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Anfärben oder Drucken von Polyesterfasermaterialien.
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&. Verwendung der Monoazofarbstoffe gemäß Ansprüchen 1 bis 5
als Dispersionsfarbstoff.
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Die Erfindung bezieht sich auf Monoazofarbstoffe, die brauchbar zum
Anfärben oder Drucken von Polyesterfasermaterialien sind, auf ein Verfahren zur
Herstellung dieser Farbstoffe und auf die Verwendung zum Anfärben oder Drucken der
Materialien mit diesen Farbstoffen.
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Die meisten der Königsblau-Farbstoffe, welche bisher technisch hergestellt
und untersucht wurden,
gehören zur Anthrachinonreihe. Es wurden
jedoch niemals akzeptable Königsblau-Azofarbstoffe gefunden, da die Azofarbstoffe
in ihrer Echtheit gegenüber Licht mäßig waren, mit ihnen schwierig echte Königsblau-Farbtöne
zu gewährleisten waren oder sich schwierig in einem starken Farbton färben ließen.
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Die Anthrachinon-Königsblau-Farbstoffe sind infolge der Art ihrer
Struktur nicht entfernbar. Daher waren Königsblau-Azofarbstoffe mit ausgezeichneter
Echtheit stark erwünscht.
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Gegenstand der Erfindung sind wasserunlösliche Monoazofarbstoffe
der allgemeinen Formel I
worin X ein Chlor- oder Bromatom, Rl und R2 unabhängig voneinander eine Methyl-
oder Athylgruppe und R3 eine Methyl- oder Äthylgruppe ist.
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Die Farbstoffe sind brauchbar zum Anfärben oder Drucken von Polyesterfasermaterialien
mit königsblauer Farbe guter Echtheit.
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Als Farbstoffe ähnlich denjenigen der Erfindung sind folgende Farbstoffe
für Acetat- oder Polyesterfasermaterialien bekannt: 1. französische Patentschrift
829010
2. britische Patentschrift 1140214
3. japanische Offenlegungsschrift 14 714/69
4. britische Patentschrift 1051264
Alle diese bekannten Farbstoffe besitzen ernsthafte Nachteile. obwohl sie jeweils
eine Charakteristik
besitzen und einige von ihnen praktisch angewendet werden.
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Der bekannte Farbstoff(A) besitzt ausgezeichnete Sublimations- und
Kochfestigkeit, jedoch seine Echtheit gegenüber Licht ist unzureichend, und sein
Farbton ist grünlichblau. Der bekannte Farbton (B) ergibt einen ausreichenden Königsblau-Farbton,
er ist jedoch hinsichtlich Färbungskraft und Echtheit gegenüber Licht mäßig und
besitzt vergleichsweise geringfügige Kochfestigkeiten. Auch der bekannte Farbstoff
(C) besitzt unzureichende Echtheit gegenüber Licht und Sublimation und sein Farbton
ist violett.
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Der bekannte Farbstoff (D) besitzt einen zufriedenstellenden Farbton
und ausgezeichnete Echtheit gegenüber Licht, jedoch besitzt er eine bemerkenswert
geringe Echtheit gegenüber Sublimation, was eine wichtige Eigenschaft von Dispersionsfarbstoffen
für Polyesterfasermaterialien ist. Daher wurde er niemals praktisch angewendet.
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Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, neue wasserunlösliche Monoazofarbstoffe
zu schaffen, welche zum Anfärben oder Drucken von Polyesterfasermaterialien mit
königsblauer Farbe guter Echtheit brauchbar sind.
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Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung der Monoazofarbstoffe
der Formel 1 besteht darin, daß man ein 2-Cyano-4-nitro-6-chlor oder -brom-anilin
diazotiert und dann die entstehenden Diazoniumverbindungen mit einer Verbindung
der Formel II
worin Rt, R2 und R3 die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben, kuppelt.
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Die Erfindung wird nachstehend im Detail erläutert.
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Das 2-Cyano-4-nitro-6-chlor oder -brom-anilin wird durch eine bekannte
Methode mit Nitrosylschwefelsäure diazotiert, welche durch Auflösen von Natriumnitrit
in konzentrierter Schwefelsäure bei einer Temperatur von - l00C bis Raumtemperatur
hergestellt wurde, und die resultierende Diazoniumverbindung wird dann mit der Verbindung
der Formel II in einer wäßrigen, sauren Lösung oder einem wäßrigen, organischen
Lösungsmittel oder deren Gemisch bei einer Temperatur von - l00C bis Raumtemperatur
gekuppelt.
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Beispiele für die Verbindungen der Formel II sind m - N,N - di -
(lx - Methoxyäthyl) - aminoacetanilid, m - N,N - di - - Athoxyäthyl) - aminoacetanilid,
m - N,N - di- - Methoxyäthyl) - aminopropionylanilid, m - N,N - di - - Athoxyäthyl)
- aminopropionylanilid und m - [N - (ts - Methoxyäthyl) - N - (ts - äthoxyäthyl)-aminoi-acetanilid.
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Zu Säuren, welche nach dem Verfahren der Erfindung verwendet werden
können, gehören Salzsäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Ameisensäure u. dgl.
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Zu organischen Lösungsmitteln, welche bei dem Verfahren der Erfindung
verwendet werden können, gehören Alkohole, wie Methanol, Athanol u. dgl.
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Aceton, Dioxan, Dimethylformamid, Äthylenglycol u. dgl.
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Die so erhaltenen Farbstoffe der Formel I können zum Anfärben oder
Drucken von Polyesterfasermaterialien
mit königsblauer Farbe verwendet
werden.
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Nicht nur ihre Echtheit gegenüber Licht ist ausgezeichnet, sondern
auch ihre Sublimations- und Kochfestigkeit sind ausgezeichnet. Ferner besitzen sie
ausgezeichnete Anfärbbarkeit, d. h. hohe Farbausbeute, gute Aufbaueigenschaften
u. dgl.
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Um die Anfärbbarkeit zu verbessern, kann ein Gemisch von zwei oder
mehreren der Verbindungen der Formel 1 angewendet werden.
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Zum Anfärben oder Drucken der hydrophoben Fasermaterialien werden
die Verbindungen der Erfindung gemäß Formel 1 in einem wäßrigen Medium mit einem
geeigneten Dispersionsmittel in feinteiliger Form dispergiert. Der dispergierte
Farbstoff kann in Form einer Paste angewendet werden oder kann zu einem trockenen
Pulver umgewandelt werden, beispielsweise durch eine Sprühtrocknungsmethode. Die
Fasermaterialien werden vorteilhafterweise mit dem so erhaltenen Farbmittel in wäßrigem
Medium bei einer Temperatur von 105"C oder höher und vor-
zugsweise bei 110 bis 140"C
unter erhöhtem Druck gefärbt.
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Alternativ können die Fasermaterialien mit dem Farbmittel in Gegenwart
eines Trägers, wie o-Phenylphenol oder Trichlorbenzol bei vergleichsweiser hoher
Temperatur, bdispielsweise beim Siedepunkt von Wasser, gefärbt werden. Ferner können
die Fasermaterialien nach einer Thermosolanfärbmethode gefärbt werden, bei dem Tücher
mit einer Farbdispersion grundiert werden. Die Trocken-Wärmebehandlung wird bei
150 bis 230"C 30 Sekunden lang bis zu einer Minute ausgeführt. Zum Drucken wird
die Farbdispersion mit einer geeigneten Paste geknetet. Tücher werden mit der resultierenden
Druckpaste grundiert (geklotzt) und werden dann der Dämpfungs- oder der Thermosolmethode
unterworfen.
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Die Echtheitseigenschaften und Farbtöne der bekannten Farbstoffe
(A) bis (D) und diejenigen der erfindungsgemäßen Farbstoffe sind in folgender Tabelle
aufgeführt.
| I Lichtucht- |
| Farbstoff Struktur auf Faser heit |
| (x) |
| CN -N=N-J(CH,CH,oCH, OCH3 |
| Bekannter Farbstoff(A) O2N N=N4N(CH2CH2OCH3)2 3,0 5 |
| Cl NHCOCH3 |
| CN |
| Bekannter Farbstoff (B) O2NX N=N<N(CH2CH2OH)2 3,0 5 |
| Br NHCOCH3 |
| NO2 |
| Bekannter Farbstoff (C) QzNN=NN(CH2CHOCH3)2 3,0 5 |
| Br NHCOCEi |
| Bekannter Farbstoff (D) O2N< N=N<N(CH2CH3k 3,0 6 bis
7 |
| C1 NHCOCH3 |
| CN |
| Erfindungsgemäßer O2N N(CH2CH2OCH3L 3,0 6 bis 7 |
| Farbstoff (1) 4 I |
| CN |
| Erfindungsgemäßer o2NwN=N9N(cH2CH2ocH3k 3,0 6 bis 7 |
| Farbstoff (2) |
| Br NHCOCH3 |
Fortsetzung
| Farbstoff Liehteeht- |
| Farbstoff Struktur auf Faser Lichlscht- |
| (%) |
| Farbstoff O2 CN NCH CII OCH CM3), 3,0 6 bis 7 |
| Farbstoff (3) NUN N 6 222 |
| Br NHCOCH3 |
| CN |
| Erfindungsgemäßer O2NN- N N(CH,CH, OCH,), 3,0 6 bis 7 |
| Farbstoff (4) |
| Br NHCOCH2CH3 |
(Fortsetzung)
| Sublimationsfestigkeit |
| Kochiestigkeit von |
| Färbung von (in Athanol) Farbton auf |
| Farb- Polyiithylen- Färbung von Pulyesterfaser |
| veränderung terephthalat- Nylon Farb- Färbung von Färbung von |
| faser veränderung Stapelfaser Wolle |
| 5 3 bis 4 5 5 4 bis 5 4 bis 5 610 Grünlich- |
| blau |
| 5 5 5 5 4 bis 5 2 bis 3 582 Königs- |
| blau |
| 5 3 4 bis 5 5 4 bis 5 3 bis 4 546 Violett |
| 3 bis 4 2 3 5 4 bis 5 3 bis 4 580 Königs- |
| blau |
| 5 4 5 5 4 bis 5 4 bis 5 573 Königs- |
| blau |
| 5 4 5 5 4 bis 5 4 bis 5 575 Königs- |
| blau |
| 5 4 5 5 4 bis 5 4 bis 5 581 Königs- |
| blau |
| 5 4 5 5 4 bis 5 4 bis 5 578 Königs- |
| blau |
Testmethode für Kochfestigkeit (gemäß JIS L-0875 [1965]) Stapelfaser und Wolle wurden
als vereinigte Fasern verwendet; die Behandlung wurde bei l00°C 10 Minuten lang
ausgeführt. Testmethode der Lichtechtheit: JIS L-084t (1966) (Mediumkonzentration).
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Testmethode für die Sublimationsfestigkeit AATCC Testmethode 117-1971.
Färbechtheit gegenüber Hitze: Trocken (177 # 2°C).
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Die Erfindung wird im einzelnen durch folgende Beispiele näher erläutert.
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In den Beispielen beziehen sich Teile und Prozent auf das Gewicht,
falls nichts anderes angegeben ist.
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Beispiel 1 In Nitrosylschwefelsäure, hergestellt durch Auflösung
von 1,45 Teilen Natriumnitrit in 25 Teilen konzentrierter Schwefelsäure, werden
4,84 Teile 2-Cyano-4-nitro-6-bromanilin bei 5°C gegeben. Das Gemisch wird 5 Stunden
lang gerührt. Die resultierende Diazoflüssigkeit wird im Laufe einer Zeit von einer
Stunde bei 0° C tropfenweise in eine Lösung gegeben, welche zuvor dadurch hergestellt
wurde, daß 5,3 Teile m-N,N-di-(ß-Methoxyäthyl)-amino-acetanilid in 20 Teilen eines
50%igen Methanol-Wasser-Gemisches aufgelöst wurden und welche bei 0° C unter Zugabe
von Eis gehalten wurde. Anschließend wird das Gemisch 2 Stunden lang bei l0°C gerührt,
um
blaue Kristalle auszuscheiden, welche durch Filtration abgetrennt, mit Wasser gewaschen
und getrocknet wurden.
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Der erhaltene Farbstoff besitzt folgende Formel und färbt Polyesterfasern
königsblau.
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Beispiel 2 Nach einer Arbeitsweise, entsprechend derjenigen von Beispiel
1, wurden 4,84Teile 2-Cyano-4-nitro-6-bromanilin diazotiert. Die resultierende Diazoflüssigkeit
wird tropfenweise bei 0°C während einer Dauer von einer Stunde zu einer Lösung gegeben,
welche zuvor durch Auflösung von 5,9 Teilen m - N,N - di - (ß - Athoxyäthyl) - amino
- acetanilid in
20 Teilen eines 50 %gen Methanol-Wasser-Gemisches hergestellt wurde
und welche bei 0°C unter Zugabe von Eis gehalten wurde. Das Gemisch wird 2 Stunden
lang bei t00 C gerührt, um blaue Kristalle auszufällen, welche durch Filtration
abgetrennt, mit Wasser gewaschen und getrocknet wurden. Der erhaltene Farbstoff
besitzt folgende Formel und färbt Polyesterfasern königsblau:
Beispiele 3 bis 8 Nach der Arbeitsweise, entsprechend derjenigen von Beispiel 1,
wurden folgende Farbstoffe hergestellt, welche zum Anfärben von Polyesterfasern
geeignet sind.
| Farbton |
| Nr. Diazokomponente Kupplungskomponente Formel des Farbstoffs
auf Poly- |
| esterfaser |
| CN CN |
| 3 02N+NH2 CH2CH2 OzN- CN/CH2CH2OCH3 |
| CH2CH20CH3 CH2CH20CH3 |
| Cl NHCOCH3 Cl NHCOCH3 |
| C1 NHCOCH, H, |
| l CH2CH20CH2CH3 CN/CH2CH2OCH2CH |
| 4 O2N t N 02Nt~\»N=NoN Blau |
| NH2 -- |
| CH,CH,OCH,CH, I I CH2CH2OCH2CH3 |
| Cl NHCOCH3 Cl NHCOCH3 |
| CN CN |
| l CH2CH20CH3 CN,Cfl2CH2OCH3 |
| 5 02N9NH2 tN QNN=NN Blau |
| H2 -- |
| CH2CH20CH2CH3 CH2CH20CH2CH3 |
| Br NHCOCH3 Br NHCOCH3 - |
| CN CN |
| /CH2CH2OCH3 9 CH2CH2OCH3 |
| 6 02N 2 N%H2CH2OCH3 CH2 CH2 0 CH3 |
| Br NHCOCH2CH3 Br NHCOCH2CH3 |
| CN CN /CN/\/CH2CH2OCHzCH3 |
| 7 CH2CH20CHzCH3 02N CH2CH20CH2CH302 Blau |
| -N 4N- NN=NN\ |
| CH2CH2OCH,CH2 H r CH2CH2OCHCH3 |
| Cl NHCOCH2CH3 Cl NHCOCH2CH3 |
| CN CH2CH2 CN CN,CH2CH2OCH |
| l CH2CH20CH3 | CH2CH20CH3 |
| 8 02N 2 /CH,CH,OCH, 02N<N=N OCH2CH3 Blau |
| -N O,N- j Blau |
| Br NHCOCH2CH3 Br NHCOCH2CH3 |
Beispiel 9 Ein Gemisch aus einem Teil der Verbindung der Formel
erhalten gemäß Beispiel 3, und 2 Teilen eines Kondensationsproduktes von Naphthalin-2-sulfonsäure
sowie Formaldehyd wird in einem wäßrigen Medium zur Erzeugung einer Dispersion feingemahlen,
welche zur Erzeugung eines Färbemittels getrocknet wird.
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In einem Färbebad, enthaltend 41 Teil Färbemittel, werden 10 Teile
Polyäthylenterephthalatgarn eingetaucht. Färbung wird bei 120 bis 1300C während
60 Minuten unter erhöhtem Druck vorgenommen.
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Das gefärbte Garn wird bei 90"C eingeseift und getrocknet, wodurch
das Garn in einem brillianten Königsblau-Farbton mit ausgezeichneter Lichtechtheit,
Kochfestigkeit und Sublimationsfestigkeit gefärbt ist.
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Beispiel 10 Ein Gemisch aus einem Teil der Verbindung der Formel
erhalten gemäß Beispiel 1, und 2 Teilen eines Kondensationsproduktes von Naphthalin-2-sulfonsäure
und Formaldehyd wird in einem wäßrigen Medium zur Erzeugung einer Dispersion feingemahlen,
welche zur Erzeugung eines Färbemittels getrocknet wird.
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In einem Färbebad, enthaltend 0,1 Teil des Färbemittels und 1 Teil
o-Phenylphenol, werden 10 Teile Polyäthylenterephthalattuch eingetaucht. Färbung
wird
bei 98 bis 100°C während 90 Minuten vorgenommen. Das gefärbte Tuch wird bei 90 C
eingeseift und getrocknet. Hierdurch wird das Tuch in einem brillianten Königsblau-Farbton
mit ausgezeichneter Lichtechtheit, Koch- und Sublimationsfestigkeit gefärbt.
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Beispiel 11 Unter Verwendung der Verbindung der Formel
erhalten gemäß Beispiel 2, wird Polyesterfaser in einem brillianten Königsblau-Farbton
mit ausgezeichneter Echtheit wie in den Beispielen 9 oder 10 gefärbt.
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Ferner wird eine dispergierte Paste der vorstehend genannten Verbindung
mit Natriumalginat und Wasser geknetet. Mit der so erhaltenen Druckpaste wird Polyestertuch
grundiert bzw. geklotzt getrocknet, bei 108 bis 115"C 60 Minuten lang gedämpft und
dann bei 900 C eingedampft. Auf diese Weise wird die Polyesterfaser in einem brillianten
Königsblau-Farbton mit ausgezeichneter Echtheit bedruckt.
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Beispiel 12 Unter Verwendung der Verbindung der Formel
erhalten wie im Beispiel 6, wurde Polyesterfaser in brilliantem Königsblau-Farbton
mit ausgezeichneter Echtheit in der gleichen Weise wie in Beispielen 9 bis 11 gefärbt.