СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ
METHOD FOR PROCESSING OF METAL-COATED POLYMER PRODUCTS

Изобретение относится к области поверхностного модифицирования полимерных изделий (пленок, коробок, упаковок и т.п.), металлизированных с одной или двух сторон, для придания им восприимчивости к красителям. Способ может быть применим для металлических поверхностей.
Известен способ улучшения окрашиваемости металлических поверхностей [СА 1295888, 18 Febr. 1992 г.] обработкой их фторсодержащей плазмой.
Недостатком данного способа является необходимость проведение процесса при очень низком давлении и использование при этом специальной вакуумной реакционной камеры, что технически усложняет процесс.
Известен способ придания металлического патинообразного внешнего вида полимерным изделиям [FR 2735075 A1, C23C 22/58, 13.12.1996], принятый за прототип. Способ состоит из этапов нанесения на металлизируемое полимерное изделие слоя никеля, погружения в раствор солей никеля для химического никелерования и обработки поверхности соответствующими абразивами.
Недостатками способа является многостадийность и, соответственно, сложность технологического процесса с использованием различных химических растворов.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - это придание восприимчивости к красителям для поверхности полимерных изделий, имеющих металлизированное покрытие с одной или двух сторон, при нормальных давлении и температуре за минимальный промежуток времени.
Техническим результатом изобретения является придание восприимчивости к красителям для поверхности полимерных изделий, имеющих металлизированное покрытие с одной или двух сторон, при нормальных давлении и температуре за минимальный промежуток времени.
Поставленная задача достигается тем, что обработку поверхности металлизированных полимерных изделий осуществляют в смеси фтора с инертным разбавителем, имеющей концентрацию фтора от 0,1 до 20 об.% при температуре от 10 до 80°С и абсолютном давлении от 0,04 до 1 бар в течение времени от 5 секунд до 15 минут, при этом в качестве инертного разбавителя используют азот, аргон, гелий, кислород, двуокись углерода, воздух или их смесь.
Предлагаемый способ придания восприимчивости к красителям для металлизированных полимерных изделий был опробован экспериментально.
Металлизированную поверхность полимерной пленки обрабатывали предлагаемым способом в различных режимах, приведенных в таблице 1. После обработки на пленку наносился слой краски (синего, красного, желтого и черного цветов) марки Printing inks series 15 фирмы ROTOFLEX. Стойкость нанесенной краски к металлизированной поверхности полимерной пленки определялась по ГОСТ Р 50962-96 (п.5.18) по стойкости к клейкой ленте. На образец накладывали полосу из липкой ленты, приглаживали ленту вручную. Затем ленту оттягивали назад под углом менее 180°. За стойкость рисунка к липкой ленте принимали среднеарифметическое значение трех определений в соответствии с трехбалльной системой:
- 3 балла - на ленте нет следов краски;
- 2 балла - незначительное отслаивание краски;
- 1 балл - полное отслаивание краски.
Результаты измерений приведены в таблице 1.
Таблица 1
Режимы обработки металлизированной полимерной пленки и результаты тестов на стойкость к липкой ленте.
Состав фторирующей смеси
Давление фторирующей смеси, бар
Время фторирования, с
5
20
60
300
Стойкость по ГОСТ Р 50962-96, (п.5.18)
0,1%F<sub>2</sub>+99,9%N<sub>2</sub>
0,02
-
1
-
-
0,1%F<sub>2</sub>+99,9%N<sub>2</sub>
0,04
-
2
-
-
0,1%F<sub>2</sub>+99,9%N<sub>2</sub>
0,06
-
2
-
-
0,1%F<sub>2</sub>+99,9%N<sub>2</sub>
0,10
-
2
-
-
0,1%F<sub>2</sub>+99,9%N<sub>2</sub>
0,50
-
3
3
-
0,1%F<sub>2</sub>+0,1%O<sub>2</sub>+99,8%N<sub>2</sub>
0,50
-
3
3
-
0,3%F<sub>2</sub>+99,7%N<sub>2</sub>
1,00
-
3
3
3
0,3%F<sub>2</sub>+0,3%O<sub>2</sub>+99,4%N<sub>2</sub>
1,00
-
3
3
-
0,3%F<sub>2</sub>+99,7%N<sub>2</sub>
0,50
-
3
3
-
0,3%F<sub>2</sub>+0,1%O<sub>2</sub>+99,6%N<sub>2</sub>
0,50
-
3
3
-
1%F<sub>2</sub>+99%N<sub>2</sub>
1,00
3
3
3
-
1%F<sub>2</sub>+99%N<sub>2</sub>
0,50
-
3
3
3
1%F<sub>2</sub>+1,5%O<sub>2</sub>+97,5%N<sub>2</sub>
0,50
-
3
3
3
3%F<sub>2</sub>+97%N<sub>2</sub>
0,50
3
3
3
3
3%F<sub>2</sub>+1,5%O<sub>2</sub>+95,5%N<sub>2</sub>
0,50
-
3
3
-
3%F<sub>2</sub>+1%CO<sub>2</sub>+0,5%He+1%Ag+94,5%воздуха
0,5
-
3
3
-
Проведенные эксперименты показали, что предлагаемый способ обработки поверхности металлизированных полимерных пленок придает восприимчивость к красителям, соответствующую требованиям Государственного стандарта Российской Федерации. Процесс можно проводить с минимальным расходом фтора и при нормальных давлении и температуре за промежуток времени менее 15 минут. Предлагаемый способ может применяться для модификации и металлических поверхностей.