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Verfahren zur Herstellung von Prothesen für zahnärztliche oder andere
Zwecke ' aus polymerisierten organischen Verbindungen Die IEr findung bezieht sich
auf ein Verfahren zur Herstellung von Prothesen für zahnärztliche oder andere Zwecke.
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Im allgemeinen wird als Werkstoff zur Herstellung von- Prothesen Kautschuk
verwendet, der jedoch in hygienischer,. kosmetischer und ,ästhetischer Hinsicht
zahlreiche Nachteile aufweist. Die Kautschukprothesen können nicht völlig geruch-
und geschmacklos hergestellt «erden; sie nehmen außerdem beim Gebrauch leicht den
Geschmack und den Geruch der Speisen an. Kautschukprothesen sind porös und können
Verunreinigungen aufnehmen. Der Kautschuk ist undurchsichtig und läßt sich schlecht
färben, so daß Kautschukprothesen stets ein to-es unnatürliches aussehen haben.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, an Stelle von Kautschuk zur Herstellung
von Prothesen Polymerisationsprodukte organischer Verbindungen, z. B. Polystyrol-,
Polyvinyl- oder Polyacrylverbindungen, zii verNvcnden. Die Formgebung dieser Stoffe
erfolgte hierbei bisher, ausgehend von den feI n Polymerisaten, entweder derart,
daß man diese in pulveriger oder kleinstückiger Form in eine zweiteilige Form in
gröl.iei-er als zur Ausfüllung der Formteile erforderlicher Menge einbrachte und
sodann durch Zusammenpressen der Formteile unter hohem Druck, z. B. von 23o bis
56o kg/qcm bei erhöhter Temperatur, zu einem einheitlichen Block vereinigte, oder
derart, daß man aus den festen Kunstharzen zunächst in Metallformen Preßlinge herstellte
und diese dann in individuellen Gipsformen umpreßte.
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Diese Verfahren haben zahlreiche Nachteile, und zwar zunächst den
Nachteil, daß die Notwendigkeit der Formgebung unter hohen Drucken, insbesondere
bei dein an zweiter Stelle erwähnten sog. Blockverfahren, da die bisher in der Zahntechnik
üblichen, aus gewöhnlichem Gips hergestellten Formen solchen Drucken nicht gewachsen
sein würden, die Anwendung druckfester, z. B. auf der Rückseite durch Metall versteifter
Formen aus besonders hartem, druckunempfindlichem Gips erforderlich macht. Solcher
im Handel befindliche Hartgips ist aber teuer und schwer auszubetten. Das Umformen
der vorgeformten Preßlinge bedingt die Anwendung teurer und großer Spezialküvetten,
wobei man sich der unbewohnten umgekehrten Einbettun u'smethode zu bedienen gezwungen
ist. Das Umformen erfordert ferner ein Erhitzen der Küvetten in kostspieligen und
komplizierten Spezialapparaten, wobei durch genaue E=inhaltung von vorgeschriebenen
Temperaturen auf die Temperaturempfindlichkeit der kunstharzartigen Werkstoffe Rücksicht
genommen werden muß. Während des Pressens ist ein ,Wiederöftnen der Küvette nicht
möglich, so
daß nlan sich nicht vergewissern
kann, ob
die Gipsform von dem Werkstoff vollständig ausgefüllt wurde. Im allgemeinen
wird aus diesem Grund ein Chersclitif.i all festem Polvinerisat verwendet, der jedoch
zu einer Bißerhöhung der fertigen Prothesen führt und ein anpassen der Prothese
im Munde des Patienten notwendig macht. Die Verarbeitung der festen Polymerisationsprodukte
organi-scher- Verbindungen auf Prothesen nach den bisher bekanntgewordenen
\"erfahren unterscheidet sich also in allen lanzelhelten
von
der bekannten und geläufigen Verarbeitung des Kautschuks und erfordert
daher eine besondere Erlernung.
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Nach einem älteren Patent wird die Herstellung von Prothesen aus Vinyl-
und Acrylverbindutl-cn in der bei Verarbeitung vors Kautschuk üblichen Weise dadurch
ermöglicht, daß die entsprechenden monomeren oder tcilweisc.- polymerisierten, noch
fließenden, vorzugsweise dickflüssigen oder past,-nförmigen Verbindungen in die
Abdruckform gefüllt und dort bis zur Erhärtung, polyn-ierisiert werden. Die gewünschte
Konsistenz der Masse wird dabei entweder durch einen entsprcchcnden Polyinerisatioilsgrad
erreicht oder dadurch, das man hoch viscose Lösungen ergebende Stoifc, wie z. B.
Cellulosederivate, im Monomeren auflöst.
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Erfindungsgemäß wird statt dessen eine plastisch-knetbare Masse durch
Versnischen eines zerkleinerten, zweckmäßig pulverförmi--en. festen Polvmerisats
mit einer bis zur Erhärtung polvtilerisierbaren, 11iissigeil, monomeren oder nur
teilweise polymerisierten Verbindung hergestellt. Diese Masse wird ebenfalls in'
die Form eingebracht und in dieser durch Polymerisieren verfestigt.
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Als Ausgangsstoffe können alle polymerisierbareil organischen Verbindungen
verwendet werden, die in monomerem bzw. teilweise polymerisiertem Zustand dünn bis
zähflüssig sind und durch Polvmerisation in festen Zustand übergeführt werden können.
Als geeignete Verbindungen sind in erster Linie polymerisierbare ungesättigte organische
Verbindungen, wie Vitiylverbindungen, Acrylverbindungen, Stvrol und seine Derivate
und deren Polymerisationsprodukte zu trennen. -Mit besonderem Vorteil werden Gemische
von flüssigen nionomeren oder nur teilweise polymerisierten Acrylverbindungen mit
festen Polyacrylverbindungen angewandt. Unter diesen haben wieder die Acrylsäureester,
z. B. die Alkvlester der Acrvlsäure oder der substituiertet Acrvlsäuren, wie der
Mcthacrylsäure, eine Vorzugsstellung. Es hat sich weiterhin -als zweckmäßig erwiesen,
als feste Komponente ein Mischpolymerisat zu ve-rwenponente die monomere oder teiltvz#ise
polymerisierte Grundsubstanz des festen Polyinerisats verwendet, bei Anwendung eines
festen Mischpolymerisats also das Gemisch der entsprechenden monomeren oder teilweise
polymerisierten Verbindungen. Man kann a.her auch voneinander grundverschiedene
flüssige und feste Komponenten wählen. Auch kann man für die feste Komponente Polyinerisatgenrlsche
anwenden.
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Der feste Anteil des Gemisches wird vortcilliaft in weitgehend zerkleinertem
bis pulverigem Zustand, gegebenenfalls in verschiedenen Körnungen, verwendet. Vor
dein Einbringen in die Form wird er mit dem flüssigen Anteil gründlich vermischt.
vorzugsweise in solchen Mengenverhältnissen. daß das Gemisclp die Beschaffenheit
einer plastisch-knetbaren, zähen, kautschukartigen Masse annimmt. Diese wird vorteilhaft
möglichst bald nach dem Zusammenmischen der Bestandteile in geeigneter Weise, z.
B. durch »Ausstopfen« oder »Auslegen##, in die Form eingebracht.
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Es können zwei- oder mehrteilige Gipsformen verwendet «-erden, wie
si° bei der Verarbeitung von Kautschukmaterial üblich sind. Es können ebenfalls
die üblichen Küvetten verwendet werden. Als Forin kann ,auch ein Gipsmodell eines
kariösen Zahnes mit einer der Kavität entsprechenden Aussparung verwendet werden..
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Die Polymerisation der flüssigen Komponente kann durch Zusatz von
Polymerisationskatalysatoren, wie sauerstoffabgebenden Mitteln,- z. B. Wasserstoffsuperoxyd
oder Benzoylsuperoxyd, in an sich bekannter Weis beschleunigt werden. Durch Zusatz
von Reglern, wie Terpentinöl, kann ein ruhiger Verlauf der Polymerisation bewirkt
werden. Außer diesen Zusatzstoffen können noch je nach der gewünschten Wirkung künstlich-,
oder natürliche Harze, .Weichmacher, lösliche Farbstoffe- oder unlösliche Pigmente,
Füllstotie der verschiedensten Art, Celltilos:-derivate, -wie Celluloseester, z.
B. Cellulosetripropionat und Celluloseiitlier, zugesetzt werden. Feste oder flüssige
Zusatzstoffe dieser oder anderer Art können sowohl dein festen Anteil als auch dein
flüssigen Anteil des Ausangsgemisches, als auch beiden Anteilen vor' oder während
des Vermischens zugesetzt oder in die fertige Mischung eingearbeitet werden.
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Die Polymerisation des flüssigen Anteils erfolgt durch Erwärmen der
gefüllten Form bei Temperaturen, bei denen die Bildung voir Blasen in der Füllmasse
nicht auftreten kann. Gegebenenfalls wird erhöhter Druck angewandt. Ein Anbacken
der Füllung wäh-
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Form findet infolge der eigentümlichen,
nähplastischen, aber nicht klebrigen Beschaffenheit der Füllmasse nicht statt, so
daß ein Auskleiden der Form mit einem dünnen überzug eures das Astbacken verhindernden
Stoffes nicht unbedingt erforderlich ist. Infolgedessen erlangt man genauere Abdrucke,
da der Raum durch keine Auskleidungsschicht verkleinert wird. Doch kann man das
Herausnehmen des Formstücks aus der Form durch Auskleiden der letzteren mit Stoffen
wie Wasserglas, Gelatine, Polyvinylalkohol oder Zinnfolie in an sich bekannter Weise
noch erleichtern.
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Das neue Verfahren bietet gegenüber den bisher bekannten, auf die
Verarbeitung nur von festen Polymerisationsprodukten organischer Verbindungen beschränkten
Verfahren erhebliche Vort,-ile. Ein wesentlicher Vorteil besteht bereits darin,
daß die beim Arbeiten nach der Erfindung anzuwendenden Mal2)-nahmen und Vorrichtungen
mit denjenigen der Herstellung von Kautschukprothesen übereinstimmen und daher geläufig
sind. Die Modelle können sowohl »umgekehrt:< als auch »normal« eingebettet werden.
Das Einbringen der ,Füllin2tsse kann in bekannter Weise durch :>.Ausstopfen« oder
>,Auslegen« geschehen. Es «-erden die üblichen Gipsformen, Küvetten, Preß- und Erhitzungsvorrichtungen
verwendet.
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Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens bestellt darin, daß man
bei Anwendung von zwei- oder mehrteiligen Formen diese auch nach dem Schließen bzw.
dem in üblicher Weise erfolgten Zusammendrücken wieder öffnen kann, was bei der
ausschliel:)lichen Verarbeitung von festen Polymerisationsprodukten allein nicht
möglich ist. Man ist also nach der Erfindung in der Lage, durch Öffnen der Form
festzustellen, ob die Füllmasse alle Stelen derselben ausgefüllt hat oder nicht,
und in letzterem Fall weitere Füllmasse einzubringen. Das Wiederöffnen der Foim
kann durch. an sich bekanntes Zwischenliegen von Blättern aus Cellulosehydratfolien
oder Einbringen von sonstigen Isolierungsmitteln zwischen den einzelnen Formteilen
erleichtert werden.
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Ebenso ist es möglich, nach dein C)ffnen der Form überschüssige Teile
des Füllmaterials, die beim Zusammenschließen der Formteile zwischen diese eingedrungen
sind, zu entfernen und hierdurch störende Bißerhöhungen der fertigen Prothese zu
vermeiden.
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Wichtige Vorteile bietet die Arbeitsweise nach der Erfindung auch
bei der Durchführung von Ausbesserungen, an fertigen Prothesen. Bisher war man genötigt,
falls man z. B. einen Riß in einer in bekannter Weis-, aus Kunstharz hergestellten
Gaumenplatte ausbessern wollte, diese Platte in Gips einzubetten, auf den Riß ein
Plättchen aus Kunstharz aufzulegen und dessen Vereinigung mit der Gaumenplatte unter
Ausfüllung des Risses durch Aufpressen eines entsprechend geformten anderen Teils
herbeizuführen. Auf diese Weise gelingt es aber nicht, eine brauchbare dauerhafte
Verbindung der eingepreßten Masse mit der Grundmasse zu erzielen.
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Bei Anwendung von Gemischen nach der Erfindung kann man solche Ausbesserungen
mit Leichtigkeit derart ausführen, daß man, wie bei Ausbesserungen von Kautschukprothesen,
in der Gaumenplatte etwa senkrecht zum Riß gerichtete, von diesem ausgehende schwalbenschwanzförmige,
-d. h. sich von der Ansatzstelle am Riß aus verbreiternde Ausnehmungen vornimmt,
diese mit einem Gemisch eines festen Polymerisats mit einer flüssigen polymerisierbaren
Verbindung durch Ausstopfen ausfüllt und nach Auflegen eines entsprechend gestalteten
anderen Formteils in üblicher Weise polymerisiert. Hierbei wird genau wie bei Ausbesserungen
von Kautschukprothesen durch die schwalbenschwanzförmigen Ansätze der in den Riß
der Gaumenplatte eingestopften Masse eine feste mechanische Verbindung derselben
mit der Gaumenplatte erzielt. ' In derselben Weise lassen sich auch Prothesen aus.
Kunstharzen, die auf andere Weise hergestelt wurden, nach der Erfindung dauerhaft
ausbessern.
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Die Prothesen nach der Erfindung können in beliebiger Farbe und in
beliebigen Graden von Durchsichtigkeit hergestellt werden. Sie sind völlig geruch-
und geschmacklos, nehmen auch den Geruch und Geschmack der Speisen nicht an und
sind gegenüber Wasser sowie den im Mund vorkommenden Säuren und Alkalien unempfindlich.
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Das- Verfahren der Erfindung kann sowohl zur Herstellung von Zahnprothesen
oder Zahnleischverkleidungen für Kautschuk- und Metallprothesen als auch zur Herstellung
von Prothesen anderer Art, z. B. zur Her stcllung von Fußeinlagen auf Grund individueller
Abdrucknahme, verwendet werden.
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Es ist bekannt, daß man ein Gemisch von 95 Teilen eines nach einem
bestimmten Verfahren hergestellten polymeren, nicht homogenen, d. h. z. B. zerkleinerten
Styrols mit 5 Teilen eines flüssigen, nicht polymerisierten Styrols durch dreistündiges
Erhitzen. auf iSo', vorzugsweise in einem mit einem Rückflußkühler versehenen Behälter,
in eine homogene Masse von völlig polymerisiertem Styrol umwandeln kann. Hieraus
war aller nicht zu entnehmen, daß es möglich sein werde, unter Anwendung der von
der Herstellung von Kautschukprothesen her geläufigen
14Iaßna hm:-n
und Vorrichtungen Formkörper von ausgezeichneter Beschafenlieit und insbesondere
höchster llal;igenauigkeit dadurch herzustellen; daß man ein fertiges, festes Polymerisat
mit einem flüssigen polymerisierbaren Stoff zu einer nicht fliel>enden, nicht klebrigen,
kautschukartigen zähen und an der Formwand nicht anhaftenden Masse vereinigt, mit
dieser eine Form, z. B. aus gewöhnlichem Gips, ausfüllt und die eingebrachte Masse
ohne Volumenveränderung durch Pressung und verhältnismäßig kurz auf mäßige Temperaturen
erwärmt. Denn abgesehen davon, dafJ man bei der bei dem bekannten Vorschlag vorgesehenen
Anwendung des festen Polymerisats in stückiger Form natürlich selbst bei Zusatz
erheblicher --engen der flüssigen Verbindung niemals eine gleichförmige, knetbare
Masse erhalten würde, so würde auch selbst bei der dort nicht einmal vorgesehenen
Anwendung des festen Polymerisats in Pulverform die 'zugesetzte -'-enge von nur
5()() der flüssigen Verbindung nicht entfernt ausreichend sein, um das Pulver in
eine knetbare -lasse zu verwandeln. Beispiele i. 6o Gewichtsteile eines bis 7111n
Erhärten polymerisierten Gemisches von So Gewichtsteilen Methacrylsäuremethylester
mit =d Gewichtsteilen Acrvlsättrebutvlester «erden in Pulverform unter Zusatz von
0,4 Gewichtsteilen eines roten und o,oa Gewichtsteilen eines weißen Pigments mit
.-o Gewichtsteilen des vorerwällnten Gemisches von Methacrylsäuremethylester und
Acrylsäurebuty-1-cster in monomerer flüssiger Form zti einer kautschukartigen Masse
zusammengeknetet. Diese ?Masse wird durch Stopfen in eine in üblicher Weise hergestellte,
z. B. zweiteilige Gipsform eingebracht. Nach dein Verschließen der Form und dem
Zusammenpressen der Formteile wird die Form nochmals gcüffnet, worauf man an etwa-
nicht restlos ausgefüllten Stellen noch Füllmasse nachträgt. Alsdann wird die Form
wieder geschlossen und zwecks Polymerisation der Füllung erwärmt. Dies kann etwa
dadurch geschehen, daß man die geschlossene Form in Wasser je l,/.,
Stunde auf 6o° und sodann auf So-' und schließlich i Stunde lang auf i oö ' erhitzt.
Oder man kann auch in derselben Weise im Vulkanisator oder in trockener Hitze oder
in ü1 oder in Glycerin stufenweise erhitzen und hierbei z.13. die Temperatur der
letzten Stufe auf etwa i 15 (', aber nur während #_ Stunde, halten.
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Nach Beendigung des Polymerisationsvor-@'gangs wird die Form geöffnet,
das Formstück in üblicher Weise. herausgearbeitet und. poliert.
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a. " 1_s wird in derselben Weise wie im ' Beispiel i eine Mischung
verarbeitet, die sowohl in dem bis zur Erhärtung vorpolyineiisierteil Anteil als
auch in dem noch im flüssigen Zustand verwendeten Anteil aus to Teilen Acrylsäurem-etliylester,
to Teilen Acry-Isätirenltril, 2o Teilen Vinylacetat und 6o Teilen lletliacrvlsäuremetlivlester
sowie aus Zusatzstoffen gemäß Beispiel i bestellt.