DE60223006T2

DE60223006T2 - Polyphenylensulfid-element und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE60223006T2
Application number: DE60223006T
Authority: DE
Inventors: Kenzo Ritto-shi KUBO; Makoto Otsu-shi NAKAHARA; Taizo Otsu-shi HORIIKE; Hideyuki Kusatsu-shi YAMAMOTO; Ryutaro Ibaraki-shi ITO; Koji Yasu-cho Yasu-gun SUMI
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: EP1375574B9; CN1461324A; DE60223006D1; KR100855913B1; EP1375574A4; CN1239583C; US20040082694A1; EP1375574A1; ATE376027T1; KR20030004364A; WO2002066548A1; EP1375574B1; US8097048B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Polyphenylensulfid-Element, das ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Licht, wie z. B. ultraviolettem Licht, aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft genauer gesagt ein Polyphenylensulfid-Element, das herausragende Lichtbeständigkeit aufweist, wenn das Element in Form einer Polyphenylensulfidfaser vorliegt, die in Bekleidung, wie z. B. Socken, Unterwäsche und anderen Kleidungsstücken, und in Bettwäsche, wie z. B. Matratzen, Decken und Kissen, eingesetzt wird, die in der Sonne verwendet oder getrocknet werden.
Stand der Technik
Fasermaterialien aus Polyphenylensulfid (nachstehend einfach als "PPS" bezeichnet) werden herkömmlicherweise in Bekleidung und Bettwäsche eingesetzt, die eine wärmehaltende Eigenschaft aufweisen. Diese Materialien bestehen aus 100% PPS, oder es handelt sich um Verbundstoffe, die PPS-Fasern und eine oder mehrere andere allgemein eingesetzte Fasern, wie z. B. Wollfasern, Polyacrylnitrilfasern, Baumwollfasern, Polyethylenterephthalatfasern, Polypropylenfasern, Nylonfasern und Polyurethanfasern, umfassen. Da PPS ein Harz mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit und Formstabilität ist, wird PPS nun weitgehend für Formteile für elektrische Geräte eingesetzt (z. B. Schutzfilme in Kammern, Türöffnungsvorrichtungen und Fingergriffe für Mikrowellenöfen etc.).
PPS hat jedoch den für dieses Material typischen Nachteil der schlechten Lichtbeständigkeit, d. h. es kommt bei Bestrahlung mit Licht, wie z. B. ultraviolettem Licht, zu Farbveränderungen. Aus diesem Grund bestehen Bedenken, dass das PPS in PPS-Elementen, wie z. B. Fasern, faserartigen Materialien, Filmen und Formteilen, die aus 100% PPS oder PPS und anderen allgemein verwendeten Harzen, bei langer Be strahlung mit Sonnenlicht braun wird, so dass das Erscheinungsbild der Elemente beeinträchtigt wird und dadurch das Vertrauen der Verbraucher gesenkt wird.
JP-A-04-277258 und JP-A-04-050310 offenbaren die Verwendung von Benzotriazolverbindungen zur Verbesserung der Lichtbestrahlungseigenschaften von Polyphenylensulfidkomponenten.
Es ist bekannt, dass zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit eines Harzelements im Allgemeinen ein Lichtstabilisator in das Harz integriert wird oder die Oberfläche des Harzes mit einem Lichtstabilisator beschichtet wird. In Bezug auf PPS ist jedoch kein Fall bekannt, in dem ein Lichtstabilisator erfolgreich eingesetzt wurde.
Weiters weist PPS auch das Problem auf, dass es nicht mit einem Farbstoff, wie z. B. einem kationischen Farbstoff oder einem sauren Farbstoff, gefärbt werden kann, da das Polyphenylensulfid an sich eine Molekularstruktur aufweist, in der keine Stellen für die Bindung eines Farbstoffs vorhanden sind. Auch wenn Dispersionsfarbstoff eingesetzt wird, ist es ferner schwierig, das Färben unter Einsatz einer Normaldruckfärbemaschine oder einer Hochdruckfärbemaschine durchzuführen. Dieses Problem in Zusammenhang mit Polyphenylensulfid, d. h. das Problem, dass es nur schwer gefärbt werden kann, ist vernichtend für kommerzielle Produkte, für die Verbesserungen des Erscheinungsbilds wesentlich sind.
Angesichts des oben beschriebenen Standes der Technik ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein PPS-Element mit ausgezeichneter Lichtbeständigkeit, wie z. B. Beständigkeit gegenüber ultraviolettem Licht, bereitzustellen, dessen Farbe sich selbst dann nicht verändert, wenn das Element im Freien eingesetzt wird, wobei gleichzeitig die Eigenschaften von PPS beibehalten werden.
Um das oben erläuterte Problem zu lösen, ist das erfindungsgemäße PPS-Element durch eine Lichtechtheitsbewertung der Klasse 1 oder höher in Bezug auf Licht von einer Ultraviolett-Kohlebogenlampe gekennzeichnet, wobei die Bewertung gemäß JIS L-0842 erfolgt.
In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Polyphenylensulfid-Element bereit, bei dem es sich um eine Faser mit einer Lichtechtheitsbewertung der Klasse 1 oder höher in Bezug auf Licht von einer Ultraviolett-Kohlebogenlampe handelt, wobei die Bewertung gemäß JIS L-0842 erfolgt und das Polyphenylensulfid-Element Folgendes enthält:

(i) zumindest einen Ultraviolettabsorber, der aus der aus den nachstehenden Verbindungen (I) und (II) bestehenden Gruppe ausgewählt ist: (I) 2,4-Hydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-octoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-dodecylbenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon und 2-Hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenon; (II) Verbindungen der Formel (II)
(worin R₆ Wasserstoff oder unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₅-Alkyl ist; R₇ unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₅-Alkyl ist; und R₈ Wasserstoff oder Chlor ist); und
(ii) ein Deckmittel, umfassend zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus der aus Verbindungen der nachstehenden Formel (III) und Verbindungen der nachstehenden Formel (IV), und einen Emulgator:

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In einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Polyphenylensulfid-Elements bereit, wobei das Verfahren den Schritt des Kontaktierens eines Polyphenylensulfid-Elements mit einer Bearbeitungsflüssigkeit umfasst, die zumindest einen Ultraviolettabsorber, der aus der aus den Verbindungen (I) und (II) bestehenden Gruppe ausgewählt ist, zumindest ein Deckmittel, das aus der aus den Verbindungen der Formeln (III) und (IV) bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und einen Emulgator umfasst.
In einem dritten Aspekt stellt die Erfindung eine chemische Zusammensetzung zur Verbesserung der Lichtechtheit eines Polyphenylensulfidelements bereit, wobei die Zusammensetzung zumindest einen Ultraviolettabsorber, der aus der aus den Verbindungen (I) und (II) bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und ein Deckmittel umfasst, bei dem es sich um eine Emulsion zumindest einer aus der aus Verbindungen der Formel (III) und der Formel (IV) bestehenden Gruppe ausgewählten Verbindung handelt.
Gemäß vorliegender Erfindung wird ein PPS-Element bereitgestellt, bei dem das Ausmaß der Farbveränderung auch bei Verwendung im Freien aufgrund seiner ausgezeichneten Lichtechtheitsbewertung gering ist.
Bei dem PPS-Element der vorliegenden Erfindung kann ferner während des Herstellungsverfahrens die Färbeeigenschaft verbessert werden, so dass PPS-Elemente mit verschiedenen Farben bereitgestellt werden können.
Bevorzugte Ausführungsformen werden als Beispiele beschrieben.
Das PPS-Element der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Polymer mit durch -(C₆H₄-S)- dargestellten Phenylensulfid-Struktureinheiten in einer Menge von nicht weniger als 90 Mol-% bezogen auf alle Struktureinheiten. Vorzugsweise sind nicht weniger als 90 Mol-% der Phenylensulfid-Einheiten an para-Positionen gebunden. Derartiges PPS kann durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden.
Ein oder mehrere Harze können in einer Menge, die die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt, und solange die Menge bezogen auf das Gesamtgewicht des PPS-Elements weniger als 10 Gew.-% beträgt, im erfindungsgemäßen PPS-Element enthalten sein oder mit diesem copolymerisiert werden. Die Harze unterliegen keinen Beschränkungen, und Beispiele für die Harze umfassen Polyethylenharze, Polypropylenharze, Polystyrolharze, ABS-Harze, Polyamidharze, Polycarbonatharze, Polyethylenterephthalatharze, Polybutylenterephthalatharze, Polyacetalharze, modifizierte Polyphenylenetherharze, Polysulfonharze, Polyetherketonharze, Polyimidharze, Tetrafluorpolyethylenharze, thermoplastische Polyurethanharze, Polyamidelastomere, Polyesterelastomere und fluorhältige Harze.
Das PPS-Element der vorliegenden Erfindung weist in Bezug auf Licht einer Ultraviolett-Kohlebogenlampe eine Lichtechtheitsbewertung der Klasse 1 oder höher auf, wobei die Bewertung gemäß JIS L-0842 erfolgt und die Lichtbeständigkeit angibt. Wenn die Lichtechtheitsbewertung niedriger als Klasse 1 ist, ist das Maß der Farbveränderung des PPS-Elements bei Bestrahlung mit Sonnenlicht beträchtlich, und das oben erläuterte Problem kann nicht überwunden werden. Die Lichtechtheitsbewertung entspricht vorzugsweise Klasse 2 oder höher, noch bevorzugter Klasse 3 oder höher.
Die in der vorliegenden Erfindung definierte Lichtechtheitsbewertung erfolgt durch das in JIS L-0842 beschriebene dritte Belichtungsverfahren unter Einsatz der Ultraviolett-Kohlebogenlampe. Das bedeutet, dass ein Teststück und eine gemäß diesem JIS-Standard definierte Blauskala gemeinsam dem Licht einer Ultraviolett-Kohlebogenlampe ausgesetzt werden und die Veränderung oder das Ausbleichen des Teststücks und der Blauskala verglichen werden, um die Lichtechtheit des Teststücks zu bewerten. Die Klasse der Lichtechtheitsbewertung wird durch die Klasse der Blauskala ausgedrückt, die dasselbe Ausmaß an Farbveränderung oder Ausbleichen aufgewiesen hat wie das Teststück. Je höher die Klasse ist, desto besser ist die Lichtechtheit.
Das oben angesprochene, in JIS L-0842 beschriebene dritte Belichtungsverfahren unter Einsatz der Ultraviolett-Kohlebogenlampe wird nun detailliert beschrieben:

1. Wenn es sich bei der zu testenden Probe um einen Stoff handelt, wird ein Teststück in der Größe von nicht weniger als 1 cm × 6 cm als Probe herangezogen.
2. Wenn es sich bei der Probe um einen Faden handelt, wird dieser parallel zu seiner längerer Seite um einen Karton gewickelt, der nicht weniger als 1 cm × 6 cm groß ist, so dass die Dicke des aufgewickelten Fadens einheitlich ist.
3. Wenn es sich bei der Probe um Rohwolle handelt, wird die Rohwolle zu einem Faserband verarbeitet, und das Faserband wird um einen Karton gewickelt, der nicht weniger als 1 cm × 6 cm groß ist.
4. Wenn es sich bei der Probe um eine Harzplatte handelt, wird ein Teststück, das nicht weniger als 1 cm × 6 cm groß ist, als Probe herangezogen.
5. Eine in JIS L-0841, "Verfahren zum Testen der Farbechtheit in Bezug auf Sonnenlicht", definierte Blauskala wird bereitgestellt.
6. Die Hälfte des Teststücks und die Hälfte der Blauskala werden mit lichtundurchlässigen weißen Kartonstücken abgedeckt, und das Teststück und die Blauskala werden auf einem Probenträger für eine in JIS L-0842 definierte Lichtbeständigkeitstestvorrichtung vom Ultraviolett-Kohlebogenlampentyp befestigt.
7. Der Probenträger, auf dem das Teststück und die Blauskala befestigt sind, wird in die Testvorrichtung eingesetzt.
8. Die Bestrahlung mit Licht beginnt und wird fortgesetzt, bis die Farbe für die Klasse von Interesse auf der Blauskala auf das Standardmaß ausgebleicht ist.
9. Wenn die Farbe der Klasse von Interesse auf der Blauskala ausgebleicht ist, wird die Belichtung beendet, und das Teststück und die Blauskala werden herausgenommen, wonach sie nicht weniger als 2 h lang an einem dunklen Ort bei Raumtemperatur stehen gelassen werden.
10. Die Farbveränderung zwischen dem belichteten Teil und dem nicht belichteten Teil des Teststücks und die Farbveränderung zwischen dem belichteten Teil und dem nicht belichteten Teil der Blauskala wird verglichen und das Ausmaß der Farbveränderung oder des Ausbleichens der Farbe wird anhand folgender Bewertungskriterien bewertet.

Bewertungskriterien	Klasse
Das Ausmaß der Farbveränderung oder des Ausbleichens der Farbe des Teststücks entspricht dem der Blauskala.	Klasse der Blauskala
Das Ausmaß der Farbveränderung oder des Ausbleichens der Farbe des Teststücks entspricht dem der Blauskala oder ist geringer.	Klasse der Blauskala oder höher
Das Ausmaß der Farbveränderung oder des Ausbleichens der Farbe des Teststücks ist größer als bei der Blauskala.	Niedrigere Klasse als die der Blauskala

Das Verfahren zum Erhalten des erfindungsgemäßen PPS-Elements wird nun unter Bezugnahme auf ein Beispiel dafür erläutert. Es ist jedoch anzumerken, dass die vorliegende Erfindung durch diese Erklärung nicht eingeschränkt wird.
Das PPS-Element der vorliegenden Erfindung kann dadurch erhalten werden, dass zumindest ein spezifischer Ultraviolettabsorber der folgenden Formel (I) oder (II) (vorzugsweise durch innere Diffusion) in PPS eingebaut wird.
Das bedeutet, dass es sich bei dem Ultraviolettabsorber um zumindest eine aus der aus den unten angeführten Verbindungen (I) und den Verbindungen der nachstehenden Formel (II) bestehenden Gruppe ausgewählte Verbindung handelt. Bei den Verbindungen (I) handelt es sich um Verbindungen der folgenden Formel (I):
(worin R₂ Hydroxyl oder unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₁₂-Alkoxy ist; R₃ Wasserstoff oder -SO₃H ist; R₄ Wasserstoff oder -OCH₃ ist und R₅ Wasserstoff oder Hydroxyl ist);
(worin R₆ Wasserstoff oder unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₅-Alkyl ist; R₇ unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₅-Alkyl ist; und R₈ Wasserstoff oder Chlor ist).
Die Verbindungen (I) der Formel (I) sind 2,4-Hydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-octoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-dodecylbenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon und 2-Hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenon.
Bevorzugte Beispiele der Verbindungen der Formel (II) umfassen 2-(2'-Hydroxy-5'-tert-methylphenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-5'-tert-butylphenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-tert-butylphenyl)-5-chlorbenzotriazol und 2-(2'-Hydroxy-3',5'-tert-amylphenyl)benzotriazol.
In der vorliegenden Erfindung können die oben angeführten Verbindungen (I) und (II) einzeln oder in Kombination als Ultraviolettabsorber eingesetzt werden.
In der vorliegenden Erfindung ist von diesen Ultraviolettabsorbern in Hinblick auf die ausgezeichnete Lichtbeständigkeit des PPS-Elements 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol besonders zu bevorzugen.
Der Ultraviolettabsorber wird in dem PPS-Element dispergiert und ist darin, bezogen auf 100 Gewichtsteile des PPS-Elements, in einer Menge von vorzugsweise 0,1 bis 6 Gewichtsteilen, noch bevorzugter von 0,5 bis 4 Gewichtsteilen, enthalten. Wenn der Gehalt an Ultraviolettabsorber geringer als 0,1 Gewichtsteile ist, besteht die Möglichkeit, dass das erhaltene PPS-Element keine ausreichende Lichtbeständigkeit aufweist. Dem PPS-Element wird andererseits jedoch keine höhere Lichtbeständigkeit verliehen, selbst wenn der Gehalt an Ultraviolettabsorber mehr als 6 Gewichtsteile beträgt, so dass dies in ökonomischer Hinsicht nicht zu bevorzugen ist. Ferner kann das Erscheinungsbild des Produkts durch Ausbluten oder dergleichen beeinträchtigt werden.
Die Ultraviolettabsorber (I) und (II) sind im Handel beispielsweise bei Ciba Specialty Chemicals etc. erhältlich.
Wenngleich das Verfahren zum Einbau des Ultraviolettabsorbers keinen Beschränkungen unterliegt, kann folgendes Beispiel vorzugsweise eingesetzt werden.
Es handelt sich um ein Verfahren, bei dem der oben beschriebene Ultraviolettabsorber und bei Bedarf ein Dispersionsmittel mit einem Lösungsmittel, wie z. B. Wasser, vermischt wird (werden), um eine Bearbeitungsflüssigkeit (chemische Zusammensetzung) zu erhalten, und das PPS-Substrat mit der Bearbeitungsflüssigkeit kontaktiert wird. Der Kontakt kann durch ein beliebiges Verfahren, wie z. B. Eintauchen, Aufspritzen oder Beschichten, hergestellt werden. In Hinblick auf äußerst leichte Handhabung wird zum Kontaktieren vorzugsweise Eintauchen eingesetzt.
Genauer gesagt ist beispielsweise ein Verfahren zu bevorzugen, bei dem das PPS-Substrat bei einem vorzugsweise 4- bis 400fachen, noch bevorzugter 8- bis 40fachen, Flottenverhältnis unter Einsatz eines Hochdruckhochtemperaturgefäßes (z. B. einer Hochdruckfärbemaschine) in die Bearbeitungsflüssigkeit eingetaucht wird. Wenngleich die Bearbeitungstemperatur keinen Beschränkungen unterliegt, wird die Bearbeitungsbadtemperatur vorzugsweise auf nicht weniger als 140°C, noch bevorzugter auf nicht weniger als 140°C und nicht mehr als 150°C, angepasst, um die Lichtbeständigkeit des PPS-Elements weiter zu verbessern.
Durch den Einbau des unten beschriebenen Deckmittels in die oben beschriebene Bearbeitungsflüssigkeit kann die Bearbeitungstemperatur gesenkt werden. Der Zeitraum für den oben beschriebenen Kontakt beträgt vorzugsweise 15 min bis 120 min.
Das PPS-Substrat, das mit der Bearbeitungsflüssigkeit unter den oben beschriebenen Bedingungen kontaktiert wurde, wird dann aus dem Bearbeitungsbad entfernt und durch ein herkömmliches Waschverfahren, wie z. B. Waschen mit Wasser, gewaschen.
In der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein Dispersionsmittel in die oben beschriebene Bearbeitungsflüssigkeit integriert. Durch die gemeinsame Verwendung mit dem Dispersionsmittel wird die Dispersion des Ultraviolettabsorbers in der Bearbeitungsflüssigkeit(-lösung) verbessert, und die Lichtechtheit des PPS-Elements wird deutlich gesteigert.
Bevorzugte Beispiele für ein Dispersionsmittel umfassen Sulfate von Styroloxidaddukten von Polyoxyalkylenen, aliphatische Säureester von Ethylenoxidaddukten von styrolisiertem Phenol und aliphatische Säureester von Polyoxyethylenalkylallylethern. Das Dispersionsmittel ist nicht auf die oben beschriebenen beschränkt, und es können auch andere Dispersionsmittel eingesetzt werden, solange das Dispersionsmittel die Dispersion des Ultraviolettabsorbers in Wasser fördert.
Der Anteil des in der Bearbeitungsflüssigkeit enthaltenen Dispersionsmittels beträgt vorzugsweise 0,1 bis 2 Gewichtsteile, noch bevorzugter 0,2 bis 1 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des PPS-Gehalts in dem Substrat. Wenn der Anteil des Dispersionsmittels weniger als 0,1 Gewichtsteile beträgt, ist keine Wirkung des Dis persionsmittels in Bezug auf die Verbesserung der Lichtbeständigkeit zu erkennen. Wenn der Anteil andererseits selbst mehr als 2 Gewichtsteile beträgt, können bei dem unter Einsatz der Bearbeitungsflüssigkeit erhaltenen PPS-Element keine besseren Ergebnisse erzielt werden, und die Produktivität kann beeinträchtigt werden.
Bei der Herstellung des PPS-Elements der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise der oben beschriebene Ultraviolettabsorber mit einer spezifischen mittleren Teilchengröße und das oben beschrieben Dispersionsmittel eingesetzt. Die mittlere Teilchengröße des Ultraviolettabsorbers beträgt vorzugsweise nicht mehr als 2 μm, noch bevorzugter 0,1 μm bis 1 μm. Wenn die mittlere Teilchengröße des Ultraviolettabsorbers in diesem Bereich liegt, kann die Lichtbeständigkeit des erhaltenen PPS-Elements weiter deutlich verbessert werden.
Der Ultraviolettabsorber kann einzeln, aber auch gemeinsam mit verschiedenen Farbstoffen eingesetzt werden. Dadurch können sowohl die Lichtbeständigkeit als auch die Färbeeigenschaften gefördert werden.
Beim Einbau des Ultraviolettabsorbers unterliegt die Form des Substrats, in das der Ultraviolettabsorber eingebaut werden soll, keinen Beschränkungen. Der Ultraviolettabsorber kann in ein Substrat in Form einer Harzplatte oder eines Harzfilms aus PPS oder Spinnfasergarn aus 100% PPS-Fasern oder Spinnfasergarn aus einer Mischung von PPS-Fasern mit anderen herkömmlicherweise eingesetzten Fasern oder in Form eines Gewebes, wie z. B. eines Leinwandgewebes, integriert werden. Alternativ dazu kann der Ultraviolettabsorber in PPS-Rohwolle oder PPS-Fäden integriert werden, die dann zu einem Spinnfasergarn oder Faden aus 100% PPS oder zu einem Mischspinnfasergarn oder kombinierten Faden mit anderen herkömmlicherweise verwendeten Fasern verarbeitet werden können. Beispiele für die herkömmlicherweise eingesetzten Fasern umfassen Wollfasern, Baumwollfasern, Polyethylenterephthalatfasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyurethanfasern, Polyvinylchloridfasern, Polypropylenfasern und Nylonfasern.
Der Ultraviolettabsorber kann in das mit Fasern oder dergleichen gefüllte PPS-Substrat eingebaut werden. Beispiele für den Füllstoff umfassen faserartige Füllstoffe, wie z. B. Glasfasern, Glaskurzfasern, Kohlenstofffasern, Calciumtitanatwhisker, Zinkoxidwhisker, Aramidfasern, Aluminiumoxidfasern, Siliciumcarbidfasern, Keramikfasern, Asbestfasern und Metallfasern; Silicate, wie z. B. Wollastonit, Zeolith, Sericit, Kaolin, Mika, Ton, Bentonit, Asbest und Talk; Metallverbindungen, wie z. B. Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid und Eisenoxid; Calciumcarbonat; Sulfate, wie z. B. Bariumsulfat; Hydroxide, wie z. B. Magnesiumhydroxid, Calciumhydroxid und Aluminiumhydroxid sowie nicht faserartige Füllstoffe, wie z. B. Glasperlen, Glasplättchen, Keramikperlen, Bornitrid, Siliciumcarbid, Ruß, Metallpulver und Siliciumoxid.
Bei der Herstellung des PPS-Elements der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise gemeinsam mit dem oben beschriebenen Ultraviolettabsorber ein Deckmittel in die Bearbeitungsflüssigkeit integriert. Das Deckmittel veranlasst den Ultraviolettabsorber und den unten beschriebenen Farbstoff dazu, in tiefere Abschnitte des PPS-Substrats zu diffundieren, wenn dieses mit der Bearbeitungsflüssigkeit kontaktiert wird. In der Folge weist das unter Einsatz dieser Bearbeitungsflüssigkeit hergestellte PPS-Element verbesserte Lichtbeständigkeit und ausgezeichnete Färbbarkeit auf.
Als Deckmittel werden vorzugsweise Emulsionen eingesetzt, die einen Emulgator und zumindest eine aus der aus Verbindungen der nachstehenden Formel (III) und Verbindungen der nachstehenden Formel (IV) bestehenden Gruppe ausgewählte Verbindung enthalten:
(worin A -O- oder -C(O)O- ist; R₉ Phenyl oder ein Derivat davon oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenylalkylen ist);
(worin R₁₀ ein aliphatischer C₁-C₅-Kohlenwasserstoff ist; und X₁ und X₂ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Halogen darstellen).
Bevorzugte Beispiele für die Verbindungen der Formel (III) umfassen Phenylbenzoat und Derivate davon (z. B. Salicylbenzoat), Benzylbenzoat und Derivate davon, Diphenylether sowie Phenylbenzylether und Derivate davon.
Bevorzugte Beispiele für die oben beschriebenen Verbindungen der Formel (IV) umfassen die Verbindungen der folgenden Formeln (V) bis (VII):
(worin R₁₁ ein aliphatischer C₁-C₅-Kohlenwasserstoff ist).
Noch bevorzugtere Beispiele für die oben beschriebenen Verbindungen der Formel (IV) umfassen folgende Verbindungen:
In der vorliegenden Erfindung ist in Hinblick auf die allgemeinen Eigenschaften (z. B. geringe Geruchsentwicklung und hervorragende Handhabbarkeit) Benzylbenzoat unter den Verbindungen der Formel (III) oder (IV) zu bevorzugen.
Wenn das Deckmittel in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, kann es beispielsweise in die Bearbeitungsflüssigkeit miteinbezogen werden. Das Deckmittel ist eine Emulsion, die eine oder mehrere Verbindungen der oben beschriebenen Formel (III) und/oder (IV) enthält. Konkret wird ein Deckmittel eingesetzt, das die oben angeführte(n) Verbindung(en) und einen Emulgator, wie z. B. ein Tensid, enthält.
Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Deckmittel enthält die Verbindung(en) der Formel (III) oder (IV) in einer Menge von 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Deckmittels.
Vorzugsweise wird das Deckmittel in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen, noch bevorzugter von 2 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des PPS-Gehalts in dem Substrat zu der Bearbeitungsflüssigkeit beigemischt, wobei die Bearbeitungsflüssigkeit ferner einen Farbstoff enthält. In Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Produktivität ist es vorteilhaft, wenn der Deckmittelgehalt in dem oben angeführten Bereich liegt. Ferner kann dadurch die Verarbeitung bei einer niedrigeren Badtemperatur erfolgen, wodurch eine Verformung durch die Bearbeitung sowie die Zersetzung und die Verformung eines anderen Materials mit geringer Wärmestabilität, das mit dem PPS-Substrat kombiniert werden soll, vermieden werden können. Das bedeutet, dass sowohl Lichtbeständigkeit als auch Färbbarkeit ohne Beeinträchtigung der Nutzbarkeit des Produkts verbessert werden können.
Die Bearbeitungsflüssigkeit, die das Deckmittel enthält, kann bei einer niedrigeren Temperatur mit dem PPS-Substrat kontaktiert werden. Die bevorzugte Temperatur für den Einsatz einer solchen Bearbeitungsflüssigkeit beträgt 100°C bis 130°C. Wenn die Bearbeitungstemperatur niedriger als 100°C ist, kann dem PPS-Element keine ausreichende Lichtbeständigkeit verliehen werden.
Wenn das Deckmittel in der in der vorliegenden Erfindung eingesetzten Bearbeitungsflüssigkeit enthalten ist, erfolgt das Kontaktieren der Bearbeitungsflüssigkeit mit dem Polyphenylensulfidsubstrat auf dieselbe Weise wie oben beschrieben.
In der vorliegenden Erfindung kann ein Dispersionsfarbstoff in die Bearbeitungsflüssigkeit miteinbezogen werden, um die Färbbarkeit des Polyphenylensulfidsubstrats zu verbessern.
Bei dem Dispersionsfarbstoff, der eingesetzt werden kann, handelt es sich um einen im Allgemeinen für das Färben von Polyesterfasern eingesetzten Farbstoff. Beispiele für einen solchen Dispersionsfarbstoff umfassen Dyanix Yellow SE-G (von DyStar), Dyanix Yellow AM-42 (von DyStar), Dyanix Yellow Brown SE-R (von DyStar), Dyanix Red SE-CB (von DyStar), Dyanix Red S-2B (von DyStar), Dyanix Rubine SE-B (von DyStar), Dyanix Blue S-BG (von DyStar), Dyanix Navy SE-RN300% (von DyStar), Dyanix Black SE-RN300% (von DyStar), Dyanix Yellow AC-E (von DyStar), Dyanix Yellow AC-E01 (von DyStar), Dyanix Blue AC-E (von DyStar), Dyanix Blue E-R150% (von DyStar), Sumikaron Blue E-FBL (von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Sumikaron Navy Blue S-2GL (von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) und Sumikaron Blue S-BG (von Sumitomo Chemical Co., Ltd.). Der Dispersionsfarbstoff, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, ist nicht auf die oben angeführten beschränkt.
Der in der Bearbeitungsflüssigkeit enthaltene Dispersionsfarbstoffgehalt beträgt vorzugsweise 0,001 bis 40 Gewichtsteile, noch bevorzugter 0,01 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyphenylensulfidgehalt des Substrats. Wenn der Dispersionsfarbstoffgehalt weniger als 0,001 Gewichtsteile beträgt, kann passieren, dass das Polyphenylensulfidsubstrat nicht ausreichend gefärbt wird. Wenn der Dispersionsfarbstoffgehalt andererseits auch mehr als 40 Gewichtsteile beträgt, wird die Farbstoffkonzentration des unter Einsatz dieser Bearbeitungsflüssigkeit erhaltenen Polyphenylensulfidelements nicht länger gesteigert, was sich nachteilig auf die Wirtschaftlichkeit auswirken kann.
In der vorliegenden Erfindung können durch Einsatz des Ultraviolettabsorbers und der den Dispersionsfarbstoff enthaltenden Bearbeitungsflüssigkeit die Lichtbeständigkeit und die Färbbarkeit des Polyphenylensulfidsubstrats gegenüber den unter Einsatz herkömmlicher Färbeverfahren erzielten Eigenschaften deutlich verbessert werden. Durch die Zugabe des Deckmittels und, bei Bedarf, eines Dispersionsmittels zu der Bearbeitungsflüssigkeit können die Lichtbeständigkeit und die Färbbarkeit des Polyphenylensulfidsubstrats gegenüber den unter Einsatz herkömmlicher Färbeverfahren erzielten Eigenschaften deutlich verbessert werden.
Das mit der das oben angeführte Deckmittel enthaltenden Bearbeitungsflüssigkeit bearbeitete PPS-Element weist einen L-Wert von nicht mehr als 80, noch bevorzugter von nicht mehr als 70 und noch bevorzugter von nicht mehr als 50, auf. Der "L-Wert" bezeichnet hierin einen Helligkeitsindex, der die Farbkonzentration eines Gegenstands angibt, und kann unter Einsatz eines bekannten Kolorimeters gemessen werden. In der vorliegenden Erfindung wurde der L-Wert unter Einsatz des Hunter-Verfahrens mit einem SM Color Computer (Typ: SM-4-2) von Suga Test Instruments Co., Ltd. gemessen.
Das Messverfahren sieht im Detail wie folgt aus:

1. Wenn es sich bei der zu testenden Probe um einen Stoff handelt, wird ein Teststück in einer Größe von nicht weniger als 10 cm × 10 cm als Probe herangezogen.
2. Wenn es sich bei der Probe um einen Faden handelt, wird der Faden parallel zu einer Seite um einen Karton in der Größe von nicht weniger als 10 cm × 10 cm gewickelt, so dass die Dicke des aufgewickelten Fadens einheitlich ist.
3. Wenn es sich bei der Probe um Rohwolle handelt, wird die Rohwolle zu einem Faserband verarbeitet, und das Faserband wird parallel zu einer Seite um einen Karton gewickelt, der nicht weniger als 10 cm × 10 cm groß ist.
4. Wenn es sich bei der Probe um eine Harzplatte handelt, wird ein Teststück in einer Größe von nicht weniger als 10 cm × 10 cm als Probe herangezogen.
5. Die erhaltene Probe wird in ein Kolorimeter eingesetzt, und der L-Wert wird durch das Hunter-Verfahren ermittelt.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine chemische Zusammensetzung zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit eines Polyphenylensulfidelements bereit, die zumindest einen Ultraviolettabsorber umfasst, der aus der aus Verbindungen der obigen Formel (I) oder (II) ausgewählt ist. Die Zusammensetzung enthält auch zumindest ein Deckmittel, das aus der aus Emulsionen der Verbindungen der obigen Formel (III) oder (IV) bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Nähere Erläuterungen zu diesen Verbindungen sind oben angeführt.
Das oben beschriebene PPS-Element kann eine beliebige Form oder Struktur aufweisen. Beispielsweise können nach Verarbeitung von PPS-Fasern zu einem Spinnfasergarn Stoffe, wie z. B. Gewebe und Gewirke, hergestellt werden, und die Stoffe können wiederum zu Socken, Unterwäsche, Tragbinden, Hosen, Strumpfhosen, Strümpfen, Hemden, T-Shirts, Sweater, Turnschuhen, Trainingsanzügen, Anzügen, Pullovern, Jacken, Mänteln, Handschuhen, Hüten, Schals etc. verarbeitet werden. Ferner kann PPS in Form von Baumwolle als Innenfutter für Matratzen, Mäntel, Pullover und Jacken eingesetzt werden. In Form eines Vlies kann PPS für Decken oder dergleichen verwendet werden.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen konkret beschrieben, ist jedoch nicht auf diese beschränkt.
Beispiel 1 (Bezugsbeispiel)
Unter Einsatz von PPS-Kurzfasern mit einer Feinheit von 2,0 d, eine Schnittlänge von 51 mm und einer Reihe von 14-Zoll-Kräuselungen ("Toreon" von Toray Industries, Inc.) wurde Spinnfasergarn mit einer entsprechenden Einfachgarn-Zahl von 20 s und einer Fadenanzahl von 2 erhalten.
Dieses Spinnfasergarn wurde einer Leinwandbindung unterzogen, um ein Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn zu erhalten.
Bezogen auf das Gewicht dieses Gewebes wurden 2 Gewichtsteile einer Dispersion von 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol als Ultraviolettabsorber (umfassend 30 Gew.-% dieses Chlorbenzotriazols bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion) (von Nagase Colors & Chemicals Co., Ltd., Handelsname "A-Light"), 1 Gewichtsteil eines Dispersionsmittels (Sunsalt RM340, von Nicca Chemical Co., Ltd., Sulfat eines Styroloxidaddukts von Polyoxyalkylenen und eines aliphatischen Säureesteraddukts von styrolisiertem Phenolethylenoxid) und 2000 Gewichtsteile Wasser vermischt, um eine Bearbeitungsflüssigkeit herzustellen.
In ein Bad, das diese Bearbeitungsflüssigkeit enthielt, wurde das oben beschriebene Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn 45 min lang bei 140°C eingetaucht und dann gewaschen und luftgetrocknet, um ein bearbeitetes Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn zu erhalten.
Beispiel 2 (Bezugsbeispiel)
Unter Einsatz des PPS-Spinnfasergarns aus Beispiel 1 wurden dieselben Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, nur dass die Menge der Dispersion von 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol als Ultraviolettabsorber auf 4 Gewichtsteile geändert wurde, um ein bearbeitetes Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn zu erhalten.
Beispiel 3
Es wurde ein Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn wie in Beispiel 1 verwendet. Eine neue Bearbeitungsflüssigkeit wurde durch Zugabe von 4 Gewichtsteilen (bezogen auf das Gewicht des Gewebes wie in Beispiel 1) einer Emulsion von Benzylbenzoat als Deckmittel zu der wie in Beispiel 1 hergestellten Bearbeitungsflüssigkeit hergestellt.
Dieselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurden wiederholt, nur dass das Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn 45 min lang bei 120°C in diese Bearbeitungsflüssigkeit eingetaucht wurde, um ein bearbeitetes Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn zu erhalten.
Beispiel 4
Das Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn aus Beispiel 1 wurde verwendet. Bezogen auf das Gewicht dieses Gewebes wurden 2 Gewichtsteile einer Dispersion von 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol als Ultraviolettabsorber (umfassend 30 Gew.-% dieses Chlorbenzotriazols, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion), 1 Gewichtsteil eines Dispersionsmittels (Sunsalt RM-340 (von Nicca Chemical Co., Ltd.), Sulfat eines Styroloxidaddukts von Polyoxyalkylenen und eines aliphatischen Säureesteraddukts von styrolisiertem Phenolethylenoxid), 4 Gewichtsteile Benzylbenzoatemulsion als Deckmittel, 3,3 Gewichtsteile eines Dispersionsfarbstoffs (Dyanix Red AC-E (von DyStar)) und 2000 Gewichtsteile Wasser vermischt um eine Bearbeitungsflüssigkeit herzustellen.
In ein Bad, das diese Bearbeitungsflüssigkeit enthielt, wurde das oben beschriebene Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn 45 min lang bei 120°C eingetaucht und dann gewaschen und luftgetrocknet, um ein bearbeitetes Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 1
Das Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn aus Beispiel 1 wurde vor der Bearbeitung bewertet.
Die oben beschriebenen 5 Leinwandgewebearten wurden in Bezug auf ihre Lichtechtheitsbewertung in Bezug auf Licht von einer Ultraviolett-Kohlebogenlampe bewertet, wobei die Bewertungen unter Einsatz eines geschlossenen automatischen Ultraviolett-Verblassungsmessgeräts (vom Typ FAL-AU·B) von Suga Test Instruments Co., Ltd. gemäß JIS L-0842 erfolgten.
Das Bewertungsverfahren lief im Detail wie folgt ab:

1. Die in den Beispielen 1–4 und Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen Leinwandgewebe wurden zu Stücken in der Größe von 1 cm × 6 cm geschnitten, um Teststücke zu erhalten.
2. Die in JIS L-0842, "Verfahren zum Testen der Farbechtheit in Bezug auf Sonnenlicht", definierte Blauskala von Klasse 1 bis Klasse 4 wurde bereitgestellt.
3. Die Hälfte jedes Teststücks und die Hälfte der Blauskala wurden mit lichtundurchlässigen weißen Kartonstücken abgedeckt, und die Teststücke und die Blauskala wurden auf einem Probeträger eines in JIS L-0842 definierten, geschlossenen auto matischen Ultraviolett-Verblassungsmessgeräts (vom Typ: FAL-AU·B) von Suga Test Instruments Co., Ltd. befestigt.
4. Der Probeträger, auf dem das Teststück und die Blauskala angebracht waren, wurde in die Testvorrichtung eingesetzt.
5. Die Bestrahlung mit Licht setzte ein und wurde fortgesetzt, bis die Farbe der Klasse von Interesse auf der Blauskala auf das herkömmliche Maß ausgebleicht war.
6. Wenn die Farbe der Klasse von Interesse auf der Blauskala ausgebleicht war, wurde die Bestrahlung beendet, und das Teststück und die Blauskala wurden aus der Testvorrichtung entnommen, wonach sie nicht weniger als 2 h lang an einem dunklen Ort bei Raumtemperatur stehen gelassen wurden.
7. Die Farbveränderung zwischen dem belichteten Teil und dem nicht belichteten Teil des Teststücks und die Farbveränderung zwischen dem belichteten Teil und dem nicht belichteten Teil der Blauskala wurden verglichen, und das Ausmaß der Veränderung oder des Verblassens der Farbe wurde anhand folgender Bewertungskriterien eingestuft.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angeführt. Tabelle 3

		Beispiel	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	Vergleichsbeispiel 1
Lichtechtheitsbewertung	Klasse-1-Bestrahlung	nicht niedriger als 1	nicht niedriger als 1	nicht niedriger als 1	nicht niedriger als 1	niedriger als 1
	Klasse-2-Bestrahlung	nicht niedriger als 2	nicht niedriger als 2	nicht niedriger als 2	nicht niedriger als 2	niedriger als 2
	Klasse-3-Bestrahlung	nicht niedriger als 3	nicht niedriger als 3	3	nicht niedriger als 3	niedriger als 3
	Klasse-4-Bestrahlung	4	nicht niedriger als 4	niedriger als 4	nicht niedriger als 4	niedriger als 4

Wie aus den Ergebnissen hervorgeht waren die Lichtechtheitsbewertungen der Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn gemäß den Beispielen 1 bis 4 besser als jene von Vergleichsbeispiel 1, und das Ausmaß der Farbveränderung durch ultraviolettes Licht war sehr gering.
Beispiel 5 (Bezugsbeispiel)
Ein Gewebe aus Polyphenylensulfidfasern (Handelsmarke "Torcon", 200 Denier; Multifilament aus 50 Filamenten; von Toray Industries, Inc.) wurde zu einem Stück in der Größe von 9 cm × 20 cm geschnitten, um ein Teststück zu erhalten. Bezogen auf das Gewicht dieses Gewebes wurden andererseits 2 Gewichtsteile einer Dispersion von 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol als Ultraviolettabsorber (umfassend 30 Gew.-% dieses Chlorbenzotriazols, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion), 1 Gewichtsteil eines Dispersionsmittels (Sunsalt RM-340, von Nicca Chemical Co., Ltd., Sulfat eines Styroloxidaddukts von Polyoxyalkylenen und eines aliphatischen Säureesteraddukts von styrolisiertem Phenolethylenoxid) und 2000 Gewichtsteile Wasser vermischt, um die Bearbeitungsflüssigkeit herzustellen.
In ein Bad, das diese Bearbeitungsflüssigkeit enthielt, wurde das oben beschriebene Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn 45 min lang bei 140°C eingetaucht und dann gewaschen und luftgetrocknet, um ein bearbeitetes Leinwandgewebe aus PPS-Spinnfasergarn zu erhalten.
Dieses Gewebestück wurde dem in JIS L-0842 definierten "Testverfahren zur Lichtechtheitsbewertung in Bezug auf Licht von einer Ultraviolett-Kohlebogenlampe" unter Einsatz des in JIS L-0841 definierten Bestrahlungsverfahrens gemäß "6.(2) Zweites Bestrahlungsverfahren" unterzogen. Weiters wurde das Ausmaß der Farbveränderung und des Ausbleichens des bearbeiteten Teststücks und der Blauskala optisch anhand der in JIS L-0801 definierten "9. Bewertung der Farbechtheit" verglichen. Das bearbeitete Teststück erhielt eine Klasse-4-Bewertung.
Vergleichsbeispiel 2
Dieselben Verfahren wie in Beispiel 5 wurden wiederholt, nur dass ein nicht bearbeitetes Teststück, das nicht in die Bearbeitungsflüssigkeit eingetaucht worden war, dem Test in Bezug auf die Farbechtheit unterzogen wurde, wodurch die Bewertung der Farbechtheit des Teststücks durchgeführt wurde. Das Ergebnis war eine Bewertung, die niedriger war als Klasse 1.
Beispiel 6
Dieselben Verfahren wie in Beispiel 5 wurden wiederholt, nur dass 4 Gewichtsteile (bezogen auf das Gewicht des Gewebes in Beispiel 5) einer Emulsion von Benzylbenzoat zur Bearbeitungsflüssigkeit zugesetzt wurden, um eine neue Bearbeitungsflüssigkeit herzustellen, und dass das Teststück 45 min lang bei 120°C in die Bearbeitungsflüssigkeit eingetaucht wurde, wodurch ein bearbeitetes Teststück hergestellt wurde und das Teststück bewertet wurde. Das Ergebnis war eine Bewertung der Klasse 3.
Vergleichsbeispiel 3
Dieselben Verfahren wie in Beispiel 6 wurden wiederholt, nur dass ein nicht bearbeitetes Teststück, das nicht in die Bearbeitungsflüssigkeit eingetaucht worden war, dem Test in Bezug auf Farbechtheit unterzogen wurde, wodurch die Farbechtheit des Teststücks bewertet wurde. Das Ergebnis war eine Bewertung, die niedriger als Klasse 1 war.
Beispiel 7
Ein Gewebe aus Polyphenylensulfidfasern (Handelsmarke "Torcon", 200 Denier; Multifilament aus 50 Filamenten; von Toray Industries, Inc.) wurde zu Stücken in der Größe von 9 cm × 20 cm geschnitten, um ein Teststück zu erhalten. Bezogen auf das Gewicht dieses Gewebes wurden andererseits 2 Gewichtsteile einer Dispersion von 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol als Ultraviolettabsorber (umfassend 30 Gew.-% dieses Chlorbenzotriazols, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion), 1 Gewichtsteil eines Dispersionsmittels (Sunsalt RM340, von Nicca Chemical Co., Ltd., Sulfat eines Styroloxidaddukts von Polyoxyalkylenen und eines aliphatischen Säureesteraddukts von styrolisiertem Phenolethylenoxid), 4 Gewichtsteile einer Benzylbenzoatemulsion, 3,3 Gewichtsteile eines Dispersionsfarbstoffs (Dyanix Red AC-E (von DyStar)) und 2000 Gewichtsteile Wasser vermischt, um die Bearbeitungsflüssigkeit herzustellen.
In ein Bad, das diese Bearbeitungsflüssigkeit enthielt, wurde die oben beschriebenen Teststückgewebe 45 min lang bei 120°C eingetaucht und dann gewaschen und luftgetrocknet, um bearbeitete Teststücke zu erhalten.
Eines der auf diese Weise erhaltenen Teststücke wurden demselben Test und derselben Bewertung wie in Beispiel 5 unterzogen. Das Ergebnis war eine Bewertung, die nicht niedriger als Klasse 4 war.
Um die Farbkonzentration zu messen, wurde das andere Teststück einer Messung des K/S-Gesamtwerts im Bereich von 400 nm bis 700 nm unter Einsatz eines Color Eye 7000 Kolorimeters (von Macbeth) unterzogen. Der erhaltene K/S-Gesamtwert betrug 28,97.
Vergleichsbeispiel 4
Eine Bearbeitungsflüssigkeit wurde durch Vermischen von 3,3 Gewichtsteilen eines Dispersionsfarbstoffs (Dyanix Red AC-E (von DyStar)), 1 Gewichtsteil eines Dispersionsmittels (Sunsalt RM340, von Nicca Chemical Co., Ltd., Sulfat eines Styroloxidaddukts von Polyoxyalkylenen und eines aliphatischen Säureesteraddukts von styrolisiertem Phenolethylenoxid) und 2000 Gewichtsteilen Wasser hergestellt. Zwei Teststücke wurden 45 min lang bei 120°C darin eingetaucht und dann gewaschen und luftgetrocknet, um bearbeitete Teststücke zu erhalten. Die Teststücke wurden wie in Beispiel 7 einer Bewertung in Bezug auf die Farbechtheit unterzogen. Das Ergebnis war eine Bewertung, die niedriger als Klasse 1 war. Der K/S-Gesamtwert des bearbeiteten Teststücks betrug 6,88.
Beispiel 8
Die Bearbeitungsflüssigkeit wurde hergestellt, und 2 Teststücke wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 7 behandelt, nur dass 1,5 Gewichtsteile Dyanix Blue AC-E (von DyStar) anstelle von Dyanix Red AC-E (von DyStar) verwendet wurden.
Die Bewertung der Farbechtheit des erhaltenen bearbeiteten Teststücks entsprach Klasse 3. Der K/S-Gesamtwert des bearbeiteten Teststücks betrug 27,29.
Vergleichsbeispiel 5
Die Bearbeitungsflüssigkeit wurde hergestellt, und 2 Teststücke wurden auf dieselbe Weise wie in Vergleichsbeispiel 4 behandelt, nur dass 1,5 Gewichtsteile Dyanix Blue AC-E (von DyStar) anstelle von Dyanix Red AC-E (von DyStar) verwendet wurden.
Das Ergebnis der Bewertung war niedriger als Klasse 3. Der K/S-Gesamtwert des bearbeiteten Teststücks betrug 8,02.
Beispiel 9
Die Bearbeitungsflüssigkeit wurde hergestellt, und 2 Teststücke wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 7 behandelt, nur dass 2,1 Gewichtsteile Dyanix Yellow AC-E (von DyStar) anstelle von Dyanix Red AC-E (von DyStar) verwendet wurden.
Die Bewertung der Farbechtheit des erhaltenen bearbeiteten Teststücks entsprach Klasse 4. Der K/S-Gesamtwert des bearbeiteten Teststücks betrug 23,48.
Vergleichsbeispiel 6
Die Bewertung der Farbechtheit des Teststücks wurde auf dieselbe Weise wie in Vergleichsbeispiel 4 durchgeführt, nur dass 2,1 Gewichtsteile Dyanix Yellow AC-E (von DyStar) anstelle von Dyanix Red AC-E (von DyStar) verwendet wurden. Das Ergebnis der Bewertung war niedriger als Klasse 1. Der K/S-Gesamtwert des bearbeiteten Teststücks betrug 6,26.
Beispiel 10
Die Bewertung der Farbechtheit des Teststücks wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 5 durchgeführt, nur dass eine Platte (5 cm × 8 cm; Dicke: 1,2 mm) aus Polyphenylensulfid anstelle des Gewebes aus Polphenylensulfidfasern als Teststück eingesetzt wurde. Das Ergebnis war eine Bewertung der Klasse 3.
Vergleichsbeispiel 7
Die Bewertung der Farbechtheit des Teststücks wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 10 durchgeführt, nur dass das nicht bearbeitete Teststück, das nicht in die Be arbeitungsflüssigkeit eingetaucht worden war, dem Test in Bezug auf Farbechtheit unterzogen wurde. Das Ergebnis war eine Bewertung, die niedriger als Klasse 1 war.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Das PPS-Element der vorliegenden Erfindung kann in verschiedenen Bereichen in Form von Fasern, Formkörpern und dergleichen mit verbesserter Lichtbeständigkeit eingesetzt werden.

Claims

Polyphenylensulfidelement, bei dem es sich um eine Faser mit einer Lichtechtheitsbewertung der Klasse 1 oder höher in Bezug auf Licht von einer Ultraviolett-Kohlebogenlampe handelt, wobei die Bewertung gemäß JIS L-0842 erfolgt und das Polyphenylensulfidelement Folgendes enthält: (i) zumindest einen Ultraviolettabsorber, der aus der aus den nachstehenden Verbindungen (I) und (II) bestehenden Gruppe ausgewählt ist: (I) 2,4-Hydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-octoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-dodecylbenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon und 2-Hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenon; (II) Verbindungen der Formel (II)
(worin R₆ Wasserstoff oder unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₅-Alkyl ist; R₇ unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₅-Alkyl ist; und R₈ Wasserstoff oder Chlor ist); und (ii) ein Deckmittel, umfassend zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus der aus Verbindungen der nachstehenden Formel (III) und Verbindungen der nachstehenden Formel (IV), und einen Emulgator:
(worin A -O- oder -C(O)O- ist; R₉ Phenyl oder ein Derivat davon oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenylalkylen ist)
(worin R₁₀ ein aliphatischer C₁-C₅-Kohlenwasserstoff ist; und X₁ und X₂ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Halogen darstellen).
Polyphenylensulfidelement nach Anspruch 1, das einen Ultraviolettabsorber der Formel (II) enthält.
Polyphenylensulfidelement nach Anspruch 1 oder 2, worin der Ultraviolettabsorber 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol ist.
Polyphenylensulfidelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Deckmittel zumindest eine Verbindung, die aus der aus Phenylbenzoat und seinen Derivaten, Benzylbenzoat und seinen Derivaten, Diphenylether, Phenylbenzylether und seinen Derivaten und Verbindungen der Formeln (V) bis (VII) bestehenden Gruppen ausgewählt ist, und den Emulgator umfasst:
(worin R₁₁ ein aliphatischer C₁-C₅-Kohlenwasserstoff ist).
Verfahren zur Herstellung des Polyphenylensulfidelements nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren den Schritt des Kontaktierens eines Polyphenylensulfidelements mit einer Bearbeitungsflüssigkeit umfasst, die zumindest einen Ultraviolettabsorber, der aus der aus den nachstehenden Verbindungen (I) und den durch die nachstehende Formel (II) dargestellten Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, ein Deckmittel, das zumindest eine Verbindung enthält, die aus der aus den Verbindungen der nachstehenden Fromel (III) und den durch die nachstehende Formel (IV) dargestellten Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und einen Emulgator umfasst: (I) 2,4-Hydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-octoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-dodecylbenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon und 2-Hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenon; (II)
(worin R₆ Wasserstoff oder unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₅-Alkyl ist; R₇ unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₅-Alkyl ist; und R₈ Wasserstoff oder Chlor ist);
(worin A -O- oder -C(O)O- ist; R₉ Phenyl oder ein Derivat davon oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenylalkylen ist)
(worin R₁₀ ein aliphatischer C₁-C₅-Kohlenwasserstoff ist; und X₁ und X₂ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Halogen darstellen).
Verfahren nach Anspruch 5, worin der Ultraviolettabsorber 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol ist.
Verfahren nach Anspruch 6, worin das Deckmittel zumindest eine Verbindung, die aus der aus Phenylbenzoat und seinen Derivaten, Benzylbenzoat und seinen Derivaten, Diphenylether, Phenylbenzylether und seinen Derivaten und Verbindungen der Formeln (V) bis (VII) bestehenden Gruppen ausgewählt ist, und das Deckmittel umfasst:
(worin R₁₁ ein aliphatischer C₁-C₅-Kohlenwasserstoff ist).
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, worin der Schritt des Kontaktierens des Polyphenylensulfidelements und der Bearbeitungsflüssigkeit bei einer Temperatur zwischen 100°C und 130°C erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, worin die Bearbeitungsflüssigkeit weiters einen Dispersionsfarbstoff umfasst.
Chemische Zusammensetzung zur Verbesserung der Lichtechtheit eines Polyphenylensulfidelements, wobei die Zusammensetzung Folgendes umfasst: (i) zumindest einen Ultraviolettabsorber, der aus der aus den nachstehenden Verbindungen (I) und (II) bestehenden Gruppe ausgewählt ist: (I) 2,4-Hydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-octoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-dodecylbenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon und 2-Hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenon; (II) Verbindungen der Formel (II)
(worin R₆ Wasserstoff oder unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₅-Alkyl ist; R₇ unverzweigtes oder verzweigtes C₁-C₅-Alkyl ist; und R₈ Wasserstoff oder Chlor ist); und (ii) ein Deckmittel, das eine Emulsion zumindest einer Verbindung darstellt, die aus der aus Verbindungen der nachstehenden Formel (III) und Verbindungen der nachstehenden Formel (IV) ausgewählt ist:
(worin A -O- oder -C(O)O- ist; R₉ Phenyl oder ein Derivat davon oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenylalkylen ist)
(worin R₁₀ ein aliphatischer C₁-C₅-Kohlenwasserstoff ist; und X₁ und X₂ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Halogen darstellen).
Verwendung einer chemischen Zusammensetzung nach Anspruch 10 zur Verbesserung der Lichtechtheit einer Polyphenylensulfidfaser.