Masa moldeable, que está constituida al menos por agua, aglutinante y sustancia de relleno,

en la que el aglutinante es un éter de celulosa, caracterizada porque el aglutinante (BM1) es un éter de celulosa con alto grado de eterificación, porque el éter de celulosa presenta un grado de eterificación con un grado medio de sustitución (DS) mayor que 1,5 y porque la masa presenta sal como otro componente

Masa moldeable así como su utilización.

La invención se refiere a una masa moldeable de acuerdo con la reivindicación principal así como a su utilización.

En la masa de acuerdo con la invención se trata de una masa moldeable que se seca al aire, que se puede utilizar para la solidificación acelerada o bien para el endurecimiento acelerado en hornos de calor o de manera alternativa se puede endurecer por medio de rayos como fuentes de energía.

Se conoce a partir del documento DE 10 2004 039 270 A1 una masa moldeable, que se seca y se endurece a través de la alimentación de energía desde fuentes de energía, de manera que la fuente de energía para el endurecimiento de la masa es un aparato de microondas. La masa descrita presenta al menos un componente con una alta porosidad. Este componente es un componente inorgánico, como hidrato de cal, perlita o bentonita. En una masa de este tipo es un inconveniente que la calidad de la superficie después del secado es mala, es decir, que está configurada irregular y rugosa. Esto se debe, en parte, a que la masa no endurecida todavía presenta ya en trazo liso irregularidades en la superficie modelada.

Además, se conocen masas plásticas que se secan al aire y se endurecen en el horno. En tales masas es un inconveniente que incluso en modelos pequeños, un secado y un endurecimiento a temperatura ambiente requiere al menos un tiempo de 24 horas hasta el secado y la solidificación completos. En el caso de piezas mayores, el secado puede requerir incluso varios días. En tales masas, se ha mostrado que incluso con secado acelerado en el horno de cocción, se requiere un periodo de endurecimiento de varias horas. Los ensayos para secar o bien endurecer tales masas moldeables a base de agua en el microondas han conducido al resultado de que la masa se endurece en primer lugar en su superficie, lo que tiene como consecuencia que no se puede difundir vapor de agua desde el interior del modelo hacia el exterior. A través de la presión del vapor de agua en el interior del modelo, se producen grietas o bien burbujas en la superficie de los modelos, lo que hace que los modelos se vuelvan poco vistosos e inestables. En el caso extremo, la presión del vapor de agua puede quebrar el modelo.

Otro inconveniente es que los modelos fabricados con masas de este tipo se retraen durante el secado al aire o el secado en el horno de cocción linealmente al menos entre 4 y 10%. Además, se ha mostrado que los modelos configurados más finos, con espesores de capa de hasta 5 mm, tienden a deformarse en gran medida durante el secado.

Por lo tanto, el cometido de la presente invención es crear una masa moldeable a base de agua, que no presenta los inconvenientes mencionados, de manera que los modelos fabricados con ella se pueden secar y endurecer totalmente en pocos minutos, sin que se configuren grietas o burbujas y, además, se garantiza una alta calidad de la super-ficie.

Este cometido se soluciona de manera sencilla con los rasgos característicos de la reivindicación 1. Las formas de realización preferidas, los desarrollos y la utilización de tales masas se incluyen en las reivindicaciones dependientes.

Las masas de acuerdo con la invenciones componen al menos de agua, aglutinante, sustancias de relleno y sal, así como, dado el caso, de sustancias de aportación como conservantes, retardadores de la evaporación y colorantes.

El cometido en la masa se soluciona porque la masa contiene un éter de celulosa, metilhidroxietilcelulosa (MHEC) o metilhidroxipropilcelulosa (MHPC) con un alto grado de eterificación. El grado de eterificación se indica con un llamado índice DS significa en este caso grado medio de sustitución. Este índice indica el número medio de los grupos hidroxilos eterificados de una unidad de anhidroglucosa de la celulosa. El índice DS puede ser como máximo 3. Los éteres de celulosa con DS mayor que 1,5 se designan como altamente eterificados.

La porción de éter de celulosa en la masa se flocula en el calor, con lo que se impide que durante el secado en el microondas se configure una capa cerrada en la superficie de la masa y el vapor de agua no se pueda escapar desde el interior de la masa modelada a través de microcanales hacia el exterior. El proceso de la floculación se inicia a partir de aproximadamente 40ºC, en función del grado medio de sustitución DS. De esta manera no se forman burbujas y grietas en la superficie como consecuencia de la presión del vapor de agua. En el caso de floculación, se habla de una llamada termo gelificación.

Se conoce a partir del documento DE 29 37 843 B1 una masa para el amasado y modelado, que contiene éter de celulosa. En una masa de este tipo es un inconveniente que en el caso de un endurecimiento dentro de minutos bajo la aplicación de energía, se destruiría el objeto modelado.

También el documento US-A-5 873 933, que describe una masa plástica duro elástica para niños, presenta una porción de celulosa. Una masa de este tipo no ha sido desarrollada para un endurecimiento a fondo en minutos y en el caso de un endurecimiento, por ejemplo, a través de la aplicación de energía por medio de microondas, conduciría a la rotura de los objetos modelados.

El documento DE 30 00 837 A1 describe un medio para la fabricación de una pasta, que presenta éter de celulosa, pero no es adecuada para el endurecimiento en pocos minutos. En el caso de endurecimiento o bien secado rápido de la masa, se forma en la superficie de modelos, que están constituidos por masas de este tipo, una capa cerrada impermeable al vapor, con lo que en el caso de secado rápido se configura en el interior una presión alta, lo que conduce finalmente a la destrucción de los modelos.

La termo gelificación es apoyada a través de la adición de sales, como por ejemplo cloruro de calcio. Se emplean con preferencia sales de cationes monovalentes, como por ejemplo cloruro sódico.

A continuación se describe en detalle la invención con la ayuda de algunos ejemplos de realización.

Ejemplo marco para una masa moldeable

Ejemplo 1

Masa modelada terracota

Ejemplo 2

Masa modelada blanda

El agua en la masa se puede añadir puramente como agua o puede proceder de la dispersión de plástico añadida, el adhesivo (BM2). En el Ejemplo 1, se añadió, por ejemplo, 18% en peso de una dispersión de plástico al 50%, lo que corresponde a un contenido en seco de plástico de 9% en peso.

Como sustancias de relleno se emplean con preferencia materiales inorgánicos esféricos, o bien en forma de bolas. Ejemplos de ello son bolas huecas de micro cristal con un tamaño de las partículas inferior a 150 µm.

Los modelos u objetos fabricados con la masa de acuerdo con la invención son introducidos en un aparato de microondas de venta en el comercio y son secados y endurecidos en cuestión de minutos por la radiación generada allí.

Además, se ha comprobado que es ventajoso que las masas plásticas, que contienen adicionalmente aglutinantes orgánicos sintéticos (BMs), presenten una plasticidad o maleabilidad mejorada. Como segundo aglutinante se pueden emplear aglutinantes orgánicos sintéticos, como por ejemplo poliuretanos y/o poliacrilatos, que son solubles en agua, insolubles en agua o dispersables en agua. Estos aglutinantes sintéticos se emplean con preferencia como dispersión acuosa. Se ha mostrado que las masas, que contienen BM2, presentan en el estado endurecido una elevada resistencia a la rotura y una elevada elasticidad a la flexión.

Además, se ha comprobado que es ventajoso que la masa modelable presente después del endurecimiento en el microondas una densidad esencialmente más reducida que en el estado no endurecido. Esto conduce a que los modelos sean más ligeros después del endurecimiento e incluso sean capaces de flotar. La densidad de la masa en el estado no endurecido tiene aproximadamente 1,05 a 1,5 g/ml y la densidad de los modelos endurecidos tiene aproximadamente 0,70 a 0,95 g/ml.

Durante el secado de objetos, fabricados con la masa de acuerdo con la invención, que presentan BM1 y BM2, en un microondas, se pudieron conseguir tiempos de endurecimiento extremadamente cortos.

Ahora se ha mostrado...

1. Masa moldeable, que está constituida al menos por agua, aglutinante y sustancia de relleno, en la que el aglutinante es un éter de celulosa, caracterizada porque el aglutinante (BM1) es un éter de celulosa con alto grado de eterificación, porque el éter de celulosa presenta un grado de eterificación con un grado medio de sustitución (DS) mayor que 1,5 y porque la masa presenta sal como otro componente.

2. Masa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la masa presenta:

5-65% en peso de agua

0,1-25% en peso de éter de celulosa (BM1)

0,5-35% en peso de sustancias de relleno

0,1-10% en peso de sal.

3. Utilización de una masa moldeable de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en la construcción de modelos y/o prototipos.

4. Utilización de una masa moldeable de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores como masa de modelado en el campo del ocio y/o artístico.

5. Utilización de una masa moldeable de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores como masa de obturación, de aislamiento y/o de moldeo.

6. Procedimiento para el endurecimiento de una masa moldeable de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la masa se endurece por medio de energía de microondas.