用于書寫、畫圖和/或繪圖設(shè)備的筆芯及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于書寫、畫圖和/或繪圖設(shè)備，尤其是用于鉛筆或彩色鉛筆的聚合物結(jié)合的筆芯，該筆芯包含至少一種粘接劑、至少一種蠟、至少一種著色劑和至少一種填料。本發(fā)明的特征在于該筆芯包含聚乳酸作為粘接劑。
【專利說明】用于書寫、畫圖和/或繪圖設(shè)備的筆巧及其生產(chǎn)方法
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于書寫、畫圖和/或繪圖設(shè)備/工具的基于聚合物粘接劑的筆忍，及 其生產(chǎn)方法。
[0002] 用于書寫、畫圖和/或繪圖的基于源自原油的聚合物的聚合物筆忍基本上是已知 的。
[0003] 術(shù)語"用于書寫、畫圖和/或繪圖的彩色或石墨基聚合物粘接的筆忍"，應(yīng)當(dāng)理解 為，一方面指的是已牢固地固定于能夠容易地被削尖的木材或其他材料中的筆忍，而另一 方面指的是可替換地安裝在剛性護套中的筆忍。與此有關(guān)的實施例為木制鉛筆和用于自動 鉛筆的筆忍，例如那些已知的可伸縮鉛筆或掉落式鉛筆。運種情況下，筆忍通常具有約 0.3mm至6mm范圍的外徑。
[0004] 因此，由WO 2010/006742A1已知例如聚合物粘接的彩色和石墨筆忍。此類型的筆 忍包含聚合物粘接劑、蠟、棟桐油和填料。
[0005] 此類型筆忍的缺點是大部分聚合物筆忍由原油產(chǎn)品形成并且因此直接依賴于原 油的價格和可用性。此外，由源自原油的聚合物生產(chǎn)的筆忍消耗從自然獲得的不可再生資 源運一事實被認(rèn)為是缺點。因此，生態(tài)保護性地由基于可再生原材料的聚合物制造鉛筆是 不可能的。
[0006] 此外，US 2988784A公開了聚合物粘接的彩色和石墨筆忍。此類型的筆忍包含基于 纖維素醋，特別是纖維素醋酸醋的聚合物粘接劑、蠟和填料。此類型筆忍的缺點為，盡管筆 忍由天然原料制成并因而是完全可降解的，但是它們主要由木材--天然形成的原材料制 成。由于對木材的高度需求，高質(zhì)量木材的獲取變得越來越困難并且越來越昂貴。此外，天 然木材可獲得性的降低意味著利用纖維素醋生產(chǎn)鉛筆是非常可取的。
[0007] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于書寫、畫圖和/或繪圖的筆忍，該筆忍不具有 上述缺點，并且特別是能夠不依賴于原油而生產(chǎn)，而是單純由可再生和可降解的粘接劑/聚 合物生產(chǎn)，而不損害筆忍的可削尖性、著色性、強度、覆蓋性和可擦除性。
[000引該目的通過用聚乳酸代替原油基聚合物而實現(xiàn)。因此，提供一種聚合物粘接的筆 忍用于書寫、畫圖和/或繪圖工具，尤其是用于鉛筆或彩色鉛筆，該聚合物粘接的筆忍包含 至少一種粘接劑、至少一種蠟、至少一種著色劑和至少一種填料，其中該筆忍包含作為粘接 劑的聚乳酸。
[0009] 聚乳酸(poylactic acid)或PLA是聚丙交醋(polylactide)的同義詞。經(jīng)常使用的 縮略語PLA源自英語術(shù)語"聚乳酸(poylactic acid)"。
[0010] 出人意料地，已經(jīng)表明，用聚乳酸代替依賴原油的聚合物，筆忍的性質(zhì)，例如可削 尖性、著色力、強度、覆蓋力和可擦除性，并不受損害，而其生產(chǎn)不依賴原油。在此方式下，筆 忍的生產(chǎn)成本不再取決于原油的價格和可用性。此外，按運種方法生產(chǎn)的筆忍降解更迅速， 并且其生產(chǎn)節(jié)約了天然生成、不可再生資源的消耗。
[0011] 筆忍組合物中聚乳酸的比例在10-60重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在10重量％至40重 量％的范圍內(nèi)，并且尤其優(yōu)選在10-25重量％范圍內(nèi)。
[0012] 由W下組成的聚合物粘接的筆忍是有利的：
[0013]
[0014] 有利地，該至少一種蠟為下列組中的至少一種蠟:脂肪酸、硬脂酸鹽、褐煤蠟、酷胺 蠟和石蠟。也可使用兩種或多種蠟的混合物。
[0015] 特別優(yōu)選地，該至少一種蠟為硬脂酸巧和/或乙撐雙硬脂酷胺化BS)。
[0016] 當(dāng)使用乙撐雙硬脂酷胺化BS)時，彩色筆忍可獲得非常優(yōu)異的結(jié)果。在鉛筆筆忍中 使用硬脂酸巧產(chǎn)生了非常優(yōu)異的結(jié)果。
[0017] 有利地，該至少一種填料為下列組中的至少一種填料:石墨、六方氮化棚、頁娃酸 鹽、白聖、重晶石、彩色顏料和/或非彩色顏料。
[0018] 優(yōu)選地，對于鉛筆筆忍，將石墨或與炭黑混合的石墨作為著色填料使用。對于彩色 鉛筆筆忍，白色或非彩色填料例如六方氮化棚、頁娃酸鹽等，與彩色顏料例如偶氮顏料、獻(xiàn) 菁類、二嗯嗦類、哇叮晚酬類、鐵氧化物、炭黑、石墨、群青類、鐵-氯絡(luò)合物的組合被證明是 有利的。
[0019] 用于鉛筆筆忍的優(yōu)選的組合物包含如下：
[0025] 另一個鉛筆筆屯、填充物的實施例可包含如下組分：
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[0027 。然而類似地，還可使用石墨和炭
黑的I [0028
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[0035] 彩色和/或非彩色顏料可作為著色劑在彩色鉛筆筆忍中使用。此類型顏料的實例 為偶氮顏料、獻(xiàn)菁類、二嗯嗦類、哇叮晚酬類、鐵氧化物、炭黑、石墨、群青類和鐵-氯絡(luò)合物。
[0036] 已經(jīng)表明，擠出方法是生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的聚合物粘接的筆忍的有利方法。
[0037] 特別地，根據(jù)本發(fā)明的筆忍按下述步驟生產(chǎn)：
[0038] -混合并?；P忍配方的所有組分，W便形成筆忍顆粒
[0039] -在擠出機中通過合適的模具在120°C至200°C的溫度范圍下擠出筆忍顆粒，W便 形成連續(xù)的筆忍棒
[0040] -冷卻并固化該連續(xù)的筆忍棒，并且
[0041] -切斷連續(xù)的筆忍棒至最終長度，特別是至鉛筆筆忍需要的長度。
[0042] 取決于擠出頭，筆忍的橫截面可具有任意形狀-圓形、方形或其組合。此外，在一個 擠出頭中可W進行多種筆忍配方的多重共擠出，W便粘接多組分的筆忍。
[0043] 此外，可W使用適合的共擠出方法W便擠出具有其他聚合物粘接材料的筆忍顆 粒，從而形成完整的鉛筆筆忍。
【主權(quán)項】
1. 一種用于書寫、畫圖和/或繪圖工具，尤其是用于鉛筆或彩色鉛筆的聚合物粘接的筆 芯，所述筆芯包含至少一種粘接劑、至少一種蠟、至少一種著色劑和至少一種填料，其特征 在于所述筆芯包含聚乳酸作為粘接劑。2. 如權(quán)利要求1中所述的筆芯，其特征在于所述至少一種粘接劑由10重量％-60重量％ 的聚乳酸、優(yōu)選10重量％_40重量％的聚乳酸、并且尤其優(yōu)選10重量％-25重量％的聚乳酸 形成。3. 如權(quán)利要求1或2中所述的筆芯，其特征在于所述筆芯由以下組分組成： 10重量％至60重量％ 聚乳酸 2重量％至25重量％ 蠟 15重S%至70重填料 0至5重量％ 掠櫚油 0至30重量％ 著色劑。4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的筆芯，其特征在于所述至少一種蠟為選自下列組中 的至少一種蠟:脂肪酸、硬脂酸鹽、褐煤蠟、酰胺蠟和石蠟。5. 如權(quán)利要求1、3或4中所述的筆芯，其特征在于所述蠟為乙撐雙硬脂酰胺(EBS)和/或 硬脂酸鈣。6. 如權(quán)利要求1或3中所述的筆芯，其特征在于所述至少一種填料為選自下列組中的至 少一種填料:石墨、六方氮化硼、頁硅酸鹽、白堊和重晶石。7. 如權(quán)利要求1-6中任一項所述的筆芯，其特征在于所述筆芯為鉛筆的筆芯并且由以 下組成： 10重量％至60重量％ 聚乳酸 2重量％至25重量％ 蠟 0至5重量％ 棕櫚油 余量 石墨。8. 如權(quán)利要求1-7中任一項所述的筆芯，其特征在于所述筆芯為鉛筆的筆芯并且由以 下組成： 15重S%至25重·Μ°/〇 聚乳酸 5重量％至15重量％ 蠟 0.1重fi%至2.5 Mm% 棕櫚油 余量 石墨。9. 如權(quán)利要求1-6中任一項所述的筆芯，其特征在于所述筆芯為彩色鉛筆的筆芯并且 由以下組成： 10重量％至60重量％ 聚乳酸 2重量％至25重量％ 蠟 1重量％至30重量/〇 著色劑 余量 石墨。10. 如權(quán)利要求9中所述的筆芯，其特征在于所述筆芯為彩色鉛筆的筆芯并且由以下組 成： 10重量％至25重量％ 聚乳酸 10重量％至20重量％ 蠟 2 重S%至 20 Mm% #&齊0 余量 石墨。11. 一種用于生產(chǎn)如權(quán)利要求1至11中任一項所述的聚合物粘接筆芯的方法，其特征在 于所述筆芯通過擠出生產(chǎn)。
【文檔編號】C09D13/00GK105874020SQ201480054123
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年9月11日
【發(fā)明人】A·蒂斯, M·雅各布, J·阿德勒
【申請人】斯達(dá)德勒火星兩合公司