Окрашенная поликарбонатная композиция Советский патент 1993 года по МПК C08L69/00 C08J3/20 

ve

ч./

СИ

С

Изобретение относится к области получения прозрачных окрашенных пластмассовых композиций, которые могут испо/ ьзоваться при изготовлении светофильтров для различных областей приборостроения, электроники, простой фото- и кинооптики и др.

Известны окрашенные пластмассовые композиции на основе термопластов с добавкой органических красителей. Для прозрачного окрашивания используются жирорастворимые органические красители, а также различные полициклические пигменты (периленовые, хинакридоновые, антрахиноновые). При этом получаются прозрачные окрашенные материалы, характеризующиеся определенным спектром пропускания в видимой области спектра в зависимости от типа органического красителя и от его концентрации в полимере.

Особенно перспективны окрашенные композиции на основе поликарбоната, поскольку он обладает рядом ценных свойств: высокой устойчивостью к ударным нагрузкам, достаточно высокой теплостойкостью (до 150°С по Вика) в комплексе с вполне удовлетворительной прозрачностью.

Получение окрашенного прозрачного поликарбоната описано в ряде литературных источников.

Известно, что для получения окрашенного прозрачного поликарбоната можно использовать раствор красного красителя Rubinol spritrein в хлорбензоле, который подают непосредственно в экструдер, а растворитель выпаривают обычным образом. В результате получают прозрачный поликарбонат розового цвета.

Описано получение методом крашения в массе прозрачного поликарбоната краснооранжевого цвета. Для этой цели в полимер вводят в одном случае 0,1% (по массе) 1,4диоксиантрахинона, в другом - 0,1% (по массе) 1.2-5,8-тетраоксиантрахинона: а для получения прозрачного поликарбоната желтого, цвета рекомендуется использовать 0,05% (по массе) 8,8-диоксинафтазина.

Недостатком всех описанных выше методов получения окрашенных прозрачных поликарбонатов является полное отсутствие определенных светотехнических характеристик полученных материалов (координат цветности, величин доминирующей длины волны и чистоты цвета, интегрального и спектрального пропускания).

Ближайшей по технической сущности к данному изобретению является известная окрашенная поликарбонатная композиция, состоящая из поликарбоната и 5,8-бис-п-толуидинохинизарина. В патенте описано использование красителей антрахинонового класса для крашения в массе термопластов, в том числе поликарбоната, в различные оттенки зеленого цвета. В патенте перечисленобольшоеколичество

бис-ариламинохинизариновых красителей, которые обладают значительной теплостойкостью, достаточной для того, чтобы выдержать без разложения температуры от 240 до

ЗООоС в течение сравнительно долгих промежутков времени. В их числе назван и 5,8бис-п-толуидинохинизарин.

Указанный краситель вводится в количестве от 0.005 до 1%, предпочтительно от

0,05 до 0,5% в пересчете на 100 г полимера. Окрашенные этим способом пластмассы отличаются прозрачностью, яркостью тона, хорошей свето- и погодостойкостью.

На основе известной композиции получают прозрачный поликарбонат зеленого цвета, окрашенный 0,03% (по массе) 5,8бис-п-толуидинохинизарина, который характеризуется максимумом пропускания в видимой области спектра при длине волны

нм. Светотехнические характеристики этого материала приведены в табл. 1,

Однако по своим спектральным характеристикам этот материал не может использоваться для изготовления полупроводниковых

цифрознаковых индикаторов для ЭВМ и калькуляторов, так как его максимум пропускания ( Л 520 нм) лежит за пределами требуемого спектрального интервала длин волн (540560 нм).

Целью данного изобретения является получение окрашенного материала с максимумом пропускания в интервале длин волн 540-560 нм. Материал с указанными свойствами необходим для изготовления полупроводниковых цифрознаковых индикаторов для ЭВМ, калькуляторов и изделий спецназначения. В качестве источника ;:ета в упомянутых индикаторах используется свечение полупроводниковых монокристаллов, излучающих в интервале длин волн 540-560 нм.

Таким образом, окрашенный материал не может использоваться при создании указанныхустройств, так как его максимум пропускания лежит за пределами упомянутого выше интервала длин волн.

Поставленная цель достигается тем, что окрашенная полкарбонатная. композиция дополнительно содержит транснафтоилендибензимидазол при следующем соотношении компонентов, мае.ч.;

Поликарбонат100

5,8-Бис-п-толуидинохинизарин0,01-0,02

Транснафтоилендибензимидазол0,02-0,03.

Изменяя соотношение компонентов, можно получить окрашенный материал с различными значениями интегрального пропускания.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1, 100 мае.ч. порошкообразного поликарбоната- смешивают в шаровой мельнице с 0,02 мас.ч. 5,8-бис-п-толуидинохинизарина и 0,02 мас.ч. транснафтоилендибензимидазола; смесь высушивают под вакуумом и экструдируют при 250°С. Получают прозрачные, окрашенные в зеленовато-желтый цвет гранулы поликарбоната. Светотехнические характеристики полученного материала приведены в табл. 1.

П-р и м е р 2. 100 мас.ч. гранулированного поликарбоната подвергают сухому смешению в смесителе типа Турбула с 0,02 в.ч. 5,8-бис-п-толуидинохинизарина и 0,03 мас.ч. транснафтоилендибензимидазола: смесь высушивают и гомогенизируют в обычном экструдере. Получают прозрачный гранулированный материал, окрашенный в зеленовато-желтый цвет. Светотехнические характеристики полученного материала приведены в табл. 1.

Примерз. 100 мас.ч, порошкообразного поликарбоната смешивают в шаровой мельнице с 0,01 мас.ч. 5,8-бис-п-толуидинохинизарина и 0,02 мас.ч. транснафтоилендибензимидазола: смесь высушивают под вакуумом и экструдируют при 250°С. Получают прозрачные гранулы поликарбоната зеленовато-желтого цвета. Материал перерабатывают обычным образом (например методом литья под давлением). Светотехнические характеристики материала привадены в табл. 1.

В приведенной ниже табл. 2 представлены светотехнические характеристики предложенной композиции в сравнении с известной для концентраций 5,8-бис-п-толуидинохинизарина 0,01 и 0,02 мас.%.

На чертеже приведены кривые спектрального пропускания для композиций по данному изобретению, содержащих 0,01 (кривая 1) и 0,02% (кривая 2) 5,8-бис-п-толуидинохинизарина (по примерам 1 и 3). Кривые имеют максимум пропускания в интервале длин волн 540-560 нм.

На этом же чертеже приведены для сравнения кривые спектрального пропускания известной окрашенной композиции (пунктирная линия), содержащей 0,01 (кривая 1) и 0,02% (кривая 2) по массе 5,8-бис-птолуидинохинизарина. Эти кривые имеют максимум пропускания при длине волны 520 нм.

Приведенные данные показывают, что полученная композиция существенно превосходит известную по интегральному пропусканию и чистоте цвета, а по спектральным характеристикам полностью укладывается в заданном интервале длин волн (максимум пропускания лежит при длине волны 550 нм).

Сочетание этих свойств позволяет использовать полученный материал для изготовленияполупроводниковыхцифрознаковых индикаторов для ЭВМ, калькуляторов и изделий спецназначения,

В настоящее время для изготовления деталей корпусов цифровых индикаторов в упомянутых выше устройствах применяется окрашенный полистирол, который имеет низкую рабочую температуру (до +70°С). Использование для этих целей окрашенного поликарбоната, как более теплостойкого материала (максимальная рабочая температура + 130°С), позволит значительно расширить температурный интервал работы цифровых индикаторов. Кроме того, указанный материал обладает высокой устойчивостью к ударным нагрузкам, что также увеличивает срок службы упомянутых выше устройств.

Предлагаемая окрашенная композиция может найти применение также в приборостроении, для производства изделий светосигнальной и светотехнической аппаратуры, для производства светильников, защитных очков от некоторых видов излучений.

(56) Патент ФРГ N; 1248294, кл. 39 b 22/10, опублик. 1968.

Патент ФРГ №1294674, кл. 39 b 8, 1/74, опублик. 1972,

Патент Великобритании N 1387609, кл. СЗ Р, опублик. 1975.

Патент ФРГ М 2037123, кл, 39 b 8, 1 /74, опублик. 1974.

Светотехнические характеристики окрашенного поликарбоната

Т а б л и ц а 1

/ Кривые спектрального пропускания снимались не регистрирующем спектрофотометре СФ-14 на дисках :050 мм и толщиной 1 мм (получены методом литья под давлением). Интегральное пропускание определялось на фотометре, описанном в ГОСТ 10667-63. Расчет светотехнических характеристик проводился по ГОСТ 9242-59 для стандартного колориметрического источника света А (ГОСТ 7721-61) с цветовой температурой 2854 К.

..:.,-: ,..-.-. V/ . .Таблица2 Формул а из о брareни я ОКРАШЕННАЯ ПОЛИКАРБОНАТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, состоящай из прликарбо- с ната и 5,8-бис-п-толуидинохинизарина, отличающаяся тем, что, с целью повышения материала с максимумом пропускания в интервале длин волн 540 - 560 нм, она дополнительно содержит транснафтоиленди- ю . бензимидазолприследующем соотношении компонентов, мас.ч.: Поликарбонат 5,8-Бис-п-толуидинохиниза0,01 - 0,02 Транснафтоилендибензими0.02 - 0,03