ПЛАСТИЛИН ДЛЯ ПОДЕЛОК
PLASTICINE FOR ARTICLES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к пластилину для поделок. В частности, настоящее изобретение относится к пластилину для поделок, в котором использовано неорганическое соединение, нелипкому и, следовательно, не пачкающему руки, который не затвердевает при выстаивании в течение длительного времени после изготовления поделок и, следовательно, может использоваться повторно.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Хорошо известный пластилин для поделок (именуемый пластилином) обычно готовят таким образом, чтобы дети могли легко лепить из него поделки, при этом его изготавливают и продают в виде пластилина на масляной основе, пластилина на водной основе или тому подобного. Поделки, изготовленные из пластилина на масляной основе, при хранении могут сохранять свою первоначальную форму, однако, что неблагоприятно ребенку сложно лепить поделки из масляного пластилина. В дополнение к этому, пластилин на водной основе легко разминается и, следовательно, подходит для использования детьми во время игр, однако к его недостаткам относятся чрезмерная липкость при приготовлении из-за высокого содержания влаги, усадка и деформация при сушке, а также сложность хранения в течение длительного времени. Кроме того, поделки, изготовленные из пластилина на масляной основе и пластилина на водной основе, легко затвердевают за счет испарения влаги и не могут использоваться повторно после выстаивания.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
Вследствие этого настоящее изобретение было создано с учетом с вышеизложенных проблем, при этом одной из задач настоящего изобретения является обеспечение пластилина для поделок, приготовленного соответствующим образом при надлежащей пластичности, в котором в качестве основного компонента использовано неорганическое соединение с высокой прозрачностью, нелипкого и, следовательно, не остающегося на руках, который не затвердевает при выстаивании в течение длительного времени после изготовления изделия (изделий) и, следовательно, может использоваться повторно и имеет целый ряд цветов.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение пластилина для поделок, дополнительно включающего антимикробный агент в качестве основного компонента неорганического соединения и тем самым предотвращающего размножение бактерий.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение пластилина для поделок, дополнительно включающего фосфоресцирующий агент в качестве основного компонента неорганического соединения и тем самым дающего возможность изготавливать светящиеся изделия, которые способны обеспечить различную атмосферу.
Указанные выше и другие задачи могут быть решены с помощью настоящего изобретения.
Техническое решение
В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения, предложен пластилин для поделок, содержащий неорганическое соединение, включающее: от 60 до 80 масс.% кремнийорганической основы гелевого типа, от общей массы пластилина, где кремнийорганическая основа гелевого типа состоит из смеси силоксанов и силиконов с концевыми диметильными, метилвинильными и винильными группами; от 15 до 35 масс.% регулятора пластичности, от общей массы пластилина, где регулятор пластичности содержит порошкообразный диоксид кремния для контроля твердости; от 1 до 5 масс.% агента против растрескивания масляного типа, от общей массы пластилина, где агент против растрескивания масляного типа содержит полидиметилсилоксан для предотвращения растрескивания; и от 0,1 до 1 масс.% антимикробного агента для предотвращения размножения бактерий.
Пластилин может также включать: от 1 до 3% цветного пигмента, от общей массы пластилина, для создания цвета.
Пластилин может также включать: от 1 до 10% фосфоресцирующего агента, от общей массы пластилина.
Регулятор пластичности может быть выбран из коллоидного диоксида кремния с размером частиц от 5 до 20 миллимикрон, осажденного диоксида кремния с размером частиц от 20 до 2000 миллимикрон и диатомитовой земли с размером частиц от 2000 до 50000 миллимикрон.
Полезные эффекты
Как явствует из сказанного выше, поскольку пластилин для поделок, включающий композицию согласно настоящему изобретению, содержит неорганическое соединение с высокой прозрачностью, кремнийорганическую основу и агент против растрескивания на основе полидиметилсилоксана в качестве основных компонентов, он предпочтительно обладает высокой прозрачностью, является нелипким благодаря надлежащей пластичности и, соответственно, не остается на руках, а также не затвердевает при выстаивании в течение длительного времени после изготовления изделия и, следовательно, может использоваться повторно.
Кроме того, пластилин для поделок согласно настоящему изобретению включает небольшое количество антимикробного агента, тем самым предпочтительно предотвращая размножение бактерий несмотря на многократное использование пластилина.
Кроме того, предпочтительно, что из пластилина для поделок согласно настоящему изобретению можно получать различные цвета путем смешивания базовых компонентов с высокой прозрачностью с цветным пигментом, а также пластилин может обладать люминесцентными свойствами благодаря добавлению фосфоресцирующего агента.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Упоминавшиеся выше и другие задачи, признаки и иные достоинства настоящего изобретения будут лучше понятны из следующего подробного описания во взаимосвязи с прилагаемыми графическими материалами, где:
На Фиг.1 представлена композиция пластилина для поделок;
Фиг.2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ приготовления пластилина для поделок согласно настоящему изобретению;
На Фиг.3 представлен снимок реального продукта - пластилина для поделок согласно настоящему изобретению; и
Фиг. с 4 по 6 представляют собой снимки, демонстрирующие изменение пластичности пластилина для поделок с течением времени в соответствии с соотношением компонентов при смешивании кремнийорганической основы и регулятора пластичности, входящих в состав пластилина для поделок; и
Фиг. с 7 по 9 представляют собой снимки, показывающие изменение пластичности пластилина других компаний.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Лучший вариант осуществления изобретения
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно в отношении предпочтительного варианта осуществления.
На Фиг.1 представлена композиция пластилина для поделок, а на Фиг.2 изображена блок-схема способа приготовления пластилина для поделок.
В пластилине для поделок согласно настоящему изобретению используют неорганическое соединение, содержащее кремнийорганическое соединение в качестве основного компонента, при этом пластилин обладает высокой прозрачностью, является нелипким и, соответственно, не пачкает руки, не затвердевает при выстаивании в течение длительного времени после изготовления изделия и, следовательно, может использоваться повторно.
Пластилин для поделок согласно настоящему изобретению, как показано на Фиг.1, содержит обязательную композицию, состоящую из кремнийорганической основы 10, регулятора пластичности 20, агента 30 против растрескивания и антимикробного агента 40, и дополнительную композицию, состоящую из цветного пигмента 50 и фосфоресцирующего агента 60 в соответствующем соотношении.
Кремнийорганическую основу 10, входящую в состав обязательной композиции, используют в количестве от 60 до 80% от общей массы пластилина, при этом она состоит из силоксана и силикона с диметильными, метилвинильными, винильными концевыми группами. Согласно одному из вариантов осуществления, в кремнийорганической основе 10 CAS No. 68083-18-1 используют силоксан и силикон с диметильными, метилвинильными и винильными концевыми группами. Такая кремнийорганическая основа 10 предпочтительно содержится в количестве от 60 до 80% от общей массы пластилина из соображений легкости лепки и сохранения формы. Если Кремнийорганическую основу 10 добавляют в избыточном количестве - 80% или больше от общей массы пластилина, придание ему формы проходит легко, однако вылепленные изделия могут быстро деформироваться при выстаивании.
Регулятор пластичности 20, входящий в состав обязательной композиции, определяет пластичность (твердость) пластилина и представлен в количестве от 15 до 35% от веса пластилина и состоит из порошкообразного диоксида кремния. Согласно этому варианту осуществления, регулятор пластичности 20 представлен в виде порошкообразного вещества, имеющего размер частиц диоксида кремния от 5 до 50000 миллимикрон, используют диоксид кремния CAS No. 7631-86-9. Кроме того, регулятор пластичности 20 выбирают из коллоидного диоксида кремния с размером частиц от 5 до 20 миллимикрон, осажденного диоксида кремния с размером частиц от 20 до 2000 миллимикрон и диатомитовой земли с размером частиц от 2000 до 50000 миллимикрон. Коллоидный диоксид кремния, предпочтительно, может в значительной мере чисто воспроизводить целый ряд цветов вследствие значительной высокой прозрачности, и осажденный диоксид кремния может чисто воспроизводить цвета благодаря относительно слабой высокой прозрачности. При этом диатомитовая земля имеет светло-серую или бежевую окраску и, соответственно, не подходит для создания чистых цветов, но подходит для создания темных цветов.
Агент 30 против растрескивания, входящий в состав обязательной композиции, предотвращает затвердевание пластилина, он содержится в количестве от 1 до 5% от общей массы пластилина и состоит из полидиметилсилоксана. Согласно этому варианту осуществления, агент 30 против растрескивания представляет собой прозрачное масло, при этом используют полидиметилсилоксан CAS No. 63148-62-9. Такой агент 30 против растрескивания замедляет высыхание и отверждение пластилина в течение длительного времени и служит в качестве размягчителя, размягчающего пластилин. Кроме того, полидиметилсилоксан широко используют в составе женских косметических средств и в аналогичных областях применения, он предохраняет пластилин от затвердевания и придает глянец и блеск поверхности пластилина.
Антимикробный агент 40, входящий в состав обязательной композиции, предотвращает размножение бактерий в пластилине, его добавляют в количестве от 0,1 до 1% от общей массы пластилина. Бактерии могут размножаться в пластилине, когда его касаются руками. Этот процесс можно предотвратить с помощью антимикробного агента 40, равномерно распределенного в пластилине. Такой антимикробный агент 40 может присутствовать в одной из различных форм, таких как жидкая или порошкообразная.
Цветной пигмент 50, являющийся компонентом дополнительной композиции, содержит в качестве основного компонента органическое соединение и придает окраску композиции на основе кремнийорганического соединения с высокой прозрачностью, при этом он входит в состав смеси в количестве от 1 до 3% от общей массы пластилина. То есть, если пластилин готовят смешиванием только обязательной композиции, получается бесцветный прозрачный пластилин, а когда обязательную композицию смешивают с цветным пигментом, дающим красную, зеленую или так далее окраску, может быть получен пластилин разных цветов.
Помимо этого фосфоресцирующий агент 60, являющийся компонентом дополнительной композиции, добавляют в количестве от 1 до 10% от общей массы пластилина. То есть, если с композицией пластилина дополнительно смешивают фосфоресцирующий агент, имеющий размер частиц алюминия от 3 до 10000 миллимикрон, то могут быть получены светящиеся изделия, аккумулирующие световую энергию и самопроизвольно излучающие свет в темноте. Согласно этому варианту осуществления, используют фосфоресцирующий агент на основе алюминия, однако могут быть использованы также и другие разнообразные фосфоресцирующие агенты.
Далее способ получения пластилина для поделок, в котором используется композиция, будет описан со ссылкой на Фиг.2.
На начальной стадии способ приготовления пластилина для поделок включает пластицирование кремнийорганической основы 10, регулятора пластичности 20, агента 30 против растрескивания и антимикробного агента 40 (процесс пластицирования, S10) и после процесса пластицирования (S10) примешивание цветного пигмента 50 с фосфоресцирующим агентом 60 (процесс смешивания, S20).
Процесс пластицирования (S10) представляет собой процесс пластицирования от 60 до 80% кремнийорганической основы 10, от 15 до 35% регулятора пластичности 20, от 1 до 5% агента 30 против растрескивания и от 0,1 до 1% антимикробного агента 40, от общей массы пластилина, с помощью пластикатора (не показан). В результате процесса пластицирования (S10) кремнийорганическая основа 10, регулятор пластичности 20, агент 30 против растрескивания и антимикробный агент 40 гомогенно вымешиваются с образованием пластилина в форме пасты.
Далее, процесс смешивания (S20) представляет собой процесс дополнительного смешивания пастообразного пластилина, от 1 до 3% цветного пигмента 50 и от 0,1 до 10% фосфоресцирующего агента 60, от общей массы пластилина, с помощью валкового смесителя. В результате смешивания (S20) получают конечный продукт пластилин для поделок согласно настоящему изобретению.
В пластилине для поделок могут использоваться цветные пигменты различных цветов для получения различных окрасок, при этом наиболее важными для приготовления пластилина для поделок являются соотношения компонентов соответствующих композиций. Вследствие этого предпочтительно, чтобы соответствующие композиции готовились по отдельности и после этого смешивались.
При этом пластилин для поделок, приготовленный с использованием последовательности процессов, содержащий неорганическое соединение с высокой прозрачностью в качестве основного компонента, смешанное только с агентом против растрескивания, не затвердевает при выстаивании в течение длительного времени после изготовления изделия и, следовательно, может использоваться повторно.
Кроме того, может быть легко приготовлен пластилин различных цветов, при этом в основной компонент, содержащий неорганическое соединение, добавляют антимикробный агент, посредством чего может быть предотвращено размножение бактерий. В дополнение к этому, путем добавления в основной компонент, содержащий неорганическое соединение, фосфоресцирующего агента могут быть получены светящиеся изделия, излучающие свет ночью и создающие различную атмосферу. При этом несмотря на то, что потребители разделяют пластилин для поделок различных цветов, смешивают и разминают его, может быть беспрепятственно получен пластилин другого цвета.
Фиг.3 представляет собой снимок продукта - пластилина для поделок. Из Фиг.3 можно видеть, что пластилин для поделок обладает высокой прозрачностью и имеет различные цвета за счет использования различных цветных пигментов.
В результате повторных экспериментов авторы настоящего изобретения установили, что если состав различных композиций является идентичным, кремнийорганическая основа 10 использована в количестве 68% от общей массы пластилина, а регулятор пластичности 20 использован в количестве 27% от общей массы пластилина, пластичность может приемлемо сохраняться даже по истечении длительного времени, а изделия из пластилина могут сохранять свою форму.
Изменение пластичности пластилина с течением времени в зависимости от соотношения содержания основных компонентов композиции пластилина будет описано со ссылкой на Таблицу 1.
Таблица 1
Результаты испытаний изменения пластичности с течением времени в зависимости от соотношения смешивания основных компонентов пластилина (единицы: 1/100 мм)
1<sup>ый</sup> день
2<sup>ой</sup> день
3<sup>ий</sup> день
4<sup>ый</sup> день
5<sup>ый</sup> день
Другие свойства
Опыт 1
Низкая пластичность (82:13)
209
191
191
198
190
Изделия неровные из-за очень низкой пластичности
Опыт 2
Надлежащая пластичность (68:27)
206
182
189
196
195
Форма продукта сохраняется даже по истечении длительного времени
Опыт 3
Высокая пластичность (38:57)
Испытание невыполнимо
Продукты не были получены
Стандарт для проведения испытаний
Измеритель пластичности представляет собой устройство для измерения пластичности путем помещения образца между двумя параллельными полками, применения к нему заданной нагрузки и фиксирования изменений во времени и толщины с помощью циферблатного индикатора.
1) Стандарт: ASTMD-926
2) Тип: Williams Type
3) Стандартные условия: избыточная нагрузка: 5 кг, зона избыточного давления: диаметр 60 мм,
Циферблатный индикатор; шаг 15 мм или больше, масса тела: приблизительно 10 кг
4) Приготовление образца: толщина образца: 10 мм, диаметр цилиндра: 16 мм
5) Методика испытаний:
a. циферблатный индикатор устанавливают на ноль,
b. дожидаются стабилизирования температуры окружающей среды прибора,
c. образец быстро размещают между двумя параллельными полками,
d. через некоторое время прибор готов для измерений.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
Как можно видеть из приведенной выше Таблицы 1, Пример 1 демонстрирует результаты испытаний пластилина (кремнийорганического), обладающего низкой пластичностью. В этом случае кремнийорганическую основу 10 вводили в смесь в количестве 82% от общей массы пластилина, а регулятор пластичности 20 добавляли в смесь в количестве 13% от общей массы пластилина. В Примере 1, как можно видеть на Фиг.4, несмотря на выстаивание при комнатной температуре в течение длительного времени, пластилин совсем не затвердевал, а вылепленные изделия деформировались из-за очень низкой пластичности и, как результат, изготовление поделок было невозможным.
Пример 2
Пример 2 показывает результаты испытаний пластилина (кремнийорганического), обладающего надлежащей пластичностью. В этом случае кремнийорганическую основу 10 вводили в смесь в количестве 68% от общей массы пластилина, а регулятор пластичности 20 добавляли в смесь в количестве 27% от общей массы пластилина. В Примере 2, как можно видеть на Фиг.5, несмотря на выстаивание при комнатной температуре в течение длительного времени, пластилин совсем не затвердевал, вылепленные изделия с трудом деформировались из-за надлежащей пластичности, и, следовательно, поделки из такого пластилина легко изготавливаются и могут храниться в течение длительного времени.
Пример 3
Пример 3 демонстрирует результаты испытаний пластилина (кремнийорганического), обладающего высокой пластичностью. В этом случае кремнийорганическую основу 10 вводили в смесь в количестве 38% от общей массы пластилина, а регулятор пластичности 20 добавляли в смесь в количестве 57% от общей массы пластилина. В Примере 3, как можно видеть на Фиг.6, продукты получить не удалось, они разрушались, и, как результат, изготовление поделок было невозможным.
Изменения с течением времени пластичности пластилина для поделок согласно настоящему изобретению и других продуктов будут описаны со ссылкой на Таблицу 2.
Таблица 2
Изменения с течением времени пластичности пластилина для поделок согласно настоящему изобретению и других продуктов (единица: 1/100 мм)
1<sup>ый</sup> день
2<sup>ой</sup> день
3<sup>ий</sup> день
4<sup>ый</sup> день
5<sup>ый</sup> день
Свойства
Пластилин настоящего изобретения
206
182
189
196
195
Не затвердевал даже по истечении длительного времени
Продукт компании А
214
269
446
746
568
Поверхность затвердевала через 1 день и разрушалась при изготовлении поделок
Продукт компании В
267
430
473
554
427
Поверхность затвердевала через 1 день и разрушалась при изготовлении поделок
Продукт компании С
707
716
692
694
702
Чрезмерно высокая пластичность с
самого начала
Как можно видеть из Таблицы 2, пластилин согласно настоящему изобретению (в случае, когда кремнийорганическую основу 10 вводили в смесь в количестве 68% от общей массы пластилина, а регулятор пластичности 20 добавляли в смесь в количестве 27% от общей массы пластилина) не претерпевает существенных изменений пластичности даже при комнатной температуре в течение длительного времени, хотя и имеет небольшие искажения, и из него всегда можно лепить поделки. Это можно видеть на снимке продукта (название продукта: Zzumuri, произведен компанией Daeil Advanced Materials Co., LTD.), изображенного на Фиг.5.
С другой стороны, как можно видеть на Фиг.7, продукт компании А быстро затвердевал с течением времени из-за высокой пластичности, продукт сильно затвердевал, и его поверхность разрушалась спустя день или больше, и в результате изготовление поделок было невозможным. Как можно видеть на Фиг.8, продукт компании В затвердевал с течением времени из-за высокой пластичности и становился похожим на губку спустя день или больше, и в результате изготовление поделок из него было невозможным. Кроме того, как можно видеть на Фиг.9, из продукта компании С детям было сложно лепить поделки из-за его высокой пластичности на начальной стадии.
Настоящее изобретение предлагает пластилин для поделок, в котором используют кремнийорганическую основу в качестве основного компонента и который, вследствие этого, является нелипким и не затвердевает при выстаивании в течение длительного времени после изготовления изделия и, следовательно, может использоваться повторно, что позволяет широко использовать его в областях применения пластилина.
Хотя предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения раскрыты в иллюстративных целях, специалисты в данной области техники примут во внимание, что возможны различные модификации, дополнения и замены без отклонения от объема и сущности изобретения, как раскрыто в прилагаемой формуле изобретения.