DE2515757C3

DE2515757C3 - Verwendung plastischer Massen

Info

Publication number: DE2515757C3
Application number: DE2515757A
Authority: DE
Inventors: Ludwig C. 8431 Buchberg Finck
Original assignee: Eberhard Faber 8430 Neumarkt De GmbH
Current assignee: Eberhard Faber 8430 Neumarkt De GmbH
Priority date: 1975-04-10
Filing date: 1975-04-10
Publication date: 1984-08-02
Also published as: GB1505697A; CA1075391A; DE2515757A1; DE2515757B2

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von plastischen von Hand verformbaren und durch Erhitzen härtbaren Massen aus Polyvinylchlorid und Zusätzen wie Weichmachern und Füllstoffen als Modelliermassen. Solche Modelliermassen sollen dem späteren Gebrauch durch Kinder und der Herstellung von kunstgewerblichen Gegenständen zugeführt werden.

Es ist bekannt, plastische Massen zu verwenden, bei denen die zwischenmolekularen Bindungskräfte durch Zusatz von Weichmachern zu Polyvinylchlorid geschwächt oder aufgehoben werden. Damit entsteht bei der Dispersion eines Polyvinylchloridpulvers in Weichmachern ein Plastisol von dickflüssiger bis salbenartiger Konsistenz. Es handelt sich dabei um mehr oder weniger gequollene Suspensionen des Polyvinylchloridpulvers. Derartigen Plastisolen hat man Geliermittel zugegeben, wodurch ein Plastigel geschaffen wurde. Diese Massen sind von Hand verformbar, z. B. zu Figuren, zu Schmuckgegenständen usw. Nach ihrer Verformung können sie erhitzt werden, z. B. in einem Backofen, wobei das Polyvinylchlorid aushärtet und damit die geschaffenen Figuren usw. dauernd haltbar bleiben. Ats nachteilig ergab sich bei diesen Massen, daß sie verhältnismäßig rasch alterten, wobei ihre Viskosität durch Abbau bzw. Veränderung des Polyvinylchlorids in Verbindung mit dem Weichmacher stark zunahm. Hierdurch wurde die Gebrauchsfähigkeit der Masse nach einer gewissen Lagerzeit stark eingeschränkt, oder war sogar ganz in Frage gestellt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und dafür zu sorgen, daß die Knetbarkeit der Masse und somit ihre Lagerfähigkeit auch über längere Zeit voll erhalten bleibt. Da zu berücksichtigen ist, daß derartige Produkte in der Regel nicht sofort zum Einsatz kommen, sondern zuvor längere Zeit sowohl beim Einzelhändler als auch beim Letztverbraucher lagern können, ist die langzeitige Lager- und Gebrauchsfähigkeit ein besonderes Kriterium derartiger Massen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sollen diese plastischen Massen aus Polyvinylchlorid, Füllstoff, Weichmacher und einem Extender bzw. Verschnittmittel bestehen, und sind gegebenenfalls dadurch hergestellt worden, daß das trockene Polyvinylchloridpulvg- mit dem Füllstoff gemischt und erst danach der Weichmacher und Extender bzw. Verschnittmittel zugegeben und die Masse gegebenenfalls unter Kühlhaltung durch Kneten fertiggestellt wird, wobei diese Massen keine Plastisole sind und eine Knetbarkeit aufweisen, die über einen größeren Schubspannungsbereich gleich bleibt. Durch das besondere Merkmal der Erfindung, daß zusätzlich zu dem Füllstoff und dem Weichmacher ein Extender bzw. Verschnittmittel zugegeben wird, werden Eigenschaftsveränderungen des Polyvinylchlorids verhindert. Ebenso wirkt sich die trockene Vermischung des PVC-Pulvers und des Füllstoffes vor

jo der Zugabe des Weichmachers und des Extenders besonders vorteilhaft aus.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Masse auch nach längerem Lagern ihre Viskosität behält, d. h. auch von einer Kinderhand knetbai bzw.

j5 modellierbar ist. Dies ergibt sich zunächst aus der Verwendung des Polyvinylchlorids mit gleichbleibender Knetbarkeit und wird noch wesentlich unterstützt durch die Verwendung eines Extenders bzw. Verschnittmittels, welcher Eigenschaftsveränderungen des Polyvinylchlorids verhindert. Diese Veränderungen waren, wie erläutert, mit verantwortlich für die Alterungserscheinungen der bekannten Masse.

Bei den bisher üblichen Verfahren wurde dem mehr oder weniger gequollenen Plastisol der Füllstoff und

*; ein Geliermittel zugegeben. Es ergab sich, daß hierbei das Polyvinylchlorid wesentlich mehr an Weichmachern absorbierte ais der Füllstoff und dadurch die Masse zu hart wurde. Bei der bevorzugt mit der Erfindung vorgesehenen Herstellung dagegen wird wesent-Hch mehr Weichmacher vom Füllstoff, bevorzugt Kaolin, aufgenommen und dadurch die gesamte Masse wesentlich plastischer, d. h. vom Kind oder dem Künstler entsprechend leichter modellierbar. Dabei werden nachteilige Alterungserscheinungen des PoIyvinylchlorids im wesentlichen vermieden. Die Gelbildung des Polyvinylchlorids im flüssigen Weichmacher während der Verarbeitung wird hierdurch aber nicht beeinträchtigt.

Ferner ist es nach der Erfindung möglich, als PoIy-

bo vinylchlorid eine Mischung von Emulsions-Polyvinylchlorid und Suspension-Polyvinylchlorid vorzusehen, wobei die Mischung bevorzugt einen K-Wert (Maß der mittleren Polymerisationsstufe bzw. Eigenviskosität von PVC) im Bereich von 60 bis 90 besitzt. Dabei

_b5 gehört Emulsions-Polyvinylchlorid zu den Polyvinylchloriden, die mit zunehmender Schubspannung eine Viskositätsabnahme aufweisen, während Suspensions-Polyvinylchlorid zu den Polyvinylchloriden

zählt, die eine Viskositätsabnahme im Bereich geringer Schubspannungen zeigen. Die Knetbarkeit einer solchen Mischung ist nach dem erfolgten Vermengen mit dem Füllstoff, Weichmacher und Extender besonders konstant.

Besonders vorteilhaft ist es hierbei weiterhin, wenn als Suspensions-PVC eine Mischung aus emulgatorhaltigem Suspensions-PVC und aus einem überwiegenden Anteil emulgatorireien Mikro-Perl-Suspensions-PVC verwendet wird und wenn das Emulsions-PVC bereits leicht, z. B. mit Soda, vorstabilisiert ist.

Als Füllstoff kann nach der Erfindung Aluminiumsilikat (Kaolin) dienen. Kaoline sind als Füllstoffe an Material sich bekannt. Die Erfindung hat ermittelt, daß sich Aluminiumsilikate mit einer Trocken-Biegefestigkeit ι ί nach DIN 51030 zwischen 6,0 und 7,0 kg/cm² und einer Korngrößenverteilung von 30% unter 1 μ und weniger als 2% über 24 μ als Füllstoff besonders eignen.

Wie erwähn*, ist der Zusatz von Weichmachern zu Polyvinylchlorid bekannt. Im vorliegenden Fail wird bevorzugt als Weichmacher Di-2-äthylhexylphthalat (DOP) vorgesehen.

Der bereits erläuterte Extender bzw. Verschnittmittel ist nur sehr bedingt weichmachend. Er verhindert aber den Abbau bzw. Veränderungen des Polyvinylchlorids und sorgt daher dafür, daß die Masse elastisch bleibt. Mit der Erfindung hat sich ergeben, daß Octylfettsäureester hier als Sekundärweichmacher wirkt und besonders geeignet ist.

Im Nachstehe..den wird zunächst in einem allgemeinen Beispiel 1 eine Ausfühn.'ngsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Maße angegeben:

Material Teile

Suspensions PVC K 70 (emulgatorfreie"

Mikro-Perl-Type) 12,0 Calciumstearat 2,4

D i-2-äthylhexylphthalat 11,76 Octyl-Fettsäureester 0,72

Aluminiumsilikat " 2,4

Farbstoff 0,96

pyrogene Kieselsäure J ,20

Farbstoff (Fleischfarbenmischung) 0,144

Beispiel 4 (zur Herstellung einer weißen Masse):

kg

Emulsions PVC K 70 (vorstabilisiert) 6,0

Suspensions PVC K 70 (emulgatorhaltig) 3,0 Suspensions PVC K 70 (emulgatorfreie

Mikro-Perl-Type) MO

Calciumstearat 1,0

Aluminiumsilikat 6,0

Farbstoff (Titandioxid) 0.40

Di-2-äthylhexylphthalat 5,50

Octyl-Fettsäurv^ster 0,50

Beispiel 5 (zur Herstellung einer braunen Masse):

Material ' kg

J5

Emulsions PVC

Suspensions PVC

Gleitmittel

Aluminiurr silikat

Kieselsäure

Pigmente

Weichmacher

Extender

Stabilisator

35 -65 (Gewichtsteile)

5 -12 (Gewichtsteile)

2-6 (Gewichtsteile)

20 -25 (Gewichtsteile)

0-3 (Gewichtsteile) _Ao

0,1- 1,0 (Gewichtsteile)

20 -25 (Gewichtsteile)

1-3 (Gewichtsteile)

1-2 (Gewichtsteile)

50

Darüber hinaus sind ferner einige speziellere Beispiele aufgeführt, die zum Teil außerhalb der Grenzen des allgemeinen Beispiels liegen.

Beispiel 2
(zur Herstellung einer ockerfarbigen Masse):

Material kg

Emulsions PVC K 70 (vorstabilisiert) 14,4
Suspensions PVC K 70 (emulgatorhaltig) 7,2
Suspensions PVC K 70 (emulgatorfreie "

Mikro-Perl-Type) 10,56
Calciumstearat 2,4

Di-2-äthylhexylphthalat 13,2
Octyl-Fettsäureester 1,2

Aluminiumsilikat 14,4 ^b0 Pigmente (Ockermischung) 0,3

Beispiel 3
(zur Herstellung einer fleischfarbigen Masse):

Material kg

Emulsions PVC K 70 (vorstabilisiert) 14,4

Suspensions PVC K 70 (emulgatorhaltig) 4,32

Emulsions PVC K 70 (vorstabilisiert)	6,0	(zur Herstellung einer grauen Masse):	kg
Suspensions PVC K 70 (emulgatorhaltig)	3,0	Material	6,0
Suspensions PVC K 70 (emulgatorfreie		Emulsions PVC K 70 (vorstabilisiert)	3,0
Mikro-Perl-Type)	4,40	Suspensions PVC K 70 (emulgatorhaltig)
Calciumstearat	1,0	Suspensions PVC K 70 (emulgatorfreie	4,40
Aluminiumsilikat	5,80	Mikro-Perl-Type)	1,0
Di-2-äthylhexylphthalat /	5,50	Calciumstearat	5,80
Octyl-Fettsäureester /	0,50	Aluminiumsilikat	0,20
Farbstoff	0,015	Farbstoff (Titandioxid)	0,03
(Rußpaste Printex-Dop. 25%)		Farbstoff (Rußpaste Printex-Dop. 25%)	5,50
Farbstoff	0,015	Di-2-äthylhexylphthalat	0,50
(Vynamonrot GS)	0,015	Octyl-Fettsäureester
Farbstoff (Vynamongelb)	0,015
Beispiel 6

Beispiel 7 (zur Herstellung einer violetten Masse):

Material kg

Emulsions PVC K 70 (vorstabilisiert) 5,76

Suspensions PVC K 70 (emulgatorhaltig) 1,44 Suspensions PVC K 70 (emulgatorfreie

Mikro-Perl-Type) 6,0

Calciumstearat 1,0

Aluminiumsilikat 4,56

Di-2-äthylhexylphthalat 0,24

pyrogene Kieselsäure 0,50

Farbstoff (P. v. Echtviolett K 22) 0,04

Beispiel 8
(zur Herstellung einer transparenten Masse):

Material

Emulsions PVC K 70 (vorstabilisiert)

Suspensions PVC K 70 (eraulgatorhaltig)

Suspensions PVC K 70 (emulgatorfreie

Mikro-Perl-Type)

Calciumstearat

Aluminiumsilikat

Di-2-äthylhexyIphthalai

pyrogene Kieselsäure

14,400 3,680

15,000 3,000

13,000 0,613 1,493 Beispiel 9 (zur Herstellung einer roten Masse):

Material

Emulsions PVC K 70 (vorstabilisiert) 6,0

Suspensions PVC K 70 (emulgatorhaltig) 3,0 Suspensions PVC K 70 (emulgatorfreie

Mikro-Perl-Type) 4,40

Calciumstearat 1,0

ίο Aluminiurnsilikat 6,0

Di-2-äthylhexylphthalat 5,50

Octyl-Fettsäureester 0,50

Farbstoff (Vynamonrot GS) 0,04

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung von plastischen von Hand verformbaren und durch Erhitzen härtbaren Massen aus Polyvinylchlorid und Zusätzen wie Weichmachern und Füllstoffen als Modelliermassen, die für den Gebrauch durch Kinder und zur Herstellung von kunstgewerblichen Gegenständen bestimmt sind, wobei diese plastischen Massen aus Polyvinylchlorid, Füllstoff, Weichmacher und einem Extender bzw. Verschnittmittel bestehen und gegebenenfalls dadurch hergestellt worden sind, daß das trockene Polyvinylchloridpulver mit dem Füllstoff gemischt und erst danach der Weichmacher und Extender bzw. Verschnittmittel zugegeben und die Masse gegebenenfalls unter Kühlhaltung durch Kneten fertiggestellt wird, wobei diese Massen keine Piastisole sind und eine Knetbarkeit aufweisen, die über einen größeren Schubspannungsbereich gleich bleibt.

2. Verwendung einer Masse nach Anspruch 1, die gekennzeichnet ist durch eine Mischung von Emulsions-Polyvinylchlorid und Suspensions-Polyvinylchlorid, wobei die Mischung bevorzugt enen K-Wert von 70 besitzt.

3. Verwendung einer Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die dadurch gekennzeichnet ist, daß als Füllstoff ein Kaolin mit einer Trocken-Biegefestigkeit von 6,0 bis 7,0 kg/cm² und einer Korngrößenverteilung von 30% unter 1 μ und weniger als 2% über 24 μ dient.

4. Verwendung einer Masse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, die dadurch gekennzeichnet ist, daß als Extender bzw. Verschnittmittel Octylfettsäureester vorgesehen ist.