ТУШЬ Советский патент 1996 года по МПК C09D11/16 

Изобретение относится к бытовой химии, в частности к туши для синтетических чертежных пленок и традиционных бумаг, которая может быть использована в картографическом, проектно-изыскательском производстве при выполнении чертежно-оформительских и художественных работ на различных основах для черчения.

Известен состав туши для работы на нематированных синтетических полиэтилентерефталатных пленках, включающий синтетическую смолу на основе олигомера фталевой кислоты с этиленгликолем, красители для полиэфирных волокон, например, дисперсный розовый 2С, органические растворители метиленхлорид, перхлорэтилен, трихлорэтилен при следующем соотношении всех компонентов, мас. Смола 0,1-1,8 Пластификатор 0,1-0,5 Краситель 2,0-5,0 Органические растворители Остальное
Известен состав туши для работы на синтетических материалах, включающий, мас. Азокраситель 5,0-10,0 Жидкий каучук 8,0-12,0 Органический растворитель Остальное
Имеется тушь, которая наиболее близка к предлагаемому изобретению и создана для синтетических чертежных пленок на полиэтилентерефталатной основе. Она включает латекс на основе бутадиенстирольного сополимера с содержанием бутадиена 35-55 мас. и мол.м.100000-300000, модифицированного резорцинформальдегидным олигомером с мол.м.200-250 при соотношении 100:3 соответственно, суспензию канальной сажи с диспергатором НФ, аммиак, воду и дополнительно алкилтриметиламмоний хлорид с числом углеродных атомов в алкиле 10-16 и глицерин при следующем соотношении компонентов, мас. Латекс (в расчете на сухое) 9,0-10,5 Канальная сажа 6,8-9,8 Диспергатор НФ 1,2-1,7 Аммиак (в расчете на сухое) 1,6-2,1 Алкилтриметиламмоний хлорид 0,01-0,02 Глицерин 1,11-1,15 Вода Остальное
Однако эта тушь при эксплуатации имеет ряд недостатков. Она недостаточно хорошо сходит с чертежных инструментов, непригодна для высококачественного картографического черчения, смачивает воспринимающую чертежную поверхность синтетических пленок, долго сохнет на ней, что приводит к отмарыванию, имеет малую разрешающую способность наносимого изображения и недостаточную устойчивость нанесенного изображения к механическим воздействиям, эта тушь имеет только черный цвет.

Цель изобретения улучшение эксплуатационных свойств туши, включая: улучшение стекания с чертежных инструментов и смачивания воспринимающей чертежной поверхности, ускорение высыхания туши на ней, увеличение разрешающей способности, устойчивости нанесенного изображения к механическим воздействиям и цветности.

Поставленная цель достигается тем, что в туши, содержащей латекс на основе бутадиен стирольного сополимера с содержанием бутадиена 35-55 мас. и мол. м. 100000-300000 модифицированного резорцинформальдегидным олигомером мол. м. 200-250 при соотношении 100:3 соответственно, пигменты, диспергатор, алкилтриметиламмоний хлорид, глицерин, аммиак и воду, дополнительно содержит мочевину при следующем соотношении, мас. Пигмент 3,0-14,5 Диспергатор 0,3-1,8 Латекс 4,1-12,5 Глицерин 0,9-3,8 Алкилтриметиламмоний хлорид 0,003-0,02 Мочевина 3,0-12,0 Аммиак водный 0,1-0,3 Вода Остальное
При этом в черной туши в качестве пигмента использована печная фенольная сажа при следующем соотношении, мас. Печная фенольная сажа 12,0-14,5 Диспергатор 1,3-1,8 Латекс 5,0-7,0 Глицерин 1,2-1,4 Алкилтриметиламмоний хлорид 0,01-0,02 Мочевина 3,0-3,8 Аммиак водный 0,1-0,3 Вода Остальное
В цветной туши в качестве пигментов использованы органические пигменты, а для фиолетовой и красной туши дополнительно изопропиловый спирт, при следующем соотношении, мас. Пигмент 3,0-6,5 Диспергатор 0,3-0,6 Латекс 4,1-12,5 Глицерин 0,9-3,8 Алкилтриметиламмоний хлорид 0,003-0,008 Мочевина 4,0-12,0 Изопропиловый спирт 0,1-1,5 Аммиак водный 0,1-0,2 Вода Остальное
В качестве компонентов при изготовлении туши использованы материалы, выпускаемые промышленностью по ТУ и ГОСТам, а именно:
суспензия технического углерода (печная, фенольная) ТУ 38.515.197-87;
органические пигменты:
пигмент желтый светопрочный 4 КТП ТУ 6-14-1032-87;
пигмент фиолетовый КВ ТУ-6-14-535-81;
пигмент голубой фталацианиновый в ТУ 6-14-210-76;
пигмент зеленый фталацианиновый в ТУ 6-14-408-82;
пигмент алый 2СВ ОСТ 6-14-40-82;
пигмент коричневый КВ ТУ-6-14-535-81;
диспергатор НФ ГОСТ 6848-79 используется в готовых суспензиях перечисленных пигментов;
латекс под маркой БСМ-65, имеет ТУ-38-403-468-83;
алкилтриметиламмоний хлорид (катамин) ТУ-01-816-75;
глицерин ГОСТ 6259-75;
мочевина ГОСТ 6691-77;
аммиак ГОСТ 3760-79;
изопропиловый спирт ГОСТ 13522-78;
вода питьевая ГОСТ 2874-73.

Тушь готовят по следующей технологии. В емкость, снабженную механической мешалкой, загружают по порядку воду, мочевину, пигмент в виде водной пасты с диспергатором НФ, латекс, глицерин, изопропиловый спирт, катамин, водный раствор аммиака. После добавки каждого компонента осуществляют перемешивание в течение 10 мин, при скорости 100-300 об/мин. После загрузки последнего компонента проводят перемешивание всего состава 60-90 мин.

Готовую тушь наносят на синтетические чертежные пленки, бумагу, кальку, пером, рейсфедером, кистью, рапидографом.

Испытание туши проводится по следующей программе.

1. Спекание туши с чертежных инструментов по ТУ-30-515-213-88 на "тушь" путем проведения максимального числа линий длиной 150 мм при одной заправке рейсфедера, при щели 0,2 мм.

2. Смачивание воспринимающей чертежной поверхности тушью характеризуется показателем краевого угла смачивания, измеренного в градусах на спроектированной капле туши. Значение краевого угла смачивания меньше 90^о свидетельствует о хорошем смачивании данного чертежного материала тушью, т.е. о ее пригодности. Если же угол смачивания больше 90^о, то тушь непригодна для данного материала по ТУ 38-515-213-86.

3. Скорость высыхания туши в минуту определялась по ТУ-38-515-213-88.

4. Разрешающая способность туши определена по минимальной толщине линии в мм длиной 150 мм, которую можно провести рейсфедером этой тушью на пленке по ТУ-6-19-201-82.

5. Устойчивость нанесенного изображения к механическим воздействиям определялась до снятия изображения в месте перегиба на фальцмашине по числу двойных перегибов.

Составы туши представлены в примерах табл. 1, контрольные примеры в табл. 2. Результаты испытаний эксплуатационных свойств туши по примерам даны в табл.3, по контрольным примерам в табл. 4.

Тушь согласно изобретению по составу в примерах 1-22 имеет высокие эксплуатационные свойства, значительно улучшенные по сравнению с тушью по прототипу. В частности, стекание туши с чертежных инструментов улучшено в 1,5-2 раза, что позволяет увеличить производительность и высококвалифицированных картографических работ до 20%
Смачивание воспринимающей синтетической поверхности улучшено в 1,5 раза и как следствие, увеличена разрешающая способность туши вычерченные насыщенные линии толщиной 0,1 мм, пригодны для светокопирования, что делает этот материал незаменимым для издательской картографии.

Решены вопросы ускоренного высыхания туши на синтетических и бумажных материалах. Этот показатель доведен до 2,0-2,5 мин, что необходимо для предотвращения отмарывания при ускоренном вычерчивании.

Устойчивость нанесенного изображения а синтетическом материале увеличена по сравнению с прототипом до 3 раз. Иначе вычерченные оригиналы надежно сохраняются при самом жестком уровне эксплуатации многие годы. Кроме защищаемых свойств вычерченное тушью изображение имеет водостойкость. Таким образом сохраняемое на синтетическом материале тушевое изображение можно вымыть щеткой, водой и мылом, как бы полностью обновив чертеж. Таким чертежом можно пользоваться под водой и в шахте, где льется вода, а также в любых климатических условиях.

Отличные светокопировальные качества туши обусловлены высокой оптической плотностью туши в ультрафиолетовой части спектра. Интегральная оптическая плотность черной туши более 3,0, цветной более 1,5. В результате прекрасно удаляются копии с многоцветного оригинала. Высокая яркость туши, позволяет использовать ее в художественных работах. Тушь практически без запаха и совершенно не токсична, что подтверждено специальными исследованиями службой СЭС. На ее свойства не влияет многократное замораживание (до -30^оС). В замороженном состоянии она хранится до пяти лет, при обычных температурах более трех лет. Тушь ложится на глянцевую поверхность полиэтилентерефталатных пленок. Контрольными примерами 23-44 показано, что любые запредельные значения по составу туши приводят к снижению защищаемых показателей по стеканию туши с чертежных инструментов, смачиванию воспринимающей поверхности, скорости высыхания туши, разрешающей способности и устойчивости нанесенного изображения, что продемонстрировано количественно в табл.4, где приведены результаты испытаний туши по контрольным примерам.

Сущность изобретения: тушь содержит, мас.%: пигмент 3 - 14,5, латекс на основе бутадиенстирольного сополимера 4,1 - 12,5, диспергатор НФ 0,3 - 1,8, алкилтриметиламмонийхлорид 0,003 - 0,02, глицерин 0,9 - 3,8, мочевина 3,0 - 12,0%, аммиак (25%-ный) 0,1 - 0,3 и вода - остальное. Тушь может содержать изопропиловый спирт в количестве 0,1 - 1,5 мас.%. Тушь обладает улучшенным стеканием с чертежных инструментов, смачиванием воспринимающей поверхности повышенной устойчивостью к механическим воздействиям продолжительность высыхания 2,5 - 3 мин. 4 табл., 22 пр.

1. ТУШЬ, содержащая пигмент, латекс на основе бутадиенстирольного сополимера с содержанием бутадиена 35 - 55 мас.% и мол.м. 100000 - 300000, модицифированный резорцинформальдегидным олигомером с мол. м. 200 - 250, при массовом соотношении 100 : 3 соответственно, динатриевую соль динафтилметандисульфокислоты, алкилтриметиламмонийхлорид, глицерин, аммиак и воду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения стекания с чертежных инструментов и смачивания воспринимающей поверхности, ускорения высыхания туши, увеличения разрешающей способности и устойчивости изображения к механическим воздействиям, она дополнительно содержит мочевину при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пигмент - 3 - 14,5
Латекс на основе бутадиенстирольного сополимера - 4,1 - 12,5
Динатриевая соль динафтилметандисульфокислоты - 0,3 - 1,8
Алкилтриметиламмоний хлорид - 0,003 - 0,02
Глицерин - 0,9 - 3,8
Мочевина - 3 - 12
Аммиак (25%-ный) - 0,1 - 0,3
Вода - Остальное
2. Тушь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве пигмента она содержит цветной органический пигмент и дополнительно - изопропиловый спирт в количестве 0,1 - 1,5 мас.%.