FI81002B - Additionstvaerbindbara silikonavtrycksmassor och dess anvaendning foer odontologiska aendamaol. - Google Patents

Description

1 81002

Additioverkkoutuvia silikonijäljennösmassoja ja niiden käyttö erikoisesti hammaslääketieteellisiin tarkoituksiin 5 Käsiteltävänä oleva keksintö koskee isoparafiinipi- toisia, pölysiloksaaniin pohjautuvia massoja, joita voidaan käyttää jäljennös- ja/tai kopiomassoina, erityisesti hammaslääketieteessä. Tällöin on kyse additioverkkoutuvista silikonitahnoista, joista valmistetaan tarkkoja jäljennök-10 siä hampaallisista, osahampaisista ja hampaattomista leuoista, sekä hammaslääketieteellisistä kipsimalleista.

Silikonimassoja käytetään hammaslääketieteessä yleisesti jäljennösmassoina. Ne muodostuvat yleensä täyteaine-sekoitteisesta, hydroksyylipääteryhmiä sisältävään polydi-15 metyylisiloksaaniin pohjautuvasta silikoniöljystä, jonka konsistenssi vaihtelee käyttötavasta riippuen, ja nestemäisestä tai tahnamaisesta kovetekomponentista, joka sisältää monokarboksyylihapon metallisuolaa katalyyttinä ja piihap-poesteriä verkkouttajana.

20 (Vrt. esim. W. Noll, Chemie und Technologie der Si licone, Verlag Chemie, Weinheim, 2. painos 1964, sivut 339-340).

Nämä molemmat komponentit sekoitetaan keskenään ennen käyttöä ja ne verkkoutuvat polykondensaatioreaktion 25 vaikutuksesta huoneenlämpötilassa 2-5 minuutissa. Tällöin muodostuu verkkoutuneen silikonikumin ohella hieman alkoholia, joka diffundoituu hitaasti kumista ja aikaansaa lineaarisen kutistumisen, mikä haittaa jäljennöksen mittatarkkuutta.

30 Vinyylisilikonijäljennösmassoilla, jotka ovat olleet tunnettuja vasta muutamia vuosia, lineaarinen kutistuminen on huomattavasti pienempi. Nämä massat muodostuvat kahdesta tahnasta: toisena on silikoniöljyä, täyteainetta ja verkkouttajaa sisältävä perustahna ja toisena silikoniöl-35 jyä, täyteainetta ja katalyyttiä sisältävä katalyyttitahna.

2 81002

Mainittu silikoniöljy on vinyylipääteryhmiä sisältävä polydimetyylisiloksaani, verkkouttaja sisältää reaktiivisen SiH-ryhmän ja katalyytti muodostuu pääasiassa pla-tinakompleksista. Sen lisäksi, että jäljennöksen mitta-5 pysyvyys on tässä systeemissä parantunut, perus- ja kata- lyyttitahnan annosteltavuuskin on parantunut, koska kummankin tahnan viskositeetti on sama ja sekoitussuhteeksi on säädetty 1:1. Tahnat ovat täysin mauttomia ja hajuttomia.

(Vrt. esim. R.C. Craig, Restorative Dental Materi-10 als, The C.V. Moosbe Comp., St. Louis, 1980, s. 195 seur.)

Pyrittäessä yhä parantamaan ja modifioimaan tällaisia jäljennösmassoja on yllättäen havaittu, että tällaisiin massoihin voidaan sekoittaa isoparafiineja, erityisesti 8 -24 hiiliatomia sisältäviä, jolloin saadaan korkealuokkaisia 15 jäljennösmassoja.

Esillä olevan keksinnön kohteena on additioverkkou-tuvia, silikoniin pohjautuvia jäljennös- tai kopiomassoja erityisesti hammaslääketieteellisiin tarkoituksiin, jotka koostuvat 20 A) peruskomponentista, joka koostuu a) organopolysiloksaaneista, joitten molekyylissä on 2 tai useampi vinyyliryhmä, b) organovetypolysiloksaaneista verkkoutusaineina, c) käsittelemättömistä tai pintamodifioiduista epäorgaanl- 25 sista täyteaineista, ja B) katalysaattorikomponentista, joka koostuu a) organopolysiloksaaneista, joitten molekyylissä on 2 tai useampi vinyyliryhmä, b) platinapohjaisesta katalysaattorista, ja 30 c) käsittelemättömistä tai pintamodifioiduista epäorgaani sista täyteaineista.

Massoille on tunnusomaista, että peruskomponentti A) ja/tai katalysaattorikomponentti B) sisältää 8 - 24 hiili-atomia sisältäviä isoparafiineja.

35 Isoparafiinien määrä keksinnön mukaisissa tahnamai- 3 81002 sissa silikonimassoissa on 1 - 50 paino-%, mieluiten 5-30 paino-% ja isoparafiinit ovat edullisesti isoheksadekaani ja isoeikosaani.

Isoparafiineja käytetään edullisesti huoneeniämpöti-5 lassa kovettuvissa, polysiloksaanipohj aisissa j älj ennösmas- soissa. Additiosysteemissä verkkoutuvat keksinnön mukaiset tahnat sisältävät pääkomponentteina a) organopolysiloksaaneja, joiden molekyylissä on kaksi tai useampia vinyyliryhmiä, 10 b) epäorgaanisia täyteaineita (käsittelemättömiä tai pin-tamodifioituja), c) organovetypolysiloksaaneja verkkouttajana, d) katalyyttiä additioreaktion nopeuttamiseksi, e) isoparafiinia, ja 15 f) valinnaisesti tavanomaisia lisäaineita (esim. makuaineita ja hajusteita).

Keksinnönmukaisille silikonimassoille on ominaista varastointikestävyys ja liukumiskyky perus- tai katalyytti-tahnan tai tahnan ja kovetekomponentin sekoittamisen jäl-20 keen. Niistä voidaan valmistaa tarkkoja jäljennöksiä, myös hampaista kipsimalleissa, yksityiskohtien tarkan toistumisen ansiosta, asettamalla perusteellisesti sekoitettu verk-kouttaja- ja katalyyttitahna suuonteloon ja muovaamalla tahna paikoilleen ja täyttämällä jäljennös kipsilietteellä 25 ja antamalla kovettua kipsimalliksi. Tulos on hyvä, koska keksinnön mukaisesti käytetty isoparafiini parantaa sekä sekoitetun, jatkuvasti kostealla hammas- ja limakalvopin-nalla olevan silikonijäljennösmassan että myös verkkoute-tun jäljennöksen kostumista kipsilietteellä. Additioverk-30 koutuvilla kopiomassoilla on ominaista laimentimena keksinnön mukaisesti käytetyn isoparafiinin pienempi viskositeetti ja tarkka jäljentyminen ja myös massan ja jäljennettävän kipsimallin välinen parempi kostuminen sekä myös kovetetun kopiomuotin joustavuus. Toisaalta on kipsilietteen valami-35 nen tähän muottiin helppoa parantuneen kostumisen ansiosta.

* 81002

Yllä mainittujen, huoneenlämpötilassa kovettuvien tahnojen lähtöaineet ovat sinänsä tunnettuja.

Komponentti (a) on vinyylipäätteinen polydimetyyli-siloksaani, jonka viskositeetti on edullisesti alueella 5 500 - 5 000 000 mPa.s 20°C:ssa.

Verkkouttaja (b) on polydimetyylisiloksaani, jonka molekyylin vähintään kahdessa piiatomissa on vetyatomeja.

Sopivia täyteaineita (c) ovat esim. kvartsi- ja kristobaliittijauheet, kalsiumsulfaatti, piimää, talkki ja 10 kalsiumkarbonaatti, sekä seostettu ja pyrogeenisti valmistettu piidioksidi, jonka pinta on käsittelemätön tai modifioitu.

Katalyytti (b) katalysaattorikomponentissa (B) on esim. platinakompleksi, joka on valmistettu heksakloori-15 platinat IV)haposta. Myös nämä yhdisteet ovat tunnettuja.

Keksinnön mukaisesti käytettävät isoparafiinit sisältävät molekyylissään 8-24 hiiliatomia ja suositeltavia ovat isoheksadekaani C16H34 ja isoeikosaani C20H42.

Kuten alussa kuvattiin, additioverkkoutuvat vinyy-20 lisilikonijäljennösmassat ovat kulloinkin tarjolla konsis-tenssiltaan vaihtelevina 2-tahnasysteemeinä eli silikoni-polymeeriä, verkkouttajaa ja täyteainetta sisältävänä pe-rustahnana ja silikonipolymeeriä, täyteainetta ja katalyyttiä sisältävänä katalyyttitahnana.

25 Molemmat tahnat, jotka edullisesti annostellaan paino- ja/tai tilavuussuhteessa 1:1, sekoitetaan spaatte-lilla tasajakoiseksi sekoituslevyllä, seos asetetaan jäl-jennöslusikkaan ja puristetaan jäljennettävään leukaosaan.

2-5 minuutin kuluttua, jona aikana jäljennös on verkkou-30 tunut kumiksi, jäljennös voidaan poistaa suusta. Leuassa vallitsevasta tilanteesta saatu negatiivi on tarkkapiir-teinen, koska käytetty, keksinnön mukaista isoparafiinia sisältävä massa kostuu paremmin aina kosteilla hammas- ja limakalvopinnoilla kuin vinyylisilikonijäljennösmassat 35 ilman isoparafiinia. Parantunut kostuvuus ilmenee myös, kun jäljennökseen valetaan tämän jälkeen kipsilicite. Näi- 5 81002 den ominaisuuksien lisäksi isoparafiini on nestekomponent-ti, joka alentaa tahnareseptin kustannuksia.

Kipsimallien monistamiseksi käytetään pieniviskoo-sisia, additioverkkoutuvia kopiomassoja, jotka muodostuvat 5 vinyylipolysiloksaania, verkkouttajaa ja täyteainetta sisältävästä perustahnasta ja katalyyttitahnasta, joka sisältää vinyylipolysiloksaania, täyteainetta ja katalyyttiä. Molemmat tahnat sekoitetaan maljassa paino- ja/tai tilavuussuhteessa, joka on suhteesta 1:1 edullisesti suh-10 teeseen 9:1, ja seos kaadetaan monistettavan kipsimallin sisältävään maljaan. Massa verkkoutuu 10 - 25 minuutissa ja irroittamisen jälkeen käytettävissä on muotti, jolla kipsimalli voidaan monistaa. Käytettäessä keksinnön mukaisia isoparafiineja voitiin yllä mainittujen etujen, kuten 15 kostumisen parantumisen ja kustannusten alenemisen ohella havaita, että verkkoutuneet kopiomassat sisälsivät huomattavasti vähemmän sekoituksen ja valun aikana syntyneitä ilmakuplia ja että ne olivat huomattavasti taipuisampia kuin tähänastiset kopiomassat.

20 Todettakoon lopuksi keksinnön mukaisesti käytetyllä isoparafiinilla aikaansaatu kostumisen parantuminen valmistettaessa tahnat sekoittamalla polysiloksaania ja täyteaineita.

Seuraavat esimerkit, joissa kaikki osat ovat painon 25 mukaan, selventävät keksintöä.

Esimerkki 1 (vertailu)

Valmistettiin keskiviskoosisen, additioverkkoutuvan hammasjäljennösmassan perustahna sekoittamalla vatkaimen 30 avulla 340 osaa vinyylipäätteistä polydimetyylisiloksaa- nia, viskositeetti 10 000 mPa.s 20°C:ssa, 210 osaa dime-tyylivetysiloksipäätteistä polydimetyylisiloksaania, viskositeetti 120 mPa.s 20°C:ssa, 380 osaa erittäin hienoa kvartsijauhetta, 50 osaa pyrogeenisti valmistettua piihap-35 poa, ominaispinta-ala 50 m2/g BET:in mukaan, ja 20 osaa epäorgaanista väriainetta. Katalyyttitahna valmistettiin 6 81002 sekoittamalla vatkaimessa 548 osaa vinyylipäätteistä poly-dimetyylisiloksaania, viskositeetti 5000 mPa.s 20°C:ssa, 400 osaa erittäin hienoa kvartsijauhetta, 50 osaa yllä mainittua piihappoa, 1,8 osaa titaanidioksidia ja 0,2 osaa 5 platinan ja divinyylitetrametyylidisiloksaanin muodostamaa kompleksia.

Ennen käyttöä perustahna ja katalyyttitahna sekoitettiin painosuhteessa 1:1. Massat olivat spesifikaation DIN 13 913 ja American Dental Associationin spesifikaation 10 19 mukaisia. Kovetetun kumin pinnalla olevan vesipisaran kostutuskulma oli 122°.

Esimerkki 2 (keksinnön mukainen)

Valmistettiin vatkaimessa perustahna sekoittamalla 15 220 osaa vinyylipäätteistä polydimetyylisiloksaania, vis kositeetti 10 000 mPa.s 20°C:ssa, 140 osaa dimetyylivety-siloksipäätteistä polydimetyylisiloksaania esimerkistä 1, 150 osaa isoeikosaania, 410 osaa erittäin hienoa kvartsi-jauhetta, 60 osaa piihappoa esimerkistä 1 ja 20 osaa epä-20 orgaanista väriainetta.

Katalyyttitahna valmistettiin vatkaimessa sekoittamalla 368 osaa vinyylipäätteistä polydimetyylisiloksaania, viskositeetti 5000 mPa.s 20eC:ssa, 150 osaa isoeikosaania, 420 osaa erittäin hienoa kvartsijauhetta, 60 osaa piihap-25 poa esimerkistä 1, 1,8 osaa titaanidioksidia ja 0,2 osaa platinakompleksia esimerkistä 1.

Ennen käyttöä perus- ja katalyyttitahna sekoitettiin painosuhteessa 1:1. Massat olivat esimerkissä 1 mainittujen spesifikaatioiden mukaisia. Kovetetun kumin pin-30 nalla olevan vesipisaran kostutuskulma oli 96°.

Esimerkki 3 (vertailu)

Valmistettiin vatkaimessa additioverkkoutuvan ko-piomassan perusmassa sekoittamalla 550 osaa vinyylipäät-35 teistä polydimetyylisiloksaania, viskositeetti 10 000 mPa.s 20°C:ssa, 200 osaa trimetyylisiloksipäätteistä poly- 7 81002 dimetyylisiloksaania, viskositeetti 120 mPa.s 20°C:ssa, 200 osaa SiH-ryhmiä sisältävää polydimetyylisiloksaania, viskositeetti 95 mPa.s 20°C:ssa, ja 50 osaa saostettua ja pintakäsiteltyä piihappoa, pinta-ala 90 m2/g BET:n mukaan.

5 Katalyyttitahna valmistettiin vatkaimessa sekoitta malla 540 osaa vinyylipäätteistä polydimetyylisiloksaania, viskositeetti 10 000 mPa.s 20°C:ssa, 400 osaa trimetyyli-siloksipäätteistä polydimetyylisiloksaania, viskositeetti 120 mPa.s 20°C:ssa, 50 osaa yllä mainittua piihappoa, 9,8 10 osaa epäorgaanista väriainetta ja 0,2 osaa platina-silok-saanikompleksia esimerkistä 1.

Ennen käyttöä perustahna ja katalyyttitahna sekoitettiin painosuhteessa 9:1. Kovetettu kopiomuotti sisälsi sekoituksen ja valun aikana syntyneitä ilmakuplia. Verk-15 koutetun kumin pinnalla olevan vesipisaran kostutuskulma oli 125°.

Esimerkki 4 (keksinnön mukainen)

Valmistettiin perusmassa vatkaimessa sekoittamalla 20 500 osaa vinyylipäätteistä polydimetyylisiloksaania esi merkistä 5, 250 osaa isoeikosaania, 180 osaa SiH-ryhmiä sisältävää polydimetyylisiloksaania esimerkistä 5 ja 70 osaa piihappoa esimerkistä 5.

Valmistettiin katalyyttitahna vatkaimessa sekoit-25 tamalla 480 osaa vinyylipäätteistä polydimetyylisiloksaania esimerkistä 5, 450 osaa isoeikosaania, 60 osaa piihappoa esimerkistä 5, 9,8 osaa epäorgaanista väriainetta ja 0,2 osaa platina-siloksaanikompleksia esimerkistä 1.

Ennen käyttöä perus- ja katalyyttitahna sekoitet-30 tiin painosuhteessa 9:1. Verkkoutuneessa kopiomuotissa oli hyvin vähän sekoituksen ja valun aikana syntyneitä ilma-kuplia. Verkkoutetun kumin pinnalla olevan vesipisaran kostutuskulma oli 85°.

Seuraavat vertailuesimerkit osoittavat keksinnön 35 mukaisten isoparafiinia sisältävien massojen ylivoimaisuuden n-parafiinia sisältäviin massoihin verrattuna.

8 81002

Esimerkki 5 (keksinnön mukainen)

Sekoittimessa valmistettiin peruskomponentti sekoittamalla 220 osaa vinyylipäätteistä polydimetyylisilok-5 saania, jonka viskositeetti oli 10 000 mPa.s 20*0:853, 140 osaa dimetyylivetysiloksipäätteistä polydimetyylisiloksaa-nia, jonka viskositeetti on 120 mPa.s 20°C:ssa, 150 osaa isoeikosaania, 410 osaa hienojakeista kvartsia, 60 osaa pyrogeenisesti valmistettua piihappoa, jonka BET-ominais-10 pinta-ala on 50 m2/g, ja 20 osaa epäorgaanista väriainetta.

Katalysaattorikomponentit valmistettiin sekoittimessa sekoittamalla 368 osaa vinyylipäätteistä polydime-tyylisiloksaania, jonka viskositeetti oli 5 000 mPa.s 15 20°C:ssa, 150 osaa isoeikosaania, 420 osaa edellä kuvattua hienojakeista kvartsia, 60 osaa piihappoa (sama kuin edellä kuvattu), 1,8 osaa titaanidioksidia ja 0,2 osaa platinan ja divinyylitetrametyylisiloksaanin kompleksia.

Molemmat pastat olivat stabiileja ja niitä sekoi-20 tettiin painosuhteessa 1:1 ennen käyttöä. Massat vastaavat DIN 13919 normia ja American Dental Associationin mukaista normia nro 19.

Esimerkki 6 (vertailuesimerkki) 25 Perus- ja katalysaattorikomponentit valmistettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla, paitsi että isoeikosaani korvattiin 150 osalla n-parafiinia (n-dekaani). Molemmat pastat osoittautuivat kuitenkin epästabiileiksi, sillä jo 24 tunnin varastoinnin jälkeen n-parafiini oli erottunut. 30 Koekappaleessa, joka oli valmistettu sekoittamalla vasta valmistetut komponentit painosuhteessa 1:1, esiintyi jo kolmen tunnin kuluttua parafiinipisaroita pinnassa. Nämä pinnassa olevat parafiinipisarat aiheuttivat viallisten jäljennösten ja kipsimallien muodostumista hammaslääketie-35 teellisissä sovellutuksissa.

9 81002

Esimerkki 7 (keksinnön mukainen)

Peruskomponentin valmistus tapahtui sekoittimessa sekoittamalla 500 osaa vinyylipäätteistä polydimetyylisi-5 loksaania, jonka viskositeetti on 10 000 mPa.s 20°C:ssa, 250 osaa isoeikosaania, 180 osaa SiH-ryhmiä sisältävää polydimetyylisiloksaania, jonka viskositeetti on 95 mPa.s 20°C:ssa, 70 osaa saostettua tai pintakäsiteltyä piihap-poa, jonka BET-pinta-ala on 90 m2/g.

10 Katalysaattorikomponentti valmistettiin sen jälkeen sekoittimessa sekoittamalla 480 osaa edellä kuvattua vinyylipäätteistä polydimetyylisiloksaania, 450 osaa isoeikosaania, 60 osaa edellä kuvattua piihappoa, 9,8 osaa epäorgaanista väriainetta ja 0,2 osaa esimerkin 1 mukaista 15 platina-siloksaani-kompleksia.

Stabiilit perus- ja katalysaattorikomponentit sekoitettiin painosuhteessa 9:1 ennen käyttämistä. Verkkou-tunut kopiokappale osoitti hyvin vähäisiä sekoitukseen ja valamiseen liittyviä ilmakuplia.

20 Esimerkki 8 (vertailuesimerkki)

Perus- ja katalysaattorikomponentit valmistettiin esimerkissä 3 kuvatulla tavalla, paitsi että isoeikosaani korvattiin yhtä monella osalla n-parafiinia (n-dekaani). 25 Molemmista pastoista erottui 24 tunnin kuluttua n-parafii nia, eli ne olivat epästabiileja. Myös kopiokappaleesta, joka oli valmistettu sekoittamalla vastavalmistetut pastat painosuhteessa 9:1 ja joka oli verkkoutettu, erottui lyhyen ajan kuluttua parafiinia ja se oli näin ollen käyttö- 30 kelvoton.

Nämä kokeet osoittavat selvästi isoparafiinin yhteensopivuuden polysiloksaanien kanssa verrattuna n-para-fiineihin. Isoparafiinien lisäyksellä muovaus- ja kopio-massaan saavutetaan seuraavat edut: 35 1. Isoparafiinit ovat erittäin hyviä laimennusai- neita polysiloksaaneille, joten suurimolekyylisten pölysi- 10 81 002 loksaanien lisäys alempiviskoosisten muovausmassojen valmistuksessa on mahdollista.

2. Silikonimuovausmassojen polymerisaatiokutistuminen on selvästi vähentynyt, minkä johdosta malli osoittaa 5 selvästi korkeampaa mittatarkkuutta.

3. Keksinnön mukaisten isoparafiinia sisältävien silikonimassojen reaktiokinetiikka on paremmin säädeltävissä.

4. Esimerkit 1-4 osoittavat selvästi silikonimas- 10 sojen hydrofobian vähentymistä.

Claims (3)

11 81002

1. Additioverkkoutuvia, silikoniin pohjautuvia jäljennös- tai kopiomassoja, erityisesti hammaslääketieteelli- 5 siin tarkoituksiin, jotka koostuvat A) peruskomponentista, joka koostuu a) organopolysiloksaaneista, joitten molekyylissä on 2 tai useampi vinyyliryhmä, b) organovetypolysiloksaaneista verkkoutusaineina, 10 c) käsittelemättömistä tai pintamodifioiduista epä orgaanisista täyteaineista, ja B) katalysaattorikomponentista, joka koostuu a) organopolysiloksaaneista, joitten molekyylissä on 2 tai useampi vinyyliryhmä, 15 b) platinapohjaisesta katalysaattorista, ja c) käsittelemättömistä tai pintamodifioiduista epäorgaanisista täyteaineista, tunnettu siitä, että peruskomponentti A) ja/tai katalysaattorikomponentti B) sisältää 8-24 hii-20 liatomia sisältäviä isoparafiineja.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukaisia massoja, tunnettu siitä, että isoparafiineina käytetään isoheksa- dekaania ja/tai isoeikosaania.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisten massojen 25 käyttö jäljennös- tai kopiomassojen valmistamiseksi hammas lääketieteellisiin tarkoituksiin. 12 81 002