Композиция для получения дневного флуоресцентного пигмента для крашения полиэтилена Советский патент 1993 года по МПК C09K11/06 C08L23/06 C07D231/06 

Изобретение относится к области органических люминофоров, в частности к композиции для получения дневного флуоресцентного пигмента (ДФП), используемого для крашения полиэтилена.

Цель изобретения - повышение яркости, интенсивности люминесценции и светостойкости при сохранении миграционной устой.чийости и термостойкости.

Сущность изобретения заключается в том, что композиция включает мелгГмин, п- толуолсульфамид, натрий фосфорнокислый двузамещенный, формалин и новую люминесцентную составляющую 4- 1-{4-сульфа- милфенил)-5-фенил-2-пиразолинил-3 -Н-фе нилнзфталимид общей формулы (I)

.0

.

Соединение () получают конденсацией фенилимида 4-циннамоилнафтале80й кислоты с п-сульфамилфенилгидразином в спиртовой среде в присутствии едкого натра.

Исходные компоненты для синтеза этого люминофора легко доступны и являются промежуточными продуктами синтеза люминофора ярко-оранжевого 575РТ.

П р и м е р. Смесь, состоящую из фени- лимида 4-циннамоилнафталевой кислоты (0,01 моль), 4-сульфамилфенилгидразина (0,011 моль) и 50 мл этилового спирта, доводят до кипения, прибавляют 10%-нь1й раствор едкого натра до рН 7,5-8 и продолжают кипятить втечение 5ч, контролируя рН среды (рН должно быть 7,5-8). Не охлаждая, отфильтровывают осадок, промывают водой до нейтральной реакции промывных вод и дважды обрабатывают горячим спиртом (по 50 мл). Полученный продукт представляет собой кристаллы оранжево- красного цвета. Выход 3,6 г (63%); т.пл. 269- 270°С.

Найдено, %: С 09,03; Н 4,29; S 5.75; N 9,85.

СззН14М450л.

Вычислено, %: С 69,23; Н 4,20; S 5,59; N 9,79.

Неожиданным для соединения (I) является непредвиденное снижение концентра- цйп люминофора, необходимое для оптимальной окраски композиции при замене в молекуле (4-сульфамилфенил)-5- феиил-2-пиразолинил-3 -нафталевого .ангидрида ангидридной группировки на Nфенилнафталимидную. Для нового соедине ния (4-сульфамилфенил}-5-фенил-2-пи- разолинил-3 -Ы-фенилнафталимида при концентрации его в композиции свыше 2,5% уже наступает концентрационное тушение, в то время как для известного соединения (4-сульфамилфенил)-5-фенил- 2-пиразолинил-3 -нафталевого ангидрида при этой концентрации еще не достигается оптимальное концентрационное насыщение. Такое прояпление свойств люминофора в данной композиции явилось неожиданным и необъяснимым.

Получение ярко-оранжевого ДФП. Смесь п-толуолсульфамида, меламина, натрия фосфорнокислого двузамещениого, 4- 1-(4-сульфамилфенил)-5-фенил-2-пиразоли нил-3 -Ы-фенилнафталимида медленно нагревают на глицериновой бане до 135- , выдерживают при этой температуре и атмосферном давлении в течение 1,5-2 ч до прекращения отгонки образующихся в процессе поликонденсации воды, выдерживают в вакууме (остаточное давление 100мм вод.ст.) при этой температуре в течение 45 мин, после чего, не отключая вакуума, пре- краш,ают нагрев и охлаждают массу до комнатной температуры. Полученный в виде ярко-оранжевой массы продукт выгружают, растирают в порошок, просеивают.

Ниже приведены конкретные рецептуры 1-5 предлагаемого состава для получения пигмента, способного окрашивать полиэтилен, в которых варьируется содер жание люминофора, мае,%:

1. Меламин10,86

п-Толуолсульфамид56,67

Натрий фосфорнокислый

двузамещенный.0,22

Формалин30,97

4-1;1-(4-Сульфамилфенил)-5-фенил-2-пиразолинил-З -N-фенилнафталимид1,29

2. Меламин10,79

п-Толуолсульфамид56,31

Натрий фосфорнокислый

двузамещенный0,22

Формалин30,77

(4-Сульфамилфенил)-5-фенил-2-пиразолинил-3 -М-фенилнафталимид1,92

3. Меламин 10,73

п-Толуолсульфамид55,95

Натрий фосфорнокислый

доузамещенный 0,21

Формалин30.57

(4-Сульфамил.

фенил)-5-фенил-2-пиразолинил-3 --N-фенилнафталимид2,54

4.Меламин10,89 п-Толуолсульфамид 56,82 Натрий фосфорнокислый двузамещенный 0,22 Формалин 31,04 (4-Сульфамил- фенил)-5-фенил-2 пиразолинил-3}-М- -фенилнафталимид1,034

5,Меламин10,65 п-Толуолсульфамид 55,59 Натрий фосфорнокислый двузамещенный 0,2 Формалин 30,40 4-{1-(4-Сульфамил- фенил)-5-фенил-2- -пиразолинил-3 -N-фенилнафталимид3,16

Окрашивание полиэтилена проводят

опудриванием гранул полиэтилена с последующей переработкой в изделия методом литья под давлением.

Исследование светостойкости проводят облучением пластин из полиэтилена,окрашенного предлагаемой и известными композициями.

Облучение осуществляют лампой ПРК- 2, расположенной на расстоянии 12 см от исследуемых образцов. Оценку светостойкости проводят путем визуального сравнения йнсолированных образцов с исходны.ми при дневном свете. Испытания продолжают до тех пор, пока различие между окраской инсолированного и неинсолированного образцов можно ценить баллом 4-5 по шкале серых эталонов.Возможность использования предлагаемой композиции для крашения полиэтилена подтверждается исследованием окрашенного ею полиэтилена.

Результаты исследования колориметрических, люминесцентных свойств, устойчивости к УФ-облучению, а также термостойкости и миграционной устойчивости приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, окрашивание полиэтилена разработанными составами позволяет повысить яркость окрасок на 6%, интенсивность люминесценции на 20%, повысить светостойкость по отношению к прототипу вдвое, а по отношению к базойму образцу, выпускаемому предприятием М-5400, и образцу японской фирмы Sinlolhl марки FZ-2001 в 14 раз. Кроме того, предложенная композиция позволяет сократить концентрацию люминофора почти в 4 раза.

Указанный положительный эффект достигается только в предложенном качественном и количественном сочетании компонентов, входящих в композицию. Из приведенных в таблице данных вытекает, что снижение концентрации ниже указанного предела приводит к смешению цветового тона в коротковолновую (желтую) область и снижению интенсивности люми- . несценции до 95% (рецептура 4). Повышение

концентрации выше указанного предела уже не улучшает колориметрических и люминесцентных свойств окрашенного образца (рецептура 5) из-за концентрационного тушения люминесценции и приводит к дополнительному расходу красителя без улучшения свойств и к удорожанию состава.

(56) Авторское свидетельство СССР N3649735.кл. С 09 К 11/06, 1978. Авторское свидетельство СССР № 1159330, кл. С 09 К 11/06, 1984.

714209378

Формула изобретениятермостойкости, в качестве люминecцeнtиой составляющей композиция солеожит

КОМПОЗИЦИЛ- для ПОЛУЧЕНИЯ 4-{И -сульфам 1лфения 5-фенил-2пиразо ДНЕВНОГО ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ПИГ- линил-ЗЬМ-фенилнафталимид при следую- МЕНТА ДЛЯ КРАШЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНА. 5 щем соотношении компонентов мае % содержащая меламин, п-толуолсульфамкд, Меламин1073-1086

натрий фосфорнокислый двузамещенный, п-Толуолсульфамид5595-5667

формалин и люминесцентную составляю- Натрий фосфорнокислый дву- щую ряда пра«йводного 1.3.5-триарил-2- замещенный021-022

пиразолииа. отключающаяся тем, .что, с 10 4- 1-{4-сульфамилфенил)-5-фе- целью повышения яркости, интенЬивности нил-2-пиразолинил-3 М-фе- люминесценции и светостойкости при со- нилнафталимид1,29-2,54

хранении миграционной устойчивости и ФормалинОстальное

Изобретение относится к области органических пюминофороа в частноаи к композиции -для получения дневного флюоресцентного пигмента (ДФП). который может быть использован фашения полиэтилена в ярко - оранжевые цвета Изобретение.позволяет повысить яркость окраски с 65 до 69%. интенсивноаь лкилинесценции со 100 до 115 - 120% и светостойкоаь в 2 раза при сохранении-миграционной устойчивости и термостойкости за счет того, что композиция содержит мела- мин п-толуолсугьфамид натрий фосфорнокислый двузамещенный. формалин и люминесцентную со- аавляющую - новое соединение 4-{1-{4-сульфа- миллфёнил)-5-фенил-2-пиразолинил-3 N фенил - нафталшид в количестве 1.29 - 2.54 мас.% в комлозицин 1 табя