KR100482936B1 - 함수 소거성 기록재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 함수 소거성 기록재에 관한 것으로, 발색제로 로이코 염료가 사용되고, 현색제로 살리실산, 1,3-디하이드록시벤젠, 1,3,5-트리하이드록시벤젠 중 선택된 1종과 토루일황산의 혼합물을 사용되며, 용제로 알콜류, 케톤류, 디이소프로필나프탈렌, 에틸(페닐)벤젠, 1-페닐-1-(2,5-자이릴)에탄, 1,2-디메틸-4-(1-페닐에틸)벤젠), 디메틸아세트아미드 중 선택된 1종 이상의 것이 사용되는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 기록재는 물과 접촉함으로써 쉽게 제거될 뿐만 아니라, 발색속도, 내습성, 소거성, 잔색제거의 용이성 등에 있어서 종래의 함수소거성 기록재에 비하여 향상된 효과를 발휘한다.

Description

함수 소거성 기록재{An Erasable Ink By Water}

본 발명은 함수 소거성 기록재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발색시간이 빠르고 물과 접촉하여 높은 소색효율을 나타내는 기록재에 관한 것이다.

유성 또는 수성의 안료를 사용하는 종래의 기록재는 기록된 문자를 제거하기가 상당히 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 유성의 경우는 기록된 문자의 제거가 거의 불가능하며, 수성의 경우도 기록된 문자를 제거하게 되면 주변환경이나 지우개 등을 오염 또는 착색시키거나, 기록 매체의 표면을 손상 또는 착색시키는 문제점을 가지고 있다.

또한, 보드용 마킹펜의 경우는 보드에 필기 후 기록된 문자를 제거하는 것은 비교적 용이하나, 제거시 발생되는 색소입자의 날림 현상이 주변을 오염시키고 기록 후 일정시간이 경과하게 되면 기록된 문자가 기록매체에 고착하게 되어 제거에 상당한 노력을 기울여야 하는 문제점을 가지고 있다.

이 외에 보드용 마킹펜의 경우는 화이트보드 등과 같이 색소의 침투가 불가능한 매체에는 사용할 수 있으나, 종이나 천과 같이 색소가 침투할 수 있는 소재에는 기록문자의 제거가 불가능하여 사용할 수 없다는 문제점과 잉크의 특성상 안료의 빨아올림 효율이 뒤떨어지므로 빠르게 필기할 경우에는 끊김 현상이 발생하게 되는 문제점을 가지고 있다.

이와 같은 문제점을 해결한 것으로, 한국특허 제155010호(발명자; 가와시마)와 일본공개특허 평4-239064호 등을 들 수 있다. 이들 특허에서는 발색제로 로이코 염료를 사용한다. 로이코 염료는 감압복사지, 감열지, 시온색소 등에 널리 사용되고 있는 전자공여성의 염료로서 평상시에는 무색이지만 현색제의 사용에 의하여 발색되는 락톤 링(Lactone Ring)을 가지며, 락톤 링의 개폐에 의하여 발색 또는 소색된다. 즉, 기록상태에서는 락톤 링이 현색제에 의하여 열려 있으나, 물과 접촉함으로써 현색제는 물에 용해되어 기능을 상실하고 락톤 링은 다시 닫혀 소색하게 되는 것이다.

한국특허 제155010호는 현색제로 비스페놀 에이 또는 살리실산 아연 등을 사용한다. 그러나 비스페놀 에이는 인체에 유해한 화합물이므로 필기구 등에 적용하기는 어렵다. 살리실산 아연은 물에 녹기는 하지만 용해도가 낮은 물질이므로 이로 인하여 이 기술에 의한 기록재는 물에 의한 소색작용이 부족하며, 소색 후 일정기간이 경과하면 다시 흐리게 발색하게 되는 문제점을 가지고 있다.

일본 공개특허 평4-239064호는 현색제로 주석산, 구연산, 카르복실산 등을 사용한다. 이 기술에 의한 기록재는 사용되는 현색제들의 물에 대한 용해도가 너무 높아서 기록된 문자들이 일정시간 경과하게 되면 스스로 없어지게 되는 문제점과 아울러, 기록된 문자들의 농도가 너무 낮다는 문제점을 가지고 있다. 그 이유는 사용되는 현색제들이 지나치게 약산이기 때문으로 여겨진다.

또한, 상기 두 선행기술들은 용제로 알콜류 및 케톤류(예 아세톤)를 사용하며, 사용되는 현색제들은 알콜에 대한 용해도가 낮다는 점도 기록된 문자의 농도가 흐린 원인 중의 하나로 생각된다. 그리고 용해도를 높이기 위해 케톤류를 용제로 사용함에 따라 기록매체(특히 플라스틱류)의 표면손상이 진행되고 미세하게 침식된 기록매체의 표면 속으로 색소가 침투하게 되어 약간의 잔색이 남게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물과 접촉할 경우 소색 효과가 우수한 기록재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적은 소색 후 기간이 경과하여도 다시 발색하지 아니하는 기록재를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 소색 후 기록매체의 표면에 잔색이 남지 아니하는 기록재를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 인체에 무해한 함수 소거성 기록재를 제공하는 것이다.

본 발명은 발색제로 로이코 염료를 사용하고, 현색제로 살리실산, 1,3-디하이드록시벤젠, 1,3,5-트리하이드록시벤젠 중 선택된 1종과 토루일황산의 혼합물을 사용하며, 용제로 알콜류, 아세톤, 디이소프로필나프탈렌, 에틸(페닐)벤젠, 1-페닐-1-(2,5-자이릴)에탄, 1,2-디메틸-4-(1-페닐에틸)벤젠), 디메틸아세트아미드 중 선택된 1종 이상의 것을 사용하는 것으로 구성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용되는 발색제는 통상의 로이코 염료로서, 그 예로는 3,3-비스(4-디메틸아미노페닐)-6-디메틸아미노프탈리드, 2'-(o-클로로아닐리노)-6'-(디부틸아미노)플루오란, 3-(디에틸아미노)-7-(디벤질아미노)플루오란, 3-디에틸아미노-6-메틸-7-p-부틸아닐리노-플루오란, 2'-아닐리노-3'-클로로-6'-(디에틸아미노)플루오란, 3'-(디에틸아미노)-7'-(3'-트리플루오르메틸페닐아미노)플루오란, 3'-클로로 -6'-(시클로헥실아미노)플루오란, 2-[(2',4',6'-트리메틸페닐)아미노]-8-(디에틸아미노)벤조[c]플루오란, 4-아미노-8-디에틸아미노-벤조[a]플루오란, 7-아닐리노-3-(디에틸아미노)플루오란, 3-(디에틸아미노)-7-(메틸아미노)플루오란, 2-아닐리노-6-(N-n-헥실-N-에틸아미노)플루오란 등을 들 수 있다.

현색제로는 지용성과 수용성이 있으나, 본 발명에서 사용되는 현색제는 용제와 물에 동시에 용해가 가능하며, 상온에서 고체로 존재하나 물에 녹아서 액성을 산성화할 수 있는 것을 사용한다.

본 발명에서 사용되는 현색제는 몰식자산, 살리실산, 1,3-디하이드록시벤젠, 1,3,5-트리하이드록시벤젠 중 선택된 1종과 토루일황산의 혼합물이다. 토루일황산의 적절한 첨가량은 전체 현색제를 기준으로 0.5-10.0중량%의 범위이며, 토루일황산의 첨가에 의하여 발색속도와 발색농도를 높일 수 있다. 토루일황산의 사용량이 상기 범위를 초과할 경우에는 오히려 발색농도가 낮아진다.

본 발명에서 사용되는 용제는 알콜류, 아세톤, 디이소프로필나프탈렌, 에틸(페닐)벤젠, 1-페닐-1-(2,5-자이릴)에탄, 1,2-디메틸-4-(1-페닐에틸)벤젠), 디메틸아세트아미드 중 선택된 1종 이상의 것이다.

용제로 알콜류 또는 아세톤을 단독으로 사용할 수 있으나, 바람직하기로는 이들을 디이소프로필나프탈렌, 에틸(페닐)벤젠, 1-페닐-1-(2,5-자이릴)에탄, 1,2-디메틸-4-(1-페닐에틸)벤젠), 디메틸아세트아미드 중 선택된 1종 이상과 혼합하여 사용하는 것이다. 더욱 바람직하기로는 발색제인 로이코 염료를 디이소프로필나프탈렌, 에틸(페닐)벤젠, 1-페닐-1-(2,5-자이릴)에탄, 1,2-디메틸-4-(1-페닐에틸)벤젠), 디메틸아세트아미드 중 선택된 1종 이상의 용제에 용해시킨 후 알콜류나 아세톤을 첨가하는 것이다. 이러한 용제의 혼합사용에 의하여 기록매체의 표면이 손상되는 것과 잔색이 남게되는 것을 방지할 수 있음과 동시에, 발색농도를 증가시킬 수 있다.

통상 발색제는 전체 조성물 중 1-10중량%, 현색제는 5-15중량%, 용제는 75-94중량%가 사용된다. 이외에 필요에 따라 건조방지제, 계면활성제, 산화방지제, 결착제 등의 첨가제를 적량 첨가할 수 있다. 건조방지제는 보관 또는 사용시 잉크가 마르는 것을 방지하는 역할을 하며, 시판되고 있는 영국 멀티켐사의 Cap-off 나 라우릴알콜의 에틸렌옥사이드 축합물 등을 사용할 수 있다.

계면활성제는 기록된 문자가 일정기간이 경과한 후 내수성이 지나치게 향상되어 소거성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 첨가되는 것으로 HLB의 값이 8-16의 범위를 가지는 비이온성 계면활성제의 사용이 적절하다. HLB의 값이 16이상인 경우는 수용성이 지나치게 향상되어 소량의 수분에 의하여도 기록된 문자가 소거된다.

산화방지제는 기록재가 빛 또는 공기와 접촉함으로써 산화되어 변색되는 것을 방지하는 역할을 하며, 시판되고 있는 어떠한 산화방지제를 사용하여도 무방하다. 바람직한 것으로는 AO-30(일본 ADEKA사 제품), ANTIGENE W(일본 주우화학사 제품), 이르가녹스(IRGANOX) 1010(시바가이기사 제품), 요시녹스 22460G(가와구치 화학사 제품) 등을 들 수 있다.

결착제는 필기 후 마찰 등에 의한 기록문자의 탈락을 방지함으로써 화상안정성을 향상시키는 역할을 하며, 적절한 예로는 메틸 셀룰로스, 카르복실 메틸 셀룰로스, 하이드록시 프로필 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 폴리비닐알콜 등을 들 수 있다.

본 발명의 실시예는 아래와 같다.

<실시예 1>

흑색 발색제로 3,3-디에틸-아미노-6-메틸-7-아닐리노플루오란 5g과, 현색제로 살리실산 : 토루일황산의 비율이 95 : 5인 혼합물 10g, 산화방지제, 계면활성제 등 기타 첨가제 5g을 용제인 디이소프로필나프탈렌, 에틸(페닐)벤젠, 1-페닐-1-(2,5-자이릴)에탄, 1,2-디메틸-4-(1-페닐에틸)벤젠, 디메틸아세트아미드 각 1.5중량부에 메탄올 92.5중량부의 비율로 혼합된 혼합용제 80g에 용해시켜 함수소거성 잉크를 제조하였다.

얻어진 잉크의 물성은 아래의 표1과 같았다.

<실시예 2>

실시예 1과 동일하게 시행하되 살리실산 대신에 1,2-디하이드록시벤젠을 사용하였다. 얻어진 잉크의 물성은 아래의 표1과 같았다.

<실시예 3>

실시예 1과 동일하게 시행하되 살리실산 대신에 1,3,5-트리하이드록시벤젠을 사용하였다. 얻어진 잉크의 물성은 아래의 표1과 같았다.

<비교예1>

실시예 1과 동일하게 시행하되, 현색제를 실리실산 단독으로 사용하였다. 얻어진 잉크의 물성은 아래의 표1 과 같았다.

<비교예2>

실시예 1과 동일하게 시행하되, 현색제를 몰식자산 단독으로 사용하였다. 얻어진 잉크의 물성은 아래의 표1 과 같았다.

	발색속도	내습성	소거성	소색후잔색	발색농도	경시소거성
실시예 1	◎	◎	Ｏ	□	Ｏ	△
실시예 2	◎	◎	◎	Ｏ	◎	◎
실시예 3	◎	◎	◎	Ｏ	Ｏ	◎
비교예 1	◎	□	△	□	◎	△
비교예 2	□	×	Ｏ	□	◎	◎

* 경시소거성 : RH65%에서 48시간 후의 소색성 측정

범례 : ◎: 매우우수, Ｏ:우수, □: 보통, △:나쁨, ×: 매우나쁨

이상의 실시예에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 기록재는 물과 접촉함으로써 쉽게 제거될 뿐만 아니라, 발색속도, 내습성, 소거성, 잔색제거의 용이성 등에 있어서 종래의 함수소거성 기록재에 비하여 향상된 효과를 발휘한다.

Claims (4)

1. 발색제로 로이코 염료가 사용되고, 현색제로 살리실산이 사용되며, 알콜류가 용제로 사용되는 공지의 함수소거성 기록재에 있어서, 발색재로 로이코 염료가 1-10중량%, 현색재로 살리실산, 1,3-디하이드록시벤젠, 1,3,5-트리하이드록시벤젠 중 선택된 1종과 토루일황산의 혼합물 5-15중량%, 알콜류, 아세톤류, 디이소프로필나프탈렌, 에틸(페닐)벤젠, 1-페닐-1-(2,5-자이릴)에탄, 1,2-디메틸-4-(1-페닐에틸)벤젠, 디메틸아세트아미드 중 선택된 용제 75-94중량%의 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 함수소거성 기록재.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 토루일황산은 현색제을 기준으로 0.5-10중량% 조성비를 가지는 것을 특징으로 하는 함수소거성 기록재.