DE3248942A1 - Reaktive disazoverbindung und ein verfahren zum faerben von cellulosefasern mit dieser verbindung - Google Patents

Description

Zusammenfassung

Es wird ein neuer, reaktive Disazo-Farbstoff beschrieben, dessen freie Säureform durch die Formel

COOH

NH-Y-NH

NH OH COOH N=N-

dargestellt wird, worin R₁ Wasserstoff oder Carboxyl bedeutet; R₂ und R, Wasserstoff oder SuIfο bedeuten, mit der Maßgabe, daß einer der Substituenten R₂ und R, Wasserstoff und der SuIfο bedeutet; und daß, wenn R₁ Wasserstoff bedeutet, Y für einen 2,5-Dicarboxy-1,4-phenylen-, 5-Carboxyl-1,3-phenylen- oder 2-Carboxy-1,4-phenylenrest steht, und wenn R₁ Carboxyl bedeutet, Y für einen 1,4-Phenylen-, 1,3-Phenylen- oder 2-Carboxy-1,4-phenylenrest steht.

• SL ·

ι Beschreibung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine reaktive Disazoverbindung und ein Verfahren zum Färben; von Cellulosefasern bzw. cellulosehaltigen Fasern unter Verwendung der Verbindung.

Im folgenden wird der Ausdruck "Cellulosefasern" verwendung. Dieser Ausdruck soll auch cellulosehaltige Fasern mitunfassen.

Stand der Technik Monohalotriazin-Farbstoffe sind gut bekannt und werden

im allgemeinen zum Färben von Cellulosefasern verwendet. Diese Farbstoffe besitzen jedoch den Nachteil, daß eine beachtliche Menge des verwendeten Farbstoffe nicht an der Faser fixiert ist, d* zwischen den reaktiven Gruppen des Halotriazine un4 Wasser eine Nebenreaktion stattfindet anstelle der Reaktion zwischen der reaktiven Halotriazingruppe und der Cellulose. Man erhält dabei einen schlechten !blauen Farbwert und

eine schlechte Anfärbung der gefärbten Fasern· Außer dem Verlust an Farbstoff bewirkt djie Verschmutzung des Färbeabwassers, welches den nichtfjixierten Farbstoff enthält, soziale Schwierigkeiten, wie eine Umweltverschmutzung.

Es ist weiterhin bekannt, daß die JBis-(monohalotriazin)-Farbstoffe mit einer verstärkten Affinität für Cellulosefasern durch Umsetzung voh 2 Mol eines Dihalotriazine mit 1 Mol Diamin erhalten werden, wobei das Fixierverhältnis der Farbstoffe verbessert ist. Diese Art von Farbstoff zeigt jedofch im allgemeinen eine umgekehrte Beziehung zwischen!der Löslichkeit des Farbstoffs in Wasser und der Affinität des Färb-

stoffe für die Cellulosefasern, d.h. der Farbstoff mit hoher Wasserlöslichkeit zeigt gegenüber Cellulosefaser^! eine schlechtere Affinität.

Daher haben die Farbstoffkreise nach einem Farbstoff Ausschau gehalten, der in Wasser eine ausreichende Löslichkeit aufweist und auch eine starke Affinität für Cellulosefasern und ein hohes Fixierverhältnis besitzt.

Die Erfindung betrifft eine reaktive Disazoverbindung, deren freie Säureform durch die Formel

COOH

OH NH-ρ^ΝγΝΗ-Υ-ΝΗ-ΐ?-^Ν*||—NH OH

N=N

SO₃H R₂

COOH

dargestellt wird, worin R₁ Wasserstoff oder Carboxyl bedeutet; R₂ und R, Wasserstoff oder SuIfο bedeuten, einer der Substituenten R₂ und R, Wasserstoff und der andere SuIfο bedeutet; und wenn R«. Wasserstoff bedeutet, Y für einen 2,5-Dicarboxy-1,4-phenylen-, 5-Carboxy-1,3-phenylen- oder 2-Carboxy-1,4-phenylen-Rest steht, und wenn R^ Carboxyl bedeutet, Y für einen 1 _tk-Phenylen-, 1,3-Phenylen- oder 2-Carboxy-1,4-phenylenrest steht. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Färben von Cellulosefasern unter Verwendung der Disazoverbindung.
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Wie aus der obigen Formel (1) hervorgeht, ist die Zahl der Carboxylgruppen, welche wasserlösliche Substituenten in dem Molekül der erfindungsgemäßen Verbindung sind, so definiert, daß sie im Bereich von 3 bis 5 liegt, und die Substitutionsstellungen sind angegeben,

wodurch es möglich wird, einen reaktiven Disazo-Farbstoff zu erhalten, der sowohl Waiserlöslichkeit aufweist als auch eine Affinität gegenüber Cellulose besitzt, und bei seiner Verwendung können gefärbte Produkte mit ausgezeichnetem Farbwert und ausgezeichneter Färbung erhalten werden.

Die Farbechtheit gegenüber Chlorwtasser ist bei der Haushaltswäsche sehr wichtig zusatamen mit anderen Arten von Farbechtheit, wie die Farbechtheit gegenüber Licht, Feuchtigkeit und Schwitzen, da im Stadtwasser restliches Chlor vorhanden ist und chlorhaltige Bleichmittel vielfach verwendet werden. Es wurde gefunden, daß eine Carboxylgruppe in ortho-Stellung, bezogen auf die Azogruppe in einer Diazokomponente, wie bei der erfindungsgemäßen Disazoverbindung, die Farbechtheit gegenüber Chlorwasser stärker verbessert als eine Carboxylgruppe in meta- oder para+Stellung.

Beispielsweise wird ein Monochlortriazin-Farbstoff, der zu dem erfindungsgemäßen, reaktiven Disazo-Farbs to ff analog ist und der durch die; Formel

NaOOC-K QV-N=N

dargestellt wird, in der JA-OS 257^8/1973 beschrieben. Die mit diesem Farbstoff gefärbten!Cellulosefasern zeigen eine Farbechtheit gegenüber Ch^orwasser (ISO/R, 105/IV) mit der Bewertung 2 bis 3, wohingegen solche, die mit dem erfindungsgemäßen Disasto-Farbstoff ge-

färbt sind, eine bessere Echtheit aufweisen, d.h. die so hoch ist, daß sie eine Bewertung von 4 bis 5 aufweist.

Beste Ausführungsform für die Durchführung der Erfindung

Die erfindungsgemäße, reaktive Disazo-Verbindung der Formel (1) kann auf verschiedene Weise hergestellt werden» beispielsweise durch Umsetzung von 2 Mol Cyanurylchlorid, Z Mol Aminoazo-Verbindung der Formel

COOH

OH NH

(2)

[worin R₁, R₂ und R, die für Formel (1) angegebenen Bedeutungen besitzenj, und 1 Mol eines Diamins der Formel

H₂N - Y - NH₂

(3)

[wobei Y die in Formel (1) gegebene Bedeutung besitzt] in beliebiger Reihenfolge oder durch Umsetzung von 2 Mol Cyanurylchlorid, 2 Mol einer Aminonaphtholdisulfonsäure der Formel

OH NH.

. Ο[v/obei R₂ und R, die in Formel {\) gegebenen Bedeutungen besitzen] und 1 Mol des Diamine der Formel (3) in beliebiger Reihenfolge, gefolgt von einem Kuppeln des jeweiligen Produktes mit 2 Moil einer Diazonium-Verbindung, die sich von einem Amin der Formel

COOH

(5)

[worin R₁ die in Formel (1) gegebene Bedeutung besitzt] ableitet.

Die erfindungsgemäße Disazoverbindung kann ebenfalls durch Umsetzung von 2 Mol Cyanuryichlorid mit 2 Mol einer Aminonaphthosulfonsäure der Formel (4) und Kuppeln des Reaktionsproduktes mit 2 Mol einer Diazoniumverbindung, die sich von einem Amin der Formel (5) ableitet, und durch nachfolgende Umsetzung des gekuppelten Produktes mit 1 Mol eines Diamins der Formel (3) hergestellt werden.

Bei diesen Verfahren können die Reaktionen, bei denen Cyanuryichlorid teilnimmt, beispielsweise in Wasser bei einem pH-Wert von 3 bis 7 in Abwesenheit eines

Mittels zum Binden der Säure und biei 0 bis 10⁰C im

Falle einer primären Kondensation Uid bei 20 bis 50°C im Falle einer sekundären Kondensation durchgeführt werden. Beispielsweise kann Sodaasche oder ein Alkalihydroxid zum Binden der Säure verwändet werden.

Verbindungen der Formel (3)» die bti der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind solche der

Formeln H₂N- (Xj) -NH₂,
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NH₂ / ^NH2

NH-

COOH

und

COOH

COOH

NH₂ ,Verbindungen der Formel (4) umfa-COOH

OH NH.

^sen:

OH NH

und

und Verbin-

15 düngen der Formel (5) umfassen:

COOH HOOC

Cellulosefaser^ die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbt werden können, umfassen Baumwolle, Leinen, Viskosereyon, Viskosestapelfasern und Cupraammoniumreyon und deren Mischgewebe wie auch Bekleidungsstücke und Wirk- und Strickwaren. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Färben von Cellulosefasern wird bevorzugt insbesondere als normales Tauchfärben durchgeführt; es wird auch als Druck- und Klotz-Färbeverfahren durchgeführt.

Mittel zum Binden der Säure, die bei dem Färben verwendet werden, umfassen Natriumhydrogencarbonat, Natriummetaphosphat, Natrium-orthosilikat, Natrium-metasilikat, Natriumcarbonat und Natriumhydroxid.

* <r

ι Wird die vorliegende Erfindung bei einem Färbeverfahren mit einem relativ hohen Waren -zu-Flüssigkeits-Verhältnis, wie bei dem ansatzweisen Färbe-Eintauchverfahren, verwendet, so wird das¹ Bad im allgemeinen aus dem erfindungsgemäßen Farbstoff und einem anorganischen Salz, wie Natriumchlorid oder Natriumsulfat, hergestellt, und die Cellulosefasern werden während 10 bis 60 min bei 30 bis 100°C eingetaucht, dann wird das Mittel zum Binden der Säure zugesetzt und dann wird weitere 20 bis 60 min bei 60 bis 100⁰C weitergefärbt. Alternativ kann das Mittel zum Binden der Säure vor dem Färben zu dem Bad zügegebeη werden, oder der Farbstoff kann nach dem Färben bei neutralen Bedingungen unter Verwendung eines anderen Bades fixiert werden, welches das Mittel zum Binden der Säure und das anorganische Salz enthält.

Erfindungsgemäß werden Cellulosefasern mit einer neuen, reaktiven Disazo-Verbindung der allgemeinen Formel (1) in Anwesenhd. t eines säurebindenden Mittels gefärbt, wobei man rotgefärbte Produkte mit hohem Fixierverhältnis erhält, die einen ausgezeichneten Farbwert, eine gute Färbung und Farbechtheit in Öhlorwasser und gegenüber Licht aufweisen.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. "Teile" bedeuten "Gewichtsteile".

Beispiel 1

Ein Färbebad wird unter Verwendung: von 2 Teilen eines Farbstoffs in Form der freien Säurte, dargestellt durch die Formel

COOH

N=l·

LOJ ι«)

SO₃H SO₃H

Omav 516 (in reinem Wasser)] , 80 Teilen wasserfreiem Natriumsulfat und 1000 Teilen Wasser hergestellt. Ein gestricktes Baumwollflächengebildet (50 Teile) wird 30 min in das Bad bei 80⁰C eingetaucht, dann werden 20 Teile Natriumcarbonat zugegeben und das Färben wird 60 min bei der gleichen Temperatur fortgeführt. Nach dem Spülen mit Wasser wird das Flächenmaterial mit 1000 Teilen einer wäßrigen Lösung, enthaltend 2 Teile eines anionischen, oberflächenaktiven Mittels, 10 min bei 95 bis 10O⁰C gewaschen und dann mit Wasser gespült und getrocknet. Man erhältlich ein bläuliches, tiefrot gefärbtes Flächenmaterial mit ausgezeichnetem Farbwert, welches eine Farbechtheit gegenüber Licht (JIS L-0842) mit einer Bewertung von 4 oder höhere und eine Farbechtheit gegenüber Chlorwasser (ISO/R, 105/IV)

25 mit einer Bewertung von 4 bis 5 oder höher aufweist.

Die obige Disazoverbindung wurde wie folgt hergestellt: Zu 90 Teilen eiskaltem Wasser gibt man 0,1 Teil Liponox NA (ein Dispersionsmittel der Lion Corp.) und 1,4 Teile Cyanursäurechlorid. Nach 30minütigem Rühren wird eine Dispersion erhalten. Man gibt dazu eine Lösung von 3t6 Teilen 1-Hydroxy-2-(2-carboxyphenylazo)-8-aminonaphthalin-3»6-disulfonsäure-dinatriumsalz in 58 Teilen Wasser, erhitzt auf etwa 60°C, tropfenweise

35 während 40 min, während die Flüssigkeit bei einer

Temperatur von nicht mehr als 7°C gehalten wird. Unmittelbar danach wird das Gemisch mit wäßrigem Natriumcarbonat auf pH 8 neutralisiert. Nachdem das Gemisch weitere 2 h gerührt worden ist, werden 0,9 Teile Dinatrium-2,5-diarainoterephthalat zugegeben. Das Gemisch wird auf 40° C erhitzt, mit wäßrigem Natriumcarbonat auf pH 8 neutralisiert und weitere 1,5 h gerührt. Die Zugabe von 19 Teilen Natriumchlorid, Filtration und Trocknen bei 60⁰C ergibt 6,4 Teile des Farbstoffs in Form der freien Säure der Formel (6).

Beispiele 2 bis 9

Farbstoffe in Form der freien Säure, die durch die einzelnen Formeln, die in der folgenden Tabelle aufgeführt sind, dargestellt werden, werden h(ergestellt und zum Färben verwendet, wobei man auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 arbeitet. Man erhält tiefrotgefärbte Fasern, die eine ähnlich gute Farbechtheit gegenüber Licht und Chlorwasser aufweisen. Die bestimmten Werte für ihren Farbton C ^_max (Wasser)], Echtheit gegenüber Licht (JIS L-0842) und Echtheit gegenüber Chlorwasser (ISO/R₉ 105/IV) sind ebenfalls in der Tabelle angegeben.

ω
ο

»ο

CP

to O

σι

Beisp,
Nr.

Formel

Farbechtheit

« ^ gegenüber Farbton ?_AJ Chlor

I* max' (B) Licht

ggnr ?_AJ Chlorwasser ' (

COOH

N^^^NH OH

bläu- (A) Bewertung

lich-rot 4-5 (510 nm) (B) Bewertung

COOH

SO₃H SO₃H bläulich- (A) Bewertung rot 4-5 (516) (B) Bewertung

ω
ο

to
σι

to ο

CP

Fortsetzung

COOH

COOH OH NH—^^N>h—N

.N>

SO₃H SO₃H

NH-f ^J NH OH

NVN i^CYVOr-N

^C1 SO₃II SO H

COOH

bläulich- (A)Bewertung

t ^V V

(515 nm) (B)Bewertung 4

^N=N1ciol T

NH—,

N.

NH OH

tv Ύίόΐο

COOH Cl

bläulich- (Ä)Bewertung

rot 4-5 COOH (510) (B)Bewertung

N=N

SO₃H ^S03^H

^Ν>—NH-/OV ^NH

COOH

blaulich- (A)Bewertung rot *«5 (516) (B)Bewertung 4

ω
ο

to
σ»

to ο

Fortsetzung

COOH bläulich- (A) Bewertung rot 4-5 (548 nm) (B)Bewertung 4

COOH

COOH ' bläulich- (A) Bewertung rot 4-5

(502) (B)Bewertung Ol 4

COOH

COOH

OH NH -p%- NH

COOH

bläulich-(A)Bewertung rot , 4-5 (512) (B)Bewertung 4

COOH

to

CD.·

l Beispiel 10

Eine Lösung (1000 Teile), welche 20 Teile des Farbstoffs von Beispiel 2, 100 Teile Harnstoff, 1 Teil Natriumalginat und 20 Teile Natriumcarbonat enthält, wird hergestellt und zum Färben durch Klotzen von Baumwolltuch verwendet. Das mit der Farbstofflösung imprägnierte Tuch wird durch Klotzwalzen so abgepreßt, daß das Gewicht des abgequetschten Tuches das 1,7fache des ursprünglichen Gewichts des Tuches beträgt. Das T\|ich wird dann sofort 2 min bei 100°C getrocknet und 2 min bei 170°C gebacken.

Danach erhält man nach einem ähnlichen Spülen, Waschen, Spülen und Trocknen des Tuches, wie in Beispiel 1, bläuliche, tiefrotgefärbte Fasern, die eine Farbeentheit gegenüber Lich6 JIS L-0842) mit einer Bewertung von 4 und eine Farbechtheit gegenüber Chlorwasser (ISO/R, 105/IV) mit einer Bewertung von 4 aufweisen.

Beispiel 11

Ein Gemisch von 20 Teilen des Farbstoffe von Beispiel 8 und 100 Teilen Harnstoff wird durch Zugabe von 380 Teilen warmem Wasser gelöst. Die Farbstofflösung wird zu 500 Teilen einer 5#igen wäßrigen Naltriumalginatlösung,

welche 20 Teile Polymine L New (eis

Reduktionsinhibitor

der Nippon Kayaku Co., Ltd.) enthält, und 40 Teilen Natriumhydrogencarbonat gegeben. Das gemisch wird zur Herstellung einer Farbpaste gut gerührt. Die Farbpaste wird unter Verwendung eines Siebes auf ein Baumwolltuch aufgedruckt. Nach dem unmittelbaren Troc|knen bei 100 bis 103°C wird das Tuch 10 min Wasserdampf ausgesetzt. Dann wird auf ähnliche Weise wie in Beispiel ji gespült, gewaschen, gespült und getrocknet, und man erhält ein bläuliches, tief rotgefärbtes Produkt, das eine !Farbechtheit gegenüber Licht (JIS L-0842) mit einer Bewertting von 4 und eine Farbechtheit gegenüber Chlorwasser (ISO/R, 105/IV) mit einer Bewertung -von 4 bis 5 aufweist.

Claims (5)

KRAUS 8e WEISERT PAJC NTANWÄLTE UNO ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPAISCHLN PATENTAMT DR. WALTER KRAUS O IPLOMC M EMI K ER · DR.-ING ANNEKÄTE WEISERT OIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGAROSTRASSE 15 · 0-8000 MÜNCHEN 71 . TEtEFON OB«/79 7O77-707U78 · 1 tie« OJ-S12156 kpntO TELEGRAMM KRAl» ^O ATENT 3665 AW/toy NIPPON KAYAKU KABUSHIKI KAISHA Tokyo, Japan Reaktive Disazoverbindung und ein Verfahren zum Färben von Cellulosefaser!! mit dieser Verbindung Patentansprüche

1. Eine reaktive Disazoverbindung, deren freie Säure durch die Formel

COOH

NH-Y-NH

COOH

dargestellt wird, worin

-Λ6.

R₁ Wasserstoff oder Carboxyl bedeutet, ■

R₂ und R, Wasserstoff oder $ulfo bedeuten, mit der Maßgabe, daß einer der beiden Substituenten R₂ und R, Wasserstoff und der andere SuIfο bedeutet, und wenn R₁ Wasserstoff bedeutet, Y einen 2,5-Dicarboxy-1,4-phenylen-, 5-Carboxyl-1,3-pheiiiylen- oder 2-Carb-

oxy-1,4-phenylen-Rest bedeutet, u#d wenn R₁ Carboxyl bedeutet, Y einen 1,4-Phenylen-, 1,3-Phenylen- oder 2-Carboxy-1,4-phenylen-Rest bedeutet.

2. Reaktive Disazoverbindung ngcn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch die folgende Formel

COOH

COOH

SO₃H

20 dargestellt wird. ;

3* Reaktive Disazo verbindung na|ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch die folgende Formel

COOH

COOH OH ΝΗ—^^Νγ—NH-ZqV NH—^^N1h NH OH COOH

^{N N}To[c] I₁ ^C00H i^j

N=N

dargestellt wird.

4. Verfahren zum Färben von CelJ.ulosefasern mit einer reaktiven Disazoverbindung gemäß Anspruch 1.

5. Cellulosefas«rn, dadurch gekennzeichnet, daß sie gemäß dem Verfahren von Anspruch 4 gefärbt worden sind.