KR20000010921A - 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크 저장 튜브에 직접 충전하여 사용하는 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크에 관한 것이다. 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 금속 분말에 착색 안료를 흡착시켜 이루어진 착색 금속 안료 1 내지 20중량%, 의소성을 부여하는 수용성 또는 수분산성 고분자제 0.1 내지 1.0중량% 및 물을 함유함으로써, 미려성이나 광택성이 우수하고, 경시 안정성, 필기성이 우수한 잉크를 수득한다.

Description

금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크

금속 광택을 갖는 잉크에 관해서는, 일본 공개특허공보 제(소)61-123684호, 일본 공개특허공보 제(소)63-95277호, 일본 공개특허공보 제(평)4-126782호에 이미 기재되어 있다. 그러나, 이들 잉크는 모두 점도가 매우 낮기 때문에, 비중이 큰 금속 분말의 침강을 방지할 수 없다. 한편, 일본 공개특허공보 제(평)7-145339호에는, 알루미늄 분말을 사용한 금속 광택성 수성 잉크에 의소성(擬塑性)을 부여하여 알루미늄 분말의 침강을 방지한, 재충전용으로 직접 충전하여 사용할 수 있는 "볼펜용의 금속 광택성 수성 잉크"가 기재되어 있다. 그러나, 알루미늄 분말과 보색제(補色劑)로서 착색 안료를 사용하는 것만으로는 잉크의 미려성이나 광택성이 떨어진다. 또한, 알루미늄 분말을 수성 잉크에 사용하는 경우, 이의 표면을 석유계 용매 또는 고급 지방산으로 처리하여 물과의 반응을 억제하는 경우가 많지만, 이러한 표면 상태에서는 반드시 완전하게 반응을 방지할 수 없어서 시간이 경과함에 따라 불안정해진다.

또한, 일본 공개특허공보 제(평)2-142865호에는, 금속 안료(금속 분말)의 표면에 이중 결합을 갖는 1종 이상의 카복실산을 열중합시킨, 적어도 1개의 이중 결합과 2개의 카복실기를 갖는 카복실산을 통하여 착색 안료를 화학 흡착시켜 이루어진 1차 착색 금속 안료, 또는 위에서 언급한 1차 착색 금속 안료를 라디칼 중합성 불포화 카복실산 및 라디칼 중합성 이중 결합을 3개 이상 갖는 단량체로 이루어진 중합체로 추가로 피복하여 이루어진 2차 착색 금속 안료를 사용한 광휘성(光輝性) 잉크가 기재되어 있다.

본 발명자들은 위에서 언급한 금속 안료(금속 분말)에 착색 안료를 흡착시켜 이루어진 착색 금속 안료[상품명: 프렌드칼라(Friendcolor)]를 쇼와(昭和) 알루미파우더 주식회사로부터 구입하여 위의 공보에 기재된 실시예를 따라 시험한 결과에 의하면, 위에서 언급한 광휘성 잉크는 종래의 염료 또는 안료와 알루미늄 분말을 혼합시켜 이루어진 금속 광택을 갖는 필기구용 잉크에 비하여 잉크의 미려성이나 광택성 등이 우수한 것으로 밝혀졌다.

그러나, 위에서 언급한 공보에는, 실시예 2로서 싸인펜용 잉크가, 실시예 4로서 펜용 수성 잉크가, 실시예 5로서 레터링용 잉크가 기재되어 있지만, 위에서 언급한 잉크는 펜 끝으로부터의 잉크의 유출량을 제어하는 모세관 기구를 이용한 제어 부재, 예를 들면, 싸인펜에서는 섬유 다발로 구성된 펜 끝이며, 그 밖의 것은 펜 끝과 잉크 저장 튜브의 중간에 배치된 펜 심(芯)을 갖는 구조의 필기구를 위한 잉크로서, 그 자체로는 직접 충전용 잉크로서 사용할 수 없다.

종래의 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크에 있어서는 미려성이나 광택성이 우수하고 경시(經時)적으로 안정한 만족스런 잉크는 없었다.

본 발명의 목적은 금속 분말에 착색 안료를 흡착시켜 이루어진, 위에서 언급한 착색 금속 안료를 사용하여 미려성이나 광택이 우수하고 필기성이 양호한 동시에 직접 충전용 잉크로서 유용한 볼펜용 수성 잉크를 제공하는 데 있다.

본 발명은, 잉크 함유 튜브에 직접 충전하여 사용하는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크에 관한 것이다.

본 발명자들은 위의 목적을 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 물과 금속 분말의 반응을 방지하고 잉크에 의소성(擬塑性)을 추가로 부여하여, 볼펜의 잉크 저장 튜브 속(정지시)에서의 잉크 점도를 증가시키고 필기시에 생기는 볼의 회전 미끄러짐에 의해 필기시의 잉크 점도를 저하시킴으로써 잉크 저장 튜브 속에 잉크를 직접 충전하는 경우에 있어서도 착색 금속 안료의 침강을 방지하는 동시에 양호한 필기성을 수득할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명의 목적은, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 적어도 금속 분말에 착색 안료를 흡착시켜 이루어진 착색 금속 안료 1 내지 20중량%, 의소성을 부여하는 수용성 또는 수분산성(水分散性) 고분자제 0.1 내지 1.0중량% 및 물을 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크를 제공함으로써 달성된다.

본 발명의 잉크 조성물은 보습 습윤제, 분산제 및 녹방지용 윤활제 등을 추가로 함유하는 것이 바람직하다.

위에서 언급한 착색 금속 안료는 금속 분말에 착색 안료를 흡착시키기 때문에, 흡착시키는 착색 안료의 종류의 폭이 넓고, 금속 광택이 강한 폭넓은 색조가 얻어지는 것이 특징이다. 또한, 금속 분말 표면이 착색 안료로 피복되어 있기 때문에, 물과 금속 분말과의 반응도 억제된다.

본 발명은, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 금속 분말에 착색 안료를 흡착시켜 이루어진 착색 금속 안료 1 내지 20중량%, 의소성을 부여하는 수용성 또는 수분산성 고분자제 0.1 내지 1.0중량% 및 물을 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크로서, 이들 성분에 추가하여 보습 습윤제 10 내지 40중량%, 분산제 1 내지 8중량% 및 녹방지용 윤활제 0.2 내지 2중량%를 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라서, pH 조절제 및/또는 세균 발육 저지제(bacteriostat)를 첨가할 수 있고, 또한 유기 안료를 색제(色劑)로서 추가로 첨가할 수 있다. 본 발명의 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크는 위에서 기술한 잉크 조성물로 이루어진 잉크로 한정되는 것은 아니다.

착색 금속 안료의 배합량은, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 1 내지 20중량%를 배합하는데, 그 이유는, 1중량% 미만이면 필기 후의 필적이 전혀 금속처럼 되지 않는 반면, 20중량%를 초과하면 잉크의 경시 안정성이 악화되어 착색 금속 안료의 침강이 생겨서 펜 끝이 잉크로 막힘에 따라 필기가 불가능해지는 경우가 있기 때문이다.

착색 금속 안료는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 제(평)2-142865호에 기재되어 있는 바와 같이, 이중 결합을 갖는 1종 이상의 카복실산을 열중합시킨 1개 이상의 이중 결합과 2개의 카복실기를 갖는 카복실산 중합체(이하, 열중합 카복실산이라고 함)와 금속 안료를 유기 용매 속에서 교반하고, 이것을 여과한 케이크와 착색 안료를 유기 용매의 존재하에서 혼련 혼합하거나 교반 혼합한 후, 여분의 유기 용매를 제거하여 제조할 수 있다. 또는, 열중합 카복실산과 착색 안료를 유기 용매 속에서 교반하고, 이것을 여과한 케이크와 착색 안료를 유기 용매의 존재하에서 혼련 혼합하거나 교반 혼합하고, 다시 이것을 유기 용매 속에서 분산 교반하면서 라디칼 중합성 이중 결합을 3개 이상 갖는 단량체와 중합 개시제를 첨가하여 중합시키고, 이로부터 여분의 유기 용매를 제거하여 제조할 수 있다. 이 때의 착색 안료는, 사용하는 유기 용매에 용해되지 않는 것이라면 유기 안료, 무기 안료 어느 것이라도 사용할 수 있지만, 열중합 카복실산 흡착처리를 실시한 금속 안료에 안정적으로 흡착되는 착색 안료가 필요하다. 구체적으로는, 유기 안료로서는 아조레이크계 안료, 불용성 아조계 안료, 축합 아조계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 트렌계 안료, 인디고계 안료, 페리논계 안료, 페릴렌계 안료, 프탈론계 안료, 디옥사진계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 이소인돌리논계 안료, 금속 착체 안료 등을 들 수 있다. 무기 안료로서는 황연(黃鉛), 황색 산화철, 벤가라(red iron oxide), 코발트 블루, 카본 블랙, 산화티탄 등을 들 수 있다. 착색 금속 안료의 바람직한 예로서는 쇼와(昭和) 알루미파우더 주식회사에서 판매하고 있는 것(상품명: 프렌드칼라)을 들 수 있다.

의소성을 부여하는 수용성 또는 수분산성 고분자제로서는 구아 검, 크산탄 검 등의 천연 다당류나 가교형 아크릴산 중합체 등의 합성 중합체를 들 수 있다. 일반적으로, 천연 다당류는 합성 고분자와 비교하여 항복치(降伏値)가 작기 때문에, 착색 금속 안료가 침강하기 쉽다. 이 때문에, 침강을 억제하려고 첨가량을 많게 하면, 수분 증발에 수반하는 조막성(造膜性)을 갖고 있기 때문에, 펜 끝에서 잉크가 고화되어 필기 불량을 초래하기 쉬우므로, 합성 고분자가 적합하며, 특히 가교형 아크릴산 중합체가 가장 적합하다.

의소성을 부여하는 수용성 또는 수분산성 고분자제의 잉크 조성물의 전체량에 대한 배합량은 0.1 내지 1.0중량%인데, 그 이유는, 0.1중량% 미만에서는 잉크로서의 충분한 항복치가 수득되지 않아 착색 금속 안료는 침강하고, 1.0중량%를 초과하면 잉크 점도나 항복치가 지나치게 높아서 착색 금속 안료의 침강은 방지할 수 있지만 필기감이나 잉크 분출 등의 필기 성능이 저하되기 때문이다.

가교형 아크릴산 중합체는 수평균분자량이 300만 내지 500만인 것이 적합하다. 그 이유는, 잉크화하였을 경우, 경시 안정성이 우수한 항복치가 높은 잉크를 형성할 수 있기 때문이다. 항복치가 낮으면, 적은 전단 응력을 받더라도 유동화되기 때문에, 착색 금속 안료는 침강하지만, 항복치가 높으면, 항복치 이상의 응력이 가해지지 않으면 유동화되지 않기 때문에, 착색 금속 안료의 침강을 방지할 수 있다. 분자량이 300만 미만이면, 경시적으로 해리된 금속 이온에 의해 잉크의 항복치가 작아지기 때문에, 착색 금속 안료는 침강하고, 분자량이 500만 이상을 초과하면, 가교형 아크릴산 중합체가 잉크 속에 균일하게 분산될 수 없어지기 때문에, 잉크의 경시 안정성이 악화된다.

본 발명의 볼펜용 수성 잉크에는 펜 끝의 잉크가 마르는 것을 방지하기 위해서 보습 습윤제를 배합하는 것이 바람직하다. 보습 습윤제의 배합량은, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 10중량% 미만에서는, 잉크의 건조 방지 성능이 충분히 수득되지 않고, 40중량%를 초과하면, 충분한 항복치가 수득되지 않기 때문에, 착색 금속 안료의 침강을 충분히 방지할 수 없을 우려가 있어서 10 내지 40중량%가 적합하다.

본 발명에서 사용하는 보습 습윤제로서는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 티오디글리콜, 폴리글리세린, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 메틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 메틸 카비톨 및 에틸 카비톨로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합한 수용성 유기 용매를 사용할 수 있다.

또한, 잉크의 경시 안정성, 특히 착색 금속 안료의 분산 안정성을 양호한 것으로 하기 위해서 분산제를 배합하는 것이 바람직하다. 분산제의 배합량은, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 1중량% 미만에서는, 균일하게 분산될 수 없고, 8중량%를 초과하면, 잉크의 항복치 저하를 초래할 우려가 있어서 1 내지 8중량%가 적합하다.

분산제로서는 고분자 분산제와 비이온계 계면활성제를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 스티렌/아크릴산 공중합물, 스티렌/아크릴산 메타크릴산/알킬 에스테르 공중합물, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크는 볼펜용 수성 잉크이기 때문에 볼의 회전을 양호하게 하기 위해서 윤활제를 첨가하는 것이 바람직하지만, 볼펜 끝이 스테인레스, 황동 등의 금속이기 때문에 녹방지 작용을 갖는 소위 녹방지용 윤활제가 적합하다. 배합량은, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 0.2중량% 미만으로 하면, 윤활성이 부족하여 필기감, 필적 불량으로 되는 경향이 있고, 2중량%를 초과하면, 잉크의 항복치 저하를 초래할 우려가 있기 때문에, 0.2 내지 2중량%가 적합하다.

본 발명에서 사용하는 녹방지용 윤활제로서는 인산 에스테르계 계면활성제, 벤조트리아졸, 지방산, 지방산 에스테르를 들 수 있고, 이들 녹방지용 윤활제를 2종 이상 혼합하여 사용해도 무방하다.

또한, 잉크의 안정성을 고려하여, pH 조절제를 사용하여 잉크의 pH를 6 내지 8의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. pH가 6보다 낮으면, 의소성을 부여하는 고분자제가 균일하게 용해, 분산되기 어렵고, 경시적으로 안정한 잉크로 되지 않을 뿐만 아니라, 잉크에 포함되는 녹방지용 윤활제의 작용이 나빠지는 경향이 있어서 양호한 필기 성능을 수득하기 어렵다. 한편, 8보다 높으면, 착색 금속 안료의 기본 물질인 알루미늄 등의 반응성이 높아지기 때문에, 물 또는 의소성을 부여하는 고분자제와의 반응을 제어하는 것이 곤란해져서 경시적으로 안정한 잉크로 되지 않아 잉크의 유동성 악화를 초래할 우려가 있다. pH 조절제로서는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, N,N-디에탄올아민, N,N-디부틸에탄올아민, N,N-메틸디에탄올아민 등을 사용할 수 있다.

또한, 세균 발육 저지제을 첨가하면 균의 번식을 방지할 수 있고, 경시 안정성이 양호해지기 때문에 바람직하다. 본 발명에서 사용하는 세균 발육 저지제로서는 1,2-벤조이소티아졸린-3-온, 안식향산 나트륨, 데히드로아세트산 나트륨 등을 들 수 있다.

또한, 보색제로서 유기 안료를 혼합하면 다양한 색조를 수득할 수 있다. 배합량은, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 1중량% 미만에서는, 조색(調色)이 잘 되지 않고, 15중량%를 초과하면, 펜 끝에서의 건조 고화가 진행되어 기록 성능이 현저하게 저하할 우려가 있기 때문에, 1 내지 15중량%가 바람직하다. 본 발명에서 사용하는 보색용 유기 안료로서는 피그먼트 옐로우(Pigment yellow) 1, 3, 12, 93, 94 및 109, 피그먼트 블루(Pigment blue) 15, 16 및 17, 피그먼트 레드(Pigment red) 3, 5, 122, 149 및 202, 피그먼트 그린(Pigment green) 7 및 36 등을 들 수 있다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에 의거하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해서 조금도 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

착색 금속 안료로서 쇼와(昭和) 알루미파우더 주식회사에서 판매하고 있는, 평균 입자 직경이 17㎛이고 색조가 레드골드색인 착색 금속 안료(상품명: 프렌드칼라 F500 RG)를 1.0중량%, 보습 습윤제로서 에틸렌 글리콜 20.0중량%, 분산제로서 스티렌 아크릴산 메타크릴 알킬 에스테르 공중합물 3.0중량%, 녹방지용 윤활제로서 인산 에스테르계 계면활성제 1.0중량%, 세균 발육 저지제로서 1,2-벤조이소티아졸린-3-온 0.2중량%, pH 조절제로서 트리에탄올아민 1.0중량% 및 이온교환수 73.4중량%를 혼합하고, 자석 교반기(magnetic stirrer)로 60℃의 조건에서 1시간 동안 혼합한다.

이어서, 위의 용액에 의소성을 부여하는 수분산성 고분자제로서, 수평균분자량이 300만인 가교형 아크릴산 중합체(이하, 간단히 가교형 아크릴산 중합체 B라고 함)를 0.4중량% 첨가하고, 균질교반기로 교반하여 균일하게 분산시켜 본 실시예의 레드골드색의 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크를 제조한다. 당해 잉크의 pH는 7이다.

실시예 2 내지 10

잉크 배합을 표 1과 표 2에 나타낸 바와 같이 한 이외에는, 실시예 1과 동일한 순서로 레드골드색의 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크를 제조한다. 각 잉크의 pH는 7이다. 또한, 표에 기재된 숫자는 잉크 조성물에서의 각각의 성분의 함량(중량%)을 나타낸다.

주) 1. 실시예 5에 있어서, 가교형 아크릴산 중합체 C는 수평균분자량이 500만인 것이다.

2. 실시예 6에 있어서, 가교형 아크릴산 중합체 A는 수평균분자량이 200만인 것이다.

3. 실시예 7에 있어서, 가교형 아크릴산 중합체 D는 수평균분자량이 650만인 것이다.

4. 실시예 8에 있어서, 가교형 아크릴산 중합체 대신에 크산탄 검을 사용한다.

실시예 11 내지 14

보색제로서 유기 안료를 첨가하고 잉크 배합을 표 2에 나타낸 바와 같이 한 이외에는, 실시예 1과 동일한 순서로 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크를 제조한다. 각 잉크의 pH는 7이다.

주) 1. 실시예 11은 피그먼트 옐로우 3을 보색제로서 첨가한다.

2. 실시예 12는 프렌드칼라 F500 RG를 평균 입자 직경이 17㎛이고 색조가 오렌지색인 착색 금속 안료(상표명: 프렌드칼라 F500 OR)로 바꾸고, 보색제로서 피그먼트 옐로우 3과 피그먼트 레드 3을 첨가한 것이다.

3. 실시예 13은, 프렌드칼라 F500 RG를 평균 입자 직경이 17㎛이고 색조가 녹색인 착색 금속 안료(상품명: 프렌드칼라 F500 GR)로 바꾸고, 보색제로서 피그먼트 옐로우 3과 피그먼트 블루 15를 첨가한 것이다.

4. 실시예 14는, 프렌드칼라 F500 RG를 평균 입자 직경이 17㎛이고 색조가 청색인 착색 금속 안료(상품명: 프렌드칼라 F500 BL)로 바꾸고, 보색제로서 피그먼트 블루 15를 첨가한 것이다.

비교예 1 내지 2

착색 금속 안료로서 프렌드칼라 F500 RG를 사용하고 잉크 배합을 표 3에 나타낸 바와 같이 한 이외에는, 실시예 1과 동일한 순서로 레드골드색의 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크를 제조한다. 각 잉크의 pH는 7이다.

비교예 3

착색 금속 안료 대신에 알루미늄 분말을 사용하고 잉크 배합을 표 3에 나타낸 바와 같이 한 이외에는, 실시예 1과 동일한 순서로 은색의 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크를 제조한다. 당해 잉크의 pH는 7이다.

비교예 4 내지 6

실시예 1과 동일하게 착색 금속 안료로서 프렌드칼라 F500 RG를 사용하고 잉크 배합을 표 3에 나타낸 바와 같이 한 이외에는, 실시예 1과 동일한 순서로 레드 골드색의 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크를 제조한다. 각 잉크의 pH는 7이다.

주) 1. 비교예 4는, 가교형 아크릴산 중합체 B 대신에 크산탄 검을 사용한 것이다.

시험 및 평가

실시예 1 내지 14와 비교예 1 내지 6의 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크 각각에 대하여 다음 시험을 행하여 평가한다.

착색 금속 안료의 침강 시험:

잉크(100cc)를 샘플링하고, 이 샘플에 대하여 10분 동안 원심에 의한 가속도(G: 중력가속도의 단위)를 적용하여 잉크의 상태를 관찰한다.

(평가)

300G 이하에서, 착색 금속 안료가 분리되어 침강된 것········(×)

300 내지 400G에서, 착색 금속 안료가 분리되어 침강된 것······(△)

400 내지 600G에서, 착색 금속 안료가 분리되어 침강된 것······(○)

600G 이상에서도, 착색 금속 안료가 분리되어 침강되지 않은 것····(◎)

잉크의 경시 안정성 평가:

50℃ 및 0% RH의 환경하에서 밀폐 유리 용기에 넣고, 잉크를 정치시킨 다음, 잉크의 점도 변화와 현미경 관찰로 판단한다.

(평가)

1 개월 내에 잉크 속에 석출물이 발생하거나 잉크의 점도값에 있어서 초기에 비하여 잉크의 점도 변화가 30% 이상인 것·················(×)

1 내지 2개월에서 잉크 속에 석출물이 발생하거나 잉크의 점도값에 있어서 초기에 비하여 잉크의 점도 변화가 30% 이상인 것·············(△)

2 내지 3개월에서 잉크 속에 석출물이 발생하거나 잉크의 점도값에 있어서 초기에 비하여 잉크의 점도 변화가 30% 이상인 것·············(○)

3개월 이상 동안 잉크 속에 석출물이 발생하지 않고 잉크의 점도값에 있어서 초기에 비하여 잉크의 점도 변화가 30% 미만인 것·············(◎)

이어서, 시판되고 있는 볼 직경 0.7mm의 수성 겔 잉크 볼펜(주식회사 빠이롯트 제품, 상품명: G-1)의 끝을 각각의 잉크로 재충전하여 볼펜을 제조하고, 다음 시험을 행하여 평가한다.

초기 필기 성능 시험:

50℃, 30% RH의 환경하에서 볼펜의 캡을 벗기고, 옆으로 눕혀서 1개월 방치한 다음, 실온으로 되돌리고, 직선 쓰기를 수행하여 필적 상태를 육안으로 판단한다.

(평가)

10cm 이상 필기할 수 없었던 것···················(×)

5 내지 10cm 이내에서, 필적이 끊김 또는 파선을 발생시키지 않고 필기된 것····································(△)

3 내지 5cm 이내에서, 필적이 끊김 또는 파선을 발생시키지 않고 필기된 것····································(○)

3cm 이내에서, 필적이 끊김 또는 파선을 발생시키지 않고 필기된 것·(◎)

필기 성능 시험:

실제로 손으로 필기를 행하여, 필적 상태를 육안으로 판단한다.

(평가)

필적에 얼룩이나 끊김이 발생하여 실제로 사용할 수 없는 것·····(×)

필적에 얼룩이나 끊김이 발생하여 다소 실제로 사용하기에는 열등한 것 ······································(△)

필적에 얼룩이나 끊김이 약간 있는 것이지만 실제로 사용할 수 있는 것······································(○)

필적에 얼룩이나 끊김이 없고, 필적이 양호한 것··········(◎)

각 실시예 및 비교예의 평가 결과는 표 1, 표 2 및 표 3에 나타낸 바와 같다.

	실시예
	1	2	3	4	5	6	7
프렌드칼라 F500 RG	1.0	20.0	15.0	15.0	10.0	15.0	5.0
프렌드칼라 F500 GR
프렌드칼라 F500 OR
프렌드칼라 F500 BL
피그먼트 옐로우 3
피그먼트 블루 15
피그먼트 레드 3
보습 습윤제	20.0	20.0	10.0	40.0	30.0	20.0	10.0
분산제	3.0	1.0	8.0	3.0	5.0	3.0	2.0
녹방지용 윤활제	1.0	2.0	1.0	0.5	0.2	1.0	1.5
세균 발육 저지제	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
pH 조절제	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
이온교환수	73.4	55.3	64.4	40.2	53.2	59.0	80.0
가교형 아크릴산 중합체 A						0.8
가교형 아크릴산 중합체 B	0.4	0.5	0.4	0.1
가교형 아크릴산 중합체 C					0.4
가교형 아크릴산 중합체 D							0.3
크산탄 검
색조	레드 골드
금속 분말의 침강	◎	○	◎	○	◎	○	◎
잉크의 경시 안정성	◎	○	○	○	◎	○	○
초기 필기 성능	◎	○	○	○	◎	○	○
필기 성능	○	○	○	○	○	○	○

	실시예
	8	9	10	11	12	13	14
프렌드칼라 F500 RG	15.0	15.0	10.0	15.0
프렌드칼라 F500 GR						15.0
프렌드칼라 F500 OR					15.0
프렌드칼라 F500 BL							15.0
피그먼트 옐로우 3				10.0	9.0	4.0
피그먼트 블루 15						4.0	8.0
피그먼트 레드 3					1.0
보습 습윤제	25.0	20.0	10.0	40.0	20.0	20.0	20.0
분산제	6.0	3.0	5.0	3.0	3.0	3.0	3.0
녹방지용 윤활제	1.0	1.0	1.5	1.0	1.0	1.0	1.0
세균 발육 저지제	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
pH 조절제	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
이온교환수	51.2	59.7	71.3	29.4	49.4	51.4	51.4
가교형 아크릴산 중합체 A
가교형 아크릴산 중합체 B		0.1	1.0	0.4	0.4	0.4	0.4
가교형 아크릴산 중합체 C
가교형 아크릴산 중합체 D
크산탄 검	0.6
색조	레드골드	레드골드	레드골드	레드골드	오렌지	그린	블루
금속 분말의 침강	○	○	◎	◎	◎	◎	◎
잉크의 경시 안정성	○	○	○	◎	◎	◎	◎
초기 필기 성능	○	○	○	◎	◎	◎	◎
필기 성능	○	○	○	○	○	○	○

	비교예
	1	2	3	4	5	6
프렌드칼라 F500 RG	0.5	25.0		15.0	15.0	15.0
알루미늄 분말			15.0
보습 습윤제	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0
분산제	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
녹방지용 윤활제	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
세균 발육 저지제	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
pH 조절제	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
이온교환수	73.9	49.4	59.4	58.3	59.75	58.3
가교형 아크릴산 중합체 A
가교형 아크릴산 중합체 B	0.4	0.4	0.4		0.05	1.5
가교형 아크릴산 중합체 C
가교형 아크릴산 중합체 D
크산탄 검				1.5
색조	레드골드	은색	레드골드
금속 분말의 침강	◎	×	△	△	×	◎
잉크의 경시 안정성	×	×	×	×	×	△
초기 필기 성능	×	×	×	×	×	×
필기 성능	×	×	△	×	×	×

비교예 1은, 착색 금속 안료의 첨가량이 적기 때문에 침강은 일어나지 않았지만, 필적이 희미하고 금속 광택이 충분하지 않으며 가교형 아크릴산 중합체의 특징이 강하게 나타나서 필적에 끊김과 파선이 현저하게 나타난다.

비교예 2는, 착색 금속 안료의 첨가량이 많고 잉크의 항복치에 따라 착색 금속 안료를 지탱할 수 없어서 침강된다. 그 결과, 펜 끝에서 잉크 막힘이 발생하여 필기가 불가능해진다.

비교예 3은, 착색 금속 안료 대신에 알루미늄 분말을 색재(色材)로서 채용한 예이지만, 알루미늄 표면과 물과의 반응 또는 유리(遊離)된 알루미늄 이온과 의소성을 부여하는 고분자제 말단기와의 반응이 진행하여 경시적으로 안정한 잉크를 실현할 수 없었다. 또한, 착색 금속 안료에 비하여 잉크의 미려감이나 광택성이 결핍되어 소망하는 필기 성능이 수득되지 않았다.

비교예 4는, 크산탄 검을 1.5중량%로 많이 첨가하였기 때문에, 잉크 속에서의 용해, 분산성이 결핍되어 경시적으로 안정하지 않을 뿐만 아니라, 잉크 유동성도 떨어지기 때문에, 양호한 필기 성능으로 되지 않았다.

비교예 5는, 가교형 아크릴산 중합체의 첨가량이 적기 때문에, 잉크로서의 충분한 항복치가 수득되지 않고, 착색 금속 안료가 침강을 일으켜서 펜 끝에서 잉크 막힘이 발생하여 필기가 불가능해진다.

비교예 6은, 가교형 아크릴산 중합체의 첨가량이 많기 때문에, 잉크의 점도나 항복치가 지나치게 높아져서 착색 금속 안료의 침강은 일어나지 않았지만, 필기 성능을 만족시키는 것은 아니었다.

본 발명의 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크는 위에서 언급한 구성인 것이므로, 금속 광택이 강하고 다채로운 색조를 수득하기 쉽고 종래의 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크보다 경시 안정성, 필기성이 우수한 잉크를 수득할 수 있다.

Claims (10)

1. 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 금속 분말에 착색 안료를 흡착시켜 이루어진 착색 금속 안료 1 내지 20중량%, 의소성(擬塑性)을 부여하는 수용성 또는 수분산성 고분자제 0.1 내지 1.0중량% 및 물을 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크.
2. 제1항에 있어서, 의소성을 부여하는 수용성 또는 수분산성 고분자제가, 수평균분자량이 300만 내지 500만인 가교형 아크릴산 중합체인, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크.
3. 제1항에 있어서, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 보습 습윤제 10 내지 40중량%, 분산제 1 내지 8중량% 및 녹방지용 윤활제 0.2 내지 2중량%를 추가로 함유하여 이루어지는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크.
4. 제2항에 있어서, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 보습 습윤제 10 내지 40중량%, 분산제 1 내지 8중량% 및 녹방지용 윤활제 0.2 내지 2중량%를 추가로 함유하여 이루어지는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크.
5. 제3항에 있어서, pH 조절제 및/또는 세균 발육 저지제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크.
6. 제4항에 있어서, pH 조절제 및/또는 세균 발육 저지제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크.
7. 제3항에 있어서, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 1 내지 15중량%의 유기 안료를 보색제(補色劑)로서 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크.
8. 제4항에 있어서, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 1 내지 15중량%의 유기 안료를 보색제로서 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크.
9. 제5항에 있어서, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 1 내지 15중량%의 유기 안료를 보색제로서 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크.
10. 제6항에 있어서, 잉크 조성물의 전체량에 대하여, 1 내지 15중량%의 유기 안료를 보색제로서 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속 광택을 갖는 직접 충전용의 볼펜용 수성 잉크.