DE1494563A1

DE1494563A1 - Verfahren zur Herstellung von festen Pigmentpraeparaten fuer die Spinnfaerbung von Polyamiden

Info

Publication number: DE1494563A1
Application number: DE19641494563
Authority: DE
Inventors: Altermatt Dr Hans
Original assignee: Ciba Geigy AG; Ciba AG
Current assignee: Novartis AG; BASF Schweiz AG
Priority date: 1958-08-12
Filing date: 1964-07-20
Publication date: 1969-07-03
Also published as: GB889640A; FR1242914A; CH372423A; ES251387A1; DE1266443B; US3368992A

Description

int. me. f.

DIPL. INO. O. M DH. E. T. Pi J HMAIVIf

8CETWKIUJiUSTB. a

CIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SCHWEIZ)

Case 4111/E/2
Deutschland

Dr. Expl.

Verfahren zur Herstellung von festen Pigmentpräparaten für die Spinnfärbung von Polyamiden.

Während Fasern aus regenerierter Cellulose in verhältnismässig einfacher Weise spinngefärbt werden können, indem man wässerige Suspensionen von Pigmenten der ebenfalls was- I serigen Viskose oder Kupferoxydammoniaklösung zugibt, besteht bei den Polyamidfasern eine erhebliche Schwierigkeit darin, dass es nicht angängig ist, beim Spinnprozess Fremdstoff e ausser den zur Färbung benötigten Farbstoffen bzw. Pigmenten in die Spinnschmelze einzuführen.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass es wünschbar wäre, die farbgebenden Stoffe erst möglichst kurz vor dem Spinnvorgang der Spinnmasse zuzugeben,· damit ohne allzugrosse Betriebs-

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Störung von einer Farbe zu einer anderen gewechselt werden kann.

Für die eigentliche Farbgebung (mit Einschluss von Weiss, Schwarz und Grau) sind Präparate erwünscht, die als Trägersubstanz denselben faserbildenden Stoff aufweisen, aus dem die Polyamidfaser bestehen soll, die aber vergleichsweise P · viel Farbstoff vorteilhaft in fein bis kolloid verteilter Form aufweisen.

Es sind zwar bereits Verfahren bekannt geworden, die die Herstellung solcher Präparate erlauben. Sie benötigen aber komplizierte bzw. nicht sehr leistungsfähige Apparaturen, wie Knetapparate oder Walzenstühle, um die unbedingt erforderliche feine Verteilung des Farbstoffes in der Spinmasse zu bewerkstelligen.

Es wurde nun gefunden, dass feste Pigmentpräparate

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" für die Spinnfärbung von Polyamiden hergestellt werden können, wenn man £aeerbildende Polyamide mit feindispersen Dispersionen von Pigmenten in mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln mit höchstens 5 Kohlenstoffatomen im geschlossenen Gefäss auf Temperaturen e6Θ- β- erhitzt, bis sich das Polyamid gelöst hat, und hernach das Gemisch abkühlen lässt und das ausgefällte, feindisperses Pigment enthaltende Polyamid vom-

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Als faserbildende Polyamide kommen für das vorliegende Verfahren die Superpolyamide in Betracht, wie sie beispielsweise aus S-Caprolactam (Fabrikat _"EarΓοή"), aus^J-Amino-undecansäure (Fabrikat "Rilsan), aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure (Fabrikat "Nylon") oder aus analogen Ausgangstoffen herstelltbar sind. Ferner kommen kommen auch Mischpolyamide in Betracht, beispielsweise aus C-Caprolactam und Hexamethylendiamin und Adipinsäure. Man verwendet die Polyamide zweck» massig in zerkleinerter Form als sog. Schnitzel.

Als Pigmente kommen sowohl anorganische, wie z.B. Russ oder Titandioxyd, Cadmiumgelb, MercafLmrü'mgelb, Eisenoxyde, Chromoxyd, oder organische Pigmente wie z.B. Kupferphthalocyanin, hochchlorierte Kupferphthalocyanine, Anthrachinon-, Azo- und Dioxazinpigmente, sowie farbige Kohlenwasserstoffe, wie . Rubicen, oder farblose UV-Licht absorbierende Pigmente, beispielsweise optische Aufheller, in Frage.

Als mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel mit

höchstens ^Kohlenstoffatomen kommen beispielsweise niedere Alkohole, Ketone, Lactone«__La«-&afne- oder Basen, Amide oder Sulfoxyde in Betracht, z.B. Methanol, Aethanol, Isopropylalkohol, Aceton, 7-Butyroiacton, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd und Pyridin. Gewünschtenfalls kann man auch Gemische der genannten Flüssigkeiten verwenden. -Hi nna

a · prated i^h

verwendet.

9 0 9 B 2 7 / 1 b Ü 7 BAD ORiGINAL

.4- U94563

Die Dispersionen von Pigmenten in den genannten organischen Lösungsmitteln können e m durch Mahlen der betreffenden Pigmente in beispielsweise Methanol, Aethanol, Isopropanol, Aceton oder Dimethylformamid relativ leicht so erhalten werden, dass das Pigment in feiner Dispersion in dem betreffenden Lösungsmittel enthalten ist. Als Mühlen können die üblichen, für Nassaahlvorgänge eingesetzten Schwingoder Kolloidmühlen verwendet werden. eil für das vorliegende Verfahren ist die Verwendung von solchen Dispersionen, die ausser dem Lösungsmittel und dem Pigment keine weiteren Bestandteile enthalten, und deren Lösungsmittel relativ leicht durch Verdampfung entfernt werden kann, z.B.

Das Mengenverhältnis zwischen dem faserbildenden Polyamid und der Pigmentdispersion richtet sich darnach, dass im fertigen Produkt, das sowohl Polyamid wie Pigment enthält, die Menge des Pigmentes mindestens^JL^^betragen soll. Anderseits ist es auf alle Fälle zweckmässig, mindestens einen Teil Flüssigkeit auf einen Teil des Polyamids zu verwenden. Hffe*«rrt?±±cti grössere PlüssigkeitSMengen sind durchaus möglich, sie können unter Umständen die Herstellung von Lösungen des faserbildenden Polyamide in dem betreffenden Lösungsmittel erleichtern, bieten aber anderseits erhöhte Kosten für die Abtrennung des Lösungsmittels vom Produkt. Zur Durchführung des Verfahrens wird

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das faserbildende Polyamid und die organische Pigmentdispersion in einem geschlossenen Gefäss auf Temperaturen -ütee*¹-100 erhitzt. Da die meisten Polyamide sauerstoff-empfindlich sind, empfiehlt es sich, unter Sauerstoffausschluss zu arbeiten. Dies geschieht zweckmässig durch Verdrängung der im Druckgefäss vorhandenen Luft durch Stickstoff oder gewünschtenfalls auch durch Lösungsmitteldampf. Je nach Art und %

Menge/
/der verwendeten Lösungsmittel können Temperaturen von relativ wenig über 100 genügen, um das Polyamid vollständig in Lösung zu bringen. Arbeitet man in relativ konzentriertem Ansatz, oder wünscht man, das Verfahren in kurzer Zeit zu Ende zu führen, so empfehlen sich höhere Temperaturen.

Nachdem das Polyamid vollständig in Lösung gegangen ist, kühlt man das Gemisch ab, wobei das Polyamid samt dem Pigment ausfällt. Es lässt sich durch mikroskopische Untersuchung feststellen, dass überraschenderweise das Pigment I an Dispersitätsgrad durch die Behandlung im geschlossenen Gefäss nicht verändert ist, sondern dass das Pigment nunmehr im Polyamid verteilt in der gleichen feindispersen Form vorliegt, wie sie vorher in der organischen Dispersion bestanden hat.

Das so erhaltene Produkt -k-afaa—in beliebiger Weise vom Lösungsmittel des Reaktionsansatzes ^befreit -en^- z.B.,/durch

' ν,

Abfiltrieren^und..Abdampfen des—anhaftenden Lösungsmittels, oder durch Abdestillieren des Lösungsmittels allein.

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Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Dispersion keine Fremdsubstanz enthält, die noch ausgewaschen werden muss. Das vorliegende Verfahren führt so in einfacher Weise zu Pigmentpräparaten, die für die Spinnfärbung von Polyamiden geeignet sind. Dabei soll, wie bereits erwähnt, das Verhält* nis von Pigment zu Polyamid so gewählt werden, dass das fertige Präparat mindestens_^L§# an Pigment enthält. Der Pigmentgehalt kann aber ohne weiteres auf höhere Werte, z.B. 40 bis getrieben werden, wobei aber zu beachten ist, dass bei zu hoch gewähltem Pigmentanteil dessen feine Verteilung verloren gehen kann. Die vorliegenden Präparate fallen im allgemeinen in genügend feiner Verteilung, z.B. in Pulverform an, sodass sich eine Mahloperation beim fertigen Präparat meist erübrigt.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

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Beispiel 1.

75 Teile Polyamidschnitzel aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure und 450 Teile einer methanolischen Dispersion, enthaltend 25 Teile ß-Kupferphthalocyanin in feinster Verteilung, werden langsam im Rührautoklaven unter Ausschluss von Sauerstoff auf 165 bis 170° erwärmt. Nach einer Stunde wird erkalten gelassen, wobei das Polyamid unter Mitreissen des Pigmentes in Form eines feinen Pulvers ausfällt, welches nach dem Abfiltrieren und Trocknen einen Pigmentgehalt von 25$ aufweist. Das Pigment ist im Präparat gleichmässig verteilt und liegt in derselben Feinheit, wie in der methanolischen Dispersion vor.

Anstelle des ß-Kupferphthalocyanins kann man mit

gleichem Erfolg die folgenden Pigmente verwenden: chloriertes ^ Kupferphthalocyanin, Dipyrazolanthronyl, das lineare Chinacridon, Cadmiumgelb, Russ, Titandioxyd, das Pigment der Formel

oder
*die farbigen Kohlenwasserstoffe Rubicen oder Periflanthen.

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Beispiel 2.

75 Teile Polyamidschnitzel aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure und 450 Teile einer Suspension, enthaltend 425 Teile Dimethylformamid und 25 Teile ß-Kupferphthalocyanin in feinster Verteilung, werden langsam im Rührauto-

klaven unter Ausschuss von Sauerstoff auf 200 erhitzt.

Nach einer Stunde wird erkalten gelassen, wobei das Polyamid unter Mitreissen des Pigmentes in Form eines feinen Pulvers ausfällt, -©ieses-kanm durch Abf iltrieren-usd-Atedampf-eft des ■Lösungsmittels iw-Vak-uuffi-i-a-troclcener Form erhalten werden.

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Beispiel 3.

75 Teile Polyamidschnitzel aus €—Caprolactam und 450 Teile: einer methanolischen Dispersion, enthaltend 25 Teile Indanthron in feinster Verteilung, werden langsam im Rührautoklaven unter Ausschluss von Sauerstoff auf 1β5 bis 170 erwärmt. Nach einer Stunde wird erkalten gelassen, ä wobei das Polyamid unter Mitreissen des Pigmentes in Form eines feinen Pulvers ausfällt. Nach dem Abfiltrieren und Trocknen wird ein Präparat erhalten, das einen Pigmentgehalt von 25$ aufweist.

Mit gleichem Erfolg kam anstelle des Polyamids aus £-Caprolactam auch ein Polyamid aus^O-Amino-undecansäure verwendet werden.

Anstelle von Indanthron können mit gleichem Erfolg die Farbstoffe der Formeln i

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U94563

H_C CH,

Cl- S~~S -NHCOCH-COCH CH CO-CH-CONH- /~~\ -Cl

k V

Cl Cl 1 -CONH- <j""^> - <[~^ -NHOC(J

■0

oder Nigrosinschwarzbasen verwendet werden.

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Beispiel 4

75 Teile Polyamid aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure und 100 Teile einer methanolischen Suspension, enthaltend 25 Teile ß-Kupferphthalocyanin in feinster Verteilung und 75 Teile Methanol, werden langsam im RUhrautoklaven unter Ausschluss von Sauerstoff auf 165 bis 170⁰ erhitzt. Nach einer Stunde wird unter Rühren erkalten gelassen, wobei das Polyamid unter ä

Mitreissen des Pigmentes in Form eines feinen Pulvers ausfällt.

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Beispiel 5.

75 Teile Polyamldschnitzel aus &<-Caprolactam und 500 Teile einer methanolischen Dispersion, enthaltend 25 Teile ß-Kupferphthalocyanin in feinster Verteilung, werden langsam im Rührautoklaven unter Ausschluss von Sauerstoff auf l40° erwärmt. Nach 2 Stunden wird erkalten gelassen, wobei das Polyamid unter Mitreissen des Pigmentes aus, fällt, welches nach dem Abfiltrieren und Trocknen einen Pigmentgehalt von 25$ aufweist.

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Claims

Patentansprüche

( ΐΛ Verfahren zur Herstellung von festen Pigmentpräparaten für die Spinnfärbung von Polyamiden, dadurch gekennzeichnet, dass man faserbildende Polyamide mit feindispersen Dispersionen von Pigmenten in mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln mit höchstens 5 Kohlenstoffatomen im geschlossenen Gefäss auf Temperaturen über ^ 100⁰C erhitzt bis sich das Polyamid gelöst hat, wobei das in der Dispersion enthaltene Pigment mindestens 15 Gewichtsprozente der Gesamtmenge von Polyamid und Pigment ausmacht, und hernach das Gemisch abkühlen lässt und das ausgefällte, feindisperses Pigment enthaltende Polyamid vom Lösungsmittel befreit.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet

durch die Wahl von mit Wasser mischbaren Alkoholen als organische Lösungsmittel.

3· Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass man unter Sauerstoffausschluss arbeitet.

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