verfahren zur Herstellung von Schreibstiften oder Bestandteilen derselben. Oegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Schreib stiften oder Bestandteilen derselben, zum Bei spiel Minen und Hüllen.
Normalerweise werden die Bleistifthüllen aus Holz oder in einigen Fällen aus gerolltem Papier hergestellt. Es ist bekannt, dass an das 1l olz besonders hohe Anforderungen bezüg lich der Qualität gestellt werden müssen, da sieh der fertige Stift nicht nur leicht. spitzen lassen muss, sondern da auch die Umhülluang der verhältnismässig zerbrechlichen Mine den festen Halt gibt.
Ein Nachteil der holz= nefassten Bleistifte ist, dass die Holzumhül- luing, da sie den Einflüssen der Luft mit ihren verschiedenen Temperaturen und Feuchtigkeitsgraden ausgesetzt ist, in vielen Fällen anfängt zu arbeiten und sich zu werfen, so dass sich in vielen Fällen die Mine in der Stiftiunhüllung löst und aus ihr her- tiusg;leitet oder in ihr zerbricht. Die Verwen dung von genuteten Bleistiftbrettchen hat.
noch den Nachteil, dass die beiden Brettchen, welche zusammengeleimt werden, einen ver schiedenen Faserverlauf aufweisen und somit durch die Verhältnisse der sie umgebenden Luft auch verschieden beeinflusst werden, ein Nachteil, der das Brechen oder Lösen der Mine in der Stiftumhüllung begünstigt.
Ein weiterer Nachteil der Holzumhüllung ergibt sich beim Spitzvorgang aus der Struk tur des Holzes. So wird beim Spitzen mit dein Messer dieses durch die Holzfasern entspre chend ihrem Verlauf geführt, so dass die Spitzrichtung nicht in dem gewünschten Mass beeinflusst werden kann und eine grosse Menge Holz verschwendet wird, wodurch der Bleistift schnell unökonomisch verbraucht wird.
Beim Spitzen mit einem Bleistiftspitzer oder mit einer Bleistiftspitzmasehine ergibt sich ausserdem an dem angespitzten Holzteil eine gewisse Rauhigkeit, weil das Messer des Bleistiftspitzers bzw. der Präser der Bleistift- spitzmaschine quer zur Faserrichtung arbei tet. Diese Rauhigkeit macht sich des öftern bei der Benützung des Stiftes unangenehm bemerkbar.
Die Minen von Schreibstiften bestehen bei den gewöhnlichen Bleistiften aus einem Ge misch von Ton und Graphit, wobei der Ton als Bindemittel dient. Zur Beeinflussung der Härte der Mine wird der Tongehalt vermehrt oder vermindert, wodurch naturgemäss gleich zeitig der Farbton der Mine beeinflusst wird. Durch die Tonteilchen wird das Papier leicht angekratzt, so dass beim Ausradieren einer Schrift oder einer Zeichnung Kratz spuren hinterbleiben. Wird die Menge des zu gesetzten Tones vermindert, so sinkt auch die Bruchfestigkeit der Mine.
Bei den Farbminen und den Kopierminen kann bekanntlich Ton als Bindemittel nicht verwendet werden, da. die Farbstoffe durch den notwendigen Brennvorgang bei einer keramischen Mine zerstört werden würden. Deshalb werden h5 drophile Bindemittel, wie beispielsweise Tragant, genommen. Die ge ringe Beständigkeit dieser Minen gegenüber den Lufteinflüssen ist bekannt. Es ist deshalb vorgeschlagen worden, Minen aus Kunst stoffen herzustellen.
Es haben hierbei in Wasser oder Lösungsmitteln lösliche Kunst stoffe Verwendung gefunden, und die Minen werden na.ss und kalt gepresst und anschlie ssend getrocknet.
Des weiteren ist vorgeschlagen worden, Schreibminen auf der Grundlage plastischer Materialien, beispielsweise Kunststoffe ge mischt mit Fetten und Farben verschiedener Art, herzustellen. Diese Zusammensetzungen sind die gleichen, wie sie in der Kunststoff industrie allgemein bekannt sind, mit dem einzigen Unterschied, dass in den in der Kunststoffindustrie üblichen Zusammen setzungen die Füllmittel durch Farbstoffe ersetzt, wurden, deren Gewicht aber immer kleiner war als das Gewicht des thermo plastischen Kunststoffes, so dass kein Unter schied zwischen dieser Zusammensetzung und einer bekannten Kunststoffzusammensetzung besteht,
und der Kunststoff bestimmt in gleicher Weise wie bei den bekannten Gegen- s -iden den Charakter des fertigen Gegen- täi standes-. Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Wachse oder wachsähnliche Materialien und thermoplasti sche Kunststoffe, die letzteren als Bindemittel, mit weiteren zur Herstellung der Schreibstifte oder deren Bestandteile erforderlichen Mate rialien gemischt werden derart,
dass die letztgenannten Materialien gewichtsmässig mehr als 100 % der als Bindemittel verwen- deten thermoplastischen Kunststoffe aus machen, wobei die gemischten Materialien in trockenem Zustande unter Wärme und Druck geformt werden.
In der Mischung muss also die Menge der erwähnten weiteren Materialien zur Her stellung der Schreibstifte oder deren Be standteile grösser sein als die des als Binde mittel verwendeten thermoplastischen Kunst- stoffes, das heisst mehr als 100% der Menge des Kunststoffes betragen.
Es werden bei spielsweise 200 bis 400 Gewichtsteile der erwähnten weiteren Materialien, deren Teil- ciiengrösse sich nach clen gewünschten Eigenschaften des Endproduktes richtet, mit 100 Gewichtsteilen eines Bindemittels ge- miseht, welches aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht. Das Verhältnis der erst genannten Materialien zti dem Bindemittel hängt hierbei von der Bindekraft der ver schiedenen thermoplastischen Kunststoffe ab, die in der Mischung Verwendung finden.
Bei der Durehführunc des Verfahrens gelangen somit. Wachse und wachsähnliche Materialien, zum Beispiel natürliche oder synthetische Wachse oder dergleichen, zur Verwendung, welche gefärbt sein können.
Als thermoplastische Kunststoffe können beispielsweise Polyvinylehlorid, Mischpoly- merisat von Vinylehlorid, Athylcellulose, Acetat-Cellulose, Cellulose- Acetat,-Butyrat, Polyamide, Pody äthylene und dergleichen verwendet werden. Dem Bindemittel können auch Farben zugesetzt sein.
Je nach dem herzustellenden Schreibstift bestandteil bzw. Schreibstift werden ausser den erwähnten Stoffen weitere Materialien verwendet., die erfindungsgemäss gewichts- mässig mehr als 100% des als Bindemittel verwendeten thermoplastischen Kunststoffe ausmachen und im nachfolgenden erforder liche Materialien genannt werden.
Als erforderliche Materialien können bei der Herstellung von Schreibstifthüllen orga nische oder anoi-ganiselie Materialien verwen det werden. Es hat sieh als zweckmässig erwiesen, dass zur Herstellung der Schreib stifthüllen holzartige, pulverisierte Pflanzen bestandteile verwendet werden, beispielsweise Holzmehl, Strohmehl, Cellulosemehl usw. Diesen Materialien können Farben zugesetzt v-erden. Als erforderliche Materialien für die Minen können ebenfalls anorganische oder auch organische Materialien verwendet wer den, denen Farben zugesetzt. werden können.
Zweckmässig werden die verwendeten Mate rialien fein pulverisiert, weil eine solche Pulverisierung den Schreibstifthül'len und den Schreibminen ein gleichmässiges Gefüge gibt und das Spitzen erleichtert. In gewissen Fällen hat es sich aber als zweckmässig -er- wiesen, dass die genannten Materialien nicht fein gemahlen sind, und zwar zu dem Zweck, dass bis zu einem gewissen Grade die faserige oder kristalline Struktur der Grundstoffe Erhalten bleibt. Zur Herstellung von Graphit minen wird dem Graphit zweckmässig als zu sätzlicher Farbstoff Russ zugesetzt.
Zur Her stellung von Farbminen kann Kaolin, Barium sulfat, Talcum usw. verwendet werden, denen Farbstoffe zugesetzt werden können. Diese Farbstoffe können aber auch für sich allein verwendet werden. Als Farbstoffe können so wohl Pigmentfarbstoffe als auch Anilin farben verwendet. werden.
Dem Bindemittel können als Weichmacher beispielsweise Orthonitrodiphenyl, Tricresyl- phosphat, Triphenylphosphat, Paratoluolsul- fonamide, Dibutylphtalat oder andere ge eignete Weichmacher zugesetzt werden, wobei die Menge dieser Weichmacher vorteilhaft kleiner ist als die Menge des Bindemittels. Durch die Menge des Weichmachers können die Eigenschaften des Fertigproduktes beein- flusst werden.
Des weiteren kann es zweckmässig sein, der Mischung Gleitmittel zuzusetzen, beispiels weise Calciumpalmitat, Zinkstearat, Blei- stearat, . Caleiumstearat, Cadmiumricinoleat, Bariumricinoleat oder andere geeignete Gleit- mittel. Die Menge der Gleitmittel ist eben falls vorteilhaft kleiner als die Menge des Bindemittels.
Die zusammengemischten Materialien wer den trocken unter Wärme und Druck geformt. Für die Herstellung der Hülle und Mine können ausser den Materialien, welche den Charakter des fertigen Produktes bestimmen, das heisst den holzartigen Charakter der Hülle bzw. den die Farbabgabe und Schreibfähigkeit der Mine bestimmenden Charakter, die glei chen Materialien verwendet werden.
Diese Gleichartigkeit der Materialzusammensetzun gen hat den grossen Vorteil, dass die Massen sowohl für die Mine als auch für die Hülle bei annähernd :,deichen Temperaturen verarbeitet werden können, so dass es möglich ist, in einer Maschine oder Vorrichtung gleichzeitig Mine und Hülle herzustellen und zum fertigen Schreibstift zu vereinigen. Diese gleichzeitige Herstellung von Mine und Hülle aus den gleichartigen Materialzusammensetzungen er gibt den weiteren grossen Vorteil, dass Mine und Hülle miteinander zusammenbinden und verschweissen, so dass kein Lösen der Mine in der Hülle und damit kein Schieben oder Her ausgleiten der Mine aus der Hülle stattfinden kann.
Ausser den im vorstehenden aufgeführten Bestandteilen können clen Grundstoffen kleinere Mengen von Fetten zugesetzt werden.
Als zusätzliche Bindemittel können den thermoplastischen Kunststoffen thermoplasti sche Naturstoffe, beispielsweise Colophoniiiiu, Schellack, Kongo-Harz oder ähnliche Sub stanzen zugesetzt werden, ebenso können den thermoplastischen Kunststoffen thermisch härtbare Kunststoffe, beispielsweise Phenol-, Kresol-, Harnstoff-Aldehyd-Kondensations- produl@te usw. als zusätzliche Bindemittel zuge- setzt werden.
Diese thermoplastischen Natur harze und die thermisch härtbaren Kunstharze können für ,sich allein oder gemeinsam den thermoplastischen Kunststoffen, die als Hauptbindemittel dienen, zugesetzt werden.
Um dem Produkt ein poröses Gefüge zu geben, kann der Mischung ein Treibmittel, beispielsweise Ammoniumcarbonat, Ammo- niumbicarbonat usw. zugesetzt werden. Dieses Treibmittel entwickelt unter der Einwirkung der Erwärmung Gas, welches der Schreibstift hülle ein poröses Gefüge gibt, wodurch das Gewicht des Schreibstiftes herabgesetzt und. Glas Spitzen desselben erleichtert wird. Ebenso gibt dieses Gas der Schreibmine eine poröse Struktur, was das Schreiben und das Ab lagern der Teilchen der Mine auf dem Papier oder einer andern Oberfläche erleichtert.
Die Bestandteile der einzelnen Material zusammensetzungen können gruppenweise oder zusammen miteinander in einem einzigen oder in mehreren Arbeitsgängen gemischt werden. Dies trifft sowohl für die Herstellung der Materialzusammensetzung für die Minen als auch für die Materialzusammensetzung für die Hüllen zu. Zum Formen der Schreibstiftbestandteile, beispielsweise Minen und Hüllen, können bekannte Maschinen verwendet. werden, wie Pressen, Schneckenpressen, Spritzpressen usw.
Diese Maschinen werden mit einer geheizten Vorrichtung versehen, in welcher die vorbe- schTiebenen Mischungen zu den Schreibstift bestandteilen geformt. werden. Die geheizte Vorrichtung kann eine Düse besitzen, durch welche die Materialien ausgepresst werden.
Das Verfahren kann auch in der Weise durchgeführt werden, d-ass eine Masse zur Herstellung der Hülle und eine Masse zur Herstellung der Mine miteinander in dem selben Arbeitsgang in trockenem Zustande unter Anwendung von Wärme und Druck zu einem fertigen Schreibstift- geformt werden.
Bei der Durchführung des Verfahrens kann anschliessend an die Formung des Schreibstiftes oder eines seiner Bestandteile derselbe mit einem Aussenüberzug aus einem thermoplastischen Kunststoff oder einem thermisch härtbaren Kunststoff trocken unter Wärme und Druck überzogen werden.
<I>Beispiel 1:</I> Zur Herstellung von Schreibstifthüllen werden:
EMI0004.0017
250 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Holzmehl <SEP> und
<tb> 5-25 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Wachse <SEP> oder <SEP> wachsähxi liche <SEP> Materialien <SEP> zusammen <SEP> mit
<tb> 0,1-3 <SEP> Gewichtsteilen <SEP> Farbstoffen <SEP> miteinander
<tb> in <SEP> warmem <SEP> Zustand <SEP> innig <SEP> vermischt.
<tb> Dieser <SEP> Gruppe <SEP> von <SEP> Materialien <SEP> werden
<tb> 100 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Poly <SEP> vinvlehlorid <SEP> oder
<tb> Misehpolymerisat <SEP> von <SEP> Vinylchlorid
<tb> als <SEP> Bindemittel,
<tb> 2-l0 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Orthonitrodiplienyl <SEP> als
<tb> M'eichmacher,
<tb> 1-5 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Trikresylphosphat <SEP> oder
<tb> Triphenylphosphat.
<SEP> als <SEP> Weichmacher,
<tb> 2-8 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Calciumpalmitat <SEP> als
<tb> ( <SEP> 'leitmittel, <SEP> T
<tb> 5-10 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Zinkweiss,
<tb> 0,1-2 <SEP> Gewichtsteile <SEP> eines <SEP> farbigen <SEP> Pigmen tes <SEP> oder <SEP> Anilinfarbstoffes <SEP> zugesetzt
<tb> und <SEP> zusammengemischt. Als zusätzliche Bindemittel können
EMI0004.0018
2-10 <SEP> Gewichtsteile <SEP> thermisch <SEP> härtbarer
<tb> Kunststoffe <SEP> und/oder
<tb> 2-10 <SEP> Clewiehtst:eile.thermoplastiseherNatur harze <SEP> dem <SEP> Bindemittel <SEP> beigefügt <SEP> wer den. <SEP> Dieser <SEP> Mischung <SEP> kann <SEP> man
<tb> 2-10 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Animoniumbicarbonat
<tb> oder <SEP> ein <SEP> ähnliches <SEP> Treibmittel <SEP> zu setzen.
Diese Mischung wird trocken bei 110 bis 150 C auf Schnecken- oder Spritzpressen mit geheizten Formdüsen oder auf andere Weise unter Wärme und Druck zur Schreibst.ift- umhüllung geformt.
<I>Beispiel 2:</I> Zur Herstellung von Schreibstifthüllen -erfährt. man wie folgt:
EMI0004.0026
300 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Holzmehl <SEP> werden <SEP> mit
<tb> 5-30 <SEP> Gewichtsteilen <SEP> Wachsen <SEP> oder <SEP> wachs ähnlichen <SEP> Materialien <SEP> und
<tb> 2-10 <SEP> Gewichtsteilen <SEP> Fetten <SEP> gemischt;
<SEP> die ser <SEP> Mischung <SEP> werden <SEP> dann
<tb> 1.00 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Ätliylcellulose <SEP> oder <SEP> Cel hiloseacetatbntj-rat <SEP> als <SEP> Bindemittel,
<tb> 2 <SEP> 10 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Triphenylphosphat <SEP> als
<tb> Weichmacher,
<tb> 2-8 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Zinkstearat <SEP> als <SEP> Gleit mittel <SEP> und
<tb> 0,5-3 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Pigment <SEP> -oder <SEP> Anilin farbstoff <SEP> zugesetzt <SEP> und <SEP> das <SEP> Ganze
<tb> zusammengemischt.
<tb> Als <SEP> zusätzliche <SEP> Bindemittel <SEP> können
<tb> 2-40 <SEP> Gewichtsteile <SEP> thermisch.
<SEP> härtbare
<tb> Kunststoffe <SEP> und/oder
<tb> 2-40 <SEP> Gewichtsteile <SEP> thermoplastische <SEP> Natur harze <SEP> obigem <SEP> Bindemittel <SEP> zugesetzt
<tb> werden.
<tb> Dieser <SEP> Mischung <SEP> kann <SEP> man
<tb> 2-10 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Amnioniumbicarbonat
<tb> oder <SEP> ein <SEP> ähnliches <SEP> Treibmittel <SEP> zu setzen. Diese Masse wird trocken bei 100-140 C auf Pressen zur Schreibstiftumhüllung ge formt.
Beispiel <I>3:</I> Uni Granhitminen herzustellen. werden
EMI0004.0031
100 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Graphit,
EMI0005.0001
1-l5 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Russ,
<tb> 2-10 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Fette <SEP> und
<tb> 5-?0 <SEP> Clewichtsteile <SEP> Wachse <SEP> oder <SEP> wachsähn liche <SEP> Materialien <SEP> innig <SEP> gemischt, <SEP> und
<tb> es <SEP> werden <SEP> dieser <SEP> Gruppe <SEP> dann
<tb> 20-30 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Polyvinylehlorid <SEP> oder
<tb> Mischpolymerisat <SEP> als <SEP> Bindemittel,
<tb> I-70 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Orthonitrodiphenyl <SEP> als
<tb> -W <SEP> eichmacher,
<tb> <B>1-15</B> <SEP> Gewichtsteile <SEP> Cadmiumricinoleat <SEP> als
<tb> Gleitmittel <SEP> zugesetzt <SEP> und <SEP> das <SEP> Ganze
<tb> zusammengemischt.
<tb> Als <SEP> zusätzliche <SEP> Bindemittel <SEP> können
<tb> ''--40 <SEP> Gewichtsteile <SEP> thermisch <SEP> härtbarer
<tb> Kunststoffe <SEP> und <SEP> /oder <SEP> thermoplasti scher <SEP> Naturharze <SEP> obigem <SEP> Bindemittel
<tb> zugesetzt <SEP> werden.
<tb> Ausserdem <SEP> können <SEP> dieser <SEP> Mischung
<tb> 2-l0 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Ammoniumcarbonat
<tb> oder <SEP> ein <SEP> ähnliches <SEP> Treibmittel' <SEP> zu gesetzt <SEP> werden. Diese Masse wird trocken bei 110-160 C auf bekannten- Pressen (Schneeken- oder Spritzpressen) zu Graphitminen geformt.
Beispiel. <I>4:</I> L m Farbminen herzustellen, werden
EMI0005.0007
<B>100</B> <SEP> Clewicht.steile <SEP> Kaolin <SEP> oder <SEP> ähnliche
<tb> Materialien <SEP> und
<tb> :;-50 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Farbstoffe,
<tb> 2-10 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Fette,
<tb> 5--20 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Wachse <SEP> oder <SEP> wachsähn liehe <SEP> Materialien <SEP> in <SEP> warmem <SEP> Zustand
<tb> innig <SEP> gemischt.
<SEP> Dieser <SEP> Gruppe <SEP> wer den <SEP> dann
<tb> ?0-35 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Äthylcellulose <SEP> oder <SEP> Cel lnloseacetatbutyrat <SEP> als <SEP> Bindemittel,
<tb> 1-1.5 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Paratoliiolstilfonamide
<tb> oder <SEP> Triphenylphosphat <SEP> als <SEP> Weicher macher,
<tb> 1-15 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Bariumricinoleat <SEP> als
<tb> Gleitmittel,
<tb> l-3 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Pigment <SEP> oder <SEP> Anilin farbstoffe <SEP> zugesetzt <SEP> und <SEP> das <SEP> Ganze
<tb> zusammengemischt.
<tb> Als <SEP> zusätzliche <SEP> Bindemittel <SEP> können
<tb> 2-40 <SEP> Gewichtsteile <SEP> thermisch <SEP> härtbarer
<tb> Kunststoffe <SEP> und/oder
EMI0005.0008
2-40 <SEP> Gewichtsteile <SEP> thermoplastischer <SEP> Na turharze <SEP> obigem <SEP> Bindemittel <SEP> zugesetzt
<tb> werden.
<SEP> Ausserdem <SEP> können <SEP> dieser
<tb> Mischung <SEP> Ammoniumbicarbonat <SEP> oder
<tb> ein <SEP> ähnliches <SEP> Treibmittel <SEP> zugesetzt
<tb> werden. Diese Mischung wird trocken bei 100 bis 170 C auf bekannten Pressen (Schnecken- oder Spritzpressen) oder in anderer Weise unter Wärme und Druck zu Farbminen geformt.
<I>Beispiel 5:</I> Zur Herstellung eines Aussenüberzuges werden
EMI0005.0013
100 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Poly <SEP> vinylchlorid <SEP> oder
<tb> Äthy <SEP> lcellulose <SEP> oder <SEP> Celluloseaceta-t butyrat <SEP> oder <SEP> ein <SEP> anderer <SEP> geeigneter
<tb> thermoplastischer <SEP> Kunststoff,
<tb> 1-25 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Pigmentfarbstoff <SEP> oder
<tb> Anilinfarbstoff,
<tb> 1--40 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Trikresylphosphat, <SEP> Tri phenylphosphat <SEP> oder <SEP> Par-atoluolsul fona.mide <SEP> als <SEP> Weichmacher,
<tb> 1-10 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Calciumstearat, <SEP> Zink,
<tb> stearat <SEP> oder <SEP> dergleichen <SEP> als <SEP> Gleit mittel zusammengemischt und trocken bei 100 bis 150 C anschliessend an die erfindungsgemässe Herstellung eines Schreibstiftes oder eines seiner Bestandteile mit bekannten Mitteln, beispielsweise einer Schneckenpresse, als Aussenüberzug auf den Schreibstift oder den Schreibstiftbestandteil aufgebracht.