WO2011067125A1 - Mouth protector - Google Patents

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WO2011067125A1
WO2011067125A1 PCT/EP2010/067866 EP2010067866W WO2011067125A1 WO 2011067125 A1 WO2011067125 A1 WO 2011067125A1 EP 2010067866 W EP2010067866 W EP 2010067866W WO 2011067125 A1 WO2011067125 A1 WO 2011067125A1
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WO
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poly
shape memory
memory polymer
polyethylene
copolymers
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Application number
PCT/EP2010/067866
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French (fr)
Inventor
Thorsten Pretsch
Original Assignee
Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM)
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/08Body-protectors for players or sportsmen, i.e. body-protecting accessories affording protection of body parts against blows or collisions
    • A63B71/085Mouth or teeth protectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2209/00Characteristics of used materials
    • A63B2209/14Characteristics of used materials with form or shape memory materials

Definitions

  • the present invention relates to a mouthguard, in particular a sports mouthguard.
  • a mouthguard is a device for protecting the teeth, lips, tongue and jaw in injuries and accidents sports.
  • the mouthguard is made of a plastic and has the shape of a substantially U-shaped rail.
  • Mouth guards are used for example in martial arts such as boxing or wrestling, but also in many ball sports such as rugby, football, American football, Australian football, football, lacrosse, handball, basketball or hockey as well as the
  • a mouthguard should be resilient to cushion shock while rigid enough to dissipate energy and distribute it over as much area as possible.
  • the damping behavior of a mouthguard is related to the material thickness, but the force distribution is typically determined by the hardness and elasticity of the material.
  • the mouthguard should allow unobstructed breathing and neither tension nor push, so have an acceptable wearing comfort.
  • ready-made mouth guards are available in well-stocked sports shops. This is typically a prefabricated makeshift made of soft rubber or plastic. The appropriate hold in the mouth is made by biting it with your teeth to clamp the mouthguard so between the jaws. Although this type of mouthguard is priced favorable, it offers only unsatisfactory protection and is significantly inferior to the other types of mouthguards. More suitable as ready-made mouth guards are individually adjustable mouth guards according to the so-called boil-and-bite principle. This is an individually adjustable mouth guard based on a prefabricated, typified substantially U-shaped plastic rail. This rail is made of ethylene-vinyl acetate and is plastically malleable by heat.
  • the melting temperature of the ethylene-vinyl acetate is T m ⁇ 70 ° C.
  • the rail is heated to a temperature above the melting temperature. This can be done for example by heating the rail in water (Boil). The user then bites the now soft plastic splint to create a dental impression in the splint.
  • the crystallization temperature is T c ⁇ 45 ° C.
  • the plastic rail solidifies.
  • the quality of the protection depends strongly on the prevailing conditions of the jaw (average jaw or malformation jaw) and the skill of the adaptor.
  • the thermoplastic polymer material ethylene-vinyl acetate does not stretch properly and embrittle easily. Due to the embrittlement, the lifetime of mouthguards made of ethylene-vinyl acetate is relatively small. In terms of price, this type of mouthguard is well above the simple mouthguard of the type described above.
  • the third and highest quality category includes the mouthguards individually made in a dental practice. For this purpose, impressions of the jaw are typically taken and the appropriate surgical mask is made individually outside the mouth in a dental laboratory. This mask is characterized by a very high wearing comfort and an exact adaptation to the rows of teeth and the jaw situation of the wearer. However, this solution is correspondingly expensive, so that it is typically not selected by amateur athletes, for example.
  • a mouthguard has a substantially U-shaped form.
  • the mouthguard comprises a shape memory polymer.
  • the shape memory polymer may be a poly (ester urethane), a chemically crosslinked semicrystalline trans polyoctenamer, an ethylene oxide ethylene terephthalate copolymer, a poly (ether urethane), polynorbornene, a norbornyl POSS hybrid copolymer, a copolymer of polyethylene terephthalate).
  • a polymer of the monomer tert-butyl acrylate and the crosslinker diethylene glycol diacrylate a copolymer composed of the monomers methyl methacrylate and butyl methacrylate and crosslinked by tetraethylene glycol dimethacrylate
  • a copolymer composed of methyl methacrylate and polyethylene glycol) dimethacrylate is a chemically crosslinked compound based on the monomers methacrylic acid, methyl methacrylate and polyethylene glycol
  • the shape memory polymer may be a shape memory thermoplastic polymer, in particular from the group of linear block copolymers, in particular polyurethanes and polyurethanes with ionic or mesogenic components, block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (1,4-butadiene), ABA triblock copolymers poly (2-methyl-2-oxazoline) (A-block) and polytetrahydrofuran (B-block), multiblock copolymers
  • Methylendiphenyldiisocyanat or toluene-2,4-diisocyanate and a diol, in particular 1,4-butanediol, or a diamine and a switching segment based on an oligoether, in particular polytetrahydrofuran or an oligoester, in particular
  • Polyethylenadipat Polypropylenadipat, Polybutylenadipat, Polypentylenadipat or
  • Polyhexalenadipat consists materials with a hard segment-forming phase of toluene-2,4-diisocyanate, MDI, diisocyanates, in particular of MDI or
  • Hexamethylene diisocyanate in carbodiimide-modified form and from chain extenders in particular ethylene glycol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide are constructed whose Heidelbergsegment- determining blocks of oligoethers, especially polyethylene oxide, polypropylene oxide, polytetrahydrofuran or from a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and propylene oxide, or oligoesters, in particular polybutylene adipate, materials of polynorbornene, graft copolymers of polyethylene / nylon-6, block copolymers with polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS), including the combinations polyurethane / POSS, epoxide / POSS, polysiloxane / POSS, polymethylmethacrylate / POSS, silicone-based FGPs and poly (cyclooctene)
  • Switching temperature for the shape memory effect can, depending on the weight fraction of the
  • Switching segments (variation between 50 and 90% by weight) and molecular weight of poly (8-caprolactone) diols vary between 44 and 55 ° C.
  • the crystallization temperatures are between 25 and 30 ° C.
  • the shape memory polymer may be an elastomeric shape memory polymer, in particular from the group consisting of polyvinyl chloride, polyethylene-polyvinyl acetate copolymers, covalently crosslinked copolymer systems of stearyl acrylate and esters of methacrylic acid, trans-polyisoprene / polyurethane-based, segregated FGP, poly (ether esters) such as Polyethylene oxide) / poly (ethylene terephthalate) copolymers,
  • Norbornyl / POSS copolymers poly (methylene-1,3-cyclopentane) and its copolymer with polyethylene, styrene / butadiene copolymers, thiol-ene / acrylate copolymers, polynorbornene, polymer networks made of poly (8-caprolactone) (PCL) and dimethacrylates, Poly (8-caprolactone) (PCL) -based FGPs, acrylate-based FGPs, (meth) acrylate networks, cross-linked polyethylene, epoxide-based FGPs, a polyurethane / phenoxy blend, or a polyurethan / polyvinylchloride (PVC) blend.
  • PCL poly (8-caprolactone)
  • PCL poly (8-caprolactone)
  • acrylate-based FGPs acrylate-based FGPs
  • PVC polyurethan / polyvinylchloride
  • polyadipate-based poly (ester urethanes) are considered for the application outlined, because their switching temperature of the soft segments near body temperature (about 37 ° C) and the crystallization temperature is slightly below room temperature ( ⁇ 10 ° C) ,
  • the material has sufficient shape memory properties (mold recoverability, fixability) and long-term stability.
  • the described poly (ester urethane) could be a slight Processability can be demonstrated. Complete dissolution in common solvents such as tetrahydrofuran and subsequent evaporation of the solvent in a specially prepared template is possible.
  • the mouthguard is made of a shape memory polymer, in particular of poly (ester urethane), the material can be repeatedly deformed even after a relatively long time and only becomes brittle at a very late point in time. Furthermore, at
  • Shape memory polymers e.g. Poly (ester urethanes), numerous parameters about the
  • Synthesis are set. This applies in particular to the crystallinity of the soft segments and the associated mechanical parameters, in particular the material hardness and the extensibility, as well as the thermo-mechanical properties, in particular the
  • Elongation fixability, stretch recoverability and transformation temperature above which the material deforms With the shape memory polymer technology, therefore, both safe and comfort-enhancing mouth guards can be produced.
  • a mouthguard made of poly (ester urethane) is stretchable by several hundred percent, and its ease of deformability above the transformation temperature makes good matching possible.
  • the mouthguard can also be used repeatedly at a later time. In particular, the mouthguard could also be used by other wearers after previous cleaning.
  • Shape memory polymers such as poly (urethane urethanes) is significantly improved over the conventional ethylene-vinyl acetate.
  • the shape memory polymer further contains a stabilizer.
  • the poly (ester urethane) stabilizer may comprise a carbodiimide.
  • the shape memory polymer has between 0.01% and 3% by weight, based on the ester portion, of stabilizer.
  • Stabilized shape memory polymers e.g. Poly (ester urethanes), are not biodegradable, so that a mouthguard is not degraded by its use. Even after significant material stress, the stabilized poly (ester urethane) has excellent mechanical and thermo-mechanical properties. Stabilized poly (ester urethane) is long-term stable and inexpensive to produce.
  • the shape memory polymer
  • the shape memory polymer may comprise switching segment blocks of a poly (e-caprolactone) diol.
  • the poly (e-caprolactone) diol has an average molecular weight between 1500 and 8500.
  • Weight fraction of the switching segment and molecular weight of the poly (8-caprolactone) diols can be varied.
  • the crystallization temperature can also be adjusted in this way.
  • the hardness at room temperature can be increased by increasing
  • Soft segment length and growing soft segment content can be increased. This is due to an increased soft-segment crystallinity. At elevated temperature, the hardness decreases with increasing soft segment content and increases with increasing soft segment length. Furthermore, as the soft segment content increases, the tensile strength decreases and the elongation at break increases. The tensile strength can be adjusted with soft segments of poly (8-caprolactone) diols in approximately between 30 and 60 MPa, resulting in elongation at break s between 800 and 1150%.
  • the shape memory polymer has between 10% and 55% by weight of hard segments.
  • the shape fixability decreases with increasing hard segment content, a small proportion of hard segment leads to poor extensibility. Below a lower one With a limit of about 10% hard segment content, the hard segment domains are typically no longer sufficiently strong and no longer perform their function as physical crosslinkers.
  • Shape memory polymer between 40 ° C and 60 ° C and the crystallization temperature of the shape memory polymer between 25 ° C and 30 ° C.
  • Fig. 1 is a mouthguard according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a 3-D result of a cyclic thermo-mechanical measurement of a pull rod made of poly (ester urethane).
  • FIGS. 3 and 4 the results of an aging study (water storage at 80 ° C) of poly (ester urethane) with and without stabilizer.
  • Fig. 1 shows a mouthguard 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the mouthguard 100 is formed substantially U-shaped.
  • the mouthguard has a thickness D and a width B.
  • the width B and the thickness D are typically chosen so that the mouthguard 100 during use has a labial (lip-side) thickness of 2 to 5 mm, in particular 3 mm, a palatal (palate-sided) thickness of 1 to 3 mm, in particular 2 mm , and an occlusal (Kau lake capitae) thickness of 2 to 5 mm, in particular 3 mm.
  • the mouthguard 100 includes a shape memory polymer (FGP).
  • FGP shape memory polymer
  • the surgical mask can be made entirely of the shape memory polymer.
  • shape memory polymers plastics are generally referred to which, after a transformation, apparently “remember” their former external form and thus have a shape memory Exceeding a so-called switching temperature triggered.
  • Ttra ns T g
  • Ttrans T m
  • the FGPs have two components, wherein a first component is an elastic polymer (hard segment) and the second component is a hardening wax (soft segment). If the FGP is deformed, the elastic polymer is "arrested” by the hardened wax in its deformed form, and if the FGP is subsequently heated, the wax softens and can no longer counteract a restoring spring force of the elastic component
  • a first component is an elastic polymer (hard segment) and the second component is a hardening wax (soft segment).
  • Shape memory polymers are usually polymer networks in which chemical
  • Phase segregated, linear block copolymers are made of hard and
  • the following shape memory polymers can be used to make the mouthguard: a poly (ester urethane), a chemically crosslinked semicrystalline trans polyoctenamer, an ethylene oxide ethylene terephthalate copolymer, a poly (ether urethane), polynorbornene, a norbornyl POSS hybrid Copolymer, a copolymer of polyethylene terephthalate) and polyethylene glycol), a polymer of the monomer tert-butyl acrylate and the cross-linker diethylene glycol diacrylate, a copolymer composed of the monomers methyl methacrylate and butyl methacrylate and cross-linked by tetraethylene glycol dimethacrylate, a copolymer, which is composed of methyl methacrylate and polyethylene glycol) dimethacrylate, a chemically crosslinked compound based on the monomers methacrylic acid, methyl methacrylate and polyethylene glycol), a copolymer of
  • the shape memory polymer may be a shape memory thermoplastic polymer, in particular from the group of linear block copolymers, in particular polyurethanes and polyurethanes with ionic or mesogenic components, block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (1,4-butadiene), ABA triblock copolymers poly (2-methyl-2-oxazoline) (A-block) and polytetrahydrofuran (B-block), multiblock copolymers
  • Methylendiphenyldiisocyanat or toluene-2,4-diisocyanate and a diol, in particular 1,4-butanediol, or a diamine and a switching segment based on an oligoether, in particular polytetrahydrofuran or an oligoester, in particular
  • Polyethylenadipat Polypropylenadipat, Polybutylenadipat, Polypentylenadipat or
  • Polyhexalenadipat consists materials with a hard segment-forming phase of toluene-2,4-diisocyanate, MDI, diisocyanates, in particular of MDI or
  • Hexamethylene diisocyanate in carbodiimide-modified form and from chain extenders in particular ethylene glycol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide are constructed whose Heidelbergsegment- determining blocks of oligoethers, especially polyethylene oxide , Polypropylene oxide, polytetrahydrofuran or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and propylene oxide, or of oligoesters, especially polybutylene adipate, materials of polynorbornene, graft copolymers of polyethylene / nylon-6, block copolymers with polyhedral oligomers Silsesquioxanes (POSS), including the combinations polyurethane / POSS, epoxide / POSS, polysiloxane / POSS, polymethyl methacrylate / POSS, silicone-based FGPs, and poly (cyclooctene)
  • Switching temperature for the shape memory effect can, depending on the weight fraction of the
  • the shape memory polymer may be an elastomeric shape memory polymer, in particular from the group consisting of polyvinyl chloride, polyethylene-polyvinyl acetate copolymers, covalently crosslinked copolymer systems of stearyl acrylate and esters of methacrylic acid, trans-polyisoprene / polyurethane-based, segregated FGP, poly (ether esters) such as Polyethylene oxide) / poly (ethylene terephthalate) copolymers,
  • Norbornyl / POSS copolymers poly (methylene-1,3-cyclopentane) and its copolymer with polyethylene, styrene / butadiene copolymers, thiol-ene / acrylate copolymers, polynorbornene, polymer networks made of poly (8-caprolactone) (PCL) and dimethacrylates, Poly (8-caprolactone) (PCL) -based FGPs, acrylate-based FGPs, (meth) acrylate networks, cross-linked polyethylene, epoxide-based FGPs, a polyurethane / phenoxy blend, or a polyurethan / polyvinylchloride (PVC) blend.
  • PCL poly (8-caprolactone)
  • PCL poly (8-caprolactone)
  • acrylate-based FGPs acrylate-based FGPs
  • PVC polyurethan / polyvinylchloride
  • polyadipate-based poly (ester urethanes) are considered for the application outlined, because their switching temperature of the soft segments near body temperature (about 37 ° C) and the crystallization temperature is slightly below room temperature ( ⁇ 10 ° C) ,
  • the material has sufficient shape memory properties (mold recoverability, fixability) and long-term stability.
  • the described poly (ester urethane) could be a slight
  • the poly (ester urethane) can be made for the preparation of the mouthguard, for example by an injection molding process in the permanent U-shape form.
  • the poly (ester urethane) can be made for the preparation of the mouthguard, for example by an injection molding process in the permanent U-shape form.
  • the material-specific switching temperature By later heating on the material-specific switching temperature, the material is deformable and can then be adjusted.
  • the adjustment is made by the wearer taking the heated mouthguard in the mouth and biting on it.
  • the subsequent fixation of the form takes place by cooling the mask under the material-specific fixing temperature.
  • the mask can be easily adapted to the jaw of the wearer. By repeated heating on the switching temperature, the initial state of the mouthguard can be restored.
  • FIG. 1 a 3-D result log of a cyclic thermo-mechanical measurement of a tensile bar made of poly (ester urethane) in a stress-strain-temperature diagram is shown in FIG. This clearly shows how the staff always follows the same trajectory in the state space, i. how the rod returns from a deformed shape to its original shape again and again.
  • the poly (ester urethane) shape memory polymer can be used both with and without a stabilizer.
  • the stabilizer may be a carbodiimide.
  • the shape memory polymer has a stabilizer content between 0.01% by weight and 3% by weight, based on the ester fraction.
  • the non-stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer and the stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer have substantially similar thermo-mechanical properties.
  • non-stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer and the stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer have distinctly different aging behaviors.
  • Fign. 3 and 4 are the results of an aging study
  • the stabilizer-containing material has about a factor of 6.5 higher resistance to embrittlement than that non-stabilized material.
  • the embrittlement of samples of the non-stabilized material had progressed so far after 8 days that the samples in the form of tensile bars could no longer be tested on the following day.
  • this condition only occurred after 52 days for the stabilized material.
  • the material lost significant mass only long after it had embrittled with the unstabilized FGP occurring after about 15 days and the stabilized FGP after more than 100 days.
  • the shape memory polymer has between 50% and 90% by weight of switching segments. For example, that can
  • Shape memory polymer comprise switching segment blocks of a poly (e-caprolactone) diol.
  • the poly (e-caprolactone) diol has an average molecular weight between 1500 and 8500.
  • Weight fraction of the switching segment and molecular weight of the poly (8-caprolactone) diols can be varied.
  • the crystallization temperature can also be adjusted in this way.
  • the hardness at room temperature can be increased by increasing
  • Soft segment length and growing soft segment content can be increased. This is due to an increased soft-segment crystallinity. At elevated temperature, the hardness decreases with increasing soft segment content and increases with increasing soft segment length. Furthermore, as the soft segment content increases, the tensile strength decreases and the elongation at break increases. The tensile strength can be adjusted with soft segments of poly (8-caprolactone) diols in approximately between 30 and 60 MPa, resulting in elongation at break s between 800 and 1150%. Decisive for the right selection of materials are the strength and rigidity of the FGP, as well as its deformability and fixability. For poly (ester urethanes) many of these mechanical parameters can be adjusted via synthesis. This relates to the crystallinity of the soft segments and the associated mechanical parameters, in particular the material hardness and the extensibility, as well as the thermo-mechanical properties, in particular the Dehungsfixieriana, the
  • the shape memory polymer has between 10% and 55% by weight of hard segments.
  • the shape fixability decreases with increasing hard segment content, a small proportion of hard segment leads to poor extensibility. Below a lower limit of about 10 weight percent hard segment, the hard segment domains are typically no longer sufficiently strong and no longer perform their function as physical crosslinkers.
  • Shape memory polymer between 40 ° C and 60 ° C and the crystallization temperature of the shape memory polymer between 25 ° C and 30 ° C. This is especially the
  • the shape memory polymer is a chemically cross-linked semi-crystalline trans polyoctenamer.
  • the shape memory polymer is a poly (ester urethane) prepared from 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), poly (butylene adipate) glycol (PBAG) and trimethylol propane (TMP).
  • MDI 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
  • PBAG poly (butylene adipate) glycol
  • TMP trimethylol propane
  • the shape memory polymer is a cross-linked poly (ester urethane) composed of polycaprolactone diol (PCL), 1,4-butanediol (BD), dimethylol propionic acid (DMPA), triethylamine, and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI). to which an excess of MDI or glycerin is added formed.
  • Values of T m can be set in the range of 47 ° C to 56 ° C.
  • the shape memory polymer is an ethylene oxide-ethylene terephthalate copolymer.
  • the shape memory polymer is a poly (ether urethane), for example, composed of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,4-butanediol (BD), and poly (tetramethyl oxide) glycol (PTMO).
  • MDI 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
  • BD 1,4-butanediol
  • PTMO poly (tetramethyl oxide) glycol
  • the shape memory polymer is a
  • the shape memory polymer is a copolymer of polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene glycol (PEG), wherein the
  • the shape memory polymer is a copolymer composed of the monomers methyl methacrylate (MMA) and butyl methacrylate (BMA) and cross-linked by tetraethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA).
  • the hangs Switching temperature (Ttr ans T g ) from the monomer ratio and can typically be set between 27 ° C and 66 ° C.
  • the shape memory polymer is a copolymer composed of methyl methacrylate (MMA) and polyethylene glycol dimethacrylate (PEGDMA).
  • MMA methyl methacrylate
  • PEGDMA polyethylene glycol dimethacrylate
  • the switching temperature Ttrans T g can typically be set between 56 ° C and 92 ° C.
  • the shape memory polymer is a chemically crosslinked compound made from the monomers methacrylic acid (MAA), methyl methacrylate (MMA) and polyethylene glycol (PEG).
  • MAA methacrylic acid
  • MMA methyl methacrylate
  • PEG polyethylene glycol
  • the shape memory polymer is a
  • Embodiments are adopted in other embodiments or different embodiments are combined with each other, as long as the combined

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Abstract

The invention relates to a mouth protector that is substantially u-shaped and comprises a shape memory polymer.

Description

Mundschutz  mouthguard
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mundschutz, insbesondere einen Sportmundschutz. The present invention relates to a mouthguard, in particular a sports mouthguard.
Bei einem Mundschutz handelt es sich um eine Vorrichtung zum Schützen der Zähne, Lippen, Zunge und Kiefer bei verletzungs- und unfallträchtigen Sportarten. Typischerweise ist der Mundschutz aus einem Kunststoff hergestellt und hat die Form einer im wesentlichen U- förmigen Schiene. Mundschutze werden beispielsweise in Kampfsportarten wie Boxen oder Wrestling, aber auch in vielen Ballsportarten wie Rugby, Football, American Football, Australian Football, Fußball, Lacrosse, Handball, Basketball oder Hockey sowie beim A mouthguard is a device for protecting the teeth, lips, tongue and jaw in injuries and accidents sports. Typically, the mouthguard is made of a plastic and has the shape of a substantially U-shaped rail. Mouth guards are used for example in martial arts such as boxing or wrestling, but also in many ball sports such as rugby, football, American football, Australian football, football, lacrosse, handball, basketball or hockey as well as the
Skifahren, Snowboarden und Skaten eingesetzt. Bei solchen Sportarten ist die Zahn- und Kieferbruchgefahr deutlich erhöht. So erleidet etwa jedes dritte Kind beim Sport eine Used skiing, snowboarding and skating. In such sports, the risk of tooth and jaw rupture is significantly increased. For example, every third child suffers from sports
Zahnverletzung, wobei in drei von vier Fällen dann die kosmetisch markanten oberen mittleren Schneidezähne betroffen sind. Beschädigte Zähne führen oft zu lebenslangen Folgekosten, die meist weit über den Kosten eines Sportmundschutzes liegen. Zusätzlich verhindern Mundschutze durch Dämpfung und Kraftverteilung Kiefer- und Injury to teeth, in three of four cases then the cosmetically striking upper central incisors are affected. Damaged teeth often lead to lifelong follow-up costs, which are usually well above the cost of a sports mouthguard. In addition, mouthguards prevent jaw and cushioning through cushioning and power distribution
Kiefergelenksbrüche. Weiterhin treten Gehirnerschütterungen mit Mundschutz bis zu sechzehnmal seltener auf als ohne Mundschutz. TMJ fractures. Furthermore, concussions with mouthguards occur up to sixteen times less often than without the mouthguard.
Um die oben beschriebenen Vorteile zu bieten, sollte ein Mundschutz elastisch sein, um Schläge zu dämpfen, und gleichzeitig starr genug, um Energie abzuleiten und diese auf eine möglichst große Fläche zu verteilen. Das Dämpfungsverhalten eines Mundschutzes steht dabei in Beziehung zur Materialstärke, die Kraftverteilung wird jedoch typischerweise durch die Härte und Elastizität des Materials bestimmt. Zusätzlich sollte der Mundschutz ein unbehindertes Atmen ermöglichen und weder spannen noch drücken, also einen akzeptablen Tragekomfort aufweisen. Hinsichtlich dieser Anforderungen können verschiedene To provide the benefits described above, a mouthguard should be resilient to cushion shock while rigid enough to dissipate energy and distribute it over as much area as possible. The damping behavior of a mouthguard is related to the material thickness, but the force distribution is typically determined by the hardness and elasticity of the material. In addition, the mouthguard should allow unobstructed breathing and neither tension nor push, so have an acceptable wearing comfort. With regard to these requirements, various
Kategorien von Mundschutzen unterschieden werden. Categories of mouthguards are distinguished.
Zum einen sind konfektionierte Mundschutze in gut sortierten Sportfachgeschäften erhältlich. Es handelt sich hierbei typischerweise um einen vorgefertigten Behelf aus Weichgummi oder -plastik. Der entsprechende Halt im Mund erfolgt durch ein Daraufbeißen mit den Zähnen, um den Mundschutz so zwischen den Kiefern zu klemmen. Wenngleich diese Art von Mundschutzen preislich günstig ist, so bietet sie nur einen unbefriedigenden Schutz und ist den anderen Typen von Mundschutzen signifikant unterlegen. Besser geeignet als konfektionierte Mundschutze sind individuell anpaßbare Mundschutze nach dem sogenannten Boil-and-Bite-Prinzip. Hierbei handelt es sich um einen individuell anpaßbaren Mundschutz auf Basis einer vorgefertigten, typisierten im wesentlichen U- förmigen Plastikschiene. Diese Schiene wird aus Ethylen-vinylacetat gefertigt und ist durch Wärme plastisch formbar. Die Schmelztemperatur des Ethylen-vinylacetats liegt bei Tm ~ 70°C. Zum Anpassen des Mundschutzes an den Kiefer des Benutzers wird die Schiene auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur erhitzt. Dies kann beispielsweise durch Erhitzen der Schiene in Wasser (Boil) erfolgen. Anschließend beißt der Benutzer auf die nunmehr weiche Plastikschiene, um einen Zahnabdruck in der Schiene zu erzeugen. On the one hand, ready-made mouth guards are available in well-stocked sports shops. This is typically a prefabricated makeshift made of soft rubber or plastic. The appropriate hold in the mouth is made by biting it with your teeth to clamp the mouthguard so between the jaws. Although this type of mouthguard is priced favorable, it offers only unsatisfactory protection and is significantly inferior to the other types of mouthguards. More suitable as ready-made mouth guards are individually adjustable mouth guards according to the so-called boil-and-bite principle. This is an individually adjustable mouth guard based on a prefabricated, typified substantially U-shaped plastic rail. This rail is made of ethylene-vinyl acetate and is plastically malleable by heat. The melting temperature of the ethylene-vinyl acetate is T m ~ 70 ° C. To adjust the mouthguard to the user's jaw, the rail is heated to a temperature above the melting temperature. This can be done for example by heating the rail in water (Boil). The user then bites the now soft plastic splint to create a dental impression in the splint.
Anschließend läßt man die Schiene auf eine Temperatur unterhalb der Then let the rail to a temperature below the
Kristallisationstemperatur des Ethylen-vinylacetats abkühlen, so daß das Material in der angepaßten Form erstarrt. Die Kristallisationstemperatur liegt dabei bei Tc ~ 45°C. Nach dem Auskühlen erstarrt die Plastikschiene. Die Qualität des Schutzes hängt stark von den vorliegenden Kieferverhältnissen (Durchschnittskiefer oder Fehlstellungskiefer) und dem Geschick des Anpassers ab. Darüber hinaus läßt sich das thermoplastische Polymermaterial Ethylen-vinylacetat nicht richtig dehnen und versprödet leicht. Aufgrund der Versprödung ist die Lebensdauer der Mundschutze aus Ethylen-vinylacetat relativ klein. Preislich liegt diese Art von Mundschutzen deutlich über den einfachen Mundschutzen der oben beschriebenen Art. Cooling crystallization temperature of the ethylene-vinyl acetate, so that the material solidifies in the adapted form. The crystallization temperature is T c ~ 45 ° C. After cooling, the plastic rail solidifies. The quality of the protection depends strongly on the prevailing conditions of the jaw (average jaw or malformation jaw) and the skill of the adaptor. In addition, the thermoplastic polymer material ethylene-vinyl acetate does not stretch properly and embrittle easily. Due to the embrittlement, the lifetime of mouthguards made of ethylene-vinyl acetate is relatively small. In terms of price, this type of mouthguard is well above the simple mouthguard of the type described above.
Die dritte und hochwertigste Kategorie umfaßt die in einer zahnärztlichen Praxis individuell angefertigten Mundschutze. Dazu werden typischerweise Abdrücke der Kiefer genommen und der entsprechende Mundschutz wird außerhalb des Mundes in einem zahntechnischen Labor individuell angefertigt. Dieser Mundschutz zeichnet sich durch einen sehr hohen Tragekomfort und eine exakte Anpassung an die Zahnreihen und die Kiefersituation des Trägers aus. Dementsprechend teuer ist diese Lösung jedoch, so daß sie beispielsweise von Amateursportlern typischerweise nicht gewählt wird. The third and highest quality category includes the mouthguards individually made in a dental practice. For this purpose, impressions of the jaw are typically taken and the appropriate surgical mask is made individually outside the mouth in a dental laboratory. This mask is characterized by a very high wearing comfort and an exact adaptation to the rows of teeth and the jaw situation of the wearer. However, this solution is correspondingly expensive, so that it is typically not selected by amateur athletes, for example.
Im Hinblick auf das oben Gesagte, schlägt die vorliegende Erfindung einen Mundschutz gemäß Anspruch 1 vor. Weitere Aspekte, Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist ein Mundschutz eine im wesentlichen U-förmige Form auf. Dabei umfaßt der Mundschutz ein Formgedächtnispolymer. Beispielsweise kann das Formgedächtnispolymer ein Poly(ester urethan), ein chemisch quervernetztes semikristallines trans-Polyoctenamer, ein Ethylenoxid-Ethylenterephthalat-Copolymer, ein Poly(ether urethan), Polynorbornen, ein Norbonyl-POSS-Hybrid-Copolymer, ein Copolymer aus Polyethylen terephthalat) und Polyethylen glycol), ein Polymer aus dem Monomer tert- Butylacrylat und dem Quervernetzer Diethylenglykol diacrylat, ein Copolymer, das aus den Monomeren Methylmethacrylat und Butylmethacrylat aufgebaut und durch Tetraethylen glykol dimethacrylat quervernetzt ist, ein Copolymer, das aus Methylmethacrylat und Polyethylen glykol)dimethacrylat aufgebaut ist, eine chemisch quervernetzte Verbindung auf Basis der Monomere Methacrylsäure, Methyl methacrylat und Polyethylen glykol), ein Copolymer aus Polyethylen oder isotaktischem Polypropylen und einem Cyclodiolefin, insbesondere Vinylcyclohexen, Cyclopentadien, 1,5-Cyclooctadiene, 2,5-Norbornadien, 5- Vinyl-2-norbornen, Dicyclopentadien oder 5-Ethyliden-2-norbornen oder ein quervernetztes Poly(vinyl chlorid) umfassen. Insbesondere kann der Mundschutz auf Basis von Poly(ester urethan) ausgebildet sein. In view of the above, the present invention proposes a mouthguard according to claim 1. Other aspects, advantages and details of the present invention will become apparent from the dependent claims, the description and the accompanying drawings. According to one embodiment, a mouthguard has a substantially U-shaped form. The mouthguard comprises a shape memory polymer. For example, the shape memory polymer may be a poly (ester urethane), a chemically crosslinked semicrystalline trans polyoctenamer, an ethylene oxide ethylene terephthalate copolymer, a poly (ether urethane), polynorbornene, a norbornyl POSS hybrid copolymer, a copolymer of polyethylene terephthalate). and polyethylene glycol), a polymer of the monomer tert-butyl acrylate and the crosslinker diethylene glycol diacrylate, a copolymer composed of the monomers methyl methacrylate and butyl methacrylate and crosslinked by tetraethylene glycol dimethacrylate, a copolymer composed of methyl methacrylate and polyethylene glycol) dimethacrylate is a chemically crosslinked compound based on the monomers methacrylic acid, methyl methacrylate and polyethylene glycol), a copolymer of polyethylene or isotactic polypropylene and a cyclodiolefin, in particular vinylcyclohexene, cyclopentadiene, 1,5-cyclooctadienes, 2,5-norbornadiene, 5-vinyl -2-norbornene, dicyclopentadiene or 5-ethylidene-2-norbornene or a cross-linked poly (vinyl chloride). In particular, the mouthguard based on poly (ester urethane) may be formed.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Formgedächtnispolymer ein thermoplastisches Formgedächtnispolymer, insbesondere aus der Gruppe linearer Blockcopolymere, insbesondere Polyurethane und Polyurethane mit ionischen oder mesogenen Komponenten, Blockcopolymere aus Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4-butadien), ABA Triblock-Copolymere aus Poly-(2-methyl-2- oxazolin) (A-Block) und Polytetrahydrofuran (B-Block), Multiblockcopolymere aus According to one embodiment, the shape memory polymer may be a shape memory thermoplastic polymer, in particular from the group of linear block copolymers, in particular polyurethanes and polyurethanes with ionic or mesogenic components, block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (1,4-butadiene), ABA triblock copolymers poly (2-methyl-2-oxazoline) (A-block) and polytetrahydrofuran (B-block), multiblock copolymers
Polyurethanen mit Poly(8-caprolacton)-Schaltsegment, Blockcopolymere aus Polyurethanes with poly (8-caprolactone) switching segment, block copolymers from
Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4- butadien), Polyurethansysteme, deren Hartsegment-bildende Phase aus Polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (l, 4-butadiene), polyurethane systems, the hard segment-forming phase of
Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) oder Toluol-2,4-diisocyanat und einem Diol, insbesondere 1,4-Butandiol, oder einem Diamin und einem Schaltsegment auf der Basis eines Oligoethers, insbesondere Polytetrahydrofuran oder eines Oligoesters, insbesondere Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) or toluene-2,4-diisocyanate and a diol, in particular 1,4-butanediol, or a diamine and a switching segment based on an oligoether, in particular polytetrahydrofuran or an oligoester, in particular
Polyethylenadipat, Polypropylenadipat, Polybutylenadipat, Polypentylenadipat oder Polyethylenadipat, Polypropylenadipat, Polybutylenadipat, Polypentylenadipat or
Polyhexalenadipat besteht, Materialien mit einer Hartsegment-bildenden Phase aus Toluol- 2,4-diisocyanat, MDI, Diisocyanaten, die insbesondere aus MDI oder Polyhexalenadipat consists materials with a hard segment-forming phase of toluene-2,4-diisocyanate, MDI, diisocyanates, in particular of MDI or
Hexamethylendiisocyanat in Carbodiimid-modifizierter Form und aus Kettenverlängerern, insbesondere Ethylenglycol, Bis(2-hydroxyethyl)hydrochinon oder einer Kombination aus 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan und Ethylenoxid aufgebaut sind, deren Schaltsegment- bestimmende Blöcke aus Oligoethern, insbesondere Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polytetrahydrofuran oder aus einer Kombination aus 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan und Propylenoxid, oder aus Oligoestern, insbesondere Polybutylenadipat, bestehen, Materialien aus Polynorbornen, Graft-Copolymere aus Polyethylen/Nylon-6, Blockcopolymere mit polyedrischen oligomeren Silsesquioxanen (POSS), einschließlich den Kombinationen Polyurethan/POSS, Epoxid/POSS, Polysiloxan/POSS, Polymethylmethacrylat/POSS, silikonbasierte FGPe und Materialien aus Poly(cycloocten) sein. Hexamethylene diisocyanate in carbodiimide-modified form and from chain extenders, in particular ethylene glycol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide are constructed whose Schaltsegment- determining blocks of oligoethers, especially polyethylene oxide, polypropylene oxide, polytetrahydrofuran or from a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and propylene oxide, or oligoesters, in particular polybutylene adipate, materials of polynorbornene, graft copolymers of polyethylene / nylon-6, block copolymers with polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS), including the combinations polyurethane / POSS, epoxide / POSS, polysiloxane / POSS, polymethylmethacrylate / POSS, silicone-based FGPs and poly (cyclooctene) materials.
In Poly(ester urethanen) lassen sich Schaltsegmentblöcke u.a. aus Poly(s-caprolacton)diolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten zwischen 1600 und 8000 aufbauen. Die In poly (ester urethanes) switching segment blocks u.a. from poly (s-caprolactone) diols with number average molecular weights between 1600 and 8000 build up. The
Schalttemperatur für den Formgedächtniseffekt kann je nach Gewichtsanteil des Switching temperature for the shape memory effect can, depending on the weight fraction of the
Schaltsegments (Variation zwischen 50 und 90 Gew.- ) und Molekulargewicht der Poly(8- caprolacton)diole zwischen 44 und 55 °C variieren. Die Kristallisationstemperaturen liegen zwischen 25 und 30 °C. Switching segments (variation between 50 and 90% by weight) and molecular weight of poly (8-caprolactone) diols vary between 44 and 55 ° C. The crystallization temperatures are between 25 and 30 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Formgedächtnispolymer ein elastomeres Formgedächtnispolymer, insbesondere aus der Gruppe Polyvinylchlorid, Polyethylen- Polyvinylacetat-Copolymere, kovalent vernetzte Copolymersysteme aus Stearylacrylat und Ester der Methacrylsäure, trans-Polyisopren/Polyurethan-basiertes, segregiertes FGP, Poly(ether ester) wie Polyethylen oxid)/Poly(ethylen terephthalat) Copolymere, According to another embodiment, the shape memory polymer may be an elastomeric shape memory polymer, in particular from the group consisting of polyvinyl chloride, polyethylene-polyvinyl acetate copolymers, covalently crosslinked copolymer systems of stearyl acrylate and esters of methacrylic acid, trans-polyisoprene / polyurethane-based, segregated FGP, poly (ether esters) such as Polyethylene oxide) / poly (ethylene terephthalate) copolymers,
Norbornyl/POSS Copolymere, Poly(methylen-l,3-cyclopentan) und dessen Copolymer mit Polyethylen, Styrol/Butadien Copolymere, Thiol-en/acrylat Copolymere, Polynorbornen, Polymernetzwerke hergestellt aus Poly(8-caprolacton) (PCL) und Dimethacrylaten, Poly(8- caprolacton) (PCL)-basierte FGPe, acrylat-basierte FGPe, (Meth)acrylat Netzwerke, quervernetztes Polyethylen, epoxid-basierte FGPe, ein Polyurethan/Phenoxy-Blend oder ein Polyurethane/Polyvinylchlorid (PVC)-Blend sein. Norbornyl / POSS copolymers, poly (methylene-1,3-cyclopentane) and its copolymer with polyethylene, styrene / butadiene copolymers, thiol-ene / acrylate copolymers, polynorbornene, polymer networks made of poly (8-caprolactone) (PCL) and dimethacrylates, Poly (8-caprolactone) (PCL) -based FGPs, acrylate-based FGPs, (meth) acrylate networks, cross-linked polyethylene, epoxide-based FGPs, a polyurethane / phenoxy blend, or a polyurethan / polyvinylchloride (PVC) blend.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kommen polyadipat-basierte Poly(ester urethane) für die skizzierte Anwendung in Betracht, weil ihre Schalttemperatur der Weichsegmente in der Nähe der Körpertemperatur (etwa 37 °C) und die Kristallisationstemperatur leicht unterhalb der Raumtemperatur (< 10°C) liegt. Hinzu kommt, dass das Material über ausreichende Formgedächtniseigenschaften (Formrückstellbarkeit, Fixierbarkeit) verfügt und langzeitstabil ist. Für das beschriebene Poly(ester urethan) konnte eine leichte Verarbeitbarkeit nachgewiesen werden. Das vollständige Lösen in gängigen Lösungsmitteln wie Tetrahydrofuran und anschließende Abdampfen des Lösungsmittels in einer eigens hierfür angefertigten Schablone ist möglich. Es konnte gezeigt werden, dass sich in 5 ml Tetrahydrofuran 250 mg Poly(ester urethan) lösen und dass die nach dem Abdampfen des Lösungsmittels erhaltenen Filme über nahezu unveränderte Formgedächtnis-Eigenschaften verfügen. Als Alternative dazu bietet sich das direkte Aufschmelzen des FGPs in einem Vakuumtrockenschrank und das anschließende Gießen in eine Schablone According to another embodiment polyadipate-based poly (ester urethanes) are considered for the application outlined, because their switching temperature of the soft segments near body temperature (about 37 ° C) and the crystallization temperature is slightly below room temperature (<10 ° C) , In addition, the material has sufficient shape memory properties (mold recoverability, fixability) and long-term stability. For the described poly (ester urethane) could be a slight Processability can be demonstrated. Complete dissolution in common solvents such as tetrahydrofuran and subsequent evaporation of the solvent in a specially prepared template is possible. It was shown that in 5 ml of tetrahydrofuran 250 mg of poly (ester urethane) dissolve and that the films obtained after evaporation of the solvent have almost unchanged shape memory properties. Alternatively, the FGP can be directly melted in a vacuum oven and then poured into a stencil
(Versuchsbedingungen: 220 °C und 20 mbar) an. Auf diese Weise erhaltene Proben weisen gegenüber dem Ausgangsmaterial ebenfalls nahezu unveränderte Formgedächtnis- Eigenschaften auf. (Experimental conditions: 220 ° C and 20 mbar). Samples obtained in this way also have almost unchanged shape memory properties compared to the starting material.
Fertigt man den Mundschutz aus einem Formgedächtnispolymer, insbesondere aus Poly(ester urethan), so kann das Material auch nach längerer Zeit wiederholt verformt werden und versprödet erst zu einem sehr späten Zeitpunkt. Weiterhin können bei  If the mouthguard is made of a shape memory polymer, in particular of poly (ester urethane), the material can be repeatedly deformed even after a relatively long time and only becomes brittle at a very late point in time. Furthermore, at
Formgedächtnispolymeren, z.B. Poly(ester urethanen), zahlreiche Parameter über die Shape memory polymers, e.g. Poly (ester urethanes), numerous parameters about the
Synthese eingestellt werden. Dies betrifft insbesondere die Kristallinität der Weichsegmente und die damit verbundenen mechanischen Parameter, insbesondere die Werkstoffhärte und die Dehnbarkeit, sowie die thermo-mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Synthesis are set. This applies in particular to the crystallinity of the soft segments and the associated mechanical parameters, in particular the material hardness and the extensibility, as well as the thermo-mechanical properties, in particular the
Dehnungsfixierbarkeit, die Dehnungsrückstellbarkeit und die Transformationstemperatur, oberhalb der sich das Material verformen läßt. Mit der Formgedächtnispolymer-Technologie lassen sich daher sowohl sichere und auch den Tragekomfort erhöhende Mundschutze herstellen. Beispielsweise ist ein Mundschutz aus Poly(ester urethan) um mehrere 100 % dehnbar, und seine leichte Verformbarkeit oberhalb der Transformationstemperatur macht ein gutes Anpassen möglich. Der Mundschutz kann auch zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt eingesetzt werden. Insbesondere könnte der Mundschutz nach vorangegangener Reinigung auch durch andere Träger verwendet werden. Die Langzeitbeständigigkeit von Elongation fixability, stretch recoverability and transformation temperature above which the material deforms. With the shape memory polymer technology, therefore, both safe and comfort-enhancing mouth guards can be produced. For example, a mouthguard made of poly (ester urethane) is stretchable by several hundred percent, and its ease of deformability above the transformation temperature makes good matching possible. The mouthguard can also be used repeatedly at a later time. In particular, the mouthguard could also be used by other wearers after previous cleaning. The long-term stability of
Formgedächtnispolymeren, beispielsweise Poly(ester urethanen), ist gegenüber dem herkömmlichen Ethylen-vinylacetat deutlich verbessert. Beispielsweise ist neben exzellenten mechanischen Kennwerten für Poly(ester urethane) weiterhin das Formerinnerungsvermögen und somit die selbstheilende Wirkung auch über sehr lange Zeiträume abrufbar, ohne daß sich alterungsbedingte Materialschädigungen zeigen. Mundschutze auf Basis von Poly(ester urethan) sind darüber hinaus kostengünstiger als herkömmliche Mundschutze aus Ethylen- vinylacetat. Gemäß einer Weiterbildung enthält das Formgedächtnispolymer weiterhin einen Stabilisator. Beispielsweise kann der Stabilisator für Poly(ester urethan) ein Carbodiimid umfassen. Shape memory polymers, such as poly (urethane urethanes), is significantly improved over the conventional ethylene-vinyl acetate. For example, in addition to excellent mechanical properties for poly (ester urethanes), the memory of form memory and thus the self-healing effect can be retrieved even over very long periods of time without age-related material damage. In addition, mouthguards based on poly (ester urethane) are more cost-effective than conventional mouthguards made from ethylene-vinyl acetate. In a further development, the shape memory polymer further contains a stabilizer. For example, the poly (ester urethane) stabilizer may comprise a carbodiimide.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Formgedächtnispolymer zwischen 0,01 Gew.- und 3 Gew.- , bezogen auf den Esteranteil, Stabilisator auf. In one embodiment, the shape memory polymer has between 0.01% and 3% by weight, based on the ester portion, of stabilizer.
Stabilisierte Formgedächtnispolymere, z.B. Poly(ester urethane), sind nicht bioabbaubar, so daß ein Mundschutz durch seine Verwendung nicht abgebaut wird. Auch nach signifikanter Materialbeanspruchung weist das stabilisierte Poly(ester urethan) exzellente mechanische und thermo-mechanische Eigenschaften auf. Stabilisiertes Poly(ester urethan) ist langzeitstabil und günstig herzustellen. Stabilized shape memory polymers, e.g. Poly (ester urethanes), are not biodegradable, so that a mouthguard is not degraded by its use. Even after significant material stress, the stabilized poly (ester urethane) has excellent mechanical and thermo-mechanical properties. Stabilized poly (ester urethane) is long-term stable and inexpensive to produce.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Formgedächtnispolymer, According to a further embodiment, the shape memory polymer,
beispielsweise Poly(ester urethan), zwischen 50 Gew.- und 90 Gew.- an Schaltsegmenten auf. Beispielsweise kann das Formgedächtnispolymer Schaltsegmentblöcke aus einem Poly(e-caprolacton)diol umfassen. Gemäß einer Weiterbildung weist das Poly(e- caprolacton)diol ein mittleres Molekulargewicht zwischen 1500 und 8500 auf. For example, poly (ester urethane), between 50 parts by weight and 90 parts by weight of switching segments. For example, the shape memory polymer may comprise switching segment blocks of a poly (e-caprolactone) diol. According to a development, the poly (e-caprolactone) diol has an average molecular weight between 1500 and 8500.
Auf diese Weise kann die Schalttemperatur für den Formgedächtniseffekt je nach In this way, the switching temperature for the shape memory effect depending on
Gewichtsanteil des Schaltsegments und Molekulargewicht der Poly(8-caprolacton)diole variiert werden. Die Kristallisationstemperatur kann auf diese Weise ebenfalls angepaßt werden. Darüber hinaus kann die Härte bei Raumtemperatur durch zunehmende Weight fraction of the switching segment and molecular weight of the poly (8-caprolactone) diols can be varied. The crystallization temperature can also be adjusted in this way. In addition, the hardness at room temperature can be increased by increasing
Weichsegmentlänge und wachsenden Weichsegmentgehalt erhöht werden. Dies beruht auf einer erhöhten Weichsegmentkristallinität. Bei erhöhter Temperatur nimmt die Härte mit steigendem Weichsegmentanteil ab und steigt mit zunehmender Weichsegmentlänge an. Weiterhin nimmt mit zunehmendem Weichsegmentgehalt die Zugfestigkeit ab und die Bruchdehnung zu. Dabei läßt sich die Zugfestigkeit mit Weichsegmenten aus Poly(8- caprolacton)diolen in etwa zwischen 30 und 60 MPa einstellen, was zu Bruchdehnung s werten zwischen 800 und 1150 % führt. Soft segment length and growing soft segment content can be increased. This is due to an increased soft-segment crystallinity. At elevated temperature, the hardness decreases with increasing soft segment content and increases with increasing soft segment length. Furthermore, as the soft segment content increases, the tensile strength decreases and the elongation at break increases. The tensile strength can be adjusted with soft segments of poly (8-caprolactone) diols in approximately between 30 and 60 MPa, resulting in elongation at break s between 800 and 1150%.
Gemäß noch einem Ausführungsbeispiel weist das Formgedächtnispolymer zwischen 10 Gew.- und 55 Gew.- an Hartsegmenten auf. In yet another embodiment, the shape memory polymer has between 10% and 55% by weight of hard segments.
Zwar nimmt die Formfixierbarkeit mit zunehmendem Hartsegmentanteil ab, jedoch führt ein geringer Hartsegmentanteil zu schlechter Dehnungsrückstellbarkeit. Unterhalb einer unteren Grenze von ungefähr 10 Gew.- Hartsegmentanteil sind die Hartsegmentdomänen typischerweise nicht mehr ausreichend ausgeprägt und erfüllen nicht mehr ihre Funktion als physikalische Vernetzer. Although the shape fixability decreases with increasing hard segment content, a small proportion of hard segment leads to poor extensibility. Below a lower one With a limit of about 10% hard segment content, the hard segment domains are typically no longer sufficiently strong and no longer perform their function as physical crosslinkers.
Gemäß noch einem Ausführungsbeispiel liegt die Schalttemperatur des According to yet another embodiment, the switching temperature of the
Formgedächtnispolymers zwischen 40°C und 60°C und die Kristallisationstemperatur des Formgedächtnispolymers zwischen 25°C und 30°C. Shape memory polymer between 40 ° C and 60 ° C and the crystallization temperature of the shape memory polymer between 25 ° C and 30 ° C.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigt Further advantageous embodiments, details, aspects and features of the present invention will become apparent from the dependent claims, the description and the accompanying drawings. It shows
Fig. 1 einen Mundschutz gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Fig. 1 is a mouthguard according to an embodiment of the present invention
Erfindung.  Invention.
Fig. 2 ein 3-D Ergebnisprotokoll einer zyklischen thermo-mechanischen Messung eines Zugstabs aus Poly(ester urethan). Fig. 2 is a 3-D result of a cyclic thermo-mechanical measurement of a pull rod made of poly (ester urethane).
Fign. 3 und 4 die Ergebnisse einer Alterungsstudie (Wasserlagerung bei 80 °C) an Poly(ester urethan) mit und ohne Stabilisator. FIGS. 3 and 4, the results of an aging study (water storage at 80 ° C) of poly (ester urethane) with and without stabilizer.
Die Fig. 1 zeigt einen Mundschutz 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Mundschutz 100 ist im wesentlichen U-förmig ausgebildet. Dabei weist der Mundschutz eine Dicke D und eine Breite B auf. Die Breite B und die Dicke D sind typischerweise so gewählt, daß der Mundschutz 100 während der Benutzung eine labiale (lippenseitige) Dicke von 2 bis 5 mm, insbesondere 3 mm, eine palatale (gaumenseitige) Dicke von 1 bis 3 mm, insbesondere 2 mm, und eine okklusale (kauflächenbezogene) Dicke von 2 bis 5 mm, insbesondere 3 mm, aufweist. Fig. 1 shows a mouthguard 100 according to an embodiment of the present invention. The mouthguard 100 is formed substantially U-shaped. In this case, the mouthguard has a thickness D and a width B. The width B and the thickness D are typically chosen so that the mouthguard 100 during use has a labial (lip-side) thickness of 2 to 5 mm, in particular 3 mm, a palatal (palate-sided) thickness of 1 to 3 mm, in particular 2 mm , and an occlusal (Kauflächenbezogene) thickness of 2 to 5 mm, in particular 3 mm.
Der Mundschutz 100 umfaßt ein Formgedächtnispolymer (FGP). Gemäß einer Weiterbildung kann der Mundschutz vollständig aus dem Formgedächtnispolymer hergestellt sein. Als Formgedächtnispolymere werden im allgemeinen Kunststoffe bezeichnet, die sich nach einer Umformung an ihre frühere äußere Form scheinbar„erinnern" können und insofern ein Formgedächtnis besitzen. Für zahlreiche FGPe wird die Rückverformung durch das Überschreiten einer sogenannten Schalttemperatur ausgelöst. Unter diesen thermosensitiven FGPen kann man allgemein unterscheiden zwischen FGPen, für die die Schalttemperatur einem Glasübergang entspricht (Ttrans = Tg), und FGPen, für die die Schalttemperatur der Schmelztemperatur kristalliner Weichsegmente entspricht (Ttrans = Tm). Im letzeren Fall weisen die FGPe zwei Komponenten auf, wobei eine erste Komponente ein elastisches Polymer (Hartsegment) und die zweite Komponente ein aushärtendes Wachs (Weichsegment) ist. Deformiert man das FGP, so wird das elastische Polymer durch das ausgehärtete Wachs in seiner deformierten Form„arretiert". Erwärmt man das FGP anschließend, so wird das Wachs weich und kann einer rückstellenden Federkraft der elastischen Komponente nicht mehr entgegenwirken. Das FGP nimmt seine ursprüngliche Form an. Viele bekannte FGPe weisen einen thermisch induzierten Formgedächtniseffekt auf. Das bedeutet, daß bei Erwärmung programmierter Polymermaterialien über eine definierte Übergangstemperatur eine durch Entropieelastizität angetriebene Rückverformung stattfindet. The mouthguard 100 includes a shape memory polymer (FGP). According to a development, the surgical mask can be made entirely of the shape memory polymer. As shape memory polymers, plastics are generally referred to which, after a transformation, apparently "remember" their former external form and thus have a shape memory Exceeding a so-called switching temperature triggered. Among these thermosensitive FGPs, one can generally distinguish between FGPs for which the switching temperature corresponds to a glass transition (Ttra ns = T g ) and FGPen for which the switching temperature corresponds to the melting temperature of crystalline soft segments (Ttrans = T m ). In the latter case, the FGPs have two components, wherein a first component is an elastic polymer (hard segment) and the second component is a hardening wax (soft segment). If the FGP is deformed, the elastic polymer is "arrested" by the hardened wax in its deformed form, and if the FGP is subsequently heated, the wax softens and can no longer counteract a restoring spring force of the elastic component Many known FGPs have a thermally induced shape memory effect, which means that upon polymerisation of programmed polymeric materials over a defined transition temperature, an entropy elasticity driven recovery takes place.
Formgedächtnispolymere sind in der Regel Polymernetzwerke, bei denen chemische Shape memory polymers are usually polymer networks in which chemical
(kovalente) oder physikalische (nicht kovalente) Vernetzungs stellen die permanente Form bestimmen. Phasensegregierte, lineare Block Copolymere sind aus Hart- und (Covalent) or physical (non-covalent) crosslinking sites determine the permanent shape. Phase segregated, linear block copolymers are made of hard and
Weichsegmenten aufgebaut. Soft segments built.
Beispielsweise können die folgenden Formgedächtnispolymere für die Herstellung des Mundschutzes verwendet werden: ein Poly(ester urethan), ein chemisch quervernetztes semikristallines trans-Polyoctenamer, ein Ethylenoxid-Ethylenterephthalat-Copolymer, ein Poly(ether urethan), Polynorbornen, ein Norbonyl-POSS-Hybrid-Copolymer, ein Copolymer aus Polyethylen terephthalat) und Polyethylen glycol), ein Polymer aus dem Monomer tert- Butylacrylat und dem Quervernetzer Diethylenglykol diacrylat, ein Copolymer, das aus den Monomeren Methylmethacrylat und Butylmethacrylat aufgebaut und durch Tetraethylen glykol dimethacrylat quervernetzt ist, ein Copolymer, das aus Methylmethacrylat und Polyethylen glykol)dimethacrylat aufgebaut ist, eine chemisch quervernetzte Verbindung auf Basis der Monomere Methacrylsäure, Methyl methacrylat und Polyethylen glykol), ein Copolymer aus Polyethylen oder isotaktischem Polypropylen und einem Cyclodiolefin, insbesondere Vinylcyclohexen, Cyclopentadien, 1,5-Cyclooctadiene, 2,5-Norbornadien, 5- Vinyl-2-norbornen, Dicyclopentadien oder 5-Ethyliden-2-norbornen, ein quervernetztes Poly(vinyl chlorid). Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Formgedächtnispolymer ein thermoplastisches Formgedächtnispolymer, insbesondere aus der Gruppe linearer Blockcopolymere, insbesondere Polyurethane und Polyurethane mit ionischen oder mesogenen Komponenten, Blockcopolymere aus Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4-butadien), ABA Triblock-Copolymere aus Poly-(2-methyl-2- oxazolin) (A-Block) und Polytetrahydrofuran (B-Block), Multiblockcopolymere aus For example, the following shape memory polymers can be used to make the mouthguard: a poly (ester urethane), a chemically crosslinked semicrystalline trans polyoctenamer, an ethylene oxide ethylene terephthalate copolymer, a poly (ether urethane), polynorbornene, a norbornyl POSS hybrid Copolymer, a copolymer of polyethylene terephthalate) and polyethylene glycol), a polymer of the monomer tert-butyl acrylate and the cross-linker diethylene glycol diacrylate, a copolymer composed of the monomers methyl methacrylate and butyl methacrylate and cross-linked by tetraethylene glycol dimethacrylate, a copolymer, which is composed of methyl methacrylate and polyethylene glycol) dimethacrylate, a chemically crosslinked compound based on the monomers methacrylic acid, methyl methacrylate and polyethylene glycol), a copolymer of polyethylene or isotactic polypropylene and a cyclodiolefin, in particular vinylcyclohexene, cyclopentadiene, 1,5-Cyc loctadienes, 2,5-norbornadiene, 5-vinyl-2-norbornene, dicyclopentadiene or 5-ethylidene-2-norbornene, a cross-linked poly (vinyl chloride). According to one embodiment, the shape memory polymer may be a shape memory thermoplastic polymer, in particular from the group of linear block copolymers, in particular polyurethanes and polyurethanes with ionic or mesogenic components, block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (1,4-butadiene), ABA triblock copolymers poly (2-methyl-2-oxazoline) (A-block) and polytetrahydrofuran (B-block), multiblock copolymers
Polyurethanen mit Poly(8-caprolacton)-Schaltsegment, Blockcopolymere aus Polyurethanes with poly (8-caprolactone) switching segment, block copolymers from
Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4- butadien), Polyurethansysteme, deren Hartsegment-bildende Phase aus Polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (l, 4-butadiene), polyurethane systems, the hard segment-forming phase of
Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) oder Toluol-2,4-diisocyanat und einem Diol, insbesondere 1,4-Butandiol, oder einem Diamin und einem Schaltsegment auf der Basis eines Oligoethers, insbesondere Polytetrahydrofuran oder eines Oligoesters, insbesondere Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) or toluene-2,4-diisocyanate and a diol, in particular 1,4-butanediol, or a diamine and a switching segment based on an oligoether, in particular polytetrahydrofuran or an oligoester, in particular
Polyethylenadipat, Polypropylenadipat, Polybutylenadipat, Polypentylenadipat oder Polyethylenadipat, Polypropylenadipat, Polybutylenadipat, Polypentylenadipat or
Polyhexalenadipat besteht, Materialien mit einer Hartsegment-bildenden Phase aus Toluol- 2,4-diisocyanat, MDI, Diisocyanaten, die insbesondere aus MDI oder Polyhexalenadipat consists materials with a hard segment-forming phase of toluene-2,4-diisocyanate, MDI, diisocyanates, in particular of MDI or
Hexamethylendiisocyanat in Carbodiimid-modifizierter Form und aus Kettenverlängerern, insbesondere Ethylenglycol, Bis(2-hydroxyethyl)hydrochinon oder einer Kombination aus 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan und Ethylenoxid aufgebaut sind, deren Schaltsegment- bestimmende Blöcke aus Oligoethern, insbesondere Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polytetrahydrofuran oder aus einer Kombination aus 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan und Propylenoxid, oder aus Oligoestern, insbesondere Polybutylenadipat, bestehen, Materialien aus Polynorbornen, Graft-Copolymere aus Polyethylen/Nylon-6, Blockcopolymere mit polyedrischen oligomeren Silsesquioxanen (POSS), einschließlich den Kombinationen Polyurethan/POSS, Epoxid/POSS, Polysiloxan/POSS, Polymethylmethacrylat/POSS, silikonbasierte FGPe und Materialien aus Poly(cycloocten) sein. Hexamethylene diisocyanate in carbodiimide-modified form and from chain extenders, in particular ethylene glycol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide are constructed whose Schaltsegment- determining blocks of oligoethers, especially polyethylene oxide , Polypropylene oxide, polytetrahydrofuran or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and propylene oxide, or of oligoesters, especially polybutylene adipate, materials of polynorbornene, graft copolymers of polyethylene / nylon-6, block copolymers with polyhedral oligomers Silsesquioxanes (POSS), including the combinations polyurethane / POSS, epoxide / POSS, polysiloxane / POSS, polymethyl methacrylate / POSS, silicone-based FGPs, and poly (cyclooctene) materials.
In Poly(ester urethanen) lassen sich Schaltsegmentblöcke u.a. aus Poly(8-caprolacton)diolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten zwischen 1600 und 8000 aufbauen. Die In poly (ester urethanes) switching segment blocks u.a. from poly (8-caprolactone) diols with number average molecular weights between 1600 and 8000 build up. The
Schalttemperatur für den Formgedächtniseffekt kann je nach Gewichtsanteil des Switching temperature for the shape memory effect can, depending on the weight fraction of the
Schaltsegments (Variation zwischen 50 und 90 Gew.- ) und Molekulargewicht der Poly(8- caprolacton)diole zwischen 44 und 55 °C variieren. Die Kristallisationstemperaturen liegen zwischen 25 und 30 °C. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Formgedächtnispolymer ein elastomeres Formgedächtnispolymer, insbesondere aus der Gruppe Polyvinylchlorid, Polyethylen- Polyvinylacetat-Copolymere, kovalent vernetzte Copolymersysteme aus Stearylacrylat und Ester der Methacrylsäure, trans-Polyisopren/Polyurethan-basiertes, segregiertes FGP, Poly(ether ester) wie Polyethylen oxid)/Poly(ethylen terephthalat) Copolymere, Switching segments (variation between 50 and 90% by weight) and molecular weight of poly (8-caprolactone) diols vary between 44 and 55 ° C. The crystallization temperatures are between 25 and 30 ° C. According to another embodiment, the shape memory polymer may be an elastomeric shape memory polymer, in particular from the group consisting of polyvinyl chloride, polyethylene-polyvinyl acetate copolymers, covalently crosslinked copolymer systems of stearyl acrylate and esters of methacrylic acid, trans-polyisoprene / polyurethane-based, segregated FGP, poly (ether esters) such as Polyethylene oxide) / poly (ethylene terephthalate) copolymers,
Norbornyl/POSS Copolymere, Poly(methylen-l,3-cyclopentan) und dessen Copolymer mit Polyethylen, Styrol/Butadien Copolymere, Thiol-en/acrylat Copolymere, Polynorbornen, Polymernetzwerke hergestellt aus Poly(8-caprolacton) (PCL) und Dimethacrylaten, Poly(8- caprolacton) (PCL)-basierte FGPe, acrylat-basierte FGPe, (Meth)acrylat Netzwerke, quervernetztes Polyethylen, epoxid-basierte FGPe, ein Polyurethan/Phenoxy-Blend oder ein Polyurethane/Polyvinylchlorid (PVC)-Blend sein. Norbornyl / POSS copolymers, poly (methylene-1,3-cyclopentane) and its copolymer with polyethylene, styrene / butadiene copolymers, thiol-ene / acrylate copolymers, polynorbornene, polymer networks made of poly (8-caprolactone) (PCL) and dimethacrylates, Poly (8-caprolactone) (PCL) -based FGPs, acrylate-based FGPs, (meth) acrylate networks, cross-linked polyethylene, epoxide-based FGPs, a polyurethane / phenoxy blend, or a polyurethan / polyvinylchloride (PVC) blend.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kommen polyadipat-basierte Poly(ester urethane) für die skizzierte Anwendung in Betracht, weil ihre Schalttemperatur der Weichsegmente in der Nähe der Körpertemperatur (etwa 37 °C) und die Kristallisationstemperatur leicht unterhalb der Raumtemperatur (< 10°C) liegt. Hinzu kommt, dass das Material über ausreichende Formgedächtniseigenschaften (Formrückstellbarkeit, Fixierbarkeit) verfügt und langzeitstabil ist. Für das beschriebene Poly(ester urethan) konnte eine leichte According to another embodiment polyadipate-based poly (ester urethanes) are considered for the application outlined, because their switching temperature of the soft segments near body temperature (about 37 ° C) and the crystallization temperature is slightly below room temperature (<10 ° C) , In addition, the material has sufficient shape memory properties (mold recoverability, fixability) and long-term stability. For the described poly (ester urethane) could be a slight
Verarbeitbarkeit nachgewiesen werden. Das vollständige Lösen in gängigen Lösungsmitteln wie Tetrahydrofuran und anschließende Abdampfen des Lösungsmittels in einer eigens hierfür angefertigten Schablone ist möglich. Es konnte gezeigt werden, dass sich in 5 ml Tetrahydrofuran 250 mg Poly(ester urethan) lösen und dass die nach dem Abdampfen des Lösungsmittels erhaltenen Filme über nahezu unveränderte Formgedächtnis-Eigenschaften verfügen. Als Alternative dazu bietet sich das direkte Aufschmelzen des FGPs in einem Vakuumtrockenschrank und das anschließende Gießen in eine Schablone Processability can be demonstrated. Complete dissolution in common solvents such as tetrahydrofuran and subsequent evaporation of the solvent in a specially prepared template is possible. It was shown that in 5 ml of tetrahydrofuran 250 mg of poly (ester urethane) dissolve and that the films obtained after evaporation of the solvent have almost unchanged shape memory properties. Alternatively, the FGP can be directly melted in a vacuum oven and then poured into a stencil
(Versuchsbedingungen: 220 °C und 20 mbar) an. Auf diese Weise erhaltene Proben weisen gegenüber dem Ausgangsmaterial ebenfalls nahezu unveränderte Formgedächtnis- Eigenschaften auf. (Experimental conditions: 220 ° C and 20 mbar). Samples obtained in this way also have almost unchanged shape memory properties compared to the starting material.
Im weiteren wird nun beispielhaft auf ein Formgedächtnispolymer auf Poly(ester urethan)- Basis bezug genommen. Dies soll jedoch keinesfalls einschränkend verstanden werden, da die anderen aufgeführten Formgedächtnispolymere ebenfalls zur Verwendung in einem Mundschutz geeignet sind. Das Poly(ester urethan) kann zur Herstellung des Mundschutzes beispielsweise mit einem Spritzgußverfahren in die permanente U-Form Form gebracht werden. Durch spätere Erwärmung über die materialspezifische Schalttemperatur wird das Material verformbar und kann dann angepaßt werden. Die Anpassung erfolgt, indem der Träger den erwärmten Mundschutz in den Mund nimmt und darauf beißt. Die anschließende Formfixierung erfolgt, indem man den Mundschutz unter die materialspezifische Fixierungstemperatur kühlt. Der Mundschutz läßt sich so leicht dem Kiefer des Trägers anpassen. Durch abermaliges Erwärmen über die Schalttemperatur kann wieder der Ausgangszustand des Mundschutzes hergestellt werden. In the following, reference will now be made, by way of example, to a poly (ester urethane) based shape memory polymer. However, this is not meant to be limiting since the other shape memory polymers listed are also suitable for use in a mouthguard. The poly (ester urethane) can be made for the preparation of the mouthguard, for example by an injection molding process in the permanent U-shape form. By later heating on the material-specific switching temperature, the material is deformable and can then be adjusted. The adjustment is made by the wearer taking the heated mouthguard in the mouth and biting on it. The subsequent fixation of the form takes place by cooling the mask under the material-specific fixing temperature. The mask can be easily adapted to the jaw of the wearer. By repeated heating on the switching temperature, the initial state of the mouthguard can be restored.
Zur Illustration des Formgedächtniseffekts ist in Fig. 2 ein 3-D Ergebnisprotokoll einer zyklischen thermo-mechanischen Messung eines Zugstabs aus Poly(ester urethan) in einem Spannungs-Dehnungs-Temperatur-Diagramm dargestellt. Darin ist deutlich erkennbar, wie der Stab immer wieder derselben Trajektorie im Zustandsraum folgt, d.h. wie der Stab von einer deformierten Form immer wieder in seine Ausgangsform zurückkehrt. To illustrate the shape memory effect, a 3-D result log of a cyclic thermo-mechanical measurement of a tensile bar made of poly (ester urethane) in a stress-strain-temperature diagram is shown in FIG. This clearly shows how the staff always follows the same trajectory in the state space, i. how the rod returns from a deformed shape to its original shape again and again.
Weiterhin kann das Poly(ester urethan)-Formgedächtnispolymer sowohl mit als auch ohne Stabilisator verwendet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Stabilisator ein Carbodiimid sein. Typischerweise weist das Formgedächtnispolymer einen Stabilisatoranteil zwischen 0,01 Gew.- und 3 Gew.- , bezogen auf den Esteranteil, auf. Ein Vergleich der mechanischen Kenndaten für nicht- stabilisiertes und stabilisiertes Poly(ester urethan)- Formgedächtnispolymer sowie für Ethylenvinyl-acetat ist in Tabelle I angegeben. Furthermore, the poly (ester urethane) shape memory polymer can be used both with and without a stabilizer. In one embodiment, the stabilizer may be a carbodiimide. Typically, the shape memory polymer has a stabilizer content between 0.01% by weight and 3% by weight, based on the ester fraction. A comparison of the mechanical characteristics for non-stabilized and stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer and for ethylene vinyl acetate is given in Table I.
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001
Tabelle I Daraus läßt sich ersehen, daß das getestete Poly(ester urethan) im Vergleich zu Ethylenvinyl- acetat eine ähnlich hohe Bruchdehnung, eine größere Zugfestigkeit und einen größeren Young-Modul aufweist. Table I From this it can be seen that the tested poly (ester urethane) compared to ethylene vinyl acetate has a similar high elongation at break, a higher tensile strength and a higher Young's modulus.
Weiterhin wurde ein Vergleich der thermo-mechanischen Kenndaten für nicht- stabilisiertes und stabilisiertes Poly(ester urethan)-Formgedächtnispolymer durchgeführt. Dabei wurden insgesamt N = 5 thermo-mechanische Zyklen durchlaufen. Die Ergebnisse sind in Tabelle II dargestellt. Furthermore, a comparison of the thermo-mechanical characteristics of non-stabilized and stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer was performed. A total of N = 5 thermo-mechanical cycles were run through. The results are shown in Table II.
Tabelle II Table II
Daraus ergibt sich, daß das nicht- stabilisierte Poly(ester urethan)-Formgedächtnispolymer und das stabilisierte Poly(ester urethan)-Formgedächtnispolymer im wesentlichen ähnliche thermo-mechanische Eigenschaften aufweisen. As a result, the non-stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer and the stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer have substantially similar thermo-mechanical properties.
Jedoch zeigt sich, daß das nicht- stabilisierte Poly(ester urethan)-Formgedächtnispolymer und das stabilisierte Poly(ester urethan)-Formgedächtnispolymer deutlich unterschiedliches Alterungsverhalten aufweisen. In den Fign. 3 und 4 sind die Ergebnisse einer Alterungsstudie However, it is found that the non-stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer and the stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer have distinctly different aging behaviors. In the Fign. 3 and 4 are the results of an aging study
Figure imgf000013_0001
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(Wasserlagerung bei 80 °C) an Poly(ester urethan) mit und ohne Stabilisator dargestellt. Sowohl in Fig. 3 als auch in Fig. 4 bezeichnen jeweils die ausgefüllten Symbole das FGP ohne Stabilisator und die nichtausgefüllten Symbole das FGP mit Stabilisator.  (Water storage at 80 ° C) of poly (ester urethane) with and without stabilizer shown. In both Figures 3 and 4, the solid symbols indicate the FGP without stabilizer and the unfilled symbols the FGP with stabilizer.
Als Ergebnis der Alterungsstudie ergab sich, daß das stabilisatorhaltige Material eine ungefähr um den Faktor 6,5 höhere Beständigkeit gegenüber Versprödung aufweist als das nicht-stabilisierte Material. Die Versprödung von Proben des nicht- stabilisierten Materials war nach 8 Tagen so weit fortgeschritten dass die Proben in Form von Zugstäben am darauffolgenden Tag nicht mehr geprüft werden konnten. Dem gegenüber trat dieser Zustand bei dem stabilisierten Material erst nach 52 Tagen ein. Ebenso zeigte sich, daß das Material erst lange nachdem es versprödete deutlich an Masse verlor, wobei dies bei dem nicht- stabilisierten FGP nach ungefähr 15 Tagen und bei dem stabilisierten FGP erst nach mehr als 100 Tagen auftrat. Zusätzlich zeigte sich, daß das Formerinnerungsvermögen und somit die „selbstheilende" Wirkung des Poly(ester urethans) auch über sehr lange Zeiträume abrufbar ist, ohne daß sich alterungsbedingte Materialschädigungen wie Versprödung entscheidend bemerkbar machen. Dies ist beispielhaft in Fig. 3 gezeigt. Zwar kommt es infolge des Weichmacher-Effektes von Wasser zu einer Beeinträchtigung der mechanischen As a result of the aging study, it was found that the stabilizer-containing material has about a factor of 6.5 higher resistance to embrittlement than that non-stabilized material. The embrittlement of samples of the non-stabilized material had progressed so far after 8 days that the samples in the form of tensile bars could no longer be tested on the following day. On the other hand, this condition only occurred after 52 days for the stabilized material. It was also found that the material lost significant mass only long after it had embrittled, with the unstabilized FGP occurring after about 15 days and the stabilized FGP after more than 100 days. In addition, it has been shown that the shape memory and thus the "self-healing" effect of the poly (urethane urethane) can be retrieved over very long periods of time, without aging-related material damage, such as embrittlement, being noticeably noticeable.This is shown by way of example in FIG it due to the plasticizer effect of water to a deterioration of the mechanical
Eigenschaften eines Poly(ester urethans). Für das stabilisatorgeschützte Material kommt es jedoch zu einer deutlichen Verzögerung des Beginns signifikanter Parameteränderungen, die in etwa 40 bis 44 Tage beträgt. Die auf den Weichmacher-Effekt zurückzuführenden modifizierten mechanischen und thermo-mechanischen Eigenschaften sind für die Properties of a poly (ester urethane). For the stabilizer-protected material, however, there is a significant delay in the onset of significant parameter changes, which is approximately 40 to 44 days. The modified mechanical and thermo-mechanical properties attributable to the plasticizer effect are known for the
Verwendung des Materials als Mundschutz jedoch immer noch ausreichend. Use of the material as a mouthguard, however, is still sufficient.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Formgedächtnispolymer zwischen 50 Gew.- und 90 Gew.- an Schaltsegmenten auf. Beispielsweise kann das In another embodiment, the shape memory polymer has between 50% and 90% by weight of switching segments. For example, that can
Formgedächtnispolymer Schaltsegmentblöcke aus einem Poly(e-caprolacton)diol umfassen. Gemäß einer Weiterbildung weist das Poly(e-caprolacton)diol ein mittleres Molekulargewicht zwischen 1500 und 8500 auf. Shape memory polymer comprise switching segment blocks of a poly (e-caprolactone) diol. According to a development, the poly (e-caprolactone) diol has an average molecular weight between 1500 and 8500.
Auf diese Weise kann die Schalttemperatur für den Formgedächtniseffekt je nach In this way, the switching temperature for the shape memory effect depending on
Gewichtsanteil des Schaltsegments und Molekulargewicht der Poly(8-caprolacton)diole variiert werden. Die Kristallisationstemperatur kann auf diese Weise ebenfalls angepaßt werden. Darüber hinaus kann die Härte bei Raumtemperatur durch zunehmende Weight fraction of the switching segment and molecular weight of the poly (8-caprolactone) diols can be varied. The crystallization temperature can also be adjusted in this way. In addition, the hardness at room temperature can be increased by increasing
Weichsegmentlänge und wachsenden Weichsegmentgehalt erhöht werden. Dies beruht auf einer erhöhten Weichsegmentkristallinität. Bei erhöhter Temperatur nimmt die Härte mit steigendem Weichsegmentanteil ab und steigt mit zunehmender Weichsegmentlänge an. Weiterhin nimmt mit zunehmendem Weichsegmentgehalt die Zugfestigkeit ab und die Bruchdehnung zu. Dabei läßt sich die Zugfestigkeit mit Weichsegmenten aus Poly(8- caprolacton)diolen in etwa zwischen 30 und 60 MPa einstellen, was zu Bruchdehnung s werten zwischen 800 und 1150 % führt. Maßgeblich für die richtige Materialauswahl sind die Stärke und Steifigkeit des FGPs sowie dessen Verformbarkeit und Fixierbarkeit. Bei Poly(ester urethanen) können viele dieser mechanischen Parameter über die Synthese eingestellt werden. Dies betrifft die Kristallinität der Weichsegmente und die damit verbundenen mechanischen Parameter, insbesondere die Werkstoffhärte und die Dehnbarkeit, sowie die thermo- mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Dehungsfixierbarkeit, die Soft segment length and growing soft segment content can be increased. This is due to an increased soft-segment crystallinity. At elevated temperature, the hardness decreases with increasing soft segment content and increases with increasing soft segment length. Furthermore, as the soft segment content increases, the tensile strength decreases and the elongation at break increases. The tensile strength can be adjusted with soft segments of poly (8-caprolactone) diols in approximately between 30 and 60 MPa, resulting in elongation at break s between 800 and 1150%. Decisive for the right selection of materials are the strength and rigidity of the FGP, as well as its deformability and fixability. For poly (ester urethanes) many of these mechanical parameters can be adjusted via synthesis. This relates to the crystallinity of the soft segments and the associated mechanical parameters, in particular the material hardness and the extensibility, as well as the thermo-mechanical properties, in particular the Dehungsfixierbarkeit, the
Dehnungsrückstellbarkeit und die Transformationstemperatur, oberhalb der sich das Material verformen läßt. Stretch recoverability and the transformation temperature, above which the material can be deformed.
Gemäß noch einem Ausführungsbeispiel weist das Formgedächtnispolymer zwischen 10 Gew.- und 55 Gew.- an Hartsegmenten auf. In yet another embodiment, the shape memory polymer has between 10% and 55% by weight of hard segments.
Zwar nimmt die Formfixierbarkeit mit zunehmendem Hartsegmentanteil ab, jedoch führt ein geringer Hartsegmentanteil zu schlechter Dehnungsrückstellbarkeit. Unterhalb einer unteren Grenze von ungefähr 10 Gew.- Hartsegmentanteil sind die Hartsegmentdomänen typischerweise nicht mehr ausreichend ausgeprägt und erfüllen nicht mehr ihre Funktion als physikalische Vernetzer. Although the shape fixability decreases with increasing hard segment content, a small proportion of hard segment leads to poor extensibility. Below a lower limit of about 10 weight percent hard segment, the hard segment domains are typically no longer sufficiently strong and no longer perform their function as physical crosslinkers.
Gemäß noch einem Ausführungsbeispiel liegt die Schalttemperatur des According to yet another embodiment, the switching temperature of the
Formgedächtnispolymers zwischen 40°C und 60°C und die Kristallisationstemperatur des Formgedächtnispolymers zwischen 25°C und 30°C. Damit liegt insbesondere die Shape memory polymer between 40 ° C and 60 ° C and the crystallization temperature of the shape memory polymer between 25 ° C and 30 ° C. This is especially the
Schalttemperatur des Formgedächtnispolymers in einem Bereich, der den erwärmten Rohling im Mund als angenehm und als nicht zu heiß erscheinen läßt. Switching temperature of the shape memory polymer in a range that makes the heated blank appear in the mouth as pleasant and not too hot.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein chemisch quervernetztes semi-kristallines trans-Polyoctenamer. Bei diesem FGP läßt sich Ttrans = Tm über die Zugabe von Dicumyl peroxid einstellen. Typische Werte sind etwa Ttrans = Tm = 58°C und Τ^ = Tc = 24°C. In another embodiment, the shape memory polymer is a chemically cross-linked semi-crystalline trans polyoctenamer. In this FGP Ttr ans = T m can be adjusted by the addition of dicumyl peroxide. Typical values are Ttrans = T m = 58 ° C and Τ ^ = T c = 24 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Poly(ester urethan), das aus 4,4'-Diphenylmethandiisocyanate (MDI), Poly(butylene adipat) glycol (PBAG) und Trimethylol propan (TMP) hergestellt wurde. Hierfür können Werte von Ttrans > 40°C eingestellt werden. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein quervernetztes Poly(ester urethan), das aus Polycaprolactondiol (PCL), 1,4-Butandiol (BD), Dimethylol Propionsäure (DMPA), Triethylamin und 4, 4'-Diphenylmethane diisocyanat (MDI), zu dem ein Überschuss an MDI oder Glycerin gegeben wird, gebildet. Hierfür können Werte von
Figure imgf000016_0001
= Tm im Bereich von 47°C bis 56°C eingestellt werden.
In another embodiment, the shape memory polymer is a poly (ester urethane) prepared from 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), poly (butylene adipate) glycol (PBAG) and trimethylol propane (TMP). For this, values of Ttrans> 40 ° C can be set. In another embodiment, the shape memory polymer is a cross-linked poly (ester urethane) composed of polycaprolactone diol (PCL), 1,4-butanediol (BD), dimethylol propionic acid (DMPA), triethylamine, and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI). to which an excess of MDI or glycerin is added formed. Values of
Figure imgf000016_0001
= T m can be set in the range of 47 ° C to 56 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Ethylen oxid- Ethylen terephthalat-Copolymer. Die Schalttemperaturen lassen sich über die Synthese zwischen = Tm im Bereich von 52 °C bis 62 °C und = Tc im Bereich von 20 °C bis 31 °C einstellen. In another embodiment, the shape memory polymer is an ethylene oxide-ethylene terephthalate copolymer. The switching temperatures can be adjusted via the synthesis between = T m in the range of 52 ° C to 62 ° C and = T c in the range of 20 ° C to 31 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Poly(ether urethan), das beispielsweise aufgebaut ist aus 4,4'-Diphenylmethandiisocyanate (MDI), 1,4- Butandiol (BD) und Poly(tetramethyl oxid)glycol (PTMO). Die Schalttemperatur Ttrans = Tg liegt bei etwa 54 °C. In another embodiment, the shape memory polymer is a poly (ether urethane), for example, composed of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,4-butanediol (BD), and poly (tetramethyl oxide) glycol (PTMO). The switching temperature Ttra ns = T g is about 54 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein In another embodiment, the shape memory polymer is a
Polynorbornen mit einer Schalttemperatur Ttrans = Tg = 40 °C. Polynorbornen with a switching temperature Ttrans = T g = 40 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Norbornyl- POSS-Hybrid-Copolymer mit einer Schalttemperatur
Figure imgf000016_0002
= Tg im Bereich von 47°C bis 73°C.
In another embodiment, the shape memory polymer is a norbornyl-POSS hybrid copolymer having a switching temperature
Figure imgf000016_0002
= T g in the range of 47 ° C to 73 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Copolymer aus Polyethylen terephthalat) (PET) und Polyethylen glycol) (PEG), wobei die In another embodiment, the shape memory polymer is a copolymer of polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene glycol (PEG), wherein the
Schalttemperatur
Figure imgf000016_0003
= Tg > 34 °C ist.
switching temperature
Figure imgf000016_0003
= T g > 34 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Polymer bestehend aus dem Monomer tert-Butyl acrylat (tBa) und dem Quervernetzer Diethylenglykol diacrylat (DEGDA), wobei das Formgedächtnispolymer typischerweise eine Schalttemperatur von ungefähr = Tg = 65 °C aufweist. According to another embodiment, the shape memory polymer is a polymer consisting of the monomer tert-butyl acrylate (tBa) and the cross-linker diethylene glycol diacrylate (DEGDA), wherein the shape memory polymer typically has a switching temperature of approximately = T g = 65 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Copolymer, das aus den Monomeren Methylmethacrylat (MMA) und Butylmethacrylat (BMA) aufgebaut und durch Tetraethylen glykol dimethacrylat (TEGDMA) quervernetzt ist. Dabei hängt die Schalttemperatur (Ttrans = Tg ) vom Monomerverhältnis ab und kann typischerweise zwischen 27°C und 66°C eingestellt werden. In another embodiment, the shape memory polymer is a copolymer composed of the monomers methyl methacrylate (MMA) and butyl methacrylate (BMA) and cross-linked by tetraethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA). The hangs Switching temperature (Ttr ans = T g ) from the monomer ratio and can typically be set between 27 ° C and 66 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Copolymer, das aus Methylmethacrylat (MMA) und Polyethylen glykol)dimethacrylat (PEGDMA) aufgebaut ist. Dabei kann die Schalttemperatur Ttrans = Tg typischerweise zwischen 56 °C und 92 °C eingestellt werden. In another embodiment, the shape memory polymer is a copolymer composed of methyl methacrylate (MMA) and polyethylene glycol dimethacrylate (PEGDMA). The switching temperature Ttrans = T g can typically be set between 56 ° C and 92 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer eine chemisch quervernetzte Verbindung, hergestellt aus den Monomeren Methacrylsäure (MAA), Methyl methacrylat (MMA) und Polyethylen glykol) (PEG). Hier kann beispielweise die In another embodiment, the shape memory polymer is a chemically crosslinked compound made from the monomers methacrylic acid (MAA), methyl methacrylate (MMA) and polyethylene glycol (PEG). Here, for example, the
Schalttemperatur im Bereich von
Figure imgf000017_0001
= Tg = 75°C liegen.
Switching temperature in the range of
Figure imgf000017_0001
= T g = 75 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Copolymer aus Polyethylen oder isotaktischem Polypropylen und Cyclodiolefinen wie Vinylcyclohexen, Cyclopentadien, 1,5-Cyclooctadien, 2,5-Norbornadien, 5-Vinyl-2-norbornen (VNB), Dicyclopentadien (DCPD) oder 5-Ethyliden-2-norbornen (ENB), für die die Schalttemperatur trans = Tg in einem weiten Temperaturbereich eingestellt werden kann. In another embodiment, the shape memory polymer is a copolymer of polyethylene or isotactic polypropylene and cyclodiolefins such as vinylcyclohexene, cyclopentadiene, 1,5-cyclooctadiene, 2,5-norbornadiene, 5-vinyl-2-norbornene (VNB), dicyclopentadiene (DCPD) or 5 -Ethylidene-2-norbornene (ENB), for which the switching temperature trans = T g can be set in a wide temperature range.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein In another embodiment, the shape memory polymer is a
quervernetztes Poly(vinyl chlorid) (PVC), wobei die Schalttemperatur allerdings im Bereich von Ttrans = Tg = 83 °C liegen kann. cross-linked poly (vinyl chloride) (PVC), although the switching temperature can be in the range of Ttrans = T g = 83 ° C.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Diese Ausführungsbeispiele sollen keinesfalls als einschränkend für die vorliegende Erfindung verstanden werden. Insbesondere können einzelne Merkmale der verschiedenen The present invention has been explained with reference to exemplary embodiments. These embodiments should by no means be understood as limiting the present invention. In particular, individual characteristics of the various
Ausführungsbeispiele in andere Ausführungsformen übernommen werden oder verschiedene Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, solange sich die kombinierten Embodiments are adopted in other embodiments or different embodiments are combined with each other, as long as the combined
Merkmale nicht technisch bedingt gegenseitig ausschließen. Do not mutually exclude features for technical reasons.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Mundschutz mit einer im wesentlichen U-förmigen Form, wobei der Mundschutz ein Formgedächtnispolymer umfaßt. A surgical mask having a substantially U-shaped form, the surgical mask comprising a shape memory polymer.
2. Mundschutz nach Anspruch 1, wobei das Formgedächtnispolymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: ein Poly(ester urethan), ein chemisch quervernetztes semikristallines trans-Polyoctenamer, ein Ethylenoxid-Ethylenterephthalat-Copolymer, ein Poly(ether urethan), Polynorbornen, ein Norbonyl-POSS-Hybrid-Copolymer, ein Copolymer aus Polyethylen terephthalat) und Polyethylen glycol), ein Polymer aus dem Monomer tert-Butylacrylat und dem Quervernetzer Diethylenglykol diacrylat, ein Copolymer, das aus den Monomeren Methylmethacrylat und Butylmethacrylat aufgebaut und durch Tetraethylen glykol dimethacrylat quervernetzt ist, ein The surgical mask of claim 1, wherein the shape memory polymer is selected from the group consisting of: a poly (ester urethane), a chemically crosslinked semicrystalline trans polyoctenamer, an ethylene oxide ethylene terephthalate copolymer, a poly (ether urethane), polynorbornene Norbornyl-POSS hybrid copolymer, a copolymer of polyethylene terephthalate) and polyethylene glycol), a polymer of the monomer tert-butyl acrylate and the cross-linker diethylene glycol diacrylate, a copolymer composed of the monomers methyl methacrylate and butyl methacrylate and cross-linked by tetraethylene glycol dimethacrylate is a
Copolymer, das aus Methylmethacrylat und Polyethylen glykol)dimethacrylat aufgebaut ist, eine chemisch quervernetzte Verbindung auf Basis der Monomere Methacrylsäure, Methyl methacrylat und Polyethylen glykol), ein Copolymer aus Polyethylen oder isotaktischem Polypropylen und einem Cyclodiolefin, insbesondere Vinylcyclohexen, Cyclopentadien, 1,5-Cyclooctadiene, 2,5-Norbornadien, 5-Vinyl-2- norbornen, Dicyclopentadien oder 5-Ethyliden-2-norbornen, ein quervernetztes Poly(vinyl chlorid).  Copolymer which is composed of methyl methacrylate and polyethylene glycol) dimethacrylate, a chemically crosslinked compound based on the monomers methacrylic acid, methyl methacrylate and polyethylene glycol), a copolymer of polyethylene or isotactic polypropylene and a cyclodiolefin, in particular vinylcyclohexene, cyclopentadiene, 1,5- Cyclooctadienes, 2,5-norbornadiene, 5-vinyl-2-norbornene, dicyclopentadiene or 5-ethylidene-2-norbornene, a cross-linked poly (vinyl chloride).
3. Mundschutz nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Formgedächtnispolymer weiterhin einen Stabilisator enthält. 3. Mouthguard according to claim 1 or 2, wherein the shape memory polymer further comprises a stabilizer.
4. Mundschutz nach Anspruch 3, wobei das Formgedächtnispolymer ein Poly(ester urethan) ist und der Stabilisator ein Carbodiimid mit einem Anteil zwischen 0,01 Gew.- und 3 Gew.- , bezogen auf den Esteranteil, ist. 4. Mouthguard according to claim 3, wherein the shape memory polymer is a poly (ester urethane) and the stabilizer is a carbodiimide in a proportion of between 0.01 wt .-% and 3 wt .-, based on the ester content.
5. Mundschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das 5. Mouthguard according to one of the preceding claims, wherein the
Formgedächtnispolymer zwischen 50 Gew.- und 90 Gew.- an Schaltsegmenten aufweist. Shape memory polymer between 50 wt. And 90 wt. To switching segments has.
6. Mundschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das 6. Mouthguard according to one of the preceding claims, wherein the
Formgedächtnispolymer Schaltsegmentblöcke aus einem Poly(e-caprolacton)diol umfaßt.  Shape memory polymer comprises switching segment blocks of a poly (e-caprolactone) diol.
7. Mundschutz nach Anspruch 6, wobei das Poly(e-caprolacton)diol ein mittleres The surgical mask of claim 6, wherein the poly (e-caprolactone) diol is a median
Molekulargewicht zwischen 1500 und 8500 aufweist.  Having molecular weight between 1500 and 8500.
8. Mundschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das 8. Mouthguard according to one of the preceding claims, wherein the
Formgedächtnispolymer zwischen 10 Gew.- und 55 Gew.- an Hartsegmenten aufweist.  Shape memory polymer between 10 wt .- and 55 wt .- has hard segments.
9. Mundschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schalttemperatur des Formgedächtnispolymers zwischen 40°C und 60°C und die 9. Mouthguard according to one of the preceding claims, wherein the switching temperature of the shape memory polymer between 40 ° C and 60 ° C and the
Kristallisationstemperatur des Formgedächtnispolymers zwischen 25°C und 30°C liegt.  Crystallization temperature of the shape memory polymer between 25 ° C and 30 ° C.
10. Verwendung eines Formgedächtnispolymers auf Poly(ester urethan)-Basis zur 10. Use of a poly (ester urethane) based shape memory polymer for
Herstellung eines Mundschutzes.  Production of a mouthguard.
11. Mundschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Formgedächtnispolymer ein thermoplastisches Formgedächtnispolymer aus der Gruppe linearer Blockcopolymere, insbesondere Polyurethane und Polyurethane mit ionischen oder mesogenen 11. Mouthguard according to one of claims 1 to 9, wherein the shape memory polymer is a thermoplastic shape memory polymer from the group of linear block copolymers, in particular polyurethanes and polyurethanes with ionic or mesogenic
Komponenten, Blockcopolymere aus Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4-butadien), ABA Triblock-Copolymere aus Poly-(2-methyl-2-oxazolin) (A-Block) und Polytetrahydrofuran (B-Block), Multiblockcopolymere aus Polyurethanen mit Poly(8-caprolacton)-Schaltsegment, Blockcopolymere aus Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4-butadien), Polyurethansysteme, deren Hartsegmentbildende Phase aus Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) oder Toluol-2,4-diisocyanat und einem Diol, insbesondere 1,4-Butandiol, oder einem Diamin und einem  Components, block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (1,4-butadiene), ABA triblock copolymers of poly (2-methyl-2-oxazoline) (A block) and polytetrahydrofuran (B block), Multiblock copolymers of poly (8-caprolactone) -locked polyurethanes, block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (1,4-butadiene), polyurethane systems whose hard segment-forming phase is methylene diphenyl diisocyanate (MDI) or toluene-2,4-diisocyanate and a diol, especially 1,4-butanediol, or a diamine and a
Schaltsegment auf der Basis eines Oligoethers, insbesondere Polytetrahydrofuran oder eines Oligoesters, insbesondere Polyethylenadipat, Polypropylenadipat,  Switching segment based on an oligoether, in particular polytetrahydrofuran or an oligoester, in particular polyethylene adipate, polypropylene adipate,
Polybutylenadipat, Polypentylenadipat oder Polyhexalenadipat besteht, Materialien mit einer Hartsegment-bildenden Phase aus Toluol-2,4-diisocyanat, MDI, Diisocyanaten, die insbesondere aus MDI oder Hexamethylendiisocyanat in Polybutylene adipate, polypentylene adipate or polyhexal adipate, materials having a hard segment-forming phase of toluene-2,4-diisocyanate, MDI, Diisocyanates, in particular of MDI or hexamethylene diisocyanate in
Carbodiimid-modifizierter Form und aus Kettenverlängerern, insbesondere  Carbodiimide-modified form and from chain extenders, in particular
Ethylenglycol, Bis(2-hydroxyethyl)hydrochinon oder einer Kombination aus 2,2- Bis(4-hydroxyphenyl)propan und Ethylenoxid aufgebaut sind, deren Schaltsegment- bestimmende Blöcke aus Oligoethern, insbesondere Polyethylenoxid,  Ethylene glycol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide, whose switching segment-determining blocks of oligoethers, in particular polyethylene oxide,
Polypropylenoxid, Polytetrahydrofuran oder aus einer Kombination aus 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan und Propylenoxid, oder aus Oligoestern, insbesondere  Polypropylene oxide, polytetrahydrofuran or from a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and propylene oxide, or oligoesters, in particular
Polybutylenadipat, bestehen, Materialien aus Polynorbornen, Graft-Copolymere aus Polyethylen/Nylon-6, Blockcopolymere mit polyedrischen oligomeren  Polybutylene adipate, materials of polynorbornene, graft copolymers of polyethylene / nylon-6, block copolymers with polyhedral oligomers
Silsesquioxanen (POSS), einschließlich den Kombinationen Polyurethan/POS S, Epoxid/POSS, Polysiloxan/POSS, Polymethylmethacrylat/POSS, silikonbasierte FGPe und Materialien aus Poly(cycloocten) ist.  Silsesquioxanes (POSS), including the combinations polyurethane / POS S, epoxide / POSS, polysiloxane / POSS, polymethyl methacrylate / POSS, silicone-based FGPs, and poly (cyclooctene) materials.
12. Mundschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Formgedächtnispolymer ein elastomeres Formgedächtnispolymer, insbesondere aus der Gruppe Polyvinylchlorid, Polyethylen-Polyvinylacetat-Copolymere, kovalent vernetzte Copolymersysteme aus Stearylacrylat und Ester der Methacrylsäure, trans-Polyisopren/Polyurethan-basiertes, segregiertes FGP, Poly(ether ester) wie Polyethylen oxid)/Poly(ethylen terephthalat) Copolymere, Norbornyl/POSS Copolymere, Poly(methylen-l,3-cyclopentan) und dessen Copolymer mit Polyethylen, Styrol/Butadien Copolymere, Thiol-en/acrylat Copolymere, Polynorbornen, Polymernetzwerke hergestellt aus Poly(8-caprolacton) (PCL) und Dimethacrylaten, Poly(8-caprolacton) (PCL)-basierte FGPe, acrylat- basierte FGPe, (Meth)acrylat Netzwerke, quervernetztes Polyethylen, epoxid-basierte FGPe, ein Polyurethan/Phenoxy-Blend oder ein Polyurethane/Polyvinylchlorid (PVC)- Blend ist. 12. Mouthguard according to one of claims 1 to 9, wherein the shape memory polymer is an elastomeric shape memory polymer, in particular from the group polyvinyl chloride, polyethylene-polyvinyl acetate copolymers, covalently crosslinked copolymer systems of stearyl acrylate and esters of methacrylic acid, trans-polyisoprene / polyurethane-based, segregated FGP , Poly (ether esters) such as polyethylene oxide) / poly (ethylene terephthalate) copolymers, norbornyl / POSS copolymers, poly (methylene-l, 3-cyclopentane) and its copolymer with polyethylene, styrene / butadiene copolymers, thiol-ene / acrylate copolymers , Polynorbornene, polymer networks made of poly (8-caprolactone) (PCL) and dimethacrylates, poly (8-caprolactone) (PCL) -based FGPs, acrylate-based FGPs, (meth) acrylate networks, cross-linked polyethylene, epoxide-based FGPs, a polyurethane / phenoxy blend or a polyurethan / polyvinyl chloride (PVC) blend.
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