DE19547637A1 - Färbestabiler Monoazofarbstoff, dessen Herstellung und Verwendung - Google Patents
Färbestabiler Monoazofarbstoff, dessen Herstellung und VerwendungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue färbestabile Kristallmodifikation des
Farbstoffs der Formel (I)
sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Der Farbstoff der Formel (I) ist an sich bekannt. Er kann auf die in
DE-A-1 54 445 beschriebene Weise durch Diazotieren von 2-Chlor-4-nitroanilin
und Kuppeln auf N-(2-Cyanethyl)-N-(2-phenylethyl)anilin in wäßrig-mineralsau
rem Medium erhalten werden. Dabei fällt er aber in einer instabilen Kristallmodi
fikation ("α-Modifikation") an, deren Röntgenbeugungsdiagramm (Cu-Kα-Strah
lung) in Fig. 2 wiedergegeben ist und die charakterisiert ist durch Linien bei fol
genden Beugungswinkeln 2 Θ(°):
Linien starker Intensität: 4,8; 13,2; 18,1; 19,8; 23,9; 24,7; 26,7;
Linien mittlerer Intensität: 15,8; 17,1; 21,2; 22,6; 27,3; 28,8; 30,0; 31,1.
Linien starker Intensität: 4,8; 13,2; 18,1; 19,8; 23,9; 24,7; 26,7;
Linien mittlerer Intensität: 15,8; 17,1; 21,2; 22,6; 27,3; 28,8; 30,0; 31,1.
In dieser färbeinstabilen Modifikation fällt der Farbstoff der Formel (I) auch an,
wenn nach dem in der EP-A-240 902 beschriebenen Verfahren die Kupplung in
Gegenwart eines speziellen Carbonsäureesters, z. B. Butylacetat, erfolgt.
Die Verwendung derartiger aliphatischer Carbonsäureester, insbesondere Butyl
acetat, hat zudem den Nachteil, daß die Kesselbeschichtungen, insbesondere Kes
selgummierungen, angegriffen und auf diese Weise solche Kessel nachhaltig be
schädigt werden. Der herzustellende Farbstoff wird dabei verunreinigt.
Pulver- und Flüssigpräparationen, die aus dem Farbstoff in der instabilen Kristall
modifikation hergestellt werden, weisen jedoch erhebliche technische Mängel auf,
insbesondere bei ihrer Handhabung, jedoch auch bereits bei ihrer Herstellung
sowie auch beim Farben von textilen Polyestermaterialien. Technische Mängel bei
ihrer Handhabung treten beispielsweise bei der Redispergierung dieser Präpara
tionen auf, d. h. bei ihrer Einarbeitung in Färbeflotten und Druckpasten. Probleme
wie Sedimentation, Agglomeration, Phasentrennung sowie kittiger Bodensatz treten
jedoch insbesondere auf, wenn diese Präparationen in redispergierter Form in
modernen Farbküchen eingesetzt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine färbestabile Farbstoffmodifika
tion sowie ein ökonomisches Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen.
Es wurde eine neue färbestabile Kristallmodifikation ("γ-Modifikation") des Farb
stoffs der Formel (I) gefunden,
die im Röntgenbeugungsdiagramm (Cu-Kα-Strahlung) Linien bei folgenden
Beugungswinkeln 2 Θ(°) aufweist:
Linien starker Intensität: 11,57; 14,90; 17,14; 20,64; 24,35; 25,05; 26,37;
Linien mittlerer Intensität: 10,26; 13,71; 16,81; 18,71; 20,94; 22,07; 23,84; 28,81; 29,69.
Linien starker Intensität: 11,57; 14,90; 17,14; 20,64; 24,35; 25,05; 26,37;
Linien mittlerer Intensität: 10,26; 13,71; 16,81; 18,71; 20,94; 22,07; 23,84; 28,81; 29,69.
Das mit Cu-KαStrahlung aufgenommene Röntgenbeugungsdiagramm der färbe
stabilen γ-Modifikation ist in Fig. 1 dargestellt. Zur Aufnahme wurde ein
rechnergesteuertes Siemens D 500-Pulverdiffraktometer benutzt.
Problemlos läßt sich der Farbstoff einsetzen, wenn er in der erfindungsgemäßen
γ-Modifikation vorliegt. Mit dieser γ-Modifikation lassen sich bei der Herstellung
von Pulverpräparationen höhere Raum-Zeit-Ausbeuten erzielen, und Färbungen auf
Stückware und Wickelkörpern fallen stippenfrei bzw. ohne Farbstoffablagerungen,
also homogen, an.
Es ist bekannt, bei der Herstellung von Azofarbstoffen die Kupplung in Gegenwart
von Hilfsstoffen durchzuführen, durch die die Filtrierbarkeit des bei der Kupplung
anfallenden Farbstoffs und der Pastengehalt des nach der Filtration vorliegenden
Filterkuchens verbessert wird, ohne daß eine Hitzebehandlung notwendig wird. So
wird bei einem in der tschechoslowakischen Patentschrift 138 534 beschriebenen
Verfahren zur Herstellung von bestimmten Azofarbstoffen zur Verbesserung der
Filtrierbarkeit z. B. ein Addukt von Ethylenoxid an einen C₈-C₁₆-Alkohol oder ein
sulfatiertes Ethylenoxidaddukt an einen solchen Alkohol bei der Kupplung zuge
setzt. Es gibt aber keinen Hinweis, daß durch diesen Zusatz die Kristallmodifi
kation beeinflußt wird.
Nach dem Verfahren der bereits oben erwähnten EP-A-240 902 wird zur Ver
besserung der Filtrierbarkeit die Kupplung in Gegenwart eines Esters einer gegebe
nenfalls substituierten niederaliphatischen Carbonsäure und eines gegebenenfalls
substituierten aliphatischen Alkohols durchgeführt, wobei zusätzlich zu dem Ester
bei der Kupplung auch noch oberflächenaktive Substanzen, beispielsweise Lignin
sulfonate, zugegen sein können. Nachteilig an diesem Verfahren ist aber speziell
im Hinblick auf den Farbstoff der Formel (I), daß er dabei in der färbeinstabilen
α-Modifikation anfällt, und allgemein, daß durch die Einwirkung des Esters auf
gummierte Kesselinnenwände die Gummibeschichtung aufquillt und langfristig
zerstört wird sowie daß wegen der Explosionsfähigkeit der Ester/Luft-Gemische
und wegen der Geruchsbelästigung durch den leichtflüchtigen Ester aufwendige
apparative Maßnahmen erforderlich sind.
Überraschenderweise wurde nun ein Verfahren gefunden, bei dem der Farbstoff
der Formel (I) in der gewünschten färbestabilen γ-Modifikation in gut filtrierbarer
Form bei der Kupplung von diazotiertem 2-Chlor-4-nitroanilin auf N-(2-Cyan
ethyl)-N-(2-phenylethyl)anilin anfällt, das dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplung in Gegenwart von HCl, in Gegenwart eines oder mehrerer Hilfsstoffe
aus der Reihe der tertiären Phosphorsäureester von Fettalkoholen und/oder
Fettalkoholpolyethylenglykolethern; der tertiären Phosphorsäureester von Fett
alkoholpolyethylenglykolethern und/oder Polyethylenglykolen; der Fettalkohol
polyethylenglykolether; der Fettsäurepolyethylenglykolester; der Tributylphenyl
polyethylenglykolether; und der Nonylphenylpolyethylenglykolether und in Ab
wesenheit eines Esters aus einer gegebenenfalls substituierten niederaliphatischen
Carbonsäure und eines gegebenenfalls substituierten aliphatischen Alkohols erfolgt.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren Kupplungshilfsstoffe sind oberflächenaktive
Substanzen. Sie sind bekannt und können nach bekannten Methoden hergestellt
werden. Die technisch hergestellten Produkte sind vielfach Substanzgemische und
können in dieser handelsüblichen Form eingesetzt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter Fettalkoholen, von denen sich
die genannten Kupplungshilfsmittel zum Teil ableiten, bevorzugt C₁₀- bis
C₁₈-Alkohole, besonders bevorzugt C₁₄- bis C₁₈-Alkohole, zu verstehen, die auf
gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigte aliphatische Kohlen
wasserstoffe zurückgehen, wobei Basis für ein Kupplungshilfsmittel nicht nur ein
einzelner Fettalkohol mit bestimmter Kohlenstoffatomzahl sein kann, sondern
ebenso ein Gemisch von Alkoholen mit beispielsweise unterschiedlichen Kohlen
stoffatomzahlen und/oder unterschiedlichem Sättigungsgrad in beliebigen Mengen
verhältnissen. Geeignet als Basis für die erfindungsgemäßen Hilfsmittel sind bei
spielsweise Laurylalkohol, Myristylalkohol, Palmitylalkohol, Stearylalkohol, der
ungesättigte Oleylalkohol, gesättigte Kokosfettalkohole mit 10 bis 18 Kohlenstoff
atomen, gesättigte Talgfettalkohole mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen oder ein
oleylalkoholhaltiges Gemisch mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen. Im folgenden wird
für den gesättigten oder ungesättigten (C₁₀-C₁₈)-Kohlenwasserstoffrest von Fett
alkoholen die Bezeichnung R⁰ verwendet, Fettalkohole haben dann also die
Formel R°OH.
Die Polyethylenglykoleinheiten, die in den genannten Kupplungshilfsmitteln
enthalten sind, gehen auf die Polyethylenglykole der Formel H(OCH₂CH₂)nOH
zurück, aus denen formal durch Veretherung und/oder Veresterung an einer oder
beiden Hydroxygruppen die Kupplungshilfsmittel erhalten werden. Bei der techni
schen Herstellung der Kupplungshilfsmittel wird die Polyethylenglykoleinheit ins
besondere durch Umsetzung, z. B. eines Fettalkohols, mit Ethylenoxid eingeführt,
wobei die Molzahl Ethylenoxid pro mol zu oxethylierender Substanz in weiten
Grenzen variiert werden kann. Bei der technischen Oxethylierung fallen im
allgemeinen Gemische von Substanzen mit unterschiedlichem Oxethylierungsgrad
an, und die ein technisches Produkt charakterisierende mittlere Molzahl Ethylen
oxid pro mol zu oxethylierender Substanz ist vielfach auch keine ganze, sondern
eine gebrochene Zahl.
Tertiäre Phosphorsäureester von Fettalkoholen und/oder Fettalkoholpolyethylen
glykolethern sind Verbindungen der Formel O=P(OR¹)(OR²)(OR³), in denen die
Reste R¹, R² und R³ gleich oder verschieden sein können. Die zugrundeliegenden
Alkhole R¹ OH, R²OH und R³OH können unabhängig voneinander Fettalkohole
der Formel R⁰OH oder Fettalkoholpolyethylenglykolether der Formel
R°(OCH₂CH₂)pOH sein, wobei p bevorzugt eine Zahl von 1 bis 10, besonders
bevorzugt eine Zahl von 1 bis 4 ist.
Tertiäre Phosphorsäureester von Fettalkoholpolyethylenglykolethern und/oder Poly
ethylenglykolen sind Verbindungen der Formel O=P(OR⁴)(OR⁵)(OR⁶), in denen
die Reste R⁴, R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sein können. Die zugrunde
liegenden Alkohole R⁴OH, R⁵OH und R⁶OH können unabhängig voneinander
Fettalkoholpolyethylenglykolether der Formel R⁰(OCH₂CH₂)qOH oder Poly
ethylenglykole der Formel H(OCH₂CH₂)rOH sein, wobei g bevorzugt eine Zahl
von 1 bis 10, besonders bevorzugt eine Zahl von 1 bis 4 ist und r bevorzugt eine
Zahl von 2 bis 15, besonders bevorzugt eine Zahl von 5 bis 10 ist.
Fettalkoholpolyethylenglykolether sind Verbindungen der Formel
R⁰(OCH₂CH₂)sOH, in der s bevorzugt eine Zahl von 5 bis 50 besonders
bevorzugt eine Zahl von 10 bis 30 ist.
Fettsäurepolyethylenglykolester sind Verbindungen der Formel
R⁷CO(OCH₂CH₂)tOH, in der t bevorzugt eine Zahl von 5 bis 50, besonders
bevorzugt eine Zahl von 10 bis 30 ist. R⁷ ist der gesättigte oder ungesättigte
Kohlenwasserstoffrest einer Fettsäure. Bevorzugte Fettsäuren der Formel R⁷COOH
sind dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung gesättigte oder ungesättigte
C₁₀- bis C₂₀-Fettsäuren, besonders bevorzugt sind C,₆- bis C₁₉-Fettsäuren.
Beispiele für geeignete Fettsäuren sind Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure
oder Ölsäure sowie ihre Gemische in beliebigen Mengenverhältnissen.
Tributylphenylpolyethylenglykolether sowie Nonylphenylpolyethylenglykolether
sind Verbindungen der Formel Ar(OCH₂CH₂)uOH; in der u bevorzugt eine Zahl
von 5 bis 50, besonders bevorzugt eine Zahl von 10 bis 30 ist und Ar einen
Tributylphenylrest bzw. einen Nonylphenylrest bedeutet. Bei den zugrundelie
genden Alkylphenolen der Formel ArOH handelt es sich im allgemeinen um
technische Produkte, die üblicherweise verschiedene Isomere in unterschiedlichen
Mengenverhältnissen enthalten.
Bevorzugt sind als erfindungsgemäße Kupplungshilfsmittel Fettalkoholpolyethylen
glykolether.
Die erfindungsgemäßen Kupplungshilfsmittel können als grenzflächenaktive Stoffe
auch durch ihren HLB-Wert (hydrophilic lipophilic balance) charakterisiert
werden, einer bei Tensiden üblichen Maßzahl, die eine Aussage macht zum
Verhältnis von Wasserlöslichkeit und Öllöslichkeit (siehe z. B. Römpps Chemie-
Lexikon, 8. Auflage, Stuttgart 1983, Seite 1715). Die HLB-Werte der
einzusetzenden Fettalkoholpolyethylenglykolether, Fettsäurepolyethylenglykolester
und Tributylphenyl- sowie Nonylphenylpolyethylenglykolether liegen bevorzugt
bei 8 bis 18, besonders bevorzugt bei 10 bis 16.
Die Einsatzmengen der erfindungsgemäßen Kupplungshilfsmittel betragen bevor
zugt 0,1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf den
bei der Kupplung entstehenden Farbstoff (trocken gerechnet).
Die Durchführung der erfindungsgemäßen Kupplung zur Herstellung des Farb
stoffs der Formel (I) in der γ-Modifikation erfolgt in Gegenwart von HCl, vor
zugsweise in wäßriger Salzsäure.
Der pH-Wert bei der Kupplung liegt vorzugsweise unterhalb von 1,5 insbesondere
unterhalb von 1,0. Die eingesetzte waßrige Salzsäure ist vorzugsweise 15 bis
20 gew.-%ig. Besonders bevorzugt wird die Diazokomponente in Salzsäure mit
den üblichen Diazotierungsmitteln, wie Natriumnitrit diazotiert und die erhaltene
Lösung oder Dispersion der Diazoniumverbindung wird dann im allgemeinen mit
einer Lösung oder Dispersion der Kupplungskomponente vereinigt, wobei die
Kupplung in Gegenwart eines oder mehrerer der genannten erfindungsgemäßen
Hilfsmittel durchgeführt wird. Daneben können bei der Kupplung auch weitere
übliche Hilfsmittel zugegen sein, etwa weitere Dispergiermittel, z. B. solche auf
Basis von Ligninsulfonaten, oder von Kondensationsprodukten aus
Naphthalinsulfonsäuren und Formaldehyd.
Vorzugsweise läßt man die Lösung oder Dispersion des Diazoniumsalzes in die
Lösung oder Dispersion der Kupplungskomponente einlaufen. Aber auch die
umgekehrte Arbeitsweise ist möglich, bei der man die Lösung oder Dispersion der
Kupplungskomponente in die vorzugsweise salzsaure Lösung oder Dispersion des
Diazoniumsalzes einlaufen läßt. Bei beiden Arbeitsweisen wird das erfindungs
gemäße Kupplungshilfsmittel vorzugsweise vor Beginn der Kupplung der Lösung
oder Dispersion der Kupplungskomponente zugefügt. Es kann jedoch auch vor
Beginn der Kupplung der Lösung oder Dispersion des Diazoniumsalzes oder
sowohl der Diazo- als auch Kupplungslösung oder -dispersion zugefügt werden.
Darüber hinaus kann das Kupplungshilfsmittel aber auch portionsweise oder
kontinuierlich während der Kupplung zugefügt werden. Die Kupplungstemperatur
liegt im allgemeinen im Bereich von 0° bis 35°C, bevorzugt bei 0° bis 20°C. Bei
der Durchführung der Kupplung wird üblicherweise direkt, z. B. durch Zugabe von
Eis, oder indirekt gekühlt.
Der bei der Kupplung direkt in der γ-Modifikation anfallende Farbstoff der
Formel (I) wird im allgemeinen anschließend durch einen Mahlvorgang in eine
Dispersion, d. h. in eine flüssige Farbstoffpräparation oder gegebenenfalls nach
Trocknung in eine pulverförmige Farbstoffpräparation überführt werden. Dieses
Mahlen geschieht beispielsweise in Mühlen, wie z. B. Kugel-, Schwing-, Perl- oder
Sandmühlen oder in Knetern. Nach der Mahlung liegt die Größe der
Farbstoffteilchen bei ca. 0,1 bis 5 µm. Die Mahlung erfolgt im allgemeinen in
Gegenwart von Dispergiermitteln, wie beispielsweise Kondensationsprodukten aus
Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd oder Phenol, Formaldehyd und
Natriumbisulfit, Alkalisalzen von Ligninsulfonaten oder Sulfitcelluloseablauge oder
Polyvinylsulfonaten, die die Oberfläche der mechanisch zerkleinerten Farb
stoffteilchen belegen und so ihre Rekristallisation und Agglomeration verhindern.
Es kann vorteilhaft sein, neben diesen Dispergiermitteln dem Farbstoff auch
andere Hilfsmittel, wie z. B. Netzmittel, Frostschutzmittel, Füllmittel, Ent
staubungsmittel, Hydrophilierungsmittel oder Biozide bei der Mahlung zuzusetzen.
Als Dispergiermittel bei der Mahlung kommen insbesondere anionische und/oder
nichtionische in Frage. Bevorzugt sind dabei die anionischen Dispergiermittel und
besonders bevorzugt ist eine Mischung an anionischen und nichtionischen Disper
giermitteln.
Bei den anionischen Dispergiermitteln haben sich insbesondere Kondensations
produkte von aromatischen Sulfonsäuren mit Formaldehyd, wie Kondensations
produkte aus Formaldehyd und Alkylnaphthalinsulfonsäuren oder aus Form
aldehyd, Naphthalinsulfonsäuren und Benzolsulfonsäure, Kondensationsprodukte
aus gegebenenfalls substituiertem Phenol mit Formaldehyd und Natriumbisulfit als
wirksam erwiesen.
Weiterhin kommen vor allem Ligninsulfonate in Betracht, z. B. solche, die nach
dem Sulfit- oder Kraft-Verfahren gewonnen werden. Vorzugsweise handelt es sich
um Produkte, die zum Teil hydrolysiert, oxidiert, propoxyliert oder desulfoniert
und nach bekannten Verfahren fraktioniert werden, z. B. nach dem Molekularge
wicht oder nach dem Sulfonierungsgrad. Auch Mischungen aus Sulfit- und Kraft
ligninsulfonaten sind gut wirksam.
Besonders geeignet sind Ligninsulfonate mit einem durchschnittlichen Molekular
gewicht zwischen 1000 und 100 000, einem Gehalt an aktivem Ligninsulfonat von
80% oder mehr und vorzugsweise mit niedrigem Gehalt an mehrwertigen Kat
ionen. Der Sulfonierungsgrad kann in weiten Grenzen variieren.
Nichtionische Dispergiermittel oder Emulgatoren sind z. B. Umsetzungsprodukte
von Alkylenoxiden mit alkylierbaren Verbindungen, wie z. B. Fettalkoholen, Fett
aminen, Fettsäuren, Phenolen, Alkylphenolen, Arylalkylphenolen und Carbonsäure
amiden.
Hierbei handelt es sich z. B. um Ethylenoxid-Addukte aus der Klasse der Um
setzungsprodukte von Ethylenoxid mit
- a) gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 20 C-Atomen; oder
- b) Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest, oder
- c) gesättigten und/oder ungesättigten Fettaminen mit 14 bis 20 C-Atomen;
- d) gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen.
Als Ethylenoxid-Addukte sind im einzelnen genannt:
- a) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 20 C-Atomen, mit 5 bis 30 mol Ethylenoxid,
- b) Umsetzungsprodukte von Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen mit 5 bis 20 mol Ethylenoxid;
- c) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettaminen mit 14 bis 20 C-Atomen mit 5 bis 20 mol Ethylenoxid;
- d) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen mit 5 bis 20 mol Ethylenoxid.
Bevorzugte feste Farbstoffpräparationen enthalten
10 bis 50 Gew.-% mindestens eines Farbstoffs, der der Formel (I) in der γ-Modifikation entspricht,
10 bis 80 Gew.-% Ligninsulfonat
0 bis 20 Gew.-% eines Kondensationsprodukts aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd
0 bis 10 Gew.-% nichtionisches Tensid
0 bis 1,5 Gew.-% Netzmittel
0 bis 1,0 Gew.-% Entschäumer
bis 12 Gew.-% Wasser (Restfeuchte)
bis 1,5 Gew.-% Entstaubungsmittel, vorzugsweise auf Mineralölbasis,
bezogen auf die Farbstoffpräparation.
10 bis 50 Gew.-% mindestens eines Farbstoffs, der der Formel (I) in der γ-Modifikation entspricht,
10 bis 80 Gew.-% Ligninsulfonat
0 bis 20 Gew.-% eines Kondensationsprodukts aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd
0 bis 10 Gew.-% nichtionisches Tensid
0 bis 1,5 Gew.-% Netzmittel
0 bis 1,0 Gew.-% Entschäumer
bis 12 Gew.-% Wasser (Restfeuchte)
bis 1,5 Gew.-% Entstaubungsmittel, vorzugsweise auf Mineralölbasis,
bezogen auf die Farbstoffpräparation.
Bevorzugt ist es, die jeweiligen Bestandteile gemeinsam in einer waßrigen Sus
pension in einer Perlmühle bis zur gewünschten Feinverteilung zu mahlen. Dabei
kann das Entstaubungsmittel vor, während oder nach der Mahlung der Suspension
zugegeben werden. Danach wird vorzugsweise sprühgetrocknet.
Der für die Herstellung von Farbstoffpulvern erforderliche Trocknungsprozeß kann
in handelsüblichen Zerstäubungstrocknern durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße γ-Modifikation des Farbstoffs der Formel (I) neigt in
pulverförmigen und insbesondere in flüssigen Farbstoffpräparationen nicht zur
Agglomeration, und sie benetzt beim Ansetzen von Färbe- und Klotzflotten sowie
auch von Druckteigen besser als die α-Modifikation und läßt sich rasch und ohne
aufwendiges manuelles oder maschinelles Rühren dispergieren. Die Flotten und
Druckteige sind homogen und lassen sich in modernen Farbkuchen problemlos
verarbeiten, ohne die Düsen der Dosierautomaten zu verstopfen.
Die Flüssigpräparationen neigen nicht zur Phasentrennung und insbesondere nicht
zur Sedimentation oder zu kittigem Absetzen. Ein ebenfalls aufwendiges Homo
genisieren des Farbstoffs im Gebinde vor der Farbstoffentnahme kann somit
entfallen.
Der bei der Pulverherstellung nach der Mahlung des Farbstoffs in Gegenwart des
Dispergier- und Hilfsmittel anfallende Mahlteig ist auch bei erhöhter Temperatur
und über längere Zeit stabil. Der Mahlteig in den Mühlen wie auch nach Verlassen
der Mühlen braucht nicht gekühlt zu werden und läßt sich vor der Sprühtrocknung
längere Zeit in Sammelbehältern lagern. Die thermische Stabilität äußert sich auch
darin, daß die Sprühtrocknung bei hohen Temperaturen durchgeführt werden kann,
ohne daß das zu trocknende Gut agglomeriert. Bei gleicher Trocknerausgangs
temperatur bedeutet eine Erhöhung der Eingangstemperatur eine Erhöhung der
Trocknerleistung und somit eine Erniedrigung der Fertigungskosten.
Die erfindungsgemäße γ-Modifikation des Farbstoffs der Formel (I) eignet sich im
Gegensatz zu der α-Modifikation uneingeschränkt zum Färben und Bedrucken von
Textilmaterialien aus Polyester, wie Polyethylenglykolterephthalat, und/oder
Celluloseestern, wie Celluloseacetaten, oder von Mischgeweben aus diesen
Materialien mit Wolle oder Cellulose.
Die Überlegenheit der γ-Modifikation im Vergleich zur α-Modifikation wird auch
beim Färben aus wäßrigem Färbebad unter modernen Praxisbedingungen deutlich.
Diese Bedingungen sind gekennzeichnet durch hohe Wickeldichten bei Kreuzspul- und
Baumfärbungen, kurze Flottenverhältnisse, also hohe Farbstoffkonzentrationen,
sowie hohe Scherkräfte in der Färbeflotte bedingt durch hohe Pumpenleistungen.
Auch unter diesen Bedingungen neigt die γ-Modifikation nicht zur Agglomeration,
und es kommt nicht zu Abfiltrationen auf den zu färbenden Textilmaterialien. Es
werden also homogene Färbungen ohne Farbstärkeunterschiede zwischen den
äußeren und den inneren Lagen der Wickelkörper erhalten, und die Färbungen
zeigen keinen Abrieb. Bei Klotzfärbungen und Drucken mit der erfindungsge
mäßen γ-Modifikation schließlich wird ebenfalls ein homogenes, stippenfreies
Warenbild erhalten.
- a) Zur Herstellung des Farbstoffs der Formel (I) gemäß dem Stand der Technik werden nach dem in der EP-A-240 902 beschriebenen Verfahren zunächst 173 g 2-Chlor-4-nitroanilin in 400 g konzentrierter Schwefelsäure in Lösung gerührt und mit 326 g 40 gew.-%iger Nitrosylschwefelsäure bei 20 bis 30°C diazotiert. Die erhaltene Diazolösung wird bei 20 bis 25°C in 2 Stunden auf eine fein verteilte Suspension aus 250 g N-(2-Cyan ethyl)-N-(2-phenylethyl)-anilin, 10 g eines Ligninsulfonat-Dispergiermittels, 750 g Wasser und 20 g Butylacetat unter direkter Kühlung mit Eis gekuppelt. Nach dreistündigem Nachrühren wird der ausgefallene Farbstoff durch Filtration isoliert und mit Wasser neutral gewaschen. Er liegt in dem erhaltenen wasserfeuchten Preßkuchen in der α-Modifikation vor, die das in Fig. 2 wiedergegebene Röntgenbeugungsdiagramm aufweist.
- b) 100 g des nach 1a) hergestellten Farbstoffs werden mit 50 g eines Natriumligninsulfonats, 50 g eines Kondensationsprodukts aus m-Kresol, Formaldehyd und Natriumbisulfit, 40 g eines Kondensationsprodukts aus m-Kresol, Phenol, Nonylphenol, Formaldehyd und Natriumbisulfit sowie Wasser in einer Sandmühle gemahlen, bis 90% der Farbstoffteilchen gleich oder kleiner 1 µm sind. Die zugesetzte Wassermenge wurde dabei so berechnet, daß der Farbstoffgehalt in der nach dem Aufmahlen erhaltenen Flüssigpräparation 17% beträgt.
Zur Herstellung des Farbstoffs der Formel (I) in der γ-Modifikation werden
zunächst 10 g eines Arylphenolpolyglykolethers (Umsetzungsprodukt aus Benzyl
phenylphenol + 14 Ethylenoxid) und 500 g (2,9 mol) 2-Chlor-4-nitroanilin in
420 ml Wasser eingetragen, mit Wasser auf 1850 ml aufgefüllt und in einem Zer
kleinerungsvorgang in eine feine Suspension überführt. Es wurden 1000 ml
konzentrierte Salzsäure (35%) zugegeben und anschließend unter 0°C abgekühlt.
Es wurde mit Natriumnitritlösung diazotiert und 2 Stunden mit Nitritüberschuß
nachgerührt. Man erhielt eine Lösung des Diazoniumsalzes mit einer Ausbeute von
<98% der Theorie, bezogen auf 2-Chlor-4-nitroanilin. Die salzsaure Diazoniumsalz
lösung wurde bei 20 bis 25°C innerhalb von 2 bis 2 1/2 Stunden auf eine fein ge
mahlene Suspension aus 733 g (2,9 mol) N-(2-Cyanethyl)-N-(2-phenylethyl)anilin,
2,4 g (0,02 mol) Amidosulfonsäure, 10 g eines Kraft-Ligninsulfonats, 16 g eines
Fettalkoholpolyglykolethers Umsetzungsprodukt von eines C₁₆-C₁₈-Alkohols mit
20 Mol Ethylenoxid und 2000 ml Wasser gegeben.
Nach Filtration und Waschen des Filterkuchens mit Wasser wurde ein wasser
feuchter Preßkuchen erhalten, in dem der Farbstoff in der γ-Modifikation vorliegt.
Das entsprechende Röntgenbeugungsdiagramm ist in Fig. 1 abgebildet.
33,4 Teile (100%) des so erhaltenen Farbstoffs wurden zusammen mit
28,2 Teile Ligninsulfonat,
27,2 Teile Kondensationsprodukt aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd,
1,0 Teile nichtionisches Tensid,
1,0 Teile Netzmittel,
0,2 Teile Entschäumer,
in einer Perlmühle bis zur erforderlichen Feinverteilung gemahlen.
28,2 Teile Ligninsulfonat,
27,2 Teile Kondensationsprodukt aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd,
1,0 Teile nichtionisches Tensid,
1,0 Teile Netzmittel,
0,2 Teile Entschäumer,
in einer Perlmühle bis zur erforderlichen Feinverteilung gemahlen.
Anschließend wurden der Suspension 1,0 Teil Entstaubungsmittel (Basis: Mineral
öle) zugesetzt und das Wasser über Sprühtrocknung entzogen. (Restfeuchte = 8%)
2 g der nach Beispiel 2 erhaltenen festen granulierten Farbstoffpräparation wurden
in 1000 g Wasser dispergiert. Die Dispersion wurde mit 0,5 bis 2 g/l eines han
delsüblichen Dispergiermittels auf Basis eines Kondensationsproduktes aus Naph
thalinsulfonsäurenatriumsalz und Formaldehyd 0,5 bis 2 g/l Mononatriumphosphat
und 2 g eines handelsüblichen Egalisierhilfsmittels (vom Typ Ölsäure/Nonylphenol
umgesetzt mit Ethylenoxid) versetzt und mit Essigsäure auf einen pH-Wert von
4,5 bis 5,5 gestellt. In die so erhaltene Färbeflotte brachte man 100 g eines
texturierten Polyestergewebes auf Basis Polyethylenglykolterephthalat ein und
färbte 60 Minuten bei 130°C.
Die resultierende Färbung ist egal und reibecht, Innen- und Außenanlagen der
Kreuzspule sind gleichmäßig eingefärbt, Ablagerungen von Farbstoff auf dem Sub
strat sind nicht feststellbar.
Man verfährt gemäß Anwendungsbeispiel 1, setzt jedoch an Stelle des Farbstoffs
der γ-Modifikation gemäß Beispiel 2 den Farbstoff mit der instabilen α-Modifika
tion gemäß obigem Beispiel 1 ein.
Schon während der Aufheizphase der Färbeflotte brach die Dispersionsstabilität
des Farbstoffs in der α-Modifikation in der Färbeflotte teilweise zusammen, wo
durch es zu Ausfällungen sowie zu einem Druckanstieg im Färbeapparat kam. Das
gefärbte Textilmaterial zeigte deutlichen Abrieb (Farbstoffablagerung auf der Fa
seroberfläche sowie deutliche Farbstärkeunterschiede zwischen den äußeren und
inneren Lagen des Wickelkörpers auf, die sogenannten AMI (Außen-Mitte-Innen)
Effekte.
Claims (6)
1. Farbstoff der Formel (I) in der γ-Modifikation
die im Röntgenbeugungsdiagramm (Cu-Kα-Strahlung) Linien bei folgenden
Beugungswinkeln 2 θ(°) aufweist:
Linien starker Intensität: 11,57; 14,90; 17,14; 20,64; 24,35; 25,05; 26,37;
Linien mittlerer Intensität: 10,26; 13,71; 16,81; 18,71; 20,94; 22,07; 23,84; 28,81; 29,69.
Linien starker Intensität: 11,57; 14,90; 17,14; 20,64; 24,35; 25,05; 26,37;
Linien mittlerer Intensität: 10,26; 13,71; 16,81; 18,71; 20,94; 22,07; 23,84; 28,81; 29,69.
2. Verfahren zur Herstellung der γ-Modifikation des Farbstoffs der Formel (I)
gemäß Anspruch 1 durch Kupplung von diazotiertem 2-Chlor-4-nitroanilin
auf N-(2-Cyanethyl)-N-(2-phenylethyl)anilin, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kupplung in Gegenwart von HCl, in Gegenwart eines oder mehrerer
Hilfsstoffe aus der Reihe der tertiären Phosphorsäureester von Fettalkoho
len und/oder Fettalkoholpolyethylenglykolethern; der tertiären Phosphor
säureester von Fettalkoholpolyethylenglykolethern und/oder Polyethylen
glykolen; der Fettalkoholpolyethylenglykolether; der Fettsäurepolyethylen
glykolester; der Tributylphenylpolyethylenglykolether; und der Nonyl
phenylpolyethylenglykolether und in Abwesenheit eines Esters aus einer
gegebenenfalls substituierten niederaliphatischen Carbonsäure und eines
gegebenenfalls substituierten aliphatischen Alkohols erfolgt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Gegenwart
eines oder mehrerer Fettalkoholpolyethylenglykolether gekuppelt wird.
4. Verwendung der γ-Modifikation des Farbstoffs der Formel (I) gemäß
Anspruch 1 zur Herstellung von flüssigen oder festen Farbstoffpräpara
tionen.
5. Verwendung der γ-Modifikation des Farbstoffs der Formel (I) gemäß An
spruch 1 zum Färben und Bedrucken von Textilmaterialien aus Polyester
und/oder Celluloseestern oder von Mischgeweben aus diesen Materialien
und Wolle oder Cellulose.
6. Feste Farbstoffpräparationen, enthaltend
10 bis 50 Gew.-% mindestens eines Farbstoffs, der-der Formel (I) in der γ-Modifikation gemäß Anspruch 1 entspricht,
10 bis 80 Gew.-% Ligninsulfonat
0 bis 20 Gew.-% eines Kondensationsprodukts aus Naphthalinsulfon säure und Formaldehyd
0 bis 10 Gew.-% nichtionisches Tensid
0 bis 1,5 Gew.-% Netzmittel
0 bis 1,0 Gew.-% Entschäumer
bis 12 Gew.-% Wasser (Restfeuchte)
bis 1,5 Gew.-% Entstaubungsmittel,
bezogen auf die Farbstoffpräparation.
10 bis 50 Gew.-% mindestens eines Farbstoffs, der-der Formel (I) in der γ-Modifikation gemäß Anspruch 1 entspricht,
10 bis 80 Gew.-% Ligninsulfonat
0 bis 20 Gew.-% eines Kondensationsprodukts aus Naphthalinsulfon säure und Formaldehyd
0 bis 10 Gew.-% nichtionisches Tensid
0 bis 1,5 Gew.-% Netzmittel
0 bis 1,0 Gew.-% Entschäumer
bis 12 Gew.-% Wasser (Restfeuchte)
bis 1,5 Gew.-% Entstaubungsmittel,
bezogen auf die Farbstoffpräparation.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995147637 DE19547637A1 (de) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Färbestabiler Monoazofarbstoff, dessen Herstellung und Verwendung |
EP96906747A EP0815173B1 (de) | 1995-03-20 | 1996-03-07 | Färbestabile monoazofarbstoffe, deren herstellung und verwendung |
ES96906747T ES2146872T3 (es) | 1995-03-20 | 1996-03-07 | Colorantes monoazoicos estables bajo condiciones de teñido, su obtencion y empleo. |
KR1019970706538A KR100388879B1 (ko) | 1995-03-20 | 1996-03-07 | 색채견뢰성모노아조염료,이의제조방법및용도 |
PCT/EP1996/000970 WO1996029368A1 (de) | 1995-03-20 | 1996-03-07 | Färbestabile monoazofarbstoffe, deren herstellung und verwendung |
DE59605360T DE59605360D1 (de) | 1995-03-20 | 1996-03-07 | Färbestabile monoazofarbstoffe, deren herstellung und verwendung |
US08/913,074 US5917121A (en) | 1995-03-20 | 1996-03-07 | Monoazo dyes which are stable under dyeing conditions, their preparation and their use |
TW085103919A TW448217B (en) | 1995-03-20 | 1996-03-28 | Azo dyes in the β or γ modification, their preparation and their use |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995147637 DE19547637A1 (de) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Färbestabiler Monoazofarbstoff, dessen Herstellung und Verwendung |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19547637A1 true DE19547637A1 (de) | 1997-06-26 |
Family
ID=7780691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1995147637 Withdrawn DE19547637A1 (de) | 1995-03-20 | 1995-12-20 | Färbestabiler Monoazofarbstoff, dessen Herstellung und Verwendung |
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Country | Link |
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DE (1) | DE19547637A1 (de) |
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1995
- 1995-12-20 DE DE1995147637 patent/DE19547637A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |