. Antimontrioxid, Phosphat und Natriumsalze, beispielsweise Natrium-4-methylvalerat, verwendet werden. Für den Fachmann auf diesem Gebiet ist klar, dass viele Dispergiermittel, wie z.B. auch andere keimbildende Agentien und Tenside, zum Dispergieren von Gasen in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden können. Außerdem können einige Dispergiermittel sowohl als keimbildendes Agens als auch als Tensid fungieren.

IV. Füllstoffe und andere Additive

In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können Füllstoffe und Additive enthalten sein, um ihr die gewünschten Eigenschaften zu verleihen. Ein Zweck der Zugabe eines Füllstoffs, wie z.B. Siliciumdioxid oder tribasisches Calciumphosphat, besteht darin, die Polymerschrumpfung zu verringern. Füllstoffe polymerisieren nicht und tragen daher nicht zu einer Polymerisationsschrumpfung bei. Durch Ersatz des po lymerisierenden Materials durch Füllstoff wird somit die Polymerisationsschrumpfung verringert.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Abdichtungs- und Füllungszusammensetzung für Strahlung opake Füllstoffe, um den Zahnarzt in die Lage zu versetzen, eine Röntgenaufnahme anzufertigen und festzustellen, wie gut das endotonische Harz in den Wurzelkanal eingdrungen ist und diesen ausfüllt. Zu Beispielen für Füllstoffe, die eine erhöhte Undurchlässigkeit für Strahlung ergeben, gehören Wismutsalze, wie z.B. Wismutchlorid, Silber und Silbersalze, wie z.B. Silberchlorid, Bariumsalze, wie z.B. Bariumsulfat oder Bariumchlorid, Wolframsalze, Titandioxid und Strontiumsalze, wie z.B. Strontiumsulfat und Strontiumchlorid.

Es liegt innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, dass die Zusammensetzung die Füllstoffe in einer Menge von bis zu etwa 85 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 70 Gew.-% und am meisten bevorzugt in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, enthält.

Die erfindungsgemäßen Abdichtungs- oder Füllungszusammensetzungen können gegebenenfalls ein oder mehrere antimikrobielle Agentien enthalten, um die Reinigung und Sterilisierung des Wurzelkanals zu fördern und eine spätere Infektion zu verhindern. Zu Beispielen für geeignete antibakterielle Agentien gehören Organohalogene, Antibiotika, Alkalimetallhydroxide, Erdalkalimetalloxide und Erdalkalimetallhydroxide.

Zu Beispielen für antibakterielle Organohalogene gehören 1,1'-Hexamethylen-bis(5(p-chlorophenyl)biguanid), Cetylpyridiniumchlorid, Benzalkoniumchlorid und Cetylpyridiniumbromid.

Zu Beispielen für geeignete Antibiotika gehören 4'-Sulfamoylsulfanilanilid, 3-Amino-6-(2-(5-nitro-2-furyl)vinyl)pyridazin, trans-Pseudomonsäure, Xanthomycin, α-Amino- p-toluolsulfonamid, α-Azidobenzylpenicillin, Penicillin O, Penicillin N, Monopropionylerythromycin und Erythromycin-9(O-((2-methoxyethoxy)methyl)oxim.

Zu Beispielen für geeignete Alkalimetallhydroxide gehören Natriumhydroxid und Lithiumhydroxid. Zu Beispielen für geeignete Erdalkalimetalloxide gehören Calciumoxid, Magnesiumoxid, Bariumoxid und Strontiumoxid. Zu Beispielen für geeignete Erdalkalimetallhydroxide gehören Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Bariumhydroxid und Strontiumhydroxid.

Bei einer Ausführungsform enthält die Zusammensetzung Calciumhydroxid, da Calciumhydroxid nicht nur Mikroorganismen abtötet, sondern auch mit dem Zahngewebe chemisch kompatibel ist. Das antimikrobielle Agens kann in einer Menge in einem Bereich von etwa 0,001 bis etwa 30 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,005 bis etwa 10 Gew.-% und am meisten bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,01 bis etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, enthalten sein.

Es liegt auch innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, dass die Zusammensetzung auch weeitere (andere) Additive oder Adjuvantien enthält, wie z.B. Lösungsmittel, Farbstoffe oder Weichmacher, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. So kann beispielsweise Siliciumdioxid darin enthalten sein, um Härte zu verleihen. Dadurch, dass man den Siliciumdioxid-Gehalt niedrig hält, wird jedoch die Fähigkeit verbessert, später einen Teil des gehärteten (vernetzten) Materials herauszubohren, wenn dies erwünscht ist, beispielsweise um einen Stift einzusetzen während einer Kronenrestaurierung.

V. Kontrolle der Schrumpfung

Die Polymerisationsschrumpfung wird in erster Linie kontrolliert oder ausgeglichen (aufgewogen) durch Auswahl geeigneter Mengen der ein Gas freisetzenden Komponente. Die geeignete Menge der ein Gas freisetzenden Komponente ist proportional zur Menge des polymerisierbaren Materials in der Zusammensetzung. Eine Erhöhung des Prozentsatzes an polymerisierbarem Material erfordert im Allgemeinen ei ne Erhöhung der ein Gas freisetzenden Komponente. Ein spezielles Verhältnis von polymerisierbarem Material zu Gas freisetzender Komponente ergibt die gewünschte Netto-Schrumpfung.

Das geeignete Verhältnis von polymerisierbarem Material zu Gas freisetzender Komponente kann vom Typ des polymerisierbaren Materials abhängen. Typische polymerisierbare Materialien schrumpfen um etwa 12 bis 16 % bei der Polymerisation. Die Polymerisationsschrumpfung ist eine Eigenschaft des polymerisierbaren Materials und ist somit im Allgemeinen vorhersehbar für eine gegebene Menge eines spezifischen polymerisierbaren Materials.

Da das polymerisierbare Material nur ein Teil der Gesamtzusammensetzung ist, kann die Zusammensetzung eine geringere Schrumpfung ergeben als das polymerisierbare Material allein. Die erfindungsgemäße Abdichtungs- und Füllungszusammensetzung schrumpft in der Regel um etwa 5 bis etwa 12 % bei fehlender gasbildender Komponente. Natürlich umfasst die Erfindung auch polymerisierbare Materialien und Zusammensetzungen, die eine größere oder geringere Schrumpfung in Abwesenheit der gasbildenden Komponente aufweisen.

Die Menge der ein Gas freisetzenden Komponente wird so ausgewählt, dass eine Zusammensetzung mit der gewünschten Netto-Schrumpfung erhalten wird. Die Schrumpfung kann entweder negativ oder positiv sein. Bei einer negativen Schrumpfung handelt es sich um eine Ausdehnung. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird die Menge der ein Gas freisetzenden Komponente so ausgewählt und der Zusammensetzung zugesetzt, dass eine Netto-Schrumpfung zwischen etwa 6 und etwa –6 %, besonders bevorzugt zwischen etwa 3 und etwa –3 %, ganz besonders bevorzugt zwischen etwa 1 und etwa –1 % und am meisten bevorzugt im Wesentlichen von 0,0 % (bezogen auf die Gesamt-Zusammensetzung) erzielt wird. Eine Zusammensetzung, die eine geringe oder keine Schrumpfung ergibt, kann verbesserte Bindungseigenschaften aufweisen, weil das Material nicht von dem Gewebe abgelöst wird, wenn es aushärtet. Eine geringe oder keine Schrumpfung minimiert auch die Gefahr, dass die Zusammensetzung zu einem Bruch eines Zahns führt oder eine andere Beschädigung als Folge einer Ausdehnung hervorruft.

Trotz der vorstehenden Ausführungen umfasst die vorliegende Erfindung auch Fälle, in denen Zusammensetzungen hergestellt werden, bei denen eine signifikante Schrumpfung oder sogar eine negative Schrumpfung (d.h. eine Ausdehnung) auftritt. Eine Schrumpfung oder Ausdehnung kann in einigen Fällen erwünscht sein. So kann beispielsweise eine Ausdehnung in einem Wurzelkanal bewirken, dass die Zusammensetzung in die Röhrchen des Wurzelkanals hineingepresst wird. Für den Fachmann ist ohne weiteres ersichtlich, dass der Vorteil der vorliegenden Erfindung unter anderem darin besteht, dass ein Anwender den Grad der Schrumpfung steuern kann, unabhängig davon, ob er negativ, positiv oder Null oder nahezu Null beträgt. Die vorliegende Erfindung, die nicht beschränkt ist auf eine Zusammensetzung eines speziellen Typs oder einer spezifischen Menge an polymerisierbarem Material wie auch die Zusammensetzung gemäß Stand der Technik, erlaubt es dem Anwender, die Schrumpfung unter Verwendung der ein Gas freisetzenden Komponente zu steuern.

Für den Fachmann auf diesem Gebiet ist offensichtlich, dass es zahlreiche Kombinationen von polymerisierbaren Materialien und ein Gas freisetzenden Komponenten gibt, die miteinander kombiniert werden können zur Herstellung einer Zusammensetzung, die nahezu jede gewünschte Netto-Schrumpfung aufweisen kann. Um die Polymerisationsschrumpfung auf einen Wert innerhalb eines Bereiches von etwa 1 % Netto-Schrumpfung auszugleichen, kann der Zusammensetzung eine ein Gas freisetzende Säure-Basen-Komponente zugesetzt werden. Die ein Gas freisetzende Säure-Basen-Komponente umfasst eine Säure in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 2 % und eine Base in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 2 % Base und Wasser in einer Menge von etwa 0,25 bis etwa 2 %.

Bei einer beispielhaften Ausführungsform sind die Base und das Wasser die begrenzenden Reagentien in einer Säure-Basen-Reaktion. Das Wasser stellt eine wässrige Umgebung für den Ablauf der Säure-Basen-Reaktion dar. Duch Erhöhung der Was sermenge auf beispielsweise bis zu 2 % oder mehr wird die Bildung von Gas erhöht, wobei Wasser ein begrenzendes Reagens ist (die Prozentsätze beziehen sich alle auf die Menge in einem einzelnen Teil eines zweiteiligen Systems). Die Fähigkeit der Zusammensetzung, Wasser zu absorbieren, kann von der Anwesenheit und/oder Menge eines hydrophilen Harzes abhängen. Zu beispielhaften hydrophilen Harzen, die erfindungsgemäß geeignet sind, gehören Glycerindimethacrylatphosphat, Bisglycerindimethacrylatphosphat und 2-Hydroxyethylmethacrylatphosphat.

In einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, die eine Azobis-Verbindung, wie z.B. VAZO 88 enthält, kann die Schrumpfungskontrolle durch die Entwicklung von Stickstoffgas erfolgen. Die VAZO-Verbindung ist in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 2 % darin enthalten.

Andere Komponenten in der erfindungsgemäßen Abdichtungs- oder Füllungszusammensetzung können die Menge der ein Gas freisetzenden Komponente beeinflussen, die erforderlich ist, um die gewünschte Netto-Schrumpfung zu erzielen. Beispielsweise kann die Menge des Füllstoffs in der Zusammensetzung die Menge des polymerisierbaren Materials in der Zusammensetzung beeinflussen, um dadurch die Menge der ein Gas freisetzenden Komponente zu beeinflussen, die erforderlich ist, um die Polymerisationsschrumpfung auszugleichen. Im Allgemeinen wird durch Erhöhung der Menge an Füllstoff die Menge an polymerisierbarem Material, das in der Zusammensetzung verwendet wird, herabgesetzt und die Menge der ein Gas freisetzenden Komponente wird vermindert, die erforderlich ist, um die gewünschte Netto-Schrumpfung zu ergeben.

Es können auch andere Faktoren als die Menge der ein Gas freisetzenden Komponente wichtig sein für die Erzielung einer geeigneten Expansion, um die Polymerisationsschrumpfung auszugleichen. Ein Faktor besteht darin, die Zusammensetzung so aufzubauen, dass sie gleichzeitig mit der Polymerisation ein Gas bildet. Wenn eine zu schnelle Gasbildung auftritt, dann verteilt sich das Gas, bevor die Abdichtungs- und Füllungszusammensetzung ausreichend versteift oder gehärtet (vernetzt) ist. Wenn die Gasbildung zu langsam verläuft, ergibt die ein Gas freisetzende Kom ponente nicht die gewünschte Expansion, bevor die Zusammensetzung aushärtet (vernetzt wird). Wenn einmal die Zusammensetzung ausgehärtet (vernetzt) ist, führt die Gasbildung zu keinem oder nur mehr zu einem geringen Ausdehnungseffekt.

Die Polymerisationsgeschwindigkeit und damit die Verarbeitungszeit, die vor der Aushärtung (Vernetzung) der Zusammensetzung zur Verfügung steht, hängt großenteils vom Prozentsatz des Initiators ab. Durch Erhöhung der Initiatormenge wird die Polymerisationsgeschwindigkeit erhöht und damit die Verarbeitungszeit verkürzt. So kann beispielsweise Benzoylperoxid und Tolyiminodiethanol in Konzentrationen von etwa 0,1 bis etwa 0,5 % (in einem Teil eines zweiteiligen Systems) enthalten sein, um eine Verarbeitungszeit von etwa 10 min bis 15 min und eine Abbindezeit von etwa 15 min bis etwa 35 min zu ergeben.

Die Polymerisationsgeschwindigkeit und die Verarbeitungszeit können auch von anderen Bestandteilen als dem Initiator abhängen. Beispielsweise können Säuren, die in einer Säuren-Basen-Gasbildungsreaktion verwendet werden, Peroxide, wie z.B. Benzoylperoxid, stabilisieren. Durch die Stabilisierung eines Peroxidinitiators wird die Polymerisationsgeschwindigkeit herabgesetzt und die Verarbeitungszeit wird verlängert. Die Menge des Initiators kann aber auch erhöht werden, um diesen Stabilisierungseffekt auszugleichen.

Die nachstehend beschriebenen Beispiele sollen einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken. Die Beispiele, die im Imperfekt beschrieben werden, beziehen sich auf tatsächliche Zusammensetzungen, die hergestellt worden sind, während diejenigen, die im Präsens beschrieben werden, hypothetischer Art sind, obgleich sie auf Mischungen basieren, die bereits hergestellt worden sind.
Beispiel 1

Eine dual aushärtende Dentalzusammensetzung, die als Abdichtungs- oder Füllungsmaterial geeignet ist, wurde in Form von zwei Teilen hergestellt und sie enthielt eine ein Gas freisetzende Säure-Basen-Komponente. Jeder Teil enthielt die nachstehend angegebenen Komponenten in der angegebenen Menge: Teil 1

Citronensäure	1,2 %
entionisiertes Wasser	2,0 %
Triethylengycol-dimethacrylat	3,6 %
Benzoylperoxid	1,2 %
Diurethan-dimethacrylat	25,0 %
Glycerindimethacrylatphosphat	10,0 %
Wismutoxidchlorid	40,0 %
Calciumlactat-pentahydrat	6,0 %
Siliciumdioxid	2,0 %
Gesamtmenge von Teil 1:	100,0 %

Teil 2

Natriumbicarbonat	1,0 %
Triethylenglycol-dimethacrylat	15,8 %
p-Tolyiminodiethanol	0,2 %
Diurethan-dimethacrylat	35,0 %
Wismutoxidchlorid	40,0 %
Calciumlactatpentahydrat	6,0 %
Siliciumdioxid	2,0 %
Gesamtmenge von Teil 2	100,0%
Netto-Schrumpfung	6,8%

Beispiel 2

Eine dual aushärtende Dentalzusammensetzung, die als Abdichtungs- oder Füllungsmaterial geeignet war, wurde in zwei Teilen hergestellt und enthielt eine ein Gas freisetzende Säure-Base-Komponente. Jeder Teil enthielt die folgenden Komponenten in der angegebenen Menge: Teil 1

Triethylenglycoldimethacrylat	16,0 %
Diurethandimethacrylat	27,7 %
Glycerindimethacrylatphosphat	10,0 %
Wismutoxidchlorid	40,0 %
Aerosil 200	2,0 %
Benzoylperoxid	0,3 %
Citronensäure	1,0 %
Wasser	2,0 %
Silicon-Tensid (SIL WET)	1,0 %
Gesamtmenge von Teil 1	100,0%

Teil 2

Triethylenglycoldimethacrylat	16,8 %
Diurethandimethacrylat	30,0 %
Wismutoxidchlorid	50,0 %
Aerosil 200	2,1 %
p-Tolyiminodiethanol	0,3 %
Natriumbicarbonat	0,8 %
Gesamtmenge von Teil 2	100,0%
Netto-Schrumpfung	–6,8%

Beispiel 3

Eine dual härtbare Dentalzusammensetzung, die als Abdichtungs- oder Füllungsmaterial geeignet war, wurde in zwei Teilen hergestellt und enthielt eine ein Gas freiset zende Säure-Base-Komponente. Jeder Teil enthielt die folgenden Komponenten in der angegebenen Menge Teil 1

Triethylenglycoldimethacrylat	15,8 %
Diurethandimethacrylat	30,3 %
Glycerindimethacrylatphosphat	10,0 %
Wismutoxidchlorid	37,0 %
Calciumlactat	2,0 %
Aerosil 200	2,0 %
Benzoylperoxid	0,2 %
Citronensäure	1,45 %
Wasser	1,25 %
Silicon-Tensid (SILWET)	1,25 %
Gesamtmenge von Teil 1	100,0 %

Teil 2

Triethylenglycoldimethacrylat	16,8 %
Diurethandimethacrylat	39,8 %
Wismutoxidchlorid	33,0 %
Aerosil 200	3,0 %
Calciumlactat	6,0 %
p-Tolyiminodiethanol	0,2 %
Natriumbicarbonat	1,2 %
Gesamtmenge von Teil 2	100,0 %
Netto-Schrumpfung	1,25 %

Beispiel 4

Eine dual härtbare Dentalzusammensetzung, die als Abdichtungs- oder Füllungsmaterial geeignet war, wurde in zwei Teilen hergestellt und enthielt eine gasbildende Komponente auf VAZO-Basis. Jeder Teil enthielt die folgenden Komponenten in der angegebenen Menge Teil 1

Triethylenglycoldimethacrylat	16,8 %
TIDE	0,2 %
Diurethandimethacrylat	35,0 %
Wismutoxidchlorid	40,0 %
Calciumlactatpentahydrat	6,0 %
Siliciumdioxid	2,0 %
Gesamtmenge von Teil 1	100,0 %

Teil 2

VAZO 88	1,0 %
Triethylenglycoldimethacrylat	14,8 %
Benzoylperoxid	0,2 %
Diurethandimethacrylat	26,0 %
Glycerindimethacrylatphosphat	10,0 %
Wismutoxidchlorid	40,0 %
Calciumlactatpentahydrat	6,0 %
Siliciumdioxid	2,0 %
Gesamtmenge von Teil 2	100,0 %
Netto-Schrumpfung	–6,4 %

Beispiel 5

Eine dual härtbare Dentalzusammensetzung, die als Abdichtungs- oder Füllungsmaterial geeignet war, wurde in zwei Teilen hergestellt und sie enthielt eine ein Gas freisetzende Komponente auf VAZO-Basis. Jeder Teil enthielt die folgenden Komponenten in der angegebenen Menge Teil 1

Triethylenglycoldimethacrylat	16,8 %
Diurethandimethacrylat	30,0 %
Glycerindimethacrylatphosphat	5,0 %
Wismutoxidchlorid	40,0 %
Calciumlactat	6,0 %
Aerosil 200	2,0 %
Benzoylperoxid	0,20 %
Gesamtmenge von Teil 1	100,0 %

Teil 2

Triethylenglycoldimethacrylat	15,8 %
Diurethandimethacrylat	30,0 %
Glycerindimethacrylatphosphat	5,0 %
Wismutoxidchlorid	40,0 %
Calciumlactat	6,0 %
Aerosil 200	2,0 %
p-Tolyiminodiethanol	0,2 %
VAZO 88	1,0 %
Gesamtmenge von Teil 2	100,0 %
Netto-Schrumpfung	6,4 %

Beispiel 6

Teil 2

Triethylenglycoldimethacrylat	15,8 %
Diurethandimethacrylat	30,5 %
Glycerindimethacrylatphosphat	5,0 %
Wismutoxidchlorid	40,0 %
Calciumlactat	6,0 %
Aerosil 200	2,0 %
p-Tolyiminodiethanol	0,2 %
VAZO 88	0,50 %
Gesamtmenge von Teil 2	100,0 %
Netto-Schrumpfung	2,9 %

Wie vorstehend angegeben, wird die vorliegende Erfindung in der Regel bei Zahnwurzelkanal-Behandlungsverfahren oder anderen Zahnbehandlungsverfahren angewendet, bei denen die Abdichtung eines Gewebes und/oder das Füllen eines Hohlraums erforderlich ist (sind). Der Fachmann auf diesem Gebiet ist vertraut mit der Verwendung von Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen, um diese Aufga ben zu lösen. Für den Fachmann auf diesem Gebiet ist auch ohne weiteres ersichtlich, dass durch Kontrolle der Schrumpfung die erfindungsgemäßen Abdichtungs- und Füllungszusammensetzungen zur Durchführung weiterer Verfahren angewendet werden können, bei denen eine Polymerisationsschrumpfung bisher ihre Verwendung verhindert hatte.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch andere spezifische Ausführungsformen, ohne dass dadurch der Geist oder die wesentlichen Charakteristika der vorliegenden Erfindung verlassen werden. Die beschriebenen Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht nur als die Erfindung erläuternd und die Erfindung keineswegs beschränkend anzusehen. Der Schutzbereich der Erfindung ist daher eher bestimmt durch die beiliegenden Patentansprüche als durch die vorstehende Beschreibung. Alle Änderungen, die innerhalb des Äquivalenz-Bereiches der Patentansprüche liegen, gehören ebenfalls zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.

Claims

Zusammensetzung zum Füllen oder Abdichten eines Leer- bzw. Hohlraums, die umfasst: ein polymerisierbares Material, das bei der Polymerisation einer Polymerisationsschrumpfung unterliegt; und eine ein Gas freisetzende Komponente im Gemisch mit dem polymerisierbaren Material, die so konfiguriert ist, dass während der Polymerisation desselben ein Gas darin freigesetzt wird, wobei das Gas bewirkt, dass die Zusammensetzung sich ausdehnt, um die Polymerisationsschrumpfung während der Polymerisation des Materials mindestens teilweise auszugleichen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, die außerdem ein Dispergiermittel umfasst, welches das Gas in der Zusammensetzung verteilt, wenn es freigesetzt wird.
Zusammensetzung nach Anspruch 2, in der das Dispergiermittel ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Benzoesäure, Talk, Titanoxid, abgerauchtem Siliciumdioxid und Azodicarbonamid, Sorbitanmonooleat, Dimethicon und Simethican.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der die ein Gas freisetzende Komponente eine Säure und eine Base umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, in der die Säure ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Methacrylsäure, Citronensäure, Maleinsäure, Essigsäure und Kombinationen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, in der die Base ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Carbonat, Bicarbonat und Kombinationen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, in der die Base Bicarbonat umfasst und die Säure Citronensäure umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der die ein Gas freisetzende Komponente eine Azobis-Verbindung ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 8, in der die Azobis-Verbindung Azo(bis)-isobutyronitril ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der die ein Gas freisetzende Komponente Wasser und ein Isocyanat umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der das freigesetzte Gas ein inertes Gas ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 11, in der das freigesetzte Gas ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Kohlendioxid, Stickstoff und Kombinationen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, die außerdem einen Initiator umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem chemischen Initiator, einem Fotoinitiator und Kombinationen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der die ein Gas freisetzende Komponente in einer Menge enthalten ist, die ausreicht, um eine Gesamt-Volumenschrumpfung von mindestens etwa 1 % auszugleichen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der die ein Gas freisetzende Komponente in einer Menge enthalten ist, die ausreicht, um eine Gesamt-Volumenschrumpfung von mindestens etwa 2 % auszugleichen.
Zusammensetzung zum Füllen oder Abdichten eines Leer- bzw. Hohlraums, die umfasst: ein polymerisierbares Material, das bei der Polymerisation einer Polymerisationsschrumpfung unterliegt; einen chemischen Initiator, der die Polymerisation des polymerisierbaren Materials, wenn er damit gemischt wird, initiieren kann; und eine ein Gas freisetzende Komponente, die eine Säure und eine Base umfasst, wobei die Säure und die Base anfänglich voneinander getrennt sind und mit dem polymerisierbaren Material und dem chemischen Initiator so assoziiert sind, dass beim Mischen derselben die Säure und die Base miteinander gemischt werden, wobei beim Vermischen die Säure und die Base miteinander reagieren unter Freisetzung eines Gases, das bewirkt, dass sich die Zusammensetzung ausdehnt, um der Polymerisationsschrumpfung des polymerisierbaren Materials mindestens teilweise entgegenzuwirken.
Zusammensetzung nach Anspruch 16, in der die Base ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einem Carbonat, einem Bicarbonat und Kombinationen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 16, in der die Säure ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Citronensäure, Essigsäure, Maleinsäure und Kombinationen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 16, in der der Initiator in einer Menge enthalten ist, die bewirkt, dass die gemischte Zusammensetzung innerhalb von etwa 5 min bis etwa 1 h ab dem Mischen aushärtet (vernetzt wird).
Zusammensetzung nach Anspruch 16, in der der Initiator in einer Menge enthalten ist, die bewirkt, dass die gemischte Zusammensetzung innerhalb von etwa 10 min bis etwa 30 min ab dem Mischen aushärtet (vernetzt wird).
Zusammensetzung nach Anspruch 16, in der der Initiator in einer Menge enthalten ist, die bewirkt, dass die gemischte Zusammensetzung innerhalb von etwa 10 min bis etwa 20 min ab dem Mischen aushärtet (vernetzt wird).
Zusammensetzung nach Anspruch 16, in der das polymerisierbare Material mindestens teilweise hydrophil ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 22, die außerdem Wasser umfasst.
Zusammensetzung zum Füllen oder Abdichten eines Leer- bzw. Hohlraums, die umfasst: ein polymerisierbares Material, das bei der Polymerisation einer Polymerisationsschrumpfung unterliegt; und eine Einrichtung zur Freisetzung eines Gases in dem polymerisierbaren Material während der Polymerisation desselben, wobei die Einrichtung eine Ausdehnung des Volumens der Zusammensetzung bewirkt, um der Polymerisationsschrumpfung des polymerisierbaren Materials mindestens teilweise entgegenzuwirken.
Zusammensetzung nach Anspruch 24, in der die Einrichtung zur Freisetzung eines Gases eine Säure und eine Base umfasst, die miteinander reagieren unter Bildung von Kohlendioxid.
Zusammensetzung nach Anspruch 24, in der die Einrichtung zur Freisetzung eines Gases eine Azobis-Verbindung umfasst.
Verfahren zum Behandeln eines Zahns nach einem Zahnbehandlungsverfahrens, das umfasst: die Bereitstellung eines Zahns mit einem darin geformten Zahnpräparat; und die Einführung einer Abdichtungs- und Füllungszusammensetzung in das Zahnpräparat; und das Aushärtenlassen der Abdichtungs- und Füllungszusammensetzung in der Weise, dass die Zusammensetzung im Innern ein Gas freisetzt, um mindestens teilweise die Polymerisationsschrumpfung auszugleichen.