BR112019008406B1 - Composição de marcação, e instrumento de escrita - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a composições de marcação que são derivadas de recursos ambientalmente favoráveis, biodegradáveis e sustentáveis. Tais composições podem ser formuladas para instrumentos de escrita e/ou desenho tais como lápis de cor. Em várias modalidades, as composições de marcação incluem um ou mais de um componente estrutural, um componente de reforço e/ou deposição e um corante. Por exemplo, o componente estrutural pode ser uma cera de éster composta de um diol e diácido, tal como onde os dióis e os diácidos contêm cerca de 2 a cerca de 14 átomos de carbono cada um, tal como onde o componente estrutural está presente em uma quantidade de cerca de 10 % em peso a cerca de 90% em peso, tal como cerca de 20% a cerca de 80%, incluindo ao redor de 60% da composição. Adicionalmente, o componente de reforço e/ou deposição pode ser um ácido graxo bifuncional, tal como ácido esteárico, que pode ser incluído na composição, tal como um agente de reforço, assim como para aumentar a uniformidade da deposição. Uma quantidade tipicamente útil que pode ser utilizada varia de cerca de 20% ou menos a cerca de 80% ou mais, tal como cerca de 40% a 60% ou mais em peso da composição. Além (...).

Description

CAMPO

[0001] A presente invenção se refere a composições de marcação de cera. Mais particularmente, esta invenção se refere às composições de marcação de cera que são renováveis e biodegradáveis e para instrumentos de escrita criados a partir de tais composições.

ANTECEDENTES

[0002] Composições de marcação são tipicamente formuladas a partir de combinações de todas as ceras, ácidos graxos, corantes, ex- tensores de cor e outros aditivos. Estas composições de marcação podem ser utilizadas para fabricar creions para desenho, lápis de cera ou litográficos e lápis de cor, que podem ser utilizados para desenhar, escrever ou colorir sobre substratos porosos e não porosos. Os creions para desenho são mais frequentemente utilizados por crianças em vários tipos de substratos incluindo papel, tal como papel de caderno, livros de colorir, papel de arte e cartolina. Além disso, os creions para desenho, lápis de cera ou litográficos e lápis de cor estão disponíveis em uma ampla variedade de cores, a partir de cores primárias até as cores fluorescentes.

[0003] As ceras são utilizadas como um material nas composições destes creions para desenho. Um dispositivo de marcação, tal como um creiom para desenho, é produzido de diferentes ceras e aditivos para formar tanto a forma estrutural do creiom para desenho assim como o meio de marcação. Por exemplo, a composição deve ser necessariamente sólida, como por exemplo para possuir rigidez e resistência estruturais, e ainda ser suficientemente macia para formar um veículo para o pigmento que deve ser aplicado sob pressão sobre uma superfície do substrato a ser marcado. No tempo atual, tais composições utilizadas para as ceras de creiom para desenho estão compre- endidas entre a obtenção de dureza satisfatória e resistência à quebra, enquanto que simultaneamente possuem maciez e propriedades de fluxo suficientes sob pressão para fornecer uma deposição e marcação satisfatórias.

[0004] Uma variedade de composições de marcação foi apresen tada ao público, incluindo, por exemplo, as US 3,409,574, US 3,933,708, US 4,212,576, US 4,990,013 e US 5,383,954.

[0005] A despeito desta ampla disponibilidade, os consumidores desejam creions para desenho com propriedades melhoradas para obter melhor deposição e melhores qualidades de desenho, assim como menos escamação dos desenhos acabados utilizando tais creions para desenho. Adicionalmente, tem havido um impulso para avançar em direção a materiais mais ecológicos que vêm de fontes renováveis e são capazes de biodegradação. No entanto, devido a seus baixos pontos de fusão, os produtos atuais utilizados como ceras renováveis não são adequados para uso em creions para desenho, porque tais creions para desenho tendem a fundir e distorcer ou quebrar durante o transporte e uso.

[0006] A deposição, uma característica importante dos creions pa ra desenho, é uma medida das qualidades de lisura com as quais a composição de escrita transfere para o substrato, por exemplo, a superfície de escrita. As crianças e pais preferem creions com deposição melhorada porque eles permitem que as crianças sejam capazes de produzir marcas e desenhos de creiom, enquanto exercem pressão mínima sobre o creiom para desenho. A deposição de cor suave e lisa é especialmente importante para as crianças que são muito particulares sobre a qualidade de seus desenhos e trabalho. Um benefício adi-cional que é particularmente desejado pelos pais e crianças é que um creiom para desenho tendo características de deposição melhoradas produz marcas tendo cores mais ricas e mais brilhantes. Entretanto, por outro lado, a descamação, ou partículas soltas de material de crei- om para desenho, provocadas pela necessidade de aplicar pressão aumentada ao creiom para desenho para produzir deposição, apresenta um problema de limpeza na casa quando as crianças utilizam creions para desenho que formam flocos, visto que os flocos podem ser esmigalhados na superfície de trabalho ou, como é frequentemente o caso, o assoalho doméstico.

[0007] Foi proposto que a deposição de creions para desenho possa ser melhorada pelo aumento das quantidades de emolientes, por exemplo, óleos tais como óleo de mamona ou canola, na formulação de creiom. Embora esta abordagem tenha tido algum sucesso na melhora da deposição, o emoliente afeta adversamente outras propriedades desejáveis da composição de marcação, tal como estabilidade, brilho da cor e aderência. Por exemplo, a resistência do instrumento de escrita produzido a partir de tais composições contendo emoliente é diminuída, que por sua vez resulta em problemas de fabricação, assim como problemas no uso de tais instrumentos de escrita. Por exemplo, os creions para desenho e outros instrumentos de escrita formados de tais composições se rompem ou esfarelam muito facilmente, especialmente quando utilizados por crianças.

[0008] Adicionalmente, o uso de maiores quantidades de emolien tes também afeta adversamente a aderência do creiom e/ou outro instrumento de escrita. Por exemplo, o instrumento de escrita se torna excessivamente pegajoso ao toque, especialmente quando mantido entre os dedos durante o desenho ou escrita. Tal aderência excessiva cria uma sensação desagradável para o usuário. Existe também uma transferência excessiva de alguns dos componentes da composição de escrita, por exemplo, o pigmento, para as mãos ou roupas do usuá-rio. Portanto, a transferência excessiva de tais materiais, além de criar uma sensação desagradável ao usuário, pode provocar manchas des- necessárias nas mãos e nas roupas, assim como em áreas tais como tapetes que circundam a área onde os creions são utilizados.

[0009] Atualmente, os creions para desenho utilizam cera de para fina como componente principal. A cera de parafina é composta de uma mistura de moléculas de hidrocarboneto e é derivada de petróleo, carvão ou xisto betuminoso. A parafina moída, por exemplo, é uma mistura de óleo e cera, e é tipicamente utilizada como a matéria-prima de cera de parafina. No entanto, a parafina moída e muitos dos seus materiais relacionados são considerados como não facilmente biodegradáveis, e por causa da fonte de petróleo, não é considerada de ser renovável. A fim de se obter estas duas características, poliésteres podem ser utilizados como o componente de cera absoluto para creions, tal como em certas modalidades aqui divulgadas.

[00010] Assim, permanece a necessidade de uma composição de marcação renovável e degradável que tenha as características de deposição desejáveis. Mais particularmente, existe uma necessidade de uma composição de marcação renovável e degradável que minimiza a fricção entre o creiom e o substrato para levar em conta uma camada suave e lisa de cor com mínimo esforço de pressão pelo usuário. Ainda permanece uma necessidade de uma composição de marcação renovável e degradável com propriedades de deposição melhoradas que não é excessivamente pegajosa ao toque e não apresenta des- camação excessiva. Permanece adicionalmente uma necessidade de uma composição de marcação renovável e degradável que possui propriedades de deposição melhoradas que não transfere excessivamente materiais para as mãos ou roupas do usuário. Permanece ainda uma necessidade de uma composição de marcação renovável e de- gradável tendo características de deposição melhoradas que possui a resistência mecânica desejável para suportar o uso por crianças.

[00011] Estes e outros objetivos e vantagens das presentes compo- sições de marcação, assim como as características adicionais da invenção, tornar-se-ão evidentes a partir da descrição da presente invenção aqui fornecida.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00012] As necessidades acima e outras são satisfeitas por uma composição de marcação de acordo com a presente invenção. A composição de marcação da invenção apresenta integridade estrutural melhorada, cobertura de cor, intensidade de cor e uniformidade, assim como deposição suave e lisa com esforço mínimo de pressão junto com menos escamação quando aplicada a um substrato ou em outras superfícies de escrita. A composição de marcação conforme aqui fornecida, também é substancialmente isenta de aderência ao toque.

[00013] De acordo com uma modalidade, a composição de marca ção inclui um polímero de condensação que é um produto de reação de um diol e um ácido dicarboxílico. O polímero de condensação está presente em uma quantidade de cerca de 10% a cerca de 90% em peso da composição de marcação. A composição de marcação também inclui um ou mais ácidos graxos contendo de 10 a 24 átomos de carbono, ou um éster destes. Os ácidos graxos ou ésteres estão presente em uma quantidade de cerca de 20% a cerca de 80% em peso da composição. A composição de marcação também inclui um corante, o qual está presente em uma quantidade de cerca de 1% a cerca de 15% em peso da composição.

[00014] Em outro aspecto, a presente invenção fornece um instrumento de escrita que incorpora uma composição de marcação. O instrumento de escrita pode ser selecionado do grupo que consiste em creions para desenho, lápis de cera, lápis litográficos, creions para desenho solúveis em água, marcadores de tinta coloridos, carvões vegetais coloridos e gizes. Mais preferivelmente, o instrumento de escrita é um creiom para desenho. A composição de marcação utilizada no ins- trumento de escrita inclui um polímero de condensação que é um produto de reação de um diol e um ácido dicarboxílico. O polímero de condensação está presente em uma quantidade de cerca de 10% a cerca de 90% em peso da composição de marcação. A composição de marcação também inclui um ou mais ácidos graxos contendo de 10 a 24 átomos de carbono, ou um éster deste. Os ácidos graxos ou ésteres estão presentes em uma quantidade de cerca de 20% a cerca de 80% em peso da composição. A composição de marcação também inclui um corante, o qual está presente em uma quantidade de cerca de 1% a cerca de 15% em peso da composição.

[00015] Em certas modalidades de acordo com a presente invenção, o polímero de preferência constitui de cerca de 20% a cerca de 80% em peso da composição.

[00016] Em algumas modalidades de acordo com a presente invenção, o diol e o ácido dicarboxílico utilizados na produção do polímero de condensação contêm cada um, preferivelmente, de 2 a 14 átomos de carbono. Os polímeros de condensação mais preferidos podem ser selecionados do grupo que consiste em poli(butileno adipato), po- li(hexileno succinato) e poli(propileno adipato).

[00017] Em alguns casos, o polímero de condensação possui, de preferência, um peso molecular médio ponderado de cerca de 5.000 a cerca de 15.000 daltons e um ponto de fusão de cerca de 40 °C a cerca de 75° C. O polímero de condensação também pode preferivelmente apresentar um valor de dureza Shore D de 35 a 65.

[00018] Em certas modalidades de acordo com a presente invenção, a composição é constituída de um ou mais ácidos graxos contendo de 14 a 18 átomos de carbono, ou um éster destes, em uma quantidade de cerca de 20% a cerca de 80% em peso da composição. Em certas modalidades preferidas, o um ou mais ácidos graxos compreendem ácidos graxos completamente saturados, tais como ácido es- teárico e/ou ácido palmítico. O peso molecular médio ponderado do um ou mais ácidos graxos varia de preferência de cerca de 100 a cerca de 400 daltons.

[00019] Em certas modalidades de acordo com a presente invenção, o corante é de preferência um pigmento inorgânico. O pigmento é preferivelmente constituído de partículas tendo um tamanho médio de partícula de cerca de 0,1 mícron a cerca de 25 mícrons. Em outras modalidades, no entanto, o corante é derivado de plantas ou vegetais.

[00020] Em certas modalidades de acordo com a presente invenção, a composição também pode incluir um ou mais aditivos selecionados do grupo que consiste em preventivos de ferrugem, agentes an- ticorrosivos, cargas, agentes de nivelamento, modificadores da viscosidade, agente de secagem, plastificantes, inibidores de espuma, agentes de liberação de molde e estabilizantes poliméricos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00021] De acordo com a presente invenção, uma composição de marcação de cera é concedida. A composição de marcação da presente invenção pode incluir uma ou mais, por exemplo, combinações, de uma cera, um ácido graxo e/ou um corante, em que o componente de cera e/ou ácido graxo é derivado pelo menos parcialmente de um ácido orgânico ou inorgânico, tal como um ácido carboxílico e/ou um álcool, tal como um ácido que possui pelo menos um dos grupos de hidroxila substituídos por um grupo de alcóxi. Em particular, em vários casos, o componente estrutural principal pode ser um componente de ácido graxo tal como uma cera de éster, que pode ser fornecido em tais quantidades química e mecanicamente suficientes para que a composição de marcação tenha as características de deposição suave desejadas quando aplicadas sobre substratos, assim como a resistência para suportar o uso por crianças.

[00022] Consequentemente, em um aspecto, a presente invenção fornece uma composição de marcação que foi formada dentro de instrumentos de escrita específicos. Por exemplo, conforme aqui divulgado, os instrumentos de escrita tais como creions para desenho, lápis de cera, lápis litográficos, creions para desenho solúveis em água, marcadores de tinta coloridos, carvões vegetais coloridos e gizes, assim como outros instrumentos de escrita similares, são fornecidos, cujos instrumentos de escrita podem ser preparados a partir das composições de marcação, por exemplo, composições de ácido graxo, divulgadas nesta invenção. Em outro aspecto, um método para a produção de tais composições de marcação, e/ou seu uso na fabricação de um instrumento de escrita a partir destas, tal como um creiom para desenho, ou outro instrumento de escrita adequadamente configurado que possui as características de escrita e/ou uso aqui divulgadas, é fornecido. Adicionalmente, a embalagem incluindo uma pluralidade de ins-trumentos de escrita, tal como em uma variedade de cores, também é fornecida.

[00023] Em alguns aspectos da presente invenção, uma composição de marcação é descrita. A composição de marcação inclui um componente estrutural em uma quantidade de cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso da composição. Em algumas implementações, o componente estrutural é uma cera de éster compreendida de um diol e um diácido, e os dióis e diácidos podem conter de 2 a 14 átomos de carbono cada um.

[00024] Em várias outras implementações, a cera de éster pode ser um ou mais de poli(butileno adipato), poli(hexileno succinato) e/ou po- li(propileno adipato). A cera de éster possui de preferência um ponto de fusão entre 40 e 75 °C, uma dureza Shore D entre 35 e 65, de preferência entre 45 e 55, e preferivelmente um número ácido de 10 a 40. A cera de éster é de 25 a 100% renovável, e, de preferência, contém de 0 a 15% molar de diácido ou diol em excesso. A cera de éster pre- ferivelmente possui um peso molecular entre 5000 e 15.000 daltons. Em outros aspectos da presente invenção, uma composição de marcação inclui um corante em uma quantidade de cerca de 1% em peso a cerca de 15% em peso da composição.

[00025] Em mais outros aspectos, a composição de marcação pode incluir um ácido graxo na quantidade de cerca de 3% em peso a cerca de 60% em peso da composição, e/ou um agente de reforço na quantidade de cerca de 3% em peso a cerca de 60% em peso da composição. Em algumas implementações, o agente de reforço é um ácido esteárico. Em mais outros aspectos, uma composição de marcação pode ainda incluir um corante. O corante pode ser um pigmento orgânico.

[00026] Nas implementações preferidas, a composição de marcação pode ser formada em um instrumento de escrita tal como um crei- om para desenho, um creiom para desenho mecânico, um estilete de marcação removível, ou coisa parecida.

[00027] Nas modalidades particulares da presente invenção, uma composição de marcação pode incluir um ou mais componentes de cera, um componente de ácido graxo e um corante. Em vários casos, a composição de marcação inclui uma ou mais, por exemplo, combinações de ceras e/ou ácidos graxos, e podem incluir uma combinação de um ou mais corantes. Consequentemente, em certos casos, a composição de marcação da presente invenção pode incluir pelo menos uma cera e/ou componente de ácido graxo, tal como um componente de cera e/ou ácido graxo que é formulado de modo a conferir as características desejadas à composição de marcação, tal como dureza e/ou resistência mecânica à composição. Particularmente, nas modalidades particulares, o componente estrutural principal da composição de marcação pode ser um componente de ácido graxo, conforme aqui divulgado. Adicionalmente, em várias modalidades, um agente de reforço, tal como ácido graxo bifuncional, como por exemplo ácido esteá- rico, pode ser incluído na composição, tal como um agente de endurecimento, assim como para acentuar a suavidade da deposição.

[00028] Tal dureza confere forma estrutural à composição de marcação, mas deve ser suficientemente macia para permitir que a composição seja empregada como um marcador, tal como um creiom para desenho.

[00029] Especificamente, o componente estrutural principal deve ser um sólido que é formulado para possuir a rigidez e resistência estruturais para formar uma estrutura de suporte satisfatória que pode ser utilizada sem quebra, mas também deve ser suficientemente macia para formar um veículo para o corante, por exemplo, pigmento, que deve ser depositado ou de outro modo liberado sob pressão sobre a superfície do material a ser marcado com as qualidades desejadas de deposição e/ou fluxo. Portanto, como formulada nesta invenção, tal dureza pode ser conferida à composição a partir do componente de ácido graxo.

[00030] Adicionalmente, o ácido graxo bifuncional, por exemplo, o componente de ácido esteárico, pode ser incluído de modo a conferir forma e/ou rigidez estruturais à composição de marcação, assim como para acentuar a maciez o suficiente para permitir que a composição seja empregada como um marcador, tal como um creiom para desenho, tendo características melhoradas de deposição. Além disso, como aqui fornecido, em várias modalidades, as composições de marcação da presente invenção podem ser formuladas de tal maneira de modo a serem ambientalmente favoráveis e/ou derivadas de fontes renováveis e podem ser capazes de biodegradar, tal como onde o componente estrutural de ácido graxo e os componentes de reforço de ácido graxo bifuncionais, por exemplo, ácido esteárico, são derivados de recursos naturais ambientalmente favoráveis e sustentáveis.

[00031] No entanto, em certos casos, um componente de cera pode ser fornecido. Qualquer cera adequada ou uma pluralidade de componentes de cera pode ser utilizada contanto que possa ser formulada em uma estrutura de suporte tendo dureza suficiente, tal como onde um ou mais dos componentes de cera podem ter uma dureza ao redor de 10, ao redor de 15, ao redor de 20, ao redor de 25, ao redor de 30, ao redor de 40, ao redor de 50 ou 60, ou mais a 25 °C, conforme determinado pelo método de dureza Shore apresentado em ASTM D2240. Além disso, um ou mais componentes de cera podem ser utilizados tais como em que o componente de cera a ser utilizado possa ser de tal modo que possua um ponto de fusão de cerca de 110° a cerca de 120° a cerca de 140° a cerca de 160° ou 165° a cerca de 180° ou até ao redor de 200° a 210° F. Em certos casos, um ou mais dos componentes de cera podem ter um peso molecular na faixa de 3.000 a 150.000 a cerca de 500.000 a cerca de 1 milhão ou 2 milhões, ou ainda até 4.000.000 ou 5.000.000 ou mais, tal como até 6.000.000 ou mais. Por exemplo, o componente de cera, conforme aqui descrito, pode ser formulado de uma tal maneira que quando configurado como um instrumento de escrita, tal como um creiom para desenho, a composição de marcação, por exemplo, o instrumento de escrita, é substancialmente rígida ao toque, possui as características de resistência desejadas quando a pressão é aplicada ao instrumento quando da marcação sobre um substrato, assim como as características de deposição lisa desejadas.

[00032] Um componente de cera adequado pode ser derivado de uma fonte vegetal, de inseto ou animal. Tais componentes de cera podem incluir um ou mais, por exemplo, uma combinação, de polietileno, um polipropileno amorfo, parafina e similares. Onde um componente de cera de parafina deve ser utilizado, ele pode incluir hidrocarbonetos de parafina da série CnH2n +2. Em tal caso, a parafina pode ser derivada do óleo, tal como de animal, por exemplo, sebo de carne, ou óleos vegetais. Em vários casos, o componente de cera pode incluir uma cera sólida, tal como uma ou mais de cera de abelha, cera de candelilla, cera de carnaúba, cera de ceresina, ésteres de ácido graxo, metais alcalinos e alcalinos terrosos e sais de amônio de ácidos graxos, cera microcristalina, cera de ozocerite, cera de arroz, e/ou suas combinações. Em certos casos, o polietileno pode ser fornecido como um componente na composição de marcação tal como para melhorar a composição de marcação, por exemplo, pelo aumento da resistência a altas temperaturas. Por exemplo, o polietileno é um polímero que é criado através da sintetização química de etileno, tal como de petróleo ou gás natural, e pode ser adicionado à fusão de composição antes da inserção no molde. Outros exemplos de ceras adequadas incluem aquelas produzidas a partir da polimerização por condensação de dióis e diácidos, incluindo, mas não limitado a estes, etanodiol, propanodiol, butanodiol, cicloexanodiol e similares. Especificamente, os dióis exemplares podem incluir vários 1,2-dióis e/ou 1,3-dióis e/ou 1,4-dióis, tal como tendo uma fórmula similar a um ou mais de: RC(O)CH2CH2OH or RCH(OH)CH2CH2OH ou (CH2)n(CH2OH)2, e similares, onde n = o número do esqueleto carbônico. Por exemplo, nas modalidades particulares, o componente de cera pode ser um ou mais de 1,2-etanodiol; 1,2-propanodiol; 1,3-propanodiol; 1,4-butanodiol; 1,2- cicloexanodiol; e similares. Combinações de ditas ceras também são incluídas na presente invenção.

[00033] Do mesmo modo, em certos casos, uma composição da invenção pode incluir uma cera macia e/ou emoliente. Exemplos de ceras macias adequadas para uso de acordo com a presente invenção incluem cera de lanolina, cera de lanolina hidrogenada, óleo de rícino hidrogenado, um hidroxipoliéster, e similares. Particularmente, ceras macias podem ser empregadas de modo a acentuar as características de deposição da composição de marcação. Adicionalmente, um emoli- ente pode ser incluído de modo a permitir que a composição de marcação seja transferida de imediato e mais facilmente para um substrato através da aplicação de pressão típica à composição de marcação quando for aplicada ao substrato. Exemplos de emolientes podem incluir um ou mais de óleo de lanolina e seus derivados, óleo mineral, vaselina, gorduras vegetais, óleos vegetais, silicones e suas misturas. O emoliente pode ser empregado de modo a fornecer um efeito lubrificante ou lisura à composição de marcação, tal como para facilitar o deslizamento da composição de marcação através da superfície de um substrato, e para garantir uma deposição suave da composição de marcação. Em vários casos, as ceras macias, por exemplo, um hidro- xipoliéster, podem ser empregadas de modo a manter um ou mais emolientes dentro da composição, e podem funcionar para tornar a composição de marcação menos oleosa ao toque.

[00034] Em vários casos, uma cera microcristalina pode ser concedida. A cera microcristalina é criada quando o petróleo é desengordurado, tal como parte do processo de refino do petróleo. Por exemplo, uma cera microcristalina e suas misturas podem ser derivadas de animais, insetos e vegetais. Tal cera se diferencia da cera de parafina porque possui uma porcentagem mais elevada de hidrocarbonetos isoparafínicos e hidrocarbonetos naftênicos, e possui um ponto de fusão ao redor de 140° a 210 ° Fahrenheit. Uma característica essencial da cera microcristalina inclui a fineza de seus cristais, força de tração elevada e ponto de fusão mais elevado. Consequentemente, a cera cristalina pode ser útil nesta invenção de modo a auxiliar na ligação de solventes e óleos na composição de marcação final.

[00035] Qualquer quantidade adequada da cera macia pode ser utilizada para preparar a composição de marcação. Em algumas modalidades, a cera macia pode estar presente em uma quantidade ao redor de 10% ou 20% ou menos até cerca de 40% ou cerca de 50% ou cerca de 60% ou cerca de 80% em peso da composição de marcação. Adicionalmente, qualquer quantidade adequada de emoliente pode ser utilizada na composição de marcação, mas será tipicamente baixa se incluída de qualquer modo. Por exemplo, o emoliente pode estar presente em uma quantidade de cerca de 1% ou 2% ou 5% ou menos a cerca de 25% ou 35% ou 45% ou mais em peso da composição de marcação. No entanto, onde um emoliente está presente em uma quantidade mais significativa, a cera macia e/ou emoliente pode estar presente em quantidades muito menores, tal como uma quantidade de até cerca de 4% em peso da composição de marcação. Em certos casos, por exemplo, onde uma grande quantidade de uma cera macia é incluída, o emoliente pode estar presente em uma baixa quantidade ou omitido, enquanto ainda se mantém as características de deposição melhoradas desejadas. Deve ser observado que quantidades aumentadas de um emoliente podem aumentar a aderência de modo adverso. Quando tanto uma cera macia quanto um emoliente são utilizados, a cera sólida pode ser utilizada em uma quantidade que está igual ou em excesso da quantidade de cera macia presente.

[00036] Além disso, qualquer quantidade adequada do componente de cera, por exemplo, um ou mais de um componente de cera sólida e/ou macia pode ser incluído na composição de marcação. Por exemplo, o componente de cera global, quando presente, pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0,10% a cerca de 80% ou ao redor de 90% ou 95% em peso, tal como de cerca de 1% ou cerca de 5% ou cerca de 10% a cerca de 60% ou cerca de 70%, tal como de cerca de 20% ou 30% a cerca de 40% ou cerca de 50% em peso da composição de marcação. Em várias modalidades, o componente de cera pode estar presente em uma quantidade de cerca de 39% ou 40% em peso a cerca de 64% ou 65% em peso da composição de marcação, tal como em uma quantidade de cerca de 45% em peso a cerca de 55% em peso da composição de marcação. Deve ser mencionado que uma quantidade excessiva do componente de cera pode afetar adversamente a propriedade de deposição.

[00037] Em certos casos, um componente de ácido graxo pode ser fornecido. O componente de ácido graxo pode ser incluído além ou em substituição ao componente de cera e/ou componente de cera macia. Por exemplo, o componente de ácido graxo pode ser incluído de modo a formar em si o componente estrutural principal da composição de marcação, tal como sem a inclusão de um componente de cera típico, ou pode ser completamente excluído. Quando incluído, o componente de ácido graxo pode ser derivado de uma fonte de ácido orgânico, e em outros casos, pode ser derivado de uma fonte de ácido inorgânico. Por exemplo, o componente de ácido graxo pode ser ou de outra forma incluir um ácido carboxílico e/ou um álcool ou derivado de álcool, tal como um ácido em que pelo menos um dos grupos de hidroxila foi substituído por um grupo de alcóxi. Em particular, em vários casos, o componente de ácido graxo pode ser uma cera de éster que é fornecida em tais quantidades química e mecanicamente suficientes que, quando formadas em um instrumento de escrita, evidencia as características composicionais desejadas de integridade estrutural, cobertura de cor, intensidade de cor e uniformidade melhoradas, assim como deposição suave e lisa com esforço mínimo de pressão junto com menos escamação quando aplicado aos substratos ou sobre eles. Por exemplo, o componente de ácido graxo, conforme aqui descrito, pode ser formulado de tal maneira que quando configurado como um instrumento de escrita, tal como um creiom para desenho, a composição de marcação, por exemplo, o instrumento de escrita, possui integridade estrutural substancial e é substancialmente livre de aderência ao toque, possui as características de deposição suave desejadas quando aplicada sobre substratos, assim como a resistência para suportar o uso por crianças.

[00038] Particularmente, o componente de ácido graxo da composição de marcação pode incluir ou ser derivado de uma cera à base de éster, tal como um éster de cera. Por exemplo, em vários casos, o ácido graxo (e/ou componente de cera se incluído) pode ser um éster formado de um precursor de ácido graxo e um álcool graxo, tal como derivado da reação do grupo de hidroxila do álcool que reage com o grupo de carboxila do ácido, por exemplo, o ácido orgânico, de modo a formar as ligações de éster. Em tais casos, o éster de cera pode ser saturado ou insaturado, dependendo do ponto de fusão desejado, por exemplo, resistência versus facilidade de características de deposição. Por exemplo, quando maior resistência é desejada, o éster de cera pode ser formulado de modo a ser relativamente saturado, tendo assim um ponto de fusão mais elevado, por exemplo, na temperatura ambiente e, portanto, possui uma composição mais rígida e maior força de tração.

[00039] No entanto, onde as características de deposição mais suaves são desejadas, o éster de cera pode ser formulado de modo a ser relativamente mais insaturado, tendo assim um ponto de fusão mais baixo, por exemplo, na temperatura ambiente, de modo a fornecer à composição de marcação final uma qualidade e lisura melhoradas de deposição, tal como, quando aplicado a um substrato, tal como papel. Portanto, quando se formula a composição de marcação, tal composição pode conter qualquer ácido graxo adequado, tal como um ácido graxo saturado, um ácido graxo insaturado, ou uma mistura de ácidos graxos, em que o precursor de ácido graxo particular foi selecionado de modo a resultar em um componente de ácido graxo final que maximiza a resistência ao mesmo tempo em que minimiza a aderência e ainda acentua a suavidade da deposição da composição de marcação final.

[00040] Do mesmo modo, o comprimento de carbono do esqueleto carbônico pode ser de qualquer comprimento adequado de modo a modular a orientação estérica e/ou as características de transição de fase do éster de cera, e assim modular as características de resistência e deposição de uma composição de marcação formulada pelo uso do éster de cera. Por exemplo, em várias modalidades, o éster de cera pode ser derivado de uma combinação e/ou mistura de um precursor de ácido graxo e um álcool graxo por meio do qual estes dois elementos a serem misturados possuem diferentes comprimentos de cadeia do esqueleto carbônico, ou eles podem ser isolados de uma substância de ocorrência natural, ou ambos. Em particular, em certos casos, o comprimento da cadeia de carbono no precursor de ácido graxo pode ser de menos do que 4 a 40 carbonos de comprimento ou mais, tal como de cerca de 6 a cerca de 32 carbonos de comprimento, tal como de cerca de 8 ou 10 carbonos a cerca de 28 a 26 carbonos de comprimento, incluindo cerca de 12 ou 14 a cerca de 22 ou cerca de 24 carbonos de comprimento, incluindo os números entre estes. Similarmente, o comprimento de cadeia de carbono no álcool graxo pode ser de menos do que 16 a 60 ou 80 ou mesmo 100 carbonos de comprimento ou mais, tal como de cerca de 18 a cerca de 50 ou cerca de 60 carbonos de comprimento, tal como de cerca de 20 ou 22 carbonos a cerca de 36 a 40 carbonos de comprimento, incluindo cerca de 24 ou 26 a cerca de 30 ou cerca de 34 carbonos de comprimento, incluindo os números entre estes.

[00041] Portanto, quando se combina o precursor de ácido graxo com o precursor de álcool graxo para derivar o componente de ácido graxo, o éster de cera resultante pode ter um comprimento de cadeia do esqueleto carbônico de cerca de 2 ou 3 ou 4 a cerca de 120 ou cerca de 150 carbonos de comprimento ou mais. Particularmente, os precursores reagentes de ácido graxo e/ou de álcool graxo podem ser se- lecionados de uma tal maneira como para fornecer o componente de ácido graxo e/ou a composição de marcação global com as características desejadas de resistência vs. deposição. Mais particularmente, o componente de ácido graxo global, por exemplo, de um comprimento do esqueleto carbônico selecionado, é aquele que adiciona resistência à composição, especialmente quando a composição é fabricada como um instrumento de escrita, tal como um creiom para desenho. Em tais casos, quanto mais longo o ácido graxo de cadeia de carbono empregado, tanto maior dureza e a resistência mecânica serão fornecidas à composição final.

[00042] Entretanto, isto é equilibrado pelo fato de que quanto maior a resistência do componente de ácido graxo, tanto mais rígida será a estrutura marcadora e mais força deve ser exercida para fazer com que o instrumento de escrita deposite a composição de marcação, e assim, tanto mais difícil será escrita, e tanto menos suave será a marcação. Por outro lado, quanto menos esqueleto carbônico, tanto mais macia será a estrutura marcadora e tanto mais fácil será a deposição, mas o instrumento de escrita será mais propenso à quebra e/ou o mais pegajoso que ele pode ser. Assim, os precursores de ácido graxo e/ou álcool graxo devem ser selecionados de modo a dar ao componente de ácido graxo resultante o comprimento do esqueleto carbônico desejado, de modo a entregar à composição de marcação global as características desejadas de resistência e deposição.

[00043] Consequentemente, em casos particulares como aqui divulgados, o componente de ácido graxo pode tipicamente ter um esqueleto carbônico que varia de cerca de 6 a 40 átomos de carbono, tal como de cerca de 16 a cerca de 24 átomos de carbono no comprimento. Adicionalmente, vários elementos de cadeia lateral ou ramificada diferentes podem ser incluídos de modo a modular estas várias características. Particularmente, exemplos adequados do ácido graxo inclu- em ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, e similares, assim como suas misturas. O ácido esteárico e/ou seus derivados e/ou isômeros, por exemplo, podem ser um ácido graxo exemplar. Por exemplo, o ácido esteárico é um ácido graxo hidrofóbico comum que pode ser derivado de gorduras animais, tais como sebo de carne bovina, ou óleos vegetais, e é assim hidrofóbico e pode servir como um aglutinante. Uma quantidade tipicamente útil que pode ser utilizada varia de cerca de 20% ou menos a cerca de 40% ou mais em peso. Mais particularmente, em vários casos, ácido esteárico, ácido succínico e/ou ácido adípico e suas combinações podem ser fornecidos, tais como para um componente de base que possui propriedades emolientes como alisamento e/ou características de deposição suave. Em tais casos, estes componentes podem ser derivados de fontes vegetais, de modo a ser 100% natural e/ou vegetariano. Qualquer outro componente de cera e/ou ácido graxo apropriado pode ser utilizado. Portanto, as combinações de ditas ceras também são incluídas na presente invenção.

[00044] Nas modalidades particulares, um componente de ácido graxo adicional pode ser adicionado, tal como para o propósito de servir como um agente de reforço que pode adicionalmente intensificar a deposição. Por exemplo, um ácido graxo saturado tendo um grupo de cabeça polar, por exemplo, que pode ser ligado a cátions metálicos, tal como pigmentos de óxido metálico, e uma cadeia não polar, por exemplo, que confere solubilidade em solventes orgânicos, pode ser incluído. Por exemplo, o agente de reforço pode ser um ácido graxo tendo uma estrutura de cadeia de 18 carbono, e podem ter uma fórmula tal como C17H35CO2H. Particularmente, o ácido graxo saturado de reforço pode ser ácido esteárico ou um ácido palmítico, ou um sal ou seu éster, ou outros tais ácidos graxos que facilmente passam por es- terificação na presença de álcoois. Em certas modalidades, a esteari- na pode ser incluída. Nas modalidades particulares, o ácido esteárico e/ou palmítico pode ser obtido tal como de gorduras e óleos animais e/ou vegetais, tais como produzidos por saponificação e destilação. Portanto, quando incluídos em uma composição de marcação, tais ácidos graxos bifuncionais como ácido esteárico e/ou palmítico podem funcionar para equilibrar a dureza estrutural fornecida pela cera e/ou outros componentes de ácido graxo, enquanto que ao mesmo tempo diverge do reforço aumentado para a composição de marcação.

[00045] Em vários exemplos, o componente de ácido graxo, que também pode incluir um ácido graxo bifuncional, por exemplo, ácido esteárico, pode ser sintetizado tal como através da reação de um precursor de ácido graxo adequado com um precursor de álcool graxo adequado de modo a fornecer um componente de ácido graxo resultante tendo um comprimento de cadeia do esqueleto carbônico selecionado, tal como por meios bem conhecidos nas técnicas químicas, tais como por esterificação na presença de um catalisador adequado de modo a derivar o ácido graxo à base de éster resultante e água. Em certos casos, o precursor de ácido graxo pode ser um composto orgânico tendo um esqueleto carbônico com um ou mais grupos funcionais ligados a ele, tal como um ou mais grupos de carboxila. Por exemplo, um precursor de ácido graxo adequado pode ser um ácido carboxílico, tal como um composto orgânico incluindo um único grupo de "mono" carboxila isolado, por exemplo, C(O)OH, e tendo a Fórmula geral de R-C(O)OH, onde R se refere a uma esqueleto carbônico de cadeia linear ou ramificada de um comprimento aqui descrito, tal como de 2 a cerca de 40 carbonos no comprimento, tal como onde R pode ser um número idêntico.

[00046] Em casos particulares, o precursor de ácido graxo pode ser um ácido dicarboxílico ou tricarboxílico, tal como contendo dois ou três grupos carboxila, por exemplo, respectivamente.

[00047] Por exemplo, o precursor de ácido graxo pode ser um di- carboxílico tendo a fórmula geral HO2C-R-CO2H, onde em vários casos, R pode ser alifático ou aromático. Particularmente, um ácido di- carboxílico adequado pode ser um ou mais de um ácido oxálico, ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido piméli- co, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido brassilico, ácido dodecanodióico, ácido hexadecanodióico, e similares, tal como onde o esqueleto carbônico inclui de cerca de 2 a cerca de 20, tal como cerca de 4 a cerca de 14, incluindo cerca de 6 a cerca de 8 ou 10 carbonos de comprimento, tal como com a fórmula HO- OC-(CH2)n-COOH, onde n é o número de átomos de carbono na cadeia reta, e os grupos de carboxila estão nas extremidades da cadeia, embora várias configurações de cadeia principal de cadeia ramificada também possam ser utilizadas. Mais particularmente, um precursor de ácido graxo exemplar pode ser ácido adípico.

[00048] Adicionalmente, em certos casos, os precursores de álcool graxo podem incluir um composto químico baseado no esqueleto carbônico tendo um ou mais grupos funcionais, tais como um ou mais grupos de hidroxila (OH) ligados ou divergentes do esqueleto carbônico, tal como um álcool, por exemplo, tendo um único grupo de hidroxi- la ligado, ou um diol, por exemplo, tendo dois grupos de hidroxila ligados ao esqueleto carbônico, um triol, por exemplo, tendo três grupos de hidroxila ligados, ou mais, por exemplo, um poliol, e similares. Por exemplo, em certos casos, o álcool graxo pode ser um álcool de cadeia reta saturado, tal como tendo a fórmula geral de CnH2n+1OH, onde n = o número de carbonos no esqueleto carbônico, conforme descrito acima. Em outros casos, o álcool graxo pode ter uma cadeia principal de cadeia ramificada e/ou o composto químico pode ser insaturado.

[00049] Nas modalidades particulares, o componente de álcool gra- xo pode ser um diol, tal como um composto químico tendo um esque- leto carbônico e contendo ainda dois grupos funcionais de hidroxila. Em tais casos, os grupos funcionais de OH podem ser relativamente mais próximos entre si ou estendidos. Por exemplo, os dióis exemplares podem incluir compostos que têm grupos funcionais de OH que são mais próximos entre si, tais como etileno glicol, ou dióis tendo grupos funcionais de OH relativamente separados, tais como 1,4-butano diol, por exemplo, HO-(CH 2)4-OH, bisfenol A, propileno-1,3-diol, beta propileno glicol, por exemplo, HO-CH2-CH2-CH 2-OH, similares, tais como tendo a fórmula geral HO-(CH2)n-OH, onde n = o número de carbonos no esqueleto carbônico, conforme descrito acima. Em vários exemplos, o componente de álcool graxo pode ser um triol, tal como um glicerol, ou um tri-hidroxibenzeno, tal como um benzenotriol, e similares. Adicionalmente, em vários casos, o componente de álcool graxo pode ser um poliol, tal como um álcool contendo múltiplos grupos de hidroxila, tais como poliésteres ou derivados de poliuretano. Tais precursores de álcool graxo, conforme aqui divulgados, podem ser diretamente adquiridos ou sintetizados tal como através de uma ou mais das várias reações de substituição ou redução, tais como a reação de um haleto de alquila com uma base, ou reação de um aldeído ou cetona com um hidreto. Eles também podem ser sintetizados através de hidrólise, tal como pela reação de um alqueno adequado com um ácido, de modo a catalisar uma reação de hidratação.

[00050] Em vários exemplos, o precursor de ácido graxo pode ser reagido com o precursor de álcool graxo de modo a produzir o componente de ácido graxo que possui o comprimento desejado do esqueleto carbônico, de cadeia reta ou ramificada, tal como com as características desejadas. Uma tal reação pode ser executada de qualquer maneira adequada tal como por uma reação de desprotonação, uma reação de substituição, uma redução, hidrólise, reação de desidratação e/ou esterificação.

[00051] Por exemplo, em certos casos, o componente de ácido gra- xo pode ser produzido por uma reação de esterificação, tal como uma reação que possui o seguinte formato geral: R-OH + R'-COOH ^ R'- COOR + H2O, tal como onde a água pode ser removida constantemente para conduzir o rendimento de produção. Além disso, embora o componente de ácido graxo possa ser derivado através da síntese, ele também pode ser obtido de várias maneiras, tais como por isolamento e/ou purificação, tal como a partir de uma fonte natural. Por exemplo, os ácidos graxos adequados podem ser derivados tais como a partir do isolamento de uma fonte natural e/ou orgânica, tal como derivado de várias plantas, vida marinha, grãos, nozes e/ou as ações de vários insetos, tais como abelhas, por exemplo, na produção de cera de abelha, e similares.

[00052] A quantidade de precursores de ácido graxo e/ou álcool graxo a ser reagida varia, tal como dependendo da quantidade do componente de ácido graxo necessário para produzir a quantidade particular de composição de marcação desejada, tal como para a produção de uma dada quantidade de creions para desenho. Consequentemente, a quantidade do componente de ácido graxo a ser empregada na produção da composição de marcação geralmente depende até certo ponto da quantidade de outros materiais que constituem a composição de marcação, particularmente, em vários exemplos, a quantidade de cera, por exemplo, cera sólida, a ser empregada, se houver. Por exemplo, o teor de ácido graxo pode ser reduzido se o teor de cera sólida for adequadamente aumentado para fornecer a resistência mecânica desejada. O teor de ácido graxo pode ser aumentado se o teor de cera sólida for adequadamente diminuído, ou completamente excluído, de modo a fornecer as características de deposição desejadas. Portanto, o teor de ácido graxo pode estar presente em qualquer quantidade adequada, por exemplo, ele pode estar presente em uma quantidade de até cerca de 80% em peso da composição.

[00053] Assim, em várias modalidades, o componente estrutural e/ou o componente de reforço pode ser composto de qualquer componente adequado de ácido graxo e/ou ácido graxo bifuncional, por exemplo, ácido esteárico. Qualquer componente adequado de ácido graxo ou ácido graxo bifuncional pode ser utilizado contanto que ele possa ser formulado em uma estrutura de suporte tendo dureza suficiente assim como características de deposição suficientes. Por exem-plo, um ou mais dos componentes podem ter uma dureza ao redor de 10, ao redor de 15, ao redor de 20, ao redor de 25, ao redor de 30 ao redor de 40, ao redor de 50 ou 60, ou mais a 25 °C, conforme determinado pelo método de dureza Shore apresentado em ASTM D2240. Além disso, um ou mais dos componentes de reforço podem ser utilizados tais como onde o componente pode ser tal que possui um ponto de fusão de cerca de 110° a cerca de 120° a cerca de 140° a cerca de 160° ou 165° a cerca de 180° ou até cerca de 200° a 210° F. Por exemplo, os componentes estruturais e/ou de reforço globais, quando presentes, podem estar presentes individualmente em uma quantidade de cerca de 0,10% a cerca de 80% ou cerca de 90% ou 95% em peso, tal como de cerca de 1% ou cerca de 5% ou cerca de 10% a cerca de 60% ou cerca de 70%, tal como de cerca de 20% ou 30% a cerca de 40% ou cerca de 50% em peso da composição de marcação.

[00054] Em certas modalidades, o componente de ácido graxo pode incluir um ou mais ésteres de ácido graxo, dímeros e trímeros de ácidos graxos, álcoois graxos, mono- e di-ésteres de propileno glicóis, di- ésteres de glicerol, mono- e di-ésteres de polietileno glicóis, e similares. O componente de ácido graxo, quando presente, pode estar presente em uma quantidade de cerca de 3% em peso a cerca de 15% em peso da composição de marcação, tal como quando se formula uma composição de marcação que possui resistência aumentada, e em certas outras modalidades, o ácido graxo está presente em uma quantidade de cerca de 15% em peso a cerca de 30% em peso da composição de marcação, tal como para uma composição marcadora mais equilibrada tendo características de resistência e deposição adequadas. Algumas outras modalidades incluem um ácido graxo em uma quantidade de cerca de 30% em peso a cerca de 55 ou 60% em peso da composição de marcação, tal como onde as características de de-posição aumentadas são desejadas. Em várias modalidades, um ou mais dos componentes de cera e/ou componentes de ácido graxo podem ou não ser incluídos, mas quando incluídos, podem ser misturados em quantidades proporcionais de modo a tornar o componente de base similar à cera ao qual o pigmento e/ou outro corante pode ser adicionado.

[00055] Consequentemente, a composição de marcação tipicamente inclui um corante, tal como um pigmento ou corante. Especificamente, um marcador, tal como um creiom para desenho, deriva sua cor de um pigmento ou corante, que pode ser um produto insolúvel em água e/ou óleo, e pode ser natural ou sintético. Tais pigmentos podem ser inorgânicos ou orgânicos e/ou misturas destes e podem ser isolados de fonte natural e/ou produzidos através de várias reações químicas. Por exemplo, em certas modalidades, o pigmento pode ser um pigmento inorgânico tal como derivado de óxidos naturais, tais como óxidos metálicos, por exemplo, óxidos de ferro (FeO-OH), por exemplo, goetita, hematita, magnetita, manganita, óxidos de ferro e manganês, óxidos de cromo, óxidos de titânio, por exemplo, dióxido de titânio, óxido de ferro vermelho, óxidos de zinco, ferritas de zinco, azul de ferro, negro de ferro, amarelo de ferro, azul ultramarino, azul de prússia, branco de alumina, pó de alumínio, pó de bronze, mica, um pigmento de quinacridona, um pigmento de antraquinona, um pigmento de dioxazina, um pigmento de índigo, um pigmento de tioíndigo, um pig- mento de perinona, um pigmento de perilena, um pigmento de pérola, um pigmento de indolenona, um pigmento fluorescente, partículas de resina coloridas, um pigmento metálico em flocos, tal como pó de alumínio, lignita, ácido húmico, carbono, por exemplo, negro de fumo, negro de fumo, carvão de ossos, carmim natural, suas misturas e similares.

[00056] Além disso, em vários casos, o corante pode ser orgânico, tal como derivado de uma planta, ou vegetal, e/ou extrato mineral, tal como um mineral de grau alimentar. Por exemplo, o pigmento renovável, orgânica e/ou ecologicamente favorável pode ser um ou mais corantes derivados de recursos sustentáveis tais como pigmentos e/ou corantes derivados de plantas e vários vegetais, tais como aqueles derivados de Kremerpigments™, tais como a sua linha de naturfaben. Outros exemplos de pigmentos orgânicos podem ser um azo, um naf- tol, um dianisidina, um litol (por exemplo, vermelho de litol), uma diari- lida, ou um pigmento de ftalo. Particularmente, o azo pode ser um pigmento carmesim azo, pigmento carmesim vermelho C, carmesim brilhante 6B, vermelho de Watchung, bordeaux 10B, amarelo forte, amarelo dis-azo, laranja de pirazolona, para vermelho, um pigmento de azo-azometina; pigmentos de dioxazina, tais como violeta de dioxazina, um laranja de dianisidina, e similares. Adicionalmente, o pigmento orgânico pode ser um amarelo de diarilida, ou um pigmento de ftalo, por exemplo, pigmentos de ftalocianina, tal como azul de ftalocianina, azul de ftalocianina de cobre, azul celeste forte, e verde de ftalociani- na; pigmentos nitrosos ou de nitro, tal como um naftol, por exemplo, verde de naftol, amarelo de naftol, vermelho de naftol, azul de naftol, e pigmentos threne, tais como amarelo de antrapirimidina, laranja de perinona, vermelho de perina, vermelho de tioíndigo, azul de indantrona; pigmentos de quinacridona, tais como vermelho de quinacridone, violeta de quinacridona, pigmentos de isoindolenona, amarelo de isoindole- nona; pigmentos de carmesim de tingimento, tal como pigmento de carmesim azul pavão, pigmento de carmesim azul alcalino, pigmento de carmesim vermelho, pigmento de carmesim de rodamina, pigmento de carmesim violeta de metila, e pigmento de carmesim verde de ma- laquita; amarelo de cromoftal, vermelho de cromoftal; pigmento indan- treno; e similares. O pigmento pode ser combinado com um veículo de argila, se desejado. Corantes, ácidos ou básicos, podem ser utilizados na composição de marcação. Um ou mais dos corantes também podem incluir cargas tais como argilas, talco e/ou carbonatos de cálcio. Vários pigmentos diluentes também podem ser utilizados. Exemplos de corantes adequados incluem os corantes poliméricos tais como a marca registrada REACTINT™ Blue*3LV, Orange*38, e Violet*80LT, disponível da Milliken Chemical Co. in Inman, S.C.

[00057] Para criar tais pigmentos, os produtos químicos podem ser combinados em tanques de reação e depois colocados através de um filtro para extrair a água excedente. Em tais casos, o material de pigmento será deixado por trás e pode então ser secado em um forno. Uma vez secos, os pigmentos podem ser misturados para derivar a cor desejada, ser produzidos em um pó, e então podem ser misturados e adicionados à mistura de reação, de modo a ser misturado com os componentes de cera quente e/ou ácido graxo. Em tais casos, o pigmento pode ser formulado, por exemplo, através de trituração, ato- mização, micronização, moagem e similares, em tamanhos de partícula muito pequenos, pequenos, grandes, muito grandes. O pigmento pode ter qualquer tamanho de partícula adequado, no entanto, o tamanho de partícula pode ser de cerca de 0,1 ou 0,3 mícron a cerca de 20 ou cerca de 25 mícrons, tal como um tamanho de partícula de cerca de 0,5 ou 1 mícron a cerca de 15 ou cerca de 20 mícrons, tal como de cerca de 5 mícrons a cerca de 10 mícrons. O corante pode estar presente em qualquer quantidade adequada, mas varia dependendo do tipo do agente de coloração utilizado. Por exemplo, a composição de marcação pode conter um pigmento em uma quantidade de cerca de 0,5% ou menos a cerca de 50% ou mais em peso da composição de marcação, tal como de cerca de 2% ou cerca de 5% a cerca de 30% ou 35%, tal como na faixa de cerca de 5% ou 10% a cerca de 20% ou cerca de 25% em peso com base no peso da composição de marcação. Quando um corante é utilizado, ele pode ser incluído em uma quantidade de cerca de 1% em peso a cerca de 3% em peso da composição de marcação.

[00058] Adicionalmente, a composição de marcação pode incluir um ou mais aditivos que podem ser incorporados nas composições de marcação em pequenas quantidades, tais como preventivos de ferrugem, agentes anticorrosivos, cargas, agentes de nivelamento, modificadores da viscosidade, por exemplo, um agente de controle da viscosidade, um produtor de viscosidade estrutural, um agente secante e plastificantes, tais como ftalato de dietila, ftalato de dibutila, ftalato de dioctila, ftalato de 2-etilexila, ftalato de 2-etilexil epoxiexaidro, sebacato de 2-etilexila, fosfato de tricresila, e similares. Além disso, auxiliares de processamento tais como inibidores de espuma e/ou agentes de liberação de molde, assim como estabilizantes de oxidação e UV, podem ser adicionados. Exemplos de inibidores de espuma adequados incluem hidrocarbonetos de petróleo tais como FOAMKILL® 614 (Crucible Chemical Co., Greenville, S.C.) e cetil dimeticona.

[00059] Exemplos de agentes de liberação de molde adequados incluem os sais metálicos do Grupo IIA de ácidos graxos, particularmente estearato de cálcio. Exemplos de estabilizantes de oxidação adequados incluem fenóis estericamente impedidos. Exemplos de es- tabilizantes de UV adequados incluem estabilizantes de luz de amina impedida e benzotriazóis. Além disso, em várias modalidades, um dis- persante ou agente dispersante também pode ser incluído. Por exem- plo, uma resina, tal como uma resina de polivinil butiral, pode ser empregada como um agente dispersante. Estes aditivos podem ser tipicamente adicionados em uma quantidade de cerca de 0,01% a cerca de 5% em peso da composição de marcação, e de preferência em uma quantidade de cerca de 0,1% a cerca de 1% em peso da composição de marcação.

[00060] Consequentemente, a composição de marcação tipicamente inclui um corante, junto com o ácido graxo, e um componente de cera, tal como onde o componente de cera e/ou ácido graxo inclui uma cera de éster. Particularmente, a composição de marcação pode conter qualquer ácido graxo adequado, tal como um ácido graxo saturado, um ácido graxo insaturado, ou uma mistura de ácidos graxos. Por exemplo, o ácido graxo pode ser aquele que adiciona resistência à composição, especialmente quando a composição é fabricada como um creiom para desenho. Por exemplo, ácidos graxos de cadeia de carbono mais longa geralmente conferem maior dureza e resistência mecânica à composição, e como tal, o ácido graxo pode ter de cerca de 12 a cerca de 30 átomos de carbono, tal como de cerca de 16 a cerca de 24 átomos de carbono. Os ácidos graxos adequados, por exemplo, incluem ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, e suas misturas. Como indicado, tais componentes podem ser adicionados em quantidades tais que a composição marcadora final tenha resistência adequada para suportar o uso na marcação, tal como por crianças, enquanto mantém as características de deposição suave quando aplicada sobre substratos. Portanto, as composições, conforme aqui divulgadas, também podem ser configuradas de modo a ter a vantagem de que elas sejam substancialmente isentas de aderência ao toque, e podem ser produzidas a partir de fontes renováveis. Como indicado acima, a presente composição é particularmente bem adequada para uso na preparação de composições de marcação, tais como creions para desenho.

[00061] Particularmente, em várias modalidades, uma composição de marcação é incluída na qual a composição inclui um componente de enrijecimento, de modo a afastar uma formação estrutural para a composição de marcação; um componente amolecimento, de modo a levar em conta e/ou melhorar as características de deposição da composição, quando utilizada como um marcador; e um agente de coloração, de modo a fornecer uma cor à composição. Por exemplo, a composição de marcação pode incluir um componente de álcool, um primeiro componente de ácido graxo, um segundo componente de ácido graxo e um corante. Em alguns casos, um componente de cera também pode ser incluído. No entanto, em alguns exemplos, um componente de cera não é nem necessário nem incluído. Mais particularmente, em certas modalidades, a composição de marcação pode incluir um componente de enrijecimento, tal como derivado da reação do componente de álcool com o primeiro componente de ácido graxo, de modo a fornecer uma primeira composição estrutural e/ou de enrijecimento. Uma vez obtida, esta composição pode ser reagida ou de outra maneira adicionada ou misturada com o agente amolecimento, tal como o segundo ácido graxo, tal como a inclusão de ácido esteárico e/ou ácido palmítico. A esta mistura, o corante, tal como um pigmento orgânico ou inorgânico, conforme descrito mais acima, pode ser adicionado de modo a formar a composição de marcação tendo uma cor designada. Em vários exemplos, um ou mais aditivos, conforme aqui descrito, também podem ser incluídos.

[00062] Por exemplo, nas modalidades particulares, uma composição estrutural pode ser fornecida onde a composição inclui um componente de álcool, tal como um diol, por exemplo, um butanodiol ou hexanodiol, tal como 1,4-butanodiol ou 1,6-hexanodiol, que é misturado com um componente precursor de ácido graxo, tal como um ácido carboxílico, tal como ácido adípico ou succínico, de modo a produzir um primeiro componente de ácido graxo, por exemplo, através da es- terificação do componente de álcool com o componente precursor de ácido graxo, que pode então ser adicionado a um ou mais de um outro agente de enrijecimento e/ou estrutural, tal como um componente de cera, um agente de amolecimento, tal como um componente de ácido graxo secundário e/ou um corante. Particularmente, em várias modalidades, o primeiro componente de ácido graxo, por exemplo, contendo um butanodiol e/ou hexanodiol misturado com um ácido adípico ou succínico, pode ser adicionado a um componente de cera, tal como cera de parafina ou abelha, a qual é depois formulada e adicionada tanto ao componente de ácido graxo secundário quanto ao corante. Entretanto, em outras modalidades, o primeiro componente de ácido graxo propriamente dito é adicionado ao componente de ácido graxo secundário e o corante em uma maneira de modo a produzir a composição de marcação da cor desejada.

[00063] Por exemplo, a composição de marcação da presente invenção pode ser preparada por qualquer maneira adequada, tal como pela adição de vários componentes, por exemplo, o primeiro componente de ácido graxo, o segundo componente de ácido graxo e o corante, a um recipiente de reator e aquecendo-os para um estado semi- sólido ou líquido e misturando-os entre si. Geralmente, uma parte dos ácidos graxos e/ou ceras (se incluídas) é aquecida acima de sua tem-peratura de fusão, por exemplo, até cerca de 104 a 116 °C (220 a 240 °F). Particularmente, em primeiro lugar, componente precursor de álcool graxo e os componentes precursores de ácido graxo podem ser adicionados ao recipiente de reação e aquecidos, tal como sob pressão, de modo a produzir uma primeira composição estrutural cerosa ou similar a cera. Por exemplo, a porção de álcool graxo pode ser adicionada em qualquer quantidade adequada, tal como de cerca de 10% a cerca de 60%, tal como de cerca de 20% a cerca de 40%, incluindo cerca de 30% a cerca de 35% ou cerca de 38%. Da mesma forma, o componente precursor de ácido graxo pode ser adicionado em qualquer quantidade adequada, tal como de cerca de 90% a cerca de 40%, tal como de cerca de 80% a cerca de 60%, incluindo de cerca de 70% a cerca de 65% ou cerca de 62%. Em certas modalidades, a porção de álcool graxo e a porção precursora de álcool graxo podem ser adicio-nadas em quantidades substancialmente iguais, tais como de cerca de 48% a cerca de 52%, incluindo cerca de 50% a cerca de 50% de partes iguais.

[00064] Depois, assim que o primeiro componente estrutural ceroso esterificado é produzido, ele pode ser então combinado com um ou mais dos componentes de cera (se incluídos) e/ou dos componentes de ácido graxo que podem ser adicionados ao material ceroso semis- sólido e liquefeito, tal como enquanto se agita a composição com um mecanismo de agitação adequado, tal como, por exemplo, um misturador de cabeça dispersadora. Por exemplo, em várias modalidades, o primeiro componente estrutural ceroso esterificado, como descrito acima, pode ser incluído na mistura final tal como em qualquer quantidade adequada tal como de cerca de 60% a cerca de 99%, tal como cerca de 70% a cerca de 95%, por exemplo, de cerca de 80% a cerca de 90%, incluindo de cerca de 85% a cerca de 88% da composição final. Em tais casos, o agente de amolecimento, tal como um segundo componente de ácido graxo, pode ser incluído na mistura final tal como até cerca de 40% a cerca de 1% ou 0,5), tal como de cerca de 30% ou cerca de 28% a cerca de 3% ou cerca de 5%, por exemplo, de cerca de 20% ou cerca de 18% a cerca de 10% ou 8%, incluindo 15% a cerca de 12%.

[00065] Nos casos particulares, um componente de cera, tal como cera de parafina ou de abelha, ou componente de cera similar, tam- bém pode ser adicionado à composição, e quando incluído pode ser misturado com o primeiro componente estrutural ceroso esterificado, tal como em quantidades substancialmente iguais, de modo a compor a quantidade final do componente ceroso a ser adicionado à composição global. Em certos casos, a mistura cerosa pode ser ao redor de 4:1, 3:1, 2:3, 1:4, 1:3 ou ao redor de 3:2, do primeiro componente ce- roso para o segundo componente de cera. Adicionalmente, onde o segundo componente de cera deve ser incluído, pode ser uma mistura de componentes de cera, tal como uma cera de parafina e de abelha, que podem ser adicionadas conjuntamente, tal como em quantidades iguais, para compor o segundo componente de cera. Da mesma forma, qualquer quantidade adequada de corante pode ser adicionada para constituir a mistura final, tal como em uma quantidade de até cerca de 5% ou mais, tal como de cerca de 0,05% ou 1% a cerca de 3% a cerca de 4%, incluindo cerca de 2% da composição final.

[00066] Uma carga e/ou outro corante e/ou outro aditivo adequado também pode ser adicionado, por exemplo, em sequência, à composição sob agitação contínua. Se desejável, um emoliente, junto com quaisquer outros aditivos, tais como agentes de limpeza e similares, pode ser adicionado ao material liquefeito, enquanto continua a agitar a composição. A composição pode então ser despejada em um molde e esfriada de modo a ser apropriadamente moldada, tal como mediante o despejo da composição em moldes de mesa. O molde é esfriado e a composição é moldada em formas adequadas para um marcador, tal como creions para desenho.

[00067] Mais particularmente, em uma primeira etapa, um primeiro ácido graxo, tal como uma primeira composição cerosa, pode ser gerada ou de outra forma obtida. Por exemplo, em uma modalidade particular, um reator, por exemplo, reator de 1L equipado com um condensador pode ser carregado com um componente de álcool graxo, por exemplo, 1,4-butanodiol (tal como em uma quantidade de cerca de 38 a 40%), e um componente precursor de ácido graxo, por exemplo, ácido adípico (tal como em uma quantidade de cerca de 62 a 60%), cujos componentes podem então ser misturados e aquecidos, assim como acima de seus pontos de fusão, por exemplo, até 180 °C, tal como em uma reação de esterificação, para uma quantidade suficiente de tempo para se transformar em um semi-sólido ou líquido, tal como durante cerca de 4 horas mais ou menos. Alternativamente, em uma modalidade mais particular, um reator de 2L pode ser carregado com quantidades aproximadamente iguais da porção de álcool graxo, tal como de cerca de 45% a cerca de 55%, tal como de cerca de 48% ou 49% a cerca de 50% a cerca de 52% de 1,6-hexanodiol (760,5 g) e de cerca de 45% a cerca de 55%, tal como de cerca de 48% ou 49% a cerca de 50% a cerca de 52% de ácido succínico (738,9 g), e pode ser aquecido a 185 °C, tal como durante cerca de 15 a cerca de 24 horas, tal como de cerca de 18 horas a cerca de 20 ou 22 horas. Durante este tempo, a pressão pode ser reduzida, tal como para 700 torr ou menos, tal como para 400 torr, tal como para 200 ou 100 torr, até para cerca de 50 ou 25 torr, por exemplo, gradualmente, de modo a condensar a composição em uma forma mais densa ou semissólida, tal como durante 20 ou 15 horas, tal como de 10 ou 5 ou 4 horas, e o excesso de água gerado pela reação, por exemplo, esterificação, pode ser coletado em um receptor. A reação pode então ser continuada a 180 °C ou de cerca de 190 °C a cerca de 200 °C, e a pressão pode ser reduzida ainda mais, tal como a uma pressão de 1 torr durante cerca de 18 horas ou 10 horas ou 5 horas, tal como durante ao redor das últimas 3 horas.

[00068] Consequentemente, o primeiro produto de componente estrutural de ácido graxo, por exemplo, um sólido ceroso esbranquiçado, pode então ser coletada e adicionada a um segundo recipiente para a produção da composição de marcação. Por exemplo, o primeiro produto de componente estrutural de ácido graxo pode ser adicionado a um novo recipiente para a produção da composição marcadora final, tal como em uma quantidade ao redor de 70%, tal como ao redor de 80%, tal como ao redor de 85%, ainda ao redor de 88% ou 90% ou 95% da composição marcadora total. Do mesmo modo, em uma segunda etapa, o componente de cera, por exemplo, cera de parafina e/ou de abe-lha, conforme descrito acima, e/ou o agente de amolecimento, por exemplo, o segundo componente de ácido graxo, por exemplo, ácido esteárico, pode ser adicionado ao segundo recipiente contendo o primeiro componente de ácido graxo. Particularmente, o segundo componente de ácido graxo pode ser adicionado em uma quantidade de cerca de 20% ou mais, tal como ao redor de 15% ou 10%, tal como ao redor de 8% ou 5% ou menos da composição final. Adicionalmente, um corante, tal como um pigmento, tal como um pigmento como um exemplar listado acima, pode ser adicionado para compor a mistura final, tal como em uma quantidade de até cerca de 5% ou mais, tal como de cerca de 0,05% ou 1% a cerca de 3% a cerca de 4%, incluindo ao redor de 2% da composição final.

[00069] Nas modalidades particulares, 100 g a cerca de 200 g, tal como de cerca de 120 g a cerca de 180 g, tal como de cerca de 160 g ou cerca de 165 g a cerca de 174 ou 175 g, incluindo de cerca de 150 g a cerca de 164 g do primeiro componente estrutural de ácido graxo podem ser utilizados, tal como em uma primeira formulação exemplar. Em certos casos, uma parte da mistura acima pode incluir ou ser adicionada a um componente de cera, tal como um componente de cera de parafina e/ou de abelha, que pode estar presente em uma quantidade de até cerca de 50% do primeiro produto de componente estrutural de ácido graxo. Entretanto, em certas modalidades, o componente de cera pode ser de até cerca de 5% a cerca de 10%, tal como de cer- ca de 15% a cerca de 20% ou cerca de 25%. Por exemplo, quando incluído o componente de cera pode ser de cerca de 5 ou cerca de 9 ou 10 g a cerca de 14 ou 15 g ou cerca de 20 g, tal como onde o componente de cera inclui ao redor de 7 g de cera de parafina e/ou 7 g de cera de abelha, em uma modalidade. No entanto, em vários casos, um tal componente de cera não precisa estar e não está incluído. Adicionalmente, nas modalidades particulares, o corante pode estar presente em uma quantidade de cerca de 2 g a cerca de 10 g, tal como de cerca de 4 g a cerca de 8 g, incluindo ao redor de 5 ou 6 g.

[00070] Consequentemente, uma composição de marcação foi for mulada de acordo com o acima, e se constatou que a composição era suficientemente sólida de modo a ser manipulada por crianças e resistir à fácil quebra, contudo era suficientemente macia, por exemplo, devido à presença do agente de amolecimento, para levar em conta uma deposição suave e lisa da composição sobre um substrato com pressão mínima sendo aplicada, tal como no curso da marcação normal de um substrato, por exemplo, um pedaço de papel, com a composição. Observou-se também que a cor era rica e substancialmente uniforme e a composição global evidenciou menos descamação. Assim, as carac-terísticas de deposição das composições aqui divulgadas são melhoradas em relação às características das composições anteriormente disponíveis. Portanto, a composição de marcação da presente invenção é adequada para uso como instrumentos de escrita, tais como creions para desenho, e pode ser aplicada a uma variedade de superfícies ou substratos de escrita porosos e não porosos, tais como papel, com falta de quebra, fragilidade, sujeira e degradação aumentada.

[00071] Será observado por aqueles versados na técnica que as composições de marcação da presente invenção podem ser variadas, dependendo da seleção de alguns dos componentes principais e das quantidades desses componentes. Isto permite que a composição seja modificada para alcançar as cores desejadas, estabilidade estrutural e características de deposição. Por exemplo, em várias combinações como aqui descritas, as composições de marcação da divulgação, por exemplo, creions para desenho, podem ser formuladas de acordo com os métodos descritos acima, de modo a ser de cerca de 70% a cerca de 80% ou cerca de 90% ou 95% a 100% derivadas de plantas, e/ou de cerca de 70% a cerca de 80% ou cerca de 90% ou 95% a 100% renováveis, e/ou de cerca de 70% a cerca de 80% ou cerca de 90% ou 95% a 100% compostáveis, e seguras, tais como seguras para uso e/ou consumo por crianças.

[00072] A descrição precedente das modalidades preferidas para esta invenção foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição. Ela não se destina a ser exaustiva ou limitar a invenção na forma precisa divulgada. Modificações óbvias ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. As modalidades são selecionadas e descritas em um esforço para fornecer as melhores ilustrações dos princípios da invenção e sua aplicação prática, e para assim permitir que uma pessoa versada na técnica utilize a invenção em várias modalidades e com várias modificações quando são adequadas para o uso particular contemplado. Todas tais modificações e variações estão dentro do escopo da invenção como determinado pelas reivindicações anexas quando interpretadas de acordo com a amplitude à qual elas são correta, legal e equitativamente intituladas.

Claims (14)

1. Composição de marcação, caracterizada pelo fato de que compreende: um polímero de condensação, que é um produto da reação de um diol e de um ácido dicarboxílico, em uma quantidade de 10% a 90% em peso da composição; um ou mais ácidos graxos contendo de 10 a 24 átomos de carbono, ou um éster desse, em uma quantidade de 20% a 80% em peso da composição; e um corante, em uma quantidade de 1% a 15% em peso da composição; sendo que o referido polímero apresenta um valor de dureza Shore D de 35 a 65.

2. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero compreende de 20% a 80% em peso da composição.

3. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o diol e o ácido dicarboxílico contêm cada um de 2 a 14 átomos de carbono.

4. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero é selecionado do grupo que consiste em poli(adipato de butileno), poli(succinato de hexile- no) e poli(adipato de propileno).

5. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero apresenta um peso molecular médio ponderado de 5000 a 15.000 daltons, e um ponto de fusão de 40 °C a 75 °C.

6. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende um ou mais ácidos graxos contendo de 14 a 18 átomos de carbono, ou um éster desses, em uma quantidade de 20% a 80% em peso da composição.

7. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o um ou mais ácidos graxos compreendem ácidos graxos completamente saturados.

8. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o um ou mais ácidos graxos apresentam um peso molecular médio ponderado de 100 a 400 daltons.

9. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corante é um pigmento inorgânico.

10. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corante é um pigmento apresentando um tamanho médio de partícula de 0,1 mícron a 25 mícrons.

11. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corante é derivado de plantas ou vegetais.

12. Composição de marcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um ou mais aditivos selecionados do grupo que consiste em preventivos de ferrugem, agentes anticorrosivos, cargas, agentes de nivelamento, modificadores da viscosidade, agente de secagem, plastificantes, inibidores de espuma, agentes de liberação de molde e estabilizantes poliméricos.

13. Instrumento de escrita, caracterizado pelo fato de que compreende uma composição de marcação, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, sendo que o referido instrumento de escrita é selecionado do grupo que consiste em lápis de cor, lápis de cera, lápis litográficos, lápis de cor solúveis em água, marcadores de tinta coloridos, carvões vegetais coloridos e gizes.

14. Instrumento de escrita, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que é um lápis de cor.