NL8204181A

NL8204181A - Polymeer-mengsel, daaruit gevormde voorwerpen.

Info

Publication number: NL8204181A
Application number: NL8204181A
Authority: NL
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1984-05-16
Also published as: EP0108290B1; EP0108290A1; AU2263783A; AU566827B2; US4493915A; WO1984001781A1; DE3365887D1; EP0108290B2

Description

8-CB-10.030 -1-

General Electric Company te Schenectady, New York, Verenigde Staten van Amerika.

Polymeer-mengsel, daaruit gevormde voorwerpen.

De uitvinding heeft betrekking op een polymeer-mengsel dat bij bestraling met licht niet verkleurt.

Vele polymeren hebben de onplezierige eigenschap dat zij bij bestraling met licht 5 verkleuren. Met name kunnen worden genoemd polyfeny-leenethers, aromatische polyesters zoals polybutyleen-tereftalaat, polyethyleentereftelaat en styreen bevattende (co)polymeren zoals polystyreen, met rubber gemodificeerde "high impact" polystyreen, styreen-10 acrylonitril (SAN) copolymeren, acrylonitril-butadieen-styreen (ABS) polymeren, voorzover deze styreen bevattende (co)polymeren door toevoeging van aromatische broomverbindingen zelfdovend zijn gemaakt alsook polymeer-mengsels die een of meer van genoemde 15 polymeren bevatten.

De uitvinding heeft meer in het bijzonder betrekking op een polymeer-mengsel dat een polyfeny-leenether polymeer, eventueel een styreen polymeer en een of meer kleurstoffen bevat. Dergelijke mengsels en hun 20 bereidingswijze vindt men in talloze octrooipublikaties beschreven zoals de Amerikaanse octrooischriften 3,306,874, 3,306,875, 3,257,357 en 3,257,358. De toepassing van styreen polymeren in dergelijke mengsels vindt men meer in het bijzonder beschreven in de Ameri-25 kaanse octrooischriften 3,383,435 en 3,663,661.

Deze mengsels kan men kleuren door daarin kleurstoffen op te nemen. Over het algemeen treedt bij bestraling met licht van voorwerpen gevormd uit deze mengsels verkleuring op. Deze verkleuring hangt 30 waarschijnlijk samen met een verkleuring, nl. een vergeling, van het toegepaste polyfenyleenether polymeer. De uitvinding voorziet in een oplossing van dit probleem.

8204181 8-CB-10.030 -2-

Het polymeer-mengsel volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat het een of meer kleurstoffen bevat die de kleurverandering van de polymeer bestanddelen bij bestraling met licht kompenseren doordat 5 deze kleurstoffen bij bestraling met licht verbleken. Goede resultaten worden verkregen wanneer het polymeer-mengsel een gele chinophtalonkleurstof en/of een purpuren anthrapyridon kleurstof bevat. De gele chinophtalon kleurstof wordt bij voorkeur toegepast in een hoeveelheid 10 van 0.001 tot 0,5 gew.%; de purpuren anthrapyridon kleurstof in een hoeveelheid van 0,001 tot 0,2 gew.%. Goede resultaten zijn verkregen met Solvent Yellow 33 (Color Index no. 47.000 Amaplast Yellow Y van de firma American Color & Chemical Co.), Solvent Yellow 138 15 (Paliotol Yellow 1090 van de firma BASF) en met Solvent Red 52 (Color Index no. 68.210 Macrolex Red 5B van de firma Bayer AG).

De uitvinding berust op het inzicht dat de vergeling van het polyfenyleenether polymeer in kleur 20 gekompenseerd kan worden door een gehele of gedeeltelijke afbraak van de genoemde kleurstoffen bij bestraling met licht. De beste resultaten verkrijgt men door toepassing van een gele chinophtalon kleurstof samen met een purpuren anthrapyridon kleurstof. Door deze kombinatie 25 treedt een kleurkompensatie op over een golflengte van ongeveer 400-600 nanometer, in welk gebied bij bestraling met licht een zichtbare verkleuring van het polyfenyleenether polymeer optreedt.

De bij voorkeur toegepaste polyfenyleenether 30 polymeren bezitten de volgende formule: —-- - Q' ' Q * -ln 35 waarin Q een eenwaardige substituent zoals een waterstofatoom, een koolwaterstofradicaal, een halogeenkoolwa-terstofradicaal met ten minste twee koolstofatomen tussen ¢204181

Sf 8-CB-10.030 -3- het halogeenatoom en de fenylkern, een alkoxyradicaal of een halogeenalkoxyradicaal met ten minste twee koolstof-atomen tussen het halogeenatoom en de fenylkern voorstelt, Q* en Qn hetzelfde als Q kunnen voorstellen of 5 bovendien een halogeenatoom voorstellen, waarbij Q, Q1 en Q11 geen tertiair alpha-koolstofatoom mogen bevatten en waarin n geheel getal van 50 of meer voorstelt.

Het polymeer-mengsel volgens de uitvinding bevat behalve een polyfenyleenether polymeer bij voorkeur tevens een 10 styreen polymeer. Het styreen polymeer kan fysisch met het polyfenyleenether polymeer zijn gemengd. Het polymeer-mengsel kan ook een ent-copolymeer produkt bevatten zoals dat bij voorbeeld kan ontstaan bij co-extrusie van het polyfenyleenether polymeer en het 15 styreen polymeer bij verhoogde temperatuur (230-320°C).

Als styreen polymeer wordt bij voorkeur een polymeer toegepast waarvan ten minste 25 gew.% van de eenheden waaruit het polymeer kan worden opgebouwd gedacht bestaat uit een vinylaromatische verbinding met 2Ό de formule R - C = (¾ -z(p) waarin R· een waterstofatoom, een lagere alkylgroep (met 25 bijvoorbeeld 1-6 koolstofatomen) of een halogeenatoom voorstelt? Z een vinylgroep, een waterstofatoom, een chlooratoom of een lagere alkylgroep voorstelt en p=o of een geheel getal van 1-5 bedraagt. De uitdrukking "styreen polymeer" zoals hierboven gedefinieerd en zoals gebruikt 30 in de conclusies van deze octrooiaanvrage omvat derhalve bij wijze van voorbeeld homopolymeren zoals polystyreen en polychloorstyreen, met rubber gemodificeerde polystyrenen zoals de in de handel verkrijgbare "high-impact polystyrene" polymeren en ook de styreen 35 bevattende copolymeren zoals styreen-acrylonitril copoly-meren (SAN), styreen-butadieen copolymeren, styreen-acrylonitril-butadieen terpolymeren (ABS), 8204181 n f 8-CB-10.030 -4- poly-Ot-methyls tyreen, copolymeren van ethylvinylbenzeen en divinylbenzeen en dergelijke. De voorkeur verdienen styreen homopolymeren en met rubber gemodificeerd "high-impact" polystyreen.

5 Het styreen polymeer kan in iedere denkbare hoeveelheid aanwezig zijn. Gewichtsverhoudingen van het polyfenyleenether polymeer tot styreen polymeer variërend tussen 1:99 en 99:1 worden wel toegepast. Bij voorkeur wordt de gewichtsverhouding gekozen tussen 1:5 en 5:1, 10 nog meer bij voorkeur wordt een gewichtsverhouding van ongeveer 1:1 toegepast.

De uitvinding voorziet tevens in toevoeging van een of meer speciale kleurstoffen aan andere polymeren die door bestraling met licht verkleuren. Voorbeelden 15 van dergelijke polymeren zijn hierboven reeds genoemd.

Als kleurstof kan aan het polymeer-mengsel volgens de uitvinding een gele chinophtalon kleurstof en/of een purpuren anthrapyridon kleurstof worden toegevoegd. Bij voorkeur wordt een mengsel van deze twee 20 kleurstoffen toegepast. Deze kleurstoffen hebben de eigenschap dat ze bij bestraling met licht verbleken, d.w.z. na de bestraling meer in het blauwe cq. groene spectrale gebied reflecteren. Daarmee compenseren zij de vergeling van de polymeer bestanddelen in het polymeer-25 mengsel zoals bij voorbeeld van polyfënyleenether, die resulteert in een verlaging van de reflectie in -het blauwe en groene gebied van het zichtbare licht spectrum.

Het polymeer-mengsel kan daarnaast nog andere kleurstoffen bevatten om de gewenste kleur te verkrijgen. 30 De uitdrukking "kleurstoffen" omvat tevens pigmenten.

Het polymeer-mengsel volgens de uitvinding kan volgens gebruikelijke technieken worden bereid. Ook de verdere verwerking tot voorwerpen vindt op gebruikelijke wijze plaats. Gebleken is dat de genoemde gele chinophta-35 Ion kleurstoffen en de purpuren anthrapyridon kleurstoffen zich goed laten mengen in het polymeer-mengsel en ook bij extrusietemperaturen tot 300°C niet worden aangetast en hun kleur behouden.

8204181 . ' * s* 8-CB-10.030 -5-

Het polymeer-mengsel volgens de uitvinding kan gemakkelijk worden bereid door droog vermengen van poedervormige of korrelvormige uitgangsprodukten, gevolgd door vermenging in visceuse toestand, bijvoorbeeld op een 5 warme wals of in een extruder. Na afkoelen kan het verkregen produkt worden verkleind tot korrels of pellets.

Het polymeer-mengsel volgens de uitvinding kan naast de hierboven genoemde bestanddelen alle gebruike-10 lijke bestanddelen voor dergelijke mengsels bevatten. Voorbeelden van dergelijke gebruikelijke bestanddelen zijn vlam vertragende middelen, anti-druip middelen, weekmakers, anti-oxidatie middelen, stabilisatoren, versterkende middelen, vulmaterialen, kleurstoffen, 15 hulpstoffen om de verwérkbaarheid te verbeteren, middelen om de slagsterkte te verhogen, enz.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.

20 Voorbeeld ί

Er werden twee polymeer-mengsels bereid met eenzelfde groene kleur? mengsel A zonder de kleurstoffen volgens de uitvinding en mengsel I met een mengsel van twee kleurstoffen volgens de uitvinding. De mengsels werden 25 bereid door droog vermengen van de volgende .bestanddelen:

Mengsel (gew. delen)

Bestanddelen A Vb. I

- poly (2,6 dimethy1-1,4- 30 fenyleenether) ,35 35 - met rubber gemodificeerde "high impact" polystyreen (Styron XP 5554.02 Dow) 65 65 - SBS-rubber (Cariflex TR 1102, 35 Shell) 5 5 8204181 8-CB-10.030 -6- . * *

Mengsel'

Bestanddelen A Vb. I

- Solvent Yellow 33, C.I. 47000 Amaplast Yellow Y. American 5 Color & Chemical Corporation - 0,025 - Solvent Red 52, C.I. 68210

Macrolex Red 5B, Bayer - 0,013 - Chroomoxide groen 1,1 2,0 - Cadmiumsulfide geel 0,45 10 - Ijzeroxide bruin - 0,08 - Ultramarijn blauw 0,25 0,05 - Titaanoxide wit - 1/0 - Roet 0,028 0,019 15 De pigmenten zijn op zich goed stabiel bij verhitten en belichten. De totale hoeveelheid pigmenten is in beide mengsels ongeveer gelijk. De onderlinge verhouding van de pigmenten verschilt om voor beide mengsels een gelijke groene kleur te verkrijgen.

20 De mengsels werden door een extruder geleid (ongeveer 290^0..06 extrudaten werden tot pellets verwerkt. De pellets werden verwerkt tot proefplaatjes met een afmeting van 50x50x3 mm. De proefplaatjes werden in een Suntest-apparaat (Original Hanau Quarzlampen 25 GmbH) geplaatst en 300 uren belicht met gefilterde xenonstraling (daglicht D65). De verkleuring in vergelijking met onbelichte proefplaatjes werd berekend volgens CIELAB (DIN 6174) uit reflectiespectra verkregen met een Zeiss RFC3 spectrofotometer.

30 De proefplaatjes bereid uit mengsel A vertoon den een sterke verkleuring (AEat,* = 8,3); de proefplaatjes bereid uit mengsel I volgens de uitvinding een veel geringere verkleuring (AE*ab= 2,1).

35 Voorbeeld II

Er werden twee polymeermengsels bereid met eenzelfde beige kleur; mengsel B zonder de kleurstoffen volgens 8204181 8-CB-1Q.030 -7- * $ de uitvinding en mengsel II met een mengsel van twee kleurstoffen volgens de uitvinding.

Mengsel (gew. delen)

B Vb. II

5 Bestanddelen - Poly (2,6-dimethyl-l,4-fenyleen- ether) 35 35 - Met rubber gemodificeerd "high-impact" polystyreen (Styron 10 XP5554.02 Dow) 65 65 - Pigment Yellow 138, Paliotol

Gelb 1090, BASF - 0,091 - Solvent Red 52, C.I. 68210

Macrolex Red 5B, Bayer - 0,0038 15 - Titaanoxide wit 4,3 5,0 - Cadmiumsulfide geel 1,2 0,85 - Cadmiumsulfoselenide bruin 2,0 1,8 - Roet 0,016 0,021 20 Proefplaatjes van de mengsels B en II werden vervaardigd volgens dezelfde werkwijze als beschreven bij voorbeeld I. De plaatjes werden slechts 200 uren belicht.

De proefplaatjes uit het polymeer-mengsel II volgens de uitvinding vertoonden een geringe verkleuring 25 (ΔΕ3)3*=1,8), die uit mengsel B een sterkere verkleuring (-Z\Eak*=4,6 ).

Voorbeeld III

Er werden twee mengsels bereid uit dezelfde bestanddelen 30 als aangegeven bij voorbeeld II. Bovendien werden aan ieder van de mengsels 5 gew. delen trifenylfosfaat toegevoegd (eén vlamvertragend middel). Uit de verkregen mengsels werden proefplaatjes vervaardigd, die 200 uren werden belicht. Het proefplaatje zonder de kleurstoffen 35 volgens de uitvinding verkleurde (Δε3ι->*=4,4 ) meer dan het proefplaatje met de kleurstoffen volgens de uitvinding (Δε35*=1,9).

8204181

Claims

8-CB-10.030 -8- Conciusies;

1. Polymeer-mengsel dat bij bestraling met licht niet verkleurt, met het kenmerk dat het polymeer-mengsel een of meer kleurstoffen bevat die de kleurverandering van de polymeer bestanddelen bij bestraling 5 met licht kompenseren doordat deze kleurstoffen bij bestraling met licht verbleken.

2. Polymeer-mengsel dat een polyfenyleenether polymeer eventueel een styreen polymeer en een of meer kleurstoffen bevat, met het kenmerk dat het polymeer- 10 mengsel een of meer kleurstoffen bevat die de kleurverandering van het polyfenyleenether polymeer bij bestraling met licht compenseren, doordat deze kleurstoffen bij bestraling met licht verbleken.

3. Polymeer-mengsel volgens conclusie 1 of 2, met 15 het kenmerk dat het polymeer-mengsel een gele chi- nophtalon kleurstof en/of een purpuren anthrapyridon kleurstof bevat.

4. Polymeer-mengsel volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het mengsel 0,001-0,5 gew.% van de gele 20 chinophtalon kleurstof bevat.

5. Polymeer-mengsel volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk dat het mengsel 0,001-0,2 gew.% van de purpuren anthrapyridon kleurstof bevat.

6. Polymeer-mengsel volgens conclusie 2, met het 25 kenmerk dat het mengsel 0,01-0,2 gew.% Solvent Yellow 33 of Solvent Yellow 138 en 0,001-0,05 gew.% Solvent Red 52 bevat.

7. Voorwerpen gevormd uit het polymeer-mengsel volgens een der voorafgaande conclusies. 30 35 8204181