Verfahren zum transparenten Einfärben von Celluloseacetat
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum transparenten Einfärben von Celluloseacetat.
Das Einfärben von Celluloseacetat und seiner mit Weichmacher plastifizierten Form in gelöstem Zustand kann in lichtundurchlässiger Weise mit deckenden Pigmenten vorgenommen werden. Derartige pigmentierte Lösungen finden z. B. für Anstrichzwecke Verwendung.
Eine transparente, optisch praktisch leere Einfärbung von Celluloseacetatlösung, die zur Folienfertigung, für Anstrichzwecke oder zur Faserherstellung dienen soll, ist aber nur mit löslichen Farbstoffen möglich. Die Auswahl der dafür geeigneten löslichen Farbstoffe ist beschränkt, da diese unter Berücksichtigung des jeweils vorliegenden Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches getroffen werden muss.
Für das transparente Einfärben der Lösungen von Celluloseacetat und gagebenenfalls seiner plastifizierten Formen, die auf Grund der chemischen Zusammensetzung nur in Aceton löslich sind, eignen sich ketonlösliche sowie einige kohlenwasserstofflösliche Farbstoffe. Chloroformlösliches Celluloseacetat kann in Lösung nur mit kohlenwasserstofflöslichen Farbstoffen gefärbt werden.
Auch die in Gemischen aus Methan-Chlor-Kohlenwasserstoffen mit etwa 10% Alkohol löslichen Celluloseacetat-Typen lassen sich am einfachsten mit paraffinlöslichen Farbstoffen transparent einfärben.
Es hat sich gezeigt, dass für manche Zwecke eine Einfärbung von Celluloseacetat bzw. seiner Lösungen mit paraffinlöslichen Farbstoffen nicht allen an das Endprodukt gestellten Anforderungen genügt. Die Farbstoffe aus dieser Gruppe besitzen auf Grund ihrer einfachen molekularen Struktur wohl eine bemerkenswerte Löslichkeit in Kohlenwasserstoffen, zeigen aber in ihren Ausfärbungen nur eine geringe bis mässige Lichtechtheit.
Besonders nachteilig wirkt sich ihre mehr oder weniger grosse Neigung zur Sublimation aus. Dies zeigt sich darin, dass z. B. aus derartig gefärbten Celluloseacetatfolien der Farbstoff infolge Berührung oder auch über die Gasphase in das benachbarte Material überwandert.
Stoffe, die sich mit derartig gefärbtem Acetat in engem oder losem Kontakt befinden, nehmen mit zunehmender Lagerzeit so lange von dem sublimierenden Farbstoff auf, bis sich ein Gleichgewicht eingestellt hat, was unter Umständen eine nicht erwünschte Anfärbung bedeutet.
Um solche unerwünschten Nebenerscheinungen zu vermeiden, wurde versucht, alkohol- und wasserlösliche Farbstoffe in alkoholischer Lösung dem Chloroform oder Methylenchlorid zuzusetzen, um auf diese Weise eine Einfärbung des zu lösenden Acetats zu erreichen.
Dabei hat sich jedoch ergeben, dass diese Farbstoffe dann feindispers ausfallen und das Acetat nicht optisch klar einfärben.
Es wurde nun gefunden, dass eine licht- und sublimierechtere transparente Einfärbung von Celluloseacetat bzw. dessen gegebenenfalls bis zu 15 % Methanol enthaltenden Lösungen in Chloroform oder Methylenchlorid mit alkohol- bzw. alkoholesterlöslichen Farbstoffen möglich ist, wenn man diese Farbstoffe in Alkohol, vorzugsweise warm, vorlöst, diese Lösung mit einer dem vorgesehenen Zweck entsprechenden Menge Weichmacher versetzt und mit dem Celluloseacetat vermischt.
Hierbei kann das Celluloseacetat schon als z. B. 10 % ige Lösung in Methylenchlorid bzw. Methylenchlorid-Methanol-Gemisch (9:1) vorliegen. Es kann jedoch auch in trockener Pulver- oder Granulatform mit der Farb stoffiösung vermengt werden und durch langsame Zugabe des Lösungsmittels bzw. Gemisches nachträglich unter Rühren in Lösung gebracht werden.
Die Prüfung auf klar transparente Einfärbung erfolgt dann in der Weise, dass man eine Probe der Lösung auf eine Glasplatte giesst und vorsichtig trocknet.
Nach dem Trocknen kann der Film abgelöst und unter dem Mikroskop bei 120facher Vergrösserung auf kornfreie Einfärbung geprüft werden.
Es ist durch das erfindungsgemässe Verfahren mög- lich, in Chlorkohlenwasserstoffen unlösliche, dagegen spritlösliche (2:1) Metallkomplexfarbstoffe, die eine hohe Lichtechtheit und gute Sublimierechtheit besitzen, für die transparente Einfärbung von Celluloseacetat bzw. dessen Lösungen in Chlormethanen einzusetzen.
Beispiel 1
Es werden 0,2 g des spritlöslichen Kobaltkomplexes des in der DDR-Patentschrift Nr. 20 337 beschriebenen Farbstoffes aus 5-Nitro-2-aminophenol e 2-Naphthylaminsulfosäure-l in 10 ml Äthanol heiss gelöst. Dazu werden 15 g Dibutylphthalat gegeben und verrührt.
Durch Filtrieren lassen sich geringe Verunreinigungen wie Salze entfernen. Die klare Lösung wird dann mit 100 g Cellulosetriacetatpulver vermengt. Darauf lässt man zu dieser Mischung unter gutem Rühren ein Gemisch aus 810 g Methylenchlorid und 90 g Methanol zulaufen. Das Rühren wird fortgesetzt, bis das Celluloseacetat in Lösung gegangen ist. Ein damit gegossener Film erweist sich als klar transparent eingefärbt.
Beispiel 2
Es werden 0,3 g des in Schultz Farbstoff-Tab. VII A unter Nr. 985 als Nigrosin spritlöslich aufgeführten Farbstoffes, der aus Nitrobenzol, Anilin, Anilinchlorhydrat unter Zusatz von metallischem Eisen durch Erhitzen erhalten wird, in 10 ml Äthanol heiss gelöst, mit 12 g Dibutylphthalat versetzt und möglichst schnell in eine Lösung von 100 g Celluloseacetat in einem Gemisch aus 800 g Methylenchlorid und 90 g Methanol unter gutem Rühren eingetragen. Man erhält eine transparent auftrocknende Lösung.
Beispiel 3
Es werden 0,1 g des in der DDR-Patentschrift Nr. 15 417 beschriebenen Chromkomplexes des Gemisches aus den 2 Farbstoffen o-Aminophenol l-Phenyl-3-methylpyrazolon und o-Aminophenol 4-Sulfamoylphenyl-3-methylpyrazolon in 8 g Äthanol heiss gelöst, 10 g Dioctylphthalat zugegeben, nochmals aufgewärmt und in eine Lösung von 100 g Cellulosetriacetat in einem Gemisch aus 810 g Methylenchlorid und 90 g Methanol möglichst rasch eingerührt. Man erhält eine bläulich-rote klar auftrocknende Lösung.