DE2139688A1

DE2139688A1 - Farbstoffe zum faerben von kunststoffen

Info

Publication number: DE2139688A1
Application number: DE19712139688
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Graser
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1971-08-07
Filing date: 1971-08-07
Publication date: 1973-02-15
Also published as: FR2148510B3; CH573960A5; JPS4826226A; FR2148510A1; IT961889B; GB1391543A

Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

Unser Zeichen; 0.Z.27 645 Noe/Wil 67OO Ludwigshafen, 6.8.1971

Farbstoffe zum Färben von Kunststoffen

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Farbstoffen der Perylentetracarbonsäurediimidreihe zum Färben von Kunststoffen in der Masse.

in der belgischen Patentschrift 556 059 ist das Kondensationsprodukt aus Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäure und 2,6-Dimethylanilin beschrieben. Nach den Angaben in der Patentschrift ist das Produkt aufgrund seiner schlechten Echtheitseigenschaften als Pigmentfarbstoff nicht geeignet.

Es wurde nun gefunden, daß Farbstoffe der Perylen-3,4,9·, 10-tetracarbonsäurediimidreihe der Formel

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in der R gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 3 C-Atomen und R Wasserstoff und/oder gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 3 C-Atomen bedeuten, ausgezeichnet zum Färben von Kunststoffen in der Masse geeignet sind. Die erhaltenen Färbungen zeichnen sich durch sehr gute Echtheitseigenschaften aus.

Die Farbstoffe kann man in an sich bekannter Weise durch Kondensation von Perylen-3i4,9i10-tetracarbonsäure oder deren Anhydrid mit Arylaminen der Formel

R¹

(II),

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in der R und R die oben genannte Bedeutung haben, herstellen. Die Kondensation kann in einem Überschuß des Arylanilns (ll) oder in unter Jen Keaktionsbedingungen Inerten Lösungs- oder Ver-·

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dünnungsmitteln, wie Naphthalin, Trichlorbenzol, insbesondere in Chinolin, bei höherer Temperatur, beispielsweise bei Temperaturen zwischen l80 und 230⁰C durchgeführt, werdest Die Umsetzung führt man vorteilhafterweise in Gegenwart von Mitteln durch, welche die Kondensation beschleunigen, wie Zinkchlorid, Zinkaoetat, Zinkpropionat oder Salzsäure. Die Arylamine (II) werden dabei zweckmäßigerweise im Überschuß angewendet. Sie können auch im Gemisch miteinander verwendet werden und ergeben so Misehfarbstoffe.

Aus dem Reaktionsgemisch isoliert man die Farbstoffe in üblicher Weise durch Filtration. Vorteilhafterweise filtriert man die Farbstoffe bei höheren Temperaturen, wie 80 bis 120°C, gegebenenfalls nach dem Verdünnen des Reaktionsgemisches mit inerten Lösungsmitteln, z. B. Alkoholen, wie Methanol, Äthanol oder Isobutanol, niederen Carbonsäureamiden, wie Formamid oder aromatischen Lösungsmitteln, wie Toluol oder Chlorbenzol. In manchen Fällen sind die erhaltenen Farbstoffe relativ leicht löslich, dann filtriert man zweckmäßigerweise bei tieferer Temperatur und verwendet zum Aufarbeiten Lösungsmittel, die weniger gut lösen, z. B. die niederen Alkohole. Zur Entfernung etwa noch vorhandener Spuren an Perylentetracarbonsäure kann man die Farbstoffe mit verdünnter Natronlauge oder Sodalösung auskochen. Die Farbstoffe können gewünschtenfalls durch Umfallen aus Schwefeisäure oder auch durch Umkristallisieren weiter gereinigt werden.

Von dencoloristlschen Eigenschaften her, sind die Farbstoffe, die aus Perylentetracarbonsäure und 2,6-Dimethylanilin oder 2,4,6-Trimethylanilin erhalten werden, von besonderem Interesse.

Die Farbstoffe eignen sich ausgezeichnet zum Einfärben von Kunststoffen in der Masse. Sie ergeben sehr klare, leuchtende gelborange Färbungen, die - besonders in transparenter Polystyrole infärfoung - fluoreszieren und trotzdem eine gute bis sehr gute Lichtechtheit aufweisen. Die Farbstoffe lassen sich auch im Gemisch miteinander und mit anderen Farbstoffen z\m Einfärben von Kunststoffen verwenden, wobei durch die Fluoreszenz die Brillanz der Färbung erhöht wird.

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Es war überraschend, daß mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Farbstoffen- leuchtende Orangefärbungen, die in transparenter Einfärbung im Tageslicht fluoreszieren, erhalten werden, denn perylentetracarbonsäure-bis-arylimide, wie z. B. die Arylimide aus p-Aminoazobenzol, p-Phenetidin, j5,5~Dimethylanilin oder p-Chloranilin ergeben bei normalen Verarbeitungstemperaturen Rotfärbungen, die keine Fluoreszenz aufweisen. Weiterhin war überraschend, daß die erfindungsgemäßen Farbstoffe in organischen Lösungsmitteln und in Kunststoffen wesentlich besser löslich sind als z. B. die vorstehend genannten Bisarylimide. Infolge der besseren Löslichkeit kann eine viel bessere Verteilung der neuen Farbstoffe in den Kunststoffen erreicht werden, so daß* vor der Anwendung besondere Feinverteilungs- und Finishmaßnahmen nicht zwingend erforderlich sind.

Als Kunststoffe kommen sowohl thermoplastische als auch duroplastische in Betracht. Als thermoplastische Kunststoffe sind beispielsweise Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polycarbonate, Polyacrylate Polyamide, Polyacrylnitril„ Celluloseacetate, vor allem aber Polystyrol und die Mischpolymerisate von Styrol mit Butadien, Acrylnitril und/oder Acrylsäureestern zu nennen. Als duroplastische Kunststoffe kommen z„ B. die Polyesterharze und Alkydharze in Betracht. Die Farbstoffe sind außerdem für die Spinnfärbung von thermoplastischen Kunststoffen geeignet.

Die im folgenden genannten Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

0,05 Teile Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäure-bis-(2',^^!»6¹-trimethylanilid) werden in einem Schnellmischer mit 100 Teilen gemahlenem Polystyrol-Blockpolymerisat trocken gemischt. Das Gemisch wird auf einer Schneckenpresse bei einer Zylindertemperatur von 200 bis 250⁰C geschmolzen und homogenisiert. Die gefärbte plastische Masse wird durch Heißabschlagen am Düsenkopf oder durch Ausziehen von Fäden unter Kühlung granuliert. Das so erhaltene Granulat wird anschließend in einer Spritzgußvorrichtung

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bei 200 bis 250⁰C zu Formkörper·!! verspritzt oder auf Pressen zu beliebigen Körpern verpreßt. Man erhält leuchtend orangefarbene Spritslinge oder Preßlinge, die fluoreszieren und sehr gute Lichtechtheit aufweisen.

Anstelle von Polystyrol-Blockpolymerisat kann auch ein Polystyrol-Emulsionspolymer isatg ein Suspensionspolymerisat oder ein Mischpolymerisat von Styrol mit Butadien und Acrylnitril oder Acrylestern verwendet werden«,

Das PeryIan-3,4,9$IG-tetracarbonsäure-tois-(2^s,4^?,β'-trimethylanilld) läßt sich folgendermaßen herstellen:

In 840 Teilen Chinolin werden bei 100⁰C 40,8 Teile kristallisiertes Zlnkaosiät* 117 Teile Perylenttsbracarbonsäure und 162 Teile MesJüin (Ss^o-Tpiraethylanilin) eingetragen, unter überleiten eines schwachen Sfcickstoffstroms erhitzt man auf 225 bis 2j5O°C und .üält bei dieser Temperatur, bis eine aufgearbeitete Probe, mit verdüimter· Sodalosung aufgekocht, keine PerylentetracarbonsEure mehr aaseigt, Dies ist nach etwa I bis 2 Stunden der Fall« Nach ciero A&kühlen auf etwa 100⁰C wird filtriert, mit Chinolin, darm mit Methanol und.anschließend mit Wasser gewaschen. Das Filtergut rühre man mit etwa 1200 Teilen 2^'iger wässeriger Sodaiosuug an, ür'hit^t auf etwa 95°C_# filtrder-t und wäscht neutral. Spur-öii möglicherweise noch vorhandener Perylentetraearbonsäure werden dabei entfernt. Nach dem Trocknen erhält man den Farbstoff fait asnr· guter Ausbeute.

Ein® ähnlich® Färbung erhält mar*, viQiw. man statt Fer-ylen-3,4,9, 1 G-fcetracarbonsäure-bis- (2 ⁱ , 4⁵,6 * -^i-iraethylanllid) das Feryisn-3,4,9, iO°tetraearbonsäurs«-bis-(2^s,6^ä-dimethylanllid) verwendet.

Beispiel 2

0,2 Tsile Fez^!ylen>»3,4,9, lO-tetracarbonsäure-bis-(2 * _s 4^s,5^s-trl-

werden mit 100 Teilen gamahlenem Polystyrol-Block- und i Teil Titandioxid, wie im Beispiel 1 angegeben, gemischt. Das Gemisch wird geschmolzen, homogenisiert und granuliert. Das so erhaltene Granulat wird zu Formkörpern ver-

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In gleicher Weise kann Perylen-j5j4,9* 10-tetracarbonsäure-(2^!,6'-dimethylanilid) in Polystyrol und seine Mischpolymerisate eingearbeitet werden. Es werde.η leuchtend orange Färbungen mit guten Echtheiten erhalten.

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Claims

- 6 - O.Ζ» 27 645 Patentansprüche

1. Verwendung von Farbstoffen der Perylen-3,4,9»10-tetracarbonsäurediimidreihe der Formel

in der R gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 3 ο

C-Atomen und R Wasserstoff und/oder gleiche oder verschiedene P Alkylreste mit 1 bis 3 C-Atomen bedeuten, zum Färben von Kunststoffen in der Masse.

2. Verwendung von Farbstoffen gemäß der Formel in Anspruch 1,

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in der R je eine Methylgruppe und R Wasserstoff oder eine Methylgruppe bedeuten, zum Färben von Kunststoffen in der Masse.

J). Verwendung von Farbstoffen gemäß der Formel in Anspruch 1 zum Färben von thermoplastischen Kunststoffen in der Masse.

Badische Anilin- 4 Soda-Fabrik AG

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