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Latex - Formmassen Die Erfindung betrifft Formmassen aus synthetischem
oder natürlichem Kautschuklatex und Zusätzen.
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Der Ausdruck "Formmassen" ist in weitem Sinne zu verstehen und soll
Kitte, Vergußmassen, Fugendichtungsmittel, Modelliermassen und ähnliche Materialien
zum Füllen, Spachteln, Glätten und Formen, insbesondere Abformen, einschliessen.
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Abfornmassen, auch Abdruckmassen genannt, werden zur naturgetreuen
plastischen Nachbildung von Gegenständen benutzt.
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Besonders wichtig sind sie schon immer in der Zahntechnik gewesen.
Heute sind sie jedoch nicht mehr auf dieses Gebiet beschränkt, sondern finden weite
Verwendung für die verschiedensten wissenschaftlichen, technischen und künstlerischen
Aufgaben ebenso wie für Unterscheidungszwecke.
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Es sind bereits die verschiedensten Abformmassen bekannt, beispielsweise
thermoplastische Stoffe (u a. solche auf Scheilackbasis), die bei Erwärmung erweichen
urd beim
Abkühlen erstarren; Mischungen auf der Basis von Alginaten,
die bei Zusatz von Wasser unter Gelieren des Kolloids erhArten; Polysulfid-Kautschuk,
der sich durch. Kondensationsreaktionen verfestigt, und Silikon-Kautschuk.
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Alle diese bekannten Abformmassen haben jedoch entscheidende Nachteile.
Zum Teil sind sie - wie Polysulfid-Kautschuk und Silikon-Kautschuk - wegen ihrer
hohen Kosten unwirtschaftlich, oder sie sind nicht maßbeständig - wie Alginatmassenç
die sich mit der Zeit zusammenziehen, weil die in dem Gel enthaltene Feuchtigkeit
nach dem Erhärten allmählich abgegeben wird. Bei Verwendung schwindender Abformmassen
muß man also sofort nach dem Abnehmen der Abformung einen Gipsabguß anfertigen.
Auch ist das Arbeiten kompliziert, was nicht zuletzt ein Grund dafür ist, daß diese
Abdruckmassen keine weitere Verwendung gefunden haben.
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Hier schafft die Erfindung Abhilfe. Sie löst die Aufgabe, Formmassen
zu entwickeln, die sich leicht aus billigen Ausgangsmaterialien herstellen und einfach
verarbeiten lassen und zu festen, wasserbeständigen, nicht schwindenden Produkten,
insbesondere exakten Abdrucken von Gegenständen, führen.
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Es wurde gefunden, daß bei Vermischung eines Latex von natürlichem
oder künstlichem Kautschuk mit einem schwer wasserlöslichen Salz aus einem mehrwertigen
Metall und einer starken Säure in kurzer Zeit, gewöhnlich in wenigen Minuten, eine
Verfestigung der Mischung eintritt, die sich zur Gewinnung sehr genauer Abformungen
eignet und ein hartes, nicht deformierbares Produkt ergibt.
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Die erfindungsgemäße Formmasse ist demzufolge dadurch gekennzeichnet
daß sie wenigstens ein schwer wasserlösliches Salz eines ri igen Metalls mit einer
starken Säure entJit.
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Geeignet sind beispielsweise Bleisulfat, Calciumsulfat, Bariumsulfat,
Alunirduisulfat, Bleifluorid, Calciumfluorid, Aluminiumfluorid und Siliciumfluorid;
sie können einzeln oder in Form von Mischungen miteinander eingesetzt werden.
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Für dentale Abformmassen benutzt man vorzugsweise Bariumsulfat, Calciumsulfat,
insbesondere in Form von gebranntem Gips, und Bleisulfat, während Siliciumfluorid
bevorzugt wird, wenn die Abformmassen für technische Zwecke verwendet werden.
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Das Salz wird vorzugsweise in einer Menge von 5 - 25, insbesondere
15, Gew.%, bezogen auf den Latex, verwendet.
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Als Latex-Grundmaterial kommen erfindungsgem&ß natürliche und
synthetische Kautschuklatices, z.B. von Chloropren-Kautschuk, Butadien-Styrol-Kautschuk,
Isopren-Kautschuk und Acrylnitril-Butadien-Kautschuk in Betracht.
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Vermutlich ist der Erstarrungsvprgang auf eine sehr kleine Menge Metallionen
zurückzuführen, welc von dem Metallsalz dissoziiert und von dem Latex adsorbiert
werden.
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Beispielsweise verläuft bei Bleisulfat die Dissoziation nach der Gleichung
Es wird angenommen, daß die so gebildeten Pb++-Ionen durch die Latexteilchen adsorbiert
werden und das Latex-Sol instabil machen, während die SO -Ionen eine Abnahme des
PH-Wertes bewirken und die Gelbildung einleiten.
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Die Zugabe von Alkalifluorid beschleunigt die Verfestigung des Latex
durch Herabsetzen des
Es ist ferner möglich, vor allem bei technischen
Abformmassen, durch Zugabe eines Vulkanisiermittels, wie Schwefel, und eines Aktivators,
wie Zinkoxid, beim Ansetzen der Latex Mischung eine molekulare Vernetzung des Kautschuks
hervorzurufen, so daß ein Produkt von noch größerer Festigkeit und hoher Elastizität
erhalten wird.
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Vorzugsweise werden als Grundmaterial für die erfindungsgemäßen Formmassen
konzentrierte Latices benutzt, und der PH-Wert des Latex wird zweckmäßig auf 9 bis
12, vorzugsweise etwa 10, eingestellt. Chloropren-Kautschuk, Butadien-Styrol-Kautschuk
und Isopren-Kautschuk oder ähnliche synthetische Kautschuktypen sind gewöhnlich
als Latices mit relativ hoher Konzentration von 60 - 70 4 erhältlich; sie eignen
sich erfindungsgemäß z.Be für Abformmassen mit hoher Elastizitrat. Acrylnitril-Butadien-Kautschuklatex
liegt meist in einer Konzentration von 40 - 50 t vor und kommt als Grundmaterial
vor allem dann in Frage, wenn keine hohe Elastizität gefordert wird. Naturkautschuklatex
ist ebenfalls in einer Konzentration von etwa 60 % verfügbar; er eignet sich sehr
gut für allgemeine teehnische Zwecke, jedoch weniger als Dental-Abformmasse, da
die Oberflächen von Gipsabgüssen durch organische Substanzen, welche in dem Latexserum
enthalten sind , rauh gemacht werdende Zu der Mischung können Verdickungsmittels
wie Agar-Agar wasserlösliche Celluloseäther und Polyacrylsäure-Natriumsalz, Füllstoffe,
wie Diatomeenerde, Talkum, Calciumcarbonat und Tonerde Färbemittel, wie Pigmente
, Farbstoffe und Indikatoren, Mittel zur Einstellung der Verfestigungsgeschwindigkeit,
wie Natriumphosphat und Natriumsilikat, Duftstoffe, wie Menthol, u.a. zugesetzt
werden.
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Die Bestandteile werden gründlich, beispielsweise etwa 1 Minute lang,
miteinander vermischt.
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Tabelle 1 gibt einen praktischen Vergleich einer erfindungsgemäßen
Abformmasse auf Basis Latex + gebrannter Gips, einer Polysulfid-Abformmasse und
einer Alginat-Abformmasse.
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Tabelle 1 Latex mit Gips Polysulfid Alginat Erstarrungs- variierbar
schlecht variierbar, zeit durch Einstel- variierbar aber Aushärtung lung der Gips-
nicht gleichmenge förmig Exaktheit der sehr genau, wie bei Latex schlecht, erhaltenen
keine Defor- Deformierung Abformungen mierung durch durch Kontrak-Kontraktion tion
Festigkeit sehr hoch gering zerbrechlich, und Härte (Shore-H&rte 80) leicht
verder erhaltenen änderlich Ab formungen Geruch gut schlecht gut Schwierigkeit sehr
leicht, Vermischung leicht des Abform- da es nur not- muß unter beverfahrens wendig
ist, stimmen Beden gebrannten dingungen Gips dem Latex durchgeführt einzuverleiben
werden Kosten billig teuer billig Wie in der Tabelle gezeigt ist, hat die erfindungsgemäße
Abformmasse wesentliche Vorteile gegenüber den herkömmlichen Produkten. Auch den
Siliconkautschuk-Abformmassen ist sie in ihren Eigenschaften überlegen; außerdem
lassen
sich mit ihrer Hilfe die Abformungen leichter gewinnen als
mit jenen, und die Kosten sind nur etwa ein Viertel so hoch wie dort.
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Die erfindungsgemäßen Formmassen sind jedoch nicht auf die Gewinnung
von Abdrücken oder Abgüssen beschränkt, sondern eignen sich, wie eingangs angedeutet,
auch beispielsweise als Kitt, als Fugendichtungsmittel für Betonbauten, als Fensterkitt
u. dgl.
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Ferner können unter Verwendung der erfindungsgemäßen Formmassen, insbesondere
wenn Calciumsulfat als Verfestigungsmittel eingemischt ist, sehr feste Bauteile
hergestellt werden, wie sich die erfindungsgemäßen Formmassen auch für Beton eignen.
In jedem Fall haben sie neben ihren hervorragenden physikalischen und chemischen
Eigenschaften den Vorteil, daß sie sich durch einfaches Vermischen der Bestandteile
gewinnen lassen.
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Es folgen einige Ausführungsbeispiele zur Veranschaulichung der Erfindung:
Beispiel 1 Zusammensetzung des Grundmaterials: Butadien-Styrol-Kautschuklatex 30,0
g (Konzentration etwa 60 %, pH-Wert etwa 9,5) Agar-Agar 0,3 g Trinatriumphosphat
0,5 g Duftstoff und Färbemittel kleine Menge Zusammensetzung des Verfestigungsmittels:
Natriumfluorid 2,0 g Bleisulfat 2,0 g Calciumcarbonat 4,0 g
Beispiel
2 Zusammensetzung des Grundmaterials: Chloropren-Kautschuklatex 30,0 g (Konzentration
etwa 60 %, p -Wert 12) Polyacrylsäure-Natriumsalz 0,3 g Trinatriumphosphat 0,55
g Duftstoff und FAbemittel kleine Menge Zusammensetzung des Verfestigungsmittels:
Bleisulfat 4,0 g Tonerde 4,0 g Beispiel 3 Zusammensetzung des Grundmaterials: Isopren-Kautschuklatex
30,0 g (Konzentration etwa 60 %, pH-Wert 10,5) Bentonit 0,3 g Trinatriumphosphat
0,5 g Duftstoff und Färbemittel kleine Menge Zusammensetzung des Verfestigungsmittels:
Calciumsulfat 2,0 g Bleisulfat 2,0 g Diatomeenerde 4,0 g Beispiel 4 Zusammensetzung
des Grundmaterials: Chloropren-Kautschuklatex 30,0 g (Konzentration etwa 60 %, p-Wert
12) Polyacrylsäure-Natriumsalz 0,3 g Trinatriumphosphat 1,0 g Duftstoff und Färbemittel
kleine Menge Zusammensetzung des Verfestigungsmittels: Aluminiumsulfat, wasserfrei
3,0 g Talkum 3,0 g
Man Vermischt das Grundmaterial und das Verfestigungsmittel
(gemäß Beispiel 1 bis 4) gleichmäßig etwa 1 Minute.
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Die Mischung erstarrt innerhalb 3 - 5 Minuten zu dem gewünschten Produkt.
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Beispiel 5 Zusammensetzung des Grundmaterials: Butadien-Styrol-Kautschuklatex
167 0 g N-Diäthyl-dithiocarbaminsäure-Zinksalz 1,0 g Schwefel 2,0 g mit Styrol aralkyliertes
Phenol 1,0 g Zinkoxid 2*0 g Cellulosemethyläther 1,5 g Trinatriumphosphat 2,5 g
Duftstoff und Färbemittel kleine Menge Zusammensetzung des Verfestigungsmittels:
Natriumfluosilikat 20,0 g Bleisulfat 2200 g Calciumcarbonat 40,0 g Wie in den vorhergehenden
Beispielen vermischt man das Grundmaterial und das Verfestigungsmittel, knetet das
Ganze gründlich durch und lässt es erstarren. Das Produkt unterwirft man 20 - 30
min einer Wärmebehandlung unter einem Wasserdampfdruck von 2 kg/cm2, wobei es ausvulkanisiert.
| In t eichnung Zeichnung ist ein Dentalabdruck in der |
| Draufsicht dargestellt, eP7nfib#ilf einer Forminaase nach |
| der Erfindung hergestellt wurde. |