DE3802204A1

DE3802204A1 - Mischungen von optischen aufhellern

Info

Publication number: DE3802204A1
Application number: DE3802204A
Authority: DE
Inventors: Leonardo Dr Guglielmetti; Hans Rudolf Dr Meyer; Dieter Dr Reinehr; Kurt Dr Weber
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1987-01-29
Filing date: 1988-01-26
Publication date: 1988-08-11
Also published as: FR2611761B1; US4867906A; BE1000410A3; GB2200660A; JP2572097B2; GB8801738D0; CH671956A5; GB2200660B; JPS63193963A; US5072016A; FR2611761A1

Description

Optische Aufheller werden oft als Mischungen von zwei oder mehreren verschiedenen Typen verwendet, weil solche Mischungen einen syner gistischen Effekt zeigen, indem der Weißgrad der Mischung höher ist, als der Weißgrad der gleichen Menge der jeweiligen Einzel komponenten. Aus der EP-A-30 917 sind Mischungen von optischen Aufhellern aus 51 bis 99 Gew.-% eines unsymmetrisch substituierten 1,4-Bis-(styryl)-benzols mit 49 bis 1 Gew.-% eines symmetrisch substituierten 1,4-Bis-(styryl)-benzols bereits bekannt. Als Substituenten werden Cyan und/oder eine Carbonsäureestergruppe genannt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind nun Mischungen von optischen Aufhellern mit verbesserten Eigenschaften bestehend aus 51 bis 98,5 Gew.-% einer Verbindung der Formel

48,5 bis 1 Gew.-% einer Verbindung der Formel

und
0,5 bis 5 Gew.-% einer Verbindung der Formel

Das bevorzugte Mischungsverhältnis beträgt 74 bis 84 Gew.-% der Verbindung der Formel 1 zu 25 bis 15 Gew.-% der Verbindung der Formel 2 und 1 bis 3 Gew.-% der Verbindung der Formel 3.

Die erfindungsgemäßen Mischungen optischer Aufheller werden dadurch hergestellt, daß man Terephthalaldehyd mit 4-Dialkylphosphono methyl-benzonitril kondensiert und das gebildete 4-Cyan-4′-formyl stilben entweder direkt oder nach dessen Isolierung mit 3-Dialkyl phosphonomethyl-benzonitril und 2-Dialkylphosphonomethyl-benzo nitril weiter kondensiert. Zur Isolierung des Zwischenprodukts führt man die Umsetzung von Terephthalaldehyd mit 4-Dialkylphosphono methyl-benzonitril in Gegenwart von Alkalihydroxid und Wasser aus und trennt das ausgefallene 4-Cyan-4′-formylstilben ab. Als Alkyl rest ist der C₁-C₄-Rest, vorzugsweise Methyl- oder Äthyl zu verstehen.

Die Isolierung des 4-Cyan-4′-formylstilbens läßt sich in guter Ausbeute und Reinheit durch Kondensation von Terephthalaldehyd mit 4-Dialkylphosphonomethyl-benzonitril vornehmen, indem man als Protonenacceptor wäßrige Alkalihydroxide, wie Natrium- und insbe sondere Kaliumhydroxid, verwendet. Dieser Befund ist überraschend, da aromatische Aldehyde bekanntlich mit wäßrigen Alkalihydroxiden Cannizzaro-Reaktionen eingehen unter Bildung von Carbonsäuren und Alkoholen. Die Anwesenheit von Wasser macht die Reaktion besonders selektiv bezüglich der Monokondensation zu 4-Cyan-4′-formylstilben, indem es die weitere Kondensation zum symmetrischen Di-(cyano styryl)-benzol weitgehend verhindert, was einen Vorteil gegenüber den üblicherweise angewendeten Alkalialkoholaten bedeutet. Der zusätzliche Einsatz eines niedrigen aliphatischen Alkohols mit 1-3 Kohlenstoffatomen, insbesondere von Methanol, begünstigt noch den Prozeß. Ein Überschuß an Terephthalaldehyd ist dabei nicht notwendig, d. h. man verwendet annähernd molare Mengen von Terephthalaldehyd und Phosphonat. Die Reaktionstemperatur hält man im Bereich von 0 bis 30°C und die Alkalimenge zwischen 1 bis 2 Mol pro Mol Terephthalaldehyd. Der Wassergehalt des zu verwendenden Alkalihydroxids bewegt sich in weitem Rahmen, bevorzugt zwischen 1 und 80%.

Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind die Verwendung der Mischungen der drei Verbindungen gemäß Formel 1 bis 3 zum optischen Aufhellen von Polyesterfasern sowie Mittel zum optischen Aufhellen von Polyesterfasern, welche Mischungen aus 51 bis 98,5 Gew.-% einer Verbindung der Formel

48,5 bis 1 Gew.-% einer Verbindung der Formel

und
0,5 bis 5 Gew.-% einer Verbindung der Formel

enthalten. Das bevorzugte Mischungsverhältnis beträgt 74 bis 84 Gew.-% der Verbindung der Formel 1 zu 25 bis 15 Gew.-% der Verbindung der Formel 2 und 1 bis 3 Gew.-% der Verbindung der Formel 2.

Wie bei Mischungen optischer Aufheller üblich, können die einzelnen Komponenten durch Dispergierung in einem flüssigen Medium, z. B. Wasser, in die Handelsform gebracht werden. Dabei kann man die einzelnen Komponenten dispergieren und dann die Dispersionen zusammen geben. Man kann aber auch die einzelnen Komponenten in Substanz miteinander mischen und dann gemeinsam dispergieren. Dieser Dispergiervorgang geschieht in üblicher Weise in Kugelmühlen, Kolloidmühlen, Perlmühlen oder dergleichen. Die erfindungsgemäßen Mischungen bzw. die diese enthaltenden Mittel eignen sich hervor ragend zum Aufhellen von Textilmaterial aus linearen Polyestern. Man kann diese Mischungen bzw. Mittel aber auch bei Mischgeweben verwenden, welche lineare Polyesterfasern enthalten.

Die Applikation der erfindungsgemäßen Mischungen geschieht unter den für die Anwendung von optischen Aufhellern üblichen Bedingungen wie beispielsweise nach dem Ausziehfärbeverfahren in Färbemaschinen oder durch Foulard-Thermofixierapplikation. Die Behandlung erfolgt mit Vorteil in wäßrigem Medium, worin die Verbindungen in fein verteilter Form als Suspensionen, sogenannten Mikrodispersionen oder gegebenenfalls Lösungen vorliegen. Gegebenenfalls können bei der Behandlung Dispergier-, Stabilisier-, Netz- und weitere Hilfsmittel zugesetzt werden. Die Behandlung wird üblicherweise bei Temperaturen von etwa 20 bis 140°C, beispielsweise bei Siedetemperatur des Bades oder in deren Nähe durchgeführt.

In den folgenden Beispielen bedeutet G/V Gewicht/Volumen und HPLC High Performance Liquid Chromatography.

Beispiel

140 g Kaliumhydroxidpulver (Wassergehalt: 12%) werden unter Rühren in 1600 ml Methanol gelöst, wobei die Temperatur von 20°C bis etwa 45°C steigt. Die erhaltene leicht trübe Lösung wird auf 20°C abgekühlt und innert 30 Minuten bei dieser Temperatur mit 268 g Terephthalaldehyd versetzt. Die entstandene klare, gelbe Lösung wird nun bei 20°C bis 25°C innert einer Stunde und 15 Minuten mit einer Lösung von 506,5 g 4-Diethylphosphonomethyl-benzonitril in 400 ml Methanol versetzt, wobei nach etwa 10 bis 15 Minuten das Reaktionsprodukt kristallin ausfällt. Die erhaltene gelbe, brei artige Suspension wird zuerst 2 Stunden bei 20°C bis 25°C und dann 2 weitere Stunden bei 40°C weitergerührt. Das Reaktionsgemisch wird nun auf 20°C abgekühlt und bei dieser Temperatur mit 600 ml Methanol verdünnt. Die erhaltene Suspension wird abgenutscht und das Nutsch gut portionsweise mit 1300 ml Methanol gewaschen. Der auf diese Weise erhaltene, feuchte Nutschkuchen wird unter Rühren in 1440 ml Dimethylformamid suspendiert und mit 383 g 3-Diethylphosphonomethyl- benzonitril und 96 g 2-Diethylphosphonomethyl-benzonitril versetzt. Das gelbe, dicke Reaktionsgemisch wird nun auf 40°C aufgeheizt und bei 40°C bis 45°C innert 40 Minuten unter Rühren mit 357 g einer methanolischen Natriummethylat-Lösung (Gehalt: 30%) versetzt. Die erhaltene gelbe Suspension wird nun 4 Stunden bei 42°C weiterge rührt, dann auf 20°C abgekühlt, mit 1440 ml Methanol verdünnt, mit 22 ml Essigsäure neutralisiert und abgenutscht. Das Nutschgut wird portionsweise mit 1800 ml Methanol (6 Portionen von je 300 ml) gut gewaschen und bei 100°C unter Vakuum getrocknet. Man erhält 537 g eines Gemisches, bestehend aus 78% 1-(4-Cyanstyryl)-4-(3′-cyan styryl)-benzol, 20% 1-(4-Cyanstyryl)-4-(2′-cyanstyryl)-benzol und 2% 1,4-bis-(4-Cyanstyryl)-benzol.

Claims

1. Mischungen optischer Aufheller, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 51 bis 98,5 Gew.-% einer Verbindung der Formel 48,5 bis 1 Gew.-% einer Verbindung der Formel und
0,5 bis 5 Gew.-% einer Verbindung der Formel bestehen.

2. Mischungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 74 bis 84 Gew.-% der Verbindung der Formel 1, 25 bis 15 Gew.-% der Verbindung der Formel 2 und 1 bis 3 Gew.-% der Formel 3 be stehen.

3. Verfahren zur Herstellung der in Anspruch 1 definierten Mischungen optischer Aufheller, dadurch gekennzeichnet, daß man Terephthalaldehyd mit 4-Dialkylphosphonomethyl-benzonitril kondensiert und das gebildete 4-Cyan-4′-formylstilben entweder direkt oder nach dessen Isolierung mit 3-Dialkylphosphonomethyl- benzonitril und 2-Dialkylphosphonomethyl-benzonitril weiter kondensiert.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3 zur Isolierung der Zwischenver bindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung von Terephthalaldehyd mit 4-Dialkylphosphonomethyl-benzonitril in Gegenwart von Alkalihydroxid und Wasser vornimmt und das ausge fallene 4-Cyan-4′-formylstilben abtrennt.

5. Verwendung der Mischungen gemäß Anspruch 1 zum optischen Aufhellen von Polyesterfasern.

6. Mittel zum optischen Aufhellen von Polyesterfasern, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mischungen von 51 bis 98,5 Gew.-% einer Verbindung der Formel 48,5 bis 1 Gew.-% einer Verbindung der Formel und
0,5 bis 5 Gew.-% einer Verbindung der Formel enthalten.

7. Mittel gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis in den Mischungen 74 bis 84 Gew.-% der Ver bindung der Formel 1, 25 bis 15 Gew.-% der Verbindung der Formel 2 und 1 bis 3 Gew.-% der Verbindung der Formel 3 beträgt.