DE3542583C2 - Tinten- und Druckfarbenführungen für Schreibinstrumente - Google Patents
Tinten- und Druckfarbenführungen für SchreibinstrumenteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Teile oder Elemente zur Abgabe von
Schreibtinte bzw. Schreib- oder Druckfarbe, z. B. Füll
federhalterspitzen, 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 Kugelschrei
bern, sowie auch Tintenführungen bzw. Druckfarbenführun
gen, die durch die Schreiboberfläche entweder direkt oder
indirekt über Kugeln oder dgl. abgenutzt werden.
Bisher wurden verschiedene Materialien, wie Keramiken, Me
talle und synthetische Harze als Materialien zur Tinten-
bzw. Druckfarbenführung verwendet, und in geeigneter Weise
je nach dem gewünschten Charakter, wie Abnutzungsbestän
digkeit, Eigenschaften zur Abgabe von Tinte und Schreibbe
rührung, ausgewählt. Üblicherweise wurden anorganische Ma
terialien, wie Keramiken und Metalle, verwendet, wenn be
sondere Anforderungen an die Abnutzungsbeständigkeit ge
stellt werden, während organische Materialien, wie syn
thetische Harze, verwendet wurden, wenn die Schreibberüh
rung 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 synthe
tische Harze als Material für die Tintenführung verwendet,
auf die sich die Erfindung bezieht. Unter solchen synthe
tischen Harzen werden solche ausgewählt, die eine ver
gleichsweise überlegene Abnutzungsbeständigkeit aufwei
sen, obwohl die Abnutzungsbeständigkeit schlechter ist im
Vergleich mit den anderen vorstehenden Materialarten. Ins
besondere wird eine große Anzahl verschiedener synthe
tischer Harze für handelsübliche Tintenführungen aus syn
thetischen Harzen verwendet. Ein Hauptteil dieser Materia
lien besteht aus Polyacetal und Polyamid.
Weder Polyacetal noch Polyamid haben jedoch zufrieden
stellende Abnutzungseigenschaften, obwohl die Abnutzungs
beständigkeit 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-Nachführmechanis
men bzw. -Beschickungsmechanismen als zusätzliche Struktur
bereitgestellt, um eine lange Lebensdauer der Schreibge
räte sicherzustellen.
Es besteht somit ein großes Bedürfnis nach der Verbesse
rung der Abnutzungsbeständigkeit. Zusammen mit der Ab
nutzungsbeständigkeit sind auch andere Eigenschaften zu
friedenstellend auszuführen. Eine dieser Eigenschaften ist
die Anti-Verstopfungseigenschaft. Selbst bei einer ausge
zeichneten Abnutzungsbeständigkeit kann keine vollständige
Abnutzungsfreiheit garantiert werden. Daher ist der Ab
nutzungsweg sehr wichtig. Wenn die Abnutzung fortschrei
tet, ohne daß eine ausreichende Aufteilung in Moleküle
oder sehr kleine Teilchen erfolgt, so wird das Material
ausgefranst oder rauh, was zu einer unzureichenden Frei
setzung der Tinte führt. Bei der Tintenführung ist die
Freigabeeigenschaft für die Tinte so wichtig wie die
Abnutzungsbeständigkeit. Auch wenn die Anti-Verstopfungs
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) bereitge
stellt, die hergestellt wird aus einem synthetischen Harz
mit den nachstehenden Molekülstruktur-Merkmalen (a) bis
(d) oder einem Derivat eines derartigen synthetischen Har
zes:
- (a) Die Molekülstruktur weist einen Benzolkern in einer geraden Kette auf;
- (b) der Benzolkern ist über eine Etherbindung gekuppelt bzw. gebunden;
- (c) 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 Polyetheretherketon, allgemein dargestellt durch die Formel
Diese Materialien können entweder in situ oder als Gemi
sche verwendet werden. Sie können auch mit Kohlenstoffasern
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 Extrusionsformkörper bzw. Strang
preßlinge, die die Stabilisatoren falls notwendig ein
gearbeitet haben, vorliegen. Sie können durch Wärme oder
Strahlung außerdem denaturiert sein.
Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit For
schungen und Untersuchungen beschrieben, die im Rahmen der
Erfindung durchgeführt wurden.
Während der Untersuchungen von Materialien, die den ver
schiedenen 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 ausge
zeichnete Charakteristika des Polyetherimids.
Es wurden verschiedene Unterschiede von Polyetherimid und
Polyacetal bzw. Polyamid festgestellt. Die Merkmale (a)
bis (d), die vorstehend angegeben wurden, tragen folgen
dermaßen zu den Charakteristika bei.
- (a) Die Molekülstruktur hat einen Benzolkern in einer Hauptkette. Dies reduziert die Flexibilität des Moleküls selbst und trägt zur Abnutzungsbeständig keit und Biegefestigkeit bei.
- (b) Der Benzolkern ist über eine Etherbindung gekuppelt bzw. verbunden. Dies verstärkt die molekulare Binde kraft und trägt zur Wasserbeständigkeit und Biege festigkeit bei.
- (c) Zwei Etherbindungen sind in jeder wiederkehrenden Ein heit vorhanden. Hierdurch wird das Merkmal (b) ver bessert und gefördert.
- (d) Die Molekülstruktur mit einer Ketongruppe führt zu einer Verringerung der Plastizität des Moleküls selbst und trägt zur Anti-Verstopfungseigenschaft bei.
Von den vorstehenden Merkmalen (a) bis (d) weisen Poly
carbonate, dargestellt durch
beide Merkmale (a) und (d) auf.
η 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 zufriedenstellend. Es sollte daher in Betracht
gezogen werden, daß die verschiedenen vorstehend genann
ten Charakteristika nur durch Wechselwirkung der Merkmale
(a) bis (d) miteinander befriedigt werden. Das Polyether
etherketon, das durch eine sehr einfache Formel im Ver
gleich mit dem Polyetherimid dargestellt werden kann und
nichtsdestoweniger sämtliche Merkmale (a) bis (d) auf
weist, 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 ein Querschnitt eines dünnen Stabes
für ein erfindungsgemäßes Schreibinstrument
vom Rohrtyp mit schmalem Durchmesser;
Fig. 3 ist ein Längsschnitt einer erfindungsgemä
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
der Schreiblänge und dem Kristallisa
tionsgrad zeigt.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Er
findung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 erläutert.
Dieses Beispiel betrifft eine Federspitze. Insbesondere
wurde eine Federspitze 1 mit dem in der Fig. 1 gezeigten
Querschnitt durch Strangpreßformung hergestellt. Bei die
sem Beispiel wurde ein Polyetherimid verwendet und
im geschmolzenen Zustand aus einer Düse von 30 mm
Durchmesser zur Erzielung eines Durchmessers von 0,8 mm
extrudiert.
Dieses Beispiel betrifft einen dünnen Stab, der in eine
Federspitze eines Rohres mit geringem Durchmesser von
einem Schreibinstrument vom Rohrtyp mit geringem Durch
messer eingeführt ist. Insbesondere wurde ein dünner Stab
2 mit einem Querschnitt, wie in der Fig. 2 gezeigt, durch
Strangpreßformung hergestellt.
Es wurde ein Polyetherimid verwendet und 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) rohr
förmiges Gehäuse, poröses Polyurethan 5 und einen Tinten-
bzw. Druckfarbenzufuhrkern 6 auf. Der dünne Stab weist ein
Teil mit erhöhtem Durchmesser auf, ausgebildet am Rückende
durch ein thermisches Preßverfahren.
Dieses Beispiel betrifft eine Kugelhalterung bzw. Kugelan
lagefläche eines Kugelschreibers. Insbesondere wird eine
Kugelhalterung 7 mit dem in der Fig. 4 gezeigten Quer
schnitt durch Strangpreßformung vom Monofilament-Selbst
schmelztyp hergestellt. Für die Kugelhalterung wurde ein
Polyetherimid verwendet. Das Material wurde im geschmolzenen
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 Kugel
führung bzw. -auflagefläche 7. Das Instrument weist eine
Kugel 8, eine rohrförmige Spitze 9 und ein abgedichtetes
Teil 10 einer rohrförmigen Spitze 9 zur Sicherung der
Kugelauflage 7 auf.
Dieses Beispiel betrifft eine Spitze für einen Kugel
schreiber. Insbesondere wurde eine Kugelschreiberspitze
11, dargestellt in der Fig. 6, hergestellt durch Strang
preßformung unter Verwendung einer Strangpreßform von
2551,5 g. Es wurde ein Polyetherimid
verwendet. Die so hergestellte Kugelspitze
konnte eine Kugel mit einem Durchmesser von 0,6 mm hal
ten. In der Figur sind ein Führungsraum 12 und ein Raum 13
dargestellt, in den ein Tinten-Regler-Kern eingeführt ist.
Die Beispiele 5 bis 8 betreffen die gleichen Gegenstände
wie die jeweiligen Beispiele 1 bis 4, mit der Ausnahme,
daß ein Polyetheretherketon
an Stelle des Polyetherimids
verwendet wurde.
Dieses Beispiel betrifft den gleichen Gegenstand wie Beispiel 1,
wobei jedoch ein Gemisch aus 70 Gew.-% Polyetherimid
und 30 Gew.-% Polyetheretherketon
statt, Polyetherimid allein verwendet wurde.
Die Vergleichsversuche 1 bis 4 betreffen die gleichen
Gegenstände wie in den jeweiligen Beispielen 1 bis 4,
wobei ein Polyacetal
statt Polyetherimid
verwendet wurde.
Die Vergleichsversuche 5 bis 8 betreffen die gleichen
Gegenstände wie die Beispiele 1 bis 4, wobei jedoch
ein anderes Polyacetyl an Stelle des Polyetherimids
verwendet wurde.
Die Vergleichsversuche 9 bis 12 betreffen die gleichen
Gegenstände wie die Beispiele 1 bis 4, wobei jedoch ein
Polyamid an Stelle des Polyetherimids
verwendet wurde.
Die Tabelle I zeigt die Meßergebnisse der Abnutzungsbe
ständigkeit und Biegefestigkeit der Gegenstände der Bei
spiel 1, 5 und 9 und der Vergleichsversuche 1, 5 und 9.
Als Abnutzungsfestigkeit wurde das Abnutzungsausmaß der
Federspitze 1 mit einer halbsphärischen Spitze nach Be
wegen der Spitze über eine Schreiboberfläche im pendeln
den Zustand und unter einer Belastung von 200 g gemessen.
Die Biegefestigkeit ist die Ablesung einer Federgewichts
skala, wenn die Federspitze 1 an einem Träger befestigt
wurde und von dem Träger 1,0 mm Abstand und dadurch ge
brochen wurde, daß sie gegen das Gewicht in einem Winkel
von 60° gedrückt wurde.
Aus der Tabelle I ist ersichtlich, daß die erfindungsge
mäße Tintenführung eine verbesserte Abnutzungsbeständig
keit und Biegefestigkeit aufweist.
Nach der Messung der Abnutzungsbeständigkeit wurde das
gebrauchte Teil untersucht. Im Falle der Vergleichsver
suche 1, 5 und 9 traten Verstopfungen durch "Rauhigkeit"
oder Ausfransen auf.
Die Tabelle II zeigt die Meßergebnisse der Dimensions
stabilität der Gegenstände der Beispiel 2 und 6 und Ver
gleichsversuche 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 ur
sprüngliche herausragende Länge des dünnen Stabes war etwa
15 mm.
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 erfindungsge
mäße 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, 7, 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 Schreib
instrumente, so lange, bis die Schreibspur unscharf wurde.
Das Schreibgerät wurde unter einer Belastung von 200 g und
mit einer Geschwindigkeit von 7 cm/s bewegt.
Schreiblänge (m) | |
Beispiel 1 | |
1000 | |
Beispiel 3 | 1300 |
Beispiel 4 | 1500 |
Beispiel 5 | 1100 |
Beispiel 7 | 1500 |
Beispiel 8 | 1700 |
Beispiel 9 | 1100 |
Vergleichsbeispiel 1 | 400 |
Vergleichsbeispiel 3 | 500 |
Vergleichsbeispiel 4 | 550 |
Vergleichsbeispiel 5 | 450 |
Vergleichsbeispiel 7 | 600 |
Vergleichsbeispiel 8 | 600 |
Vergleichsbeispiel 9 | 300 |
Vergleichsbeispiel 10 | 350 |
Vergleichsbeispiel 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, 8 und 12 wurde die Kugel ab
gelöst.
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-Verstopfungs
eigenschaft im Vergleich mit Tintenführungen aus Polyace
tal und Polyamid zu erzielen. Außerdem kann eine Tinten
führung, hergestellt aus Polyetheretherketon gemäß der
Erfindung, verbesserte Anti-Verstopfungseigenschaften auf
weisen, ohne daß die Abnutzungsbeständigkeit verschlech
tert wird. Zu diesem Zweck wird die Bruchdehnung der
Tintenführung auf 70% oder weniger eingestellt.
Die Bruchdehnung ist die Dehnung, bezogen auf die ur
sprüngliche Länge bis zum Bruch, wenn die Dehnkraft vor
gegeben ist. Die Bruchdehnung kann verringert werden durch
Bestrahlen des Gegenstandes mit Strahlung, wie -Strahlung
Behandeln des Gegenstandes mit Ozon oder Sauerstoff, Be
handeln 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,
die zum Formungszeitpunkt eingearbeitet werden.
Die Verstopfung, die zu einer unzureichenden Tintenfrei
setzung führt, erfolgt, wenn die Tintenführung verschleißt
wie zum Zeitpunkt des Schreibens. Im Rahmen der Erfindung
wurden Möglichkeiten untersucht, um die Verstopfung in den
Griff zu bekommen. Hierbei stellten die Erfinder die Luft
strömungsgeschwindigkeit durch die Tintenführung mit Ver
stopfungsproblemen während eines vorbestimmten Zeitraums
fest. Unter gleichen Bedingungen, unter denen die Ab
nutzung der Tintenführung bewirkt wird, muß die Verstop
fung geringer werden, wenn die Geschwindigkeit der Luft
strömung größer wird. Bei der Tintenführung aus Polyether
etherketon variiert die Luftströmungsgeschwindigkeit stark
bei einem bestimmten Wert für die Bruchdehnung. Dieser
Wert liegt bei etwa 70%.
Ein zylindrischer Gegenstand von 0,55 mm Durchmesser mit
einem axial verlaufenden Durchsichtraum als Tintendurch
tritt wurde hergestellt durch Strangpressen aus einer
Strangpreßform und durch Walzen eines
Polyetheretherketons.
Eine Düse mit einem Tintendurchtritt
muster wurde am Ende der Strangpreßvorrichtung befestigt.
Die Düse wies einen Entleerungs-Öffnungsdurchmesser von 15
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 γ-Strahlen mit verschiedenen Strahlungsener
gieniveaus während verschiedener Zeiträume bestrahlt, um
Gegenstände mit Bruchdehnungswerten von 89, 73, 57 und
35% zu erhalten. Diese Gegenstände werden als Beispiele
B, C, D und E in der genannten Reihenfolge bezeichnet.
Außerdem wurden Gegenstände mit Bruchdehnungswerten von 80
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 entgegen
gesetzten Ende zum halbsphärischen Teil durchgeleitet, und
die Strömungsgeschwindigkeit wurde gemessen. Außerdem
wurde das Abnutzungsausmaß an dem Ende mit dem halbsphä
rischen 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.
Anmerkung: Die Messung der Luftströmungsgeschwindigkeit
erfolgte mit einem Luftströmungsmeßgerät (d. h. ein Leck-
Testgerät)
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 zwi
schen der Luftströmungsgeschwindigkeit und der Bruchdeh
nung zeigt, ist ersichtlich, daß die Anti-Verstopfungs
eigenschaften durch die vorstehenden Behandlungen verbes
sert werden können.
Eine Tintenführung auf Polyetheretherketon gemäß der Er
findung kann eine verbesserte Anti-Verstopfungseigenschaft
aufweisen, ohne daß, wie vorstehend festgestellt, die Ab
nutzungsbeständigkeit verschlechtert wird. Zu diesem
Zwecke wird der Kristallisationsgrad der Tintenführung
günstig auf 27% oder darüber eingestellt.
Der Kristallisationsgrad kann erhöht werden durch ver
schiedene bekannte bzw. übliche Methoden. Es ist auch be
kannt, daß die Erhöhung des Kristallisationsgrads die me
chanische Festigkeit und andere mechanische Eigenschaften
verbessert. Bei einer Tintenführung aus Polyetherether
keton variiert die Anti-Verstopfungseigenschaft stark mit
einem gewissen Wert für den Kristallisationsgrad. Dieser
Wert beträgt etwa 27%. Der Wert wird durch eine Röntgen
strahlenmethode erzielt.
Ein zylindrischer Gegenstand von 0,55 mm Durchmesser mit
einem axialen Durchsichtsraum als Tintenführung wurde her
gestellt durch Strangpressen auf einer Strangpreßform und
Walzen eines Polyetheretherketons. Eine
Düse mit einem Tintendurchtrittmuster wurde am Ende der
Strangpreßform befestigt. Die Form hatte einen Entlee
rungsöffnungs-Durchmesser von 15 mm. Die Temperatur im
Inneren der Strangpreßform wurde auf 360°C in der Nähe
der Düse und auf 70°C außerhalb der Düse eingestellt. Die
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 10 cm von der Düse zu
verlieren. Der Durchmesser bei diesem Punkt war etwa
1,0 mm.
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°C unter null Spannung während 10, 30, 60, 90, 120
bzw. 150 min hergestellt. Die behandelten Gegenstände wer
den als Proben 2 bis 7 in der angegebenen Reihenfolge be
zeichnet. Außerdem wurden mehrere Gegenstände der Probe 1
einer thermischen Behandlung an der Luft bei 300°C unter
null Spannung unterworfen während 5, 10, 15, 20, 30, 40
bzw. 50 min. Die behandelten Gegenstände werden als Pro
ben 8 bis 14 in der angegebenen Reihenfolge bezeichnet.
Außerdem wurde ein zylindrischer Gegenstand mit einem
Durchmesser von 0,55 mm erhalten durch Änderung der Aus
gangsgeschwindigkeit auf 27 m/min sowie auch durch ent
sprechende Änderung der Extrusionsgeschwindigkeit. Dieser
Gegenstand wird als Probe 15 bezeichnet. Mehrere Gegen
stände der Probe 15 wurden einer thermischen Behandlung an
der Luft bei 200°C und bei einer festgesetzten Länge wäh
rend 10, 30, 60, 90 und 120 min unterworfen. Die behandel
ten 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 bezeich
net.
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
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 Schreibinstrumenten angeordnet, die ausreichend mit
einer handelsüblichen wäßrigen schwarzen Tinte für
Schreibgeräte gefüllt waren. Die Schreiblänge, die erzielt wurde 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 Aus
schluß von Beispiel 21) aufgeführt.
Was die Schreiblänge betrifft, so konnte eine Spur ohne
Unschärfe erzielt werden, indem man einfach die Feder
spitze ersetzte, nachdem die Spur unscharf wurde. Daher
erfolgt die Unschärfe nicht durch mangelnde Tinte, sondern
es wird angenommen, daß sie durch die Bildung von Verstop
fungen der Federspitze bewirkt wird, was durch mikroskopi
sche Untersuchungen bestätigt wurde. Somit können die
Anti-Verstopfungseigenschaften durch die vorstehende Be
handlung weiter verbessert werden.
Es versteht sich, daß die vorstehenden Beispiele keine
Einschränkung der Erfindung darstellen sollen.
Claims (3)
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 ge kuppelt 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, her
gestellt aus einem Polyetheretherketon mit einer
Kristallisationsgrad von 27% oder darüber.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B43K 8/04 |
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |