CN102020893A - 可擦圆珠笔油墨组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种圆珠笔可擦油墨组合物，其包括如下重量组分：低沸点有机溶剂10～40重量份；中沸点有机溶剂5～10重量份；增塑剂5～20重量份；弹性体树脂30～75重量份；颜料10～30重量份；油墨流变助剂0～2重量份。本发明的圆珠笔可擦油墨组合物可解决现有技术存在的起笔断线，笔头与油管连接处漏油、长时间放置后油墨书写断线麻点严重的问题。

Description

可擦圆珠笔油墨组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种油墨组合物及其制备方法，特别涉及一种圆珠笔可擦油墨组合物及其制备方法。

背景技术

圆珠笔可擦油墨已经问世有二十年左右时间，从以前书写严重断线麻点，书写手感很差到现在书写线路基本正常，手感仍然比普通圆珠笔油墨差一些，但因为其具有用橡皮擦拭干净，具有修改的功能，仍然在不停的发展着。目前市面上可擦圆珠笔油墨存在书写、保存、外观以及质量稳定等方面的问题，以前的可擦圆珠笔油墨基本完全用天然或合成橡胶，基本为天然橡胶、橡胶溶剂油(一般为汽油、苯或二甲苯)为溶剂，在加入能对天然橡胶起一些软化增塑效果的增塑剂和颜料进行生产的。因为使用汽油等溶剂，使得书写挥发性很高的汽油溶剂挥发，气味很严重，所以严重影响健康，更不要说一般的可擦圆珠笔油墨都是灌装在有一定气压的不锈钢油管中，使用危险性很高。而且目前对天然橡胶增塑效果很好的邻苯二甲酸酯这一大类的增塑剂都因为环保安全问题，被禁止在文具行业中使用；另外，目前生产的油墨在书写上也存在起笔断线，笔头与油管连接处漏油、长时间放置后油墨书写断线麻点严重的问题，以及在不同纸张表面书写效果不一样的缺点，此外现有圆珠笔可擦油墨生产后产品批次之间差异还很大。

综上所述，本领域缺乏可解决现有技术存在的起笔断线，笔头与油管连接处漏油、长时间放置后油墨书写断线麻点严重的问题的油墨。

发明内容

本发明的第一目的在于获得可解决现有技术存在的起笔断线，笔头与油管连接处漏油、长时间放置后油墨书写断线麻点严重的问题的油墨组合物。

本发明的第二目的在于获得可解决现有技术存在的起笔断线，笔头与油管连接处漏油、长时间放置后油墨书写断线麻点严重的问题的油墨。

本发明的第三目的在于获得可解决现有技术存在的起笔断线，笔头与油管连接处漏油、长时间放置后油墨书写断线麻点严重的问题的油墨的制备方法。

本发明的第四目的在于获得可解决现有技术存在的起笔断线，笔头与油管连接处漏油、长时间放置后油墨书写断线麻点严重的问题的制品。

在本发明的第一方面，提供了一种圆珠笔可擦油墨组合物，其包括如下重量组分：

低沸点有机溶剂        10～40重量份；

中沸点有机溶剂        5～10重量份；

增塑剂                5～20重量份；

弹性体树脂            30～75重量份；

颜料                  10～30重量份；以及

油墨流变助剂          0～2重量份。

在本发明的一个具体实施方式中，

所述低沸点有机溶剂的沸点低于120℃；和

所述中沸点有机溶剂的沸点为低于200℃，高于120℃。3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，

所述低沸点有机溶剂的沸点为70～120℃；所述中沸点有机溶剂的沸点为120～180℃；且低沸点有机溶剂与中沸点有机溶剂的重量比为4∶1～8∶1。

在一优选例中，所述低沸点有机溶剂为：直链低级(C5～C10)烷烃或烯烃、支链低级烷烃或烯烃、低级环烷烃或烯烃，只要沸点在要求的范围即可。例如为市售的(正戊烷、正己烷、2-甲基丁烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2，2-二甲基丁烷、2，3-二甲基丁烷、正庚烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、4-甲基庚烷、3-乙基己烷、2，2-二甲基己烷、2，3，3-三甲基戊烷、市售石油提取溶剂等。

在一优选例中，所述中沸点有机溶剂为：直链低级烷烃(C9～C17)、支链低级烷烃、低级环烷烃、醚、醇、醇醚，只要沸点在要求的范围内、能于上述低沸点有机溶剂有一定相溶的溶剂即可。例如为(正壬烷、2，2，5-三甲基己烷、正癸烷、戊醇、环己酮、乙酸戊酯、以及符合所述沸点要求的市售的石油提取溶剂。

具体地，低沸点有机溶剂为70～120℃。

在本发明的一个具体实施方式中，所述弹性体树脂为聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醋酸乙烯酯或二者混合物，该弹性体树脂数均分子量在200,000～700,000；两者可以以任意比例混合使用。

在本发明的一个具体实施方式中，所述颜料为耐油性、耐晒性和耐溶剂性不低于三级的颜料。

所述颜料的级别按国标检测测定。

在本发明的一个具体实施方式中，所述低沸点有机溶剂、中沸点有机溶剂、增塑剂、弹性体树脂、颜料和油墨流变助剂组分的重量总和占组合物总重量的95～100％。

在本发明的一个具体实施方式中，还包括防锈剂、防结皮剂或其组合。

本发明的第二方面提供一种本发明所述的组合物制备得到的圆珠笔可擦油墨油墨。

本发明的第三方面提供一种本发明所述的圆珠笔可擦油墨的制备方法，

将30～75重量份弹性体树脂、10～30重量份的颜料、0～2重量份油墨流变助剂浸泡溶解在10～40重量份低沸点有机溶剂、5～10重量份中沸点有机溶剂和5～20份增塑剂液体中，得到混合物；

所述混合物研磨到所需粘度、且颜料颗粒粒径达到所需范围后，通过过滤得到所述圆珠笔可擦油墨。

在一优选例中，待弹性体树脂完全溶解、颜料完全润湿分散，流变助剂溶解均匀后得到所述混合物。

在一优选例中，在三辊研磨机上反复研磨到所需粘度、以及颜料颗粒粒径在五个微米以下后，通过挤压过滤得到所述圆珠笔可擦油墨。

本发明的第四方面提供一种本发明所述的圆珠笔可擦油墨的圆珠笔制品。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得了解决现有技术存在的起笔断线，笔头与油管连接处漏油、长时间放置后油墨书写断线麻点严重的问题的配方。在此基础上完成了本发明。

以下对本发明的各个方面进行详述：

圆珠笔可擦油墨组合物及其制备得到的油墨

本发明的一种圆珠笔可擦油墨组合物，其特征在于，包括如下重量组分：

低沸点有机溶剂        10～40重量份；

中沸点有机溶剂        5～10重量份；

增塑剂                5～20重量份；

弹性体树脂            30～75重量份；

颜料                  10～30重量份；以及

油墨流变助剂          0～2重量份。

优选地，所述低沸点有机溶剂、中沸点有机溶剂、增塑剂、弹性体树脂、颜料和油墨流变助剂组分的重量总和占组合物总重量的95～100％。

所述组合物还可以包括防锈剂、防结皮剂或其组合。

低沸点有机溶剂和中沸点有机溶剂

优选地，所述低沸点有机溶剂的沸点低于120℃；和

所述中沸点有机溶剂的沸点为低于200℃，高于120℃。

优选地，所述低沸点有机溶剂的沸点为70～120℃；所述中沸点有机溶剂的沸点为120～180℃；且低沸点有机溶剂与中沸点有机溶剂的重量比为4∶1～8∶1。

作为本发明进一步改进，所述低沸点有机溶剂为：沸点低于120℃(为了达到溶剂快速挥发，不携带颜料和树脂渗透到纸张空隙中，沸点优选70～100℃)，挥发速率为3～8的溶剂，用量为10～40重量份。

在一优选例中，所述低沸点有机溶剂为：直链低级(C5～C10)烷烃或烯烃、支链低级烷烃或烯烃、低级环烷烃或烯烃，只要沸点在要求的范围即可。例如为市售的正戊烷、正己烷、2-甲基丁烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2，2-二甲基丁烷、2，3-二甲基丁烷、正庚烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、4-甲基庚烷、3-乙基己烷、2，2-二甲基己烷、2，3，3-三甲基戊烷、市售石油提取溶剂等。

作为本发明进一步改进，中沸点有机溶剂为沸点为120～200℃(为了达到墨水在笔头处有一定的挥发时间，使得油墨具有更好的间歇书写性能，沸点选择在120～180℃)，挥发速率为8～15的溶剂，用量为5～10重量份，所述中沸点有机溶剂需能与低沸点有机溶剂溶解的弹性体树脂完全混容，不分层析出。

在一优选例中，所述中沸点有机溶剂为：直链低级烷烃(C9～C17)、支链低级烷烃、低级环烷烃、醚、醇、醇醚，只要沸点在要求的范围内、能于上述低沸点有机溶剂有一定相溶的溶剂即可。例如为正壬烷、2，2，5-三甲基己烷、正癸烷、戊醇、环己酮、乙酸戊酯、以及符合所述沸点要求的市售的石油提取溶剂。

目前市面上可擦圆珠笔油墨存在书写、保存、外观以及质量稳定等方面的问题，以前的可擦圆珠笔油墨基本完全用天然或合成橡胶，基本为天然橡胶、橡胶溶剂油(一般为汽油、苯或二甲苯)为溶剂，在加入能对天然橡胶起一些软化增塑效果的增塑剂和颜料进行生产的。因为使用汽油等溶剂，使得书写挥发性很高的汽油溶剂挥发，气味很严重，所以严重影响健康，更不要说一般的可擦圆珠笔油墨都是灌装在有一定气压的不锈钢油管中，使用危险性很高。而且目前对天然橡胶增塑效果很好的邻苯二甲酸酯这一大类的增塑剂都因为环保安全问题，被禁止在文具行业中使用；另外，目前生产的油墨在书写上也存在起笔断线，笔头与油管连接处漏油、长时间放置后油墨书写断线麻点严重的问题，以及在不同纸张表面书写效果不一样的缺点，现有圆珠笔可擦油墨生产后产品批次之间差异还很大。采用本发明的溶剂组合可以解决上述问题。

弹性体树脂

具体地，所述弹性体树脂为聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醋酸乙烯酯或二者混合物，该弹性体树脂数均分子量在200,000～700,000；两者可以以任意比例混合使用。

弹性体树脂用量为30～75重量份。

颜料

所述颜料为耐油性、耐晒性和耐溶剂性不低于三级的颜料。

作为本发明进一步改进，所述颜料耐油性、耐晒性和耐溶剂性都在3级以上，其容易研磨分散到5个微米以下都可以，如：作为黑色颜料的炭黑、乙炔黑、象牙墨和苯胺黑等；作为黄色颜料的耐晒黄、永固黄、萘酚黄S、汉撒黄G、汉撒黄10G、联苯胺黄G和联苯胺黄GR等；作为橙色颜料的永久橙GTR和联苯胺橙G等；作为红色颜料的永固红、立索红和吡唑啉酮红等；作为蓝色颜料的碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝和阴丹士林蓝BC等；作为绿色颜料的颜料绿B、酞菁绿、萘酚绿等；上述颜料可以单独使用，也可以两种或多种组合使用，最优用量为10～30重量份，颜料用量偏低，书写色泽偏淡，影响使用性能；颜料用量偏高，颜料颗粒容易聚集而使得书写线路产生麻点，以及可擦拭性能下降。

增塑剂

作为本发明进一步改进，所述增塑剂只要能将弹性体树脂良好增塑，耐高低温性能优良即可，如：环氧大豆油、脂肪硅烷酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、己二酸葵二酯、烷基磺酸酯、烷基磺酸酯等，为了使油墨稳定性更高，选择与弹性体树脂配位性更高的增塑剂，如：烷基磺酸酯和烷基磺酸酯等，最优用量为5～20；增塑剂用量低，不能将树脂完全塑化，书写手感不流利；增塑剂用量偏高，又会导致树脂过度塑化而无法获得正常的书写线路。

油墨流变助剂

作为本发明进一步改进，所述油墨流变助剂用于油墨中改善体系流变性能，常用的如聚脲改性流变助剂、无机膨润土、气相二氧化硅、聚氨酯等，加入一定的流变助剂，使得油墨在存储时为高粘度状态，而当笔尖的球珠滚动带给油墨一些剪切应力，油墨的粘度就会下降，使得书写手感流畅，线路饱满，其最优用量为0.1～1重量份。

制备方法

一种所述的圆珠笔可擦油墨的制备方法包括如下步骤：

将30～75重量份弹性体树脂、10～30重量份的颜料、0～2重量份油墨流变助剂浸泡溶解在10～40重量份低沸点有机溶剂、5～10重量份中沸点有机溶剂和5～20份增塑剂液体中，得到混合物；

所述混合物研磨到所需粘度、且颜料颗粒粒径达到所需范围后，通过过滤得到所述圆珠笔可擦油墨。

在一优选例中，待弹性体树脂完全溶解、颜料完全润湿分散，流变助剂溶解均匀后得到所述混合物。

在一优选例中，在三辊研磨机上反复研磨到所需粘度、以及颜料颗粒粒径在五个微米以下后，通过挤压过滤得到所述圆珠笔可擦油墨。

本发明的优点在于：

本发明所得圆珠笔可擦油墨产品批次之间差异小、书写性能好，成膜聚合物含量高，溶剂挥发更小得环保型可擦油墨；并且同时具有防漏油性和保存性好得优点，环保，对身体健康无损害。

本发明的进一步有益效果是：使用该制备方法生产的圆珠笔可擦油墨组合物产品批次之间差异小、书写性能好，成膜聚合物含量高，溶剂挥发更小得环保型可擦油墨；并且同时具有防漏油性和保存性好得优点。本发明采用环保材料制成，对身体健康无损害，对环境无污染，使用安全、耐用。

如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。

除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

实施例1

本发明的组成及组分含量如下(单位为克)：

低沸点有机溶剂(正己烷)          19.5克；

中沸点有机溶剂(戊醇)            5克；

增塑剂(环氧大豆油)              10克；

聚醋酸乙烯树脂(400,000分子量)   45克；

炭黑                20克；

气相二氧化硅        0.5克。

本发明的制备方法如下：

将45重量份聚醋酸乙烯树脂弹性体树脂、20重量份的炭黑颜料、0.5重量份气相二氧化硅油墨流变助剂浸泡溶解在19.5重量份低沸点、5重量份中沸点有机溶剂和10份增塑剂液体中，待弹性体树脂完全溶解、颜料完全润湿分散，流变助剂溶解均匀后在三辊研磨机上反复研磨到所需粘度、以及颜料颗粒粒径在五个微米以下后，通过挤压过滤即得本发明的可擦圆珠笔油墨。

所述可擦圆珠笔油墨达到行业标准。

实施例2

本发明的组成及组分含量如下(单位为克)：

低沸点有机溶剂(正戊烷)        19.5克；

中沸点有机溶剂(环己酮)        6克；

增塑剂(乙酰柠檬酸三正丁酯)    12克；

乙烯醋酸乙烯酯(500,000分子量) 40克；

炭黑                          22克；

气相二氧化硅                  0.5克。

本发明的制备方法如下：

将40重量份乙烯醋酸乙烯酯弹性体树脂、22重量份的炭黑颜料、0.5重量份气相二氧化硅油墨流变助剂浸泡溶解在19.5重量份低沸点、6重量份中沸点有机溶剂和12份增塑剂液体中，待弹性体树脂完全溶解、颜料完全润湿分散，流变助剂溶解均匀后在三辊研磨机上反复研磨到所需粘度、以及颜料颗粒粒径在五个微米以下后，通过挤压过滤即得本发明可擦圆珠笔油墨。

所述可擦圆珠笔油墨达到行业标准。

实施例3：

本发明的组成及组分含量如下(单位为克)：

低沸点有机溶剂(正庚烷)                               16克；

中沸点有机溶剂(乙酸戊酯)                             8克；

增塑剂(己二酸葵二酯)                                 8克；

聚醋酸乙烯树脂和乙烯醋酸乙烯酯混合树脂(重量比为1∶1) 50克；

永固红                                               18克；

本发明的制备方法如下：

将50重量份聚醋酸乙烯树脂和乙烯醋酸乙烯酯混合弹性体树脂、18重量份的永固红颜料、浸泡溶解在16重量份低沸点、8重量份中沸点有机溶剂和8份增塑剂液体中，待弹性体树脂完全溶解、颜料完全润湿分散，流变助剂溶解均匀后在三辊研磨机上反复研磨到所需粘度、以及颜料颗粒粒径在五个微米以下后，通过挤压过滤即得本发明可擦圆珠笔油墨。

所述可擦圆珠笔油墨达到行业标准。

实施例4：

本发明的组成及组分含量如下(单位为克)：

低沸点有机溶剂(正己烷)                                23克；

中沸点有机溶剂(戊醇)                                  6克；

增塑剂(环氧大豆油)                                    6克；

聚醋酸乙烯树脂和乙烯醋酸乙烯酯混合树脂(重量比为1∶1)  40克；

维多利亚蓝色淀                            25克；

本发明的制备方法如下：

将40重量份聚醋酸乙烯树脂和乙烯醋酸乙烯酯混合弹性体树脂、25重量份的维多利亚蓝色淀、浸泡溶解在23重量份低沸点、6重量份中沸点有机溶剂和6份增塑剂液体中，待弹性体树脂完全溶解、颜料完全润湿分散，流变助剂溶解均匀后在三辊研磨机上反复研磨到所需粘度、以及颜料颗粒粒径在五个微米以下后，通过挤压过滤即得本发明可擦圆珠笔油墨。

所述可擦圆珠笔油墨达到行业标准。

实施例5：

本发明的组成及组分含量如下(单位为克)：

低沸点有机溶剂(正戊烷)            23.5克；

中沸点有机溶剂(环己酮)            6克；

增塑剂(乙酰柠檬酸三正丁酯)        10克；

聚醋酸乙烯树脂(分子量为500,000)   38克；

酞菁绿                    22克；

气相二氧化硅              0.5克。

本发明的制备方法如下：

将38重量份聚醋酸乙烯树脂弹性体树脂、22重量份的酞菁绿颜料、0.5重量份气相二氧化硅油墨流变助剂浸泡溶解在23.5重量份低沸点、6重量份中沸点有机溶剂和10份增塑剂液体中，待弹性体树脂完全溶解、颜料完全润湿分散，流变助剂溶解均匀后在三辊研磨机上反复研磨到所需粘度、以及颜料颗粒粒径在五个微米以下后，通过挤压过滤即得本发明可擦圆珠笔油墨。

所述可擦圆珠笔油墨达到行业标准。

性能实施例

对实施例1～5进行书写性能(麻点)的测试通过采用画圆仪进行，采用画圆仪画至少三个直径为3.1cm的圆，所有笔头均采用统一葫芦头，若三个圆均未发现漏油、麻点、不连贯现象则为合格。

经测试，上述实施例得到的油墨制成笔后均未发现漏油、麻点、不连贯现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种圆珠笔可擦油墨组合物，其特征在于，包括如下重量组分：

低沸点有机溶剂    10～40重量份；

中沸点有机溶剂    5～10重量份；

增塑剂            5～20重量份；

弹性体树脂        30～75重量份；

颜料              10～30重量份；以及

油墨流变助剂      0～2重量份。

2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，

所述低沸点有机溶剂的沸点低于120℃；和

所述中沸点有机溶剂的沸点为低于200℃，高于120℃。

3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，

所述低沸点有机溶剂的沸点为70～120℃；所述中沸点有机溶剂的沸点为120～180℃；且低沸点有机溶剂与中沸点有机溶剂的重量比为4∶1～8∶1。

4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述弹性体树脂为聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醋酸乙烯酯或二者混合物，该弹性体树脂数均分子量在200,000～700,000；两者可以以任意比例混合使用。

5.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述颜料为耐油性、耐晒性和耐溶剂性不低于国标三级的颜料。

6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述低沸点有机溶剂、中沸点有机溶剂、增塑剂、弹性体树脂、颜料和油墨流变助剂组分的重量总和占组合物总重量的95～100％。

7.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，还包括防锈剂、防结皮剂或其组合。

8.一种如权利要求1所述的组合物制备得到的圆珠笔可擦油墨。

9.一种权利要求8所述的圆珠笔可擦油墨的制备方法，其特征在于，

将30～75重量份弹性体树脂、10～30重量份的颜料、0～2重量份油墨流变助剂浸泡溶解在10～40重量份低沸点有机溶剂、5～10重量份中沸点有机溶剂和5～20份增塑剂液体中，得到混合物；

所述混合物研磨到所需粘度、且颜料颗粒粒径达到所需范围后，通过过滤得到所述圆珠笔可擦油墨。

10.一种含有如权利要求8所述的圆珠笔可擦油墨的圆珠笔制品。