專利名稱：：在筆的表面產生凸起結構的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種在筆(Stift)的表面產生凸起結構的方法。所謂的筆在此理解為是書寫筆、畫筆、化妝筆或類似物。這類筆具有由木材或塑料構成的桿。為了改善筆的操作，特別是其使用時筆的握緊性，在筆表面或桿表面上施加上由便于抓握的材料構成的凸起結構。在此，所述材料在初始狀態(tài)下是具有流動能力的并且在施加上之后凝固。特別地在制備由多個相對較小的結構構成的式樣(Muster)，例如瘤塊式樣時，為了實現(xiàn)整齊的外觀，要求所有的結構準確地具有相同的外形、高度和輪廓。為了保證這一點，需要一種材料，其在施加到筆表面上之后只具有很小的流布(Verlaufen)趨勢，并且盡可能快速地凝固。因此，對于該材料的要求仍未結束。為了允許不勞累地操作所述的筆，其必須在汗手的情況下也是便于抓握的，并具有舒適的觸感。另外，必須貼附在由各種材料制成的筆上，例如由諸如ABS、PP和PS的塑料或者未經涂漆的或經涂漆的木材制成的那些。最后，對于材料適于凸起結構而言的一個重要觀點仍是其的可加工性。如果在一種被調適為盡可能廉價地進行制備的制備方法中只能很差地進行加工，并且不可能實現(xiàn)為卓有成效地營銷而需要的凸起結構的整齊的外觀時，則對于觸感、表面貼附性和便于抓握性而言最佳的材料是無法使用的。
背景技術：
：EP1177108中公開了一種木頭包裹(holzgefasster)的筆，其凸起的結構通過施加上耐水地固化性的聚合物水性分散液或這類分散液的混合物而制得。必須在涂覆之后將涂有這種材料的筆放置于干燥室內長達兩天。與此相應地，為了能夠容納這種為期兩天的持續(xù)生產過程，需要很大的千燥空間，這就導致了很高的運作成本。該很長的干燥時間來自于水性塑料分散液中緩慢的水的蒸發(fā)速率、很高的層厚度和在干燥中出現(xiàn)的結皮。在該過程中得到的凸起結構就其本身來看能夠滿足其目的，但是它們的制備是麻煩的并因此是昂貴的。在例如EP1514700A2中公開的方法中也需要干燥步驟，該方法對于凸起結構使用了含有有機溶劑的體系。在此，該干燥過程雖然進行得快于水性體系。然而，若不考慮避免工作場地受到溶劑蒸氣污染的技術花費，溶劑的揮發(fā)性也造成生產技術問題。例如，存在著涂布裝置的運行功能受到正在干燥的材料的損害這一危險。特別是當要生產相對較遠地伸出于筆表面的瘤塊時，噴嘴是特別合適于此的，因為由此能夠施用大量的材料。但是，當噴嘴的出口由于正在干燥的瘤塊材料而變窄時，這就影響瘤塊的尺寸和形狀，并因此影響所追求的瘤塊式樣的外觀。為了防止這一點，可能需要中斷制備過程以清潔涂布裝置。在EP1514700A2中也記載了一種方法，其中在絲網印刷中，將一種輻射固化性的無溶劑的塑料制劑施加于木質筆的表面上。然后使該筆立即經歷UV-照射，其中實際上立即出現(xiàn)經施加上的結構的固化。采用所述絲網印刷法，待施加到筆表面的位置上的材料的量受到限制，從而不能由此制得較大高度的抓握瘤塊，即相對較遠地伸出于筆表面的抓握瘤塊。為此目的，噴嘴是更為適宜的。在采用這種制劑借助于噴嘴來制備抓握瘤塊的研究中發(fā)現(xiàn)，在用噴嘴施加上這種材料液滴時會產生拉絲(Fadenzug)。這就致使瘤塊的形狀不規(guī)則。另外，部分地也產生筆表面的不清潔和噴嘴被貼附上的絲部件污染。另外表明，所施加上的材料液滴表現(xiàn)出強烈的流布，向，這就特別導致所施加上的瘤塊式樣具有不規(guī)則且不整潔的外觀。
發(fā)明內容本發(fā)明的任務在于提出一種在筆的表面上產生凸起的、作為抓握瘤塊用的結構的方法，該方法在方法技術方面可毫無問題地實施并且特別適于生產明顯突出于筆表面的抓握瘤塊，特別是在塑料筆或塑料桿上。5該任務通過如權利要求l所述的方法得以解決。根據該方法，借助于噴嘴施加上一種具有流動能力的塑料制劑，該制劑由40%至98%作為可輻射固化的塑料物料的低聚物和反應稀釋劑或單體，O.1%至30°/。的光引發(fā)劑體系，0.3%至30%的無定形二氧化硅和/或微粉化(mikronisiertem)的酰胺蠟，0°/。至59°/。的著色劑，0%至60%的填料和0%至10°/的其他添加劑組成。含于塑料制劑中的反應性單體稀釋劑將低聚物稀釋，就此而言亦即起到如同有機溶劑的作用。但是，不同于所述有機溶劑地，其與低聚物化學結合，從而不同于在有機溶劑中的情況，不必或者也不可能通過干燥過程再將其除去。無定形的二氧化硅指的是在灼燒中制得的絮狀的SiOf顆粒的團聚體。微粉化的酰胺蠟指的是其初級顆粒具有5mm至30jjm的粒度的蠟。完全令人驚奇的是，對于所討論的施涂方式能夠規(guī)避掉前述的那些制備技術上的缺陷，在此起決定作用的因素是在制劑中存在無定形的二氧化硅和/或微粉化的酰胺蠟。在根據本發(fā)明方式進行的制備工藝中，從噴嘴釋放出來的制劑極其均勻地流布，形成平滑的液滴表面，但是又不進一步的流布并不可控地擴散開，從而得到由均勻成型的瘤塊形成的瘤塊式樣。如果將噴嘴從施涂于筆表面上的塑料制劑的液滴移除，則其脫離制劑，同時在該過程中不致產生拉絲，亦即形成隨著噴嘴不斷移除而變得越來越細并最后扯斷的材料絲。如果這些絲污染了筆的表面，則該筆必須作為廢品揀出。這些絲也可能污染噴嘴，這就可能意味著在運行的生產過程中要有相應的清潔花費和停車時間。由于在特別是加載uv-輻射之后秒級的快速固化，所以不再需要單獨的干燥室。在此，所述的筆幾乎不受到熱負荷，從而能夠對具有溫度敏感性的桿和/或筆芯的筆進行加工。另外，輻射固化性組合物具有一大優(yōu)點，即，倘若不通過uv-光給予曝光，不可能在工具上發(fā)生干燥。如果在較長的工藝時間之后在工具和裝置上形成了積垢，則可以純粹地以機械方式再將它們除去。對于所推薦的組合物還有益的是，由于不含水因此不必擔心與制劑接觸的裝置部件的腐蝕。最后還有益的是，在缺少有機溶劑的情況下，排除了在制備方法中由于溶劑的蒸發(fā)而制劑粘度的升高。釆用如后所述的制劑在可加工性、便于抓握性和粘附能力方面獲得了良好的結果，該制劑含有作為可輻射固化的塑料物料的70%至80%的至少一種丙烯酸酯低聚物和1%至25%的至少一種丙烯酸酯單體和1%至8%的光引發(fā)劑體系。作為丙烯酸酯低聚物特別考慮選自芳族和脂族的環(huán)氧-丙烯酸酯，聚酯-、聚氨酯-、低聚醚-和胺-改性的低聚醚-多元醇-丙烯酸酯的那些。但是，采用如后所述的制劑獲得最佳的結果，該制劑含有70%至80%的氨基甲酸酯-丙烯酸酯-低聚物和1°/。至15°/。的丙烯酸酯單體以及優(yōu)選0.5%至5°/。的無定形二氧化硅和/或微粉化的酰胺蠟。在所有情況中，光引發(fā)劑體系優(yōu)選由O.5%至5%的光引發(fā)劑和0.5%至3%的共引發(fā)劑組成。制劑的可加工性還可以通過添加其量為O.3%至2%的流平劑和潤滑劑，以及其量為O.1%至1%的消泡劑來改善。特別的，所述成分在抓握瘤塊的平滑表面方面起到有益作用。對于以上述方式制得的筆，所述塑料制劑可以含有填料，其優(yōu)選自高嶺土、滑石、硫酸鋇、鈦白、碳酸鉀和云母。為了影響凸起結構表面的觸覺性能，選自硅酸鋁空心球、膨脹空心球、聚氨酯-柔軟感小球、微粉化的塑料如聚丙烯或PTFE蠟和PE-蠟的填料是特別合適的。該塑料制劑在諸如ABS、PS或PP的不同塑料上的貼附性在合適的情況下可以通過預處理塑料表面而改善。例如考慮火焰處理、電暈處理以及等離子處理。以及具體實施例方式現(xiàn)參考所附的附圖以及對于塑料制劑的若干實施例來更詳盡地闡述本發(fā)明。附圖為圖l顯示具有抓握瘤塊的兩個塑料桿，圖2顯示涂布裝置。附圖所示為兩個具有三角形外形的塑料桿l，在其表面上借助于圖2中所示類型的裝置而施加上一系列抓握瘤塊2。這些抓握瘤塊基本上沿著徑向以不超過O.6mm的高度突出于表面。它們的寬度或直徑為約2mm。代替瘤塊地，也可以在該塑料桿的表面施加上其他的結構，例如在筆的縱向上延伸的條狀、點狀或任意的其他結構。該凸起的結構或瘤塊既可以施加在未經處理的塑料表面上也可以施加于設置有涂漆層的塑料表面上。該塑料桿用于例如制備自動筆，例如擠壓式活動鉛筆(Druckbleistiften)和類似物。除了所述的塑料桿，自然也可以在木質筆的表面上設置凸起的結構。凸起結構一一以下出于簡便起見討論抓握瘤塊一一借助于噴嘴3涂覆到各個表面上，所迷噴嘴3是涂布裝置4的部件。為了制備圖l中所示的具有圓形外形的抓握瘤塊，釆用具有圓形開口截面5的噴嘴3。噴嘴3相應于所期望的瘤塊式樣而排列在噴嘴支架6上，在本方案情形下亦即是為排列兩行的形式。在噴嘴支架6之內存在空腔7，噴嘴3與該空腔7處于流體連通方式并且經由中心進料通道(未示出)用塑料制劑對該空腔7供料。為了使材料流在噴嘴3上實現(xiàn)盡可能相同的分布，在空腔7之內存在相應的機構8。對于構造細節(jié)參閱專利文獻DE10103375C1。借助于圖2中所示類型的裝置，能夠以簡單的方式幾乎以一次噴射而制得許多個相同大小的抓握瘤塊。但成問題的是，在釋放出塑料制劑于筆或筆桿的表面上去之后將噴嘴3移除，以及在涂覆時刻與用引起塑料物料固化的輻射照射之間制劑的流布。能夠用以避免所述效應的若干示例性的配方描述如下。在這些實施例中百分比數據指的是具有流動能力、亦即還未固化的初始狀態(tài)下的塑料物料。若無其他說明，所有百分比數據都是重量百分比。實施例l:用于透明或無色抓握瘤塊的可UV交聯(lián)的塑料制劑，所述抓握瘤塊具有2mm的直徑和對于塑料桿的0.5mm的高度。8<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在將抓握瘤塊施加于塑料桿上之后，為交聯(lián)用uv光進行照射并隨后評價施加性能。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>評價模式+++++=非常良好++++=良好+++-可接受++=差+-很差n.a.=不可用根據實施例A的制劑顯示出很強的拉絲。它也是較為稠液狀的，這使得整個涂覆工藝更為困難。經施涂的小液滴表現(xiàn)出過小的流布性，從而不能達到所要追求的抓握瘤塊的直徑。由于該過小的流布性，抓握瘤塊也就過高。根據實施例B的制劑顯示出相對于A而言只是略微改善的拉絲，但是所施加上的物料具有明顯過強的流布性，從而得到了具有不規(guī)則外形、更大寬度和過小高度的抓握瘤塊。相反的，根據實施例c的、含有無定形二氧化硅的制劑顯示了施涂到表面上的小液滴的評價為"非常良好"的流布性。在此，"非常良好"意味著，所述小液滴只能如此程度地流布，使得在uv固化之后抓握瘤塊具有額定直徑。在本類塑料制劑中總是以一定程度存在的拉絲，相對于制劑A和B明顯減少了，更確切說是如此的，即其既不會使抓握瘤塊的體積外形和表面平滑性變差也不會由此可能玷污筆桿表面。在所有三個實施例中，在ABS上的貼附性是良好的，完全固化過程是非常良好的。實施例2:用于具有如實施例1中尺寸的黑色染色的抓握瘤塊的可UV交聯(lián)塑料制劑，<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>價涂層性能。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>(評價模式見上！)在制劑D的情況中顯示出強烈的拉絲，其對于施涂而言是過于稠液狀的。經施涂的小液滴顯示出太過小的流布性。在此存在著大約如同前述制劑A中的情況。制劑E相對于D顯示出只是略為改善的拉絲，同時明顯過強的流布。因此，試驗的結果可與采用制劑B進行的試驗相比。含有無定形二氧化硅或微粉化的酰胺蠟的制劑F和G，既顯示出評價為"非常良好"的小液滴的流布，又幾乎不出現(xiàn)拉絲，因此存在著如同上述制劑C中的情況。在所有四個實施例中，在ABS上的貼附性是良好的，完全固化過程是非常良好的。因此，制劑H已經是只可極差地操作，因為其粘度過高。即使成功地將材料液滴施涂于筆表面上，也表現(xiàn)出強烈的拉絲。因此該制劑評價為n.a.。在制劑I的情況下，除了無定形的二氧化硅還添加微粉化的酰胺蠟。其中得到如同制劑G中的結果。因此，總之可以確定，采用兩種物質——單獨地或以混合物形式——在所施加上的制劑的流布性和拉絲方面得到良好的結果，其中由反應性的單體稀釋劑或單體與所述物質的組合剛好是必需的。權利要求1.在筆的表面上產生凸起的、用作抓握瘤塊的結構的方法，所述方法中，對于各個結構借助于噴嘴施加上塑料制劑的液滴，所述塑料制劑含有可輻射固化的塑料物料并且由如下組分組成由低聚物和單體構成的塑料物料40％至98％光引發(fā)劑體系0.1％至30％無定形二氧化硅和/或微粉化的酰胺蠟0.5％至30％著色劑0％至60％填料0％至60％其他添加劑0％至10％其中，在施加上之后照射所述結構以固化。2.如權利要求l所述的方法，其特征在于，采用含有至少一種丙烯酸酯低聚物的塑料制劑。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，采用含有70%至80%的丙烯酸酯低聚物和1%至25%的丙烯酸酯單體的塑料制劑。4.如權利要求2或3所迷的方法，其特征在于，采用其中丙烯酸酯低聚物選自芳族和脂族的環(huán)氧-丙烯酸酯，聚酯-、聚氨酯-、低聚醚-、胺-改性的低聚醚-丙烯酸酯和多元醇-丙烯酸酯的塑料制劑。5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，采用含有70%至80%的氨基甲酸酯-丙烯酸酯-低聚物、1%至15%的丙烯酸酯-單體的塑料制劑。6.如前迷權利要求之一所述的方法，其特征在于，所迷的塑料制劑含有1%至8%的光引發(fā)劑體系。7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述塑料制劑中含有0.5%至5%的光引發(fā)劑和0.5%至3%的共引發(fā)劑。8.如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，采用含有0.5%至5%的無定形二氧化硅和/或微粉化的酰胺蠟的塑料制劑。9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，在筆表面上施加上由如下組分組成的塑料物料氨基曱酸酯-丙烯酸酯-低聚物70%-80%丙烯酸酯-單體1%-150/0無定形二氧化硅和/或微粉化的酰胺蠟0.5%-5%光引發(fā)劑0.5%-5%共引發(fā)劑0.5%-3%其他添力口劑0.1%-100/"10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，釆用含有O.3%至2%的流平劑和潤滑劑和/或0.1%至1%的消泡劑的制劑。11.如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，采用含有填料的塑料制劑，且所述填料選自高嶺土、滑石、硫酸鋇、鈦白、碳酸鈣和云母。12.如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，采用含有填料的塑料制劑，且所述填料選自硅酸鋁-空心球、膨脹空心球、PU-柔軟感小球、微粉化的塑料如聚丙烯或PTFE，和PE-蠟。全文摘要本發(fā)明涉及一種在筆的表面上生產凸起的、用作抓握瘤塊的結構的方法，所述方法中，借助于噴嘴施加上塑料制劑，所述塑料制劑含有可輻射固化的塑料物料并且由如下組分組成由低聚物和單體構成的塑料物料40％至98％，光引發(fā)劑體系0.1％至30％，無定形二氧化硅和/或微粉化的酰胺蠟0.3％至30％，著色劑0％至60％，填料0％至60％，其他添加劑0％至10％。文檔編號B44D3/22GK101559687SQ20091013428公開日2009年10月21日申請日期2009年4月16日優(yōu)先權日2008年4月17日發(fā)明者烏多·貝克,杰拉德·盧杰特,瓦爾特·厄特爾申請人:輝柏嘉股份公司