WO2021223907A1 - Verfahren zur herstellung einer formmasse - Google Patents

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WO2021223907A1 PCT/EP2021/025151 EP2021025151W WO2021223907A1 WO 2021223907 A1 WO2021223907 A1 WO 2021223907A1 EP 2021025151 W EP2021025151 W EP 2021025151W WO 2021223907 A1 WO2021223907 A1 WO 2021223907A1
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Denise Schneider
Mathias Belzner
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Staedtler Mars Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a molding compound.
  • Plastic molding compounds for designing objects and processes for their production are known in principle.
  • the design of objects can be done manually or by machine in industrial use.
  • Molding compounds are also to be understood as meaning so-called clays or, in the case of polymer-containing compounds, so-called polymer clays. Such molding compounds have an extremely wide range of uses in everyday life today.
  • molding compounds in the form of modeling compounds are selected from the prior art.
  • DE 2515757 C3 discloses a plastic, hand-deformable and hardenable mass.
  • Such a mass consists essentially of polyvinyl chloride (PVC), fillers and phthalate-containing plasticizers.
  • DE 102005059143 A1 also discloses modeling compounds which do not use phthalate-containing plasticizers.
  • the powdery raw materials are mixed with the plasticizer at temperatures between 20 and 30 ° C.
  • a plasticizer uptake of 25-30% by weight is achieved.
  • individual PVC agglomerates disintegrate, which in turn generates a need for plasticizers because the surface of the PVC grains has increased.
  • the object of the invention is therefore to create a method for producing a molding compound that does not have the disadvantages mentioned at the outset and, in particular, to minimize the aging process when storing PVC-containing molding compounds in the uncured state and thus to ensure greater storage stability represents a special consumer benefit.
  • the object can be achieved with the method according to the invention for producing a molding compound by subjecting the binder (PVC powder) and a quantity of plasticizer with possibly other additives and / or additives to a mixing process, the mixing process at a mixing temperature of 55 to 70 ° C. is preferred from 58 to 65 ° C.
  • the molding compound contains 20-68% by weight of binder as components
  • a preferred embodiment of the molding compound in the process contains 40-68% by weight of binder
  • a particularly preferred embodiment of the molding compound contains 45-63% by weight of binder
  • the molding compositions that are produced by the method according to the invention consist of binders, the binder being present as a plastisol, the plastisol being composed essentially of PVC and plasticizer and, if necessary, further additives and / or additives.
  • the molding compound can, for example, have at least one filler as a further additive and / or additive other deposits in the gaps between the solid particles that a "kneadable resistance" is formed. If the plasticizer content is too low, i.e. the plasticizer only accumulates on the surface of the solid particles without additionally being present in the interstices, the mass is too hard or very difficult to shape, regardless of whether the Molding compound takes place.
  • the resulting molding compound would flow too strongly and thus no longer be designed to be moldable in a controlled manner.
  • modeling compounds were used for the description in order to clearly illustrate the invention in relation to the prior art, which relates to modeling compounds.
  • heat In order to convert the shaped / modeled objects and objects into a permanently solid state, heat must be supplied.
  • oven hardening responsible for the hardening process is the plasticizer or the plasticizer content, which causes the compound to harden due to interactions with the PVC.
  • the plasticizer is already in storage Room temperature has a certain affinity for the PVC grain or PVC solid particles and ensures that the PVC grain, which partly consists of agglomerates, disintegrates and thus new surfaces / surface areas are generated. Through these newly created surfaces, the plasticizer, which was stored in the interstices, migrates to these newly created surfaces. As a result, the hardness of the molding compound increases, since the moldability decreases due to the lack of liquid components of plasticizer in the interstices.
  • the increased proportion / content of plasticizer in the molding compound has shown that the gelling ability in the system is improved in the hardening process and thus a higher elasticity results after hardening.
  • the binder used which is essentially in the form of PVC, and the added plasticizer form a plastisol.
  • the PVC can be present, inter alia, as an emulsifier-containing or emulsifier-free emulsion PVC, suspension PVC and microbead suspension PVC or a mixture of the individual PVC types. Phthalate-free and / or phthalate-containing plasticizers can be used as plasticizers.
  • the total content of plasticizer is between 32 and 60% by weight, in a preferred embodiment between 35 and 55% by weight and in a particularly preferred embodiment between 38 and 53% by weight.
  • the phthalate-free plasticizer is based on citric acid, adipic acid and / or benzoate ester.
  • the phthalate-free plasticizer is e.g. B. acetyl tributyl citrate, tri- (2-ethylhexyl) - actyl citrate, trioctyl citrate, tridecyl citrate, tributyl citrate, trihexyl citrate, triethyl citrate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, diisononyl adipate, diisononyl adipate, diisononyl adipate, ethyl acetate or benzoic acid hexylate, bis (2-ethylisonic acid, bis (2-ethyl isonate), bis (2-ethyl isoic acid), bis (2-ethyl isonylhexyl adipate, benzylhexyl acid ester, benzylhexylhexyl ester, benzylhexyl
  • the plasticizer can also belong to the group of benzoates or benzoate esters. Examples include its 2,2,4-triethyl-1,3-pentanediyl dibenzoate and derivatives thereof, triethylene glycol dibenzoate, diethylene glycol dibenzoate, diethylene glycol monobenzoate and / or propylene glycol dibenzoate. Any mixtures of all of the aforementioned plasticizers are possible.
  • di-2-ethylhexyl phthalate, ditrdecyl phthalate and dibutyl phthalate may be mentioned by way of example.
  • plasticizers consisting of phthalate-free and phthalate-containing plasticizers.
  • a preferred embodiment of the inventive method is the production of molding compositions which are free from phthalate-containing plasticizers.
  • a stabilizer improves the PVC stability, ie it prevents, among other things, the elimination of hydrogen chloride.
  • inorganic and organic salts of the metals calcium, zinc, tin, magnesium, sodium and potassium are used for this purpose, e.g. B. calcium stearate, sodium stearate, potassium stearate, Zinc stearate, magnesium stearate, tin stearate and / or mixtures of the metal salts.
  • the fillers used are essentially inorganic and organic fillers, e.g. B. kaolin, chalk, silica, talc, aluminum hydroxide and / or powdered clay, which have a grain size ⁇ 250 gm, preferably less than 100 gm.
  • Metal glitter, glitter powder and glitter flakes or mixtures of these substances can be present as further fillers in order to achieve special optical effects, for example.
  • Light fillers can also be used as fillers or other fillers mentioned can be added.
  • lightweight fillers are hollow spheres, in particular hollow glass microspheres, e.g. B. from 3M or Lehmann & Voss.
  • a desired density can be set, which is advantageously in the range from 0.3 to 1.1 g / ml.
  • the size of commercially available lightweight fillers can also be freely selected, their size preferably being in a range from 10 to 400 ⁇ m.
  • filler based on polymers can also be used.
  • examples of this group include PAMA, PMMA and / or polyethylene.
  • Pigments can be present as colorants in pure form, as powder pigments, preferably as azo-free color pigment, effect pigment and / or azo-free laked dye.
  • a selection of a large number of possible color pigments are Pigment Yellow 14 (Cl 21095), Pigment Red 254 (CI 56110), Pigment Orange 34 (Cl 21110), Pigment Red 122 (Cl 73915), Pigment Green 7 (Cl 74260), Pigment White 6 ( Cl 77891), Pigment Black 7 (Cl 77266), Pigment Red 101 (Cl 77491), Pigment Violet 23 (Cl 51319), Pigment Blue 29 (Cl 77007), Pigment Yellow 185 (Cl 56290), Pigment Yellow 1 (Cl11680) , Pigment Red 48: 2 (Cl 15865: 2), Pigment Red 53: 1 (Cl 15585: 1), Pigment Orange 34 (Cl 21115), Pigment Yellow 83 (Cl 21108) and Pigment Blue 15 (Cl 74160).
  • Pearlescent pigments mica iron metal luster pigments, polyester glitter pigments and luminescent pigments may be mentioned as further colorants.
  • differently colored molding compounds can also be mixed, mixed or kneaded with one another as required, thereby achieving a marbling effect.
  • the invention is to be illustrated in more detail with the aid of a framework example and some recipe examples with the aid of molding compounds.
  • Framework example 2 preferred composition 40-68% by weight of binder
  • Stabilizers, co-stabilizers, colorants and / or fillers are examples of other additives that may be used.
  • plasticizer based on ATBC 6% by weight stabilizer 0.5% by weight filler 0.5% by weight Pigment Yellow 83
  • Formulation example 2 Molding compound, transparent after hardening, 48% by weight E-PVC and S-PVC 52% by weight plasticizer based on ATBC
  • the phthalate-free plasticizer that is preferably used is based on citric acid and / or based on adipic acid.
  • a desired consistency of the mass can easily be adjusted by varying the binder content and / or plasticizer content.
  • Table 1 Increase in hardness of the uncured mass as a function of time at 40 ° C.
  • Molding compositions produced according to the invention are used in automobile construction, household items, medical equipment, toys and the food industry, as well as accessories for the aforementioned uses.
  • Articles and objects which have been formed with molding compositions produced according to the invention are made by after molding Hardened under the influence of heat.
  • the process for the production of molding compounds at least consisting of binder and plasticizer, the binder and the plasticizer being designed as plastisol, the plastisol being composed essentially of PVC and plasticizer, is carried out by adding the PVC powder and the amount of plasticizer possibly other additives and / or additives are subjected to a mixing process, the mixing process taking place at a mixing temperature of or between 55 and 70 ° C.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Formmassen, mindestens bestehend aus Bindemittel und Weichmacher, wobei das Bindemittel und der Weichmacher als Plastisol ausgebildet sind, wobei sich das Plastisol im Wesentlichen aus PVC und Weichmacher zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung in folgenden Schritten erfolgt, dass in einem ersten Schritt das PVC- Pulver und die Menge an Weichmacher mit ggf. sonstigen Zusätzen und/oder Additiven einen Mischvorgang unterzogen werden und dass der Mischvorgang bei einer Mischtemperatur von etwa 55 bis 70°C erfolgt.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Formmasse Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Formmasse.
Plastische Formmassen zum Gestalten von Gegenständen sowie Verfahren zu deren Herstellung sind prinzipiell bekannt. Die Gestaltung von Gegenständen kann hierbei manuell oder maschinell im industriellen Einsatz erfolgen.
Unter Formmassen sind auch sogenannte Clays, bzw. bei polymerhaltigen Massen sogenannte Polymerclays zu verstehen. Derartige Formmassen haben ein überaus breites Verwendungsgebiet im heutigen Alltag.
Beispielhaft seien aus dem Stand der Technik Formmassen in Form von Modelliermassen herausgegriffen.
So ist aus DE 2515757 C3 eine plastische, von Hand verformbare und durch Erhitzen härtbare Masse bekannt.
Eine derartige Masse besteht im Wesentlichen aus Polyvinylchlorid (PVC), Füllstoffen und phthalathaltigen Weichmacher.
Weiter sind aus der DE 102005059143 A1 Modelliermassen bekannt, die auf die Verwendung phthalathaltiger Weichmacher verzichten.
Nachteilig bei derartigen Massen nach dem ausgewählten Stand der Technik ist es, dass diese nicht alterungsbeständig sind und z.B. Blöcke aus Modelliermasse bei längerer Lagerung, auch bei ungeöffneten Verpackungen, einen Härteanstieg aufweisen. Dies hat zur Folge, dass die Modelliermasse für den Benutzer schwer zu kneten ist.
Diese Problematik stellt noch den Idealfall der Alterung dar, denn lange Lagerzeiten können sogar dazu führen, dass Modelliermassenblöcke und auch Formassen im Allgemeinen unbrauchbar werden, da nicht mehr von Hand knetbar.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass bereits bei Raumtemperatur der Weichmacher in der Masse Wechselwirkungen zeigt. Man spricht hierbei von einem Alterungsprozess von PVC-haltigen Modelliermassen im ungehärtetem Zustand.
Bei Modelliermassen nach dem genannten Stand der Technik werden die pulverförmigen Rohstoffe mit dem Weichmacher bei Temperaturen zwischen 20 und 30°C gemischt. Dabei wird eine Weichmacheraufnahme von 25 - 30 Gew. % erzielt. Im Laufe der zeit, z.B. bei längerer Lagerung, zerfallen einzelne PVC- Agglomerate, welche wiederum einen Bedarf an Weichmacher generieren, da sich die Oberfläche der PVC-Körner vergrößert hat.
Der anfangs in den Zwischenräumen der PVC-Partikel gelagerte Weichmacher, welcher maßgeblich für das weiche Kneten/Anknetverhalten der Modelliermasse verantwortlich ist, liegt in diesem Fall nicht mehr vor. Stattdessen lagert sich der Weichmacher an den neu geschaffenen Oberflächen der zerfallenen Agglomerate an. Daraus resultierend nimmt durch dieses Phänomen die Härte der ungehärteten Modelliermasse über die Zeit zu.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung einer Formmasse zu schaffen, die die eingangs genannten Nachteile nicht aufweist und insbesondere den Alterungsprozess bei der Lagerung von PVC-haltigen Formmassen im ungehärteten Zustand zu minimieren und damit eine höhere Lagerstabilität zu gewährleisten, was einen besonderen Verbrauchervorteil darstellt.
Gelöst wird die Aufgabe mit den im Anspruch 1 umfassten Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind mit den weiteren Ansprüchen umfasst.
Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Formmasse die Aufgabe gelöst werden kann, indem das Bindemittel (PVC-Pulver) und eine Menge an Weichmacher mit ggf. sonstigen Zusätzen und/oder Additiven einen Mischvorgang unterzogen werden, wobei der Mischvorgang bei einer Mischtemperatur von 55 bis 70°C, bevorzugt von 58 bis 65°C erfolgt.
Als Komponenten beinhaltet die Formmasse im erfindungsgemäßen Verfahren 20 - 68 Gew. % Bindemittel,
32 - 60 Gew. % Weichmacher,
0 - 40 Gew. % Füllstoffe und
0 - 20 Gew. % sonstige Zusätze
Eine bevorzugte Ausführung der Formmasse im Verfahren beinhaltet 40 - 68 Gew. % Bindemittel,
35 - 55 Gew. % Weichmacher,
0 - 40 Gew. % Füllstoffe und
0 - 20 Gew. % sonstige Zusätze
Eine besonders bevorzugte Ausführung der Formmasse beinhaltet 45 - 63 Gew. % Bindemittel
38 - 52 Gew. % Weichmacher
0 - 17 Gew. % Füllstoffe
0 - 15 Gew. % sonstige Zusätze
Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass durch das Unterbringen/Einbringen einer höheren Menge an Weichmacher in das PVC- System der Formmasse der Härteanstieg der Masse über die Zeit verringert und damit die die Lagerstabilität signifikant verbessert wird.
Es hat sich des Weiteren in überraschender Weise gezeigt, dass desto mehr Weichmacher dem PVC-Pulver zugeführt wird, desto höher ist die resultierende Flexibilität der Masse nach dem Flärteprozess. Durch diesen höheren Gehalt an Weichmacher nimmt die Flexibilität der gehärteten Masse signifikant zu.
Ebenso hat sich in überraschender Art und Weise gezeigt, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren auch eine höhere Transparenz nach dem Härteprozess erzielt werden kann. Die Formmassen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, bestehen aus Bindemittel, wobei das Bindemittel als Plastisol vorliegt, wobei sich das Plastisol im Wesentlichen aus PVC und Weichmacher zusammensetzt und ggf. weiteren Zusatzstoffen und/oder Additiven. Als weiteren Zusatzstoff und/oder Additiv kann die Formmasse beispielsweise mindestens einen Füllstoff aufweisen Eine erfindungsgemäße Formmasse liegt dann vor, wenn der Gehalt an Weichmacher in der Mischung derart eingestellt ist, dass sich der Weichmacher zum einen an die Oberfläche der PVC-Teilchen anlagert und zum anderen in den Zwischenräumen zwischen den Feststoffteilchen einlagert, dass ein „knetbarer Widerstand“ ausgebildet ist. Ist der Gehalt an Weichmacher zu gering, d.h., dass sich der Weichmacher nur an der Oberfläche der Feststoffteilchen anlagert, ohne zusätzlich in den Zwischenräumen vorzuliegen, ist die Masse zu hart, bzw. sehr schwer formbar, unabhängig davon, ob manuelle oder maschinelle Verarbeitung der Formmasse erfolgt.
Sind hingegen die Oberflächen der Feststoffteilchen und die Zwischenräume zwischen den Feststoffteilchen komplett belegt bzw. gar übersättigt mit Weichmacher, so würde die entstehende Formmasse zu stark fließen und damit nicht mehr kontrolliert formbar ausgebildet sein.
Um das erfindungsgemäße Prinzip des Verfahrens beispielhaft darzustellen, wurden Modelliermassen zur Beschreibung herangezogen, um die Erfindung gegenüber dem Stand der Technik, der sich auf Modelliermassen bezieht, klar darzustellen.
Um die nun geformt gestaltete/modellierte Gegenstände und Objekte in einen dauerhaft festen Zustand zu überführen, muss Wärme zu geführt werden. Hier spricht man beispielsweise bei Modelliermassen von einer sogenannten Ofenhärtung. Für den Flärtevorgang verantwortlich ist hierbei der Weichmacher bzw. der Gehalt an Weichmacher, welcher aufgrund von Wechselwirkungen mit dem PVC die Masse aushärten lässt.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass der Weichmacher schon bei einer Lagerung bei Raumtemperatur eine gewisse Affinität zum PVC-Korn oder PVC-Feststoffteilchen aufweist und dafür sorgt, dass das PVC-Korn, welches teilweise aus Agglomeraten besteht, zum Zerfallen zu bringen und somit neue Oberflächen/Oberflächenbereiche generiert werden. Durch diese neu geschaffenen Oberflächen wandert der Weichmacher, welcher in den Zwischenräumen gelagert war, an diese neu geschaffenen Oberflächen. Resultierend daraus nimmt die Härte der Formmasse zu, da die Formbarkeit durch das Fehlen der flüssigen Anteile an Weichmacher in den Zwischenräumen abnimmt.
Die besonderen Vorteile liegen darin, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren der Agglomeratszerfall (= Alterungsprozess) in den Herstellungsprozess vorgezogen werden kann, indem bei höheren Temperaturen und mit höheren Weichmachermengen gemischt wird.
Dadurch wird schlussendlich die Lagerstabilität bzw. der Härteanstieg der ungehärteten Masse über die Zeit verbessert, in dem z.B. nach initiertem „Alterungsprozess während des Herstellungsprozesses“ zusätzlich gezielt Weichmacher zugegeben wird.
Als weiterer Vorteil hat sich durch den erhöhten Anteil/Gehalt an Weichmacher in der Formmasse ergeben, dass im System die Gelierfähigkeit im Härteprozess verbessert wird und damit eine höhere Elastizität nach der Härtung resultiert.
Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass durch Mischen bei höheren Temperaturen und den damit verbundenen Weichmachergehalten und das Verringern des Einsatzes an Füllstoffen und/oder Additiven die Transparenz nach der Ofenhärtung signifikant erhöht werden kann.
Das eingesetzte Bindemittel, welches im Wesentlichen als PVC vorliegt und der zugesetzte Weichmacher bilden ein Plastisol. Dabei kann das PVC unter anderem als ein emulgatorhaltiger oder -freier Emulsions-PVC, Suspensions- PVC und Mikroperl-Suspensions-PVC oder eine Mischung der einzelnen PVC- Typen vorliegen. Als Weichmacher können phthalatfreie und/oder phthalathaltige Weichmacher eingesetzt werden.
Der Gesamtgehalt an Weichmacher beträgt zwischen 32 und 60 Gew. %, in einer bevorzugten Ausführungsform zwischen 35 und 55 Gew. % und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform zwischen 38 und 53 Gew. %.
Der phthalatfreie Weichmacher ist auf Citronensäurebasis, auf Adipinsäurebasis und/oder Benzoatester-Basis aufgebaut.
Der phthalatfreier Weichmacher ist z. B. Acetyltributylcitrat, Tri-(2- ethylhexyl)- actylcitrat, Trioctylcitrat, Tridecylcitrat, Tributylcitrat, Trihexylcitrat, Triethylcitrat, Dioctyladipat, Diisodecyladipat, Diisononyladipat, Bis (2-ethylhexyl) adipate, 1 ,2- Cyclohexandicarbonsäurediisononylester, Essigsäureester von Monoglyceriden, Benzoaten oder ein Gemisch aus mindestens zweier dieser Substanzen.
Weiter kann der Weichmacher der Gruppe der Benzoate oder Benzoateester angehören. Beispielhaft seinen 2,2,4-T riethyl-1 ,3-Pentanediyl Dibenzoate und Derivate davon, Triethylenglycol-dibenzoate, Diethylen glycol dibenzoate, Diethylen-glycol-monobenzoate und/oder Propylenglycoldibenzoate genannt. Beliebige Mischungen aller vorgenannten Weichmacher sind möglich.
Als phthalathaltige Weichmacher seien beispielhaft Di-2-Ethylhexylphthalat, Ditrdecyl-Phthalate und Dibutyl-Phthalat genannt.
Beliebige Mischungen phthalathaltiger Weichmacher sind möglich.
Ebenso besteht die Möglichkeit Mischungen von Weichmachern, bestehend aus phthalatfreien und phthalathaltigen Weichmachern einzusetzen.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens ist die Herstellung von Formmassen, welche frei von phthalathaltigen Weichmachern sind.
Ein Stabilisator verbessert die PVC-Stabilität, d. h. er verhindert u. a. die Abspaltung von Chlorwasserstoff. Dazu werden vor allem anorganische und organische Salze der Metalle Calcium, Zink, Zinn, Magnesium, Natrium und Kalium eingesetzt, z. B. Calciumstearat, Natriumstearat, Kaliumstearat, Zinkstearat, Magnesiumstearat, Zinnstearat und/oder Gemische der Metallsalze.
Als Füllstoffe werden im Wesentlichen anorganische und organische Füllstoffe eingesetzt, z. B. Kaolin, Kreide, Kieselsäure, Talkum, Aluminiumhydroxid und/oder Tonmehl, welche eine Korngröße < 250 gm, bevorzugt kleiner 100 gm aufweisen.
Als weitere Füllstoffe können Metallglitter, Glitterpulver und Glitterplättchen oder Mischungen dieser Stoffe vorliegen, um dadurch beispielsweise besondere optische Effekte zu erzielen.
Als Füllstoffe können auch sogenannte Leichtfüllstoffe eingesetzt bzw. andere genannte Füllstoffe beigemischt werden. Beispiele für Leichtfüllstoffe sind Hohlkugeln, insbesondere Mikro-Glashohlkugeln, z. B. von der Firma 3M oder Lehmann & Voss. Je nach dem Gehalt von Leichtfüllstoffen kann eine gewünschte Dichte eingestellt werden, welche vorteilhaft im Bereich von 0,3 bis 1 ,1 g/ml liegt. Auch die Größe von handelsüblichen Leichtfüllstoffen kann frei gewählt werden, wobei deren Größe vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 400 gm liegt.
Des Weiteren kann auch Füllstoff auf Polymerbasis eingesetzt werden. Beispielhaft für diese Gruppe seinen PAMA, PMMA und/oder Polyethylen genannt.
Als Farbmittel können Pigmente in reiner Form, als Pulverpigmente, bevorzugt als azofreies Farbpigment, Effektpigment und/oder azofreier verlackter Farbstoff vorliegen. Als Auswahl einer Vielzahl von möglichen Farbpigmenten seien Pigment Yellow 14 (C.l. 21095), Pigment Red 254(C.I. 56110), Pigment Orange 34 (C.l. 21110) Pigment Red 122 (C.l. 73915) Pigment Green 7 (C.l. 74260), Pigment White 6 (C.l. 77891), Pigment Black 7 (C.l 77266), Pigment Red 101 (C.l. 77491 ), Pigment Violet 23 (C.l. 51319), Pigment Blue 29 (C.l. 77007), Pigment Yellow 185 (C.l. 56290), Pigment Yellow 1 (C.l.11680), Pigment Red 48:2 (C.l. 15865:2), Pigment Red 53:1 (C.l. 15585:1), Pigment Orange 34 (C.l. 21115), Pigment Yellow 83 (C.l. 21108) und Pigment Blue 15 (C.l. 74160) genannt. Durch die Zugabe dieser Farbmittel erhält die Formmasse ein brillantes Aussehen.
Als weitere Farbmittel seien Pearlescent Pigments, Mica Iron Metal Luster Pigments, Polyesterglitter Pigments und Luminescent Pigments angegeben.
Hierbei kann festgestellt werden, dass unterschiedlich eingefärbte Formmassen zudem beliebig miteinander vermengt, vermischt oder verknetet werden können, wodurch ein Marmorierungseffekt erzielt wird.
Die Erfindung soll anhand eines Rahmenbeispiels sowie einigen Rezepturbeispielen anhand von Formmassen näher dargestellt werden.
Rahmenbeispiel 1 für eine Formmasse
20 - 68 Gew. % Bindemittel
32 - 60 Gew. % Weichmacher
0 - 40 Gew. % Füllstoffe
0 - 20 Gew. % sonstige Zusätze
Rahmenbeispiel 2 - bevorzugte Zusammensetzung 40 - 68 Gew. % Bindemittel
35 - 55 Gew. % Weichmacher
0 - 20 Gew. % Füllstoffe
0 - 20 Gew. % sonstige Zusätze
Rahmenbeispiel 3 besonders bevorzugte Zusammensetzung
45 - 63 Gew. % Bindemittel 38 - 53 Gew. % Weichmacher 0 - 17 Gew. % Füllstoffe 0 - 15 Gew. % sonstige Zusätze
Stabilisatoren, Co-Stabilisatoren, Farbmittel und/oder Füllstoffe sind Beispiele für ggf. einsetzbare sonstige Zusatzstoffe. Rezepturbeispiel 1 - gelbe Formmasse 51 Gew. % E-PVC und S-PVC
42 Gew. % Weichmacher auf Basis ATBC 6 Gew. % Stabilisator 0,5 Gew. % Füllstoff 0,5 Gew. % Pigment Yellow 83
Rezepturbeispiel 2 - Formmasse, transparent nach Flärtung 48 Gew. % E-PVC und S-PVC 52 Gew. % Weichmacher auf Basis ATBC
Stand der Technik - Vergleichsrezeptur gemäß DE 102005059143
59 Gew. % PVC
24 Gew. % Weichmacher auf Citronensäurebasis 1 Gew. % Stabilisatoren 7 Gew. % Co-Stabilisatoren 4 Gew. % Füllstoff 1 Gew. % Pigment Red 254
Der bevorzugt eingesetzte phthalatfreie Weichmacher ist auf Citronensäurebasis und/oder auf Adipinsäurebasis aufgebaut.
Eine gewünschte Konsistenz der Masse kann problemlos durch die Variation von Bindemittelgehalt und/oder Weichmachergehalt eingestellt werden.
Anhand nachfolgender Tabellen soll die vorliegende Erfindung anhand von Modelliermassen näher dargestellt werden. Tabelle 1 : Härteanstieg der ungehärteten Masse als Funktion der Zeit bei 40°C.
Figure imgf000011_0001
Es hat sich gezeigt, dass die noch nicht im Ofen ausgehärtete Masse gemäß den Anmeldeunterlagen gegenüber dem Stand der Technik, bei einer Lagerung bei 40°C über die Zeit (30 oder 90 Tage) einen wesentlich geringeren Härteanstieg aufweist, wie aus der Tabelle 1 zu erkennen ist.
Tabelle 2: Flexibilität der ausgehärteten Modelliermasse
Figure imgf000011_0002
Diese höheren Bruchfestigkeiten konnten mit einem „Texture Analyser“ ermittelt und bestätigt werden. Als Probekörper werden runde Bruchstangen mit einer Länge von 10 cm und einem Durchmesser von 1 cm erstellt.
Verwendung finden erfindungsgemäß hergestellte Formmassen im Automobilbau, Haushaltsgegenstanden, medizinischen Gerätschaften, Spielzeug und Lebensmittelindustrie, sowie Zubehör für vorgenannte Verwendungen.
Gegenstände und Objekte, welche mit erfindungsgemäß hergestellten Formmassen gebildet wurden, werden nach der Formgebung durch Wärmeeinwirkung ausgehärtet.
Das Verfahren zur Herstellung von Formmassen, mindestens bestehend aus Bindemittel und Weichmacher, wobei das Bindemittel und der Weichmacher als Plastisol ausgebildet sind, wobei sich das Plastisol im Wesentlichen aus PVC und Weichmacher zusammensetzt, erfolgt, indem das PVC-Pulver und die Menge an Weichmacher mit ggf. sonstigen Zusätzen und/oder Additiven einen Mischvorgang unterzogen werden, wobei der Mischvorgang bei einer Mischtemperatur von bzw. zwischen 55 bis 70°C erfolgt.

Claims

Patentansprüche
1.) Verfahren zur Herstellung von Formmassen, mindestens bestehend aus Bindemittel und Weichmacher, wobei das Bindemittel und der Weichmacher als Plastisol ausgebildet sind, wobei sich das Plastisol im Wesentlichen aus PVC und Weichmacher zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung dadurch erfolgt, dass das PVC-Pulver und die Menge an Weichmacher mit ggf. sonstigen
Zusätzen und/oder Additiven einen Mischvorgang unterzogen werden und dass der Mischvorgang bei einer Mischtemperatur von 55 bis 70°C erfolgt.
2.) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Weichmacher zwischen 32 und 60 Gew. %, bevorzugt zwischen 35 und 55 Gew. % und besonders bevorzugt 38 und 53 Gew.% beträgt.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichmacher als ein phthalatfreier und/oder ein phthalathaltiger Weichmacher ausgebildet ist.
4.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der phthalatfreie Weichmacher auf Citronensäurebasis, auf Adipinsäurebasis und/oder Benzoat-ester-Basis aufgebaut ist.
5.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bevorzugt eingesetzte phthalatfreie Weichmacher Acetyltributylcitrat, Tri-(2-ethylhexyl)-actylcitrat, Trioctylcitrat, Tridecylcitrat, Tributylcitrat, Trihexylcitrat, Triethylcitrat, Dioctyladipat, Diisodecyladipat, Diisononyladipat, 1 ,2-Cyclohexandicarbonsäurediisononylester, Essigsäureester von Monoglyceriden, Benzoaten oder ein Gemisch aus mindestens zweier dieser Substanzen ist.
6.) Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Formmasse mindestens aus 20 - 68 Gew. % Bindemittel
32 - 60 Gew. % Weichmacher
0 - 40 Gew. % Füllstoffe
0 - 20 Gew. % sonstige Zusätze zusammensetzt.
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