DE2251706A1 - COLOR-STABLE MODIFICATIONS OF A DISPERSION COLORANT - Google Patents
COLOR-STABLE MODIFICATIONS OF A DISPERSION COLORANTInfo
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Description
Färbestabile Modifikationen eines DispersionsfarbstoffsColor-stable modifications of a disperse dye
Die Erfindung betrifft zwei neue Modifikationen des Farbstoffs der Formel . > ■ ' ■ The invention relates to two new modifications of the dye of the formula . > ■ '■
CH2-CH2-OOOCH3 ΧΗ5 CH 2 -CH 2 -OOOCH 3 Χ Η 5
mit Röntgenbeugungsdiagrammen (Cu Ka-Strahlung) mit folgenden Linienbildern:with X-ray diffraction diagrams (Cu K a radiation) with the following line images:
a) Linie starker Intensität bei einem Beugungswinkel 2 θ /"ο/ von 25,3*a) Line of strong intensity at a diffraction angle 2 θ / "ο / from 25.3 *
Linien mittlerer Intensität bei Beügungswinkeln 2 θ £°J von 7,3, 13,6, 13,9, 16,7, 21,1, 23,1 und 29,0 und Linien geringer Intensität bei Beugungswinkeln 2 θ C0J von 14,3, 18,3, 19,8, 22,6 und 26,1 undLines of medium intensity at diffraction angles 2 θ £ ° J of 7.3, 13.6, 13.9, 16.7, 21.1, 23.1 and 29.0 and lines of low intensity at diffraction angles 2 θ C 0 J of 14.3, 18.3, 19.8, 22.6 and 26.1 and
b) Linie starker Intensität bei einem Beugungswinkel 2 θ C0J von 24,5,b) Line of strong intensity at a diffraction angle 2 θ C 0 J of 24.5,
Linien mittlerer Intensität bei Beugungswinkeln 2 θ C0J von 10,9, 18,3 und 22,3 undLines of medium intensity at diffraction angles 2θ C 0 J of 10.9, 18.3 and 22.3 and
Linien geringer Intensität bei Beugungswinkeln 2 θ Z~°_7 von 9,0, 17,8, 20,8, 23,2, 26,2, 27,6 und 28,0.Lines of low intensity at diffraction angles 2 θ Z ~ ° _7 of 9.0, 17.8, 20.8, 23.2, 26.2, 27.6 and 28.0.
Bekannt ist die im folgenden als α-Modifikation bezeichnete Modifikation des Farbstoffs, deren Röntgenbeugungsdiagramm (Cu Ka-Strahlung)gemäß Abbildung 1 bei einem Beugungswinkel 2 θ von 25,5° eine Linie starker Intensität, bei Beugungswinkeln von 5,9°, 12,1°, 13,0°, 14,2°, 15,9°, 17,8°, 18,4°, 24,1°, 26,0° und 28,0° Linien mittlerer Intensität und bei Beugungswinkeln von 9,7°, 11,0° und Linien geringer Intensität aufweist. Der Farbstoff istThe modification of the dye, referred to below as the α-modification, is known, its X-ray diffraction diagram (Cu K a radiation) according to Figure 1 at a diffraction angle 2θ of 25.5 ° a line of strong intensity, with diffraction angles of 5.9 °, 12 , 1 °, 13.0 °, 14.2 °, 15.9 °, 17.8 °, 18.4 °, 24.1 °, 26.0 ° and 28.0 ° lines of medium intensity and at diffraction angles of 9.7 °, 11.0 ° and lines of low intensity. The dye is
533/72 -2-533/72 -2-
409817/0970409817/0970
- 2 - O. Z. 29 477- 2 - O. Z. 29 477
bekannt als Dispersionsfarbstoff zum Färben und Bedrucken von Textilmaterial, insbesondere von Polyester-Celluloseacetat- und -triacetatfasermaterial. Er kann nach dem aus der deutschen Patentschrift 1 544 375 bekannten Verfahren durch Kuppeln von diazotiertem N-Äthyl-N~ß-carbomethoxyäthylanilin und 3-Amino-5-nitro-2,1-benzisothiazol in saurem Medium hergestellt werden. Die so gewonnene Modifikation ist unter den Bedingungen des Plottenfärbens nicht ausreichend färbestabil.known as a disperse dye for dyeing and printing textile material, especially polyester-cellulose acetate and -triacetate fiber material. He can after that from the German patent specification 1,544,375 known method by coupling diazotized N-ethyl-N ~ ß-carbomethoxyethylaniline and 3-amino-5-nitro-2,1-benzisothiazole be prepared in acidic medium. The modification obtained in this way is under the conditions of Plot dyeing is not sufficiently stable to dye.
Die neuen Modifikationen der vorliegenden Erfindung, die im folgenden als ß-Modifikation (Verbindung mit der Linie stärkster Intensität bei 25,3° im Röntgenbeugungsdiagramm) und γ-Modifikation (Verbindung mit der Linie stärkster Intensität bei 24,5 im Röntgenbeugungsdiagramm) bezeichnet werden, werden durch Erhitzen der α-Modifikation in wäßriger Suspension hergestellt. Dabei geht man von einer wäßrigen Suspension der oc-Modifikationt wie sie bei der Herstellung des Farbstoffs nach dem Kuppeln anfällt oder wie sie aus dem Farbstoff durch Redispergieren gewonnen werden kann, aus. Die Suspensionen können zusätzlich oberflächenaktive Substanzen, wie Dispergiermittel und Netzmittel, enthalten. Zur Umwandlung der «-Modifikation in die erwünschten färbestabilen ß- und γ-Modifikationen geht man z.B. so vor, daß man die Suspension innerhalb von 30 bis 60 Minuten unter Rühren auf 600C erwärmt, dann die Temperatur in Zeitabständen von 30 bis 60 Minuten um jeweils 5 bis 100C auf eine Temperatur von 70 bis 750C steigert und bei dieser Temperatur noch ein bis zwei Stunden beläßt. Durch diese Behandlung wandelt sich die α-Modifikation in mehr oder minder großem Maße in die ß-Modifikation um. Weiteres Erhitzen auf 85 bis 10O0C führt zur vollständigen Umwandlung in die ß-Modifikation und weiter zur Bildung der γ-Modifikation. Die Umwandlung ist umso vollständiger, Je reiner das Ausgangsmaterial ist.The new modifications of the present invention, hereinafter referred to as ß-modification (connection with the line of strongest intensity at 25.3 ° in the X-ray diffraction diagram) and γ-modification (connection with the line of strongest intensity at 24.5 in the X-ray diffraction diagram), are prepared by heating the α-modification in aqueous suspension. This is based on an aqueous suspension of the α-modification as it is obtained in the preparation of the dye after coupling or as it can be obtained from the dye by redispersion. The suspensions can additionally contain surface-active substances such as dispersants and wetting agents. For conversion of the "modification in the desired color-stable ß-γ and modifications can is eg so that the suspension is heated within 30 to 60 minutes under stirring to 60 0 C, then the temperature at intervals of 30 to 60 minutes increases by 5 to 10 0 C to a temperature of 70 to 75 0 C and left at this temperature for a further one to two hours. This treatment converts the α-modification to a greater or lesser extent into the β-modification. Further heating to 85 to 10O 0 C leads to complete conversion into the ß-modification and further to the formation of the γ-modification. The conversion is all the more complete, the purer the starting material.
Im Anschluß an diese Temperaturbehandlung kann man die Suspension, zweckmäßigerweise nach Abkühlen auf Raumtemperatur» gegebenenfalls nach Verdünnen mit Wasser, filtrieren und den Farbstoff in an sich bekannter Weise rein erhalten. Anstelle rein wäßriger Suspensionen können auch Farbstoffsuspensionen in Gemischen von Wasser mit polaren organischen Lösungsmitteln,Following this temperature treatment, the suspension can be expediently after cooling to room temperature »if necessary after dilution with water, filter and obtain the dye pure in a manner known per se. Instead of purely aqueous suspensions can also be dye suspensions in mixtures of water with polar organic solvents,
409817/0970 ~3~409817/0970 ~ 3 ~
- 3 - O.Z. 29 477- 3 - O.Z. 29 477
wie Alkoholen, Aceton, Methyläthylketon, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und N-Methylpyrrolidon der Temperaturbehandlung unterworfen werden. In diesen Fällen arbeitet man vorteilhaft mit stark übersättigten Lösungen bei Temperaturen von etwa 500C und darüber.such as alcohols, acetone, methyl ethyl ketone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and N-methylpyrrolidone are subjected to the temperature treatment. In these cases, it is advantageous to work with strongly supersaturated solutions at temperatures of about 50 ° C. and above.
Nach dem Aufarbeiten und Trocknen erhält man blaue Pigmente, die im Vergleich zu der bisher bekannten α-Modifikation unter den für Dispersionsfarbstoffen üblichen Färbebedingungen, d.h. wäßriges Medium bei Temperaturen bis etwa 1400C, gegebenenfalls in Gegenwart üblicher Färbehilfsmittel, insbesondere nach der Alterung in Flüssigzubereitungen, färbestabil sind, d.h. unter den angegebenen Bedingungen ihre Kristallstruktur nicht mehr nachteilig ändern. Sie zeigen weiterhin bessere rheologische Eigenschaften, die sich insbesondere in der auch nach längerem Lagern tadellosen Fließfähigkeit von Flüssigzubereitungen äußern.After workup and drying, blue pigments compared to the previously known α-modification in the normal manner for disperse dyes, dyeing, ie aqueous medium at temperatures up to about 140 0 C, if appropriate in the presence of customary dyeing auxiliaries, in particular after aging in liquid preparations , are stable in color, ie their crystal structure no longer adversely change under the specified conditions. They also show better rheological properties, which are expressed in particular in the perfect flowability of liquid preparations even after prolonged storage.
Die Umwandlung läßt sich mittels Aufnahme von Röntgenbeugungsspektren, Infrarotspektren (KBr) oder durch mikroskopische und elektronenmikroskopische Beobachtungen von entnommenen Proben leicht verfolgen.The conversion can be carried out by recording X-ray diffraction spectra, Infrared spectra (KBr) or by microscopic and electron microscopic observations of samples taken easily track.
Die in den Abbildungen 1, 2 und 3 wiedergegebenen Böntgenbeugungsdiagramme nach Debye-Scherrer sind den Modifikationen α, ß und γ zuzuordnen. Zur Aufnahme wurde ein Zählrohrgoniometer und als Strahlenquelle eine Röntgenstrukturröhre mit Cu Ka-Strahlung verwendet. Die'Goniometerumlaufgeschwindigkeit betrug 1° pro Minute.The arcing diffraction diagrams according to Debye-Scherrer shown in Figures 1, 2 and 3 can be assigned to the modifications α, ß and γ. A counter tube goniometer was used for recording and an X-ray structure tube with Cu K a radiation was used as the radiation source. The goniometer rotation speed was 1 ° per minute.
Die Vermessung der angegebenen Beugungswinkel erfolgte anhand von Beugungsdiagrammen, die mit Umlaufgeschwindigkeiten von 0,25° pro Minute registriert worden sind. Für jedes Diagramm wurde die Intensität der stärksten Linie gleich 100 $ gesetzt. Im Vergleich dazu wurden die Linien einer Intensität von mehr als 25 fo als Linien mittlerer Intensität und die Linien einer-Intensität von weniger als 25 <fo als Linien geringer Intensität bezeichnet.The indicated diffraction angles were measured using diffraction diagrams that were recorded with rotational speeds of 0.25 ° per minute. For each graph, the intensity of the strongest line was set equal to $ 100. In comparison, the lines of an intensity of more than 25 fo were called lines of medium intensity and the lines of an intensity of less than 25 <fo were called lines of low intensity.
'-4-409817/0970 '-4-409817 / 0970
- 4- - O.Z.29 477- 4- - O.Z.29 477
Um zum Färben und Drucken technisch geeignete Farbstoffprodukte zu erhalten, können die erfindungsgemäßen neuen Modifikationen durch übliche mechanische Verfahren, gegebenenfalls in Gegenwart geeigneter Dispergiermittel und anderer üblicher Zusätze, wie Frostschutzmittel, Puffersubstanzen, Schutzkolloide oder geringe Mengen Lösungsmittel, in hohe Feinverteilung überführt werden. Für die gegebenenfalls vorzunehmende Feinverteilung eignen sich übliche Vorrichtungen, wie Mühlen, beispielsweise Kugelmühlen, Schwingmühlen, Sandmühlen oder Kneter. Ale Dispergiermittel kommen beispielsweise Kondensationsprodukte von ein- oder mehrkernigen aromatischen Verbindungen, wie Naphthalin, Naphthole, Phenole oder deren Sulfonsäuren, mit Formaldehyd oder anderen Substanzen, die mit aromatischen Ringen kondensieren können, wie Harnstoff, Kthylenoxid oder Isocyanate, gegebenenfalls unter Zusatz von Natriumsulfit, ferner Ligninsulfonate und nichtionische und anionische oberflächenaktive Verbindungen in Betracht.In order to obtain technically suitable dye products for dyeing and printing, the novel modifications according to the invention can be used by customary mechanical processes, if necessary in the presence of suitable dispersants and other customary additives, such as antifreeze, buffer substances, protective colloids or small amounts of solvents, converted into a high degree of fine distribution will. Conventional devices, such as mills, for example, are suitable for the fine distribution which may be carried out Ball mills, rocking mills, sand mills or kneaders. Ale dispersant for example, condensation products of mono- or polynuclear aromatic compounds, such as naphthalene, Naphthols, phenols or their sulfonic acids, with formaldehyde or other substances that condense with aromatic rings can, such as urea, ethylene oxide or isocyanates, optionally with the addition of sodium sulfite, also lignosulfonates and nonionic and anionic surface-active compounds into consideration.
Die in hohe Feinverteilung übergeführten neuen Farbstoffmodifikationen eignen sich vorzüglich zum Färben von Textilmaterialien aus synthetischen linearen Polyestern, wie Polyäthylenglykolterephthalat oder chemisch analog aufgebauten Polymeren und von halbsynthetischen Fasermaterialien, wie Cellulosetriacetat bei Temperaturen von ungefähr 100 bis 2000C. Die neuen Farbstoffmodifikationen sind unter Färbebedingungen dispersionsstabil und haben dabei nicht den Nachteil bei Färbeverfahren, bei denen sie längere Zeit im wäßrigen Medium einer höheren Temperatur ausgesetzt sind, zu Färbstoffausflockungen zu führen. Insbesondere beim Färben von Wickelkörpern - beispielsweise Kreuzspulen - treten auch dann keine Agglomeration, Flockung und schließlich Abfiltration des Farbstoffes an den Spulen auf, wenn die Färbeflotte nur langsam erschöpft wird oder wenn mit einem so großen Farbstoffüberschuß gearbeitet wird, daß niemals eine Erschöpfung des Färbebades eintritt. Deshalb sind die neuen Farbstoffmodifikationen besonders in der Apparatefärberei für loses Material und beim Färben von Spulen oder von Garnen hervorragend geeignet.The new dyestuff modifications converted into high fine distribution are particularly suitable for dyeing textile materials made of synthetic linear polyesters, such as polyethylene glycol terephthalate or chemically analogous polymers, and semisynthetic fiber materials such as cellulose triacetate at temperatures of about 100 to 200 ° C. The new dyestuff modifications are dispersion-stable under dyeing conditions and do not have the disadvantage of dyestuff flocculation in dyeing processes in which they are exposed to a relatively high temperature in an aqueous medium for a prolonged period. In particular when dyeing wound bobbins - for example cheeses - no agglomeration, flocculation and finally filtration of the dye on the bobbins occur even when the dye liquor is only slowly exhausted or when working with such a large excess of dye that the dyebath is never exhausted . This is why the new dye modifications are particularly suitable in apparatus dyeing for loose material and when dyeing bobbins or yarns.
In den folgenden Beispielen beziehen sich Angaben über Teile und Prozente, sofern nicht anders vermerkt, auf das Gewicht.In the following examples, data refer to parts and percentages, unless otherwise noted, on weight.
409817/0970 -5-409817/0970 -5-
- 5 - 0.Z. 29 477- 5 - 0.Z. 29 477
60 Teile des nach. DBP 1 544 375 bei der sauren Kupplung von diazotiertem 3-Amino-5-nitro-2,1-benzisothiazol mit N-Äthyl-N-ß-carbomethoxyäthylanilin erhaltenen Farbstoffes der α-Modifikation werden mit 30 Teilen eines Ligninsulfonate von einem mittleren Molekulargewicht von über 12 000 und einem mittleren Gehalt von 0,05 bis 0,2 Sulfogruppen je Phenylpropaneinheit in einer wäßrigen Verdünnung von 20 bis 30 $ (Trockengehalt), 2 Stunden bei 700C, danach 8 Stunden bei 900C gerührt. Nach dieser Temperaturbehandlung enthält das Farbstoff-Dispergiermittel Gemisch die stabile Färbstoff modifikation γ.60 parts of the nach. DBP 1 544 375 dye of the α-modification obtained in the acidic coupling of diazotized 3-amino-5-nitro-2,1-benzisothiazole with N-ethyl-N-ß-carbomethoxyethylaniline are mixed with 30 parts of a ligninsulphonate with an average molecular weight of over 12,000 and an average content of 0.05 to 0.2 sulfo groups per phenylpropane unit in an aqueous dilution of 20 to 30 $ (dry content), stirred for 2 hours at 70 ° C., then for 8 hours at 90 ° C. After this temperature treatment, the dye-dispersant mixture contains the stable dye modification γ.
Das so erhaltene Farbstoff/Dispergiermittel-Gemisch wird nach dem Abkühlen ohne abzufiltrieren feinverteilt und ergibt eine flüssige mindestens 20 $ Farbstoff enthaltende Dispersion mit sehr guten rheologischen Eigenschaften.The dye / dispersant mixture obtained in this way is finely divided after cooling without being filtered off and gives a liquid dispersion containing at least 20% dye with very good rheological properties.
Die aus der neuen Modifikation hergestellte Flüssigz'ubereitung ist auch unter Färbebedingungen sehr dispersionsstabil und besonders geeignet zum Färben von Textilmaterialien aus synthetischen und halbsynthetischen Fasern nach modernen Färbeverfahren. Sie führt zu keinen Färbstoff-Flockungen oder -Abfiltrationen unter den Bedingungen solcher meist bei höheren Temperaturen durchgeführten Färbungen. Das wirkt sich besonders vorteilhaft aus beim Färben von Wickelkörpern aus Polyester- oder Triacetatfasern.The liquid preparation made from the new modification is very dispersion-stable even under dyeing conditions and is particularly suitable for dyeing synthetic textile materials and semi-synthetic fibers using modern dyeing processes. It does not lead to dye flocculation or filtration under the conditions of such dyeings, which are usually carried out at higher temperatures. That is particularly beneficial from when dyeing bobbins made of polyester or triacetate fibers.
100 Teile Preßgut der α-Modifikation des durch Kupplung von dlazotiertem 3-Amino-5-nitro-2,1-benzisothiaz'ol mit N-ithyl-N-ß~ carbomethoxyäthylanilin erhaltenen Farbstoffs werden als 10 bis 15 $ige wäßrige Suspension 2 Stunden bei 600C, dann 2 Stunden bei 700C und zuletzt 4 Stunden bei 80 bis 850C gerührt. Nach dem Abkühlen wird der in den stabilen ß-Modifikationen erhaltene Farbstoff abfiltriert und als feuchtes Preßgut für eine Dispergierung eingesetzt. Nach der Feinverteilung erhält man eine färbestabile, für moderne Färbeverfahren geeignete Dispersion mit einem Farbstoffgehalt von mindestens 50 bis 70 $,100 parts of pressed material of the α-modification of the dye obtained by coupling dlazotierter 3-amino-5-nitro-2,1-benzisothiaz'ol with N-ithyl-N-β ~ carbomethoxyethylaniline are obtained as a 10 to 15% aqueous suspension for 2 hours at 60 ° C., then at 70 ° C. for 2 hours and finally at 80 to 85 ° C. for 4 hours. After cooling, the dye obtained in the stable β-modifications is filtered off and used as a moist pressed material for dispersion. After fine division, a color-stable dispersion is obtained that is suitable for modern dyeing processes and has a dye content of at least $ 50 to $ 70,
409817/0970-409817 / 0970-
- 6 - · O.Z. 29 477- 6 - O.Z. 29 477
die für das Färben und Drucken von Textilmaterial aus Polyester und Cellulosetriacetat hervorragend geeignet ist.those for dyeing and printing polyester textile material and cellulose triacetate is eminently suitable.
97 Teile der α-Modifikation des durch Kupplung von diazotiertem 3-Amino-5-nitro-2,1~benzisothiazol mit N-Äthyl-N-ß-carbomethoxyäthy!anilin erhaltenen Farbstoffs werden mit 3 Teilen des Natriumsalzes der Diisobutylnaphthalinsulfonsäure als eine 20 bis 25 #ige wäßrige Suspension 1 Stunde bei 700C 2 Stunden bei 800C und zuletzt 8 Stunden bei 90 bis 950C gerührt. Nach dem Abkühlen wird der in die neuen Modifikationen (67 $> ß- und 33 $> γ-Modifikation) umgewandelte Farbstoff abfiltriert und gewaschen. Das Farbstoffpreßgut ergibt nach dem Dispergieren eine färbestabile Dispersion, die für das Färben und Drucken von Textilmaterial aus Polyester und Cellulosetriacetat hervorragend geeignet ist.97 parts of the α-modification of the dye obtained by coupling diazotized 3-amino-5-nitro-2,1-benzisothiazole with N-ethyl-N-ß-carbomethoxyäthy! Anilin with 3 parts of the sodium salt of diisobutylnaphthalenesulfonic acid as a 20 to 25 #ige aqueous suspension stirred for 1 hour at 70 0 C for 2 hours at 80 0 C and finally for 8 hours at 90 to 95 0 C. After cooling, the dye converted into the new modifications (67 $> ß- and 33 $> γ-modification) is filtered off and washed. After dispersion, the dyestuff pressed material results in a dye-stable dispersion which is excellently suited for dyeing and printing textile material made of polyester and cellulose triacetate.
100 Teile des in der α-Modifikation durch Kupplung von diazotiertem 3-Amino-5-nitro-2,1-benzisothiazol mit N-Äthyl-N-ßcarbomethoxyätnylanilin erhaltenen Farbstoffs werden als Suspension in einem Gemisch von 530 Teilen Wasser und 60 Teilen Dimethylformamid 2 Stunden bei 600C, dann 5 Stunden bei 900C gerührt und danach heiß abfiltriert. Der so in die γ-Modifikation umgewandelte Farbstoff ergibt nach der ieinverteilung eine färbestabile, für moderne Färbeverfahren geeignete Dispersion mit einem Farbstoffgehalt von mindestens 50 bis 70 56, die für das Färben und Bedrucken von Textilmaterial aus Polyester und Cellulosetriacetat hervorragend geeignet ist.100 parts of the dye obtained in the α-modification by coupling diazotized 3-amino-5-nitro-2,1-benzisothiazole with N-ethyl-N-ßcarbomethoxyätnylanilin are as a suspension in a mixture of 530 parts of water and 60 parts of dimethylformamide 2 Stirred for hours at 60 ° C., then for 5 hours at 90 ° C. and then filtered off while hot. The dyestuff thus converted into the γ-modification gives, after distribution, a color-stable dispersion, suitable for modern dyeing processes, with a dyestuff content of at least 50 to 70,56, which is excellently suited for dyeing and printing textile material made of polyester and cellulose triacetate.
-7-409817/0970-7-409817 / 0970
Claims (3)
1. Färbestabile Modifikationen des Farbstoffs der Formel Claims
1. Color-stable modifications of the dye of the formula
N=N-/ V N^ s / T ^ OH 9
N = N- / VN ^
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US5101021A (en) * | 1987-12-04 | 1992-03-31 | Sandoz Ltd. | 4-(5',6'- and 6',7'-dihalobenzothiazol-2'-ylazo)-3-methyl-N-methyl-N-[(acetoxy or methoxycarbonyloxy)-C2-3 alkyl]anilines and mixtures thereof |
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