MX2013006024A - Plastilina de modelado. - Google Patents
Plastilina de modelado.Info
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Abstract
La presente invención se dirige a una composición de plastilina que incluye un aglutinante polimérico y aceite. En una modalidad, el aglutinante es un copolímero de tres bloques hidrogenado que incluye estireno. El aceite es un aceite mineral. La composición puede incluir, además, un plastificante, un agente de liberación y uno o más rellenos.
Description
PLASTILINA DE MODELADO
REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
La presente invención reivindica prioridad de la solicitud provisional de E.U.A. No. 61/418,538, presentada el 1 de diciembre de 2010 y titulada "Plastilina de modelado", cuya descripción se incorpora aqui por referencia en su totalidad.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una plastilina de modelado para niños y, en particular, a una composición de plastilina de modelado a base de aceite que incluye un aglutinante de copolimero termoplástico.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las composiciones de plastilina de modelado no sólo divierten a los niños, sino que también ayudan en el desarrollo de habilidades manuales, destreza y creatividad. Estas composiciones de masilla crean materiales maleables que pueden ser manipulados y moldeados por el niño. Las composiciones de masilla convencionales son típicamente formulaciones que contienen agua utilizando almidón como aglutinante. Con el tiempo, el agua se evapora en la composición y el almidón se somete a la retrogradación,
causando que la masilla se seque y endurezca. Por consiguiente, las composiciones de masilla convencionales tienen una tendencia a formar escamas, agrietarse, encogerse y desmoronarse, además de poseer plasticidad pobre.
Por lo tanto, es conveniente proporcionar una composición de plastilina de modelado que resista el secado, sea fácilmente maleable y conserve su color durante el uso.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una composición de plastilina que incluya un aglutinante polimérico y aceite. En una modalidad, el aglutinante es un copolímero de tres bloques hidrogenado que incluye estireno y el aceite es un aceite mineral. La composición puede incluir, además, un plastificante, un agente de liberación y uno o más rellenos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La composición básica de la masilla moldeable de la presente invención incluye un aglutinante polimérico y aceite. Específicamente, la masilla moldeable puede ser a base de masilla o a base de aglutinante. El aglutinante de la presente invención es un copolímero de tres bloques termoplástico aglutinante (ABA) . Preferiblemente, el polímero es un copolímero de estireno hidrogenado que posee un contenido de poliestireno de hasta aproximadamente 35% en
peso para proporcionar las características deseadas de alargamiento (el porcentaje de poliestireno puede ser probado antes de la hidrogenación) . El copolímero puede ser un copolímero lineal. En una modalidad, el copolímero de bloques puede poseer un contenido de estireno de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 30% en peso, dependiendo de la composición del bloque central. En una modalidad, el aglutinante es un copolímero de bloque de estireno con un bloque central de etileno/butileno, a saber, un copolímero estireno-etileno/butileno-estireno (SEBS) termoplástico que tiene un contenido de estireno de aproximadamente 30% en peso (por ejemplo, Kraton ® G1650, disponible de Kraton Polymers LLC, Houston, TX) . En otra modalidad, el aglutinante es un copolímero de bloque de estireno con un bloque intermedio de etileno-etileno/propileno, a saber, un copolímero de estireno- (etileno-etileno/propileno) -estireno (SEEPS) copolímero termoplástico que tiene un contenido de estireno de aproximadamente 30% en peso (por ejemplo, SEPTON 4044, 4055 y 4077, disponible de Kuraray Co., Ltd., Houston, TX) . En todavía otra modalidad, el aglutinante es un copolímero de bloque de estireno con un bloque central de etileno/propileno, a saber, un copolímero de estireno-etileno/propileno-estireno (SEPS) termoplástico que tiene un contenido de estireno de aproximadamente 10 - 15% en peso
(por ejemplo, SEPTON 2063, disponible de Kuraray Co., Ltd., Houston, TX) .
El aglutinante de copolimero puede estar presente en la composición en una cantidad de aproximadamente 2% en peso a aproximadamente 60% en peso. En una modalidad, la cantidad de copolimero aglutinante está presente en una cantidad de aproximadamente 3% en peso a aproximadamente 15% en peso. A modo de ejemplo, el aglutinante de copolimero está presente en una cantidad de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 11% en peso (por ejemplo, aproximadamente 6% en peso) . En otra modalidad, el aglutinante de copolimero está presente en una cantidad de aproximadamente 35% en peso a aproximadamente 55% en peso.
El aceite puede ser aceite blanco como aceite mineral (parafina liquida) y, en particular, el aceite mineral blanco ligero (por ejemplo, Drakeol® 9 y 10, disponible en Calumet Specialty Products Partners, Indianapolis, IN) . El aceite puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 4% en peso a aproximadamente 80% en peso. El aceite puede formar el componente más grande (por ciento en peso) de la composición. A modo de ejemplo, el aceite está presente en una cantidad de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 70% en peso. En una modalidad, el aceite está presente en una cantidad de aproximadamente 42% en peso a aproximadamente 52% en peso (por ejemplo,
aproximadamente 48% en peso) . En otra modalidad, el aceite está presente en una cantidad de aproximadamente 60% en peso a aproximadamente 80% en peso (por ejemplo, aproximadamente 70% en peso) .
La composición de la plastilina de modelado puede incluir además un plastificante eficaz para impartir flexibilidad adicional al copolimero aglutinante. En una modalidad, el plastificante es un éster de ácido cítrico. A modo de ejemplo, el éster de ácido cítrico es citrato de acetiltri-n-butilo (por ejemplo, Citrofol BII ®, disponible de Jungbunzlauer Suisse AG, Basilea, Suiza) . El plastificante puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 3% en peso a aproximadamente 10% en peso (por ejemplo, cerca de 4 -8% en peso) .
El juego de modelado composición de masilla de la presente invención también puede incluir un agente de liberación. En una modalidad, el agente de liberación puede ser un compuesto de silicona. A modo de ejemplo, el agente de liberación es fluido de siloxano tales como polidimetilsiloxano (dimeticona) (por ejemplo, Xiameter ® 200 fluido, disponible en Dow Corning Corporation, Midland, MI) . El agente de liberación puede estar presente en la composición de la masilla en una cantidad de aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 4% en peso (por ejemplo, aproximadamente 2% en peso) .
La composición de la plastilina de modelado de la presente invención puede incluir además uno o más materiales de relleno. Los materiales de relleno incluyen almidón, almidón modificado, microesferas de plástico (hueca o sólida) , harina, talco, carbonato de calcio, fibras de celulosa, mica, arcillas, silicatos, tierra de diatomeas, y combinaciones de los mismos. A modo de ejemplo, la composición de la masilla puede contener uno o más de los siguientes: de 0% en peso a aproximadamente 25% en peso de harina; de a0% en peso a aproximadamente 10% en peso de almidón modificado (por ejemplo, almidón ceroso derivado de maíz ceroso) ; de 0% en peso a 35% en peso de tierra de diatomeas; de 0% en peso a aproximadamente 5% en peso seco ampliado microesferas de plástico y de 0% en peso a aproximadamente 10% en peso de talco.
A modo de ejemplo especifico, la composición de masilla puede incluir uno o más de los siguientes materiales de carga: harina sin blanquear en una cantidad de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 18% en peso; almidón modificado (por ejemplo, Colflo 67, disponible de National Starch, Bridgewater, NJ) en una cantidad de aproximadamente 12% en peso o más (por ejemplo, aproximadamente 14% en peso); flujo de tierra de diatomeas calcinada (por ejemplo, de Celite ® 281, disponible de World inerals, Inc., Santa Bárbara, CA) en un cantidad de
aproximadamente 3% en peso a aproximadamente 16% en peso; microesferas de plástico que tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 35 - 55 µp? (por ejemplo, Expancel ® 461 DE 40 D25, disponible de Akzo Nobel, Ámsterdam, Paises Bajos) en una cantidad de aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 3% en peso (por ejemplo, aproximadamente 1.5% en peso), sílice hidrófoba que tiene un tamaño de partícula de aproximadamente de 5 - 15 ym (por ejemplo, Dow Corning ® VM-2270 aerogel partículas finas, disponibles de Dow Corning, Midland, MI) en una cantidad de aproximadamente 2% en peso a aproximadamente 6 % en peso (por ejemplo, aproximadamente 4% en peso) , y talco en una cantidad de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 8% en peso (por ejemplo, aproximadamente 6% en peso) .
La composición de la plastilina de modelado de la presente invención puede incluir también aditivos tales como conservadores, agentes blanqueadores (por ejemplo, dióxido de titanio), agentes de mateado, fragancia y/o colorantes. A modo de ejemplo, el conservante puede incluir, pero no se limitan a, fenoxietanol, metilparabeno, etilparabeno, butlyparaben, propilparabeno, isobutilparabeno y combinaciones de dos o más de los anteriores. Colorantes típicos incluyen colorantes de FD & C en polvo serie (disponible de Sensient Technologies Corporation, Milwaukee, WI) y colorantes DayGlo ® de la serie T (disponible de DayGlo
Color Corporation, Cleveland, OH) . Pigmentos tales como óxido de hierro amarillo, óxido de hierro negro, óxido de hierro marrón, óxido de hierro rojo y también se pueden utilizar como el colorante. La formulación puede incluir además pigmentos luminiscentes tales como óxido de aluminato de estroncio pigmentos fosforescentes (por ejemplo, Luminova ® G-300, disponible de United Mineral & Chemical Corp., Lyndhurst, NJ) , asi como pigmentos termocrómicos (por ejemplo, tinta termocrómica, disponible de piloto Ink Co., Ltd. Aichi, Japón) . Agentes de mateado típicos incluyen geles de sílice (por ejemplo, gel de sílice amorfo sintético, tal como Syloid ®, disponible de R Grace, Augusta, GA) . Las fragancias típicas incluyen aceites perfumados o enmascarar. Cada uno de estos aditivos es típicamente presentes en cantidades de menos de aproximadamente 5% en peso.
A modo de ejemplo específico, la composición puede incluir uno o más de los siguientes aditivos: aproximadamente 0.05% en peso - aproximadamente 1.5% en peso de dióxido de titanio; aproximadamente 0.2% en peso de metil-4-hidroxibenzoato de metilo (por ejemplo, Nipagin ® M de Clariant International Ltd., Frankfurt, Alemania); aproximadamente 0.15% en peso de propil-4-hidroxibenzoato de metilo (por ejemplo, Nipasol M ®, disponible de Clariant International Ltd., Frankfurt, Alemania); 2-fenoxietanol (por ejemplo, Phenoxetol ®, disponible de Clariant International
Ltd, Frankfurt, Alemania) presente en una cantidad de aproximadamente 0.4% en peso; aproximadamente 0,15% en peso de etil-4-hidroxibenzoato de metilo (por ejemplo, Nipasin A, disponible de Clariant International Ltd. , Frankfurt, Alemania) ; agente de enmascaramiento/fragancia (por ejemplo, vainilla) presente en una cantidad de aproximadamente 0.05% en peso a aproximadamente 0.10% en peso, y agente de mateado gel de sílice amorfo que tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 3 µp? (por ejemplo, Syloid ® 244, disponible de WR Grace, Augusta, GA) presente en una cantidad de aproximadamente 1% en peso - 2% en peso.
Por lo tanto, los componentes de base de la plastilina de modelado (es decir, el aceite y el aglutinante copolimero de tres bloques) se proporcionan en cantidades eficaces para formar una masilla que es moldeable, extruible, y altamente resistentes a la desecación. La composición de masilla demuestra plasticidad aún más mejorada, resistencia en seco y resistencia a la contracción en seco en comparación con composiciones de masilla convencionales (que contiene agua) .
Las formulaciones específicas de la composición de la plastilina de modelado se proporcionan en los siguientes ejemplos .
EJEMPLOS
Composición de Masilla de Modelado que no se Seca de Peso Regular
Se formó una masilla de modelado que no se seca de peso regular utilizando la siguiente formulación (Tabla 1) :
TABLA I
Para formar la composición de modelado, un tanque de mezclado con camisa se carga con aceite mineral. El citrato de acetiltributilo y el aglutinante SEBS se añaden lentamente al tanque. La mezcla resultante se calienta a continuación a aproximadamente 120°C, que se agita constantemente hasta que el aglutinante se disuelve. El calor se desacopla y la mezcla se enfrió a aproximadamente 100 °C.
En un mezclador separado, la tierra de diatomeas, almidón modificado, pigmentos, conservadores y se combinan, y después se mezcló durante aproximadamente cinco minutos hasta que se dispersa completamente. Mientras se mezcla, se añaden el agente de liberación (polidimetilsiloxano) y la fragancia. Una vez añadido, se añade la mezcla de aglutinante preparada anteriormente a la mezcla de tierra de diatomeas. La mezcla combinada es a continuación, se mezcla hasta que la composición resultante es homogénea.
La masilla resultante posee una gravedad específica de aproximadamente 10 (por ejemplo, 9.5 a 10.5, medida a 24°C), una densidad de alrededor de 10 (por ejemplo, 9.5 a 10.5, medida a 24 °C), y un durómetro (valor Shore A) de 45 a 75. La medición penetrómetro (5 segundos a 24°C) de la masilla es de aproximadamente 100 (por ejemplo, 80 a 120) . La masilla es térmicamente conductora, convirtiéndose rígido a temperaturas frías (temperaturas de 15°C o menos), a temperaturas suaves cálidos (temperaturas de 40°C o más).
Composición de Masilla de Modelado que no se Seca de Peso Ligero
La masilla de modelado que no se seca, de peso ligero, se formó usando la siguiente formulación (Tabla II) :
TABLA II
Para formar la composición de modelado, un tanque de mezcla con camisa se carga con el aceite mineral. El citrato de acetil y el aglutinante SEBS se agregan lentamente. La mezcla resultante se calienta a aproximadamente 120°C bajo agitación constante hasta que se disuelve el aglutinante. El calor se desacopla y la mezcla se enfrió a aproximadamente 100 °C. En un mezclador separado, la tierra de diatomeas, el gel de sílice, microesferas , pigmentos colorantes y conservadores se combinan y se mezclan a continuación durante aproximadamente cinco minutos hasta que se dispersa completamente. Durante la mezcla, se añadió polidimetilsiloxano. Una vez añadido, se añade la mezcla de
aglutinante preparada anteriormente a la mezcla de tierra de diatomeas. La mezcla combinada es mezclada hasta que la masilla resultante es homogénea.
Composición de Masilla de Modelado, que no se Seca,
Fotocrómica
Una composición de masilla de modelado que no se seca, fotocrómica se formó utilizando la siguiente formulación (Tabla III) :
TABLA III
Para formar la composición de modelado, un tanque de mezcla con camisa se carga con el aceite mineral. El citrato de acetilo y el aglutinante SEBS se agregan
lentamente. La mezcla resultante se calienta a aproximadamente 120 °C bajo agitación constante hasta que se disuelve el aglutinante. El calor se desacopla y la mezcla se enfrió a aproximadamente 100 °C. En un mezclador separado, la tierra de diatomeas, harina, almidón modificado, colorantes, pigmentos fotocrómicos, dióxido de titanio y conservadores se combinan y se mezclan a continuación durante aproximadamente cinco minutos hasta que se dispersa completamente. Durante la mezcla, se añaden fragancia y polidimetilsiloxano . Una vez añadido, se añade la mezcla de aglutinante preparada anteriormente a la mezcla de tierra de diatomeas. La mezcla combinada se mezcla hasta que se forme una masilla homogénea.
Composición de Masilla de Modelado, que no se Seca, Termocrómica
Una composición de masilla de modelado que no se seca, termocrómica se formó utilizando la siguiente formulación (Tablas IV y V) :
TABLA IV
Para formar la composición de modelado, un tanque de mezcla con camisa se carga con el aceite mineral. El citrato de acetil y el aglutinante SEBS se agregan lentamente. La mezcla resultante se calienta a aproximadamente 120°C bajo agitación constante hasta que se disuelve el aglutinante. El calor se desacopla y la mezcla se enfrió a aproximadamente 100 °C. En un mezclador separado, la tierra de diatomeas, harina, almidón modificado, pigmentos termocrómicos, dióxido de titanio y conservadores se combinan y se mezclan a continuación durante aproximadamente cinco minutos hasta que se dispersa completamente. Durante la mezcla, se añaden el polidimetilsiloxano y fragancia. Una vez
añadido, se añade la mezcla de aglutinante preparada anteriormente a la mezcla de tierra de diatomeas. La mezcla combinada se mezcla hasta que se forme una masilla homogénea.
TABLA V
Composición de Masilla de Modelado que no se Seca, Luminiscente
Una composición de masilla de modelado que no se seca, luminiscente se formó utilizando la siguiente formulación (Tabla VI) :
Tabla VI
Para formar la composición de modelado, un tanque de mezcla con camisa se carga con el aceite mineral. El citrato de acetil y el aglutinante SEBS se agregan lentamente. La mezcla resultante se calienta a aproximadamente 120°C bajo agitación constante hasta que se disuelve el aglutinante. El calor se desacopla y la mezcla se enfrió a aproximadamente 100 °C. En un mezclador separado, el pigmento luminiscente, gel de sílice, colorante, conservadores y se combinan y se mezclan a continuación durante aproximadamente cinco minutos hasta que se dispersa completamente. Durante la mezcla, se añade la fragancia. Una vez añadido, se añade la mezcla de aglutinante previamente
preparada con la mezcla de pigmentos. La mezcla combinada es mezclado hasta que la masilla resultante es homogénea.
Las formulaciones ilustrativas adicionales de la composición de la masilla que no se seca de acuerdo con modalidades de la presente invención se proporcionan a continuación, con referencia a las Tablas VII - XI.
TABLA VII
Tabla VIII
Tabla X
Tabla XI
Las formulaciones de masilla proporcionadas en las Tablas VI - XI se formaron utilizando un procedimiento similar al descrito para la formulación de la Tabla I.
Las formulaciones descritas anteriormente proporcionan una composición de masilla libre de agua que era moldeable, extruible y altamente resistentes a la desecación. La composición de masilla de la presente invención demuestra una mejor plasticidad, resistencia en seco, y la resistencia a secar la contracción cuando se compara con composiciones de plastilina de modelado que carecen del polímero tribloque y formulación de aceite.
Aunque la presente invención ha sido descrita en detalle y con referencia a modalidades específicas de la misma, será evidente para un experto en la técnica que varios cambios y modificaciones se pueden hacer en la misma sin apartarse del espíritu y alcance de la misma. Por ejemplo, los rellenos pueden tener cualquier tamaño y forma adecuados para los fines previstos. Por lo tanto, se pretende que la presente invención cubra las modificaciones y variaciones de esta invención siempre que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes. La referencia a porcentajes en peso incluye el porcentaje en peso del componente en la masilla completado, a menos que indique lo contrario .
A pesar de las invenciones descritas se ilustran y describen en este documento que se concreta en uno o más ejemplos específicos, sin embargo, no se pretende limitarse a los detalles mostrados, ya que varias modificaciones y cambios estructurales pueden hacerse en la misma sin apartarse del alcance de las invenciones. Además, diversas características de una de las modalidades se pueden incorporar en otra de las modalidades. En consecuencia, es apropiado que la invención se interpretará en sentido amplio y de una manera consistente con el alcance de la descripción.
Después de haber descrito las modalidades preferidas, se cree que otras modificaciones, variaciones y cambios se sugerirán a los expertos en la técnica a la vista de las enseñanzas establecidas en este documento. Por lo tanto, se debe entender que se cree que todas tales variaciones, modificaciones y cambios que caen dentro del alcance de la presente invención como se define por las reivindicaciones adjuntas. Aunque se emplean términos específicos en este documento, se usan en un sentido genérico y descriptivo y no con fines de limitación.
Claims (20)
1. - Una composición de la masilla moldeable resistente a la desecación, la composición que incluye: un aglutinante que comprende un copolimero de tribloque ABA; y un aceite.
2. - La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde el aglutinante de copolimero de bloque es un copolimero de bloque estirénico.
3. - La composición de masilla de la reivindicación 2, en donde el aglutinante de copolimero de bloque posee un contenido de estireno de aproximadamente 35% o menos.
4. - La composición de masilla de la reivindicación 3, en donde el aglutinante se selecciona copolimero de bloque del grupo que consiste de un copolimero de estireno- (etileno/butileno) - estireno, un copolimero de estireno- (etileno-etileno/propileno) -estireno y un copolimero de estireno- (etileno/propileno) -estireno.
5. - La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde el aglutinante es un copolimero termoplástico de bloque de estireno- (etileno-etileno/propileno) -estireno que tiene un contenido de estireno de aproximadamente 30% en peso
6. - La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde el aglutinante es un copolimero termoplástico de bloque de estireno- (etileno/propileno) -estireno que tiene un contenido de estireno de aproximadamente 10 -15% en peso
7. - La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde el aglutinante está presente en la composición en una cantidad de aproximadamente 2% en peso a aproximadamente 60% en peso.
8. - La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde el aglutinante está presente en la composición en una cantidad de aproximadamente 3% en peso a aproximadamente 15% en peso.
9. - La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde el aglutinante está presente en la composición en una cantidad de aproximadamente 3% en peso a aproximadamente 10% en peso.
10.- La composición de masilla de la reivindicación I, en el que el aglutinante está presente en la composición en una cantidad de aproximadamente 6% en peso.
11.- La composición de masilla de la reivindicación 1 que comprende además un plastificante .
12.- La composición de masilla de la reivindicación II, en donde el plastificante es un éster de ácido cítrico.
13.- La composición de masilla de la reivindicación 12, en donde el plastificante es citrato de acetiltributilo .
14. - La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde el aceite está presente en una cantidad de aproximadamente 4% en peso a aproximadamente 80% en peso.
15. - La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde el aceite está presente en una cantidad de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 80% en peso.
16. - La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde el aceite está presente en una cantidad de aproximadamente 42% en peso a aproximadamente 52% en peso.
17. - La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde el aceite es un aceite mineral blanco.
18. - La composición de masilla de la reivindicación 1, que comprende materiales de relleno seleccionados del grupo que consiste en almidón, almidón modificado, microesferas de plástico, harina, talco, tierra de diatomeas y mezclas de los mismos.
19. La composición de masilla de la reivindicación 1, en donde: el aglutinante de copolimero de bloque se selecciona del grupo que consiste de un copolimero de estireno- (etileno/butileno) -estireno, un copolimero de estireno- (etileno-etileno/propileno) -estireno y un copolimero de estireno- (etileno/propileno) -estireno, el contenido de estireno del aglutinante de copolimero de bloque es de hasta aproximadamente 35%; el aglutinante está presente en la composición una cantidad de aproximadamente 3% en peso a aproximadamente 15% en peso, el aceite es aceite mineral presente en la composición en una cantidad de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 70% en peso; un plastificante presente en una cantidad de aproximadamente 3% en peso a aproximadamente 10% en peso
20.- La composición de masilla de la reivindicación 19, en donde: el aglutinante de copolimero de bloque posee un contenido de estireno de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 30% en peso, basado en el peso del polímero; y el plastificante comprende un éster de ácido cítrico .
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