CH623069A5

CH623069A5 - Process for pigmenting high molecular-weight organic material

Info

Publication number: CH623069A5
Application number: CH1113676A
Authority: CH
Inventors: Stefan Dr Hari; Georg Dr Cseh; Armand Dr Roueche
Original assignee: Ciba Geigy Ag
Priority date: 1976-09-02
Filing date: 1976-09-02
Publication date: 1981-05-15
Also published as: FR2363597A1; JPS5331748A; DE2739041A1; CA1115881A; FR2363597B1; GB1552514A

Description

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PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Pigmentieren von hochmolekularem organischem Material, dadurch gekennzeichnet, dass man als Pigment eine Disazoverbindung der Formel

ORCI coch3 J

N =N - Ìhc OHN—(Q

OR

COCH3 HCOCH -N=N'

verwendet, worin X ein H- oder Chloratom, eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1-6 C-Atomen oder eine Nitro- oder Tri-fluormethylgruppe und R eine Alkylgruppe mit 1-6 C-Atomen bedeutet.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Disazoverbindung der angegebenen Formel verwendet, worin R eine Äthylgruppe bedeutet.

3. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 und 2, dadurch

15 gekennzeichnet, dass man eine Disazoverbindung der angegebenen Formel verwendet, worin X ein Chloratom bedeutet.

4. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Disazoverbindung der Formel

Cl OC0Hc

/ coch3 5

O/-N =N -CHCONH—

Cl

COCH3 NHCOCH-N=N

OC2H5

verwendet.

5. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Disazoverbindungen der angegebenen Formel verwendet, die mit organischen Lösungsmitteln nachbehandelt wurden.

6. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung bei Temperaturen zwischen 100 und 150° C erfolgte.

7. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hochmolekulare Material ein Kunststoff ist.

8. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hochmolekulare Material das eines Lackes ist.

9. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hochmolekulare Material das einer Druckfarbe ist.

10. Erzeugnis des Verfahrens gemäss Anspruch 1.

30

40

45

Es wurde gefunden, dass man in hochmolekularem organischem Material hervorragend echte Färbungen erhält, wenn man als Pigmente Disazoverbindungen gemäss Anspruch 1 verwendet.

Bei den erfindungsgemäss zu verwendenden Disazofarbstof-fen handelt es sich um bekannte Verbindungen, die durch Kuppeln der Diazoverbindung eines Amins der Formel

Cl

■NEL

55

mit einem Bisacetoacetyl-phenylendiamin der Formel

OR

ch3coch2cohn-Y0Y-nhcoch2coch3

OR

im Molverhältnis 2:1 erhalten werden.

Die erhaltenen Pigmente besitzen im allgemeinen eine gute Textur und können meistens als Rohprodukte verwendet werden. Falls nötig oder erwünscht, kann man die Rohprodukte durch Mahlen oder Kneten in eine feindisperse Form überführen. Dabei werden zweckmässig Mahlhilfsmittel, wie anorganische und/oder organische Salze in Gegenwart oder Abwesenheit organischer Lösungsmittel verwendet. Nach dem Mahlen werden Hilfsmittel wie üblich entfernt, lösliche anorganische Salze z.B. mit Wasser und wasserunlösliche organische Hilfsmittel beispielsweise durch Wasserdampfdestillation.

Auch durch Behandeln der Rohpigmente mit organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise solchen, die über 100° C sieden, kann oft eine Verbesserung der Eigenschaften erreicht werden. Als besonders geeignet erweisen sich, durch Halogenatome, Alkyl- oder Nitrogruppen substituierte Benzole, wie Xylole, Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol oder Nitrobenzol sowie Pyridin-basen, wie Pyridin, Picolin oder Chinolin, ferner Ketone, wie Cyclohexanon, Äther, wie Äthylenglykolmonomethyl- oder monoäthyläther, Amide, wie Dimethylformamid oder N-Me-thyl-pyrrolidon, sowie Dimethylsulfoxid oder Wasser unter Druck.

Die Nachbehandlung erfolgt vorzugsweise durch Erhitzen des Pigmentes im Lösungsmittel auf 100 bis 150° C, wobei in vielen Fällen eine Kornvergröberung eintritt, was sich günstig auf die Licht- und Migrationsechtheit der erhaltenen Pigmente auswirkt.

Als hochmolekulares organisches Material seien vorzugsweise Kunstharze genannt, z.B. Celluloseäther und -ester, wie Acetylcellulose, Nitrocellulose, ferner Aminoplaste, insbesondere Harnstoff- und Melamin-Formaldehydharze, Alkydharze, Phenoplaste, Polycarbonate, Polyolefine, wie Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polyacrylnitril, Poly-acrylsäureester.

Von besonderem Interesse sind Lacke, beispielsweise auf Basis von Alkyd-Melamin-Formaldehyd-, Alkyd-Harnstoff-Formaldehydharzen, sowie thermoplastischer und thermohär-tender Acrylharze.

Auch für Druckfarben sind die erfindungsgemäss zu verwendenden Farbstoffe von grossem Interesse.

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Die erfindungsgemäss zu verwendenden Pigmente weisen eine gute Dispergierbarkeit und Thermostabilität auf. Die erhaltenen Färbungen zeichnen sich durch eine gute Migrationsechtheit und eine aussergewöhnlich hohe Licht- und Wetterechtheit aus.

In der CH-PS 557 407 sind ähnliche Disazofarbstoffe beschrieben, die zum Pigmentieren von hochmolekularem organischem Material benützt wurden; die damit erhaltenen Färbungen weisen jedoch eine geringere Licht- und Wetterechtheit auf.

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

5,1 Teile 2,5-Dichloranilin werden in 40 Vol.-Teilen Eisessig bei Raumtemperatur gelöst. Die braune Lösung wird mit 8 Vol.-Teilen konzentrierter Salzsäure verrührt, die entstandene dicke Suspension (Chlorhydrat) mit 16 Teilen Wasser verdünnt, auf 5° abgekühlt, während 15 Minuten und bei 5° mit 8,3 Vol.-Teilen 4N-Natriumnitritlösung tropfenweise versetzt und die erhaltene braune Diazolösung klarfiltriert.

5

Man löst danach 5,5 Teile 2,5-Diäthoxy-l,4-bis-acetoace-tylaminobenzol mit 7,5 Vol.-Teilen 30%iger Natronlauge in 60 Teilen Wasser. Die blassgelbe Lösung wird bei 5° und in 15 Minuten mit der Diazolösung tropfenweise versetzt. Es entsteht io dabei ein oranger Niederschlag. Die erhaltene Suspension wird durch langsame Zugabe von 26 Vol.-Teilen 30%iger wässriger Natriumhydroxydlösung auf einen pH-Wert von 5 eingestellt. Sie wird während 4 Stunden bei einer bis auf 20° steigenden Temperatur gerührt, mit 400 Teilen Wasser verdünnt, im Laufe 15 einer Stunde auf 75° erhitzt und heiss abgenutscht. Der Rückstand wird salzfrei gewaschen und im Vakuum bei 60° .getrocknet. Man erhält 10,4 Teile, entsprechend 98% der Theorie, eines roten Pulvers der Formel

H=nh(0

ch3co-ch-conh

OC2H5

Durch Nachbehandlung in N-Methylpyrrolidon (1 Stunde bei 162° ) erhält man mit diesem Pigment, in Polyvinylchlorid eingewalzt, echte, orange Färbungen. Auch Polyesterharze werden mit diesem Pigment in reinen und sehr echten orangen Tönen gefärbt.

In nachstehender Tabelle sind weitere Pigmente beschrieben, die durch Kuppeln im Molverhältnis 2:1 der diazotierten Basen der Kollone I mit den Bisacetessigaryliden der Diamine der Kolonne II erhalten werden. Kolonne III gibt den Farbton der mit 0,2% dieser Pigmente gefärbten PVC-Folie an. Bsp. I « m

35

2 2-Methyl-5-chloranilin

3 2,4-Dichloranilin

4 2,6-Dichloranilin

5 2-Chlor-5-trifluor-methylanilin

6 2-Chlor-4-nitro-anilin

7 2,5-Dichloranilin

2,5-Diäthoxy-1,4-

phenylendiamin do.

do.

gelborange braunorange gelborange orange braun

2,5-Dimethoxy- orange

1,4-phenylendi-

amin

8

2-Chlor-5-trifluor-

do.

methylanilin

9

2-Methyl-3-chlor-anilin do.

do.

10

2-Methyl-4-chlor-anilin do.

do.

11

2-Methoxy-5-chlor-anilin do.

do.

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Beispiel 12

67 g Polyvinylchlorid-Pulver (Suspensionspolymerisat), 33 g Dioctylphthalat, 2 g Dibutylzinndilaurat, 0,3 g eines Stabilisators auf Phosphatbasis und 0,7 g des nach Beispiel 1 hergestellten Pigmentes werden vermischt und auf dem 160° heissen Mischwalzwerk während 15 Minuten verarbeitet. Anschliessend wird auf dem Kalander eine Folie von 0,4 mm Dicke hergestellt. Sie ist in einem reinen orangen Farbton gefärbt. Die Färbung ist hitzebeständig und migrationsecht.

Beispiel 13

0,2 g des nach Beispiel 1 hergestellten Pigments und 100 g Polystyrolgranulat werden gemischt und auf dem Mischwalzwerk bei 130° verarbeitet, bis die Färbung homogen erscheint. Die Masse wird alsdann zwischen verchromten Platten bei 150° zu Platten verpresst. Die orange Färbung der Platten ist gut lichtecht. Man kann die Pigmentierung anstatt auf dem Mischwalzwerk auch in der Strangpresse vornehmen. Ferner ist es möglich, die homogen pigmentierte Masse zu granulieren und in der Spritzgussmaschine zu verformen.

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Beispiel 14

0,2 g des nach Beispiel 1 hergestellten Pigmentes, 1 g Titandioxyd (Rutil) und 100 g Polyäthylengranulat werden in einer 55 Trommel gemischt und das Gemisch anschliessend auf dem Mischwalzwerk bei 130° verarbeitet. Die Masse wird heiss zu Platten verpresst oder in der Strangpresse verformt. Die Platten zeigen einen schönen Orange-Farbton von ausgezeichneter Lichtechtheit.

60

Beispiel 15

0,1 g des nach Beispiel 1 hergestellten Pigments, 0,5 g Titandioxyd (Rutil) und 100 g Polypropylengranulat werden in einer Trommel gemischt und das Gemisch anschliessend auf 65 dem Mischwalzwerk bei 130° verarbeitet bis eine homogen gefärbte Mischung vorliegt. Die Masse wird heiss zu Fellen von 1 Millimeter verpresst. Die Felle zeigen einen schönen orangen Farbton von guter Lichtechtheit.

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Beispiel 16

100 g eines pulverförmigen Formaldehyd-Harnstoffharzes, dass für Pressmassen geeignet ist, 10 g Lithopone und 1 g des nach Beispiel 1 hergestellten Pigments werden in einer Kugelmühle 16 Stunden gemahlen. Danach wird die Masse bei 1.4— 160° in Formen gepresst. Die orangen Muster besitzen gute Licht- und Hitzebeständigkeit.

Beispiel 17

24,5 g eines unveresterten Epoxydharzes, 10,5 geinesölre-aktiven Alkylphenolharzes, 35 g Xylol und 30 g Diacetonalko-hol werden zu einem Lack verarbeitet und mit 4 g des nach Beispiel 1 hergestellten Pigmentes in einer Kugelmühle 24 Stunden gemahlen. Nach dem Spritzen auf Aluminiumfolien und Einbrennen bei 120° werden orange Überzuge von sehr guter Hitze-, Überlackier- und Lichtechtheit erhalten.

Beispiel 18 (Acrylharz-Einbrennlack)

4 Teile des fein verteilten Pigments gemäss Beispiel 1 werden in 20 Teilen Lösungsmittel der folgenden Zusammensetzung eingerührt: 50 Teile Solvesso 150 (Gemisch aromatischer Kohlenstoffe), 15 Teile Butylacetat, 5 Teile Exkin II (Verlaufmittel auf Ketoximbasis), 25 Teile Methyl-Isobutylketon und 5 Teile Silikonöl (1 % in Solvesso 150). Nachdem die vollständige Feinverteilung erreicht ist (je nach Art des Rührers in ca. 15-60 Minuten), werden die Bindemittel zugesetzt, nämlich 48,3 Teile BaycrylL 530 (Acrylharz) (51% inXylol/Butanol 3:1) und 23,7 Teile Maprenal TTX (Melaminharz) (55 % in Butanol). Nach kurzem Homogenisieren wird der Lack nach üblichen

Methoden wie Spritzen und Tauchen oder speziell zur kontinuierlichen Beschichtung von Metallblechen im «Coil-Coating»-Verfahren appliziert und eingebrannt (Einbrennen 30 Min., 130° ). Die erhaltenen orangen Lackierungen zeichnen sich aus s durch sehr guten Verlauf, hohen Glanz und ausgezeichnete Feinverteilung des Pigmentes, sowie durch ausgezeichnete Wetterechtheiten.

Beispiel 19

io 4 g des nach Beispiel 1 erhaltenen Pigments, 35 g einer 60 %igen Lösung eines mit Harnstoff-Formaldehyd modifizierten Alkydharzes in Xylol-Butanol 1:1, 10 g Terpentinöl und 5 g Xylol werden 48 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen. Nach dem Spritzen des entstandenen, gefärbten Lackes auf einer 15 Aluminiumfolie und Einbrennen bei 120° erhält man einen orangen Überzug von sehr guter Licht-, Hitze- und Überlak-kierechheit.

Beispiel 20

20 80 g eines ungesättigten, flüssigen Polyesterharzes, 19,72 g Monostyrol und 0,28 g eines Kobalt-Siccatives, welches 16% Kobalt enthält, werden mit 1 g des nach Beispiel 1 hergestellten Pigmentes und 5 g Titandioxyd (Rutil) 48 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen. Kurz vor Verwendung dieses Lackes 25 wird eine Mischung bestehend aus 4,15 g Cumolhydroperoxyd (70%ig), 2,52 g Essigester und 13,33 g Butylacetat zugegeben. Nach dem Abziehen dieser Mischung auf Karton und Trocknen an der Luft erhält man einen orange-farbenen Überzug von sehr guter Licht-, Hitze- und Uberlackierechtheit.

C