DE1769488A1

DE1769488A1 - Pigmentzubereitungen

Info

Publication number: DE1769488A1
Application number: DE19681769488
Authority: DE
Inventors: Horst Belde; Ewald Dr Daubach; Enno Dr Luebke
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1968-05-30
Filing date: 1968-05-30
Publication date: 1972-03-16
Also published as: AT299552B; GB1220795A; NL6908132A; US3582384A; DE1769488B2; FR2009650A1; DE1769488C3; CH522025A; BE733897A

Description

Ludwigshafen/Rhein, 29. Mai 1968 PigmentZubereitungen

Diese Erfindung betrifft PigmentZubereitungen, die sich für die Massefärbung von thermoplastischen Kunststoffen eignen.

Für das Einfärben thermoplastischer'Kunststoffe geeignete Pigmentzubereitungen, die das Pigment feinverteilt in Polyäthylen enthalten, sind bereits bekannt. Man stellt sie beispielsweise dadurch her, daß man das Pigment in einer Lösung des Polymeren in einem Lösungsmittel, wie flüssigen Kohlenwasserstoffen, suspendiert, das Gemisch aus Pigment und Polyäthylen aus dieser Lösung durch Zugabe einer mit dem Lösungsmittel, nicht aber mit dem Polyäthylen mischbaren Flüssigkeit ausfällt und trocknet. Da sich Lösungsmittelreste aus den so erhältlichen Pigmentzubereitungen praktisch nicht entfernen lassen, tritt bei der Verwendung dieser Zubereitungen für die Herstellung spinngefärbter Fäden der Nachteil auf, daß sich an der Faseroberfläche aufgrund des Austritts von Lösungsmitteln bei der Verarbeitungstemperatur Schuppen bilden.

Nach einem anderen Verfahren werden solche PigmentZubereitungen durch Einwirkung scherender Kräfte auf ein Gemisch aus Pigmentfarbstoff und Polyäthylen bei höherer Temperatur hergestellt. Da die dispergierende Wirkung des Polyäthylens jedoch unbefriedigend let, ist die gewünschte hohe Verteilung des Pigmentfarbstoffes bei dieser Methode nur durch einen erheblichen Energieaufwand zu er-

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reichen. In manchen Fällen wirkt sich auch die hohe Mischungstemperatur auf die Qualität der Pigmentzubereitung nachhaltig aus.

Es wurde nun gefunden, daß die Pigmentzubereitungen der Erfindung die genannten Nachteile nicht aufweisen. Die erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen, die für die Massefärbung thermoplastischer Kunststoffe hervorragend geeignet sind, enthalten, bezogen auf Gesamtgewicht der Bestandteile A + B + C,

φ A) 10 bis 70 % eines Pigmentfarbstoffs,

B) 15 bis 89 % eines Polyolefins und

C) 1 bis 15 % eines Säureamids aus einer Fettsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und einem Amin der Formel X-NH-R-OH, in der X ein Wasserstoffatom oder den Rest -R-OH und R einen Kohlenwasserstoffrest mit mehr als !,vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Die neuen Pigmentzubereitungen können sowohl anorganische Pigmentfarbstoffe, wie Titandioxid;, Cadmiumoxid, Eisenoxid oder Ruß als auch organische Pigmentfarbstoffe, wie solche der Azo-, Phthalocyanin-, Chinacridon-jAnthrachinon- oder Perylentetracarbonsäurereihe enthalten.

Die Polyolefine sind Polyäthylen oder Polypropylen und/oder Gemische derselben mit mittleren Molekulargewichten, zwischen 1000 und 70 000, Beispielsweise enthalten die neuen Pigmentzubereitungen ein niedermolekulares Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 70 000 und einem Erweichungspunkt von 80 bis 125⁰C oder zweck-

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mäßigerweise ein Polyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 4000 bis 50 000 und einem Erweichungspunkt von 85 bis 120°C.

Die Säureamide der genannten Art enthalten einen gesättigten oder ungesättigten Fettsäurerest und 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatome, wie einen ölsäure-, Stearyl- oder Palmitylrest und als Substituenten an der Amidgruppe z.B. einen oder zwei Hydroxyalkylreste mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, von denen der ß-Hydroxyäthylrest bevorzugt ist.

Als Säureamide seien z.B. einzeln genannt Stearlnsäuremonoäthanolamid, ölsäuremonoäthanolamid oder ölsäurediäthanolamid, vorzugsweise jedoch ölsäuremonoäthanolamid.

Man erhält die Säureamide auf bekannte Weise, z.B. durch Umsetzung der Fettsäure oder eines ihrer funktionellen Derivate, wie des Säurechlorids, mit dem Hydroxyamin. Man kann dabei auch von Mischungen der Fettsäuren bzw. funktionellen Derivaten der Fettsäuren und von Mischungen der Hydroxyamine ausgehen. Beispielsweise erhält man ein besonders wirksames Säureamid durch Umsetzung von 1 Mol roher ölsäure mit 1,1 bis 1,3 Mol Monoäthanolamin bei Temperaturen zwischen 120 und 18O°C.

Von besonderem technischen Interesse sind PigmentztfDereitungen aus 10 bis 50 Gew.-# Pigmentfarbstoffen, 35 bis 89 Gew.-# Polyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 4000 bis 50 000 und 1 bis 15 Gew.-# eines Säureamids aus ölsäure und Monoäthanolamin.

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Man stellt die neuen PigmentZubereitungen z.B. dadurch her, daß man auf ein Gemisch, das einen Pigmentfarbstoff, das Polyäthylen und ein Fettsäureamid der genannten Art im angegebenen Gewichtsverhältnis enthält, so lange scherende Kräfte einwirken läßt, bis eine gleichmäßige Verteilung erreicht ist. Das geschieht z.B. in einer Mühle oder vorzugsweise in einem Kneter, zweckmäßigerweise bei Temperaturen, bei denen sich das Knätgut verformen läßt. Besonders vorteilhaft ist der Temperaturbereich von 80 bis 110⁰C. Es ist dabei auch möglich, den Farbstoff in Form des wasserhaltigen Preßguts zu verarbeiten. Bei dieser Arbeitsweise trocknet man das Gemisch aus dem Preßgut, dem Polyäthylen und dem Amid vor Anwendung der scherenden Kräfte oder man knetet das wasserhaltige Gemisch in einem heizbaren Kneter, gegebenenfalls unter Vakuum, so lange bei Temperaturen von 80 bis 95°C, bis das Wasser verdampft ist.

Die neuen Pigmentzubereitungen, die in Pulver-, Schuppen- oder Granulatform vorliegen können, eignen sich hervorragend für die Massefärbung von thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere von Polyolefinen, wie Polyäthylen oder Polypropylen.

Besonders gute Ergebnisse .werden mit den neuen Pigmentzubereitungen bei der Spinnfärbung von Polyolefinen, wie Polypropylen, erzielt. Man erhält dabei, selbst bei sehr tiefen Färbungen mit Farbstoffgehalten bLs zu 5 %, spinngefärbte Fäden mit homogener Farbstoffverteilung und hoher Abrißfestigkeit, die sich durch eine verbesserte Gleitfähigkeit und Aufspulbarkeit auszeichnen.

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Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf Gewichtsteile und Gewichtsprozente.

Beispiel 1

6o Teile eines Polyäthylens mit einem mittleren Molekulargewicht von 5^00 werden zusammen mit 10 Teilen ölsäuremonoäthanolamid in einem mit Dampf beheizten Kneter bei 90 bis 95°C plastifiziert. Man gibt bei ununterbrochenem Kneten 120 Teile eines 25#igen wäßrigen Preßguts von Kupferphthalocyanin hinzu und knetet bei der angegebenen Temperatur so lange bis das Wasser abgedampft ist. Anschließend knetet man noch eine Stunde bei etwa 70 bis 95 C. Die so erhältliche Pigmentzubereitung ist zäh plastisch. Sie wird nach dem Erkalten zu einem Granulat zerkleinert. Ein mit dieser Pigmentzubereitung spinngefärbter Polypropylenfaden enthält das Pigment in feinster Verteilung.

Beispiel 2

Man mischt .120 Teile eines 25 #igen wäßrigen Preßgutes von halogeniertem Kupferphthalocyanin mit 10 Teilen ölsäuremonoäthanolamid und trocknet das Gemisch dann bei 100⁰C. Das Trockengut trägt man in eine Schmelze aus 60 Teilen Polyäthylen (mittleres Molekulargewicht 5400) ein und knetet das Gemisch eine Stunde bei 70 bis 95°C. Man erhält eine Pigmentzubereitung, die auf übliche Weise granuliert wird. Mit dieser Pigmentzubereitung erhält man beim Verspinnen von Polypropylen brillante grüne Fäden mit hoher Pigmentverteilung.

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Beispiel 3

60 Teile Polyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 5^00, 10 Teile des nach dem folgenden Absatz erhältlichen Säureamids und 30 Teilen Ruß werden 20 Minuten in einem heizbaren Kneter bei 7O⁰C gemischt und anschließend eine Stunde bei etwa 90⁰C geknetet. Die so erhältliche Pigmentzubereitung wird nach dem Erkalten granuliert.

100 Teile technische ölsäure mit einer Säurezahl von 185 bis 210 und einer Jodzahl von 75 bis 95 werden mit 25 Teilen Monoäthanolamin so lange auf 150⁰C erhitzt, bis kein Wasser mehr austritt. Man erhält ein Amid, von dem 5 Teile in Äthanol gelöst bei

η der Titration 0,2 bis 1, vorzugsweise 0,5 bis 1 ml, 10 Kalilauge

verbrauchen.

Beispiel 4

30 Teile Polyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 5000, 30 Teile Polyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 4-0 000, 10 Teile des in Beispiel 3 verwendeten Pettsäureamids und 30 Teile Titandioxid werden 20 Minuten in einem heizbaren Kneter gemischt und anschließend eine Stunde bei 90 bis 110⁰C geknetet. Die so erhältliche Pigmentzubereitung wird nach dem Erkalten granuliert.

Beispiel 5

60 Teile Polyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 40 000, 10 Teile des in Beispiel 3 bezeichneten Fettsäureamids und 120 Teile eines 25 #igen wäßrigen Preßgutes des Farbstoffs

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J.I. Pigment Red. 48 (Colour Index Nummer 15 865)werden in einem heizbaren Kneter etwa 30 Minuten gemischt und bei 90 bis 95°C so lange geknetet bis das Wasser verdampft ist. Anschließend knetet man die Masse noch eine Stunde bei 90 bis 110°C. Die Pigmentzubereitung wird in einer Friktionswalze gewalzt und dann granuliert.

Beispiel 6

Je 30 Teile Polyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 5500 und 50 000, 10 Teile des in Beispiel 3 bezeichneten Säureamids und 30 Teile des Farbstoffs C.I. Vat Blue 4 (Colour Index Nummer 69 80C) werden bei etwa 100⁰C 2 Stunden geknetet. Die so erhältliche Pigmentzubereitung wird wie üblich granuliert,

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Claims

Patentansprüche 176 9 ü 88

1. Pigmentzubereitungen enthaltend

A) 10 bis 70 % eines Pigmentfarbstoffes,

B) 15 bis 89 % eines Polyolefins und

C) Γ bis 15 % eines Säureamids aus einer

Fettsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und einem Amin der Formel X-NH-R-OH, in der X ein Wasserstoffatom oder den Rest -R-OH und R einen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.

2. Pigmentzubereitungen nach Anspruch 1 enthaltend

A) 10 bis 50 % eines Pigmentfarbstoffes,

B) 35 bis 89 % eines Polyäthylens mit einem mittleren Molekulargewicht von 4000 bis 50 000 und

C) 1 bis 15 % eines Säureamids aus ölsäure und Monoäthanolamin.

3· Verwendung von PigmentZubereitungen nach Anspruch 1 für die Massefärbung thermoplastischer Kunststoffe.

Badische Anilin- ft Soda-Fabrik AO

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