КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСКОНАПОЛНЕННОГО ПЛАСТИЗОЛЯ Российский патент 1996 года по МПК C08L27/06 C08J3/22 C08K5/04 

Предполагаемое изобретение относится к смесям на основе поливинилхлорида, которые могут использоваться в химической технологии для получения красконаполненных пластизолей, в частности, для получения штемпельных подушек, красящих валиков, маркировочных штампов.

Известна композиция для получения микропористого материала, включающая поливинилхлорид (или его сополимеры), пластификаторы, растворитель для красителя (этилгександиол или монорицинолат глицерина, или ксилол), спирторастворимый краситель (метилфиолетовый) (Пат. CША N 2777824, кл. 260-25, С 08 L 27/06, опубл. 1955 г.). Недостатком данной композиции является то, что она позволяет получать материал только одного цвета, при этом не обеспечивается получение четких, не сливающихся отпечатков.

Известна также композиция для получения микропористого материала, включающая поливинилхлорид, пластификаторы, краситель, феноксиэтанол, октаглицериды алкинилянтарных кислот (А.С. СССР N 907037, опубл. 23.02.82 г. Бюл. N 7, С 08L 27/06, С 08 К 5/10, С 08 J 9/06). Недостатком данной композиции является сложный технологический процесс получения красконаполненного пластизоля. Вначале готовят раствор красящего состава растворением красителя в растворителе при 120-130^oC и периодическом перемешивании; далее готовят раствор смолы идитол в пластификаторе при 100-120^oC и периодическом перемешивании. Приготовленные растворы смешивают в смесителе, далее добавляют дисперсию газообразователя в пластификаторе, термостабилизатор, пигменты, наполнитель, смазку. Полученную смесь переводят в смеситель большей емкости, туда же при перемешивании вводят пластификатор и поливинилхлорид, после чего она поступает в краскотерку для полного растирания композиции. Для удаления пузырьков воздуха композицию вакуумируют и затем перерабатывают способом свободной заливки в формы и желатинизируют пари 130-160^oC. К недостаткам этой композиции относится также жизнестойкость красящего раствора черного цвета, пластизоль получают только вскоре после его приготовления.

Кроме того, известна композиция для приготовления красконаполненных поливинилхлоридных пластизолей для печатающих материалов, включающая поливинилхлорид, пластификатор бутилбензилфталат, растворитель красителя - триэтиленгликоль, жирорастворимый краситель нигрозин или жирорастворимый фиолетовый К краситель (а. с. СССР, N 1409636 Al, опубл. 15.08.88, бюл. N 26; С 08 J 3/20, С 08 L 27/06). Эта композиция выбрана в качестве прототипа. Недостатком данной композиции является малая жизнеспособность пластизоля при использовании в качестве красителя жирорастворимого нигрозина.

Целью предполагаемого изобретения является повышение жизнеспособности красконаполненного пластизоля с одновременным обеспечением высокой краскоотдачи, высоких печатающих свойств, четких оттисков и значительного упрощения технологического процесса получения.

Поставленная цель достигается тем, что композиция, состоящая из поливинилхлорида. бутилбензилфталата, триэтиленгликоля, жирорастворимого нигрозина или жирорастворимого фиолетового К красителя, дополнительно содержит бутилцеллозольв при следующем соотношении компонентов: (масс.):
Поливинилхлорид 35,0-25,0
Бутилбензилфталат 35,0-30,0
Триэтиленгликуоль 19,4-26,5
Жирорастворимый краситель 7,6-10,9
Бутилцеллозольв 3,0-7,6
Выбор интервалов варьирования концентрации поливинилхлорида обусловлен необходимостью создания изделий с хорошими эксплуатационными характеристиками (достаточная прочность и высокая краскоотдача). Концентрация бутилбензилфталата (ББФ) растворителя для поливинилхлорида (ПВХ) и триэтиленгликоля (ТЭГ) растворителя для красителя, но осадителя для ПВХ обусловлена необходимостью формирования прочной конденсационной структуры ПВХ-пластизоля и высокой краскоотдачи. Концентрации красителя выбрана исходя из возможности получения четких оттисков (нижний предел) и устранением возможности смазывания оттиска (верхний предел).

Введение бутилцеллозольва (БЦ) обусловлено тем, что ББФ и ТЭГ взаимно растворяются лишь при температурах выше 32^oС (зависит от соотношения ББФ:ТЭГ) и поэтому получить раствор красителя представляется возможным лишь при 60-140^oC (по прототипу), а дополнительное введение БЦ снижает температуру взаиморастворения до 10-20^oC, что делает возможным получение стабильных растворов жирорастворимых красителей при комнатной температуре с неограниченным сроком жизнестойкости. Механизм такого воздействия обусловлен изменением параметра Гильдебрандта для тройных систем пластификатор - растворитель I растворитель II (ББФ ТЭГ БЦ).

В пластизоле использованы: поливинилхлорид (ПВХ) марки ЕП 6602-C; ЕП 6202 ГОСТ 14039-78; Бутилбензилфталат (ББФ) ТУ 6-05-1347-75; Триэтиленгликоль (ТЭГ) ТУ 6-01-5-88; Красители: жирорастворимый фиолетовый К (ЖФК) ТУ 6-14-110-85, жирорастворимый нигрозин (ЖН) ТУ 6-14-376-84; Бутилцеллозольв (БЦ) ТУ 6-01-646-84.

Показатель жизнестойкости композиции определяли визуально, по появлению опалесцирующей окраске красителя в системе краситель БЦ ТЭГ ББФ ПВХ при хранении. Появление интенсивной опалесценции свидетельствует о распаде на фазы системы краситель БЦ ББФ ТЭГ. ПВХ во всех случаях при хранении композиции находится в диспергированном состоянии в виде стабилизированной суспензии. Роль стабилизатора суспензии выполняет раствор красителя.

Для проведения сравнительного анализа композиций известного решения и предполагаемого изобретения были приготовлены ПВХ пластизоли по следующей технологии:
В реактор при температуре 15-25^oC загружались ингредиенты композиции и перемешивались в течение 60 минут. Полученная суспензия ПВХ в растворе жирорастворимого нигрозина либо жарорастворимого фиолетового К красителя переливалась в промежуточную емкость и отстаивалась в течение 48 часов. Затем суспензия переливалась в формы, которые помещались в термошкаф и выдерживались при температуре 130-140^oC в течение времени, достаточном для формования прочного изделия. Изделие после охлаждения извлекалось из формы. Оценивались качественные характеристики: четкость дактилоскопического оттиска, интенсивность оттиска, краскоотдача, жизнестойкость суспензии (способность суспензии не расслаиваться во время хранения при температуре 15-25^oC в течение определенного времени.

Результаты испытаний представлены примерами.

Известное решение по прототипу:
Пример 1. По предлагаемой технологии была приготовлена композиция, масс.

ПВХ 26,0
ББФ 26,0
ТЭГ 41,5
ЖН 6,5
При 25^oC раствор красителя не образуется. Краситель растворяли при 140^oC в смеси ББФ + ТЭГ c последующим охлаждением раствора до 25 - 20^oC. Затем добавляли ПВХ и получали суспензию. Суспензия имела жизнестойкость 24 часа. При 155 ± 5^oC было сформировано изделие. Изделие не пригодно к применению: дактилоскопический оттиск смазывался полностью, краска разбрызгивалась, цвет печати интенсивный.

Пример 2. Композиция, масс.

ПВХ 26,45
ТЭГ 42,3
ЖН 4,8
приготавливалась аналогично примеру 1. Жизнестойкость 0,2 часа. Качественное изделие получать невозможно. При охлаждении раствора красителя происходит распад на фазы.

Пример 3. Композиция, масс.

ПВХ 24,6
ББФ 24,6
ТЭГ 39,4
ЖН 11,9
приготавливалась аналогично примеру 1. Жизнестойкость 24 часа, но формируется непрочный материал с плохой краскоотдачей.

Пример 4. Композиция, масс.

ПВХ 23,3
ББФ 23,3
ТЭГ 37,3
ЖН 16,1
приготавливалась аналогично примеру 1. Жизнестойкость 1 час, необходима быстрая переработка в изделия.

В примерах 1, 2, 3, 4 по технологии предлагаемого решения растворы ЖН, пригодные для получения изделия, не образовывались из-за распада на фазы системы ББФ: ТЭГ при температурах ниже 32^oC, поэтому для их приготовления была использована технология известного решения.

Предлагаемое решение:
Пример 5. Композиция, масс.

ПВХ 25,0
ББФ 30,0
ТЭГ 26,5
ЖН 10,9
БЦ 7,6
Полученная суспензия в растворе красителя имела жизнестойкость при 20-25^oC не менее 480 часов. После отстаивания суспензия заливалась в форму и при 130-140^oC формировалась дактилоскопическая подушка. Оттиск четкий, насыщенный, краскоотдача в течение 2-3 ceкунд.

Пример 6. Композиция, масс.

ПВХ 25,0
ББФ 30,0
ТЭГ 26,5
ЖФК 10,9
БЦ 7,6
Жизнестойкость не менее 240 часов. Штемпельная подушка дает четкий оттиск, краскоотдача в течение 2-3 секунд, насыщение полное.

Пример 7. Композиция, масс.

ПВХ 35,0
ББФ 35,0
ТЭГ 19,4
ЖН 7,6
БЦ 3,0
Жизнестойкость не менее 120 часов. Оттиск четкий, темносерого цвета, краскоотдача в течение 2-3 секунд.

Пример 8. Композиция, масс.

ПВХ 35,0
ББФ 35,0
ТЭГ 19,4
ЖФК 7,6
БЦ 3,0
Жизнестойкость не менее 120 часов. Оттиск четкий, насыщенный, краскоотдача 2-3 сек.

За пределами предлагаемого решения (ингредиенты отмечены звездочкой).

Пример 9. Композиция, масс.

ПВХ 20,0*
ББФ 37,0*
ТЭГ 26,0
ЖН 10,2
БЦ 6,8
Жизнестойкость не менее 120 часов, однако оттиск нечеткий, смазанный, большое красковыделение.

Пример 10. Композиция, масс.

ПВХ 40,0*
ББФ 31,7*
ТЭГ 17,7*
ЖН 7,6
БЦ 2,9*
Жизнестойкость не менее 120 часов, но пластизоль имеет высокую адгезию к форме, качественное изделие получить невозможно.

Как видно из представленных примеров предложенного решения, предлагаемая композиция позволяет получить красконаполненные пластизоли с жизнестойкостью, в 10-20 раз превосходящую жизнестойкость ПВХ-пластизолей известного решения, при этом значительно улучшается качество оттиска, краскоотдача, что особенно важно при дактилоскопии.

Использование: красконаполненные пластизоли. Сущность: композиция включает, %: поливинилхлорид - 25,0-35,0, бутилфталат - 30,0-35,0, триэтиленгликоль - 19,4-26,5, жирорастворимые красители (нигрозин или фиолетовый К) - 7,6-10,9, бутилцеллозольв - 3,0-7,6.

Композиция для получения красконаполненного пластизоля, включающая поливинилхлорид, бутилбензилфталат, триэтиленгликоль, красители - жирорастворимый нигрозин или жирорастворимый фиолетовый К, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бутилцеллозольв при следующем соотношении компонентов, маc.

Поливинилхлорид 25,0 35,0
Бутилбензилфталат 30,0 35,0
Триэтиленгликоль 19,4 26,5
Жирорастворимый нигрозин или жирорастворимый фиолетовый К краситель 7,6 10,9
Бутилцеллозольв 3,0 7,6