DE1621702C

DE1621702C - Verfahren zur Herstellung von mit Kupferphthalocyaninfarbstoffen gefärbtem Papier

Info

Publication number: DE1621702C
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. Reinach Moser (Schweiz)
Original assignee: Sandoz AG
Current assignee: Sandoz AG
Publication date: 1972-07-06

Description

Verbindungen der Formel

(Cu — Pc ■;

CH,

CHf- N-CH₃Cl⁹
CH,

(I)

Jn

worin Cu-Pc den Rest eines von Sulfonsäuregruppen freien oder im Mol bis zu 0,5 Mol Sulfonsäuregruppenreste enthaltenden Kupferphthalocyanins und η — 2 bis 3 im Mittel bedeutet, sind bekannte Farbstoffe. Sie dienen zum Färben von Baumwolle, wobei nach den Angaben in der Literatur durch Erhitzen fixiert werden muß.

Es wurde nun gefunden, daß sich die Verbindung der Formel (I) besonders gut zur Herstellung von in der Masse gefärbtem, geleimtem oder ungeleimtem Papier eignen. Sie sind besonders leicht wasserlöslich. Die erhaltenen Färbungen sind brillant und hervorragend echt, insbesondere sehr naßfest. Die Lichtechtheit ist gut. Nach langem Belichten ändert sich die Nuance Ton in Ton.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Papier mit Kupferphthalocyaninfarbstoffen, gegebenenfalls in Gegenwart üblicher Leimungsmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen Farbstoff der Formel (I) einsetzt.

Die Farbstoffe der Formel (I) lassen sich in konzentrierte, wäßrige Farbstofflösungen überführen. Diese Lösungen enthalten 25 bis 55 Teile des 100%igen Farbstoffs der Formel (I) in 100 Teilen Wasser. Sie können auch 25 bis 120 Teile des 100%igen Farbstoffs der Formel (I) und 1 bis 45 Teile eines Carbonsäureamids in 100 Teilen Wasser enthalten. Die Menge des Carbonsäureamids soll dabei so gewählt werden, daß die Farbstoffe der Formel (I) eine Lösung bilden. Vorteilhaft setzt man als ein Carbonsäureamid Harnstoff ein.

Aus der französischen Patentschrift 1 377 708 ist der Farbstoff der Formel

(Cu-Pc-;

CH₂-N(CH₃)₂C1®
NH₂

(a)

45

zum Färben von Papier bekannt.

Es war überraschend, daß die Farbstoffe der Formel (I) in Wasser, insbesondere in kaltem Wasser, besser löslich sind. Wegen dieser besseren Löslichkeit können die Farbstoffe der Formel (I) in konzentrierten wäßrigen Lösungen (Stammlösungen) in den Handel gebracht werden, was für das kontinuierliche Färben von Papier von großem Vorteil ist. Das lästige Stäuben beim Abwiegen von Farbstoffpulver fällt deshalb weg.

Ferner ist aus der deutschen Patentschrift 812 945 der Farbstoff der Formel

(Cu- Pc^-Z-CH₂-

(b)

als in Wasser nicht leicht löslicher Farbstoff beschrieben. Es war daher besonders überraschend, daß die Farbstoffe der Formel (I), selbst in kaltem Wasser, gut löslich sind.

Aus der britischen Patentschrift 844 338 ist es bekannt, wasserlösliche Hydrochloridsalze von Metallphthalocyaninen, welche tertiäre Aminoäthylgruppen tragen (II), zum Färben von Papier sowohl in der Masse als auch im fertigen Zustand zu verwenden.

Cu — Pc -F CH₂ — N(C₂H₅)I 2,8 HCl (II)

L J2.8

Es ist überraschend, daß demgegenüber die Farbstoffe der Formel (I), welche ja quaternäre Chloridsalze sind, auf Papier wesentlich besser aufziehen und besser fixiert werden. So bleibt die Farbstärke nur bei Anwendung des Farbstoffes (I) praktisch gleich, wenn man die mit den Farbstoffen (I) und (II) gefärbten Tissue-Papiere 5 Minuten bei 150⁰C mit Dimethylformamid behandelt, während das Papier gefärbt mit dem Farbstoff (II) eine bedeutende Einbuße der Farbstärke erfährt.

Ferner ist aus »Dyeing of Cellulosic Fibres« von S. R. C ο c k e 11 und K. A. H i 11 ο η (1961) auf den S. 329 und 330 bekannt, daß »Oniumfarbstoffe«, das sind ganz allgemein kationische Farbstoffe mit einer Ammonium-, Cycloimmonium- oder Hydraziniumgruppe, z. B. Chloridsalze von quaternären Ammoniumbasen, d. h. letzthin auch die Farbstoffe der Formel (I), eine schlechtere Affinität zu Cellulosefasern besitzen. Es ist überraschend, daß die »Oniumfarbstoffe« der Formel (I) für Cellulose enthaltendes Material, nämlich für Papier, eine sehr gute Affinität besitzen. Die Farbstoffe ziehen auf Papier quantitativ auf. Das Abwasser ist bei der Blattherstellung farblos.

Die verwendeten Farbstoffe können z. B. nach den Angaben in der USA.-Patentschrift 2 435 307 oder der deutschen Patentschrift 843 726 durch Chlormethylierung von Kupferphthalocyanin und anschließende Umsetzung mit Trimethylamin hergestellt sein.

Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

Man vermischt 70 Teile chemisch gebleichte Sulfitcellulose mit 30 Teilen chemisch gebleichter Birkencellulose und 0,2 Teilen des in Wasser gelösten Farbstoffs Bis-(trimethylammoniummethyl)-kupferphthalocyaninchlorid. Nach 10 Minuten werden Papierblätter aus dieser Masse hergestellt, wobei die Masse einen pH-Wert von 6,5 besitzt.

Das so erhaltene saugfähige Papier hat eine türkisblaue Nuance von mittlerer Intensität. Obwohl es nicht geleimt ist und auch kein Fixiermittel enthält, ist der Farbstoff so gut fixiert, daß das Abwasser bei der Blattherstellung farblos ist. Die Färbung ist naßfest.

Beispiel 2

In einem Holländer werden 100 Teile chemisch gebleichte Sulfitcellulose gemahlen. Während des Mahlens gibt man 2 Teile Harzleim und kurz darauf 0,5 Teile der wäßrigen Lösung eines Gemisches der Farbstoffe Bis- und Tris-(trimethylammoniummethyl)-kupferphthalocyaninchlorid zu, wobei die Masse einen pH-Wert von 8 besitzt. Nach 10 Minuten werden 3 Teile Aluminiumsulfat zugesetzt, wobei der pH-Wert der Masse um 4,6 beträgt, und nach weiteren 10 Minuten werden aus dieser Masse Papierblätter hergestellt. Das Papier hat eine reine türkisblaue Nuance von mittlerer Intensität. Die Färbung ist licht- und naßecht.

B e i s ρ i e 1 3

Eine Zellstoffsuspension mit einer Stoffdichte von 2,5% und bestehend aus 70 Teilen gebleichtem Nadel-

holzzellstoff und 30 Teilen gebleichtem Laubholzzellstoff wird mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 9 gestellt. Der Mahlgrad beträgt 20° SR. Anschließend setzt man 0,3 Teile des in Beispiel 1 genannten Farbstoffs zu und bildet nach 2 Minuten Rühren das Papierblatt bei einer Stoffdichte von 0,5% (pH 9). Das Papierblatt ist saugfähig, die Färbung von türkisblauer Nuance mit einer sehr guten Wasser- und Alkoholechtheit. Das bei der Blattbildung anfallende Abwasser ist farblos.

B e i s ρ i e 1 4

Zur Herstellung eines farbigen Dekorationspapiers wird eine saugfähige Papierbahn (ungeleimtes Papier) durch eine Farbstofflösung hindurchgeführt und die überschüssige Farblösung durch zwei Walzen abgepreßt. Die nasse Bahn gelangt nun auf einen Trockenzylinder, worauf sie getrocknet und gekreppt wird. ,

Die Zusammenstellung der Farbflotte ist wie folgt:

99 Teile Wasser,
0,5 Teile Stärke,
0,5 Teile des im Beispiel 1 genannten Farbstoffes. Es ist zweckmäßig, diese Farblösung auf eine Temperatur von 40 bis 50° C zu bringen, um eine bessere Durchnetzung des zu färbenden Papiers zu erzielen.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von gefärbtem Papier mit Kupferphthalocyaninfarbstoffen, gegebenenfalls in Gegenwart üblicher Leimungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß ein bekannter Farbstoff der allgemeinen Formel

(Cu — Pc;

CH₃ ,

■ CH₂ — ®N — CH₃Cl⁹
CH₃

worin Cu — Pc den Rest eines von Sulfonsäuregruppen freien oder im Mol bis zu 0,5 Mol Sulfonsäuregruppenreste enthaltenden Kupferphthalocyanins und η 2 bis 3 im Mittel bedeutet, eingesetzt wird.