DE1644261B2

DE1644261B2 - Disazofarbstoff und Verfahren zum Färben von Polyesterfasern mit diesem Disazofarbstoff

Info

Publication number: DE1644261B2
Application number: DE1644261A
Authority: DE
Inventors: William Harris Albany Armento; Lester Nelson Delmar Stanley
Original assignee: GAF Corp
Current assignee: GAF Corp
Priority date: 1966-12-05
Filing date: 1967-11-28
Publication date: 1974-08-01
Also published as: GB1202072A; US3523935A; DE1644261A1; DE1644261C3; CH561816A; CH1678267A4

Description

entspricht.

2. Verfahren zum Färben von fasrigem Polyestermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Fasern einen Farbstoff gemäß Anspruch I CH₃

in bekannter Weise vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen von 80 bis 230⁰C und aus einem wäßrigen Medium aufbringt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen neuen Disazofarbstoff und auf ein Färbeverfahren von Polyestern mit diesem Disazofarbstoff.

Es ist dem Durchschnittsfachmann bekannt, daß Polyesterfasern, die beispielsweise als polymere Reaktionsprodukte der Umsetzung von Terephthalsäure mit mehrwertigen Alkoholen gewonnen wurden, nur eine schwache oder keine Affinität zu Farbstoffen besitzen, die man normalerweise zur Färbung natürlicher Fasern verwendet. Ferner sind die meisten Farbstoffe, die man zur Färbung solcher Polyester vorgeschlagen hat, nicht völlig geeignet, den gefärbten Gegenständen sehr gute Sublimations- und Reibecht-Eigenschaften, ferner eine Farbechtheit gegenüber Licht, Hitze, Gasen, Alkalistoffen der Trockenreinigung, gegenüber Ausdünstungen und ähnlichen Mitteln bzw. Beeinflussungen zu verleihen, «Jenen die gefärbten Gegenstände beim normalen Gebrauch, beim Tragen, beim Handhaben und/oder beim Waschen unterliegen.

Es besteht daher das Bedürfnis, daß neue Farbstoffe geschaffen werden., die die Fähigkeit besitzen, Polyesterfasern in obigem Sinne zufriedenstellend zu färben, die stabil sind und die das dem Verbraucher zur Verfügung stehende Farbstoffspektrum erweitern.
Die'vorliegende Erfindung schafft einen Farbstoff, der in der Lage ist, Polyesterfasern in rötlichgelbein Farbton zu färben und der fortschrittlicherweise eine hervorragende Farbechtheit besitzt, wenn er den Bedingungen unterworfen wird, die beim Färben, beim Gebrauch, beim Tragen, beim Handhaben und beim Waschen der Fasern auftreten.

Dieser erfindungsgemäße Farbstoff, der sich sehr gut zum Färben von Polyesterfasern in orangem Farbton eignet, besitzt ausgezeichnete Sublimationseigenschäften, sowie eine hervorragende Widerstandsfähigkeit und Echtheit gegenüber Licht, Hitze, Wasser, alkalischen und sonstigen Stoffen, die im allgemeinen beim Färbevorgang anwesend sind, ferner beim Gebrauch, beim Tragen, Handhaben und/oder Waschen der gefärbten Fasern.

Der erfindungsgemäße wasserunlösliche Disazofarbstoff vorliegender Erfindung entspricht der Formel

HO —

_ N = N —

-N-N-

— OH

CH₃

Zum Stand der Technik wird auf die deutsche Patentschrift 1 154 433 und die französische Patentschrift 1 405 495 verwiesen, in der Farbstoffe der Formel (A) bzw. (B)

HO —

_ N = N —

— OH

(A)

OCH₃

HO —

_ N = N — ■:

N = N-,

CH,

-OH
CH₃

(B)

zum Färben von Polyester beschrieben sind.

Im Vergleich zu diesen beiden bekannten Farbstoffen besitzt der erfindungsgemäße Farbstoff eine verbesserte Lichtechtheit und weist eine größere Affinität zur Polyesterfaser auf.

Zu dem ist der Farbton, gegenüber der Vergleichsfärbung mit dem Farbstoff der Formel (A) wesentlich leuchtender und gefälliger.

Ferner ist es mit dem im Beispiel 1 beschriebenen Farbstoff möglich, gegenüber dem Farbstoff der Formel (A) wesentlich kräftigere Farbtöne zu erzielen.

Es ist für den Fachmann sehr überraschend und ungewöhnlich, daß der Aufbau bzw. das Erscheinungsbild des vorliegenden Farbstoffes beim Badfärben in derart hohem Maß verstärkt werden kann, wenn man von schwachen (l%igen) Farbbädern zu starken (5%igen) Farbbädern übergeht und daß man sowohl schwache als auch kräftige Farbtöne leicht erhalten kann.

Man kann also einen stufenweisen Aufbau bzw. eine stufenweise Verstärkung der Farbintensität je nach der Menjx des eingesetzten Farbstoffes erreichen.

Auch dies steht im Gegensatz zum Farbstoff der Formel (A), der generell im Aufbau bzw. der Farbkraft wesentlich schwächer ist, und zwar insbesondere dann, wenn an sich kräftigere Farbtöne zu erwarten wären, d. h. bei Verwendung von 3- bis 5°_cigen Farbbädein.

Der erfindungsgemäße Farbstoff besitzt außerdem gegenüber den bekannten Farbstoffen für Polyester noch einen weiteren großen Vorteil. Bisher sind nämlich die Farbstoffe, die eine sehr gute oder gar vollkommene Sublimationsfestigkeit besitzen und daher zur Anwendung im Therme ol-Verfahren geeignet sind, mit dem Nachteil behaftet, daß sie bezüglich des Aufbaus und der Ausnutzung beim chargenweisen Färben (batch dyeing) nur schwache Ergebnisse zeigen. Die eben angegebenen Eigenschaften stehen im allgemeinen diametral gegenüber und schließen einander mehr oder weniger aus. Es ist daher sehr ungewöhnlich und überraschend, daß der erfindungsgemäGe Farbstoff sowohl eine hervorragende Sublimationsresistenz, die beim Thermosol-Verfahren höchst erwünscht ist und auch einen hervorragenden Aufbau und hohes Aufziehvermögen bei der Anwendung im chargenweisen Färben besitzt.

Diese Kombination an günstigen Eigenschaften macht den erfindungsgemäßen Farbstoff wertvoll und brauchbar für alle Anwendungsarten, da er beispielsweise für beide vorgenannte Färbeverfahren gleich günstig ist.

Der Disazofarbftoff der vorliegenden Erfindung kann z. B. durch Diazotieren von 4'-Aminoacetanilid und Kuppeln mit einer äquimolaren Menge m-Cresol, Desacetylieren, erneutes Diazotieren des Aminoazofarbstoffes und nochmalige Kuppelung mit einer weiteren äquimolaren Menge m-Cresol hergestellt werden.

Andererseits kann man auch 4'-Nitroanilin zunächst diazotieren und mit einer äquimolaren Menge m-Cresol kuppeln. Anschließend wird dann die Nitrogruppe beispielsweise mit Natriumsulfid reduziert, die Monoazoverbindung rediazotiert und ein zweites Mal mit einer äquimolaren Menge m-Cresol gekuppelt.

Das Diazotieren, Kuppeln, Deacylieren und Reduzieren geschieht dabei nach an sich bekannten Verfahrensweisen.

Im allgemeinen werden Polyester-Gegenstände mit dem oben beschriebenen Farbstoff dadurch gefärbt, daß man die Gegenstände in einem wäßrigen Bad, das diesen Farbstoff enthält, mit letzterem in Berührung bringt. Vorzugsweise wird dabei der zu färbende Gegenstand in das Farbbad eingetaucht. Es kann hierbei gür.stigerweise im Farbbad ein Trägerstoff, ein Quellmittel oder ein oberflächenaktives Mittel vorhanden sein, die als Dispersionsmittel wirken.

Spezielle Beispiele solcher Träger sind Methylsalicylat und o-Pheny! ,enol. Die letztgenannte Verbindung kann dem Färbebad in Gestalt des Natriumsalzes zusammen mit einer äquivalenten Menge an Diammoniumphosphat hinzugegeben werden, welches das Natriumsalz in situ in Phenylphenol umwandelt. Das Färben kann bei Temperaturen von etwa 80" C bis zur Siedetemperatur der flüssigen Komponente durchgeführt werden, wonach sich das Waschen und Spülen des gefärbten Gegenstandes anschließt.

Eine zweite Verfahrensweise des Färbens der Faser besteht darin, daß man beispielsweise die Polyesterfasern bei höheren Drucken und bei Temperaturen von etwa 90 bis 125 C oder etwas darüber mit dem Färbebad in Berührung bringt.

Bei einer weiteren bevorzugten Färbemethode der Faser wird das Thermosol-Verfahren angewendet, bei dem die Faser mit einer Dispersion des Farbstoffes bedeckt, getrocknet und etwa 30 Minuten bis 2 Stunden einer Temperatur von 190 bis 230" C ausgesetzt wird. Bei dieser Verfahrensweise ist es sehr wichtig, daß der Farbstoff sublimationsecht ist.

Das Färben kann in Anwesenheit von beliebigen oberflächenaktiven Mitteln durchgeführt werden, die man bekanntermaßen zur Herstellung von Farbstoff und/oder Träger-Dispersionen verwendet; hierher gehören Natriumlignosulfonat, Alkylnaphthalinsulfo-

nate, Alkalimetallsulfate,Äthylenoxyd-Kondensationsprodukte von Alkylphenolen, Feltalkoholen. Fettsäuren, Fettsäureamiden u. dgl.

Die Menge des im Farbbad enthaltenen Farbstoffes kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Die Menge, die im allgemeinen bei den verschiedenen Ausführungsformen vorliegender Erfindung angewendet wird, bei denen das Färben durch Eintauchen der Fasern bzw. Tuche in das heiße Färbebad bewirkt wird, liegt im Bereich von etwa 0,01 bis 15 Gewichtsteile, vorzugsweise von 0,1 bis 10 Gewichtsteile pro ICO Teile Wasser des Färbebades.

Bei den AusführungEformen der Erfindung, bei denen die Thermosol-Färbetechnik angewendet wird, können größere Mengen Farbstoff pro vorgegebener Wassermenge eingesetzt werden, da das Färbebad sozusagen in der Form einer Farbstoffdispersion vorliegt.

Die anteiligen Mengen an Trägerstoffen und Dispersionsmitteln, die im Färbebad verwendet werden, entsprechen den jeweils gewünschten und routinemäßig einstellbaren Bedingungen.

Der Färbevorgang wird innerhalb einer solchen Zeitspanne durchgeführt, die notwendig ist, um den gewünschten Farbstoffaufbau zu erzielen, was durch die entstandene Farbtiefe des jeweils zu färbenden Gegenstandes erkannt wird. Bei den vorgenannten, vorzugsweise einzuhaltenden Temperaturen und Farbstoffkonzentrationen liegt die normalerweise erforderliche Zeitspanne im Bereich von einigen Minuten bis zu 3 Stunden.

Die jeweils angewendete Temperatur und eingehaltene Färbezeit hängt unter anderem von der jeweiligen Färbetechnik, der jeweiligen Natur und Menge an Polyester und Farbstoff, von der gewünschten Färb-

tiefe des gefärbten Endproduktes und vom gegebenenfalls verwendeten jeweiligen Träger und oberflächenaktiven Mittel ab.

Anschließend an die Färbestufe wird der gefärbte Gegenstand auf an sich bekannte Weise abgespült und getrocknet.

Das vorliegende Verfahren betrifft allgemein das Färben von Polyestern. Die am meisten verwendeten Polyester sind dabei solche, die aus Terephthalsäure und aliphatischen und aromatischen mehrwertigen Alkoholen, wie z. B. Äthylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, p-Xylenglykol u. dgl., hergestellt wurden, ■insbesondere sei hier das Polyäthylenterephthalat genannt.

Das folgende Beispiel dient zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Gegenstandes.

Alle Teile und Proportionen beziehen sich, wenn nichts anderes gesagt ist, auf das Gewicht.

Beispiel 1

3S g 4'-Aminoacetanilid, 67 ecm konzentrierte Chlorwasserstoffsäure und 250 ecm Wasser werden zu einem homogenen Brei angerührt und uncerhalb 5" C mit 90 ecm an 38,5 volumprozentigem Natriumnitrit diazotiert. Das Diazotierungsgemisch wird sodann durch Behandlung mit Nuchar (= eingetragenes Warenzeichen), d. h. mit Aktivkohle, behandelt und abfiltriert. Sodann wird das Diazotierungsgemisch langsam bei einer Temperatur unterhalb 15 ⁼ C in eine Lösung aus 27 g m-Cresol, das in 750 ecm Wasser aufgelöst war, 25 ecm 40"_oigem Natriumhydroxyd und 10 g wasserfreiem Natriumkarbonat eingegeben, wobei der pH-Wert gegebenenfalls durch Zugabe von Natriumhydroxyd auf 8,5 gehalten wurde. Sodann wurden 190 ecm 40%iger Natronlauge oder zumindest so viel Natronlauge hinzugegeben, daß eine Volumkonzentration von 4,2% erreicht wurde. Die entstandene Aufschlämmung wurde sodann 3 Stunden gekocht, anschießend abgekühlt, mit Chlorwasserstoffsäure neutralisiert, abfiltriert und gewaschen. Die Ausbeute betrug etwa 60 g.

15 g des erhaltenen Stoffes wurden in 60 ecm konzentrierter Chlorwasserstoffsäure aufgeschlämmt und bei einer Temperatur von 25 bis 3O⁰C mit 8 ecm Natriumnitrit-Lösung (38,5 Volumprozent) diazotiert. Nach dieser Diazotierung wurden 400 ecm Wasser hinzugefügt und die Diazotierungsmischung in eine Lösung eingegeben, die aus 4,3 g m-Cresol, aufgelöst in 300 ecm Wasser. 4 ecm 40%iger Natronlauge und 25 g wasserfreiem Natriumkarbonat bestand, wobei man die Temperatur unterhalb 25^CC und den pH-Wert gegebenenfalls durch Zugabe von Natriumhydroxyd bei etwa 8,5 hielt. Der entstandene Farbstoff wurde abfiltriert, gewaschen und getrocknet. Man erhielt 12 g des Farbstoffes der oben angegebenen Strukturformel.

Dieser Farbstoff wurde sodann vor seiner Anwendung in einer 40%igen Konzentration in Pulverform mit einem Lignosulfonat (Dispersionsmittel) bei einem pH von 8,5 dispergiert.

Farbe-Beispiel I

56,6 g des oben beschriebenen Farbstoffpulvers werden in 83 ecm an warmem Wasser dispergiert und in eine wäßrige Lösung gegossen, die 0,2 g Natriumalginat und 1 ecm Natriumisopropylnaphthalinsulfonat enthält. Die entstände Lösung wird hierauf auf 4,5 Liter mit Wasser verdünnt und ein aus Polyesterfaser bestehendes Tuch bei einer Temperatur von 70" C mit der entstandenen Paste bedeckt, sodann getrocknet und 90 Sekunden auf 220^;C erhitzt. Das gefärbte Material wird sodann 5 Minuten beim Siedepunkt verseift, gewaschen und getrocknet. Man erhält hierdurch eine leuchtende starke Orangefärbung, die eine hervorragende Sublimationsechtheit, Widerstandsfähigkeit beim Waschen und Reibechtheit und eine sehr hohe Lichtechtheit besitzt.

Farbe-Beispiel 2

Es wurde ein Färbebad drdurch hergestellt, daß man zunächst etwa 1 ecm einer 10 "„igen Lösung eines Kohlenwasserstoff - natriumsulfonat - Dispergiermittels unter Rühren in 100 ecm Wasser bei 54C eingibt. Sodann werden unter Rühren etwa 20 ecm einer l0%igen Lösung von Diammoniumphosphat und etwa 20 ecm einer 10°_oigen Lösung von Natriumphenylphenolat (Carrier) eingegeben. Eine Dispersion von etwa 1 g des gemäß Beispiel 1 hergestellten Farbstoffs, der durch Vermengen mit 10 ecm einer 10°_oigen Lösung des Dispergiermittels in Pastenform überführt wurde, wird sodann mit der Phosphat enthaltenden Mischung vermischt und das entstandene Gemisch mit Wasser auf 300 ecm verdünnt.

Ein Probestück aus Polyesterfasertuch wird sodann in das Färbebad eingetaucht und dieses zum Sieden erhitzt. Man beläßt das Tuch etwa 1 Stunde im Färbebad, nimmt es sodann heraus, verseift in einer siedenden 0,l%igen Seifenlösung innerhalb von etwa 5 Minuten, spült anschließend mit Wasser und trocknet. Das gefärbte Tuch besitzt nun einen leuchtenden starken Orangefarbton mit hervorragenden Sublimationseigenschaften und einer sehr guten Widerstandsfähigkeit bzw. Echtheit gegenüber Hitze, Licht, Waschen und Reibbeanspruchung.

Farbe-Beispiel 3

Es wird das Farbe-Beispiel 2 wiederholt, mit der Abänderung, daß bei der Herstellung der Dispersion an Stelle von 1 g diesmal 3 g des Farbstoffes gemäß Beispiel 1 verwendet wild. Die Färbung ist leuchtend stark orar.ge und beträchtlich tiefer als die gemäß Farbe-Beispiel 2 hergestellte Färbung. Auch diese Färbung besitzt hervorragende Sublimationseigcnschaften und eine sehr große Widerstandsfähigkeit bzw. Echtheit gegenüber Hitze, Licht, Waschen und Reibbeanspruchting.

Claims

Patentansprüche: 1. Farbstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er de. Formel

HO

-N = -OH

CH,