DE2920080C2 - Verfahren zur Herstellung von gefärbten Polymeren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von gefärbten PolymerenInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
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Description
auch die intensive Zersetzung um bis zu 500C höher als
bei ungefärbtem oder mit einem Anthrachinon-Farbstoff gefärbten Polymethylmethacrylat Gegenüber dem
letzteren ist auch die Lichtechtheit bedeutend verbessert
Ober die überraschende Verbesserung der genannten
Werte der erfindungsgemäß gefärbten Polymere gegenüber ungefärbten oder nach einem bekannten
Verfahren gefärbten Polymeren hinaus ist wesentlich, daß die erfindungsgemäß eingesetzten Farbstoffe
keinen Einfluß auf den Ablauf der Polymerisation haben. Die Zeitdauer der Herstellung organischen Glases einer
Dicke von z. B. 3 mm, das mit den vorgeschlagenen Komplexen gefärbt ist, dauert 6 bis 8 Stunden, was sich
nicht von der Herstellungsdauer des ungefärbten Materials unterscheidet.
Es ist zweckmäßig, den vorgeschlagenen Farbstoff in einer Menge von 0,1 bis 2 Gew.-% einzusetzen. Wenn
der erfindungsgemäß eingesetzte Farbstoff in einer Menge von weniger als 0,1 Gew.-% genommen wird, ist
die Färbungsircunsität gering; bei einer Menge über 2,0
Gcw.-% hat der Farbstoff eine plastifizicrcndc Wirkung
auf das erhaltene Polymere.
Als Farbstoffe bei der Herstellung von Lichtfilter-Polymeren werden bevorzugt Sulfoxyd-Komplexe des
Kobalt(II)-chlorides, Nickel(II)-nitrates und Chrom(IH)-nitrates.
Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der vorgeschlagene Farbstoff in
einem Monomerengemisch (Vinylmonomeres, Initiator, Regler) gelöst wird, das danach der radikalischen
Polymerisation b?i den für einen jeden initiator üblichen
Temperaturen unterzogen wird.
Der genannte Farbstoff beeinflußt die Kinematik der Polymerisation praktisch nidit Deswegen kann das
erfindungsgemäße Verfahren ohne jegliche Änderung der bestehenden Verfahrenstechnik der Herstellung
von Polymeren durch die radikalische Polymerisation von Vinylmonomeren unter Behalten der physikalischchemischen Daten derselben verwendet werden.
Als Farbstoff wird ein Sulfoxyd-, Tributylphosphat-, Diisoamylphosphonat-, Trialkyl(aryl)-phosphinoxyd-,
Di-2-äthylhexylphosphorsäure-Komplex eines gefärbten Metallchlorides bzw. -nitrates verwendet Der
Komplex wird durch intensives Rühren der wäßrigen Lösung eines gefärbten Metallchlorides bzw. -nitrates
und der Lösung organischer Liganden in Benzol bei äquimolaren Verhältnissen bei Raumtemperatur innerhalb von 03 Stunden hergestellt. Nach dem Abschichten
des erhaltenen Gemisches wird die organische Schicht 5C (Komplex-Lösung in Benzol) abgetrennt das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der erhaltene Farbstoff
zweckmäßig verwendet.
Die erhaltenen gefärbten Polymeren werden auf Hitze- und Lichtbeständigkeit der Färbung geprüft Da
die eingesetzten Komplexe im Vinylmonomeren und im erhaitenen Polymeren Molekularlösungen bilden, zeichnet sich das letztere durch eine hohe Einheitlichkeit der
Färbung aus.
Die Lichtbeständigkeit der Färbung der erhaltenen
gefärbten Polymeren wurde spektrofotometrisch auf Grund der Änderung der Farbintensität derselben nach
der Belichtung mit UV-Licht innerhalb von 50 Stunden ausgewertet Es wurde keine Änderung der Farbintensität nachgewiesen.
Zum Beispiel wurde ein organisches Glas auf Basis von Methylmethacrylat, das als Farbstoff einen Komplex des zweiwertigen Kobalts mit zwei Diamylsulf-
oxyd-MoleküIen enthielt, mit dem Licht einer Niederdruckquarzlampe im Laufe von 50 Stunden belichtet, die
Farbstärke blieb dabei ungeändert Dagegen hat sich die Farbintensität des mit dem in der Praxis verwendeten
organischen Farbstoff »Anthrachinonblau« gefärbten organischen Glases nach der 5stflndigen Belichtung um
das doppelte vermindert
Bei der Untersuchung der Hitzebeständigkeit der Färbung wurden die gefärbten Polymeren während 6
Stunden bei einer Temperatur von 180° C behandelt Die
Farbintensität hat sich nicht geändert Außerdem wurde eine Erhöhung der Hitzebeständigkeit der erhaltenen
Polymeren beobachtet
So hat zum Beispiel Polymethylmethacrylat, das 2,0
Gew.-% Komplex
[CoCl2-2(C5Hn)2SO]
enthält, eine Temperatur der anfänglichen Zersetzung
2800C und eine Temperatur der intensiven Zersetzung 3500C, während das ungefärbte Polymethylmeihacrylat
eine Temperatur der anfänglichen Zersetzung 2400C
und eine Temperatur der intensiven Zersetzung 295° C hat Zur gleichen Zeit wird das mit dem organischen
Farbstoff »Anthrachinonblau« gefärbte Polymethylmethacrylat durch folgende Temperaturen gekennzeichnet: Die der anfänglichen Zersetzung 238° C, die
der intensiven Zersetzung 290° C.
Es sei insbesondre erwähnt, daß bei der Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gefärbten organischen Gläsern die letzteren ausgezeichnete spektrale Daten aufweisen, die durch einen
schmalen Bereich der Lichtabsorbtion von Metallsalzen bestimmt werden, was für die Herstellung von
Lichtfiltern wertvoll ist
Andere physikalisch mechanische Kennwerte der erhaltenen gefärbten Polymeren ändern sich, wie es
auch zu erwarten war, infolge einer geringen Menge des ins Polymere eingeführten Farbstoffes nicht.
Nachstehend werden konkrete Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gefärbten Polymeren angeführt.
Ein aus 50 g KobaIt(II)-chlorid-sulfoxyd-Komplex
CoCl2-2[(C5Hn)2SO],
2,5 g Benzoylperoxyd und Methylmethacrylat (alles übrige) bestehendes Gemisch von 5 kg Gesamtgewicht
wird vakuumiert, in eine Form aus Silikatglas eingebracht und während 8 Stunden bei einer Temperatur
von 6O0C polymerisiert Anschließend wird die Nachpolymerisation bei einer Temperatur von 1200C innerhalb
v>n 6 Stunden durchgeführt. Man erhält ein durchsichtiges, optisch einheitliches, blau gefärbtes organisches
Glas.
Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat (spektrale Charakteristik) bleibt
nach der thermischen (6 Stunden lang bei 1800C) und UV-Lichtbehandlung Musterabftand 10 cm, Temperatur 200C, 50 Stunden) unverändert. Die Temperatur der
anfänglichen Zersetzung des gefärbten Polymethylmethacrylats beträgt 285°C, die der intensiven Zersetzung
330° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel 1
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man
als Farbstoff Kobalt(II)-chiorid-tributylphosphat
CoCl2 · 2 [(C4H9O)3PO]
in einer Menge von 1 Gew.-% verwendet
Man erhält durchsichtiges optisch-einheitliches blau
gefärbtes organisches Glas.
Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der thermischen (6
Stunden bei 1800C) und UV-Lichtbehandlung, Musterabstand IC an. Temperatur 200C, 50 Stunden) unverändert Die Temperatur des Zersetzungsbeginns des
gefärbten Polymethylmethacrylats beträgt 2900C, die
der intensiven Zersetzung 3200C
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel I
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Kobalt(li)-nitrat-diisoamylphosphonat-Komplex
als Farbstoff Kobalt(lI)-nitrat-di-2-äthy!hexylphosphorsäure-Komplex
HO—P
in einer Menge von 1 Gew.-% verwendet Man erhält durchsichtiges, optisch einheitliches, rosa gefärbtes
organisches Glas. Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der
thermischen (Temperatur 1800C im Laufe von 6 Stunden) und UV-Lichtbehandlung, (Musterabstand
10 cm, Temperatur 200C, 50 Strnden) unverändert Die
Temperatur des Zersetzungsbeginns des gefärbten Polymethylmethacrylats beträgt 2800C1 die der intensiven Zersetzung 310° C.
Co(NOj)2-2
OSO-C5HnO)2P
CH3
in einer Menge von 1 Gew.-% verwendet Man erhält durchsichtiges, optisch einheitliches, rosa gefärbtes
organisches Glas. Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der
thermischen (Temperatur 1800C innerhalb von 6 Stunden) und UV-Lichtbehandlung, Musterabstand
10 cm, Temperatur 200C, 50 Stunden) unverändert. Die
Temperatur des Zersetzungsbeginns des gefärbten Polymethylmethacrylats beträgt 285° C, die der intensiven Zer .etzung desselben 325° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel 1
beschriebenen analog, nur mit eier Ausnahme, daß man
als Farbstoff Kobalt(II)-nitrat-triphenylphosphinoxyd-Komplex
in einer Menge von 1 Gew.-% verwendet
Mau erhält durchsichtiges, optisch einheitliches, rosa gefärbtes organisches Glas.
Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der thermischen
(Temperatur 1800C innerhalb von 6 Stunden) und UV-Lichtbehandlung (Musterabstand 10 cm, Temperatur 200C 50 Stunden) unverändert Die Temperatur des
Zersetzungsbeginns des gefärbten Polymethylmethacrylats ist 2900C die der intensiven Zersetzung
desselben 330° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel I
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Chrom(HI)-nitrat-diamylsulfoxyd-Komplex
in der Menge von 1 Gew.-% verwendet
Man erhält ein durchsichtiges, optisch einheitliches,
grün gefärbtes organisches Glas.
Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der thermischen
(Temperatur 1800C innerhalb von 6 Stunden) und UV-Lichtbehandlung (Musterabstand 10 cm, Temperatur 200C, 50 Stunden) unverändert Die Temperatur des
Zersetzungsbeginns des gefärbten Polymethylmethacrylats ist 2600C, die der intensiven Zersetzung
desselben 3000C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel 1
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Chrom(III)-chloridtributylphosphat-Komplex
in einer Menge von 1 Gew.-% verwendet
grün gefärbtes organisches Glas.
Die Färbung des erhaltenen Polymethylmethacrylats bleibt nach der thermischen (6 Stunden bei der
Temperatur 180°C) und UV-Lichtbehandlung (Musterabstand 10 cm, Temperatur 200C, 50 Stunden) unverän-
dert Die Temperatur des Zersetzungsbeginns des gefärbten Polymethylmethacrylats beträgt 2700C, die
der intensiven Zersetzung desselben 3108C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmetnacrylat ist demjenigen in Beispiel 1
beschriebenen analrg, nur mit der Ausnahme, daß man
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel I
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man
als Farbstoff Nickei(lll)-nitrat-dihexyl-sulfoxyd-Komplex
Ni(NOj)2- 2[(C*H,j)2SO]
in einer Menge von 0,5 Gew.-% verwendet. r>
Man erhält ein durchsichtiges, optisch einheitliches, grün gefärbtes organisches Glas.
Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der thermischen (6
Stunden bei der Temperatur 1800C) und UV-Licht-Be- in
hatvdlung (Musterabstand 10cm, Temperatur 20°C, 50 Stunden) unverändert. Die Temperatur des Zersetzungsbeginns
des gefärbten Polymethylmethacrylats beträgt 280"C, die der intensiven Zersetzung desselben
32O0C. ι".
Ein aus 10g Farbstoff (Kobalt(ll)-chlorid-Komplex mit zwei Diisoamylsulfoxydmolekülen). 0,5 g Benzoylperoxyd
und Styrol (aiies übrige) bestehendes Gemisch :n
von 1 kg Gesamtgewicht wird vakuumiert und in einer Form aus Silikatglas bei einer Temperatur von 600C
innerhalb von 12 Stunden polymerisiert und danach bei
einer Temperatur von 13O0C innerhalb von 5 Stunden
nachpolymerisiert. Man erhält einheitlich blau gefärbtes >> Polystyrol.
Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polystyrol bleibt na:h der UV-Ucht-Behandlung (Musterabstand
20 cm. Temperatur 20r'C. 30 Stunden) unverändert. Die Temperatur des Zersetzungsbeginns
des gefärbten Polystyrols beträgt 300" C und die Temperatur der intensiven Zersetzung desselben 350° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem J5 Polystyrol ist demjenigen in Beispiel 9 beschriebenen
analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff NickeKIIJ-chlorid-di^-äthylhexylphosphorsäure-Komplex
40
NiCI-- 2
HO-- P
<C\H„>:
in der Menge von OJ Gew.-% einsetzt. Man erhält einheitlich grüngefärbtes Polystyrol.
Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polystyrol bleibt nach der UV-Licht-Behandlung (Musterabstand
20 cm, Temperatur 20cC. 30 Stunden) unverändert. Die Temperatur des Zersetzungsbeginns
des gefärbten Polystyrols ist 290cC, die Temperatur der
intensiven Zersetzung desselben 345" C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polystyrol ist demjenigen in Beispiel 9 beschriebenen
analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Mangan(II)-chlorid-dihexyIsulfoxyd· Komplex
MnCl2 · 2[(CeHn)3SO]
in der Menge von 1,5 Gew.-% einsetzt Man erhält
einheitlich rosa gefärbtes Polystyrol.
Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polystyrol bleibt nach der UV-Licht-Behandlung (Musterabstand
20 cm. Temperatur 20'" C, 30 Stunden) unverändert. Die Temperatur des Zersetzungsbeginns
des gefärbten Polystyrols ist 295°C, die der intensiven Zersetzung desselben 350° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polystyrol ist demjenigen in Beispiel 9 beschriebenen
analog, mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Niob(V)-chlorid-dihexylsulfoxyd-Komplex
NbCI, · 3[(C6Hu)2SO]
in einer Menge von 0.2 Gew.-% einsetzt. Man erhält gelb einheitlich gefärbtes Polystyrol.
Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polystyrol bleibt nach der IJV-Licht-Behandlung (Musterabstand
20 cm, Temperatur 20"C, 30 Stunden) unverändert. Die Temperatur des Zersetzungsbeginns
des gefärbten Polystyrols beträgt 300"C, die Temperatur der intensiven Zersetzung desselben 350° C.
Ein aus 30 g Acrylnitril. 0,05 Gew.-% Benzoylperoxyd, 2 Gew.-°/n Komplex des Kobalt(II)-chlorids mit 2
Diamylsulfoxydmolekülen
CoCI2 ■ 2[(CiHii).'SO]
bestehendes Gemisch wird in eine Ampulle eingetragen,
vakuumiert, zugeschmolzen und bei einer Temperatur von 50°C innerhalb von 3 Stunden polymerisiert.
Danach wird die Ampulle geöffnet, das ausgefallene Polyacrylnitril abfiltriert, am Filter mit Petroläther
sorgfältig gewaschen aus Dimethylformamid in Petroläther
umgefällt und im Vakuum bei einer Temperatur von 30 —40cC bis zum Erzielen des konstanten
Gewichtes getrocknet. Man erhält ein Polyacrylnitrilpulver von bläulichem Farbton, die Erweichungstemperatur
ist 135°C. Die aus der Schmelze dieses Polymeren
ausgezogenen Fäden sind blau gefärbt.
Das Verfahren zur Herstellung von Polyacrylnitril ist demjenigen in Beispiel 13 beschriebenen analog, nur mit
der Ausnahme, daß man als Farbstoff Kobalt(II)-chlorid-tributylphosphat-Komplex
J5 CoCI2 ■ 2 [(CHc1O)3PO]
in der Menge von 0.2 Gew.-% einsetzt. Man erhält ein bläulich gefärbtes Polyacrylnitrilpulver. die Erweichungstemperatur
ist 145°C. Die aus der Schmelze ;" dieses Polymeren ausgezogenen Fäden sind bläulich
gefärbt.
Das Verfahren zur Herstellung des Polyacrylnitrils ist demjenigen in Beispiel 13 beschriebenen analog, nur mit
der Ausnahme, daß man als Farbstoff MoIybdän(V)-chlorid-trioctylphosphinoxyd-Komplex
MoCI5 -3 [(C3H,T)3PO]
in einer Menge von 2 Gew.-% einsetzt. Man erhält ein grün gefärbtes Polyacrylnitrilpulver. die Erweichungstemperatur
ist I40=C. Die aus der Schmelze des Polyacrylnitrils ausgezogenen Fäden sind grün gefärbt.
Beis Diel 16
65 Das Verfahren zur Herstellung von Polyacrylnitril ist demjenigen in Beispiel 13 beschriebenen analog, nur mit
der Ausnahme, daß man als Farbstoff Palladium(II)-
(UO2XNOj)2 ·
in
chlorid-dihexylsulfoxyd-Komplex
PdCI2- 2[(CHm)2SO]
PdCI2- 2[(CHm)2SO]
in einer Menge von 0,5 Gew.-% verwendet. Man erhält
ein Polyacrylnitrilpulver von gelblichem Farbton, die Erweichungstemperatur ist 150"C. Die aus der PoIyacrylnitrilschmelze
ausgezogenen Fäden sind gelblich gefärbt.
Ein aus IO g Farbstoff (Kobalt(ll)-nitrat-tributylphosphat-Komplex
Co(NOi)2 · 2[(C4HqO)1PO]),
0,1 g Dicyclohexylperoxydicarbonat und Vinylacetat r>
(alles übrige) bestehendes Gemisch wird vakuumiert und während 3 Stunden bei einer Temperatur von 40" C
polymerisiert. Danach wird das ausgefallene Polyvinylacetat abfiltriert, am Filter mit Petroläther sorgfältig
umgefällt und im Vakuum bei einer Temperatur von 30 —4O0C bis zum Erzielen des konstanten Gewichts
getrocknet. Man erhält ein Polyvinylacetatpulver, das rosa gefärbt ist, die Erweichungstemperatur ist 145° C.
Bei spie I 18 2j
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polybutylacrylat ist demjenigen in Beispiel 9 analog, nur
mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Molybdän(V)-chlorid-dihexylsulfoxyd-Komplex
MoCI5- 3 [(C6Hm)2SO],
gelöst in einem Monomeren Butylacryiat in einer Menge von 2,0 Gew.-% einsetzt. Man erhält einheitlich
grün gefärbtes Polybutylacrylat. Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polybutylacrylat bleibt nach
der UV-Licht-Behandlung (Musterabstand 20 cm, Temperatur 200C, 30 Stunden) unverändert. Die Temperatur
des Zersetzungsbeginns des gefärbten Polybutylacrylates beträgt 24O0C, die der intensiven Zersetzung
desselben 300° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel I
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß als Farbstoff Uranyl(VI)-nitrat-triphenyIphosphinoxyd-Komplex
50
in der Menge von 2 Gew.-% verwendet. Man erhält ein durchsichtiges, optisch einheitliches, gelblich-grün gefärbtes
organisches Glas. Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der
thermischen (6 Stunden bei 1800C) und UV-Licht-Behandlung
(Musterabstand 10 cm, Temperatur 200C, 50 Stunden) unverändert Die Temperatur des Zersetzungsbeginns
des gefärbten Polymethylmethacrylats ist 285° C, die der intensiven Zersetzung desselben 330° C.
Beispiel 20 ω
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel 1
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Uran(IV)-chloriddiamylsulfoxyd-Komplex
UCU
in einer Menge von 1,0 Gew.-% einsetzt Man erhält ein
durchsichtiges, optisch einheitliches, grün gefärbtes organische Glas. Die Färbung der Muster aus dem
erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der thermischen (6 Stunden bei der Temperatur 1800C) und
UV-Licht-Behandlung (Musterabstand IO cm, Temperatur 20°C, 50 Stunden) unverändert. Die Temperatur des
Zersetzungsbeginns des gefärbten Polymethylmethacrylates ist 290° C, die der intensiven Zersetzung
desselben 325° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel 1
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Selen(IV)-chlorid-tributylphosphat-Komplex
SeCI4 · 2[(C4HqO))PO]
in einer Menge von 0,5 Gew.-% verwendet. Man erhält
in einer Menge von 0,5 Gew.-% verwendet. Man erhält
gefärbtes organisches Glas.
Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der thermischen (6
Stunden bei der Temperatur 180°C) und UV-Licht-Behandlung (Musterabstand 10 cm, Temperatur 200C, 50
Stunden) unverändert. Die Temperatur der Zersetzung des gefärbten Polymethylmethacrylats ist 280° C, die der
intensiven Zersetzung desselben 320° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel 1
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man a.'s Farbstoff Molybdän(V)-chlorid-di-2-äthylhexylphosphorsäure-Komplex
MoCI5-3[HOP(OXC8Hu)?]
in einer Menge von 0,3 Gew.-% verwendet. Man erhält ein durchsichtiges, optisch einheitliches, grün gefärbtes
organisches Glas. Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der
thermischen (6 Stunden bei der Temperatur 180°; und UV-Licht-Behandlung (Musterabstand 10 cm, Temperatur
20°C, 50 Stunden) unverändert. Die Temperatur des Zersetzungsbeginns des gefärbten Polymethylmethacrylates
ist 280"C, die der intensiven Zersetzung desselben 320° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel 1
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Neodymnitrat-diamylsulfoxyd-Komplex
Nd(NOj)3 -3[(C5Hn)2SO]
in einer Menge von 2,0 Gew.-% verwendet Man erhält ein durchsichtiges, optisch einheitliches, hellblau gefärbtes organisches Glas. Die Färbung der Muster aus dem
erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der thermischen (6 Stunden bei der Temperatur 180=C) und
UV-Licht-Behandlung (Musterabstand 10 cm, Temperatur
200C, 50 Stunden) unverändert. Die Temperatur der
Zersetzung des gefärbten Polymethylmethacrylates ist 280° C, die der intensiven Zersetzung desselben 320° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel 1
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Cer(IV)-nitrat-diamylsulfoxyd-Komplex
Ce(NOj)4 · 4[(CHn)2SO]
in einer Menge von 2,0 Gew.-% einsetzt. Man erhält ein durchsichtiges, optisch einheitliches, orange gefärbtes
organisches Gks. Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der
thermischen (6 Stunden bei der Temperatur 180° C) und
UV-Licht-Behandlung (Musterabstand 10 cm, Temperatur
20°C, 50 Stunden) unverändert. Die Temperatur der Zersetzung des gefärbten Polymethylmethacrylates ist
2850C,die der intensiven Zersetzung desselben 325°C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel I
beschriebenen analog, bloß mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff EisenilllJ-nitrat-cyclohexylsulfoxyd-Kom-
Fe(NOj)3 -3[(CeH10)SO]
in einer Menge von 0,1 Gew.-°/o verwendet. Man erhält ein durchsichtiges, optisch einheitliches, rötlich-braun
gefärbtes organisches Glas. Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der
thermischen (6 Stunden bei der Temperatur 180°C) und
UV-Licht-Behandlung (Musterabstand 10 cm, Temperatur 20°C, 50 Stunden) unverändert. Die Temperatur der
Zersetzung des gefärbten Polymethylmethacrylates ist 250° C, die der intensiven Zersetzung desselben 300° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel 1
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff EisenilHJ-chlorid-cyclohexylsulfoxyd-Komplex
FeCI3 · 3[(QH10)SO]
in einer Menge von 0,1 Gew.-% verwendet. Man erhält ein durchsichtiges, optisch einheitliches, braun gefärbtes
organisches Glas. Die rsrbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der
thermischen (6 Stunden bei der Temperatur 180° C) und UV-Licht-Behandlung (Musterabstand 10 cm, Temperatur
20°C, 50 Stunden) unverändert. Die Temperatur der Zersetzung des gefärbien Polymethylmethacrylates ist
250° C. die der intensiven Zersetzung desselben 300° C.
Das Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispiel I
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff VanadinfVJ-chlorid-cyclohexylsulfoxyd-Komplex
VCI5-3[(C6H10)SO]
in einer Menge von 0,5 Gew.-% verwendet. Man erhält ein durchsichtiges, optisch einheitliches, gelb-grün
gefärbtes organisches Glas. Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der
thermischen (6 Stunden bei der Temperatur 180° C) ιι·::1
UV-Licht-Behandlung (Musterahstand 10 cm, Temperatur 20° C, 50 Stunden) unverändert. Die Temperatur der
^kIJbILUIIg UV.I gklUIUIVII I \JIJ ■!■«,tllJllllt.lllUt.ryiS lCS Ϊ5ΐ
250°C. die der intensiven Zersetzung desselben 300"C.
Beispiel 28
Beispiel 28
Das Verfahre!; zur Herstellung von gefärbtem Polymethylmethacrylat ist demjenigen in Beispie! 1
beschriebenen analog, nur mit der Ausnahme, daß man als Farbstoff Gold(III)-chlorid-diisoamylphosphonat-Komplex
AuCl,-2
(ISO-C5H11O)2P
CH,
in einer Menge von 0,2 Gew.-% verwendet. Man erhält durchsichtiges, optisch einheitliches, orange gefärbtes
organisches Glas. Die Färbung der Muster aus dem erhaltenen Polymethylmethacrylat bleibt nach der
thermischen (6 Stunden bei der Temperatui 18O0C) und
UV-Licht-Behandlung (Musterabstand 10 cm. Temperatur 20°C, 50 Stunden) unverändert Die Temperatur der
Zersetzung des gefärbten Polymethylmethacrylates ist 250° C, die der intensiven Zersetzung desselben 305° C.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von gefärbten Polymeren durch Polymerisation eines Vinylmonomeren in Gegenwart eines frei«; Radikale bildenden
Initiators und eines Farbstoffs aus der Gruppe der Metallkomplexverbindungen unter Anwendung üblicher Polymerisationsbedingungen, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Farbstoff einen Sulfoxyd-, Tributylphosphat-, Diisoamylphosphonat-, Trialkyl(aryl)phosphinoxyd-, Di-2-äthylhexyI-phosphorsäure-Komplex eines gefärbten Metallchlorids bzw. -nitrats einsetzt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Farbstoff in einer Menge von
0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, einsetzt
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Farbstoff Kobalt(II)-chlorid-sulfoxyd-Komplex einsetzt.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Farbstoff NickeI(II)-nitrat-sulfoxyd-Komplex einsetzt
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Farbstoff Chrom(III)-nitrat-sulfoxyd-Komplex einsetzt.
Die vorliegende Erlindung bezieht sich auf die Herstellung von gefärbten Polymeren, wie sie z. B. in
der Flugzeug-, Kraftwagen-, Bau- und Textilindustrie weithin verwendet werden.
Aus der GB-PS 12 94 322 ist es bekannt gefärbte Polymere durch mechanische Vermischung der Polymeren, beispielsweise Polystyrol, Polyvinylchlorid oder
Polyäthylen mit einem Farbstoff herzustellen, wobei man als Farbstoff Komplexe von Kupfer-, Zink-,
Kobalt- und Kadmitimsalzen mit Hydroxyaryltriazinen
verwendet Auf diese Weise gelingt es jedoch nicht, ein Polymeres mit gleichmäßiger Verteilung der Farbsubstanz zu erhalten, obwohl die gefärbten Polymeren eine
hohe Hitze- und Lichtbeständigkeit der Färbung aufweisen.
Zur Herstellung von gefärbten Polymeren mit hoher Gleichmäßigkeit der Färbung, beispielsweise von
optisch homogenen organischen Gläsern, ist aus dem SU-Erfinderschein 4 74 543 ein Verfahren bekannt nach
dem ein organischer Farbstoff, beispielsweise aus der Klase der Anthrachinon- bzw. Hydroxystyrolpyridin-
Farbstoffe, in einem Monomeren aufgelöst und danach
das erhaltene Gemisch einer radikalischen Polymerisation unterzogen wird.
Man erhält so zwar einheitlich gefärbte Polymere,
jedoch ist wegen ungenügender Licht-, Hitze- und
ίο Witterungsbeständigkeit der verwendeten Farbstoffe
auch die Färbung nicht ausreichend hitze- und lichtbeständig. Außerdem reagieren die verwendeten
Farbstoffe mit anderen Komponenten des Polymerisationssystems, nämlich den Initiatoren und Reglern der
is radikalischen Polymerisation sowie mit den den Prozeß
der Polymerisation führenden freien Radikalen. Dadurch kann der Polymerisationsprozeß nicht nach einem
vorgebbaren Ablauf durchgeführt werden und die Qualität des Endproduktes befriedigt nicht
Auch die Verwendung von metallorganischen Komplexen als Farbstoffe bei einem Verfahren der
vorstehend betrachteten Art ist bekannt So sind aus der
DE-AS 12 42 857 Metallkomplexe von Diorganodithiophosphinsäuren als färbender Zusatz bei der Polymeri-
sation von äthylenisch ungesättigten Monomeren bekannt Aus DE-AS 12 88 789 sind Metallkomplexe der
Diorganodiphosphinsäuren als Farbstoffe für Kunststoffe bekannt
Die bei diesen bekannten Verfahren verwendeten
phosphororganischen Verbindungen und insbesondere die phosphorschwefelorganischen Verbindungen sind
jedoch ziemlich wirksame Inhibitoren der freiradikalischen Polymerisation, was die Zeitdauer der Herstellung des gefärbten Polymermaterials nach den bekann-
ten Verfahren wesentlich verlängert Auch ist die Wärmebeständigkeit und Lichtechtheit der erhaltenen
Polymeren nicht immer befriedigend. So soll gemäß DE-AS 12 42 857 die Endpolymerisation bzw. Aushärtung bei 110° C erfolgen, was wahrscheinlich schon die
Grenze der Wärmebeständigkeit der verwendeten komplexen phosphororganischen Verbindungen darstellt, da die Endpolymerisation gewöhnlich bei
Temperaturen von 120 bis 140° C durchgeführt wird.
Unter Zugrundelegung dieses Standes der Technik
wird vorliegend ausgegangen von einem Verfahren zur
Herstellung von gefärbten Polymeren durch Polymerisation eines Vinylmonomeren in Gegenwart eines freie
Radikale bildenden Initiators und eines Farbstoffs aus der Gruppe der Metallkomplexverbindungen unter
Anwendung üblicher Polymerisatio-abedingungen.
Dabei liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zur Herstellung von gefärbten
Polymeren zr schaffen, mit dem Polymere hoher Licht- und Wärmebeständigkeit und eine einheitliche Färbung
erzielt werden kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, als Farbstoff einen Sulfoxyd-,
Tributylphosphat-, Di-isoamylphosphonat-, Trialkyl(aryl)phosphinoxyd-, Di-2-äthylhexylphosphorsäure-
Komplex eines gefärbten Metallchlorides bzw. -nitrates einzusetzen.
Die erfindungsgemäß als Farbstoff vorgeschlagenen metallorganischen Komplexe zeigen einen ganz unerwarteten Nebeneffekt in Form einer markanten
Erhöhung der Temperaturbeständigkeit des erhaltenen Produkts. So liegt bei einem mit einem Kobalt(ll)-nitratkohlenwasserstoffsulfoxyd-Komplex gefärbten PoIymethylmethacrylat der Beginn der Zersetzung sowie
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792920080 DE2920080C2 (de) | 1979-05-18 | 1979-05-18 | Verfahren zur Herstellung von gefärbten Polymeren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792920080 DE2920080C2 (de) | 1979-05-18 | 1979-05-18 | Verfahren zur Herstellung von gefärbten Polymeren |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2920080A1 DE2920080A1 (de) | 1980-11-20 |
| DE2920080C2 true DE2920080C2 (de) | 1982-07-01 |
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ID=6071054
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|---|---|---|---|
| DE19792920080 Expired DE2920080C2 (de) | 1979-05-18 | 1979-05-18 | Verfahren zur Herstellung von gefärbten Polymeren |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2920080C2 (de) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE1288789B (de) * | 1964-12-11 | 1969-02-06 | Kalk Chemische Fabrik Gmbh | Faerbender Zusatz zu Kunststoffen |
-
1979
- 1979-05-18 DE DE19792920080 patent/DE2920080C2/de not_active Expired
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| DE2920080A1 (de) | 1980-11-20 |
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