DE3829265A1 - Verfahren zur reduzierung des gehaltes an ionogenen schwermetallen bei der herstellung von metallkomplexfarbstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der wasserlöslichen Schwermetallkomplex-Farbstoffe.

Bei der Herstellung von Schwermetallkomplex-Farbstoffen wird zur Erzielung eines quantitativen Umsatzes im Metallierungsschritt oder auch zur Reaktionsbeschleunigung, wie bspw. bei der entmethylierenden Kupferung, das Schwermetallsalz in überschüssiger Menge eingesetzt; der Überschuß findet sich im fertiggestellten Schwermetallkomplex-Farbstoff wieder, weswegen seine färberische Anwendung mit coloristischen und ökologischen Problemen verbunden ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die wäßrigen, nach der Synthese erhaltenen Farbstofflösungen - wie heutzutage üblich - sprühgetrocknet (eingedampft) werden. Der ionogene Schwermetallgehalt liegt dann in der Regel über 1000 ppm.

Schwermetallionen belasten jedoch wegen ihrer Toxizität die Umwelt in besonderem Maße, weil sie nicht zerstört, sondern lediglich chemisch verändert werden können, wie beispielsweise durch Umwandlung in lösliche oder unlösliche Schwermetallverbindungen oder durch Reduktion in den elementaren Zustand. Weiterhin treten anwendungstechnisch oft Probleme beim Einsatz von schwermetallhaltigen Farbstoffen bei Kombinationsfärbungen mit Farbstoffen auf, die ihrerseits beispielsweise Hydroxy-, Carboxy-, Amino- oder Thiogruppen als Substituenten tragen, welche mit den überschüssigen Metallionen unter den üblichen Färbebedingungen komplexieren, so daß die färberischen Eigenschaften dieser Farbstoffe nachteilig verändert werden können.

Versuche, den ionogenen Schwermetallgehalt in Schwermetallkomplex-Farbstoffen allein durch weitgehende Reduzierung des Metallsalzüberschusses möglichst gering zu halten, haben sich im Betrieb als nicht praktikabel erwiesen, weil die Endpunktbestimmung einer Metallierung zeitaufwendig und damit unwirtschaftlich ist.

Zur Reduzierung des ionogenen Schwermetallgehaltes im Endfarbstoff werden deshalb Verfahrensmaßnahmen bevorzugt, mit welchen die Schwermetallionen nach der Synthese des Schwermetallkomplex-Farbstoffes gravimetrisch ausgefällt und durch Filtration von der Farbstofflösung abgetrennt werden können. So verwendet man hierfür bei der Synthese von Kupferkomplex-Farbstoffen Oxalsäure. Jedoch ist die Effektivität dieser Methode auch nach Optimierung oft unbefriedigend, und bei der Erhöhung der Oxalsäuremenge kann das bereits komplex-gebundene Kupfer im Endfarbstoff angegriffen und aus dem Kupferkomplex-Endfarbstoff wieder herausgelöst werden.

Auch übliche Verfahrensmaßnahmen zur Reduzierung des Schwermetallgehaltes in Abwässern, wie beispielsweise die Überführung der Schwermetallionen in deren schwerlösliche Metallsulfide durch Einleiten von Schwefelwasserstoff, wurden bisher nicht in die Herstellungsverfahren von Schwermetallkomplex-Farbstoffen integriert, weil angenommen wurde, daß das ionogene Schwermetall und das komplex-gebundene Schwermetall wegen der hohen Reaktivität des Sulfids unselektiv angegriffen werden, so daß der Metallkomplex-Farbstoff zerstört würde. Ferner ist bekannt, daß viele Farbstoffe, wie z. B. Azofarbstoffe, durch Sulfid reduziert werden können.

Weiterhin sind aus der Literatur aromatische Komplexbildner bekannt, die zur gravimetrischen Schwermetallbestimmung Verwendung finden. Jedoch sind viele dieser Komplexbildner betrieblich für eine Reduzierung des Schwermetallgehaltes bei der Herstellung wasserlöslicher Schwermetallkomplex-Farbstoffe nicht einsetzbar, da sie selbst nicht hinreichend wasserlöslich sind, so daß ein organisches Kosolvens erforderlich wird. Mit organischen und anorganischen Komplexierungsmitteln, wie Cyanid, kondensierten Phosphaten, Ammoniak, Thiosulfaten, Polyalkanolaminen, wie beispielsweise Triethanolamin, Polyaminen, wie beispielsweise Ethylendiamin, Polyaminopolycarbonsäuren, wie beispielsweise Ethylendiamin-tetraessigsäure, oder Polycarbonsäuren, wie beispielsweise Weinsäure und Gluconsäure, gelingt es lediglich Schwermetallionen in wasserlösliche Komplexe zu überführen und dadurch zu "maskieren". Ökologische Probleme bleiben durch diese Verfahrensmaßnahme weiterhin ungelöst.

Diese bekannten Verfahrensmaßnahmen sind somit unbefriedigend, um zu dem erwünschten Ziel der Reduzierung des Schwermetallgehaltes zu gelangen. Es bestand deshalb weiterhin die Aufgabe, ein Verfahren zur selektiven Entfernung von ionogenem Schwermetall aus den Syntheselösungen aufzufinden.

Mit der vorliegenden Erfindung wurde nunmehr gefunden, daß der ionogene Schwermetallgehalt bei der Synthese von wasserlöslichen Schwermetallkomplex-Farbstoffen überraschenderweise drastisch reduziert werden kann, ohne daß komplex-gebundene Schwermetallionen des Farbstoffes signifikant angegriffen werden oder qualitätsmindernde Nebenreaktionen auftreten, wenn man die Entfernung der überschüssigen Schwermetallionen aus der Syntheselösung mit Hilfe einer Verbindung, oder mehrerer, wie bspw. 2, 3 oder 4, solcher Verbindungen, aus der nachstehenden Gruppe von Verbindungen durchführt:

• a) gesättigte und ungesättigte Fettsäuren mit etwa 8 bis 18 C-Atomen, bevorzugt 12 bis 18 C-Atomen, bevorzugt die gesättigten Fettsäuren, und deren wasserlöslichen Salze, wie insbesondere Alkalimetallsalze, wie Natrium- und Kaliumsalze;
• b) die Mono- und Diester der Orthophosphorsäure und deren wasserlöslichen Salze entsprechend den allgemeinen Formeln (1a) und (1b) in welchen R einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Rest, bevorzugt einen Alkylrest, mit etwa 8 bis 18 C-Atomen, bevorzugt 12 bis 18 C-Atomen, bedeutet, wobei die beiden R in Formel (1b) zueinander gleich oder voneinander verschieden sein können, und M für ein Wasserstoffatom oder ein salzbildendes, Wasserlöslichkeit bewirkendes Metall steht, wie beispielsweise ein Alkalimetall, wie Natrium und Kalium;
• c) aliphatische Sulfonsäuren und deren wasserlöslichen Salze entsprechend der allgemeinen Formel (2) R-SO₃M (2)in welcher R und M die obengenannten Bedeutungen haben;
• d) aliphatische Phosphonsäuren und deren Monoester sowie deren wasserlöslichen Salze entsprechend den allgemeinen Formeln (3a) und (3b) in welchen R und M die oben genannten Bedeutungen haben, wobei die R zueinander gleiche oder voneinander verschiedene Bedeutungen haben können;
• e) Malonsäure und deren wasserlöslichen Salze, wie insbesondere Alkalimetallsalze, wie Natrium- und Kaliumsalze;
• f) Trimercapto-s-triazin, 2-Amino-benzoesäure, 8-Hydroxychinolin und die wasserlöslichen Salze dieser Verbindungen, insbesondere deren Alkalimetallsalze, bevorzugt Natriumsalze;
• g) wasserlösliche Sulfide, insbesondere Alkalimetallsulfide, bevorzugt Natriumsulfid;
• h) funktionalisierte Polymere, die nach dem Ionenaustauscherprinzip mit Metallionen reagieren oder Metallchelatkomplexe bilden, insbesondere Ionenaustauscher mit SO₃X- und COOX-Substituenten als austauschende Gruppen (wobei X für ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetall, wie Natrium, steht), davon bevorzugt schwach saure Ionenaustauscher mit COOX-Substituenten als austauschende Gruppen.

Die Entfernung der freien Schwermetallionen aus den wäßrigen Farbstofflösungen, wie beispielsweise von Eisen-, Nickel-, Kobalt-, Chrom- und Kupferionen, insbesondere Nickel- und Kupferionen, erfolgt mittels der unter den Abschnitten a) bis g) genannten erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen durch Überführung in deren wasserunlöslichen Verbindungen, die aus den wäßrigen Farbstofflösungen ausfallen und hieraus leicht abgetrennt werden können, bspw. durch Filtration oder Zentrifugieren, gegebenenfalls nach Zusatz eines üblichen Klärhilfsmittels, wie Aktivkohle oder Kieselgur. Die Farbstofflösung liegt dann weitgehend schwermetallsalzfrei vor und kann entsprechend der für den jeweiligen Farbstoff bestehenden Herstellungsvorschrift weiter aufgearbeitet werden. In der Regel läßt sich der ionogene Metallgehalt der Farbstofflösung mit der erfindungsgemäßen Maßnahme auf unter 20 ppm reduzieren.

Im allgemeinen nimmt man die Fällung in einem pH-Bereich von 2 bis 10, bevorzugt von 4 bis 7, vor, wobei der bevorzugte pH-Bereich auch für Schwermetallkomplex-Farbstoffe mit faserreaktiven Gruppen günstig und unschädlich ist. Die Effektivität der erfindungsgemäß zur Fällung von Schwermetallionen aus den Farbstofflösungen verwendeten Verbindungen ist unabhängig oder nur unwesentlich abhängig davon, ob diese in Form ihrer Säuren oder in Form ihrer Salze eingesetzt werden, weil sich deren Verhältnis durch den pH-Wert der Lösung reguliert. In der Regel nimmt die Effektivität der Fällung mit steigendem pH-Wert zu. Vorteilhaft kontrolliert man den gewünschten oder erforderlichen pH-Bereich der Fällung mit Hilfe von üblichen Puffersubstanzen, wie beispielsweise Alkaliformiate, -acetate, -hydrogenphosphate, -hydrogencarbonate, -carbonate, -propionate und -tartrate als korrespondierende Basen des Puffersystems. Für den schwach sauren pH-Bereich ist insbesondere der übliche Essigsäure-/Alkalimetallacetat-Puffer von Vorteil.

Die erfindungsgemäße Entfernung (Fällung) der Schwermetallionen, wie insbesondere der Cu²⁽⁺⁾-Ionen, aus den Syntheselösungen der Schwermetallkomplex-Farbstoffe, bevorzugt Kupferkomplex-Farbstoffe, erfolgt mit den Verbindungen von Abschnitten a) bis g) in der Regel bei einer Temperatur zwischen 10 und 100°C und, soweit es die unter den Abschnitten a) bis f) genannten Verbindungen betrifft, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 50 und 90°C.

Die Verbindungen a) bis g) können den Farbstofflösungen in fester (pulverisierter) Form oder in Form einer wäßrigen Suspension oder einer wäßrigen Lösung, die bei schlechtlöslichen Fällungsmitteln bevorzugt eine Temperatur von 50 bis 90°C besitzt, zugesetzt werden.

Das zugesetzte Fällungsreagenz wird in einer solchen Menge eingesetzt, die auf den Überschuß an Schwermetallionen abgestimmt ist. Jedoch ist es zweckmäßig, zur vollständigen Fällung der überschüssigen Schwermetallionen zusätzlich zur theoretisch notwendigen und vom ionogenen Schwermetallgehalt der Farbstofflösung abhängigen Menge an Fällungsreagenz einen Überschuß einzusetzen. Dazu wird zunächst der ionogene Schwermetallgehalt der metallierten Farbstofflösung mit üblichen analytischen Methoden bestimmt, wie beispielsweise photometrisch, potentiometrisch oder mittels Atomabsorptionsspektroskopie. Wenn lediglich die theoretisch notwendige Menge an den unter den Abschnitten a) bis g) aufgeführten Fällungsmitteln eingesetzt wird, wie beispielsweise pro Mol Schwermetallionen 1 Mol Sulfid oder 2 Mol 2-Aminobenzoesäure oder 2/3 Mol Trimercapto-s-triazin, dann reduziert sich der ionogene Schwermetallgehalt der Farbstofflösung zwar deutlich, jedoch liegt er in der Regel über 20 ppm.

Um eine noch effektivere Reduzierung des ionogenen Schwermetallgehaltes zu erreichen, kann man das Fällungsmittel im Überschuß einsetzen, wobei der Überschuß sich auf den Farbstoffgehalt der Farbstofflösung bezieht. Die überschüssige Einsatzmenge ist abhängig vom verwendeten Fällungsmittel, von der Komplexstabilität des Farbstoffes und vom Bestreben des Farbstoffes, mit dem Fällungsmittel unerwünschte Nebenreaktionen einzugehen. Die effektiv wirkende Menge an Überschuß an dem Fällungsmittel läßt sich jedoch leicht durch Vorversuche ermitteln. Ein zu großer Überschuß sollte allerdings vermieden werden, um unerwünschte Nebenreaktionen zu vermeiden.

Bezogen auf die Farbstoffmenge von 1 Mol liegt beispielsweise der einzusetzende Überschuß beim Natriumsulfid oder Trimercapto-s-triazin als Fällungsreagenz in der Regel zwischen 0,01 und 0,1 Mol, bei der 2-Aminobenzoesäure, dem 8-Hydroxy-chinolin oder den Alkalimetallfettsäure-Salzen, wie insbesondere Natriumstearat, zwischen 0,01 und 0,25 Mol und bei den unter Abschnitten b) bis e) aufgeführten Fällungsreagenzien zwischen 0,01 und 0,3 Mol.

Nach der Fällung der Schwermetallionen ist es vorteilhaft, vor Abtrennung der ausgefallenen Schwermetallverbindungen die Reaktionslösung auf Raumtemperatur abzukühlen, um eine möglichst vollständige Fällung und Abtrennung zu erzielen, weil die Löslichkeit der gebildeten Schwermetallverbindungen bei Raumtemperatur geringer ist als in der Wärme.

Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren (bzw. deren Salze), die erfindungsgemäß zur Anwendung gelangen, sind insbesondere Stearinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Caprinsäure, Octansäure, Isodecansäure, Isononansäure, 2-Ethyl-hexansäure und Ölsäure, bevorzugt in Form einer ihrer Natriumsalze. Insbesondere bevorzugt sind Stearinsäure und Natriumstearat zu nennen.

Für die unter b), c) und d) aufgeführten Verbindungen sind insbesondere solche geeignet, in denen R den Stearyl-, Palmityl-, Myristyl-, Lauryl-, Decyl-, Octyl-, Isodecyl-, Isononyl-, 2-Ethyl-hexyl- oder Oleyl-Rest bedeutet. Von den Verbindungen unter b) sind insbesondere Gemische, bevorzugt aus etwa gleichen Teilen, wie beispielsweise im Gewichtsverhältnis von 60 : 40 bis 40 : 60 Teilen, der Mono- und Dilaurylester der Orthophosphorsäure, bzw. deren Alkalimetallsalze, wie Natriumsalze, hervorzuheben; die in wäßrigem Medium üblicherweise auftretende Hydrolyse der Phosphorsäureester bzw. der Alkanphosphonsäure-monoester kann innerhalb des pH-Bereiches von 4 bis 8, bei welchem die Fällungsreaktion des Schwermetalls aus der wäßrigen Farbstoffsyntheselösung in der Regel erfolgt, vernachlässigt werden.

Polymere entsprechend Abschnitt h) sind vor allem Systeme, bei denen ionenaustauschende Gruppen in Kondensations- oder Polymerisationsharzen eingebaut sind, wodurch ein wasserhaltiger, jedoch wasserunlöslicher Gelkörper entsteht, durch dessen Poren, in denen die ionenaustauschfähigen Gruppen hineinragen, die Diffusion der Syntheselösung der Schwermetallkomplex-Farbstoffe erfolgt. Ionenaustauschende funktionelle Gruppen sind beispielsweise Carboxy- und Sulfogruppen in deren sauren oder Salzform, wie bevorzugt Lithium-, Natrium- und Kaliumsalzform. Die Verwendung von Ionenaustauschern zur Reduzierung des ionogenen Schwermetallgehaltes hat den Vorteil, daß der Ionenaustauscher nach Gebrauch durch Konditionierung mit hierfür geeigneten, üblichen wäßrigen Säuren oder Alkalisalzlösungen regeneriert und erneut wieder eingesetzt werden kann. Ferner ergibt sich mit deren Verwendung der Vorteil, daß die Abtrennung der Schwermetallionen von der Farbstofflösung unter sehr schonenden Bedingungen erfolgt, weil hierfür keine erhöhten Temperaturen notwendig sind. In der Regel führt man den Austausch bei Raumtemperatur (10-30°C) durch. Zur Abtrennung von Schwermetallionen aus konzentrierten Farbstofflösungen ist es vorteilhaft, das Verhältnis von Austauschkapazität zur Menge an auszutauschenden Schwermetallionen möglichst groß zu wählen.

Die spezifische Abtrennung von Schwermetallionen in erfindungsgemäßer Weise mittels der unter den Abschnitten a) bis h) aufgeführten Fällungsmitteln bzw. Polymeren kann in die Herstellungsverfahren aller wasserlöslichen Schwermetallkomplex-Farbstoffe integriert werden, sofern die Schwermetallkomplex-Bindung im Farbstoff hinreichend stabil ist. Schwermetallkomplex-Farbstoffe, die hierfür besonders geeignet sind, sind die Schwermetallkomplex-Farbstoffe, insbesondere die 1 : 1-Kupfer-, 1 : 2-Kobalt-, 1 : 2-Chrom- sowie die Nickel- und Eisenkomplex-Verbindungen, der Mono-, Dis- und Trisazofarbstoffe, hiervon bevorzugt die 1 : 1-Kupferkomplex-Mono- und -Disazofarbstoffe, des weiteren die Schwermetallkomplex-Farbstoffe vom Typ der Azomethine und Formazane, insbesondere von carbo-aromatischen oder hetero-aromatischen 1,5-Diaryl-Formazanen mit dem Strukturelement der allgemeinen Formel (4)

in welcher "Arylen" einen gegebenenfalls substituierten Arylenrest bedeutet, Q* für ein Wasserstoffatom, einen gegebenenfalls substituierten Aryl- oder Alkylrest oder einen gegebenenfalls substituierten heterocyclischen Rest oder für einen Acylrest steht oder ein Halogenatom, die Cyan- oder Nitrogruppe ist, Me ein Schwermetallatom, vorzugsweise hier das Kupferatom, ist und X¹ und X², zueinander gleich oder voneinander verschieden, jedes eine das Schwermetall komplex bindende Oxy-, Amino-, Alkylamino-, Arylamino-, Sulfo- oder Carbonyloxygruppe bedeutet, des weiteren tetracyclische Schwermetallkomplex-Farbstoffe mit dem Strukturelement entsprechend der allgemeinen Formel (5)

in welcher Me für das Schwermetall-Zentralatom, vorzugsweise hier für das Kupfer-, Nickel-, Kobalt- oder Eisen-Zentralatom, steht, wie insbesondere die Phthalocyanin-Schwermetallkomplex-Farbstoffe dieser Schwermetalle, insbesondere die Kupferkomplex- und Nickelkomplex-Phthalocyanin-Farbstoffe.

Solche Farbstoffe sind beispielsweise insbesondere Farbstoffe entsprechend der allgemeinen Formeln (6a), (6b), (6c), (6d) und (6e)

worin bedeuten:
D₁ ist ein Benzolring, der durch 1, 2 oder 3 Substituenten substituiert sein kann, die der Gruppe niederes Alkyl, niederes Alkoxy, Carboxy, niederes Alkanoylamino, Benzoylamino, Phenylamino, Sulfobenzoylamino, Sulfophenylamino, Carbamoyl, durch niederes Alkyl und/oder Phenyl mono- oder disubstituiertes Carbamoyl, Sulfamoyl, durch niederes Alkyl und/oder Phenyl mono- oder disubstituiertes Sulfamoyl, Cyan, Nitro, Chlor, Brom, Trifluormethyl und Sulfo angehören, oder
D₁ ist ein Naphthalinring, der durch 1, 2 oder 3 Sulfogruppen und/oder eine Carboxy-, Methyl-, Methoxy-, Ethoxy-, Nitro- oder Acetylaminogruoppe oder ein Chloratom substituiert sein kann,
wobei in D₁ das komplexbildende Sauerstoffatom orthoständig zur Azogruppe gebunden ist;
D₂ hat eine der für D₁ genannten Bedeutungen oder ist der Benzthiazol-2-yl-Rest, an dessen Benzolkern die Gruppe Z gebunden ist und der durch eine Nitro-, Methyl-, Methoxy- oder Sulfogruppe substituiert sein kann;
K₁ ist ein Naphthalinring, der durch 1, 2 oder 3 Sulfogruppen und/oder eine Amino-, Methylamino-, Phenylamino-, niedere Alkanoylamino-, Benzoylamino- oder N-Methyl-N-acetylamino-Gruppe substituiert sein kann, oder
K₁ ist der Rest des Pyrazol-4,5-ylens, der in 3-Stellung durch Methyl, Carboxy, Carbamoyl, niederes Carbalkoxy, wie Carbomethoxy und Carbethoxy, oder Phenyl substituiert ist und in 1-Stellung einen Phenyl- oder Naphthylrest gebunden enthält, wobei der Phenylrest durch 1 oder 2 Sulfogruppen und/oder 1 oder 2 Substituenten aus der Gruppe niederes Alkyl, niederes Alkoxy, Chlor, Brom, Nitro, Acetylamino und Carboxy und der Naphthylrest durch 1, 2 oder 3 Sulfogruppen und/oder einen Substituenten aus der Gruppe niederes Alkyl, niederes Alkoxy, Nitro, Acetylamino und Carboxy substituiert sein können, oder
K₁ ist als Rest einer Kupplungskomponente der des Acetoacetylanilids oder -naphthylamids, wobei der Phenylrest durch 1 oder 2 Substituenten, die der Gruppe niederes Alkyl, niederes Alkoxy, Carboxy, Acetylamino, Benzoylamino, Carbamoyl, durch niederes Alkyl und/oder Phenyl mono- oder disubstituiertes Carbamoyl, Sulfamoyl, durch niederes Alkyl und/oder Phenyl mono- oder disubstituiertes Sulfamoyl, Cyan, Nitro, Chlor, Brom, Trifluormethyl und Sulfo angehören, und der Naphthylrest durch 1, 2 oder 3 Sulfogruppen und/oder einen Substituenten aus der Gruppe niederes Alkyl, niederes Alkoxy, Nitro, Acetylamino und Carboxy substituiert sein können,
wobei in K₁ das komplexbildende Sauerstoffatom orthoständig zur Azogruppe gebunden ist;
K₂ steht als Rest einer bifunktionellen Aminonaphthol-Kupplungskomponente für den Naphthylenrest, der eine oder zwei Sulfogruppen gebunden enthalten kann;
Z ist ein Wasserstoffatom oder bevorzugt die β-Hydroxyethylsulfonyl-Gruppe oder bevorzugt eine faserreaktive Gruppe, die mit carbonamid- und/oder hydroxygruppenhaltigem Material, insbesondere Fasermaterial, eine kovalente Bindung einzugehen vermag, wie insbesondere eine faserreaktive Gruppe aus der Chlortriazinylamino-, Fluortriazinylamino- oder Vinylsulfonyl-Reihe, wie beispielsweise die Vinylsulfonylgruppe oder eine Gruppe der allgemeinen Formel (7a)

-CH₂-CH₂-Z¹ (7a)

in welcher
Z¹ ein alkalisch eliminierbarer Substituent ist, wie beispielsweise ein Chloratom, die Acetyloxy-, Thiosulfato-, Phosphato- und insbesondere Sulfatogruppe,
oder beispielsweise eine faserreaktive Gruppe entsprechend der allgemeinen Formel (7b)

in welcher
Hal für ein Chlor- oder Fluoratom steht,
R⁰ eine gegebenenfalls substituierte niedere Alkylgruppe, wie beispielsweise eine durch Hydroxy, Cyano, Carboxy, Sulfo, Phosphato, Sulfato oder Phenyl substituierte Alkylgruppe von 1 bis 4 C-Atomen, oder ein Phenyl- oder Naphthylrest ist, die durch Substituenten aus der Gruppe Carboxy, Sulfo, Chlor, Brom, Methyl, Ethyl, Methoxy, Ethoxy, Nitro, Vinylsulfonyl und einer Gruppe der obengenannten und definierten allgemeinen Formel (7a) substituiert sein kann und
R ^δ ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte niedere Alkylgruppe ist, wie beispielsweise eine durch Hydroxy, Cyano, Carboxy, Sulfo, Sulfato, Phosphato oder Phenyl substituierte Alkylgruppe von 1 bis 4 C-Atomen;
m ist die Zahl 1 oder 2, bevorzugt 1, und
n ist die Zahl 1 oder 2, bevorzugt 1,
wobei die Summe (m + n) höchstens die Zahl 3 ist;
E stellt als Mittelkomponente, die beim Aufbau der Farbstoffe zuerst als Kupplungskomponente, dann als Diazokomponente diente, den Benzolkern dar, der durch 1 oder 2 Substituenten aus der Gruppe niederes Alkyl, niederes Alkoxy, Chlor, Acetylamino, Dimethylamino, Diethylamino, Ureido und Phenylureido substituiert sein kann, oder den Naphthalinkern dar, der durch niederes Alkyl, Nitro, Acetylamino oder Sulfo substituiert sein kann, oder
E ist ein Rest der allgemeinen Formel (8)

in welcher
B₁ für die Methyl- oder Carboxygruppe steht und
A einen Benzol- oder Naphthalinkern bedeutet, der durch 1 oder 2 Substituenten aus der Gruppe Sulfo, Carboxy, niederes Alkyl, niederes Alkoxy und Chlor substituiert sein kann;
M ist ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetall, wie Natrium, Kalium und Lithium;
W ist ein Benzol- oder Naphthalinring, die beide durch Substituenten, vorzugsweise 1 oder 2 Substituenten, aus der Gruppe Halogen, wie Fluor, Chlor und Brom, Nitro, niederes Alkyl, wie Isopropyl, tert.-Butyl, tert.-Amyl oder Isobutyl, insbesondere Methyl und Ethyl, Alkoxy von 1 bis 4 C-Atomen, wie Methoxy und Ethoxy, Alkylsulfonyl von 1 bis 4 C-Atomen, wie Methylsulfonyl und Ethylsulfonyl, Phenylsulfonyl, Sulfamoyl, N-Mono- und N,N-Dialkylsulfamoyl mit jeweils 1 bis 4 C-Atomen im Alkyl substituiert sein können;
Q ist eine gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppe von 1 bis 8 C-Atomen, wie die Methyl-, Ethyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, sek.-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Heptyl- oder n-Octylgruppe, oder eine gerad- oder verzweigtkettige Alkenylgruppe von 2 bis 8 C-Atomen, wie die Allylgruppe, wobei diese Alkyl- und Alkenylgruppen noch durch den Phenylrest substituiert sein können, der wiederum durch Substituenten aus der Gruppe Methyl, Ethyl, Methoxy, Ethoxy, Fluor, Chlor, Brom und Sulfamoyl substituiert sein kann, oder ist ein Phenyl- oder Naphthylrest, die durch Substituenten, vorzugsweise 1 oder 2 Substituenten, aus der Gruppe Hydroxy, Nitro, Halogen, wie Fluor, Brom und Chlor, niederes Alkyl, niederes Alkoxy, Carbalkoxy mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest, wie Carbomethoxy und Carbethoxy oder eine Gruppe Z substituiert sein können, oder ist der Rest des Furans, Thiophens, Pyrrols, Imidazols, Indols, Pyrazols, Pyridins, Pyrimidins, Chinolins oder Benzimidazols, wobei diese heterocyclischen Reste an den aromatischen Kohlenstoffatomen durch Chlor, Phenyl, Methoxy, Ethoxy, Methyl und Ethyl und die Stickstoffatome in den NH-Gruppen dieser Heterocyclen durch Methyl, Ethyl und Benzyl substituiert sein können, oder ist ein Wasserstoffatom;
X ist ein Sauerstoffatom oder eine Carbonylgruppe der Formel -CO-O-, die in ortho-Stellung zum Stickstoffatom an W gebunden sind, oder X ist eine Sulfogruppe;
R¹ ist ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe, ein Chlor- oder Bromatom, eine niedere Alkanoylaminogruppe, wie eine Acetylaminogruppe oder eine Sulfogruppe;
Pc ist der Rest eines metallhaltigen Phthalocyanins, wie beispielsweise des Kupfer-, Kobalt- oder Nickelphthalocyanins, wobei der Phthalocyaninrest noch in den 3- und/oder 4-Stellungen der carbocyclischen aromatischen Ringe des Phthalocyanins substituiert sein kann, wie beispielsweise durch Halogenatome, wie Chloratome, oder Arylreste, wie Phenylreste, und in welchem die Sulfochlorid-, Sulfonamid- und/oder Sulfogruppen in den 3- und/oder 4-Stellungen der carbocyclischen aromatischen Ringe des Phthalocyanins gebunden sind;
R ^α ist ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte niedere Alkylgruppe, wie beispielsweise eine durch Hydroxy, Cyano, Carboxy, Sulfo, Sulfato, Phosphato oder Phenyl substituierte Alkylgruppe von 1 bis 4 C-Atomen;
R ^β ist ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe, die substituiert sein kann, wie beispielsweise durch Hydroxy, Carboxy, Acetyloxy, Sulfato, Sulfo, Phosphato, Phenyl und Sulfophenyl, oder ist Cyclohexyl;
R ^γ ist ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe, die substituiert sein kann, wie beispielsweise durch Hydroxy, Sulfo, Carboxy, Sulfato, Phosphato, Acetyloxy, Phenyl und Sulfophenyl, oder ist ein Phenyl oder Naphthylrest, der substituiert sein kann, beispielsweise durch niederes Alkyl, niederes Alkoxy, Chlor, Carboxy und Sulfo, oder
R ^β und R ^γ bilden gemeinsam mit dem Stickstoffatom und einem Alkylenrest von 3 bis 8 C-Atomen, bevorzugt 4 bis 6 C-Atomen, oder mit einem weiteren Heteroatom, wie einem Stickstoffatom oder einem Sauerstoffatom, und zwei niederen Alkylenresten den Rest eines 4- bis 8gliedrigen heterocyclischen Rings, wie beispielsweise den Piperidino-, Piperazino- oder Morpholino-Rest;
G ist ein aromatischer carbocyclischer oder aromatischer heterocyclischer Rest, bevorzugt ein gegebenenfalls substituierter Phenylen- oder Naphthylenrest, insbesondere ein Phenylen- oder Naphthylenrest, deren Substituenten bevorzugt aus der Gruppe niederes Alkyl, niederes Alkoxy, Halogen, wie Chlor und Brom, Carboxy, Nitro und Sulfo ausgewählt sind;
T ist eine direkte Bindung oder ein zweiwertiges organisches Bindeglied, wie beispielsweise ein Alkylenrest von 1 bis 6 C-Atomen oder eine Alkylenaminogruppe mit einem Alkylrest von 1 bis 6 C-Atomen, wobei deren Aminogruppe noch durch einen gegebenenfalls substituierten niederen Alkylrest, bspw. den obengenannten Rest, substituiert sein kann, oder beispielsweise ein Rest der Formel

hiervon bevorzugt ein Rest der Formel

-(CH₂) _k - oder

in welchen
k eine ganze Zahl von 1 bis 5,
r eine ganze Zahl von 2 bis 6 und
R* ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe von 1 bis 5 C-Atomen bedeutet,
T bildet zusammen mit der Gruppe -N(R ^α )- einen Rest der allgemeinen Formel

in welchem
r die obengenannte Bedeutung hat und Alkylen einen niederen Alkylenrest darstellt;
V ist eine direkte Bindung oder eine Gruppe der Formel

-CH₂- -CH₂-CH₂-

p ist die Zahl 1 oder 2;
a ist eine ganze Zahl von 1 bis 4;
b ist eine ganze Zahl von Null bis 3;
c ist eine ganze Zahl von Null bis 3, wobei a, b und c gleich oder verschieden voneinander sein können, jedoch die Summe von (a +b +c) höchstens 4 ist.

In den obigen und nachstehenden Angaben bedeutet niederes Alkyl eine Alkylgruppe von 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere von 1 bis 4 C-Atomen, wie bevorzugt die Methyl- oder Ethylgruppe. Niederes Alkoxy bedeutet eine Alkoxygruppe von 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere von 1 bis 4 C-Atomen, bevorzugt die Methoxy- oder Ethoxygruppe, und niederes Alkanoylamino bedeutet eine Alkanoylaminogruppe mit einem Alkylrest von 1 bis 4 C-Atomen, bevorzugt die Propionylamino- und insbesondere die Acetylaminogruppe.

In den Formeln (6a) und (6c) bedeutet die Gruppierung entsprechend der allgemeinen Formel (9a)

bevorzugt einen Rest der allgemeinen Formel (10a) oder (10b)

in welchen
Z und M die obengenannten Bedeutungen haben,
t die Zahl Null, 1, 2, 3 oder 4 bedeutet,
v die Zahl Null oder 1 ist (wobei im Falle v =Null diese Gruppe für ein Wasserstoffatom steht) und
w die Zahl 1, 2 oder 3 bedeutet sowie
R² ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe, ein Chlor- oder Bromatom ist.

In den Formeln (6a) und (6b) bedeutet die Gruppierung entsprechend der allgemeinen Formel (9b)

bevorzugt einen Rest der allgemeinen Formeln (11a) bis (11e)

in welchen
Z, M, R¹, R² und w die obengenannten Bedeutungen haben,
R³ ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe, ein Chlor- oder Bromatom oder eine Sulfogruppe ist,
R⁴ ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe oder eine Sulfogruppe ist,
R⁵ eine niedere Alkanoylaminogruppe oder eine Benzoylaminogruppe, die durch eine Sulfogruppe oder eine β-Chlorethylsulfonyl-Gruppe substituiert sein kann, ist,
B₂ ein Benzol- oder Naphthalinring bedeutet,
B₃ eine niedere Alkylgruppe, bevorzugt die Methylgruppe, eine Carboxygruppe, eine Carbomethoxygruppe, eine Carbethoxygruppe oder der Phenylrest ist und
y für die Zahl Null oder bevorzugt 1 oder 2 steht (wobei hier im Falle y gleich Null diese Gruppe ein Wasserstoffatom bedeutet).

Von diesen Farbstoffen sind für das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise synthetisierte Farbstoffe von besonderem Interesse, die den allgemeinen Formeln (12a), (12b), (12c) und (12d) entsprechen:

worin bedeuten:
Y ist ein Wasserstoffatom oder eine Vinylsulfonylgruppe oder eine Gruppe der obengenannten und definierten allgemeinen Formel (7a), wobei mindestens eines der beiden Y eine Vinylsulfonylgruppe oder eine Gruppe der allgemeinen Formel (7a) bedeutet;
Y¹ ist die Vinylsulfonylgruppe oder eine Gruppe entsprechend der obengenannten und definierten allgemeinen Formel (7a);
D₃ ist ein Benzol- oder Naphthalinring, die beide durch eine Nitrogruppe oder eine niedere Alkoxygruppe, wie Methoxygruppe, oder ein Chloratom und/oder 1 oder 2 Sulfogruppen substituiert sein können;
K₃ ist ein Naphthalinring, der durch 1 oder 2 Sulfogruppen substituiert ist und zusätzlich durch eine Acetylamino- oder Benzoylaminogruppe substituiert sein kann, wobei die das Kupferatom komplex-bindende Oxygruppe an den Naphthalinrest in ortho-Stellung zur Azogruppe gebunden ist, oder K₃ ist der Pyrazol-4,5-ylen-Rest, an dem die Oxygruppe in 5-Stellung steht und die Azogruppe in 4-Stellung und der in 3-Stellung durch die Carbomethoxy- oder Carbethoxy- oder bevorzugt die Carboxygruppe oder Methylgruppe substituiert ist und der in 1-Stellung durch einen Naphthyl- oder bevorzugt Phenylrest substituiert ist, wobei die Naphthyl- und Phenylreste durch 1, 2 oder 3 Substituenten aus der Gruppe Methoxy, Ethoxy, Chlor, Brom, Methyl und Sulfo substituiert sein können, wobei die gegebenenfalls faserreaktive Gruppe Y an K₃ im Falle des Pyrazolonrestes an diesen 1-ständigen Phenyl- oder Naphthylrest gebunden ist;
K₄ ist ein Naphtholrest, der durch 1 oder 2 oder 3 Sulfogruppen und gegebenenfalls zusätzlich durch eine Acetylamino- oder Benzoylaminogruppe substituiert sein kann, oder ist ein 3-Methyl- oder 3-Carboxy-pyrazol-5-on-4-yl-Rest, der in 1-Stellung durch einen Phenyl- oder Naphthalinrest substituiert ist, der durch 1, 2 oder 3 Substituenten aus der Gruppe Methoxy, Ethoxy, Methyl, Ethyl, Carboxy, Sulfo und Chlor, bevorzugt 1 oder 2 Sulfogruppen, substituiert sein kann;
M hat die obengenannte Bedeutung;
z ist die Zahl 1 oder 2;
v ist die Zahl Null oder 1 (wobei im Falle v gleich Null diese Gruppe ein Wasserstoffatom bedeutet);
R⁸ ist ein Wasserstoffatom oder ein Chloratom oder eine Sulfogruppe;
R⁹ ist ein Wasserstoffatom oder eine Sulfogruppe;
R¹ hat die obengenannte Bedeutung;
Pc ist der Rest des Nickel- oder Kupferphthalocyanin-Moleküls;
R ^β ist ein Wasserstoffatom oder eine Methyl- oder Ethylgruppe, die durch eine Hydroxy-, Carboxy- oder Sulfogruppe substituiert sein kann;
R ^γ ist ein Wasserstoffatom oder eine Methyl- oder Ethylgruppe, die durch eine Hydroxy-, Carboxy- oder Sulfogruppe substituiert sein kann;
d ist eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 1 und 2,5;
e ist eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 0 und 1,5; f ist eine ganze oder eine gebrochene Zahl zwischen 0,5 und 2;
die Summe (d +e +f) ist eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 2,2 und 4.

Zur Minimierung des Kupferionengehaltes von synthetisierten Kupferkomplex-Azofarbstoffen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sind ebenso ebenfalls die synthetisierten Farbstoffe entsprechend der allgemeinen Formel (12e) von besonderem Interesse:

in welchen
Y¹ und D₃ die obengenannten Bedeutungen haben und
D₄ ein Phenylrest ist, der durch 1, 2 oder 3 Substituenten aus der Gruppe Methyl, Ethyl, Methoxy, Ethoxy, Chlor, Brom, Carboxy, Nitro und Sulfo substituiert sein kann, bevorzugt mindestens eine Sulfogruppe besitzt, oder ein Naphthylest ist, der durch 1, 2 oder 3 Sulfogruppen substituiert ist.

In den obengenannten allgemeinen Formeln können die einzelnen Formelglieder im Rahmen ihrer Definitionen jeweils zueinander gleiche oder voneinander verschiedene Bedeutungen besitzen.

Solche Schwermetallkomplex-Farbstoffe und deren Synthesewege sind zahlreich aus der Literatur bekannt, wie beispielsweise aus der deutschen Patentschrift Nr. 11 26 542, den deutschen Offenlegungsschriften Nrs. 24 61 481, 25 33 250, 26 34 497, 26 34 856, 26 34 909, 20 16 862, 26 34 787, 29 45 537, 26 55 625, 28 44 597, 29 22 722, 29 45 493, 28 39 562, 28 47 912, 31 24 172, 32 30 102, 32 39 364, 33 37 591 und 34 06 232, den europäischen Patentanmeldungs-Veröffentlichungen Nrs. 0 005 207A, 0 028 787A, 0 070 808A und 0 079 563A, den US-Patentschriften Nrs. 28 17 656, 41 38 395 und 45 44 739, den belgischen Patentschriften Nrs. 8 28 811, 8 56 009, 8 56 579, 8 71 734, 8 72 812 und 8 73 319, den britischen Patentanmeldungs-Veröffentlichungen Nrs. 20 24 236A und 20 31 931A und den schweizerischen Patentschriften Nrs. 6 34 094 und 6 39 991.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Teile stellen Gewichtsteile dar, und die Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsprozent, sofern nicht anders vermerkt. Volumenteile verhalten sich zu Gewichtsteilen wie Liter zu Kilogramm. Die in den Beispielen beschriebenen Farbstofflösungen enthalten neben dem Farbstoff auch noch weitere aus der Synthese stammende organische und anorganische Bestandteile. Die angegebenen Schwermetallkonzentrationen (in ppm) wurden nach üblichen Methoden photometrisch, potentiometrisch oder mittels Atomabsorptionsspektroskopie bestimmt.

Beispiel 1

Es wird von 6000 Teilen einer Farbstofflösung ausgegangen, die 858 Teile des im Beispiel 2 der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 29 45 537 beschriebenen Kupferkomplex-Formazanfarbstoffes enthält, einen pH-Wert von 3,8 aufweist und einen ionogenen Kupfergehalt von 824 ppm besitzt.

a) Fällung mit Natriumsulfid

Die Lösung wird auf 70°C erwärmt, auf einen pH-Wert von 4,0 bis 4,2 mit wenig Natriumcarbonat eingestellt und anschließend mit 8,05 Teilen Natriumsulfid (berechnet als 100%ig; eingesetzt bspw. als 13,4 Teile kristallwasserhaltiges 60%iges Natriumsulfid) versetzt, was einem 2,5-mol-%igen Überschuß, bezogen auf die vorhandene Farbstoffmenge, entspricht. Der Ansatz wird mittels eines Essigsäure/Acetatpuffers auf einen pH-Wert zwischen 4,8 und 5,2 gehalten. Man rührt noch 30 Minuten bei 70°C innerhalb dieses pH-Bereiches nach, setzt sodann 12,5 Teile Kieselgur hinzu, kühlt den Ansatz auf 25 bis 30°C ab und filtriert ihn. Das Filtrat wird sprühgetrocknet. Das erhaltene Farbstoffpulver weist einen ionogenen Kupfergehalt unter 5 ppm auf; die Farbstoffausbeute liegt über 98%, bezogen auf die Farbstoffmenge der Anfangslösung.

b) Fällung mit Natriumstearat

Die Lösung wird auf 70°C erwärmt, auf einen pH-Wert von 4,0 bis 4,2 mit wenig Natriumcarbonat eingestellt und anschließend mit 108,8 Teilen Natriumstearat versetzt, was einem 20-mol-%igen Überschuß, bezogen auf die eingesetzte Farbstoffmenge, entspricht. Der Ansatz wird mittels eines Essigsäure/Acetatpuffers auf einen pH-Wert zwischen 4,8 und 5,2 gehalten. Man rührt noch 90 Minuten bei 70°C innerhalb dieses pH-Bereiches nach, setzt sodann 12,5 Teile Kieselgur hinzu, kühlt den Ansatz auf 25 bis 30°C ab und filtriert ihn. Das Filtrat wird sprühgetrocknet.

Das erhaltene Farbstoffpulver weist einen ionogenen Kupfergehalt 39 ppm auf; die Farbstoffausbeute liegt über 98%, bezogen auf die Farbstoffmenge der Anfangslösung.

c) Ionogene Kupferminimierung mit Kationenaustauscher

Eine Austauschersäule, die mit 1000 Teilen eines schwach sauren Kationenaustauschers mit Carboxygruppen als Austauschgruppen und mit einer Austauschkapazität von etwa 10 mVal/g gefüllt ist, wird mit einer wäßrigen 2n-Salzsäurelösung konditioniert. Anschließend wird das Harz bis zur neutralen Reaktion des Eluats mit Wasser gewaschen. Die kupfersalzhaltige Farbstofflösung wird nun auf die Austauschersäule gegeben und der Farbstoff vollständig mit Wasser eluliert. Das Eluat wird sprühgetrocknet. Das erhaltene Farbstoffpulver weist einen ionogenen Kupfergehalt unter 5 ppm auf; die Farbstoffausbeute liegt über 98%, bezogen auf die Farbstoffmenge der Ausgangslösung.

d) Fällung mit Trimercapto-s-triazin

Die Lösung wird auf 70°C erwärmt, auf einen pH-Wert von 4,8 bis 5,2 mit wenig Natriumcarbonat eingestellt und anschließend mit 22,3 Teilen Trimercapto-s-triazin versetzt, was einem 7,4 mol-%igen Überschuß, bezogen auf die eingesetzte Farbstoffmenge, entspricht. Der Ansatz wird mittels eines Essigsäure/Acetatpuffers auf einem pH-Wert zwischen 4,8 und 5,2 gehalten und noch 60 Minuten bei 70°C innerhalb dieses pH-Bereiches nachgerührt, sodann mit 12,5 Teile Kieselgur versetzt, auf 25 bis 30°C abgekühlt und filtriert. Das Filtrat wird sprühgetrocknet. Das erhaltene Farbstoffpulver weist einen ionogenen Kupfergehalt unter 5 ppm auf; die Farbstoffausbeute liegt über 98%, bezogen auf die Farbstoffmenge der Anfangslösung.

e) Fällung mit 2-Amino-benzoesäure

Die Lösung wird auf 70°C erwärmt und auf einen pH-Wert von 5,2 bis 5,5 mit wenig Natriumcarbonat eingestellt, anschließend mit 51,4 Teilen 2-Amino-benzoesäure versetzt, was einem 22-mol-%igen Überschuß, bezogen auf die eingesetzte Farbstoffmenge, entspricht. Der Ansatz wird mittels eines Essigsäure/Acetatpuffers auf einen pH-Wert zwischen 4,8 und 5,2 gehalten und noch 60 Minuten bei 70°C innerhalb dieses pH-Bereiches nachgerührt, sodann mit 12,5 Teile Kieselgur versetzt, auf 25 bis 30°C abgekühlt und filtriert. Das Filtrat wird sprühgetrocknet. Das erhaltene Farbstoffpulver weist einen ionogenen Kupfergehalt 24 ppm auf; die Farbstoffausbeute liegt über 98%, bezogen auf die Farbstoffmenge der Anfangslösung.

f) Fällung mit 8-Hydroxy-chinolin

Die Lösung wird auf 70°C erwärmt und auf einen pH-Wert von 4,8 bis 5,2 mit wenig Natriumcarbonat eingestellt, anschließend mit 47,7 Teilen 8-Hydroxy-chinolin versetzt, was einem 17,3-mol-%igen Überschuß, bezogen auf die eingesetzte Farbstoffmenge, entspricht. Der Ansatz wird mittels eines Essigsäure/Acetatpuffers auf einen pH-Wert zwischen 4,8 und 5,2 gehalten und noch 60 Minuten bei 70°C innerhalb dieses pH-Bereiches nachgerührt, sodann mit 12,5 Teile Kieselgur versetzt, auf 25 bis 30°C abgekühlt und filtriert. Das Filtrat wird sprühgetrocknet. Das erhaltene Farbstoffpulver weist einen ionogenen Kupfergehalt unter 5 ppm auf; die Farbstoffausbeute liegt über 98%, bezogen auf die Farbstoffmenge der Anfangslösung.

Beispiele 2 bis 5

Die in den nachfolgenden Beispielen 2 bis 5 beschriebenen erfindungsgemäßen Fällungsreaktionen werden im wesentlichen analog den Ausführungsformen des Beispieles 1 durchgeführt, so daß sich eine wörtliche Wiedergabe erübrigt und die entsprechenden Angaben tabellarisch aufgelistet werden können. In den Unterbeispielen a) bis f) wurden folgende Fällungsmittel bzw. Kationenaustauscher eingesetzt:

in den Bsp. a: Natriumsulfid (auf 100%ig berechnet)
in den Bsp. b: Natriumstearat
in den Bsp. c: Kationenaustauscher mit Carboxy-Austauschgruppen und einer Austauschkapazität von ca. 10 mVal/g
in den Bsp. d: Trimercapto-s-triazin
in den Bsp. e: 2-Amino-benzoesäure
in den Bsp. f: 8-Hydroxy-chinolin.

Unter der Rubrik "Teile an Fällungsm." gibt die in Klammern befindliche Zahl die eingesetzte überschüssige Menge, bezogen auf die Farbstoffmenge, an; die zum Metallion äquivalente Menge errechnet sich demgemäß aus der Differenz der beiden angegebenen Zahlenwerte.

Die Farbstoffausbeute des praktischen Metallionen-freien Endfarbstoffes beträgt, bezogen auf die Farbstoffmenge der jeweiligen Ausgangslösung, in allen Fällen über 98%.

Beispiel 2

Man geht von 6000 Teilen einer Farbstofflösung aus, die 797 Teile des im Beispiel 33 der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 20 16 862 beschriebenen Kupferkomplex-Monoazofarbstoffes enthält, einen pH-Wert von 4,7 aufweist und einen ionogenen Kupfergehalt von 431 ppm besitzt.

Beispiel 3

Man geht von 10 000 Teilen einer wäßrigen Farbstofflösung aus, die 1047 Teile des in der US-PS 28 17 656 beschriebenen Kupferkomplex-Disazofarbstoffes (mit der Colour Index Nr. C. I. 23 155) enthält, einen pH-Wert von 4,5 aufweist und einen ionogenen Kupfergehalt von 522 ppm besitzt.

Beispiel 4

Man geht von 10 000 Teilen einer wäßrigen Farbstofflösung aus, die 1374 Teile des im Beispiel 4 der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 28 24 211 beschriebenen Nickelphthalocyaninfarbstoffes enthält, einen pH-Wert von 4,3 aufweist und einen ionogenen Nickelgehalt von 238 ppm besitzt.

Beispiel 5

Man geht von 6000 Teilen einer wäßrigen Farbstofflösung aus, die 654 Teile des in Colour Index unter Nr. C. I. 11 640 genannten 1 : 2-Kobaltkomplex-Azofarbstoffes enthält, einen pH-Wert von 6,8 aufweist und einen ionogenen Kobaltgehalt von 315 ppm besitzt.

Beispiele 6a bis 6q

Man geht jeweils von 6000 Teilen einer Farbstofflösung aus, die 858 Teile des im Beispiel 2 der deutschen Offenlegungsschrift 29 45 357 beschriebenen Kupferkomplex-Formazanfarbstoffes enthält, einen pH-Wert von 3,8 aufweist und einen ionogenen Kupfergehalt von 824 ppm besitzt.

Die Lösung wird auf 70°C erwärmt und auf einen pH-Wert von 4,0 bis 4,2 mit wenig Natriumcarbonat eingestellt, anschließend mit dem in dem jeweiligen Tabellenbeispiel angegebenen Fällungsreagenz versetzt, mittels eines Essigsäure/Acetatpuffers auf einen pH-Wert zwischen 5,0 und 5,5 gehalten, noch 60 Minuten bei 70 bis 75°C innerhalb dieses pH-Bereiches nachgerührt, sodann mit 12,5 Teile Kieselgur versetzt, auf 25 bis 30°C abgekühlt und filtriert. Das Filtrat wird sprühgetrocknet.

Das erhaltene Farbstoffpulver weist den in dem jeweiligen Tabellenbeispiel angegebenen ionogenen Kupfergehalt auf; die Farbstoffausbeute betrug jeweils über 98%, bezogen auf die Farbstoffmenge der Anfangslösung.

Claims (13)

1. Verfahren zur Verminderung von Schwermetallionen bei der Synthese von wasserlöslichen Schwermetallkomplex-Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Entfernung der überschüssigen Schwermetallionen aus der Syntheselösung mit Hilfe einer Verbindung, oder mehrerer solcher Verbindungen, aus der nachstehenden Gruppe von Verbindungen durchführt:

• a) gesättigte und ungesättigte Fettsäuren mit etwa 8 bis 18 C-Atomen und deren wasserlösliche Salze, bevorzugt Alkalimetallsalze;
• b) die Mono- und Diester der Orthophosphorsäure und deren wasserlöslichen Salzen entsprechend den allgemeinen Formeln (1a) und (1b) in welchen R einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Rest, bevorzugt einen Alkylrest, mit etwa 8 bis 18 C-Atomen bedeutet, wobei die beiden R in Formel (1b) zueinander gleich oder voneinander verschieden sein können, und M für ein Wasserstoffatom oder ein salzbildendes, Wasserlöslichkeit bewirkendes Metall steht, bevorzugt ein Alkalimetall;
• c) aliphatische Sulfonsäuren und deren wasserlöslichen Salze entsprechend der allgemeinen Formel (2) R-SO₃M (2)in welcher R und M die obengenannten Bedeutungen haben;
• d) aliphatische Phosphonsäuren und deren Monoester sowie deren wasserlöslichen Salze entsprechend den allgemeinen Formeln (3a) und (3b) in welchen R und M die oben genannten Bedeutungen haben, wobei die R zueinander gleiche oder voneinander verschiedene Bedeutungen besitzen können;
• e) Malonsäure und deren wasserlösliche Salze, insbesondere Alkalimetallsalze, wie Natrium- und Kaliumsalze;
• f) Trimercapto-s-triazin, 2-Amino-benzoesäure, 8-Hydroxy-chinolin und die wasserlöslichen Salze dieser Verbindungen, insbesondere deren Alkalimetallsalze, bevorzugt Natriumsalze;
• g) wasserlösliche Sulfide, insbesondere Alkalimetallsulfide, bevorzugt Natriumsulfid;
• h) funktionalisierte Polymere, die nach dem Ionenaustauscherprinzip mit Metallionen reagieren oder Metallchelatkomplexe bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung oder mehrere solcher Verbindungen aus der angegebenen Gruppe von Verbindungen (a) bis (g) zur Farbstofflösung hinzugibt und das ausgefallene Schwermetallsalz dieser Verbindung(en) aus der Farbstofflösung abtrennt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsreagenz gemäß der Verbindungen a) Stearinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Caprinsäure, Octansäure, Isodecansäure, Isononansäure, 2-Ethyl-hexansäure oder Ölsäure oder deren Alkalimetallsalze ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsreagenz Stearinsäure und/oder Natriumstearat ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungen b), c) und d) der Rest R der Stearyl-, Palmityl-, Myristyl, Lauryl-, Decyl-, Octyl-, Isodecyl-, Isononyl-, 2-Ethyl-hexyl- oder Oleyl-Rest ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsreagenz gemäß den Verbindungen der Gruppe b) ein Gemisch aus den Mono- und Dilaurylestern der Orthophosphorsäure und/oder deren Alkalimetallsalze ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsreagenz Natriumsulfid ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsreagenz 2-Amino-benzoesäure ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsreagenz Trimercapto-s-triazin ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsreagenz 8-Hydroxy-chinolin ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionenaustauscher Sulfo- und Carboxygruppen als austauschende Gruppen enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionenaustauscher Carboxygruppen als austauschende Gruppen enthält.

13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fällungsreaktion bei einem pH-Wert zwischen 4 und 7 durchführt.