HU225645B1 - A polymer-fibre prepreg, a method for the preparation thereof as well as the use of said prepreg - Google Patents
A polymer-fibre prepreg, a method for the preparation thereof as well as the use of said prepreg Download PDFInfo
- Publication number
- HU225645B1 HU225645B1 HU9800465A HUP9800465A HU225645B1 HU 225645 B1 HU225645 B1 HU 225645B1 HU 9800465 A HU9800465 A HU 9800465A HU P9800465 A HUP9800465 A HU P9800465A HU 225645 B1 HU225645 B1 HU 225645B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- polymer
- prepreg
- fiber
- pmma
- dental
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 90
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 82
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 82
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 37
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 25
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 20
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 19
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- -1 silane compound Chemical class 0.000 claims description 11
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 9
- DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1,1,1-trifluorobutane Chemical compound FC(F)(F)CCCBr DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZMJOQTILTVQJJE-UHFFFAOYSA-N ethenol;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound OC=C.CC(=C)C(O)=O ZMJOQTILTVQJJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 claims description 7
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 7
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 5
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AMFGWXWBFGVCKG-UHFFFAOYSA-N Panavia opaque Chemical compound C1=CC(OCC(O)COC(=O)C(=C)C)=CC=C1C(C)(C)C1=CC=C(OCC(O)COC(=O)C(C)=C)C=C1 AMFGWXWBFGVCKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 208000001798 Nonvital Tooth Diseases 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 210000004262 dental pulp cavity Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 15
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 8
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 8
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 8
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 5
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 4
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 4
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 4
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 3
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000005548 dental material Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 2
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001055 chewing effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 241000566512 Orthodes Species 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000011350 dental composite resin Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 229920001490 poly(butyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001483 poly(ethyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920005644 polyethylene terephthalate glycol copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 239000011208 reinforced composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/40—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
- A61L27/44—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
- A61L27/48—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with macromolecular fillers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C5/00—Filling or capping teeth
- A61C5/30—Securing inlays, onlays or crowns
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/80—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
- A61K6/831—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising non-metallic elements or compounds thereof, e.g. carbon
- A61K6/836—Glass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/80—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
- A61K6/884—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising natural or synthetic resins
- A61K6/887—Compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
- Y10T428/249955—Void-containing component partially impregnated with adjacent component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
- Y10T442/2926—Coated or impregnated inorganic fiber fabric
- Y10T442/2992—Coated or impregnated glass fiber fabric
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Plastic & Reconstructive Surgery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Description
(54) Polimerszál-prepreg, eljárás előállítására, valamint ennek alkalmazása (57) Kivonat
A találmány tárgya eljárás polimerrel impregnált szálas termék (prepreg) előállítására oly módon, hogy
i) a) a szálasanyagot bevonják egy poranyaggal, amely legalább egy polimert és adott esetben egy, a polimer polimerizációs reakcióját iniciálni képes anyagot tartalmaz,
b) az a) pont szerint nyert kompozícióhoz egy oldószert adagolnak, amely képes a polimert oldani, de nem iniciálja a polimer polimerizációs reakcióját, és
c) az oldószert elpárologtatják, vagy ii) a) feloldanak egy poranyagot, amely legalább egy polimert és adott esetben egy, a polimer polimerizációját inicializálni képes anyagot tartalmaz egy oldószerrel, amely képes a polimert oldani, de nem iniciálja a polimer polimerizációs reakcióját, és
b) a szálasanyagot az így kapott oldattal érintkeztetik, és
c) az oldószert elpárologtatják.
A találmány vonatkozik továbbá magára a prepregre, valamint ennek alkalmazására kompozitanyagokban a legkülönbözőbb orvosi területeken.
HU 225 645 Β1
A leírás terjedelme 10 oldal (ezen belül 3 lap ábra)
HU 225 645 Β1
A találmány polimerrel impregnált rostos, szálas termék (prepreg) előállítására, továbbá az új prepregre, valamint az új prepreg alkalmazásával nyert rostos erősített kompozitanyagra, valamint ennek alkalmazására vonatkozik.
A különböző, polimerekből előállított fogászati eszközök hajlamosak törésre a szájban lévő körülmények között. így például, mint ahogy azt részletesen leírják, az eltávolítható fogsor eltörhet, miután a fogsort több éven át használták (Smith DC. The acrylic denture: mechanical evaluation midline fracture. Br Dent J 1961; 110:257-67; Wetherell JD, Smales RJ. Partial denture failures: A longterm clinical survey. J Dent 1980; 8:333-40; Vallittu PK, Lassila VP, Lappalainen R. Number and type of damages of removable dentures in two cities of Finland. Acta Odontol Scand 1993; 51:363-9; Darbar UR, Huggett R, Harrison A. Denture fracture - a survey. Br Dent J 1994; 176:342-5). Következésképpen a fogsor megfelelő megerősítése szükséges mind az új fogsorok előállításánál, mind a régi fogsorok javításánál. A polimeralapú eszközöket és szerkezeteket a fogászatban tradicionálisan a polimerbe fém beépítésével erősítették (Ruffino AR. Effect of Steel strengtheners on fracture resistance of the acrylic resin complete denture base. J Prosthet Dent 1985; 54:75-8; Vallittu PK. Effect of somé properties of metál strengtheners on the fracture resistance of acrylic denture base matéria! construction, J Órai Rehabil 1993; 20:241-8; Schwickerath H. Werkstoffe in dér Zahnheilkunde. Grundlagen, Verarbaeitung, Beanspruchung und Verhalten im klinischen Einsatz. Quintessence Publ. Berlin, 1977:189-94). A polimer eszközbe beépített fém az erősség vagy a szerkezet szempontjából azonban nem megfelelő. Kísérletek történtek arra, hogy polimerszál-kompozit anyagokat fejlesszenek ki, amelyeket könnyen lehet alkalmazni fogsorok erősítésére. A jelen találmány idejéig azonban nem volt ismert olyan szál-kompozit termék, amely a klinikai fogászatban és a fogtechnikai laboratóriumokban felmerülő követelményeket kielégítette volna, bár egy szál-gumi termék létezik a piacon, és alkalmazzák is a fogászatban (Ribbond®, Ribbon Inc., Seattle, WA, US 5 176 951).
Az ismert polimerszál-kompozit anyagokat a fogászatban protézisek előállításához úgy állítják elő, hogy a rostkötegeket, szalagot vagy szövetet metil-metakrilát (MMA)-monomerbe vagy poli(metil-metakrilát) (PMMA)-por és monomerje (MMA) keverékébe merítik. Az ily módon nyert kompozitok azonban nem alkalmasak a fogászatban való felhasználásra a következő hátrányok miatt:
1. nem megfelelő az adhézió a PMMA és a rostszálak között, különösen ha PMMA-t használnak a fogsor javítására, azaz autopolimerizálódó PMMA-t (Vallittu PK. Ultra-high-modulus polyethylene ribbon as reinforcement fór autopolymerizing polymethyl methacrylate A short communication. Dent Mater, in press),
2. nem megfelelő a szálak PMMA-val való impregnálása (Grave AMH, Chandler HD, Wolfaardt JF. Denture base acrylic reinforced with high modulus fibre. Dent Mater 1985; 1:185-7; Vallittu PK, Lassila VP,
Lappalainen R. Acrylic resin-fibre composite - Part I: The effect of fiber concentration on fracture resistance. J Prosthet Dent 1994; 71:607-12; Williamson DL, Boyer DB, Aquilino SA, Leary JM. Effect of polyethylene fiber reinforcement on the strength of denture base resins polymerized by microwave energy. J Prosthet Dent 1994; 72:635-8),
3. a szálak a fogsor nemkívánatos részeibe is elkerülnek a PMMA sajtolással történő formázásánál (Yaznadie N, Mahood M. Carbon fiber acrylic resin composite: an investigation of transverse strength. J Prosthet Dent 1985; 54:543-7),
4. nehézkes a szálasanyagok kezelése a fogászati laboratóriumokban (Ladizesky NH, Ho CF, Chow TW. Reinforcement of complete denture bases with continuous high performance polyethylene fibers. J Prosthet Dent 1992; 68:934-9), és
5. a fogsorból kinyúló szálak mechanikailag irritálják az orális lágyszöveteket (Causton BE. Denture base polymers and liners. In: O'Brien WJ ed. Dental materials: Properties and selection. Quintessence Publ., Chicago, 1989:167-9).
Kísérletek történtek szálkötegek polimerrel való impregnálására (ezeket hívják polimerszál-prepregnek). Három ismert általános módszer van a hőre lágyuló polimerszál-prepregek előállítására (Cogswell FN. Components of a thermoplastic structural composite. In: Cogswell FN ed: Thermoplastic structural composites. Butterworth Heinemann, Oxford 1992:38-57), ezek a következők:
1. egy in situ polimerizációs módszer, ez egy gyantainjektálási módszer, amelynél a monomert a rostos előformába építik be,
2. filmrétegelési módszer, amelynél szálrétegeket rétegeznek polimer filmrétegek közé, és
3. egy porbevonásos módszer, amelynél a szálakat a polimer porral impregnálják, majd megömlesztik.
Ezen módszerek azonban számos hátránnyal rendelkeznek a fogászati követelményeket illetően. Az in situ polimerizáció, bár úgy gondolták, hogy ez alkalmazható PMMA esetén, olyan kompozitanyagot eredményez, amelynél polimerizációs zsugorodási üregek alakulnak ki a szerkezetben, ezek az üregek azután nyállal és a szájban lévő mikrobákkal telítődnek. A filmrétegezési módszernél az impregnálás nem megfelelő (azaz a szálkötegek nem impregnálódnak kielégítő mértékben a polimerrel). Az impregnálás nem kielégítő mértéke ezután üregeket eredményez a kapott szerkezetben. A porbevonási módszernél a polimer anyagot meg kell ömleszteni. Ez a módszer sűrű szerkezetű prepreget eredményez, amelyet nehéz meglágyítani a felhasználás előtt a polimer oldásával. Ennek következtében azok a módszerek, amelyeket általában a műanyagiparban alkalmaznak a szálas kompozitanyagok előállítására, nem alkalmas a fogsorok előállításánál vagy azok javításánál.
A klinikai fogászatban és a fogtechnológiában felmerülő prepregekkel kapcsolatos követelmények a következők:
1. a prepreg könnyen formálható legyen az orális üregek anatómiai szerkezetének megfelelően, azaz a
HU 225 645 Β1 prepregnek plasztikusnak kell lennie szobahőmérsékleten, amikor azt a fogsor előállításához vagy javításához felhasználják,
2. a prepreg meg kell hogy tartsa a formáját, hogy lehetséges legyen vele a szálasanyagot nem tartalmazó polimert beborítani,
3. a prepreg polimer anyaga polimerizálható kell hogy legyen egyidejűleg az őt körülvevő polimerrel,
4. a polimer mátrixnak kémiailag reagálni kell a környező polimerrel, függetlenül attól, hogy az egy hőre keményedő polimer vagy autopolimerizálódó polimer, és
5. a prepreg szálasanyagának tapadni kell a hőre polimerizálódó polimerhez, valamint az autopolimerizálódó polimerhez.
A találmányunk célja a fenti 1-5. pontok szerinti követelményeket kielégítő prepreg biztosítása.
A találmány célja továbbá egy ilyen prepreg alkalmazása szállal erősített kompozitanyagok előállításánál. Ezek a kompozitanyagok alkalmasak különböző területeken, különösen a fogászati vagy gyógyászati területen.
A fentieknek megfelelően a találmányunk tárgya polimerrel impregnált szálas termék (prepreg) előállítási eljárása. A találmány szerinti eljárást ügy végezzük, hogy
i) a) a szálasanyagot bevonjuk egy poranyaggal, amely legalább egy polimert és adott esetben egy, a polimer polimerizációs reakcióját iniciálni képes anyag,
b) az a) pont szerint nyert kompozícióhoz egy oldószert adagolunk, amely képes a polimert oldani, de nem iniciálja a polimer polimerizációs reakcióját, és
c) az oldószert elpárologtatjuk, vagy ii) a) feloldunk egy poranyagot, amely legalább egy polimert és adott esetben egy, a polimer polímerizációját inicializálni képes anyagot tartalmaz egy oldószerrel, amely képes a polimert oldani, de nem iniciálja a polimer polimerizációs reakcióját, és
b) a szálasanyagot az így kapott oldattal érintkeztetjük, és
c) az oldószert elpárologtatjuk.
Bár a találmány szerinti prepreget előállíthatjuk folyamatos szövet formájában is, számos esetben a már kívánt formára alakított prepreget állítjuk elő. Ebben az esetben a fenti a) pont szerint kapott kompozíciót egy formába tesszük, mielőtt hozzáadjuk az oldószert. Az oldószer elpárologtatósa után a kész prepreget eltávolítjuk a formából.
Egy előnyös kiviteli formánál a szálasanyag felületét előkezeljük, hogy megkönnyítsük a polimernek a szálhoz való kötődését, majd az így kezelt felületet vonjuk be a polimer poranyaggal. A polimernek a szálakhoz való kötődését megkönnyítő anyagot előnyösen a szál felületére azelőtt visszük fel, mielőtt azt a polimer porral bevonjuk.
A találmány vonatkozik továbbá egy porózus prepregre, amely szálakból és polimerből áll, és amelyben a polimer az egyes szálak között helyezkedik el, és a szálak közé oldat formájában visszük be, majd az oldószert elpárologtatjuk.
Egy különösen előnyös prepregnél a szálanyag üvegszál, a polimer poli(metil-metakrilát) (PMMA), etilénglikol-dimetakrilát (EGDMA), 2,2-bisz[4-(2-hidroxi3-metakroil-oxi)-fenil]-propán (BIS GMA) vagy hidroxi-etilén-metakrilát (HEMA), és a szálak felületére egy szilánvegyületet, előnyösen gamma-metakril-oxi-propil-trimetoxi-szilánt viszünk fel.
A találmány vonatkozik továbbá egy szállal erősített kompozitanyag előállítására a találmány szerinti prepreg alkalmazásával. Ezt az eljárást a következőképpen végezzük:
- az adott esetben előformázott prepreghez egy plasztifikálóanyagot adagolunk,
- a plasztifikált prepreget a kívánt formára formázzuk,
- a kapott prepreget a kompozit polimer anyagába („piain polymer”, alappolimer) vagy e polimer anyag és a monomer keverékbe ágyazzuk, és
- a prepreg polimer anyagát polimerizáljuk egyidejűleg a kompozitanyag polimerjével.
Az így kapott erősített kompozitanyagot alkalmazhatjuk önmagában vagy alkalmazhatjuk kiindulási anyagként a kívánt formájú blokkok előállításához, fgy a fogászati kompozitanyagot például egy fogászati szerkezetté vagy egy fogászati vagy gyógyászati implantátummá alakíthatjuk.
Egy másik előnyös kiviteli formánál a prepreg polimer anyaga azonos a kompozitanyag töltetlen polimer anyagával.
A találmány vonatkozik továbbá egy szállal erősített kompozitanyagra, amely a találmány szerinti prepreget tartalmazza. Ezt a prepreget a monomer anyaggal való nedvesítéssel plasztifikáljuk, a kívánt formára alakítjuk, majd a kompozitanyag polimerjébe ágyazzuk, és a prepreg polimerjét polimerizáljuk egyidejűleg a kompozitanyag polimerjével.
A találmány szerinti kompozitanyagot a legkülönbözőbb technikai területeken alkalmazhatjuk. Ezek különösen alkalmasak azonban gyógyászati vagy fogászati szerkezetek előállítására, így például a következők esetében: fogpótlók, fogszabályozó vagy ortopéd szerkezetek; eltávolítható fogsorvázak, vagy eltávolítható fogsorkapcsok vagy precíziós kötések; állandó vagy átmenetileg rögzített protézisek, így fog- és implantátumprotézisek; fogászati vagy gyógyászati implantátumok; endodontikálisan kezelt fogaknál gyökércsatorna-tömések; fogakhoz pillérek, magok vagy tömések vagy koronák; szájvédők stb.
Az 1A-1C. ábrákon bemutatjuk a találmány szerinti prepreg alkalmazását komplett fogsorok javításánál.
A 2A. és 2B. ábrán bemutatjuk két esetben a szálak orientációját a javított fogsorban (a 2. ábra egy komplett fogsor, a 2B. ábra a fogsor felső része).
A 3. ábrán bemutatjuk a GF-PMMA kompozitanyag rugalmassági tulajdonságait.
A találmány szerinti megoldásnál szerves vagy szervetlen szálakat alkalmazunk. A szál megválasztá3
HU 225 645 Β1 sa nagymértékben függ a kívánt területtől, ahol a szállal erősített kompozitanyagot alkalmazni kívánjuk. A szálasanyagokat a fogtechnikában, mint fogsorerősítő anyagokat, a következő osztályokba sorolják: E-üvegszál (elektromos üvegből) (Vallittu PK, Lassila VP, Lappalainen R. Acrylic resin-fibre composite - Part I: The effect of fiber concentration on fracture resistance. J Prosthet Dent 1994; 71:607-12), S-üvegszálak (nagy szilárdságú üvegből) (Goldberg AJ, Burnstone CJ. The use of continuous fiber reinforcement in dentistry. Dent Mater 1992; 8:197-202), karbon/grafit szálak [Yaznadie N, Mahood M. Carbon fiber acrylic resin composite: an investigation of transverse strength. J Prosthet Dent 1985; 54:543-7; Wylegala RT. Reinforcing denture base matéria! with carbon fibres. Dent Tech 1973; 26:97-100; Ekstrand K, Ruyter IE, Wellendorf H. Carbon/graphite fiber reinforced poly(methylmethacrylate): properties under dry and wet conditions. J Biomed Mater Rés 1987; 21:1065-80], aramidszálak (Mullarky RH. Aramid fiber reinforcement of acrylic appliances. J Clin Orthod 1985; 19:655-8) és ultranagy modulusú polietilén [Vallittu PK. Ultra-high-modulus polyethylene ribbon as reinforcement fór autopolymerizing polymethyl methacrylate A short communication. Dent Mater, in press; Ladizesky NH, Ho CF, Chow TW. Reinforcement of complete denture bases with continuous high performance polyethylene fibers. J Prosthet Dent 1992; 68:934-9; Gutteridge DL. The effect of including ultra-high-modulus polyethylene fibre on the impact strength of acrylic resin. Br Dent J 1988; 164:177-80; Gutteridge DL. Reinforcement of poly(methylmethacrylate) with ultra-high-modulus polyethene fibre. J Dent 1992; 20:50-4; Ladizesky NH, Chow TW. The effect of highly drawn polyethylene fibres on the mechanical properties of denture base resins. Clin Mater 1990; 68:934-9; Ladizesky NH, Cheng YY, Chow TW, Ward IM. Acrylic resin reinforced with chopped high performance polyethylene fiber properties and denture construction. Dent Mater 1993; 9:128-35]. A szén/grafit szálak fekete színük miatt kevésbé alkalmasak fogászati felhasználásra. A szerves szálakról ismert, hogy nem megfelelő adhézióval rendelkeznek a fogászati polimerekhez (Vallittu PK. Ultra-high-modulus polyethylene ribbon as reinforcement fór autopolymerizing polymethyl methacrylate A short communication. Dent Mater, in press), emiatt úgy tűnik, hogy az üvegszálak azok, amik legjobban kielégítik a fogászati felhasználás kozmetikai és adhéziós követelményeit.
A szálak különböző formájúak lehetnek, így például a következő formájúak:
előfonat, szövött elöfonat, szövött paplan, darabolt, sodrott paplan, rövid szál, whisker vagy részecske vagy ezek keveréke.
A prepreg polimerje lehet bármilyen polimer. Gyógyászati és fogászati felhasználásra előnyösek a hőre lágyuló polimerek. A prepreg polimerje előnyösen azonos a prepreget a kész kompozitban körülvevő polimerrel. A fogászatban az előnyös polimer a poli(metil-metakrilát) (PMMA) akár hőre kikeményedő, akár autopolimerizálódó formában. A hőre keményedő PMMA-t vízfürdő hőmérsékletén 70-100 °C között polimerizáljuk. A polimerizációt egy iniciátorral, így például benzoil-peroxiddal iniciáljuk (Phillips RW. Skinner’s Science of dental materials. WB Saunders Company, Philadelphia, 1982:170-3). A hőre kikeményedő PMMA mikrohullámú energiával szintén polimerizálható. Az autopolimerizálódó PMMA alacsonyabb hőmérsékleten (35-50°) polimerizálódik, mint a hőre polimerizálódó PMMA, és ezért egy kémiai vegyületet, így például dimetil-para-toluidint kell adagolni a reakció iniciálására (Phillips RW, Skinner’s Science of dental materials. WB Saunders Company, Philadelphia, 1982:170-3). Az előnyös polimerek közé tartoznak például a következők: etilénglikol-dimetakrilát (EGDMA), 2,2-bisz[4-(2-hidroxi-3-metakroil-oxi)-fenil]-propán (BIS GMA), polietilén-tereftalát-glikol (PETG), poli(1,4-ciklohexilén-dimetilén)-tereftalát-glikol (PCTG), hidroxi-etilén-metakrilát (HEMA) stb.
A szálasanyag és a polimer közötti arányt előnyösen úgy kell megválasztani, hogy a prepreg megfelelően jó porozitású legyen, miután az oldószert eltávolítottuk. A nagy porozitás előnyös, mivel ez lehetővé teszi, hogy a prepregbe a plasztifikálóanyag könnyen bejusson. Ha üvegszálat és PMMA-t alkalmazunk, a legjobb porozitást akkor nyerjük, ha a polimert és a szálasanyagot egyforma mennyiségben alkalmazzuk.
A szálasanyag felületét adott esetben előkezelhetjük, hogy megkönnyítsük a polimernek a szálhoz való kötődését, ezt végezhetjük fizikai vagy kémiai úton, például valamilyen szer alkalmazásával. A szer megválasztása függ a szóban forgó száltól, illetve polimer mátrixtól. A fogászatban a szokásos kapcsolószerek az üvegszál és a PMMA közötti adhézió fokozására a szilánok. Különösen előnyös szilánvegyület a gamma-metakril-oxi-propil-trimetoxi-szilán (MPS). A szénszálak és a polimer mátrix közötti adhéziót oxidatív vagy besugárzásos módszerrel fokozhatjuk, de alkalmazhatunk szilánvegyületeket is. A polietilénszálak adhézióját a polimer mátrixhoz például a szálfelület plazmás maratásával fokozhatjuk. A kapott eredmény azonban meglehetősen gyenge [Gutteridge DL. Reinforcement of poly(methylmethacrylate) with ultra-high-modulus polyethene fibre. J Dent 1992; 20:50-4],
A találmány egy előnyös kiviteli formájánál a kapcsolószert a szálfelületre azelőtt visszük fel, mielőtt a szálat a polimerrel érintkeztetnénk. Ez lehetővé teszi mind hővel kikeményíthető polimerek, mind autopolimerizálódó polimerek alkalmazását. Ismert módszerek szerint a szilánvegyületek polimerizálása egyidejűleg megy végbe a hőre polimerizálódó PMMA polimerizálásával. Nincs azonban sehol sem utalás arra, hogy szilánokat sikerrel alkalmaztak volna az autopolimerizálódó PMMA és üvegszálak közötti adhézió javítására.
A polimerizáció iniciátorát például vagy a prepreg polimerjéhez, vagy a prepreg felhasználása előtt a hozzá adagolt plasztifikálószerhez adagolják. Az iniciátor lehet bármilyen ismert polimerizációs iniciátor, leggyakrabban peroxidokat, így például benzoil-peroxidot alkalmazunk.
HU 225 645 Β1
A találmány szerinti prepreg előállításánál felhasznált oldószer lehet bármilyen oldószer, amely képes a polimert oldani, de nem iniciálja a polimerizációs reakciót. Például a tetrahidrofurán (THF) egy alkalmas oldószer. A polimer oldása, majd azt követően az oldószer elpárologtatósa a szálasanyag polimerrel való igen jó impregnálását eredményezi, ami viszont, mint azt majd a példákban is bemutatjuk, a kész kompozitanyagnak kiváló szilárdsági tulajdonságokat biztosít. Az oldószert előnyösen meglehetősen gyorsan párologtatjuk el, mivel ez lehetővé teszi a prepregben a porózus szerkezet kialakulását.
A prepreg lágyítására alkalmazott lágyítószerek lehetnek monomerek, vagy a polimer poranyag monomerje, vagy a prepreg polimerjének monomerje, vagy más egyéb monomer. Előnyösen ugyanazt a monomert alkalmazzuk. Ha polimerként PMMA-t alkalmazunk, a monomer MMA.
A találmányt közelebbről a következő példákkal illusztráljuk. A példákban a találmány szerinti prepreg alkalmazását a fogászati protéziseknél mutatjuk be, de az más egyéb gyógyászati vagy műszaki területen is felhasználható.
1. példa
Prepreg előállítása
E-üvegszálat (Ahlstrom, Karhula, Finnország) folyamatos, irányított előfonatok formájában 1,5 mol/l töménységű kénsavval (H2SO4) mosunk, majd desztillált vízzel öblítünk és 48 órán át 20-22 °C hőmérsékleten szárítjuk.
A szálak felületét gamma-metakril-oxi-propil-dimetoxi-szilánnal (MPS) (A174, Union Carbide Chemicals, Versoix, Svájc) kezeljük a polimernek (PMMA) a szálakhoz való adhéziójának növelésére. A híg MPS-t (30% PMS, 70% metanol) az üvegszál felületén 100 °C hőmérsékleten 2 órán át előkezeljük. Ezen túlmenően normál, kereskedelmi forgalomban beszerezhető felület-előkezelt üvegszálakat is alkalmazhatunk.
A szilánnal kezelt üvegszálakat bevonjuk a fogászati célú, hővel keményíthető poli(metil-metakrilát) (PMMA)-porral (Pro Base Hot, Ivoclar, Schaan, Lichtenstein), amely benzoil-peroxidot tartalmaz polimerizációs iniciátorként. A felhasznált PMMA-por tömege azonos az üvegszál tömegével.
A kívánt mennyiségű, porított üvegszálat egy formába helyezzük, amelynek ürege a prepreg formájának megfelelően van kialakítva. A porított szálat tetrahidrofuránnal (THF) nedvesítjük, amely oldószer oldja a PMMA-t, de nem iniciálja a polimerizációs reakciót. Ennél a lépésnél az oldott PMMA összeköti az egyes szálakat, így egy rigid prepreg alakul ki, egy előre meghatározott formában. Az oldószert (THF) ezután hagyjuk elpárologni, majd a prepreget eltávolítjuk a formából, és a további felhasználáshoz csomagoljuk.
Egy másik módszer szerint a prepreget úgy állítjuk elő, hogy a kívánt mennyiségű PMMA-t feloldjuk a THF-ben, a szálkötegeket vagy szövetet az oldatba merítjük, vagy a köteget vagy szövetet áthúzzuk a keveréken. A PMMA és THF arányát optimalizálni kell, hogy porózus üvegszál-PMMA prepreget kapjunk, amelyet könnyen lehet nedvesíteni és lágyítani az
MMA-val, amikor a prepreget felhasználjuk.
Az autopolimerizálódó PMMA-t (Pro Base Hot, Ivoclar, Schaan, Lichtenstein) alapú (Pro Base Hot, Ivoclar, Schaan, Lichtenstein) előállítását a fentiekhez hasonló módon végezzük.
2. példa
Prepreg alkalmazása erősítőként fogsorok előállításánál
Akrilgyanta-alapú fogsort állítunk elő hőre polimerlzálódó PMMA-ból fröccsöntési (nyomás alatti öntés) technikával. A fogsor gyenge szakaszait az 1. példa szerinti prepreggel erősítjük a következők szerint:
1. A PPMA-t behelyezzük a fogsor fomájába, és a PMMA-masszába homorulatot sajtolunk egy műanyag csík távtartó alkalmazásával, amelynek mérete olyan, mint a prepreg.
2. A prepreget meglágyítjuk a hőre polimerizálódó PMMA monomerjével való nedvesítéssel, majd az akrilgyantamassza homorulatába helyezzük.
3. Az akrilgyanta végső elhelyezését a szokásos fogtechnikai gyakorlat szerint végezzük (Winkler S. Essentials of compiete denture prosthodontics. WB Saunders Company, Toronto, 1979:416-505).
4. A prepreg PMMA polimerizációját vízfürdőn végezzük egyidejűleg a PMMA-massza polimerizálásával. Az így kapott végső termék egy fogsor, amely orientált folyamatos szálerősítést tartalmaz egy nem töltött PMMA-réteggel bevonva.
3. példa
Prepreg alkalmazása fogsorjavításnál
Törött fogsort helyezünk egy fogászati öntőformába javításhoz a fogászati irodalomban leírtak szerint. Továbbá, mint az az 1A-1C. ábrákból kitűnik, egy 10 hornyot alakítunk ki a 11 prepreggel azonos méretben, és ebbe autopolimerizálódó PMMA-ból és üvegszálból előállított prepreget helyezünk a fogsor kívánt helyére. A 11 prepreget ezután plasztifikáljuk az autopolimerizálódó PMMA polimerjének monomerjével, majd a fogsor hornyába helyezzük. A hornyot ezután autopolimerizálódó PMMA-val megtöltjük, és vízfürdőn a prepreg PMMA-jával együtt polimerizáljuk, (gy egy javított fogsort nyerünk, amely orientált szálakkal van megerősítve (lásd 2A-2B. ábrák).
4. példa
Prepreg alkalmazása vázanyagként eltávolítható fogsorokhoz
A prepreget a polimer mátrix monomerjével plasztifikáljuk. Ezután a prepreget a fogászati lenyomatra helyezzük, lefedve a tartóvázat. A prepreget úgy helyezzük el, hogy olyan szálirányt kapjunk, amely az előre várható törésvonal ellenében van orientálva. A prepreg felületét PMMA-porral bevonjuk, így a szálakat nem töltött PMMA-val borítjuk. A prepreg felületét PMMA-por és folyékony MMA keverékével (azaz PMMA-masszával) is bevonhatjuk. A formát egy polimerizációs keze5
HU 225 645 Β1 lőegységbe helyezzük, és a kikeményítés, polimerizáció után egy kompozitvázat nyerünk. Ezt a kompozitvázat használhatjuk ezután mint szokásos fémvázat, eltávolítható fogsorok előállításánál.
5. példa
Prepreg alkalmazása eltávolítható fogsorkapocsként
A prepreget, amelyet a fogsorkapocsnak megfelelő formában és a fog színének megfelelő színben állítottunk elő, a polimer mátrix (PMMA) monomerjével plasztifikálunk. Az így plasztifikált, lágyított prepreget ezután a fogsorforma megfelelő részébe helyezzük, és az eltávolítható fogsor kinyúló részéhez kötjük. A prepreget a fog színével egyező PMMA-porral borítjuk a polimerizációs egységben való polimerizálást megelőzően. Eljárhatunk úgy is, hogy a prepreget a fog színével megegyező PMMA-masszával borítjuk a polimerizálás előtt.
6. példa
Prepreg alkalmazása állandó, félig állandó vagy átmenetileg rögzített protézisek előállításához Színtelen vagy a foggal azonos színű PMMA-t vagy poli(butil-metakrilátot) vagy poli(etil-metakrilátot) (vagy más polimert) tartalmazó prepreget a polimer mátrix monomerjével plasztifikálunk. A plasztifikált prepreget egy, a rögzített protézisnek megfelelő szilikonformába helyezzük, amely formát részlegesen megtöltöttünk a PMMA-masszával. A plasztifikált prepregeket ezután beborítjuk a PMMA-masszával, majd a masszát a fogazatnak megfelelő gipszformába helyezzük. A PMMA kikeményítése után a rögzített protézist a normál fogászati laboratóriumi eljárások szerint készítjük ki.
A rögzített protézis vagy irányított üvegszálas erősítést tartalmaz, amely növeli a hidak szilárdságát vagy azok kötődését a koronákhoz, és ezek mellett még tartalmaz üvegszál szövet erősítést, vagy egy rövid szálú erősítést tartalmaz, amely a koronaegységek és a rögzített protézis szilárdságát növeli.
7. példa
A szál-kompozit anyagok tulajdonságai
A technika állása szerint ismert eljárásokkal, amelyeknél a szálkötegeket PMMA-por és annak monomerje keverékébe merítik, a kapott impregnálás mértéke (a fogászati PMMA mennyisége/a folyamatos, irányított E-üvegszálak mennyisége) 0,4-0,8 között változik. Az impregnálás mértéke alacsonyabb nagyobb fajlagos tömegű szálakból álló szálfonatok esetén. A találmány szerinti prepregeknél, amelyek folyamatos E-üvegszálból és PMMA-ból állnak, az impregnálás mértéke 0,91 a hőre kikeményíthető PMMA és 0,98 autopolimerizálódó PMMA esetén. Továbbá az impregnálás mértékét nem befolyásolta a szál fajlagos tömege.
A technika állása szerint ismert egyirányú üvegszállal erősített fogászati PMMA-kompozit anyagok, valamint a találmány szerinti eljárással előállított kompozitanyagok hajlítási tulajdonságait az 1. táblázatban és a 3. ábrán foglaljuk össze. A vizsgálati próbatestekben a szálkoncentráció olyan, amely könnyen alkalmazható mind a találmány szerinti, mind az ismert módszereknél.
A találmány szerinti üvegszállal erősített, eltávolítható részleges fogsorok esetén a masztifikáció szimulált igénybevételével (150 N rágóerő 300 másodperces intervallumokban 37 °C hőmérsékletű vízben) kiváltott deformációval szembeni törési ellenállás 15-ször nagyobb volt, mint a tradicionális fémhuzallal erősített fogsor esetén. A találmány szerinti üvegszállal erősített PMMA esetén a PMMA ütésszilárdsága 70 kJ/m2 Charpy típusú ütővizsgálóval mérve (WPM Leipzig, Németország), és ez jelentősen magasabb, mint a fémhuzallal erősített PMMA ütési szilárdsága. A rágóerő, amely szükséges egy három ponton rögzített fogászati PMMA-ból előállított részleges fogsor töréséhez, 91 N. Ha a háromtagú hidat a találmány szerinti prepreggel erősítjük, a híd ellenállása ezen erővel szemben 350 N-ra nő.
A PMMA-val erősített üvegszálból álló prepregben az MMA átalakulása PMMA-vá ugyanolyan nagy volt, mint a nem erősített PMMA esetén, ezt a kompozitanyagból a maradék MMA felszabadulásának meghatározásával vizsgáltuk (nagy teljesítményű folyadékkromatográfiás módszer, ISO 1567 szabvány szerint). Az üvegszál-erősítésű PMMA vízabszorpciójának és oldhatóságának mértéke szintén megfelelt az ISO-specifikációnak.
1. táblázat
Hajlítószilárdság (MPa) és hajlítási modulus (GPa) autopolimerizálódó PMMA és egyirányú GF-PMMA kompozitanyagok esetén az ismert technikával való előállításnál, összehasonlítva a találmány szerinti új prepregtechnikával (hárompontos terhelési vizsgálat
ISO 1567 szabvány szerint)
| Hajlítási szilárdság | Hajlítási modulus | |
| Nem erősített PMMA | 89,1 | 2,83 |
| GF-PMMA kompozit ismert módon előállítva | 231,2 | 7,12 |
| GF-PMMA kompozit GF-PMMA prepreg technikával | 335,0 | 12,56 |
Nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti megoldás számos megvalósítási formát foglalhat magában, amelyek közül itt csak néhányat ismertettünk. A szakember számára nyilvánvaló, hogy más megvalósítási módozatokat is foganatosíthat, amelyek a találmány lényegétől nem térnek el. Ily módon a fenti megvalósítási formák csak az illusztráció célját szolgálják, semmiképpen sem tekinthetők korlátozónak.
Claims (16)
1. Eljárás polimerrel impregnált szálas termék, azaz prepreg - amely porózus és könnyen formálható szobahőmérsékleten plasztifikálószer adagolása után előállítására, azzal jellemezve, hogy
HU 225 645 Β1
i) a) a szálasanyagot bevonjuk egy poranyaggal, amely legalább egy polimert és adott esetben egy, a polimer polimerizációs reakcióját iniciálni képes anyagot tartalmaz,
b) az a) pont szerint nyert kompozícióhoz egy oldószert adagolunk, amely képes a polimert oldani, de nem iniciálja a polimer polimerizációs reakcióját, és
c) az oldószert elpárologtatjuk, vagy ii) a) feloldunk egy poranyagot, amely legalább egy polimert és adott esetben egy, a polimer polimerizációját inicializálni képes anyagot tartalmaz egy oldószerrel, amely képes a polimert oldani, de nem iniciálja a polimer polimerizációs reakcióját, és
b) a szálasanyagot az így kapott oldattal érintkeztetjük, és
c) az oldószert elpárologtatjuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az i) a) pont szerinti lépésnél kapott készítményt azelőtt tesszük a formába, mielőtt oldószert adunk hozzá.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szálak felületét a szálaknak a polimerhez való kötődésének megkönnyítésére kezeljük, majd az így kezelt szálakat vonjuk be a polimer porral.
4. Az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szálasanyagként üvegszálat alkalmazunk.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy polimerként poli(metil-metakrilát)ot (PMMA), etilénglikol-dimetakrilátot (EGDMA), 2,2-bisz[4-(2-hidroxi-3-metakroil-oxl)-fenil]-propánt (BIS GMA) vagy hidroxi-etilén-metakrilátot (HEMA), a polimernek az üvegszálhoz való kötődését megkönnyítő szerként egy szilánvegyületet, előnyösen gamma-metakril-oxi-propil-trimetoxi-szilánt alkalmazunk, amelyet a szál felületén emelt hőmérsékleten keményítettünk ki.
6. Porózus és plasztifikálószer adagolása után szobahőmérsékleten könnyen formálható prepreg, amely prepreg szálasanyagot és egy polimert tartalmaz, amely polimer egyenletes eloszlásban van jelen az egyes szálak között oldat formájában, amely oldatból az oldószer el lett távol ítva.
7. A 6. igénypont szerinti prepreg, amely egy, a polimer polimerizációját inicializálni képes szert tartalmaz.
8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti prepreg, amelyben a szálasanyag előfonat, szövött előfonat, szövött paplan, darabolt, sodrott paplan, rövid szál, whisker vagy részecske vagy ezek keverékének formájában van jelen.
9. A 6., 7. vagy 8. igénypont szerinti prepreg, amelynek a felülete elő van kezelve a polimer kötődésének megkönnyítésére.
10. A 6-9. igénypontok bármelyike szerinti prepreg, amelyben a szálasanyag üvegszál, a polimer poli(metil-metakrilát) (PMMA), etilénglikol-dimetakrilát (EGDMA), 2,2-bisz[4-(2-hidroxi-3-metakroil-oxi)-fenil]-propán (BIS GMA) vagy hidroxi-etilén-metakrilát (HEMA), és a szilánvegyület előnyösen gamma-metakril-oxi-propil-trimetoxi-szilán, és ez a szál felületére lett felvive.
11. Eljárás szálasanyaggal erősített kompozitanyag előállítására, amelynél az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti prepreget alkalmazzuk, azzal jellemezve, hogy
- plasztifikálószert adagolunk a prepreghez, amely adott esetben előformázott,
- a plasztifikált prepreget a kívánt formában formázzuk,
- a prepreget a kompozitanyag polimerjébe vagy ezen polimer és a monomer keverékébe ágyazzuk, és
- a prepreg polimerjét egyidejűleg polimerizáljuk a kompozitanyag polimerjével.
12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kapott kompozitanyagot egy további lépésben egy vagy több kívánt blokká vagy kívánt formává dolgozzuk fel.
13. A 11. vagy 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy plasztifikálószerként a prepregben használt polimer monomerjét alkalmazzuk.
14. A 11., 12. vagy 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a prepregben és a kompozitanyagban azonos polimert alkalmazunk.
15. Szálasanyaggal erősített kompozitanyag, amely egy 1-10. igénypontok bármelyike szerinti prepreget tartalmaz, amelyben a prepreg egy monomerrel való nedvesítéssel plasztifikálva van, a kívánt formává van alakítva és a kompozitanyag polimerjébe van ágyazva, és a prepreg polimerje a kompozitanyag polimerjével egyidejűleg van polimerizálva.
16. A 15. igénypont szerinti kompozitanyag orvosi vagy fogorvosi szerkezetek előállítására, amelyek lehetnek a következők: fogpótlók, fogszabályozó vagy ortopéd szerkezetek; eltávolítható fogsorvázak, vagy eltávolítható fogsorkapcsok vagy precíziós kötések; állandó vagy átmenetileg rögzített protézisek, így fog- és implantátumprotézisek; fogászati vagy gyógyászati implantátumok; endodontikálisan kezelt fogaknál gyökércsatorna-tömések; fogakhoz pillérek, magok vagy tömések vagy koronák; szájvédők.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI950844A FI102945B1 (fi) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | Polymeeri-kuitu -esivalmiste, menetelmä sen valmistamiseksi ja sen käyttö |
| PCT/FI1996/000095 WO1996025911A1 (en) | 1995-02-24 | 1996-02-19 | A polymer-fibre prepreg, a method for the preparation thereof as well as the use of said prepreg |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP9800465A2 HUP9800465A2 (hu) | 1998-06-29 |
| HUP9800465A3 HUP9800465A3 (en) | 2001-04-28 |
| HU225645B1 true HU225645B1 (en) | 2007-05-02 |
Family
ID=8542920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9800465A HU225645B1 (en) | 1995-02-24 | 1996-02-19 | A polymer-fibre prepreg, a method for the preparation thereof as well as the use of said prepreg |
Country Status (24)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5846640A (hu) |
| EP (1) | EP0810850B1 (hu) |
| JP (1) | JP3917179B2 (hu) |
| KR (1) | KR100400690B1 (hu) |
| CN (1) | CN1082801C (hu) |
| AT (1) | ATE229791T1 (hu) |
| AU (1) | AU693319B2 (hu) |
| BG (1) | BG63527B1 (hu) |
| CA (1) | CA2210661C (hu) |
| CZ (1) | CZ288649B6 (hu) |
| DE (1) | DE69625470T2 (hu) |
| DK (1) | DK0810850T3 (hu) |
| EE (1) | EE03417B1 (hu) |
| ES (1) | ES2186770T3 (hu) |
| FI (1) | FI102945B1 (hu) |
| HK (1) | HK1008925A1 (hu) |
| HU (1) | HU225645B1 (hu) |
| NO (1) | NO308824B1 (hu) |
| NZ (1) | NZ301710A (hu) |
| PL (1) | PL185974B1 (hu) |
| PT (1) | PT810850E (hu) |
| RU (1) | RU2153981C2 (hu) |
| SK (1) | SK282485B6 (hu) |
| WO (1) | WO1996025911A1 (hu) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6186790B1 (en) * | 1998-04-13 | 2001-02-13 | Jeneric/Pentron Incorporated | Prefabricated components for dental appliances |
| US6345984B2 (en) * | 1998-04-13 | 2002-02-12 | Jeneric/Pentron, Inc. | Prefabricated components for dental appliances |
| FI980528A (fi) * | 1998-03-09 | 1999-09-10 | Bioxid Oy | Uusi prepreg |
| FR2776502B1 (fr) | 1998-03-25 | 2000-06-16 | Gilles Billet | Armature en materiau composite pour une prothese dentaire adjointe, et procede de fabrication |
| US20040241614A1 (en) * | 1998-04-13 | 2004-12-02 | Goldberg A. Jon | Prefabricated components for dental appliances |
| WO2000033758A1 (en) * | 1998-12-07 | 2000-06-15 | Stick Tech Oy | A device for use particularly in the reinforcement of teeth or dental prosthetic devices |
| AU4190499A (en) | 1999-01-08 | 2000-07-24 | 3M Innovative Properties Company | Dental mill blanks |
| ES2168170B1 (es) * | 1999-04-15 | 2003-06-16 | Gumbau Guillermo Cabanes | Pilares implantoprotesicos de resina compuesta, aplicables para restauraciones odontologicas. |
| US6599125B1 (en) | 1999-08-27 | 2003-07-29 | University Of Connecticut | Prefabricated components for dental appliances |
| JP2002104914A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-04-10 | Kuraray Co Ltd | 歯科用材料の製造方法及び歯科用補綴物 |
| FI20010222A0 (fi) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | Yli Urpo Antti | Lääketieteellisesti hammashoidolliset polymeerikomposiitit ja -koostumukset |
| EP1262545A1 (de) * | 2001-05-31 | 2002-12-04 | Direvo Biotech AG | Mikrostrukturen und deren Verwendung für die gerichtete Evolution von Biomolekülen |
| AU2002345101B2 (en) * | 2001-06-12 | 2006-09-14 | Stick Tech Oy | A prepreg, a composite and their uses |
| US20030068598A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-10 | Pekka Vallittu | Dental or medical device |
| FR2834726B1 (fr) * | 2002-01-16 | 2004-06-04 | Saint Gobain Vetrotex | Structure fibreuse pour la realisation de materiaux composites |
| FI20021126A0 (fi) * | 2002-06-12 | 2002-06-12 | Pekka Vallittu | Antimikrobinen prepreg, komposiitti ja niiden käyttö |
| SE524511C2 (sv) * | 2002-12-30 | 2004-08-17 | Nobel Biocare Ab | Anordning vid enhet till tandbrouppbyggnad eller mall därför |
| US20040224285A1 (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-11 | Bisco, Inc. | Reinforced composites for use in dental restorations |
| FI20030779A0 (fi) * | 2003-05-23 | 2003-05-23 | Bioxid Oy | Matriisinauha |
| FI20030780A0 (fi) * | 2003-05-23 | 2003-05-23 | Bioxid Oy | Prepreg ja sen käyttö |
| SE526224C2 (sv) | 2003-12-10 | 2005-08-02 | Nobel Biocare Ab | Anordning och system vid dentalt ersättningsarrangemang |
| US7673550B2 (en) * | 2005-03-21 | 2010-03-09 | Pentron Clincal Technologies, LLC | Fiber-reinforced composites for dental materials |
| FR2898043B1 (fr) * | 2006-03-02 | 2008-06-06 | Rech S Tech Dentaires R T D Sa | Element prothetique dentaire antimicrobien et procede de fabrication |
| FI124017B (fi) * | 2006-06-30 | 2014-01-31 | Stick Tech Oy | Kovettavat kuitulujitetut komposiitit ja menetelmä aplikaatio-orientuneiden kuitulujitettujen komposiittien valmistamiseksi |
| US9539065B2 (en) | 2006-10-23 | 2017-01-10 | 3M Innovative Properties Company | Assemblies, methods, and kits including a compressible material |
| WO2008137073A1 (en) * | 2007-05-04 | 2008-11-13 | Cristol, Llc | Stretched polymers, products containing stretched polymers, and their methods of manufacture and examination |
| US7997901B2 (en) * | 2008-03-25 | 2011-08-16 | Pentron Clinical Technologies, Llc | Fiber reinforced composite post |
| FI20095084A0 (fi) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | Pekka Vallittu | Komposiitti ja sen käyttö |
| WO2010109496A1 (en) * | 2009-03-23 | 2010-09-30 | Bioloren S.A.S. Di Ratti Andrea Alessandro E C. | Semi -worked piece for production of dental/odontoiatric devices, namely for posts, stumps and dental crowns |
| EP2547310B1 (en) * | 2010-03-16 | 2018-05-23 | DENTSPLY SIRONA Inc. | Compositions for endodontic instruments |
| EP2658469B1 (en) | 2010-12-30 | 2019-11-27 | 3M Innovative Properties Company | Bondable dental assemblies and methods including a compressible material |
| PL221396B1 (pl) * | 2011-11-16 | 2016-04-29 | Andrzej Graboś | Włókno stomatologiczne |
| ITMI20131405A1 (it) | 2013-08-23 | 2015-02-24 | Micro Medica S R L | "protesi dentale, in particolare su impianti, opzionalmente per la sostituzione di un'intera arcata dentaria, procedimento e kit per la realizzazione della stessa" |
| US11452578B2 (en) | 2015-05-14 | 2022-09-27 | Cosmo Haralambidis | Orthodontic retention components, kit and system |
| WO2016183457A1 (en) * | 2015-05-14 | 2016-11-17 | Haralambidis Cosmo | Orthodontic retention components, kit and system |
| JP6120394B1 (ja) * | 2016-07-29 | 2017-04-26 | 有限会社エクセルデンタルラボ | 部分義歯製造用糸状体、部分義歯用金属フレームの製造方法、部分義歯の製造方法 |
| AU2018352478B2 (en) * | 2017-10-20 | 2023-12-21 | Newsouth Innovations Pty Limited | Dental composite |
| CN113754977B (zh) * | 2021-08-09 | 2023-11-21 | 华合新材料科技股份有限公司 | 一种轻量化、耐划伤、耐磨耗的pmma合金材料及其制备方法 |
| BR102022015861A2 (pt) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | Tecplas Industria E Comercio Ltda | Mantas de fibras contínuas pré-impregnadas, multicamadas e multidirecionais com ângulo entre fibras controlável e seu processo de fabricação |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US517695A (en) * | 1894-04-03 | Sash-holder | ||
| GB1584530A (en) * | 1977-05-25 | 1981-02-11 | Bayer Ag | Moulded dental fitments |
| DE2749564C2 (de) * | 1977-11-05 | 1986-06-26 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Dentalformkörper |
| DE3742833A1 (de) * | 1987-12-17 | 1989-07-13 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von faserverbundwerkstoffen |
| US4954304A (en) * | 1988-04-04 | 1990-09-04 | Dainippon Ink And Chemical, Inc. | Process for producing prepreg and laminated sheet |
| US5011721A (en) * | 1989-10-16 | 1991-04-30 | Thiokol Corporation | Chemorheologically tailored matrix resin formulations and their use in making pre-impregnated fibers and in fabricating composite parts |
| EP0510097A1 (en) * | 1990-01-11 | 1992-10-28 | Freeman Chemical Corporation | Process of forming fiber reinforced molded plastic articles and preforms therefor using a photosetting binder |
| US5176951A (en) * | 1990-01-30 | 1993-01-05 | Rudo David N | Reinforced dental appliances and prostheses |
| US6132657A (en) * | 1998-06-29 | 2000-10-17 | Polyeitan Composites Ltd. | Process for producing polymeric materials |
-
1995
- 1995-02-24 FI FI950844A patent/FI102945B1/fi not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-02-19 EP EP96903015A patent/EP0810850B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-19 HU HU9800465A patent/HU225645B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1996-02-19 ES ES96903015T patent/ES2186770T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-19 CA CA002210661A patent/CA2210661C/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-19 AU AU47200/96A patent/AU693319B2/en not_active Expired
- 1996-02-19 US US08/809,488 patent/US5846640A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-19 DK DK96903015T patent/DK0810850T3/da active
- 1996-02-19 CN CN96192118A patent/CN1082801C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-19 CZ CZ19972485A patent/CZ288649B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-02-19 EE EE9700188A patent/EE03417B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1996-02-19 NZ NZ301710A patent/NZ301710A/en not_active IP Right Cessation
- 1996-02-19 SK SK950-97A patent/SK282485B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1996-02-19 WO PCT/FI1996/000095 patent/WO1996025911A1/en active IP Right Grant
- 1996-02-19 RU RU97115816/12A patent/RU2153981C2/ru active
- 1996-02-19 AT AT96903015T patent/ATE229791T1/de active
- 1996-02-19 PL PL96321939A patent/PL185974B1/pl unknown
- 1996-02-19 DE DE69625470T patent/DE69625470T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-19 KR KR1019970704890A patent/KR100400690B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-02-19 PT PT96903015T patent/PT810850E/pt unknown
- 1996-02-19 JP JP52542996A patent/JP3917179B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-08-20 NO NO973827A patent/NO308824B1/no not_active IP Right Cessation
- 1997-08-21 BG BG101843A patent/BG63527B1/bg unknown
-
1998
- 1998-08-04 HK HK98109673A patent/HK1008925A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU225645B1 (en) | A polymer-fibre prepreg, a method for the preparation thereof as well as the use of said prepreg | |
| KR100570277B1 (ko) | 신규 프리프레그 | |
| Vallittu et al. | Effect of water storage on the flexural properties of E-glass and silica fiber acrylic resin composite. | |
| CA2656864C (en) | Fiber-reinforced dental composites and method for the manufacture thereof | |
| CA2447834C (en) | A prepreg, a composite and their uses | |
| US7673550B2 (en) | Fiber-reinforced composites for dental materials | |
| RU97115816A (ru) | Полимерно-волокнистый препрег, способ его получения, а также применение указанного препрега | |
| JP2004525216A (ja) | 歯科用及び医療用重合合成物及び組成物 | |
| Puska et al. | Silane-treated E-glass fiber-reinforced telechelic macromer-based polymer-matrix composites | |
| FI102946B (fi) | Prepreg, menetelmä sen valmistamiseksi, mainittuun prepregiin pohjautu va komposiitti ja sen käyttö | |
| Natarajan et al. | Evaluation of Flexural Strength of Autopolymerizing Polymethyl Methacrylate and Bis-acrylic Composite Provisional Restorative Resins Reinforced with Bamboo Fibers: An In Vitro Study | |
| JP2002104914A (ja) | 歯科用材料の製造方法及び歯科用補綴物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |