一种圆珠笔球珠及圆珠笔和其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种圆珠笔球珠及圆珠笔和其制作方法，圆珠笔球珠的球珠的直径为0.1?1.2mm，所述球珠中含有0.1?100wt%的尼龙材料，所述尼龙中含有0?20wt%的润滑剂，本发明圆珠笔球珠为尼龙圆球或尼龙膜包覆的圆珠，具有耐磨，耐腐蚀和摩擦系数低的特点，本球珠对圆珠笔球座体磨损少，可以延长产品的寿命，以及保证书写的顺畅性，与现有无机耐磨材料不同，有机高分子尼龙具有良好吸水粘附墨水特性，制成圆珠笔尖圆珠具有良好书写性能。
【专利说明】
_种圆珠笔球珠及圆珠笔和其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及圆珠笔制作领域，具体涉及一种圆珠笔球珠及包含其的圆珠笔，以及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知，在书写工具圆珠笔的尖端安装有呈球状的圆珠，一般现有工艺采用不 锈钢或者其他硬质材料制成，要求球珠表面硬度高、耐磨、耐腐蚀，并且现有的球的表面密 布均匀的微孔，便于吸附墨水，不出现飞白现象，为了提高球珠的质量，业内技术人员对球 珠进行了大量的研究，例如00808436. X中公开的形成Fe的硫化物，形成润滑性能和耐磨性， 振动鼓磨光，其缺点无微孔吸墨性，对球座体要求高，需增大墨水与圆珠接触空间。 201010603790.4公开了一种陶瓷笔珠成品的腐蚀液，以在面玻璃相组织，使其表面产生细 小微孔结构，从而达到增强笔珠带墨能力的效果，通过该腐蚀方法处理过的陶瓷笔珠，带墨 能力可完全达到圆珠笔的使用要求。CN201210469896.9公开了一种圆珠笔笔尖的球珠结 构，在球珠的表面上采用激光烧蚀、化学腐蚀或冲压方式成型有复数个圆形凹痕，一方面增 加了球珠与纸面的摩擦力，同时，增加了球珠的表面积，在凹痕中可携带更多的油墨导出球 珠抱持室进入纸中，从而使书写更流利。但是缺陷是，制作工艺复杂，成本高。
[0003] 有鉴于此，需要发明一种成本低廉，并且性能优越的圆珠笔球珠。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种耐磨、耐腐蚀摩擦系数低和墨 水吸附性好的圆珠笔球珠，并同时提供含有其的圆珠笔和圆珠笔球珠的制备方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种圆珠笔球珠，其关键技术点在于，所 述球珠的直径为0.1 -1.2mm，所述球珠中含有0.1 -lOOwt%的尼龙材料，所述尼龙中含有0-20wt%的润滑剂。
[0006] 进一步地，所述尼龙材料的通式为"
[0007] 进一步地，所述尼龙选自所述尼龙选自PA6，PA66，PA1010，PA56，MXD6、PA11，PA12， PA610，PA612，PA46，PA7，PA9，PA13，PA6T，PA9T或MCPA。
[0008] 进一步地，所述球珠为由尼龙材料制成的尼龙球珠。
[0009] 进一步地，所述球珠为包覆有尼龙层的球粒，所述球粒的直径为0.15-0.8_，所述 尼龙层的厚度为〇. 5-100μηι。
[0010] 进一步地，所述尼龙材料的原料包括以下重量份数比的物质： 单体己内酰胺 100份； 润滑剂 1-20份； 增韧剂 0.3-12份； 碱性催化物质 0.1-3.5份； 色母 CK5份。
[0011]进一步地，所述润滑剂选自石墨、二硫化钼或固体润滑脂中的一种或两种以上的 组合。优选的，所述固体润滑脂选自烃基润滑脂、皂基润滑脂或无机润滑脂。进一步优选的， 所述皂基润滑脂选自钙基润滑脂、钠基润滑脂和锂基润滑脂中的一种或两种以上。
[0012]进一步地，所述增韧剂选自碳酸氢钙、Si02、Ti〇2、膨润土、稀土、碳化妈粉、硅烷偶 联剂、玻璃纤维、石墨稀、凹凸棒土、六甲基磷酰三胺、三苯甲烷三异氰酸酯和碳酸二苯酯中 的一种或两种以上。
[0013] 进一步地，所述碱性催化剂选自乙醇钠、氢氧化钠、固体碱，优选的所述固体碱选 自粘土固体碱或沸石固体碱。
[0014] 进一步地，所述的色母颜色包括但不局限于金、银、玫瑰金、黄和黑。
[0015] 本发明另一方面还提供了一种圆珠笔，其关键技术点在于，所述圆珠笔包含有以 上技术方案的球珠。
[0016] 本发明最后一方面提供了上述圆珠笔球珠的制备方法，其关键技术点在于，选自 以下任一种方法： 方法A: 首先将尼龙丝裁切成5-30cm棒条，然后经切削成球珠； 方法B: 尼龙切片经螺杆挤压造粒机水中造粒，并经过振动磨成球珠； 方法C: 将球粒加热至120-280°C，倒入熔融尼龙，搅拌均匀后加入纺丝油剂，混匀后加入90-140 °C热水或油，旋转5-10分钟，然后冷却成尼龙包覆球珠，所述球粒可选自合金，非晶合金 或不锈钢球粒。
[0017] 进一步地，所述尼龙的加入量为球粒的1 -20wt%，所述热水或油的加入量为球珠体 积的1-3倍。
[0018] 进一步地，将所得到的球珠经90-150 °C热水处理1-2h，在球珠表面形成易于附墨 微孔。
[0019] 与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下： 本发明圆珠笔球珠为尼龙圆球或尼龙膜包覆的圆珠，具有耐磨，耐腐蚀和摩擦系数低 的特点，本球珠对圆珠笔球座体磨损少，可以延长产品的寿命，以及保证书写的顺畅性，与 现有无机耐磨材料不同，有机高分子尼龙具有良好吸水粘附墨水特性，制成圆珠笔尖圆珠 具有良好书与性能。
[0020] 本发明所提供的制备方法，工艺简单，经过简单的热处理，即可在球珠表面形成小 于2μπι的微孔，提高了尼龙的带墨能力，油墨和墨水在尼龙微孔中均匀涂附纸张上，减少飞 白，漏墨，保证了球珠的附墨书写均匀性。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合实施例对本发明进行进一步详细的叙述。
[0022]实施例1尼龙材料的制备 尼龙材料的组方如下： 单体己内酰胺 l〇Kg 石墨 0.4Kg 锂基润滑脂 〇.5Kg 膨润土 〇.5Kg 硅烷偶联剂 〇.2Kg 乙醇钠 0.15kg 其制备方法如下： 单体己内酰胺l〇kg，加热至120°C熔化，并继续加热至150°C，加入0.4kg石墨，锂基润滑 脂〇 . 5Kg。预先干燥膨润土0.5Kg，硅烷偶联剂0.2Kg，并保温10分钟，加入0.15kg乙醇钠，搅 拌均匀，制得圆珠液态尼龙原料。
[0023] 实施例2球珠的制备 尼龙丝裁断成5-30cm，经圆钻切削成0.1-0.8mm圆珠，然后经切削成球珠。
[0024]实施例3球珠的制备 尼龙切片经螺杆挤压机，熔融后水下造粒，成0.2-1.0_圆珠，经振动鼓磨圆形成球珠。 [0025]实施例4尼龙包覆球珠的制备 选直径为0.8mm的不锈钢珠粒加热130-280°C之间，后倒入熔融尼龙1 lWt%，搅拌均匀， 尼龙膜覆盖均匀。后倒入适量锦纶纺丝油剂，减少粘联。再加入大量90°C水为圆珠体积2倍 的130 °C的热水或油。旋转5-10分钟后冷却，成覆尼龙膜球珠。
[0026] 实施例5 将实施例2-4所得到的球珠，放入50°C温水48小时，尼龙中部分未聚合单体溶于水或油 中，形成小于2微米微孔，形成良好吸水附墨微孔。
[0027] 实施例6 将实施例2-4所得到的球珠，放入90-100°C热水或油中1-2小时，尼龙中部分未聚合单 体溶于水或油中，形成小于2微米微孔，形成良好吸水附墨微孔。以上所述实施方式仅为本 发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背 离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本 发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1. 一种圆珠笔球珠，其特征在于，所述球珠的直径为0.1-1.2mm，所述球珠中含有0.1- 1 OOwt%的尼龙材料，所述尼龙中含有0-20wt%的润滑剂。2. 根据权利要求1所述的一种圆珠笔球珠，其特征在于，所述尼龙材料的通式为3. 根据权利要求1所述的一种圆珠笔球珠，其特征在于，所述尼龙选自PA6，PA66， PA1010，PA56，MXD6、PA11，PA12，PA610，PA612，PA46，PA7，PA9，PA13，PA6T，PA9T或MCPA。4. 根据权利要求1所述的一种圆珠笔球珠，其特征在于，所述球珠为由尼龙材料制成的 尼龙球珠或为包覆有尼龙层的球粒，所述球粒的直径为0.15-0.8mm，所述尼龙层的厚度为 0 · 5-300咖。5. 根据权利要求1所述的一种圆珠笔球珠，其特征在于，所述尼龙材料的原料包括W下 重量份数比的物质： 单体己内酷胺 100份； 润滑剂 1-20份； 增初剂 0.3-12份； 碱性催化物质 0.1-3.5份； 色母 0-5份。6. 根据权利要求5所述的一种圆珠笔球珠，其特征在于:所述润滑剂选自石墨、二硫化 钢或固体润滑脂中的一种或两种W上的组合，优选的所述固体润滑脂选自控基润滑脂、皂 基润滑脂或无机润滑脂，优选的，所述皂基润滑脂选自巧基润滑脂、钢基润滑脂和裡基润滑 脂中的一种或两种W上;所述增初剂选自碳酸氨巧、Si〇2、Ti化、膨润±、稀±、碳化鹤粉、娃 烧偶联剂、玻璃纤维、石墨稀、凹凸棒上、六甲基憐酷Ξ胺、Ξ苯甲烧Ξ异氯酸醋和碳酸二苯 醋中的一种或两种W上;所述碱性催化剂选自乙醇钢、氨氧化钢、固体碱，优选的所述固体 碱如粘±固体碱或沸石固体碱。7. -种圆珠笔，其特征在于，所述圆珠笔包含球座体和如权利要求1-6任一项所述的球 珠。8. -种如权利要求1-6任一项所述的圆珠笔球珠的制备方法，其特征在于，选自W下任 一种方法： 方法A: 首先将尼龙丝裁切成5-30cm棒条，然后经切削成球珠； 方法B: 尼龙切片经螺杆挤压造粒机水中造粒，并经过振动磨成球珠； 方法C: 将球粒加热至120-280°C，倒入烙融尼龙，揽拌均匀后加入纺丝油剂，混匀后加入90- 140 °C热水或油，旋转5-10分钟，然后冷却成尼龙包覆球珠，所述球粒可选自合金，非晶合金 或不诱钢球粒。9. 如权利要求8所述的一种所述的圆珠笔，其特征在于，所述尼龙的加入量为球粒的1- 20wt%，所述热水或油的加入量为球珠体积的1 -3倍。10. 如权利要求8所述的圆珠笔球珠的制备方法，其特征在于，将所得到的球珠经90- 150°C热水处理1-化，在球珠表面形成易于附墨微孔。
【文档编号】C08K3/04GK106084211SQ201610508400
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月2日
【发明人】王佳阡, 王谷安
【申请人】王佳阡