DE3210094C2

DE3210094C2 - Masse zum Abformen von Körperteilen bestehend aus einem Silikon

Info

Publication number: DE3210094C2
Application number: DE3210094A
Authority: DE
Inventors: Mathias 3280 Bad Pyrmont Rolf; Philipp 3000 Hannover Schaefer
Original assignee: SECANS AG ZUG CH; Secans Ag Zug
Current assignee: SECANS AG ZUG CH
Priority date: 1981-03-19
Filing date: 1982-03-19
Publication date: 1986-09-04
Also published as: DE3210094A1; AT378966B; ATA128781A

Abstract

Einer Masse zum Abformen von Körperteilen, die aus einem Silikon besteht, das zunächst flüssig oder pastös bzw. knetbar ist und sich durch Zusetzen eines Härters nach einer bestimmten Zeit kautschukartig verfestigt, sind druckelastische Mikrohohlkugeln beigemengt, deren dünne Hülle aus einem Vinylidenchlorid-Copolymerisat besteht und deren Inneres ein Gas enthält. Die Mikrohohlkugeln können entweder gesondert vorgeformt und dann wenigstens einem Teil des Silikons beigemengt werden, oder die Mikrohohlkugeln können im Silikon aus ein Treibmittel enthaltenden Kompaktteilchen aus Vinylidenchlorid-Copolymerisat in situ dadurch hergestellt werden, daß die Kompaktteilchen in das kalte Silikon eingerührt werden und anschließend das Silikon auf eine Temperatur über 80 ° C erwärmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Masse zum Abformen von Körperteilen, vorzugsweise für die Herstellung oder Unterfütterung von Zahnprothesen, bestehend aus einem Silikon, das zunächst flüssig oder pastös bzw. knetbar sich durch Zusetzen eines Härters nach einer bestimmten Zeit kautschukartig verfestigt.

Derartige Massen werden in der Zahnmedizin für die Herstellung eines Abdruckes herangezogen, wie er zum Anfertigen von Prothesen erforderlich ist, aber auch für die Herstellung von Unterfütterungen für solche Prothesen, um sie dem sich ändernden Kiefer anzupassen. Ein anderes Anwendungsgebiet ist die Orthopädie, wo solche Massen gleichfalls sowohl für die Herstellung eines Abdruckes zur Anfertigung einer Prothese als auch als Ausgleichsmasse für die Anpassung einer Prothese Verwendung finden.

Die bisher verwendeten Massen bestehen aus einem Silikon, welches zunächst flüssig oder pastös bzw. knetbar ist und welches sich durch Zusetzen eines Härters nach einer bestimmten Zeit kautschukartig verfestigt Unter dem Begriff »Silikon« werden synthetische polymere Verbindungen verstanden, in denen Siliconatome über Sauerstoffatome verknüpft und die restlichen Valenzen des Siliciums durch Kohlenwasserstoffrest abgesättigt sind. Nähere Angaben über solche Silikone finden sich in Römpps Chemie-Lexikon, 7. Auflage/1975, Frankch'sche Verlagshandlung W. Keller & Co, Stuttgart, Band 5, Spalten 3223 ff.

ίο Die heute üblichen knetbaren Silikonmassen, welche in der Zahnmedizin zur Herstellung von Abdrücken verwendet werden, besitzen den Nachteil einer hohen Dichte und eines schlechten Fließverhaltens. Die Verformung muß daher mit erheblichem Druck erfolgen und es findet dennoch eine unvollkommene Feinabformung statt, da diese Massen in kleine Hohlräume nicht einzudringen vermögen. Aus diesem Gt^/ide werden die knetbaren Silikonmassen auch nur zur Anfertigung eines Vorabdruckes verwendet, der noch einer Korrektür bedarf. Hierzu wird eine dünnflüssige Silikonabformmasse auf den Vorabdruck appüziert und dann der hergestellte Vorabdruck nochmals an die abzuformende Stelle des Kiefers angepreßt Dies bedeutet eine zweimalige Belästigung des Patienten, wobei dieser auch zweimal mit dem Härter in Berührung kommt, welcher auf der Haut, insbesondere auf Schleimhäuten, Reizungen verursachen kann.

Auch für den Mediziner sind die Arbeiten mit der bekannten Masse schwierig, da einerseits diese Masse knetartig sein muß, damit sie leicht und schnell in den Abdrucklöffel gespachtelt bzw. gedrückt werden kann und damit sie beim Abdrucken nicht in den Rachen fließt, anderseits aber auch feinste Strukturen abgeformt werden sollen. Da die Masse nicht flüssig sein darf, benötigt das Einarbeiten des Härters viel Geschick und Kraft, wobei noch hinzukommt, daß hierfür wegen des gewünschten raschem Aushärtens der Masse wenig Zeit zur Verfügung steht.

Es ist bekannt, das Gewicht von Silikonabformmassen mittels geschäumten Kugeln aus Polystyrol oder mittels gemahlenem Polystyrolschaum zu reduzieren. Da der Polystyrolschaum selbst nicht druckelastisch ist, ändert die Zugabe desselben die Kautschukeigenschaften des Silikons in ungünstiger Weise.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Eigenschaften von Silikonkautschuk durch Zugabe von kleinen Kugeln aus Wasserglas, Phenolharz oder anderen starren bzw. wenig flexiblen Kunststoffen zu verändern. Auch diese Masse eignet sich nicht "»am Abformen von Körperteilen, da die dazu erforderlichen Eigenschaften der Zug- und Druckelastizität nicht gegeben sind. Die zugegebenen kleinen Kugeln werden bereits durch einen Druck, mit welchem das Volumen der Masse um 12% verkleinert wird, vollständig zerstört oder bleiben deformiert und stellen sich nach Druckentlastung nicht mehr zurück.

Weiters ist es bekannt, die Dichte einer Silikonmasse mittels einer niedrigsiedenden Flüssigkeit wie beispielsweise fluorierter Kohlenwasserstoffe, zu schäumen. Im unverletzten Zustand ist diese Silikonmasse jedoch nicht druckelastisch und es fällt bei Abformen unter Druck der Schaum zusammen. Im vernetzten Zustand weist die Masse gleichfalls nur schlechte druckelastische Eigenschaften auf, weil das Treibmittel nach kurzer Zeit aus den Poren entweicht.

Ein Nachteil aller anorganische Füllstoffe aufweisenden Abformmassen besteht darin, daß sie sich bei raschen Bewegungen dilatant verhalten. Durch die DiIa-

tanz erstarren die Massen während der Bewegung, wodurch ein rasches Transportieren beispielsweise durch einen dünnen Querschnitt erschwert wird und eine kurze, ruckartige Anpassung an einen Köroerteil erschwert wird.

Aus der DE-PS 25 19 910 ist ferner ein Polster, z. B. für Schuhe und orthopädische Gegenstände, bekannt, dessen Füllung aus druckelastischen Mikrohohlkugeln verschiedenen Durchmesses gebildet ist, deren dünne Hülle aus Polyvinylidenchlorid besteht, wobei die Mikrohohlkugeln mittels eines vernetzten Polysulfides oder Polysiloxans fest und elastisch miteinander verbunden sind. Die Polsterfüllung besteht also zum überwiegenden Teil aus lediglich an den Berührungspunkten miteinander verbundenen Mikrohohlkugeln, so daß diese Polsterfüllung eine schwammartige Struktur besitzt und eine geringe Dichte aufweist Polster mit einer solchen Füllung passen sich langsam an eine bestimmte Form des abzustützenden Körpes an und es ist auch möglich, eine solche Anpassung beliebig oft an bestimmte Körperformen vorzunehmen, wobei diese Polster reversibel stauchbar sind und eine elastische Abstützung gewährleisten. Solche Polster sind also leicht und garantieren eine komfortable Abstützung, die Polsterfüllung ist jedoch als Masse, die zur Herstellung oder Unterfütterung von Zahnprothesen geeignet ist, nicht verwendbar, denn hier ist es erforderlich, daß die Masse sich rasch an die bestimmte Körperform anpaßt und die abgeformte Gestalt beibehält

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Masse _um Abformen von Körperteilen, vorzugsweise für die Herstellung vor Zahnprothesen, zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Massen dieser Art vermeidet und die die g -yünschten Eigenschaften, wie gute Fließeigenschaften unter Druck zur /amounting icfilStcF otTüKuifcn, ucSitZt

Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Masse nach Patentanspruch 1 gelöst Weiterer Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Massen nach einem der Ansprüche 3 oder 4.

Die erfindungsgemäße Masse stellt eine hochviskose, pastöse bzw. knetartige Masse mit geringer Dichte dar, deren Fließeigenschaften unter Druck wesentlich besser sind als bei den bisher verwendeten Massen. Die erfindungsgemäße Masse verhält sich bei raschen Bewegungen mehr thixotrop als dilatant, so daß sie leicht auch in kleine Kavitäten einzudringen und daher feinste Strukturen abzuformen vermag. Diese Tatsache wird auch dadurch erklärt, daß beim Anpressen der Masse an abzuformende Körperteile die flüssigen Bestandteile der Masse an die Oberfläche gelangen, also diese Oberfläche durch niedrig-viskose Silikonmasse angereichert wird. Es ist daher beispielsweise bei Verwendung der erfindungsgemäßen Masse als Abdruckmasse für die Herstellung von Zahnprothesen nicht mehr erforderlich, nach Anfertigung eines Vorabdruckes noch eine Feinabformung vorzunehmen. Die erfindungsgemäße Masse weist weiters die gewünschte Druck- und Zugelastizität auf, wobei sie nach ihrer Kondensations- oder Additionsvernetzung, ohne daß sie seitlich ausweichen kann, unter gleichen Bedingungen ihr Volumen unter Druck ähnlich verringern kann wie im flüssigen oder knetbaren Zustand und bei Druckentlastung sich spontan praktisch vollständig zurückstellt

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Masse ist es, daß für einebestimmte Aushärtezeit weniger Härter benötigt wird, da ja bei gleichem Volumen der Masse weniger Silikonanteil enthalten ist, und daß sich der Härter auch im knetbaren Zustand des Silikons leichter und schneller verteilen läßt, da durch die Mikrohohlkugeln die innere Reibung der Masse herabgesetzt wird.
Der Durchmesser der Mikrohohlkugel!! beträgt zwischen 0,01 und 0,1 mm, wobei Mikrohohlkugeln verschiedenen Durchmessers dem Silikon beigemengt werden. Dadurch wird der Vorteil erzielt daß unter Druck die größeren Mikrohohlkugeln von der Oberfläche zurückweichen und die kleineren Mikrohohlkugeln auch in enge und schmale Hohlräume einzudringen vermögen.

Die Mikrohohlkugeln sind dem Silikon in einer Menge zwischen 10 und 85Vol.-%, vorzugsweise in einer Menge zwischen 20 und 50 VoL-°/o, beigemengt Dies entspricht einer Beimengung von etwa 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 4 Gew.-% Mikrohohlkugeln. Durch eine Beimengung von 1 bis 8 Gew.-% Hohlkugeln wird die Dichte einer Silikonmasse um etwa 9 bis 77% reduziert, also beispielsweise von einem Wert von 1,25 auf einen Wert zwischen 1,14 und 03- Erfindungsgemäß werden so viele Mikrohohkugeln beigemengt, daß die Dichte der Masse zwischen 0,4 und 0,8 beträgt. Eine solche Beimengung ermöglicht weiters ein Komprimieren der Masse bis zu 50% der volumsmäßig anteiligen Mikrohohlkugeln, ohne daß hierbei das in diesen Mikrohohlkugeln eingeschlossene Gas entweicht, so daß sich bei Druckentlastung auch bei der unvermieteten Masse das Volumen praktisch wieder zur Gänze auf das Ausgangsvolumen zurückstellt Eine Masse mit einem Anteil der Mikrohohlkugeln von 20 Vol.-% kann also auch im unvemeizten Zustand um ca. i0Voi.-% druckelastisch komprimiert werden.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Masse besteht darin, daß die Mikrohuhlkugeln aus ein Treibmittel enthaltenden Kompaktteiichen vorgeformt und zumindest einem Teil des Silikons beigemengt werden. Die ein Treibmittel enthaltenden Kompaktteilchen bzw. die daraus entstehenden Mikrohohlkugeln sind in der DE-OS 14 95 485 und in der Zeitschrift »Modem Plastics«, August 1969, Seite 55 beschrieben.

Zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Mikrohohlkugeln können ein Treibmittel enthaltende Kompaktteiichen aus Vinylidenchlorid-Copolymerisat in einem Wasser oder Wasserdampf enthaltenden Gefäß etwa lOsec auf eine Temperatur über 80⁰C erwärmt und anschließend aus. dem Gefäß entfernt und getrocknet werden. Es ist aber auch möglich, zur Herstellung der Mikrohohlkugeln ein Treibmittel enthaltende Kompaktteiichen aus Vinylidenchlorid-Copolymerisat bei Anwesenheit geringfügiger Mengen von Wasser oder Wasserdampf oder einer anderen, sich in einem Hochfrequenzfeld erwärmenden Substanz in einen dünnwandigen, vorzugsweise aus Polyäthylen bestehenden Beutel eingeschlossen in ein hochfrequentes Feld einzubringen, wo sich infolge der Erwärmung im Beutel die Mikrohohlkugeln bilden. Es kann hierzu beispielsweise ein handelsüblicher Mikrowellenherd verwendet werden.

Dadurch, daß die Kompaktteiichen in einem Beutel in das hochfrequente Feld eingebracht werden, sind die entstehenden Mikrohohlkugeln gleich verpackt und müssen nicht erst nachträglich in eine Verpackung eingefüllt werden, was wegen der kleinen Abmessungen und des geringen Gewichtes mit großen Schwierigkeiten verbunden ist.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Masse kann erfindungsgemäß so vorgegangen werden, daß ein

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Treibmittel enthaltende Kompaktteilchen aus Vinyli- mäßen Masse sind in der Zahnmedizin und in der Orthodenchlorid-Copolymerisat in das kalte Silikon einge- pädie, vor allem als Abdruckmasse Mr die Herstellung rührt werden und daß anschließend das Silikon auf eine von Prothesen und als Abstfltzungsmasse, beispieiswei-Temperatur über 80⁰C erwärmt wird, wobei sich die se zur Unterfütterung von Prothesen. Wird die erfin-Mikrohohlkugeln im Silikon in situ bilden. Es ist auch 5 dungsgemäße Masse zur Unterfütterung bzw. Auskleimöglich, zur Herstellung der erfindungsgemäßen Masse dung von Prothesen, beispielsweise von Zahnprothesen, zunächst zumindest einen Teil des Silikons bzw. des flüs- verwendet, so wird auf die zu unterfütternde bzw. auisigen Bestandteiles der Masse auf eine Temperatur über zukleidende Stelle der Prothese ein Silikonhaftvermitt-80° C zu erhitzen und anschließend ein Treibmittel ent- ler aufgestrichen und darauf die erfindungsgemäße, haltende Kompaktteilchen aus Vinylidenchlorid-Coply- io noch nicht ausgehärtete Masse appliziert Diese Masse merisat darin einzuschnüren, wobei sich die Mikrohoh- wird dann an den betreffenden Körperteil angedrückt kugeln in situ bilden. Die Bildung der Mikrohohlkugeln und aushärten gelassen, so daß dadurch die Prothese erfolgt hierbei besonders schnell. genau an diesen Körpeteil angepaßt ist Besonders vor-In beiden Fällen kann der Mischung aus Silikon und teilhaft ist diese Vorgangsweise bei Zahnprothesen, da Treibmittel enthaltenden Kompaktteilchen Wasser, 15 hier durch Veränderung des Kiefers, Zahnfleisch-Wasserdampf oder eine andere sich in einem Hochfre- schwund und dgL sehr häufig eine Anpassung einer bequenzfeld erwärmende Substanz, vorzugsweise in etwa reits vorhandenen Zahnprothese vorgenommen werden gleicher Gewichismenge wie die Kompaktteilchen, hin- muß. zugefügt werden, wobei diese Mischung in ein hochfrequentes Feld eingebracht wird, wo sich die Mikrohohlkugeln in situ bilden. Als andere sich in einem Hochfrequenzfeld erwärmende Substanz kommt beispielsweise PVC-Pulver in Frage. Nach Bildung der Mikrohohlkugeln kann das Wasser z. B. mittels Vakuum entfernt werden.

Beispiel 1

Eine pastöse bis knetartige Ausgangsmasse aus Silikon wurde mit 20 Vol.-% vorgeformten Mikrohohlkugeln vermengt, anschließend mit 1,6% Härter vernetzt, in eine Form eingefüllt und nach ca. 10 min entfonnt Nach 24 Stunden betrug die Schrumpfung der entformten Masse ca. 0,7% linear. Die Härte betrug ca. 25 Shore A.

Zum Vergleich wurde dieselbe pastöse bis knetartige Ausgangsmasse aus Silikon ohne Hinzufügung von Mikrohohlkugeln mit 2% Härter versetzt In eine Form eingegeben und nach ca. 10 min entformt Nach 24 Stunden betrrg die Schrumpfung 1,2% linear. Die Shorehärte blieb im wesentlichen unverändert desgleichen die zugelastischen Eigenschaften der Masse, wogegen die druckelastischen Eigenschaften im Vergleich mit der Mikrohohlkugeln enthaltenden Masse ganz erheblich verringert werden.

Beispiel 2

100 g Silikonmasse wurden mit 5 g handelsüblichen, ein Treibmittel enthaltenden Kompaktteilchen und 5 g Wasser vermengt und in einen handelsüblichen Mikrowellenherd mi* einer Leistung 720 W eingegeben. Nach etwa 4 min wurde die Masse dem Mikrowellenherd entnommen, wobei sich im Silikon Mikrohohlkugeln verschiedenen Durchmessers in situ gebildet hatten, die gleichmäßig über die ganze Masse verteilt waren. Der Durchmesser dieser Mikrohohlkugeln war etwas kleiner als der Durchmesser der in Beispiel 1 verwendeten vorgeformten Mikrohohlkugeln. Die Masse wies vor dem Einbringen in den Mikrowellenherd eine Dichte von 1,25 und eine Viskosität von ea. 40 000 mPa ■ s, gemessen im Brookfield-Viskosimeter (LV4, /7 = 6 U/min) auf, die fertige Masse mit den in situ gebildeten Mikrohohlkugeln besaß eine Dichte von 0,55 und eine Viskosität von ca. 100 000 mPa · s. Diese fertige Masse verhielt sich thixotrop und ließ sich durch Druck leicht transportieren.

Bevorzugte Anwendungsgebiete der erfindungsge-

Claims

Patentansprüche:

1. Masse zum Abformen von Körperteilen, vorzugsweise für die Herstellung oder Imterfütterungvon Zahnprothesen, bestehend aus einem Silikon, das zunächst flüssig oder pastös bzw. knetbar sich durch Zusetzen eines Härters nach einer bestimmten Zeit kautschukartig verfestigt, wobei dem Silikon druckelastische Mikrohohlkugeln verschiedenen Durchmesses im Bereich zwischen 0,01 und 0,1 mm beigemengt sind, deren dünne Hülle aus Vinylidenchlorid-Copolymerisat besteht und deren Inneres ein Gas enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrohohlkugeln dem Silikon in einer Menge zwischen 10 und 85 VoL-% beigemengt sind und die Masse eine Dichte zwischen 0,4 und 0,8 aufweist

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrohohlkugeln dem Silikon in einer Menge zwischen 20 und 50 VoL-% beigemengt sind.

3. Verfahren zur Herstellung einer Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Treibmittel enthaltende Kompaktteilchen aus Vmylidenchlorid-Copolymerisat in das kalte Silikon eingerührt werden und daß anschließend das Silikon auf eine Temperatur über 80" C erwärmt wird, wobei sich die Mikrohohlkugeln im Silikon in situ bilden.

4. Verfahren zur Herstellung einer Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, da3 zunächst zumindest ein Teil des Silikons bzw. des flüssigen Bestandteils der Masse auf eine Temperatur über 80⁰C erhitzt wird und daß anschließend ein Treibmittel enthaltende Kompaktteilchen aus Vinylidenchlorid-Copolymerisat darin eingerührt werden, wobei sich die Mikrohohlkugeln in situ bilden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung aus Silikon und Treibmitte! enthaltenden Kompaktteilchen Wasser, Wasserdampf oder PVC-Pulver, vorzugsweise in etwa gleicher Gewichtsmenge wie die Kompaktteilchen, hinzugefügt wird und daß diese Mischung in ein hochfrequentes Feld eingebracht wird.