BRPI0600811B1 - processo para a fabricação de revestimentos da superfície de lápis e lápis com superfície dotada de um revestimento - Google Patents

Abstract

"processo para a fabricação de revestimentos da superfície de objetos, especialmente de pinos e objeto com um revestimento da superfície". a invenção refere-se a um processo para a fabricação de revestimentos da superfície de objetos, especialmente da superfície de pinos, no qual pelo menos sobre uma parte da superfície (3) é aplicado um revestimento (4) no qual são contidas partículas expansíveis. uma região superficial (2, 2a, 2b, 2c) do revestimento é tratada de tal maneira que as partículas expandem, sendo que uma outra região superficial (13) do revestimento fica não-tratada. a invenção se refere ainda a um objeto, especialmente um pino (1), cuja superfície é dotada, pelo menos em parte, de um revestimento (4) que contém essas partículas expansíveis, sendo que em uma região superficial (2, 2a, 2b, 2c) do revestimento são expandidas suas partículas e em uma outra região superficial (13) não são expandidas. a primeira região superficial (2, 2a, 2b, 2c) sobressai no caso acima da superfície da última região superficial (13).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE REVESTIMENTOS DA SUPERFÍCIE DE LÁPIS E LÁPIS COM SUPERFÍCIE DOTADA DE UM REVESTIMENTO".

[001] A invenção refere-se a um processo para a fabricação de revestimentos da superfície de lápis e a um lápis com um revestimento da superfície. As superfícies de objetos de uso são dotados, muitas das vezes, de um revestimento, por exemplo, por pulverização ou imersão com uma camada de laca. Para uma superfície atrativa opti-camente de um objeto são necessárias, frequentemente, mais providências para a configuração da superfície. Também acontece muitas vezes que um revestimento deve apresentar propriedades especiais quanto ao tato (hápticas), por exemplo, uma boa qualidade de manuseio. A aplicação de um revestimento contínuo que aumenta a qualidade de manuseio não apresenta, em princípio, nenhuma dificuldade em particular. Diferente é se a qualidade de manuseio das superfícies for obtida por elementos sobresselentes desta, por exemplo, por estruturas em relevo de materiais antiderrapantes em forma de botões, nervuras ou semelhantes. Para este fim, é conhecido, por exemplo, da GB 1 442 823, aplicar sobre a superfície primeiramente uma massa de fluxo livre e para posteriormente temperar as estruturas em relevo. No processo conhecido, a massa aplicada contém partículas que, quando aquecidas, se convertem em um estado expandido e, por isso, aumentam o volume das estruturas aplicadas. Por causa da fluidez no momento da aplicação dificilmente se consegue obter uma forma reprodu-zível o que leva a resultados não-toleráveis especialmente na ocasião quando um espécime existente deve ser produzido de um grande número de estruturas uniformes. Pelo derramamento das massas aplicadas formam-se estruturas ou espécimes com bordas não-nítidas ou fluentes uns nos outros. A aplicação precisa de massas de livre fluxo, além do mais, quanto à técnica, é relativamente custosa já que são necessários dispositivos com sistemas de dosagem que trabalham de maneira exata. Ainda é desvantajoso no processo conhecido que uma troca entre espécimes distintos seja ligada a uma alteração dispendiosa de todo o sistema de dosagem. Fora isso, as possibilidades de configuração para formas e espécimes são limitadas.

[002] Partindo disso, é tarefa da invenção propor um processo com o qual podem ser produzidos, de maneira técnica simples, revestimentos com regiões em relevo sobre objetos especialmente sobre lápis, qualitativamente de alto valor e óptica e hapticamente atrativos. Ainda é tarefa criar um objeto e, especialmente, um lápis com um revestimento qualitativamente de alto valor e óptica e hapticamente atrativos.

[003] No processo de acordo com a invenção é aplicada, pelo menos sobre uma parte da superfície, uma massa de revestimento na qual são contidas partículas expansíveis, sendo que uma área da superfície do revestimento está sendo preparada de tal maneira que as partículas expandem e que uma outra área da superfície contínua não é tratada. Por esse modo de procedimento resulta um grande número de possibilidades criativas, podendo ser produzidos, de maneira tecnicamente simples, sobre a superfície de um objeto, especialmente um lápis, lápis de cor e de cosmética, revestimentos de espessura diferente e, com isso, por exemplo, estruturas em relevo para o aumento da qualidade de manuseio. Isso se efetua por uma seleção seletiva das partículas contidas no revestimento aplicado, de preferência termica-mente expansíveis. A quota das áreas superficiais em relevo pelo tratamento correspondente pode, por exemplo, ser maior do que as demais áreas superficiais não-tratadas e, por isso, áreas superficiais do revestimento que contêm partículas não-expandidas de maneira que elementos de design como espécimes ou rubricas são aprofundados.

Em princípio, o grau de expansão das partículas pode ser regulado por uma duração correspondente de cada tratamento. Assim podem ser produzidas áreas em relevo com espessura diferente. Também se pode pensar em partículas que são levadas à expansão em uma área de espessura próxima da superfície do revestimento.

[004] Como partículas expansíveis são utilizadas, em um modo de processo especialmente preferido, microesferas ocas, especialmente tais que, em estado não-expandido, têm um tamanho de partícula médio de 2 μηι até 45 pm. Microesferas ocas consistem em um invólucro polimérico, termicamente amolecedor, que circunda um líquido evaporável. Ao ser aquecido, o material polimérico amolece e a micro-esfera oca está sendo inchada pelo líquido que vaporiza no interior por um múltiplo do seu tamanho original. As microesferas em expansão levam assim a um aumento de volume do revestimento, em consequência do que nascem estruturas, áreas de superfícies em relevo respectivamente que apresentam uma aspereza superficial e uma qualidade de manuseio aumentadas.

[005] Além disso, pode-se pensar também na utilização de partículas anorgânicas, como mica de inchamento ou, especialmente, grafite de inchamento ou de partículas de materiais sintéticos expansíveis.

[006] A expansão das partículas se realiza, de preferência, pela técnica de contato. Nessa, um corpo aquecido pelo menos à temperatura de expansão necessária, mediante uma superfície de contato que corresponde à forma periférica e à superfície da área em relevo do revestimento, é levado em contato com o revestimento. Em contraposição ao processo conhecido, desta maneira, podem ser produzidos espécimes com qualquer configuração e, sobretudo, também complexos com estruturas perfeitamente limitadas e uniformemente salientes. Para o aquecimento de uma área superficial do revestimento correspondente, a uma região superficial, posteriormente em relevo, em uma va- riante preferida de processo, corpos aquecidos integrados eventualmente em um cunho de movimento vertical são movidos em direção à superfície do objeto e, depois da expansão das partículas, novamente para fora dessa.

[007] A expansão das partículas pode ser efetuada também sem contato, solicitando, por exemplo, uma área do revestimento que corresponde a uma área superficial em relevo com um raio de luz, eventualmente um raio laser. A superfície de seção transversal de tal raio de luz pode ser determinada também exatamente, especialmente utilizando raio laser.

[008] A aplicação do revestimento é exequível, em todo o caso, sem problemas, por exemplo, por imersão, pulverização, pintura, pelo processo de penetração ou então por serigrafia. O processo mencionado em último se presta, por exemplo, quando apenas partes da área da superfície devem ser dotadas de um revestimento que contém partículas expansíveis. Em um processo de penetração, são introduzidos, por exemplo, lápis envolvidos em madeira através de uma abertura de entrada em um recipiente que contém uma massa líquida de revestimento, sendo que os lápis saem do recipiente através de uma abertura de saída na qual a massa de revestimento em excesso está sendo retirada. Neste e também nos demais processos de revestimento, as partículas de uma parte da área superficial, depois da secagem ou já no estado não temperado do revestimento, são levadas, sempre da maneira adequada, especialmente por efeito térmico, ao seu estado expandido.

[009] As partículas expandidas podem partir em parte a superfície do revestimento em consequência do que nascem fendas e gretas as quais, por um lado, proporcionam um efeito óptico e, por outro, um efeito háptico. É imaginável que para um revestimento manuseável seja utilizado um material que, ele próprio, é antiderrapante ou manuseá- vel. As partículas expandidas servem então, em primeira linha, configurar áreas parciais superficiais ou estruturas e, eventualmente, em consequência da formação mencionada de fendas e gretas, aumentar o manuseio ainda mais. Pode-se pensar também ainda em que as partículas sejam expandidas, de preferência, sem contato quando a massa de revestimento ainda não for endurecida totalmente, por exemplo, quando ainda é viscosa. Como resultado podem ser obtidas áreas superficiais em relevo, nas quais as partículas expandidas não rompem a superfície do revestimento mas são revestidas com massa de revestimento.

[0010] Em casos de lápis ou outros objetos com seção transversal redonda ou oval, eventualmente cabos de ferramentas, como cabos de pincéis ou de martelos, a técnica de contato acima mencionada pode ser modificada de tal maneira que o objeto a ser tratado seja desenrolado sobre uma superfície de um corpo sobre a qual são dispostas pelo menos superfícies de contato que apresentam pelo menos a temperatura de expansão das partículas. Com esta técnica de rolagem podem ser produzidas, de maneira técnica simples, estruturas em relevo complexas.

[0011] Um objeto que soluciona a tarefa acima mencionada apresenta, pelo menos sobre uma parte da sua superfície, um revestimento que contém partículas expansíveis, sendo que em uma área superficial do revestimento são expandidas suas partículas e em outra área superficial elas não são expandidas, e sendo que a primeira área superficial sobressai acima da superfície da última área superficial. Com outras palavras, a primeira área superficial apresenta uma espessura maior do que a última área superficial. Como já ilustrado mais acima, fora a fabricação simples vantajosa, deve ser salientada, especialmente, o grau de liberdade criativa para configurações superficiais. Por exemplo, cada quota das áreas superficiais em relevo ou não em rele- vo pode variar. Áreas de revestimento em relevo podem formar, eventualmente, de longe a maior parte de uma área revestida, quer dizer, tornar-se os elementos caracterizados por bom gosto da superfície revestida, como já mencionado acima, por entalhes, por exemplo, em forma de uma rubrica. Uma outra possibilidade de configuração consiste em que a massa de revestimento e as partículas adicionadas apresentam outra coloração. Com isso, podem ser produzidas áreas superficiais parciais em relevo e não em relevo ou entalhadas com imagens aparentes coloridas claramente distintas.

[0012] Especialmente vantajoso podem ser aplicados os efeitos criativos em produtos fabricados em massa, como lápis de escrita, lápis de cor e lápis de cosmética. Isso vale especialmente para lápis envolvidos em madeira. Preferidas são microesferas ocas como partículas expansíveis, sendo que estas no estado de saída apresentam um tamanho médio de partículas de 5-20 pm e no estado expandido são aumentadas pelo menos pelo dobro.

[0013] A invenção é agora explicada, em detalhes, fazendo referência aos desenhos anexos. Os desenhos mostram: [0014] Figura 1 uma representação de seção transversal es- quemática através de uma área superficial de um objeto, por exemplo, de um lápis, a qual ilustra o tratamento térmico de um revestimento expansível que contém partículas na técnica de contato, [0015] Figura 2 a área superficial da figura 1 depois do trata- mento térmico, [0016] Figura 3 uma vista de cima de um lápis cuja superfície é dotada apenas parcialmente de um revestimento que contém partículas expansíveis, [0017] Figura 4 uma representação de seção transversal es- quemática que mostra uma variante de processo da técnica de contato.

[0018] Para dotar a superfície de um objeto, é feita referência a seguir a um lápis envolvido em madeira 1, de estruturas ou áreas superficiais 2, 2a em relevo é aplicado primeiramente ou sobre sua superfície toda 3 ou uma parte da superfície 3a (figura 3) um revestimento 4 que contém partículas expansíveis, por exemplo, microesferas ocas. Nisso, podem ser utilizadas microesferas, por exemplo, com uma camada de polimérico misto (CAS-N0 25214) que pode ser adquirido da Akzo Nobel Chemicals Ltda., D-46446 Emmerich. Como massa de partida para o revestimento pode ser eventualmente utilizado um preparo de acordo com os exemplos relacionados mais abaixo. No caso de um lápis 1, que deve ser dotado no seu todo de um revestimento 4, é utilizado o processo de penetração, ilustrado brevemente mais acima. Se, no contrário, apenas as superfícies parciais 3a forem dotadas de um revestimento 4 que contém partículas expansíveis, como, por exemplo, no lápis mostrado na figura 3, então isso poderá ser realizado, por exemplo, pelo processo de serigrafia. Uma vez endurecida a camada 4, é efetuada uma expansão seletiva. Para esse fim, é aquecida uma área 5 da superfície 3 ou do revestimento 4 a uma temperatura que se situa acima da temperatura de expansão das respectivas partículas. O tamanho da área 5 corresponde no caso a uma região superficial 2, 2a posteriormente em relevo. As demais áreas ou regiões superficiais 13 do revestimento 4 ficam não-tratadas, quer dizer, suas partículas conservam seu estado original não-expandido. Se, como mostrado na figura 1, for utilizada para a expansão de partículas a técnica de contato, um corpo 6 aquecido a pelo menos a respectiva temperatura de expansão será levado em contato mediante uma superfície de contato 7 correspondente a uma área superficial em relevo 2, 2a com o revestimento 4. Se for preciso produzir um grande número de estruturas em relevo 2, 2a será necessário um correspondente número de corpos 6. Estes corpos podem ser dispostos em um suporte comum 8, por exemplo, dispostos em uma ou várias fileiras. A superfície de contato 7 é ajustada, em essência, ao contorno da superfície a ser tratada, por exemplo, com um lápis, do mesmo modo como a superfície deste, curvada em forma de cilindro. A forma de seção transversal de uma região superficial em relevo 2,2a pode ser influenciada, até certo ponto, pela forma da superfície de contato 7. Como ilustrado na figura 2, o lado superior de uma região superficial 2 pode ser configurado aproximadamente em correspondência à superfície do lápis 1, quer dizer ele corre aproximadamente coaxial à superfície do lápis 3. Contudo, pode-se pensar também, por exemplo, em uma configuração abaulada de uma região superficial em relevo 2a. Tal configuração é apoiada eventualmente por uma superfície de contato complementar 7a, por conseguinte, configurada de maneira côncava.

[0019] No lápis 1a da figura 3, superfícies parciais 3a da sua superfície 3 são dotadas, com o auxílio de um processo de serigrafia ou então de outra maneira, de um revestimento 4. Dentro das superfícies parciais 3a ou do revestimento 4 ali existente existem estruturas em relevo ou regiões superficiais 2b que foram produzidas, por exemplo, com a técnica de contato acima descrita.

[0020] Na figura 4 é representada, esquematicamente, uma variante de processo na qual um objeto cilíndrico, eventualmente um lápis 1b, é rolado sobre a superfície de uma ferramenta, por exemplo, em forma de placa 10 na direção da seta 11 para ativar em determinadas regiões superficiais uma expansão de partículas. Para esse fim, existem nos corpos aquecidos na ferramenta elementos de aquecimento correspondentes 12 que apresentam uma superfície de contato 7a alinhada com a superfície da ferramenta. Os elementos de aquecimento 12 são dispostos em uma grade que corresponde ao ulterior espécime das estruturas em relevo produzidas. Sua superfície de contato 7a corresponde ao tamanho das regiões superficiais em relevo 2c a serem produzidas. A velocidade relativa necessária entre o lápis 1b e a fer- ra menta 10 depende, em cada caso, da duração de contato desejada entre o revestimento 4 e um elemento de aquecimento 12. O tratamento térmico no revestimento 4 também pode efetuar-se de tai maneira que o lápis é retido estacionário e giratório em volta do seu eixo longitudinal central, sendo que a ferramenta 10 é movida, por exemplo, na direção da seta 11.

[0021] Como revestimentos interessam, exemplarmente, as seguintes receitas (as indicações de percentagem são percentagens de peso): Exemplo 1: Esmalte adequado com base em água para o processo de penetração Exemplo 2: Esmalte de cobertura com base em água Exemplo 3: Esmalte colorido endurecível UV

Exemplo 4: Esmalte de cobertura que contém solvente Exemplo 5: Agente de tonalização adequada para serigrafia com base em água rabricantes: 1) Alberdingk Boley Ltda. D-47829 Krefeid 2) Elementis, Ambachtsweg 8, 4906 CH Oosterhout, Holanda 3) Byk Chemie Ltda. D-46462 Wesel 4) Akzo Nobel Chemicals Ltda. D-46446 Emmerich 5) Tego Chemie Service Ltda. D-45127 Essen 6) Drew Ameroid Deutschland Ltda. D-63073 Offenbach 7) Bayer AG, D-52368 Leverkusen 8) Cognis Deutschland Ltda. D-40551 Dusseldorf 9) Rahn AG, CH8050 Zurique 10) Degussa AG, D-60267 Frankfurt sobre o Main 11) Ciba, Ch-4002 Basel 12) Gustav Grolman Ltda e Co. KG, D-41468 Neuss 13) Grace Davison Europe, D-67547 Worms 14) Hagedorn AG, D-49078 Osnabruck 15) Degussa Huls/Creanova Spezialchemie Ltda. D 53859 Niederkassel 16) Biesterfeld Spezialchemie Ltda. D-20095 Hamburgo 17) Synthopol Chemie, D-21605 Buxtehude 18) Merck KGaA, D-64293 Darmstadt 19) EFKA Additives B.V., 8440 AN Heerenveen, Países Baixos Listagem de Referência 1 lápis 2 região superficial em relevo 3 superfície 3a superfície parcial 4 revestimento 5 área 6 corpo 7 superfície de contato 8 suporte 9 lado superior 10 ferramenta 11 seta 12 elemento de aquecimento 13 região superficial REIVINDICAÇÕES

Claims (14)

1. Processo para a fabricação de revestimentos da superfície de lápis, no qual pelo menos sobre uma parte da superfície (3) é aplicado um revestimento (4) no qual são contidas partículas expansí-veis, caracterizado pelo fato de que uma primeira região superficial (2, 2a, 2b, 2c) do revestimento é tratada de tal maneira que as partículas expandem e que uma segunda região superficial (13) do revestimento permanece isenta de ser tratada, sendo que a primeira região superficial (2, 2a, 2b, 2c) sobressai acima da superfície da segunda região superficial (13).

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela utilização de partículas termicamente expansíveis.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que são utilizadas microesferas termicamente expansíveis.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela utilização de microesferas ocas com um tamanho médio de 2 μηι a 45 pm em estado não-expandido.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que o aquecimento de uma área (5) que corresponde a uma região superficial posterior em relevo (2, 2a) se realiza pelo contato com a superfície de contato (7) de um corpo (6) aquecido pelo menos à temperatura de expansão das partículas.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o corpo (6) para o aquecimento da área (5) é movido em direção à superfície (3) e, depois da expansão das partículas, é movido para longe dessa.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o mesmo é utilizado para lápis com seção transversal triangular ou hexagonal.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que um objeto com seção transversal redonda ou oval é rolado sobre a superfície de uma ferramenta (10), sobre a qual são dispostas superfícies de contato (7a) que apresentam pelo menos à temperatura de expansão das partículas.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que são produzidas sobre a superfície (3) de um lápis envolvido em madeira (1) regiões superficiais em relevo (2, 2a).

10. Lápis com superfície dotada de um revestimento, pelo menos parcialmente, produzido pelo processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o revestimento (4) contém partículas expansíveis e onde em uma primeira região superficial (2, 2a, 2b, 2c) do revestimento suas partículas são expandidas e em uma segunda região superficial (13) elas estão isenta de serem expandidas, sendo que a primeira região superficial (2,2a, 2b, 2c) sobressai acima da superfície da segunda região superficial (13).

11. Lápis, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que é um lápis envolvido em madeira.

12. Lápis, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o revestimento (4) contém microesferas ocas como partículas expansíveis ou expandidas.

13. Lápis, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as microesferas ocas apresentam no estado de partida um tamanho médio de partículas de 5-45 μίτι e no estado expandido são aumentadas pelo menos pelo dobro.

14. Lápis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que a parte de regiões superficiais (2, 2a) com partículas expandidas é maior do que a parte de regiões superficiais com partículas não expandidas.