DE2402800B1 - Farbstoffpräparattonen - Google Patents

Description

• Ganz bevorzugte Polyätherpolyole sind Umsetzungsprodukte des Trimethylolpropans und/oder Propylenglykols mit 0,1 bis 20 Mol Athylenoxid und/oder Propylenoxid, insbesondere Umsetzungsprodukte von Trimethylolpropan mit 3 Mol Athylenoxid, die eine OH-Zahl von etwa 550 besitzen, und Umsetzungsprodukte von Trimethylolpropan mit 87 Gewichtsprozent Propylenoxid und 13 Gewichtsprozent Athylenoxid, die eine OH-Zahl von 35 und ein Molekulargewicht von etwa 4800 besitzen.
• Die Herstellung der Farbstoffdispersionen erfolgt in üblichen Naßzerkleinerungsaggregaten, wie Attritoren, Walzenstühlen, Dissolver, Rotor-Stator-Mühlen, Corundscheibenmühle, Kugelmühlen, schnelllaufende Rührwerksmühlen sowie mit besonderem Vorteil in kontinuierlich- oder diskontinuierlich arbeitenden Knetern.
• Die Farbstoffdispersionen eignen sich besonders zum Einfärben von Polyurethankunststoffen. Hierbei werden die Farbstoffdispersionen entweder vor der Polyurethanherstellung mit den Polyalkoholen gemischt und anschließend nach bekannten Verfahren durch Umsetzung mit Polyisocyanaten der Polyurethankunststoff hergestellt, oder man dosiert die Farbstoffdispersionen während der Polyurethanherstellung den Reaktionskomponenten zu.
• Die Farbstoffpräparate sind insbesondere zum Einfärben von Polyurethanschaumstoffen, die eine dichte Außenhaut und einen mikroporösen zelligen Kern aufweisen und durch Formverschäumung hergestellt werden, geeignet.
• Herstellung und Verwendung solcher sogenannten »Integralschäume« sind beispielsweise aus der DT-OS 21 49 613 bekannt.
• a) Pigment der Formel Beispiel 1 Eine blaue Farbstoffpräparation aus 20 g Kupferphthalocyaninblau-Pigment (p-Modifikation) und 80g eines Polyäthers, der durch Umsetzung von 1 Mol Trimethylolpropan und 3 Mol Athylenoxid erhalten wurde und eine OH-Zahl von 550 besitzt, wird wie folgt hergestellt: In einem Dispersionskneter wird der Pigmentfarbstoff mit einer solchen Menge des obengenannten Polyäthers geknetet, daß man eine zähe, knetbare Masse erhält (auf 1 g Pigmentfarbstoff werden hierfür ungefähr 0,4 g Polyäther eingesetzt). Nach einer Knetzeit von 10 Minuten wird die Masse unter dauerndem Kneten sehr langsam mit der restlichen Menge Polyäther verdünnt. Man erhält eine Pigmentpaste, die für die Färbung von hartem Polyurethan-Integralschaum geeignet ist (Beispiele 6 und 7).
• Beispiel 2 Wie im Beispiel 1 werden Farbstoffpräparate hergestellt, die statt des Kupferphthalocyamin-Pigmentes folgende Pigmente oder Farbstoffe enthalten, wobei Präparate mit den angegebenen Farbtönen erhalten werden.
• gelb b) Pigment der Formel Barium-Lack; rot rot Beispiel 3 Eine Paste aus 50 g Titandioxid (Rutil-Typ) und 50 g eines Polyäthers, der durch Umsetzung von 1 Mol Trimethylolpropan und 3 Mol Athylenoxid erhalten wurde, wird auf einem Dreiwalzenstuhl angerieben (3 Passagen) und nach Beispiel 6 oder 7 für die Pigmentierung eines Polyurethan-Kunststoffes eingesetzt.
• Beispiel 4 10 g Farbruß und 90 g eines Polyäthers, der durch Umsetzung von Trimethylolpropan mit 87 Gewichtsprozent Propylenoxid und 13 Gewichtsprozent Athy- lenoxid erhalten wurde und eine OH-Zahl von 35 sowie ein Molekulargewicht von etwa 4800 besitzt, werden mit einem Schnellrührer angerührt und anschließend mit einer Korundscheibenmühle gemahlen, wobei die Spaltbreite der Mahlscheiben so eingestellt wird, daß die Temperatur der Paste 80 bis 90"C beträgt. Die Paste ist zur Einfärbung eines halbharten Polyurethan-Integral-Schaumes geeignet (Beispiel 8).
• Beispiel 5 10 g des roten Farbstoffes der Formel und 90 g des im Beispiel 1 beschriebenen Polyäthers werden mit einem Schnellrührer angerührt und anschließend in einer handelsüblichen Rührwerksmühle, die als Mahlkörper Glaskugeln von 0,8 bis 1,2 mm Durchmesser enthält und deren mit ebenen Kreisscheiben versehene Welle mit einer Geschwindigkeit von 1000 U/min rotiert, gemahlen. Die so hergestellte Paste läßt sich wie im Beispiel 7 beschrieben für die Färbung eines Polyurethankunststoffes einsetzen.
• Beispiel 6 100 g eines Polyolgemisches der OH-Zahl 495 und einer Viskosität von 1150 cP bei 25"C, bestehend aus 80 g eines Polyäthers der OH-Zahl 550, der durch Anlagerung von Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten wurde, und 20 g eines Polyesters der OH-ZahT 370, der durch Umsetzung von 1 Mol Adipinsäure, 2,6 Mol Phthalsäureanhydrid, 1,3 Mol Ulsäure und 6,9 Mol Trimethylolpropan erhalten wurde, werden mit 1 g eines Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockcopolymerisats als Schaumstabilisator, 0,5 g Tetramethylguanidin als Katalysator, 5 g Monofluortrichlormethan als Treibmittel und 5 g der im Beispiel 1 beschriebenen Farbstoffpräparation vermischt. Das Gemisch wird einem Zweikomponenten-Dosiermischgerät zugeführt und dort zur Herstellung des aufschäumenden Reaktionsgemisches mit 155 g eines Polyisocyanates, das durch Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten und anschließende Umsetzung mit einem Diol der OH-Zahl 480 erhalten wurde, eine Viskosität von 130 cP bei 25° C und einem NCO-Gehalt von 28 Gewichtsprozent aufweist, intensiv vermischt und sofort in ein auf 60"C temperiertes Metallwerkzeug eingetragen. Nach 7 Minuten Entformungszeit kann das eingefärbte Formteil aus hartem Polyurethan-Integralschaumstoff mit einer Rohdichte von 0,6 g/cm3 entformt werden. Verglichen mit einem nicht eingefärbten, rohen Formteil sind die mechanischen Eigenschaften (e-Modul, Biegefestigkeit, Bruchdehnung, Schlagzähigkeit, Formbeständigkeit in der Wärme usw.) des eingefärbten Formteiles nicht erniedrigt.
• Beispiel 7 100 g eines Polyolgemisches der OH-Zahl 495 und einer Viskosität von 2300 cP bei 25"C, bestehend aus 60 g eines Polyäthers der OH-Zahl 850, der durch Addition von Propylenoxid an Trimethylolpropan erhalten wurde, und 40 g eines Polyäthers der OH- Zahl 42, der durch Addition eines Gemisches von Propylenoxid und Athylenoxid an ein Gemisch aus Trimethylolpropan und Propylenglykol (Mol-Verhältnis 3:1) erhalten wurde, werden mit 1 g eines Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockcopolymerisats als Schaumstabilisator, 0,7 g Tetramethylguanidin als Katalysator, 12 g Monofluortrichlormethan als Treibmittel und 2 g der im Beispiel 5 beschriebenen Farbstoffpräparation gemischt und mit 135 g eines Polyisocyanates, das durch Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt wurde und eine Viskosität von 130 cP bei 25° C und einen NCO-Gehalt von 31 Gewichtsprozent aufweist, gemäß Beispiel 6 zu einem Formteil aufgeschäumt. Dieses eingefärbte Formteil aus hartem Polyurethan-Integralschaumstoff mit einer Rohdichte von 0,2 g/cm3 kann nach 10 Minuten Formstandzeit entformt werden.
• Beispiel 8 78 g des im Beispiel 4 beschriebenen Polyäthers mit einer Viskosität von 825 cP bei 25° C, 10 g der im Beispiel 4 beschriebenen Rußpaste, ein Gemisch von 6 g Butandiol-t,4, 3 g Athylenglykol und 2 g Trimethylolpropan als Vernetzer, 0,45 g Triäthylendiamin als Katalysator und ein Gemisch von 0,2 g Wasser, 8 g Trichlormonofluormethan und 4 g Methylenchlorid als Treibmittel werden gut vermischt und in ein Dosiermischaggregat eingegeben. Als zweite Komponente kommt in das Dosiergerät ein modifiziertes 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat. Beide Komponenten werden intensiv vermischt und in eine vorbereitete Schäumform eingetragen, in der dann ein Polyurethan-Integralschaumstoff-Formteil entsteht, das nach etwa 5 Minuten entformt werden kann. Das so hergestellte Teil hat eine Rohdichte von 0,3 g/cm3 und unterscheidet sich in seinen mechanischen Eigenschaften (z. B. Bruchdehnung, Zugfestigkeit, Stauchhärte, Druckverformungsrest) nicht von einem nicht eingefärbten Teil.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Farbstoffpräparationen, bestehend aus (a) in Wasser schwer löslichen Farbstoffen und (b) Polyätherpolyolen, die durch Umsetzung von Trimethylolpropan mit Äthylenoxid oder Athylenoxid und Propylenoxid erhalten worden sind, sowie (c) gegebenenfalls weiteren Hilfsmitteln.
2. 2. Farbstoffpräparationen gemäß Anspruch 1, die als in Wasser schwer lösliche Farbstoffe Pigmente enthalten.
3. 3. Farbstoffpräparationen gemäß Anspruch 1, die als in Wasser schwer lösliche FarbstoffeAmino-oder Hydroxylgruppen aufweisende Farbstoffe, die mit Isocyanaten im Sinne der Polyaddition zu reagieren vermögen, enthalten.
4. 4. Farbstoffpräparationen gemäß Anspruch 1, die als Dispersionsmedium Umsetzungsprodukte des Trimethylolpropans mit 3 Mol Athylenoxid (OH-Zahl 550) oder mit 87 Gewichtsprozent Propylenoxid und 13 Gewichtsprozent Äthylenoxid (OH-Zahl 35, Molekulargewcht;. "4QO) enthalten.
5. 5. Farbstoffpräparationpn gemäß Aiispruch 1, dadurch gekennzeichneAt; da>ß'sie 5 bis 7*0 Gewichtsprozent Farbstoff, 30 bis 95 Gewichtsprozent Polyätherpolyol und 0 bis 10 Gewichtsprozent weitere übliche Hilfsmittel enthalten.
6. 6. Verwendung von Farbstoffpräparationen gemäß Anspruch 1 zuni Einfärben von Polyurethankunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstoffpräparationen vor der Polyurethanherstellung den Polyolen oder während der Polyurethanherstellung den Reaktionskomponenten der Polyurethanherstellung zugemischt werden.
7. 7. Verwendung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Polyurethanschaumstoffe, insbesondere solche mit dichter Außenhaut und mikroporösem zelligem Kern, eingefärbt werden.

   Gegenstand sind Farbstoffpräparationen, bestehend aus (a) in Wasser schwer löslichen Farbstoffen und (b) Polyätherpolyolen, die durch Umsetzung von Trimethylolpropan mit Athylenoxid oder Äthylenoxid und Propylenoxid erhalten worden sind, sowie (c) gegebenenfalls weiteren Hilfsmitteln und deren Verwendung zum Färben von Polyurethan-Kunststoffen.

   Geeignete in Wasser schwer lösliche Farbstoffe sind einerseits Pigmente, andererseits Farbstoffe, die auf Grund ihrer Konstitution zum Einbau in die Polyurethankette geeignet sind, wie amino- oder hydroxyl-- gruppenhaltige Farbstoffe. die den verschiedensten Farbstoffklassen angehören können, beispielsweise der Triphenylmethan-, Oxazin-, Thiazin-, Methin-, Phthalocyanin-, insbesondere aber der Azo- oder Anthrachinonreihe. Die Amino- oder Hydroxygruppen der Farbstoffe reagieren mit den Isocyanatgruppen während der Polyurethanherstellung.

   Die reaktionsfähige Aminogruppe kann primär oder sekundär sein. Bevorzugt sind primäre Aminogruppen; diese können direkt an einem aromatischen Kern des Farbstoffmoleküls sitzen oder über eine Alkylenbrücke mit dem Farbstoffmolekül verbunden sein. Die Alkylenbrücke kann ihrerseits direkt oder über -CO-, -CO2-, -SO,I -CONH, - NH - oder - SO2NH - an den Farbstoffrest gebunden sein. Die reaktionsfähige Hydroxylgruppe liegt bevorzugt in einem Oxyalkylrest vor. Dieser kann direkt an einen aromatischen Kern gebunden sein, beispielsweise als Oxymethylrest oder über ein Brückenatom, beispielsweise eine Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffbrücke, wie in den Gruppen -O-CH2-CH2-OH, -S-CH2-CH2-OH Geeignete Farbstoffe der verschiedenen Farbstoffreihen sind aus der DT-AS 1114 317 bekannt.

   Geeignete Pigmente sind organische Pigmente, z. B. der Azo-, Anthrachinon-, Azaporphin-, Thioindogo- oder polycyclischen Reihe, ferner der Chinacridon-, Dioxazin-, Naphthalintetracarbonsäure-oder Perylentetracarbonsäure-Reihe, sowie verlackte Farbstoffe, wie Ca, Mg, Al-Lacke von sulfonsäure-und/oder carbonsäuregruppenhaltigen Farbstoffen, von denen eine große Zahl beispielsweise aus Colour-Index, 2. Auflage, bekannt sind, und anorganische Pigmente, wie Zinksulfide, Cadmiumsulfide/-selenide, Ultramarin, Titandioxide, Eisenoxide, Nickel- oder Chromtitangelb, Kobaltblau, Chromoxide und Chromatpigmente, sowie Ruß.

   Die Farbstoffpräparationen liegen insbesondere in Form konzentrierter Farbstoffdispersionen vor, die sich aus 5 bis 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 60 Gewichtsprozent Farbstoff, 30 bis 95 Gewichtsprozent Polyätherpolyol und 0 bis 10 Gewichtsprozent weiteren, für Pigmentdispersionen üblichen Hilfsmittel zusammensetzen.

   Weitere übliche Hilfsmittel sind beispielsweise anionische, kationische und nichtionogene Tenside, hochmolekulare Kieselsäuren sowie spezielle Montmorillonite, die auch organische Ammoniumsalze enthalten können.