DE1669449A1

DE1669449A1 - Verfahren zum Faerben von synthetischen linearen Polyestern in der Masse

Info

Publication number: DE1669449A1
Application number: DE19661669449
Authority: DE
Inventors: Cooper Albert Charles; Francis Irving; Alistair Livingston
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1965-07-19
Filing date: 1966-07-13
Publication date: 1971-05-06
Also published as: NL6610127A

Description

B e s c h r e i b u n g Verfahren zum Färben von synthetischen linearen Polyestern in der Masse Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 17.3.1966 und 14.6.1966 ist in Anspruch genommen.
Die Erfindung betrifft ein n Färbeverfahren, insbesondere ein Verfahren zum Färben von synthetischen liearen Polyester, insbesondere Polyäthylenterephthalat, in der Masse.
Beim Färben in der Masse von synthetischen linearen Polyesters @stern muß der dazu verwendete Farbstoff den folgenden Forderungen anchkomen, um einwandfreie Erzeugnisse zu erzielen : 1.) Der Farbstoff muß die hohe Temperatur des geschmolzenen Materials (etwa 290°C) aushallen können ; 2.) Er darf nicht sehr flüchtig sein, da er sonst beim eim Schmelzspinnen sublimieren könnte, was eine ungleichmäßige Färbung zur Folge haben würde, und da die Stoffe beim nachträglichen Plissieren an Farbintensitat verlieren oder am anliegenden Stoff abfarben könnten ; 3.) Er muß äußerst lichtecht sein und eine hohe Beständigkeit gegen Hautausdünstung, Bleichmittel und Lösungsmittel der Trockenreinigung g aufweisen.
Es wurde nun gefunden, daß zum Färben von synthetischen linearen Polyestern in der Masse eine Gattung von polycyclischen Farbstoffverbindungen besonders geeignet ist.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Färben von synthetischen linearen Polyestern in der Masse vorgeschlagen, das darin besteht, daß als Färbemittel ein oder mehrere Farbstoffe der Formel : D-(NHCO-X-COOR)n verwendet werden, wobei D ein polycyclisches Farbstoffradikal darstellt, das mindestens drei kondensierte Ringe enthält und das frei von Sulfosäuregruppen ist ; X ein Äthylen-, 1,3-Phenylen- oder 1,4-Phenylenradikal darstellt ; R ein Wasserstoffatom oder ein Alkyl-, Alkoxyalkyl-, Hydroxyalkyl-, Dihydroxyalkyl-oder Hydroxyalkoxyalkylradikal darstellt ; und d n gleich l oder 2 ist, vorausgesetzt, daß, wonn n gleich 2 ist, die-NHCO-X-COOR-Gruppen an verschiedenen Benzolkernen im Farbstoffradikal D angelagert sind.
Die Alkylradikale, die durch R dargestellt sind, sind vorzugsweise niedrigere Alkylradikales wie z. B. Methyl-, Äthyl-, Propyl-und Butylradikale. Die durch R dargestellten Alkoxyalkylradikale sind vorzugsweise Niederalkoxy-Niederalkylradikale, wie z. B. ß-Methoxyäthyl-, ß-Äthoxyäthyl-, ß-oder Y-Äthoxypropylradikale Die durch R dargestellten Hydroxyalkyl-und Dihydroxyalkylradikale sind vor7ugsweise Mono-oder Dihydroxy-Niederalkylradikale, wie z. B. ß-Hydroxyäthyl-, ß oder Y-Hydroxypropyl-und d ß, Y-Dihydroxypropylradikale. Die durch R dargestellten Hydroxyalkoxyalkylradikale sind vorzugsweise Hydroxy-Niederalkoxy-Niederalkylradikale, wie z. B. ß- (ß'-Hydroxyathoxy) äthyl- und ß- oder Y-(ß'-Hydroxyäthoxy)propylradikale.
Im Sinne der Erfindung bedeuten die Ausdrucke"niedrigeres Alkyl"bzw."Niederalkyl"und"niedrigeres Alkoxy"bzw.
"Niederalkoxy"Alkyl-bzw. Alkoxyradikale mit 1 bis 4 C-Atomen.
Das durch D dargestellte polycyclische Farbstoffradikal kann das Radikal jedes in solchen Farbstoffen normaleweise vorhandenen polycyclischen Ringsystems sein. Vorzugsweise enthalten solche Farbstoffradikale aber 3 bis 8 kondensierte Ringe, die carbocyclische Ringe, vorzugsweise Benzolringe, und/oder heterocyclische Ringe sein können. Gegebenenfalls können diese Farbstoffradikale auch andere gewöhnlich in solchen Farbstoffradikalen vorhandene Substituenten, mit Ausnahme von Sulfosäuregruppen, enthalten. Als Beispiele für solche Substituenten kann man Chlor-oder Bromatome, niedrigere Alkylradikale, wie z. B. das Methylradikal, niedrigere Alkoxyradikale, wie z. B. das Methoxyradikal, Hydroxygruppen, Aminogruppen, N-Niederalkyl-Aminogruppen, wie z. B. Methylamino-und Äthylaminogruppen, Anilino-und substituierte Anilinogruppen und Acylaminogruppen, wie z. B. von niedrigeren aliphatischen Carbonsäuren stammende Acylaminogruppen wie Acetylamino-und Propionylaminogruppen oder von monocyclischen Arylcarbonsäuren stammende Acylaminogruppen wie die Benzoyigruppe, erwähnen. Vorzugsweise stellt D aber ein l', 9'-hnthrapyridon-, l, 9'-jUnthrapyrimidin-, Isothiazolanthron-, Pyrazolanthron-, 3', 4'-Phthaloylacridon-, Phthaloylperinon und vor allem Anthrachinon-Parbstoffradikal dar.
Jede-NHCO-X-COOR-Gruppe ist unmittelbar an einem C-Atom eines Benzolrings des polycyclischen Farbstoffradikals D angelagert. Dieser Benzolring kann entweder einer der ira Säurefarbstoffradikal vorhandenen kondensierten Ringe sein oder er kann im Farbstoffradikal in Forum eines hängenden Benzolrings sein, der an dem im Farbstoffradikal vorhandenen kondensierten Ringsystem entweder direkt oder indirekt angebunden ist. Ist dieser Benzolring ein hängender Ring, so liegt er vorzugsweise in einer Anilinogruppe, die über das N-Atom mit dem kondensierten Ringsystem verbunden ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zweckmäßig dadurch verwirklicht werden, daß einer oder mehrere der genannten Farbstoffe mit den synthetischen linearen Polyestern in an sich bekannter Weise vermischt werden. Man kann also Schnitzel des Polyesterstoffs mit einem Uberzug aus feinverteiltem Farbstoff in Lackiertrommeln versehen, worauf man die entstehende gefärbte Mischung schmelzen und zu Fäden spritzen oder zu festen Gegenständen verformen kann. Gewunschtenfalls kann das Trommelverfahren mit einer Dispersion des Farbstoffs in einer flüchtigen Flüssigkeit wie tasser oder Alkohol erfolgen, oder man kann eine solche Flüssigkeit zur Anfeuchtung des Farbstoff-Polymer-Gemisches beim Trommeln anwenden.
Vorzugsweise läl3t man die flüchtige Flüssigkeit vor dem Schmelzen abdampfen.
Das Verfahren nach der Erfindung kann auch dadurch verwirkiicht werden, daß eine Mischung aus einem oder mehreren der genannten Parbstoffe mit den polymerbildenden Komponenten, wie z. B. Terephthalsäure oder Dimethylterephthalat und einem Glykol wie Äthylenglykol, erwärmt wird, bis die Polymerisation vollbracht ist. Das so erhaltene gefärbte Polymer kann dann in an sich bekannter Weise zu Formteilen oder Fasern verarbeitet werden. Es ist auch möglich, die polymerbildenden Komponenten miteinander zu verrühren und zuerst nur so lange zu erwarmen, bis sich ein niedrigmolekulares Polymer ergibt, und dann den Farbstoff hinzuzugeben und die Mischung weiter wu erwärmen, bis der gewunschte Polymerisationsgrad erreicht ist.
Als Beispiele für die synthetischen linearen Polyester, die nach dem erfindungagemäßen Verfahren gefärbt werden konnen, kann man solche Polyester erwahnen, die durch Reaktion von Terephthalsäure mit Glykolen der Formel : HO-(CH2) x-OH, wobei x eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, oder mit 1, 4-Di (hydroxymethyl) cyclohexan hergestellt werden. Der Ausdruck"synthetische lineare Polyester" soll auch Copolyester auf Basis der genannten Polyester umfassen, wobei man die Copolyester dadurch erzeugen kann, daß man einen Teil der Terephthalsäure durch eine andere Dicarbonsäure oder eine Hydroxycarbonsaure und/oder einen Teil des Glykols durch ein anderes Glykol ersetzt.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Färbungen haben gute Beständigkeit gegen Waschen, Dampfbehandlungen unter Druck, saures Überfärben, Hautausdünstung, Reiben nach Behandlung mit Wasserdampf, Trockenwärmebehandlungen, wie beim Plissieren, und Licht. Es hat sich auch gezeigt, daB die Färbungen in sehr tiefen Farbtönungen erzeugt werden können, ohne daß die Eigenschaften der synthetischen linearen Polyester oder der daraus hergestellten Fasern beeinträchtigt werden.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren angewandten Parbstoffe können durch Reaktion einer Farbstoffverbindung der Formel : D-(NH2)n mit einem Überschaß von Bernsteinsäueanhydrid, Isophthaloylchlorid oder Terephthaloylchlorid und Behandlung des entstehenden Produkts der Formel : D-(NHCO-X-COCl)n mit einer Verbindung der Formel : HOR erzeugt werden, wobei D, X, R und n die o. a. Bedeutungen haben.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen rein beispielsweise nicher erläutert, wobei. die Mengenangaben auf das Gewicht bezogen sind.
Beispiel 1 Es wird 1 Teil l, 5-Bis- (p-carboxybenzoylamino) anthrachinon in Pulverform mit 100 Teilen Polyäthylenterephthalat in Form von Schnitzeln in einer Lackiertrommel vermischt.
Die entstehende Mischung wird dann in an sich bekannter Weise durch Schmelzspinnen zu Fasern verarbeitet, die eine tiefe goldgelbe Farbe hervorragender Echtheit aufweisen.
Beispiel2 Es wird 1 Teil 1,5-Bis-(p-carboxybenzoylamino) anthrachinon in Mischung mit 3 Teilen ß-Äthoxyäthanol in einer Lackiertronuael-mit 100 Teilen Polyäthylenterephthalat in Form von Körnchen vermischt, bis sich eine gleichmäBige Mischung ergibt. Die gefärbte Mischung wird dann in Vakuum bei 120°C getrocknet und anschließend durch Schmelzspinnen zu Fasern verarbeitet, die eine tiefe goldgelbe Farbe hervorragender Echtheit aufweisen.
Der nachstehenden Tabelle sind weitere Beispiele zu entnehmen, die das erfindungsgemäße Verfahren erläutern und die nach den Methoden gemäß den Beispielen 1 und 2 unter Anwendung der in der 2. Spalte angegebenen Parbstoffe durchgef-uhrt werden können. Die 3. Spalte gibt die jeweilige Farbtönung der entstehenden Polyesterfasern an.
Bspl. Farbstoff Farbtönung 3 1- (p-Carboxybenzoylamino) anthrachinon Gelb 4 1,8-Bis-(m-carboxybenzoylamino) anthrachinon dto.
. 5 6-(p-Carboxybenzoylamino)-3',4'-phthaloylacridon Blau 6 1-(p-Carboxybenzoylamino)-4-anilinoanthrachinon dto.
7 1-(m-Carboxylbenzoylamino)-4-anilinoanthrachinon dto.
8 1-(p-Carboxybenzoylamino)-4-(2', 4', 6'-tri methylanilino) anthrachinon dto.
9 1-(m-Carboxybenzoylamino)-5-amino-4,8-di hydroxyanthrachinon dto.
10 1-(p-(ß-Carboxypropionylamino)anilino)-4-hydroxyanthrachinon Rotblau 11 1, 5-Bis- (p-carboxybenzoylamino) anilino)-anthrachinon Violett 12 Bis- (B-äthoxyäthyl) ester von 1y5-Bis-(pcarboxybenzoylamino) anthrachinon Goldgelb 13 Bis- (B-hydroxyäthyl) ester von 1, 5-Bis- (pcarboxybenzoylamino) anthrachinon Goldgelb 14 B, Y-Dihydro propylester von 1- (p-Carboxybenzoylamino)-4-mesidinoanthrachinon Blau 15 ß-Hydroxyäthylester von 1- (p-Carboxybenzoylamino)-4-anilinoanthrachinon dto.
16 ß- (B'-Hydroxyäthoxy) äthylester von l- (pcarboxybenzoylamino) anthrachinon Gelb 17 1- (4'- (p-Carboxybenzoylamino) anilino)-4-hydroxyanthrachinon Rotblau Beispiel 18 Es werden 100 Teile Dimethylterephthalat, 71 Teile Äthylenglykol und 0, 05 Teile Manganacetat 4 Stunden bei 197°C miteinander verruhrt, wobei etwa 33 Teile Methanol von der Mischung abdampfen. Zu dieser Mischung werden dann O, 04 Teile Phosphorigesäue, 0, 05 Teile Antimontrioxyd und 2 Teile 1, 5-Bis-(p-carbomethoxybenzoylamino)anthrachinon, das vorher 30 Minuten in einer Kugelmühle in Gegenwart von 12 Teilen Athylenglykol durchnetzt wurde, zugegeben.
Die Temperatur der Mischung wird dann auf 277°C und der Druck auf 0,3 mm Quecksilbersäule gebracht, wobei die Mischung noch 6 Stunden unter diesen Bedingungen erhitzt wird, während das überschüssige Athylenglykol abdampft.
Die Schmelze wird dann zu Fäden verarbeitet, die nachtraglich zu Fasern verstreckt werden. Die so erhaltenen Fasern weisen eine tiefe goldgelbe Farbe hervorragender Echtheit auf.
Die bei den Beispielen l, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 11 angewandten Farbstoffe wurden durch Reaktion von 1,5-Diarninoanthrachinon, l-Aminoanthrachinon, 1, 8-Diaminoanthrachinon, 6-Amino-3', 4'-phthaloylacridon, 1-Amino-4-anilinoanthrachinon, 1-Amino-4- (2', 4', 6'-trimethylanilino) anthrachinon, 1,5-Diamino-4, 8-dihydroxyanthrachinon bzw. 1, 5-Bis- (p-aminoanilino) anthrachinon mit Isophthaloyichlorid oder Terephthaloylchlorid in Gegenwart von Pyridin und Hydrolyse des entstehenden Produkts durch Behandlung mit einer wässerigen Hatriumcarbonatlösung erzeugt.
Die in den Beispielen 12 und 13 angewandten Farbstoffe vmrden durch Reaktion von 1, 5-Diaminoanthrachinon mit Terephthalcylchlorid in Gegenwart von Pyridin und Behandlung des entstehenden Produkts mit ß-Äthoxyäthanol bzw. sthylenglycol erzeugt. Der in Beispiel 14 verwendete Farbstoff wurde dadurch erhalten, daß l-Amino-4-mesidinoanthrachinon mit Terephthaloylchlorid in Gegenwart von ryridin uingesetzt und das erhaltene Produkt mit Glycerin behandelt wurde.
Die bei den Beispielen 10 und 17 angewandten Farbstoffe wurden durch Behandlung von l-Hydroxy-4-(p-aminoanilino)-anthrachinon mit Bernsteinsäureanhydrid in Pyridin bei 50°C oder mit Terephthaloylchlorid in Gegenwart von Pyridin erzeugt. Der Farbstoff gemäß Beispiel 16 wurde durch Reaktion von 1-Aminoanthrachinon mit Terephthaloylchlorid im U'berschuß und Behandlung des entstehenden Produkts mit ß- (ß'-Hydroxyäthoxy) äthanol erzeugt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum Färben von synthetischen linearen Polyestern in der Masse, dadurch gekennzeichnet, daß als Färbemittel ein oder mehrere Farbstoffe der Formel : (NHCO-X-COOR) n verwendet werden, wobei D ein polycyclisches Farbstoffradikal darstellt, das mindestens drei kondensierte Ringe enthält und frei von Sulfosäuregruppen ist ; X ein Xthylen-, 1, 3-Phenylen-oder 1t4-Phenylenradikal darstellt ; R ein Wasserstoffatom oder ein Alkyl-, Alkoxyalkyl-, Hydroxyalkyl-, Dihydroxyalkyl-oder Hydroxyalkoxyalkylradikal darstellt ; und n gleich 1 oder 2 ist, vorausgesetzt, daß, wenn n gleich 2 ist, die-NHCO-X-COOR-Gruppen an verschiedenen Benzolkemen im Farbstoffradikal D angelagert sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß D ein Anthrachinonfarbstoffradikal darstellt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Parbstoff mit dem Polyester vermengt und die entstehende Mischung geschmolzen und zu Fasern gespritzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff mit einem Monomer oder Vorpolymer des Polyesters vermengt wird, das dann in den olyester umgewandelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als linearer Polyester Polyäthylenterephthalat verwendet wird.