KR100344728B1

KR100344728B1 - 볼펜용 수성 잉크 조성물

Info

Publication number: KR100344728B1
Application number: KR1019997005016A
Authority: KR
Inventors: 미야모토마사루
Original assignee: 미츠비시엔피츠가부시키가이샤
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2002-07-20
Also published as: TW358116B; KR20000069326A; AU5138098A; CN1090658C; US6770688B1; EP0957144A1; CN1239978A; EP0957144A4; WO1998026016A1

Abstract

본 발명은 카복실 및 소수성 기를 갖는 중합체를 포함하는 알칼리 팽윤성, 회합성 증점제, 안료, 물을 포함하는 극성 용매, pH 조절제 및 다른 첨가제를 포함하는 수성 볼펜용 잉크 조성물에 관한 것이다. 이는 안료 침강의 문제가 없고 장기간 안정성을 갖는다. 이는 유성 볼펜과 비교해 볼 때 단순한 직액식 구조를 갖는 볼펜의 수납관에서 사용될 수 있다.

Description

볼펜용 수성 잉크 조성물{Water-based Ballpoint ink composition}

일반적으로 볼펜용 잉크는 물 및 수용성 용매를 포함하는 용매를 함유하고, 10mPa·s미만의 잉크 점도를 갖는 낮은 점도의 수성 잉크, 및 다가 알콜 및 셀로솔브와 같은 용매를 함유하고 1000 내지 20000mPa·s의 잉크 점도를 갖는 유성 잉크를 들 수 있다.

유성 잉크를 사용하는 볼펜은 작은 직경을 갖는 잉크 수납관을 통과하여 펜 끝에서 볼상에 점착된 잉크가 볼의 회전에 의해 종이 표면으로 이동되고, 잉크의 이동된 분량만큼이 수납관을 통해 펜 끝으로 공급되는 구조를 갖는다.

수성 잉크를 사용하는 볼펜은 미세한 섬유를 굳힌 중계 유도심의 모세관 작용에 의해 잉크가 볼 표면 및 종이 표면으로 공급되는 구조를 갖는다.

전술된 볼펜용의 수성 잉크 및 유성 잉크는 각각 우수한 장점을 갖는다. 그러나, 반면 이들은 또한 다양한 문제점을 갖는다.

예를 들면, 수성 잉크가 낮은 점도를 갖기 때문에, 잉크는 모세관 원리를 이용하여 공급된다. 볼펜의 끝 부분이 단순히 종이와 접촉하면, 접촉면에 모세관 현상이 작용하여 잉크가 공급되고, 그다지 심한 필기압을 가하지 않아도 지면에 우수한 필적을 만들어낼 수 있어서, 갈라지거나 끊어지거나 얼룩이 생기는 일이 거의 없다. 반면, 종이 표면으로 잉크가 이동한 후에 모세관 현상이 작용하여 번지기 쉽고, 잉크를 잉크 수납관에 직접 저장하면 진동 또는 충격에 의해 잉크가 유출되어 볼에 공급되는 잉크의 양이 불안정하게 된다. 따라서, 미세 섬유를 뭉쳐 굳힌 중계 유도심을 갖는 복잡한 구조가 필요하다. 또한, 볼펜에 저장된 잉크의 양을 확인하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.

한편으로, 유성 잉크는 그의 높은 점도 때문에, 잉크가 작은 직경을 갖는 잉크 수납관에 직접 저장될 수 있고, 볼펜의 구조가 단순화될 수 있고, 잉크 수납관으로 투명한 물질을 이용함으로써 잉크의 나머지 양이 확인될 수 있고, 종이 표면으로 이동된 잉크가 번지지 않는다는 특징을 갖는다. 다른 한편으로, 잉크가 회전볼이 접촉한 지면에만 이동하기 때문에, 회전하는 볼이 불안정한 경우 갈라짐 및 끊어짐이 생기기 쉽고, 잉크가 종이 표면으로 거의 침투하지 않기 때문에 이동되지않은 잉크에 의해 얼룩이 생기는 뭉침이 발생하기 쉽다는 문제점이 있다.

최근, 이런 문제점을 해결하기 위한 여러 해결책이 보고되었다. 예를 들면, 잉크의 번짐 및 유출은, 겔화제(벤질 소르비톨 및 벤질리덴 크실리톨 또는 이들의 유도체) 또는 수용성 아교제를 첨가하여 틱소트로피를 갖는 잉크가 제공되는 볼펜용 수성 잉크를 제공하는 일본 특허 공개 공보 제 소화 54-98826 호에 연구되어있다. 또한, 일본 특허 공보 제 소화 57-49678 호에서는 가교결합 유형 아크릴 수지에 의해 점도가 증가되는 볼펜용 수성 잉크를, 및 미국 특허 제 4545818 호에서는 크산탄 검에 의해 점도가 증가된 볼펜용 수성 잉크를 제공한다. 그러나, 이들로 갈라짐 및 뭉침에 의한 오염의 문제를 갖고, 따라서 충분히 만족스럽지 않다.

또한, 미국 특허 제 4671691 호에는 유성 볼펜과 같은 단순화된 직액식 펜의 몸통에 수성 잉크를 저장하는 것이 개시되어있고, 이들은 수분산성 고무 또는 수지가 첨가되어 전단 박리성을 제공하고 이의 박리 지수가 0.01 내지 0.6의 범위인 수성 잉크, 및 점탄성 종동부를 포함하는 볼펜이 개시되어있다. 그러나, 전단된 잉크의 유동성이 우수하지않고 시간적 점도 회복이 느려서, 필기시 잉크의 후속 성질이 열악하여 그려진 선이 끊어지고 잉크가 필기후에 곧 유출되고 따라서 볼펜이 충분히 만족스럽지않다는 단점이 있다.

또한 알칼리 증점형 유화액을 포함하는 증점제에 의해 틱소트로피를 제공하는 볼펜용 수성 잉크가 일본 특허 공보 제 평성 6-346014 호에 개시되어있다. 그러나, 증점제에 함유된 카복실기의 팽윤 작용에서의 점도의 증가만으로는 안료의 침강 작용이 억제되지 않아서, 볼펜의 끝의 회전 볼의 둘레에서 잉크가 새고 잉크에 장기간 저장성이 없다는 문제점이 있다. 따라서 이는 충분히 만족스럽지않다.

본 발명은 볼펜용 수성 안료 잉크 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 잉크 흡장체 및 중계 유도심을 사용하지않고 작은 직경을 갖는 잉크 수납관에 잉크가 직접 저장되어 펜 끝으로 공급되는 구조를 갖는 직액식 볼펜에 사용되기위한 수성 안료 잉크 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 상기 개시된 종래 기술의 문제점, 예를 들면 갈라짐, 낮은 내수성 및 뭉침에 의한 그려진 선의 변형을 해결하고 필기시에 우수한 후속 성질을 갖고, 필기 직후의 회전 볼의 둘레에서 유출을 일으키지 않고 안료 자체의 침강없이 장기간 동안 안정한 수성 잉크 조성물을 제공하며, 이때 수성 잉크 조성물은 잉크가 펜 끝으로 공급되는 잉크 수납관에 직접적으로 저장되는 구조를 갖는 볼펜, 즉 소위 유성 잉크용 볼펜의 경우에서와 같이 단순한 직액식 구조를 갖는 볼펜에 충전될 수 있다.

본 발명자는 상기 개시된 문제점들을 해결하기 위해 연구하였고, 결과적으로 이들은 증점제 분자의 입체 장애 내성에 의해서만 발생하는 단일 증점 작용 대신에 증점제 분자의 친수성 기의 수화 팽창에 의한 입체 방해 내성 점도, 및 증점제 분자의 소수성 및 친수성 기에 의한 잉크 조성물에 함유된 성분의 회합 흡착에 의해 점도를 증가시키는, 분자중에 소수성 기 및 친수성 기를 갖는 증점제를 이용함으로써, 안료의 분산성이 장기간동안 안정하게 유지되고, 필기시에서의 잉크의 후속적인 성질 및 그려진 선의 품질이 우수하고, 회전 볼의 둘레에서 유출을 일으키지 않는, 단순화된 직액식 잉크 공급 구조를 갖는 볼펜에 저장할 수 있는 수성 잉크를 완성하였다.

본 발명의 볼펜용 수성 잉크 조성물은 친수성 기로서 카복실 기, 및 소수성 기를 포함하는 중합체를 포함하는 알칼리 팽윤 회합성 증점제, 안료, 물을 함유하는 극성 용매, pH 조절제 및 다른 첨가제를 포함한다. 상기 개시된 알칼리-팽윤 회합성 증점제가 잉크 조성물을 기준으로 0.1 내지 8중량%(중합체 성분)의 비율로 포함되고 물을 함유하는 극성 용매중의 알칼리 영역에서 용해 및 팽윤하여 안료의 입자 표면과 결합함으로써 잉크 점도를 증가시킨다. 안료의 입자 표면을 안료 표면 처리제에 의해 표면 처리한 볼펜용 수성 잉크 조성물이 보다 바람직하다.

본 발명의 잉크 조성물에 사용되는 알칼리 팽윤 화합성 증점제는 2가지 증점 작용을 갖는다. 제 1 증점 작용은 증점제가 물 또는 물과 극성 용매의 혼합물의 알칼리 영역에서만 용해되고, 분자중의 친수성 기, 예를 들면 카복실 기가 수화 및 팽윤되어 용액중에서 입체적 장애 내성을 형성하고, 이에 의해 점도가 증가하는 작용이다. 제 2 증점 작용은 분자의 소수성 기 및 친수성 기가 잉크의 성분, 예를 들면 안료, 용제 및 계면활성제의 성분에 회합 흡착하여 망상형 응집체를 형성하고, 이에 의해 점도가 증가되는 작용이다. 알칼리에서 팽윤됨으로써 발생하는 본 발명의 증점제의 제 1 증점 작용은 전단력을 가함으로써 점도가 감소되는 의사-가소성 유체의 잉크를 제공할 수 있다. 필기시 전단력이 잉크에 가해지므로, 잉크의 점도는 감소되고 잉크의 후속 성질이 개선되어 갈라지지않게 선을 그릴 수 있다. 알칼리 영역에서만 가용성인 본 발명의 증점제의 성질은 대부분이 산성인 수돗물 및 빗물에서 불용성이기 때문에 내수성을 갖는 그려진 선을 제공한다.

회합성에 의해 발휘되는 본 발명의 증점제의 제 2 증점 작용은 안료 입자가 증점제와 함께 망상구조형 응집체를 형성하게 함으로써 발생된다. 결과적으로 잉크에 함유된 안료 자체가 장기간 동안 침강을 억제시키고, 전단력을 받아 감소된 잉크의 점도가 곧 회복하여 비-틱소트로픽 유체가 됨으로써 필기 직후의 회전하는 볼의 둘레에서의 잉크의 유출이 방지됨으로써, 뭉침에 의한 오염을 갖지않은채 선을 그을 수 있다.

이들 2가지 증점 작용을 모두 가짐으로써 장기간동안 보존가능한 본 발명의 볼펜용 수성 잉크가 수득되고, 몸통에 잉크를 직접 저장하여 펜 끝의 회전 볼에 잉크를 공급하는 구조의 유성 볼펜과 같은 간단한 직액식 볼펜에 수성 잉크를 저장하여, 회전하는 볼의 둘레로부터 잉크가 유출되지않고 필기성이 우수하여 우수한 그려진 선을 수득할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 알칼리-팽윤 회합성 증점제는 카복실 기 및 소수성 기를 갖는 중합체를 포함한다. 소수성 기는 예를 들면 고리상 및 환상 탄화수소 기, 방향족 탄화수소 기, 할로겐화된 알킬 기, 유기규소 기(SiR₃) 및 불화 탄소기(C_nF_2n+1)를 포함한다.

중합체의 특정한 예는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산 공중합체 및 폴리메타크릴산 공중합체를 포함한다. 시판되는 제품은 각각 롬 앤드 하스 캄파니 리미티드에 의해 제조되는 "프리말(Primal) TT-935", "프리말 TT-950", "프리말 TT-615" 및 "RM-825"를 포함한다.

이들 알칼리 팽윤 회합성 증점제는 중합체 성분의 측면에서 잉크 조성물의 중량을 기준으로 0.1 내지 8중량%, 바람직하게는 0.1 내지 2.0중량%의 범위의 함량을 갖는다.

각각 롬 앤드 하스 캄파니 리미티드에서 제조된 몇몇 소수성 기를 갖는 'RM-4' 및 'RM-5'는 비록 알칼리 팽윤 회입성 증점제이지만, 낮은 회합성을 갖고 상기 개시된 증점 작용을 갖지 않는다.

본 발명의 잉크 조성물에 사용되는 착색제 성분은 구체적으로 한정하지 않지만, 수성 잉크용으로 일반적으로 사용되는 안료가 사용된다. 구체적으로, 이들은 무기 안료, 예를 들면 카본 블랙, 산화철, 산화티탄 및 금속 분말, 유기 안료, 예를 들면 아조계, 안트라퀴논계, 축합 폴리아조계, 티오인디고계, 금속 착체 염, 프탈로시아닌계, 페리논·페릴렌계, 디옥사진계 및 퀴나크리돈계, 유화 중합에 의해 수득된 중합체 입자인 백색 안료 및 염료 의사-안료 및 염료 의사-안료의 수성 분산액(이들 둘은 모두 중합체 입자를 형광 염료 및 염료로 염색하여 수득된다)을 포함한다.

이들 안료는 단독으로 또는 둘 이상의 종류의 혼합물과 혼합되어 첨가될 수 있고, 이의 함량은 일반적으로 총 잉크 조성물을 기준으로 3 내지 50중량%, 바람직하게는 5 내지 30중량%의 범위이다.

이들 안료 입자의 표면에 소수성 기 및 친수성 기가 존재하는 경우, 알칼리 팽윤 회합성 증점제를 이용한 회합성 흡착에 의해 망상구조형 응집체를 형성할 수 있어, 증점 효과가 개선될 수 있다. 안료의 바람직한 입경은 500nm 이하이다.

안료 자체의 표면상의 작용기에 의한 회합 흡착이 적은 경우, 안료 표면 처리제를 안료 표면에 흡착시켜, 이의 작용기와 알칼리 팽윤 회합성 증점제와의 회합성 흡착에 의해 증점 효과를 촉진할 수 있다.

안료 표면 처리제는 수용성 고분자 및 계면활성제를 포함한다. 수용성 고분자는 폴리아크릴산 수지, 스티렌·아크릴산 수지, 스티렌·말레산 수지, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌·폴리에틸렌 글리콜 공중합체, 알긴산 및 셀룰로즈를 포함하고, 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 예를 들면 다가 알콜의 지방산 에스테르, 당의 고급 지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 고급 지방산 에스테르 및 알킬인산 에스테르, 및 음이온성 계면활성제, 예를 들면 고급 지방산 아미드의 알킬설폰산 염 및 알킬알릴설폰산 염을 포함한다.

이들 안료 표면 처리제는 각각 단독으로 또는 둘이상의 종류가 조합되어 사용될 수 있고 이의 함량은 바람직하게는 잉크 조성물을 기준으로 0.1 내지 5.0중량%이지만, 범위는 한정되지않는다.

물을 함유하는 극성 용매가 본 발명의 잉크 조성물에 사용되고, 물이 주 용매로서 사용된다. 물과 혼합될 수 있는 극성 기를 갖는 모든 용매가 다른 극성 용매로서 사용될 수 있다. 예를 들면 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 티오디글리콜, 메틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 메틸 카비톨, 에틸 카비톨, 글리세린, 폴리글리세린, 피롤리돈 및 트리에탄올아민을 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 사용될 수 있거나 또는 이들에서 선택된 둘이상의 종류와 혼합될 수 있다. 이의 함량은 잉크 조성물을 기준으로 5 내지 50중량%, 바람직하게는 10 내지 30중량%이다.

다른 첨가제는 윤활제, 안료 표면 처리제로서 사용되는 비이온성 계면활성제, 예를 들면 다가 알콜의 지방산 에스테르, 당의 고급 지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 고급 지방산 에스테르 및 알킬인산 에스테르, 음이온성 계면활성제, 예를 들면 고급 지방산 아미드의 알킬설폰산 염 및 알킬알릴설폰산 염, 폴리알킬렌 글리콜의 유도체, 불소계 계면활성제 및 폴리에테르-개질된 실리콘을 포함한다.

방청제는 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 디사이클로헥실암모늄 니트라이트 및 사포닌류를 포함하고, pH 조절제는 암모니아, 우레아, 트리에탄올아민, 아미노메틸프로판올 및 수산화나트륨을 포함한다. 방부제 또는 살진균제는 페놀, 나트륨 오마딘, 나트륨 벤조에이트 및 벤즈이미다졸계 화합물을 포함한다.

본 발명의 볼펜용 수성 안료 잉크 조성물의 제조 방법은 안료의 분산 단계, 잉크 제조 단계 및 증점 단계의 3 단계로 구성된다.

안료의 분산 단계는 안료, 표면 처리제, 용매, 물 및 첨가제를 비드 밀, 볼 밀, 3롤 또는 고속 혼합기를 이용하여 충분히 분산시킨 후 분산액을 원심분리 및 여과하여 거친 입자를 제거함으로써 안료의 수성 분산액이 수득됨을 포함한다.

유화 중합에 의해 수득된 중합체 입자를 안료로서 사용하는 경우, 이들은 적합한 농도로 희석되고 염료로 염색된다. 그런 다음, 이들을 원심분리하고 여과함으로써 유사한 안료의 수성 분산액을 수득할 수 있다.

안료 자체의 분산 상태 및 표면처리제의 종류 및 함량에 주의해야하며, 이는 후속적인 증점 단계에서 회합적 증점 작용이 변화할 가능성이 있기 때문이다. 예를 들면 상기 개시된 바와 같이 안료 입경의 500nm 이하로의 조절이 포함된다.

잉크 제조 단계에서는, 안료, 물 및 볼펜용의 수성 잉크에 필요한 나머지 성분 및 알칼리 팽윤 증점 작용 및 회합성 증점 작용에 필요한 조절제의 수성 분산액을 균질한 용액이 수득될 때까지 교반기를 사용하여 블렌딩하고 충분히 교반한다.

증점 단계에서는, 물 및 극성 용매에 용해되고 희석된 증점제를 잉크 제조 단계에서 제조된 수성 안료 잉크에 첨가하고 균질한 용액이 수득될 때까지 교반기를 이용하여 충분히 블렌딩하였다. 최종적으로, 원심분리 및 여과에 의해 다시 한 번 거친 입자를 제거한다.

본 발명은 보다 구체적으로 실시예를 참고하여 하기에 설명되지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않을 것이다.

실시예 및 비교예에서 수득된 잉크 조성물을 하기 방법으로 시험하였다.

안료의 초기 입경

평균 입경(㎛)은 잉크를 제조한 지 1주내에 광자 상관법에 따라 NICOMP 370(노자키 앤드 캄파니 리미티드(Nozaki Co., Ltd.)에서 제조)를 이용하여 측정하였다.

6달후의 안료의 입경

잉크 제조후 6달동안 실온에서 방치한 후에, 초기 입경의 측정에 사용된 것과 동일한 방법에 의해 입경을 측정하였다.

잉크의 점도:

1rpm에서 점도값(mPa·s)을 EMD 유형 점도계(도키 산교 캄파니 리미티드(Toki Sangyo Co., Ltd)에서 제조)를 이용하여 25℃에서 결정하였다.

잉크 유출 내성

내경이 3.5mm이고 길이가 100mm이며 유도심이 없는 폴리프로필렌제 잉크 수납관 및 볼 직경이 0.5mm인 스테인레스제 펜 끝을 포함하는 리필에 잉크를 충진시켰다. 이 리필을 펜 끝 부분이 아래로 가도록 실온에서 24시간동안 방치한 후, 펜 끝 부분에서 볼의 둘레에서의 잉크 유출 상태를 하기 범위에 따라 눈으로 판단하였다:

◎: 펜 끝 부분에서 볼의 둘레에서 잉크 유출이 없음

○: 펜 끝 부분에서 볼의 둘레에서 잉크가 아주 약간 유출됨

△: 펜 끝 부분에서 볼의 둘레에서 잉크가 약간 유출됨

X: 펜 끝 부분에서 볼의 둘레에서 잉크가 매우 많이 유출됨

필기성

상기 개시된 바와 동일한 펜을 제조하고 속기용으로 사용하고, 생성된 선의 끊어짐 및 갈라짐을 하기 범위에 따라 눈으로 판단하였다:

◎: 끊어짐 및 갈라짐 없음

○: 아주 약간 끊어지고 갈라짐

△: 약간 끊어지고 갈라짐

X: 매우 많이 끊어지고 갈라짐

실시예 1 내지 4

안료 분산 단계:

8.0중량부의 카본 블랙, 6.0중량부의 안료 표면 처리제로서의 30% 스티렌-말레산 수용액, 5.0중량부의 극성 용매로서의 프로필렌 글리콜, 30.8중량부의 물 및 0.2중량부의 pH 조절제로서의 아미노메틸프로판올을 용해 기기를 사용하여 충분히 분산 및 블렌딩시켰다. 그런 다음, 용액을 여과하여 거친 입자를 제거하고, 이로서 pH 9.0의 안료의 수성 분산액을 수득하였다.

잉크 제조 단계:

상기 개시된 단계에서 수득된 안료의 수성 분산액에, 0.5중량부의 조절제로서의 인산 에스테르, 15.0중량부의 극성 용매로서의 프로필렌 글리콜, 28.0중량부(실시예2 내지 4) 또는 31.0중량부(실시예 1 및 3)의 물, 0.1중량부의 pH 조절제로서의 아미노메틸프로판올 및 0.4중량부의 방청제 및 살진균제를 첨가하고, 이들을 균질한 용액이 수득될 때까지 교반기를 이용하여 충분히 블렌딩함으로써 9.0의 pH를 갖는 원료 잉크 용액을 수득하였다.

증점 단계:

알칼리 팽윤 회합성 증점제의 10% 수용액을 제조하고 이의 개시된 양(표 1)을 잉크 제조 단계에서 제조한 원료 잉크 용액에 첨가하고 균질한 용액이 수득될 때까지 교반기를 이용하여 충분히 블렌딩하였다. 최종적으로, 거친 입자를 여과에 의해 다시 한 번 제거함으로써, 조절된 점도를 갖는 볼펜용 수성 잉크 조성물을 수득하였다.

이들 잉크 조성물의 시험 결과는 표 1에 도시되어있다.

실시예 5 내지 8

수성 잉크 조성물을 실시예 1 내지 4와 동일한 방식으로 표 2에 도시된 방법으로 수득하였다.

이들 잉크 조성물의 시험 결과를 표 2에 도시한다.

비교예 1 내지 4

알칼리 팽윤 회합성 증점제를 크산탄 검(비교 실시예 1 및 2), 폴리아크릴산(비교실시예 3) 및 알칼리에서 증점되는 유화액(비교 실시예 4)로 변화시켜, 이에 의해 실시예와 동일한 방식으로 표 3에서 도시된 방식으로 수성 잉크 조성물을 수득하였다.

이들 잉크 조성물의 시험 결과를 표 3에 도시한다.

표 1내지 3에서 번호가 매겨진 성분은 하기와 같다:

*1 카본 블랙: MCF-88(미츠비시 케미칼스 코포레이션(Mitsubishi Chemicals Corporation)에서 제조).

*2 나프톨 레드: 후지 레드 2510(후지 다이 캄파니 리미티드(Fuji Dye Co., Ltd.)에서 제조).

*3 인산 에스테르: RS-610(도호 케미칼 인더스트리 캄파니 리미티드(Toho Chemical Industry Co., Ltd.)에서 제조).

*4 프리말 TT-935(롬 앤드 하스 캄파니 리미티드에서 제조)를 물로 희석하여 중합체 성분을 10%로 조절하였다.

*5 프리말 TT-615(롬 앤드 하스 캄파니 리미티드에서 제조)를 물로 희석하여 중합체 성분을 10%로 조절하였다.

*6 켈잔(Kelzan)(산쇼 캄파니 리미티드(Sansho Co., Ltd.)에서 제조)을 물로 희석하여 중합체 성분을 10%로 조절하였다.

*7 히비스와코(Hiviswako) 104(와코 퓨어 케미칼 인더스트리즈 리미티드(Wako Pure Chemical Industries Ltd.)에서 제조)를 물로 희석하여 중합체 성분을 10%로 조절하였다.

*8 프리말 RM-5(롬 앤드 하스 캄파니 리미티드에서 제조)를 물로 희석하여 중합체 성분을 10%로 조절하였다.

하기는 표 1 내지 3에서 도시된 결과에서 명확하다.

실시예에서 수득된 잉크 조성물은 오랜 기간동안 안료 입자가 변하지 않았다. 즉, 안료는 응집하여 크게 성장하지 않았고, 따라서, 침강하지 않고 장기간 안정성이 유지되었다. 또한 본 발명의 잉크 조성물이 잉크 흡장체 및 중계 유도심을 갖지않는 단순화된 직액식 볼펜 구조물의 펜로 충전되면, 펜 끝에서 회전하는 볼의 둘레에서 잉크 유출이 발생하지 않고 필기된 선이 거의 끊어지거나 갈라지지않는다.

본 발명의 볼펜용 수성 안료 잉크 조성물은 필기시 우수한 잉크의 후속 성질을 갖고, 쓰여진 선이 건너뛰거나, 끊어지거나 갈라지거나, 얼룩에 의해 오염되지않고 내수성도 우수하다. 또한 본 발명의 수성 잉크 조성물은 안료 자체의 침강없이 장기간동안 안정하고 잉크 흡장체 및 중계 유도심을 갖지않는 단순화된 직액식 볼펜으로 충전될 수 있다.

Claims

증점제, 안료, 물-함유 극성 용매, 및 알칼리성 pH 조절제를 포함하는 볼펜용 수성 잉크 조성물에 있어서,

상기 증점제가 카복실기 및 소수성 기를 갖는 중합체로 이루어지되,

상기 소수성 기가 쇄형 및 환형의 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 할로겐화 알킬기, 유기규소 기(SiR₃) 및 불화 탄소기(C_nF_2n+1)로 구성된 군중에서 선택되고,

상기 중합체가 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산 공중합체 및 폴리메타크릴산 공중합체로 구성된 군중에서 선택된 알칼리 팽윤 회합성 증점제이고,

상기 증점제가 조성물의 중량을 기준으로 0.1 내지 8 중량%의 양으로 포함됨을 특징으로 하는 볼펜용 수성 잉크 조성물.
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제 2 항에 있어서,

상기 안료 입자가 수용성 중합체, 계면활성제 또는 이들의 혼합물인 안료 표면 처리제로 표면 처리된 볼펜용 수성 잉크 조성물.
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