KR20060012648A

KR20060012648A - 수성 잉크 조성물

Info

Publication number: KR20060012648A
Application number: KR20057022474A
Authority: KR
Inventors: 히로시 이노우에; 노리마사 구리하라; 소코 마츠모토; 교코 사노; 다케시 오마츠; 시게키 요네다; 야스노리 나카타니; 히로요시 야마모토; 고자부로 후지타
Original assignee: 가부시키가이샤 사쿠라 크레파스
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: US7721402B2; KR20060015299A; EP1632359A4; TW200510489A; KR101160475B1; TW200526346A; WO2004106445A1; EP1632360A4; DE602004023078D1; EP1632359A1; ATE442263T1; EP1632360A1; TW200523134A; US20060260112A1; US7914222B2; KR101148280B1; EP1632359B1; US20060233595A1; EP1630214A4; ATE513695T1

Abstract

본 발명의 잉크는, 입체 조막 성분 및 물을 적어도 포함하고, 상기 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼을 포함하고, 상기 점착성 합성 수지 에멀젼이 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있고, 상기 점착성 합성 수지 에멀젼의 최저 조막 온도(MFT)는 25℃ 이하이고, 또한 조막 보조제를 잉크 전체량에 대해 1∼3중량% 함유하고 있다.

Description

수성 잉크 조성물{AQUEOUS INK COMPOSITION}

본 발명은, 입체감 있는 입체 형상의 필적을 형성할 수 있는 수성 잉크 조성물 및 상기 잉크가 포함된 필기구에 관한 것이다.

종래, 바인더, 착색제 및 경량 필러를 포함하는 입체 잉크가 제공되어 있다(일본국 특개소 63-273672호 공보 제1 페이지).

이에 따라, 필기와 동시에, 바인더가 형성하는 피막 중에 경량 미세 분말 필러가 들어가 입체적인 문자, 도형 등을 얻을 수 있는 것이 기재되어 있다(동 특허문헌 제4페이지 우측 하단 제12∼15행).

그러나, 상기 특허문헌의 잉크는, 경량 미세 분말 필러를 이용해 이를 바인더로 굳혀 입체 형상의 필적을 형성하고 있어, 경량 미세 분말 필러가 소위 입체 조막 성분을 구성하고 있다.

본 발명의 목적은, 경량 미세 분말 필러를 배합하지 않고, 충분히 입체감 있는 입체 형상의 필적을 형성할 수 있는 수성 잉크 조성물을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 본 발명은, 입체 조막 성분 및 물을 적어도 포함하고, 상기 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼을 포함하고, 상기 점착성 합성 수지 에멀젼이 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물을 채용했다.

본 발명의 필기구용 잉크에 의해서, 경량 미세 분말 필러를 배합하지 않고, 충분히 입체감 있는 입체 형상의 필적을 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 필기구에 관한 볼펜 칩부의 일실시 형태를 이용한 심의 단면도이다.

도 2는 동 볼펜 칩의 단면도이다.

도 3(a)는 동 볼펜 칩의 선단 부분의 단면도이다.

(b)는 (a)의 A-A 단면도이다.

도 4는 동 볼펜 칩의 선단 부분의 사시도이다.

도 5는 동 볼펜 칩의 볼과 볼펜 칩 본체와의 접촉 부분을 확대한 도면이다.

도 6은 도 5의 G부를 확대한 도면이다.

도 7은 본 발명의 필기구에 관한 볼펜 칩의 선단 부분의 다른 형태를 도시하는 단면도이다.

도 8은 동 주요부 확대 단면도이다.

본 발명의 잉크로 이용되는 상기 수지 에멀젼으로는, 입체 조막 성분으로서 잉크 중에 고형분으로 적어도 30중량%가 바람직하다. 또한 특히 바람직하게는 적어도 35중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 37중량%, 최적으로는 적어도 40중량% 포 함되어 있다. 또한 최대 함유량으로서 바람직하게는 75중량%, 더욱 바람직하게는 55중량% 이다. 상기 수지 에멀젼이 잉크 중에 고형분으로 30중량% 미만인 경우, 고형분이 너무 적으므로 필적의 입체감이 저하하여, 충분한 입체 형상의 필적막을 얻기 어렵다. 또한, 상기 수지 에멀젼이 잉크 중에 고형분으로 75중량%를 넘으면, 수지 입자가 과잉으로 존재하므로, 잉크의 시간 경과 안정성이 악화된다.

상기 점착성 합성 수지 에멀젼은 최저 조막 온도(MFT)가 25℃ 이하인 합성 수지 에멀젼인 것이 바람직하다. 또한, 상기 점착성 합성 수지 에멀젼으로는, 최저 조막 온도(MFT)가 5℃ 이하인 합성 수지 에멀젼과, 최저 조막 온도(MFT)가 50℃ 이상인 합성 수지 에멀젼이 포함되고, 최저 조막 온도(MFT)가 25℃ 이하로 되는 것도 사용할 수 있다. 상기 2종의 에멀젼의 경우, 그 혼합비는, 최저 조막 온도(MFT)가 5℃ 이하인 점착성 합성 수지 에멀젼에 대해 최저 조막 온도(MFT)가 50℃ 이상인 점착성 합성 수지 에멀젼을 1/4∼4/1로 하는 것이 바람직하다. 상기 혼합비가 1/4 미만인 경우, 필기선에 점성(tack)이 발생하여, 노트 등에 필기한 경우, 필기선이 상대 종이와 접착해 버리는 문제가 있다. 또한 상기 혼합비가 4/1를 넘는 경우, 충분한 광택를 얻을 수 없다.

또한, 상기 에멀젼의 수지 입자를, 평균 입자 직경이 상이한 복수의 입자도 분포를 가지는 수지 입자군으로 구성할 수 있다. 그리고, 평균 입자 직경이 상이한 복수의 입자도 분포를 가지는 수지 입자군으로 구성함으로써, 평균 입자 직경이 큰 수지 입자군으로 필적의 입체 형상화를 확보하고, 평균 입자 직경이 작은 수지 입자군으로 잉크의 유동성을 확보하여, 전체적으로 형상이 안정된 입체 형상 필적 을 얻을 수 있다. 구체적으로, 상기 복수의 수지 입자군 중, 최소 평균 입자 직경을 가지는 상기 수지 입자군의 평균 입자 직경을 0.07∼0.3㎛의 범위로 하고, 상기 수지 입자군 중, 최대 평균 입자 직경을 가지는 상기 수지 입자군의 평균 입자 직경을 0.3∼1.0㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다.

상기 수지 에멀젼으로는, 구체적으로, 아크릴계 수지 에멀젼, 스틸렌 아크릴계 수지 에멀젼, 알키드계 수지 에멀젼, 우레탄계 수지 에멀젼을 예시할 수 있다. 구체적으로는, 아크릴계 수지 에멀젼으로서, 상품명, 니카졸 FX 138Y(일본 카바이드사 제), 니카졸 RX 242A(일본 카바이드사 제), 모비닐 792(클라리언트 폴리머사 제)를 들 수 있고, 또한 스틸렌 아크릴계 수지 에멀젼으로서, 상품명, 본코트 NSTl00(다이니폰 잉크사 제), 모비닐 972(클라리언트 폴리머사 제), 알키드계 수지 에멀젼으로서, 상품명, 워터 졸 CD520(다이니폰 잉크사 제), 우레탄계 수지 에멀젼으로서, 상품명, 슈퍼 플렉스 500(제일공업제약사 제)을 들 수 있다.

또한, 이들 수지 에멀젼은, 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.

본 발명은, 상기 조막 성분인 수지 에멀젼에 추가하여, 조막 보조제를 더 이용할 수 있다. 이 조막 보조제는 상기 수지 에멀젼의 조막 수지를 가소화하는 성질을 가지는 물질로서 정의된다. 또한, 조막 보조제는, 상기 수지 에멀젼의 조막 수지로 형성되는 입체 필적에 풍부한 볼륨을 주어, 입체 필적의 표면을 편평하게 하는 성질을 가지고, 상기 수지 에멀젼의 최저 조막 온도를 낮추는 성질을 가지는 것이 중요하다. 이러한 성질을 가지는 조막 보조제로서, 구체적으로는 텍사놀, 부틸셀로솔브, 카르비톨, 부틸카르비톨아세테이트, 디부틸프탈레이트 등을 들 수 있 다. 그 중에서도, 텍사놀, 부틸셀로솔브가 바람직하다. 조막 보조제의 잉크 전체량 중의 함유량은, 0.01∼3중량%가 바람직하고, 최적으로는 0.1∼1.5중량%이다. 조막 보조제가 잉크 전체량에 대해 0.01중량% 미만인 경우, 충분한 가소화 효과를 얻을 수 없으므로, 필적의 입체감과 광택이 저하한다. 한편, 조막 보조제가 잉크 전체량에 대해 3중량%를 넘는 경우, 잉크가 지면에 침투해 버리므로, 필적을 더욱 입체감 있게 하는 효과가 저하한다.

본 발명에서는 착색제를 이용할 수 있다. 본 발명에서 이용되는 착색제로는, 예를 들면 산성염료, 직접 염료, 염기성 염료 등의 수용성 염료 이외, 카본 블랙, 산화티탄, 알루미나의 실리커, 탤크 등의 무기 안료, 아조계 안료, 나프톨계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 슬렌계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 안트라퀴논계 안료, 디옥산계 안료, 디옥사딘계 안료, 인디고(indigo)계 안료, 티오인디고계 안료, 페리논계 안료, 페리렌계 안료, 인도레논계 안료, 아조메틴계 안료 등의 유기 안료 이외, 알루미늄 분말, 청동 분말 등의 금속분 안료, 형광 안료, 펄(pearl) 안료, 광휘성 안료 등을 들 수 있다. 또한, 이들을 안료 분산체로서 이용할 수도 있다. 또한 본 발명에서 이들 착색제는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 또한, 구형상, 편평한 형상, 중공 등의 각종 형상의 플라스틱 안료(합성 수지 입자 안료) 등을 이용할 수 있다. 예를 들면 본 발명에서는 100㎛ 이하의 수지 분말로 하여 이용하거나 또는 100㎛ 이하의 수지 분말을 물 안에 분산시킨 것을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 수지 분말은 안료·염료로 착색하여 착색 수지 에멀젼으로서 사용할 수 있다.

상기 광휘성 안료로는, 예를 들면, 금속 피복 글래스 플레이크(glass flake) 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 증착층을 박리하여 얻어지는 금속 증착막) 등을 들 수 있다. 여기서, 금속 글래스 플레이크 안료란, 플레이크상 글래스가 금속(합금)으로 피복된 구조로 이루어지는 안료로서 정의된다. 또한, 금속 피복 무기 안료란, 금속(합금)이 피복된 무기 안료를 총칭하는 것으로서 정의된다. 금속 산화물이 피복된 무기 안료(예를 들면 금속 산화물이 피복된 알루미늄 등의 금속 안료)도 이용할 수 있다.

또한, 은폐성이 있는 산화티탄, 알킬렌비스멜라민 유도체, 구 형상·편평 형상 등의 각종 형상의 플라스틱 안료(합성 수지 입자 안료) 등, 각종 무기 안료 또는 유기 백색 안료 등의 은폐성 안료를 단독 또는 혼합하여 이용할 수도 있다.

또한, 이들 착색제는, 이미 기술한 바와 같이, 상기 플라스틱 안료(합성 수지 입자 안료)에 한정되지 않고, 물 안에 분산시킨 안료 분산체로서 이용할 수 있다.

본 발명에 사용하는 착색제는, 수성 잉크 조성물 전량에 대해 0.01∼20중량%, 바람직하게는 0.01이상∼15중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.01∼10중량% 포함되어 있는 것이 바람직하다. 상기 착색제가 상기 조성물 전량중 0.01중량% 미만인 경우는 상기 착색제의 착색을 눈으로 확인하기 어렵다. 착색제가 상기 조성물 전량중 20중량%를 넘으면, 점도가 너무 높아져, 유동성이 저하한다.

본 발명의 잉크에는, 향료를 포함시킬 수 있다. 향료를 포함시킴으로써, 입 체적으로 향을 방사시키면서 향료의 향기를 유지할 수 있는 입체 형상의 필적막을 형성할 수 있다. 특히 향료가 일반적인 유성 향료인 경우, 통상에서 향료는 물에 혼합되지 않으므로 수계 그대로 사용하기 위해서는 그 첨가량을 줄이거나, 또한 용제를 추가할 필요가 있는데, 본 발명의 잉크 조성물에 상기 향료를 포함시키면, 동 조성물에는 상기 점착성 합성 수지 에멀젼이 포함되어 있으므로, 이 에멀젼으로서 존재하는 상기 점착성 합성 수지의 수지 입자에 상기 향료를 넣을 수 있고, 상기 향료가 넣어진 상기 점착성 합성 수지 에멀젼의 수지 입자를 함유하는 수성 잉크 조성물로 할 수 있다. 이에 따라, 잉크 조성물이 수성임에도 불구하고, 기름 성분인 향료가 분리되지 않으므로, 입체 형상의 필적막으로부터 향기를 방사하면서 향료의 향기를 가급적 유지할 수 있고, 또한 다량의 향료를 포함시킬 수도 있으므로, 향료의 향을 지속적으로 또한 향기의 강도를 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 NS-D5882(민트), 퍼퓸 NS-D5929(머스크), 그레이프플룻 NS-F5239, 스트로베리 NS-F5240, 레몬 NS-G5883, 울트라마린 NS-G5885, 페퍼민트 NS-F5241, 피치 NS-F5242, 오렌지 NS-F5243, 그린 애플 NS-F5244, 블루베리 NS-F5245, 라벤더 NS-F5246, 바닐라 NS-F5247, 바나나 NS-F5248, 비누(비누 향) NS-F5249, 퍼퓸 NS-F5210, 자스민 NS-D5812, 매화 NS-D5972, 시트러스 NS-D5499, 로즈 NS-E5798, 라벤더 NS-E5442, 로즈 NS-E5443, 민트 NS-E5444, 노송 나무 NS-D5015, 프레그런스(Fragrance) NS-G5000, 프레그런스 NS-G5001, 프레그런스 NS-G5002, 프레그런스 NS-G5003, 프레그런스 NS-G5004, 프레그런스 NS-G5005, 프레그런스 NS-G5006, 프레그런스 NS-F5992, 프레그런스 NS-F5993, 프레그런스 NS-F5994, 프레그런스 AN NS-G5253, 프레그런스 RS NS-G5254, 프레그런스 EV NS-G5255, 프레그런스 BL NS-G5256, 프레그런스 EP NS- G5257, 프레그런스 LR NS-G5258, 프레그런스 MR NS-G5259, 프레그런스 HP NS-G5260, 프레그런스 SW NS-G5261 등을 예시할 수 있다.

이 향료는, 에멀젼의 수지 입자에의 향료의 조합을 양호하게 하고, 또한 향료의 좋은 향기를 방사하기 위해, 상기 점착성 합성 수지 에멀젼의 고형분과 상기 향료의 중량비가 2:1∼40:1이 되도록 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크에는, 물이 포함된다. 물은, 잉크 조성물 전체량에 대해 20∼80중량% 포함되어 있는 것이 바람직하다.

본 잉크에는, 그 외, 수용성 유기 용제, 계면 활성제, 부식 및 곰팡이 방지제, 방청제, 소포제, 증점제(增粘劑) 등을 포함시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 잉크는 광택이 있는 필적을 형성하는 잉크에 한정되지 않는다.

또한, 상기 증점제로는, 수용성 증점제, 예를 들면 미생물산계 다당류 및 그 유도체가 이용된다. 예를 들면, 풀루란, 산탄검, 웰란검, 란잔검, 시클로덱스트린, 덱스트란 등을 예시할 수 있다. 또한, 수용성 식물계 다당류 및 그 유도체가 이용된다. 예를 들면, 트래거캔스고무, 구아고무, 타라고무, 로커스트빈(locust bean)고무, 가티고무, 아라비노갈락탄고무, 아라비아고무, 퀴스시드고무, 펙틴, 전분, 사이륨시드고무, 펙틴, 카라기난, 알긴산, 한천 등을 예시할 수 있다. 또한, 수용성 동물계 다당류 및 그 유도체가 이용된다. 예를 들면, 젤라틴, 카제인, 알부민을 예시할 수 있다. 또한 수용성 증점 수지로서, 수용성 수지(아크릴계 수용성 수지, 스틸렌아크릴계 수용성 수지, 스틸렌말레인산계 수용성 수지 등)의 염(나트륨염, 암모니아염 등)이나, 물 분산형 수지 등도 이용할 수 있다.

상술한 수용성 증점 수지 중에서도 특히 미생물산계 다당류 및 그 유도체를 적합하게 이용할 수 있다. 수용성 증점 수지는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다. 상기 증점제를 이용함으로써, 점성을 조정할 수 있다. 또한, 착색제로서, 금속 피복 글래스 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 포함하는 안료 등, 잉크 중에서 침강성이 있는 안료를 포함하는 경우는, 이들 안료의 침강을 방지할 수 있다. 상기 증점제는, 잉크 전체량에 대해 0.001∼10중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01∼5중량%이다. 보다 바람직하게는, 3중량% 이하, 최적으로는 1중량% 이하로 포함시키는 것이 바람직하고, 입체의 필적이 형성가능한 정도로 점도를 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크를 제조하기 위해서는, 당해 분야에서 관용되는 공지의 잉크 제조 방법을 이용할 수 있다. 또한, 필요에 따라 여과 등의 거칠고 큰 입자를 제거하는 공정을 추가해도 된다. 예를 들면, 원료를 모두 투입하여, 디졸버(Dissolver)로 30분간 교반함으로써 원하는 잉크를 얻을 수 있다.

본 발명의 잉크를 필기구에 이용한 경우, 펜 끝으로부터의 본 발명의 잉크의 유출량은 적어도 100㎎/10m, 즉 10m 필기했을 때의 유출량이 100㎎ 이상인 것이 바람직하다(상세한 조건은 후술의 실시예의 측정 방법에 기재한 대로이다). 또한 펜 끝으로부터의 잉크 유출량은, 최적으로 150㎎/10m 이상이다. 본 발명의 잉크 펜 끝으로부터의 유출량을 적어도 100㎎/10m으로 함으로써, 20㎛∼50㎛의 두께(입체 높이)를 가지고, 필적의 표면이 편평하고 광택이 있는 입체의 필적을 얻을 수 있다. 펜 끝으로부터의 본 발명의 잉크 유출량이 100㎎/10m 미만인 경우, 필적의 표면이 편평하고 광택이 있는 입체화된 필적을 형성하기 어렵다. 또한 펜 끝으로부터의 잉크 유출량의 상한은 한정되지 않지만, 바람직한 입체 필적을 얻기 위해서는 800㎎/10m 이하, 더욱 바람직하게는 500㎎/10m 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 펜 끝으로부터의 본 발명의 잉크 유출량이 800㎎/10m을 넘으면, 건조가 매우 늦어지고, 또한 필적이 굵어져 문자가 찌그러지는 등, 볼펜 등의 필기구에 있어서는 바람직하지 못하다.

이러한 바람직한 입체 필적을 얻는데 있어, 잉크의 점도는, 5∼500mPa·s, 바람직하게는 5∼100mPa·s, 보다 바람직하게는 5∼50mPa·s 이다. 특히, 5mPa·s 이상∼100mPa·s 미만의 본 발명의 잉크가 바람직하다. 또한, 본 발명의 잉크 점도는, ELD형 점도계를 이용해, 1°34’콘 로터(cone rotor), 10rpm, 20℃의 조건으로 측정한 값이다.

또한, 바람직한 입체의 필적을 주기 위해서는, 펜 끝을 구비한 소위 잉크를 포함하지 않는 볼펜 등의 필기구가 바람직하다. 더욱 상세하게는, 펜 끝과 잉크통을 구비하고, 상기 잉크통 내부에, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼 이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물, 혹은 이미 기술한 본 발명의 각종 태양의 잉크 조성물 중 어느 하나의 잉크 조성물이 수용되어 있고,

상기 펜 끝은, 잉크가 유출하는 유로와 잉크의 유출을 제어하는 밸브체를 칩 본체 내부에 갖는 필기구용 칩으로 구성되고, 펜 끝으로부터의 상기 잉크의 유출량이 적어도 100㎎/10m인 펜 끝을 구비한 필기구이다.

따라서, 본 발명의 필기구는, 상기 펜 끝이 섬유 다발 펜 끝이나 수지 성형에 의한 펜 끝이 아니라, 본 발명의 각종 태양의 잉크가 유출되는 유로를 가지고, 볼 등의 밸브체에 의해서 본 발명의 상기 잉크의 유출을 제어하는 펜 끝이고, 펜 끝으로부터의 상기 잉크의 유출량이 적어도 100㎎/10m 이므로, 이를 이용해 필기하면, 표면이 편평하고 광택이 있는 입체화된 필적을 형성할 수 있다.

특히, 볼을 가지는 펜 끝과 잉크통을 구비한 볼펜의 경우, 보다 바람직한 입체의 필적을 얻는데 있어서는, 상기 잉크통 내부에, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되는 수성 잉크 조성물이 충전되어 있고, 볼 직경 X에 대한 필적의 두께 Y의 비, 즉 필적 두께 Y(㎛)×10³/볼 직경(㎜), 즉 Y×10³/X가 15이상, 바람직하게는 20이상, 더욱 바람직하게는 25이상인 볼펜이 바람직하다.

또한, 볼을 갖는 펜 끝과 잉크통을 구비한 볼펜으로서, 상기 잉크통 내부에, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있고, 상기 볼 직경 X에 대한 상기 펜 끝으로부터의 상기 수성 잉크 조성물의 유출량 Z의 비, 즉 잉크의 유출량(㎎/10m)/볼 직경(㎜), 즉 Z/X가 125 이상, 바람직하게는 150 이상, 더욱 바람직하게는 160이상인 볼펜이 바람직하다.

또한, 볼을 갖는 펜 끝과 잉크통을 구비한 볼펜으로서, 상기 잉크통 내부에, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있고, 상기와 같이, 필적 두께 Y(㎛)×10³/볼 직경(X)(㎜), 즉 Y×10³/X가 15이상이고, 잉크의 유출량(㎎/10m)/볼 직경(㎜) 즉 Z/X가 125이상인 볼펜이 바람직하다.

필적 두께(㎛)×10³/볼 직경(㎜), 즉 Y×10³/X가 15이상으로 하기 위해서는, 예를 들면 잉크의 성분, 점도 등 및 볼 직경 등을 조정함으로써 얻어진다. 잉크의 유출량(㎎/10m)/볼 직경(㎜), 즉 Z/X가 125이상으로 하는 경우도 동일하다.

또한, 필적 두께(㎛)/볼 직경(㎜) 및 잉크의 유출량(㎎/10m)/볼 직경(㎜)의 각 상한치는 특별히 한정되지 않고, 원하는 필적막의 입체 정도에 따라 적절히 선택된다.

이들을 실현가능한 적합한 구체적인 필기구의 일례로는, 필기구 칩과 이에 접합된 잉크통을 구비한 볼펜에 있어서,

상기 잉크통에는, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물이 수용되 어 있고,

상기 필기구용 칩은, 필기구용 칩 본체와, 필기구용 칩 본체의 선단측에 지지되는 볼(ball)을 갖고, 필기구용 칩 본체는, 볼 하우스(house), 중심 구멍 및 뒤쪽 (back) 구멍이 형성되고, 뒤쪽 구멍, 중심 구멍 및 볼 하우스는 연통하여 일련의 잉크의 유로를 가지고, 볼 하우스에는, 시트면 및 측벽면이 설치되어 볼을 회전가능하게 지지하여, 볼 하우스 내를 소정의 거리만큼 볼이 축 방향으로 이동 가능하고, 볼 하우스 내와 상기 중심 구멍 또는 상기 뒤쪽 구멍을 연결하도록 형성된 홈 또는 구멍을 갖는 필기구용 칩으로서, 상기 볼 하우스의 시트면과 측벽면과의 사이에는 접속면을 가지고, 상기 접속면의 형상은 정점(頂点)을 필기구용 칩의 선단측으로 하는 원추대 측면의 형상이고, 접속면의 안쪽에 상기 시트면이 위치해 있는 볼펜을 들 수 있다. 여기서, 원추대의 측면 형상이란, 원추면의 일부으로서 사다리꼴 회전체의 측면과 동일한 형상이다.

그리고, 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는, 칩 본체의 내부에, 후단측에서 선단측으로 상기 볼을 탄성 가압하는 볼 탄성 가압 부재가 압축 상태로 설치되는 상기 볼펜이 적합하다.

또한, 이미 기술한 필기구는 예를 들면 볼펜을 예시하여 특정했지만, 본 발명의 잉크를 솔, 스틱 등에 포함시켜 필기 내지 칠할 수도 있다.

이하 도면에 따라 상기 필기구의 일실시 형태에 대해서 더욱 구체적으로 상술한다. 도 1은 본 발명의 볼펜의 제1 실시 형태에 관한 볼펜 칩을 이용한 심의 단면도이다. 도 2는, 동 볼펜 칩의 단면도이다. 도 3(a)는, 동 볼펜 칩의 선단 부분의 단면도이고, (b)는, (a)의 A-A 단면도이다. 도 4는, 동 볼펜 칩의 선단 부분의 사시도이다. 도 5는, 동 볼펜 칩의 볼과 볼펜 칩본체와의 접점 부분을 확대한 도면이다. 도 6은 도 5의 G부를 확대한 도면이다.

본 발명의 제1 실시 형태의 볼펜의 심(7)은 도 1에 도시되어 있다. 그리고, 심(7)의 선단에 볼펜 칩(필기구용 칩)(1)이, 부착되어 있다. 또한, 도 1에 도시되는 바와 같이, 볼펜 칩(1)은, 상기 본 발명에 관한 수성 잉크인 잉크(5)를 내부에 갖는 잉크통(도포액 수납부)(6)과 접합되어 있다. 그리고, 심(7)은, 볼펜의 축통(도시하지 않음)의 내부에 장착되어, 수성 볼펜으로서 사용된다. 51은 잉크통(6) 내의 잉크의 후단에 배치된 잉크 폴로워(follower)로, 본 발명에서는 바람직하게는 실리콘 오일을 겔화한 것, 보다 바람직하게는 실리콘 오일을 벤진 덴 소비톨(benzine Den Sorbitol)로 겔화한 것이 이용되지만 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명에서는 실리콘 오일, 광물유, 폴리부텐 등의 불휘발성 또는 난휘발성 유기 액상물을 겔화한 것이 바람직하게 이용된다.

볼펜 칩(1)의 선단에 갖는 볼(10)을 가압하면서 이동시킴으로써, 도포액인 잉크(5)가 볼펜 칩(1)의 내부를 통과해, 볼(10)에 적당량 묻혀지면서 유출되어, 필기할 수 있다.

볼펜 칩(1)은, 도 2에 도시되는 것처럼, 볼펜 칩 본체(필기구용 칩 본체)(11), 볼(10) 및 볼 탄성 가압 부재(12)로 이루어져 있다.

볼펜 칩 본체(11)는, 외관적으로는 선단측이 대략 원추 형상이고, 후단측이 대략 원기둥 형상이고, 전체로는, 이들을 축 방향으로 결합시킨, 로켓과 같은 형상 이다. 그리고, 선단측에는 원추부(25)를 가지고, 후단측에는 원통부(26)를 가지고 있다. 또한, 원통부(26)의 후단측은, 약간 외경이 축소되어 있는 잉크 통 결합 단부(26a)를 가지고, 잉크통(6)과 접속한다. 또한, 안쪽에는 볼 하우스(15), 중심 구멍(16) 및 뒤쪽 구멍(17)이 형성되어 연통하고, 잉크(5)의 일련의 유로로 되어 있다. 또한, 뒤쪽 구멍(17)의 후단측은, 후단측 개구(28)를 가지고 있다.

도 3, 도 4에 도시되는 것처럼, 볼 하우스(15)는, 원통 내부의 형상을 한 측벽인 원통벽(41)과, 원통벽(41)의 후단측에 위치하는 시트면(45) 및 접속면(71)을 가지고 있다. 접속면(71)은, 원통벽(41)과 시트면(45)을 접속하는 면이다. 시트면(45)은, 후술하는 바와 같이, 볼(10)을 선단측에서 후단측을 향해 밀어 가압하는 시트면 타격에 의해 형성되고, 그 단면 형상은 원호 형상이다.

접속면(71)의 형상은, 정점을 선단측으로 하는 원추대의 측면 형상이고, 이 원추대 단면의 선단측의 각도(α)는 240°이다.

또한, 도 3, 도 4에 도시되는 바와 같이, 볼펜 칩 본체(11)의 중심 구멍(16)의 주위에는, 방사 형상으로, 소위 화살홈이라고 불리는 홈(47)이 형성되어 있다. 그리고, 홈(47)은 볼 하우스(15)와 연결되고, 잉크(5)는 중심 구멍(16)으로부터 홈(47)을 통해, 홈(47)의 볼 하우스(15)측의 출구부(61)를 통과하여, 볼 하우스(15)로 유출할 수 있다.

볼 탄성 가압 부재(12)는 코일 형상의 용수철로, 도 2에 도시되는 바와 같이, 볼펜 칩 본체(11)의 내부에 설치되어, 볼 탄성 가압 부재(12)가 압축 상태로 되어 있고, 후단측에서 선단측으로 볼(10)을 탄성 가압하고 있다. 구체적으로는, 선단에 막대 형상부(23)가 설치되고, 막대 형상부(23)의 선단(23a)이 볼(10)과 접촉해 있다. 그리고, 볼펜이 사용되지 않는 경우에는 상기 탄성 가압에 의해 잉크(5) 외부의 유출을 방지하고, 볼펜을 사용할 때는, 필기압에 의해 볼(10)이 후단으로 이동하여, 잉크(5)의 유출을 용이하게 하는 것이다.

볼(10)은 구 형상이고, 볼펜 칩 본체(11)의 볼 하우스(15)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 즉, 후단측은 시트면(45)에 의해, 측면측은 원통벽(41)에 의해, 선단측은 후술하는 바와 같이, 볼(10) 삽입후에 볼펜 칩 본체(11)의 선단을 안쪽을 향해 변형하도록 코킹된 부분인 선단 변형부(43)에 의해, 볼(10)이 지지되어 있다.

도 5에 도시되는 것처럼, 본 실시 형태의 볼펜 칩(1)에는, 홈(47)의 출구부(61) 부근에 있어서의 볼(10)과의 간극(T), 볼 하우스(15)의 측벽면(41)과 볼(10)이 가장 가깝게 접근하는 부근의 간극(S2), 볼펜 칩 본체(11)의 선단측의 선단 변형부(43) 부근의 볼(10)과의 간극(S1)을 가지고 있다.

그리고, 볼펜(7)을 사용하면, 잉크(5)는, 중심 구멍(16)으로부터 홈(47)의 볼 하우스(15)측의 출구부(61)의 간극(T)을 통과해, 볼 하우스(15)로 유출되고, 또한, 간극(S2)을 거쳐, 간극(S1)으로부터 외부로 유출된다.

간극(T), 간극(S1), 간극(S2)은, 볼(10)의 외경(D)이나, 시트면 타격 변형량(L)이나, 볼 하우스(15) 측벽면(41)의 내직경 등에 의해 정해지는 것이다.

시트면 타격 변형량(L)을 크게 하면, 간극(S1)이 커지는데, 시트면 선단측 가장자리(54)가 외측에 위치하므로, 홈(47)의 출구부(61) 부근에 있어서의 볼(10)과의 간극(T)이 작아진다. 또한, 시트면 타격 변형량(L)을 작게 하면, 시트면 선 단측 가장자리부(54)가 내측에 위치하여 간극(T)이 커지지만, 간극(S1)은 작아진다.

그러나, 본 발명의 볼펜 칩(1)에서는, 볼펜 칩 본체(11)의 압압 변형 표면부(70)의 정점을 선단측으로 하는 원추면의 일부로 하도록 가공되어 있으므로, 시트면 타격 변형량(L)을 크게 해도 시트면 선단측 가장자리(54)가 내측이 되므로, 홈(47)의 볼 하우스(15)측의 출구부(61)의 간극(T)을 보다 크게 할 수 있다. 따라서, 이미 기술한 본 발명의 잉크(5)의 유출량을 적어도 100㎎/10m로 할 수 있어, 보다 많은 잉크(5)를 유출시킬 수 있다. 따라서, 이를 이용해 필기하면, 표면이 편평하고 광택이 있는 입체화된 필적을 형성할 수 있다.

또한, 시트면 타격 변형량(L)에 영향받지 않는 측벽면(41)과 볼(10)이 가장 가깝게 접근하는 부근의 간극(S2)을, 간극(S1) 및 간극(T)보다 작아지도록 소정 길이로 하고, 간극(S2)에서의 잉크(5)의 흐름을 가장 좁게 함으로써, 유량의 조절을 확실하게 하는 것이 가능해진다. 즉, 종래의 필기구에서는, 간극(S1)과 간극(T)을 동시에 크게 할 수 없으므로, 간극(S2)에서 흐름을 좁히기 위해서는, 간극(S2)을 보다 좁게 하지 않으면 안되어, 많은 도포액을 유출시킬 수 없었다. 또한, 간극(S1) 및 간극(T)에서 유량의 조정을 행하면, 시트면 타격 변형량(L)의 편차에 의해 변화되어 버리므로, 안정되게 조정할 수 없다. 그러나, 본 발명의 볼펜 칩(1)에서는, 간극(S1) 및 간극(T)을 동시에 보다 크게 하는 것이 가능하고, 간극(S2)에 의해 유량의 조절을 행할 수 있으므로, 많은 도포액을 유출시키는 필기구에도 적용할 수 있고, 이미 기술한 본 발명의 잉크(5)의 유출량을 적어도 100㎎/10m로 할 수 있 어, 이를 이용해 필기하면, 표면이 편평하고 광택이 있는 입체화된 필적을 형성할 수 있다.

또한, 도 6에서, 시트면측 가공면(48)은, 시트면 타격에 의해 변형되는 압압 변형 표면부(70)와 접속부(71)를 가지고 있다. 그리고, 도 6에 도시되는 바와 같이, 압압 변형 표면부(70)가 시트면 타격에 의해, 볼(10)로부터 힘을 받아 변형되어 시트면(45)이 된다.

시트면측 가공면(48)의 형상은, 정점을 선단측으로 하는 원추대 측면의 형상으로, 원추면의 일부이다. 또한, 압압 변형 표면부(70) 및 접속부(71)도 마찬가지로, 정점을 선단측으로 하는 원추대의 측면 형상이고, 원추면의 일부이다. 압압 변형 표면부(70)는 선단측으로 돌출되어 있다. 그리고, 이 원추대의 선단측의 단면 각도(α)는 240°이다. 또한, 시트면측 가공면(48)의 안쪽 단부(48a)는 예각 상태로 되어 있다.

또한, 본 실시 형태의 시트면측 가공면(48)에서는, 압압 변형 표면부(70)의 전체가, 정점을 선단측으로 하는 원추면인 제1 면(85)으로 된다. 또한, 접속부(71)는, 시트면 타격에 의해 변형되지 않는 부분이므로, 압압 비변형 표면부(72)이다.

이러한 필기구를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 하기의 볼펜 칩(1)의 조립 방법이 바람직하다.

예를 들면, 우선 볼펜 칩 본체(11)를 형성한다. 원주 상태의 재료를 이용해, 외형에 대해 선단측을 대략 원추 형상으로 하여 원추부(25)를 설치하면서 소정 형상으로 한다(제1 공정). 다음에, 칩 본체(11)의 볼 하우스(15)의 안쪽을, 통 내 벽상태의 측벽면과, 상기 측벽면의 중심 구멍측의 가장자리로부터 축심측으로 형성되어 중심 구멍(16)에 연결되는 시트면측 가공면(48)을 구비하도록 가공하는데, 특히 상기 압압 변형 표면부(70)가 되는 부분에는 선단측으로 돌출하는 부분을 설치하도록 가공한다(제2 공정). 다음에, 홈(47)을 형성해 볼펜 칩 본체(11)를 가공한다(제3 공정). 다음에, 볼 하우스(15)에 볼(10)을 수납하여, 칩 본체(11)의 선단측을 볼(10)측으로 변형시킨다(제4 공정). 다음에, 상기 볼(10)을 선단측에서 중심 구멍(16)측으로 압압하여 상기 시트면측 가공면(48)의 일부인 압압 변형 표면부(70)를 변형시켜 시트면(45)으로 한다(제5 공정).

또한 예를 들면, 상기 제2 공정에서, 압압 변형 표면부(70)가 되는 부분에 선단측으로 돌출하는 부분을 설치하도록 가공하는 구성 대신에, 상기 압압 변형 표면부(70)가 되는 부분을, 정점을 필기구용 칩의 선단측으로 하는 원추대 측면의 형상인 제1 면을 설치하도록 가공하는 방법도 채용할 수 있다.

그런데, 상기 볼펜 칩 본체(11)의 선단측의 선단 변형부(43)는, 본 발명의 잉크의 유량을 많게 하기 위해서, 도 7에 도시하는 제2 태양의 구성을 채용할 수도 있다.

즉, 도 7에 도시하는 바와 같이, 칩 본체(11) 외측의 형상이 대략 원추형상이고, 상기 칩 본체(11)의 안쪽에 선단측이 개구 상태인 볼 하우스(15)를 가지고, 상기 볼 하우스(15)에 볼(10)이 수납되고, 상기 볼 하우스 내를 소정의 거리만큼 볼이 축 방향으로 이동 가능하고, 상기 칩 본체(11)의 선단을 볼(10)측으로 변형시 켜 선단 변형부(43)가 설치되는 칩으로서,

상기 칩 본체(11)의 선단 변형부(43)는, 원주 상태로 잘려진 외측 부분(55)을 가지고, 상기 외측 부분이 상기 내측과 함께 볼(10)측으로 변형된 구성인 볼펜 칩이다.

또한, 도 7에서, 볼펜 칩 본체(11)의 중심 구멍(16)의 주위에는, 방사상으로, 소위 화살홈이라고 불리는 홈(47)이 설치된다. 그리고, 홈(47)은 볼 하우스(15)와 연결되고, 잉크(5)는 중심 구멍(16)으로부터 홈(47)을 통해, 홈(47)의 볼 하우스(15)측의 출구부(61)를 통과해, 볼 하우스(15)로 유출할 수 있다. 볼(10)은 구 형상이고, 볼펜 칩 본체(11)의 볼 하우스(15)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 즉, 후단측은 시트면(45)에 의해, 측면측은 원통벽(41)에 의해, 선단측은 볼(10) 삽입후에 볼펜 칩 본체(11)의 선단을 내측을 향해 변형하도록 코킹된 부분인 선단 변형부(43)에 의해, 볼(10)이 지지되어 있다.

상기 볼 하우스(15)는, 원통 내부의 형상을 한 측벽인 원통벽(41)과, 원통벽(41)의 후단측에 위치하는 시트면(45) 및 접속면(71)을 가지고 있다. 접속면(71)은, 원통벽(41)과 시트면(45)을 접속하는 면이다. 시트면(45)은, 볼(10)을 선단측에서 후단측을 향해 가압하는 시트면 타격에 의해 형성된다. 접속면(71)의 형상은, 원추면의 일부로, 절구 형상이다.

본 실시 형태의 볼펜 칩(1)에서는, 시트면 타격에 의해 볼(10)은 후단측으로 이동하는 것이 가능하고, 도 7에 도시되는 바와 같이, 볼(10)과 칩 본체(11)의 선단 변형부(43)와의 사이에는 간극(S1)이 형성된다. 또한, 시트면(45)은 시트면 타 격에 의해 형성되므로, 시트면(45)의 형상은 전체가 볼(10)의 곡면에 맞춘 형상이 된다. 그리고, 사용 시 등에, 선단측에서 시트면(45)측으로 볼(10)을 가압한 경우에는, 시트면(45)의 전체가 볼(10)과 접촉한다. 또한, 도 7에 있어서, L은 시트면 타격에 의해 볼(10)이 이동 가능해지는 거리인 시트면 타격 변형량이다.

잉크(5)의 유출을 더욱 안정되게 많게 하고 싶은 경우에는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 가능한 한 선단 변형부(43)의 내측을 짧게 하고 또한 기울어지게 하는 구성이 바람직하다. 즉, 볼펜 칩(1)의 선단 변형부(43)의 직경 방향의 거리(x)에 대해, 축 방향의 길이(y)를 작게 하는 구성이다. 이러한 구성을 취함으로써, 선단 변형부(43)가 볼펜 칩(1)의 축에 대해 보다 기울어지게 된다. 그리고, 이 선단 변형부(43)의 경사가 큰 쪽이, 볼 하우스(15) 내의 공간(66)이 커져, 사용 시의 잉크(5)의 유출성이 좋아진다.

이들 볼펜 칩을 제조하기 위해서는, 예를 들면, 칩 본체(11)의 외측 형상을 대략 원추 형상으로 가공한다(제1 공정). 다음에, 칩 본체(11)의 외측 선단 부근을 원주 상태로 자르고, 상기 원주 상태로 잘려진 부분을 볼측으로 변형시킨다(제2 공정). 다음에, 칩 본체(11)의 내측에 선단측이 개구 상태인 볼 하우스(15)를 형성한다(제3 공정). 다음에, 중심 구멍(16)과 연결해, 중심 구멍(16)의 벽면을 밖으로 향해 잘라서 얻어지는 홈(47)을 형성한다(제4 공정). 다음에, 상기 볼 하우스(15)에 볼(10)을 수납하고, 칩 본체(11)의 선단을 볼(10)측으로 변형시켜 선단 변형부(43)를 설치한다(제5 공정). 이들 일련의 공정에 의해서, 상기 칩을 구비한 필기구를 만들 수 있다.

또한, 상기 실시 형태의 볼펜 칩 본체에서는, 이미 기술한 바의, 원주 상태로 잘려진 외측 부분(원주 상태 잘라냄부)(55)의 제1 면의 형상은 원추대의 측면 형상이고, 제1 면의 후단측의 가장자리 부분으로 각이 져 있다. 이 때문에, 상기 실시 형태의 볼펜 칩을 이용해 필기하는 경우에, 후단측의 가장자리가 필기 대상에 걸려, 필기감을 나쁘게 할 우려가 있다. 이를 해결하는 볼펜 칩 본체로는, 상기 원주 상태 잘라냄부(55)의 제1 면의 형상이, 외측을 향해 돌출하는 곡면상이다. 그리고, 제1 면의 후단부의 가장자리에는 각이 없고, 제1 면의 후단부의 가장자리는 매끄럽게 이어져, 연속면으로 되어 있다. 따라서, 볼펜 칩 본체에 의해 제조된 볼펜 칩을 이용해 필기하는 경우에, 걸리지 않고, 필기감을 나쁘게 할 우려가 없다.

또한, 상기 본 발명의 잉크를 적용하는 필기구로는, 특별히 한정되지 않지만, 상기 칩의 시트면에 관한 태양과 상기 칩의 선단 부분에 관한 태양을 각각 선택적으로 또는 양자의 태양을 겸해 구비해 가지는 필기구로서 채용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 출원에는, 일본국 특원 2003-149512호, 일본국 특원 2003-149491호 및 일본국 특원 2003-149640호 각각의 일본국 출원에 기재된 발명 내용이 전부 포함된다.

실시예

표 1, 표 2 및 표 3에 도시하는 조성의 실시예 및 비교예의 잉크를 제작했다. 즉, 표 1, 표 2 및 표 3에 표시하는 각 성분을 각각 배합하여, 디졸버로 30분 간 교반하고, 실시예 및 비교예의 잉크를 얻었다. 또한, 표 중, 배합량은 중량%, 각 성분은 이하와 같다(수지 에멀젼).

니카졸 FX 555A(일본 카바이드사 제, 아크릴계, 고형분 59.5%)

니카졸 FX 138Y(일본 카바이드사 제, 아크릴계, 고형분 59.5%)

니카졸 RX 242A(일본 카바이드사 제, 아크릴계, 고형분 60.0%)

모비닐 972(클라리언트 폴리머사 제, 스틸렌 아크릴계, 고형분 50.0%)

모비닐 792(클라리언트 폴리머사 제, 아크릴계, 고형분 50.0%)

모비닐 LDM7520(클라리언트 폴리머사 제, 아크릴계, 고형분 50.0%)

본 코트 NST 100(다이니폰 잉크사 제, 스틸렌 아크릴계, 고형분 68%, 평균 입자 직경 0.1㎛와 평균 입자 직경 0.5㎛의 2종의 입자 직경이 상이한 수지 입자가 혼합된 것. 혼합 상태에서의 평균 입자 직경은 0.3㎛이다.) 또한, 상기 수지 에멀젼에는 물이 포함된다.

(착색제)

NKW 6238(일본 형광사 제, 청색 형광 착색제)

NKW 6007(일본 형광사 제, 적색 형광 착색제)

다음에, 이들 각 잉크를 각각, 상기 도 1 내지 도 6에 도시된 구조의 수성 볼펜의 잉크통에 충전했다. 볼은 탄화 규소제, 볼 직경은 0.8㎜이다. 또한, 실시예 12는 볼 직경이 0.8㎜, 실시예 13은 0.4㎜, 비교예 4는 0.6㎜인데, 그 이외는 실시예 1에서 이용한 것과 동일한 볼펜을 이용한다.

계속해서, 이 필기구를 이용해 필기성의 평가를 했다. 즉, 상기의 펜으로 PPC 용지에 필기하여, 필기선의 상태를 눈으로 확인하고 감촉으로 평가했다.

<평가 기준>

필적의 광택 : ○ : 충분한 광택이 관찰된다

△ : 광택이 관찰된다

× : 상기 △에 비해 광택감이 떨어진다

필적의 볼록감 : ○ : 눈으로 볼록감이 느껴진다

△ : 손으로 만져 볼록감이 느껴진다

× : 손으로 만져 볼록감이 느껴지지 않는다

필적 두께의 측정 :

PPC 용지에「주식회사」라고 필기했을 때의 필기선의 두께를, 측정 장치, 상품명「dial thickness」(텍록사 제)를 이용해 측정했다.

잉크의 유출량의 평가(측정 방법) :

나선식 연속 필기 시험기「MODEL TS-4C-10」(정기(精機)공업사 제)로, 10m 필기후의 줄어드는 양(㎎)을 측정했다. 필기 조건은 필기 각도 65°, 하중 100g, 필기 속도 7㎝/초이다.

잉크 중에 있어서의 향료의 분리 :

향료가 포함되는 실시예 및 비교예의 잉크를 충전한 상기의 펜을 70℃에서 1일 거꾸로 세워, 잉크통 내에서의 잉크의 분리를 외관 관찰했다.

○ : 분리되어 있지 않다

× : 분리되어 있다

필적막에 있어서의 향기:

필기 후, 상기 필적막으로부터의 향기를 관능 평가했다. 필적막과 콧구멍과의 거리는 5㎝에서 평가했다.

○ : 향기가 난다

× : 향기가 나지 않는다 또는 향기가 엷다

표 1, 표 2 및 표 3에서, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼이 고형분으로 30중량% 미만인 비교예 1 및 비교예 2에서는 필적의 볼록감이 불충분하여, 입체 형상의 필적은 얻어지지 않는다. 또한, 필적 두께(㎛)×10³/볼 직경(㎜), 즉 Y×10³/X가 15이상이고, 혹은 잉크 유출량(㎎/10m)/볼 직경(㎜), 즉 Z/X가 125이상인 실시예의 볼펜에 의하면 필적의 볼록감이 얻어지지만, 필적 두께(㎛)×10³/볼 직경(㎜), 즉 Y×10³/X가 15미만이고, 혹은 잉크의 유출량(㎎/10m)/볼 직경(㎜) 즉 Z/X가 125미만인 비교예의 볼펜에 의하면, 모두 필적의 볼록감이 얻어지지 않는다. 한편, 펜 끝으로부터의 상기 잉크의 유출량이 적어도 100㎎/10m이고, 상기 합성 수지 에멀젼이 고형분으로 30중량% 이상인 각 실시예의 잉크는 모두 필적의 볼록감이 양호하여, 바람직한 입체 형상 필적이 얻어진다. 또한 본 실시예의 잉크는, 경량미세 분말 필러를 이용하지 않으므로, 광택이 있는 입체 형상 필적이 형성된다.

또한, 표 3에 표시하는 바와 같이, 향료로서 라벤더 NS-F5246, 레몬 NS-G5883 및 울트라마린 NS-G5885을 함유하는 실시예 14∼20의 잉크는, 이를 필기하면, 라벤더 NS-F5246 함유의 실시예 14에서는, 잉크의 유출량이 210(㎎/10m), 필적 두께가 35(㎛)인 라벤더 향기를 방사하는 입체 형상 필적막의 형성이 확인되고, 레몬 NS-G5883 함유의 실시예 15∼19의 잉크에서는 레몬 향기를 방사하는 입체 형상 필적막의 형성이 확인되고, 울트라마린 NS-G5885를 함유하는 실시예 18의 잉크에서는 아쿠아마린(향수)의 향기를 방사하는 입체 형상 필적막의 형성이 확인되었다.

또한, 수지 에멀젼의 수지 입자의 입자 직경을 측정하면, 향료가 포함되어 있지 않은 실시예 1에서는 150㎚이었지만, 향료가 포함되는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 실시예 14의 잉크에서는 170㎚이었다. 이에 따라, 향료가 에멀젼 중의 수지 입자에 들어가 있는 것이 확인되었다. 실시예 15∼20도, 향료가 수지 입자에 들어감으로써 수지 입자의 입자 직경의 확대가 동일하게 확인된다.

또한, 향료의 조합 유무를 확인하기 위한 본 발명의 수지 에멀젼에 있어서의 수지 입자의 입자 직경의 측정 조건은, 동적 광 산란법으로, 장치는 레이저 입자도 분포계, 오오츠카전자 주식회사 제, 「LPA3100」을 이용해 측정했다. 또한 입자 직경은, 산란 강도 분포의 평균 입자 직경을 나타낸다.

또한, 수지 에멀젼(고형분)과 향료가 중량비로 2:1∼40:1, 즉 향료 A에 대한 수지 에멀젼(고형분) B의 중량비(A/B)가 0.025∼0.5가 되도록 함유하는 것이 바람직한 것이 확인된다. 수지 에멀젼(고형분)과 향료가 중량비로 2:1, 즉 상기 중량비(A/B)가 0.5를 넘고 향료가 포함되는 비교예 2에서는, 향료가 필적막 중에서 분리되어 있는 것이 확인되었다. 수지 에멀젼(고형분)과 향료가 중량비로 40:1, 즉 상기 중량비(A/B)가 0.025 미만에서 향료가 포함되는 비교예 1에서는, 향기가 엷었다.

본 발명의 수성 잉크 조성물은, 이상과 같이, 입체 조막 성분 및 물을 적어도 포함하고, 상기 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼을 포함하고, 상기 점착성 합성 수지 에멀젼이 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있으므로, 경량 미세 분말 필러를 배합하지 않고, 입체 형상의 필적을 형성할 수 있다. 특히, 필적 두께 Y(㎛)×10³/볼 직경 X(㎜), 즉 Y×10³/X가 15이상, 혹은 잉크의 유출량 Z(㎎/10m)/볼 직경 X(㎜), 즉 Z/X가 125이상, 혹은 펜 끝으로부터의 상기 잉크의 유출량이 적어도 100㎎/10m인 볼펜에 이 잉크를 적용함으로써, 입체 형상의 필적막을 형성하는 필기구로서 이용할 수 있다. 따라서, 입체적인 필적막을 형성할 수 있으므로, 종이, 손톱, 몸 등에의 필기나 묘화 외에, 손톱, 얼굴, 몸 등에의 화장 등 종래에는 없는 화장품 조성물로서도 적용할 수 있다.

Claims

입체 조막 성분 및 물을 적어도 포함하고, 상기 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼을 포함하고, 상기 점착성 합성 수지 에멀젼이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물.
제 1항에 있어서,

상기 점착성 합성 수지 에멀젼은, 최저 조막 온도(MFT)가 25℃ 이하의 합성 수지 에멀젼인 수성 잉크 조성물.
제 1항에 있어서,

착색제를 더 함유하는 수성 잉크 조성물.
제 3항에 있어서,

상기 착색제로서, 금속을 포함하는 안료가 포함되고, 또한 증점제가 더 포함되어 있는 수성 잉크 조성물.
제 1항에 있어서,

잉크 점도가 5mPa·s 이상∼100mPa·s미만(ELD형 점도계, 1°34' 콘 로터, 10rpm, 20℃)인 수성 잉크 조성물.
제 1항에 있어서,

상기 에멀젼의 수지 입자가, 평균 입자 직경이 상이한 복수의 입자도 분포를 가지는 수지 입자군으로 구성되어 있고, 상기 복수의 수지 입자군 중, 최소 평균 입자 직경을 가지는 해당 수지 입자군의 평균 입자 직경이 0.05∼0.3㎛의 범위에 있는 수성 잉크 조성물.
제 6항에 있어서,

상기 수지 입자군 중, 최대 평균 입자 직경을 가지는 해당 수지 입자군의 평균 입자 직경이 0.3∼1.0㎛의 범위에 있는 수성 잉크 조성물.
제 1항에 있어서,

최저 조막 온도(MFT)가 5℃ 이하인 점착성 합성 수지 에멀젼과, 최저 조막 온도(MFT)가 50℃ 이상인 점착성 합성 수지 에멀젼이 포함되어 있는 수성 잉크 조성물.
제 8항에 있어서,

상기 2종의 에멀젼 혼합비는, 최저 조막 온도(MFT)가 5℃ 이하인 점착성 합성 수지 에멀젼에 대해 최저 조막 온도(MFT)가 50℃ 이상인 점착성 합성 수지 에멀젼이 1:4∼4:1인 수성 잉크 조성물.
제 1항에 있어서,

점착성 합성 수지 에멀젼이, 아크릴계 합성 수지 에멀젼 및 스틸렌 아크릴계 합성 수지 에멀젼의 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 에멀젼인 수성 잉크 조성물.
제 1항에 있어서,

조막 보조제를 잉크 전체량에 대해 1∼3중량% 더 함유하는 수성 잉크 조성물.
제 1항에 있어서,

조막 보조제로서, 텍사놀, 부틸셀로솔브, 카르비톨, 부틸카르비톨아세테이트 및 디부틸프탈레이트의 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 화합물을 더 함유하는 수성 잉크 조성물.
제 1항에 있어서,

향료를 더 함유하는 수성 잉크 조성물.
제 13항에 있어서, 상기 향료가 들어간 상기 점착성 합성 수지 에멀젼의 수지 입자를 함유하는 수성 잉크 조성물.
제 13항에 있어서,

상기 점착성 합성 수지 에멀젼의 고형분과 상기 향료의 중량비가 2:1∼40:1인 수성 잉크 조성물.
펜 끝과 잉크통을 구비하고, 상기 잉크통 내부에, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물이 수용되어 있는 필기구.
제 16항에 있어서,

상기 수성 잉크 조성물의 점도는, ELD형 점도계를 이용해, 1°34' 콘 로터, 10rpm, 20℃의 조건으로 측정한 값으로, 5∼500mPa·s인 필기구.
제 16항에 있어서,

잉크통 내의 잉크 후단에 잉크 폴로워(follower)가 배치되어 있는 필기구.
제 18항에 있어서,

상기 잉크 폴로워가, 불휘발성 또는 난휘발성 유기 액상물을 겔화한 것으로 구성되는 필기구.
제 19항에 있어서,

상기 불휘발성 또는 난휘발성 유기 액상물이, 실리콘 오일, 광물유 및 폴리부텐의 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 유기 액상물인 필기구.
펜 끝과 잉크통을 구비하고, 상기 잉크통 내부에, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물이 수용되어 있고, 상기 펜 끝으로부터의 상기 잉크의 유출량이 적어도 100㎎/10m인 펜 끝을 구비한 필기구.
볼을 갖는 펜 끝과 잉크통을 구비한 볼펜으로서, 상기 잉크통에는, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물이 수용되어 있고, 볼 직경 X(㎜)에 대한 상기 수성 잉크 조성물에 의해서 형성된 필적의 두께 Y(㎛)의 비 Y×10³/X가 15 이상인 볼펜.
볼을 갖는 펜 끝과 잉크통을 구비한 볼펜으로서, 상기 잉크통에는, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물이 수용되어 있고, 볼 직경 X(㎜)에 대한 상기 펜 끝으로부터의 상기 수성 잉크 조성물의 유출량 Z(㎎/10m)의 비 Z/X가 125 이상인 볼펜.
볼을 갖는 펜 끝과 잉크통을 구비한 볼펜으로서, 상기 잉크통에는, 입체 조막 성분으로서 점착성 합성 수지 에멀젼이 잉크 전체량에 대해 고형분으로 적어도 30중량% 포함되어 있는 수성 잉크 조성물이 수용되어 있고,

볼 직경 X(㎜)에 대한 필적 두께 Y(㎛)의 비 Y×10³/X가 15이상, 볼 직경 X(㎜)에 대한 유출량 Z(㎎/10m)의 비 Z/X가 125이상인 볼펜.