Состав для промежуточного слоя покрытия металлических зубных протезов

 

Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедической стоматологии. Цель изобретения:, повышение прочности сцепления пластмассы к металлическому зубному протезу и улучшение косметического эффекта. Поставленная цель достигается путем использования в качестве связующего (промежуточного слоя) между пластмассой и металлическим каркасом материала, содержащего 20-50 об. % TIN; 2-5 об. % TiSi; 25-30 об. % aSiC:H; остальное SiOx и имеющего структуру, постепенно переходящую от мелкокристаллической к аморфной. Предлагаемый материал повышает прочность сцепления пластмассы с металлической основой на 31 % по сравнению с прототипом .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>>s А 61 К 6/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4936352/14 (22) 01.04.91 (46) 23.03.93, Бюл, N 11 (71) Обьединение "Металлион" Международного центра Украинского фонда милосердия и здоровья (72) Л.А.Иващенко. Г.В.Русаков, Н.Н.Береза, Я.А.Лещинер и 3.С.Василенко (56) Патент США N 4364731, кл. А 61 С 5/08, 1982. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО

СЛОЯ ПОКРЫТИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ (57) Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедической стоматологии.

Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедической стоматологии.

Цель изобретения — повышение прочности сцепления пластмассы к металлическому зубному протезу и улучшение косметического эффекта, Поставленная цель достигается тем, что материал для промежуточного адгезионного покрытия металлических зубных протезов, содержащий окислы кремния и углеродсодержащий компонент, согласно изобретению дополнительно содержит нитрид титана (TiN), силицид титана (TiSi), а в качестве углеродсодержащей компоненты гидрированный карбид кремний (aSiC:Í) при следующем соотношении компонентов, об. %:

Нитрид титана (TiN) 20-50

Силицид титана (TiSi) 2 — 5

Гидрированный карбид натрия (aSIC:H) 25-30

Оксиды кремния (SIO><) Остальное.

„„. Ж„„180309б А1

Цель изобретения;, повышение прочности сцепления пластмассы к металлическому зубному протезу и улучшение косметического эффекта, Поставленная цель достигается путем использования в качестве связующего (промежуточного слоя) между пластмассой и металлическим каркасом материала, содержащего 20-50 об, % Тпй; 2-5 об. %

TISi; 25 — 30 об. % aSIC:H; остальное SiO u имеющего структуру, постепенно переходящую от мелкокристаллической к аморфной, Предлагаемый материал повышает прочность сцепления пластмассы с металлической основой на 31 % по сравнению с прототипом.

При этом структура такого промежуточного покрытия изменяется от мелкокристаллической до аморфной.

Указанные отличительные признаки можно считать существенными, так как просмотренный в патентной и научно-технической литературе не встречается материала подобного состава, Присутствие тонкого слоя 0,5-1 мкм TiN в адгезионном покрытии придает ему золотистый цвет и является препятствием для диффузии элементов металла в пластмассу.

Желтый подслой придает металлопластмассовой конструкции более эстетический вид.

Особенно этот эффект существенен при использовании подслоя при облицовке металлических зубных протезов.

Тонкий слой TiSi (0,1-0,5 мкм) является промежуточным между TiN и слоем SIO<

+(а Si С: Н), имеет более мел кодис перс ную структуру и предназначен для ni о ч1об

1803096 обеспечить более прочное сцепление с последующим слоем.

Слой SION + (aSIC:Í) содержит метастабильное соединение SIO, которое в процессе изготовления металлопластмассовых конструкций, получая кислород из воздуха и пластмассы и реобразуется в другие оксиды, например ЯО, создавая химические связи с наносимой пластмассой. Слой SI0X +

+(aSIC:Í) имеет аморфную структуру, которая стабилизируется гидрированным карбидом кремния. Аморфность структуры способствует нивилированию различия в коэффициентах термического расширения между металлом и пластмассой, что также приводит к более прочному сцеплению.

Роль водорода в этом компоэите сводится к пассивации материала адгезионного покрытия и создания наиболее благоприятных условий для насыщения этим водородом нескомпенсированных групп ОН акриловой пластмассы. Общая толщина предлагаемого промежуточного адгезионного покрытия не должна превышать 1 — 2 мкм. Тонкий адгезионный слой предполагает незначительное препарирование зуба и высокое сцепление металла с пластмассой.

Плазмохимическая технология, используемая в предлагаемом изобретении, позволяет производить вышеуказанную обработку металлических зубных протезов (нанесения многокомпонентного покрытия) в одном технологическом процессе.

Суть плаэмохимической технологии осаждения покрытия состоит в следующем.

Обрабатываемый металлический зубной протез после пескоструйной обработки и обезжиривания помещается з реакционную камеру плаэмохимической установки.

После создания предварительного вакуума Р = 10 мм рт. ст. в камеру подается водород и зажигается высокочастотный разряд с наложением на подложку отрицательного потенциала — 200 В при температуре

400 С, Предварительная обработка поверхности зубного протеза в атомарном водороде длится 5 мин. Затем в реакционный обьем поступают следующие реагенты:

Т!СИ и азот при температуре на подложке

400-500 С. Осаждение слоя TIN производится в течение 10 мин. Следующий этап осуществляется при составе реакционной смеси: TICI4, СНз$! С!з, Н в течение 5 мин и наконец заключительная операция осаждения комбинированного покрытия состоит в осаждении слоя $!Ох+ (aSIC:Н) при разложении метилтрихлорсилана в присутствии водорода и кислорода. Этот заключительный этап длится еще 10 мин при температуре на подложке 100 С, что способствует образованию аморфной структуры.

Следует отметить, что плаэмохимическая технология позволяет осуществлять

5 насыщение водородом поверхность металлического зубного протеза в процессе нанесения каждого из перечисленных слоев, Испытания на прочность сцепления пластмассы с металлической основой про10 водили по методике нормального отрыва.

На торцовую поверхность гантелеобразного образца из нержавеющей стали 1Х18Н9Т, подвергнутой пескоструйной обработке, плазмохимическим методом осаждалась покрытие предлагаемого состава, содержащего TIN, TISI, $10х + (aSIC:Н). Затем наносилась акриловая пластмасса марки

"Карбодент" толщиной 100 мкм и приклеивался второй гантелеобразный образец нержавеющей стали. Плоскопараллельность слоя пластмассы и его толщина регулировались с помощью ручного пресса. После полимеризации и затвердения пластмассы в течение 24 часов проводиги испытания на разрыв полученной конструкции на машине типа 12-53У2-2. Прочность сцепления определялась как частное отделение разрушаемой нагрузки на площадь торцевой поверхности. Сила нагрузки — 200 кг, скоро30 сть нагружения 2 мм/мин. Результаты испытаний приведены в таблице.

Таким образом, как видно из таблицы, предлагаемый материал промежуточного адгезионного слоя обеспечивает на 31

35 более высокую прочность сцепления к пластмассе, чем материал прототипа (¹ 9) и в

2-3 раза превышает прочность сцепления пластмасс типа Vitol u Nuvafil при использовании в качестве адгезионного напыленный

40 промежуточный слой $10х+ С. Кроме того, такой материал в отличие от прототипа имеет более высокий косметический эффект (желтый подслой из нитрида титана придает пластмассе теплый оттенок, ближе к нату45 ральному цвету). Предлагаемый материал адгезионного слоя может быть получен по сравнительно простой технологии, исключающей ручной труд (смачивание в силансодержащем агенте).

50 Промежуточное адгезионное покрытие позволяет еще больше расширить ассортимент металлопластмассовых конструкций в стоматологии, усовершенствовать их структуру

Увеличение долговечности упрочненных металлопластмассовых зубных протезов поможет значительно удовлетворить все возрастающие потребности населения.

Внедрение предлагаемого материала адгезионного покрытия позволит обеспечить на1803096 селение полноценными зубными протезами, исключая применение драгоценных металлов. Расход высокопробного золота по данным Минздрав УССР составляет около 2 т только по Украине, причем потребность населения удовлетворяется примерно на 10 . тем, что, с целью повышения прочности сцепления с пластмассой, он дополнительно содержит нитрид титана, силицид титана, а в качестве углеродсодержащего компонента используют гидрированный

5 карбид кремния при следующем соотношении компонентов, мас. ;

Нитрид титана 20,0 — 50,0;

Силицид титана 2,0-5,0;

Гидрированный

10 карбид кремния

Оксид кремния

Формула изобретения

Состав для промежуточного слоя покрытия металлических зубных протезов, содержащий оксид кремния и углеродсодержащий компонент, отличающийся

25,0 — 30,0;

Остальное

Результаты испытаний на прочность сцепления пластмассы с нержавеющей сталью 1Х18Н9Т

Прочность сцепления, Н/мм

Материал пластмассы

Материал промежуточного слоя

TIN-20об%, TiSl 2 об, aSIC:Í - 30 об %, SIO» - 28 об %

TIN — 50 об %, TISi 20 об %, aSIC:Н - 25 об %, Si0» - 20 об %

TiN-30об%, TISi-2,5об, aSiC:Н - 27 об %, 3!О» - 46 об %

Т!й - 52 об %, TiSi - 6 об %, aSiC:Í -22 об %, . 310»-20 об %э

TIN — 19 об %, TISI 1 об %, аSiС:Н -32 об%, Si0»-54об

Без промежуточного слоя покрытия

SiO»+ C

SIO» + С

SiO»+ С

Карбодент

22,48

21,73

22,53

17,90

° !

18,71

° !

15,60

7,74

10,68

15,77

7.

8.

Vitol

"Nuvafil

Super С

Составитель 3. Вальковская

Редактор Т. Иванова . Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1016 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5