(57)【要約】  本発明は、プラスチゾールとして存在する結合剤、および、場合によっては他の添加剤からなる造形材料に関し、ここで、プラスチゾールは本質的にはＰＶＣおよび可塑剤から構成され、材料は少なくとも１種類のフタレート不含可塑剤を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチゾールとして存在する結合剤、および、場合によっては他の添加剤からなる造形材料であって、前記プラスチゾールが本質的にはＰＶＣおよび可塑剤から構成される造形材料であり、前記材料が少なくとも１種類のフタレート不含可塑剤を有することを特徴とする、前記材料。
【請求項２】
前記材料が、フタレート不含可塑剤を５〜３０重量％、好ましくはフタレート不含可塑剤を１０〜２８重量％、特に好ましくはフタレート不含可塑剤を１５〜２４重量％有することを特徴とする、請求項１に記載の材料。
【請求項３】
前記フタレート不含可塑剤が、クエン酸をベースに、アジピン酸をベースに、および／または安息香酸エステルをベースに合成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の材料。
【請求項４】
前記好ましく使用されるフタレート不含可塑剤が、クエン酸アセチルトリブチル、アセチルクエン酸トリ−（２−エチルヘキシル）、クエン酸トリオクチル、クエン酸トリデシル、クエン酸トリブチル、クエン酸トリヘキシル、クエン酸トリエチル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジイソノニル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジイソノニルエステル、モノグリセリドの酢酸エステル、ベンゾエート、または、これらの物質の少なくとも２種類からなる混合物であることを特徴とする、請求項３に記載の材料。
【請求項５】
前記材料が、
５〜９５重量％のＰＶＣ  
５〜３０重量％の、フタレート不含可塑剤  
０〜１０重量％の安定剤  
０〜１０重量％の補助安定剤  
０〜７５重量％の充填材  
０〜５重量％の着色剤  
０〜５重量％のその他の添加剤  
から組成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の材料。
【請求項６】
前記補助安定剤が、脂肪酸エステル、好ましくは、Ｃ１２より大きい鎖長の長鎖脂肪酸エステルであり、前記脂肪酸エステルが好ましくは直鎖脂肪酸とアルコールとからなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の材料。
【請求項７】
前記補助安定剤が、エポキシ化大豆油、エポキシ化オレイン酸メチルエステル、エポキシ化リノール酸メチルエステル、エポキシ化リノレン酸メチルエステル、エポキシ化リノレン酸イソプロピルエステル、エポキシ化菜種脂肪酸メチルエステル、エポキシ化大豆脂肪酸メチルエステル、エポキシ化亜麻脂肪酸メチルエステル、またはこれらの物質の少なくとも２種類からなる混合物であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の材料。
【請求項８】
前記充填材が無機充填材であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の材料。
【請求項９】
前記充填材がカオリン、タルク、チョーク、ケイ酸、粘土粉末および／または軽量充填材であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１０】
前記着色剤が、顔料として、好ましくはアゾ不含着色顔料、効果顔料として、および／またはアゾ不含レーキ顔料として存在することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１１】
前記材料がフタレート含有可塑剤を含まないことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１２】
前記材料の貯蔵安定性を改善するために場合によっては含有される前記補助安定剤が、２−エチルヘキシル誘導体を含まないことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１３】
子供が使用するための造形材料としての、および、工芸用および／または工業用の物品ならびにそれから製造される製品、例えば、キャンドルライト、刻印、装飾品などを製造するための、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の可塑性で、手で成形可能であり、加熱により硬化可能な材料の使用。
【請求項１４】
触覚能力の訓練およびリハビリテーションのための医療分野での治療を目的とした、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の造形材料の使用。
【請求項１５】
前記材料が、物品および物体を形成するための賦形後に、熱作用により硬化される、請求項１に記載の造形材料から製造される物品および物体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーブンで硬化可能な造形材料ならびにその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の成形および造形のための可塑性で、オーブンで硬化可能な材料は原則的に公知である。
【０００３】
造形材料とは、いわゆる粘土、あるいは、ポリマー含有材料の場合は樹脂粘土とを意味する。
【０００４】
そのようにして、特許文献１から、可塑性で、手で成形可能であり、加熱によって硬化可能な材料が公知である。このような材料は、本質的には、ポリ塩化ビニル、充填材、および可塑剤からなる。このような材料の欠点は、これらが非常に高温でしか硬化せず、このとき硬化プロセスがゆっくりと進行することである。それに加えて、このような硬化材料の破壊強度は不十分である。さらに、このような材料が、ホルモン障害作用または生殖障害作用を有する疑いのあるフタレート含有可塑剤を３０重量％まで含有することは不利であると考えられる。
【０００５】
フタレート含有可塑剤は、弾性を付与されるべきプラスチックに、４０重量％までの多かれ少なかれ高い濃度で添加される。フタレート含有可塑剤はプラスチックと化学結合しないため、このときいわゆる外部可塑剤として作用する。化学結合がないため、フタレートは比較的容易にプラスチックから引き離され、あるいは徐々に外に移動する。
【特許文献１】独国特許発明第２５  １５  ７５７  Ｃ３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の課題は、冒頭に記載した欠点がなく、特に低い温度で硬化し、できるだけ少ない割合の可塑剤で硬化状態において良好な破壊強度を有する造形または成形材料を作り出すことである。
【０００７】
さらに、本発明の課題は、本発明によるこの塑造材料が、人の健康を脅かしおよび／または疑わしい成分をほとんど含まないことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これらの課題は、請求項１、１３および１５に包含されている特徴事項によって解決される。本発明の材料の有利な実施形態および他の形態は、他の請求項に記載されている。
【０００９】
本発明による材料の特別な利点は、素手でこの塑造材料が容易に加工できることにある。この塑造材料のコンシステンシーは通常の周囲温度ではほぼ一定であり、低温で乾燥させた直射日光が当たらない推奨された貯蔵条件のもとで何ヶ月か貯蔵した場合でも、４８ヶ月まで硬化しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明による造形材料は、プラスチゾールとして存在する結合剤、および、場合によっては他の添加剤からなり、ただしこのプラスチゾールは本質的にはＰＶＣおよび可塑剤から構成され、そして前記材料は少なくとも１種類のフタレート不含可塑剤を有する。
【００１１】
使用される結合剤は、本質的にプラスチゾールからなる。このプラスチゾールは、本質的にはＰＶＣおよび可塑剤から構成される。このとき、ＰＶＣは、とりわけ、乳化剤含有または不含エマルション−ＰＶＣ、懸濁物−ＰＶＣ、およびマイクロパール−（Ｍｉｋｒｏｐｅｒｌ）懸濁物−ＰＶＣ、または数種類のＰＶＣの混合物であってもよい。
【００１２】
フタレート不含可塑剤は、クエン酸をベースに、アジピン酸をベースに、および／または安息香酸エステルをベースに合成されている。フタレート不含可塑剤は、例えば、クエン酸アセチルトリブチル、アセチルクエン酸トリ−（２−エチルヘキシル）、クエン酸トリオクチル、クエン酸トリデシル、クエン酸トリブチル、クエン酸トリヘキシル、クエン酸トリエチル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ビス（２−エチルヘキシル）、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジイソノニルエステル、モノグリセリドの酢酸エステル、ベンゾエート、または、これらの物質の少なくとも２種類からなる混合物である。さらに、可塑剤は、安息香酸塩または安息香酸エステルの群に属してもよい。例としては、２，２，４−トリエチル−１，３−ペンタンジイルジベンゾエートおよびその誘導体、トリエチレングリコールジベンゾエート、ジエチレングリコールジベンゾエート、ジエチレングリコールモノベンゾエートおよび／またはプロピレングリコールジベンゾエートが挙げられる。前述の全ての可塑剤の任意の混合物が可能である。前記材料は、フタレート不含可塑剤を５〜３０重量％、好ましくはフタレート不含可塑剤を１０〜２８重量％、特に好ましくはフタレート不含可塑剤を１５〜２４重量％含有する。
【００１３】
本発明の特に好ましい実施形態は、フタレート含有可塑剤を含まない前記材料である。
【００１４】
安定剤はＰＶＣの安定性を改善する、即ち、それは、とりわけ、塩化水素の解離発生を防止する。それに加えて、とりわけ、金属のカルシウム、亜鉛、スズ、マグネシウム、ナトリウム、およびカリウムの無機および有機塩、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸スズ、および／または金属塩の混合物が使用される。
【００１５】
それに加えて、前記材料にはさらに補助安定剤が添加される。前記材料に使用される補助安定剤は、脂肪酸エステル、好ましくは、Ｃ１２より大きい鎖長を有する長鎖脂肪酸エステルである。脂肪酸エステルは、好ましくは、直鎖脂肪酸とアルコールとからなる。該アルコールは、とりわけ、分岐鎖アルコールである。例としては、オクタデシル酸エステルが挙げられる。補助安定剤は、結合剤の貯蔵安定性を改善する。前記材料の老化現象をこのようにして防止することができる。
【００１６】
場合によっては含有される補助安定剤が、２−エチルヘキシル誘導体を含まないとき、貯蔵安定性の改善に有利であると証明された。
【００１７】
他の例としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化オレイン酸メチルエステル、エポキシ化リノール酸メチルエステル、エポキシ化リノレン酸メチルエステル、エポキシ化リノレン酸イソプロピルエステル、エポキシ化菜種脂肪酸メチルエステル、エポキシ化大豆脂肪酸メチルエステル、エポキシ化亜麻脂肪酸メチルエステル、またはこれらからなる混合物が挙げられる。
【００１８】
充填材としては、本質的には、＜２５０μｍ、好ましくは１００μｍ未満、特に好ましくは＜６３μｍの粒度を有する無機および有機充填材、例えば、カオリン、チョーク、タルク、水酸化アルミニウム、および／または粘土粉末が使用される。他の充填材としては、金属グリッター、粉末状光輝材、小板状光輝材、またはこれらの物質の混合物が、それによって、例えば、特別な光学的効果を達成するために存在し得る。充填材として、いわゆる軽量充填材も使用することができ、あるいは、前述の別の充填材を加えて混合することができる。軽量充填材の例には、中空球体、特に、ガラス微小中空球体、例えば、３Ｍ社またはオストホフペトラッシュ（Ｏｓｔｈｏｆｆ  Ｐｅｔｒａｓｃｈ）製のものがある。軽量充填材の含有量に応じて所望の密度を調整することができ、それは有利には０．３〜１．１ｇ／ｍｌの範囲にある。市販の軽量充填材の大きさも自由に選択することができ、その大きさはとりわけ１０〜４００μｍの範囲にある。更に、ポリマーベースの充填材も使用することができる。これらの群の例としては、ＰＡＭＡ、ＰＭＭＡおよび／またはポリエチレンが挙げられる。
【００１９】
着色剤として、顔料は、純粋な形態で、粉末顔料として、水性顔料調製品として、好ましくはアゾ不含着色顔料、効果顔料、および／またはアゾ不含レーキ顔料（ｖｅｒｌａｃｋｔｅｒ  Ｆａｒｂｓｔｏｆｆ）として存在し得る。多数の可能な着色顔料の選択肢として、ピグメントイエロー１４（Ｃ．Ｉ．２１０９５）、ピグメントレッド２５４（Ｃ．Ｉ．５６１１０）、ピグメントオレンジ３４（Ｃ．Ｉ．２１１１０）、ピグメントレッド１２２（Ｃ．Ｉ．７３９１５）、ピグメントグリーン７（Ｃ．Ｉ．７４２６０）、ピグメントホワイト６（Ｃ．Ｉ．７７８９１）、ピグメントブラック７（Ｃ．Ｉ．７７２６６）、ピグメントレッド１０１（Ｃ．Ｉ．７７４９１）、ピグメントバイオレット２３（Ｃ．Ｉ．５１３１９）、ピグメントブルー２９（Ｃ．Ｉ．７７００７）、ピグメントイエロー１８５（Ｃ．Ｉ．５６２９０）、ピグメントイエロー１（Ｃ．Ｉ．１１６８０）、ピグメントレッド４８：２（Ｃ．Ｉ．１５８６５：２）、ピグメントレッド５３：１（Ｃ．Ｉ．１５５８５：１）、ピグメントオレンジ３４（Ｃ．Ｉ．２１１１５）、ピグメントイエロー８３（Ｃ．Ｉ．２１１０８）、およびピグメントブルー１５（Ｃ．Ｉ．７４１６０）が挙げられる。これらの着色剤の添加によって、粘土は鮮やかな外観を得る。他の着色剤として、パール顔料、マイカ鉄金属光輝顔料、ポリエステルグリッター顔料、および発光顔料が挙げられる。
【００２０】
ここで、それに加えて、異なった色の塑造材料を任意に互いに混和、混合、または混練することができ、それによって大理石模様をつける効果が達成されることを言明することができる。目的にかなうように、塑造材料に使用された着色材料は、それ自体で、もはや水溶性であってはならない。
【実施例】
【００２１】
本発明を１つの範囲例ならびに幾つかの配合例に基づいて、より詳細に示す。
【００２２】
範囲例
ＰＶＣ  ５〜９５重量％
フタレート不含可塑剤  ５〜３０重量％
安定剤  ０〜１０重量％
補助安定剤  ０〜１０重量％
充填材  ０〜７５重量％
着色剤  ０〜５重量％
その他の添加剤  ０〜５重量％
【００２３】
安定剤、補助安定剤、着色剤、および充填材は、場合によっては使用可能な添加剤の例である。添加剤として５重量％までの量のフタレート含有可塑剤も含有されていてもよいことに留意されたい。
【００２４】
配合例１−非着色材料
ＰＶＣまたはＰＶＣ共重合体  ６５重量％
アジピン酸ベースの可塑剤  １９重量％
安定剤  ７重量％
タルク  １９重量％
【００２５】
配合例２−赤色材料
ＰＶＣ  ６３重量％
クエン酸ベースの可塑剤  ２４重量％
安定剤  １重量％
補助安定剤  ７重量％
充填材  ４重量％
ピグメントレッド２５４  １重量％
【００２６】
配合例３−黄色材料
ＰＶＣ  ６５重量％
クエン酸ベースの可塑剤  ２１．５重量％
補助安定剤  １．５重量％
安定剤  ５．５重量％
充填材（チョーク、ケイ酸）  ６．０重量％
ピグメントイエロー８３  ０．５重量％
【００２７】
従来技術−黄土色の比較配合物
エマルションＰＶＣ  １５ｋｇ
懸濁液  ＰＶＣ  １７ｋｇ
ステアリン酸カルシウム  ２．５ｋｇ
ジ−ｎ−オクチルフタレート（可塑剤）  １３．５ｋｇ
オクチル−脂肪酸エステル  １ｋｇ
ケイ酸アルミニウム  １４ｋｇ
顔料（黄土色混合物）  ０．５ｋｇ
【００２８】
可塑剤の含有量は、好ましい実施形態では１０〜２８重量％、特に好ましい実施形態では１５〜２４重量％である。好ましく使用されるフタレート不含可塑剤は、クエン酸をベースに、および／またはアジピン酸をベースに合成されている。
【００２９】
前記材料の所望のコンシステンシーは、結合剤含有量および／または可塑剤含有量を変えることによって問題なく調整できる。
【００３０】
本発明による材料は、従来技術と比較して以下の利点を有する：
１３０℃の同じ硬化温度で、硬化時間は明らかに短くなる。それは従来の３０分に代わってわずかに１５分である。３０分の同じ完全硬化までの時間では、材料は１１０℃の明らかに低い温度ですでに完全硬化する。また、本発明の材料は１００℃未満ですでに完全硬化され得る。９３℃では４０分の完全硬化までの時間で、材料はすでに完全硬化している。次の表に、温度による本発明の材料の硬化時間を従来技術による材料の硬化時間と比較して示している。本発明による材料の硬化時間は、従来技術による材料の場合より約５０％短いことがはっきりと分かる。
【００３１】
【表１】
2009518475.tif 000002
【００３２】
表２から分かるように、本発明の、オーブンで硬化した材料は、従来技術と比較して非常に高い破壊強度を有することが示された。これらの高い破壊強度は、「テクスチャーアナライザ」でも「三点曲げ装置」の方法でも調べて確認することができた。
【００３３】
【表２】
2009518475.tif 000003
【００３４】
その他に、「テクスチャーアナライザ」で、従来技術による材料と比較して本発明による硬化材料の明らかに高い弾性を測定することができた。
【００３５】
本発明による材料の製造は、例えば、特許文献１に従って実施され、それに従って乾燥ＰＶＣ粉末は充填材と混合され、その後、可塑剤および補助安定剤が添加される。そのようにして製造される材料は、場合によっては、低温に維持された状態で練ることにより完成される。
【００３６】
可塑性で、手で成形可能であり、加熱により硬化可能な材料を製造した場合、本発明による材料は、子供が使用するための造形材料として、および、工芸用および／または工業用の物品ならびにそれから製造される製品、例えば、キャンドルライト、刻印、装飾品などの製造のために使用される。
【００３７】
前記材料または造形材料は、さらに、触覚能力の訓練およびリハビリテーションのために医療分野で治療の目的に使用される。
【００３８】
本発明による材料で製造された物品および物体は、賦形後、物品および物体を形成するために熱作用により完全硬化される。
【国際調査報告】
2009518475.tif 000004
2009518475.tif 000005
2009518475.tif 000006
2009518475.tif 000007