CH622546A5

CH622546A5 - Liquid dyestuff preparation in the form of concentrated aqueous solutions

Info

Publication number: CH622546A5
Application number: CH1442376A
Authority: CH
Inventors: Stanley Frederick Greenwood; David Winstanley
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1975-11-20
Filing date: 1976-11-16
Publication date: 1981-04-15
Also published as: DE2651369A1; GB1569259A; FR2332310B1; FR2332310A1; IT1121740B

Description

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PATENTANSPRÜCHE 1. Flüssiges Farbstoffpräparat in Form konzentrierter wäss-riger Lösungen, dadurch gekennzeichnet, dass es in 100 Gew.-Teilen Wasser mindestes 8 Gew.-Teile eines neuen Azofarb-stoffs enthält, der in Form der freien Säure der Formel:

•N=N—i! V—X V V—N=N E . io

(I)

entspricht, worin X eine Azoxy- oder Azogruppierung bedeutet, Y Wasserstoff, Niederalkyl, Niederalkoxy oder Sulfo bedeutet und E einen Rest der Formel

OH OH

bekannt, worin X eine Azo- oder Azoxygruppe bedeutet und R den Rest einer beliebigen Kupplungskomponente, die eine Amino-, Arylamino-, Acylamino-, Hydroxyl- oder desmotrope Ketograppe in Orthostellung zur Azogruppe enthält, bedeutet. Diese Farbstoffe werden als Pulver isoliert und für das Färben von Baumwolle verwendet.

In den letzten Jahren hat die Verwendung von konzentrierten wässrigen Lösungen von Farbstoffen an Bedeutung gewonnen, und zwar wegen der Vorteile, die solche Lösungen gegenüber Farbstoffen in Pulverform haben. Durch Verwendung von Lösungen werden die mit der Staubbildung verbundenen Schwierigkeiten vermieden und erübrigt sich für die Verbraucher die zeitraubende und oftmals schwierige Auflösung des Farbstoffpulvers in Wasser. Die Verwendung von konzentrierten Lösungen wurde ausserdem durch die Entwicklung von kontinuierlichen Färbeverfahren für Papier begünstigt, da es bei diesen Verfahren zweckmässig ist, die Lösung direkt in den Holländer oder an irgendeinem anderen geeigneten Punkt der Papiermaschine einzudosieren.

Gegenstand der Erfindung ist ein flüssiges Farbstoffpräparat in Form einer konzentrierten wässrigen Lösung, die in 100 Gew.-Teilen Wasser mindestens 8 Gew.-Teile eines neuen Azo-farbstoffs enthält, der in Form der freien Säure der Formel:

•N = N

■N=N-

bedeutet.

2. Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Azofarbstoff in Form eines Lithium-, Diäthanolamin- oder Triäthanolaminsalzes vorliegt.

3. Verfahren zur Herstellung von neuen Azofarbstoffen der im Anspruch 1 angegebenen Formel I, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Nitromonoazofarbstoff der Formel

30

(I)

entspricht, worin X eine Azoxy- oder Azogruppierung bedeutet, Y Wasserstoff, Niederalkyl, Niederalkoxy oder Sulfo bedeutet 35 und E einen Rest der Formel:

-Y

E N=N

NO,

(IV)

unter Verwendung einer wässrigen alkalischen Lösung eines reduzierenden Zuckers reduziert.

4. Verwendung von neuen Farbstoffen der im Anspruch 1 angegebenen Formel I zum Färben von Papier, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens 8 Gew.-Teile eines neuen Azofarbstoffes der Formel I in 100 Gew.-Teilen Wasser löst und die erhaltene Lösung auf das Papier aufbringt.

5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Azofarbstoff in Form eines Lithium-, Diäthanolamin-oder Triäthanolaminsalzes vorliegt.

50

bedeutet.

Die Ausdrücke «Niederalkyl» und «Niederalkoxy» sollen Alkyl- bzw. Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.

55 Die Farbstoffe der Formel I werden erfindungsgemäss hergestellt, indem man einen Nitromonoazofarbstoff der Formel

Die Erfindung bezieht sich auf ein flüssiges Farbstoffpräparat in Form konzentrierter wässriger Lösungen von bestimmten Azofarbstoffen.

Aus der US-PS Nr. 1 785 845 sind Farbstoffe der Formel

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-N=N

NO,

(IV)

R-N=N-

HOOC

N=N-R

COOH

65 unter Verwendung einer wässrigen alkalischen Lösung eines reduzierenden Zuckers reduziert. Als reduzierender Zucker kann z.B. D-Glucose verwendet werden. Die wässrige Lösung des Zuckers kann beispielsweise mit einem Alkalimetallhydro-

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xyd oder -carbonat oder mit Ammoniak oder einem Mono-, Dioder Tri-alkanolamin alkalisch gemacht werden.

Die Reduktion wird vorzugsweise so ausgeführt, dass man eine wässrige Lösung des reduzierenden Zuckers, die vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,5 Mol Zucker pro Mol Nitromonoazo- 5 farbstoff enthält, bei einer Temperatur zwischen 50 und 100° C, vorzugsweise bei 75 ±2° C, zu einer wässrigen Lösung des Ni-tromonoazofarbstoffs, die überschüssiges Alkalimetallhydro-xyd, d.h. bis zu 10 Mol Alkalimetallhydroxyd pro Mol Nitromonoazofarbstoff, enthält, zugibt, Die Geschwindigkeit der Re- 10 duktion kann dadurch geregelt werden, dass man die Lösung des reduzierenden Zuckers mit einer solchen Geschwindigkeit zugibt, dass das Redoxpotential, gemessen zwischen einer Platinelektrode und einer Calomelbezugselektrode, unterhalb 500 mV bleibt. Alternativ kann die Lösung so rasch wie möglich 15 zugegeben werden, wobei die Reduktion durch Zusatz einer Säure abgebrochen wird, wenn man annimmt, dass das gewünschte Produkt gebildet worden ist.

Die bei der Reduktion erhaltene Farbstofflösung kann als solche verwendet werden. Es ist aber auch möglich, den Färb- 20 Stoff mittels herkömmlicher Verfahren zu isolieren und ihn dann wieder in Wasser aufzulösen. Zur Erzielung einer maximalen Löslichkeit in Wasser wird es bevorzugt, den Farbstoff zumindest teilweise in ein Lithium-, Diäthanolamin- oder Triäthanol-aminsalz überzuführen. Den Farbstofflösungen kann Harnstoff 25 zugegeben werden, um eine noch grössere Stabilität bei der Lagerung zu erzielen.

Die erfindungsgemässen flüssigen Farbstoffpräparate, die bei Temperaturen bis zu — 5° C lagerbeständig sind, eignen sich für das Färben oder Bedrucken von Cellulosematerialien, insbe- 30 sondere Papier, auf denen sie mit oder ohne Verwendung einer Schlichte attraktive blaue Farbtöne ergeben. Die Lichtechtheit des gefärbten Papiers ist beträchtlich besser als diejenige eines Papiers, das mit Disazofarbstoffen gefärbt worden ist, die aus Diaminen, wie z.B. Benzidin und Dianisidin, und Kupplungs- 35 komponenten wie H-Säure, Chicago-Säure und Chromotrop-Säure erhalten werden.

Ein wichtiger Vorteil der Farbstoffe der Formel I besteht darin, dass zu ihrer Herstellung keine Zwischenprodukte erforderlich sind, die karzinogen sind, wie dies bei Dianisidin der Fall 40 ist.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert, worin alle Teile und Prozentangaben als Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente ausgedrückt sind.

Beispiel 1 45

Eine wässrige Lösung eines Nitromonoazofarbstoffs wird dadurch hergestellt, dass man 16,8 Teile 2-Methoxy-4-nitroani-

lin diazotiert und mit 32 Teilen l,8-Dihydroxynaphthalin-3,6-disulfonsäure in Gegenwart von 23,6 Teilen Natriumacetat und 14,8 Teilen einer 32%igen wässrigen Natriumhydroxydlösung kuppelt. 87,5 Teile 32%ige Natriumhydroxydlösung werden dann zur Suspension zugegeben, worauf die Temperatur auf 75 ±2° C angehoben wird, wobei eine glatte Lösung entsteht. Eine Lösung von 13,6 Teilen D-Glucose in 150 Teilen Wasser wird rasch zu der heissen Lösung zugegeben, die weitere 10 min auf 75 ±2° C erhitzt wird, worauf die Reduktion zu Ende ist, was durch das Fehlen eines violetten Hofs (Nitroverbindung) festgestellt werden kann, wenn eine Probe auf Filterpapier (Whatmans No. 1) aufgebracht und mit Wasser verdünnt wird. 47 Teile 35,5 %ige Salzsäure werden dann zugegeben, um den pH auf 8,5 abzusenken, worauf dann der Farbstoff durch Zusatz von 125 Teilen Kochsalz bei 60° C ausgefällt wird. Der Farbstoff wird durch Filtration isoliert, und der Filterkuchen wird mit 5 %iger Kochsalzlösung gewaschen. Eine konzentrierte wässrige Lösung des Farbstoffs wird dadurch hergestellt, dass der Filterkuchen mit bis zu 5 Teilen Lithiumhydroxyd-monohy-drat und der nötigen Menge Wasser gemischt wird. 45 Teile Harnstoff werden dann zugegeben, wobei 460 Teile einer Lösung erhalten werden, die nach einer Filtration zur Entfernung von Fremdstoffspuren mindestens mehrere Monate gelagert werden kann. Die Farbstofflösung eignet sich zum Färben von Papierpulpe in Anwesenheit von Kollophonium und Alaunschlichte, wobei ein attraktiver grünlich-blauer Farbton erhalten wird.

Beispiel 2

Ein aus einer wässrigen Paste bestehendes Gemisch, das 11,7 Teile l-Hydroxy-2-(4'-nitro-3-suIfophenylazo)-7-amino-naphthalin-3-sulfonsäure (hergestellt durch Diazotieren von 2-Amino-5-nitrobenzolsulfonsäure und Kuppeln mit 2-Amino-8-hydroxynaphthalin-6-sulfonsäure in Gegenwart von Natrium-carbonat), 80 Teile Diäthanolamin und Ì00 Teile Wasser enthält, wird zur Bildung einer vollständigen Lösung auf 75 ±2° C erhitzt. Eine Lösung von 3,4 Teilen D-Glucose in 35 Teilen Wasser wird zu der heissen Lösung mit einer solchen Geschwindigkeit zugegeben, dass das Redox-Potential, gemessen zwischen einer Platinelektrode und einer Calomelbezugselektrode unterhalb 500 mV bleibt. Nach beendeter Reduktion, was durch Dünnschichtchromatografie einer Probe festgestellt wird, wird die Farbstofflösung filtriert, worauf 20 Teile Harnstoff und die nötige Wassermenge zugegeben werden. Die Farbstofflö-sung eignet sich zum Färben einer Papierpulpe in Anwesenheit von Kollophonium und Alaunschlichte, wobei ein attraktiver rötlich-blauer Farbton erhalten wird.

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