ES2327051T3 - Material termocromico para impresion dental, procedimiento para su preparacion y uso del mismo. - Google Patents
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Abstract
Un material para impresión dental termocrómica que incluye una composición bicomponente de silicona, en el que dicha composición consiste en una composición de silicona A), catalizador, y una composición de silicona B), base, en combinación con una cantidad eficaz de al menos un pigmento termocrómico.
Description
Material termocrómico para impresión dental,
procedimiento para su preparación y uso del mismo.
La presente invención se refiere a un material
termocrómico para la impresión dental, capaz de cambiar de color de
forma reversible dependiendo de la temperatura a la cual se
encuentra dicho material, un método para su preparación y el uso
del mismo.
Dicho material incluye una composición
bicomponente de silicona en combinación con al menos un pigmento
termocrómico.
Los materiales más utilizados para realizar una
impresión dental consisten generalmente en composiciones
bicomponentes de tipo silicona que se mezclan justo antes de su
uso. Entre los compuestos de silicona utilizados para la
preparación de dichas composiciones se prefieren las siliconas
denominadas RTV-2 (de vulcanización a temperatura
ambiente). Una vez mezcladas y colocadas en la boca del paciente,
dichas composiciones se endurecen por sí solas mediante un proceso
de entrecruzamiento que tiene lugar mediante mecanismos diferentes
como, por ejemplo, mecanismos de condensación o adición,
dependiendo del tipo de siliconas utilizadas (siliconas de
condensación y de adición, respectivamente).
La velocidad de la reacción de entrecruzamiento
de dichas composiciones de silicona está influenciada de forma
significativa por la temperatura, como se muestra, a modo de
ejemplo, en la figura 1 adjunta. A partir de las gráficas incluidas
en dicha figura, resulta evidente cómo cualquier variación de
temperatura, incluso relativamente moderada (de 23ºC a 35ºC),
aumenta notablemente la velocidad de endurecimiento de la mezcla de
silicona.
Normalmente, las pruebas necesarias para
individualizar el tiempo de endurecimiento que se indica en las
instrucciones de uso de un material para impresión dental se
realizan termostatizando la muestra de dicho material a 23 \pm
2ºC. Sin embargo, en las condiciones generales funcionamiento, las
temperaturas de conservación son de lo más dispares y dependen de
una serie de factores, como por ejemplo: el lugar, la estación o las
costumbres de
usuario.
usuario.
Por tanto, los tiempos de endurecimiento
mostrados en las instrucciones de uso son sólo indicativos y,
dependiendo de la temperatura de funcionamiento, pueden observarse
algunas desviaciones evidentes con respecto a lo que se indica en
las propias instrucciones.
Asimismo, también la elevación de temperatura a
la que el material para impresión dental se somete una vez aplicado
dentro de la boca del paciente, puede ser suficiente para modificar
significativamente el tiempo de endurecimiento de dicho
material.
A modo de ejemplo, la gráfica de la figura 2
adjunta señala que dentro de la boca, la temperatura de una
composición de silicona con una consistencia suave (masilla) cambia
de los 24ºC iniciales a aproximadamente 34ºC en 3 min y, por tanto,
resulta evidente que la elevación de la temperatura del material no
es instantánea.
Además, la temperatura dentro de la boca no es
necesariamente uniforme; en consecuencia, una vez aplicado, el
material para impresión dental puede estar sometido a menudo a
diferentes temperaturas dependiendo de la zona de la boca en la
cual se utilice.
A tenor del conocimiento actual, en el campo de
la técnica de obtención de impresiones dentales no es posible
obtener de forma eficaz, rápida, simple y económica información con
respecto tanto a la temperatura con la que se encuentra un material
para impresión dental como de la variación de la temperatura a la
que dicho material está sometido una vez introducido en la boca del
paciente.
Dicha información podría ser muy útil para el
dentista, tanto para establecer el tiempo óptimo del procedimiento
en relación con la toma de la impresión como para modificar los
tiempos de las diversas operaciones que se realizan dentro de la
boca del paciente durante la toma de la impresión, si es
necesario.
Por tanto, un material para impresión dental
capaz de transmitir directamente dicha información al usuario, en
tiempo real, sería sumamente útil. No se conocen materiales para
impresión dental que tengan las características mencionadas
anteriormente.
El documento US 5.596.025 describe un material
para impresión dental en el cual una variación cromática de tipo no
reversible muestra cuando se produce el endurecimiento de dicho
material.
El cambio de color no se obtiene con pigmentos
termocrómicos reversibles sino con colorantes que cambian la
coloración de forma estable mediante una modificación química final
del propio colorante. En este tipo de material, la variación final
del color sólo indica la aparición de endurecimiento de dicho
material y no aporta ninguna información sobre la temperatura de
inicio o sobre la necesidad de acelerar o no el procedimiento de
aplicación del propio
material.
material.
El documento US 6.670.436 describe resinas para
la restauración dental (material no silicona), es decir, para
aplicaciones fijas, en el que se ha introducido un pigmento
termocrómico.
La variación del color debido al pigmento se
utiliza para eliminar el exceso de resina aplicada o cuando es
necesario eliminar posteriormente la propia restauración.
En el documento WO 2005/028524 se describen
materiales compuestos que comprenden un elemento que cambia de
forma y un elemento de cambio óptico, los cuales experimentan un
cambio en respuesta a los estímulos aplicados. En especial, se
describe que los materiales para la obtención de moldes y bandejas
dentales que comprenden un colorante termocrómico son sensibles,
por ejemplo, a un cambio de color ante un estímulo térmico; el
compuesto no comprende ningún componente de silicona.
El documento US 6.559.200 B1 describe una
composición de impresión dental de material de alginato que
comprende alginato, un material de reacción gelificante, un
material de ajuste de la gelificación, una carga y diversos
colorantes, por ejemplo, Chromophthal Amarillo/Rojo, y así
sucesivamente. En el documento US 2004/072653 se describe una
masilla que cambia de color, que comprende una masilla de silicona y
un pigmento, de manera que cuando la masilla se trabaja con las
manos, esta masilla pigmentada proporciona una indicación visual de
cambio de color cuando alcanza una determinada temperatura. Esta
masilla es para un uso terapéutico específico.
Por tanto, existe la necesidad del suministro de
un material para impresión dental capaz de trasmitir al usuario, en
tiempo real, información referente a la temperatura a la que se
encuentra dicho material.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una respuesta apropiada a la necesidad mencionada
anteriormente.
El solicitante ha conseguido este y otros
objetos, que resultarán aparentes de la siguiente descripción
detallada, ya que ha encontrado de forma imprevista que es posible
preparar un material (termocrómico) para impresión dental capaz de
cambiar de color de forma reversible dependiendo de la temperatura a
la cual se encuentre dicho material. Este material termocrómico se
preparada oportunamente mezclando una composición bicomponente de
silicona para impresión dental con una cantidad eficaz de al menos
un pigmento termocrómico.
El material termocrómico anterior para impresión
dental constituye un objeto de la presente invención, según se
indica en la reivindicación independiente incluida.
Un procedimiento para la preparación del
material termocrómico anterior para impresión dental constituye otro
objeto de la presente invención, según se indica en la
reivindicación independiente incluida.
El uso del material mencionado anteriormente
para la preparación de impresiones dentales termocrómicas constituye
un objeto adicional de la presente invención, según se indica en la
reivindicación independiente incluida.
El uso de al menos un pigmento termocrómico para
la preparación de un material termocrómico para impre-
sión dental constituye otro objeto de la presente invención, según se indica en la reivindicación independiente
incluida.
sión dental constituye otro objeto de la presente invención, según se indica en la reivindicación independiente
incluida.
Una impresión dental termocrómica constituye un
objeto adicional de la presente invención, según se indica en la
reivindicación independiente incluida.
Un procedimiento para realizar impresiones
dentales termocrómicas constituye un objeto adicional de la presente
invención, según se indica en la reivindicación independiente
incluida.
En las reivindicaciones independientes incluidas
se describen realizaciones preferidas de la presente invención.
De forma ventajosa, el cambio de color del
material para impresión dental de la presente invención, dependiendo
de la temperatura, tiene un resultado reversible gracias al uso de
pigmentos termocrómicos.
A dichos pigmentos, que tienen la capacidad de
cambiar de color de forma reversible dependiendo de la temperatura,
pertenecen sustancias de diferente naturaleza y estructura química,
como por ejemplo:
a) materiales inorgánicos u organometálicos;
b) sistemas orgánicos intrínsecamente
termocrómicos;
c) sistemas indirectamente termocrómicos.
Para los fines de la presente invención, se han
mostrado especialmente preferidos los pigmentos pertenecientes a
los sistemas del grupo c).
Dichos sistemas consisten en materiales
compuestos que incluyen al menos un material cromofórico, que
reacciona a los cambios causados por el calor en el entorno físico
en el que se encuentra dicho material mediante un cambio de color
reversible.
Típicamente, los cromóforos utilizados en dichos
sistemas son compuestos sensibles al pH, y el pH del medio que los
contiene cambia según la variación de la temperatura.
Se conocen varios cromóforos sensibles al pH.
Normalmente, dichos compuestos pueden sintetizarse fácilmente y
pueden modificarse de modo que se obtenga una amplia gama de tonos
de color. Los pigmentos compuestos termocrómicos mencionados
anteriormente incluyen tres componentes:
- un colorante sensible al pH;
- un donador de protones ligeramente ácido, que
actúa como desarrollador del color;
- un disolvente hidrófobo no volátil.
Para obtener el efecto deseado, los componentes
del sistema que se acaba de describir se mezclan en las proporciones
oportunos y, normalmente, se proporcionan en forma encapsulada
(microencapsulados) para proteger dicho sistema en sus
aplicaciones.
De este modo, los pigmentos están protegidos del
ambiente y mantienen inalteradas sus características
termocrómicas.
Además, la microencapsulación ayuda a disminuir
notablemente la posible toxicidad de algunos de dichos sistemas.
La microencapsulación es una técnica bien
conocida por los expertos en la técnica y se desarrolla con
metodologías y equipos normalmente difundidos y utilizados en la
técnica de formulación. Por ejemplo, la encapsulación para uso
comercial se desarrolla mediante técnicas convencionales, como la
coacervación o la polimerización interfacial.
Los colorantes sensibles a pH generalmente más
utilizados (denominados a menudo generadores de color) pertenecen a
la clase espirolactonas, por ejemplo, diaril ftalidas o
fluoranos.
La apertura del anillo lactona no coloreado
tiene lugar mediante la protonación del ácido débil, con la
formación de la forma coloreada.
Muchos compuestos ligeramente ácidos pueden
usarse como desarrolladores de color; entre los más importantes,
desde un punto de vista comercial, debe mencionarse el bisfenol A,
que desarrolla colores brillantes y de contraste.
Los codisolventes preferidos son ácidos grasos
con punto de fusión bajo, amidas y alcoholes. Durante la preparación
de los pigmentos termocrómicos, el generador de color, el
desarrollador de color y el codisolvente se funden entre si y,
posteriormente, se enfrían para obtener el pigmento coloreado.
Dichos pigmentos coloreados ofrecen una serie de
ventajas, como por ejemplo:
- cambio de color dentro de un intervalo de
temperatura restringido (pocos grados);
- posibilidad de modificar la temperatura de
cambio de color cambiando de forma oportuna el codisolvente;
- posibilidad de estar realizados en una amplia
gama de colores, desde amarillo a rojo, azul, verde y negro.
El pigmento tiene color cuando está en forma
sólida, a temperaturas inferiores al punto de fusión del
codisolvente mientras que, en forma líquida, muestra una
disminución o pérdida de color.
Por tanto, la transición normal de color implica
el cambio de la forma coloreada a la forma no coloreada, con el
aumento de la temperatura. Sin embargo, seleccionado de forma
precisa el tipo de colorante sensible al pH, también es posible
obtener el cambio de un color a otro.
A este respecto, también es posible utilizar
mezclas de pigmentos termocrómicos que tienen diferentes puntos de
fusión y, por tanto, diferentes temperaturas de cambio de color.
En este caso, cuando uno de los componentes de
la mezcla se funde y se decolora, aparece el color del componente
con el punto de fusión más elevado.
Entre los pigmentos termocrómicos que pueden
utilizarse de forma ventajosa para los fines de la presente
invención, también pueden mencionarse aquellos sistemas que
contienen derivados líquido cristalinos del colesterol. Estos
derivados son conocidos; por ejemplo, se describen en el documento
US 6.670.436, de la línea 56 de la columna 3 a la línea 6 de la
columna 4.
Otros pigmentos termocrómicos que pueden
utilizarse de forma ventajosa para los fines de la presente
invención se basan en politiofenos, como por ejemplo, los descritos
en el documento US 6.706.218. Una de las ventajas relacionadas con
el uso de dichos pigmentos termocrómicos derivados de politiofeno es
que no necesitan microencapsulación, siendo estables y,
generalmente, no demasiado tóxicos.
En la elección del tipo de pigmento, o de la
mezcla de pigmentos termocrómicos, el experto en la técnica tendrá
en cuenta especialmente los posibles efectos negativos que la
dispersión de dichos pigmentos en la matriz de silicona puede
causar sobre el mantenimiento de las propiedades de variación
termocrómica de los pigmentos, así como los posibles efectos
negativos que dichos pigmentos pueden ejercer sobre la capacidad de
entrecruzamiento de los compuestos de silicona utilizados.
Con respecto a las variaciones cromáticas, son
especialmente preferidas aquellas principalmente evidentes, como
por ejemplo de negro, azul, rojo o amarillo a incoloro u otro color
que puede distinguirse fácilmente del anterior.
En una realización preferida de la invención, se
combinan dos pigmentos termocrómicos diferentes, que cambian de
color a temperaturas diferentes: por ejemplo, un pigmento que cambia
de color a 25ºC y otro que cambia de color a 35ºC. De esta forma,
el material para impresión dental que contiene la mezcla anterior de
pigmentos es capaz de proporcionar indicaciones tanto sobre la
temperatura inicial (que es aquella a la cual se encuentra dicho
material tras la mezcla de los componentes, antes de su introducción
en la boca del paciente) como sobre la temperatura final alcanzada
en la boca del paciente.
En una realización especialmente preferida de la
invención, se combinan más de dos pigmentos termocrómicos, que
cambian su color a temperaturas diferentes. De esta forma, se
obtiene un cambio de color prácticamente continuo con el aumento
gradual de la temperatura del material para impresión dental en la
boca del paciente.
Con respecto a los posibles intervalos de
temperatura, se prefieren los pigmentos termocrómicos que cambian
de color en un intervalo de entre 0ºC y 40ºC; preferiblemente, entre
10ºC y 37ºC; más preferiblemente, entre 15ºC y 37ºC.
La concentración del pigmento, o de la mezcla de
pigmentos termocrómicos, debe ser tal que haga claramente
perceptible el cambio o cambios cromáticos de color.
Dicha concentración está entre el 0,01% y el 3%
en peso, en referencia al peso total del material para impresión
dental, según la intensidad del color inicial que se desea conferir
a dicho material; preferiblemente, entre el 0,05% y el 1,5%; más
preferiblemente, entre el 0,1% y el 0,5%.
Los pigmentos termocrómicos que pueden usarse
para los fines de la presente invención pueden seleccionarse entre
aquellos disponibles en el mercado.
A modo de ejemplo no limitante, dichos pigmentos
pueden seleccionarse entre aquellos identificados como:
Chromazone®, comercializado por Thermographic
Measurement Ltd.; Chromicolor®, producido por Matsui Shikiso
Chemical Co.; Plasol®, comercializado por Kelly Chemical Co.,
Reversatherm®, producido por Keystone Aniline Co., cuyos catálogos
están ampliamente difundidos y son bien conocidos para los expertos
en la técnica.
En otra realización preferida de la invención,
los pigmentos termocrómicos se combinan de la forma oportuna con
pigmentos normales no termocrómicos, de modo que se obtienen
combinaciones y variaciones de un color en particular: por ejemplo,
de violeta a rojo o azul, o de verde a amarillo o azul. De esta
forma, es posible ampliar, según se desee, la gama de colores
también útiles a las temperaturas más elevadas, cuando normalmente
el pigmento termocrómico tiende a decolorarse.
Al igual que para el material bicomponente para
impresión dental, como es sabido, dicho material consiste en dos
composiciones de silicona diferentes (normalmente denominadas:
composición A), catalizador y composición B), base) que se
mantienen empaquetados por separado y se mezclan entre sí en el
momento de su uso.
En las composiciones bicomponente de silicona
para adición, los dos componentes A) y B) se mezclan en una
relación volumétrica mutua variable.
Normalmente, dicha proporción es 1:1, aunque
también pueden ser diferentes (ejemplos no limitantes son 5:1, 2:1,
4:1, 10:1, otros o viceversa).
La mezcla de las dos composiciones A) y B) puede
realizarse manualmente, mediante extrusión del material a partir de
un pequeño tubo o a partir de un cartucho equipado con un mezclador
estático, o mediante un extrusor o mezclador automático.
Las composiciones A) y B) incluyen
preferiblemente una mezcla de diorganopolisiloxanos que tienen
grupos terminales triorganosiloxi, en los que al menos uno de los
tres grupos radicales es un grupo vinilo.
Los polímeros de esta clase se describen
preferiblemente con la fórmula:
CH_{2}=CH
(-SiR^{1}R^{2}O)_{n}-SiR^{1}R^{2}-CH=CH_{2},
en donde R^{1} y R^{2}
representan radicales de hidrato de carbono monovalentes sustituidos
o no sustituidos. En general, no se presentan dobles enlaces en
R^{1} y R^{2}, aunque también puede presentarse una sustitución
parcial. Ejemplos de grupos R^{1} y R^{2} preferidos son los
radicales metilo, etilo, fenilo, vinilo o
3,3,3-trifluoropropilo.
Especialmente preferido es el radical metilo,
que puede estar presente al 100% o en fracciones menores.
n representa un número entero, cuyo valor es tal
que la viscosidad del polímero, medida a 23ºC, está incluida en el
intervalo entre 50 mPas y 1.000.000 mPas, preferiblemente, entre 200
mPas y 100.000 mPas.
Las composiciones A) y B) pueden además incluir
uno o más aceites de silicona de viscosidad diferente, que no
contengan grupos vinilo y actúen como plastificantes.
Las composiciones A) y B) pueden además incluir
compuestos, normalmente denominados resinas de silicona, indicados
con las abreviaturas MQ o VQM, que tienen grupos
Si-vinilo, SiOH, SiOR o SiH.
La composición A) especialmente incluye un
catalizador de hidrosilación.
Preferiblemente, dicho catalizador es ácido
cloroplatínico, un complejo de siloxano Pt o un catalizador derivado
de un metal similar a Rh o Pd. El contenido de metal (por ejemplo,
de Pt) está entre 5 y 500 ppm, en función de la cantidad total de
la composición A).
Se prefiere especialmente una concentración de
metal de aproximadamente 100 ppm.
La composición B) incluye específicamente un
agente de entrecruzamiento, que preferiblemente es un
organopolisiloxano que contiene al menos tres átomos de Si unidos a
un átomo de hidrógeno por molécula.
La viscosidad de dicho agente de
entrecruzamiento está entre 5 mPas y 1.000 mPas; preferiblemente
entre 15 mPas y 300 mPas.
El contenido en SiH del agente de
entrecruzamiento está entre 0,2 y 10 mmoles/g de agente de
entrecruzamiento; preferiblemente, de 1,5 a 3 mmoles/g.
El contenido total de SiH en la composición B)
debe ser tal que se asegure la reacción completa de todos los
restos vinilo presentes en dicha composición; preferiblemente, está
presente en un ligero exceso con respecto a dichos restos de
vinilo.
Tanto en A) como en B) pueden estar presentes
polisiloxanos lineares o cíclicos, que contienen una alta
concentración de restos vinilo, con la función de controlar la
reactividad del Pt.
En las composiciones bicomponente de silicona
para condensación, las dos composiciones A) y B) pueden mezclarse
en diversas proporciones.
La composición A), el catalizador, incluye al
menos un agente de entrecruzamiento, un compuesto organometálico
que actúa como catalizador y, preferiblemente, diferentes diluyentes
que pueden seleccionarse entre, por ejemplo, polímeros de silicona
no reactivos, compuestos aromáticos de alquilo e isoparafinas.
La composición B), base, incluye un polímero de
silicona reactivo o una mezcla de polímeros de silicona
reactivos.
En la composición B), el componente reactivo
incluye polímeros de organopolisiloxano que tienen la fórmula
general:
X(-SiR^{1}R^{2}O)_{n}-SiR^{1}R^{2}-X,
en
donde
\newpage
R^{1} y R^{2} representan un radical
hidrocarbonado monovalente sustituido o no sustituido. Ejemplos de
grupos R^{1} y R^{2} preferidos son los radicales metilo, etilo,
fenilo, vinilo o 3,3,3-trifluoropropilo.
Especialmente preferido es el radical metilo, que puede estar
presente al 100% o en fracciones menores.
n representa un número entero, cuyo valor es tal
que la viscosidad del polímero, medida a 23ºC, está incluida en el
intervalo entre 50 mPas y 1.000.000 mPas, preferiblemente, entre 200
mPas y 100.000 mPas.
X es un grupo Y hidrolizable o un grupo
hidroxilo. Ejemplos preferidos de grupo Y son, por ejemplo, los
grupos oximo, alcoxi y aciloxi; el grupo alcoxi es especialmente
preferido.
Preferiblemente, los grupos oximo son
acetofenona oximo, acetona oximo, benzofenona oximo, metil etil
cetoximo y diisopropil cetoximo.
Preferiblemente, los grupos alcoxi son metoxi,
etoxi, n-propoxi, isopropoxi, butoxi, hexiloxi,
heptiloxi y octiloxi.
Preferiblemente, los grupos aciloxi son
formiloxi, acetiloxi, propioniloxi, caproiloxi o estearoiloxi.
Se prefiere especialmente el grupo hidróxilo.
Por consiguiente, entre los polímeros reactivos de silicona se
prefieren especialmente polidiorganosiloxanos con grupos silanol
terminales.
La composición B) puede incluir además uno o más
polímeros de silicona no reactivos.
La composición A) incluye uno o más agentes de
entrecruzamiento de fórmula:
R^{3}{}_{m}Si
\
(OR^{4})_{4-m},
en
donde
los grupos R^{3} y R^{4} se definen como los
grupos R^{1} mencionados anteriormente;
m son números enteros y pueden ser 0, 1 ó 2.
Otros posibles agentes de entrecruzamiento son
los polialcoxisiloxanos de fórmula:
(R^{5}O)_{3}Si \
[OSi(OR^{5})_{2}]nOSi(OR^{5})_{3},
en donde los grupos R5 se definen
como los grupos R^{1} mencionados
anteriormente.
En la composición A), el catalizador puede
seleccionarse entre los conocidos en la técnica. Ejemplos de
catalizadores preferidos son: sales de ácido carboxílico, tal como
2-etil hexanoato de plomo, dioctanoato de dibutil
estaño, diacetato de dibutil estaño, dilaurato de dibutil estaño,
hexanoato de 2-hexil hierro, 2-etil
hexanoato de cobalto, 2-etil hexanoato de
manganeso, 2-etil hexanoato de cinc, naftenato de
estaño, oleato de estaño, caprilato de estaño, butirato de estaño,
naftenato de titanio, naftenato de cinc, naftenato de cobalto,
estearato de cinc, titanato de tetrabutilo, titanato de
tetra-2-etilhexilo.
Los catalizadores especialmente preferidos
debido a su estabilidad y rapidez de acción son los siloxanos
organoestaños, que pueden obtenerse mediante el equilibrado de los
compuestos metalorgánicos de estaño con los alquilsilicatos; su
preparación es conocida en la técnica.
Tanto en las composiciones de silicona para
adición como en aquellas para condensación, las composiciones A) y
B) pueden incluir además: colorantes no termocrómicos; sabores;
aceites hidrocarbonados; tensioactivos, como copolímeros de
polisiloxano poliéter o etoxilato de alquilfenol; opacificadores,
tales como dióxido de titanio.
Tanto A) como B) puede incluir adicionalmente
una cantidad adecuada de carga.
Dichas cargas se dividen en "carga de
extensión", con función de carga, fluidez, apariencia y reducción
de costes, y "carga de refuerzo", con una función de
refuerzo.
Estas últimas preferiblemente son cargas
minerales con superficie BET <50 m^{2}/g; por ejemplo, cuarzo,
carbonato cálcico, tierra de diatomeas, óxido de hierro, silicatos
de aluminio, alúmina, cargas hechas de material plástico, bolas de
vidrio o vidrio molido, cargas radiopacas, como óxidos de zirconio o
de wolframio.
Este último consiste preferiblemente en sílice
pirogénica o precipitada con una superficie BET muy alta,
preferiblemente silanada.
\newpage
En una realización preferida de la presente
invención, al menos una de las composiciones A) y/o B) además
incluyen una cantidad eficaz y oportuna de al menos una carga
conductora de calor (cargas termoconductoras), como por ejemplo,
nitruros de boro o de aluminio.
Dichas cargas termoconductoras permiten un
intercambio de calor más rápido y homogéneo dentro del material de
la impresión dental, en particular dentro de las masas pastosas
grandes, como las masillas.
Por consiguiente, el uso de las cargas
termoconductoras permiten optimizar de forma ventajosa la eficacia
del pigmento o pigmentos termocrómicos dentro de todo el material
para impresión dental.
En general, la concentración de dichas cargas
termoconductoras es mayor del 5% en peso, en función del peso del
total del material para impresión dental. Preferiblemente, dicha
concentración es superior al 10% en peso; más preferiblemente,
superior al 20%; aún más preferiblemente, superior al 30%.
En una realización preferida de la presente
invención, las cargas termoconductoras se añaden a la composición
B) con el material biocomponente de silicona para impresión
dental.
El procedimiento para la preparación del
material termocrómico para la impresión dental de la presente
invención incluye sustancialmente dispersar de la forma más
homogénea una cantidad eficaz de pigmento, o mezcla de pigmentos
termocrómicos, en al menos una de las composiciones a base de
silicona que forman dicho material.
Dicha dispersión se realiza, por ejemplo, con
mezcladores de eje vertical planetarios o mezcladores horizontales
doble zeta, o en un extrusor, según técnicas conocidas para un
experto en la técnica que tienen en cuenta la viscosidad de los
componentes empleados, hasta que se obtiene una distribución
homogénea del pigmento o pigmentos termocrómicos en la masa de
silicona.
La elección de la tecnología que se va a
utilizar está conectada, de una forma particular, con la
conservación de la estructura y las características del pigmento o
pigmentos termocrómicos empleados.
La dispersión del pigmento o pigmentos
termocrómicos en al menos una de las composiciones A) y B) del
material biocomponente de silicona para impresión dental puede
realizarse tanto durante la preparación de dichas composiciones
como al final de la propia preparación. Preferiblemente, durante
dicho proceso de dispersión del pigmento o pigmentos termocrómicos
en la masa de silicona, la temperatura está controlada a un valor
próximo a temperatura ambiente, normalmente no superior a 40ºC. Sin
embargo, si es necesario, también es posible trabajar a temperaturas
muy superiores (por ejemplo, por encima de 60ºC o incluso por
encima de 80ºC) dependiendo del pigmento o pigmentos termocrómicos
utilizados y de su estabilidad térmica.
En una realización especialmente preferida de la
presente invención, el pigmento o pigmentos termocrómicos se
dispersan en la composición B) de material biocomponente de silicona
para impresión dental.
El material termocrómico para impresión dental
según la presente invención aparece ventajosamente como un material
versátil e interactivo para el usuario.
La información sobre la temperatura, transmitida
en tiempo real a partir de dicho material, a través del cambio
reversible del color, permite al usuario obtener indicaciones muy
precisas sobre el estado inicial del propio material, sobre su
capacidad de entrecruzamiento más o menos rápido con respecto a los
tiempos mostrados en las instrucciones y sobre el progreso real del
proceso de entrecruzamiento.
A modo solo de ejemplo absolutamente no
limitante, a continuación se proporcionan algunos casos en los que
el uso de material termocrómico para impresión dental de la presente
invención puede afectar de forma ventajosa a la habilidad manual
del usuario.
a) El color del material antes de su uso es
diferente de la coloración mostrada en las instrucciones; por
tanto, el producto inicial tiene una temperatura diferente con
respecto a la de referencia declarada por el fabricante.
Por consiguiente, el endurecimiento del material
puede producirse más o menos rápidamente con respecto a lo que se
describe en las instrucciones. El dentista tendrá este hecho en
cuenta oportunamente en la selección de la duración de la operación
de toma de la impresión.
b) Tras la introducción en la boca, la mayor o
menor rapidez con que cambia el color proporciona información
precias sobre cómo varia la temperatura del material y, por tanto,
sobre la velocidad con la que se produce el proceso de
entrecruzamiento (endurecimiento) del producto.
En este caso, será posible, por tanto,
proporcionar al usuario instrucciones como: después del cambio de
color se recomienda no retirar la impresión dental antes de n
segundos. Esta posibilidad permite, por ejemplo, evitar la
deformación de la impresión debido a la extracción antes de que el
material se haya endurecido por completo.
\newpage
c) Cuando se usa la técnica de monoimpresión,
con dos viscosidades o una única viscosidad, la variación de color
del material ya colocado en la boca puede inducir al dentista a
cambiar los tiempos de las diferentes operaciones, por ejemplo,
para evitar que la inserción de la bandeja se realice cuando el
material haya excedido de hecho el tiempo de trabajo.
d) Es posible sincronizar el tiempo de
endurecimiento con el cambio de color. Por tanto, pueden eliminarse
los análisis sensoriales para la comprobación del endurecimiento del
material, con ventajas destacables gracias a una mayor higiene del
procedimiento y a una precisión mayor en la detección de la
impresión.
e) Cuando se utilice la técnica de mono o doble
impresión, por tanto, cuando se emplean materiales con alta
viscosidad, como por ejemplo, una masilla o un cuerpo grave, resulta
ventajoso el uso de un soporte de impresión transparente. De esta
forma, se obtendrán indicaciones precisas sobre el tiempo de
endurecimiento desde la detección de la variación del color del
material.
f) El uso de materiales con dos o más colores
permite una mejor visión y contraste dentro de la boca.
g) La elección oportuna de un color más oscuro a
temperaturas bajas permite una mejor lectura del detalle, lo cual
ayuda al posterior procesamiento en el laboratorio por parte del
protésico dental.
h) El vaciado del molde de escayola puede
realizarse a una temperatura idéntica a la de la boca (puesto que
se conoce el color de la impresión al final de la operación). De
este modo, se compensan las variaciones dimensionales de la propia
impresión debido a la variación de la temperatura.
El material termocrómico según la presente
invención ha permitido obtener impresiones dentales termocrómicas
especialmente exactas y fáciles de procesar, gracias al control
preciso de la temperatura a lo largo de los pasos relacionados con
la ejecución de la misma.
La obtención de dicho material ha sido posible
gracias al uso de uno o más pigmentos termocrómicos, en una mezcla
adecuada entre ellos.
Por tanto, dicho material ha proporcionado
también al dentista un procedimiento mejor, más fácil, más exacto y
preciso a la hora de realizar la impresión dental de un
paciente.
Sustancialmente dicho procedimiento incluye:
- mezclar íntimamente la dos composiciones A) y
B) del material termocrómico para impresión dental según la
presente invención;
- introducir la mezcla obtenida en la boca del
paciente;
- esperar hasta que el color de dicha mezcla
experimenta el cambio de color final deseado (que es aquel que
informa sobre la obtención del valor de mayor temperatura dentro de
la boca);
- esperar, después de dicho cambio de color
cromático, durante los segundos indicados en las instrucciones de
uso del material utilizado (dicho tiempo varía dependiendo del
material termocrómico utilizado).
- retirar de la boca del paciente la impresión
dental termocrómica obtenida de este modo.
Figura 1 En esta figura se muestra el efecto de
la temperatura sobre los tiempos de endurecimiento de un material
para impresión dental, basada en una silicona de adición
RTV-2 denominada Elite HD®, de endurecimiento
rápido con la luz, producido por Zhermack (mediante curvas de
entrecruzamiento obtenidas con el cicloviscógrafo Bravender).
Figura 2 En esta figura se muestra la elevación
de la temperatura experimentada por 10 g de material a base de
silicona para impresión dental con una consistencia de masilla,
cuando se introduce en la boca de un paciente.
Figura 3 En esta figura se reproducen
gráficamente los resultados de la prueba de tiempo de barrido,
descrita en el Ejemplo 2 a continuación.
A modo de ilustración absolutamente no limitante
de la invención, se proporcionan a continuación algunos ejemplos de
realizaciones preferidas.
Se pretende que los porcentajes mostrados en los
ejemplos sean porcentajes en peso.
El catalizador de platino se ha empleado como
una solución al 1% en polidimetilsiloxano.
Los pigmentos no termocrómicos normales se
dispersan previamente en mezclas madre concentradas que incluyen el
pigmento a una concentración elevada en aceite de silicona, para
prevenir los problemas de dispersión.
Las concentraciones de dichos pigmentos en las
mezclas madre se muestran en los ejemplos. Los pigmentos
termocrómicos utilizados en los ejemplos son aquellos producidos
por Matsui y comercializados con el nombre de Chromicolor®; también
se utilizan en las mezclas madre en un aceite de silicona a una
concentración de pigmento del 30%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
La composición de silicona A) está constituida
de este modo: polidimetilsiloxano de 200 mPas al 32,5%,
polidimetilsiloxano de 1.000 mPas 5%, sílice precipitado 10%,
cuarzo micronizado 24%, silicato de aluminio al 27% y catalizador
de platino 1,5%.
La composición B) está constituida por:
polidimetilsiloxano de 200 mPas 15%, polidimetilsiloxano de 1.000
mPas 2,8%, agente de entrecruzamiento 18%, sílice precipitado 12%,
cuarzo micronizado 51%, mezcla madre con pigmento amarillo 155 al
40%, 0,2%, mezcla madre con Chromicolor® Azul 35 (con una
temperatura nominal de variación termocromática de 35ºC), 1%. La
mezcla de los dos componentes A) y B) a una temperatura de 23ºC
proporciona una pasta de color verde que, introducida en la boca, se
endurece rápidamente cambiando a color amarillo.
Después de retirarse de la boca y enfriarse a
temperatura ambiente, la impresión vuelve a tener color verde.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Este ejemplo muestra cómo la introducción de
color termocrómico permite establecer una forma de trabajo correcta,
mediante la información sobre la temperatura alcanzada por el
material de impresión determinado a partir de la variación del
color.
Con el producto del ejemplo 1, se preparan tres
cartuchos de productos bicomponentes (cada cartucho incluye dos
recipientes, uno con la composición A y otro con la composición B).
Los tres cartuchos se termostatizaron a tres temperaturas
diferentes: en un frigorífico a 4ºC, en un baño termostático a 15ºC
y a una temperatura ambiente de 23ºC. Los tres productos diferentes
difieren entonces en sus temperaturas iniciales; para simular su
lento calentamiento, se extruyeron mediante la boquilla de mezcla y
se depositaron respectivamente en la placa de un reómetro HR de
Stresstech, Reologica, termostatizado a la misma temperatura de la
muestra (respectivamente: 4ºC, 15ºC y 23ºC). Se realiza una prueba
denominada tiempo de barrido y, simultáneamente la temperatura se
eleva durante un minuto, desde la temperatura inicial hasta
35ºC.
En la figura 3 se recoge el tiempo de barrido a
una temperatura variable del producto del ejemplo 1, es decir, se
recogen las curvas de elevación de la temperatura y la viscosidad
del complejo en los tres casos.
Como puede observarse, cuando el instrumento
alcanza la temperatura de 35ºC, los productos no han alcanzado el
mismo nivel de entrecruzamiento. De hecho, el producto
termostatizado a 4ºC se retrasa con respecto al producto
termostatizado a 23ºC. En las curvas de viscosidad de la figura 3,
el momento en el cual el producto cambia de color se muestra con un
símbolo vacío y de dimensiones mayores.
A partir de este punto, el tiempo que se deja
para el entrecruzamiento completo es prácticamente el mismo en los
tres casos.
A continuación es posible, con la mayor
seguridad, mostrar en las instrucciones de uso, cual es el tiempo
de estancia mínimo necesario en la cavidad oral después de que se
produzca el cambio de color cromático.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
La composición A) tiene la misma composición del
ejemplo 1.
La composición B) está constituida por:
polidimetilsiloxano de 200 mPas 15%, polidimetilsiloxano de 1.000
mPas 2,8%, agente de entrecruzamiento 18%, sílice precipitado 12%,
cuarzo micronizado 51,14%, mezcla madre con pigmento rojo 172 al
36%, 0,06%, mezcla madre, que contiene Chromicolor® Azul 35 (con una
temperatura nominal de variación termocromática de 35ºC), 1%. La
mezcla de los dos componentes A) y B) a una temperatura de 23ºC
proporciona una pasta de color violeta que, introducida en la boca,
se endurece rápidamente cambiando a color
rosa.
rosa.
Después de retirarse de la boca y enfriarse a
temperatura ambiente, la impresión vuelve a tener color violeta.
La composición A) tiene la misma composición del
ejemplo 1.
La composición B) está constituida por:
polidimetilsiloxano de 200 mPas 15%, polidimetilsiloxano de 1.000
mPas 2,8%, agente de entrecruzamiento 18%, sílice precipitado 12%,
cuarzo micronizado 51,19%, mezcla madre con pigmento verde 7 al
48%, 0,01%, mezcla madre con Chromicolor® Rojo 35 (con una
temperatura nominal de variación termocromática de 35ºC), 1%.
La mezcla de los dos componentes A) y B) a una
temperatura de 23ºC proporciona una pasta de color gris que,
introducida en la boca, rápidamente se endurece cambiando a color
verde.
Después de retirarse de la boca y de enfriarse a
temperatura ambiente, la impresión vuelve a tener color gris.
Ejemplo
5
La composición A) tiene la misma composición del
ejemplo 1.
La composición B) está constituida por:
polidimetilsiloxano de 200 mPas 15%, polidimetilsiloxano de 1.000
mPas 2,8%, agente de entrecruzamiento 18%, sílice precipitado 11,8%,
cuarzo micronizado 51%, mezcla madre con pigmento amarillo 155 al
40%, 0,2%, mezcla madre con Chromicolor® Azul 25 (con una
temperatura nominal de variación termocromática de
23-35ºC), 0,2%, mezcla madre con Chromicolor® Rojo
35 (con una temperatura nominal de variación termocrómica de 35ºC),
1%.
La mezcla de los dos componentes A) y B) a una
temperatura de 23ºC proporciona una pasta de color marrón, si se
mantiene a temperaturas por debajo de 25ºC y de color naranja si se
mantiene a temperaturas superiores.
Cuando se introduce en la boca, se endurece
rápidamente cambiando su color (marrón o naranja) a amarillo.
Después de retirarlo de la boca y dejar que se
enfrié, el color de la impresión vuelve a ser marrón o naranja
dependiente de si la temperatura ambiente es superior o inferior a
25ºC.
La utilidad de un producto similar recae en el
hecho de que según la temperatura de conservación, el dentista
puede imprimir una velocidad mayor o menor a su propio trabajo.
Ejemplo
6
El ejemplo siguiente muestra cómo se obtienen
resultados más precisos si, en las etapas que siguen a la toma de
la impresión, por ejemplo en la preparación del molde, se trabaja en
el intervalo de temperatura más próximo a la temperatura de la boca
a la cual se ha tomado la impresión.
Usando la composición de silicona del ejemplo 5,
se realiza una prueba de retracción dimensional de la impresión,
como se describe en la norma ISO 4823. La impresión del bloque de
referencia se realiza con el material a 23ºC manteniendo el bloque
en un baño termostático a 35ºC. En estas condiciones, la silicona
cambia de color marrón a amarillo. La variación dimensional entre
dos series d1 y d2, que se mide 24 horas después de la impresión de
color marrón (a 22ºC), es del 0,29%, mientras que en la impresión de
color naranja (a 26ºC) es del 0,15% y en la de color amarillo (a
35ºC) es del 0,06%.
Ejemplo
7
En este ejemplo se muestra el uso de cargas
termoconductoras, con el fin de facilitar la uniformidad del
intercambio térmico a lo largo de espesores grandes del material de
impresión.
La composición A) está constituida por:
polidimetilsiloxano de 200 mPas 32,5%, polidimetilsiloxano de
1.000 mPas 5%, sílice precipitado 10%, nitrito de boro 51% y catalizador de platino 1,5%.
1.000 mPas 5%, sílice precipitado 10%, nitrito de boro 51% y catalizador de platino 1,5%.
La composición B) está constituida por:
polidimetilsiloxano 200 mPas 15%, polidimetilsiloxano de 1.000 mPas
2,8%, agente de entrecruzamiento 18%, sílice precipitado 12%,
nitrito de boro 51%, mezcla madre con pigmento amarillo 155 al 40%,
0,2%, mezcla madre con Chromicolor® Azul 35 (con una temperatura
nominal de variación termocromática de 35ºC), 1%.
La mezcla de los dos componentes A) y B) a una
temperatura de 23ºC proporciona una pasta de color verde que,
insertada en la boca, rápidamente se endurece cambiando a color
amarillo de forma homogénea y uniforme en cada parte de la
impresión.
Después de retirarla de la boca y enfriarla a
temperatura ambiente, el color de la impresión vuelve al verde
original de forma homogénea, confirmándose la uniformidad del cambio
térmico dentro del material de impresión.
Claims (17)
1. Un material para impresión dental
termocrómica que incluye una composición bicomponente de silicona,
en el que dicha composición consiste en una composición de silicona
A), catalizador, y una composición de silicona B), base, en
combinación con una cantidad eficaz de al menos un pigmento
termocrómico.
2. El material según la reivindicación 1, en el
que dicho pigmento termocrómico se dispersa en al menos una de las
composiciones A) o B).
3. El material según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, en el que dicho pigmento termocrómico se
selecciona entre: materiales compuestos indirectamente
termocrómicos, derivados del colesterol líquido cristalinos y
politiofenos.
4. El material según la reivindicación 3, en el
que dicho pigmento está en forma encapsulada.
5. El material según las reivindicaciones 3 y/o
4, en el que dicho pigmento sufre un cambio de color en un
intervalo entre 0ºC y 40ºC.
6. El material según la reivindicación 5, en el
que dicho pigmento sufre un cambio de color entre 10ºC y 37ºC.
7. El material según la reivindicación 5 ó 6, en
el que dicho pigmento sufre un cambio de color entre 15ºC y
37ºC.
8. El material según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que incluye dos o más pigmentos
termocrómicos.
9. El material según la reivindicación 8, en el
que dichos pigmentos cambian de color a temperaturas diferentes.
10. El material según una cualquiera de la
reivindicaciones precedentes en el que al menos una de las
composiciones A) y/o B) incluye además una cantidad eficaz de al
menos una carga termoconductora.
11. Un procedimiento para la preparación del
material según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
que incluye la dispersión homogénea de una cantidad eficaz de
pigmento, o mezcla de pigmentos termocrómicos, en al menos una de
las composiciones de silicona A) y/o B).
12. El procedimiento según la reivindicación 11,
en el que dicho pigmento, o la mezcla de dichos pigmentos, se
dispersa en la composición B).
13. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 y 12, en el que dichas composiciones de
silicona A) y B) se mezclan antes de su uso.
14. Uso de un material según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 10, para la preparación de impresiones
dentales termocrómicas.
15. El uso según la reivindicación 14, en el que
dicha impresión termocrómica se obtiene:
- mezclando íntimamente las dos composiciones A)
y B) de un material según una cualquiera de la reivindicaciones 1 a
10;
- insertando la mezcla obtenida en la boca del
paciente;
- esperando hasta que el color inicial de dicha
mezcla experimente el cambio de color final deseado;
- esperando, después de dicho cambio de color,
los segundos indicados en las instrucciones de uso del material
utilizado;
- retirando de la boca del paciente la impresión
dental termocrómica obtenida de este modo.
16. Uso de al menos un pigmento según una
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, para la preparación de
una impresión dental termocrómica según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10.
17. Una impresión dental termocrómica compuesta
de un material según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
10.
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