(57)【要約】      （修正有）【課題】ボールペン方式の塗布具でも塗布が円滑に行われる発泡インク組成物、及び該発泡インク組成物を内蔵した、発泡インク塗布具を提供する。【解決手段】バインダ樹脂５〜６０重量％、中空微粒子１〜２０重量％、着色剤０．５〜１０重量％、溶剤１０〜７０重量％を含んで形成され、粘度が１０〜５，０００ｍＰａ・ｓの範囲を有する、発泡インク組成物、及び伸縮性を保有した弾性物質からなり、一端が開口された筒状に形成される貯蔵容器１０と、貯蔵容器の開口側端部に密着結合され、貯蔵容器と互いに連通されるホルダー２０と、貯蔵容器の反対側でホルダーに結合され、端部にはボール３４が一部露出された状態で回転可能に設けられるチップ部材３０と、チップ部材の内部に設けられ、ボールの外側に力を加える弾性部材３６と、を備え、前記貯蔵容器に充填された上記の発泡インク組成物４０を含む発泡インク塗布具である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダ樹脂５〜６０重量％、中空微粒子１〜２０重量％、着色剤０．５〜１０重量％、溶剤１０〜７０重量％を含み、１０〜５，０００ｍＰａ・ｓ範囲の粘度を有する発泡インク組成物。
【請求項２】
前記バインダ樹脂はアクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂の中から選択して使用され、
前記中空微粒子としては熱を加えれば膨らむ合成樹脂中空球体が使用され、
前記溶剤は水または低級アルコールの中から選択して使用される、請求項１に記載の発泡インク組成物。
【請求項３】
前記バインダ樹脂としては重合度が５００以上であるポリ酢酸ビニル樹脂が使用される、請求項２に記載の発泡インク組成物。
【請求項４】
前記合成樹脂中空球体は皮膜が熱可塑性樹脂からなり、内部には炭化水素が封じられた、請求項２に記載の発泡インク組成物。
【請求項５】
湿潤剤、界面活性剤、防腐剤、分散剤、潤滑剤の中で一つ以上を選択してさらに添加する、請求項１乃至４のいずれかに記載の発泡インク組成物。
【請求項６】
伸縮性を有する弾性物質からなって、一方が開口された筒状に形成される貯蔵容器と、
前記貯蔵容器の開口された端部に密着結合され、前記貯蔵容器と互いに連通されるホルダーと、
前記貯蔵容器の反対側で前記ホルダーに結合され、端部にはボールが一部露出された状態で回転可能に設けられるチップ部材と、
前記チップ部材の内部に設けられ、前記ボールの外側に力を加える弾性部材と、を備え、
バインダ樹脂５〜６０重量％、中空微粒子１〜２０重量％、着色剤０．５〜１０重量％、溶剤１０〜７０重量％を含んで形成され、１０〜５，０００ｍＰａ・ｓ範囲の粘度を有し、前記貯蔵容器に充填される発泡インク組成物を含む発泡インク塗布具。
【請求項７】
前記チップ部材を保護して内部に充填された発泡インク組成物の乾燥を防止するために前記ホルダーに密着結合されるキャップをさらに含む、請求項６に記載の発泡インク塗布具。
【請求項８】
前記発泡インク組成物はバインダ樹脂をアクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂の中から選択し、中空微粒子として熱を加えれば膨らむ合成樹脂中空球体を使用し、溶剤として水または低級アルコールの中から選択して使用する、請求項６に記載の発泡インク塗布具。
【請求項９】
前記合成樹脂中空球体は皮膜が熱可塑性樹脂からなり、内部には炭化水素が封じられた、請求項８に記載の発泡インク塗布具。
【請求項１０】
前記発泡インク組成物には湿潤剤、界面活性剤、防腐剤、分散剤、潤滑剤の中から一つ以上を選択してさらに添加する、請求項６乃至９のいずれかに記載の発泡インク塗布具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発泡インク組成物及び塗布具に関するものであって、より詳しくは塗布後に熱を加えれば膨らんで新たな質感と好奇心を刺激することができる発泡インク組成物及び塗布具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に塗布具は修正液、接着剤、化粧品、薬品などの液体や流動体からなる塗布液を内蔵して、これを必要な部位に塗布する時に使用する。
【０００３】
従来の塗布具は中空構造の内部に塗布液が充填される筒状の本体と、前記本体の一端に設けられ、塗布液が流れ出て塗布面に塗布が行われるように構成されるペン先部材で構成される。
【０００４】
前記ペン先部材には繊維束または多孔質の円柱状部材が設けられたり、スプリング圧力が作用する状態でボールが設けられたりする。
【０００５】
最近は熱を加えれば膨らむ発泡インクが開発されて、子供の遊び用、特殊絵画用などとして多く使用されている。
【０００６】
ところが、従来型発泡インクの場合、５，０００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度領域で製造されているためにペン先部材にボールが設けられるボールペン方式の塗布具に適用して使用することが困難である。つまり、ボールペン方式の塗布具の場合には、インクがボールについた状態でボールとペン先部材内面の間の微細な隙間を通じて流出し、ボールから塗布面に転写されて塗布が行われるが、インクの粘度が高い場合には微細な隙間を通じて流出することが難しくて塗布が円滑に行われず、塗布中の描線が途切れる現象を発生させる。
【０００７】
そして、従来の発泡インクは粘度が高いために繊維束または多孔質の円柱状部材がペン先部材に設けられた塗布具を使用する場合、塗布されるインク膜の厚さが厚く形成される。したがって、塗膜が乾燥するのに１時間以上の時間を要し、詳細な文字や図形の描画が難しく、熱を加えて膨らませる時間も長くかかるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、このような問題を解決するためのものであって、１０〜５，０００ｍＰａ・ｓ未満の低粘度を有するので、ボールペン方式の塗布具でも塗布が円滑に行われ、塗布される塗膜の厚さも薄く維持することが可能な発泡インク組成物を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、１０〜５，０００ｍＰａ・ｓ程度の粘度を有する発泡インクが内蔵されるので、新たな質感と使用者の好奇心を誘発することができる発泡インク塗布具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明が提案する発泡インク塗布具は、伸縮性を有する弾性物質からなって、一方が開口した筒状に形成される貯蔵容器と、前記貯蔵容器の開口した端部に密着結合され、前記貯蔵容器と互いに連通するホルダーと、前記貯蔵容器開口端部の反対側で前記ホルダーに結合され、端部にはボールの一部が露出した状態で回転可能に設けられるチップ部材と、前記チップ部材の内部に設けられ、前記ボールの外側に力を加える弾性部材と、を備え、バインダ樹脂５〜６０重量％、中空微粒子１〜２０重量％、着色剤０．５〜１０重量％、溶剤１０〜７０重量％を含んで形成され、１０〜５，０００ｍＰａ・ｓ範囲の粘度を有し、前記貯蔵容器に充填される発泡インク組成物を含んで構成される。
【００１１】
前記発泡インク組成物は、貯蔵容器からホルダーとチップ部材に沿って移動し、前記ボールを通じて塗布面に転写され塗布される。
【００１２】
本発明が提案する発泡インク組成物は、バインダ樹脂５〜６０重量％、中空微粒子１〜２０重量％、着色剤０．５〜１０重量％、溶剤１０〜７０重量％を含んで構成される。
【００１３】
本発明の発泡インク組成物は、１０〜５，０００ｍＰａ・ｓ範囲の粘度を有するようにバインダ樹脂と溶剤の添加量を調節する。
【００１４】
本発明の発泡インク組成物において、粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満に維持されれば、流出量が多すぎて所望の状態（塗布線の太さや厚さ、形態など）に塗布することが困難であり、粘度が５，０００ｍＰａ・ｓを超過すれば、流出が円滑に行われないため塗布が困難である。
【００１５】
前記バインダ樹脂としてはアクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂（ＰＶＡＣ樹脂）等を用いることができ、好ましくは重合度が５００以上であるポリ酢酸ビニル樹脂がよい。
【００１６】
前記バインダ樹脂の添加量は、好ましくは５〜６０重量％の範囲がよく、より好ましくは１０〜３０重量％がよい。
【００１７】
前記でバインダ樹脂の添加量が５重量％未満であれば、塗膜の接着力が弱く、６０重量％を超過すれば、粘度が高すぎて塗布が困難になる。
【００１８】
前記中空微粒子としては加熱により膨らむ合成樹脂中空球体を用いることができる。
【００１９】
前記で合成樹脂中空球体は皮膜が熱可塑性樹脂からなり、内部には炭化水素が封じられる。
【００２０】
前記合成樹脂中空球体に使用される炭化水素としては、イソブタン、イソペンタン、イソオクタンなどがある。
【００２１】
前記合成樹脂中空球体は炭化水素をコアとし、エマルジョン重合やシード乳化重合またはコアセルベーションなどを通じて熱可塑性樹脂で皮膜を形成して成る。
【００２２】
前記のように構成される合成樹脂中空球体に熱を加えれば、内部の炭化水素が膨張しながら膨らむ現象が発生する。
【００２３】
前記中空微粒子の添加量は、好ましくは１〜２０重量％の範囲がよく、より好ましくは３〜１０重量％がよい。
【００２４】
前記で中空微粒子の添加量が１重量％未満であれば、膨らむ効果が弱く、２０重量％を超過すれば、添加量の増加に比べて膨らむ効果が向上しないために非経済的で不必要である。
【００２５】
前記着色剤としては染料及び顔料として一般的な筆記具のインクとして使用される大部分の染料及び顔料をいずれも使用することができる。
【００２６】
例えば、無機顔料、有機顔料、酸性染料、塩基性染料、直接染料などを使用することができ、これらを単独でまたは二つ以上を混合して使用することもできる。
【００２７】
前記着色剤の添加量は、好ましくは０．５〜１０重量％の範囲がよく、より好ましくは１〜８重量％がよい。
【００２８】
前記で着色剤の添加量が０．５重量％未満であれば、十分に着色が行われず、１０重量％を超過すれば、添加量の増加に比べて着色の効果が向上しないために非経済的で不必要である。
【００２９】
前記溶剤としては水、炭素数が１〜６程度の低級アルコールなどを使用してもよい。
【００３０】
前記溶剤の添加量は１０〜７０重量％の範囲で設定し、他の成分の添加量を勘案して設定する。
【００３１】
また、本発明の発泡インク組成物には、必要に応じて湿潤剤、界面活性剤、防腐剤、分散剤、潤滑剤などを少量添加してもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明による発泡インク組成物によれば、粘度が１０〜５，０００ｍＰａ・ｓ程度の粘度に維持されるので、ボールペン方式の塗布具に使用する場合にも良好な塗布性を得ることが可能である。
【００３３】
また、本発明による発泡インク組成物によれば、１０〜５，０００ｍＰａ・ｓ程度の粘度に維持されて塗布膜の厚さを薄く形成することが可能であるので、熱を加えた時に膨らみ始めるまでかかる時間が短くなり、使用者が容易に発泡効果を確認することが可能である。
【００３４】
そして、本発明による発泡インク塗布具によれば、塗布を行った後に熱を加えることによって塗布膜の変化をもたらすことができるので、新たな形態の塗布具を提供することが可能であり、消費者の多様な欲求を充足させることができる。
【００３５】
さらに、塗膜が熱によって膨らみながら変化するので、子供たちの新たな好奇心を刺激することが可能であり、学習効果を高めることもできる。
【００３６】
また、本発明による発泡インク組成物及び塗布具によれば、塗膜が乾燥された状態でも熱を加えれば中空微粒子の合成樹脂中空球体が膨らむので、一次的に形成された絵に再び２次的な熱的変形を加えて新たな質感を有する作品をデザインすることも可能である。
【００３７】
したがって、本発明による発泡インク塗布具によれば、消費者の多様な要求に対応して新たな製品を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明による発泡インク組成物及び塗布具の好ましい実施例について詳細に説明する。
【００３９】
まず、本発明による発泡インク塗布具の一実施例は図１及び図２に示したように、伸縮性を有する弾性物質からなって、一方が開口された筒状に形成される貯蔵容器１０と、前記貯蔵容器１０の開口された端部に密着結合され、前記貯蔵容器１０と互いに連通されるホルダー２０と、前記貯蔵容器１０の反対側で前記ホルダー２０に結合され、端部にはボール３４が一部露出された状態で回転可能に設けられるチップ部材３０と、前記チップ部材３０の内部に設けられ、前記ボール３４の外側に力を加える弾性部材３６と、前記貯蔵容器に充填される発泡インク組成物４０を含んで構成される。
【００４０】
前記貯蔵容器１０は使用者が指でとらえて押せば、変形しながら内部に貯蔵された発泡インク組成物４０を加圧できるように伸縮性を有する弾性物質を使用して形成する。例えば、前記貯蔵容器１０は軟質合成樹脂などを利用して形成する。
【００４１】
前記ホルダー２０は貯蔵容器１０に連結される部分と、前記チップ部材３０が設けられる部分の直径が異なって形成される。
【００４２】
前記弾性部材３６はコイルスプリングなどを利用して形成され、ボール３４と接する端部は曲面に形成することがボール３４にすり傷などの損傷や騒音などが発生しないために好ましい。
【００４３】
そして、本発明による発泡インク塗布具の一実施例は図２に示したように、前記チップ部材３０を保護して内部に充填された発泡インク組成物４０の乾燥を防止するために前記ホルダー２０に密着結合されるキャップ５０をさらに含むことも可能である。
【００４４】
前記キャップ５０にはポケットや手帳などに固定するためのクリップ５２が一体に形成されたり、設けられる。
【００４５】
前記貯蔵容器１０、ホルダー２０、チップ部材３０、ボール３４、弾性部材３６の構成及び互いの結合構造やバルブ構造などは一般に知られた修正液または化粧液塗布具の多様な構成を適用して実施することが可能であるので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
前記発泡インク組成物４０は、前記貯蔵容器１０を外部から加圧することによって、前記ホルダー２０とチップ部材３０を通じて、前記ボール３４側へ移動し、前記ボール３４が塗布面に接して回転して塗布面に転写され塗布される。
【００４７】
前記貯蔵容器１０に充填される発泡インク組成物４０はバインダ樹脂５〜６０重量％、中空微粒子１〜２０重量％、着色剤０．５〜１０重量％、溶剤１０〜７０重量％を含んで構成される。
【００４８】
前記発泡インク組成物４０は１０〜５，０００ｍＰａ・ｓ範囲の粘度を有するようにバインダ樹脂と溶剤の添加量を設定する。
【００４９】
前記バインダ樹脂としてはアクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂（ＰＶＡＣ樹脂）等が使用可能であり、前記バインダ樹脂の添加量は５〜６０重量％の範囲が好ましい。
【００５０】
前記中空微粒子としては熱を加えれば膨らむ合成樹脂中空球体を使用することができ、前記中空微粒子の添加量は１〜２０重量％の範囲が好ましい。
【００５１】
前記着色剤としては染料及び顔料として一般的な筆記具のインクとして使用される大部分の染料及び顔料をいずれも使用することができ、前記着色剤の添加量は０．５〜１０重量％の範囲が好ましい。
【００５２】
前記溶剤としては水、低級アルコールなどが好ましく、前記溶剤の添加量は１０〜７０重量％の範囲で設定する。
【００５３】
なお、前記発泡インク組成物４０には必要に応じて湿潤剤、界面活性剤、防腐剤、分散剤、潤滑剤などを少量（例えば、０．０１〜１０重量％程度）添加することも可能である。
【００５４】
以下、本発明による発泡インク組成物の実施例について説明する。
【００５５】
[実施例１]
バインダ樹脂としてポリ酢酸ビニル樹脂（重合度７００）２０．０重量％、中空微粒子として合成樹脂中空球体８．０重量％、着色剤にイエローＧ（Ｃ．Ｉ. ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ１２、韓国の旭成化学（株）製品）６．０重量％、溶剤としてエタノール６０．０重量％、湿潤剤としてグリセリン６．０重量％を撹拌機に入れ、常温で１時間攪拌して黄色の粘度２，５００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計（Ｂｒｏｏｋｆｉｌｄ社製品、モデル名：ＬＶＴ）、２５℃、１２ｒｐｍ、＃３）である本発明の実施例１による発泡インク組成物を得た。
【００５６】
[実施例２]
バインダ樹脂としてポリ酢酸ビニル樹脂エマルジョン（重合度７００の固形分５０％）５０．０重量％、中空微粒子として合成樹脂中空球体８．０重量％、着色剤としてグリーンＧＹ（Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、旭成化学（株）製品）６．０重量％、溶剤として水３０．０重量％、湿潤剤としてグリセリン６．０重量％を撹拌機に入れ、常温で１時間攪拌して緑色の粘度１，８００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計、２５℃、１２ｒｐｍ、＃３）である本発明の実施例２による発泡インク組成物を得た。
【００５７】
[比較例]
バインダ樹脂としてポリ酢酸ビニル樹脂エマルジョン（重合度７００の固形分５０％）８０．０重量％、中空微粒子として合成樹脂中空球体８．０重量％、着色剤としてグリーンＧＹ（Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、旭成化学（株）製品）６．０重量％、湿潤剤としてグリセリン６．０重量％を撹拌機に入れ、常温で１時間攪拌して緑色の粘度１５，０００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計、２５℃、１２ｒｐｍ、＃３）である発泡インク組成物の比較例を得た。
【００５８】
前記のように得られた実施例１、実施例２及び比較例を本発明による発泡インク塗布具の実施例に充填して塗布性を測定し、塗布を行った後、膨張能力を測定して次の表１に示す。
【表１】
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【００５９】
前記で塗布性の測定は図１及び図２に示す本発明による発泡インク塗布具の実施例に前記発泡インク組成物の実施例１、実施例２、比較例のそれぞれを充填した後、ガラス面に塗布を実施して、塗布が可能な場合には「○」と評価し、発泡インク組成物の流出が行われず塗布が難しい場合には「×」と評価した。
【００６０】
なお、前記で膨張能力はガラス面に塗布を実施し、市販のヘアードライアーを利用して送風出口を塗布膜から１０ｃｍの距離に位置させた状態で熱風（温度:８０℃）を加え、膨張開始待ち時間を測定した。
【００６１】
前記表１から分かるように、発泡インク組成物が２，５００ｍＰａ・ｓまたは１，８００ｍＰａ・ｓなどの低粘度である場合にはボールペン方式の塗布具に充填する場合にも良好な塗布性が得られる反面、１５，０００ｍＰａ・ｓのような高粘度である場合にはボールペン方式の塗布具に充填する場合、塗布が困難である。
【００６２】
なお、前記表１から分かるように、発泡インク組成物が２，５００ｍＰａ・ｓまたは１、８００ｍＰａ・ｓなどの低粘度である場合には熱を加えて膨張開始するまでに１５秒または１０秒程度と、待ち時間が短い反面、粘度が１５，０００ｍＰａ・ｓの高粘度である場合には熱を加えて膨張開始するのに３５秒程度もの長時間がかかって非常に不便である。
【００６３】
前記では本発明による発泡インク組成物及び塗布具の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これもまた本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施例による発泡インク塗布具の主要構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例による発泡インク塗布具の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  貯蔵容器
２０  ホルダー
３０  チップ部材
３４  ボール
３６  弾性部材
４０  発泡インク組成物
５０  キャップ
５２  クリップ
【図１】
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【図２】
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