KR102404914B1 - A aqueous ink composition with excellent gloss - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고광택 수성 잉크 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정제수, 변색안료, 광택성 입자, 보습제 및 증점제를 포함하는 고광택 수성 잉크 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 광택성, 경시안정성 및 필기성이 우수하고, 잉크에 의해 형성되는 상 또는 필적을 마찰제로 마찰시켜 상 또는 필적을 변색시킬 수 있는 고광택 수성 잉크 조성물을 제공할 수 있다. The present invention relates to a high-gloss aqueous ink composition, and more particularly, to a high-gloss aqueous ink composition comprising purified water, a color-changing pigment, glossy particles, a moisturizing agent and a thickener.
The present invention can provide a high-gloss aqueous ink composition that is excellent in glossiness, stability over time, and writing properties, and can discolor the image or handwriting by rubbing the image or handwriting formed by the ink with a friction agent.
Description
본 발명은 고광택 수성 잉크 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정제수, 변색안료, 광택성 입자, 보습제 및 증점제를 포함하는 고광택 수성 잉크 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a high-gloss aqueous ink composition, and more particularly, to a high-gloss aqueous ink composition comprising purified water, a color-changing pigment, glossy particles, a moisturizing agent and a thickener.
필기구 잉크 및 잉크젯 인쇄 잉크에 사용되는 자일렌, 톨루엔 등과 같은 방향족 용매는 인체에 해롭고 대기 오염을 야기한다는 문제점이 있다. Aromatic solvents such as xylene and toluene used in writing instrument inks and inkjet printing inks are harmful to the human body and cause air pollution.
이를 해결하기 위한 방안으로서, 방향족 용매를 인체에 안전한 물이나 알코올계 용매로 변경한 수성 잉크 조성물이 사용될 수 있다. As a solution to this problem, an aqueous ink composition obtained by changing an aromatic solvent to water or an alcohol-based solvent that is safe for the human body may be used.
수성 잉크 조성물은 안료 입자가 물 또는 알코올 내에서 미세 입자로서 안정하게 분산되어야 하며, 안료의 분산성을 개선하고 침전을 방지하기 위하여 통상적으로 다양한 계면 활성제, 분산제, 결합제 등과 혼합하여 사용된다. In the aqueous ink composition, pigment particles must be stably dispersed as fine particles in water or alcohol, and in order to improve the dispersibility of the pigment and prevent precipitation, it is usually used in mixing with various surfactants, dispersants, binders, and the like.
한편 수성 잉크 조성물을 포함하는 필기구에 있어서, 필기 시 유출되는 수성잉크가 고광택의 효과를 낼 수 있는 고광택용 수성 잉크에 관한 연구가 활발히 수행되고 있다. On the other hand, in a writing instrument including an aqueous ink composition, research on a high-gloss aqueous ink in which the aqueous ink leaking during writing can produce a high-gloss effect is being actively conducted.
이러한 광택용 수성 잉크에는 빛을 반사하여 광택을 발현하는 금속 분말이 사용되는데, 상기 금속 분말은 입자의 크기가 큰 경우 보관 시 침강현상이 발생하고 팁의 스페이스를 막아서 필기 불능의 원인을 초래할 수 있으며, 입자가 작은 경우 필기 후 광택이 매우 약하게 된다. A metal powder that reflects light to express luster is used in this aqueous ink for luster. If the particle size of the metal powder is large, sedimentation occurs during storage and blocks the space of the tip, which may cause writing inability. , if the particles are small, the gloss after writing is very weak.
따라서 광택성, 경시안정성 및 필기성이 우수하고, 잉크에 의해 형성되는 상 또는 필적을 마찰제로 마찰시켜 상 또는 필적을 변색시킬 수 있는 수성 잉크 조성물에 대한 기술개발이 필요하다. Therefore, it is necessary to develop a technology for an aqueous ink composition that is excellent in glossiness, stability over time, and writing ability, and can discolor the image or handwriting by rubbing the image or handwriting formed by the ink with a friction agent.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 우수하고, 잉크에 의해 형성되는 상 또는 필적을 마찰제로 마찰시켜 상 또는 필적을 변색시킬 수 있는 고광택 수성 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above problems, and has excellent glossiness, stability over time, and writing properties, and is a high-gloss water-based material that can discolor the image or handwriting by rubbing the image or handwriting formed by the ink with a friction agent An object of the present invention is to provide an ink composition.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 정제수, 변색안료, 광택성 입자, 보습제 및 증점제를 포함하는 고광택 수성 잉크 조성물을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a high-gloss aqueous ink composition comprising purified water, a color-changing pigment, glossy particles, a moisturizing agent and a thickener.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 변색안료 5~30중량%, 광택성 입자 1~20중량%, 보습제 5~30중량%, 증점제 0.1~5중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the composition comprises 5 to 30% by weight of a discoloration pigment, 1 to 20% by weight of glossy particles, 5 to 30% by weight of a moisturizing agent, 0.1 to 5% by weight of a thickener, and the remaining amount of purified water. characterized.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 변색안료는 왁스, 로이코 염료 및 현색제를 포함하는 변색안료 혼합물에 유화제를 첨가하고 유화시켜 제조된 캡슐 내부층; 및 In one embodiment of the present invention, the color-changing pigment comprises: an inner layer of a capsule prepared by adding an emulsifier to a color-changing pigment mixture including wax, leuco dye and a developer and emulsifying; and
상기 캡슐 내부층의 외부에 열경화성 수지가 경화되어 형성된 캡슐 외부층으로 이루어진 마이크로캡슐 형태인 것을 특징으로 한다. It is characterized in that it is in the form of a microcapsule consisting of an outer layer of the capsule formed by curing a thermosetting resin on the outside of the inner layer of the capsule.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 캡슐 외부층은 광택성 입자 및 비이온성 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the capsule outer layer is characterized in that it comprises glossy particles and a nonionic surfactant.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 광택성 입자는 운모, 알루미늄 입자, 아연 입자, 이산화티탄, 산화주석, 산화아연, 알루미나, 펄 입자, 글래스 펄 및 글리터 입자로부터 하나 이상 사용되는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the glossy particles are characterized in that one or more of mica, aluminum particles, zinc particles, titanium dioxide, tin oxide, zinc oxide, alumina, pearl particles, glass pearls and glitter particles are used. .
본 발명은 광택성, 경시안정성 및 필기성이 우수하고, 잉크에 의해 형성되는 상 또는 필적을 마찰제로 마찰시켜 상 또는 필적을 변색시킬 수 있는 고광택 수성 잉크 조성물을 제공할 수 있다. The present invention can provide a high-gloss aqueous ink composition that is excellent in glossiness, stability over time, and writing property, and can discolor the image or handwriting by rubbing the image or handwriting formed by the ink with a friction agent.
이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples. The terms, examples, etc. used in the present invention are merely exemplified to explain the present invention in more detail and help those of ordinary skill in the art to understand, and the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다. Technical terms and scientific terms used in the present invention represent meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined.
본 발명은 정제수, 변색안료, 광택성 입자, 보습제 및 증점제를 포함하는 고광택 수성 잉크 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a high-gloss aqueous ink composition comprising purified water, a color-changing pigment, glossy particles, a moisturizing agent and a thickener.
상기 조성물은 변색안료 5~30중량%, 광택성 입자 1~20중량%, 보습제 5~30중량%, 증점제 0.1~5중량% 및 잔량의 정제수를 포함할 수 있다. The composition may include 5 to 30% by weight of a discoloration pigment, 1 to 20% by weight of glossy particles, 5 to 30% by weight of a moisturizing agent, 0.1 to 5% by weight of a thickener, and the remaining amount of purified water.
상기 변색안료는 왁스, 로이코 염료 및 현색제를 혼합하여 변색안료 혼합물을 제조하는 단계;preparing a color-changing pigment mixture by mixing the color-changing pigment with wax, leuco dye and a color developer;
상기 변색안료 혼합물에 유화제를 첨가하고 유화시켜 캡슐 내부층을 형성시키는 단계;adding an emulsifier to the color-changing pigment mixture and emulsifying it to form an inner capsule layer;
상기 캡슐 내부층에 열경화성 수지를 첨가하고 교반하여 캡슐 외부층을 형성시키는 단계;forming an outer layer of the capsule by adding a thermosetting resin to the inner layer of the capsule and stirring;
상기 캡슐 외부층을 경화시켜 캡슐을 제조하는 단계; 및preparing a capsule by curing the capsule outer layer; and
상기 캡슐을 냉각시켜 변색안료를 제조하는 단계를 통하여 제조될 수 있다. It can be prepared through the step of cooling the capsule to prepare a color-changing pigment.
상기 변색안료의 함량은 5~30중량%인 것이 바람직하며, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the color-changing pigment is preferably 5 to 30% by weight, and when the content satisfies the above numerical range, color-changing characteristics, glossiness, stability over time, and writing ability can be maximized.
상기 변색안료는 왁스, 로이코 염료 및 현색제를 내부층에 포함하는 마이크로캡슐 형태를 갖는다. The color-changing pigment has a microcapsule form including wax, leuco dye, and a color developer in an inner layer.
상기 마이크로캡슐 형태의 변색안료는 마이크로캡슐의 내부층에 존재하는 왁스의 상변화에 의해, 즉 왁스의 녹는점에서 녹고 굳는 작용에 의해, 색상이 사라졌다가(투명해짐) 다시 나타나는 현상을 통해 변색이 되는 특성을 가지는 안료이다. The discoloration pigment in the form of microcapsules is discolored by the phase change of the wax present in the inner layer of the microcapsule, that is, by the action of melting and hardening at the melting point of the wax, the color disappears (becomes transparent) and reappears It is a pigment having the characteristics to be
왁스의 상변화는 마이크로캡슐화된 변색안료의 내부에서 이루어진다. 왁스의 녹는점 이상으로 온도가 올라가면 마이크로캡슐 내부는 용융되어서 색상이 없어지게 되고, 반대로 응고점 아래로 온도가 떨어지면 응고되어 색상이 다시 나타나는 가역적 변색특성을 가진다. 이는 전자를 내놓는 성질이 있는 무색의 로이코 염료(leuco dye)와 전자를 받는 물질인 현색제가 왁스의 용융 시 발색작용을 멈추고, 왁스의 응고에 의해 다시 발색작용이 나타나기 때문이다. The phase change of the wax takes place inside the microencapsulated color-changing pigment. When the temperature rises above the melting point of the wax, the inside of the microcapsule melts and loses its color. Conversely, when the temperature falls below the freezing point, it solidifies and the color appears again. This is because the colorless leuco dye, which has the property of giving away electrons, and the developer, which is a substance that accepts electrons, stops the color development when the wax melts, and the color develops again by solidification of the wax.
즉, 변색안료는 함유하는 왁스의 상변화 온도에 따라 변색온도가 다르게 나타날 수 있다.That is, the discoloration temperature may appear differently depending on the phase change temperature of the wax contained in the discoloration pigment.
본 발명에서, 상기 변색안료는 수성 잉크 조성물에 포함되며, 마찰제와 필적의 마찰 시 발생하는 마찰열에 의해 필적에 포함된 변색안료가 소색하게 되고, 소색 후 냉각되더라도 다시 색상이 원래대로 돌아오지 않게 된다. In the present invention, the color-changing pigment is included in the aqueous ink composition, and the color-changing pigment included in the handwriting is decolored by frictional heat generated when the friction agent and the handwriting are rubbed, and the color does not return to its original state even if it is cooled after decolorization. do.
즉, 상기 수성 잉크 조성물이 종이, 플라스틱 등의 기재 위에 필적된 후 상기 필적을 지우기 위해 마찰제로 문지르면, 마찰 시 발생하는 마찰열에 의해 필적에 포함된 변색안료가 소색하게 되고, 소색 후 냉각되더라도 다시 색상이 원래대로 돌아오지 않게 되어 필적을 지울 수 있다. That is, if the aqueous ink composition is written on a substrate such as paper or plastic and then rubbed with a friction agent to erase the handwriting, the discoloration pigment included in the handwriting becomes discolored by the frictional heat generated during friction, This will not return to its original state, and the handwriting may be erased.
이때 변색안료에 포함된 왁스의 발색온도가 상온 이상이면, 상온으로 냉각 시 변색안료의 색상이 원래대로 돌아오므로, 기재 위에 표기된 필적을 지울 수 없다. At this time, if the color development temperature of the wax contained in the color-changing pigment is higher than room temperature, the color of the color-change pigment returns to its original state when cooled to room temperature, so the handwriting on the substrate cannot be erased.
변색안료에 포함된 왁스의 발색온도가 상온보다 낮으면, 상온으로 냉각되어도 원래 색상으로 돌아오지 않는 비가역적인 특성을 가지므로, 해당 필적을 지울 수 있다. If the color development temperature of the wax contained in the discoloration pigment is lower than room temperature, it has an irreversible characteristic that does not return to the original color even when cooled to room temperature, so the handwriting can be erased.
비가역적 변색안료 제조에 사용되는 왁스로는 도데카놀(Dodecanol), n-데카노페논(n-Decanophenone), n-테트라데카노페논(n-Tetradecanophenone), 2-(4-페닐메톡시페닐)에틸데카노에이트(2-(4-Phenylmethoxyphenyl)ethyl decanoate), n-헥사노페논(n-hexanophenone), n-옥타노페논(n-octanophenone), 2-나프틸 라우레이트(2-Naphthyl laurate) 등이 사용될 수 있다. Waxes used for the production of irreversible pigments include Dodecanol, n-Decanophenone, n-Tetradecanophenone, 2-(4-phenylmethoxyphenyl) Ethyldecanoate (2-(4-Phenylmethoxyphenyl)ethyl decanoate), n-hexanophenone, n-octanophenone, 2-Naphthyl laurate etc. may be used.
본 발명은 상기 왁스로서 n-데카노페논(n-Decanophenone), n-테트라데카노페논(n-Tetradecanophenone) 및 2-(4-페닐메톡시페닐)에틸데카노에이트(2-(4-Phenylmethoxyphenyl)ethyl decanoate)에서 하나 이상 선택되는 것이 바람직하다. The present invention as the wax n-decanophenone (n-Decanophenone), n- tetradecanophenone (n-Tetradecanophenone) and 2- (4-phenylmethoxyphenyl) ethyldecanoate (2- (4-Phenylmethoxyphenyl) ) ethyl decanoate) is preferably selected from one or more.
본 발명은 녹는점이 상이한 2종 이상의 왁스를 사용할 수 있으며, 이를 통해 해당 필적을 효과적으로 지울 수 있다. In the present invention, two or more kinds of waxes having different melting points can be used, and through this, the corresponding handwriting can be effectively erased.
예를 들면 n-데카노페논, n-테트라데카노페논 및 2-(4-페닐메톡시페닐)에틸데카노에이트를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 n-데카노페논, n-테트라데카노페논 및 2-(4-페닐메톡시페닐)에틸데카노에이트의 중량비는 30~70:40~80:100 인 것이 바람직하다. 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 광택성, 경시안정성 및 필기성을 극대화할 수 있다. For example, n-decanophenone, n-tetradecanophenone and 2-(4-phenylmethoxyphenyl)ethyldecanoate may be used simultaneously, in which case n-decanophenone, n-tetradecanophenone and The weight ratio of 2-(4-phenylmethoxyphenyl)ethyldecanoate is preferably 30-70:40-80:100. When the weight ratio satisfies the above numerical range, glossiness, stability over time, and writing ability can be maximized.
상기 로이코 염료는 2-아닐리노-6-디부틸아미노-3-메틸플루오란 (2-Anilino-6-dibutylamino-3-methylfluoran), The leuco dye is 2-anilino-6-dibutylamino-3-methylfluoran (2-Anilino-6-dibutylamino-3-methylfluoran),
3,3-비스(4-디메틸-아미노페닐)-6-데메틸아미노프탈리드3,3-bis(4-dimethyl-aminophenyl)-6-demethylaminophthalide
(3,3-Bis(4-dimethyl-aminophenyl)-6-demethylaminophtalide), (3,3-Bis(4-dimethyl-aminophenyl)-6-demethylaminophtalide),
3-(4-디에틸아미노-2-에톡시페닐)-3-(1-에틸-2-메틸인돌-3-일)-4-아자프탈리드 3-(4-diethylamino-2-ethoxyphenyl)-3-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-4-azaphthalide
(3-(4-Diethylamino-2-ethoxyphenyl)-3-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-4-azaphthalide), (3-(4-Diethylamino-2-ethoxyphenyl)-3-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-4-azaphthalide),
6'-(디에틸아미노)-1',2'-벤조플루오란 (6'-(Diethylamino)-1',2'-benzofluoran), 3,3-비스(1-n-부틸-2-메틸인돌-3-일)프탈리드6'-(diethylamino)-1',2'-benzofluoran (6'-(Diethylamino)-1',2'-benzofluoran), 3,3-bis(1-n-butyl-2-methyl indol-3-yl)phthalide
(3,3-Bis(1-n-butyl-2-methylindol-3-yl)phthalide), (3,3-Bis(1-n-butyl-2-methylindol-3-yl)phthalide),
1,3-디메틸-6-디에틸아미노플루오란 (1,3-Dimethyl-6-Diethylaminofluoran), 2-N,N-디벤질아미노-6-디에틸아미노플루오란 (2-N,N-Dibenzylamino-6-1,3-dimethyl-6-diethylaminofluoran (1,3-Dimethyl-6-Diethylaminofluoran), 2-N,N-dibenzylamino-6-diethylaminofluoran (2-N,N-Dibenzylamino) -6-
diethylaminofluran), diethylaminofluran),
N,N-디메틸-4-[2-[2-(옥틸옥시)페닐]-6-페닐-4-피리디닐]-벤젠아민 (N,N-dimethyl-4-[2-[2-(octyloxy)phenyl]-6-phenyl-4-pyridinyl]-Bezenamine) 등이 있다. N,N-dimethyl-4-[2-[2-(octyloxy)phenyl]-6-phenyl-4-pyridinyl]-benzeneamine (N,N-dimethyl-4-[2-[2-(octyloxy) )phenyl]-6-phenyl-4-pyridinyl]-Bezenamine) and the like.
상기 현색제는 bisphenol A, Bisphenol AF, Bisphenol E, 4,4’-(α-Methylbenzylidene)bisphenol, 4-Hydroxy-4'-Isopropoxy-diphenyl sulfone, Bis-(3-Allyl-4-Hydroxyphenyl)-sulfone 등이 있다. The developer is bisphenol A, Bisphenol AF, Bisphenol E, 4,4'-(α-Methylbenzylidene)bisphenol, 4-Hydroxy-4'-Isopropoxy-diphenyl sulfone, Bis-(3-Allyl-4-Hydroxyphenyl)-sulfone etc.
상기 왁스, 로이코 염료 및 현색제를 혼합하여 변색안료 혼합물을 제조할 수 있다. 이때 왁스, 로이코 염료 및 현색제를 혼합한 후, 왁스의 융점 이상으로, 구체적으로는 약 100℃ 이상으로 온도를 올려 왁스를 녹임으로써 혼합물을 형성할 수 있다. A color-changing pigment mixture may be prepared by mixing the wax, leuco dye and a developer. At this time, after mixing the wax, the leuco dye and the developer, the mixture may be formed by melting the wax by raising the temperature above the melting point of the wax, specifically, above about 100°C.
상기 마이크로캡슐 형태의 변색안료는 왁스, 로이코 염료 및 현색제의 혼합물이 유화된 형태로 캡슐 내부층을 형성하고, 마이크로캡슐 외부가 열경화성 수지로 형성된 캡슐 외부층을 갖는 변색안료일 수 있다.The color-changing pigment in the form of microcapsules may be a color-changing pigment having a capsule inner layer in an emulsified form of a mixture of wax, leuco dye and a developer, and having an outer capsule outer layer formed of a thermosetting resin on the outside of the microcapsule.
상기 변색안료 혼합물은 왁스 100중량부에 대해 로이코 염료 5~20중량부 및 현색제 10~30중량부를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 수치범위에서 변색안료의 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성을 극대화할 수 있다. The color-changing pigment mixture preferably contains 5 to 20 parts by weight of leuco dye and 10 to 30 parts by weight of a developer based on 100 parts by weight of the wax, and the color-changing properties, glossiness, chronological stability and writing properties of the color-changing pigment within the above numerical range can be maximized.
상기 변색안료 혼합물에 유화제를 첨가하고 유화시켜 캡슐 내부층을 형성시킬 수 있다. An emulsifier may be added to the discoloration pigment mixture and emulsified to form an inner capsule layer.
상기 유화제는 수용성 고분자 물질이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 음이온성 계면활성제인 수용성 고분자 물질이 사용될 수 있다. As the emulsifier, a water-soluble polymer material may be used, and more specifically, a water-soluble polymer material that is an anionic surfactant may be used.
예를 들어, 상기 수용성 고분자 물질은 폴리스티렌 술폰산(polystyrene sulfonic acid), 스티렌 말레인 무수물(styrene maleic anhydride), 폴리비닐알코올 등을 사용할 수 있으며, 유화제의 중량평균분자량은 1,000~1,000,000g/mol 인 것이 점도 및 유화특성의 측면에서 바람직하다.For example, as the water-soluble polymer material, polystyrene sulfonic acid, styrene maleic anhydride, polyvinyl alcohol, etc. may be used, and the weight average molecular weight of the emulsifier is 1,000 to 1,000,000 g/mol. It is preferable in terms of viscosity and emulsification properties.
상기 유화제는 유화제 수용액의 형태로 사용되는 것이 바람직하며, 이때 유화제 수용액에 포함된 유화제의 함량은 1~10중량%인 것이 바람직하다. The emulsifier is preferably used in the form of an aqueous emulsifier solution, and the content of the emulsifier contained in the emulsifier aqueous solution is preferably 1 to 10% by weight.
상기 유화제 수용액의 함량은 상기 왁스 100중량부에 대해 10~400중량부인 것이 바람직하다. The content of the emulsifier aqueous solution is preferably 10 to 400 parts by weight based on 100 parts by weight of the wax.
본 발명은 상기 변색안료 혼합물에 유화제를 첨가하고 7,000~10,000rpm의 속도로 유화시키는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable to add an emulsifier to the color-changing pigment mixture and emulsify at a speed of 7,000 to 10,000 rpm.
상기 캡슐 내부층에 열경화성 수지를 첨가하고 교반하여 캡슐 외부층을 형성시킨 후, 상기 캡슐 외부층을 경화시켜 캡슐을 제조할 수 있다. After adding a thermosetting resin to the capsule inner layer and stirring to form an outer capsule layer, the capsule outer layer may be cured to prepare a capsule.
상기 마이크로캡슐 외부층은 열경화성 수지로 형성됨으로써 변색안료의 내구성, 내열성 및 내용매성을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 외부에서 인가되는 온도, 압력, 용매 등에 의해 내부층을 보호할 수 있다. 만약 상기 마이크로캡슐 외부층이 열가소성 수지로 형성될 경우, 외부에서 인가되는 온도, 압력, 용매 등에 의하여 내부층이 변형되거나 손상되어 변색특성이 저하될 수 있다. The microcapsule outer layer may be formed of a thermosetting resin to improve durability, heat resistance and solvent resistance of the color-changing pigment, thereby protecting the inner layer by externally applied temperature, pressure, solvent, and the like. If the microcapsule outer layer is formed of a thermoplastic resin, the inner layer may be deformed or damaged by externally applied temperature, pressure, solvent, etc., and thus the discoloration characteristics may be deteriorated.
상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 우레아, 페놀 수지, 벤조구아나민, 아세토 구아나민, 우레탄, 에폭시, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌 등이 사용될 수 있다. As the thermosetting resin, melamine resin, urea, phenol resin, benzoguanamine, acetoguanamine, urethane, epoxy, polymethyl methacrylate, polystyrene, etc. may be used.
상기 열경화성 수지의 함량은 왁스 100중량부에 대하여 10~100중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30~50중량부인 것이 좋다. 열경화성 수지의 함량이 100중량부를 초과하면 변색안료의 색상이 흐려지고 초기 중합과정에서 마이크로캡슐의 엉김현상이 나타날 수 있으며, 10중량부 미만이면 마이크로캡슐의 내열성과 내용매성이 저하된다. The content of the thermosetting resin is preferably 10 to 100 parts by weight, more preferably 30 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the wax. When the content of the thermosetting resin exceeds 100 parts by weight, the color of the discoloration pigment becomes cloudy and agglomeration of the microcapsules may appear in the initial polymerization process, and if it is less than 10 parts by weight, the heat resistance and solvent resistance of the microcapsules are deteriorated.
상기 열경화성 수지는 멜라민 수지 및 페놀 수지를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 멜라민 수지 및 페놀 수지의 중량비는 60~80:20~40 인 것이 바람직하다. 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색안료의 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성을 극대화할 수 있다. As the thermosetting resin, a melamine resin and a phenol resin may be used at the same time, and the weight ratio of the melamine resin and the phenol resin is preferably 60 to 80:20 to 40. When the weight ratio satisfies the above numerical range, it is possible to maximize the color-changing characteristics, glossiness, stability over time, and writing properties of the color-changing pigment.
또한 상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 페놀 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 멜라민 수지, 페놀 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트의 중량비는 100:40~60:10~30 인 것이 바람직하다. 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색안료의 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. In addition, as the thermosetting resin, a melamine resin, a phenol resin, and polymethyl methacrylate may be used simultaneously, and in this case, the weight ratio of the melamine resin, phenol resin and polymethyl methacrylate is preferably 100: 40 to 60: 10 to 30. . When the weight ratio satisfies the above numerical range, the discoloration characteristics, glossiness, stability over time, and writing properties of the color-changing pigment can be maximized.
상기 열경화성 수지는 70~120℃에서 1~10시간 교반하면서 경화시켜 캡슐 외부층을 형성할 수 있다. The thermosetting resin may be cured while stirring at 70 to 120° C. for 1 to 10 hours to form an outer capsule layer.
또한 상기 캡슐 외부층을 형성시키는 단계는 pH 4~6에서 수행되는 것이 바람직하다. In addition, the step of forming the capsule outer layer is preferably performed at pH 4-6.
또한 캡슐 외부층은 광택성 입자 및 비이온성 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the outer layer of the capsule may further comprise glossy particles and a non-ionic surfactant.
상기 광택성 입자는 빛을 반사하여 광택을 부여하는 역할을 수행하며, 운모, 알루미늄 입자, 아연 입자, 이산화티탄, 산화주석, 산화아연, 알루미나, 펄 입자, 글래스 펄 및 글리터 입자로부터 하나 이상 사용될 수 있다. The lustrous particles serve to impart luster by reflecting light, and one or more of mica, aluminum particles, zinc particles, titanium dioxide, tin oxide, zinc oxide, alumina, pearl particles, glass pearls and glitter particles may be used. have.
상기 광택성 입자의 크기는 10~100㎛인 것이 바람직하고, 10~40㎛인 것이 더욱 좋다. The size of the glossy particles is preferably 10 ~ 100㎛, more preferably 10 ~ 40㎛.
상기 광택성 입자의 함량은 왁스 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하고, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색안료의 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the glossy particles is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the wax. have.
상기 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 등의 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르가 사용될 수 있다. The nonionic surfactant is a fatty acid of polyoxyethylene sorbitan such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, and polyoxyethylene sorbitan monooleate. Esters may be used.
또한 상기 비이온성 계면활성제는 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레이트 등의 소르비탄의 지방산 에스테르를 추가로 사용할 수 있다. In addition, as the nonionic surfactant, fatty acid esters of sorbitan such as sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, and sorbitan monooleate may be additionally used.
본 발명은 비이온성 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르 및 소르비탄의 지방산 에스테르를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르 및 소르비탄의 지방산 에스테르의 중량비는 60~80:20~40인 것이 바람직하다. In the present invention, as a nonionic surfactant, a fatty acid ester of polyoxyethylene sorbitan and a fatty acid ester of sorbitan can be used simultaneously, wherein the weight ratio of the fatty acid ester of polyoxyethylene sorbitan to the fatty acid ester of sorbitan is 60 to 80: It is preferable that it is 20-40.
상기 비이온성 계면활성제의 함량은 왁스 100중량부에 대하여 0.1~1중량부인 것이 바람직하고, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색안료의 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the nonionic surfactant is preferably 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the wax. can
또한 상기 캡슐 외부층은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산계 모노머의 공중합체를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the capsule outer layer may further include a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent and an acrylic acid-based monomer.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다. The acrylate group-containing silane coupling agent includes 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltri ethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, and methacryloxymethyltrimethoxysilane.
상기 아크릴산계 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 카르복실 에틸아크릴레이트, 카르복실 에틸메타크릴레이트, 카르복실 펜틸아크릴레이트, 카르복실 펜틸메타크릴레이트, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 메틸 아크릴산, 에틸 아크릴산, 부틸 아크릴산, 2-에틸 헥실 아크릴산, 데실아크릴산, 메틸 메타크릴산, 에틸 메타크릴산, 부틸 메타크릴산, 2-에틸 헥실 메타크릴산, 데실메타크릴산 등이 있다. The acrylic acid-based monomer is acrylic acid, methacrylic acid, carboxyl ethyl acrylate, carboxyl ethyl methacrylate, carboxyl pentyl acrylate, carboxyl pentyl methacrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, methyl acrylic acid, ethyl acrylic acid, butyl acrylic acid, 2-ethyl hexyl acrylic acid, decyl acrylic acid, methyl methacrylic acid, ethyl methacrylic acid, butyl methacrylic acid, 2-ethyl hexyl methacrylic acid, decyl methacrylic acid, and the like.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산계 모노머의 중량비는 10~30:70~90인 것이 바람직하다. The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent and the acrylic acid-based monomer is preferably 10 to 30:70 to 90.
상기 공중합체의 함량은 왁스 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하고, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색안료의 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the copolymer is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the wax. .
또한 상기 캡슐 외부층은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)의 공중합체를 추가적으로 포함할 수 있다. In addition, the capsule outer layer may additionally include a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA).
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 중량비는 20~40:60~80인 것이 바람직하다. The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent and 2-hydroxyethyl acrylate is preferably 20-40:60-80.
상기 공중합체의 함량은 왁스 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하고, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색안료의 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the copolymer is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the wax. .
또한 상기 캡슐 외부층은 5∼10중량%의 유기산 수용액을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 유기산 수용액은 캡슐 외부층의 내구성 및 내열성을 향상시킬 수 있다. In addition, the capsule outer layer may further include an organic acid aqueous solution of 5 to 10% by weight, and the organic acid aqueous solution may improve durability and heat resistance of the capsule outer layer.
상기 유기산으로는 구연산, 아세트산, 주석산 등이 사용될 수 있으며, 상기 유기산 수용액의 함량은 왁스 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하다. Citric acid, acetic acid, tartaric acid, etc. may be used as the organic acid, and the content of the organic acid aqueous solution is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the wax.
상기 유기산은 구연산 및 아세트산을 동시에 사용할 수 있으며, 이때 구연산 및 아세트산의 중량비는 60~80:20~40 인 것이 바람직하다. 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색안료의 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. As the organic acid, citric acid and acetic acid may be used simultaneously, and in this case, the weight ratio of citric acid and acetic acid is preferably 60-80:20-40. When the weight ratio satisfies the above numerical range, the discoloration characteristics, glossiness, stability over time, and writing properties of the color-changing pigment can be maximized.
상기 캡슐을 냉각시켜 변색안료를 제조하며, 이때 상기 캡슐을 상온까지 천천히 냉각시켜 캡슐끼리 서로 엉기지 않게 숙성시키는 것이 바람직하다. The capsule is cooled to prepare a discolored pigment, and at this time, it is preferable to cool the capsule slowly to room temperature so that the capsules do not agglomerate with each other.
본 발명의 변색안료는 왁스, 로이코 염료 및 현색제를 포함하는 변색안료 혼합물에 유화제를 첨가하고 유화시켜 제조된 캡슐 내부층; 및 The color-changing pigment of the present invention includes: an inner layer of a capsule prepared by emulsifying and adding an emulsifier to a color-changing pigment mixture including wax, leuco dye and a developer; and
상기 캡슐 내부층의 외부에 열경화성 수지가 경화되어 형성된 캡슐 외부층으로 이루어진 마이크로캡슐 형태일 수 있다. It may be in the form of a microcapsule comprising an outer layer of the capsule formed by curing a thermosetting resin on the outside of the inner layer of the capsule.
또한 상기 변색안료는 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산계 모노머의 공중합체로 표면처리될 수 있다. In addition, the discoloration pigment may be surface-treated with a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent and an acrylic acid-based monomer.
상기 변색안료의 표면에 코팅되는 공중합체는 조성물의 결합력을 향상시켜 변색특성을 향상시킬 수 있다. The copolymer coated on the surface of the color-changing pigment can improve the color-changing properties by improving the binding force of the composition.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산계 모노머의 중량비는 10~30:70~90인 것이 바람직하다. The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent and the acrylic acid-based monomer is preferably 10 to 30:70 to 90.
상기 공중합체는 변색안료 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 공중합체의 함량이 1중량부 미만인 경우 결합력 향상이 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 변색특성이 저하된다.The amount of the copolymer is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the color-changing pigment, and when the content of the copolymer is less than 1 part by weight, the improvement in bonding strength is insignificant, and when it exceeds 10 parts by weight, the color-changing characteristics are lowered.
또한 본 발명은 상기 변색안료의 표면을, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)의 공중합체로 처리할 수 있다. In the present invention, the surface of the discoloration pigment may be treated with a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA).
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 중량비는 20~40:60~80인 것이 바람직하다. The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent and 2-hydroxyethyl acrylate is preferably 20-40:60-80.
상기 공중합체는 변색안료 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 변색특성이 저하된다.The copolymer is used in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the color-changing pigment, and when the content is less than 1 part by weight, the effect of addition is insignificant, and when it exceeds 10 parts by weight, the color-changing characteristics are deteriorated.
또한 본 발명은 상기 변색안료의 표면을, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴산계 모노머 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)의 공중합체로 처리할 수 있다. In the present invention, the surface of the discoloration pigment may be treated with a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent, an acrylic acid-based monomer, and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA).
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴산계 모노머 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 중량비는 2~10:100:20~50인 것이 바람직하다. The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent, the acrylic acid-based monomer and 2-hydroxyethyl acrylate is preferably 2 to 10:100:20 to 50.
상기 공중합체는 변색안료 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 변색특성이 저하된다.The copolymer is used in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the color-changing pigment, and when the content is less than 1 part by weight, the effect of addition is insignificant, and when it exceeds 10 parts by weight, the color-changing characteristics are deteriorated.
상기 광택성 입자는 빛을 반사하여 광택을 부여하는 역할을 수행하며, 운모, 알루미늄 입자, 아연 입자, 이산화티탄, 산화주석, 산화아연, 알루미나, 펄 입자, 글래스 펄 및 글리터 입자로부터 하나 이상 사용될 수 있다. The lustrous particles serve to impart luster by reflecting light, and one or more of mica, aluminum particles, zinc particles, titanium dioxide, tin oxide, zinc oxide, alumina, pearl particles, glass pearls and glitter particles may be used. have.
상기 광택성 입자의 크기는 10~100㎛인 것이 바람직하고, 10~40㎛인 것이 더욱 좋다. The size of the glossy particles is preferably 10 ~ 100㎛, more preferably 10 ~ 40㎛.
상기 광택성 입자의 함량은 1~20중량%인 것이 바람직하고, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the glossy particles is preferably 1 to 20% by weight, and when the content satisfies the numerical range, discoloration characteristics, glossiness, stability over time, and writing ability can be maximized.
본 발명은 광택성 입자로서 운모 및 알루미늄 입자를 혼합하여 사용할 수 있으며, 이때 운모 및 알루미늄 입자의 중량비는 60~90:10~40 인 것이 바람직하다. 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. In the present invention, a mixture of mica and aluminum particles may be used as the glossy particles, and in this case, the weight ratio of the mica and aluminum particles is preferably 60 to 90:10 to 40. When the content satisfies the above numerical range, discoloration characteristics, glossiness, stability over time, and writing properties can be maximized.
상기 보습제는 건조를 억제하고 습윤특성을 부여하는 역할을 수행하며, 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등이 사용될 수 있다. The humectant suppresses drying and serves to impart wetting properties, and glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, and the like may be used.
상기 보습제의 함량은 5~30중량%인 것이 바람직하고, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the moisturizing agent is preferably 5 to 30% by weight, and when the content satisfies the numerical range, discoloration characteristics, glossiness, stability over time, and writing ability can be maximized.
상기 증점제는 조성물의 침강을 방지하는 역할을 수행하며, 구아검, 로커스트빈검, 카라기난검, 잔탄검, 아라비아검, 트래거캔스검, 구아검, 젤란검, 웰란검, 덱스트란 등이 사용될 수 있다. The thickener serves to prevent sedimentation of the composition, and guar gum, locust bean gum, carrageenan gum, xanthan gum, gum arabic, tragacanth gum, guar gum, gellan gum, welan gum, dextran, etc. may be used.
상기 증점제의 함량은 0.1~5중량%인 것이 바람직하고, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the thickener is preferably 0.1 to 5% by weight, and when the content satisfies the numerical range, discoloration characteristics, glossiness, stability over time, and writing ability can be maximized.
또한 상기 수성 잉크 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산계 모노머의 공중합체를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the aqueous ink composition may further include a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent and an acrylic acid-based monomer.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산계 모노머의 중량비는 10~30:70~90인 것이 바람직하다. The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent and the acrylic acid-based monomer is preferably 10 to 30:70 to 90.
상기 공중합체의 함량은 1~10중량%인 것이 바람직하며, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the copolymer is preferably 1 to 10% by weight, and when the content satisfies the numerical range, discoloration characteristics, glossiness, stability over time, and writing ability can be maximized.
또한 상기 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)의 공중합체를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the composition may further include a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA).
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 중량비는 20~40:60~80인 것이 바람직하다. The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent and 2-hydroxyethyl acrylate is preferably 20-40:60-80.
상기 공중합체의 함량은 1~10중량%인 것이 바람직하며, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the copolymer is preferably 1 to 10% by weight, and when the content satisfies the numerical range, discoloration characteristics, glossiness, stability over time, and writing ability can be maximized.
또한 상기 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴산계 모노머 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)의 공중합체를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the composition may further include a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent, an acrylic acid-based monomer, and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA).
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴산계 모노머 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 중량비는 2~10:100:20~50인 것이 바람직하다. The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent, the acrylic acid-based monomer and 2-hydroxyethyl acrylate is preferably 2 to 10:100:20 to 50.
상기 공중합체의 함량은 1~10중량%인 것이 바람직하며, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the copolymer is preferably 1 to 10% by weight, and when the content satisfies the numerical range, discoloration characteristics, glossiness, stability over time, and writing ability can be maximized.
또한 상기 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 에폭시기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)를 반응시켜 제조되는 실란 커플링제 올리고머를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the composition may further include a silane coupling agent oligomer prepared by reacting an acrylate group-containing silane coupling agent, an epoxy group-containing silane coupling agent, and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA).
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 에폭시기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 중량비는 2~10:100:20~50인 것이 바람직하다. The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent, the epoxy group-containing silane coupling agent and 2-hydroxyethyl acrylate is preferably 2-10:100:20-50.
상기 실란 커플링제 올리고머의 중량평균분자량은 1,000~50,000g/mol 인 것이 바람직하다. Preferably, the weight average molecular weight of the silane coupling agent oligomer is 1,000 to 50,000 g/mol.
상기 에폭시기 함유 실란 커플링제로는 2-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, 2-글리시독시에틸메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-글리시독시에틸트리메톡시실란, 2-글리시독시에틸트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필메틸디메톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필트리메톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필트리에톡시실란 등이 있다.The epoxy group-containing silane coupling agent includes 2-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, 2-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxy. Silane, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxyethyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2-(3 ,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyldiethoxysilane, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)propylmethyldimethoxysilane, 3-( 3,4-epoxycyclohexyl)propylmethyldiethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl)propyltrimethoxysilane, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)propyltriethoxysilane, and the like.
상기 실란 커플링제 올리고머의 함량은 1~10중량%인 것이 바람직하며, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우, 변색특성, 광택성, 경시안정성 및 필기성이 극대화될 수 있다. The content of the silane coupling agent oligomer is preferably 1 to 10% by weight, and when the content satisfies the above numerical range, discoloration characteristics, glossiness, stability over time, and writing ability can be maximized.
또한 본 발명의 수성 잉크 조성물은 윤활제, 방청제, 방부제, 계면활성제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the aqueous ink composition of the present invention may further include additives such as lubricants, rust inhibitors, preservatives, and surfactants.
이하 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. The present invention will be described in detail with reference to the following examples. The following examples are only exemplified for the practice of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following examples.
(실시예 1) 유화제 수용액의 제조(Example 1) Preparation of emulsifier aqueous solution
정제수에 스티렌 말레인 무수물(Styrene maleic anhydride)을 첨가하여 6중량%의 유화제 수용액을 제조하였다. Styrene maleic anhydride was added to purified water to prepare 6 wt% of an emulsifier aqueous solution.
90℃에서 10시간 교반한 후 40℃에서 GF/A 필터(Whatman)로 여과하여 유화제 수용액을 수득하였다. After stirring at 90° C. for 10 hours, it was filtered at 40° C. with a GF/A filter (Whatman) to obtain an emulsifier aqueous solution.
(실시예 2) 변색안료의 제조(Example 2) Preparation of color-changing pigment
2-(4-페닐메톡시페닐)에틸데카노에이트 100중량부, Crystal violet lactone 10중량부 및 Bisphenol AF 15중량부를 혼합한 후 130℃까지 온도를 올려 변색안료 혼합물을 제조하였다. After mixing 100 parts by weight of 2-(4-phenylmethoxyphenyl)ethyldecanoate, 10 parts by weight of crystal violet lactone, and 15 parts by weight of bisphenol AF, the temperature was raised to 130° C. to prepare a color-changing pigment mixture.
상기 변색안료 혼합물을 실시예 1에서 제조한 유화제 수용액 100중량부에 투입하여 70℃에서 8,000rpm으로 5분간 유화시켜 캡슐 내부층을 형성하였다.The discoloration pigment mixture was added to 100 parts by weight of the emulsifier aqueous solution prepared in Example 1 and emulsified at 70° C. at 8,000 rpm for 5 minutes to form an inner capsule layer.
상기 캡슐 내부층에 멜라민 수지 50중량부를 투입하여 85℃에서 6시간 동안 반응시켰다. 50 parts by weight of melamine resin was added to the inner layer of the capsule and reacted at 85° C. for 6 hours.
6중량%의 구연산 5중량부를 투입하여 2시간 더 반응시킨 후 상온에서 교반하면서 서서히 냉각시켜 변색안료를 제조하였다. After adding 5 parts by weight of 6% by weight of citric acid and reacting for another 2 hours, it was cooled slowly while stirring at room temperature to prepare a color-changing pigment.
(실시예 3) 변색안료의 제조(Example 3) Preparation of color-changing pigment
멜라민 수지 50중량부 대신에, 멜라민 수지 35중량부 및 페놀 수지 15중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 변색안료를 제조하였다.A discolored pigment was prepared in the same manner as in Example 2, except that 35 parts by weight of melamine resin and 15 parts by weight of phenol resin were used instead of 50 parts by weight of the melamine resin.
(실시예 4) 변색안료의 제조(Example 4) Preparation of color-changing pigment
구연산 5중량부 대신에, 구연산 3.5중량부 및 아세트산 1.5중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 변색안료를 제조하였다.A color-changing pigment was prepared in the same manner as in Example 2, except that 3.5 parts by weight of citric acid and 1.5 parts by weight of acetic acid were used instead of 5 parts by weight of citric acid.
(실시예 5) 변색안료의 제조(Example 5) Preparation of color-changing pigment
캡슐 내부층에 멜라민 수지 50중량부, 입경이 26㎛인 알루미늄 입자(광택성 입자) 2중량부 및 폴리소르베이트 20(비이온성 계면활성제) 0.2중량부를 투입하여 85℃에서 6시간 동안 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 변색안료를 제조하였다.50 parts by weight of melamine resin, 2 parts by weight of aluminum particles (glossy particles) having a particle diameter of 26 μm, and 0.2 parts by weight of polysorbate 20 (nonionic surfactant) were added to the inner layer of the capsule and reacted at 85° C. for 6 hours. Except for that, a color-changing pigment was prepared in the same manner as in Example 2.
(실시예 6) 수성 잉크 조성물의 제조(Example 6) Preparation of aqueous ink composition
실시예 2에서 제조된 변색안료 20중량%, 입경이 25㎛인 운모(광택성 입자) 5중량%, 글리세린(보습제) 15중량%, 잔탄검(증점제) 0.3중량% 및 잔량의 정제수를 혼합하여 수성 잉크 조성물을 제조하였다.20% by weight of the discoloration pigment prepared in Example 2, 5% by weight of mica (glossy particles) having a particle diameter of 25㎛, 15% by weight of glycerin (moisturizer), 0.3% by weight of xanthan gum (thickener), and the remaining amount of purified water were mixed An aqueous ink composition was prepared.
(실시예 7) 수성 잉크 조성물의 제조(Example 7) Preparation of aqueous ink composition
실시예 3에서 제조된 변색안료 20중량%, 입경이 25㎛인 운모(광택성 입자) 5중량%, 글리세린(보습제) 15중량%, 잔탄검(증점제) 0.3중량% 및 잔량의 정제수를 혼합하여 수성 잉크 조성물을 제조하였다.20% by weight of the discoloration pigment prepared in Example 3, 5% by weight of mica (glossy particles) having a particle diameter of 25㎛, 15% by weight of glycerin (moisturizer), 0.3% by weight of xanthan gum (thickener) and the remaining amount of purified water were mixed. An aqueous ink composition was prepared.
(실시예 8) 수성 잉크 조성물의 제조(Example 8) Preparation of aqueous ink composition
실시예 4에서 제조된 변색안료 20중량%, 입경이 25㎛인 운모(광택성 입자) 5중량%, 글리세린(보습제) 15중량%, 잔탄검(증점제) 0.3중량% 및 잔량의 정제수를 혼합하여 수성 잉크 조성물을 제조하였다.20% by weight of the discoloration pigment prepared in Example 4, 5% by weight of mica (glossy particles) having a particle diameter of 25 μm, 15% by weight of glycerin (moisturizer), 0.3% by weight of xanthan gum (thickener), and the remaining amount of purified water were mixed. An aqueous ink composition was prepared.
(실시예 9) 수성 잉크 조성물의 제조(Example 9) Preparation of aqueous ink composition
실시예 5에서 제조된 변색안료 20중량%, 입경이 25㎛인 운모(광택성 입자) 5중량%, 글리세린(보습제) 15중량%, 잔탄검(증점제) 0.3중량% 및 잔량의 정제수를 혼합하여 수성 잉크 조성물을 제조하였다.20% by weight of the discoloration pigment prepared in Example 5, 5% by weight of mica (glossy particles) having a particle diameter of 25 μm, 15% by weight of glycerin (moisturizer), 0.3% by weight of xanthan gum (thickener) and the remaining amount of purified water were mixed. An aqueous ink composition was prepared.
(실시예 10) 수성 잉크 조성물의 제조(Example 10) Preparation of aqueous ink composition
운모 5중량% 대신에, 운모 4중량% 및 알루미늄 입자 1중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로 수성 잉크 조성물을 제조하였다.An aqueous ink composition was prepared in the same manner as in Example 6 except that 4% by weight of mica and 1% by weight of aluminum particles were used instead of 5% by weight of mica.
(비교예 1) 변색안료의 제조(Comparative Example 1) Preparation of color-changing pigment
2-(4-페닐메톡시페닐)에틸데카노에이트 대신에, 세틸 알코올을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 변색안료를 제조하였다.A color-changing pigment was prepared in the same manner as in Example 2, except that cetyl alcohol was used instead of 2-(4-phenylmethoxyphenyl)ethyldecanoate.
(비교예 2) 수성 잉크 조성물의 제조(Comparative Example 2) Preparation of aqueous ink composition
비교예 1에서 제조된 변색안료 20중량%, 글리세린(보습제) 15중량%, 잔탄검(증점제) 0.3중량% 및 잔량의 정제수를 혼합하여 수성 잉크 조성물을 제조하였다.An aqueous ink composition was prepared by mixing 20% by weight of the discoloration pigment prepared in Comparative Example 1, 15% by weight of glycerin (moisturizer), 0.3% by weight of xanthan gum (thickener), and the remaining amount of purified water.
(광택도)(Glossiness)
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 수성 잉크 조성물의 광택도를 측정하였다. The glossiness of the aqueous ink compositions prepared in Examples and Comparative Examples was measured.
20인의 학생에게 손 필기를 시킨 후 필적의 광택도를 5점 척도법으로 나타내었다. After handwriting was given to 20 students, the glossiness of the handwriting was expressed on a 5-point scale.
(보존안정성)(Storage stability)
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 수성 잉크 조성물의 보존안정성을 측정하였다. The storage stability of the aqueous ink compositions prepared in Examples and Comparative Examples was measured.
수성 잉크 조성물을 유리병에 50㎖ 담아 20일 동안 방치한 후 외관의 변화를 관찰하여 탁월, 우수, 보통, 불량으로 표기하였다. 50 ml of the aqueous ink composition was placed in a glass bottle and left for 20 days, and changes in appearance were observed and marked as excellent, excellent, average, and poor.
탁월: 침전이 없고, 물과 잉크층의 분리 없음Excellent: no precipitation, no separation of water and ink layers
우수: 침전이 없고, 물과 잉크층의 분리 약간 있음Excellent: No precipitation, slight separation of water and ink layers
보통: 침전이 약간 있고, 물과 잉크층의 분리가 현저함Normal: There is some precipitation, and the separation of the water and ink layers is remarkable.
불량: 침전이 많고, 물과 잉크층이 완전히 분리됨Poor: There is a lot of sediment, and the water and ink layers are completely separated
(필기성)(Writing)
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 수성 잉크 조성물의 필기성을 측정하였다. The writing properties of the aqueous ink compositions prepared in Examples and Comparative Examples were measured.
20인의 학생에게 손 필기를 시킨 후 필기 시의 필기성을 5점 척도법으로 나타내었다. After handwriting was given to 20 students, the handwriting performance was expressed on a 5-point scale.
상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예 6 내지 10은 광택도, 보존안정성 및 필기성이 우수함을 알 수 있다. As can be seen from Table 2, it can be seen that Examples 6 to 10 are excellent in gloss, storage stability, and writing properties.
반면 비교예 2는 상기 특성이 실시예에 비하여 열등함을 확인할 수 있다. On the other hand, it can be seen that Comparative Example 2 is inferior in the above characteristics to that of Example.
Claims (5)
상기 조성물은 변색안료 5~30중량%, 광택성 입자 1~20중량%, 보습제 5~30중량%, 증점제 0.1~5중량% 및 잔량의 정제수를 포함하고,
상기 변색안료는
왁스, 로이코 염료 및 현색제를 포함하는 변색안료 혼합물에 유화제를 첨가하고 유화시켜 제조된 캡슐 내부층; 및
상기 캡슐 내부층의 외부에 열경화성 수지, 광택성 입자 및 비이온성 계면활성제를 반응시켜 형성된 캡슐 외부층으로 이루어진 마이크로캡슐 형태이며,
상기 변색안료는 왁스의 녹는점에서 녹고 굳는 작용에 의해, 색상이 사라졌다가 다시 나타나는 현상을 통해 변색이 되는 특성을 가지며,
상기 캡슐 외부층은 왁스 100중량부에 대하여 열경화성 수지 10~100중량부, 광택성 입자 1~10중량부 및 비이온성 계면활성제 0.1~1중량부가 사용되는 것을 특징으로 하는 고광택 수성 잉크 조성물.
In the high-gloss aqueous ink composition comprising purified water, a color-changing pigment, glossy particles, a moisturizing agent and a thickener,
The composition comprises 5 to 30% by weight of a discoloration pigment, 1 to 20% by weight of glossy particles, 5 to 30% by weight of a moisturizer, 0.1 to 5% by weight of a thickener, and the remainder of purified water,
The discoloration pigment is
an inner layer of a capsule prepared by emulsifying and adding an emulsifier to a color-changing pigment mixture including wax, leuco dye and a developer; and
It is in the form of a microcapsule consisting of an outer layer of the capsule formed by reacting a thermosetting resin, glossy particles, and a nonionic surfactant on the outside of the inner layer of the capsule,
The discoloration pigment has a property of discoloration through a phenomenon in which the color disappears and reappears by the action of melting and hardening at the melting point of the wax,
The capsule outer layer is a high gloss aqueous ink composition, characterized in that 10 to 100 parts by weight of the thermosetting resin, 1 to 10 parts by weight of the glossy particles and 0.1 to 1 parts by weight of the nonionic surfactant are used based on 100 parts by weight of the wax.
상기 광택성 입자는 운모, 알루미늄 입자, 아연 입자, 이산화티탄, 산화주석, 산화아연, 알루미나, 펄 입자, 글래스 펄 및 글리터 입자로부터 하나 이상 사용되는 것을 특징으로 하는 고광택 수성 잉크 조성물.
The method of claim 1,
The high-gloss aqueous ink composition, characterized in that at least one of mica, aluminum particles, zinc particles, titanium dioxide, tin oxide, zinc oxide, alumina, pearl particles, glass pearls and glitter particles is used.
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