Account Options

  1. Sign in
    Screen reader users: click this link for accessible mode. Accessible mode has the same essential features but works better with your reader.

    Patents

    1. Advanced Patent Search
    Publication numberWO2013050015 A1
    Publication typeApplication
    Application numberPCT/DE2012/000954
    Publication dateApr 11, 2013
    Filing dateOct 1, 2012
    Priority dateOct 7, 2011
    Also published asDE102011115061A1
    Publication numberPCT/2012/954, PCT/DE/12/000954, PCT/DE/12/00954, PCT/DE/2012/000954, PCT/DE/2012/00954, PCT/DE12/000954, PCT/DE12/00954, PCT/DE12000954, PCT/DE1200954, PCT/DE2012/000954, PCT/DE2012/00954, PCT/DE2012000954, PCT/DE201200954, WO 2013/050015 A1, WO 2013050015 A1, WO 2013050015A1, WO-A1-2013050015, WO2013/050015A1, WO2013050015 A1, WO2013050015A1
    InventorsMartin Klare, Frank Gischer, Markus Kaiser, Thomas Veit
    ApplicantDreve Prodimed Gmbh
    Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
    External Links: Patentscope, Espacenet
    Elastomeres material
    WO 2013050015 A1
    Abstract
    Die Erfindung betrifft ein elastomeres Material mit folgender allgemeiner Zusammensetzung: (1a) Niedermolekulare vinyl- und ethoxygruppenhaltige QM-Harze, fest oder flüssig, gemischt mit Polyorganosiloxanen mit mindestens zwei ungesättigten Gruppen im Molekül, endständig und/oder seitenständig, (1b) Mischungen von QM-Harzen in Polyorganosiloxanen mit mindestens zwei ungesättigten Gruppen im Molekül, endständig und Seitenständig, (2) Polyorganohydrogensiloxane mit mindestens zwei SiH-Gruppen im Molekül, (3) Edelmetall-Katalysator. Das Material findet Verwendung im Hörgeräteakustik-Bereich, beispielhaft für Lärmschutz und für Schwimmschutz.
    Claims  (OCR text may contain errors)
    Patentansprüche :
    1. Elastomeres Material mit folgender allgemeiner Zusammensetzung :
    (la) Niedermolekulare vinyl- und
    ethoxygruppenhaltige QM-Harze, fest oder flüssig gemischt mit Polyorganosiloxanen mit mindestens zwei ungesättigten Gruppen im
    Molekül, endständig und/oder seitenständig,
    (lb) Mischungen von QM-Harzen in
    Polyorganosiloxanen mit mindestens zwei ungesättigten Gruppen im Molekül, endständig und seitenständig,
    (2) Polyorganohydrogensiloxane mit mindestens zwei SiH-Gruppen im Molekül,
    (3) Edelmetall-Katalysator.
    2. Elastomeres Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in zwei Komponenten formuliert ist, nämlich einer Katalysator-Komponente A mit dem gesamten Gehalt an Bestandteil (la), (lb) und dem gesamten Bestandteil (3), sowie einer
    Basiskomponente B mit dem gesamten Gehalt an Bestandteil (2) .
    3. Verwendung des Materials gemäß Anspruch 1 und/oder Anspruch 2 zur Herstellung von ausgehärteten Formkörpern zur fräsenden
    Herstellung von dreidimensionalen Teilen, insbesondere Otoplastiken oder Gingivamasken.
    Description  (OCR text may contain errors)

    Elastomeres Material

    Die Erfindung betrifft Materialien und Verfahren zur Herstellung mittels Abtragung von individuell an die Konturen eines Ohrkanals angepassten

    Ohrpassstücken auf der Basis eines

    multidimensionalen Computermodells der Konturen der Ohrpassstücke.

    Ohrpassstücke werden heutzutage im Wesentlichen mittels zwei unterschiedlicher Verfahren

    hergestellt. Beim so bezeichneten PNP-Verfahren (Positiv-Negativ-Positiv) nimmt der

    Hörgeräteakustiker in einem ersten Schritt einen Ohrabdruck (Positiv) zur Herstellung einer

    Otoplastik (für hinter dem Ohr getragene Geräte) oder einer Schale (für im Ohr getragene Geräte) . In einem zweiten Schritt wird mittels der

    Abformung eine Negativform ( N ) angefertigt, in die nachfolgend eine strahlungshärtbare,

    niedrigviskose Formulierung gegossen und

    daraufhin belichtet wird. Das so gefertigte

    Ohrpassstück (Positiv) muss dem Gehörgang optimal angepasst sein. Andernfalls würden ungenaue

    Passstücke Beschwerden (zum Beispiel

    Druckstellen) verursachen und die Funktion von Hörgeräten beeinträchtigen (zum Beispiel

    Rückkopplungen) . Demzufolge ist es wichtig, dass die Formulierung möglichst niedrigviskos das heißt „gut fließend" ist, so dass auch

    Unterschnitte und feinste Oberflächentexturen vom Material ausgefüllt und so abgebildet werden können .

    BESTÄTIGUNGSKOPIE Als weitere Verfahrensgruppe für die Herstellung von Ohrpassstücken, die auf der Basis digitaler Daten funktioniert, kommen Schichtbauverfahren wie zum Beispiel die Stereolithographie zum Einsatz. Es ist aus US Pat . 4,575,330 bekannt, dass niedrigviskose, strahlungshärtbare Harze bzw. Harzgemische für die Herstellung von dreidimensionalen Objekten mittels

    Stereolithographie eingesetzt werden können.

    Ferner ist aus US Pat. 5,487,012 und WO 01/87001 bekannt, dass die Stereolithographie vorteilhaft zur Herstellung von Ohrstücken eingesetzt werden kann. Beim stereolithographischen Verfahren werden dreidimensionale Objekte aus einer niedrigviskosen, strahlungshärtbaren Formulierung in der Weise aufgebaut, dass jeweils eine dünne Schicht (ca. 0,0025-0,1 mm) der Formulierung mittels aktinischer Strahlung in definierter Weise so vorhärtet, dass die erzeugte Schicht die gewünschte Querschnittsform des Objektes an dieser Stelle vorweist. Zeitgleich wird die erzeugte Schicht an die im Schritt zuvor

    gehärtete Schicht polymerisiert . Der Aufbau des Gesamtobjektes lässt sich so mit Hilfe eines computergesteuerten Lasersystems wie zum Beispiel eines Nd:YV04 Festkörperlasers (Viper si2 SLA System, Fa. 3D Systems, USA) bewerkstelligen. Der generierte Formkörper wird gegebenenfalls, zum Beispiel durch Strahlung, nachgehärtet.

    An die im stereolithographischen Prozess

    einsetzbaren Harzformulierungen werden besondere Anforderungen gestellt. Dabei sind insbesondere die Strahlungsempfindlichkeit und die Viskosität der Harzformulierungen, sowie die Festigkeit der mittels Laserhärtung vorgehärteten Formkörper zu nennen. Dieser nicht völlig gehärtete Formkörper wird in der Technik der Stereolithographie als Grünling bezeichnet, und die Festigkeit dieses Grünlings, charakterisiert durch den E-Modul und die Biegefestigkeit, bezeichnet man als

    Grünfestigkeit. Die Grünfestigkeit stellt für die Praxis der Stereolithographie einen wichtigen Parameter dar, da Formkörper mit geringer

    Grünfestigkeit sich während des

    Stereolithographieprozesses unter ihrem eigenen Gewicht deformieren oder während der Nachhärtung, beispielsweise mit einer Xenonbogen- oder

    Halogenlampe, absacken oder sich durchbiegen können. Ferner werden verfahrensbedingt die Grünlinge auf unterstützenden Strukturen, so genannten Supports, gebaut. Diese Supports müssen den Grünling stabil während des gesamten

    Herstellprozesses positionieren, da sich die Position der Grünlinge nicht durch den

    Beschichtungsprozesses verändern darf.

    Entsprechend dürfen die Supports für einen stereolithographischen Prozess nur eine minimale Flexibilität aufweisen. Aus all diesen Gründen ist es heutzutage nur sehr eingeschränkt möglich, flexible Ohrpassstücke auf der Basis 3- dimensionaler Daten zu generieren. Zum einen ist es für das stereolithographische Verfahren notwendig, möglichst niedrigviskose Harze (< 3Pas) einzusetzen. Aus diesem Grunde sind gewisse Materialklassen, wie zum Beispiel

    Silikonmaterialien oder hochgefüllte Composite, nicht oder nur sehr eingeschränkt zugänglich. Zum anderen besitzen die im oben genannten Sinne niedrigviskosen, radikalisch härtenden

    Harzformulierungen für die Generierung flexibler Ohrpassstücke eine nur geringe Reißfestigkeit und sind somit nur für ausgewählte Applikationen im Hörhilfebereich einsetzbar. Außerdem sind mit Metallpartikeln gefüllte Harze für generative Fertigungstechnologien und anschließende

    Laserdirektstrukturierung zur Herstellung von Ohrpassstücken als Schaltungsträger aufgrund der Sedimentation der Metallpartikel nicht

    realisierbar .

    Die Erfindung stellt Materialien und ein

    Verfahren zur Verfügung, um die oben genannten Problemstellungen zu lösen.

    Die Erfindung ermöglicht erstmals die Verwendung von weichelastischen Materialien für die

    Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Otoplastiken, auf der Basis digitaler Daten durch abtragende Herstellverfahren, die nach dem Stand der Technik bisher nicht geeignet waren.

    Die Erfindung betrifft die Herstellung und

    Verwendung von polymerisierbaren Materialien, insbesondere auf der Basis von

    Polyorganosiloxanen, die durch Zusatz spezieller neuer Rohstoffe und Harze bei der Verwendung in abtragenden Herstellverfahren wie zum Beispiel Fräsen verbesserte Verarbeitungseigenschaften im Vergleich zum Stand der Technik aufweisen.

    Besonders betrifft die Erfindung Silikone, die im Hörgeräteakustik-Bereich Verwendung finden, beispielhaft genannt seien hier Silikone für Lärmschutz und Silikone für Schwimmschutz.

    Für die Herstellung von Lärm- und Schwimmschutz- Otoplastiken kommen zur Zeit sowohl indirekte als auch direkte Verfahren zum Einsatz. Da die

    Anforderungen an den Tragekomfort sehr hoch sind, ist die Formtreue und Passgenauigkeit der Silikon-Otoplastik von großer Bedeutung. Als besonders geeignet haben sich

    additionsvernetzende Silikone erwiesen, die nur einen geringen Schrumpf aufweisen und daher besonders dimensionsstabil sind.

    Additionsvernetzende Silikone bestehen nach dem Stand der Technik aus folgenden Rohstoffen (alle oder nur einige davon) :

    (la) Polyorganosiloxane mit mindestens zwei ungesättigten Gruppen im Molekül (endständig und/oder seitenständig) ; (lb) Niedermolekulare vinyl- und

    ethoxygruppenhaltige QM-Harze und/oder Mischungen von QM-Harzen in Polyorganosiloxanen gemäß (la);

    (2) Polyorganohydrogensiloxane mit mindestens zwei SiH-Gruppen im Molekül;

    (3) Polyorganosiloxane ohne reaktive Gruppen;

    (4) Edelmetall-Katalysator;

    (5) verstärkende Füllstoffe, mit beladener oder unbeladener Oberfläche;

    (6) nichtverstärkende Füllstoffe;

    (7) Öle oder andere Weichmacher;

    (8) weitere Additive und übliche Zusatz-, Hilfsund Farbstoffe;

    (9) Inhibitoren. Bei den Verbindungen nach (la) handelt es sich um Polyorganosiloxane mit endständigen und/oder seitenständigen reaktiven Gruppen mit einer Viskosität bei 23° C von etwa 50 mPa s bis 165

    000 mPa s, bevorzugt von 200 mPa s bis 65 000 mPa s .

    Bei den Verbindungen nach (lb) handelt es sich um niedermolekulare vinyl- und ethoxygruppenhalt ige

    QM-Harze und/oder Mischungen von QM-Harzen in Polyorganosiloxanen gemäß (la) mit Viskositäten von 150-65 000 mPa s Die Verbindungen nach (2) enthalten reaktive SiH-

    Gruppen, die in einer Additionsreaktion unter Edelmetall-Katalyse mit den Verbindungen (1) das Polymer aufbauen. Zu den Verbindungen nach (3) gehören die Silikon-

    Öle, die wie die Verbindungen nach (1)

    Polyorganosiloxane sind, aber für die

    edelmetallkatalysierte

    Additionsvernet zungsreaktion unreaktive Gruppen enthalten, derartige Verbindungen sind zum

    Beispiel in . Noll „Chemie und Technologie der Silikone", Verlag Chemie Weinheim, 1968

    beschrieben . Der Edelmetallkatalysator (4) ist bevorzugt ein

    Platin-Komplex, besonders gut geeignet sind Platin-Siloxan-Komplexe, wie sie bereits in US-A- 3 715 334, US-A-3 775 352 und US-A-3 814 730 beschrieben sind. Verstärkende Füllstoffe nach (5) haben in der Regel eine BET-Oberfläche von mehr als 50 m2/g. Hierzu gehören zum Beispiel pyrogene oder gefällte Kieselsäuren und

    Siliciumaluminiummischoxide . Die genannten

    Füllstoffe können durch Oberflächenbehandlung mit zum Beispiel Hexamethyldisilazan oder

    Organosiloxanen beziehungsweise Organosilanen hydrophobiert sein.

    Die nicht verstärkenden Füllstoffe nach (6) haben eine BET-Oberfläche von bis zu 50 m2/g, hierzu gehören die Quarze, Cristobalite, Diatomeenerden, Kieselgure, Calciumcarbonate, Talkum, Zeolithe, Natriumaluminiumsilikate, Metalloxid- und

    Glaspulver. Auch diese Füllstoffe können

    gleichermaßen wie die verstärkenden Füllstoffe durch Oberflächenbehandlung hydrophobiert sein.

    Als Verbindungen nach (7) kommen beispielsweise Kohlenwasserstoffe in Frage, besonders bevorzugt sind Paraffin-Öle.

    Weiterhin können als Additive Farbpigmente und weitere Hilfsmittel wie zum Beispiel

    feinverteiltes Platin oder Palladium als

    Wasserstoff-Absorber enthalten sein.

    Zur Steuerung der Reaktivität kann es notwendig sein, Inhibitoren (9) einzusetzen. Solche

    Inhibitoren sind bekannt und zum Beispiel in US-

    A-3 933 880 beschrieben. In der Regel handelt es sich hier um acetylenisch ungesättigte Alkohole oder vinylgruppenhaltige Poly-, Oligo- und

    Disiloxane . Die Massen werden bevorzugt in zwei Komponenten formuliert, um Lagerstabilität zu gewährleisten. Der gesamte Gehalt an Edelmetall-Katalysator (4) ist in der Katalysator-Komponente A, der gesamte Gehalt an SiH-Verbindung (2) ist in der zweiten, räumlich von der ersten Komponente getrennten Komponente, der Basis-Komponente B

    unterzubringen. Durch Vermischen der beiden Komponenten A und B härten die Massen in einer als Hydrosilylierung bekannten Additionsreaktion aus .

    Die Volumenverhältnisse der beiden Komponenten A und B können 10:1 bis 1:10 betragen. Besonders bevorzugt sind Volumen-Mischverhältnisse von 1:1, 4:1 und 5:1 (Basis- zu Katalysator-Komponente). Silikon-Otoplastiken als Lärm- oder Schwimmschutz werden in der Regel über einen längeren Zeitraum im Ohr getragen. Der Einsatz von Silikonen im Bereich von Lärm- und Schwimmschutz-Otoplastiken ist bekannt, denn die Silikone bieten ein breites Spektrum an mechanischen und physikalischen Eigenschaften an und haben den weiteren Vorteil, dass sie keine oder nur geringe toxischen, sensibilisierenden oder allergenen Potentiale besitzen. Dies macht sie für medizinische

    Anwendungen sehr gut geeignet. Die

    Passgenauigkeit von Otoplastiken spielt dabei eine besondere Rolle.

    Silikon-Otoplastiken nach dem Stand der Technik werden nach der Aushärtung im Bearbeitungsprozess unterschiedlichen Nachbearbeitungen wie zum Beispiel Fräsen, Polieren, Schleifen unterzogen, auch bauliche Modifikationen wie z.B. das

    Anbringen von Belüftungen (Ventings) werden in dieser Form manuell aufwändig durchgeführt. Wegen der besonderen mechanischen Eigenschaften der für Silikon-Otoplastiken als Lärm- oder Schwimmschutz verwendeten Materialien ist dieser

    Nachbearbeitungsschritt problematisch, die elastomeren Eigenschaften bedingen eine schlechte Bearbeitbarkeit , die oft zu fehlerhaften

    Produkten führt.

    Die folgende Tabelle 1 fasst beispielhaft die mechanischen Eigenschaften von Silikonmaterialien nach dem Stand der Technik zusammen.

    Beispiel 1: transluzentes Silikon-Material

    (Vergleichsbeispiel )

    Katalysator-Komponente (A)

    1,9 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 200 mPa s

    1,9 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1000 mPa s

    2.8 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 10000 mPa s

    50,4 Gew. % vinylendgestopptes

    Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 65000 mPa s

    8.9 Gew. % eines Polydimethylsiloxan-Öls mit einer Viskosität von 50 mPa s

    Gew. % eines Paraffin-Öls 21,7 Gew. % einer pyrogenen Kieselsäure

    (oberflächenbehandelt) mit einer BET-Oberflache zwischen

    150 m2/g und 200 m2/g

    0,4 Gew. % eines Platin-Katalysators werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Basis-Komponente (B)

    1,9 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 200 mPa s

    1,9 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1000 mPa s

    2,9 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 10000 mPa s

    49,6 Gew. % vinylendgestopptes

    Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 65000 mPa s

    3,1 Gew. % eines Polydimethylsiloxan-Öls mit einer Viskosität von 50 mPa s

    7,6 Gew. % eines Paraffin-Öls

    21,2 Gew. % einer pyrogenen Kieselsäure

    (oberflächenbehandelt) mit einer BET-Oberfläche zwischen 150 m2/g und 200 m2/g 11,8 Gew. % eines Polymethylhydrogensiloxans mit einem SiH-Gehalt von 2,3 mmol/g werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Mischung von Katalysator- und Basiskomponente (A

    + B)

    50 Teile der Katalysator-Komponente und 50 Teile der Basis-Komponente werden aus einer

    Doppelkartusche gefördert und über einen

    statischen Mischer homogen gemischt.

    Man erhält einen ausgehärteten Probekörper mit einer Endhärte von 40 Shore A und hervorragenden mechanischen Eigenschaften (Reißfestigkeit, Reißdehnung) .

    Die Bearbeitung des ausgehärteten Probekörpers in einem abtragenden Herstellverfahren (Fräsen) auf der Basis digitaler Daten gelingt nicht. Der Probekörper ist zu elastisch und das

    Spanverhalten und die Verformung beim Erhitzen während des Bearbeitens führt zu Ungenauigkeiten.

    Beispiel 2: opakes Silikon-Material

    (Vergleichsbeispiel)

    Katalysator-Komponente (A)

    1,9 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 200 mPa s

    1,9 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1000 mPa s 2.8 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 10000 mPa s

    50,1 Gew. % vinylendgestopptes

    Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 65000 mPa s

    8.9 Gew. % eines Polydimethylsiloxan-Öls mit einer Viskosität von 50 mPa s

    12,0 Gew. % eines Paraffin-Öls

    21,7 Gew. % einer pyrogenen Kieselsäure

    (oberflächenbehandelt) mit einer BET-Oberflache zwischen 150 m2/g und 200 m2/g

    0,3 Gew. % Weißpigment (Titandioxid)

    0,4 Gew. % eines Platin-Katalysators werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Basis-Komponente (B)

    1,8 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 200 mPa s

    1,8 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1000 mPa s

    2,8 Gew. % vinylendgestopptes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 10000 mPa s 48,1 Gew. % vinylendgestopptes

    Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 65000 mPa s

    3,1 Gew. % eines Polydimethylsiloxan-Öls mit einer Viskosität von 50 mPa s

    7,6 Gew. % eines Paraffin-Öls

    21,2 Gew. % einer pyrogenen Kieselsäure

    (oberflächenbehandelt) mit einer BET-Oberflache zwischen 150 m2/g und 200 m2/g

    1,5 Gew. % eines blauen Farbstoffes

    12,1 Gew. % eines Polymethylhydrogensiloxans mit einem SiH-Gehalt von 2,3 mmol/g werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Mischung von Katalysator- und Basiskomponente

    50 Teile der Katalysator-Komponente und 50 Teile der Basis-Komponente werden aus einer

    Doppelkartusche gefördert und über einen

    statischen Mischer homogen gemischt.

    Man erhält einen ausgehärteten blauen, opaken Probekörper mit einer Endhärte von 40 Shore A und hervorragenden mechanischen Eigenschaften

    (Reißfestigkeit, Reißdehnung) .

    Die Bearbeitung des ausgehärteten Probekörpers in einem abtragenden Herstellverfahren (Fräsen) auf der Basis digitaler Daten gelingt nicht. Der Probekörper ist zu elastisch und das

    Spanverhalten und die Verformung beim Erhitzen während des Bearbeitens führt zu Ungenauigkeiten .

    Beispiel 3: transluzentes Silikon-Material

    (Vergleichsbeispiel)

    Katalysator-Komponente (A)

    28,1 Gew. % Mischung von QM-Harz in

    Polyorganosiloxanen mit einer Viskosität von 6000 - 65000 mPa s

    4,9 Gew. % Polydimethylsiloxan mit

    seitenständigen Vinylgruppen mit einer Viskosität von 5000 mPa s

    45,5 Gew. % vinylendgestopptes

    Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 65000 mPa s

    1,1 Gew. % eines Polydimethylsiloxan-Öls mit einer Viskosität von 50 mPa s

    19,5 Gew. % einer pyrogenen Kieselsäure

    (oberflächenbehandelt) mit einer BET-Oberfläche zwischen 150 m2/g und 200 m2/g

    0,4 Gew. % eines Platin-Katalysators werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Basis-Komponente 24,6 Gew. % Mischung von QM-Harz in

    Polyorganosiloxanen mit einer Viskosität von 6000 - 65 000 mPa s

    47,6 Gew. % vinylendgestopptes

    Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 65000 mPa s 0,7 Gew. % eines Polydimethylsiloxan-Öls mit einer Viskosität von 50 mPa s

    20,4 Gew. % einer pyrogenen Kieselsäure

    (oberflächenbehandelt) mit einer BET-Oberfläche zwischen 150 m2/g und 200 m2/g

    0,7 Gew. % eines Polymethylhydrogensiloxans mit einem SiH-Gehalt von 4,3 mmol/g 6,0 Gew. % eines Polymethylhydrogensiloxans mit einem SiH-Gehalt von 7,3 mmol/g werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Mischung von Katalysator- und Basiskomponente

    50 Teile der Katalysator-Komponente und 50 Teile der Basis-Komponente werden aus einer

    Doppelkartusche gefördert und über einen

    statischen Mischer homogen gemischt.

    Man erhält einen ausgehärteten Probekörper mit einer Endhärte von 58 Shore A und hervorragenden mechanischen Eigenschaften (Reißfestigkeit, Reißdehnung) .

    Die Bearbeitung des ausgehärteten Probekörpers in einem abtragenden Herstellverfahren (Fräsen) auf der Basis digitaler Daten gelingt nicht. Der - Probekörper ist zu elastisch und das

    Spanverhalten und die Verformung beim Erhitzen während des Bearbeitens führt zu Ungenauigkeiten.

    Die Tabelle 2 fasst die mechanischen

    Eigenschaften der Vergleichsbeispiele zusammen.

    Es ist daher wünschenswert, Materialien

    bereitzustellen, die die Einfachheit der

    Anwendung von Silikonen nach dem Stand der

    Technik mit einer besonderen Eignung für

    abtragende Herstellverfahren auf der Basis digitaler Daten kombinieren. Insbesondere sollten diese neuen Materialien einfach in oben bereits beschriebenen Ronden verwendet werden können, um Elastomerblöcke für abtragende Herstellverfahren auf der Basis digitaler Daten bereitzustellen.

    Überraschenderweise gelingt dies mit

    erfindungsgemäßen Formulierungen der folgenden allgemeinen Zusammensetzung:

    (la) Niedermolekulare vinyl- und

    ethoxygruppenhaltige QM-Harze, fest oder flüssig gemischt mit Polyorganosiloxanen mit mindestens zwei ungesättigten Gruppen im Molekül (endständig und/oder seitenständig)

    (lb) Mischungen von QM-Harzen in

    Polyorganosiloxanen mit mindestens zwei ungesättigten Gruppen im Molekül (endständig und/oder seitenständig)

    (2) Polyorganohydrogensiloxane mit mindestens zwei SiH-Gruppen im Molekül

    (3) Edelmetall-Katalysator

    Bei den Verbindungen nach (la) handelt es sich um klar-transparente Grundmischungen vom Typ LSR 70XX (XX bezeichnet die Shore-A-Härte,

    beispielsweise XX = 60 bzw. 80), wie sie von der Firma Momentive Performance Materials

    (Leverkusen, Deutschland) vertrieben werden.

    Bei den Verbindungen nach (lb) handelt es sich um Mischungen von QM-Harzen in Polyorganosiloxanen mit Viskositäten von 150-65 000 mPa s.

    Die Verbindungen nach (2) enthalten reaktive SiH- Gruppen, die in einer Additionsreaktion unter Edelmetall-Katalyse mit den Verbindungen (1) das Polymer aufbauen.

    Der Edelmetallkatalysator (3) ist bevorzugt ein Platin-Komplex, besonders gut geeignet sind Platin-Siloxan-Komplexe, wie sie bereits in US-A- 3 715 334, US-A-3 775 352 und US-A-3 814 730 beschrieben sind.

    Weiterhin können als Additive Farbpigmente weitere Hilfsmittel wie zum Beispiel

    feinverteiltes Platin oder Palladium als

    Wasserstoff-Absorber enthalten sein. Die Massen werden bevorzugt in zwei Komponenten formuliert, um Lagerstabilität zu gewährleisten. Der gesamte Gehalt an Edelmetall-Katalysator (3) ist in der Katalysator-Komponente (A) , der gesamte Gehalt an SiH-Verbindung (2) ist in der zweiten, räumlich von der ersten Komponente getrennten Komponente, der Basis-Komponente B unterzubringen. Durch Vermischen der beiden Komponenten härten die Massen in einer als

    Hydrosilylierung bekannten Additionsreaktion aus.

    Die Volumenverhältnisse der beiden Komponenten können 10:1 bis 1:10 betragen. Besonders

    bevorzugt sind Volumen-Mischverhältnisse von 1:1, 4:1 und 5:1 (Basis- zu Katalysator-Komponente).

    Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen der genaueren Beschreibung der Erfindung, sie sind sehr detailliert und sollen die Erfindung in keiner Weise einschränken.

    Beispiel 4: klar-transparentes Silikon-Material

    ( erfindungsgemä )

    Katalysator-Komponente (A)

    47,1 Gew. % klar-transparente Grundmischung vom Typ LSR 7060 (A) 52,7 Gew. % Mischung von QM-Harz in

    Polyorganosiloxanen mit einer Viskosität von 6000

    65 000 mPa s 0,2 Gew. % eines Platin-Katalysators werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Basis-Komponente (B)

    46,3 Gew. % klar-transparente Grundmischung vom Typ LSR 7060 (B)

    52,5 Gew. % Mischung von QM-Harz in

    Polyorganosiloxanen mit einer Viskosität von 6000

    65 000 mPa s

    1,2 Gew. % eines Polymethylhydrogensiloxans mit einem SiH-Gehalt von 4,3 mmol/g werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt . Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Mischung von Katalysator- und Basiskomponente

    50 Teile der Katalysator-Komponente und 50 Teile der Basis-Komponente werden aus einer

    Doppelkartusche gefördert und über einen

    statischen Mischer homogen gemischt in eine Ronde gegeben .

    Die Aushärtung erfolgt für 30 Minuten in einem Drucktopf bei

    80 °C und 4 bar, anschließend wird zusätzlich für eine Stunde bei 150 °C getempert. Man erhält einen ausgehärteten klar-transparenten Probekörper mit einer Endhärte von 40 Shore A und guten mechanischen Eigenschaften (Reißfestigkeit, Reißdehnung) .

    Die Bearbeitung des ausgehärteten Probekörpers in einem abtragenden Herstellverfahren (Fräsen) auf der Basis digitaler Daten gelingt sehr gut. Aus dem Probekörper können auf der Basis digitaler Daten mit Fräsmaschinen nach dem Stand der

    Technik sehr genaue, dreidimensionale Teile, zum Beispiel Otoplastiken, hergestellt werden.

    Beispiel 5: klar-transparentes Silikon-Material

    (erfindungsgemäß)

    Katalysator-Komponente (A)

    72,0 Gew. % klar-transparente Grundmischung vom Typ LSR 7080 (A)

    27,9 Gew. % Mischung von QM-Harz in

    Polyorganosiloxanen mit einer Viskosität von 6000

    65 000 mPa s

    0,1 Gew. % eines Platin-Katalysators werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Basis-Komponente (B) 72,0 Gew. % klar-transparente Grundmischung vom Typ LSR 7080 (B)

    26,8 Gew. % Mischung von QM-Harz in

    Polyorganosiloxanen mit einer Viskosität von 6000

    65 000 mPa s 1,2 Gew. % eines Polymethylhydrogensiloxans mit einem SiH-Gehalt von 4,3 mmol/g werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Mischung von Katalysator- und Basiskomponente

    50 Teile der Katalysator-Komponente und 50 Teile der Basis-Komponente werden aus einer

    Doppelkartusche gefördert und über einen

    statischen Mischer homogen gemischt in eine Ronde gegeben .

    Die Aushärtung erfolgt für 30 Minuten in einem Drucktopf bei 80 °C und 4 bar, anschließend wird zusätzlich für eine Stunde bei 150 °C getempert. Man erhält einen ausgehärteten klar-transparenten Probekörper mit einer Endhärte von 70 Shore A und guten mechanischen Eigenschaften (Reißfestigkeit, Reißdehnung) .

    Die Bearbeitung des ausgehärteten Probekörpers in einem abtragenden Herstellverfahren (Fräsen) auf der Basis digitaler Daten gelingt sehr gut. Aus dem Probekörper können auf der Basis digitaler Daten mit Fräsmaschinen nach dem Stand der

    Technik sehr genaue, dreidimensionale Teile, zum Beispiel Otoplastiken, hergestellt werden.

    Beispiel 6: zahnfleischfarbenes Silikon-Material

    (erfindungsgemäß )

    Katalysator-Komponente (A)

    72,0 Gew. % klar-transparente Grundmischung vom Typ LSR 7080 (A)

    27,9 Gew. % Mischung von QM-Harz in

    Polyorganosiloxanen mit einer Viskosität von 6000

    65 000 mPa s

    0,1 Gew. % eines Platin-Katalysators werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Basis-Komponente (B)

    72,0 Gew. % klar-transparente Grundmischung vom Typ LSR 7080 (B)

    25,0 Gew. % Mischung von QM-Harz in

    Polyorganosiloxanen mit einer Viskosität von 6000

    65 000 mPa s 1,2 Gew. % eines Polymethylhydrogensiloxans mit einem SiH-Gehalt von 4,3 mmol/g

    1,8 Gew. % einer zahnfleischfarbenen

    Farbabmischung (pink) werden vorgelegt und 30 Minuten lang homogen gemischt. Die Mischung wird anschließend 15 Minuten lang im Vakuum entgast.

    Mischung von Katalysator- und Basiskomponente

    50 Teile der Katalysator-Komponente und 50 Teile der Basis-Komponente werden aus einer

    Doppelkartusche gefördert und über einen

    statischen Mischer homogen gemischt in eine Ronde gegeben .

    Die Aushärtung erfolgt für 30 Minuten in einem Drucktopf bei 80 °C und 4 bar, anschließend wird zusätzlich für eine Stunde bei 150 °C getempert.

    Man erhält einen ausgehärteten

    zahnfleischfarbenen Probekörper mit einer

    Endhärte von 70 Shore A und guten mechanischen Eigenschaften (Reißfestigkeit, Reißdehnung) .

    Die Bearbeitung des ausgehärteten Probekörpers in einem abtragenden Herstellverfahren (Fräsen) auf der Basis digitaler Daten gelingt sehr gut. Aus dem Probekörper können auf der Basis digitaler Daten mit Fräsmaschinen nach dem Stand der

    Technik sehr genaue, dreidimensionale Teile, zum Beispiel Otoplastiken oder Gingiva-Masken, hergestellt werden. Die Tabelle 3 fasst die mechanischen

    Eigenschaften der Vergleichsbeispiele zusammen.

    Erläuterung :

    BET ist das Kürzel für ein Verfahren zur

    Bestimmung der Oberflächengröße von (porösen) Festkörpern mittels Gasadsorption, benannt nach den Erfindern der Methode Brunauer, Emmett und Teller QM-Harze: die Bezeichnung kommt aus der

    Nomenklatur von Bauteilen der Silikone, M bezeichnet monofunktionelle Gruppen, Q bezeichnet tetrafunktionelle Einheiten (-Si(OR)4) . Diese Q- Einheiten sorgen für starke Verzweigungen und somit eine räumliche Vernetzung der Silikone

    (=Harz) Grundmischung LSR 7060 (A)

    beziehungsweise 7080 (A) bezeichnet einen

    Rohstoff von Momentive, der Platin-Katalysator enthält, es handelt sich also um einen Rohstoff , der nur in die Katalysator-Komponente (A) gegeben werden darf.

    Grundmischung LSR 7060 (B) beziehungsweise 7080 (B) bezeichnet einen Rohstoff von Momentive, der Vernetzer (SiH) enthält, es handelt sich also um einen Rohstoff, der nur in die Basis-Komponente

    (B) gegeben werden darf.

    Tabelle 1: Mechanische Eigenschaften von transparenten

    Silikonmaterialien nach dem Stand der Technik

    Material Hersteller Reißfestigkeit Reißdehnung Weiterreißfestigkeit

    (DIN 53504) (DIN 53504) (DIN ISO 34-1)

    Biopor- Dreve Otoplastik 2,5 - 3,0 MPa > 300 % > 10,0 N/mm AB® GmbH

    25 Shore

    A

    Biopor- Dreve Otoplastik 4,0 - 4,5 MPa 250 - 300 % > 15,0 N/mm AB® GmbH

    40 Shore

    A

    Biopor- Dreve Otoplastik 6,0 - 6,5 MPa 200 - 250 % > 17,5 N/mm AB® GmbH

    70 Shore

    A

    Tabelle 2: Mechanische Eigenschaften der

    Vergleichsbeispiele

    Material Hersteller Reißfestigkeit Reißdehnung Weiterreißfestigkeit

    (DIN 53504) (DIN 53504) (DIN ISO 34-1)

    Vergleichsbeispiel Dreve 4,4 MPa 325 % 18,4 N/mm 1 Otoplastik

    GmbH

    Vergleichsbeispiel Dreve 3,8 MPa 258 % 16,2 N/mm 2 Otoplastik

    GmbH

    Vergleichsbeispiel Dreve 6,5 MPa 229 % 18,9 N/mm 3 Otoplastik

    GmbH

    Tabelle 3 : Mechanische Eigenschaften der

    erfindungsgemäßen Beispiele

    Material Hersteller Reißfestigkeit Reißdehnung Weiterreißfestigkeit

    (DIN 53504) (DIN 53504) (DIN ISO 34-1)

    Beispiel 4 Dreve 3,9 MPa 305 % 3,5 N/mm (erfindungsgemäß) Otoplastik

    GmbH

    Beispiel 5 Dreve 7,3 MPa 158 % 5,2 N/mm (erfindungsgemäß) Otoplastik

    GmbH

    Beispiel 6 Dreve 7,3 MPa 158 % 5,2 N/mm (erfindungsgemäß) Otoplastik

    GmbH

    Patent Citations
    Cited PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
    WO1999037272A1 *Mar 26, 1998Jul 29, 1999A. Kettenbach Fabrik Chemischer Erzeugnisse Dental-Spezialitäten Gmbh Und Co. KgUnterfütterung für prothesen und verfahren zur herstellung
    WO2001087001A2Jul 26, 2001Nov 15, 2001Phonak AgMethod for manufacturing hearing devices
    WO2006108384A1 *Apr 6, 2006Oct 19, 2006Dreve Dentamid GmbhOptimierte silikonmaterialien für die digitale optische datenerfassung
    DE10329359A1 *Jun 30, 2003Oct 14, 2004Dreve Dentamid GmbhAdditionsvernetzende Silikon-Abformmaterialien mit hoher Endhärte
    DE102007054888A1 *Nov 15, 2007May 20, 2009Dreve Prodimed GmbhAus zwei Komponenten bestehendes Silikonmaterial
    US3715334Nov 27, 1970Feb 6, 1973Gen ElectricPlatinum-vinylsiloxanes
    US3775352Mar 22, 1971Nov 27, 1973Shell Oil CoMetal-polymer matrices and their preparation
    US3814730Feb 16, 1972Jun 4, 1974Gen ElectricPlatinum complexes of unsaturated siloxanes and platinum containing organopolysiloxanes
    US3933880Dec 2, 1974Jan 20, 1976Dow Corning CorporationMethod of preparing a platinum catalyst inhibitor
    US4575330Aug 8, 1984Mar 11, 1986Uvp, Inc.Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography
    US5487012Oct 12, 1994Jan 23, 1996Topholm & Westermann ApsMethod of preparing an otoplasty or adaptive earpiece individually matched to the shape of an auditory canal
    Non-Patent Citations
    Reference
    1W. NOLL: 'Chemie und Technologie der Silikone', 1968, VERLAG CHEMIE
    Classifications
    International ClassificationC08L83/04, A61C13/34
    Cooperative ClassificationC08L83/04, C08G77/12, C08G77/20
    Legal Events
    DateCodeEventDescription
    May 29, 2013121Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
    Ref document number: 12786804
    Country of ref document: EP
    Kind code of ref document: A1
    Dec 5, 2013WAWithdrawal of international application