Composition Thermo-plastique.
La présente invention se rapporte à des compositions de matières thermo-plastiques et plus spécialement
à des compositions de cire utilisables pour des procédés
de moulage de précision.
L'objet général de l'invention est de fournir
une composition thermo-plastique d'un caractère nouveau et perfectionné. Quoique son usage ne soit pas restreint nécessairement à un domaine particulier, on la prépare surtout dans l'intention de lui donner certaines qualités qui
lui donnent une valeur particulière pour les procèdes de moulage utilisés pour la fabrication d'appareils dentaires, d'articles de bijouterie, tels que des bagues ou des épingles ou toutes sortes d'objets de ce genre, de forme irrégulière et minutieuse. Les qualités particulières qui caractérisent le produit perfectionné selon la présente invention peuvent être décrites plus particulièrement en se reportant à certaines phases de la technique du moulage de ce genre.
La pratique courante-est premièrement de créer
un modèle de cire destructible, puis d'introduire ce modèle dans une matière réfractaire de moulage et lorsque cette matière de moulage s'est durcie, d'éliminer le modèle en le détruisant. Cette destruction est généralement faite par la chaleur ou, éventuellement, par une action chimique ou par dissolution. Etant donné la nature du travail envisagé, la cire avec laquelle le modèle est fait doit être évidemment d'une sorte et d'une consistance qui permettent d'assurer et de conserver sa forme avec une extrême exactitude 'pendant la fabrication des moules.
Le modèle est forme généralement en introduisant la cire à l'état fondu dans une cavité de moulage et la cire doit être d'une qualité qui subit le minimum de retrait
(et même pas de retrait du tout) lorsque le modèle se refroidit. Cependant, le modèle doit être dur, il doit bien conserver sa forme, il doit avoir une surface régulière, il doit reproduire exactement les détails et être suffisamment tenace pour éviter la formation de brisures ou autres irrégularités indésirables. Dans le cas d'une production importante de moulages de précision, le modèle doit être suffisamment fort et stable pour supporter une manipulation constante sans subir de déformations.
La présente invention est basée sur la découverte que certains; polymères d'huiles végétales peuvent être mélanges avec la cire en toutes'proportions et peuvent
être employés pour donner aux mélanges qui en résultent certaines caractéristiques nécessaires qui sont présentes seulement à un degré moindre, ou' tout à fait absentes, dans les cires elles-mêmes.
Ces polymères d'huiles végétales, comme classe
de substances, sont connus comme diluants et remplaçants
des caoutchoucs naturels et synthétiques. On les classe par consistance, depuis les,liquides épais, adhésifs, en passant par les solides caoutchouteux, souples, ressemblant à un gel, pour arriver aux solides durs comme le caoutchouc.
La Demanderesse a découvert que les éléments de ce groupe qui sont relativement mous et solubles forment des mélanges homogènes avec les cires et aussi peuvent être utilisés comme agents de modification efficaces des cires dans le
but d'obtenir des compositions thermo-plastiques ayant des caractéristiques nouvelles et fort utiles.
Les huiles dont les produits de polymérisation
se sont montrés les plus utiles pour les buts actuels sont les huiles siccatives, c'est-à-dire celles de la classe qui comprend l'huile de lin, l'huile de la coque de l'anacardier, l'huile d'ofticica, l'huile de bois de Chine, l'huile de tung et autres de même genre.
Pour illustrer un des avantages qui peuvent résulter de la présente invention, il convient d'attirer l'attention sur le fait que les cires employées de préférence par les procédés de moulage de précision spécialement quand une .production importante est à considérer, sont celles qui ont un point de fusion relativement élevé, parce qu'elles se solidifient plus_rapidement et ainsi abrègent le cycle de
<EMI ID=1.1> déformations par temps chaud et à éviter le coulage à froid, que les compositions qui fondent à basses températures. Cependant, les cires à point de fusion élevé, telles que la cire de Carnauba par exemple, ont une tendance à casser.
La présente i.nvention donne un moyen facile d'éviter cet inconvénient en communiquant de la souplesse à la composition.
Une autre caractéristique qu'un modèle de précision devrait avoir, et qui n'existe pas dans les cires utilisées ordinairement, est la reprise d'élasticité, c'est-à-dire la qualité qu'ont certaines matières plastiques de retrouver .leur forme première après déformation.
<EMI ID=2.1>
peut être communiquée à la composition de cire.
Dans certaines circonstances, pour d'autres applications de ce genre de pxocéd6, il est désirable que
la composition ait des propriétés d'adhésion, de cohésion
ou une certaine fragilité telles que l'on obtienne une fracture nette quand une masse de la composition se casse. La présente invention permet d'obtenir ces avantages supplé[dentaires.
.Un des points les plus intéressants de ces nouvelles compositions améliorées, résultant de la présente invention, repose sur le fait que des procédés classiques peuvent être utilisés. Ainsi, lorsque la composition doit être employée pour la création d'un modèle de moulage, le modèle peut être, comme d'habitude, enrobé d'une matière réfractaire de moulage et ensuite être détruit par la chaleur. De même, partout ou des charges ou autres causes de modification sont jugées nécessaires, ils peuvent être librement employés suivant la pratique courante.
Ces buts et avantages d'ordre général sont atteints, ainsi que d'autres, de la manière ci-après décrite.
Pour préparer la présente composition améliorée, la cire à employer peut être. de n'importe quelle nature adéquate suivant l'usage auquel doit servir la composition de cire résultante et les qualités spécifiques qu'on a l'intention d'incorporer dans la composition.' En général, n'importe quelles cires connues peuvent être utilisées telles que la cire amorphe, la cire cristalline, la cire micro-cristalline, la cire de candelilla, la cire de carnauba, la cire d'abeille, la cire de palme, la cire du fruit
de laurier, la cire d'ouricoury, la cérésine ou autre.
Ces cires peuvent être employées séparément ou mélangées, l'ingrédient cire constitue- généralement la partie prépondérante de la composition qu'on veut obtenir, étant généralement présente en quantité égale approximativement à
50 à 90 % du poids de la composition.
L'ingrédient huile végétale polymérisée, peut être, par exemple, le produit de la polymérisation de l'huile .de la coque de l'anacardier, de l'huile de lin, de l'huile <EMI ID=3.1>
ou toute .autre huile siccative. Comme les ingrédients cire, ces huiles végétales.polymérisées peuvent être utilisées, soit séparément, soit en combinaison,'cet ingrédient de la composition formant en général la plus petite partie, couramment pas plus de 10 à 50% en poids. Si l'adhésivité est la qualité que l'on désire obtenir dans la composition, un minimum de 5% d'huile végétale polymérisée doit être utilisé.
Les ingrédients sont mélangés comme suit ; on
fond premièrement la ou les cires, puis on ajoute lentement l'ingrédient d'huile végétale polymérisée tout en agitant et en maintenant la chaleur. La température doit être maintenue aussi élevée que possible; elle sera au moins aussi élevée que le point de. fusion de la ou des cires; elle peut même être plus élevée et atteindre presque celle à laquelle la ou les cires commencent à se décomposer. , Les exemples suivants illustreront les différentes sortes et proportions d'ingrédients Qui peuvent être utilisées.
<EMI ID=4.1>
<EMI ID=5.1>
Cette composition de matière est tenace et moderament fragile; elle a des propriétés d'adhésivité assez bonnes.
<EMI ID=6.1>
<EMI ID=7.1>
<EMI ID=8.1>
<EMI ID=9.1>
Cette composition est caractérisée par sa dureté et sa ténacité, son rétrécissement très réduit; elle n'a pas tendance à se fendiller quand elle se refroidit et passe de l'état fondu à l'état solide. Elle est quelque peu plus cassante que la composition de l'exemple I et elle a de bonnes propriétés adhésives,
EXEMPLE IV
<EMI ID=10.1>
Cette composition a des qualités excellentes de reprise d'élasticité et elle est très résistante. Elle est légèrement collante et elle est caractérisée par sa souplesse et sa flexibilité."
<EMI ID=11.1>
<EMI ID=12.1>
Ce mélange de matières est souple- et flexible.
EXEMPLE VI
<EMI ID=13.1>
Cette composition est aussi assez souple et est légèrement collante.
<EMI ID=14.1>
<EMI ID=15.1>
Cette composition aussi est souple et a de bonnes qualités adhésives;' elle est également élastique.
<EMI ID=16.1>
<EMI ID=17.1>
Cette composition est souple et flexible-, mais elle est très peu adhésive.
<EMI ID=18.1>
<EMI ID=19.1>
Cette composition est légèrement souple et non collante.
Dans chacun des exemples précédents, les indications des qualités particulières de la composition ne sont données seulement qu'à titre d'exemple et ne constituent pas une liste complète de toutes les qualités désirables de la composition. Ceci s'applique également aux exemples suivants qui indiquent la manière d'utiliser les cires en différentes combinaisons : <EMI ID=20.1>
<EMI ID=21.1>
Ce produit est assez mou, mais est extraordinail'ornent tenace et peut être soumis à 'beaucoup de manipulations sans se déformer.
<EMI ID=22.1>
<EMI ID=23.1>
<EMI ID=24.1>
composition est très dure et résistante. Elle a également le degré voulu de fragilité, mais elle ne se fendille pas pendant la phase de refroidissement.
D'autres ingrédients, à part les cires et les huiles végétales polymérisées peuvent être utilises comme agents de modification ou charges. Voici un exemple :
EXEMPLE XII
<EMI ID=25.1>
Cette composition est, extraordinairement résistante et quelque peu plus dure et plus cassante que le
<EMI ID=26.1>
excellentes.
<EMI ID=27.1>
D'autres ingrédients modificateurs peuvent
être utilisés suivant les propriétés spécifiques que l'on désire incorporer au mélange; ce sont des résines naturelles
e.t synthétiques de types différents. Par exemple, le dammar peut être employé pour donner des qualités adhésives au mélange. Différentes résines durcissant à chaud, telles
que la mélanine ou les résines phénoliques peuvent être utilisées pour réduire le'retrait, augmenter la fragilité et l'adhésivité ou modifier les propriétés d'une autre façon. Des résines thermo-plastiques broyées,. telles que le polys-
<EMI ID=28.1>
comme charges pour réduire- le retrait..
<EMI ID=29.1>
et les proportions dans lesquelles ils le sont, soient choisis pour que la composition qui en résulte ait le plus possible les caractéristiques particulières que l'on désire
<EMI ID=30.1>
un produit devant être employé comme modèle destructible dans un procéda de moulage de précision, dans lequel le
<EMI ID=31.1>
fondu, les qualités d'importance capitale sont : un faible retrait, une bonne résistance, une bonne ténacité et une
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pour faire ou. transformer des appareils dentaires ou autres, les qualités de souplesse, de flexibilité et d'adhésivité sont désirables. Lorsque l'on prend des impressions dentaires (ou dans des procédés- similaires) la fragilité et la
Thermo-plastic composition.
The present invention relates to compositions of thermoplastic materials and more especially
to wax compositions usable for processes
precision casting.
The general object of the invention is to provide
a thermoplastic composition of a new and improved character. Although its use is not necessarily restricted to a particular field, it is prepared above all with the intention of giving it certain qualities which
give it a particular value for the molding processes used for the manufacture of dental appliances, articles of jewelry, such as rings or pins or all kinds of objects of this kind, of irregular and meticulous shape. The particular qualities which characterize the improved product according to the present invention can be described more particularly with reference to certain phases of the molding technique of this kind.
The common practice is first to create
a destructible wax model, then introducing this model into a refractory molding material and when this molding material has hardened, eliminating the model by destroying it. This destruction is usually done by heat or, optionally, by chemical action or by dissolution. In view of the nature of the work contemplated, the wax with which the model is made must obviously be of a kind and consistency which will ensure and maintain its shape with extreme accuracy during the making of the molds.
The model is generally formed by introducing the wax in the molten state into a mold cavity and the wax must be of a quality which undergoes the minimum of shrinkage.
(and no shrinkage at all) when the model cools down. However, the model should be tough, it should hold its shape well, it should have a smooth surface, it should reproduce the details exactly, and it should be tough enough to avoid the formation of chipping or other unwanted irregularities. In the case of a large production of precision castings, the model must be strong and stable enough to withstand constant handling without undergoing deformation.
The present invention is based on the discovery that certain; polymers of vegetable oils can be mixed with the wax in any proportion and can
be employed to impart to the resulting mixtures certain necessary characteristics which are present only to a lesser extent, or entirely absent, in the waxes themselves.
These polymers of vegetable oils, as a class
of substances, are known as diluents and substitutes
natural and synthetic rubbers. They are classified by consistency, from thick, adhesive liquids, through rubbery, flexible, gel-like solids, to hard solids like rubber.
We have found that members of this group which are relatively soft and soluble form homogeneous mixtures with waxes and also can be used as effective wax modifiers in the wax industry.
aim to obtain thermoplastic compositions having new and very useful characteristics.
Oils including polymerization products
The most useful for present purposes have been shown to be drying oils, i.e. those of the class which includes linseed oil, cashew oil, cashew oil, ofticica, Chinese wood oil, tung oil and the like.
In order to illustrate one of the advantages which can result from the present invention, it should be drawn attention to the fact that the waxes preferably employed by the precision molding processes especially when a large production is to be considered, are those which. have a relatively high melting point, because they solidify more quickly and thus shorten the
<EMI ID = 1.1> deformations in hot weather and to avoid cold casting, as compositions which melt at low temperatures. However, high melting point waxes, such as Carnauba wax for example, have a tendency to break.
The present invention provides an easy way to avoid this drawback by imparting flexibility to the composition.
Another characteristic that a precision model should have, and which does not exist in the waxes commonly used, is the recovery of elasticity, that is to say the quality which certain plastics have to recover. first form after deformation.
<EMI ID = 2.1>
can be imparted to the wax composition.
Under certain circumstances, for other applications of this kind of pxoced6, it is desirable that
the composition has properties of adhesion, cohesion
or a certain brittleness such that a clean fracture is obtained when a mass of the composition breaks. The present invention achieves these additional dental advantages.
One of the most interesting points of these new improved compositions resulting from the present invention is that conventional methods can be used. Thus, when the composition is to be employed for the creation of a molding model, the model can, as usual, be coated with a refractory molding material and then be destroyed by heat. Likewise, wherever charges or other causes of modification are deemed necessary, they may be freely employed in accordance with current practice.
These general objects and advantages are achieved, as well as others, as described below.
To prepare the present improved composition, the wax to be employed may be. of any suitable nature depending on the use for which the resulting wax composition is to be used and the specific qualities one intends to incorporate into the composition. In general, any known waxes can be used such as amorphous wax, crystalline wax, microcrystalline wax, candelilla wax, carnauba wax, beeswax, palm wax, fruit wax
laurel, ouricoury wax, ceresin or other.
These waxes can be used separately or mixed, the wax ingredient generally constitutes the preponderant part of the composition which one wishes to obtain, being generally present in an amount equal to approximately
50 to 90% of the weight of the composition.
The polymerized vegetable oil ingredient, can be, for example, the product of polymerization of cashew shell oil, linseed oil, oil <EMI ID = 3.1>
or any other drying oil. Like the wax ingredients, these polymerized vegetable oils can be used, either separately or in combination, with this ingredient of the composition generally forming the smallest part, commonly not more than 10 to 50% by weight. If tackiness is the desired quality in the composition, a minimum of 5% polymerized vegetable oil should be used.
The ingredients are mixed as follows; we
Firstly melts the wax (s), then the polymerized vegetable oil ingredient is slowly added while stirring and maintaining the heat. The temperature should be kept as high as possible; it will be at least as high as the point of. melting of the wax (s); it may even be higher and almost reach that at which the wax (s) begin to decompose. The following examples will illustrate the different kinds and proportions of ingredients which can be used.
<EMI ID = 4.1>
<EMI ID = 5.1>
This composition of matter is tenacious and moderately fragile; it has fairly good adhesive properties.
<EMI ID = 6.1>
<EMI ID = 7.1>
<EMI ID = 8.1>
<EMI ID = 9.1>
This composition is characterized by its hardness and tenacity, its very low shrinkage; it does not tend to crack when it cools down and changes from molten state to solid state. It is somewhat more brittle than the composition of Example I and it has good adhesive properties,
EXAMPLE IV
<EMI ID = 10.1>
This composition has excellent elasticity recovery qualities and is very strong. It is slightly sticky and is characterized by its suppleness and flexibility. "
<EMI ID = 11.1>
<EMI ID = 12.1>
This mixture of materials is soft and flexible.
EXAMPLE VI
<EMI ID = 13.1>
This composition is also quite flexible and is slightly sticky.
<EMI ID = 14.1>
<EMI ID = 15.1>
This composition is also flexible and has good adhesive qualities; it is also elastic.
<EMI ID = 16.1>
<EMI ID = 17.1>
This composition is soft and flexible, but it has very little adhesive.
<EMI ID = 18.1>
<EMI ID = 19.1>
This composition is slightly flexible and non-sticky.
In each of the preceding examples, particulars of the particular qualities of the composition are given only by way of example and do not constitute a complete list of all desirable qualities of the composition. This also applies to the following examples which show how to use waxes in different combinations: <EMI ID = 20.1>
<EMI ID = 21.1>
This product is quite soft, but is extraordinarily tough and can be subjected to a lot of handling without warping.
<EMI ID = 22.1>
<EMI ID = 23.1>
<EMI ID = 24.1>
composition is very hard and resistant. It also has the desired degree of brittleness, but it does not crack during the cooling phase.
Other ingredients besides waxes and polymerized vegetable oils can be used as modifiers or fillers. Here is an example :
EXAMPLE XII
<EMI ID = 25.1>
This composition is extraordinarily strong and somewhat harder and more brittle than
<EMI ID = 26.1>
excellent.
<EMI ID = 27.1>
Other modifying ingredients may
be used according to the specific properties that it is desired to incorporate into the mixture; they are natural resins
and synthetic of different types. For example, dammar can be used to impart adhesive qualities to the mixture. Different hot-hardening resins, such
that melanin or phenolic resins can be used to reduce shrinkage, increase brittleness and tackiness, or modify properties in some other way. Ground thermoplastic resins ,. such as polys-
<EMI ID = 28.1>
as fillers to reduce shrinkage.
<EMI ID = 29.1>
and the proportions in which they are, are chosen so that the resulting composition has as much as possible the particular characteristics that are desired
<EMI ID = 30.1>
a product to be used as a destructible model in an investment casting process, in which the
<EMI ID = 31.1>
melted, the qualities of paramount importance are: low shrinkage, good strength, good toughness and
<EMI ID = 32.1>
to do or. transforming dental or other appliances, the qualities of suppleness, flexibility and adhesiveness are desirable. When taking dental impressions (or in similar procedures) the fragility and