DE919430C - Verfahren zur Herstellung von Formkoerpern, insbesondere von Zahnersatz - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Zahnersatz In der Zahntechnik wird Zahnersatz, wie z. B.
• Zahnprothesen und Zahnfüllungen, aus Kunststoffen hergestellt, indem hochmolekulare Verbindungen in feinverteilter Form, z. B. nach dem Perlpolymerisationsverfahren oder durch Zerkleinern von Blockpolymerisaten hergestellte Polymerisate, die gegebenenfalls Zusatzstoffe, Pigmente und Polymerisationskatalysatoren beigemischt enthalten, mit flüssigen, polymerisierbaren Vinylverbindungen befeuchtet und durch Kneten in einen teigartigen, plastisch verformbaren Zustand gebracht werden. Dieser Teig wird nach Formgebung, gegebenenfalls unter Anwendung von Druck und erhöhterTemperatur, durch Polymerisation des Monomerenanteils in eine feste Form übergeführt. Zur Durchführung des Verfahrens ist es erforderlich, daß es gelingt, den feinverteilten Kunststoff vollständig und gleichmäßig mit der verhältnismäßig kleinen Menge des flüssigen Monomeren, die im allgemeinen nicht mehr als etwa 30 Gewichtsprozent, bezogen auf Polymerepulver, beträgt, zu durchfeuchten, bevor die Quellung des Polymeren im Monomeren einsetzt. Neben der Wahl geeigneter polymerer und monomerer Vinylverbindungen ist dies in hohem Maße vom Verteilungsgrad des Polymeren abhängig. Form und Größe der Polymerisatteilchen müssen so gewählt werden, daß das Volumen zur Oberfläche in einem bestimmten, von den verwendeten Polymeren-Monomeren-Kombinationen abhängigen Verhältnis steht. Der Nachteil des Verfahrens besteht darin, daß selbst bei geeigneten Monomeren-Polymeren-Kombinationen der Verteilungsgrad des Polymeren, z. B. die Größe der Polymerisatperlen, in engen Grenzen konstant gehalten werden muß, eine Forderung, die in vielen Fällen technisch nur mit großen Schwierigkeiten erfüllt werden kann, und daß es bei vielen Polymeren-Monomeren-Kombinationen überhaupt nicht durchführbar ist, weil z. B. die Quellung so rasch einsetzt, daß das Monomere vom Polymeren so schnell aufgesaugt wird, daß eine homogene Durchfeuchtung der gesamten Menge des feinverteilten Polymeren unmöglich ist. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens besteht darin, daß die Festigkeitseigenschaften des nach der Polymerisation des flüssigen Monomerenanteiles erhaltenen Kunststoffes wesentlich von der wirksamen Durchmischung des Monomeren-Polymeren-Teiges abhängen. Diese Durchmischung kann aber in der Zahntechnik nur schlecht reproduzierbar gestaltet werden, da sie üblicherweise mit der Hand durchgeführt wird. Zusätzlich ergeben sich dabei oft Verunreinigungen des Polymeren-Monomeren-Teiges, z. B. durchFett, die eine weitere Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften bewirken.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Zahnersatz, wie Zahnprothesen und Zahnfüllungen, nach welchem flüssige, polymerisierbare organische Verbindungen mit darin löslichen oder quellbaren hochmolekularen organischen Verbindungen in eine plastische Form gebracht und nach Formgebung. gegebenenfalls unter Anwendung von erhöhter Temperatur und/oder Druck und/oder Polymerisationsbeschleunigern, unter Polymerisation der flüssigen Verbindungen verfestigt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die hochmolekularen organischen Verbindungen, als welche vorzugsweise Polymerisate verwendet werden, vor dem Zusatz der flüssigen Verbindungen in feinverteilter Form unter Anwendung von Druck und gegebenenfalls von unterhalb ihrer Erweichungstemperatur liegenden erhöhten Temperaturen zu porösen Festkörpern verformt werden. Druck und Temperatur werden beim Verpressen so bemessen, daß das Volumgewicht des porösen Festkörpers mindestens I0 °/o, vorzugsweise mehr als 30°/o niedriger liegt als das eines oberhalb der Fließtemperatur aus dem Polymeren hergestellten Festkörpers. Form und Größe der Polymerisatteilchen können dabei in weiten Grenzen schwanken. Unregelmäßig geformte Teilchen sind oft günstiger als runde Perlen. Bei der Verwendung von Perlpolymerisaten ist es in manchen Fällen vorteilhaft, die Perlen vor dem Verpressen mit einer kleinen Menge eines Gleitmittels, wie z. B. Cetylalkohol, zu imprägnieren. Die porösen Festkörper werden vorteilhaft in Form von Platten von etwa 2 bis 5 mm Dicke hergestellt. Zur weiteren Verarbeitung wird auf diese Platten, deren Festigkeit für Transport und Handhabung ausreicht, 20 bis 5o0/o, vorzugsweise 300/0, einermonomeren, flüssigen, polymerisierbaren Vinylverbindung aufgetropft. Die flüssige Vinylverbindung wird sofort von der porösen Platte infolge der Kapillarattraktion aufgesaugt und in wenigen Sekunden gleichmäßig in der Platte verteilt. In kurzer Zeit ist infolge der Quellung des Polymeren in der aufgesaugten flüssigen Vinylverbindung eine homogene, plastisch verformbare Masse entstanden, die in die in der Zahntechnik üblichen Formen oder in Zahnkavitäten eingebracht und dort durch Polymerisation des flüssigen Monomerenanteiles verfestigt werden kann. Als Polymerisate verwendet man vorzugsweise Polymethacrylsäuremethylester oder Mischpolymerisate aus Methacrylsäuremethylester mit anderen polymerisierbaren Vinylverbindungen, wie z. B. Acrylsäureestern, Methacrylsäureestern, Vinylhalogeniden, Vinylidenhalogeniden usw., in Form von Perlen, Splittern durch Einwirkung von Temperatur und/oder Druck, vorzugsweise in Gegenwart eines leicht flüchtigen Quellungsmittels verdichteten und gegebenenfalls anschließend zerkleinerten Emulsionspolymerisaten. Besonders für das Verfahren geeignet sind Mischpolymerisate der obengenannten Verbindungen mit Butadien und dessen Derivaten sowie mit vernetzend wirkenden, polymerisierbaren Vinylverbindungen, wie z. B. Äthylenglykoldimethacrylat, Hexandioldiacrylat, Divinylbenzol usw.
• Diese Mischpolymerisate haben den Vorteil, daß sie in den monomeren, flüssigen Vinylverbindungen nur begrenzt quellbar sind und auf Grund dessen bei der Verarbeitung der plastische Zustand der Monomeren-Polymeren-Kombination über lange Zeiträume erhalten bleibt. Als flüssige monomere, polymerisierbare Vinylverbindungen kommen Verbindungen, wie Methacrylsäureester, Acrylsäureester, Styrol, substituierte Styrole oder Mischungen solcher Verbindungen in Frage. Auch hier können die genannten flüssigen Vinylverbindungen ganz oder teilweise durch vernetzend wirkende, polyvalente Vinylverbindungen, wie Divinylbenzol, Äthylenglykoldimethacrylat, Butandioldiacrylat usw., ersetzt werden, wobei in vielen Fällen nach der Polymerisation Festkörper mit besonders günstigen Eigenschaften erhalten werden und in vielen Fällen auch der plastische Zustand des Polymeren-Monomeren-Teiges stabilisiert wird. Den feinverteilten Polymeren können Zusatzstoffe, wie Gleitmittel, Pigmente, Polymerisationskatalysatoren usw., beigemischt werden. Die Wahl der feinverteilten, festen polymeren Substanzen und der flüssigen monomeren Vinylverbindungen wird so getroffen, daß die polymeren Verbindungen in den monomeren quellbar bzw. löslich sind. Das beanspruchte Verfahren hat die Vorteile, daß der Verteilungsgrad der Polymeren in weiten Grenzen schwanken kann, daß in vielen Fällen Polymeren-Monomeren-Kombinationen angewendet werden können, deren Quellungsverhalten ein Anteigen unmöglich macht, und daß die Überführung in den plastischen Zustand reproduzierbar und ohne Verunreinigung der Polymeren-Monomeren-Mischung erfolgt.
• Beispiel I Ein durch Mischpolymerisation von 92 Gewichtsteilen Methacrylsäuremethylester mit 6 Gewichtsteilen Acrylsäuremethylester und o,o6 Ge- wichtsteilen Äthylenglykolimethacrylat, mit 0,2 Gewichtsteilen Benzoylperoxyd als Polymerisationsbeschleuniger in Form von Perlen bei I00° hergestelltes Mischpolymerisat, dessen Perlen im Mittel einen Durchmesser von 0,OI cm besitzen, wird, nachdem die Perlen mit 0,3 Gewichtsteilen eines roten und 0,OI Gewichtsteilen eines weißen Pigmentes innig vermischt sind, 10 Minuten bei go0 im Trockenschrank erwärmt und daraufhin in der kalten Presse mit 300 kg/cm2 Druck zu Platten von 2 mm Dicke verpreßt. Es werden poröse Preßplatten mit für Transport und Handhabung ausreichender Festigkeit erhalten. I2,5 Gewichtsteile der wie vorstehend beschrieben hergestellten porösen Platte werden mit 5 Volumteilen Methacrylsäuremethylester, der o,I Gewichtsteile Benzoylperoxyd enthält, befeuchtet. Die Platte saugt das Monomere sofort auf; nach 4 Minuten ist die Platte weich und plastisch verformbar. Das gequollene plastische Material wird, wie üblich, in die in der Zahntechnik übliche Form gestopft und der Monomerenanteil durch Erwärmen (1/2 Stunde bei 70" und t/2 Stunde bei I00°) polymerisiert.
• Nach Beendigung der Polymerisation wird das erhaltene Formstück, wie üblich, aus der Form entfernt und poliert.
• Beispiel 2 860 Gewichtsteile Methacrylsäuremethylester werden mit I40 Gewichtsteilen Butadien unter Verwendung eines Paraffinsulfonates in Emulsion mischpolymerisiert. Der erhaltene Latex wird gefällt, das isolierte Polymere gewaschen und getrocknet. Das trockene Mischpolymerisat wird auf der kalten Walze zu einem Fell gezogen. Das Fell wird in der Zahnscheibenmühle zu unregelmäßig geformten Teilchen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 1 mm zerkleinert. Das erhaltene Pulver wird in der kalten Presse mit einem Druck von 300 kg/cm2 zu porösen Platten von 3 mm Dicke verpreßt. Die Platten zeigen für Transport und Handhabung ausreichende Festigkeit. I2,5 Gewichtsteile dieser Platten werden mit 5 Volumteilen eines Monomerengemisches aus 4 Volumteilen Methacrylsäuremethylester und 1 Volumteil Butandioldimethacrylat, das 0,2 Gewichtsteile Benzoylperoxyd gelöst enthält, befeuchtet. Das Monomerengemisch wird sofort durch die poröse Platte aufgesaugt, und nach wenigen Minuten wird eine homogene, plastische Masse erhalten, die, wie üblich, in der Form unter Anwendung von Druck und Wärme zu einem Formkörper mit hoher Elastizität und Festigkeit verarbeitet werden kann.
• PATENTANSPRCCHE I. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Zahnersatz, wie Zahnprothesen und Zahnfüllungen, nach welchem flüssige, polymerisierbare organische Verbindungen mit darin löslichen oder quellbaren hochmolekularen organischen Verbindungen in eine plastische Form gebracht und nach Formgebung, gegebenenfalls unter Anwendung von erhöhter Temperatur und/oder Druck und/oder Polymerisationsbeschleunigern, unter Polymerisation der flüssigen Verbindungen verfestigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die hochmolekularen organischen Verbindungen, als welche vorzugsweise Polymerisate verwendet werden, vor dem Zusatz der flüssigen Verbindungen in feinverteilter Form unter Anwendung von Druck und gegebenenfalls von unterhalb ihrer Erweichungstemperatur liegenden erhöhten Temperaturen zu porösen Festkörpern verformt werden.

Claims (1)

1. 2. Poröse Festkörper aus Polymerisaten zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, hergestellt durchVerpressen feinverteilter Polymerisate unterhalb ihrer Erweichungstemperatur, so daß das Volumgewicht dieser porösen Platten niedriger liegt als das von Preßplatten, die aus denselben Kunststoffen durch Verpressen oberhalb ihres Erweichungspunktes hergestellt wurden.