KR100369813B1

KR100369813B1 - 고형상 잉크 필기체

Info

Publication number: KR100369813B1
Application number: KR10-2000-0022178A
Authority: KR
Inventors: 안중걸; 김선태; 김기동
Original assignee: 동아연필 주식회사
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2003-02-05
Also published as: KR20010097798A

Abstract

부드럽게 필기가 가능하고 소거시 분말이 날리지 않으며 잉크조성물의 분리 및 침강이 발생하지 않으며 캡을 연 상태에서도 장기간 보존 후 필기가 가능하도록, 용제와 착색제 및 박리제를 혼합한 잉크조성물을 고형형성물질인 지방산염을 이용하여 고형화하는 것으로 제조하는 고형상 잉크 필기체를 제공한다.

지방산염은 탄소원자수가 대략 10∼28 정도의 범위인 지방산염을 주로 사용하고, 지방산염을 구성하는 지방산으로는 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산 등을 사용하며, 지방산의 알칼리금속염으로는 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염 등을 사용하고, 지방산염의 사용량은 대략 5∼15중량% 정도의 범위에서 선정한다.

박리제는 트리메티로프로판라우린산과 스테아린산의 혼합지방산트리에스테르, 트리메티로프로판카프린산트리에스테르, 트리메티로프로판라우린산트리에스테르, 이소데실알콜과 이소노나노익산의 에스테르 등의 지방산에스테르를 사용한다.

그리고 건조방지용 표면피막을 형성하기 위하여 탄소원자수가 대략 5∼15 정도의 범위인 지방산을 표면피막형성제로 사용한다.

Description

고형상 잉크 필기체 {Writing Body of Solidifying Ink}

본 발명은 화이트보드 등의 필기판용으로 사용할 수 있으며 막대형상으로 형성하여 사용하는 것이 가능한 고형상 잉크 필기체에 관한 것이다.

일반적으로 화이트보드(white board) 등의 필기판용으로는 주로 주로 화이트보드펜 또는 백색보드판용 보드펜이라고 부르는 필기구를 사용한다.

상기한 필기구는 착색제와 수지 박리제, 용제로 이루어지는 액상의 잉크조성물을 섬유흡장체에 저장하여 섬유상 선단을 통하여 필기를 행하는 방식과, 잉크 자체를 잉크저장통에 보관하면서 섬유상 선단을 통하여 필기를 행하는 방식이 있다.

상기와 같이 이루어지는 종래 필기구를 사용하여 필기판에 필기를 행한 경우에는 지우개를 사용하여 마찰에 의하여 소거를 행한다.

상기와 같은 종래의 필기구에 있어서는 액상의 잉크를 사용하므로 섬유흡장체나 잉크저장통 내에서 조성물 중의 착색제나 박리제가 침강 분리되고, 이에 따라 필기선의 농담이 발생하며, 부분적으로 소거성이 저하된다.

또 용제의 증발이 빠르게 이루어져 캡을 연 상태에서 방치하면 잉크가 필기선단에서 건조하여 응고되기 때문에, 다시 사용하고자 할 때에 필기가 원활하게 이루어지지 않는다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부드럽게 필기가 가능하고 소거시 분말이 날리지 않으며 잉크조성물의 분리 및 침강이 발생하지 않으며 캡을 연 상태에서도 장기간 보존 후 필기가 가능하도록 잉크조성물을 지방산염을 이용하여 고형화한 고형상 잉크 필기체를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 고형상 잉크 필기체의 일실시예를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 고형상 잉크 필기체의 일실시예를 형성하는 방법을 개략적으로 나타내는 단면도.

본 발명이 제안하는 고형상 잉크 필기체는 용제와 착색제 및 박리제를 혼합한 잉크조성물을 고형형성물질인 지방산염을 이용하여 고형화하는 것으로 제조한다.

상기한 지방산염은 탄소원자수가 대략 10∼28 정도의 범위인 지방산염을 주로 사용한다.

또 상기한 지방산염을 구성하는 지방산으로는 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산 등에서 선정하여 단독 및/또는 2종이상을 혼합하여 사용하는 것이 가능하다.

그리고 지방산의 알칼리금속염으로는 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염등의 사용이 가능하다.

상기한 지방산염의 사용량은 대략 5∼15중량% 정도의 범위에서 선정하는 것이 바람직하고, 5∼10중량% 정도의 범위가 보다 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 고형상 잉크 필기체는 건조방지용 표면피막을 형성하기 위하여 탄소원자수가 대략 5∼15 정도의 범위인 지방산을 표면피막형성제로 사용한다.

상기한 표면피막형성제로 사용하는 지방산으로는 라우린산, 미리스틴산, 스테아린산 등에서 선정하여 단독 및/또는 2종이상을 혼합하여 사용하는 것이 가능하다.

상기한 표면피막형성제로 사용하는 지방산은 용제인 수지와 반응하여 표면피막을 형성한다.

상기한 잉크조성물은 일반적으로 사용하는 잉크조성물을 사용하는 것이 가능하다.

상기한 용제로는 에틸알콜(ethylalcohol), 메틸알콜(methylalcohol), 노르말프로필알콜(n-propylalcohol), 이소프로필알콜(iso-propylalcohol), 에틸렌글라이콜모노페닐에테르(ethylene glycol monophenyl ether), 벤질알콜(benzyl alcohol), 프로필렌글라이콜(propylene glycol), 디프로필렌글라이콜(dipropylene glycol), 1.3-부틸렌글라이콜(1.3-dibuthylene glycol), 헥실렌글라이콜(hexnlene glycol), 프로필렌글라이콜-모노페닐에테르(propylene glycol monophenyl ether), 디프로필렌글라이콜모노메틸에테르(dipropylene glycol monomethyl ether), 디프로필렌글라이콜모노에틸에테르(dipropylene glycol monoethyl ether), 디프로필렌글라이콜모노부틸에테르(dipropylene glycol monobuthyl ether), 디프로필렌글라이콜모노메틸에테르아세테이트(dipropylene glycol monomethyl ether acetate), 트리프로필렌글라이콜모노메틸에테르(tripropylene glycol monomethyl ether), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrolidone) 등에서 선정하여 단독 및/또는 2종이상을 조합하여 사용하는 것이 가능하며, 이외에도 일반적으로 사용되는 다양한 용제의 사용이 가능하다.

상기한 착색제로는 일반적으로 필기판용의 소거성 잉크에 사용하는 착색제가 모두 사용 가능하다.

상기한 착색제에 있어서 안료는 카본블랙(PIGMENT BLACK 6, PIGMENT BLACK 7), 프탈로시아닌 블루(PIGMENT BLUE 15, PIGMENT BLUE 16), C.I. PIGMENT BLUE 60, 프탈로시아닌 그린(PIGMENT GREEN 7, PIGMENT GREEN 36), 모노아조 피그먼트(HANSA YELLOW, HANSA ORANGE PIGMENT), 디스아조 피그먼트, 레이크 레드(C.I. PIGMENT 53:1), 카르민(C.I. PIGMENT RED 57:1), 옥사이드(IRON OXIDE PIGMENT, CHROMINUM OXIDE) 중에서 선정하는 것이 가능하다.

또 상기한 착색제에 있어서 염료는 니그로신염료(nigrosine dye)나 유용성염료(solvent dye) 등이 사용 가능하다.

예를 들면 일본 오리엔트화학공업주식회사 제품인 Valifast black 1802, Valifast black 1820, Valifast black 3806, Valifast black 3807, Valifast red 1308, Valifast violet #1701, Valifast violet #1702, Valifast yellow-AUM,Valifast yellow #3104 등이 사용 가능하다.

또 니그로신염료인 아진스필론염료(aizen spilon dye)로 일본 호도가와화학주식회사 제품인 Spilon violet C-RH, Spilon black GMH special, Spilon yellow C-2GH, Spilon orange GRH, Spilon red C-GH, Spilon red C-BH, Spilon pink BH, Spilon yellow-C2GH 등이 사용 가능하다.

상기한 착색제의 사용량은 대략 0.1∼15중량% 정도의 범위에서 선정하는 것이 바람직하고, 4∼10중량% 정도의 범위가 보다 바람직하다.

상기한 착색제의 사용량이 0.1중량% 보다 적으면 농도가 옅기 때문에 필기선의 식별이 어렵고, 15중량% 보다 많으면 착색제의 분산성 및 용해성이 저하되어 필기선의 소거성이 저하된다.

상기한 박리제로는 지방산에스테르 등이 사용 가능하다.

상기한 박리제로 사용하는 지방산에스테르로는 트리메티로프로판라우린산과 스테아린산의 혼합지방산트리에스테르, 트리메티로프로판카프린산트리에스테르, 트리메티로프로판라우린산트리에스테르, 이소데실알콜과 이소노나노익산의 에스테르 등에서 선정하여 단독 및/또는 2종이상을 혼합하여 사용하는 것이 가능하다.

상기한 지방산에스테르는 분자량이 대략 100∼500 정도의 범위인 것을 사용한다.

상기한 지방산에스테르의 분자량이 100보다 적으면 소거성이 불충분하고, 분자량이 500보다 많으면 소거성은 향상되나 필기시 필기면이 거칠어져 균일한 필기가 어렵다.

상기한 용제, 착색제, 박리제, 기타 첨가제를 혼합한 잉크조성물에 고형형성물질인 지방산염과 표면피막형성제인 지방산을 배합하고, 이 배합물을 교반기에서 소정의 온도(예를 들면 80℃ 정도)에서 소정의 시간(예를 들면 4시간 정도)동안 교반하여 완전 분산시킨 다음, 실온으로 냉각하면 감화(비누화)가 일어나면서 고형화하고, 잉크조성물은 내부에 갇히게 되며, 표면에서는 표면피막형성제인 지방산이 용제와 반응하여 피막을 형성하는 것에 의하여 필기체가 형성된다.

다음으로 본 발명에 따른 고형상 잉크 필기체의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

먼저 용제로 에탄올 52중량%, 고형상제로 폴리비닐피롤리돈 K-90 10중량%, 지방산염으로 스테아린산나트륨 8중량%, 착색제로 카본블랙 MA-100 8중량%, 지방산으로 라우린산 1중량%, 박리제로 지방산에스테르 20중량%, 기타 첨가제로 폴리비닐부티랄 BL-1 1중량%를 배합하여 교반기에서 80℃의 온도에서 4시간 교반하여 완전 분산시키는 것에 의하여 고형상 잉크를 제조하였다.

이 고형상 잉크를 도 2에 나타낸 바와 같이 지름(d) 8㎜, 길이(ℓ) 50㎜인 틀(4)에 부어서 실온으로 냉각하여 소정의 형상(예를 들면 봉형상)으로 고형화하는 것에 의하여 도 1에 나타낸 바와 같은 고형상 필기체(2)를 제조하였다.

(실시예 2)

용제로 에탄올 52중량%, 고형상제로 폴리비닐피롤리돈 K-90 10중량%, 지방산염으로 스테아린산나트륨 8중량%, 착색제로 니그로신 EK 8중량%, 지방산으로 미리스틴산 1중량%, 박리제로 지방산에스테르 20중량%, 기타 첨가제로 폴리비닐부티랄BL-1 1중량%를 배합하여 교반기에서 80℃의 온도에서 4시간 교반하여 완전 분산시키는 것에 의하여 고형상 잉크를 제조하였다.

이 고형상 잉크를 도 2에 나타낸 바와 같이 지름(d) 8㎜, 길이(ℓ) 50㎜인 틀(4)에 부부어서 실온으로 냉각하여 소정의 형상(예를 들면 봉형상)으로 고형화하는 것에 의하여 도 1에 나타낸 바와 같은 고형상 필기체(2)를 제조하였다.

(실시예 3)

용제로 에탄올 52중량%, 고형상제로 폴리비닐피롤리돈 K-90 10중량%, 지방산염으로 스테아린산나트륨 8중량%, 착색제로 프탈로시아닌블루 8중량%, 지방산으로 스테아린산 1중량%, 박리제로 지방산에스테르 20중량%, 기타 첨가제로 폴리비닐부티랄BL-1 1중량%를 배합하여 교반기에서 80℃의 온도에서 4시간 교반하여 완전 분산시키는 것에 의하여 고형상 잉크를 제조하였다.

이 고형상 잉크 필기체를 도 2에 나타낸 바와 같이 지름(d) 8㎜, 길이(ℓ) 50㎜인 틀(4)에 부부어서 실온으로 냉각하여 소정의 형상(예를 들면 봉형상)으로 고형화하는 것에 의하여 도 1에 나타낸 바와 같은 고형상 필기체(2)를 제조하였다.

상기한 실시예 1∼실시예 3에 의해 제조된 본 발명에 따른 고형상 잉크 필기체를 사용하여 제조한 고형상 필기체(2)를 사용하여 필기성, 농도, 소거성, 강도에 대한 시험을 행하고 이를 표 1에 나타낸다.

구분	필기성	농도	소거성	강도
실시예 1	Ｏ	Ｏ	Ｏ	Ｏ
실시예 2	Ｏ	Ｏ	Ｏ	Ｏ
실시예 3	Ｏ	Ｏ	Ｏ	Ｏ

상기에서 필기성시험은 화이트보드라 불리는 필기판에 필기를 행하여 필기시 미끄러짐이 없이 부드럽게 필기되면 Ｏ, 필기가 잘 이루어지지 않으면 ×로 나타내며, 농도시험은 필기판(화이트보드)에 필기를 행하여 필기선의 농도가 일정하여 색의 농담산포가 거의 없으면 Ｏ, 필기선의 농담산포가 심하면 ×로 나타낸다.

또 소거성시험은 필기판(화이트보드)에 필기를 행하고 초기 및 7일 후에 지우개로 소거할 때 필기후 초기 소거성이 좋고 7일후에도 가볍게 3회 마찰하여 부드럽게 지워지면 Ｏ, 필기후 초기 소거성이 떨어지고 7일후에는 가볍게 3회 마찰하는 것으로 지워지지않으면 ×로 나타내고, 강도시험은 지름 8㎜, 길이 50㎜의 필기체에 대한 절손강도측정에서 절손하중이 200gf이상이면 Ｏ, 절손하중이 200gf이하이면 ×로 나타낸다.

상기한 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 고형상 잉크 필기체를 사용하여 제조한 고형상 필기체(2)를 사용하여 필기를 행하면, 필기성 및 소거성이 양호할뿐만아니라 필기선의 농담산포(색상의 편차)가 거의 없는 것으로 나타나므로, 필기판용 필기구로 사용이 가능하다.

그리고 상기한 고형상 필기체(2)에 있어서는 액체인 잉크조성물이 지방산염에 싸여 있으므로 쉽게 건조되지 않으며, 필기함에 따라 잉크조성물이 공기중에 노출되는 경우에는 표면피막형성제인 지방산이 용제와 반응하여 피막을 형성하여 잉크조성물의 건조를 방지하므로, 캡을 연 상태로 장기간 보존하여도 필기성이 저하되지 않는다.

상기에서는 본 발명에 따른 고형상 잉크 필기체의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 고형상 잉크 필기체에 의하면, 장기간 노출된 상태로 보관하여도 지방산염 및 표면피막에 의하여 잉크조성물의 건조가 방지되므로 필기성과 소거성이 항상 균일하게 유지되는 필기가 가능하다.

또 필기판용 필기구에 적용한 경우에 있어서 캡을 사용하지 않고 30일이상 보관하여도 표면건조에 의한 필기불능이 발생하지 않는다.

그리고 필기판과의 마찰에 의하여 표면피막이 파괴되면서 필기가 이루어지며, 이 때 필기되는 잉크조성물은 액상이므로 분진이 발생하지 않는다.

또 본 발명에 따른 고형상 잉크 필기체는 소모되는 양에 따라 노출되는 양을 조절할 수 있는 립스틱이나 딱풀 등에 사용되는 원리를 이용한 필기구에 충전하여 사용하는 것이 가능하므로, 새로운 디자인의 보드펜(board pen) 또는 마카펜(marker pen)을 제공하는 것이 가능하다.

Claims

용제, 착색제, 박리제로 분자량이 100∼500의 범위인 지방산에스테르, 표면피막형성제로 탄소원자수가 5∼15의 범위인 지방산을 혼합한 잉크조성물을 고형형성물질인 탄소원자수가 10∼28의 범위인 지방산염을 이용하여 고형화하는 것으로 제조하는 고형상 잉크 필기체.
삭제
제1항에 있어서, 상기한 지방산염을 구성하는 지방산은 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산 중에서 선정하여 단독 또는 2종이상을 혼합하여 사용하는 고형상 잉크 필기체.
제1항에 있어서, 상기한 지방산염은 5∼15중량%의 범위에서 선정하여 사용하는 고형상 잉크 필기체.
제1항에 있어서, 상기한 박리제는 지방산에스테르인 트리메티로프로판라우린산과 스테아린산의 혼합지방산트리에스테르, 트리메티로프로판카프린산트리에스테르, 트리메티로프로판라우린산트리에스테르, 이소데실알콜과 이소노나노익산의 에스테르 중에서 선정하여 단독 또는 2종이상을 혼합하여 사용하는 고형상 잉크 필기체.
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