KR100900298B1 - 페인트 마커용 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휘발성 냄새가 나지 않으며 어느 정도의 기름 표면에도 필기가 가능하도록 하기 위한 페인트 마커용 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 있다. 이러한 본 발명은 백색안료 20∼35중량%. 유색안료 8∼10중량%, 알콜계 용제 43∼48중량%, 호제 4∼6중량%, 증점안정제 2∼4중량%, 분산제 4∼6중량%, 건조지연제 4∼6중량%를 혼합하여 조성된 것이다.

마커용 조성물, 안료, 알콜계 용제, 호제, 증점안정제, 분산제, 건조지연제

Description

페인트 마커용 조성물 및 그 제조방법{Composition For Paint Marker and Method for Manufacturing Thereof}

본 발명은 산업현장에서 각종부품에 표시를 할 때 사용하는 페인트 마커용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 거의 냄새가 나지 않는 용제의 사용으로 밀폐된 공간에서도 자유롭게 사용할 수 있게함과 아울러 표시후에도 휘발성이 있는 기름 등에도 쉽게 지워지지 않게 하면서도 기름이 묻어있는 면에도 마킹을 할 수 있는 특성을 갖게 한 페인트 마커용 조성물 및 그 제조방법에 관한것이다.

일반적으로 다양한 색상의 잉크 조성물을 사용하여 보드에 대한 필기를 가능하게 하고 지울 수 있도록 한 마커펜이 개발되어 사용되고 있음은 주지된 사실이다. 그러나 용제로서 휘발성유기화합물인 톨루엔, 신나, 메틸에틸케톤(MEK) 등을 사용하여 제조되는 마커펜용 잉크 조성물일 경우에는 필기하는 동안에 휘발성 냄새를 발산함으로서 특히, 밀폐된 공간에서 사용할 경우 인체에 유해를 가하는 문제가 있다. 또한 기존의 마커펜용 잉크 조성물은 어느 정도의 기름 표면에는 잘 써지지 않기 때문에, 특히 산업현장에서 기름이 묻은 부품이나 가공물 등에 조립 순서나 기타 내용을 표기하기가 힘들어 작업에 불편을 주는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밀폐된 공간에서도 자유롭게 사용할 수 있는 특성을 갖게 함과 아울러 마킹후에도 솔벤과 같은 기름에도 쉽게 지워지지 않게하여 산업 부품에 안전하게 마킹할 수 있게 하였고, 또 기름이 묻어있는 표면이라도 쉽게 마킹할 수 있는 특성을 갖게 하였으며,쉽게 굳어지지 않는 지연 특성으로 다시 사용시에도 즉시 마킹을 할 수 있는 편리성을 갖게 한 페인트 마커용 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이산화티탄, 알루미늄, 실리카 중 어느하나의 안료 20∼35중량%. 유색안료 8∼10중량%, 이소프로필 알콜, 에탄올 중 어느하나의 알콜계 용제 43∼48중량%, 초산비닐수지, 아크릴수지, 비닐수지, 폴리비닐 부틸알, 알키드수지, 폴리비닐 아세테이드 중 어느하나의 호제 4∼6중량%, 아라비아검, 송진, 로진, 에스텔검 중 어느하나의 증점안정제 2∼4중량%, 분산제 4∼6중량%, 폴리글리세린 지방산 에스텔, 자당 지방산 에스테르, 폴리 솔베이트, 슈가 에스테르 중 어느하나의 건조지연제 4∼6중량%를 혼합하여 조성된 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명은 안료 20∼35중량%, 유색안료 8∼10중량%, 알콜계 용제 43∼48중량% 및 분산제 4∼6중량%를 40∼60℃의 온도에서 8시간 분산 용해하여 1차 혼합물을 얻는 단계; 상기 1차 혼합물에 호제 4∼6중량%를 투입한 후 75∼95℃의 온도에서 12시간 분산 용해하여 2차 혼합물을 얻는 단계; 및 상기 2차 혼합물에 증점 안정제 2∼4중량%와 건조지연제 4∼6중량%를 투입한 후 60∼90℃의 온도에서 12시간 분산 용해한 다음 냉각하는 단계를 거쳐 제조됨이 바람직하다.

상기 냉각 단계을 거쳐 제조된 조성물은 폴리에스테르 섬유 또는 아크릴 섬유 중 어느하나로 제작되는 마커용 펜촉을 통해서 필기됨이 바람직하다.

상기 목적 및 장점 그리고 다른 특징은 아래의 설명으로 부터 명백할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 페인트 마커용 조성물의 제조는 안료, 유색안료, 알콜계 용제 및 분산제를 교반장치 볼밀에 투입하여 1차 혼합물을 얻는 단계로부터 시작된다. 교반장치 볼밀에 투입된 안료, 유색안료, 알콜계 용제 및 분산제를 40∼60℃의 온도에서 8시간 분산 용해함으로서 1차 혼합물을 얻는다. 이와 같은 하여 얻은 1차 혼합물의 입자는 50나노 이상의 크기를 갖는다.

이때 상기 안료는 백색안료로서 이산화티탄, 알루미늄, 실리카 중 어느하나를 사용함이 바람직하다. 이러한 상기 안료는 조성물의 점도를 고려하여 조성물의 전체 중량에 대하여 20∼35중량%가 사용됨이 바람직하다.

상기 유색안료는 파스텔 계통의 색상으로 카본블랙, 황연(黃鉛) 또는 황토, 카드뮴레드, 코발트청(靑), 산화크롬 녹(綠), 망간 바이올렛 중 어느 하나를 선택하여 사용함으로서 조성물의 필기 색상을 결정한다. 이러한 파스텔 계통의 유색안료는 색상과 아울러 은폐력을 향상시키는 역할을 한다. 이와 같은 유색안료는 조성물의 전체 중량에 대하여 8∼10중량%가 사용됨이 바람직하다. 가령, 유색안료의 함량이 8중량% 미만이면 색상이 연하여 파스텔 계통의 색상 표출과 은폐력을 향상시키는데 문제가 있고, 10중량%를 초과하면 조성물의 점도가 높아져 마커용 펜촉을 통한 조성물의 유출이 잘 이루어지지 않는다는 문제가 있다.

상기 분산제는 조성물의 각 성분들 특히, 안료들에 대하여 분산성을 증가시키는 역할을 하며, 분산제 원료(DISPERS) 710, 760W, 610, 2091, 2090, 불포화포리아민 아마이드염, 폴리실록산 중 어느하나를 사용함이 바람직하다. 이러한 상기 분산제는 조성물의 전체 중량에 대하여 4∼6중량%가 사용됨이 바람직하다. 가령, 분산제의 함량이 4중량% 미만이면 특히, 안료들의 분산성이 저하되는 문제가 있고, 6중량%를 초과하면 특히, 안료의 분산성이 커 조성물이 겔화되는 문제가 있다.

한편, 조성물의 점도 즉, 용해 점도를 조절하기 위한 용제로서 기존과 같이 휘발성 냄새를 발산하는 휘발성유기화합물인 톨루엔, 신나들 대신에 알콜계 용제를 사용하고 있다. 상기 알콜계 용제로는 이소프로필 알콜 또는 에탄올 중 어느하나를 사용하고 있는데, 이중 에탄올을 사용함이 바람직하다. 이러한 상기 알콜계 용제는 마커펜이 필기하는 동안에 휘발성 냄새를 발생하지 않아 기존의 톨루엔, 신나들 처럼 인체에 유해를 가하는 일을 없게 한다. 이와 같은 상기 알콜계 용제는 조성물의 전체 중량에 대하여 43∼48중량%가 사용됨이 바람직하다. 가령, 알콜계 용제의 함량이 43중량% 미만이면 조성물의 점도가 높아져 마커용 펜촉을 통한 적정 유출이 방해되는 문제가 있고, 48중량%를 초과하면 조성물의 점도가 너무 묽어져 조성물이 마커용 펜촉을 통해서 과다 유출되는 문제가 있다.

이와 같은 성분들을 분산 용해함으로서 얻은 1차 혼합물에는 호제(수지)을 투입함으로서 2차 혼합물을 얻는다. 상기 호제는 상기 1차 혼합물을 담고 있는 교반장치 볼밀에 투입되어 불밀의 구동으로 1차 혼합물과 함께 분산 용해됨으로서 2차 혼합물을 얻게 한다. 상기 호제가 투입되면, 상기 볼밀은 75∼95℃의 온도에서 12시간 동안 분산 용해함으로서 2차 혼합물을 얻는다. 이러한 상기 호제는 조성물에 대하여 필기를 할 때 쉽게 떨어지지 않도록 하기 위한 접착성, 말림성, 분리방지성을 부여하기 위한 역할을 하는 동시에 1차 혼합물과 분산 용해되는 동안에 1차 혼합물의 입자를 감싸 서로 엉겨 붙지 않도록 함으로서 덩어리의 생성을 방지하여 입자들이 서로 안정된 상태의 2차 혼합물을 얻게 한다. 이와 같은 역할을 하는 상기 호제로는 초산비닐수지, 아크릴수지, 비닐수지, 폴리비닐 부틸알, 알키드수지, 폴리비닐 아세테이드 중 어느하나가 사용됨이 바람직하고, 조성물의 전체 중량에 대하여 4∼6중량%가 사용됨이 바람직하다. 가령, 상기 호제의 함량이 4중량% 미만이면 조성물의 접착성, 말림성, 분리방지성이 취약해지고 또한 1차 혼합물의 입자를 감싸는데 취약성을 보여 심하지는 않지만 서로 엉겨 붙게 하는 문제가 있고, 6중량%를 초과하면 조성물의 점도가 높아져 마커용 펜촉을 통한 적정 유출이 방해되는 문제가 있다.

이와 같이 1차 혼합물에 호제를 투입, 분산 용해함으로서 얻은 2차 혼합물에 증점안정제와 건조지연제를 투입하여 분산 용해한 다음 냉각하면, 본 발명의 페인트 마커용 조성물의 제조가 완료된다. 상기 증점안정제와 건조지연제는 상기 2차 혼합물을 담고 있는 교반장치 볼밀에 투입되어 불밀의 구동으로 2차 혼합물과 함께 분산 용해된 후 냉각됨으로서 본 발명의 페인트 마커용 조성물을 완성한다. 상기 증점안정제와 건조지연제가 투입되면, 상기 볼밀은 60∼90℃의 온도에서 12시간 동안 분산 용해한다. 이후 냉각과정을 거쳐 완성된 본 발명의 페인트 마커용 조성물의 점도는 25∼40이 된다.

이때, 상기 증점안정제는 조성물에 접착성, 분리방지성을 부여하기 위한 역할을 하는데, 나아가 조성물이 어느 정도의 기름 표면에도 필기가 가능하도록 해준다. 즉, 상기 증점안정제를 함유함으로서 본 발명의 조성물은 산업현장에서 기름이 묻은 부품이나 가공물 등에 조립 순서나 기타 내용을 표기할 수 있게 됨으로서 산업현장에서의 작업성을 크게 향상시키게 한다. 이와 같은 역할을 하는 상기 증점안정제는 아라비아검, 송진, 로진, 에스텔검 중 어느하나가 사용되는데, 송진이나 로진 중 어느하나를 사용함이 바람직하고, 조성물의 전체 중량에 대하여 2∼4중량%가 사용됨이 바람직하다. 가령, 상기 증점안정제의 함량이 2중량% 미만이면 조성물의 접착성, 분리방지성이 취약해지고 또한 기름 표면에 대한 필기를 어렵게 하는 문제가 있다. 또한 4중량%를 초과하면 조성물의 접착성, 분리방지성 및 기름 표면에 대한 조성물의 필기를 우수하게 하지만 조성물의 점도를 높여 마커용 펜촉을 통한 적정 유출을 방해하는 문제가 있다.

상기 건조지연제는 마커용 펜촉이 대기중에 노출되어 있을 때에 조성물의 건조를 지연시키고 색분리 방지를 부여하기 위한 역할을 한다. 이러한 상기 건조지연제로는 폴리글리세린 지방산 에스텔, 자당 지방산 에스테르, 폴리 솔베이트, 슈가 에스테르 중 어느하나가 사용됨이 바람직하고, 조성물의 전체 중량에 대하여 4∼6중량%가 사용됨이 바람직하다. 가령, 상기 건조지연제의 함량이 4중량% 미만이면 조성물의 건조가 너무 빠르다는 문제가 있고, 6중량%를 초과하면 조성물의 건조가 너무 늦어진다는 문제가 있다.

이와 같은 과정을 거쳐 제조되는 본 발명의 페인트 마커용 조성물은 폴리에스테르 섬유 또는 아크릴 섬유 중 어느하나로 제작되는 마커용 펜촉을 통해서 필기됨이 바람직하다. 왜냐하면 기존의 펄프 섬유로 제작되는 마커용 펜촉은 조성물이 통과할 수 있는 채널(구멍)이 작기 때문에 본 발명의 조성물의 유출을 어렵게 하기 때문이다.

끝으로, 이와 같이 제조되는 본 발명의 페인트 마커용 조성물의 휘발성 냄새의 발산 여부와 기름 표면에 대한 필기성 여부를 확인하기 위해서 테스트해 보았다. 폴리에스테르 섬유로 제작된 마커용 펜촉을 갖는 마커펜에 주입하여 테스트해 보았다. 산업현장에서 흔히 볼 수 있는 제작과정에서 기름이 엷게 도포된 철판에 상기 마커용 펜촉을 통해서 필기해 보았다. 그 결과, 필기하는 동안에 휘발성 냄새를 맡을 수 없었고, 글씨가 잘 써졌다. 또한 철판에 선을 길게 그어 보았는데 색상이 갈수록 옅어지지 않고 처음과 같았다.

또한 상기 테스트 과정에서 마커용 펜촉을 뚜껑을 개방한 상태에서 2시간 동안 대기중에 노출시켜 보았다. 기존의 조성물은 10분 정도 지나면 건조되어 마커용 펜촉을 통한 유출이 어려웠지만, 테스트 결과 건조되지 않았다.

또한 자동차의 잔흠집에 상기 마커용 펜촉을 통해서 칠해 보았는데 흠집제거에도 우수한 효과가 있음이 발견되었다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 냄새가 나지 않는 용제의 사용으로 밀폐된 공간에서 사용시에도 환기를 하지 않더라도 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있고, 또 사용중에 캡을 달아놓지 않더라도 쉽게 건조되지 않아서 사용시 일일히 흔들지 않더라도 쉽게 마킹을 할 수 있는 효과가 있고, 또 기름이 묻어있는 표면에도 마킹할 수 있어서 산업현장에서의 사용을 편리하게 한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 이산화티탄, 알루미늄, 실리카 중 어느 하나의 안료 20∼35중량%;

   카본블랙, 황연(黃鉛) 또는 황토, 카드뮴레드, 코발트청(靑), 산화크롬 녹(綠),망간 바이올렛 중 어느 하나의 파스텔계통의 유색안료 8∼10중량%;

   이소프로필 알콜, 에탄올 중 어느하나의 알콜계 용제 43∼48중량%;

   초산비닐수지, 아크릴수지, 비닐수지, 폴리비닐 부틸알, 알키드수지, 폴리비닐 아세테이드 중 어느 하나의 호제 4∼6중량%;

   아라비아검, 송진, 로진, 에스텔검 중 어느 하나의 증점 안정제 2∼4중량%;

   분산제 4∼6중량%; 및

   폴리글리세린 지방산 에스텔, 자당 지방산 에스테르, 폴리 솔베이트, 슈가 에스테르 중 어느하나의 건조지연제 4∼6중량%를 혼합하여 조성된 것을 특징으로 하는 페인트 마커용 조성물.
2. 이산화티탄, 알루미늄, 실리카 중 어느 하나의 안료 20∼35중량%, 카본블랙, 황연(黃鉛) 또는 황토, 카드뮴레드, 코발트청(靑), 산화크롬 녹(綠),망간 바이올렛 중 어느 하나의 파스텔계통의 유색안료 8∼10중량%, 이소프로필 알콜, 에탄올 중 어느 하나의 알콜계 용제 43∼48중량% 및 분산제 4∼6중량%를 40∼60℃의 온도에서 8시간 분산 용해하여 1차 혼합물을 얻는 단계;

   상기 1차 혼합물에 초산비닐수지, 아크릴수지, 비닐수지, 폴리비닐 부틸알, 알키드수지, 폴리비닐 아세테이드 중 어느 하나의 호제 4∼6중량%를 투입한 후 75∼95℃의 온도에서 12시간 분산 용해하여 2차 혼합물을 얻는 단계;

   상기 2차 혼합물에 아라비아검, 송진, 로진, 에스텔검 중 어느 하나의 증점안정제 2∼4중량%와 폴리글리세린 지방산 에스텔, 자당 지방산 에스테르, 폴리 솔베이트, 슈가 에스테르 중 어느 하나의 건조지연제 4∼6중량%를 투입한 후 60∼90℃의 온도에서 12시간 분산 용해 후 냉각하여 마커펜 촉으로부터 유출이 잘되게 하는 농도를 조절하기 위한 단계를 포함하는 페인트 마커용 조성물 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 펜촉은 폴리에스테르 섬유 또는 아크릴 섬유 중 어느하나로 제작되는 것을 특징으로 하는 페인트 마커용 조성물 제조방법.