CH386693A

CH386693A - Pigmentpräparat

Info

Publication number: CH386693A
Application number: CH7708159A
Authority: CH
Inventors: Armando Dr Geiger; Georg Dr Geiger
Original assignee: Sandoz Ag
Priority date: 1959-08-18
Filing date: 1959-08-18
Publication date: 1965-01-15

Description

Pigmentpräparat
Es ist bekannt, zu hochmolekularen synthetischen Polyamiden führende monomere Verbindungen vor oder während der Polymerisations- oder Polykondensationsreaktion mit Pigmentfarbstoffen zu vermischen und die Monomeren, wie z. B. Lactame, Aminocarbonsäuren oder Salze aus Diaminen und Dicarbonsäuren, anschliessend zu polymerisieren bzw. zu polykondensieren. Man erhält so hochmolekulare gefärbte Polyamide. Besonders wenn diese aus der Schmelze versponnen werden sollten, hat dieses Verfahren wesentliche Nachteile. Viele Pigmentfarbstoffe neigen zur Bildung von Agglomeraten, die sich in der Spinnmasse schlecht verteilen lassen. Die Farbstärke der Pigmente wird dann nicht voll ausgenützt. Ausserdem werden die Verstreckbarkeit der erhaltenen Fäden und ihre mechanischen Eigenschaften verschlechtert.

Es wurde nun gefunden, dass man diese Nachteile vermeidet, wenn man ein Pigmentpräparat einsetzt, das ein zum Färben von synthetischen Polyamiden geeignetes Pigment und mindestens eine für sich allein zur Bildung von Polyamiden befähigte Substanz und/oder mehrere zur Bildung von Polyamiden befähigte Substanzen enthält.

Dieses Pigmentpräparat kann vor oder während der polyamidbildenden Reaktion zugegeben werden.

Es enthält vorzugsweise 10-70% Pigment, 10-90% polyamidbildende Verbindung und gegebenenfalls Dispergiermittel und Wasser, z. B. 25400 Gew.-Teile Wasser je 100 Gew.-Teile des Gemisches aus-Pigment, polyamidbildenden Verbindungen und gegebenenfalls Dispergiermitteln. Das Pigmentpräparat lässt sich gut in den polyamidbildenden monomeren Verbindungen verteilen, und auch das synthetische hochmolekulare Polyamid enthält das Pigment völlig gleichmässig und fein verteilt.

Die Pigmentfarbstoffe können in der Wasser enthaltenden polyamidbildenden monomeren Verbindung dispergiert angewandt werden. Es ist oft vorteilhaft, diese Pigmentdispersion mit Hilfe eines Dispergiermittels herzustellen. Besonders geeignet sind nichtionogene Dispergiermittel, z. B. Anlagerungsprodukte von etwa 4-60 Mol eines Alkylenoxyds, insbesondere von Äthylenoxyd, an einwertige aliphatische Alkohole mit etwa 10-30 und vorzugsweise 1424 Kohlenstoffatomen und besonders Anlagerungsprodukte von etwa 20-30 Mol Äthylenoxyd an ein Mol des Fettalkohols, ferner entsprechende Oxäthylierungsprodukte von aromatischen Hydroxyverbindungen, insbesondere von mit Alkyl- oder Cycloalkylresten substituierten Phenolen oder Naphtolen mit etwa 8-20 C-Atomen in den Seitenketten.

Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines wasserfreien pulverförmigen Pigmentpräparates, das man erhält, wenn man die nach der zuvor gegebenen Vorschrift gewonnenen Pigmentdispersionen trocknet.

Das Trocknen erfolgt zweckmässig bei verhältnismässig tiefen Temperaturen, z. B. zwischen etwa 40 und 90C C, z. B. durch Zerstäuben. Die monomeren Verbindungen oder Gemische aus solchen, mit denen das Pigment zu einem Pigmentpräparat verarbeitet wird, können die gleichen sein wie die, die zur Herstellung des Polyamids dienen, sie können aber auch von diesen verschieden sein. Das Pigmentpräparat wird dem Polymerisationsansatz in solchen Mengen zugegeben, dass das gefärbte Gemisch die gewünschte Farbstärke hat.

Die polyamidbildende Reaktion kann in üblicher Weise, z. B. nach den von Corothers oder Schlack gegebenen Vorschriften, durchgeführt werden.

Als monomere Verbindungen lassen sich alle polyamidbildenden Verbindungen verwenden, die durch Polymerisation oder Polykondensation hochmolekulare, zu Fasern und Fäden verarbeitbare synthetische Polyamide liefern. Hierzu zählen besonders Gemische aus Dicarbonsäuren, z. B. Adipinsäure oder Sebazin säure, und Diaminen, z. B. Hexamethylendiamin, Octamethylendiamin oder Decamethylendiamin. Diese Dicarbonsäuren und Diamine werden im wesentlichen in den zur Salzbildung erforderlichen Mengen angewandt. Selbstverständlich können auch die Salze selbst Anwendung finden. Ferner sind Lactame aus Aminocarbonsäuren geeignet z. B. ±-Caprolactam oder co-Capryllactam oder Aminocarbonsäuren selbst, z. B. cs-Aminoundecansäure.

Das verwendete Pigment ist vorteilhaft möglichst homogen in der für die Herstellung des Pigmentpräparates verwendeten polyamidbildenden monomeren Verbindung verteilt. Die Homogenisierung wird nach üblichen Verfahren durchgeführt, z. B. mit Hilfe von Walzenstühlen, Mischknetmaschinen, Reibmühlen, Kugelmühlen Walzenmühlen oder Hochdruckhomogenisiermaschinen. Die Konsistenz der erhaltenen Pigmentpräparate ist vorzugsweise dünnflüssig bis pastenartig.

Als Pigmente können alle zum Färben von synthetischen hochmolekularen Polyamiden in der Masse üblicherweise verwendeten organischen und anorganischen Pigmente dienen. Besonders geeignet sind z. B.

Metallphthalocyaninpigmente, insbesondere Kupferphthalocyanin und chlorierte Kupferphthalocyanine, ferner Russ, Eisenoxyd-, Chrom- oder Cadmiumfarben oder Titandioxyd.

Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente.

Beispiel 1
1648 Teile eines 26,5 gewichtsprozentigen, wässrigen Kupferphthalocyanin-Filterkuchens werden mit 310 Teilen ±-Caprolactam und 35 Teilen des nichtionogenen Dispergators, welcher aus 1 Mol Oleylalkohol und 20-30 Mol Äthylenoxyd erhältlich ist, vermischt. Die entstandene dünnflüssige Paste wird ungefähr 11/2 Stunden unter Druck homogenisiert. Die erhaltene thixotrope Masse hat einen Pigmentgehalt von etwa20-22%.

Gibt man 10 Teile hiervon zu 500 Teilen einer 80 %igen Lösung von ±-Caprolactam in Wasser, so bilden sich zuerst Agglomerate, die aber durch Rühren leicht vollständig verschwinden.

Man polymerisiert nun in üblicher Weise unter Rühren und Zusatz kleiner Mengen (0,5%) Essigsäure bei 260-270 C während 3-4 Stunden. Man erhält eine Schmelze, in der das Pigment fein und gleichmässig verteilt ist.

Beispiel 2
1750 Teile eines 25 %igen, wässrigen Filterkuchens eines grünen chlorierten Kupferphthalocyanins mit 1416 Chloratomen im Molekül werden mit 310 Teilen ±-Caprolactam und 35 Teilen des nichtionogenen Dispergators, der aus 1 Mol Oleylalkohol und etwa 25 Mol Äthylenoxyd erhältlich ist, angerührt. Die Paste wird in einer Mühle, z. B. einer Kugel- oder Reibmühle, so lange homogenisiert, bis die Teilchengrösse des Pigments weniger als 1 beträgt. Die erhaltene Masse hat einen Pigmentgehalt von 20-22%.

Es wird polymerisiert, wie im Beispiel 1 angegeben wurde. Nach beendeter Polymerisation ist der Farbstoff fein und gleichmässig im Kunststoff verteilt.

Beispiel 3
400 Teile Russ, 280 Teile ±-Caprolactam und 30 Teile eines nichtionogenen Dispergators, der aus 1 Mol Oleylalkohol und etwa 25 Mol Äthylenoxyd erhältlich ist, werden in 1000 Teile Wasser eingerührt.

Die erhaltene dünnflüssige Paste wird ungefähr 11/2 Stunden unter Druck homogenisier.. Sie hat einen Pigmentgehalt von etwa 20-22 %.

Es wird polymerisiert, wie im Beispiel 1 angegeben wurde.

Beispiel4
750 Teile eines 26,5 %igen Kupferphthalocyanin Filterkuchens werden mit 300 Teilen Hexamethylendiaminadipat und 100 Teilen ±-Caprolactam in 850 Teile Wasser eingerührt. Es entsteht eine dünnflüssige Paste, die 1-2 Stunden unter 150 bis 250 at Druck homogenisiert und anschliessend durch Zerstäuben bei 60"C getrocknet wird.

Das erhaltene Pulver besteht zu 1/3 seines Gewichts aus Pigment und zu 2/3 aus dem Gemisch aus Hexamethylendiaminadipat und s-Caprolactam. Hiervon fügt man 6 Teile zu 670 Teilen einer 60 %igen Lösung von Hexamethylendiaminadipat in Wasser. Man polykondensiert nun wie üblich unter Rühren und Zusatz eines Kettenstabilisators (0,5% Essigsäure oder Adipinsäure) bei 260-280 .

Beispiel 5
560 Teile eines 36 %igen, wässrigen Filterkuchens eines durch Chlorieren von Kupferphthalocyanin in einer Aluminiumchlorid-Kochsalz-Schmelze hergestellten Polychlor-kupferphthalocyaninfarbstoffes werden mit 300 Teilen ll-Aminoundecansäure und 100 Teilen s-Caprolactam in 1040 Teile Wasser eingerührt. Die erhaltene dünnflüssige Paste wird darauf etwa 2 Stunden unter Druck homogenisiert und anschliessend durch Zerstäuben bei 60"C getrocknet. Das erhaltene Pulver besteht zu 1/3 seines Gewichts aus Pigment und zu 2/3 aus 1 l-Aminonndecansäure und ±-Caprolactam.

Beispiel 6
1250 Teile eines 26, 5 % igen wässrigen Kupferphthalocyanin-Filterkuchens werden mit 1000 Teilen Natriumsulfat 6 Stunden in einer Mischknetmaschine geknetet. Die feuchte Paste wird in 2500 Teile Wasser von 50 C eingetragen und während 30 Minuten gerührt.

Die erhaltene Suspension wird durch ein Tuchfilter gesaugt und mit Wasser gewaschen, bis keine Sulfationen mehr im Filtrat nachgewiesen werden können.

Der 50 % ige Filterkuchen wird mit 330 Teilen Hexamethylendiaminadipat in einem Mischkneter während 6 Stunden geknetet. Der Mischkneter wird gekühlt. Das während des Knetens verdampfte Wasser wird dem Knetgut wieder zugesetzt. Die Knetmasse hat nach Verdünnen mit Wasser auf 20% Pigmentgehalt eine dickflüssige Konsistenz.

10 Teile der erhaltenen Pigmentpaste werden während der Polykondensationsreaktion unter Rühren in ein Reaktionsgefäss gegeben, das eine wässrige Lösung von 400 Teilen Hexamethylendiaminadipat sowie einen Kettenstabilisator enthält. Das erhaltene Polykondensat enthält das Pigment gleichmässig und fein verteilt.

Beispiel 7
750 Teile eines 26,5 %igen Kupferphthalocyanin Filterkuchens werden mit 300 Teilen Hexamethylendiaminadipat auf einem 3-Walzenstuhl mit gekühlten Walzen etwa 21/2 Stunden homogenisiert. Das während der Homogenisierung verdampfte Wasser wird nicht ersetzt.

Die erhaltene Masse wird mit Wasser auf 20% Pigmentgehalt verdünnt und hat dann pastöse Konsistenz. Es wird polykondensiert, wie im Beispiel 6 angegeben wurde. Das erhaltene Polykondensat enthält das Pigment gleichmässig und fein verteilt.

Beispiel 8
In 2000 Teilen des gemäss Beispiel 1 hergestellten thixotropen Präparats mit einem Pigmentgehalt von 20-22% werden 590 Teile Caprolactam gelöst. Man trocknet im Vakuum bei 50 und mahlt anschliessend.

Das erhaltene Präparat enthält etwa 32% Pigment.

Beispiel 9
In 2000 Teilen des gemäss Beispiel 2 hergestellten Pigmentpräparates werden 680 Teile Hexamethylendiaminadipat gelöst. Das Ganze wird in einem Zerstäubungstrockner getrocknet.

Man erhält ein in einem Gemisch aus Adipinsäure und Hexamethylendiamin gut dispergierbares Pulver mit einem Pigmentgehalt von etwa 32%.

Beispiel 10
1 Teil Caprolactam und 1 Teil Hexamethylendiaminadipat werden in einem heizbaren Knetapparat geschmolzen. Unter Kneten wird bei 1300 1 Teil eines grünen Phthalocyanin-Pigmentfarbstoffs eingetragen.

Das Ganze wird weiter bei 1300 geknetet, bis der Pigmentfarbstoff gleichmässig in den Monomeren verteilt ist. Nun wird bei laufendem Kneter die Temperatur langsam auf 20 erniedrigt, wobei die Schmelze erstarrt und zugleich zu einem körnigen Pulver zerfällt, das noch gemahlen werden kann.

Man erhält ein 33 iges Pigmentpräparat, das sich zum Pigmentieren der Polymerisationsansätze sowohl von Nylon 6 als auch von Nylon 66 eignet.

Claims

PATENTANSPRUCH Pigmentpräparat, enthaltend ein zum Färben von synthetischen Polyamiden geeignetes Pigment und mindestens eine für sich allein zur Bildung von Polyamiden befähigte Substanz und/oder mehrere zur Bildung von Polyamiden befähigte Substanzen.

UNTERANSPRÜCHE 1. Pigmentpräparat gemäss Patentanspruch, das zusätzlich ein Dispergiermittel enthält.

2. Pigmentpräparat gemäss Patentanspruch, das zusätzlich Wasser enthält.

3. Pigmentpräparat gemäss Patentanspruch, das 10-70% Pigment und 10-90% polyamidbildende Verbindung enthält.