CN111909571A - 水性蜡笔配方 - Google Patents

Abstract

一种水性蜡笔配方，包括至少一展色材、至少一添加剂以及至少一颜料，其中至少一展色材包括20.0‑40.0wt％的一固态蜡，至少一添加剂包括6.0‑12.0wt％的第一界面活性剂以及8.0‑14.0wt％的第二界面活性剂，至少一颜料包括10.0‑40.0wt％的体质颜料以及5.0‑30.0wt％的着色颜料，其中第一界面活性剂的HLB值大于第二界面活性剂的HLB值，且至少一展色材、至少一添加剂以及至少一颜料的重量百分比和为100wt％。

Description

水性蜡笔配方

技术领域

本发明涉及一种水性蜡笔或粉蜡笔配方，以及该配方制得的水性蜡笔或粉蜡笔。

背景技术

蜡笔、粉笔、粉蜡笔搭配书写材料有书写、绘画等用途，而水性或水溶性蜡笔、粉笔、粉蜡笔于非吸收性书写材料留下的书画迹还可经擦拭，以重复利用该书写材料，因此更具实用性。此外，所述笔具的书写感及其书画表现，亦影响使用者创作或进行一般书写的感受及满意度。然而，无论在笔具本身品质、消费者使用感受或者书画表现等方面，目前笔具的表现仍有待改善。

发明内容

发明提供了一种水性蜡笔配方，其可制备色相良好且擦拭性佳的水性蜡笔。

本发明提供一种水性蜡笔配方，其可制备书写感佳且低渗油性的水性蜡笔。

本发明提供一种水性蜡笔，色相好、书写感佳且具备良好抗折强度。

本发明所提供的水性蜡笔配方包括至少一展色材、至少一添加剂以及至少一颜料，其中该至少一展色材包括20.0-40.0wt％的固态蜡，该至少一添加剂包括6.0-12.0wt％的第一界面活性剂以及8.0-14.0wt％的第二界面活性剂，该至少一颜料包括10.0-40.0wt％的体质颜料以及5.0-30.0wt％的着色颜料，其中该第一界面活性剂的HLB值大于该第二界面活性剂的HLB值，且该至少一展色材、该至少一添加剂以及该至少一颜料的重量百分比和为100wt％。

在本发明的一实施例中，上述的固态蜡更包括15.0-25.0wt％的石蜡以及5.0-15.0wt％的氢化牛脂。

在本发明的一实施例中，上述第一界面活性剂的HLB值为12-16，该第二界面活性剂的HLB值为4-8。

在本发明的一实施例中，上述至少一添加剂更包括3.0-5.0wt％的一第三界面活性剂，该第三界面活性剂的HLB值介于该第一界面活性剂与该第二界面活性剂间。

在本发明的一实施例中，上述至少一添加剂更包括一抗氧化剂。

在本发明的一实施例中，上述体质颜料为滑石粉。

本发明还提供以前述配方制得的水性蜡笔。

在本发明的一实施例中，上述水性蜡笔具有抗折强度≧120g/mm²。

本发明因采用固态蜡为展色材，因此有助于改善水性蜡笔渗油的问题；因采用的添加剂包括界面活性剂，因此可提高着色颜料量，进而提升色相，同时赋予水性蜡笔可擦拭性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1示意本发明一实施例的水性蜡笔的抗折试验方式。

图2A-2C为本发明一实施例的水性蜡笔的均质性、粒子性试验结果。

图3为本发明一实施例的水性蜡笔的混色性试验结果。

图4A-4B为本发明一实施例的水性蜡笔的重色性试验结果。

图5A-5C为本发明一实施例的水性蜡笔的水溶性试验结果。

图6A、6B、6C、6D、6E为本发明一实施例的水性蜡笔分别在黑板、白板、黑板贴、白板贴、玻璃的擦拭性试验结果。

图7A、7B、7C、7D、7E为本发明一实施例的水性蜡笔分别在黑纸、白纸、瓦楞纸、木材及牛皮纸的书写性试验结果。

具体实施方式

本发明实施例的水性蜡笔配方包括至少一展色材、至少一添加剂以及至少一颜料。展色材作为结合材而使配方成形为蜡笔，在本实施例中，展色材包括20.0-40.0wt％的固态蜡，且可更包括液体油如石蜡油，但不限于此。添加剂可帮助配方溶混，并提供蜡笔在着色外的其他性能，在本实施例中，添加剂包括界面活性剂，且赋予蜡笔可擦拭性，特别是水擦拭性(或谓湿擦)。颜料更包括体质颜料以及着色颜料。体质颜料用以使配方成形为蜡笔并赋予蜡笔强度，从而蜡笔较不易因例如书写力道而断折。体质颜料还帮助着色颜料色相的呈现。

在本实施例中，展色材包括石蜡以及氢化牛脂，其中石蜡较佳占所述水性蜡笔配方15.0-25.0wt％，氢化牛脂占所述配方5.0-15.0wt％，但不以此为限。展色材亦可包括其他矿物蜡如化石蜡、地蜡、微晶蜡，植物蜡如大豆蜡、堪地里拉蜡、棕榈蜡，动物蜡如蜜蜡、鲸蜡、绵羊油蜡，合成蜡如氢化蓖麻蜡、聚乙烯(PE)蜡、费托合成(FT合成)蜡等固态蜡或长链脂肪酸酯类，及/或月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等长链脂肪酸类、脂肪酸盐类或脂肪酸酰胺类，但不以此为限。本发明实施例在展色材中提高固态蜡的量，例如将石蜡的量提升为接近一倍，同时降低液体油的用量。液体油量的降低可改善蜡笔渗油的情形(详述于后)。

在本实施例中，添加剂包括6.0-12.0wt％的第一界面活性剂以及8.0-14.0wt％之第二界面活性剂，其中第一界面活性剂的HLB值大于第二界面活性剂的HLB值。在一实施态样中，第一界面活性剂的HLB值为例如12-16，第二界面活性剂之HLB值为例如4-8，但不以此为限。举例来说，第一或第二界面活性剂的HLB值可不落入前述范围，但第一与第二界面活性剂在HLB值上有高及低的差异，亦即偏亲水性及偏亲油性的差异。第一界面活性剂可为Tween 40(单棕榈酸聚山梨醇酐酯，HLB＝15.6)、Tween 60(单硬脂酸聚山梨醇酐酯，HLB＝14.9)、Tween 80(单油酸聚山梨醇酐酯，HLB＝15.0)、Cetech-20(鲸蜡醇聚乙二醇醚-20，HLB＝15.7)、Ceteareth-13(鲸蜡聚硬脂醇聚醚-13，HLB＝14.2)或其组合，第二界面活性剂可为Span 60(单硬脂酸山梨醇酐酯，HLB＝4.7)、Span 80(单油酸山梨醇酐酯，HLB＝4.3)、Ceteth-2(鲸蜡醇聚乙二醇醚-2，HLB＝5.3)、Steareth-2(硬脂醇聚乙二醇醚-2，HLB＝4.9)或其组合，但不以此为限。添加剂可更包括第三界面活性剂，其HLB值介于第一界面活性剂与第二界面活性剂间例如6-10，且第三界面活性剂的量可以是例如3.0-5.0wt％。第三界面活性剂可为Span20(单月桂酸山梨醇酐酯，8.6)、Span40(单棕榈酸山梨醇酐酯，6.7)或其组合，但不以此为限。本发明实施例在添加剂中提高总界面活性剂的量，从而提升水性蜡笔的可擦拭性能(详述于后)，其中还可更提高第一界面活性剂所占比例。总界面活性剂的量及其中第一、第二、第三界面活性剂的比例还可依含不同着色颜料之配方微调，让不同色水性蜡笔的可擦拭性能趋于一致，如提升浅色水性蜡笔的可擦拭性能。所述擦拭性能主要为水可擦拭性，包括但不限于以湿布、湿纸巾、喷湿书画迹后以干布的擦拭。

在本实施例中，添加剂更包括抗氧化剂，用以防止油、蜡的氧化酸败。抗氧化剂的量可以是例如3.0-5.0wt％。抗氧化剂可为芳香胺类例如二苯胺(DPA)、对苯二胺(PPD)、二氢喹啉、苯并三唑(BTA)，受阻酚类如对苯二酚单甲醚(MEHQ)、2,6-二丁基对甲酚(BHT)，硫脂类及其硫代二丙酸双醇脂类，亚磷酸脂类如亚磷酸三辛酯、亚磷酸三癸酯，但不以此为限。

在本实施例中，体质颜料较佳占所述水性蜡笔配方的10.0-40.0wt％，且包括滑石，但不以此为限，其中所用的滑石具体为滑石粉的形式。体质颜料亦可包括碳酸钙(轻质、重质)、硫酸盐类、硅酸盐类、白碳(二氧化硅)、氢氧化铝、高岭土、膨润土、美国黏土，但不以此为限。本发明实施例在体质颜料中提高滑石的量。滑石赋予蜡笔强度，并有助于提升书写感/画感/手感以及书画表现(详述于后)。本实施例可进一步以滑石作为主要体质颜料。在体质颜料以滑石为主的实施例中，体质颜料于配方中的占比还可调降，然不以此为限。在一实施态样中，当以滑石为主的体质颜料的量调降，固态蜡的量则调升，然不亦此为限。即使体质颜料的量调降，本实施例蜡笔强度依然达到标准如120g/mm²(详述于后)。

在本实施例中，着色颜料较佳占所述水性蜡笔配方的5.0-30.0wt％，其可包括任何能产生例如白、桃、粉肤红、浅紫、紫、深紫、天蓝、青、群青、深蓝、蓝绿、黄绿、青绿、墨绿、浅枇杷、铬黄、琵琶、亮橙、亮红、骆驼、棕、黑土、灰、黑等色的有机、无机颜料。所述颜料例如为有机颜料黄、有机颜料橙、有机颜料红、有机颜料绿、有机颜料蓝、有机颜料紫、无机颜料白、无机颜料黑、无机颜料黄、无机颜料红、无机颜料棕、无机颜料蓝、无机颜料绿等，并可单独或组合用于调配各色或色相。可用的着色颜料的成分如下表1，惟本发明不限制着色颜料类型。

表1：着色颜料成分

以下表2的实验例1-3例示本实施例白色水性蜡笔的配方。

表2：白色水性蜡笔配方

如表2所示，相较于比较例1，实验例1提高固态蜡的比例并降低液体油的比例(在此例中降至0)，以及采用以滑石为主的体质颜料。由实验例1的配方所得的水性蜡笔在书写感上获得提升，并在书写材料上呈现较佳的均质性、粒子性，书画表现佳而带来良好视觉感受。所述书写材料(或谓绘画材料)可为例如各种纸品、木材、黑板/黑板贴、白板/白板贴、玻璃、陶瓷、金属，但本发明不以此为限。实验例2则再提高添加剂中总界面活性剂的比例，进而提升水性蜡笔的可擦拭性能。在一实施态样中，因擦拭性能提升，浅色而含颜料白的蜡笔于书写材料的书画迹，经水擦拭后于书写材料上留下白迹的情形亦大为降低。水可擦拭的书写材料(或谓绘画材料)可为例如黑板/黑板贴、白板/白板贴、玻璃、陶瓷、金属，但本发明不以此为限。实验例3提高着色颜料的比例，进而提升水性蜡笔的色相。实验例3的体质颜料比例可随着色颜料比例提高而相应降低，从而总颜料量相较于实验例2不变，惟不以此为限。关于书写感、水可擦拭性以及色相的试验方法与结果详述如后。

以下表3的实验例4-7例示本实施例黑色水性蜡笔的配方。

表3：黑色水性蜡笔配方

如表3所示，相较于比较例2，实验例4提高固态蜡的比例并降低液体油的比例(在此例中降至0)，以及采用以滑石为主的体质颜料。实验例5则再提高添加剂中总界面活性剂的比例，并提高第二界面活性剂量至多于第一界面活性剂的量，从而提升配方的亲油性。实验例6提高着色颜料的比例，进而提升水性蜡笔的色相。实验例7添加抗氧化剂、加入第三界面活性剂并调整第一及第二界面活性剂量。

以下表4的实验例8例示本实施例群青色水性蜡笔的配方。

表4：群青色水性蜡笔配方

如表4所示，实验例8使用二种以上着色颜料：二氧化钛及颜料蓝29。在本实施例中，群青色水性蜡笔所含着色颜料量为所有颜色蜡笔中最多的，但本发明不以此为限。

本发明还提供包含前述实施例的配方的水性蜡笔。在一以前述配方制备水性蜡笔的实施例中，包含如下步骤：成分秤量；熔解固态蜡，混合该溶解的固态蜡及界面活性剂以制备混合液，其中熔解温度可为例如70-80℃；均匀混合体质颜料及着色颜料，该颜料混合物并与前述混合液充分混匀；配方研磨；注入模具，降温成形。所制得水性蜡笔的性质与品质并经测试，如下例示：

1.测试对象：依本实施例水性蜡笔配方所制得的24色水(溶)性/水洗蜡笔。

2.测试项目及试验方法：

(1)色度试验：在测色用纸上，以水性蜡笔依上下左右方向反复涂匀，做成检色纸后用分光光度计量测(H、V、/C)。H、V、/C分别代表色相、明度、彩度。试验结果列于表5。

(2)抗折试验：水性蜡笔在40℃下放置3小时后测试，试验方式示于图1。计算公式：8×f×40/π×d³，f＝荷重、d＝直径。在本实施例中，支点S1、S2间的距离D为40mm，其中荷重f的延伸方向通过支点S1与S2的中心位置。试验结果列于表5。

(3)软化试验：水性蜡笔在40℃下放置一天后，放在平面上滚动，观察有无变形。试验结果列于表5。

(4)渗油试验：将水性蜡笔放入40℃烘箱中24小时，观察有无渗油。试验结果列于表5。

(5)均质性、粒子性试验：在画图纸上，以水性蜡笔依上下的方向不重迭画20次，观察色相是否均匀、是否产生明显粒子。评分等级：5＝色相均匀；3＝略有不均；1＝明显不均。此项试验可反映色块、色线等质感，即均质性、粒子性可反映书画表现而有关于视觉感受。均质性、试验结果列于表5及图2A-2C。

(6)混色性试验：以各色水性蜡笔于图画纸上重复画圆5次，再用白色部分交集画圆5次，观察是否混色均匀。评分等级：5-＝均匀混色；3-＝大部分混色；1-＝不混色。试验结果列于表5及图3。

(7)重色性试验：以各色水性蜡笔于图画纸上画一直线，再用其他颜色垂直画过，观察是否发生重色。评分等级：5-＝容易重色；3-＝不易重色；1-＝无法重色。试验结果列于表5及图4A-4B。

(8)水溶性试验：以各色水性蜡笔于白纸上均匀着色，再以水彩笔沾水后去除多余水分，于着色处上刷5次。试验结果示于图5A-5C。

(9)非吸收材质擦拭性试验(湿擦)：于黑板、白板、黑板贴、白板贴及玻璃上书写后湿擦测试。评分等级：5＝完全拭净；3-＝淡淡痕迹；1-＝明显痕迹。试验结果列于表6及图6A-6E。图6A-6E各图颜色排列顺序如下：

(10)书写性试验：于黑纸、白纸、瓦楞纸、木材及牛皮纸上书写。评分等级：5＝附着性佳；3-＝附着性可；1-＝附着性差。试验结果列于表7及图7A-7E。

3.测试结果：

表5：物性测试结果

表6：擦拭性(湿擦)测试结果

表7：书写性测试结果

结果讨论：

a.抗折试验结果：如表5所示，本实施例24色水性蜡笔的抗折度都超过120g/mm²，亦即每平方毫米可承受大于120g外力，显示本发明实施例水性蜡笔的抗折度都高于标准值许多，强度高而耐用。

b.软化、渗油试验结果：如表5所示，本实施例24色水性蜡笔都通过软化性及渗油试验，显示本发明实施例水性蜡笔硬度足够，不油腻、不沾手，使用感受佳且耐用。

c.均质性、粒子性试验结果：如表5及图2A-2C所示，本实施例24色水性蜡笔在此测试中获得4或5分，即色相均匀，也不产生明显粒子。因此书画表现佳，有助于提升视觉感受。

d.混色性试验结果：如表5及图3所示，本实施例24色水性蜡笔都可混色。混色性可反映蜡笔质地及其书画表现。进一步而言，“可混色”表示蜡笔质地有助于书画表现。

e.重色性试验结果：如表5及图4A-4B所示，本实施例24色水性蜡笔依不同色各有不同程度的重色性。大致来说，较浅色的重色性评分较高，较深色的评分较低，而该结果及趋势符合一般蜡笔的特性。此外，深色蜡笔虽重色性评分较低，但可达到部分混色的效果。

f.水溶性试验结果：如表5及图5A-5C所示，见每色右下格，本实施例24色水性蜡笔的着色都可由水彩笔带开，反映本发明实施例水性蜡笔的书画迹可湿擦，从而使用者可作修改并对书写材料作重复使用。

g.非吸收材质擦拭性试验结果：如表6及图6A-6E所示，于黑板、白板、黑板贴、白板贴及玻璃上各以本实施例24色水性蜡笔书写，再湿擦，其中并以描述方式来评测书写感/画感/手感。本发明实施例水性蜡笔都有滑顺，非黏滑亦非硬滑的书写手感，且书画迹可经湿擦完全拭净。

h.书写性试验结果：如表7及图7A-7E，于黑纸、白纸、瓦楞纸、木材及牛皮纸上各以本实施例24色水性蜡笔书写，各色的附着性皆佳，且书写手感滑顺。

综上所述，本实施配方以滑石作为主要体质颜料，因而所得水性蜡笔具有足够强度如抗折度，且其均质性、粒子性及书写性更获得提升。再者，因滑石可提升书写性，因此可补本实施例配方液体油调降的不足。换句话说，即使不采用或采较少量的液体油，因本实施例滑石量提高，因此所制得的水性蜡笔仍具有良好的书写性，且因液体油量无或少而不生渗油情形。另一方面，本实施调整总界面活性剂及其中第一、第二、第三界面活性剂的量，因而水性蜡笔具有水溶性且书写迹好擦易拭。再者，于浅色蜡笔中可使用足够量的颜料白，使浅色蜡笔对于深色书写材料例如黑板有足够遮蔽力，且无难擦拭、易留白迹之虞。

再者，本实施例的水性蜡笔具有混色性佳的质地。总而言之，本发明实施例的水性蜡笔除物性佳、好用外，绘画及书写表现力也强，能赋予画面更好的视觉感受。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种水性蜡笔配方，其特征在于，包括：至少一展色材、至少一添加剂以及至少一颜料，其中该至少一展色材包括20.0-40.0wt％的一固态蜡，该至少一添加剂包括6.0-12.0wt％的一第一界面活性剂以及8.0-14.0wt％的一第二界面活性剂，该至少一颜料包括10.0-40.0wt％的一体质颜料以及5.0-30.0wt％的一着色颜料，其中该第一界面活性剂的HLB值大于该第二界面活性剂的HLB值，且该至少一展色材、该至少一添加剂以及该至少一颜料的重量百分比和为100wt％。

2.如权利要求1所述的水性蜡笔配方，其特征在于，该体质颜料的重量百分比更为10.0-35.0wt％。

3.如权利要求1所述的水性蜡笔配方，其特征在于，该固态蜡更包括15.0-25.0wt％的石蜡以及5.0-15.0wt％的氢化牛脂。

4.如权利要求1所述的水性蜡笔配方，其中该固态蜡包括石蜡、氢化牛脂或其组合。

5.如权利要求1所述的水性蜡笔配方，其中该固态蜡为化石蜡、植物蜡、动物蜡、合成蜡或其组合。

6.如权利要求1所述的水性蜡笔配方，其中该至少一展色材更包括长链脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酼胺或其组合。

7.如权利要求1所述的水性蜡笔配方，其中该第一界面活性剂的HLB值为12-16，该第二界面活性剂的HLB值为4-8。

8.如权利要求7所述的水性蜡笔配方，其中该至少一添加剂更包括3.0-5.0wt％之一第三界面活性剂，该第三界面活性剂的HLB值介于该第一界面活性剂与该第二界面活性剂间。

9.如权利要求1所述的水性蜡笔配方，其中该至少一添加剂更包括一抗氧化剂。

10.如权利要求1所述的水性蜡笔配方，其中该体质颜料为滑石粉、碳酸钙、硫酸盐、硅酸盐、白碳、二氧化硅、氢氧化铝、高岭土、膨润土、美国黏土或其组合。

11.如权利要求10所述的水性蜡笔配方，其中该体质颜料为滑石粉。

12.如权利要求1所述的水性蜡笔配方，其中该着色颜料为有机颜料黄、有机颜料橙、有机颜料红、有机颜料绿、有机颜料蓝、有机颜料紫、无机颜料白、无机颜料黑、无机颜料黄、无机颜料红、无机颜料棕、无机颜料蓝、无机颜料绿或其组合。

13.一种水性蜡笔，包含如权利要求1-12任一项所述的水性蜡笔配方。

14.如权利要求13所述的水性蜡笔，具有抗折强度≧120g/mm²。

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