DE1544708A1

DE1544708A1 - Verfahren zum Faerben organischer Erzeugnisse mit Pigmentfarbstoffen

Info

Publication number: DE1544708A1
Application number: DE19651544708
Authority: DE
Inventors: Ronco Dr Karl; Mueller Dr Willy
Original assignee: Ciba Geigy AG; Ciba AG
Current assignee: Novartis AG; BASF Schweiz AG
Priority date: 1964-06-26
Filing date: 1965-06-22
Publication date: 1969-07-31
Also published as: BE665977A; NO125637B; BE665973A; DE1544444A1; ES314629A1; DE1544441A1; BE665975A; US3394124A; GB1050806A; IL23787A; DE1544445A1; DE1544441C3; NL6508205A; DE1544443A1; NL6508207A; NL6508217A; DE1544441B2; NL6508213A; ES314631A1; GB1070765A

Description

CIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SCHWEIZ)

Case 549O/R Deutschland

Verfahren zum Färben organischer Erzeugnisse mit Pigmentfarbstoffen.

Es ist bekannt, dass man Disazofarbstoffe, die man durch beidseitiges Kuppeln von Benzidin und dessen Substitutionsprodukten auf 2,3-Oxynaphthoesäurearylide erhält, zum Pigmentieren von plastischen Massen verwenden kann (vergl. beispielsweise die deutsche Patentschrift 6o4 299). Aus der deutschen "Patentschrift 673 ist ferner bekannt, dass man Monoazofarbstoffe, die erhalten werden durch Kuppeln von benzoylaminogruppenhaltigen diazotierten Anilinen auf 2,3-Oxynaphthoesäureanilide, die im Anilidrest eine weitere Benzoylaminogruppe enthalten, ebenfalls als Pigmente verwenden kann. Sehliesslich sei auf die deutsche Patentschrift 1 I53 84l hinge-

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wiesen, wonach man zu lösungsmittelechten Pigmenten gelangt, wenn man carbonsäureamidgruppenhaltige diazotierte Aniline auf 2,3-Oxynaphthoesäureanilide kuppelt, die im Anilidrest eine Benzoylaminogruppe enthalten. Auf Grund dieses Standes der Technik musste man annehmen, dass Monoazofarbstoffe vom Typus der Formel

N₁-<T> - -

-OH

-C ONH - /Ίβ\ -NHC 0 -

nur dann lösungsmittelechte Pigmente darstellen, wenn der Benzolrest A entweder eine Benzoylaminogruppe oder eine Carbonsäureamidgruppe aufweist.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass sich Monoazofarbstoffe der Formel

X N-

00

Cl N

-OH

-NHco-

worin X ein Chloratom, eine Methyl- oder Methoxygruppe bedeutet, zum Färben hochmolekularer Erzeugnisse in der Masse hervorragend eignen.

Die erfindungsgemäss zu verwendenden Farbstoffe

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können erhalten werden durch' Kuppeln eines 2,5-Dichioranilins, eines 2-Methyl-5-ohloranilins oder eines 2-Methoxy-5-chloranilins mit 2,3-Hydroxynaphthoesäure, Ueberführung der erhaltenen Azofarbstoffcarbonsäure ins Säurechliorid und Kondensation des letzteren mit Monobenzoyl-p-phenylendiamin. Als verfahrensgemäss zu färbende Materialien seien genannt beispielsweise plastische Massen, wie Kautschuk, Casein, Polymerisationsharze, wie Polyvinylchlorid und dessen Copolymere, Polyvinylacetat, Polyolefine, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol sowie dessen Mischpolymerisate mit Polyestern aus ungesättigten Dicarbonsäuren und Diolen, Polyacrylate und deren Copolymerisate, Silikon und Silikonharze. Die verfahrensgemäss zu verwendenden Pigmente eignen sich ferner zur Herstellung gefärbter Kondensationsharze, z.B. Polyamide, insbesondere Aminoplaste, beispielsweise Harnstoff- oder Melaminformaldehydharze, Polyadditionsharze, wie Epoxy- oder Polyurethanharze oder Alkydharze, sowie zur Herstellung gefärbter Lacke, enthaltend eines oder mehrere der genannten Harze in einem organischen Lösungsmittel, oder wässerige Emulsionen, enthaltend eines oder mehrere der genannten Harze oder Vorkondensate, gegebenenfalls in Anwesenheit von organischen Lösungsmitteln, z.B. eine Qel-in-Wasser- oder eine Wasserin -OeI -Emulsion. Solche Emulsionen eignen sich vor allem

zum Imprägnieren oder Bedrucken von Textilien oder anderen flächenförmigen Gebilden, wie Papier, Leder oder Geweben

aus Glasfasern, gegebenenfalls mit anschliessender Härtung durch Hitzebehandlung. Das verfahrensgemäss zu verwendende

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BAD ORIGINAL

Pigment kann auch zur Herstellung spinngefärbter Fasern, beispielsweise aus Viskose, Celluloseestern, Polyestern oder Polyacrylnitril verwendet werden. Ausserdem lässt es sich vorteilhaft bei der Herstellung von kosmetischen Präparaten verwenden. ,

Die verfahrensgemäss zu verwendendenP5$g?neii1;e, die bei der Synthese in einer physikalisch brauchbaren Form änfallJafc^XÄe^derL.y. zweckmässig vor der Applikation in eine feine Verteilung gebracht, beispielsweise durch Mahlen in trockener oder wässerig-feuchter Form mit öder ohne Zusatz eines organischen Lösungsmittels und/oder eines auswaschbaren Salzes. ..·.·.

■ Ute verfahrensgemäss zu verwendenden.B4g»eÄte

können /

;;c,i...:.i/entweder in reiner Form als sog. Toner oder in Form von Präparaten verwendet werden, in denen das Pigment in feiner Verteilung, zweckmässig mit einem Teilchendurchmesser von nicht über 3M- vorliegt. Solche Präparate, die noch die üblichen Zusätze, beispielsweise Dispergier- oder Bindemittel enthalten können, lassen sich in an sich bekannter Weise durch intensive mechanische Behandlung, z.B. auf Walzenstühlen oder in passenden .Knetapparaten herstellen. Hierbei wählt man das disperglerende und die intensive Bearbeitung erlaubende Medium, je nach dem ins Auge gefassten Zweck aus, z.B. wird man für die Herstellung von wässerigen dispergierbaren Präparaten Sulfitablauge oder dinaphthylmethandisulfonsaure Salze, für die Herstellung von

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Acetatkunstseiden-Spinnpräparaten, Acetylcellulose mit wenig Lösungsmittel gemischt, verwenden. .

Infolge der chemischen Indifferenz und guten 'Temperaturbeständigkeit köiineöaöiiiCBaigfflönfieiiööifflaiiieiwiise in Massen bzw. Präparaten der genannten Art leicht verteilt werden und dies zweckmässig in einem Zeitpunkte, da. diese Massen bzw» Präparate ihre definitiver,. Gestalt noch nicht besitzen".. Die ..zur Formgebung benötigten Massnahmen, wie Spinnen, Pressen, Härten, Giessen, Verkleben u.a.m. können dann -auch in Gegenwart des vorliegenden Pigmentes ohne weiteres durchgeführt werden, ohne dass etwaige chemische Reaktionen des Substrates, wie weitere Polymerisationen, Kondensationen Oöer Polyadditionen behindert werdeii. ·.

Die mit den; erfindungsgemäss zu verwendenden'Farb-SfroMfeQf? erhaltenen Färbungen zeichnen sich durch hervorragende Licht- und Migtfationsechtheit aus·.

Gegenüber den Farbstoffen der eingangs erwähnten deutschen Patentschriften zeichnen sich die erfindungsgemäss zu verwendenden Farbstoffe durch eine bedeutend bessere Lichtechtheit aus.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird,· Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

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bad

Beispiel 1.
5 Teile des Farbstoffes der Formel

Cl N-,

Cl

-OH

-C ONH - ζ^, -NHC 0 -

werden mit 95 Teilen Dioctylphthalat yermischt und in einer Kugelmühle solange vermählen, bis die Färbstoffteilchen kleiner als 3M- sind.

Oj8 Teile dieser Dioctylphthalatpaste werden mit 13 Teilen Polyvinylchlorid, 7 Teilen Dioctylphthalat, 0,1 Teil Cadmiumstearat und 1 Teil Titandioxyd vermischt und hierauf 5 Minuten auf dem Zwe!walzenstuhl bei l40 ausgewalzt.

Man erhält eine scharlachrote Färbung von sehr guter Licht- und Migrationsechtheit.

Verwendet man anstelle des obengenannten Farbstoffes den ,Farbstoff der Formel

H.

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BAD ORiGfNAL

so erhält man eine rote Färbung von guter Migrationsund sehr guter Lichtechtheit.

Verwendet man in obigem Beispiel den Farbstoff der Formel H,CO

Cl N

-OH

-CONH- ^^-S -NHCO-

so erhält man eine kräftig rote Färbung von guter Migrations- und Lichtechtheit.

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-ν»,- ■ ^15U708

' Beispiel'2.

In einer Stangenmühle werden 40 Teile eine-'s Nitrocelluloselackes,-2,375 Teile Titandioxyd und 0,125 Teile des Farbstoffes gemSss Beispiel 1, Absatz 16 Stunden gemahlen. Der erhaltene kack wird auf eine Aluminiumfolie in dünner Schicht ausgestrichen. Man erhält einen scharlachroten Lackanstrich von sehr guten Echtheiten.

Beispiel 3«
In einem Kneter behandelt man unter Kühlen

eine Mischung aus 25 Teilen des Farbstoffes gemäss

Absatz 1/
Beispiel 1/25 Teilen Acetylcellulose (54>5# gebundene Essigsäure), 100 Teilen Natriumchlorid und 50 Teilen Diacetonalkohol bis zur Erreichung des gewünschten Feinheitsgrades des Pigmentes. Dann gibt man 25 Teile Wasser hinzu und knetet solange, bis eine feinkörnige Masse entstanden ist. Diese wird auf eine Nutsche gebracht und mit Wasser das Natriumchlorid und der Diaceton· alkohol vollständig ausgewaschen. Man trocknet im Vakuumschrank bei 85° und mahlt in einer Hammermühle.

Zu einer aus 100 Teilen Acetylcellulose und 376 Teilen Aceton bestehenden Acetatseidenspinnmasse gibt man 1,33 Teile des erhaltenen Pigmentpräparates. Man

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BAD

verrührt 3 Stunden, was zur vollständigen Verteilung des Farbstoffes genügt. Der naoh der üblichen Weise nach

'Trockenspinnverfahren
dem W^^^yi^^ife^T^^y^^ aus dieser Masse erhaltene Faden,

· Scharlach·' /
weist eine/rote Färbung auf, die sehr gute Echtheiten'

besitzt. '

Beispiel 4» . , ,, . _Ί ,

— ' ' ■ ■ ' / Absatz 1 /

0,25 Teile des Farbstoffes gemäss Beispiel 1,'/ werden mit 40 Teilen eines Alkyd-Melamin-Einijiffiniiiejakes, welcher 50$ Feststoff enthält, und 4,75 Teilen Titandioxyd 24 Stunden in einer Stangenmühle gemahlen. Der erhaltene Lack wird auf eine Aluminiumfolie in dünner Schicht ausgestrichen und eine Stunde bei 120° einge-

s.charlach- / ' ■ brannt. Man erhält einen/roten Lackanstrich mit guter

Lichtechtheit.

Beispiel 5.

• / Absatz l/

4,8 Teile des Farbstoffes gemäss Beispiel 1/

werden mit 4,8 Teilen des Natriumsalzes der Ι,ΐ'-Dinaphthylmethan-2,2'-disulfonsäure und 22,1 Teilen Wasser solange in einer der bekannten Kolloidmühlen gemahlen, bis alle Farbstoffteilchen kleiner als 1μ sind. Die so erhaltene Pigmentsuspension weist einen Pigmentgehalt von ca. 15$ auf.

BAD OfUQlNAL 9 0 9 8 31/12 7 1

- ίο ■ .

Gibt man diese wässerige Suspension zur Viscose-Spinnmasse, so erhält man nach dem üblichen Spinnprozess einen rot gefärbten Cellulosefaden von sehr guten'Echtheiten.

Seispiel 6.

Man bestellt ein-Färbebad, enthaltend auf 1000 Teile Wasser 15 Teile eines Mischpolymerisatlatex aus 85,8 Teilen Isobutylacrylat, 9,6 Teilen Acrylnitril und 4,6 Teilen Acrylsäure, 15 Teile einer 70#igen Emulsion eines mit Türkischrotöl emulgierten, mit Sojafettsäure modifizierten Methylolmelaminallyläthers, 50 Teile eines wasserlöslichen Methyläthers eines Harnstoff-Formaldehydkondensationsproduktes, das pro Mol Harnstoff mehr als 2 Mol Formaldehyd einkondensiert enthält, 5 Teile der gemäss Beispiel 5* Absatz 1 erhaltenen Pigmentsuspension und 20 Teile 10$ Ameisensäure.

• Baumwo11gewebe wird bei Raumtemperatur trocken in die obige Färbeflotte eingeführt, am Foulard mit einer Flüssigkeitsaufnahme von 65 bis 80# abgequetscht, normal, eventuell unter Spannung (Kluppen oder Nadelrahmen) getrocknet und schliesslich bei 145 bis 150° während 5 Minu-

Scharlach-/ ten gehärtet. Man erhält eine/rote Färbung mit guten

Echtheitseigenschaften.'

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Beispiel 7«

Absatz 1 / 100 Teile des in Beispiel l/verwendeten

Pigmentfarbstoffes werden mit 4O^-Teilen des Anlagerungs- · Produktes von 15 Mol Aethylenoxyd an 1 Mol Dl-tert.-butylp-kresol und 20 Teilen Wasser in einem Knetapparat zu einem zähen, homogenen Teig vermischt und solange durchgeknetet, bis die beim Trocknen entstandenen Farbstoffagglomerate sich gleichmässig feindispergiert haben. Die Masse wird unter stetigem weiterem Kneten mit 90 Teilen Wasser sorgfältig verdünnt und sohliesslich mittels einer Trichtermühle oder eines anderen geeigneten Apparates homogenisiert, derart, dass eine zügige homogene Paste entsteht, welche praktisch ausschliesslioh dispergierte Farbstoff-Primärteilchen von höchstens 3P< Durchmesser enthält. Man erhält 250 Teile einer 40# Pigment enthaltenden jse3iarJ.ac.hrb.ten Paste.

6o Teile dieser Paste werden mit 850 Teilen einer OeI-in-Wasser-Emulsion, enthaltend 55$ Petroleumkohlenwasserstoffe, 5% eines Styro1-Butadien-EmulsionsmisQhpolymerisates, sowie 3*5$ einer aus ca. 75 Gewichtsprozenten eines wasserunlöslichen, mit n-Butanol modifizierten Melamin-Formaldehyd-Primärkondensates und ca. 25 Gewichtsprozenten n-Butanol bestehenden Lösung als separate innere Phasen und 36»5% einer wässerigen Lösung, enthaltend 7»5 GewichtsteiIe eines gemäss der schweizerischen Patentschrift 339 194, Beispiel 3, hergestellten ionen··

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BAD ORIGINAL

freien Emulgators auf-9.2,5 Gewichtsteile Wasser als äussere Phase, 80 Teilen Wasser und 10 Teilen Ammoniumnitrat, total 1000 Teile, zu einer homogenen, zügigen Paste vermischt.

Diese Paste kann auf Gewebe aus nativer oder regenerierter Cellulose oder auch aus Kunstfasern verschiedenster Art, mittels Walzen oder Schablonen in, üblicher Weise gedruckt werden. Nach Trocknung bei normaler oder erhöhter Temperatur und einer' anschliessenden Hitzebehandlung während einiger Minuten bei 120 bis

Scharlach- /
150° erhält man/rote Druckeffekte von vorzüglicher Reib-, Wasch- und Lichtechtheit.

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- 13" - ■ ". ■ "

Beispiel 8.'

In einem Kneter behandelt man unter Kühlen

eine Mischung aus 50 Teilen des Pigmentfarbstaffes gemäss

1. Absatz, /
Beispiel 1„ ΛθΟ Teilen Staybelite Ester 10 (Glycerinester von hydriertem Kolophonium), 200 Teilen Natriumchlorid und 18 Teilen Diacetonalkohol bis zur Erreichung des gewünschten Peinheitsgrades des·Pigmentes. ■ Dann wird durch Einleiten von Wasser von 8o° das Natriumchlorid und der Diacetonalkohol aus der Knetmasse entfernt. Die Knetmasse selbst bleibt dabei erhalten. Das salz- und lösungsmittelfreie Knetprodukt wird durch Beheizen des Kneters mit Dampf vollständig getrocknet und nach dem Erkalten im Kneter pulverisiert,

Das Präparat kann beispielsweise zum Anfärben von Lacken eingesetzt werden. Zu diesem Zweck wird das Präparat vorteilhaft mit etwas Toluol angeteigt und die erhaltene Paste zusammen mit dem Lack verrührt.

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Beispiel 9» -

150 Teile des trockenen Pigmentes gemäss Absatz 1 / ' einer Beispiel l/werden zusammen mit 300 Teilen/20%igen Caseinlösung,^;;4K) Teilen eines Dispergiermittels und 250 Teilen dest. Wasser solange in einer geeigneten Vorrichtung vermählen, bis der Hauptanteil der Pigmentteilchen eine Grosse von weniger als 1μ aufweist. Man verrührt die erhaltene Pigmentpaste mit 50 Teilen einer 3O#igen Waebkemulsion und weiteren 200 Teilen einer 20#igen Caseinlösung und erhält so eine 15#ige homogene Pigmentpaste. 50 Teile dieses 15#igen21gmentpräparates werden.mit 100 Teilen einer 20#igen Caseinlösung, 5 Teilen Natriumsulf oricinoleat, 50 Teilen einer 10#Lgen Eialbuminlösung und 870 Teilen dest. Wasser gut vermischt. Diese gebrauchsfertige Pigmentdispersion wird auf vorgefärbtes Chromnarbenleder mittels" Plüschbrett oder Haarbürste ein oder zweimal aufgetragen. Anschliesssnd folgt der egalisierende Auftrag mit der gleichen Pigmentlösung durch Aufsprühen bei 4 bis 5 Atm. Druck. Hierauf wird in gleicher Weise eine 20#ige Caseinlösung aufgetragen, kurz getrocknet und mit einer 8 bis 10#igen Formaldehydlösung gehärtet. Durch maschinelles Glanzstossen und hydraulisches Pressen bei βθ bis 80° und I50 bis 200 Atm. Druck.der Lederoberfläche wird die Pigmentapplikation abgeschlossen. Die Färbung weist eine gute Lichteohtheit

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SAO OR/G/NAL

sowie vorzügliche Nassreibechtheit und hohe Transparenz auf.

Beispiel 10. "

1 Teil des Farbstoffes gemäss Beispiel I, Absatz wird mit 99 Teilen Hochdruckpolyäthylen vermischt bei

l40 bis 170° während 10 Minuten zwischen den Rollen eines

Scharlach- / Kalanders aits©Kwäl&t.Man erhält eine/rote Folie von ausgezeichneter Licht- und Migrationsechtheit. Die Folien können granuliert werden und die Granulate für den Spritzguss oder zum Ausblasen von Folien verwendet werden.

Beispiel 11.
99#51 Teile isotaktisches Polypropylen

werden in Form von Schnitzeln mit 0,5 Teilen des

Absatz 1 / Farbstoffes gemäss Beispiel l/trocken paniert. Die

panierten Schnitzel werden hierauf bei l80 bis 220° geschmolzen und durch eine Düse gepresst. Man erhält ein rot gefärbtes Polypropylenband, das nach erfolgter Abkühlung granuliert werden kann, wobei die erhaltenen Granulate für den Spritzguss verwendet werden können.

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Beispiel 12.

Zur Herstellung eines Laminates werden folgende Einzelschichten vorbereitet:

a) Starkes Papier aus ungebleichter-SuIfatcellulose (sog. Kraftpapier) wird mit einer wässerigen Phenol-Formaldehyd-Harzlösung getränkt, abgepresst und getrocknet.

b) Papier aus reiner, chemisch gebleichter Cellulose, mit Zinksulfid oder Titandioxyd als Füllstoff, wird mit einer 5C$igen wässerigen Lösung von Dimethylolmelamin getränkt, abgepresst und bei 100° getrocknet.

c) 400 Teile eines Dekorationspapieres aus gebleichter Cellulose mit Zinksulfid oder Titandioxyd als Füllstoff werden im Holländer mit 10'000 Teilen Wasser.zerkleinert. Zur so erhaltenen Papiermasse gibt man 30 Teile der gemäss Beispiel 5 erhaltenen Pigmentsuspension. Das Fixieren des Pigmentes erfolgt durch eine Zugabe von 16 Teilen Aluminiumsulfat. Das gefärbte Dekorationspapier wird in einer 50#igen wässerigen Lösung von . Dimethylolmelamin getränkt, abgepresst und bei 100° getrocknet.

d) Je nach Laminat-Qualität wird das Dekorationspapier

mit einem Seidenpapier aus gebleichter Spezialcellulose,

welches 40 g pro m wiegt, geschützt. Das Seidenpapier wird ebenfalls mit einer 50$igen wässerigen Lösung von' Dimethylolmelamin getränkt, abgepresst und bei 100° .getrocknet.

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•J 54 k

Gleiohgrosse Stücke des so vorbereiteten Materials, z.B. von 2*75 m auf 1,25 πι, werden nun aufeinander gelegt und zwar zuerst 3 bis 5 Lagen des Papiers a), eine Lage des Papiers b), eine Lage des Papiers c) und eventuell eine Lage des Papiers d), und das Ganze wird zwischen hochglanzverehromten Platten während 12 Minuten bei l4o bis 150 und einem Druck von 100 kg/cm zusammengepresst. Hierauf wird auf 30° abgekühlt und der entstandene Schichtkörper aus der Presse entfernt. Dieser zeigt auf der einen Seite eine scharlachrote Färbung von guter Lichteehtheit.

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Claims

Patentansprüche.

1. Verfahren zum färben hochmolekularer organischer Erzeugnisse mit Pigftientfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet dass man als Pigment den Monoazofarbstoff der Formel

(X)

Cl

-OH -CONH-

verwendet-, worin X ein Chloratom, eine Methyl- oder Methoxygruppe bedeutet,

2. Verfahren gem'äss Anspruch 1,, dadurch gekennzeich net, dass man als Pigment den Farbstoff der Formel

Cl

00

Gl N

-OH

-CONH- ζ*^, -NHCO-

verwendet♦

3» Bas gemäs.s den Ansprüchen 1 und 2 erhaltene pigmentierte Material*

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