BRPI1106155A2

BRPI1106155A2 - Process for surface coating of a pencil and pencil with a surface coating

Info

Publication number: BRPI1106155A2
Application number: BRPI1106155-3A
Authority: BR
Inventors: Udo Beck; Gerhard Lugert; Walter Oetter
Original assignee: Faber Castell Ag
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2015-07-28
Also published as: CN102582331B; CN102582331A; EP2452827A1; EP2452827B1

Abstract

Processo para o revestimento da superfície de um lápis e lápis com um revestimento da superfície. A presente invenção refere-se a um processo para o revestimento da superfície de um lápis (1), no qual pelo menos, em uma parte da superfície (3) é aplicado um revestimento (5), no qual estão contidas partículas expansíveis termicamente, uma área da superfície parcial do revestimento (5) é coberta com uma folha de plástico de transferência (13), que apresenta uma camada de suporte (14) e uma camada de transferência (15), voltada para o revestimento (5), que contém um polímero termoplástico que amolece com a temperatura de expansão, e que contém, pelo menos, um corante, e que, com auxilio de uma alimentação de calor, que ocorre através da folha de plástico de transferência, a área da superfície parcial é aquecida, pelo menos, até a temperatura de expansão das partículas, em consequência do que, em virtude da expansão das partículas, a área da superfície parcial se sobressai como estrutura em relevo (4, 4a) do revestimento (5), e uma parte da camada de transferência (15) é transmitida para a estrutura eni relevo. Além disso, a invenção refere-se a um lápis fabricado com um processo deste tipo.Process for surface coating of a pencil and pencil with a surface coating. The present invention relates to a process for coating the surface of a pencil (1), wherein at least one part of the surface (3) is applied with a coating (5) in which thermally expandable particles are contained. an area of the partial surface of the liner (5) is covered with a transfer plastic sheet (13) having a support layer (14) and a transfer layer (15) facing the liner (5) which It contains a thermoplastic polymer that softens at expansion temperature, and which contains at least one dye, and which, with the aid of a heat feed, which occurs through the transfer plastic sheet, the partial surface area is heated. at least up to the particle expansion temperature, whereby, due to particle expansion, the partial surface area protrudes as the relief structure (4, 4a) of the coating (5), and a portion of the layer of The transfer (15) is transmitted to the embossed structure. Furthermore, the invention relates to a pencil made with such a process.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOReport of the Invention Patent for "PROCESS

PARA O REVESTIMENTO DA SUPERFÍCIE DE UM LÁPIS E LÁPIS COM UM REVESTIMENTO DA SUPERFÍCIE".FOR SURFACE COATING OF A PENCIL AND PENCIL WITH A SURFACE COATING ".

Descrição A presente invenção refere-se a um processo para o revestimen- to da superfície de um lápis, e a um lápis com um revestimento da superfí- cie. Superfícies de lápis, por exemplo, lápis para finalidades de escrever, pintar e desenhar, bem como, lápis cosméticos, muitas vezes, são equipa- dos com um revestimento de tinta, por exemplo, por meio de pulverização ou de imersão. Para uma superfície agradável opticamente de um objeto, em geral são necessárias outras medidas para a formação da superfície. Muitas vezes, também, pode acontecer que um revestimento também deve apre- sentar especiais qualidades táteis, por exemplo, uma capacidade de agar- ramento aumentada. A introdução de um revestimento que está relacionado que aumenta a capacidade de agarramento não causa, em geral, nenhuma dificuldade especial. Isto é diferente, se a capacidade de agarramento da superfície tiver que ser obtida através de áreas da superfície que se proje- tam para fora desta superfície, por exemplo, estruturas em relevo de massas à prova de escorregamento em forma de nódulos, nervuras ou similares.Description The present invention relates to a process for coating the surface of a pencil, and a pencil with a surface coating. Pencil surfaces, for example writing, painting and drawing pencils as well as cosmetic pencils, are often equipped with an ink coating, for example by spraying or dipping. For an optically pleasing surface of an object, other measures for surface formation are generally required. Often, too, it may happen that a coating must also exhibit special tactile qualities, for example, an increased gripping capacity. The introduction of a related coating which increases the graspability generally does not cause any special difficulty. This is different if the surface graspability has to be obtained through areas of the surface protruding from this surface, for example, slip-shaped mass relief structures in the form of lumps, ribs or the like. .

No caso de um processo conhecido da patente EP 1700713 B1, sobre a superfície de um lápis é aplicado um revestimento, no qual estão contidas partículas termicamente expansíveis, sendo que, uma área da su- perfície parcial do revestimento é aquecida e, neste caso, pelo menos, uma parte das partículas é levada à expansão, em consequência do que, as á- reas da superfície parcial do revestimento se sobressaem do revestimento como estruturas em relevo. As áreas em relevo melhoram a capacidade de agarramento do lápis, e oferecem a possibilidade de formar o lápis também quanto ao aspecto óptico. Contudo, elas apresentam a mesma cor nas áreas não expandidas do revestimento, de tal modo que, elas não se distinguem opticamente de modo claro dessas áreas.In the case of a known process of EP 1700713 B1, a coating is applied to the surface of a pencil in which thermally expandable particles are contained, whereby an area of the partial surface of the coating is heated and in this case at least a portion of the particles are driven to expansion, whereby the areas of the partial surface of the coating protrude from the coating as relief structures. The embossed areas improve the pencil's gripability, and offer the possibility of forming the pencil also for its optical appearance. However, they have the same color in the unexpanded areas of the coating, so that they are not optically distinct from these areas.

Partindo disto, a tarefa da invenção é propor um processo, com o qual, de forma tecnicamente simples, possam ser fabricados revestimentos sobre lápis com alta qualidade, atraentes opticamente e de textura agradável com áreas em relevo do tipo mencionado no início, os quais apresentam ou- tras cores diferentes das áreas não em relevo do revestimento. Além disso, a tarefa é sugerir um lápis com um revestimento deste tipo.From this, the task of the invention is to propose a process whereby, in a technically simple manner, high quality, optically attractive and pleasantly textured pencil coatings can be fabricated with embossed areas of the type mentioned above, which have other colors other than the non-embossed areas of the coating. Also, the task is to suggest a pencil with such a coating.

Estas tarefas são solucionadas por um processo de acordo com a reivindicação 1 e por um lápis de acordo com a reivindicação 16. No caso do processo de acordo com a invenção, pelo menos, em uma parte da su- perfície do lápis é aplicado um revestimento, no qual estão contidas partícu- las expansíveis termicamente. Uma área da superfície parcial do revestimen- to é coberta com uma folha de plástico de transferência, que apresenta uma camada de suporte e uma camada de transferência 15, voltada para o reves- timento, que contém um polímero termoplástico que amolece com a tempe- ratura de expansão, e que contém, pelo menos, um corante, e que, com au- xílio de uma alimentação de calor, que ocorre através da folha de plástico de transferência, é aquecida, pelo menos, até a temperatura de expansão das partículas, em consequência do que, em virtude da expansão das partículas, a área da superfície parcial se sobressai como estrutura em relevo para fora do revestimento, e uma parte da camada de transferência é transmitida para a estrutura em relevo. A vantagem no caso dessa forma de procedimento é, em princí- pio, o fato de que, a pintura das estruturas em relevo pode ocorrer em uma etapa de trabalho em virtude da expansão das áreas da superfície parcial correspondentes, de tal modo que, não são necessários etapas de trabalho adicionais, e preparativos necessários a isto. Além disso, é vantajoso o fato de que, as estruturas em relevo podem ser pintadas com grande exatidão.These tasks are solved by a process according to claim 1 and a pencil according to claim 16. In the case of the process according to the invention, at least a part of the pencil surface is coated , in which thermally expandable particles are contained. An area of the partial surface of the coating is covered with a transfer plastic sheet having a backing layer and a facing facing transfer layer 15 which contains a thermoplastic polymer that softens at room temperature. at least one dye, and which, with the aid of a heat feed, which occurs through the transfer plastic sheet, is heated to at least the particle expansion temperature. as a result of which, due to the expansion of the particles, the partial surface area protrudes as the relief structure out of the coating, and a portion of the transfer layer is transmitted to the relief structure. The advantage in the case of this form of procedure is, in principle, the fact that the embossing of the relief structures can occur in one work step by virtue of the expansion of the corresponding partial surface areas, such that additional work steps are required, and preparations required for this. Moreover, it is advantageous that the relief structures can be painted with great accuracy.

Na superfície das áreas da superfície parcial ou das estruturas em relevo admitidas pela folha de plástico de transferência durante o processo de ex- pansão somente fica aderida uma parte da camada de transferência amole- cida termoplasticamente correspondente ao tamanho da superfície de conta- to do corpo aquecido, o qual, por sua vez, corresponde exatamente ao ta- manho e à forma das estruturas em relevo. Estas estruturas, por sua vez, se erguem, mesmo quando elas formam modelos em filigrana sobre o lápis, sempre com um contorno externo de canto vivo, das áreas da superfície não expandidas do revestimento. No caso de uma pintura adicional das áreas da superfície expandidas por meio de impressão isto seria eventualmente pos- sível com um dispêndio considerável quanto à técnica do processo. Deste modo, um alinhamento inexato do lápis em relação ao dispositivo de impres- são, e uma altura diferente das estruturas expandidas conduzem a uma apa- rência inexata e não límpida. Durante a expansão das áreas da superfície parcial do revestimento o seu volume se amplia, em consequência do que, resulta um movimento relativo entre a superfície e a camada de transferên- cia. Contudo, no momento da expansão a camada de transferência ajustada termoplasticamente amolece, de tal modo que, ela pode compensar o movi- mento relativo mencionado. Em oposição a isso, folhas de plástico estampa- das a quente de uso comercial (por exemplo, da firma Kurz, Nürnberg) so- mente podem compensar estes movimentos relativos de modo ruim, e apre- sentam formação de trincas ou problemas de adesão. Depois da retirada do corpo aquecido, a camada de transferência resfria rapidamente, sendo que, eia fica colada firmemente e sem tensão nas estruturas em relevo. A adesão é garantida, em essência, através do polímero da camada de transferência amolecido termoplasticamente durante o processo de expansão, de tal modo que, em relação a isto fica-se livre durante a seleção dos outros componen- tes da camada de transferência, em particular, também do corante. A espes- sura da camada de transferência também pode ser escolhida livremente, sendo que, para a manutenção da textura das estruturas em relevo são van- tajosas camadas de transferência possivelmente mais finas.On the surface of the partial surface areas or embossed structures admitted by the transfer plastic sheet during the expansion process only a portion of the thermoplasticly softened transfer layer corresponding to the size of the body contact surface is adhered. which, in turn, corresponds exactly to the size and shape of the relief structures. These structures, in turn, rise even when they form filigree models on the pencil, always with a sharp outer edge contour, of the unexpanded surface areas of the coating. In case of additional painting of the expanded surface areas by printing this would possibly be possible with considerable expense in the process technique. Thus, an inaccurate alignment of the pencil with the printing device, and a different height of the expanded frames, lead to inaccurate and unclear appearance. During the expansion of the areas of the partial surface of the coating its volume increases, as a result of which a relative movement between the surface and the transfer layer results. However, at the time of expansion the thermoplasticly adjusted transfer layer softens such that it can compensate for the relative movement mentioned. By contrast, hot-stamped plastic sheets for commercial use (eg from Kurz, Nürnberg) can only compensate for these relative movements in a poor way, and have cracks or adhesion problems. After removal from the heated body, the transfer layer cools rapidly and is firmly and tensionlessly bonded to the relief structures. Adhesion is essentially ensured by the thermoplastic softened transfer layer polymer during the expansion process, so that, in this regard, it is free during the selection of the other transfer layer components, in particular. particular, also the dye. The thickness of the transfer layer can also be freely chosen, and for maintaining the texture of the embossed structures are advantageous possibly thinner transfer layers.

Além disso, é vantajoso o fato de que, a textura das áreas em relevo é influenciada somente muito pouco pela camada de tinta. Decisivo para a textura é a estrutura da superfície, que precisa apresentar elevações sensíveis de certo tamanho, a fim de obter um agarramento agradável para os dedos. As superfícies projetadas da superfície após a expansão, por e- xemplo, as superfícies esféricas de microesferas ocas, situam-se nesta fai- xa. São possíveis superfícies soft touch/ toque suave ou de tipo aveludado.Moreover, it is advantageous that the texture of the embossed areas is influenced only very little by the paint layer. Decisive for texture is the structure of the surface, which needs to have sensitive elevations of a certain size in order to achieve a pleasant grip on the fingers. The projected surfaces of the surface after expansion, for example the spherical surfaces of hollow microspheres, lie in this range. Soft touch / velvety or soft touch surfaces are possible.

Se para a coloração forem usadas folhas de plástico estampadas a quente convencionais, então a camada de tinta transmitida da folha de plástico para a superfície do lápis situa-se em cima sobre a superfície e cobre estas ele- vações. O efeito de agarramento fica perdido. Durante a transmissão de um material líquido na temperatura de transmissão, o material flui para dentro da superfície, ou flui entre as partículas expandidas em relevo, em consequên- cia do que, além disso, estas partículas se projetam para fora da superfície e, deste modo, a textura permanece mantida.If conventional hot-stamped plastic sheeting is used for staining, then the ink layer transmitted from the plastic sheeting to the pencil surface is above the surface and covers these elevations. The grab effect is lost. During the transmission of a liquid material at the transmission temperature, the material flows into the surface, or flows between the embossed expanded particles, as a result of which, furthermore, these particles protrude off the surface and thereby In this way the texture remains the same.

Uma outra vantagem consiste no fato de que, com relação à sua capacidade de adesão, as camadas de transferência ajustadas termoplasti- camente se comportam relativamente tolerantes às estruturas em relevo, isto é, elas se relacionam com fecho devido ao material com um grande número de massas de revestimento diferentes.Another advantage is that, with respect to their adhesion capacity, the thermoplasticly adjusted transfer layers behave relatively tolerant to the relief structures, that is, they relate to closure due to the material with a large number of different coating masses.

Através da forma de procedimento proposta resulta um grande número de possibilidades de formas, pelo fato de que, de forma tecnicamen- te simples, sobre uma superfície de um lápis, em particular, de um lápis de escrever, pintar, desenhar e cosmético podem ser produzidas estruturas em relevo, por exemplo, para o aumento da capacidade de agarramento el ou para fins de forma que se destacam quanto à cor de áreas de revestimentos não expandidas. A expansão das partículas ocorre, de preferência, na técnica de contato. Neste caso, um corpo com uma área de contato de um corpo, cor- respondendo à forma de esboço e à superfície da área da superfície em re- levo do revestimento, é colocada em contato térmico com o revestimento, pelo menos, sobre a superfície de contato de um corpo, aquecida à tempera- tura de expansão necessária, mediante a intercalação da folha de plástico de transferência, sendo que, de forma apropriada, o corpo ou sua superfície de contato é comprimido com uma certa força contra o revestimento, a fim de favorecer a passagem de calor e a adesão da camada de transferência na estrutura em relevo produzida. No caso de uma variante do processo, o corpo é movimentado na direção da superfície de um lápis e, após a expan- são das partículas de uma área da superfície parcial é movimentado nova- mente para longe dessa superfície. Esta variante, na qual o corpo é, por e- xemplo, uma parte de um punção de elevação, é apropriada, em particular, para lápis poligonais, portanto, por exemplo, para lápis com forma de esboço triangular. A expansão das partículas também pode ocorrer sem contato, pelo fato de que, por exemplo, a área da superfície parcial a ser expandida é admitida com um raio de luz rico em energia, por exemplo, um raio laser, sendo que, pelo menos, uma área da superfície determinada para a expan- são é coberta com uma folha de plástico de transferência. A fim de facilitar a transferência da camada de transferência, amolecida através do efeito do calor, para uma estrutura em relevo, pode ser apropriado comprimir ou puxar a folha de plástico contra o revestimento. O ponto de luz gerado pelo raio de luz sobre o revestimento pode ser adaptado, por exemplo, à forma desejada das estruturas em relevo, com auxílio de um sistema óptico.The proposed procedure results in a large number of possibilities for shapes, given that, in a technically simple way, on a pencil surface, in particular a pencil, a paint, a draw and a cosmetic can be relief structures are produced, for example, for increasing the graspability and or for shape purposes that stand out for the color of unexpanded coating areas. Particle expansion preferably occurs in the contacting technique. In this case, a body having a contact area of a body, corresponding to the outline shape and surface of the surface area surrounding the coating, is placed in thermal contact with the coating at least on the surface. body contact temperature, heated to the required expansion temperature by interleaving the transfer plastic sheet, and the body or its contact surface is compressed with a certain force against the coating, in order to favor the heat passage and adhesion of the transfer layer on the relief structure produced. In the case of a process variant, the body is moved towards the surface of a pencil and after the expansion of the particles of a partial surface area is moved again away from that surface. This variant, in which the body is, for example, a part of an elevation punch, is suitable in particular for polygonal pencils, for example for triangular sketch pencils. Particle expansion can also occur without contact because, for example, the area of the partial surface to be expanded is allowed with an energy-rich beam of light, for example a laser beam, with at least a surface area determined for expansion is covered with a transfer plastic sheet. In order to facilitate the transfer of the heat-softened transfer layer to a relief structure, it may be appropriate to compress or pull the plastics sheet against the coating. The point of light generated by the ray of light on the coating can be adapted, for example, to the desired shape of the relief structures with the aid of an optical system.

Uma folha de plástico de transferência é fabricada de forma sim- ples, pelo fato de que, sobre uma folha de plástico, por exemplo, de um ma- terial sintético que serve como camada de suporte, é aplicado um polímero termoplástico, e um preparado de tinta, ou um verniz, ou uma tinta que con- tém solvente na espessura desejada e, em seguida é seco. De preferência, é empregado um solvente orgânico, a fim de encurtar, por exemplo, o pro- cesso de secagem. A viscosidade do preparado e a consistência podem ser influenciadas, de forma simples, através da adição de um material de enchi- mento e a escolha do polímero termoplástico e de sua concentração. Como materiais de enchimento podem ser usados, por exemplo, talco, caulim, sul- fato de bário, carbonato de cálcio, mica, sílica, pó de quartzo e pó de pedra- pomes.A transfer plastic sheet is simply manufactured by the fact that, on a plastic sheet, for example, from a synthetic material that serves as a backing layer, a thermoplastic polymer is applied and a preparation is prepared. of paint, or a varnish, or a paint that contains solvent in the desired thickness and then is dried. Preferably, an organic solvent is employed to shorten, for example, the drying process. The viscosity of the preparation and the consistency can be simply influenced by the addition of a filler material and the choice of thermoplastic polymer and its concentration. As fillers, for example, talc, kaolin, barium sulphate, calcium carbonate, mica, silica, quartz powder and pumice powder can be used.

No caso de uma forma de procedimento preferida, como partícu- las expansíveis são empregadas partículas que apresentam uma temperatu- ra de expansão de 110°C até 220°C. Como temperatura de expansão deve ser entendida a temperatura, na qual as partículas aumentam seu volume.In the case of a preferred form of procedure, such as expandable particles, particles having an expansion temperature of 110 ° C to 220 ° C are employed. Expansion temperature should be understood as the temperature at which particles increase their volume.

Dentro da faixa de temperatura mencionada se funde uma multiplicidade de polímeros termoplásticos, de tal modo que, para a formação da camada de transferência existe uma grande amplitude de variações com relação aos polímeros.Within the mentioned temperature range a multiplicity of thermoplastic polymers is fused, such that for the formation of the transfer layer there is a wide range of variations with respect to the polymers.

Como partículas expansíveis são empregadas, de preferência, microesferas ocas, em particular, aquelas que apresentam um tamanho de partículas médio de 2 pm até 45 pm no estado não expandido, sendo que, no estado expandido, seu diâmetro aumenta para aproximadamente dez vezes. As microesferas ocas são constituídas, por exemplo, de um revesti- mento de polímero que pode ser amolecido termoplasticamente, que inclui um líquido que pode ser facilmente evaporado. Durante o aquecimento, o material de polímero amolece e a microesfera oca é expandida através do líquido evaporável no interior. As microesferas ocas a serem expandidas conduzem, deste modo, a um aumento de volume do revestimento, em con- sequência do que, surgem estruturas em relevo ou áreas da superfície.As expandable particles, preferably hollow microspheres are employed, in particular those having an average particle size of from 2 pm to 45 pm in the unexpanded state, and in the expanded state their diameter increases to approximately ten times. The hollow microspheres are comprised, for example, of a thermoplastic softening polymer coating which includes a liquid which can be easily evaporated. During heating, the polymer material softens and the hollow microsphere is expanded through the evaporable liquid inside. The hollow microspheres to be expanded thus lead to an increase in coating volume, whereby raised structures or surface areas appear.

Além de microesferas ocas, porém, também pode ser imaginado o emprego de partículas inorgânicas como micas dilatadas ou, em particular, grafite dilatado, ou de partículas de material sintético expansível. Também podem estar disponíveis no revestimento de um lápis várias partículas ex- pansíveis distintas, por exemplo, aquelas do tipo mencionado. A aplicação do revestimento sobre a superfície do lápis é possí- vel sem problemas, por exemplo, através de imersão, pulverização, pintura com o processo de rompimento, ou também através de pressão de peneira- mento. Este último processo é, então, apropriado, por exemplo, quando so- mente áreas parciais da superfície tiverem que ser providas com um reves- timento contendo partículas expansíveis. No caso de um processo de rom- pimento, por exemplo, lápis revestidos de madeira, são introduzidos através de uma abertura de entrada em um recipiente contendo massa de revesti- mento líquida, sendo que, os lápis deixam de novo o recipiente através de uma abertura de saída, na qual é raspada a massa de revestimento em ex- cesso. Após a secagem ou já no estado não endurecido do revestimento as partículas de uma determinada área da superfície parcial são conduzidas ao seu estado expandido através do efeito do calor.In addition to hollow microspheres, however, the use of inorganic particles such as swollen mica or, in particular, swollen graphite, or particles of expandable synthetic material can also be envisioned. Various distinct expandable particles may also be available in the coating of a pencil, for example those of the mentioned type. Applying the coating to the pencil surface is possible without problems, for example by dipping, spraying, painting with the breaking process, or also by sieving pressure. This latter process is then appropriate, for example, when only partial surface areas have to be provided with a coating containing expandable particles. In the case of a breakthrough process, for example, wood-coated pencils are introduced through an inlet opening into a container containing liquid coating mass, and the pencils again leave the container through a outlet opening in which the excess coating mass is scraped off. After drying or already in the unhardened state of the coating the particles of a certain area of the partial surface are brought to their expanded state by the effect of heat.

Nos casos de lápis com seção transversal redonda ou oval, a expansão das partículas ocorre, de preferência, pelo fato de que, o objeto a ser tratado é rolado na superfície de contato de um corpo, aquecida à tem- peratura de expansão. Com esta técnica de rolamento, de forma tecnica- mente simples, também podem ser produzidas estruturas em relevo em mo- delos complexos.In the case of pencils with a round or oval cross section, particle expansion preferably occurs because the object to be treated is rolled onto the contact surface of a body, heated to the expansion temperature. With this technically simple rolling technique, relief structures can also be produced in complex models.

Um lápis que soluciona a tarefa mencionada no início está equi- pado, pelo menos, parcialmente em sua superfície com um revestimento, sendo que, este revestimento contém partículas expansíveis. Em uma ou mais áreas da superfície parcial as partículas são expandidas, pelo que as áreas da superfície parcial se projetam para fora do revestimento como es- truturas em relevo. Estas estruturas estão dotadas em sua superfície com um polímero que pode ser amolecido termoplasticamente, e com uma ca- mada que contém um corante. Como já foi descrito mais acima, além da fa- bricação vantajosa simples deve ser salientado, em particular, o grau de li- berdade de forma para a conformação da superfície dos lápis. Por exemplo, a respectiva parte das áreas da superfície parcial em relevo ou não em rele- vo pode variar. Por exemplo, as áreas da superfície parcial em relevo podem formar perfeitamente a maior parte da superfície do lápis revestida, isto é, os elementos estampados a gosto da superfície revestida são formados através das áreas de revestimento não em relevo; como áreas de revestimento que surgem como cavidades, por exemplo, em forma de uma manifestação de escrita. Por outro lado, as áreas em relevo podem formar um modelo mais ou menos em filigrana, que se destaca em cores do revestimento não em relevo, que marca a impressão óptica total. A invenção será agora explicada em mais detalhes com referên- cia aos desenhos anexos. Em representação esquemática respectivamente são mostradas: figura 1A, 1B uma primeira variante do processo para o revesti- mento de superfície de um lápis, figura 2 uma segunda variante do processo para o revestimento de superfície de um lápis, figura 3 o recorte III da figura 2.A pencil that solves the task mentioned at the outset is at least partially fitted on its surface with a coating, and this coating contains expandable particles. In one or more partial surface areas the particles are expanded, so that the partial surface areas protrude out of the coating as relief structures. These structures are provided on their surface with a thermoplastic softening polymer and a layer containing a dye. As already described above, in addition to the simple advantageous manufacture, the degree of freedom of shape for the conformation of the pencil surface must be stressed in particular. For example, the respective part of the relief or non-relief partial surface areas may vary. For example, the areas of the partial relief surface can perfectly form most of the coated pencil surface, i.e. the stamped elements to the taste of the coated surface are formed through the non-relief coating areas; as coating areas that appear as cavities, for example in the form of a writing manifestation. On the other hand, the embossed areas can form a more or less filigree pattern, which stands out in non-embossed coating colors, which marks the total optical impression. The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In schematic representation respectively are shown: Figure 1A, 1B a first process variant for the surface coating of a pencil, Figure 2 a second process variant for the surface coating of a pencil, Figure 3 the cut-out III of the figure 2.

Um lápis 1, que abrange uma haste 11 central, constituída, por exemplo, de madeira, que suporta uma mina 2, cuja superfície 3, isto é, cuja superfície periférica, deve ser provida com áreas da superfície ou estruturas 4, 4a em relevo, está equipada primeiramente com um revestimento 5 que contém partículas expansíveis. Neste caso, o revestimento é aplicado sobre toda a superfície 3 ou sobre somente uma área da superfície que forma, por exemplo, uma seção longitudinal da haste. A título de exemplo, a seguir, é feita referência a um revestimento 5 que contém microesferas ocas como partículas expansíveis. São apropriadas, por exemplo, microesferas ocas com um revestimento de um polímero misto (CAS-Nr. 25214) que estão à venda pela firma Akzo Nobel Chemicals GmbH, D-46446 Emmerich. Como massa inicial para o revestimento pode ser empregado, por exemplo, um preparado de acordo com os outros exemplos apresentados abaixo. No caso de um lápis 1, que, no total, deve ser provido com um revestimento 5, de forma apropriada é empregado o processo de rompimento descrito breve- mente mais acima. Se, em contrapartida, tiverem que ser providas somente áreas parciais da superfície 3 com um revestimento 5, então isto pode ocor- rer, por exemplo, com um processo de pressão de peneiramento ou de pul- verização. Depois que o revestimento 5 estiver endurecido, por exemplo, através da secagem por ar em uma temperatura situada acima da tempera- tura ambiente, é realizada uma expansão seletiva. Para isto, uma área da superfície parcial 6 do revestimento 5 é aquecida a uma temperatura, que está situada acima da temperatura de expansão das respectivas partículas ou microesferas ocas empregadas. Neste caso, o tamanho da área da su- perfície parcial 6 corresponde, em essência, ao tamanho ou superfície de uma futura estrutura 4, 4a em relevo.A pencil 1 comprising, for example, a central rod 11, made of wood, supporting a mine 2, whose surface 3, i.e. whose peripheral surface, must be provided with raised surface areas or structures 4, 4a , is first equipped with a coating 5 containing expandable particles. In this case, the coating is applied over the entire surface 3 or only an area of the surface forming, for example, a longitudinal section of the rod. By way of example, hereinafter reference is made to a coating 5 containing hollow microspheres as expandable particles. For example, hollow microspheres with a mixed polymer coating (CAS-No. 25214) suitable for sale by Akzo Nobel Chemicals GmbH, D-46446 Emmerich are suitable. As starting material for the coating, for example, one prepared according to the other examples given below can be employed. In the case of a pencil 1, which in total must be provided with a coating 5, the breaking process described briefly above is suitably employed. If, on the other hand, only partial areas of surface 3 with a coating 5 have to be provided, then this may occur, for example, with a sieving or spraying pressure process. After the coating 5 has hardened, for example by air drying at a temperature above room temperature, a selective expansion is performed. For this, an area of the partial surface 6 of the coating 5 is heated to a temperature which is above the expansion temperature of the respective hollow particles or microspheres employed. In this case, the size of the partial surface area 6 corresponds essentially to the size or surface of a future relief structure 4, 4a.

No caso da variante do processo mostrada na figura 1, para a expansão das partículas é empregado um punção 7 com vários corpos 9 que apresentam várias superfícies de contato 8 que podem ser aquecidas. O aquecimento das superfícies de contato pode ocorrer, por exemplo, com au- xílio de um aquecimento de resistência elétrica. O punção é movimentado na direção do lápis, o que está indicado através da seta 10. Entre as áreas de contato 8 e o revestimento 5 está disposta uma folha de plástico de transfe- rência 13. Neste caso, a condução de calor para o revestimento ocorre atra- vés da folha de plástico de transferência. Esta folha é admitida pelos corpos 9 ou suas superfícies de contato 8 e é comprimida com uma certa força con- tra o revestimento 5. Os corpos 9 ou suas superfícies de contato 8, 8a são aquecidos a uma temperatura, que é igual ou maior do que a temperatura de expansão das microesferas ocas. A temperatura de expansão está situada em uma faixa de 110°C até 220°C. As microesferas ocas indicadas nos e- xemplos de 1 a 3 apresentam uma temperatura de expansão de cerca de 180 °C.In the case of the process variant shown in Fig. 1, for particle expansion a multi-body punch 9 having several contact surfaces 8 which can be heated is employed. The heating of the contact surfaces may occur, for example, with the aid of an electrical resistance heating. The punch is moved towards the pencil which is indicated by the arrow 10. Between the contact areas 8 and the liner 5 a transfer plastic sheet 13 is arranged. In this case, the heat conduction to the liner occurs through the transfer plastic sheet. This sheet is admitted by the bodies 9 or their contact surfaces 8 and is compressed with a certain force against the coating 5. The bodies 9 or their contact surfaces 8, 8a are heated to a temperature which is equal to or greater than that the expansion temperature of the hollow microspheres. The expansion temperature is in a range of 110 ° C to 220 ° C. The hollow microspheres indicated in examples 1 to 3 have an expansion temperature of about 180 ° C.

As superfícies de contato 8 são, em essência, adaptadas ao contorno da superfície a ser tratada, por exemplo, curvadas em forma de cilindro no caso de uma haste de lápis cilíndrica circular, sendo que, o eixo de encurvamento passa na direção do eixo longitudinal central 10 do lápis 1.The contact surfaces 8 are, in essence, adapted to the contour of the surface to be treated, for example, cylindrical bent in the case of a circular cylindrical pencil rod, whereby the bending axis passes in the direction of the longitudinal axis. center 10 of pencil 1.

Em certa extensão, a forma da seção transversal de uma estrutura em rele- vo 4, 4a pode ser influenciada pela forma da superfície de contato 8. Como indicado na figura 1 por meio da linha tracejada, a superfície de contato 8a pode ser cavada, por exemplo, em forma de gamela, pelo que, surge uma estrutura em relevo 4a com forma abaulada. A folha de plástico de transferência 13 mencionada acima se compõe de uma camada de suporte 14 e de uma camada de transferência 15. A camada de suporte 14 é uma folha de plástico de um material sintético, por exemplo, com uma espessura de 12 pm. Uma folha de plástico desse tipo está à venda, por exemplo, pela firma Leonhard Kurz Stiftung & Co KG, Nürnberg. A camada de transferência 15 é produzida através da introdução de um preparado de tinta, por exemplo, de uma tinta ou de um verniz, ajus- tado termoplasticamente, isto é, contendo, pelo menos, um polímero termo- plástico à camada de suporte 14. O preparado de tinta, por exemplo, é nive- lado ou pulverizado sobre a camada de suporte 14, e em seguida é seco, por exemplo, em um forno de circulação de ar em 60°C. O preparado de tin- ta pode ser pulverizado sobre a folha de plástico de suporte, por exemplo, sobre bocais, com niveladores, com pontas de fibras, mas também sobre sistemas de pressão de jato de tinta convencionais. A camada de transfe- rência 15 após a secagem apresenta, por exemplo, uma espessura de 8 pm. O, pelo menos um, polímero termoplástico contido na camada de transferência amolece com as temperaturas de expansão mencionadas acima, pelo que as áreas da camada de transferência amolecidas com um tamanho correspondente à superfície de contato 8, 8a se ligam, pelo menos, em certa medida com as estruturas em relevo com fecho devido ao material, Se em seguida a isso o punção 7 e o corpo 9 forem afastados do lápis 1, uma área da camada de transferência 15 amolecida termoplasticamente se destaca do tamanho da superfície de contato 8, 8a correspondente a esse instante, sendo que, essa área forma uma camada de tinta 16 sobre a super- fície de uma estrutura em relevo 4, 4a. No local da camada de transferência 15 original, do qual a camada de tinta 16 se destacou, forma-se uma cavida- de 17 com um tamanho correspondente à camada de tinta destacada. A fim de alterar o menos possível a textura das estruturas em re- levo, a camada de transferência e de acordo com isso, a camada de tinta 16 destacada da camada de suporte 14, e aderente às estruturas deveria ser a mais fina possível. A camada de tinta 16 líquida fundida no estado aquecido, neste caso, flui principalmente entre as microesferas ocas 18 expandidas se projetando para fora da superfície das estruturas em relevo 4, 4a (veja figura 3), de tal modo que a textura das estruturas em relevo 4, 4a é causado, em essência, pelas áreas das microesferas ocas 18, se projetando para fora da superfície das estruturas em relevo 4, 4a e menos pela camada de tinta 16.To some extent, the cross-sectional shape of a relevant structure 4, 4a may be influenced by the shape of the contact surface 8. As indicated in figure 1 by the dashed line, the contact surface 8a may be dug, for example in a trough shape, whereby a raised structure 4a with a bulging shape appears. The above-mentioned transfer plastic sheet 13 is comprised of a backing layer 14 and a transfer layer 15. The backing layer 14 is a plastics sheet of a synthetic material, e.g. 12 µm thick. Such a plastic sheet is for example sold by Leonhard Kurz Stiftung & Co. KG, Nuremberg. The transfer layer 15 is produced by introducing an ink preparation, for example a thermoplasticly adjusted ink or varnish, that is, containing at least one thermoplastic polymer to the backing layer 14. The paint preparation, for example, is leveled or sprayed onto the backing layer 14, and then dried, for example, in an air circulation oven at 60 ° C. The paint preparation may be sprayed onto the carrier plastic sheet, for example on nozzles, with levelers, with fiber tips, but also on conventional inkjet pressure systems. The transfer layer 15 after drying has, for example, a thickness of 8 µm. The at least one thermoplastic polymer contained in the transfer layer softens at the above mentioned expansion temperatures, whereby the areas of the softened transfer layer of a size corresponding to the contact surface 8,8a at least bond to a certain extent. measured with the closure embossed structures due to the material. If thereafter the punch 7 and the body 9 are spaced from the pencil 1, an area of the thermoplasticly softened transfer layer 15 stands out from the size of the contact surface 8,8a corresponding to this instant, whereby this area forms an ink layer 16 on the surface of a raised structure 4, 4a. At the location of the original transfer layer 15, from which the ink layer 16 has detached, a cavity 17 of a size corresponding to the highlighted ink layer is formed. In order to change the texture of the underlying structures as little as possible, the transfer layer and accordingly the paint layer 16 detached from the support layer 14 and adhering to the structures should be as thin as possible. The heated molten liquid paint layer 16, in this case, flows mainly between the expanded hollow microspheres 18 projecting off the surface of the relief structures 4, 4a (see figure 3) such that the texture of the relief structures 4, 4a is essentially caused by the areas of the hollow microspheres 18 projecting off the surface of the relief structures 4, 4a and less by the paint layer 16.

Quanto mais fina for a camada de transferência 15, tanto sem problemas também tem êxito a transferência de uma camada de tinta 16 para uma es- trutura em relevo 4, 4a e tanto maior é a intensidade da borda da camada de tinta 16. O ponto de fusão ou o valor de temperatura inferior da área de fu- são dos polímeros existentes na camada de transferência 15 deveria ser o mais baixo possível, o melhor deveria ficar claramente abaixo de 150°C, pa- ra que a camada de transferência 15 amoleça o mais rápido possível.The thinner the transfer layer 15, the easier the transfer of an ink layer 16 to an embossed structure 4, 4a, and the greater the intensity of the edge of the ink layer 16. the point is successful. or the lower melting area temperature value of the polymers in the transfer layer 15 should be as low as possible, the best should be clearly below 150 ° C, so that the transfer layer 15 will soften. ASAP.

Na figura 2 está representada esquematicamente uma variante do processo apropriada, sobretudo para o revestimento superficial de lápis 1, com forma da seção transversal cilíndrica circular ou oval. O lápis 1 é rolado sobre a superfície de contato 8a aquecida de um corpo 9a, sendo que, entre o revestimento 5 e a superfície de contato 8a está disposta a foiha de plásti- co de transferência 13. Durante o rolamento o lápis 1, com uma área de su- perfície parcial 6 prevista para a expansão é pressionado ligeiramente contra a superfície de contato 8a, pelo que a adesão de um camada de tinta 16 se destacando da camada de transferência 15 da folha de plástico de transfe- rência 13 é favorecida em uma estrutura em relevo 4, 4a. Na variante do processo mostrada é empregada uma ferramenta 19 em forma de placa, na qual estão integrados vários corpos 9a em uma grade correspondente ao modelo a ser obtido das estruturas em relevo 4, 4a. As superfícies de conta- to 8a dos corpos 9a estão alinhadas com uma superfície 20, por exemplo, plana da ferramenta 19. O tamanho das superfícies de contato 8a corres- ponde ao tamanho das estruturas em relevo 4 a serem produzidas. A res- pectiva velocidade relativa entre o lápis 1 e a ferramenta 19 depende da du- ração do contato desejado entre o revestimento 5 e a superfície de contato 8a de um corpo 9a. o tratamento térmico no revestimento 5 também pode ocorrer de tal modo que, o lápis seja mantido fixado, e podendo girar em tor- no de seu eixo longitudinal central 10, sendo que, a ferramenta 19 é movi- mentada, por exemplo, na direção da seta 23.Figure 2 is a schematic representation of a suitable process variant, particularly for pencil surface coating 1, of circular or oval cylindrical cross-sectional shape. The pencil 1 is rolled over the heated contact surface 8a of a body 9a, and between the liner 5 and the contact surface 8a is disposed the transfer plastic sheet 13. During rolling the pencil 1 with a partial surface area 6 intended for expansion is slightly pressed against the contact surface 8a, whereby the adhesion of an ink layer 16 protruding from the transfer layer 15 of the transfer plastic sheet 13 is favored. in a raised structure 4, 4a. In the process variant shown a plate-shaped tool 19 is employed, in which several bodies 9a are integrated into a grid corresponding to the model to be obtained from the relief structures 4,4a. The contact surfaces 8a of the bodies 9a are aligned with a flat surface 20, for example of the tool 19. The size of the contact surfaces 8a corresponds to the size of the relief structures 4 to be produced. The respective relative velocity between pencil 1 and tool 19 depends on the desired contact duration between the coating 5 and the contact surface 8a of a body 9a. heat treatment on coating 5 may also occur such that the pencil is kept fixed and can rotate about its central longitudinal axis 10, whereby tool 19 is moved, for example, in the direction from arrow 23.

Claims

1. A surface coating process for a pencil (1), in which - at least a portion of the surface (3) is applied with a coating (5) in which thermally expandable particles are contained; The partial surface area of the liner (5) is covered with a transfer plastic sheet (13) having a support layer (14) and a transfer layer (15) facing the liner (5), which contains a thermoplastic polymer which softens at expansion temperature and which contains at least one dye and which, with the aid of a heat feed through the transfer plastic sheet, is heated by at least up to the particle expansion temperature, as a result of which, due to particle expansion, the partial surface area protrudes as the relief structure (4, 4a) of the coating (5), and a portion of the transfer layer (15) is transmitted to the the embossed one.

Process according to Claim 1, characterized in that the area of the partial surface of the liner (5) is brought into thermal contact with a heated contact surface (8,8a). , up to the expansion temperature of a body (9, 9a) by inserting the transfer plastic sheet (13).

Process according to Claim 2, characterized in that, for heating the partial surface area, the body (9) is moved towards the coating (5), and after expansion of the parts. particles is moved away from this coating.

Process according to claim 3, characterized in that it is employed for polygonal pencils in cross section.

Process according to Claim 2, characterized in that a pencil (1) with a round or oval cross-section is rolled on a heated contact surface (8a) of a body (9a).

Process according to Claim 1, characterized in that the heat supply occurs without contact.

Method according to claim 6, characterized in that an area of the partial surface covered with a transfer plastic sheet (13) is allowed with a light ray.

Process according to Claim 7, characterized by the use of laser light.

Process according to one of the preceding claims, characterized by the use of a transfer plastic sheet (13) with a transfer layer (15), whereby this layer is produced by the application of a transfer preparation. flowable dye containing a thermoplastic polymer and a solvent on the support layer (14) and which is produced by drying thereafter of the dye preparation.

Process according to Claim 9, characterized in that the dye preparation contains an organic solvent.

Process according to one of the preceding claims, characterized in that a transfer plastic sheet (13) is used, whose transfer layer (15) contains a filler material.

Process according to one of the preceding claims, characterized by the use of thermally expandable particles having an expansion temperature of 110 ° C to 220 ° C.

Process according to Claim 12, characterized in that hollow microspheres are employed as thermally expandable particles.

Process according to claim 13, characterized by hollow microspheres with an average size of 2 pm to 45 pm in the non-expanded state.

Process according to one of the preceding claims, characterized in that relief structures (4, 4a) are produced thereon on the surface (3) of a pencil (1) made of wood.

A pencil made from a process as defined in one of claims 1 to 15, the surface of which (3) is at least partially provided with a coating (5), wherein the coating (5) contains expandable particles. whereas, in a partial surface area of the coating (5) the particles are expanded, as a result of which the partial surface area stands out as a relative structure (4, 4a) of the coating, characterized in that the relief structure on its surface is equipped with a thermoplastic polymer that softens at the expansion temperature of the thermally expandable particles, and an ink layer (16) containing at least least one dye.

Pencil according to Claim 16, characterized in that the ink layer (16) contains a filler material.

A pencil according to claim 16 or 17, characterized in that the coating (5) contains hollow microspheres as expandable or expanded particles.

A pencil according to claim 18, characterized in that, in the initial state, the hollow microspheres have an average particle size of 2 to 45 pm, and in the expanded state they are enlarged by at least about double.

A pencil according to one of claims 16 to 19, characterized in that the pencil (1) is a wood-coated pencil.