DE102005062793A1 - Stabilisierung von in Polypropylen gelösten Farbstoffen gegenüber Abbau durch Licht - Google Patents

Stabilisierung von in Polypropylen gelösten Farbstoffen gegenüber Abbau durch Licht Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfärben von Polymerzusammensetzungen und gleichzeitigen Einbringen von UV-Absorbern in die Polymerzusammensetzungen, wobei die Polymerzusammensetzungen mindestens ein Polyolefin und mindestens ein mit polaren Gruppen modifiziertes Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht M¶n¶ von 150 bis 50000 g/mol umfassen, durch Behandlung dieser Polymerzusammensetzung mit einer wässrigen Färbeflotte, enthaltend mindestens einen Farbstoff und eine wässrige Dispersion, wobei die wässrige Dispersion A) wenigstens einen organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon und B) wenigstens ein Tensid enthält, die Verwendung von wässrigen Dispersionen von wenigstens einem organsichen UV-Absorber, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon als Hilfsmittel zum Einfärben solcher Polymerzusammensetzungen, sowie eine wässrige Färbeflotte, enthaltend mindestens einen Farbstoff, eine Polymerzusammensetzung, umfassend mindestens ein Polyolefin und mindestens ein mit polaren Gruppen modufiziertes Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht M¶n¶ von 150 bis 50000 g/mol und die genannte wässrige Dispersion.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfärben von Polymerzusammensetzungen und gleichzeitigen Einbringen von UV-Absorbern in die Polymerzusammensetzungen, wobei die Polymerzusammensetzungen mindestens ein Polyolefin und wenigstens ein mit polaren Gruppen modifiziertes Polyisobuten, sowie gegebenenfalls Polyester oder Polyamide umfassen, durch Behandlung dieser Polymerzusammensetzung mit einer wässrigen Färbeflotte enthaltend mindestens einen Farbstoff und eine wässrige Dispersion, die wenigstens einen organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon und wenigstens ein Tensid enthält. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung von wässrigen Dispersionen von wenigstens einem organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon und als Hilfsmittel beim Einfärben der Polymerzusammensetzungen.
  • Polyolefine, insbesondere Polypropylen, zeichnen sich durch zahlreiche hervorragende Eigenschaften wie niedrige spezifische Dichte, hohe Reißfestigkeit, gute Beständigkeit gegenüber Chemikalien, geringe Benetzbarkeit durch polare Medien, niedriges Wasseraufnahmevermögen, gute Wiederverwertbarkeit sowie einen geringen Preis aus. Sie lassen sich hervorragend zu vielfältigen Formen wie Fasern, Folien und Formkörpern verarbeiten.
  • Aufgrund der geringen Benetzbarkeit durch polare Substanzen bzw. der geringen Aufnahmefähigkeit von polaren Substanzen ist es nur schlecht möglich, die Polyolefine sowie daraus hergestellte Fasern, Folien und Formkörper aus wässrigen Bädern mit einem UV-Absorber zu versehen und zu färben.
  • Verfahren zum Schutz vor UV-Strahlung und zum Einfärben von Polymeren sind aus dem Stand der Technik bekannt.
  • DE-OS-24 53 146 betrifft Mittel, welche UV-Strahlen absorbierende Verbindungen ausgewählt aus Benzophenonen, Pyrazolen und Benzotriazien, zur Verbesserung der Lichtechtheit gefärbter basisch modifizierter Polypropylene enthalten, sowie Fasern oder Fasergemische, die diese Verbindungen enthalten. Des Weiteren offenbart diese Schrift ein Verfahren zur Lichtechtheitsverbesserung basisch modifizierter Polypropy lene, in dem die UV-Strahlen absorbierenden Substanzen vor, während oder nach dem Färbeprozess mechanisch auf die Fasern aufgebracht und thermisch fixiert werden.
  • EP 0 354 174 A1 offenbart stabile, wässrige Zusammensetzungen zur Verbesserung der Lichtechtheit. Diese Zusammensetzungen enthalten ein 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benzotriazol, ein Kondensationsprodukt aus einer nicht etherverbrückten aromatischen Sulfonsäure und Formaldehyd, und einen nichtionischen Dispergator. Diese Mittel werden in einem Verfahren zur Färbung von synthetischen Fasermaterialien, wie Polyester- oder säuremodifizierten Polyesterfasermaterialien, eingesetzt.
  • US 6,723,256 B1 offenbart eine wässrige Zusammensetzung von UV-aktiven Reagenzien und einem Dispergiermittel-System aus nicht-ionischen, polymeren, hydrophilen Dispergiermitteln oder einer Mischung solcher Dispergiermittel und nicht-ionischen oder anionischen, vinyl-polymeren, hydrophilen Verdickern oder einer Mischung solcher Verdicker zur UV-schützenden Oberflächenbehandlung von Polyester-, Polyamid-, Polyurethan- oder Celluloseacetat-Textilfasern oder von Fasern aus Blends dieser Polymere.
  • Die Schrift „D. A. Gordon und E. C. Rothstein, Polymer Engineering and Science, 1966, Seiten 231–239" offenbart die Stabilisierung von Polypropylen vor Abbau durch Hitze und UV-Strahlung. Diese Stabilisierung wird dadurch erreicht, dass Antioxidantien, UV-Absorber oder Mischungen davon in dem Polypropylen vorliegen, und dieses bei Verarbeitung und Benutzung vor Abbau schützen. Wie die UV-Absorber in das Polypropylen eingearbeitet werden, wird in dieser Schrift nicht erwähnt.
  • Die eigene, noch unveröffentlichte Anmeldung DE 102005025018.1 betrifft Polymerzusammensetzungen, welche Polyolefine und amphiphile Blockcopolymere aus Polyisobutenblöcken sowie Polyoxyalkylenblöcken umfassen, ein Verfahren zum Einfärben derartiger Zusammensetzungen sowie die Verwendung amphiphiler Blockcopolymere als Hilfsmittel zur Einfärbung von Polyolefinen.
  • Im Stand der Technik sind Verfahren offenbart, in denen UV-Absorber auf Polymere wie Polyester, Polyamide u.a. aufgebracht werden, um diese vor UV-Strahlung zu schützen oder es ist offenbart, dass UV-Absorber in das Polypropylen durch beispielsweise Coextrusion eingearbeitet werden. Des Weiteren ist bekannt, dass Polymerzusammensetzungen, die bestimmte amphiphile Blockcopolymere in Kombination mit Polyolefinen enthalten, in einem Verfahren zur Einfärbung von Polyolefinen vorteilhaft eingesetzt werden können.
  • Die offenbarten Verfahren weisen den Nachteil auf, dass die Applizierung von UV-Absorber in das gegebenenfalls gefärbte Polymer einen weiteren Verfahrensschritt bedeutet. Des Weiteren muss der UV-Absorber in großer Dosierung (mit Sicherheitsreserve) bereits im ersten Schritt zugegen werden. Dies hat zur Folge, dass er noch mal erhitzt werden muss und nicht flexibel z.B. an den Farbstoff angepasst werden kann. Das Aufbringen von UV-Absorber während des Färbeprozesses würde den Nachteil eines weiteren Verfahrensschrittes vermeiden. Des Weiteren ist es möglich, die aufgebrachte Menge an UV-Absorber aus dem wässrigen Bad der für den Faserstoff benötigten Menge flexibel anzupassen. Ferner muss der UV-Absorber nicht mehr erhitzt werden, wie es bei den Verfahren aus dem Stand der Technik notwendig ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Schutz vor UV-Strahlung und zum Einfärben von Polyolefinen bereitzustellen, in dem die Polymere in einem Verfahrensschritt eingefärbt werden können und gleichzeitig ein UV-Absorber aufgebracht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Einfärben von Polymerzusammensetzungen und gleichzeitigen Einbringen von UV-Absorbern in die Polymerzusammensetzungen, wobei die Polymerzusammensetzungen mindestens ein Polyolefin und mindestens ein mit polaren Gruppen modifiziertes Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von 150 bis 50000 g/mol umfassen durch Behandlung der Polymerzusammensetzungen mit einer wässrigen Färbeflotte enthaltend mindestens einen Farbstoff und eine wässrige Dispersion, wobei die wässrige Dispersion
    • A) wenigstens einen organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon und
    • B) wenigstens ein Tensid
    enthält.
  • Das gleichzeitige Einfärben von Polymerzusammensetzungen und Einbringen von UV-Absorbern hat den Effekt, dass Farbstoff und UV-Absorber gleichmäßiger und intensiver in die Polymere eindringen und so nebeneinander vorliegen.
  • Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen Polymerzusammensetzungen zeichnen sich gegenüber Materialien aus dem Stand der Technik durch intensivere und gleichmäßigere Färbungen aus. Sie weisen weiterhin bessere Reibechtheiten und sehr gute Waschechtheiten auf. Zusätzlich zu diesen Vorteilen liegt in den erfindungsgemäß behandelten Polymerzusammensetzungen der UV-Absorber besonders gleichmäßig verteilt vor. Der UV-Absorber dringt durch das erfindungsgemäße Verfahren tief und gleichmäßig in die Faser ein.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Polymerzusammensetzungen eingesetzt, die mindestens ein Polyolefin und wenigstens ein mit polaren Gruppen modifiziertes Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von 150 bis 50000 g/mol umfassen.
  • Es ist erfindungsgemäß möglich, dass die polaren Gruppen in den modifizierten Polyisobutenen in den Polymerhauptketten vorliegen, beispielsweise eine Etherfunktion, und/oder dass die polaren Gruppen terminal an den Kettenenden der Polymerketten vorliegen.
  • Bei dem modifizierten Polyisobuten kann es sich um ein mit terminalen, polaren Gruppen modifiziertes Polyisobuten, das durch Funktionalisierung von Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von 150 bis 50000 und mit einem Gehalt an endständigen Doppelbindungen (α- und/oder β-Olefine) oder ihrer Vorstufe von wenigstens 60 Mol-% erhältlich ist, handeln.
  • Bei den modifizieren Polyisobutenen kann es sich um lineare oder im Wesentlichen lineare Polyisobuten-Derivate handeln, die nur an einem Kettenende eine polare Gruppe aufweisen. Derartige Strukturen werden auch als Kopf-Schwanz-Strukturen bezeichnet. Es kann sich weiterhin um lineare oder im Wesentlichen lineare Polyisobuten-Derivate handeln, die an beiden Kettenenden polare Gruppen aufweisen. Des Weiteren können auch verzweigte Polyisobuten-Derivate eingesetzt werden, welche mindestens drei Kettenenden mit polaren Gruppen aufweisen. Die Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Verzweigungsmuster beschränkt. Selbstverständlich können für die erfindungsgemäßen Polymerzusammensetzungen auch Gemische verschiedener Polyisobuten-Derivate eingesetzt werden. Des Weiteren können auch Dendrimere eingesetzt werden, welche auch in Mischung mit Polyisobuten-Derivaten vorliegen können.
  • Die modifizierten Polyisobuten-Derivate sind durch Funktionalisierung von reaktivem Polyisobuten als Ausgangsmaterial erhältlich. Reaktives Polyisobuten ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung: Polyisobuten, das reaktive Gruppen an einem oder zwei oder – bei Einsatz verzweigter reaktiver Polyisobutene – an mindestens drei Kettenenden aufweist. bevorzugt wird reaktives Polyisobuten wie in WO 2004/035635 offenbart, eingesetzt.
  • Unter reaktivem Polyisobuten wird im Sinne dieser Anmeldung bevorzugt ein Polyisobuten verstanden, das in Summe zu mindestens 60% aus Vinyl-Isomer (β-Olefin, R- CH=C(CH3)2) und/oder Vinyliden-Isomer (α-Olefin, R-C(CH3)=CH2) oder entsprechender Vorstufen wie R-C(CH3)2Cl aufgebaut ist.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten terminal modifizierten Polyisobutene weisen ein zahlenmittleres Molekulargewicht von Mn von 150 bis 50000 bevorzugt 200 bis 35.000, besonders bevorzugt 300 bis 6.000, beispielsweise etwa 550, etwa 1.000 oder etwa 2.300 auf. Die Molekulargewichtsverteilung der erfindungsgemäß eingesetzten terminal modifizierten Polyisobutene ist im Allgemeinen eng. Bevorzugt liegt die Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn) zwischen 1,05 und 4, besonders bevorzugt zwischen 2 und 3. Gewünschtenfalls ist jedoch auch möglich, Polyisobutene mit einer breiteren Molekulargewichtsverteilung von z. B. > 5 oder sogar > 12 einzusetzen.
  • Der Funktionalisierungsgrad der modifizierten Polyisobutylen-Derivate mit terminalen, polaren Gruppen beträgt mindestens 65%, bevorzugt mindestens 75% und ganz besonders bevorzugt mindestens 85%. Bei den nur an einem Kettenende polare Gruppen aufweisenden Polymeren bezieht sich diese Angabe nur auf dieses eine Kettenende. Bei den an beiden Kettenenden polare Gruppen aufweisenden Polymeren sowie den verzweigten Produkten bezieht sich diese Angabe auf die Gesamtzahl aller Kettenenden. Bei den nicht funktionalisierten Kettenenden handelt es sich sowohl um solche die überhaupt keine reaktive Gruppe aufweisen wie auch um solche, die zwar eine reaktive Gruppe aufweisen, diese aber im Zuge der Funktionalisierungsreaktion nicht umgesetzt wurden.
  • Der Begriff "polare Gruppe" ist dem Fachmann bekannt. Bei den polaren Gruppen kann es sich sowohl um protische als auch um aprotische polare Gruppen handeln. Die modifizierten Polyisobutene weisen somit einen hydrophoben Molekülteil aus einem Polyisobutenrest auf sowie einen Molekülteil, der zumindest einen gewissen hydrophilen Charakter aufweist, aus terminalen, polaren Gruppen. Bevorzugt handelt es sich um stark hydrophile Gruppen. Die Begriffe "hydrophil" sowie "hydrophob" sind dem Fachmann bekannt.
  • Polare Gruppen umfassen beispielsweise Sulfonsäurereste, Anhydride, Carboxylgruppen, Carbonsäureamide, OH-Gruppen, Polyoxyalkylengruppen, Aminogruppen, Epoxyde oder geeignete Silane, die auch noch geeignet substituiert sein können.
  • Geeignete Reaktionen zur Einführung von polaren Gruppen (Funktionalisierung) sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.
  • Grundsätzlich kann die Funktionalisierung der erfindungsgemäß eingesetzten Polyisobutene ein- oder mehrstufig durchgeführt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Funktionalisierung des erfindungsgemäß eingesetzten Polyisobutens ein- oder mehrstufig und ist ausgewählt aus:
    • i) Umsetzung mit aromatischen Hydroxyverbindungen in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators unter Erhalt von mit Polyisobutenen alkylierten aromatischen Hydroxyverbindungen,
    • ii) Umsetzung des Polyisobutens mit einer Peroxi-Verbindung unter Erhalt eines epoxidierten Polyisobutens,
    • iii) Umsetzung des Polyisobutens mit einem Alken, das eine elektrophil substituierte Doppelbindung aufweist (Enophil), in einer En-Reaktion,
    • iv) Umsetzung des Polyisobutens mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Gegenwart eines Hydroformylierungskatalysators unter Erhalt eines hydroformylierten Polyisobutens,
    • v) Umsetzung des Polyisobutens mit Schwefelwasserstoff oder einem Thiol unter Erhalt eines mit Thiogruppen funktionalisiertem Polyisobutens,
    • vi) Umsetzung des Polyisobutens mit einem Silan in Gegenwart eines Silylierungskatalysators unter Erhalt eines mit Silylgruppen funktionalisierten Polyisobutens,
    • vii) Umsetzung des Polyisobutens mit einem Halogen oder einem Halogenwasserstoff unter Erhalt eines mit Halogengruppen funktionalisierten Polyisobutens,
    • viii) Umsetzung des Polyisobutens mit einem Boran und anschließender oxidativer Spaltung unter Erhalt eines hydroxylierten Polyisobuters,
    • ix) Umsetzung des Polyisobutens mit einer SO3-Quelle, bevorzugt Acetylsulfat unter Erhalt eines Polyisobutens mit terminalen Sulfonsäuregruppen,
    • x) Umsetzung des Polyisobutens mit Stickoxiden und anschließende Hydrierung unter Erhalt eines Polyisobutens mit terminalen Aminogruppen.
  • Bei der Ausführungsform iii) wird beispielsweise Maleinsäureanhydrid zur Umsetzung eingesetzt. Dabei resultieren mit Bernsteinsäureanhydridgruppen (Succinanhydridgruppen) funktionalisierte Polyisobutene (Poly-isobutenylbernsteinsäureanhydrid, PIBSA).
  • Bezüglich der mit terminalen, polaren Gruppen modifizierten Polyisobutene wird auf die WO 2004/035635 verwiesen.
  • Es sind z.B. Polyisobutenderivate geeignet, die durch Umsetzung von PIBSA mit geeigneten stickstoffhaltigen Verbindungen erhältlich sind.
  • Es kann sich hierbei z. B. um Polyisobutene mit Succinimid-Einheiten handeln. Derartige Polymere sind auch als PIBSI bekannt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Polymerzusammensetzungen als mit polaren Gruppen modifizierte Polyisobutene Polyisobutenylsuccinimde (PIBSI) auf. PIBSI und Verfahren zur Herstellung von PIBSI sind in WO 2004/035635 offenbart.
  • DE-A 101 235 33 sowie in der noch unveröffentlichten Anmeldung EP 0 401 869 6.7 offenbart. Des Weiteren sind PIBSI-Derivate kommerziell, z.B. unter dem Namen Kerocom® PIBSI (BASF AG) erhältlich.
  • Als mit polaren Gruppen modifizierte Polyisobutene werden in einer bevorzugten Ausführungsform Blockcopolymere, umfassend
    • – mindestens einen hydrophoben Block (A), welcher im Wesentlichen aus Isobuten Einheiten aufgebaut ist, sowie
    • – mindestens einen hydrophilen Block (B), welcher im Wesentlichen aus Oxalkyl-Einheiten aufgebaut ist, und dessen gewichtsmittlere molare Masse Mn mindestens 1000 g/mol beträgt,
    eingesetzt.
  • Bei diesen mit polaren Gruppen modifizierten Polyisobutenen liegen die polaren Gruppen, beispielsweise Ethergruppen, auch in der Polymerkette vor.
  • Derartige Blockcopolymere sind bekannt und ihre Herstellung kann ausgehend von dem Fachmann prinzipiell bekannten Ausgangsverbindungen und Methoden erfolgen.
  • Die hydrophoben Blöcke (A) sind im Wesentlichen aus Isobuten-Einheiten aufgebaut. Sie sind durch Polymerisation von Isobuten erhältlich. Die Blöcke können aber noch in geringem Umfang andere Comonomere als Bausteine aufweisen. Derartige Bausteine können zur Feinsteuerung der Eigenschaften des Blocks eingesetzt werden. Zu nennen als Comonomere sind neben 1-Buten und cis- bzw. trans-2-Buten insbesondere Isoolefine mit 5 bis 10 C-Atomen wie 2-Methyl-1-buten-1, 2-Methyl-1-penten, 2-Methyl-1-hexen, 2-Ethyl-1-penten, 2-Ethyl-1-hexen und 2-Propyl-1-hepten oder Vinylaromaten wie Styrol und α-Methylstyrol, C1-C4-Alkylstyrole wie 2-, 3- und 4-Methylstyrol und 4-tert.-Butylstyrol. Der Anteil derartiger Comonomerer sollte aber nicht zu groß sein. Im Regelfall sollte deren Menge 20 Gew.-% bezogen auf die Menge aller Bausteine des Blocks nicht übersteigen. Die Blöcke können neben den Isobuten-Einheiten bzw. Comonomeren auch noch die zum Start der Polymerisation verwendeten Initiator- bzw. Startermoleküle oder Fragmente davon umfassen. Die so hergestellten Polyisobutene können linear, verzweigt oder sternförmig sein. Sie können nur an einem Kettenende oder auch an zwei oder mehreren Kettenenden funktionelle Gruppen aufweisen.
  • Ausgangsmaterial für die hydrophoben Blöcke A sind funktionalisierte Polyisobutene. Funktionalisierte Polyisobutene können ausgehend von reaktiven Polyisobutenen hergestellt werden, indem man diese in ein- oder mehrstufigen, dem Fachmann prinzipiell bekannten Reaktionen mit funktionellen Gruppen versieht. Unter reaktivem Polyisobuten versteht der Fachmann Polyisobuten, welches einen sehr hohen Anteil von terminalen α-Olefin-Endgruppen aufweist. Die Herstellung reaktiver Polyisobutene ist ebenfalls bekannt und beispielsweise detailliert in WO 04/9654, Seiten 4 bis 8, oder in WO 04/35635, Seiten 6 bis 10 beschrieben.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Funktionalisierung von reaktivem Polyisobuten sind bereits vorstehend unter i) bis x) genannt worden.
  • Hinsichtlich aller Details zur Durchführung der genannten Reaktionen verweisen wir auf die Ausführungen in WO 04/35635, Seiten 11 bis 27.
  • Die molare Masse der hydrophoben Blöcke A wird vom Fachmann je nach der gewünschten Anwendung festgelegt. Bevorzugt weisen die hydrophoben Blöcke (A) jeweils eine mittlere molare Masse Mn von 200 bis 10000 g/mol auf. Besonders bevorzugt beträgt Mn 300 bis 8000 g/mol, ganz besonders bevorzugt 400 bis 6000 g/mol und insbesondere bevorzugt 500 bis 5000 g/mol.
  • Die hydrophilen Blöcke (B) sind im Wesentlichen aus Oxalkyl-Einheiten aufgebaut. Bei Oxalkyl-Einheiten handelt es sich in prinzipiell bekannter Art und Weise um Einheiten der allgemeinen Formel -R1-O-. Hierbei steht R1 für einen zweiwertigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest, der auch optional noch weitere Substituenten aufweisen kann. Bei zusätzlichen Substituenten am Rest R1 kann es sich insbesondere um O-haltige Gruppen, beispielsweise >C=O-Gruppen oder OH-Gruppen handeln. Ein hydrophiler Block kann selbstverständlich auch mehrere verschiedene Oxalkylen-Einheiten umfassen.
  • Bei den Oxalkyl-Einheiten kann es sich insbesondere um -(CH2)2-O-, -(CH2)3-O-, -(CH2)4-O-, -CH2-CH(R2)-O-, -CH2-CHOR3-CH2-O- handeln, wobei es sich bei R2 um eine Alkylgruppe, insbesondere C1-C24-Alkyl oder um eine Arylgruppe, insbesondere Phenyl, und bei R3 um eine Gruppe ausgewählt aus der Gruppe von Wasserstoff, C1-C24-Alkyl, R1-C(=O)-, R1-NH-C(=O)- handelt.
  • Die hydrophilen Blöcke können auch noch weitere Struktureinheiten umfassen, wie beispielsweise Estergruppen, Carbonatgruppen oder Aminogruppen. Sie können weiterhin auch noch die zum Start der Polymerisation verwendeten Initiator- bzw. Startermoleküle oder Fragmente davon umfassen. Beispiele umfassen terminale Gruppen R2-O-, wobei R2 die oben definierte Bedeutung hat.
  • Im Regelfalle umfassen die hydrophilen Blöcke als Hauptkomponenten Ethylenoxideinheiten -(CH2)2-O- und/oder Propylenoxideinheiten -CH2-CH(CH3)-O, während höhere Alkylenoxideinheiten, d.h. solche mit mehr als 3 C-Atomen nur in geringen Mengen zur Feineinstellung der Eigenschaften vorhanden sind. Bei den Blöcken kann es sich um statistische Copolymere, Gradienten-Copolymere, alternierende oder Blockcopolymere aus Ethylenoxid- und Propylenoxideinheiten handeln. Die Menge an höheren Alkylenoxideinheiten sollte 10 Gew.-%, bevorzugt 5 Gew.-% nicht überschreiten. Bevorzugt handelt es sich um Blöcke, die mindestens 50 Gew.-% Ethylenoxideinheiten, bevorzugt 75 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-% Ethylenoxideinheiten umfassen. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich um reine Polyoxyethylenblöcke.
  • Die hydrophilen Blöcke B sind in prinzipiell bekannter Art und Weise erhältlich, beispielsweise durch Polymerisation von Alkylenoxiden und/oder cyclischer Ether mit mindestens 3 C-Atomen sowie optional weiterer Komponenten. Sie können weiterhin auch durch Polykondensation von Di- und oder Polyalkoholen, geeigneten Startern sowie optional weiteren monomeren Komponenten hergestellt werden.
  • Beispiele geeigneter Alkylenoxide als Monomere für die hydrophilen Blöcke B umfassen Ethylenoxid und Propylenoxid sowie weiterhin 1-Butenoxid, 2,3-Butenoxid, 2-Methyl-1,2-propenoxid (Isobutenoxid), 1-Pentenoxid, 2,3-Pentenoxid, 2-Methyl-1,2-butenoxid, 3-Methyl-1,2-butenoxid, 2,3-Hexenoxid, 3,4-Hexenoxid, 2-Methyl-1,2-pentenoxid, 2-Ethyl-1,2-butenoxid, 3-Methyl-1,2-Pentenoxid, Decenoxid, 4-Methyl-1,2-pentenoxid, Styroloxid oder aus einer Mischung aus Oxiden technisch verfügbarer Raffinatströme gebildet sein. Beispiele für cyclische Ether umfassen Tetrahydrofuran. Selbstverständlich können auch Gemische verschiedener Alkylenoxide eingesetzt werden. Der Fachmann trifft je nach den gewünschten Eigenschaften des Blocks eine geeignete Auswahl unter den Monomeren bzw. weiteren Komponenten.
  • Die hydrophilen Blöcke B können auch verzweigt oder sternförmig sein. Derartige Blöcke sind erhältlich, indem man Startermoleküle mit mindestens 3 Armen einsetzt. Beispiele geeigneter Starter umfassen Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Ethylendiamin.
  • Die Synthese von Alkylenoxideinheiten ist dem Fachmann bekannt. Einzelheiten sind beispielsweise in „Polyoxyalkylenes" in Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th Edition, Electronic Release ausführlich dargestellt.
  • Die molare Masse der hydrophilen Blöcke B beträgt mindestens 1000 g/mol und wird vom Fachmann je nach der gewünschten Anwendung festgelegt. Bei weniger als 1000 g/mol sind die Ergebnisse häufig unbefriedigend.
  • Bevorzugt weisen die hydrophilen Blöcke (B) jeweils eine mittlere molare Masse Mn von 1000 bis 20000 g/mol auf. Besonders bevorzugt beträgt Mn 1250 bis 18000 g/mol, ganz besonders bevorzugt 1500 bis 15000 g/mol und insbesondere bevorzugt 2500 bis 8000 g/mol.
  • Die Synthese der erfindungsgemäß verwendeten Blockcopolymere kann bevorzugt vorgenommen werden, indem man zunächst die hydrophilen Blöcke B separat herstellt und in einer polymeranalogen Reaktion mit den funktionalisierten Polyisobutenen unter Bildung von Blockcopolymeren umgesetzt.
  • Die Bausteine für die hydrophilen und hydrophoben Blöcke weisen hierbei komplementäre funktionelle Gruppen auf, d.h. Gruppen, die miteinander unter Bildung von verknüpfenden Gruppen reagieren können.
  • Bei den funktionellen Gruppen der hydrophilen Blöcke handelt es sich naturgemäß bevorzugt um OH-Gruppen, es kann sich aber beispielsweise auch um primäre oder sekundäre Aminogruppen handeln. OH-Gruppen sind besonders geeignet als komplementäre Gruppen zur Umsetzung mit PIBSA.
  • Die Synthese der Blöcke B kann auch vorgenommen werden, indem man polare funktionelle Gruppen aufweisende Polyisobutene (d.h. Blöcke A) direkt mit Alkylenoxiden unter Bildung von Blöcken B umsetzt.
  • Die Struktur der erfindungsgemäß verwendeten Blockcopolymere kann durch Auswahl von Art und Menge der Ausgangsmaterialien für die Blöcke A und B sowie der Reaktionsbedingungen, insbesondere der Reihenfolge der Zugabe beeinflusst werden.
  • Die Blöcke A und/oder B können terminal angeordnet sein, d.h. sie sind nur mit einem anderen Block verbunden, oder sie können mit zwei oder mehreren anderen Blöcken verbunden sein. Die Blöcke A und B können beispielsweise linear miteinander in alternierender Anordnung miteinander verknüpft sein. Prinzipiell kann eine beliebige Anzahl von Blöcken verwendet werden. Im Regelfall handelt sind aber nicht mehr als jeweils 8 Blöcke A bzw. B vorhanden. Hieraus resultiert im einfachsten Falle ein Zweiblockcopolymer der allgemeinen Formel AB. Weiterhin kann es sich um Dreiblockcopolymere der allgemeinen Formel ABA oder BAB handeln. Es können selbstverständlich auch mehrere Blöcke aufeinander folgen, beispielsweise ABAB, BABA, ABABA, BABAB oder ABABAB.
  • Weiterhin kann es sich um sternförmige und/oder verzweigte Blockcopolymere oder auch kammartige Blockcopolymere handeln, bei denen jeweils mehr als zwei Blöcke A an einen Block B oder mehr als zwei Blöcke B an einen Block A gebunden sind. Beispielsweise kann es sich um Blockcopolymere der allgemeinen Formel ABm oder BAm handeln, wobei m für eine natürliche Zahl ≥ 3 steht, bevorzugt 3 bis 6 und besonders bevorzugt 3 oder 4 steht. Selbstverständlich können in den Armen bzw. Verzweigungen auch mehrere Blöcke A und B aufeinander folgen, beispielsweise A(BA)m oder B(AB)m.
  • Die Synthesemöglichkeiten sind im Folgenden exemplarisch für OH-Gruppen und Bernsteinsäureanhydridgruppen (als S bezeichnet) dargestellt, ohne dass die Erfindung damit auf die Verwendung derartiger funktioneller Gruppen beschränkt sein soll. Es können anstelle der OH-Gruppen auch NH-Gruppen eingesetzt werden.
    HO-[B]-OH Hydrophile Blöcke, welche zwei OH-Gruppen aufweisen
    [B]-OH Hydrophile Blöcke, welche nur eine OH-Gruppe aufweisen.
    [B]-(OH)x Hydrophile Blöcke mit x OH-Gruppen (x ≥ 3)
    [A]-S Polyisobuten mit einer terminalen Gruppe S
    S-[A]-S Polyisobuten mit zwei terminalen Gruppen S
    [A]-Sy Polyisobuten mit y Gruppen S (y ≥ 3)
  • Die OH-Gruppen können in prinzipiell bekannter Art und Weise mit den Bernsteinsäureanhydridgruppen S unter Bildung von Estergruppen miteinander verknüpft werden. Die Reaktion kann beispielsweise unter Erwärmen in Substanz vorgenommen werden. Geeignet sind beispielsweise Reaktionstemperaturen von 80 bis 150°C. Werden anstelle der OH-Gruppen NH-Gruppen eingesetzt, so bilden sich bei der Umsetzung Amidgruppen.
  • Dreiblockcopolymere A-B-A ergeben sich beispielsweise auf einfache Art und Weise durch Umsetzung von einem Äquivalent HO-[B]-OH mit zwei Äquivalenten [A]-S. Dies ist im Folgenden beispielhaft mit vollständigen Formeln dargestellt. Als Beispiel dient die Umsetzung von PIBSA und einem Polyethylenglykol:
    Figure 00120001
  • Hierbei stehen n und m unabhängig voneinander für natürliche Zahlen. Sie werden vom Fachmann so gewählt, dass sich die eingangs definierten molaren Massen für die hydrophoben bzw. die hydrophilen Blöcke ergeben.
  • Sternförmige oder verzweigte Blockcopolymere BAx können durch Umsetzung von [B]-(OH)x mit x Äquivalenten [A]-S erhalten werden.
  • Für den Fachmann auf dem Gebiet der Polyisobutene ist klar, dass die erhaltenen Blockcopolymere je nach den Herstellbedingungen auch noch Reste von Ausgangsmaterialien aufweisen können. Außerdem kann es sich um Mischungen verschiedener Produkte handeln. Dreiblockcopolymere der Formel ABA können beispielsweise noch Zweiblockcopolymere AB sowie funktionalisiertes und unfunktionalisiertes Polyisobuten enthalten. Vorteilhaft können diese Produkte ohne weitere Reinigung für die Anwendung eingesetzt werden. Selbstverständlich können die Produkte aber auch noch gereinigt werden. Dem Fachmann sind Reinigungsmethoden bekannt.
  • Bevorzugte Blockcopolymere zur Ausführung dieser Erfindung sind Dreiblockcopolymere der allgemeinen Formel ABA, bzw. deren Mischung mit Zweiblockcopolymeren AB sowie ggf. Nebenprodukten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird in das erfindungsgemäße Verfahren ein Blockcopolymer eingesetzt, wobei
    • – die mittlere molare Masse Mn der hydrophoben Blöcke (A) des Blockcopolymers 200 bis 10000 g/mol, und
    • – die mittlere molare Masse Mn der hydrophilen Blöcke (B) des Blockcopolymers 1000 bis 20000 g/mol beträgt.
  • Die Blöcke (A) und (B) sind mittels geeigneter verknüpfender Gruppen miteinander verbunden. Sie können jeweils linear sein oder auch Verzweigungen aufweisen.
  • Die geschilderten mit polaren Gruppen modifizierten Polyisobutene, bevorzugt die genannten Blockcopolymere, werden in Verbindung mit Polyolefinen in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt, da so eine Applizierung von UV-Absorbern ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon und bei gleichzeitigem Einfärben der Polymerzusammensetzungen möglich ist.
  • Das mit polaren Gruppen modifizierte Polyisobuten, bevorzugt das Blockcopolymer, dient als Hilfsmittel zur Verbesserung der Fähigkeit des Polyolefins, den UV-Absorber aus der wässrigen Flotte aufzunehmen. Sofern Mischungen verschiedener Polyolefine oder einem Polyolefin mit einem anderen Polymer eingesetzt werden, wirkt es darüber hinaus als effizienter Verträglichkeitsvermittler.
  • Als Polyolefine sind grundsätzlich alle bekannten Polyolefine geeignet. Beispielsweise kann es sich um Homopolymere oder Copolymere handeln, welche Ethylen, Propylen, 1-Buten, 2-Buten, Isobuten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, Styrol oder α-Methylstyrol als Monomere umfassen. Bevorzugt handelt es sich um Polyolefine, welche C2- bis C4-Olefine als Hauptbestandteil umfassen, besonders bevorzugt um Polypropylen- oder Polyethylen- Homo- oder Copolymere. Bei Copolymeren kann es sich um statistische Copolymere oder um Blockcopolymere handeln. Geeignete Comonomere in Copolymeren sind bevorzugt – je nach Polyolefingrundkörpern – Ethylen oder andere α-Olefine, Diene wie Hexadien-1,4, Hexadien-1,5, Heptadien-1,6, 2-Methylpentadien-1,4, Octadien-1,7, 6-Methylheptadien-1,5, oder Polyene wie Octatrien und Dicyclopentadien. Der Anteil der Comonomere an dem Copolymer beträgt im Allgemeinen maximal 40 Gew.-%, bevorzugt maximal 30 Gew.-%, bezüglich der Summe aller Bestandtei le eines Monomers, zum Beispiel 20 bis 30 Gew.-% oder 2 bis 10 Gew.-%, in Abhängigkeit von der Anwendung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Polyolefin um ein Polypropylen- oder Polyethylen- Homo- oder Copolymer.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Polyolefin um Polyethylen, beispielsweise LDPE, HDPE oder LLDPE.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Polyolefin um Polypropylen. Es kann sich hierbei um Polypropylen Homo- oder Copolymere handeln. Bei geeigneten Comonomeren kann es sich insbesondere um Ethylen sowie die oben erwähnten α-Olefine, Diene und/oder Polyene handeln. Die Auswahl von Polypropylen ist nicht beschränkt. Besonders vorteilhaft können zähflüssige Polypropylene mit einem hohen Schmelzflussindex verarbeitet werden. Beispielsweise kann es sich um Polypropylen mit einem Schmelzflussindex MFR (230°C, 2,16 kg) von weniger als 40 g/10 min handeln.
  • Weiterhin kann es sich auch um Mischungen (Blends) verschiedener Polyolefine beispielsweise von Polypropylen und Polyethylen oder um Copolymerisate von Ethylen und Propylen handeln.
  • Neben den Polyolefinen und den Blockcopolymeren können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch noch chemisch andersartige Polymere umfassen. Beispielsweise kann es sich bei weiteren Polymeren um Polyamide und/oder Polyester, beispielsweise PET handeln.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Polymerzusammensetzung weiterhin Polyester oder Polyamide.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten amphiphilen Blockcopolymere erleichtern vorteilhaft nicht nur die Fähigkeit zur Aufnahme von UV-Absorbern ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon und, sondern wirken auch als effiziente Verträglichkeitsvermittler zum Verblenden verschiedener Polymere. Zu nennen sind hier insbesondere Blends aus verschiedenen Polyolefinen, wie beispielsweise Polypropylen und Polyethylen oder Polypropylen mit Polyestern oder Polyamiden.
  • Die Polymerzusammensetzungen können optional auch noch weitere typische Zusatzstoffe und Hilfsmittel umfassen. Beispiele umfassen Antistatika, Absorber oder Füllstof fe. Derartige Zusatzstoffe sind dem Fachmann bekannt. Einzelheiten hierzu sind beispielsweise in „Polyolefine" in Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry, 6th Edition, 2000, Electronic Release dargestellt.
  • Die Polymerzusammensetzungen können in beliebiger Form vorliegen, beispielsweise als beliebige Formkörper oder Folien. Bevorzugt liegt die Polymerzusammensetzung auch in Form von Formkörpern, Folien, Fasern, Garnen, Geweben, Vliesen, Gewirken, Gestricken und/oder anderen textilen Materialien vor. Verfahren zur Herstellung von Fasern oder daraus hergestellten Garnen, Geweben, Vliesen und/oder anderen textilen Materialien aus Polymeren bzw. polymeren Zusammensetzungen sind dem Fachmann bekannt.
  • Die Herstellung der Polymerzusammensetzungen kann nach verschiedenen Techniken erfolgen. Beispielsweise können die Polyolefine bereits in Gegenwart der erfindungsgemäß verwendeten mit polaren Gruppen modifizierten Polyisobutene hergestellt werden. Weiterhin ist es möglich zunächst Polyolefin-Formkörper, insbesondere Fasern, Garne, Gewebe und/oder Vliese herzustellen und nachträglich oberflächlich mit den erfindungsgemäß verwendeten Polyisobutenen zu behandeln, gegebenenfalls gefolgt von einem Temperschritt.
  • Die Polyisobutene können mit den Polyolefinen sowie optional weiteren Komponenten durch Erwärmen bis zur Schmelzflüssigkeit mittels geeigneter Apparaturen intensiv miteinander vermischt werden. Beispielsweise können Kneter, Einschneckenextruder, Doppelschneckenextruder oder andere Dispergieraggregate eingesetzt werden. Der Austrag der schmelzflüssigen Polymerzusammensetzung aus den Mischaggregaten kann in prinzipiell bekannter Art und Weise über Düsen erfolgen. Hiermit können beispielsweise Stränge aufgeformt und zu Granulaten zerteilt werden. Die schmelzflüssige Masse kann aber auch direkt, beispielsweise mittels Spritzguss oder Blasformen zu Formkörpern ausgeformt werden oder sie kann mittels geeigneter Düsen zu Fasern ausgeformt werden.
  • Das modifizierte Polyisobuten bzw. das Gemisch verschiedener modifizierter Polyisobutene kann bevorzugt in Substanz den Polyolefinen zugegeben werden, sie können aber auch in Lösung zugegeben werden.
  • Die Temperatur zum Vermischen wird vom Fachmann gewählt und richtet sich nach der Art der eingesetzten Polyolefine bzw. ggf. weiterer Polymerer. Die Polyolefine sollen einerseits in ausreichendem Maße erweichen, so dass Durchmischung möglich ist. Sie sollen andererseits nicht zu dünnflüssig werden, weil sonst kein ausreichender Scherenergieeintrag mehr erfolgen kann und unter Umständen auch thermischer Ab bau zu befürchten ist. Im Regelfall können Temperaturen von 120 bis 300°C angewandt werden, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt sein soll. Besonders vorteilhaft erweist es sich hierbei, dass die verwendeten modifizierten Polyisobutene eine hohe thermische Stabilität aufweisen.
  • Die erfindungsgemäßen Polymerzusammensetzungen enthalten im Allgemeinen 75 bis 99,95 Gew.-% der Polyolefine, bevorzugt 85 bis 99,9 Gew.-%, besonders bevorzugt 90 bis 99,85 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 95 bis 99,8 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe aller Komponenten der Zusammensetzung.
  • Die Menge des modifizierten Polyisobutens wird vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Zusammensetzung bestimmt. Sie beträgt im Regelfalle 0,05 bis 10 Gew.-% bezüglich der Summe aller Komponenten der Zusammensetzung, bevorzugt 0,1 bis 6 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,3 bis 5 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 3,5 Gew.-%.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der Polymerzusammensetzungen kann man das modifizierte Polyisobuten auch in einem zweistufigen Verfahren einarbeiten. Hierzu wird mindestens ein modifiziertes Polyisobuten mit nur einem Teil der Polyolefine unter Erwärmen miteinander vermischt. Hierbei können die bereits beschriebenen Techniken zum Vermischen eingesetzt werden. Ein derartiges Konzentrat kann 5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% des modifizierten Polyisobutens enthalten. Das Konzentrat wird dann in einem zweiten Schritt mit dem Rest der Polyolefine unter Erwärmen miteinander vermischt und je nach dem Verwendungszweck ausgeformt. Beispielsweise können Fäden hergestellt werden, die weiter zu Garnen, Geweben, Vliesen oder anderen textilen Materialien verarbeitet werden können.
  • Die wie beschrieben hergestellten, noch ungefärbten Polymerzusammensetzungen, insbesondere in Form von Fasern, Garnen Geweben, Vliesen und/oder anderen textilen Materialien oder in Form von Formkörpern oder Folien können auf einfache Art und Weise mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon behandelt werden und eingefärbt werden. Das Vorliegen der modifizierten Polyisobutene erhöht die Affinität der Polyolefine für die UV-Absorber und Farbstoffe, insbesondere für Dispersionsfarbstoffe oder Metallkomplexfarbstoffe, deutlich.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Polymerzusammensetzungen im Allgemeinen durch Behandlung mit einer wässrigen Färbeflotte enthaltend mindestens einen Farbstoff und eine wässrige Dispersion und Aufheizen der Polymerzusammensetzung während und/oder nach der Behandlung auf eine Temperatur größer als ihre Glasübergangstemperatur TG aber kleiner als ihre Schmelztemperatur vor UV-Strahlung geschützt und eingefärbt.
  • Als Farbstoffe können in dem Verfahren prinzipiell alle bekannten Farbstoffe, wie beispielsweise kationische Farbstoffe, anionische Farbstoffe, Beizenfarbstoffe, Direktfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, Entwicklungsfarbstoffe, Küpenfarbstoffe, Metallkomplexfarbstoffe, Reaktivfarbstoffe, Schwefelfarbstoffe, Säurefarbstoffe oder substantive Farbstoffen eingesetzt werden.
  • Bevorzugt wird zur Ausführung der Erfindung ein Farbstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dispersionsfarbstoff, Metallkomplexfarbstoff, Säurefarbstoff und Mischungen davon eingesetzt. Besonders bevorzugt wird ein Dispersionsfarbstoff oder ein Säurefarbstoff eingesetzt.
  • Der Begriff „Dispersionsfarbstoff" ist dem Fachmann bekannt. Dispersionsfarbstoffe sind Farbstoffe mit einer niedrigen Wasserlöslichkeit, welche in disperser, kolloider Form zum Färben, insbesondere zum Färben von Fasern und textilen Materialien eingesetzt werden.
  • Es können prinzipiell beliebige Dispersionsfarbstoffe zur Ausführung der Erfindung verwendet werden. Diese können verschiedene Chromophore oder Gemische der Chromophore aufweisen. Insbesondere kann es sich um Azofarbstoffe oder Anthrachinonfarbstoffe handeln. Weiterhin kann es sich um Chinophthalon-, Naphthalimid-, Napthochinon- oder Nitrofarbstoffe handeln. Beispiele von Dispersionsfarbstoffen umfassen C.I. Disperse Yellow 3, C.I. Disperse Yellow 5, C.I. Disperse Yellow 64, C.I. Disperse Yellow 160, C.I. Disperse Yellow 211, C.I. Disperse Yellow 241, C.I. Disperse Orange 29, C.I. Disperse Orange 44, C.I. Disperse Orange 56, C.I. Disperse Red 60, C.I. Disperse Red 72, C.I. Disperse Red 82, C.I. Disperse Red 388, C.I. Disperse Blue 79, C.I. Disperse Blue 165, C.I. Disperse Blue 366, C.I. Disperse Blue 148, C.I. Disperse Violet 28 oder C.I. Disperse Green 9. Die Nomenklatur von Farbstoffen ist dem Fachmann bekannt. Die vollständigen chemischen Formeln können einschlägigen Fachbüchern und/oder Datenbanken (beispielsweise „Colour Index") entnommen werden. Nähere Einzelheiten zu Dispersionsfarbstoffen und weitere Beispiele sind auch beispielsweise in „Industrial Dyes"; Edt. Klaus Hunger, Wiley-VCH, Weinheim 2003, Seiten 134 bis 158 ausführlich dargestellt.
  • Es können auch Mischungen verschiedener Dispersionsfarbstoffe eingesetzt werden. Auf diese Art und Weise können Mischfarben erhalten werden. Bevorzugt sind solche Dispersionsfarbstoffe, die gute Echtheiten aufweisen und bei denen eine Trichromie möglich ist.
  • Der Begriff „Säurefarbstoff ist dem Fachmann bekannt. Diese weisen eine oder mehrere Säuregruppen, beispielsweise eine Sulfonsäuregruppe, oder ein Salz davon auf. Diese können verschiedene Chromophore oder Gemische der Chromophore aufweisen. Insbesondere kann es sich um Azofarbstoffe handeln. Beispiele von Säurefarbstoffen umfassen Monoazofarbstoffe wie C.I. Acid Yellow 17, C.I. Acid Blue 92, C.I. Acid Red 88, C.I. Acid Red 14 oder C.I. Acid Orange 67, Disazofarbstoffe wie C.I. Acid Yellow 42, C.I. Acid Blue 113 oder C.I. Acid Black 1, Trisazofarbstoffe wie C.I. Acid Black 210, C.I. Acid Black 234, Metallkomplexfarbstoffe wie C.I. Acid Yellow 99, C.I. Acid Yellow 151 oder C.I. Acid Blue 193 Beizfarbstoffe wie C.I. Mordant Blue 13 oder C.I. Mordant Red 19 oder Säurefarbstoffe mit verschiedenen anderen Strukturen wie C.I. Acid Orange 3, C.I. Acid Blue 25 oder C.I. Acid Brown 349. Nähere Einzelheiten zu Säurefarbstoffen und weitere Beispiele sind auch beispielsweise in „Industrial Dyes", Edt. Klaus Hunger, Wiley-VCH, Weinheim 2003, Seiten 276 bis 295 ausführlich dargestellt. Selbstverständlich können auch Mischungen verschiedener Säurefarbstoffe eingesetzt werden.
  • Die Metallkomplexfarbstoffe weisen im Chromophor ein oder mehrere Metallatome auf. Sie können verschiedene Chromophore oder Gemische von Chromophoren aufweisen. Beispiele für geeignete Metallkomplexfarbstoffe sind solche, die Formeln mit den folgenden color indices aufweisen: SY 79, SY 81, SY 82, SO 56, SO 54, SO 99, Sbr. 42, SR 122, SR 118, SR 127, SB 70, SBk 27, SBk 29.
  • Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte wässrige Dispersion enthält
    • A) wenigstens einen organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon und
    • B) wenigstens ein Tensid.
  • Die einzelnen Komponenten der Dispersion werden im Folgenden erläutert.
  • Komponente A):
  • Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte wässrige Dispersion enthält als Komponente A) wenigstens einen organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon.
  • Erfindungsgemäß besonders geeignet sind Benzotriazole der allgemeinen Formel (I):
    Figure 00190001
    mit den folgenden Bedeutungen:
    R1 Wasserstoff, gesättigter oder ungesättigter, verzweigter oder linearer Kohlenstoffresten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, von denen gegebenenfalls ein oder mehrere durch Heteroatome, ausgewählt aus N, O, P oder S ersetzt sein können, aromatischer oder heteroaromatischer Rest mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, die direkt oder über Alkylketten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, von denen gegebenenfalls ein oder mehrere durch Heteroatome, ausgewählt aus N, O, P oder S ersetzt sein können, Halogene wie Chlor, Brom oder Iod, besonders bevorzugt lineare oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatome oder Chlor, Brom, Iod, besonders bevorzugt Methyl, Ethyl oder Propyl, Chlor, Brom.
    R2, R3 unabhängig voneinander Wasserstoff, gesättigter oder ungesättigter, verzweigter oder linearer Kohlenstoffresten mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, von denen gegebenenfalls ein oder mehrere durch Heteroatome, ausgewählt aus N, O, P oder S ersetzt sein können, aromatischen oder heteroaromatischen Resten mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, die direkt oder über Alkylketten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, von denen gegebenenfalls ein oder mehrere durch Heteroatome, ausgewählt aus N, O, P oder S ersetzt sein können, oder die Keto-, Carboxyl-, Amido- oder Imido-Gruppen in der Kette tragen können, besonders bevorzugt Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl, sec-Butyl, Benzyl, CMe2Ph, tert.-Butyl, tert.-Amyl, tert.-Butyl, tert.-Octyl, CMe2CH2CMe2CH3, CMe2CH2CH3, Dodecyl und/oder CH2CH2O(C=O)C(CH2)CH3.
  • Bevorzugt ist der Substituent R1 in 5-Stellung. Die Substituenten R2 und R3 sind bevorzugt in 4- und 6-Stellung angeordnet.
  • Als UV-Absorber ist ebenfalls eine Mischung enthaltend 52% der Verbindung der allgemeinen Formeln (II) (CAS-Nummer 104810-48-2), 35% der Verbindung der allgemeinen Formel (III) (CAS-Nummer 104810-47-1) und 13% der Verbindung der allgemeinen Formel (IV) (CAS-Nummer 25322-68-3) geeignet: R12-COO-[(CH2)2-O]n-H (II) R12-COO-[(CH2)2-O]n-CO-R12 (III) HO-[(CH2)2-O]n-H (IV)
    Figure 00200001
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die als Komponente A) in der wässrigen Dispersion eingesetzten Benzotriazole ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
    • – 6-tert.-Butyl-2-(5-chlor-2H-benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol (CAS-Nummer 3896-11-5),
    • – 2,4-Di-tert.-butyl-6-(5-chlor-2H-benzotriazol-2-yl)-phenol, (CAS-Nummer 3864-99-1),
    • – 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4,6-di-tert.-pentylphenol, (CAS-Nummer 25973-55-1),
    • – 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl-phenol), (CAS-Nummer 3147-75-9)
    • – 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol, (CAS-Nummer 2440-22-4),
    • – 2-(2H-Benzotriazol-2-yl-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol, (CAS-Nummer 70321-86-7),
    • – 2-Benzotriazol-2-yl-4,6-di-tert-butylphenol, (CAS-Nummer 3864-71-7),
    • – 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(tert-butyl)-6-(sec-butyl)phenol, (CAS-Nummer 36437-37-3),
    • – 2,2'-Methylenbis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol), (CAS-Nummer 103597-45-1),
    • – 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-6-dodecyl-4-methylphenol, verzweigt und linear, (CAS-Nummer 23328-53-2/125304-04-3/104487-30-1),
    • – 2-(2'-Hydroxy-5'methacryloxyethylphenyl)-2H-benzotriazol, (CAS-Nummer 96478-09-0),
    • – 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-6-(1-methyl-1-phenylethyl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol, (CAS-Nummer73936-91-1),
    • – Isomerenmischung der Alkylierung von 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-p-cresol mit Dodecan (CAS-Nummer 125304-04-3),
    • – Mischung enthaltend 52% der Verbindung der allgemeinen Formeln (II) (CAS-Nummer 104810-48-2), 35% der Verbindung der allgemeinen Formel (III) (CAS-Nummer 104810-47-1) und 13% der Verbindung der allgemeinen Formel (IV) (CAS-Nummer 25322-68-3)
    und Mischungen davon.
  • Die Verbindungen der Formeln (I), (II), (III) und (IV) sind gemäß dem Fachmann bekannten Verfahren herstellbar. Einige der Verbindungen der Formel (I), (II), (III) und (IV) sind kommerziell erhältlich.
  • Erfindungsgemäß als UV-Absorber einsetzbare Benzophenone entsprechen der allgemeinen Formel (V) oder (Va):
    mit
    Figure 00210001
    R4, R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, gesättigter oder ungesättigter, verzweigter oder linearer Kohlenstoffresten mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, von denen gegebenenfalls ein oder mehrere durch Heteroatome, ausgewählt aus N, O, P oder S ersetzt sein können, aromatischen oder heteroaromatischen Resten mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, die direkt oder über Alkylketten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, von denen gegebenenfalls ein oder mehrere durch Heteroatome, ausgewählt aus N, O, P oder S ersetzt sein können, oder die Keto-, Carboxyl-, Amido- oder Imido-Gruppen in der Kette tragen können.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind R5 = O-Alkyl, besonders bevorzugt OMe, O-N-Octyl oder OH und R4 ist Wasserstoff. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind R4 und R5 Wasserstoff. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind R4 und R5 in para-Stellung zur besseren Wechselwirkung mit der C=O-Funktionalität angeordnet. In der Verbindung der allgemeinen Formel (Va) sind R4 und R5 bevorzugt OH oder OMe.
  • Erfindungsgemäß als UV-Absorber einsetzbare Cyanacrylate entsprechen der allgemeinen Formel (VI):
    Figure 00210002
    mit
    R6 gesättigter oder ungesättigter, verzweigter oder linearer Kohlenstoffresten mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, von denen gegebenenfalls ein oder mehrere durch Heteroatome, ausgewählt aus N, O, P oder S ersetzt sein können, aromatischen oder heteroaromatischen Resten mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, die direkt oder über Alkylketten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, von denen gegebenenfalls ein oder mehrere durch Heteroatome, ausgewählt aus N, O, P oder S ersetzt sein können, oder die Keto-, Carboxyl-, Amido- oder Imido-Gruppen in der Kette tragen können,
    R7, R8 unabhängig voneinander aromatische Reste mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen oder heteroaromatische Reste mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen und Heteroatomen ausgewählt, aus N, O, P oder S, wobei die Reste mit wenigstens einem Substituenten ausgewählt aus Alkylresten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, funktionellen Gruppen ausgewählt aus Amido-, Imido, Carbonyl-, Carboxyl-Gruppen und Halogenen substituiert sein können.
  • Bevorzugt sind R7 und R8 in der Verbindung der allgemeinen Formel (VI) Phenyl. R6 bedeutet in der Verbindung der allgemeinen Formel (VI) bevorzugt Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt Ethyl oder 2-Ethylcyclohexyl.
  • Besonders bevorzugte Cyanacrylate sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,3-Bis-[(2'-cyano-3',3'-diphenylacryloyl)oxy]-2,2-bis-{[(2'-cyano-3',3'-diphenylacryloyl)oxy]methyl}-propan (CAS-Nummer 178671-58-4), Ethyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat (CAS-Nummer 5232-99-5), (2-Ethylhexyl)-2-cyano-3,3-diphenylacrylat (CAS-Nummer 6197-30-4) und Mischungen davon.
  • Erfindungsgemäß als UV-Absorber einsetzbare Hydroxyphenyltriazine entsprechen der allgemeinen Formel (VII):
    Figure 00220001
    mit
    R9, R10a, R11a, R10b, R11b unabhängig voneinander Wasserstoff oder gesättigter oder ungesättigter, verzweigter oder linearer Kohlenstoffresten mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, von denen gegebenenfalls ein oder mehrere durch Heteroatome, ausgewählt aus N, O, P oder S ersetzt sein können, aromatischen oder heteroaromatischen Resten mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, die direkt oder über Alkylketten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, von denen gegebenenfalls ein oder mehrere durch Heteroatome, ausgewählt aus N, O, P oder S ersetzt sein können, oder die Keto-, Carboxyl-, Amido- oder Imido-Gruppen in der Kette tragen können.
  • Bevorzugt ist R9 = O-C8H17 oder O-C6H13. R10a, R10b R11a und R11b sind unabhängig voneinander bevorzugt Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl, besonders bevorzugt Wasserstoff oder Methyl.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Substituent R9 in 4-Stellung vor. Die Substituenten R10a, R10b, R11a und R11b liegen, falls vorhanden, bevorzugt in 2- und 4-Stellung vor.
  • Bevorzugt ist R9 ein über ein Heteroatom ausgewählt aus O, S oder N an den Phenylring angebundener linearer oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl und Octyl. Bevorzugt sind die Reste R10 und R11 Wasserstoff. Ganz besonders bevorzugt ist R9 ein über ein Sauerstoffatom angebundener C6H13-Rest.
  • Aus der Gruppe der Hydroxyphenyltriazine wird ganz besonders bevorzugt 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxy-phenol (CAS-Nummer 147315-50-2) eingesetzt.
  • Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten UV-Absorber sind im Wesentlichen wasserunlöslich. Das bedeutet, dass sich 0 bis 0.2 g/l, bevorzugt 0 bis 0.1 g/l, besonders bevorzugt 0 bis 0.02 g/l des UV-Absorbers in Wasser lösen.
  • Die Komponente A) liegt in der in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten wässrigen Dispersion im Allgemeinen in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 30 Gew.-% vor, bezogen auf das Gesamtgewicht der Suspension bzw. Dispersion.
  • Komponente B):
  • Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte wässrige Dispersion enthält als Komponente B) wenigstens ein Tensid.
  • In die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte wässrige Dispersion können im Allgemeinen alle dem Fachmann bekannten Tenside eingesetzt werden. Diese Tenside können nichtionische, anionische, kationische oder zwitterionische bzw. amphotere Tenside sein.
  • Nichtionische Tenside:
  • Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-14-Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates, NRE).
  • Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
  • Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel R4O(G)x eingesetzt werden, in der R4 einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4.
  • Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette.
  • Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet sein.
  • Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers, beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose, mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können. Die N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
  • Bevorzugte nichtionische Tenside sind weiterhin ethoxylierte Monohydroxyalkanole oder Alkylphenole, die zusätzlich Polyoxyethylen-Polyoxypropylen Blockcopolymereinheiten aufweisen. Der Alkohol- bzw. Alkylphenolteil solcher Niotensidmoleküle macht dabei vorzugsweise mehr als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-% und insbesondere mehr als 70 Gew.-% der gesamten Molmasse solcher Niotenside aus.
  • Als Alkylenoxideinheit, die neben Ethylenoxideinheiten in den erfindungsgemäß einsetzbaren Niotensiden vorliegen können, sind von Propylenoxid, Butylenoxid, Pentylenoxid, Hexylenoxid abgeleitete Einheiten genannt. in Betracht. Aber auch weitere Alkylenoxide sind geeignet.
  • Besonders bevorzugte nichtionische Tenside sind
    • – C12/C14-Fettalkoholethoxylate, d.h. Ethoxylate geradkettiger oleochemischer Alkohole (Lutensol® A..N Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – C13/C15-Oxoalkoholethoxylate, d.h. Ethoxylate weitgehend linearer Alkohole (Lutensol® AO Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Alkylphenylethoxylate (Lutensol® AP Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – C16/C18-Fettalkoholethoxylate (Lutensol® AT Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Fettamin- und Amidethoxylate (Lutensol® F Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Alkylpolyglucoside (Lutensol® GD Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – C10-Oxoalkoholethoxylate (Lutensol® ON Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – C13-Oxoalkoholethoxylate (Lutensol® TO Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Tenside basierend auf C10-Guerbet-Alkohol (Lutensol® XL Marken oder Lutensol® XP Marken der BASF Aktiengesellschaft)
    • – Fettalkoholethoxylate (Plurafac® Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – PO/EO Blockpolymerisate (Pluronic® PE Marken, Pluronic® RPE Marken oder Tetronic® Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Methylpolyethylenoxide (Pluriol® A..E Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Tensid auf Basis von Butylpropylenoxid (Pluriol® A..P Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Alkylmodifizierte Polypropylengklykol-Polyethylenglykol-Mischpolymerisate (Pluriol® A..PE Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Pluriol® A..R Marken der BASF Aktiengesellschaft,
    • – Polyalkylenoxide auf Basis eines trifunktionellen Alkohols (Pluriol® A..TE Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – alkoxylierte Bisphenol A-Derivate (Pluriol® BP Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Polyethylenglykole (Pluriol® E Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Polypropylenglykole (Pluriol® P Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Emulan® Marken der BASF Aktiengesellschaft,
    • – wasserlösliche Homo- und Copolymere auf Basis Vinylpyrrolidon, Vinylimidazol und Monomeren mit nichtionischem Charakter (Sokalan® HP Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – wasserlösliche Copolymere auf Basis von Acryl- und Maleinsäure (Sokalan® C Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – wasserlösliche Homopolymere auf Basis von Acrylsäure (Sokalan® PA Marken der BASF Aktiengesellschaft)
    • – Mischungen davon.
  • Anionische Tenside:
  • Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9-13- Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschliessende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C12-18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschliessender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von [alpha]-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z.B. die [alpha]-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren geeignet. Geeignet sind auch Salze von aromatischen Sulfonsäurekondensaten.
  • Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
  • Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C12-18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemischen Rohstoffen. Die C12-16-Alkylsulfate und C12-15-Alkylsulfate sowie C14-15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.
  • Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet.
  • Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen. Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich, Alk(en)ylbemsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
  • Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z.B. Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
  • Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
  • Besonders bevorzugte anionische Tenside sind
    • – hochmolekulare Ethersulfate (Emulphor® Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Alkylnaphthalinsulfonate (Nekal® Marken der BASF Aktiengesellschaft),
    • – Natriumsalze der Naphthalinsulfonsäure-Kondensate (Tamol® N Marken der BASF Aktiengesellschaft,
    • – Lutensit® Marken der BASF Aktiengesellschaft oder
    • – Mischungen davon.
  • Die in der erfindungsgemäßen Tensidmischung einsetzbaren anionischen Tenside können nach dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden.
  • Kationische Tenside:
  • Kationische Tenside sind grenzflächenaktive Stoffe, bei denen der die Oberflächenaktivität bedingende hochmolekulare hydrophobe Rest sich bei der Dissoziation in wässriger Lösung im Kation befindet. Wichtigste Vertreter der kationischen Tenside sind die quarternären Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel (R5 4N+)X. Dabei können die Reste R5 gleich oder unterschiedlich sein können, und ausgewählt sind aus C1-20-Kolhenstoffresten, bevorzugt Methyl, Ethyl, Stearyl-, Palmityl-, oder Benzyl-. In einer besonders bevorzugten sind zwei Reste R5 kurzkettig, wie Methyl, und die beiden verbleibenden Reste sind langkettig wie Stearyl- oder Palmityl-. X kann jedes Anion sein, bevorzugt ein Halogenid, beispielsweise Chlorid oder Bromid.
  • Darüber hinaus können in das erfindungsgemäße Verfahren alle dem Fachmann bekannten kationischen Tenside eingesetzt werden.
  • Besonders bevorzugte kationische Tenside sind
    • – multifunktionelle, nicht-toxische, kationische Polymere aus Basis von Ethylenimin mit Molmassen zwischen 800 und 2000000 Da (Lupasol® Marken der BASF Aktiengesellschaft).
  • Zwitterionische bzw. amphotere Tenside:
  • Die Begriffe amphotere Tenside und zwitterionische Tenside werden in dieser Schrift gleichbedeutend verwendet.
  • In der erfindungsgemäßen Tensidmischung können als amphotere Tenside alle oberflächenaktiven Stoffe mit wenigstens zwei funktionellen Gruppen, die in wässriger Lösung ionisieren können und dabei, je nach Bedingungen des Mediums, den oberflächenaktiven Verbindungen anionischen oder kationischen Charakter verleihen, eingesetzt werden.
  • Zu den amphoteren Tensiden, die in der erfindungsgemäßen Mischung eingesetzt werden können, zählen Betaine, Aminoxide, Alkylamidoalkylamine, alkylsubstituierte Aminosäuren, acetylierte Aminosäuren bzw. Tenside natürlicher Herkunft, wie Lecithine oder Saponine.
  • Geeignete Betaine sind die Alkylbetaine, die Alkylamidobetaine, die Imidazoliniumbetaine, die Sulfobetaine sowie die Phosphobetaine.
  • Zu den erfindungsgemäß als amphotere Tenside einsetzbaren Aminoxiden gehören Alkylaminoxide, insbesondere Alkyldimethylaminoxide, Alkylamidoaminoxide und Alkoxyalkylaminoxide.
  • Acylierte Aminosäuren sind Aminosäuren, insbesondere die 20 natürlichen α-Aminosäuren, die am Aminostickstoffatom den Acylrest R3CO einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure R3COOH tragen, wobei R3 ein gesättigter oder ungesättigter C6-22-Alkylrest, vorzugsweise C8-22-Alkylrest, insbesondere ein gesättigter C10-16-Alkylrest, beispielsweise ein gesättigter C12-14-Alkylrest ist. Die acylierten Aminosäuren können auch als Alkalimetallsalz, Erdalkalimetallsalz oder Alkanolammoniumsalz, z.B. Mono-, Di- oder Triethanolammoniumsalz, eingesetzt werden. Beispielhafte acylierte Aminosäuren sind die Acylderivate, z.B. Sodium Cocoyl Glutamate, Lauroyl Glutamic Acid, Caproyloyl Glycine oder Myristoyl Methylanine.
  • In der erfindungsgemäß eingesetzten Dispersion liegen 0,01 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 10, besonders bevorzugt 4 bis 8 wenigstens eines Tensids, bezogen auf das Gesamtgewicht der Suspension (Dispersion) vor.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Polymerzusammensetzung mit einer Formulierung (Färbeflotte) enthaltend mindestens einen Farbstoff und eine wässrige Dispersion, umfassend einen UV-Absorber und ein Tensid behandelt. Eine wässrige Formulierung zum Einfärben von textilen Materialien wird „Flotte" genannt.
  • Bevorzugt umfasst die Formulierung als Lösungsmittel ausschließlich Wasser. Es können aber auch noch geringe Mengen von mit Wasser mischbaren, organischen Lösemitteln vorhanden sein. Beispiele derartiger organischer Lösemittel umfassen einwertige oder mehrwertige Alkohole, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, Ethylenglykol, Propylenglykol oder Glycerin. Weiterhin kann es sich auch um Etheralkohole handeln. Beispiele umfassen Monoalkylether von (Poly)ethylen- oder (Poly)propylen-glykolen wie Ethylenglykolmonobutylether. Die Menge derartiger, von Wasser verschiedener Lösemittel sollte aber in der Regel 20 Gew.-%, bevorzugt 10 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 Gew.-% bezüglich der Summe aller Lösemittel der Formulierung bzw. Flotte nicht überschreiten.
  • Die Formulierung kann über Lösungsmittel und Farbstoff hinaus noch weitere Hilfsmittel umfassen. Beispiele umfassen typische Textilhilfsmittel wie Dispergier- und Egalisiermittel, Säuren, Basen, Puffersysteme, Komplexbildner, Rheologiehilfsmittel, Tenside oder Entschäumer.
  • Bevorzugt wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine neutrale oder saure Formulierung eingesetzt, beispielsweise mit einem pH-Wert von 3 bis 7, bevorzugt 4 bis 6.
  • Das Behandeln mit der Polymerzusammensetzung, insbesondere der Fasern, Garne Gewebe, Vliese und/oder anderen textilen Materialien mit dem Farbstoff und der wässrigen Dispersion kann mittels üblicher Verfahren vorgenommen werden, beispielsweise durch Eintauchen in die Formulierung, die den Farbstoff und die wässrige Dispersion enthält, das Aufsprühen dieser Formulierung oder das Auftragen dieser Formulierung mittels geeigneter Apparaturen. Es kann sich um kontinuierliche oder diskontinuierlich Verfahren handeln. Geeignete Apparaturen sind dem Fachmann bekannt. Die Behandlung kann beispielsweise diskontinuierlich mit Haspelkufen, Garnfärbeapparaturen, Stückbaumfärbeapparaturen oder Jets erfolgen oder kontinuierlich durch Klotz-, Pflatsch-, Sprüh- oder Schaumauftragsverfahren mit geeigneten Trocken- und/oder Fixiereinrichtungen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden die wässrige Dispersion und der Farbstoff zu Beginn der Behandlung der Formulierung zugegeben.
  • Das Verhältnis von Polymerzusammensetzung, insbesondere der Fasern, Garne Gewebe, Vliese und/oder anderen textilen Materialien zu dem Behandlungsbad (auch als Flottenverhältnis" bezeichnet) sowie insbesondere dem UV-Absorber und dem Farbstoff selbst wird vom Fachmann je nach dem gewünschten Anwendungszweck festgelegt. Bewährt hat sich im Regelfall ein Verhältnis von Polymerzusammensetzung/Formulierung von 1 : 2 bis 1 : 50, bevorzugt 1 : 10 bis 1 : 50, sowie eine Farbstoffmenge in der Formulierung von ca. 0,5 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Polymerzusammensetzung, ohne dass die Erfindung auf diesen Bereich festgelegt sein soll.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Polymerzusammensetzung in einem Lösungsmittel, bevorzugt Wasser und/oder einwertige oder mehrwertige Alkohole, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Etheralkohole wie Monoalkylether von (Poly)ethylen- oder (Poly)propylen-glykolen wie Ethylenglykolmonobutylether, in einer Menge derartiger, von Wasser verschiedener Lösemittel von ≤ 20 Gew.-%, bevorzugt ≤ 10 Gew.-% und besonders bevorzugt ≤ 5 Gew.-% bezüglich der Summe aller Lösemittel der Formulierung bzw. Flotte, welches gegebenenfalls weitere Hilfsmittel beinhaltet, vorgelegt. Zu dieser Mischung werden dann der Farbstoff und die wässrige Dispersion gegeben.
  • In dem Behandlungsbad sind optional bei diskontinuierlicher Durchführung des Verfahrens Pufferlösungen, Egalisiermittel oder weitere Hilfsmittel enthalten.
  • Die Polymerzusammensetzung wird im Allgemeinen während und/oder nach der Behandlung auf eine Temperatur größer als ihre Glasübergangstemperatur Tg aber kleiner als ihre Schmelztemperatur erwärmt. Dies kann bevorzugt so erfolgen, dass man die gesamte Formulierung auf die betreffende Temperatur erhitzt und die Polymerzusammensetzung in die Formulierung eintaucht.
  • Man kann aber auch die Polymerzusammensetzung mit der Dispersion bei einer Temperatur unterhalb von Tg behandeln, ggf. trocknen und anschließend die behandelte Polymerzusammensetzung auf eine Temperatur oberhalb von Tg erwärmen. Selbstverständlich sind auch Kombinationen beider Vorgehensweisen möglich.
  • Die Temperatur bei der Behandlung richtet sich naturgemäß nach der Art des jeweiligen Polyolefins, des verwendeten UV-Absorbers und des verwendeten Farbstoffes. Die Glasübergangstemperaturen sowie Schmelztemperaturen von Polyolefinen sowie anderer Polymere sind dem Fachmann bekannt oder lassen sich auf bekannte Art und Weise leicht bestimmen. Im Regelfalle beträgt die Behandlungstemperatur mindestens 60°C, insbesondere 60 bis 140°C, bevorzugt 80 bis 140°C. Für Polypropylen Homo- und Copolymere haben sich besonders Temperaturen von 95 bis 140°C bewährt.
  • Der UV-Absorber und der Farbstoff ziehen im Zuge der Temperaturbehandlung unter Bildung einer gegen UV-Strahlung geschützten und gefärbten Polymerzusammensetzung in die Polymerzusammensetzung ein. In der so behandelten Polymerzusammensetzung sind der UV-Absorber und der Farbstoff bevorzugt gleichmäßig verteilt, die Zusammensetzung kann aber auch Konzentrationsgradienten aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Dispersion zu Beginn der Behandlung dem Behandlungsbad, welches schon den Farbstoff enthält, zugegeben und im Ausziehverfahren appliziert. Eine typische Zusammensetzung des Behandlungsbades beträgt 2–5 g Farbstoff und 0.1–3 g UV-Absorber, jeweils bezogen auf 100 g zu behandelnde Polymerzusammensetzung.
  • Die Dauer der Behandlung wird vom Fachmann je nach der Art der Polymerzusammensetzung, der Formulierung sowie der Behandlungsbedingungen bestimmt.
  • Es ist auch möglich, die Temperatur in Abhängigkeit von der Behandlungsdauer zu verändern. Beispielsweise kann zunächst bei einer niedrigeren Temperatur begonnen werden, z.B. bei 70 bis 100°C und die Temperatur danach langsam auf 120 bis 140°C gesteigert werden. Bewährt hat sich eine Aufheizphase von 10 bis 90 min, bevorzugt 20 bis 60 min und eine Hochtemperaturphase von 10 bis 90 min, bevorzugt 20 bis 60 min. Alternativ ist eine Kurzzeitbehandlung, beispielsweise von ca. 0,5 bis 5 min mit Wasserdampf oder mit überhitztem Wasserdampf möglich.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die wässrige Dispersion zugegeben und das Gemsich schnell auf 60 bis 100°C, bevorzugt 70 bis 90°C, besonders bevorzugt 80°C erhitzt. Danach wird innerhalb von 20 bis 60 Minuten, bevorzugt 30 bis 50 Minuten, besonders bevorzugt 40 Minuten und einer Aufheizrate von 0,2 bis 1,0°C pro Minute, bevorzugt 0,4 bis 0,6°C pro Minute, besonders bevorzugt 0,5°C pro Minute auf eine Temperatur von 80 bis 120°C, bevorzugt 90 bis 110°C, besonders bevorzugt 100°C erhitzt. Danach wird die Aufheizrate auf 1 bis 3°C pro Minute, bevorzugt 1,5 bis 2,5°C, besonders bevorzugt 2°C erhöht, so dass man innerhalb 10 bis 20 Mi nuten, bevorzugt 15 Minuten eine Temperatur von 120 bis 140°C, bevorzugt 130°C erhält. Diese Temperatur wird 40 bis 80 Minuten, bevorzugt 50 bis 70 Minuten, besonders bevorzugt 60 Minuten gehalten. Anschließend wird die Flotte auf 80 bis 100°C, bevorzugt 90°C abgekühlt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in kontinuierlicher Form, wie es in der Textilindustrie üblich ist, durchgeführt werden. Des Weiteren ist die Einbringung der wäßrigen Dispersion in eine Druckpaste möglich, die dann in üblicher Weise durch Temperatureinwirkung fixiert wird.
  • An die Behandlung kann sich eine übliche Nachbehandlung, beispielsweise mit Waschmitteln oder oxidativ bzw. reduktiv wirkenden Nachreinigungsmitteln oder Echtheitsverbesserern anschließen. Derartige Nachbehandlungen sind dem Fachmann prinzipiell bekannt.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens sind gegen UV-Strahlung geschützte und eingefärbte Polymerzusammensetzungen erhältlich, die neben den bereits geschilderten Komponenten noch Farbstoffe, insbesondere Dispersionsfarbstoffe oder Säurefarbstoffe, besonders bevorzugt Dispersionsfarbstoffe, und UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon enthalten. Bevorzugt beträgt die Summe der Menge der Farbstoffe und der UV-Absorber 2 bis 8 Gew.-% bezogen auf die Menge aller Komponenten der Zusammensetzung.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch eingefärbte Polymerzusammensetzung, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Die erfindungsgemäßen Polymerzusammensetzungen zeichnen sich gegenüber Materialien aus dem Stand der Technik durch intensivere und gleichmäßigere Färbungen aus. Sie weisen weiterhin bessere Reibechtheiten und sehr gute Waschechtheiten auf. Zusätzlich zu diesen Vorteilen liegt in den erfindungsgemäßen Polymerzusammensetzungen der UV-Absorber besonders gleichmäßig verteilt vor. Der UV-Absorber dringt durch das erfindungsgemäße Verfahren tief in die Faser ein.
  • Des Weiteren betrifft die vorliegenden Erfindung auch die Verwendung von wässrigen Dispersionen von wenigstens einem organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon als Hilfsmittel zum Einfärben von Polymerzusammensetzungen umfassend mindestens ein Polyolefin sowie mindestens ein mit polaren Gruppen modifiziertes Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von 150 bis 50000 g/mol, bevorzugt erfolgt das Einfärben in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Bevorzugte UV-Absorber, welche in wässrigen Dispersionen als Hilfsmittel zum Einfärben von Polymerzusammensetzungen verwendet werden und bevorzugte Polymerzusammensetzungen sind vorstehend genannt. Als Farbstoff wird zum Einfärben bevorzugt ein Dispersionsfarbstoff oder ein Metallkomplexfarbstoff eingesetzt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Verwendung ist das mit polaren Gruppen modifizierte Polyisobuten ein Blockcopolymer, umfassend
    • – mindestens einen hydrophoben Block (A), welcher im Wesentlichen aus Isobuten-Einheiten aufgebaut ist, sowie
    • – mindestens einen hydrophilen Block (B), welcher im Wesentlichen aus Oxalkyl-Einheiten aufgebaut ist, und dessen mittlere molare Masse Mn mindestens 1000 g/mol beträgt.
  • Bevorzugte Blockpolymere sind vorstehend genannt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Verwendung liegen dabei zusätzlich Polyester oder Polyamide in der Polymerzusammensetzung vor.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die als Hilfsmittel verwendete wässrige Dispersion neben dem UV-Absorber mindestens ein Tensid. Für dieses Tensid gilt das bereits bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens Gesagte.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die wässrige Dispersion als Hilfsmittel in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet.
  • Bezüglich der Verwendung der wässrigen Dispersion gilt das bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens Gesagte.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine wässrige Färbeflotte, enthaltend mindestens einen Farbstoff, eine Polymerzusammensetzung umfassend mindestens ein Polyolefin und mindestens ein mit polaren Gruppen modifiziertes Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von 150 bis 50000 g/mol und eine wässrige Dispersion, wobei die wässrige Dispersion
    • A) wenigstens einen organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon und
    • B) wenigstens ein Tensid
    enthält. Bezüglich der einzelnen Inhaltsstoffe der wässrigen Färbeflotte gilt das bereits Gesagte. Bevorzugte Farbstoffe, Polymerzusammensetzungen, bevorzugte UV-Absorber und bevorzugte Tenside sind vorstehend genannt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der wässrigen Färbeflotte ist das mit polaren Gruppen modifizierte Polyisobuten ein Blockcopolymer, umfassend
    • – mindestens einen hydrophoben Block (A), welcher im Wesentlichen aus Isobuten-Einheiten aufgebaut ist, sowie
    • – mindestens einen hydrophilen Block (B), welcher im Wesentlichen aus Oxalkyl-Einheiten aufgebaut ist, und dessen mittlere molare Masse Mn mindestens 1000 g/mol beträgt.
  • Bezüglich der wässrigen Färbeflotte gilt das bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens Gesagte.
  • Beispiele:
  • 1 zeigt PP-Stoffproben 1 bis 4 (senkrecht), die mit verschiedenen Farbstoffen eingefärbt sind. Es werden folgende Farbstoffe eingesetzt:
    • 1 Dianixschwarz S2B
    • 2 Dianixblau ER
    • 3 Dianixblau ACE
    • 4 Dianixrubin SEB
  • Die Stoffproben werden jeweils ohne UV-Absorber (Probe A) bzw. mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung (Probe B) behandelt. Die Lichtechtheit wurde nach ISO 105-B02, 7 Tage Belichtung gegen einen Blaumaßstab durchgeführt.
  • Man kann erkennen, dass die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung behandelte Stoffprobe intensiver gefärbt ist als die Vergleichsproben. Somit zeigt 1, dass die Lichtechtheit der Farbstoffe auf PP-Geweben durch die Anwesenheit von UV-Absorbern in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung deutlich erhöht wird.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Einfärben von Polymerzusammensetzungen und gleichzeitigen Einbringen von UV-Absorbern in die Polymerzusammensetzungen, wobei die Polymerzusammensetzungen mindestens ein Polyolefin und mindestens ein mit polaren Gruppen modifiziertes Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von 150 bis 50000 g/mol umfassen, durch Behandlung dieser Polymerzusammensetzung mit einer wässrigen Färbeflotte enthaltend mindestens einen Farbstoff und eine wässrige Dispersion, wobei die wässrige Dispersion A) wenigstens einen organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon und B) wenigstens ein Tensid enthält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Polyolefin um ein Polypropylen- oder Polyethylen- Homo- oder Copolymer handelt.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine mit polaren Gruppen modifizierte Polyisobuten ein Blockcopolymer ist, umfassend – mindestens einen hydrophoben Block (A), welcher im Wesentlichen aus Isobuten-Einheiten aufgebaut ist, sowie – mindestens einen hydrophilen Block (B), welcher im Wesentlichen aus Oxalkyl-Einheiten aufgebaut ist, und dessen mittlere molare Masse Mn mindestens 1000 g/mol beträgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung weiterhin Polyester oder Polyamide enthält.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blockcopolymer eingesetzt wird, wobei – die mittlere molare Masse Mn der hydrophoben Blöcke (A) des Blockcopolymers 200 bis 10000 g/mol, und – die mittlere molare Masse Mn der hydrophilen Blöcke (B) des Blockcopolymers 1000 bis 20000 g/mol beträgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als UV-Absorber ein Benzotriazol eingesetzt wird, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 6-tert.-Butyl-2-(5-chlor-2H-benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol, 2,4-Di-tert.-butyl-6-(5-chlor-2H-benzotriazol-2-yl)-phenol, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4,6-di-tert.-pentylphenol, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl-phenol), 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol, 2-Benzotriazol-2-yl-4,6-di-tert-butylphenol, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(tert-butyl)-6-(sec-butyl)phenol, 2,2'-Methylenbis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol), 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-6-dodecyl-4-methylphenol, verzweigt und linear, 2-(2'-Hydroxy-5'methacryloxyethylphenyl)-2H-benzotriazol, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-6-(1-methyl-1-phenylethyl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol, Isomerenmischung der Alkylierung von 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-p-cresol mit Dodecan und Mischungen davon.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Farbstoff um einen Dispersionsfarbstoff oder einen Säurefarbstoff handelt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Polymerzusammensetzungen in Form von Formkörpern, Folien, Fasern, Garnen, Geweben, Vliessen, Gewirken, Gestricken und/oder anderen textilen Materialien einsetzt.
  9. Eingefärbte Polymerzusammensetzung, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Verwendung von wässrigen Dispersionen von wenigstens einem organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon als Hilfsmittel zum Einfärben von Polymerzusammensetzungen umfassend mindestens ein Polyolefin sowie und mindestens ein mit polaren Gruppen modifiziertes Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von 150 bis 50000 g/mol.
  11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine mit polaren Gruppen modifizierte Polyisobuten ein Blockcopolymer ist, umfassend – mindestens einen hydrophoben Block (A), welcher im Wesentlichen aus Isobuten-Einheiten aufgebaut ist, sowie – mindestens einen hydrophilen Block (B), welcher im Wesentlichen aus Oxalkyl-Einheiten aufgebaut ist, und dessen mittlere molare Masse Mn mindestens 1000 g/mol beträgt.
  12. Verwendung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Polymerzusammensetzung zusätzlich Polyester oder Polyamide vorliegen.
  13. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Dispersion neben dem UV-Absorber mindestens ein Tensid enthält.
  14. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Einfärben einen Dispersionsfarbstoff oder einen Metallkomplexfarbstoff einsetzt.
  15. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als UV-Absorber ein Benzotriazol eingesetzt wird, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 6-tert.-Butyl-2-(5-chlor-2H-benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol, 2,4-Di-tert.-butyl-6-(5-chlor-2H-benzotriazol-2-yl)-phenol, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4,6-di-tert.-pentylphenol, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl-phenol), 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol, 2-Benzotriazol-2-yl-4,6-di-tert-butylphenol, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(tert-butyl)-6-(sec-butyl)phenol, 2,2'-Methylenbis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol), 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-6-dodecyl-4-methylphenol, verzweigt und linear, 2-(2'-Hydroxy-5'methacryloxyethylphenyl)-2H-benzotriazol, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-6-(1-methyl-1-phenylethyl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol, Isomerenmischung der Alkylierung von 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-p-cresol mit Dodecan und Mischungen davon.
  16. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfärben in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 erfolgt.
  17. Wässrige Färbeflotte, enthaltend mindestens einen Farbstoff, eine Polymerzusammensetzungen umfassend mindestens ein Polyolefin und mindestens ein mit polaren Gruppen modifiziertes Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von 150 bis 50000 g/mol und eine wässrige Dispersion, wobei die wässrige Dispersion A) wenigstens einen organischen UV-Absorber ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzotriazolen, Benzophenonen, Cyanacrylaten, Hydroxyphenyltriazinen und Mischungen davon und B) wenigstens ein Tensid enthält.
  18. Wässrige Färbeflotte nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine mit polaren Gruppen modifizierte Polyisobuten ein Blockcopolymer ist, umfassend – mindestens einen hydrophoben Block (A), welcher im Wesentlichen aus Isobuten-Einheiten aufgebaut ist, sowie – mindestens einen hydrophilen Block (B), welcher im Wesentlichen aus Oxalkyl-Einheiten aufgebaut ist, und dessen mittlere molare Masse Mn mindestens 1000 g/mol beträgt.
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