DE2351869A1

DE2351869A1 - Neue diazo-farbstoffe

Info

Publication number: DE2351869A1
Application number: DE19732351869
Authority: DE
Inventors: Takushige Hadano; Takuo Ikeda; Syunsuke Noghi
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1972-10-16
Filing date: 1973-10-16
Publication date: 1974-04-18
Also published as: CH584271A5; GB1415558A; JPS4960332A; AU473653B2; AU6116173A; JPS5511708B2; BE805931A; NL7314174A; IT999648B; US3945990A

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL.-PHY&. DR MANiTZ DIP'.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-ING. FiNSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE 9 *-{ ζ -1 R R 9

18. OKT. 1973

D/S/Gl - S 2600

Sumitomo Chemical Co., Ltd., Osaka / Japan

Neue Diazo-Farbstoffe

Die Erfindung betrifft einen neuen Farbstoff zum Färben von Zellulose, insbesondere Papier und Pulpe.

Von den gelben Farbstoffen, die zum Färben von Papier und Pulpe verwendet worden sind, und zwar als hellgrünlich-gelbe Farbstoffe, sind Farbstoffe bekannt, die in dem Colour Index als Direct Yellow 8 (CI. Nr. 13920) und Direct Yellow 27 (CI. Nr. 13950) bezeichnet werden. Bekannt sind ferner rötlichgelbe Farbstoffe, die in dem Colour Index als Direct Yellow (C.I.Nr. 29025) und Direct Yellow 12 (CI. Nr. 24895) bezeichnet werden. '

Diese Farbstoffe entsprechen den folgenden Formeln:

9816/1111 ■ .

Dr. Müller-Bore Dr. Manitz · Dr. Deufel · Dipl.-Ing. Finsterwald Dipl.-Ing. Grämkow

Braunschweig, Am Bürgerpark 8 " 8 München 22, Robort-Koch-StraBo 1 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, MarktstraBs- 3

Telefon (0531) 73887 Telefon (0811) 293S45, Telex 5-22050 mbpat Telefon (0711) 567261

Bank: Zentralkasse Baysr. Volksbanken, München, Kto.-Nr.S822 Postscheck: München 95495

C.I. Nr. 13920

SO₅Na

C.I. Nr. 13950

IT

SO₅Na

CI. Nr. 29025

SO_xNa ι -■>

SO_xNa

-N = N-

- CHf

COCH, CONH -

- N » N - CH

.COCH₅ *CONH -

OCH

- NHCOIiH -

IT

CH,

CH.

30,,Na 1

S0,Na

C.I.Nr. 24895 H₅C₂O -

S0,Na

CH-

SO₃Na

- OC₂H₅

SO^Na

Als neutraler Farbstoff, der zwischen den vorstehend geschilderten Farbstoffen steht, ist ein Farbstoff bekannt, der in dem Colour Index als^Direct Yellow 44 (c.I. Nr. 29000) bezeichnet wird und der Formel (A) entspricht, sowie ein Farbstoff entsprechend der Formel (B), der auch in Beispiel 3 der JA-PS 7643/1953 beschrieben ist.

OCH,

- KHCONH -

SO₅Na

- OH

COONa

(A)

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_ 3 —

OCH^

(B)

^000H

HHCH₂CH₂OH

Der Farbstoff (A) besitzt jedoch eine geringe LagerungsStabilität in Form einer wässrigen Farbstofflösung sowie eine geringe Affinität gegenüber Pulpe, so dass das Problem einer Verfärbung des Abwassers auftritt. Der Farbstoff (B) besitzt gegenüber Pulpe eine hohe Affinität, seine Löslichkeit ist jedoch gering. Zusätzlich sind die zwei Farbstoffe (&·) und (B) mit dem Nachteil behaftet, dass ihre Tönungen durch Eisenionen in Wasser verändert werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Farbstoffs, _vder von Metallionen nicht beeinflusst wird und eine gute Affinität, Löslichkeit und Lichtechtheit besitzt, d.h., dass diesem Farbstoff nicht mehr die Nachteile der zwei Farbstoffe (A) und (B) anhaften.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Schaffung neuer Farbstoffe der Formel

OCH

gelöst, worin X für einen Alkanolaminrest steht. Ferner fällt in den Rahmen der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser neuer Farbstoffe, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass · 1 Mol eines Cyanurhalogenids mit 2 Mol 3-Methoxy-4-aminoazobenzol-3'^sulfonsäure und 1 Mol eines Alkanolamins in beliebiger Reihenfolge umgesetzt wird.

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Bedeutet X insbesondere Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Monopropanolamin oder Dipropanolamin, in ganz bevorzugter Weise Diäthanolamin, dann besitzen die Farbstoffe eine sehr hohe Affinität gegenüber Zellulose, insbesondere Papier und Pulpe, sowie eine sehr gute Löslichkeit.

Das zur Herstellung der erfindungsgemässen Farbstoffe eingesetzte Cyanurhalogenid kann aus Cyanurbromid und im allgemeinen aus Cyanurchlorid bestehen. 3-Methoxy-4-aminoazobenzol-3'-sulfonsäure ist ein bekanntes Zwischenprodukt und kann nach •üblichen Methoden hergestellt werden.

Die Reaktion des Cyanurhalogenids mit 3-Methoxy-4-aminoazobenzol-3'-sulfonsäure und einem Alkanolamin kann in einem wässrigen Medium durchgeführt werden, gegebenenfalls in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels, und zwar durch eine stufenweise Kondensationsreaktion, wobei die erste bei -10 bis 20⁰C, die zweite bei 20 bis 60⁰C und die dritte bei 60 bis 110⁰C abläuft. Die Reihenfolge der Umsetzung des Halogenids mit dem Azobenzol sowie dem Alkanolamin kann wahlweise verändert werden. In einigen Fällen kann ein grenzflächenaktives Mittel zugesetzt werden, um die Reaktion glatt verlaufen zu lassen. Die herzustellenden Farbstoffe können in Form von Metallsalzen nach üblichen Methoden abgetrennt werden, beispielsweise durch Aussalzen, oder in Pulverform direkt gewonnen werden, indem die Reaktionslösung trockengesprüht wird. Die Farbstoffe können zum Färben in Form eines Pulvers oder gegebenenfalls in Form einer flüssigen Formulierung eingesetzt werden. Ferner können die Farbstoffe in Form von Ammoniumsalzen oder organischen Aminsalzen erhalten werden.

Die erfindungsgemässen Farbstoffe eignen sich besonders zum Färben von Papier und Pulpe. Die Farbstoffe können beispiels-

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weise Papier und .Pulpe in einem Holländer zugesetzt v/erden, und' zwar einer Pulpeflüssigkeit unter Rühren, worauf die gefärbte Pulpe zur Herstellung von Papier verwendet -wird. Es ist ferner eine Zugabe während eines Leimungsverfahrens möglich, wobei ein Papierbogen in ein Färbebad eingetaucht wird, das einen Leim ent-Tiält, worauf sich eine Presstrocknung anschliesst. Ferner können die Farbstoffe zum. Färben von Baumwolle und Reyon verwendet werden, wobei man auf übliche Erschöpfungsfärbeverfahren oder auf Imprägnierverfahren zurückgreifen kann. Insbesondere kommt ein Färben von gemischten Garnen aus Polyestern und Baumwolle unter Anwendung eines Hochtemperatur-Färbeverfahrens in einem Bad in Frage.

Wie vorstehend erwähnt, sind die erfindungsgemässen Farbstoffe zum Färben von Fasern, Papier und Pulpe aus natürlicher Zellulose sowie aus regenerierter Zellulose geeignet, wobei gelbe Färbungen mit einer ausgezeichneten Lichtechtheit erzielt werden. Die Farbstoffe besitzen gegenüber den bekannten Farbstoffen (A) und (B) überlegene Eigenschaften, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht.

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Tabelle

Eigens chaften

Erfindungsgemässer Farbstoff (I) Farbstoffe

Bekannter Bekannter Farbstoff Farbstoff (A) (B)

Löslichkeit, g/l 80⁰C

2O⁰C

Lagerungsstabilität der Farbstoff-Flüssigkeit

Grad der Verfärbung von Abwasser das beim Pulpefärben gemäss Beisp.3 anfällt

Wirkung von Eisenionen

Lichtechtheit (nicht-geleimtes

Papier)

70

25

50 g/l

keine Veränderung nach 3 Tagen

kaum verfärbt

wird leicht rötlich 100
40

50 g/l Gelbil· dung nach 3 Tagen

beträcht- sehr stark lieh ver>- verfärbt färbt

30

unterhalb 39 g/i

Gelbildung nach 3 Tagen

wird sehr wird sehr stark röt-rötlich und lieh und dunkel dunkel

4 4-5

Bemerkungen:

(1) Pulpe-Färbetest unter Zusatz von Eisen(lll)-chlorid (FeCl₃)

entsprechend 10 ppm Eisen(III)-ionen. £ Bewertet nach der Grey-Skala gemäss JIS L 1044, .-8 bedeutet

den höchsten und 1 den niedrigsten Wert.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Alle Teilangaben beziehen sich auf das Gewicht.

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Beispiel 1

65,8 Teile Natrium-3-methoxy-4-aminoazobenzol-3'-sulfonat werden in 180 Teilen Wasser gelöst, worauf 18,5 Teile Cyanurchlorid bei 5⁰C zugesetzt werden. Dann wird die Lösung auf 60 bis 65⁰C erhitzt, wobei der pH-Wert der Lösung auf 6 bis 7 unter Verwendung von Natriumcarbonat eingestellt wird.\Die Lösung wird auf der gleichen Temperatur während einer Zeitspanne von 2 Stunden unter Rühren gehalten. 30 Teile Diäthänolamin werden der Lösung zugesetzt, die dann am Rückfluss zur Beendigung der Reaktion gekocht wird. Nach einem Aussalzen der Lösung mit Kochsalz werden die Niederschläge filtriert und getrocknet, wobei man 100 Teile eines Farbstoffs in Form eines braunen Pulvers erhält. Der auf diese Weise erhaltene Farbstoff der nachstehend angegebenen Formel ergibt Färbungen auf ζellulosehaltigen Fasern mit einer gelben Tönung.

OCH,

-H=E- ^\ -NH- f* , ^-KH-

N(CH₀CH₉OH)

Beispiel 2

Ein Farbstoff wird gemäss Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 30 Teile Diäthänolamin durch 18 Teile Monoäthanolamin ersetzt werden. 100 Teile eines Farbstoffs in Form eines braunen Pulvers vrerden erhalten. Der Farbstoff besitzt Färbeeigenschaften, die denjenigen des Farbstoffs gemäss Beispiel 1 ähnlich sind.

Beispiel 3

Ein Farbstoff wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode hergestellt, mit der Ausnahme, dass 30 Teile Diäthänolamin

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durch 40 Teile Dipropanolamin ersetzt werden. 103 Teile eines Farbstoffs in Form eines braunen Pulvers ergeben Färbungen auf Zellulose mit einer gelben Tönung.

Beispiel 4

0,05 Teile des gemäss Beispiel 1 erhaltenen Farbstoffs werden in 250 Teilen Wasser zur Herstellung eines Färbebades aufgelöst. 5 Teile eines viskosen Reyongarns werden in das Färbebad eingeführt, das dann auf 85°C erhitzt wird. Nach 10 Minuten werden 0,5 Teile eines wasserfreien Glaubersalzes zugesetzt, worauf das Färben während einer Zeitspanne von 35 Minuten fortgesetzt wird. Nach einem Spülen werden Färbungen mit einer hellen gelben Tönung erhalten.

Beispiel 5

0,05 Teile des gemäss Beispiel 1 erhaltenen Farbstoffs, 0,1 Teile Sumikaron Yellow SE-5G (Warenzeichen für einen Dispersfarbstoff, der von der Sumitomo Chemical Company, Limited in den Handel gebracht wird), 0,25 Teile Sumipon «TF (Warenzeichen für ein grenzflächenaktives Mittel, das von der Sumitomo Chemical Company, Limited in den Handel gebracht wird) sowie 0,5 Teile eines wasserfreien Glaubersalzes werden in 250 Teilen Wasser zur Herstellung eines Färbebades aufgelöst. 5 Teile eines gemischten Polyester/Reyon-Garnes werden in das Färbebad eingeführt, das dann auf 90?C während einer Zeitspanne von 20 Minuten und dann auf 130⁰C während einer Zeitspanne von 40 Minuten erhitzt wird. Das Färben wird bei der gleichen Temperatur während einer Zeitspanne von 60 Minuten durchgeführt. Nach dem Färben wird das Bad allmählich atf 90⁰C abgekühlt und bei dieser Temperatur während einer Zeitspanne von 20 Minuten gehalten. Die gefärbten Materialien werden herausgenommen, gespült und getrocknet. Die erhaltenen Färbungen besitzen eine hellgelbe Tönung, und zwar sowohl auf dem Polyester- als auch auf dem Reyonteil.

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Beispiel 6

0,1 Teile des gemäss Beispiel 1 erhaltenen Farbstoffs werden in 500 Teile einer PulpeflUssigkeit eingeführt, die 20 g L.B.K.P. (Laubholz Bleached Kraft Pulp) enthält, wobei die Pulpe in einem Holländer auf einen C.F.-Grad (kanadischen Freiheitsgrad) von 500 (Wasserauslaufen pro Zeiteinheit) behandelt worden ist. Nachdem die Flüssigkeit gründlich während einer Zeitspanne von 10 Minuten gerührt worden ist, werden 0,33 Teile Size Pine E (Warenzeichen für einen Leim, der von der Arakawa Rinsan Co., Ltd. in deri Handel gebracht wird) zugesetzt, während sich nach 10 Minuten die Zugabe von 0,3 Teilen Aluminiumsulfat-Kristalien anschliesst.' Das Färben wird während einer Zeitspanne von 20 Minuten durchgeführt, wobei gerührt wird. Ein Bogen, der aus der PulpeflüssigkeiA erzeugt worden ist, besitzt eine hellgelbe Tönung.

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Claims

Patentansprüche

1. Verbindung der Formel in Form einer freien Säure

OCH„
¹

₃H ⁵^ ^S

SO₃H ⁵¹Y^ ^S03^H

X
worin X für einen Alkanolaminrest steht.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Alkanolaminrest aus Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Monopropanolamin oder Dipropanolamin besteht.

3. Verbindung der Formel

OCH,, OCH,

' ⁵ ν yJ>

SO₅Na

N(CH₂CH₂OH)₂

4. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 1 Mol eines Cyanurhalogenids mit Mol 3-Methoxy—4—aminoazobenzol—3'—sulfonsäure und 1 Mol eines Alkanolamins in einer beliebigen Reihenfolge zur Umsetzung gebracht wird.

5. Verwendung eines Farbstoffs gemäss Anspruch 1 zum Färben eines zellulosehaltigen Materials, insbesondere Papier und Pulpe.

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