DE3112949C2 - Verfahren zur Färbung eines wärmegehärteten Harzes - Google Patents

Verfahren zur Färbung eines wärmegehärteten Harzes

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Abstract

Gefärbtes, wärmegehärtetes Harz, das durch Polyaddition zwischen einer nukleophilen Komponente und einer elektrophilen Komponente erhalten worden ist und das eine polymere flüssige reaktionsfähige farbgebende Komponente mittels kovalenter Bindungen eingebaut enthält; die polymere farbgebende Komponente entspricht der allgemeinen Formel R-(polymere Komponente-X) ↓n in der R der Rest eines organischen Farbstoffmoleküls ist und die polymere Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe Polyalkylenoxide und Polyalkylenoxid-Copolymerisate; die Alkylengruppe der polymeren Komponente enthält zwei oder mehr Kohlenstoffatome und die polymere Komponente weist ein Molekulargewicht von etwa 44 bis 1500 auf; n ist eine ganze Zahl von 1 bis etwa 6 und X ist ausgewählt aus der Gruppe -OH, -NH ↓2 und -SH; sie ist in einer für die Färbung des wärmehärtbaren Harzes ausreichenden Menge enthalten. Zur Herstellung des gefärbten Harzes wird die farbgebende Komponente vor oder während der Polyadditionsreaktion mit dem Reaktionsgemisch oder mit einem der harzbildenden Reaktionspartner vermischt.

Description

R-(polymere Komponente-X)n
in der R der Rest eines organischen Farbstoffes ist, wobei die polymere Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe der Polyalkylenoxide und der Polylakylenoxid-Copolymerisate, deren Alkylenteil jeweils zwei oder mehr Kohlenstoffatome aufweist und wobei die polymere Komponente ein Molekulargewicht von 44 bis 1500 aufweist, η eine ganze Zahl von 1 bis etwa 6 ist und X ausgewählt ist aus der Gruppe —OH, — NH2 und -SH, ist bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck flüssig. Sie wird in ausreichender Menge zugegeben, damit die Färbung des wärmehärtbaren Harzes erzielt wird und unter Ausbildung von kovalenten Bindungen eingebaut. Die Farbstoffgruppe der flüssigen farbgebenden Komponenten kann in weiten Grenzen schwanken je nach der gewünschten Farbe und den Eigenschaften des angestrebten Endproduktes. Vorzugsweise ist
bo die organische Farbstoffgruppe an die polymere Komponente über ein Aminostick.stoffatom gebunden. Beispiele geeigneter Farbstoffgruppen sind die Reste von Nitroso-. Nitro-. Azo- einschließlich Monoazo-, Diazo- und Triazo-, Diarylmethan-, Triarylmethan-, Xanthen-,
b5 Acriden-, Methin-. Thiazo-, Indamin-. Azin-, Oxazin- oder Anthrachinonfarbstoffen. Besonders brauchbar für die Herstellung der erfindungsgemäß vorgesehenen flüssigen Farbstoffkomponentc sind die Keste von Azo-,
Anthrachinon- und Triaryimethanfarbstoffen.
Die polymere Komponente der erfindungsgemäß eingesetzten Farbstoffe kann eine beliebig geeignete polymere Komponente sein, die bewirkt, daß der erhaltene farbgebende Reaktionspartner flüssig ist Typische Beispiele für derartige polymere Komponenten, die an die Farbstoffgruppe gebunden werden können, sind polymere Epoxide, wie Polyalkylenoxide und deren Copolymerisate. Typische Polyalkylenoxide und deren Copolymerisate für die erfindungsgemäßen Zwecke sind Polyäthylenoxide, Polypropylenoxide, Polybutylenoxide, Copolymerisate von Polyäthylenoxiden, Polypropylenoxiden und Polybutylenoxiden sowie andere Copolymerisate einschließlich Blockcopolymerisate, in denen ein überwiegender Anteil der polymeren Komponente Polyäthylenoxid, Polypropylenoxid und/oder Polybutylenoxid ist. Derartige polymeren Komponenten können ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 44 bis 1500, vorzugsweise im Bereich von 80 bis 800 aufweisen.
Zur Herstellung «er flüssigen farbgebenden Komponente kann jedes beliebige Verfahren angewandt werden, mit dessen Hilfe die polymere Komponente an ein organisches Farbstoffmolekül gekoppelt wird. Beispielsweise kann das Verfahren gemäß US-PS 31 57 663, auf die hiermit Bezug genommen wird, angewandt werden. Es kann weiterhin wünschenswert sein, ein organisches Lösungsmittel als Reaktionsmedium einzusetzen, da die polymere Komponente vorzugsweise in Lösung sein soll, wenn sie mit dem organischen Farbstoff gekoppelt wird. Jede beliebige organische Lösung, auch eine wäßrig-organij:he Lösung, kann angewandt werden. Der jeweilige Farbton des Farbstoffes hängt in erster Linie von der jeweiligen ausgewählten Farbstoffgruppe ab. Eine Vielzahl von Farben und Farbtönen kann durch Vermischen von zwei odei mehr Farbstoffen erzielt werden. Die erfindungsgemäß eingesetzten flüssigen Farbstoffe können leicht miteinander gemischt werden, da diese Farbstoffe polymere Stoffe sind, die im wesentlichen identische Löslichkeitseigenschaften aufweisen, welche durch die Beschaffenheit der Polymerkette gegeben sind. Infolgedessen sind die polymeren Farbstoffe im allgemeinen wechselseitig löslich und auch im allgemeinen miteinander vollständig verträglich.
Beispielsweise kann die erfindungsgemäß eingesetzte polymere, flüssige, reaktionsfähige, farbgebende Komponente hergestellt werden durch Umwandeln eines Farbstoff-Zwischenproduktes, das eine primäre Aminogruppe enthält, in die entsprechende polymere Verbindung und Umwandlung dieser Verbindung in eine Verbindung, welche im Molekül eine chromophore Gruppe aufweist. Im Falle von Azo-Farbstoffen wird hierzu ein primäres aromatisches Amin mit einer entsprechenden Menge eines Alkylenoxids oder Gemisches aus Alkylenoxiden wie Äthylenoxid, Propylenoxid oder auch Butylenoxid entsprechend an sich bekannten Verfahren umgesetzt und dann die erhaltene Verbindung mit einem Diazoniumsalz eines aromatischen Amins gekuppelt. Zur Herstellung von flüssigen Triarylmethan-Farbstoffen werden aromatische Amine, die wie soeben beschrieben mit einem Alkylenoxid umgesetzt worden sind, mit aromatischen Aldehyden kondensiert und die erhaltenen Kondensationsprodukte unter Bildung der flüssigen Triarylmethan-Farbstoffe oxidiert. Flüssige Azo-, Triphenylmethan- und Anthrachinon-Farbstoffe werden aufgrund der leichten Herstellungsweise, ihres Farbglanzes und der zahlreichen verfügbaren Farbtönungen bevorzugt; es können aber auch andere flüssige . Farbstoffe mit Hilfe bekannter Verfahren hergestellt werden.
Die flüssige farbgebende Komponente wird durch einfache Zugabe zu dem Reaktionsgemisch oder zu einer der Komponenten des Reaktionsgemisches vor oder während der Polyadditionsreaktion in das Harz eingebracht
Die erfindungsgemäß verwendete farbgebende Komponente ist ein polymerer, flüssiger, reaktionsfähiger
ίο färbender Reaktionspartner. Sie kann daher dem Reaktionsgemisch des Harzes oder einer der Komponenten des Reaktionsgemisches leichter in lösungsmittelfreier Form zugesetzt werden, als in Form einer Lösung oder Dispersion in einem geeigneten Lösungsmittel oder disperj^ierenden Medium, wie für die bisher bekannten Farbstoffe und Pigmente angegeben (US-PS 40 38 240, 40 26 931 und 39 93 619). Zwar entstehen bei diesem Stand der Technik auch kovalente Bindungen, es gibt jedoch keine Anregung dafür, daß die farbgebende Komponente bei Raumtemperatur und gewöhnlichem Druck flössig sein kann. Flüssige Stoffe lassen sich wesentlich leichter verarbeiten als feste Stoffe und außerdem kann die erfindungsgemäß verwendete flüssige, farbgebende Komponente, wenn gewünscht, direkt zu dem Reaktionsgemisch gegeben werden und enthält daher kein fremdes, nicht reaktionsfähiges Lösungsmittel oder Dispersionsmittel. S)as erfindungsgemäße Verfahren bietet daher ungewöhnliche und vorteilhafte Eigenschaften bezüglich des als Endprodukt erhaltenen wärmegehärteten Harzes. Gemäß einer alternativen Ausführungsform jedoch kann die farbgebende Komponente auch mit geringen Mengen einer oder mehrerer Vorläuferverbindungen des polymeren Produktes vermischt werden, um hierdurch bestimmte Verarbeitungsvorteile zu erzielen.
Die wärmegehärteten Harze, die erfindungsgemäß gefärbt werden können, werden durch Reaktion einer nukleophilen Komponente mit einer elektrophilen Komponente hergestellt. Beispiele für derartige Harze sind Alkylharze. Allylharze, Aminoharze. beispielsweise Melamin- und Harnstoffharze, Epoxide, Phenolharze, Polyesterharze, Siliconharze und Polyurethanharze. Sie können für zahlreiche Verwendungszwecke eingesetzt werden, beispielsweise als Formmassen, Dichtungsmassen. Elastomere, Filme, Fasern, Lacke, Beschichtungsmassen und geschäumte Stoffe. Als besonders vorteilhaft hat sich das Verfahren zur Herstellung von geschäumten Stoffen wie Polyurethanschaumstoffen erwiesen. Polyurethanschaumstoffe, die erfindungsgemäß gefärbt sind, können Weichschaumstoffe, halbstarre Schaumstoffe oder Hartschaumstoffe sein, Polyurethanintegralschaumstoffe oder mikrozellulare Schaumstoffe.
Die erfindungsgeniäß gefärbten Polyurethanharze
können mittels Spritzgießen, Strangpressen oder Kalandem auf Endprodukte verarbeitet werden und können erhalten werden durch Zugabe der flüssigen farbgebenden Komponente zu der Polyol- oder Diolkomponente des Reaktionsgemisches oder zu einer der anderen Komponenten, wobei die Zugabe zu der Polyolkompo-
bo nente bevorzugt ist. Die Zugabe erfolgt vor oder während der Bildung des Polyurethans. Die anschließende Reaktion kann in üblicher Weise ausgeführt werden, d. h. in gleicher Weise wie für Polyurethanharze, die nicht gefärbt sind. Einzelheiten über dieses Verfahren
ds finden sich in der einschlägigen Literatur.
Die Polyole können Polyester sein, welche OH-Gruppen enthalten, insbesondere Reaktionsprodukte aus zweiwertigen Alkoholen und Dicarbonsäuren oder Po-
lyäther, weiche OH-Gruppen enthalten, insbesondere Additionsprodukte aus Äthylenoxid, Propylenoxid, Styroloxid oder Epichlorhydrin und Wasser, Alkoholen oder Aminen, vorzugsweise Dialkoholen. Die farbgebende Komponente kann auch mit den sogenannten kettenverlängernden Diolen vermischt werden, beispielsweise mit Äthylenglykol, Diäthylenglykol und-Butandiol. Allgemein ist es wünschenswert, nicht mehr als 20 Gew.-% farbgebende Komponente einzusetzen, bezogen auf das Gewicht des Polyols. In den meisten FaI-Ien werden sehr starke Färbungen mit einem geringen Anteil an farbgebender Komponente erzielt, beispielsweise mit 0,1 bis 2 Gew.-°/o, vorzugsweise 0,5 bis 1 Gew.-% der flüssigen fortgebenden Komponente bezogen auf das Gewicht des Polyols.
Weil die farbgebende Komponente des erfindungsgemäßen Verfahrens eine polymere Verbindung ist, kann sie beispielsweise in den meisten Polyolen, die zur Herstellung von Polyurethanen verwendet werden, gelöst werden, ebenso in den meisten Epoxy-Ansätzen, in Polyester-Ansätzen und in sich selbst. Dies hat mehrere Vorteile:
Zunächst ermöglicht diese Löslichkeit ein schnelles Vermischen und eine homogene Verteilung im gesamten Harz, wodurch Unterschiede in der Farbschattierung sowie Streifenbiidungen vermieden werden, wenn vorher richtig gemischt worden ist. Zweitens neigt die erfindungsgemäß verwendete farbgebende Komponente nicht dazu sich abzusetzen, wie dies bei Pigmentdispersionen der Fall ist. Zum Dritten ist es möglich, ein Gemisch aus zwei oder mehr farbgebenden Komponenten herzustellen, wodurch eine breite Palette von Farben und Farbtönen zur Verfugung gestellt wird. Da weiterhiri die flüssige farbgebende Komponente keine Feststoffe enthält, kann sie ohne oder mit nur geringfügigem Verschleiß der Oberflächen durch die Vorrichtung für die Herstellung der Harze gepumpt werden.
Die flüssige farbgebende Komponente ist auch von besonderer Bedeutung bei der Verarbeitung der Harze nach dem Spritzguß-Verfahren. Bei diesem »RIM«-Verfahren für Polyurethane und andere Polymerisate werden zwei reaktionsfähige Ströme miteinander vermischt und gleichzeitig in eine Form gespritzt. Während der Reaktion wird das Polymerisat durch Chemikalien aufgeschäumt. Dieses Verfahren kann durch die Anwesenheit von Feststoffteilchen, wie Pigmente, gehindert werden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren steilen sich solche Behinderungen nicht ein, weil keine Feststoffteil chen im System vorhanden sind und weil die färbende Komponente aufgrund der Reaktion mit einer der Komponenten Teil des Polymerisats wird.
Die nachfolgenden Beispiele und Herstellungsweisen für die polymere Komponente und die farbgebende Komponente dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung; alle Teile und %-Angaben beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
Herstellungsweise I
Äthylenoxid wurde unter Stickstoff in warmes Anilin eingeleitet, bis zwei Moläquivalente Äthylenoxid verbraucht waren. Man erhielt so Ν,Ν-Dihydroxyäthylani-Mn das sich beim Abkühlen auf Raumtemperatur verfestigte.
In gleicher Weise wurde m-Toluidin mit Äthylenoxid behandelt, worauf man N.N-Dihydroxyäthyl-m-toluidin erhielt.
Herstellungsweise II
543 g (3 Mol) Ν,Ν-Dihydroxyäthylanilin und 2,5 g Ka-Iiumhydroxid wurden in einen 2 Liter Druckreaktor aus rostfreiem Stahl gegeben, der mit einem Rührwerk, mit einem Gaseinleitungsrohr und mit einem Abblaserohr versehen war. Nach Spülen mit Stickstoff wurden der Reaktor und sein Inhalt unter Vakuum auf 100°C erhitzt und 0,5 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Das
ίο Vakuum wurde mit Stickstoff aufgehoben und der Reaktor auf 1500C erwärmt Dann wurde über das Gaseinleitungsrohr Äthylenoxid zugeführt, bis 8 Äquivalente verbraucht waren. Dann wurde noch 30 Minuten lang nachreagieren gelassen, das Gemisch 30 Minuten im Vakuum gehalten und dann auf Raumtemperatur gekühlt. Das auf diese Weise erhaltene Zwischenprodukt
(CH2CH2-O)5-H
- ' N
VV_n2\~n2 — Ο);—π
war eine bernsteinfarbene, freifließende Flüssigkeit.
Herstellungsweise III
Es wurde wie bei II gearbeitet unter Verwendung von N,N-Dihydroxyäthyl-m-toIuidin und ausreichend Äthylenoxid, für die Fixierung von 8 MoL Das Produkt ent· sprach der Formel:
C H
(CH2CH2-O)^H
(CH2CH2-O)J-H
und war bei Raumtemperatur flüssig.
Herstellung der farbgebenden Komponente 1
In einem 2-Liter-Glasreaktor wurden 47,9 g (0,52 Mol) Anilin vorgelegt und auf 0°C gekühlt. Darauf wurden 161 g Salzsäure unter Rühren zugeiropft und das erhaltene Gemisch auf 00C gekühl;. Dann wurden 40,3 g (0,58 Mol) Natriumnitrit in 80 ml Wasser gelöst und tropfenweise zu der Anilinlösung zugegeben, wobei die Temperatur unter 5°C gehalten wurde. Nach beendeter Zugabe wurde das Gemisch 30 Minuten gerührt und überschüssiges Nitrit durch Jod-Stärke Papier nachgewiesen. Dann wurde portionsweise Sulfaminsäure zugegeben, bis das überschüssige Nitrit verbraucht war.
In einem anderen Kolben wurden 282 g(0,52 Mol) der polymeren Komponente gemäß Herstellungsweisc III vorgelegt. Eine Lösung aus 29,6 g (0,36 Mol) Natriumacetat in 51 ml Wasser wurde hergestellt. Die zuvor hergestellte Anilindiazoniumlösung wurde portionsweise zugegeben unte: Verwendung der Natriumacetatlösung, um den pH-Wert des Kupplungsbades bei 4 bis 5 zu halten. Die Temperatur wurde unter 1O0C gehalten. Das Gemisch wurde nach beendeter Zugabe des Diazoniumsalzes noch 1 Stunde gerührt.
Dann wurde das Gemisch in ein Becherglas ausgegos-
b5 sen und auf dem Dampfbad nuf 95° C erwärmt. Die farbgebende Komponente schied sich als eigene Schicht ab, die sich oben absetzte und durch Abdekantieren abgetrennt wurde. Die auf diese Weise isolierte dunkle Flüs-
sigkeit wurde mit einem gleichen Volumen Wasser behandelt und auf 95 C erhitzt, wobei sich erneut zwei Schichten ausbildeten: der Farbstoff bildete diesmal die Bodenschicht. Die wäßrige Schicht wurde absitzen gelassen und abgegossen. Die Farbstoffschicht wurde erneut mit Wasser behandelt und nach Ausbildung zweier Schichten wurde erneut die wäßrige Schicht verworfen. Nach dem Abstreifen im Hochvakuum bis zu 99.40Zo Feststoff (Gehalt) wurde die gelbe farbgebende Komponente 1 folgender Formel erhalten.
Y-N = N
■Ν
(CH2CH2-OV-H
(CH2CH3-O)^H
Herstellung der farbgebenclen Komponente 2
In gleicher Weise wie für die Komponente 1 wurden Anilin und die äthoxylierte polymere Komponente gemäß Herstellungsweise Il gekuppelt, worauf man die gelbe farbgebende Komponente 2 der Formel
Y-N = N
(CH2CH2-O)5-H
(CH2CH2-OV-H
erhielt.
Herstellung der farbgebenden Komponente 3
Analog der Herstellung der farbgebenden Komponente 1 wurden 2-Amino-5-nitroanisol und die polymere Kumponente gemäß Hersteiiungsweise ΪΪΪ zu einer roten farbgebenden Komponente der Formel
gekuppelt.
Herstellung der farbgebenden Komponente 4
Unter Anwendung der in der US-PS 41 37 243 beschriebenen Methoden wurde Chinizarin mit einem von einem Polypropylenoxid abgeleiteten Diamin mit Molekulargewicht 230 umgesetzt. Die erhaltene viskose blaue farbgebende Komponente entsprach folgender Formel
CH,
CH2-CH-O
CH3
CH2CH-NH2
CH3
CH2CH-
CH3
CH2CH-NH2
Herstellung der farbgebenden Komponente 3
Unter Anwendung von Standard-Verfahren wurde 2-Amino-b-methoxybenzothiazol mil N itros ν !schwefel · saure dia/oticrt und mit der polymeren Komponente gemäß Hersteiiungsweise IM bei pH-Wert 2 gekuppelt. Nach Aufarbeiten in gleicher Weise wie für die farbgebende Komponente 1 wurde eine rote farbgebende Komponente folgender Konstitution erhalten:
(CH2CH2-OVH
„ CHjO
CH3
Beispiel 1
(CH2CH2-OVH
2ο Gefärbter Polyesterpolyurethan-Weichschaumstoff
Zu einem Gemisch aus 100 g Polyesterpolyol mit OH-Zahl 46. 3.6 g Wasser. 1,3 g Emulgator auf Siliconbasis. 0.4 g Zinn-ll-octoat und 0,3 g tertiärem Amin als Katalysator wurden 0,1 g (0,1%) der gelben farbgebenden Komponente 1 gegeben. Das Gemisch wurde 30 Sekunden gerührt, 'im eine homogene Verteilung sicherzustellen. Darauf wurden 45,7 g Toluoldiisocyanat zugegeben und das ganze weitere 5 Sekunden gerührt, worauf die Schaumbildung einsetzte. Nach beendeter Schaumbildung (etwa 3 Minuten) wurde während 8 Minuten in einem Ofen bei 120°C nachgehärtet, der fertige Schaumstoff war buttergelb gefärbt.
Beispiel 2
Gefärbter Poiyurethanlüm
Ein Urethanprepolymer wurde hergestellt aus 104 g eines Polypropylenglykols mit Molekulargewicht 2000, 22,5 g Toluoldiisocyanat, und 3,2 g der roten farbgebenden Komponente 3. 30 g des Prepolymeren wurden mit 7 Tropfen Dibutylzinn-dilaurat versetzt und das erhaltene Gemisch in einer Schichtdicke von 1016 μιη auf PoIytetrafluoräthylen ausgegossen. Nach Härten bei Raumtemperatur über Nacht erhielt man eine zähe flexible tiefrote Folie.
Beispiel 3
Gefärbtes Epoxyharz
Zu einem Gemisch aus 68 g eines Epoxyharzes auf der Basis von Bisphenol-A mit Epoxyäquivalentgewicht von etwa 185 bis 192. 54 g Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid und 0,66 g eines tertiären Amins als Katalysator wurde ein Tropfen der blauen farbgebenden Komponente 4 gegeben. Nach Aushärten bei 110= C erhielt man ein klares blaues Harz.
Beispiel 4
Gefärbter Polyester-Polyurethanschaumstoff
Ein uemisch aus iO g Holydiäthylenadipat (Äquivalentgewicht 1066) 03 g N-Äthylmorpholin, 0,05 g N,N-Dimethylhexadecylamin, einem Gemisch aus nicht-ionischen und anionischen Schaumstabilisatoren und 0,25 g
farbgebender Komponente I wurde gemischt bis die Mischung homogen war. Darauf wurden 22.9 g Toiuoldiisocyanat zugegeben und weitere 5 Sekunden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Behälter ausgegossen und aufschäumen gelassen, wobei ein gelber Polyu- > rethanweichschaumstoff entstand.
Beispiel 5 Gefärbter Integralschaumstoff κι
F.s wurde ein Gemisch hergestellt aus 42.5 g Acrylnitril- und Styrol-modifiziertem Polyol (Äquivalentgcwicht 2000). 7,5 g eines Gemisches aus kurzkettigeti Diolen (Äquivalentgewicht 48), 1.0 g Methylenchlorid, einem Tropfen Dibutylzinndilaurat und 0,25 g farbgebender Komponente 5. Es wurde so lange gemischt, bis die Mischung homogen war. Darauf wurden 26.6 g eines modifizierten Diphenyimethandiisocyanats (Äquivalentgewicht 147) zugegeben und das ganze weitere 5 Sekünden gemischt, um die Homogenität sicherzustellen. Nach etwa 15 Sekunden verdreifachte die Mischung schnell ihr Volumen und härtete aus. Das auf diese Weise erhaltene Polymerisat war dunkel-violett gefärbt. Beim Aufschneiden zeigte sich, daß die Farbe gleichmä-Big im gesamten Gefüge verteilt war.
30
35
40
45
50
55
60
65

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Färbung eines wärmegehärteten Harzes in Form eines Reaktionsproduktes aus einer nukleophilen und einer elektrophilen Komponente, dadurch gekennzeichnet, daß man zu-dem Gemisch der Reaktionspartner vor oder während der damit ausgeführten Polyadditicnsreaktion eine polymere flüssige reaktionsfähige farbgebende Komponente der allgemeinen Formel
R-(polymere Komponente-X),,
in der R der Rest eines organischen Farbstoffes ist, wobei die polymere Komponente ausgewählt ist unter Polyalkylenoxiden und Copolymerisaten von Polyalkylenoxiden, in denen der Alkylenteil der polymeren Komponente zwei oder mehr Kohlenstoffatome enthält und wobei die polymere Komponente ein Molekulargewicht von 44 bis i500 aufweist, // eine ganze Zahl von 1 bis etwa 6 ist und X ausgewählt ist aus der Gruppe —OH, -NH2 und -SH, welche in das Harz unter Ausbildung von kovalenten Bindungen eingebaut worden ist, in einer für die Färbung des wärmehärtbaren Harzes ausreichenden Menge zugibt und dann die Polyadditionsreaktion in an sich bekannter Weise durchführt oder zu Ende führt
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man den Rest des organischen Farbstoffmoleküls aus der Gruppe der Azo-, Anthrachinrai- und Triarylmethan-Farbstoffreste auswählt.
Es ist bekannt, daß wärmehärtbare Harze wie Polyurethane, Epoxide und auch Polyester, die durch Reaktion zwischen einem Reaktionspartner mit einer nukleophilen Gruppe und einem Reaktionspartner mit einer elektrophilen Gruppe erhalten worden sind, grundsätzlich durch Zugabe eines Pigmentes oder eines Farbstoffes zu dem Harz gefärbt werden können. Jedoch ist, wenn bestimmte wärmehärtende Stoffe wie Polyurethane oder Epoxide mit einem Pigment gefärbt werden, das erhaltene Produkt bei normaler Pigmentkonzentration nur leicht gefärbt und benötigt relativ große und unerwünschte Mengen an Pigment, wenn ein dunkler Farbton angestrebt wird. Dies trifft vor allem für Polyurethanschaumstoffe zu. Andererseits wird, wenn ein Farbstoff zur Färbung des Produktes eingesetzt wird, die Wasserfcstigkeit, ölbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Wanderung oder ähnliches des Produktes häufig nachteilig beeinflußt. Wird ein Farbstoff als farbgebendes Agens verwendet, so läßt sich nur schwer das Ausbluten des Farbstoffes aus dem gefärbten wärmegehärteten Harzprodukt verhindern. Andererseits weisen wärmegehärtete Harze wie Polyurethane, die mit einem Farbstoff gefärbt worden sind, bestimmte Vorteile auf, nämlich beispielsweise einen klareren Farbton und verbesserte Transparenz.
Farbstoffe werden auch deshalb gegenüber Pigmenten als Mittel zur Färbung von wärmehärtbaren Harzen bevorzugt, weil jedes Molekül des Farbstoffes dem Produkt Farbe verleihen kann, während lediglich die an der Oberfläche eines Pigmentes befindlichen Moleküle an der Farbgebung beteiligt sind. Unter praktischen Gesichtspunkten sind daher Farbstoffe wirksamer als Pigmente. Jedoch wurden bisher in Folge der oben erwähnten Nachteile der Farbstoffe, weitgehend Pigmente zur Färbung der Harze eingesetzt
Der Stand der Technik beschreibt die Verwendung von zahlreichen Pigmentdispersionen, die brauchbar sein sollen, um wärmehärtbare Harze zu färben. Diese Pigmentdispersionen können aber etwas Scheuerwirkung aufweisen und infolgedessen die zur Herstellung der wärmegehärteten Harze verwendeten Maschinen beschädigen, vor allem, wenn eine unverdünnte Dispersion durch eine Vorrichtung gepumpt wird, in der enge mechanische Toleranzen eingehalten werden müssen, damit die Funktionsfähigkeit sichergestellt ist
Es besteht daher Bedarf nach einem Verfahren zur Färbung eines wärmegehärteten Harzes mit einem farbgebenden Mittel, das sich durch ausgezeichnete Wasserfestigkeit Ölbeständigkeit und/oder Beständigkeit gegenüber dem Ausbluten auszeichnet und das gleichzeitig leicht in flüssiger Form in das Harzprodukt eingearbeitet werden kann.
Es wurde nun gefunden, daß mit Hilfe einer bestimmten polymeren, flüssigen, reaktionsfähigen farbgebenden Komponente die sehr wünschenswerten Eigenschäften der hohen Farbausbeute von Farbstoffen mit den Nicht-Wanderungs-Eigenschaften von Pigmenten kombiniert werden können und ein gefärbtes Produkt erhalten wird, das den mit Hilfe der bekannten Farbstoffe und Pigmente erhaltenen Produkte hinsichtlich der Gestehungskosten und der Eigenschaften des ausgehärteten Polymerisatsystems überlegen ist
Gegenstand der Erfindung ist das im Hauptanspruch gekennzeichnete Verfahren zur Färbung von wärmegehärteten Harzen, die durch Polyadditionsreaktion in einem Reaktionsgemisch aus einer nukleophilen und einer elektrophilen Komponente erhalten werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind im Unteranspruch gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäß verwendete farbgebende Komponente der allgemeinen Formel
DE3112949A 1980-03-31 1981-03-31 Verfahren zur Färbung eines wärmegehärteten Harzes Expired DE3112949C2 (de)

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