DE19606840A1 - Verwendung von Direktfarbstoffen zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors von cellulosehaltigen Fasermaterialien - Google Patents
Verwendung von Direktfarbstoffen zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors von cellulosehaltigen FasermaterialienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verwendung von Direktfarbstoffen zur Erhöhung des
Sonnenschutzfaktors von cellulosehaltigen Fasermaterialien, welche dadurch
gekennzeichnet ist, daß man cellulosehaltige Fasermaterialien mit einem oder mehreren
Direktfarbstoffen behandelt.
Die hautschädigende Wirkung von UV-Strahlung ist bekannt. Üblicherweise schützt man
sich vor starker Sonnenbestrahlung, indem man eine UV-Absorber enthaltende
Zusammensetzung (Sonnencreme) direkt auf die Haut aufträgt. In besonders sonnigen
Bereichen der Erde, z. B. in Australien oder Amerika, steigt jedoch die Rate der durch
UV-Strahlung bedingten Hautschädigungen in neuerer Zeit an. Dementsprechend wird
dem Schutz der Haut vor Sonnenbestrahlung in diesen Ländern eine erhöhte
Aufmerksamkeit geschenkt.
Es ist daher vorgeschlagen worden, nicht nur die Haut direkt zu schützen, sondern auch
die Durchlässigkeit der Bekleidung sowie weiterer aus Fasermaterialien gefertigter
Sonnenschutzartikel, wie Markisen oder Sonnenschirme für UV-Strahlung zu vermindern.
Die meisten ungefärbten Fasermaterialien sind zumindest teilweise durchlässig für
UV-Strahlung, so daß das bloße Tragen von Bekleidung keinen angemessenen Schutz der
Haut vor Schädigungen durch UV-Strahlung bietet.
Die im Bereich der cellulosehaltigen Fasermaterialien, insbesondere Textilmaterialien,
erzielten Ergebnisse bezüglich Schutz vor UV-Strahlung sind jedoch bisher noch nicht
befriedigend, und es besteht daher weiterhin ein Bedürfnis nach einer Verbesserung des
Sonnenschutzfaktors von diesen Materialien.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man einen sehr guten Sonnenschutz
erreichen kann, wenn man die cellulosehaltigen Fasermaterialien mit Direktfarbstoffen
behandelt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die Verwendung von Direktfarbstoffen
zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors von cellulosehaltigen Fasermaterialien, welche
dadurch gekennzeichnet ist, daß man cellulosehaltige Fasermaterialien mit 0,01 bis 15
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Fasermaterials, eines oder mehrerer
Direktfarbstoffe färbt oder bedruckt.
Vorteilhafterweise wird die Menge des Direktfarbstoffes so gewählt, daß eine Erhöhung
des Sonnenschutzfaktores von cellulosehaltigen Fasermaterialien um mindestens den
Faktor 5 resultiert.
Unter Direktfarbstoffen sind z. B. solche wie im Colour Index, 3. Auflage (3. Revision
1987 inclusive Additions and Amendments bis No. 85) als "Direct Dyes" beschriebene
Farbstoffe zu verstehen.
Als Direktfarbstoffe werden insbesondere Phthalocyaninfarbstoffe, Dioxazinfarbstoffe
und Farbstoffe der Formel
A₁-B₁-A₂ (1)
verwendet, wobei im Farbstoff der Formel (1) B₁ ein Brückenglied ist und A₁ und A₂
unabhängig voneinander der Rest eines Monoazo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Stilben-
oder Anthrachinonfarbstoffes ist,
oder worin B₁ und A₁ die angegebenen Bedeutungen haben und A₂ ein durch einen
heterocyclischen Rest oder einen Benzoylamino- oder Phenylaminorest substituierter
Phenyl- oder Naphthylrest ist,
oder worin B₁ die direkte Bindung ist und A₁ und A₂ je der Rest eines
Metallkomplexazofarbstoffes sind.
Als Brückenglieder kommen für B₁ in Formel (1) z. B. die folgenden in Betracht:
worin R₁ und R₂, unabhängig voneinander unsubstituiertes oder durch Halogen, Hydroxy,
Cyan, C₁-C₄-Alkoxy, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Carboxy, Sulfamoyl, Sulfo oder Sulfato
substituiertes C₁-C₈-Alkyl; oder insbesondere Wasserstoff; X₁ und X₂ Brückenglieder;
und Y und Y₁ unabhängig voneinander Hydroxy, C₁-C₄-Alkoxy, Chlor, Brom,
C₁-C₄-Alkylthio, Amino, unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy, Sulfo,
Carboxy oder C₁-C₄-Alkoxy substituiertes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino,
Cyclohexylamino, unsubstituiertes oder im Phenylteil durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy,
Carboxy, Sulfo und/oder Halogen substituiertes Phenylamino oder
N-C₁-C₄-Alkyl-N-phenylamino, Morpholino oder 3-Carboxy- oder
3-Carbamoylpyridin-1-yl; bedeuten.
Bei X₁ als Brückenglied in Formel (2c) handelt es sich vorzugsweise um unsubstituiertes
oder durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, C₁-C₄-Alkoxy, Carboxy oder Halogen substituiertes
C₂-C₆-Alkylen; unsubstituiertes oder durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, C₁-C₄-Alkoxy,
Carboxy oder Halogen substituiertes C₅-C₉-Cycloalkylen; unsubstituiertes oder durch
C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Sulfo, Halogen oder Carboxy substituiertes Phenylen;
unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Sulfo, Halogen oder Carboxy
substituiertes Biphenylen; oder unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy,
Sulfo, Halogen oder Carboxy substituiertes Naphthylenrest. X₁ ist insbesondere
unsubstituiertes oder durch Sulfo substituiertes Phenylen.
Als Brückenglieder X₂ in Formel (2e) kommen z. B. die Reste der Formeln
und insbesondere
in Betracht, wobei R₁ und R₂ die zuvor angegebenen Bedeutungen und Bevorzugungen
haben.
Bevorzugt werden Direktfarbstoffe der Formel
A₁-NH-L₁ (1a)
verwendet, worin
A₁ die unter der Formel (1) angegebene Bedeutung hat und
L₁ ein Rest der Formeln
A₁ die unter der Formel (1) angegebene Bedeutung hat und
L₁ ein Rest der Formeln
ist, worin
X₃ und X₄ voneinander unabhängig die direkte Bindung, NH, NR₅, O oder S bedeuten;
R₃ und R₄ voneinander unabhängig Wasserstoff; aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Reste bedeuten, die unsubstituiert oder durch Halogen, OR₅, COOR₅, SO₃H oder Aralkyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit Halogen, OR₅, COOR₅ oder SO₃H, substituiert sind; und R₅ Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl ist.
X₃ und X₄ voneinander unabhängig die direkte Bindung, NH, NR₅, O oder S bedeuten;
R₃ und R₄ voneinander unabhängig Wasserstoff; aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Reste bedeuten, die unsubstituiert oder durch Halogen, OR₅, COOR₅, SO₃H oder Aralkyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit Halogen, OR₅, COOR₅ oder SO₃H, substituiert sind; und R₅ Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl ist.
Bei den Resten R₃ und R₄ in der Formel (1a) handelt es sich vorzugsweise um
C₁-C₆-Alkyle oder C₁-C₆-Alkylene, wie z. B. Methyl Ethyl und Isopropyl, die
gegebenenfalls z. B. mit Carboxy oder Phenyl substituiert werden können; weiterhin um
Phenole, die ebenfalls z. B. mit Carboxy substituiert werden können; um unsubstituierte
oder substituierte Benzylreste; sowie um Reste der Formeln
worin R₅ die unter der Formel (1a) angegebene Bedeutung hat.
Ebenfalls bevorzugt werden Farbstoffe der Formel (1) verwendet, worin B₁ und A₁ die
angegebenen Bedeutungen haben und A₂ ein durch Benzthiazolyl, Benzisothiazolyl oder
Naphthotriazolyl substituierter Phenylrest ist, wobei der Phenylrest und die
Benzthiazolyl-, Benzisothiazolyl- und Naphthotriazolyl-Substituenten des Phenylrestes
unabhängig voneinander durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Carboxy, Hydroxy,
Sulfo, Sulfamoyl, Ureido, gegebenenfalls durch C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Hydroxyalkyl
weitersubstituiertes Amino oder gegebenenfalls im Alkylteil durch Hydroxy
weitersubstituiertes C₂-C₆-Alkanoyl oder C₂-C₆-Alkanoylamino substituiert sein können.
Die Reste A₁ und A₂ in Formel (1) können substituiert sein, wie z. B. durch C₁-C₄-Alkyl,
wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl oder Butyl;C₁-C₄-Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy,
Propoxy, Isopropoxy oder Butoxy; C₁-C₈-Acylamino, insbesondere unsubstituiertes oder
im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes C₁-C₈-Alkanoylamino, wie Acetylamino oder
Propionylamino; unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes
C₁-C₈-Alkoxycarbonylamino, wie Methoxycarbonylamino oder Ethoxycarbonylamino;
Benzoylamino; Phenylamino, N-N-Di-β-hydroxyethylamino;
N,N-Di-β-sulfatoethylamino; Sulfobenzylamino; N,N-Disulfobenzylamino;
unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes C₂-C₆-Alkanoyl;
Phenylazo; Naphthotriazolyl; Benzthiazolyl; Benzisothiazolyl; C₁-C₄-Alkoxycarbonyl,
wie Methoxycarbonyl oder Ethoxycarbonyl; C₁-C₄-Alkylsulfonyl, wie Methylsulfonyl
oder Ethylsulfonyl; Trifluormethyl; Nitro; Cyano; Halogen, wie Fluor, Chlor oder Brom;
Carbamoyl, N-C₁-C₄-Alkylcarbamoyl, wie N-Methylcarbamoyl oder N-Ethylcarbamoyl;
Sulfamoyl; N-C₁-C₄-Alkylsulfamoyl, wie N-Methylsulfamoyl, N-Ethylsulfamoyl,
N-Propylsulfamoyl, N-Isopropylsulfamoyl oder N-Butylsulfamoyl; N-Phenylsulfamoyl;
Ureido; Hydroxy; Carboxy; Sulfomethyl; Sulfo; oder unsubstituiertes oder durch
C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Hydroxyalkyl substituiertes Amino; wobei die oben genannten
heterocyclischen Reste sowie die einen Phenylrest enthaltenden Gruppen durch einen oder
mehrere der oben als Substituenten der Reste A₁ und A₂ genannten Gruppen
weitersubstituiert sein können.
In den Formeln welche C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₆-Alkyl oder C₁-C₈-Alkyl enthalten bedeuten
diese je nach der angegebenen Kettenlänge z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl,
n-Butyl, Isobutyl, sek.Butyl oder tert.Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl oder Octyl.
In den Formeln welche C₁-C₄-Alkoxy enthalten bedeutet dieses z. B. Methoxy, Ethoxy,
Propoxy, Isopropoxy, Isobutoxy oder tert.Butoxy.
In den Formeln welche C₁-C₄-Hydroxyalkyl enthalten bedeutet dieses z. B.
2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, 3-Hydroxypropyl, 2-Hydroxybutyl, 3-Hydroxybutyl,
4-Hydroxybutyl, 2,3-Dihydroxypropyl oder 3,4-Dihydroxybutyl.
In den Formeln welche N-Mono-C₁-C₄-Alkylamino enthalten bedeutet dieses z. B.
N-Methylamino, N-Ethylamino, N-Propylamino oder N-Butylamino.
In den Formeln welche N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino enthalten bedeutet dieses z. B.
N,N-Dimethylamino, N,N-Diethylamino, N,N-Dipropylamino, N-Methyl-N-ethylamino,
N-Ethyl-N-propylamino oder N-Ethyl-N-butylamino.
In den Formeln welche N-C₁-C₄-Alkyl-N-phenylamino enthalten bedeutet dieses z. B.
N-Methyl-N-phenylamino, N-Ethyl-N-phenylamino, N-Propyl-N-phenylamino oder
N-Butyl-N-phenylamino.
In den Formeln welche C₂-C₆-Alkanoylamino oder C₁-C₈-Alkanoylamino enthalten
bedeuten diese z. B. Acetylamino, Propionylamino oder n-Butyrylamino.
In den Formeln welche C₁-C₄-Alkoxycarbonyl enthalten bedeutet dieses z. B.
Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder Propoxycarbonyl.
In den Formeln welche C₂-C₆-Alkylen enthalten bedeutet dieses z. B. z. B. Methylen,
Ethylen, Propylen, Tetramethylen, Pentamethylen oder Hexamethylen.
In den Formeln welche C₅-C₉-Cycloalkylen enthalten bedeutet dieses z. B. Cyclopentylen,
Cyclohexylen oder Cycloheptylen.
In den Formeln welche C₂-C₆-Alkanoyl enthalten bedeutet dieses z. B. Acetyl, Propionyl
oder n-Butyryl.
In den Formeln welche C₁-C₄-Alkylthio enthalten bedeutet dieses z. B. Methylthio,
Ethylthio, Propylthio oder Butylthio.
- - Als Rest eines Azofarbstoffes sind A₁ und A₂ bevorzugt Reste der Formel worin D₁ der Rest einer Diazokomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe, M₁ der Rest einer Mittelkomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe, und K₁ der Rest einer Kupplungskomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe ist, wobei D₁, M₁ und K₁ durch die oben für A₁ und A₂ angegebenen Substituenten, insbesondere durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Carboxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfamoyl, Ureido, unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Hydroxyalkyl substituiertes Amino, unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes C₂-C₆-Alkanoyl, unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes C₂-C₆-Alkanoylamino, unsubstituiertes oder im Phenylring durch Carboxy, Halogen, Sulfo, C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy substituiertes Phenylamino, oder unsubstituiertes oder im Phenylring durch Carboxy, Halogen, Sulfo, C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy substituiertes Benzoylamino; substituiert sein können;
- - Als Rest eines Metallkomplexazofarbstoffes sind A₁ und A₂ bevorzugt Reste der Formel worin der Sauerstoff bzw. die Carboxygruppe in ortho-Stellung zur Azogruppe an den Rest Q₁, Q₂ und Q₃ gebunden ist, Q₁, Q₂ und Q₃ unabhängig voneinander ein Rest der Benzol- oder Naphthalinreihe sind, wobei Q₁, Q₂ und Q₃ durch die oben für A₁ und A₂ angegebenen Substituenten, insbesondere durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Carboxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfamoyl, Ureido, unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Hydroxyalkyl substituiertes Amino, unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes C₂-C₆-Alkanoyl, unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes C₂-C₆-Alkanoylamino, unsubstituiertes oder im Phenylring durch Carboxy, Halogen, Hydroxy, Sulfo, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy oder C₁-C₄-Carboxyalkoxy substituiertes Phenylamino, unsubstituiertes oder im Phenylring durch Carboxy, Halogen, Hydroxy, Sulfo, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy oder C₁-C₄-Carboxyalkoxy substituiertes Benzoylamino, oder unsubstituiertes oder im Phenylring durch Carboxy, Halogen, Hydroxy, Sulfo, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy oder C₁-C₄-Carboxyalkoxy substituiertes Phenylazo; substituiert sein können;
- - Als Rest eines Stilbenfarbstoffes sind A₁ und A₂ bevorzugt Reste der Formel worin die Benzolringe I und II unabhängig voneinander durch die oben für A₁ und A₂ angegebenen Substituenten, insbesondere durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Carboxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfamoyl, Ureido, unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Hydroxyalkyl substituiertes Amino, unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes C₂-C₆-Alkanoyl, unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes C₂-C₆-Alkanoylamino, oder unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen oder Sulfo substituiertes Naphthotriazol; substituiert sein können;
- - Als Rest eines Anthrachinonfarbstoffes sind A₁ und A₂ bevorzugt Reste der Formel worin G₁ ein C₂-C₆-Alkylen, Cyclohexylen, Phenylenmethylen oder vorzugsweise ein Phenylen ist, wobei der Anthrachinonkern durch eine weitere Sulfogruppe, und G₁ als Phenylen durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Carboxy oder insbesondere Sulfo substituiert sein kann;
- - Als durch einen heterocyclischen Rest substituierter Phenyl- oder Naphthylrest ist A₂ bevorzugt ein durch Benzthiazolyl, Benzisothiazolyl oder Naphthotriazolyl substituierter Phenylrest, wobei der Phenylrest und die Benzthiazolyl-, Benzisothiazolyl- und Naphthotriazolyl-Substituenten des Phenylrestes unabhängig voneinander durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Carboxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfamoyl, Ureido, unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Hydroxyalkyl substituiertes Amino, unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes C₂-C₆-Alkanoyl, oder unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes C₂-C₆-Alkanoylamino; substituiert sein können.
Farbstoffe der Formel (1), worin B₁ ein Brückenglied ist, können hierbei für A₁ und A₂
gleiche oder voneinander verschiedene Reste der Formeln (4a), (4b), (5a), (5b), (6) und (7)
enthalten. Ebenso können Farbstoffe der Formel (1), worin B₁ die direkte Bindung ist, für
A₁ und A₂ gleiche oder voneinander verschiedene Reste der Formeln (5a) und (5b)
enthalten.
Die für die erfindungsgemäße Verwendung geeignete Phthalocyanin-Direktfarbstoffe
enthalten bevorzugt den Rest der Formel
worin Pc der Rest eines Kupfer- oder Nickelphthalocyanins; W -OH und/oder -NR₇R₈; R₇
und R₈ unabhängig voneinander Wasserstoff oder unsubstituiertes oder durch Hydroxy
oder Sulfo substituiertes C₁-C₄-Alkyl; R₆ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl; E
unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl, Halogen, Carboxy oder Sulfo substituiertes
Phenylen; oder ein C₂-C₆-Alkylen, vorzugsweise ein Sulfophenylen oder Ethylen; und k
die Zahl 1, 2 oder 3; sind.
Die für die erfindungsgemäße Verwendung geeignete Dioxazin-Direktfarbstoffe enthalten
bevorzugt die Reste der Formeln
oder
worin E₁ ein unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl, Halogen, Carboxy oder Sulfo
substituiertes Phenylen, oder ein C₂-C₆-Alkylen ist; und die äußeren Benzolringe in den
Formeln (9a), und (9b) durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Acetylamino, Nitro, Halogen,
Carboxy, oder Sulfo weitersubstituiert sein können.
Besonders bevorzugt werden Direktfarbstoffe der Formel (1) verwendet, worin B₁ ein
Brückenglied der Formeln (2a) bis (2i) ist und A₁ und A₂ unabhängig voneinander ein
Rest der Formeln (4a), (4b), (5a), (5b), (6) und (7) sind,
oder Direktfarbstoffe der Formel (1), worin B₁ und A₁ die angegebenen Bedeutungen
haben und A₂ ein durch Benzthiazolyl, Benzisothiazolyl oder Naphthotriazolyl
substituierter Phenylrest ist, wobei der Phenylrest und die Benzthiazolyl-,
Benzisothiazolyl- und Naphthotriazolyl-Substituenten des Phenylrestes unabhängig
voneinander durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Carboxy, Hydroxy, Sulfo,
Sulfamoyl, Ureido, unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Hydroxyalkyl
substituiertes Amino, unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes
C₂-C₆-Alkanoyl, oder unsubstituiertes oder im Alkylteil durch Hydroxy substituiertes
C₂-C₆-Alkanoylamino; substituiert sein können,
oder Direktfarbstoffe der Formel (1), worin B₁ die direkte Bindung ist und A₁ und A₂
unabhängig voneinander ein Rest der Formeln (5a) und (5b) sind.
Ebenfalls besonders bevorzugt werden Direktfarbstoffe der Formel (1a) verwendet, worin
L₁ ein Rest der Formeln
ist,
worin
X₆ Halogen ist und R₅ die unter der Formel (1a) angegebene Bedeutung hat.
worin
X₆ Halogen ist und R₅ die unter der Formel (1a) angegebene Bedeutung hat.
Die Direktfarbstoffe enthalten vorzugsweise mindestens eine wasserlöslichmachende
Gruppe, wie eine Sulfo- oder Sulfatogruppe, und liegen in diesem Fall entweder in der
Form ihrer freien Säure oder vorzugsweise als deren Salze wie z. B. der Alkali-, Erdalkali-
oder Ammoniumsalze oder als Salze eines organischen Amins vor. Als Beispiele seien die
Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Ammoniumsalze oder das Salz des Triäthanolamins
genannt.
Die Direktfarbstoffe sind bekannt oder können in Analogie zu bekannten Farbstoffen
hergestellt werden.
Unter cellulosehaltigen Fasermaterialien sind beispielsweise die natürliche Cellulosefaser,
wie Baumwolle, Leinen und Hanf, sowie Zellstoff und regenerierte Cellulose zu
verstehen. Die Direktfarbstoffe sind auch zum Behandeln von hydroxylgruppenhaltigen
Fasern geeignet, die in Mischgeweben enthalten sind, z. B. von Gemischen aus Baumwolle
mit Polyesterfasern oder Polyamidfasern. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung
werden cellulosehaltige Fasermaterialien mit einer Dichte zwischen 30 und 200 g/m²
bevorzugt. Bevorzugtes cellulosehaltige Fasermaterial ist Baum wolle. Die genannten
Fasern können in verschiedenen Formen vorliegen, wie z. B. Flocke oder Garne, bzw. als
Gewebe oder Gewirke.
Die Direktfarbstoffe lassen sich auf verschiedene Weise auf das Fasermaterial applizieren
und auf der Faser fixieren, insbesondere in Form von wäßrigen Farbstofflösungen und
-druckpasten. Sie eignen sich sowohl für das Ausziehverfahren als auch zum Färben nach
dem Foulard-Färbeverfahren, wonach die Ware mit wäßrigen, gegebenenfalls
salzhaltigen Farbstofflösungen imprägniert wird, und die Farbstoffe nach einer Alkali
behandlung oder in Gegenwart von Alkali, gegebenenfalls unter Wärmeeinwirkung, fixiert
werden. Nach dem Fixieren werden die Farbungen oder Drucke mit kaltem und heißem
Wasser, gegebenenfalls unter Zusatz eines dispergierend wirkenden und die Diffusion der
nicht fixierten Anteile fördernden Mittels gründlich gespült. Zum Färben und Bedrucken
werden die üblichen Färbe- bzw. Druckverfahren angewendet.
Die Mengen, in denen man die Direktfarbstoffe in den Färbebädern oder Druckpasten
verwendet, können je nach der gewünschten Farbtiefe schwanken, im allgemeinen haben
sich Mengen von 0,01 bis 15 Gewichtsprozent, insbesondere 0,1 bis 10 Gewichtsprozent,
vor allem 0,5 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Färbeguts, als
vorteilhaft erwiesen.
Die Färbeflotten können die allgemein üblichen Zusätze enthalten, beispielsweise die
wäßrigen Lösungen anorganischer Salze, z. B. von Alkalichloriden oder Alkalisulfaten,
Alkalihydroxide, Harnstoff, Verdickungen, wie z. B. Alginatverdickungen, wasserlösliche
Cellulosealkyläther sowie Dispergier-, Egalisier- und Entlüftungshilfsmittel,
Antischaummittel, Penetrationsbeschleuniger und Migrationshilfsinhibitoren, ferner
Natrium-m-nitrobenzolsulfonat und als weitere Verdickungsmittel beispielsweise
Methylcellulose, Stärkeäther, Emulsionsverdickungen, vorzugsweise ein Alginat, z. B.
Natriumalginat, sowie Netzmittel.
Bevorzugt für die erfindungsgemäße Verwendung ist das Farben nach der
Ausziehmethode. Das Färben erfolgt hierbei in der Regel in wäßrigem Medium, bei
einem Flottenverhältnis von beispielsweise 1 : 2 bis 1 : 60, insbesondere einem
Flottenverhältnis von 1 : 5 bis 1 : 20, einem pH des Färbebades von z. B. 6 bis 13 und einer
Temperatur von beispielsweise 40 bis 120°C, insbesondere einer Temperatur von 60 bis
95°C.
Die mit den Direktfarbstoffen behandelten Cellulosefasermaterialien zeichnen sich durch
einen sehr hohen Sonnenschutzfaktor aus. Der Sonnenschutzfaktor wird definiert als
Quotient aus schädlicher UV-Strahlungsdosis ohne Sonnenschutz und schädlicher
UV-Strahlungsdosis mit Sonnenschutz. Dementsprechend stellt ein Sonnenschutzfaktor
auch einen Maßstab für die Durchlässigkeit der unbehandelten und mit den in dieser
Erfindung verwendeten Direktfarbstoffen behandelten Fasermaterialien für die UV-Strah
lung dar. Die Durchlässigkeit von Fasermaterialien für UV-Strahlung kann z. B. mit einer
Transmissionsmessung mit einem Doppelmonochromator-Spektrophotometer, das mit
einer Ulbrichtkugel ausgerüstet ist, gemessen werden.
Die Berechnung des Sonnenschutzfaktors kann z. B. nach der von B. L. Diffey und J.
Robson in J. Soc. Cosmet. Chem. 40, 127-133 (May/June 1989) beschriebenen Methode
erfolgen.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Die Temperaturen sind in
Celsiusgraden angegeben. Teile bedeuten Gewichtsteile und Prozente Gewichtsprozente,
sofern nichts anderes vermerkt. Gewichtsteile stehen zu Volumenteilen im Verhältnis von
Kilogramm zu Liter.
Acht Muster je à 10 g eines 0,52 mm dicken gebleichten Baumwolltrikots von 165 g/m²
werden einzeln in einem AHIBA®-Färbegerät bei einem Flottenverhältnis von 1 : 25
jeweils mit einer der 1/1 Richttyptiefe entsprechenden Nuance gefärbt. Die Flotte enthält
außer der entsprechenden Menge eines Direktfarbstoffes 0,5 g/l eines silikonfreien
Penetrationsbeschleunigers auf Maleinsäureesterbasis und 1 g/l eines anionischen
Netzmittels. Die Baumwolltrikotmuster werden bei 40°C in das AHIBA®-Färbegerät
gegeben und anschließend wird das Färbebad mit einer Aufheizrate von 2°C/Minute auf
eine Temperatur von 95°C erwärmt und 60 Minuten bei dieser Temperatur belassen. Nach
5, 15 und 25 Minuten ab dem Erreichen von 95°C erfolgt die Zugabe von jeweils 5 g/l
Natriumchlorid. Zum Färben werden folgende wasserlösliche Direktfarbstoffe verwendet,
die in Form der freien Säure den folgenden Formeln entsprechen:
Nach dem Färben werden die Flotten auf 60°C abgekühlt, die gefärbten Muster werden
den Flotten entnommen, mit Wasser gespült, zentrifugiert und anschließend getrocknet.
Danach werden die Transmissionsspektren der Muster im UV-Bereich vermessen und die
Sonnenschutzfaktoren bestimmt. Die ermittelten Sonnenschutzfaktoren gibt die Tabelle 1
wieder.
Claims (14)
1. Verwendung von Direktfarbstoffen zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktores von
cellulosehaltigen Fasermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß man die
cellulosehaltigen Fasermaterialien mit 0,01 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des
Fasermaterials, eines oder mehrerer Direktfarbstoffe färbt oder bedruckt
2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,1 bis 10
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Fasermaterials, eines Direktfarbstoffes, verwendet.
3. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe der
Formel
A₁-B₁-A₂ (1)verwendet, worin B₁ ein Brückenglied ist und A₁ und A₂ unabhängig voneinander der
Rest eines Monoazo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Stilben- oder
Anthrachinonfarbstoffes sind.
4. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe der
Formel
A₁-B₁-A₂ (1)verwendet, worin B₁ ein Brückenlied ist, A₁ der Rest eines Monoazo-, Polyazo-,
Metallkomplexazo-, Stilben- oder Anthrachinonfarbstoffes ist und A₂ durch einen
heterocyclischen Rest oder einen Benzoylamino- oder Phenylaminorest substituiertes
Phenyl oder Naphthyl ist.
5. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe der
Formel
A₁-B₁-A₂ (1)verwendet, worin B₁ die direkte Bindung ist und A₁ und A₂je der Rest eines
Metallkomplexazofarbstoffes sind.
6. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß A₁ und A₂ Reste der
Formeln
bedeuten, worin D₁ der Rest einer Diazokomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe, M₁ der Rest einer Mittelkomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe, und K₁ der Rest
einer Kupplungskomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe ist.
7. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß A₁
und A₂ Reste der Formeln
sind, worin der Sauerstoff bzw. die Carboxygruppe in ortho-Stellung zur Azogruppe an
den Rest Q₁, Q₂ und Q₃ gebunden ist und Q₁, Q₂ und Q₃ unabhängig voneinander ein Rest
der Benzol- oder Naphthalinreihe sind.
8. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß A₁ und A₂ Reste der
Formel
sind.
9. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß A₁ und A₂ Reste der
Formel
sind, worin G₁ ein C₂-C₆-Alkylen, Cyclohexylen, Phenylenmethylen oder ein Phenylen
ist.
10. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
Phthalocyanid-Direktfarbstoffe enthaltend den Rest der Formel
verwendet, worin Pc der Rest eines Kupfer- oder Nickelphthalocyanins, W -OH und/oder
-NR₇R₈, R₇ und R₈ unabhängig voneinander Wasserstoff oder unsubstituiertes oder durch
Hydroxy oder Sulfo substituiertes C₁-C₄-Alkyl, R₆ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl, E
unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl, Halogen, Carboxy oder Sulfo substituiertes
Phenylen, oder ein C₂-C₆-Alkylen, und k die Zahl 1, 2 oder 3, sind.
11. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
Dioxazin-Direktfarbstoffe enthaltend die Reste der Formeln
oder
verwendet, worin E₁ ein unsubstituiertes oder durch C₁-C₄-Alkyl, Halogen, Carboxy oder
Sulfo substituiertes Phenylen, oder ein C₂-C₆-Alkylen ist.
12. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
man den Sonnenschutzfaktor von cellulosehaltigen Fasermaterialien um mindestens den
Faktor 5 erhöht.
13. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als
cellulosehaltiges Fasermaterial Baumwolle verwendet.
14. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man cellulosehaltiges
Fasermaterial mit einem Gewicht zwischen 30 und 200 g/m² verwendet.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH55595 | 1995-02-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19606840A1 true DE19606840A1 (de) | 1996-08-29 |
Family
ID=4189712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1996106840 Withdrawn DE19606840A1 (de) | 1995-02-27 | 1996-02-23 | Verwendung von Direktfarbstoffen zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors von cellulosehaltigen Fasermaterialien |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19606840A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6037280A (en) * | 1997-03-21 | 2000-03-14 | Koala Konnection | Ultraviolet ray (UV) blocking textile containing particles |
-
1996
- 1996-02-23 DE DE1996106840 patent/DE19606840A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6037280A (en) * | 1997-03-21 | 2000-03-14 | Koala Konnection | Ultraviolet ray (UV) blocking textile containing particles |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8130 | Withdrawal |