Es wurde gefunden, dass man qualitativ hochwertige Fär bungen auf textilen Fasern oder Fäden oder den daraus herge stellten Textilmaterialien aus voll- oder halbsynthetischen, hy- drophoben, hochmolekularen organischen Stoffen erhält, wenn man diese Substrate in einer Färbeflotte bei Temperatu ren zwischen 40 und 170 C, vorzugsweise zwischen 80 und 145'C behandelt, wobei die Färbeflotte aus einer Dispersion von organischen Farbstoffen in einer flüssigen organischen Verbindung, in der die Farbstoffe bei Zimmertemperatur nicht merklich löslich sind, besteht und als Dispergator ein Alkydharz, das frei von trocknenden Ölen ist, enthält.
Unter hydrophoben, hochmolekularen organischen Stoffen sind z. B. die linearen Polyester, die Polyamide (z. B. Nylon 6, Nylon 7, Nylon 11, Nylon 66, Nylon 76, Nylon 226, Nylon 610 oder Nylon 6/66), Polyacrylnitril (und Copolymere), Po lyolefine, z. B. Polypropylen, Cellulose 2'/2-acetat und Cellu- lose-triacetat zu verstehen. Diese Materialien können auch im Gemisch untereinander oder mit anderen Fasermaterialien, z. B. Cellulose, vorliegen.
Die Dispersionen werden durch Mahlen der organischen Farbstoffe mit den flüssigen organischen Verbindungen, in de nen die Alkydharze gelöst sind, hergestellt. Das Mahlen er folgt meist in Kugel- oder Sandmühlen, die geeigneten Appa rate sind dem Fachmann allgemein bekannt. Gemahlen wird, bis die Grösse der Farbstoffteilchen zwischen etwa 0,01 bis 10,e oder, vorzugsweise, zwischen 0,1 bis 5,u liegt.
Die Alkydharze dienen im vorliegenden Fall nur als Di- spergatoren. Beim Mahlen der Farbstoffe mit den organischen Verbindungen in Abwesenheit von Alkydharzen ist die Her stellung von Dispersionen nicht möglich, die Farbstoffe fallen sofort aus.
Gemahlen werden vorzugsweise Gemische, die bis zu 20 Gewichtsprozente Farbstoff enthalten. Die so erhaltenen Di spersionen bleiben sehr lange Zeit und auch bei erhöhten Tem peraturen stabil und werden im allgemeinen vor dem Färben durch Zugabe weiterer organischer Flüssigkeit verdünnt.
Die für die Herstellung haltbarer Dispersionen erforderli chen Alkydharze sind z. B. in Encyclopedia of Polymer Science and Technology (John Wiley and Sons, London, Sid- ney, 1964), vol. 1, pp. 663-734 beschrieben.
Diese Alkyd- harze sind oligomere Polyester aus organischen Polyhydroxy- verbindungen mit in der Hauptsache mehrbasischen Säuren. Die Säurezahl wird durch einen Überschuss an Polyalkoholen klein gehalten. Meist enthalten diese Alkydharze auch Trigly- ceride in Form von nicht trocknenden vegetabilen Ölen, in diesem Fall verwendet man die Harze wegen ihrer grossen Viscosität oft in Xylol gelöst.
Als organische Flüssigkeiten kommen solche in Betracht, in denen die Farbstoffe bei Zimmertemperaturen nicht merk lich, das heisst weniger als 5 g/1, vorzugsweise weniger als 2 g/1, löslich sind. Ihr Siedepunkt soll zwischen etwa 80 und 170 C liegen. Beispiele solcher Flüssigkeiten sind: gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasser stoffe oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe (2,2,5-Trimethyl- hexan, Xylol, Vinylbenzol), höhere Alkohole (Cyclohexanol, Isobutylcarbinol oder Trimethylenglykol),
höhere Äther (Isoamyläther, a-Äthoxytoluol, Furan oder 1,1-Diäthoxy- äthan), höhersiedende Verbindungen, die eine oder mehrere Carbonylgruppen enthalten (Butanal, Acetophenon), Säuren (Propionsäure), höher siedende Ester (Propylacetat, Butyl- formiat, oder, vorzugsweise,
halogenierte Kohlenwasserstoffe (Chlorbenzole, Tetrachloräthan, Trichloräthylen, Tetrachlor- äthylen, Trichlortrifluoräthan), Verbindungen, die ein oder mehrere Stickstoffatome enthalten (Nitroäthan, Acetonitril, Metacrylnitril, Dimethylformamid, Triäthylamin oder Pyri- din), aber auch Verbindungen, die Schwefel oder Metall ent halten (Thiophen,
Thiodiäthylenglykol) oder Verbindungen, die eine Kombination der erwähnten Elemente oder Grup pen enthalten.
Als organische Farbstoffe kommen alle für die entspre chenden Substrate üblicherweise verwendeten Farbstoffe in Betracht, also z. B. von Sulfonsäuregruppen freie Farbstoffe für die voll- oder halbsynthetischen Materialien, Sulfonsäure- und/oder Carbonsäuregruppen enthaltende, gegebenenfalls metallisierte, und/oder Reaktivgruppen enthaltende Farb stoffe für die natürlichen und synthetischen Polyamide, basi sche Farbstoffe für Acrylonitrilpolymerisate usw. Es gelten z. B. die im Colour Index gegebenen Informationen.
Vorteilhaft ist es natürlich. die Farbstoffe in reiner Form, das heisst ohne die nur für das Färben, Klotzen oder Drucken in wässrigem Medium günstigen Coupagemittel, zu verwen den. Dadurch kann das sonst ttotwendige Waschen und Spülen der Färbungen und Drucke in vielen Fällen wegfallen.
Die Menge des verwendeten Alkydharzes liegt im allge meinen zwischen 0,05 und 5, vorzugsweise zwischen 0,2 und 2 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil Farbstoff. Grössere Mengen Alkydharz bringen keine färberischen Vorteile.
Sehr oft ist es von Vorteil, bei der Herstellung der Disper sionen weitere Hilfsmittel, z. B. Alkylenoxidaddukte, insbe sondere solche der allgemeinen Formel
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deren Molekulargewicht zwischen etwa 500 und 5000 liegt, zuzufügen. Das Färben erfolgt aus sogenannter kürzer oder langer Flotte. Beim Färben in langer Flotte wendet man im allgemeinen weniger als 10 g reinen (uncoupierten) Farbstoff pro Liter an, beim Färben aus kurzer Flotte bis zu etwa 40 g pro Liter.
Beim Färben aus langer Flotte wird das gegebenenfalls vorbehandelte Substrat in die schon auf Färbetemperatur er hitzte oder in die kalte Flotte eingebracht. Im letzteren Fall wird das Bad dann nach einem bestimmten Programm, ähnlich wie beim Ausziehfärben aus wässriger Dispersion oder Lö sung, auf Färbetemperatur gebracht. Das Fixieren erfolgt in jedem Fall während des Färbevorgangs, der im allgemeinen zwischen 10 Minuten und 2 Stunden dauert, wobei man wegen der erhöhten Auszieh- bzw. Fixiergeschwindigkeit höheren Färbetemperaturen, gegebenenfalls durch Anwendung von Druckgefässen, den Vorzug geben wird.
Es kann in manchen Fällen von Vorteil sein, den Färbe bädern geringe Mengen (etwa 2 bis 20 Teile pro 1000 Teile Lösungsmittel) eines neutralen, inerten Säurederivats, z. B. ei nes Amids, insbesondere eines sich von einer Carbonsäure mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ableitenden Amids, beispielsweise Dimethylformamid oder Dimethylacetamid, oder Phosphor- säuretri-(dimethylamid) zuzusetzen.
Insbesondere beim Färben von Polyester-Baum- wolle-Mischungen kann es günstig sein, der weitestgehend wasserfreien Flotte einen Lösungsvermittler (für den beim Färben doch noch vorhandenen Rest Wasser) beizumengen, z. B. eine Mischung (1:1) aus einem Calciumalkylarylsulfonat und einem wasserlöslichen Polyglykoläther.
Geeignete Calciumalkylarylsulfonate sind z. B. Calcium- alkylbenzolsulfonate mit etwa 10 bis 15 Kohlenstoffatomen im Alkylrest (Calcium-decyl-, -dodecyl- oder -pentadecylbenzol- sulfonat)
oder Calcium-monoalkyl- oder -dialkylnaphthalin- sulfonate mit etwa 8 bis 10 Kohlenstoffatomen im Alkylrest oder in den Alkylresten (Calcium-dibutyl- oder Calcium- nonylnaphthalinsulfonat). Als wasserlösliche Polyglykoläther kommen z.
B. in Betracht die Addukte von etwa 7 bis 20. Mol Äthylenoxid an gesättigte oder ungesättigte Fettalkohole mit etwa 10 bis 18 Kohlenstoffatomen (Laurylhepta- oder -octa- glykoläther, Oleylpentadecaglykoläther)
oder an Monoalkyl- oder Diakylphenole mit etwa 8 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest oder in den Alkylresten (iso-0ctylphenyl- oder No- nylphenyldecaglykoläther, Di-isoamylphenyldodecaglykol- äther, Dodecylphenyldodecaglykoläther).
Beim Färben mit Reaktivfarbstoffen, die reaktionsfähiges Halogen enthalten, wird Halogenwasserstoff frei. Sollte es nö tig sein, diese Säure, um einer eventuellen Faserschädigung zuvorzukommen, zu binden, kann der Färbeflotte, wie schon zuvor angegeben, ein Säureamid oder gegebenenfalls ein in der entsprechenden organischen Flüssigkeit lösliches Amin zu gefügt werden.
Die beim erfindungsgemässen Färbeverfahren erhaltenen Färbungen stehen den auf üblichem Wege erhaltenen Färbun gen in den Echtheiten und in der Brillanz keineswegs nach, die Egalität der Färbungen ist sogar in vielen Fällen besser. Für das erfindungsgemässe Färbeverfahren können die folgen den Vorteile gegenüber den Färbeverfahren aus wässriger Lö sung oder Dispersion genannt werden: Kein Wasserverbrauch, darum auch keine Abwasser verschmutzung.
Die Verdampfungswärme der organischen Flüssigkeiten ist geringer als die des Wassers, dadurch Energieeinsparung.
Der Zeitbedarf für Färbung und Fixierung ist im allgemei nen geringer.
Gegenüber den Färbeverfahren mit Wasser-in-Öl oder Ö1- in-Wasser-Emulsionen zeichnet sich das erfindungsgemässe Verfahren u. a. durch die leichte Möglichkeit der Rück gewinnung der organischen Flüssigkeiten aus.
Da es beim erfindungsgemässen Verfahren meist nicht nö tig ist, mit Lösungsmittelgemischen zu arbeiten, führt die Rückgewinnung durch einfache Destillation wieder zu reinen Lösungsmitteln.
Bei bekannten Färbeverfahren (z. B. dem aus der französi schen Patentschrift <B>1</B>044 715) werden die Farbstoffe im Ge misch mit härtbaren Harzen, darunter auch Alkydharzen, auf die Faser gebracht und dort durch Härten des Harzes fixiert. Diese Massnahme bedingt zumindest eine Veränderung des Griffes. Bei der erfindungsgemässen Verwendung nicht härtbarer Alkydharze tritt dieser Nachteil nicht auf.
Weinsäureglycerid, Weinsäure-Essigsäureglycerid, Lävulinsäureglycerid und Lävulinsäure-Essigsäureglycerid sind als Hilfsmittel beim Zeugdruck mit Indulinfarbstoffen in der deutschen Patentschrift 83 060 genannt. Da diese Stoffe jedoch als Lösungsmittel für die Indulinfarbstoffe dienen, ist die Verwendung von Alkydharzen als Dispergiermittel nicht nahegelegt.
In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichts teile und die Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1 1 Teil des Farbstoffs der Formel 1-Amino-2-sulfonsäure- 4-(3' -ss-hydroxyäthylsulfonyl-4'-me thylphenyl )-anthrachinon wird in 4 Teilen Perchloräthylen mit 1 Teil eines Gemisches aus 50 Geilen Alkydharz mit 68% Phthalatanteil und 32% Kokosöl und 50 Teilen Xylol vermengt, in einer Sandmühle zu einer feinen Dispersion gemahlen und mit 14 Teilen Perchloräthylen versetzt.
Die Säurezahl des Alkydharzes liegt zwischen 6 und 10.
10 Teile eines Nylon 66-Spun-Gewebes werden in 250 Teilen einer Flotte, die 32 g/Liter der wie oben beschrieben hergestellten Farbstoffdispersion enthält (Rest Perchlor- äthylen), 45 Minuten bei 120 behandelt. Das Gewebe ist nach einem Spülvorgang in heissem Perchloräthylen, bei dem es vollständig von Alkydharz befreit wird, sehr brillant und egal blau gefärbt. In den Echtheitseigenschaften steht diese Färbung einer vergleichsweise aus wässriger Lösung herge stellten Färbung nicht nach.
Beispiel 2 Wie Beispiel 1 beschrieben, wurde ein texturiertes Nylon 6-Gewebe 10 Minuten bei 120 C mit einer Dispersion des Farbstoffs der Formel
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behandelt. Die erhaltene, egale, gelbbraune Färbung weist die dem verwendeten Farbstoff eigenen Echtheitseigenschaften auf.
Beispiel 3 0,6 Teile eines Gemisches aus gleichen Teilen der reinen Farbstoffe der Formeln
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werden in 4 Teilen Perchloräthylen mit 2 Teilen eines Gemi sches aus gleichen Teilen Alkydharz (68 % Phthalatanteil, 32% Kokosöl, Säurezahl etwa 7) und Xylol vermengt, in einer Sandmühle zu einer feinen Dispersion gemahlen, mit Perchloräthylen ausgewaschen und die erhaltene Dispersion mit Perchloräthylen auf 1000 Teile gestellt.
Bei<B>25'</B> werden 50 Teile Nylon-6-Material (gekräuselt) eingetragen, in ca. 45 Minuten auf 120 erhitzt und, unter Rühren, 90 Minuten bei dieser Temperatur behandelt. Nach Spülen mit heissem Perchloräthylen erhält man eine qualitativ einwandfreie olivgrüne Färbung.
Beispiel 4 2 Teile des reinen Farbstoffs der Formel
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werden zusammen mit 5 Teilen des im Beispiel 1 beschriebe nen Alkydharzes und 10 Teilen Perchloräthylen in einer Sand mühle zu einer feinen Dispersion vermahlen und nach dem Auswaschen mit Perchloräthylen auf 1000 Teile gestellt.
Bei<B>25'</B> werden in diese Flotte 100 Teile texturiertes Polyestermaterial eingebracht, unter Rühren in 40 Minuten auf 120 erhitzt und bei dieser Temperatur 60 Minuten be handelt. Nach dem Spülen in heissem Perchloräthylen und Trocknen erhält man eine brillante rote Färbung, deren Quali tät höchsten Anforderungen entspricht.
An Stelle des mit Phthalsäure und Kokosöl hergestellten Alkydharzes kann auch ein Sojaalkydharz Verwendung finden.