Стеклонаполнитель пломбировочных и реставрационных стоматологических материалов Российский патент 2023 года по МПК A61K6/77 C03C3/118 C03C12/00 

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии и конкретно касается стеклонаполнителя, который может быть использован в качестве наполнителя пломбировочных и реставрационных стоматологических материалов.

Известно алюмоборосиликатное бариевое стекло, предназначенное для использования в электровакуумной промышленности для спаев с молибденом и коваром и включающее в свой состав следующие оксиды в % по массе: SiO₂ 43,0-46,0; B₂O₃ 11,0-13,0; AL₂O₃ 6,0-10,0; ВаО 25,0-28,0; СаО 1,0-2,0; MgO 1,0-2,0; ZnO 4,0-8,0; CeO₂ 0,2-0,5.

Указанное стекло характеризуется температурой размягчения (630+/-10 град. С), высокой химической и радиационно-оптической устойчивостью. Однако оно не может быть использовано в качестве наполнителя в композиционных стоматологических материалах, так как содержит невысокое количество оксида алюминия, находящееся в пределах 6,0-10,0 масс %, что не обеспечивает высокую степень адгезии и совместимость с материалом ткани зуба, а также характеризуется низкой рентгеноконтрастностью (RU 1143701, 1985).

Известны различные составы, применяемые в качестве стоматологического материала, в частности, литиево-силикатные стекла или стеклокерамика (RU 2604601, 2016), стекло, преимущественно для наполнителей композиционных стоматологических материалов (RU 2028980,1995, RU 2028981, 1995), наполнители для стоматологических композитов, содержащие полевой шпат (RU 2621624, 2011, ЕР 1225867, US 7294392,), стоматологические композиции, содержащие полимеры (RU 2375039, 2009; RU 2509551, 2014; RU 2708614, 2919).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является стекло, используемое в качестве наполнителя стоматологических материалов и включающее следующие оксиды, масс. %: AL₂O₃ 12,0-30,0; ВаО 7,0-27,0; B₂O₃ 1,0-9,0; SnO₂ 0,5-25,0; СоО 0,0001-0,0003; NiO 0,001-0,003; Nd₂O₃ 0,003-0,030; Er₂O₃ 0,0004-0,0070; SiO₂ - остальное, причем ВаО+SnO₂>20,0 масс. %.

Недостатки данного изобретения заключаются в том, что варку указанных составов стекол проводят при температуре 1600+/-10°С, осветление и гомогенизацию проводят при температуре 1620+/-10°С, а белизна стекол не превышает 90% (RU 2028981, 1995.)

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в улучшении свойств стеклонаполнителя, упрощении технологии его получения, в частности, уменьшении температуры варки, увеличении степени белизны, величины прочности, а также в расширении ассортимента стеклонаполнителей для пломбировочных и реставрационных стоматологических материалов.

Указанная техническая проблема решается созданием стеклонаполнителя для пломбировочных и реставрационных стоматологических материалов, имеющего состав, содержащий SiO₂, Al₂O₃, ВаО, B₂O₃, который согласно изобретению, дополнительно содержит TiO₂, SrO, F и Cl при следующем соотношении компонентов состава, масс. %: SiO₂ 47,0-51,0; Al₂O₃ 13,0-19,2; ВаО 17,0-22,0; B₂O₃ 10,0-16,0; TiO₂ 1,3-2,0; SrO 0,7-1,5; F 0,5-2,3 и Cl 0,5-1,5% в расчете на общую массу состава, т.е. свыше 100 масс. % состава.

Таким образом, стеклонаполнитель, предлагаемый в качестве наполнителя пломбировочных и реставрационных стоматологических материалов, по изобретению включает AL₂O₃, ВаО, В₂О₃ и отличается от известного наполнителя того же назначения тем, что он дополнительно содержит TiO₂, SrO, F и Cl, а также увеличенным содержанием В₂О₃ при следующем соотношении компонентов, масс. %: SiO₂ 47,0-51,0; Al₂O₃ 13,0-19,2; ВаО 17,0-22,0; B₂O₃ 10,0-16,0; TiO₂ 1,3-2,0; SrO 0,7-1,5; F 0,5-2,3 и Cl 0,5-1,5% свыше 100% масс. состава (в расчете на 100% мас. состава).

Достигаемый технический результат заключается в оптимизации рецептуры состава стеклонаполнителя и количественных значений входящих в него компонентов.

Широкое применение в стоматологии нашли композитные материалы светового отверждения, состоящие из органической полимерной основы с введением в них стеклонаполнителя и связующего вещества, так называемого аппрета. Основное назначение аппретов заключается в создании водостойкого и стабильного адгезионного соединения стеклонаполнителя с полимерной матрицей. В качестве стеклонаполнителей используют химически стойкие алюмосиликатные стекла с добавками модифицирующих оксидов.

Главной характеристикой таких композитных материалов является высокая степень адгезии и биосовместимость с дентитом зубов, рентгеноконтрасность, высокая химическая устойчивость и прочность. Стеклонаполнитель влияет на прочность материала при сжатии, твердость поверхности, отвечающую за потери при истирании.

В состав шихты для получения заявленного стеклонаполнителя вводятся ускорители процессов стекловарения в виде соединений фтора и хлора - кремнефтористого и хлористого натрия, а также в виде оксида бора. Введение в состав фтора позволяет ему частично диффундировать в материал зубной ткани, что служит профилактикой развития кариеса. Также, введение в состав шихтовых смесей фтора и хлора способствует ускорению варки, другими словами - увеличению скорости процесса силикатообразования.

Таким образом, фтор вводится через кремнефтористый натрий из расчета 0,5-2,3 масс. %, а хлор вводится через поваренную соль в расчете 0,5-1,5 масс. % сверх основного состава стеклонаполнителя, т.е. свыше 100 масс. % состава (т.е. в расчете на 100% основного состава). Ускорители варки, введенные в стекломассу, способствуют интенсификации процессов стекловарения и снижению температур варки и осветления.

Пролонгированный противокариесный эффект обеспечивается за счет выделения ионов фтора. Наполнитель выделяет ионы фтора, которые предупреждают развитие вторичного кариеса. При этом увеличивается адгезия к дентину и эмали зуба.

Предлагаемый стеклонаполнитель обладает антисептическими, противовоспалительными и антиаллергенными свойствами.

Увеличение содержания оксида бора способствует увеличению рентгеноконтрасности композитного материала, а также улучшению механических свойств, таких как твердость и, соответственно, сопротивлению истирания. Рентгеноконтрастность должна быть выше рентгеноконтрастности естественной эмали зуба. Введение оксида стронция влияет на рентгеноконтрастность и прочность стеклонаполнителя. Введение оксида титана увеличивает белизну стекла, что отвечает за эстетические показатели. При этом за белизну принимают величину диффузного отражения от поверхности стекла.

В результате абсорбционного воздействия около частиц стеклонаполнителя образуется переходный слой, называемый межфазным, толщину которого можно оценить в 10-25 нм и определяющий в значительной степени физико-химические свойства композитного материала.

Шихтовая смесь для варки стекломассы составляется по традиционной технологии. В промышленных стеклах присутствуют примеси оксидов железа, соединения железа в зависимости от валентности окрашивают стекла в желтоватый (Fe₂O₃) и голубой (FeO) цвета.

Оксид кремния вводят в виде кварцевого песка (SiO₂), при этом используют кварцевый песок марок ООВС-010-В, ООВС-015-1 или ОВС-020-В, в которых содержание оксидов железа не превышает 0,02 масс. %. Оксид алюминия вводят через глинозем металлургический марок Г-000 и Г-00 с содержанием оксида железа, не превышающим 0,01 (Г-000) и 0,03 масс. % (Г-00). Оксид бария вводят в виде белого порошка карбоната бария с содержанием оксида железа не более 0,005 масс. %. Оксид бора поступает в шихтовую смесь в виде мелкогранулированного порошка белого цвета борной кислоты. Поваренную соль добавляют с целью введения в стекломассу ионов хлора. Фтор вводится через кремнефтористый натрий.

Ниже приводится общая технология получения заявленного стеклонаполнителя, которая заключается в следующем.

Тщательно взвешенные реактивы помещают в фарфоровую ступку и перемешивают до состояния однородности с помощью фарфорового пестика. В случае варки стекломассы в больших количествах - в горшковых или ванных стекловаренных печах, перемешивание шихтовых смесей проводят в смесителях.

Температура варки стеклянной шихты составляет 1480-1520°С, что благоприятно сказывается на коррозионной стойкости огнеупоров в случае варки в газовых стекловаренных печах, продлевая срок их службы.

Выработку сваренной стекломассы проводят путем отливки в воду с дальнейшей сушкой стеклогранулята. Высушенный материал подвергают измельчению в фарфоровых барабанах с помощью уралитовых мелющих тел во избежание загрязнений и внесения в материал посторонних примесей.

Ниже в таблице приводятся примеры составов стеклонаполнителя по изобретению и его свойства.

Из приведенных данных следует, что применение описываемого состава приводит к снижению температуры варки, улучшению механических свойств, таких как твердость и, соответственно, сопротивление истиранию, повышает степень белизны полученного в виде порошка стеклонаполнителя.

Использование описываемого состава, содержащего компоненты в иных концентрациях, входящих в заявленный интервал, приводит к аналогичным результатам. Использование компонентов в количествах, выходящих за данный интервал, не приводит к желаемым результатам.

Таким образом, как следует из приведенных данных, стеклонаполнитель для пломбировочных и реставрационных стоматологических материалов по заявленному изобретению обладает повышенной белизной, повышенной твердостью (прочностью) и расширяет ассортимент стеклонаполнителей для пломбировочных и реставрационных стоматологических материалов.

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и касается стеклонаполнителя, который может быть использован в качестве наполнителя пломбировочных и реставрационных стоматологических материалов. Предлагаемый стеклонаполнитель содержит в качестве основного состава, мас.%: SiO₂ 47,0-51,0; Al₂O₃ 13,0-19,2; ВаО 17,0-22,0; B₂O₃ 10,0-16,0; TiO₂ 1,3-2,0; SrO 0,7-1,5; F 0,5-2,3, и дополнительно содержит Cl 0,5-1,5% в расчете на 100 мас.% основного состава. Использование указанного состава компонентов приводит к снижению температуры варки, улучшению механических свойств, таких как твердость (прочность) и, соответственно, сопротивление истиранию, повышает степень белизны полученного в виде порошка стеклонаполнителя по сравнению с прототипом, и расширяет ассортимент наполнителей пломбировочных и реставрационных стоматологических материалов. 1 табл.

Стеклонаполнитель для пломбировочных и реставрационных стоматологических материалов, имеющий состав, содержащий SiO₂, Al₂O₃, BaO, В₂О₃, отличающийся тем, что он дополнительно содержит TiO₂, SrO, F и Cl, при этом стеклонаполнитель содержит в качестве основного состава, мас.%: SiO₂ 47,0-51,0; Al₂O₃ 13,0-19,2; ВаО 17,0-22,0; B₂O₃ 10,0-16,0; TiO₂ 1,3-2,0; SrO 0,7-1,5; F 0,5-2,3, и дополнительно содержит Cl 0,5-1,5% в расчете на 100 мас.% основного состава.