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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201310268556.4 (22)申请日 2013.06.28 C08L 27/18(2006.01) C08L 77/02(2006.01) C08L 77/06(2006.01) C08L 59/00(2006.01) C08L 67/02(2006.01) C08L 69/00(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C08K 5/1539(2006.01) B43K 19/02(2006.01) (73)专利权人 步步高教育电子有限公司 地址 523000 广东省东莞市长安镇乌沙李屋 工业区兴发路 76 号 (。
2、72)发明人 于祥军 刘红辉 (74)专利代理机构 深圳中一专利商标事务所 44237 代理人 张全文 CN 1261908 A,2000.08.02, CN 1771307 A,2006.05.10, CN 101535415 A,2009.09.16, (54) 发明名称 一种高分子材料笔芯及铅笔 (57) 摘要 本发明公开了一种高分子材料笔芯， 其包括 以下重量百分比的原料组分 ： 热塑性塑料 30% 70%、 填料27%67%、 相容剂1%2%、 增韧剂2% 8%， 赋予了所述笔芯韧性好、 耐磨损、 清洁耐脏且 不易折断的特性， 将所述笔芯运用于铅笔上， 可以 使得铅笔耐磨、 抗折断性。
3、能良好， 使用寿命较长。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 刘瑶 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书4页 CN 104250413 B 2016.05.11 CN 104250413 B 1.一种高分子材料笔芯， 其特征在于， 包括以下重量百分比的原料组分： 所述热塑性塑料为PFA、 PVDF、 EPFE、 尼龙、 POM、 PC、 PBT、 ABS、 HIPS中的至少一种， 所述填 料为石墨和/或炭黑， 所述增韧剂为苯乙烯和丁二烯的共聚物。 2.如权利要求1所述的高分子材料笔芯， 其特征在于， 所述尼龙为PA12、 PA66、 PA。
4、6、 PA28 中的至少一种。 3.如权利要求1所述的高分子材料笔芯， 其特征在于， 所述相容剂为邻苯二甲酸酐。 4.如权利要求1所述的高分子材料笔芯， 其特征在于， 所述炭黑为纳米炭黑。 5.如权利要求1或3或4所述的高分子材料笔芯， 其特征在于， 所述热塑性塑料占所述笔 芯配方总重的6070。 6.如权利要求5所述的高分子材料笔芯， 其特征在于， 所述填料占所述笔芯配方总重的 3552。 7.一种铅笔， 包括笔芯和用于包裹笔芯的铅笔笔套， 其特征在于： 所述笔芯为权利要求 1至6任一项所述的笔芯。 权利要求书 1/1 页 2 CN 104250413 B 2 一种高分子材料笔芯及铅笔 技术。
5、领域 0001 本发明属于文具领域， 具体为一种高分子材料笔芯及铅笔。 背景技术 0002 现有的普通铅笔芯由着色剂与粘土共混而成， 利用粘土成型， 着色剂着色。 其韧性 差， 易折断不耐摔且易磨损， 在使用时容易因笔芯的易损坏导致不断削笔的麻烦及笔芯浪 费， 最终使得铅笔的使用寿命较短， 另外， 普通铅笔芯的着色剂易脱落， 稍稍摩擦笔芯的表 面或书写笔迹就容易将着色剂粘在手上或衣服上而弄脏手或衣服， 而且也因为如此， 用普 通铅笔芯书写的笔迹易被接触脱落而显得模糊， 着色剂也经常会粘附在除显色笔迹外的其 他部分， 使得整个书写版面变得不清晰、 不整洁， 尤其是小孩子在作业书写的时候， 更容易。
6、 因此模糊笔迹或将着色剂粘在身上而弄脏身体或衣服。 其中， 对于黑色铅笔芯， 现有的是由 石墨与粘土共混而成， 利用粘土成型， 石墨着色， 易折断， 笔迹易被摩擦模糊， 又因石墨为黑 色， 容易使得与之接触的手或衣服等粘上黑色而弄脏， 造成使用的诸多不便。 发明内容 0003 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足， 提供一种韧性好、 耐磨损、 不易折 断、 笔迹不易模糊且笔芯组分不易脱落而弄脏衣服或手等的笔芯。 0004 本发明的另一目的是提供一种耐磨损、 使用寿命长、 笔迹不易因摩擦或接触而模 糊且在使用时可避免手部或书写版面等被弄脏的铅笔。 0005 为了实现上述发明目的， 本发明的技术。
7、方案如下： 0006 一种高分子材料笔芯， 其包括以下重量百分比的原料组分： 0007 0008 以及， 一种铅笔， 包括笔芯和用于包裹笔芯的铅笔笔套， 其中， 所述笔芯为上述笔 芯。 0009 上述填料用于书写显色， 上述高分子材料笔芯将高分子材料热塑性塑料与填料混 合， 加入增韧剂进一步提高笔芯的韧性， 且添加相容剂使各组分之间具有良好的相容性、 易 结合性， 在同时熔融挤出中各组分之间发生协同作用， 赋予了笔芯塑料的高韧性、 耐磨、 抗 折断等优点， 又能将所述填料融入所述塑料而发挥填料的显色功能， 达到普通铅笔的书写 效果。 同时因填料融入塑料， 其与塑料紧密结合的方式并非同现有的粘土。
8、与填料之间的简 单物理粘合混合， 所以上述高分子材料笔芯中的填料不易被摩擦脱落， 避免了现有的稍稍 摩擦笔芯的表面或书写笔迹就容易将填料粘在手上或衣服上等而弄脏手或衣服等的弊端， 说明书 1/4 页 3 CN 104250413 B 3 也使得书写笔迹不易因摩擦而模糊， 可长期保持清晰整洁。 0010 上述铅笔设有上述笔芯， 理所当然具有上述笔芯的优点， 使得所述铅笔耐磨损、 使 用寿命长且书写笔迹不易因摩擦而模糊或粘附于身弄脏衣服或身体等。 当然其并不限于设 置在铅笔上， 它还可以根据其他笔类的需求设置在其他类别的笔上。 具体实施方式 0011 为了使本发明要解决的技术问题、 技术方案及有益。
9、效果更加清楚明白， 以下结合 实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本发明， 并不用于限定本发明。 0012 本发明实施例提供一种高分子材料笔芯， 其包括以下重量百分比的原料组分： 0013 0014 上述热塑性塑料具有良好的耐磨、 抗折等优点， 其能够加热软化、 冷却硬化， 在一 定的温度条件下， 可软化或熔融成任意形状， 并可经多次反复塑形而始终具有可塑性， 这样 的特性使得该类塑料可在熔融过程中与填料、 增韧剂等其他组分熔合或再熔合， 赋予上述 笔芯本不具有的塑料特性。 在优选实施例中， 所述热塑性塑料为铁氟龙、 尼龙、 POM、 PC、。
10、 PBT、 ABS或HIPS， 这些塑料熔融温度较低， 在实践中易于加工操作。 其中， POM为聚氧化聚甲醛， 又 称赛钢、 特灵， 它是以甲醛等为原料聚合所得的塑料， 例如日本宝理的型号为M90-44的产 品。 PC为聚碳酸酯塑料， 是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物， 例如日本出光的型号为 R2500的产品。 PBT塑料是指以聚对苯二甲酸丁二醇酯为主体所构成的一类塑料， 例如日本 宝理的型号为2002的产品。 ABS树脂是五大合成树脂之一， 其具有良好的抗冲击性、 耐热性、 耐低温性， 是一种用途极广的热塑性工程塑料。 HIPS塑料称为耐冲击性聚苯乙烯， 其是通过 在聚苯乙烯中添加聚丁基。
11、橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品， 例如台湾奇 美的型号为PH88的产品。 另外， 铁氟龙是Teflon的音译， 是杜邦公司使用在一系列氟聚合物 产品上的注册商标， 又被称之为特氟龙、 铁氟龙、 铁富龙、 特富龙、 特氟隆等等。 铁氟龙包括 一系列产品， 例如AF(无定形氟聚物)、 FEP(氟化乙烯丙烯树脂)、 FFR(氟聚物泡沫树脂)、 NXT （氟聚物树脂） 、 PFA(全氟烷氧基树脂） 、 PVDF （即聚偏氟乙烯） 、 EPFE等等。 在上述笔芯配方体 系中， 冠以铁氟龙商标的一系列产品中优选PFA （例如日本大金公司生产的型号为AP210的 产品） 、 PVDF或EPFE。
12、， 其中， PFA具有很强的刚韧性， PVDF具有良好的耐磨和抗冲击性能。 EPFE 具有超高的拉伸强度。 在上述笔芯配方体系下， 上述尼龙即聚酰胺， 优选PA12、 PA66、 PA6或 PA28， 例如可选用台湾集盛公司生产的型号为TP4208的产品。 在上述热塑性塑料选材各方 案中， 所述热塑性塑料占上述笔芯配方总重的百分比优选60%70%， 具体可为60%、 65%、 68% 等， 可在满足书写需求的前提下赋予笔芯更强的韧性、 耐磨性。 0015 上述填料用于书写显色， 可根据需求设置不同颜色的填料以显现不同颜色的字 体， 如红色、 蓝色、 黑色等， 为显黑色字体， 在优选实施例中， 。
13、所述填料为石墨和/或炭黑， 在 说明书 2/4 页 4 CN 104250413 B 4 炭黑中， 优选纳米级炭黑， 即粒径达到纳米级别的纳米炭黑， 其粒径很小， 例如100纳米以 下， 具体可为2050纳米、 70100纳米等， 其易于在熔融中融入塑料材料， 使得混合充分均 匀， 达到良好的书写效果。 在上述各填料选材方案中， 在上述笔芯配方体系下， 所述填料占 上述笔芯配方总重的百分比优选35%52%， 具体可为35%、 38%、 40%等。 在更优的实施例中， 所述填料占上述笔芯配方总重的35%52%， 且所述热塑性塑料占上述笔芯配方总重的60% 70%， 这样既保证了笔芯有良好的耐磨性。
14、、 抗折断性， 又赋予了笔芯良好的书写效果， 字迹 清晰明显， 不易因摩擦脱落。 0016 上述相容剂将笔芯配方各组分融合在一起， 使各组分之间发生协同作用， 赋予了 笔芯塑料、 填料等的功能。 在优选实施例中， 所述相容剂为邻苯二甲酸酐相容剂， 该相容剂 在上述笔芯配方体系下， 可使材料具有高的极性和反应性， 是一种很好的高分子界面偶联 剂、 相容剂、 分散促进剂。 0017 上述增韧剂的添加可进一步提高笔芯的韧性， 使得笔芯耐摔不易折， 本领域不与 上述笔芯配方体系其他组分相冲突的常规增韧剂都可使用于此， 在优选实施例中， 所述增 韧剂为苯乙烯和丁二烯的共聚物， 例如岳阳石化SBS， 型号。
15、为YH795的产品。 0018 上述铅笔使用了上述依各配方制成的笔芯， 具有上述笔芯所能具有的所有优势， 使得该类铅笔耐磨损、 笔迹不易模糊、 使用寿命较长且笔芯组分不易摩擦脱落或粘附于身 弄脏手或衣服等。 当然上述笔芯并不限于设置在铅笔上， 它还可以根据其他笔类的需求设 置在其他类别的笔上。 0019 上述笔芯配方将高分子材料引入， 与填料熔融结合， 再配以相容剂、 增韧剂， 赋予 了笔芯耐磨、 不易折断、 柔韧性良好等特性， 当然还可以根据需要添加其他不与本笔芯配方 体系相冲突的加工助剂， 赋予笔芯其他的附加特征。 将上述笔芯运用在铅笔上， 可以使得铅 笔耐磨、 使用寿命长且使用方便。 0。
16、020 现以具体高分子材料笔芯配方为例， 对本发明进行进一步详细说明， 其中下述各 实施例中按铅笔行业QB/T2774-2006标准测定铅笔性能， 填料为纳米石墨， 所述增韧剂为苯 乙烯和丁二烯的共聚物， 所述相容剂为邻苯二甲酸酐。 0021 实施例1 0022 一种高分子材料笔芯， 包括以下重量百分比的原料组分： PFA30%、 填料60%、 相容剂 2%、 增韧剂8%。 0023 由此制成的笔芯色度可达HB类铅笔所能达到的书写效果， 奴氏硬度为H类铅笔所 能达到的硬度， 且能够弯曲、 韧性良好。 用手摩擦， 不粘任何填料， 保持手部干净。 0024 实施例2 0025 一种高分子材料笔芯，。
17、 包括以下重量百分比的原料组分： 尼龙70%、 填料27%、 相容 剂1%、 增韧剂2%。 0026 由此制成的笔芯色度可达F类铅笔所能达到的书写效果， 奴氏硬度为2H类铅笔所 能达到的硬度， 且能够弯曲、 韧性良好。 用手摩擦， 不粘任何填料， 保持手部干净。 0027 实施例3 0028 一种高分子材料笔芯， 包括以下重量百分比的原料组分： POM30%、 填料67%、 相容剂 1%、 增韧剂2%。 0029 由此制成的笔芯色度可达H类铅笔所能达到的书写效果， 奴氏硬度为H类铅笔所能 说明书 3/4 页 5 CN 104250413 B 5 达到的硬度， 且能够弯曲、 韧性良好。 用手摩擦。
18、， 不粘任何填料， 保持手部干净。 0030 实施例4 0031 一种高分子材料笔芯， 包括以下重量百分比的原料组分： PFA60%、 填料35%、 相容剂 2%、 增韧剂3%。 0032 由此制成的笔芯色度可达HB类铅笔所能达到的书写效果， 奴氏硬度为2H类铅笔所 能达到的硬度， 且能够弯曲、 韧性良好。 用手摩擦， 不粘任何填料， 保持手部干净。 0033 实施例5 0034 一种高分子材料笔芯， 包括以下重量百分比的原料组分： PBT35%、 填料65%、 相容剂 2%、 增韧剂3%。 0035 由此制成的笔芯色度可达H类铅笔所能达到的书写效果， 奴氏硬度为F类铅笔所能 达到的硬度， 且。
19、能够弯曲、 韧性良好。 用手摩擦， 不粘任何填料， 保持手部干净。 0036 实施例6 0037 一种高分子材料笔芯， 包括以下重量百分比的原料组分： PC40%、 填料52%、 相容剂 2%、 增韧剂6%。 0038 由此制成的笔芯色度可达F类铅笔所能达到的书写效果， 奴氏硬度为HB类铅笔所 能达到的硬度， 且能够弯曲、 韧性良好。 用手摩擦， 不粘任何填料， 保持手部干净。 0039 由上述各实施例可知， 所述笔芯配方制成的笔芯可达到最高奴氏硬度为H类铅笔 硬度， 色度可至少达到HB类铅笔书写效果， 其耐磨且笔芯组分不易被摩擦脱落、 清洁卫生。 0040 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 104250413 B 6 。