-
Stabile, konzentrierte Lösungen kationischer Farbstoffe.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft neue, stabile, konzentrierte Lösungen
kationischer Farbstoffe und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
-
In der Textil-, Papier- und Lederindustrie verwendet man kationische
Farbstoffe in Form von Pulvern, die noch HilSs- oder Stellmittel enthalten. Derartige
Farbstoffpulver können bei unsachgemäßer Lagerung ganz oder teilweise zusammenbacken,
wodurch deren Löslichkeit und Qualität gemindert wird.
-
Außerdem stauben solche Farbstoffe beim Umfüllen und Abwiegen.
-
Zur Vermeidung dieses lästigen Staubens wurden verschiedene Hilfsmittel
vorgeschlagen. Auch werden von den Farbstoffherstellern verschiedene Netz- und Hilfsmittel
angeboten, die ein schnelleres Auflösen dieser Farbstoffpulver ermöglichen und ein
Schäumen beim Auflösen verhindern sollen.
-
In der deutschen Auslegeschrift 1 240 036 sind hoch konzentrierte
Lösungen kationischer Farbstoffe beschrieben.
-
Hierbei müssen aber die Farbstoffe als Salze wasserlöslicher Carbonsäuren
vorliegen. Das bedingt im allgemeinen einen besonderen Herstellungsprozess bzw.
einen zusätzlichen Arbeitsaufwand, da die normalerweise bei der Herstellung anfallenden
Chloride, Sulfate oder Methylsulfate in die Salze der Carbonsäuren ilbergeführt
werden müssen.
-
Es wurdennun neue, stabile, konzentrierte Lösungen kationischer Farbstoffe
gefunden, die im wesentlichen frei von den oben genannten Nachteilen sind. Diese
neuartigen Lösungen sind dadurch 4 ennzeichnet, daB sie a) einen oder mehrere kationische
Farbstoffe, b) eine wasserlösliche, aromatische Monosulfoäure und c) Wasser enthalten.
-
Die erfindungsgemäßen Lösungen kationischer Farbstoffe sind mit Wasser
oder gegebenenfalls auch mit geeigneten organischen Lösungsmitteln mischbar. Sie
eignen sich zum Färben und Bedrucken von in der Textil-, Papier- und Lederindustrie
verwendeten Materialien, vqrzugsweise zum Färben und Bedrucken von Textilmaterialien
aus Polymerisaten oder Mischpolymerisaten de.s Acrylnitrils und Vinylidendinitrils
sowie aus sauer modifizierten Polyestern.
-
Die erfindungsgemäßen konzentrierten Lösungen kationischer Farbstoffe
enthalten im allgemeinen 10 - 50 % eines oder mehrerer kationischer Farbstoffe,
5 - 80 % einer wasserlöslichen, aromatischen Monosulfosäure und 10 - 85 % Wasser.
-
Die erfindungsgemäßen Lösungen können ferner noch eine wasserlösliche,
aliphatische Carbonsäure und/oder ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel
enthalten. Außerdem können sie noch ein Entschäumungsmittel, ein Netzmittel, ein
Fungizid oder ein hydrotropes Mittel enthalten.
-
Als kationische Farbstoffe, die in den erfindungsgemäßen Lösungen
enthalten sind, kommen Nitro-, Methin-, Polymethin-, Azamethin-, Polyazamethin-,
Xanthen-, Azin-, Oxazin-, Thiazin-, Chinophalon-, Azo-, Anthrachinon-, Pyrön-, Di-
und Triphenylmethan-, Styryl- und Hydrazonfarbstoffe in Betracht, die in Form ihrer
gebräuchlichen Salse oder Doppelsalze vorliegen können. Vorzugsweise werden bei
der Herstellung der erfindungsgemäßen Lösungen folgende Farbstoffe verwendet: 1)
Methinfärbstoffe der Formel Ia
worin A einen arozfischen Rest, B einen aromatischen oder heterocyclischen Rest,
R niedere aliphatische Reste und
X ein Anion bedeuten. Beispielpsolcher
Farbstoffe sind: c.I. 48 015, 48 020, 48 025, 48 030, 48 035, 48 040 und die in
den deatschen Patentschriften 1 044 022, 1 139 094, 835 172, 1 049 994, 1 099 670,
1 158 646, in der französichen Patentschrift 1 261 976 und in den amerikanischen
Patent-.
-
schriften 2 974 141, 3 379 723 und 3 013 015 genannten Farbstoffe=
Methinfarbstoffe der Formel Ib
worin R Wasserstoff, einen Alkyl-, Aralkyl- oder Arylrest, A einen aromatischen
oder heterocyclischen Rest und YO ein Anion bedeuten. Derartige Farbstoffe sind
beispielsweise in den deutschen Patentschriften 1 225 325, 1 184 882, 1 259 485
und 1 190 126 beschrieben.
-
2) Aza- oder Polyazamethinfarbstoffe der Formel II
worin A einen aromatischen Rest, R einen niederen aliphatischen Rest, B und D eine
CH-Gruppe oder ein N-Atom, R1 Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest, E einen
aromatischen oder heterocyclischen Rest, Y eine (R)2C-Gruppe oder ein S-Atom oder
eine NR-Gruppe und Xe ein Anion bedeuten. Beispiele solcher Farbstoffe sind C.I.
48 055, 48 065 und die aus der französischen Patentschrift 1 214 896 und den deutschen
Patentschriften 1 150 474, 1 205 638, 1 109 808, 1 133 053, 1 150 475, 1 004 748
und 1 252 826 bekannten Farbstoffe.
-
3) Azamethinfarbstoffe der Formel lila
worin A einen aromatischen Rest, R niedere aliphatische Reste,
B eine Gruppe, die zu einem 5- oder 6-Ring ergänzt und X ein Anion bedeuten.
-
Beispiele solcher Farbstoffe sind C.I. 48 060 und die aus der deutschen
Patentschrift 1 045 360 bekannten Farbstoffe.
| Azamethinfarbstffe der Formel IIIb |
| r -1 |
| R - N CH - CHnO - N = N - A = C H = CH;mN - R1 z@ Z
IIIbIlib |
| en |
worin A ein N-Atom oder eine CH-Gruppe, R eiiIAlkyl- oder Aralkylrest, R1 Wasserstoff,
eientAlkyl- oder Aralkylrest, 1 und Y zweiwertige Atome oder Gruppen, die zu einem
5-e oder 6-Ring ergänzen, n und m = 0 oder 1 und Z ein Anion bedeuten. Derartige
Farbstoffe sind beispielsweise in den deutschen Patentschriften 1 038 522, 1 065
544 und 1 069 563 beschrieben.
-
Polyazamethinfarbstoffe der Formel IIIc
worin R Alkylreste, B Wasserstoff, einen Alkyl- oder Arylrest, X und Y zur Ergänzung
eines 5-Rinç erforderliche 2-wertige Gruppen und zu ein Anion bedeuten. Derartige
Farbstoffe sind beispielsweise in den britischen Patentschriften 1 009 443 und 1
061 719 beschrieben.
-
4) Azinfarbstoffe der Formel IV
worin A und B einen gegebenenfalls substituierten aromatischen Rest, R1 und R2 Wasserstoffaliphatische
oder aromatische Reste, D eine NH- oder N-R-Gruppe,*tin S- oder 0-Atom und ein Anion
bedeuten. Beispiele solcher Farbstoffe sind *) in welcher R ein aromatischer Rest
ist,
C.I. 51000, 51004, 51 005, 51 010, 51 015, 51 175, 51 185,
51 190, 51 195, 52010, 52015, 52 025, 52 030, 52 040, 50 030, 50 035, 50 040, 50
045, 50 150 und die aus den deutschen Patentschriften 1 031 272 und 1 030 302, den
belgischen Patentschriften 661 783 und 702 293 und den amerikanischen Patentschriften
3 253 877 und 2 471 605 bekannten Farbstoffe.
-
5) Azofarbstoffe der Formel V worin
R einen niederen Alkylrest, D eine Gruppe, die zu einem heterocyclischen 5- oder
6-Ring ergänzt, n=O oder 1, Z den Rest einer aromatischen oder heterocyclischen
Eupplungskomponente und Zein Anion bedeuten.
-
Derartige Farbstoffe sind beispielsweise aus den deutschen Patentschriften
1 044 023, 1 228 586, 1 163 775, 1 117 233, 1 088 631, 1098642, 1137815, 1 137 816,
1157324, 1151612, 1 205 637, 1 222 185, 1 217 521, 1 149 475, 1 227 584, 1 057 706,
1 058 171, 1 050 940, 1 056 757, 1 061 923 oder 1 077 808 und den französischen
Patentschriften 1 466 163, 1 462 723, 1 486 066 und 1 392 645 bekannt.
-
6) Azofarbstoffe der Formel VI
worin A einen aromatischen Rest, B einen Cyclammoniumrest, R einen niederen Alkylrest,
Z den Rest einer aromatischen oder heterocyclischen Kupplungskomponente und X ein
Anion bedeuten.
-
Derartige Farbstoffe sind beispielsweise aus der deutschen Patentschrift
1 242 773 u. den französischen Patentschriften 1 420 692, 1 429 434, 1 471 064,
1 541 566, 1 380 628 und 1 322 331 bekannt.
-
7) Azofarbstoffe der Formel VII
worin R niedere Alkylreste, Z den Rest einer aromatischen oder heterocyclischen
Kupplungskomponente und X0ein Anion bedeuten und der Benzolrest A weitere nichtionogene
Substituenten enthalten kann.
-
Derartige Farbstoffe sind beispielsweise aus den französischen Patentschriften
1 520 989 und 1 530 909 bekannt.
-
8) Azofarbstoffe der Formel VIIa
worin A einen aromatischen oder heterocyclischen Rest, B einen aromatischen Rest,
R einen gegebenenfalls substituierten niederen Alkylrest, R1 ein zweiwertiges Brückenglied,
R2 niedere aliphatische Reste, R3 einen niederen aliphatischen Rest, einen Arylrest
oder eine eventuell substituierte Aminogruppe oder R2 und R3 zusammen mit dem N-Atom
einen heterocyclischen Rest und ?ein Anion bedeuten.
-
Derartige Farbstoffe sind aus den deutschen Patentschriften 1 011
396 und 1 125 879, den französischen Patentschriften 1526382, 1 528 165, 1 528 985,
1 325 176, 1421912, 1403396, der britischen Patentschrift 1 047 293 und den belgischen
Patentschriften 661 060, 702 738 und 634 601 bekannt.
-
Azofarbstoffe der Formel V Eb
worin A einen aromatischen oder heterocyclischen Rest, R Wasserstoff
oder einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest, Y Wasserstoff oder einen nichtionogenen
Substituenten, R1 - R3 niedere Alkylreste oder zusammen mit dem N-Atom einen heterocyclischen
Rest und ein Anion bedeuten.
-
Derartige Farbstoffe sind beispielsweise in der französischen Patentschrift
1 295 862 und in der britischen Patentschrift 953 951 beschrieben.
-
Azofarbstoffe der Formel VIIIc
worin A einen aromatischen oder heterocyclischen Rest, B einen aromatischen Rest,
R1 Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest, Y ein zweiwertiges
Brückenglied, n = 0 oder 1, R Alkylreste und 1e ein Anion bedeuten.
-
Derartige Farbstoffe sind beispielsweise in den britischen Patentschriften
957 364 und 951 667 beschrieben.
-
9) Azofarbstoffe der Formeln Ixa oder IXb
worin A einen aromatischen oder heterocyclischen Rest, R niedere Alkylgruppen, R1
Wasserstoff oder eine Alkylgruppe, Z eine Amino- ower HydÆoxylgruppe, Y Wasserstoff
oder ein Halogenatom und ein Anion bedeuten.
-
Derartige Farbstoffe sind beispielsweise aus den französischen Patentsohriften
1 211 449, 1 211 082, 1 364 560, 1 467 B22, 1 338 315, 1 389 432 und 1 414 876 bekannt.
-
10) Azofarbstoffe der Formel X
worin A einen aromatischen Rest, B den Kest einer iLuppiungskomponente, R niedere
Alkylgruppen und XE3 ein Anion bedeuten.
-
Derartige Farbstoffe sind beispielsweise in den deutschen Patentschriften
1 156 188, 1 219 146 und 1 054 616 und in der französischen Patentschrift 1 516
080 beschrieben.
-
11) Azofarbstoffe der Formel XI
worin A einen aromatischen Rest, R1 Wasserstoff', eine Amino-oder Carbalkoxygruppe
oder einen aliphatischen oder aromatischen Rest, R3 Wasserstoff oder einen aliphatischen
oder aromatischen Rest, R2 einen Alkylrest, Z eine Amino-oder Oxygruppe und Xe ein
Anion bedeuten.
-
Derartige Farbstoffe sind beispielsweise in den französischen Patentschriften
1 322 747, 1 238 392 und 1 404 092 beschrieben.
-
12) Hydrazonfarbstoffe der Formel XII
worin R einen Alkyl- oder Aralkylrest, X eine zweiwertige Gruppe, die zu einem 5-
oder 6-Ring ergänzt, n = 0 oder 1, Z eine Atomgruppe, die zu einem 5- oder 6-gliedrigen
Ring ergänzt und 1e ein Anion bedeuten.
-
Derartige Farbstoffe sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift
1 209 679 beschrieben.
-
13) Di- und Triarylmethanfarbstoffe der Formel XIII
worin D Wasserstoff oder einen aromatischen Rest, R Wasserstoff oder gegebenenfalls
substituierte niedere aliphatische oder aromatische Reste und ein Anion bedeuten
und die Reste A und B weitere Substituenten enthalten können, sowie 14) Di- und
Triarylmethanfarbstoffe der Formel XIV
worin D eins heterocyclischen Rest, R Wasserstoff oder gegebenenfalls substituierte
aliphatische oder aromatische Reste und X ein Anion bedeuten und die Reste A weitere
Substituenten enthalten können.
-
Beispiele solcher Farbstoffe sind C.I. 42 000, 42 025, 42 030, 42
037, 42 500, 42 510, 42 520, 42 555, 42 595, 42 600 und 42 705 sowie die in den
deutschen Patentschriften 945 143, 937 944 und 1 254 118, den französischen Patentschriften
1 120 357, 1 533 624, 1 533 149, 1 397 823, 1 307 382, 1 397 823, 1 470 451 und
in der amerikanischen Patentschrift 3 021 344 beschriebenen Farbstoffe.
-
15) Anthrachinonfarbstoffe, wie sie beispielsweise in den deutschen
Patentschriften 1 150 652 963 502, 1 054 959, 1 207 531 und 1 248 834, in den belgischen
Patentschriften 654 216, 645 280, in den amerikanischen Patentschriften 2 888 467,
2 737 517, 2 716 655, 2 924 609, 3 076 821, 3 274 198 und in den britischen Patentschriften
481 942 und 1 074 028 beschrieben sind.
-
16) Nitrofarbstoffe., wie sie beispielsweise in den amerikanischen
P9antschriiten 2 834 793 und 2 834 794 sowie in den französischen Patentschriften
1 498 036 und 1 498 007 beschrieben sind.
-
17) Pvronfarbstoffe der Formel XVII
worin A einen aromatischen Rest, Y ein O-Atom oder eine Nil-Gruppe, R einen gegebenenfalls
substituierten Alkylrest, X ein zweiwertigen Rest, der zu einem 5- oder 6-Ring ergänzt
und Zg ein Anion bedeuten. Derartige Farbstoffe sind beispielsweise in den belgischen
Patentschriften 579 814 und 701 657 beschrieben.
-
18) Ianthenfarbstoffe der allgemeinen Formel XVIII
worin R Wasserstoff oder Alkylreste, Z einen nichtionogenen Rest und Ie ein Anion
bedeuten.
-
Derartige Farbstoffe sind beispielsweise C.I. 45 105, 45 160, 45 165,
45 166, 45 175, 45 210 und 42 215.
-
19) Chinophthalonfarbstoffe, wie sie beispielsweise in der deutschen
Patentschrift 1 220 066 und in den amerikanischen Patentschriften 2 795 582, 2 818
409 und 3 293 246 beschrieben sind.
-
Als wasserlösliche, aromatische Monosulfosäuren kommen beispielsweise
Benzol-, Toluol-, Phenol-, Chlorbenzol-, Xylol-, Dihydroxybenzol-, Naphtalin- oder
Naphtolsulfo- -säuren in Betracht.
-
Als wasserlösliche, aliphatische Carbonsäuren, die in den Lösungen
gleichfalls anwesend sein können, seien beispielsweise genannt: Ameisensäure, Essigsäure,
Methoxyessigsäure, Propionsäure, Methoxypropionsäure, Maleinsäure, Milchsäure, Glycolsäure
oder Diglykolsäure.
-
Als wasserlösliche, organische Lösungsmittel können unter anderem
polyvalente Alkohole, deren Ester oder Äther zugesetzt werden. Genannt seien beispielsweise
Glycol, Methylglycol, Butylglycol, Diäthylenglycol, Griäthylenglycol, Propandiole,
Butandiole, Hexandiole, Glycolcarbonat., Glyzerin oder Glyzerinmonoazetat. Geeignet
sind ferner Dimethylsulfoxyd, Dimethylformamid, a- und ß-Oxyalkylnitrile, beispielsweise
ß-Oxypropionitril.
-
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lösungen mischt man die genannten
Bestandteile in beliebiger Reihenfolge und rührt, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur,
bis zur Auflösung. Vom Unlöslichen wird gegebenenfalls abfiltriert. Durch Zugabe
von weiterem Farbstoff oder Lösungsmittel läßt sich innerhalb der definierten Grenzen
die gewünschte Konzentration einstellen. Am zweckmäßigsten stellt man erst die wässrige
Lösung der aromatischen Sulfosäure her und'trägt unter Ruhren den kationischen Farbstoff
ein.
-
Die erfindungsgemäßen Lösungen kationischer Farbstoffe sind beständig
gegen EntmiscRh-wng und Auskristallisation im Temperaturbereich von etwa -150 bis
etwa +5000. Die neuen Lösungen weisen gegenüber bekannten Lösungen, die Schwefelsäure
oder Schwefelsäureester enthalten, eine größere Farbstoffkonzentration und bessere
Lagerbeständigkeit auf und wirken weniger korrosiv.
-
Beispiel 1 36 g Methylenblau der Formel
werden mit 42 g Wasser und 42 g p-Doluolsulfosäure bei Raumtemperatur über Nacht
verrührt und anschließend abfiltriert. Man erhält eine Lösung, die 30 % Farbstoff
enthält.
-
Beispiel 2 35 Z Farbstoff der Formel
werden mit 23,8g 85*iger Ameisensäure, 19,5g Wasser und 21,7 g Benzolsulfosäure
bei Raumtemperatur verrührt und anschließend abfiltriert. Man erhält eine Lösung,
die 35 % Farbstoff enthält.
-
Beispiel 3 36.5 R Farbstoff der Formel
werden mit 31,75 g Benzolsulfosäure und 31,75 g Wasser bei Rauttemperatur verrührt
und anschließend abfiltriert. Man erhält eine Lösung, die 36,5 % Farbstoff enthält.
-
Beispiel 4 30 g Farbstoff der Formel
werden mit 31,5 g Benzolsulfosäure, 31,5 g Wasser und 7 g Propandiol-1.2 bei Raumtemperatur
verrührt und anschließend abfiltriert. Man erhält eine Lösung, die 30 % Farbstoff
enthält.
-
BeisPiel 5 36 g Farbstoff der Formel
werden mit 21 g Benzolsulfosäure, 22,5 g 85%iger Ameisensäure, 17,5 g Wasser und
3 g Propandiol-1.2 bei Raumtemperatur verrührt und anschließend abfiltriert. Man
erhält eine Lösung, die 36 % Farbstoff enthält.
-
Beispiel 6 40 g Farbstoff der Formel
werden mit 20 g Benzolsulfosäure, 16 g Wasser, 21 g 85%iger Ameisensäure und 3 g
Propandiol-1,2 bei Raumtemperatur
verrührt und anschließend abfiltriert.
Man erhält eine Lösung, die 40 * Farbstoff enthält.
-
Beispiel 7 6 R Farbstoff der Formel
werden mit 5,4 g 5obiger Benzolsulfosäure, 3,15g 85%iger Ameisensäure und 0,45 g
Propandiol-1.2 bei Raumtemperatur verrührt und anschließend abfiltriert. Man erhält
eine Lösung, die 40 % Farbstoff enthält.
-
Beispiel 8 6 g Farbstoff der Formel
werden mit 5,4 g 50% iger Benzolsulfosäure, 3,15 g 85%iger Ameisensäure und 0,45
g Propandiol-1.2 bei Raumtemperatur verrührt und anschließend abfiltriert. Man erhält
eine Lösung, die 40 * Farbstoff enthält.
-
Beispiel 9 4 R Farbstoff der Formel
werden mit 7,2 g 50Xiger Benzolsulfosäure, 4,2 g 85 % iger Ameisensäure und 0,6
g Propandiol^1.2 bei Raumtemperatur verrührt und anschließend abfiltriert, Man erhält
eine Lösung, die 25 % Farbstoff enthält.
-
Beispiel 10 6 g Farbstoff der Formel
werden mit 7,2 g 50*iger Benzolsulfosäure, 4,2 g 85%iger Ameisensäure und 0,6 g
Propandiol-1.2 bei Raumtemperatur verrührt und anschließend abfiltriert. Man erhält
eine Lösung, die 33,3 * Farbstoff enthält.
-
Beispiel 11 15 g Farbstoff der Formel
werden mit 17,5 g Benzolsulfosäure und 17,5 g Wasser bei Raumtemperatur verrührt
und anschließend abfiltriert. Man erhält eine Lösung, die 30 * Farbstoff enthält.