Einfärben von Kunststoffen

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1 Einfärben von Kunststoffen Bearbeitet von Albrecht Müller 1. Auflage Buch. IX, 259 S. ardcover ISB Format (B x L): 17,2 x 24,4 cm Gewicht: 634 g Weitere Fachgebiete > Technik > Verfahrenstechnik, Chemieingenieurwesen, Lebensmitteltechnik > Technologie der Kunststoffe und Polymere Zu Inhaltsverzeichnis schnell und portofrei erhältlich bei Die nline-fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie euerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 CARL ASER VERLAG Albrecht Müller Einfärben von Kunststoffen

3 5.2 rganische Pigmente 125 Tabelle 5.15 Fortsetzung Colour Index ummer Substituent R 1 R 3 R 4 P. rot 208 CC 4 9 (n) P. violett 32 C 3 S 2 C 3 C 3 P. braun Disazopigmente Disazodiarylpigmente Die meisten der nach der Basisformel 4 hergestellten Disazodiarylpigmente stellten in der Vergangenheit wichtige und häufig benutzte Pigmente zur Kunststoffeinfärbung dar. Das waren z. B. Pigment gelb 12, gelb 13, gelb 14, gelb 17 und gelb 83. Ihre Gemeinsamkeit ist der Gehalt an einem bestimmten Benzidinderivat als zentraler Baustein. R 2 R 1 R 3 C3 C C= C = X Y Y X C3 C= = C C R 1 R 3 R 2 (4) Der Substituent X besteht vorwiegend aus Chlor, der Substituent Y aus Wasserstoff. Weitere Varianten für den Substituenten X sind Methyl- oder Methoxygruppen. Untersuchungen aus den Jahren 1989 und 1990 zeigten, dass diese Pigmente sich bei Temperaturen über 200 C zunächst zum Monoazopigment und anschließend bei Temperaturen über 240 C zum Dichlorbenzidin minimal zersetzen können. Der analytisch nachgewiesene Dichlorbenzidingehalt liegt im ppm-bereich. Da Dichlorbenzidin gemäß MAK-Liste in der Gruppe III A2 (krebserregend im Tierversuch) eingestuft ist, wurde die maximal zulässige Verarbeitungstemperatur auf 200 C limitiert. Durch die Limitierung der Verarbeitungstemperatur wa-

4 126 5 Farbmittel für Kunststoffe ren diese Pigmente für alle Kunststoffe, deren Verarbeitungstemperatur über 200 C liegt, nicht mehr einsetzbar. Von wenigen Ausnahmen abgesehen, liegt die Verarbeitungstemperatur der Kunststoffe deutlich über 200 C. Durch die 2. Änderung der Bedarfsgegenständeverordnung [46] wurden 1994 zahlreiche Azofarbmittel und zwar solche, die unter festgelegten Bedingungen aufspalten und dabei eines der 20 aufgelisteten, krebserregenden Amine bilden können, für alle Gegenstände, die unter die Bedarfsgegenständeverordnung fallen, verboten. Die Liste der krebserzeugenden Amine enthält u. a. auch Dichlor-, Dimethyl- und Dimethoxybenzidin. Dadurch waren zahlreiche Pigmente dieser Gruppe in weiten Bereichen der Kunststoffeinfärbung nicht mehr einsetzbar. iervon betroffen sind auch verschiedene Disazopyrazolonpigmente (siehe dort). Bisacetoacetarylpigmente Von dieser Pigmentgruppe ist für die Kunststoffeinfärbung nur das Pigment gelb 155 von kommerzieller Bedeutung. Pigment gelb 155 / - / CAS Eigenschaften: Grünstichiges Gelb, mittlere bis gute Farbstärke, nicht immer migrationsecht in PVC-P. Mittlere itzebeständigkeit, ca. 260 C in PE. Gute Lichtbeständigkeit, 8 (Purton) / 7 8 (Aufhellung) in PE, analoge Werte gelten auch für PVC und PS. Anwendung: Eingesetzt wird das Pigment vor allem in PVC, Polyolefinen, PMMA und PS, für ABS oder SA wird es nicht empfohlen. Pigment gelb 155 weist die folgende Formel auf: CC3 C3C C3C = C C C3C= C C C3C= = CC3 (5) Disazopyrazolonpigmente Den Disazopyrazolonpigmenten liegt die Basisformel 6 zugrunde.

5 5.2 rganische Pigmente 127 R 2 R 1 = R 3 = R 2 (6) R 3 R 1 Wie aus der Basisformel 6 erkennbar, enthalten die Pigmente Benzidin als zentralen Baustein. Der Substituent R 3 besteht entweder aus einem Chloratom oder einer Dimethoxygruppe. Von dieser Pigmentgruppe wurden früher vor allem Pigment orange 13, orange 34 sowie Pigment rot 37, rot 38 und rot 41 zur Kunststoffeinfärbung eingesetzt. Wegen des Gehalts an Benzidinderivat fallen sie ebenfalls unter die 2. Änderung der Bedarfsgegenständeverordnung und spielen folglich keine Rolle mehr in der Kunststoffeinfärbung (vergl. hierzu den Punkt Disazodiarylpigmente). Disazokondensationspigmente Die Disazokondensationspigmente sind entweder gelb oder rot. Das ist die farbliche Konsequenz der beiden chemisch unterschiedlichen Bauweisen, die aber eng miteinander verwandt sind. Die nach der Basisformel 7a synthetisierten Pigmente sind gelb, während die Pigmente nach der Basisformel 7b rot sind. Ein allgemeines Charakteristikum dieser Pigmentgruppe ist eine meist gute Licht- und itzebeständigkeit in den unterschiedlichsten Kunststoffen. Es handelt sich hierbei um vielseitig einsetzbare, wichtige Farbmittel für die Kunststoffeinfärbung. C3 C= = C C A C C C3 C= = B C= =C B (7) B = = B C A C

6 128 5 Farbmittel für Kunststoffe Den nachfolgenden Disazokondensationspigmenten liegt die Basisformel 7a zugrunde. Pigment gelb 93 / / CAS Eigenschaften: Grünstichiges Gelb, gute bis mittlere Farbstärke, migrationsecht, nur geringer Verzug in PE-D. Gute itzebeständigkeit, 250 bis 280 C in PE, konzentrationsabhängig. Gute Lichtbeständigkeit, 7 8 (Purton) / 7 8 (Aufhellung) in PVC, 7 8/6 7 in PE bei praxisgerechter kurzen, thermischen Belastung. Die Werte sind jedoch niedriger, wenn das Pigment vorher maximal fünf Minuten thermisch belastet wurde. Die Wetterbeständigkeit beträgt 3 4 in PE. Anwendung: Wird in PVC, Polyolefinen, einschließlich PP-Spinnfasern, und in anderen Kunststoffen eingesetzt. Pigment gelb 94 / / CAS Eigenschaften: Grünstichiges Gelb, mittlere Farbstärke, migrationsecht, starker Verzug in PE-D. Gute itzebeständigkeit, im Purton fällt die itzebeständigkeit in PE bei einer Pigmentkonzentration von < 0,1 % deutlich ab, in Aufhellung ist die itzebeständigkeit bei einer Pigmentkonzentration von > 0,001 % nahezu konstant. Gute Lichtbeständigkeit, 8 (Purton) / 7 (Aufhellung) in PE. Anwendung: Vielseitig einsetzbar, z. B. in PVC, Polyolefinen und anderen Kunststoffen sowie in Spinnfasern (PP, PA). Pigment gelb 95 / / CAS Eigenschaften: Rotstichiges Gelb, hohe Farbstärke, migrationsecht, kein Verzug in PE-D. Gute itzebeständigkeit, 260 bis 280 C in PE, konzentrationsabhängig. Gute Lichtbeständigkeit, 7 8 (Purton) / 7 (Aufhellung) in PVC, 7 / 6 7 in PE. Schlechte Wetterbeständigkeit, nur 2 3 in PE. Anwendung: Vielseitig einsetzbar, z. B. in PVC, Polyolefinen, PUR und anderen Kunststoffen sowie in PP-Spinnfasern. Pigment gelb 128 / / CAS Eigenschaften: Grünstichiges Gelb, mittlere Farbstärke, migrationsecht, nur geringer Verzug in PE-D. Mittlere itzebeständigkeit, ca. 240 C in PE.

7 5.2 rganische Pigmente 129 Gute Lichtbeständigkeit, 7 8 (Purton) / 8 (Aufhellung) in PVC, 8 / 7 8 in PE. Anwendung: Die Anwendung ist auf Kunststoffe mit niedriger Verarbeitungstemperatur eingeengt, z. B. auf PVC, leichtfließende Polyolefine sowie Spinnfasern (PP, PA). Pigment gelb 166 / / CAS Das Pigment wird bisher nur in Japan vertrieben. Tabelle 5.16: Auflistung der Substituenten der Pigmente gemäß Basisformel 7a Colour Index ummer A Baustein B C 3 C 3 P. gelb 93 P. gelb 94 C 3 C 3 P. gelb 95 C 3 C 3 C 3 CF 3 P. gelb 128 C 3 P. gelb 166

8 130 5 Farbmittel für Kunststoffe Den nachfolgenden Disazokondensationspigmenten liegt die Basisformel 7b zugrunde. Pigment orange 31 / / CAS Eigenschaften: Rotstichiges range, mittlere bis gute Farbstärke, nicht ganz migrationsecht in PVC-P, starker Verzug in PE-D, in Kombination mit Schwarz wird es bevorzugt für Brauntöne eingesetzt. Gute itzebeständigkeit, ca. 300 C in PE. Mittlere Lichtbeständigkeit, nur ca. 6 (Aufhellung) in PE. Anwendung: Kann in PVC, Polyolefinen und anderen Kunststoffen sowie in PP- Spinnfasern eingesetzt werden. Pigment rot 144 / / CAS Eigenschaften: Blaustichiges Rot, hohe Farbstärke, nahezu migrationsecht in PVC-P, starker Verzug in PE-D. Das Pigment wird von mehreren erstellern in unterschiedlichen Kristallgrößen angeboten, das ist vermutlich der Grund für die Differenzen in den Echtheitsangaben. Gute itzebeständigkeit, 280 bis 290 C in PE. Gute Lichtbeständigkeit, 8 (Purton) / 7 (Aufhellung) in PE. Wetterbeständigkeit, ca. 4 in PE. Anwendung: Vielseitig anwendbares Pigment, z. B. in PVC, Polyolefinen, PS, PUR und anderen Kunststoffen. Pigment rot 166 / / CAS Eigenschaften: Gelbstichiges Rot, recht farbstark, nahezu migrationsecht in PVC-P, starker Verzug in PE-D. Gute itzebeständigkeit, 280 bis 290 C in PE, konzentrationsabhängig. Gute Lichtbeständigkeit, 8 (Purton) / 7 8 (Aufhellung) in PVC, 8 / 7 in PE, 7 / 6 7 in PP. Gute Wetterbeständigkeit, ca. 4 in PE. Anwendung: Vielseitig einsetzbar, z. B. in PVC, Polyolefinen und anderen Kunststoffen sowie in Spinnfasern (PA, PP). Pigment rot 214 / - / CAS Eigenschaften: Blaustichiges Rot, farbstark, nahezu migrationsecht in PVC-P, starker Verzug in PE-D. Gute itzebeständigkeit, 300 C in PE, PS, ABS, PC.

9 5.2 rganische Pigmente 131 Gute Lichtbeständigkeit, 7 8 (Purton) / 7 8 (Aufhellung) in PVC, 8 / 7 8 in PE, 6/7 in ABS, 6 7/6 7 in PS, 7 8 / 7 in PC. Anwendung: Vielseitig einsetzbares Pigment, nicht geeignet für PA. Pigment rot 220 / / CAS Eigenschaften: Gelbstichiges Rot, nur schwacher, temperaturabhängiger Verzug, oberhalb 260 C kein Verzug mehr in PE-D. Gute itzebeständigkeit, 280 bis 290 C in PE, konzentrationsabhängig. Gute Lichtbeständigkeit, 7 (Purton) / 7 (Aufhellung) in PVC, 7 / 6 7 in PE. Mäßige Wetterbeständigkeit, nur ca. 3 in PE. Anwendung: Vielseitig einsetzbar, z. B. in PVC, Polyolefinen und anderen Kunststoffen sowie in Spinnfasern (PA, PP). Pigment rot 221 / / CAS Eigenschaften: Blaustichiges Rot, farbstark, nahezu migrationsecht in PVC-P, starker Verzug in PE-D. Gute itzebeständigkeit. Gute Lichtbeständigkeit, 7 8 (Purton) / 6 7 (Aufhellung) in PVC. Anwendung: Wird vor allem für PVC und PUR empfohlen, ein Einsatz in Polyolefinen kann wegen der starken Verzugsneigung problematisch sein (Formteil abhängig). Pigment rot 242 / / CAS (CAS ) Eigenschaften: Gelbstichiges Rot (scharlach), mittlere Farbstärke, migrationsecht, recht starker Verzug in PE-D. Gute itzebeständigkeit, ca. 290 bis 300 C in PE, PS, PC. Gute Lichtbeständigkeit, 8 (Purton) / 7 8 (Aufhellung) in PVC, 8 / 7 8 in PE, 7 8 / 7 in PS, 7 / 7 in ABS, 7 8/7 8 in PC. Anwendung: Vielseitig einsetzbares Pigment. Pigment rot 248 Eigenschaften: Blaustichiges Rot, farbstark, migrationsecht, recht starker, temperaturabhängiger Verzug in PE-D. Die genaue chemische Formel wurde noch nicht veröffentlicht. Gute itzebeständigkeit, ca. 290 C in PE. Gute Lichtbeständigkeit, z. B. 7 (Aufhellung) in PE.

10 132 5 Farbmittel für Kunststoffe Anwendung: Vielseitig einsetzbar, bei einem Einsatz in Polyolefinen ist die Verzugsneigung zu berücksichtigen. Pigment rot 262 Eigenschaften: Blaustichiges Rot, die genaue Chemie der Substituenten wurde noch nicht veröffentlicht. Gute itzebeständigkeit, 290 bis 300 C in PE, PS und PC. Gute Lichtbeständigkeit, 7 8 (Purton) / 7 8 (Aufhellung) in PVC, 8 / 7 8 in PE, 5 6 / 5 in PS, 6 / 6 in ABS, 7 8/7 in PC. Anwendung: Vielseitig einsetzbares Pigment, für PA nicht geeignet. Pigment braun 23 / / CAS Eigenschaften: Rotstichiges Braun, mittlere bis gute Farbstärke, nicht ganz migrationsecht in PVC-P (abhängig vom Weichmachersystem), schwacher bis mittlerer Verzug in PE-D, wegen seiner guten Licht- und Wetterbeständigkeit in PVC wird es daher auch in Kombination mit Schwarz für braune Fensterrahmen eingesetzt. Gute itzebeständigkeit, ca. 260 C in PE. Gute Lichtbeständigkeit, 8 (Purton) / 7 8 (Aufhellung) in PVC. Anwendung: Vielseitig einsetzbar, z. B. in PVC, Polyolefinen und anderen Kunststoffen sowie in Spinnfasern (PP, PA). Pigment braun 41 Eigenschaften: Gelbstichiges Braun, mittlere Farbstärke, nicht ganz migrationsecht in PVC-P, die genaue chemische Formel wurde noch nicht veröffentlicht. Gute Lichtbeständigkeit, ca. 300 C in PE. Sehr gute Lichtbeständigkeit, 8 (Purton) / 8 (Aufhellung) in PE. Anwendung: Vielseitig einsetzbar, geeignet für PVC, Polyolefine, PS, PMMA, bedingt geeignet (je nach Type) für ABS und SA, ungeeignet für PA. Pigment braun 42 Eigenschaften: Gelbstichiges Braun, mittlere Farbstärke, nicht ganz migrationsecht in PVC-P, die genaue chemische Formel wurde noch nicht veröffentlicht. Gute itzebeständigkeit, 280 C in PE. Gute Licht- und Wetterbeständigkeit. Anwendung: Wird vor allem für PVC-U empfohlen, aber auch in anderen Kunststoffen einsetzbar.

11 5.2 rganische Pigmente 133 Tabelle 5.17: Auflistung der Substituenten der Pigmente gemäß Basisformel 7b Colour Index ummer A Baustein B P. orange 31 2 P. rot 144 P. rot 166 P. rot 214 C 3 C 3 P. rot 220 C 3 CC(C 3 ) 2 P. rot 221 CC(C 3 ) 2 P. rot 242 CF 3 2 P. braun 23 --