DD297747A7 - Farbstoffpraeparate mit hoher verteilbarkeit in wasser - Google Patents

Abstract

Farbstoffpraeparate, die in Wasser schnell und gut verteilbar sind, bestehend aus (a) Farbstoffmischungen aus einheitlichen 1:2-Chrommischkomplexazofarbstoffen, einem 1:2-Chromkomplexazofarbstoff, (b) alkaliabgebenden anorganischen Verbindungen und gegebenenfalls aus ueblichen Entstaubungsmitteln, gekennzeichnet dadurch, dasz diese Praeparate auszerdem ein Dispergatorgemisch aus Dicyanidiamid und Alkylsulfonat enthalten. Diese Farbstoffpraeparate zeichnen sich vor allem beim Faerben auf Polyamid-Granulaten durch extrem hohe Faerbebadauszuege mit geringem Farbstoffrestgehalt und durch keinerlei Beeinflussung der Polyamidqualitaet bei nachfolgendem Schmelz-Spinnprozesz sowie durch intensive Farbtiefen aus.

Description

Z-Cr-Z (II),

wobei Z den Rest des Farbstoffes 2-Aminophenol-4-N-methylsulfamid -» 1-Phenyl-3-methylpyrazolon(-5) da, Ht, wobei ein Mischungsverhältnis der Farbstoffe der Formel I zu dem Farbstoff der Formel Il wie Farbstoff I!Farbstoff Il = 30 bis 50:70 bis 50 einzuhalten ist, (b) alkaliabgebenden anorganischen Verbindungen und gegebenenfalls üblichen Entstaubungsmitteln, gekennzeichnet dadurch, daß sie außerdem ein Dispergatorgemisch aus Dicyandiamid und Alkylsulfonat enthalten.

2. Farbstoffpräparate gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie 5 bis 50Gew.-% des Dispergatorgemisches, bezogen auf das Farbstoffpräparat, enthalten, wobei das GöwichtsverhältnisDicyandiamid:Alkylsulfonat = 1:0,01 bis 0,5 beträgt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Formulierungen von Farbstoffmischungen, bestehend aus den einheitlichen 1:2-Chrommischkomplexazofarbstoffen der allgemeinen Formel

X-Cr-Y I,

wobei X den Rest des Farbstoffes 1-Amino-2-hydroxy-6-nitronaphthalinsulfonsäure(-4) -» 2-Hydroxynaphthalin und Y den Rest des Farbstoffes 1-Aminc-2-hydroxy-4-nitrobenzol -> 2-Hydroxynaphthaün oder des Farbstoffes 1-Amino-2-hydroxy-5-nitrobenzol -> 2-Hydroxynaphthalin oder eines Gemisches dnr beiden bedeutet, hergestellt nach den Angaben der DD-PS 151003, und dem 1:2-Chromkomplexazofarbstoff der f !!gemeinen Formel

Z-Cr-Z II,

wobei Z den Rest des Farbstoffes 1-Aminophenol-4-N-methyl-sulfamid - · 1-Phenyl-3-methylpyrazolon(-5) darstellt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist bekannt, daß speziell sulfonamidgruppenhaltige 1:2-Metallkomplexfarbstoffe in ungestellter Form eine ungenügende Wasserlöslichkeit besitzen. Diese kann durch alkaliabgebende Mittel, wie z. B. in der DE-AS 1619509 beschrieben, deutlich

verbessert werden.

In vielen Fällen der Anwendung dieser Farbstoffe reicht die so erhaltene Löslichkeit nicht aus. Deshalb wurden verschiedene Möglichkeiten der Dispergierung dieser Farbstoffe angegeben. In der DE-OS 1469664 werden sulfonsäuregruppenhaltige Kondensationsprodukte, wie z. B. von Naphthalinsulfonsäuren mit Formaldehyd, als Dispergatoren genannt. In den DE-OS 2244263, DE-OS 2127669, DE-AS 2449580 und DE-OS 2443063 werden anionaktive und nichtionogene Dispergiermittel beschrieben, die aber in allen Fällen eine Naßmahlung oder Feinstmahlung des Farbstoffes auf 5 bis 20pm

voraussetzen. Der 2. Weg, eine erhöhte Löslichkeit der 1 .-2-Metallkomplexfarbstoffe zu erreichen, basiert auf dem Zusatz von

Lösungsmitteln, wie sie z. B. in den DE-AS 2358566 und DE-OS 2404856 beschrieben werden. Derartige Farbstoff präparate sind für das Färben von PA-Granulaten mit nachfolgendem Schmelz-Spinnprozeß nicht einsetzbar,

da diese Lösungsmittel zu Depolymerisationserscheinungen führen. Die gleiche negative Erscheinung resultiert bei Einsatz derin der DE-OS 1794250 beschriebenen Verwendung von Monopropanolamin oder Aminothiolderivaten.

Der Einsatz von nichtionogenen oxäthylierten Produkten (DE-OS 1265702, DE-OS 2443063, DE-OS 2734991, DE-OS 3116581)

führt in der Regel zu schlechteren Badauszügen und somit zu Farbstoffverlusten und ungenügender Farbstärke (DE-AS 1619509).

Ziel dor Erfindung

Ziel der Erfindung sind Präparate auf Basis von Farbstoffmischungen aus den Farbstoffen der allgemeinen Formel I und II, wobei X, Y und Z obige Bedeutung haben, zum Färben von Granulaten, die im nachfolgenden Schmelz-Spinnprozeß keine nachteiligen Erscheinungen, wie Fadenabbrüche oder Depolymerisationserscheinungen, verursachen.

Die Farbstoffe müssen sich in hochkonzentrierter Form gut und schnell in Wasser verteilen lassen und auch bei farbintensiven Färbungen einen hohen Flottenauszug gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es wurde gefunden, daß Farbstoffpräparate, die aus (a) Farbstoffmischungen aus den Farbstoffen der allgemeinen Formel I und II, wobei X, Y und Z obige Bedeutung haben, (b) alkaliabgebenden anorganischen Verbindungen, (c) einem Dispergatorgemisch aus Dicyandiamid und Alkylsulfonat und gegebenenfalls üblichen Entstaubungsmitteln bestehen, der genannten Zielstellung entsprechend. Als geeignete alkaliabgebende Verbindungen kommen solche in Betracht, die befähigt sind, in wäßriger Lösung die Sulfonamidgruppe der 1:2-iv1etallkomplexfarbstoffe in die Sulfonamidsalz-Verbindung der allgemeinen Formel

-NK' oder (F)-SO₂-N-R Me⁺ III

zu überführen, wobei R für H oder eine Alkyl- oder Arylgruppe bzw. Acylgruppe und Me für ein Alkaliatom steht.

Die dafür geeigneten anorganischen Alkalispender sind z. B. in der DE-AS 1619509 beschrieben. Bevorzugt werden Alkaliphosphate, wie z. B. Trinatriumphosphat oder Natriumkaliumhexametaphosphat. Die Konzentration dieser alkaliabgebenden Substanzen in den erfindungsgemäßen Farbstoffpräparaten wird so gewählt, daß

die o.g. Salzbildung eintritt. Dies wird in der Regel mit 20 bis 100 Gewichtsteilen der alkaliabgebenden Substanzen, bezogen auf100 Gewichtsteile Metallkomplexazofarbstoff, erreicht. Das Dispergatorgemisch aus Dicyandiamid und einem Alkylsulfonatbewirkt die Dispergierung des nicht gelösten Farbstoffanteils. Vorzugsweise werden Alkylsulfonate mit einer Kettenlänge von

C₁₆ bis C₂O verwendet. Die Farbstoffpräparate können 5 bis 50Gew.-% des Dispergatorgemisches, bezogen auf das Farbstoffpräparat, enthalten, wobei das Gewichtsverhältnis Dicyandiamid:Alkylsulfonat = 1:0,01 bis 0,5 beträgt. Für die Farbstoffmischung 'a) kommt ein Mischungsverhältnis der Farbstoffe der Formel I zu dem Farbstoff der Formel Il wie Farbstoff l:Farbstoff Il = 30 bis 50:70 bis 50 in Betracht. Die erfindungsgemäßen Farbstoffpräparate zeichnen sich durch eine extrem schnelle Dispergierung auch hoher Farbstoffmengen in geringem Wasservolumen aus. Sie werden durch einfaches Vermischen des Farbstoffes der Formeln I und Il

mit alkaliabgebenden anorganischen Verbindungen, einem Dispergatorgemisch aus Dicyandiamid und Alkylsulfonat undgegebenenfalls üblichen Entstaubungsmitteln erhalten.

Tabelle A Anteil an erfindungsgemäßem Dispergatorgemisch im Verhältnis 1:0,01

	5%	10%	25%	50%	0%
1. Farbstoffmischung11 2. Trinatriumphosphat 3. Dicyandiamid 4. Alkylsulfonat (handelsübl.)	65 30 4,95 0,05	60 30 9,9 0,1	45 30 24,75 0,25	20 30 49,5 0,5	70 30
Verteilbarkeit21	2,0	1,8	1,5	1,5	2,8

Tabelle B

Anteil an erfindungsgemäßem Dispergatorgemisch im Verhältnis 1:0,05

	5%	10%	25%	50%
1. Farbstoffmischung11 2. Trinatriumphosphat 3. Dicyandiamid 4. Alkylsulfonat (handelsübl.)	65 30 4,75 0,25	60 30 9,5 0,5	45 30 23,75 1,25	20 30 47,5 2,5
Verteilbarkeit21	1,8	1,5	1,4	1,2

Tabelle C

Anteil an erfindungsgemäßem Dispergatorgemisch im Verhältnis 1:0,1

	5%	10%	25%	50%
1. Farbstoffmischung11 2. Trinatriumphosphat 3. Dicyandiamid 4. Alkylsulfonat (handelsübl.)	65 30 4,5 0,P	60 30 9 1	45 30 22,5 2,5	20 30 45 5
Verteilbarkeit21	1,6	1,2	1,2	1,2

1) 40 Teile Farbstoff der Formel I und 60 Teile dos Farbstoffes der Formel Il

2) Prüfung entsprechend CKPS 387/02, Abschnitt 2.3.

Tabelle D

Anteil an erfindungsgemäßem Dispergatorgemisch im Verhältnis 1:0,25

	5%	10%	25%	50%
1. Farbstoffmischung" 2. Trinatriumphosphat 3. Dicyandiamid 4.Alkylsulfonat(handelsübl.)	65 30 3,75 1,25	60 30 7,5 2,5	45 30 19 6	20 30 37,5 12,5
Vorteilbarkeit21	1,6	1,2	1,2	1,2

Tabelle E

Anteil an erfindungsgemäßem Dispergatorgemisch im Verhältnis 1:0,5

	5%	10%	25%	50%
1. Farbstoffmischung" 2. Trinatriumphosphat 3. Dicyandiamid 4.Alkylsulfonat(handelsübl.)	65 30 3,23 1,67	60 30 6,7 3,3	45 30 16,7 8,2	20 30 33,3 16,7
Verteilbarkeit21	1,5	1,2	1,2	1,2

1) 40 Teile Farbstoff der Formel I und 60 Teile des Farbstoffes der Formel Il

2) Prüfung entsprechend CKBS 387/02, Abschnitt 2.3.

Aus der Literatur ist bekannt (DE-AS 1619509), daß nichtionogene Dispergiermittel eine Verschlechterung der Farbstoffausbeute durch Reservierungserscheinungen (Dispergator-Fai bstoffagglomorate) bewirken. Die in der gleichen Auslegeschrift angegebene Lösung des Problems ergibt keine befriedigenden Resultate, wenn man mit den dort beschriebenen Farbstoffpräparaten Polyamid-Granulate einfärben will, da einerseits der Badauszug des Farbstoffes bei hohen Farbstoffkonzentrationen nicht über 80% beträgt und außerdem die in hohen Konzentrationen (bis 300 Teile auf 100 Teile Farbstoff) verwendeten anionaktiven Dispergatoren auf Basis von Naphthalinsulfosäuredorivaten auf das Polyamid wie ein Säurefarbstoff aufziehen. Dadurch Mtt bei nachfolgender Schmelze der so gefärbten PA-Granulate eine Depolymerisation des Polyamidsein.

Die in den erfindungsgemäßen Farbstoffpräparaten enthaltenen Alkylsulfonate ziehen zwar ebenfalls auf das Polyamidgranulat auf, werden aber im Verlauf des Färbeprozesses durch den aufziehenden Farbstoff wieder in das Färbebad verdrängt. Daraus resultiert ein gleichmäßiger Färbeverlauf mit hoher Fixierung auch bei intensiven Farbtönen. Außerdem tritt bei der nachfolgenden Schmelze bei 270 bis 280°C keine Depolymerisation des Polyamidmaterials ein. Darüber hinaus wurde überraschenderweise festgestellt, daß die erfindungsgemäßen Farbstoffpräparate bei gleichem Farbstoffeinsatz gegenüber dem Stand der Technik entsprechenden Farbstoff-Formulierungen eine höhere Farbstoffausbeute auf dem PA-Substrat liefern, was u.a. auf das gleichmäßige Karbstoffauiziehverhalten zurückzuführen ist.

Tabelle F

Vergleich zum Stand der Technik

25

Farbstoffmischung3'	54	54	54
Trinatriumphosphat	30	46	30
Dicyandiamid	10	-	-
Alkylsulfonat (handelsübl.)	5	-	-
Naphthalinsulfonsäure (Formel III)	-	-	15

Verteilbarkeit" 1,2 2,5 1,8 1,2

Flottenauszug²¹ (%) 99,8 91 84 78

1) Prüfung entsprechend CKBS 387/Oi, Abschnitt 2.3.

2) Prüfung entsprechend CKBS 387/02, Abschnitt 2.4.

3) 40 Teile Farbstoff der Formel I und 60 Teile des Farbstoffes der Formel Il

Formel III

Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der beanspruchten Farbstoffpräparate, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.

Ausführungsbelsplele Beispiel 1

54 Teile der Farbstoffmischung, bestehend aus 40 Teilen des Farbstoffs der Formel I, hergestellt nach Angaben der DD-

PS 151003, Beispiel 2, und 60 Teilen des Farbstoffs der Formel II, wobei X, Y und Z obige Bedeutung haben, werdon mit 40 Teilen Trinatriumphosphat und 6 Teilen eines Dispergatorgemisches aus 10 Teilen Alkylmonosulfonat (Kettenlänge Ci₆) auf 100 Teile Dicyandiamid vermischt und auf Polyamidgranulat in üblicher Weise im essigsauren Färbebad gefärbt.

Man erhält nach der bei 270-28O⁰C geführten Schmelze und anschließendem Spinnvorgang eine intensive Dunkelbraunfärbung ohne Beeinflussung des Polymerisationsgrades.

Das Färbebad ist nach 4stündiger Färbezeit bis auf 2% Restfarbstoff ausgezogen.

Beispiel 2

57 Teile der Farbstoffmischung, bestehend aus 60 Teilen des Farbstoffs der Formel i, hergestellt nach Angaben der DD-

PS 151003, Beispiel 2, und 40 Teilen des Farbstoffs der Fo r/n el II, wobei X, Y und Z obige Bedeutung haben, werden mit 23Teilen Natriumkaliumhexametaphosphat und 80 Teilen eines Dispergatorgemisches aus 2,5 Teilen Alkylmonosulfonat (Kettenlänge C_M) auf 97,5 Teile Dicyandiamid vermischt und entsprechend Beispiel 1 ausgefärbt.

Badauszug 98%.

Claims (2)

1. Farbstoffpräparate mit hoher Verteilbarkeit in Wasser, bestehend aus (a) Farbstoffrnischungen aus den einheitlichen 1:2-Chrommischkomplexazofarbstoffen der allgemeinen Formel

X-Cr-Y (I),

wobei X der Rest des Farbstoffes 1-Amino-2-hydroxy-6-nitronaphthalinsulfonsäure (-4)

-> 2-Hydroxynaphthalin und Y der Rest des Farbstoffes 1-Amino-2-hydroxy-4-nitrobenzol —> 2-Hydroxynaphthaün oder eines Gemisches der beiden bedeutet, hergestellt nach den Angaben der DD-PS 151003, und dem 1:2-Chromkomplexazofarbstoff der allgemeinen Formel