水溶性蜡笔组合物制造技术

本发明专利技术涉及水溶性蜡笔组合物，它由（Ⅰ）一种或多种特征为ＡＢＣＢＡ结构的水溶性嵌段聚合物和（Ⅱ）着色剂组成，并涉及由其生产的蜡笔。本发明专利技术还涉及生产水溶性蜡笔组合物和制造蜡笔的方法。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
美国专利申请号为D-16365，在申请的同一天进行了一般性转让。本专利技术涉及水溶性蜡笔组合物，该组合物是由（ⅰ）一种或多种具有ABCBA结构特征的水溶性嵌段聚合物和（ⅱ）着色剂所组成，以及由其所制得的蜡笔。本专利技术还涉及生产水溶性蜡笔组合物的方法和制造蜡笔的方法。各种绘图组合物，书写组合物和标记组合物，例如蜡笔组合物，彩色铅笔组合物等等是本
已知的。根据蜡笔所要求的性质，通常是把一种或多种天然的或合成的蜡，如水不溶性石蜡、巴西棕榈蜡、烃类蜡等按适当的组合并熔融混合，在熔融混合物中加入滑石作粘合剂、加入颜料作着色剂，把制得的组合物倒入特制的模中，并冷却固化此组合物，从而制得蜡笔。美国专利4，212，786公开了一种蜡笔组合物，以100份重量此组合物为基准，它含有（a）10-30份重量至少一种纤维素树脂和乙烯基树脂，（b）5-30份重量至少一种酮树脂、二甲苯树脂、酰胺树脂和萜烯树脂，（c）2-12份重量至少一种二苯亚甲基山梨糖醇、三苯亚甲基山梨糖醇和山梨糖醇的衍生物、（d）25-60份重量至少是一种乙二醇、乙二醇醚、乙二醇醚酯和苯甲酸酯、和（e）2-30份重量的颜料或2-10份重量的油溶性染料。美国专利3，933，708叙述了一种蜡笔蜡组合物，它含有蜡为基质、硬脂酸、颜料及含有分子量在500，000--->6，000，000之间的聚乙烯的一种添加剂混合物，说明使用少量聚乙烯就可使用120°-140°F的低熔点石蜡来代替高熔点蜡，而仍然能保持该蜡笔蜡所需的性质。美国专利4，741，774涉及一种塑料彩色蜡笔，它包含一个塑料外层和一个内层，可磨写的着色的芯，该芯含有乙基羟乙基纤维素、塑料粘合剂、蜡和着色剂的混合物。乙基羟乙基纤维素的量为着色芯重量的8-30%。美国专利3，957，495公开了一种固态书写材料，它是含有一种分散有非挥发性油溶剂的固态展色料，该油溶剂含有一种基本上是无色的电子给予体发色化合物，当它与电子受体物相接触时便显色，50%重量以上的固体展色料是较高级的（羟基）脂肪酸或含较高级的（羟基）脂肪酸酯和微结晶蜡的混合物。该书写材料中所包含的非挥发性油溶剂为书写材料总重量的10-50%。美国专利4，840，669、4，840，670和4，859，242描述了一种水溶性涂料组合物，该组合物包含水、一种聚合物增稠剂，是用来保持固体组合物如着色剂和闪耀剂或闪光剂呈现均匀地和稳定的悬浮液、一种水溶性蜡使该组合物、甘油等增稠并固化。增加固化时间，使该混合物在不加热的情况下能流动、一种粘合增稠剂、闪光剂和着色剂。日本专利申请号63057683，公开了由压制的细粒制备蜡笔，该压制的颗粒是通过把较高级的脂肪酸金属盐，如硬脂酸钙或1，2-羟基硬脂酸钙，颜料和增量剂与水和表面活性剂混合在一起而制得的。并说明在制备压制颗粒时还使用聚乙二醇。日本专利申请60023464涉及用于颜色铅笔，蜡笔、墨水等的磷光物质的制备。把缩聚型高聚物、热塑性材料、橡胶、蜡、石-->蜡、松香、粘土、水溶剂等加入喹唑啉的衍生物中，并通过加热在常温下分散该混合物，从而制得此磷光物质。可以认为聚环氧乙烷，聚环氧丙烷和环氧乙烷/丙烯采用一般制备步骤在回流下进行加热。日本专利申请59096179公开了蜡状书写组合物，该组合物含有C8-C22脂肪酸钠盐和/或钾盐，一种以上聚氧亚乙基多元醇酯或蓖麻油或固化的蓖麻油与环氧乙烷的加合物，一种以上C8-C22脂肪酸和无机颜料或溚焦油着色剂。日本专利申请58162673描述了一种用于蜡笔和彩色蜡笔制品的固体修改组合物，它包含一种C5-C7羟糖醇和芳香醛和/或氢化蓖麻油的缩合物、水、树脂乳液、水溶性树脂和白色颜料，说明其中优选的水溶性有机溶剂包括乙二醇和丙二醇。捷克斯洛伐克专利210496涉及一种能使水扩散到蜡笔上的均质组合物，该组合物包含填料（高岭土），颜料、纤维素衍生物、分散剂、乙氧基化壬基酚，分子量为500-1300的聚乙二醇，C16-C30脂肪酸甘油三酸酯和鲸蜡。日本专利申请57092069公开了一种由水溶性聚合物溶液、蜡、着色剂和固体乳化剂在高温下乳化，并通过冷却固化该油包水乳液制备的水溶性蜡笔。日本专利申请56059879描述了一种水溶性绘图材料，它由水溶性树脂和/或蜡、吸水聚合物、表面活性剂和颜料制成。一个水溶性绘图材料的实例包含亚苄基黄2400，聚乙二醇1540，聚乙二醇2000，聚乙二醇4000，Sanwet  IM  300（丙烯酸接枝的淀粉），表面活性剂及混合助剂变性酒精。日本专利申请81034240涉及亲水性蜡笔，它含有氧化的-->微结晶蜡，含羟基的化合物，如一元醇、多元醇等，颜料，还可含聚乙烯蜡。这种蜡笔既不是疏水的也不是水溶性的。日本专利申请52058621披露了一种水溶性蜡笔组合物，它含有石蜡、硬脂酸、硬化蜡，颜料，诸如滑石或碳酸钙等填料及各种表面活性剂混合物。日本专利申请79024326公开了一种水溶性棒形绘图材料，把水溶性蜡，一种不同的蜡，润滑剂，表面活性剂和颜料混合，随后进行模塑，制备这种水溶性棒形绘图材料。日本专利申请76004128涉及一种由水溶性膏剂和颜料与聚合物乳液混合得到的蜡状蜡笔。英国专利1，548，901公开了一种水溶性蜡笔，它含有一种短效着色剂，一种惰性填料（如白垩）和聚乙二醇混合物。英国专利1，250，166披露了粘性蜡笔，通过水基处理可将其从基质上除去。该粘性蜡笔含有聚乙二醇，木松香和氧化锌。日本专利申请62121778涉及水溶性着色组合物，它含有脂肪酸酯乙氧基化物和颜料。由于蜡笔不能完全满足所有想望的性能，因此上面所述的组合物，蜡笔仍然需要改进。特别是，主要由于使用现有技术中的各种蜡笔成分，很难得到宽范围或把各种所期望的性能结合起来。例如，使用某些蜡或树脂制得的蜡笔可能具有高断裂强度，即硬度，但粘合性可能成问题，而另一些不同的蜡或树脂可能赋予蜡笔低粘合性，但断裂强度可能成问题。人们希望获得一种蜡笔组合物，它能提供宽范围或把各种所需要的性能结合起来，例如无毒、高硬度、粘合性和可画性，固化后无粘-->性和脱模性，当其处于太阳中时的高温下的固态稳定性，当其呈液态时，在高温下的粘度低，易于用模将该蜡笔组合物成形。人们还希望获得一种比现有技术中已知的蜡笔组合物成分少的简单的蜡笔组合物，人们进一步希望获得一种水溶性的蜡笔组合物，可对墙壁，家具，衣服等进行清洗掉之优点。本专利技术提供这样的蜡笔组合物。本专利技术涉及水溶性蜡笔组合物，它由（ⅰ）一种或多种结构特征为ABCBA的水溶性嵌段聚合物和（ⅱ）一种着色剂组成。本专利技术还涉及制备水溶性蜡笔组合物的方法，该方法包括：（ⅰ）在有效催化剂量的烷氧基化催化剂存在下，于烷氧基化条件下，将含有至少一个活性氢的有机化合物与烯化氧接触，制备一种烷氧基化产物;（ⅱ）在有效催化剂量的催化剂存在下，将所述的烷氧基化产物与环氧化物接触，制备一种或多种特征为ABCBA结构的水溶性嵌段聚合物的混合物;和（ⅲ）向一种或多种特征为ABCBA结构的水溶性嵌段聚合物的混合物中加入着色剂，制备所述的水溶性蜡笔组合物。本专利技术进一步涉及由水溶性蜡笔组合物制得的蜡笔，该组合物由（ⅰ）一种或多种特征为ABCBA结构的水溶性嵌段聚合物和（ⅱ）着色剂所组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性蜡笔组合物，它由（ｉ）一种或多种特征为ＡＢＣＢＡ结构的水溶性嵌段聚合物和（ｉｉ）着色剂组成。

【技术特征摘要】
US 1989-12-19 452,4741、一种水溶性蜡笔组合物，它由(i)一种或多种特征为ABCBA结构的水溶性嵌段聚合物和(ii)着色剂组成。2、根据权利要求1的水溶性蜡笔组合物，其中一种或多种特征为ABCBA结构的水溶性嵌段聚合物由下列链节组成：（1）A嵌段或链节，用下式表示：〔R20-〕式中R20相同或不同，是含有至少一个活性氢的有机化合物的有机残基;（2）B嵌段或链节，用下式表示：〔-CHR21-CHR22O-〕m式中R21和R22相同或不同，是氢或烷基（包括羟基和卤素取代的烷基），m是至少为1的整数;和（3）C嵌段或链节，用下式表示：〔-R23-〕式中R23是含有两个或更多个环氧基的环氧化合物的有机残基。3、根据权利要求2的水溶性蜡笔组合物，其中，B嵌段或链节的每个末端氧部分通过一价键分别与C嵌段或链节的末端亚烷基部分相连，形成氧亚烷基，B嵌段或链节的每个末端亚烷基部分通过一价键分别与A嵌段或链节的末端氧部分相连，形成氧亚烷基。4、根据权利要求1的水溶性蜡笔组合物，其中，特征为ABCBA结构的一种或多种水溶性嵌段聚合物平均分子量为从大约从500至大约10，000。5、根据权利要求1的水溶性蜡笔组合物，其中，特征为ABCBA结构的一种或多种水溶性嵌段聚合物平均分子量从约1500到约7500。6、根据权利要求2的水溶性蜡笔组合物，其中，R20是醇的有机残基。7、根据权利要求6的水溶性蜡笔组合物，其中，醇包括一元醇，1到约20碳原子的脂肪醇。8、根据权利要求6的水溶性蜡笔组合物，其中，醇选自壬基酚、正十二烷醇、C8-C10醇的混合物，C11-C15醇的混合物或C12和C14醇的混合物。9、根据权利要求6的水溶性蜡笔组合物，其中，醇是C12和C14醇的混合物。10、根据权利要求2的水溶性蜡笔组合物，其中，R21和R22是氢和m是1到约60的整数。11、根据权利要求2的水溶性蜡笔组合物，其中，R21和R22是氢和m是40。12、根据权利要求2的水溶性蜡笔组合物，其中，环氧化物选自双（环氧烷基）环烷、双（环氧环烷基）醚、双（环氧烷氧基）苯和双（环氧烷氧基苯基）烷。13、根据权利要求2的水溶性蜡笔组合物，其中，环氧化物包括二元酚的二（环氧烷基）二醚。14、根据权利要求2的水溶性蜡笔组合物，其中，环氧化物包括2，2-双（4-羟苯基）丙烷的二缩水甘油二醚。15、根据权利要求2的水溶性蜡笔组合物，其中，A和B嵌段或链节都表示脂肪醇乙氧基化物的有机残基。16、根据权利要求15的水溶性蜡笔组合物，其中，脂肪醇乙氧基化物的烷氧基化物种类是普通分布的。17、根据权利要求15的水溶性蜡笔组合物，其中脂肪醇乙氧基化物的烷氧基化物的种类是窄分布的。18、根据权利要求15的水溶性蜡笔组合物，其中，脂肪醇乙氧基化物由线形或支链C10-C16饱和醇的乙氧基化反应制得。19、根据权利要求15的水溶性蜡笔组合物，其中，脂肪醇乙氧基化物的平均分子量从约250到约3，000。20、根据权利要求1的水溶性蜡笔组合物，其中，着色剂包括一种或多种颜料或染料。21、根据权利要求1的水溶性蜡笔组合物还含有粘合剂。22、根据权利要求21的水溶性蜡笔组合物，其中粘合剂包括滑石。23、根据权利要求1的水溶性蜡笔组合物在100℃时的粘度为约25到约650厘沲。24、根据权利要求1的水溶性蜡笔组合物，其中，特征为ABCBA结构的一种或多种嵌段聚合物的量为该水溶性蜡笔组合物总重量的1-95%（重量）或更大。25、根据权利要求1的水溶性蜡笔组合物，其中，着色剂的量为水溶性蜡笔组合物总重量的1-30%（重量）或更大。26、根据权利要求21的水溶性蜡笔组合物，其中，粘合剂的量为该水溶性蜡笔组合物总重量的1-30%（重量）或更大。27、根据权利要求1的水溶性蜡笔组合物还包括一种或多种烷氧基化产物。28、根据权利要求27的水溶性蜡笔组合物，其中，一种或多种烷氧基化产物的含量为该水溶性蜡笔组合物总重量的1-95%（重量）或更大。29、一种制备水溶性蜡笔组合物的方法，包括（ⅰ）在有效催化量的烷氧基化催化剂存在下，在烷氧基化反应条件下，将含有至少一个活性氢的有机化合物与烯化氧接触，制备烷氧基化产物;（ⅱ）在有效催化量的催化剂存在下，将所述烷氧基化产物与环氧化物接触，制备特征为ABCBA结构的一种或多种水溶性嵌段聚合物的混合物;和（ⅲ）在一种或多种特征为ABCBA结构的水溶性嵌段聚合物的混合物中加入着色剂，制备所述的水溶性蜡笔组合物。30、根据权利要求29的方法，其中，含有至少一个活性氢的有机化合物包括醇。31、根据权利要求30的方法，其中的醇包括一元醇，1-20碳原子的脂肪醇。32、根据权利要求30的方法，其中的醇选自壬基酚、正十二烷醇、C8-C10醇的混合物，C11-C15醇的混合物或C12和C14醇的混合物。33、根据权利要求30的方法，其中的醇是C12和C14醇的混合物。34、根据权利要求29的方法，其中，烯化氧是环氧乙烷、环氧丙烷或它们的混合物。35、根据权利要求29的方法，其中，烷氧基化反应催化剂包括含钙的组合物或碱金属氢氧化物。36、根据权利要求35的方法，其中，含钙的组合物包括氧化钙、氢氧化钙或它们的混合物。37、根据权利要求35的方法，其中，含钙组合物用二价或多价含氧酸或含氧酸的二价或多价金属盐进行改性。38、根据权利要求35的方法，其中，含钙组合物用硫酸改性。39、根据权利要求29的方法，其中，烷氧基化产物包括脂肪醇乙氧基化物。40、根据权利要求39...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯D奥尔森，小杰里R黑尔，罗伯特M魏因海默，
申请(专利权)人：联合碳化化学品及塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]