DE3542583A1

DE3542583A1 - Tinten- und druckfarbenfuehrungen fuer schreibinstrumente

Info

Publication number: DE3542583A1
Application number: DE19853542583
Authority: DE
Inventors: Masamitsu Saitama Nagahama; Kazunori Soka Saitama Suzuki
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1985-12-02
Publication date: 1986-06-19
Anticipated expiration: 2005-12-03
Also published as: US4708508A; DE3542583C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft Teile oder Elemente zur Abgabe von Schreibtinte bzw. Schreib- oder Druckfarbe, z. B. Füllfederhalterspitzen, dünne Stäbe oder Nadeln, eingeführt in die rohrförmigen Spitzen mit geringem Durchmesser von rohrförmigen Schreibinstrumenten mit geringem Durchmesser, Kugelschreiberspitzen, Kugeln von Kugelschreibern und Kugelhalterungen bzw. Kugel-Anlageflächen von Kugelschreibern, sowie auch Tintenführungen bzw. Druckfarbenführungen, die durch die Schreiboberfläche entweder direkt oder 15

indirekt über Kugeln oder dgl. abgenutzt werden.

Bisher wurden verschiedene Materialien, wie Keramiken, Metalle und synthetische Harze als Materialien zur Tintenbzw. Druckfarbenführung verwendet, und in geeigneter Weise

je nach dem gewünschten Charakter, wie Abnutzungsbeständigkeit, Eigenschaften zur Abgabe von Tinte und Schreibberührung, ausgewählt. Üblicherweise wurden anorganische Materialien, wie Keramiken und Metalle, verwendet, wenn besondere Anforderungen an die Abnutzungsbeständigkeit ge-

stellt werden, wahrend organische Materialien, wie synthetische Harze, verwendet wurden, wenn die Schreibberührung bzw. der Schreibstrich besonders berücksichtigt werden sollte. Mit anderen Worten sind diese Materialien in gewisser Hinsicht überlegen, jedoch in anderen Hin-

sichten unterlegen. Unter den drei verschiedenen Arten von Matrialien, die vorstehend genannt wurden, werden synthetische Harze als Material für die Tintenführung verwendet, auf die sich die Erfindung bezieht. Unter solchen synthetischen Harzen werden solche ausgewählt, die eine vergleichsweise überlegene Abnutzungsbeständigkeit aufweisen, obwohl die Abnutzungsbeständigkeit schlechter ist im Vergleich mit den anderen vorstehenden Materialarten. Ins-

besondere wird eine große Anzahl verschiedener synthetischer Harze für handelsübliche Tintenführungen aus synthetischen Harzen verwendet. Ein Hauptteil dieser Materialien besteht aus Polyacetal und Polyamid.

Weder Polyacetal noch Polyamid haben jedoch zufriedenstellende Abnutzungseigenschaften, obwohl die Abnutzungsbeständigkeit unter den synthetischen Harzen überlegen ist. Daraus resultiert oft eine starke Änderung der Schreibbreite, wenn man Anfang und Ende der Verwendung vergleicht. Es werden auch Federspitzen-Nachführrnechanismen bzw. -Beschickungsmechanismen als zusätzliche Struktur bereitgestellt, um eine lange Lebensdauer der Schreibgeräte sicherzustellen.

Es besteht somit ein großes Bedürfnis nach der Verbesserung der Abnutzungsbeständigkeit. Zusammen mit der Abnutzungsbeständigkeit sind auch andere Eigenschaften zufriedenstellend auszuführen. Eine dieser Eigenschaften ist die Anti-Verstopfungseigenschaft. Selbst bei einer ausgezeichneten Abnutzungsbeständigkeit kann keine vollständige Abnutzungsfreiheit garantiert werden. Daher ist der Abnutzungsweg sehr wichtig. Wenn die Abnutzung fortschreitet, ohne daß eine ausreichende Aufteilung in Moleküle oder sehr kleine Teilchen erfolgt, so wird das Material ausgefranst oder rauh, was zu einer unzureichenden Freisetzung der Tinte führt. Bei der Tintenführung ist die Freigabeeigenschaft für die Tinte so wichtig wie die Abnutzungsbeständigkeit. Auch wenn die Anti-Verstopfungs-

₃Q eigenschaften in einem größeren Ausmaß als das Ausmaß der Verbesserung der Abnutzungsbeständigkeit verschlechtert wird, ist keine Verlängerung der Lebensdauer ersichtlich.

Ein Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen Tinten- bzw. Druckfarbenführung, die während eines langen Zeitraums verwendet werden kann.

Erfindungsgemäß wird eine Tinten- bzw. Druckfarbenführung

(im folgenden als Tintenführung bezeichnet) bereitgestellt, die hergestellt wird aus einem synthetischen Harz mit den nachstehenden Molekülstruktur-Merkinalen (a) bis (d) oder einem Derivat eines derartigen synthetischen Harzes:

Ca) Die Molekülstruktur weist einen Benzolkern in einer geraden Kette auf;

(b) der Benzolkern ist über eine Etherbindung gekuppelt

bzw. gebündelte) zwei Etherbindungen sind als die genannte Etherbindung in jeder wiederkehrenden Einheit vorhanden; und

\d) die Molekülstruktur weist eine Ketongruppe auf.

Beispiele für das vorstehend beschriebene synthetische Harz sind Polyetherimid, allgemein dargestellt durch die Formel

und Polyetherketon, allgemein dargestellt durch die Formel

-Q-

Diese Materialien können entweder in situ oder als Gemische verwendet werden. Sie können auch mit Kohlenstofffasern oder ähnlichen Füllstoffen verwendet werden. Außer-

dem können Kolloidteilchen an ihre Oberfläche gebunden sein oder können an ihren Oberflächen vorhanden sein. Sie können darüber hinaus in verschiedenen Formen verwendet werden. Beispielsweise können sie als Sinterkörper, als Fasermassen in der Form von Schreib- oder Markierungs-Federspitzen oder als Extrusionsformkorper bzw. Strangpreßlinge, die die Stabilisatoren falls notwendig eingearbeitet haben, vorliegen. Sie können durch Wärme oder Strahlung außerdem denaturiert sein.

Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit Forschungen und Untersuchungen beschrieben, die im Rahmen der Erfindung durchgeführt wurden.

Während der Untersuchungen von Materialien, die den verschiedenen vorstehenden Charakteristika entsprechen sollen, wurde im Rahmen der Erfindung gefunden, daß das vorstehende Polyetherimid das gewünschte Material ist. Im Vergleich mit Polyacetal und Polyimid ergaben sich ausgezeichnete Charakteristika des Polyetherimids.

Es wurden verschiedene Unterschiede von Polyetherimid und Polyacetal bzw. Polyamid festgestellt. Die Merkmale (a) bis (d), die vorstehend angegeben wurden, tragen folgendermaßen zu den Charakteristika bei.

(a) Die Molekülstruktur hat einen Benzolkern in einer Hauptkette. Dies reduziert die Flexibilität des Moleküls selbst und trägt zur Abnutzungsbeständig-

gQ keit und Biegefestigkeit bei.

(b) Der Benolkern ist über eine Ehterbindung gekuppelt bzw. verbunden. Dies verstärkt die molekulare Bindekraft und trägt zur Wasserbeständigkeit und Biegegg festigkeit bei.

(c) zwei Etherbindungen sind in jeder wiederkehrenden Einheit vorhanden. Hierdurch wird das Merkmal (b) ver-

1 bessert und gefördert.

(d) Die Molekülstruktur mit einer Ketongruppe führt zu einer Verringerung der Plastizität des Moleküls selbst und trägt zur Ani-Verstopfungseigenschaft bei.

Von den vorstehenden Merkmalen (a) bis (d) weisen Polycarbonate, dargestellt durch

¹⁰ / CH₃ 0

CH₃ /Tl

beide Merkmale (a) und (d) auf.

ft bedeutet in den vorstehenden Formeln den Polymerisationsgrad bzw.

eine positive Zahl
Jedoch weist eine Tintenführung, die dieses Merkmal hat, eine sehr unterlegene Abnutzungsfestigkeit auf, und auch ihre Biegefestigkeit und Anti-Verstopfungseigenschaften sind nicht zufriedenstellen. Es sollte daher in Betracht gezogen werden, daß die verschiedenen vorstehend genannten Charakteristika nur durch Wechselwirkung der Merkmale (a) bis (d) miteinander befriedigt werden. Das Polyetheretherketon, das durch eine sehr einfache Formel im Vergleich mit dem Polyetherimid dargestellt werden kann und nichtsdestoweniger sämtliche Merkmale (a) bis (d) aufweist, hat sich als niemals dem Polyetherimid als Material für Tintenführungen unterlegen erwiesen. Hierauf basiert die vorliegende Erfindung.

Im folgenden werden die Figuren kurz erläutert.

Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Federspitze für ein Schreibinstrument gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Querschnitt eines dünnen Stabes

für ein erfindungsgemäßes Schreibinstrument

vom Rohrtyp mit schmalem Durchmesser;

Fig. 3 ist ein Längsschnitt einer erflndungsgemä-

ßen Tintenführung und zeigt ein Beispiel für die Verwendung des in der Fig. 2 ge

zeigten dünnen Stabs;

Fig. 4 ist ein Querschnitt einer Kugelführung bzw. Kugelanlagefläche für einen Kugelschreiber;

Fig. 5 ist ein Beispiel für die Verwendung einer Kugelführung, dargestellt in der Fig. 4;

Fig. 6 ist ein Querschnitt, der den spitzen Teil eines Kugelschreibers zeigt;

Fig. 7 ist eine Grafik, die die Beziehung zwischen der Luftströmungsrate und der Bruchdehnung zeigt; und

Fig. 8 ist eine Grafik, die die Beziehung zwischen

dem Schreibabstand und dem Kristallisationsgrad zeigt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 erläutert.

Beispiel 1

Dieses Beispiel betrifft eine Federspitze. Insbesondere

wurde eine Federspitze 1 mit dem in der Fig. 1 gezeigten Querschnitt durch Strangpreßformung hergestellt. Bei diesem Beispiel wurde ULTEM 10Ü0 (d. h. Polyetherimid, hergegr stellt von der General Electric Company) verwendet und wurde im geschmolzenen Zustand aus einer Düse von 30 mm Durchmesser zur Erzielung eines Durchmessers von 0,8 mm extrudiert.

Beispiel 2

Dieses Beispiel betrifft einen dünnen Stab, der in eine Federspitze eines Rohres mit geringem Durchmesser von einem Schreibinstrument vom Rohrtyp mit geringem Durchmesser eingeführt ist. Insbesondere wurde ein dünner Stab 2 mit einem Querschnitt, wie in der Fig. 2 gezeigt, durch Strangpreßformung hergestellt. Das vorstehend genannte ULTEM 1000 wurde verwendet, und es wurde im geschmolzenen Zustand aus einer 30 mm Durchmesser-Düse extrudiert, um einen Durchmesser von 0,15 mm zu erzielen. Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Verwendung einer Nadel oder eines dünnen Stabes 2, und das Schreibinstrument weist ein Rohr mit geringem Durchmesser als Federspitze 3, einen Halter 4, befestigt auf ein (nicht dargestelltes) rohrförmiges Gehäuse, poröses Polyurethan 5 und einen Tintenbzw. Druckfarbenzufuhrkern 6 auf. Der dünne Stab weist ein Teil mit erhöhtem Durchmesser auf, ausgebildet am Rückende durch ein thermisches Preßverfahren.

Beispiel 3

Dieses Beispiel betrifft eine Kugelhalterung bzw. Kugelanlagefläche eines Kugelschreibers. Insbesondere wird eine Kugelhalterung 7 mit dem in der Fig. 4 gezeigten Querschnitt durch Strangpreßformung vom Monofilament-Selbstschmelztyp hergestellt. Das vorstehend bezeichnete ULTEM 1000 wurde verwendet. Das Material wurde im geschmolzenen QQ Zustand aus einer Düse von 30 mm extrudiert mit einer

Monofilamentöffnung mit einem Durchmesser von 0,8 mm. Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel für die Verwendung einer Kugelführung bzw. -auflagefläche 7. Das Instrument weist eine Kugel 8, eine rohrförmige Spitze 9 und ein abgedichtetes g.g Teil 10 einer rohrförmigen Spitze 9 zur Sicherung der Kugelauflage 7 auf.

Beispiel 4

Dieses Beispiel betrifft eine Spitze für einen Kugelschreiber. Insbesondere wurde eine Kugelschreiberspitze 11, dargestellt in der Fig. 6, hergestellt durch Strangpreßformung unter Verwendung einer Strangpreßform von 2551,5 g (90 ounce) auf. Das vorstehend erwähnte ULTEM 10ÜÜ wurde verwendet. Die so hergestellte Kugelspitze konnte eine Kugel mit einem Durchmesser von 0,6 mm halten. In der Figur sind ein Führungsraum 12 und ein Raum dargestellt, in den ein Tinten-Regler-Kern eingeführt ist.

Beispiele 5 bis 8

Die Beispiele 5 bis 8 betreffen die gleichen Gegenstände wie die jeweiligen Beispiele 1 bis 4, mit der Ausnahme, daß VICTREX PEEK 450G (d. h. Polyetheretherketon, hergestellt von der Imperial Chemical Industries Co.) statt ULTEM 1000 verwendet wurde.

Beispiel 9

Dieses Beispiel betrifft den gleichen Gegenstand wie Beispiel 1, wobei jedoch ein Gemisch aus 70 Gew.-% ULTEM 1000 und 30 GEw.-% VICTREX PEEK 450G, wie vorstehend genannt, statt ULTEM 1000 verwendet wurde.

Vergleichsversuche 1 bis 4

Die Vergleichsversuche 1 bis 4 betreffen die gleichen Gegenstände wie in den jeweiligen Beispielen 1 bis 4, g₅ wobei jedoch DURACON UlO-Ol (d. h, Polyacetal, hergestellt von der Polyplastics Limited) statt ULTEM 1000 verwendet wurde.

Vergleichsversuche 5 bis 8

Die Vergleichsversuche 5 bis 8 betreffen die gleichen Gegenstände wie die Beispiele 1 bis 4, wobei jedoch DELRIN 500 (d. h. Polyacetal, hergestellt von Dupont) statt ULTEM 1000 verwendet wurde.

Vergleichsversuche 9 bis 12

Die Vergleichsversuche 9 bis 12 betreffen die gleichen Gegenstände wie die Beispiele 1 bis 4, wobei jedoch Kanebo Nylon MC161 (d. h. Polyamid, hergestellt von Kanebo Gosen Co. Ltd.) statt ULTEM 1000 verwendet wurde.

Die Tabelle I zeigt die Meßergebnisse der Abnutzungsbeständigkeit und Biegefestigkeit der Gegenstände der Beispiel 1, 5 und 9 und der Vergleichsversuche 1, 5 und 9. Als Abnutzungsfestigkeit wurde das Abnutzungsausmaß der Federspitze 1 mit einer halbsphärischen Spitze nach Bewegen der Spitze über eine Schreiboberfläche im pendelnden Zustand und unter einer Belastung von 200 g, gemessen. Die Biegefestigkeit ist die Ablesung einer Federgewichtsskala, wenn die Federspitze 1 an einem Träger befestigt wurde und von dem Träger 1,0 mm abstand und dadurch gebrochen wurde, daß sie gegen das Gewicht in einem Winkel von 60° gedrückt wurde.

Tabelle I Beispiel Abnutzungsbeständigkeit (mm) Biegefestigkeit (g)

2200 2800 2000 1300 1400 1500

Beisp. 1	1	0,23
Beisp. 5	5	0,16
Beisp. 9	9	0,19
Vgl.Vers.	0,75
Vgl.Vers.	0,58
Vgl.Vers.	1,20

Aus der Tabelle I ist ersichtlich, daß die erfindungsgeir.äße Tintenführung eine verbesserte Abnutzungsbeständigkeit und Biegefestigkeit aufweist.

Nach der Messung der Abnutzungsbeständigkeit wurde das gebrauchte Teil untersucht. Im Falle der Vergleichsversuche 1, 5 und 9 traten Verstopfungen durch "Rauhigkeit" oder Ausfransen auf.

Die Tabelle II zeigt die Meßergebnisse der Dimensionsstabilität der Gegenstände der Beispiel 2 und 6 und Vergleichsversuche 2, 6 und 10. Als Dimensionsstabilität wird die Änderung der Länge eines Teils eines dünnen Stabes gemessen, der aus einer Federspitze 3 eines Rohres mit geringem Durchmesser, angeordnet im Zustand der Fig. 3, hervorsteht, nachdem er in Wasser und Xylol während eines ausreichenden Zeitraums eingetaucht worden war. Die ursprüngliche herausragende Länge des dünnen Stabes war etwa 15 mm.

Tabelle II Änderung der hervorstehenden Länge (mm)

Beispiel Wasser Xylol

Beisp. 2 0,25 0,05

Beisp. 6 0,21 0,00

Vgl.Vers. 2 0,35 0,30

Vgl.Vers. 6 0,33 0,25

Vgl.Vers. 10 2,70 0,01

Wasser und Xylol sind typische Beispiele für die wässrige Tinte bzw. Druckfarbe und die Ölige Tinte bzw. Druckfarbe, Aus der Tabelle II ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Tintenführung eine ausreichende Stabilität aufweist.

Die Tabelle III zeigt die Ergebnisse der Messung der Schreiblänge mit den Gegenständen der Beispiele 1, 3, 4,

5, 7, 8 und 9 und der Vergleichsversuche 1, 3, 4, 5, I₁ 8, 9, 11 und 12. Die Schreiblänge war die Entfernung, die durch senkrechtes Beschreiben mit dem Schreibinstrument erhalten wurde, bei dem es sich um den Gegenstand jedes einzelnen Falles handelte und der gefüllt war mit einer wässrigen schwarzen handelsüblichen Tinte für Schreibinstrumente, so lange, bis die Schreibspur unscharf wurde. Das Schreibgerät wurde unter einer Belastung von 2Ü0 g und mit einer Geschwindigkeit von 7 cm/s bewegt. 10

Tabelle III Beispiel Schreiblänge (m)

Bsp. l 1,000

3 1,300

4 1,500

5 · 1,100

7 1,500

t 1,700

9 1,100

ν⁹¹* 1 *00

Vers. ^x

^{3 50}°

3 550

5 4 50

7 600

8 600

9 300

10 350

11 400

Anmerkungen: In den Vergleichsversuchen 3, 7 und 11 wurde eine Kugel von 0,4 mm Durchmesser, die ursprünglich etwa 0,1 mm hervorragte, in die rohrförmige Spitze 9 versenkt.

In den Vergleichsversuchen 4, δ und 12 wurde die Kugel abgelöst .

Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Tintenführung lange Zeit verwendbar ist.

Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Tintenführung mit überlegener Abnutzungsbeständigkeit und Anti-Verstopfungseigenschaft im Vergleich mit Tintenführungen aus Polyacetal und Polyamid zu erzielen. Außerdem kann eine Tintenführung, hergestellt aus Polyetheretherketon gemäß der Erfindung, verbesserte Anti-Verstopfungseigenschaften aufweisen, ohne daß die Abnutzungsbeständigkeit verschlechtert wird. Zu diesem Zweck wird die Bruchdehnung der Tintenführung auf 70 % oder weniger eingestellt.

Die Bruchdehnung ist die Dehnung, bezogen auf die ursprüngliche Länge bis zum Bruch, wenn die Dehnkraft vorgegeben ist. Die Bruchdehnung kann verringert werden durch Bestrahlen des Gegenstandes mit Strahlung, wie -Strahlung Behandeln des Gegenstandes mit Ozon oder Sauerstoff, Behandeln des Gegenstandes mit Plasma oder Unterziehen des Gegenstandes einer chemischen Behandlung mit Königswasser, Essigsäure usw. Der Wert der Bruchdehnung kann variiert werden durch variierende Verfahrensbedingungen, wie die Verfahrenszeit.

Erfindungsgemäß bedeutet Polyetheretherketon auch Derivate davon mit oder ohne Füllstoffe, wie anorganische Teilchen, QQ die zum Formungszeitpunkt eingearbeitet werden.

Die Verstopfung, die zu einer unzureichenden Tintenfreisetzung führt, erfolgt, wenn die Tintenführung verschleißt wie zum Zeitpunkt des Schreibens. Im Rahmen der Erfindung ₃g wurden Möglichkeiten untersucht, um die Verstopfung in den Griff zu bekommen. Hierbei stellten die Erfinder die Luftströmungsgeschwindigkeit durch die Tintenführung mit Verstopf ungsproblmen während eines vorbestimmten Zeitraums

fest. Unter gleichen Bedingungen, unter denen die Abnutzung der Tintenführung bewirkt wird, muß die Verstopfung geringer werden, wenn die Geschwindigkeit der Luftströmung größer wird. Bei der Tintenführung aus Polyetheretherketon variiert die Luftströmungsgeschwindigkeit stark bei einem bestimmten Wert für die Bruchdehnung. Dieser Wert liegt bei etwa 70 %.

Beispiel

Ein zylindrischer Gegenstand von Ü,55 mm Durchmesser mit einem axial verlaufenden Durchsichtraum als Tintendurchtritt wurde hergestellt durch Strangpressen aus einer Strangpreßform und durch Walzen von VICTREX PEEK 450G (d. h. Polyetheretherketon, hergestellt von Imperial Chemical Industries Co.). Eine Düse mit einem Tintendurchtrittmuster wurde am Ende der Strangpreßvorrichtung befestigt. Die Düse wies einen Entleerungs-Öffnungsdurchmesser von

PQ mm auf.

Der auf diese Weise erhaltene kreisförmige Gegenstand wird als Beispiel A bezeichnet. Dieses Beispiel A weist eine Bruchdehnung von 115 %, gemessen mit einem Zugmeßgerät, auf. Mehrere zylindrische Gegenstände des Beispiels A wurden mit 0 -Strahlen mit verschiedenen Strahlungsenergieniveaus während verschiedener Zeiträume bestrahlt, urn Gegenstände mit Bruchdehnungswerten von 89, 73, 57 und 35 % zu erhalten. Diese Gegenstände werden als Beispiele

_on B, C, D und E in der genannten Reihenfolge bezeichnet.

Außerdem wurden Gegenstände mit Bruchdehnungswerten von und 45 % durch Plasmabehandlung von Gegenständen der Probe A hergestellt, sowie ein Gegenstand mit einer Bruchdehnung von 66 % durch Wärmebehandlung. Diese Gegenstände werden als Beispiele F, G und H in dieser Reihenfolge bezeichnet.

Der Gegenstand jedes Beispiels wurde sauber auf eine Länge von 30 mm geschnitten und anschließend an einem Ende mit

einem halbsphärischen Teil versehen, das die Form einer Federspitze hatte, was durch eine Formungsstufe erfolgte. Anschließend wurde Luft durch den Gegenstand vom entgegengesetzten Ende zum halbsphärischen Teil durchgeleitet, und die Strömungsgeschwindigkeit wurde gemessen. Außerdem wurde das Abnutzungsausmaß an dem Ende mit dem halbsphärischen Teil gemessen, das bewirkt wurde durch Bewegen in einem senkrecht gegen das Papier gedrückten Zustand mit einer Belastung von 100 g während 200 m. Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV aufgeführt.

	Bruchdehnung	Tabelle IV	Abnutzung
15 Beispiel	(%)	Luftströmungsge	(mm)
		schwindigkeit
	115	(mm H-O)	0,54
Beisp. A	89	6,0	0,50
Beisp. B	73	6,2	0,36
20 Beisp. C	57	11,5	0,32
Beisp. D	35	32,0	0,28
Beisp. E	80	33,8	0,35
Beisp. F	45	9,8	0,30
Beisp. G	66	32,5	0,33
25 Beisp. H	31,5

Anmerkung: Die Messung der Luftströmungsgeschwindigkeit erfolgte mit einem Luftströmungsmeßgerät (d. h. ein Leck-Testgerät, hergestellt von der Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), und sie ist größer, wenn der Druckwert (in mm H₂O) größer wird.

Die Formungsverfahrensweise wird angegeben, da sie als ein Beispiel für die Behandlung angesehen werden kann, bei der ein Polieren und somit eine Verstopfung auftritt. Aus der Tabelle IV und auch aus der Fig. 7, die die Beziehung zwischen der Luftströmungsgeschwindigkeit und der Bruchdeh-

nung zeigt, ist ersichtlich, daß die Anti-Verstopfungseigenschaften durch die vorstehenden Behandlungen verbessert werden können.

Eine Tintenführung auf Polyetheretherketon gemäß der Erfindung kann eine verbesserte Anti-Verstopfungseigenschaft aufweisen, ohne daß, wie vorstehend festgestellt, die Abnutzungsbeständigkeit verschlechtert wird. Zu diesem Zwecke wird der Kristallisationsgrad der Tintenführung günstig auf 27 % oder darüber eingestellt.

Der Kristallisationsgrad kann erhöht werden durch verschiedene bekannte bzw. übliche Methoden. Es ist auch bekannt, daß die Erhöhung des Kristallisationsgrads die mechanische Festigkeit und andere mechanische Eigenschaften verbessert. Bei einer Tintenführung aus Polyetheretherketon variiert die Anti-Verstopfungseigenschaft stark mit einem gewissen Wert für den Kristallisationsgrad. Dieser Wert beträgt etwa 27 %. Der Wert wird durch eine Röntgen-

2Q Strahlenmethode erzielt.

Beispiel

Ein zylindrischer Gegenstand von 0,55 mm Durchmesser mit einem axialen Durchsichtsraum als Tintenführung wurde hergestellt durch Strangpressen auf einer Strangpreßform und Walzen von VICTREX PEEK 45ÜG (Polyetheretherketon, hergestellt von der Imperial Chemical Industries Co.). Eine

QQ Düse mit einem Tintendurchtrittmuster wurde am Ende der Strangpreßform befestigt. Die Form hatte einen Entleerungsöffnungs-Durchmesser von 15 mm. Die Temperatur im Inneren der Strangpreßform wurde auf 360 ⁰C in der Nähe der Düse und auf 70 ⁰C außerhalb der Düse eingestellt. Die

gg Ausfuhrgeschwindigkeit wurde auf 20 m/min eingestellt. Das Material, das aus der Düse extrudiert wurde, erzielte einen maximalen Durchmesser von etwa 17 mm durch den Barus-Effekt und neigte dazu, den Schmelzglanz bei einem

Punkt und einer Entfernung von etwa lü cm von der Düse zu verlieren. Der Durchmesser bei diesem Punkt war etwa 1, U min.

Der auf diese Weise erhaltene zylindrische Gegenstand wird als Probe 1 bezeichnet. Mehrere Gegenstände der Probe 1 wurden durch eine thermische Behandlung an der Luft bei 200 ⁰C unter null Spannung während 10, 30, 60, 90, 120 bzw. 150 min hergestellt. Die behandelten Gegenstände werden als Proben 2 bis 7 in der angegebenen Reihenfolge bezeichnet. Außerdem wurden mehrere Gegenstände der Probe 1 einer thermischen Behandlung an der Luft bei 300 ⁰C unter null Spannung unterworfen während 5, 10, 15, 20, 30, 40 bzw. 50 min. Die behandelten Gegenstände werden als Proben 8 bis 14 in der angegebenen Reihenfolge bezeichnet. Außerdem wurde ein zylindrischer Gegenstand mit einem Durchmesser von 0,55 ml erhalten durch Änderung der Ausgangsgeschwindigkeit auf 27 m/min sowie auch durch entsprechende Änderung der Extrusionsgeschwindigkeit. Dieser Gegenstand wird als Probe 15 bezeichnet. Mehrere Gegenstände der Probe 15 wurden einer thermischen Behandlung an der Luft bei 200 ⁰C und bei einer festgesetzten Länge während 10, 30, 60, 90 und 120 min unterworfen. Die behandelten Gegenstände werden als Proben 16 bis 20 bezeichnet.

Außerdem wurde eine Federspitze mit einem Durchmesser von 0,55 mm unter Verwendung von handelsüblichem Polyacetal hergestellt. Dieser Gegenstand wird als Probe 21 bezeichnet .

3Q Von den einzelnen Proben (mit Ausnahme der Probe 21) wurde der Kristallisationsgrad durch die Röntgenstrahlenmethode gemessen. Außerdem wurden Federspitzen hergestellt durch Bereitstellen eines Endes mit einem halbsphärischen Teil, wobei man sich eines Formungsverfahrens bediente. Die Ab-

gg nutzung dieser Federspitzen, die durch ihre Bewegung über eine Schreiboberfläche im senkrechten Zustand und unter einer Belastung von 100 g während 200 m erzielt wurde, wurde gemessen. Außerdem wurden die einzelnen Beispiele

auf Schreibinstruraenten angeordnet, die ausreichend mit einer handelsüblichen wässrigen schwarzen Tinte für Schreibgeräte gefüllt waren. Die Entfernung, die bei senkrechtem Schreiben mit diesen Schreibgeräten unter einer Belastung von 100 g und bei einer Geschwindigkeit von 7 cm/s bis zu dem Punkt, wo die Schreibspur unscharf wurde, wurde gemessen. Die Ergebnisse der vorstehenden Messungen sind in der Tabelle V und der Fig. 8 (unter Ausschluß von Beispiel 21) aufgeführt.

10

! 15

20

25

30

35

Tabelle V	Abnutzung	Schreib
Kristallisations	(mm)	länge (m)
grad (%)	0.54	400
17.8	0.51	430
20.0	0.37	575
25.2	0.30	720
28.5	0.29	725
32.5	0.29	745
34.2	0.28	765
27.0	0.49	440
21.5	0.43	505 -
22.4	0.35	625
25.5	0.31	690
27.2	0.29	740
29.4	0.28	770
32.0	0.28	775
35.4	0.50	435
19.2	0.44	490
21.2	0.38	565
25.7	0.29	750
27.4	0.28	780
30.2	0.26	820
25.8	0.86	250

Beispiel

Beisp. 1

Beisp. 2

Beisp. 3

Beisp. 4

Beisp. 5

Beisp. 6

Beisp. 7

Beisp. 8

Beisp. 9

Beisp. 10

Beisp. 11

Beisp. 12

Beisp. 13

Beisp. 14

Beisp. 15

Beisp. 16

Beisp. 17

Beisp. 18

Beisp. 19

Beisp. 20

Beisp. 21

Was die Schreiblänge betrifft, so konnte eine Spur ohne Unscharfe erzielt werden, indem man einfach die Federspitze ersetzte, nachdem die Spur unscharf wurde. Daher

erfolgt die Unscharfe nicht durch mangelnde Tinte, sondern es wird angenommen, daß sie durch die Bildung von Verstopfungen der Federspitze bewirkt wird, was durch mikroskopische Untersuchungen bestätigt wurde. Somit können die Anti-Verstopfungseigenschaften durch die vorstehende Behandlung weiter verbessert werden.

Es versteht sich, daß die vorstehenden Beispiele keine Einschränkung der Erfindung darstellen sollen.

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Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun. PATENTANWÄLTE .TUGELAS b i. N E VERTRBT L R B E I M t U I' OfAISC H E. 'J [' A-I C N I" A f.1 ' REPRESENTATIVES B E F'■ ' j H E THK t IJ f' O P E A N F^ A ' t l-j T U F f I ( L Case 3&7-SF Pentel Kabushiki Kaisha Tokio/Japan Tinten- und Druckfarbenführungen für Schreibinstrumente Patentansprüche

1. Tinten- bzw. Druckfarbenführung für ein Schreibinstru-

ment, hergestellt aus einem synthetischen Harz mit den folgenden Merkmalen (a)bis (d) in der Molekülstruktur oder einem Derivat dieses synthetischen Harzes:

(a) ein Benzolkern, enthalten in einer Hauptkette,-

(b) wobei der Benzolkern mit einer Etherbindung gekuppelt ist;

(c) die Anwesenheit von zwei Etherbindungen als diese

Etherbindung in der wiederkehrenden Einheit; und

(d) eine Ketongruppe.

2. Eine Tinten- bzw. Druckfarbenführung nach Anspruch 1,

hergestellt aus einem Polyetheretherketon mit einer Bruchdehnung von 70 % oder weniger.

3. Tinten- bzw. Druckfarbenführung nach Anspruch 1, hergestellt aus einem Polyetheretherketon mit einer Kristallisationsgrad von 27 % oder darüber. 5