DE3001265A1

DE3001265A1 - Verfahren zum faerben von kuenstlichen oder synthetischen materialien

Info

Publication number: DE3001265A1
Application number: DE19803001265
Authority: DE
Inventors: Manfred Rau
Original assignee: Ugine Kuhlmann SA
Current assignee: ICI Francolor SA
Priority date: 1979-01-19
Filing date: 1980-01-15
Publication date: 1980-07-31
Also published as: US4290770A; FR2446851A1; IT1128215B; BE881081A; FR2446851B1; BR8000262A; IT8067069A0; JPS55132780A; GB2045812B; GB2045812A; NL8000293A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000 München 86 3001265

15. Jan. 1980

Anwaltsakte 3ο 556

PCUK

Produits Chimiques Ugine Kuhlmann Courbevoie/Frankreich

Verfahren zum Färben von künstlichen oder synthetischen Materialien

2525 C.

030031/0879

• (019) 9» 82 72 tM/cb Tetegnmme: Binkkonten: Hypo-Bink MOnchen 4410122850

988273 BERGSTAPFPATENT Manchen (BLZ 70020011) Swift Code HYPO DE MM

«88174 TELEX: Bayet Vereinst»* MOnchen 453100(BLZ 70020270)

9»3310 052456OBERGd Foitschecfc München «5343-808 (BLZ 70010080)

300126S

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von künstlichen oder synthetischen Materialien.

Sie betrifft insbesondere die Verwendung der Verbindungen der nachstehenden allgemeinen Formel I

in der

R₁ ein Wasserstoffatom oder eine Nitrogruppe, R_ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine Trifluormethylgruppe, eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe und R₃ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine

Cyanogruppe, bedeuten,

für das Färben von künstlichen oder synthetischen Materialien, da sich gezeigt hat, daß diese Verbindungen sehr gute Dispersionsfarbstoffe darstellen, die zum Anfärben dieser Materialien in gelben Farbtönen geeignet sind.

Die Halogenatome stellen vorzugsweise Chloratome oder

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C.

Bromatome dar. Wenn die Gruppe R_ eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe darstellt, so enthält sie vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome und stellt noch bevorzugter eine Methylgruppe, eine Methoxygruppe oder eine Äthoxygruppe dar.

Als besonders interessant haben sich die Verbindungen der allgemeinen Formel I herausgestellt, in der R ein Wasserstoffatom darstellt.
"Io

Von den Verbindungen der allgemeinen Formel I sind insbesondere die Verbindungen der nachstehenden Formel II

von I.M. Bazavova beschrieben worden in Zh. Org^ Khim. 1o(2) (1974) 3o8-311 (Chemical Abstracts 8o,Nr. 12o455a), während die Anwendung dieser Verbindung als Dispersionsfarbstoff aus diesem Stand der Technik nicht hervorgeht.

Ganz allgemein kann man die Verbindungen der allgemeinen Formel I in an sich bekannter Weise dadurch herstellen, daß man ein Diazoderivat eines o-Nitroanilins der nachstehenden Formel III

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mit einem Phenylacetonitril der allgemeinen Formel IV

(IV) I

kuppelt, wobei in den obigen allgemeinen Formeln die Symbole R₁, R₂ und R_ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.

Die erfindungsgemäßen Farbstoffe sind besonders gut geeignet für das Färben oder Bedrucken von sämtlichen Materialien, die mit Dispersionsfarbstoffen angefärbt werden können, und insbesondere jenen auf der Grundlage von hydrophoben Fasern, wie Polyurethanfasern, Polyolefinfasern, wie Fasern aus Polypropylen, das gegebenenfalls durch eine Behandlung mit Basen oder mit Nickel modifiziert worden ist, Fasern aus chlorierten Polyolefinen, Cellulosediacetat-Fasern, Cellulosetriacetat-Fasern und insbesondere Polyamidfasern, wie Fasern aus Nylon-6, Nylon-6,6 und Nylon-12, Fasern aus aromatischen Polyestern., wie den aus Terephthalsäure und Äthylen-

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-/■

glykol oder 1, ^Dimethylol-cyclohexan gebildeten und Fasern aus gemischten Polymeren aus Terephthalsäure und Isophthalsäure und Äthylenglykol.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Farbstoffe kann mit Hilfe der Verfahren erfolgen, die für das Färben mit Dispersionsfarbstoffen bekannt sind.

So verwendet man beim Färben in wäßrigen Bädern die erfindungsgemäßen Farbstoffe, die in Wasser unlöslich oder nur sehr wenig löslich sind, mit Vorteil in feinverteilter Form und arbeitet in Gegenwart von Dispergiermitteln, wie Sulfitablauge oder synthetischen Detergentien und einer Kombination aus verschiedenen Netzmitteln und Dispergiermitteln. Im allgemeinen ist es von Vorteil, die zu verwendenden Farbstoffe vor ihrer Anwendung in ein Färbepräparat umzuwandeln, das das Dispergiermittel und den feinverteilten Farbstoff in einer solchen Form enthält, daß man durch Verdünnen des Präparats mit Wasser eine feine Dispersion erhält. Solche Färbepräparate können in an sich bekannter Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Verreiben oder Vermählen des Farbstoffs in trockener oder nasser Form mit oder ohne Zugabe von Dispergiermitteln während des Mahlvorgangs. Nach dem Vermählen in nassem Zustand erhält man durch anschließendes Trocknen Färbepräparate, die Textilhilfsmittel und den Farbstoff enthalten,

_2525C> Ο30031/0Θ79

Als vorteilhafte Dispergiermittel aus der Kategorie
der nichtionischen Materialien kann man die Additionsprodukte von 8 Molen Äthylenoxid und 1 Mol p-tert.-Octylphenol, von 15 bis 16 Mol Äthylenoxid an Rizinusöl, von 2o Mol Äthylenoxid an den Alkohol der Formel C-H₃₃OHi die Additionsprodukte von Äthylenoxid und Di- (ot-phenyläthy1)-phenolen, die Polyäthylenoxid-tert.-dodecylthioäther, die Polyamin-polyglykoläther und die Additions-Ιο produkte von 15 oder 3o Mol Äthylenoxid und 1 Mol Dodecylamin oder Stearylamin nennen.

Als anionische Dispergiermittel kann man die Schwefelsäureester von Fettalkoholen mit 8 bis 1o Kohlenstoffatomen, die Schwefelsäureester von Additionsprodukten

von Äthylenoxid und entsprechenden Fettsäureamiden oder alkylierten Phenolen mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, die Sulfonsäureester mit Alkylgruppen mit 8 bis 2o Kohlenstoffatomen, die Sulfatationsprodukte von ungesättigten Fettsäuren und ungesättigten ölen, die

Phosphorsäureester, die Alkylgruppen mit 8 bis 2o Kohlenstoff atome aufweisen, die Fettsäureseifen, die Alkylary!sulfonate, die Kondensationsprodukte von Formaldehyd und Naphthalinsulfonsäure sowie die Lignin-

sulfonate nennen.

Die geeigneten kationischen Dispergiermittel sind quaternäre Ammoniumverbindungen, die Alkylgruppen oder

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Aralkylgruppen mit 8 bis 2o Kohlenstoffatomen aufweisen.

Die Färbepräparate können weiterhin neben den Dispergiermitteln organische Lösungsmittel enthalten, insbesondere jene, die oberhalb 1oo C sieden und die mit Vorteil mit Wasser mischbar sind, wie Mono- und Dialkylglykoläther, Dioxan, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Tetramethylensulfon und Dimethylsulfoxid. Es ist von Vorteil, den Farbstoff, das Dispergiermittel und das Lösungsmittel gemeinsam zu vermählen. Man kann auch anstelle des Dispergiermittels lediglich Lösungsmittel verwenden, wobei die Färbepräparate jedoch entweder ein Dispergiermittel oder ein Lösungsmittel enthalten müssen.

Das Färben von Polyesterfasern mit den erfindungsgemäß eingesetzten Farbstoffen erfolgt aus wäßriger Dispersion unter Anwendung der für Polyester üblichen Verfahrensweisen. Man färbt die Polyester aus aromatisehen Polycarbonsäuren und Polyalkoholen, vorzugsweise bei Temperaturen oberhalb 1oo°C unter Druck. Man kann das Färben auch bei der Siedetemperatur der Färbeflotte in Gegenwart von Trägermaterialien, wie beispielsweise Polyphenolen, Diphenyl-polychlorbenzol-Verbindungen oder analogen Hilfsstoffen oder nach der Thermosol-Methode, d. h. durch Foulardieren mit anschließender Wärmebehandlung, beispielsweise einer Ther-

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mofixierung bei 18o bis 210⁰C, bewirken. Die Cellulosediacetat-Fasern färbt man mit Vorteil bei Temperaturen von 80 bis 85°C, während die Cellulosetriacetat-Fasern bei der Siedetemperatur der Färbeflotte angefärbt werden. Zum Färben von Cellulosediacetat-Fasern oder Polyamidfasern ist es nicht erforderlich, Trägermaterialien zu verwenden.

Zum Thermofixieren des Farbstoffs erhitzt man das zuvor mit Vorzug vorgetrocknete foulardierte Polyestergewebe beispielsweise in einem heißen Luftstrom bei Temperaturen von oberhalb 1oo°C und vorzugsweise zwischen I80 und 210⁰C. Die erhaltenen Färbungen können einer Nachbehandlung unterworfen werden, beispielsweise durch Erhitzen in einer wäßrigen Lösung eines nichtionischen Detergens'.

Man kann die erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffe statt durch Imprägnieren auch durch Bedrucken auftragen. Zu diesem Zweck verwendet man eine Druckfarbe, die neben den üblichen Hilfsstoffen, wie Netzmittel und Verdickungsmittel, den feindispergierten Farbstoff enthalten.

Die erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffe können auch aus einem Lösungsmittelmedium aufgezogen werden, beispielsweise aus Perchloräthylen oder einer Mischung aus Perchloräthylen und 5 bis 1o % Dimethylformamid oder Methanol.

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C.

Mit den erfindungsgemäßen Farbstoffen erhält man tiefe Färbungen und Drucke mit guten Echtheiten, insbesondere in bezug auf die Thermofixierung, die Sublimation, das Falten, Rauchgas, das Überfärben, das Trockenreinigen, gegen Chlor und Benetzung, wie beispielsweise Wasser, das Waschen und den Schweiß.

Man kann die erfindungsgemäß eingesetzten Farbstoffe auch zum Färben von Polyamid-, Polyester- und Polyolefin-Spinnmassen verwenden. Dazu vermischt man vorzugsweise das zu färbende Polymere in pulverförmigem Zustand, in Form von Körnchen, Schnitzeln oder zuvor bereiteten Spinnlösungen oder in geschmolzenem Zustand mit dem Farbstoff, den man in trockenem Zustand oder in Form einer Dispersion oder einer Lösung in einem gegebenenfalls flüchtigen Lösungsmittel einarbeitet. Nach der homogenen Verteilung des Farbstoffs in der Lösung oder der geschmolzenen Masse des Polymeren behandelt man die Mischung in an sich bekannter Weise durch Verformen, Pressen oder Strangpressen zur Bildung von Fasern, Fäden, Endlosfäden, Folien etc. Mit den erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffen erhält man intensive und gleichmäßige Färbungen mit guter Lichtechtheit und guten allgemeinen Echtheitseigenschaften.

Die erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffe zeichnen sich insbesondere durch ihre guten allgemeinen Anwen-

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dungseigenschaften (Affinität und Lichtechtheit) auf Polyesterfasern aus. Auf diesen Fasern besitzen die erfindungsgemäßen Farbstoffe eine wesentlich größere Lichtechtheit als die Verbindung der nachstehenden Formel V 5

die in der Revue Talanta 17(2) (197o) 161-165 (Chemical Abstracts Vol. 72 (197o) Nr. 1o6721n) beschrieben ist und als Säure/Base-Indikator angegeben ist. Es hat sich gezeigt, daß die guten Lichtechtheitseigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffe der allgemeinen Formel I auf die Anwesenheit der Nitrogruppe in der ortho-Stellung zu der Gruppe der Formel -NH- zurückzuführen sind.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. In den Beispielen sind die Teile und die Prozentteile auf das Gewicht bezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1
a) Herstellung_des_Farbstoffs

Man löst 8,2 Gew.-Teile 2-Nitro-anilin in 6o Vol.-Teilen

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94 %-iger Schwefelsäure, kühlt auf 0⁰C ab und diazotiert bei dieser Temperatur mit einer Lösung von 3,45 Gew.-Teilen Natriumnitrit in 46 Gew.-Teilen 94 %-iger Schwefelsäure. Die in dieser Weise erhaltene Diazolösung wird anschließend bei ο bis 5°C in eine Lösung von 8,1 Gew.-Teilen p-Nitrobenzylcyanid in 2oo VoI.-Teilen Aceton und 80 Gew.-Teilen Wasser gegossen, wobei man die Acidität der Diazolösung durch gleichzeitige Zugabe eines Io η NatriumhydroxidlÖsung neutralisiert. Das "Io erhaltene Produkt wird filtriert, gewaschen und mit 3oo Vol.-Teilen Äthanol bei der Siedetemperatur behandelt.

Man erhält in dieser Weise den Farbstoff, der in Anspruch 5 angegebenen allgemeinen Formel II in Form eines gelben Produkts, das bei 213°C schmilzt*

IR-Spektrum (KBr):

\) = 324o cm"¹ (NH) und 222o cm"¹ (CN) .

Analyse: C^	1^H9^N5	°4	,o2	%	H	2	/89	%	N	22	,5o
berechnet:	C	54	/17			3	,O2			21	/9o
gefunden:		54

b)__Färbun2

Man vermahlt 4 Gew.-Teile des in dieser Weise hergestell ten Farbstoffs in Gegenwart von 2 Gew.-Teilen eines Ligninsulfonat-Dispergiermittels und einer solchen Menge

_2525C 030031/om

Wasser und Essigsäure, daß der pH-Wert 6 bis 7 und das Gewicht 8o Gew.-Teile ausmachen.

Mit Hilfe der in dieser Weise erhaltenen Dispersion, die 5 % des Farbstoffs enthält, bereitet man zwei Färbeflotten der nachstehenden Zusammensetzung: 5 %-ige Farbstoffdispersion o,9 oder 3 Gew.-Teile Wasser 1oo Gew.-Teile

1o %-ige Essigsäure o,5 Gew.-Teile

1-O %-iges äthoxyliertes Rizinusöl

(Sunaptol LT) 1 Gew.-Teil

Man bringt in jede Färbeflotte 5 Gew.-Teile Polyesterfasern aus Terephthalsäure und Äthylenglykol ein, erhitzt im Autoklaven auf 12o oder 13o°C und hält diese Temperatur während 1 Stunde aufrecht. Nach dem Färben behandelt man die Fasern während 5 Minuten bei 8o bis 85°C in einer wäßrigen Natriumhydroxid/Natriumhydrosulfit-Lösung .

Die Fasern werden in einem tiefen Gelbton angefärbt und zeigen ausgezeichnete Echtheitseigenschaften, insbesondere eine ausgezeichnete Lichtechtheit.

Beispiel 2

Man löst 1o Gew.-Teile 2-Nitro-4-methyl-anilin in 1oo ^c* 030031/0679

Vol.-Teilen 3o %-iger Chlorwasserstoffsäure. Zu der auf o°C abgekühlten Lösung gibt man 1oo Gew.-Teile zerstoßenes Eis und diazotiert das Material anschließend mit 4o Vol.-Teilen einer Lösung, die 5oo g/l Natriumnitrit enthält, wobei man während etwa 3o Minuten rührt. Die in dieser Weise erhaltene Lösung des Diazoderivats gießt man im Verlaufe von etwa 1 Stunde in eine Lösung von 11 Gew.-Teilen p-Nitrobenzylcyanid in 4oo Vol.-Teilen Aceton, die man zuvor mit 2oo Vol.-Teilen zerstoßenem Eis versetzt hat. Die Zugabe der Diazolösung erfolgt unter Aufrechterhaltung eines pH-Werts von 2 bis 3 durch gleichzeitige Zugabe einer wäßrigen Io η Natriumhydroxidlösung. Der erhaltene Niederschlag wird anschließend filtriert, mit Wasser gewaschen und dann in 2oo Vol.-Teilen Äthanol bei der Siedetemperatur behandelt. Man erhält in dieser Weise den Farbstoff der nachstehenden Formel VI

(VI) 2o

der bei 247°C schmilzt.

IR-Spektrum (KBr):
W = 325o cm"¹ .(NH) und 222o cm'¹ (CN) .

C.

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25

Analyse: C_{1 (}	C	^J5°	4	H	3,	38	%	N	21	,53	%
berechnet:		55	,38 %		3,	38			21	,39
gefunden:	55	,37

Wenn man den Farbstoff nach der in Beispiel 1 b) angegebenen Verfahrensweise aufzieht, färbt er Polyesterfasern in einem gelben Farbton mit ausgezeichneten Echtheitseigenschaften, insbesondere einer ausgezeichneten Lichtechtheit an.

Beispiel 3

Man arbeitet nach der Verfahrensweise von Beispiel 2 a) und geht von 1o Gew.-Teilen 2-Nitro-4-chlor-anilin und 9,7 Gew.-Teilen p-Nitrobenzylcyanid aus. Zum Diazotieren verwendet man eine etwas geringere Menge (35 VoI.-Teile) der Natriumnitritlösung. Nach dem Filtrieren und Waschen behandelt man den Niederschlag in 25o Vol.-Teilen Äthanol bei der Siedetemperatur. Man erhält in dieser Weise den Farbstoff der nachstehenden Formel VII

der bei 217°C schmilzt,

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2525 C.

IR-Spektrum (KBr):

y = 323o Cm"¹ )NH) und 22oo cm""¹ )CN).

Analyse: C₁₄H₃N₅O₄Cl . '

berechnet: C 48,62 % H 2,32 % N 2o,26 % gefunden: 49,11 2,57 19,88

Zieht man den Farbstoff nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 b) auf, so färbt er Polyesterfasern in gelben Farbtönen mit ausgezeichneter Echtheit, insbesondere ausgezeichneter Lichtechtheit an.

Beispiel 4

Man arbeitet nach der Verfahrensweise von Beispiel 2a), wobei man von 1o Gew.-Teilen 2-Nitro-4-methoxy-anilin und 1o Gew.-Teilen p-Nitrobenzylcyanid ausgeht. Zum Diazotieren verwendet man nur 35 Vol.-Teile der Natriumnitritlösung. Nach dem Filtrieren und Waschen behandelt man den Niederschlag in 35o Vol.-Teilen Äthanol bei der Siedetemperatur. Man erhält in dieser Weise den Farbstoff der nachstehenden Formel VIII

der bei 253°C schmilzt.

^c· 0 3 0 0 31 /0679

IR-Spektrum (KBr·),:";

V = 324o cm"¹ (NH) und 221o cm""¹ (CN)

Analyse: C₁₅H₁₁N₅O₅ berechnet: C 52,79 % H 3/22 % N 2o,53 % gefunden: 53,19 3,25 2o,39

Beim Aufziehen nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 b) färbt dieser Farbstoff Polyesterfasern in orange-gelben Farbtönen mit einer ausgezeichneten Echtheit an.

C.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Färben von künstlichen oder synthetischen Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß man als Dispersionsfarbstoff eine Verbindung der allgemeinen Formel I

(D

in der

R₁ ein Wasserstoffatom oder eine Nitrogruppe, R₂ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine Trifluormethylgruppe, eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe und R~ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine

Cyanogruppe bedeuten,
verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel I verwendet, in der R₁ ein Wasserstoffatom darstellt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch

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gekennzeichnet , daß man Verbindungen der allgemeinen Formel I verwendet, die als Halogenatome Chloratome oder Bromatome aufweisen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennzeichnet , daß man Verbindungen der allgemeinen Formel I verwendet, deren Alkylgruppen oder Alkoxygruppen 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man die Verbindung der nachstehenden Formel II

(II)

verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man die Verbindung der nachstehenden Formel VI

(VI)

verwendet.

2525 C.

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7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man die Verbindung der nachstehenden Formel VII

(VII)

verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man die Verbindung der nachstehenden Formel VIII

(VIII)

verwendet.

9. Künstliche oder synthetische Materialien, erhältlich nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 8.

C.

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