DE69911049T2

DE69911049T2 - Nachlaufelement für ein kugelschreibgerät und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE69911049T2
Application number: DE69911049T
Authority: DE
Inventors: Jean-Philippe Lerch; Jose Duez; Frederic Bocquenet
Original assignee: BIC SA
Current assignee: BIC SA
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1999-11-09
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2019-11-10
Also published as: CN1313282C; KR100616807B1; FR2785569B1; AU1164700A; EP1209004A3; CA2350654C; ES2207342T3; KR20010100993A; ATE248715T1; ES2321694T3; KR20060027397A; JP2002529276A; DE69911049D1; BR9915146A; DE69940324D1; PT1128968E; ATE420776T1; WO2000027651A1; US6443647B1; CA2350654A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Nachlauf-Kolben für einen Kugelschreiber sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kolbens.
Dieser Kolbentyp umfasst ein geliertes Element, das optional ein festes Element enthält und insbesondere dazu bestimmt ist, in Kombination mit einer Tinte mit einer Viskosität zwischen 10 und 30 000 mPa.s (oder die rheoverflüssigende Eigenschaften aufweist) verwendet zu werden, die in einem Behälter angeordnet ist, der an einem seiner Enden mit einer Schreibspitze versehen ist.
Die Palette der Tinten für Kugelschreiber kann in drei Hauptgruppen unterteilt werden, umfassend:

– die wässerigen flüssigen Tinten von geringer Viskosität, die in den Schreibartikeln verwendet werden, deren Durchflussregelung mit Hilfe eines Ablenksystems oder eines faserigen Behälters sichergestellt wird,
– die Tinten von hoher Viskosität, in Lösungsphase, die in röhrenförmigen Behältern verwendet werden, die direkt die Spitze versorgen; wobei der Durchfluss der Kugelschreiber durch Änderung der Viskosität der Tinte eingestellt wird;
– die wässerigen Tinten von durchschnittlicher Viskosität, die in röhrenförmigen Behältern, die direkt die Spitze versorgen, verwendet werden.

In dieser letzten Gruppe ist es erforderlich, das Ausfließen der Tinten über den hinteren Teil der Patrone zu vermeiden, indem über der Tintensäule ein Nachlauf-Kolben angeordnet wird. Dieser Kolben, der in der Tinte nicht löslich ist und im Allgemeinen von einem Fettpfropfen gebildet wird, ermöglicht es auch, die Verdampfung der in der Tinte enthaltenen flüchtigen Lösungsmittel (insbesondere Wasser) zu begrenzen und in einem gewissen Maße den Durchfluss des Kugelschreibers zu regulieren. Überdies folgt bei der Verwendung des Kugelschreibers der Kolben der Tintensäule in dem Rohr, weshalb er Nachlauf-Kolben genannt wird, wodurch Ablagerungen von Resttinte an den Wänden des Behälters vermieden werden.
Im Stand der Technik sind verschiedene chemische Zusammensetzungen erwähnt, die als Nachlauf-Kolben verwendet werden und aus einem oder mehreren wenig flüchtigen organischen Lösungsmittel(n), insbesondere Polybuten, und einem Verdickungsmittel des Typs Di- oder Tribenzylidensorbitol ( JP 6220418 ) gebildet sind, um ein Fett zu bilden, das einem reversiblen pastenförmigen Zustand entspricht, der durch Herstellung von inneren physikalischen Verbindungen (Wasserstoffverbindungen und/oder Van der Wals-Verbindungen...) erzielt wird. Um ihre Haltbarkeit im Rohr unabhängig von den Lagerbedingungen des Kugelschreibers sicher zu stellen, weisen diese Zusammensetzungen im Allgemeinen eine hohe Viskosität auf. Ferner neigen diese Fette während der Verwendung des Kugelschreibers dazu, an den Wänden des Rohres anzuhaften, wobei sie das ästhetische Erscheinungsbild des Behälters beeinträchtigen. Überdies führt dieses Anhaften zu einem Materialverlust oder einer Verformung des Kolbens, was somit zu einer Funktionsstörung des Systems mit der Gefahr des Ausfließens der Tinte durch die Rückseite des Rohrs und zu einer Verdampfung der in der Tinte enthaltenen flüchtigen Lösungsmittel führt. Überdies kann im Falle eines Stoßes die hohe Viskosität dieser Nachlauf-Kolben zu einem Lösen der Tintensäule von dem Kolben führen, wodurch es zu Unterbrechungen bzw. einer völligen Einstellung des Schreibens kommt.
Um die negativen Auswirkungen auf Grund der Viskosität des Nachlauf-Kolbens zu begrenzen, wurden verschiedene Wege untersucht. Unter diesen ist die Eingliederung eines Zu satzes des Typs modifiziertes Poly(siloxan)polyether ( US 5 348 989 ) oder von polaren Verbindungen (WO 9804421) zu erwähnen, die dazu bestimmt sind, das Gleiten entlang des Rohrs zu verbessern und einen besseren Kontakt Tinte/Nachlauf-Kolben insbesondere im Falle eines Stoßes zu gewährleisten.
Eine weitere in US 4 671 691 vorgesehene Lösung besteht darin, Zusammensetzungen von viskoelastischen Fetten auf Basis eines Mineralöls, von Polybuten und mit Onium behandeltem organophilem Ton zu formulieren. Diese Zusammensetzungen mit einer hohen Viskosität in Ruhestellung können sich unter der Wirkung einer Spannung stark verflüssigen (normales Abfließen in einem Rohr oder rasche Verschiebung des Nachlauf-Kolbens im Falle eines Stoßes), um der Tinte besser zu folgen.
Allerdings bleiben die Viskositätswerte dieser Fette, auch nach dem Scherschneiden relativ hoch, was ihre Weiterleitung, insbesondere zum Zeitpunkt der Befüllung der Patronen, stört.
Andererseits unterliegen diese Fette, die aus einer Mischung von Mineralöl und Polybuten hergestellt sind, starken Änderungen ihrer Viskosität in Abhängigkeit von der Temperatur, was für einen Kugelschreiber, der unter sehr unterschiedlichen und manchmal strengen Bedingungen gelagert wird (tropisches Klima, hintere Ablage eines Fahrzeugs, ...) , zu einer Verflüssigung des Fettpfropfens und einem Abfließen der Tinten durch das hintere Ende führen kann.
Der Ersatz der Mischung (Mineralöl + Polybuten) durch Silikonöle, die durch Aluminiumsilikat verdickt wurden, wie beispielsweise in EP 0 792 759 , bildet ebenfalls ein Fett, dessen Viskosität allerdings weniger empfindlich für Temperaturänderungen ist.
Jedoch manche technische Probleme bleiben bestehen. So bleibt die Einführung dieser Zusammensetzungen mit noch hoher Viskosität in die Patronen schwierig, und dies umso mehr, als der Durchmesser des Rohrs gering ist. Ferner bleibt die Flexibilität aller vorgeschlagenen Lösungen begrenzt, da ihre Eigenschaften an die Merkmale des vorgesehenen Kugelschreibers angepasst werden müssen, was eine neue und komplette Neuformulierung des Nachlauf-Kolbens für jeden Kugelschreiber erfordert.
Überdies bilden diese Fette Kolben, deren zu große Verformungsfähigkeit dazu neigt, die Schreibqualität zu beeinträchtigen. Ferner sind diese Fette undurchsichtig, wodurch der Kolben in den durchscheinenden oder durchsichtigen Röhren/Behältern sichtbar ist, was aus ästhetischer Sicht nicht zufriedenstellend ist.
Wenn schließlich der Nachlauf-Kolben auch ein festes Element (wie in FR 2 709 444) umfasst, ist dieses letztgenannte notwendigerweise mit geschlossenen Poren ausgeführt, da die Viskosität der Fette zu groß ist, um in offene Poren eindringen zu können. Diese Ausführung macht das feste Element hin und her beweglich und somit besonders instabil.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung entwickelten Nachlauf-Kolben sollen die technischen Probleme lösen, die mit der Verwendung der herkömmlichen Nachlauf-Kolben verbunden sind.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einer ersten Ausführungsart eines Nachlauf-Kolbens für einen Kugelschreiber erreicht, der insbesondere ein Element in Form eines stabilen Gels aufweist, dessen Härte, bestimmt durch Kegel-Penetration, zwischen 100·10^–1 mm und 400·10^–1 mm liegt.
Nach einer besonderen Variante ist das Element in Form eines Gels aus einem Reaktionsmedium hergestellt, das mindestens eine flüssige Komponente enthält, die unter den Silicon-Polymeren, Polyurethanen, Polyestern und Epoxyharzen ausgewählt ist.
Vorzugsweise enthält das Reaktionsmedium eine erste flüssige Komponente und eine zweite flüssige Komponente der gleichen chemischen Natur, die an einer chemischen Kondensations- oder Additionsreaktion und insbesondere einer Hydrosilylierungsreaktion teilnehmen können.
Nach einer spezifischen Ausführungsart ist die erste flüssige Komponente aus mindestens einem Silicon-Polymer gebildet, das mindestens zwei ungesättigte Ethylen-Funktionen aufweist.
Nach einer weiteren Ausführungsart ist die zweite flüssige Komponente aus mindestens einem Silicon-Polymer gebildet, das mindestens zwei (Si-H)-Funktionen aufweist.
Nach einem vorteilhaften Merkmal liegt in dem Reaktionsmedium das Molverhältnis zwischen den ungesättigten Ethylen-Funktionen der ersten Komponente und den (Si-H)-Funktionen zwischen 1 : 5 und 5 : 1, und vorzugsweise zwischen 1 : 3 und 3 : 1.
Nach einer weiteren Variante umfasst der Nachlauf-Kolben ferner ein Hydrosilylierungsmittel auf Basis von Platin in einer derartigen Menge, dass der Platingehalt zwischen 0,1 und 1000 ppm liegt.
Nach einem vorteilhaften Merkmal ist die ungesättigte Ethylen-Funktion an den beiden Enden der Kette des Silicon-Polymers der ersten Komponente angeordnet.
Nach einem weiteren Merkmal ist das Silicon-Polymer mit (Si-H)-Funktion ein Copolymer von Dimethylsiloxyn und Methylhydrosiloxan.
Nach einer weiteren Variante umfasst der Kolben ferner ein Verdünnungsmittel, das aus mindestens einem inerten Silicon-Polymer, wie beispielsweise Poly(dimethylsiloxan) mit Trimethylsiloxy-Endgruppen, besteht.
Nach einer spezifischen Variante umfasst der Kolben ferner mindestens ein Schmiermittel, das unter den weißen Mineralölen und den Isoparaffinölen und/oder den Fetten, wie beispielsweise den Fettsäureestern, den Fettalkoholestern und den Triglyceriden, ausgewählt wird.
Vorzugsweise liegt die Menge des Schmiermittels zwischen 0,1 und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,2 und 12 Gew.-%.
Nach einer weiteren Variante umfasst der Kolben auch ein grenzflächenaktives Agens, das aus mindestens einem Derivat besteht, das unter den Silicon-, Fluor- und Phosphat-Derivaten ausgewählt wird.
Vorzugsweise ist das grenzflächenaktive Agens in dem Gel in einer Menge zwischen 0,01 und 10 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 Gew.-% vorhanden.
Nach einer weiteren Variante umfasst der Nachlauf-Kolben ferner einen mineralischen Füllstoff, der aus fein gemahlenem Siliziumdioxid besteht, das in einer Menge zwischen 0,1 und 20 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 Gew.-% vorhanden ist.
Eine weitere Variante besteht darin, zu dem Nachlauf-Kolben Pigmente oder Färbemittel in einer Menge zwischen 0,1 und 20 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 Gew.-% hinzuzufügen.
Nach einer weiteren Ausführungsart umfasst der Nachlauf-Kolben ein flüssiges Element oder ein Element in Form eines Gels, in das mindestens teilweise ein festes poröses Element eingeführt ist, das durch Extrusion und Zerschneiden einer Stange aus einem Kunststoff gebildet ist, der aus einer Mischung aus mindestens einer Komponente, die unter den Polyolefinen, Polystyrol und ABS und einem Treibmittel ausgewählt wird, hergestellt wurde.
Vorzugsweise ist das Treibmittel Azodicarbonamid.
Nach einer weiteren Ausführungsart umfasst der Nachlauf-Kolben ein flüssiges Element oder ein Element in Form eines Gels, in das mindestens teilweise ein festes poröses Element eingeführt ist, das durch Schmelzfixierung von Pulvern von Polyethylen mit hohem Molekulargewicht in einer Form ohne Kompression hergestellt wurde.
Nach einer Ausführungsvariante ist der Nachlauf-Kolben aus der Kombination eines Elements in Form eines Gels nach der ersten Ausführungsart und einem festen Element nach den anderen oben dargelegten Ausführungsarten gebildet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung des oben definierten Nachlauf-Kolbens in einem Kugelschreiber, umfassend ein Rohr, das einen Tintenbehälter bildet, der an einem Ende mit einem Halter für die Spitze und einer Kugelspitze ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass:

– ein flüssiges Reaktionsmedium in das Rohr durch sein offenes Ende, das der Spitze oberhalb der Tinte gegenüber liegt, eingeführt wird, dem gegebenenfalls ein Katalysator beigefügt wird;
– gegebenenfalls ein festes Element hergestellt und dann in das Rohr in das Innere des flüssigen Mediums eingeführt wird; und
– ein Element in Form eines Gels durch chemische Reaktion des flüssigen Mediums in situ hergestellt wird.

Nach einer ersten Variante des Verfahrens wird das Reaktionsmedium durch Mischen einer ersten flüssigen Komponente mit einer zweiten flüssigen Komponente derselben chemischen Natur hergestellt, die an einer chemischen Kondensationsoder Additions- und insbesondere Hydrosilylierungsreaktion teilnehmen können.
Nach einer weiteren Variante des Verfahrens wird die Gelbildung des flüssigen Mediums durch thermische Behandlung bei einer Temperatur zwischen 50 und 80°C für eine Zeitdauer zwischen einigen Minuten und einigen Stunden beschleunigt.
Wenn das Element in Gelform des erfindungsgemäßen Kolbens aus einem Medium hergestellt ist, das hauptsächlich aus zwei flüssigen reaktiven Komponenten von geringer Ausgangsviskosität gebildet ist, härtet es nach dem Mischen der beiden Reagenzien mit einer Kinetik, die von den Temperaturbedingungen abhängt, um ein stabiles und homogenes Gel mit einer guten mechanischen Festigkeit im Rohr zu bilden.
Das unmittelbar nach dem Mischen erhaltene flüssige Medium ist leicht transferierbar, was die Einführung in den Behälter sowie die Entgasung unabhängig vom Durchmesser des Rohrs erleichtert. Aus diesem Grund ist die Schnittstelle zwischen der Tinte und dem Nachlauf-Kolben perfekt klar und definiert, wodurch es möglich ist, außer dem ästhetischen Aussehen des Rohrs die Haftung zwischen der Tintensäule und dem Nachlauf-Kolben und folglich die Festigkeit des Systems gegen Stöße, denen die Behälterpatrone eventuell beispielsweise im Falle eines Herunterfallens des Kugelschreibers ausgesetzt ist, zu verbessern.
Ferner ermöglicht es die Herstellungsart der Nachlauf-Kolben durch Nachgelierung gemäß der Erfindung, relativ harte und kompakte Zusammensetzungen zu erhalten (deren Eigenschaften nahe jenen eines Elastomers sind). Ein Gel entspricht nämlich im Unterschied zu einem Fett einem irreversiblen verdickten Zustand, in dem die inneren Verbindungen von chemischer Natur sind, indem sie durch Vernetzung gebildet sind. Diese Kolben aus Gel folgen perfekt der Verschiebung der Tintensäule, ohne Spuren auf dem Behälter zu hinterlassen, und somit ohne an Dicke während der mit dem Schreiben verbundenen Verschiebungen zu verlieren. Der erfindungsgemäße Nachlauf-Kolben behält seine Eigenschaften vom Anfang bis zum Ende der Verwendung der Patrone bei (Stabilität des Gelzustandes, Durchflussmenge des Kugelschreibers, Durchlässigkeit, Stoßfestigkeit, mechanische Festigkeit des Nachlauf-Kolbens im Rohr). Überdies unterliegen die Kolben, die nach einer bevorzugten Ausführungsart aus Silicon-Produkten hergestellt sind, nur geringen Härteänderungen auf Grund der Temperatur.
Schließlich ist anzumerken, dass die erfindungsgemäßen Kolben besonders biegsam sind, da ihre Eigenschaften, insbesondere ihre Härte, insbesondere durch eine Veränderung des Verhältnisses zwischen den beiden flüssigen Ausgangskomponenten eingestellt werden können. So kann eine Zusammensetzung eines Nachlauf-Kolbens an einen Schreibartikel angepasst werden, ohne seine Ausgangsformel zu ändern.
Dieser Kolben aus Gel, der eventuell ein festes Element umfasst, wird vorzugsweise in Kombination mit einer Tinte mit geringer bis mittlerer Viskosität oder mit rheoverflüssigenden Eigenschaften verwendet, die in einem Behälter angeordnet ist, der an einem seiner Enden mit einer Spitze versehen ist und am anderen Ende offen ist. Er vermeidet somit das Abfließen von Tinte über die Rückseite des Rohrs/Behälters, begrenzt die Verdampfung der flüchtigen Lösungsmittel, die in der Tinte enthalten sind, und ermöglicht es, die Durchflussmenge des Kugelschreibers zu kontrollieren.
Natürlich ist es auch möglich, das Verfahren zur Herstellung des Elements in Form eines Gels ausgehend von einem Medium einzusetzen, das nur eine einzige flüssige Komponente enthält, die in situ durch chemische Reaktion gelieren kann, die entweder mit Hilfe einer physikalischen Behandlung (Bestrahlung, W oder Wärmebehandlung, ...) oder durch ein Vernetzungsmittel ausgelöst werden kann.
Eine Herstellungsart dieses Nachlauf-Kolbens wird vorzugsweise durch Mischen von zwei unterschiedlichen Fluidreagenzien A und B, Gelierung und dann Härtung in situ eingesetzt, um eine stabile und homogene Elastomergelstruktur zu erhalten.
Das erste Reagens A ist nun von mindestens einem Silicon-Polymer gebildet, das mindestens zwei ungesättigte Ethylen-Funktionen umfasst und das auch Methyl-, Ethyl-, Phenylund/oder 3,3,3-Trifluorpropyl-Radikale umfassen kann. Diese Komponente A kann beispielsweise ausgewählt werden unter:

– Poly(dimehtylsiloxan) mit Vinyldimethyl-Endgruppen mit einer Viskosität bei 25°C, wie alle Viskositäten in der Folge ausgedrückt sind, zwischen 2 und 1 000 000 mPa.s (z. B.: Produkte der Firma PETRARCH SYSTEM PS 443,PS 445),
– Poly(dimethylsiloxane) mit Vinylphenylmethyl-Endgruppen mit einer Viskosität zwischen 1000 und 100 000 mPa·s (z. B.: Produkte PETRARCH SYSTEM PS 463),
– Poly(dimethylsiloxane) mit Divinylmethyl-Endgruppen mit einer Viskosität zwischen 1000 und 100 000 mPa·s (z. B.: Produkte PETRARCH SYSTEM PS 483, PS 488),
– Dimethylsiloxan/Methylvinylsiloxan-Copolymere mit Vinyldimethyl-Endgruppen (z. B.: Produkte PETRARCH SYSTEM PS 493),
– Diemthylsiloxan/Methylvinylsiloxan-Copolymere mit Trimethylsiloxy-Endgruppen mit einer Viskosität zwischen 250 und 300 000 mPa·s,
– Dimethylsiloxan/Diphenylsiloxan-Copolymere mit Vinyldimethyl-Endgruppen mit einer Viskosität zwischen 500 und 150 000 mPa·s (z. B.: Produkt PETRARCH SYSTEM PS 735, PS 765, PS 784).

Vorzugsweise werden Silicon-Polymere oder -Copolymere mit Endgruppen aus mehreren Vinylfunktionen mit einer Viskosität zwischen 200 und 165 000 mPa·s, vorzugsweise 1000 und 5000 mPa·s, verwendet, die mindestens 50% Dimethylsiloxaneinheiten enthalten.
Gegebenenfalls liegt der Gehalt des Produktes an Vinylgruppen je nach der Viskosität des Polymers zwischen 0,025 und 0,300 m Mol/g.
Die Polymere können bis zu 3% flüchtige Substanzen enthalten.
Das zweite Reagens B ist von mindestens einem Silicon-Polymer gebildet, das mit mindestens zwei Si-H-Funktionen versehen ist.
Dieses Silicon-Polymer kann beispielsweise ausgewählt werden unter:

– Polymethylhydrosiloxan mit einer Viskosität zwischen 1 und 1000 mPa·s (z. B.: Produkte PETRARCH SYSTEM; PX 118, PS 122),
– Dimethylsiloxan-/Methylhydrosiloxan-Copoymeren mit einer Viskosität zwischen 10 und 100 000 mPa·s (z. B.: Produkte PETRARCH SYSTEM; PS 123, PS 124),
– Phenylmethylsiloxan-/Methylhydrosiloxan-Copolymeren mit einer Viskosität zwischen 10 und 1000 mPa·s (z. B.: Produkte PETRARCH SYSTEM PS 128.5),
– Polymethylsiloxan, das an seinem Ende ein Wasserstoffatom trägt, mit einer Viskosität zwischen 1 und 20 000 mPa·s (z. B.: Produkte PETRARCH SYSTEM; PS 542, PS 545).

Die Komponente B ermöglicht es durch Mischung und Hydrosilylierungsreaktion mit der Komponente A in dem flüssigen Medium, ein dreidimensionales Netz zu bilden, das dem Zustand eines „homogenen stabilen Gels" zu Grunde liegt.
Als Komponente B wird vorzugsweise ein Polymethylhydrosiloxan-Polymer oder ein Dimethylsiloxan-/Methylhydrosiloxan-Copolymer verwendet, das mindestens drei Methylhydrosiloxy-Gruppen pro Molekül umfasst und eine Viskosität zwischen 20 und 10 000 mPa·s aufweist.
Die Mengen der Komponenten A und B werden derart angepasst, dass das Verhältnis zwischen der Molzahl an ungesättigten Ethylen- oder Vinyl-Funktionen und der Molzahl an (Si-H)-Funktionen von 1 : 5 bis 5 : 1 und vorzugsweise von 1 : 3 bis 3 : 1 variiert.
Um die Hydrosilylierungsreaktion zu ermöglichen oder zu beschleunigen oder auch ihr Ergebnis zu verbessern, wird der Mischung A + B ein Katalysator hinzugefügt.
Dieser Katalysator C wird beispielsweise ausgewählt unter:

– Platin-/Divinyltetramethyldisiloxan-Komplex in Lösung in einem Lösungsmittel (z. B.: Produkt PETRARCH SYSTEM; PC 072),
– Platin-/Divinyltetramethyldisiloxan-Komplex, gemischt mit einer Lösung von Polydimethylsiloxan mit Vinyl-Endgruppe (z. B.: Produkt PETRARCH SYSTEM PC 075),
– Platin-/Zyklovinylmethylsiloxan-Komplex in Lösung in einem zyklischen Vinylmethylsiloxan (z. B.: Produkt PETRARCH SYSTEM PC 085).

Dieser Katalysator ist in einer derartigen Menge vorhanden, dass die Platinbeigabe zwischen 0,1 und 1000 ppm darstellt.
Vorzugsweise umfasst das flüssige Reaktionsmedium ein Verdünnungsmittel (I). Dieses Verdünnungsmittel ist von einem inerten Silicon-Polymer gebildet, das beispielsweise ausgewählt werden kann unter:

– Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität zwischen 1 und 2 500 000 mPa·s, vorzugsweise zwischen 10 und 1 000 000 mPa·s (z. B.: Öle NM1 der Firma SIVENTO)
– Polyphenylsiloxan
– Polymethylphenylsiloxan
– Dimethylsiloxan-/Diphenylsiloxan-Copolymer mit einer Viskosität zwischen 50 und 500 000 mPa·s (z. B.: Produkte PETRARCH SYSTEM PS160, PS162)

Es werden vorzugsweise Silicon-Polymere oder -Copolymere mit Trimethylsiloxy-Endgruppen verwendet.
Dieses Polymer wirkt als Verdünnungsmittel für die Zusammensetzung und ermöglicht es, die ursprünglichen Eigenschaften des flüssigen Mediums (Viskosität) und die endgültigen Eigenschaften des Gels (Härte, Schmiereigenschaften) zu verbessern.
Es kann in manchen Fällen vorteilhaft sein, der Zusammensetzung des Kolbens einen oder mehrere Zusätze beizufügen, wie beispielsweise insbesondere:

– ein Füllmaterial D, das beispielsweise unter den Siliziumoxiden, Talken oder Calciumkarbonaten ausgewählt wird.

Es wird vorzugsweise ein fein zerteiltes, beispielsweise in Mikrometer zerteiltes, Siliziumoxid verwendet, das eventuell einer Hydrophobbehandlung unterzogen wurde, und zwar in einer Menge zwischen 0,1 und 20 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 Gew.-%.
Dieser Füllstoff ermöglicht es, die physikalischen Eigenschaften des Gels (Teilchenhärte) anzupassen und die Haftung des Gels an der Wand des Rohrs/Behälters des Kugelschreibers zu verringern.
Nach einer Variante der Erfindung kann das System (A + B + C + D) von Zweikomponenten-Silicon-Systemen, die bei Raumtemperatur härtbar sind, gebildet sein, wie beispielsweise die Produkte SIVENTO der Paletten NG 3712, NG 3714 oder NG 3716 (vertrieben von HULS silicones).
Überdies kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, der Zusammensetzung des Kolbens ein oder mehrere Schmiermittel E hinzuzufügen, die ausgewählt werden unter:

– den weißen oder transparenten Mineralölen (z. B.: die Öle SEMTOL des Typs 70/28 auf Basis von Kohlenwasserstoffen, vertrieben von der Firma WITCO),
– den Isoparaffinölen,
– den Fettstoffen, wie beispielsweise den Fettsäureestern, den Fettalkoholestern, Triglyceriden.

Vorzugsweise wird ein Mineralöl, das mit dem Gel vereinbar ist, verwendet, d. h. das keine Probleme des Ausschwitzens aufweist, und zwar in einer Menge zwischen 0,1 und 20 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,2 und 12 Gew.-%.
Dieses Schmiermittel stellt ein ordnungsgemäßes Nachlaufen des Gelkolbens im Rohr sicher, in dem seine Haftung an den Wänden begrenzt wird.
Die Beigabe dieses Zusatzes kann in dem flüssigen Medium, das die Komponenten A, B enthält, unterschiedslos vor dem Mischen oder unmittelbar nach dem Mischen erfolgen. Allerdings werden die Produkte, die Schwefel-, Aminoverbindungen oder jede andere Substanz enthalten können, die den Hydrosilylierungskatalysator vergiften können, vorzugsweise unmittelbar nach dem Mischen von A und B hinzugefügt, um diesem Katalysator eine konstante Aktivität über einen langen Lagerzeitraum zu bewahren.
Nach einer weiteren Variante der Erfindung kann es interessant sein, der Zusammensetzung ein grenzflächenaktives Agens F beizusetzen, das die Kohäsion zwischen der Tintensäule und dem Nachlauf-Kolben sicher stellt, um die Stoßfestigkeit der Einheit zu verbessern. Dieser Zusatz wird beispielsweise ausgewählt unter:

– den Silicon-Derivaten,
– den Fluor-Derivaten,
- den Phosphat-Derivaten.

Dieser Zusatz wird in einer Menge zwischen 0,01 und 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 und 5 Gew.-% verwendet. Dieser Zusatz wird vorzugsweise unmittelbar nach dem Mischen von A und B eingeführt.
Nach einer weiteren Variante der Erfindung kann es interessant sein, der Zusammensetzung ein Färbemittel G beizusetzen, das beispielsweise ausgewählt wird unter:

– den organischen Pigmenten: Azopigmente, Phthalocyanin, Quinacriolon,
– den anorganischen Pigmenten: Titandioxid, Eisenoxid,
– den organolöslichen Färbemitteln: Solvent Red 27, Solvent Blue 35.

Dieser Zusatz G, der vorzugsweise unmittelbar nach dem Mischen von A und B hinzugefügt wird, wird derart verwendet, dass seine Menge zwischen 0,1 und 20 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 Gew.-% liegt.
Erfindungsgemäß können andere Gelierungsreaktionen eingesetzt werden, um den Nachlauf-Kolben zu bilden. Diese Reaktionen sowie die eingesetzten Produkte sind beispielsweise in dem Patent US 5 079 300 (DUBROW et al) beschrieben und umfassen beispielsweise:

(i) – eine Reaktion zwischen Silanol- und Silan-Funktionen:
(ii) – eine Reaktion zwischen Silanol- und Alkoxy-Funktionen:
(iii) – eine Reaktion zwischen Silanol- und Epoxy-Funktionen:
(iv) – eine Reaktion zwischen Silanol- und Aminfunktionen:
(v) – eine Reaktion zwischen Silanol- und Oxim:

Noch allgemeiner kann der Nachlauf-Kolben aus Gel durch chemische katalysierte Reaktion oder nicht zwischen zwei Komponenten A und B gebildet sein, die ausgewählt werden unter den Systemen:

– Polyurethane: beispielsweise beschrieben in den Patenten US 4 600 261 und US 4 634 207
– Epoxy
– Polyester
– Polybutyle
– Polyacrylsysteme.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung kann es interessant sein, einen Inhibitor H der Hydrosilylierungsreaktion hinzuzufügen, um die Konservierungsdauer der flüssigen Komponente A zu erhöhen. Dieser Inhibitor kann beispielsweise ausgewählt werden unter:

– Dialkyldecarboxylaten (wie in US 4 256,870 , US 4 476,166 ),
– Dialkylacetylendicarboxylaten (wie in US 4 347,346 ),
– Acetylenalkoholen (wie in US 3 989,866 und US 4 336,364 ),
– Benzotriozolderivaten,
– kurzkettigen Vinylsiloxanen.

Die auf diese Weise hergestellten Nachlauf-Kolben aus Gel sind durch Härtewerte gekennzeichnet, die Kegelpenetrationswerten von 100·10^–1 bis 400·10^–1 mm, vorzugsweise 200·10^–1 bis 360·10^–1 mm entsprechen (Messungen durchgeführt bei 25°C an einem Penetrometer PETROTEST PNR10, ausgestattet mit einem Kegel von 102,5 g und einer Führung von 47,5 g gemäß der DIN-Norm 51580).
Andererseits kann das auf diese Weise hergestellte homogene Gel auch durch ein festes Element „bewehrt" oder „konsolidiert" werden, das teilweise in das Element aus Gel oder in ein beliebiges flüssiges Element, das den Träger bildet, eingeführt wird, wo es, obwohl es stabil ist, eine geringe relative Mobilität bewahrt. Diese Ausführungsart weist dann ein besonderes Interesse auf, wenn das Gel dazu neigt, sich in seiner Mitte zu verformen. Dieses Phänomen kann beispielsweise bei Behältern mit großem Durchmesser beobachtet werden, wenn das gelförmige Element des Nachlauf-Kolbens dem Unterdruck ausgesetzt ist, der durch das Abfließen der Tinte zu der Spitze erzeugt wird.
Um diese Funktion sicher zu stellen, muss das feste Element eine Rohdichte aufweisen, die kleiner oder gleich der Dichte des flüssigen oder gelförmigen Elements ist. Die Form des festen Elements und seine Farbe (weiß oder färbig) hingegen können beliebig mit einen zylindrischen oder polygonalen (quadratischen, dreieckigen, hexagonalen) Querschnitt sein. Überdies ist das feste Element porös und kann koaxiale Aussparungen umfassen, die eine bessere Anpassung der Rohdichte ermöglichen.
Das feste Element ist aus verschiedenen Materialien gebildet, die gemischt oder übereinander geschichtet, beispielsweise verklebt oder verschweißt sind. Vorzugsweise ist das feste Element nach einem der nachstehend angeführten Verfahren hergestellt:

1) Durch Extrusion und Zerschneiden einer Kunststoffstange, die aus der Mischung von mindestens einer Komponente, die unter den Polyolefinen, dem Polystyrol ausgewählt wird, mit einem Expansionsmittel, das vorzugsweise von Azodicarbonamid gebildet ist, hergestellt wird. Unter der Wirkung der Temperatur zersetzt sich das Expansionsmittel, indem es Gasblasen (Stickstoff) freisetzt, die auf diese Weise Poren vom Typ „geschlossene Poren" innerhalb des Materials bilden. Die Dichte des festen Elements wird durch die Auswahl des Basismaterials und die Menge des eingeführten Expansionsmittels angepasst, so dass es sich automatisch an der Oberfläche des flüssigen oder gelförmigen Elements positioniert. So können für das feste Element Rohdichten zwischen 0,5 und 1,0 bzw. mehr erreicht werden, wenn der Kunststoff vorher gefüllt wird. Dieses feste, bewegliche Element wird gegebenenfalls in Kombination mit flüssigen oder gelförmigen Elementen verwendet, deren Dichte zwischen 0,8 und 1,1 variiert.
2) Durch Heißsiegeln von Polyethylenpulvern mit hohem Molekulargewicht, wie beispielsweise Hostalen GUR 8020 von TARGOR (vertrieben von der Firma HOECHST), in einer Form ohne Kompression. In diesem Fall wird die Dichte des festen Elements durch die Art des dieses bildenden Materials bestimmt. Um das feste Element an der Oberfläche des flüssigen oder gelförmigen Trägerelements zu positionieren. Die Dicht wird auf einem etwas geringeren Wert als jenem des Trägerelements gehalten, das nun die Möglichkeit hat, in das Innere der Poren einzudringen.

Überdies wird nach einer weiteren Variante das feste Element mit jedem Material hergestellt, das den Erhalt von Schaumstoffen (wie beispielsweise Polyurethan-Schaumstoffe) ermöglicht.
Die im Rahmen dieser Erfindung entwickelten Nachlauf-Kolben können in Kugelschreibern verwendet werden, die mit Rohren/Behältern mit einem variablen Durchmesser mit Maßen von 1 bis 30 mm oder mehr versehen sind.
Diese Kugelschreiber werden in mehreren Schritten hergestellt:

– zuerst wird das den Tintenbehälter bildende Rohr an einem Ende mit einem Spitzenhalter und einer Kugelspitze versehen,
– dann wird die Tinte in den Behälter eingeführt,
– dann wird das flüssige Reaktionsmedium beispielsweise hergestellt, indem die Komponenten A und B, der Katalysator C und die Zusätze D bis I in vorbestimmten Verhältnissen gemischt werden. Das Reaktionsmedium kann auch von einer einzigen Komponente gebildet sein, die mit einem Gelierungsmittel oder einer Gelierungsbehandlung verbunden wird.

Nach einer ersten Methode wird die auf diese Weise erhaltene Reaktionsmischung sofort in das Rohr/den Behälter, das/der die Tinte enthält, über das der Spitze gegenüber liegende Ende mit Hilfe von mindestens einer Dosierpumpe (nicht dargestellt) eingeführt. Nach einer weiteren Methode wird der Nachlauf-Kolben in das Rohr mit Hilfe von zwei Dosierpumpen nach kontinuierlichem Mischen und Reaktionsbeginn eingeführt. Diese zweite Methode verhindert das Härten des Gels in dem Behälter im Falle eines Stillstandes der Montagekette. In jedem Fall, da die Kinetik der Re aktion zwischen den Komponenten des flüssigen Mediums relativ langsam ist, bildet sich das gelförmige Element durch chemische Reaktion im Wesentlichen in dem Rohr/Behälter, d. h. in situ und nicht während der Weiterleitung des flüssigen Mediums.
Wenn die Eigenschaften des Kugelschreibers dies erfordern, kann in das flüssige Medium ein festes Element des oben beschriebenen Typs eingeführt werden,

– wenn das feste Element offene Poren besitzt, dringt das flüssige Medium in die poröse Struktur ein, um die Poren zu füllen, wodurch seine Dichte und Stabilität erhöht werden,
– das die Tinte enthaltende Rohr und der Nachlauf-Kolben werden dann durch Zentrifugieren entgast, während das flüssige Medium noch ausreichend fluid ist,
– in einem Endbehandlungsschritt wird das gelförmige Element des Nachlauf-Kolbens einem auf thermischem Weg beschleunigten Härtungsverfahren bei einer Temperatur zwischen 50 und 80°C unterzogen. In Abhängigkeit von den gewählten Gelierungsbedingungen kann dieses Verfahren einige Minuten bis einige Stunden erfordern.

BEISPIELE
Die nachstehend angeführten Beispiele sind nicht einschränkend. Alle Mengen, auf die Bezug genommen wird, sind massebezogene Größen.
Die Wirksamkeit der in den Beispielen 1 bis 14 und als Vergleichsbeispiele 1 und 2 erwähnten Nachlauf-Kolben wurde an Hand von Kugelschreibern bewertet, die folgendermaßen hergestellt wurden:

– Befüllung des Behälterrohres mit einem Innendurchmesser von 5,0 mm mit Tinte (siehe Tabelle 1), um eine Patrone zu bilden
– Befestigung der Spitze am Kugelschreiber
– Einführung des Nachlauf-Kolbens in die Patrone in Form eines flüssigen Reaktionsmediums oder eines Fettes (im Falle der Vergleichsbeispiele), deren Viskosität zwischen 10 mPa·s und 10 000 mPa·s liegt
– Zentrifugieren der Patrone mit 2 000 U/min während 10 min.

Die Formel der bei der Herstellung der Patronen verwendeten Tinte ist in nachstehender Tabelle 1 angeführt.
TABELLE 1
Ausführungsarten der Nachlauf-Kolben in Gelform gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den nachfolgenden Beispielen angeführt:
Beispiel 1
Diese Kolben werden erhalten, indem zwei flüssige Produkte (1, 2) gemischt werden, die von der Firma SIVENTO in den Formulierungen mit den allgemeinen Bezugszeichen NG3712 und NG3716 hergestellt und vertrieben werden.
PRODUKT 1:
Fraktion (1) der Komponente A, 29,0% von Polydimethylsiloxan mit Vinyl-Endgruppen mit einer Viskosität von 1000 mPa·s.
Fraktion (1) des Verdünnungsmittels (I), 67,9% Polydimethylsiloxan mit Trimethylsiloxy-Endgruppen mit einer Viskosität von 1000 mPa·s.
Komponente C, 0,2% eines Katalysators, der 1% Platin enthält.
Komponente D, 2,9% Siliziumoxid mit Hydrophobbehandlung.
PRODUKT 2:
Fraktion (2) der Komponente A, 48,1% von Polydimethylsiloxan mit Vinyl-Endgruppen mit einer Viskosität von 1000 mPa·s.
Fraktion (2) des Verdünnungsmittels (I), 48,5% Polydimethylsiloxan mit Trimethylsiloxy-Endgruppen mit einer Viskosität von 1000 mPa·s.
Komponente B, 0,5% eines Dimethylsiloxan-/Methylhydrosiloxan-Copolymers, das 0,7% Methylhydrosiloxan-Gruppen enthält.
Komponente D, 2,9% Siliziumoxid mit Hydrophobbehandlung.
Die beiden flüssigen Produkte 1 und Schütteln gemischt, so dass das Gewichtsverhältnis Produkt 1/ Produkt 2 1.32 beträgt. Das flüssige Reaktionsmedium, das sich aus dem Mischen ergibt, wird in den Behälter des Kugelschreibers oberhalb der Tinte eingeführt. Die Einheit wird dann 10 min mit 2000 U/min zentrifugiert, dann bei 50 °C 18 Stunden lang gelagert, um eine vollständige Gelierung des Nachlauf-Kolbens zu erzielen.
Die Tabelle 2 fasst Beispiele von erfindungsgemäßen Nachlauf-Kolben zusammen.
Zwei Zusammensetzungen von Nachlauf-Kolben mit einer Komponente vom Typ Fette des Standes der Technik wurden parallel zur erfindungsgemäßen Ausführungsart mit zwei Komponenten bewertet. Vergleichsbeispiel I

Siliconöl NM1.5000 94,6%

Siliziumoxid in Mikrometergröße mitHydrophobbehandlung 5,2%

Grenzflächenaktives Silicon-Agens, mitPolyether modifiziert 0,2%
Das Siliziumoxid wird in dem Öl unter heftigem mechanischem Schütteln dispergiert, um ein perfekt homogenes Fett zu erhalten. Vergleichsbeispiel 2

Polybuten 41,0%

Mineralöl 55,7%

Aluminiumstearat 3,3%
Das auf diese Weise durch Mischen hergestellte Fett wird dann zerkleinert.
Die oben beschriebenen Nachlauf-Kolben werden dann verschiedenen Tests unterzogen:
Bewertung der Viskosität der flüssigen Ausgangsmischung:
Diese Viskosität wird bei 20°C bei 1,S^–1 mit einen Rheometer HAAKE Rheostren RS150 gemessen, das mit einem Kegelund Plattensystem C60/1 (für die Beispiele 1 bis 14) oder C20/1 (für die Vergleichsbeispiele 1 und 2) versehen ist.
Bewertung des Verfahrens zur Herstellung des Nachlauf-Kolbens in dem Rohr/Behälter:
Die folgende Tabelle ermöglicht es, auf qualitative Weise die Leichtigkeit des Einsatzes der Verfahren der Weiterleitung, Einführung in das Rohr/den Behälter des Kugelschreibers und der Entgasung des Nachlauf-Kolbens zu bewerten. Der Bewertungsmaßstab für diese Kriterien ist folgendermaßen zusammengestellt:

4: leichte Weiterleitung, Einführung in das Rohr und Entgasung
3: leichte Weiterleitung, Einführung in das Rohr, durchschnittliche Entgasung
2: leichte Weiterleitung, durchschnittliche Einführung in das Rohr und Entgasung
1: Weiterleitung, Einführung in das Rohr und Entgasung möglich, aber schwierig
0: Weiterleitung, Einführung in das Rohr und Entgasung sehr schwierig, wenn nicht unmöglich.

Leistungen der Kolbenwirkung auf die Tinte:
Es werden die Leistungen der Kolbenwirkung des Nachläufers auf die Tinte untersucht, indem die Kugelschreiber einem automatisierten Schreibtest an 4 × 100 m Schrift unterzogen werden, indem die Tintenmenge alle 100 m gemessen wird. Auf diese Weise wird die Regelmäßigkeit der Schrift bewertet, indem die Entwicklung der Durchflussmenge des Kugelschreibers zwischen 100 und 400 m betrachtet wird:

4: Variation der Durchflussmenge ≤ 2%
3: 2% < Variation der Durchflussmenge ≤ 5%
2: 5% < Variation der Durchflussmenge ≤ 10%
1: 10% < Variation der Durchflussmenge ≤ 15%
0: Variation der Durchflussmenge > 15%.

Aussehen des Kugelschreibers:
Das Aussehen des Kugelschreibers wird auf Basis zweier Indikatoren bewertet, nämlich:

– Aussehen des Rohrs (oder „clear-drain") nach einem Fließen von gegebener Höhe der Tintensäule und des Nachlauf-Kolbens (in unserem Fall 400 m automatisches Schreiben). Dieser Test ist folgendermaßen definiert:
4: keine Spur am Rohr
3: Vorhandensein eines Restes des Nachlauf-Kolbens auf Höhe seiner Ausgangsposition
2: Vorhandensein von geringen Spuren des Nachlauf-Kolbens und/oder von Tinte
1: Vorhandensein von starken Spuren des Nachlauf-Kolbens und/oder von Tinte entlang des Rohres
0: Rohr regelmäßig durch den Nachlauf-Kolben und/oder durch Tinte befleckt
– Aussehen der Schnittstelle Tinte/Nachlauf-Kolben vor und nach den 400 m Schrift
4: Schnittstelle perfekt regelmäßig und horizontal
3: Schnittstelle regelmäßig, geneigt
2: Schnittstelle relativ regelmäßig
1: Schnittstelle unregelmäßig, relativ horizontal
0: Schnittstelle unregelmäßig mit Einkerbung en) oder Luftblase(n)

Stoßfestigkeit des Kugelschreibers:
Um die Stoßfestigkeit der Kugelschreiber zu bewerten, werden sie dreimal von einer Höhe von 1,5 m auf einen Betonboden fallen gelassen, so dass der Stoß an ihrem hinteren Ende wirkt. Jeder Kugelschreiber wird nach den Stößen nach folgender Tabelle bewertet:

4: nicht verändertes System, Schreiben sofort möglich
3: leichter Rückgang der Einheit Tinte + Nachlauf-Kolben mit einer leichten Verzögerung bei der Aufnahme des Schreibens
2: leichter Rückgang mit Verformung des Nachlauf-Kolbens
1: Rückgang und/oder starke Verformung des Nachlauf-Kolbens
0: Abfließen von Tinte über das hintere Rohrende

Einfluss der Temperatur:
a) Viskosität
Um den Einfluss der Temperatur auf die Viskosität der Nachlauf-Kolben zu bewerten, wird die Viskosität der Zusammensetzungen bei 20°C und 50°C gemessen.
Diese Messungen erfolgen auf einem Rheometer HAAKE Rheostress RS150, das mit einem Kegel-/Ebenensystem von 20 mm mit einem Schergefälle von 1 s^–1 versehen ist.
b) Härte
Der Einfluss der Temperatur auf die Härte der Nachlauf-Kolben aus Gel der Beispiele 1 bis 14 wird bestimmt, indem die Härteänderungen mit Hilfe eines Penetrometers PETROTEST PNR10 gemessen werden, das mit einem Kegel von 102,5 g und einer Führung von 47,5 g versehen ist.
Die Testergebnisse werden in% der Veränderung der Viskosität oder der Härte zwischen 20 und 50°C nach folgendem Schema ausgedrückt:

4: Variation 20 – 50°C ≤ 5%
3: 5% < Variation 20 – 50°C ≤ 10%
2: 10% < Variation 20 – 50°C ≤ 20%
1: 20% < Variation 20 – 50°C ≤ 30%
0: Variation 20 – 50°C > 30%.

Haltbarkeit des Nachlauf-Kolbens in dem Rohr:
Um zu überprüfen, ob bei beliebigen Lagerungsbedingungen (Position, Temperatur) der Nachlauf-Kolben in dem Rohr an seiner Stelle verbleibt, wodurch das Ausfließen von Tinte verhindert wird, wurde jeder Kugelschreiber mit der Spitze nach oben in einem Wärmeschrank, der auf 55°C eingestellt war, angeordnet.
Die Kugelschreiber wurden nach einer Woche Lagerung untersucht und nach folgenden Kriterien bewertet:

4: kein Schwinden des Systems Tinte + Nachlauf-Kolben
3: leichtes Schwinden des Systems Tinte + Nachlauf-Kolben
2: Schwinden und/oder Verformung des Systems Tinte + Nachlauf-Kolben
1: Schwinden und/oder starke Verformung des Systems Tinte + Nachlauf-Kolben
0: Abfließen von Tinte durch das hintere Rohrende

Gesamtdurchschnittsnote des Nachlauf-Kolbens:
Es handelt sich um das arithmetische Mittel der Noten, die jeden Test kennzeichnen. Die Ergebnisse aller dieser Tests sind in Tabelle 3 angeführt.

Claims

Nachlauf-Kolben für einen Kugelschreiber, der insbesondere ein Element in Form eines stabilen Gels aufweist, dessen Härte, bestimmt durch Kegel-Penetration, zwischen 100·10^–1 und 400·10^–1 mm liegt.
Nachlauf-Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element in Form eines Gels aus einem Reaktionsmedium hergestellt ist, das mindestens eine flüssige Komponente enthält, die ausgewählt ist unter den Silicon-Polymeren, Polyurethanen, Polyestern und Epoxyharzen.
Nachlauf-Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsmedium eine erste flüssige Komponente (A) und eine zweite flüssige Komponente (B) der gleichen chemischen Natur enthält, die an einer chemischen Kondensations- oder Additionsreaktion und insbesondere einer Hydrosilylierungsreaktion teilnehmen können.
Nachlauf-Kolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste flüssige Komponente (A) aus mindestens einem Silicon-Polymer besteht, das mindestens zwei ungesättigte Ethylen-Funktionen aufweist.
Nachlauf-Kolben nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite flüssige Komponente (B) aus mindestens einem Silicon-Polymer besteht, das mindestens zwei (Si-H)-Funktionen aufweist.
Nachlauf-Kolben nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Reaktionsmedium das Molverhältnis zwischen den ungesättigten Ethylen-Funktionen der ersten Komponente (A) und den (Si-H)-Funktionen der zweiten Komponente (B) zwischen 1 : 5 und 5 : 1 liegt.
Nachlauf-Kolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen den ungesättigten Ethylen-Funktionen und den (Si-H)-Funktionen zwischen 1 : 3 und 3 : 1 liegt.
Nachlauf-Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Hydrosilylierungsmittel (C) auf Basis von Platin in einer solchen Menge umfasst, dass der Platingehalt zwischen 0,1 und 1000 ppm liegt.
Nachlauf-Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ungesättigten Ethylen-Funktionen an den beiden Enden der Kette des Silicon-Polymers der ersten Komponente (A) angeordnet sind.
Nachlauf-Kolben nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Silicon-Polymer mit (Si-H)-Funktion ein Copolymer von Dimethylsiloxan und Methylhydrosi-Ioxan ist.
Nachlauf-Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er außerdem ein Verdünnungsmittel (1) umfasst, das besteht aus mindestens einem inerten Silicon-Polymer, wie z. B. Poly(dimethylsiloxan) mit Trimethylsiloxy-Endgruppen.
Nachlauf-Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass er außerdem mindestens ein Gleit- bzw. Schmiermittel (E) umfasst, aus gewählt unter den weißen Mineralölen und den Isoparaffinölen und/oder den Fetten, wie z. B. den Fettsäureestern, den Fettalkoholestern und den Triglyceriden.
Nachlauf-Kolben nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Gleit- bzw. Schmiermittels (E) zwischen 0,1 und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,2 und 12 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Gels, liegt.
Nachlauf-Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass er außerdem ein grenzflächenaktives Agens (F) umfasst, das besteht aus mindestens einem Derivat, ausgewählt unter den Silicon-, Fluor- und Phosphat-Derivaten.
Nachlauf-Kolben nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das grenzflächenaktive Agens (F) in dem Gel in einer Menge zwischen 0,01 und 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Gels, vorliegt.
Nachlauf-Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass er außerdem einen mineralischen Füllstoff (D) umfasst, der besteht aus fein gemahlenem Siliciumdioxid, das in einer Menge zwischen 0,1 und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 Gew.-%, vorliegt.
Nachlauf-Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass er außerdem Pigmente oder Färbemittel (G) in einer Menge zwischen 0,1 und 20 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 Gew.-%, umfasst.
Nachlauf-Kolben für einen Kugelschreiber, der ein flüssiges Element oder ein Element in Form eines Gels umfasst nach einem der Ansprüche 1 bis 17, in den mindestens teilweise ein poröses festes Element eingeführt ist, das durch Extrusion und Zerschneiden einer Stange aus einem Kunststoffmaterial gebildet wird, das aus einer Mischung aus mindestens einer Komponente, ausgewählt unter den Polyolefinen, Polystyrol und ABS, und einem Treibmittel hergestellt worden ist.
Nachlauf-Kolben nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel Azodicarbonamid ist.
Nachlauf-Kolben für einen Kugelschreiber, der ein flüssiges Element oder ein Element in Form eines Gels umfasst nach einem der Ansprüche 1 bis 17, in den mindestens teilweise ein poröses festes Element eingeführt ist, das durch Schmelzfixierung von Pulvern von Polyethylen mit hohem Molekulargewicht in einer Form ohne Kornpression hergestellt worden ist.
Verfahren zur Herstellung des Nachlauf-Kolbens nach einem der Ansprüche 1 bis 20 in einem Kugelschreiber des Typs, der ein Rohr umfasst, das ein Tintenreservoir bildet, das an einem Ende mit einem Halter für die Spitze und einer Kugelspitze ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass man – ein flüssiges Reaktionsmedium in das Rohr einführt durch sein offenes Ende, das der Spitze oberhalb der Tinte gegenüberliegt, dem man gegebenenfalls einen Katalysator zugibt; – gegebenenfalls ein festes Element herstellt und anschließend in das Rohr im Innern des flüssigen Mediums einführt, und – ein Element in Form eines Gels herstellt durch chemische Reaktion des flüssigen Mediums in situ.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass man das Reaktionsmedium herstellt durch Mischen einer ersten flüssigen Komponente (A) mit einer zweiten flüssigen Komponente (B) zur Erzielung einer Viskosität zwischen 10 und 10 000 mPa·s.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass man die Gelbildung des flüssigen Mediums beschleunigt durch thermische Behandlung bei einer Temperatur zwischen 50 und 80°C für eine Zeitdauer zwischen einigen Minuten und einigen Stunden.