DE2001816A1 - Verfahren zur Herstellung von konzentrierten Loesungen kationischer Farbstoffe - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von konzentrierten Loesungen kationischer Farbstoffe

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DE2001816A1 DE19702001816 DE2001816A DE2001816A1 DE 2001816 A1 DE2001816 A1 DE 2001816A1 DE 19702001816 DE19702001816 DE 19702001816 DE 2001816 A DE2001816 A DE 2001816A DE 2001816 A1 DE2001816 A1 DE 2001816A1
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Description

Patentanwälfe
*' * ff A Wto P. Wirfh
^.ienbsrg
DrV.^,!.,;,.^ ^
SANDOZ AG
Basel / Schweiz
Case 15-3033/A
Verfahren zur Herstellung von konzentrierten Lösungen kationischer Farbstoffe
Es ist bekannt, dass die Löslichkeit von kationischen Farbstoffen abhängig ist von der Art des Anions. Insbesondere ist aus der belgischen Patentschrift 701 700 bekannt, dass organische Antonen besonders gut lösliche kationische Farbstoffe ergeben.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung / von für die Textilbehandlung gebrauchsfertigen konzentrierten Farbstofflösungen unter Austausch von Anionen in kationischen •Farbstoffen durch Umsetzen eines kationischen Farbstoffs mit einem Salz ohne Farbstoffcharakter, dadurch gekennzeichnet, dass man den kationischen Farbstoff in Gegenwart von Wasser
oder in Gegenwart von Wasser und einem organischen Lösungsmittel oder einem Lösungsmittelgemisch löst oder teilweise löst und darin mit einem solchen Salz umsetzt, dass der entstandene kationische Farbstoff leichter löslich ist als der 'eingesetzte kationische Farbstoff.
Vorzugsweise wird die Umsetzung in einem Gemisch aus Wasser und einer organischen Säure, z.B. Essigsäure; durchgeführt. Nach diesem Verfahren kann man beispielsweise Anthrachinone Oxazin-, Chinophthalon- oder vorzugsweise Azo-, insbesondere Monoazofarbstoffe herstellen, bzw. umsetzen.
Wird die Umsetzung in einem Gemisch aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch durchgeführt, so beträgt der Wasseranteil vorteilhaft mindestens 10$ Er kann aber auch 30 bis 8o# betragen. Der Anteil des .Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches beträgt dann Tür solche Fälle 20 bis 70$, bezogen auf die Lösungsmitte1-menge.
So kann man beispielsweise nach dem erfindungsgemässen Verfahren Salze von kationischen Farbstoffen der Formel
worin F^ ein Farbstoffkation
und A ein Anion bedeuten, herstellen, wenn man in Gegenwart von Wasser oder in Gegenwart von Wasser und einem or-
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.2031916
ganisxihen; Lösungsmittel ©der eine« Gemiseii Vöö organischen' Lösungsmitteln das Anion Ä> eines kätiönisöhefi W'&inäßfcöffs* beispielsweise eines unlösIicheil öder Schwer iösiiciien fe tibniSchen Farbstoffs, der
PGÜ Befrändelfi mit einem iil dem öder teilweise lösliöhen Salz Formel
Medium- losiictien *r der
worin Mw ein. Katiori ohne Farbstoff Gharalcter bedeutet, austauscht, wobei die Reakti ons teilnehmer' So gewählt werden, dass das entstandene Farbsalz der Formel (1) iri dem betreffenden .Medium leichter löslich ist als das Farbsalz der Formel (ll). :Ein Salz öder ein Kaüon ohne FarbstoffCharakter enthält kein chromophores System.
Neben Wasser können bei der Umsetzung beispielsweise Essigsäure, Capry!säure, Benzylalkohol oder andere Alkohole, z.B, ein-, zwei- oder dreiwertige Alkohole, wie Cyclohexanol, Glykol, AethyIgIykol, Diäthylenglykol, Glycerin oder Ketone, wie Methylethylketon, N-Methylpyrrolidon oder Aether, wie Tetrahydrofuran, Tripropylenglykolmethyläther, Glykoläther, Dioxan
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oder Amide, wie Acetamid, Dimethylformamid oder Lactone, wie Butyrolacton oder Nitrile, wie Acetonitril, Hydroxypropionitril oder Sulfolan, Caprolactam,. Pyridin, Dirnethylsulfoxid, Propansulfon oder Aethylen- oder Propylenchlorhydrin zugegen sein.Man kann auch Gemische der genannten Lösungsmittel verwenden.
Als Anionen von schwerlöslichen kationischen Farbstoffen seien ^P erwähnt ϊ das Chlorid, Sulfat, Methylsulfat, Phosphat, Perchlorat, usw. und als Anionen löslicher kationischer Farbstoff z.B. die Anionen von organischen Säuren, inbesondere von Carbonsäuren wie diejenigen der Ameisensäure, Essigsäure, Chloressigsäure, Propionsäure, Benzoesäure, Phenoxyessigsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Milchsäure, Weinsäure, usw.
Die Umsetzung kann zwischen Raumtemperatur und dem Siedepunkt des Wassers bzw. des Gemisches aus Wasser und einem Lösungsmittel durchgeführt werden.
,Das organische Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch kann nach der Umsetzung ganz oder teilweise durch ein anderes Lösungsmittel oder aber durch Wasser ersetzt werden. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können vorzugsweise Anionen von Mineralsäure igegen Anionen organischer Säuren ausgetauscht werden.
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■ - 5-' ' :-_ ■·■■■
Als Salze ohne Farbstoffcharacter der Formel (ill) eignen sich z.B. auch solche Salze, die im verwendeten Medium erst gebildet werden. Zum Beispiel setzt sieh'Bariümacetat, das aus BaCO., und Essigsäure gebildet wird, mit einem schwer löslichen 'Sulfat eines kationischen Farbstoffs zu dessen leichtlöslichem Actat um. Es können auch zwei und mehr Salze zum gleichen Umsatz verwendet werden, z.B. Bleiacetat und Bariumacetat im Gemisch oder nacheinander. Weitere verwendbare Salze ohne Farbstoffeha:- racter ßind z.B. die Barium- und Bleisalze von Garbonsäuren, ü
wie Ameisensäure, Essigsäure, Chloressigsäure, Propionsäure, Benzoesäure, Phenoxyessigsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Milchsäure, Weinsäure, usw.
Die verwendeten Salze werden in der dem Farbstoff äquivalenten Menge in einem Unterschuss oder aber in einem Ueberschuss eingesetzt der bis zu einem Me hrfachen der äquivalenten Menge betragen kann.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen kationischen Farbstofflösungen können zur Herstellung von stabilen, konzentrierten flüssigen Zubereitungen verwendet werden bzw. stellen bereits solche dar. Die Herstellung solcher konzentrierten Lösungen basischer Farbstoffe, deren Salze mit organischen Säuren bereitet wurde, ist bekannt. Diese Salze wurden aber bisher über die Hydroxide oder über die Färbstoffbicarbonate, unter Isolierung der Zwischenprodukte, hergestellt, '(Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 24O o% j Belgisches Patent 701 700).
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Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Farbstoffe können aber direkt für die Herstellung solcher Zubereitungen, bzw. die erhaltenen Reaktionsmischungen direkt als solche Zubereitungen verwendet werden.
Die Zubereitungen, bzw. konzentrierten Färbstofflösungen enthalten 10 bis 60#, mit Vorteil 15-50$, vorzugsweise 20-40$ eines kationischen Farbstoffsalzes.
In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1
Λ3 Teile des roten Farbstoffs der Formel
CN
25 Ö
NH2
werden in einer Mischung,bestehendaus 20 Teilen Maleinsäure, 80 Teilen Benzylalkohol und 30 Teilen einer l8$igen Lösung von Natriumhydroxid in Wasser während 30 Minuten auf 80° erwärmt. Der Farbstoff geht in Lösung. Beim Abkühlen scheidet sich die Lösung in 2 Phasen. Nach Abtrennung der unteren wässrigen Schicht erhält man eine stabile hochkonzentrierte rote
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Färbstofflösung in wasserhaltigem Benzylalkohol.
Die in den Beispielen genannten stabilen Färbstofflösungen können zum Färben von Polyacrylnitril verwendet werden.
Bei sp i e 1 2, "
175 Teile des Farbstoffs auf Beispiel 1 werden'in 735 Teilen Wasser mit 60 Teilen Essigsäure auf 90° erwärmt und unter Rühren mit 150 Teilen kristallisiertem Bleiacetat versetzt. Nach 30 Minuten wird die Mischung heiss filtriert und das Filtrat mit Wasser auf 1000 Teile verdünnt. Man erhält eine stabile Lösung des vor der Behandlung ausserordentlieh schwer löslichen Farbstoffs.
B e 1 spiel 3
43 Teile des in'Beispiel 1 genannten roten Farbstoffs werden 2 Stunden lang bei Raumtemperatur in 200 Teilen Wasser und •einer Lösung von 15 Teilen Bariumacetat in 60 Teilen Eisessig angerührt. Man erhält eine zum Färben von Polyacrylnitrilfasern gebrauchsfertige konzentrierte Farbstofflösung.·
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Beispiel
.60 Teile des Farbstoffs der Formel
Cl
cA-
NH
und 25,6 Teilen Wasser werden mit einer aus I83 Teilen Eisessig, 9 Teilen Wasser und 17 Teilen Bleimono-oxid bestehenden Mischung verrührt. Hierauf wird die Masse auf 85° erwärmt, eine halbe Stunde lang bei 85° gerührt und nach dem Abkühlen bei Raumtemperatur vom ausgeschiedenen Bleichlorid abfiltriert. Nach Zusatz von 1,3 Teilen Ammonsulfat wird das Filtrat weitere 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, dann vom ausgefallenen Bleisulfat abfiltriert und mit 24 Teilen Wasser versetzt. Es liegt eine tiefrote, klare und beständige Farbstofflösung vor.
Beispiel 5
17 Teile Bleiacetat werden bei 8o° in 50 Teilen Wasser und 15 Teilen Essigsäure gelöst und mit einer 8o° warmen Lösung von ^5 Teilen des Farbstoffes der Formel
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2001ftß
l8& Teilen tyassei? v rfe, naefe 2: Tagest von
man. eine
die zum F
t; l;ässfe
.,. ItIs ,f' stafcii 1©
& £ s ^p J e I 6
ti
ϊϊ» 9%
Mugabe· mq^ ^ Teilern
-40
Nach Erkalten wird das gebildet» Bleisulfat abfiltriert. Das tiefblaue Filtrat ist eine stabile, konzentrierte, gebrauchsfertige Lösung, die sich zum Färben vonPolyacrynitril eignet,
Beispiel 7
12 Teile Bariumcarbonat werden in 50 Teilen Essigsäure bei 8o° gelb'st und mit 190 Teilen Wasser von 80° verdünnt. Zu dieser Losung gibt man 50 Teile des Farbstoff der Formel
1/2
und lässt 20 Stunden lang bei 50· Ft£hr#a* K&ck &$i»®>r Filferafeiea erhält man eine tiefge-lbe» stabile» fcena®attriertft lösung, die zum Pärbcß, vco
werden kann.
BAD ORIGIN**·

Claims (2)

pä t e-iif'an;s f r ü e h e ■ . ■ :
1. Verfahren zur Herstellung vön> -für die Textilbehandlung, ge - brauchsf ertigen, konzentrierten Farbstoff lösungen unter Austausch von Anionen in kationischen Farbstoffen durch Umsetzen .eines kationischen 'Farbstoffs mit einem Salz ohne FarbstoffCharakter, dadurch gekennzeichnet, dass man den kationischen Farbstoff in Gegenwart von Wasser oder in Gegenwart von Wasser und einem organischen Lösungsmittel oder einem M Lösungsmittelgemisch löst oder teilweise löst und darin mit einem solchen Salz umsetzt,dass der entstandene kationische Farbstoff leichter löslich ist als der -«»gesetzte kationische
Farbstoff. '
2. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Azofarbstoffe umsetzt. . - · · .
5· Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ,_, man .Monoazofarbstoffe umsetzt. ./.-.'...
k. Verfahren gemäss' Pateiltanspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in einem Gemisch aus Wasser und Eisessig durchführt.
Der Patentanwalt«
- 009832/1892
DE19702001816 1969-01-20 1970-01-16 Verfahren zur Herstellung von konzentrierten Lösungen kationischer Farbstoffe Expired DE2001816C3 (de)

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CH525769A CH507354A (de) 1969-01-20 1969-01-20 Verfahren zur Herstellung von kationischen Farbstoffen
CH73569 1969-01-20
CH525769 1969-04-08
CH1159269 1969-07-30
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EP0056578A2 (de) * 1981-01-16 1982-07-28 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Lösungen kationischer Azofarbstoffe

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CH532160A (de) 1972-09-15
CH185570A4 (de) 1972-09-15
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BE744494A (fr) 1970-06-15
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CH531610A (de) 1972-08-31
GB1295685A (de) 1972-11-08
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