Composition thermoplastique. La présente invention se rapporte à une composition thermoplastique utilisable pour des procédés de moulage de précision, par exemple pour la fabrication d'appareils den taires, d'articles de bijouterie, bagues, broches, etc., de forme irrégulière, où il s'agit de re produire minutieusement les détails du modèle.
Selon la pratique courante dans la tech nique des moulages de précision, on crée d'abord un modèle de cire qu'on introduit dans une matière de moulage réfractaire et qu'on détruit, lorsque cette matière de mou lage s'est durcie, par la chaleur, par une ac tion chimique ou par dissolution. Cette cire doit évidemment présenter une consistance (lui lui permet :de conserver exactement sa forme pendant la fabrication du moule.
Le modèle -de cire étant formé générale ment en introduisant la cire fondue dans une cavité de moulage, la cire ne doit subir que peu ou pas ,de retrait lorsque le modèle se refroidit. Cependant, le modèle .doit être dur, il doit bien conserver sa forme, avoir une surface régulière, reproduire exactement les détails et être suffisamment tenace pour éviter la formation de brisures ou autres irré gularités indésirables, et suffisamment stable pour supporter la manipulation sans défor mation.
Or on a trouvé, suivant la présente inven tion, une composition thermoplastique don nant toute satisfaction à l'usage et caracté- risée en ce qu'elle comprend un mélange de cire et d'huile végétale polymérisée miscible avec la cire.
La cire est avantageusement en proportion prépondérante dans ce mélange, qui peut par exemple en contenir de 50 à 90 %.
Sous le nom de cire, il faut entendre non seulement les cires au sens chimique du terme (esters d'acides gras supérieurs avec des al cools de poids moléculaire élevé), mais des corps analogues (cérésine, cire minérale; etc.) vendus dans le commerce sous le nom de cire.
Par huile végétale polymérisée, il faut en tendre les produits obtenus par chauffage avec ou sans catalyseur des huiles siccatives ou semi siccatives; la réaction s'accompagnant ou non d'une oxydation, suivant la consistance et l'élasticité du produit final que l'on veut obtenir.
Ces polymères d'huiles végétales sont con nus comme diluants et remplaçants des caout choucs naturels et synthétiques. On les classe d'après leur consistance, depuis les liquides épais, adhésifs; en passant -par les solides caoutchouteux, souples, ressemblant à un gel, pour arriver aux solides .durs. La titulaire a découvert que les produits de ce groupe qui sont relativement mous et solubles forment avec les cires des mélanges homogènes qui peuvent être utilisés comme compositions thermoplastiques.
Les huiles dont les produits de polyméri sation 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 de bois de Chine, .et autres du même genre. Elles peuvent être utilisées séparément ou mélangées;
si l'adhésivité est une qualité que l'on tient à trouver dans la composition, il faut prévoir un minimum de 5 % en poids d'huile polymérisée.
Les cires employées de préférence par les procédés .de moulage .clé précision sont celles qui ont un point de fusion relativement élevé, parce qu'elles se solidifient plus rapidement et parce qu'elles sont plus aptes à supporter les déformations par temps chaud et à éviter le coulage à froid. Cependant, les cires à point de fusion élevé, telles que la cire de Carnauba par exemple, ont tendance à casser. La présente invention permet d'éviter cet in convénient en rendant la composition suffi samment souple.
Une autre caractéristique qu'un modèle de précision devrait avoir, et que ne lui donnent pas les cires utilisées ordinairement, est une certaine élasticité, qui lui permet de retrouver sa forme première après déformation. Grâce à la présente invention, cette qualité néces saire peut être communiquée à la compo- sition,de cire.
Pour d'autres applications de ce genre de procédé, il est désirable que la composition ait des propriétés .d'adhésion, de cohésion ou une certaine fragilité, telles que l'on ob tienne une fracture nette quand une masse de la composition se casse. La présente inven tion permet également .d'obtenir ces pro priétés. De plus, partout où des charges ou autres adjonctions sont jugées nécessaires, elles peuvent être employées, suivant la pra tique courante.
La nature de la cire à employer varie sui vant l'usage prévu et les qualités désirées. On peut utiliser par exemple la cire amorphe, la cire cristalline, la cire miero-cristalline, la cire de candelilla, la cire de Carnauba, la cire d'abeilles, la cire de palmier, la cire de lau- rier, la cérésine ou d'autres cires, séparément ou. mélangées;
l'ingrédient cire constitue géné ralement la partie prépondérante de la com position qu'on veut obtenir, de préférence 50 à 90 % du poids total de la composition.
Les ingrédients sont mélangés comme suit: On fond premièrement la ou les cires, puis on ajoute lentement la ou les huiles végétales polymérisées tout en agitant et en maintenant la température aussi élevée que possible, entre le point. de fusion de la ou des cires et une température proche de celle à laquelle la on les cires commencent à se décomposer.
Les exemples suivants illustreront les dif férentes sortes et proportions d'ingrédients qui peuvent être utilisées.
<I>Exemples:</I>
EMI0002.0042
1. <SEP> Cire <SEP> de <SEP> candelilla <SEP> <B>800/0</B>
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> polymérisée <SEP> 201/o Cette composition est tenace et modéré ment fragile; elle a des propriétés d'adhésivité assez bonnes.
EMI0002.0044
2. <SEP> Cire <SEP> de <SEP> candelilla <SEP> <B>501/0</B>
<tb> Huile <SEP> .de <SEP> bois <SEP> de <SEP> Chine <SEP> polymérisée <SEP> 50 <SEP> 0/0 Cette composition est très dure et très so lide; elle est cependant suffisamment cas sante, mais ne se fendille pas durant le refroi dissement.
EMI0002.0045
3. <SEP> Cire <SEP> de <SEP> Carnauba <SEP> 801/o
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> polymérisée <SEP> 200/0 Cette composition est caractérisée -par sa dureté, sa ténacité et son rétrécissement très réduit; elle n'a pas tendance à se fendiller quand elle se solidifie. Elle est un peu plus cassante que la composition N 1 et possède de bonnes propriétés adhésives.
EMI0002.0048
4. <SEP> Cire <SEP> extraite <SEP> du <SEP> pétrole <SEP> brut <SEP> 501/o
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> polymérisée <SEP> <B>501/0</B> Cette composition a des qualités excel lentes d'élasticité et elle est très résistante.
Elle est légèrement collante, et elle est carac térisée -par sa souplesse et sa flexibilité.
EMI0002.0050
5. <SEP> Paraffine <SEP> 751/o
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> polymérisée <SEP> 25% Ce mélange est souple et flexible.
EMI0003.0001
6. <SEP> Cire <SEP> d'abeilles <SEP> <B>901/0</B>
<tb> Huile <SEP> de <SEP> bois <SEP> de <SEP> Chine <SEP> polymérisée <SEP> 101/o Cette composition est assez souple et légèrement collante.
EMI0003.0003
7. <SEP> Cire <SEP> d'abeilles <SEP> jaune <SEP> <B>501/0</B>
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> polymérisée <SEP> 501/o Cette composition aussi est. souple et a de bonnes qualités adhésives: elle est également élastique.
EMI0003.0004
8. <SEP> Cérésine <SEP> <B>50%</B>
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> polymérisée <SEP> 5011/o Cette composition est souple et flexible, niais elle est très peu adhésive.
EMI0003.0005
9. <SEP> Cérésine <SEP> <B>901/0</B>
<tb> Huile <SEP> de <SEP> bois <SEP> de <SEP> Chine <SEP> polymérisée <SEP> 10 <SEP> % Cette composition est légèrement souple et. non collante.
Les exemples suivants indiquent la ma nière d'utiliser les cires en différentes combi naisons:
EMI0003.0006
10. <SEP> Cire <SEP> de <SEP> candelilla <SEP> <B>501/0</B>
<tb> Cire <SEP> extraite <SEP> de <SEP> pétrole <SEP> brut <SEP> 401/o
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> polymérisée <SEP> <B>101/0</B> Ce produit est assez souple, mais est ex traordinairement tenace et peut être soumis à lieaiieoup de manipulations sans se déformer.
EMI0003.0009
11. <SEP> Cire <SEP> de <SEP> candelilla <SEP> 57,1%
<tb> Cire <SEP> de <SEP> Carnauba <SEP> 28,61)/o
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> polymérisée <SEP> 14,3% Grâce à la présence .de cire de Carnauba, cette composition est très dure et résistante.
Eale a également le degré voulu de fragilité, mais elle ne se fendille -pas pendant le refroi dissement.
D'autres ingrédients, à part les cires et les huiles végétales polymérisées, peuvent être utilisés comme agents de modification des pro priétés (le ces compositions ou comme charges. Voici un exemple
EMI0003.0013
12. <SEP> Cire <SEP> de <SEP> Candelilla <SEP> 64%
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> polymérisée <SEP> 16 <SEP> 0/0
<tb> Colophane <SEP> 20% Cette composition est extraordinairement résistante et un peu plus dure et phis cas- santé que le produit -de l'exemple N 1. Elle a des qualités adhésives excellentes.
La colophane a un point .de fusion plus élevé que la cire de candelilla et aide à rendre la composition plus résistante et plus rigide.
D'autres ingrédients modificateurs des propriétés .de ces compositions peuvent être utilisés; ce sont des résines naturelles et syn thétiques de types différents. Par exemple, le dammar peut être employé pour donner des qualités adhésives au mélange. Différentes ré sines durcissant à chaud, telles que les résines aminées ou les résines phénoliques, peuvent être utilisées pour réduire le retrait, aug menter la fragilité et l'adhésivité ou modifier les propriétés d'une autre façon.
Des résines thermoplastiques broyées, telles que le poly styrène ou polyméthyl-métacrylate, peuvent titre employées comme charges pour réduire le retrait.
Les compositions employées comme mo dèle, pour le procédé de moulage de précision décrit ci-dessus, doivent surtout avoir les qua lités suivantes: un faible retrait, une bonne résistance, une bonne tenacité et une bonne élasticité. Pour la fabrication ou la transfor mation des appareils dentaires ou autres, les qualités de souplesse, de flexibilité et d'adhé- sivité sont recherchées. Lorsque l'on prend des impressions dentaires (ou .dans :des pro cédés similaires), la fragilité et la cohésion sont les principales qualités requises.
Thermoplastic composition. The present invention relates to a thermoplastic composition which can be used for precision molding processes, for example for the manufacture of dental appliances, articles of jewelry, rings, brooches, etc., of irregular shape, where it occurs. is to carefully reproduce the details of the model.
According to common practice in the precision casting technique, a wax model is first created which is introduced into a refractory molding material and which is destroyed, when this molding material has hardened, by heat, by chemical action or by dissolution. This wax must obviously have a consistency (allows it: to keep exactly its shape during the manufacture of the mold.
Since the wax model is generally formed by introducing the molten wax into a molding cavity, the wax must undergo little or no shrinkage when the model cools. However, the model must be tough, it must hold its shape well, have a smooth surface, accurately reproduce details, and be tough enough to avoid the formation of breaks or other unwanted irregularities, and stable enough to withstand handling without distortion. mation.
However, it has been found, according to the present invention, a thermoplastic composition giving full satisfaction in use and characterized in that it comprises a mixture of wax and polymerized vegetable oil miscible with the wax.
The wax is advantageously in the preponderant proportion in this mixture, which may for example contain from 50 to 90% thereof.
By the name of wax is meant not only waxes in the chemical sense of the term (esters of higher fatty acids with high molecular weight alcohols), but analogous substances (ceresin, mineral wax; etc.) sold in trade under the name of wax.
By polymerized vegetable oil, it is necessary to strain the products obtained by heating with or without catalyst drying or semi-drying oils; the reaction being accompanied or not by oxidation, depending on the consistency and elasticity of the final product that is to be obtained.
These vegetable oil polymers are known as diluents and substitutes for natural and synthetic rubber. They are classified according to their consistency, from thick, adhesive liquids; passing through the rubbery, flexible, gel-like solids to the hard solids. The licensee has discovered that the products of this group which are relatively soft and soluble form with the waxes homogeneous mixtures which can be used as thermoplastic compositions.
The oils whose polymerization products have been shown to be most useful for present purposes are drying oils, i.e. those of the class which includes linseed oil, hull oil. cashew tree, Chinese wood oil, and the like. They can be used separately or mixed;
if adhesiveness is a quality that one wishes to find in the composition, a minimum of 5% by weight of polymerized oil should be provided.
The waxes preferably employed by precision key molding processes are those which have a relatively high melting point, because they solidify more quickly and because they are more able to withstand deformation in hot weather and heat. avoid cold casting. However, waxes with a high melting point, such as Carnauba wax for example, tend to break. The present invention makes it possible to avoid this inconvenience by making the composition sufficiently flexible.
Another characteristic that a precision model should have, and that the waxes commonly used do not give it, is a certain elasticity, which allows it to regain its original shape after deformation. By means of the present invention this necessary quality can be imparted to the wax composition.
For other applications of this type of process, it is desirable that the composition have properties of adhesion, cohesion or some brittleness, such that a clean fracture is obtained when a mass of the composition breaks. . The present invention also makes it possible to obtain these properties. In addition, wherever fillers or other additions are deemed necessary, they may be used, in accordance with current practice.
The nature of the wax to be used will vary depending on the intended use and the qualities desired. For example, amorphous wax, crystalline wax, mierocrystalline wax, candelilla wax, Carnauba wax, beeswax, palm wax, laurel wax, ceresin or other waxes, separately or. mixed;
the wax ingredient generally constitutes the predominant part of the composition which is to be obtained, preferably 50 to 90% of the total weight of the composition.
The ingredients are mixed as follows: First the wax (s) are melted, then the polymerized vegetable oil (s) are slowly added while stirring and keeping the temperature as high as possible, between the point. of the wax or waxes and a temperature close to that at which the waxes begin to decompose.
The following examples will illustrate the different kinds and proportions of ingredients which can be used.
<I> Examples: </I>
EMI0002.0042
1. <SEP> <SEP> candelilla <SEP> <B> 800/0 </B> wax
<tb> Linseed <SEP> <SEP> oil <SEP> polymerized <SEP> 201 / o This composition is tenacious and moderately fragile; it has fairly good adhesive properties.
EMI0002.0044
2. <SEP> Wax <SEP> of <SEP> candelilla <SEP> <B> 501/0 </B>
<tb> Polymerized <SEP> <SEP> wood <SEP> China <SEP> oil <SEP> 50 <SEP> 0/0 This composition is very hard and very hard; however, it is sufficiently healthy, but does not crack during cooling.
EMI0002.0045
3. <SEP> Wax <SEP> of <SEP> Carnauba <SEP> 801 / o
<tb> 200/0 Polymerized <SEP> Linseed <SEP> Oil <SEP> <SEP> 200/0 This composition is characterized by its hardness, its tenacity and its very low shrinkage; it does not tend to crack when it solidifies. It is a little more brittle than composition N 1 and has good adhesive properties.
EMI0002.0048
4. <SEP> Wax <SEP> extracted <SEP> from <SEP> crude oil <SEP> <SEP> 501 / o
<tb> <SEP> Linseed <SEP> Polymerized <SEP> <B> 501/0 </B> Oil <SEP> This composition has excellent elasticity qualities and is very resistant.
It is slightly sticky, and it is characterized by its suppleness and flexibility.
EMI0002.0050
5. <SEP> Paraffin <SEP> 751 / o
<tb> Linseed <SEP> <SEP> oil <SEP> polymerized <SEP> 25% This mixture is soft and flexible.
EMI0003.0001
6. <SEP> Beeswax <SEP> <SEP> <B> 901/0 </B>
<tb> Polymerized <SEP> <SEP> wood <SEP> China <SEP> oil <SEP> <SEP> 101 / o This composition is quite flexible and slightly sticky.
EMI0003.0003
7. <SEP> Beeswax <SEP> <SEP> yellow <SEP> <B> 501/0 </B>
<tb> <SEP> Linseed <SEP> oil <SEP> polymerized <SEP> 501 / o This composition also is. flexible and has good adhesive qualities: it is also elastic.
EMI0003.0004
8. <SEP> Ceresin <SEP> <B> 50% </B>
<tb> <SEP> Linseed <SEP> oil <SEP> polymerized <SEP> 5011 / o This composition is supple and flexible, but it has very little adhesive.
EMI0003.0005
9. <SEP> Ceresin <SEP> <B> 901/0 </B>
<tb> Polymerized <SEP> <SEP> wood <SEP> China <SEP> oil <SEP> 10 <SEP> 10% This composition is slightly flexible. not sticky.
The following examples show how to use waxes in different combinations:
EMI0003.0006
10. <SEP> Wax <SEP> of <SEP> candelilla <SEP> <B> 501/0 </B>
<tb> Wax <SEP> extracted <SEP> from <SEP> crude oil <SEP> <SEP> 401 / o
<tb> <SEP> Linseed <SEP> <SEP> <SEP> <B> 101/0 </B> Polymerized <SEP> <B> 101/0 </B> oil This product is quite flexible, but is extremely tenacious and can be subjected to heavy handling without deform.
EMI0003.0009
11. <SEP> <SEP> candelilla <SEP> <SEP> 57.1% wax
<tb> Wax <SEP> of <SEP> Carnauba <SEP> 28,61) / o
<tb> Linseed <SEP> <SEP> oil <SEP> polymerized <SEP> 14.3% Thanks to the presence of Carnauba wax, this composition is very hard and resistant.
Eale also has the desired degree of brittleness, but it does not crack during cooling.
Other ingredients, besides waxes and polymerized vegetable oils, can be used as property modifiers (in these compositions or as fillers. Here is an example)
EMI0003.0013
12. <SEP> Wax <SEP> of <SEP> Candelilla <SEP> 64%
<tb> <SEP> Linseed <SEP> oil <SEP> polymerized <SEP> 16 <SEP> 0/0
<tb> Rosin <SEP> 20% This composition is extraordinarily strong and a little harder and healthier than the product of Example N 1. It has excellent adhesive qualities.
Rosin has a higher melting point than candelilla wax and helps make the composition stronger and stiffer.
Other ingredients modifying the properties of these compositions can be used; they are natural and synthetic resins of different types. For example, dammar can be used to impart adhesive qualities to the mixture. Various heat-hardening resins, such as amino resins or phenolic resins, can be used to reduce shrinkage, increase brittleness and tackiness, or modify properties in other ways.
Ground thermoplastic resins, such as poly styrene or polymethyl methacrylate, can be used as fillers to reduce shrinkage.
The compositions employed as a model for the precision molding process described above must above all have the following qualities: low shrinkage, good strength, good tenacity and good elasticity. For the manufacture or transformation of dental or other appliances, the qualities of suppleness, flexibility and adhesion are sought after. When taking dental impressions (or in: similar procedures), fragility and cohesion are the main qualities required.