КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОПЕЧАТЫВАНИЯ ПОЧТОВЫХ ОТПРАВЛЕНИЙ Российский патент 1996 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к области получения термопластичных композиций, пригодных для опечатывания почтовых отправлений (писем, пакетов, бандеролей, посылок), помещений, герметизации тары и др.

Термопластичные композиции типа сургуча традиционно изготавливались на основе канифоли или ее производных. Наиболее широко в почтовом деле применяется сургуч, содержащий следующие компоненты (мас.):
канифоль сосновая (ГОСТ 19113-84) 22,0;
канифоль талловая (ГОСТ 14201-83) 22,0;
сурик железный (ГОСТ 8135-74) 2,2;
пластификатор:
пушсмазка (ГОСТ 19537-83) или
парафин (ГОСТ 23683-79) или
церезиновая композиция (ГОСТ 3677-76) 3,0;
мел сеянный (ГОСТ 17498-72) остальное. [1]
Близким по составу к вышеописанному сургучу является термопластичная композиция, включающая следующие компоненты (мас.ч.):
канифоль 20,0;
смола сосновая 10,0;
терпентин жидкий 5,0
сернокислый барий 12,0;
мел 8,0
мумия (минеральный краситель) -8,0-10,0
Недостатками композиций на основе канифоли являются их хрупкость, наличие резкого запаха, особенно при температуре нанесения (100-130^oС), связанного с остатками скипидарных масел в канифоли. Кроме того, для канифольного сургуча характерно повышенное время затвердевания после нанесения и нечеткий оттиск печати.

Ряд указанных выше недостатков отсутствуют у термопластичной композиции, в которой в качестве смоляной основы используется окисленный канифольный продукт с температурой размягчения (70-92)^oС и содержанием окисленных веществ 20-50% а компоненты взяты в следующем соотношении (мас.):
окисленный канифольный продукт 41-45;
наполнитель 52,5-57,0;
краситель 2,0-2,5. [3]
Однако и данная композиция характеризуется повышенной хрупкостью. Кроме того, продукты лесопереработки в настоящее время довольно дефицитны и дорогостоящи.

Для получения эластичных при изгибе печатей с улучшенной адгезией к поверхностям опечатываемых предметов предложен термопластичный состав, включающий (мас.):
битум БНД с глубиной проникновения 25-30;
иглы при 25^oС 40/60
Канифоль 3-4;
золу сухого улавливания 33-35;
нефтеполимерную смолу с температурой 29-30
размягчения 90^oС фракции С₈-С₉
воск 1-2;
дивинилстирольный термеэластопласт 4-5. [4]
Однако известная композиция может быть только черного цвета из-за использования битума. Помимо этого: она многокомплементна, что усложняет снабжение ее производства сырьем.

Наиболее близкой по области использования, свойствам и компонентному составу является композиция для опечатывания, содержащая в качестве термопластиной смолы продукт взаимодействия полиэтилентерефталата, кубовых остатков ректификации этиленгликоля, фталевого амгидрида или смеси его с изофталевой или адипиновой кислотой, взятых в соотношении 11-58 19-55 23-24, с температурой размягчения 62-67^oC, температурой стеклования 35-42^oC, температурой плавления 50-56^oС. Соотношение между компонентами композиции (мас.)
продукт взаимодействия 50-60;
пигмент 1-3;
наполнитель 38-49.

[5] прототип.

В качестве пигмента в данной композиции предложено применять сурик железный, пигмент красный железоокисный и двуокись титана пигментную, а в качестве наполнителя мел природный или химически осажденный и барит.

Недостатками известной композиции является ее низкая эластичность при изгибе и недостаточно четкий оттиск при опечатывании.

Цель предполагаемого изобретения повышение эластичности печати при изгибе и рельефности оттиска печати.

Указанная цель достигается тем, что в отличие от известной композиции заявляемый состав в качестве полиэфирной смолы содержит продукт высокотемпературной поликонденсации фталевого ангидрида или кубового остатка его производства, этиленгликоля и отходов литьевых полиуретанов, получаемых на основе как сложных, так и простых полиэфиргликолей, при следующем соотношении между реагентами (мас.):
ангидрид фталевый или кубовый
остаток его производства 65-70;
этиленгликоль 18-24;
отходы полиуретанов остальное,
с температурой размягчения 60-90^oС и кислотным числом 15-60 мг КОН/г, а в качестве наполнителей композиция содержит мел и кероген - органо-минеральный продукт сланцепереработки, выполняющий роль пигмента коричневого цвета, при следующем соотношении между компонентами (мас.):
полиэфирная смола 50-60;
кероген 10-20;
мел остальное.

Кероген представляет собой высокодисперсный порошок с размерами частиц 1-5 мкм коричневого цвета, не менее, чем на 70% состоит из органической части, выпускается по ТУ 38.10940-74.

Отходы листьевых (сшитых) полиуретановых являются крупнотеннажными отходами производства крупногабаритных полиуретановых изделий, получаемых методом реакционного литья в форму. Отходы представляют собой измельченную стружку или крошку с размером частиц не более 20 х 10 х 10 мм, а также некондиционные полимеры, образовавшиеся после чистки смесительного и литьевого оборудования или в результате нарушения дозировки реагентов при синтезе полиуретанов. Качество и состав полиуретановых отходов, предназначенных для синтеза полиэфирных смол, регламентируется ТУ 3-7509103.294-90.

Отходы, пригодные для получения полиэфирной смолы, могут быть получены из полиуретанов, синтезированных с использованием как простых полиэфиргликолей (полифурит, лапролы), так и с использованием сложных полиэфиргликолей (полиэтиленгликольадипинат, полибутиленгликольадипинат и др.). Принципиальной разницы в поведении полиуретанов различного строения при термообработке в поликонденсационной среде не существует, так как гидролиз полиуретана начинается по уретановым группам вне зависимости от вида фрагментов, находящихся между ними.

Полиэфирные смолы из фталевого ангидрида или кубового остатка его производства, этиленгликоля и полиуретановых отходов получают путем их взаимодействия при температуре 200-240^oС. Для этого в реактор поликонденсации загружают одновременно все реагенты и включают нагрев путем подачи высокотемпературного носителя в рубашку аппарата. После растворения фталевого ангидрида (кубового остатка его производства) в этиленгликоля при 100-129^oС включают мешалку и продолжают нагрев реакционной массы до 200-240^oС. При этой температуре содержимое реактора выдерживают до получения смолы с требуемыми свойствами: температура размягчения по методу "Кольца и шара" 60-90^oС; кислотное число 15-60 мг КОН/г.

Заявляемую композицию получают в обогреваемом смесителе с горизонтальными Z-образными мешалками путем гомогенизации расплава смолы с наполнителями при температуре 100-120^oС.

Предлагаемые соотношения между компонентами заявляемой композиции определены экспериментальным путем и являются оптимальными: при содержании в ее составе полиэфирной смолы в количестве более 60% сургучная композиция становится низкоплавкой и слипается при хранении, а при нанесении композиции на опечатываемый предмет она медленно застывает и имеет размытую рельефность оттиска металлической печатью. При содержании менее 50% полиэфирной смолы получаемая композиция обладает высокой температурой размягчения (> 100^oC), что ухудшает ее текучесть и затрудняет нанесение на опечатываемое предметы.

Преимущества заявляемой термопластичной композиции иллюстрирует нижеприведенный пример.

В таблице 1 представлены составы известной и предлагаемой композиции, а в таблице 2 их сравнительные свойства. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4

Использование: для опечатывания почтовых отправлений, помещений, герметизации тары. Сущность: композиция содержит мас.%: термопластичную полиэфирную смолу 50-60, кероген 10-20, мел до 100. Термопластичная полиэфирная смола является продуктом поликонденсации фталевого ангидрида или кубового остатка его производства, этиленгликоля и отходов литьевых полиуретанов. 2 табл.

Композиция для опечатывания почтовых отправлений, включающая термопластичную полиэфирную смолу и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве термопластичной полиэфирной смолы она содержит продукт поликонденсации фталевого ангидрида или кубового остатка его производства, содержащего, мас.

Фталевый ангидрид 65 90
Фумаровая кислота 1 4
Смолообразные продукты До 100
этиленгликоля и отходов литьевых полиуретанов, полученный при соотношении исходных реагентов, мас.

Фталевый ангидрид или кубовый остаток его производства 65 70
Этиленгликоль 18 20
Отходы литьевых полиуретанов До 100
и имеющий температуру размягчения 60 90^oС и кислотное число 15 - 60 мг•КОН/г, а в качестве наполнителя композиция содержит кероген и мел при следующем соотношении компонентов композиции, мас.

Термопластичная полиэфирная смола 50 60
Кероген 10 20
Мел До 100