DE19620415C3 - Schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung - Google Patents
Schwarze Reaktivfarbstoff-ZusammensetzungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen schwarzen Farbstoff und insbesondere eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zu
sammensetzung.
Bisher gibt es keinen einzelnen Reaktivfarbstoff, der dazu in der Lage ist, einen tiefschwarzen Farbton aufzubauen.
Um den Aufbau eines tiefschwarzen Farbtons zu erreichen, wurden Reaktivfarbstoff-Zusammensetzungen verwendet,
die eine Mehrzahl von Reaktivfarbstoff-Komponenten enthalten. Üblicherweise wird ein schwarzer Reaktivfarbstoff als
Hauptkomponente mit Reaktivfarbstoff-Komponenten mit rotem, orangefarbenem, gelbem oder anderem Farbton ver
wendet, um eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung zu erhalten.
Die Japanische Patentveröffentlichung 160 362/1983 beschreibt eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung,
die einen schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I) und einen orangefarbenen Reaktivfarbstoff der Formel (5) enthält.
Wird jedoch diese schwarze Farbstoff-Zusammensetzung zum Färben verwendet, so kann sich im Färbematerial kein
tiefer Farbton aufbauen.
Die Japanische Patentveröffentlichung 17 810/1988 beschreibt eine weitere schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammenset
zung, die einen schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I) gemäß den vorstehenden Angaben und einen orangefarbenen
Reaktivfarbstoff der Formel (6) enthält. Diese Zusammensetzung weist eine bessere Färbeadditivität auf, zeigt jedoch
schlechtere Egalisiereigenschaften. Ferner weist die Komponente der Formel (6) eine geringere Löslichkeit auf. In hoch
konzentrierten Farbstofflösungen fällt die Komponente der Formel (6) aus. Dies begrenzt die Eignung dieser Zusammen
setzung in einer hochkonzentrierten Farbstofflösung.
Die Japanische Patentveröffentlichung 73 870/1990 beschreibt eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung,
die einen schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I) und orangefarbene Reaktivfarbstoffe der vorstehenden Formeln (5)
und (6) enthält. Diese Zusammensetzung läßt aber in bezug auf Farbaufbaueigenschaften und Löslichkeit immer noch zu
wünschen übrig.
Die Japanische Patentveröffentlichung 202 956/1990 beschreibt eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung,
die einen schwarzen Reaktivfarbstoff der vorstehend angegebenen Formel (I) und einen Reaktivfarbstoff der Formel (7)
oder einen Reaktivfarbstoff der Formel (8) enthält.
Die Komponenten der Formel (7) und (8) weisen eine bessere Löslichkeit auf, jedoch zeigen das Produkt der Formel
(7) eine geringere Färbeverträglichkeit und das Produkt der Formel (8) eine geringere Färbestärke. Diese Farbstoffzu
sammensetzung ist nicht dazu geeignet, die vorstehenden Schwierigkeiten vollständig zu überwinden.
Ferner weisen die meisten Reaktivfarbstoffe keine günstigen Eigenschaften auf, wenn sie beim Ätzdruck verwendet
werden. Üblicherweise können sie keine vollständige Ätzung bewirken, was die Eignung der Reaktivfarbstoffe begrenzt.
Daher besteht in der Färbeindustrie ein weiteres Ziel darin, einen Reaktivfarbstoff mit einer besseren Eignung für den
Ätzdruck bereit zustellen.
Erfindungsgemäß wird eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung bereitgestellt, die sich zur Ausziehfärbung,
zum Bedrucken, Kontinue-Färben und Ätzdrucken von Fasern unter Erzielung einer besseren Färbebeschaffenheit eig
net.
Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung eine schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung, die folgendes enthält:
- a) einen schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I)
- b) einen Monoazo-Reaktivfarbstoff der Formel (II),
worin X die Bedeutung -CH=CH2 oder -CH2CH2W hat, wobei W eine austretende Gruppe (z. B. Halogene, Phosphat, Trisulfat und Sulfonat, die mit einer Base eliminierbar ist, bedeutet und Y Wasserstoff, Hydroxyl, Amino oder Aminoderivate bedeutet; und - c) einen Monoazo-Reaktivfarbstoff der Formel (IV)
worin X die Bedeutung -CH=CH2 oder -CH2CH2W hat, W eine austretende Gruppe gemäß der vorstehenden Definition ist
und Z Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Carboxyl bedeutet.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann in Form von freien Säuren vorliegen, jedoch sind die Salzformen, bei
spielsweise Alkalimetallsalze oder Erdalkalimetallsalze, besser für den Einsatz geeignet. Unter sämtlichen Salzen sind
das Natriumsalz, das Kaliumsalz und das Lithiumsalz besonders geeignet. Das Verhältnis der einzelnen Farbstoffkompo
nenten kann innerhalb breiter Bereiche variieren. Im allgemeinen beträgt der minimale, relative, prozentuale Gewichts
anteil für die einzelnen Farbstoffe 3% und der maximale, relative, prozentuale Gewichtsanteil 90%. Die erfindungsge
mäße Zusammensetzung enthält vorzugsweise die Komponente (a) in einem Anteil von 50-90 Gew.-%, die Komponente
(b) in einem Anteil von 3-47 Gew.-% und die Komponente (c) in einem Anteil von 3-30 Gew.-%.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh
rungsformen und aus den beigefügten Ansprüchen.
Die Herstellung der Verbindung der Formel (II) wird in JP-B-40 182/1970 beschrieben. Ein Diazoniumsalz der Formel
(9)
in der X die Bedeutung -CH=CH2 oder -C2H4W hat und W eine austretende Gruppe, die mit einer Base eliminierbar ist,
bedeutet, wird mit einer Verbindung der Formel (10)
worin Y unter Wasserstoff, Hydroxyl, Amino oder Aminoderivaten ausgewählt ist, unter Bildung des Produkts der For
mel (II) umgesetzt. Bei der Verbindung der Formel (II) kann es sich beispielsweise um die nachstehend aufgeführten Ver
bindungen (11), (12), (13), (14), (15) oder (16) handeln.
Die erfindungsgemäße Verbindung der Formel (IV) läßt sich durch Umsetzung eines Diazoniumsalzes der Formel (9)
mit der Verbindung der Formel (17)
in der Z unter Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Carboxyl ausgewählt ist, herstellen. Beispielsweise beschreibt DE-172 789
die Herstellung der Verbindung der Formel (18), die Japanische Patentveröffentlichung 9666/1968 die Herstellung der
Verbindung der Formel (19) und die Japanische Patentveröffentlichung 14107/1969 die Herstellung der Verbindung der
Formel (20).
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann in Pulverform, Granulatform, Teilchenform oder flüssiger Form vor
liegen. Sie kann Hilfsstoffe enthalten, beispielsweise Verzögerungsmittel Egalisiermittel, Hilfsmittel, oberflächenaktive
Mittel, Puffer und Dispergiermittel.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann bei herkömmlichen Färbeverfahren eingesetzt werden, beispielsweise
beim Ausziehfärben, Drucken, Kontinue-Färben und Ätzdrucken.
Beim Ausziehfärben handelt es sich um einen Färbevorgang mit einem einzigen Farbton, wobei das Färbeverfahren zu
einem homogenen einzelnen Farbton führen kann. Beim Verfahren der Ausziehfärbung wird das Fasermaterial in die
Färbelösung gebracht, so daß es den Farbstoff absorbieren kann. Anschließend wird der pH-Wert so eingestellt, daß der
Färbevorgang unter Ausbildung einer kovalenten Bindung erfolgen kann.
Das Bedrucken kann in einem einphasigen oder zweiphasigen Verfahren durchgeführt werden. Ein einphasiges Be
drucken wird zum Bedrucken von Fasermaterialien mit einem Säureakzeptor, beispielsweise einer Natriumhydrogencar
bonat-Druckpaste, angewandt. Das zweiphasige Druckverfahren läßt sich auch als Klotzdämpfverfahren bezeichnen. Es
wird zum Bedrucken von Fasermaterialien mit einer neutralen oder schwach sauren Druckpaste angewandt.
Das Ätzdrucken läßt sich auch als Entfärbungsdrucken bezeichnen. Es bedient sich einer Druckpaste mit einem Ätz
mittel (z. B. Rongalit) um Fasermaterialien mit einem Grundfarbton zu bedrucken, wobei der Grundfarbton entfernt wer
den kann. Um die Ätzwirkung zu verstärken, können Hilfsmittel, wie Zinkoxid, zugesetzt werden.
Nachstehend finden sich ausführlichere Beispiele zur Erläuterung der Erfindung. Diese Beispiele sollen aber den
Schutzumfang der Erfindung nicht beschränken.
In den Beispielen beziehen sich die Teilangaben auf das Gewicht. Die Temperaturwerte sind in °C angegeben.
Sämtliche Farbstofformeln werden als freie Säuren aufgeführt.
64 Teile Farbstoff der Formel (I), 23 Teile der Verbindung (12) und 13 Teile der Verbindung (18) werden zu einer ho
mogenen Farbstoffzusammensetzung vermischt. Sodann werden die folgenden Färbeverfahren durchgeführt, wobei man
bei sämtlichen Verfahren schwarzgefärbte Materialien von guter Haltbarkeit erhält.
1 Teil des vorstehenden homogenen Farbstoffgemisches wird in 100 Teilen destilliertem Wasser unter Bildung einer
Färbeflotte gelöst. Anschließend werden 2 mit destilliertem Wasser gewaschene Färbebehälter mit 40 bzw. 80 Teilen des
Färbeflotte gefüllt und jeweils mit 4,8 Teilen Glaubersalz versetzt. Sodann werden die Färbebehälter mit destilliertem
Wasser auf jeweils 85 Teile aufgefüllt und anschließend mit 5 Teilen einer Lösung von wasserfreiem Natriumcarbonat
(320 g/Liter) versetzt. In die einzelnen Färbebehälter werden 2 Teile vorbenetztes Vollbaumwollgewebe gegeben. Die
Färbebehälter werden mit einem Deckel verschlossen und zur Erzielung einer homogenen Färbung geschüttelt. Sodann
erfolgt die Behandlung in einem Wärmebad von 62°C, wobei innerhalb von 5 Minuten auf 60°C erwärmt wird und an
schließend diese Temperatur 60 Minuten beibehalten wird. Hierauf wird das Gewebe entnommen und mit kaltem Wasser
gewaschen, sodann in einem großen Behälter aus rostfreiem Stahl 10 Minuten mit heißem Wasser gewaschen, anschlie
ßend in einen weiteren großen Behälter aus rostfreiem Stahl mit 2 g/Liter Seife gegeben und weitere 10 Minuten mit sie
dendem Wasser gewaschen. Schließlich wird das Gewebe entnommen, mit kaltem Wasser gewaschen und getrocknet.
100 Teile Harnstoff, 10 Teile Natrium-m-nitrobenzolsulfonat, 20 Teile Natriumbicarbonat, 55 Teile Natriumalginat
und 815 Teile warmes Wasser werden in einem Behälter zu einer Paste verarbeitet und zur Bildung einer Druckpaste ho
mogen verrührt. 46 Teile der Druckpaste und 4 Teile Farbstoff werden zu einer homogenen Färbepaste vermischt. Ein
100 mesh-Drucksieb wird über ein Vollbaumwollgewebe von entsprechender Größe gelegt. Sodann wird eine Färbung
mit der Druckfarbenpaste durch das Drucksieb unter Bildung eines gefärbten Gewebes vorgenommen. Das gefärbte Ge
webe wird 5 Minuten bei 65°C im Trockenschrank getrocknet, sodann entnommen und 10 Minuten in einem Dampfofen
mit gesättigtem Dampf bei 102-105°C behandelt. Wie bei der Ausziehfärbung wird das Gewebe mit kaltem Wasser, hei
ßem Wasser und Seife gewaschen und sodann getrocknet.
3 Teile Farbstoff, 0,4 Teile Natriumalginat und 46,6 Teile destilliertes Wasser werden zur Herstellung einer Klotzflotte
vermischt. Die Klotzflotte wird sofort zum Klotzen eines Gewebes mit einer Klotzmangel verwendet. Die Temperatur
der Klotzflotte darf 30°C nicht übersteigen. Das Klotzverhältnis beträgt 70%. Sodann wird das Gewebe 5 Minuten in ei
nem Trockenschrank bei 65°C getrocknet. Das getrocknete Gewebe wird 40 Sekunden einer Dampfbehandlung mit ge
sättigtem Dampf von 102-105°C unterworfen. Wie beim Ausziehfärben wird das Gewebe mit kaltem Wasser, heißem
Wasser und Seife gewaschen und sodann getrocknet.
100 Teile Harnstoff, 10 Teile Natrium-m-nitrobenzolsulfonat, 20 Teile Natriumbicarbonat, 55 Teile Natriumalginat
und 815 Teile Wasser werden in einem Gefäß zu einer Paste verarbeitet und sodann zur Bildung einer vollständig homo
genen Druckpaste verrührt. 46 Teile Druckpaste und 4 Teile Farbstoff werden zu einer homogenen Färbepaste vermischt.
Anschließend werden 40 Teile Rongalit, 55 Teile Natriumalginat und 1000 Teile warmes Wasser zu einer Ätzpaste ver
mischt. Ein 100 mesh-Drucksieb wird auf ein Vollbaumwollgewebe von entsprechender Größe gelegt. Durch das Druck
sieb wird die Färbepaste unter Bildung eines gefärbten Gewebes aufgebracht. Das gefärbte Gewebe wird 5 Minuten im
Trockenschrank bei 65°C getrocknet. Nach Entnahme des getrockneten Gewebes wird der vorstehende Vorgang unter
Verwendung der Ätzpaste wiederholt, wobei die Ätzpaste auf das Gewebe gedruckt wird. Sodann wird das Gewebe
5 Minuten bei 65°C im Trockenschrank getrocknet, entnommen und 10 Minuten in einem Dampfofen mit gesättigtem
Dampf von 102-105°C behandelt. Wie beim Ausziehfärben wird das Gewebe mit kaltem Wasser, heißem Wasser und
Seife gewaschen und sodann getrocknet.
57 Teile Farbstoff (I), 40 Teile der Verbindung (13) und 3 Teile der Verbindung (19) werden zu einem homogenen Ge
misch vermischt. Anschließend werden die Färbevorgänge von Beispiel (1) wiederholt, wobei man in sämtlichen Fällen
schwarzgefärbte Produkte von guter Beständigkeit erhält.
56 Teile Farbstoff (I), 22 Teile der Verbindung (12) und 22 Teile der Verbindung (19) werden zu einem homogenen
Gemisch vermischt. Anschließend werden die Färbevorgänge von Beispiel (1) wiederholt, wobei man in sämtlichen Fäl
len schwarzgefärbte Produkte von guter Beständigkeit erhält.
70 Teile Farbstoff (I), 19 Teile der Verbindung (12) und 15 Teile der Verbindung (19) werden zu einem homogenen
Gemisch vermischt. Anschließend werden die Färbevorgänge von Beispiel (1) wiederholt, wobei man in sämtlichen Fäl
len schwarzgefärbte Produkte von guter Beständigkeit erhält.
Die vier Zusammensetzungen der Beispiele (1) bis (4) werden zur Durchführung der nachstehenden Löslichkeitstests
mit 150 g/Liter herangezogen. In einem Becherglas mit einem Fassungsvermögen von 250 Teilen werden 7,5 Teile Farb
stoff und 50 Teile destilliertes Wasser unter Verwendung eines Glasstabs zur Bildung einer homogenen Lösung ver
mischt. Sodann wird auf 50 ± 2°C erwärmt und diese Temperatur unter Rühren 5 Minuten beibehalten. TOYO Nr. 1-Fil
terpapier wird vorbenetzt und in einem Trichter unter Absaugen getrocknet. Sodann werden die vorstehenden Lösungen
in den Trichter gegeben und zur Trockne abgesaugt. Das Filterpapier wird entnommen und an der Luft getrocknet. Mit
dem Test wird beurteilt, ob Farbstoffmaterial auf dem Filterpapier verbleibt. Wenn kein Farbstoffmaterial auf dem Fil
terpapier verbleibt, hat das Produkt den Löslichkeitstest bestanden. Die Testergebnisse zeigen, daß sämtliche vier Zu
sammensetzungen der Beispiele (1) bis (4) den Farbstofftest bestanden haben und eine gute Löslichkeit aufweisen.
Die vorstehenden Färbeverfahren von Beispiel (1) werden unter Verwendung der Zusammensetzung mit einem Gehalt
an dem schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I) und des orangefarbenen Reaktivfarbstoffs der Formel (6) (diese Ver
bindung ist in JP-B-17810/1988 beschrieben) als Vergleichsprodukt wiederholt. Man erhält ebenfalls in sämtlichen Fäl
len schwarzgefärbte Produkte. In Tabelle 1 sind die Testergebnisse für die fünf Zusammensetzungen der Beispiele (1) bis
(4) sowie für die Vergleichszusammensetzung aufgeführt. In Tabelle 1 wird ein Vergleich in bezug auf Ausziehfärbung,
Bedrucken und Kontinue-Färbung zwischen den Produkten der Beispiele (1) bis (4) und dem Vergleichsprodukt durch
geführt. Dabei wird das Vergleichsprodukt als 100% gesetzt. Die Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Zusam
mensetzungen sich für die Ausziehfärbung, das Bedrucken, die Kontinue-Färbung und die Ätzfärbung eignen.
Aus der vorstehenden Beschreibung kann der Fachmann leicht die wesentlichen Merkmale der Erfindung feststellen.
Er kann die Erfindung, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen, in vielfältiger Weise verändern und modifizieren, um
sie verschiedenen Anwendungsgebieten und Bedingungen anzupassen. Somit fallen auch weitere Ausführungsformen
unter die Ansprüche.
Claims (5)
1. Schwarze Reaktivfarbstoff-Zusammensetzung, enthaltend:
- a) einen schwarzen Reaktivfarbstoff der Formel (I)
- b) einen Monoazo-Reaktivfarbstoff der Formel (II),
worin X die Bedeutung -CH=CH2 oder -CH2CH2W hat, wobei W eine austre tende Gruppe bedeutet und Y Wasserstoff, Hydroxyl, Amino oder Aminoderi vate bedeutet; und - c) einen Monoazo-Reaktivfarbstoff der Formel (IV)
worin X die Bedeutung -CH=CH2 oder -CH2CH2W hat, W eine austretende Gruppe ist und Z Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Carboxyl bedeutet, wobei die Anteile für die Komponente (a) 50 bis 94 Gew.-%, für die Komponente (b) 3 bis 47 Gew.-% und für die Komponente (c) 3 bis 30 Gew.-% betragen.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei X die Bedeutung
-CH2CH2OSO3H hat und Y Hydroxyl oder Amino bedeutet.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei Z Methyl oder Carboxyl bedeutet.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei W Halogen, Phosphat,
Sulfonat oder Trisulfat bedeutet.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei W Sulfonat bedeutet.
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