MXPA00008751A - Un nuevo material preimpregnado - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un material preimpregnado que comprende fibras y unamatriz polimérica. La matriz polimérica es una matriz de múltiples fases que comprende:un primer componente de matriz que consiste en un monómero o dendrímero, y un segundo componente de matriz que consiste en moléculas orgánicas de alto peso molecular, dicho segundo componente de matriz forma una membrana pegajosa del material preimpregnado con una red de polímero interpenetrante (RPI) que se enlaza al primer componente de matriz. De preferencia, el material preimpregnado además comprende un tercer componente de matriz que consiste en moléculas orgánicas de alto peso molecular, dicho tercer componente estando distribuido entre las fibras.

Description

UN NUEVO MATERIAL PREIMPREGNADO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un novedoso material preimpregnado, a un método para la preparación de este material preimpregnado y a un método para empacar el mismo. La invención asimismo se refiere a un compuesto reforzado con fibras, basado en el uso de este material jj^k preimpregnado, y al empleo de este compuesto reforzado con fibras.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las publicaciones y otros materiales usados aquí para ilustrar los antecedentes de la invención y, en particular, los casos para suministrar detalles adicionales respecto a la práctica de la misma, se incorporan como referencia. Muchos productos cotidianos y especialmente productos relacionados con dispositivos dentales y médicos, hechos de polímeros, en el caso que ellos estén propensos a fracturas, debido a las condiciones mecánicas del cuerpo humano o el uso. En la odontología, se encuentra bien documentado que las dentaduras removibles se pueden fracturar después que ella se ha usado durante muchos años, (1 - 3) . En la ortopédica, los cementos de hueso se ha probado son una unión débil entre, por ejemplo, implantes de • articulaciones y el hueso (4,5). Durante las últimas cuantas décadas, los materiales compuestos reforzados con fibras ("FRC") , en lugar de los polímeros no reforzados, se han probado como materiales más adecuados para aplicaciones dentales y médicas. Se han hecho intentos en desarrollar materiales compuestos de fibras de polímeros, que cumplan • 10 con los requisitos biológicos y los requisitos de la odontología clínica y la cirugía ortopédica para tales materiales compuestos reforzados con fibras. Recientemente, se introdujo una invención de un material de fibras preimpregnado con polímeros (en lo sucesivo, material preimpregnado) para aplicaciones dentales y algunas médicas (6) . Este material preimpregnado hace posible usar • materiales compuestos de fibras, más bien que las resinas acrílicas de múltiples fases, que tienen una viscosidad relativamente alta, antes de la polimerización. El polímero . acrílico de múltiples fases se obtuvo de partículas en polvo prepolimerizadas, tal como el metacrilato de polimetilo (PMMA) y un monómero líquido, tal como el metacrilato de metilo (MMA) y el dimetacrilato de etilenglicol (EGDMA) (7) . Las resinas acrílicas de múltiples fases se usan en dispositivos dentales y en cementos de hueso ortopédicos (7,5) . El uso de este material preimpregnado resultó en un compuesto de fibras bien impregnado, con buenas propiedades mecánicas. Desde entonces, los estudios clínicos han mostrado que el uso de tal material preimpregnado de polímero elimina las fracturas recurrentes de las dentaduras removibles hechas de resina acrílica (8) . Aunque los materiales preimpregnados anteriores han resuelto el problema de reforzar las resinas acrílicas de múltiples fases de dentaduras removibles con fibras, estos materiales preimpregnados no han resuelto ciertos otros problemas relativos al uso de los materiales compuestos reforzados con fibras en la odontología. En muchas aplicaciones dentales, se han obtenido polímeros de sistemas líquidos de monómeros únicamente, en lugar de las mezclas de polvos-líquidos, como se describieron anteriormente. Estos sistemas se obtienen típicamente de las resinas de dimetacrilato, tal como el BISGMA y el dimetacrilato de trietilenglicol (TEGDMA) y polimerizadas por activación de un iniciador por la radiación de la luz visible (9) . La viscosidad de tales sistemas de monómeros, se regula cambiando la relación de los monómeros y esto resulta en un sistema de monómeros el cual puede ser usado • en la preimpregnación de fibras con monómeros. Estos 5 productos (Vectris, Vigadent / Ivoclar, Liechtenstein; FibreKor, Jeneric / Pentron, USA) , están en el mercado. Debido al manejo bastante difícil de las fibras preimpregnadas con un monómero de dimetacrilato, es necesario un número extenso de equipo para usar estos • 10 productos en el laboratorio dental. El problema principal en este aspecto con el método de preimpregnación del monómero, antes mencionad, es que las fibras se deshilachan a regiones indeseadas en la dentición, cuando el material preimpregnado se coloca sobre el diente. Además, el proceso de las fibras preimpregnadas de monómeros, con la técnica de laminación manual, sensibilizan al personal dental a alergias por los monómeros. Otra gran desventaja de usar estos sistemas de fibras preimpregnadas con monómeros, en los puentes dentales, es que es necesario el tipo convencional de preparación del diente. Esto significa que una gran cantidad de esmalte dental y dentina se esmerilan con el fin de obtener espacio para el material restaurativo. Esta clase de odontología restaurativa puede ser nombrada como "odontología protética invasiva" y una complicación de esta clase de tratamiento es la hipersensibilidad del diente o la necrosis de tejidos de pulpa. Las necesidades para la preparación del diente son menores con los nombrados "puentes unidos a resina" o "puentes Maryland" , que se hacen de una aleación de acero moldeada y se pegan con luten al diente con cementos de resinas (10, 11) . Una desventaja de esta clase de restauración es el desligado recurrente de la restauración y el precio relativamente alto de la restauración, debido a la técnica de laboratorio complicada (10, 11) . Los compuestos de carbón / grafito y fibras de vidrio - epoxi, se han desarrollado para el uso en los postes del canal de la raíz (12, 13) . Se usan estos postes del canal de la raíz para restaurar los dientes para una corona artificial. Tradicionalmente, los postes del canal de raíz se hacen de aleaciones de metal fundidas individualmente o de tornillos de metal. Los postes de canal de la raíz de fibras-epoxi , pueden tener el potencial de reemplazar los materiales usados tradicionalmente. Sin embargo, un inconveniente de estos postes compuestos de fibra-epoxi en la aplicación dental se ha informado. Es decir, la adhesión no adecuada entre el cemento de luten de resina y el poste compuesto de fibra-epoxi, lo cual lleva al aflojamiento del poste después de algún período de tiempo (14) . Esto se debe a la estructura del polímero termoestable, altamente entrelazada, del epoxi, que no permite la formación de una red de polímero interprenetrante ("IPN") de unión o a la unión por polimerización del radical (15) .

En resumen, los problemas relacionados con los métodos del estado actual de la técnica en el campo son: 1) Los materiales preimpregnados , obtenidos de los sistemas de monómeros, son difíciles de manejar por los dentistas y los técnicos dentales, debido a que el monómero de preimpregnación no une suficientemente las fibras juntas; 2) El manejo de los materiales preimpregnados de monómeros, sensibilizan al personal dental a los monómeros por el contacto de la piel al material preimpregnado ; 3) El tratamiento con puentes dentales convencionales, requiere la preparación del diente y puede ser definido como una "odontología protética invasiva"; • 4) Usando técnicas prostodónticas menos invasiva, tal 5 como los puentes unidos de resina, el desligado recurrente del cemento de luten desde el marco de metal del puente, es un problema. 5) Usando postes endodónticos compuestos de fibras- epoxi , disponibles actualmente, el aflojado del poste del canal de la raíz es un problema.

Además, un problema sin resolver con todos los polímeros usados en la odontología es la contracción de polimerización de la resina (9) . Esto conduce a restauraciones y dentaduras pobremente adaptadas y causa el escape marginal del material de la restauración. « El uso de material preimpregnado de hebras de fibras encapsuladas semisólidas, se describió en la patente de E.U.A:, No. 4,264,655 (16). En ese material preimpregnado, las fibras se preimpregnaron con una resina termoestable, que cura por calor, y en seguida se cubrió con una membrana de resina termoplástica. Se resalta que la membrana termoplástica permanece como una parte distinta de la resina termoestable y no se obtuvo la unión deseada entre las fases del polímero. Además, la membrana termoplástica es tal que se elimina la adhesión intercordones del material preimpregnado . 5 Otra patente de E.U.A. (No. 5,597,631) (17) describe un material preimpregnado el cual tiene una cobertura de película termoplástica. El propósito de la cobertura de película es aumentar la resistencia del compuesto reforzado de fibras obtenido del material • 10 preimpregnado por medio de alta resistencia y alto módulo del polímero usado en la cobertura de la película. Sin embargo, esta película, aunque se unió a la parte rica en fibras del material preimpregnado termoplástico, la película no es capaz de causar la adhesión intercordones del material preimpregnado, debido a que este material preimpregnado es de tipo termoplástico, el cual es una propiedad deseada para • el material preimpregnado en la odontología.

OBJETOS Y RESUMEN DE LA INVENCIÓN 20 Muchos artículos cotidianos y diferentes equipos cumplen con los requisitos impuestos por la odontología clínica y la tecnología dental en los materiales preimpregandos obtenidos de sistemas de fibras y monómeros, útiles en la odontología. Los requisitos principales son los siguientes : 1) la composición de una fase resinosa sin polimerizar (es decir, no curada) del material preimpregnado debe ser tan cohesivo que esta fase resinosa mantenga suficientemente la configuración del material preimpregnado, aunque esté en la forma no polimerizada; 2) el material preimpregnado debe ser suficientemente plástico a las temperaturas ambiente y del cuerpo; 3) el material preimpregnado debe estar totalmente impregnado con el material resinoso; 4) el material preimpregnado debe ser polimerizado, por ejemplo, por la autopolimerización, la polimerización por calor, la polimerización por microondas o la polimerización por la luz; 5) el material compuesto, obtenido del material preimpregnado, se debe adherir fuertemente a los materiales resinosos usados en la odontología y la medicina (por ejemplo, los cementos resinosos de luten de BISGMA y TEGDMA) ; 6) la contracción de la polimerización del compuesto debe ser tan baja como sea posible; 7) prensando los materiales preimpregandos juntos, antes de la polimerización, ellos deben ser unidos suficientemente entre sí (adhesión intercordones) ; y 8) el paquete del material preimpregnado debe ser capaz de la configuración y la polimerización de este material preimpregnado y evitar el contacto con la piel de los monómeros en las manos del personal dental.

Otro objeto de la invención es un material preimpregando que cumpla con los requisitos 1) a 8) , antes mencionados . Otro objeto de la invención es el uso del material preimpregnado en la fabricación de compuestos reforzados con fibras. Estos compuestos son adecuados para su uso en cualquier campo técnico, particularmente en el campo dental o médico. Así, de acuerdo con un aspecto, la invención se refiere a un material preimpregnado que se puede configurar, el cual comprende fibras y una matriz polimérica, caracterizado porque la matriz polímérica es una matriz de múltiples fases, la cual comprende: • un primer componente de matriz, que consta de un monómero o un dendrímero, y 5 " un segundo componente de matriz, que consta de moléculas orgánicas de alto peso molecular, este segundo componente de matriz forma una membrana pegajosa del material preimpregnado, con una red de polímero interpenetrante (IPN) que se une al primer • 10 componente de matriz.

De acuerdo con otro aspecto, la invención se refiere a un material preimpregnado que comprende fibras y un polímero distribuido entre las fibras. Según la invención, el polímero es , la épsilon-caprolactona / PLA, épsilon-caprolactona, D y L-láctidos, moléculas de PLA y de • PGA, poliortoésteres, u otro polímero bioactivo, biocompatible, que tiene un peso molecular en el intervalo de 5,000 a 400, 000. De acuerdo con un tercer aspecto, la invención se refiere a una composición preimpregnada que comprende fibras y un polímero distribuido entre las fibras, en que también se distribuyen entre las fibras aditivos, tal como el Si, Ca, P, Ba, Mg, K, Na, Ti, F, óxidos u otros compuestos de estos elementos, pigmentos de color, cerámicas inertes, hidroxiapatita (HA) , u otros fosfatos de Ca, Al203, Zr02, xerogeles, vidrios bioactivos o moléculas bioactivos funcionalmente o activas terapéuticamente, antígenos, antibióticos, desinfectantes, materiales opacos a la radiación, ácidos orgánicos, tal como el ácido maléico, ácido poliacrílico, o similares. De acuerdo con un cuarto aspecto, la invención se refiere a un proceso para la preparación de materiales pre.impregnados, en que las fibras se humedecen en un monómero o un dendrímero, y ese producto, así obtenido, opcionalmente, se humedece más en una solución de moléculas orgánicas de alto peso molecular. De acuerdo con un quinto aspecto, la invención se refiere a un paquete del material preimpregnado, caracterizado porque comprende este material preimpregnado rodeado por una hoja de metal de fondo y una o dos capas de cobertura de hojas de plástico, la hoja más cercana al material preimpregnado siendo una hoja translúcida clara y la hoja más externa siendo una hoja translúcida, tratada de manera que no pase esencialmente la luz para la curación.

De acuerdo con los aspectos ulteriores, la invención se refiere a un compuesto basado en el material preimpregnado al igual que los usos del compuesto.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las Figuras 1A y IB muestran dos materiales preimpregnados diferentes, de acuerdo con esta invención; la Figura 2 muestra un paquete del material preimpregnado; la Figura 3 muestra un puente unido a una resina, con base en el uso del material impregnado; y la Figura 4 muestra un accesorio de precisión, basado en el uso del material preimpregnado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura ÍA muestra un material preimpregnado, de acuerdo con la invención, donde este material preimpregnado consiste de fibras, un primer componente de matriz y un segundo componente de matriz. De acuerdo con una modalidad preferida, el material impregnado además comprende un tercer componente de matriz (véase la Figura IB) , que consiste de moléculas orgánicas de alto peso molecular, por ejemplo de termoplásticos, este tercer componente de matriz se distribuye entre las fibras. El primer componente de matriz y el tercer • componente de matriz forman un gel. El material 5 preimpregnado contiene preferiblemente ingredientes necesarios para iniciar la polimerización en un punto deseado del tiempo. Todos los ingredientes necesarios se pueden incluir, excepto en el caso donde el proceso de curación se basa en la autopolimerización. En este caso, la • 10 adición de al menos uno de los ingredientes necesarios debe ser pospuesta hasta que sea deseada la polimerización (curación) . De acuerdo con otra modalidad, el material pre mpregnado contiene aditivos, tal como materiales de 15 relleno bioactivos o inertes, pigmentos de color, o materiales terapéuticos. • Aunque la membrana que cubre las fibras puede ser hecha justamente por la polimerización del monómero sobre la capa de superficie del material preimpregnado, es preferible 20 crear la membrana por sumergir el material preimpregnado en una solución separada de un polímero.

Un proceso preferido para la preparación del material preimpregnado, de acuerdo con la invención, comprende las siguientes etapas: a) impregnar las fibras con un líquido que contiene 5 moléculas orgánicas de alto peso molecular, tal como moléculas de PMMA con pesos moleculares de 190,000 a 900,000 o la épsilon-caprolactona / PLA, épsilon- caprolactona, D- y L-láctidos, moléculas de PLA o de PGA, u otras moléculas de polímeros biocompatibles termoplásticos, que tienen un peso molecular en el intervalo de 5,000 a 400,000 en un solvente orgánico que se evapora rápidamente, tal como el tetrahidrofurano (THF), acetona o similares; este líquido contiene, opcionalmente, aditivos, tal como diferentes rellenos inertes o bioactivos, que ^fc contienen elementos tal como el Si, Ca, P, Ba, Mg, K, Ti, F, óxidos u otros compuestos de estos elementos, pigmentos de color, cerámicas inertes, hidroxi-apatita (HA) u otros fosfatos de Ca, Al203, Zr02, xerogeles, vidrios bioactivos o moléculas bioactivas funcionalmente o activas terapéuticamente, antígenos, antibióticos, desinfectantes, materiales opacos a la radiación, ácidos orgánicos, tal como los ácidos maléico, poliacrílico, o similares; y b) evaporar el solvente, lo cual resulta en una masa de polímero altamente porosa entre las fibras; c) humedecer la preforma, obtenida en la etapa b) en un sistema de monómero, tal como el sistema BISGMA- TGDMA, o en un entrelazador multifuncional (el llamado dendrí ero) , este sistema contiene, opcionalmente, los compuestos químicos necesarios requeridos para la polimerización subsecuente de los monómeros o dendrímeros, donde estos monómeros o dendrímeros disuelven, al menos parcialmente, la masa termoplástica altamente porosa entre las fibras, d) pasar la preforma, obtenida en la etapa c) a través de una mezcla de un solvente y moléculas orgánicas de alo peso molecular, con el fin de crear una membrana polimérica de IPN bien unida para la cobertura de las fibras del material preimpregnado; e) cubrir, opcionalmente, la membrana con pequeñas partículas de polímero, rellenos inertes o bioactivos, que contienen elementos, tal como el SI, Ca, P, Ba, Mg, K, Ti, F, óxidos u otros compuestos de estos elementos, pigmentos de color, cerámicas inertes, hidroxi-apatita (HA), u otros fosfatos de Ca, Al203, Zr02, xerogeles, vidrios reactivos o moléculas bioactivas funcionalmente o activas terapéuticamente, antígenos, antibióticos, desinfectantes, materiales opacos a la radiación, y f) empacar, opcionalmente, el material preimpregnado en un paquete que contiene un fondo de hoja de metal y, opcionalmente, dos capas de cobertura de hoja de polímero; la más cercana al material preimpregando siendo una hoja translúcida clara y la hoja más externa siendo una hoja translúcida, capaz de evitar el inicio de la polimerización por la luz visible en el caso de un material preimpregnado polimerizable con la luz.

El material preimpregnado, así obtenido, contiene un gel de polímero-monómero, que une las fibras juntas fuertemente en forma suficiente, y una membrana termoplástica polimérica delgada, de peso molecular elevado, que cubre y protege las fibras del material preimpregnado. Las moléculas de alto peso molecular se comportan como rellenos en la matriz monomérica, disminuyendo así la cantidad requerida de los monómeros f polimerizables. La cantidad disminuida de monómeros 5 disminuye a su vez la contracción de polimerización de la resina. La membrana termoplástica, ligeramente pegajosa, también muestra que el material preimpregnado tiene una adhesión intercordones, antes de la polimerización. El material preimpregnado puede ser fabricado en • 10 una forma deseada de fibras unidireccionales continuas, una fibra cej ida, una estera de fibras, pelos de fibras o cualquier otra forma de fibras o partículas de relleno. Las mezclas de varias formas de fibras puede también ser usada. Fibras adecuadas para el uso en esta invención son las fibras inorgánicas u orgánicas. La selección de las fibras depende altamente del campo técnico en el cual el • compuesto reforzado con fibras será usado. Las fibras ya probadas en la odontología, incluyen el vidrio E, vidrio S, carbón / grafito, fibras de aramida y fibras de polietileno ' de peso molecular ultra-alto. Parece que las fibras de vidrio cumplen mejor los requisitos cosméticos y adhesivos para el uso dental. Como otros ejemplos de fibras adecuadas se pueden mencionar las fibras de vidrio bioactivas y fibras de sílice, derivadas de sol-gel. Los monómeros usados en el primer componente de • matriz del material preimpregnado pueden ser cualquier clase 5, de monómeros o combinación de monómeros. Entre los monómeros preferidos se pueden mencionar, por ejemplo, el 2, 2-bis [4- (2 -hidroxi-3-metacriloxi) fenil] propano (BISGMA) , dimetacrilato de trietilenglicol (TEGDMA) o el dimetacrilato de hidroxietilo • 10 El polímero usado en el segundo componente de matriz del material preimpregando es preferiblemente un polímero termoplástico en su forma disuelta, tal como el PMMA. Polímeros termoplásticos son preferidos, debido a que ellos pueden disolverse en las resinas aplicadas alrededor del material preimpregnado. El polímero usado en el tercer componente de matriz del material preimpregnado puede ser cualquier polímero termoplástico. El polímero más a menudo usado en la odontología y la cirugía ortopédica es el metacrilato de polimetilo (FMMA) . Otros polímeros adecuados son la épsilon- caprolactona / PLA, épsilon-caprolactona, láctidos D y L, moléculas PLA y PGA, poliortoésteres u otros polímeros bioactivos, biocompatibles. Durante el proceso de fabricación del material # preimpregnado, las cadenas de polímeros del polímero de 5 preimpregnación (tercer componente de matriz) (por ejemplo el PMMA) se disolvieron por los monómeros (por ejemplo, BISGMA-TEGDMA) o dendrímeros del primer componente de matriz y ellos forman un gel altamente viscoso que contiene moléculas de alto peso molecular (PMMA) en la fase • 10 monomérica (BISGMA-TEGDMA) . El gel y la membrana delgada de alto peso molecular (segundo componente de matriz) une las fibras juntas y elimina el deshilacliado de las fibras durante el manejo. Cualquiera de la fase monomérica o la fase de moléculas de peso molecular elevado, o ambas, pueden contener los compuestos químicos requeridos para iniciar la reacción de polimerización. • El material preimpregnado se empaca preferiblemente en un paquete con un fondo de hoja de metal y, opcionalmente, una o dos capas de cobertura de hojas de plástico, la más cercana al material preimpregnado es una hoja translúcida clara y la segunda hoja es una membrana translúcida, capaz de eliminar la polimerización del material preimpregnado en el caso de un material preimpregnado polimerizable por la luz visible. Preferiblemente, la segunda hoja es de color naranja. La hoja de metal hace posible configurar el material preimpregnado en la configuración deseada, por ejemplo en el moldeo dental y la hoja de metal permanece con la configuración hasta que la polimerización del material preimpregnado se completa. Las hojas de plástico eliminan el contacto con la piel del material preimpregnado durante la configuración. Se hace referencia a la Figura 2. Después de la polimerización, el material preimpregnado forma un compuesto de fibras en el cual hay fibras de refuerzo en la matriz del polímero de múltiples fases. Esta matriz de polímero de múltiples fases contiene moléculas de alto peso molecular del polímero termoplástico (por ejemplo el PMMA), el sistema de copolímeros altamente entrelazados (por ejemplo BISGMA-TEGDMA o dendrímero) que se cubren con una capa delgada de la membrana termoplástica. Las fases de alto peso molecular entre las fibras se orientan aleatoriamente en el material preimpregnado y las regiones de moléculas de alto peso molecular enriquecidas se unen a la parte entrelazada de la matriz del polímero con una IPN (red de polímero interpenetrante) . Las regiones de moléculas de alto peso molecular enriquecidas, entre las fibras son de hecho cadenas del polímero termoplástico (PMMA) (tercer componente de matriz) que son al menos parcialmente solubles en monómeros o dendrímeros. Estas cadenas de PMMA en la matriz del polímero entrelazado del compuesto de fibras finalmente polimerizado y la membrana termoplástica, hacen posible obtener una buena unión de cualquier clase de materiales resinosos, tal como los usados en los cementos dentales de luten. La buena unión se basa en la formación de la IPN-capa entre las cadenas termoplásticas en la matriz de polímeros o la membrana termoplástica. Tal unión no puede ser obtenida con la parte altamente entrelazada de la matriz de polímeros (15) . El material preimpregnado, de acuerdo con esta invención, se puede usar en una gran variedad de campos: 1) En el campo ortopédico, puede mencionarse los vendajes de emplasto que reemplazan los enyesados tradicionales. Los vendajes de emplasto hechos del material preimpregnado, de acuerdo con este invención, son delgados, ligeros y durables. Pigmentos de color apropiado, rellenos comunes, otros rellenos, compuestos terapéuticos o desinfectantes mejoran la calidad estética y médica. En el caso de usar cerámicas bioactivas o vidrios • bioactivos o polímeros bioactivos, varios soportes que 5 habilitan el contacto del tejido con el soporte y que sanan la heridas del tejido, se pueden construir. El material preimpregnado puede también ser usado para construir emplastos de heridas, calcetas de soporte ortopédicos para su uso alrededor de las extremidades, o 10 para construcciones de saneamiento para su uso en el acabado o para su uso en la cirugía dental, periodontologica o protética . Asimismo, el material preimpregnado, de acuerdo con esta invención, puede también ser usada para muchos 15 propósitos no médicos o no dentales. Puede ser usada para fines técnicos generales, por ejemplo, como parte de • instrumentos, como herramientas, dispositivos y materiales y equipo que se pueden configurar libremente para productos hechos por el cliente, por ejemplo manualmente o que se 20 pueden configurar en moldes con la influencia de la presión o en una plantilla para la producción en masa. Asimismo, el material preimpregnado se puede usar para reparar huecos, fallas y fracturas de varios productos. La invención se ilustra por los siguientes ejemplos. En los ejemplos la invención se explica en términos de sus modalidades preferidas y sus realizaciones en la odontología, aunque la invención también tiene otros usos médicos y técnicos.

Ejemplo 1 Preparación del material preimpregnado desde fibras no impregnadas Las fibras fueron fibras de vidrio E (Ahlstrom, Karhula, Finlandia) con encolado que contiene silano. Hebras de fibras o hebras tejidas, respectivamente, se pasaron a través de un líquido de los monómeros BISGMA y TEGDMA (primer componente de matriz) . Los BISGMA-TEGDMA contienen todos los productos químicos requeridos para la fotoiniciación de la polimerización. Por lo tanto, ésta y las etapas siguientes se llevaron a cabo en un cuarto o cámara oscura. La etapa de pasada subsiguiente se hizo a través del solvente de THF y disolvió las moléculas de PMMA. Esta etapa formó una membrana de gel del material preimpregnado (segundo componente de matriz) que unió las fibras entre sí. El material preimpregnado luego se secó y cortó a las piezas deseadas y se empacó en paquetes con el • fondo de hoja de aluminio y dos capas de cobertura de hojas 5 de polímero; la más cercana al material preimpregnado era translúcida clara y la más externa era una hoja translúcida de color naranja.

Ejemplo 2 • 10 Preparación del material preimpregnado de fibras preimpregnadas de polímero Un polímero preimpregnado (tercer componente de matriz) preparado de acuerdo con el Ejemplo 1 en la patente WO 96/25911, se pasó a través de monómeros líquidos de BISGMA-TGDMA (primer componente de matriz) que contenía todos los productos químicos requeridos para la • fotoiniciación de la polimerización. La etapa de pasada subsecuente se hizo a través del líquido del solvente THF y disolvió las moléculas de PMMA (segundo componente de ' matriz) que formó la membrana de gel. El paquete se obtuvo como se describió en el Ejemplo 1.

Ejemplo 3 Preparación del material preimpregnado con una superficie adicional de partículas de vidrio bioactivas • El material preimpregnado de fibras, fabricado 5 como se describió en el Ejemplo 1 o Ejemplo 2, se pasó a través del líquido del solvente THF y disolvió las moléculas de PMMA para formar la membrana de gel para el material preimpregnado. Antes de secar el gel, el material preimpregnado se recubrió con polvo de partículas pequeñas • 10 de vidrio bioactivo (tamaño de partículas de 10 50 mieras) que se adhirieron a la superficie del material preimpregnado durante el secado. Los siguientes ejemplos describen el uso del material preimpregnado con referencia a cualquiera de los 15' materiales preimpregnados descritos en los Ejemplos 1 a 3 anteriores . # Ejemplo 4 El uso del material preimpregnado en la 20 fabricación de tablillas periodontales La longitud deseada del material preimpregnado se cortó con tijeras, el esmalte del diente se trató con ácido fosfórico y los agentes normales de unión dental se usaron.

El material preimpregnado luego se prensó contra el diento por instrumentos manuales, con o sin el paquete de hoja de • aluminio, y el material preimpregnado se curó por la luz, con una unidad dental normal de curación por luz. El material preimpregnado polimerizado se unió a los agentes de unión dental, que son resinas de dimetacrilato, por medio de la formación de IPN-capa de las fases termoplásticas del material preimpregnado y por la polimerización de radical de • 10 los enlaces de carbono a carbono sin reaccionar del material preimpregnado y los monómeros del agente de unión dental. En la misma manera, el material preimpregnado pudo ser usado como entablillados periodontales que se colocaron en las cavidades del diente.

Ejemplo 5 • El uso del material preimpregnado en la fabricación de coronas o puentes del compuesto Las unidades de corona del puente se obtuvieron del material preimpregnado tejido, prensando este material preimpregnado sobre los dientes de lindero del molde dental por el molde transparente o con la ayuda del paquete basado en la hoja de aluminio. Los materiales preimpregnados se curaron por la luz a través del molde transparente con una unidad de curación de la luz. Los pónticos del puente se hicieron de materiales preimpregnados unidireccionales, que se colocaron sobre los confines y se polimerizaron a la superficie de los materiales preimpregnados en los dientes de lindero. La capa de los materiales preimpregnados unidos juntos por medio de la naturalaza pegajosa de los materiales preimpregnados y después de la polimerización de la unión se basó en la polimerización de radical y la formación de la capa de la IPN. El armazón curado finalmente por la luz para el puente del compuesto se cubrió con la resina compuesta de color normal del diente, que da la apariencia del diente para el confín y el diente de póntíco. El puente se unió por luten al diente de confín con cementos resinosos normales y la unión del cemento al marco del compuesto del puente se basó en la formación de la capa de la IPN entre la fase termoplástica del compuesto y el cemento de luten termoestable, al igual que en la polimerización de radical de los monómeros del cemento de luten termoestables y los dobles enlaces sin reaccionar del material preimpregnado polimerizado .

Ejemplo 6 El uso del material preimpregnado en la • fabricación de puentes unidos con resina 5 La fabricación de un puente unido con resina (RBB) compuesto de fibras no necesariamente requiere cualquier preparación del diente por esmerilado como un puente convencional. El RBB se obtuvo en un moldeo dental primario, prensando un material preimpregnado unidireccional contra • 10 las superficies de dientes colindantes y el material preimpregnado se curó por la luz. La posibilidad opcional de torcer el material preimpregnado alrededor del tope distal o mesial aumentó la resistencia del puente considerablemente. El material preimpregando unidireciconal , polimerizado, luego se rebasó con una capa de material preimpregnado tejido y se curó por la luz. Opcionalmente, el marco del material preimpregando se cubrió con otra capa de material preimpregnado tejido. El diente de póntico del RBB se obtuvo de una resina compuesta dental de color del diente. El RBB se unió por luten a la superficie del esmalte tratada químicamente con los cementos dentales normales de luten. La unión se basó en la formación de la IPN - capa y una polimerización radical. Se hace referencia a la Figura 3.

Ejemplo 7 EL uso del material preimpregnado en la fabricación del poste de canal de raíz El material preimpregnado de fibras unidireccionales continuas se prensó en el molde de la configuración del poste deseado del canal de raíz. La configuración del poste pudo ser estandarizada o individual, es decir, el poste puede ser curado finalmente a la forma predeterminada por el fabricante del poste, o el poste puede ser hecho del material preimpregando directo al canal de raíz preparado in situ. El material preimpregnado sin curar se polimerizó en el molde y se removió del molde. El poste compuesto hecho del material preimpregnado de fibras unidireccionales se unió por luten en el diente con los cementos dentales resinosos de luten. Se obtuvo una buena unión entre el poste y el cemento por la formación de una capa de la IPN entre las fases termoplástica del poste y el cemento de luten Opcionalmente, el material preimpregnado de fibras unidireccionales pudo ser incorporado en el canal de raíz del diente antes de la polimerización. El material • preimpregnado se curó con luz y/o autopolimerización in si tu .

Ejemplo 8 El uso del material preimpregnado como un material de relleno dental • 10 Los "ladrillos" del material preimpregnado, obtenidos de fibras orientadas aleatoriamente, se empacaron en la cavidad del diente que se había tratado con los agentes de unión dental . Las fracciones de moléculas de alto peso molecular del material preimpregnado hicieron al material condensable y disminuyó la contracción de la polimerización del material de relleno.

Ejemplo 9 El uso del material preimpregnado como matriz para 20 el material de relleno dental El material preimpregando en esta forma tejida pudo ser usado como matriz para el material compuesto de relleno dental. La matriz del material preimpregnado es tal que se unión permanentemente a la resina compuesta simultáneamente con la polimerización del material de • relleno, y así, se formó la parte externa del relleno. Esta clase de matriz de material preimpregnado elimina el problema de la formación de un hueco entre el diente restaurado y cerca del diente.

Ejemplo 10 • 10 El uso del material preimpregnado como un accesorio de precisión El material preimpregnado de tipo unidireciconal o tejido, se usó como un accesorio de precisión unido por resina, para dentaduras removibles. El material preimpregnado unidireccional se torció para cubrirlos costados labial/bucal y palatal/lingual del diente. La parte • de lazo de los materiales preimpregnados se cubrieron con una placa de oro o material de cerámica, con el fin de obtener una superficie resistente al desgaste.

Alternativamente, cualquier clase de matriz del accesorio de precisión puede ser usado para reemplazar la placa de oro.

El material preimpregnado se polimerizó y unión por luten a la superficie del diente con cementos dentales normales de luten. La unión se basó en la formación de una capa de IPN. La dentadura removible se obtuvo en la dentición y la parte matriz del accesorio de precisión, es decir, se obtuvo del material preimpregnado. La parte de matriz del accesorio de precisión se colocó normalmente en la dentadura. Se hace referencia a la Figura 4.

Ejemplo 11 El uso del material preimpregnado como soporte ortodóntico El material preimpregnado, obtenido de fibras unidireccionales o de fibras tejidas, se unió por luten a la superficie de esmalte tratada químicamente del diente, después del tratamiento ortodóntico. La unión al esmalte se hizo con adhesivos dentales normales y el material preimpregando se curó por la luz en la región deseada de la dentición. Ejemplo 12 El uso del material preimpregnado en la reparación de estructuras poliméricas en la boca.

El material preimpregnado, hecho de fibras unidireccionales continuas o de tejidos de fibras, se colocó sobre la región de reparación de la construcción dental en • la boca, después que la superficie ha sido tratada con 5 cualquiera de las técnicas conocidas (por ejemplo, el tratamiento con ácido, chorro de arena, adhesivos dentales, etc.) con el fin de obtener una buena unión entre el material preimpregnado y la construcción dental reparada. Las construcciones dentales que pueden ser reparadas con el • 10 material preimpregnado son: rellenos de dientes, coronas de porcelana fundidas al metal y puentes, otro tipo de puentes, coronas de cerámica, accesorios de precisión de dentaduras removibles, y similares. Después de curar el material preimpregnado, por la polimerización de la luz, la superficie del material preimpregnado se cubrió con un material polimérico de color del diente, con el fin de • mejorar la calidad cosmética de la región reparada.

Ejemplo 13 20 EL uso del material preimpregnado como material de rebasado de las construcciones dentales Algunas construcciones dentales, hechas en el laboratorio dental, pueden tener un pobre ajuste in si tu . Por ejemplo, una corona un relleno incrustado o sobrepuesto • de cerámica o una cubierta de cerámica o polimérica pueden 5 aflojarse cuando su ajuste en el diente se prueba. EL material preimpregnado tejido se usó para mejorar el ajuste de tales construcciones, colocando una pieza del material preimpregnado sin curar entre la construcción y el diente, cuando esta construcción se cementa sobre el diente. Después • 10 de curar el cemento de luten y el material preimpregnado, este cemento de luten se reforzó con las fibras del material preimpregnado. Esto también redujo el desgaste del cemento de luten entre el relleno y el diente.

Ejemplo 14 El uso del material preimpregando como partes configuradas previamente para construcciones dentales. El material preimpregnado se configuró previamente en casi la forma de, por ejemplo, un núcleo de la corona, póntico de un puente, superficie oclusal de un puente, abrazadera de una dentadura, por el fabricante del material preimpregnado. El dentista o técnico dental usó estas partes configuradas previamente, sin curar, de tipo gel, de los materiales preimpregnados y las colocó en la configuración y contorno derechos y permitió polimerizar. Las piezas curadas luego se usaron de una manera convencional para obtener la restauración final o construcción protética. En el caso de abrazaderas de dentaduras removibles o superficies oclusales de dientes, algunas regiones están propensas al desgaste en el producto final. Esto se eliminó cubriendo esa superficie particular del material preimpregnado configurado previamente con partículas resistentes al desgaste, como tabiques pequeños de cerámica de color del diente o algún otro tipo de capa de relleno. Ejemplo 15 El uso del material preimpregnado como un inserto del material dental de relleno El inserto del material preimpregando con la dirección de fibras deseada, que considera la dirección de las fuerzas oclusales en la dentición, se incorporaron en la cavidad del diente, parcial o totalmente llena con el material convencional de relleno dental. Después de la polimerización del material de relleno y el material preimpregnado, las fibras reforzaron el relleno polimérico.

Opcionalmente, el material preimpregando se polimerizó en la forma deseada en la cavidad del diente, removido después que se colocó dentro de la cavidad, la cual se llenó con el material de relleno. 5 Ejemplo 16 Reparación de una restauración antigua hecha del material preimpregnado El compuesto restaurativo antiguo u otro material, • 10 se removieron de la superficie de la región rica en fibras, es decir, la parte del material preimpregando de la construcción. La remoción expuso la estructura del material preimpregnado, la cual consistía de fibras y fases de polímero de naturaleza termoplástica o termoestable. El compuesto restaurativo recientemente aplicado sobre la superficie de la superficie expuesta rica en fibras, se unió • por el mecanismo de la IPN a las fases termoplásticas de la región rica en fibras y por el mecanismo de polimerización radical a los enlaces dobles de C-C sin reaccionar restantes de las otras partes de la matriz polimérica. Estos mecanismos de unión resultaron en enlaces durables entre el material de restauración y el compuesto antiguo reforzado con fibras.

• Se apreciará que los métodos de la presente 5 invención se pueden incorporar en la forma de una variedad de modalidades, sólo unas cuantas se describen aquí. Será evidente a los especialistas en el campo que existen otras modalidades las cuales no se apartan del espíritu de la invención. Así, las modalidades descritas son ilustrativas y # 10 no deben ser interpretadas como restrictivas.

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Claims (21)

1. REIVINDICACIONES 1. Un material preimpregnado configurable, el cual • comprende fibras y una matriz polimérica, caracterizado 5 porque la matriz polimérica es una matriz de múltiples fases, que incluye: " un primer componente de matriz, que consta de un monómero o un dendrímero, y " un segundo componente de matriz, que consta de 10 moléculas orgánicas de alto peso molecular, este segundo componente de matriz forma una membrana pegajosa del material preimpregnado con una red de polímeros interpenetrantes /IPN) que se enlaza al primer componente de matriz. 15
2. 2. El material preimpregnado, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un tercer componente de matriz, que consta de moléculas orgánicas de alto peso molecular, este tercer componente de matriz se distribuye entre las fibras. 20
3. 3. El material preimpregnado, de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque este material preimpregnado es capaz de unirse a los materiales de resina rodeante con un mecanismo de red de polímeros interpenetrantes (IPN) y la polimerización de radical.
4. 4. El material preimpregnado, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el primer componente de matriz, el cual es un monómero o un dendrímero, y el tercer componente de matriz, forman un gel, y porque el material de preimpregnación contiene los ingredientes necesarios para iniciar la polimerización de en un punto de tiempo deseado.
5. 5. El material preimpregnado, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el segundo componente de matriz y el tercer componente de matriz consisten ambos en el metacrilato de polimetilo (PMMA) .
6. 6. El material preimpregnado, de acuerdo con las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque el monómero es el 2 , 2-bis [4- (2-hidroxi-3 -metacroiloxi) fenil] propano (BISGMA) , el dimetacrilato de trietilenglicol (TEGDMA) o un dendrímero.
7. 7. El material preimpregnado, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque además contiene aditivos.
8. 8. El material preimpregnado, de acuerdo con la 5 reivindicación 7, caracterizado porque los aditivos son rellenos diferentes inertes o bioactivos, que contienen elementos, tal como el Si, Ca, P, Ba, Mg, K, Na, Ti, F, óxidos u otros compuestos de estos elementos, pigmentos de w? color, cerámicas inertes; hidroxiapatita (HA) u otros 10 fosfatos de Ca, Al203, Zr02, xerogeles, vidrios bioactivos o moléculas bioactivas funcionalmente o activas terapéuticamente, antígenos, antibióticos, desinfectantes, materiales opacos a la radiación, ácidos orgánicos, tal como el ácido maléico, ácido poliacrílico, o similares. 15
9. 9. El material preimpregnado, de acuerdo con • cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los componentes termoplásticos del material preimpregnado permiten la formación de una capa de red de polímero interpenetrante (IPN) para unir cualquier clase de 20 materiales resinosos a la superficie del compuesto curado finalmente, obtenido del material preimpregnado y el material resinoso.
10. 10. El material preimpregnado, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las fibras están en la forma de un hilo, hebra, hebra tejida, estera de fibras continua, estera de cordones cortados, fibras cortas, un pelo o partícula formado, o una mezcla de los anteriores.
11. 11. El material preimpregnado, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las fibras son fibras inorgánicas, tal como fibras de vidrio o de carbón/grafito, o fibras orgánicas, tal como fibras de aramida o fibras de polietileno de peso molecular ultra-alto, o cualquier clase de fibras de refuerzo de rellenos o sus combinaciones.
12. 12. Un material preimpregnado, que comprende fibras y un polímero distribuido entre las fibras caracterizado porque el polímero es la épsilon-caprolactona / PLA, épsilon-caprolactona, ácidos D y L, moléculas de PLA y PGA, poliortoésteres o cualquier otro polímero bioactivo, bicompatible, que tiene un peso molecular en el intervalo de 5, 000 hasta 400, 000.
13. 13. Un material preimpregnado, que comprende fibras y un polímero distribuido entre las fibras, caracterizado porque entre las fibras se distribuyen también aditivos, tal como el Si, Ca, P, Ba, Mg, K, Na, Ti, F, óxidos u otros compuestos de estos elementos, pigmentos de color, cerámicas inertes, hidroxiapatita (HA), u otros fosfatos de Ca, Al203, Zr02, xerogeles, vidrios bioactivos o moléculas bioactivas funcionalmente o activas terapéuticamente, antígenos, antibióticos, desinfectantes, materiales opacos a la radiación, ácidos orgánicos, tal como el ácido maléico, ácido poliacrílico, o similares.
14. 14. Un proceso para la preparación de un material preimpregnado, según se reclama en la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras se humedecen en un monómero o un dendrímero, y porque el producto, así obtenido, opcionalmente, se humedece también en una solución de moléculas orgánicas de alto peso molecular.
15. 15. Un proceso, de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque la membrana es un material termoplástico, cubierta, opcionalmente con uno o más aditivos, tal como el Si, Ca, P, Ba, Mg, K, Na, Ti, F, óxidos u otros compuestos de estos elementos, pigmentos de color, cerámicas inertes, hidroxiapatita (HA), u otros fosfatos de Ca, Al203, Zr02, xerogeles, vidrios bioactivos o moléculas bioactivas funcionalmente o activas terapéuticamente, antígenos, antibióticos, desinfectantes, materiales opacos a la radiación, ácidos orgánicos, tal como el ácido maléico, ácido poliacrílico, o similares.
16. 16. El proceso, de acuerdo con las reivindicaciones 14 ó 15, caracterizado por un tercer componente de matriz, que consta de moléculas orgánicas de alto peso molecular, que se han distribuido entre las fibras, antes que las fibras se humedezcan con el monómero o dendrímero.
17. 17. Un paquete del material preimpregnado, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque comprende este material preimpregnado rodeado por un fondo de hoja de metal y una o dos capas de cobertura de hojas de plástico, la hoja más cercana al material preimpregnado es una hoja translúcida clara y la hoja más externa es una hoja translúcida, tratada para que esencialmente no pase luz para su curación.
18. 18. Un compuesto reforzado con fibras, que incorpora el material preimpregnado, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 13.
19. 19. El compuesto, de acuerdo con la reivindicación 18, maquinado en uno o más bloques deseados o en una forma deseada .
20. 20. El compuesto, de acuerdo con las reivindicaciones 18 ó 19, para su uso en construcciones médicas o dentales, tal como prostodónticas , de odontología restaurativa, ortodónticas, accesorios ortopédicos y cementos; armazones de dentaduras removibles o accesorios de precisión, abrazaderas, puentes dentales, puentes unidos con resina, postes de canales de raíz, núcleos, entablillados periodontales, soportes ortodónticos, coronas, rellenos, protectores de la boca, matrices e insertos para el material de relleno dental, y similares.
21. 21. El compuesto, de acuerdo con las reivindicaciones 18 ó 19, para el uso como partes de instrumentos, tal como herramientas, dispositivos y materiales y equipos que se pueden configurar libremente para los fines establecidos por los clientes, o usados en la producción en masa.