DE1769630A1 - Verfahren zur Pigmentierung von Polyamiden - Google Patents

Verfahren zur Pigmentierung von Polyamiden

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Griehl Dipl-Chem Dr R Wolfgang
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    • C08J3/2053—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the additives only being premixed with a liquid phase
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Description

Diplomchemiker DrALFRED SCHÖN
Patentanwalt
8 München 22 Widenmayerstraße 49/1
Ständiger Vertreter:
Dr. iur. PETER MEPIGER jun. Rechtsanwalt
8 München SO
Säbenerstraße 168/II
München, den
OZ
Beschreibung
zur
Patentanmeldung
Verfahren zur Pigmentlerung von Polyamiden
Anmelders XNVEKTA AQ für Forschung und Patentverwertung Zürich 8022 Zürich, Stampfenbachstraße 23« Schweiz
Erfinder: Or.rer.nat. Dipl.-Cham. Wolfgang Griehl Segnesweg 8, Chur/GR, Schweiz
Dr«ehem. Bernhard Stoll,
Riel Haue Willi, Domat-Sms/OR, Schweiz
Priorität: Schweiz, Nr. 9599/67 vom 6. Juli 1967
0 0 9 W U 6 / 1 9 0 5
Soyir. Vjrtlnibonk Mtlnchfn Konto Nr, 6S0 I Il
Ausschi]«i."ii{;ho FO nan.schrift: 8 MÜNCHEN 90 'WtM-.i'Jl'RiSTRASSE 1OH
r«bfim: [Jr. Λ. Sch·.» ütll Ι/2'ΛΙϋ r '.. !'. MiLl-jjr IWI1- Wfil
89630
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pigmentierung, insbesondere Mattierung! von Polyamiden sowie ale industrielles Erzeugnis das nach diesem Verfahren pigmentierte Polyamid.
Ss ist bekannt, daß synthetischen Hoohpolymeren, die sowohl für textile Zwecke eingesetzt als auch nach Spritzgußverfahren verarbeitet werden, Mattierungsmittel zugesetzt werden, um den Glanz des Materials zu brechen* Die Mengen des Zusatzes riohten sich nach dem gewünschten Effekt und liegen gewöhnlich zwischen 0,25 und 3 Gew.# (insbesondere 0,35 - 2,0 '/), bezogen auf das Polymere.
Als Mattierungsmittel dienen in der Hauptsache Titandioxydtypen i wobei insbesondere für textile Zwecke Anatastypen und für Spritzguß Rutiltypen Verwendung finden.
Das Einbringen des Hattierungsmittals in das Polymere kann auf verschiedene Weise geschehen. Einmal ist es möglich, das Polymere in Form von Chips in einer Pudertrommel mit feinverteiltem Mattierungsmittel zu vermengen und die angepuderten Chipo dann auf einer Schneckenpresse bzw. einem Spinnextruder zu vorarbeiten. Die Verteilung des Mattierungsmittel ist bei einem derartigen Vorgehen JTUr üplnnzweeke nicht befriedigend und für don fcpritBftuD nur bedingt anwendbar» Kino t
0 Ci 9 0 U / 10 8 6
BAD
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Agglomeration der Pigraentpartikel laßt sich nicht vermeiden, auch wenn zur besseren Verteilung Antistatika und oberflächenaktive Substanzen beigefügt werden. Dieee Agglomerate führen zu Störungen dee Spinn- und Veretreckprozeeses.
Diese Schwierigkeiten können z.B. bei Nylon-G in bekannter Weise durch Einpolymerieieren des Hattiorungomittele in Form einer Dispersion umgangen werden. Das DisperBiontsmediura kann hierbei Wasser, eine tfasaer-Laetam-Mischung oder geschmolzenes Lactam sein. Dies bietet den Vorteil, daß bei der Bereitung der Dispersion das Mattierungsmittel in hoher Konzentration (ca. 30 - 50 ·#) vorliegt. Dadurch ergeben eich hohe Scherkräfte bei der Verarbeitung mittels geeigneter Wählvorrichtungen (wie SchnellrUhrer, Scheibeninühlen, Perl-Mühlen u.a.), die notwendig sind, um eine einwandfreie Verteilung der Partikel in der Dispersion zu gewährleisten* Diese Dispersion wird dann vor oder während der Polymerisation dem Lactam bzw. dessen Polymeren zugesetzt. Zur Verbesserung der Dispergierbarkeit können außerdem zusätzlich Dispergierhilfsmittel verwendet werden.
Während z.B. bei Nylon-6 wäßrige TiOg-Dicpersionen mit Erfolg eingesetzt werden können, ist dies infolge der hydrophoben Eigenschaften der höheren Lactame, v/ie z.B. X -Laurinlactarne, bei Nylon-12 nicht möglich. Wird nämlich eine wäßrige Disper-
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sion von TiOp zu geschmolzenem >. -Laurinlaotam zugesetzt oder bei der Polymerieationstemperatur in den Autoklaven eingepreßt, so kommt es infolge rascher Verdampfung dee Wassers und der schlechten Mischbarkeit mit V/asser zu einer neuerlichen Agglomeration der dispergierten Monomerteilchen.
" Andererseits erfordert die Zubereitung einer Dispersion von TiO2 in X -Laurinlactani, bedingt durch dessen hohen-Schmelzpunkt (153°C) und die Sublimationstendenz des geschmolzenen Monomeren, einen erheblichen apparativen Aufwand. Dazu kommt noch die Sauerstoffempfindlichkeit der Schmelze, die das Arbeiten unter Reinstickstoff notwendig macht.
Es wurde nun ein Verfahren zur Pigmentierung von Polyamid,aus ausgehend von Lactamen mit mehr als 10 Ringgliedern, durch ^ Zugabe einer Pigmentdiaperoion zur Polymerschmelze gefunden, mit dessen Hilfe dieee Schwierigkeiten überraschend leicht . umgangen werden können. Das neue Verfahren 1st dadurch gelcenn-
zeichnet, daß man als Dispersioncmedium eine organische Verbindung, die mit dem polymeren Lactam oberhalb dessen Schmelzpunkt mischbar, gegenüber diesem Lactam inert und bei den angewendeten Temperaturen thermostabil ist, oder ein Gemisch solcher organischer Verbindungen verwendet und die Dispersion zu einem Zeitpunkt zusetzt, zu welchem der Polymerisationsansäte; einen verhältnismäßig niederen Wassergehalt (Vorzugs-
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-K-
weise nicht mehr als 0,2 Gew.#, bezogen auf den Polymeriaationsansatz) aufweist.
In vorteilhafter Weise erfolgt der Zusatz der Dispersion gegen Ende der Entspannungephase bei 0-1 Atü Wasserdampfdruck· Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Schmelzviskosität des Polymeren (t\ rel ι gemessen mit einer 0,5 '/iigen lösung dee Polymeren in m-Kresol) ca. 1,35 - l»45f entsprechend einem mittleren Polymerisationegrad von oa. 12-37.
Das hierbei verdampfte Dispersionsmedium kann gewünschtenfalla auf bekannte Weise zurückgewonnen werden.
Als Dispersionsmittel kommen grundsätzlich alle Verbindungen in Frage, die definitionsgemäfle Bedingungen erfüllen, insbesondere solche, die unter Normaldruck bei 150 - 25O°C sieden und bis zu 3200C thermostabil sind. Besondere gut haben sich Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Decahydronaphthalin oder n-Decan» bewährt. Selbstverständlich kann man auch Mischungen solcher Verbindungen als Dispersionsmittel verwenden, z.B. entsprechende Benzinfraktionen.
Als Pigmente kommen vorzugsweise organophile Pigmente in Präge, in erster Linie Titandioxyd, wobei man, je nach der Konzentration desselben im Endprodukt, von "Mattierung" bzw.
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"Pigmentierung" spricht. Die Plgmentdispersion muß jedooh atete fließfähig bleiben» um eine einwandfreie Verarbeitung zu gewährleisten.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Beispiel 1
50 kg AfLaurinlactam werden auf Übliche Weise unter Zusatz von Wasser und Kettenstabilisatoren bei 500*G unter Druck polymerisiert. Y&ch beendeter Druckperiode wird im Laufe einer Stunde bis auf 0,5 Atü entspannt. Dann wird mittels einer Pumpe oder Druckschleuse eine '35 #Lge Dispersion von 250 g Ti/2 Ib Decahydronaphthalin in den Autoklaven unter Rühren eingetragen. Hierauf beendet man den PolymerisationsprozeS wie üblich durch Entspannen und nachfolgendes Entgasen der Schmelze·
Das so erhaltene Polymerisat zeigt eine ausgezeichnete Verteilung des Pigmentes. Die Schmelze kann in Chip« Übergeführt oder direkt versponnen werden. Der Extraktgehalt der so hergestellten Ware liegt bei 0,8 - 1,0 fi (gemessen mit 0,5 Joigen Lösungen in m-Kresol) entsprechend dem Monomerengleichgewlohtsgehalt.
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BAD ORIGINAL
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Verwindet man anetellt von Decahydronaphthalin n-Becan oder ein Gemisch aus 1 Teil Decahydronaphthalin und 1 Teil n-Deoan, ao erhält nan, bei im übrigen gleicher Arbeitsweise, ähnliche Brgebnlsse«
Beieptal 2
50>b i-Caprinlactam werden auf Übliche Art und Weiee in Gegenwart von Kettenstabilisatoren und Waeeer bei 3000C unter Druck polymerisiert. Kaoh beendeter Druckperiode wird innerhalb einer Stunde bi· auf 0,5 Attt entspannt. Anschließend wird mittels •iner Punpe oder Druckschleuse eine 55 Jfigt Dlepereion von 250 g Titandioayd in Decahydronaphthalin in den Autoklaven eingetragen und daa Ganze gerührt. Der Polyaeriiationeprozeß wird hierauf wie fiblioh durch Entspannen und nachfolgendes Sntgaeen der Schmelze beendet.
Dae Pigment wird auf diese Weise ausgezeichnet im Polymerisat verteilt. Die Schneise kann in Chips übergeführt oder direkt versponnen werden. Der Extraktgehalt der ao erhaltenen War· liegt bei 0,8 - 1,0 £ (gerne β sen mit 0,5 $»igen Lösungen in m-Xreeol) entsprechend dem Monomerglelchgewichtegehalt.
Anstelle von Decahydronaphthalin kann mit gleichem Erfolg n- Deoan odter ein Gemisch von 1 Teil Deeahydronaphthalin und
1 XeIl n-Decan« bei im übrigen gleicher Arbeiteweise, verwendet werden.
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Claims (9)

  1. -T-
    Patentansprüche x
    X. Verfahren zur Pigmentierung von Polyamiden, auegehend τοη Lactamen mit mehr ale IO Ringgliedern» durch Zugabe einer Pigmentdiaperaion zur Polymerschmelze, dadurch gekennzeichnet» daß man als Dlspersionsmedium eine organieohe Verbindung, die mit dem polymeren Lactam oberhalb deeaen Sohmelapunkt mischbar, gegenüber diesem polymeren Laotam inert und bei den angewendeten Temperaturen thermostabil 1st» oder ein Gemisch solcher organischer Verbindungen verwendet und dit Diapenion zu einen Seitpunkt soeetst, bu welchem der Polymeriaationaansatz einen verhaltnieaiäßig niederen Wassergehalt aufweist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion naoh beendeter Druckphase bei Polymer!eatlonetempera tür bei einem Wasserdampf druck von 0-1 Attt eugesetat wird.
  3. 3. Verfahren naoh Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daJ als Dlapersionemedlum inerte organieohe Verbindungen mit Siedepunkten von 150 - 25O0C verwendet werden, die bis 32O0C thermostabil sind.
    009846/1986
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ale Dispereionsmedium Decahydronaphthalin verwendet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 - 3t dadurch gekennzeichnet» daß als Dispersionemedium n«fSecan verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß als Figment Titandioxyd verwendet wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß λ-Laurinlactam verwendet wird. ',
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß i-Caprinlactam verwendet wird.
  9. 9. Polyamid, dadurch gekennzeichnet, daß es gemäß Anspruch 1-8 pigaentiert worden 1st.
    Ö098A6/198S
DE19681769630 1967-07-06 1968-06-20 Verfahren zur Pigmentierung von Polyamiden, die aus Lactamen mit mehr als 10 Ringgliedern hergestellt worden sind, durch Zugabe einer Pigmentdispersion zur Polymerschmelze Expired DE1769630C3 (de)

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WO2002074838A1 (en) * 2001-03-15 2002-09-26 Dsm N.V. Process for the production of a polylactam composition

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