KR100290049B1 - W/0형 분산잉크 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

W/O형 분산잉크

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

유성볼펜이 갖는, 잉크의 공급성이 뒤떨어지기 때문에 발생하는 필적이 엷은 결점을 제거하고, 또한 수성볼펜이 갖는 잉크의 늘어짐, 내충격성이 작은 것, 필기의 견고성이 적은 등의 결점을 전부 해결한 잉크를 제공함.

3. 발명의 해결방법의 요지

(A) 잉크조성물의 전량에 대하여, 방향족 알콜 및 /또는 지방족 글리콜페닐에테르로 이루어지는 비수용성 극성용제가 20 중량%∼50 중량 % 와, 비수용성 유기아민중화제가 0.5 중량%∼5.0 중량 % 와, 유용성염료가 3 중량%∼30 중량%로 이루어지는 비수용성 분산매와, (B) 잉크조성물의 전량에 대하여, 물이 3 중량%∼20 중량 %와 가교형 아크릴산 중합체가 0.3 중량%∼2.0 중량 %와, 트리에탄올아민이 0.5 중량%∼4.0 중량%로 이루어지는 수계(水系)분산질에 다가알콜 20중량%∼50 중량% 를 첨가하여 분산입자의 표면에 다가알콜의 분산안정상을 형성한 입자로 이루어지는 분산질로 이루어지며 분산매중에 입자가 균일하게 분산한 W/O형 분산잉크이다.

4. 발명의 중요한 용도

직접충전형 수성볼펜에 사용됨.

Description

W/O형 분산잉크

본 발명은 볼펜에 사용하는 W/O형 분산잉크에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 직접충전용의 W/O형 분산잉크에 관한 것이다.

수성 직접충전 볼펜에 관해서는, 일본국 특개평7-173426호 공보, USP4671691 호 명세서, EP870204호 명세서, 일본국 특공소 64-8673호 공보, 특개평 6-256700호 공보등에 기재되어 있는 바와 같이 종래의 수성볼펜의 필기성은 우수하지만 잉크의 누출, 늘어짐등의 결점을 갖고 있기 때문에, 잉크에 전단감점성(剪斷減粘性)을 부여하여, 잉크탱크내의 점도를 비교적 고점도로, 또한 볼의 회전에 의해 필기시의 잉크점도를 저하시켜 필기감 및 필적을 종래의 수성볼펜에 가깝게 한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 이들 중의 어느 것도 충격이 가해졌을 때의 잉크누출이나 펜 앞 끝단으로부터의 잉크늘어짐을 완전히 방지할 수 있을 정도로 잉크 탱크내의 잉크 점도를 고점도에 설정하고, 또한 양호한 필기성능을 부여하는 것은 아니다. 요컨대, 종래 기술에서는 물을 주용제로서 사용하고 있기 때문에 펜끝에의 잉크의 공급이나 지면으로의 침투에 한계가 있고, 어디까지나 잉크를 고점도로 할 수 없는 것이 실태이다.

또한, 물을 사용하고 있기 때문에 색재료로 수용성염료를 쓰면 잉크의 시간경과에 따른 안정성은 양호하지만 필적견고성이 뒤떨어지고, 안료를 쓰면 필적 견고성은 양호하지만, 잉크의 시간경과에 따른 안정성이 나빠진다고 하는 기술적 문제도 안고 있었다.

한편 유성볼펜은 주지하는 바와 같이 잉크점도를 대단히 고점도로 하고 있기 때문에 잉크유지성은 충분하지만 적은 필압으로 원활하게 필기하는 것은 불가능하였다.

또한, 근년에 일본국 특개소 63-114695호 공보, 특개평 6-31314호 공보, 특개평 7-196972호 공보에는 유성겔 잉크로 불리우는 기술도 개시되어 있지만, 어느 것이나 수분을 첨가하는 것은 아니다. 이들의 선행기술의 유성겔 잉크의 점도를 필기하기 쉬운 300∼3000 mPaS의 저점도로 한 경우에는 필적의 흘려씀을 방지할 수 없는 결점이 발생한다.

본 발명은 유성볼펜이 갖는, 잉크의 공급성이 뒤떨어지기 때문에 발생하는 필적이 엷은 결점을 제거하고, 또한 수성볼펜이 갖는 잉크의 늘어짐, 내충격성이 작은 것, 필기의 견고성이 적은 등의 결점을 전부 해결한 잉크를 제공한다.

본 발명은,

「1. (A) 잉크조성물의 전량에 대하여, 방향족 알콜 및 /또는 지방족 글리콜페닐에테르로 이루어지는 비수용성 극성용제가 20 중량%∼50 중량 % 와, 비수용성 유기아민중화제가 0.5 중량%∼5.0 중량 % 와, 유용성염료가 3 중량%∼30 중량%로 이루어지는 비수용성 분산매와,

(B) 잉크조성물의 전량에 대하여, 물이 3 중량%∼20 중량 %와 가교형 아크릴산 중합체가 0.3 중량%∼2.0 중량 %와, 트리에탄올아민이 0.5 중량%∼4.0 중량%로 이루어지는 수계(水系)분산질에 다가알콜 20 중량%∼50 중량%를 첨가하여 분산입자의 표면에 다가알콜의 분산안정상을 형성한 입자로 이루어지는 분산질로 이루어지며 분산매 중에 입자가 균일하게 분산한 W/O형 분산잉크.

2. 제 1 항에 있어서, 수용성분산입자가 입자지름 100∼1000 옹그스트롬의 미립자인 W/O형 분산잉크.

3. 제 1 항에 있어서, 분산입자 중에 수용성염료르 보색제로서 첨가한 W/O형 분산잉크.

4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 비수용성분산매가 오일계윤활제와 비수용성증점제를 배합한 분산매인 W/O형 분산잉크.

5. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 분산질이 방청윤활제와 방균을 배합한 분산질인 W/O형 분산잉크.

6. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 분산매에 예사성부여제를 배합한 W/O형 분산잉크.

7. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 필기시의 잉크의 점도가 300 mPaS∼3000 mPaS 인 W/O형 분산잉크.」에 관한 것이다.

[실시예]

본 발명은 착색료를 함유하는 비수용성 분산매에 전단감점성을 부여하는 수계분산질을 균일하게 분산한 W/O형 분산잉크이다.

비수용성 분산매는 방향족 알콜 및 /또는 지방족글리콜에테르로 이루어지는 비수용성 극성용제를 성분으로 한다.

비수용성 극성용제를 주용제로 하면 잉크의 증발방지에 효과가 있을 뿐만 아니라, 금속과의 친화성이 양호한 것으로부터 펜끝에서의 잉크의 정착성, 볼의 회전시의 윤활성능 향상에 큰 효과를 가져온다. 또한, 더욱 윤활성능을 향상시키고 싶은 경우에는 지방산으로 대표되는 오일계 윤활제도 자유롭게 선택 가능하다.

비수용성 극성용제의 배합량은, 20 중량% 미만에서는 분산매를 안정한 균일계로 하는 것이 곤란하고, 더구나 그 효과도 기대할 수 없다. 또한, 50 중량%를 넘으면 유상(油相)부분과 수상(水相)부분이 분리하기 쉽고 균일한 잉크로 되지 않는다. 따라서 20 중량%∼50 중량%의 배합량이 바람직하다.

비수용성 극성용제로서는, 방향족 알콜 및 /또는 지방족글리콜페닐에테르가 사용된다. 방향족 알콜로서는 벤질알콜, 페닐에틸알콜, 메틸페닐 카르비놀, 프타릴알콜, 지방족 글리콜페닐에테르로서는 에틸렌글리콜 모노페닐에테르, 프로필렌글리콜 페닐에테르, 프로필렌글리콜 디페닐에테르를 들수있다.

비수용성분산매는 비수용성유기아민 중화제를 함유한다.

비수용성분산매는 가교형 아크릴산중합체를 주성분으로 하는 입자로 이루어지는 분산질이 분산되지만, 분산질을 안정하게 분산하기 위해서 가교형 아크릴산중합체를 분산매에 친화성으로 하여 균일하게 존재하기 위하여 비수용성 유기아민으로 중화할 필요가 있다.

즉, 분산매가 비수용성 극성용제이고, 분산질은 물에 가교형 아크릴산중합체가 분산한 입자이기 때문에 가교형 아크릴산중합체가 비수용성 분산매와도 친화할 필요가 있기 때문에 중화제로서 비수용성 유기아민을 사용하고, 한편 수성의 분산질 입자 중에서 안정되기 위하여 분산질로서는 친수성의 트리에탄올아민를 사용할 필요가 있다. 이와 같이 하여 두 가지의 아민이 각기 사용된다.

비수용성 유기아민으로서는, 폴리옥시에틸렌 알킬아민, 세틸아민, 올레일아민등이 사용되고, 배합량은 0.5 중량%∼5.0 중량% 이다.

색재료로서는, 유용성염료를 분산매에 첨가하여 사용한다. 수용성염료를 색재료로서 쓰면 잉크의 안정성은 양호하지만 필적견고성에 결함이 있고, 안료를 쓴 경우에는, 필적견고성은 양호하지만 잉크의 안정성에 결함이 있다. 이에 대하여 유용성염료를 색재료로서 쓰면 잉크의 안정성은 물론 필적견고성에 관해서도 양호하여지는 이점이 있다. 유용성염료의 배합량은, 3 중량% 미만에서는 필적이 희미하고, 30 중량%를 넘으면 내건조성 또는 잉크안정성에 결함이 있기 때문에, 3 중량%∼30 중량%가 바람직하다. 유용성염료는 특히 한정 없이 사용할 수 있으나, 예를 들면 스필론 블랙 GMH, 스필론 블루 C-HR, 스필론 바이올렛 C-RH, (이상, 호도가야화학공업주식회사), 베리퍼스트 레드 1320, 베리퍼스트 블루 1621, 베리퍼스트 레드 1701 (이상, 오리엔트 화학공업주식회사)를 들 수 있다.

보색제로서 발색이 선명한 수용성염료를 병용하는 것은, 물성분이 잉크중에 포함되고 있기 때문에 가능하다. 배합량은 유성염료와 마찬가지의 이유로부터 0.5 중량%∼5.0 중량%가 바람직하다. 수용성염료도 또한 특히 한정 없이 사용할 수 있지만, 예를 들면 다이레크트 블랙 19, 다이레크트 블랙 154, 다이렉트 블루-3, 아시트블루-90, 아시트레드 94, 아시트레드 92, 아시트오렌지 56 를 들 수 있다.

분산질로서는 가교형 아크릴산중합체가 주성분으로서 사용된다. 가교형 아크릴산중합체는 주로 잉크에 전단감점성을 부여하기 위해서 사용된다.

필기시의 필기감은, 펜끝의 볼회전 상태에 크게 의존한다. 볼회전시, 호울대재료 볼설치면과의 사이에 발생하는 저항은 물론, 잉크점도가 필기감에 큰 영향을 미친다. 요컨대, 잉크점도가 대단히 높으면 볼회전시에 저항력이 발생하여 필기감을 훼손한다. 일반적인 유성볼펜의 필기감이 대단히 무겁게 느껴지는 것은, 주로 잉크점도가 대단히 높은 것이 원인으로 되어있다. 그래서, 본 발명에서는 가교형 아크릴산중합체를 사용함에 의해, 잉크에 전단감점성을 부여하여 필기시에 볼의 회전에 의하여 잉크점도를 저하시켜서, 볼회전에 대한 저항력을 극력 작게 하여 필기감을 양호하게 하였다.

또한 동시에, 전단력이 걸리지 않은 잉크 탱크내의 잉크점도를 잉크누출을 막기에 충분한 정도로 높게 설정하는 것도 가능하게 한 것이다. 전단감점성 폴리머로서 가교형 아크릴산중합체를 사용하면, 첫째로 건조 때에 막이 생기게 하는 성질이 없기 때문 펜 끝에서의 건조고체화가 약하여 써내는 성능을 손상하지 않으며, 둘째로 잉크의 항복치가 대단히 높기 때문에 비교적 저점도라도 잉크 누출을 방지할 수 있기 때문이다.

또한, 양호한 필기감을 얻기 위해서는, 필기시의 잉크점도를 300 mPaS∼3000 mP 로 할 필요가 있다. 이 범위로 하는 것으로 수성볼펜에 없는 부드러운 맛의 필기감, 유성볼펜에 없는 가벼운 필기감을 얻을 수 있다.

가교형 아크릴산중합체의 배합량은 0.3 중량부 미만에서는 누출을 방지할 수 없고, 필기감을 양호로 하거나, 필적의 배어나옴을 방지하기에 충분한 잉크점도를 설정할 수가 없다. 또한, 2.0 중량%를 넘으면 잉크 속에서 충분히 팽윤분산할 수 없고 균일한 잉크가 되지 않는다. 따라서 배합량으로서는 0.3 중량%∼2.0 중량%가 바람직하다.

가교형 아크릴산중합체는 분산질 속에서는 트리에탄올아민에 의해 중화되고 안정화되며, 한편 분산매와는 해다운산제중에 배합된 비수용성 유기아민에 의해 중화되어 있다. 이렇게 하여 가교형 아크릴산중합체는 분산질과 분산매의 양쪽과 밀접하게 관계를 가지고, 잉크중의 분산질의 분산안정성과 잉크합성체의 물성을 조성하는 작용을 발휘하여, 잉크에 양호한 전단감점성을 부여한다. 배합량에 대하여는, 가교형 아크릴산중합체의 배합량에 따라서 조정의 필요가 있지만, 0.5 중량%∼4.0 중량% 가 적합하다.

분산질에 배합하는 가교형 아크릴산중합체 중화제로서는, 트리에탄올아민이 가장 적합하다.

분산질의 형성은 물에 가교형 아크릴산중합체와, 트리에탄올아민과 다가알콜을 가하고, 분산입자로 이루어지는 분산질을 형성한다. 물을 사용하는 것은, 가교형 아크릴산중합체를 팽윤시키는 데 물이 가장 바람직한 것과, 필적의 배어나옴을 방지하기 위해서이다. 본 발명에서는 낮은 필압으로 매끄러운 필기감을 얻기 위해서 잉크점도를 종래의 유성볼펜용 잉크의 10000 mPaS∼20000 mPaS 에 대하여 필기시의 점도300 mPaS∼3000 mPaS로 하지만, 이 정도의 잉크점도로 비수용성 극성용제를 주용제로 하면 필적의 배어나옴을 발생하지만 본 발명의 잉크는 분산질 중에 물이 포함되고 있기 때문에 배어나옴은 발생하지 않는다. 필적의 배어나옴에 관한 물의 작용은 분명하지는 않지만 수분이 가지는 장벽성, 지면과의 반응에 의해 기름성분의 종이로의 침투를 방지하고 있는 것으로 생각한다. 물의 배합량은 3 중량% 미만으로서는 필적의 배어나옴을 충분히 방지할 수 없고, 20 중량%을 넘으면 균일한 잉크를 얻을 수 없다. 따라서 분산질로부터 초래되는 물의 량은 3 중량%∼20 중량% 인 것이 바람직하다.

또한, 용제를 균일계로 하기 위해서 다가알콜도 필수성분으로서 사용한다.

비수용성 극성용제 및 물의 효과, 필요성에 있어서는 상술한 대로이지만, 기본적으로 비수용성 극성용제는 물을 조금밖에 용해시키지 않고 쌍방만으로서는 안정하게 균일한 잉크를 얻는 것은 불가능하다. 그래서 양쪽에 친화성이 있는 다가알콜을 비수용성 극성용제 중에 있어서 물의 분산안정상으로서 배합하고, 분산질의 입자의 표면에 다가알콜의 층을 형성하여 분산질입자의 분산안정성을 향상시켜 안정하게 균일한 잉크로 한다. 배합량은 20 중량% 미만으로서는 분산안정상으로서의 효과가 적고, 50 중량%을 넘으면 균일한 잉크를 얻는 것이 곤란하고, 더구나 비수용성 극성용제의 효과도 적어진다. 따라서 20 중량%∼50 중량%의 배합량이 바람직하다. 분산안정상으로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린, 디에틸렌글리콜, 티오디글리콜, 폴리글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 메칠셀로솔브, 부틸셀로솔브, 메틸카르비톨, 에틸카르비톨로부터 선택한 1 또는 2 이상의 다가알콜이 사용된다.

분산질의 입자는 100∼1000 옹그스트롬의 미립자가 바람직하다.

분산질의 입자는 물을 함유하고 있기 때문에 분산질에 보색으로서 수성염료를 배합할 수가 있다. 수성염료는 발색이 선명하기 때문에 보색으로서는 유효한 내건조성의 면에서 0.5 중량%∼5.0 중량%가 바람직하다. 수용성염료도 특히 한정 없이 사용할 수 있지만, 예컨대 다이렉트블랙19, 다이렉트블랙 154, 다이렉트 블루 3, 아시트블루 90, 아시트레드 94, 아시트레드 92, 아시트오렌지 56를 들 수 있다.

오일계 윤활제의 배합량은, 0.5 중량% 미만으로서는 볼회전시의 윤활성능의 효과가 적고, 5.0 중량%을 넘으면 잉크의 시간경과에 따른 안정성이 빠지는 것으로부터 0.5 중량%∼5.0 중량%가 바람직하다. 오일계 윤활제로서는 예컨대, 라우릴산, 올레인산, 리시놀산, 스테아린산, 대두지방산이 사용될 수 있다.

가교형 아크릴산중합체를 쓴 잉크는, 항복치가 대단히 높고, 가교형 아크릴산중만으로 잉크점도를 설정하면, 경우에 따라서는 잉크의 유동성이 모자라게 되어, 필기에 대하여 잉크의 공급이 시간에 대지 못하게 되는 적이 있다. 잉크의 유동성을 유지하여 필기시의 잉크점도를 원하는 점도로 하기 위하여 증점제를 병용한다. 이 증점제는 잉크에 전단감점성을 부여하지 않는 쪽이 바람직하다. 배합량은 소정의 점도설정에 의해 조정의 필요가 있으나, 1 중량% 미만으로서는 그 효과가 적고, 15 중량% 를 넘으면 가교형 아크릴산중합체의 균일하고 안정한 팽윤분산을 방해하기 때문에 1 중량%∼15 중량%가 바람직하다. 이러한 증점제로서는 케톤수지, 페놀수지, 아미드수지, 크실렌수지, 물첨가로진수지가 사용된다.

잉크 중에 수분을 포함하고, 펜끝의 구성재료가 금속이기 때문에 방청제를 배합한다. 여기서는 펜끝의 볼의 회전을 양호하게 하는 윤활제의 역할도 구비하는 방청윤활제를 사용하는 것이 유리하고, 그 배합량은, 0.2 중량% 미만에서는 방청윤활 효과가 부족하고, 3.0 중량%를 넘으면 가교형 아크릴산중합체의 팽윤을 방해하기 때문에 0.2 중량%∼3.0 중량%가 바람직하다. 방청윤활제로서는 수용성인 것이 바람직하고, 인산 에스테르계 계면활성제, 벤조트리아졸, 지방산에스테르로부터 선택된 1또는 2 이상이 사용된다.

잉크 중에 수분을 포함하기 때문에, 균의 번식에 의한 잉크의 안정성열화를 방지하기 위해서, 방균제의 배합도 필수적이다. 방균제로서는 수용성인 것이 바람직하고, 1,2-벤조이소티아조린-3-온, 벤조산나트륨, 디히드로 초산나트륨 등이 사용된다. 배합량은 0.2 중량%으로서는 방균효과가 모자라고, 1.0 중량%를 넘으면 가교형 아크릴산중합체의 균일하고 안정한 팽윤분산을 방해하기 때문에 0.2중량%∼1.0 중량%이 바람직하다.

본 발명은 펜끝에 있어서의 늘어짐, 필적의 갈라짐을 방지하기 위해서, 예사성 부여제를 배합한다. 필기감을 양호하게 하기 위한 필기시의 잉크점도를 300 mPaS∼3000 mPaS 로 설정하였다. 이 정도의 점도는 펜 끝에서 지면으로 침투, 전사할 수 없는 잉여 잉크를 대단히 발생하기 쉽고, 늘어짐, 갈라짐의 원인이 된다. 예사성 부여제를 배합하는 것으로 잉크의 결착성을 높이고, 잉여잉크의 발생을 방지 가능하게 한 것이다. 배합량은 0.2 중량% 미만으로서는 그 효과가 적고, 1.5 중량%를 넘으면 필기감을 손상하기 때문에 0.2 중량%∼1.5 중량%가 바람직하다. 예사성 부여제로서는, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜 등을 들 수 있다.

[실시예]

[실시예1]

향족 알콜 50.0 중량%

다가알콜 20.0 중량%

이온교환수 3.0 중량%

수용성방청윤활제 1.0 중량%

트리에탄올아민 2.0 중량%

방균제 0.5 중량%

오일계윤활제 3.0 중량%

유기아민중화제 3.0 중량%

예사성부여제 0.5 중량%

증점제 4.0 중량%

유용성 염료 12.0 중량%

가교형 아크릴산 중합체 1.0 중량%

가교형 아크릴산중합체를 제외한 상기성분을 마그네트 교반기를 사용하여, 60 ℃, 1시간 혼화하여 균일한 마이크로에멀젼계로 한 후, 이것에 호모디나이저-교바기를 사용하여 가교형 아크릴산중합체를 균일하게 팽윤분산시켜 W/O형 분산잉크를 얻었다.

방향족 알콜로서는, 벤질 알콜을 사용하였다.

다가알콜로서는, 에틸렌글리콜을 사용하였다.

수용성방청윤활제로서는, 인산에스테르계 계면활성제(플라이서프-2 08S 다이이치공업제약주식회사제)를 사용하였다.

방균제로서는, 1, 2 벤조이소티아조린-3-온(프록셀XL-2 제네카주식회사제)을 사용하였다.

오일계 윤활제로서는 올레인산을 사용하였다.

유기아민 중화제로서는, 폴리옥시에틸렌알킬아민 (나이민L-201 일본유지 주식회사제)을 사용하였다.

예사성 부여제로서는, 폴리비닐피롤리돈(PVPK-120 아이에스피 재팬주식 회사제)을 사용하였다.

증점제로서는, 케톤수지(하이락 110 H 히타치화성공업주식회사제)를 사용하였다.

유용성염료로서는, 베리퍼스트 블루-1621(오리엔트 화학공업체)을 사용하였다.

잉크흡장체를 사용하지 않은 직접충전 볼펜용 잉크로서 사용한 효과를 표 1 나타낸다.

[실시예2∼10]

잉크조성을 표1 에 나타낸 바와 같이 한 이외는 실시예1 과 같은 잉크로 하였다. 효과를 표1 에 나타낸다.

[표1]

(주)

1. 지방족글리콜페닐에테르는, 에틸렌글리콜모노페닐에테르이다.

2. 수용성방청윤활제는, 인산에스테르계 계면활성제 (플라이서프A-208 S 다이이치공업제약주식회사제)이다.

3. 방균제는, 1, 2벤조이소티아조린-3-온 (프록셀 XL-2 제네카주식회사제)이다.

4. 오일계 윤활제는, 올레인산 또는 스테아린산이다.

5. 비수용성 유기아민중화제는, 폴리옥시에틸렌알킬아민 (나이민L-201 일본유지주식회사제)이다.

6. 예사성 부여제는, 폴리비닐피롤리돈 (PVPK-120 아이에스피재팬주식회사제)이다.

7. 증점제로서는, 케톤수지(하이락110 H 히타치화성공업주식회사제)이다.

8. 유용성염료로서는, 베리퍼스트 블루-1621(오리엔트 화학공업제)이다.

9. 필기감; 손으로 쓴 평가에 있어서,

특히 양호한 것을 ···· ◎

양호한 것을 ······ ○

약간 떨어지는 것을 ······ △

대단히 떨어지는 것을 ······ × 로 하였다.

10. 필적농도; 손으로 쓴 평가에 있어서,

특히 짙고 선명하게 필기할 수 있는 것을 ······ ◎

짙고 선명히 필기할 수 있는 것을 ······ ○

약간 떨어지는 것을 ······ △

대단히 희미하고 선명하지 않은 것을 ······ × 로 하였다.

11. 필적의 갈라짐, 늘어짐; 손으로 쓴 평가에 있어서,

필적에 갈라짐, 늘어짐을 발생하지 않는 특히 양호한 것을 ······ ◎

실용상 신경이 쓰이지 않는 정도의 것을 ······ ○

약간 신경이 쓰이는 것을 ······ △

대단히 마음에 걸리는 것을 ······ × 로 하였다.

12. 필적의 배어나옴; 30 ℃, 60% RH의 환경 하에서 필기용지 A에 문자 쓰기하여 마찬가지의 환경에 1일 방치한 후, 필기뒷면을 관찰하였다.

완전히 잉크의 물이 침출이 없었던 것을 ······ ◎

거의 침출이 없었던 것을 ······ ○

약간 침출이 있던 것을 ······ △

분명히 침출이 있었던 것을 ······ × 로 하였다.

13. 잉크유지성; 잉크를 포함하여 15%의 펜체로 한 것을 뚜껑을 벗긴 상태로 1 m의 높이로부터 삼나무판 상에 펜끝을 위로하여 수직낙하시킨 후 필기테스트를 행하였다.

1 cm 이내로 양호하게 쓰기 시작할 수 있는 것을 ······ ◎

1∼3 cm 쓰기 시작할 수 있는 것을 ······ ○

3∼8 cm 쓰기 시작할 수 있는 것을 ······ △

8 cm 이내로 쓰기 시작할 수 없는 것을 ······ × 로 하였다.

14. 잉크의 시간경과 안정성; 50 ℃, 0% RH의 환경 하에서 밀폐유리용기에 넣은 잉크를 정치하여, 잉크의 물성치 및 상태를 현미경관찰에 의해 판단하였다.

1개월 이내로 잉크 중에 석출물이 발생하거나, 초기와 비교하여 30% 이상의 물성변화를 초래한 것 ······ ×

1∼2개월로 잉크 중에 석출물이 발생하거나, 초기와 비교하여 30% 이상의 물성변화를 초래한 것 ······ △

2∼3개월로 잉크 중에 석출물이 발생하거나, 초기와 비교하여 30% 이상의 물성변화를 초래한 것 ······ ○

3개월 이상 잉크 중에 석출물이 발생하지 않고, 초기와 비교하고 물성 변화가 30% 미만의 것 ······ ◎ 으로 하였다.

[실시예11∼18]

잉크의 조성을 표2에 나타낸 바와 같이 한 이외는 실시예 1 과 같은 잉크로 하였다. 효과를 표2 에 나타낸다. 실시예16 은 보색제로서 수용성염료인 아시트블루90 을 쓴 예이다.

[표 2]

(주)

사용하는 재료, 시험방법은 표1과 동일하다.

[비교예 1∼10]

잉크의 조성을 표3에 나타낸 바와 같은 이외는 실시예1 과 같은 잉크로 하였다. 효과를 표3 에 나타낸다.

[표3]

(주)

사용하는 재료, 시험방법은 표1과 동일하다.

[비교예11∼20]

잉크의 조성을 표4 에 나타낸 바와 같이 한 이외는 실시예1 과 같은 잉크로 하였다. 효과를 표4 에 나타낸다.

[표4]

(주)

사용하는 재료, 시험방법은 표1과 동일하다.

평가

비교예 1∼3은 방향족알콜의 배합량이 지나치게 적은 예이다. 비교예 1에 있어서는 물의 배합량도 적지 않게 되어있기 때문에 균일한 잉크가 되지만 수계성분의 총량이 많아지고 있기 때문에 필기감, 필적, 잉크유지성이 양호하게는 되지 않는다.

또한, 비교예 2,3 은 물의 배합량이 많게 되어 있기 때문에 유상부분과 수상부분을 분리하여 균일한 잉크로는 되지 않는다.

비교예 4∼6 은 방향족알콜의 배합량이 지나치게 많은 예이다. 비교예 4 는 균일한 잉크로 되지만, 수계성분이 적기 때문에 가교형 아크릴산중합체의 팽윤이 충분히 진행하지 않고 바라는 잉크점도로 설정할 수 없다. 따라서, 필적불량 및 필적의 배어남을 방지할 수 없다. 비교예 5 는 물을 포함하지 않고 다가알콜의 배합량을 최대한으로 증가하였지만 가교형 아크릴산중합체가 균일하게 팽윤되지 않고 분산불량으로 된다. 비교예 6 은 가교형 아크릴산중합체의 양호한 분산을 진행시키기 위해서 물의 배합량을 최대한으로 늘리었지만, 분산안정상인 다가알콜이 포함되지 않기 때문에 균일한 잉크로는 되지 않고 유상, 수상을 분리한다.

비교예 7∼10 은 다가알콜의 배합량이 지나치게 적은 예이다. 비교예 7,9는 물의 양이 많고 균일한 잉크로는 되지 않고 유상, 수상을 분리한다. 비교예 8,10 은 물의 양이 적기 때문에 균일한 잉크로 되지만, 방향족 알콜과 비교하여 수계성분의 양이 적기 때문에 가교형 아크릴산중합체가 분산불량으로 되고 바라는 잉크점도 설정을 할 수 없다.

비교예 11 은 물의 배합량이 지나치게 적은 예이다. 이 배합은 균일한 잉크로는 되지만 물의 배합량이 적기 때문에 필적의 배어나옴은 방지할 수 없다. 또한 가교형 아크릴산중합체의 팽윤이 충분히 진행하지 않고, 목적하는 잉크점도 설정이 아니므로 필적불량, 잉크유지성 불량을 초래한다.

비교예 11 및 13 은 물의 배합량이 지나치게 많기 때문에 유상과 수상을 분리하여 균일한 잉크로는 되지 않는다.

비교예 14 는 방향족알콜을 포함하지 않은 경우이고 필기감, 필적, 잉크 유지성이 양호하지 않다.

비교예 15 는 염료의 배합량이 지나치게 적은 예이고, 균일한 잉크로 되지만, 필적농도를 유지하기 위한 잉크나옴을 많이 필요로 하며, 잉크점도는 필연적으로 대단히 낮게 설정할 필요에 직면한다. 그 결과, 잉크유활성이 흠결되어 필기감은 양호하지는 않다. 또한, 잉크점도가 낮고 필적의 배어나옴을 방지할 수 없는 것이나, 잉크유지성이 흠결되는 것은 말할 것도 없다.

비교예 16 은 염료의 첨가량이 지나치게 많은 예이고, 잉크의 시간 경과적 안정성에 흠결이 있는 것은 물론 원하는 잉크의 점도설정이 불가능하고 충분한 볼펜성능이 나오지 않는다.

비교예 17 은 가교형 아크릴산 중합체의 배합량이 지나치게 적은 예로서, 원하는 잉크의 점도설정이 불가능하다.

비교예 18 은 가교형 아크릴산 중합체의 배합량이 지나치게 많은 예로서, 가교형 아크릴산 중합체가 균일하게 팽윤분산할 수 없다.

비교예 19 는 유기아민 중화제가 적은 예이며, 비교예 20 는 많은 예임과 함께 가교형 아크릴산 중합체의 균일팽윤분산이 행해지지 않는다.

본 발명의 분산잉크는, 종래의 수성볼펜 특유의 단단한 필기감과 유성볼펜 특유의 무거운 필기감과는 달리, 종래의 필기구에는 없는 가벼운 터치로 매끄러운 필기감을 부여할 수 있으며, 필적의 배어나옴도 없고, 또한 수성 직접충전형 볼펜의 결점인 잉크의 정착성(내충격성), 필적의 견고성, 잉크의 시간 경과적 안정성에도 양호한, 필기성이 양호한 효과를 발휘한다.

Claims (7)

1. (A) 잉크조성물의 전량에 대하여, 방향족 알콜 및 /또는 지방족 글리콜페닐에테르로 이루어지는 비수용성 극성용제가 20 중량%∼50 중량 % 와, 비수용성 유기아민중화제가 0.5 중량%∼5.0 중량 % 와, 유용성염료가 3 중량%∼30 중량%로 이루어지는 비수용성 분산매와,

   (B) 잉크조성물의 전량에 대하여, 물이 3 중량%∼20 중량 %와 가교형 아크릴산 중합체가 0.3 중량%∼2.0 중량 %와, 트리에탄올아민이 0.5 중량%∼4.0 중량%로 이루어지는 수계(水系)분산질에 다가알콜 20 중량%∼50 중량%를 첨가하여 분산입자의 표면에 다가알콜의 분산안정상을 형성한 입자로 이루어지는 분산질로 이루어지며 분산매 중에 입자가 균일하게 분산한 W/O형 분산잉크.
2. 제 1 항에 있어서, 수용성분산입자가 입자지름 100∼1000 옹그스트롬의 미립자인 W/O형 분산잉크.
3. 제 1 항에 있어서, 분산입자 중에 수용성염료를 보색제로서 첨가한 W/O형 분산잉크.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 비수용성 분산매가 오일계 윤활제와 비수용성 증점제를 배합한 분산매인 W/O 형 분산잉크.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 분산질이 방청윤활제와 방균을 배합한 분산질인 W/O형 분산잉크.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 분산매에 예사성 부여제를 배합한 W/O형 분산잉크.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 필기시의 잉크의 점도가 300 mPaS∼3000 mPaS 인 W/O형 분산잉크.