DE2312934A1

DE2312934A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von medizinischen und dentalmedizinischen praezisions-formteilen aus kunststoff

Info

Publication number: DE2312934A1
Application number: DE19732312934
Authority: DE
Inventors: Rudy Dr Michl; Hans Schleich
Original assignee: Dentaire Ivoclar
Current assignee: Dentaire Ivoclar
Priority date: 1973-03-15
Filing date: 1973-03-15
Publication date: 1974-09-19
Also published as: IT1004386B; AT345442B; GB1442041A; ATA209974A; FR2221266A1; FR2221266B1; SE409649B; DE2312934C3; DE2312934B2

Description

Verfahren and Vorrichtung zur Herstellung von medizinischen und dentalmedlzlniechen Präzis ions-Forateilen aus Kunststoff

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von aediziniaohen und dentalmedizinischen Präzisions-Porateilen aus Kunststoff. Unter derartigen Formteilen sind z.B. Augenlinsen, Implantate, Epithesen und Prothesen, insbesondere Dentalprothesen, zu verstehen. Die Erfindung ist nachstehend aua Gründen der Einfachheit nur ia Zusammenhang ait der Herstellung von Dentalprothesen erläutert, doch betreffen die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung und deren Lösung gleictoaöen auch andere medizinische und dentalmedizinische Präzisions-Formteile aus Kunststoff·

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Es 1st bekannt, daß bei der Polymerisation von monomeren Verbindungen erhebliche Dimensionsänderungen in Form von Volumenkontraktionen auftreten» Biese Volumenkontraktionen betragen bei äthylenisch ungesättigten Verbindungen» z<B, bei Derivaten der Acryl- oder Methacrylsäure, insbesondere deren AlkyIestern, etwa >5 bis 22 VoI ■,-#=.

Bei der Herstellung von Dentalprothesen ist man daher schon 3eit langem dazu übergegangen, anstelle der reinen monomeren Verbindungen Gemische dieser Verbindungen mit Polymeren zu polymerisieren. Zu diesem Zweck wurden z.B. Mischungen aus feinteiligem Perlpolymerisat und Monomer im Verhältnis von 3 : 1 Volumteilen bzw. 2 : 1 Gewichtsteilen verwendet. Hierbei entsteht nach einer gewissen Anquellzeit ein formbarer Teig, der genügend Plastizität aufweist, um auc-h Feinheiten von Oberflächendetails der anzufertigenden Formteile wiederzugeben. Sie Polymerisation dieses Teiges erfolgt gewöhnlich mit Hilfe einer Hegativform in einem Metallgehäuse durch Erwärmen im wasserbad auf zunächst etwa 7O⁰C und anschließendes Erhitzen auf 100⁰C, Zur Beschleunigung der Polymerisation werden im allgemeinen Katalysatoren, wie Peroxyde, z.Bo Benzoylperoxyd» oder Azoverbindungen, z.B. Azo-Diisobuttersäurenitril, und ähnliche Verbindungen verwendet. Bei der Polymerisation nach dem Pulver-Pllissigkeits-Verfahren wird die Volumenkontraktion Im Vergleich zur Polymerisation des reinen Monomeren auf etwa ein Drittel erniedrigt,

£e hat nicht an Versuchen gefehlt, diese unerwünschte Volumenkontraktion noch weiter zu reduzieren<■ Eine S höhung des Polymeranteils ist aber in Anbetracht

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abnehmenden Fließfähigkeit des erhaltenen Teigee schwer möglich. Man hat umgekehrt durch Verwendung gießfHhiger Hassen» d.h.» von polymer- Monomer-Sirupen, versucht_P die Genauigkeit der Wiedergabe von Details zu erhöhen_e Durch den erhöhten Honomeranteil steigt aber naturgemäß die bei der Polymerisation auftretende Kontraktion noch weiter an.

Man hat bereite zahlreiche Vorrichtungen konstruiert, um einen Schwundausgleich durch Vornahme der Polymerisation in der Wärme und unter Druck zu erreichen. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in "Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie", Band 5, Seiten 719 und 720, beschrieben» Keines dieser Geräte konnte sich aber durchsetzen, da die in dem VorratsgefäB enthaltene Polymer-Monomer-Mischung während des Polymerleationsvorganges aushärtete und daher der Schwundausgleich durch Hachfließen nicht erfolgen konnte» Auch wenn das Vorratsgefäß gekühlt wurde, bestand die Gefahr, daß die Mischung im Einprefikanal vorzeitig aushärtete und nicht mehr in die Polymerisationsform nachgepreBt werden konnte.

Weiterhin war es bisher nicht möglich, Mischungen von Polymer und Monomer mit einem Monomerengehalt von mehr als 50 Jt Innerhalb einer annehmbaren Frist, d.h. von etwa 1 bis 1 1/2 stunden, heiß zu polymerisieren, ohne daß hierbei Porositäten durch Luft- und Siedeblasen auftraten.

Schließlich trat bei den bekannten Verfahren der Hfaohteil auf, daß bei der Herstellung von Dentalprothesen infolge der dabei angewendeten hohen Drucke die eingesetzten Porzellanzähne platzten.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde- diese lachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen zu vermeiden; insbesondere besweekt die Erfindung die Herstellung von PräKisionsforrateilen mit guter Maßhaltigkeit und Detail genauigkeit durch Vermeiduxtg einer vorzeitigen Polymerisation des polymerisiorbaren Materials ira Vorrat;?gefäS bzw„ im Einpreßkanal ρ wodurch ein Nachpressen zum Zwecke des Schwundausgleiches erschwert wird. Ferner bezweckt die Erfindung die Verwendung eines polymerisierbaren Materials mit einem höheren Monomerengehalt als bisher, um Formteile mit einer hohen Detailgenauigkeit innerhalb einer relativ kurzen Polymerisationsdauer herzustellen_o Schließlich bezweckt die Erfindung die Schaffung einer einfach zu handhabenden Vorrichtung zur Durchführung des Polymer!- sationsverfahrens _n

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von medizinischen und dentalmedisr-inisehen Präzisione-Formteilen aus Kunststoff, wobei polymerisiert bares Material aus einem Vorrat in eine durch eine Wärmequelle erwärmbare Polymerisationsform eingepreßt und in dieser durch Einwirkung von Temperatur und Druck auspolymerisiert wird; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet«, daß man die Polymerisation unter Einhaltung eines von dem dem EinpreSkanal gegenüberliegenden Ende der Polymerisationsform über den Einpreßkanal zum Vorrat hin verlaufenden Temperaturgefälles derart steuert„ daß man die Polymeriaationsform an der den Einpreßkanal begrenzenden Fläche und zumindest an einem Teil der daran angrenzenden Flächen thermisch vom Vorrat bzw» von der Wärmequelle isoliert ₉ und daß man in dem Maße, wie die Polymerisation unter Schrumpfung des gebildeten polymeren Formteils fortschreitet_f weiteres palynierisierbares Material aus dem Vorrat in die Polyraerisationsform nachpreßt=

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Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrene enthält eine durch eine Wärmequelle erwärmbare Polymerisationeform zur Aufnahme des polymerisierbaren Materials, die über
einen Einpreßkanal mit einem Vorrat des polymerisierbaren
Materials in Verbindung steht, und eine Einrichtung zum
Einpressen des polymerisierbaren Materials in die Polymerisationsform; die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet ρ daß die Polymerisationsform an der den Einpreßkanal begrenzenden Fläche vom Vorrat durch ein Isolierteil und zumindest an einem Teil der daran angrenzenden Flächen duroh Abdeckungen mit geringer Wärmeleitfähigkeit von der
Wärmequelle thermisch isoliert ist*

Durch beide Maßnahmen wird erreicht, daß das polymerisierfeare Material bis zum Ende der Polymerisation ungehindert
in die Polymerisationsform nachfließen kann, insbesondere
auch an diejenigen Stellen, an denen die Schrumpfung bereits eingetreten ist« Es erfolgt also weder im Vorrat,
noch im Einpreßkanal eine vorzeitige Erhärtung des polymerisierbaren Materials» Das Material kann jedoch nach
Beendigung der Polymerisation leicht vom Formteil getrennt werdenο

Zweckmäßig ordnet man den Hohlraum der Polymerisationeform mit seiner längsten Abmessung in Richtung des größten
Temperaturgradienten an, d„h. der Hohlraum der Polymerisationsform wird flach ausgebildet, und seine kleinste
Abmessung liegt etwa in einem rechten Winkel zum senkrecht verlaufenden EinpreSkanal. Dadurch wird die Polymerisation so gesteuert, daß sie an dem vom Einpreßkanal am weitesten entfernten Punkt beginnt und dann von unten nach oben
konzentrisch fortschreitet, so daß am Ende der
Polymerisation der Vorrat

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an polymeri3ierbarera Material riooli weich bleibt. Auf diese Weise können Polymerieationsschrurapfungen von iO - 20 ohne Schwierigkeit kompensiert werden»

Das langsame Portschreiten der Polymerisation von unten nach oben kann durch Versuche, bei denen die Polymerisation nach gleichen Zeitintervallen unterbrochen wird, in Form von Isothermen sichtbar gemacht werden,

Als polymerisierbares Material wird vorzugsweise ein Gemisch aus mindestens einem monomeren und mindestens einem polymeren Ester der Acryl- oder Methacrylsäure verwendet. Man kann aber auch von einem reinejL.liaoxiiafij¹ ausgehen und dieses mit Licht oder anderen Strahlen bestrahlen, bi3 die gewünschte Viskosität erreicht ist, Dieses Material wird dann in das Vorratügefäß eingefüllt und in die Polymerisationsform eingepreßt,.

Andererseits können erfindungsgeaäß auch die bisher üblichen teigartigen Polymer-Monoraer-Mischungen aus feinteiligen Perlpolymerisat und ITonomer im Volumverhältnis von 3 : 1 verwendet werden.

Durch die Erfindung ist es aber auch möglich, Gemische mit einem höheren Anteil an Monomeren als bisher zu ver wenden, wodurch eine höhere Detailgenauigkeit erzielt wird» Zum Beispiel kann ein monomerer Ester der Acryl- oder Methacrylsäure in einem Anteil von etwa 50 - 95 Gew_o-#, vorzugsweise von etwa 50 - 75 Gew · # verwendet werden. Der Rest besteht vorzugsweise aus dem entsprechenden polymeren Ester, wobei besonders bevorzugt ein Perl polymerisat verwendet wird, das in dem monomeren Ester gelöst wird.

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=» 7 —

Ein derartiges polymerleierbares Material ergibt Formstücke mit beträchtlich erhöhter Schlagbiegefestigkeit sowie bei seiner Anwendung für die Herstellung von Zahnprothesen eine wesentlich bessere Bindung der Kunstetoffzähne an das Basismaterial, verglichen mit einem polyraerieierbaren Material mit einem höheren Anteil an Polymer.

Obwohl die Alkyl-, Aryl- oder Alkarylester der Acryl- oder Methacrylsäure die besten Ergebnisse liefer η » können auch andere polymerisierbare Monomere mit Doppelbindungen, z.Bc Vinylacetat, Styrol, Epoxyverbindungen UoSoWo sowie die entsprechenden Polymere dieser Verbindungen verwendet werden.

Verwendet man ein polymerisierbars Material mit Sirupkonsistenz, so kann dieser Sirup vor Beginn der Polymerisation durch einfaches Vermischen hergestellt werden. Vorzugsweise führt man jedoch eine Homogenisierung von Polymer und Monomer innerhalb einer kurzen Zeit durch Vibration in einem entsprechenden Mischgerät durch. Besonders geeignet hierfür ist die Verwendung eines zwe!kammerigen Mischbehälters» in dem die Komponenten bis zur Mischung getrennt aufbewahrt werden. Derartige Mischbehälter sind beispielsweise in der Vf(S 2 009 403 beschrieben.

Die Polymerisation des polymerisierbaren Materials kann in an sich bekannter tfeise durch Zusatz von Katalysatoren, ZoB. Peroxiden oder anderen radikalbildenden Substanzen, wie Azo-Diisobuttersäurenitril, in Gang gesetzt werden.

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Weiterhin können dem polymeriaierbaren Material Farbpigmente,, UV-Stabilisatoren, Füllstoffe, Vernetzer, Fluoreszenzmittel und/oder Stabilisatoren zugesetzt werden« Ale Vernetzer verwendet man di - oder mehrfunkt ioneile Vernetzer, z.B. äthylenglykoldimethacrylata Die Stabilisatoren sollen eine vorzeitige Polymerisation des polymerieierbaren Materials verhindern-, Hierzu eignen sich ζ.Β» radikalbindende Verbindungen wie Hydrochinon,

Bei der Durchführung der Polymerisation wird als Wärmequelle vorzugsweise ein Heizbad verwendet_f in das die Polymerisationsform eingebracht wird» Die Temperatur des Heizbades wird oberhalb Raumtemperatur, vorzugsweise zwischen etwa 70 und 10O⁰C gehaltene Zweckmäßig beträgt die Temperatur des Heizbades nicht mehr als etwa 15O⁰Co Als Heizbad kann beispielsweise ein Wasserbad, ein ölbad oder ein Glycerinbad verwendet werden, das zweckmäßig mit einem Niveauregler ausgestattet isto Vorzugsweise taucht die Polymeriaationsform nur bis zur Oberkante der seitlichen isolierenden Abdeckungen ein. Das polymerisierbar Material wird vorzugsweise in weniger als einer Stunde auspolymerisiert.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, in der als nicht einschränkendes Beispiel eine Vorrichtung zur Herstellung einer Dentalprothese dargestellt ist« Es zeigen:

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Fig. 1 eine Gesamtansicht der Vorrichtung im Schnitt;

Fig. 2 eine Teilansicht des Gehäuses, in dem die Polymerisationsform eingespannt ist, in Verbindung mit einer Hülse, in die ein Vorratsbehälter für dae polymerisierbar Material eingesetzt wird, im Schnitt (gegenüber Pig«, 1 um 90° gedreht);

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht der Hülse von unten.

In den Figuren > und 2 sind mit 1 und 1' zwei rahmenartige Gehäusehälften bezeichnet, die mit ihren planen Rändern ^!>''^r aufeinanderpaseen und aus einer Metall-Legierung, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung, gegossen sind. Die beiden Gehäusehälften haben etwa die Form eines Kreissegmentes und besitzen am oberen Ende jeweils einen Halsteil 2 und 2·; am unteren Ende ist für den Zusammenbau an einer Gehäusehälfte eine Nut 3 (Fig. 2) und an der anderen Gehäusehälfte eine Feder 4 (vergl» Figo 1) vorgesehen» Die auf der rechten und linken Seite mit Aussparungen versehenen Gehäusehälften sind jeweils durch die Abdeckungen 5 und 5' mit geringer Wärmeleitfähigkeit verschließbar. Zu dieeem Zweck können Kunststoffdeckel vorzugsweise aus Polyoxy methyl en oder einem Polyamid, verwendet werden. Unterhalb der Halsteile 2 an den beiden Schultern der Gehäusehälften 1 und 1* (vergl. Fig. 2) befindet sich innen eine Aussparung, in die die zwei Hälften 6 und 6* eines jochförmlgen Isolierteile eingelassen sind. Dieses Isolierteil besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit. Das Isolierteil 6, 6¹ besitzt einen zentralen Einpreßkanal 8, der sich in Richtung auf die noch zu beschreibende Polyraerisatlonsform 12, 12· •erjungt ο Durch den Einpreßkanal 8 wird das polymerisierbar© Material in die Polymerisaticnaform gepreßt,

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In die Halsteile 2, 2¹ iat eine Hülse 9 aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit eingesetzt» Dieses Material kann aus dem gleichen Material wie das Isolierteil 6„ 6^f bestehen, also vorzugsweise aus einem Kunststoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit, Die oben offene Hülse 9 weist einen oberen Plansch. 10 mit zahlreichen Öffnungen auf (verglo Figo 3)_t der wulstförmig in eine entsprechende Nut in den Halsteilen 2, 2¹ eingreift» Am Boden ist die Hülse 9 durch einen unteren Plansch 11 erweitert, der nur in Teilbereichen an der Wand der Iialsteile 2, 2» der Gehäusehälften 1, 1^? anliegt,, Dies wird mit Hilfe der /V* aeee Aussparungen erreichte Auf diese Weise wird zwischen der Hülse 9 und den Halsteilen 2, 2« ein ringförmiger Luftspalt 7 freigelassen, so daß die Hülse und damit auch der Vorrat an polynierisierbarem Material 19p der sich in dem Vorratsbehälter 20 befindet, von den Halsteilen 2, 2^f thermisch isoliert ist« Die

.--#*» Aussparungen am unteren Plansch 11 vermindern eben falls den Wärmeübergang von den Halsteilen 2, 2¹ auf die Hülse 9 ο Der satte Sitz der Hülse 9 in den Halsteilen 2, 2» ist lediglich durch den Plansch 10 gewährleistet.

In den beiden Gehäusehälften 1 befindet sich eine aus zwei Teilen 12, 12' bestehende Hohlform aus einem geeigneten Einbettungsmaterial, z.B, Hartgips, die über den aus dem Gips ausgefrästen Kanal 8>mit dem Vorrat 19 in Verbindung steht.

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Zum Zusammenschließen der beiden Gehäusehälften dient ein Spannrahmen 13» der vorzugsweise die Form einer unten offenen Wanne besitzt. Sr kann aus einem beliebigen Gußmaterial, z.B. Aluminium-Spritzguß hergestellt sein. Zu beachten ist, daß die Ränder der beiden GehäusehHlften beim Zusammenbau nicht dichtechließend aufeinanderliegend sondern einen geringen Abstand aufweisen, während die Flächen der beiden Negativform-Hälften 12 dicht aufeinanderliegen müssen. Die aufeinanderllegenden Flächen der Negativform-Hälften sind in an sich bekannter Weise gegeneinander verschlüsselt.

Damit die beiden Negativform-Hälften dichtschließend aneinanderliegen, müssen sie zusammen mit den beiden Gehäusehilften 1 im Spannrahmen zusammengepreßt werden. Dies kann mit Hilfe eines Preßstempels 14· geschehen; der über den linken Deckel 5* auf die linke Gehäusehilfte 1¹ drückt. Der Preßstempel 14 kann beispielsweise durch eine einfache Spindelpresse oder eine hydraulische Presse (nicht dargestellt) betätigt werden, die auf ein Federgehäuse 15 und einen Satz von Tellerfedern 16 einwirken, üblicherweise beträgt der Preßdruck etwa 3 Tonnen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform kann der durch die hydraulische Presse erzeugte Preßdruck durch Drehen des Keilkraftstellringes 18 gegenüber dem Stellring 17 und Arretierung der Ringe 17 und 18 auch nach der Entnahme der Vorrichtung aus der hydraulischen Presse aufrechterhalten werden, so daß die Vorrichtung in das Heizbad gestellt und die Polymerisation mit zusammengepreßten Gehäusehälften durchgeführt werden kann.

Der Vorrat 19 an polymerisierbarem Material befindet sich vorzugsweise in einem Vorratsbehälter 20 _P der in die Hülse 9 eingesetzt ist. Der Vorratsbehälter 20 besitzt an seinem unteren Ende eine düsenförmige Verlängerung; die bis in den

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Einpreßkanal 8 reicht» Als Material für den Vorratsbehälter 20 kann entweder ein oben offener Metallzylinder oder ein starrer Behälter aus Kunststoff, z.B. Polypropylen oder Polyamid, verwendet werden. Vorzugsweise wird als Vorratsbehälter ein mehrkammeriger Mischbehälter verwendet, wie er in der DAS 2 009 403 näher beschrieben ist» Dieser Mischbehälter enthält einen nach unten verschiebbaren, becherförmigen Einsatz 21, in welchem sich vor der Herstellung des polymerisierbaren Gemisches die flüssige monomere Mischkomponente befand. Die flüssige Komponente wurde durch Aufbrechen des Einsatzes 21 an einer Sollbruchlinie in den Raum 19 übergeführt, in welchem sich die polymere, pulverförmige Komponente befand.. Der Vorratsbehälter 20 war hierbei noch an seiner düsenförmigen Verlängerung durch einen Zapfen verschlossen. Nach dem Einbringen der flüssigen Komponente in den Raum 19 wurde durch Vermischen in einer Schwingmischvorrichtung das polymerisierbare Gemisch erzeugt ο

Bei Verwendung dieses Mischbehälters als Vorratsbehälter 20 gemäß Figo 1 schützt der becherförmige Einsatz 21 , bei dem sich der an der Sollbruchlinie gebildete Riß wieder verschlossen hat» den Kolben 22 vor Verunreinigungen durch das polymerisierbare Material, da der Kolben 22 nicht unmittelbar mit dem polymerisierbaren Material in Berührung kommtο

Der Kolben 22 dient zum Einpressen des polymerlsierbaren Materials aus dem Vorrat 19 in den Hohlraum 23 der Negativform 12* /Der Hohlraum 23 ist in Pig. I flach ausgebildet und hat die Form einer Dentalprothese, Der Hohlraum ist

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so angeordnet, daß seine kleinste Abmessung etwa in einem rechten Winkel zum senkrecht verlaufenden Einpreßkanal 8 liegte Auf diese Weise wird erreicht, daß die Polymerisation zuerst an den vom Einpreßkanal am weitesten entfernten Rändern» an denen die Temperatur am höchsten ist, stattfindet« In Figur 1 ist mit 24 ein Zahn, Z₀B. ein Kunststoffzahn bezeichnet, der vor dem Einpressen des polymerisierbaren Materials in die Negativform eingesetzt wird ο Das Material des Kunststoffzahnes 24 verbindet sich fest mit dem polymerisierbaren Material.

Der Kolben 22 wird mit Hilfe eines Druckaufsatfces 25 betätigt, der mit einem Druckmeßgerät 26 versehen sein kann und an eine Druckleitung 27 angeschlossen ist. An der Verbindung zur Druckleitung kann ein Rückschlagventil (nicht dargestellt) angeordnet sein. Dieses Rückschlagventil ermöglicht es, einen eventuellen Druckabfall in der Druckleitung aufzufangenο Der Druck soll mehr als eine Atmosphäre, vorzugsweise etwa 5 bis 6 Atmosphären betragen.

Der Druckaufsatz 25 ist mit Hilfe eines Greifers 28 abnehmbar mit den Halsteilen 2, 2* der Gehäusehälften verbunden. Der Greifer 28 kann mit Hilfe eines Spannbügels an den Halsteilen 2, 2' fixiert werden. Im Inneren des Druckzylinders des Druckaufsatzes 25 befindet sich ein Kolben 30, der den Druck mit Hilfe einer Schubstange 31 auf den Kolben 22 im Vorratsbehälter 20 überträgt.

In dem Heizbad können, je nach Größe, bis zu etwa

5 Druckpolymerisationsvorrichtungen gleichzeitig erhitzt

Die Herstellung einer Dentalprothese ist durch das nachstehende Beispiel erläutert:,

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ORIGINAL INSPECTED A

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Beispiel Herstellung einer Oberkieferprothese

Zunächst wird in der Polymerieationsform 12, 12· (zahntechnisch "Küvette¹¹ genannt), das Wachsmodell einer Prothese mit eingesetzten Zähnen in bekannter Weise in Qips eingebettet, das Wachs ausgebrüht und die Gips- fliehen Isoliert.

Dann wird der EinpreGkanal 8* mit einem Durchmesser von etwa 3 mm als Verbindung zum Vorratsbehälter 20 ausgeschabt oder ausgefräst ο Danach werden die beiden Formhalften 12 und 12' zusammengefügt und in den Spannrahmen 13 eingesetzt, worauf in einer hydraulischen Presse ein Druck von 3000 kg auf den Stempel H erzeugt wird. Nach Umlegen des Hebels des Stellringes 18 wird der Spannrahmen verriegelt und der Presse entnommen.

Inzwischen wird ein Mischbehälter, der die Komponenten des Polymerisationsgutes, d.h» Polymer und Monomer enthält, vorbereitete Der Mischbehälter enthält 26 g übliches Methylmethacrylat-Monoraero stabilisiert mit 60 ppm Hydrochinon und vernetzt mit 4 i> Äthylenglykol-Dimethacrylat, sowie 14 g übliches Zahnpolymer in Form eines Polymethylmethacrylat-Perlpolymerisates, dem 2 $> Benzoylperoxyd beigefügt sind,

Nach Vereinigung der beiden Komponenten wird 5 Minuten in einem automatischen Mischer geschüttelt und der Misch» behälter danach in die Hülse 9 eingesetzt. Dann wird der Druckaufsatz 25 montiert und an eine Preßluftleitung mit 6 Atmosphären Druck angeschlossen. Nach 5 Minuten Stehenlassen unter Druck wird die Polymerisationsform samt Spannrahmen in ein Heizbad mit kochendem Wasser

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gestellt. Das Wasserniveau reicht genau bis zur Oberkante des seitlichen Kunststoffdeckels 5 der Polymerisationsform.

Nach 35 Hinuten wird die gesamte Polymerisationsvorrichtung _r immer noch unter Druck stehend, 10 Minuten zur Abkühlung in ein Bad mit kaltem Wasser eingesetztο Nach der Druckentlastung wird die Polymerisationsform dem Spannrahmen 13 entnommen und die Prothese in bekannter V/eise ausgebettet.

Einige mechanische Eigenschaften des erfindungsgemäQ unter Druck polymerisierten Polymethylmethacrylat-Kunststoffes sind nachstehend im Vergleich mit denen eines gleichen Kunststoffes, der unter üblichen Bedingungen heiß polymerisiert wurde, angegebenο

Die Prüfkörper wurden entsprechend der ADA (American Dental Association) Spezifikation Nr. 12 hergestellt und nach Fertigstellung auf Schlag-Biegefestigkeit und Haftung von Kunststoffzähnen an dem Basismaterial geprüft.

Polymethylmethacrylat in üblicher Weise heiß polymerisiert

Polymethylmethacrylat erfindungsgemHß unter Druck polymerisiert

Gewichtsteile Pulver : Flüssigkeit

Polymerisationsbedingungen

S chlag-Bi egefe st ig< keit K cm χ cm2

Haftung von Kunststoffzähnen in K

2 : 1

60 Min. 70⁰C 30 Min. 100°C

4.5 + 0.6

6 bis 18

1 : 2

35 Min. 100⁰C

6.6 + 0.8 20 bis 38

A η β ρ r ü c h e -

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Claims

Ansprüche

Verfahren zur Herstellung von medizinischen und dental medizinischen Präzisions-Formteilen aus Kunststoff _r, wobei polymerisierbares Matei'ial aus einem Vorrat in eine durch eine Wärmequelle erwärmbare Polymerisationsform eingepreßt und in dieser durch Einwirkung von Temperatur und Druck auspolymerisiert wird? dadurch gekennzeichnets daß man die Polymerisation unter Einhaltung eines von dem dem Einpreßkanal gegenüberliegenden Ende der Polymerisationsform über den Einpreßkanal zum Vorrat hin verlaufenden Temperaturgefälles derart steuert, daß man die Polymerisationsform an der den Einpreßkanal begrenzenden Fläche und zumindest an einem Teil der daran angrenzenden Flächen thermisch vom Vorrat bzw, von der Wärmequelle isoliert, und daß man in dem Maße_s, wie die Polymerisation unter Schrumpfung des gebildeten polymeren Formteils fortschreitet „ weiteres polymerisierbares Material aus dem Vorrat in die Polymerisationsform nachpreßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet»

daß man den Hohlraum der Polymerisationsform mit seiner längsten Abmessung in Richtung des größten Temperaturgradienten anordnet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet» daß man als polymerisierbares Material ein Gemisch aus mindestens einem monomeren und mindestens einem polymeren Ester der Acryl - oder llethacryl säure verwendet»

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den monomeren Ester in einem Anteil von etwa ¹^O bis 95 Gewo-?Sj, vorzugsweise von etwa 50 bis 75 -$, verwendete

ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß man dem polymerisierbaren Material an sich bekannte Polymerisationskatalysatoren, Pigmente, UV-Stabilisatoren, Füllstoffe, Vernetzer, Fluoreszenzmittel und/oder Stabilisatoren zusetzt.

6ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisationsform in eine Wärmequelle einbringt, des&en Temperatur vorzugsweise 70 bis 100⁰C, jedoch nicht mehr als etwa 150⁰C beträgt, und daß man das polymerisierbar Material in weniger als einer Stunde auspolymerisiert.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer durch eine Wärmequelle erwärmbaren Polymerisationsform zur Aufnahme eines polymerisierbaren Materials, die über einen Einpreßkanal mit einem Vorrat des polymerisierbaren Materials in Verbindung eteht, und einer Einrichtung zum Einpressen des polymerisierbaren Materials in die Polymerisationsform, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisationsform (12, 12*) an der dem Einpreßkanal (8) begrenzenden Fläche vom Vorrat (19) durch ein Isolierteil (6, 6') und zumindest an einem Teil der daran angrenzenden Flächen durch Abdeckungen (5, 5') mit geringer Wärmeleitfähigkeit von der Wärmequelle thermisch isoliert ist.

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8c Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus zwei Teilen bestehende Polymerisationsform (12) durch zwei Gehäusehälften (1) zusammengepreßt ist, in deren Halsteil (2) unter Freilassung eines ringförmigen Luftspaltes (7) eine Hülse (9) aus einem Material mit geringer V/ärmeleitfähigkeit zur Aufnahme besonderen Vorratsbehälter ν. (20) angeordnet ist«

9ο 'Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (S) am ο "baren und aiu unteren Rand durch Plansche erweitert ist, wobei eier obere Plansch (10) mit Öffnungen versehen ist und.der untere Plansch (11) nur in Teilbereichen an der Wand des Halsteils (2) der GehäuseMlften (1) anliegt.

1Oo Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsgefäß (20) einen Mischbehälter mit einer Auspreßöffnung und einem darin verschiebbaren, becherförmigen Einsatz (21) darstellt,

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnete daß der Vorrat (19) mit dem Kolben (22) eines Druckaufsatzes (25) in Verbindung steht, der mit Hilfe eines Greifers (28) abnehmbar mit dem Halsteil (2) der Gehfiusehälften (1) verbunden ist,,

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (23) der Polymerisationsform (12) flach ausgebildet und seine kleinste Abmessung etwa in einem rechten Winkel zum senkrecht verlaufenden Einpreßkanal (8) liegt»

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