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Abschlußmasse für Kugelschreiberminen Bei den handelsüblichen Kugelschreiberminen
befindet sich die Paste bekanntlich in einem engen Röhrchen. Ein Auslaufen der zähflüssigen
Paste aus dem offenen Rohrende wird durch die in dem Röhrchen auftretenden Kapillarkräfte
verhindert.
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Da die Röhrchen nur einen geringen Pastenvorrat aufnehmen können,
so ist man vereinzelt dazu übergegangen, Minen mit einem wesentlich weiteren Rohrdurchmesser
zu verwenden. Dadurch wurde aber die Gefahr des Auslaufens der Paste erhöht, denn
es konnte sich auf der Paste kein stabiler Oberflächenmeniskus mehr bilden. Diesen
Nachteil wollte man beheben mittels eines Schwimmers, der beim fortschreitend-en
Verbrauch der Paste mitwanderte. Der Schwinimkörper weist jedoch erhebliche Nachteile
auf. So hat sich herausgestellt, daß die Paste zwischen dem Körper und der Rohrwandung
entlangkriecht und doch ausläuft. Ferner bleibt der Schwimmer infolge zu großer
Reibung hängen und macht dadurch die Mine schreibunfähig.
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Des weiteren wurde versucht, das Auslaufen der Paste aus der Großraummine
durch einen Vaseline-Abschlußpfropfen zu verhindern. Dieser Versuch ist aber daran
gescheitert, daß bei starker Erwärmung' z. B. infolge Sonnenbestrahlung, sich die
Vaseline verflüssigte und dadurch das Aufbrechen des Meniskus herbeiführte.
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Auch Silikone wurden als Abschlußmassen für Großraumminen empfohlen.
Diese Verbindungen haben aber den Nachteil, daß der Pastenstand bei transparenten
Kunststoffröhrchen nicht beobachtet werden kann, denn die Silikonverbindungen lassen
ein restloses Ablösen der Paste von der Rohrinnenwandung nicht zu. Außerdem werden
die Silikone -
durch ihr hohes spezifisches Gewicht - beim Zentrifuaieren
der Mine in die Schreibpaste hineingedrückt.
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Ferner wurde noch versucht, gesättigte Kohlenwasserstoffe mit einem
Zusatzvon aus wäßrigem Sol abaeschiedener Kieselsäure, vom Aluminiumoxyd oder ähnlichen
Schwermetallverbindungen als Abschlußmasse für Großraumminen zu verwenden. Auch
dies brachte keine befriedigende Lösung, da bei längerer Einwirkung erhöhter Temperaturen,
wie sie z. B. in tropischen und subtropischen Gebieten auftritt, die öligen Bestandteile
der Abschlußmasse ausschwitzen, so daß die erforderliche Temperaturstabilität also
nicht gegeben ist.
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Schließlich wurde vorgeschlagen, für Kugelschreiber mit einer Gasblase
zwischen der Tintensäule und einem viskosen Abschlußstopfen dickflüssige oder halbflüssiae
Silikone, Petrolatum oder kolloidale C
Lösungen von langkettigen Polymeren
in geeigneten organischen Flüssigkeiten zu verwenden. Auch solche Verbindungen würden
jedoch nicht den gewünschten Erfolg haben, denn eine Verwendung dieser Mineralöle
bei Abschlußmassen für Ku-elschreiberminen würde dazu führen, daß bei niedriger
Temperatur das öl stockt und damit die Abschlußmasse im Schreibgebrauch nicht
mehr nachfließen kann. Bei höheren Temperaturen würde dagegen ein derart beschaffener
Abschlußstopfen sich verflüssigen und samt der Tinte ausfließen.
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Im Gegensatz dazu enthält eine Abschlußmasse für die Schreibpaste
einer Kugelschreibermine, die in ununterbrochener Berührung mit dem Meniskus am
Hinterende der Schreibpastensäule beim Verbrauch der Schreibpaste mitwandert und
aus einem in organischen Flüssigkeiten gelösten Polymer besteht, gemäß der Erfindung
als organische Flüssig C keiten gesättigte Kohlenwasserstoffe von beliebiger Viskosität
und als Polymer eine hochpolymere VerbindunIg.
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Zum Beispiel sind 25 bis 50 Teile Polyisobutylen (Molgewicht
etwa 50 000 bis 15 000) in 75 bis 50 Teilen aesätti-ter
Kohlenwasserstoffe (Kettenlänge Cl,
bis C14) gelöst-An Stelle von Polyisobutylen
kann auch hochpolymerer Acrylsäureester verwendet werden, z. B. 25
bis
50 Teile Polyacrylsäureäthylester (Viskosität St/991 C c\D 20) in
75 bis 50 Teilen gesättigter Kohlenwasserstoffe (Kettenlänge Clo bis
C14).
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Dadurch wird der Stockpunkt des öls herabgesetzt und gleichzeitig
die Viskosität erhöht. Ein Festwerden des Abschlußstopfens bei niedrigen Temperaturen
sowie eine Verminderung der Viskosität bei hoherer Temperatur werden auf diese Weise
verhindert.
Diese Wirkung wird schon durch verhältnismäßig
C
geringe Mengen solcher Verbindungen erreicht, wie nachfolgende Aufstellung
zeigt.
| A) Einfluß von Polyacrylsäureäthylester auf den |
| Stockpunkt |
| Anteil an Polyacryl- Viskosität des |
| säureäth, Mineralöls |
| 01/0 - 16 |
| 411/o -40 |
| B) Einfluß von Polyacrylsäureäthylester auf die |
| Viskosität |
| Anteil an Polyacryl- |
| Stockpunkt des |
| säureäthylester Mineralöls |
| 00/0 43,1 cSt/50c'C |
| 40/, 80,1 cst/500 C |
Die gemäß der Erfindung hergestellte Abschlußmasse besitzt beachtliche Vorteile:
Die dem Mineral-
öl zugesetzte hochpolymere Verbindung ist darin vollkommen
löslich. Die Viskosität der flüssigen Kohlenwasserstoffe wird durch den Zusatz der
hochpolyrneren Verbindungen weitgehend erhöht. Das Temperaturviskositätsverhalten
liegt bei diesen Abschlußmassen so günstig, daß selbst bei dauernder Einwirkung
einer Temperatur von
70' C keine Formveränderung der Stoffe eintritt. Großraumminen,
deren Pasten mit derartigen Abschlußmassen geschützt sind, laufen weder bei steigender
noch bei stark wechselnder Temperatur aus, also auch nicht in tropischem oder subtropischem
Klima. Ein weiterer Vorteil der Verwendung dieser Abschlußmassen liegt darin, daß
man bei Verwendung transparenter Röhrchen das Absinken der Paste während des Schreibvorganges
einwandfrei beobachten kann.
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Die zur Herstellung der Minen verwendeten Rohre aus Hart-PVC-Material
werden nicht beeinflußt. Die Abschlußstopfen haften gut an der glatten Rohrinnenwandung
und wandern trotzdem beim Schreiben mit der Pastensäule weiter. Selbst bei längeren
Lagerzeiten treten keine Zersetzungs- und Abbauerscheinungen auf, wie auch bei höherer
Temperatur keine Trennung der einzelnen Bestandteile der Masse stattfindet.
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Zu der Erfindung gehört auch das Einfärben der Abschlußmassen mit
leuchtfähigen Farbstoffen, z. B. C. J. Aeid Red 50 (C. J. Nr. 45 220)
bzw. C. J. Acid Red 52 (C. J. Nr. 45 100) (Angaben gemäß
»Colour Index«, 2. Auflage, 1956). Infolge des inerten Verhaltens der Abschlußmasse
gegenüber der Paste und wegen des geringen spezifischen Gewichts dieser Masse findet
keine Vermischung statt.
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Die Temperaturstabilität der Abschlußmasse kann noch weiter erhöht
werden, indem man den in obigen Beispielen genannten Massen noch einen Zusatz von
5 bis 10% aus durch hohes Erhitzen gewonnenen, hochdispersen Metalloxyden
gibt. Diese Verbindungen sind - zum Unterschied von den aus einem wäßrigen
Sol abgeschiedenen Metallverbindungen -
röntgenamorph. Sie sind in Wasser
kolloidal löslich.
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Setzt man durch hohes Erhitzen gewonnene Kieselsäure zu, so bilden
sich infolge der Anwesenheit von Hydroxylgruppen mit dem öl zusammen sehr
beständige Gallerten, so daß ein Ausschwitzen von öligen Bestandteilen selbst bei
lange einwirkender erhöhter Temperatur unmöglich ist. Im Vergleich zu der aus einem
wäßrigen Sol gefällten Kieselsäure ist die Entfernung des Wassers nach dem Verdrängungsverfahren
nicht notwendig.
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Nach dem Einfüllen der Paste wird die Abschlußmasse in einer Menge
von etwa 5mm Rohrlänge durch das hintere Patronenende eingebracht, und durch nachfolgendes
Zentrifugieren der Schreibpatrone wird ein dichtes, luftfreies Anschließen der Abschlußmasse
an die Pastensäule erreicht.