KR20100077513A - 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매끄럽고 부드러운 특성을 갖는 석필분말을 주성분으로 하고, 여기에 안료 및 결합제 등을 혼합하여 압출 성형한 다음 건조시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물에 관한 것으로, 종래의 크레용과 같은 기계적 물성을 유지하면서 크레용 칠의 내번짐성과 색상이 우수하고, 그리고 지우개에 의해 쉽게 지워지므로 아직 그림 그리기가 손에 익숙하지 않은 초등학생들이 사용하기에 적합하며, 주성분이 통상적인 석필분말과 폴리비닐알코올 결합제를 사용하여 제조함으로써, 저렴한 원자재의 사용으로 간단하게 제조할 수 있어 생산성이 높은 것이 장점이다.

석필분말, 결합제, 안료, 분산제, 안정제, 수용성 고분자

Description

지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물{Erasable crayon composition with eraser}

본 발명은 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매끄럽고 부드러운 특성을 갖는 석필분말을 주성분으로 하고, 여기에 안료 및 결합제 등을 혼합하여 압출 성형한 다음 건조시켜 크레용을 제조함으로써, 종래의 크레용과 같은 기계적 물성을 유지하면서 도화지에 그릴 때 색채의 밀착성과 크레용 칠의 내번짐성이 우수하고, 색상이 선명하며, 특히 지우개에 의해 쉽게 지워지는 것이 특징인 크레용 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 크레용(crayon)은 그림을 그리는 작업이 익숙하지 않은 초등학생들이 주로 사용하는 화구(畵具)로서, 도화지에 크레용을 문질러서 원하고자 하는 문양과 함께 다양한 채색을 나타내기 위해 주로 사용된다.

이와 같은 크레용을 이용하여 초등학생들이 그림을 그릴 경우 그림 그리는 작업이 숙달되지 아니하여 그림을 잘못 그리는 경우가 많으며, 이럴 경우 새로운 도화지에 그림을 그려야 하므로 지정된 시간 내에 그림을 제대로 그리지 못하거나 또는 잘못 그려진 그림을 바탕으로 그림을 완성시켜야 하는 문제점이 있었다.

그동안 상기와 같은 문제점이 있었음에도 불구하고 크레용에 대한 연구개발은 주로 국내 공개특허공보 제1989-2359호의 마찰전이성 결합제, 착색제와 액체 방향물질이 함유된 방향성 마이크로캡슐을 함유하는 필기구인 방향성 크레용과 같이 크레용에서 방향제 냄새가 나도록 한 크레용의 개발이나 또는 국내 공개실용신안공보 제1992-0020155의 인접하는 층간에 서로 색상을 달리하는 다단 적층체상의 단일체로 구성됨을 특징으로 하는 도 1에 도시된 바와 같은 다색크레용(1)의 개발과 같이 어린이의 호기심을 유발하기 위한 크레용의 연구개발들에 주로 치중되었다.

그리고 국내 공개특허공보 제1998-72012호에 가소성 용융수지, 안료, 가소제, 분산제, 안정제 및 형광제를 혼합하고 소성하여 화구겸 필기구를 제조함으로써, 부러지지 않을 만큼 단단하고 진하며 조밀하게 결합시켜 묻어나지 않고 지우개로 지우면 깨끗하게 지워지는 화구겸 필기구를 제안하고 있지만 상기와 같은 필기구는 가소성 용융수지를 사용함에 따라 색상이 제대로 나타나지 않거나 또는 지운 후에도 지운 흔적이 남는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명자는 그림을 그릴 때 도화지에 색상이 선명하게 나타나고, 기 계적 물성이 우수하며, 지우개로 잘 지워지는 크레용을 개발함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명은 매끄럽고 부드러운 특성을 갖는 석필분말을 주성분으로 하고, 여기에 안료 및 결합제 등을 혼합하고 건조시켜 크레용을 제조함으로써, 종래의 크레용과 같은 기계적 물성을 유지하면서 크레용 칠의 내번짐성과 색상이 우수하고, 지우개에 의해 쉽게 지워지는 것을 특징으로 하는 크레용 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.

그리고 본 발명은 주성분이 통상적인 석필분말과 폴리비닐알코올 결합제를 사용하여 제조함으로써, 저렴한 원자재의 사용으로 간단하게 제조할 수 있어 생산성이 높은 것을 특징으로 하는 크레용 조성물을 제공하는 것을 다른 과제로 한다.

본 발명은 기재와 안료 및 첨가제들로 이루어진 크레용 조성물에 있어서,

상기 기재인 석필분말 100 중량부에 대하여, 안료 60 내지 100 중량부, 결합제 30 내지 70 중량부, 분산제 5 내지 10 중량부 및 안정제 0.1 내지 3 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물을 과제 해결 수단으로 한다.

상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 석필분말에 안료 및 결합제 등을 혼합하여 크레용을 제조함으로써, 종래의 크레용과 같은 기계적 물성을 유지하면서 크레용 칠의 내번짐성과 채도의 성능이 우수하고, 그리고 지우개에 의해 쉽게 지워지므로 아직 그림 그리기가 손에 익숙하지 않은 초등학생들이 사용하기에 적합하며, 주성분이 통상적인 석필분말과 폴리비닐알코올 결합제를 사용하여 제조함으로써, 저렴한 원자재의 사용으로 간단하게 제조할 수 있어 생산성이 높은 것이 장점이다.

상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명에 따른 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물은 매끄럽고 부드러운 특성을 갖는 석필분말을 주요성분으로 하여 제조된 것으로 본 발명의 기술적 구성을 을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하, 발명에 따른 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물의 특징은 석필분말을 주요 성분으로 사용한다는 점이며, 이에 대한 기술적 구성을 상세히 설명하면 아래의 내용과 같다.

본 발명은 기재와 안료 및 첨가제들로 이루어진 크레용 조성물에 있어서,

상기 기재인 석필분말 100 중량부에 대하여, 안료 60 내지 100 중량부, 결합제 30 내지 70 중량부, 분산제 5 내지 10 중량부 및 안정제 0.1 내지 3 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 '크레용'이라 함은 일반적인 왁스 크레용은 물론이고, 크레용과 물성이 유사한 색연필심 또는 칼라연필심과 칼라샤프심에도 적용이 가능하다.

본 발명에서 사용하는 석필분말은 화산암이 열수변성 작용을 받아 생성된 납석의 일종인 사방정계에 속하는 흰색 또는 밝은 색으로 이루어진 자연광물로서, 매끄럽고 부드러운 특성이 있어 도화지에 칠을 할 경우 채색이 선명하게 잘 칠해지고, 손으로 문질러도 색상이 잘 번지지 않아 내번짐성이 우수하고, 합성고무로 제조한 통상적인 지우개를 이용하여 지울 경우에는 잘 지워지는 성질이 있다.

본 발명에서 사용하는 석필분말은 입자의 크기가 0.1~50㎛인 것이 바람직하며, 석필분말 입자의 크기가 상기에서 한정한 입자의 크기 미만일 경우에는 분말의 미분쇄 제조로 인한 제조원가가 상승하고, 상기에서 한정한 입자의 크기를 초과할 경우에는 크레용이 미끄럽게 칠해지지만 색상이 선명하지 않게 나타날 우려가 있다.

또한 본 발명에 사용가능한 석필분말은 연한 흰색 또는 밝은색으로 이루어진 유문암 분말, 석영반암 분말, 안산암 분말, 조면암 분말 중에서 1종 또는 그 이상을 선택 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에서 사용하는 안료는 크레용의 제조에 사용할 수 있는 모든 색상의 체질안료를 사용한다.

상기 안료의 혼합량은 석필분말 100 중량부에 대하여,60 내지 100 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다. 안료의 혼합량이 60 중량부 미만이 될 경우에는 안료의 색상에 따라 채도가 저하될 우려가 있고, 안료의 혼합량이 100 중량부를 초과할 경우에는 상대적으로 안료의 혼합량에 비해 석필분말의 혼합량이 적어져서 지우개로 지워도 잘 지워지지 않을 우려가 있다.

또한 본 발명에서 사용가능한 체질안료의 예를 구체적으로 들면, 흑색 색소로서 카본 블랙, 적색색소로서 산화철, 퍼머넌트레드 4R와, 황색색소로서 아연황, 카드뮴옐로와, 오렌지색 색소로서, 몰리브덴오렌지, 카드뮴오렌지와, 청색색소로서, 감청, 군청 등의 안료를 들 수 있으며, 상기에서 한정한 종류 이외의 체질안료를 사용할 수도 있다.

참고로 본 발명에서는 상기와 같은 안료의 종류 및 색상은 본 발명의 특징이 되지는 않는다.

그리고 본 발명에서 사용되는 결합제는 수용성 고분자 액으로 석필분말과 안료를 유기적인 결합시키는 역할뿐만 아니라 크레용 칠을 지우개로 지울 경우 크레용 칠이 잘 지워지도록 하는 역할을 한다.

상기 결합제의 혼합량은 석필분말 100 중량부에 대하여, 30 내지 70 중량부를 혼합시키는 것이 바람직하다. 결합제의 혼합량이 30 중량부 미만이 될 경우에는 안료의 색상이 선명하거나 지우개에 의해 잘 지워지지만 크레용의 기계적 강도가 약해 잘 부스러질 우려가 있고, 결합제의 혼합량이 70 중량부를 초과할 경우에는 크레용의 기계적 강도는 향상되나 선명한 색상을 표출하지 못하거나 또는 지우개로 지워도 잘 지워지지 않을 우려가 있다.

또한 본 발명에서 사용하는 결합제는 수용성 고분자 결합제로 수용성 고분자 화합물 1~10 중량%를 물 90~99 중량%에 용해시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용가능한 수용성 고분자는 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(Hydroxypropyl methylCellulose) 또는 하이드록시프로필에틸셀룰로오스(Hydroxypropyl ethylCellulose) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol)인 것이 좋다.

구체적인 예를 들면, 본 발명에서 사용가능한 수용성 고분자 액은 시중에서 물풀로 불리우는 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 수용액 물풀인 것이 더욱 바람직하다.

그리고 본 발명에서 사용하는 분산제는 석필분말 내에 안료성분들이 균일하게 분산되도록 하는 역할을 한다.

상기 분산제의 혼합량은 석필분말 100 중량부에 대하여, 5 내지 10 중량부를 혼합시키는 것이 바람직하다. 분산제의 혼합량이 5 중량부 미만이 될 경우에는 안료성분이 석필분말 내에 균일하게 분산되지 아니하여 채도가 불균일하게 나타날 우려가 있고, 분산제의 혼합량이 10 중량부를 초과할 경우에도 안료의 분산성이 너무 높아 오히려 안료성분들이 한쪽으로 치우쳐서 채도가 불균일하게 나타날 우려가 있다.

상기에서 사용하는 분산제로는 산화티탄늄, 스테아린산 아연, 제올라이트, 실리카, 탄산칼슘, 탈크 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 사용하는 안정제는 크레용이 산화되는 것을 방지하기 위한 역할을 하는 것으로서, 안정제의 혼합량은 석필분말 100 중량부에 대하여, 0.1 내 지 3 중량부를 혼합시키는 것이 바람직하다. 안정제의 혼합량이 0.1 중량부 미만이 될 경우에는 혼합량의 저하로 크레용이 쉽게 산화될 우려가 있고, 혼합량이 3 중량부를 초과할 경우에는 항산화 성능은 우수하나 다른 물성이 저하할 우려가 있다.

또한 본 발명에서 사용가능한 안정제로는 아인산에스테르, 주석비스(이소옥틸티오글리콜레이트) 또는 주석말레이트 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물을 이용하여 크레용을 제조하는 공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 석필분말 100 중량부에 대하여, 안료 60 내지 100 중량부, 결합제 30 내지 70 중량부, 분산제 5 내지 10 중량부 및 안정제 0.1 내지 3 중량부로 이루어진 혼합물을 니이더(kneader)에 넣고 상온에서 10~20분간 믹싱한 다음 마스터배치를 만들어 통상의 방법과 같이 압출성형기에서 직경 10±2mm의 크기로 압출한 후 건조시켜 크레용을 제조한다.

상기와 같은 방법에 의해 제조된 크레용은 종래의 크레용과 같은 기계적 물성을 유지하면서 채도의 성능이 향상되고, 그리고 지우개에 의해 쉽게 지워지므로 아직 그림 그리기가 손에 익숙하지 않은 초등학생들이 사용하기에 적합한 것이 장 점이다.

이하, 본 발명의 구성을 실시예를 통해 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 다만 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리 범위가 이들 실시예에 한정되는 것으로 해석되어 져서는 아니된다.

1. 크레용의 제조

(실시예 1)

아래 [표 1]의 내용에 따라 구성성분들을 혼합하여 니이더(kneader)에 넣고 상온에서 15분간 믹싱한 다음 마스터배치를 만들어 통상의 방법과 같이 압출 성형기에서 직경 10mm의 크기로 압출하여 크레용을 제조하였다. 단, 석필분말 및 분산제의 입자 크기는 1~5㎛인 입자를 사용하였다.

(실시예 2)

상기 실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 크레용을 제조하되, 아래 [표 1]의 내용에 따라 구성성분들을 혼합하여 제조하였다.

(비교예 1)

시중에 시판되는 크레용(a사 제품, 적색)을 실시예 1, 2의 대조구로 사용하 였다.

(단위 : 중량부)

구성성분	실시예		비교예
	1	2	1
석필분말	100	100	시중에 시판되는 크레용 (a사 제품, 적색)
체질안료(산화철 적색)	60	100
수용성 PVA 결합제	30	70
스테아린산아연	5	10
주석말레이트	0.5	0.5

2. 크레용의 평가

KS G 2613(크레용 및 파스)의 시험방법에 따라 굽힘강도를 시험하고, 그리고 크레용의 내번짐성 및 지우개에 의한 지움성은 육안으로 판단하였으며, 그 결과를 아래 [표2]에 나타내었다.

평가항목	실시예		비교예
	1	2	1
굽힘강도1 )	파손되지 않음	파손되지 않음	파손되지 않음
내번짐성	우수	우수	보통
지움성	우수	우수	불량

주 1) 시료의 중앙에 받침 저울의 눈금이 400 g이 될 때까지 하중을 가하였을 때 파손되는지를 조사한다

상기 [표 2]의 시험결과에서 나타난 바와 같이 실시예 1 및 2의 경우에는 현재 시중에서 시판 중인 비교예 1에 비해 강도, 내번짐성 및 지우개에 의한 지움성이 모두 우수한 것으로 확인되었다.

크레용 칠을 한 후 손가락으로 문지른 다음 칠이 번지는 상태를 나타내는 내번짐성 평가에 있어서는 실시예 1의 경우에는 도 2a와 같이 크레용 칠을 한 다음 손가락으로 크레용 칠을 문지른 후 관찰한 결과 도 2b에 나타난 바와 같이 크레용 칠의 색상에 번짐이 나타나지 않은 반면에, 비교예 1의 경우에는 도 3a와 같이 크레용 칠을 한 다음 손가락으로 크레용 칠을 문지른 후 관찰한 결과 도 3b에 나타난 바와 같이 크레용 칠의 색상이 번지는 것을 확인할 수 있었다.

그리고 크레용 칠을 한 후 지우개를 이용하여 지운 후의 상태를 나타내는 지움성 평가에 있어서는 실시예 2의 경우에는 도 4a와 같이 크레용 칠을 한 지우개를 이용하여 지운 후 관찰한 결과 도 4b에 나타난 바와 같이 깨끗하게 지워진 반면에 비교예 1의 경우에는 도 5a와 같이 크레용 칠을 한 지우개를 이용하여 지운 후 관찰한 결과 도 5b에 나타난 바와 같이 크레용 칠이 잘 지워지지 않는 것을 확인할 수 있었다.

참고로 상기 내번짐성 시험과 지움성 시험을 나타낸 사진 도 2 내지 도 5는 각 실시예 마다 8자 형상의 그림을 두 장씩 그린 다음 손가락으로 문지르거나 지우개로 지운 그림과 대비하기 위해 각각 한 장씩만 선택하여 손가락으로 문지르거나 지우개로 지운 상태의 그림을 찍은 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 다색 크레용을 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 실시예 1에 대한 크레용 칠의 내번짐성을 나타내기 위해 찍은 사진,

도 3은 비교예 1에 대한 크레용 칠의 내번짐성을 나타내기 위해 찍은 사진,

도 4는 본 발명에 따른 실시예 2에 대한 크레용 칠의 지움성을 나타내기 위해 찍은 사진,

도 5는 비교예 1에 대한 크레용 칠의 지움성을 나타내기 위해 찍은 사진에 관한 것이다.

Claims (4)

1. 기재와 안료 및 첨가제들로 이루어진 크레용 조성물에 있어서,

   상기 기재인 석필분말 100 중량부에 대하여, 안료 60 내지 100 중량부, 결합제 30 내지 70 중량부, 분산제 5 내지 10 중량부 및 안정제 0.1 내지 3 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 석필분말은 유문암 분말, 석영반암 분말, 안산암 분말, 조면암 분말 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 결합제는 수용성 고분자 결합제로 수용성 고분자 화합물 1~10 중량%를 물 90~99 중량%에 용해시킨 것을 사용하는 것이 바람직한 것을 특징으로 하는 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 수용성 고분자는 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(Hydroxypropyl methylCellulose) 또는 하이드록시프로필에틸셀룰로오스(Hydroxypropyl ethylCellulose) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 지우개로 잘 지워지는 크레용 조성물.

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