DE2451781B1

DE2451781B1 - Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsaeurebisimidfarbstoff

Info

Publication number: DE2451781B1
Application number: DE2451781A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Chem Dr Graser
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-10-31
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1976-01-08
Also published as: DE2451781C2

Description

Analyse für C32H2606N2 (535): Berechnet: C 71,9, H 4,9, 0 18,0, N 5,2%; gefunden: C 70,8, H 4,7, 0 18,1, N 5,6%.
Beispiel 2
In 400 Teilen Äthylenglykol werden 110 Teile Perylentetracarbonsäureanhydrid und 66 Teile y-Methoxypropylamin unter Rühren auf 170 bis 175"C erhitzt und so lange bei dieser Temperatur gehalten, bis keine Perylentetracarbonsäure mehr nachzuweisen ist. Dies ist nach etwa 1 Stunde der Fall. Man läßt auf etwa 150"C abkühlen, verdünnt mit 200 Teilen Dimethylformamid und filtriert bei etwa 40"C. Den Filterrückstand wäscht man mit 100 Teilen Dimethylformamid, dann mit Wasser und trocknet. Man erhält 140 Teile des Perylentetracarbonsäure-bis-(y-methoxypropylimids) als schwarzes Pulver. Unter dem Mikroskop sind braunstichigschwarze Kristalle zu erkennen.
Analyse für C32H2606N2 (535): Berechnet: C 71,9, H 4,9, 0 18,0, N 5,2%; gefunden: C 71,4, H 5,0, 0 18,2, N 5,5%.
Beispiel 3 10%ige Volltoneinbrennlackierung a) Volltonpaste (30%ig) 3 Teile Farbstoff des Beispiels 1 werden mit 7 Teilen eines firnisähnlichen Bindemittels auf einem Dreiwalzenstuhl mit 6 Passagen bei 80 atü zu einer 30%igen Volltonpaste verarbeitet.
b) Die für die Färbung benutzte Volltonlackpaste (100/zig) 2 Teile Volltonpaste a) werden mit 4 Teilen eines Bindemittelgemisches, bestehend aus 1 Teil eines mit Sojaöl modifizierten Alkydharzes, 2 Teilen eines mit synthetischer Fettsäure modifizierten Alkydharzes und 3 Teilen eines lösungsmittelfreien Melaminharzes vermischt.
c) Durchführung der Färbung Mit einem Filmziehgerät wird die Lackpaste b) auf Karton in einer Schichtdicke von 100 FL aufgetragen und 45 Minuten bei 1200C eingebrannt. Man erhält eine schwarze Färbung mit ausgezeichneter Licht- und Wetterechtheit.
Beispiel 4 Einbrennlackierung (Weißverschnitt 1: 20) a) Weißpaste (30%ig) 42 Teile eines Bindemittels, erhalten durch Vermischen von 1 Teil eines mit Sojaöl modifizierten Alkydharzes und 2 Teilen eines mit synthetischer Fettsäure modifizierten Alkydharzes werden mit 30 Teilen Titandioxid (Rutilware), 22 Teilen eines lösungsmittelfreien Melaminharzes und 6 Teilen eines kolloidalen Siliziumdioxids auf dem Dreiwalzenstuhl bei 80 atü mit 6 Passagen zu einer 30%igen Weißpaste angerieben.
b) Lackpaste 0,5 Teile Volltonpaste (30%ig) des Beispiels 3 a) und 10 Teile der Weißpaste (30%ig) a) werden auf einem Telleranreibegerät gemischt und verrieben.
c) Durchführung der Färbung Mit einem Filmziehgerät wird die Lackpaste b) auf Karton mit einer Schichtdicke von 100 li aufgetragen und 45 Minuten bei 120"C eingebrannt. Es werden Graufärbungen mit ausgezeichneter Licht- und Wetterechtheit erhalten.
Beispiel 5 0,1 Teile Farbstoff, erhalten nach Beispiel 1, werden mit 100 Teilen Polyvinylchloridpulver (Emulsionsware) und 2 Teilen Dibutyl-zinn-bis-thioglykolsäurehexylester auf einem Mischwalzwerk bei 150 bis 1600C homogenisiert (Dauer: etwa 8 Minuten). Die erhaltenen Walzfelle werden auf einer Plattenpresse bei 140"C mit etwa 0,4 kg/cm2 zu Platten gepreßt. Man erhält olivfarbene Preßlinge mit vorzüglicher Lichtechtheit.
Das gleiche Ergebnis erhält man mit Polyvinylchlorid, das durch Suspensionspolymerisation hergestellt worden ist.
Beispiel 6 0,1 Teile Farbstoff, erhalten nach Beispiel 1, werden mit 100 Teilen Polyvinylchloridpulver (Suspensionsware), 1 Teil Titandioxid (Rutilware) und 2 Teilen Dibutyl-zinn-bis-thioglykolsäurehexylester auf einem Mischwalzwerk, wie in Beispiel 5 beschrieben, homogenisiert und anschließend zu Platten gepreßt. Man erhält rotstichiggraue Preßlinge mit vorzüglicher Lichtechtheit.
Verwendet man statt 0,1 Teile Farbstoff 1 Teil und statt 1 Teil Titandioxid 0,5 Teile, so erhält man schwarze Preßlinge mit vorzüglicher Lichtechtheit.
Die gleichen Ergebnisse erhält man mit Polyvinylchlorid, das durch Emulsionspolymerisation erhalten worden ist.
Beispiel 7 0,05 Teile Farbstoff, erhalten nach Beispiel 1, werden in einem Trommelmischer mit 100 Teilen gemahlenem Polystyrol-Blockpolymerisat trocken gemischt. Das Gemisch wird auf einer Schneckenpresse bei einer Zylindertemperatur von 200 bis 2500 C 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 bei 200 bis 2500 C zu Formkörpern verspritzt oder auf Pressen zu beliebigen Körpern gepreßt. Man erhält leuchtend gelborange Spritzlinge mit ausgezeichneter Lichtechtheit, die in ähnlichem Farbton fluoreszieren.
An Stelle von Polystyrol-Blockpolymerisat kann auch ein Polystyrol-Emulsionspolymerisat oder Suspensionspolymerisat oder ein Copolymerisat mit Butadien und Acrylnitril oder Acrylestern verwendet werden.
Beispiel 8 0,1 Teile Farbstoff des Beispiels 1 werden mit 100 Teilen gemahlenem Polystyrol-Blockpolymerisat und 1 Teil Titandioxid, wie im Beispiel 7 angegeben, gemischt.
Das Gemisch wird geschmolzen, homogenisiert und granuliert. Das so erhaltene Granulat wird zu Formkörpern verspritzt oder gepreßt (Verarbeitungstemperatur 200 bis 250° C). Man erhält leuchtend orange gefärbte Spritz- oder Preßlinge mit sehr guter Lichtechtheit.
Beispiel 9 0,05 Teile Farbstoff, erhalten nach Beispiel 1, werden mit 50 Teilen einer Mischung aus 65 Teilen Polyvinylchloridpulver, 35 Teilen Di-äthylhexyl-phthalat und 2 Teilen Dibutyl-zinn-bis-thioglykolsäurehexylester auf einem Mischwalzwerk bei 150 bis 1600C homogenisiert (Dauer: etwa 8 Minuten), zu Fellen gewalzt und auf einem Kalanderwalzwerk geglättet. Man erhält olivfarbene Felle mit ausgezeichneter Lichtechtheit.
Beispiel 10 0,25 Teile Farbstoff, erhalten nach Beispiel 1, werden mit 2,5 Teilen Titandioxid (Rutilware) und 50 Teilen einer Mischung aus 65 Teilen Polyvinylchloridpulver, 35 Teilen Di-äthylhexyl-phthalat und 2 Teilen Dibutyl-zinnbis-thioglykolsäurehexylester auf einem Mischwalzwerk bei 150 bis 1600C homogenisiert (etwa 8 Minuten), zu Fellen gewalzt und auf einem Kalanderwalzwerk geglättet. Man erhält grau gefärbte Felle mit ausgezeichneter Lichtechtheit.
Verwendet man statt 0,25 Teile Farbstoff 0,5 Teile und statt 2,5 Teilen Titandioxid 0,25 Teile, so erhält man schwarze Felle mit ausgezeichneter Lichtechtheit.
Beispiel 11 0,05 Teile Farbstoff, erhalten nach Beispiel 1, werden in einem Trommelmischer mit 100 Teilen Polyäthylen- pulver (Hochdruckware) trocken gemischt. Das Gemisch wird auf einer Schneckenpresse bei einer Zylindertemperatur von 160 bis 200"C 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 bei 200"C zu Formkörpern verspritzt oder auf Pressen zu beliebigen Körpern gepreßt Man erhält schwarzgraue Preßlinge mit ausgezeichneter Lichtechtheit.
Beispiel 12 0,1 Teile Farbstoff des Beispiels 1 werden mit 100 Teilen Polyäthylenpulver (Hochdruckware) und 1 Teil Titandioxid (Rutilware) wie in Beispiel 11 angegeben gemischt und zu Formkörpern verarbeitet Man erhält graue Preßlinge mit sehr guter Lichtechtheit.

Claims

Patentansprüche: 1. PeryIen-3,4,9,1 O-tetracarbonsäurebisimid der Formel 2. Verwendung der Verbindung des Anspruchs 1 als Schwarzfarbstoff für Lacke, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Tinten und wäßrige Zubereitungen.

3. Verwendung der Verbindung des Anspruchs 1 zum Massefärben von Polystyrol, Polyacrylat oder Polycarbonat.

Die Erfindung betrifft ein neues Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäurebisimid der Formel sowie dessen Verwendung als Farbstoff.

Das neue Perylentetracarbonsäurebisimid, im folgenden auch als Bisimid bezeichnet, eignet sich hervorragend als Schwarzfarbstoff für Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Lacke, Tinten und wäßrige Farbstoffzubereitungen. In transparenten Polyvinylchlorideinfärbungen erhält man sogar Olivtöne. Die in diesen oder mit diesen Medien erhaltenen Schwarz- bis Olivfärbungen weisen hohe Echtheiten auf. Dies gilt für Medien, die kein oder praktisch kein Lösungsvermögen für das Bisimid (I) aufweisen. Da die Lösefähigkeit von Kunststoffen mit der Temperatur zunimmt, kommen für die Verwendung von (I) als Schwarzpigment nur solche Medien in Betracht, die im allgemeinen bei Temperaturen von 200"C, vorzugsweise bei Temperaturen unterhalb von 200"C, eingefärbt und verarbeitet werden. Dies ist bei den vorstehend genannten Thermoplasten, Lacken, Tinten und wäßrigen Farbstoffzubereitungen der Fall.

Beim Einarbeiten des Bisimids (I) in Polystyrol, Polycarbonat oder Polyacrylaten, wozu Verarbeitungstemperaturen von oberhalb 200"C erforderlich sind, wird das Bisimid vom Thermoplast gelöst. Man erhält aus dem schwarzen Pigmentfarbstoff eine Orangefärbung, die bei transparenter Einfärbung fluoresziert und gleichzeitig eine hohe Lichtechtheit aufweist.

Überraschend war, daß das Bisimid (I) ein schwarzes Pigment ist, das schwarz bis oliv färbt, denn in der Literatur, z.B. der CH-PS 3 72 163 oder der DT-PS 11 30 099 sind die Bisalkylimide der Perylentetracarbonsäure als rote Farbstoffe bzw. die Bisalkylimide mit Alkylgruppen mit 4 und mehr C-Atomen in Polystyrol als Fluoreszenzfarbstoffe beschrieben.

Das Bisimid (I) hat besonderes Interesse als Schwarzfarbstoff für Schwarz- bis Oliv-Färbungen. Der Farbstoff weist ausgezeichnete Licht- und Wetterechtheiten auf. Man kann den Farbstoff (I) auch mit anderen Farbstoffen mischen, um andere dunkle Farbtöne einzustellen, z.B. Olivtöne für Militärartikel mit günstigem Verhalten bei der IR-Remission. Durch Mischen mit Weißpigmenten, z. B. Titandioxid, kann man Grautöne einstellen.

Das Bisimid (I) wird in an sich bekannter Weise durch Umsetzen von Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäure oder deren Dianhydrid mit y-Methoxypropylamin in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur, gegebenenfalls unter Druck, hergestellt.

Das bei der Synthese erhaltene rohe Bisamid (Rohfarbstoff) kann in dieser Form verwendet werden.

Der Rohfarbstoff kann aber auch, besonders für die Verwendung als Schwarzpigment, durch zusätzliche Maßnahmen, z. B. durch Überführung in eine feinverteilte Form durch Umfällen aus Schwefelsäure oder durch Mahlen und anschließendes Rekristallisieren in Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln bei höherer Temperatur in an sich bekannter Weise in besondere Finishformen überführt werden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern. Die im folgenden genannten Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht Beispiel 1 In 360 Teilen Wasser werden 120 Teile Perylentetracarbonsäureanhydrid und 64 Teile y-Methoxypropylamin gerührt und in einem druckdicht verschlossenen Reaktionsgefäß auf 130 bis 135"C erhitzt. Man rührt etwa 5 Stunden bei dieser Temperatur bis eine Probe keine freie Perylentetracarbonsäure mehr anzeigt. Nach dem Abkühlen und Entspannen wird die Reaktionsmischung mit Wasser verdünnt, filtriert und das Filtergut neutral gewaschen und getrocknet. Man erhält 162 Teile des Perylentetracarbonsäure-bis-(y-methoxy-propylimids) als schwarzes Pulver. Unter dem Mikroskop sind braunstichigschwarze Kristalle zu erkennen.