Паста для кулькових ручок

Изобретение относится к области изготовления чернил и может быть использовано при получении пасты для шариковых ручек и самопишущи х приборов. Известна паста для шариковых ручек и самопишущи х приборов, содержащая 10-25 вес.% триметил- или триарилметанового красителя, 17-19 вес.% органического растворителя - бензилового спирта, 23-35 вес.% связующего - ксилитфталевой смолы, 17-18 вес.% метилкарбитола и, остальное(4-11 вес.%), пластификатора - олеиновую кислоту [Авт.св. СССР № 363732, кл. С 09 D 11 /18]. Недостатком данной пасты является ее нестабильность при пониженных температурах и засыхание в пишущих узлах стержня шариковой ручки при хранении в течение длительного времени (свыше шести месяцев). Общими признаками с предложенным составом является использование красителя, связующего, растворителя и пластификатора. Известна также паста для шариковых ручек и самопишущих приборов [Авт.св. СССР № 1224330, кл. С 09 D 11/18 (прототип)], содержащая в качестве связующего продукт конденсации триэтаноламина с диметилфталатом, бензиловый спирт и спирторастворимый краситель при следующем соотношении компонентов, мас.%: Недостатком известной пасты является низкая интенсивность чернил при адекватных количествах органического красителя, неудовлетворительные пишущие свойства из-за наличия каплеобразования на кончике пишущего узла с шариком вследствие высокой текучести пасты и смазывание текста при письме. Задача изобретения - усовершенствование состава пасты для шариковых ручек, в котором использование в качестве растворителя дополнительно алкиленгликоля или фенилгликоля, а в качестве связующего олигоэфира ЛШР (продукт конденсации фталевого ангидрида, дифенилолпропана и пентаэритрита) и добавки (поливинилпирро-лидона или поливинилбутираля); обеспечивается снижение расхода дорогостоящих красителей, устранение каплеобразования на кончике пишущего узла с шариком и за счет зтогоповышаются потребительские свойства паст: текучесть и интенсивность. Поставленная задача решается тем, что в пасте для шариковых ручек, содержащей пластификатор, органический растворитель, краситель и связующее согласно изобретению в качестве пластификатора используется олеиновая кислота или касторовое масло, в качестве растворителя бензиловый спирт и алкиленгликоль (этиленгликоль или 1,2-про-пиленгликоль) или фенилгликоль, в качестве связующего используется олигоэфир ПШР -продукт конденсации фталевого ангидрида, дифенилолпропана и пентаэритрита в мольном соотношении (1,9-2,1):(0,95-1,05):(1,9-2,1) соответственно и, дополнительно, поливинилпирролидон или поливинилбутираль при следующем содержании компонентов, мас.%: Введение в состав предлагаемой чернильной пасты олигоэфира ПШР позволяет регулировать текучесть и вязкость пасты, а также повышенную растворимость дисперсных и спирто-жирорастворимых красителей, что позволяет повысить интенсивность пасты при письме шариковыми ручками при значительно уменьшенном расходе красителей. Этиленгликоль и его аналоги совместно с олеиновой кислотой или касторовым маслом служат пластификатором и стабилизатором пасты при крашении. Поливинилпирролидон и поливинилбутираль способствуют устранению каплеобразования чернильной пасты при работе пишущего узла шариковой ручки. Общими признаками известного состава с предложенным являются: связующее, органический растворитель - бензиловый спирт и краситель. Отличительными признаками предложенного состава пасты для шариковых ручек по сравнению с прототипом являются: использование в качестве растворителя дополнительно к бензиловому спирту алкиленгликоля (этиленгликоля или 1,2-пропи-ленгликоля) или фенилгликоля, в качестве связующего олигоэфира ПШР - продукта конденсации фталевого ангидрида - ФА, дифенилолпропана - ДФП и пентаэритрита -ПЭ в мольном соотношении (1,9—2,1):(0,95— 1,05):(1,9-2,1) соответственно, в качестве пластификатора олеиновая кислота или касторовое масло, а в качестве добавки для устранения каплеобразования - дополнительно введен поливинилбутираль или поливинилпирролидон (марка ПВП-1 или ПВП-2). (Ди)Этиленгликоль применяется в производстве полиэтилентерефталата, олигоэфиракрилатов, целлофана, полиуретанов, входит в состав антифризов, гидравлических, тормозных и закалочных жидкостей [Химический энциклопедический словарь. М., Советская энциклопедия, 1983,с.718, 193]. Фенилгликоль применяется для получения некоторых лекарственных средств (например, метацина), пестицидов. В данном случае в заявке (ди)этиленгликоль и фенилгликоль используются по другому назначению - в качестве растворителя красителей и размягчителя олигоэфира ПШР. Продукты конденсации фталевого ангидрида, дифенилолпропана и лентаэритрита используются главным образом, в производстве лаков и эмалей в лакокрасочной промышленности и в полиграфии. В предложенном составе используется по новому назначению в качестве несмываемого водой связующего в производстве чернил. Поливинилпирролидон применяется как основа кровезаменителей, пролонгаторов лекарственных средств, лаков для волок, заменитель желатина в производстве кино- и фотоматериалов (Химический энциклопедический словарь. М. Советская энциклопедия, 1983, с.458). В предложенном составе используется для устранения каллеобразования чернильной пасты на кончике пишуще го узла. Касторовое масло применяется для получения себациновой кислоты, гептаналя, ундециленовой кислоты, ПАВ, эмульгаторов, диспергирующих ве ществ [Химический энциклопедический словарь, М., Советская энциклопедия, 1983, с.509}. Олеиновая кислота применяется в производстве замасливающих средств для хим-волокон, флотореагентов, пеногасителей, входит в состав косметических средств для их пластичности, применяется в качестве смачивателя при крашении дисперсными красителями [Химический энциклопедический словарь. М., Советская энциклопедия, 1983, с.407]. В предложенном составе чернильных паст касторовое масло или олеиновая кислота применяются по другому назначению, а именно, в качестве пластификатора олигоэфира ПШР, придающего при этом мягкость и эластичность в работе пишущего узла шариковой ручки. Поливинилбутираль применяется как основа соединительной пленки в многослойных стеклах, входит в состав лаков, эмалей, клеёв БФ [Химический энциклопедический словарь. М., Советская энциклопедия, 1983, с.457]. В предложенном составе используется для устранения каллеобразования чернильной пасты на кончике пишущего узла. Увеличение связующего выше предельного значения резко повышает вязкость пасты, что затрудняет ее подачу к пишущему узлу шариковой ручки, а снижение количества связующего приводит к повышению текучести пасты и, как следствие, к вытеканию ее из стержней повышенного диаметра. Аналогичным образом ведет себя паста при уменьшении или увеличении растворителя (бензолового спирта и алкиленгликоля) и пластификатора (олеиновой кислоты или касторового масла). Уменьшение количества красителя снижает интенсивность чернильной пасты более, чем вдвое, а увеличение красителя экономически нецелесообразно. Уменьшение количества поливинилбутираля или поливинилпирролидона неэффективно для предотвращения каплеобразования, а увеличение количества поливинилбутираля или поливинилпирролидона сверх указанного предела может в течение некоторого времени образовывать полимерную пленку на шарике пишущего узла и не давать линии при первом касания шариковой ручки. Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие изобретение. Массовая доля компонентов приведена в расчете на 100%-ное вещество. Получение олигоэфира ПШР. Пример 1. В аппарат, снабженный мешалкой, рубашкой для подогрева, нижним спуском, приборами для контроля давления и температуры, теплообменником типа "труба в трубе", о хлаждаемым водой, через люк вручн ую загружают расчетное количество (табл.1) фталевого ангидрида и дифенилолпропана. Аппарат герметизируют, включают теплообменник в работу и начинают подогрев загруженных компонентов в токе азота. При достижении температуры (130±5)°С включают мешалку и продолжают дальнейший подогрев до температуры (160±5)°С и дают выдержку при этой температуре в течение 40 мин. Затем в аппарат через люк загружают расчетное количество пентаэритрита, далее поднимают температуру до (205±5)°С и при этом температуре дают выдержку до го товности смолы по анализу на кислотное число (в пределах 20-25 мг КОН/г). Полученная смола имеет кислотное число (к.ч.) 23 мг КОН/г. Πример 2. Проводят аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что загружают ФА 1,9 моль, ДФП 0,95 моль, ПЭ 1,9 моль. Полученная смола имеет к.ч. 24,3 мг КОН/г. Πример 3. Проводят аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что загружают ФА 2,1 моль, ДФП 1,05 моль и ПЭ 2,1 моль. Полученная смола имеет к.ч. 22,7 мг КОН/г. Получение чернильной пасты для шариковой ручки. Пример 1. В стеклянный стакан вместимостью 150 см 3, снабженный мешалкой и термометром, загружают расчетное количество (табл.2) этиленгликоля, олеиновой кислоты, бензилового спирта и соответствующего по цвету красителя. Массу при перемешивании подогревают до 70-85°С и выдерживают при размешивании в течение 2 часовдо полного растворения красителя. Затем раствор красителя фильтруют через сетку № 0071 из нержавеющей стали. В полученный раствор красителя при температуре 7О-05°С добавляют расчетное количество нагретого до 70-85°С олигоэфира ПШР и выдерживают в течение 1 часа при непрерывном размешивании. Полученную чернильную пасту фильтруют, выдерживают в течение суток для самопроизвольного охлаждения до температуры окружающей среды и созревания. Выход чернильной пасты, считая на загруженные компоненты, составляет 97,7%. Для улучшения технологичности процесса олигоэфир ПШР добавляют в виде раствора в бензилового спирте. Πримеры 2-10. Составы чернильных паст разных цветов представлены в табл.2. Получают чернильную пасту разных цветов для шариковых ручек аналогично примеру 1. При реализации предложенного состава достигнуты следующие те хнический показатели: полностью устранено каплеобразование пасты на кончике пишущего узла шариковой ручки; снижена текучесть пасты на 20% (с 3-10-3сек-1 до 2,5*10-3сек-1); снижен расход красителя в 1,4-1,9 раза и соответственно повышена интенсивность чернильной пасты при адекватном содержании красителя.