DE69304994T2 - Tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung - Google Patents
Tonartige OrganopolysiloxanzusammensetzungInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung, die ein ideales tonartiges Material für Kunstgewerbe, Handwerk und Kunsthandwerk ist (die im folgenden auch als tonartiges Handwerksmaterial bezeichnet wird), zum Beispiel Modellton für Kinder, Ton für das Kunsthandwerk usw..
- Weizenmehlton wird als tonartiges Handarbeitsmaterial für den Modellton für Kinder und Kunsthandwerkston verwendet, da er sehr sicher und hygienisch ist.
- Ton aus synthetischem Kautschuk, der eine Dispersion aus synthetischem Harzpulver in einem synthetischen Kautschuk, zum Beispiel Silikonkautschuk umfaßt, wird in der Japanischen Patentschrift Nr. 54-28772 [28,772/1979] als tonartiges Handarbeitsmaterial vorgeschlagen. Ein synthetischer Harzton, der aus einer Mischung von halbfestem ataktischem Polypropylen, Leichtöl (Aufweichmittel) und Silikonöl (Weichmacher) besteht, wird in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 49-73233 [73,233/1974] als tonartiges Handarbeitsmaterial vorgeschlagen.
- Jedoch härtet Weizenmehlton nach und nach nach dem Öffnen und kann nicht über längere Zeiträume als Handarbeitsmaterial verwendet werden. Der oben beschriebene synthetische Kautschukton und der synthetische Harzton leiden unter einer schlechten Oberflächenklebrigkeit und sind, wenn sie als Handarbeitsmaterialien verwendet werden, nur schwer aus den Formen trennbar oder lösbar. Außerdem sind diese Materialien auch schlecht bearbeitbar, da sie eine starke Tendenz dazu haben, an den Händen und den Arbeitsgeräten zu kleben. Schließlich sind diese tonartigen Handarbeitsmaterialien nicht vollständig befriedigend im Hinblick auf Sicherheit und Hygiene.
- Die vorliegenden Erfinder entwickelten die vorliegende Erfindung als Ergebnis intensiver Forschungen, die darauf gerichtet waren, die Nachteile, die mit den bisher bekannten tonartigen Handarbeitsmaterialien verbunden sind, zu lösen.
- Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung einzuführen, die frei ist von den oben beschriebenen Problemen, eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit hat und deren Verwendung keine Sorgen in bezug auf die Sicherheit oder Hygiene veranlaßt.
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung, die (A) 100 Gew.-Teile Diorganopolysiloxan mit einer Viskosität von mindestens 300.000 centistokes (mm²/s) bei 25ºC, (B) 5 bis 500 Gew.-Teile synthetisches Harzpulver und (C) 10 bis 100 Gew. -Teile Paraffinöl umfaßt.
- Genauer ist das Diorganopolysiloxan, das die Komponente (A), die erfindungsgemäß verwendet wird, bildet, die Grundkomponente der Zusammensetzung und muß eine Viskosität von mindestens 300.000 centistokes (mm²/s) bei 25ºC haben.
- Beispiele für dieses Diorganopolysiloxan sind Diorganopolysiloxane der folgenden allgemeinen Formel
- worin R monovalente Kohlenwasserstoffgruppen umfaßt, wofür Beispiele Alkylgruppen, wie Methyl-, Ethyl- und Propylgruppen; Alkenylgruppen, wie Vinyl- und Hexenylgruppen; und Arylgruppen, wie Phenylgruppen, sind. R¹ in der vorhergehenden Formel umfaßt auch monovalente Kohlenwasserstoffgruppen, wofür Beispiele Alkylgruppen, wie Methyl-, Ethyl- und Propylgruppen; Alkenylgruppen, wie Vinyl- und Hexenylgruppen; und Arylgruppen, wie Phenylgruppen, sind. R² in der vorhergehenden Formel bedeutet R¹ und die Hydroxylgruppe und n hat einen Wert, der durchschnittlich eine Viskosität von mindestens 300.000 centistokes (mm²/s) bei 25ºC liefert.
- Spezifische Beispiele für dieses Diorganopolysiloxan sind Dimethylpolysiloxane mit Trimethylsiloxyendgruppen, Dimethylsiloxan-Methylvinylsiloxan-Copolymere mit Trimethylsiloxyendgruppen, Dimethylsiloxan-Methylphenylsiloxan-Copolymere mit Trimethylsiloxyendgruppen, Dimethylpolysiloxane mit Dimethylhydroxysiloxyendgruppen und Dimethylsiloxan-Methylvinylsiloxancopolymere mit Dimethylhydroxysiloxyendgruppen.
- Von den oben angegebenen Diorganopolysiloxanen ist die Verwendung von Diorganopolysiloxan mit Hydroxylendgruppen für die vorliegende Erfindung bevorzugt. Bevorzugt ist auch die Verwendung eines Diorganopolysiloxans, das aus einer Mischung aus einem Diorganopolysiloxangummi mit einer Viskosität bei 25ºC von mindestens 1.000.000 centistokes (mm²/s) und einem flüssigen Diorganopolysiloxan mit einer Viskosität unter 300.000 centistokes (mm²/s) bei 25ºC besteht.
- Das die Komponente (B), die erfindungsgemäß verwendet wird, bildende synthetische Harzpulver ist eine wesentliche Komponente, um der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eine tonartige Qualität zu verleihen. Beispiele für dieses synthetische Harzpulver sind Pulver, die aus Polyethylenharzen, Polypropylenharzen, Ethylvinylacetatcopolymerharzen, Fluorharzen, Ethylenacrylsäurecopolymerharzen und Silikonharzen hergestellt wurden. Besonders bevorzugt sind Polyolefinharzpulver, für die ein typisches Beispiel Polyethylenharzpulver ist. Die Kombination von zwei oder mehr dieser Harzpulver kann auch angewendet werden.
- Die optimale Menge der Komponente (B) ist zu einem gewissen Teil abhängig von der Art des synthetischen Harzes, aber im allgemeinen sollte die Komponente (B) in einem Anteil von 5 bis 500 Gew.-Teilen und bevorzugt 20 bis 200 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen Diorganopolysiloxan der Komponente (A) zugegeben werden. Wenn Komponente (B) in einem Anteil von weniger als 5 Gew.-Teilen vorhanden ist, kann der entstehende Ton die jeweilige Form nicht behalten. Außerdem steigt die Oberflächenklebrigkeit und bei weniger als 5 Gew.-Teilen von Komponente (B) wird eine beträchtliche Klebrigkeit festgestellt. Andererseits wird die Viskosität zu hoch, wenn der Anteil der Komponente (B) 500 Gew.-Teile übersteigt.
- Das die Komponente (C) bildende Paraffinöl dient dazu, die Viskosität der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu vermindern und dadurch ihre Handhabung zu erleichtern und die Verarbeitbarkeit zu verbessern. Außerdem erleichtert diese Komponente die Trennung von Formen, indem sie der erfindungsgemäßen Zusammensetzung Schlüpfrigkeit oder Gleitfähigkeit verleiht.
- Komponente (C) sollte in einem Anteil von 10 bis 100 Gew.-Teilen und bevorzugt 10 bis 50 Gew.-Teilen pro 100 Gew.- Teilen des die Komponente (A) bildenden Diorganopolysiloxans vorhanden sein. Wenn Komponente (C) in einem Anteil von weniger als 5 Gew.-Teilen vorhanden ist, wird eine entsprechende Gleitfähigkeit nicht erhalten und die Trennung aus den Formen wird problematisch. Die Gleitfähigkeit wird zu hoch, wenn Komponente (C) in einem Anteil von mehr als 100 Gew.-Teilen vorhanden ist.
- Die erfindungsgemäße Zusammensetzung besteht aus den Komponenten (A), (B) und (C), wie oben beschrieben. Jedoch kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich zu den Komponenten (A), (B) und (C) zusätzlich die folgenden Bestandteile enthalten, solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung dadurch nicht gestört wird: Farbstoffe, wie rotes Eisenoxid, Titanoxid und Ultramarinblau; Weichmacher; Füllstoffe, wie Siliciumdioxidfüllstoffe, Diatomeenerde, Quarzpulver, Talk und Ton; und innere Formtrennmittel.
- Die erfindungsgemäße tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung wird hergestellt, indem einfach die Komponenten (A), (B) und (C) miteinander bis zur Homogenität vermischt werden unter Verwendung einer bekannten Mischvorrichtung, zum Beispiel eines Zweiwalzen-, Dreiwalzen- oder Knetmischers.
- Handarbeitsmaterial, das zur Verwendung für Kleinkinder und Kinder geeignet ist, hat bevorzugt einen Plastizitätswert im Bereich von 100 bis 200, gemessen mit einem Williams-Plastometer.
- Die vorher beschriebene erfindungsgemäße Zusammensetzung ist durch einzigartige rheologische Eigenschaften gekennzeichnet mit der Wirkung, daß sie mit geringer Anstrengung frei verformbar und formbar ist, während sie die erhaltene Form aufrechterhalten kann, wenn sie nach dem Formen stehen gelassen wird. Andere kennzeichnende Merkmale der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sind die leichte Trennung oder Abtrennung aus Formen und das Fehlen der Klebrigkeit an den Händen und Arbeitsgeräten. Diese kennzeichnenden Merkmale machen die erfindungsgemäße Zusammensetzung ideal für die Verwendung als Modellton für Kinder, Kunstgewerbeton usw..
- Die vorliegende Erfindung wird genauer unter Verwendung erläuternder und vergleichender Beispiele erklärt. Jede Zusammensetzung wurde ausgewertet, indem die Veränderung der Plastizität mit der Zeit, die Entformbarkeit aus Polypropylenharz und die Haftung an den Händen eines damit Arbeitenden während der Handhabung gemessen wurde. Die Veränderung der Plastizität mit der Zeit und die Entformbarkeit aus Polypropylenharz wurden mit den folgenden Testmethoden gemessen.
- Die tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung wurde bei 25ºC in Luft aufbewahrt und die Veränderung der Williams-Plastizitätszahl mit der Zeit wurde gemessen.
- Die tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung wurde in eine Form (20 mm Länge × 20 mm Breite × 8 mm Tiefe) aus Polypropylenharz gepreßt und dann entfernt. Die Gegenwart/Abwesenheit des Anhaftens von Rückständen der tonartigen organopolysiloxanzusammensetzung an der Form wurde visuell bewertet.
- Unter Verwendung eines Knetmischers wurde eine tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung hergestellt, indem 130 Gew.- Teile Polyethylenharzpulver (Flocen UF-20 von Sumitomo Seika Kabushiki Kaisha) und 25 Gew.-Teile Paraffinöl (Sumoil P350 von Matsumura Sekiyu Kenkyusho Kabushiki Kaisha) mit einer Mischung von 70 Gew.-Teilen Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 10.000.000 centipoise (mm²/s) bei 25ºC (40 Mol-% der endständigen Molekülkettengruppen = Dimethylhydroxysiloxygruppen, 60 Mol-% = Dimethylvinylsiloxygruppen) und 30 Gew.-Teilen eines Dimethylpolysiloxans mit Trimethylsiloxyendgruppen mit einer Viskosität von 100.000 centipoise (mm²/s) bei 25ºC vermischt wurden. Diese Zusammensetzung wurde der Messung der Veränderung der Plastizität mit der Zeit, der Formtrennbarkeit und Klebrigkeit an den Händen unterzogen und diese Ergebnisse sind in den Tabellen 1, 2 und 3 unten angegeben.
- Unter Verwendung einer Zweiwalzenmühle wurde eine tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung hergestellt, indem 100 Gew.-Teile Polypropylenharzpulver (Floblen B-200 von Sumitomo Seika Kabushiki Kaisha) und 20 Gew.-Teile Paraffinöl (Sumoil P350 von Matsumura Sekiyu Kenkyusho Kabushiki Kaisha) mit 100 Gew.-Teilen eines Dimethylsiloxan-Methylvinylsiloxan-Copolymers mit Dimethylhydroxysiloxyendgruppen mit einer Viskosität bei 25ºC von 5.000.000 centipoise (mm²/s) vermischt wurden. Diese Zusammensetzung wurde der Messung der Veränderung der Plastizität mit der Zeit, der Formtrennbarkeit und der Klebrigkeit an den Händen unterzogen und diese Ergebnisse sind in den Tabellen 1, 2 und 3 unten angegeben.
- Eine tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung wurde hergestellt wie in Beispiel 1, wobei in diesem Fall das in Beispiel 1 verwendete Paraffinöl weggelassen wurde. Die Eigenschaften dieser Zusammensetzung wurden wie in Beispiel 1 gemessen und diese Meßergebnisse sind in den Tabellen 1, 2 und 3 unten angegeben.
- Eine tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung wurde hergestellt wie in Beispiel 1, wobei in diesem Fall 80 Gew.- Teile Diatomeenerdepulver anstelle der in Beispiel 1 verwendeten 25 Gew.-Teile Paraffinöl verwendet wurden. Die Eigenschaften dieser Zusammensetzung wurden wie in Beispiel 1 gemessen und diese Meßergebnisse sind in den Tabellen 1, 2 und 3 unten angegeben.
- Die Eigenschaften eines im Handel erhältlichen Weizenmehltons wurden wie in Beispiel 1 gemessen. Diese Meßergebnisse sind auch in den Tabellen 1, 2 und 3 unten angegeben. Tabelle 1 Veränderung der Plastizitätszahl mit der Zeit Tabelle 2 Formtrennbarkeit Tabelle 3 Haftung an den Händen
- Die tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, daß keine Veränderungen in ihrem Verhalten mit der Zeit auftreten, durch eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit, durch die leichte Entformbarkeit und Formbarkeit mit geringer Anstrengung und durch die Fähigkeit, die Form zu behalten, wenn sie nach dem Formen stehen gelassen wird. Bei der Anwendung als Handarbeitsmaterial für Kunstgewerbe und Kunsthandwerk ist sie gekennzeichnet durch die leichte Entformung aus Formen und das Fehlen der Klebrigkeit an den Händen und den Arbeitsgeräten.
Claims (3)
1. Tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung, umfassend
(A) 100 Gew.-Teile eines Diorganopolysiloxans mit einer
Viskosität von mindestens 300.000 centistokes (mm²/s) bei 25ºC,
(B) 5 bis 500 Gew.-Teile eines synthetischen Harzpulvers und
(C) 10 bis 100 Gew.-Teile eines Paraffinöls.
2. Tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung nach Anspruch 1,
worin das die Komponente (A) bildende Diorganopolysiloxan aus
(a) einem Diorganosiloxangummi mit einer Viskosität von
mindestens 1.000.000 centistokes (mm²/s) bei 25ºC und
(b) einem flüssigen Diorganopolysiloxan mit einer
Viskosität bei 25ºC von weniger als 300.000 centistokes
(mm²/s)
zusammengesetzt ist.
3. Tonartige Organopolysiloxanzusammensetzung nach Anspruch 1,
die eine Williams-Plastizitätszahl im Bereich von 100 bis 200
hat.
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