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Das
Gebiet der vorliegenden Erfindung ist das der Siliconmaterialien,
die eine Polyorganosiloxan-Zusammensetzung (abgekürzt POS),
die ihrerseits durch Reaktionen der Polyaddition zu einem Siliconelastomer vernetzbar
oder aushärtbar
ist, sowie ein Netzmittel umfassen, das ermöglicht, dem genannten Material
einen hydrophilen Charakter zu verleihen. Die vorgesehenen Anwendungen
für derartige
Systeme sind insbesondere Abformungen und ganz besonders die Abformung
von Zähnen
im Rahmen der Herstellung von Prothesen. Unter dem Begriff "Abformungen" versteht man in
der vorliegenden Beschreibung zu definieren: nicht nur den Arbeitsgang
der Abformung von irgendeinem Objekt und irgendeiner Form, um ein
Modell, insbesondere aus Gips zu realisieren, sondern auch die Arbeitsgänge der
Reproduktionen oder der Duplikationen von Modellen insbesondere
aus Gips. Unter dem Begriff "Abformung
von Zähnen" versteht man in
der vorliegenden Beschreibung zu definieren: nicht nur die Arbeitsgänge, wo
man die Abformung der Zähne
im Mund vornimmt, um exakte Reproduktionen des Kiefers oder von
Teilen des Kiefers zu erhalten, welche die Gesamtheit oder einen
Teil der Zähne
tragen oder auch nicht, um Modelle aus Gips zu bilden, sondern auch
die Arbeitsgänge der
Duplikationen, wo man die Reproduktion der Modelle des Kiefers oder
von Teilen des Kiefers aus Gips in einem Labor für Zahnprothesen vornimmt. Die
vorgesehenen Anwendungen umfassen auch die Herstellung von Gießteilen,
die anders sind als die Massen zur Duplikation bei dentalen Anwendungen,
und die geeignet sind, der Oberfläche einen deutlichen hydrophilen
und/oder antistatischen Charakter zu verleihen.
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Die
vorliegende Erfindung hat ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung
des hydrophilen Siliconelastomer-Materials zum Gegenstand. Die Erfindung
betrifft ebenfalls die Verwendung des ge nannten Materials für Abformungen,
beispielsweise für
die Abformung von Zähnen
und für
die Herstellung von Gießteilen,
die anders sind als die Massen zur Duplikation bei dentalen Anwendungen,
und die geeignet sind, der Oberfläche einen deutlichen hydrophilen
und/oder antistatischen Charakter zu verleihen.
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Die
Verwendung von Siliconmaterialien ist auf diesen Gebieten sehr weit
verbreitet. Sie ist teilweise damit verbunden, daß die Siliconmaterialien
einerseits eine große
Verschiedenheit von chemischen, mechanischen und physikalischen
Charakteristiken anbieten und daß sie anderseits einen nicht
toxischen, nicht reizenden und nicht allergieauslösenden Charakter
besitzen. Außerdem
bilden die Siliconmaterialien außerordentliche schlechte Substrate
für die
Kultur von Mikroorganismen, was ihnen bemerkenswerte Fähigkeiten
im Hinblick auf die Hygiene verleiht.
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Die
Zusammensetzungen POS, denen man im Rahmen der vorliegenden Erfindung
Interesse entgegenbringt, umfassen mindestens:
- – ein POS
(1) als Träger
von Funktionen Si-Alkenyl, die fähig
sind, durch Additionsreaktionen mit den vernetzenden Funktionen
Si-H eines POS (2) zu reagieren,
- – ein
POS (2) als Träger
von Funktionen Si-H, die fähig
sind, mit den Funktionen Si-Alkenyl des POS (1) zu reagieren,
- – gegebenenfalls
ein nicht reaktives POS, das sich von den POS (1) und (2)
unterscheidet, verwendbar als Verdünnungsmittel,
- – einen
Katalysator für
die Reaktionen der Polyaddition, und
- – einen
teilchenförmigen
verstärkenden
mineralischen Füllstoff
und gegebenenfalls einen halbverstärkenden Füllstoff oder Füllung.
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Es
ist bekannt, daß ähnliche
Zusammensetzungen POS, die vorteilhafterweise in Form von zwei Komponenten
vorliegen können
und bei Umgebungstemperatur vernetzbar oder aushärtbar sind, auf dem Gebiet der
Abformungen und insbesondere der Abformung von Zähnen besonders interessant
sind, denn diese Zusammensetzungen besitzen vor der Vernetzung Eigenschaften
von Fluidität
und Filmbildung, wodurch die Abformung von irgendeiner Form mit
einer ausgezeichneten Reproduktion der Details möglich wird. Außerdem können die se
Zusammensetzungen durch Reaktionen der Polyaddition in einigen Minuten
bei Umgebungstemperatur vernetzen, und dazu kommt, daß sie nicht
toxisch sind und den europäischen
Vorschriften für
pharmazeutische Materialien entsprechen. Die Vernetzung, die eine
Aushärtung
der Silicon-Zusammensetzung nach sich zieht, ermöglicht die Bildung von Formen
aus Elastomeren, die mechanische Eigenschaften, eine dimensionelle
Stabilität
und ein thermisches Verhalten zeigen, die in Übereinstimmung mit den gewünschten Spezifikationen
stehen.
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Jedoch
sind die Zusammensetzungen für
Abformungen auf der Basis von Silicon, die durch Reaktionen der
Polyaddition vernetzen, eigentlich hydrophob. Wenn man also die
vermischte Formmasse auf die feuchte Oberfläche von Zähnen oder Zahnfleisch aufbringt,
so kann dabei ein Gießfehler
oder auch ein unzureichendes Eindringen in die Hohlräume des
Zahnfleisches wegen der Anwesenheit von Flüssigkeitsrückständen auftreten, und nach der
Vernetzung ist die Reproduktion dann fehlerhaft. Wenn man andererseits
im Verlauf der Arbeitsgänge
der Duplikation des Positivs der Abformung aus Gips das Gießen des
hitzebeständigen Gipses
mit hydrophilem Charakter in einer Form aus hydrophobem Silicon
durchführt,
so kann dabei ein Einschluß von
kleinen Luftblasen wegen der Unverträglichkeit zwischen den Oberflächen auftreten,
und dieser Einschluß führt zur
Herstellung einer fehlerhaften Reproduktion. Man kann diese Nachteile
praktisch beseitigen, indem man den eigentlich hydrophoben Zusammensetzungen
POS einen hydrophilen Charakter durch Anwendung von verschiedenen
oberflächenaktiven
Mitteln verleiht. Auf diese Weise kann man zur Verwendung vorschlagen:
in US-A-4 657 959: ein Polyorganosiloxan mit Polyether-Funktionen; in US-A-
4 691 039 und US-A-4 752 633: ein ethoxyliertes Silan; in US-A-5
064 891: ein Polyorganosiloxan mit Polyol-Funktionen; in EP-A-O
480 238: einen poly(oxyalkylierten) Fettalkohol; in FR-A-2 600 886:
ein in Wasser lösliches
Protein, gegebenenfalls assoziiert mit einem nichtionischen oberflächenaktiven
Mittel.
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Der
hydrophile Charakter wird aufgrund der Messung des Kontaktwinkels
der Wassertropfen bestimmt, die auf der Oberfläche des vernetzten Filmes von
2 mm Dicke, realisiert ausgehend von einer Zusammensetzung POS der
Polyaddition, abgelagert sind. Die Messung des Winkels wird 3 Minuten
nach dem Aufbringen der Wassertropfen durchgeführt. In der beiliegenden 1 stellen
das Bezugszeichen 1 die Oberfläche des vernetzten Siliconfilmes,
das Bezugszeichen 2 den auf der genannten Fläche abgelagerten
Wassertropfen und das Symbol Θ den
Kontaktwinkel des Tropfens mit der Lagerfläche dar, der gemessen wird.
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Bei
Abwesenheit von oberflächenaktivem
Mittel liegen die Kontaktwinkel im allgemeinen in der Größenordnung
von 100° bis
105°. Die
oberflächenaktiven
Mittel, die in die Zusammensetzung POS der Polyaddition eingebracht
werden, verleihen den genannten Zusammensetzungen und den vernetzten
Siliconelastomeren, die sich daraus ergeben, einen hydrophilen Charakter,
der sich durch eine Absenkung des Wertes des Kontaktwinkels der
Wassertropfen äußert, die
auf die Oberfläche
der vernetzten Elastomeren aufgebracht sind. Um als hydrophil betrachtet
werden zu können,
soll die Zusammensetzung POS der Polyaddition Kontaktwinkel von
unter 65° aufweisen.
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In
einem derartigen technischen Zusammenhang besteht einer der wesentlichen
Gegenstände
der vorliegenden Erfindung darin, ein Siliconmaterial vorzuschlagen,
insbesondere verwendbar für
Abformungen, beispielsweise Zahnabformungen, das ermöglicht,
nach der Vernetzung Kontaktwinkel zu erreichen von
- – gleich
oder unter 40°,
- – mit
der Möglichkeit,
werte von gleich oder unter 30° zu
erreichen, und noch besser
- – mit
der Möglichkeit,
bei Bedarf ebenso niedrige Werte zu erreichen wie solche, die von
25° bis
27° reichen.
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Um
diesen Gegenstand zu erreichen, kommt den Erfindern unter anderem
das Verdienst zu, in völlig überraschender
und unerwarteter weise ein sinnvoll ausgewähltes Netzmittel auf den neuesten
Stand gebracht zu haben, das aus besonderen nichtionischen oberflächenaktiven
Mitteln und aus synergistischen Assoziationen von besonderen nichtionischen
oberflächenaktiven
Mitteln besteht.
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Genauer
gesagt betrifft die vorliegende Erfindung in ihrem ersten Gegenstand
ein Siliconmaterial, verwendbar für Abformungen, beispielsweise
von Zähnen,
das die folgenden Bestandteile umfaßt:
- I.
eine Zusammensetzung POS, vernetzbar durch Reaktionen der Polyaddition,
umfassend:
(1) mindestens ein POS als Träger von Funktionen Si-Alkenyl,
die fähig
sind, durch Additionsreaktionen mit den vernetzenden Funktionen
Si-H eines POS (2) zu reagieren,
(2) mindestens ein POS als
Träger
von Funktionen Si-H, die fähig
sind, mit den Funktionen Si-Alkenyl des POS (1) zu reagieren,
(3)
gegebenenfalls mindestens ein nicht reaktives POS, das sich von
den POS (1) und (2) unterscheidet, verwendbar als Verdünnungsmittel,
(4)
einen Katalysator für
die Reaktionen der Polyaddition,
(5) einen teilchenförmigen verstärkenden
mineralischen Füllstoff;
- II. ein Netzmittel, bestehend aus einem oder mehreren oberflächenaktiven
Mittel(n), das ermöglicht,
der Oberfläche
des Siliconmaterials einen deutlichen hydrophilen Charakter vor
wie nach der Vernetzung zu verleihen,
wobei das genannte Siliconmaterial
dadurch gekennzeichnet ist, daß das
Netzmittel II aus der Gruppe gewählt
wird, die gebildet wird durch:
– (a) mindestens ein nichtionisches
oberflächenaktives
Mittel, bestehend aus einem Ester, erhalten durch Veresterung einer
gesättigten
Monocarbonsäure
mit linearer oder verzweigter Kette und 10 bis 14 Kohlenstoffatomen
durch ein Poly(oxyalkylen)-glycol, das eine solche Anzahl von Struktureinheiten
Alkoxyl enthält,
daß sich
die Molmasse Mw des Esters in dem Intervall befindet, das von 400
bis 800 g/mol reicht, die HLB des genannten oberflächenaktiven
Mittels oder der Mischung von oberflächenaktiven Mitteln von 6 bis 14
reicht;
– eine
synergistische Assoziation (a) + (b), worin (b) mindestens ein nichtionisches
oberflächenaktives
Mittel bezeichnet, bestehend aus einem polyalkoxylierten gesättigten aliphatischen
Alkohol mit linearer oder verzweigter Kette und 5 bis 16 Kohlenstoffatomen,
der eine solche Anzahl von Struktureinheiten Alkoxyl enthält, daß sich die
Molmasse Mw des polyalkoxylierten Alkohols in dem Intervall befindet,
das von 200 bis 1400 g/mol reicht, die HLB des genannten oberflächenaktiven
Mittels (b) oder der Mischung von oberflächenaktiven Mitteln (b) von
6 bis 16 reicht;
– eine
synergistische Assoziation (b1) + (b2), worin (b1) mindestens ein
nichtionisches oberflächenaktives Mittel
bezeichnet, bestehend aus einem polyethoxylierten gesättigten
aliphatischen Alkohol mit linearer oder verzweigter Kette und 10
bis 16 Kohlenstoffatomen, der 6 bis 10 Struktureinheiten Oxyethylen
(OE) enthält,
und die HLB des genannten oberflächenaktiven
Mittels (b1) oder der Mischung von oberflächenaktiven Mitteln (b1) von
12 bis 16 reicht; und (b2) mindestens ein nichtionisches oberflächenaktives
Mittel bezeichnet, bestehend aus einem polyalkoxylierten gesättigten
aliphatischen Alkohol mit linearer oder verzweigter Kette und 6
bis 13 Kohlenstoffatomen, der eine solche Anzahl von Struktureinheiten
Oxyethylen (OE) und Oxypropylen (OP) enthält, daß sich die Molmasse Mw des
polyalkoxylierten Alkohols in dem Intervall befindet, das von 500
bis 1200 g/mol reicht, die HLB des genannten oberflächenaktiven
Mittels (b2) oder der Mischung von oberflächenaktiven Mitteln (b2) von
6 bis 16 reicht.
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In
allgemeiner Weise beträgt
die Menge des oberflächenaktiven
Mittels oder der Mischung von oberflächenaktiven Mitteln, ausgedrückt in Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung POS I, gleich oder
höher als
1 % und befindet sich vorzugsweise in dem Intervall, das von 1,2
% bis 4 %, und noch bevorzugter in dem Intervall, das von 1,2 %
bis 3 % reicht.
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Eine
Modalität
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung, die bevorzugt wird, um Kontaktwinkel von
gleich oder unter 40° (Modalität 1) zu
erreichen, ist die Verwendung in den oben angegebenen Mengen von
einem Netzmittel, das gewählt
wird aus der Gruppe, die gebildet wird durch:
- – (a1) mindestens
ein nichtionisches oberflächenaktives
Mittel, bestehend aus einem Ester, erhalten durch Veresterung einer
gesättigten
Monocarbonsäure
mit linearer oder verzweigter Kette und 10 bis 14 Kohlenstoffatomen
durch ein Poly(oxyalkylen)glycol, das 7 bis 11 Struktureinheiten
OE und/oder OP enthält,
und die HLB des genannten oberflächenaktiven
Mittels oder der Mischung von oberflächenaktiven Mitteln von 10
bis 14 reicht;
- – eine
synergistische Assoziation (a1) + (b1),
- – eine
synergistische Assoziation (a1) + (b2),
- – eine
synergistische Assoziation (a1) + (b3), worin (b3) mindestens ein
nichtionisches oberflächenaktives Mittel
bezeichnet, bestehend aus einem polyethoxylierten gesättigten
aliphatischen Alkohol mit linearer oder verzweigter Kette und 10
bis 14 Kohlenstoffatomen, der 1 bis 4 Struktureinheiten OE enthält, und
die HLB des genannten oberflächenaktiven
Mittels (b3) oder der Mischung von oberflächenaktiven Mitteln (b3) von
6 bis 10 reicht, und
- – eine
synergistische Assoziation (b1) + (b2).
-
Als
spezifische Beispiele für
oberflächenaktive
Mittel kann man insbesondere die folgenden Verbindungen nennen:
- (a) – (a1):.
Ester, erhalten durch Veresterung einer Fettsäure mit 13 Kohlenstoffatomen
(Laurinsäure)
durch ein Poly(oxy)ethylenglycol mit etwa 9 Struktureinheiten OE
und mit einer HLB von 13,1, gehandelt unter der Bezeichnung LINCOL
PE 400 ML (abgekürzt
TA1);
- (b) – (b1):.
polyelhoxylierter gesättigter
aliphatischer Alkohol mit 13 Kohlenstoffatomen, enthaltend etwa
8 Struktureinheiten OE, mit einer HLB von 12,8, gehandelt unter
der Bezeichnung RHODASURF ROX (abgekürzt TA2);
- (b) – (b2):.
polyalkoxylierter gesättigter
aliphatischer Alkohol mit 8 Kohlenstoffatomen, enthaltend eine solche
Anzahl von Struktureinheiten OE und OP, daß die Molmasse Mw des polyalkoxylierten
Alkohols gleich etwa 1000 g/mol beträgt, gehandelt unter der Bezeichnung
TEGOPREN LP 111 (abgekürzt
TA3);
– polyalkoxylierter
gesättigter
aliphatischer Alkohol mit 10 bis 12 Kohlenstoffatomen und etwa 4
Strukturein heiten OE und 3 Struktureinheiten OP, mit einer HLB von
7, gehandelt unter der Bezeichnung ANTAROX FM 33 (abgekürzt TA4);
- (b) – (b3):.
polyethoxylierter gesättigter
aliphatischer Alkohol mit 12 Kohlenstoffatomen, enthaltend etwa
2 Struktureinheiten OE, mit einer HLB von 8,1, gehandelt unter der
Bezeichnung RHODASURF OT/2 (abgekürzt TA5).
-
Eine
Modalität
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung, die speziell angepaßt ist, um Kontaktwinkel von
gleich oder unter 30° (Modalität 2) zu
erreichen, ist die Verwendung von einem Netzmittel, das gewählt wird
aus der Gruppe, die gebildet wird durch:
- – eine synergistische
Assoziation (a1) + (b1),
- – eine
synergistische Assoziation (a1) + (b2), und
- – eine
synergistische Assoziation (b1) + (b2),
worin:
– sich die
Menge der Mischung von oberflächenaktiven
Mitteln in dem Intervall befindet, das von 1,2 % bis 3 % reicht,
– sich das
Gewichtsverhältnis
(a1)/(b1) in dem Intervall befindet, das von 0,5 bis 1,5 reicht,
– sich das
Gewichtsverhältnis
(a1)/(b2) in dem Intervall befindet, das von 0,5 bis 7 reicht, mit
den drei Bedingungen, gemäß denen:
(i) wenn das genannte Verhältnis
in dem Intervall liegt, das von 0,5 bis 1,2 reicht, dann die Menge
der Mischung von oberflächenaktiven
Mitteln unter 1,8 % beträgt;
(2i) wenn das genannte Verhältnis
in dem Intervall liegt, das von 3 bis 7 reicht, dann die Menge der
Mischung von oberflächenaktiven
Mitteln gleich oder über
1,8 % beträgt;
und (3i) wenn das genannte Verhältnis
in dem Intervall liegt, das von einem Wert von über 1,2 bis zu einem Wert von
unter 3 reicht, dann die Menge der Mischung von oberflächenaktiven
Mitteln gleich irgendeinem Wert ist, der aus dem oben genannten
Intervall genommen wird, das von 1,2 % bis 3 % reicht;
– sich das
Gewichtsverhältnis
(b1)/(b2) in dem Intervall befindet, das von 0,5 bis 1,5 reicht.
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Eine
Modalität
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung, die speziell angepaßt ist, um ebenso niedrige
Werte des Kontaktwinkels zu erreichen wie solche, die von 25° bis 27° reichen
(Modalität
3), ist die Verwendung eines Netzmittels, das aus einer synergistischen
Assoziation (a1) + (b2) gebildet wird, worin:
- – sich die
Menge der Mischung von oberflächenaktiven
Mitteln in dem Intervall befindet, das von 1,2 % bis 3 % reicht,
- – sich
das Gewichtsverhältnis
(a1)/(b2) in dem Intervall befindet, das von 0,7 bis 1,7 reicht,
mit den drei Bedingungen, gemäß denen:
(i) wenn das genannte Verhältnis
in dem Intervall liegt, das von 0,7 bis 1 reicht, dann die Menge
der Mischung von oberflächenaktiven
Mitteln unter 1,8 % beträgt;
(2i) wenn das genannte Verhältnis
in dem Intervall liegt, das von 1,5 bis 1,7 reicht, dann die Menge
der Mischung von oberflächenaktiven
Mitteln gleich oder über
1,8 % beträgt;
und (3i) wenn das genannte Verhältnis
in dem Intervall liegt, das von einem Wert von über 1 bis zu einem Wert von
unter 1,5 reicht, dann die Menge der Mischung von oberflächenaktiven
Mitteln gleich irgendeinem Wert ist, der aus dem oben genannten
Intervall genommen wird, das von 1,2 % bis 3 % reicht.
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Eine
andere Modalität
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung, die speziell angepaßt ist, um ebenso niedrige
Werte des Kontaktwinkels zu erreichen wie solche, die von 25° bis 27° reichen
(Modalität
4), ist die Verwendung eines Netzmittels, das aus einer synergistischen
Assoziation (b1) + (b2) gebildet wird, worin:
- – sich die
Menge der Mischung von oberflächenaktiven
Mitteln in dem Intervall befindet, das von 1,2 % bis 3 % reicht,
- – sich
das Gewichtsverhältnis
(b1)/(b2) in dem Intervall befindet, das von 0,8 bis 1,2 reicht.
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Die
Modalität
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung, die angepaßt ist, um ebenso niedrige Werte
des Kontaktwinkels zu erreichen wie solche, die von 25° bis 27° reichen
und welche die leistungsfähigsten
Resultate ergibt (Modalität
5), ist diejenige, bei der man auf die Verwendung der synergistischen
Assoziation (a1) + (b2) zurückgreift,
wie oben bei der Modalität
3 definiert.
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Als
spezifische Beispiele für
eine derartige Assoziation gemäß der Modalität 5 kann
man insbesondere nennen:
- – die synergistische Assoziation
(a1) + (b2), worin
– (a1)
das oberflächenaktive
Mittel TA1 ist,
– (b2)
das oberflächenaktive
Mittel TA3 ist,
– die
Menge der Mischung der oberflächenaktiven
Mittel gleich 2 % beträgt,
– das Gewichtsverhältnis (a1)/(b2)
gleich 1,6 ist;
- – die
synergistische Assoziation (a1) + (b2), worin
– (a1) das
oberflächenaktive
Mittel TA1 ist,
– (b2)
das oberflächenaktive
Mittel TA3 ist,
– die
Menge der Mischung der oberflächenaktiven
Mittel gleich 1,75 % beträgt,
– das Gewichtsverhältnis (a1)/(b2)
gleich 0,75 ist;
- – die
synergistische Assoziation (a1) + (b2), worin
– (a1) das
oberflächenaktive
Mittel TA1 ist,
– (b2)
das oberflächenaktive
Mittel TA3 ist,
– die
Menge der Mischung der oberflächenaktiven
Mittel gleich 1,75 % beträgt,
– das Gewichtsverhältnis (a1)/(b2)
gleich 1,33 ist;
- – die
synergistische Assoziation (a1) + (b2), worin
– (a1) das
oberflächenaktive
Mittel TA1 ist,
– (b2)
das oberflächenaktive
Mittel TA3 ist,
– die
Menge der Mischung der oberflächenaktiven
Mittel gleich 1,875 % beträgt,
– das Gewichtsverhältnis (a1)/(b2)
gleich 1,15 ist.
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Aus
dem Vorstehenden geht hervor, daß die Zusammensetzung POS I
die folgenden Bestandteile umfaßt:
- (1) mindestens ein POS als Träger von
Funktionen Si-Alkenyl, die fähig
sind, durch Additionsreaktionen mit den vernetzenden Funktionen
Si-H eines POS (2) zu reagieren,
- (2) mindestens ein POS als Träger von Funktionen Si-H, die
fähig sind,
mit den Funktionen Si-Alkenyl des POS (1) zu reagieren,
- (3) gegebenenfalls mindestens ein nicht reaktives POS, das sich
von den POS (1) und (2) unterscheidet, verwendbar als Verdünnungsmittel,
- (4) einen Katalysator für
die Reaktionen der Polyaddition,
- (5) einen teilchenförmigen
verstärkenden
mineralischen Füllstoff.
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Was
das POS (1) angeht, so handelt es sich um Polyorganosiloxane, die
pro Molekül
mindestens zwei an Silicium gebundene Gruppen Alkenyl mit 2 bis
6 Kohlenstoffatomen aufweisen, wobei sich diese Gruppen in der Kette
und/oder am (an den) Ende(n) der Kette(n) befinden.
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Genauer
gesagt handelt es sich um POS, das umfaßt:
- (i)
Struktureinheiten Siloxyl der Formel (1.1) in der
– T eine
Gruppe Alkenyl mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, vorzugsweise Vinyl
oder Allyl,
– Z
eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe darstellt, die frei ist
von einer ungünstigen
Wirkung auf die Aktivität
des Katalysators und vorzugsweise ausgewählt wird unter den Gruppen
Alkyl mit einschließlich
1 bis 8 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert durch mindestens
ein Halogenatom, vorteilhafterweise unter den Gruppen Methyl, Ethyl,
Propyl und 3,3,3-Trifluorpropyl sowie unter den Gruppen Aryl und
vorteilhafterweise unter den Resten Xylyl, Tolyl und Phenyl,
– a 1 oder
2 ist, b 0, 1 oder 2 ist und a + b zwischen einschließlich 1
und 3 beträgt,
vorzugsweise zwischen 2 und 3,
und (2i) gegebenenfalls andere
Struktureinheiten Siloxyl der Formel (1.2) in der
Z die gleiche
Bedeutung wie vorstehend aufweist und c einen Wert zwischen einschließlich 0
und 3 besitzt, vorzugsweise zwischen 2 und 3.
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Es
ist vorteilhaft, daß das
POS eine Viskosität
zwischen einschließlich
200 und 20.000 mPa.s besitzt, vorzugsweise zwischen 500 und 5.000.
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Selbstverständlich berücksichtigt
man im Fall der Mischung von mehreren Ölen (1) mit unterschiedlicher
Viskosität
die Viskosität
der Mischung.
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Alle
Viskositäten,
von denen hier die Rede ist, entsprechen einer Größe der dynamischen
Viskosität, die
in an sich bekannter Weise bei 25 °C gemessen wird.
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Das
POS (1) kann einzig aus Struktureinheiten der Formel (1.1) gebildet
werden oder es kann außerdem
Struktureinheiten der Formel (1.2) enthalten. In gleicher Weise
kann es eine lineare, verzweigte, cyclische oder netzartige Struktur
aufweisen.
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Z
wird im allgemeinen unter den Resten Methyl, Ethyl, Phenyl ausgewählt, wobei
mindestens 60 Mol-% (oder zahlenmäßig) der Reste Z Methylreste
sind.
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Beispiele
für Struktureinheiten
Siloxyl der Formel (1.1) sind die Struktureinheit Vinyldimethylsiloxyl,
die Struktureinheit Vinylphenylmethylsiloxyl, die Struktureinheit
Vinylmethylsiloxyl und die Struktureinheit Vinylsiloxyl.
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Beispiele
für Struktureinheiten
Siloxyl der Formel (1.2) sind die Struktureinheiten SiO4/2,
Dimethylsiloxyl, Methylphenylsiloxyl, Diphenylsiloxyl, Methylsiloxyl
und Phenylsiloxyl.
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Beispiele
für POS
(1) sind lineare und cyclische Verbindungen wie: die Dimethylpolysiloxane
mit Endgruppen Dimethylvinylsilyl, die Copolymeren (Methylvinyl)(dimethyl)-polysiloxane
mit Endgruppen Trimethylsilyl, die Copolymeren (Methylvinyl)(dimethyl)-polysiloxane
mit Endgruppen Dimethylvinylsilyl, die cyclischen Methylvinylpolysiloxane.
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Was
das POS (2) angeht, so handelt es sich um Polyorganosiloxane, die
pro Molekül
mindestens zwei an Silicium gebundene Wasserstoffatome aufweisen,
wobei sich diese Gruppen Si-H in der Kette und/oder am Ende der
Kette befinden.
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Dem
Fachmann ist bekannt, daß in
dem Fall, wo das POS (1) zwei Gruppen Alkenyl pro Molekül besitzt,
das POS (2) vorzugsweise mindestens drei Wasserstoffatome pro Molekül haben
soll. Umge kehrt, wenn das POS (2) zwei Wasserstoffatome pro Molekül besitzt,
hat das POS (1) vorzugsweise mindestens drei Gruppen Alkenyl pro
Molekül.
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Das
POS (2) ist genauer gesagt ein Polyorganosiloxan, das umfaßt:
- (i) Struktureinheiten Siloxyl der Formel (2.1) in der
– L eine
monovalente Kohlenwasserstoffgruppe darstellt, die frei ist von
einer ungünstigen
Wirkung auf die Aktivität
des Katalysators und vorzugsweise ausgewählt wird unter den Gruppen
Alkyl mit einschließlich
1 bis 8 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert durch mindestens
ein Halogenatom, vorteilhafterweise unter den Gruppen Methyl, Ethyl,
Propyl und 3,3,3-Trifluorpropyl sowie unter den Gruppen Aryl und
vorteilhafterweise unter den Resten Xylyl, Tolyl und Phenyl,
– d 1 oder
2 ist, e 0, 1 oder 2 ist und d + e einen Wert zwischen einschließlich 1
und 3 besitzt, vorzugsweise zwischen 2 und 3,
und (2i) gegebenenfalls
andere Struktureinheiten Siloxyl der mittleren Formel (2.2) in der
L die gleiche
Bedeutung wie vorstehend aufweist und g einen Wert zwischen einschließlich 0
und 3 besitzt, vorzugsweise zwischen 2 und 3.
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Die
dynamische Viskosität
dieses Polyorganosiloxans (2) beträgt mindestens gleich 10 mPa.s
und sie liegt vorzugsweise zwischen einschließlich 20 und 1.000 mPa.s.
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Das
POS (2) kann einzig aus Struktureinheiten der Formel (2.1) gebildet
werden oder es kann außerdem
Struktureinheiten der Formel (2.2) umfassen. Das Polyorganosiloxan
(2) kann es eine lineare, verzweigte, cyclische oder netzartige
Struktur aufweisen.
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Die
Gruppe L hat die gleiche Bedeutung wie die vorstehende Gruppe Z.
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Beispiele
für Struktureinheiten
der Formel (2.1) sind:
H(CH3)2SiO1/2, HCH3SiO2/2, H(C6H5)SiO2/2.
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Die
Beispiele für
Struktureinheiten (2.2) sind die gleichen, wie sie weiter oben bei
den Struktureinheiten der Formel (1.2) angegeben wurden.
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Beispiele
für POS
(2) sind lineare und cyclische Verbindungen wie:
- – die Dimethylpolysiloxane
mit Endgruppen Hydrogenodimethylsilyl,
- – die
Copolymeren (Dimethyl)(hydrogenomethyl)-polysiloxane mit Endgruppen
Trimethylsilyl,
- – die
Copolymeren (Dimethyl)(hydrogenomethyl)-polysiloxane mit Endgruppen
Hydrogenodimethylsilyl,
- – die
Hydrogenomethylpolysiloxane mit Endgruppen Trimethylsilyl,
- – die
cyclischen Hydrogenomethylpolysiloxane.
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Das
Verhältnis
der Anzahl der in dem POS (2) an das Silicium gebundenen Wasserstoffatome
zur Gesamtanzahl der Gruppen mit alkylenischer Unsättigung
des POS (1) beträgt
zwischen einschließlich
0,4 und 10, vorzugsweise zwischen 1 und 5.
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Was
die nicht reaktiven POS (3) angeht, die als Verdünnungsmittel verwendet werden
können,
so kann es sich vorteilhafterweise um ein Polydiorganosiloxan handeln
wie ein Polydialkylorganosiloxan mit Endgruppen Trialkylsilyl; man
bevorzugt die Polydimethylorganosiloxane mit Endgruppen Trimethylsilyl.
Die dynamische Viskosität
der POS (3) bei 25 °C
beträgt
zwischen einschließlich
10 und 5.000 mPa.s, vorzugsweise zwischen 20 und 1.000 mPa.s. Diese
POS (3) sind, wenn man sie verwendet, in einem Verhältnis von
10 bis 120 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 20 bis 100 Gewichtsteilen
pro 100 Teile der POS (1) und (2) anwesend.
-
Was
die Katalysatoren (4) der Reaktionen der Polyaddition angeht, so
sind diese dem Fachmann gut bekannt.
-
Man
verwendet vorzugsweise die Verbindungen von Platin und Rhodium.
Man kann insbesondere die Komplexe von Platin und einem organischen
Produkt verwenden, beschrieben in den Patenten US-A-3 159 601, US-A-3
159 602, US-A-3 220 972 und den Europäischen Patenten EP-A-0 057
459, EP-A-0 188 978 und EP-A-0 190 530; die Komplexe von Platin
und vinylierten Organosiloxanen, beschrieben in den Patenten US-A-3
419 593, US-A-3 715 334, US-A-3 377 432 und US-A-3 814 730. Der
ganz speziell bevorzugte Katalysator be ruht auf der Basis von Platin.
In diesem Fall beträgt
die Gewichtsmenge an Katalysator (4), berechnet in Gewicht Platinmetall,
im allgemeinen zwischen einschließlich 2 und 400 ppm, vorzugsweise
zwischen 5 und 100 ppm, basierend auf dem Gesamtgewicht der POS
(1) und (2).
-
Was
den teilchenförmigen
verstärkenden
mineralischen Füllstoff
(5) betrifft, so besteht der üblicherweise
verwendete Füllstoff
aus einem siliziumartigen Füllstoff.
Als siliziumartige Füllstoffe,
die für
den Einsatz geeignet sind, empfehlen sich alle gefällten oder
durch Feuer behandelten Siliciumdioxide (Siliciumdioxid aus der
Verbrennung), die dem Fachmann bekannt sind. Selbstverständlich kann
man auch Schnitte von verschiedenen Siliciumdioxiden verwenden.
-
Man
bevorzugt Siliciumdioxide aus der Fällung und/oder Siliciumdioxide
aus der Verbrennung mit einer spezifischen Oberfläche BET
von über
40 m2/g und, genauer gesagt, zwischen 50
m2/g und 300 m2/g.
In bevorzugter Weise verwendet man Siliciumdioxide aus der Verbrennung
mit den oben erwähnten
Eigenschaften der spezifischen Oberfläche. In noch mehr bevorzugter
Weise verwendet man Siliciumdioxide aus der Verbrennung mit einer
spezifischen Oberfläche
BET zwischen einschließlich
170 m2/g und 230 m2/g.
Dieser verstärkende
Füllstoff
weist im allgemeinen eine mittlere Abmessung der Teilchen von unter
0,1 μm auf.
-
Diese
Siliciumdioxide können
so wie sie sind eingebracht werden oder nachdem sie durch Organosilicium-Verbindungen
behandelt wurden, wie sie üblicherweise
für diesen
Zweck verwendet werden. Unter diesen Verbindungen findet man die
Methylpolysiloxane wie Hexamethyldisiloxan, Octamethyldisiloxan,
Octamethylcyclotetrasiloxan, die Methylpolysilazane wie Hexamethyldisilazan,
Hexamethylcyclotrisilazan, die Chlorsilane wie Dimethylchlorsilan,
Trimethylchlorsilan, Methylvinyldichlorsilan, Dimethylvinylchlorsilan,
die Alkoxysilane wie Dimethyldimethoxysilan, Dimethylvinylethoxysilan,
Trimethylmethoxysilan.
-
Bei
dieser Behandlung können
die Siliciumdioxide ihr Ausgangsgewicht bis zu einem Grad von 20
%, vorzugsweise etwa 18 % erhöhen.
Es ist festzustellen, daß der
teilchenförmige
mineralische siliziumartige Füllstoff
vorteilhafterweise in Form einer Suspension eingesetzt werden kann,
erhalten durch Behandlung des Füllstoffes
durch Anwendung der Methode in Übereinstimmung
mit der Lehre der Patentanmeldungen WO-A-98/58997 und WO-A-00/00853,
die eine Behandlung des Füllstoffes
in zwei Stufen durch ein Kompatibilisierungsmittel vorsieht (beispielsweise
ausgewählt:
wenn es sich um die erste Stufe der Behandlung handelt unter einem
Silazan, einem hydroxylierten Silazan, einem Amin, einer organischen
Säure;
und wenn es sich um die zweite Stufe der Behandlung handelt, unter
einem Silazan), indem man in Anwesenheit des Bestandteiles POS (1)
arbeitet. In dem Fall, wo eine ähnliche
Behandlung bei einem basischen pH-Wert durchgeführt wird, kann man zu der Dispersion
ein Neutralisierungsmittel geben, beispielsweise eine schwache Säure. Eine
derartige besondere Behandlung des Füllstoffes ist interessant,
wenn man eine ausgezeichnete Fluidität bei dem Siliconmaterial (im
nicht vernetzten Zustand) aufrechterhalten möchte.
-
Diese
Füllstoffe
sind im Verhältnis
von 2 % bis 30 %, vorzugsweise von 3 % bis 20 % anwesend, bezogen
auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung POS I.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführung
der vorliegenden Erfindung kann die Zusammensetzung POS I des Siliconmaterials
außerdem
einen oder mehrere zusätzliche
Bestandteile umfassen, gewählt
aus der Gruppe, die umfaßt:
- (6) mindestens einen Inhibitor für die Reaktionen
der Polyaddition,
- (7) einen halbverstärkenden
Füllstoff
oder eine Füllung,
- (8) ein oder mehrere Mittel zur Färbung und/oder Süßungsmittel
und/oder Aromastoff(e) und/oder isotonische Verbindung(en),
- (9) ein oder mehrere Biozid(e), und
- (10) ihre Mischungen.
-
Die
Inhibitoren (6) sind bekannte Verbindungen. Man kann insbesondere
die organischen Amine, die organischen Oxime, die Diester von Dicarbonsäuren, die
acetylenischen Alkohole, die acetylenischen Ketone, die Vinylmethylcyclopolysiloxane
(siehe beispielsweise US-A-3 445 420 und US-A-3 989 667) verwenden.
Die acetylenischen Alkohole sind bevorzugt und in diesem Zusammenhang
ist das Ethinylcyclohexanol (ECH) ein besonders bevorzugter Inhibi tor.
Die Konzentration an Inhibitor(en) beträgt, wenn man sie verwendet,
höchstens
gleich 2.000 ppm, und vorzugsweise liegt sie zwischen 2 und 500
ppm, bezogen auf die Gesamtmasse der POS (1) und (2).
-
Was
die Füllstoffe
(7) betrifft, so besitzen sie im allgemeinen einen Teilchendurchmesser
von über
0,1 μm und
werden vorzugsweise ausgewählt
unter zerkleinertem Quarz, den Zirkonen, den kalzinierten Tonen, den
Diatomeenerden, Calciumcarbonat, den Silicaten von Aluminium und/oder
Natrium, den Tonerden, Titanoxid und den Mischungen dieser Arten.
Im Hinblick auf ihr Gewicht sind die Füllstoffe (7), wenn man sie
verwendet, in dem Siliconmaterial im Verhältnis von 5 bis 60 %, vorzugsweise
von 30 bis 50 % anwesend, bezogen auf die Gesamtmasse der Zusammensetzung
POS I.
-
Was
den (die) Farbstoff(e) (8) angeht, so kann man gefärbte mineralische
und/oder organische Pigmente verwenden.
-
Was
das biozide Mittel (9) betrifft, das in dem Siliconmaterial gemäß der Erfindung
eingesetzt werden kann, so ist festzustellen, daß es vorzugsweise aus der Gruppe
von Vorläufern
von aktivem Chlor auf der Basis von N-chlorierten Verbindungen ausgewählt wird,
die umfaßt:
- – Chloramin
B (Natrium-N-chlorbenzol-sulfonamid),
- – Chloramin
T (Natrium-N-chlor-p-toluol-sulfonamid),
- – Dichloramin
T (N,N-Dichlor-p-toluol-sulfonamid),
- – N-Trichlormethylmercapto-4-cyclohexen-1,2-dicarboxylamid,
- – Halazon
(Benzoesäure-p-n-dichlorsulfonamid),
- – N-Chlorsuccinimid,
- – Trichlormelamin,
- – Chlorazodin
- – die
N-Chlor-Derivate von Cyanursäuren,
vorzugsweise die Trichlorisocyanursäure und/oder das Natrium-Dichlorisocyanurdihydrat,
- – die
N-Chlorhydantoïne,
vorzugsweise das 1-Brom-3-chlor-5,5'-dimethylhydantoïn oder das
1,3-Dichlor-5,5'-dimethylhydantoïn
- – und
ihre Mischungen.
-
Diese
Gruppe von Antiseptika entspricht etwa der Familie der N-Chloramine,
die Derivate von Aminen umfaßt,
bei denen eine oder zwei Valenzen des trivalenten Stickstoffs durch
Chlor substituiert sind. In Anwesenheit von Wasser erzeugen die
N-Chloramine Hypochlorsäure
HClO oder die Salze dieser Säure
wie NaClO. Die Verbindungen HClO und NaClO sind Derivate von aktivem
Chlor, die mit einer großen
bakteriziden Kapazität
ausgestattet sind, die man ihrerseits im Rahmen des Siliconmaterials
gemäß der Erfindung
ausnutzen kann (das ist insbesondere der Fall, wenn das genannte
Material für
das Abformen von Zähnen
im Mund vorgesehen ist). Vorteilhafterweise kann das biozide Mittel
(9) mit mindestens einem antiseptischen Hilfsmittel assoziiert werden,
das sich von den Antiseptika unterscheidet, die mit der Freisetzung
von Chlor arbeiten, und es wird vorzugsweise aus der Gruppe von
Formulierungen gewählt,
die ein oder mehrere quaternäre
Ammoniums umfassen (beispielsweise Benzalkoniumchlorid) und gegebenenfalls
mindestens einen maskierenden Aktivator, vorzugsweise ausgewählt unter
den Komplexbildnern von Metallionen (beispielsweise EDTA oder Acide
Ethylène
Diamine Tétracétique).
-
Die
Konzentration an biozidem(n) Mittel(n) beträgt, wenn man sie verwendet,
höchstens
gleich 1 %, vorzugsweise höchstens
gleich 0,8 % und noch spezieller zwischen 0,001 und 0,5 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtmasse des Siliconmaterials (Gesamtheit 2 +
22).
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls in ihrem zweiten Gegenstand
ein Verfahren zur Herstellung des wie oben beschriebenen Siliconmaterials
I + II. Diese Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen
darin besteht, die folgenden Bestandteile zu vermischen:
- (A) ein oder mehrere POS (1) wie oben definiert,
- (B) ein oder mehrere POS (2) wie oben definiert,
- (C) gegebenenfalls ein oder mehrere POS (3) wie oben definiert,
- (D) einen Katalysator (4) für
die Reaktionen der Polyaddition,
- (E) einen verstärkenden
mineralischen Füllstoff
wie oben definiert,
- (F) gegebenenfalls einen oder mehrere Inhibitor(en) (6) wie
oben definiert,
- (G) gegebenenfalls einen halbverstärkenden Füllstoff oder eine Füllung (7)
wie oben definiert,
- (H) gegebenenfalls ein oder mehrere Mittel (8),
- (I) gegebenenfalls ein oder mehrere biozide(s) Mittel (9), und
- (J) ein oder mehrere oberflächenaktive(s)
Mittel II wie oben definiert.
-
Das
Vermischen erfolgt in traditioneller Art und Weise durch geeignete
technische Mittel wie sie dem Fachmann bekannt sind. Gemäß einem
vorteilhaften Vorschlag ist es vorzuziehen, daß die Anwesenheit des Bestandteils
(G) obligatorisch wird.
-
Gemäß einer
interessanten Variante dieses Verfahrens:
- – stellt
man das Siliconmaterial in Form eines Systems mit zwei Komponenten
A und B her, die dazu vorgesehen sind, miteinander in Kontakt zu
treten, um ein Elastomer zu erzeugen, das durch Reaktionen der Polyaddition
zwischen den POS (1) und (2) vernetzt, und
- – geht
man in der weise vor, daß nur
ein einziger der Bestandteile A und B den Katalysator (D) und gegebenenfalls
das eine oder andere POS (1) und (2) umfaßt.
-
Gemäß einer
bevorzugten Modalität
der Variante des oben beschriebenen Verfahrens geht man in der Weise
vor, daß das
oberflächenaktive
Mittel oder die Mischung von oberflächenaktiven Mitteln in den
Bestandteil A oder B eingebracht wird, der nicht den Katalysator
(D) umfaßt.
-
Die
vorliegende Erfindung hat auch die Verwendung des wie vorstehend
beschrieben Siliconmaterials I + II für das Abformen, beispielsweise
von Zähnen
zum Gegenstand. Diese Verwendung besteht bei einer bevorzugten Ausführungsform
darin, daß man
in einer solchen Weise vorgeht, daß die Vernetzung des Siliconelastomers
durch Vermischen der Bestandteile A und B in Gang gebracht, die
Abformung vorgenommen wird und man dann die Vernetzung weiter fortschreiten
läßt, bis
das Elastomer ausreichend vernetzt wurde und ausreichend hart geworden
ist.
-
Gemäß einer
anderen Form der Verwendung ist das vorstehend beschriebene Siliconmaterial
I + II für die
Herstellung von Gießteilen
vorgesehen, die anders sind als Massen zur Vervielfälti gung
bei dentalen Anwendungen, und die fähig sind, an der Oberfläche einen
deutlichen hydrophilen und/oder antistatischen Charakter zu entwickeln.
Die genannten Gießteile
werden beispielsweise nach Verfahren durch Formgießen oder Verfahren
durch Spritzgießen
hergestellt. Es ist festzustellen, daß in dem Fall der Verfahren
durch Formgießen,
wo es vorzuziehen ist, daß das
Siliconmaterial eine ausgezeichnete Fluidität im nicht vernetzten Zustand beibehalten
kann, vorteilhaft ist, auf die besondere Behandlung des siliziumartigen
Füllstoffes
in zwei Stufen durch ein Kompatibilisierungsmittel zurückzugreifen,
von dem bereits oben bei der Definition des teilchenförmigen verstärkenden
mineralischen Füllstoffe
(5) gesprochen wurde.
-
Als
spezifische Beispiele für
Gießteile,
die anders sind als Massen zur Vervielfältigung bei dentalen Anwendungen,
kann man insbesondere Stempel (Tampons) nennen, wie sie bei den
Techniken der Tampographie und bei Walzen von Photokopierern verwendet
werden.
-
Im
Rahmen dieser anderen Ausführungsform
ist das wie vorstehend beschriebene Siliconmaterial I + II für die Herstellung
von Stempeln (Tampons) vorgesehen, wie sie bei den Techniken der
Tampographie verwendet werden, wo es interessant ist, über ein
Material mit hohen mechanischen Eigenschaften verfügen zu können, bei
dem man die Oberflächenenergie
durch Zusatz von oberflächenaktivem(n)
Mittel(n) verändern kann,
und zwar unter Aufrechterhaltung des Niveaus der Fluidität, das für die Herstellung
von Stempeln durch Formen, vorzugsweise durch Formgießen erforderlich
ist. Diese andere besondere Verwendung besteht bei einer bevorzugten
Ausführungsform
darin, daß man
in einer solchen weise vorgeht, daß die Vernetzung des Siliconelastomers
durch Vermischen der Bestandteile A und B durch Formgießen eines
Objektes, das die Form des gewünschten
Stempels (Tampons) besitzt, in Gang gebracht wird und man dann die
Vernetzung weiter fortschreiten läßt, bis das Elastomer ausreichend
vernetzt wurde und ausreichend hart geworden ist.
-
Obwohl
die Vernetzung durch Reaktionen der Polyaddition zwischen den POS
(1) und (2) bereits bei einer Temperatur von etwa der Umgebungstemperatur
(23 °C)
gestartet und entwickelt werden kann, wird man ebenfalls die Vernetzung
auf thermischem Wege (indem man beispielsweise auf eine Temperatur
von 60 °C bis
110 °C erhitzt)
und/oder durch elektromagnetische Bestrahlung (Strahlung von beschleunigten
Elektronen oder "electron
beam") und/oder
durch Infrarotstrahlen realisieren können.
-
Die
Erfindung wird besser mit Hilfe des folgenden Beispiels verstanden
werden, das die Herstellung eines Siliconmaterials gemäß der Erfindung
sowie seine Bewertung im Hinblick auf Fluidität, Hydrophilie und mechanische
Eigenschaften beschreibt.
-
BEISPIELE
-
Beispiele 1 bis 26 und
Kontrollversuche 1 bis 5
-
1. Liste der verwendeten
Ausgangsstoffe
-
- 1.1 Bestandteil A der Zweikomponenten-Zusammensetzung
– POS (1):
Polydimethylsiloxan-Öl,
blockiert an jedem Ende der Ketten durch eine Struktureinheit (CH3)2ViSiO1/2,
mit einer Viskosität
von 600 mPa.s und enthaltend etwa 0,014 Funktionen Vinyl (Vi) in
100 g Öl;
– Katalysator
(4): Platin null, Komplex gebildet durch Divinyltetramethyldisiloxan:
man setzt eine Lösung
in Divinyltetramethyldisiloxan eines Komplexes von Platin mit etwa
11 Gew.-% Platin-null-Ligand ein (sogenannter Karstedt-Katalysator);
– Füllstoff
(5): Siliciumdioxid aus der Verbrennung, gehandelt unter der Bezeichnung
AEROSIL R 972, behandelt mit Octamethylcyclotetrasiloxan;
– Füllstoff
(7): zerkleinerter Quarz mit einem mittleren Teilchendurchmesser
von 10 μm,
gehandelt unter der Bezeichnung SICRON SA 600;
– weiße Farbstoff-Basis
(8): TiO2 in Dispersion (60 Gew.-% TiO2) in einer Fraktion von Öl POS (1).
- 1.2 Bestandteil B der Zweikomponenten-Zusammensetzung
– POS (1):
vgl. Bestandteil A;
– POS
(1'): Polydimethylsiloxan-Öl, blockiert
an jedem Ende der Ketten durch eine Struktureinheit (CH3)2ViSiO1/2, mit einer
Viskosität
von 3.500 mPa.s und enthaltend etwa 0,0074 Funktionen Vinyl (Vi)
in 100 g Öl;
– POS (2):
Poly(dimethyl)(hydrogenomethyl)-siloxan-Öl, blockiert an jedem Ende
der Ketten durch eine Struktureinheit (CH3)2HSiO1/2, mit einer
Viskosität
von 30 mPa.s und enthaltend etwa 0,25 Funktionen SiH in 100 g Öl;
– Füllstoff
(5): vgl. Bestandteil A;
– Füllstoff
(7): vgl. Bestandteil B;
– gelbe
Farbstoff-Basis (8): Mischung von 30 Gew.-% Chinolingelb in 70 Gew.-% Öl POS (1').
– Netzmittel
II: vgl. Legenden (1) und (6) der nachstehend anliegenden Tabellen
1, 2 und 3.
-
2.
Zusammensetzung der Bestandteile A und B der getesteten Zweikomponenten-Zusammensetzung
-
- (*): Gewichtsteile: die Summe der Bestandteile der Zusammensetzung
POS I ist gleich 100 Teile.
- (**): die Menge von oberflächenaktivem(n)
Mittel(n), die in den Bestandteil B der Zweikomponenten-Zusammensetzung
eingetragen wird, entspricht den in den Tabellen angegebenen Werten
(Zeile: Gew.-% in A + B), multipliziert mit dem Faktor 2.
-
3. Herstellung der Zusammensetzungen
-
3.1 Bestandteil A
-
In
einen Planetenmischer trägt
man bei 23 °C
die folgenden Bestandteile ein: POS (1), Füllstoff (7), Füllstoff
(5) und Farbstoff-Basis (8). Anschließend homogenisiert man das
Ganze 2 Stunden lang durch Rühren
bei 400 Umdr./min.
-
Dann
wird das Rühren
angehalten und man setzt den Karstedt-Katalysator (4) hinzu. Danach
neue Homogenisierung 10 Minuten lang durch Rühren bei 400 Umdr./min.
-
Anschließend nimmt
man ohne das Rühren
abzustellen, die Entgasung der Masse vor, indem man bei 23 °C 10 Minuten
lang unter einem reduzierten Druck von 266.102 Pa
arbeitet.
-
3.2 Bestandteil B
-
In
dem vorstehenden Mischer führt
man die folgenden Stufen durch: Eintragen von POS (1), Füllstoff (7),
Füllstoff
(5) und gelber Farbstoff-Basis (8) auf der Grundlage von Chinolingelb
und Öl
POS (1') sowie Homogenisierung
bei 23 °C
2 Stunden lang durch Rühren
bei 50 Umdr./min.
-
Anhalten
des Rührens
und Zugabe von POS (2) und des oder der oberflächenaktiven Mittel(s), danach neue
Homogenisierung 1 Stunde lang durch Rühren bei 50 Umdr./min.
-
Anschließend entgast
man wie oben beim Bestandteil A angegeben, indem man jedoch mit
50 Umdr./min rührt.
-
3.3 Zweikomponenten-Zusammensetzung
A + B
-
Das
Siliconmaterial gemäß der Erfindung
wird durch Vermischen von 50 Gewichtsteilen des Bestandteils A mit
50 Gewichtsteilen des Bestandteils B bei Umgebungstemperatur von
23 °C erhalten.
-
Die
Vernetzung von jedem Zweikomponenten-Bestandteil erfolgt bei Umgebungstemperatur
von 23 °C
nach der Herstellung der Mischung A + B.
-
4. Ergebnisse
-
Sie
sind in den folgenden Tabellen 1, 2 und 3 zusammengefaßt.
-
-
-
-
Legende der Tabellen 1,
2 und 3
-
- (1) TA1 : LINCOL PE 400 ML
- (2) TA2 : RHODRSURF ROX
- (3) TA3 : TEGOPREN LP 111
- (4) TA4 : ANTAROX FM 33
- (5) TA5 : RHODASURF OT/2
- (6) TA6 : TEGOPREN 5863 (Polyorganosiloxan mit Polyetherfunktionen)
- (7) Gew.-% in A + B: das ist der Prozentsatz in Gewicht in der
Summe der Bestandteile A + B der Zweikomponenten-Zusammensetzung,
worin der Bestandteil B ohne Berücksichtigung
des oder der oberflächenaktiven
Mittel(s) betrachtet wird.
- (8) Gewichtsverhältnis
: es handelt sich um das Gewichtsverhältnis TA1/Co-Tensid (TA2, TA3,
TA4 oder TA5); oder um das Gewichtsverhältnis TA2/TA3.
- (9) Die kinetischen Verhältnisse
der Reaktion werden manuelle bewertet. Man bestimmt die folgenden
Zeiten:
– Arbeitszeit:
sie entspricht der Zeit, während
der die Mischung der zwei Bestandteile A und B ein fluides Verhalten
beibehält,
das die Anwendung auf den zu reproduzierenden Modellen gestattet.
Jenseits davon erwirbt die Mischung die Charakteristiken eines Elastomers;
– Verfestigungszeit:
sie entspricht der Zeit bei 23 °C,
nach deren Ablauf die Härtung
abgeschlossen ist, die Mischung ist trocken bei Berührung und
die Abformung, beispielsweise von Zähnen, kann aus dem Mund herausgenommen
werden.
- (10) Die Härte
Shore A wird einerseits 8 Minuten nach der Herstellung der Mischung
der Bestandteile A + B (das heißt,
nach 8 Minuten Vernetzung) und andererseits 24 Stunden nach der
Herstellung der Mischung der zwei Bestandteile A + B (das heißt, nach
24 Stunden Vernetzung) in einer geregelten Atmosphäre bei 23 °C und 50
% relativer Feuchte gemessen, indem man nach den Hinweisen der Norm
DIN 53505 verfährt, unter
Verwendung eines Durometers, gehandelt unter der Bezeichnung ZWICK
3140.H04 und Stiften von 6 mm Stärke.
- (11) Kontaktwinkel: Die Hydrophilie wird 10 Minuten nach dem
Ende der Vernetzung des Siliconmaterials gemessen. Das genannte
En de der Vernetzung wird im allgemeinen 15 Minuten nach der Herstellung
der Mischung der zwei Bestandteile A und B erhalten. Die Methode
besteht darin, einen Wassertropfen von etwa 10 bis 60 mm3 auf die Oberfläche eines Filmes auf der Basis
des vernetzten Siliconelastomers aufzutragen und den Kontaktwinkel
0 mit Hilfe einer photographischen Kamera (mit Bildvergrößerung)
und einem Goniometer zu bestimmen, das aus einer Apparatur besteht,
die unter der Bezeichnung OLYMPUS DMS 300 gehandelt wird. Die Winkel
werden 3 Minuten nach dem Auftragen des Tropfens gemessen. Die angegebenen
Werte sind die Mittelwerte von drei Messungen. Die Messungen werden
in einer geregelten Atmosphäre
bei 23 °C
und 50 % relativer Feuchte realisiert. Die Filme des vernetzten
Siliconelastomers mit einer Abmessung von 7 cm × 3 cm × 0,2 cm werden durch Verteilen
eines Streifens aus noch flüssigem Siliconmaterial
mit Hilfe eines Rakels hergestellt, und man läßt die Vernetzung dann bis
zu ihrem Ende fortschreiten.
-
Die
oben aufgeführten
Beispiele 5, 8, 17, 18 und 20 zeigen deutlich, daß die vorliegende
Erfindung ermöglicht,
ein Siliconmaterial mit einerseits einem sehr hohen Niveau der Hydrophilie,
gekennzeichnet durch das Erreichen von Kontaktwinkeln wie von solchen,
die von 25° bis
27° und
besser von 25° bis
zu einem unteren Wert von 26° reichen,
und andererseits von ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften
zu erhalten, insbesondere gekennzeichnet durch das Erreichen von
Werten von DSA bei 8 Minuten oder bei 24 Stunden, die sich in der
Skala von 45–55
befinden.