KR100639454B1

KR100639454B1 - 가압 볼펜용 잉크 조성물 및 가압 볼펜

Info

Publication number: KR100639454B1
Application number: KR20047019496A
Authority: KR
Inventors: 마사아키 모리타; 히로유키 이토
Original assignee: 미쓰비시 엔피쯔 가부시키가이샤
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2006-10-26
Also published as: US20060013641A1; EP1510560A4; KR20050009727A; EP1510560B1; JP3502088B2; US7303350B2; JP2004002541A; EP1510560A1; AU2003242439A1; CN100381515C; ATE366782T1; WO2003102094A1; CN1659246A; DE60314878D1

Abstract

필기성이 우수하고, 잉크 누출도 없는 수기 필기용으로 적합한 가압 볼펜용 잉크 조성물 및 가압 볼펜을 제공하기 위해, 이 가압 볼펜용 잉크 조성물로서는 적어도 착색제, 용제 및 실리카를 함유하고, 적어도 실리카를 포함하는 응집체를 함유하면서, 잉크 조성물의 점도를 25℃에서 10000 mPa·s 내지 40000 mPa·s로 한 것을 들 수 있고, 또한 가압 볼펜으로서는 상기 가압 볼펜용 잉크 조성물을 충전한 잉크 충전관내 및 이를 포함하는 폐쇄된 용기내에 가압 가스를 봉입한 리필을 구비한 것을 들 수 있다.

Description

가압 볼펜용 잉크 조성물 및 가압 볼펜{INK COMPOSITION FOR PRESSURIZED BALL-POINT PEN AND PRESSURIZED BALL-POINT PEN}

본 발명은 가압한 볼펜용 잉크 조성물 및 가압 볼펜에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 우수한 필기성 및 잉크 누출이 없는 수기 필기용으로 바람직한 가압 볼펜용 잉크 조성물 및 가압 볼펜에 관한 것이다.

일반적으로, 볼펜으로는, 볼펜끝과 잉크 수용관 및 여기에 충전된 잉크로 이루어진 중력식(대기 개방형)과, 잉크 충전후의 잉크 충전관내 및 이를 포함하는 폐쇄된 용기내에 질소 가스 등의 가압 가스를 봉입한 소위 가압식 볼펜이 알려져 있다.

상기 가압식 볼펜은 상향 필기나 특수 기능을 갖게 한 잉크를 유출시킬 수 있다는 이점은 있지만, 충전된 잉크가 항상 가압되어 있기 때문에 펜 끝으로부터 소량의 잉크가 새어 나올 우려가 있다.

이를 방지하기 위해서는 잉크의 겉보기 점도를 높게 해야만 하며, 이에 따라 필기감이 무거워지고, 또한 잉크 수용관에 잉크를 충전하는 데 시간이 소요된다는 문제점, 및 잉크 수용관 내부에 잉크가 부착되기 쉬워 소위 클리어 드레인성이 떨어지는 등의 문제점이 있다.

한편, 일본 특허 공개공보 제1972-48565호에는 가압한 필기 또는 마킹 기구로서, 볼 주위에 잉크 또는 유체를 유출시키지 않는 필기구로 하는 것을 주안으로 하는 것이 기재되어 있고, 상기 필기 도구의 서사용 유체는 1종 이상의 용제 및 착색제와, 상기 용제에 가용성으로서 서사용 유체의 다른 성분과 함께 상기 유체에 점탄성, 강응집성, 강점착성, 유체 저항성 및 필름 형성성을 부여하는 1종 이상의 폴리머로 이루어지며, 상기 서사용 유체는 100000cps 이상의 점도(브룩필드(Brook field) LMT 점도계에 제 5 원통형 스핀들을 이용하여 25℃, 0.3 rpm에서 측정)를 가지면서, 또한 상기 폴리머로서 교차 연결 카복시폴리메틸렌형 폴리머 또는 폴리바이닐피롤리돈형 폴리머, 또한 이 양자를 이용한 것을 특징으로 하는 볼펜 필기 도구가 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개공보 제1975-096336호에는 고급 지방산 비누를 포함하는 요변성의 가압 볼펜용 잉크가 개시되어 있고, 그 점도는 실시예로부터 600000 cps나 80000 cps가 예시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개공보 제1985-186574호에는 50000 cps 이상의 점도로 설정한, 금속 광택을 갖는 잉크 조성물이 개시되어 있고, 또한 일본 특허 공개공보 제1987-7775호에는 플로터에 사용되는 가압 볼펜용 잉크가 개시되었고, 그 점도가 40000 내지 500000 cps의 범위인 것이 바람직한 것으로 기재되어 있다.

그러나, 상기 각 공보에 개시되는 어느 가압용 잉크 조성물도 그 점성이 높 고, 앞서 말한 문제점, 즉 펜 끝으로부터 소량의 잉크가 새어나오는 점, 필기감이 무거워지는 점, 잉크 수용관에 잉크를 충전하는 데 시간이 소요되는 점, 및 잉크 수용관 내부에 잉크가 부착되기 쉬워 소위 클리어 드레인성이 떨어지는 등의 문제점이 아직 남아 있다.

한편, 본 출원인에 의한 선행 기술이 되는 일본 특허 공개공보 제 1998-195365호에는 볼펜용 유성 잉크에 1차 평균 입자 직경 7 내지 40nm의 실리카를 함유하여 이루어진 볼펜용 유성 잉크가 개시되어 있다.

그러나, 이 기술은 그 명세서중에 "직사광선에 노출되면 펜의 온도가 상승하고 하향으로 장시간 방치되거나 하면 펜 끝으로부터 잉크가 새어 나올 수 있다"고 되어 있어, 이는 중력식(대기 개방형)의 볼펜에 관한 기술이다. 또한, 이 공보를 정밀히 조사하면, 실리카의 함유량은 0.01 내지 2.0 중량%로 기재되어 있지만, 바람직하게는 0.03 내지 1.0 중량%이며, 실시예 1 내지 4에서는 순차적으로 0.3 중량%, 1.0 중량%, 0.05 중량%, 0.5 중량%이며, 구체적으로 기재되는 실시예 2(1.0 중량%), 실시예 4(0.5 중량%)를 후술하는 실시예와 동일 조건하에서 가압 볼펜용으로 감히 적용하여 보충 실험을 해 본 결과, 펜 끝에서 잉크가 새어나오는 문제가 발생함을 알았다. 또한, 이 유성 잉크를 광학 현미경으로 관찰하였더니 실리카를 포함한 응집체가 없는 균일한 잉크 상태였다. 따라서, 이 공보에 기재된 유성 잉크는 본원발명과 그 용도, 과제의 인식 및 잉크 물성 등이 다른 것이다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제 등을 감안하여 이를 해소하고자 하는 것으로, 가압 볼펜용 잉크 조성물 및 가압 볼펜에서, 펜끝으로부터의 잉크가 새어 나오는 것을 방지하여 필기감이 우수하고, 잉크 수용관에 잉크를 충전하는 시간도 단시간에 할 수 있고, 또한 클리어 드레인성도 우수한 가압 볼펜용 잉크 조성물 및 가압 볼펜을 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명의 요약

본 발명자들은 상기 종래의 문제 등에 대하여 예의 검토한 결과, 적어도 착색제, 용제 및 실리카를 함유하는 볼펜용 잉크 조성물 및 상기 잉크 조성물을 충전한 가압 볼펜에서, 상기 잉크 조성물의 점도를 특정 범위로 하는 동시에, 특정 물성으로 함으로써, 상기 목적하는 가압 볼펜용 잉크 조성물 및 가압 볼펜을 얻는 데에 성공하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 다음 (1) 내지 (7)에 그 특징이 있다.

(1) 적어도 착색제, 용제 및 실리카를 함유하는 볼펜용 잉크 조성물로서, 적어도 실리카를 포함하는 응집체를 함유하고, 또한, 잉크 조성물의 점도가 25℃에 있어서 10000 mPa·s 내지 40000 mPa·sec인 것을 특징으로 하는 가압 볼펜용 잉크 조성물.

(2) 상기 가압 볼펜용 잉크가 25℃에 있어서 20000 mPa·s 내지 35000 mPa·s인 상기 (1)에 기재된 가압 볼펜용 잉크 조성물.

(3) 적어도 실리카를 포함하는 응집체의 크기가 1μm 내지 100μm인 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 가압 볼펜용 잉크 조성물.

(4) 적어도 실리카를 포함하는 응집체가 광학 현미경하 500μm×500μm의 범 위내에서 10개 이상 관찰되는 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 가압용 볼펜용 잉크 조성물.

(5) 실리카는 BET법에 의한 비표면적이 80m²/g 이상인 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 가압 볼펜용 잉크 조성물.

(6) 착색제에 안료를 포함하는 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 가압 볼펜용 잉크 조성물.

(7) 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 가압 볼펜용 잉크 조성물이 충전된 잉크 충전관내 및 이를 포함하는 폐쇄된 용기내에 가압 가스를 봉입한 리필을 구비한 것을 특징으로 하는 가압 볼펜.

이하, 본 발명의 실시형태를 발명별로 상세히 설명한다.

본 발명의 가압 볼펜용 잉크 조성물은 적어도 착색제, 용제 및 실리카를 함유하는 볼펜용 잉크 조성물로서, 적어도 실리카를 포함하는 응집체를 함유하며, 또한 상기 잉크 조성물의 점도가 25℃에서 10000 mPa·s 내지 40000 mPa·s인 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 사용하는 착색제로서는 가압 볼펜용으로 사용되고 있는 착색제이면 특별히 한정되지 않으며, 염료나 안료 등을 들 수 있다.

염료로서는, 예컨대 컬러 인덱스에 있어서 솔벤트 염료로 분류되는 유기 용 제 가용성 염료를 들 수 있다. 이 솔벤트 염료의 구체예로서는, 밸리패스트 블랙 3806(C. I. 솔벤트 블랙 29), 동 3807(C. I. 솔벤트 블랙 29의 염료의 트라이메틸벤질암모늄염), 스피릿 블랙 SB(C. I. 솔벤트 블랙 5), 스피론 블랙 GMH(C. I. 솔벤트 블랙 43), 밸리패스트 레드 1308(C. I. 베이직 레드 1의 염료와 C. I. 애시드 옐로 23의 염료의 염 형성체), 밸리패스트 옐로 AUM(C. I. 베이직 옐로 2의 염료와 C. I. 애시드 옐로 42의 염료의 염 형성체), 스피론 옐로 C2GH(C. I. 베이직 옐로 2의 염료의 유기산염), 스피론 바이올렛 CRH(C. I. 솔벤트 바이올렛 8-1), 밸리패스트 바이올렛 1701(C. I. 베이직 바이올렛 1과 C. I. 애시드 옐로 42의 염료의 염 형성체), 스피론 레드 CGH(C. I. 베이직 레드 1의 염료의 유기산염), 스피론 핑크 BH(C. I. 솔벤트 레드 82), 니그로신 베이스 EX(C. I. 솔벤트 블랙 7), 오일 블루 603(C. I. 솔벤트 블루 5), 네오자폰 블루 808(C. I. 솔벤트 블루 70) 등을 들 수 있다.

안료로서는, 예컨대 카본 블랙, 흑연, 이산화타이타늄 안료 등의 무기 안료, 탈크, 알루미나, 마이카, 알루미나 실리케이트 등의 체질(體質) 안료, 아조·축합아조계 안료, 프탈로시아닌계 원료, 안트라퀴논 안료, 퀴나크리돈 안료, 아이소인돌리논계 안료, 다이케토피롤로피롤계 안료, 각종 레이크 안료 등의 유기 안료, 형광 안료, 펄 안료, 금색, 은색 등의 금속 안료 등을 들 수 있다.

카본 블랙으로서는, 예컨대, 퍼니스 블랙(Furnace Black), 채널 블랙, 아세틸렌 블랙 등 각종 제법에 의해 제조되는 시판 카본 블랙, 구체적으로는 프린텍스(Printex) 75, 프린텍스 60, 프린텍스 45, 프린텍스 35, 프린텍스 25, 프린텍스 200, 프린텍스 A, 프린텍스 G, 스페셜 블랙(Special Black) 550, 스페셜 블랙 350, 스페셜 블랙 250, 스페셜 블랙 100, 램프 블랙(Lamp Black) 101, 스페셜 블랙 4, 프린텍스 U, 프린텍스 V(이상, 데구사(Degussa)사 제품), 모나크(Monarch) 900, 모나크 880, 모나크 800, 모나크 700, 레갈(Regal) 1660R, 레갈 1500R, 레갈 1415R, 레갈 1300R, 레갈 1250R, 레갈 1991, 엘프텍스(Elftex) 8, 스터링(Sterling) R, 모굴(Mogul)-L(이상, 카봇(Cabot)사 제품), #1000, #900, MCF-88, MA7, MA8, #52, #45, #40, #33, #30, CF9(이상, 미쓰비시가가쿠사 제품), 레이븐(Raven) 1500, 레이븐 1200, 레이븐 1170, 레이븐 1040, 레이븐 1000, 레이븐 890, 레이븐 850, 레이븐 500, 레이븐 450, 레이븐 420, 레이븐 410, 레이븐 H16, 레이븐 H16, 레이븐 H14, 로얄 스페브트라(Royal Spevtra) A, 네오 스페브트라(Neo Spevtra) A 마크(Mark) IV(이상, 콜럼비안(Columbian)사 제품) 등을 들 수 있고, 특별히 여기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 흑색 안료겸 윤활제로서는 흑연(그라파이트)도 사용할 수 있고, 인조 흑연, 천연 흑연, 비늘 조각상 흑연, 괴상 흑연, 토상 흑연 등의 각종 성상과 크기의 것을 사용할 수 있다.

청색 유기 안료로서는, 다양한 청색 안료를 사용할 수 있고, 예컨대, C. I. 피그먼트 블루(Pigment Blue) 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 17, 28, 29, 36, C. I. 피그먼트 블루 60 등을 들 수 있고, 안료의 제조 단계에서 계면 활성제 처리된 것일 수도 있다.

특히 청색 안료의 구체예로서는, 글라리언트(Clariant)사 제품의 그라프톨 블루(Graphtol Blue) 2GLS, 산도린 블루(Sandorin Blue) RL, 산도린 블루 91052, ICI사 제품의 루테티아시아닌(Lutetiacyanine) CSN, 모베이(Mobay)사 제품의 팔로마 블루(Palomar Blue) B4806, 팔로마 블루 B4707, 올리(Worlee)사 제품의 엔두로프탈 블루(Endurophtal Blue) BT-788D, 가펠(Cappelle)사 제품의 프탈로시아닌 블루(Phtalocyanine Blue) RS1517C, 바스프(BASF)사 제품의 헬리오겐 블루(Heliogen Blue) L6920, 헬리오겐 블루 L6875F, 헬리오겐 블루 L6901F, 헬리오겐 블루 L6905F, 헬리오겐 블루 L6975F, 헬리오겐 블루 L6989F, 헬리오겐 블루 L7072D, 헬리오겐 블루 L7080, 헬리오겐 블루 L7101F, 헬리오겐 블루 L6700F, 제네카(Zeneca)사 제품의 모나스트랄 블루(Monastral Blue) FBN, 모나스트랄 블루 CSN, 모나스트랄 블루 FNX, 모나스트랄 블루 RL, 프란칼러(Francolor)사 제품의 카툴리아 시아니(Catulia Cyanie) L. PS, 우성(Woo Sung)사 제품의 시아니 블루(Cyanie Blue) B-7000, 시아니 블루 B-7800, 시아니 블루 B-8000, 선(Sun)사 제품의 선패스트 블루(Sunfast Blue) 249-1282, 팬칼러(Fancolor)사 제품의 카툴리아 시아니넬(Catulia Cyaninel), JS, 획스트(Hoechst)사 제품의 흐프스타펌 블루(Hpstaperm Blue) BLF, 시바 스페샬 케미칼스(Ciba Special Chemicals)사 제품의 이갈라이트 블루(Irgalite Blue) GLNF, 이갈라이트 블루 GLVD, 이갈라이트 블루 ATC, 크로모프탈 블루(CROMOPHTAL Blue) A3R, 마이크로리쓰 블루(MICROLITH Blue) 4G-WA, 마이크로리쓰 블루 4-GA, 셔퍼드(Shepherd)사 제품의 소베라인 블루(Sovereign Blue) 385, 홀란드 블루(Holland Blue) 212, 킹피셔 블루(Kingfisher Blue) 211, 올림픽 블루(Olympic Blue) 190, 루(Luh)사 제품의 울트라마린 블루(Ultramarine Blue), 다이 칼러 이태리(Dai Color Italy)사 제품의 블루 EP37, 크로모파인 블루(chromofine Blue) 4920, 올리사 제품의 엔두로프탈 블루 BT-729D, 호이바흐(Heubach)사 제품의 호이코진 블루(Heucosine Blue) G1737, 호이코진 블루 HS-5000, 라케츠트 블루(Lackecht Blue) G1737, 케날레이크(Kenalake)사 제품의 케날레이크 LFBRX, 다이니치세이카공업사 제품의 크로모파인 블루 4930, 크로모파인 블루 5188, 크로모파인 블루 SR5020, 다이닛폰잉크화학공업사 제품의 패스토젠 블루(Fastogen Blue) 5030L, 패스토젠 블루 5420SD, 패스토젠 블루 5502, 패스토젠 블루 TGR-F, 패스토젠 블루 EP-7, 산요색소사 제품의 시아닌 블루 G-134, 시아닌 블루 SAS, 시아닌 블루 KRS, 시아닌 블루 4033 등의 안료를 들 수 있다.

적색의 유기 안료로서는 다양한 적색 안료를 사용할 수 있고, 예컨대, C. I. 피그먼트 레드 17, 144, 166, 170, 177, 202, 214, 220, 254, 255, 264, 272 등을 들 수 있고, 안료의 제조 단계에서 계면 활성제 처리된 것일 수 있다.

시판되고 있는 구체적인 상품명으로서는, 시바 스페셜티 케마칼스사 제품의 크로모프탈 DPP 레드 BO, 크로모프탈 DPP 레드 BP, 크로모프탈 DPP 레드 DPP, 이라가진 DPP 레드 BO, 이라가진 DPP 레드 BTR, 크로모프탈 레드 A 2B, 크로모프탈 레드 A 3B, 크로모프탈 스칼렛 R, 크로모프탈 스칼렛 RN, 크로모프탈 스칼렛 BR, 크로모프탈 레드 BRN, 신퀴아지아 마젠타(Cinquasia Magenta) TR 235-6, 다이니치세이카공업사 제품의 다이니치 패스트 파피 레드(Dainichi Fast Poppy Red) G, 다이니치 패스트 파피 레드 R, 바이엘(Bayer)사 제품의 바이엘록스 레드(Bayerrox Red) 110M, 바이엘록스 레드 120MN, 바이엘록스 레드 130M, 카펠사 제품의 톨루이딘 레 드(Toluidine Red) G0335C, 톨루이딘 레드 RNO333C, 보니톨 레드(Bonitol Red) BM, 보니톨 레드 4844C, 라이소팩 레드(Lysopac Red) 4841C, 카폭사이트 레드(Cappoxyt Red) 4435B, 카폭사이트 레드 4437B, 미네랄 오렌지 티오솔(Mineral Orange Thiosol) GL, 미네랄 오렌지 티오솔 G, 미네랄 오렌지 솔리퍼(Solipur) GH, 미네랄 레드 솔리퍼 3BH, 라이소팩 레드 7030C, 헤르코스(Hercos)사 제품의 코페라스 레드(Copperas Red) R9998, 바스프사 제품의 지코레드(Sicored) L3750, 리톨 스칼라흐(Lithol Scharlach) L4301, 리톨레흐트마룬(Litholechtmaroon) L4763, 지코플러쉬-P-마룬(Sicoflush-P-Maroon) 4763, 팔리오젠 레드바이올렛(Paliogen Redviolet) L5080, 지코트란스 레드(Sicotrans Red) L2817, 지코민 레드(Sicomin Red) L3025, 지코민 레드 L3230s, 지코 패스트 스칼렛 L4252, 호이바흐사 제품의 호이코트론 레드(Heucotron Red) 230, 팔리오젠 레드 3880HD, 팔리오젠 L 3920, 팔리오젠 레드 L4210, 시아 스폐셜티 케미칼스사 제품의 호르나 몰리브데이토(Horna Molybdator). MLN-74-SQ, 호르나 몰리브데이토. MLH-74-Q, 이갈라이트 레드 3RS, 우성사 제품의 톨루이딘 레드(Toluidine Red) L, 톨루이딘 레드 K, 본(Bon) 레드 SR, 본 레드 3M, 본 레드 MP, 패스트 보덱스(Fast Bordeaux) C, 레이크 레드 C-900, 패스트 레드 FGR, 크로모프탈 레드 A2B, 크로모프탈 레드 A3B, 획스트사 제품의 노보펌 레드 바이올렛 MRS 뉴, 퍼머넌트 보덱스 FGR, 퍼머넌트 레드 FGR70, 호스타펌 로사(Hostaperm Rosa) E, 노보펌 릴(Novoperm Reel) F3RK70, 마일스(Miles)사 제품의 퀸도 마젠타(Quindo Magenta) RV6832, 바이엘 모베이(Bayer Mobay)사 제품의 페린도 마룬(Perrindo Maroon) R6422, 산도즈(Sandoz)사 제품의 그라프호아이 (GrapbhoI) 레드 5BLS 등의 안료를 들 수 있다.

황색 유기 안료로서는 다양한 황색 안료를 사용할 수 있고, 예컨대, C. I. 피그먼트 옐로우 1, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 55, 81, 83, 74, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 120, 128, 138, 147, 154, 155, 167, 185, 191 등을 들 수 있고, 안료의 제조 단계에서 계면 활성제 처리된 것일 수도 있다.

시판되고 있는 구체적인 상품명으로서는, 바스프사 제품의 팔리오톨 옐로우(Paliotol Yellow) 2140HD, 지코팔(Sicopal) 옐로우 L1110, 지코탄(Sicotan) 옐로우 L1912, 지코민(Sicomin) 옐로우 L1622, 지코민 옐로우 L1630S, 지코민 옐로우 L1635S, 지코트란스(Sicotrans) 옐로우 L1916, 지코 옐로우 1252HD, 팔리오젠 옐로우 L1482, 팔리오젠 옐로우 L1560, 팔리토아이(PaliotoI) 옐로우 D1155, 팔리토아이 옐로우 L0960HD, 시바 스페셜티 케미칼스사 제품의 호르나 크롬(Horna Chrome) 옐로우 GMX AX-15, 호르나 크롬 옐로우 GMXAH-35, 호르나 크롬 옐로우 GU-15-SQ, 이르가진(Irgazin) 옐로우 GO, 이르가진 옐로우 2RLT, 이르가진 옐로우 3RLTN, 이르가진 옐로우 5GLT, 이르가진 옐로우 2GLTE, 바이엘사 제품의 베이페록스(Bayferrox) 915, 베이페록스 920, 베이페록스 3420, 베이페록스 3910, 베이페록스 3920, 획스트사 제품의 노보펌 옐로우 H2G, 호스타펌(Hostaperm) 옐로우 H4G, 호스타펌 옐로우 H3G, 호스타펌 옐로우 H6G, 노보펌 옐로우 F2G, 노보펌 옐로우 HR70, 산요 색소사 제품의 피그먼트 옐로우 1717, 피그먼트 옐로우 1450, 피그먼트 옐로우 1710, 피그먼트 옐로우 1711, 피그먼트 옐로우 1707, 피그먼트 옐로우 8104, 피그먼트 옐로우 1425, 라이트 패스트(light Fast) 피그먼트 옐로우 R, 다이니치세이 카사 제품의 세이카 패스트(SEIKA FAST) 옐로우 10GH, 세이카 패스트 옐로우 A-3, 세이카 패스트 옐로우 2035, 세이카 패스트 옐로우 2054, 세이카 패스트 옐로우 2300, 세이카 패스트 옐로우 2200, 세이카 패스트 옐로우 2270, 세이카 패스트 옐로우 2400(B), 세이카 패스트 옐로우 2500, 세이카 패스트 옐로우 2600, 세이카 패스트 옐로우 ZAY-260, 세이카 패스트 옐로우 2700(B), 세이카 패스트 옐로우 2770, 클라리언트사 제품의 산드린(Sandrin) 옐로우 $G, PV 패스트 옐로우 HGR, 노보펌 옐로우 FGL, 노보펌 옐로우 H10G01, 한사(HANSA) 옐로우 10G, PV 패스트 옐로우 H2G-01, 퍼머넌트 옐로우 NCG 등의 안료를 들 수 있다.

녹색의 유기 안료로서는 다양한 녹색 안료를 사용할 수 있고, 예컨대, C. I. 피그먼트 Green 7, 17, 36, 50, 70 등을 들 수 있고, 안료의 제조 단계에서 계면 활성제 처리된 것일 수 있다.

시판되고 있는 구체적인 상품명으로서는, 다이닛폰잉크화학공업사 제품의 크로모파인 시아닌 그린(Chromofine Cyanine Green) 2GN, 크로모파인 시아닌 그린 5301, 크로모파인 시아닌 그린 2GN, 다이니치(Dainichi) 시아닌 그린 537, 다이니치 시아닌 그린 FG, 다이니치 시아닌 그린 FGH, 크로모파인 그린 5370, 다이니치세이카사 제품의 파스토젠(Fastogen) 그린 5005, 파스토젠 그린 5710, 파스토젠 그린 B, 파스토젠 그린 S, 파스토젠 그린 SF, 파스토젠 그린 SO, 파스토젠 그린 2YK, 바스프사 제품의 헬리오젠(Heliogen) 그린 8680, 헬리오젠 그린 8681K, 헬리오젠 그린 8682T, 헬리오젠 그린 8730, 헬리오젠 그린 8730K, 헬리오젠 그린 A, 헬리오젠 그린 GNA, 헬리오젠 그린 G, 헬리오젠 그린 GA, 헬리오젠 그린 GN, 헬리오젠 그린 GTA, 헬리오젠 그린 GV, 헬리오젠 그린 GWS, 헬리오젠 그린 K8730, 헬리오젠 그린 L8730, 파스토젠 그린 MY, 파스토젠 그린 YCN, 헬리오 패스트 그린 GT, 헬로오젠 그린 6G, 헬리오젠 그린 6GA, 헬리오젠 그린 8GA, 헬리오젠 그린 9360, 헬리오젠 그린 K9360, 헬리오젠 그린 L9140, 헬리오젠 그린 L9361, 시바 스페셜티 케미칼스사 제품의 이라갈라이트 패스트 블리리안트(Iragalite Fast Brilliant) 그린 3GL, 이라갈라이트 패스트 블리리안트 그린 GL, 이라갈라이트 그린 GLN, 이라갈라이트 그린 6G, 도요잉크제조사 제품의 리오패스트(Liofast) 그린 B237, 리오노아이(LionoI) 그린 B201, 리오노아이 그린 Y102, 리오노아이 그린 YSO7, 리오노아이 그린 2Y301, 리오노아이 그린 2YS, 리오노아이 그린 6YK, 리오노아이 그린 6YKPCN, 폴리몬 디벨롭먼트 리미티드(Polymon Developments Ltd.)사 제품의 폴리모 그린 FBH, 폴리모 그린 FGH, 폴리모 그린 6G, 폴리모 그린 G, 폴리모 그린 GN, 폴리모 그린 GN500, 산요색소사 제품의 샨요 시아닌 그린, 샨요 시아닌 그린 F6G, 샨요 프탈로시아닌 그린 F6G, 샨요 프탈로시아닌 그린 FB, 샨요 프탈로시아닌 그린 FB 퓨어, SAX, SAX(피그먼트), 샨요 프탈로시아닌 그린 6YS 등을 들 수 있다.

또한, 무기·체질 안료로서 산화 타이타늄은 각종 통상의 산화 타이타늄, 미립자 산화 타이타늄을 사용할 수 있다. 그밖에 탈크 등도 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 착색제는 상기한 염료, 안료의 1종 또는 2종 이상, 혹은 상기 염료, 안료를 혼합하여 사용할 수 있고, 바람직하게는 선명한 묘선 농도를 발휘할 수 있다는 점에서 안료를 포함하는 것이 바람직하다.

이들 착색제의 함유량은 잉크 조성물 전량에 대하여 합계로 10 내지 60 중량 %, 더욱 바람직하게는 20 내지 50 중량% 포함하는 것이 바람직하다.

이들 착색제가 10 중량% 미만에서는 묘선 농도 등에서 희미해지는 등의 폐해가 발생하며, 60 중량% 보다 많이 포함하면, 유동성이나 용해 성분의 용해성이 나빠지고, 보존 안정성이 나빠져 바람직하지 못하다.

본 발명에서 사용하는 실리카는 필기성 및 클리어 드레인성에 악영향을 미치지 않고 잉크 조성물 중에 적어도 실리카를 포함하는 응집체를 형성시켜 가압 볼펜에서의 잉크 누출을 방지하기 위해 함유하는 것이다.

사용할 수 있는 실리카로서는 특히 무수 실리카가 바람직하고, 구체적으로는 니혼 아에로질(Nihon Aerosil)사 제품의 50, 90G, 130, 200, 200V, 200CF, 200FAD, 300, 300CF, 380, 972R, 972V, R972CF, R974, R202, R805, R812, R812S, OX50, TT600, RX200, RY200, RY200으로 AL203과의 혼합품으로서의 MOX80, MOX170, CABOT사 제품의 L90, LM-130, LM-5, M-5, M-5P, PTG, MS-55, MS-75, HS-5, EH-5, TS-530, TS-610, TS-720 등을 들 수 있다.

바람직한 실리카로서는 BET법에 의한 비표면적이 80m²/g 이상이고, 특히 바람직한 것은 200m²/g 이상 450m²/g 이하의 것을 포함하는 것이 바람직하다.

이들 실리카의 함유량은 잉크 조성물 전량에 대하여 0.5 내지 5 중량%, 바람직하게는 1 내지 3 중량%, 더욱 바람직하게는 2.0 내지 2.5 중량%로 하는 것이 바람직하다.

이 실리카의 함유량이 0.5 중량% 미만이면 잉크 누출 방지 효과가 적어지고, 반대로 5 중량%를 초과하면 잉크의 점도가 매우 높아져 수기 필기용 볼펜으로서 문제가 발생하게 되어 바람직하지 않다.

본 발명에 사용하는 유기 용제는 점도 조정과 염료의 용해 촉진, 안료 등의 분산 조정, 잉크의 건조성 조정을 위해 함유하는 것이다.

사용할 수 있는 유기 용제로서는, 예컨대 에틸렌 글라이콜, 다이에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜, 다이프로필렌 글라이콜, 헥실렌 글라이콜 등의 글라이콜계 용제, 에틸렌 글라이콜 모노메틸 에터, 에틸렌 글라이콜 모노에틸 에터, 에틸렌 글라이콜 모노뷰틸 에터, 3-메톡시뷰탄올, 에틸렌 글라이콜 모노헥실 에터, 에틸렌 글라이콜 모노페닐 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노메틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노에틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노뷰틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노헥실 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노페닐 에터, 프로필렌 글라이콜 모노메틸 에터, 프로필렌 글라이콜 n-프로필 에터, 프로필렌 글라이콜-n-뷰틸 에터, 프로필렌 글라이콜 모노에틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜-n-프로필 에터, 프로필렌 글라이콜 모노-n-뷰틸 에터, 프로필렌 글라이콜 모노페닐 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노메틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노에틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜-n-뷰틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노페닐 에터, 트라이프로필렌 글라이콜 모노메틸 에터, 트라이프로필렌 글라이콜 모노에틸 에터, 트라이프로필렌 글라이콜-n-뷰틸 에터, 프로필렌 글라이콜 메틸 에터 아세테이트, 프로필렌 글라이콜 다이아세테이트, 다이프로필렌 글라이콜 다이메틸 에터, 트라이프로필렌 글라이콜 모노페닐 에터 등의 에터계 용제, 벤질 알코올, α-메틸벤질 알코올 등의 알코올계 용제나 프로필렌 글라이콜 메틸 에터 아세테이트, 프로필렌 글라이콜 다이아세테이트, N-메틸-2-피롤리돈, 로진 알코올, 물(정제수, 이온 교환수, 순수, 해양 심층수) 등을 들 수 있고, 이들 용제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

이들 용제의 함유량은 잉크 조성물 전량에 대하여 30 내지 80 중량%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 35 내지 60 중량%로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 추가로 정착성 향상, 필적의 뒤비침 방지 외에, 안료 등의 분산제로서의 기능이나 점도 조정, 염료의 용해 촉진을 위해 각종 수지를 함유할 수 있다.

사용할 수 있는 수지로서는, 예컨대, 톨루엔 설폰 아마이드·에폭시 수지, 사이클로헥사논, 아세토페논, 유레아 등의 케톤과 폼알데하이드의 축합 수지, 사이클로헥사논의 축합 수지 및 이들을 수소 첨가한 수지, 말레산 수지, 스타이렌과 말레산 에스터의 공중합체, 스타이렌과 아크릴산 또는 그 에스터의 공중합체, 폴리바이닐피롤리돈, 폴리바이닐뷰티랄, 폴리바이닐아세탈, 중합 지방산과 폴리아민류와의 축합체인 폴리아마이드, 에폭시 수지, 폴리바이닐알킬 에터, 쿠마론-인덴 수지, 폴리터펜, 터펜 수지류, 터펜-페놀 수지류, 자일렌 수지, 로진계 수지나 그 수소 첨가물, 로진 변성된 말레산 수지, 바이닐피롤리돈-아세트산 바이닐 공중합체, 폴리메타크릴산 에스터, 폴리아크릴산 폴리메타크릴산 공중합체, 폴리옥시에틸렌이나 페놀 수지 등을 들 수 있다. 이들 수지는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

이들 수지의 함유량은 잉크 조성물 전량에 대하여 0 내지 30 중량%가 바람직 하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 25 중량%로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 가압 볼펜용 잉크 조성물에는, 추가로 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 윤활제로서 고급 지방산, 금속 비누, 인산 에스터계 윤활제, 장쇄 알킬기를 갖는 비이온성 계면 활성제 등을 함유할 수 있고, 특히 올레산이 가장 바람직하게 사용된다. 또한, 기타 적당한 계면 활성제, 분산제 등을 필요에 따라 사용할 수 있다.

본 발명에서, 잉크의 점도는 펜 끝으로부터의 잉크의 누출을 방지하여 필기감을 향상시키고, 잉크 수용관에 잉크를 충전하는 시간을 더욱 단시간으로 하고, 또한 클리어 드레인성을 더욱 향상시키는 점에서, 25℃에서 10000 mPa·sec 내지 40000 mPa·sec로 조정하는 것이 필요하며, 바람직하게는 20000 mPa·sec 내지 35000 mPa·sec로 하는 것이 바람직하다.

이 점도가 40000 mPa·sec를 초과하여 점도가 높아지면, 필기감이 무거워져 매끄럽게 쓰기가 어려워지고, 반대로 10000 mPa·sec 미만이면 초기에는 문제가 없지만, 시간이 경과하면 잉크 누출이 발생하는 경우가 있어 바람직하지 못하다.

본 발명의 가압 볼펜 잉크 조성물은 상기 각 성분을 이용하여 종래 공지된 잉크 조성물의 제조 방법을 적용하여 제조할 수 있다. 즉, 용제 용해 성분은 교반 혼합기에서 각 성분을 용해함으로써 가압 볼펜용 잉크 조성물 등을 얻을 수 있고, 안료 등을 이용한 경우에는 분산 혼합기로 안료를 분산제, 다른 성분과 함께 분산시키고, 그 후 필요 성분을 추가로 혼합함으로써 가압 볼펜용 잉크 조성물 등을 얻을 수 있다.

또한, 제조시 염료 등의 고형물을 용해시키기 위해 가열하거나, 유기 안료 등의 조대(粗大) 입자를 제거하기 위해 필터, 원심분리기 등을 이용하는 것 등을 필요에 따라 사용할 수 있다.

본 발명에서, 실리카 응집체의 크기, 개수 등은, 예컨대 교반 시간, 교반력 등으로 조정할 수 있다. 또한, 안료 등의 분산 장치·유화 장치도 이용하여 조정할 수도 있다. 본 발명의 가압 볼펜용 잉크 조성물은 점조 잉크이기 때문에 롤 밀의 이용이 가능하다.

본 발명의 잉크 조성물 중의 실리카 응집체의 크기는 1μm 이상이 바람직하며, 이에 따라 효율적으로 펜 끝으로부터의 잉크 누출을 방지할 수 있다. 또한, 이 실리카 응집체의 크기가 200μm을 초과하여 덩어리가 존재하면 잉크 누출은 방지되지만 필기시에 볼의 회전이 저해되어 걸리는 느낌이 들거나, 일부 긁히는 것이 발생하기 쉬워져 바람직하지 않고, 바람직하게는 1 내지 100μm의 것이 바람직하다.

또한, 상기 크기의 범위와 함께, 실리카 응집체의 개수는 실리카의 함유량, 펜 끝의 볼 직경이나 그의 클리어런스 등에서도 영향을 주어 변동하는 것이지만, 500μm×500μm의 광학 현미경의 시야중에서 확인할 수 있고, 그 응집체의 덩어리가 10개 이상 있으면, 펜 끝으로부터의 잉크 누출이 실용상 문제가 없는 상태로 방지할 수 있으므로, 바람직하게는 10 내지 300개로 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 가압 볼펜은 상술한 가압 볼펜용 잉크 조성물을 충전한 것으로, 가압 볼펜 구조로서는 가압식의 볼펜 구조이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하 게는 잉크 충전후의 잉크 충전관내 및 이를 포함하는 폐쇄된 용기내에 질소가스 등의 가압 가스 등을 봉입한 리필을 구비한 가압식 볼펜 등이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 가압 볼펜용 잉크 조성물에서는 종래예와 같이 매우 고점도가 아니더라도 펜 끝으로부터의 잉크 누출이 없게 된다. 이는 조절된 실리카 덩어리가 잉크중에 분산되어 있기 때문에, 잉크 유출부가 되는 클리어런스부를 막음으로써 펜끝에서 잉크의 누출을 방지하기 때문이라 추정된다. 또한, 이 응집체 개개의 입자는 매우 작은 입자의 집합이기 때문에 볼의 회전으로 간단히 붕괴되어 문제없이 잉크가 유출되어 필기할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 가압 볼펜용 잉크 조성물은 그 배합 조성으로부터, 즉 점착 및 접착성이 있는 수지를 포함하여, 착색제는 용해되거나 미세하게 분산되어 있기 때문에 지면 등에 빠르게 침투하고, 미려한 묘선을 형성하기 때문에 지면에 필기한 필기 묘선은 지우개로 소거할 수 없는 것이다.

또한, 본 발명의 가압 볼펜에서, 본 발명의 가압 볼펜용 잉크 조성물을 충전한 잉크 충전관내 및 이를 포함하는 폐쇄된 용기내에 가압 가스를 봉입한 리필을 구비한 것에서는 후술하는 실시예 등에서 실증되는 바와 같이, 잉크 누출이 없고 우수한 필기성 및 리필 잉크 잔량 시인성(클리어 드레인성)을 발휘하게 된다.

(실시예)

이후, 본 발명을 실시예 및 비교예 등을 들어 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않는다.

〔실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 6〕

하기 표 1 및 표 2에 나타내는 배합 조성 및 하기 방법에 의해 잉크 조성물을 제조하였다.

각 잉크 조성물의 제조에서, 우선 안료는 성분중의 수지, 용제의 일부를 꺼내어 분산제로 하고, 3본 롤 밀 또는 비드 밀을 이용하여 분산시키고, 이를 환류냉각기, 교반기를 구비한 용기에 옮긴 후, 기타 성분을 일부 투입하고, 60℃에서 5시간 교반하였다. 그 후, 실리카를 소정량 첨가하여 각각 하기 처리 방법으로 처리하고, 나머지를 첨가 교반하여 잉크 조성물로 하였다.

각 잉크 조성물의 25℃에서의 점도는 콘 플레이트형 점도계(주식회사 토키멕(Tokimec Inc.) 제품: TV-20 타입, 표준 콘 1 rpm, 전단 속도 3.84 s^-1)로 측정하였다. 또한, 표 1에서의 점도 값은 1/100으로 표시되어 있으므로, 실시예 1 이하는 100배로 한 값(예컨대, 실시예 1에서는 31200 mPa·sec)이다.

또한, 잉크 제조 도중에서는, 각각 적시에 잉크를 샘플링하여 접안·대물 10×10의 배율 현미경(Nikon사 제품, 이하 동일)으로 잉크를 관찰하고, 실리카 덩어리를 관찰하여 잉크화하여 본 발명의 바람직한 크기 개수가 되도록 조정하였다. 개별적인 잉크의 상세한 제조법은 이하와 같다.

(실시예 1: 검정 잉크)

실리카 첨가후에는 3개의 롤 밀로 1회 통과시켜 회수하고, 나머지를 첨가하여 잉크를 제조하였다.

(실시예 2: 검정 잉크)

(실시예 3: 검정 잉크)

(실시예 4: 적색 잉크)

실리카 첨가후에는 3개의 롤 밀로 2회 통과시켜 회수하고, 나머지를 첨가하여 잉크를 제조하였다.

(실시예 5: 적색 잉크)

실리카 첨가후에는 호모믹서(T.K. 호모믹서; 도쿠슈 기카 고교사 제품)로 냉각하면서, 5000 rpm에서 1시간 교반 처리후, 회수하여 나머지부를 첨가하고 교반 혼합하여 잉크를 제조하였다.

(실시예 6: 청색 잉크)

실리카 첨가후에는 호모믹서(T.K. 호모믹서; 도쿠슈 기카 고교사 제품)로 냉각하면서, 5000 rpm에서 5시간 교반 처리후, 회수하여 나머지부를 첨가하고 교반 혼합하여 잉크를 제조하였다.

(실시예 7: 자주색 잉크)

실리카 첨가후에는 호모믹서(T. E. 호모믹서; 도쿠슈 기카 고교사 제품)로 냉각하면서, 5000 rpm에서 1시간 교반 처리후, 회수하여 나머지부를 첨가하고 교반 혼합하여 잉크를 제조하였다.

(실시예 8: 암청색 잉크)

실리카 첨가 후에는 고속 교반기(T. K. 호모디스퍼; 도쿠슈 기카 고교사 제품)로 냉각하면서 2500 rpm에서 5시간 교반하고, 회수하여 나머지를 첨가하고 교반 혼합하여 잉크화했다.

(비교예 1: 검정 잉크)

미리 분산 처리한 안료 및 나머지 전재료를 혼합하여 5시간 교반하고, 3개의 롤 밀로 5회 통과시켜 회수하고, 나머지를 첨가하여 잉크를 제조하였다.

(비교예 2: 적색 잉크)

(비교예 3: 청색 잉크)

실리카 첨가후에는 호모믹서(T. K. 호모믹서; 도쿠슈 기카 고교사 제품)로 냉각하면서 5000 rpm에서 1시간 교반 처리후, 회수하여 나머지를 첨가하고 교반 혼합하여 잉크를 제조하였다.

(비교예 4: 검정 잉크)

실리카 첨가후에는 고속 교반기(T. K. 호모디스퍼; 도쿠슈 기카 고교사 제품)로 냉각하면서, 500 rpm에서 5시간 교반하고, 회수하여 나머지를 첨가하고 교반 혼합하여 잉크를 제조하였다.

(비교예 5: 검정 잉크)

일본 특허 공개공보 제1998-195365호에 기재된 실시예 2의 제조법에 의해 잉크를 제조하였다.

(비교예 6: 적색 잉크)

일본 특허 공개공보 제1998-195365호에 기재된 실시예 4의 제조법에 의해 잉크를 제조하였다.

상기에서 수득한 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 6의 잉크 조성물에 대하여, 하기 방법에 의해 실리카 응집물 덩어리의 유무, 대략적인 개수를 측정했다. 또한, 하기 방법에 의해 가압 볼펜에서의 평가, 즉 15℃에서의 필기성, 잉크 누출 시험, 리필 잉크 잔량 시인성을 평가하였다. 이들 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.

〔실리카 응집물 덩어리의 유무, 대략적인 개수의 측정 방법〕

각 잉크 상태는 접안·대물 10×10의 배율 현미경으로 잉크를 관찰하고, 상태를 사진 촬영하였다. 또한, 면적을 확정하기 위해 0.05×0.05mm의 플로팅(plotting) 필름을 시료에 씌워 측정하였다.

각 개별 실리카 응집물의 유무 및 덩어리는 대물 마이크로스케일(최소 눈금 10μm)로 그 유무 및 대략적인 크기를 측정하였다.

사용한 슬라이드 글래스 및 커버 글래스는 통상적인 생물 현미경에서 사용되는 것으로, 시료의 두께도 거의 일정해지기 때문에 특별히 문제없다. 또한, 보다 정확한 두께로 시료를 작성하는 경우에는 혈구 계산판, 박테리아 계산판 등의 깊이가 일정해지는 것을 사용할 수도 있다.

또한, 실시예 4 내지 8 및 비교예 2, 3의 적색·청색·자주색·암청색 잉크는 직접 현미경으로 관찰 가능하지만, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 4, 5의 검정 잉크는 현미경 관찰로 광량 부족이 되기 쉽기 때문에, 슬라이드 글래스의 잉크 중량을 측정하고, 그와 동량의 용제를 첨가하여 핀 등으로 가볍게 혼합하여 관찰했다. 또한, 이 경우 덩어리의 개수는 카운트후 2배로 하였다.

〔가압 볼펜에서의 평가법〕

상기 각 실시예 및 비교예에서 제조한 각 잉크 조성물 0.3 ㎖를 충전한 후, 질소 가스로 대략 3000 hpa의 압력을 유지한 상태에서 미쓰비시 엔피쯔사 제품의 SJP-7로 조립하여 시험용의 가압 유성 볼펜을 제작하여 필기성 시험, 잉크 누출 시험에 사용하였다.

(필기성 시험법)

상기에서 수득한 각 시험용 가압 볼펜에 의해 프리 핸드로 필기 용지에 필기하고, 필감의 매끄러움과 가벼움을 하기 평가 기준으로 평가하였다.

평가 기준:

◎: 매우 매끄럽고 가벼운 필감

○: 매끄럽고 가벼운 필감

△: 매끄러움과 가벼움이 약간 결여된 필감

△△: 약간 무거운 필감

×: 매우 무거운 필감

(잉크 누출 시험 방법)

잉크 누출 시험은 각 시험용 가압 볼펜으로 낙서한 후, 온도 25℃, 습도 60%에서 7일간 펜 끝을 하향으로 방치하여, 펜 끝에서 새어 나간 잉크의 양을 측정하고, 시료수 10개 중의 최빈치를 취해 하기 평가 기준으로 평가하였다.

평가 기준:

◎: 잉크 누출이 전혀 없음

○: 펜 끝에 극소량의 잉크 누출이 보임

△: 펜 끝에 중간 정도의 잉크 누출이 보임

△△: 펜 끝에 다량의 잉크 누출이 보임

×: 잉크가 새어 떨어짐

(가압 볼펜의 리필 잉크 잔량의 시인성 평가법)

조정한 각 잉크를 폴리프로필렌 튜브(내부가 실리콘으로 처리되어 있음), 스테인레스 칩(볼은 초강합금으로, 직경 0.7mm임)을 갖는 리필에 충전한 후, 후부로부터 질소 가스로 대략 3000 hpa의 압력을 유지한 상태에서 필기 시험을 실시하여, 500m 필기 후, 잉크 소비 부분의 폴리프로필렌 튜브 내부의 잉크 부착 상태를 육안으로 하기 평가 기준에 따라 평가하였다.

평가 기준:

◎: 잉크가 전혀 부착되지 않음

○: 극소량의 잉크 부착이 보임

△: 환상 잉크 부착이 있음

△△: 상하로 연속된 잉크 부착이 있음

×: 거의 둘레 전체에 잉크 부착이 있음

상기 표 1 및 2 중의 *1 내지 *13은 하기와 같다.

*1: 미쓰비시가가쿠사 제품 MA8

*2: 일본흑연공업사 제품 토상 흑연 T-1

*3: 오리엔트가가쿠사 제품

*4: 호도가야가가쿠사 제품, 알코올 가용 염료

*5: 세키스이가가쿠고교사 제품, S렉(S-Lec) BBL-1

*6: 휼스사(Huels AG) 제품, 신세틱 레진 SK(synthetic Resin SK)

*7: 허큘레스사(Hercules Incorporated) 제품, ABITOL

*8: ISP사 제품, PVP K90

*9: 일본 아에로질사 제품, 아에로질 380, BET 비표면적 380m²/g

*10: 니혼유시사 제품, 나이민(Nimine) L202

*11: 히타치가세이사 제품, 하이락(Hilac) ＃111

*12: ISP사 제품, PVP K30

*13: 일본 아에로질사 제품, 아에로질 200, BET 비표면적 200m²/g

상기 표 1 및 표 2의 결과로부터 자명한 바와 같이, 본 발명의 범위내인 실시예 1 내지 8은 본 발명의 범위외인 비교예 1 내지 6에 비해 펜 끝으로부터의 잉크의 누출을 방지하여 필기감이 우수하며, 또한 클리어 드레인성이 우수한 가압 볼펜용 잉크 조성물 및 가압 볼펜임이 판명되었다.

또한, 실시예 1 내지 8 및 비교예 3에서는 실리카 응집물의 크기는 관찰 결과 1 내지 100μm 범위의 것이었지만, 비교예 3에서는 점도가 10000 mPa·sec 미만이기 때문에 잉크 누출이 있고, 필기성도 나빴다. 또한, 비교예 4에서는 실리카 응집물의 크기는 200μm을 초과하는 것이 있고, 그 점도도 40000 mPa·sec를 초과 하는 것이기 때문에 필기성, 잔량 시인성이 나빴다.

또한, 비교예 5, 6은 일본 특허 공개공보 제1998-195365호에 구체적으로 기재된 실시예 2(실리카 함유량 1.0 중량%), 실시예 4(실리카 함유량 0.5 중량%)로서, 이들 경우에는 실리카 응집물을 제조하는 것이 아니고 균일한 잉크 상태이기 때문에 펜 끝으로부터 잉크가 새어나오는 문제가 발생함을 알았다.

본 발명에 따르면, 펜 끝에서 잉크가 새어 나오는 것을 방지하여 필기감이 우수하고, 또한 잉크 수용관에 잉크를 충전하는 시간도 단축시킬 수 있으며 클리어 드레인성도 우수한 가압 볼펜용 잉크 조성물 및 가압 볼펜이 제공된다.

Claims

적어도 착색제를 10 내지 60중량%, 용제를 30 내지 80중량%, 및 BET법에 의한 비표면적이 80㎡/g 이상 450㎡/g 이하인 실리카를 0.5 내지 5중량% 함유하는 가압 볼펜용 잉크 조성물로서, 잉크 조성물의 점도가 25℃ 및 전단속도 3.84s^-1에서 10000 mPa·s 내지 40000 mPa·s이고, 상기 잉크 조성물 중에 1μm 이상 200μm 미만 크기의 적어도 실리카를 포함하는 응집체가 광학 현미경하 500μm×500μm의 범위내에서 10 내지 300개 관찰되는 것을 특징으로 하는 가압 볼펜용 잉크 조성물.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 실리카를 포함하는 응집체의 크기가 1μm 내지 100μm인 것을 특징으로 하는 가압 볼펜용 잉크 조성물.
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제 1 항 또는 제 2 항에 따른 가압 볼펜용 잉크 조성물이 충전된 잉크 충전관내 및 이를 포함하는 폐쇄 용기내에 가압 가스를 봉입한 리필을 구비한 것을 특징으로 하는 가압 볼펜.