Brevet FR2119036A1 — publié le 19720804

46311> - 1 - 2119036 La présente invention se rapporte à des compositions de polyamides teintes dans la masse, qui sont colorées en vert et qui montrent une résistance remarquable aux intempéries, de même qu'à un procédé pour les préparer. 5 II est connu que les moulages en polyamides peuvent être teints dans des bains aqueux contenant des colorants organiques dissous ou dispersés. Les enduits de colorants produits avec des colorants complexes métalliques sont particulièrement solides à la lumière. Mais, si les enduits colorés de cette espèce 10 sont exposés aux intempéries, on constate que leur solidité de couleur est inadéquate. Des polyamides teintes dans la masse et de couleur verte peuvent être obtenues en ajoutant des pigments bleus de phtalo-cyanine-cuivre aux matières premières formatrices de polyamides 15 avant polymérisation ou polycondensation et, après que la polyamide a été produite, en dissolvant un colorant azoïque complexe de chrome Jaune dans la polyamide fondue. Si les masses fondues de cette espèce sont filées en filaments ou rubans, on obtient des produits de couleur verte éclatante, montrant une solidité 20 remarquable à la lumière. Toutefois, en cas d'exposition aux intempéries, le colorant azoïque complexe de chrome jaune se dégrade peu S peu, d'où, finalement, la couleur de l'article se rapproche de celle d'un enduit teint en filature de phtalocyanine-cuivre bleu. Les polyamides teintes de cette manière ne peuvent 25 pas être employées pour des articles qui sont exposés aux intempéries, par exemple du gazon artificiel. Il est connu que les polyamides teintes dans la masse avec des pigments se distinguent en général par leur solidité de couleur remarquable. Malheureusement, on rencontre des difficul-30 tés considérables dans la fabrication de polyamides résistantes aux intempéries, teintes dans la masse en couleur verte avec des pigments. Par exemple, les pigments à l'oxyde de chrome, très résistants, manquent de pouvoir colorant suffisant pour des articles de forme tels que des filaments ou rubans. La même chose 35 s'applique aux pigments verts du type spinelle. En général, une combinaison de pigments bleus et jaunes montre une solidité de couleur insuffisante aux intempéries ou 71 4631b - 2 - 2119Q36 bien suppose des difficultés dans la technologie opératoire. Bien que le pigment phtalocyanine-cuivre, très stable, convienne pour l'usage en tant que composant bleu, il n'y a pas de pigments jaunes minéraux ou organiques résistants aux intempéries, qui 5 soient stables dans les conditions de production de la polyamide ou qui montrent un pouvoir colorant, adéquat. Par exemple les pigments jaunes à l'oxyde de fer ne peuvent pas servir parce qu'ils perdent de l'eau et changent de couleur aux températures élevées auxquelles les polyamides sont fabriquées et façonnées. Les pig-10 ments jaunes au sulfures de cadmium ne sont pas résistants aux intempéries dans les articles à base de polyamides. Il est connu par le brevet suisse N°481.968 que des articles en polyamides teints dans la masse et résistants aux intempéries, colorés en vert, peuvent être fabriqués en pigmentant 15 avec des pigments phtalocyanine-cuivre et de chromate, par exemple du chromate de plomb. Bien que les articles verts en polyamides ainsi produits montrent une solidité de couleur satisfaisante aux intempéries, les pigments de chromate réagissent avec les matières premières des polyamides au cours de la polymérisation au de la 20 polycondensation en s'accompagnant d'une décomposition, avec pour résultat que ces pigments jaunes ne peuvent être ajoutés à une masse fondue de polyamide qu'après que la polyamide a été produite et avant qu'elle soit mise en forme, à l'état de suspension dans une aryl-sulfonamide, tua passage à travers une extrudeuse étant 25 nécessaire pour homogénéiser le mélange. La distribution du pigment dans le polymère est loin d'être satisfaisante. Les pigments chloro/bromés de phtalocyanine-cuivre verts, en tant que dérivés halogénés de la phtalocyanine-cuivre, se décomposent également dans les conditions de production de la polyamide, avec pour con-30 séquence que, une fois de plus, ils ne peuvent être ajoutés qu'à une masse de polyamide achevée. Ce mode opératoire comprend l'utilisation d'un équipement technique spécial et aussi une plus grande dépense. On vient de faire la découverte surprenante que l^n 35 peut obtenir des polyamides colorées en vert, teintes dans la masse i avec des pigments et montrant une résistance remarquable aux intempéries par des procédés de polymérisation simples dans les- BAD ORIGINAL 71 46311; - 3 - 2119036 quels on ajoute, aux matières premières de formation de polyamides/ des pigments de phtalocyanine-cuivre tétraphénylés bleu-vert, éventuellement en mélange avec des pigments de phtalocyanine-cuivre bleus, en combinaison avec des pigments d'oxyde de fer rouge en 5 dispersion colloïdale. C'est pourquoi un objet de la présente invention est d'apporter une composition de matière comprenant une polyamide, un pigment de phtalocyanine-cuivre tétraphénylé et tin pigment d' oxyde de fer rouge en dispersion colloïdale. Un autre objet de la 10 présente invention est d'apporter un procédé de production d'une composition de polyamide teinte dans la masse et résistante aux intempéries, colorée en vert, par l'addition de pigments, dans lequel un pigment de phtalocyanine-cuivre tétraphénylé, éventuellement en mélange avec un pigment de phtalocyanine-cuivre, et un 15 pigment d'oxyde de fer rouge en dispersion colloïdale, sont ajoutés soit aux matières de départ formatrices de polyamide ou à une polyamide pendant ou après sa préparation. Si on désire en outre rendre la composition de polyamide opaque, il est avantageux d'employer des pigments jaunes au nickel/ 20 titane plutôt que des pigments blancs de TiOr,. Les pigments minéraux et organiques précités et les pigments colloïdaux sont extrêmement stables, d'où l'on peut préparer les polyamides à température élevée en présence d'eau dans des autoclaves à pression. Lorsque la polymérisation est effectuée en 25 continu, il peut aussi être avantageux d'ajouter les pigments sous la forme de concentrés pigment/polyamide. Ces concentrés pigmen-taires peuvent être préparés par des méthodes connues en soi dans des autoclaves de polymérisation, sous la forme de concentrés pigment-polyamide mixtes ou purs. Les polyamides sont de préférence 30 condensées jusqu'à une viscosité relative en solution de 2,4 à 3;° (mesurée sur une solution à If en poids de la polyamide dans du m-crésol à 25°C). La quantité absolue et relative de pigment ajoutée est régie par la couleur désirée, par le degré d'opacité requis et par la forme et l'épaisseur des structures polyamidiques 35 vertes. Une addition totale de pigment de 0,3 à 2fo en poids (par rapport à la polyamide) suffit en général pour les structures en forme de fibres, en forme de fil ou en forme de ruban. En outre, BAD ORIGINAL 71 4631b - 4 - 2119036 la teneur en gris de l'apprêt teint de filature peut être modifiée par l'addition de petites quantités (environ 0°,005 à 0,05$ en poids, par rapport à la polyamide, suivant la teneur en gris désirée) de noir de carbone. 5 Les compositions de polyamides teintes dans la masse, colorées en un vert très solide en utilisant les pigments conformes à llinvention, peuvent être stabilisées de manière connue contre la dégradation moléculaire des chaînes polyamidiques causée par la lumière, la chaleur et les intempéries, par l'addi-10 tion combinée ou séparée de composés de métaux lourds, d'antioxydants, d'absorbeurs dfUV et autres agents cl'anti-vieillissement. On peut les utiliser de manière excellente pour la fabrication de gazon artificiel. • Les exemples suivants vont illustrer davantage l'inven-15 tion sans la limiter. Exemple 1 On fond 10 kg de caprolactame et on homogénéise à environ 90°G avec 200 g d'eau et 25 g d'acide acétique glacial dans un autoclave de polymérisation de 10 litres de capacité muni 20 d'un mécanisme agitateur. On ajoute alors 40 g de pigment de phtalocyanine-cuivre tétraphénylé et 30 g de pigment d'oxyde de fer rouge en dispersion colloïdale (du type KT 400 îf de Farbwerke Franz Rasquin) au mélange de polymérisation et on homogénéise le mélange. A cause de la fine distribution, requise, les deux pig-25 ments sont broyés si finement d'avance sous la forme d'une suspension à environ 10 à 20$ en poids dans un mélange de caprolactame et d*eau dans un broyeur à boulets, qu'il est impossible de déceler des particules supérieures à 5/um au microscope. On purge alors à fond l'autoclave avec de l'azote et on polymérise son 30 contenu à environ 260°Ç sous la pression de vapeur d'eau engendrée. A la suite de la détente de la pression et de la post-condensation, la masse fondue de polyamide est filée sous pression d'azote en des filaments de couleur verte éclatante qui, après étirage à froid, ont un denier individuel de 17 dtex. Si l'on 35 ajoute 50 g de pigment de phtalocyanine-cuivre tétraphénylé et 50 g de pigment d'oxyde de fer rouge colloïdal aux matières premières» on obtient des filaments ayant un apprêt coloré plus . ORIGM/4, 71 4631b - "> 2119036 éclatant et une nuance plus grise. les filaments verts ainsi préparés ne montrent pas de changements de couleur (après un seul nettoyage), comparativement à des filaments non soumis aux intempéries, après exposition de 5 6 mois aux intempéries de l'été dans une région campagnarde et dans une région industrielle. Exemple 2 On ajoute 0,15$ en poids de pigment de phtalocyanine-cuivre tétraphénylé et 0,15$ en poids de pigment à l'oxyde de fer 10 rouge en dispersion colloïdale sous la forme d'un concentré pigment/polyamide à 10$ en poids, au moyen d'une machine de fusion et d'alimentation dosée, à une masse fondue de polyamide-S préparée en continu (viscosité relative en solution ^re]_ = 2,8, mesurée sur une solution à 1$ en poids de la polyamide dans du m-15 crésol à 25°C). Après homogénéisation dans une vis mélangeuse, la masse fondue de polyamide pigmentée est filée dans de l'eau en filaments qui, après étirage à froid, ont un diamètre de 0,10 mm. Les filaments de couleur verte éclatante paraissent foncés en section transversale. Si toutefois on ajoute en plus 0,4$ en poids 20 de pigment jaune au nickel/titane sous la forme d'un concentré à 30> en poids de pigment/polycaprolactame, les filaments paraissent uniformément verts, tant dans la direction du filament qu'en section transversale. Bien entendu diverses modifications peuvent être appor-25 tées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple(s) non limitatif (s) sans sortir du cadre de l'invention. rBAD ORIGINAL 71 46310 6 2119036 REVENDICATIONS 1.- Composition de matière caractérisée en ce qu'elle comprend une polyamide, un pigment de phtalocyanine-cuivre tétraphénylé et un pigment d'oxyde de fer rouge en dispersion colloïdale. 5 2.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un pigment de phtalocyanine-cuivre. 3-- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un pigment au nickel-titane. 4.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en 10 • ce Que la quantité totale de pigment est de 0,3 à. 2 % en poids par rapport à la polyamide.. 5.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une. petite quantité de noir de carbone. 6.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en 15 ce qu'elle comprend en..outre un composé de métal lourd comme stabilisant, un antioxydant et.un absorbeur d!UV. 7.- Procédé de production d'une composition de polyamide teinte dans la masse et résistante,aux intempéries, de couleur verte, caractérisé en ce qu'on ajoute un pigment de.phtalocyanine- 20 cuivre tétraphénylé. et un pigment d'oxyde da fer .rouge en dispersion colloïdale aux matières premières de formation de la polyamide ou à une polyamide pendant ou après sa fabrication. 8.- Procédé selon.la revendication 7, caractérisé en ce que les pigments, sous la forme, d'un concentré pigment/polyamide, 25 sont ajoutés à une masse fondue de polyamide fabriquée en continu. 9.- Gazon artificiel,.caractérisé en ce qu'il comprend une composition de matière selon la. revendication 1. 10.- Article de forme, caractérisé en.ce qu'il comprend une composition de matière selon la revendication 1. ^ ORJGJNAl