KR101281115B1

KR101281115B1 - 필기, 작도, 장식 및 화장용 펜슬

Info

Publication number: KR101281115B1
Application number: KR1020117003506A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 티에스; 니콜라스 린스; 크리스틴 델라피에르-콜; 요하네스 헤르볼슈이머; 마르틴 자코브; 해랄트 랑; 시모네 아르텐
Original assignee: 요트. 에스. 슈테틀러 게엠베하 운트 콤파니 카게
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2009-07-11
Publication date: 2013-07-02
Also published as: AU2009270551B2; BRPI0914130B8; DE102008034015B4; US20110129284A1; DE102008034015A1; KR20110036118A; US8747003B2; EP2313282B1; EG26692A; HK1158142A1; CN102099201A; EP2313282A1; BRPI0914130A2; MY155156A; WO2010006744A1; ES2401562T3; PT2313282E; CA2730854A1; AU2009270551A1; JP2011527953A

Abstract

본 발명은 색채 전달 폴리머-결합된 리드 및 리드를 그 길이를 따라서 부분적으로 또는 전체적으로 덮거나 둘러싸고 있는 폴리머-결합된 목재 대체 재료를 포함하며, 리드와 목재 대체 재료 사이에 하나 이상의 접착 촉진제 층이 배치되는 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬로서, 리드와 목재 대체 재료가 각각 하나 이상의 폴리머를 지니며, 리드내의 하나 이상의 폴리머는 목재 대체 재료내의 하나 이상의 또 다른 폴리머와 조화 가능하지 않고, 하나 이상의 접착 촉진제 층이, 한편으로는, 리드내의 하나 이상의 폴리머에 연결되고, 다른 한편으로는, 목재 대체 재료내의 하나 이상의 추가의 폴리머에 연결됨을 특징으로 하는 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬에 관한 것이다.

Description

필기, 작도, 장식 및 화장용 펜슬{WRITING, DRAWING, DECORATING OR COSMETIC PENCIL}

본 발명은 색채-전달을 위한 폴리머-결합된 리드 및 그러한 리드를 그 길이 방향을 따라서 부분적으로 또는 전체적으로 덮거나 둘러싸고 있는 폴리머-결합된 목재 대체 재료를 포함하며, 리드와 목재 대체 재료 사이에 하나 이상의 접착 촉진층이 있는 필기, 작도, 장식 및 화장용 펜슬에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 이러한 유형의 필기, 작도, 장식 및 화장용 펜슬을 생산하는 방법에 관한 것이다.

상기 기재된 유형의 펜슬은 대체로 공지되어 있다. 그러한 경우에, 목재 대체 재료가 색채-전달 리드(colour-delivering lead)를 고정하는데 전형적으로 사용되는 천연 목재를 대신한다.

리드가 천연 목재에 둘러싸이거나 감싸여 있는 목재-마운팅된 펜슬이 오랜 기간 동안 사용되어 왔다. 최근에, 고품질 목재의 가격은 이들의 공급 부족으로 인해서 상승하고 있으며, 이는 펜슬의 생산 비용에 직접적인 영향을 주고 있다. 또한, 대규모의 천연 산림지들이 펜슬의 생산에 소비되고 있다.

이러한 이유로 인해서, 사람들은 더욱 비용 효과적이면서 천연 산림을 보존하는 목재 대체 재료로 천연 목재를 대체하기 위해서 수년 동안 노력하고 있다.

그에 따라서, DE 42 30 792 C2는 폴리머-결합된 리드와 리드를 인케이싱(encasing)하기 위해서 발포 폴리머의 형태의 목재 대체 재료로 제조된 목재가 아닌 샤프트(shaft)를 동시-압출한 펜슬을 개시하고 있다. 그러나, 그러한 펜슬의 단점은, 이러한 종류의 목재 대체 재료가 낮은 탄성률 및 그에 따른 높은 탄성을 지니는데, 리드 자체는 일반적으로 그러한 탄성률 및 탄성을 지니지 않는다는 것이다. 그 결과, 리드가 펜슬 내에서 부러지거나 손상될 수 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해서, 리드가 일반적으로는 동일한 탄성으로 조절되는데, 이는 필기 특성(writing property)에서 현저한 열화를 초래한다.

추가로, 발포 폴리머로부터 제조된 목재 대체 재료에 의한 펜슬은 사용자를 위한 천연 목재의 뾰족하게 깎기는 성질(sharpening performance)과는 다른 뾰족하게 깎기는 성질을 지닌다는 것이 단점으로 보여져야 한다. 천연 목재에 고유한 통상의 뾰족하게 깎기는 노이즈 및 취성이 없다.

폴리머-결합된 리드와 무기 충진제를 지닌 폴리머-결합된 목재 대체 재료에 의해서 동시-압출된 펜슬이 공지되어 있다. 이들 펜슬의 뾰족하게 깎기는 성질은 무기 충진제로 인해서 불충분한 것으로 분류되어야 함이 단점으로 보여져야 한다.

본 발명의 목적은 목재-마운팅된 펜슬의 예각화 성능과 유사한 예각화 성능 및 우수한 필기 특성을 지닌 리드를 지니는 필기, 작도, 장식 및 화장용 펜슬을 생산하는 것이며, 또한 그러한 펜슬을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.

색채-전달을 위한 폴리머-결합된 리드 및 그러한 리드를 그 길이 방향을 따라서 부분적으로 또는 전체적으로 덮거나 둘러싸고 있는 폴리머-결합된 목재 대체 재료를 포함하며, 리드와 목재 대체 재료 사이에 하나 이상의 접착 촉진층이 배치되어 있는 필기, 작도, 장식 및 화장용 펜슬에 대한 목적은 리드와 목재 대체 재료가 각각 하나 이상의 폴리머를 포함하고, 리드내에 있는 하나 이상의 폴리머는 목재 대체 재료내에 있는 하나 이상의 추가의 폴리머와 조화되지 않고, 하나 이상의 접착 촉진층이, 한편으로는, 리드내의 하나 이상의 폴리머에 연결되고, 다른 한편으로는, 목재 대체 재료내의 하나 이상의 추가의 폴리머에 연결된다는 면에서 달성된다.

의도된 목적이 달성되게 하기 위해서, 리드와 목재 대체 재료는 상이한 폴리머 결합을 기초로 하여 형성되어서, 한편으로, 리드의 필요한 필기 성질 및, 다른 한편으로, 목재 대체 재료의 필요한 강직성 및 뾰족하게 깎이는 성질(sharpenability)이 달성될 수 있게 해야함이 밝혀졌다. 이는 리드와 목재 대체 재료가 서로 조화될 수 없는 폴리머를 함유할 것을 필요로 함이 또한 밝혀졌다. 이러한 사항은 리드 재료와 목재 대체 재료가 서로 연결되지 않거나, 단지 불충분하게 단단함으로 연결됨을 의미한다. 그 결과, 리드는 사용 동안 충분하게 지지되지 않으며, 필기 동안에 자주 부러진다. 이러한 이유로 인해서, 리드와 목재 대체 재료 사이에 하나 이상의 접착 촉진제 층을 배치하고자 하는 노력을 기울였다. 놀랍게도, 한편으로는, 리드내의 하나 이상의 폴리머에 연결되며, 다른 한편으로는, 목재 대체 재료내의 하나 이상의 추가의 폴리머에 연결되는 하나 이상의 접착 촉진제 층이 리드와 목재 대체 재료 사이에 견고하고 영구적인 접속을 생성시킴이 밝혀졌다. 이러한 방식으로 생산된 펜슬은 리드의 뾰족하게 깎이는 성질 및 필기 성질과 관련하여 필요한 성질을 지니며, 목재-재조된 펜슬과 혼동될 수 있다.

본 발명에 따른 펜슬의 뾰족하게 깎이는 성질을 검정하기 위해서, 펜슬을 깎았다. 이러한 경우에, 시험 또는 깎기 동안 10Ncm 미만의 소위 깎기 모우멘트(sharpening moment)를 지닌 펜슬은 적은 수고로 깎길 수 있는 것으로 여겨진다. 깎기 모우멘트는 시험 시편을 펜슬의 형태로 20초 동안 연속적으로 깎음으로써 그러한 목적으로 의도된 하나의 실험으로 측정된다. 새로운 날을 지닌 통상의 연필깎기에서, 7.6±0.2mm의 직경을 지닌 펜슬을 43rpm의 속도로, 뽀족한 끝을 지니게, 즉, 요구된 각도로 예리하게 연속적으로 깎는데 요구되는, 깎는 동안 측정된 평균 토크(torque)(Ncm)가 깎기 모우멘트로 일컬어진다.

깎기 모우멘트를 측정하는 장치의 원리는 명확하게 하기 위해서 도 1에서 예시되고 있다. 그러한 장치는 토크 측정 장치(2)에 연결된 클램프(3)에 고정되는 연필깎기(1)를 포함한다. 펜슬(5)은 어댑터(4)에서 회전상태로 공급되고 연필깎기(1)에 도입된다. 회전하는 펜슬(5)은 공급 기구(6)에 의해서 연필깎기(1)의 방향으로 공압식으로 전방으로 공급되고, 공급 기구는 펜슬(5)을 고정하고 있는 어댑터(4)상에 20N의 공급력으로 작용한다(도면의 우측에 대한 화살표 참조). 토크 측정 장치(2)에 의해서 펜슬(5)의 깎기 과정 동안에 측정된 토크는 깎기 모우멘트를 측정하기 위해서 시험 동안 기록되고 평균을 구한다.

펜슬내의 리드를 위한 캐이싱(casing)으로 사용하기 위한 목재 대체 재료의 요구된 굽힘강도는 특히 약 50MPa 이상이다. 탄성률은 바람직하게는 약 5000MPa 이상이다. 굽힘강도 및 탄성률은 DIN 52186(목재 시험-굽힘 시험)에 따른 3-포인트 굽힘 시험(3-point flexural test)을 이용하여 측정된다.

도 2는 이러한 종류의 3-포인트 굽힘 시험을 수행하기 위한 측정 장치를 나타낸다. 7.6±0.2mm의 직경 및 180±5mm의 길이를 지닌 펜슬의 형태로 실린더형 시험 시편이 이용된다. 시험 시편(7)을 100mm 갭(롤러들(8)의 중간 지점 사이의 갭)의 지지체들 사이에 폭 방향으로 이동 롤러(8)상에 놓는다. 시험 스탬프(9)를 사용하여 중앙에 힘이 가해진다. 롤러(8) 및 시험 스탬트(9)는 15mm 반경을 지닌다. 시험 시편(7)은 시험 시편(7)이 부러질 때까지 시험 동안 고르게 부하된다. 시험 시편(7)의 굽힘 강도 및 탄성률은 부러뜨리는데 요구된 힘 및 부하의 증가에 따른 시험 시편(7)의 측정된 굽힘으로부터 측정된다.

필기, 작도 또는 장식용 펜슬의 예는 특히 리드 또는 색연필이다. 화장용 펜슬의 예는 특히 콜 펜슬(kohl pencil) 또는 립 라이너(lip liner)이다.

본 발명에 따른 펜슬의 유리한 특징이 이하 기재된다.

리드내의 하나 이상의 폴리머가 폴리스티렌 또는 SAN으로부터 제조되는 것이 특히 유익한 것으로 입증되었다.

목재 대체 재료내의 하나 이상의 다른 폴리머가 폴리올레핀의 군으로부터 선택되면 유익한 것으로 또한 입증되었다.

목재 대체 재료내의 폴리올레핀은 리드내의 폴리스티렌 또는 SAN과 조화 가능하지 않다.

하나 이상의 접착 촉진제 층은 바람직하게는 코폴리머, 블록 폴리머, 그라프트 폴리머 또는 폴리머 배합물로부터 형성된다.

목재 대체 재료내의 폴리올레핀을 리드내의 폴리스트렌 또는 SAN에 연결시키기 위해서, 하나 이상의 접착 촉진제 층이 스티렌-부타디엔 코폴리머 및/또는 스티렌/에텐-부텐/스티렌 블록 코폴리머로부터 형성되는 것이 특히 바람직하다.

접착 촉진제의 작용 방식은 첨부된 도면을 참조로 더 상세하게 성명된다.

위에 있는 도 3은 어떠한 연결 없이 경계면에서 함께 공존하는 조화 불가능한 폴리머(10)와 폴리머(20)를 나타낸다. 대조적으로, 아래에 있는 도 3은 접착 촉진제(30)의 존재하에 고유하게 조화 불가능한 폴리머(10) 및 폴리머(20)의 도메인들 사이의 브리징(bridging)을 나타내고 있다. 접착 촉진제는 폴리머들을 조화 가능하게/탄성적이게 하거나, 적어도 부분적으로 조화되게 한다.

도 4는 서로 조화 불가능한 두 폴리머의 예를 나타내고 있다. 이들은 폴리스티렌과 폴리에틸렌이다. 이들 폴리머는 서로 어떠한 연결 또는 브릿지를 형성하지 않는다. 접착 촉진제의 존재하에만 둘 사이에 연결이 있는 스티렌-부타디엔 코폴리머의 형태로 존재한다.

동시 압출된 펜슬의 두 가지 예시적인 구체예가 이하 예시되는데, 그러한 구체예에서, 고유하게 비-탄성이거나 조화 불가능한 폴리머 그룹들을 서로 연결시키기 위해서, 접착 촉진제 층이 리드와 목재 대체 재료 사이에 삽입된다. 또한, 이들 펜슬에는 장식 층이 제공될 수 있다.

예시적인 구체예 1: 폴리머 층 조성물을 지닌 펜슬

리드 폴리스티렌(PS)

접착 촉진제/리드 스티렌-부타디엔

케이싱 코폴리머(SB)

목재 대체(WPC) 폴리올레핀(PE-HD)

장식 TPE

예시적인 구체예 2: 폴리머 층 조성물을 지닌 펜슬

리드 (SAN)

접착 촉진제/리드 스티렌-부타디엔

케이싱 코폴리머(SB)

목재 대체(WPC) 폴리올레핀(PE-HD)

장식 폴리프로필렌(PP)

하나 이상의 폴리머-결합된 목재 대체 재료가 하기 조성으로 제조되는 것이 특히 성공적인 것으로 입증되었다:

15 내지 30중량%의 하나 이상의 폴리올레핀,

50 내지 80중량%의 하나 이상의 유기 충전제,

0 내지 20중량%의 하나 이상의 무기 충전제,

0.5 내지 5중량%의 하나 이상의 접착 촉진제,

1 내지 30중량%의 하나 이상의 왁스,

0 내지 10중량%의 하나 이상의 염색 안료 및

0 내지 10중량%의 하나 이상의 첨가제.

뾰족하게 깎이는 성질을 위해서, 목재 대체 재료 내의 하나 이상의 왁스가 아미드 왁스, 지방산, 예컨대, 스테아르산 및 팔미트산, 몬탄 왁스(montan wax), 스테아레이트, 지방산 에스테르, 파라핀 왁스를 포함한 왁스의 군으로부터 선택되는 것이 유리하다.

뾰족하게 깎이는 성질을 위해서, 목재 대체 재료내의 하나 이상의 왁스가 아미드 왁스 및/또는 스테아르산으로부터 형성되는 것이 특히 유리하다.

뾰족하게 깎이는 성질을 위해서, 목재 대체 재료 내의 하나 이상의 왁스가 1:0.5 내지 1:2의 아미드 왁스 대 스테아르산의 비의 아미드 왁스와 스테아르산의 조합으로부터 형성되는 것이 가장 유익한 것으로 입증되었다.

목재 대체 재료가 목재-유사 특성을 지니게 하기 위해서, 하나 이상의 유기 충전제가 목재 및/또는 셀룰로오즈로부터 제조되는 것이 유리하다. 뾰족하게 깎이는 성질을 위해서, 하나 이상의 유기 충전제가 250㎛, 특히, 최대 100㎛의 최대 입자 크기를 지니는 충전제 입자로부터 형성되는 것이 특히 유리하다.

접착 촉진제는 목재를 극성 표면과 연결시키고 폴리올레핀을 비극성 표면과 연결시키기 위해서 요구된다. 폴리에틸렌(PE)와 폴리프로필렌(PP)을 위한 접착 촉진제가 시중에서 구입가능하기 때문에, 폴리올레핀이 폴리에틸렌(PE) 및/또는 폴리프로필렌(PP)으로부터 형성되는 것이 유리하다.

그라프트된(grafted) 말레산 무수물을 지닌 폴리에틸렌(PE)에 의해서 형성된 접착 촉진제가 목재와 PE를 연결시키는데 성공적인 것으로 입증되었다.

50MPa 초과의 굽힘강도 및 5000MPa 초과의 탄성률을 달성하기 위해서, 하나 이상의 폴리올레핀이 고밀도 폴리에틸렌(polyethylene high-density: PE-HD)으로부터 형성되면 유리하다.

목재 대체 재료의 컬러 쉐이드(colour shade)를 밝게 하기 위해서, 목재 대체 재료가 1 내지 3중량%의 백색 안료를 함유하는 것이 성공적인 것으로 입증되었다.

컬러 쉐이드를 밝게 하기 위해서, 백색 안료는 티타늄 디옥사이드(TiO₂)로부터 형성되는 것이 유리한 것으로 입증되었다.

요구된 색조를 설정하기 위해서, 목재 대체 재료가 0.1 내지 5중량%의 착색된 안료를 함유하는 것이 유리하다.

깎는 동안의 취성(brittleness) 및 슬라이딩(sliding) 성질을 설정하기 위해서, 목재 대체 재료내의 하나 이상의 무기 충전제가 층상 실리케이트, 칼슘 설페이트, 칼슘 카르보네이트, 보론 니트라이드, 소프스톤(soapstone), 그라파이트로 제조된 충전제의 군으로부터 선택되는 것이 유리하다.

특별한 성질을 달성하고 특정의 요건을 충족시키기 위해서, 목재 대체 재료내의 하나 이상의 첨가제가 감마재(antifriction agent), 연화제(softening agent), 표면 활성제, 열안정화제, UV 안정화제를 포함한 첨가제의 군으로부터 선택되는 것이 유리하다.

압출에 성공적인 것으로 입증된 목재 대체 재료를 위한 두 가지의 샘플 포뮬레이션(formulation)이 이하 주어진다:

샘플 목재 대체 재료 포뮬레이션 1

고밀도 폴리에틸렌(PE-HD) 25.0중량%

목분진(wood dust) 65.0중량%

그라프트된 말레산 무수물을 지닌 폴리에틸렌 2.0중량%

아미드 왁스 3.0중량%

스테아르산 3.0중량%

티타늄 디옥사이드 2.0중량%

샘플 목재 대체 재료 포뮬레이션 2

폴리프로필렌(PP) 20.0중량%

목분진 70.0중량%

그라프트된 말레산 무수물을 지닌 폴리프로필렌 1.0중량%

아미드 왁스 3.0중량%

스테아르산 1.0중량%

보론 니트라이드 5.0중량%

상기된 목재 대체 재료와 조합된 하기 조성으로 제조된 폴리머-결합된 리드가 성공적인 것으로 입증되었다:

10 내지 30중량% 폴리스티렌 또는 스티렌 아크릴로니트릴(SAN)

2 내지 25중량% 왁스

0.1 내지 5중량% 팜유(palm oil)

나머지 충전제(들)

이러한 리드 조성물은 두드러진 압출 성질을 지닌다. 놀랍게도, 리드 성분으로서 팜유의 표적된 사용을 통해서, 내부 감마재가 포뮬레이션에 첨가되고, 이는 압출기의 압출 압력이 현저하게 감소되게 함이 밝혀졌다. 리드 조성물중의 팜유 첨가제는 특히 압출 동안 압출기 입구 또는 헤드에서 압축 또는 압출 압력을 상당히 감소시킨다. 그러한 공정 동안, 첨가된 팜유의 양이 증가함에 따른 압력 강하가 증가하며, 통상의 압출 가능한 리드 조성물에 비해서 30% 이상, 특히 50%이상의 압력 감소가 달성된다.

다른 천연 또는 합성 오일이 또한 압출기에서의 압력을 감소시키지만, 이들은 압출된 리드의 강도에 비례하지 않게 높은 유해 효과를 줌이 밝혀졌다. 놀랍게도, 팜유를 사용하는 경우에는 그러하지 않으며, 압출기의 압력이 낮고, 그에 따라서, 리드에서의 요구된 강도 수준이 유지된다.

팜유의 전형적인 지방산 분포는 다음과 같이 구성되어 있다(중량%로):

C12: 라우르산(lauric acid) 0 내지 1%

C14: 미리스트산(myristic acid) 0 내지 3%

C16: 팔미트산 36 내지 47%

C18: 스테아르산 2 내지 8%

C18: 올레산 36 내지 42%

C18: 리놀레산 7 내지 12%

C18: 리놀렌산 0 내지 1%

기타: 최대 1%

또한, 팜유는 리드 코팅에서 더 강한 색상 자국(impression)을 주며, 필기 동안 리드의 슬라이딩 성질을 개선시킨다. 펜슬의 리드의 경우에, 높은 광학 밀도를 지닌 충만된 다운스트로크(downstroke)가 나타나면서, 색연필의 리드는 다운스트로크(downstroke)에서 풍부하며 빛나는 강한 컬러 쉐이드(colour shade)를 생성시킨다.

리드 조성물중의 팜유의 비율은 0.1 내지 5중량%, 특히, 0.5 내지 2.5중량%의 범위이다. 팜유 함량이 5중량%의 상한을 초과하면, 팜유를 사용하는 경우에도, 리드의 강도가 비례적이지 않게 높은 정도로 감소된다. 또한, 리드가 사용 동안 부스러지거나 부러지는 경향이 있다.

리드에 사용된 왁스는 20℃에서 반죽 가능하고, 단단한 것에서부터 부서지기 쉬운 것까지의 경도를 지니며, 조잡한 구조로부터 미세 결정상 구조에 이르기까지 구조를 나타내며, 유리질은 아니지만, 반투명에서 불투명에까지 이르며, 40℃ 초과의 온도에서 분해 없이 용융된다. 이들은 융점을 약간 초과하는 온도에서 용이하게 액화되며, 심한 온도-의존성 일관성(consistency) 및 용해도를 지닌다.

폴리머-결합된 리드은 추가의 열처리 또는 함침(impregnation) 없이 사용될 수 있는 비베이킹된(unbaked) 리드이다.

폴리머-결합된 리드은 하기 성분을 함유하는 것이 특히 바람직하다:

15 내지 25중량% 폴리스티렌 또는 SAN

4 내지 20중량% 왁스

0.5 내지 2.5중량% 팜유 및

나머지 충전제(들)

리드중의 하나 이상의 왁스가 스테아레이트, 몬탄 왁스, 아미드 왁스, 파라핀으로 이루어진 군으로부터 하나 이상인 것이 성공적인 것으로 추가로 입증되었다. 둘 또는 그 이상의 왁스의 혼합물이 또한 왁스로 사용될 수 있다.

이러한 경우에, 리드 중의 하나 이상의 왁스가 칼슘 스테아레이트로부터 형성되거나 칼슘 스테아레이트를 함유하는 것이 특히 바람직하다.

유리하게는, 리드중의 하나 이상의 충전제는 그라파이트, 검댕(soot), 육방정 보론 니트라이드, 층상 실리케이트, 쵸크(chalk), 바륨 설페이트, 착색된 안료, 무채색 안료(achromatic pigment)를 포함하는 군으로부터의 하나 이상의 충전제로 형성된다.

펜슬의 리드를 위해서, 색채-전달 충전제로서 그라파이트, 또는 검댕과 조합된 그라파이트가 특히 바람직하다. 색연필 리드를 위해서, 백색 또는 무색 충전제, 예컨대, 육방정 보론 니트라이드, 층상 실리케이트, 등과 색채 전달 안료, 예컨대, 아조 안료, 프탈로시아닌, 디옥사진, 키나크리돈(chinacridone), 이이언 옥사이드(iron oxide), 겅댕, 그라파이트, 울트라마린(ultramarine), 아이언-시안(iron-cyan) 복합체의 조합이 성공적인 것으로 입증되었다.

펜슬 리드에 바람직한 조성은 이하와 같이 구성된다:

15 내지 25중량% 폴리스티렌 또는 스티렌 아크릴로니트릴

4 내지 12중량% 왁스

0.5 내지 2중량% 팜유 및

나머지 그라파이트 또는 그라파이트와 검댕

펜슬 리드은 특히 다음과 같다:

15 내지 25중량% 폴리스티렌(PS) 또는 스티렌 아크릴로니트릴

4 내지 12중량% 칼슘 스테아레이트

0.5 내지 2중량% 팜유 및

나머지 그라파이트 또는 그라파이트와 검댕

예로 나타낸 펜슬 리드를 위한 포뮬레이션 1은 하기 성분을 포함한다:

폴리스티렌(PS) 21중량%

칼슘 스테아레이트 6중량%

팜유 1.0중량%

그라파이트 나머지

펜슬 리드를 위한 포뮬레이션 2는 하기 성분을 포함한다:

스티렌 아크릴로니트릴(SAN) 15중량%

알루미늄 스테아레이트 10중량%

팜유 2중량%

그라파이트 나머지

색연필 리드에 바람직한 조성물은 하기 성분을 포함한다:

15 내지 25중량% 폴리스티렌 또는 SAN

4 내지 12중량% 왁스

0.5 내지 2중량% 팜유 및

나머지 층상 실리케이트(들) 및/또는

육방정 보론 니트라이드 및

하나 이상의 착색된 안료 및/또는

무채색 안료

색연필은 특히 다음과 같다:

15 내지 25중량% 폴리스티렌(PS)

4 내지 12중량% 몬탄 왁스

0.5 내지 2중량% 팜유 및

나머지 탤컴(talcum) 및/또는

육방정 보론 니트라이드 및

하나 이상의 착색된 안료 및/또는

무채색 안료

본 발명의 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬을 위해서, 리드와 떨어져서 대면하는 목재 대체 재료의 면상에 하나 이상의 장식 층이 있는 것이 성공적인 것으로 입증되었다. 이는 통상의 페인트 코팅을 대체하며, 특히 제조자-표시 스탬프(manufacturer-typical stamp)로 착색되고/거나 제공될 수 있다.

이러한 경우에, 하나 이상의 장식 층이 목재 대체 재료내의 하나 이상의 추가의 폴리머와 조화 가능한 폴리머-결합된 장식 층인 것이 성공적인 것으로 입증되었다.

대안적으로, 하나 이상의 장식 층이 목재 대체 재료내의 하나 이상의 추가의 폴리머와 조화 불가능한 폴리머-결합된 장식 층인 것이 가능하고, 목재 대체 재료와 하나 이상의 장식 층 사이에 하나 이상의 추가의 접착 촉진제 층이 존재하는 것이 가능하며, 여기서, 하나 이상의 추가의 접착 촉진제 층은, 한편으로는, 목재 대체 재료내의 하나 이상의 추가의 폴리머에 연결되고, 다른 한편으로는, 하나 이상의 장식 층내의 폴리머에 연결된다.

본 발명의 목적은, 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬을 생산하는 방법에 대해서, 리드, 하나 이상의 접착 촉진제 층 및 목재 대체 재료가 공동 압출되는 점에서, 달성되고 있다.

본 발명의 목적은, 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬을 생산하는 방법에 대해서, 리드, 하나 이상의 접착 촉진제 층, 목재 대체 재료, 임의의 하나 이상의 추가의 접착 촉진제 층 및 하나 이상의 장식 층이 공동 압출되는 점에서, 달성되고 있다.

펜슬이 공동 압출되면서, 상이한 성분들(리드, 접착 촉진제, 목재 대체 재료 및 장식 성분)이 각각 압출기내에서 융합되며, 점성의 용융물이 조인트 모울드(joint mould)로 수송된다. 이러한 모울드에서, 개별적인 성분이 기하학적으로 수행되고, 함께 조합되고 연결상태로 배출된다. 모울드에서 배출된 후에, 이러한 방식으로 압출된 연속 가닥이 냉각되고 그 상태의 기하학적 형태로 고형화된다. 연속 가닥은 냉각 후에 절단되고, 그 조각들이 장식(호일 스탬핑(foil stamping) 및 피니싱(finishing)(깎기)을 위한 후속 유닛에 수송된다.

생산 공정 및 리드와 목재 대체 재료 사이에 생성된 우수한 접착을 기초로 하여, 목재 대체 재료가 광범위하게 다양한 디자인으로 형성되는 것이 가능하다. 따라서, 단면으로 볼 때, 폐쇄된 고리가 원형 세그먼트로서 형성되거나 리드를 따라서 나선형으로 연장됨에 따라서, 목재 대체 재료가 리드를 둘러쌀 수 있다.

Claims

색채 전달 폴리머-결합된 리드 및 리드를 그 길이를 따라서 부분적으로 또는 전체적으로 덮거나 둘러싸고 있는 폴리머-결합된 목재 대체 재료를 포함하며, 리드와 목재 대체 재료 사이에 하나 이상의 접착 촉진제 층이 배치되는 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬로서,
리드와 목재 대체 재료가 각각 하나 이상의 폴리머를 지니며,
리드 내의 하나 이상의 폴리머가 폴리스티렌 또는 스티렌 아크릴로니트릴(SAN)으로 제조되며,
목재 대체 재료 내의 하나 이상의 또 다른 폴리머가 폴리올레핀의 군으로부터 선택되며,
리드 내의 하나 이상의 폴리머는 목재 대체 재료내의 하나 이상의 또 다른 폴리머와 결합하지 않고,
하나 이상의 접착 촉진제 층이, 한편으로는, 리드 내의 하나 이상의 폴리머에 결합되고, 다른 한편으로는, 목재 대체 재료내의 하나 이상의 추가의 폴리머에 결합되며,
상기 하나 이상의 접착 촉진제 층이 스티렌-부타디엔 코폴리머, 스티렌/에텐-부텐/스티렌 블록 코폴리머 또는 이들의 조합으로부터 형성됨을 특징으로 하는 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬.
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제 1항에 있어서, 하나 이상의 접착 촉진제 층이 코폴리머, 블록 폴리머, 그라프트(graft) 폴리머 또는 폴리머 배합물로부터 형성됨을 특징으로 하는 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬.
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제 1항에 있어서, 하나 이상의 폴리머-결합된 목재 대체 재료가 하기 성분으로 제조됨을 특징으로 하는 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬:
15 내지 30중량%의 하나 이상의 폴리올레핀,
50 내지 80중량%의 하나 이상의 유기 충전제,
0 내지 20중량%의 하나 이상의 무기 충전제,
0.5 내지 5중량%의 하나 이상의 접착 촉진제,
1 내지 30중량%의 하나 이상의 왁스,
0 내지 10중량%의 하나 이상의 염색 안료 및
0 내지 10중량%의 하나 이상의 첨가제.
제 1항에 있어서, 폴리머-결합된 리드가 하기 성분으로 제조됨을 특징으로 하는 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬:
10 내지 30중량% 폴리스티렌 또는 스티렌 아크릴로니트릴(SAN)
2 내지 25중량% 왁스
0.1 내지 5중량% 팜유(palm oil)
나머지 충전제(들).
제 1항에 있어서, 하나 이상의 장식 층이 리드와 대향하고 있는(face away) 목재 대체 재료의 외곽부(outermost area) 상에 배치됨을 특징으로 하는 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬.
제 8항에 있어서, 하나 이상의 장식 층이 목재 대체 재료내의 하나 이상의 추가의 폴리머와 결합하는 폴리머-결합된 장식 층임을 특징으로 하는 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬.
제 8항에 있어서, 하나 이상의 장식 층이 목재 대체 재료내의 하나 이상의 추가의 폴리머와 결합하지 않은 폴리머-결합된 장식 층이고, 하나 이상의 추가의 접착 촉진제 층이 목재 대체 재료와 하나 이상의 장식 층 사이에 배치되며, 여기서, 하나 이상의 추가의 접착 촉진제 층은, 한편으로는, 목재 대체 재료내의 하나 이상의 추가의 폴리머에 연결되고, 다른 한편으로는, 하나 이상의 장식 층내의 폴리머에 연결됨을 특징으로 하는 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬.
제 1항에 따른 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬을 생산하는 방법으로서,
리드, 하나 이상의 접착 촉진제 층 및 목재 대체 재료가 공동 압출됨을 특징으로 하는, 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬을 생산하는 방법.
제 8항에 따른 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬을 생산하는 방법으로서,
리드, 하나 이상의 접착 촉진제 층, 목재 대체 재료, 하나 이상의 추가의 접착 촉진제 층 및 하나 이상의 장식 층이 공동 압출됨을 특징으로 하는, 필기, 작도, 장식 또는 화장용 펜슬을 생산하는 방법.