DE1669416A1 - Verfahren zum Faerben von Polyamiden - Google Patents

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG

H. Dezember 1966

Patent- Abteilung R e u/ H f Verfahren zum Färben von Polyamiden

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Spinnfärben von nach dem Schmelzspinnverfahren hergestellten geformten Gebilden aus linearen, synthetischen Polyamiden.

Es ist bekannt, synthetische Polyamide in der Masse anzufärben, wobei anorganische oder organische farbstoffe bzw. Pigmente verwendet werden. Bedingt durch die hohe ochmelztemperatur der Polyamide ist die Auswahl der Farbstoffe sehr begrenzt. Eine Reihe von Metallkomplexen von Azofarbstoffen und Phthalocyanin Metallkomplexen sind schon vorgeschlagen worden. Jedoch lassen Haltbarkeit* Lichtechtheit und Farbtiefe zu wünschen übrig, da bei einigen Farbstoffen eine zunehmende Empfindlichkeit mit steigender Konzentration eintritt. Von anorganischen Farbpigmenten können praktisch-nur Ultramarin, Cadmiumsulfidseleriid , Eisenoxid und Chromoxid zum Spinnfärben in Betracht gezogen werden. Üblicherweise werden Polyamidschnitzel durch Behandeln mit FarbstofflöHungen oder Farbntoffdispersionen eingefärbt und nach dem Trocknen nach dem UchmeLzspinnverfahren zu Fäden versponnen. Bei diesem Verfahren int keim; Kontinuität gegeben und gleichzeitig int ein erhöhter, apparativer Aufwand erforderlich.

10

Le A 10 403 - 1 -

Es wurde nun ein Verfahren zum Spinnfärben von nach dem Schmelzspinnverfahren hergestellten geformten Gebilden aus linearen, synthetischen Polyamiden durch 2:1 Chromkomplexfarbstoffe von Monoazofarbstoffen, die als Kupplungskomponente Pyrazolonderivate enthalten, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 2:1 Chromkomplexfarbstoffe, die durch Chromierung von Azofarbstoffen folgender Konstitution hergestellt werden:

X-N=N c—η CH

oder

R = OH,

R-I = —H, -

o = —H, —OH.*, -Cl

₅ = -H, -SO₂NH₂, -NO₂, -Cl

wobei R₁ und R zusammen eine -NH-Brücke bilden können

R₄ = -H, -Cl

worin X einen aromatischen Rest der Formeln

SO₀NH₀

SO₂NH₂ SO₂N (CH₃)

COOH

109812/1713

Le A' 10 405

2 ¹OH

bedeutet, und die annähernd 2 Moleküle eines Azofarbstoffe gebunden an 1 Molekül Chrom enthalten, in einem Teil des Polyamids zu einem Farbstoffkonzentrat homogen verteilt, dieses Farbstoffkonzentrat mit der Hauptmenge des Polyamids vermischt und anschließend diese Masse schmelzspinnt. Bei diesem Verfahren können auch Mischungen dieser Farbstoffe oder Mischkomplexfarbstoffe, die durch Chromierung von Mischungen der genannten Azofarbstoffe hergestellt wurden, eingesetzt werden.

Die Farbkonzentrate werden derart hergestellt, daß sie vorzugsweise 5-30 Gew.-# Farbstoff enthalten. Zu ihrer Herstellung kann man das Farbstoffpulver mit einem Polyamidgranulat vermischen und das Gemisch in einem beheizten Extruder homogenisieren, wobei man die Farbkonzentrat-Schmelze vorteilhaft zu Granulat verarbeitet. Bei besonders temperaturempfindlichen Farbstoffen kann durch Verwendung von Polyamiden mit vermindertem Molekulargewicht oder durch Verwendung von, Mischpolyamiden die Verarbeitungstemperatur im Extruder erheblich vermindert werden.

109812/1713

Le A 10 403

In einer "besonderen Ausführungsform des Verfahrens wird der Farbstoff bzw. das Farbstoff-Gemisch oder eine Farbstofflösung, in der der Farbstoff in einem mit Polyamid verträglichen Lösungsmittel, beispielsweise Äthylglykol, gelöst ist, unter Luft-Ausschluß in eine zuvor hergestellte Polyamid- oder Mischpolyamidschmelze eingerührt, wobei beim Einsatz der Farbstofflösung das Lösungsmittel wieder verdampft wird und die nach dem Auflösen des Farbstoffes homogene Farbkonzentrat-Schmelze zu Granulat verarbeitet. Bei der Herstellung von Polyamid- oder Mischpolyamidschmelze können Mattierungs- und/ oder Farbpigmente mitverwendet werden.

Das Farbstoffkonzentrat-Granulat kann entweder im Gemisch mit gewöhnlichem Polyamidgranulat versponnen oder einer kontinuierlich hergestellten Polyamidschmelze über eine Aufschmelz- und Dosiervorrichtung vor dem Verspinnen beigemischt werden. Allgemein sind in den geformten Gebilden Farbstoff-Gehalte von etwa 0,01 - 2,0 i» erforderlich.

Die Farbstoffkonzentrate können auch im Gemisch mit Mattierungs- oder Farbpigment-Konzentraten verwendet werden.

Den Ausgangsstoffen können vor der Polymerisation auch Farboder Mattierungs-Pigmente sowie Alterungsschutzmittel, Viskositätsstabilisatoren usw. zugesetzt werden.

109812/1713

BAD ORIGINAL

,-IQ 403 - 4 - ⁸^

Durch spektralfotometrische Extinktionsmessung der Farbstoffkonzentrat-Lösung in Kresol im Vergleich mit der Farbstoff-Lösung kann nachgewiesen werden, daß unter den milden Verarbeitungsbedingungen bei 200 ⁰C auch nach 6-stündiger Verweilzeit in der Mischpolyamidschmelze noch kein nachweisbarer Farbstoff-Abbau eingetreten ist.

Geeignet sind z. B. folgende 2:1 Chromkomplexfarbstoffe, die aus folgenden Monoazofarbstoffen hergestellt wurden (a. Houben-Weyl: Methoden der organ. Chemie, Stickstoffverbindungen I, Band 10/3, Seite 445 - 50, 1955):

(Kolonne II gilbt den Farbton des entsprechenden 2:1 Chromkomplexfarbatoffes in Polyamid an).

	ft	I	I	HO	C	., , ._„, rtrr	j	II
1.	^/^	^N-N		η cn.	D'01	gelb
		^COOH
	Cl I		HO ] C
	OH
2.		I'Ot

109812/1713

Le A 10 403

SO₂NH₂

^-N:= N

OH HO

Cl

SO₂NH₂

- N = N

OH

- N = Ν-π Γτ— CH

AJ

HO ι

SO₂NH₂

N=N _,, „_ CH

An-

HO I

NO, orange

rubinrot Scharlach

rot

Le A 10 40'5

10 9 812/1713 - 6 -

Beispiel 1:

Herstellung eines Farbstoff-Konzentrates im Extruder

15 Gew.-Teile eines 2t1-Chromkomplexfarbstoffes, hergestellt aus de» Monoazofarbstoff der Formel

^v - ^w CH₃

ϊ _C1

werden mit 85 Gew.-Teilen Polyamid 6-Granulat (rel. Viskos. 1 g/100 ml in Kresol = 2,70) gemischt und in einem Extruder bei 250 ⁰C zu einer homogenen Schmelze und anschließend zu Granulat verarbeitet. Verwendet man ein Polyaeid mit der L8-sungsviskosität 2,0, so kann die Verarbeitungfliremperatur auf etwa 220 ⁰C vermindert werden.

Beispiel 2: Herstellung eines Farbstoff-Konzentrates im Autoklaven

In einem Rtihrautoklaven aus Edelstahl wird in bekannter Weise ein Mischpolyamid 6/66 85 Gew.-#/i5 Gew.-^ durch Polykondensation entsprechender Anteile Caprolactam und Hexandiammonium-adipat bei 250 ⁰C unter Druck hergestellt. Nach dem Entspannen vermindert man die Temperatur der Mischpolyamid-Schmel-

109812/1713

Le A 10 403 - 7 -

ze auf ca. 200 ⁰C und setzt unter LuftausSchluß einen 2:1 Chromkomplexfarbstoff gem. Beispiel 1 hinzu, so daß die Farbkonzentrat-Schmelze 15 Gew.-# Farbstoff enthält. Nach etwa einer Stunde hat sich der Farbstoff in der Schmelze homogen verteilt. Die Verarbeitung zu Granulat kann über ein Trocken- oder Naßspinnverfahren erfolgen. Durch Steigerung des Farbstoff-Zusatzes läßt sich auch ein 20 Farbstoff enthaltendes Konzentrat herstellen»

Beispiel 3i

Herstellung gefärbter Fäden

In einer auf 260 - 270 ⁰C beheizten Spinnapparatur, die mit einer Mischwalze ausgestattet ist, wird ein Gemisch aus 6,7 Gew.-Teilen Farbkonzentrat 15#ig (hergestellt gem. Beispiel Voder 2) und 93,3 Gew.-Teilen Polyamid-6-Granulat zu goldgelb gefärbten Fäden mit einem End-Titer von 90/25 den versponnen. Die Licht-, Wasch-, Schweiß-, Chlor-, Reib-, Trockenreinigungs-, Bügel- und Säureechtheit der Fäden ist sehr gut.

Verwendet man ein Gemisch von 0,67 Gew.-Teilen Farbkonzentrat und 99,4 Gew.-Teilen Polyamidgranulat, so erhält man hellgelb gefärbte Fäden mit entsprechend guten coloristischen Echtheitseigenschaften.

*.:-r.w·. „ 1098 17/17 13

""ΐβϊ^#?Ο4Ο3 -8- BA* ORIGINAL

Beispiel 4:

Für die Herstellung der Farbkonzentrate gem. den Beispielen 1 oder 2 verwendet man den 2:1-Chromkomplexfarbstoff des Monoazofarbstoffe
Cl

^0H

HO

CH

Bei der Herstellung von Fäden gem. Beispiel 3 erhält man tiefrote bzw. hellrote Fäden mit sehr guten col. Echtaeitseigenschaften.

Beispiel 5:

Für die Herstellung der Farbkonzentrate gem. den Beispielen 1 oder 2 verwendet man den 2:I-Chromkomplexfarbstoff des Monoazofarbstoffe

SO₂NH₂

N = N

OH

Le A 10 403

109817/171 3

Bei der Herstellung von Fäden, gem. Beispiel 3 erhält »an titforangt fczw. hellorange gefärbte fäden mit sehr guten col. Echtheitseigenschaften.

Beispiel 6:

Für die Herstellung der Farbkonzentrate gem. den Beispielen 1 oder 2 verwendet man den 2:1-Chromkomplexfarbstoff des Monoazofarbstoffe

SO₂NH₂

_dH - - "-Ι-Γ -3

HV

Bei der Herstellung von Fäden gem. Beispiel 3 erhält man farbkräftige bzw. hellere, rubinrot gefärbte Fäden mit sehr guten col. Echtheitseigenschaften.

B ei spiel 7:

Zu 94 Gew.-Teilen einer kontinuierlich hergestellten Polyamid 6-Schmelze wird über eine Aufschmelz- und Dosiereinrichtung ein Konzentratgemisch,bestehend aus

3,33 Gew.-Teilen Farbkonzentrat 15 #ig gem. Beispiel 1 oder 2, 2,27 Gew.-Teilen Farbkonzentrat I5£ig gem. Beispiel .5 sowie

10981^/1713

Le A 10 403 - 10 -

0,25 Gew.-Teilen TiOg-Pigment-Konzentrat 40 #ig und 0,37 Gew.-Teilen Ruß-Pigmentkonzentrat 6

zugesetzt, das Schmelze-Gemisch in einer Mischschnecke homogenisiert und zu Profilfäden mit einem End-Titer von 18 den versponnen- Die gelbbraun gefärbten Fäden zeichnen sich durch eine hervorragende Brillanz sowie durch gute allgemeine col. Echtheitswerte und durch eine ausgezeichnete Lichtechtheit aus.

109817/1713 BAD

Le A 10^4k^3

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Spinnfärben von nach dem Schmelzspinnverfahren hergestellten geformten Gebilden aus linearen, synthetischen Polyamiden mit 2:1-Chromkomplexfarbstoffen von Azopyrazolonen, dadurch gekennzeichnet, daß man 2:1-Chromkomplexfarbstoffe von Azopyrazolonen der Formel

X - N = N

I« A ^H

_rcH₃

R-

R,

R,

R^

worin X einen aromatischen Rest der Pormeln

SO₂NH₂

OH

SO₂NH₂ SO₂N (CH₃)₂

OH

OK

Cl

COOH

OH

NO,

NO

Cl

Ni

Le A 10 403

109817/1713

- 12 -

BAD ORIGINAL

R die OH-Gruppe, R^ Wasserstoff oder die -CH,-Gruppe oder mit R eine -NH-Brücke bilden, Rp Wasserstoff, die -CH^-Gruppe oder Chlor, R, Wasserstoff, Chlor, die -NO₂- oder die -SO₂-HH₂-Gruppe bedeuten und R. Wasserstoff oder Chlor bedeutet, in einem Teil des Polyamids zu einem Farbstoffkonzentrat homogen verteilt, dieses Farbstoffkonzentrat mit der Hauptmenge des Polyamids vermischt und anschließend diese Masse schmelzspinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,1 bis 20 Gew.-i» an Konzentrat, bezogen auf die Gesamtmenge der zu verspinnenden Masse, zusetzt.

109812/1713

Le A 10 403 - 13 -