ES2214034T3 - Mina de lapiz coloreada borrable. - Google Patents

Abstract

Una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, y un material de carga, en la que dicha composición está sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o de reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos.

Description

Mina de lápiz coloreada borrable.

Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a composiciones de minas de lápiz coloreadas y, en particular, a composiciones de minas de lápiz coloreadas que pueden borrarse y a un método de fabricación y uso de tales composiciones.

Fundamento de la invención

Aun cuando los lápices con minas coloreadas han proporcionado disfrute a los niños y otras personas desde hace mucho tiempo, se han llevado a cabo intentos para mejorar las propiedades de estos lápices. Las propiedades que hacen que el colorear sea una experiencia agradable y gratificante incluye un trazado uniforme de la composición de la mina, buena intensidad de color de las marcas, buena resistencia a la rotura y suficiente resistencia de la mina a la flexión. Además, es deseable disponer de lápices con minas coloreadas que puedan producir marcas sobre el papel que no ensucien ni se diseminen y que puedan borrarse mediante los borradores ordinarios de lápiz.

Las minas de lápiz coloreadas comunes se preparar a partir de una mezcla de un pigmento, una resina aglutinante y un material de carga. Aun cuando estas minas coloreadas poseen excelentes cualidades de escritura, sus marcaciones no pueden borrarse con facilidad mediante los borradores ordinarios de lápiz. Se han llevado a cabo intentos de mejorar las propiedades de las minas, en particular la aptitud para la borradura de las marcas obtenidas con las minas. Por ejemplo, se han llevado a cabo intentos de mejorar la aptitud para la borradura reduciendo el contenido de pigmento de las minas de lápiz. Aun cuando este enfoque reduce el contraste de color entre la marca borrada y el papel, la intensidad de color de la marca original ha sido insatisfactoria.

En otro enfoque para mejorar la aptitud para la borradura de las marcas, se han preparado minas de lápiz coloreadas combinando una mezcla de un pigmento, uno o más materiales de carga y una cera tal como una cera de bajo punto de fusión. Aun cuando este enfoque ha mejorado la aptitud para la borradura de la marca, no se ha conseguido una eliminación completa de la marca. Además, la región borrada queda con un aspecto desdibujado. Se opina que la cera que, por una parte, ayuda a la aptitud para la borradura, por otra parte, contribuye también a que la borradura sea incompleto y al ensuciamiento.

Se piensa que las fuerzas de cizalla generadas durante el acto de marcar sobre el papel con un lápiz de color, son suficientes para ocasionar un calentamiento de la cera. Este calentamiento proporciona un grado de fluidez a la cera, y a la composición de la mina, permitiendo con ello una penetración suficiente del material que forma la mina del lápiz, en los espacios abiertos existentes entre las fibras del papel. Esto da como resultado que una parte apreciable del material que forma la mina de lápiz coloreada quede retenida por debajo de la superficie del papel. El material de la mina de lápiz que ha penetrado de este modo en la matriz de las fibras del papel se hace indisponible para la abrasión y separación por un borrador.

Además, el acto de la borradura proporciona fuerzas de rozamiento adicionales que también calientan el componente de cera de las marcas hechas con las minas de lápiz coloreadas. El acto de la borradura, por consiguiente, proporciona un grado fluidez a la marca de lápiz que ya está sobre la superficie del papel. Esto lleva a una penetración adicional de la cera en los espacios abiertos de la matriz de papel, haciendo con ello que una cantidad adicional del pigmento contenido dentro de la marca de lápiz no este disponible para la abrasión mecánica por un borrador.

Además, la naturaleza fluida de la cera da por resultado que se desplace gran parte de la marca de lápiz, durante el acto de la borradura, desde una posición a otra sin separarse de la superficie del papel. Esta nueva ubicación del material se conoce, en general, como ensuciamiento (smearing). El uso repetido de un borrador sobre la marca de lápiz coloreada continuando diseminando y conduciendo la marca del lápiz hacia la matriz de fibras del papel hasta que sustancialmente la totalidad del material del lápiz de color disponible ha quedado depositada en los espacios abiertos de la matriz del papel. En tal punto, intentos posteriores de borrar no producen sustancialmente cambio alguno en la marca de lápiz coloreada.

Se han llevado a cabo intentos de preparar lápices con minas coloreadas para eliminar el ensuciamiento y los restos del borrado. Por ejemplo, en uno de los enfoques, el contenido de cera de la mina ha sido disminuido. Desgraciadamente, este enfoque hace que la mina sea muy dura. Las características de trazado de la mina resultan afectadas y la mina no escribe bien. Todavía, en otro enfoque, se ha intentado el uso de una sustancia de bajo punto de fusión tal como un aceite. Se han preparado minas de lápiz coloreadas mezclando un pigmento, una resina aglutinante, un material de carga y un aceite. Este enfoque no puede ponerse en práctica con facilidad en el comercio, porque o bien aumenta el costo de fabricación o bien afecta a otras determinadas cualidades de la mina. Por ejemplo, si la mina se prepara en un proceso de formación en húmedo, la mina húmeda debe secarse a una temperatura que sea inferior a la temperatura de fusión o de fluidez del aceite. Esto incrementa el tiempo de secado de la mina y, por consiguiente, hace disminuir la productividad de la fabricación. Asimismo, el aceite tiende a brotar o emigrar fuera de la mina. Esto llevaría a pérdida de la resistencia de la mina así como a fallo para producir una marca de resistencia apropiada del color. Además, el aceite tiende a exudar a través del papel, afectando con ello a la calidad de la coloración. Para remediar algunos de los inconvenientes asociados con el uso de un aceite, han sido propuestos complejos procedimientos de fabricación que desgraciadamente pueden hacer aumentar el número de etapas de la fabricación y el coste de fabricación de los lápices. Las minas de lápiz coloreadas comunes que contienen una cera de bajo punto de fusión o un aceite, producen marcas que tienden a ensuciarse cuando se ponen en contacto con objetos tales como los dedos, el papel y los difuminos.

El documento JP-A 2036281 describe una mina de lápiz coloreada y un lápiz de color, caracterizados por el hecho de que se emplean como los materiales principales, una resina termoplástica, un lubricante, un material constitucional y un pigmento, y porque se incluye como dicho material constitucional al menos una sustancia inorgánica porosa.

Por tanto, existe la necesidad de una mina de lápiz coloreada que posea una aptitud mejorada para la borradura. Existe también la necesidad de minas de lápiz coloreadas que no se diseminen cuando se borran mediante un borrador ordinario de lápiz. Existe, además, la necesidad de minas de lápiz coloradas que no ensucien cuando se frotan con los dedos, un difumino para mezclas de tonos, u otros objetos. Existe, además, la necesidad de una mina de lápiz coloreada que produzca un trazado uniforme y que posea buena resistencia del color, adecuada resistencia a la flexión y adecuada resistencia a la rotura.

Estos y otros objetos y ventajas de la presente invención, así como características adicionales de la invención, serán evidentes de la descripción de la invención proporcionada en esta memoria.

Sumario de la invención

Las necesidades anteriores han sido cumplidas en gran extensión mediante la presente invención, que proporciona una composición de mina de lápiz coloreada que forma una marca compuesta por una capa cohesiva de la composición sobre la superficie que ha de ser marcada. La composición de la mina comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, y un material de carga.

La composición de mina de lápiz coloreada de la presente invención está libre o sustancialmente libre de ceras de bajo punto de fusión, derivados de tales ceras, materiales céreos y otros materiales que resisten la separación desde las fibras de papel. La composición de las minas puede contener, opcionalmente, un lubricante tal como un lubricante en partículas, por ejemplo, PTFE, o un lubricante no en partículas, por ejemplo un material polar.

La presente invención proporciona, además, un método para usar una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, sobre una superficie que haya de ser marcada, que comprende aplicar la mina a la superficie para crear una marca que forma una capa cohesiva de la composición de la mina de lápiz coloreada. La presente invención proporciona, además, un método para borrar una marca hecha usando la composición de mina de lápiz coloreada de la presente invención.

Descripción breve de los dibujos

La Fig. 1 representa una micrografía electrónica de barrido (SEM) de la marca hecha sobre un papel hilo de 9 kg de peso, mediante una realización de la composición de mina de lápiz colorada de la presente invención. El aumento fue 1.500X. Véase el Ejemplo 15 para una discusión adicional.

La Fig. 2 representa una SEM de la marca indicada en la Fig. 1 con mayor ampliación. El aumento fue 10.000X.

La Fig. 3 representa una SEM de la marca indicada en la Fig. 2 todavía a una mayor ampliación. El aumento fue 30.000X.

La Fig. 4 representa una SEM de una marca hecha sobre un papel hilo de 9 kg de peso mediante otra realización de la composición de mina de lápiz coloreada de la presente invención. El aumento fue 2.000X. Véase el Ejemplo 16 para una discusión adicional.

La Fig. 5 representa una SEM de la marca indicada en la Fig. 4 a una ampliación mayor. El aumento fue 10.000X.

La Fig. 6 representa una marca hecha sobre un papel hilo de 9 kg de peso mediante, todavía, otra realización de la composición de mina de lápiz coloreada de la presente invención. El aumento fue 2.000X. Véase el Ejemplo 17 para una discusión adicional.

La Fig. 7 representa una SEM de la marca indicada en la Fig. 6 obtenida con mayor ampliación. El aumento fue 10.000X.

Descripción detallada de las realizaciones

La presente invención se refiere a una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que posee aptitud mejorada para la borradura mejorada y ensuciamiento y diseminación reducidos. La composición de mina de lápiz coloreada posee características mejorados de trazado. La composición de mina de lápiz coloreada de la presente invención forma una marca compuesta por una capa cohesiva de la composición sobre la superficie marcada. La composición de la mina comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, y un material de carga. En una realización preferida, la composición de mina de lápiz coloreada de la presente invención está libre o sustancialmente libre de ceras de bajo punto de fusión, derivados de tales ceras, materiales céreos y otros materiales que resisten la separación desde las fibras del papel. En una realización preferida de la presente invención, la composición incluye, además, un lubricante tal como un lubricante en partículas o un lubricante no en partículas. El lubricante que no está en forma de partículas es, preferiblemente, uno que sufre un cambio de fase y que es inmiscible con el material aglutinante en las condiciones del procesado, por ejemplo, en condiciones de procesado en estado de fusión.

La composición de la mina está libre o sustancialmente libre de cera, derivados de ceras, materiales céreos, por ejemplo estearatos, y otros materiales, que se adhieren a las fibras del papel y que resisten su separación de éstas. Cera, derivados de ceras, materiales céreos u otros materiales de esta memoria, se define como un compuesto natural o sintético, alifático u otro, relativamente no polar, que posee un peso molecular inferior a 500 aproximadamente, un punto de fusión inferior a 90ºC aproximadamente y un valor de la dureza de penetración con aguja mayor que 5 unidades aproximadamente (ó 05 mm) a 100 g/5 segundos/25ºC.

Se cree que las excelentes propiedades de la composición de mina de lápiz coloreada se obtienen mediante el mecanismo siguiente. La composición ha sido cuidadosamente formulada para que las fuerzas de cizalla generadas durante el acto de realización de la marca con el lápiz de color sobre una superficie de escritura produzca una marca fuertemente coloreada; sin embargo, las fuerzas no ocasionan una fluidización importante del material de la mina de lápiz. Por tanto, la oportunidad de la formación de un material de mina de lápiz fluidizado y su penetración en el sustrato tal como una matriz de fibras de papel, ha sido disminuida o eliminada. Durante el acto de realización de la marca sobre la superficie de un sustrato, una capa de material de la mina coloreada es depositada sobre la superficie con una penetración mínima en el sustrato tal como una matriz de fibras de papel.

La composición de mina de lápiz coloreada de la presente invención proporciona una marca que es altamente cohesiva. La naturaleza cohesiva del material de la mina de lápiz ayuda a resistir la diseminación cuando se somete a las fuerzas mecánicas de cizalla de la borradura y mejora la eficacia de la borradura al separarse de la superficie del papel en secciones, por ejemplo una lámina pequeña o secciones semejantes a películas, en oposición a separarse en piezas o grumos pequeños, discretos. La composición de mina de lápiz coloreada posee también características bajas de fluido lo que permite que resista la penetración de la matriz de fibras de papel, tanto durante la realización de la marca como durante la borradura.

Adicionalmente, la composición de mina de lápiz coloreada como un recubrimiento superficial resiste la deformación o alargamiento durante el acto de abrasión tal como al borrar. Por tanto, la capa de material de mina de lápiz muestra poca diseminación durante la borradura y es capaz de separación completa o casi completa mediante la abrasión de un borrador.

La naturaleza cohesiva de la composición de mina de lápiz coloreada de la presente invención, es impartida mediante la inclusión de uno o más materiales que comunican al material del lápiz propiedades de formación de película o lámina. Por tanto, los materiales incluidos pueden formar un retículo de fibrillas dentro de la capa depositada sobre la superficie de marcado. Así pues, materiales capaces de formar fibrillas o materiales que están en forma de fibrillas tales como polímeros capaces de formar fibrillas o que están en fibrillas, pueden ser incluidos en la composición. Politetrafluoroetileno (PTFE) y copolímeros de etileno-acetato de vinilo (EVA), capaces de formar fibrillas, son ejemplos de polímeros que producen el retículo de fibrillas deseado dentro de la composición de la mina de lápiz coloreada, cuando se depositan sobre papel en el acto normal de realización de la marca. Por consiguiente, se prefieren los polímeros capaces de formar fibrillas.

Se ha encontrado que la aptitud para la borradura de marcas aumenta a medida que aumenta la proporción de material capaz de formar fibrillas en la mina de lápiz coloreada. Es preferible, no obstante, ajustar el contenido del material capaz de formar fibrillas para que la cohesividad no se haga excesiva afectando de este modo a las características de trazado

La presente invención proporciona, además, un método para usar sobre una superficie que ha de ser marcada, la composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende:

(a) proporcionar una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse;

(b) proporcionar la superficie; y

(c) aplicar la mina a la superficie para crear una marca que forma una capa cohesiva de la composición de mina de lápiz coloreada.

Las marcas hechas por la minas pueden borrarse con facilidad usando un borrador ordinario de lápiz sin dejar un resto sustancial ni diseminación, y las marcas obtenidas están sustancialmente libres de ensuciamiento cuando se frotan con otros objetos con los que se ponen en contacto. La mina de lápiz coloreada de la presente invención proporciona una aptitud de borradura mejorada sin sacrificar otras propiedades deseables tales como un trazado uniforme, buena resistencia del color, desgaste reducido de la punta y resistencia a la rotura.

La composición de la mina de lápiz coloreada contiene un pigmento colorante, un colorante o sus combinaciones, adecuados. El pigmento puede ser orgánico o inorgánico. Pueden usarse pigmentos que producen efectos visuales especiales, por ejemplo, pigmentos perlinos. El pigmento puede ser un pigmento seco o puede ser una dispersión en agua, opcionalmente estabilizada con tensioactivos o resinas, o estar encapsulado en un aglutinante orgánico tal como una resina de melamina/formaldehído. Los ejemplos de pigmentos estabilizados con tensioactivos incluyen dispersiones de la marca SUNSPERSE™, disponible de Sun Chemical Colors Group de Amelia, Ohio. Ejemplos de dispersiones de pigmentos estabilizadas con resina incluyen las dispersiones FLEXIVERSE™ que son dispersiones acuosas de compuestos acrílicos estabilizadas con álcali, disponibles también de Sun Chemical Colors Group. Los ejemplos de pigmentos encapsulados en aglutinantes orgánicos incluyen los pigmentos RENOL™ que son pigmentos recubiertos con polivinilbutiral y disponibles de Clariant Corp. de Charlotte, Carolina del Norte.

En algunas realizaciones, se prefieren para preparar las minas de la presente invención, pigmentos dispersos en agua y estabilizados con tensioactivos. Un pigmento previamente disperso es relativamente más fácil de incorporar a los otros ingredientes y las dispersiones estabilizadas con tensioactivo producen, en general, una calidad de las piezas extruídas mejor que la de las dispersiones estabilizadas con resina. Se cree que la resina penetra en el papel y ocupa el espacio existente entre las fibras cuando se usa la mina de lápiz para marcar el papel y, por consiguiente, ocasiona cirta dificultad durante la borradura de la marca.

El pigmento puede estar presente en la mina en cualquier cantidad adecuada. El nivel de pigmento preferido en base al volumen, en seco, es desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 30% de la composición de la mina, y un nivel de pigmento más preferido en base a volumen, en seco, es desde aproximadamente 15% a aproximadamente 20% de la composición de la mina.

El material aglutinante proporciona integridad a la mina de lápiz coloreada al mantener juntos los ingredientes que forman la mina. El material aglutinante forma generalmente la fase continua. Puede usarse cualquier material aglutinante adecuado conocido por los expertos en la técnica. El material aglutinante puede ser polímeros termoplásticos tales como poliolefinas, compuestos acrílicos, estirénicos, PVC y PVC plastificado, siendo las poliolefinas la clase preferida de material aglutinante. Ejemplos de poliolefinas incluyen polietileno y polipropileno. El polietileno de alta densidad (HDPE) y el polietileno de baja densidad (LDPE) son las resinas aglutinantes polietilénicas preferidas. Una resina de HDPE preferida es la MICROTHENE™ FA 70000, que es un polvo esférico disponible de Equistar Chwemicals Inc. de Houston, Texas. La forma de polvo del polietileno es particularmente preferida. Una resina de LDPE preferida es MICROTHENE FN 51000, también disponible de Equistar Chemicals Inc. Una resina aglutinante de polipropileno preferida es MICROTHENE FP 80000, disponible también de Equistar Chemicals Inc. Otros ejemplos del material aglutinante incluyen ceras, en particular ceras poliolefínicas, que tienen un punto de fusión o de reblandecimiento superior a 90ºC aproximadamente y, de preferencia, aquellas que poseen un valor de la dureza de penetración de aguja menor que aproximadamente 5 unidades. Una cera poliolefínica preferida es la cera de polietileno. Un ejemplo de una cera de polietileno adecuada es EPOLENE™ E-10, disponible de Eastman Chemical Corp de Kingsport, TN. El EPOLENE E-10 posee un valor de la dureza de penetración de aguja de 3 unidades, un punto de reblandecimiento por el método de anillo y bola de 106ºC y un peso molecular de 3.000 aproximadamente.

El material aglutinante puede estar en la forma de resinas secas, látex o dispersiones, o soluciones. Ejemplos de látex o dispersiones incluyen dispersiones acrílicas, copolímeros de etileno y ácido acrílico (EAA), y copolímeros de estireno y butadieno. La relación de etileno a ácido acrílico puede variar desde aproximadamente 1:10 hasta aproximadamente 10:1, y preferiblemente es 1:1. Ejemplos de soluciones de polímeros incluyen poliestireno disuelto en un disolvente tal como metiletilcetona y poli(alcohol vinílico) disuelto en agua.

La resina aglutinante puede ser también termoestable. Ejemplos de polímeros termoestables incluyen poliésteres insaturados, ésteres vinílicos y resinas epoxídicas.

El material aglutinante puede utilizarse en cualquier cantidad adecuada. Por ejemplo, el material aglutinante puede estar presente en una cantidad desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 60% de la composición de la mina, en base a volumen, en seco, y preferiblemente en una cantidad desde aproximadamente 40% hasta aproximadamente 50% de la composición de la mina, en base a volumen, en seco.

Es particularmente preferido, en ciertas realizaciones, usar como material aglutinante una combinación de HDPE y EAA. Esta combinación proporciona un buen trazado y, como resultado de ello, la intensidad de color de la marca es excelente. Un ejemplo de un EAA adecuado es POLYEMULSION™ 540N30, que contiene 95% de etileno y 5% de ácido acrílico, disponible de Chemcor, de Chester, Nueva York. La relación de polietileno a EAA puede variar desde aproximadamente 1:0 hasta aproximadamente 0:1 y, de preferencia, desde aproximadamente 1:0,3 hasta aproximadamente 1:0,05.

En algunas otras realizaciones, es preferible usar como el material aglutinante una combinación de polipropileno, LDPE y una cera de polietileno de alto punto de fusión. Esta combinación puede incluir los tres componentes en cualquier proporción adecuada, preferiblemente en una relación en volumen de aproximadamente 5-20: aproximadamente 0,5-2: aproximadamente 2-8; más preferiblemente en una relación en volumen de aproximadamente 10: aproximadamente 1: aproximadamente 4; y todavía más preferiblemente en una relación en volumen de 10:1:4; respectivamente.

La mina de lápiz coloreada de la presente invención puede incluir algún material de carga adecuado. El papel del material de carga es proporcionar a la mina rigidez y resistencia. Son ejemplos de materiales de carga adecuados talco, sílice, carbonato de calcio, mica, wolastonita y arcilla. Los materiales de carga pueden tener cualquier característica geométrica adecuada. Materiales de carga laminares tales como talco y mica, son particularmente preferidos por la razón de que tienen una consistencia blanda y los bordes de las partículas pueden favorecer la abrasión de la mina proporcionando un trazado uniforme. Los materiales de carga pueden tener, opcionalmente, un tratamiento superficial para mejorar la capacidad de dispersión y/o la adherencia al material aglutinante. El tamaño de partícula del material de carga es desde inferior a aproximadamente 1 \mum hasta aproximadamente 50 \mum, y preferiblemente desde aproximadamente 10 \mum hasta aproximadamente 30 \mum. La composición de la mina puede contener el material de carga en cualquier cantidad adecuada, por ejemplo, en una cantidad desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 60%, y de preferencia, desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 40%, en base a volumen, en seco de la composición de la mina.

La composición de las minas de la presente invención incluye un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas. Preferiblemente, el material es un polímero capaz de formar fibrillas. Son polímeros capaces de formar fibrillas aquellos que forman fibras cuando se someten a fuerzas de cizalla, por ejemplo, durante la escritura. En algunos casos la formación de fibrillas puede tener lugar durante el proceso de fabricación de la mina. Puede emplearse para preparar la composición de la presente invención cualquier material adecuado capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas. Se ha encontrado que la presencia de fibrillas de pequeño diámetro, en particular aquellas que tienen un diámetro desde aproximadamente 0,1 hasta aproximadamente 5 \mum, y de preferencia desde aproximadamente 0,05 hasta aproximadamente 0,5 \mum, comunican a la mina una excelente aptitud para la borradura. Preferiblemente se emplea un polímero capaz de formar fibrillas. El polímero capaz de formar fibrillas puede ser un homopolímero o un copolímero. Ejemplos de polímeros capaces de formar fibrillas incluyen poliolefinas, preferiblemente PTFE, polietileno y polipropileno. El PTFE es un polímero capaz de formar fibrillas particularmente preferido. Los ejemplos de copolímeros capaces de formar fibrillas incluyen copolímeros de etileno-acetato de vinilo. Un ejemplo de un copolímero de etileno-acetato de vinilo es el MICROTHENE MU 76000, disponible de Equistar Chemicals Inc.

Ejemplos de otros polímeros capaces de formar fibrillas o que están en forma de fibrillas incluyen poliamidas alifáticas y aromáticas tales como nailon y KEVLAR™, poliimidas y poliésteres. Las fibrillas pueden incorporarse comenzando con el material ya en forma de fibrillas y dispersándole con los otros ingredientes, o produciéndole in situ comenzando con un polímero capaz de formar fibrillas, que podría estar en la forma de un látex, una suspensión o de polvo seco. Una ejemplos de un polímero de PTFE capaz de formar fibrillas, preferido, es la emulsión FLUON™ AD-1, disponible de ICI Fluoropolymers, de Wilmington, Delaware. Esta emulsión se prepara con partículas de PTFE de 0,25 \mum y contiene 59-62% de sólidos. La forma de emulsión permite facilidad de mezcla del PTFE con los otros ingredientes de la composición de la mina.

El material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, puede ser usado en cualquier cantidad adecuada. Por ejemplo, en ciertas realizaciones de la presente invención, en que se usa una resina poliolefínica tal como PTFE, puede usarse en una cantidad desde aproximadamente 0,4% hasta aproximadamente 10% de la composición de la mina, en base a volumen, en seco, y preferiblemente en una cantidad desde aproximadamente 1,5% hasta aproximadamente 3% de la composición de la mina, en base a volumen, en seco.

En algunas otras realizaciones, por ejemplo, cuando se usa un copolímero tal como etileno-acetato de vinilo como el material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, éste puede usarse en una cantidad desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 15% de la composición de la mina en base a volumen, en seco, preferiblemente en una cantidad desde aproximadamente 2% hasta aproximadamente 12% de la composición de la mina, en base a volumen, en seco, y más preferiblemente en una cantidad desde aproximadamente 4% hasta aproximadamente 10% de la composición de la mina, en base a volumen, en seco.

La mina de lápiz coloreada de la presente invención puede contener un lubricante. En ciertas realizaciones, el lubricante es un lubricante en partículas, que no es capaz de formar fibrillas. Este material permanece en forma de partículas durante la etapa de extrusión en estado de fusión o de procesado en húmedo.

Además, se cree que el lubricante mejora la propiedad de trazado de la mina. El lubricante mejora también la capacidad de borradura debido a que no se adhiere o se adhiere mínimamente a las fibras del papel. Puede emplearse cualquier lubricante adecuado. Un lubricante preferido es polvo de PTFE micronizado, que puede ser producido moliendo PTFE sinterizado hasta obtener partículas de un tamaño de aproximadamente 1 \mum hasta aprximadamente 20 \mum. Un ejemplo de un polvo de PTFE micronizado, adecuado, es SST-2 SP5™ disponible de Shamrook Technologies, Inc., de Newark, New Jersey. El PTFE micronizado es particularmente ventajoso dado que no se adhiere a las fibras del papel. Además, el PTFE micronizado es blanco y por tanto no compromete la calidad del color de la mina de lápiz coloreada.

El lubricante en partículas que no es capaz de formar fibrillas puede ser empleado en cualquier cantidad adecuada, por ejemplo, en una cantidad desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 50% de la composición de la mina, en base a volumen, en seco, y de preferencia en una cantidad desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 30% de la composición de la mina en base a volumen, en seco. Cuando la cantidad del lubricante cae por debajo del 5% en volumen de la composición de la mina, la mina tiende a ser demasiado blanda y se desgasta excesivamente en la punta.

En otras realizaciones, la composición de las minas de la presente invención puede contener un lubricante no en partículas y no capaz de formar fibrillas. Este lubricante sufre un cambio de fase, tal como fusión, durante el proceso de fabricación de las minas. El lubricante forma, preferiblemente, una fase discontinua mientras que el material aglutinante forma la fase continua. El lubricante forma dominios distribuidos dentro de la fase continua. Alternativamente, o en adición, el lubricante forma dominios separados de la resina aglutinante. Puede usarse cualquier lubricante no en partículas y no capaz de formar fibrillas. Preferiblemente, el lubricante no en partículas, no capaz de formar fibrillas, es un material polar, en particular cuando se usa un material aglutinante no polar tal como, por ejemplo, polipropileno o polietileno. El material polar es, preferiblemente, un polímero polar.

Ejemplos de materiales polares que pueden ser usados como lubricante no en partículas, incluyen materiales alcoxilados. Los materiales alcoxilados pueden incluir uno o más grupos alcoxi o, como polímeros, pueden tener cualquier grado adecuado de polimerización de la unidad alcoxi que se repite, por ejemplo, hasta 100.000, de preferencia desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 1000, y más preferiblemente, desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 500. Ejemplos de materiales alcoxilados incluyen éteres alcoxilados, lanolina alcoxilada, alcoholes de lanolina alcoxilados, alcoxilatos de alcoholes mono- y polihidroxilados, ácidos grasos alcoxilados, aceites vegetales alcoxilados y aceites vegetales hidrogenados alcoxilados. El grupo alcoxi o unidad que se repite puede tener cualquier número adecuado de átomos de carbono, por ejemplo, desde 1 hasta aproximadamente 6 átomos de carbono, de preferencia desde 1 hasta aproximadamente 3 átomos de carbono, y más preferiblemente, 2 átomos de carbono.

Por tanto, son particularmente preferidos los materiales etoxilados. Los ejemplos de materiales alcoxilados incluyen éteres etoxilados, lanolina etoxilada, alcoholes de lanolina etoxilados, etoxilatos de alcoholes mono- y polihidroxilados, ácidos grasos etoxilados, aceites vegetales etoxilados y aceites vegetales hidrogenados etoxilados.

Ejemplos adicionales de materiales alcoxilados incluyen polialquilenglicoles, en particular, polietilenglicol. Un polietilenglicol adeciado es el PEG 20M disponible de Union Carbide Cop., de Danbury, CT. Este polímero tiene un peso molecular de 20.000 aproximadamente y es cristalino.

El lubricante no en partículas puede estar presente en una cantidad de hasta aproximadamente 30%, de preferencia en una cantidad desde aproximadamente 2% hasta aproximadamente 20% y, más preferiblemente, en una cantidad desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 15%, en base a volumen, en seco, de la composición de la mina.

La relación en volumen del lubricante en partículas no capaz de formar fibrillas, al material que está en forma de fibrillas o capaz de formar fibrillas puede variar desde aproximadamente 1.0,01 hasta aproximadamente 1:1, y de preferencia desde aproximadamente 1:0,1 hasta aproximadamente 1:0,4. La relación en volumen del lubricante no en partículas, no capaz de formar fibrillas respecto al material que está en forma de fibrillas o capaz de formar fibrillas puede ser desde aproximadamente 1:1 a aproximadamente 4:1, y de preferencia aproximadamente 3:2.

La composición de la mina de lápiz coloreada de la presente invención puede incluir, además, un antioxidante. El antioxidante inhibe el debilitamiento del color, la oxidación o la degradación de la mina de lápiz coloreada, en particular durante su producción o fabricación. Puede emplearse cualquier antioxidante adecuado. Por ejemplo, puede emplearse un antioxidante fenólico. Los ejemplos de antioxidantes fenólicos incluyen IRGAFOS®168, que es el fosfito de tris (2,4-di-terc-butil fenilo), e IRGANOX® 1010, que es el tetrakis(metileno(3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinamato))metano, ambos de Ciba Specialty Chemicals. En una realización preferida puede emplearse una mezcla de dos antioxidantes, por ejemplo una mezcla de IRGAFOS 168 e IRGANOX 1010, preferiblemente en cantidades iguales.

El antioxidante puede estar presente en la composición de las minas en cualquier cantidad adecuada, por ejemplo, superior a 0,01% aproximadamente, y de preferencia en una cantidad desde aproximadamente 0,05% a aproximadamente 2,0%, y más preferiblemente en una cantidad desde aproximadamente 0,05% hasta aproximadamente 0,2% de la composición de las minas, en base a volumen, en seco.

Se ha encontrado que las propiedades de la mina están relacionadas con la fracción en volumen de cada uno de los componentes. Por esta razón, las cantidades de los componentes han sido expresadas en esta memoria como fracciones en volumen. Los que deseen sustituir uno o más componentes por materiales que posean una densidad diferente, la fracción en volumen de tal componente (y todos los otros componentes) debe mantenerse sustancialmente la misma que en la formulación original con objeto de producir una mina con propiedades equivalentes.

La fracción en volumen puede convertirse en fracción en peso empleando la fórmula siguiente:

W_{fn} = (V_{fn}) . (V_{T}). (D_{n}/W_{T})

en la que W_{fn} es la fracción en peso, V_{fn} es la fracción en volumen, y D_{n} es la densidad del componente n. W_{T} es el peso total en seco y V_{T} es el volumen total en seco de la composición de la mina.

Como se ha discutido al principio, la mina de lápiz coloreada de la presente invención posee excelentes características de trazado y aptitud para la borradura. Las marcas obtenidas con la mina no se ensucian durante el contacto normal con objetos, y tampoco se diseminan cuando se frotan con un borrador ordinario de lápiz. La aptitud para la borradura, el ensuciamiento y la diseminación de las marcas obtenidas se describen más adelante. El tanto por ciento de marca coloreada que queda sin separar sobre el sustrato después de frotar la marca un número dado de veces con un borrador ordinario de lápiz, se describe como el tanto por ciento sin borrar. La cantidad de marca que se extiende a una zona adyacente sin marcar cuando la marca se frota con un borrador ordinario de lápiz, está relacionada con la diseminación de la marca. La cantidad de marca que se extiende a una zona adyacente sin marcar cuando la marca existente se frota con un objeto tal como una varilla o un difumino, está relacionada con el ensuciamiento de la marca.

Las propiedades de aptitud para el borrado, ensuciamiento y diseminación de una mina, pueden medirse cuantitativamente mediante métodos conocidos por los expertos en la técnica, por ejemplo, mediante el uso de un espectrofotómetro. Es sabido que el color aplicado a una superficie puede ser definido en términos de un color en una esfera de color. La esfera de color está definida por el valor de la claridad ("L"), el valor del rojo/verde ("a") y el valor del azul/amarillo ("b"). Véase, por ejemplo, Color Measurements Instrument Manual, X-Rite® No. 948-968 (1990). Por tanto, los tres valores cuando se combinan definen el color de un objeto tal como puede apreciarse por el ojo humano. Cualquier color dado puede medirse en términos del valor "L.a.b" y expresarse en relación con el valor L.a.b de un patrón de referencia conocido, tal como un papel blanco. La diferencia entre los valores L.a.b del sustrato y el patrón se expresa como el valor L.a.b DE (o delta E). Este método es conocido, en general, en la industria como un método de tolerancia elipsoidal.

La cantidad de ensuciamiento puede determinarse del modo siguiente. Se obtiene el valor DE_{0} de una marca recién aplicada y este valor se hace igual a una intensidad de color del 100%. La marca obtenida se frota después usando un difumino bajo una presión dada, aplicada constantemente. El frotamiento se extiende de un modo controlado a una zona situada fuera de la marca sobre el sustrato. Se mide la cantidad de la marca transferida a la zona extendida.

La cantidad de marca que queda sin separar después de frotar una marca con un borrador, puede medirse del modo siguiente. La marca es frotada con un borrador un número dado de veces bajo una presión dada aplicada constantemente. El borrador es extendido a la zona sin marcar adyacente. Se mide el valor L.a.b. DE de la marca que queda sin separar. La aptitud para la borradura de la marca se expresa entonces como el tanto por ciento de color que queda después de los frotamientos con el borrador. Se mide también el valor L.a.b. DE de la zona extendida , y este valor se correlaciona con el ensuciamiento del borrador. La valoración de las medidas de la diseminación con el borrador, el tanto por ciento sin borrar y la suciedad con el difumino, se ilustran en los Ejemplos que figuran en esta memoria.

Así pues, la marca de lápiz coloreado de la presente invención tiene una valoración de marca sin borrar con borrador (tanto por ciento sin borrar) del 15%, aproximadamente, o menos; una valoración de la diseminación con borrador del 10%, aproximadamente, o menos; y/o una valoración del ensuciamiento con difumino de aproximadamente el 20% o menos. La marca tiene, preferiblemente, una valoración de la diseminación con borrador menor que, aproximadamente, el 20%, más preferiblemente una valoración de la diseminación menor que, aproximadamente, el 15% y todavía más preferiblemente, una valoración de la diseminación menor que, aproximadamente, el 10%.

La marca tiene preferiblemente una valoración del ensuciamiento con difumino menor que, aproximadamente el 15%, más preferiblemente una valoración del ensuciamiento menor que, aproximadamente, el 10%, aun más preferiblemente una valoración del ensuciamiento menor que, aproximadamente, el 6%, todavía aun más preferiblemente, una valoración del ensuciamiento menor que, aproximadamente, el 3%, y todavía más preferiblemente, una valoración del ensuciamiento menor que, aproximadamente, el 2%. La marca tiene, preferiblemente, una valoración de la marca sin borrar menor que, aproximadamente, el 12%, más preferiblemente, una valoración de la marca sin borrar menor que, aproximadamente, el 10%, y todavía más preferiblemente, una valoración de la marca sin borrar menor que, aproximadamente, el 6%.

Las marcas discutidas en esta memoria se obtienen en condiciones que son observadas, típicamente, durante el uso normal de lápices de colores. Así pues, la fuerza (descrita en esta memoria en unidades de masa para facilidad de comprensión) aplicada para crear las marcas varía desde 300 g hasta 600 g. La marca se realiza a una velocidad de, aproximadamente, 6 m por minuto hasta aproximadamente 11 m por minuto con una velocidad media de aproximadamente 8,85 m por minuto. La borradura se lleva a cabo borrando con un borrador ordinario de lápiz, Eberhard Faber, PINK PEARL™ No. 100, bajo una fuerza aplicada de 600 g, y el ensuciamiento con difumino se lleva a cabo bajo una fuerza aplicada de 1200 g. El sustrato es un papel blanco tal como papel White Bond o White Tablet, que es un papel 15 Sub que tiene un peso de base de 56,4 g/m^{2}, una calificación estándar TAPPI del brillo de 82,0, una calificación estándar de la lisura Sheffield de 300 y una calificación estándar de la opacidad de 78.

La presente invención proporciona, además, un procedimiento de preparación de la composición de mina de lápiz coloreada de la presente invención, que comprende mezclar el colorante, la resina o resinas aglutinantes, el material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, el lubricante opcional, el antioxidante, y el material de carga, para obtener una mezcla y formar, a partir de la mezcla, la mina de lápiz.

La mezcla de los ingredientes puede realizarse mediante cualquier método conocido por los expertos en la técnica. Así, la composición puede llevarse a cabo por mezclado en seco, mezclado en estado semi-seco, o mezclado en húmedo, de los ingredientes. Antes de efectuar la mezcla, los ingredientes pueden reducirse al tamaño de partícula apropiado para permitir la facilidad de manipulación o de alimentación a través de las diversos equipos empleados en el procesado.

En el mezclado en seco, todos los ingredientes se encuentran en estado seco, preferiblemente en forma de polvo. Todos los ingredientes se cargan en un dispositivo de mezcla de polvos tal como un mezclador en V o cualquier otro mezclador adecuado. Los polvos se mezclan hasta obtener una mezcla íntima de los ingredientes. El polvo mezclado se usa luego para fabricar minas.

En la realización de la mezcla en estado semi-seco, se usa una pequeña cantidad de agua en la etapa de realización de la mezcla con objeto de producir una mezcla que tenga la forma de una pasta espesa. Puede añadirse agua a una mezcla seca de los polvos o, alternativamente, puede incluirse agua junto con uno o más de los ingredientes. Por ejemplo, la resina aglutinante puede estar en la forma de una dispersión en agua, tal como una dispersión de etileno-ácido acrílico con un contenido de sólidos de 30% en peso, una dispersión del pigmento con un contenido de sólidos de 55% en peso, o una dispersión en agua del polímero capaz de formar fibrillas, tal como una dispersión acuosa de PTFE capaz de formar fibrillas, con un contenido de sólidos de 60% en volumen.

Por tanto, en la realización de la mezcla en estado semi-seco, se mezcla la totalidad de los ingredientes secos hasta obtener una mezcla homogénea y luego se añade la cantidad requerida de agua hasta obtener una pasta espesa. Esta pasta o bien se somete a extrusión para obtener las minas o se somete a extrusión para formar hebras que luego son sometidas a peletización obteniendo glóbulos.

Los glóbulos se secan luego para separar el agua, preferiblemente a temperatura elevada, para acelerar el proceso de secado. Los glóbulos se usan entonces para la extrusión de minas.

En el proceso de mezcla en húmedo, la mezcla tiene la forma de un líquido viscoso que posee la consistencia de una pintura. La mezcla en húmedo se lleva a cabo empleando uno de los equipos de dispersión utilizados típicamente para dispersar sólidos en líquidos tales como los usados en la preparación de pinturas, por ejemplo, mezcladores verticales u horizontales y molinos de bolas o de guijarros.

La mezcla en húmedo puede realizarse del modo siguiente. La dispersión de pigmento se carga en un recipiente adecuado y la dispersión se mezcla a alta velocidad con un dispersor de alta velocidad. Si es necesario, se añade agua para reducir la viscosidad de la dispersión. Se añaden las resinas aglutinantes, que pueden estar en forma de polvo o dispersión, material de carga y el lubricante que no es capaz de formar fibrillas, y se continúa mezclando durante 20 minutos aproximadamente. El material capaz de formar fibrillas, preferiblemente en forma de una dispersión, se añade luego. Se continúa mezclando hasta obtener una mezcla uniforme. Después se seca la mezcla mediante cualquier proceso de secado conocido, por ejemplo, en bandejas abiertas, preferiblemente a temperatura elevada, o mediante secado por pulverización.

La mezcla preparada según se ha indicado, puede configurarse en minas mediante métodos conocidos por los expertos en la técnica, por ejemplo, por procesado en estado de fusión, procesado en húmedo o procesado reactivo. Para métodos de procesado de plásticos, véase, en general, la publicación Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 19, pp. 290-316, 4ª ed. (1996). En el procesado en estado de fusión, la mezcla está seca mientras que el procesado en húmedo requiere que la mezcla sea una pasta espesa. El procesado reactivo utiliza aglutinantes reactivos tales como resinas curables, epoxídicas o insaturadas, tales como resinas poliéster insaturadas.

En el procesado en estado húmedo, por ejemplo, las minas pueden configurarse por extrusión, moldeo por compresión, o calandrado.

En la extrusión, la mezcla en forma seca se carga en una extrusora tal como una extrusora de un solo tornillo o de doble tornillo y se somete a extrusión a través de una boquilla para formar una hebra. La boquilla puede ser de sección transversal , circular, cuadrada o cualquier sección en corte transversal adecuada. La hebra se enfría a temperatura ambiente y después se corta a la longitud apropiada obteniendo minas de lápiz coloreadas.

Si el material cargado a la extrusora está en forma de polvo, la extrusora debe equiparse con un dispositivo que ayude a la alimentación del polvo, por ejemplo, un alimentador de tornillo de Arquímedes. La extrusión puede llevarse a cabo en una etapa o en dos etapas. Cuando se lleva a cabo en dos etapas, la se realiza en primer lugar una extrusión primaria para conseguir una mezcla buena y producir el material en forma de glóbulos. La segunda extrusión se lleva a cabo sobre los glóbulos para producir las minas.

Los procesos de moldeo por compresión usan una prensa hecha funcionar hidráulicamente con platinas, para formar la parte deseada, en este caso, minas, en moldes metálicos de adaptación y mantener el material moldeado, densificado, en la forma deseada hasta que el sistema es curado o enfriado suficientemente para permitir la retirada parcial. Así pues, la mezcla seca se carga en un molde de compresión que luego se calienta para reblandecer o fundir el aglutinante. El material fundido se impulsa hacia los canales de la forma de las minas de lápiz. Las minas se retiran una vez frías.

El calandrado es un procedimiento que se emplea para producir láminas de plásticos. Véase, por ejemplo, la publicación Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 19, 309, 4ª ed. (1996). Una calandria consta, típicamente, de cuatro rodillos de acero grandes, pesados, que están montados habitualmente en una configuración de una L invertida. La mezcla seca se carga a los rodillos y se somete a calandrado para obtener una lámina. La lámina se corta entonces en tiras para formar una sección rectangular o cuadrada en corte transversal.

Las mezclas preparadas mediante el proceso de mezclado en húmedo pueden procesarse para obtener minas mediante extrusión, moldeo por compresión o calandrado. En la extrusión, la mezcla húmeda se carga a una extrusora y se somete a extrusión a temperatura ambiente o a una temperatura elevada, pero, de preferencia, por debajo del punto de ebullición del agua, a través de un orificio adecuado. La mina que se forma mediante este procedimiento se corta a la longitud adecuada y se seca. Una vez completado el secado la temperatura de las minas puede aumentarse para fundir el aglutinante y mejorar la resistencia de la mina.

En el moldeo por compresión, la mezcla húmeda se carga en un molde de compresión con canales adaptados, con la forma que representa la de la mina. Las platinas se cierran para comprimir la mezcla en la forma deseada de la mina. Las platinas se abren, se separan las minas y se secan. Una vez completado el secado, la temperatura de las minas puede aumentarse para fundir el aglutinante y mejorar la resistencia de la mina.

En el calandrado, la mezcla húmeda de somete a calandrado entre un grupo de rodillos, para formar una lámina. La lámina se corta luego en tiras para formar minas con sección rectangular o cuadrada en corte transversal.

En el procesado reactivo de la mezcla, la mezcla se trata de un modo similar al del procesado en húmedo, excepto que la mina ha de ser calentada o bien durante o bien después de la extrusión, para hacer que el aglutinante reactivo solidifique.

Los lápices con mina coloreada de la presente invención, pueden ser fabricados usando métodos conocidos por los expertos en la técnica. Por ejemplo, la mina de lápiz coloreada y la envoltura del lápiz pueden extruirse conjuntamente; o la mina de lápiz coloreada, la envoltura y cualquier otro revestimiento externo pueden extruirse conjuntamente para obtener el lápiz con mina coloreada.

Alternativamente, la mina de lápiz coloreada puede montarse combinando una mina y una envoltura previamente fabricada. Por ejemplo, las dos mitades de una envoltura prefabricada pueden prensarse junto con la mina de lápiz para obtener el lápiz de color. La envoltura puede fabricarse con cualquier material conocido por los expertos en la técnica, e incluyen madera y materiales plásticos.

Los ejemplos ilustrativos que siguen ilustran, además, la presente invención, pero, como es lógico, no deben interpretarse en modo alguno como limitaciones a su alcance.

Ejemplo 1

Este Ejemplo ilustra la preparación de una realización de la mina de lápiz colorada. Los ingredientes utilizados están indicados aquí más adelante. La mina fue producida del modo siguiente:

Se pesó en un recipiente de mezcla la cantidad requerida de la dispersión de pigmento y se puso el mezclador en marcha. Se añadió el polvo de polietileno mezclando. Se añadió entonces la cantidad requerida de talco. Se añadió una pequeña cantidad de agua para reducir la viscosidad de la mezcla. Se añadió después PTFE micronizado, de 4 \mum de tamaño medio de partícula. Se añadieron luego la emulsión de PTFE capaz de formar fibrillas y la emulsión de ácido acrílico. La pasta resultante se vertió en una bandeja de secado y se dejó secar durante la noche a 110ºC en una estufa. Las bandejas se sacaron de la estufa y se las dejó enfriar a temperatura ambiente. El material se retiró de la bandeja y se molió en un mezclador hasta obtener un polvo. El material molido se hizo pasar a través de un tamiz de malla del nº 10. El polvo se sometió después a extrusión en una extrusora de 19 mm, L/D = 24/1 (relación de compresión de 1,5:1) en las condiciones siguientes: diámetro de la boquilla: 3 mm; perfil de la temperatura: 160ºC (zona 1, lado de alimentación), 180ºC (zona 2), 180ºC (zona 3, lado de la boquilla) y 180ºC (boquilla). El tornillo se hizo funcionar a 60 rpm.

Ingredientes	% en p.	% en vol.
SUNSPERSE RHD 6011 (pigmento orgánico rojo)	13,2	16,5
FLUO HT (PTFE micronizado, Micro Powders, Inc. Tarrytown, Nueva York)	20,8	16,8
FLUON AD-1 (PTFE capaz de formar fibrillas)	3,6	3,0
HDPE FA 700 (polvo de polietileno de alta densidad)	17,9	33,5
POLYEMULSION 540N30 (copolímero de etileno: ácido acrílico)	1,5	1,9
MICROTUFF AG 609 (talco tratado en superficie Barretts Minerals Inc., South of Dillon,	43,0	27,3
Montana)
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

La mina de lápiz coloreada obtenida de este modo produjo marcas con buena intensidad de color y buena aptitud para la borradura.

Ejemplo 2

Este Ejemplo ilustra la preparación de otra realización de la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Las minas de lápiz coloreadas fueron producidas siguiendo el procedimiento operatorio ilustrado en el Ejemplo 1, excepto que se cambiaron las cantidades relativas del PTFE micronizado y del PTFE capaz de formar fibrillas. Las cantidades de los ingredientes se indican seguidamente.

Ingredientes	% en p.	% en vol
SUNSPERSE RHD 6011 (pigmento orgánico rojo)	13,2	16,5
FLUO HT (PTFE micronizado)	12,2	9,9
FLUON AD-1 (PTFE capaz de formar fibrillas)	12,2	9,9
HDPE FA 700 (polvo de polietileno de alta densidad)	17,9	33,5
POLYEMULSION 540N30 (copolímero de etileno: ácido acrílico)	1,5	2,9
MICROTUFF AG 609 (talco tratado en superficie)	43,0	27,3
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas obtenidas produjeron marcas de intensidad media de color y buena capacidad de borradura.

Ejemplo 3

Este Ejemplo ilustra la preparación de, todavía, otra realización de la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Se obtuvieron minas de lápiz coloreadas siguiendo el procedimiento operatorio ilustrado en el Ejemplo 1, excepto que las partículas del PTFE micronizado tenían un tamaño de 12-20 \mum. La composición tenía un nivel menor de talco tratado en superficie. Las cantidades de los ingredientes se indican seguidamente.

Ingredientes	% en p.	% en vol
SUNSPERSE RHD 6011 (pigmento orgánico rojo)	13,2	16,5
SST-2-SP5 (PTFE micronizado)	20,8	16,8
FLUON AD-1 (PTFE capaz de formar fibrillas)	3,6	3,0
HDPE FA 700 (polvo de polietileno de alta densidad)	17,9	33,5
POLYEMULSION 540N30 (copolímero de etileno- ácido acrílico)	1,5	2,9
MICROTUFF AG 609 (talco tratado en superficie)	43,0	27,3
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas produjeron marcas con intensidad de color y aptitud de borradura aumentadas.

Ejemplo 4

Este Ejemplo ilustra la preparación de otra realización de la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Se produjeron minas de lápiz coloreadas siguiendo el procedimiento operatorio ilustrado en el Ejemplo 1, excepto que se usó pigmento rojo de óxido de hierro en lugar del pigmento rojo orgánico. Se usó mica tratada en superficie en lugar de talco tratado en superficie. Se omitió la emulsión de etileno-ácido acrílico. Las cantidades de los ingredientes que se emplearon se indica seguidamente.

Ingredientes	% en p.	% en vol.
C888-1045F (pigmento rojo de óxido de hierro, Creanova, Inc., Somerset, Nueva Jersey)	53,5	19,8
FLUO HT (PTFE micronizado)	24,0	20,2
FLUON AD-1 (PTFE capaz de formar fibrillas)	4,2	3,5
HDPE FA 700 (polvo de polietileno de alta densidad)	22,3	43,5
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas produjeron marcas con buena intensidad de color y aptitud para la borradura.

Ejemplo 5

Este Ejemplo ilustra la preparación de otra realización de la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Se obtuvieron minas de lápiz coloreadas siguiendo el procedimiento operatorio ilustrado en el Ejemplo 1, excepto que la composición incluía un polietileno de baja densidad, un copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA) y un copolímero de etileno-ácido acrílico. Las cantidades de los ingredientes se indican a continuación.

Ingredientes	% en p.	% en vol.
SUNSPERSE RHD 6011 (pigmento rojo orgánico)	10,9	13,5
FLUO HT (PTFE micronizado)	21,0	16,8
FLUON AD-1 (PTFE capaz de formar en fibrillas)	3,8	3,0
MICROTHENE FN 51000 (polvo de polietileno de baja densidad, Equistar Chemicals)	12,3	23,5
MICROTHENE FE 53200 (copolímero de etileno-acetato de vinilo)	5,4	10,0
POLYEMULSION 540N30 (copolímero de etileno-ácido acrílico)	1,5	2,9
SILWAX WS (copolímero de polidimetilsiloxano, Siltech Corp., Toronto, Canadá)	1,7	3,0
MICROTUFF AG 609 (talco tratado en superficie)	43,4	27,3
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas produjeron marcas de buena intensidad de color y aptitud para la borradura.

Ejemplo 6

Este Ejemplo ilustra la preparación de otra realización de la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Se obtuvieron minas de lápiz coloreadas siguiendo el procedimiento operatorio ilustrado en el Ejemplo 1, excepto que la composición incluía un polipropileno y un copolímero EVA. Las cantidades de los ingredientes se indican a continuación.

Ingredientes	% en p.	% en vol.
SUNSPERSE RHD 6011 (pigmento rojo orgánico)	13,8	15,2
FLUO HT (PTFE micronizado)	21,7	15,4
FLUON AD-1 (PTFE capaz de formar fibrIllas)	1,4	1,0
MICROTHENE FP 80000 (polipropileno)	19,5	33,5
MICROTHENE MU 76000 (EVA)	5,1	8,4
PEG 20M (polietilenglicol, PM 20.000, Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut)	3,8	5,3
SILMAX WD-P (cera de polidimetilsiloxano, Siltech Corp.)	1,8	2,9
MICROTUFF AG 609 (talco tratado en superficie)	32,9	18,4
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas produjeron marcas de buena intensidad de color y aptitud para la borradura.

Ejemplo 7

Este Ejemplo ilustra la preparación de otra realización de la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Se obtuvieron minas de lápiz coloreadas siguiendo el procedimiento operatorio ilustrado en el Ejemplo 1, excepto que la composición incluía un polipropileno y un copolímero EVA, y sílice como material de carga. Las cantidades de los ingredientes se indican a continuación.

Ingredientes	% en p.	% en vol.
SUNSPERSE RHD 6011 (pigmento rojo orgánico)	13,6	15,4
FLUO HT (PTFE micronizado)	21,5	15,7
FLUON AD-1 (PTFE capaz de formar fibrillas)	1,9	1,4
MICROTHENE FP 80000 (polipropileno)	16,7	29,6
MICROTHENE MU 76000 (EVA)	5,0	8,6
PEG 20M (polietilenglicol, PM 20.000)	3,7	5,4
SILWAX WD-F (cera de polidimetilsiloxano, Siltech)	1,8	2,9
SYLOID 74 (Sílice de Grace-Davison)	3,1	2,5
MICROTUFF AG 609 (talco tratado en superficie)	32,5	18,6
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas produjeron marcas de buena intensidad de color y aptitud para la borradura..

Ejemplo 8

Este Ejemplo ilustra la preparación de otra realización de la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Las cantidades de los ingredientes de indican a continuación. Los ingredientes fueron mezclados y extruídos en una extrusora de doble tornillo (tornillos gemelos) obteniendo minas de lápiz.

Ingredientes	% en p.	% en vol.
Pigmento Rojo 210 (pigmento orgánico rojo)	13,9	15,0
MICROTHENE FP 80000 (polipropileno)	15,4	26,1
MICROTHENE MU 76000 (EVA)	4,8	7,8
MICROTHENE FN 51000 (LDPE)	1,6	2,6
MICROTUFF AG 609 (talco tratado en superficie)	50,3	27,6
PEG 20M	7,6	10,5
EPOLENE E-100 (cera de alto punto de fusión)	6,4	10,4
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas produjeron marcas de buena intensidad de color y aptitud para la borradura.

Ejemplo 9

Este Ejemplo ilustra la preparación de otra realización de la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Las cantidades de los ingredientes se indican a continuación. Las minas fueron producidas como en el Ejemplo 8.

Ingredientes	% en p.	% en vol.
Pigmento Rojo 210 (pigmento orgánico rojo)	13,6	15,0
MICROTHENE FP 80000 (polipropileno)	15,0	26,0
MICROTHENE MU 76000 (EVA)	3,6	6,0
MICROTHENE FN 51000 (LDPE)	1,5	2,6
MICROTUFF AG 609 (talco tratado en superficie)	52,6	29,5
PEG 20M	7,5	10,5
EPOLENE E-100 (cera de alto punto de fusión)	6,2	10,4
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas produjeron marcas de buena intensidad de color y aptitud para la borradura.

Ejemplo 10

Este Ejemplo ilustra la preparación de otra realización de lamina de lápiz coloreada de la presente invención. Las cantidades de los ingredientes se indican a continuación. Las minas fueron producidas como en el Ejemplo 8.

Ingredientes	% en p.	% en vol.
SUNBRITE RED 235-7511 (pigmento orgánico rojo)	14,8	16,0
MICROTHENE FP 80000 (polipropileno)	15,6	26,1
MICROTHENE MU 76000 (EVA)	4,8	7,8
MICROTHENE FN 51000 (LDPE)	1,6	2,6
MICROTUFF AG 609 (talco tratado en superficie)	49,1	26,7
PEG 20M	7,7	10,4
EPOLENE E-100 (cera de alto punto de fusión)	6,4	10,4
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas produjeron marcas de buena intensidad de color y aptitud para la borradura.

Ejemplo 11

Este Ejemplo ilustra un método para medir la presión o la fuerza con la que se hace una marca durante el uso normal de los lápices de colores por sujetos de ensayo, incluyendo niños y adultos. Este Ejemplo ilustra, además, la medida del ángulo de escritura y la velocidad de escritura.

El aparato empleado para medir la presión de realización de la marca comprende un pupitre escolar, una célula de carga, un registrador de banda, y los dispositivos electrónicos necesarios para la regulación de la célula de carga. Así pues, se modificó un pupitre escolar de forma que tuviera una abertura en su parte superior. Una célula de carga de 11,3 kg de capacidad, procedente de Omega Engineering, se colocó por debajo de la abertura del pupitre de modo que la cara sensible a la presión de la célula de carga estuviese a haces con la parte superior del pupitre. La célula de carga se conectó al registrador de banda y se equipo con el suministro de energía y los dispositivos electrónicos de control adecuados. El aparato se construyó de modo que la célula de carga no pudiera ser vista por los sujetos que participaban en el ensayo con objeto de eliminar cualquier prejuicio.

Un objeto previamente estampado, tal como un globo de aire caliente, se fijó de modo que pudiera moverse sobre la cara de la célula de carga y se pidió a los sujetos que tomaban parte en el ensayo que colorearan el objeto. Se calculó la fuerza media y la fuerza máxima usada durante la realización de la marca, a partir de los registros del registrador de banda. Se encontró que la fuerza media aplicada era 300 gramos y la fuerza máxima aplicada fue 600 gramos.

Para medir el ángulo de escritura se usó un transportador tal como el de Skill Tech, o el de Mitutoyo/MTI, Modelo 180-905, Aurora, Illinois. El ángulo medio de escritura fue 53 grados. Se observó que el ángulo de escritura no afectaba de modo importante al trazado de las marcas. Además, se empleó un cronógrafo para determinar la velocidad de escritura. La velocidad de escritura se calculó a partir del tiempo del tiempo que se tarda en cubrir una distancia conocida entre puntos dados del objeto, por ejemplo, la distancia existente entre las líneas del globo de aire caliente. Se encontró que la velocidad de escritura era desde aproximadamente 6 m por minuto hasta aproximadamente 11 m por minuto con un valor medio de 8,5 m por minuto.

Ejemplo 12

Este Ejemplo ilustra un método para producir marcas con lápices de color en condiciones reguladas, que simulan las marcas reales hechas por los sujetos que toman parte en el ensayo, en condiciones normales de realización de las marcas. Tales marcas simuladas pueden ser usadas de modo reproducible para evaluar las propiedades de la mina de lápiz coloreada, incluyendo el trazo, el ensuciamiento, la diseminación del color y la aptitud para la borradura de la marca.

Se empleó para producir marcas de minas de lápiz coloreadas una máquina Contecma Writeout Modelo 611, de Contecma Precision Machinery para Writing Instruments, Contecma SA, P.P. Box/Via agli Orti 20, Viganello-Lugano, Suiza, utilizada normalmente para la evaluación de instrumentos de escritura tales como marcadores con punta afieltrada y bolígrafos. Un clinómetro, Modelo ANGLE FINDER™, disponible de Dasco Pro Inc. de Rockford, Illinois, se usó para medir y ajustar el ángulo de escritura

Antes de hacer cada escrito o cada borradura, los lápices fueron afilados usando un afilalápices eléctrico, que era o bien un modelo de Hunt Boston, Hunt Manufacturing Co., de Statesville, Carolina del Norte, o un Panasonic Modelo KP-33, Matsushita Electric Industrial Co. Ltd., Japón. Los lápices fueron afilados hasta un ángulo del cono de 10-12º (aproximadamente 5-6º con respecto al eje longitudinal del lápiz), y las secciones en corte transversal de las puntas fueron hechas planas usando una placa de guía perforada y una lima. La placa perforada, que es una placa de acero inoxidable rectangular, tenía un grosor de 3 mm y un orificio de 2 mm de diámetro aproximadamente. La punta afilada del lápiz se colocó en el orificio y se retiró la parte de la punta de la mina del lápiz que sobresalía del orificio usando una lima de metal obteniendo un lápiz con una punta que tenía una sección en corte transversal plana. Esto aseguraba el reducir o eliminar las variaciones habidas al afilar el lápiz y proporcionar un diámetro uniforme de la punta al comienzo de cada borradura.

Se colocó un lápiz con una mina coloreada en el portador de muestra del instrumento de escritura de la máquina de escribir. El lápiz se mantuvo en posición vertical, asegurándose la verticalidad mediante el uso del clinómetro, con la punta de escritura apuntando al papel. Pesas que totalizaban 300 ó 600 g fueron colocadas en el tubo de alojamiento del lápiz situado dentro del portador de la muestra. El peso total de las pesas empleadas corresponde a la fuerza aplicada para crear la borradura

la máquina de escribir empleó papel en rollo, aun cuando también pueden usarse otros tipos tales como láminas, fijando el papel en lámina con cinta. La máquina se programó en el montaje en "zigzag" para escribir a una velocidad de 11 m por minuto en el modo de zigzag, para crear un dibujo sólido, uniformemente coloreado, de 30 mm de anchura. A estas velocidades escogidas de alimentación del papel y escritura, el lápiz coloreado escribió en un modo de zigzag produciendo un dibujo sólido sin dejar manchas en blanco. Seis borraduras, cada una de 7,6 m de largo, fueron hechas partiendo de un lápiz de color dado. El lápiz fue afilado y la punta aplanada como se ha discutido anteriormente, antes del comienzo de cada operación de borradura.

Ejemplo 13

Este Ejemplo ilustra un método de evaluación de las minas de lápiz coloreadas para determinar el ensuciamiento, la diseminación del color y la aptitud de borradura de la marca.

Los valores L.a.b. de las borraduras fueron medidos en un espectrofotómetro X-RITE SP68™ Sphere, disponible de X-Rite Inc. de Granville, Michigan, usando el soporte lógico QA MASTER™. El espectrofotómetro empleó una cabeza lectora de 10 mm. Se obtuvieron valores DE de las borraduras relativos a una zona blanca, a partir de los valores L.a.b. medidos. El valor DE de la zona sin borrar se obtuvo midiendo los valores L.a.b en tres lugares a lo largo de la anchura, y las medidas se hicieron en la longitud inicial de 10 mm de la borradura. Se tomaron tres de cada lectura sobre cada una de las seis borraduras y la media de los 18 valores DE obtenidos fue tomada como DE_{0}, una medida del trazado de la mina de lápiz coloreada.

Las marcas fueron sometidas a frotamiento con un borrador para medir la característica de ensuciamiento. Se usó para borrar la marca un borrador de lápiz PINK PEARL No. 100. Se aplicó para borrar la marca una fuerza constante de 600 g, medida sobre la célula de carga, según se discute en el Ejemplo 11. La marca se borró solamente una distancia igual a la mitad de su anchura. Como se ha indicado, la anchura de la marca era 30 mm. Así pues, la marca se borró hasta una anchura de 15 mm. La zona borrada era una zona rectangular de 15 mm de largo en una dirección y 10-20 mm de largo en la otra dirección. La carrera del borrador empezó desde el punto medio de la marca, medida a lo largo de la anchura y se extendió continuamente 15 mm pasado el borde hacia la zona blanca sin marca. El borrador se movió en modo de zigzag, y para cada ensayo de borrador se emplearon 24-36 carreras manuales, implicando cada carrera un movimiento hacia delante y un movimiento hacia atrás. Los fragmentos del borrador fueron retirados después de cada 6-12 carreras. Se midieron los valores L.a.b. de las zonas borradas y las zonas extendidas se midieron también con relación a la zona blanca, y se calcularon los valores DE. Se obtuvo un valor DE medio de al menos dos ensayos de borradura. La cantidad de la marca sin borrar y la cantidad de la marca extendida hacia la zona blanca se calculó del modo siguiente:

Tanto por ciento de marca sin separar por el borrador = (DE_{1}/DE_{0})x100, en cuya fórmula DE_{1} es el valor DE de la zona borrada.

Tanto por ciento de diseminación del borrador = (DE_{2}/DE_{0})x100, en cuya fórmula DE_{2} es el valor DE en la zona extendida.

Las marcas preparadas como en el Ejemplo 12 fueron sometidas a un ensayo de ensuciamiento por difumino del modo siguiente. Se empleó para ensuciar las marcas la punta de un difumino, Blending Stump (nº 8), Producto No. 8948, suministrado por Art and Drafting Connection de Bethleham, Pensilvania, que es similar a los difuminos empleados en general por artistas para mezclar pinturas al pastel y medios de tipo pastel. La punta del difumino tenía un ángulo de 15 grados con respecto al eje longitudinal. Se aplicó una presión constante de 1200 g, medida mediante una célula de carga, para forzar a la marca desde su punto medio a través de la anchura y que se extendía 15 mm hacia la zona blanca. La punta se afiló usando un papel abrasivo manual 320 cuando la formulación del lápiz de color se cambió

Los valores L.a.b. de las zonas presionadas y las zonas extendidas se midieron también con relación a la zona blanca, y se calcularon los valores DE. Se obtuvo un valor DE medio de al menos tres de tales ensayos de ensuciamiento. El ensuciamiento se expresó del modo siguiente.

Tanto por ciento de ensuciamiento = DE_{3}/DE_{0})x100, en cuya expresión DE_{3} es el valor DE en la zona extendida.

Ejemplo 14

Este Ejemplo ilustra algunas de las propiedades del lápiz de color. La diseminación producida con el borrador, el tanto por ciento que queda sin borrar y el tanto por ciento de ensuciamiento con el difumino, ilustrados en el Ejemplo 13, se exponen a continuación junto con los datos correspondientes obtenidos para un lápiz de color que no se borra, disponible en el comercio. Las ventajas del lápiz de color de la presente invención son evidentes de los datos expuestos a continuación.

Formulación del	Carga de aplicación	Tanto por ciento de	Tanto por ciento	Tanto por ciento
Ejemplo No.	a la marca gramos	diseminación con borrador	sin borrar	de ensuciamiento
1	600	18,9	10,0	2,5
1	300	18,7	10,4	5,6
6	600	9,2	7,7	2,1
6	300	16,1	6,0	2,2
5	600	12,9	9,1	0,8
5	300	20,4	6,6	2,4
7	600	11,0	12,0	2,0
8	600	4,2	6,4	11,7
9	600	2,4	11,4	8,8
Lápiz de color
no borrable	600	45	59	23

Los datos expuestos ilustran las excelentes propiedades de la composición de las minas de lápiz coloreadas de la presente invención. El efecto del material capaz de formar fibrillas, por ejemplo, EVA, puede apreciarse comparando el comportamiento de las composiciones de los Ejemplos 8 y 9. El contenido de EVA de la composición del Ejemplo 8 era mayor que el de la composición del Ejemplo 9. Los datos expuestos muestran que aumentando el contenido de EVA puede hacerse disminuir el tanto por ciento que queda sin borrar.

Además de ser útil para preparar minas de lápiz coloreadas, la composición de la presente invención puede emplearse en otros artículos útiles tales como recambios para lápices mecánicos, lápices independientes, crayones y semejantes, y pinturas, así como sistemas de realización de marcas incluyendo los que disponen de un dispositivo de distribución marcador.

Ejemplo 15

Este Ejemplo ilustra la naturaleza cohesiva de la marca formada mediante la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Por tanto se hizo una marca a mano empleando un lápiz que contenía una mina preparada como en el Ejemplo 10 bajo una presión normal de escritura sobre un papel hilo estándar de 9 kg (papel de fotocopias). La marca se estudió en un microscopio electrónico de barrido. La Fig. 1 representa una micrografía tomada con 1.500 aumentos y que muestra las fibras del papel, de forma cilíndrica, y la composición de la mina distribuida entre y adyacente a estas fibras o sobre estas fibras. Pueden apreciarse fibrillas en particular en la región media de la micrografía. Puede apreciarse que las fibrillas conectan entre si varias partes de la marca. Las fibrillas pueden apreciarse más fácilmente en las Figs. 2-3 que representan la micrografía de la Fig. 1 a mayor número de aumentos, a saber, 10.000X y 30.000X respectivamente. Se cree que estas fibrillas de EVA se forman durante la escritura como resultado de la aplicación de fuerzas de cizalla sobre la composición. Cuando se aplica un borrador a la marca el material interconectado con las fibrillas se desprende de la superficie en forma de secciones semejantes a lámina o películas.

Ejemplo 16

Este Ejemplo ilustra la naturaleza cohesiva de la marca formada por la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Así, se hizo una marca a mano usando un lápiz que contenía una mina preparada como en el Ejemplo 8 bajo una presión normal de escritura sobre un papel hilo blanco, estándar, de 9 kg (papel de fotocopias). La marca se estudió en un microscopio electrónico de barrido. La Fig. 4 representa una micrografía tomada con 2.000 aumentos y muestra la naturaleza cohesiva de la composición de la mina. Las fibrillas, que son responsables de impartir cohesividad a la composición, pueden apreciarse en la micrografía, en particular, en la región media superior. Puede apreciarse que las fibrillas conectan entre si varias partes de la marca. Las fibrillas de interconexión pueden apreciarse con mayor facilidad en la Fig. 5 que representa la microestructura con una mayor ampliación (10.000X), con enfoque particular sobre la región media superior de la Fig. 4.

Ejemplo 17

Este Ejemplo ilustra, además, la naturaleza cohesiva de la marca formada por la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Se fabricó un lápiz de color a partir de una mina con los ingredientes siguientes:

Ingredientes	% en p.	% en vol.
SUNSPERSE RHD 6011 (pigmento orgánico rojo)	13,4	14,8
MICROTHENE FP 80000 (polipropileno)	16,4	28,4
FLUON AD-1 (PTFE capaz de formar fibrillas)	1,0	0,7
MICROTHENE MU 76000 (EVA)	4,5	7,5
PEG 20M	7,0	9,8
MICHEM 66930 (cera de alto punto de fusión, p.f. 106ºC, Michelman Inc., Cincinnati, OH)	5,8	9,7
MICROTUFF AG 609 (talco tratado en superficie)	51,9	29,1
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas produjeron marcas de buena intensidad de color y capacidad de borradura. Se hizo una marca a mano usando un lápiz que contenía una mina preparada como anteriormente, bajo una presión normal de escritura, sobre un papel hilo blanco, estándar, de 9 kg (papel de fotocopias). La marca se estudió en un microscopio electrónico de barrido. La Fig. 6 representa una micrografía tomada con 2.000 aumentos y muestra la naturaleza cohesiva de la composición de la mina. Pueden apreciarse en la micrografía las fibrillas de interconexión. Las fibrillas de interconexión pueden apreciarse con más facilidad en la Fig. 7 que representa la microestructura con una ampliación superior (10.000X), con enfoque particular sobre la región media superior de la Fig. 6.

Ejemplo 18

Este Ejemplo ilustra la preparación de otra realización de la mina de lápiz coloreada de la presente invención. Se produjeron minas de lápiz coloreadas a partir de los ingredientes siguientes:

Ingredientes	% en p.	% en vol.
MONASTRAL RED Y RT-759-D (pigmento)	8,0	8,45
IRGAZIN RED DPP BO (pigmento)	4,0	3,86
MICROTHENE FP 80000 (polipropileno)	15,9	26,97
MICROTHENE MU 76000 (EVA)	4,6	7,54
MICROTHENE FN 51000 (LDPE)	1,6	2,68
MICROTUFF AGD609 (talco tratado en superficie)	51,4	28,32
PEG 20M	7,3	10,39
EPOLENE E-10 (cera de alto punto de fusión)	7,0	11,49
IRGAFOS 168 (antioxidante)	0,1	0,15
IRGANOX 1010	0,1	0,15
\hskip10cm Total	\overline{100,0}	\overline{100,0}

Las minas produjeron marcas de buena intensidad de color y aptitud para la borradura.

Todas las referencias, incluyendo patentes, solicitudes de patentes y publicaciones, que se citan en esta memoria, están incorporadas en ella en sus totalidades por referencia.

Si bien esta invención ha sido descrita con hincapié en varias realizaciones, será evidente para los expertos en la técnica que pueden utilizarse variaciones de las realizaciones y que esto quiere decir que la invención puede ser puesta en práctica de otro modo que el descrito específicamente en esta memoria. Por consiguiente, esta invención incluye todas las modificaciones incluidas dentro del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones que siguen.

Claims (70)

1. Una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, y un material de carga, en la que dicha composición está sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o de reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos.

2. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 1, en la que al menos una de dichas una o más resinas aglutinantes es una poliolefina

3. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 2, en la que dicha poliolefina se selecciona entre el grupo que consta de polipropileno, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, ceras poliolefínicas de alto punto de fusión, y sus combinaciones.

4. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 3, en la que dicha poliolefina es una combinación de un polipropileno, un polietileno de baja densidad y una cera polietilénica de alto punto de fusión.

5. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 1, en la que dicho material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, es un polímero capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas.

6. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 5, en la que dicho polímero capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, es un copolímero capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas.

7. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 6, en la que dicho copolímero capaz de forma fibrillas o que está en forma de fibrillas, es un copolímero de etileno-acetato de vinilo capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas.

8. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 1, que incluye, además, un lubricante.

9. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 8, en la que dicho lubricante es un lubricante no en partículas.

10. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 9, en la que dicho lubricante no en partículas forma un dominio separado de la resina aglutinante.

11. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 10, en la que dicho lubricante no es partículas es un material polar.

12. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 11, en la que el material polar comprende un material alcoxilado.

13. Una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, un material de carga y un lubricante que comprende un material alcoxilado, en la que dicha composición está libre o sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o de reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos.

14. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 12 ó 13, en la que dicho material alcoxilado se selecciona entre el grupo que consta de polialquilenglicoles, éteres alcoxilados, lanolina alcoxilada, alcoholes de lanolina alcoxilados, alcoxilatos de alcoholes mono- y polihidroxilados, ácidos grasos alcoxilados, aceites vegetales alcoxilados, aceites vegetales hidrogenados alcoxilados, y sus combinaciones.

15. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 13, en la que dicho material alcoxilado es un material etoxilado.

16. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 15, en la que dicho material etoxilado se selecciona entre el grupo que consta de polietilenglicoles, éteres etoxilados, lanolina etoxilada, alcoholes de lanolina etoxilados, etoxilatos de alcoholes mono- y polihidroxilados, ácidos grasos etoxilados, aceites vegetales etoxilados, aceites vegetales hidrogenados etoxilados, y sus combinaciones.

17. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 16, en la que dicho material etoxilado es polietilenglicol.

18. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según cualquiera de las reivindicaciones 1-17, en la que dicha composición incluye un antioxidante.

19. Un método para usar sobre una superficie que ha de ser marcada, una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, cuyo método comprende:

(a) proporcionar una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de forma fibrillas o que está en forma de fibrillas, y un material de carga, y libre o sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión, que tienen un punto de fusión o de reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos;

(b) proporcionar la superficie; y

(c) aplicar a la superficie la composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, creando una marca que forma una capa cohesiva de dicha composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse.

20. El método según la reivindicación 19, en el que dicha composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, incluye, además un lubricante.

21. El método según la reivindicación 20, en el que dicho lubricante forma un dominio separado de al menos una de las resinas aglutinantes.

22. El método según cualquiera de las reivindicaciones 19-21, en el que dicha al menos una de las resinas aglutinantes es un poliolefina.

23. El método según la reivindicación 20 ó 21, en el que dicho lubricante es un material polar.

24. El método según la reivindicación 23, en el que dicho material polar es un material alcoxilado.

25. Un método para usar sobre una superficie a ser marcada una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, cuyo método comprende:

(a) proporcionar una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más reinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, un material de carga, y un lubricante que comprende un material alcoxilado, y que está libre o sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o de reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos;

(b) proporcionar la superficie; y

(c) aplicar a la superficie la composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse creando una marca que forma una capa cohesiva de dicha composición de mina de lápiz coloreada.

26. El método según la reivindicación 24 ó 25, en el que dicho material alcoxilado se selecciona entre el grupo que consta de polialquilenglicoles, éteres alcoxilados, lanolina alcoxilada, alcoholes de lanolina alcoxilados, alcoxilatos de alcoholes mono- y polihidroxilados, acidos grasos alcoxilados, aceites vegetales alcoxilados, aceites vegetales hidrogenados alcoxilados, y su combinaciones.

27. El método según la reivindicación 24 ó 25, en el que dicho material alcoxilado es un material etoxilado.

28. El método según la reivindicación 27, en el que dicho material etoxilado se selecciona entre el grupo que consta de polietilenglicoles, éteres etoxilados, lanolina etoxilada, alcoholes de lanolina etoxilados, etoxilatos de alcoholes mono- y polihidroxilados, ácidos grasos etoxilados, aceites vegetales etoxilados, aceites vegetales hidrogenados etoxilados, y sus combinaciones.

29. El método según la reivindicación 27, en el que dicho material etoxilado es polietilenglicol.

30. Un método para usar sobre una superficie a ser marcada una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, cuyo método comprende:

(a) proporcionar una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, un material de carga, y un antioxidante;

(b) proporcionar la superficie; y

(c) aplicar a la superficie la composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, creando una marca que forma una capa cohesiva de dicha composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, en la que dicha composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, está sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o de reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos.

31. El método según cualquiera de las reivindicaciones 19, 25 y 30, que comprende, además, borrar dicha marca usando un borrador ordinario de lápiz.

32. El método según cualquiera de las reivindicaciones 19, 25 y 30, en el que al menos una de dichas resinas aglutinantes es una poliolefina.

33. El método según cualquiera de las reivindicaciones 19, 25 y 30, en el que dicho material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas es un polímero capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas.

34. El método según la reivindicación 33, en el que dicho polímero es un copolímero capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas.

35. El método según la reivindicación 34, en el que dicho copolímero capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, es un copolímero de etileno-acetato de vinilo capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas.

36. El método según cualquiera de las reivindicaciones 19, 25 y 30, en el que dicha superficie es una superficie porosa.

37. El método según la reivindicación 36, en el que dicha superficie porosa es papel.

38. Un método de borradura de una marca hecha sobre una superficie por una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, cuyo método comprende aplicar a dicha marca un borrador ordinario de lápiz, en el que dicha marca forma una capa cohesiva de una composición de mina de lápiz coloreada que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, y un material de carga, en la que la composición de mina de lápiz coloreada está libre o sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o de reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos.

39. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 1, que incluye, además, un lubricante en partículas, que no es capaz de formar fibrillas.

40. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 39, en la que dicho material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas es un polímero capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas.

41. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 40, en la que dicho lubricante en partículas que no es capaz de formar fibrillas, es un polímero en partículas que no es capaz de formar fibrillas.

42. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 41, en la que dicho polímero en partículas que no es capaz de formar fibrillas es politetrafluoroetileno.

43. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 39, en la que dicho colorante es un pigmento.

44. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 43, en la que dicho polímero capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas es politetrafluoroetileno.

45. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 39, en la que al menos una de dichas resinas aglutinantes se selecciona entre el grupo que consta de polímeros termoplásticos, polímeros termoestables y polímeros de látex.

46. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 45, en la que dicha resina aglutinante es un polímero termoplástico.

47. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 46, en la que dicho polímero termoplástico es una poliolefina.

48. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 1, en la que dicha composición incluye un homopolímero olefínico y un copolímero olefínico como resinas aglutinantes.

49. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 48, en la que dicho homopolímero olefínico se selecciona entre el grupo que consta de polipropileno y polietileno de alta densidad, y dicho copolímero olefínico es un copolímero de etileno-ácido acrílico.

50. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 39, en la que dicho lubricante en partículas que no es capaz de formar fibrillas y dicho material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, están presentes en la composición en una relación desde aproximadamente 1:0,01 hasta aproximadamente 1:1.

51. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 39, en la que dicho material de carga se selecciona entre el grupo que consta de mica, sílice, arcilla y carbonato cálcico.

52. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 41, en la que dicho colorante está presente en una cantidad desde aproximadamente 10% en volumen hasta aproximadamente 30% en volumen de la composición, dicha resina o dichas resinas aglutinantes están presentes en una cantidad desde aproximadamente 30% en volumen hasta aproximadamente 50% en volumen de la composición, dicho polímero capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas está presente en una cantidad desde aproximadamente 2% en volumen hasta aproximadamente 10% en volumen, dicho polímero en partículas que no es capaz de formar fibrillas está presente en una cantidad desde aproximadamente 10% en volumen hasta aproximadamente 30% en volumen de la composición, y dicho material de carga está presente en una cantidad desde aproximadamente 10% en volumen hasta aproximadamente 30% en volumen de la composición.

53. Un procedimiento de preparación de una mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, un lubricante en partículas que no es capaz de formar fibrillas, y un material de carga, cuyo procedimiento comprende mezclar dicho colorante, dicha resina o resinas aglutinantes, dicho material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, dicho lubricante en partículas que no es capaz de formar fibrillas y dicho material de carga, para obtener una mezcla y formar a partir de dicha mezcla dicha mina de lápiz coloreada que puede borrarse, en el que dicha composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, está libre o sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos.

54. El procedimiento según la reivindicación 53, en el que dicha mezcla se lleva a cabo como un procedimiento de mezcla en seco, un procedimiento de mezcla en estado semi-seco o un procedimiento de mezcla en húmedo.

55. El procedimiento según la reivindicación 53, en el que dicha mina de lápiz coloreada, que puede borrarse, se forma por procesado de la mezcla en un procedimiento en estado de fusión, un procedimiento en húmedo, o un procedimiento reactivo.

56. El procedimiento según la reivindicación 53, en el que dicho material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, es un polímero capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas.

57. El procedimiento según la reivindicación 53, en el que dicho lubricante en partículas que no es capaz de formar fibrillas, es un polímero en partículas que no capaz de formar fibrillas.

58. El procedimiento según la reivindicación 57, en el que dicho polímero en partículas que no es capaz de formar fibrillas, es politetrafluoroetileno.

59. Un procedimiento de preparación de una mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, un lubricante en partículas que no es capaz de formar fibrillas, un material de carga y un antioxidante, cuyo procedimiento comprende mezclar dicho colorante, dicha resina o resinas aglutinantes, dicho material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, dicho lubricante en partículas que no es capaz de formar fibrillas, dicho material de carga y dicho antioxidante para obtener una mezcla y formar a partir de dicha mezcla dicha mina de lápiz coloreada que puede borrarse, estando la composición de dicha mina de lápiz coloreada que puede borrarse, sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos.

60. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 39, en la que dicha composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, se usa para producir sobre un papel hilo blanco una primer marca y dicha primera marca es borrada produciendo una segunda marca, teniendo dicha segunda marca una valoración de no borrado de aproximadamente 15% o menos, en el que dicha primera marca es producida sobre dicho papel bajo una fuerza constante aplicada que está en el intervalo de 300-600 g; y dicha primera marca es borrada usando un borrador ordinario de lápiz bajo una fuerza constante aplicada de 600 g.

61. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 60, en la que dicha primera marca es diseminada por dicha borradura dando por resultado una tercera marca, teniendo dicha tercera marca una valoración de diseminación por borrador de aproximadamente 20% o menos, en el que el borrador fue extendido fuera de dicha primera marca sobre el papel a una distancia igual a la distancia borrada sobre dicha primera marca, creando dicha tercera marca.

62. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 60 ó 61, en la que dicha primera marca tiene una valoración de ensuciamiento con difumino de aproximadamente 20% o menos, en la que dicho difumino se usó para frotar dicha primera marca bajo una fuerza constante aplicada de 1200 g y el difumino se extendió fuera de dicha primera marca sobre el papel hasta una distancia igual a la distancia frotada sobre la marca.

63. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según cualquiera de las reivindicaciones 1-18, 39-52 y 60-62, que es capaz de hacer una marca que forma una capa cohesiva de la composición cuando se aplica a una superficie..

64. Una composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, y un material de carga, y que está libre o sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos, y que es capaz de producir sobre un papel hilo blanco una segunda marca que tiene una valoración de no borrado de aproximadamente 15% o menos, en la que dicha segunda marca se forma borrando una primera marca producida sobre dicho papel bajo una fuerza constante aplicada que está en el intervalo de 300-600 g con un borrador ordinario de lápiz aplicado a dicha primera marca bajo una fuerza constante aplicada de 600 g.

65. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 64, en la que se forma una tercera marca borrando dicha segunda marca, teniendo dicha tercera marca una valoración de diseminación por borrador de aproximadamente 30% o menos, en la que el borrador es extendido fuera de dicha primera marca sobre el papel hasta una distancia igual a la distancia borrada sobre dicha primera marca, creando dicha tercera marca.

66. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 64, en la que dicha primera marca tiene una valoración de ensuciamiento por difumino, de mezcla, de aproximadamente 20% o menos, en la que dicho difumino de mezcla se usa para frotar dicha primera marca bajo una fuerza constante aplicada de 1200 g y el difumino se extiende fuera de dicha primera marca sobre el papel hasta una distancia igual a la distancia frotada sobre la marca.

67. La composición de mina de lápiz coloreada que puede borrarse, según la reivindicación 60, en la que dicha primera marca es diseminada mediante dicha borradura, dando por resultado una tercera marca, teniendo dicha tercera marca una valoración de diseminación por borrador de aproximadamente 30% o menos, en la que el borrador es extendido fuera de dicha primera marca sobre el papel hasta una distancia igual a la distancia borrada sobre dicha primera marca, creando dicha tercera marca.

68. Un procedimiento de preparación de una mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, un lubricante no en partículas, y un material de carga, en el que dicha composición está sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos, cuyo procedimiento comprende mezclar dicho colorante, dicha resina o resinas aglutinantes, dicho material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, dicho lubricante no en partículas, y dicho material de carga, para obtener una mezcla y formar a partir de dicha mezcla dicha mina de lápiz coloreada que puede borrarse.

69. Un procedimiento de preparación de una mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, y un material de carga, en el que la composición está sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos, cuyo procedimiento comprende mezclar dicho colorante, dicha resina o resinas aglutinantes, dicho material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, y dicho material de carga, para obtener una mezcla y formar a partir de dicha mezcla dicha mina de lápiz coloreada que puede borrarse.

70. Un procedimiento de preparación de una mina de lápiz coloreada que puede borrarse, que comprende un colorante, una o más resinas aglutinantes, un material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, un material de carga y un antioxidante, y que está libre o sustancialmente libre de ceras o materiales céreos de bajo punto de fusión que tienen un punto de fusión o reblandecimiento de aproximadamente 90ºC o menos, cuyo procedimiento comprende mezclar dicho colorante, dicha resina o resinas aglutinantes, dicho material capaz de formar fibrillas o que está en forma de fibrillas, dicho material de carga y dicho antioxidante, para obtener una mezcla y formar a partir de dicha mezcla dicha mina de lápiz coloreada que puede borrarse.