KR101031568B1 - 투명 고형상 마카 - Google Patents

Abstract

스틱형상물로 굽음강도가 크고, 필기저항이 작고, 붕괴되거나 절곡되기 어렵고, 도포시 찌꺼기가 작고, 유성 또는 수성의 필기구로 필기된 면에 도포하여도 필기면의 번짐이 없는 투명 고형상 마카를 제공한다.

탄소원자수가 8∼36개인 지방족 카르본산의 알칼리 금속염 또는 암모늄염으로 이루어지는 겔형성물질, 투명화제, 투명화 보조제, 환원전분당화물, 염기성 염료 및 오일을 함유하는 조성물을 가열 및 혼합후, 냉각하여 얻어지는 투명 고형상 마카를 제공한다.

고형상 묘화재, 형광, 겔형성물질, 지방족카르본산, 투명화제, 투명화보조제 알콕실화질소함유 화합물, 환원전분당화물, 필기 찌꺼기, 필기저항, 투명, 오일

Description

투명 고형상 마카 {Transparency Solid Marker}

본 발명은 고형상 묘화재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매끄러운 필기감을 유지하고 붕괴되거나 절곡되기 어려우며 크레파스나 파스텔 등의 묘화용 뿐만 아니라 형광색이기 때문에 특히 중요한 부분의 마킹용으로도 적당한 투명 고형상 마카에 관한 것이다.

일반적으로 크레파스는 파라핀 등의 왁스를 고형화제로 사용하므로 필기저항이 크고, 도포면이 경화되지 않으므로 오염되거나 색 탈락이 발생하는 등의 결점이 있고, 또한 내용물을 투명하게 만드는 것은 불가능하다.

한편, 파스텔은 왁스와 유분을 전혀 함유하지 않고, 저농도의 수용성 접착성분으로 안료 등의 분말을 스틱상(막대형상)으로 고형화한 것으로, 지면상에 정착하지 않으므로 필기선상으로부터 전용의 정착액을 분무하여 색을 정착시킬 필요가 있다. 또 파스텔은 분말이 비산하여 주위를 오염시키기 쉽다. 또한 파스텔 역시 내용물을 투명하게 만드는 것은 불가능하다.

이러한 결점을 개량하기 위하여 지방족 카르본산의 알칼리금속염 또는 암모늄염을 겔화제로 하는 수성 겔스틱의 고형상 묘화재가 제안되고 있다. 예를 들면, 일본국 공개특허공보 특개평5-311107호, 특개평4-337372호, 특개평1-217090호 등에 관련 기술이 공개되어 있다.

그러나 상기 공개된 종래의 고형상 묘화재 등에서는 스틱상의 강도는 왁스타입의 크레용과 비교하면 약하고, 사용중에 붕괴되거나 절곡되기 쉽다. 이 경우, 겔화제의 배합비율을 증가시키면 어느 정도의 경도를 높이는 것이 가능하지만, 반면에 스틱으로서의 유연성이 저하되고, 대신하여 절곡되기 쉬워진다. 또 매끄러운 필기감이 손상되고, 필기 찌꺼기가 발생하기 쉽다는 등의 문제가 생긴다. 나아가 졸의 유동성이 저하되고, 제조시의 성형이 곤란하게 되는 경우가 있다.

본 발명의 목적은 종래 제품에 비하여 스틱의 강도가 크고, 특히 필기 저항이 적고(매끄러운 필기감을 보유한다는 의미임), 붕괴되거나 절곡되기 어렵고, 필기 찌꺼기가 적고, 유성 또는 수성의 필기구로 필기된 면에 도포하여도 필기면의 번짐이 없고, 또한 내용물이 투명한 투명 고형상 마카를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 고형상 묘화재는 탄소원자수가 8∼36개인 지방족 카르본산의 알칼리 금속염 또는 암모늄염으로 이루어지는 겔형성물질, 투명화제, 투명화 보조제, 환원전분당화물, 염기성 염료 및 오일(oil)을 함유하는 조성물을 가열 및 혼합후, 냉각하여 얻어진다.

상기 투명화제는 알콕실화질소함유 화합물이 사용 가능하며. 투명화 보조제로서는 당류, 글리콜류, 다가알콜류 등을 사용하는 것이 가능하다.

상기 투명화제인 알콕실화질소함유 화합물은 지방족 아미노알콜을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 지방족 아미노알콜로는 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디메틸에탄올아민, 이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 이소부탄올아민 등으로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 조성물 중에 투명화제는 사용되는 염료의 종류에 따라 차이는 있지만, 알콕실화질소함유 화합물은 1∼10중량% 범위에서 함유하는 것이 바람직하다.

상기 투명화 보조제인 당류는 설탕, 솔비톤, 물엿 등을, 글리콜류에는 에칠렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등을, 다가알콜류에는 폴리하이드릭알콜(polyhydric alcohol) 등을 사용하는 것이 바람직하며, 5∼30중량% 함유하는 것이 바람직하다.

상기 환원전분당화물은 전분을 효소분해후, 수소첨가에 의해 환원하여 얻어지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 투명 고형상 마카에 의하면, 그 스틱형상물이 붕괴되거나 절곡되기 어렵고, 필기저항이 작고, 필기 찌꺼기가 적고, 유성 또는 수성의 필기구로 필기된 면에 도포하여도 필기면의 번짐이 없다.

이하에 본 발명에 따른 투명 고형상 마카의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하지만, 이는 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위하여 예시적으로 나타내는 것일뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

(1) 겔형성물질

본 발명에 따른 실시예에서 사용하는 겔형성물질은 탄소원자 8∼36개를 보유하는 지방족 카르본산의 알칼리금속염 또는 암모늄염으로 이루어진다.

상기 지방족 카르본산은 분기를 보유하는 또는 분기를 보유하지 않는 탄소수가 8∼36개의 지방족 카르본산의 알칼리금속염 또는 암모늄염이고, 특히 탄소원자수가 12∼18개의 지방족 카르본산이 바람직하다.

상기 지방족 카르본산염을 구성하는 지방족 카르본산으로서는 예를 들면, 카프릴산, 페랄곤산, 완디칸산, 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 아라킨산, 베헨산, 리게노세린산, 세로틴산, 몬탄산, 메리신산 등을 열거할 수 있다.

또 상기 지방족 카르본산의 알칼리금속염으로서는 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 등을 이용하는 것이 가능하고, 특히 미리스틴산 나트륨, 팔미틴산 나트륨, 스테아린산 나트륨 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.

상기 지방족 카르본산염의 배합비율은 본 발명에 따른 고형상 묘화재를 제조할 때의 원료 전 조성물 중에서 바람직하게는 10∼70중량%, 보다 바람직하게는 15∼60중량%로 이루어지는 양으로 하는 것이 좋다.

상기와 같은 배합비율로 하는 것은 지방족 카르본산염을 10중량% 이상으로 하면 고형상 묘화재가 보다 단단해지기 용이하여 겔 생성의 점에서 유리하고, 또 스틱형상물의 강도를 향상시키는 것이 가능하다. 한편 70중량% 이하로 하는 것에 의해 제조시의 가열 및 혼합할 때에 지방족 카르본산염의 용융을 용이하게 하고, 필기 찌꺼기를 적게 할 수 있고, 필기 저항을 적게 하는 것이 가능하고, 또 성형할 때에 유동성을 향상하여 성형을 용이하게 하는 것이 가능하다.

(2) 투명화제인 알콕실화질소함유 화합물

본 발명에 따른 투명 고형상 마카에 있어서, 원료조성물에 알콜실화질소함유 화합물을 배합하면 내용물을 투명하게 하는 것이 가능하다.

상기에서 첨가하는 알콕실화질소함유 화합물로서는 지방족 아미노알콜, 지환식 아미노알콜, 방향족 아미노알콜 등이 예시될 수 있으며, 이들 중에서 지방족 아 미노알콜이 바람직하고, 또 상온에서 액상인 것이 바람직하다.

상기 지방족 아미노알콜로서는 일반식이 R₁2NR₂OH, R₁N(R₃OH)₂, N(R₄OH)₃ 등으로 표현되는 것이 예시될 수 있고, R₁은 수소원자수 또는 탄소원자수가 1∼6인 알킬(alkyl)기에서 1개의 화합물 중에 복수 존재하는 경우에는 이들은 동일의 것이어도 좋고, 다른 것이어도 좋다. R₂OH, R₃OH 및 R₄OH 는 각각 탄소원자수가 1∼6인 알콕실(alkoxyl)기 또는 (-R₅OR₆OH)로 표현되는 기(여기에서 R₅과 R₆은 각각 알킬렌(alkylene)기로, R₅과 R₆을 합친 탄소원자수는 2∼10이다)이고, 1개의 화합물 중에 복수 존재하는 경우에는 이들의 동일의 것이어도 좋고, 다른 것이어도 좋다.

상기 지방족 아미노알콜로서는 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디메틸에탄올아민, 이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 이소부탄올아민, N,N-디에틸에탄올아민, N,N-디부틸에탄올아민, N-메틸-N,N-디에탄올아민, 디메틸이소프로판올아민, 메틸에탄올아민, 아미노에틸에탄올아민, 에틸디에탄올아민 및 N,N-디이소프로필에탄올아민을 예시할 수 있고, 이들로부터 선택된 1종 이상이 가능하지만, 이들 중에서도 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디메틸에탄올아민, 이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민 및 이소부탄올아민이 특히 바람직하다.

상기 알콕실화질소함유 화합물의 사용량은 본 발명에 따른 투명 고형상 마카의 원료 전조성물 중에 바람직하게는 2∼30중량%, 보다 바람직하게는 5∼20중량%, 특히 바람직하게는 3∼15중량%로 이루어지는 것이 좋다.

상기 알콜실화질소함유 화합물의 사용량을 상기 2중량% 이하로 하면, 내용물의 투명도가 떨어지고, 또한 30중량% 이상으로 하면, 유성필기구로 필기된 필기면을 번지게 하는 문제가 발생한다.

(3) 투명화 보조제

본 발명에 따른 투명 고형상 마카에 있어서, 원료조성물에 투명화 보조제 화합물을 배합하면 내용물의 투명도를 증가시키는 것이 가능하다.

상기에서 첨가하는 투명화 보조제 화합물로서는 당류에는 설탕, 솔비톤, 물엿 등이, 글리콜류에는 에칠렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등이, 다가알콜류에는 폴리하이드릭알콜(polyhydric alcohol) 등이 예시될 수 있다.

상기 투명화 보조제의 배합비율은 본 발명에 따른 투명 고형상 마카를 제조할 때의 원료 전 조성물 중에서 바람직하게는 2∼30중량%, 보다 바람직하게는 5∼20중량%로 이루어지는 것이 좋다.

(4) 환원전분당화물

본 발명에 따른 투명 고형상 마카에 있어서, 원료조성물에 환원전분당화물을 배합하면 필기구로 필기한 필기면의 번짐현상을 방지하는 것이 가능하다.

상기 환원전분당화물은 전분을 효소분해 등에 의해 분해하여 얻어지는 각종 물엿을 수소첨가(환원)하여 얻어지는 것이고, 식품, 감미료, 결정방지제, 광택증점제 등에도 사용 가능한 것이다.

상기에서 전분을 분해하면, 다양한 중합도의 당류가 생성되므로, 특정한 다 당류를 단리(isolation)하는 것은 곤란하고, 당혼합물로서 사용한다. 당조성으로서는 2당 이상의 다당류를 주성분(예를 들면 85중량% 이상)으로 하는 혼합물, 또는 2당∼8당 정도를 주성분으로 하는 환원전분당화물이 유효하다. 단당이나 2당만으로는 흡수성이 높으므로, 건조피막의 형성이 불충분한 경우가 발생하여 바람직하지 않다. 이와 같은 당류는 분자량이 많게 됨에 따라 흡습성이 낮아지고, 건조피막을 형성하기 쉽게 된다. 또 내열성, 내산성, 내미생물성 등의 성능도 향상되고, 고형상 묘화재 중에서 안정한 상태를 유지할 수 있다. 또 고형분이 60중량% 이상의 것이 바람직하게 사용될 수 있다.

그리고 시판되는 환원전분당화물로서, HS-20, HS-30, HS-40(상품명:일본 林原商事(株) 판매 제품), PO-20, PO-30, PO-40,PO-60, PO-300, PO-500(상품명:일본 東和化成工業(株) 제조 제품) 등이 열거된다.

상기 환원전분당화물의 사용량은 본 발명에 따른 고형상 묘화재의 원료 전 조성물 중에서 바람직하게는 1∼30중량%, 보다 바람직하게는 2∼25중량%로 이루어지는 것이 좋다. 상기 환원전분당화물을 1중량% 이하로 하면, 경시적으로 필기면의 범짐현상이 발생하고, 30중량%를 초과하면 도포면이 끈적거려 좋지 못하다.

(5) 염료

본 발명에 따른 투명 고형상 마카에 있어서, 사용되는 염기성 염료는 특히 제한되는 것은 아니다. 상기 염기성 염료로는 예를 들면 Basic Yellow 40, Basic Red 1, Basic Red 59, Basic Red 11, Basic Violet 10, Basic Violet 26, Basic Violet 11, Basic Violet 16, Basic Green 7 등이 열거된다.

상기 염기성 염료의 사용량은 본 발명에 따른 투명 고형상 마카의 원료 전 조성물 중에서 바람직하게는 0.1∼10중량%, 보다 바람직하게는 0.2∼8중량%로 이루어지는 것이 좋다.

(6) 오일

본 발명에 따른 투명 고형상 마카에 있어서, 원료조성물에 오일(Oil)을 배합하면 조출식 홀더에 수납한 내용물의 이형성이 양호하여 작동성이 용이하고, 또한 도포면의 도포적의 끈적거림 및 손에 묻어나는 것을 방지하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 투명 고형상 마카에 사용되는 오일은 0℃이상에서 액상으로 실리콘오일, 유상에스테르화합물(oily ester compound), 식물유, 광물유(mineral oil) 등이 사용가능하다.

상기 오일의 사용량은 본 발명에 다른 투명 고형상 마카의 원료 전 조성물 중에서 바람직하게는 2.0∼30중량%, 보다 바람직하게는 5∼20중량%로 이루어지는 것이 좋다.

(7) 투명 고형상 마카의 제조

본 발명에 따른 투명 고형상 마카의 제조방법으로서, 특히 제한은 없지만, 예를 들면 교반기 및 온도계를 구비한 용기에 겔형성물질, 투명화제, 투명화 보조제, 환원전분당화물, 염기성 염료 및 오일 등을 첨가후, 가열 혼합후 용융시킨 재료를 금형에 유입하고, 냉각하여 제조하는 것이 가능하다. 이 경우, 각 성분의 첨가하는 순서에 특히 제한은 없다.

보다 구체적인 제조예로서는 교반기 및 온도계를 구비한 용기에 소정 비율의 성분을 첨가하고, 교반하면서 환류하여 90℃ 정도로 가열, 혼합한다. 용융된 재료를 조출식 홀더에 주입하고, 냉각 고화하든지, 냉각 고화 또는 압출성형된 봉상물을 캡부착 밀봉용기에 삽입하는 것에 의해 제조하는 것이 가능하다.

상기와 같이 얻어진 본 발명에 따른 고형상 묘화재의 실시예는 종래 제품에 비하여 스틱의 강도를 큰 폭으로 향상시키는 것이 가능하고, 필기저항이 적어지고, 붕괴나 절곡 등이 어렵고, 필기 찌꺼기가 적고, 유성 또는 수성의 필기구로 필기된 면에 도포하여도 필기면의 번짐이 없고, 내용물이 투명한 고형상 묘화재가 얻어진다.

다음으로 본 발명예 따른 투명 고형상 마카의 일실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이, 조출식 홀더(3) 내에 수납된 고형상 묘화재(2)로서 실용으로 제공된다. 도 1에 있어서, 참조부호 (4)는 조출을 위한 손잡이를 나타내고, 참조부호 (1)은 건조를 방지하기 위한 캡은 나타낸다.

[평가방법]

성형한 본 발명에 따른 투명 고형상 마카의 일실시예(길이:50mm, 직경:11mm의 원통형상)를 50℃ 항온실 내로부터 취출하고, 실온에서 2시간 방치한 다음, 다음의 평가를 행하였다.

(a) 필기 찌꺼기

대칭 위에 상질지를 고정하고, 대칭의 표시로 필압이 3N(306gf)∼4N(408gf)으로 되도록 조정하면서 길이 10cm의 선을 그리고, 이 때의 필기 찌꺼기 입자를 육안으로 관찰한다.

「○」: 육안으로 확인할 수 있는 입자가 1개 이하임.

「×」: 육안으로 관찰할 수 있는 입자를 무수히 확인할 수 있음.

(b) 필기저항

대칭 위에 종횡 90X90mm, 두께 20㎛의 파라핀지를 고정하고, 대칭의 표시로 필압이 3N(306gf)∼4N(408gf)으로 되도록 조정하면서 좌우 1왕복의 선을 그리고, 이 때의 파라핀지의 상태를 관찰한다.

「○」: 파라핀지에 전혀 주름이 발생하지 않음.

「×」: 파라핀지에 주름이 발생함.

(c) 번짐성

유성 및 수성 필기구를 이용하여 대칭 위에 고정된 상질지 위에 필기를 하고, 그 위에 본 발명에 따른 실시예 및 비교예에서 얻어진 제품을 이용하여 대칭의 표시로 필압이 3N(306gf)∼4N(408gf)으로 되도록 조정하면서 좌우 1왕복의 선을 그리고, 10일 경과후 필기면의 번짐성을 육안으로 관찰하였다.

「○」: 필기면이 전혀 번지지 않았다.

「×」: 필기면이 번졌다.

(d) 투명성

필기구를 이용하여 대칭 위에 고정된 상질지 위에 필기를 하고, 그 위에 본 발명에 따른 실시예 및 비교예에서 얻어진 내용물을 필기된 면 위에 놓았을때 필기된 형태를 육안으로 관찰하였다.

「○」: 필기된 형태를 확인할 수 있다.

「×」: 필기된 형태의 확인이 불가능하다.

[실시예 1]

스테아린산나트륨 19.5중량%, 라우린산나트륨 10.0중량%, 미리스틴산나트륨 10.0중량%, 트리에탄올아민 10.0중량%, 글리세린 10.0중량%, 환원전분당화물로 PO-40 20.0중량%, Liquid Paraffin 20.0중량%, Basic Red 1 0.5중량%를 교반기에 넣고 90℃로 1시간 교반한 후 용융된 재료를 조출식 홀더(3)에 주입하고, 냉각 고화하여, 본 발명에 따른 분홍색의 투명 고형상 마카의 실시예 1을 얻었다.

[실시예 2]

스테아린산나트륨 19.5중량%, 라우린산나트륨 10.0중량%, 미리스틴산나트륨 10.0중량%, 트리에탄올아민 10.0중량%, 글리세린 10.0중량%, 환원전분당화물로 HS-20 20.0중량%, Liquid Paraffin 20.0중량%, Basic Yellow 40 0.5중량%를 교반기에 넣고 90℃로 1시간 교반한 후 용융된 재료를 조출식 홀더에 주입하고, 냉각 고화하여, 본 발명에 따른 노랑색의 투명 고형상 마카의 실시예 2를 얻었다.

[비교예 1]

스테아린산나트륨 19.5중량%, 라우린산나트륨 10.0중량%, 미리스틴산나트륨 10.0중량%, 트리에탄올아민 30.0중량%, 글리세린 10.0중량%, Liquid Paraffin 20.0중량%, Basic Red 1 0.5중량%를 교반기에 넣고 90℃로 1시간 교반한 후 용융된 재료를 조출식 홀더에 주입하고, 냉각 고화하여 분홍색의 고형상 묘화재의 비교예 1을 얻었다.

비교예 1에 있어서는, 본 발명에 따른 실시예 1의 환원전분당화물 HS-20 대 신에 투명화제인 트리에탄올아민으로 대체하여 추가한 것 이외는 실시예 1의 제조방법과 동일하게 하여 고형상 묘화재를 얻었다.

[비교예 2]

스테아린산나트륨 19.5중량%, 라우린산나트륨 10.0중량%, 미리스틴산나트륨 10.0중량%, 글리세린 20.0중량%, 환원전분당화물로 HS-20 20.0중량%, Liquid Paraffin 20.0중량%, Basic Yellow 40 0.5중량%를 교반기에 넣고 90℃로 1시간 교반한 후 용융된 재료를 조출식 홀더에 주입하고, 냉각 고화하여 노랑색의 고형상 묘화재의 비교예 2를 얻었다.

비교예 2에 있어서는, 본 발명에 따른 실시예 1의 투명화제인 트리에탄올아민 대신에 투명화 보조제인 글리세린으로 대체하여 추가한 것 이외는 실시예 1의 제조방법과 동일하게 하여 고형상 묘화재를 얻었다.

[비교예 3]

스테아린산나트륨 20.0중량%, C.I. Pigment Yellow 12 15.0중량%, 물 55.0중량%, 프로필렌글리콜 10.0중량%를 교반기에 넣고 90℃로 1시간 교반한 후 용융된 재료를 조출식 홀더에 주입하고, 냉각 고화하여 노랑색의 고형상 묘화재의 비교예 3을 얻었다.

상기 실시예 및 비교예로부터 얻어진 고형상 묘화재의 평가결과를 다음의 표 1에 나타낸다.

평가항목	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2	비교예3
(a)필기 찌꺼기	○	○	○	○	×
(b)필기저항	○	○	○	○	×
(c) 투명도	○	○	○	×	×
(d) 번짐성	○	○	×	○	×

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 환원전분당화물을 사용하지 않는 경우에는 번짐성이 나쁘고, 투명화제를 사용하지 않는 경우에는 투명도가 떨어지는 것을 확인할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 투명 고형상 마카에 의하면, 필기 찌꺼기, 필기 저항, 투명도, 번짐성 모든 면에서 우수한 특성을 갖는 것이 확인되었다.

상기에서는 본 발명에 따른 투명 고형상 마카의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명에 따른 투명 고형상 마카의 일실시예를 조출식 홀더에 수납한 상태를 나타내는 사시도이다.

Claims (6)

1. 탄소원자수가 8∼36개인 지방족 카르본산의 알칼리 금속염 또는 암모늄염으로 이루어지는 겔형성물질 10∼70중량%, 투명화제 2∼30중량%, 투명화 보조제 2∼30중량%, 환원전분당화물 1∼30중량%, 염료 0.1∼10중량% 및 오일 2∼30중량%로 구성된 투명 고형상 마카.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 투명화제가 지방족아미노알콜인 투명 고형상 마카.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 투명화 보조제가 당류, 글리콜류 및 다가알콜류로부터 선택된 화합물인 투명 고형상 마카.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 환원전분당화물로는 전분을 효소분해후, 수소첨가에 의해 환원하여 얻어지는 것을 사용하는 투명 고형상 마카.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 염료가 염기성 염료인 투명 고형상 마카.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 오일이 0℃ 이상에서 액상인 실리콘오일, 유상에스테르 화합물(oily ester compound), 식물유, 광물유(mineral oil)로부터 선택된 1종 이상인 투명 고형상 마카.

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