DE202014007274U1

DE202014007274U1 - Mine for writing, drawing and / or painting equipment

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Publication number: DE202014007274U1
Application number: DE202014007274.4U
Authority: DE
Original assignee: JS Staedtler GmbH and Co KG
Current assignee: Staedtler Mars GmbH and Co KG
Priority date: 2014-09-06
Filing date: 2014-09-06
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2024-09-07

Abstract

Mine für Schreib-, Zeichen- und/oder Malgeräte, bestehend aus mindestens einem Bindemittel, mindestens einem Füllstoff und mindestens einem farbgebenden Mittel, wobei das mindestens eine Bindemittel als Ton vorliegt und wobei das mindestens eine farbgebende Mittel Graphit ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Füllstoff als ein nicht sinternder silikatischer Füllstoff ausgebildet ist und dass der Gehalt an nicht sinterndem silikatischen Füllstoff 5 bis 20 Gew.-% von der Minenmasse beträgt.Mine for writing, drawing and / or painting equipment, consisting of at least one binder, at least one filler and at least one coloring agent, wherein the at least one binder is present as a clay and wherein the at least one coloring agent is graphite, characterized in that the at least one filler is formed as a non-sintering silicate filler and that the content of non-sintering siliceous filler is 5 to 20 wt .-% of the lead mass.

Description

Die Erfindung betrifft Minen für Schreib-, Zeichen- und/oder Malgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.The invention relates to refills for writing, drawing and / or painting equipment according to the preamble of claim 1.

Minen auf Basis von Ton und Graphit zum Schreiben und/oder Malen sind prinzipiell bekannt. Derartige Minen nach dem Stand der Technik können Zusatzstoffe enthalten wie beispielsweise Talk als Füllstoff.Mines based on clay and graphite for writing and / or painting are known in principle. Such prior art minerals may contain additives such as talc as a filler.

So ist beispielsweise aus der DE 3835241 C1 ein Verfahren zur Herstellung von gebrannten Bleistiftminen bekannt. Derartige Minen beinhalten 15 bis 70 Gew.-% Graphitpulver, 3 bis 30 Gew.-% Tonmehl, Wasser und ggf. weitere Zusatzstoffe.For example, from the DE 3835241 C1 a method for the production of fired pencil leads known. Such mines include 15 to 70 wt .-% graphite powder, 3 to 30 wt .-% clay, water and possibly other additives.

Bei derartigen Minen ist bekannt, dass das Verhältnis von Graphit zu Ton den Härtegrad der Minen bestimmt. Der Abrieb der Mine wiederum hängt direkt mit dem Härtegrad der Mine zusammen. Beispielsweise weist eine weiche Mine einen höheren Abrieb auf, was auch zu einem satten und deckenden Anstrich führt.In such mines, it is known that the ratio of graphite to clay determines the degree of hardness of the mines. The abrasion of the mine in turn is directly related to the hardness of the mine. For example, a soft lead has a higher abrasion, which also leads to a rich and opaque paint.

Weiche Minen mit einem hohen Abrieb enthalten in der Regel einen höheren Anteil an Graphit wie härtere Minen.Soft mines with a high level of attrition usually contain a higher proportion of graphite than harder mines.

Nachteilig bei derartigen Minen ist es, dass die Kosten für Minen mit hohem Anteil an Graphit steigen. Zudem ist es als nachteilig anzusehen, dass weiche Minen die einen satten und kräftigen Abstrich auf dem Auftragsmedium hinterlassen weniger gut zum Schreiben geeignet sind.A disadvantage of such mines is that the costs for mines with a high proportion of graphite increase. In addition, it is disadvantageous that soft mines that leave a rich and strong smear on the application medium are less suitable for writing.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Minen zum Schreiben, Zeichnen und/oder Malen zu schaffen, die insbesondere kostengünstig herstellbar sind, die trotz kostengünstiger Herstellung einen kleinen Zuwachs an Biegebruchfestigkeit aufweisen und mit denen sich ein Abstrich mit hohem Schwärzungsgrad erzeugen lässt. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, Minen zu schaffen, welche bei gleicher Härte bzw. gleichem Härtegrad einen unterschiedlichen Abrieb aufweisen.The object of the invention is therefore to provide refills for writing, drawing and / or painting, which are particularly inexpensive to produce, which despite cost-effective production have a small increase in bending strength and with which can produce a smear with high degree of blackening. In addition, it is an object of the invention to provide mines, which have a different abrasion with the same hardness or the same degree of hardness.

Diese Aufgabe wird durch eine Minenzusammensetzung gemäß Anspruch 1 gelöst, indem der Anteil von Graphit, in auf Ton basierenden Minenzusammensetzungen, durch einen nicht sinternden silikatischen Füllstoff ersetzt wird. Auf diese Weise wurden Minen geschaffen, die aufgrund reduzierter Rohstoffkosten kostengünstig herstellbar sind. Zudem hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass erfindungsgemäß ausgestaltete Minen geringfügig bruchfester sind und zudem einen Abstrich mit einem höheren Schwärzungsgrad aufweisen. Der Abrieb der Mine kann unabhängig von der Härte bzw. Härtegrad der Mine eingestellt werden.This object is achieved by a lead composition according to claim 1, wherein the proportion of graphite, in clay-based lead compositions, is replaced by a non-sintering siliceous filler. In this way, mines were created, which are inexpensive to produce due to reduced raw material costs. In addition, it has surprisingly been found that inventively designed mines are slightly more resistant to breakage and also have a smear with a higher degree of blackening. The abrasion of the mine can be adjusted independently of the hardness or hardness of the mine.

Eine derartige Mine für Schreib-, Zeichen- und/oder Malgeräte weist mindestens ein Bindemittel in Form von Ton auf, weist mindestens einen nicht sinternden silikatischen Füllstoff auf, der als Speckstein ausgebildet ist und weist mindestens Graphit als farbgebendes Mittel auf.Such a mine for writing, drawing and / or painting equipment has at least one binder in the form of clay, has at least one non-sintering siliceous filler which is formed as a soapstone and has at least graphite as a coloring agent.

Zur genaueren Darstellung der erfindungsgemäßen Mine seien zwei Rahmenbeispiele für deren Zusammensetzung angeführt.For a more detailed representation of the mine according to the invention, two examples of their composition are given.

Eine Mine weist gemäß Rahmenbeispiel 1 45 bis 68 Gew.-% Graphit 5 bis 20 Gew.-% Speckstein 20 bis 40 Gew.-% Ton 3 bis 8 Gew.-% Hilfsstoffe auf.A mine has according to Example 1 45 to 68% by weight graphite 5 to 20% by weight soapstone 20 to 40% by weight volume 3 to 8% by weight excipients on.

Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Mine nach Rahmenbeispiel 2 49 bis 65 Gew.-% Graphit 5 bis 15 Gew.-% Speckstein 25 bis 35 Gew.-% Ton 1 bis 5 Gew.-% Hilfsstoffe beinhaltet.In particular, it is preferred if the mine according to frame example 2 From 49 to 65% by weight graphite 5 to 15% by weight soapstone 25 to 35% by weight volume 1 to 5% by weight excipients includes.

Anhand der nachfolgenden Rezepturbeispiele soll die erfindungsgemäße Mine beispielhaft dargestellt werden.The mine according to the invention is intended to be illustrated by way of example with reference to the following recipe examples.

Beispielrezeptur 1 für eine Bleistiftmine umfasst: Graphit 61 Gew.-% Speckstein 7 Gew.-% Ton 30 Gew.-% Hilfsmittel 1 1,5 Gew.-% Hilfsmittel 2 0,5 Gew.-% Example recipe 1 for a pencil lead includes: graphite 61% by weight soapstone 7% by weight volume 30% by weight Aids 1 1.5% by weight Aids 2 0.5% by weight

Beispielrezeptur 2 für eine Bleistiftmine umfasst: Graphit 54 Gew.-% Speckstein 14 Gew.-% Ton 30 Gew.-% Hilfsmittel 1 1,5 Gew.-% Hilfsmittel 2 0,5 Gew.-% Example recipe 2 for a pencil lead includes: graphite 54% by weight soapstone 14% by weight volume 30% by weight Aids 1 1.5% by weight Aids 2 0.5% by weight

Das mindestens eine Bindemittel liegt als Ton vor.The at least one binder is present as a clay.

Neben dem in den Beispielen eingesetzten Speckstein als nicht sinterndem silikatischen Füllstoff, auch bekannt unter Talk, dessen Hauptbestandteil Magnesit ist, können weitere Füllstoffe wie beispielsweise hexagonales Bornitrid, Schichtsilikate, Kreide, Schwerspat, bunte Pigmente und/oder unbunte Pigmente Verwendung finden.In addition to the soapstone used in the examples as non-sintering siliceous filler, also known as talc, whose main constituent is magnesite, other fillers such as hexagonal boron nitride, layered silicates, chalk, barite, colored pigments and / or achromatic pigments can be used.

Als Farbmittel für derartige Bleistiftminen, wird wie in den Beispielen dargestellt, Graphit eingesetzt. Als weitere Farbmittel kann um nur ein Beispiel zu nennen Ruß eingesetzt werden.As a colorant for such pencil leads, graphite is used as shown in the examples. As another colorant can be used to name just one example carbon black.

Als Hilfsmittel 1 sei beispielhaft Natriumcarbonat genannt.As auxiliaries 1 may be mentioned by way of example sodium carbonate.

Hilfsmittel 2 kann beispielsweise als Polyphosphat vorliegen.Auxiliary 2 can be present for example as polyphosphate.

In der nachfolgenden Tabelle wurden die Biegebruchfestigkeiten und der Minenabrieb von Minen nach dem Rezepturbeispiel 1, Rezepturbeispiel 2 und einem Vergleichsbeispiel dargestellt.In the following table, the flexural strengths and the mine abrasion of mines according to Formulation Example 1, Formulation Example 2 and a Comparative Example were shown.

Vergleichsbeispiel eine Mine nach dem Stand der Technik: Graphit 68 Gew.-% Ton 30 Gew.-% Hilfsmittel 1 1,5 Gew.-% Hilfsmittel 2 0,5 Gew.-% Mine nach Rezeptur 1 Mine nach Rezeptur 2 Mine gemäß Vergleichsbeispiel Biegebruchfestigkeit(MPa)-Mittelwert 45–60 45–60 45–55 Abrieb (mm) 2,66 3,65 1,71 Härte/Härtegrad 2B 2B 2B Comparative example of a mine according to the prior art: graphite 68% by weight volume 30% by weight Aids 1 1.5% by weight Aids 2 0.5% by weight Mine according to recipe 1 Mine according to recipe 2 Mine according to Comparative Example Flexural strength (MPa) -Mittelwert 45-60 45-60 45-55 Abrasion (mm) 2.66 3.65 1.71 Hardness / Hardness 2 B 2 B 2 B

Aus der Tabelle ist zu erkennen, dass der Abrieb einer Mine nach der vorliegenden Erfindung, bei der ein Teil des Graphitanteiles durch Speckstein ersetzt wird, höher oder geringer eingestellt werden kann, ohne dabei die Minenhärte zu verändern. Das bedeutet, dass über den Gehalt an Speckstein in der Mine der Abrieb und damit die Schreiblänge eingestellt werden kann.From the table it can be seen that the abrasion of a mine according to the present invention, in which a part of the graphite part is replaced by soapstone, can be set higher or lower, without changing the mine hardness. This means that over the content of soapstone in the mine, the abrasion and thus the writing length can be adjusted.

Es hat sich zudem gezeigt, dass der Minendurchmesser bei Minen mit erfindungsgemäßer Zusammensetzung ohne Verlust der Biegebruchfestigkeit reduziert werden kann.It has also been shown that the mine diameter can be reduced in mines with inventive composition without loss of bending strength.

Die erfindungsgemäßen Minen werden nach folgendem Verfahren hergestellt:

1. Schritt: Mischen aller Rezepturbestandteile im Mischer zu Granulat
2. Schritt: Pressen des Granulates zu Minen
3. Schritt: Trocknung der Minen unter erhöhter Temperatur, Bereich von 140 bis 200°C.
4. Schritt: Brennen der Mine bei Temperaturen von 900 bis 1000°C

The mines according to the invention are produced by the following process:

1st step: mixing of all recipe components in the mixer into granules
2nd step: pressing the granulate to mines
3rd step: drying of the mines under elevated temperature, range from 140 to 200 ° C.
4th step: Burn the mine at temperatures of 900 to 1000 ° C

Bei den so hergestellten Minen kann eine nachgeschalte Imprägnierung entfallen, was die Herstellung kostengünstiger gestaltet.In the mines thus produced a downstream impregnation can be omitted, which makes the production cheaper.

Minen nach dem Stand der Technik mussten beispielsweise mit Wachs in einem zusätzlichen Arbeitsschritt imprägniert werden, um einen gewünschten Schwärzungsgrad zu erreichen. Es hat sich gezeigt, dass der Schwärzungsgrad der Minen nach der erfindungsgemäßen Zusammensetzung auch ohne Imprägnierung genügend hoch ist.For example, state-of-the-art refills had to be impregnated with wax in an additional operation to achieve a desired degree of blackening. It has been found that the degree of blackening of the mines according to the composition according to the invention is sufficiently high even without impregnation.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3835241 C1 [0003]

Claims

Mine for writing, drawing and / or painting equipment, consisting of at least one binder, at least one filler and at least one coloring agent, wherein the at least one binder is present as a clay and wherein the at least one coloring agent is graphite, characterized in that the at least one filler is formed as a non-sintering siliceous filler and that the content of non-sintering siliceous filler is 5 to 20 wt .-% of the lead mass.

Mine according to claim 1, characterized in that the non-sintering filler is formed as a soapstone.

Mine according to claim 1 or 2, characterized in that the mine has a content of 45 to 68% by weight graphite 5 to 20% by weight soapstone 20 to 40% by weight volume 3 to 8% by weight excipients

having.

Mine according to claim 1 or 2, characterized in that the mine is preferred From 49 to 65% by weight graphite 5 to 15% by weight soapstone 25 to 35% by weight volume 1 to 5% by weight excipients

having.