DE2400557A1 - Verfahren zum faerben von polymeren materialien - Google Patents

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DR.-I NG. H. FINCKe' DlPL.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER

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Mapp.No. 23423 Dr.K/hö

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Case Dd.25775

a München 5, 7. Janaar 197*1

Müllerstraße 31

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED,
London· S.W. 1 / ENGLAND

"Verfahren zum Färben von polymeren
Materialien"

PRIORITÄT: 15. Januar 1973 - Großbritannien

Die Erfindung bezieht sich auf das Färben von polymeren Materialien, und zwar insbesondere auf das Färben von Polymeren und
Mischpolymeren von Acrylonitril durch Aufbringen einer gewissen Klasse von Farbstoffen der Fluoranreihe.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Färben- von polymeren Materialien (insbesondere Polymeren oder Mischpolymeren von

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Acrylonitril) vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man einen Farbstoff der allgemeinen Formel I aufbringt,

COY

(I)

worin A für einen fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ring steht, B für einen gegebenenfalls substituierten Phenylen- oder Naphthylenring steht, Y für O-Alkyl, vorzugsweise O-Niederalkyl, oder -NR R steht, wobei R und R jeweils für gegebenenfalls substituiertes Alkyl oder Aryl stehen oder gemeinsam mit dem Amidostickstoffatom einen heterocyclischen Ring bilden kennen, und X für ein Anion steht, wobei die Ringe C und D gegebenenfalls weitere Substituenten tragen können.

Vorzugsweise steht Y für O-Alkyl, wobei die Alkylgruppe eine. Niederalkylgruppe ist, oder für -NR^R , wobei R^ und R Niederalky lgruppen sind.

Mit dem Ausdruck "Niederalkyl¹¹ ist eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen gemeint.

Beispiele für fünf- oder sechsgliedrige heterocyclische Ringe, die durch A gebildet werden, sind Pyrrolidin-1-yl, Piperidin-1-yl, Morpholin-1-yl und 2-Methylpyrrolidin-l-yl.

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Der Ring B kann ein Phenylen-oder Naphthylenring sein, der gegebenenfalls substituiert ist, und zwar vorzugsweise, durch ein oder mehrere der folgenden Substituenten: Alkyl, Aralkyl, Aryl, Acyl, Alkoxy, Aryloxy, Halogen, Cyano, Nitro, Gruppen der Formel

-COOR, -CONR¹R², -SO₀NR¹R² oder-NR³R¹* ., wobei R für Alkyl,

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vorzugsweise Niederalkyl.steht,'R und R unabhängig voneinanderfür Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes Niederalkyl oder Äryl stehen oder gemeinsam mit dem Amidstickstoffatom einen

3 4 heterocyclischen Ring bilden können und R und R unabhängig voneinander für Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes Niederalkyl, Aralkyl, Aryl oder Acyl stehen oder gemeinsam ein zweiwertiges Radikal darstellen, das ein oder mehrere Heteroatome enthält und mit dem Stickstoffatom einen Ring bildet.

Spezielle Beispiele für solche fakultative Substituenten im Ring B sind Chlor, Methyl, Benzyl, Phenyl, Acetyl, Benzoyl, Methoxy, Phenoxy, Brom, Cyano, Nitro, Methoxycarbonyl, Carbo-N,N-di£thylamid, Sülfon-N,N-dimethylamid, N,N-Diäthylamino, Amino, Acetylamino, Äthylamino, Benzylamino, Anilino, N-Methylanilino, p-Toluidino, Piperidino und Morpholino.

Beispiele für Y sind OCH₃, OC₂II₅, OCH₂C₆H₅, OC₆H₅, N(CH₃)₂,

N(Et₂), CH₃-

N -N

C₆H₅ und N(CH₂C₆H₅)₂.

Beispiele für fakultative zusätzliche Substituenten, die in den Ringen C und D anwesend sein können, sind Chlor, Brom, Methyl, Methoxy und Nitro.

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Beispiele für das Anion X sind Chlor, Bromid, Jodid, Tetrachlorozinkat, Bisulfat, Nitrat, Sulfat, SuIfamat, Phosphat oder Borat oder organische Anionen wie Acetat, Propionat, Methosulfat, p-Tolylsulfonat und Naphthalin-2,5-disulfonat. In den Fällen, in denen das Anion mehrwertig ist, enthält der Farbstoff einen entsprechenden molaren Anteil des kationischen Teils des Farbstoffs.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Farbstoffe können durch in der Technik an sich bekannte Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Kondensation von Phthalsäureanhydrid oder eines substituierten Derivats davon mit einem entsprechenden gegebenenfalls substituierten m-Aminophenol der allgemeinen Formel

worin A und D die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, worauf das Produkt mit einer Verbindung der Formel

worin B die oben angegebene Definition besitzt, kondensiert wird, und worauf schließlich die Carbonsäuregruppe in eine Gruppe COY umgewandelt wird und das Produkt durch Salzbildung löslich gemacht wird. Farbstoffe dieser Type sind in der Technik bereits beschrieben. Neue Farbstoffe können durch Verfahren hergestellt werden, die zu den bereits verwendeten analog sind.

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Das Färben des polymeren Materials kann dadurch ausgeführt werden, daß man den Farbstoff aus wäßriger Lösung aufbringt.

'Die polymeren Materialien können beispielsweise die Form von Bändern, Fasern, Filmen, Fäden oder Textilmaterialien aufweisen.

Das Färbeverfahren·gemäß der Erfindung kann allgemein auf polymere Materialien angewendet werden, und zwar einschließlich Polyamide und Polyester, insbesondere säuremodifizierte Polyamide und Polyester, aber es eignet sich ganz besonders zum Färben oder Bedrucken von Polyacrylonitrileund Mischpolymeren, welche Acrylonitrilreste enthalten.

Das Färben kann.dadurch ausgeführt werden, daß man den Färb- · stoff aus sauren, neutralen oder schwach alkalischen wäßrigen Bädern, d.h. bei einem pH von 3 bis 8, bei Temperaturen zwischen hO und 120⁰C, vorzugsweise zwischen 80 und 12O⁰C, oder durch Drucktechniken aufbringt. Drucktechniken, die verwendet werden können, sind z.B. diejenigen Verfahren, bei denen die üblichen Thiobene und gegebenenfalls Druckhilfsmittel zugegeben werden und die endgültige Fixierung des Farbstoffs in der üblichen Weise vorgenommen wird, beispielsweise' durch Dämpfen.

Die Farbstoffe ergeben leuchtende Farbtöne mit einer vorzüglichen Echtheit gegenüber Licht, Waschen und Wärmebehandlungen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele-näher erläutert, worin alle Teile und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind, sofern nichts anderes angegeben ist.

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Beispiel 1

100 Teile Polyacrylonitrilfasern werden in 3000 Teile Wasser eingetaucht, das 1 Teil eines Farbstoffs der Formel

1 Teil Natriumacetat und 0,6 Teile Essigsäure enthält und eine Temperatur von 60 C aufweist. Die Temperatur wird langsam auf 100⁰C angehoben und das Färben wird dann 90 Minuten bei dieser Temperatur fortgesetzt. Die erhaltenen Färbungen besitzen einen leuchtenden scharlachroten Farbton und eine vorzügliche Echtheit gegenüber Licht, Waschen und Wärmebehandlungen.

Beispiel 2

100. Teile Polyacrylonitrilfasern werden mit 1 Teil eines Farbstoffs der Formel

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un^er Verwendung des Verfahrens von Beispiel 1 gefärbt. Es wird eine leuchtend bläulich-rote Färbung mit einer vorzüglichen Echtheit gegenüber Licht, Waschen und V/ärmebehandlungen erhalten.

Weitere Beispiele von Farbstoffen der Formel I, die durch das erfindungsgemäße Verfahren auf polymere Materialien aufgebracht werden können, sind in der folgenden Tabelle zusammen mit den Farbtönen angegeben, die erhalten werden, wenn die Farbstoffe durch das Verfahren von Beispiel 1 auf einen Polyacrylonitriltextilstoff aufgebracht werden.

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Farbton auf
Polyacrylnitril

orange

orange
scharlach

rötlichgelb rötlichgelb rötlichgelb

mattgrün
schwarz

blSulichrot

. bläulichrot

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Beispiele

O N

O N

JV)

COK(CK

CIL

IEL

^:H3

N3N

0OC JI.

2

N(C" ■2

H )

2

OCH,

OCH

N(CH,).

OC₂H₅

Farbton auf Polyacrylnitril

mattgrün

rot

rötlichgelb

Scharlach

2-

orange

orange

2- Scharlach

rötlichgelb

2- j rötlichgelb

rot

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Farbton auf Polyaerylonitril

mattgrün

schwarz

bläulichrot

j gelb

rot

.rötlichgelb

rot

schwarz

rotlichgelb

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Claims (6)

1. Verfahren zum Färben von polymeren Materialien (insbesondere Polymeren oder Mischpolymeren von Acrylonltril), dadurch gekennzeichnet, daß man auf das polymere J4aterial einen Farbstoff der allgemeinen Formel I

COY

(D

aufbringt, worin A für einen fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ring steht, B für einen gegebenenfalls substituierten Phenylen- oder Naphthylenring steht, Y für O-Alkyl, vorzugsweise O-Klederalkyl. oder -NR^R steht, wobei R"* und R jeweils für gegebenenfalls substituiertes Kiederalkyl oder Aryl stehen oder gemeinsam mit dem Amidostickstoffatom einen heterocyclischen Ring bilden, und X für ein Anion steht, wobei die-Ringe C und D gegebenenfalls weitere Substituenten tragen können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Material ein Polymer oder Mischpolymer von Acrylonitril ist.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff aus einer wäßrigen Lösung aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch J>» dadurch gekennzeichnet, daß

der Farbstoff aus einer sauren, neutralen oder schwach alkalischen Lösung mit einem pH von 3 bis 8 bei einer Temperatur von UO bis 120⁰C aufgebracht wird.

5. Verfahren .nach Anspruch ^J, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur zwischen 80 und 120⁰C liegt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff durch eine Drucktechnik aufgebracht wird.

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