NO118089B - - Google Patents

Description

Skrivevæske for kulespisspenner.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en skrivevæske for kulespisspenner, som kom-binerer visse ønskelige egenskaper ved en vanlig tolyantmine med egenskapene ved den vanlige skrivevæske for kulespisspenner.

Et skriveinstrument med en skrivevæske ifølge oppfinnelsen skriver like godt som en vanlig blyant med trehylster, og det som skrives på papir kan viskes ut med vanlig radergummi. Til tross for at de merker eller den skrift som væsken ifølge oppfinnelsen avsetter på papiret, har ut-seende som om de var skrevet med blyant og på lignende måte kan viskes ut, vil de ikke smøres utover i motsetning til hva tilfellet er med vanlig blekk. En annen fordel består i at flekker av den nye skrir vevæske, som man f. eks. ved uhell har fått på tøy, også hvitt tøy, helt og holdent kan fjernes ved vasking, i motsetning til hva tilfellet er med merker fra en vanlig fyllepenn.

Oppfinnelsen angår således en skrivevæske for kulespisspenner, som ikke kan passere forbi kulen når pennen ikke er i bruk, men nedbrytes under virkningen av kulen under skrivebevegelsen for utmatning av skrivevæske, hvor denne inneholder et pigment som er dispergert i en viskos, harpikslignende, væskeformig bærer, og oppfinnelsen utmerker seg ved at dispersjonen inneholder kullpartikler.

Den væske som brukes i skriveinstrumentet har visse egenskaper som ligner den væske som brukes i kulespisspenner, og samtidig visse egenskaper tilfelles med blyet i en vanlig blyant. Væsken inneholder intet fast sammenbindingsstoff såsom lei-re og voks slik som blyet i en blyant, idet væsken består av en dispersjon av en meget findelt kull, f. eks. lampesot eller grafitt samt en væske sammen med hvilken kullet danner en fin dispersjon. Denne væskeformige bærer trenger under skriv-ningen bare delvis inn i papiret eller skri-veoverflaten og tjener til å avsette en av-leiring av kull hovedsakelig på papirets overflate slik at dette kull kan fjernes igjen ved hjelp av et vanlig radergummi. Væsken i skriveinstrumentet ■ ifølge oppfinnelsen kan inneholde grafitt eller kull av en eller annen hensiktsmessig form, såsom f. eks. lampesot, ovnssot, skorstens-sot eller gassot eller lignende sorte pigmen-ter fremstillet på termisk vei. I de fleste tilfelle viser det seg at lampesot er. særlig fordelaktig med hensyn til partikkel-størrelsen og ensartet dispersjon i den væskeformige bærer. Denne væskeformige bærer er mer viskos enn vann og har en konsi-stens som ligner sirup. Den er fysikalsk sett av samme natur som mineraloljer behand-let for å øke tørkehastigheten, harpikshol-dig eller harpikslignende lakk samt poly-. meriserte kullvannstoffer.. En bærer som viser seg å virke særlig fordelaktig er den' såkalte «polyester-faarpiks L-769» som fremstilles av firmaet Specialty, Resins Company, Lynwood, California, U. S. Å. En annen bærer av en lignende fysikalsk natur, er en mineralolje-ester-gummiferniss.

Forholdet mellom kull og væske varierer noe i overensstemmelse, med kravene,' men vil generelt ligge i størrelsesordenen

2 til 14 deler kull og 100 deler væske. Den minste mengde vil avhenge av den ønskede sorthet av skriften. Forholdet mellom kull og væske varierer også alt etter hvilken type kull som brukes. Følgende illustreren-de eksempler viser dette, hvor andelene av kull refererer seg til 100 deler væske:

På lignende måte varierer størrelsen av de enkelte kulllpartikler (uflokkulert) med de forskjellige kullmaterialer som følger:

Den væskestreng som inneholder kull, f. eks. grafitt eller sot samt en bærer, som anvendes i skriveinstrumentet ifølge oppfinnelsen, må tilfredsstille visse viktige krav foråt instrumentet skal arbeide til-fredsstillende. Disse krav er: a) Strengen må kunne flyte for å sikre en konstant etterlevering til kulespissen, b) få viskositeten tilstrekkelig nedsatt når den utsettes for de skjærekrefter som

oppstår under kulens rotasjon, i den hensikt å oppnå en jevn tilførsel av

væske til skriveflaten,

c) kunne passere gjennom det meget tran-ge gap mellom kulen og soklen uten å

sperre dette gap,

d) på papiret avsette et belegg som ikke kan smøres utover, men som allikevel

kan viskes bort,

e) ha en viss flokkulert og deflokkulert struktur under statiske henholdsvis dynamiske forhold.

Disse krav vil tilfredsstilles når væskestrengen består av en meget homogen dispersjon av kullpartikler i væsken med praktisk talt alle kullpartikler fuktet av væsken, hvorved oppnåes en regulert flokkulering av disse fuktede partikler. Det er blitt konstatert at kullpartiklenes struktur er av vesentlig betydning. Hvis de flokkulerte kullpartikler for eksempel gir en væskestreng som er for fast, vil den ikke bli tilstrekkelig rennende under tyngdekraf-tens virkning til å opprettholde tilførselen til kulespissen. Hvis strukturen på den annen side er for løs, vil kullpartiklene ikke holde seg i dispergert tilstand og etterhvert skille seg ut. Hvis sammentoindingskraften mellom de enkelte kullpartikler ikke er tilstrekkelig stor vil de passere gjennom gapet når skriveinstrumentet er i ro og derved bevirke klatter. Hvis kullpartiklenes bevegelse ikke begrenses i tilstrekkelig grad, vil de kunne trenge gjennom papiret og vanskeliggjøre utvisking av skriften.

Væskekomposisjonen ifølge oppfinnelsen tilfredsstiller alle disse krav, idet kullpartiklene er til stede i en slik tilstand av flokkulering at de ikke kan passere gapet uten at denne flokkulerte tilstand ødeleg-ges, slik som det skjer når kulen roterer. Den roterende kule frembringer skjær-krefter som bryter ned den flokkulerte struktur i tilstrekkelig grad til at kullpartiklene kan passere gjennom den smale klaring mellom kulen og dennes leie, og de vil, etter å være avsatt på skriveflaten, vende tilbake til sin opprinnelige flokkulerte tilstand og som følge av dette ikke trenge for dypt inn i papiroverflaten.

Denne flokkuleringsegenskap ved kullpartiklene er å betrakte som et meget vik-tig trekk ved oppfinnelsen. Hvis kullpartiklene var fullstendig dispergert uten noen flokkulering, ville væskestrengen kunne passere forbi kulen når instrumentet er i ro, og under bruk ville kullpartiklene ikke avsette seg på ønsket måte, men trenge inn i papiret og vanskeliggjøre utvisking. Den flokkulerte struktur må ha en viss likhet med et reversibelt kolloid, og de tre tilstander (a) opprinnelig flokkulert tilstand under statiske forhold, (b) nedbryt-ning under dynamiske forhold, f. eks. under skrivning, og (c) reflokkulering på skriveflaten, representerer alle viktige egenskaper ved den nye væskestreng.

Under normal bruk av skriveinstrumentet overføres hele væskestrengen som består av kull og en bærer, på papiret, idet den overflate av kulen som er i kontakt med papiret, befries for komposisjonen og blir ren.

I det følgende skal gis noen eksempler på sammensetningen av væskestrengen ifølge oppfinnelsen, og etter eksemplene følger definisjoner av de i eksemplene nevnte stoffer for så vidt sådanne definisjoner er nødvendig.

Eksempel 1.

Vceskeformig bærer.

En del «Ester Gum L8» (fremstillet av Hercules Powder Company) tilsettes til fire deler «Unitec 507 Mineral Oil», (fremstillet av Union Oil Company, Los Angeles, California). Delene blandes inntil gummien er helt dispergert i mi-neraloljen, hvorpå det hele opphetes til 94—121° C inntil gummien er helt oppløst. Derpå filtreres i varm tilstand for å fjerne eventuelle faste partikler. Den ferdige væske vil ha en viskositet på ca. 5000 centipoise ved 21° C i henhold til Brookfield Syncroelectric Vis-cometer (Spindel nr. 4 ved 60 omdr./

min).

Væskestreng.

En del kjønrøk «Lampblack German-town (fremstillet av Monsanto Chemical Company, Camden, N. Y.) tilsettes til fem deler av ovennevnte væske. Det hele blandes til der oppnåes en ensartet dispersjon, hvoretter opphetes til 77—82° C i 18— 24 timer eller tilstrekkelig lenge til at kullpartiklene blir fuktet med væsken og letter dispergeringen. Dispersjonen avkjøles og føres tre ganger gjennom en stålvalsemølle med tre valser. Den derved fremstilte viskose pasta tilsettes en ytterligere mengde væske, slik at kjønrøken og væsken er til stede i et forhold på 100 deler væske til 9 deler lampesot.

Den væskeformige bærer og det sorte pigmentstoffet blandes i de ovenfor nevnte forhold inntil en jevn dispersjon er tilveie-brakt. Denne dispersjon opphetes til 77— 82° C i én til to timer og avkjøles derpå og føres to ganger gjennom den omtalte stålvalsemølle, hvoretter produktet til slutt anbringes i et vakuum-kammer og igjen bringes opp på en temperatur på 77— 82° C og under et trykk på 685 mm Hg og holdes under denne tilstand i omtrent én time. Derpå slippes det normale trykk til, hvorpå den derved frembrakte pasta filtreres gjennom en forholdsvis grov filt og fylles på flasker for senere anvendelse i skriveinstrumentet i henhold til oppfinnelsen.

Eksempel 2.

Eksempel 3.

Væskestreng.

Eksempel 4.

Eksempel 5.

Eksempel 6.

Ved fremstillingen av væskestreng-komposisjonen i henhold til de ovennevnte eksempler 2—7 er fremgangsmåten noe av-vikende fra den som er beskrevet i forbindelse med eksempel 1, da de væskeformige bærere som anvendes ved eksemplene 2—7, allerede er forbehandlet for øk-ning av tørkehastigheten eller er viskose av naturen og derfor ikke krever reaksjon med et harpiksaktig materiale slik det var nød-vendig i forbindelse med den mineralolje som er angitt i eksempel 1. Når man går ut fra de viskose, harpiksaktige bærere som er nevnt i eksempel 2—7, og benytter de forskjellige nærmere angitte typer av kullpigment, består fremgangsmåten hovedsakelig i å tilsette én del sort pigment, f.eks. lampesot, til én del av, men ikke hele, den væskeformige bærer. Når man f. eks. bru-ker «Polyester Resin L-796», kan den ene del lampesot først blandes med fire deler av bæreren og omrøringen foregår inntil man har fått en jevn pasta som så opphetes til 77—82° C, inntil kullpartiklene er blitt helt fuktet av bæreren. Etter dette avkjøles (blandingen og ledes tre ganger gjennom en stålvalsemølle med tre valser.

Etter dette tilsettes resten av den viskose harpiksaktige bærer. Ytterligere mengde bærer tilsettes til dette produkt, slik at komponentene til slutt vil foreligge i de forhold som er angitt i de enkelte eksempler. Som det fremgår av eksemplene 2—7 kan mengden av sort pigment va-rieres fra 5—12 deler alt etter hvilken type av kullpigment og hvilken type av bærer som finner anvendelse, alt i forhold til 100 deler av bæreren.

Etter at resten av den væskeformige bærer er blitt tilsatt til den på forhånd fremstilte og valsete pasta, blandes det hele og opphetes til 77—82° C i én til to timer. Etter dette føres pastaen to ganger gjennom valsemøllen. Produktet anbringes så i et vakuum-kammer med et trykk på 685 mm Hg og en temperatur på 77—82° C og holdes under disse betingelser i ca. én time. Derpå slippes det normale trykk til og produktet filtreres og fylles til slutt på flasker.

Hvis det ér ønskelig å anvende grafitt som sort pigment, kan følgende sammen-setning finne anvendelse:

Eksempel 8.

Dipropylen-glykol, trietanolamin og tetrahydrofurfuryl-alkohol blandes, hvorpå «Amtoerol 820» tilsettes. Derpå opphetes på en elektrisk kokeplate inntil alt «Amberol 820» er oppløst. Derpå overføres hele blandingen til et vannbad, hvor «dag»-dispersjon 154 tilsettes i små mengder under omrøring. Opphetingen og omrøringen fortsetter inntil praktisk talt all alkohol som opprinnelig fantes i «dag»-dispersjonen, er fordampet. Det hele avkjøles der-etter langsomt og males tre ganger i en stålvalsemølle med tre valser.

Definisjoner av de ovenfor omtalte

stoffer:

«Unitec 507 mineralolje» — En type mineralolje på naftalenbasis, som brukes som plastiseringsmiddel for kautsjuk. «Miolacco Black» — Handelsnavn for en ovnssot som karakteriserer seg ved en blå tone og sterk dekkevne. Tilgjengelig som pulver eller korn. «Peerless Black» ■— Betegnelse for en gruppe carbonsort som brukes til pigmen-tering av høykvalitetsblekk og karbonpa-pir. Tilgjengelig i følgende graderinger: standard, merke II, merke II—A og korn. «Sterling FT» — Betegnelse for en gruppe kartoonsort med et stort område av egenskaper. «Paraplex — Betegnelse for alkyd-plas-tiseringsmidler for nitrocellulose- og vinyl-sammensetninger, samt for harpikser for lavtrykkslaminering og støpning. «Beckosol No. 24» — Betegnelse for en gruppe alkydharpikser som er tilgjengelige i fast og flytende form i følgende typer: rene alkyder av den tørkende type, rene alkyder av den ikke-tørkende type, fenol-modifiserte alkyder, olje- og fenol-modifiserte alkyder og ikke-fenolske alkyder.

«Flexol Plastioizer R2H» — Betegnelse for en gruppe ikke-flyktige plastiserings-midler som koker ved høy temperatur.

«. Indopol H- 35» — Betegnelse for en

rekke polybutener med molekylarvekter fra

ca. 330 til 950 for en rekke generelle anven-delser. Midlere molekylarvekt 660, farve,

N.P.A. 2, spesifik vekt 60°/60° F 0,871, flam-mepunkt (Tag.) 280° F, ihelle- eller støpe-punkt (ASTM) 0° F, viskositet, S. U. sec. ved 100° F 9200, ved 210° F 377, viskositets-tall 102. Brytningsindeks (20/d) 1.4858.

Jod No. 36. Vekt 0,868/1.

«Amberol 820» — Markedsbetegnelse

for modifiserte fenol-harpikser, 100 pst. fe.

nolharpikser og maleiske harpiksestere til

bruk i fernisser, oljer og trykksverte.

Disse definisjoner stammer fra «Hand-book of Material Trade Names» av Zim-merman og Lavine.

Angående uttrykket «dag» i eksempel 8 (tre steder) henvises til H. Bennet: Co-noise Chemical and Teohnical Dictionary,

Brooklyn, N.Y., 1947, side 274, ifølge hvilket

«dag» betyr deflokkulert Acheson-grafitt.

Claims (3)

1. Skrivevæske for kulespisspenner,! som ikke kan passere forbi kulen når pen-

i nen ikke er i bruk, men nedbrytes under virkningen av kulen under skrivebevegelsen for utmatning av skrivevæske, hvor denne skrivevæske inneholder et pigment som er dispergert i en viskos, harpikslignende, væskeformig bærer, karakterisert ved at dispersjonen inneholder kullpartikler i flokkulert form.

2. Skrivevæske ifølge påstand 1, karakterisert ved at de i den væskeformige bærer dispergerte kullpartikler i ikke-flokkulert tilstand har en partikkelstørrelse som ligger innenfor omådet 0,01—0,4 \ i.

3. Skrivevæske ifølge påstand 1, karakterisert ved at kullpartiklene er dispergert i den væskeformige bærer i forhold fra 2—14 deler på 100 deler bærer.