КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОПОРИСТОГО КРАСКОВЫДЕЛЯЮЩЕГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1996 года по МПК C08L27/06 C08K5/00 C08J3/205 C08J9/16 C08K5/00 C08K5/05 C08K5/12 C08K5/17 

Изобретение относится к получению ПВХ-пластизолей с красящими составами, которые служат основой для изготовления красковыделяющих материалов в виде различных валиков печатающих устройств, штемпельных подушек, маркировочных штампов и т.д.

Известен способ получения красконаполненного ПВХ-пластизоля и печатающего материала на его основе [1] Раздельно готовят красящий раствор, содержащий 100 мас.ч. растворителя (глицеролмонорициноолеата или этилгександиола) и 5 мас. ч. красителя метилфиолетового, а также ПВХ-пластизоль, включающий 50 мас. ч. поливинилхлорида, 50 мас.ч. пластификатора (диоктилфталата, трикрезилфосфата) и 5 мас.ч. термостабилизатора трехосновного сульфата свинца. Потом эти две композиции смешивают и получают нерасслаивающийся в течение длительного времени красконаполненный ПВХ-пластизоль, который путем термообработки в формах при 140-176^оС за 10-25 мин перерабатывают в готовые печатающие материалы. Недостатком описанного способа является возможность получения печатающих изделий только одного цвета.

Известна композиция для получения микропористого печатающего материала [2] включающая следующие компоненты, мас.ч. Поливинилхлорид 31,7-39,9 Пластификаторы 17-21 Краситель 4,4-9,9 Феноксиэтанол 20-24
Октаглицериды алке- нилянтарных кислот 8,1-10,4
В качестве пластификаторов используются бутилбензилфталат, а в качестве красителей могут применяться красители, относящиеся к различным классам. Например, жирорастворимый и спирторастворимый нигрозин, основной фиолетовый К, жирорастворимый фиолетовый К, эозин и др. обладающие достаточной растворимостью в смеси феноксиэтанола и октаглицеридов алкенилянтарных кислот. Приготовленную красконаполненную композицию термообрабатывают в формах при температуре 130-160^оС в течение 20-100 мин.

Изобретение позволяет расширить цветовую гамму и улучшить четкость оттисков печатающих изделий, однако из них происходит обильное самопроизвольное выделение красящего состава (выпотевание), который нужно специально удалять в течение нескольких суток после изготовления. Это препятствует широкому освоению указанной технологии.

Наиболее близким к изобретению является способ, согласно которому для получения красконаполненного ПВХ-пластизоля растворяют при 60-140^оС в смеси бутилбензилфталата и растворителя для красителя триэтиленгликоля при их массовом соотношении от 1,00-1,67 до 1,00-1,60 краситель жирорастворимый фиолетовый К (ж.р.ф.К) в количестве от 13,0 до 35,0 мас. или краситель жирорастворимый нигрозин (ж.р.н.) в количестве от 9,7 до 20,0 мас. [3] В полученные красящие составы соответственно фиолетового и черного цветов после их охлаждения до комнатной температуры добавляют при перемешивании поливинилхлорид в количестве от 16 до 35% в пересчете на общую массу композиции. Изготовленный ПВХ-пластизоль заливают в металлические формы различных типоразмеров, подвергают соответствующей термообработке и извлекают готовые изделия, печатающие фиолетовым или черным цветом.

Преимуществом [3] является использование только одного растворителя для красителя достаточно многотоннажного триэтиленгликоля, а его недостатком очень ограниченная цветовая гамма печатающих изделий, что препятствует его применению в некоторых областях техники, в частности, при создании многоцветных печатающих устройств.

Целью изобретения является расширение цветовой гаммы микропористых печатающих материалов на основе доступных растворителей для красителей за счет использования дополнительных видов красителей.

Это достигается тем, что композицию, содержащую поливинилхлорид, бутилбензилфталат или его смесь с диэтилфталатом, триэтиленгликоль и краситель, дополнительно вводится полиоксиалкилированный аминоспирт при следующем соотношении компонентов, мас.ч. Поливинилхлорид 100
Бутилбензилфталат или его смесь с диэтилфталатом 80-120 Триэтиленгликоль 35-70 Полиоксиалкилированный аминоспирт 20-40 Краситель 7-20
В качестве поливинилхлорида могут быть использованы пастообразующие марки, например, ПВХ ЕП6602-С, ПВХ ЕП6202-С (ГОСТ 14039-78) или ПВХ МС6602-С (ТУ 6-01-1265-81).

Пластификаторы бутилбензилфталат (ББФ) и диэтилфталат(ДЭФ) выпускаются соответственно по ТУ 6-05-1347-75 и ГОСТ 8728-77. Триэтиленгликоль (ТЭГ) производится по ТУ 6-01-864-78. В качестве полиоксиалкилированного аминоспирта используют тетраоксипропилированный этилендиамин, выпускаемый под промышленным названием Лапрамол 294 (ТУ 6-05-1681-80). Возможно также использование аналогичных менее вязких продуктов, при синтезе которых часть окиси пропилена заменена на окись этилена. Эти вещества уже производятся или готовятся к выпуску под марками Лапрамол 294М (ТУ 6-05-221-823-85) или Лапрамол 354-2-20.

В предлагаемом изобретении красителями являются: родамин 4С (ТУ 6-36-0204192-207-88), жирорастворимый нигрозин (ТУ 6-14-376-76), жирорастворимый фиолетовый К для чернильных паст (ТУ 6-14-110-80), спирторастворимый желтый "з" (ТУ 6-14-814-77), спирторастворимый ярко-красный С для паст шариковых ручек (ТУ 6-14-815-78), спирторастворимый голубой фталоцианиновый (ТУ 6-14-973-77) и некоторые другие, взятые индивидуально и в различных сочетаниях друг с другом.

Нарасслаиваемость красконаполненного ПВХ-пластизоля, являющаяся обазательным требованием для получения качественных печатающих изделий, в патентах [1] и [2] обеспечивается применением в композиции совместимых при комнатной температуре пластификаторов и растворителей для красителя, а в патенте [3] за счет введения в систему несовместимых пластификаторов и растворителей некоторых красителей, выполняющих при определенных концентрациях функцию ее гомогенизаторов.

В предлагаемом изобретении используются несовместимые при комнатной температуре пластификатор ББФ (или его смесь с ДЭФ) и хорошо растворяющий разные красители недефицитный ТЭГ, а также достаточно плохой растворитель для красителей полиоксиалкилированный аминоспирт. У этого продукта обнаружено свойство гомогенизировать при комнатной температуре вышеуказанные компоненты и обеспечивать тем самым нерасслаиваемость красконаполненного пластизоля в целом. Кроме того, после термообработки ПВХ-пластизоля полиоксиалкилированный аминоспирт вместе с ТЭГ и растворенными в них красителями заполняют межчастичное пространство пластифицированного ПВХ, образуют разветвленную микропористую структуру и благодаря, в частности, высокой вязкости полиоксиалкилированного аминоспирта обеспечивается равномерное длительное выделение красящего состава на поверхность полученного материала, т.е. его хорошие печатающие свойства.

Положительный эффект, достигнутый введением в рецептуру красконаполненного ПВХ-пластизоля триэтиленгликоля и полиоксиалкилированного аминоспирта, получен экспериментальным путем и не следует явным образом из существующего уровня техники. Отсюда можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "изобретательский уровень".

Рассматриваемое техническое решение может найти широкое применение при производстве разноцветных штампов, печатей, штемпельных подушек, различных красящих многоцветных элементов печатающих и маркировочных устройств и т.д.

Композицию готовят следующим образом. При перемешивании и нагревании от 80 до 140^оС готовят раствор красителя (или красителей) в смеси пластификатора, триэтиленгликоля и полиоксиалкилированного аминоспирта. (Некоторые красители целесообразно растворять только в триэтиленгликоле с последующим добавлением перечисленных компонентов). После полного растворения состав охлаждают до комнатной температуры и вводят в него при перемешивании пастообразующий ПВХ. Получается однородный красконаполненный пластизоль, который после удаления пузырьков воздуха с помощью вакуумирования готов к переработке в изделия путем термообработки в металлических формах при 120-150^оС. Время прогрева подбирается в каждом конкретном случае в зависимости от состава композиции, массы изделия, количества форм и т.д.

П р и м е р 1. При температуре от 80 до 140^оС и перемешивании готовят красящий состав, включающий следующие компоненты, мас.ч. ББФ 80 ТЭГ 60 Лапрамол 294 20 Родамин 4С 20
После растворения красителя и охлаждения состава до комнатной температуры в него при перемешивании порциями добавляют 100 мас.ч. ПВХ. Приготовленный однородный ПВХ-пластизоль вакуумируют для удаления пузырьков воздуха и заливают в металлические формы с гравировкой. После термообработки композиции при 120-150^оС и последующего ее охлаждения до комнатной температуры из форм извлекают микропористые штампы, способные осуществлять длительно качественную печать малинового цвета.

П р и м е р 2. В соответствии с описанием по примеру 1 готовят красконаполненный ПВХ-пластизоль следующего состава, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 80 ТЭГ 60 Лапрамол 294М 25 Жирорастворимый нигрозин 20
После переработки по примеру 1 получают микропористые штампы дающие большое количество четких оттисков черного цвета.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 готовят красконаполненный ПВХ-пластизоль по следующей рецептуре, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 120 ТЭГ 70 Лапрамол 294 20
Жирорастворимый фио-
летовый К для чернильных паст 20
После термообработки при 120-150^оС композиции, залитой в плоские металлические формы, получают качественные штемпельные подушки фиолетового цвета, обеспечивающие получение десятков тысяч отпечатков.

П р и м е р 4. По примеру 1 готовят красконаполненный ПВХ-пластизоль следующего состава, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 80 ТЭГ 35 Лапрамол 294 20 Родамин 4С 7
Спирторастворимый желтый "з" 8
После термоформования композиции по примеру 3 получают штемпельные подушки красного цвета, способные к длительной эксплуатации.

П р и м е р 5. По примеру 1 готовят красконаполненный ПВХ-пластизоль по следующей рецептуре, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 80 ДЭФ 20 ТЭГ 51 Лапрамол 294 20 Спирторастворимый голубой фталоцианиновый 9
После переработки по примеру 1 получают микропористые штампы, дающие большое количество четких оттисков голубого цвета.

П р и м е р 6. По примеру 1 готовят красконаполненный ПВХ-пластизоль следующего состава, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 80 ТЭГ 40 Лапрамол 354-2-20 20
Спирторастворимый
ярко-красный С для паст шариковых ручек 20
Композицию заливают в цилиндрические металлические формы с извлекаемыми дорнами и после термообработки при 120-150^оС получают красящие валики, обеспечивающие длительную печать ярко-красного цвета.

П р и м е р 7. По примеру 1 готовят красконаполненный ПВХ-пластизоль следующего состава, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 50 ДЭФ 50 ТЭГ 42 Лапрамол 294 40 Спирторастворимый голубой фталоцианиновый 6 Спирторастворимый желтый "з" 1
После переработки по примеру 1 получают микропористые штампы, дающие большое количество четких оттисков зеленого цвета.

П р и м е р 8. По примеру 1 готовят красконаполненный ПВХ-пластизоль следующего состава, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 80 ТЭГ 35 Лапрамол 294 10 Родамин 4С 7 Спирторастворимый желтый "з" 8
Композиция нестабильна во времени и расслаивается через 1-3 ч, а штемпельные подушки на ее основе имеют слабую краскоотдающую способность. Этот опыт показывает, что введение полиоксиалкилированного спирта в количестве меньше предлагаемого приводит к технологическим трудностям и неудовлетворительному качеству изделий.

П р и м е р 9. По примеру 1 готовят красконаполненный ПВХ-пластизоль следующего состава, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 80 ТЭГ 35 Лапрамол 294 50 Родамин 4С 7
Спирторастворимый желтый "з" 8
Композиции стабильна во времени, но после ее термоформования по примеру 3 получается липкая штемпельная подушка с повышенной краскоотдачей, дающая расплывающиеся на бумаге отпечатки. Этот опыт показывает, что введение полиоксиалкилированного спирта в количестве выше предлагаемого приводит к неудовлетворительному качеству изделия.

П р и м е р 10. По примеру 1 готовят краконаполненный ПВХ-пластизоль следующего состава, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 100 ТЭГ 40 Лапрамол 294 20 Жирорастворимый нигрозин 20
Композиция стабильна во времени и не расслаивается длительное время. После термоформования по примеру 3 получается штемпельная подушка, дающая большое количество качественных оттисков черного цвета.

П р и м е р 11 (по прототипу). По примеру 1 готовят красконаполненный ПВХ-пластизоль следующего состава, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 100 ТЭГ 60 Спирторастворимый голубой фталоцианиновый 30
Концентрация красителя в смеси пластификатора и растворителя составляет 15,8 мас. ч. Красящий раствор и ПВХ-пластизоль на его основе быстро расслаиваются, что делает его непригодным для переработки в качественные печатающие изделия.

П р и м е р 12 (по прототипу). По примеру 1 готовят красконаполненный ПВХ-пластизоль следующего состава, мас.ч. Поливинилхлорид 100 ББФ 80 ТЭГ 55 Родамин 4С 7 Спирторастворимый желтый "з" 8
Концентрация красителей в смеси пластификатора и растворителя составляет 10,0 мас. Красящий раствор и ПВХ-пластизоль на его основе быстро расслаивается, что делает его непригодным для переработки в качественные печатающие изделия.

Все приведенные в примерах композиции красконаполненных ПВХ-пластизолей и качественные характеристики получаемых из них изделий представлены в таблице. Композиции по примерам 1-7, 10 изготовлены в соответствии с предлагаемым изобретением. В примерах 8 и 9 полиоксиалкилированный аминоспирт взят в количестве соответственно меньше нижнего и больше верхнего предела предлагаемой композиции, что приводит к неудовлетворительному качеству печатающих изделий. Примеры 11 и 12 выполнены в соответствии с прототипом.

Использование изобретения: микропористые красковыделяющие материалы. Сущность изобретения: композиция включает, мас.ч.: поливинилхлорид 100; бутилбензилфталат или его смесь с диэтилфталатом 80 - 120; триэтиленгликоль 35 - 70; полиоксиалкилированный спирт 20 - 40 и краситель 7 - 20. 1 табл.

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОПОРИСТОГО КРАСКОВЫДЕЛЯЮЩЕГО МАТЕРИАЛА, включающая поливинилхлорид, бутилбензилфталат или его смесь с диэтилфталатом, триэтиленгликоль и краситель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полиоксиалкилированный аминоспирт при слудующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Поливинилхлорид - 100
Бутилбензилфталат или его смесь с диэтилфталатом - 80 - 120
Триэтиленгликоль - 35 - 70
Полиоксиалкилированный аминоспирт - 20 - 40
Краситель - 7 - 20