[发明专利]用于球珠直径小于0.5毫米圆珠笔的墨水组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆珠笔用墨水组合物，尤其涉及一种用于笔头球珠直径小于0.5毫米中性圆珠笔的墨水组合物。

背景技术

中性圆珠笔具有墨水流量均匀、书写手感好等多项优点，经过二十多年的发展，已经成为一种十分流行的书写工具。中性圆珠笔使用中性圆珠笔墨水作为书写介质，其粘度介于油性圆珠笔油墨和水性圆珠笔墨水之间，该墨水通常是由着色剂、水、水溶性有机溶剂和粘度控制助剂等多种组分通过一定生产工艺加工而得。

墨水和笔头是影响中性圆珠笔书写效果和产品品质的关键因素。通常情况下，中性圆珠笔墨水填充在本发明说明书附图1所示的中性圆珠笔笔芯中，如本发明说明书附图2所示，中性圆珠笔的笔头由球珠和球座体两个部分组成，球珠是以氧化锆、不锈钢、碳化钨等较为坚硬的物质为原料加工而得的一种不同直径的小圆珠，球珠位于球座体的顶端，书写时，球座体顶端的球珠由于书写压力和剪切力的作用而发生滚动，通过球珠表面对墨水的粘附作用和球珠的滚动可以将球座体内接近于球珠的墨水书写到纸张上形成字迹。

中性圆珠笔墨水具有假塑性，即具有剪切变稀的特性，墨水在静态及低剪切力下具有较高的粘度，有利于提高墨水的储存稳定性，避免圆珠笔笔头渗墨、漏墨等现象的发生，书写时，在笔头球珠剪切力的作用下，球珠周围的墨水粘度降低变成可流动的低粘度液体，从而通过转动的球珠书写到纸面上，而书写停止后，随着笔头球珠剪切力的消失，墨水立即恢复高粘度状态。使用文莱胶、黄原胶、交联型丙烯酸等粘度调节剂控制墨水的稳定性和不同剪切力下的粘度是制造中性圆珠笔墨水最常用的办法，例如，公开号为US4545818的美国专利采用占墨水组合物总质量0.2％～0.45％的黄原胶调节中性圆珠笔墨水的粘度和提高墨水的稳定性，公开号为US6331203的美国专利则采用占墨水组合物总质量0.01％～0.2％的黄原胶和0.2％～0.6％的海藻酸钠复配来调节中性圆珠笔墨水的粘度和提高墨水的稳定性。

常用的中性圆珠笔的球珠直径在0.5毫米到0.8毫米之间，但是，由于个人书写习惯和偏好的不同，有为数众多的消费者偏爱球珠直径小于0.5毫米的中性圆珠笔作为书写工具，球珠直径为0.38毫米和0.40毫米的笔头是市场上最为常见的球珠直径小于0.5毫米的中性圆珠笔笔头。

球珠的大小对中性圆珠笔书写效果和储存稳定性有较大影响，较小的球珠直径导致随球珠滚动流出的墨水量较少、墨迹较细，容易出现书写断线、字迹模糊等缺陷，严重影响中性圆珠笔的书写效果和产品品质。中性圆珠笔在实际使用时，使用者忘记套上笔帽的情况较普遍，在长时间没有笔帽套住笔头的情况下，由于圆珠笔笔头球座体内的墨水因水和水溶性有机溶剂通过球珠和球座体之间的小孔和空隙进行挥发，导致球座体内的墨水粘度显著增加，而粘度变化对球珠直径较小的中性圆珠笔书写效果的影响远大于普通中性圆珠笔，同时，在0.5毫米到0.8毫米球珠直径的中性圆珠笔中常用的文莱胶、黄原胶、交联型丙烯酸等粘度调节剂都属于阴离子型高分子类助剂，容易因墨水中不同离子间的相互作用而导致墨水粘度、稳定性等关键技术指标出现显著变化，使用上述粘度调节剂的墨水填充笔头球珠直径小于0.5毫米的中性圆珠笔后，随储存时间的延长，中性圆珠笔的书写效果往往会出现显著下降，甚至出现无法书写的现象。

如上所述，球珠直径小于0.5毫米的中性圆珠笔因笔头球珠较小，对墨水粘度、出墨量等指标的变化较为敏感，针对常用的0.5毫米以上球珠直径中性圆珠笔笔头设计的墨水，在书写效果、脱帽稳定性和储存稳定性等方面难以满足球珠直径小于0.5毫米的中性圆珠笔的要求。

发明内容

为克服上述技术缺陷，本发明提供了一种适用于笔头球珠直径小于0.5毫米中性圆珠笔的墨水组合物，能够解决该类中性圆珠笔因笔头球珠较小导致的书写断线、字迹模糊、脱帽稳定性和储存稳定性差等缺陷。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于球珠直径小于0.5毫米圆珠笔的墨水组合物，由粘度调节剂、着色剂、0.01～0.2wt.％含氟表面活性剂类润湿剂、15～30wt.％水溶性有机溶剂、0.05～0.3wt.％苯并三氮唑防锈剂、0.05～0.3wt.％抗菌剂和余量去离子水组成，上述百分比为各组分占墨水组合物总质量百分比。