Mina no calcinada para instrumentos de escritura, de dibujo y/o de pintura,

compuesta al menos por almenos una carga, al menos un aglutinante y al menos un agente de deslizamiento, presentando la minauna cera a base de hidrocarburos y/o parafinas con un punto de fusión superior 5 a 75ºC, siendo elaglutinante carboximetilcelulosa sódica, presentando la mina al menos una carga con estructura cristalinaen forma de capas o en forma de láminas y/o un tamaño de grano inferior a 10 mm y estando la minacompuesta por

el 2 - 10% en peso de agente de deslizamiento (GM),

el 4 - 10% en peso de aglutinante (BM),

el 5 - 20% en peso de cera,

el 30 - 70% en peso de carga (FS),

el 0 - 18% en peso de pigmentos (FM 1),

el 0 - 35% en peso de dióxido de titanio (FM 2)

el 0 - 5% en peso de aditivos adicionales.

Mina para instrumentos de escritura, de dibujo y/o de marcado y procedimiento para su producción

La invención se refiere a minas para instrumentos de escritura, de dibujo y/o de pintura según el preámbulo de la reivindicación principal, así como al procedimiento para su producción.

En principio se conocen minas para escribir, dibujar y/o pintar de este tipo.

Por el estado de la técnica se conocen minas de color, que presentan propiedades de trazado valiosas en cuanto a transferencia de color, capacidad de deslizamiento y consistencia cerosa. Las minas de este tipo se impregnan tras su secado, es decir se sumergen en baños de impregnación con ceras líquidas y con ello se empapan. A este respecto se llenan los poros y espacios intermedios producidos durante el secado con cera como agente de deslizamiento. De esta manera se ajustan las propiedades de pintado de una mina, tal como por ejemplo el comportamiento de deslizamiento, la consistencia cerosa y/o la transferencia de color. En el caso de las minas de este tipo debe considerarse desventajoso que debido a una etapa de procedimiento adicional se producen costes adicionales en la producción, siendo además la etapa de procedimiento adicional difícil de controlar en el tiempo. Las etapas de procedimiento anteriores a la impregnación también deben estar adaptadas de manera precisa a la impregnación posterior, por ejemplo deben prestarse atención a la humedad de la mina.

Además debe considerarse desventajoso que deba limpiarse la superficie de las minas ya impregnadas, para minimizar los efectos negativos durante el encolado de la mina en la madera.

Además de estas desventajas ya mencionadas, durante la producción de las minas se producen más desechos por deformación.

También la estética de las minas impregnadas se ve perjudicada, puesto que puede observarse un denominado sangrado.

Por tanto, el objetivo es crear una mina que no presente las desventajas mencionadas al principio y que presente en particular un comportamiento de deslizamiento excelente y un comportamiento de trazado muy bueno con respecto a la transferencia de color, que hasta la fecha sólo se conocía en minas impregnadas valiosas desde el punto de vista cualitativo. El objetivo se solucionó porque todos los componentes de la mina, necesarios para solucionar el objetivo planteado, ya están contenidos en la formulación antes del procesamiento.

El hecho de que en el caso del sistema de mina se trata de un sistema muy sensible se muestra en los modos de proceder descritos a continuación.

Se ha demostrado que al intentar optimizar la transferencia de color, por ejemplo aumentando el contenido en pigmento, existen límites, puesto que la intensidad del color no aumenta a voluntad y sobre todo en el caso de este modo de proceder empeora significativamente la capacidad de deslizamiento de la mina sobre el medio. Independientemente de esto aumentan los costes de producción o de formulación.

El aumento exclusivo del contenido en cera tampoco conduce al resultado deseado, puesto que aparecen efectos negativos sobre el proceso de mezclado, la resistencia de la mina disminuye enormemente, el comportamiento de desmenuzamiento aumenta y la cobertura del trazado empeora.

Si bien reduciendo el contenido en aglutinante podía mejorarse el comportamiento de trazado, sin embargo esto repercutía en la resistencia de la mina.

En la solución del objetivo planteado se ha demostrado sorprendentemente que en el caso de minas de color no calcinadas, la cera a base de hidrocarburos y/o parafinas con un punto de fusión superior a 75ºC, preferiblemente superior a 80ºC, contribuye a solucionar el objetivo. Las ceras de este tipo no presentan ninguna interacción con los grupos OH libres de las superficies de papel, lo que tiene como consecuencia un buen efecto de deslizamiento sobre éste u otros medios de trazado.

Mediante la adición de una cera de este tipo la resistencia necesaria de las minas no se ve afectada.

La cera ya utilizada en la formulación/mezcla básica no se funde ni se fluidifica hasta el secado de la mina extruida y por consiguiente no se incluye en el aglutinante ni se absorbe por la carga ya en el proceso de mezclado, sino que se distribuye en los poros y espacios intermedios. La temperatura en el proceso de mezclado se encuentra a aproximadamente 70ºC.

Ejemplos de ceras de este tipo que contribuyen a solucionar el objetivo son cera microcristalina o polar.

Por parafinas se entiende una mezcla de alcanos, hidrocarburos saturados con la fórmula molecular general CnH2n+2.

Si el punto de solidificación de las parafinas se encuentra alrededor de los 80ºC, entonces se habla también de las denominadas ceras microcristalinas. La longitud de cadena n en la fórmula molecular es de hasta 75 hidrocarburos. En el caso de las ceras microcristalinas se encuentra la estructura de isoparafinas.

Las ceras utilizadas preferiblemente pueden describirse como ceras hidrocarbonadas alifáticas, parcialmente ramificadas de alto peso molecular con estructura de tipo cera microcristalina. Éstas presentan un punto de solidificación de desde 90 hasta 95ºC y el punto de goteo se encuentra a partir de aproximadamente 100ºC.

Además se ha demostrado sorprendentemente que para solucionar el objetivo es necesaria una carga con

estructura cristalina en forma de capas o en forma de láminas y/o un tamaño de grano reducido, estando limitado el tamaño de grano por un límite superior de aproximadamente 20 µm, preferiblemente inferior a 10 µm (determinación por medio del aparato Sedigraph 5100) . Mediante el tamaño de grano reducido puede conseguirse una muy buena resistencia sin grabado durante el pintado.

El uso de esta carga con estructura en forma de capas conduce además a un desescamado limpio sobre la superficie de escritura y por consiguiente a un buen efecto de deslizamiento.

Debido a una dureza de Mohs reducida de la carga con un valor = 1, se consigue un comportamiento de escritura suave.

Ejemplos de una carga de este tipo son talco y nitruro de boro. Muy en general son adecuadas las cargas que están configuradas de manera blanda, fina y/o en forma de láminas.

La mina según la invención se explicará más detalladamente mediante la formulación marco y ejemplos de 25 formulación.

Formulación marco

agente de deslizamiento (GM) 2 - 10% en peso aglutinante (BM) 4 -10% en peso cera 5 - 20% en peso carga (FS) 30 - 70% en peso pigmentos (FM 1) 0 - 18% en peso dióxido de titanio (FM 2) 0 - 35% en peso aditivos adicionales 0 - 5% en peso

30 Ejemplo de formulación 1: mina roja

estearato de calcio (GM) 4% en peso carboximetilcelulosa sódica (BM) 7% en peso cera polar 10% en peso talco (FS) 62% en peso pigmento rojo 2 (FM 1) 10% en peso pigmento rojo 4 (FM 1) 2% en peso dióxido de titanio (FM2) 5% en peso

Ejemplo de formulación 2: mina azul

estearato de calcio (GM) 4% en peso carboximetilcelulosa sódica (BM) 7% en peso cera microcristalina 10% en peso talco (FS) 61% en peso pigmento azul 15:3 (FM 1) 6% en peso pigmento violeta 23 (FM 1) 1% en peso dióxido de titanio (FM 2) 10% en peso

Con la presente invención pueden conseguirse las propiedades de lápiz, es decir un comportamiento de deslizamiento excelente y un comportamiento de trazado muy bueno con respecto a la transferencia de color, sin tener que asumir las desventajas mencionadas al principio.

Mediante la composición de mina según la invención pudo conseguirse una simplificación del procedimiento mediante la supresión de la impregnación y con ello un ahorro de tiempo de la duración de impregnación de al menos 24 h. Esto conduce a un ahorro de costes importante en el procedimiento de producción, no en último término porque se reducen los desechos por deformación. Las minas según la invención presentan una superficie limpia, una buena capacidad de encolado, una mayor resistencia, un trazo más fuerte o intenso, un comportamiento

45 de deslizamiento y de pintura muy bueno y un brillo elevado.

La producción de las minas según la invención tiene lugar, tal como se conoce del estado de la técnica, esencialmente en las siguientes etapas de trabajo.

1. Mina no calcinada para instrumentos de escritura, de dibujo y/o de pintura, compuesta al menos por al menos una carga, al menos un aglutinante y al menos un agente de deslizamiento, presentando la mina

una cera a base de hidrocarburos y/o parafinas con un punto de fusión superior a 75ºC, siendo el aglutinante carboximetilcelulosa sódica, presentando la mina al menos una carga con estructura cristalina en forma de capas o en forma de láminas y/o un tamaño de grano inferior a 10 µm y estando la mina compuesta por

e.

2. 10% en peso de agente de deslizamiento (GM) ,

e.

4. 10% en peso de aglutinante (BM) ,

e.

5. 20% en peso de cera,

e.

30. 70% en peso de carga (FS) ,

el 0 - 18% en peso de pigmentos (FM 1) ,

el 0 - 35% en peso de dióxido de titanio (FM 2)

el 0 - 5% en peso de aditivos adicionales. 10

2. Mina según la reivindicación 1, caracterizada porque la cera presenta un punto de fusión mayor o igual a 80ºC.

3. Mina según la reivindicación 1, caracterizada porque la cera se describe mediante la fórmula molecular 15 CnH2n+2, pudiendo adoptar n en la fórmula molecular un valor de hasta 75.

4. Procedimiento para la producción de una mina según la reivindicación 1 en las siguientes etapas de trabajo:

- mezclar de manera íntima en una mezcladora los componentes aglutinante, agente de deslizamiento, 20 carga y cera así como dado el caso aditivos adicionales

- añadir agua a la masa de mina para ajustar una humedad definida

- formar un denominado bloque preconformado de mina 25

- comprimir el bloque preconformado mediante extrusión para dar una mina

- secar la mina.