DE3347646A1 - Verfahren zur herstellung von gipsmodellen fuer die zahntechnik - Google Patents
Verfahren zur herstellung von gipsmodellen fuer die zahntechnikInfo
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- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/80—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
- A61K6/884—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising natural or synthetic resins
- A61K6/887—Compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gipsmodellen für die Zahntechnik durch Behandeln eines in
bekannter Weise erhaltenen Gipsmodells mit polymerisierbaren
Estern der Arcyl- und/oder Methacrylsäure und Polymerisationsinitiatoren
sowie Polymerisieren der Monomeren.
An Gipsmodellen für die Zahntechnik, z. B. an Modellen von Gebissen, die die Eingliederung von Zahnersatz oder kieferorthopädischen
Apparaturen im zahntechnischen Labor ermöglichen, werden zahlreiche Arbeitsgänge durchgeführt. Die
daraus resultierende Beanspruchung bewirkt einen Abrieb auf der Gipsoberfläche, wodurch die Passgenauigkeit des Werkstücks
im Mund entscheidend beeinträchtigt werden kann. Bei relativ festsitzenden Werkstücken kann es auch vorkommen,
dass der zu überkronende Zahnstumpf bei der Abnahme abbricht. Dadurch kann das gesamte Gebissmodell unbrauchbar werden, so
dass der Arbeitsvorgang der Abdrucknahme und des Ausgiessens wiederholt werden muss. Zum Einpassen in das Gebiss wird das
Gipsmodell häufig in einen sogenannten Artikulator eingebaut, der die Bewegung des Kiefergelenks simuliert, wobei das
Gipsmodell mit dem Gipsmodell des Gegenkiefers in Kontakt kommt. Beim unvorsichtigen Öffnen und Schliessen des Artikulators
kann im Gegenbiss Abrasion erzeugt werden; manchmal brechen sogar kleinere Teile des Antagonistenzahnes ab,
wodurch die Passgenauigkeit des Werkstücks im Mund gefährdet ist.
Die Eigenschaften und Probleme handelsüblicher dentaler
Modellwerkstoffe sind in Deutscher zahnärztlicher Zeitung, Bd. 32, S. 937-941 und S. 942-944 (1977) beschrieben.
— 3 —
BAD ORIOINAL
Seit einiger Zeit sind die sogenannten Superhartgipse bekannt, welche verbesserte Abrasionsfestigkeit und/oder verbesserte
Druckfestigkeit und Biegefestigkeit aufweisen. Meist ist jedoch
nur eine der genannten Eigenschaften verbessert, während die anderen Eigenschaften unbefriedigend sind; ausserdem sind
diese Gipse sehr kostspielig und häufig schwierig zu verarbeiten .
Man hat versucht, durch Auftragen von trocknenden Lacken auf Lösungsmittelbasis die Eigenschaften von Gipsmodellen zu verbessern
(DE-A-3 009 755). Daraus ergibt sich jedoch nur eine geringfügige Verbesserung der Eigenschaften; ausserdem besteht
die Gefahr einer Dimensionsveränderung des Modells durch das Auftragen des Lacks und das rasche Verdunsten des Lösungsmittels,
bevor die Lösung in den Gips eingedrungen ist.
Man hat auch versucht, die Eigenschaften von Gipsmodellen mit
Cyanacrylaten zu verbessern (Journ. Prost. Dent., Bd. 49, S. 639 /T98J37) . Die rasche Erhärtung mit Wasser macht diese Anwendung
jedoch unsicher, da das Eindringen des Cyanacrylats in den Gips unkontrollierbar wird. Überdies ist der Umgang
mit Cyanacrylaten nicht ungefährlich.
Aus der EP-A-O 013 354 ist es bekannt, die Oberfläche von Gipsmodellen mit selbstpolymerisierenden Massen zu behandeln.
Hierbei kann es jedoch zu unkontrollierten Dimensionsveränderungen des Gipsmodells kommen; auch die physikalischen
Eigenschaften werden nur geringfügig verbessert, da die rasch polymerisierende Masse nur wenig in den Gips eindringen kann.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Herstellung von Gipsmodellen für die Zahntechnik
durch Behandeln eines Gipsmodells mit polymerisierbaren Estern der Acryl- und/oder Methacrylsäure und Polymerisationsinitiatoren
und Polymerisieren der Monomeren so abzuändern, dass die physikalischen Eigenschaften der Gipsmodelle, insbesondere
-A-BAD ORIGINAL.
ihre Abrasionsbeständigkeit und ihre Biege- und Druckfestigkeit, verbessert werden, wobei das Verfahren einfach und
zeit- und kostengünstig durchzuführen sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man
ein in bekannter Weise erhaltenes Gipsmodell mit (a) mindestens einem photopolymerisierbaren Ester der Acryl- und/oder Methacrylsäure,
(b) mindestens einem Photopolymerisationsinitiator und (c) gegebenenfalls mindestens einem Photopolymerisationsaktivator
tränkt, wobei (a), (b) und (c) im flüssigen oder gelösten Zustand vorliegen, und das getränkte Gipsmodell mit einem
für die Initiierung der Photopolymerisation durch den Photoinitiator geeigneten Licht bestrahlt.
Man kann die Bestandteile (a), (b) und (c) gleichzeitig oder nacheinander anwenden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann man die Bestandteile (b) und/oder (c) als Mischung mit mindestens einem Teil
von (a) einsetzen.
Die Viskosität der Bestandteile (a), (b), (c), ihrer Mischungen oder Lösungen beträgt bevorzugt ^C 5 Poise, insbesondere -*C 1
Poise.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren erhält man in zeit- und
kostengünstiger Weise Gipsmodelle mit starken Verbesserungen der Abrasionsfestigkeit, Druckfestigkeit und Biegefestigkeit,
ohne dass die Dimension der Modelle nennenswert verändert wird. Eigenschaftsschwankungen durch verwendete Variationen im Verhältnis
Gips/Wasser und in der Anmischtechnik, die in der Praxis häufig vorkommen, werden durch das erfindungsgemässe
Verfahren praktisch eliminiert. Aus einer Mischung geringerer Qualität wird durch das erfindungsgemässe Verfahren ein hochabrasionsfestes,
druck- und biegefestes Modell gewonnen.
Für das erfindungsgemässe Verfahren können Gipsmodelle aus
beliebigen, dental verwendbaren Gipsarten eingesetzt werden. Die eingesetzten Gipsarten bestehen im wesentlichen aus
Calciumsulfat; sie können Zusätze enthalten, die dem Gipsmodell günstigere Eigenschaften, z. B. besseres Abbindeverhalten
oder grössere Härte, verleihen. Die grundlegende Chemie der Dentalgipse ist in "üllmanns Encyclopadie der technischen
Chemie", 4. Auflage, Band 10, S. 19 (1975) beschrieben. Der Gips darf jedoch - je nach eingesetztem Photoinitiator (b) keine
so starke Lichtabsorption im Bereich von 250 - 500 nm aufweisen, dass die Polymerisation beeinträchtigt wird.
Bevorzugt hat der Gips nur geringe Lichtabsorption im genannten Bereich, besonders bevorzugt werden ungefärbte Gipse
verwendet.
Als photopolymerisierbare Ester der Acryl- und Methacrylsäure
kommen auch die sogenannten ürethanacrylate und -methacrylate in Betracht.
Die Ürethanacrylate und -methacrylate werden in bekannter
Weise durch Umsetzung von Isocyanaten mit Hydroxyalkylacrylaten oder -methacrylaten gewonnen. Es ist auch möglich,
Hydroxyverbindungen mit einem Äquivalent eines Diisocyanats umzusetzen, und die erhaltenen Isocyanatverbindungen
dann mit Hydroxyalkylacrylaten oder -methacrylaten zu den Urethanacrylaten oder -methacrylaten zur Reaktion
zu bringen. Geeignete Produkte sind unter der Warenkennzeichnung "Genomer" im Handel.
Es können sowohl monofunktionelle als auch di- oder polyfunktionelle
Acrylate und Methacrylate eingesetzt werden. Bevorzugt beträgt der Anteil an monofunktionellem Acrylat
und/oder Methacrylat 0-70 Gew.-% des Bestandteils (a), besonders bevorzugte monofunktionelle Derivate sind Methylmethacrylat
und Hydroxyethylmethacrylat.
— 6 —
Geeignete Photopolymerisationsinitiatoren sind alle für die Photopolymerisation von Derivaten der Acrylsäure und Methacrylsäure
bekannten Substanzen, wie aromatische Monoketone, Thioxanthone, aromatische und aliphatische 1,2-Diketone,
Benzoinether und Benzilketale.
Von den genannten Photoinitiatoren haben sich die 1,2-Diketone
besonders bewährt. Zur Verhinderung einer klebrigen Oberfläche des Polymerisats, die durch die Inhibitorwirkung
des Luftsauerstoffs entsteht, wird in bevorzugter Weise
eine Kombination aus mehreren Photoinitiatoren eingesetzt, deren aktive Lichtabsorption bei unterschiedlichen Wellenlängen
liegt. Besonders geeignet ist eine Kombination aus Benzophenon (aktive Absorption bei ca. 255 nm und ca. 345 nm),
Benzildimethylketal (aktive Absorption bei ca. 360 nm) und Campherchinon (aktive Absorption bei ca. 460 nm) oder
Phenanthrenchinon (aktive Absorption bei ca. 420 nm).
Die Photoinitiatoren werden in den üblichen Konzentrationen eingesetzt, das sind 0,01 - 3 Gew.-%, bezogen auf den Bestandteil
(a).
In vorteilhafter Weise werden die Photoinitiatoren zusammen
mit bekannten Photoaktivatoren eingesetzt. Geeignete Photoaktivatoren sind organische Amine, insbesondere tertiäre
Amine, zyklische 1,3-Diketone, wie Barbitursäuren und 2-substituierte
1,3-Cyclopentandione und 1,3-Cyclohexandione,
sowie organische Phosphite.
Gegebenenfalls können den Bestandteilen (a), (b), (c) oder ihren Mischungen zur Verringerung der Viskosität leichtflüchtige
Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, zugesetzt werden. Bevorzugt sind hydrophile Lösungsmittel, wie Aceton,
die gleichzeitig eine höhere Eindringgeschwindigkeit auch bei frischen, feuchten Gipsmodellen ermöglichen. Die Viskosität
der Gemische kann aber auch durch die Verwendung von monofunktionellen Methacrylaten in geeigneter Konzen-
— 7 —
tration eingestellt werden. Die Verwendung hydrophiler Methacrylate (bis zu 50 Gew.-% des Bestandteils (a)) ist
günstig, da auf diese Weise ein besseres Eindringen des Bestandteils (a) oder seiner Mischung mit (b) und/oder
(c) in das feuchte Gipsmodell gewährleistet ist. Geeignete hydrophile Methacrylate sind die Hydroxyalky!methacrylate,
besonders 2-Hydroxyethylmethacrylat und 3-Hydroxypropylmethacrylat.
Um eine bessere Filmbildung zu erreichen oder gegebenenfalls die Viskosität anzuheben, können den Bestandteilen
(a), (b) und/oder (c) lösliche Polymere zugesetzt werden.
Auch der Zusatz von oberflächenaktiven Substanzen zur Verbesserung
des Eindringens von (a), (b) und/oder (c) in das Gipsmodell ist möglich. Geeignet sind z. B. die hydrophilen
Sorbimacrogole.
Die Bestandteile (a), (b) und/oder (c) können auch mit
geeigneten Farbstoffen gefärbt werden, die Farbstoffe müssen aber so ausgewählt werden, dass sie keine starke
Eigenabsorption in dem Bereich aufweisen, in dem die verwendeten Photoinitiatoren ihre aktive Lichtabsorption
haben. Bei der Verwendung von Photoinitiatoren für den sichtbaren Bereich (z. B. Campherchinon, aktive Absorption
bei 400 bis 500 nm) dürfen die eingesetzten Farbstoffe nur geringe Eigenabsorption zwischen 400 und 500 nm
aufweisen.
Es ist möglich, zusätzlich zum Photoinitiator noch (d) ein organisches Peroxid oder Hydroperoxid sowie (e) einen
Aktivator hierfür, wie aromatische Amine oder Thioharnstoffderivate,
einzusetzen, die vor der Verwendung miteinander gemischt werden. Die Konzentrationen an (d) und (e)
— 8 —
müssen so gewählt werden, dass die Polymerisation nach dem Vermischen von (d), (e) und den anderen Bestandteilen
erst nach einigen Minuten eintritt, um ein tiefes Eindringen des Bestandteils (a) in den Gips zu gewährleisten.
Vorzugsweise soll die Polymerisation in diesem Fall frühestens 5 Minuten nach dem Vermischen von (d) und (e) mit
den anderen Bestandteilen einsetzen. Auf diese Weise können auch tiefere Schichten ausgehärtet werden, die der Polymerisation
durch Einwirkung des Lichts allein nicht mehr zugänglich sind.
Die Bestandteile (a), (b), (c), (d) und (e) oder ihre Mischungen miteinander können mit den üblichen Massnahmen
ein- oder mehrmals auf das Gipsmodell aufgebracht werden: Aufsprühen, Eintauchen oder Auftragen mit einem Pinsel
sind möglich. Bevorzugt wird das Gipsmodell 3 bis 15 Minuten eingetaucht, besonders geeignet sind Tauchzeiten
von 7 bis 10 Minuten. Die Mindesttiefe für das Eindringen des Bestandteils (a) in das Gipsmodell beträgt
vorzugsweise 0,1 mm, insbesondere mindestens 0,5 mm.
Zur Bestrahlung des getränkten Gipsmodells können die üblichen Lampen verwendet werden, soweit sie genügend
Strahlung in dem Wellenlängenbereich abgeben, der der aktiven Lichtabsorption des eingesetzten Photoinitiators
(b) entspricht. In Frage kommen Xenonstrahler, unter Nieder-, Mittel- und Hochdruck betriebene Quecksilberstrahler,
Halogenlampen und Fluoreszenzlampen, sowie Kombinationen der genannten Strahler. Bevorzugt werden
Fluoreszenzlampen eingesetzt, da diese nur eine geringe Wärmeentwicklung aufweisen und keiner aufwendigen Kühlungsmassnahmen
bedürfen.
Die Bestrahlungszeiten können je nach Intensität der Lichtquelle wenige Minuten bis einige Stunden betragen. Mit
Fluoreszenzlampen liegen typische Bestrahlungszeiten zwischen 15 Minuten und 1 Stunde. Zur Erzielung einer trockenen
Oberfläche des Polymerisats muss die Inhibierung des Luftsauerstoffs
überwunden werden. Dies kann durch die Anwesenheit von Strahlung im Bereich zwischen 250 und 370 nm zusammen
mit einem Photoinitiator, dessen aktive Lichtabsorption im genannten Bereich liegt, erfolgen. Vorzugsweise wird
als Photoinitiator ein Gemisch aus Benzophenon und Benzildimethylketal
eingesetzt, als Lichtquelle dient dann eine Fluoreszenzlampe mit einer Emission bei ca. 250 nm, sowie
eine zweite Fluoreszenzlampe mit einer Emission bei ca. 360 nm.
Die Sauerstoffinhibierung kann aber auch durch die Verwendung
eines Schutzgases, wie Stickstoff, Kohlendioxid oder Argon, überwunden werden; die Schutzgase können unter
normalem Druck oder Überdruck eingesetzt werden. Eine Polymerisation unter Vakuum zur Eliminierung des Luftsauerstoffs
ist weniger geeignet, da sich durch Verdampfung von im Gips enthaltenem Wasser Blasen bilden und überdies
einige Vakuumpumpen durch den anfallenden Wasserdampf geschädigt werden können. Die Einwirkung des Luftsauerstoffs
kann auch durch Auftragen einer Schutzschicht aus z.B. Wachs oder Glycerin verringert werden.
Um eine gute Tiefenpolymerisation zu erreichen, ist zusätzlich zu den beiden oben genannten Lichtarten der Einsatz
von sichtbarem Licht im Spektralbereich 400 - 500 nm günstig; zusammen mit einer entsprechenden Fluoreszenzlampe
werden dann vorzugsweise 1,2-Diketone als Photoinitiatoren eingesetzt - besonders geeignet sind
Campherchinon und Phenanthrenchinon, gegebenenfalls zusammen
mit einem Amin als Photoaktivator.
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Folgende photopolymerisierbare Zubereitungen werden hergestellt:
Lösung A In einem Gemisch aus
5,00 g Methacrylsäure-methylester und 15,00 g Bis-hydroxymethyl-bicycloC5.2.1.02'6J-decandiacrylat
werden
1,00 g Benzophenon
0,10 g Benzildimethylketal
0,06 g Campherchinon und
0,30 g Methyl-diethanolamin-dimethacrylat
gelöst.
Lösung B In einem Gemisch aus
5,00 g Methacrylsäure-methylester und 15,00 g Bis-hydroxymethyl-bicycloLS^.l.O2'6J-decandiacrylat
werden 1,00 g Benzophenon
0,10 g Benzildimethylketal und
0,004 g Phenanthrenchinon
gelöst.
- 11 -
Lösung C In
10,5 g Lösung B werden
0,20 g Sorbimacrogol-laurat (Warenkennzeichnung "Tween 20")
gelöst. Lösung D In einem Gemisch von
6,67 g Bis-hydroxymethyl-bicycloL5.2.1.02'6J-decandiacrylat,
6,67 g Methacrylsäure-methylester und 6,67 g Methacrylsäure-2-hydroxyethylester
werden 1,00 g Benzophenon
0,10 g Benzil-dimethylketal
0,06 g Campherchinon und
0,30 g Methyl-diethanolamin-dimethacrylat
gelöst.
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Lösung E In
5,00 g Lösung D werden
0,25 g Sorbimacrogol-laurat (Warenkennzeichnung "Tween 20")
gelöst. Lösung F In
20,00 g Bis-hydroxymethyl-bicyclo[5.2.1.0.2'6j-decandiacrylat
werden 1,00 g Benzophenon
0,10 g Benzildimethylketal und
0,004 g Phenanthrenchinon
gelöst.
Lösung G In einem Gemisch von
10,00 g trifunktionellem, aliphatischem Urethan/Polyester-Acrylat (theoretisches mittleres Molgewicht 1600,
Warenkennzeichnung "Genomer T 1600" der Fa. Rahn) und
10,00 g Methacrylsäuremethylester
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werden
1,00 g Benzophenon
0,10 g Benzildimethylketal
0,06 g Campherchinon und
0,30 g Methyl-diethanolamin-dimethacrylat
gelöst.
Die erhaltenen Lösungen werden in eine lichtdichte, sauerstoffdurchlässige
Flasche (z. B. schwarze Polypropylenflasche) gefüllt und sind darin haltbar.
Ein Meistermodell aus einem handelsüblichen Hartgips (Fa. Kerr,
Warenkennzeichnung "Vel-Mix-Stone") für dentale Prothetikarbeiten
wird wie üblich durch Ausgiessen des zahnärztlichen Abdrucks der Kieferpartie gewonnen. Nach bekannten Verfahren
wird das Modell nach ca. 30 Minuten entformt und 24 Stunden aushärten gelassen.
Auf die Zahnstümpfe dieses Gipsmodells wird mit einem feinen Pinsel Lösung A aufgebracht. Nach kurzer Zeit (ca. 1-2 Minuten)
ist die gesamte Lösung in den Gips eingedrungen, die zunächst glänzende Oberfläche ist wieder matt geworden. Der
Lösungsauftrag wird so lange wiederholt (3-4 Mal), bis eine
glänzende Schicht auf dem Zahnstumpf verbleibt. Diese Schicht wird mit einem fusselfreien, saugfähigen Tuch sorgfältig entfernt.
Das vorbehandelte Modell wird nun 20 Minuten in ein Belichtungsgerät
gegeben, das 3 Leuchtstoffröhren enthält. Das Intensitätsmaximum der 3 Röhren liegt bei 255 nm, 360 nm und
460 nm.
- 14 -
Nach dem Ende der Bestrahlung hat man ein Gipsmodell, dessen
Stümpfe passgenau, abrasions- und bruchfest sind.
Lösung B wird in eine Schale gegossen und ein wie in Beispiel 1 erhaltenes Gipsmodell wird mit den Stümpfen und den Zähnen
des Restgebisses 7 Minuten lang in diese Lösung eingetaucht.
Nach dem Entfernen aus der Lösung werden die eingetauchten
Partien sorgfältig mit Pressluft von der überstehenden Flüssigkeitsschicht befreit. Anschliessend wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, belichtet.
Partien sorgfältig mit Pressluft von der überstehenden Flüssigkeitsschicht befreit. Anschliessend wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, belichtet.
Man erhält ein Gipsmodell, dessen Zahn-, Stumpf- und Kieferpartien
sehr abrasions- und bruchfest sind.
Bei Verwendung der Lösungen F und G anstelle von Lösung B
werden vergleichbare Ergebnisse erhalten.
werden vergleichbare Ergebnisse erhalten.
Ein nach Beispiel 1 gewonnenes Gipsmodell wird bereits 2
Stunden nach dem Entformen mit der Lösung C, wie in Beispiel 1 beschreiben, behandelt. Die Lösung dringt auch in den
feuchten Gips gut ein. Nach 20-minütigem Bestrahlen mit
der in Beispiel 1 genannten Lampe wird ein Modell erhalten, dessen Stümpfe hohe Biegefestigkeit und Abrasionsfestigkeit aufweisen.
Stunden nach dem Entformen mit der Lösung C, wie in Beispiel 1 beschreiben, behandelt. Die Lösung dringt auch in den
feuchten Gips gut ein. Nach 20-minütigem Bestrahlen mit
der in Beispiel 1 genannten Lampe wird ein Modell erhalten, dessen Stümpfe hohe Biegefestigkeit und Abrasionsfestigkeit aufweisen.
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(ί.
Aus einer Ritzhärteprüfung nach Martens wird der spezifische
Ritzvolumenverlust pro 1 cm Ritzstrecke bestimmt.
Dazu wird ein handelsüblicher dentaler Hartgips (Warenkennzeichnung
"Moldano", Fa. Bayer) in Platten von 25 mm χ 25 mm χ 2 mm gegossen. Nach der entsprechenden Alterung der Probekörper
wird eine Stahlnadel mit einem Kegelwinkel von 900C
unter einer Last von 10 N aufgesetzt. Diese Nadel wird über
eine motorisch angetriebene Exzenterscheibe ca. 2 cm über
den Gips gezogen.
unter einer Last von 10 N aufgesetzt. Diese Nadel wird über
eine motorisch angetriebene Exzenterscheibe ca. 2 cm über
den Gips gezogen.
Durch Ausmessung unter dem Messmikroskop wird die Ritzbreite der Stahlnadel bestimmt und aus dieser der spezifische Volumenverlust
pro 1 cm Wegstrecke berechnet.
In der nachfolgenden Tabelle sind die Ritzvolumenverluste, für den unbehandelten Gipskörper und für die entsprechend Beispiel
1 mit den Lösungen A, D und E behandelten Probekörper aufgeführt. Jede Prüfung wurde an Gips durchgeführt, der vor der
Messung 1 Stunde, 2 Stunden und 1 Woche bei Normklima
(23 + 1°C, 45 + 5 % relative Luftfeuchtigkeit) gelagert worden war.
(23 + 1°C, 45 + 5 % relative Luftfeuchtigkeit) gelagert worden war.
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Gipslagerung
bei Normalklima
bei Normalklima
1 h
Behandlung
keine
Lösung A Lösung D Lösung E
Lösung A Lösung D Lösung E
spezifischer Ritzvolumenverlust pro 1 cm Ritzstrecke mm3 χ 10-3
1140 480 300 200
2 h
keine
Lösung A Lösung D Lösung E
Lösung A Lösung D Lösung E
470
150
83
1 Woche
keine
Lösung A Lösung D Lösung E
Lösung A Lösung D Lösung E
225 69 51 51
Zu jedem Zeitpunkt der Gipsaushärtung wird durch das erfindungsgemässe
Verfahren eine Verbesserung der Abriebfestigkeit um mindestens das 3-fache erzielt.
Bereits 2 Stunden nach der Herstellung eines Gipsmodells werden Abriebfestigkeiten erhalten, die der des vollständig
ausgehärteten Gipses weit überlegen sind. Auch im vollständig ausgehärteten Gips wird durch das erfindungsgemässe
Verfahren der Abrieb auf 1/3 bis 1/4 reduziert.
Aus der Tabelle 1 ist ersichtlich, dass hydrophile Zusätze besonders bei frischem, feuchtem Gips wirksam sind,
bei trockenem Gips sind die Unterschiede gering.
- 17 -
/Ρ-
Wie in Beispiel 4 beschrieben, wurden Probekörper aus einem handelsüblichen Hartgips (Warenkennzeichnung "Duroc", Fa.
Ransom + Randolph) hergestellt und der spezifische Ritzvolumenverlust für den unbehandelten Gipskörper, für nach dem
Stand der Technik behandelte Gipskörper und für einen erfindungsgemäss behandelten Gipskörper ermittelt (Tabelle 2).
Ausserdem wurden aus den hergestellten Testplatten Normkörper
für die Biegeprüfung nach DIN 13922 von 2 mm χ 2 mm χ 25 mm ausgesägt; die Stützweite betrug 10 mm. Im Falle
des erfindungsgemässen Verfahrens wurden diese Körper
7 Minuten in die Lösung A eingetaucht, der Überschuss, wie in Beispiel 2 beschrieben, entfernt und wie in Beispiel 1 beschrieben belichtet. Die Materialien nach dem Stand der Technik wurden nach den Angaben des Herstellers mit einem Pinsel aufgebracht und entsprechend getrocknet.
7 Minuten in die Lösung A eingetaucht, der Überschuss, wie in Beispiel 2 beschrieben, entfernt und wie in Beispiel 1 beschrieben belichtet. Die Materialien nach dem Stand der Technik wurden nach den Angaben des Herstellers mit einem Pinsel aufgebracht und entsprechend getrocknet.
Härtungslösung spezifischer Ritzvolumen- Biegefestig-
verlust pro 1 cm Ritzstrecke keit |MPa~| [mm3 χ 10"3J
keine
Polymethylmethacrylat in Aceton (Warenkennzeichnung "Almadent Gipsversiegelung")
(Stand der Technik)
(Stand der Technik)
245
235
19,0 19,2
Warenkennzeichnung
"Bego Stumpflack 2000" (DE-A-30 09 755)
"Bego Stumpflack 2000" (DE-A-30 09 755)
220
18,8 nicht masshaltigi
A (erfindungsgemäss)
66
30,8
- 18 -
Während die Verfahren nach dem Stand der Technik nur eine geringfügige Erhöhung der Abrasionsfestigkeit und keine
Veränderung der Biegefestigkeit erbringen, wird durch das erfindungsgemässe Verfahren eine erhöhte Biegefestigkeit
und eine stark verbesserte Abrasionsbeständigkeit erreicht.
Veränderung der Biegefestigkeit erbringen, wird durch das erfindungsgemässe Verfahren eine erhöhte Biegefestigkeit
und eine stark verbesserte Abrasionsbeständigkeit erreicht.
In der nachfolgenden Tabelle 3 sind der spezifische Ritzvolumenverlust
(Bestimmung wie in Beispiel 4) und die Biegefestigkeit (Bestimmung wie in Beispiel 5) einer Reihe von
handelsüblichen Hartgipsen aufgeführt, die einmal ohne
Härtung, und zum anderen nach Härtung mit Lösung A (sh.
Beispiele 4 und 5) untersucht wurden. Ausserdem wurde die Druckfestigkeit an Prüfkörpern der Abmessung 2 χ 2 χ 4 mm bestimmt, die analog den Biegefestigkeitsstäben nach Beispiel 5 behandelt wurden.
Härtung, und zum anderen nach Härtung mit Lösung A (sh.
Beispiele 4 und 5) untersucht wurden. Ausserdem wurde die Druckfestigkeit an Prüfkörpern der Abmessung 2 χ 2 χ 4 mm bestimmt, die analog den Biegefestigkeitsstäben nach Beispiel 5 behandelt wurden.
-19-
Untersuchter
Gips
Gips
spezifischer Biege-
Ritzvolumen- festig
verlust pro keit
cm Ritstrecke [MPaJ
Druckfestig- keit (MPa]
Kaffir D* (Kaffir) unbehandelt
erfindungsgemäss mit Lösung A
Moldano* (Bayer) unbehandelt
erfindungsgemäss mit Lösung A
Vel-Mix-Stone* (Kerr)
728
88
88
225
69
69
20,8
30,8
20,1
28,5
54,7
123,3
46,7
76,0
unbehandelt | 487 | 27,9 | 84,3 |
erfindungsgemäss mit | |||
Lösung A | 45 | 32,7 | 129,5 |
Duroc* (Ransom+Randolph) | |||
unbehandelt | 245 | 19,0 | 59,3 |
erfindungsgemäss mit | |||
Lösung A | 66 | 30,8 | 86,2 |
Begolith* (Bego) | |||
unbehandelt | 51 | 29,0 | 110,5 |
erfindungsgemäss mit | |||
Lösung A | 42 | 38,6 | 134,1 |
* Warenkennzeichnung
- 20 -
Prüfkörper aus handelsüblichem Modellgips (Warenkennzeichnung "Moldano", Pa. Bayer) zur Messung des spezifischen Ritzvolumenverlustes
pro 1 cm Wegstrecke, der Biegefestigkeit und der Druckfestigkeit (siehe Beispiel 6) wurden zunächst 24 h bei
Normklima (siehe Beispiel 4) aufbewahrt und dann vor der Messung folgendermassen behandelt:
Keine weitere Vorbehandlung
II Erfindungsgemäss mit Lösung A entsprechend Beispiel 6
III Die Probekörper wurden 15 Sekunden in eine Lösung von 10 Gew.-% Benzoylperoxid und
90 Gew.-% Aceton eingetaucht. Nach 5 Minuten Trockenzeit wurden die Probekörper dann 100
Sekunden in eine Monomermischung aus 47 Gew.-% Bis-GMA (Reaktionsprodukt aus Bisphenol A und
Glycidylmethacrylat) und 51 Gew.-% Triethylenglykol-dimethacrylat (enthaltend 2 Gew.-% N,N-Diethanol-p-toluidin)
getaucht. Anschliessend wurden die Prüfkörper mit Aceton abgewischt (siehe EP-A-O 013. 354, Beispiel 1).
IV 10 Tropfen des Monomergemischs aus III (enthaltend 2 Gew.-% N,N-Diethanol-p-toluidin) wurden
mit 10 Tropfen dieses Monomerengemischs (enthaltend 2 Gew.-% Benzoyl-peroxid) vermischt.
Diese Mischung wurde mit einem Pinsel auf die Probekörper aufgetragen. Nach 1 Minute wurde
der überschuss abgewischt (siehe EP-A-O 013 354, Beispiel 1, letzter Absatz).
Die Messergebnisse sind in Tabelle 4 wiedergegeben.
- 21 -
Vorbehandlung
-.22. | Biegefestig | 3347646 | |
TABELLE | 4 | keit | |
spezifischer Ritz | Druckfestig | ||
volumenverlust pro | Tmp al | keit | |
1 cm Ritzstrecke | 20,1 | ||
unm3 χ 10-3J | 28,5 | ImpÜ | |
225 | 17,8 | 46,7 | |
69 | 20,3 | 76,0 | |
108 | 68,6 | ||
121 | 58,6 |
II III IV
Nur die Prüfkörper nach I und II waren maßhaltig. Die Biegefestigkeit
wird nur durch das erfindungsgemässe Verfahren verbessert, gegenüber dem Verfahren der EP-A-O 013 354 werden
Abrasionswiderstand und Druckfestigkeit nochmals deutlich verbessert.
(Ende der Beschreibung)
- ax-
Claims (2)
- PatentansprücheVerfahren zur Herstellung von Gipsmodellen für die Zahntechnik durch Behandeln eines in bekannter Weise erhaltenen Gipsmodells mit polymerisierbaren Estern der Acryl- und/oder Methacrylsäure und Polymerisationsinitiatoren sowie Polymerisieren der Monomeren, dadurch gekennzeichnet, dass man das Gipsmodell mit (a) mindestens einem photopolymerisierbaren Ester der Acryl- und/oder Methacrylsäure, (b) mindestens einem Photopolymerisationsinitiator und (c) gegebenenfalls mindestens einem Photopolymerisationsaktivator tränkt, wobei (a), (b) und (c) im flüssigen oder gelösten Zustande vorliegen, und dasMünchen-Bogenhausen, Poschingerstraße 6 · Telegramm: Chemindus München · Telefon: (089) 98 32 22 · Telex: 5 23 992 (abitz d)getränkte Gipsmodell mit einem für die Initiierung der
Photopolymerisation durch den Photoinitiator geeigneten Licht bestrahlt. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (b) und/oder (c) als Mischung mit mindestens einem Teil von (a) eingesetzt werden.— 2 ~
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