DE2210879A1

DE2210879A1 - Verfahren zum einbadigen faerben unmodifizierter polyolefinfasern mit metallhaltigen phthalocyaninfarbstoffen

Info

Publication number: DE2210879A1
Application number: DE2210879A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Von Der Dipl Eltz; Armand Lehinant; Hanspeter Dipl Chem Dr Maier
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1972-03-07
Filing date: 1972-03-07
Publication date: 1973-09-20
Also published as: CH571112B5; JPS4899467A; DE2210879B2; US3918897A; DE2210879C3; USB336902I5; GB1408076A; IT981125B; CH315073A4

Description

2210872

FAUBWERKE HOECHST AG. vormals Meister Lucius & Brüning

Aktenzeichen HOE 72/F 066

Dr.CZ/Sn

Frankfurt (Main)-Höchst, den 6.März 1972

Verfahren zum einbadigen Färben unmodifizierter Polyolefinfasern mit metallhaltigen Phthalocyaninfarbstoffen

Von unmodifizierten Polyolefinfasern, beispielsweise PoIypx'opylenf asern, ist es bekannt, daß sie sich in der Regel nur schwer nach Direktfärbemethoden anfärben lassen. Außer dem unmittelbaren Färben der Spinnrnasse in der Schmelze mit Pigmentfarbstoffen ist auch noch das Färben von Stückware aus solchen Fasern mit wäßrigen Suspensionen von Pigmentfarbstoffen und härtbaren Bindersystemen beschrieben, die beim Erhitzen auf der Faseroberfläche einen entsprechend gefärbten, waschechten Filmüberzug bi.Iden . Dispersionsf arbstoff e, wie sie für das Färben von Polyesterfasern und anderen hydrophoben Fasern angewendet werden, ex-geben jedoch untnr vergleichbaren thermischen Bedingungen bei der Fixierung nur sehr helle Färbungen, deren Ausbeute in keinem Verhältnis zur aufgewendeten Farbstoffmenge steht.

Durch verschiedenartige Methoden zur Modifikation des PoIyolcfinniaterials gelingt es wohl, die Anfärbbarkeit der Faser vesc-ntlich zu verbessern. So worden z.B. stickstoffhaltige, basisch wirkende Copolymere in die Spinnschnielzen des Fnsergj'undstüffes eingebracht und auf diesem Wog in dom Makromolekül verankert. Die so uiodif Xr.i urton Fasern haben dann

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Affinität zu anionischen Farbstoffen. Eine weitere Möglichkeit zur Modifizierung von Polypropylen besteht darin, Verbindungen solcher Metalle in die Masse oder Faser einzuverleiben, die mit metallierbaren Farbstoffen echte Farblacke bilden können. Diese Beeinflussung der Fasereigenschaften geschieht entweder durch ein metallhaltiges Copolymerisat oder durch spezielle Naßbehandlungsoperationen des fertigen, nicht modifizierten Fasermaterials vor dem Färben, wie sie z.B. in den DAS 1 297 577, DAS 1 '±69 6OO und DAS 1 619 69I beschrieben werden. Jedes dieser Verfahren zur Modifizierung von Polyolefinen erfordert allerdings zusätzlichen Arbeitsaufwand, der die Faser verteuert, und bringt manchmal eine nachteilige Beeinflussung der physikalischen Eigenschaften der Fas.er, wie z.B. geringere Festigkeit, Elastizität oder erhöhte Entflammbarkeit, mit sich.

Es wurde nun gefunden, daß sich unmodifizierte Polyolefinfasern, vorzugsweise Polypropylenfasern, mit metallhaltigen Phthalocyaninfarbstoffen einbadig färben lassen, wenn man auf diesen Textilmaterialien wäßrige Flotten enthaltend kationisch modifizierte Phthalocyaninfarbstoffe in Gegenwart eines Dispergiersystems auf Polyglykoläther-Basis unter HT-Färbebedingungen zur Einwirkung bringt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, daß die genannten Farbstoffe zu den stark hydrophoben, unmodif izierten Polyolefinfasern dann eine technisch brauchbare Affinität haben, wenn sie in einem besonderen Dispersionszustand vorliegen und unter geeigneten thermischen Bedingungen applix.iert werden. Unter diesen Voraussetzungen können die Färbungen entsprechend dem beanspruchten Verfahren sowohl nach der Aus/Jeh- als auch nach der Klotz-Dämpf-Methode erfolgen. Die hierzu erforderlichen Tempora türen

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liegen unter Berücksichtigung eines technischen Sicherheitsabstandes vom Erweichungsbereich der Faser (150 - 155 C) bei 120 - 135 C, vorzugsweise etwa 13O C; die Einwirkungszeit beträgt beim Klotz-Dämpf-Prozeß 20 - kO Minuten, vorzugsweise etwa 30 Minuten, und beim Ausziehverfahren 50 70 Minuten, vorzugsweise etwa 60 Minuten. Es war nicht voraussehbar, daß die Einhaltung dieser Bedingungen verfahrensgeniäß ausreicht, um eine Farbtiefe zu erzielen, die etwa dem Farbstoffaufwand entspricht.

Die für die Durchführung der Färbungen nach der neuen Methode vorgesehenen modifizierten Phthalocyaninfarbstoffe enthalten als kationische Reste insbesondere quaternäre Atrimoniumgruppen und werden in der Fachliteratur eingehend beschrieben· Hierunter sind metallhaltige Phthalocyaninderivate zu verstehen, die 2 bis 4 über Methylenbrücken an die Benzolkerne des Moleküls gebundene quaternäre Ammoniutngruppen enthalten. In diesen Produkten kommen als komplexgebundene Metalle Nickel, Kobalt und vor allem Kupfer in Frage. Das quaternäre Stickstoffatom des salzbildenden Restes ist mit gleichen oder verschiedenen, niederen Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppen besetzt; den anionischen Bestandteil stellen das Hydroxylion oder das Anion einer anorganischen oder organischen Säure, besonders das Acetat, dar. Verbindungen dieses Typs sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 220 O65 erläutert. Aus der Klasse von derartigen, aufgrund der salzartigen Substitu cnten wasserlöslichen Phtlialocyaninkör-pern hat sich verfahrensgemäß der Farbstoff mit der Formell.

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CuPc -

	/^CH3	H-OH	CH COO"
CH₂-N	^CH₃
	^XCH₂-C

besonders bewährt.

Für die Durchführbarkeit des beanspruchten Verfahrens ist es wesentlich, daß der Farbstoff in einem geeigneten Verteilungszustand in der Flotte vorliegt, der eine Diffusion und damit ein Aufziehen auf die Faser ermöglicht. Ein solches Verhalten wird am besten mittels einer Hilfsmittelmischung bewerkstelligt. Dieses Dispergiersystem besteht im wesentlichen aus -einem nichtionogenen Hilfsmittel auf Basis von Alkyl-, Alkylarylpolyglykoläthern bzw. oxäthylierten Fettsäurepolyglykolestern, vorzugsweise einem Umsetzungsprodukt aus 1 Mol Isotridecylalkohol mit 8 Mol Athylenoxid, das beim Auszieh-.verfahren mit anionaktiven Schutzkolloiden mit Dispergierwirkung, vorzugsweise solchen auf Basis von Ligninsulfonsäure, und für das Klotz-Dänipf-Verfahren mit nichtionogenen Schutzkolloiden mit Verdickungswirkung, vorzugsweise vom Typ eines vollständig verätherten Kernmehls, kombiniert wird.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung war es ebenfalls überraschend, daß die gleichzeitige Anwendung von Hilfsmitteln, die in der Wärme Säuren abspalten (Säurespender), z.B. vom Typ der Monohalogenacetate von Alkalimetallen, vorzugsweise Natr ium-monochl oracotat, oder vom Typ des Chrom (.Τ.ΪΊ)-acetato-sulfats der Formol

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- 5 - 221087S

CH COO_> CH^COO -^ -

die Fixierung der Farbstoffe und damit die Farbausbeute deutlich begünstigen. Offensichtlich erfolgt in der ersten Phase des Färbens eine Anreicherung des Farbstoffs an der Faseroberfläche, zu welcher er bereits bei niedrigeren Temperaturen infolge seiner kationischen Seitenkette ausgeprägte Affinität besitzt. Beim Erreichen der genannten Temperaturen findet dann eine Diffusion von der Oberfläche ins Faserinnere statt. Dabei ist eine Abspaltung der kationischen Gruppe ohne weiteres in Betracht zu ziehen. Die Wirksamkeit des Säurespenders läßt auf eine (zumindest teilweise) Reaktion in dieser Richtung schließen.

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Beispiel 1

Flocke aus unmodifizierten Polypropylenfasern wird in einem HT-Färbeapparat bei einem Flottenverhältnis von 1 : 20 für 60 Minuten mit einer wiißrigen Flotte von 130 C gefärbt, die - bezogen auf das Gewicht der trockenen Ware - folgende Bestandteile enthält:

2 % eines kationisch modifizierten Phthalocyaninfarbstoffs der Formel

CuPc-

CH.

ClL

¹CH-CH-OH

CH COO

(CuPc = Kupferphthalocyanin), k % eines anionischen Schutzkolloids auf Basis Ligninsulfonsäure, und

1 % des Uinsetzungsprodukts aus 1 Mol Isotrxdeeylalkohol mit 8 Mol Athylenoxid.

Nach dem Färben wird die so erhaltene Ware in üblicher Weise Spül- und Seifungspr ο zes.sen unterworfen.

Man erhält eine lebhafte, echte Türkis-Färbung.

Beispiel 2

Stückware aus umiiodi fi./,icrten Polypropylenfasern wird auf dem Foulard bei ei nor Flot tcnaufiiahme von 70 Gew.-% mit

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einer Flotte vom Raumtemperatur geklotzt, die im Liter Wasser enthält:

20 g des im Beispiel 1 genannten Farbstoffs, 5 g des Umsetzungsprodukts aus 1 Mol Isotridecyl-

alkohol mit 8 Mol Äthyleiioxid, und 10 g einer 2%igen wäßrigen Lösung eines \^rollständig verätherten Kernmehls.

Nach der Farbstoffapllikation wird die so behandelte Ware getrocknet, sodann in einem Druckdämpfer 30 Minuten bei 130° C gedämpft und schließlich wie üblich gespült sowie fertiggestellt.

Es resultiert eine echte, lebhafte Türkis-Färbung. Beispiel 3

Die Färbung wird wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch unter Mitverwendung von

2 % Natrium-nionochloracetat

als Säurespender im Ausziehbad. Die Farbstoffausbeute ist in diesem FnIl erkennbar besser als nach Vorschrift von Beispiel 1.

Beispiel k

Die Färbung wird wie in Beispiel 2 vorgenommen, jedoch unter Mi t verwend un g von

20 g/l Chrom (III) acetato-sulfat

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in der Klotzflotte.

Dabei ist die hier resultierende Farbstoffausbeute deutlich höher als die gemäß Beispiel 2.

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Claims

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Patentansprüche

1. Verfahren zum einbadigen Färben von unmödifizierten PoIyolefinfasern, vorzugsweise Polypropylenfasern, mit metallhaltigen Phthalocyaninfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf diesen Textilmaterialien wäßrige Flotten enthaltend kationisch modifizierte Phthalocyaninfarbstoffe in Gegenwart eines Dispergiersystems auf Polyglykoläther-Basis unter IIT-Färbebedingungen zur Einwirkung bringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Farbstoffe nach einem Ausziehverfahren während 50 - 70 Minuten, vorzugsweise etwa 60 Minuten, bei Temperaturen von 120 - l;
auf die Ware appliziert.

Temperaturen von 120 - 135 C, vorzugsweise etwa 130 C,

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Farbstoffe nach einem Klotz-Dämpf-Verfahren auf die Ware klotzt und diese Klotzungen sodann mit oder ohne Zwischentrocknen in einem Druckdämpfer bei 120 - 135 C, vorzugsweise etwa 130 C, innerhalb 20 - ^lt0 Minuten, vorzugsweise etwa 30 Minuten, dämpft.

h. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3« dadurch gekennzeichnet, daß man quaternary Amtnoniumgruppen aufweisende Phthalocyaninfarbstoffe verwendet.

5· Vorfahren nach Ansprüchen 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß man metallhaltige Phthalocyaninderivate verwendet, die 2 bis k über Methylenbrücken an die Benzolkerne des Farbstoffmoleküls gebundene quatermire Animoniumgruppeii besitzen.

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6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Phthalocyaninfarbstoffe vom Typ

CuPc-

CH, N CH ³ -^CH2 -OH CH₀ coo" L - \ ^CH2 3

verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Dispergiersystem für das Ausziehverfahren anionische Schutzkolloide mit Dispergierwirkung, besonders auf Basis von Ligninsulfonsäure, in Verbindung mit einem nichtionogenen Hilfsmittel auf Basis von Alkyl-, Alkylarylpolyglykoläthern bzw. oxäthylierten Fettsäurepolyglykolestern, vorzugsweise des Umsetzungsprodukts aus

1 Mol Isotridecylalkohol mit 8 Mol Äthylenoxid, verwendet .

8. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß man als Dispergiersystem für das Klotz-Dämpf-Verfahren nichtionogene Hilfsmittel auf Basis von Alkyl-, Alkylarylpolyglykoläthern bzw. oxäthylierten Fettsäurepolyglykolestern, vorzugsweise das Umsetzungsprodukt aus 1

Mol Isotridocylalkohol mit 8 Mol Äthylenoxid, in Verbindung mit nichtionogenen Schutzkolloiden mit Verdickungs· wirkung, vorzugsweise vom Typ eines vollständig verätherten Kernmehls, verwendet.

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9· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Verbesserung der Farbausbeute in den Färbeflotten zusätzlich Substanzen verwendet, die in der Wärme Säure abspalten.

10. Verfahren nach Anspruch 9i dadurch gekennzeichnet, daß man als Säure spender Monohalogenacetate von Alkalimetallen, vorzugsweise Natrium-monochloracetat, oder vom Typ des Chrom(III)-acetato-sulfats der Formel

CH COO CH;: COO ·

CII COO

CH;? co ο

ι Cr

Xr'

SO,

verwendet.-

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