181877. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kapilláriscsöves műanyagtestek, főként tintavezető alkatrészek felületi megmunkálására
3 181877 4 A találmány lényege A találmány feladata kapillárisokkal ellátott műanyag tárgyak és különösen tintavezető műanyag alkatrészek felületi kezelésére olyan eljárás kidolgozása, amely az ismert felületi megmunkálási eljárásokkal szemben a megmunkált műanyag tárgyak felületének jobb és hosszabb ideig fennmaradó hidrofil jellegét biztosítja, a kapilláris csövek tartományában az írófolyadékkal való jobb bevonás feltételeit hozza létre. A találmány szerinti eljárás feladata tulajdonképpen az ismert eljárások említett hátrányainak megszüntetése. Ezeknek okát részben abban kell látnunk, hogy a műanyag felületén létrejövő reaktív csoportok kihasználása nem kedvező a hidrofil csoportok bevezetése szempontjából A találmány szerint a kitűzött feladatot úgy oldjuk meg, hogy a műanyag tárgyakat 0,01... 2 mól/1 kénsavat, 0,001 ... 1,5 mól/1 kálium-permanganátot, valamint szükséges mennyiségű vízzel oldható szerves oldószert, vagy oldószerkeveréket tartalmazó vizes előkezelő fürdőben, előnyösen szobahőmérsékleten előkezeljük, majd a műanyagtárgyak előkezelt felületét előnyösen hidroxil- vagy kárboxil-csoportot tartalmazó monomer vagy oligomer polifunkcionális anyagokkal, illetve ilyen anyagok keverékével egy vagy több megmunkálási lépcsőben, előnyösen erős sav katalitikus mennyiségének jelenlétében, 15 és 100 °C közötti hőmérsékleten érintkeztetjük. Előkezelésre szerves vízben oldható oldószerként az aceton előnyös, amely más szerves alifás és/vagy aromatikus oldószerekkel keverékben is alkalmazható. Az előkezelés ideje széles határok között változhat: előnyösnek mutatkozott a 10 és 360 perc közötti választás. A tulajdonképpeni felületi megmunkálás során az előkezelt és vízzel leöblített felületű műanyag tárgyakat monomer vagy oligomer polifunkcionális anyagokkal érintkeztetjük. Monomer polifunkcionális anyagként előnyös a poliolok, mint glikol vagy glicerin és/vagy polikarbonsavak, illetve polikarbonsav-anhidridek, mint malonsav, borostyánkősav, maleinsav, citromsav és malonsav-anhidrid alkalmazása, míg oligomer polifunkcionális anyagokként előnyösen poliolok és polikarbonsavak származékait alkalmazzuk. Előnyös a tulajdonképpeni megmunkáláshoz katalizátorként erős savat, például kénsavat felhasználni A tulajdonképpeni felületi megmunkáláshoz a műanyag tárgyakat az említett vagy azokhoz hasonló monomer vagy oligomer polifunkcionális anyagok vizes oldatába merítjük, amíg a felület megfelelő módon hálósodik. A műanyag tárgyakat a megmunkáló oldatból való eltávolításuk után 15 és 80 °C közötti hőmérsékleten pihentetjük, mégpedig néhány órától néhány napig terjedő időtartammal; előnyösnek bizonyult az 1 és 24 óra közötti pihentetési időtartam. A találmány tárgyát a továbbiakban a következő példa alapján ismertetjük részletesen. 2 Foganatosítási példa ABS polimerből készült tintavezető alkatrészeket (az anyag jele Sconatar 442 MA, gyártója: VEB Kombinat Chemische Werke Buna) a találmány szerinti felületmegmunkálásnak vetjük alá. A megmunkált tintavezető alkatrészeket patronos töltőtollba helyeztük és ellenőriztük. Az előkezelési fokozat: A tintavezető alkatrészeket 100 töltőtollhoz 0,5 mól/1 kénsavat, 0,1 mól/1 kálium-permanganátot és 0,8 mól/1 acetont tartalmazó vizes előkezelő oldatban 45 percen át forgattuk, majd eltávolítottuk és vízzel leöblítettük. Felületmegmunkálás: Az előkezelt tintavezetőalkatrészeket 0,3 mól/1 malonsavat, 0,1 mól/1 glicerint és 0,05 mól/1 kénsavat tartalmazó megmunkáló fürdőben 5 percen át forgattuk, majd a fürdőből eltávolítottuk és 48 órán keresztül 80 °C hőmérsékleten pihentettük. Vizsgálati eredmények: Az első patron benyomása után 12 másodperces átlagidővel kezdtek a tollak írni, és egyetlen tolinál sem volt 60 másodpercnél hosszabb idő észlelhető. A hőmérséklet emelkedésekor megváltozó viselkedés követésére (termoteszt) a töltőtollakat, amelyek patronját előzőleg szivacson tártalmának feléig kiürítettük, függőleges helyzetben 45 perc alatt 25 °C•ról 60 °C-ra melegítettük fel. A mintegy 35 °C-t kitevő hőmérsékletemelkedés hatására a töltőtollakban tintafelhalmozódás vagy cseppkialakulás nem volt megfigyelhető. Ugyanígy, amikor a környezeti nyomást a szokásos értékhez viszonyítva 100 torr-ral csökkentettük, a tinta szintén nem gyűlt össze és cseppképződés sem volt megfigyelhető. A vizsgálati eredmények arra engednek követkéz tetni, hogy a töltőtoll a tintakiegyenlítő rendszerben rendelkezésre álló kiegyenlítő térfogatot teljes mértékben kihasználta. A töltőtollakat ezt követően vízzel kiöblítettük, kiszárítottuk, majd újból elvégeztük rajtuk az említett vizsgálatot. Az ekkor kapott vizsgálati eredmények csak lényegtelen mértékben tértek el az eredetileg kapottaktól. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás kapilláriscsöves műanyagtestek, főként tintavezető alkatrészek felületi megmunkálására, azzal jellemezve, hogy a műanyagtesteket 0,01 mól/1... 2 mól/1 kénsavat, 0,001 mól/1... 1,5 mól/1 kálium-permanganátot, valamint vízben oldható oldószert vagy oldószerkeveréket tartalmazó vizes fürdőben, előnyösen szobahőmérsékleten előkezeljük, az előkezelt műanyagtestek felületeit — előnyösen hidroxil- és/vagy kárboxil-csoportot tartalmazó - monomer vagy oligomer polifunkcionális anyagokkal egy vagy több megmunkálási fokozatban, előnyösen erős sav katalitikus mennyiségének jelenlétében, 15 °C és 100 °C közötti hőmérsékleten érintkeztetjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
