DE1644405A1 - Anthrachinonfarbstoffe - Google Patents

Description

OK. L M. MAAS DR. W.G.PFEIFFER PATENTAN WXLII MÖNCHEN 23 UNGEIIERSTIASSE 2f

20 445

American Cyanamid Company, Wayne, New Jersey, V.8t«A, Anthrachinonfarbstoffe

Die Erfindung bezieht eich auf Anthrachinonfarbstoffe und betrifft insbesondere zwei neue Anthrachinonverbindungen, di« hervorragende Farbstoffe fUr Nylon- und Polypropylenfasern darstellen.

Verschiedene Anthrachinone sind bereite als Farbstoffe verwendet worden, hauptsächlich für Cellulose- und Polyesterfasern* Bei der Anwendung auf Nylon oder Polypropylen zeigen sie jedoch verschiedene ernsthafte Nachteile, zum Beispiel niedrige Farbwerte (schwache Tönungen), Ungleiehmä8igkeitett_t geringe Liehtechtheit, geringe Reibechtheit oder geringe Echtheit gegenüber Abgasen (gas-fading) oder Neigung sum Absublimieren vom Substrat beim Erwärmen· Häufig ist die Färbung

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nicht blau, sondern violett oder blaugrUn. Der niedere Farbwert beweist eine schlechte Affinität zu der Faser· Die in den USA-Patentschriften 2 487 045 und 3 092 435 beschriebenen Farbstoffe sind typische Beispiele für solche bekannten Stoffe, die einen oder mehrere dieser Nachteile aufweisen.

überraschenderweise wurde nun gefunden, daß zwei Anthrachinonverbindungen, nämlich (I) 1 ~Amino~2~brom-4'-(p-hydroxy äthyl)· anilino-anthrachinon und (II) sein 11 -Methyl-Derivat, deren Formeln nachstehend angegeben sind,

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im Gegensatz zu bekannten eng verwandten Anthrachinonfarb-· stoffen hervorragend zum Färben von Nylon und Polypropylen geeignet aind. So liefern sie beim Färben von Nylon starke Färbungen mit rötlich-blauea Farbton und weiBen hervorragende Licht-, Reib-, Abgas- (gas-fading) und Sublimationsechtheit auf. Die gleichen Ergebnisse werden beim Färben von Polypropylen erzielt.

Das Färben von Nylon und Polypropylen mit den erfindungsgemäß erhältlichen Farbstoffen erfolgt zweckmäßigerweise in der Weise, daß man zunächst eine wässrige Dispersion des Farbstoffe in Gegenwart eines anionischen oberflächenaktiven Mittels, zum Beispiel Laurylnatriumsulfat und im Fall von Polypropylen außerdem in Gegenwart eines Farbstoffträgers« zum Beispiel Methylsalicylat herstellt. Dann erwärmt man das Färbbad auf eine Temperatur von etwa 140 ~ 200⁰C und gibt des Substrat zu» Die Temperatur des Färbbade wird etwa 30 Minuten bie 2 Stunden bei etwa 190 bis 22O⁰C gehalten. Nach dem Färben wird das Substrat gespült und getrocknet.

Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen kann man durch Erwärmen eines 1-Amino- oder 1~Methalamino-2_t4~dirbomanthrachinone in einem höheren Alkohol, zum Beispiel n~Butanol mit. p-Aminophenylethylalkohol in Gegenwart eines Puffers, zum Beispiel eines Alkaliacetat, und eines Kupferkatalysators,

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zum Beispiel Cupriacetatmonohydrat, unter Rühren und Rückfluß, bis die 4-Bromgruppe dee Anthrachinone vollständig ersetzt let, herstellen. Anstelle des vorstehend genannten 2„ ^--Dibromanthrachinons kann man als Ausgangsmaterial auch das entsprechende 2 Erom-4-hydroxyantnrachinon verwenden und mit einem Überschuß des p-Aminophenyläthylalkohole in Gegenwart von Borsäure anstelle des Kupferkatalyaators umsetzen» Ölest Umsetzung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 150 bis 160⁰C mit oder ohne ein geeignetes Lösungsmittel vorgenommen.

Das Produkt kann man folgendermaßen isolieren! Man kühlt di· Reaktionsmischung ab, vermischt sie mit einem polarem Lösungsmittel, zum Beispiel Wasser oder Methanol, um di· Fällung zu vervollständigen, filtriert, wäsoht mit Methanol und trocknet.

Sie Erfindung und die damit verbundenen Vorteile werden durch die folgenden Beispiele und Prüfergebnisse näher erläutert«

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Beispiel 1 Herstellung von 1-Amino~2-brom-4-(p-hydroxyäthylanrxino)-

anthrachinbn

Eine Mischung aus 19 g 1~Amino»2,4--dibromanthrachinon, 9 g Kaliumacetat, 0,2 g Cupriacetat-monohydrat, 11 g p-Aminophenyläthylaikohol und 250 ml n-Butanol wird unter Rühren und RUckfluQ erwärmt, bis die Umsetzung vollständig ist. Sann kühlt man die Reaktionemischung auf 25⁰C, filtriert das Produkt ab, wäscht mit Methanol und trocknet bei.60⁰C im Vakuum. Nach zweimaligem Umkristallisieren aus Toluol schmilzt die Verbindung bei 189,5 bis 191,5⁰C.

Beispiel 2 Herstellung von 2-Brora-4-lp-Hydroxyäthylanllino)-1-methyl-

aminoanthrachinon

Bine Mischung aus 54,8 g p-Aminophenyläthylalkohol ,12,5 g Natriumaoetat, 2,5 g Cupriacetatraonohydrat und 39,5 g 2,4-Dibroo-1-methylarainoanthrachinon wird auf 185⁰C erwärmt, bis die Umsetzung vollständig ist. Die Mischung wird auf 50⁰C gekühlt, mit 30 ml Monochlorbenzol vermisoht und auf 25⁰C gekühlt. Die Produktlösung wird filtriert und eingedampft. Der

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Rücketand wird durch Umfallen aus Aceton und 2-Xthoxyäthanol mit Hilfe von Hexan bzw« verdünnter HCl welter gereinigt und aus 2-Xthoxyoxyäthanol umkristal11alert; F₄ 174 -176,5⁰C.

Beispiel 3 garben von Nylon

Mit den nach den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Farbstoffen färbt man jeweils nach folgender Arbeitsweise Nylon an.

Eine Lösung aus 25 mg des Farbstoffe in 20 ml Aceton wird su 50 ml Wasβer gegeben, das 1 ml einer 5 #-igen Laurylnatriumeulfatlösung enthält. Sann füllt man mit Wasser auf 200 ml auf.

Ein 5 g-Strang aus einem dreilappigen kontinuierlichen Nylon« faden wird bei Zimmertemperatur eingebracht. Dann erwärmt man das Färbbad in einer Zelt von 20 Hinuten auf 93⁰C (20O⁰F) und hält diese Temperatur eine Stunde lang aufrecht. Dann wird der Strang gespült und getrocknet·

Das gefärbte Nylon weist einen leuchtend rötlich-blauen Farbton mit gutem Farbwert auf. Bei der Echtheitsprüfung nach

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standardisierten AATCO -Testewurden folgende Irgebniwe erhalten:

	I	II
Verbindung	(Beisp. 1 )	(BeieD. 2)
Lichtechtheit	5-6	4-5
Sublinationsechtheit 1820C (36O0F)
(a) auf Baumwolle	5	•5
(b) auf Nylon	5	5
Reibechtheit,trocken	5	5
Reibechtheit, naß	5	5

Trockenreinigungeechtheit,

Farbton" 5 5

Trookenreinigungsechtheit,

Farbstärke 5 5

Abgasechtheit, Farbton 5 $

Abgasechtheit, Farbetärke 5 5

Wenn die Gruppe <-CH«-CH₉-OH aue dem Anilinorest des Farbstoffe

* ^c ein

naoh Beispiel 1 entfernt wird, tritt/Abfall in der Farbetärke, in der Liohtechtheit und in der Sublimationsrechtheit ein.

p-Hydroxyäthylanilino Anllino

Stärke (Farbwert) gut eohlecht

Lichtechtheit 5-6

Sublimation8eohtheit
182«>C (360OF)

(a) auf Baumwolle 5

(b) auf Nylon 5 2-3

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Die erfindungsgemäß erhätlichen Farbstoffe sind besonders für die Anwendung auf kontinuierliche Nylonfäden geeignet« FUr aus solchem Hylon hergestellte Teppiche und Bodenbeläge sind eie wertvolle Farbstoffe.

Färben von Polypropylen

Bekanntlich werden im Handel erhältliche Polypropylene, die zu Pasern, Folien und anderen Formkörpern verarbeitet werden können, zur Verbesserung ihrer Anfärbbarkeit gewöhnlich modifiziert, indem man in sie kleinere Mengen von etwa O₉S bis etwa 15 Gewichts«-^ verschiedener basischer Stickstoffverbindungen, zum Beispiel heterocyclische Stickstoffverbindungen, Amine, Amide und dergleichen einführt· Biese modifizierend wirkenden basischen Stickstoffverbindungen kann man entweder vor dem Verspinnen der Polypropylenschmelze zusetzen oder nachdem die Faser gebildet ist, diese damit behandeln. Die erfindungsgemäß erhältlichen Farbstoffe eignen sich besonders für die Anwendung auf modifizierte Polypropylene dieser Art.

Beispiel 4

Ein typisches modifiziertes Polypropylen wurde mit den Verbindungen nach Beispiel 1 und 2 nach folgender Arbeitsweise gefärbt:

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Eine 25 mg-Probe des Parbatoffs wird in 20 ml Aceton gelöst. Diese Lösung dispergiert man in 50 ml Waster, das 1 ml einer 5 #-igen Lösung von Fatriumlaurylsulfat enthält und füllt dann mit Wasser auf ein Volumen von 200 ml auf. Dann wird ein 5 g Strang aus Teppichfaser, die aus einem mit 5 Gewichts-^ Polyvinylpyridin modifizierten Polypropylen gesponnen ist, zugegeben· Das Bad wird auf 60⁰C (140⁰P) ■ erwärmt und mit 3 ml einer 50?S-igen Hethylsallcylatemulsion versetzt. Man erhöht die Temperatur langsam auf 96⁰C (205⁰P) und hält diese Temperatur eine Stunde lang aufrecht. Dann wird der gefärbte Polypropylenstrang entfernt,, gespült und noch 1o Hinuten bei 71⁰C (16O⁰P) in einer Lösung behandelt, die 1 $> des niohtionieohen Mittels Honylphenolpoly-(äthylenoxy)äthanol und 1 i» Natriumcarbonat enthält.

Die PrUfergebnlese sind nachstehend aufgeführt. Sämtliche Bewertungen wurden nach einer Bewertungsskala von 0 bis 5 vorgenommen, wobei 5 ausgezeichnet bedeutet»

-	Verbindung naoh BeisDiel 1	Verbindung nach Beisüiil 2
Farbton	rötlich-blau	rötlich-blau
Stärke (Parbwert)	gut	gut
Gasempfindlichkeit	4-5	4-3
Teppichschaumreinigung	5"	5-

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ίο -

Wenn die Gruppe -CH₂CH₂-OH aus der Anillnogruppe de« Farbstoffe nach Beispiel 1 entfernt und durch eine -OCH₂CH₂-OH-Gruppe ersetzt wird, wird der Farbton grüner, und ee wird ein scharfer Abfall in der Farbetftrke beobachtet.

p-Hydroxyäthyl« p-Hydroxyäthoxj anilino anilino

Stärke (Farbwert) · 100 # 25 Jt

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Claims (1)

1. P atentanaprüch e

   (lötverfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel

   OH

   In der R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel

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   in der R¹ ein Brdmatom oder eine Hydroxygruppe bedeutet, mit p-Aminophenyläthylalkoho1 in Gegenwart eines Katalysators und eines Puffers umsetzt.

   2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 1-Amino-- oder 1-Methylamino-2,4-dibromanthrachinon mit p-AmJnophenyläthyIalkohol in Gegenwart eines Kupferkatalyeatoro und eines Alkaliacetatpuffer3 umeetzt«

   3« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenneeichnet, daß man 1 -Amino- oder 1-Methylanino-2-brom~4-hydroxyanthra· chinon mit einem überechuB ron p-Aminaphenylfithylalkohol in Gegenwart eines Boreäurekatalysatora bei einer Temperatur von etwa 150 - 160⁰C tuaettzt.

   4. Verfahren zum Anfärben oder Bedrucken eines Substrate auB Nylon oder aus mit einer Stickstoffverbindung modi fiziertem Polypropylen, dadurch gekennzeichnet, daß man

   einen Farbstoff der Formel 0 HHH

   YJ-

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   OH

   in der R ein Wasserstoffatom öler einen Mothylreat bedeutet» In einem wäßrigen Medium In Gegenwart eines anionischen oberflächenaktiven Mittels dispergiert, das Substrat in die wässrige Dispersion einbringt und das färbbad für eine zum Anfärben des Substrats ausreichende Zeit erwärmt, wobei beim Färben von Polypropylen dem wässrigen Medium außerdem ein Farbstoff träger zugesetzt wird=.

   5» Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Farbstoffträger Methylealicylat verwendet.

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