KR101495095B1

KR101495095B1 - 케이싱 바디

Info

Publication number: KR101495095B1
Application number: KR20120027034A
Authority: KR
Inventors: 헤인즈 카비젤; 로랜드 트루레인; 울리치 프레젠; 마크 플레가르
Original assignee: 이엠에스-패턴트 에이지
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2015-02-23
Also published as: EP2499932B1; KR20120106637A; CN102669920B; CN102669920A; ES2578732T3; EP2499932A1; PL2499932T3; US20120237708A1

Abstract

본 발명은 열가소성 플라스틱 물질(thermoplastic plastic material)로 형성된, 특히 화장용 연필(cosmetic pencil) 또는 쓰기 연필을 위한 케이싱 바디(1)에 관한 것으로, 적어도 3-셸 구조부 A, Z, I에 의해 포위되는 캐비티(H), 1 내지 10 외부 셸(A), 하나의 중간 셸(Z) 및 1 내지 10 내부 셸(1)을 포함하며, 중간 셸(Z)은 폴리아미드 폼(polyamide foam)을 포함하고 및/또는 폴리아미드 폼으로 이루어지며, 적어도 하나의 다른 셸(A, I)은 폴리아미드를 포함하고 및/또는 폴리아미드로 이루어진다.

Description

케이싱 바디{CASING BODY}

본 발명은 셸 구조부(shell construction)를 가지는 열가소성 플라스틱 물질(thermoplastic plastic material)로 형성된 케이싱 바디에 관한 것으로, 적어도 3개의 셸이 제공되고, 하나의 셸이 폴리아미드 폼(polyamide foam)을 포함하고 및/또는 폴리아미드 폼(polyamide foam)으로 이루어지는 중간 셸을 형성하고, 적어도 다른 하나의 셸이 폴리아미드를 포함하고 및/또는 폴리아미드로 이루어진다. 본 발명은 또한, 화장용 연필(cosmetic pencil), 쓰기 연필(writing pencil) 및 산업적 적용분야를 위한 그런 케이싱 바디의 용도에 특히 관한 것이다.

화장용 연필(cosmetic pencil) 및 쓰기 연필(writing pencil)을 위한 케이싱 바디 및 플라스틱 물질로 만들어진 외피(covering)를 비치하는 화장용 연필(cosmetic pencil) 및 쓰기 연필이 종래 기술에 공지되어 있다.

따라서 예를 들면, 영국 특허 1 538 188에 화장용 연필을 위해 사용되고 화장용 물질로 만들어진 카트리지를 연필의 케이싱 바디에 붓는 것이 기술되어 있다. 또한, 독일 특허 40 05 894는 축 방향으로 이동가능한 주물 바늘(casting needle)을 사용하여 플라스틱 물질로 만든 비교적 얇은 카트리지를 가지는 화장용 연필 및 날카롭게 할 수 있는(sharpenable) 케이싱 바디를 가지는 화장용 연필(cosmetic pencil) 및 그 방법을 기술한다. 또한, 방법은 사출 성형(injection moulding)에 의한 화장용 연필(cosmetic pencil)용 케이싱 바디의 생성방법이 공지되어 있으며, 이런 주물은 가열에 의해 액화되는 화장용 물질로 채워질 수 있다. 이 점에서, 미국 특허 4,413,921 및 5,957,607을 예로서 언급할 수도 있다.

지금까지, 바람직하게 종래 기술에서 발포 PVC(foamed PVC)가 플라스틱 물질로 이용되었다.

카트리지의 용매, 단지 일반적으로 이소도데칸(isododecane)에 대해 차단성(barrier property)이 부적당하기 때문에 발포 PVC 케이싱(foamed PVC casing)을 가지는 케이싱 바디 또는 화장용 연필(cosmetic pencil)은 불리하다. 게다가, 그런 연필을 생산함에 있어, 생성 속도가 느리기 때문에 종래 기술에서 비판을 받고 있다. 또한, PVC를 외피(covering) 물질로 사용할 때, 염소(chlorine)가 없는 것을 보장할 수 없고 연필의 촉각(haptics)을 개선할 필요가 있어 불리하다.

그러므로 본 발명의 목적은 염소가 없고 우수한 촉각을 가지며 또한 카트리지의 용매에 대해 우수한 차단성(barrier property)을 가지는 특히 화장용 연필(cosmetic pencil) 또는 쓰기 연필을 위한 열가소성 플라스틱 물질(thermoplastic plastic material)로 만들어진 케이싱 바디를 제공하는 것이다. 동시에, 이 케이싱 바디는 생성 속도가 빨라서 생산비를 감소할 수 있다.

이 목적은 특허 청구항 1의 특징에 의해 달성된다. 유리한 개선안이 종속항에 개시된다.

본 발명에 따르면, 케이싱 바디는 적어도 1개 내지 많아야 10개의 외부 셸, 하나의 중간 셸 및 적어도 1개 내지 많아야 10개의 내부 셸을 가지며, 중간 셸은 폴리아미드 폼(polyamide foam)을 포함하고 및/또는 폴리아미드 폼(polyamide foam)으로 이루어지며, 적어도 1개의 다른 셸은 폴리아미드를 포함하고 및/또는 폴리아미드로 이루어지는 것을 제안한다.

본 발명에 따른 제안된 층 구조부는 많은 이점을 가진다. 한 번의 작업에서 공압출 성형(coextrusion) 과정에 의하여 케이싱 바디를 생성할 수 있어서, 본 발명자는 종래 기술에 비하여 현저하게 증가한 생성 속도를 달성할 수 있다는 것을 보여줄 수 있다. 또한, 셸 구조부(shell construction)에 의하여, 기계적 및 물리적 성질에 특정한 영향을 달성할 수 있다. 따라서, 셸 물질에 특정하게 영향을 미쳐서 우수한 차단성(barrier property)을 생성할 수 있고, 또한 특별하게 선택된 외부 셸을 제공하여 생성될 케이싱 바디의 촉각을 특별하게 제어할 수 있다. 셸 물질로서 폴리아미드를 이용하여 염소를 없앨 수 있으며 또한 예를 들면 선택적인 첨가제를 추가하여 기계적 성질 및 날카롭게 할 수 있는 성질(sharpenability)을 개선할 수 있다.

중간 셸을 폴리아미드 폼(polyamide foam)으로 형성하는 것이 본 발명의 근본적인 요소이다. 폴리아미드 폼(polyamide foam)으로 만들어진 이 중간 셸은 바람직하게 다른 셸, 즉 캐비티를 포위하는 내부에 위치한 셸 및 바깥쪽을 향하는 셸의 층 두께보다 큰 층 두께를 가진다. 중간 셸 Z은 바람직하게 1,000 내지 3,000㎛, 바람직하게 1,100 내지 2,500㎛, 특히 바람직하게 1,200 내지 2,100㎛ 및 더 바람직하게 1,300 내지 1,800㎛의 층 두께를 가진다.

대조적으로, 폴리아미드를 포함하는 셸은 바람직하게 50 내지 600㎛, 바람직하게 80 내지 500㎛, 특히 바람직하게 100 내지 400㎛ 및 더 바람직하게 150 내지 300㎛의 층 두께를 가진다.

상술한 것처럼, 본 발명에 따른 케이싱 바디는 굽힘 시험(bending test)에서 85 내지 250N, 바람직하게 90 내지 180N, 더 바람직하게 100 내지 170N의 범위의, 우수한 최대 강도(maximum strength)를 가진다.

물질의 관점에서, 케이싱 바디는 중간층을 형성하는 폴리아미드 폼(polyamide foam)이 무정형 폴리아미드(amorphous polyamide) 및/또는 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide) 및 폴리아미드 엘라스토머(polyamide elastomer) 및/또는 변성 폴리올레핀 엘라스토머(modified polyolefin elastomer)로 이루어지도록 형성된다. 그로 인하여 바람직하게 폴리아미드 폼(polyamide foam)은 무정형 또는 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide) 및 폴리아미드 엘라스토머(polyamide elastomer) 및/또는 변성 폴리올레핀 엘라스토머(modified polyolefin elastomer)로 형성된다. 종래 기술에 공지된 것처럼, 폴리아미드 폼(polyamide foam)은 본질적으로 관례적으로 분사제(propellant)를 포함한다. 분사제(propellant)의 예로서 탄산 수소염(hydrogen carbonate), 구연산 수소염(hydrogen citrate), 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 구연산(citric acid), 하이드라자이드(hydrazide), 세미카바자이드(semicarbazide), 수소화 붕소(boron hydride) 및 그 혼합물을 들 수 있다. 분사제(propellant)는 일반적으로 전분 또는 탄산칼슘과 같은, 증량제(extender)를 추가하여 희석되어, 20 내지 50중량%의 혼합물이 이용된다. 분사제(propellant)로서, 탄산 수소염(hydrogen carbonate), 구연산 수소염(hydrogen citrate), 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 구연산 및 그 혼합물이 바람직하다. 분사제(propellant)로서, 탄산 수소 나트륨(sodium hydrogen carbonate), 구연산 및 탄산 칼슘의 혼합물이 특히 바람직하다.

조성물의 양에 관하여, 폴리아미드 폼(polyamide foam)은 50 내지 80중량%, 바람직하게는 60 내지 75중량%, 더 바람직하게는 65 내지 75중량%의 폴리아미드 및 20 내지 50중량%, 바람직하게는 35 내지 25중량%, 더 바람직하게는 65 내지 75중량%의 폴리아미드 엘라스토머(polyamide elastomer) 및/또는 변성 폴리올레핀 엘라스토머(modified polyolefin elastomer)를 포함하는 것이 바람직하다. 분사제(propellant) 혼합물에서, 30 내지 35중량%, 일반적으로 0.4 내지 0.75중량%, 바람직하게 0.45 내지 0.65중량%의 분사제(propellant) 함량을 포함한다.

폴리아미드 폼(polyamide foam)을 위한 무정형 폴리아미드(amorphous polyamide)의 경우, 90 내지 210℃, 바람직하게 100 내지 180℃, 특히 바람직하게 100 내지 170℃의 무정형 폴리아미드(amorphous polyamide)의 유리전이온도를 가진다. 이 점에서, 예는 PA 6I, PA 6I/6T, PA 6I/66/69, PA 6-3-T, PA MACM12 및 PA MACMI/12이다.

20℃에서 m-크레졸의 100㎖ 용매의 0.5g 폴리아미드의 용액에서, 측정된 무정형 폴리아미드(amorphous polyamide)의 상대 점도(relative viscosity)는 1.50 내지 1.85, 바람직하게 1.55 내지 1.80, 더 바람직하게는 1.55 내지 1.75이다.

폴리아미드 PA 6I/6T에서 이소프탈산(isophthalic acid)의 비율은 90 내지 57mol%, 바람직하게는 85 내지 60mol%, 특히 바람직하게는 75 내지 60mol%, 더 바람직하게는 72 내지 63mol%이며, 디카르복시산(dicarboxylic acid) 전부의 합계는 100mol%를 생성한다.

폴리아미드 PA 6I/66/69에 있는 이소프탈산(isophthalic acid)의 비율은 50 내지 80mol%, 바람직하게 60 내지 80mol%, 특히 바람직하게 65 내지 75mol%이며, 3개의 디카르복시산(dicarboxylic acid)의 합계는 100mol%를 생성한다. 폴리아미드 PA 6I/66/69에서 아디프산(adipinic acid):세바스산(sebacic acid)의 몰 비율은 1:2 내지 2:1, 바람직하게 1:1.5 내지 1.5:1, 특히 바람직하게 1:1이다.

폴리아미드 폼(polyamide foam)의 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide)의 녹는점은 120 내지 295℃, 바람직하게 150 내지 280℃, 특히 바람직하게 170 내지 270℃, 더 바람직하게 190 내지 255℃의 범위에 있다. 특히 적당한 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide)의 예는 PA MXD6, PA MXD6/MXDI, PA MXD6/66/610, PACM12, PA 6 및 PA 6/66이다.

20℃에서 m-크레졸의 100㎖ 용매의 0.5g 폴리아미드의 용액에서 측정된 MXD 또는 PACM를 포함하는 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide)의 상대 점도(relative viscosity)는 1.40 내지 1.90, 바람직하게 1.50 내지 1.80, 더 바람직하게 1.55 내지 1.75이다.

20℃에서 96% 황산의 100㎖ 용매의 1.0g 폴리아미드의 용액에서 측정된, 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide) PA 6 또는 PA 6/66의 상대 점도(relative viscosity)는 3.40 내지 6.0, 바람직하게 3.70 내지 5.70, 4.0 내지 5.50이다.

폴리아미드 PA MXD6/MXDI에서 이소프탈산(isophthalic acid)의 비율은 2 내지 15mol%, 바람직하게 2 내지 12mol%, 특히 바람직하게 2 내지 8mol%이며, 두 디카르복시산(dicarboxylic acid) 전부의 합계는 100mol%를 생성한다.

폴리아미드 PA MXD6/66/610에서 MXD(meta-xylylene diamine)의 비율은 40 내지 90mol%, 바람직하게 50 내지 85mol%, 특히 바람직하게 60 내지 80mol%, 더 바람직하게 70 내지 80mol%이며, 두 디아민 전부의 합계는 100mol%을 생성한다.

폴리아미드 폼(polyamide foam)을 위한 폴리아미드 엘라스토머(polyamide elastomer)의 경우, 폴리에테르 아미드, 폴리에스테르 에테르 아미드 및/또는 폴리에스테르 아미드가 바람직하다. 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer)는 바람직하게 산-변형 코폴리올레핀 엘라스토머(acid-modified copolyolefin elastomer) 및 복수의 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)의 산-변형 블렌드(blend)에서 선택된다.

복수의 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)의 산-변형 블렌드(blend)는 구성요소 에틸렌 프로필렌 공중합체, 에틸렌-but-1-ene 공중합체, 프로필렌-but-1-ene 공중합체, 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌의 혼합물로 이해되어야 한다. 혼합물은 또한 용해물(melt)에서 균질화되고, 그로 인하여 그라프트 가공(grafting)에 의해 산 변형(acid modification)이 일어나서, 변형 정도는 혼합물에 대하여, 0.3 내지 1.5중량%, 바람직하게 0.4 내지 1.2중량%, 특히 바람직하게 0.4 내지 1.0중량%이다.

코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)의 혼합물을 건조 혼합물로 이용하면, 즉 용해물(melt)에서 균질화하지 않으면, 적어도 일부의 구성요소는 예를 들면 전체 건조 혼합물의 변형 정도가 0.3 내지 1.5중량%, 바람직하게 0.4 내지 1.2중량%, 0.4 내지 1.0중량%가 되도록, 이미 산-변형된다. 아마, 그런 건조 혼합물은 용해물(melt)에서 아직도 더 균질화될 수 있다.

또한, 적어도 하나의 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer) 또는 적어도 하나의 복수의 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)의 산-변형 혼합물이 에틸렌 d), 프로필렌 e) 및 but-1-ene f)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 모노머 유닛으로 구성되는 것이 바람직하며, 상술한 모노머는 다음의 몰 비율로 이용된다:

d) 에틸렌: 65 - 90mol%, 바람직하게 65-87mol%, 더 바람직하게 71-84mol%,

e) 프로필렌: 8-33mol%, 바람직하게 10-25mol%, 더 바람직하게 12-20mol%,

f) but-1-ene: 2-25mol%, 바람직하게 3-20mol%, 특히 바람직하게 4-15mol%, 더 바람직하게 4-9mol%, 및

구성요소 d) 내지 f)를 100mol%까지 추가한다.

이 구체예에 따르면, 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)는 나타난 바람직한 몰 비율의 언급된 모노머 d) 내지 f)를 포함하지만, 각각 두 모노머 d) 내지 f)를 포함하는, 즉 d) 및 e), d) 및 f) 또는 e) 및 f)를 포함하는, 복수의 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)가 혼합되어 모노머 d) 내지 f)가 바람직한 몰 비율로 혼합물에 존재한다. 특히 바람직하게, 혼합물은 모노머 d) 및 e)의 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer) 및 모노머 d) 및 f)의 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)로 이루어져서 모노머 d) 내지 f)가 바람직한 몰 비율로 혼합물에 존재한다.

또한, 불포화 카르복시산 및/또는 불포화 카르복시산 유도체로 그라프트 가공(grafting)하여 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer) 또는 복수의 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)의 블렌드(blend)의 산 변형(acid modification)이 일어나는 것이 유리하며, 바람직하게 카르복시산 유도체는 불포화 카르복시산 에스테르 및 불포화 카르복시산 무수물(anhydride)로 이루어진 그룹에서 선택되며, 특히 불포화 카르복시산은 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(methacrylic acid), 알파-에틸아크릴산(alpha-ethylacrylic acid), 말레산(maleic acid), 푸마르산(fumaric acid), 이타콘산(itaconic acid), 시트라콘산(citraconic acid), 아코니트산(aconitic acid), 테트라하이드로프탈산(tetrahydrophthalic acid) 및/또는 부테닐 숙신산(butenyl succinic acid)으로 이루어지는 그룹에서 선택되며, 즉, 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)는 분자에 그라프트된 불포화 카르복시산 및/또는 불포화 카르복시산 유도체를 포함한다. 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)가 그라프트 가공(grafting)되는 조건은 기술분야의 숙련자에게 충분히 알려져 있다.

유리한 변형 정도, 즉 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer) 또는 복수의 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)의 블렌드(blend)에서 불포화 카르복시산 및/또는 불포화 카르복시산 유도체의 무게 비율은 0.3 내지 1.5중량%, 바람직하게 0.4 내지 1.2중량%, 더 바람직하게 0.4 내지 1.0중량%이다.

폴리아미드를 포함하거나 폴리아미드로 이루어진 다른 셸의 폴리아미드에 대하여, 지방족, 지환족(cycloaliphatic), 방향족 폴리아미드 및/또는 그 블렌드(blend)를 언급할 수 있다.

폴리아미드를 포함하거나 폴리아미드로 이루어진 셸의 폴리아미드의 적당한 예는: PA 6, PA 11, PA 12, PA 46, PA 410, PA 412, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 1010, PA 1212, PA 6/11, PA 6/12, PA 6/66, PA 6/68, PA 6/610, PA 66/11, PA 66/12, PA 66/610, PA 6/66/11, PA 6/66/12, PA 6/66/69, PA 6/66/610, PA 6/66/612, PA 6/610/11, PA 6/610/12, PA 6I, PA 6I/6T, PA 6I/66/69, PA 6I/66/610, PA 6-3-T, PA MXD6, PA MXD6/MXDI, PA MXD6/66/610, PA MXDI/6I, PA MACM12, PA PACM12, PA MACM14/1014, PA MACM12/PACM12, PA MACM14/PACM14, PA MACMI/PACMI/12, PA MACMI/12, PA MACMT/12, PA MACMI/MACMT/12, PA 6I/MACMI/12, PA 6I/6T/MACMI/MACMT, PA 6I/6T/MACMI/MACMT/12, PA MACM6/11, PA 6I/6T/MACMI/MACMT/MACM12/612, 폴리에테르 아미드, 폴리에스테르 에테르 아미드 및/또는 폴리에스테르 아미드이다.

모노머의 알파벳 축약형은 다음을 의미한다:

I 이소프탈산(isophthalic acid)

T 테레프탈산(terephthalic acid)

MACM bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)methane

MXD meta-xylylene diamine

PACM bis-(4-amino-cyclohexyl)methane

폴리아미드 PA 6-3-T는 트리메틸헥사메틸렌 디아민(trimethylhexamethylene diamine) 및 테레프탈산(terephthalic acid)으로 이루어진다.

본 발명에 따른 케이싱 바디의 경우, 중간 셸 및 내부 셸 및 외부 셸이 모두 폴리아미드를 포함하고 및/또는 폴리아미드로 이루어지면 바람직하다. 그러므로 이 경우, 케이싱 바디는 폴리아미드로 독점적으로 구성된다.

그러나, 본 발명은 또한 바깥쪽을 향하는 적어도 하나의 셸 및/또는 하나의 내부 셸이 폴리아미드를 포함하지 않으며 및/또는 폴리아미드로 이루어져 있지 않고, 대신 원하는 성질의 기능으로서 다른 셸 물질이 이용될 수 있는 구체예를 포함한다. 본 발명에 따르면, 여기서 셸 구조부(shell construction)를 위해 전체로서 이용되는, 적어도 하나의 셸이 다른 중합체로 형성된다는 것만을 요구한다. 접착제가 이용될 때를 제외하고, 이 셸의 두께는 폴리아미드를 포함하는 셸의 범위 안에 있다. 하나 이상의 접착제로 형성되는 셸의 두께는 3 내지 100㎛, 바람직하게 5 내지 50㎛, 특히 바람직하게 7 내지 20㎛이다. 다른 중합체의 예는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 및/또는 케이싱 바디의 생성 과정으로부터 기인하는 재생 물질로 형성되는 셸이다. 폴리에스테르의 경우, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate; PBT) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN)가 바람직하다. 이 문맥에서 용어 폴리올레핀(polyolefin)은 PE 또는 PP 등과 같은 호모폴리올레핀(homopolyolefins), 코폴리올레핀(copolyolefin), 시클로올레핀 공중합체(cycloolefin copolymer; COC), 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomers; TPE), 그라프트된 폴리올레핀(grafted polyolefin), 그라프트된 코폴리올레핀(grafted copolyolefin), 이오노머(ionomer), 접착제 및 아크릴산과 올레핀의 공중합체((adhesive and copolymers of olefins with acrylic acid), 아크릴산 유도체(acrylic acid derivative) (예를 들면, 메타크릴산(methacrylic acid), 아크릴로니트릴(acrylonitrile), 메타크릴산 메틸에스테르(methacrylic acid methylester), 메타크릴산 부틸에스테르(methacrylic acid butylester), 글리시딜메타크릴레이트(glycidylmethacrylate) 등), 비닐 아세테이트(vinyl acetate), 말리 무수화물(maleic anhydride), 다른 올레핀 및/또는 스틸렌(styrene)을 포함한다. 폴리올레핀의 경우, 폴리프로필렌, 시클로올레핀 공중합체(COC) 및 접착제가 바람직하다.

폴리아미드 폼의 구성요소, 무정형 폴리아미드(amorphous polyamide) 및/또는 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide) 및 폴리아미드 엘라스토머(polyamide elastomer) 및/또는 변성 폴리올레핀 엘라스토머(modified polyolefin elastomer)가 폴리아미드 폼(polyamide foam)의 생성시 화합물 또는 건조 블렌드로 이용된다. 화합물의 경우, 구성요소는 용해된 상태에서 혼합된다. 이것은 일축 압출성형기(single screw extruder) 또는 이축 압출성형기(twin screw extruder) 또는 이축 컴파운더(twin-screw compounder) 등과 같은 일반 합성 기계에서 일어난다. 구성요소는 각각 계량되어 피드(feed)로 공급되거나 건조 블렌드의 형태로 공급된다.

건조 블렌드의 생성에 있어, 건조 과립(dried granulate) 및 가능한 다른 첨가제이 함께 혼합된다. 이 혼합물은 편심 텀블링 믹서(eccentric tumbling mixer), 드럼 후프 믹서(drum hoop mixer) 또는 텀블 드라이어(tumble dryer)에 의해 10 내지 40분 동안 균질화된다. 이것은 수분 흡수를 피하기 위해 건조 보호 가스(dry protective gas) 하에서 일어날 수 있다.

200℃ 내지 340℃의 조정된 실린더 온도에서 합성된다. 노즐 앞에서, 진공이 적용되거나 또는 대기 기체 제거가 일어날 수 있다. 용해물은 가닥 형태(strand form)로 배출되고 10 내지 80℃에서 수조(water bath)에서 냉각시키고 이어서 과립화한다. 질소 하에서 또는 진공에서 과립을 80 내지 120℃에서 12 내지 24 시간 동안 0.1 중량% 이하의 수분 함량으로 건조시킨다.

분사제(propellant)는 폼(foam)을 형성하는 과정 전에만, 즉 관의 공압출 성형(coextrusion) 이전에만 화합물 또는 건조 블렌드에 추가된다. 건조 블렌드의 경우 균질화한다.

본 발명에 따르면, 그것은 케이싱 바디의 셸 구조부(shell construction)는 1 내지 10의 내부 셸, 하나의 중간 셸 및 1 내지 10의 외부 셸로 이루어진다. 그로 인하여 셸 구조부(shell construction)는 중간 셸 Z에서 시작하여 비대칭 또는 대칭일 수 있다. 셸의 수가 전체 3 내지 9, 바람직하게 3 내지 7, 더 바람직하게 3 내지 5인 것이 바람직하다. 바람직한 셸 구조부(shell construction)의 예를 이어서 기술한다. 그로 인하여 A1는 중간 셸 Z에서 시작하여 배치되는 첫 번째 셸을 의미하며, A2는 두 번째 외부 셸을 의미한다. 내부 셸 I은 동일하게 적용된다.

4 셸: A2/A1/Z/I1

A1/Z/I1/I2

5 셸: A3/A2/A1/Z/I1

A1/Z/I1/I2/I3

6 셸: A3/A2/A1/Z/I1/I2

A2/A1/Z/I1/I2/I3

당연히, 본 발명은 상기 설명한 바와 같이 또한 접착층이 셸 사이에 제공되는 구체예를 또한 포함한다. 접착층의 선택은 셸 구조부(shell construction)를 어떻게 선택하는지에 달려 있다. 셸 물질에 접착제를 함께 통합하는 것도 가능하다.

셸 물질에, 5중량%까지, 바람직하게 0.1 내지 4중량%, 특히 바람직하게 0.1 내지 2중량%의 첨가제가 추가될 수 있다.

첨가제는 무기 안정제(inorganic stabiliser), 유기 안정제(organic stabiliser), 윤활제(lubricant), 착색제(colour material), 표시 물질(marking material), 무기 안료(inorganic pigment), 유기 안료(organic pigment), 정전기방지제(anti-static agent), 블로킹 방지제(anti-blocking agent), 핵형성제(nucleation agent), 결정화 촉진제(crystallisation accelerator), 결정화 저해제(crystallisation inhibitor), 사슬신장제(chain-lengthening additive), 몰드 이형제(mould release agent), 이형제(parting agent), 형광 발광제(optical brightener), 금속 안료(metallic pigment), 금속 틴슬(metal tinsel), 금속-코팅 입자(mtal-coated particle), 충전 및 강화물질(filling and reinforcing material), 특히 많아야 100nm의 입자 크기의 물질 또는 비변형 또는 변형된, 천연 또는 합성 필로규산염(phyllosilicate) 또는 그 혼합물 등과 같은 나노스케일 충전 및 강화물질로 이루어진 그룹에서 선택된다.

본 발명에 따르면, 또한 적어도 하나의 셸 A, I 및/또는 Z가 착색될 수 있다. 셸은 또한 색깔에 대하여 다르게 형성될 수 있다. 파스텔 톤으로만 착색될 수 있는 발포 PVC 튜브와 달리, 본 발명에 따른 케이싱 바디의 경우 흑백을 포함하여 전체 색깔 스펙트럼의 강렬한 색상(strong colours)도 생성될 수 있다.

상술한 케이싱 바디를 위한 바람직한 용도는 아이 쉐도우 연필(eye shadow pencil), 립-라이너 연필(lip-contour pencil), 아이-라이너 연필(eye-contour pencil), 아이브로우 연필(eyebrow pencil), 선스크린 연필(sunscreen pencil), 노화방지 연필(anti-ageing pencil), 여드름방지 연필(anti-acne pencil), 쓰기 연필(writing pencil), 크레용(crayon) 및/또는 기기-제작의 미디어-가이딩 시스템(media-guiding system) 등과 같은 산업 분야이다.

도 1은 본 발명에 따른 케이싱 바디(1)의 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 케이싱 바디의 다른 구체예를 도시한다.
도 3 및 4는 도 1에 따라 형성된 본 발명에 따른 케이싱 바디에 있어, 각종 물질에 의하여 시험을 실행한 결과를 나타낸 표이다.
도 5 및 6은 본 발명에 따른 실시예에서 이용된 물질을 설명한 표이다.

이어, 도 1 및 2 및 측정 결과(도 3 내지 6)를 참조하여 본 발명을 더 자세히 설명한다.

도 1에, 본 발명에 따른 케이싱 바디(1)의 단면도를 나타낸다. 도 1에 따른 구체예에 따른 케이싱 바디는 원통형 구조부를 가지며, 중간 셸(Z), 외부 셸(A1) 및 내부 셸(I1)로 이루어져 있다. 캐비티는 H로 지정된다. 도 1에 따라 형성된 본 발명에 따른 케이싱 바디에 있어, 각종 물질에 의하여 시험을 실행하고 표에 나타낸다(도 3 및 4).

실시예 1 내지 20에 있어, 7.8×1.8 mm 크기의 3-층 관을 다음의 물질로 공압출 성형(coextrusion)에 의하여 층 두께로 생성하였다: PA 6로 형성한 외부 셸 150㎛, 본 발명에 따른 폴리아미드 폼으로 형성한 중간 셸(Z) 1,450 ㎛, PA 6I/6T으로 형성된 내부 셸(I1) 200 ㎛. 다음의 온도가 이용되었다: 외부 셸(A1) 260℃, 중간 셸(Z) 250℃, 내부 셸(I1) 230℃. 120mm으로 긴 관을 절단하였다.

실시예에서 이용된 물질을 표(도 5 및 도 6)에서 추론할 수 있다.

다음의 측정 명세서가 이용되었다.

상대 점도(relative viscosity)

ISO 307

0.5중량%의 m-크레졸 용액 또는 96중량%의 황산에서 1.0중량%의 용액

온도 20℃

표준의 섹션 11 다음에 나오는 RV=t/t₀에 따라 상대 점도(relative viscosity)(RV)의 계산

녹는점과 유리전이온도(Tg)

ISO 표준 11357-1/-2

과립

시차 주사 열량측정법(Differential scanning calorimetry; DSC)을 20 K/min의 가열 속도로 실행하였다.

녹는점의 경우, 온도는 피크 최대값에 나타나고, 유리전이온도의 경우 온도가 시작부(onset)에 나타난다.

굽힘 시험(bending test)에서의 최대 강도(maximum strength)

EN ISO 표준 178

치수 7.8×1.8mm의 120mm 길이의 관

온도: 23℃

시험 속도 2 mm/min

경간 폭(Span width) 80 mm

최대 강도(maximum strength)는 각각 5개의 관에 결정된다.

측정된 최대 강도(maximum strength)의 산술평균(arithmetic mean)은 N에서 나타난다.

날카롭게 할 수 있는 성질(sharpenability)

날카롭게 할 수 있는 성질(sharpenability)을 결정하기 위하여, 날카롭게 하기 동안 토크가 측정되었다. KUM Gmbh & Co. KG에 의한 상업적으로 이용 가능한 연필깍기(pencil sharpener)를 샤프너(sharpener)로 이용되었다: 단단한 강철 블레이드, 블록 형상을 가지는 마그네슘 단일 샤프너. 토크는 Heidolph Instruments Gmbh & Co. KG에 의한 토크 인디케이터(torque indicator)를 가진 전자 교반기에 의하여 측정되었다: Heidolph RZR 2051 컨트롤. 샤프너는 핸드 바이스(hand vice)에 의하여 교반기에 고정되었다.

200rpm에서 토크를 측정하였다. 이 목적을 위해, 표준 삼각 클램프의 나사 압력 스프링에 의하여 샤프너로 관을 누르고 토크 최대값을 읽었다. 3개의 관에 각각 두 번씩 측정한다. 나타난 날카롭게 할 수 있는 성질(sharpenability)은 N·㎝로 측정된 최대 토크의 산술평균(arithmetic mean)이다.

표(도 3 및 4)에 나타난 것처럼, 본 발명에 따른 케이싱 바디는 100N 이상의 굽힘 시험(bending test)에서의 최대 강도(maximum strength) 및 적어도 25 m/min의 생성 속도를 가진다. 일부 실시예에서, 생성 속도가 50 m/min 이상이다. 날카롭게 할 수 있는 성질(sharpenability)은 항상 11N·㎝보다 크다.

비교하면, 발포 PVC(foamed PVC)로 만든 모노관(monotube)의 생성 속도는 8 내지 11m/min이다. 7.8×1.8mm의 치수를 가지는 발포 PVC(foamed PVC)로 형성된 120mm 길이의 모노관(monotubes)에서, 굽힘 강도는 83 N, 날카롭게 할 수 있는 성질(sharpenability)이 11N·㎝로 측정되었다.

의외로, 본 발명에 따른 셸 구조부(shell construction)에서 (m/min로 표현되는) 생성 속도를 성취할 수 있고, 그 속도는 발포 PVC(foamed PVC)로 만든 케이싱 바디에 있어서 종래 기술보다 상당히 빠르다. 또한, 케이싱 바디의 날카롭게 할 수 있는 성질(sharpenability) 및 굽힘 시험(bending test)에서의 최대 강도(maximum strength)도 종래 기술보다 향상되었다.

도 2에, 본 발명에 따른 케이싱 바디의 다른 구체예를 나타낸다. 도 2에 따른 구체예는 전체 5 셸로 이루어진 케이싱 바디를 도시하며, 폴리아미드 폼(polyamide foam)으로 이루어진 중간 셸(Z)이 각 두 셸로 포위된다. 그러므로 도 2에 따른 구체예에서, 케이싱 바디는 2 내부 셸(I1, I2) 및 2 외부 셸(A1, A2)을 가진다. 도 2에 따른 구체예에서, 폴리아미드가 셸 물질로 각각 이용되었다.

그러나, 본 발명은 비대칭 셸 구조부(shell construction)를 생성하는 구체예를 또한 포함한다. 중간 셸(Z)에서 시작해서 바깥쪽에 3개의 셸, 즉 외부 셸(A1, A2, A3)이 제공되도록 케이싱 바디를 구성할 수 있고, 케이싱 바디는 단지 2개의 내부 셸(I1, I2)을 가질 수 있다. 그로 인하여 셸의 수는 적용분야 경우를 기반으로 하며, 특히 외부 영역에 케이싱 바디의 촉각(haptics) 및/또는 광학적 성질에 영향을 미칠 수 있는 추가 셸을 고정할 수 있다. 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 또는 폴리프로필렌(PP) 등으로 형성된 추가 셸은, 특히 내부 영역에서, 예를 들면 카드리지의 구성요소에 대하여 케이싱 바디의 차단 효과(barrier effect)를 더 향상시킬 수 있다. 그로 인하여 에틸렌-비닐 알코올 공중합체로 만든 셸 및 폴리아미드를 포함하고 및/또는 폴리아미드로 이루어지는 셸 사이에 접착제가 요구되지 않는다.

폴리아미드를 포함하지 않으며 및/또는 폴리아미드로 이루어져 있지 않은 다른 셸을 이용할 때, 접착층이 폴리프로필렌으로 형성된 이 셸 및 인접한 셸 사이에 제공되는 것이 필요할 수 있다.

Claims

화장용 연필(cosmetic pencil), 쓰기 연필(writing pencil)을 위한 열가소성 플라스틱 물질(thermoplastic plastic material)로 형성된 케이싱 바디로서, 적어도 3개의 셸 구조부(A, Z, I)에 의해 포위되는 캐비티(H)를 가지며,
1 내지 10개의 외부 셸(A), 하나의 중간 셸(Z) 및 1 내지 10개의 내부 셸(I)을 가지며,
상기 중간 셸(Z)은 폴리아미드 폼(polyamide foam)을 포함하거나 폴리아미드 폼(polyamide foam)으로 이루어지며,
상기 외부 셸(A) 및 상기 내부 셸(I)은 폴리아미드를 포함하거나 폴리아미드로 이루어지며, 상기 외부 셸(A) 및 상기 내부 셸(I)의 폴리아미드는 서로 다르며,
적어도 하나의 셸 A 및 셸 I는 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리에스테르 엘라스토머, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 및 케이싱 바디의 생성 과정으로부터 기인하는 재생 물질 중 적어도 하나를 포함하거나 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리에스테르 엘라스토머, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 및 케이싱 바디의 생성 과정으로부터 기인하는 재생 물질 중 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제1항에 있어서,
폴리아미드 폼(polyamide foam)으로 만들어진 상기 중간 셸은 다른 셸(A, I)보다 큰 층 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중간 셸 Z은 1,000 내지 3,000㎛의 층 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제1항에 있어서,
폴리아미드를 포함하는, A 및 I 셸 중 적어도 하나는 50 내지 600㎛의 층 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제1항에 있어서,
상기 케이싱 바디는 날카롭게 할 수 있는(sharpenable) 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제1항에 있어서,
굽힘 시험(bending test)에서의 최대 강도(maximum strength)가 85 내지 250N인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제1항에 있어서,
상기 폴리아미드 폼(polyamide foam)은 무정형 폴리아미드(amorphous polyamide) 및 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide) 중 적어도 하나 및 폴리아미드 엘라스토머(polyamide elastomer) 및 변성 폴리올레핀 엘라스토머(modified polyolefin elastomer) 중 적어도 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제7항에 있어서,
상기 폴리아미드 폼(polyamide foam)은 50 내지 80중량%의 폴리아미드; 및 20 내지 50중량%의 폴리아미드 엘라스토머(polyamide elastomer) 및 변성 폴리올레핀 엘라스토머(modified polyolefin elastomer) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제7항 또는 제8항에 있어서,
무정형 폴리아미드(amorphous polyamide)의 유리 전이온도는 90 내지 210℃인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide)의 녹는점은 120 내지 295℃인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 폴리아미드 엘라스토머(polyamide elastomer)는 폴리에테르 아미드, 폴리에스테르 에테르 아미드, 폴리에스테르 아미드에서 적어도 하나가 선택되며,
상기 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer)는 산-변형 코폴리올레핀 엘라스토머(acid-modified copolyolefin elastomer) 및 복수의 코폴리올레핀 엘라스토머(copolyolefin elastomer)의 산-변형 블렌드(blend)에서 적어도 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제1항에 있어서,
상기 폴리아미드를 포함하거나 폴리아미드로 이루어진, 적어도 하나의 셸 A 및 셸 I의 폴리아미드는 지방족 폴리아미드, 지환족(cycloaliphatic) 폴리아미드, 방향족 폴리아미드 및 그 블렌드(blend)에서 적어도 하나 선택되는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제12항에 있어서,
상기 폴리아미드는 PA 6, PA 11, PA 12, PA 46, PA 410, PA 412, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 1010, PA 1212, PA 6/11, PA 6/12, PA 6/66, PA 6/68, PA 6/610, PA 66/11, PA 66/12, PA 66/610, PA 6/66/11, PA 6/66/12, PA 6/66/69, PA 6/66/610, PA 6/66/612, PA 6/610/11, PA 6/610/12, PA 6I, PA 6I/6T, PA 6I/66/69, PA 6I/66/610, PA 6-3-T, PA MXD6, PA MXD6/MXDI, PA MXD6/66/610, PA MXDI/6I, PA MACM12, PA PACM12, PA MACM14/1014, PA MACM12/PACM12, PA MACM14/PACM14, PA MACMI/PACMI/12, PA MACMI/12, PA MACMT/12, PA MACMI/MACMT/12, PA 6I/MACMI/12, PA 6I/6T/MACMI/MACMT, PA 6I/6T/MACMI/MACMT/12, PA MACM6/11, PA 6I/6T/MACMI/MACMT/MACM12/612, 폴리에테르 아미드, 폴리에스테르 에테르 아미드 및 폴리에스테르 아미드에서 적어도 하나 선택되는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 셸 A, Z, I의 수는 총 3 내지 9인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제1항에 있어서,
접착층이 셸 A, I 및 Z 중 적어도 두 셸 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제17항에 있어서,
셸의 전체 조성물에 대하여, 5중량%까지의 첨가제가 셸 A, I 및 Z 중 적어도 하나에 포함되는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제1항에 있어서,
셸 A, I 및 Z 중 적어도 하나가 착색되는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제1항에 있어서,
상기 케이싱 바디는 아이 쉐도우 연필(eye shadow pencil), 립-라이너 연필(lip-contour pencil), 아이-라이너 연필(eye-contour pencil), 아이브로우 연필(eyebrow pencil), 선스크린 연필(sunscreen pencil), 노화방지 연필(anti-ageing pencil), 여드름방지 연필(anti-acne pencil), 쓰기 연필(writing pencil), 크레용(crayon) 및 기기-제작의 미디어-가이딩 시스템(media-guiding system) 중 적어도 하나의 산업 분야에서 사용되는, 케이싱 바디.
제3항에 있어서,
상기 중간 셸 Z은 1,100 내지 2,500㎛의 층 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제21항에 있어서,
상기 중간 셸 Z은 1,200 내지 2,100㎛의 층 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제22항에 있어서,
상기 중간 셸 Z은 1,300 내지 1,800㎛의 층 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제4항에 있어서,
폴리아미드를 포함하는, A 및 I 셸 중 적어도 하나는 80 내지 500㎛의 층 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제24항에 있어서,
폴리아미드를 포함하는, A 및 I 셸 중 적어도 하나는 100 내지 400㎛의 층 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제25항에 있어서,
폴리아미드를 포함하는, A 및 I 셸 중 적어도 하나는 150 내지 300㎛의 층 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제6항에 있어서,
굽힘 시험(bending test)에서의 최대 강도(maximum strength)가 90 내지 180N인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제27항에 있어서,
굽힘 시험(bending test)에서의 최대 강도(maximum strength)가 100 내지 170N인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제9항에 있어서,
무정형 폴리아미드(amorphous polyamide)의 유리 전이온도는 100 내지 180℃인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제29항에 있어서,
무정형 폴리아미드(amorphous polyamide)의 유리 전이온도는 100 내지 170℃인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제10항에 있어서,
상기 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide)의 녹는점은 150 내지 280℃인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제31항에 있어서,
상기 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide)의 녹는점은 170 내지 270℃인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제32항에 있어서,
상기 부분 결정성 폴리아미드(partially crystalline polyamide)의 녹는점은 190 내지 255℃인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제16항에 있어서,
상기 셸 A, Z, I의 수는 총 3 내지 7인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.
제34항에 있어서,
상기 셸 A, Z, I의 수는 총 3 내지 5인 것을 특징으로 하는 케이싱 바디.