Способ приготовления красконаполненных поливинилхлоридных пластизолей для печатающих материалов Советский патент 1988 года по МПК C08J3/20 C08L27/06 

со Од

СО О)

Изобретение относится к созданию :ПВХ-пластиз6лей с красящими составами, которые служат основой для изго- |товления печатающих материалов в вид различных валиков печатающих уст- jpoftcTB., штемпельных подушек, марки- |ровочных штампов.

i Целью изобретения является увеличение жизнеспособности красконаполне ных ПВХ гшастизолрй на основе растворителей для красителей, несовместимых пои комнатной температуре с пластификаторами.

В пластизоле используютs поливинил гшорид (ПВХ) ЕП 6602-С, ЕП 6202, гест 14039-78,. МС 7002-С, ГУ 6-01-1265-81; пластификаторы; зизтилфталат (ДЭФ), дибутилфталат (ДБФО, ГОСТ 8728-77, бутилбензилфта- лат (ББФ), ТУ 6-05-1347-75; растворители: триэтиленгликоль (ТЭГ), ГУ 6-01-864-78, диэтиленгликоль (ДЭГ ГОСТ 19710-74, триэтаноламин (ТМ), ГУ 6-09-2448-72; красители; жирорастворимый-фиолетовый К (ж.р.ф.к.) ГУ 6-14-110-76, жирорастворимый нигрозин (ж.р.н.) ТУ 6-14-376-76,

Вязкость пластизоля определяется на вискозиметре Эмиля при 20°С, а жизнеспособность - временем до расслоения визуально по часам.

Пример 1,3, 4. Растворяют при 120°С 24 мае.ч красителя ж.р.ф.к в смеси, состоящей из 35 мае.ч. и 35 масоч, ТЭГ, Концентрация красителя в общей массе раствора равна 25,5%, После охлаждения получают од- нородный нерасслаивающийся в тече- |ние многих суток красящий состав с вязкостью при 20°С 400 сП (0,4 Па с) В красящий состав добавляют 50 мае,ч ПВХ марки ЕП 6602-С, перемешивают до получения однородной массы, вакууми- руют. Приготовленный пластизоль, спо 1Собный долгое время не расслаиваться заливают в металлическую форму с гравировкой и прогревают до достижения им температуры 137+3°С, После охлаждения из формы извлекают микро- пористый материал с печатающими свойствами в виде маркировочного штампа Изделие обеспечивает печата- ние большого числа качественных оттисков.

П р и м е р 2,(для сравнения). Осуществляют аналогично примеру t, iio концентрация красителя в общей

5

„

5 0

5 0 5 0 5

массе раствора равна 20,5%. После охлаждения красяв ий сог.тав быстро расслаивается и на его основе невозможно получить однородный пластизоль, а следовательно, и качественный, печатающий материал.

Примеры 3, 4, Проводят аналогично примеру 1, но используют ПВХ марки ЕП 6202-С,

Пример 5 (для сравнения) Осуществляют аналогично примеру 1, но кйнцентрация красителя в общей массе красящего состава 40%. После охлаждения получают однородный вязкий красящий состав, сохраняющий стабильность в течение многих суток. К нему добавляют 50 мае.ч. ПВХ ЕП 6202-С, перемешивают и получают вязкую однородную массу, которую вакуумируют. Приготовленный пластизоль заливают Б разъемную металлическую форму в виде цилиндра и прогревают до 145t5 c, После охлаждения форму разбирают и извлекают микропористый материал в виде красящего валика. Однако этот материал обладает худшими краскоот- 5с;ающими и прочностными свойствами по сравнению с материалом, полученным по примеру 1,

П р и м е р 6. Осуществляют аналогично П15имеру 1 , но используют ДЭГ.

П р и м е р 7 (для сравнения). Осуществляют аналогично примеру 6, но концентрация красителя в общей массе раствора составляет 25,9%. После охлаждения красящий состав начинает быстро расслаиваться и на его основе невозможно получить однородный ПВХ-пластизоль, а следовательно, к качественный печатающий материал.

П р и м е р 8. Проводят аналогично примеру 6, но концентрация красителя в общей массе раствора составляет 35%. После охлаждения получают состав, который сохраняет стабильность в течение нескольких суток. В него добавляют 50 мае,ч. ПВХ марки ЕП 6602-С, перемешивают до получения однородной массы и вакуумируют. Приготовленный пластизоль заливают в цилиндрическую металлическую форму и прогревают до 145+5 С. После охлаждения получают красящий валик из микропористого материала с печатающими свойствами, который может использоваться в маркировочных аппаратах, где не требуется высокая скорость печати.

31

П р и м е р 9 (для сравнения). Осуществляют аналогично примеру 8, но концентрация красителя в общей массе раствора составляет 40%. После охлаждения получают однородный нерас слаивающийся вязкий красящий состав, который нерасслаивается в течение многих суток. В него добавляют 50 МНС.ч. ПВХ марки ЕП 6602-С, пере- мешивают до получения однородной массы и вакуумируют. Приготовленный пластизоль заливают в цилиндрическую форму и прогревают до 145±-5°С. После охлаждения получают красящий валик и микропористого материала с печатающими свойствами, который обладает худшими краскоот дающими и прочностными свойствами по сравнению с тем, который получен по примеру 8.

Прим ер 10, Растворяют при 15 мае.ч. ж.р.ф.к. в смеси, состоящей из 40 мае.ч. ДЭФ и 50 мае.ч. ТЭА. Концентрация красителя в общей массе раствора составляет 14,3%. Пос ле охлаждения получают однородный нерасслаивающийся текучий красящий . состав, сохраняющий стабильность в течение нескольких суток. В этот состав добавляют 50 мае.ч. ПВХ марки ЕП 6602-С, перемешивают до получения однородной массы, которую вакуумируют. Приготовленный пластизоль заливают в цилиндрическую металлическую форму и прогревают до 145±5 С. После охлаждения получают красящий валик из микропористого материала с печатающими свойствами, который может, использоваться в маркировочных механизмах и печатающих устройствах. При заливке композиции в формы с гравировкой и прогреве ее до указанной температуры получают маркир воч- ные штампы.

Пример 11 (для сравнения). Осуществляют аналогично примеру 10, но концентрация красителя в общей массе раствора составляет 10%. После охлаждения красящий состав начинает расслаиваться и на его основе невоз- можно получить однородньй ПВХ-плас- тизоль, а следова тельно, и качественный печатающий материал.

Пример 12. Осуществляют аналогично примеру 10, но концентра- ция красителя в общей массе раствора составляет 30%.

Пример 13 (дпя сравнения). Осуществляют аналогично примеру 10,

36, 4

НО концентрация красителя в общей массе раствора составляет 35%. После охлаждения получают нерасслаиваю- щийся вязкий красящий состав. В него добавляют 50 мае.ч. ПВХ марки ЕП 602-С, перемешивают до получения однородной массы, которая имеет большую вязкость. Приготовленный пластизоль запивают в открытые плоские формы в виде коробок и прогревают до 145+5 С. После охлаждения получаю микропористый печатающий материал, который не обладает нужными прочностными показателями и имеет плохую краскЬотдачу.

Примеры 14,16. Осуществляют аналогично примеру 10, но используют ТЭА.

Примеры 15, 17 (для сравнения). Осуществляют аналогично примеру 14.

П р и м е.р 18. Растворяют при мае.ч. красителя ж.р.н. в смеси, состоящей из 50 мае.ч. ББФ и 80 мае.ч. ТЭГ. Концентрация красителя в общей массе раствора составляет 9,7%. Поеле охлаждения получают однородный нерасслаивакмцийея красящий состав черного цвета, имеющий вязкость 0,23 Па-с (230 сП) при , и сохраняющий стабильность в течение суток. В этот состав добавляют 50 мае.ч. ПВХ марки ЕП 6602-С, перемешивают до получения однородной маееы, которую вакуумируют. Приготовленный пластизоль заливают в ци- линдрическую металлическую форму и прогревают до 155±5°С. Поеле охлаяаде- ния получают красящий валик черного цвета из микропорист9го материала с печатающими свойствами. Однако таг кой валик не может использоваться в печатакицих устройствах ввода-вывода информации ЭВМ, пишущих машинках, маркировочных аппаратах, поскольку его красковьщеление слишком велико, изделие разбрызгивает краску при вращении, пачкает текст, а цвет самой печати неинтенсивный.

Пример 19, 22 (для сравнег ния). Осуществляют аналогично примеру 18. Растворяют при 140°С 9,0 мае.ч ж.р.н. в смеси, состоящей из 50 мае.ч ББФ и 80 мае.ч. ТЭГ. Концентрация красителя в общей массе раствора 6,5%. После охлаждения красящий рает- вор начинает быстро расслаиваться и г нашего основе невозможно получить

(рдиородиый ПВХ-пластиэоль, а следова- ельно, и качественный печатающий aтepиaл. Сравнение примеров 18 и 19 1 оказьшает, что диапазон критической 1:онцентрации красителя ж.р.н. для с:меси ББФ и ТЭГ составляет 6,5-9,7% от общей массы красящего состава.

Пример 20, 21. Осуществляют гналогично Примеру 18.

Пример 23 (по прототипу). Ьастворяют при от 23 до 34,6 мае.ч. ж.р.н. в ВО мае.ч. ТЭГ. После С1хлаждения получают очень вязкий ( 5 -8,5 Па с) красящий раствор чер- ||ого цвета, который быстро теряет текучесть. На основе такого раство- fia можно изготовить ПВХ-пластизоль с красящим составом, добавив к нему 50 мае.ч. ББФ и 50 мае.ч. ПВХ марки 1П 6602-С, только вскоре после его г риготовления.

Пример 24. Растворяют при 120 с 15 мае,ч, ж.р.ф.к. в смеси, содержащей 50 мае.ч. ТЭГ. Концентрация красителя в общей маеее раетвора 13%. После охлаждения получают не- раеелаивающийея краеящий еостав, ео- храняющий етабильноеть в течение нескольких суток. В него добавляют 50 мае.ч. ПЕХ марки ЕЙ 6602-С, перемешивают до получения однородной маееы, которую вакуумируют. Приготовленный плаетизоль заливают в металлические ципиндрические формы и прогревают до 140±5°С. После охлалдения получают красящие валики, имеюпрсе хорошую краекоотдачу. Эти изделия гфгут использоваться в различных пе- ч |атающих и маркирующих механизмах.

Пример 25, 26 (для еравне- HJHH) . Осуществляют аналогично приме- 24. Растворяют при 120°С 9,0 мае,ч, в1.р.ф,к. в емееи, содержащей 50 мае,ч Б1БФ и 50 мае.ч. ТЭГ. Концентрация краеителя в общей маеее раетвора 8|, 3%. Поеле охлаждения краеящий еое- тав начинает раеелаиватьея и на его основе невозможно приготовить стабильный ПВХ-штаетизоль е красящим составом, а следовательно, и качеет14096366

Пример 28 (для сравнения). Растворяют при 50°С 15 мае,ч. ж.р.ф.к. в смеси, состоящей из 40 мае.ч, ДЭФ и с 50 мае.ч. ТЭА. Концентрация красителя в общей массе раствора 14,3%, При указанной температуре приготовление раствора происходит очень долго и полного растворения красителя может 10 не наступить. Это затрудняет технологию получения красконаполненного ПВХ-пластизоля.

Пример 29 (для сравнения). Растворяют, при 150 С 15 мае „ч.

15 Жор.ф.к. в емееи, еоетоящей из

40 мае.ч. ДЭФ и 50 мае,ч. ТЭА. Концентрация красителя в общей массе раствора 14,3%, При данной температуре происходит сильное испарение

20 раетвора и может произойти изменение его цвета, что о х рицательно сказы- ваетея на качеетве краеконаполненного ПВХ-плаетизоля и получаемого из него печатающего материала.

25 Пример 33 ( дли еравнения). Раетворяют при 130°С 35 мае.ч. ж.р.ф.к. в емееи, еодержащей 70 мае.ч. ДБФ и 40 мае.ч. ТЭГ. Концентрация красителя в общей маеее красящего

30 состава равна 26,7% Получают после охлаждения однородный нераеелаиваю- щийея краеящий еоетав е вязкостью при 20 С около 300 сП (0,3 Па-с), которьй сохраняет етабильноеть в течение многих еуток. В краеящий еостав добавляют 50 мае.ч, ПВХ марки ЕП 6602-С, перемешивают до получения однородной маееы и вакуумируют. Приготовленный краеконаполненный плаетизоль также не раеслаивается в течение длительного времени. Его заливают в открытые металлические формы и прогревают до 14015 С. После охлаждения из форм извлекают микропористый материал е печатающими евойетвами в виде штемпельной подушки. Однако изделие печатает очень елабо и не пригодно для эксплуатации.

Пример 31 (для сравнения). Раетворяют при 140°С 70 мае,ч. Жор.ф.к. в емееи, еоетоящей из 50 масоч. ДБФ и 100 мае,ч. ТЭГ. Концентрация краеителя в общей маеее кра- еящего еоетава 31,8%. Поеле охлаждеЗВ

40

45

50

Пример 31 (для сравнения). Раетворяют при 140°С 70 мае,ч. Жор.ф.к. в емееи, еоетоящей из 50 масоч. ДБФ и 100 мае,ч. ТЭГ. Концентрация краеителя в общей маеее кра еящего еоетава 31,8%. Поеле охлаждевинный печатающий материал. Сравнение

п)римеров 23 и 24 показьшает, что

диапазон критичеекой концентрации

ж|.р.ф.к. для емееи ББФ и ТЭГ находит- 55 получают однородный нераеслаиваюей в пределах 8,3 - 13% от общейщийея краеящий еоетав, которьй оетамйсеы красящего раетвора.етея в таком виде в течение многих

Пример 26, 27. Оеущеетвляютеуток. К,нему добавляют 50 мае.ч.

аналогично примеру 24,ПВХ марки ЕП 6602-С, перемешивают

Жор.ф.к. в емееи, еоетоящей из

40 мае.ч. ДЭФ и 50 мае,ч. ТЭА. Концентрация красителя в общей массе раствора 14,3%, При данной температуре происходит сильное испарение

раетвора и может произойти изменение его цвета, что о х рицательно сказы- ваетея на качеетве краеконаполненного ПВХ-плаетизоля и получаемого из него печатающего материала.

Пример 33 ( дли еравнения). Раетворяют при 130°С 35 мае.ч. ж.р.ф.к. в емееи, еодержащей 70 мае.ч. ДБФ и 40 мае.ч. ТЭГ. Концентрация красителя в общей маеее красящего

состава равна 26,7% Получают после охлаждения однородный нераеелаиваю- щийея краеящий еоетав е вязкостью при 20 С около 300 сП (0,3 Па-с), которьй сохраняет етабильноеть в течение многих еуток. В краеящий еостав добавляют 50 мае.ч, ПВХ марки ЕП 6602-С, перемешивают до получения однородной маееы и вакуумируют. Приготовленный краеконаполненный плаетизоль также не раеслаивается в течение длительного времени. Его заливают в открытые металлические формы и прогревают до 14015 С. После охлаждения из форм извлекают микропористый материал е печатающими евойетвами в виде штемпельной подушки. Однако изделие печатает очень елабо и не пригодно для эксплуатации.

Пример 31 (для сравнения). Раетворяют при 140°С 70 мае,ч. Жор.ф.к. в емееи, еоетоящей из 50 масоч. ДБФ и 100 мае,ч. ТЭГ. Концентрация краеителя в общей маеее кра- еящего еоетава 31,8%. Поеле охлажде

ви- ГАЗ+З С

композицию до получения однородной массы, вакуумируют. Приготовленный пластизоль, сохраняющий стабильность в течение нескольких суток, заливают в разъемную металлическую форму в де цилиндра и подогревают до После охлаждения форму разбирают, и извлекают красящий валик. Однако он не пригоден к использованию, так как печатает очень грязно, разбрызгивает краску при вращении и непрочный

Пример 33. Растворяют при 60°С 35 мае.ч. ж.р.ф.к. в смеси, состоящей из 44 мае.ч. ДБФ, 7 мае.ч. ДЭФ и 40 мае.ч. ТЭГ. Концентрация красителя в общей массе красящего состава 27,8%. КТР указанных компонетов 57 С. После охлаждения нерасслаивающийся красящий состав сохраняет стабильность длительное время. В него добавляют 50 мае.ч. ПВХ марки ЕП 6602-С, перемешивают до получения однородной массы, которую вакуумируют. Приготовленный ПВХ-плаетизоль, епособный к переработке в течение нескольких суток, заливают металличее кую плоскую открытую форму и прогревают до 127-135°С. После охлаждения получают штемпельную подушку из микро пористого материала е печатаюпщмн свойствами, которая обеспечивает получение многих тысяч оттисков.

П р и м е р 34 (для сравнения). Смешивают 10 мае.ч. ч.ж.р.ф.к. е 90 мае.ч. ДБФ и греют смесь при

ю

--зо 20

25

409636g

в течение 2 ч. Полного растворения красителя НР. происходит.

Пример 35 (для сравнения). Смешивают 5 мае.ч. ж.р.н. с 95 мае.ч. ББФ и греют смееь при в течение 2 ч. Полного раетворения краеи- теля не происходит, следовательно растворимость ж.р.н. в ББФ менее 5%.

Примеры 36-40 (для сравнения). Смешивают меткду собой в отдельных емкоетях 50 мае.ч. ДБФ и 50 мае.ч. ТЭГ; 50 мае. ч. ДБФ и 50 мае. ч. ДЭГ, 50 мае.ч. ДЭФ и 50 мае.ч. ТЭА,50 мае.ч. 15 ДБФи 50 мас.ч. ТЭА, 50мае.ч. ББФи

50 Mad. ч. ТЭГ. В ходе длительного перемешивания при комнатной температуре не удаетея получить гомогенную нерае- елаивающуюея еистему на основе всех перечисленных смесей, е иепользовани- ем которой бьшо бы возможно приготач вить путем емешения е ПВХ жизнеепо- еобный (нераеслаивающийея) ПВХ-ппае- тизоль. При нагревании системы переходят в однофазное состояние, но в этот момент невозможно ввести ПВХ,

так как происходит его моментальное комкование. Плаетизоль очень быетро .набирает вязкость и переходит в нетекучее кашеобразное еоетояние.

Примеры 41-43. Оеущеетвляют аналогично примеру 33.

Соетав плаетизолей, параметры их приготовления и свойства приведены в таблице.

о о

01

о см

Изобретение касается создания ПВХ-пластизолей с красящими составами, которые служат основой дл из- готовления печатающих материалов. Изобретение позволяет в 100-200 раз повысить жизнеспособность ПВХ-штасти- золя за счет растворения красителя перед смешением с ПВХ в смеси пластификатора и растворителя при их соотношении 1:(0,67-1,60) соответственно при бО-МО С, при содержании красителя в растворе 25,5-35,0 мас.%) для смеси дибутилфталата и триэтилеи- гликоля, или 29,0-35,0 мае.%для смеси дибутилфталата и диэтиленгли- коля, или 15,0-30,0 мас.% для смеси диэтилфтапата и триэтаноламина, или 5,0-35,0 мас.% для смеси диэтилфта- лата с дибутилфтялатом, взятых в соотношении 1:(1-10), и тризтилен- гликоля- или 13,0-35,0 мас.% для смеси бутилбензилфталата и тризтилен- гликоля - для жирорастворимого фиоле- «g тового К красителя, или 9,7-20,0 мас.% дпя смеси бутилбензилфталата и три- зтиленгликоля - для жирорастворимого красителя - нигрозина, с последующим охлаждением полученного раствори до 2 комнатной температуры. 1 табл. (Л с

1Л го

00

(J

о

го

о

о eg

ю см

N

о

1Л

m н

О Ю

Г-) -1

о ш

п

н

о 4f

I

«

о «

п

о

LTl

о

ю

ГГ

,

й

го

in m

о

о fn

о

О

in

en

H

о in

о in

I

I

и «

vD

r

о

чГ

о

st

о -

о t

о -

in еч

in сч

in

(N

in

CM

о со

p

H

и «

N c

Формула изобретения

Способ приготовления красконапол- ненных поливинилхлоридных пластизо- лей для печатающих материалов, вклю- чаюпщй смешение поливинилхлорида, пластификатора, выбранного из группы: дибутилфталат, диэтилфталат, бутилбен- зилфталат или их смесь, красителя - жирорастворимого фиолетового К или жирорастворимого нигрозина и растворителя для него, выбранного из

Дибутилфталат и триэтиленгликоль

Дибутилфталат и ди- этилен гликоль

Диэтилфталат и три- этаноламин

Дибутилфталат и три- этаноламин

Диэтилфталат с дибу- тилфталатом, взят в соотношении 1:(1-10), и три- э тил ен глик ол ь

Бутилбензилфталат и этиленгликоль

группы: триэтиленгликоль, диэтилея- гликоль, триэтаноламин, нагревание и поЬледукяцее охлаждение, о т л и ч ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения жизнеспособности красконапол ненных поливинилхлоридных пласти- золей, перед смешением с поливинил- хлоридом краситель растворяют при 60-140 С в смеси пластификатора и растворителя при их соотношении 1:(0,67-1,60) соответственно при содержании красителя в смеси, мас.%:

Жирораствор,имый фиолетовый К

Жирорастворимый нигрозин

9,7-20,0