KR20110119642A

KR20110119642A - 볼펜용 잉크 및 이것을 이용한 볼펜

Info

Publication number: KR20110119642A
Application number: KR1020117016417A
Authority: KR
Inventors: 아야 오츠보; 이쿠오 다카기시; 기요노리 야스이케; 히로키 기무라; 다카시 세키네
Original assignee: 펜텔 가부시기가이샤
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2011-11-02
Also published as: WO2010084971A1; US8771410B2; CA2750632A1; CN102292403A; EP2383315A1; EP2383315A4; US20110271870A1

Abstract

본 발명은, 강한 필기압을 걸더라도 매우 가볍고 매끄럽게 써지는 느낌의 볼펜용 잉크를 제공한다. 이 볼펜용 잉크는 착색제와, 액매체와, 폴리옥시에틸렌 피마자유 및/또는 폴리옥시에틸렌 경화피마자유와 이들의 유도체와, 모노알킬에테르인산, 폴리옥시에틸렌모노알킬에테르인산, 디알킬에테르인산, 폴리옥시에틸렌디알킬에테르인산, 트리알킬에테르인산, 폴리옥시에틸렌트리알킬에테르인산 및 이들의 중화물이나 용액에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상의 혼합물을 함유한다.

Description

볼펜용 잉크 및 이것을 이용한 볼펜{INK FOR BALLPOINT PENS AND BALLPOINT PEN USING SAME}

본 발명은, 윤활성 성분을 함유하는 볼펜용 잉크에 관한 것이다. 또한, 이 잉크를 사용하여, 적어도, 필기 부재로서의 볼과, 이 볼을 선단 개구부로부터 일부 돌출시켜 파지하는 볼 홀더로 이루어지는 볼펜 팁을 구비한 볼펜에 관한 것이다.

가볍고 매끄럽게 써지는 느낌이 나는 볼펜용 잉크를 얻기 위해서, 종래에는 잉크의 점도를 조정하거나, 윤활성을 부여하는 재료를 잉크에 첨가하거나 하는 시도가 이루어져 왔다.

증점제의 첨가량을 조정하여 잉크의 점도를 낮게 하면, 필기 시에 볼의 회전에 대한 저항력이 작아지기 때문에, 가볍게 써지는 느낌으로 필기할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그러나, 잉크가 저점도이기 때문에, 볼과 볼 받침 사이에 형성되고 있는 잉크막이, 필압에 의해서 쉽게 이동해 버려, 필기 시에 볼과 볼 받침이 직접 맞닿음에 의한 득득거리는 감촉이 손에 전해져, 매끄러움이 없는 필기감으로 된다.

한편, 수지 등을 첨가하여 잉크의 점도를 고점도로 하여, 볼과 볼 받침 사이에 형성되는 잉크막 두께를 두껍게 하면, 매끄럽게 써지는 느낌은 얻어지지만, 유동성이 낮은 잉크에 의해서 볼의 회전은 큰 저항을 받기 때문에 무겁게 써지는 느낌이 난다.

또한, 가볍고 매끄럽게 써지는 느낌을 양립시키기 위해서, 전단담화성 부여제를 이용함으로써 잉크의 점도 특성을 의가소성로 하여, 필기 시에 잉크에 부여되는 볼의 회전에 의한 고전단력에 의해 점도를 내려, 볼의 회전 저항을 작게 하는(특허문헌 1, 2페이지 우측란 위에서부터 36번째행∼3페이지 우측란 위에서부터 23번째행) 시도가 이루어져 왔다.

또한, 인산에스테르(특허문헌 2, 2페이지 우측란 위에서부터 32번째행∼3페이지 우측란 위에서부터 30번째행)나, 디폴리옥시에틸렌알킬에테르인산이나 트리폴리옥시에틸렌알킬에테르인산(특허문헌 3, 2페이지 우측란 위에서부터 23번째행∼3페이지 우측란 위에서부터 15번째행) 등의 잉크에 윤활성을 부여하는 재료를 잉크 속에 첨가하면, 필기시 볼과 볼 받침 사이의 마찰 저항이 저감되기 때문에, 매끄럽게 써지는 느낌을 얻을 수 있다. 이러한 잉크에 윤활성을 부여하는 재료와 증점제에 의한 점도 조정을 조합함으로써, 더욱 가볍고 매끄러운 필기감을 얻는 시도도 이루어져 왔다(특허문헌 4, 2페이지 좌측란 위에서부터 28번째행∼3페이지 좌측란 위에서부터 26번째행). 또한, 초필 끊김 방지제이기는 하지만 윤활 효과가 있는 것으로서 폴리옥시에틸렌 경화피마자유를 첨가하는 시도(특허문헌 5, 1페이지 2란 위에서부터 15번째행∼2페이지 3란 위에서부터 2번째행)나 폴리옥시알킬렌 경화피마자유와 카르복실기에 결합한 탄화수소기의 탄소수가 17 이상인 불포화 지방산을 첨가하는 시도(특허문헌 6, 3페이지 위에서부터 3번째행∼3페이지 위에서부터 5번째행)도 이루어지고 있다.

또한, 종래 기술에서는, 필기감이 양호한 볼펜으로 하기 위해, 일본 실용신안 공개 평성02-22883호 공보(특허문헌 7, 실용신안등록 청구범위)에 기재된 고안에서는, 볼 받침부의 직경이나 중심 구멍의 직경을 규정한 볼펜이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 평성08-252998호 공보(특허문헌 8, 특허청구범위)에 기재된 발명에서는, 매끄럽고 가볍게 써지는 느낌을 얻기 위해서, 볼 시트의 투영 면적을 규정한 볼펜이 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2003-105245호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2002-201398호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 평성10-279876호 공보 특허문헌 4 : 일본 특허 공개 평성07-242852호 공보 특허문헌 5 : 일본 특허 제2712273호 공보 특허문헌 6 : 일본 특허 공개 제2006-089736호 공보 특허문헌 7 : 일본 실용신안 공개 평성02-22883호 공보 특허문헌 8 : 일본 특허 공개 평성08-252998호 공보

특허문헌 1에 기재된 발명에서는, 필기 시에는 잉크의 점도가 낮기 때문에, 가볍게 써지는 느낌이 얻어지지만, 볼과 볼 받침 사이의 잉크막 두께가 얇아져 버린다. 그 결과, 볼과 볼 홀더가 직접 강하게 접촉하는 마찰에 의한 저항이 증가하여, 볼이 원활하게 회전하지 않게 되어, 매끄러움이 느껴지지 않는 필기감으로 되어 버리는 문제가 있었다.

특허문헌 2나 특허문헌 3에 기재된 인산에스테르형 활성제는, 인산기가 볼이나 볼 받침의 금속 표면에 결합하여, 알킬기를 잉크 속으로 향하게 한 형태로 존재한다. 높은 윤활성을 부여하는 재료일수록 알킬기의 소수성(疏水性)이 강하기 때문에, 인산에스테르형 활성제로 덮인 볼이나 볼 받침 등의 금속 표면과 잉크 속의 용제, 예컨대 유성 볼펜에 자주 사용되는 유기 용제로서의 글리콜에테르, 글리콜류, 알코올류 등의 수산기나 에테르 결합을 갖는 친수성이 강한 용제와는 친화하기 어렵게 된다. 이에 따라, 볼이나 볼 받침의 금속 표면에의 잉크 부착력이 저하되어, 잉크가 금속 표면에 젖어들기 어렵게 되기 때문에, 필기 시에 볼의 회전 방향이나 필기 각도나 필기 속도가 변화되어, 잉크의 토출이 흐름에 어떠한 변화를 일으키거나, 강한 힘이 걸리거나 했을 때 등, 볼과 볼 받침 사이에 잉크막이 존재하지 않는 부분이 생겨, 순간적으로 볼과 볼 받침이 직접 맞닿음에 의한 득득거리는 감촉이 손에 전해져, 매끄러움이 없는 필기감으로 되어 버리는 문제가 있었다. 특히, 점도가 높은 잉크의 경우, 무겁게 써지는 느낌으로 되기 일쑤이기 때문에 대량으로 윤활제를 첨가할 필요가 생긴다. 그 결과, 잉크는 금속 표면에 보다 젖어들기 어렵게 되어, 문제가 현저해지는 것이었다.

또한, 필기 거리가 길어짐 따라서, 이러한 볼과 볼 받침과의 접촉이 반복해서 생김으로써, 받침의 마모가 진행되어 볼 침강이 생겨, 후퇴된 볼이 잉크의 통로를 막아, 잉크의 유통량이 감소해 버린다. 그러면, 볼과 볼 받침 사이에 개재하는 잉크도 적어져 양자의 직접 접촉이 일어나기 쉽게 되어 매끄러움이 손상된다. 볼 침강이 현저한 경우에는 필기선의 끊김 등 필적에 악영향이 생기는 것도 걱정된다. 또한, 볼이 후퇴함으로써, 필기구를 비스듬하게 세워 필기했을 때에, 볼펜 팁의 볼을 파지하는 볼 홀더의 선단이 지면에 접촉하여 문질러지는 감촉이 손에 전해져, 필기하는 느낌이 악화된다고 하는 문제가 있었다.

특허문헌 4와 같이, 윤활성을 부여하는 재료를 첨가하고 잉크의 점도를 조정하더라도, 윤활제의 영향에 의해 잉크가 금속 표면으로 젖어들기 어렵다는 것이 개선되는 것은 아니며, 충분히 가볍고 매끄러운 필기감은 얻어지지 않았다.

특허문헌 5나 6과 같이 윤활제를 첨가하면, 금속에의 흡착이 약하기 때문에 윤활성의 지속이 불충분하여 필기를 함에 따라 필기감이 저하되는 문제가 있었다.

또한, 상기한 특허문헌에 개시되어 있는 볼펜 팁은, 어느 볼펜 팁이나 볼펜 팁을 선단측(볼측)에서 보았을 때의 투영되는 치수가 규정되어 있고, 길이 방향(깊이 방향)의 양이 고려되어 있지 않기 때문에, 실질적으로 볼과 볼 홀더와의 접촉 부분의 양을 규정하는 것이라고 말할 수 없고, 또한 볼의 후퇴 규제부가 되는 볼 받침 부분의 치수밖에 고려하고 있지 않다. 통상, 지면 등의 피필기면과의 사이에 이루는 각도를 70도 정도로 하여 비스듬하게 볼펜을 파지하여 필기할 때는, 볼이 경사 방향에서 눌리기 때문에, 기운 위치로 이동하는 경우가 있어, 볼 받침 이외의 부분이 접촉함으로써, 매끄러운 필기감이 손상되는 경우가 있었다.

이와 같이, 매우 가볍고 매끄럽게 써지는 필기감을 얻을 수 있고, 또한 필기 거리가 길어지더라도 그 필기감이 유지되는 볼펜용 잉크는 종래 기술에서는 얻어지지 않았다.

본 발명은, 매우 가볍고 매끄럽게 써지는 필기감을 얻을 수 있고, 필기 거리에 따라 그 필기감이 열화되지 않는 볼펜용 잉크 및 볼펜을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은, [1] 적어도, 착색제와, 액매체와, 하기 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물과, 하기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상의 혼합물을 함유하는 볼펜용 잉크를 요지로 하는 것이다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

또한, [2] 잉크 중의 상기 일반식(Ⅰ)의 화합물의 중량을, 상기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상의 혼합물의 중량으로 나눈 값[일반식(Ⅰ)의 화합물의 중량/{일반식(Ⅱ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅲ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅳ)의 화합물의 중량}]이, 0.1 이상 100 이하인 것인 [1]에 기재된 볼펜용 잉크를 요지로 하는 것이다.

또한, [3] 잉크 중의 상기 일반식(Ⅰ)의 화합물의 중량을, 상기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상의 혼합물의 중량으로 나눈 값[일반식(Ⅰ)의 화합물의 중량/{일반식(Ⅱ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅲ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅳ)의 화합물의 중량}]이, 0.1 이상 20 이하인 것인 [2]에 기재된 볼펜용 잉크를 요지로 하는 것이다.

또한, [4] 상기 액매체의 50 중량% 이상이 알코올계 및/또는 글리콜계 용제이며, 또한 상기 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물에 있어서, α＋β＋γ＋δ＋ε＋ζ의 값이 80 미만인 것인 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 볼펜용 잉크를 요지로 하는 것이다.

또한, [5] 부티랄 수지, 스티렌아크릴산 수지 및 케톤 수지 중 적어도 하나를 함유하는 것인 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 볼펜용 잉크를 요지로 하는 것이다.

그리고, [6] 이러한 필기 부재로서의 볼과, 이 볼을 선단 개구부로부터 일부 돌출시켜 파지하는 볼 홀더를 적어도 포함하는 볼펜 팁, 잉크 수용 부재 및 [1]∼[5]에 따른 잉크를 포함하고, 상기 볼 홀더의 내측면을 상기 볼의 표면에 밀어붙이는 것에 의해 전사되어 형성되는 볼 전사부의 곡률은 상기 볼의 곡률과 대략 같고, 또한 상기 볼 전사부의 총면적이 상기 볼의 표면적의 22.0% 이상 31.0% 이하인 것인 볼펜을 요지로 하는 것이다.

상기 일반식(Ⅱ) 또는 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물은 분자 중에 P-OH기를 갖기 때문에, 볼이나 볼 받침의 금속이 존재하면 화학 결합하여 P-OM(M은 볼이나 볼 받침의 금속을 나타냄)를 형성한다. 또한, P=O기가 볼이나 볼 받침의 금속 표면에 강하게 흡착되기 때문에 강고하게 금속 표면을 덮을 수 있다. 일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물은 P-OH기는 갖지 않지만 P=O기를 갖기 때문에 볼이나 볼 받침의 금속과 충분히 강하게 흡착된다. 상기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물의 분자 구조는 인산의 유도체이므로 인 원자를 중심으로 사면체 구조를 취하는 것이다. 즉, 금속 표면에 인산으로서 흡착했을 때에 금속과 역방향의 잉크 속에 폴리옥시에틸렌알킬에테르기 및/또는 수산기를 사면체 구조가 되도록 퍼뜨리는 것이 된다. 또한, 상기 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물은, 글리세린의 유도체라고 고려될 수 있는데, 글리세린 부분의 2위의 탄소를 중심으로 하여, 상기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물과 마찬가지로 사면체 구조를 취하는 것이다. 이들은 모두 유사한 사면체 구조를 취하므로, 팁 금속에 흡착된 상기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물 위에 상기 일반식(Ⅰ)로 나타내어지는 화합물이 입체적으로 겹치도록 들어가, 양자의 친수 부분과 수소 부분이 친화함으로써 다른 조합보다도 훨씬 강고한 2층막을 팁의 금속 상에 형성할 수 있고, 볼이나 볼 받침을 상기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ)의 화합물의 층 위에 상기 일반식(Ⅰ)의 화합물의 층을 두는 2층 구조의 막을 형성하여 조밀하게 덮을 수 있기 때문에 종래의 윤활제의 조합보다도 높은 윤활성을 얻을 수 있고 또한 장기간 윤활성이 유지된다고 고려된다.

이때, 상기 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물의 지방산기는 각각이 2개 이상의 에틸렌옥사이드기에 끼워진 구조이기 때문에, 소수성이 강한 지방산기를 지니면서, 친수성의 에틸렌옥사이드기를 잉크 속에 퍼뜨림으로써, 잉크 속에서 분자쇄가 신장되기 쉽다. 따라서, 잉크 속의 용제, 예컨대 물이나 유성 볼펜에 자주 사용되는 유기 용제로서의 글리콜에테르, 글리콜류, 알코올류 등의 수산기나 에테르 결합을 갖는 친수성이 강한 용제와의 상호 작용이 강하기 때문에, 전술한 금속 표면에 형성되는 잉크의 층은, 강한 힘의 필압이 걸렸을 때에도 유지되어, 높은 윤활성을 유지하며, 볼 받침의 마모도 억제되어, 잉크의 토출량(유통량)도 크게 변하지 않고, 가볍고 매끄럽게 써지는 느낌이 유지되어, 끊김 등의 문제가 없이 필적이 지속되는 것이다.

상기 일반식(Ⅰ)의 화합물의 중량을, 상기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상의 혼합물의 중량으로 나눈 값[일반식(Ⅰ)의 화합물의 중량/{일반식(Ⅱ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅲ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅳ)의 화합물의 중량}]이 0.1 이상 100 이하이므로, {일반식(Ⅱ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅲ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅳ)의 화합물의 중량}에 대한 일반식(Ⅰ)의 화합물의 첨가량이 최적으로 되어, 볼 받침에의 잉크의 습윤성이 유지되기 때문에, 매우 가볍고 매끄럽게 써지는 느낌이 유지된다. 잉크의 액매체로서는, 물을 사용하는 경우와 유기 용제를 사용하는 경우가 있는데, 전체 액매체 중의 50 중량% 이상이 유기 용제인 경우(이하, 유성 잉크라 표기함), 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물의 α＋β＋γ＋δ＋ε＋ζ가 80 미만이므로, 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물의 친수성이 지나치게 강하게 되지 않고, 유기 용제에의 용해성이 양호하게 되기 때문에, 결과적으로 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물과 유기 용제와의 결합이 강고하게 되어, 잉크의 층이 볼이나 볼 받침의 표면에 의해 유지되기 쉬워 높은 윤활 효과를 기대할 수 있다.

또한, 부티랄 수지나 스티렌아크릴산 수지나 케톤 수지는 유기 용제에의 용해력이 우수하기 때문에, 잉크의 유동성이 양호하게 되어, 잉크의 토출량이 확보되기 쉽기 때문에, 보다 높은 효과를 기대할 수 있다.

또한, 볼펜 팁의 경우, 볼 홀더의 내측면을 볼의 표면에 밀어붙여, 볼 홀더의 내측면에 볼의 곡면을 전사하도록 하여 볼 전사부가 형성된다. 이와 같이 볼 전사부를 형성할 때에는, 가공시의 접촉 경계 부분(예컨대, 볼 홀더의 선단이나 후단 등)에 스프링백이 발생하기 때문에, 볼 전사부의 곡률 반경과 볼의 곡률 반경이 완전히 동일하게는 되지 않는다. 그러나, 볼 전사부의 곡률 반경과 볼의 곡률 반경이 미묘하게 다름으로 인해, 볼과 볼 홀더 내측면의 사이에 잉크를 저류할 수 있는 간극이 형성된다.

이때, 볼 전사부의 총면적이 볼의 표면적의 22.0% 이상 31.0% 이하이면, 볼과 볼 홀더 내측면 사이의 간극에 잉크를 윤활제로 한 층을 형성할 수 있고, 잉크 유량을 필요 이상으로 제한하는 일도 없어, 매끄러운 필기 감촉을 얻을 수 있다.

또한, 볼 전사부 전체가 인산에스테르계 화합물이 흡착된 윤활성 벽면으로 되면, 윤활성 벽면이 잉크 성분과의 친화성이 좋기 때문에, 얇은 잉크층을 형성할 수 있다. 따라서 원활한 볼의 회전을 보증하여, 보다 매끄러운 필기감을 얻을 수 있다.

볼 전사부의 총면적이 볼의 표면적의 22.0% 미만이면, 볼이 볼 홀더에 밀어붙이는 힘을 받는 부분에 개재하는 잉크가 불충분하게 되고, 특히 비스듬하게 필기할 때에 필기감의 매끄러움이 저하된다. 볼 전사부의 총면적이 볼의 표면적의 31.0%를 넘으면 잉크의 유통량이 부족하게 되어, 필적에 끊김이나 빠짐 등의 잉크가 전사되지 않는 부분이 발생하기 쉽게 된다.

도 1은 본 발명의 볼펜의 일례의 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 볼펜 팁의 일례의 종단면도이다.
도 3은 도 2의 I부 확대도이다.
도 4는 도 3의 II-II'선을 따라 취한 단면을 화살표 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 실시예 1의 0.1초간 마다의 필기 저항치를 나타내는 그래프이다.

이하에 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 잉크에 이용되는 착색제로서는, 종래에는 볼펜용 잉크에 이용되고 있는 유용성(油溶性) 염료, 안료 모두를 사용할 수 있으며, 염료, 안료는 단독으로 이용하더라도, 병용하더라도 좋다.

유용성의 염료로서는, 구체적으로는, 로다민 B 베이스(C. I. 45170B, 다오카센료세이죠(주)제조), 솔단(soldan) 레드 3R(C. I. 21260, 츄가이가세이(주) 제조), 메틸 바이올렛 2B 베이스(C. I.42535B, 미국, National Aniline Div. 제조), 빅토리아 블루 F4R(C. I. 42563B), 니그로신 베이스 LK(C. I. 50415)(이상, BASF사 제조, 독일), 발리파스트 옐로우 #3104(C. I. 13900A), 발리파스트 옐로우 #3105(C. I. 18690), 오리엔트 스피릿 블랙 AB(C. I. 50415), 발리파스트 블랙 #3804(C. I. 12195), 발리파스트 옐로우 #1109, 발리파스트 오렌지 #2210, 발리파스트 레드 #1320, 발리파스트 블루 #1605, 발리파스트 바이올렛 #1701(이상, 오리엔트가가쿠고교(주) 제조), 스필론 블랙 GMH 스페셜, 스필론 옐로우 C-2GH, 스필론 옐로우 C-GNH, 스필론 레드 C-GH, 스필론 레드 C-BH, 스필론 블루 BPNH, 스필론 블루 C-RH, 스필론 바이올렛 C-RH, S. P. T. 오렌지 6, S. P. T. 블루 111(이상, 호도가야가가쿠고교(주) 제조)이나, 네오슈퍼 블루 C-555(이상, 츄오가세이가가쿠(주) 제조) 등의 종래 공지된 일반적인 것을 사용할 수 있다.

수용성의 염료로서는, 산성 염료, 직접 염료, 염기성 염료 등의 어느 것이나 이용할 수 있다. 그 일례를 들면, 쟈파놀 파스트 블랙 D 콘크(conc.)(C. I. 다이렉트 블랙 17), 워터 블랙 100L(C. I. 다이렉트 블랙 19), 워터 블랙 L-200(C. I. 다이렉트 블랙 19), 다이렉트 파스트 블랙 B(C. I. 다이렉트 블랙 22), 다이렉트 파스트 블랙 AB(C. I. 다이렉트 블랙 32), 다이렉트 딥 블랙 EX(C. I. 다이렉트 블랙 38), 다이렉트 파스트 블랙 콘크(C. I. 다이렉트 블랙 51), 카야라스 수프라(Kayarus Supra) 그레이 VGN(C. I. 다이렉트 블랙 71), 카야라스 다이렉트 브릴리언트 옐로우 G(C. I. 다이렉트 옐로우 4), 다이렉트 파스트 옐로우 5GL(C. I. 다이렉트 옐로우 26), 아이젠 프리물라 옐로우 GCLH(C. I. 다이렉트 옐로우 44), 다이렉트 파스트 옐로우 R(C. I. 다이렉트 옐로우 50), 아이젠 다이렉트 파스트 레드 FH(C. I. 다이렉트 레드 1), 닛폰 파스트 스칼렛 GSX(C. I. 다이렉트 레드 4), 다이렉트 파스트 스칼렛 4BS(C. I. 다이렉트 레드 23), 아이젠 다이렉트 로듀린 BH(C. I. 다이렉트 레드 31), 다이렉트 스칼렛 B(C. I. 다이렉트 레드 37), 카야크 다이렉트 스칼렛 3B(C. I. 다이렉트 레드 39), 아이젠 프리물라 핑크 2BLH(C. I. 다이렉트 레드 75), 스미라이트 레드 F3B(C. I. 다이렉트 레드 80), 아이젠 프리물라 레드 4BH(C. I. 다이렉트 레드 81), 카야라스 수프라 루빈 BL(C. I. 다이렉트 레드 83), 카야라스 라이트 레드 F5G(C. I. 다이렉트 레드 225), 카야라스 라이트 레드 F5B(C. I. 다이렉트 레드 226), 카야라스 라이트 로즈 FR(C. I. 다이렉트 레드 227), 다이렉트 스카이블루 6B(C. I. 다이렉트 블루 1), 다이렉트 스카이블루 5B(C. I. 다이렉트 블루 15), 스미라이트 수프라 블루 BRR 콘크(C. I. 다이렉트 블루 71), 다이보겐 타코이즈 블루 S(C. I. 다이렉트 블루 86), 워터 블루 #3(C. I. 다이렉트 블루 86), 카야라스 타코이즈 블루 GL(C. I. 다이렉트 블루 86), 카야라스 수프라 블루 FF2GL(C. I. 다이렉트 블루 106), 카야라스 수프라 타코이즈 블루 FBL(C. I. 다이렉트 블루 199) 등의 직접 염료나, 애시드 블루 블랙 10B(C. I. 애시드 블랙 1), 니그로신(C. I. 애시드 블랙 2), 스미놀 밀링 블랙 8BX(C. I. 애시드 블랙 24), 카야놀 밀링(Kayanol Milling) 블랙 VLG(C. I. 애시드 블랙 26), 스미놀 파스트 블랙 BR 콘크(C. I. 애시드 블랙 31), 미쯔이나이론 블랙 GL(C. I. 애시드 블랙 52), 아이젠 오팔 블랙 WH 엑스트라콘크(C. I. 애시드 블랙 52), 스미란 블랙 WA(C. I. 애시드 블랙 52), 라닐 블랙 BG 엑스트라콘크(C. I. 애시드 블랙 107), 카야놀 밀링 블랙 TLB(C. I. 애시드 블랙 109), 스미놀 밀링 블랙 B(C. I. 애시드 블랙 109), 카야놀 밀링 블랙 TLR(C. I. 애시드 블랙 110), 아이젠 오팔 블랙 뉴콘크(C. I. 애시드 블랙 119), 워터 블랙 187-L(C. I. 애시드 블랙 154), 카야크 애시드 브릴리언트 플라빈 FF(C. I. 애시드 옐로우 7:1), 카야실 옐로우 GG(C. I. 애시드 옐로우 17), 크실렌 라이트 옐로우 2G 140%(C. I. 애시드 옐로우 17), 스미놀 레벨링 옐로우 NR(C. I. 애시드 옐로우 19), 다이와 타트라진(C. I. 애시드 옐로우 23), 카야크 타트라진(C. I. 애시드 옐로우 23), 스미놀 파스트 옐로우 R(C. I. 애시드 옐로우 25), 다이 애시드 라이트 옐로우 2GP(C. I. 애시드 옐로우 29), 스미놀 밀링 옐로우 O(C. I. 애시드 옐로우 38), 스미놀 밀링 옐로우 MR(C. I. 애시드 옐로우 42), 워터 옐로우 #6(C. I. 애시드 옐로우 42), 카야놀 옐로우 NFG(C. I. 애시드 옐로우 49), 스미놀 밀링 옐로우 3G(C. I. 애시드 옐로우 72), 스미놀파스트 옐로우 G(C. I. 애시드 옐로우 61), 스미놀 밀링 옐로우 G(C. I. 애시드 옐로우 78), 카야놀 옐로우 N5G(C. I. 애시드 옐로우 110), 스미놀 밀링 옐로우 4G 200%(C. I. 애시드 옐로우 141), 카야놀 옐로우 NG(C. I. 애시드 옐로우 135), 카야놀 밀링 옐로우 5GW(C. I. 애시드 옐로우 127), 카야놀 밀링 옐로우 6GW(C. I. 애시드 옐로우 142), 스미토모 파스트 스칼렛 A(C. I. 애시드 레드 8), 카야크 실크 스칼렛 (C. I. 애시드 레드 9), 솔라 루빈 엑스트라(C. I. 애시드 레드 14), 다이와 뉴 콕신(C. I. 애시드 레드 18), 아이젠 본소 RH(C. I. 애시드 레드 26), 다이와 적색 2호(C. I. 애시드 레드 27), 스미놀 레벨링 브릴리언트 레드 3B(C. I. 애시드 레드 35), 카야실 루비놀 3GS(C. I. 애시드 레드 37), 아이젠 에리트로신(C. I. 애시드 레드 51), 카야크 애시드 로다민 FB(C. I. 애시드 레드 52), 스미놀 레벨링 루비놀 3GP(C. I. 애시드 레드 57), 다이 애시드 알리자린 루비놀 F3G 200%(C. I. 애시드 레드 82), 아이젠 에오신 GH(C. I. 애시드 레드 87), 워터 핑크 #2(C. I. 애시드 레드 92), 아이젠 애시드 플록신 PB(C. I. 애시드 레드 92), 로즈 벵갈(C. I. 애시드 레드 94), 카야놀 밀링 스칼렛 FGW(C. I. 애시드 레드 111), 카야놀 밀링 루빈 3BW(C. I. 애시드 레드 129), 스미놀 밀링 브릴리언트 레드 3BN 콘크(C. I. 애시드 레드 131), 스미놀 밀링 브릴리언트 레드 BS(C. I. 애시드 레드 138), 아이젠 오팔 핑크 BH(C. I. 애시드 레드 186), 스미놀 밀링 브릴리언트 레드 B 콘크(C. I. 애시드 레드 249), 카야크 애시드 브릴리언트 레드 3BL(C. I. 애시드 레드 254), 카야크 애시드 브릴리언트 레드 BL(C. I. 애시드 레드 265), 카야놀 밀링 레드 GW(C. I. 애시드 레드 276), 미쯔이 애시드 바이올렛 6BN(C. I. 애시드 바이올렛 15), 미쯔이 애시드 바이올렛 BN(C. I. 애시드 바이올렛 17), 스미토모 페이턴트 퓨어 블루 VX(C. I. 애시드 블루 1), 워터 블루 #106(C. I. 애시드 블루 1), 페이턴트 블루 AF(C. I. 애시드 블루 7), 워터 블루 #9(C. I. 애시드 블루 9), 다이와 청색 1호(C. I. 애시드 블루 9), 수프라놀 블루 B(C. I. 애시드 블루 15), 오리엔트 솔루블 블루 OBC(C. I. 애시드 블루 22), 스미놀 레벨링 블루 4GL(C. I. 애시드 블루 23), 미쯔이 나이론 파스트 블루 G(C. I. 애시드 블루 25), 카야실 블루 AGG(C. I. 애시드 블루 40), 카야실 블루 BR(C. I. 애시드 블루 41), 미쯔이 알리자린 사피롤 SE(C. I. 애시드 블루 43), 스미놀 레벨링 스카이블루 R 엑스트라콘크(C. I. 애시드 블루 62), 미쯔이 나이론 파스트 스카이블루 B(C. I. 애시드 블루 78), 스미토모 브릴리언트 인도시아닌 6Bh/c(C. I. 애시드 블루 83), 산드란 시아닌 N-6B350%(C. I. 애시드 블루 90), 워터 블루 #115(C. I. 애시드 블루 90), 오리엔트 솔루블 블루 OBB(C. I. 애시드 블루 93), 스미토모 브릴리언트 블루 5G(C. I. 애시드 블루 103), 카야놀 밀링 울트라 스카이 SE(C. I. 애시드 블루 112), 카야놀 밀링 시아닌 5R(C. I. 애시드 블루 113), 아이젠 오팔 블루 2GLH(C. I. 애시드 블루 158), 다이와 기니아 그린 B(C. I. 애시드 그린 3), 애시드 브릴리언트 밀링 그린 B(C. I. 애시드 그린 9), 다이와 그린 #70(C. I. 애시드 그린 16), 카야놀 시아닌 그린 G(C. I. 애시드 그린 25), 스미놀 밀링 그린 G(C. I. 애시드 그린 27) 등의 산성 염료, 아이젠 카틸론 옐로우 3GLH(C. I. 베이직 옐로우 11), 아이젠 카틸론 브릴리언트 옐로우 5GLH(C. I. 베이직 옐로우 13), 스미아크릴 옐로우 E-3RD(C. I. 베이직 옐로우 15), 막시론 옐로우 2RL(C. I. 베이직 옐로우 19), 아스트라존 옐로우 7GLL(C. I. 베이직 옐로우 21), 카야크릴 골덴 옐로우 GL-ED(C. I. 베이직 옐로우 28), 아스트라존 옐로우 5GL(C. I. 베이직 옐로우 51), 아이젠 카틸론 오렌지 GLH(C. I. 베이직 오렌지 21), 아이젠 카틸론 브라운 3GLH(C. I. 베이직 오렌지 30), 로다민 6GCP(C. I. 베이직 레드 1), 아이젠 아스트라 플록신 (C. I. 베이직 레드 12), 스미아크릴 브릴리언트 레드 E-2B(C. I. 베이직 레드 15), 아스트라존 레드 GTL(C. I. 베이직 레드 18), 아이젠 카틸론 브릴리언트 핑크 BGH(C. I. 베이직 레드 27), 막시론 레드 GRL(C. I. 베이직 레드 46), 아이젠 메틸 바이올렛 (C. I. 베이직 바이올렛 1), 아이젠 크리스탈 바이올렛(C. I. 베이직 바이올렛 3), 아이젠 로다민 B(C. I. 베이직 바이올렛 10), 아스트라존 블루 G(C. I. 베이직 블루 1), 아스트라존 블루 BG(C. I. 베이직 블루 3), 메틸렌 블루 (C. I. 베이직 블루 9), 막시론 블루 GRL(C. I. 베이직 블루 41), 아이젠 카틸론 블루 BRLH(C. I. 베이직 블루 54), 아이젠 다이아몬드 그린 GH(C. I. 베이직 그린 1), 아이젠 말라카이트 그린 (C. I. 베이직 그린 4), 비스마르크 브라운 G(C. I. 베이직 브라운 1) 등의 염기성 염료를 들 수 있다.

안료는 필적 견뢰성의 향상이나 잉크의 유동 특성의 개량을 목적으로 첨가되며, 일례로서는, 아조계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 이소인돌리논계 안료, 디옥산계 안료, 베리논, 베리렌계 안료, 디케토피롤로피롤 안료, 아닐린 블랙, 니트로소계 안료, 니트로계 안료 등의 유기 안료나, 산화철, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 램프 블랙, 본 블랙, 철흑, 산화티탄, 황산바륨, 카드뮴 레드, 벵갈라, 크롬 옐로우, 황토, 카드뮴 옐로우, 바륨황, 군청, 감청 등의 무기계 안료 및 형광 안료, 수지 입자를 염료로 착색한 안료로 사용 수지가 잉크 용제에 용해되지 않는 것을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.

흑색 안료로서는 예컨대, 프린텍스 3, 프린텍스 25, 프린텍스 30, 프린텍스 35, 프린텍스 40, 프린텍스 45, 프린텍스 55, 프린텍스 60, 프린텍스 75, 프린텍스 80, 프린텍스 85, 프린텍스 90, 프린텍스 95, 프린텍스 300, 스페셜 블랙 4, 스페셜 블랙 5, 스페셜 블랙 100, 스페셜 블랙 250, 스페셜 블랙 550(이상 데구사휼스재팬(주) 제조), 미쓰비시 카본 블랙 #2700, 미쓰비시 카본 블랙 #2650, 미쓰비시 카본 블랙 #2600, 미쓰비시 카본 블랙 #2400, 미쓰비시 카본 블랙 #2350, 미쓰비시 카본 블랙 #2300, 미쓰비시 카본 블랙 #2200, 미쓰비시 카본 블랙 #1000, 미쓰비시 카본 블랙 #990, 미쓰비시 카본 블랙 #980, 미쓰비시 카본 블랙 #970, 미쓰비시 카본 블랙 #960, 미쓰비시 카본 블랙 #950, 미쓰비시 카본 블랙 #900, 미쓰비시 카본 블랙 #850, 미쓰비시 카본 블랙 #750, 미쓰비시 카본 블랙 #650, 미쓰비시 카본 블랙 #52, 미쓰비시 카본 블랙 #50, 미쓰비시 카본 블랙 #47, 미쓰비시 카본 블랙 #45, 미쓰비시 카본 블랙 # 45L, 미쓰비시 카본 블랙 #44, 미쓰비시 카본 블랙 #40, 미쓰비시 카본 블랙 #33, 미쓰비시 카본 블랙 #32, 미쓰비시 카본 블랙 #30, 미쓰비시 카본 블랙 #25, 미쓰비시 카본 블랙 #20, 미쓰비시 카본 블랙 #10, 미쓰비시 카본 블랙 #5, 미쓰비시 카본 블랙 #95, 미쓰비시 카본 블랙 #260, 미쓰비시 카본 블랙 CF9, 미쓰비시 카본 블랙 MCF88, 미쓰비시 카본 블랙 MA600, 미쓰비시 카본 블랙 MA77, 미쓰비시 카본 블랙 MA7, 미쓰비시 카본 블랙 MA11, 미쓰비시 카본 블랙 MA100, 미쓰비시 카본 블랙 MA100R, 미쓰비시 카본 블랙 MA100S, 미쓰비시 카본 블랙 MA220, 미쓰비시 카본 블랙 MA230(이상, 미쓰비시가가쿠(주) 제조), 토카 블랙 #8500/F, 토카 블랙 #8300/F, 토카 블랙 #7550SB/F, 토카 블랙 #7400, 토카 블랙 #7360SB/F, 토카 블랙 #7350/F, 토카 블랙 #7270SB, 토카 블랙 #7100/F, 토카 블랙 #7050(이상, 도카이카본(주) 제조) 등의 카본 블랙이나, 다이아몬드 블랙 N(다마오쿠시키자이(주) 제조) 등의 아닐린 블랙이나, 본 블랙(미에칼라테크노(주) 제조)나, 철화 블랙 KN-320(니혼텟카(주) 제조) 등의 철흑을 들 수 있다.

청색 안료로서는 예컨대 C. I. Pigment Blue 2, C. I. Pigment Blue 9, C. I. Pigment Blue 15, C. I. Pigment Blue 15:1, C. I. Pigment Blue 15:2, C. I. Pigment Blue 15:3, C. I. Pigment Blue 15:4, C. I. Pigment Blue 15:6, C. I. Pigment Blue 16, C. I. Pigment Blue 17, C. I. Pigment Blue 28, C. I. Pigment Blue 29, C. I. Pigment Blue 36, C. I. Pigment Blue 60, C. I. Pigment Blue 68, C. I. Pigment Blue 76, C. I. Pigment Blue 80 등을 사용할 수 있다.

적색의 안료로서는 C. I. Pigment Red 2, C. I. Pigment Red 3, C. I. Pigment Red 5, C. I. Pigment Red 8, C. I. Pigment Red 14, C. I. Pigment Red 17, C. I. Pigment Red 22, C. I. Pigment Red 23, C. I.Pigment Red 31, C. I. Pigment Red 48:1, C. I. Pigment Red 48:2, C. I. Pigment Red 48:3, C. I. Pigment Red 48:4, C. I. Pigment Red 53:1, C. I. Pigment Red 53:2, C. I. Pigment Red 57:1, C. I. Pigment Red 112, C. I. Pigment Red 122, C. I. Pigment Red 144, C. I. Pigment Red 146, C. I. Pigment Red 149, C. I. Pigment Red 166, C. I. Pigment Red 170, C. I. Pigment Red 175, C. I. Pigment Red 176, C. I. Pigment Red 177, C. I. Pigment Red 179, C. I. Pigment Red 184, C. I. Pigment Red 185, C. I. Pigment Red 187, C. I. Pigment Red 188, C. I. Pigment Red 202, C. I. Pigment Red 207, C. I. Pigment Red 208, C. I. Pigment Red 209, C. I. Pigment Red 210, C. I. Pigment Red 211, C. I. Pigment Red 213, C. I. Pigment Red 214, C. I. Pigment Red 242, C. I. Pigment Red 253, C. I. Pigment Red 254, C. I. Pigment Red 255, C. I. Pigment Red 256, C. I. Pigment Red 257, C. I. Pigment Red 264, C. I. Pigment Red 266, C. I. Pigment Red 268, C. I. Pigment Red 270, C. I. Pigment Red 272 등을 사용할 수 있다.

황색의 안료로서는 C. I. Pigment Yellow 1, C. I. Pigment Yellow 3, C. I. Pigment Yellow 12, C. I. Pigment Yellow 13, C. I. Pigment Yellow 14, C. I. Pigment Yellow 16, C. I. Pigment Yellow 17, C. I. Pigment Yellow 55, C. I. Pigment Yellow 73, C. I. Pigment Yellow 74, C. I. Pigment Yellow 79, C. I. Pigment Yellow 81, C. I. Pigment Yellow 83, C. I. Pigment Yellow 93, C. I. Pigment Yellow 94, C. I. Pigment Yellow 95, C. I. Pigment Yellow 97, C. I. Pigment Yellow 109, C. I. Pigment Yellow 110, C. I. Pigment Yellow 111, C. I. Pigment Yellow 120, C. I. Pigment Yellow 128, C. I. Pigment Yellow 133, C. I. Pigment Yellow 136, C. I. Pigment Yellow 138, C. I. Pigment Yellow 139, C. I. Pigment Yellow 147, C. I. Pigment Yellow 151, C. I. Pigment Yellow 154, C. I. Pigment Yellow 155, C. I. Pigment Yellow 167, C. I. Pigment Yellow 173, C. I. Pigment Yellow 174, C. I. Pigment Yellow 175, C. I. Pigment Yellow 176, C. I. Pigment Yellow 180, C. I. Pigment Yellow 185, C. I. Pigment Yellow 191, C. I. Pigment Yellow 194, C. I. Pigment Yellow 213 등을 사용할 수 있다.

귤색의 안료로서는 C. I. Pigment Orange 5, C. I. Pigment Orange 13, C. I. Pigment Orange 16, C. I. Pigment Orange 34, C. I. Pigment Orange 36, C. I. Pigment Orange 38, C. I. Pigment Orange 43, C. I. Pigment Orange 62, C. I. Pigment Orange 68, C. I. Pigment Orange 72, C. I. Pigment Orange 74 등이 있다.

녹색의 안료로서는 C. I. Pigment Green 7, C. I. Pigment Green 36, C. I. Pigment Green 37 등을 사용할 수 있다.

보라색의 안료로서는 C. I. Pigment Violet 19, C. I. Pigment Violet 23 등을 사용할 수 있다.

이들 착색제의 사용량은 전체 잉크에 대하여 1 중량% 이상 40 중량% 이하를 적합하게 사용할 수 있다. 사용량이 1 중량%보다 적으면 필적이 지나치게 얇아 내광성 시험이나 내용제성 시험을 했을 때에 지면 상에 남는 착색제의 양이 적어져 필적을 판독하기가 어려워진다. 40 중량%보다 많으면 배합 시의 용해 부족이나 시간 경과에 따른 침강에 의한 눈막힘에 의해 필기 불능이 일어나기 쉬워진다. 또한, 이들 착색제는 단독으로 사용하더라도 2가지 이상을 병용하여 사용하더라도 좋다.

또한, 이들 안료 외에 가공 안료도 사용할 수 있다. 이들의 일례를 들면, Renol Yellow GG-HW30, Renol Yellow HR-HW30, Renol Orange RL-HW30, Renol Red HF2B-HW30, Renol Red FGR-HW30, Renol Red F5RK-HW30, Renol Carmine FBB-HW30, Renol Violet RL-HW30, Renol Blue B2G-HW30, Renol Blue CF-HW30, Renol Green GG-HW30, Renol Brown HFR-HW30, Renol Black R-HW30(이상, 클라리안트재팬(주) 제조), UTCO-001 옐로우, UTCO-012 옐로우, UTCO-021 오렌지, UTCO-031 레드, UTCO-032 레드, UTCO-042 바이올렛, UTCO-051 블루, UTCO-052 블루, UTCO-061 그린, UTCO-591 블랙, UTCO-592 블랙(이상, 다이니치세이카고교(주) 제조), MICROLITH Yellow 4G-A, MICROLITH Yellow MX-A, MICROLITH Yellow 2R-A, MICROLITH Brown 5R-A, MICROLITH Scarlet R-A, MICROLITH Red 2C-A, MICROLITH Red 3R-A, MICROLITH Magenta 2B-A, MICROLITH Violet B-A, MICROLITH Blue 4G-A, MICROLITH Green G-A(이상, 치바·스페셜리티케미칼즈(주) 제조) 등이 있다.

본 발명의 볼펜용 잉크는, 액매체로서의 유기 용제 및/또는 물, 및 상기 액매체에 용해 또는 분산된 상기 염료 및/또는 안료를 포함한다.

유성 잉크의 주매체가 되는 유기 용제는, 종래 유성 잉크에 사용되는 것이라면 특별한 한정없이 사용할 수 있고, 글리콜에테르류, 글리콜류, 알코올류가 특히 바람직하다.

이들 유기 용제는 단독으로 혹은 조합하여 사용할 수 있으며, 그 사용량은 유성 잉크 전량(全量)에 대하여 10 중량% 이상 90 중량% 이하가 바람직하다.

예컨대, 에틸렌글리콜모노페닐에테르, 에틸렌글리콜모노벤질에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소부틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노헥실에테르, 에틸렌글리콜모노2-에틸헥실에테르, 에틸렌글리콜모노알릴에테르, 디에틸렌글리콜모노페닐에테르, 디에틸렌글리콜모노벤질에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노2-에틸헥실에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 폴리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜터셔리부틸에테르, 프로필렌글리콜모노페닐에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노부틸에테르, 3-메틸-3-메톡시-1-부틸아세테이트 등의 글리콜에테르류, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜, 옥틸렌글리콜, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 3-메틸-1,3부탄디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2-에틸1,3-헥산글리콜, 디글리세린, 폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜류, 벤질알코올, β-페닐에틸알코올, α-메틸벤질알코올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 3-메톡시-1-부탄올, 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올, 3-메틸-3-메톡시펜탄올, 라우릴알코올, 트리데실알코올, 이소데실알코올, 이소트리데실알코올 등의 알코올류, 메틸이소프로필에테르, 에틸에테르, 에틸프로필에테르, 에틸부틸에테르, 이소프로필에테르, 부틸에테르, 헥실에테르, 2-에틸헥실에테르 등의 에테르류, 초산-2-에틸헥실, 이소부티르산이소부틸, 젖산에틸, 젖산부틸 등의 에스테르류, 티오디글리콜, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.

이들 중에서도 잉크 속의 고형 재료의 용해력이 높고, 비등점이 적절한, 페놀셀루솔브, 벤질알코올, 벤질글리콜, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르 및 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르가 바람직하다.

또한, 이들 유기 용제 중, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 부틸알코올 등의 알코올류, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 헥실렌글리콜, 2-에틸1,3-헥산글리콜, 글리세린, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 디글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 에테르, 티오디글리콜, N-메틸피롤리돈, 에틸렌글리콜모노페닐에테르는, 액매체 전량에 대하여 0.1 중량% 이상 함유하고 있으면, 잉크의 건조 방지나 동결 방지 등의 효과를 기대할 수 있으며, 특히 액매체 전체에 대하여 물을 50 중량% 이상 함유하는 수성 잉크에 있어서 유효하다.

일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물은, 폴리옥시에틸렌 피마자유, 폴리옥시에틸렌 경화피마자유와 이들의 유도체이며, 시판되는 것으로서, NIKKOL HCO-5, NIKKOL HCO-10, NIKKOL HCO-20, NIKKOL HCO-30, NIKKOL HCO-40, NIKKOL HCO-50, NIKKOL HCO-60, NIKKOL HCO-80, NIKKOL HCO-100(이상, 닛코케미칼즈(주) 제조), EMALEX HC-5, EMALEX HC-7, EMALEX HC-10, EMALEX HC-20, EMALEX HC-30, EMALEX HC-40, EMALEX HC-50, EMALEX HC-60, EMALEX HC-80, EMALEX HC-100(이상, 니혼에멀젼(주) 제조), 블라우논 BR-404, 블라우논 BR-407, 블라우논 BR-410, 블라우논 BR-4135, 블라우논 BR-417, 블라우논 BR-420, 블라우논 BR-425, 블라우논 BR-430, 블라우논 BR-450, 블라우논 RCW-20, 블라우논 RCW-40, 블라우논 RCW-60, 블라우논 RCW-80, 블라우논 RCW-100(이상, 닛신가세이(주) 제조), UNIOX HC-10, UNIOX HC-20, UNIOX HC-40, UNIOX HC-60, UNIOX HC-100, UNIOX HC-20ML, UNIOX HC-40ML, UNIOX HC-20MIS, UNIOX HC-40MIS, UNIOX HC-60MIS, UNIOX HC-50MSU, NONION C-2300(니치유(주) 제조) 등을 들 수 있으며, 이들은 잉크 전량에 대하여 0.01 중량% 이상 20 중량% 이하의 첨가가 바람직하다. 0.01 중량% 미만이면 첨가 효과가 충분히 발휘되지 않고, 20 중량% 이상 첨가하면, 잉크 속의 물이나 유기 용매의 함유량이 감소해 버려, 염료나 수지 등 잉크 속의 고형분의 용해성이 부족하게 되어, 문자에 흰 부분이 많이 생기기 쉽게 된다. 이들은 단독으로 이용하더라도 좋고, 2종 이상 조합하여 이용하더라도 좋다.

또한, 유성 잉크에 있어서는, α＋β＋γ＋δ＋ε＋ζ이 80 몰 이상이면, 고습도 하에서 보관했을 때, 잉크가 흡습하기 쉬워져, 잉크 속의 수분에 의해서 다른 재료의 용해성이 악화되어 석출되어가기 때문에, 80 몰 미만인 것이 바람직하고, 특히 5 몰 이상 40 몰 이하인 것을 적합하게 사용할 수 있으며, 나아가서는, 10 몰 이상 20 몰 이하이며 일반식(Ⅰ)의 화합물의 R의 주성분이 C17의 지방산 잔기인 화합물로 양호한 필기감을 얻을 수 있다. 상기 요건을 충족시키는 특히 바람직한 화합물로서는, 구체적으로는, NIKKOL HCO-10, NIKKOL HCO-20, EMALEX HC-10, EMALEX HC-20, 블라우논 BR-410, 블라우논 BR-4135, 블라우논 BR-417, 블라우논 BR-420, 블라우논 RCW-20, UNIOX HC-10, UNIOX HC-20, UNIOX HC-20ML, UNIOX HC-20MIS를 들 수 있다.

일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물은, 모노알킬에테르인산, 폴리옥시에틸렌모노알킬에테르인산, 디알킬에테르인산, 폴리옥시에틸렌디알킬에테르인산, 트리알킬에테르인산, 폴리옥시에틸렌트리알킬에테르인산 및 이들의 중화물이나 용액이다. 시판되는 것으로서는, 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 화합물과 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물의 혼합물로서, 포스파놀 BH-650, 포스파놀 SM-172, 포스파놀 ED-200, 포스파놀 GF-339, 포스파놀 RA-600, 포스파놀 GF199, 포스파놀 ML-200, 포스파놀 ML-220, 포스파놀 ML-240, 포스파놀 RD-510Y, 포스파놀 GF-185, 포스파놀 RS-410, 포스파놀 RS-610, 포스파놀 RS-710, 포스파놀 RL-210, 포스파놀 RL-310, 포스파놀 RB-410, 포스파놀 RP-710, 포스파놀 AK-25, 포스파놀 GF702, 포스파놀 RS-610NA, 포스파놀 SC-6103, 포스파놀 RD-720, 포스파놀 LP-700, 포스파놀 LS-500, 포스파놀 LB-400(이상, 도호가가쿠고교(주) 제조)이나, 플라이서프 A208B, 플라이서프 A219B, 플라이서프 A208S, 플라이서프 A212S, 플라이서프 A215C(이상, 다이이치고교세이야쿠(주) 제조)를 들 수 있다. 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물로서, NIKKOL DLP-10, NIKKOL DOP-8NV, NIKKOL DDP-2, NIKKOL DDP-4, NIKKOL DDP-6, NIKKOL DDP-8, NIKKOL DDP-10(이상, 닛코케미칼즈(주) 제조), 일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물로서, NIKKOL TLP-4, NIKKOL TCP-5, NIKKOL TOP-0V, NIKKOL TDP-2, NIKKOL TDP-6, NIKKOL TDP-8, NIKKOL TDP-10(이상, 닛코케미칼즈(주) 제조) 등을 들 수 있다.

상기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물의 R의 탄소수는 클수록 윤활 효과가 크고, 12 이상에서 양호한 윤활 효과를 얻을 수 있으며, 더욱 바람직하게는 탄소수 18 이상인 것에서 특히 양호한 윤활 효과를 얻을 수 있다. 또한, 금속 표면에의 흡착력이 강한 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 화합물을 주성분으로 하는 잉크 조성물을 이용하면, 필기 거리에 따라 그 필기감이 열화되는 것에 대하여 가장 큰 효과를 보게 된다.

구체적으로는, 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 화합물과 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물의 혼합물로서는 포스파놀 RL-210, 포스파놀 RL-310, 포스파놀 RB-410, 포스파놀 RD-720, 포스파놀 LB-400이나 그것과 동등한 구조식을 갖는 화합물, 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물의 혼합물로서는 NIKKOL DOP-8NV, 일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물로서는 NIKKOL TOP-0V에서 가장 양호한 윤활 효과를 얻을 수 있다. 다만, 다른 화합물에 대해서도 첨가량을 늘리거나 하여 윤활 효과를 높이는 것은 가능하다.

이들 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물은, 합계로 20.0 중량% 이상 첨가하면, 잉크 속의 물이나 유기 용매의 함유량이 감소해 버려, 염료나 수지 등 잉크 속의 고형분의 용해성이 부족하게 되어, 문자에 흰 부분이 많이 생기기 쉽게 되기 때문에, 사용량은 유성 잉크에 대하여 20.0 중량% 미만인 것이 바람직하다.

또한, 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물이, 잉크 속의 다른 성분과 반응함으로써 잉크의 상태가 시간이 경과함에 따라 변화되는 일이 발생하지 않도록 하기 위해서, 미리 중화제와 혼합하여, 인산기를 중화하고 나서 잉크에 첨가할 수도 있다. 중화제로서는, 아민 화합물, 아미드 화합물, 아미노산 화합물이나 이들의 유도체, 양성 계면활성제 등이 이용된다. 구체적으로는, 아미트 102, 아미트 105, 아미트 302, 아미트 308, 아미트 320 등의 폴리옥시에틸렌알킬아민류나, 파민 CS, 파민 08D, 파민 20D, 파민 80, 파민 86T, 파민 O, 파민 T, 파민 등의 지방 아민류(이상, 가오(주) 제조)나, 나이민 L-201, 나이민 L-202, 나이민 L207, 나이민 F-215, 나이민 S-202, 나이민 S-204, 나이민 S-210, 나이민 S-215, 나이민 S-220, 나이민 T2-206, 나이민 T2-210, 나이민 T2-230, 나이민 T2-260, 나이민 DT-203, 나이민 DT-208 등의 알킬폴리에테르아민류(이상, 니혼유시(주) 제조)나, NIKKOL TAMNOS-5, NIKKOL TAMNOS-10, NIKKOL TAMNOS-15, NIKKOL TAMNO-5, NIKKOL TAMNO-15 등의 폴리옥시에틸렌알킬아민류나, NIKKOL TAMDS-4, NIKKOL TAMDS-15, NIKKOL TAMDO-5 등의 폴리옥시에틸렌지방산아미드류나, NIKKOL AM-301, NIKKOL AM3130N 등의 양성 계면활성제(이상, 닛코케미칼즈(주) 제조)나, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디이소프로판올아민, 트리에틸아민, 디메틸아미노에탄올, 디에틸아미노에탄올, 메틸디에탄올아민, 부틸디에탄올아민, 디부틸에탄올아민, 디에틸이소프로판올아민, 부틸이소프로필아민, 부틸벤질아민, 부톡시프로필아민(이상, 간토가가쿠(주) 제조) 등을 들 수 있다.

또한, 본 잉크에 있어서 액매체로서 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 및/또는 디에틸렌글리콜모노에틸에테르를 사용했을 때에, 폴리올 변성 실리콘 오일과 페놀 수지를 조합하여 사용하면 더욱 필기감이 매끄럽게 된다. 이것은 상기 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물과 일반식(Ⅱ), (Ⅲ) 및 (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상의 혼합물로 덮인 볼 및 볼의 받침 부분을 폴리올 변성 실리콘 오일과 페놀 수지로 더 덮음으로써 용제로서의 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 및/또는 디에틸렌글리콜모노에틸에테르와 친화하여, 잉크와 젖어들기 쉽게 되기 때문이다. 이때, 페놀 수지에 대한 폴리에테르 변성 실리콘 오일의 중량 비율을 0.05∼2.5로 하는 것이 바람직하다.

폴리올 변성 실리콘 오일의 일례를 들면, 도오레·다우코닝(주) 제조의 FZ-2110, FZ-2122, FZ-7006, FZ-2166, FZ-2164, FZ-2154, FZ-2191, FZ-7001, FZ-2120, FZ-2130, SF-8410, FZ-2101, SH8400, SH-8700, FZ-720, FZ-7002, FZ-2123, FZ-2104, FZ-77, FZ-2105, SH3748, FZ-2118, FZ-7604, FZ-2161, SH3771, FZ-2162나 신에츠가가쿠고교(주) 제조의 KF-351A, KF-352A, KF-353, KF-354L, KF-355A, KF-615A, KF-945, KF-640, KF-642, KF-643, KF-6020, X-22-6191, X-22-4615, KF-6011, KF-6012, KF-6015, KF-6017이나 GE도시바실리콘(주) 제조의 SILWETL-77, TSF4440, TSF4441, TSF4445, TSF4446, TSF4450, TSF4452, TSF4460 등이 있다.

이들은 잉크 전량에 대하여 0.2∼4.5 중량% 사용한다. 0.2 중량% 이하이면 볼 표면을 적시는 효과가 약해지고, 4.5 중량% 이상 첨가하면 잉크의 표면장력이 작아져, 펜끝을 아래쪽으로 두고 방치했을 때에 잉크가 새어나올 우려가 있다.

페놀 수지는 폴리올 변성 실리콘 오일과 조합하여 볼 표면을 잉크로 젖기 쉽게 하기 위해서 사용하는 것으로, 일례를 들면, 스미토모베이크라이트(주) 제조의 스미라이트레진 PR-219, 스미라이트레진 PR-19788, 스미라이트레진 PR-50641, 스미라이트레진 PR-51530, 스미라이트레진 PR-53053, 아라카와가가쿠고교(주) 제조의 타마놀 135, 타마놀 340, 타마놀 350, 타마놀 352, 타마놀 354, 타마놀 361, 타마놀 366, 타마놀 380, 타마놀 386, 타마놀 392, 타마놀 396, 타마놀 406, 타마놀 409, 타마놀 410, 타마놀 412, 타마놀 414, 타마놀 417, 타마놀 418, 타마놀 420, 타마놀 423, 타마놀 100S, 타마놀 200N, 타마놀 1010R, 타마놀 510, 타마놀 521, 타마놀 526, 타마놀 586, 타마놀 572S, 타마놀 7509, 타마놀 PA, 타마놀 531, 타마놀 758, 타마놀 759, 하리마가세이(주) 제조의 하리페놀 145G, 하리페놀 512, 하리페놀 532, 하리페놀 561, 하리페놀 573, 하리페놀 582, 하리페놀 504, 하리페놀 565, 하리페놀 P-102U, 하리페놀 P-130, 하리페놀 P-160, 하리페놀 P-292, 하리페놀 PN717, 하리페놀 S-420, 하리페놀 P-600, 하리페놀 T3120, 하리페놀 P-216, 하리페놀 P-637, 하리페놀 P-222, 하리페놀 P-622, 히타치가세이고교(주) 제조의 히타놀 1133, 히타놀 1135, 히타놀 1140, 히타놀 1501, 히타놀 1002, 히타놀 2501, 히타놀 2100, 히타놀 2181, 히타놀 2181S, 히타놀 2181SL, 히타놀 2300N, 히타놀 2306N, 히타놀 2330N, 히타놀 2353N, 히타놀 2420, 히타놀 2422, 히타놀 2423A, 히타놀 2426B, 히타놀 643KN 등이 있다.

이들 페놀 수지는 잉크 전량에 대하여 0.5∼5.0 중량% 사용한다. 0.5 중량% 미만이면 볼 표면에 잉크와 함께 달라붙어 막을 형성하는 것이 불충분하게 되어 볼 회전을 원활하게 할 수 없다. 또한, 5.0 중량%를 넘어 첨가하면 잉크가 건조되기 쉽게 되어 장시간 펜끝을 대기 속에 방치한 후에 쓰기 시작하면 필적에 흰 부분이 많이 생길 우려가 있다.

잉크 점도는, 필기감의 가벼움에 영향을 주기 때문에, 수 mPa·s∼1300 mPa·s 정도의 비교적 저점도의 잉크인 것이 바람직하며, 전단담화성의 잉크의 경우에는, 상정되는 필기 시의 볼의 회전에 의해서 생기는 전단 속도 3000[1/sec] 부근에서의 점도가 수 mPa·s∼500 mPa·s 정도가 되는 잉크인 것이 바람직하다고 할 수 있다. 다만, 잉크를 전단담화성 지수가 1.0 혹은 그것에 가까운, 전단담화성이 거의 없는 잉크로 한 경우에는, 정지 시의 점도와 필기 시의 점도가 거의 동등하게 되기 때문에 수 mPa·s∼500 mPa·s 정도가 된다.

잉크의 점도는 원하는 점도가 되도록 증점제를 적절하게 조정하여 사용함으로써 조정할 수 있다. 이들의 구체적인 예를 들면, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈, 카르복시에틸셀룰로오스, HPC-SL, HPC-L, HPC-M, HPC-H(이상, 니혼소다(주) 제조), 아비셀 PH-101, 아비셀 PH-102, 아비셀 PH-301, 아비셀 PH-M06, 아비셀 TG-101(이상, 아사히가세이(주) 제조) 등의 셀룰로오스류, 풀런((주)하야시바라 제조) 등의 다당류, GX-205, NA-010(쇼와덴꼬(주) 제조) 등의 N-비닐아세트아미드 중합 가교물 등의 수용성 합성 고분자, 스멕톤 SA(스멕타이트, 구니미네고교(주)제조), 쿠니피아 F, 쿠니피아 G(몬모릴로나이트, 구니미네고교(주) 제조), 벤겔 HV, 벤겔 FW, 벤겔 15, 벤겔 23(벤토나이트, (주)호준요코 제조), 에스벤, 에스벤 C, 에스벤 W, 에스벤 N400(4급 암모늄 양이온 변성 몬모릴로나이트, (주)호준요코 제조) 등의 무기 점토 광물을 들 수 있다.

이들은 단독으로 이용하더라도 좋고, 2종 이상 조합하여 이용하더라도 좋다.

윤활제로서, 계면활성제나 인산에스테르계 윤활제를 사용할 수 있다.

인산에스테르계 윤활제로서는, 예컨대 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산모노에스테르 또는 디에스테르, 트리에스테르를 들 수 있고, 에틸렌옥사이드의 부가 몰수가 0∼20, 말단의 알킬에테르의 알킬기의 탄소수가 9∼18인 것 등을 예시할 수 있다.

또한, 인산에스테르계의 윤활재 이외의 병용하는 윤활제로서는, 예컨대 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비트지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌 피마자유, 폴리옥시에틸렌 경화피마자유, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민, N-아실아미노산 등을 들 수 있다.

이들은 1종 혹은 복수 종을 혼합하여 사용할 수도 있고, 그 사용량은 0.1∼5 중량% 정도가 바람직하다.

계면활성제로서는, 안료의 분산성을 양호한 것으로 하기 위해서, 음이온, 양이온, 논이온, 양성의 계면활성제를 보조적으로 사용할 수 있다. 구체적으로는, 고급지방산, 고급알코올황산에스테르염류, 지방산황산에스테르염류, 알킬알릴술폰산류, 인산에스테르류, 폴리옥시알킬렌알킬에테르류, 폴리옥시알킬렌알킬페닐에테르류, 소르비탄지방산에스테르류 등의 음이온, 논이온, 양이온성의 계면활성제 등을 들 수 있다.

또한, 같은 목적으로 고분자 수지를 사용할 수 있으며, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리비닐피롤리돈 수지, 폴리아크릴산에스테르 수지, 폴리메타크릴산에스테르 수지, 스티렌-아크릴산 공중합체 수지 등의 안료 분산용의 수지나 올리고머 등을 들 수 있다.

또한, 안료를 분산하기 위해서는 범용되고 있는 일반적인 방법을 이용하는 것이 가능하다. 예컨대, 안료와 용제와 분산제를 혼합하고, 프로펠러교반기 등으로 균일하게 교반한 후, 분산기로 안료를 분산한다. 롤밀, 볼밀, 샌드밀, 비드밀, 호모게나이저 등의 분산기는 잉크의 물이나 유기 용매의 양, 안료 농도에 따라서 적절하게 선택한다.

그 밖에 필요에 따라서, 천연수지, 합성수지, 음이온, 양이온, 논이온, 양성(兩性) 계면활성제 등의 분산제나, 벤조트리아졸, 금속염계, 인산에스테르계 화합물 등의 방청제나, 이소티아졸론, 옥사졸리딘계 화합물 등의 방부제나, 실리콘계, 광물유, 불소계 화합물 등의 소포제나, 글리세린, 소르비탄계, 다당류, 요소, 에틸렌요소 또는 이들의 유도체 등의 습윤제나, 아세틸렌글리콜, 아세틸렌알코올 및 실리콘계 계면활성제 등의 레벨링성 부여제나, 동결방지제, 정착용 수지로서의 케톤 수지 등의 종래 공지된 잉크용 첨가제를 병용하는 것도 가능하다.

잉크를 제조하기 위해서는, 상기에서 분산된 안료와 다른 성분, 예컨대 점도 조정용 수지나 용제, 윤활제, 수용성 다당류 등을 혼합하고, 호모믹서 등의 교반기로 균일해질 때까지 용해·혼합함으로써 얻어지는데, 경우에 따라서 혼합한 잉크를 분산기로 더 분산하거나, 얻어진 잉크를 여과나 원심분리기에 걸어 조대 입자나 불용해 성분을 제외시키거나 하는 것은 하등 지장이 없다.

이러한 잉크를 사용하는 볼펜 및 볼펜 팁으로서는 다음의 것이 바람직하다.

필기 부재가 되는 볼은, 텅스텐 카바이드 등의 초경합금이나, 실리콘 카바이드 등의 세라믹스 소결체 등으로 형성된다.

이러한 볼은, 예컨대 텅스텐 카바이드 75 wt%∼95 wt%, 코발트나 니켈, 크롬 등의 바인더 금속을 5 wt%∼25 wt% 포함하는 초경합금이다. 바람직하게는, 텅스텐 카바이드 87.5 wt%∼95.5 wt%, 코발트나 니켈, 크롬 등의 바인더 금속을 4.5 wt%∼12.5 wt% 포함하는 초경합금으로서, 볼 표면에 물리적 및/또는 화학적 연마 처리를 실시함으로써 미세한 바인더 금속을 제거하고, 볼 표면에 0.2 ㎛∼2.0 ㎛ 정도의 미세한 오목부를 형성한 것이다.

특히, 인산에스테르계 윤활제를 사용한 잉크를 사용한 볼펜으로 한 경우에는, 그 흡착력 때문에 상기한 초경합금이 바람직하다. 또한, 점도가 200∼800 mPa·s, 전단담화성 지수가 0.9∼1.0인 잉크이면, 전술한 표면의 오목부에 잉크가 침투하기 쉽고, 볼 표면이 잉크에 젖은 상태를 확보하기 쉽다. 따라서, 또 볼과 볼 전사부 사이에 잉크가 개재하기 쉽기 때문에, 잉크가 볼의 회전에 있어서의 윤활제로서 기능하기 쉬워진다. 또한, 볼 표면을 산화티탄으로 피복하더라도 좋다.

볼을 파지하는 볼 홀더는, 관통 구멍인 잉크 통로 도중에 볼의 후퇴 규제부가 되는 내향 돌출부와, 선단 개구부에 볼의 직경보다도 작은 직경이며 볼의 빠짐을 방지하는 코오킹부를 갖는다.

내향 돌출부는, 중심 구멍과, 관통하는 방사상 홈에 의해 대략 균등하게 분할되어, 둘레형으로 배치되어 있다. 방사상 홈은, 볼의 외측 부분에 잉크를 유입시키는 길이며, 잉크의 유량만을 고려하면, 폭 넓게 다수 마련하는 것이 바람직하다. 그러나, 방사상 홈을 폭 넓게 다수 마련하면, 볼 받침부의 면적이 작아지기 때문에 적절한 개수, 적절한 폭으로 조정한다. 방사상 홈이 3 라인 이상이면, 볼의 주위에 균등하게 잉크를 공급하기 쉬워지기 때문에 바람직하다.

볼 홀더가 금속제의 파이프재로 형성되는 경우에는, 펀치에 의한 압박 가공에 의해서 외측으로부터 파이프 측벽을 내측으로 움푹 들어가게 하여 내향 돌출부를 둘레형으로 복수 형성함으로써 방사상 홈을 얻을 수 있다. 이 가공에 의해 방사상 홈을 얻는 경우는, 0.3 ㎜ 등의 작은 직경의 볼을 파지하도록 소직경의 파이프로 될수록 미세한 가공으로 되기 때문에, 방사상 홈의 수를 늘리면 하나하나의 방사상 홈의 폭이나 개구 면적이 작아지므로, 방사상 홈의 수를 3 라인이나 4 라인으로 하는 것이 바람직하다.

볼 홀더 선단에 볼 직경보다도 소직경으로 형성된 코오킹부는, 볼 삽입 후에, 회전하는 롤 부재 등을 볼 홀더 선단에 외측으로부터 바싹 대어, 볼 홀더 선단을 내측으로 쓰러트려 형성한다. 코오킹부를 형성할 때에 볼 홀더의 내면을 볼에 바싹 대어, 볼 홀더의 내면에 볼 전사부를 형성할 수 있다. 한편, 코오킹부의 형성과는 별도로, 외측으로부터 볼 홀더의 내면에 압박력을 가함으로써, 볼로 볼 홀더 내면을 압박하여 볼 전사부를 형성할 수도 있다.

어느 방법이든 간에, 압박 범위를 넓히면, 볼 전사부의 면적을 넓게 할 수 있다. 구체적으로는, 압박 시에, 볼의 위치를 볼 홀더의 선단에 대하여 낮은 위치로 해두거나(바꿔 말하면, 볼 홀더의 후단 측에 위치시키거나), 코오킹 가공구의 압박 각도(펜의 축선에 대한 압박 가공구의 압박면이 이루는 각)를 예각으로 하거나, 압박시의 하중을 크게 함으로써 볼 전사부의 면적을 크게 할 수 있다.

볼을 볼 홀더에 설치하여 볼의 빠짐 방지를 한 후에, 볼을 내향 돌출부에 밀어붙여 내향 돌출부를 변형시키고, 볼 전사부의 일부인 볼 받침부를 형성한다. 볼을 강하게 압박함으로써 내향 돌출부의 변형량을 많게(깊게) 할 수 있고, 결과적으로 볼 전사부를 넓게 할 수 있다. 볼의 압박력을 크게 하면 볼의 전후 이동 가능 거리가 증대되기 때문에, 볼의 압박력을 조정하여 볼 홀더의 선단에 형성되는 잉크 토출구의 최대 개구량을 설정할 수 있다.

볼 홀더의 선단과 내향 돌출부에 형성되는 이들 볼 전사부는, 볼과 볼 홀더의 내면을 강하게 밀어붙이거나, 볼과 같은 곡률 반경을 갖는 지그를 볼 홀더의 내면에 밀어붙이거나 하여, 소성 가공으로 형성된다. 볼 전사부를 형성할 때에는, 볼이나 지그에 회전시켜, 볼 홀더의 내면에 형성되는 볼 전사부로서의 오목 형상을 매끄럽게 할 수 있다.

또한, 일반적으로 금속 재료의 압박에 의한 변형 가공에는, 스프링백이라고 불리는 복귀 현상이 발생한다. 스프링백은, 압박 부재의 접촉 경계 부분과 중간 정도에서는 변형량이 다른 경우가 많기 때문에, 스프링백량도 고려하여 압박량을 설계한다. 이러한 부분에 의한 스프링백량의 차이는, 결과적으로 오목부의 곡률 반경의 차이로서 나타난다. 볼 전사부인 오목부의 곡률 반경이 완전히 볼의 곡률 반경과 동일하지 않은 것이, 볼 전사부와 볼 사이에 잉크가 개재하는 간극을 형성하기 때문에, 잉크의 윤활 효과를 얻는 데 있어서 유리하다. 그러나, 곡률 반경이 너무나 크게 다르면, 오히려 볼의 회전을 저해하는 요인이 되기도 한다. 그래서, 볼의 곡률 반경에 대한 볼 전사부의 곡률 반경이 101% 이상 104% 이하인 것이 바람직하다.

볼 홀더의 잉크 통로에 코일 스프링을 삽입하여, 그 선단에서 직접 또는 부재를 통해 볼을 전방 압박할 수도 있다. 볼 홀더의 후단을 코오킹하거나, 잉크 탱크나, 잉크 탱크와의 접속 부재에 형성한 단차부에 의해서, 코일 스프링의 후방 이동을 규제한다. 또한, 코일 스프링의 볼과 접촉시키는 선단 부분을 직선 형상으로 함 으로써, 내향 돌출부에 의해서 가늘게 되어 있는 잉크 통로에 코일 스프링 선단 부분을 삽입 관통시켜, 확실하게 볼에 압박력을 부여할 수 있다. 코일 스프링이 볼을 전방으로 압박함으로써, 볼펜의 비사용시에, 볼이 볼 홀더와 둘레형으로 접촉하여, 불필요한 잉크의 누출을 억제할 수 있다.

볼 홀더의 재질로서는, 스테인리스, 양백(洋白) 등의 합금이나, 폴리옥시메틸렌 등의 내마모성 수지 재료로 할 수 있지만, 내구성이나 인산에스테르계 윤활제를 사용한 잉크와의 흡착성 등을 고려하여, 철 합금인 스테인리스제가 바람직하다.

이러한 볼 홀더는 잉크 수용 부재와 직접 또는 접속 부재를 통해 접속된다.

본 발명의 볼펜은 잉크 수용 부재에 잉크를 충전한 후, 잉크의 후단부에 잉크의 역류 및 건조를 막을 목적으로 역류 방지체를 사용할 수 있다. 이 역류 방지체에는 폴리부텐 등의 난휘발성의 탄화수소를 겔화제로 겔화한 것이나, 실리콘유를 친수성 또는 소수성의 실리카 등으로 겔화한 것을 사용할 수 있다. 특히 실리콘유를 실리카로 증점한 것이 반응성, 잉크 추종성 등에서 바람직하다.

실시예

이하, 실제로 본 발명에 따른 볼펜을 제작하여 평가한 예를 설명한다.

우선, 이하에 나타내는 잉크 A∼W를 조정했다. 또한, 각 잉크 중, 간단히 「부」라고 하는 것은 「중량부」를 나타낸다. 잉크 A∼Q는 본 발명의 대상으로 하는 잉크이며, 잉크 R∼W는 본 발명의 대상 밖의 잉크이다.

(잉크 A)

프린텍스 35(카본 블랙, 데구사휼스재팬(주) 제조) 6.0부

VALIFAST VIOLET 1730(유성 염료, 오리엔트가가쿠고교(주) 제조)

16.3부

SPILON RED C-GH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 1.0부

OIL BLUE 613(유성 염료, 오리엔트가가쿠고교(주) 제조) 1.0부

SPILON YELLOW C-GNH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 1.1부

디에틸렌글리콜모노메틸에테르 50.0부

에틸렌글리콜모노이소프로필에테르 17.2부

에스렉 BL-1(폴리비닐부티랄, 세키스이가가쿠고교(주) 제조) 1.6부

에스렉 BH-3(폴리비닐부티랄, 세키스이가가쿠고교(주) 제조) 0.3부

NIKKOL HCO-10(일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물, 닛코케미칼즈(주) 제조)

1.0부

파스파놀 LB400(일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 화합물과 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물과의 혼합물, 도호가가쿠고교(주) 제조) 1.5부

NIKKOL TOP-0V(일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물, 도호가가쿠고교(주) 제조) 1.0부

나이민 L201(PEG-1 라우릴아민, 니치유(주) 제조) 1.0부

유니올 D2000(폴리옥시프로필렌글리콜, 니치유(주) 제조) 1.0부

상기 성분 중, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르와 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르의 전량과, 에스렉 BL-1의 전량을 70℃에서 교반, 혼합 용해한 후, 이것을 실온까지 방냉(放冷)하고 나서 프린텍스 35의 전량을 가하고 다이노밀(DYNO-MILL)(비드밀, (주)신마루엔터프라이즈 제조)에서 직경 0.3 ㎜의 지르코니아 비드를 이용하여 10회 통과시키기를 행하여 흑색의 페이스트를 얻었다.

이어서, 이 페이스트에 나머지 재료의 전량을 가하고, 70℃에서 3시간 교반하여 흑색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 B)

SPILON VIOLET C-RH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 13.0부

SPILON YELLOW C-GNH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 7.0부

디에틸렌글리콜모노메틸에테르 27.0부

에틸렌글리콜모노노르말프로필에테르 16.5부

벤질글리콜 5.0부

하이락 110H(케톤 수지, 히타치가세이(주) 제조) 6.0부

PEMULEN TR-2(B. F. Goodrich사 제조, 미국) 1.5부

NIKKOL HCO-5(일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물, 닛코케미칼즈(주) 제조)

2.0부

NONION C-2300(일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물, 니치유(주) 제조)

1.0부

포스파놀 LP710(일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 화합물과 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물과의 혼합물, 도호가가쿠고교(주) 제조) 20.0부

아미트 105(POE 코코넛아민, (주)가오 제조) 1.0부

상기 성분을 70℃에서 교반하고, 균일하게 용해하여 흑색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 C)

FUJI Red 8800(C. I. Pigment Red 254, 후지시키소(주) 제조) 3.0부

SPILON RED C-GH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 17.6부

SPILON RED C-BH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 0.8부

SPILON YELLOW C-GNH 3.8부

디에틸렌글리콜모노메틸에테르 18.0부

에틸렌글리콜모노이소프로필에테르 11.0부

페닐셀루솔브 32.1부

에스렉 BL-1 1.6부

NIKKOL BL-9EX 2.0부

EMALEX HC-20(일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물, 니혼에멀젼(주) 제조)

10.0부

플라이서프 A 208(일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 화합물과 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물과의 혼합물, 다이이치고교세이야쿠(주) 제조) 0.1부

상기 성분 중, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르와 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르와 페닐셀루솔브의 전량과, 에스렉 BL-1의 전량을 70℃에서 교반, 혼합 용해한 후, 이것을 실온까지 방냉하고 나서 NOVOPERM RED F3RK70의 전량을 가하고 다이노밀(비드밀, (주)신마루엔터프라이즈 제조)에서 직경 0.3 ㎜의 지르코니아 비드를 이용하여 10회 통과시키기를 행하여 적색의 페이스트를 얻었다.

계속해서, 이 페이스트에 나머지 재료의 전량을 가하고, 70℃에서 3시간 교반하여 적색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 D)

VALIFAST BLUE 1603(C. I. DIRECT BLUE 86과 C. I. BASIC BLUE 7과의 조염 염료, 오리엔트가가쿠고교(주) 제조) 20.0부

SPILON RED C-GH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 3.0부

페닐셀로솔브 41.4부

디에틸렌글리콜모노메틸에테르 23.3부

벤질알코올 10.2부

에스렉 BH-3 1.0부

유니옥스 HC-50MSU(일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물, 니치유(주) 제조)

0.1부

NIKKOL TOP-0V(일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물, 닛코케미칼즈(주) 제조) 1.0부

상기 성분을 70℃에서 교반하고, 균일하게 용해하여 청색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 E)

잉크 D에서, 유니옥스 HC-50MSU를 0.008부로 줄이고, 줄인 만큼을 디에틸렌글리콜모노메틸에테르로 대체한 것 이외는 같은 식으로 하여 청색의 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 F)

프린텍스 35(카본 블랙, 데구사휼스재팬(주) 제조) 6.0부

SPILON VIOLET C-RH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 16.3부

VALIFAST YELLOW C-GNH(유성 염료, 오리엔트가가쿠고교(주) 제조)

3.1부

디에틸렌글리콜모노메틸에테르 48.1부

벤질글리콜 17.25부

에스렉 BH-3(폴리비닐부티랄, 세키스이가가쿠고교(주) 제조) 0.4부

NIKKOL HCO-10 5.0부

포스파놀 LB400 1.0부

나이민 L201(PEG-1라우릴아민, 니치유(주) 제조) 1.0부

히타놀 1501(알킬페놀 수지, 히타치가세이고교(주) 제조) 0.5부

FZ-7002(폴리에테르 변성 실리콘 오일, 도오레·다우코닝(주) 제조)

0.25부

상기 성분 중, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르의 전량과, 에스렉 BL-1의 전량을 70℃에서 교반, 혼합 용해한 후, 이것을 실온까지 방냉하고 나서 프린텍스 35의 전량을 가하고 다이노밀(비드밀, (주)신마루엔터프라이즈 제조)에서 직경 0.3 ㎜의 지르코니아 비드를 이용하여 10회 통과시키기를 행하여 흑색의 페이스트를 얻었다.

계속해서, 이 페이스트에 나머지 재료의 전량을 가하고, 70℃에서 3시간 교반하여 흑색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 G)

잉크 F에서 FZ-7002의 첨가량을 3.0부로 늘리고 그만큼 디에틸렌글리콜모노메틸에테르를 줄인 것 이외에는 같은 식으로 하여 흑색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 H)

SPILON VIOLET C-RH 13.0부

SPILON YELLOW C-GNH 7.0부

디에틸렌글리콜모노에틸에테르 64.2부

페닐셀로솔브 10.0부

하리페놀 145 G(페놀 수지, 하리마가세이(주) 제조) 2.0부

폴리비닐피롤리돈 K-90(증점제, 니혼쇼쿠바이(주) 제조) 2.5부

유니옥스 HC-50MSU 0.1부

NIKKOL TOP-0V 1.0부

FZ2120(폴리에테르 변성 실리콘 오일, 도오레·다우코닝(주) 제조)

0.2부

(잉크 I)

NOVOPERM RED F3RK70(C. I. Pigment Red 170, 클라리안트재팬(주) 제조)

3.0부

SPILON RED C-GH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 14.6부

SPILON RED C-BH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 0.8부

SPILON YELLOW C-GNH 3.4부

디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르 27.0부

에틸렌글리콜모노노르말프로필에테르 16.5부

프로필렌글리콜모노메틸에테르 12.45부

타마놀 PA(페놀 수지, 아라카와가가쿠고교(주) 제조) 5.0부

에스렉 BL-1 6.0부

NIKKOL HCO-5 2.0부

NONION C-2300 1.0부

포스파놀 LP710 5.0부

아미트 105(POE 코코넛아민, (주)가오 제조) 1.0부

KF353(폴리에테르 변성 실리콘 오일, 신에츠가가쿠고교(주) 제조)

0.25부

상기 성분 중, 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르와 에틸렌글리콜모노노르말프로필에테르와 프로필렌글리콜모노메틸에테르의 전량과, 에스렉 BL-1의 전량을 70℃에서 교반, 혼합 용해한 후, 이것을 실온까지 방냉하고 나서 NOVOPERM RED F3RK70의 전량을 가하고 다이노밀에서 직경 0.3 ㎜의 지르코니아 비드를 이용하여 10회 통과시키기를 행하여 적색의 페이스트를 얻었다.

이어서, 이 페이스트에 나머지 재료의 전량을 가하고, 70℃에서 3시간 교반하여 적색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 J)

잉크 I에서 KF353의 첨가량을 1.0부로 늘리고 그만큼 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르를 줄인 것 이외에는 같은 식으로 하여 적색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 K)

SPILON RED C-GH 3.0부

에틸렌글리콜모노이소프로필에테르 7.4부

디에틸렌글리콜모노메틸에테르 57.28부

벤질글리콜 5.2부

에스렉 BH-3 1.4부

유니옥스 HC-50MSU 0.1부

NIKKOL TOP-0V 1.0부

0.22부

스미라이트 레진 PR-19788(페놀 수지, 스미토모베이크라이트고교(주) 제조)

4.4부

(잉크 L)

잉크 F에서 히타놀 1501의 양을 5.5부로 늘리고 그만큼 디에틸렌글리콜모노메틸에테르를 줄인 것 이외에는 같은 식으로 하여 흑색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 M)

잉크 H에서 FZ2120의 양을 5.0부로 늘리고 그만큼 디에틸렌글리콜모노에틸에테르를 줄인 것 이외에는 같은 식으로 하여 흑색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 N)

잉크 H에서 하리페놀 145G를 말키드 #33(말레인산 수지, 아라카와가가쿠고교(주) 제조)으로 바꾼 것 이외에는 같은 식으로 하여 흑색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 O)

잉크 I에서 KF353을 닛콜 BO-7V(폴리옥시에틸렌(7)올레일에테르, 닛코케미칼즈(주) 제조)로 바꾼 것 이외에는 같은 식으로 하여 적색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 P)

프린텍스 35(카본 블랙, 데구사휼스재팬(주) 제조) 6.0부

VALIFAST VIOLET 1730(유성 염료, 오리엔트가가쿠고교(주) 제조)

16.3부

VALIFAST YELLOW C-GNH(유성 염료, 오리엔트가가쿠고교(주) 제조)

3.1부

디에틸렌글리콜모노메틸에테르 49.89부

에틸렌글리콜모노이소프로필에테르 17.2부

NIKKOL HCO-10 1.0부

NIKKOL DDP-8(일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물, 닛코케미칼즈(주) 제조) 1.2부

NIKKOL TDP-8(일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물, 닛코케미칼즈(주) 제조)

1.4부

나이민 L201(PEG-1라우릴아민, 니치유(주) 제조) 1.0부

AKP-20(알루미나, 입경 0.5 ㎛, 스미토모가가쿠고교(주) 제조)

0.01부

상기 성분 중, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르와 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르의 전량과, 에스렉 BL-1의 전량을 70℃에서 교반, 혼합 용해한 후, 이것을 실온까지 방냉하고 나서 프린텍스 35의 전량을 가하고 다이노밀(비드밀, (주)신마루엔터프라이즈 제조)에서 직경 0.3 ㎜의 지르코니아 비드를 이용하여 10회 통과시키기를 행하여 흑색의 페이스트를 얻었다.

(잉크 Q)

NOVOPERM RED F3RK70(C. I. Pigment Red 170, 클라리안트재팬(주) 제조)

3.0부

SPILON RED C-GH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 17.6부

SPILON RED C-BH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 0.8부

SPILON YELLOW C-GNH 3.8부

디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르 16.6부

에틸렌글리콜모노노르말프로필에테르 40.5부

프로필렌글리콜모노메틸에테르 3.0부

에스렉 BL-1 1.6부

존크릴 J682(스티렌아크릴 수지, BASF재팬(주) 제조) 3.0부

EMALEX HC-20(화학식 1로 나타내어지는 화합물, 니혼에멀젼(주) 제조)

9.6부

닛콜 DDP-6(화학식 3로 나타내어지는 화합물, 닛코케미칼즈(주) 제조)

0.5부

상기 성분 중, 에틸렌글리콜모노이소부틸에테르와 에틸렌글리콜모노노르말프로필에테르와 프로필렌글리콜모노메틸에테르의 전량과, 에스렉 BL-1의 전량을 70℃에서 교반, 혼합 용해한 후, 이것을 실온까지 방냉하고 나서 FUJI Red 8800의 전량을 가하고 다이노밀(비드밀, (주)신마루엔터프라이즈 제조)에서 직경 0.3 ㎜의 지르코니아 비드를 이용하여 10회 통과시키기를 하여 적색의 페이스트를 얻었다.

계속해서, 이 페이스트에 나머지 재료의 전량을 가하여, 70℃에서 3시간 교반하여 적색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

이하에 설명하는 잉크 R∼W는, 전술한 본 발명의 대상이 되는 잉크 A∼Q와의 비교 검토를 위해 본 발명의 대상 밖이 되는 잉크를 조정한 것이다.

(잉크 R)

잉크 A에서, NIKKOL HCO-10을 제하고, 그만큼을 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르로로 대체한 것 이외에는 같은 식으로 하여 흑색의 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 S)

잉크 A에서, NIKKOL HCO-10을 제하고, 대신에 NIKKOL GO-460V(테트라올레인산폴리옥시에틸렌소르비트, 닛코케미칼즈(주) 제조)를 첨가한 것 이외에는 같은 식으로 하여 흑색의 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 T)

잉크 3에 있어서, EMALEX HC-20를 제하고, 대신에 NIKKOL TMGS-5V(모노스테아린산폴리에틸렌글리세릴, 닛코케미칼즈(주) 제조)를 첨가한 것 이외에는 같은 식으로 하여 적색의 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 U)

SPILON RED C-GH(유성 염료, 호도가야가가쿠고교(주) 제조) 3.0부

페닐셀루솔브 57.7부

벤질알코올 9.3부

하이락 110H 7.0부

노무코트 HK-P(베헨산/에이코산2산폴리글리세릴-10, 닛신오일리오그룹(주) 제조) 1.0부

EXTRA OLEIN 80 2.0부

(잉크 V)

잉크 H에서, NIKKOL TOP-0V를 제하고, 그만큼을 디에틸렌글리콜모노에틸에테르로 대체한 것 이외에는 같은 식으로 하여 흑색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

(잉크 W)

잉크 H에서, NIKKOL TOP-0V를 제하고, 그만큼을 EXTRA OLEIN 80으로 대체한 것 이외에는 같은 식으로 하여 흑색의 볼펜용 유성 잉크를 얻었다.

이하에, 평가를 위해 이용한 볼펜 팁의 구조에 관해서 설명한다.

도 1에 도시한 것은, 필기 부재로서의 볼(1)을 선단 개구부(2a)보다 일부 돌출시킨 상태에서 회전 가능하게 파지하여 이루어지는 볼 홀더(2)와, 볼 홀더(2)에 접합된 잉크 수용부(3)로 이루어지는 볼펜의 일례이다.

도 1에 도시하는 볼펜 팁은, 볼(1)과, 볼 홀더(2)와, 후술하는 코일 스프링(6)으로 이루어진다. 볼펜 팁의 후단의 소직경부가, 폴리프로필렌수지 등의 압출 성형으로 얻어지는 파이프형의 잉크 수용부(3)의 선단에 압입되어, 볼펜 팁이 잉크 수용부(3)에 고정되어 있다.

잉크 수용부(3) 내에는 유성 잉크(4)가 수용되어 있고, 유성 잉크(4)의 후단 계면에 접하여, 잉크와 상용하지 않는 고점도 유체인 역류 방지체 조성물(5)이 배치되어 있다. 특히, 저점도의 잉크를 사용한 경우에는, 잉크가 후방으로 이동하는 것을 억제하기 위해서 역류 방지체 조성물을 배치하는 것이 유효하다.

볼펜 팁을 확대한 도 2에 도시하는 것과 같이, 볼 홀더(2)의 내부에는, 잉크 누설 방지를 위한 코일 스프링(6)이 배치되어 있다. 이 코일 스프링(6)은, 볼 홀더(2)에 삽입된 후에, 압축된 상태로, 볼 홀더(2)의 후단 개구부(2b)를 축경(縮徑)하는 코오킹 가공을 실시함으로써, 볼(1)의 후단을 압박한 상태로 고정되어 있다. 코일 스프링(6)은, 신축하는 권취부(6a)와 선단 직선부(6b)를 구비하고 있고, 선단 직선부(6b)가, 볼 홀더(2)의 잉크 통로인 관통 구멍을 지나 볼의 후단을 직접 눌러, 볼(1)의 둘레를 볼 홀더(2)의 선단 개구부(2a)의 내측 가장자리에 접촉시키고 있다.

도 3에 도 2의 I부 확대도를 도시하지만, 설명의 편의상 코일 스프링(6)의 도시는 생략하고, 볼(1)은 파선으로 나타내고 있다.

볼 홀더(2)는, 관통형의 잉크 통로로서, 선단측으로부터 후단측을 향하여, 볼 파지실(7), 중심 구멍(8), 방사상 홈(9), 뒷구멍(10)을 구비하고 있다.

볼 파지실(7)과 뒷구멍(10) 사이에는, 내향 돌출부(11)가 둘레형으로 등간격으로 복수(본 예에서는 6개) 형성되어 있고, 이 인접한 각 내향 돌출부(11) 사이가 방사상 홈(9)으로 되어 있다. 방사상 홈(9)은, 볼 파지실(7)의 볼 표면을 바라보도록 개구되어 있어, 볼(1)이 후단으로 이동한 경우에도 볼(1)에 의해 막히고 있지 않은 부분에 잉크를 공급할 수 있다.

볼 홀더(2)의 선단 부분에는, 볼(1)을 설치한 후에, 볼 홀더(2)의 선단 부분을 내측으로 쓰러트리는 소성 변형을 실시하여 볼(1)의 직경보다도 작은 직경의 개구부가 형성된다. 구체적으로는, 회전하는 롤 부재 등을, 볼 홀더(2)의 선단 부분 외측으로 경사 방향으로 바싹 대어, 볼 홀더(2)의 선단 부분을 축경시키도록 코오킹 가공을 실시한다.

그리고, 이 코오킹 가공 시에, 볼 홀더(2)의 내측, 즉 볼 파지실(7)의 선단측 내면을 볼(1)에 밀어붙여, 그 부분에 볼(1)의 표면이 전사된 선단부 볼 전사부(12)를 띠 형상으로 형성한다.

상기 코오킹 가공으로 볼(1)의 빠짐 방지 가공을 한 후에, 해머 공구로 볼(1)에 충격력을 부여하여, 볼(1)의 후방 이동을 규제하는 부분인 내향 돌출부(11)에 볼(1)을 밀어붙인다. 이 가공에 의해서 내향 돌출부(11)의 볼(1)과의 접촉 부분을 볼(1)의 형상으로 변형시켜, 볼(1)의 표면이 전사된 볼 전사부인 곡면형의 볼 받침부(13)를 형성한다.

본 예의 볼펜 팁에서는, 전술한 선단부 볼 전사부(12)와 볼 받침부(13)가 볼 전사부이다. 선단부 볼 전사부(12)와 볼 받침부(13)의 총합계 면적은 볼(1)의 표면적의 22% 이상 31% 이하가 바람직하다.

즉, 0.7 ㎜의 볼을 사용한 경우, 볼 전사부의 총면적은 0.34 ㎟∼0.48 ㎟의 범위로 설정한다.

볼 전사부의 일부인 선단부 볼 전사부(12)는, 볼 홀더(2)의 개구부 선단으로부터 띠 형상 부분으로서 형성할 수도 있지만, 전술한 코오킹 가공의 위치나 각도를 조절하거나 하여, 선단보다도 조금 후방 부분, 예컨대 볼 직경의 3% 정도 후방으로부터 형성할 수도 있다. 이 경우, 코일 스프링(6)에 의해 전방으로 압박된 상태의 볼(1)과 볼 홀더(2)의 선단 개구부(2a) 사이에는 약간의 간극이 형성된다. 이 간극은, 볼에 흡착된 잉크 중, 지면에 도포되지 않은 잉크가 재차 볼 홀더(2) 안으로 회수되는 것에 도움이 되어, 볼 홀더(2)의 외측에 잉크가 올라앉아 버리는 현상을 억제한다. 또한, 볼 홀더(2)의 외면에 불소 화합물 등의 잉크와 반발하는 도포막을 형성하면, 볼 홀더(2)의 외측이 잉크에 젖는 것을 억제하여, 잉크가 올라앉는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이러한 잉크에 반발하는 성분을 볼 홀더(2)의 내면에도 입히면, 잉크의 확장 젖음이 제한되어, 정지 상태에 있어서의 선단 개구부로부터의 잉크 누출을 억제할 수 있다.

선단부 볼 전사부(12)의 후방의 종점은, 될 수 있는 한 후방에 위치시킨 쪽이 볼 전사부로서의 면적을 벌기 때문에 바람직하지만, 볼 전사부가 볼(1)과 가장 근접하는 부분이 되기 때문에, 잉크 통로로서는 좁게 된다.

또한, 또 한 쪽의 볼 전사부인 볼 받침부(13)는, 볼(1)을 밀어붙일 때에, 보다 깊게 오목부를 형성하면 볼 전사부의 면적을 크게 할 수 있다. 도 3의 II-II'선을 따라 취한 단면을 화살표 방향에서 바라본 도면인 도 4에서는, 볼 받침부(13)의 깊이 치수를 고려할 수 없지만, 볼 받침부(13)를 깊게 형성하면, 중심 구멍(8)의 개구 면적을 크게 하고, 또한 볼과 접촉하는 부분의 면적을 크게 확보할 수 있다. 따라서, 바람직한 볼 전사부의 총면적의 최대치는 볼 표면적의 31%이지만, 더욱 윤활한 잉크 유통을 확보하기 위해서, 볼 파지실(7)의 볼 전사부 이외의 부분을 넓게 확보하여, 볼 파지실(7)의 볼 전사부 이외의 부분에 방사상 홈(9)을 개구시키는 것이 매우 중요하다.

또한, 이들 선단부 볼 전사부(12)와 볼 받침부(13)는, 볼 설치, 선단부 볼 전사부 형성, 볼 받침부 형성의 순으로 가공되는 부분이다. 선단부 볼 전사부(12)를 될 수 있는 한 후방으로 늘리고, 볼 받침부(13)를 가능한 한 전방 위치로 연장시키면, 양자가 보다 근접한 위치에 형성된다. 양자를 접근시킬수록 볼의 길이 방향의 이동 가능량에 대하여 가로 방향의 이동 가능량이 적어져, 필기시에 볼(1)의 변위량이 적고, 필기에 불쾌한 진동이 발생하지 않거나, 최대 필기 저항치가 낮게 억제되는 등의 효과가 있다. 여기서 최대 필기 저항치란, 필기 방향을 바꾸었을 때 등에 발생하는 순간적으로 큰 필기 저항의 크기이다. 그러나, 전술한 대로, 볼 전사부의 총면적이 지나치게 커지면 잉크 통로가 되는 공간이 적어지기 때문에, 볼 받침 볼 전사부와 선단 코오킹부 내면 볼 전사부 사이 부분(L)이, 볼이 최후방부에 위치할 때 볼의 적도 부분을 걸치고 있고, 그 사이 부분의 길이를 볼의 직경의 24.0% 이상 34.0% 이하로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 이들 볼 전사부의 표면은, 평균 표면 거칠기(Ra)가 2 ㎚ 이상 15 ㎚ 이하이고, 최대 최소 고저차(Ry)가 20 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 볼 전사부는 볼에 밀어붙여져 형성되기 때문에, 볼 표면의 형상이 전사된다. 그래서, 볼 전사부의 형성에 사용하는 볼의 표면 거칠기를 선택함으로써, 볼 전사부의 표면 거칠기를 조정할 수 있다. 다만, 반드시 볼 전사부 형성용의 볼은 필기용의 볼과 같게 할 필요는 없으며, 예컨대 볼 전사부를 형성한 후에, 볼 전사부 형성용의 볼을 빼내고, 필기용의 볼을 설치할 수도 있다. 이때, 필기용 볼의 빠짐 방지를 위해, 볼 홀더의 선단에 축경 가공으로서 코오킹 가공을 실시하게 되지만, 반드시 이 코오킹 가공 시에 볼 홀더의 내면을 반드시 볼에 밀어붙여야 하는 것은 아니다. 또한, 볼 전사부 형성용의 볼과 다른 표면 거칠기의 볼을 이용하여 코오킹 가공을 실시하여, 선단부 볼 전사부(12)의 표면 거칠기를 조절할 수 있다.

전술한 볼펜 팁을 이용하고, 이하의 (1)∼(4)와 같이 조건을 달리하여, 여러 가지 볼펜 팁 A∼M을 제작했다. 각 볼펜 팁의 치수를 표 1에 나타낸다.

(1) 선단부 볼 전사부 및 볼 받침부의 면적을 조정하여, 볼 전사부의 총면적이 다른 볼펜 팁.

(2) 선단부 볼 전사부 및 볼 받침부의 면적을 조정하여, 볼 받침 볼 전사부의 표면적에 대한 선단 코오킹부 내면 볼 전사부의 표면적의 비가 다른 볼펜 팁.

(3) 볼 받침 볼 전사부와 선단 코오킹부 내면 볼 전사부와의 거리가 다른 볼펜 팁.

(4) 볼(1)의 직경으로서, 1.0 ㎜, 0.7 ㎜, 0.5 ㎜, 0.3 ㎜인 것을 사용한 볼펜 팁.

한편 이 중에서, 볼펜 팁 A∼H가, 볼 전사부의 총합계 면적이 볼(1)의 표면적의 22% 이상 31% 이하의 범위 내인 것이, 특히 바람직한 예이다.

볼 전사부의 총면적의 계산은 다음 방법에 기초했다.

(1) 선단부 볼 전사부 면적

볼을 구체라고 간주하면, 그 표면적은, 그 구체에 외접하는 원기둥의 측벽 면적과 같기 때문에, 공의 직경을 D라고 하면, 직경 D의 원주 길이 πD와 원기둥의 높이 D와의 곱으로 나타낼 수 있으며, 즉 πD²가 된다.

선단부 볼 전사부의 표면적은, 구체의 어느 높이 범위의 띠 부분의 면적이며, 이것은 상기 구체에 외접하는 원기둥의 측벽 중, 선단부 볼 전사부의 띠 형상 부분을 투영한 폭의 측벽 면적에 해당하기 때문에, 그 선단부 볼 전사부의 투영 높이를 T라고 하면, πTD가 된다.

(2) 볼 받침부 면적(합계)

볼 받침부의 표면적(합계)은, 구체의 표면 중, 볼 받침부가 되는 폭 만큼의 띠 형상 부분의 면적에서 방사상 홈에 해당하는 폭 부분의 개구 면적을 뺀 만큼의 면적이 된다.

볼 받침부가 되는 폭 만큼의 띠 형상 부분의 면적은, 마찬가지로 구체에 외접하는 원기둥의 측벽 중, 볼 받침부의 띠 형상 부분을 투영한 폭의 측벽 면적에 해당하기 때문에, 볼 받침부의 투영 높이를 H라고 하면, πHD가 된다.

이어서, 방사상 홈 1 라인의 개구 면적은, 구체의 적도를 중심으로 한 방사상 홈의 폭 길이의 띠 형상 부분 중, 볼 받침부 부분에 해당하는 부분이다. 방사상 홈의 폭 길이를 F라고 하면, 구체의 적도를 중심으로 한 방사상 홈의 폭 길이의 띠 형상 부분은 πFD가 된다.

구체의 적도를 중심으로 한 방사상 홈의 폭 길이의 띠 형상 부분 중, 볼 받침부 부분에 해당하는 부분의 비율은, 구체의 중심에 있어서 이루는 각도의 전체 둘레에 대한 점유 비율이기 때문에, 볼 받침부 부분이 이루는 각도를 θ라고 하면, (θ/360°)이며, 방사상 홈 1 라인의 개구 면적은, πFD(θ/360°)가 된다.

방사상 홈의 라인수를 n이라고 하면, 방사상 홈의 합계의 개구 면적은, n·πFD(θ/360°)이다.

(3) 볼 전사부의 총면적

이상으로부터, 볼 전사부의 총면적은 다음 식에 의해 유도된다.

πTD＋πHD-n·πFD(θ/360°)

π : 원주율

D : 볼의 직경

T : 선단부 볼 전사부의 투영 높이

H : 볼 받침부의 투영 높이

n : 방사상 홈의 라인수

F : 방사상 홈의 폭

θ : 볼 받침부 부분이 볼 중심으로부터 이루는 각도

또한, 실제의 측정에 있어서는, 볼펜 팁을 세로 반으로 절단한 면의 사진을 촬영함으로써, T: 선단부 볼 전사부의 투영 높이, H: 볼 받침부의 투영 높이, F: 방사상 홈의 폭을 얻을 수 있다. θ: 볼 받침부 부분이 볼 중심으로부터 이루는 각도는, 볼 받침부의 직경, 중심 구멍의 직경, 볼의 직경으로부터 피타고라스의 정리로 도출할 수 있다.

이상과 같이 제작한 잉크 A∼W와 볼펜 팁 A∼M을 이용하여, 표 2 및 3에 나타내는 것과 같이 실시예 1∼33의 볼펜 및 비교예 1∼6의 볼펜을 제작했다. 제작한 볼펜 팁에는, 볼 압박력 20 gf가 되는 코일 스프링을 설치하고, 펜텔(주) 제조의 0.7 ㎜ 볼펜 「Rolly」(제품 번호 : BP127)의 잉크 수용 파이프(내경 1.75 ㎜, 외형 3.0 ㎜의 폴리프로필렌제 압출 성형 튜브)에 고정하여, 후술하는 유성 잉크를 충전(0.3 g)하며, 펜끝 방향으로 원심력이 작용하도록 하여, 원심분리기(고쿠산엔심키(주) 제조 : 탁상원심기 H-103N)로 원심 처리(1000 rpm, 5분간)를 실시하고, 필기구 내에 존재하는 기체를 제거하여 시험용 볼펜 샘플로 했다.

제작한 볼펜에 대해서 하기의 시험을 했다. 결과를 표 2 및 표 3에 합하여 나타낸다.

볼 침강량의 측정 : 상기 실시예, 비교예의 볼펜을 n=5개씩 나선필기시험기(필기 각도 70°, 하중 150 g, 필기 속도 7 ㎝/sec)로 400 m 필기한 후에, 볼펜 팁의 볼을 파지하는 볼 홀더의 선단으로부터 볼 선단까지의 단면에 대한 수직 방향의 거리를 측정하여, 미필기일 때와의 차를 볼 침강량으로 했다. 수치는 n=5의 평균치를 산출했다.

잉크 토출량 : 상기 실시예, 비교예의 볼펜을 n=5개씩 나선필기시험기(필기 각도 70°, 하중 150 g, 필기 속도 7 ㎝/sec)로 400 m 필기하고, 200 m마다 볼펜 중량을 측정하여, 감량한 잉크 중량을 잉크 토출량으로 했다.

필기 저항치의 측정 : 상기 잉크 A∼W를 각각 충전한 시험용 볼펜을 n=5개씩, 펜텔(주) 제조의 0.7 ㎜ 볼펜 「Rolly」(제품 번호 : BP127)의 외장에 설치하고, 외장의 중간 정도를 유지하면서, 볼펜 팁의 볼을 지면에 대어, 종이를 이동시킴으로써 필기하며, 이때에 종이의 이동에 의해서 볼펜 본체가 종이의 이동 방향으로 잡아당겨지는 힘의 크기를 외장의 유지 부분에 설치한 로드셀로 필기 방향의 하중을 감지하는 측정기((주)트리니티라보 제조의 Tribo-master(Type : TL201Sa))에 의해, 펜 제작 후 미필기 상태와, 400 m 나선 필기 후(나선 필기 조건 : 필기 각도 70°, 하중 150 g, 필기 속도 7 ㎝/sec)의 상태에서, 각각 15 ㎝ 필기하여, 0.005 sec에서 2.0 sec 사이에 0.005 sec마다 검출한 400개의 측정치의 평균을 구한 것을 평균 필기 저항치로 했다.

필기 저항치를 측정했을 때의 필기 각도는, 90°와 70°의 2 조건으로 필기하게 하고, 그 밖의 조건으로는, 필기 하중 150 g, 필기 속도 7 ㎝/sec로 했다.

필기의 매끄러움 측정 : 인간이 감지하는 진동으로서 0.1 sec보다 작은 간격으로 발생하는 저항치의 차이는 필기 감촉을 크게는 저해하지 않기 때문에, 얻어진 측정치를 0.1 sec마다의 평균치로서 비교했다. 이것의 일례(실시예 1)를 그래프로 하면, 도 5와 같이 된다. 특히, 평균 필기 저항치보다 높은 인접 저항치의 차의 평균치가 1.5 g 이상이면 필기할 때에 득득거리는 미세 진동이 감지되기 쉬워 필기 감촉이 나쁜 것으로서 인식되기 쉬운 것이라고 말할 수 있다. 그래서 평균 필기 저항치보다 높은 0.1 sec초마다의 인접 저항치의 차의 평균치를 산출했다.

필기감의 관능 시험(필기감의 가벼움, 매끄러움) : 모니터 20인이 손으로 써서 하는 관능 시험을 펜 제작 후 미필기 상태와, 400 m 나선 필기 후(나선 필기 조건 : 필기 각도 70°, 하중 150 g, 필기 속도 7 ㎝/sec)의 2종류를 행하여, 필기감을 평가했다.

평가 기준은, 무겁거나 혹은 매끄럽지 않다(1점), 가볍지만 매끄럽지 않거나, 혹은 매끄럽지만 무겁다(2점), 가볍고 매끄럽다(3점), 매우 가볍고 매끄럽다(4점)으로 평가하여, 20명의 평균치를 산출했다.

필적의 끊김 : 상기 실시예, 비교예의 볼펜을 n=5개씩 나선필기시험기(필기 각도 70°, 하중 150 g, 필기 속도 7 ㎝/sec)로 400 m 필기했을 때의, 필적의 끊김 수를 눈으로 보아 확인했다.

볼 홀더의 선단의 지면에의 접촉 유무 : 상기 실시예, 비교예의 볼펜을 n=5개씩 나선필기시험기(필기 각도 70°, 하중 150 g, 필기 속도 7 ㎝/sec)로 400 m 필기했을 때, 볼 홀더의 선단이 지면에 접촉하고 있는지 여부를 눈으로 보아 확인했다.

표 2 및 표 3의 결과를 보면, 실시예 1∼33의 볼펜은 모두 필기 거리에 상관없이 필기 저항치가 변하지 않고, 매끄러운 필기감이 유지되고 있다. 한편, 비교예 1∼6은, 400 m 필기 후의 필기 저항치가 미필기시의 필기 저항치에 비하여 증가하고 있다. 이것은, 본 발명의 잉크를 이용함으로써, 볼과 볼 받침 사이에 윤활막이 강고하게 유지되기 때문에, 볼 또는 볼받침의 마모를 억제할 수 있으므로, 볼 침강량을 억제할 수 있었기 때문이라고 고려된다. 이것은, 표 2 및 표 3의 실시예 1∼33의 볼 침강량이 비교예 1∼6의 볼 침강량보다도 작은 것으로부터도 확인할 수 있다. 한편, 볼 침강이란, 볼 받침이 볼에 의해서 마모된 경우, 볼이 볼 받침 방향으로 움푹 들어가기 때문에, 이 움푹 들어가는 양을 측정함으로써 마모의 정도를 알 수 있는 지표이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 볼펜에 의하면, 필기함에 따른 볼 침강량이 적기 때문에, 볼이 잉크의 통로를 막는 일이 없다. 따라서 잉크 토출량은 필기 거리에 상관없이 거의 안정되어, 필적에 끊김이 생기는 일도 없다. 또한, 볼 침강이 거의 없기 때문에, 400 m 필기한 후에 있어서도 볼 홀더의 선단이 지면에 닿은 일도 없고, 매끄럽게 써지는 느낌을 얻을 수 있어 관능 시험에 있어서도 높은 평가를 얻고 있다.

이상, 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 잉크는, 강한 필기압을 걸더라도 매우 가볍고 매끄럽게 써지는 느낌을 얻을 수 있고, 또한 장거리 필기하더라도 토출량이나 필기 저항치 나아가서는 관능 시험에서의 필기감이 거의 변화되지 않으며 그 필기감이 열화되지 않는다고 말할 수 있는 볼펜용 잉크이다.

1 : 볼 2 : 볼 홀더
2a : 선단 개구부 2b : 후단 개구부
3 : 잉크 수용부 4 : 유성 잉크
5 : 역류 방지체 조성물 6 : 코일 스프링
6a : 권취부 6b : 선단 직선부
7 : 볼 파지실 8 : 중심 구멍
9 : 방사상 홈 10 : 뒷구멍
11 : 내향 돌출부 12 : 선단부 볼 전사부
13 : 볼 받침 볼 전사부

Claims

적어도, 착색제와, 액매체와, 하기 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물과, 하기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상의 혼합물을 함유하는 볼펜용 잉크.
[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]
제1항에 있어서, 잉크 속의 상기 일반식(Ⅰ)의 화합물의 중량을, 상기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상의 혼합물의 중량으로 나눈 값[일반식(Ⅰ)의 화합물의 중량/{일반식(Ⅱ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅲ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅳ)의 화합물의 중량}]이, 0.1이상 100 이하인 것인 볼펜용 잉크.
제2항에 있어서, 잉크 속의 상기 일반식(Ⅰ)의 화합물의 중량을, 상기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상의 혼합물의 중량으로 나눈 값[일반식(Ⅰ)의 화합물의 중량/{일반식(Ⅱ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅲ)의 화합물의 중량＋일반식(Ⅳ)의 화합물의 중량}]이, 0.1 이상 20 이하인 것인 볼펜용 잉크.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 알코올계 용제와 글리콜계 용제 중 어느 하나 혹은 양자 모두가 상기 액매체의 50 중량% 이상이며, 상기 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 화합물에 있어서, α＋β＋γ＋δ＋ε＋ζ의 값이 80 미만인 것인 볼펜용 잉크.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 부티랄 수지, 스티렌아크릴산 수지 및 케톤 수지 중의 적어도 하나를 함유하는 것인 볼펜용 잉크.
필기 부재로서의 볼과, 이 볼을 선단 개구부에서 일부 돌출시켜 파지하는 볼 홀더를 적어도 포함하는 볼펜 팁, 잉크 수용 부재, 및 제1항 내지 제5항에 기재한 잉크를 포함하고, 상기 볼 홀더의 내측면을 상기 볼의 표면에 밀어붙이는 것에 의해 전사되어 형성되는 볼 전사부의 곡률은 상기 볼의 곡률과 거의 같으며, 상기 볼 전사부의 총면적이, 상기 볼의 표면적의 22.0% 이상 31.0% 이하인 것인 볼펜.