KR102056352B1 - 보드마커용 잉크 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

펜대, 펜대에 수용되어 잉크를 머금는 필터, 및 펜대의 일측에 노출되며 모세관 작용을 이용하여 필터로부터 잉크를 전달받는 펜촉을 포함하는 보드마커에 사용되는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법은, 용제 100 중량부에 호제 20.0~25.8 중량부 및 잉크 원액 117.1~161.3 중량부를 투입하여 교반함으로써 제1 혼합물을형성하는 제1 차 교반 단계 및 제1 혼합물에 분산제 1.4~3.2 중량부를 포함하는 첨가제를 교반하여 잉크 조성물을 형성하는 제2 차 교반 단계를 포함한다.

Description

보드마커용 잉크 조성물 및 그 제조방법 {INK COMPOUND FOR BOARD MARKER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 보드마커에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 유광 또는 무광 보드에서 판서 및 지움이 용이하며 미세한 잉크가루의 흩날림을 발생하지 않는 보드마커용 잉크조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

필터식(Filter Type) 화이트 보드마커용 잉크는 약 60여년 전 미국에서 개발되었으며, 그 이후 현재까지 학교, 학원, 사무실, 일반 가정집 등에서 광범위하게 사용되고 있다.

종래의 일반적인 필터식 보드마커는 펜대 안에 잉크를 적신 솜(中綿, Filter)을 수용하며, 펠트나 합성수지 등으로 이루어진 펜촉(nib)을 사용한다. 펜대 내의 잉크는 모세관 작용에 의해서 펜촉으로 이동하며, 펜촉의 기공도 약 45~55%를 형성하고 잉크 점도도 약 8~14cp를 유지하고 있다.

하지만, 기존의 필터식 보드마커용 잉크는 백색의 보드 면에서 판서 후 필체를 지울 때 미세 잉크가루가 공기 중에 흩날릴 수 있으며, 미세 잉크가루는 인체의 호흡기 속에 들어가 건강을 해칠 수 있다. 또한, 화이트 보드의 표면에 판서된 잉크는 시간이 지날수록 보드 면에 침투 및 점착되어 화이트 보드의 표면에 잉크 얼룩 또는 잔상을 남길 수 있고, 이러한 얼룩 또는 잔상에 의한 오염은 보드를 수시로 교체해야 하는 이유가 되고 있다.

또한 친환경교실 개선의 일환으로 활용하고 있는 전자칠판용 무광 화이트보드나 프로젝트 빔 투사용 무반사(무광) 화이트보드가 최근에 많이 사용되고 있다. 그런데 현재 시판되고 있는 기존의 필터식 보드마커 잉크는 판서 후 일정 시간이 경과하면 그 표면에 견고하게 점착되어 유광 보드보다도 더 지워지기가 어려워지며, 어떤 경우에는 전혀 지워지지가 않는 문제를 일으키고 있다.

기존 필터식 보드마커 잉크는 제품에 따라 다른 속건성을 갖는다. 빠른 속건성을 갖는 잉크의 경우, 일정 기간 보드마커의 뚜껑(CAP)을 열어두면 펜촉(NIB)이 말라버려 펜 사용이 불가능하고 판서된 필체도 속성 휘발이 되어 일정 기간이 지나면 지워지지 않는 문제점이 있으며, 백색의 보드 판면에 잉크가 점착되어 심각하게 오염(잔상)이 발생되어 보드를 자주 교체해야 하는 문제점을 제공한다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 것들로서, 한국등록특허 제10-1096756호(2011. 12. 14. 등록)에는 화이트보드마카용 잉크조성물이 개시되어 있다. 상기 잉크조성물이 적용된 보드마커에는 잉크가 솜(中綿, Filter)에 직접 적셔져서 모세관 작용에 의해서 이동하는 방식이 아니라, 잉크의 점도를 약 20cp~30cp로 형성하는 잉크를 스폰지(Sponge)에 적셔져서 펜촉(nib) 에 전달하는 형태이며, 그 스폰지(Sponge)의 기공도 약 70ppm~80ppm를 유지하고, 그 펜촉(nib)의 기공도 약 65~75%로 유지해야 하는 펜 구조에만 한정하여 개발이 되었다.

또한, 잉크를 펜촉(Nib)에 전달하는 방식 역시 펜대 안에 보관되어 있는 생 잉크(liquid ink)를 모세관으로 이동시키는 것이 아니라, 펜촉(Nib)을 가압(펌핑)을 함으로써 필요량을 스폰지에 직접 전달하게 하는 방식에만 제한되고 있다.

다른 한국등록특허 제10-0889574호(2009. 3. 12. 등록)에는 마커펜용 잉크 조성물이 개시되어 있다. 상기 보드마커는 시중에 널리 통용되고 있는 펜 구조, 즉 필터를 이용하며 모세관 작용에 의해 잉크가 전달되는 방식을 이용하고 있지만, 사용하다 보면 필터를 적시는 잉크가 펜촉에 전달이 거의 되지 않아서 판서가 되지 않으며, 스크린용 무광보드에서는 지움성이 현저히 떨어지고 보드의 오염도도 심한 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펜대 안에 잉크를 머금은 필터를 이용하고 펠트 또는 합성수지 등으로 형성된 펜촉을 포함하는 보드마커를 대상으로 하되, 유광 또는 무광 보드의 판면에서 얼룩이나 잔상을 남기지 않으며, 미세 잉크가루의 발생을 억제할 수 있는 보드마커용 잉크 조성물 및 그 제조방법을 제공한다.

본 발명은 보드 판면에서의 잉크 얼룩 또는 잔상에 의한 오염을 방지하여, 보드의 사용 수명을 연장하고 보드 교체에 따른 비용 증가를 해결할 수 있는 보드마커용 잉크 조성물 및 그 제조방법을 제공한다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 펜대, 펜대에 수용되어 잉크를 머금는 필터, 및 펜대의 일측에 노출되며 모세관 작용을 이용하여 필터로부터 잉크를 전달받는 펜촉을 포함하는 보드마커에 사용되는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법은, 용제 100 중량부에 호제 20.0~25.8 중량부 및 잉크 원액 117.1~161.3 중량부를 투입하여 교반함으로써 제1 혼합물을 형성하는 제1 차 교반 단계 및 제1 혼합물에 분산제 1.4~3.2 중량부를 포함하는 첨가제를 교반하여 잉크 조성물을 형성하는 제2 차 교반 단계를 포함한다.

제1 차 교반 단계는 약 55~65℃의 온도, 바람직하게는 약 60℃에서 480~530rpm, 바람직하게는 약 500rpm으로 세팅 조건 하에 수행될 수 있다. 제1 차 교반 단계는 약 1.5~2.5시간, 바람직하게는 약 2시간 동안 중탕 교반으로 진행될 수 있다.

제2 차 교반 단계에서 첨가제는 분산제 외에 실리콘제 4.3~5.8 중량부, 이형제 4.3~5.8 중량부, 가소제 8.6~11.0 중량부, 계면활성제 14.3~17.7 중량부 및 건조지연제 2.9~4.8 중량부를 포함할 수 있으며, 상기 첨가제 등의 성분은 용제 100 중량부를 기준으로 조절될 수 있다.

제2 차 교반 단계는 약 55~65℃, 바람직하게는 약 60℃의 온도에서 480~530rpm, 바람직하게는 약 500rpm으로 세팅된 샌드 밀링으로 최소 3시간 이상 수행될 수 있다.

잉크 조성물은 약 55~60%의 기공도를 갖는 필터 및 약 55~65%의 기공도를 갖는 펜촉을 기준으로 생산될 수 있으며, 잉크점도 약 10~18cp를 갖도록 조절될 수 있다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 펜대, 펜대에 수용되어 잉크를 머금는 필터, 및 펜대의 일측에 노출되며 모세관 작용을 이용하여 필터로부터 잉크를 전달받는 펜촉을 포함하는 보드마커에 사용되는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법은, 용제 100 중량부에 안료 10~17.1 중량부, 호제 12.5~24.3 중량부, 분산제 2.5~4.3 중량부를 혼합한 제1 혼합물을 형성하는 단계, 샌드 밀링으로 제1 혼합물 중 안료의 평균 입자 크기가 0.3~0.8 ㎛을 형성하도록 분쇄하는 단계, 및 제1 혼합물에 베이스 잉크 원액 87.5~117.1 중량부, 가소제 7.5~11.4 중량부, 이형제 3.8~5.7 중량부, 실리콘제 3.8~5.7 중량부, 계면활성제 7.5~11.4 중량부 및 건조지연제 2.5~5.7 중량부를 투입하여 교반함으로써 잉크 조성물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

제1 혼합물을 분쇄하는 단계는 약 55~65℃, 바람직하게는 약 60℃의 온도에서 약 900~1100rpm, 바람직하게는 약 100rpm으로 세팅된 샌드 밀링으로 최소 4시간 이상 수행될 수 있다.

잉크 조성물을 형성하는 단계는 약 55~65℃, 바람직하게는 약 60℃의 온도에서 480~530rpm, 바람직하게는 약 500rpm으로 세팅 조건 하에 수행될 수 있다.

잉크 조성물을 형성하는 단계는 약 1.5~2.5시간, 바람직하게는 약 2시간 동안 교반으로 진행될 수 있다.

본 발명의 잉크 조성물은 지금까지 필터식 보드마커용 잉크에서는 한 번도 적용되지 않았던 잉크 조성과 제조과정을 적용함으로써 판서된 잉크가 거미줄처럼 말려서 완전히 뭉쳐서 박리되게 할 수 있으며, 기존 보드마커용 잉크가 가지고 있는 문제점을 극복할 수 있다.

구체적으로 유광 또는 무광 보드의 판면에서 얼룩이나 잔상을 남기지 않으며, 미세 잉크가루의 발생을 억제하여 인체의 호흡기 등을 통해 유입되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 잉크 조성물은 보드 판면에서의 잉크 얼룩 또는 잔상에 의한 오염을 방지하여, 보드의 사용 수명을 연장하고 보드 교체에 따른 비용 증가를 해결할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 실시예 1, 2에 따른 잉크조성물, 비교예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하여 유광 화이트 보드 상에서의 보드 오염도, 지움성 및 지워지는 방식을 비교하기 위한 사진들이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 실시예 1, 2에 따른 잉크조성물, 비교예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하여 무광 보드 상에서의 보드 오염도, 지움성 및 지워지는 방식을 비교하기 위한 사진들이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙하에서 다른 도면에 기재된 내용은 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

실시예 1

본 실험에서 본 발명의 일 실시예에 따른 보드마커는 펜대, 펜대에 수용되어 잉크를 머금는 필터, 및 펜대의 일측에 노출되며 모세관 작용을 이용하여 필터로부터 잉크를 전달받는 펜촉을 포함하며, 필터는 솜 등을 이용하여 형성되어 약 55~60%의 기공도를 가지며, 펜촉은 펠트나 합성수지 등을 이용하여 형성되며 약 55~65%의 기공도를 가질 수 있다. 그리고 잉크 조성물은 잉크 점도 약 10~18cp를 갖도록 조절되어 제공될 수 있다.

이러한 기준에 적합한 잉크 조성을 위해, 현재 광범위하게 시판되고 있는 기존 필터식(Filter Type) 마커용 잉크 중에서 임의의 잉크원액을 선택하고, 임의로 선택된 잉크원액에 본 실시예에 따른 잉크 조성물에 따라 제1 차 내지 제4 차 교반 단계를 거쳐 잉크 조성물을 제조하였다.

우선, 용제 100 중량부를 기준으로 호제 20.0~25.8 중량부를 투입하여 교반함으로써 제1 혼합물을 형성하는 제1 차 교반 단계를 수행할 수 있다.

여기서, 호제는 에틸렌비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate: EVA), 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 부티랄(Poly Vinyl Butyral: PVB), 니트로셀루로즈((NC) 중에서 하나 이상 사용 가능하다.

참고로, 호제는 잉크 조성물의 첨가제 간에 점도조정, 잉크의 박리성 강화, 판서 후 지울 때 잉크안료가 공기 중에 흩날리는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다.

제1 차 교반 단계에서 기존의 잉크 원액 117.1~161.3 중량부를 같이 투입하고, 상온 약 60℃의 온도와 약 500rpm으로 약 2시간 열탕 하여 교반할 수 있다. 이러한 과정을 통해서 제1 혼합물이 최종 형성될 수 있다.

제2 차 교반 단계를 통해서 열탕 교반한 제1 혼합물에 추가로 분산제 1.4~3.2 중량부, 실리콘제 4.3~5.8 중량부, 이형제 4.3~5.8 중량부, 가소제 8.6~11.0 중량부, 계면활성제 14.3~17.7 중량부 및 건조지연제 2.9~4.8 중량부를 포함하는 첨가제를 교반함으로써 제2 혼합물을 형성하는 제2 차 교반 단계를 수행할 수 있다.

실시예 2

본 실시예에 따른 잉크 조성물은 용제 100 중량부에 안료 10~17.1 중량부, 호제 12.5~24.3 중량부, 분산제 2.5~4.3 중량부를 혼합하여 제1 혼합물을 형성하고, 샌드 밀링으로 제1 혼합물을 분쇄하여 약 60℃의 온도에서 약 1000rpm으로 세팅하여 제1 혼합물 중 안료의 평균 입자 크기가 약 0.3~0.8 ㎛을 형성하도록 분쇄할 수 있다. 이때 최소 3, 4 시간 동안 진행될 수 있다.

제1 혼합물에 베이스 잉크 원액 87.5~117.1 중량부, 가소제 7.5~11.4 중량부, 이형제 3.8~5.7 중량부, 실리콘제 3.8~5.7 중량부, 계면활성제 7.5~11.4 중량부 및 건조지연제 2.5~5.7 중량부를 첨가한 후, 약 60℃의 온도에서 재혼합하여 약 500rpm으로 3시간 이상 교반할 수가 있다.

비교예 1, 2

비교예 1은 기존 시판 중인 필터타입의 화이트보드마커 잉크를 이용한 것이며,비교예 2는 실시예 1과 2에 제시된 수치의 최소범위와 최대범위를 벗어난 조건으로 조성한 것이다.

[표 1]은 유광 화이트 보드에서 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2에 따라 보드 오염도, 지움성, 지워지는 방식, 잉크건조, 보드수명, 잉크 흩날림 정도를 기준으로 평가한 것이다.

구체적으로 펜대, 필터 및 펜촉을 포함하는 보드마커에 각 실시예 1, 2, 비교예 1 및 비교예 2에 해당하는 잉크 조성물을 약 5g 정도 주입하고, 반사각도 130°에서 광택도가 약 65~75°사이의 일반 유광 화이트보드에 보드마커로 특정 문자 등을 기입한 후, 일정한 시간 간격으로 판서 후 시간 경과에 따라 비교 실시하였다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 실시예 1, 2에 따른 잉크조성물, 비교예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하여 유광 화이트 보드 상에서의 보드 오염도, 지움성 및 지워지는 방식을 비교하기 위한 사진들이다.

1-1. (유광) 보드표면 오염도(잉크 잔상 여부)

상술한 바와 같이, 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 의해서 준비된 잉크 조성물을 이용하여 일반 유광 화이트 보드에 일정 시간 간격으로 판서와 지움을 반복하면서 단기간 또는 장기간에 따른 오염성을 평가하였다.

유광 보드에서는 단기를 1~30일로, 중기를 30~120일로, 그리고 장기를 120~180일로 정의하였다.

도 1을 참조하면, 실시예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하였을 때, 잉크 잔상과 잉크 오염의 점착 없이 보드 표면이 깨끗하게 유지되어 '양호'(good)한 결과를 얻을 수 있었다.

반면, 비교예 1에서는 단기(1~30일)의 경우, 어느 정도 표면이 깨끗하게 유지되었지만, 잉크 잔상과 잉크 오염이 미세하게 상존하여 '미흡'(not good)한 결과를 나타내었다. 하지만, 장기(120~180일)의 경우, 잉크 잔상과 잉크 오염이 화이트 보드의 판면에 점착되고 부분적으로 표면에 얼룩이 생기는 등 '불량'(bad)의 결과를 제공하였다.

비교예 2는 대체적으로 깨끗하다고 할 수 있었지만, 잉크 잔상과 잉크 오염이 미세하게 상존하여 '미흡'한 결과로 판정하였다.

1-2. (유광) 필체 지움성

상술한 바와 같이, 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 의해서 준비된 잉크 조성물을 이용하여 일반 유광 화이트 보드에 일정 시간 간격으로 판서와 지움을 반복하면서 단기간 또는 장기간에 따른 지움성을 육안으로 평가하였다.

유광 보드에서는 단기를 1~7일 이내로, 중기를 7~30일로, 그리고 장기를 30일이상으로 정의하였다.

그 결과, 도 2에서와 같이, 실시예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하였을 때, 판서 내용이 깨끗하게지워지는 '양호'(good)한 결과를 얻을 수 있었다.

반면, 비교예 1에서는 단기(1~7일)의 경우, 실시예 1, 2만큼 깨끗하지는 않지만 어느 정도 깨끗하게 지워지고 글씨 중 일부가 남는 '미흡'(not good)한 결과를 나타내었다. 하지만, 중기(7~30일) 및 장기(30일 이상)로 진행되면서 판서 내용이 잘 지워지지 않는 '불량'(bad)의 상태를 나타내기 시작하였다.

비교예 2는 판서된 글씨 중 일부는 지워지고 일부가 남는 '미흡'한 결과로 판정하였다.

1-3. (유광) 필체 소거 시 지워지는 방식(잉크의 박리도)

상기 지워지는 방식은 유광 화이트보드의 판면을 수직 혹은 수평상태로 놓고 나선형의 선, 일직선, 일반 글씨 등을 판서한 후 필체가 지워지는 방식이 보드표면의 오염성 존재여부와 잉크가 온전하게 거미줄처럼 뭉쳐져 표면에서 박리(소거)되어지는 현상을 아래의 내용과 같이 육안으로 평가하였다.

참고로, 가운데 글씨를 중심으로 판서된 내용을 부분적으로 지웠으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하였을 때, 판서 내용이 보드 표면으로부터 오염 없이 박리되면서, 잉크가 온전하게 거미줄처럼 뭉쳐져 표면에서 완전히 박리되었다. 사진에서도 '시예' 중 가운데 부분의 모음과 자음이 깔끔하게 박리되었다.

반면, 비교예 1에서는 판서 내용이 보드 표면으로부터 박리되지 않고 잉크 가루가 보드 표면에 점착되어 부분적으로 보드 표면을 오염시켰으며, 글씨가 부분적으로 잔류하는 것으로 볼 때, 박리가 잘 이루어지지 않는 것을 알 수 있다.

비교예 2는 미세한 잉크 가루가 부분적으로 보드 표면을 오염시켰고, 완전히박리되지 않고 부분적으로만 박리되는 현상이 나타났다.

1-4. (유광) 잉크 건조성

필체 후 펜 뚜껑(Cap)을 일정시간 개방 후 펜촉(nib)이 마르는 시간을 기준으로 평가하였다.

실시예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하였을 때, 1~3일 정도 경과하여도 펜촉이 촉촉한 상태를 유지하여 판서가 가능하였다. 하지만, 비교예 1, 2의 경우 1시간이 경과되면서 펜촉이 말라버려 더 이상 판서가 불가능하였다.

1-5. (유광) 보드 수명(표면 오염도)

실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 의해서 준비된 잉크 조성물을 이용하여 일반 유광 화이트 보드에 일정 시간 간격으로 판서와 지움을 반복하면서 단기간 또는 장기간에 따른 오염성 상태 및 그에 다른 보드 교체 필요성을 육안으로 평가하였다.

유광 보드에서는 단기를 1~30일로, 중기를 30~120일로, 그리고 장기를 120~180일로 정의하였다.

그 결과, 실시예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하였을 때, 잉크 잔상과 잉크 오염의 점착 없이 보드 표면이 깨끗하게 유지되어 보드의 수명이 '양호'(good)하게 유지되었다.

반면, 비교예 1에서는 잉크 잔상과 잉크 오염이 화이트 보드의 판면에 점착되고 부분적으로 표면에 얼룩이 생기는 등 보드의 수명이 심하게 단축되는 '불량'(bad)의 결과를 제공하였다.

비교예 2는 어느 정도 깨끗하다고 할 수 있었지만, 잉크 잔상과 잉크 오염이 미세하게 상존하여 보드의 교체가 부각되는 '미흡'한 결과로 판정하였다.

[표 2]은 무광 스크린 보드에서 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2에 따라 보드 오염도, 지움성, 지워지는 방식, 잉크건조, 보드수명, 잉크 흩날림 정도를 기준으로 평가한 것이다.

유광 화이트 보드를 이용한 비교와 마찬가지로, 펜대, 필터 및 펜촉을 포함하는 보드마커에 각 실시예 1, 2, 비교예 1 및 비교예 2에 해당하는 잉크 조성물을 약 5g 정도 주입하고, 반사각도 130°에서 광택도가 약 65~75°사이의 일반 유광 화이트보드에 보드마커로 특정 문자 등을 기입한 후, 일정한 시간 간격으로 판서 후 시간 경과에 따라 비교 실시하였다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 실시예 1, 2에 따른 잉크조성물, 비교예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하여 무광 보드 상에서의 보드 오염도, 지움성 및 지워지는 방식을 비교하기 위한 사진들이다.

2-1. (무광) 보드표면 오염도(잉크 잔상 여부)

상술한 바와 같이, 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 의해서 준비된 잉크 조성물을 이용하여 일반 무광 스크린 보드에 일정 시간 간격으로 판서와 지움을 반복하면서 단기간 또는 장기간에 따른 오염성을 평가하였다.

무광 보드는 상대적으로 거친 표면을 갖기 때문에, 단기를 1~3일로, 중기를 3~7일로, 그리고 장기를 7~30일로 정의하였으며, 이는 유광 보드에 비해 현저하게 짧은 기간이다.

도 4를 보면, 실시예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하였을 때, 잉크 잔상과 잉크 오염의 점착 없이 보드 표면이 깨끗하게 유지되어 '양호'(good)한 결과를 얻을 수 있었다.

하지만, 반면, 비교예 1에서는 단기 내지 장기 무관하게 잉크 잔상과 잉크 오염이 스크린의 판면에 점착되고 부분적으로 표면에 얼룩이 생기는 등 '미흡' 또는 '불량'(bad)의 결과를 제공하였다.

비교예 2는 대체적으로 깨끗하다고 할 수 없었으며, 잉크 잔상과 잉크 오염이 미세하게 상존하여 '미흡'한 결과로 판정하였다.

2-2. (무광) 필체 지움성

상술한 바와 같이, 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 의해서 준비된 잉크 조성물을 이용하여 일반 무광 스크린 보드에 일정 시간 간격으로 판서와 지움을 반복하면서 단기간 또는 장기간에 따른 지움성을 육안으로 평가하였다.

유광 보드에서는 단기를 1일 이내로, 중기를 1~7일로, 그리고 장기를 7일 이상으로 정의하였다.

그 결과, 도 5에 도시된 바와 같이, 실시예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하였을 때, 판서 내용이 깨끗하게지워지는 '양호'(good)한 결과를 얻을 수 있었다.

반면, 비교예 1에서는 단기(1~7일)부터, 판서 내용이 잘 지워지지 않는 '미흡' 또는 '불량'(bad)의 상태를 나타내기 시작하였고, 비교예 2에서도 대체적으로 글씨의 일부만 지워지고 일부가 남는 '미흡'한 결과로 판정하였다.

2-3. (무광) 필체 소거 시 지워지는 방식(잉크의 박리도)

상기 지워지는 방식은 무광 스크린 보드의 판면을 수직 혹은 수평상태로 놓고 나선형의 선, 일직선, 일반 글씨 등을 판서한 후 필체가 지워지는 방식이 보드표면의 오염성 존재여부와 잉크가 온전하게 거미줄처럼 뭉쳐져 표면에서 박리(소거)되어지는 현상을 아래의 내용과 같이 육안으로 평가하였다.

참고로, 가운데 글씨를 중심으로 판서된 내용을 부분적으로 지웠으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 실시예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하였을 때, 판서 내용이 무광 보드의 표면으로부터 오염 없이 박리되면서, 잉크가 온전하게 박리되었다. 사진에서도 '시예'에 해당하는 부분이 깔끔하게 박리된 것을 확인할 수 있다.

반면, 비교예 1에서는 판서 내용이 보드 표면으로부터 깨끗하게 박리되지 않고 잉크 가루가 보드 표면에 점착되어 부분적으로 보드 표면을 오염시켰으며, 글씨가 부분적으로 잔류하는 것으로 볼 때, 박리가 잘 이루어지지 않는 것을 알 수 있다.

비교예 2는 미세한 잉크 가루가 부분적으로 보드 표면을 오염시켰고, 완전히박리되지 않고 부분적으로만 박리되는 현상이 나타났다.

2-4. (무광) 잉크 건조성

필체 후 펜 뚜껑(Cap)을 일정시간 개방 후 펜촉(nib)이 마르는 시간을 기준으로 평가하였다.

실시예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하였을 때, 1~3일 정도 경과하여도 펜촉이 촉촉한 상태를 유지하여 판서가 가능하였다. 하지만, 비교예 1, 2의 경우 1시간이 경과되면서 펜촉이 말라버려 더 이상 판서가 불가능하였다.

2-5. (무광) 보드 수명(표면 오염도)

실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 의해서 준비된 잉크 조성물을 이용하여 일반 유광 스크린에 일정 시간 간격으로 판서와 지움을 반복하면서 단기간 또는 장기간에 따른 오염성 상태 및 그에 다른 보드 교체 필요성을 육안으로 평가하였다.

유광 보드에서는 단기를 1~3일로, 중기를 3~7일로, 그리고 장기를 7~30일로 정의하였다.

그 결과, 실시예 1, 2의 잉크 조성물을 이용하였을 때, 잉크 잔상과 잉크 오염의 점착 없이 보드 표면이 깨끗하게 유지되어 보드의 수명이 '양호'(good)하게 유지되었다.

반면, 비교예 1에서는 잉크 잔상과 잉크 오염이 스크린의 판면에 점착되고 부분적으로 표면에 얼룩이 생기는 등 보드의 수명이 심하게 단축되는 '불량'(bad)의 결과를 제공하였다.

비교예 2는 어느 정도 깨끗하다고 할 수 있었지만, 잉크 잔상과 잉크 오염이 미세하게 상존하여 보드의 교체가 부각되는 '미흡'한 결과로 판정하였다.

비교예 1에 대한 평가

상기 실시예 1 및 실시예 2의 결과물에서 볼 수 있듯이 보드 표면의 잉크오염도, 필체의 장/단기 지움성, 필체의 박리성, 필체의 선명도, 펜촉의 건조성 등은 비교예 1보다 [표 1]과 [표 2]에서 볼 수 있듯이 전부 우수하게 나타났다.

보드 표면 오염도(잉크 잔상 여부)의 관점에서, 기존 필터식 화이트 보드마커용 잉크를 사용한 비교예 1에서는 보드의 판면에 잉크 오염이 심하게 잔존하는 것을 볼 수 있는데 이는 잉크 안료가 보드 면에서 판서 후 필체 된 잉크의 첨가물인 알코올이 휘발됨에 따라 보드 판면에 미세 잉크가루의 형태로 심하게 점착되어 시간이 지날수록 오염의 정도는 더욱 심해지는 것으로 이해될 수 있다.

반면, 실시예 1과 실시예 2의 경우에는 약 4주를 초과하여도 소거되는 방식이 판서된 필체가 미세 잉크가루의 형태로 점착되어 오염을 시키는 방식이 아니라 필체가 거미줄처럼 말려서 표면으로부터 완전 박리되어 지워지는 특징을 가지고 있어 보드면의 오염이 발생되지 않는 것을 볼 수 있다.

특히 무광 스크린 보드에서의 잉크 오염도는 잉크가 표면의 요철에 온전히 점착이 되어 오염의 정도는 매우 심해 판서 후 필체를 지울 수가 없음이 현저하게 나타나고 있는 것을 알 수 있다.

필체 지움성의 관점에서, 비교예 1에서 일반 화이트 보드에는 1주일 정도의 단기 지움성은 어느 정도 괜찮으나 판서 후 1주~4주의 경우처럼 장기간의 시간이 지난 경에는 잘 지워지지 않음을 볼 수 있고, 특히 프로젝트 투사용 무반사 보드에서는 판서 후 1일경과 후부터 필체 지움성은 아주 안 좋은 결과로 나타날 뿐만 아니라 1주일경과 후에는 아예 보드 면에 잉크가 완전 점착되어 거의 지워지지 않는 결과로 나타나고 있다.

지움성과 잉크 오염성에 대한 비교 평가에 있어서 실시예 1과 실시예 2의 경우는 판서 후 4주가 지나도 우수한 지움성 유지와 보드표면에서의 잉크오염은 거의 생기지 않아 필체의 지움성과 잉크오염도 평가가 심하게 대비되는 결과를 볼 수 있다.

필체 소거 시 지워지는 방식(잉크의 박리도)의 관점에서, 실시예 1과 실시예 2의 경우 백색의 보드에 판서 후 일정시간이 경과하면 상기 결과에서 볼 수 있듯이 필체를 소거 시 필체가 거미줄처럼 벗겨져 완전히 박리되어 보드표면에 잉크의 잔존물의 점착이 전혀 되지 않으며 잉크의 오염성 잔존부분 역시 거의 생기지 않는 결과로 나타나는 반면, 비교예 1의 경우 필체 된 잉크가 미세가루의 형태로 보드표면에 점착되어 잉크오염이 늘 상존하는 결과를 볼 수 있다.

특히 무광 보드에서는 잉크가 표면의 요철에 온전히 점착이 되어 오염의 정도는 매우 심한 것을 알 수 있다.

잉크 건조의 관점에서, 상기 결과에서 볼 수 있듯이 펜촉의 잉크의 마름의 경우, 비교예 1에서는 펜 뚜껑(Cap)의 개방 시에 1시간 혹은 1시간이 경과하면서 펜촉(Nib)이 말라버려 더 이상 판서가 불가능하나, 실시예 1과 실시예 2에서는 3일정도의 펜 뚜껑(Cap)의 개방 시에도 펜촉(Nib)이 촉촉한 상태로 일정하게 유지되어 판서가 가능한 결과로 나타나 펜촉(Nib)의 급속 마름현상으로 인하여 판서를 하지 못해 버려지는 문제를 어느 정도 예방하게 하는 결과도 예상 할 수 있다.

비교예 2의 평가

실시예 1과 실시예 2, 그리고 비교예 2에 대한 평가에서도 제시된 최소 수치범위와 최대 수치범위에서 벗어난 잉크 조성물은 안료와 첨가제 간의 완벽하지 못한 배합의 결과로 상기 [표 1]과 [표 2]에서 볼 수 있듯이 본 발명이 추구하고자 하는 목적과는 어느 정도 차이가 있음을 보여주고 있다.

일 예로 55~60%의 기공도를 갖는 필터 및 55~65%의 기공도를 갖는 펜촉을 이용하는 경우, 비교예 2의 경우는 점도가 떨어져서 잉크가 과유출 되거나 점도가 너무 높아 잉크가 펜촉으로 토출이 안 되는 결과로 나타나 판서를 할 수 없는 문제가 발생하였다. 또한, 판서된 필체에도 전체 성분의 밸런스가 최적의 조건에서 벗어나기 때문에 기포가 생기거나 수축되거나 퍼지는 현상이 발생되었다. 필체의 선명도도 점차 엷어지는 문제가 발생되기도 하였다. 이런 결과는 안료와 수지 그리고 첨가제 간의 부적절한 배합의 결과로 분산성과 안정성에 문제점이 발견되어 본 발명이 추구하는 목표를 이룰 수가 없음을 볼 수 있다.

종합하면, [표 1] 및 [표 2]에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1과 실시예 2 그리고 비교예 1에 대한 평가를 보면, 잉크오염도, 미세 잉크가루 잔존 유무, 장/단기 지움성 변화, 개방 조건에서의 펜촉의 잉크 건조성 등의 비교 평가에서 실시예 1과 실시예 2가 비교예 1은 물론 비교예 2에 비해서도 월등히 우수한 결과로 도출되고 있다.

또한, 본 발명의 주요특징과 비교하는 실험에서의 경우, 특히 반사각도 130°에서 광택도가 12°~18° 사이의 프로젝트 빔 투시용 무광(무반사) 백색의 스크린 보드에서의 비교 평가를 보면, 비교예 1의 경우 [표 2]에서와 같이 판서된 필체를 소거 시 필체 된 잉크가 미세 가루의 형태로 산개되고 흩어지며 보드표면에 점착되어버려 보드에 심한 오염이 발생하고 거의 지워지지 않게 되지만, 실시예 1 및 실시예 2에서는, [표 2]에서 볼 수 있듯이, 잉크가 거미줄처럼 뭉친 형태로 벗겨지듯이 박리되어 지워져 비교예 1과 비교하여 보드의 오염성과 필체의 표면 박리성 그리고 필체의 지움성에는 비교할 수 없이 월등한 결과를 보여주고 있다.

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

Claims (12)

1. 펜대, 상기 펜대에 수용되어 잉크를 머금는 필터, 및 상기 펜대의 일측에 노출되며 모세관 작용만을 이용하여 상기 필터로부터 잉크를 전달받는 펜촉을 포함하되 잉크를 흐름을 제어하는 밸브를 포함하지 않는 보드마커에 사용되는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법에 있어서,
   용제 100 중량부에 호제 20.0~25.8 중량부 및 잉크 원액 117.1~161.3 중량부를 투입하여 교반함으로써 제1 혼합물을 형성하는 제1 차 교반 단계; 및
   상기 제1 혼합물에 분산제 1.4~3.2 중량부, 실리콘제 4.3~5.8 중량부, 이형제 4.3~5.8 중량부, 가소제 8.6~11.0 중량부, 계면활성제 14.3~17.7 중량부 및 건조지연제 2.9~4.8 중량부를 포함하는 첨가제를 교반하여 잉크 조성물을 형성하는 제2 차 교반 단계;를 포함하며,
   상기 잉크 조성물은 55~60%의 기공도를 갖는 필터 및 55~65%의 기공도를 갖는 펜촉을 대상으로 하며, 10~18cp의 잉크점도를 갖는 것을 특징으로 하는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 차 교반 단계는 55~65℃의 온도에서 480~530rpm으로 세팅 조건 하에 수행되는 것을 특징으로 하는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 차 교반 단계는 1.5~2.5시간 동안 중탕 교반으로 진행하는 것을 특징으로 하는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 차 교반 단계는 55~65℃의 온도에서 480~530rpm으로 세팅된 샌드 밀링으로 최소 3시간 이상 수행되는 것을 특징으로 하는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법.
6. 삭제
7. 제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 항 항의 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법에 의해서 제조된 보드마커용 잉크 조성물.
8. 펜대, 상기 펜대에 수용되어 잉크를 머금는 필터, 및 상기 펜대의 일측에 노출되며 모세관 작용을 이용하여 상기 필터로부터 잉크를 전달받는 펜촉을 포함하되 잉크를 흐름을 제어하는 밸브를 포함하지 않는 보드마커에 사용되는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법에 있어서,
   용제 100 중량부에 안료 10~17.1 중량부, 호제 12.5~24.3 중량부, 분산제 2.5~4.3 중량부를 혼합한 제1 혼합물을 형성하는 단계;
   샌드 밀링으로 상기 제1 혼합물 중 상기 안료의 평균 입자 크기가 0.3~0.8 ㎛을 형성하도록 분쇄하는 단계; 및
   상기 제1 혼합물에 베이스 잉크 원액 87.5~117.1 중량부, 가소제 7.5~11.4 중량부, 이형제 3.8~5.7 중량부, 실리콘제 3.8~5.7 중량부, 계면활성제 7.5~11.4 중량부 및 건조지연제 2.5~5.7 중량부를 투입하여 교반함으로써 잉크 조성물을 형성하는 단계;를 포함하며,
   상기 잉크 조성물이 55~60%의 기공도를 갖는 필터 및 55~65%의 기공도를 갖는 펜촉을 대상으로 하며, 10~18cp의 잉크점도를 갖는 것을 특징으로 하는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 혼합물을 분쇄하는 단계는 55~65℃의 온도에서 900~1100rpm으로 세팅된 샌드 밀링으로 최소 4시간 이상 수행되는 것을 특징으로 하는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 잉크 조성물을 형성하는 단계는 55~65℃의 온도에서 480~530rpm으로 세팅 조건 하에 수행되는 것을 특징으로 하는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 잉크 조성물을 형성하는 단계는 1.5~2.5시간 동안 교반으로 진행하는 것을 특징으로 하는 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 항 항의 보드마커용 잉크 조성물의 제조방법에 의해서 제조된 보드마커용 잉크 조성물.

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