Композиция и способ поверхностного крашения полиолефинов

 

Изобретение представляет интерес для декорирования, нанесения надписей и рисунков на полиолефиновые изделия. Композиция содержит краситель, полимер, выбранный из группы: полистирол, поливинилхлорид, ацетилцеллюлоза, нитроцеллюлоза, перхлорвиниловая смола, полибутилметакрилат, поливинилацетат при следующем соотношении компонентов, мас.% : краситель 1-10; полимер 2-20; органической растворитель 70-97. Композицию наносят на поверхность полиолефина, сушат при комнатной температуре, прогревают в течение 5-30 мин при 90-120^oC, охлаждают до комнатной температуры, избыток красителя удаляют растворителем. 2 с. п. ф-лы.

Изобретение относится к крашению полиолефинов жирорастворимыми и алкилантрахиноновыми красителями. Способ представляет интерес для декорирования, нанесения надписей и рисунков на полиолефиновые изделия.

Своеобразное химическое строение и структура полиолефинов затрудняют крашение его поверхности. Составы и способы крашения, применяемые широко для полимеров (полистирол, поливинилхлорид, полиамиды, полиэфиры и др.), оказались непригодны в случае полиолефинов. Для поверхностного крашения полиолефинов их модифицируют введением других полимеров, функциональных групп или обрабатывают поверхность высоковольтным разрядом, пламенем, химическими реагентами. Однако все эти методы не обеспечивают высокой адгезии краски к поверхности и имеют сложную технологию (1-4).

Известен способ крашения полиолефиновых волокон алкилантрахиноновыми красителями в среде органического растворителя (5).

Однако композиции и способ не могут быть использованы для окраски поверхности (6).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемым композиции и способу крашения является способ крашения полиолефинов (6), заключающийся в нанесении красящего состава с последующей сушкой и охлаждением. Состав содержит краситель, полиолефин и органической растворитель.

Однако этот состав не обеспечивает высокий адгезии к полиолефинам.

Цель изобретения поверхностное крашение полиолефинов с высокой адгезией окраски.

Для достижения цели для поверхностного крашения предлагается использовать композицию при следующем соотношении компонентов, мас.

краситель 1-10 полимер 2-20 органический растворитель 70-97 В качестве органического растворителя могут быть использованы толуол, ксилол, этилацетат, циклогексанон, хлороформ, хлористый метилен.

В качестве полимера полистирол, поливинилхлорид, ацетилцеллюлоза, нитроцеллюлоза, перхлорвиниловая смола, полибутилметакрилат, поливинилацетат.

В составе композиции используют следующие красители: Жирорастворимые красители 1. Жирорастворимый желтый Ж 2. Жирорастворимый оранжевый 3. Жирорастворимый красный С 4. Жирорастворимый красный Ж 5. Жирорастворимый ярко-синий антрахиноновый
6. Жирорастворимый зеленый антрахиноновый
7. Жирорастворимый зеленый антрахиноновый 2 Ж
8. Жирорастворимый фиолетовый антрахиноновый
9. Индулин жирорастворимый
Алкилантрахиноновые красители
1. 1,4-Диалкилнонилоксиантрахинон
2. 1-Нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон
3. 1,4-Динонилокси-5,8-(n-толиламино)-антрахинон
Композицию наносят на поверхность полиолефина кистью или краскопультом, затем изделие сушат при комнатной температуре и прогревают в течение 5-30 мин при 90-120^oC. Затем пленку красителя смывают растворителем.

Для исследований использовались товарные жирорастворимые красители.

Получение алкилантрахиноновых красителей описано [6]
Пример 1. Краску состава: толуол 85% полистирол 10% жирорастворимый желтый Ж 5% наносят кистью на поверхность пластины из полипропилена, сушат при комнатной температуре в течение 30 мин. После чего прогревают пластину в сушильном шкафу 110^oC в течение 15 мин, дают пластинке остыть до комнатной температуры. Затем с поверхности толуолом смывают краску, которая может быть регенерирована. Пластину сушат.

В местах нанесения краски происходит окрашивание поверхности пластины в желтый цвет.

Пример 2. Аналогично примеру 1, только краситель жирорастворимый оранжевый. Поверхность окрашивается в оранжевый цвет.

Пример 3. Аналогично примеру 1, только краситель жирорастворимый красный С. Поверхность окрашивается в красный цвет.

Пример 4. Аналогично примеру 1, только краситель жирорастворимый красный Ж. Поверхность окрашивается в красный цвет.

Пример 5. Аналогично примеру 1, только краситель жирорастворимый ярко-синий антрахиноновый. Поверхность окрашивается в синий цвет.

Пример 6. Аналогично примеру 1, только краситель жирорастворимый зеленый антрахиноновый. Поверхность окрашивается в сине-зеленый цвет.

Пример 7. Аналогично примеру 1, только краситель жирорастворимый зеленый антрахиноновый 2 Ж. Поверхность окрашивается в зеленый цвет.

Пример 8. Аналогично примеру 1, только краситель жирорастворимый фиолетовый антрахиноновый. Поверхность окрашивается в фиолетовый цвет.

Пример 9. Аналогично примеру 1, только краситель индулин жирорастворимый. Поверхность окрашивается в черный цвет.

Пример 10. Аналогично примеру 1, только краситель 1,4-динонилоксиантрахинон. Поверхность окрашивается в желтый цвет.

Пример 11. Аналогично примеру 1, только краситель 1-нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон. Поверхность окрашивается в фиолетовый цвет.

Пример 12. Аналогично примеру 1, только краситель 1,4-динонилокси-5,8-(n-толиламино)-антрахинон. Поверхность окрашивается в сине-зеленый цвет.

Пример 13. Аналогично примеру 1, только краску наносят на полиэтиленовую пластину и прогревают при 100^oC. Поверхность окрашивается в желтый цвет.

Пример 14. Аналогично примеру 1, только пластину прогревают 30 мин при 110^oC. Поверхность окрашивается в желтый цвет такой же интенсивности как в примере 1.

Пример 15. Аналогично примеру 1, только пластину прогревают при 120^oC. Поверхность окрашивается в желтый цвет такой же интенсивности как в примере 1.

Пример 16. Аналогично примеру 1, только пластину прогревают при 90^oC. Поверхность окрашивается в желтый цвет, но интенсивность несколько ниже, чем в примере 1.

Пример 17. Аналогично примеру 1, только время прогрева 5 мин. Поверхность окрашивается в желтый цвет, но интенсивность ниже, чем в примере 1.

Пример 18. Аналогично примеру 1, только состав краски следующий,
толуол 70
полистирол 20
жирорастворимый желтый Ж 10
Поверхность окрашивается в желтый цвет, интенсивность окраски такая же, как в примере 1.

Пример 19. Аналогично примеру 1, только состав краски следующий,
толуол 97
полистирол 2
жирорастворимый желтый Ж 1
Поверхность окрашивается в желтый цвет слабее, чем в примере 1.

Пример 20. Аналогично примеру 1, только состав краски следующий,
циклогексанон 85
поливинилхлорид 10
1-нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон (1Н4А) 5
Поверхность окрашивается в фиолетовый цвет.

Пример 21. Аналогично примеру 1, только состав краски следующий,
этилацетат 85
ацетилцеллюлоза 10
1-нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон (1Н4А) 5
Поверхность окрашивается в фиолетовый цвет.

Пример 22. Аналогично примеру 1, только состав краски следующий,
циклогексанон 85
нитроцеллюлоза 10
1-нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон (1Н4А) 5%
Поверхность окрашивается в фиолетовый цвета.

Пример 23. Аналогично примеру 1, только состав краски следующий,
хлороформ 85
перхлорированная смола 10
1-нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон (1Н4А) 5
Поверхность окрашивается в фиолетовый цвет.

Пример 24. Аналогично примеру 1, только состав следующий,
ксилол 85
полубутилметакрилат 10
1-нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон (1Н4А) 5
Поверхность окрашивается в фиолетовый цвет.

Пример 25. Аналогично примеру 1, только состав краски следующий,
хлористый метилен 85
поливинилацетат 10
1-нонилокси-4-(n-толиламино)-антрахинон (1Н4А) 5
Поверхность окрашивается в фиолетовый цвет.

Цвет образцов в примерах оценивался визуально.

Как видно из приведенных примеров, суть процесса заключается в миграции красителя при повышенной температуре из пленки краски в поверхность полиолефина. При этом передаются рисунок нанесенный краской как бы "внутрь", что обеспечивает высокую адгезию краски.

Адгезию оценивали методом решетчатого надреза [7] и во всех случаях разрушения окраски не наблюдали, что свидетельствует о высокой адгезии окраски.

В сравнении с прототипом уменьшается количество органического растворителя, так как на изделие наносится пленка краски и не требуется насыщения в растворе. Наличие в составе композиции полимера позволяет наносить надписи, рисунки и другие декоративные покрытия, что нельзя сделать по прототипу, так как они будут размываться и подтекать. По предлагаемому изобретению концентрация красителя на поверхности полиолефина в несколько раз выше, чем в прототипе, что позволило снизить температуру процесса без потери в интенсивности окраски. Кроме этого, в предлагаемом способе можно использовать не только алкилантрахиноновые красители, как в прототипе, но и более доступные жирорастворимые красители, выпускаемые отечественной промышленностью.

Формула изобретения

1. Композиция для поверхностного крашения полиолефинов, содержащая краситель, полимер и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве полимера она содержит соединение, выбранное из группы, включающей полистирол, поливинилхлорид, ацетилцеллюлозу, нитроцеллюлозу, перхлорвиниловую смолу, полибутилметакрилат, поливинилацетат при следующем соотношении компонентов, мас.

Краситель 1 10
Полимер 2 20
Органический растворитель 70 97
2. Способ поверхностного крашения полиолефинов путем нанесения красящего состава на основе красителя, полимера и растворителя с последующей сушкой и охлаждением, отличающийся тем, что в красящем составе в качестве полимера используют соединение, выбранное из группы, включающей полистирол, поливинилхлорид, ацетилцеллюлозу, нитроцеллюлозу, перхлорвиниловую смолу, полибутилметакрилат, поливинилацетат, а сушку ведут сначала при комнатной температуре в течение 30 мин с последующим прогреванием при 90 120^oС в течение 5 30 мин, а после охлаждения избыток красителя удаляют растворителем.