KR100875811B1

KR100875811B1 - 수성 잉크 조성물

Info

Publication number: KR100875811B1
Application number: KR20077005101A
Authority: KR
Inventors: 노리마사 쿠리하라; 쇼코 마츠모토; 쿄코 산노; 야스노리 나카타니; 히로요시 야마코토; 코자부로 후지타; 히로시 이노우에; 타케시 오카츠; 시게키 요네다; 토모히로 사와
Original assignee: 가부시키가이샤 사쿠라 크레파스
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2008-12-26
Also published as: EP1803785A4; JP2006070236A; CN1993435A; TW200619332A; TWI367922B; US8080098B2; CN1993435B; WO2006014004A1; KR20070044480A; EP1803785A1; EP1803785B1; US20070203259A1

Abstract

본 발명의 잉크 조성물은 잉크 전량에 대해서 백색 수지 입자가 2.5~50 중량%, 조막성 수지 에멀젼 고형분으로 2.5~50 중량%, 상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼 비가 고형분으로 1:0.2~1:3 포함하고, 또한 상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분이 전체로 20 중량% 이상 포함되어 있다.

수성 잉크, 필기구

Description

수성 잉크 조성물{WATER-BASED INK COMPOSITION}

본 발명은 입체 형상이 잘 나타나는 필적이며, 광택이 없는 필적을 형성할 수 있는 수성 잉크 조성물 및 상기 잉크가 포함된 필기구에 관한 것이다.

종래에는 바인더, 착색제 및 경량 충전제를 포함한 입체 잉크가 제공되고 있다(특허 문헌 1). 이것에 의해서, 필기와 동시에, 바인더가 형성하는 피막 내에 경량 미세 분말 충전제가 들어가 입체적인 글자, 도형 등을 얻을 수 있다는 것이 기재되어 있다.

특허 문헌 1: 특허 공개 소 63-273672호 공보 제1쪽 및 제4쪽 오른쪽 아래칸 제12~15줄

그러나 상기 특허 문헌의 잉크는 경량 미세 분말 충전제를 사용한 이것을 바인더로 굳혀 입체 형상의 필적을 형성하여 경량 미세 분말 충전제가 소위 입체 조막 성분을 구성하고 있다.

본 발명의 목적은 경량 미세 분말 충전제를 배합하지 않고 입체 형상이 충분히 잘 나타나는 필적이며, 광택이 없는 필적을 형성할 수 있는 수성 잉크 조성물을 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 본 발명은 잉크 전량에 대해서

백색 수지 입자의 분산체가 고형분으로 2.5~50 중량%,

조막성(造膜性) 수지 에멀젼이 고형분으로 2.5~50 중량%가 포함되고,

상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 비가 고형분으로 1:0.2~1:3이며, 또한,

상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분이 전체로 20 중량% 이상을 포함하는 수성 잉크 조성물을 채택했다.

이와 같이 본 발명의 필기구용 잉크는 백색 수지 입자와 수지 에멀젼의 고형분의 비율을 정하여 광택이 없는 필적을 얻을 수 있고, 상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분을 늘림으로써 입체성이 있는 필적을 형성할 수 있다.

따라서 본 발명의 필기구용 잉크는 경량 미세 분말 충전제를 배합하지 않고 충분히 잘 나타난 입체 형상의 광택이 없는 필적을 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 필기구에 관련된 볼펜팁의 한 실시 형태를 사용한 심(芯)의 단면도이다.

도 2는 상기 볼펜팁의 단면도이다.

도 3은 (a)는 상기 볼펜팁의 앞쪽 끝 부분의 단면도이다. (b)는 (a)의 A-A단면도이다.

도 4는 상기 볼펜팁의 앞쪽 끝 부분의 사시도이다.

도 5는 상기 볼펜팁의 볼과 볼펜팁 본체와의 접촉 부분을 확대한 도면이다.

도 6은 도 5의 G 부분을 확대한 도면이다.

도 7은 본 발명의 필기구에 관련된 볼펜팁 앞쪽 끝 부분의 다른 형태를 나타내는 단면도이다.

도 8은 상기 주요부 확대 단면도이다.

도면의 부호 설명

1 볼펜팁

10 볼

11 볼펜팁 본체

12 볼 부세(付勢) 부재(部材)

15 볼 하우스

5 잉크

51 잉크 추종체 (ink follower)

6 잉크통

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

(백색 수지 입자)

본 발명에 사용되는 백색 수지 입자는 둥근 형상, 편평 형상, 중공(中空) 형상 등의 각종의 백색 수지 입자를 사용할 수 있다. 특히, 편평 형상, 중공 형상의 것을 매우 적합하게 사용할 수 있고, 또한 이러한 백색 수지 입자는 분산체로 잉크에 배합할 수 있다. 그리고 둥근 형상, 편평 형상, 중공 형상 등의 2종 이상의 수지 입자를 혼합해 사용할 수 있다. 분산체에는 물을 포함하는 것이 가능하다. 또한 백색 수지 입자는 평균 입자 지름이 0.05~1.5 ㎛의 것을 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 백색 수지 입자는 평균 입자 지름이 1.5 ㎛ 이하인 백색 수지 입자를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 백색 수지 입자로는 예를 들면, 상품명 'MR2G' (소켄사품, 중실(中實)(밀실(密實)) 백색 수지 입자, 평균 입자 지름 1.0 ㎛)를 들 수 있다. 또한 상품명 '뮤티클 PP240D' (미츠이 토아츠 카가쿠사 제품, 편평 형상 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름: 0.5 ㎛), 상품명 '로페이크 울트라 ' (롬&하스사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름: 0.3 ㎛)를 들 수 있다. 또한 상품명 '로페이크 HP1055' (롬&하스사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 1.0 ㎛), 상품명 '로페이크 HP91' (롬&하스사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 1.0 ㎛), 상품명 '로페이크 OP84J' (롬&하스사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 0.55 ㎛), 상품명 '로페이크 HP433J' (롬&하스사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 0.40 ㎛), 상품명 '뮤티클 110C' (미츠이 토아츠 카가쿠사 제품, 미립자 집합체 형상의 입자, 분산체, 평균 입자 지름 1.0 ㎛), 상품명 'MH5055' (니폰 제온사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 0.5 ㎛), 상품명 'LX407BP6' (니폰 제온사 제품, 밀실(중실) 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 0.4 ㎛), 상품명 'LX407BP6' (니폰 제온사 제품, 밀실(중실) 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 0.2 ㎛)를 들 수 있다. 또한 상품명 'SX866 (A)' (JSR사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 0.3 ㎛), 상품명 'SX866 (B)' (JSR사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 0.3 ㎛), 상품명 'SX866 (C)' (JSR사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 0.3 ㎛), 상품명 'SX866 (D)' (JSR사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 0.3 ㎛), 상품명 'SX8782 (D)' (JSR사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 1.0 ㎛), 상품명 'SX8782 (A)' (JSR사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 1.1 ㎛), 상품명 'SX8782(P)' (JSR사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 평균 입자 지름 1.1 ㎛)를 들 수 있다.

이 백색 수지 입자는 잉크 전량에 대해서 2.5~50 중량%, 특히 5~30 중량%가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 분산체의 경우는 고형분으로 잉크 전량에 대해서 2.5~50 중량%, 특히 5~30 중량%이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 백색 수지 입자가 잉크 전량에 대해서 2.5 중량% 미만일 경우, 고형분이 너무 적으므로 필적의 입체성이 저하되고, 필적에 광택이 생기기 쉬워 광택이 없는 필적을 형성하기 어려워진다. 백색 수지 입자가 잉크 전량에 대해서 50 중량%를 넘으면 수지 입자가 과잉으로 존재하기 때문에 시간의 경과에 따른 잉크의 안정성이 악화하여 필적에 광택이 생기기 쉬워지고, 광택이 없는 필적을 형성하기는 어려워진다. 시간의 경과에 따른 잉크의 안정성과 입체성이 있는 필적, 또한 광택이 없는 필적을 형성하려면 이 백색 수지 입자는 잉크 전량에 대해서 5~30 중량%가 포함되어 있는 것이 바람직하다.

(조막성 수지 에멀젼)

본 발명에서 사용되는 조막성 수지 에멀젼으로는 아크릴계 수지 에멀젼, 우레탄계 수지 에멀젼, 스티렌 부타디엔(SBR)계 수지 에멀젼, 아크릴로니트릴 부타디엔계 수지 에멀젼 등을 사용할 수 있다.

아크릴계 수지 에멀젼으로는 예를 들면, 상품명 '본코트 3218'(다이니폰 잉키 카가쿠사 제품), '본코트 R137' (다이니폰 잉키 카가쿠사 제품), '본코트 AN865'(다이니폰 잉키 카가쿠사 제품), '본코트 AB883' (다이니폰 잉키 카가쿠사 제품)을 들 수 있다. 또한 상품명 '폴리졸 PSA SE1300' (쇼와 코분시사 제품), 상품명 '폴리졸 PSA SE4100' (쇼와 코분시사 제품), '폴리졸 AP5530' (쇼와 코분시 사 제품), '폴리졸 AP5600' (쇼와 코분시사 제품)을 들 수 있다. 또한 상품명 '니카졸 RX866D' (니폰 카바이드사 제품), '니카졸 RX878A' (니폰 카바이드사 제품), '니카졸 RX210' (니폰 카바이드사 제품), 상품명 'AE513A' (JSR사 제품), 'AE517' (JSR사 제품), 'AE311' (JSR사 제품)를 들 수 있다.

스티렌 부타디엔(SBR)계 수지 에멀젼으로는 예를 들면, 상품명 '라크스타 5215A' (다이니폰 잉키 카가쿠사 제품), '라크스타 4709EL' (다이니폰 잉키 카가쿠사 제품), '라크스타 DS813' (다이니폰 잉키 카가쿠사 제품), 상품명 '0561' (JSR사 제품), '2108' (JSR사 제품), '0548' (JSR사 제품), '0545' (JSR사 제품)를 들 수 있다.

아크릴로니트릴 부타디엔계 수지 에멀젼으로는 예를 들면, '라크스타 4940B ' (다이니폰 잉키 카가쿠사 제품), '라크스타 68-073S' (다이니폰 잉키 카가쿠사 제품)를 들 수 있다.

메타크릴산 메틸 부타디엔계 수지 에멀젼으로는 예를 들면, 상품명 '라크스타 DM812' (다이니폰 잉키 카가쿠), '라크스타 DM886' 다이니폰 잉키 카가쿠를 들 수 있다.

우레탄계 수지 에멀젼으로는 상품명 '유코트 UW145' (산요 가세이사 제품), '유코트 UX2505' (산요 가세이사 제품), 상품명 '수퍼 플렉스 107M' (다이이치 코교 세이야쿠사 제품), '수퍼 플렉스 361'(다이이치 코교 세이야쿠사 제품), '수퍼 플렉스 500'(다이이치 코교 세이야쿠사 제품)을 들 수 있다.

상기 중에서도 특히, 아크릴계 에멀젼이 매우 적합하게 사용할 수 있다.

이 조막성 수지 에멀젼은 잉크 전량에 대해서 고형분으로 2.5~50 중량%, 특히 5~30 중량%가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이 수지 에멀젼이 고형분으로 잉크 전량에 대해서 2.5 중량% 미만일 경우, 고형분이 너무 적으므로 필적의 입체성이 저하되고, 또한 필적에 광택이 생기기 쉬워 광택이 없는 필적을 형성하기 어려워진다. 조막성 수지 에멀젼이 고형분으로 잉크 전량에 대해서 50 중량%를 넘으면, 수지 입자가 과잉으로 존재하기 때문에 시간의 경과에 따른 잉크의 안정성이 악화하여 필적에 광택이 생기기 쉬워 광택이 없는 필적을 형성하기 어려워진다. 시간의 경과에 따른 잉크의 안정성과 입체성이 있는 필적을 확보하고, 또한 광택이 없는 필적을 형성하기 위해서 조막성 수지 에멀젼은 잉크 전량에 대해서 고형분으로 5~30 중량%가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 조막성 수지 에멀젼으로는 물이 포함된다.

또한 상기 조막성 수지 에멀젼의 유리 전이 온도는 O ℃ 이하인 것이 바람직하다. 상기 조막성 수지 에멀젼의 유리 전이 온도가 O ℃를 넘을 경우에는 필적에 균열이 생기기 쉽다.

(백색 수지 입자와 조막성 수지 에멀젼의 고형분 비율 및 전고형분량)

또한 본 발명에서는 상기 백색 수지 입자와 상기 수지 에멀젼의 고형분 비율이 1:0.2~1:3인 것은 필적에 광택이 없도록 하기 위해서 중요하다. 상기 백색 수지 입자는 상기 수지 에멀젼이 상기 수치 범위보다 과잉이든지, 과소이든지, 필적에 광택이 생기기 쉬워진다. 특히, 상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에 멀젼의 비가 고형분으로 1:0.5~1:2인 것은 필적을 보다 광택이 없도록 할 수 있는 점에서 바람직하다.

또한 필적을 입체성이 있도록 하기 위해서는 상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼, 양자의 고형분이 잉크 전량에 대해서 합계 20 중량% 이상일 것이 중요하다.

(착색제)

본 발명에서는 더욱이 유색의 착색제를 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 착색제로는 예를 들면, 산성 염료, 직접 염료, 염기성 염료 등의 수용성 염료외에 카본블랙, 산화 티탄, 알루미나의 실리카, 활석 등의 무기 안료, 아조계 안료, 나프톨계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 스렌계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 안트라퀴논 안료, 디옥산계 안료, 디옥사진계 안료, 인디고계 안료, 티오인디고계 안료, 페리논계 안료, 페릴렌계 안료, 인도레논계 안료, 아조메틴계 안료 등의 유기안료외 알루미늄 분말, 청동 분말 등의 금속 분말 안료, 형광 안료, 펄(pearl) 안료, 광휘성 안료 등을 들 수 있다. 또한 이러한 것들을 안료 분산체로 사용할 수도 있다. 또한 본 발명에서 이러한 착색제들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 광휘성 안료로는 예를 들면, 금속 피복 유리 플레이크 안료, 금속 피복 무기 안료, 금속 산화물 피복 무기 안료, 알루미늄 분말 안료 등의 금속 분말 안료, 금속박, 금속이 증착된 필름, 금속 증착막(예를 들면, 필름에 증착된 금속 증 착층을 박리해서 얻을 수 있는 금속 증착막)등을 들 수 있다. 여기에서 금속 유리 플레이크 안료란 플레이크 형상의 유리가 금속(합금)으로 피복된 구조로 된 안료로 정의할 수 있다. 또한 금속 피복 무기 안료란 금속(합금)이 피복된 무기 안료를 총칭하는 것으로 정의할 수 있다. 금속 산화물이 피복된 무기 안료(예를 들면, 금속 산화물이 피복된 알루미늄 등의 금속 안료)도 사용할 수 있다.

또한 은폐성이 있는 산화 티탄, 알킬렌비스멜라민 유도체 등, 각종 무기 안료 또는 유기 백색 안료 등의 은폐성 안료를 단독 또는 혼합하여 사용할 수도 있다.

그리고 착색제로 인편(鱗片) 형상의 실리카를 사용할 수 있다. 인편 형상의 실리카는 백색 수지 입자와의 조합으로 은폐성을 높이는 작용을 하여 광택을 지우는 효과가 더욱 크다. 또한 인편 형상의 실리카는 형상이 인편 형상이기 때문에 시간의 경과로 침강하기 어렵고, 잉크의 분산 안정성을 해치지 않는 성질을 갖는다. 인편 형상의 실리카에는 분말로 된 것과 슬러리로 된 것이 시판되고 있다. 분말로 된 것은 예를 들면, 도카이 카가쿠사 제품의 상품명 썬러블리(평균 입자 지름 4~6 ㎛), 썬러블리 C(평균 입자 지름 4~6 ㎛) 및 썬러블리 TZ-824(평균 입자 지름 4~6 ㎛) 등을 들 수 있다. 또한 슬러리로 된 것은 도카이 카가쿠사 제품의 상품명 썬러블리 LFS HN-020(평균 입자 지름 0.2 ㎛), 썬러블리 LFS HN-050(평균 입자 지름 0.5 ㎛) 및 썬러블리 LFS HN-150(평균 입자 지름 1.5 ㎛) 등을 들 수 있다. 광택이 없는 것이나 분산 안정성 면에서 입자 지름은 0.2~6 ㎛가 바람직하다. 또한 구체적으로는 썬러블리 LFS HN-020(평균 입자 지름 0.2 ㎛), 썬러블리 LFS HN-050(평균 입자 지름 0.5 ㎛)가 바람직하게 사용될 수 있다.

본 발명에 사용하는 착색제는 수성 잉크 조성물 전량에서 0.01~20 중량%, 바람직하게는 0.01~15 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01~10 중량%가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 상기 착색제가 상기 조성물 전량 중 0.01 중량% 미만일 경우에는 해당 착색제의 착색을 눈으로 확인하기 어렵다. 착색제가 상기 조성물 전량 중 20 중량%를 넘으면 점도가 너무 높아져서 유동성이 저하된다.

(향료)

본 발명의 잉크에는 향료를 포함할 수 있다. 향료를 포함함으로써 입체적으로 향기를 내면서 향료의 향기를 유지할 수 있는 막이 만들어진 광택이 없는 필적막(筆跡膜)을 형성할 수 있다. 특히 향료가 일반적인 유성 향료인 경우, 일반적으로 향료는 물에 섞이지 않기 때문에 수계 그대로 사용하려면 그 첨가량을 줄이거나 용제를 더할 필요가 있다. 하지만, 본 발명의 잉크 조성물에 상기 향료를 포함시키면 이 조성물에는 상기 조막성 합성 수지 에멀젼이 포함되어 있기 때문에 이 에멀젼으로 존재하는 상기 조막성 합성 수지의 수지 입자가 상기 향료를 받아 들일 수 있어서, 상기 향료를 받아들인 상기 조막성 합성 수지 에멀젼의 수지 입자를 함유하는 수성 잉크 조성물로 만들 수 있다. 그래서 잉크 조성물이 수성임에도 불구하고, 기름 성분인 향료가 분리되지 않기 때문에 광택이 없는 입체 형상의 필적막에서 향기가 나면서 향료의 향기를 가급적 유지할 수가 있으며, 또한 다량의 향료를 포함시킬 수 있어서, 향료의 향기를 지속적으로, 또한 향기의 강함을 제어할 수 있는 입체 형상의 필적막을 형성할 수 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 바람직한 향료로는 매화 NS-D5972, 벚꽃 NS-D5973, 국화 NS-D5974, 도라지 NS-D5975, 등나무 NS-D596, 퍼퓸(Perfume) NS-D5882 (민트(mint)), 퍼퓸 NS-D5929(머스크(musk)), 그레이프푸르트(Grapefruit) NS-F5239, 스트로베리(Strawberry) NS-F5240, 레몬(Lemon) NS-G5883, 울투라마린(Ulutramarine) NS-G5885, 페퍼민트(Peppermint) NS F5241, 피치(Peach) NS-F5242, 오렌지(Orange) NS-F5243, 그린 애플(Green Apple) NS-F5244, 블루베리(Blueberry) NS-F5245, 라벤더(Lavender) NS-F5246, 바닐라(Vanilla) NS-F5247, 바나나(Banana) NS-F 5248, 비누(Soap)(비누 향기) NS-F5249, 퍼퓸 NS-F5210, 자스민(Jasmin) NS-D5812, 매화 NS-D5972, 시트러스(Citrus) NS-D5499, 로즈(Rose) NS-E5798, 라벤더 NS-E5442, 로즈 NS-E5443, 민트 NS-E5444, 노송나무 NS-D5015, 향(Fragrance) NS-G5000, 향 NS-G5001, 향 NS-G5002, 향 NS-G5003, 향 NS-G5004, 향 NS-G5005, 향 NS-G5006, 향 NS-F5992, 향 NS-F5993, 향 NS-F5994, 향 AN NS-G5253, 향 RS NS-G5254, 향 EV NS-G5255, 향 BL NS-G5256, 향 EP NS-G5257, 향 LR NS-G5258, 향 MR NS-G5259, 향 HP NS-G5260, 향 SW NS-G5261 등을 예로 들 수 있다.

이 향료는 에멀젼 수지 입자에 양호하게 향료를 넣고, 양호한 향료의 향기를 내기 위해서 상기 점착성 합성 수지 에멀젼의 고형분과 상기 향료와 중량비가 2:1~40:1이 되도록 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크에는 물이 포함된다. 물은 잉크 조성물 전량에서 20~80 중 량%가 포함되어 있는 것이 바람직하다.

(기타 성분)

본 잉크에는 기타로 물이 포함되며, 수용성 유기용제, 계면활성제, 방부제 및 곰팡이 방지제, 녹방지제(rust inhibitor), 소포제, 증점제 등을 포함시킬 수 있다. 물은 잉크 조성물에 포함되는 성분의 나머지 부분으로 배합된다.

또한 상기 증점제로는 수용성 증점제, 예를 들면, 미생물산계 다당류 및 그 유도체가 사용된다. 예를 들면, 풀루란, 산탄 고무, 웰란 고무, 란산 고무, 삭시노글루칸, 덱스트란 등을 예로 할 수 있다. 또한 수용성 식물계 다당류 및 그 유도체가 사용된다. 예를 들면, 트래거캔스 고무, 구아 고무, 타라 고무, 로커스트빈(LOCUST BEAN) 고무, 가티 고무, 아라비노갈락탄 고무, 아라비아 고무, 퀴스시드 고무, 페크틴, 전분, 사이류무시드감, 페크틴, 카라키난, 알긴산, 한천 등을 예로 할 수 있다. 또한 수용성 동물계 다당류 및 그 유도체가 사용된다. 예를 들면, 젤라틴, 카제인, 알부민을 예로 할 수 있다. 또한 수용성 증점 수지로 수용성 수지(아크릴계 수용성 수지, 스티렌 아크릴계 수용성 수지, 스티렌 말레인산계 수용성 수지 등)의 염(나트륨염, 암모늄염 등)이나 수분산형 수지 등도 사용할 수 있다. 상술한 수용성 증점 수지 중에서도 특히 미생물산계 다당류 및 그 유도체를 매우 적합하게 사용할 수 있다. 수용성 증점 수지는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 증점제를 사용하여 점성을 조정할 수 있다. 그리고 착색제로 금속 피복 유리 플레이크 안료, 금속 피복 무기 안료, 금속 산화물 피복 무기 안료, 알루미늄 분말 안료 등의 금속 분말 안료, 금속박, 금속이 증착된 필름, 금속 증착막 등의 금속을 포함한 안료 등, 잉크 중에 침강성이 있는 안료를 포함할 경우에는 이러한 안료의 침강을 방지할 수 있다. 상기 증점제는 잉크 전량에 대해서 0.001~10 중량%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.01~5 중량%이다. 더더욱 바람직하게는 3 중량% 이하, 최적으로는 1 중량% 이하로 포함시키는 것이 바람직하고, 입체의 필적이 형성할 수 있을 정도로 점도를 조정하는 것이 바람직하다. 잉크의 바람직한 점도는 5~100 mPa·s(ELD형 점도계, 1 °34'콘 로터(cone rotor), 10 rpm, 20 ℃)이다.

또한 착색제로 인편 형상의 실리카를 사용하는 경우의 해당 점도는 100~

10,000 mPa·s(ELD형 점도계, (1,000 mPa·S 이하 ; 1° 34'콘 로터, 1,000 mPa·S 이상 ; 3 °콘 로터), 0.5 rpm, 20 ℃)가 바람직하다. 100 mPa·s 미만일 때는 인편 형상의 실리카의 침강이 일어나기 쉽고, 10,000 mPa·s를 넘을 때는 잉크 유출량이 감소하여 입체성이 있는 필적이 나타나기 어려운 결점이 있다.

본 발명의 잉크를 제조하려면 해당 분야에서 관용적으로 쓰는 잘 알려진 잉크 제조방법을 사용할 수 있다. 또한 필요에 따라서는 여과 등의 조대 입자를 없애는 공정을 추가해도 된다. 예를 들면, 원료를 모두 투입하여 디졸버(dissolver) 로 30분간 교배하여 바라는 잉크를 얻을 수 있다.

본 발명의 잉크를 필기구에 사용했을 경우, 펜 끝에서 본 발명의 잉크 유출량은 적어도 50 ㎎/10 m 즉, 10 m 필기를 했을 때의 유출량이 50 ㎎ 이상인 것이 바람직하다(상세한 조건은 후술 실시예의 측정 방법에 기재된 대로이다). 또한 펜 끝에서의 잉크 유출량은 최적으로는 100 ㎎/10 m 이상이다. 본 발명 잉크의 펜 끝에서의 유출량을 적어도 50 ㎎/10 m로 함으로써, 20 ㎛~50 ㎛의 두께(입체 높이)를 가지며, 필적의 표면이 평평하고 광택이 없는 입체의 필적을 얻을 수 있다. 펜 끝에서 본 발명의 잉크 유출량이 50 ㎎/10 m 미만일 경우, 필적의 표면이 평평하고 광택이 없는 입체화한 필적을 형성하기 어렵다. 또한 펜 끝에서의 잉크 유출량 상한은 한정하지 않지만, 바람직한 입체 필적을 얻기 위해서는 800 ㎎/10 m 이하, 더욱 바람직하게는 500 ㎎/10 m 이하로 하는 것이 바람직하다. 그리고 펜 끝에서의 본 발명 잉크의 유출량이 800 ㎎/10 m를 넘으면 건조가 극단적으로 늦어지며, 또한 필적이 너무 굵어져서 글자가 찌그러지는 등, 볼펜 등의 필기구로는 바람직하지 않다.

이러한 바람직한 입체의 필적을 얻을 때의 잉크 점도는 상술한 바와 같이, 5~1OO mPa·s, 바람직하게는 5~50 mPa·S이다. 특히, 5 mPa·S 이상~50 mPa·s 미만인 본 발명의 잉크가 바람직하다. 그리고 본 발명 잉크의 점도는 ELD형 점도계를 사용하여 1 ° 34'콘 로터, 10 rpm, 20 ℃의 조건으로 측정한 값이다.

또한 바람직한 입체의 필적이 되게 하려면 펜 끝을 갖추는, 소위 잉크프리 볼펜 등의 필기구가 바람직하다. 더욱더 상세하게는 펜 끝과 잉크통을 갖춘 상기 잉크통 내부에 수성 잉크 조성물을 수용하고,

상기 잉크 조성물은 잉크 전량에 대해서

백색 수지 입자가 2.5~50 중량%,

조막성 수지 에멀젼이 고형분으로 2.5~50 중량%이 포함되고

상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 비가 고형분으로1:0.2~1:3이며, 또한,

상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분이 전체로 20 중량% 이상 포함되어 있는 수성 잉크 조성물이고,

상기 펜 끝에서의 상기 잉크의 유출량이 적어도 50 ㎎/10 m인 펜 끝을 갖춘 필기구이다.

따라서 본 발명의 필기구는 상기 펜 끝이 섬유 다발의 펜 끝이나 수지 성형에 의한 펜 끝이 아니라 본 발명의 각종 형태의 잉크가 유출하는 유로를 가지며, 볼 등의 밸브체로 본 발명의 상기 잉크 유출을 제어하는 펜 끝이며, 펜 끝에서의 상기 잉크의 유출량이 적어도 50 ㎎/10 m이기 때문에, 이것을 사용하여 필기하면 표면이 평평하고 광택이 없는 입체화된 필적을 형성할 수 있다.

특히, 볼을 갖는 펜 끝과 잉크통을 갖춘 볼펜일 경우, 더욱더 바람직한 입체의 필적을 얻을 때는 상기 잉크통 내부의 잉크 전량에 대해서

백색 수지 입자가 2.5~50 중량%,

조막성 수지 에멀젼이 고형분으로 2.5~50 중량%가 포함되고,

상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분이 전체로 20 중량% 이상 포함되어 있는 수성 잉크 조성물이 충전되고

볼 지름(직경) X에 대한 필적의 두께 Y의 비, 즉 필적 두께 Y(㎛)×10³/볼 지름(㎜), 즉, Y×10³/X 가 15 이상, 바람직하게는 20 이상, 더욱더 바람직하게는 25 이상인 볼펜이 바람직하다.

또한 볼을 갖는 펜 끝과 잉크통을 갖춘 볼펜이며, 상기 잉크통 내부의 잉크 전량에 대해서

백색 수지 입자가 2.5~50 중량%,

조막성 수지 에멀젼이 고형분으로 2.5~50 중량%가 포함되고,

상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분이 전체로 20 중량% 이상 포함되어 있는 수성 잉크 조성물이 충전되고,

상기 볼 지름(직경) X에 대한 상기 펜 끝에서의 상기 수성 잉크 조성물의 유출량 Z의 비, 즉 잉크의 유출량(㎎/10 m)/볼 지름(㎜) 즉, Z/X 가 60 이상, 바람직하게는 125 이상, 더욱더 바람직하게는 150 이상인 볼펜이 바람직하다.

그리고 볼을 갖는 펜 끝과 잉크통을 갖춘 볼펜이며, 상기 잉크통 내부의 잉크 전량에 대해서

백색 수지 입자가 2.5~50 중량%,

조막성 수지 에멀젼이 고형분으로 2.5~50 중량% 포함되고,

상기와 같이 필적 두께 Y(㎛)×10³/볼 지름 X(㎜), 즉, Y(㎛)×10³/X 가 15 이상이며, 잉크의 유출량(㎎/10 m)/볼 지름(㎜), 즉, Z/X 가 125 이상인 볼펜이 바람직하다.

필적 두께(㎛)×10³/볼 지름(㎜), 즉, Y×10³/X 가 15 이상으로 하기 위해서는 예를 들면, 잉크의 성분, 점도 등 및 볼 지름 등을 조정하여 얻을 수 있다. 잉크의 유출량(㎎/10 m)/볼 지름(㎜), 즉, Z/X 가 125 이상으로 하는 경우도 마찬가지이다.

또한 필적 두께(㎛)/볼 지름(㎜) 및 잉크의 유출량(㎎/10 m)/볼 지름(㎜)의 각 상한치는 특별히 한정하지 않고, 바라는 필적막의 입체 정도에 따라 적절히 선택한다.

이러한 것들을 실현 가능하게 하는 매우 적합한 필기구의 구체적인 일례로는 필기구 팁과 이것에 접합된 잉크통을 갖춘 볼펜으로,

상기 잉크통에는

잉크 전량에 대해서

백색 수지 입자가 2.5~50 중량%,

조막성 수지 에멀젼이 고형분으로 2.5~50 중량%가 포함되고,

상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 비가 고형분으로1:0.2~1:3이며, 또한

상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분이 전체로 20 중량% 이상을 포함하고 있는 수성 잉크 조성물이 수용되고,

상기 필기구용 팁은 필기구용팁 본체와 필기구용 팁 본체의 앞쪽 끝에서 유지되는 볼을 갖으며, 필기구용 팁 본체는 볼 하우스, 중심 구멍 및 뒤쪽 구멍이 있으며, 뒤쪽 구멍, 중심 구멍 및 볼 하우스는 통으로 연결되어 일련의 잉크의 유로를 갖는다. 볼 하우스에는 좌면(座面) 및 측벽면이 설치되어 볼의 회전이 가능하게 유지하고, 볼 하우스 내를 소정의 거리만 볼이 축방향으로 이동 가능하며, 볼 하우스 내와 상기 중심 구멍 또는 상기 뒤쪽 구멍과 이어지도록 설치된 틈 또는 구멍을 갖는 필기구용 팁이고, 상기 볼 하우스의 좌면과 측벽면 사이에는 접속면을 갖고, 상기 접속면의 형상은 정점을 필기구용 팁의 앞쪽 끝으로 하는 원추대 측면의 형상이며, 접속면 안쪽에 상기 좌면이 위치하는 볼펜을 들 수 있다. 여기에서 원추대의 측면 형상은 원추면의 일부로 사다리꼴 회전체의 측면과 같은 형상이다.

그리고 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 팁 본체 내부에 뒤쪽 끝에서 앞쪽 끝으로 상기 볼에 힘을 주는(부세(付勢)) 볼 부세 부재(部材)가 압축 상태로 설치되어 있는 상기 볼펜이 매우 적합하다.

또한 상술한 필기구는 예를 들면 볼펜을 예로 한정했지만, 본 발명의 잉크를 솔, 스틱 등에 포함시켜 필기 내지 칠을 할 수도 있다.

이하 도면에 따라서 상기 필기구의 한 실시 형태에서 구체적으로 자세히 서술한다. 도 1은 본 발명의 볼펜 제1의 실시 형태와 관련된 볼펜팁을 사용한 심(芯)의 단면도이다. 도 2는 상기 볼펜팁의 단면도이다. 도 3(a)는 상기 볼펜팁의 앞쪽 끝 부분의 단면도이며, (b)는 (a)의 A-A 단면도이다. 도 4는 상기 볼펜팁 앞쪽 끝 부분의 사시도이다. 도 5는 상기 볼펜팁의 볼과 볼펜팁 본체와의 접촉 부분을 확대한 도면이다. 도 6은 도 5의 G 부분을 확대한 도면이다.

본 발명의 제1의 실시 형태의 볼펜심 7은 도 1에 나타나 있다. 그리고 심 7은 앞쪽 끝에 볼펜팁 (필기구용 팁)1이 붙어 있다. 또한 도 1에 나타나 있듯이, 볼펜팁 1은 상기 본 발명과 관련된 수성 잉크인 잉크 5를 내부에 갖는 잉크통(도포액 수납부) 6과 접합되어 있다. 그리고 심 7은 볼펜 축의 통(도면으로 나타내지 않음) 내부에 장착되어 수성 볼펜으로 사용된다. 51은 잉크통 6안의 잉크 뒤쪽 끝에 배치된 잉크 추종체(ink follower)이며, 본 발명에서는 바람직하게는 실리콘 오일을 겔화한 것, 더욱 바람직하게는 실리콘 오일을 벤진 덴 소르비톨(benzine den sorbitol)로 겔화한 것이 사용되지만, 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에서 바람직하게는 실리콘 오일, 광물유, 폴리브텐 등의 불휘발성 또는 난휘발성 유기 액상물을 겔화한 것이 사용된다.

볼펜팁 1의 앞쪽 끝에 있는 볼 10에 압력을 주면서 이동시켜서 도포액인 잉크 5가 볼펜팁 1의 내부를 지나, 볼 10에 적절한 양이 붙으면서 유출되어 필기할 수 있다.

볼펜팁 1은 도 2에 나타나 있듯이, 볼펜팁 본체(필기구용 팁 본체) 11, 볼 10 및 볼 부세 부재 12로 되어 있다.

볼펜팁 본체 11은 외관적으로는 앞쪽 끝이 대략 원추 형상이며, 뒤쪽 끝이 대략 원주 형상으로, 전체적으로는 이러한 것들을 축 방향으로 결합시킨 로켓과 같은 형상이다. 그리고 앞쪽 끝에는 원추부 25가 있으며, 뒤쪽 끝에는 원통부 26이 있다. 또한 원통부 26의 뒤쪽 끝은 약간 바깥쪽 지름이 줄어든 잉크통 결합 단부 26a가 있고, 잉크통 6에 접속한다. 또한 안쪽에는 볼 하우스 15, 중심 구멍 16 및 뒤쪽 구멍 17이 통으로 연결되고, 잉크 5의 일련의 유로가 되어 있다. 또한 뒤쪽 구멍 17의 뒤쪽 끝은 뒤쪽 끝의 개구 28을 갖고 있다.

도 3과 도 4에 나타나 있듯이, 볼 하우스 15는 원통 내부 형상의 측벽인 원통벽 41과 원통벽 41의 뒤쪽 끝에 위치하는 좌면 45 및 접속면 71을 갖는다. 접속면 71은 원통벽 41과 좌면 45를 접속하는 면이다. 좌면 45는 후술과 같이 볼펜 10을 앞쪽 끝에서 뒤쪽 끝으로 향하여 압력을 주는 좌면에 의해 형성된다. 이 단면의 형상은 원호 형상이다.

접속면 71의 형상은 정점을 앞쪽 끝으로 하는 원추대의 측면 형상이며, 이 원추대 단면의 앞쪽 끝의 각도 α는 240 °이다.

또한 도 3과 도 4에 나타나 있듯이, 볼펜팁 본체 11의 중심 구멍 16의 주위에는 방사 형상으로, 소위, 화살홈으로 불리는 틈 47이 설치되어 있다. 그리고 틈 47은 볼 하우스 15로 연결되고, 잉크 5는 중심 구멍 16에서 틈 47을 통해서 틈 47의 볼 하우스 15쪽의 출구부 61을 통과하여 볼 하우스 15로 유출될 수 있다.

볼 부세 부재 12는 코일 형태의 용수철이며, 도 2에 나타나 있듯이, 볼펜팁 본체 11의 내부에 설치되어 있고, 볼 부세 부재 12가 압축 상태가 되고, 뒤쪽 끝에서 앞쪽 끝으로 볼 10에 힘을 주고 있다. 구체적으로는, 앞쪽 끝에 막대 형상 부분 23이 설치되어 있고, 막대 형상 부분 23의 앞쪽 끝 23a가 볼 10과 접촉하고 있다. 그리고 볼펜이 사용되지 않을 경우에는 상기와 같이 힘을 주는 것에 의해 잉크 5의 외부 유출이 방지되고, 볼펜을 사용할 때는 필기압에 의해 볼 10이 뒤쪽으로 이동하여 잉크 5의 유출이 쉽게 되는 것이다.

볼 10은 둥근 형상이며, 볼펜팁 본체 11의 볼 하우스 15에 회전이 가능하게 유지되고 있다. 즉, 뒤쪽 끝은 좌면 45에 의해, 측면 쪽은 원통벽 41에 의해, 앞쪽 끝은 후술과 같이, 볼 10 삽입 후에 볼펜팁 본체 11의 앞쪽 끝을 안쪽으로 향하여 변형하도록 접합부분을 단단히 고정시킨 부분인 앞쪽 끝 변형부 43에 의해서 볼 10 이 유지되고 있다.

도 5에 나타나 있듯이, 본 실시 형태의 볼펜팁 1에는 틈 47의 출구부 61 부근에서 볼 10과의 틈새 T, 볼 하우스 15의 측벽면 41과 볼 10이 가장 접근하는 부근의 틈새 S2, 볼펜팁 본체 11의 앞쪽 끝의 앞쪽 끝 변형부 43 부근의 볼펜 10과의 틈새 S1을 갖고 있다.

그리고 볼펜 7을 사용하면 잉크 5는 중심 구멍 16에서 틈 47의 볼 하우스 15쪽인 출구부 61의 틈새 T를 통과하고 볼 하우스 15로 유출된다. 또한 틈새 S2를 거쳐서 틈새 S1에서 외부로 유출한다.

틈새 T, 틈새 S1, 틈새 S2는 볼 10의 바깥 지름 D나 좌면 힘의 변형량 L, 볼 하우스 15의 측벽면 41의 안쪽 지름 등에 의해 정해지는 것이다.

좌면 힘의 변형량 L을 크게 하면 틈새 S1이 커지지만, 좌면 앞쪽 끝 가장자리 부분 54가 바깥 쪽에 위치하기 때문에 틈 47의 출구부 61 부근에서 볼 10과의 틈새 T가 작아진다. 또한 좌면 힘의 변형량 L를 작게 하면 도 6에 나타낸 좌면 앞쪽 끝 가장자리 부분 54가 안쪽에 위치하여 틈새 T가 커지지만 틈새 S1은 작아진다.

그러나 본 발명의 볼펜팁 1은 볼펜팁 본체 11의 압압(押壓) 변형 표면부 70을 정점이 앞쪽 끝으로 하는 원추면 일부가 되도록 가공되어 있기 때문에, 좌면 힘의 변형량 L을 크게 해도 좌면 앞쪽 끝 가장자리 부분 54가 안쪽이 되므로 틈 47의 볼 하우스 15쪽의 출구부 61 틈새 T를 더욱 크게 할 수 있다. 그래서 상술한 본 발명의 잉크 5 유출량을 적어도 50 ㎎/10 m로 할 수 있어서 더욱 많은 잉크 5를 유출시킬 수 있다. 이로 인해 이것을 사용하여 필기하면 표면이 평평하고 광택이 없는 입체화한 필적을 형성할 수 있다.

또한 좌면 힘의 변형량 L에 영향을 받기 어려운 측벽면 41과 볼 10이 가장 접근한 부근의 틈새 S2를 틈새 S1 및 틈새 T보다 작아지도록 소정의 길이로 하여 틈새 S2에서 잉크 5의 흐름이 가장 잘 빠지게 함으로써 유량의 조절을 확실히 실시하는 것이 가능해진다. 즉, 종래의 필기구는 틈새 S1과 틈새 T를 동시에 크게 할 수 없기 때문에 틈새 S2에서 흐름이 빠지게 하기 위해서는 틈새 S2를 더욱 좁게 해야 하며, 많은 도포액을 유출시킬 수 없었다. 또한 틈새 S1 및 틈새 T에서 유량 조정을 하면 좌면 힘의 변형량 L이 불규칙하게 변화해 버리기 때문에 안정하게 조정할 수 없다. 그러나 본 발명의 볼펜팁 1은 틈새 S1 및 틈새 T를 동시에 더욱 크게 하는 것이 가능하고, 틈새 S2에 의해 유량 조절을 할 수 있기 때문에 많은 도포액을 유출시키는 필기구로도 적용할 수 있고, 상술한 본 발명의 잉크 5 유출량을 적어도 100 ㎎/10 m로 할 수 있으며, 이것을 사용해 필기하면 표면이 평평하고 광택이 없으며 입체화한 필적을 형성할 수 있다.

또한 도 6에서 좌면 쪽 가공면 48은 좌면이 주는 힘에 의해 변형하는 압압 변형 표면부 70과 접속부 71을 갖고 있다. 그리고 도 6에 나타나 있듯이, 압압 변형 표면부 70은 좌면이 치는 것에 의해, 볼 10에서 힘을 받아 변형해 좌면 45가 된다.

좌면 쪽 가공면 48의 형상은 정점을 앞쪽 끝으로 하는 원추대의 측면 형상이며, 원추면의 일부이다. 또한 압압 변형 표면부 70 및 접속부 71도 같이 정점을 앞쪽 끝으로 하는 원추대 측면의 형상이며, 원추면의 일부이다. 압압 변형 표면부 70은 앞쪽 끝으로 돌출되어 있다. 그리고 이 원추대 앞쪽 끝의 단면 각도 α는 240 °이다. 또한 좌면 쪽 가공면 48의 안쪽 끝 부분 48a는 예각 형상으로 되어 있다.

또한 본 실시 형태의 좌면 쪽 가공면 48은 압압 변형 표면부 70 전체가 정점을 앞쪽 끝으로 하는 원추면인 제1면 85로 된다. 또한 접속부 71은 좌면이 힘을 주는 것에 의해 변형되지 않는 부분이기 때문에 압압 비변형 표면부 72이다.

이러한 필기구를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 하기의 볼펜팁 1의 조립 방법이 바람직하다.

예를 들면, 우선 볼펜팁 본체 11을 형성한다. 원주 형상의 재료를 사용하 여 외형에 달린 앞쪽 끝을 대략 원추 형상으로 하여 원추부 25를 두면서 소정의 형상으로 한다(제1의 공정). 다음으로 팁 본체 11의 볼 하우스 15 안쪽을 통 내벽 형상의 측벽면과 상기 측벽면의 중심 구멍쪽 가장자리에서 축 중심 쪽으로 형성된 중심 구멍 16으로 연결되는 좌면 쪽 가공면 48을 갖추도록 가공하지만, 특히 상기 압압 변형 표면부 70이 되는 부분에는 앞쪽 끝에 돌출 부분을 두도록 가공한다(제2의 공정). 그 다음에, 틈 47을 형성하여 볼펜팁 본체 11을 가공한다(제3의 공정). 그 뒤, 볼 하우스 15에 볼 10을 수납하고, 팁 본체 11의 앞쪽 끝을 볼 10쪽으로 변형시킨다(제4의 공정). 그리고 상기 볼 10을 앞쪽 끝에서 중심 구멍 16쪽으로 압력을 주어 상기 좌면 쪽 가공면 48의 일부인 압압 변형 표면부 70을 변형시켜 좌면 45로 한다(제5의 공정).

또한 예를 들면, 상기 제2의 공정에서 압압 변형 표면부 70이 되는 부분에 앞쪽 끝에 돌출 부분을 두도록 가공하는 구성을 대신해서 상기 압압 변형 표면부 70이 되는 부분을, 정점이 필기구용 팁의 앞쪽 끝으로 하는 원추대 측면의 형상인 것은 제1면을 두도록 가공하는 방법도 채택할 수 있다.

그런데 상기 볼펜팁 본체 11의 앞쪽 끝의 앞쪽 끝 변형부 43은 본 발명의 잉크의 유량을 많게 하기 위해서 도 7에 나타낸 것 같이 제2의 형태의 구성을 채택할 수도 있다.

즉, 도 7에 나타나 있듯이, 팁 본체 11의 바깥쪽 형상이 대략 원추 형상이며, 해당 팁 본체 11의 안쪽에 앞쪽 끝이 개구 형상인 볼 하우스 15를 갖고 있고, 상기 볼 하우스 15에 볼 10이 수납되어 상기 볼 하우스 내를 소정의 거리만 볼이 축 방향으로 이동 가능하며, 상기 팁 본체 11의 앞쪽 끝을 볼 10쪽으로 변형시켜 앞쪽 끝 변형부 43이 설치되어 있는 팁으로,

상기 팁 본체 11의 앞쪽 끝 변형부 43은 원주 형상으로 깎여진 바깥쪽 부분 55를 가지며, 해당 바깥쪽 부분이 해당 안쪽과 함께 볼 10쪽으로 변형되어 구성된 볼펜팁이다.

또한 도 7에서 볼펜팁 본체 11의 중심 구멍 16의 주위에는 방사 형상 소위, 화살홈으로 불리는 틈 47이 설치되어 있다. 그리고 틈 47은 볼 하우스 15와 연결되고, 잉크 5는 중심 구멍 16에서 틈 47을 통해서 틈 47의 볼 하우스 15쪽의 출구부 61을 통과하여 볼 하우스 15로 유출될 수 있다. 볼 10은 둥근 형상이며, 볼펜팁 본체 11의 볼 하우스 15에 회전이 가능하게 유지되고 있다. 즉, 뒤쪽 끝은 좌면 45에 의해, 측면 쪽은 원통벽 41에 의해, 앞쪽 끝은 볼 10 삽입 후에 볼펜팁 본체 11의 앞쪽 끝을 안쪽으로 향하여 변형하도록 접합부분을 단단히 고정시킨 부분인 앞쪽 끝 변형부 43에 의해서 볼 10이 유지되고 있다.

상기 볼 하우스 15는 원통 내부 형상의 측벽인 원통벽 41과 원통벽 41의 뒤쪽 끝에 위치하는 좌면 45 및 접속면 71을 갖는다. 접속면 71은 원통벽 41과 좌면 45를 접속하는 면이다. 좌면 45는 볼 10을 앞쪽 끝에서 뒤쪽 끝으로 향하여 압력을 주는 좌면에 의해 형성된다. 접속면 71의 형상은 원추면의 일부이며, 유발 형상이다.

본 실시 형태의 볼펜팁 1에서 좌면이 주는 힘에 의해서 볼 10은 뒤쪽 끝으로 이동하는 것이 가능하고, 도 7에 나타나 있듯이, 볼 10과 팁 본체 11의 앞쪽 끝 변 형부 43과의 사이에는 틈새 S1이 형성된다. 또한 좌면 45는 좌면이 주는 힘에 의해 형성되기 때문에 좌면 45의 형상은 전체가 볼 10의 곡면에 맞춘 형상이 된다. 그리고 사용할 때 등, 앞쪽 끝에서 좌면 45쪽으로 볼 10을 눌렀을 경우에는 좌면 45의 전체가 볼 10과 접촉한다. 또한 도 7에서 L은 좌면이 주는 힘에 의해 볼 10이 이동 가능해지는 거리인 좌면이 주는 힘의 변형량이다.

잉크 5의 유출을 더욱 안정되도록 하고 싶을 경우에는 도 8에 나타나 있듯이, 가능한 한 앞쪽 끝 변형부 43의 안쪽을 짧게, 또한, 경사지게 하는 구성이 바람직하다. 즉, 볼펜팁 1의 앞쪽 끝 변형부 43의 지름 방향의 거리 x에, 축 방향의 길이 y가 작아지는 구성이다. 이러한 구성을 함으로써, 앞쪽 끝 변형부 43이 볼펜팁 1의 축에 비해 더욱 경사진다. 그리고 이 앞쪽 끝 변형부 43의 경사가 큰 것이 볼 하우스 15 내의 공간 66이 커지고, 사용할 때 잉크 5의 유출성이 좋아진다.

이러한 볼펜팁을 제조하려면 예를 들면, 팁 본체 11의 바깥쪽 형상을 대략 원추 형상으로 가공한다(제1의 공정). 다음으로, 팁 본체 11의 바깥쪽 앞쪽 끝 부근을 원주 형상으로 깎고, 상기 원주 형상으로 깎은 부분을 볼 쪽으로 변형시킨다(제2의 공정). 그 다음으로, 팁 본체 11의 안쪽에 앞쪽 끝이 개구 형상인 볼 하우스 15를 형성한다(제3의 공정). 그 뒤, 중심 구멍 16과 연결하고, 중심 구멍 16의 벽면을 밖으로 향하게 깎음으로써 얻을 수 있는 틈 47을 형성한다(제4의 공정). 그리고 상기 볼 하우스 15에 볼 10을 수납하고, 팁 본체 11의 앞쪽 끝을 볼 10쪽으로 변형시켜 앞쪽 끝 변형부 43을 둔다(제5의 공정). 이러한 것들을 일 련의 공정으로 상기의 팁을 갖춘 필기구를 만들 수 있다.

또한 상기 실시 형태의 볼펜팁 본체는 상술한 바와 같이, 원주 형상으로 깎여진 바깥쪽 부분(원주 형상으로 깎은 부분) 55의 제1면의 형상은 원추대 측면 형상이며, 제1면 뒤쪽 끝의 가장자리 부분에 각이 서있다. 그렇기 때문에 상기 실시 형태의 볼펜팁을 사용하여 필기를 할 경우에, 뒤쪽 끝 가장자리가 필기 대상에 걸려서 필기감을 나쁘게 할 우려가 있다. 이것을 해결하는 볼펜팁 본체는 상기 원주 형상으로 깎은 부분 55의 제1면의 형상이 바깥쪽으로 향해 돌출하는 곡면 위에 있다. 그리고 제1면의 뒤쪽 부분의 가장자리에는 각이 없고, 제1면 뒤쪽 부분의 가장자리는 매끄럽게 연결되는 연속면으로 되어 있다. 따라서 볼펜팁 본체에 의해 제조된 볼펜팁을 사용하여 필기할 경우에 걸릴 것이 없어서 필기감을 나쁘게 할 우려가 없다.

또한 상기 본 발명의 잉크를 적용하는 필기구로는 특별히 한정되지는 않지만, 상기 팁의 좌면과 관련되는 형태와 상기 팁 앞쪽 끝 부분과 관련되는 형태를 각각 선택적으로 또는 양자의 형태을 겸비한 필기구로 채택하는 것이 바람직하다.

표 1에 나타낸 조성의 실시예 및 비교예의 잉크를 제작했다. 즉, 표 1에 나타낸 각 성분을 각각 배합하여 디졸버 용액으로 30분간 교반하여 실시예 및 비교예의 잉크를 얻었다. 또한 표 중에 배합량은 중량%이고, 각 성분은 이하와 같다. 그리고 표 중에서 '잉크 중 수지(고형분)'는 표 1에 나타낸 잉크 중의 백색 수지 입자와 조막성 수지 에멀젼의 고형분의 합계량을 나타낸다. 또한 '백색 수지 입자:조막성 수지 에멀젼(고형분)'은 표 1에 나타낸 백색 수지 입자 분산체의 고형분과 조막성 수지 에멀젼(고형분)의 배합량 비율을 나타내는 것이다.

(조막성 수지 에멀젼)

니카졸 RX866D(니폰 카바이드사 제품, 아크릴계 수지 에멀젼, 고형분 50%)

0561 (JSR사 제품, SBR계, 고형분 69%)

AE517 (JSR사 제품, 아크릴계 수지 에멀젼, 고형분 47%)

유코트 UWS145(산요 가세이사 제품, 우레탄계, 고형분 35%)

폴리졸 PSA SE1300(쇼와 코분시사 제품, 아크릴계, 고형분 50%)

수퍼 플렉스 500(다이이치 코교 세이야쿠사 제품, 우레탄계, 고형분 45%)

또한 상기 수지 에멀젼에는 물이 포함된다.

(백색 수지 입자)

뮤티클 PP240D(미츠이 토아츠 카가쿠사 제품, 편평 형상 백색 수지 입자, 분산체, 수지 입자의 평균 입자 지름: 0.5 ㎛),

로페이크 HP1055(롬&하스사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 수지 입자의 평균 입자 지름: 1.0 ㎛),

로페이크 울트라(롬&하스사 제품, 중공 형상의 백색 수지 입자, 분산체, 수지 입자의 평균 입자 지름: 0.3 ㎛)

LX407BP6(니폰 제온사 제품, 밀실(중실) 백색 수지 입자, 분산체, 수지 입자 의 평균 입자 지름: 0.2 ㎛)

(착색제)

NKW6238(니폰 케이코사 제품, 청색 형광 착색제)

NKW6007(니폰 케이코사 제품, 적색 형광 착색제)

썬러블리 LFS HN-020(도카이 카가쿠사 제품의 인편 형상의 실리카, 평균 입자 지름 0.2 ㎛, 고형분 15~17%)

썬러블리 LFS HN-050(도카이 카가쿠사 제품의 인편 형상의 실리카, 평균 입자 지름 0.5 ㎛, 고형분 15~17%)

다음으로 이러한 것들의 각 잉크를 각각 상기의 도면 1 내지 도 6에 나타낸 구조의 수성 볼펜 잉크통에 충전했다. 잉크통은 폴리프로필렌제, 볼 하우스는 스텐레스제, 볼은 탄화 규소제, 볼 지름(직경)은 0.8 ㎜이다.

계속해서 이 필기구를 사용하여 필기성 평가를 했다. 즉, 상기의 펜으로 PPC 용지에 필기하여 필기선 상태를 눈으로 관찰하고 감촉으로 평가했다.

<평가 기준>

필적의 광택이 없는 정도:

◎: 필적에 현저하게 광택이 없는 것으로 관찰된다.

○: 필적에 광택이 없는 것으로 관찰된다.

Ｘ: 필적에 광택이 관찰된다.

필적의 입체감:

○: 손으로 만져서 입체감이 느껴진다.

Ｘ: 손으로 만져서 입체감이 느껴지지 않는다.

필적의 두께 측정:

PPC 용지에 '주식회사'라고 필기했을 때의 필기선의 두께를 측정 장치인 상품명 '다이알 티크네스 '(텍록사 제품)를 사용하여 측정했다.

잉크의 유출량 평가(측정 방법) :

나선식 연속 필기 시험기 'MODEL TS-4C-10' (세이키 코교사 제품)으로 10 m 필기 후의 감량(㎎)을 측정했다. 필기 조건은 필기 각도 65 °, 하중 100 g, 필기 속도 7 ㎝/초이다.

표 1에서 입체의 필적을 얻기 위해 잉크 중 수지 고형 분량은 20 % 이상이 필요하고, 또한 백색 수지 입자와 수지 에멀젼의 비를 고형분으로 1:0.2~1:3의 범위로 함으로써 필적의 광택이 없어져서 광택이 없는 필적을 얻을 수 있는 것이 인정된다. 그리고 수지 에멀젼의 고형분이 너무 많으면, 도막이 평평하고 매끄럽게 되기 때문이라고 생각되지만 염이 생기며, 또한 백색 수지 입자가 너무 많아도 염이 나오는 것이 인정된다.

실시예의 잉크 조성물 모두, 입체성이 있는 필적이나 광택이 없는 필적의 형성이 인정된다.

본 발명의 수성 잉크 조성물은 이상과 같이, 입체 형상이 잘 나타난 필적이며, 광택이 없는 필적을 형성할 수 있다. 그래서 입체적인 광택이 없는 필적막을 형성할 수 있기 때문에 종이, 손톱, 몸 등에 필기를 하거나 그림을 그리는 것 외에 손톱, 얼굴, 몸 등에 화장 등, 종래에는 없는 광택이 없는 타입의 화장품 조성물로도 적용할 수 있다.

또한 본원 명세서는 일본 특허 출원 2004-231516호 및 일본 특허 출원 2 004-335308호에 근거하는 우선권의 이익을 주장하며, 본 출원과 완전히 같은 내용을 참조로 받아들였다.

Claims

잉크 전량에 대해서, 둥근 형상, 편평 형상 또는 중공 형상인 백색 수지 입자가 2.5~50 중량% 로, 아크릴계 수지 에멀젼, 우레탄계 수지 에멀젼, 스티렌 부타디엔(SBR)계 수지 에멀젼 및 아크릴로니트릴 부타디엔계 수지 에멀젼으로부터 선택된 조막성 수지 에멀젼이 고형분으로 2.5~50 중량% 로 포함되고, 상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분 중량비가 1:0.2~1:3 이며, 상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분이 전체로 20~54.50 중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 백색 수지 입자는 5~30 중량% 로, 상기 조막성 수지 에멀젼은 고형분으로 5~30 중량% 로 포함되어 있는 수성 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분 중량비가 1:0.5~1:2 인 수성 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 백색 수지 입자가 중공 형상의 백색 수지구(樹脂球)인 수성 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 백색 수지 입자가 편평 형상의 백색 수지 입자인 수성 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 백색 수지 입자로 중실(中實)의 백색 수지구(樹脂球), 중공 형상의 백색 수지구 및 편평 형상의 백색 수지 입자로 구성된 군에서 선택되는 적어도 2종 이상의 수지 입자가 포함되는 수성 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 백색 수지 입자의 평균 입자 지름이 0.05~1.5 ㎛ 인 수성 잉크 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조막성 수지 에멀젼의 평균 입자 지름이 0.05~0.5 ㎛ 범위의 수지 입자를 포함하는 수성 잉크 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 착색제로는 인편(鱗片) 형상의 실리카를 포함하는 수성 잉크 조성물.
제10항에 있어서, 상기 인편 형상의 실리카의 평균 입자 지름이 0.2~6 ㎛이며, 상기 인편 형상의 실리카를 0.01~20 중량% 포함하는 수성 잉크 조성물.
펜 끝과 잉크통을 갖춘, 상기 잉크통 내부에 수성 잉크 조성물이 수용되며, 상기 잉크 조성물은 잉크 전량에 대해서 둥근 형상, 편평 형상 또는 중공 형상인 백색 수지 입자가 2.5~50 중량% 로, 아크릴계 수지 에멀젼, 우레탄계 수지 에멀젼, 스티렌 부타디엔(SBR)계 수지 에멀젼 및 아크릴로니트릴 부타디엔계 수지 에멀젼으로부터 선택된 조막성 수지 에멀젼이 고형분으로 2.5~50 중량% 로 포함되고, 상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분 중량비가 1:0.2~1:3 이며, 또한, 상기 백색 수지 입자와 상기 조막성 수지 에멀젼의 고형분이 전체로 20~54.50 중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물이며, 상기 펜 끝에서 상기 잉크의 유출량이 적어도 50 ㎎/10 m인 펜 끝을 갖춘 필기구.
제12항에 있어서, 착색제로는 인편 형상의 실리카를 포함하는 필기구.
제13항에 있어서, 상기 인편 형상의 실리카의 평균 입자 지름이 0.2~6 ㎛이며, 상기 인편 형상의 실리카를 0.01~20 중량% 로 포함하는 필기구.