CN110903639A - 触控笔笔尖复合材料、触控笔及其笔尖制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及属于触控技术领域，提供一种触控笔笔尖复合材料、触控笔及其笔尖制备方法。触控笔笔尖复合材料，包括以下重量份数的各原料组分：PA6 50‑150份，PA66 50‑150份，PTFE 0.1‑15份，增塑剂0.5‑8份。触控笔笔尖的制备方法是：先将PA6、PA66及PTFE粉料进行干燥处理；然后将其与剩余原料依次加入共混设备中，共混均匀出料；再熔融造粒，即得到笔尖复合材料。本发明的触控笔笔尖复合材料，使制备得到的触控笔笔尖书写顺滑度高、耐磨性能佳、屏幕撞击声小、书写无异响，书写体验优异。

Description

触控笔笔尖复合材料、触控笔及其笔尖制备方法
技术领域
本发明属于触控技术领域，尤其涉及一种触控笔笔尖复合材料、触控笔及其笔尖制备方法。
背景技术
随着触摸屏在人们生活和工作中的普及，具有触控精度高，拓展功能丰富并且符合消费者使用习惯等优势的触控笔已逐渐成为主流的人机交互方式之一。为了达到最佳的书写效果和使用体验，需要对笔尖材料的配方进行特殊的设计和优化。
针对触控笔，其原理是模仿手指的触摸效应，笔尖是导电材料，且在与触摸屏接触时可以引起触摸屏矩阵的电容变化，目前市场上流行的触控笔尖大致有橡胶、塑料及纤维毛毡三类材料。在书写体验方面，橡胶类触控笔尖质地较软，书写时没有太大的噪声，但通常因阻尼较大，书写不够流畅，长时间使用容易疲劳；塑料类材料的硬度较高，书写流畅，却往往会伴随较大的屏幕撞击声，长时间使用甚至会对屏幕造成损伤；纤维毛毡类笔尖材料可以在一定程度上平衡屏幕撞击声和顺滑度，然而有一定概率出现尖锐的异响，用户体验差。
因此开发出一种综合性能优异的复合材料，对于提高触控笔的书写体验具有重要的意义。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种触控笔笔尖复合材料，可加工性好、硬度可调且原材料成本低，由其制成的触控笔笔尖，书写体验优异：书写顺滑度高、耐磨性能好、书写时屏幕撞击声小且书写无异响。
本发明采取的技术方案如下：
触控笔笔尖复合材料，其特征在于：包括以下重量份数的各原料组分：
PA6 50-150份，
PA66 50-150份，
PTFE 0.1-15份，
增塑剂 0.5-8份。
本发明的触控笔笔尖复合材料，配方中选用PA6(尼龙6)和PA66(尼龙66)，PA66疲劳强度和钢性较高，耐热性较好，摩擦系数低，耐磨性好，但单独作为笔尖材料使用时屏幕撞击声大且不易上色，而PA6的强度和钢性低于PA66，但弹性好，有较好的减震、降噪能力。PA6和PA66的物理化学性质比较相似，相容性好，通过二者一定比例的搭配可以实现对笔尖的软硬度进行合理调控，从而获得适当的力学强度同时降低屏幕撞击声；另外，PTFE(聚四氟乙烯)表面能低，摩擦系数小，具有自润滑性，耐候性能好，增塑剂的加入可以降低复合材料的软化温度范围，提高其加工性能，柔韧性以及延展性。因此，本发明的触控笔笔尖复合材料在上述原料的结合作用下，可以使笔尖的软硬度得到合理调控，书写顺滑度高、耐磨性能佳、书写时屏幕撞击声小且书写无异响，书写体验优异。
进一步地，所述的触控笔笔尖复合材料，其特征在于：还包括以下重量份数的各原料组分：
分散剂 0.1-6份，
润滑剂 0.5-5份。
分散剂的添加使笔尖材料成分更加均匀，品质稳定，综合性能提升；润滑剂使笔尖复合材料具有良好的内外润滑性和脱模性，可以起到加速熔融，降低熔融粘度，增加制品韧性，同时防止复合材料在成型加工过程中发生粘模的作用。
进一步地，所述的触控笔笔尖复合材料，其特征在于：还包括以下重量份数的各原料组分：
抗静电剂 0.1-5份，
着色剂 0-3份。
抗静电剂的加入可以减少摩擦电荷，从而减少或消除笔尖表面静电荷的形成和积累；着色剂的选择可以根据笔尖ID设计进行调整。
进一步地，所述的触控笔笔尖复合材料，其特征在于：所述抗静电剂选自胺类、季铵盐或磷酸衍生物的一种；所述着色剂为碳粉。抗静电剂和着色剂的选择并不限于此，碳粉为优选着色剂，其性能稳定、耐热、耐化学品、耐光、成本低、具有强着色力。
进一步地，所述的触控笔笔尖复合材料，其特征在于：所述分散剂选自乙烯基双硬脂酰胺、脂肪酸类、脂肪族酰胺类、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种；所述润滑剂是乙撑双硬脂酰胺颗粒。
进一步地，所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯、磷酸酯类、脂肪族二元酸酯、脂肪酸酯、苯多酸酯、多元醇酯、环氧烃类、烷基磺酸酯中的一种。
本发明还提供一种触控笔，其特征在于，所述触控笔的笔尖由所述的触控笔笔尖复合材料制备得到。该触控笔给使用者带来具有优异的书写体验，其笔尖具有书写顺滑度高、耐磨性能佳、屏幕撞击声小且书写无异响等诸多优点。
本发明还提供一种触控笔的笔尖制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按重量份数称取所述的触控笔笔尖复合材料的各原料组分备用；
S2：将PA6、PA66及PTFE粉料进行干燥处理；
S3：将干燥处理后的PA6、PA66及PTFE粉料以及剩余原料依次加入共混设备中，共混均匀出料；
S4：将共混均匀的材料熔融造粒，即得到笔尖复合材料。
进一步地，所述S2中干燥温度是80-100℃，干燥时间8-16小时。
进一步地，所述S3中共混条件是：首先在3000～5000r/min速度下进行高速搅拌1～3分钟，然后再在500～2000r/min速度下进行低速搅拌1～3分钟，然后在500～2000r/min速度下出料。
本发明的触控笔笔尖复合材料，可加工性好、硬度可调且原材料成本低，由其制成的触控笔笔尖，书写体验优异：书写顺滑度高、耐磨性能好、书写时屏幕撞击声小且书写无异响；其制备工艺简单，制备成触控笔笔尖，使笔尖具有书写顺滑度高、耐磨性能佳、屏幕撞击声小、不损伤屏幕且书写无异响等优点，书写体验优异。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在限制本发明。
本发明的触控笔笔尖复合材料，包括以下重量份数的各原料组分：
Figure BDA0002274580170000031
作为一种优选实施方式，所述的触控笔笔尖复合材料，还包括以下重量份数的各原料组分：
分散剂 0.1-6份，
润滑剂 0.5-5份。
进一步优选地，所述的触控笔笔尖复合材料，还可包括以下重量份数的各原料组分：
抗静电剂 0.1-5份，
着色剂 0-3份。
本发明的触控笔笔尖复合材料在上述原料的结合作用下，可以使笔尖的软硬度得到合理调控，书写顺滑度高、耐磨性能佳、书写时屏幕撞击声小且书写无异响，书写体验优异。分散剂的添加可以使笔尖材料成分更加均匀，品质稳定，综合性能提升；润滑剂可使笔尖复合材料具有良好的内外润滑性和脱模性，可以起到加速熔融，降低熔融粘度，增加制品韧性，同时防止复合材料在成型加工过程中发生粘模的作用；抗静电剂的加入可以减少摩擦电荷，从而减少或消除笔尖表面静电荷的形成和积累；着色剂的添加使笔尖具有特定颜色，其选择可以根据笔尖ID设计进行调整。
上述的触控笔笔尖复合材料的各组分中，所述抗静电剂选自但并不限于胺类、季铵盐或磷酸衍生物的一种；所述着色剂优选为碳粉；所述分散剂选自但并不限于乙烯基双硬脂酰胺、脂肪酸类、脂肪族酰胺类、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种；所述润滑剂优选但并不限于乙撑双硬脂酰胺颗粒；所述增塑剂选自但并不限于邻苯二甲酸酯、磷酸酯类、脂肪族二元酸酯、脂肪酸酯、苯多酸酯、多元醇酯、环氧烃类、烷基磺酸酯中的一种。
本发明各具体实施例的触控笔笔尖复合材料和对比例的触控笔笔尖复合材料的组分配比如下表1所示：
表1(单位：重量份)
Figure BDA0002274580170000041
Figure BDA0002274580170000051
实施例12
本发明的触控笔的笔尖制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按本发明触控笔笔尖复合材料的各原料重量份数称取各组分备用；
S2：将PA6、PA66及PTFE粉料进行干燥处理，优选干燥温度是80-100℃，干燥时间8-16小时；
S3：将干燥处理后的PA6、PA66及PTFE粉料以及剩余原料依次加入共混设备中，共混条件可以是：首先在3000～5000r/min速度下进行高速搅拌1～3分钟，然后再在500～2000r/min速度下进行低速搅拌1～3分钟，然后在500～2000r/min速度下共混均匀出料；
S4：将共混均匀的材料熔融造粒，即得到笔尖复合材料。
实施例13
本发明的触控笔，其笔尖由本发明所述的触控笔笔尖复合材料制备得到。该触控笔给使用者带来具有优异的书写体验，其笔尖具有书写顺滑度高、耐磨性能佳、屏幕撞击声小且书写无异响等诸多优点。
以下对实施例1～11以及对比例1～6的触控笔笔尖复合材料制备得到的触控笔笔尖进行性能测试，其结果如下表2：
表2
Figure BDA0002274580170000052
Figure BDA0002274580170000061
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.触控笔笔尖复合材料，其特征在于：包括以下重量份数的各原料组分：
Figure FDA0002274580160000011
2.根据权利要求1所述的触控笔笔尖复合材料，其特征在于：还包括以下重量份数的各原料组分：
分散剂 0.1-6份，
润滑剂 0.5-5份。
3.根据权利要求2所述的触控笔笔尖复合材料，其特征在于：还包括以下重量份数的各原料组分：
抗静电剂 0.1-5份，
着色剂 0-3份。
4.根据权利要求3所述的触控笔笔尖复合材料，其特征在于：所述抗静电剂选自胺类、季铵盐或磷酸衍生物的一种；所述着色剂为碳粉。
5.根据权利要求2所述的触控笔笔尖复合材料，其特征在于：所述分散剂选自乙烯基双硬脂酰胺、脂肪酸类、脂肪族酰胺类、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种；所述润滑剂是乙撑双硬脂酰胺颗粒。
6.根据权利要求1所述的触控笔笔尖复合材料，其特征在于：所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯、磷酸酯类、脂肪族二元酸酯、脂肪酸酯、苯多酸酯、多元醇酯、环氧烃类、烷基磺酸酯中的一种。
7.一种触控笔，其特征在于，所述触控笔的笔尖由权利要求1～6任一所述的触控笔笔尖复合材料制备得到。
8.一种触控笔的笔尖制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按重量份数称取权利要求1～6任一所述的触控笔笔尖复合材料的各原料组分备用；
S2：将PA6、PA66及PTFE粉料进行干燥处理；
S3：将干燥处理后的PA6、PA66及PTFE粉料以及剩余原料依次加入共混设备中，共混均匀出料；
S4：将共混均匀的材料熔融造粒，即得到笔尖复合材料。
9.根据权利要求8所述的触控笔的笔尖制备方法，其特征在于：所述S2中干燥温度是80-100℃，干燥时间8-16小时。
10.根据权利要求8所述的触控笔的笔尖制备方法，其特征在于：所述S3中共混条件是：首先在3000～5000r/min速度下进行高速搅拌1～3分钟，然后再在500～2000r/min速度下进行低速搅拌1～3分钟，然后在500～2000r/min速度下出料。
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