DE1091979B

DE1091979B - Leveling agent in textile dyeing

Info

Publication number: DE1091979B
Application number: DEB44055A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Bjarne Hartmark; Dr Karl Herrle; Dr Curt Schuster
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1957-03-26
Filing date: 1957-03-26
Publication date: 1960-11-03

Description

Egalisiermittel in der Textilfärberei Es wurde gefunden, daß Verbindungen mit zwei bis fünf, vorzugsweise drei bis fünf Lactamresten im Molekül ausnehmend gute Eigenschaften als Egalisiermittel aufweisen.Leveling agents in textile dyeing It has been found that compounds with two to five, preferably three to five, lactam residues in the molecule have good properties as a leveling agent.

Verbindungen der genannten Art erhält man z. B. durch Di- und Trimerisation von N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam, N-Vinylcapryllactam oder Mischungen dieser N-Vinyllactame, durch Umsetzung von N-Vinylpyrrolidon, -caprolactam oder -capryllactam mit einem der keine Vinylgruppen enthaltenden Lactame, durch Umsetzung von zwei oder mehr primäre Aminogruppen im Molekül enthaltenden aliphatischen Verbindungen mit Butyrolacton nach der Patentschrift 730 182. Zu den genannten Aminen gehören beispielsweise Alkylendiamine, wie Äthylendiamin, Propylendiamin oder Butylendiamin. Durch Umsetzung von zwei oder mehr Halogenatome enthaltenden Alkanen mit Pyrrolidon, Piperidon, Caprolactam, Capryllactam oder deren Gemischen nach bekannten Methoden kann man ebenfalls die neuen Egalisiermittel erhalten. Dihalogenalkane, z. B. Dichloräthan, ergeben, mit den Lactamen umgesetzt, Egalisiermittel mit überraschenden Eigenschaften.Compounds of the type mentioned are obtained, for. B. by dimerization and trimerization of N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, N-vinylcapryllactam or mixtures of these N-vinyl lactams, by reacting N-vinyl pyrrolidone, -caprolactam or -capryllactam with one of the lactams containing no vinyl groups, by reacting two or aliphatic compounds containing more primary amino groups in the molecule with butyrolactone according to patent specification 730 182. The amines mentioned include for example alkylenediamines, such as ethylenediamine, propylenediamine or butylenediamine. By reacting alkanes containing two or more halogen atoms with pyrrolidone, Piperidone, caprolactam, capryllactam or their mixtures according to known methods you can also get the new leveling agents. Dihaloalkanes, e.g. B. dichloroethane, result, reacted with the lactams, leveling agents with surprising properties.

Dimere des N-Vinylpyrrolidons erhält man z. B. nach dem Verfahren von Breitenbach, Monatshefte, 87 (1956), S. 580, Trimere nach dem Verfahren der Patentanmeldung B 43888 IV b/12 p. Bevorzugt werden die mehr als zwei Pyrrolidonreste im Molekül enthaltenden Verbindungen. Die Wirksamkeit der durch Oligomerisation des N-Vinylpyrrolidons erhaltenen Egalisiermittel, die fast ausschließlich zu Trimeren führt, läßt sich oftmals noch steigern, wenn man die Oligomeren hydriert oder sulfiert. Das für die N-Vinylpyrrolidonoligomerisate Gesagte trifft sinngemäß auch für die Oligomerisate der anderen N-Vinyllactame zu.Dimers of N-vinylpyrrolidone are obtained, for. B. after the procedure von Breitenbach ,monthshefte, 87 (1956), p. 580, trimers according to the method of Patent application B 43888 IV b / 12 p. The more than two pyrrolidone radicals are preferred compounds contained in the molecule. The effectiveness of oligomerization of the N-vinylpyrrolidone obtained leveling agent, which almost exclusively to trimers leads can often be increased if the oligomers are hydrogenated or sulfated. What has been said for the N-vinylpyrrolidone oligomers applies analogously to the Oligomers of the other N-vinyl lactams too.

Durch Anlagerung von Pyrrolidon an N-Vinylpyrrolidon erhält man z. B. die Verbindung Durch Umsetzung von 2 Mol Butyrolacton mit 1 Mol Äthylendiamin oder durch Erhitzen von 1,2-Dichloräthan mit Pyrrolidon erhält man z. B. die Verbindung R-CH,-CH2-R Propylendiamin-(1,3) und Butyrolacton ergeben die Verbindung R-CH2-CH2-CH2-R Man kann ganz allgemein sagen, daß die nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Egalisiermittel im Molekül mindestens zwei gleiche oder verschiedene Lactamreste enthalten und außerdem je Lactamrest mindestens ein zusätzliches Kohlenstoffatom, jedoch noch ein Molekulargewicht haben, das höchstens einem Pentameren entspricht. Hierin unterscheiden sie sich grundsätzlich von den hochmolekularen Vinylpyrrolidon-Polymerisaten. In den Molekülen können sich aber auch 1 bis 2 oder 2 bis 3 oder mehr zusätzliche Kohlenstoffatome je Lactamrest befinden.By adding pyrrolidone to N-vinylpyrrolidone, z. B. the connection By reacting 2 moles of butyrolactone with 1 mole of ethylenediamine or by heating 1,2-dichloroethane with pyrrolidone, z. B. the compound R-CH, -CH2-R propylenediamine- (1,3) and butyrolactone give the compound R-CH2-CH2-CH2-R It can be said in general that the leveling agents used according to the present invention in the molecule at least contain two identical or different lactam residues and also have at least one additional carbon atom per lactam residue, but still have a molecular weight which corresponds to at most one pentamer. This is where they differ fundamentally from the high molecular weight vinylpyrrolidone polymers. However, the molecules can also contain 1 to 2 or 2 to 3 or more additional carbon atoms per lactam residue.

Die obere Grenze der Anzahl Lactamreste in den z. B. aus Polyhalogenparaffinen und Lactamen gewonnenen Verbindungen ist auf fünf begrenzt.The upper limit of the number of lactam residues in the z. B. from polyhaloparaffins and lactam-derived compounds is limited to five.

Die Mittel, deren Verwendung Gegenstand dieser Erfindung ist und für deren Herstellung hier kein Schutz beansprucht wird, haben eine vorzüglich egalisierende Wirkung beim Färben mit z. B. Küpenfarbstoffen, Dispersionsfarbstoffen, Substantiven Farbstoffen, wie Schwefelfarbstoffen. Man kann in Gegenwart der neuen Färbehilfsmittel färben, man kann diese aber auch zu einer egalisierenden Nachbehandlung unegaler Färbungen benutzen. Die egalisierende Wirkung der Färbehilfsmittel tritt in jedem Fall sehr schnell und vollständig ein. Die Mittel können in Mengen von 0,1 bis 20 g je Liter, vorzugsweise 1 bis 3 g je Liter, angewendet werden.The agents whose use is the subject of this invention and for the manufacture of which no protection is claimed here have an excellent leveling effect Effect when dyeing with z. B. vat dyes, disperse dyes, nouns Dyes such as sulfur dyes. You can in the presence of the new dyeing auxiliaries dye, but you can also use this for an equalizing post-treatment of uneven Use dyes. The leveling effect of the dyeing auxiliaries occurs in everyone Fall in very quickly and completely. The funds can be used in amounts from 0.1 to 20 g per liter, preferably 1 to 3 g per liter, can be used.

Es ist zwar bekannt, daß Pyrrolidon selbst und Substitutionsprodukte des Pyrrolidons, die jedoch immer nur einen Pyrrolidonrest im Molekül enthalten, als Färbehilfsmittel, insbesondere als Egalisiermittel, verwendet werden. Es konnte jedoch nicht vermutet werden, daß die nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Lactamderivate, z. B. mit zwei oder drei Lactamresten im Molekül, das Mehrfache an Ausgiebigkeit zeigen würden gegenüber den wirksamsten Färbehilfsmitteln, die nur einen Lactamrest im Molekül enthalten. Andererseits ist es sehr bemerkenswert, daß die nach dieser Erfindung verwendeten Lactamderivate keine oder eine auffallend geringe Retardierwirkung auf den Farbstoff ausüben.It is known that pyrrolidone itself and substitution products of pyrrolidone, which, however, always contain only one pyrrolidone residue in the molecule, can be used as dyeing auxiliaries, in particular as leveling agents. It could however, it is not presumed that those used in the present invention Lactam derivatives, e.g. B. with two or three lactam residues in the molecule, the multiple would show in abundance compared to the most effective dyeing auxiliaries, the contain only one lactam residue in the molecule. On the other hand, it is very remarkable that the lactam derivatives used according to this invention none or exert a noticeably low retarding effect on the dye.

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozentzahlen sind Gewichtseinheiten.The parts and percentages given in the examples are weight units.

Beispiel 1 a) Eine in sodaalkalischer Flotte mit einem Waschmittel vorgereinigte Kreuzspule aus Baumwollgarn wurde im Flottenverhältnis 1 : 10 mit 0,250/0 des im COlor-Index 1184 angegebenen Farbstoffs nach dem IN-Verfahren im geschlossenen Färbeapparat in üblicher Weise gefärbt. Die Spule war schlecht durchgefärbt, die Ausfärbung unegal. Färbt man nun in der gleichen Weise, setzt jedoch der Flotte 3 g/1 eines nach Breitenbach, M 87 (1956), S. 580, hergestellten dimeren Vinylpyrrolidons zu, so erhält man eine gut durchgefärbte Spule mit einer einwandfrei egalen Färbung.Example 1 a) A soda-alkaline liquor with a detergent pre-cleaned package made of cotton yarn was mixed in a liquor ratio of 1:10 0.250 / 0 of the dye specified in the COlor index 1184 according to the IN method in closed dyeing machine colored in the usual way. The bobbin was poorly colored the coloring uneven. You color in the same way, but you place the fleet 3 g / 1 of a dimeric vinylpyrrolidone prepared according to Breitenbach, M 87 (1956), p. 580 to, the result is a well-dyed bobbin with perfectly level coloring.

b) Ersetzt man das dimere Vinylpyrrolidon durch das daraus durch fünfstündiges Hydrieren in Gegenwart von ungefähr 20/, alkoholfeuchtem Raney-Nickel bei 100° C und 200 at Wasserstoffdruck erhaltene Produkt, so ist die Egalisierwirkung noch etwas besser.b) If the dimeric vinylpyrrolidone is replaced by the one made from it for five hours Hydrogenate in the presence of about 20% alcohol-dampened Raney nickel at 100 ° C and the product obtained at 200 at hydrogen pressure, the leveling effect is still a little better.

Beispiel 2 Behandelt man Baumwollgarn, das mit 211/, des Farbstoffs gefärbt wurde, zusammen mit nichtgefärbtem Garn 3/4 Stunden in blinder Küpe bei 60° C im Flottenverhältnis 1:30, so wandert der Farbstoff nur in ganz unbedeutendem Maß vom gefärbten Strang über die Färbeflotte auf das ungefärbte Garn. Arbeitet man nun in der gleichen Weise, gibt jedoch zu der blinden Küpe 5 g/1 des nach der Vorschrift der Patentschrift 1040 031 durch Oligomerisation von Vinylpyrrolidon mit 0,10/, Schwefelsäure erhaltenen, überwiegend trimeren Produkts, so ist bereits nach kurzer Zeit kaum noch ein Unterschied zwischen dem von vornherein gefärbten und dem anfänglich ungefärbten Strang festzustellen, und die Flotte ist kaum angefärbt. Hieran zeigt sich in besonders eindrucksvoller Weise die vorzüglich egalisierende Wirkung der hier beschriebenen Färbehilfsmittel.Example 2 Treating cotton yarn containing 211 /, of the dye was dyed together with undyed yarn for 3/4 hours in a blind vat at 60 ° C. in a liquor ratio of 1:30, the dye migrates only to a very insignificant extent from the dyed strand via the dye liquor to the undyed yarn. If one now operates in the same way are, however, to the blind vat 5 g / 1 of the product obtained according to the method of Patent 1,040,031 by oligomerization of vinylpyrrolidone with 0.10 / sulfuric acid, mainly trimer, then after a short time there was hardly any difference to be found between the strand which was colored from the start and the strand which was initially undyed, and the liquor was hardly colored. This shows in a particularly impressive way the excellent leveling effect of the dyeing auxiliaries described here.

Auch bei diesem Produkt läßt sich die Wirkung noch etwas verbessern, wenn man statt des ungesättigten Trimeren dessen entsprechend den Angaben im Beispiel 1, b) hergestelltes Hydrierungsprodukt verwendet. Man erhält z. B. mit diesem Egalisiermittel ausgezeichnet egale und gut durchgefärbte Ware, wenn man beim kontinuierlichen Färben von Baumvolle mit Küpenfarbstoffen nach dem Pad-Steam-Verfahren dem Chemikalienfoulard je Liter der Flotte 5 bis 20 g des Mittels zugibt.The effect of this product can also be improved a bit, if, instead of the unsaturated trimer, it is used in accordance with the information in the example 1, b) produced hydrogenation product is used. One obtains z. B. with this leveling agent Excellent level and well-dyed goods, if you look at continuous dyeing von Baumvolle with vat dyes using the pad steam process and the chemical foulard 5 to 20 g of the agent are added per liter of the liquor.

Beispiel 3 a) 100 Teile Vinylpyrrolidon werden unter Zusatz von 0,1 Teilen Schwefelsäure gelöst, in 0,1 Teilen Eisessig 3 Stunden bei 50° C oligomerisiert. Zu dem überwiegend trimeren Produkt gibt man 20 Teile konzentrierte Schwefelsäure und erwärmt eine weitere halbe Stunde auf 50° C. Durch Zufügen von 10°/oiger Natronlauge wird die Lösung neutralisiert und mit Wasser auf 400i, verdünnt.Example 3 a) 100 parts of vinylpyrrolidone with the addition of 0.1 Parts of sulfuric acid dissolved, oligomerized in 0.1 part of glacial acetic acid at 50 ° C. for 3 hours. 20 parts of concentrated sulfuric acid are added to the predominantly trimeric product and heated for a further half an hour to 50 ° C. By adding 10% sodium hydroxide solution the solution is neutralized and diluted to 400i with water.

b) Mit 2 % des Farbstoffes gefärbtes Textilmaterial aus Acetatreyon wurde zusammen mit dem gleichen, jedoch ungefärbten Material ohne irgendwelche Zusätze 1 Stunde in einem Bad von 75° C bei dem Flottenverhältnis 1 : 30 behandelt. Das anfänglich ungefärbte Material ist kaum angefärbt. Setzt man dagegen der Flotte 12 g/1 des nach a) erhaltenen Produktes zu, so hat bereits nach sehr kurzer Zeit der Ausgleich des Farbstoffes nahezu vollständig stattgefunden.b) With 2 % of the dye Dyed textile material made of acetate grayon was treated together with the same, but undyed material without any additives for 1 hour in a bath at 75 ° C. at a liquor ratio of 1:30. The initially uncolored material is hardly colored. If, on the other hand, 12 g / l of the product obtained according to a) are added to the liquor, almost complete equilibrium of the dye has already taken place after a very short time.

Claims

PATENT CLAIM: Use of compounds with two to five, preferably three to five lactam residues in the molecule as a leveling agent in textile dyeing. Publications drawn up in bed: Deutsche Patentschriften \ r. 843-100, 955 409; British Patent No. 735,396; Presentation of the publication by A. J. Hall in the Chemisches Zentralblatt, 1956, p. 9037.