DE102004056923A1

DE102004056923A1 - Verwendung einer fließfähigen Kunststoffmasse

Info

Publication number: DE102004056923A1
Application number: DE200410056923
Authority: DE
Inventors: Yvette Freese; Heinrich Schorrer
Original assignee: JS Staedtler GmbH and Co KG
Current assignee: JS Staedtler GmbH and Co KG
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-06-01

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer fließfähigen oder pastösen Kunststoffmasse, bestehend aus Bindemittel, Weichmacher sowie ggf. weiteren Zusatzstoffen, wobei das Bindemittel PVC und/oder ein PVC-Copolymerisat ist, zum Fixieren von Werkstücken für den Zeitraum deren Bearbeitung.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer fließfähigen oder pastösen Kunststoffmasse im industriellen Bereich zur Fixierung von zu bearbeitenden Gegenständen oder Werkstücken.

Fließfähige Kunststoffmassen sind prinzipiell bekannt.

So ist beispielsweise ein flüssiges Kunststoffmittel bekannt, das als Überzugsmittel, Malfarbe und Kleber eingesetzt wird.

Das Mittel besteht im wesentlichen aus PVC bzw. PVC-Copolymeren und Weichmachern. Bei Temperaturen um 130°C werden derartige Mittel bei einer maximalen Schichtdicke von 6 mm ausgehärtet. Als Weichmacher finden in derartigen Mitteln nach dem Stand der Technik Gemische aus Phthalsäureester Verwendung.

Die so hergestellten formstabilen Überzüge und dergleichen können dann mechanisch bearbeitet werden.

Nachteilig bei derartigen Mitteln ist es, dass die damit hergestellten Überzüge und Schichten erst bei 130°C aushärten und ggf. zu bearbeitende Werkstücke nicht genügend fixieren. Außerdem sind derartige Massen zu niedrig viskos, so dass beim Auflegen des zu bearbeitenden Werkstückes die Masse zerfließt.

Des weiteren sind fließfähig Massen auf Metallbasis zur Fixierung von Werkstücken bekannt.

Nachteilig bei derartigen Massen ist der hohe Gehalt an Cadmium und Blei und die damit verbundene Gesundheits- und Umweltbelastung.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine fließfähige Kunststoffmasse für den industriellen Einsatz zu schaffen, die die eingangs genannten Nachteile nicht aufweist und die insbesondere nach dem Härtevorgang irreversibel fest bleibt.

Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, dass die erfindungsgemäße Masse als gesundheitlich unbedenklich angesehen werden kann, d.h. bei der Verarbeitung keine Gesundheitsbeeinträchtigung besteht. Es ist Aufgabe der Erfindung, dass nach dem Härten der Masse, das eingebettete oder aufgelegte Werkstück sicher fixiert ist und bearbeitet werden kann.

Weitere Aufgabe des erfindungsgemäßen Mittels ist, dass das Material bereits bei niedrigen Temperaturen und kurzer Einwirkungsdauer eine geforderte Festigkeit annimmt.

Die Aufgabe wird mit den in den Anspruch 1 umfassten Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Verwendung der erfindungsgemäßen Masse sind in den weiteren Ansprüchen umfasst.

Die gehärtete Kunststoffmasse zeichnet sich durch eine leichte mechanische Bearbeitbarkeit aus und kann mittels Schleifen, Schmirgeln, Schaben oder Fräsen bearbeitet werden.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass das Werkstück nach dem Bearbeitungsschritt leicht und nahezu ohne anhaftende Rückstande, aus der erhärteten Kunststoffmasse gelöst werden kann.

Die Konsistenz des Mittels ist bei normaler Umgebungstemperatur vor dem Härten flüssig bis pastös und härtet bei offener Lagerung auch über längere Zeiträume bei normaler Umgebungstemperatur nicht aus.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Masse ist, dass sehr leicht Farbmittel eingemischt werden können um bestimmte Kontraste zum Werkstück oder andere Effekte zu erzielen.

Es hat sich des weiteren als vorteilhaft herausgestellt, dass der Härtevorgang der Masse bereits bei Temperaturen über 60°C einsetzt. Je nach gewünschtem Ergebnis kann die Härtetemperatur zwischen 75°C und 135°C variiert werden. Die Wärmeeinwirkung auf die darin eingebrachten Werkstücke ist damit gering gehalten. Die Werkstücke werden nicht angegriffen oder gar verformt.

Die Masse härtet durch Wärmeeinwirkung aus, wobei es sich dabei um einen Gelierprozess handelt, in welchem sich unter Wärmeeinwirkung der Weichmacher zwischen die Makromoleküle des Bindemittels einlagert. Die Masse härtet irreversibel aus. Beispielsweise härtet eine 6 mm dicke Schicht in 15 Minuten aus.

Erreicht werden diese vorteilhaften Eigenschaften der fließfähigen Masse durch eine spezielle Kombination von Bindemitteln auf PVC-Basis und Weichmachern beispielsweise auf Phthalatbasis.

Der Kunststoffmasse können als Zusatz (ZS) geringe Mengen an Stabilisatoren beigefügt sein. Beispiele für mögliche Stabilisatoren sind Zinkethylhexanoad, Zinkcarboxylat und/oder Calciumstearat.

Weiter hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Kunststoffmasse ggf. universell einsetzbar ist, d.h. neben dem industriellen Einsatz auch die Anforderungen aus dem Hobby- und Künstlerbereich erfüllt. Anforderungen erfüllen bedeutet, dass die Masse nicht an den Händen und Fingern haftet, für den Benutzer gesundheitlich unbedenklich ist, beim Kneten nicht reißt und leicht mit verschiedenen Farben abgetönt oder eingefärbt werden kann.

Zur Einfärbung der Kunststoffmasse können Pigmente in reiner Form, beispielweise in Pulverform eingesetzt werden.

Als eine Auswahl einer Vielzahl von möglichen Farbpigmenten seien Pigment Blue 15, Pigment Yellow 3 und Pigment White 6 genannt.

Durch die Zugabe dieser Farbmittel erhält die Kunststoffmasse ein brillantes Aussehen falls dies gefordert ist.

Alternativ zu den Pigmenten können verlackte Farbstoffe eingesetzt werden. Beispiele für verlackte Farbstoffe sind Chinolingelb Lack E 104, Indigotin Lack E 132 und Ponceau 4R Lack E 124.

Es ist zu beachten, dass der Gehalt an Farbmitteln vorzugsweise einen Gehalt von 10 Gew.- % an der Gesamtmischung nicht überschreiten sollte, denn in diesem Anteilsbereich wird die Konsistenz durch die Zugabe von Farbmitteln (FM) nicht bzw. nicht maßgeblich verändert.

Durch die Zugabe von feinem Metallglitter, feinem Glitzerpulver oder Glitzerplättchen kann zudem ein besonderer optischer Effekt erzielt werden.

Unterschiedlich eingefärbte Kunststoffmassen können zudem beliebig miteinander vermengt bzw. vermischt werden, wodurch Marmorierungseffekte erzielt werden. Flächen sehen aus wie emailliert und bekommen so ein hochwertiges Erscheinungsbild. Vorteilhaft sind eingefärbte Massen, falls ein Kontrast zum Werkstück vorhanden sein soll, damit so eine Bearbeitung erleichtert wird.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Rahmenbeispiel sowie einigen Rezepturbeispielen näher dargestellt werden. Rahmenbeispiel 1 für eine fließfähige Kunststoffmasse;

30–60 Gew.- % Bindemittel (BM)

20–70 Gew.- % Weichmacher (WM)

0–10 Gew.- % Farbmittel (FM)

0–10 Gew.- % sonstige Zusätze (ZS)

Rezepturbeispiel 1 – farblose Masse

44 Gew.- % PVC oder PVC-Copolymerisat (BM)

56 Gew.- % Weichmacher (WM)

Rezepturbeispiel 2 – farblose Masse

50 Gew.- % PVC oder PVC-Copolymerisat (BM)

49 Gew.- % 2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediyl Dibenzoate (WM)

1 Gew.- % Stabilisator (ZS)

Rezepturbeispiel 3 – farblose Masse

44 Gew.- % PVC-Copolymer (BM)

55 Gew.- % Di-n-C6-C10-alkylphthalat(WM)

1 Gew.- % Kieselsäure (ZS)

Rezepturbeispiel 4 – blau eingefärbte Masse

55 Gew. % PVC oder PVC-Copolymerisat (BM)

43 Gew. % Di-n-C8-C10-alkylphthalat (WM)

1 Gew. % Calciumstearat (ZS)

1 Gew. % Pigment Blue 15 (FM)

Rezepturbeispiel 5 – gelb eingefärbte Masse

55 Gew. – % PVC (BM)

43 Gew.- % Diisononylcyclohexan-1,2-dicarboxylat (WM)

1 Gew.- % Calciumstearat (ZS)

1 Gew.- % Pigment Yellow 14 (FM)

Rezepturbeispiel 6 – rot eingefärbte Masse

60 Gew. % PVC (BM)

38 Gew. % Acetyltributylcitrat (WM)

1 Gew. % Kieselsäure (ZS)

1 Gew. % Pigment Red 48:2 (FM)
Die Konsistenz der Kunststoffmasse kann problemlos durch die Variation der Gehalte von Bindemittel und Weichmacher eingestellt werden.
Verwendung findet die erfindungsgemäße Kunststoffmasse im industriellen Bereich, beispielsweise zur Lagerung bzw. Halterung oder Fixierung von Brillengläsern während des Bearbeitungszeitraum. Die Brillengläser bzw. optische Linsen oder anders geartete Glasprodukte werden in die noch nicht ausgehärtete Masse eingesteckt und durch Aushärtung der Masse fixiert. Nach der Fixierung können die Glasprodukte leicht und sicher bearbeitet, beispielsweise geschliffen werden.
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer fließfähigen oder pastösen Kunststoffmasse bestehend aus Bindemittel, Weichmacher sowie ggf. weiteren Zusatzstoffen, wobei das Bindemittel PVC und/oder ein PVC-Copolymerisat ist, zum Fixieren von Gegenständen oder Werkstücken für den Zeitraum deren Bearbeitung.
Die zu fixierenden Gegenstände können beispielsweise optische Linsen und/oder Schmuckgegenstände sein.
Prinzipiell sind alle Glas-, Kunststoff-, Metallgegenstände oder Gegenstände aus sonstigen Materialien darin fixierbar.
Die Masse härtet bereits ab einer Temperatur von 60°C aus und darin eingebrachte Werkstücke werden zu deren weiteren Bearbeitung sicher fixiert. Unter weiterer Bearbeitung können Schleif-, Fräs-, oder Poliervorgänge verstanden werden. Es handelt sich hier um mechanische Bearbeitungsverfahren der Werkstücke. Weiter können während der Fixierung in der Kunststoffmasse auch Prägevorgänge oder Beschichtungsvorgänge, beispielsweise durch Lackierung oder Bedampfung stattfinden.
Die in irgend Art bearbeiteten Gegenstände können nach der Bearbeitung leicht aus der erstarrten Masse gelöst werden.

Claims

Verwendung einer fließfähigen oder pastösen Kunststoffmasse bestehend aus Bindemittel, Weichmacher sowie ggf. weiteren Zusatzstoffen, wobei das Bindemittel PVC und/oder ein PVC-Copolymerisat ist, zum Fixieren von Gegenständen oder Werkstücken für den Zeitraum deren Bearbeitung.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die zu fixierenden Gegenstände optische Linsen sind.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die zu fixierenden Gegenstände Schmuckgegenstände sind.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Masse ab einer Temperatur von 60°C aushärtet und darin eingebrachte oder aufgelegte Werkstücke für den Zeitraum der Bearbeitung sicher fixiert werden.
Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich die Masse aus 30–60 Gew. % Bindemittel (BM) 20–70 Gew. % Weichmacher (WM) 0–10 Gew. % Farbmittel (FM) 0–5 Gew. % Stabilisator (ZS)

zusammensetzt.