DK142369B - Pressemasse til fremstilling af grammofonplader. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 142369 DANMARK (51) im.ci.3 c os l 27/06 f(21) Ansøgning nr. 2ΟΟ5/75 (22) Indleveret den 7. maj 1975 (24) Løbedag 7. maj 1975 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 20 . okt . 1 98Ο

DIREKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET <3°) Prioritet begæret fra den

10. maj 1974, 7406251, SE

OD AB NYNAES-PETROLEUM, Regeringsgatan 109* S—111 39 Stockholm* SE, (72) Opfinder: Bert Karl Gustaf Lundgren, Telegraf gatan 37* S-149 00 Nynaes= hamn* SE.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Kontor for Industriel Eneret v. Svend Schønning.

(54) Pressemasse til fremstilling af grammofonplader.

Den foreliggende opfindelse angår en pressemasse til fremstilling af grammofonplader, baseret på en blanding af en vinyl-kloridpolymer, indeholdende en overvejende mængde vinylklorid-enhder, og et oxyderet mineralprodukt.

Konventionelle pressemasser til grammofonplader består for størstedelens vedkommende af en kopolymer af vinylklorid og indeholder derudover mindre mængder af tilsætninger såsom et eller flere smøremidler, varmestabilisatorer for polyvinyl-klorid (PVC) og farvestoffer, sædvanligvis kulstof-sort. Som monomer til at indgå sammen med vinylklorid i kopolymeren anvendes en sådan som kan virke som indre blødgører, sædvanligvis 2 142369 vinylacetat. Denne monomer kan indgå i polymeren i mængder på 5-40 vægt%, sædvanligvis i mængder på 7-10 vægt%. Som smøremiddel indgår fx metalstearater og/eller lavmolekylære vokser i mængder på 0,1 - 0,8 vægts. Eksempler på varmestabilisatorer for PVC er metalfedtsyresalte såsom Ba-Cd-Zn-salte af en fedtsyre, metalorganiske produkter som fx organotinforbindelser samt uorganiske salte som fx blysulfat. Disse kan indgå i pressemassen i mængder på 0,2 - 5 vægt%. Kulstof-sort eller kønrøg indgår i pressemassen for at give grammofonpladerne den sorte farve folk har vænnet sig til hos grammofonplader. Kønrøg-mængden er sædvanligvis 0,3-2 vægt%.

Fra US patentskrift nr. 2.464.219 kendes forskellige sammensætninger som indeholder en polyvinylharpiks og et specielt as-faltlignende materiale. Eksempelvis angives at en blanding af vinylharpiks og den krakkede remanens, der vindes fra termisk krakning af katalytisk gasolie, er særligt velegnet til fremstilling af grammofonplader, hvilket også angives for en blanding af et krakket produkt som oxyderes og en kopolymer af vinylklorid og vinylacetat samt et blødgøringsmiddel.

Kraftigt krakkede, asfaltlignende produkter indeholder i kulstofdisulfid uopløselige partikler i en mængde i størrelsesordenen 1-2% og desuden partikler, som er uopløselige i kulstof-tetraklorid men opløselige i kulstofdisulfid, jvf. fx J.Ph.

Pheiffer, "The Properties of Asphaltic Bitumen", Elsevier Publishing Company, New York (1950) side 15. Hvis et sådant produkt oxyderes vil mængden af partikler øges yderligere og desuden forøges partikelstørrelsen. Ved grammofonplader har det vist sig at indblanding af mere end 0,5% kulsort af typen "channel black" giver forstyrrende susen og skratten på grund af at kulsort foreligger i form af diskrete partikler i pressemassen. De forholdsvis store partikler i oxyderede krakkede produkter, som dem, der angives i ovennævnte US-patentskrift, kan i grammofonplader forventes at give anledning til forstyrrelser af mindst samme lydstyrke som forstyrrelserne fra højere indhold af kulsort (>0,5%).

Det har nu vist sig at man kan anvende visse mineralolieprodukter som strækkemiddel til kopolymeren og samtidigt opnå forbedrede egenskaber hos pressemassen hvad angår bearbejdelighed og forbedret kvalitet i lydgengivelsen hos af massen fremstillede grammofonplader. Ved sin mørke farve kan disse mi- 3 142369 neralolieprodukter samtidigt helt eller (ved lave tilsætningsmængder) delvis opfylde den funktion som kønrøg opfylder i konventionelle pressemasser til grammofonplader. I modsætning til kønrøg foreligger det ifølge opfindelsen benyttede tilsætningsmiddel ikke i den færdige grammofonplade i form af partikler, der som ujævnheder i grammofonpladens spor ville give anledning til en vis lydforvrængning. Det ifølge opfindelsen anvendte tilsætningsmiddel kan også på grund af sin lave viskositet ved forhøjet temperatur muliggøre en sænkning af indholdet af de i konventionelle pressemasser anvendte smøremidler.

De ovennævnte fordele opnås ifølge den foreliggende opfindelse ved hjælp af en pressemasse baseret på en blanding af en vinylkloridkopolymer, indeholdende en overvejende mængde vinylkloridenheder, og et oxyderet mineralolieprodukt, hvilken pressemasse er ejendommelig ved, at det oxyderede mineralolieprodukt udgør 5-80 vægt%, fortrinsvis 35 - 65 vægt%, af pressemassen, har et kogepunkt over 350°C, fortrinsvis over 400°C, ved 760 mmHg, og er dannet ved oxydation ved gennemblæsning med oxygenholdig gas af et mineraloliedestillat eller en opløsningsmiddelekstrakt fra et mineraloliedestillat med et aromat-ind-hold før oxydationen svarende til en VGC-værdi over 0,85, fortrinsvis over 0,90.

De oxyderede mineraloliedestillater eller oxyderede opløsningsmiddelekstrakter fra mineraloliedestillater som indgår i pressemassen ifølge den foreliggende opfindelse er ingen krakningsprodukter, hvilket medfører at man af sådanne pressemasser kan fremstille grammofonplader, hvis lydegenskaber med hensyn til baggrundssusen og skratten er bedre end ved grammofonplader af konventionelle pressemasser. Dette fremgår af følgende sammenligningsforsøg:

Ved anvendelse af to matricer pressedes grammofonplader ud fra to konventionelle pressemasser (Ml og M2) og en pressemasse ifølge opfindelsen (M3) vundet ved blanding af lige vægtdele af en konventionel pressemasse og af et produkt vundet ved oxydation af en opløsningsmiddelekstrakt fra mineraloliedestillat og med en VGC-værdi på 0,96 og efterfølgende destillation og udtagning af en fraktion over 390°C samt forstøv- 4 142369 ningskøling af denne fraktion. Af pladerne blev der udtaget to fra hver matrice og disse afspilledes, idet antallet af smæld som oversteg -36 dB i forhold til 1000 Hz-tonens niveau registreredes med en tæller koblet til et oscilloskop. Resultaterne fremgår af nedenstående tabel.

Tabel

Pressemasse Antal smæld

Plade fra matrice 1 Plade fra matrice 2 _A_B_A_B_

Ml 11 29 50 4 M2 5 19 9 10 M3 4 8 9 4

Det fremgår af resultaterne at antallet af forstyrrelser ved pladerne af pressemassen ifølge opfindelsen lå på et jævnt lavt niveau, mens det ved pladerne af de konventionelle pressemasser i almindelighed var væsentligt højere. Forskellen kan henføres til det forhold at partikelindholdet i pressemassen ved massen ifølge opfindelsen er blevet reduceret ved at indholdet af kulsort formindskedes til det halve uden at der blev tilvejebragt nogen "kompensation" for partikelformindskelsen til trods for den store tilsætning af oxyderet ekstrakt (til et indhold på 50% regnet på den færdige pressemasses vægt).

Ifølge opfindelsen er det muligt helt at udelade kulsort, hvorved yderligere reduktion af forstyrrelserne kan opnås..

Hvis man imidlertid i stedet for den oxyderede ekstrakt ifølge opfindelsen ville tilsætte tilsvarende mængde af et oxyderet krakket produkt ifølge US patentskrift nr. 2.464.219 ville dette indebære at der tilførtes partikler til et partikelvægt indhold, som er mindst dobbelt så stort som vægtindholdet af partikler ved konventionelle pressemasser og dette i form af forholdsvis store partikler, hvilket ganske givet vil komme til at indvirke forstyrrende på lydkvaliteten både med hensyn til forstyrrelsernes frekvens og deres lydstyrke. Skønt det nævnte US patentskrift allerede blev indleveret i 1945 så har ingen pressemasse indeholdende et oxyderet, krakket produkt 142369 5 ifølge patentskriftet kunnet komme ind på markedet i løbet af de 30 år som er gået siden da, hvilket højst sandsynligt beror på dårligere lydkvalitet end ved konventionelle nu i handelen værende pressemasser indeholdende en kopolymer af vinylklorid og vinylacetat i blanding med et smøremiddel, stabilisator og kulsort.

Det forhold at det oxyderede tilsætningsmateriale ved pressemassen ifølge opfindelsen ikke indeholder nogen voks i modsætning til det oxyderede krakkede produkt ifølge det ovennævnte US patentskrift medfører desuden at kurven for viskositeten som funktion af temperaturen får et stejlere forløb ved pressemassen ifølge opfindelsen sammenlignet med kompositioner ifølge US patentskriftet. Den bratte viskositetskurve er af særlig stor praktisk betydning for pressetiden. En sammenligning viser således at pressetiden kan formindskes med ca. 15% med en pressemasse ifølge opfindelsen i sammenligning med en konventionel pressemasse. (Hvad dette indebærer fremgår måske bedst af det forhold at man i de seneste år har forsøgt at formindske pressetiden ved at forbedre apparaturet til opvarmning og afkøling af pressemassen, men kun har kunnet formindske pressetiden 2-3% på denne måde og knap nok kan formindske den yderligere i nogen væsentlig grad ved videre anstrengelser rettet mod forbedring af apparaturet). En sådan kraftig formindskelse af pressetiden opnås ikke ved anvendelse af de oxyderede, krakkede produkter ifølge US patentskriftet, hvilke produkter indeholder 3-12% voks og derfor vil komme til at udvise en væsentligt fladere viskositetskurve end det ifølge opfindelsen anvendte tilsætningsmateriale.

Oxyderede mineraloliedestillater til anvendelse i pressemassen ifølge opfindelsen kan vindes ved at et mineraloliedestillat med et indhold af aromatisk bundet kulstof svarende til en VGC-værdi over 0,85, fortrinsvis over 0,90, og som hensigtsmæssigt udgøres af en fraktion i temperaturområdet 200 -550°C, fortrinsvis 275 - 500°C, oxyderes ved luftgennemblæs-ning, hvorefter det oxyderede destillat destilleres, hvorved der opsamles en fraktion med et kogepunkt over 350°C, fortrinsvis over 400°C. Fremstillingen kan om ønsket også foregå i flere trin end som angivet ovenfor med skiftende oxydation og destillation. Oxyderede opløsningsmiddel-ekstrakter 6 142369 fra mineraloliedestillater som angivet ovenfor vindes på lignende måde ved at en fra mineraloliedestillat vundet opløsningsmiddelekstrakt med et indhold af aromatisk bundet kulstof svarende til en VGC-værdi over 0,85, fortrinsvis over 0,90, oxyderes, hvorefter den oxyderede ekstrakt destilleres med opsamling af den ønskede fraktion. En særligt foretrukken produktform af det oxyderede destillat eller ekstrakt er den som vindes ved sprøjte- eller forstøvningskøling af den fraktion som opsamles til anvendelse i pressemassen ifølge opfindelsen.

VGC-værdien (VGC = Viscosity Gravity Constant) er et standardmål for mineralolieprodukters aromatindhold og bestemmes ifølge ASTM D 2140.

Pressemasser ifølge opfindelsen kan fx fremstilles ved at en konventionel pressemasse blandes med det oxyderede destillat eller ektrakten i afpassede mængdeforhold til opnåelse af de ønskede indhold af oxyderet destillat eller ekstrakt. Ved konventionelle pressemasser til grammofonplader plejer man at blande kønrøg ind i et separat, sidste trin, som udføres i et specielt rum på grund af den kraftige tilsmudsning af omgivelserne som opstår ved håndtering af kønrøg. På grund af den mørke farve hos de ifølge opfindelsen anvendte oxyderede destillater og ekstrakter kan disse opfylde kønrøgs funktion, hvorfor trinet med indblanding af kønrøg kan udelades ved indhold på ca. 40% eller mere af de oxyderede destillater og ekstrakter uden at der kan iagttages nogen markant lysning af grammofonpladens farve. I spraykølet form er de oxyderede destillater eller ekstrakter ikke støvende og de giver derfor væsentlige fordele set fra et arbejdshygiejnisk synspunkt i sammenligning med kønrøg.

Pressemasser ifølge opfindelsen kan imidlertid i princippet fremstilles ved sammenblanding af de forskellige komponenter i vilkårlig rækkefølge. Som antydet ovenfor sker indblandingen af kønrøg dog i påkommende tilfælde hensigtsmæssigt på et sådant stadium at der fremkommer mindst mulige ulemper med hensyn til tilsmudsning.

Forholdsvis høje indhold (>55%) af destillat eller ekstrakt i overensstemmelse med opfindelsen medfører en noget forhøjet stivhed og sprødhed hos de af pressemassen fremstillede grammofonplader. Denne virkning kan modvirkes ved en 7 142369 forøgelse af kopolymerens indhold af den som blødgører tjenende monomer.

I pressemasserne ifølge opfindelsen kan de ved konventionelle pressemasser anvendte kopolymerer af vinylklorid, almindelige smøremidler og varmestabilisatorer samt også kønrøg indgå i de fra de konventionelle pressemasser kendte koncentrationer hvis dette ønskes. Det fremgår imidlertid af det ovenfor nævnte at disse komponenters koncentrationer kan sænkes væsentligt. I overensstemmelse hermed kan kønrøgen indgå i pressemassen ifølge opfindelsen i mængder på 0 - 0,5 vægt%, fortrinsvis 0-0,2 vægt%, og indholdet af smøremiddel kan variere mellem 0 og 0,5 vægt%, fortrinsvis mellem 0,05 og 0,2 vægt% beregnet på massens vægt. Indholdet af varmestabilisator er i hovedsagen udelukkende afhængig af indholdet af vinylklo-rid-kopolymer og svarer til en mængde på 0,2-5 vægt% regnet på kopolymerens vægt.

Opfindelsen belyses nærmere i det følgende ved hjælp af et udførelseseksempel.

Eksempel 50 vægtdele af et produkt, vundet ved oxydation af en opløsningsmiddel-ekstrakt fra et mineraloliedestillat og med en VGC-værdi på 0,96 og efterfølgende destillation og udtagelse af en fraktion over 370°C samt spraykøling af denne fraktion, blandedes med 50 vægtdele af en konventionel pressemassse til grammofonplader indeholdende 98,5 vægt% kopolymer af vinylklorid og vinylacetat ("Corvic" et i Danmark indregistreret varemærke) 0,3 vægt% kalciumstearat + paraffinvoks (smøremiddel) 0,7 vægt% barium-kadmium-stabilisator (varmestabili-sator) 0,5 vægt% kønrøg.

Af den vundne pressemasse blev der presset grammofonplader på konventionel måde, hvorved det konstateredes at man på grund af den lavere smelteviskositet hos massen ifølge opfindelsen kunne nedsætte pressetiden ved presningen ca. 15% ved samme pressetemperatur sammenlignet med pressetiden ved den konventionelle pressemasse uden indblanding af den oxyderede ekstrakt. Vægten af pladerne af pressemassen ifølge op-