[发明专利]不含硼砂的轻质雕塑复合物

说明书

发明领域

本发明涉及造型和雕塑复合物，在更具体的应用中，本发明涉及儿童使用的不含硼砂/硼酸盐的雕塑复合物。

发明背景

本发明涉及轻质雕塑复合物，其中密度小于1，该复合物区别于密度大于1的重质复合物。

所述轻质复合物典型地包括非水基复合物和水基复合物。非水基轻质复合物包括热塑性造型组合物和蜡/油基造型组合物。热塑性造型组合物通常被用于生产汽车工业中的设计模型，如美国专利3,607,332号中所描述的。所述造型组合物常常由塑料、矿物、粘合剂、轻质填充剂和着色剂组成，其能够在高于50℃下进行加工。使用这些组合物形成的形状会变硬，而且随着环境温度的降低会变得更硬。然而，如同在工业应用中所使用的，这些组合物没有最终的聚集状态，不能在室温下进行捏合和/或造型，因此这些组合物不适合作为儿童用的雕塑复合物。

或者，一种蜡/油基轻质造型组合物由固体蜡、糊状蜡、油性基本成分和轻质空心微珠填充剂组成。微珠为单一粒度化(monosized)的聚合物粒子，其主要由两种不同类型的聚合物如具有不同交联度的聚苯乙烯和聚丙烯酸酯(polyacrylics)组成。这些复合物具有轻质特性，能够在室温下被捏合和加工。所得的产品适合于儿童使用。

水基复合物通常是可空气干燥的，并包括作为填充剂的淀粉。然而，这些复合物因为其差的可塑性和巨大的干燥收缩率，在干燥以后易于破裂、剥落和碎裂。即使在所述复合物的混合物中加入大比例的填充剂，其在干燥以后仍会因为体积减少而收缩。另外，水基轻质复合物与水溶性树脂如聚乙烯醇(PVA)和轻质填充剂组合。尽管它们具有改良的对于破裂、剥落和碎裂的抵抗性，但是它们在初始时是粘性的且具有低劣的强度、弹性和抗湿性。而且，这些复合物通常包含基于硼砂和/或硼酸盐的组分，所述组分因为具有毒性而不能用在儿童使用的复合物中。例如，美国专利5,171,766、5,364,892、5,506,280和6,359,057公开了含有硼砂/硼酸盐组分的组合物，因此不被优选供儿童使用。

发明概述

在一种形式中，提供了一种造型组合物。所述造型组合物包括反渗透水、聚合物树脂、油剂、填充剂和氯化钙。

根据一种形式，所述填充剂为轻质填充剂。

根据一种形式，提供了一种造型组合物。所述造型组合物包括30～70wt％的反渗透水、5～30wt％的聚合物树脂、5～45wt％的油剂、1～25wt％的轻质填充剂和3～25wt％的氯化钙。

在一种形式中，油剂包括5～25wt％的胶化矿物油。

根据一种形式，油剂还包括0～20wt％的矿物油。

在一种形式中，组合物还包括0～20wt％的丙二醇。

根据一种形式，组合物还包括0～20wt％的山梨糖醇。

在一种形式中，组合物还包括0～10wt％的丙二醇和0～10wt％的山梨糖醇。

根据一种形式，聚合物树脂为水基聚合物或共聚物。

在一种形式中，水基聚合物或共聚物包括聚乙烯醇、水基聚氨酯、水基丙烯酸酯类聚合物和共聚多酯中的至少一种。

根据一种形式，轻质填充剂包括至少一种包囊的(encapsulated)微球和微珠。

在一种形式中，组合物还包括0.01～1.0wt％的防腐剂。

根据一种形式，所述防腐剂选自对羟基苯甲酸酯类系列(parabensseries)。

在一种形式中，防腐剂包括对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸乙酯和苯氧乙醇中的至少一种。

根据对包括附加的权利要求和附图的整个说明书的全面阅读，其它的目的、优点和特征将变得显而易见。

优选实施方案详述

虽然本发明容许有许多不同形式的实施方案，如将在此详细描述的具体实施方案，但应理解本发明的公开内容被认为是本发明原理的范例，且不打算将本发明限制为所示例的具体实施方案。

在一种形式中，儿童使用的造型组合物包括反渗透水、聚合物树脂、油剂、填充剂和氯化钙。因为模型组合物包括水和油两者，因此该组合物为半水基的。该组合物中还可以包括另外的组分如丙二醇、山梨糖醇、颜料、防腐剂和其它组分。