DE1494563B - Verfahren zur Herstellung von festen Pigmentpräparaten für die Spinnfärbung von Polyamiden. Ausscheidung aus: 1266443 - Google Patents

Description

Während Fasern aus regenerierter Cellulose in verhältnismäßig einfacher Weise spinngefärbt werden können, indem man wäßrige Suspensionen von Pigmenten der ebenfalls wässerigen Viskose oder Kupferoxydammoniaklösung zugibt, besteht bei den Polyamidfasern eine erhebliche Schwierigkeit darin, daß es nicht angängig ist, beim Spinnvorgang Fremdstoffe außer den zur Färbung benötigten Farbstoffen bzw. Pigmenten in die Spinnschmelze einzuführen. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß es wünschenswert wäre, die farbgebenden Stoffe erst möglichst kurz vor dem Spinnvorgang der Spinnmasse zuzugeben, damit ohne allzu große Betriebsstörung von einer Farbe zu einer anderen gewechselt werden kann.

Für die eigentliche Farbgebung (mit Einschluß von Weiß, Schwarz und Grau) sind Präparate erwünscht, die als Trägersubstanz denselben faserbildenden Stoff aufweisen, aus dem die Polyamidfaser bestehen soll, die aber vergleichsweise viel Farbstoff vorteilhaft in fein bis kolloid verteilter Form aufweisen.

Es sind zwar bereits Verfahren bekanntgeworden, die die Herstellung solcher Präparate erlauben. Sie benötigen aber komplizierte bzw. nicht sehr sehr leistungsfähige Apparaturen, wie Knetapparate oder Walzenstühle, um die unbedingt erforderliche feine Verteilung des Farbstoffes in der Spinnmasse zu bewerkstelligen.

Es wurde nun gefunden, daß feste Pigmentpräparate für die Spinnfärbung von Polyamiden hergestellt werden können, wenn man faserbildende Polyamide mit feindispersen Dispersionen von Pigmenten in mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln mit höchstens 5 Kohlenstoffatomen im geschlossenen Gefäß auf Temperaturen zwischen 100 und 200° C erhitzt, bis sich das Polyamid gelöst hat, wobei man auf 100 Teile Präparat mehr als 10 Teile Pigment verwendet und hernach das Gemisch abkühlen läßt und das ausgefällte, feindisperses Pigment enthaltende Polyamid vom Lösungsmittel befreit.

Als faserbildende Polyamide kommen für das vorliegende Verfahren die Superpolyamide in Betracht, wie sie beispielsweise aus ε-Caprolactam, aus ω-Aminoundecansäure, aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure oder aus analogen Ausgangsstoffen herstellbar sind. Ferner kommen auch Mischpolyamide in Betracht, beispielsweise aus ε-Caprolactam und Hexamethylendiamin und Adipinsäure. Man verwendet die Polyamide zweckmäßig in zerkleinerter Form als sogenannte Schnitzel.

Als Pigmente kommen sowohl anorganische, wie Ruß oder Titandioxyd, Cadmiumgelb, Mercadmiumgelb, Eisenoxyde, Chromoxyd, oder organische Pigmente z. B. Kupferphthalocyanin, hochchlorierte Kupferphthalocyanine, Anthrachinon-, Azo- und Dioxazinpigmente, sowie farbige Kohlenwasserstoffe, wie Rubicen, oder farblose UV-Licht absorbierende Pigmente, beispielsweise optische Aufheller, in Frage.

Als mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel mit höchstens 5 Kohlenstoffatomen kommen beispielsweise niedrigmolekulare Alkohole, Ketone, Lactone, Lactame oder Basen, Amide oder SuIfoxyde in Betracht, z. B. Methanol, Äthanol, Isopropylalkohol, Aceton, y-Butyrolacton, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd und Pyridin. Gewünschtenfalls kann man auch Gemische der genannten Flüssigkeiten verwenden. Diese Lösungsmittel werden zweckmäßig in praktisch wasserfreiem Zustande verwendet.

Die Dispersionen von Pigmenten in den genannten organischen Lösungsmitteln können durch Mahlen der betreffenden Pigmente in beispielsweise Methanol, Äthanol, Isopropanol, Aceton oder Dimethylformamid relativ leicht so erhalten werden, daß das Pigment in feiner Dispersion in dem betreffenden Lösungsmittel enthalten ist. Als Mühlen können die üblichen, für Naßmahlvorgänge eingesetzten Schwingoder Kolloidmühlen verwendet werden. Es ist zweckmäßig, mindestens einen Teil Flüssigkeit auf einen Teil des Polyamids zu verwenden.

Da die meisten Polyamide sauerstoffempfindlich sind, empfiehlt es sich, unter Sauerstoffausschluß zu arbeiten. Dies geschieht zweckmäßig durch Verdrängung der im Druckgefäß vorhandenen Luft durch Stickstoff oder gewünschtenfalls auch durch Lösungsmitteldampf. Je nach Art und Menge der verwendeten Lösungsmittel können Temperaturen von relativ wenig über 100° C genügen, um das Polyamid vollständig in Lösung zu bringen. Arbeitet man in relativ konzentriertem Ansatz, oder wünscht man, das Verfahren in kurzer Zeit zu Ende zu führen, so empfehlen sich höhere Temperaturen.

Nachdem das Polyamid vollständig in Lösung gegangen ist, kühlt man das Gemisch ab, wobei das Polyamid samt dem Pigment ausfällt. Es läßt sich durch mikroskopische Untersuchung feststellen, daß überraschenderweise das Pigment an Dispersitätsgrad durch die Behandlung im geschlossenen Gefäß nicht verändert ist, sondern daß das Pigment nunmehr im Polyamid verteilt in der gleichen feindispersen Form vorliegt, wie sie vorher in der organischen Dispersion bestanden hat.

Das so erhaltene Produkt kann in beliebiger Weise vom Lösungsmittel des Reaktionsansatzes befreit werden, z. B. durch Abfiltrieren und Abdampfen des anhaftenden Lösungsmittels, oder durch Abdestillieren des Lösungsmittels allein.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Dispersion keine Fremdsubstanz enthält, die noch ausgewaschen werden muß. Das vorliegende Verfahren führt so in einfacher Weise zu Pigmentpräparaten, die für die Spinnfärbung von Polyamiden geeignet sind. Dabei soll, wie bereits erwähnt, das Verhältnis von Pigment zu Polyamid so gewählt werden, daß das fertige ( Präparat mindestens 10% an Pigment enthält. Der Pigmentgehalt kann aber ohne weiteres auf höhere Werte, z. B. 40 bis 60% gebracht werden, wobei aber zu beachten ist, daß bei zu hoch gewähltem Pigmentanteil dessen feine Verteilung verloren gehen kann.

Die vorliegenden Präparate fallen im allgemeinen in genügend feiner Verteilung, z. B. in Pulverform an, so daß sich ein Mahlen beim fertigen Präparat meist erübrigt.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel 1

75 Teile Polyamidschnitzel aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure und 450 Teile einer methanolischen Dispersion, enthaltend 25 Teile jS-Kupferphthalocyanin in feinster Verteilung, werden langsam im Rührdruckgefäß unter Ausschluß von Sauerstoff auf 165 bis 170° erwärmt. Nach einer Stunde wird erkalten gelassen, wobei das Polyamid unter Mitreißen des Pigmentes in Form eines feinen Pulvers ausfällt, welches nach dem Abfiltrieren und Trocknen einen Pigmentgehalt von

25°/o aufweist. Das Pigment ist im Präparat gleichmäßig verteilt und liegt in derselben Feinheit, wie in der methanolischen Dispersion vor.

An Stelle des ß-Kupferphthalocyanins kann man mit gleichem Erfolg die folgenden Pigmente verwenden: chloriertes Kupferphthalocyanin, Dipyrazolanthronyl, das lineare Chinacridon, Cadmiumgelb, Ruß, Titandioxyd, das Pigment der Formel

C_fiH₅

co

CO-C

C₆H₅

oder die farbigen Kohlenwasserstoffe Rubicen oder Periflanthen.

Beispiel 2

75 Teile Polyamidschnitzel aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure und 450 Teile einer Suspension, enthaltend 425 Teile Dimethylformamid und 25 Teile /3-Kupferphthalocyanin in feinster Verteilung, werden langsam im Rührdruckgefäß unter Ausschluß von Sauerstoff auf 200° erhitzt. Nach einer Stunde wird erkalten gelassen, wobei das Polyamid unter Mitreißen des Pigmentes in Form eines feinen Pulvers ausfällt, ίο Das nach Beispiel 1 aufgearbeitete Präparat weist einen Pigmentgehalt von 25°/o auf.

Beispiel 3

75 Teile Polyamidschnitzel aus ε-Caprolactam und 450 Teile einer methanolischen Dispersion, enthaltend 25 Teile Indanthron in feinster Verteilung, werden langsam im Rührdruckgefäß unter Ausschluß von Sauerstoff auf 165 bis 170° erwärmt. Nach einer Stunde wird erkalten gelassen, wobei das Polyamid unter Mitreißen des Pigmentes in Form eines feinen Pulvers ausfällt. Nach dem Abfiltrieren und Trocknen wird ein Präparat erhalten, das einen Pigmentgehalt von 25 % aufweist.

Mit gleichem Erfolg kann an Stelle des Polyamids aus ε-Caprolactam auch ein Polyamid aus co-Aminoundecansäure verwendet werden.

An Stelle von Indanthron können mit gleichem Erfolg die Farbstoffe der Formeln

C₂H₅O

)—COHN

NHCO —<

OC₂H₅

H₃C

NHCOCH — COCH,

CH,CO — CH — CONH —i

CH₃

>—Cl

CONH

— NHOC

OCH₃

— N

— ν:

O'

oder Nigrosinschwarzbasen verwendet werden.
Beispiel 4

75 Teile Polyamid aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure und 100 Teile einer methanolischen Suspension, enthaltend 25 Teile /S-Kupferphthalocyanin in feinster Verteilung und 75 Teile Methanol, werden langsam im Rührdruckgefäß unter Ausschluß von Sauerstoff auf 165 bis 170° erhitzt. Nach einer Stunde wird unter Rühren erkalten gelassen, wobei das Polyamid unter Mitreißen des Pigmentes in Form eines feinen Pulvers ausfällt, das dieselben Eigenschaften wie das nach Beispiel 1 hergestellte Pulver aufweist.

Beispiel 5

75 Teile Polyamidschnitzel aus ε-Caprolactam und 500 Teile einer methanolischen Dispersion, enthaltend 25 Teile /3-Kupferphthalocyanin in feinster Verteilung, werden langsam im Rührdruckgefäß unter Ausschluß von Sauerstoff auf 140° erwärmt. Nach 2 Stunden wird erkalten gelassen, wobei das Polyamid unter Mitreißen des Pigmentes ausfällt, welches nach dem Abfiltrieren und Trocknen einen Pigmentgehalt von 25 % aufweist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von festen Pigmentpräparaten für die Spinnfärbung von Polyamiden, dadurch gekennzeichnet, daß man faserbildende Polyamide mit feindispersen Dispersionen von Pigmenten in mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln mit höchstens 5 Kohlenstoffatomen im geschlossenen Gefäß auf Temperaturen zwischen 100 und 200⁰C erhitzt, bis sich das Polyamid gelöst hat, wobei man auf 100 Teile Präparat mehr als 10 Gewichtsprozente Pigment verwendet und hernach das Gemisch abkühlen läßt und das ausgefällte Pigmentpräparat vom Lösungsmittel befreit.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man unter Sauerstoffausschluß arbeitet.