Стоматологическая композиция для изготовления съемных зубных протезов Российский патент 2025 года по МПК A61K6/884 A61K6/887 

Область техники

Изобретение относится к области медицины, в частности стоматологии, и представляет собой стоматологическую композицию для изготовления съемных зубных протезов.

Уровень техники

Из уровня техники известен патент RU 2468769, 10.12.2012, из которого известно межокклюзионное устройство полимерный материал для которого выбирают из группы, включающей сополимеры этилена и метилакрилата (ЕМА), сополимеры этилена и винилацетата (EVA), акрилы, полиэтилены высокой плотности (HDPE), стирольные пластики (IMPS), акрилонитрил-бутадиен-стирольные (ABS) сополимеры, поли(метилметакрилаты) (IM-PMMA), альфа-полиолефины, полипропилен, поликарбонат, поликапролактам, поликапролактон, полиуретаны, сложные полиэфиры и их смеси.

Недостатком данного патента является то, что данное изделие имеет другое функциональное назначение по сравнению с заявленной композицией и используется не для изготовления протезов, а для лечения бруксизма. Т.е. это разновидность капы, которые используют для временного ношения для предотвращения повреждения зубов при ночных непроизвольных сжатиях челюсти.

Из уровня техники также известен патент RU 2680802, 27.02.2019, из которого известна пригодная для печатания смола для изготовления зубного протеза, которая включает композицию, содержащую от 40 до 48 мас.% метилметакрилата (ММА); от 2 до 10 мас.% полиметилметакрилата (РММА); от 5 до 10 мас.% различных моно- и полифункциональных (мет)акрилатов; от 40 до 45 мас.% по меньшей мере одного неорганического наполнителя или композитного наполнителя; от 2 до 10 мас.% модификатора ударной прочности со структурой сердцевина/оболочка, имеющего сердцевину, содержащую компонент каучука на силикон- акриловой основе или компонент каучука на основе бутадиена, и оболочку, которая содержит по меньшей мере один термопласт, выбранный из группы, состоящей из поликарбоната, полистирола, полипропилена, полиэтилентерефталата, поливинилхлорида, полиамида, полибутилентерефталата, акрилонитрил-бутадиен-стирольной смолы, полиметилметакрилата и любых их комбинаций.

Недостатком данного патента является то, что запатентованное изделие относится к материалам для изготовления съемных протезов, однако форма использования совершенно другая: это материал для 3D-принтера. Смола полимеризуется при воздействии лучей света с определенной длиной волны. А заявленный материал является термопластом, предназначен для использования в термопрессах. Он изначально является полимером и не нуждается в полимеризации, что является неоспоримым преимуществом. В полимеризуемых материалах всегда остается некоторое количество мономера, не вступившего в реакцию полимеризации. Данный мономер имеет тенденцию выходить из материала. В результате этого пациенты с подобными протезами могут иметь аллергические реакции. А Заявленный материал является термопластом, предназначен для использования в термопрессах. Он изначально является полимером и не нуждается в полимеризации, что является неоспоримым преимуществом.

Из уровня техники также известен патент DE 2723604A1, 30.11.1978, из которого известно, что метакрилаты, эластифицированные полиуретаном, смешивают с мономером с образованием пасты с использованием порошково-жидкостного метода обработки в стоматологии. В качестве мономера предпочтительно используют метилметакрилат.

Следующие соединения, например, могут быть добавлены в качестве сшивающих агентов в количествах от 0,1% по весу до 30% по весу, предпочтительно от 1% по весу до 15% по весу:этиленгликольдиметакрилат, триэтиленгликольдиметакрилат, бутандиолдиметакрилат, триметилолпропантриметакрилат, бис-ГМА, метиленбисакриламид, триакрилформаль и бифункциональные сомономеры.

Зубные шарики изготавливаются в процессе полимеризации метилметакрилата в шариках в присутствии полиуретана.

В качестве диспергатора при полимеризации в шариках MgCO3 использовали в качестве пероксидного стартера смесь лауроилпероксида и дициклогексилперкарбоната в соотношении 1:1 в количестве 0,73% в расчете на используемый метилметакрилат (% по массе). Метилметакрилат содержал 9,9% растворенного полиуретана.

Недостатками данного патента являются несмотря на схожую область применения, принципиально другой метод использования: порошково-жидкостный. Данный метод также не исключает содержания мономеров в готовом изделии. Данный мономер имеет тенденцию выходить из материала. В результате этого пациенты с подобными протезами могут иметь аллергические реакции.

Раскрытие изобретения

Техническими результатами заявленного изобретения являются высокая гибкость при неизменности других свойств, высокая эластичность, материал полностью пригоден для изготовления частичных протезов, изделие из данной композиции не содержит в себе мономеров, которые могу вызывать аллергические реакции у пациента.

Вышеуказанный технический результат достигается стоматологической композицией для изготовления съемных зубных протезов, имеющей следующий состав компаунда, масс. %:

ПММА (Полиметилметакрилат) – от 60 до 97,5%;

Термопластичный эластомер, представляющий собой компаунд с термопластичным стирольным каучуком в виде блоксополимера стирола и бутадиена (SBS) либо блоксополимера стирола, этилена и бутадиена, либо представляющий собой полиолефиновый эластомер - от 0,5% до 35%;

Стабилизаторы от 0,2 до 0,4%;

Компатибилизатор от 1,8 до 4,6%,

при этом стоматологическая композиция изготовлена в виде гранул.

Краткое описание чертежей

На рисунках 1-4 представлен внешний вид готового изделия из заявленной композиции.

Осуществление изобретения

Материал, получаемый с помощью заявляемой композиции, представляет собой полиметилметакрилат (ПММА) с добавлением методом экструзии присадок, модифицирующих необходимые свойства материала, окрашенный в цвета десны. Поставляется в упаковке из газонепроницаемой пленки.

Материал используется в специальных зуботехнических литьевых машинах методом инжекционного литья в гипсовые формы. Из материала делается базисная (десневая) часть зубного протеза, например, частичного зубного протеза нижней челюсти.

Конструкция представляет собой тонкую базисную дугу толщиной менее 2 мм с установленными на ней искусственными зубами.

Изготовление подобных конструкций из любых других акриловых пластмасс без дополнительного армирования не представляется возможным из-за недостаточной трещиностойкости.

Базис протеза обладает эластичностью. Допускается изготовление фиксирующих элементов («кламмеров») непосредственно из базисного материала. При этом сохраняется возможность ремонта изделия традиционным «холодным» способом, а также сохраняется простота обработки отливки.

Полиметилметакрилат – термопластичный полимер, сложный эфир метилметакриловой кислоты. Представляет собой жесткий прозрачный пластик с уникальным набором свойств: высокая прозрачность, стойкость к ультрафиолету и другим погодным факторам, устойчивость к царапинам и высокий блеск, хорошая химическая стойкость, высокая жесткость и прочность. К недостаткам ПММА можно отнести низкую эластичность и малую стойкость к ударным нагрузкам.

Для улучшения эластичных свойств ПММА современная промышленность использует два метода: 1- получение сополимера метилметакрилата и бутилметакрилата (либо использование другого сомономера); 2-компаундирование термопластичного ПММА с не термопластичным эластомером (обычно акриловый эластомер, полученный по технологии, ядро-оболочка (core-shell)).

Для получения нашей композиции мы создали компаунд с термопластичным стирольным каучуком (блоксополимер стирола и бутадиена (SBS), либо сополимер стирола, этилена и бутадиена), также возможно использование других термопластичных эластомеров. При компаундировании вводятся термостабилизаторы и антиоксиданты. Для совмещения компонентов может использоваться компатибилизатор (сополимер стирола и метилметакрилата СММА).

Изменяя тип термопластичного эластомера и его количество в компаунде, мы регулируем свойства ПММА композита. Снижаем модуль эластичности, увеличиваем ударную вязкость, повышаем удлинение при растяжении. При этом ПММА теряет прозрачность и становится мутным.

Также заявителем были проведены испытания предлагаемой им композиции, результаты которых представлены в таблице 1.

Таблица 1

Согласно полученным результатам испытаний заявитель сообщает что, изменяя тип термопластичного эластомера и его количество в компаунде, мы регулируем свойства ПММА композита. Снижаем модуль эластичности, увеличиваем ударную вязкость, повышаем удлинение при растяжении. При этом ПММА теряет прозрачность и становится мутным.

Примеры осуществления изобретения и сравнения с контрольными образцами.

Из приведенных примеров и данных сравнения показано, что композиции по изобретению отличаются лучшим комплексом свойств в сравнении с контрольными материалами. Показано, что композиции по изобретению имеют, как минимум, приемлемый баланс физико-механических свойств. Все композиции приготовлялись на двухшнековом экструдере с диаметром шнеков 25,2 мм и отношением длины шнеков к диаметру (L/D) равным 44. Температуры по зонам цилиндра экструдера составляли от 200 до 240 °С, скорость вращения шнеков 400-550 об/мин, производительность 25-40 кг/час. Части композиции предварительно смешанные подавали в питающий бункер экструдера. При экструзии смеси расплавляются и гомогенизируются, полученный расплав проходит через фильеру и в виде стренг попадает в охлаждающую ванну и далее на гранулятор, где измельчается до цилиндрических гранул. Из полученных гранул формовали методом литья под давлением стандартные образцы для определения характеристик полученных композиций. Также формовали стандартные образцы из материалов сравнения.

Смеси в примерах состоят из полиметилметакрилата, термопластичного стиролсодержащего каучука, компатибилизатора, стабилизаторов.

Индивидуальные компоненты описаны ниже.

1. Полиметилметакрилат (ПММА) – аморфный термопластичный полимер, продукт полимеризации метилметакрилата (метиловый эфир метакриловой кислоты), максимальное содержание мономера в ПММА менее 0,5№ масс. Растворим в собственном мономере, сложных эфирах, галогензамещенных углеводородах (ССl₄. С₂Сl₂H₄ и др.), в ледяной уксусной кислоте. Не растворим в воде, спиртах, маслах, алифатических углеводородах, разбавленных растворах кислот и щелочей. Представляет собой бесцветный прозрачный полимер, светопропускание до 92%, плотность 1,15 – 1,18 г/см³, обладает хорошими физико-механическими свойствами, модуль эластичности выше 3000 МПа, отличной стойкостью к царапинам, но низким сопротивлением к ударным нагрузкам. Достаточно легко перерабатывается в изделия любыми методами переработки. Отдельные марки ПММА обладают физиологической инертностью, что позволяет применять их для изготовления изделий медицинского назначения.

2. Термопластичные эластомеры

2.1. Блоксополимер стирола с бутадиеном(SBS) – термопластичный полимер прозрачный, почти бесцветный, при нормальных условиях обладающий свойствами эластомера, но при повышенных температурах(160-200°С) переходит в вязкотекучее состояние и может перерабатываться как термопласт. Отличается высокой эластичностью, хорошей совместимостью с различными полимерами. Модуль эластичности повышается в зависимости от содержания стирольных блоков в полимере (от 50 до 1200МПа).

2.2. Блоксополимер стирола этилена и бутадиена (SEBS) – получают гидрированием SBS, при этом часть бутадиеновых звеньев переходит в этиленовые. Отличается от SBS большей температурой стеклования, повышенной устойчивостью к действию растворителей, лучшей атмосферостойкостью.

2.3. Полиолефиновые эластомеры - сополимеры этилена и пропилена (либо бутена, гексена и октена). Термопластичные полимеры, обладающие свойствами эластомеров, применяются в основном для модификации различных пластмасс.

3. Антиоксиданты, термостабилизаторы, компатибилизаторы, лубриканты – добавки в полимеры для придания последним защиты от различных видов деструкции, лучшего совмещения компонентов смеси, большей технологичности и повышения комплекса эксплуатационных свойств.

Пример 1. Композиции на основе ПММА, модифицированные SBS.

Таблица 2

Обр. № ПММА,
% масс. SBS,
% масс. Модуль эластичности, МПа Удлинение при разрыве, % Ударная вязкость по Шарпи, без надреза, кДж/мм² Твердость по Роквеллу М Коэффициент Светопропускания, % 1.1 97,2 - 3300 6,5 20 100 92 1.2 90,2 7,0 2150 30 55 71 30 1.3 87,2 10,0 1600 65 Не разрушается 47 25 1.4 67,2 30,0 900 50 Не разрушается 21 4 1.5 52,2 45,0 620 45 Не разрушается - 2

Пример 2. Композиции на основе ПММА, модифицированные SEBS.

Таблица 3

Обр. № ПММА,
% масс. SEBS,
% масс. Модуль эластичности, МПа Удлинение при разрыве, % Ударная вязкость по Шарпи, без надреза, кДж/мм² Твердость по Роквеллу М Коэффициент Светопропускания, % 2.1 90,2 7,0 2350 22 45 83 16 2.2 87,2 10,0 1950 54 78 69 9 2.3 67,2 30,0 1100 80 Не разрушается 45 2

Пример 3. Композиции на основе ПММА, модифицированные POE.

Таблица 4

Обр. № ПММА,
% масс. POE,
% масс. Модуль эластичности, МПа Удлинение при разрыве, % Ударная вязкость по Шарпи, без надреза, кДж/мм² Твердость по Роквеллу М Коэффициент Светопропускания, % 3.1 90,2 7,0 2150 40 Не разрушается 77 5 3.2 87,2 10,0 1550 85 Не разрушается 64 3 3.3 67,2 30,0 1000 100 Не разрушается 55 -

При этом во все образцы вводились стабилизаторы (0,3% масс. и компатибилизатор 2,5% масс.).

Таким образом, можно говорить о том, что заявителем достигаются вышеуказанные технические результаты заявленного изобретения, такие как высокая гибкость при неизменности других свойств, высокая эластичность, материал полностью пригоден для изготовления частичных протезов, изделие из данной композиции не содержит в себе мономеров, которые могу вызывать аллергические реакции у пациента.

В отличии от зарубежных аналогов материал полностью пригоден для изготовления частичных протезов (аналоги пригодны только для полных съемных зубных протезов). Гибкость материала дает возможность изготовления более легких и тонких конструкций при сохранении прочности протеза.

Изобретение относится к области медицины, в частности стоматологии, и касается стоматологической композиции для изготовления съемных зубных протезов. Предлагаемая композиция имеет следующий состав компаунда, мас.%: ПММА (полиметилметакрилат) от 60 до 97,5%; термопластичный эластомер, представляющий собой компаунд с термопластичным стирольным каучуком в виде блоксополимера стирола и бутадиена (SBS) либо блоксополимера стирола, этилена и бутадиена, либо представляющий собой полиолефиновый эластомер от 0,5 до 35%; стабилизаторы от 0,2 до 0,4%; компатибилизатор от 1,8 до 4,6%, при этом стоматологическая композиция изготовлена в виде гранул. Технический результат: высокая гибкость при неизменности других свойств, высокая эластичность, материал полностью пригоден для изготовления частичных протезов, изделие из данной композиции не содержит в себе мономеров, которые могу вызывать аллергические реакции у пациента. 4 ил., 4 табл., 3 пр.

Стоматологическая композиция для изготовления съемных зубных протезов, имеющая следующий состав компаунда, мас. %:

ПММА (Полиметилметакрилат) от 60 до 97,5%;

Термопластичный эластомер, представляющий собой компаунд с термопластичным стирольным каучуком в виде блоксополимера стирола и бутадиена (SBS) либо блоксополимера стирола, этилена и бутадиена, либо представляющий собой полиолефиновый эластомер от 0,5 до 35%;

Стабилизаторы от 0,2 до 0,4 %;

Компатибилизатор от 1,8 до 4,6%,

при этом стоматологическая композиция изготовлена в виде гранул.