DE60316421T3

DE60316421T3 - Behälter für lichthärtbare materialien

Info

Publication number: DE60316421T3
Application number: DE60316421T
Authority: DE
Inventors: Tsi-Zong Tzou; Joan V. Brennan
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2023-02-14
Also published as: ATE373451T1; JP2005523071A; US20100183996A1; EP1494608B1; DE60316421D1; JP5000843B2; DE60316421T2; JP2010104820A; AU2003211049A1; EP1494608B2; EP1494608A1; US20030196914A1; WO2003088860A1

Description

Allgemeiner Stand der Technik
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Behälter für Materialien, die bei Aussetzung von Licht aushärten. Die Erfindung ist für Verpackungen, Phiolen und Spender für lichthärtbare Dentalmaterialien wie Klebstoffe und Abdichtmittel besonders nützlich.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Verschiedene Materialien sind bekannt, die bei Aussetzung einer aktinischen Strahlung wie Licht im sichtbaren oder ultravioletten Spektrum aushärten. Diese Materialien, die auch als lichthärtbare Materialien bekannt sind, werden insofern als vorteilhaft betrachtet, als die Härtungsreaktion wie gewünscht ausgelöst werden kann, indem die Strahlung, die das Material erreicht, gesteuert wird. Lichthärtbare Materialien werden in Behältern gelagert, die bezüglich der Durchlässigkeit aktinischer Strahlung undurchlässig sind, so dass ein frühzeitiges Aushärten der Materialien vermieden wird.
Zu typischen Beispielen von lichthärtbaren Materialien gehören Dentalklebstoffe und -abdichtmittel. Auf dem Gebiet der Dentalmedizin (einschließlich Kieferorthopädie, Pädodontie, Endodontie und anderer Dentalfachgebiete) kann das lichthärtbare Material zum Beispiel in der Mundhöhle des Patienten angeordnet und dann je nach Bedarf des Fachmanns manipuliert werden. Wenn der Fachmann mit der Anordnung des Materials zufrieden ist, kann ein Härtungslicht aktiviert werden, um das Material zu härten und fest anzubringen.
Lichthärtbare kieferorthopädische Klebstoffe sind für Kieferorthopäden besonders vorteilhaft. Bei einer kieferorthopädischen Behandlung werden oft winzige, mit Schlitzen versehene Vorrichtungen, die als Bracket bekannt sind, durch eine Menge an lichthärtbarem Material an den Zahnschmelzoberflächen der Zähne des Patienten befestigt. Die Verwendung eines lichthärtbaren Materials ermöglicht dem Fachmann, die Brackets exakt zu den gewünschten Positionen und Ausrichtungen auf den Zähnen zu verschieben, bevor der Klebstoff gehärtet ist.
Kieferorthopädische Brackets dienen als ein Hilfsmittel, um die Bewegung schlecht positionierter Zähne in kieferorthopädisch korrekte Positionen zu steuern. Während der Behandlung wird ein Bogendraht in die Schlitze der Brackets angeordnet und dient als eine Führungsbahn, um die Bewegung der Zähne zu den gewünschten Stellen zu lenken.
In vielen Arten von kieferorthopädischer Behandlung ist die exakte Position des Brackets auf dem entsprechenden Zahn von großer Bedeutung, um die Bewegung der Zähne zu den gewünschten Positionen zu ermöglichen, ohne Biegungen oder Windungen in dem Bogendraht anordnen zu müssen. Folglich ist die Verwendung eines lichthärtbaren kieferorthopädischen Klebstoffs insofern sehr vorteilhaft, als sich der Fachmann soviel Zeit wie nötig nehmen kann, um die Brackets in präzisen, angemessenen Stellen zu positionieren. Wenn der Fachmann mit den Bracketpositionen zufrieden ist, kann das Härtungslicht aktiviert werden, um den Klebstoff schnell zu härten und die Brackets zu befestigen.
Viele Jahre lang wurden kieferorthopädische Brackets zum Gebrauch vorbereitet, indem eine kleine Klebstoffinenge auf die Basis jedes Brackets aufgetragen wurde. Viele Fachmänner benutzten einen kleinen Spachtel, um den Klebstoff aus einem Behälter oder von einer Mischunterlage aufzunehmen und dann jede Bracketbasis mit einem Teil des Klebstoffs des Spachtels „zu bestreichen”. Andere Fachmänner benutzten eine Spritze, um eine kleine Klebstoffmenge direkt auf die Basis jedes Brackets abzugeben.
In den letzten Jahren sind auf dem Gebiet der direkt gebundenen Dentalgegenstände bedeutende Fortschritte gemacht worden. Zum Beispiel beschreibt die US-Patentschrift Nr. 5,015,180 in einer Ausführungsform ein kieferorthopädisches Bracket und eine lichthärtbare Paste, die zwischen der Basis des Brackets und einem flexiblen, lösbar klebenden Abdeckblatt angeordnet ist. Um das Bracket an einen Zahn zu binden, wird das Abdeckblatt von der Paste entfernt und die Bracketbasis wird dann an dem Zahn angebracht. Solch eine Konstruktion bedeutet Zeiteinsparungen für den Fachmann, da der Fachmann die Klebstoffpaste nicht abgeben und auf die Bracketbasis auftragen muss, bevor das Bracket an den Zahn gebunden wird.
US-Patentschrift Nr. 4,978,007 beschreibt in einer Ausführungsform ein Substrat mit einer Aussparung, ein kieferorthopädisches Bracket mit einem Klebstoff auf einer äußeren Oberfläche und eine Trennbeschichtung, die zwischen dem Klebstoff und der inneren Oberfläche der Aussparung angeordnet ist. Diese Konstruktion ist ein Vorteil, da der Klebstoff in der Aussparung vor Licht, Sauerstoff, Wasserdampf und Verunreinigungen geschützt ist. Auch kann das Bracket in der Aussparung aufrecht gehalten werden. Diese aufrechte Position ermöglicht das Fassen der Seiten des Brackets durch ein Anordnungsinstrument oder anderes Werkzeug, wenn das Bracket aus der Aussparung entfernt werden muss.
Zu anderen Patenten, die mit Klebstoff vorbeschichtete Dentalvorrichtungen beschreiben, gehören die US-Patentschriften Nr. 5,172,809 , 5,328,363 und 5,538,129 . Die US-Patentschriften Nr. 5,354,199 , US 2001/0055741 und 5,575,645 beschreiben Klebstoffe, die für verpackte kieferorthopädische Vorrichtungen besonders geeignet sind.
In jüngerer Zeit hat es ein zunehmendes Interesse an einer Erweiterung des Standes der Technik bezüglich des Klebstoffs gegeben, der in mit Klebstoff vorbeschichteten kieferorthopädischen Vorrichtungen benutzt wird. Zum Beispiel bevorzugen bestimmte Fachleute Klebstoffe mit anderen Handhabungseigenschaften anstatt der Klebstoffe, die derzeit gerne benutzt werden. Zu Beispielen von Handhabungseigenschaften gehören Viskosität, Fließfähigkeit, Konsistenz und andere rheologische Aspekte.
Außerdem hat es ein zunehmendes Interesse an der Verwendung von Klebstoffen gegeben, die sich bei der Aushärtung von einer auffälligen Farbe zur Farblosigkeit verändern. Solche Klebstoffe sind im nicht gehärteten Zustand leicht zu sehen und erleichtern folglich die Reinigung von einer übermäßigen Klebstoffmenge, nachdem die Vorrichtung auf der Zahnoberfläche positioniert worden ist. Nachdem der Klebstoff gehärtet ist, wird die Farbe im Wesentlichen beseitigt, was den Klebstoff im Laufe der Behandlung schwerer zu sehen und folglich ästhetischer macht.
Leider sind viele derzeit gebräuchliche Verpackungen für mit Klebstoff vorbeschichtete kieferorthopädische Vorrichtungen zur Verwendung mit einigen der vorliegenden neuen, oben erwähnten Klebstoffe nicht vollständig zufrieden stellend. Insbesondere ist herausgefunden worden, dass die Bindungsfestigkeit der resultierenden gebundenen Vorrichtung im Wesentlichen abnimmt, wenn die Vorrichtung und bestimmte Klebstoffe vor dem Gebrauch für einen bedeutenden Zeitraum in der Verpackung bleiben. Folglich wird die Lagernutzungsbeständigkeit der verpackten Vorrichtung nachteilig beeinflusst.
Leider ist eine unangemessene Abnahme der Bindefestigkeit von kieferorthopädischen Vorrichtungen an Zahnschmelz aufgrund des erhöhten Risikos, dass sich die Vorrichtung im Laufe der Behandlung spontan ablösen und von der Zahnoberfläche loslösen kann, unerwünscht. In diesem Fall muss der Patient zu der Praxis des Kieferorthopäden zurückkehren, um eine neue Vorrichtung zu erhalten, bevor die Behandlung vollständig abgeschlossen ist. Man wird verstehen, dass eine spontane Ablösung von kieferorthopädischen Vorrichtungen sowohl für den Fachmann als auch für den Patienten ein Ärgernis ist, das am besten, falls überhaupt möglich, vermieden werden sollte.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Behälter für lichthärtbare Materialien, die selbst nach längeren Zeiträumen einen ausgezeichneten Schutz gegen eine Degradation der lichthärtbaren Materialien bereitstellen. Die Behälter der vorliegenden Erfindung sind besonders zum Schutz von Farbstoffen geeignet, die den Dentalklebstoffen und -abdichtmitteln ein Farbveränderungsmerkmal verleihen. Die Behälter der vorliegenden Erfindung sperren effektiv den Durchlass aktinischer Strahlung über einen breiten Spektralbereich, so dass das lichthärtbare Material während der Lagerung nicht vorzeitig seine Farbe verliert.
Die Behälter der vorliegenden Erfindung weisen ein Polymer und Metallteilchen auf. Zum Beispiel können die Behälter aus Polypropylen hergestellt sein, das mit einem Aluminiumfüllstoff eine Verbindung eingeht. Die Kombination von Polymer und Metallteilchen stellt eine hocheffektive Blockierung gegen den Durchlass aktinischer Strahlung für Farbstoffe bereit, die die Farbe verändern, selbst wenn solche Farbstoffe bekanntermaßen stark lichtempfindlich sind.
Die Behälter der vorliegenden Erfindung weisen auch gute Dampfschutzeigenschaften auf. Folglich ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die rheologischen Eigenschaften des lichthärtbaren Materials über längere Zeiträume verändern. Zum Beispiel stellen die verbesserten Dampfschutzeigenschaften der Behälter einen wesentlichen Schutz gegen eine Degradation der Handhabungseigenschaften von kieferorthopädischen Klebstoffen bereit, so dass der Klebstoff nicht vorzeitig aushärtet oder trocknet oder anderweitig unzufrieden stellend wird.
Genauer betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung einen verpackten Gegenstand nach Anspruch 1.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft auch einen verpackten Gegenstand nach Anspruch 9.
Weitere Details der Erfindung sind in den Merkmalen der Ansprüche definiert.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine fragmentarische Seitenquerschnittsansicht eines verpackten Gegenstands gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Teilquerschnittsansicht von der Seite eines verpackten Gegenstands gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
3 ist eine vergrößerte Seitenquerschnittsansicht eines verpackten Gegenstands gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung;
4 bis 6 sind Schaubilder der Lichtdurchlässigkeit bei verschiedenen Wellenlängen durch Wände von bestimmten Behältern, die gemäß der Erfindung konstruiert sind;
7 ist ein Schaubild, das die Farbbeständigkeit von bestimmten lichthärtbaren Klebstoffen zeigt, die in bestimmten Behältern gelagert werden, die gemäß der Erfindung konstruiert sind; und
8 ist ein Schaubild, das den CPQ-Verlust in einem bestimmten lichthärtbaren Klebstoff, der in einem Behälter der vorliegenden Erfindung gelagert wird, im Vergleich zu dem CPQ-Verlust eines anderen Klebstoffs, der in einem Behälter gelagert wird, der nicht gemäß der Erfindung konstruiert ist, zeigt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ein kieferorthopädischer Gegenstand gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in 1 dargestellt und ist weitgehend mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Der Gegenstand 10 weist eine kieferorthopädische Vorrichtung wie ein Bracket 12 auf. Das Bracket 12 weist eine Basis 14 zum direkten Binden des Brackets 12 an die Zahnstruktur eines Patienten auf. Vorzugsweise weist die Basis 14 eine leicht konkave Form mit einer verbundenen Umrisslinie auf, die mit der konvexen verbundenen Umrisslinie einer äußeren Zahnoberfläche übereinstimmt, wenngleich andere Formen auch möglich sind.
Das Bracket 12 kann aus jedem beliebigen von verschiedenen Materialien hergestellt sein, einschließlich Metallen (wie Edelstahl), Kunststoff (wie Polycarbonat) oder Keramik (wie monokristallines oder polykristallines Aluminiumoxid). Wenn das Bracket 12 aus Kunststoff oder Keramik hergestellt ist, ist es vorzugsweise transparent oder lichtdurchlässig, so dass die Farbe des Zahns des Patienten durch das Bracket 12 sichtbar ist.
Allerdings können anstatt des Brackets 12 andere Vorrichtungsarten mit dem Gegenstand 10 benutzt werden. Zum Beispiel kann die Vorrichtung ein kieferorthopädisches Bukkalröhrchen sein, das geeignet ist, um an einem der Backenzähne des Patienten befestigt zu werden. Als andere Alternative kann die Vorrichtung ein Knopf, eine Klammer, ein Lingualmantel oder irgendeine andere Vorrichtung sein, die geeignet ist, um mittels eines Klebstoffs direkt an die Zahnstruktur des Patienten gebunden zu werden.
Ein kieferorthopädischer Klebstoff 16 verläuft über die Basis 14 des Brackets 12. Der Klebstoff 16 ist im gehärteten Zustand fest genug, um das Brocket 12 im herkömmlichen Verlauf eines kieferorthopädischen Behandlungsprogramms an der Zahnstruktur des Patienten zu befestigen und zurückzuhalten. Vorzugsweise ähnelt die Form des Klebstoffs 16 einem Kissen mit vier Randabschnitten, die in etwa mit den vier Randabschnitten der Basis 14 ausgerichtet sind. Der Klebstoff 16 ist auch in einer ausreichenden Menge vorhanden, um zu gewährleisten, dass der gesamte Raum zwischen der Basis 14 und der Zahnstruktur des Patienten mit Klebstoff 16 gefüllt ist, sobald die Basis 14 auf der Zahnstruktur unter Kraftanwendung angeordnet worden ist und der Klebstoff 16 gehärtet ist.
Der Klebstoff 16 kann jeder beliebige einer Anzahl von im Handel erhältlichen kieferorthopädischen Klebstoffen sein, die zum direkten Binden nützlich sind und bei Aussetzung einer aktinischen Strahlung wie Licht im sichtbaren Spektrum aushärten. Zu geeigneten Klebstoffen gehören zum Beispiel die Klebstoffmarke ”Transbond XT” von 3M Unitek und die Klebstoffmarke „Light Bond” von Reliance. Zusätzliche geeignete Klebstoffe sind in der ebenfalls abhängigen US-Patentanmeldung des Anmelders mit Seriennr. 10/126505 unter der Bezeichnung ”Orthodontic Appliances and Adhesives including an Adhesive an the Base of the Appliance”, eingereicht am 18. April 2002, beschrieben.
Vorzugsweise weist der Klebstoff 16 einen oder mehrere Farbstoffe auf, die die Farbe verändern, während der Klebstoff härtet. zum Beispiel können die Farbstoffe ausgewählt sein, um dem Klebstoff während der Zeit, während der der Klebstoff im Wesentlichen ungehärtet ist, eine Farbe zu verleihen, so dass der Klebstoff visuell markiert und von den unerwünschten Stellen entfernt werden kann. Im Allgemeinen ist die Entfernung und Reinigung von Klebstoff vor der Härtung des Klebstoffs leichter.
Vorzugsweise bleicht der Farbstoff den Klebstoff und bewirkt, dass dieser während des Aushärtens seine Farbe verliert, so dass der Klebstoff nach der Härtung im Wesentlichen farblos ist. Die Farblosigkeit macht den gehärteten Klebstoff schwerer zu sehen und stellt folglich eine ästhetischere Erscheinung in der Mundhöhle bereit. Diese Farblosigkeit ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung lichtdurchlässig oder transparent ist und wenn die Farbe des Zahns des Patienten durch das Bracket 12 sichtbar ist.
Zu Beispielen von geeigneten Farbstoffen gehören Rose Bengal, Methylen-Violett, Methylen-Blau, Fluorescein, Eosin-Gelb, Eosin Y, Ethyl-Eosin, Eosin-Bläulich, Eosin B, Erythrosin B, Erythrosin-Gelblich-Mischung, Toluidin-Blau, 4',5'-Dibromfluorescein und Kombinationen davon. Zusätzliche Details bezüglich der Farbstoffe sind in der oben beschriebenen abhängigen US-Patentanmeldung mit der Bezeichnung „Orthodontic Appliances and Adhesives including an Adhesive an the Base of the Appliance” dargelegt.
Das Bracket 12 und der Klebstoff 16 sind teilweise von einem Behälter 18 umgeben. Der beispielhafte Behälter 18, der in 1 dargestellt ist, weist einen einstückig gegossenen Körper mit inneren Wandabschnitten auf, die eine Aussparung oder Vertiefung 20 definieren. Die Vertiefung 20 weist Seitenwände und einen Boden 22 auf.
Wahlweise weist die Vertiefung 20 in Draufsicht eine ovale Form auf. Als eine zusätzliche Option weisen die Seitenwände der Vertiefung 20 horizontal verlaufende Aussparungen zum Eingriff in eine Randstruktur eines Trägers 24 auf. Zusätzliche Informationen bezüglich eines geeigneten Trägers 24 sind in US-Patentschrift Nr. 5,328,363 dargelegt.
Vorzugsweise weist der Boden 22 der Vertiefung 20 ein Trennsubstrat mit einer oberen Fläche mit Zellen, Teilchen, hervorstehenden Stiften, Vorsprüngen oder einer anderen Struktur auf, die mindestens in Kontaktbereichen mit dem Klebstoff 16 eine Anzahl von Poren bereitstellt. Die Poren können getrennt und in einer nicht verbundenen Beziehung voneinander beabstandet sein. Als Alternative können die Poren miteinander verbunden sein, und zwar entweder in einer Bezugsebene, die entlang des äußersten Abschnitts der oberen Fläche verläuft, oder in einer oder mehreren Bezugsebenen, die unterhalb solch einer oberen Fläche verlaufen, oder in irgendeiner Kombination solcher Ebenen.
Vorzugsweise enthält ein Großteil des Volumens der Poren keinen Klebstoff. Mehr bevorzugt sind die Poren im Wesentlichen frei von Klebstoff 16. Vorzugsweise befinden sich weniger als etwa 50 Gew.-% des Klebstoffs innerhalb der Poren und mehr bevorzugt befinden sich etwa 75 Gew.-% des Klebstoffs innerhalb der Poren. Am meisten bevorzugt befinden sich weniger als etwa 90 Gew.-% des Klebstoffs innerhalb der Poren. Vorzugsweise sind mindestens 50 Vol-% der Poren frei von Klebstoff und mehr bevorzugt sind mindestens 75 Vol-% der Poren frei von Klebstoff. Am meisten bevorzugt sind mindestens 90 Vol-% der Poren frei von Klebstoff. Diese Konstruktion ermöglicht die Trennung des Klebstoffs 16 von dem Boden 22.
Das Trennsubstrat kann aus jedem beliebigen einer Anzahl von Materialien hergestellt sein. In der in 1 dargestellten Ausführungsform weist das Substrat einen Polymerschaum 25 auf, der entweder eine offene Zellstruktur oder eine geschlossene Zellstruktur aufweist. Ein Schaum mit geschlossener Zelle wird bevorzugt. Der Schaum 25 ist vorzugsweise zusammendrückbar und elastisch.
Vorzugsweise weisen die Poren des Trennsubstrats einen Durchmesser auf, der größtenteils, wenn nicht sogar ganz, innerhalb eines Bereichs von etwa 0,001 Inch (0,02 mm) bis etwa 0,01 Inch (0,2 mm) liegt. Die Porengröße wird durch Bestimmen ihres Durchmessers in einer Bezugsebene, die parallel zu der Ebene der oberen Fläche des Trennsubstrats oder Schaums 25 ist, ermittelt. Wenn die Pore keine kreisförmige Form in dieser Bezugsebene aufweist, wird die Porengröße durch Berechnen des Durchmessers eines Kreises, der eine Fläche aufweist, die der Fläche dieser Pore in der gleichen Bezugsebene entspricht, bestimmt.
Zu besonders bevorzugten Materialien für den Schaum 25 gehören Polyolefinschäume wie Polyethylenschäume, Polybutylenschäume und Polypropylenschäume oder Mischungen davon. Polyvinylchloridschäume, Polyurethanschäume und Schaumcopolymere können ebenfalls eingesetzt werden. Zu Beispielen von geeigneten Schäumen gehören die Schäume der Marke Minicel (wie die Serie M200, M300 und T300) von Voltek. Wahlweise kann eine äußere Schicht von Zellen des Schaums erwärmt werden, um die Größe der Poren „abzudichten” oder zu verkleinern, indem der Porendurchmesser verringert wird und/oder indem die Porentiefe in Richtungen, die zu der Ebene ihrer äußeren, oberen Fläche senkrecht sind, verringert wird.
Zusätzliche Informationen hinsichtlich des Trennsubstrats sind in der US-Patentschrift Nr. 6,183,249 zu finden. Wahlweise und wie in dieser Entgegenhaltung beschrieben, kann das Trennsubstrat mit dem Boden 22 einstückig ausgebildet sein. In diesem Fall können die Poren mit Hilfe einer Mikroreplikationstechnik wie den in den US-Patentschriften Nr. 5,152,917 und 5,500,273 offenbarten Verfahren hergestellt werden.
Der Behälter 18, der die Vertiefung 20 mit dem Boden 22 aufweist, ist aus einem Material gefertigt, das ein Polymer und Metallteilchen aufweist. Zu Beispielen geeigneter Polymere gehören Polypropylen, Polypropylen-Copolymer, Polyethylen, Polyethylen-Copolymer, Cycloolefin-Copolymer, auf Acrylnitril basierendes Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Polyamid. Mischungen und Laminate dieser Polymere sind auch möglich.
Zu geeigneten Metallteilchen gehören Aluminium, Kupfer, Stahl, Gold, Silber, Nickel, Messing, Eisen, Zink und Legierungen davon. Die Teilchen können verschiedene Formen aufweisen, einschließlich Flocken, Pulver, Fasern, Kugeln, Stäbe und Kombinationen davon. Wahlweise sind die Teilchen metallisierte Teilchen mit einem anorganischen Kern wie Glasblasen, Glasfasern oder Glaskugeln. Metallisierte Teilchen mit einem organischen Kern sind auch möglich.
Vorzugsweise weist das Metallpulver eine Größe im Bereich von etwa 0,01 Mikrometer bis etwa 50 Mikrometer und mehr bevorzugt im Bereich von etwa 1 Mikrometer bis 30 Mikrometer auf. Ein Beispiel geeigneter Metallteilchen sind Aluminiumflocken mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 15 Mikrometer.
Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis von Polymer zu Metallpulver in der Mischung etwa 0,1% bis etwa 40% und mehr bevorzugt im Bereich von etwa 1% bis etwa 25%.
Wahlweise werden die Metallteilchen mit dem Polymer vermischt und die resultierende Mischung wird dann in die Form des Behälters 18 gegossen, der in 1 dargestellt ist. Als andere Option können die Metallteilchen und das Polymer miteinander vermischt werden und dann in die Form eines Blattes extrudiert oder gegossen werden, das danach in die Form des Behälters 18 geformt wird, der in 1 dargestellt ist. Das Blattmaterial kann durch jeden beliebigen geeigneten Vorgang wie Vakuumformen in die gewünschte Form geformt werden. Andere geeignete Herstellungsverfahren sind in US-Patentschrift Nr. 5,738,816 beschrieben.
Vorzugsweise ist das Material des Behälters 18 hinsichtlich der Lichtdurchlässigkeit im Bereich von etwa 400 Nanometer bis etwa 600 Nanometer im Wesentlichen undurchlässig. Dieser Bereich ist zum Blockieren des Durchlasses von Licht, das anderenfalls von den oben erwähnten lichtempfindlichen Farbstoffen absorbiert werden könnte, zufrieden stellend. Allerdings sind auch breitere Bereiche möglich und können erwünscht sein, wenn der Klebstoff 16 Bestandteile enthält, die auf die Strahlung außerhalb des oben genannten Bereichs empfindlich sind.
Vorzugsweise ist das Material des Behälters 18 mit verschiedenen Verbindungen kompatibel, die in lichthärtbaren Zusammensetzungen benutzt werden, einschließlich der oben genannten lichthärtbaren kieferorthopädischen Klebstoffe. Zum Beispiel adsorbiert oder absorbiert das Polymer vorzugsweise die CPQ- oder Harzbestandteile des Klebstoffs in keinem bedeutenden Maße. Folglich bleibt der Klebstoff „frisch” und weist bis zur Öffnung des Behälters eine relativ lange Lagerbeständigkeit auf.
Vorteilhaft verleihen die Metallteilchen dem Behälter 18 durch Bereitstellen einer glänzenden, metallisch aussehenden Qualität ein ästhetisches Aussehen. Wahlweise können andere Farbstoffe hinzugefügt werden, um Variationen hinsichtlich der Färbung, des Farbtons oder der Schattierung zu geben. Zum Beispiel können Titandioxid- und Ultramarinblau-Farbstoffe nach Wunsch hinzugefügt werden, um ein metallisches blaues Aussehen bereitzustellen. Außerdem verleihen die Metallteilchen dem Behälter 18 eine antistatische Eigenschaft.
Der Gegenstand 10 weist auch eine Abdeckung 26 auf, die mit dem Behälter 18 verbunden ist. In 1 ist die Abdeckung 26 in einer geschlossenen Konfiguration dargestellt. Die Abdeckung 26 kann durch Fassen eines Streifens 28 der Abdeckung 26 und durch Ziehen daran von dem Behälter 18 weg, vorzugsweise in einer schwingenden, gelenkähnlichen Weise, so dass ein Abschnitt der Abdeckung 26 entfernt von dem Streifen 28 an dem Flansch des Behälters 18 befestigt bleibt, geöffnet werden.
Die Abdeckung 26 kann aus jedem beliebigen Material gefertigt sein, das hinsichtlich der Durchlässigkeit aktinischer Strahlung im Wesentlichen undurchlässig ist, so dass der Klebstoff 16 nicht vorzeitig aushärtet. Zu Beispielen geeigneter Materialien für die Abdeckung 26 gehören Laminate von Aluminiumfolie und Polymeren, zum Beispiel kann das Laminat eine Polyethylenterephthalat-, Klebstoff-, Aluminiumfolien-, Klebstoff- und ausgerichtete Polypropylenschicht aufweisen.
Die Abdeckung 26 ist mit dem Flansch des Behälters 18 durch eine Heißsiegelung lösbar verbunden, die entlang des Flansches verläuft und die obere Öffnung der Vertiefung 20 umgibt. In dem oben genannten Deckel wird die Heißsiegelung durch eine erwärmte Platte gebildet, die das Polypropylen zur Bindung des Deckels an dem Flansch des Behälters 18 weichmacht. Als Alternative könnte eine Klebstoffschicht (wie aus dem Klebstoff 30) bereitgestellt werden.
Als noch eine andere Option kann der Gegenstand 10 durch Auslassen des Brackets 12 und Bereitstellen nur des Behälters 18 und des Klebstoffs 14 konstruiert werden, In solch einer Konstruktion ist der Klebstoff 14 vorzugsweise ein „Einzeldosis”-Klebstoff einer Menge, die zu Verwendung mit einer einzigen kieferorthopädischen Vorrichtung wie einem Bracket geeignet ist. Die Vertiefung des Behälters kann eine Einzeldosis oder eine Anzahl von Einzeldosismengen enthalten, die voneinander beabstandet sind.
Ein verpackter Gegenstand 10a gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist in 2 dargestellt. In diesem Beispiel ist der Gegenstand 10a eine Spritze, die einen Behälter 18a aufweist. Der Behälter 18a weist ein verlängertes zylindrisches Gehäuse 32a mit Innenwänden auf, die eine Kammer 34a definieren.
Das Gehäuse 32a weist eine vordere Düse 36a mit einer leicht verjüngten, kegelstumpfförmigen, äußeren Oberfläche auf. Die Düse 36a weist einen Durchgang auf, der von der Kammer 34a zu einer Ausgabeöffnung verläuft, die auf dem vorderen Ende der Düse 36a angeordnet ist.
Die Spritze weist auch einen Schieber 38a auf, der innerhalb des Gehäuses 32a verschoben werden kann. Der Schieber 38a weist einen Vorderkolben 40a auf, der in die zylindrischen Innenwände der Kammer 34a in gleitender Weise eingreift. Der Schieber 38a weist auch einen hinteren, etwa „T”-förmigen Griff 42a zum Ermöglichen der Vorwärtsbewegung des Schiebers 38a auf.
Eine Menge an lichthärtbarem Material 16a ist in der Kammer 34a aufgenommen. Das lichthärtbare Material 16a kann das gleiche wie der oben beschriebene kieferorthopädische Klebstoff sein. Als Alternative kann das lichthärtbare Material 16a ein anderer Materialtyp wie ein Bindemittel, das in anderen Zweigen der Dentalmedizin benutzt wird, oder ein Bindemittel sein, das in nicht dentalen Anwendungen wie medizinischen, industriellen Anwendungen und Haushaltsanwendungen benutzt wird.
Wenngleich in den Zeichnungen nicht dargestellt, weist der Gegenstand 10a vorzugsweise einen Deckel auf, der mit der Düse 36a lösbar verbunden ist, um das lichthärtbare Material 16a bis zur Verwendung zu schützen. Als eine zusätzliche Option kann der Gegenstand 10a eine Ausgabespitze aufweisen, die geeignet ist, um die Düse 36a nach dem Entfernen des gegebenenfalls vorhandenen Deckels abnehmbar zu verbinden. Ein Beispiel einer geeigneten Ausgabespitze ist in der US-Patentschrift Nr. 6,238,212 beschrieben.
Der Behälter 18a, der das Gehäuse 32a aufweist, ist aus einem Material hergestellt, das ein Polymer und Metallteilchen wie die oben in Verbindung mit dem Behälter 18 beschriebenen Materialien aufweist. Wahlweise sind alle Bestandteile des Gegenstands 10a (wie der Schieber 38a) aus dem gleichen Material hergestellt, um eine gleichförmige Erscheinung bereitzustellen. Solch eine Konstruktion gewährleistet, dass der Durchlass der aktinischen Strahlung zu dem lichthärtbaren Material 16a in der Hammer 34a im Wesentlichen gesperrt ist, ohne die Eigenschaften (wie die Bindefestigkeit) davon nachteilig zu beeinflussen.
Ein Gegenstand 10b gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist in 3 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist der Gegenstand 10b eine Kapsel oder Patrone, die einen Behälter 18b mit einer Kammer 34b aufweist. Der Gegenstand 10b weist auch einen Kolben 44b auf, der in der Kammer 34b bewegt werden kann.
Der Behälter 18b weist eine vordere Düse 36b mit einer Auslassöffnung auf. Die Auslassöffnung steht mit der Kammer 34b in Verbindung. Wahlweise und wie in den Zeichnungen dargestellt, ist ein Deckel 38b auf der Düse 36b in gleitender Weise aufgenommen und wird nach Wunsch für einen Ausgabevorgang entfernt.
Eine Menge an lichthärtbarem Material 16b ist in der Kammer 34b aufgenommen. Zu Beispielen von geeigneten lichthärtbaren Materialien 16b gehören die oben erwähnten lichthärtbaren Materialien.
Während der Verwendung wird der Gegenstand 10b in einem in der Hand gehaltenen Applikator wie denjenigen Applikatoren, die auf dem Dentalfachgebiet gut bekannt sind, angeordnet. Ein Beispiel eines geeigneten Applikators ist Nr. 5706SD von 3M Company. Ein geeigneter Applikator ist in der US-Patentschrift Nr. 6,095,814 beschrieben und dargestellt.
Während eines Ausgabevorgangs wird ein Hebel des Applikators bewegt, um einen Schieber, der entgegen des hinteren Endes des Kolbens 44b gelagert ist, vorwärts zu bewegen. Eine kontinuierliche Vorwärtsbewegung des Hebels bewegt den Kolben 44b nach vorne in eine Richtung zu der Düse 36b. Diese Bewegung übt einen Druck auf das lichthärtbare Material 16b aus, der ausreicht, um das Material 16b durch die Auslassöffnung der Düse 36b und zu seinem zugedachten Auftragungsort zu lenken.
Der Behälter 18b ist aus einem Material hergestellt, das ein Polymer und Metallteilchen wie die oben in Verbindung mit den Behältern 18 und 18a beschriebenen Materialien aufweist. Folglich kann das lichthärtbare Material 16b für längere Zeiträume innerhalb der Kammer 34b sicher und ohne eine unangemessene Härtung oder Degradation der Eigenschaften gelagert werden.
Die oben beschriebenen Behälter repräsentieren geeignete Konstruktionen, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung möglich sind. Eine Anzahl anderer Konstruktion ist auch möglich, einschließlich Behältern, die denjenigen des Standes der Technik ähnlich sind. Die oben beschriebenen Behälter sind nur als Beispiel bereitgestellt und der Fachmann wird dazu in der Lage sein, für bestimmte Bedürfnisse verschiedene andere Behälterarten zu gestalten und zu konstruieren.
Beispiele

Mustergegenstände wurden gemäß dem beispielhaften Gegenstand 10 konstruiert, der in 1 dargestellt ist. Drei Behälterarten, die aus einer Mischung von Polymer und Metallteilchen hergestellt wurden, wurden einem Spritzgussverfahren unterzogen. Die Wanddicke an dem Boden des Behälters betrug 0,05 Inch (1,3 mm) und 0,035 Inch (0,9 mm) in Bereichen des Flansches und der Seitenwand, die die Vertiefung umgibt. Die Zusammensetzungen der drei Behälterarten sind in Tabelle I dargestellt. Tabelle I

	Behälter „A” 1,6% Pulver	Behälter „B” 3,0% Pulver	Behälter „C” 5,6% Pulver
Natriumalumosulfosilikat (Ultramarinblau)	0,08	0,16	0,30
Aluminiumpulver	0,42	0,82	1,52
Glimmer/Titandioxid	1,06	2,04	3,80
Stearinsäuresalz (Zinksalz)	0,21	0,41	0,76
Polypropylen	98,22	96,57	93,62

Ein Schaummaterialabschnitt wurde in dem Boden jeder Vertiefung jedes Behälters angeordnet. Der Schaum wurde aus Abschnitten hergestellt, die aus dem Schaum der Marke Minicel Nr. M200 mit einer Dicke von 0,030 Inch (0,76 mm) geschnitten wurden.

Ein mit einem Klebstoff vorbeschichtetes kieferorthopädisches Bracket wurde in jedem Behälter angeordnet. Die Brackets waren Metallzwillingsbrackets mit einer Maschenbasis (Nr. 017-401, Miniaturzwillingsbrackets der Marke ”Victory Series”, oben links zentral, mit Maschenbasis, von 3M Unitek Corporation). Jedes der Brackets wurde mit einem lichthärtbaren kieferorthopädischen Klebstoff vorbeschichtet, der eine der in der folgenden Tabelle II dargestellten Zusammensetzungen aufwies. Tabelle II

	Klebstoff „L”	Klebstoff „M”	Klebstoff „N”
CPQ	0,038	0,043	0,065
BHT	0,094	0,107	0,027
EDMAB	0,234	0,269	0,264
DPI	0,141	0,161	0,042
EYB	0,0038	0,0043	0,011
BisGMA	1,07	1,22	7,29
PEG400DMA	9,64	11,06	8,86
CDMA	7,53	8,62	4,43
Füllstoff 1	40,0	38,6	39,0
Füllstoff 2	40,0	38,6	39,0
Füllstoff 3	1,30	1,26	0,99

GLOSSAR

BisGMA:

Bisphenol-A-Diglycidalmethacrylat

BHT:

butyliertes Hydroxytoluol

CDMA:

Citratdimethacrylat

CPQ:

Campherquinon

DPI:

Diphenyliodoniumhexafluorphosphat

EDMAB:

Ethyl-4-dimethylaminobenzoat

EYB:

Erythrosin-Gelblich-Mischung aus 90% Erythrosin B und 10% Eosin Y

PEG400DMA:

Polyethylenglycoldimethacrylat

PP: Polypropylen-Füllstoff 1:

silanbehandelter Quarz/Aerosil-Füllstoff

Füllstoff 2:

silanbehandeltes Dental Glass G018-117 (von Schott Glas)

Füllstoff 3:

Cabosil TS-720 (von Cabot Corporation)

Zu Vergleichszwecken wurde auch eine Anzahl von Behältern gegossen und als Kontrollbehälter identifiziert. Diese Behälter bestanden zu 99% aus Polypropylen und zu 1% aus Ruß. Der Ruß war ein Pigment der Marke ”Omnicolor”, Nr. UN0055, von Clariant, Masterbatches Division, aus Muttenz, Schweiz.
Die Gesamtlichtdurchlässigkeit im ultravioletten und sichtbaren Spektrum wurde durch die Seitenwände von den oben angegebenen leeren Behältern „A”, „B” und „C” gemessen. Die Lichtdurchlässigkeit wurde gemäß den ASTM-Verfahren E903 und E891 mit Hilfe eines Perkin-Elmer-Lambda-19-Spektralphotometers gemessen, das mit einem RSA-PE-19A- integrierenden Kugelzubehörteil ausgestattet war.
Die prozentuale Durchlässigkeit über einen Wellenlängenbereich in Nanometern ist in 4, 5 und 6 jeweils für die Behälter „A”, „B” und „C” dargestellt. Die in 4 bis 6 dargelegten Daten zeigen, dass die Lichtdurchlässigkeit in verschiedenen Wellenlängen für die Behälter „B” und „C” bedeutend geringer war als die Lichtdurchlässigkeit in den gleichen Wellenlängen für Behälter „A”.
Beispiel I
Eine Anzahl der oben angegebenen kieferorthopädischen Brackets wurde mit einer Klebstoffschicht gemäß der in Tabelle II als Klebstoff „L” oder Klebstoff identifizierten Formulierung beschichtet. Die Brackets und der Klebstoff wurden dann in jedem der drei in Tabelle I angegebenen Behälter angeordnet. Ein Deckelmaterial wurde über der Vertiefung jedes Behälters angeordnet, um als eine Abdeckung zu dienen. Der Deckel wurde aus einem Laminat gefertigt, das eine Schicht eines Polyesterfilms (12 Mikrometer dick), eine Schicht von Klebstoff, eine Schicht einer Aluminiumfolie (25 Mikrometer dick) und eine auf Acryl basierenden Heißsiegelungsbeschichtung aufwies. Die Behälter wurden dann einem kontinuierlichen fluoreszenten Licht (30 Watt) bei einer Entfernung von 18 Inch (46 cm) ausgesetzt.
Zu Vergleichszwecken wurde eine Anzahl der „A”-Behälter mit dem gleichen wie dem oben erwähnten Deckel, Brackets und Klebstoff dunkel gelagert.
Zur Bestimmung der Lichtbeständigkeit des Klebstoffs wurde die rote Farbe des Klebstoffs mit Hilfe eines Spektrometers (Nr. EFP2000C, von StellarNet, Inc.) gemessen, bevor und nachdem die Behälter mit dem Klebstoff dem fluoreszenten Licht ausgesetzt wurden. Das Spektrometer war mit einer Glasfaser-Reflexionssonde (R400-7-visNIR), einer Toshiba-Photodiodenanordnung, einem 25-Mikrometer-Schlitz und einer 5-Watt-Glasfaser-vis/NIR-Miniaturlichtquelle ausgestattet.
Das Verfahren wurde unter Dunkelkammerbedingungen derart ausgeführt, dass das Umgebungslicht die Proben nicht vorzeitig verblasste. Eine Abtastung im Dunklen wurde durch Abdecken der Sondenspitze mit der nichtklebenden Seite eines schwarzen elektrischen Bandabschnitts vorgenommen, um einen Hintergrundwert festzulegen. Die Glasfasersonde wurde ein Viertel Inch (0,6 cm) von der Oberfläche eines weißen Halon-Reflexionsstandards (RS 50) positioniert. Die Sonde wurde derart eingestellt, dass die Achse der Sonde etwa 45 Grad bezüglich der Oberfläche des Standards positioniert war. Nach dem Einschalten der Lichtquelle und derartigem Einstellen der Integrationszeit, dass die Kurve 90% der Skala abdeckte, wurde ein Referenzspektrum gespeichert.
Der Klebstoff wurde mittels Stahlunterlegscheiben zur Einstellung der Dicke auf 0,01 Inch (0,25 mm) zwischen zwei Blättern einer Abziehfolie (Scotchpak^TM 1022, von 3M Company) in die Form einer Scheibe gepresst. Mit abgeschalteter Glasfaserquelle wurde die Scheibe auf dem weißen Reflexionsstandard angeordnet, während sie sich noch immer zwischen den zwei Blättern der Abziehfolie befand. Danach wurde die Lichtquelle aktiviert und das Spektrometer wurde benutzt, um das Reflexionsspektrum zu erfassen und es in L*-, a*- und b*-Werte umzuwandeln. Die rote Farbe des Klebstoffs ist als a* dargestellt. Die Ergebnisse des Versuchs sind in 7 dargelegt.
Die Daten in 7 zeigen, dass die Behälter „B” und „C” einen ausgezeichneten Farbschutz für den Klebstoff bereitstellten und dass sich die rote Farbe (a*) nicht bedeutend von der roten Farbe des Klebstoffs, der in dem Behälter in einer dunklen Umgebung gehalten wurde, unterschied. Allerdings stellte Behälter „A” über einen Zeitraum von einem Monat bedeutend weniger Schutz der roten Farbe bereit, wobei die Ergebnisse nach drei Monaten eine bedeutende Verringerung hinsichtlich des Schutzes zeigten.
Beispiel II
Eine Anzahl der oben erwähnten kieferorthopädischen Brackets wurde mit einer Schicht des in Tabelle II angegebenen Klebstoffs „L” beschichtet. Diese Brackets mit dem Klebstoff wurden dann in dem in Tabelle I als „A” identifizierten Behälter angeordnet. Ein Deckelmaterial wurde über der Vertiefung jedes Behälters angeordnet, um als eine Abdeckung zu dienen. Das Deckelmaterial wies ein Laminat auf, das eine Schicht eines ausgerichteten Polyamids (25 Mikrometer dick), eine Schicht von Klebstoff, eine Schicht einer Aluminiumfolie (60 Mikrometer dick), eine Schicht von Klebstoff, eine Schicht von Polyethylenterephthalat (12 Mikrometer dick), eine Grundierung und eine modifizierte Polypropylen-Heißsiegelungsbeschichtung aufwies. Diese Behälter wurden dann in einem dunklen Ofen bei 40ºC gelagert.
Eine Menge des Klebstoffs ”N” aus Tabelle II wurde in Abschnitte von ungefähr der gleichen Größe wie die Größe des Klebstoffs auf der Basis der Brackets in dem vorhergehenden Absatz getrennt. Diese Klebstoffabschnitte wurden dann in den oben beschriebenen Polypropylen-Kontrollbehältern mit 1% Ruß angeordnet.
Ein Deckelmaterial wurde über der Vertiefung jedes Behälters angeordnet, um als eine Abdeckung zu dienen. Der Deckel wies ein Laminat auf, das eine Schicht von Polyethylenterephthalat (12 Mikrometer dick), eine Schicht einer Aluminiumfolie (20 Mikrometer dick) und eine Polypropylen-Heißsiegelungsbeschichtung aufwies.
Die Behälter wurden dann ebenfalls in einem dunklen Ofen bei 40ºC gelagert.
8 ist ein Schaubild, das den prozentualen CPQ-Restanteil in dem Klebstoff über einen gegebenen Zeitraum darstellt. Die Daten in 8 zeigen, dass der CPQ-Verlust in den Polypropylen-Kontrollbehältern, die 1% Ruß enthalten, bedeutend ist. Obwohl die CPQ-Menge auch in dem Klebstoff abnimmt, der in den Behältern „A” gelagert ist, war der Verlust nicht wesentlich.
Der bedeutende vorzeitige CPQ-Verlust kann zu einer verringerten Bindefestigkeit führen und die Gefahr eines Bindungsversagens erhöhen. Folglich sind die Behälter „A” zur Lagerung von Dentalzusammensetzungen, die kieferorthopädische Klebstoffe enthalten, zufrieden stellender als die Kontrollbehälter.

Claims

Verpackter Gegenstand (10a, b) mit: einer Menge an lichthärtbarem Material (16a, b); und einem Behälter (18a, b), der das lichthärtbare Material (16a, b) mindestens teilweise umgibt; wobei der Behälter (18a, b) ein Polymer und Metallteilchen aufweist, wobei die Teilchen in dem Polymer dispergiert sind und wobei der Behälter eine Spritze, eine Kapsel, eine Patrone oder ein Körper mit einer Aussparung ist.
Verpackter Gegenstand (10) mit: einer kieferorthopädischen Vorrichtung (12), die eine Basis (14) aufweist; einer Menge an lichthärtbarem Zahnklebstoff (16), der auf der Basis (14) der Vorrichtung (12) aufgenommen ist; und einem Behälter (18), der den lichthärtbaren Klebstoff (16) mindestens teilweise umgibt, wobei der Behälter (18) ein Polymer und Metallteilchen aufweist, wobei die Teilchen in dem Polymer dispergiert sind, wobei der Behälter einen Körper mit einer Aussparung aufweist und wobei der verpackte Gegenstand eine Abdeckung enthält, die mit dem Behälter verbunden ist und zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewegt werden kann.