DE1268581B

DE1268581B - Faerben oder Bedrucken von Fasern oder Folien aus Polyaethylenglykolterephthalaten

Info

Publication number: DE1268581B
Application number: DEP1268A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Fuchs; Dr Wilhelm Happe
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1961-11-30
Filing date: 1961-11-30
Publication date: 1968-05-22
Also published as: CH1393162A4; CH385786A; NL140586B; AT239740B; NL286108A; GB1025056A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

. D06p

Deutsche Kl.: 8m-1/01

Nummer: 1268 581

Aktenzeichen: P 12 68 581.3-43

Anmeldetag: 30. November 1961

Auslegetag: 22. Mai 1968

Es wurde gefunden, daß Mischungen von zwei oder mehreren Farbstoffen der allgemeinen Formel

CH₂ CH₂ O

sich nach entsprechender Feinverteilung hervorragend zur Herstellung echter Färbungen oder Drucke auf Fasern oder Folien aus Polyäthylenglykolterephthalaten eignen. In der angegebenen Formel bedeutet R einen substituierten oder unsubstituierten Arylenrest, und Ri steht für einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, der noch durch Hydroxyl-, Alkoxy-, Hydroxyalkoxy- oder Alkoxyalkoxygruppen substituiert sein kann, oder für den Cyclohexylrest oder für eine der Gruppierungen

CH₂ — CH
O

CH₂ H₂C

O oder O

CH₂ O

CH,

Reine Farbstoffe der oben angegebenen Zusammensetzung, in welcher Ri einen niedermolekularen Alkylrest bedeutet, sind durch die USA.-Patentschrift 2 965 644 und die deutsche Patentschrift 1 049 821 bekanntgeworden. Diese Farbstoffe eignen sich zum Färben von Polyestermaterial, besonders bei 120 bis 125°C in Abwesenheit eines Carriers, während sie bei 100° C unter Verwendung eines Carriers deutlich schwächere Färbungen ergeben. Die Färbung bei 100⁰C in Anwesenheit eines Carriers spielt in der Praxis eine große Rolle, da die Färbung von Mischgeweben, z. B. aus Polyäthylenterephthalaten und Wolle, bei Temperaturen über Färben oder Bedrucken von Fasern oder Folien
ausPolyäthylenglykolterephthalaten

Anmelder:

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft
vormals Meister Lucius & Brünmg,
6000 Frankfurt

Als Erfinder benannt:

Dr. Otto Fuchs, 6000 Frankfurt-Schwanheim;

Dr. Wilhelm Happe, 6208 Schwalbach

100°C im druckfesten, geschlossenen Apparat technisch noch nicht gelöst ist. Man ist deshalb für dieses wichtige Gebiet gezwungen, im offenen Apparat bei Kochtemperatur zu färben.

Eine Färbung in offenen Apparaten läßt sich aber nur dann wirtschaftlich durchführen, wenn die angewandten Farbstoffe auch beim Färben in der Nähe des Kochpunktes gut auf die Polyesterfaser aufziehen, d. h., wenn sie genügend tiefe Färbungen ergeben. Diese Eigenschaften besitzen die in den obengenannten Patentschriften beschriebenen einheitlichen Farbstoffe nicht in ausreichendem Maße. Die nach der Erfindung verwendeten Farbstoffgemische sind in dieser Beziehung den bekannten reinen Farbstoffen deutlich überlegen. Während die reinen Farbstoffe bei steigendem Farbstoffeinsatz keine entsprechend tieferen Färbungen ergeben, sondern bei Anwendung von 2% Farbstoff, bezogen auf die zu färbende Ware, infolge zu geringer Löslichkeit im Polyestermaterial praktisch schon die Faser gesättigt haben, zeigen die nach der Erfindung verwendeten Farbstoffgemische bei steigendem Farbstoffeinsatz eine entsprechende Abstufung in der Farbtiefe. Die Sättigungsgrenze liegt bei ihnen infolge der erheblich besseren Löslichkeit viel höher und wird bei den in der Praxis üblichen Farbstoffeinsätzen noch nicht erreicht. Auch beim Färben oberhalb der Kochtemperatur in Abwesenheit eines Carriers sind die erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffmischungen den obengenannten reinen Farbstoffen vor allem bei größeren Farbstoffeinsätzen in der Farbtiefe der erhaltenen Färbungen und Drucke deutlich überlegen.

Aus der französischen Patentschrift 1 223 894 ist ein Verfahren zur Herstellung von Drucken mit Farbstoffen der Naphthoylen-arylimidazol-peri-di-

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carbonsäureimid-Reihe bekannt, bei dem man das Polyestermaterial mit nicht wäßrigen Druckpasten bedruckt, die ein flüchtiges organisches Lösungsmittel, den gegenüber dem Polyestermaterial affinen Farbstoff sowie in dem Lösungsmittel gelöste Kunstharze enthalten, anschließend trocknet und durch trocknes Erhitzen fixiert. Bei diesem Verfahren kann man auch Farbstoffgemische verwenden, die aus einem Farbstoff mit Affinität und einem Farbstoff ohne Affinität für das Fasermaterial bestehen. Der letztgenannte Farbstoff wird beim Fixieren nicht vom Fasermaterial aufgenommen, sondern verbleibt vielmehr im Bindemittel. Man erhält somit eine gefärbte Auflage nach einem Pigmentdruckverfahren auf einem gefärbten Gewebe.

Ferner war bekannt, daß die Diffusionsverhältnisse von Farbstoffen auch von der Molekülart abhängen, so daß es vorteilhafter ist, für Mischungen Farbstoffe zu verwenden, welche in ihrer Konstitution möglichst weit auseinanderliegen, da sich Farbstoffe mit großer Konstitutionsähnlichkeit hinsichtlich ihres Verteilungskoeffizienten gegenseitig stören (Melliand-Textilberichte, 37 [1956], S. 1335). Im Hinblick auf diese Angaben in der Literatur und auf die Tatsache, daß erfindungsgemäß Mischungen aus Farbstoffen verwendet werden, die sich lediglich durch den Rest Ri in der obigen Formel unterscheiden, war es sehr überraschend, daß man bei der Verwendung solcher Farbstoffmischungen farbstärkere Färbungen und Drucke auf Polyäthylenglykolterephthalaten als bei Verwendung der Einzelkomponenten erhält.

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffmischungen kann so erfolgen, daß man zunächst die reinen Komponenten durch Kondensation der Naphthoylen-arylimidazol-peri-dicarbonsäuren mit den Aminoverbindungen der allgemeinen Formel

H₂N — CH₂ — CH₂ — CH₂ — O — R₁

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herstellt und sie im gewünschten Mischungsverhältnis dadurch in einen möglichst innigen Kontakt miteinander bringt, daß man sie in einem Dispersionskneter mehrere Stunden in Gegenwart von Dispergierungsmitteln zäh knetet oder sie in einem geeigneten Mittel löst und wieder ausfällt. Als Lösungsmittel für diese Farbstoffmischungen kommen beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, Chloressigsäure, alkoholische Natronlauge oder Kalilauge oder eine alkalische Natriumdithionitlösung in Betracht.

Ferner kann man auch die Naphthoylen-arylimidazol-peri-dicarbonsäuren mit einem Gemisch der Basen kondensieren, so daß als Reaktionsprodukte direkt die fertigen Mischungen erhalten werden. Sie zeigen nach entsprechender Feinverteilung das gleiehe Ziehvermögen und die gleichen guten Eigenschaften wie die durch gemeinsame Knetung oder Umlösung erhaltenen Gemische.

Bei den genannten drei Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffmischungen kommen die einzelnen Komponenten vorübergehend in molekularem oder zumindest kolloidalem Zustand miteinander in Berührung. Solche Mischungen zeigen sich bezüglich ihrer Affinität zur Polyesterfaser und ihres Ziehvermögens deutlich denjenigen Mischungen überlegen, die durch lose Vermischung der für sich allein feindispergierten reinen Komponenten erhalten werden.

Die Kondensation der Naphthoylen-arylimidazolperi-dicarbonsäuren sowohl mit den reinen Basen als auch mit den Basengemischen erfolgt in bekannter Weise durch Erhitzen der Komponenten in einem Lösungsmittel, wie z. B. Eisessig, Pyridin, Nitrobenzol, Trichlorbenzol, oder auch in Wasser unter Druck bei Temperaturen von etwa 110 bis 18O⁰C.

Beispiel 1

100 Gewichtsteile Naphthoylen-4'-chlor-benzimidazol-peri-dicarbonsäure werden mit 10 Gewichtsteilen 3-Methoxy-propylamin und 22 Gewichtsteilen 3-n-Butoxy-propylamin, 7 Gewichtsteilen Essigsäure und 1000 Gewichtsteilen Wasser in einem Autoklav 4 Stunden auf 12O⁰C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der gebildete Farbstoff abgesaugt, mit 1 ⁽⁾/oiger Sodalösung ausgekocht, wieder abgesaugt, neutral gewaschen und getrocknet.

10 Gewichtsteile eines Garnes aus Polyäthylenglykolterephthalat werden bei 50 -C in ein Färbebad eingebracht, das 0,2 Gewichtsteile einer feindispergierten Mischung aus 50 Gewichtsteilen eines Dispergiermittels, z. B. das Kondensationsprodukt von Formaldehyd, 2-Naphthol-l-sulfonsäure und Kresol, und 50 Gewichtsteilen des obigen Farbstoffgemisches sowie 2 Gewichtsteilen eines Carriers auf Basis o-Phenylphenol (dispergiert) und 400 Gewichtsteilen Wasser enthält. Man bringt innerhalb von 30 Minuten auf Kochtemperatur und färbt 1 ^lk Stunden bei dieser Temperatur. Dann wird die Ware gut gespült und reduktiv in einem Bad nachbehandelt, das 400 Gewichtsteile Wasser, 2 Gewichtsteile Natriumdithionit, 2 Gewichtsteile Natronlauge 38 Be und 0,5 bis 1 Gewichtsteil eines Waschmittels vom Typ der nichtionogenen Polyglykoläther enthält.

Man erhält eine brillante Gelbfärbung, die deutlich farbtiefer ist als die gleiche Färbung, bei der statt der obigen Farbstoffmischung ein einheitlicher Farbstoff eingesetzt wurde.

Ebenso deutlich zeigt sich die färberische Überlegenheit des angewandten Farbstoffgemisches, wenn man die Färbung nach den Angaben des vorstehenden Beispiels durchführt, aber als Färbegut eine Mischung von 5 Gewichtsteilen Polyäthylenglykolterephthalat und 5 Gewichtsteilen Wollgarn verwendet. Auch hierbei ist die Polyesterfaser deutlich stärker gefärbt als mit einem der beiden einheitlichen Farbstoffe.

Beispiel 2

6 Gewichtsteile des Kondensationsproduktes von Naphthoylen^'-methyl-benzimidazol-peri-dicarbonsäure mit der Aminoverbindung der folgenden Formel

O — CH₂ — CH₂ — CH₂ — NH₂

H₂C
O

CH₂
O

CH₃

(erhältlich durch Kondensation des Glycerinacetals mit Acrylnitril und katalytische Reduktion des entstandenen Alkoxy-propionitrils) und 4 Gewichtsteile des Kondensationsproduktes der gleichen Dicarbon-

säure mit 3-Methoxy-propylamin werden in 100 Gewichtsteilen konzentrierter Schwefelsäure oder Phosphorsäure gelöst. Die Lösung wird auf Eis gegeben, die ausgeschiedene Farbstoffmischung abfiltriert und neutral gewaschen. Die Paste wird mit 10 Gewichtsteilen des Kondensationsproduktes von Formaldehyd mit Naphthalin-2-sulfonsäure oder 10 Gewichtsteilen des im Beispiel 1 beschriebenen Dispergierungsmittels in der Schwingmühle gemahlen und dann durch Trocknen und Vermählen in ein Färbepulver übergeführt.

10 Gewichtsteile eines Gewebes aus Polyäthylenglykolterephthalat werden in einem Bad gefärbt, das 0,4 Gewichtsteile des oben beschriebenen Farbstoffgemisches und 400 Gewichtsteile Wasser enthält. Man geht bei 50 C mit der Ware ein, treibt in ³/i Stunden auf 125C und färbt 1 Stunde bei dieser Temperatur. Die Färbung wird wie im Beispiel 1 beschrieben nachbehandelt. Sie ist tiefer als die gleiche Färbung mit einem der beiden einheitlichen Farbstoffe.

B e i s ρ i e 1 3

Je 20 Gewichtsteile der Kondensationsprodukte von Naphthoylen - 4' - chlor - benzimidazol - peri - dicarbonsäure mit 3-Methoxy-propylamin, 3-Äthoxypropylamin und 3-(i2-Methoxy)-äthoxy-propylamin werden mit 70 Gewichtsteilen des im Beispiel 1 genannten Dispergierungsmittels und 20 Gewichtsteilen des Kondensationsproduktes von Formaldehyd mit Naphthalin-2-sulfonsäure unter Zusatz von wenig Wasser in einem Dispersionskneter so lange geknetet, bis eine feine Dispersion erhalten wird. Die Knetmasse wird in Wasser aufgenommen und durch Versprühen getrocknet.

Ein Gewebe aus Polyäthylenglykolterephthalatfasern wird mit einer Druckpaste bedruckt, die 30 Gewichtsteile des oben beschriebenen Farbstoffgemisches, 100 Gewichtsteile Harnstoff, 500 Gewichtsteile Stärke-Tragant-Verdickung und 370 Gewichtsteile Wasser enthält. Die bedruckte Ware wird getrocknet, 10 Minuten bei 145 "C gedämpft, anschließend gewaschen und in der angegebenen Weise reduktiv nachbehandelt.

Man erhält einen Druck, der farbtiefer ist als der gleiche Druck, bei dem einer der einheitlichen Farbstoffe verwendet wurde. *

Ähnlich sind die Unterschiede, wenn die Farbstofffixierung durch Heißluftbehandlung 1 Minute bei 220 C vorgenommen wurde.

Die nachfolgende Tabelle enthält eine Anzahl von weiteren gemäß der Erfindung verwendbaren Farbstoffgemischen, die nach den Angaben der vorhergehenden Beispiele hergestellt wurden und in ihrem Ziehvermögen und ihrer Farbstärke den reinen Farbstoffen deutlich überlegen sind, sowie die Farbtöne der auf Polyäthylenglykolterephthalatfasern erhältlichen Färbungen.

Kondensationsprodukt von Farbton

Naphthoylen-benzimidazolperi-dicarbonsäure

Naphthoylen-4'-methyl-benzimidazolperi-dicarbonsäure

Naphthoylen^'-methyl-benzimidazolperi-dicarbonsäure

Naphthoylen^'-chlor-benzimidazolperi-dicarbonsäure

Naphthoylen^'-cyan-benzimidazolperi-dicarbonsäure

mit 3-Methoxy-propylamin und
3-(<2-Äthoxy)-äthoxy-propylamin

mit 3-Methoxy-propylamin und
3-(£2-Oxy-butoxy)-propylamin

mit 3-Methoxy-propylamin und
3-(ü-Oxy-äthoxy)-propylamin

mit 3-Methoxy-propylamin und

Diglykol-äthyl-(i2-aminopropyl)-äther

mit 3-Äthoxy-propylamin und
3-n-Butoxy-propylamin

mit 3-Äthoxy-propylamin,
3-n-Butoxy-propylamin und
3-(i2-Methoxy)-äthoxy-propylamin

mit 3-Methoxy-propylamin,
3-Cyclohexoxy-propylamin und
3-tert.-Butoxy-propylamin

Gelb

Orange
Orange
Orange

Gelb

Grünstichiges
Gelb

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von feinverteilten Mischungen von zwei oder mehreren Farbstoffen der allgemeinen Formel

/N_x .
O = C C = N

in der R einen gegebenenfalls substituierten Arylenrest bedeutet und Ri für einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, der noch durch Hydroxyl-, Alkoxy-, Hydroxyalkoxy- oder Alkoxyalkoxygruppen substituiert sein kann, oder für den Cyclohexylrest oder für eine der Gruppierungen |

/CHx

60

— CH₂ — CH
O

CH₂

H₂C

O oder O

O = C C

CH₂ — CH₂ — CH₂ — O — R₁

CH₃ CH₃

steht, zum Färben oder Bedrucken von Fasern oder Folien aus Polyäthylenglykolterephthalaten.