Композиция для маркировочного карандаша Советский патент 1991 года по МПК C09D13/00 

Изобретение относится к технологии получения средств письма, предназначенных для нанесения маркирующих надписей на поверхность стекла, пластиков, керамики, металлических изделий и др.

Цель изобретения - повышение стойкости композиции к действию ударных и изгибающих нагрузок и облегчение удаления маркирующих надписей.

Характеристики исходных компонентов для получения композиции маркировочного карандаша приведена в табл. 1.

Приготовление предлагаемой композиции для маркировочного карандаша осуществляли в следующей последовательности.

Приготавливали продукт совместного помола эрионита, пигмента и эпоксидного олигомера: в герметично закрываемую шаровую мельницу засыпали расчетное количество ингредиентов и при 50-60°С и перемешивали массу в течение 2-3 ч до получения однородного продукта. Затем после охлаждения до комнатной температуры смесь перемешивали еще в течение 15-20 мин. Полученный продукт совместного помола хранили в герметично закрываемой таре.

В двухвалковый смеситель загружали расчетное количество полиэтилена марки 15803-020 и полиэтиленового воска марки ПВ-200 и в течение 20-45 мин при 150- 155°С перемешивали до получения однородной массы, не имеющей включений нерасплавившегося полиэтилена Затем после снижения температуры расплава до 115-120°С вводили расчетное количество

««s

о ю

Сл)

VI

о

парафина, окисленного полиэтиленового воска марки ПВО-30, оксиленного олигоме- ра пипериленовой фракции отходов производства синтетического каучука и вели смешение в течение 0,5-1,0 ч. После этого добавляли продукт совместного помола эрионита, пигмента и эпоксидного олигоме- ра и смешивали в течение 1-2 ч при 115- 120°С, Затем при отключенной системе обогрева двухвалкового смесителя композицию еще перемешивали в течение 0,8-0,9 ч, При этом температура снижалась до 20- 25°С, одновременно со снижением температуры имеет место измельчение продукта до размера частиц 0,5-3,0 мм. Размер частиц дисперсионной фазы 5-15 пкм.

Изготовление маркировочных карандашей осуществляли методом литья под давлением на литьевой машине с вертикально расположенными узлами пластикации и Впрыска. Маркировочный карандаш представляет собой цилиндр с размерJMM: диаметр 10 ± 1 мм, длина 100 ± 1 мм.

Стойкость к действию ударных нагрузок полимерных композиционных материалов для маркировочного карандаша определа- пась в соответствии с известной методикой.

Методика испытания: маркировочный карандаш, не имеющий видимых структурных дефектор (трещин, сколов и др.), сбрасывали с высоты 1 ± 0,05 м на плоскую деревянную поверхность. Не выдержавшим Испытания считался разрушившейся образец (на две или более части), а также образец с трещинами, сколами и другими структурными дефектами. Количество образцов на одну экпериментальную точку составляло 15, что позволило с достаточной степенью точности оценивать стойкость маркировочных карандашей к действию ударных нагрузок. После испы гания рассчитывался процент маркировочных карандашей, не выдержавших условия эксперимента, т.е. имеющих нарушения сплошности. Отклонение среднеарифметического значения анализируемого показа геля (стойкость к удару) одной серии образцов от аналогичной характеристики другой серии (при П 15) находится в пределах 3-5%, т.е. имеет место хорошая воспроизводимость результатов эксперимента.

Стойкость к действию изгибающих нагрузок оценивали с помощью следующей методике.

Методика испытания: образец маркировочного карандаша не имеющего видимых структурных дефектов, помещали острием под углом 45° на платформу пружинного динамометра (цена деления 0,2 Н) и со скоростью 4-6 Н/с нагружали образец до его разрушения, фиксируя усилие (Н), при котором наступает нарушение сплошности образца, т.е. его разрушение. Количество

образцов на одну экспериментальную точку составляло 5. Погрешность эксперимента при определении данного показателя находится в пределах 10-15%.

Оценка усилий, необходимых для удале0 ни я надписей с поверхности маркируемых изделий, проводилась по оригинальной лабораторной методике, основанной на использовании пружинного динамометра (цена деления 0,2 Н).

5 Методика испытания: на поверхность исследуемых образцов (пластины размером 10x10 см, изготовленные из стекла, ..ерами- ки, металла, пластиков) наносили 6 линий длиной 5-6 см, удовлетворяющих опреде0 ленным требованиям; цветовой однородностью, непрерывностью, отсутствием разнотолщинности. интенсивностью цвета, При этом расстояние между маркирующими линиями составляло 0,8-1,0 см. Затем пла5 стину помещали на платформу пружинного динамометра и с помощью сухой хлопчатобумажной ткани удаляли маркирующие над- , фиксируя при этом по шкале динамометра усилие (собственный вес пла0 стины исключался). Испытывали 3-5 пластин. В качестве металлических подложек исследованы стальные, алюминиевые, медные и др. пластины. Пластиковые пластины выполнены из полистирола, полиэтилена,

5 поливинилхлорида (винипласта).

Погрешность определения исследуемой характеристики составляет 15-20% (при количестве пластин 3-5).

Качество маркировочных и разметоч0 ных надписей оценивали по четырехбаль- ной шкале: оценочными показателями служили цветовая однородность (однотонность) линий, непрерывность 71мний, отсутствие разнотолщинности линий,

5 интенсивность цвета маркировочных надписей.

При выполнении требований оценочного показателя маркирующей надписи присваивался 1 балл. Максимально возможное

0 количество баллов 4, минимальное (в случае не зыполнения ни одной из вышеприведенных характеристик) 0 баллов.

Примеры иллюстрирующие данное изобретение и данные сравнительных испнта5 ний известной и предложенной композиции приведены в табл, 3 и 4.

Анализ данных, приведенных в табл. 4 показывает, что предлагаемая композиция для маркировочного карандаша в значительной мере превосходит известные композиции по стойкости к действию ударных и изгибающих нагрузок, при этом облегчается удаление маркирующих надписей с поверхности керамики, стекла, металлов, пластика. В составе композиции отсутству- ют ингредиенты, используемые в пищевых отраслях промышленности. Маркировочные надписи хараетеоизуются хорошим качеством письма: цветовой однородностью (однотонностью), . спрерызностью линий, отсутствием разнотолщинности линий. Как видно из табл. 2, достижение заявляемой цели возможно только при совместном использовании продукта совместного помола эрионита, пигмента, эпоксидного олигоме- ра, а также окисленного олигомера пипери- леновой фракции отходов производства синтетического каучука в указанных соотношениях.

Формула изобретения Композиция для маркировочного карандаша, включающая цветообразующий компонент, полиэтилен высокого давления, воск, стеарат кальция, отличающаяся тем,.что, с целью повышения стойкости композиции к действию ударных и изгибающих нагрузок, облегчения удаления маркирующих надписей, в качестве цветообразующе- го компонента она содержит продукт совместного помола эрионита общей формулы (NH4;K)20 Ai203 6,6Si02 6H20 пигмента и эпоксидного олигомера с мол.м. 390-430 при массовом соотношении 1,0:2,5-3,0:0,8-1,0, в качестве воска - полиэтиленовый воске мол.м. 1500-2500 и окисленный полиэтиленовый воск с мол.м. 500-1500 и дополнительно парафин и окисленный олигомер пипериленовой фракции отходоэ производства синтетического каучука при следующим соотношении компонентов, мас.%; продукт совместного помола эрионита общей формулы (NH4, K}20 6.63Ю21 6Н20, пигмента и эпоксидного оли- «смерз при массовом соотношении 1,0:2,5- 3,0:0,8-1,0 26-34; полиэтилен высокого qa-вления 3-7; полиэтиленовый воск с мол.м. 15 0-2500 38-48; окисленный полиэтиленовый воск с мол.м. 5004500 2-4; стеарат кальция 2-3; парафин 7-16; оксиленный олигомер пипериленовой фракции отходов производства синтетического каучука 3-7.

Изобретение относится к технологии получения средств письма, предназначенных для нанесения маркирующих надписей ./ поверхность стекла пластиков, керамики, металлических изделий и др Изобретение позволяет повысить стойкость композиции к действию ударных нагрузок в 4,7-11 раз, стойкость к действию изгибающих нагрузок в 3,3-3,7 раза, уменьшить усилие, необходимое для удаления маркирующих надписей в 1,7-6,3 раза за счет использования состава, содержащего, мас.%: продукт совместного помолы эриони- та общей формулы (NH4,K);0 АЬОз 6.6SIO2 6Н20, пигмента, эпоксидного олигомера при массовом соотношении 1,0:2,5-3,0:0,8- 1,0 26-34; полиэтилен высокого давления 3-7, полиэтиленовый воск (мол.м. 1500- 2500) 38-48; оксиленный полиэтиленовый воск(мол.м. 500-1500)2-4; стеарат кальция 2-3; парафин 7-16; окисленный олигомер пипериленовой фракции отходов производства синтетического каучука 3-7. 4 табл. сл с

Наименование

Нормативный документ

Полиэтилен высокого давления

Полиэтиленовый воск Окисленный полиэтиленовый воск Стеарат кальция

Парафин

Эпоксидный олигомер Пигмент желтый светопрочныйПигмент голубой фталоцианиновый

Лак красный ЖБ

Углерод технический

Эрионит

Окисленный олигомерпипе- риленовой фракций отходов производства синтетического каучука

Таблица 1

Примечание

Марка ПВ-200 Марка ПВО-30

Марка ЭД-20

Марка ДП-100

Марка олифа Пентоль

Примечание Нрк получении продукта совместного помола эрионита общей формулы (N11 ,Kj)0 AljOj к bSiUfl 6HjO пигмента и эпоксидного олигомера с молекулярной массой 390-430 использовались следующие пигменты композиции 1,5,6 пигмент желтый светопрочный композиции, 2,7,11 - пигмент голубой фталоцианиновый композиции, 3,8,12 - лак красный ЖЕ, композиции 4,9,11) - углерод технический. Соотношение ингредиентов в продукте совместного помоля, мае.ч.: композиция 1, эрнонит 1, пигмент 2,5, эпоксидный олигомер 0,8; 2 - эрионит 1, пигмент 3,1) эпоксидный олигомер 1,0; 3 - зрнонит 1, пигмент 2,7 эпоксидный олигонер П,9| 4 - эрнонит 1, пигмент 2,0 эпоксидный олигоиер 0,5} 5 - эриоиит 1, пигмент 3,5 эпоксидный олигомер 1,5.

Таблица

Таблица 2

ТаблицаЗ