專利名稱：造型組合物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及爐可硬化的造型組合物及其用途。
技術(shù)背景用于塑形和造型物品的可塑性的、爐可硬化的組合物原則上是已知的。造型組合物還應(yīng)理解為所謂的粘土，或者在含有聚合物的組合物的 情況下理解為聚合物粘土。因此，由DE25 15 757 C3公開了可塑性的、可手工塑型的以及可通 過加熱硬化的組合物。此類組合物主要由聚氯乙烯、填料和增塑劑組成。 此類組合物的缺點在于，具有在非常高的溫度下才硬化，其中硬化過程 緩慢進(jìn)行。為此，此類硬化的組合物的斷裂強度不足。此外，不利的是， 此類組合物的含有鄰苯二甲酸酯的增塑劑的含量最高為30重量％，這被 懷疑具有損害激素或生殖的作用。將含有鄰苯二甲酸酯的增塑劑以或多或少的高濃度，最高40重 量％，添加至塑料，而使其具有彈性特性。它們在此發(fā)揮所謂的外部增 塑劑的作用，因為它們不與塑料形成化學(xué)鍵。由于缺少化學(xué)鍵，鄰苯二 甲酸酯相對容易地再次從塑料溶出，或者緩慢地滲移出。因此，本發(fā)明的目的在于制備造型或塑形組合物，其不具有前述的 缺點，并且尤其是在低溫下硬化，而在硬化的狀態(tài)下在增塑劑含量盡可 能低時具有良好的斷裂強度。本發(fā)明的另一個目的在于，根據(jù)本發(fā)明的捏和組合物幾乎不含對人 體健康有害和/或有危險的成分。這些目的是通過權(quán)利要求1、 13和15中包括的特征來解決的。根據(jù) 本發(fā)明的組合物的優(yōu)選實施方案和實施例都包括在其他的權(quán)利要求中。根據(jù)本發(fā)明的組合物的特別的優(yōu)點在于，捏和組合物可以容易地徒 手操作。捏和組合物的稠度在通常的環(huán)境溫度下基本穩(wěn)定，并在建議的 儲存條件下，即涼爽、干燥、不被日光直接照射，即使儲存數(shù)月直至48 個月也不發(fā)生硬化。根據(jù)本發(fā)明的造型組合物由作為增塑溶膠存在的粘合劑和任選的其 他填料組成，其中增塑溶膠主要由PVC和增塑劑組成，并且該組合物包 含至少一種不含鄰苯二甲酸酯的增塑劑。所用的粘合劑主要由增塑溶膠組成。該增塑溶膠主要由PVC和增塑 劑組成。在此，PVC可以是含有乳化劑或不含乳化劑的乳液-PVC、懸浮 液-PVC和微珠-懸浮液-PVC或單個PVC類型的混合物。不含鄰苯二甲酸酯的增塑劑是以檸檬酸、己二酸和域苯甲酸酯為基 礎(chǔ)構(gòu)成的。不含鄰苯二甲酸酯的增塑劑例如是乙?；』鶖Q檬酸酯、 三(2-乙基己基)~乙?；鶛幟仕狨?、檸檬酸三辛基酯、檸檬酸三癸基酯、 檸檬酸三丁基酯、檸檬酸三己基酯、檸檬酸三乙基酯、己二酸二辛基酯、 己二酸二異癸基酯、己二酸二異壬基酯、己二酸雙(2-乙基己基)酯、1,2-環(huán)己烷二羧酸二異壬基酯、乙酸單甘油酯、苯甲酸酯或由至少兩種所述 物質(zhì)組成的混合物。此外，該增塑劑可屬于苯甲酸鹽或苯甲酸酯的群組。示例性地提及 2,2，4-三乙基-l，3-戊二基二苯甲酸酯及其衍生物、三乙二醇-二苯甲酸 酯、二乙二醇二苯甲酸酯、二乙二醇單苯甲酸酯和/或丙二醇二苯甲酸酯?？梢允撬星笆鲈鏊軇┑娜我饣旌衔铩２缓彵蕉姿狨サ脑鏊軇?，優(yōu)選 10至28%的不含鄰苯二甲酸酯的增塑劑，特別優(yōu)選15至24%的不含鄰 苯二甲酸酯的增塑劑。本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方案是不含具有鄰苯二甲酸酯的增塑 劑的組合物。穩(wěn)定劑改善PVC穩(wěn)定性，即其抑制分解出氯化氫。為此主要使用金 屬鈣、鋅、錫、鎂、鈉和鉀的無機鹽和有機鹽，例如硬脂酸鈣、硬脂酸 鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、硬脂酸錫和/或這些金屬鹽的混合 物。此外，還向該組合物添加共穩(wěn)定劑。用于該組合物中的共穩(wěn)定劑是 脂肪酸酯，優(yōu)選為鏈長度大于C12的長鏈脂肪酸酯。該脂肪酸酯優(yōu)選由 直鏈脂肪酸和醇構(gòu)成。該醇優(yōu)選為支鏈醇。作為實例提及的是十八烷酸 酯。共穩(wěn)定劑改善粘合劑的存儲穩(wěn)定性。可以此方式抑制該組合物的老 化現(xiàn)象。若任選包含的共穩(wěn)定劑不含2-乙基己基衍生物，則表明存儲穩(wěn)定性 的改善是有利的。作為其他實例要提及的是環(huán)氧基化大豆油、環(huán)氧基化油酸甲酯、 環(huán)氧基化亞油酸甲酯、環(huán)氧基化亞麻酸甲酯、環(huán)氧基化亞麻酸異丙酯、 環(huán)氧基化油菜籽脂肪酸甲酯、環(huán)氧基化大豆脂肪酸甲酯、環(huán)氧基化亞麻 脂肪酸甲酯或它們的混合物。主要使用無機和有機填料作為填料，例如高嶺土、白堊、滑石、氫 氧化鋁和/或陶土粉(Tonmehl)，它們的粒徑小于250 pm，優(yōu)選小于100 pm，特別優(yōu)選小于63nm。金屬閃光顏料(Metallglitter)、閃光粉和閃光片或這些物質(zhì)的混合物 可以作為其他的填料，從而獲得例如特殊的光學(xué)效果。還可使用所謂的輕質(zhì)填料作為填料或者混入其他的所述填料。輕質(zhì) 填料的實例為空心球，尤其是微玻璃空心球，例如來自3M公司或OsthoffPetrasch公司。取決于輕質(zhì)填料的含量，可以調(diào)節(jié)所期望的密度，有利地 在0.3至l.lg/ml的范圍內(nèi)?？梢宰杂蛇x擇可商購的輕質(zhì)填料的尺寸，其 尺寸優(yōu)選在10至400 [im的范圍內(nèi)。此外，還可使用基于聚合物的填料。該群組的實例是PAMA、 PMMA 和/或聚乙烯。著色劑可以是純凈形式的顏料，作為粉末顏料，作為含水顏料配制 品，優(yōu)選作為不含偶氮化合物的著色顏料、特效顏料(Effektpigment) 和/或作為不含偶氮化合物的上漆染料(verlackterFarbstoff)存在。作為 許多可能的著色顏料的選擇要提及的是Pigment Yellow 14(C丄21095)、 Pigment Red 254 (C丄56110)、 Pigment Orange 34 (C丄21110) Pigment Red 122 (C丄73915) Pigment Green 7 (C丄74260)、 Pigment White 6 (C丄 77891)、 Pigment Black 7 (C丄77266)、 Pigment Red 101 (C丄77491)、 Pigment Violet 23 (C丄51319)、 Pigment Blue 29 (C丄77007)、 Pigment Yellow 185 (C丄562卯)、Pigment Yellow 1 (C丄11680)、 Pigment Red 48:2 (C丄15865:2)、 Pigment Red 53:1 (C.I. 15585:1 )、 Pigment Orange 34(C丄 21115)、 Pigment Yellow 83 (C丄21108)及PigmentBlue 15 (C丄74160)。通過添加這些著色劑而使捏和物具有鮮艷的外觀。作為其他著色劑提及珠光顏料、云母鐵金屬光澤顏料、聚酯閃光顏 料(PolyesterglitterPigments)和發(fā)光顏料。在此可以確定，不同著色的捏和組合物可以任意地相互攙合、混合 或捏和，從而獲得大理石化的效果。針對性地，在捏和組合物本身中使用的著色劑應(yīng)當(dāng)不再是水溶性的。
具體實施方式
本發(fā)明應(yīng)當(dāng)根據(jù)框架實施例以及一些配方實施例更詳細(xì)地加以描述?？蚣軐嵤├?-95重量X的PVC5-30重量％的增塑劑，不含鄰苯二甲酸酯0-10重量％的穩(wěn)定劑0-10重量％的共穩(wěn)定劑0-75重量％的填料0-5重量％的著色劑0-5重量％的其他添加劑 穩(wěn)定劑、共穩(wěn)定劑、著色劑和填料是可任選使用的添加劑的實例。在此要注意的是，還可包含最多5重量％的含有鄰苯二甲酸酯的增 塑劑作為添加劑。配方實施例l:未著色的組合物65重量X的PVC或PVC共聚物 19重量5^的基于己二酸的增塑劑 7重量％的穩(wěn)定劑 19重量％的滑石配方實施例2:紅色組合物 63重量X的PVC 24重量3^的基于檸檬酸的增塑劑1重量％的穩(wěn)定劑7重量％的共穩(wěn)定劑4重量％的填料1重量％的Pigment Red 254配方實施例3:黃色組合物21.5重量％的基于檸檬酸的增塑劑 1.5重量％的共穩(wěn)定劑 5.5重量％的穩(wěn)定劑 6.0重量％的填料(白堊、二氧化硅) 0.5重量％的Pigment Yellow 83現(xiàn)有技術(shù)赭石色對比配方 15 kg乳液PVC 17 kg懸浮液PVC 2.5 kg硬脂酸鈣13.5 kg二-正辛基鄰苯二甲酸酯(增塑劑) 1 kg脂肪酸辛基酯 14 kg硅酸鋁0.5 kg顏料(赭石混合物)在一個優(yōu)選的實施方案中，增塑劑的含量在10和28重量％之間， 在一個特別優(yōu)選的實施方案中在15和24重量％之間。優(yōu)選使用的不含鄰苯二甲酸酯的增塑劑是基于檸檬酸和/或己二酸?？梢酝ㄟ^改變粘合劑的含量和/或增塑劑的含量而毫無問題地調(diào)節(jié) 該組合物所期望的稠度。根據(jù)本發(fā)明的組合物與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點在130'C的相同硬化溫度下，硬化時間明顯減少。硬化時間僅有15 分鐘，而不是目前的30分鐘。在30分鐘的相同硬化時間的情況下，該組合物在ll(TC的明顯更低 的溫度下就已經(jīng)硬化。該組合物在IO(TC以下也可硬化。在93-C及40分鐘的硬化時間的情 況下，該組合物就已經(jīng)硬化。在下表中顯示了根據(jù)本發(fā)明的組合物的硬化時間和根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的 組合物的硬化時間與溫度的關(guān)系?？梢悦黠@看出，根據(jù)本發(fā)明的組合物的硬化時間比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的組合物縮短了 50%。表l:硬化時間與溫度的關(guān)系130'C下的硬化時間ll(TC下的硬化時間本發(fā)明組合物的配方實施例215分鐘30分鐘現(xiàn)有技術(shù)的組合物的對比例30分鐘55分鐘結(jié)果表明，在爐中硬化的根據(jù)本申請的組合物與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯更高的斷裂強度，如表2所示。該更高的斷裂強度可用"織構(gòu)分析儀"以及根據(jù)"三點彎曲操作"法 進(jìn)行測定及確認(rèn)。表2:硬化的組合物的斷裂強度硬化過程中的溫度 硬化時間30分鐘斷裂強度/本發(fā)明的組合物 [g]斷裂強度^見有技術(shù)的組合物 [g]93 。C1.071未硬化104"C3.0972.333116°C4.7063.714130。C4.1834.181此外，借助"織構(gòu)分析儀"可以測定根據(jù)本申請的硬化的組合物與 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的組合物相比明顯更高的彈性。例如根據(jù)DE25 15 757 C3制備根據(jù)本發(fā)明的組合物，據(jù)此將干燥的 PVC粉末與填料混合，然后添加增塑劑和共穩(wěn)定劑。如此制備的組合物 任選在冷卻狀態(tài)下通過捏和而最終制成。ii根據(jù)本發(fā)明的組合物用于制備可塑性的、可手工塑型的以及通過加 熱可硬化的組合物，作為用于兒童的造型組合物以及用于制備工藝美術(shù)和/或工業(yè)物品以及由此所制的產(chǎn)品，如燭臺(Candle lights)、印章模 (Siegelabdriicke)禾卩首飾。此外，該組合物或造型組合物還出于治療目的用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，以鍛 煉和恢復(fù)觸覺能力。將由本發(fā)明組合物制備的物品和制品，在用于塑造這些物品和制品 的模塑成型之后，通過熱效應(yīng)而硬化。
權(quán)利要求
1、由作為增塑溶膠存在的粘合劑和任選的其他添加劑組成的造型組合物，其中該增塑溶膠主要由PVC和增塑劑組成，其特征在于，該組合物包含至少一種不含鄰苯二甲酸酯的增塑劑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其特征在于，所述組合物包含5至 30重量％的不含鄰苯二甲酸酯的增塑劑，優(yōu)選10至28%的不含鄰苯二 甲酸酯的增塑劑，特別優(yōu)選15至24%的不含鄰苯二甲酸酯的增塑劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，其特征在于，所述不含鄰苯二甲 酸酯的增塑劑是基于擰檬酸、己二酸和/或苯甲酸酯。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的組合物，其特征在于，優(yōu)選使用的不含鄰苯二 甲酸酯的增塑劑是乙?；』鶛幟仕狨ァ⑷?2-乙基己基)-乙?；鶛幟?酸酯、檸檬酸三辛基酯、檸檬酸三癸基酯、檸檬酸三丁基酯、擰檬酸三 己基酯、檸檬酸三乙基酯、己二酸二辛基酯、己二酸二異癸基酯、己二 酸二異壬基酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異壬基酯、乙酸單甘油酯、苯甲酸 酯或由至少兩種上述物質(zhì)組成的混合物。
5、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，所述組合物由以 下物質(zhì)組成5-95重量X的PVC0-5重量％的著色劑，及 0-5重量％的其他添加劑。
6、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，所述共穩(wěn)定劑是脂 肪酸酯，優(yōu)選為鏈長度大于C12的長鏈脂肪酸酯，其中該脂肪酸酯優(yōu)選 由直鏈脂防酸和醇構(gòu)成。
7、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，所述共穩(wěn)定劑是環(huán) 氧基化大豆油、環(huán)氧基化油酸甲酯、環(huán)氧基化亞油酸甲酯、環(huán)氧基化亞 麻酸甲酯、環(huán)氧基化亞麻酸異丙酯、環(huán)氧基化油菜籽脂肪酸甲酯、環(huán)氧 基化大豆脂肪酸甲酯、環(huán)氧基化亞麻脂肪酸甲酯或由至少兩種上述物質(zhì) 組成的混合物。
8、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，所述填料是無機的。
9、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，所述填料是高嶺土、 滑石、白堊、二氧化硅、陶土粉和/或輕質(zhì)填料。
10、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，所述著色劑作為 顏料，優(yōu)選作為不含偶氮化合物的著色顏料、特效顏料和/或作為不含偶 氮化合物的上漆染料存在。
11、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，所述組合物不包 括含有鄰苯二甲酸酯的增塑劑。
12、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，任選包含的共穩(wěn) 定劑用于改善不含2-乙基己基衍生物的組合物的存儲穩(wěn)定性。
13、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的可塑性的、可手工塑型的和通過加熱可 硬化的組合物的用途，其是作為用于兒童的造型組合物以及用于制備工藝 美術(shù)和/或工業(yè)物品以及由此所制的產(chǎn)品，如燭臺(Candlelights),印章 模(Siegelabdriicke)和首飾。
14、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的造型組合物出于治療目的在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中 的用途，其是用于鍛煉和恢復(fù)觸覺能力。
15、 由根據(jù)權(quán)利要求1的造型組合物制備的物品和制品，其中該組合 物在用于塑造所述物品和制品的模塑成型之后，通過熱效應(yīng)而硬化。
全文摘要
本發(fā)明涉及由作為增塑溶膠存在的粘合劑和任選的其他添加劑組成的造型組合物，其中該增塑溶膠主要由PVC和增塑劑組成，該組合物包含至少一種不含鄰苯二甲酸酯的增塑劑。
文檔編號C08K5/00GK101326230SQ200680046106
公開日2008年12月17日 申請日期2006年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月8日
發(fā)明者H·施諾雷爾, I·羅伊特, Y·弗雷澤 申請人:J·S·斯達(dá)德勒兩合公司