DE1928636A1

DE1928636A1 - Verfahren zur Herstellung von Pigmentzubereitungen

Info

Publication number: DE1928636A1
Application number: DE19691928636
Authority: DE
Inventors: Horst Belde; Bayew Dr Dimiter; Luebcke Dr Enno; Daubach Dr Ewald; Guenther Worf
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-06-06
Filing date: 1969-06-06
Publication date: 1971-01-07
Also published as: GB1307750A; NL7008231A; FR2049845A5; CH529823A; BE751380A

Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

Unser Zeichen: O.Z. 26 221 Hee/Km

6700 Ludwigehafen, 4,j_Uni 1969 Verfahren zur Herstellung von Pigmentzubereitungen

Diese Erfindung betrifft ein neues, vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von Pigmentzubereitungen aus Polyamiden und Pigmentfarbstoffen, die sich insbesondere für die Spinnfärbung von Polyamiden eignen.

Nach einem aus der DAS 1 266 443 bekannten Verfahren stellt man für die Spinnfärbung von Polyamiden geeignete PigmentZubereitungen dadurch her, daß man Polyamide mit wäßrigen Pigmentdispersionen überwiegend in Gegenwart von Lösungsmitteln, wie Methanol oder Aceton, im Autoklaven so lange auf 100 bis 200⁰C erhitzt, bis sich das Polyamid gelöst hat., wobei man die Pigmentzubereitung, die nach dem Abkühlen ausfällt, durch Filtration isoliert. Dieses Verfahren erfordert ex-geschützte Autoklaven, die zum Nachteil des Verfahrens nur sehr schwer zu reinigen sind, da die Pigmentkonzentrate nach dem Ausfällen stark an der Wandung haften.

Für die Spinnfärbung von Polyestern und Polyamiden geeignete Phthalocyanin-Pigmentzubereitungen können z.B. auch nach dem aus der deutschen Auslegesohrift 1 111 771 bekannten Verfahren dadurch hergestellt werden, daß man eine Phthalocyanin-Pigmentsuspension in aliphatischen Säuren mit einer Lösung von Polyamid in aliphatischen Säuren mischt und die Pigmentzubereitung mit Wasser ausfällt. Die Ausübung dieses Verfahren im technischen Maßstab wird durch das Arbeiten in den aliphatischen Säuren stark belastet, deren Rückgewinnung nur durch umständliche Aufarbeitungsmethoden möglieh ist.

Ein gemeinsamer Nachteil dieser beiden Verfahren ist außerdem der, daß die so hergestellten Pigment süb©reitung-jm OaI der Spinnfärbung von Polyamiden Fäden mit nur mäßiges? Pigmentf©inverteilung liefern, so daß dies® Fassen sur Herstellung von Textilien den Anforderungen nicht genügen*

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Es wurde nun gefunden, daß man insbesondere für die Spinnfärbung von Polyamiden vorzüglich geeignete PigmentZubereitungen erhält, wenn man Polyamid bei Temperaturen zwischen 170 und 24O°C in ^-Caprolactam löst, zu dieser Lösung bei Temperaturen nicht unter 120⁰C eine wäßrige Pigmentdispersion gibt und die Pigmentzubereitung durch Zugabe von Wasser ausfällt.

Als Polyamide kommen z.B. aus ^-Caprolactam, aus {D-Aminoundecansäure und aus Hexamethylendiaim und Adipinsäure erhältliche Polyamide sowie auch gemischte Polyamide in Betracht, die z.B. aus 6-Caprolactam und Hexamethylendiamin und Sebazinsäure hergestellt werden können. Man verwendet die Polyamide z.B. in der handelsüblichen Schnitzelform.

Nach dem neuen Verfahren zur Herstellung der vorteilhaften Pigmentzubereitungen löst man zunächst das Polyamid bei Temperaturen zwischen 170 und 240 C, vorzugsweise zwischen l80 und 200 C, vorteilhaft unter Rühren in einem Autoklaven in £-Caprolactam. Man verwendet dabei beispielsweise die etwa 3- bis lOfache Gewichtsmenge an £-Caprolactam, bezogen auf Polyamid. Es empfiehlt sich, die Einwirkung von Sauerstoff auf das Gemisch weitgehend auszuschalten, z.B. durch Verdrängen der im Autoklaven befindlichen Luft durch Stickstoff.

Zu der so hergestellten Lösung gibt man bei Temperaturen nicht unter 120⁰C, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 130 und l80 C, die wäßrige Pigmentdispersion'. Man verfährt dabei beispielsweise so, daß man die Lösung des Polyamids vor der Zugabe der Pigmentdispersion auf Temperaturen von l4o bis 170⁰C abkühlen läßt.

Die wäßrigen Pigmentdispersionen können anorganische Pigmente, wie Titandioxid, Cadmiumgelb, Cadmiumrot, Chromgelb, Eisenoxid und Ruß oder organische Pigmente, wie solche der Aso-, Phthalocyanin- _a Chinacridon-, Anthrachinon- oder Perylentetracarbonsä.ure-Reihe enthalten. Die wäßrigen Pigmentdispersionen enthalten die Pig= mente vorteilhaft in hoher Peinverteilung_a 2.B. in eines' Konzentration von 10 bis 30 Gew.%, Der Rest besteht aus Hasser-_ö

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das wechselnde Mengen an Dispersionsmitteln, wie ^,-Caprolactam, Kondensationsprodukt-e aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd oder Sulfitablauge enthalten kann. Von besonderem technischen Interesse ist die Verwendung solcher wäßriger Pigmentdispersionen der genannten Art, die 10 bis 30 Gew.% eines Pigmentfarbstoffes und 70 bis 90 Qev.% einer 50- bis 75gewichtsprozentigen wäßrigen £-Caprolactamlösung enthalten.

Man gibt die wäßrige Pigmentdispersion zweckmäßigerweise so zu der Polyamidlösung, daß das Gemisch, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyamid, 10 bis 150 Gewichtsteile Pigmentfarbstoff enthält. Man erhält dabei PigmentZubereitungen mit einem Pigmentgehalt von 10 bis 60 Gew.Si Sehr gute Ergebnisse werden mit PigmentZubereitungen mit einem Pigmentgehalt von 20 bis 50 Gev.% erzielt.

Vorteilhaft rührt man das Gemisch nach der Zugabe der Pigmentdispersion noch etwa 10 bis 30 Minuten, z.B. bei Temperaturen zwischen 110 und 120⁰C, bevor man die Pigmentzubereitung durch Zugabe von Wasser ausfällt.

Die Ausfällung der Pigmentzubereitung nimmt man beispielsweise so vor, daß man zu dem Gemisch aus Polyamid, £-Caprolactam und wäßriger Pigmentdispersion bei Temperaturen zwischen 90 und 100⁰C unter Rühren soviel Wasser gibt, bis die Pigmentzubereitung in Form eines feinen Pulvers ausgefallen ist. Es empfiehlt· sich, die dabei erhältliche Suspension vor der Isolierung der Pigmentzubereitung auf Temperaturen von 90 bis 10O⁰C zu erwärmen. Die Pigmentdispersion wird auf an sich übliche Weise isoliert, z.B. durch Filtration, Waschen mit Wasser und Trocknen. Falls erforderlich, kann man sie durch einfaches Mahlen in ein sehr feines Pulver überführen. Man kann sie aber auch in Granulatform anwenden.

Die nach dem neuen Verfahren erhältlichen Pigmentzubereitungen eignen sich für die Massefärbung von Polyester und Polyamid. Besonders vorteilhafte Ergebnisse erhält man mit ihnen bei der Massefärbung von Polyamiden und vor allem bei der Spinnfärbung von Polyamiden, bei der sie die nach den bisher bekannten Verfahren

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erhältlichen Pigmentzubereitungen durch die besonders hohe Peinverteilung übertreffen. Dieses Ergebnis ist überraschend, denn es konnte nicht erwartet werden, daß die Feinvertielung des Pigmentfarbstoffs in der wäßrigen Pigmentdispersion bei der Überführung des Pigmentes in die Pigmentzubereitung in so hohem Grade erhalten bleibt. Da sich das neue Verfahren zur Herstellung der PigmentZubereitungen durch ausgesprochene milde Bedingungen auszeichnet, hat dieses Verfahren neben seiner einfachen Handhabung auch den Vorzug, daß es sich für die überführung solcher Pigmentfarbstoffe in PigmentZubereitungen eignet, die bisher als für die Spinnfärbung von Polyamid nicht geeignet angesehen wurden, wie Anthrachinon- oder Perylentetracarbonsäurederivate.

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtsteile und Gewichtsprozente.

Beispiel 1

100 Teile Polyamid aus ^.-Caprolactam werden mit 500 Teilen £-Caprolactam im Autoklaven unter Stickstoff und Rühren auf 180⁰C erhitzt. Nach dem Lösen des Polyamids wird auf l60°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur werden 600 Teile einer wäßrigen Pigmentdispersion, enthaltend 100 Teile Kupferphthalocyanin in feindispergierter Form und 500 Teile einer 70#igen wäßrigen > t^-Caprolactamlösung, zugegeben, wobei die Temperatur nicht unter 120⁰C abfallen soll. Es wird 10 Minuten bei 120⁰C weitergerührt. Danach werden 2 000 Teile destilliertes Wasser unter ständigem Rühren und Heizen binnen 15 Minuten zugefügt, wobei das Polyamid unter Mitreißen des Pigmentes in Form eines feinen Pulvers ausfällt. Die Mischung, die eine Temperatur von 60 bis 70 C hat, wird dann nochmals auf etwa 100°C erwärmt. Die Paste wird abfiltriert und mit heißem Wasser caprolactamfrei gewaschen. Nach dem Trocknen und Mahlen wird ein sehr feines Pulver mit einem Pigmentgehalt von 50 % erhalten.

Bei Verwendung von Polyamiden aus Hexamethylendimin und Adipinsäure oder aus ZO-Aminoundecansäure werden Pigmentkonzentrate mit ähnlichen Eigenschaften erhalten.

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Beispiel 2

100 Teile polyamid aus 6-Caprolactam werden mit 500 Teilen £ -Caprolactam im Rührautoklaven unter Sauerstoffausschluß auf 170 bis 19O⁰C erhitzt. Nach dem Lösen des Polyamids werden bei 165⁰C 260 Teile eines wäßrigen Pigmentteiges, enthaltend 45 Teile Kupferphthalocyanxn in feinverteilter Form und 215 Teile einer 7Q#igen wäßrigen έ,-Caprolaetamiösung, zugegeben. Bei 120°C werden 1 000 Teile Wasser zugefügt und der Polyamid-Pigmentniederschlag anschließend wie bei Beispiel 1 weiterverarbteitet. Man erhält eine Pigmentzubereitung mit einem Pigmentgehalt von 30 %.

Beispiel 3

80 Teile Polyamid aus £-Caprolactam werden mit 300 Teilen £-Caprolactam im Rührautokalven unter sauerstoffreien Bedingungen auf 190^OC erwärmt. Nach dem Lösung werden bei einer Temperatur von 160 C 200 Teile eines wäßrigen Teiges, bestehend aus 20 Teilen Cadmiumgelb in feinster Verteilung und I80 Teilen 60#iger wäßriger ^-Caprolactamlösung, zugefügt. Nach weiteren 10 Minuten wird bei 120 C die Pigmentzubereitung mit Wasser ausgefällt. Das P lver wird abgenutscht, gewaschen und getrocknet. Es enthält 20 % Pigment.

Beispiel k

Anstelle des£-Caprolactam-Kupferphthalocyanin-Teiges in Beispiel 1 werden 300 Teile eines wäßrigen Pigmenttteiges, bestehend aus 100 Teilen eines hochchlorierten Kupferphthalocyanins und 200 Teilen einer 20#igen wäßrigen Lösung eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, zugegeben.

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Claims

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Patentansprüche

^./Verfahren zur Herstellung von Pigmentzubereitungen, dadurch gekennzeichnet, daß man Polyamid bei Temperaturen zwischen 170 und 2²JO⁰C in £-Caprolactam löst, zu dieser Lösung bei Temperaturen nicht unter 12O⁰C eine wäßrige Pigmentdispersion gibt und die Pigmentzubereitung durch Zugabe von Wasser ausfällt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man an £-Caprolactam die 3- bis 1Ofache Gewichtsmenge, bezogen

w auf Polyamid, verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige Pigmentdispersion so zugibt, daß das dabei-entstehende Gemisch, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyamid, 10 bis 150 Gewichtsteile Pigmentfarbstoff enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _s daß man eine wäßrige Pigmentdispersion verwendet, die, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Dispersion, 10 bis 30 Gewichtsteile Pigmentfarbstoff und 70 bis 90 Gewichtsteile einer 50- bis 74gewichtsprozentigen wäßrigen£,-Caprolactamlösung enthält.

Badische Anilin- & Soda-Pabrik AG.

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