PREPARADO DE PIGMENTOS BASADO EN GLICOL PARA LA TINCIÓN EN MASA DE FIBRAS DE POLIACRILONITRILO.

Un procedimiento para la tinción en masa de poliacrilonitrilo,

en el que se incorpora en una disolución de polímero o copolímero de acrilonitrilo un preparado de pigmentos que comprende 10 a 60% en peso de un pigmento, 15 a 85% en peso de un disolvente basado en glicol, 5 a 25% en peso de un tensioactivo, y 0 a10% en peso de aditivos habituales, basándose los porcentajes en el peso total del preparado de pigmentos

La presente invención se refiere a un procedimiento mejorado para la tinción en masa de poliacrilonitrilo.

La presente invención se refiere, además, a nuevos preparados de pigmentos que son adecuados para la tinción de soluciones de hilatura de poliacrilonitrilo.

Es conocido desde hace mucho tiempo teñir fibras de poliacrilonitrilo con colorantes de carácter básico procedentes de disoluciones acuosas. Debido a las mejores propiedades de solidez de los pigmentos, el uso de pigmentos está ganando cada vez más importancia en la tinción en masa. Para ello, es necesario disponer de pigmentos muy finamente dispersados en la solución de hilatura con el fin de conseguir una resistencia tintorial y una nivelación de la tinción óptima y para evitar filtros o boquillas de hilatura atascados y filamentos rotos debido a aglomerados toscos.

En la bibliografía existen algunos ejemplos de preparados de pigmentos a añadir a la masa antes de extrudir las fibras. De acuerdo con el documento DD 224 043 A1, el preparado se realiza con una disolución de poliacrilonitrilo propiamente dicha, en que el pigmento se añade y muele. El documento DE 20 01 459 describe un preparado acuoso de pigmentos que contiene cloruro de zinc para este fin. Ambas patentes describen una estrategia en la que el colorante/pigmento es añadido a la disolución líquida de polímero y es molido en la formulación final de la solución de hilatura. Por lo tanto, el soporte es idéntico al polímero o a sus precursores de la fibra final.

El documento US 3.960.591 describe una composición de pigmentos para la tinción de polímeros y copolímeros de poliacrilonitrilo, preparada al añadir un polímero o copolímero de poliacrilonitrilo en calidad de un soporte en la preparación de la formación del pigmento y el tratamiento del pigmento en forma seca para obtener una composición pulverulenta, adecuada para la tinción de una solución de hilatura de poliacrilonitrilo. En este caso, el pigmento se añade a la solución de hilatura en una forma seca/pulverizada.

En el documento JP 3104916 se describe el uso de un pigmento dispersado en un disolvente orgánico tal como dimetilformamida, dimetilsulfóxido, acetona, y luego se añaden, junto con una disolución de polímero acrílica, a una disolución de poliacrilonitrilo, y la mezcla resultante se hila. El soporte se determina por parte del disolvente utilizado para la disolución del poliacrilonitrilo. Tanto el soporte para el colorante/pigmento como el disolvente para el poliacrilonitrilo son idénticos.

El documento GB-A-1 336 394 describe composiciones de pigmentos para colorear polímeros de acrilonitrilo utilizando un producto de condensación de un mol de nonilfenol con 8 moles de óxido de etileno.

El documento GB-A-1 450 628 describe una formulación de pigmentos que contiene un pigmento, un agente dispersante, agua y dipropilenglicol, y se utiliza en un procedimiento de tinción impurificada.

Todos los procedimientos del estado conocido de la técnica padecen de una adaptación engorrosa del pigmento en forma de polvo y el disolvente deseado de la solución de hilatura. Preparados de pigmentos, según se describen en el documento JP 3104916, no son universalmente compatibles para todos los pigmentos y soluciones de hilatura y carecen también de una estabilidad suficiente al almacenamiento.

El objeto de la presente invención era proporcionar un procedimiento fácil de manipular para la tinción en masa de poliacrilonitrilo, que sea ampliamente aplicable para todas las soluciones de hilatura deseadas y para diferentes colores. Para el procedimiento de la invención es deseable, además, que el productor de fibras pueda tener a su disposición y pueda almacenar durante un largo período de tiempo preparados de pigmentos estables y estandarizados de diferentes colores.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un preparado de pigmentos que sea ampliamente aplicable a la tinción en masa de poliacrilonitrilo y que tenga una larga estabilidad al almacenamiento y elevadas cargas de pigmentos.

Se encontró, sorprendentemente, que un preparado de pigmentos basado en glicol, según se describe a continuación, satisface los requisitos a los que se alude anteriormente. Sirve como un disolvente multifuncional compatible en la mayoría de los disolventes del estado conocido de la técnica para la solución de hilatura de poliacrilonitrilo, ofrece una larga duración de conservación y cargas de pigmento significativamente mayores en comparación con los preparados realizados por el propio productor de fibras.

La invención proporciona ahora un procedimiento para la tinción en masa de poliacrilonitrilo, en el que se incorpora en una disolución de polímero o copolímero de poliacrilonitrilo un preparado de pigmentos que comprende

10 a 60% en peso, preferiblemente 15 a 40% en peso, especialmente 20 a 30% en peso de un pigmento,

15 a 85% en peso, preferiblemente 30 a 75% en peso, especialmente 50 a 70% en peso de un disolvente basado en glicol,

5 a 25% en peso, preferiblemente 8 a 20% en peso, especialmente 9 a 17% en peso de un tensioactivo y 0 a10% en peso, preferiblemente 0 a 5% en peso, especialmente 0,01 a 3% en peso de aditivos habituales,

basándose los porcentajes en el peso total del preparado de pigmentos.

Es conveniente incorporar el preparado de pigmentos en una cantidad de 2 a 20% en peso, preferiblemente de 2 a 15% en peso, basada en el peso de la masa de poliacrilonitrilo teñida.

La incorporación se puede realizar fácilmente mediante agitación o cualquier otro equipo de mezcladura. Después de haber obtenido una mezcla homogénea, la mezcla se extrude en un baño que contiene, p. ej., dimetilformamida y agua, para obtener fibras de poliacrilonitrilo ya coloreadas.

El disolvente basado en glicol puede comprender un compuesto glicólico seleccionado del grupo que consiste en etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, butilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol, alfa-metil-omegahidroxi-polietielen-glicoléter, dimetil-polietilen-glicoléter, polipropilenglicol, dimetil-polipropilen-glicoléter y copolímeros de etilenglicol y propilenglicol. El más preferido es propilenglicol.

Es también posible utilizar una mezcla de dicho disolvente basado en glicol con otros disolventes o sustancias hidrótropas tales como formamida, urea, tetrametil-urea, epsilon-caprolactama, N-metilpirrolidona, 1,3-dietilimidazolidinona, tiodiglicol, metil-celulosa, glicerol, diglicerol, poliglicerol, gelatina, polivinil-pirrolidona, poli(alcohol vinílico), polivinil-imidazol.

El polímero o copolímero de acrilonitrilo se disuelve habitualmente en un disolvente de hilatura apropiado tal como dimetilformamida, dimetilsulfóxido o dimetilacetamida, siendo el más preferido dimetilformamida.

La invención proporciona, además, un preparado de pigmentos que es, preferiblemente, en esencia anhidro, que comprende

10 a 60% en peso, preferiblemente 15 a 40% en peso, especialmente 20 a 30% en peso de un pigmento,

15 a 85% en peso, preferiblemente 30 a 75% en peso, especialmente 50 a 70% en peso de propilenglicol,

5 a 25% en peso, preferiblemente 8 a 20% en peso, especialmente 9 a 17% en peso de un tensioactivo, y

0 a 10% en peso, preferiblemente 0 a 5% en peso, especialmente 0,01 a 3% en peso de aditivos habituales,

basándose los porcentajes en el peso total del preparado de pigmentos.

La expresión “esencialmente anhidro” significa que al preparado no se añade agua y que los componentes, en particular el propilenglicol y los tensioactivos, tienen bajos contenidos en agua residual. Preferiblemente, el preparado de pigmentos tiene un contenido en agua no mayor que 10% en peso, preferiblemente no mayor que 5% en peso, medido por el método de Karl Fischer.

La invención proporciona, además, un preparado de pigmentos que es, preferiblemente, en esencia anhidro, que consiste en

10 a 60% en peso, preferiblemente 15 a 40% en peso, especialmente 20 a 30% en peso de un pigmento,

15 a 85% en peso, preferiblemente 30 a 75% en peso, especialmente 50 a 70% en peso de propilenglicol,

5 a 25% en peso, preferiblemente 8 a 20% en peso, especialmente 9 a 17% en peso de un tensioactivo, y

0 a10% en peso, preferiblemente 0 a 5% en peso,... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la tinción en masa de poliacrilonitrilo, en el que se incorpora en una disolución de polímero o copolímero de acrilonitrilo un preparado de pigmentos que comprende 10 a 60% en peso de un pigmento, 15 a 85% en peso de un disolvente basado en glicol, 5 a 25% en peso de un tensioactivo, y 0 a10% en peso de aditivos habituales,

basándose los porcentajes en el peso total del preparado de pigmentos. 2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el preparado de pigmentos se incorpora en una cantidad de 2 a 20% en peso, basado en el peso de la masa de poliacrilonitrilo teñida.

3. El procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la mezcla de polímero o copolímero de acrilonitrilo y

preparado de pigmentos se extrude en un baño para obtener fibras de poliacrilonitrilo ya coloreadas. 4. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el disolvente basado en glicol comprende un compuesto glicólico seleccionado del grupo que consiste en etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, butilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol, alfa-metil-omega-hidroxi-polietielen-glicoléter, dimetil-polietilen-glicoléter, polipropilenglicol, dimetil-polipropilen-glicoléter y copolímeros de etilenglicol y propilenglicol.

5. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el pigmento es un pigmento orgánico seleccionado del grupo que consiste en pigmentos monoazo, disazo, lago azo, β-naftol, naftol AS, bencimidazolona, de condensación disazo y complejos metálicos azo, ftalocianina, quinacridona, perileno, perinona, tioindigo, antantrona, antraquinona, flavantrona, indantrona, isoviolantrona, pirantrona, dioxazina, quinoftalona, isoindolinona, isoindolina y pigmentos de dicetopirrolopirrol, y un negro de carbono de carácter ácido o alcalino.

6. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el pigmento es un pigmento inorgánico seleccionado del grupo que consiste en dióxidos de titanio, sulfuros de zinc, óxidos de zinc, óxidos de hierro, óxidos de manganeso y hierro, óxidos de cromo, ultramarino, óxidos de níquel o cromo-antimonio-titanio, óxidos de cobalto, óxidos mixtos de cobalto y aluminio, pigmentos en fase mixta de rutilo, sulfuros de tierras raras, vanadatos de bismuto y pigmentos extendedores.

7. Un preparado de pigmentos, que comprende 10 a 60% en peso de un pigmento, 15 a 85% en peso de propilenglicol, 5 a 25% en peso de un tensioactivo, y 0 a10% en peso de aditivos habituales, y no más de 10% en peso de agua, basándose los porcentajes en el peso total del preparado de pigmentos. 8. El preparado de pigmentos según la reivindicación 7, que consiste en 10 a 60% en peso de un pigmento, 15 a 85% en peso propilenglicol, 5 a 25% en peso de un tensioactivo, y 0 a10% en peso de aditivos habituales, seleccionados del grupo que consiste en espesantes, conservantes, biocidas,

estabilizadores de la viscosidad, emulsionantes, auxiliares de molienda, cargas y agentes de retención hidrotrópicos, agentes anti-sedimentación, estabilizadores de la luz, antioxidantes, desvolatilizadores, desespumantes, reductores de la espuma, agentes anti-apelmazamiento y mejoradores de la reología y no más de 10% en peso de agua, basándose los porcentajes en el peso total del preparado de pigmentos.

9. El preparado de pigmentos según las reivindicaciones 7 y 8, en donde el pigmento se selecciona del grupo que consiste en C.I. Pigmento Negro 7, C.I. Pigmento Azul 15:3, C.I. Pigmento Verde 7, C.I. Pigmento Amarillo 213 y C.I.

Pigmento Rojo 254.

10. Un procedimiento para producir un preparado de pigmentos según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende dispersar el pigmento en forma de polvo o gránulos en propilenglicol y tensioactivo, opcionalmente moler hasta que el tamaño de partícula alcance menos de 1 μm y, opcionalmente, mezclar en los aditivos habituales adicionales.