KR100436260B1

KR100436260B1 - 필기구용 잉크 조성물

Info

Publication number: KR100436260B1
Application number: KR10-2001-0054873A
Authority: KR
Inventors: 신두석; 김태수
Original assignee: 김태수; 신두석
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2004-06-16
Also published as: KR20030021556A

Abstract

본 발명은 기록 행위 후 기록된 매질의 기록을 손쉽게 제거가 가능한 필기용 잉크조성물에 관한 것으로, 로이코 염료 2∼13중량%, 로이코 용제조성물 45∼71.5중량%, 전자수용성물질 5∼9중량%,바인더 15∼30중량%, 라우릴알코올 1∼10중량%, BE(2-Butoxy ethanol)1∼5중량%, PEG(Poly Ethylene glycol 1∼5중량%, 실리콘용액 2 ∼4중량%,캡오프케미칼(Cap-off Chemical) 1∼5중량%, 향 오일 0.5∼5중량%로 조성하여 이루어 진다.

Description

필기구용 잉크 조성물{The ink composite of pencil}

본 발명은 일상의 기록용 필기구에 사용될 수 있는 필기구용 잉크에 관한 것으로 보다 상세하게는 기존의 로이코 염료 ,로이코 용제조성물,전자수용성물질,바인더등을 보다 새로운 효과가 있는 특정한 비율로 혼합 또는 특정한 물질들을 첨가하여 일상의 기록 행위 후 기록된 매질의 기록을 손쉽게 제거가 가능한 필기용 잉크에 관한 것이다.

종래의 유성매직은 기록의 제거를 위하여 용제를 이용하거나 물리적 방법을 이용하여 제거하여야 한다. 이러한 경우 필연적으로 제거된 부분을 비롯하여 주변의 환경에 오염이 따르게 마련이다.

수성 매직의 경우도 유성매직과 마찬가지로 기록의 제거를 위하여서는 물 또는 물리적방법을 이용하여 기록된 부분의 기록을 제거하여야 한다. 그러나 기록의 부위가 선명하게 제거되지 않으며 주변의 오염이 따르게 되는 등의 불편함이 생기게 된다.

또한,보드 마카펜의 경우도 지울 때 색소입자가 날리거나 흩날림으로 인한 오염이 심각한 것이 오늘날에 큰 문제점으로 대두되고 있는 실정이다.

상기 문제점들을 해결하기 위하여 한국공개특허 1994-019815호에 크리스탈 바이올렛 락톤등의 전자공여성 정색화합물과 비스페놀A로 이루어지는 전자 수용성 현색화합물을 혼합한 유색잉크제의 선행기술이 제시 되어 있으나, 비스페놀A은 이미 미국을 비롯한 선진국에서는 인체에 유해한 물질로 규정하고 있는 인체에 유해한 물질로서 장기간 계속 사용할 경우에는 인체에 유해할 뿐 아니라 물에 녹지않는 불용성이므로 잉크제로서의 신속한 발현효과를 발휘 할 수 없다.

또한, 일본공개특허공보 소60-6768호에는 카르복실기를 갖는 전자수용성 현색제와 현색제에 의해 발색되는 크리스탈 바이올렛 락톤등의 무색의 전자공여성 유기화합물과,발색 반응을 저해하지 않는 용제로서 방향족알콜,에틸렌 글리콜 모노 페닐에터르등이 사용된 선출원이 제시 되어 있으나, 주로 현색제는 갈릭산등의 약산을 사용하기 때문에 지움성과 발색성이 좋지 않고 소거후에 필기 흔적이 남아 표면이 누렇게 변하는 황변 현상이 일어 나고 열에 의하여 발색하는 특성이 있다.

이와 같이 종래의 필기용잉크는 전자수용성 현색제로 약산만을 사용하기 때문에 로이코 염료가 완전히 용해되지 않아 발색이 늦어 잉크 조성물로서 만족할만한 효과를 얻을 수 없었으므로 본 발명에서는 로이코 용제조성물에 강산인 염산 또는 질산,황산을 소량 투입하므로서 로이코염료를 완전히 용해시켜 발색을 용이하게 하고 필기와 동시에 필적을 확인할 수 있으며 ,이 필적을 필요에 따라 물로서 소거가 쉽게 가능한 잉크 조성물을 제공하는 것이다.

종래에는 로이코 염료의 용제로서 아세톤을 사용함으로써 필기시 표면이 손상되고 소거후에는 잔상인 필기 흔적이 남게됨은 물론 아세톤이 휘발하면서 인체의 건강을 해치므로 본 발명에서는 아세톤을 전혀 사용하지 않고도 아세톤을 사용하는 것보다 로이코 염료의 용제효과가 더욱 더 우수한 용제 조성물을 제조하여 사용함으로써 표면이 손상되지 않고, 소거 후 잔상이 남지 않는 잉크 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 종래에는 잉크의 표면에 접착시 고착성을 주어 필적의 경시 소거성을 방지하기 위하여 HPC(Hydroxy Propylene Cellulose)을 아세톤에 용해 시켜 사용하였으나 표면을 침식시킬 뿐만 아니라 화상의 안전성 경시 및 표면 잔상이 좋지 않았다. 본 발명에서는 에틸락테이트(Ethyl Lactate)를 포비돈(Povidone), HPC(Hydroxy Propylene Cellulose), HEC(Hydroxy Ethyl Cellulose), HPMC (Hydroxy Propyl Methyl Cellulose)중에서 1종 또는 2종이상 혼합액에 용해시켜 사용함으로써 표면에 접착시 고착성을 주어 경시 소거성을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 아세톤 사용으로 인한 표면 손상 및 경시를 방지할 수 있는 잉크 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 종래에는 공기 중의 수분과 접촉하여 서서히 소색되는 것을 방지하고 지움성을 용이하게 하기 위하여 파우더로 되어 있는 라우릴 알코올 20mole을 이소프로필알코올에 용해하여 20중량%액체용액으로 만들어 사용하였으나, 판서의 지움성이 떨어지고 이를 해결하기위해 과량 사용하면 색상이 흐려지는 문제점이 있다. 본 발명에서는 종전과는 달리 이소프로 필알코올에 용해하지 않고 농도가 낮은 라우릴 알코올 액체만을 사용하여 지움성,색상발현 및 경시소거성이 우수한 잉크 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 로이코 염료 2∼13중량%, 로이코 용제조성물 45∼71.5중량%, 전자수용성물질 5∼9중량%,바인더 15∼30중량%, 라우릴알코올 1∼10중량%, BE(2-Butoxy ethanol)1∼5중량%, PEG(Poly Ethylene glycol 1∼5중량%, 실리콘용액 2 ∼4중량%,캡오프케미칼(Cap-off Chemical) 1∼5중량%, 향 오일 0.5∼5중량%로 조성 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

로이코 염료는 정색성물질인 전자공여성물질이며 이를 발현시키기 위하여 현색제인 전자수용성물질을 사용하고 또한, 이들은 전자를 주고 받음으로써 발색되며, 표면에서의 고착안정성을 용이하기 위하여 바인더를 첨가하고, 발색된 필기체의 소거성 즉 지움성을 용이하기 위하여 계면활성제를 첨가한다.

본 발명의 로이코 염료는 전자공여성 물질로서 3-디 부틸아미노-6-메틸-7-아닐리노 플루오란, 말라카이트 그린 락톤, 1.3-디메틸-6-디에틸아미노플루오란, 6-디에틸아미노-벤조〔α〕-플루오란, 메톡시 벤조일 류코 메틸렌블루, 락톤, 2-(페닐이미노에탄디리덴)-3.3-트리메틸-인돌린, N-페닐오라민,1.3.3-트리메틸-인돌리노-7、-클로로-β-나프토스피로피란, 로다민 B락탐3-시클로헥실메틸아미노-6-메틸-7-아닐리노플루오란,에틸 류코 메틸렌블루, 크리스틸 바이올렛,디-β-나프토스피로피란, 벤조일 류코 메틸렌블루N-아세틸오라민 중에서 1종 또는 2종 선택하여 2∼13중량%를 필기구 잉크 조성물에 첨가한다. 2중량%이하 첨가 하는 경우는 묽은 용액이라 발색이 어렵고, 13중량%이상 첨가 하는 경우에는 염료가 용해되지 않아 농도가 진하므로 염료가 석출된다.

로이코 용제조성물은 로이코 염료의 용해를 용이하게 하기 위한 것으로 이소프로필 알코올 65∼78중량%, 에탄올 20 ∼30중량%, 에틸락테이트용액 1.9∼10중량%,강산 0.1∼5중량%로 조성하여 이루어진 것을 45∼71.5중량% 첨가한다. 상기 에틸락테이트용액은 바인더를 0.2 ∼7중량%로 용해하여 제조한 것을 첨가한다. 로이코 용제조성물을 45중량%이하 첨가하는 경우에는 로이코 염료가 쉽게 용해되지 않고, 71.5중량%이상 첨가하는 경우에는 로이코 염료가 쉽게 용해되나 용제가 신속하게 휘발되므로 착색이 어렵다.

강산은 염산,질산,황산중에서 1종 선택하여 사용한다.

전자수용성물질은 정색성물질을 발현시키기 위한 것으로 전자를 주고 받음으로써 발색되는 것으로 라우닉산, 갈릭산 주석산등을 1종 또는 2종이상 혼합한 것을 5∼9중량%로 사용한다, 5중량%이하 사용하는 경우에는 발색성이 낮고, 9중량%이상 사용하는 경우에는 착색소의 농도가 증가하여 발색이 용이하지 않다. 특히 라우닉산은 코고넷팜유에서 추출한 것으로 -OH-기가 다량 함유되어 용해성이 좋을 뿐만 아니라 분산성과 지움성이 우수할 뿐 아니라 색상을 곱게하여 준다..

바인더는 표면에 접착시 적당한 고착성을 주어 경시 소거성을 방지할 수 있는 것으로 에틸락테이트(Ethyl Lactate)에 포비돈(Povidone),HPC(Hydroxy Propylene Cellulose), HEC(Hydroxy Ethyl Cellulose), HPMC (Hydroxy Propyl Methyl Cellulose)중에서 1종 또는 2종이상 혼합액에 용해시켜 조성한다. 상기 바인더는 15∼30중량%를 잉크 조성물에 첨가한다. 15중량%이하 첨가하는 경우에는 표면이 미끄러위져서 착색이 어렵고, 30중량%이상 첨가하는 경우에는 표면에 강한 고착현상 일어나 소거성을 방지할 수 없다.

또한, 필기후 공기중에 수분과 접촉하여 서서히 소색되는 것을 방지하고 지움성을 용이하도록 하기 위하여 -OH-기가 다수 포함되어 있는 수용성인 1∼10mole 라우릴알코올 1∼10중량%를 첨가한다. 1중량%이하 첨가하는 경우에는 지움성이 떨어지고, 10중량% 이상 첨가하는 경우에는 색상이 흐려진다.

더욱 더 지움성의 효과를 증대시키 위하여 BE(2-Butoxy ethanol)1∼5중량%, PEG(Poly Ethylene glycol 1∼5중량%,를 첨가한다.

특히, 필기 후 마찰에 의한 화상 및 표면을 보호할 뿐만 아니라 슬립 및 흐름성 개선을 위하여 실리콘용액을 2 ∼4중량%와, 용제에 의한 알코올 냄새를 방지하기 위하여 향오일 0.5∼5중량%를 첨가 한다.

그 밖에 펜을 열었을 때 닙(Nib)의 건조를 방지하기위하여 캡오프케미칼(Cap-off Chemical) 1∼10중량%를 첨가한다. 캡오프케미칼은 피마자유,아스팜유를 함유한 왁스형태로서 이소프로필 알코올에 녹여 1∼20중량%용액으로 제조한 것을 첨가한다. 캡오프케미칼을 1중량%이하 첨가하면 건조속도 느리고, 10중량%이상 첨가하면 용액이 굳어져서 필기가 어렵고 특히 필기구 립 및 필터를 막히게함은 물론 잉크의 흐름이 좋지 않다.

이하,실시예를 들어 설명 한다.

(실시예 1)

3-디 부틸아미노-6-메틸-7-아닐리노 플루오란 10중량%, 로이코 용제조성물 51중량%, 라우닉산 9중량%,바인더 16중량%, 라우릴알코올 2중량%, BE 2중량%, PEG 2중량%, 실리콘용액 3중량%,캡오프케미칼 4중량%, 향 오일 1중량%로 조성 한다.

(실시예 2)

말라카이트 그린 락톤 8중량% 로이코 용제조성물 52중량%, 갈닉산 7중량%,바인더 17중량%, 라우릴알코올 3중량%, BE 2중량%, PEG 2중량%, 실리콘용액 3중량%,캡오프케미칼 4중량%, 향 오일 1중량%로 조성 한다.

(실시예 3)

1.3-디메틸-6-디에틸아미노플루오란 11중량%, 로이코 용제조성물 50중량%, 라우닉산+ 갈닉산 7중량%,바인더 16중량%, 라우릴알코올 3중량%, BE 2중량%, PEG 2중량%, 실리콘 3중량%,캡오프케미칼 4중량%, 향 오일 1중량%로 조성 한다.

(실시예 4)

6-디에틸아미노-벤조〔α〕-플루오란, 메톡시 벤조일 류코 메틸렌블루, 락톤, 2-(페닐이미노에탄디리덴)-3.3-트리메틸-인돌린, N-페닐오라민, 1.3.3-트리메틸-인돌리노-7、-클로로-β-나프토스피로피란, 로다민 B락탐3-시클로헥실메틸아미노-6-메틸-7-아닐리노플루오란,에틸 류코 메틸렌블루, 크리스틸 바이올렛,디-β-나프토스피로피란, 벤조일 류코 메틸렌블루N-아세틸오라민 중에서 1종 또는 2종 선택하여 (실시예 1),(실시예 2),(실시예 3)과 동일한 조성물질과 조성비로 조성한다.

(비교예 1)

3-디 부틸아미노-6-메틸-7-아닐리노 플루오란 10중량%, HPC+아세톤 51중량%, 비스페놀 A 6중량% 계면활성제 6중량% ,에탄올 27중량%를 혼합하여 조성하였다.

	비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
일반습식용지	보통	매우우수	매우우수	매우우수	매우우수
비침투성용지	보통	매우우수	매우우수	매우우수	매우우수

(실시예 1-4 및 비교예 1과 의 소거성 시험 비교) ,

상기 (실시예 1-4),(비교예 1)에 의해 조성된 조성물을 기록재인 싸인펜에 2㎖를 주입하고 펜 부분을 아래로 향하게 일반습식용지(복사지), 비침투성용지에 기록한 후, 순수한 물 2㎖를 주입한 소거용 펜을 이용하여 동일한 압력,동일한 속도로 필기하여 소색효과 소색속도를 관찰 하였다.소색은 필기후 2분후에 시도하였고 그 결과는 표2와 같다.

본 발명은 아세톤을 전혀 사용 않고 필기용 잉크조성물을 제조함으로써 인체에 무해하고 또한, -OH-기가 다량함유되어 있는 라우릴알코올,라우닉산을 사용함으로써 잉크 조성물의 분산성,지움성을 향상 시켜으며, 종래와 다른 로이코 용제조성물을 사용하여 필기흔적을 물의 부착에 의해 용이하게 소거할 수 있게 하였다.

Claims

로이코 염료 2∼13중량%, 로이코 용제조성물 45∼71.5중량%, 전자수용성물질 5∼9중량%,바인더 15∼30중량%, 라우릴알코올 1∼10중량%, BE(2-Butoxy ethanol)1∼5중량%, PEG(Poly Ethylene glycol) 1∼5중량%, 실리콘용액 2 ∼4중량%,캡오프케미칼(Cap-off Chemical) 1∼5중량%, 향 오일 0.5∼5중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 필기용 잉크 조성물
제1항에 있어서,로이코 염료는 3-디 부틸아미노-6-메틸-7-아닐리노 플루오란, 말라카이트 그린 락톤, 1.3-디메틸-6-디에틸아미노플루오란, 6-디에틸아미노-벤조〔α〕-플루오란, 메톡시 벤조일 류코 메틸렌블루, 락톤, 2-(페닐이미노에탄디리덴)-3.3-트리메틸-인돌린, N-페닐오라민,1.3.3-트리메틸-인돌리노-7、-클로로-β-나프토스피로피란, 로다민 B락탐3-시클로헥실메틸아미노-6-메틸-7-아닐리노플루오란,에틸 류코 메틸렌블루, 크리스틸 바이올렛,디-β-나프토스피로피란, 벤조일 류코 메틸렌블루N-아세틸오라민 중에서 1종 또는 2종 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 필기용 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 로이코 용제조성물은 이소프로필 알코올 65∼78중량%, 에탄올 20 ∼30중량%, 에틸락테이트 용액 1.9∼10중량%, 염산,질산,황산 중 1종을 선택하여 0.1∼5중량% 로 조성된 것을 특징으로 하는 필기용 잉크 조성물
제3항에 있어서, 에틸락테이트 용액은 에틸 락테이트에 바인더를 0.2 ∼7중량%로 용해하여 첨가한 것을 특징으로 하는 필기용 잉크 조성물
제1항에 있어서, 전자수용성물질은 라우닉산, 갈릭산 주석산을 1종 또는 2종이상 혼합한 것을 특징으로 하는 필기용 잉크 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 라우릴알코올은 1∼10mole액을 첨가하는 것을 특징으로 하는 필기용 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 캡오프케미칼는 피마자유 또는 아스팜유를 왁스와 함유한 형태로서 이소프로필 알코올에 녹여 1∼20중량% 용액으로 제조하여 첨가하는 것을 특징으로 하는 필기용 잉크 조성물