DE60101903T2 - Faserreaktive disazoverbindungen - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft faserreaktive Disazoverbindungen der Formel (I) und ein Verfahren zu deren Herstellung sowie die Verwendung dieser Verbindungen in Färbe- oder Druckverfahren. Die Verbindungen eignen sich zur Verwendung als faserreaktive Farbstoffe in allen herkömmlichen Färbe- oder Druckverfahren.
  • Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen der Formel (I)
    Figure 00010001
    und Salze davon oder Gemische von solchen Verbindungen oder von deren Salzen, wobei
    X eine Gruppe -CH=CH2 oder -CH2CH2Y bedeutet, wobei Y für -OH oder für eine alkalisch abspaltbare Gruppe steht,
    R1 H, -SO3H, -COOH, -OCH3 oder -CH3,
    R2 C1-4-Alkyl oder C1-4-Hydroxyalkyl,
    Z -Cl oder -F
    bedeutet.
  • In bevorzugten Verbindungen der Formel (I) steht Y für -OSO3H, -Cl oder -SSO3H.
  • In weiterhin bevorzugten Verbindungen der Formel (I) bedeutet R1 -H oder -SO3H.
  • In weiterhin bevorzugten Verbindungen der Formel (I) bedeutet R2 -CH3, -CH2CH3 oder -CH2CH2OH.
  • In besonders bevorzugten Verbindungen der Formel (I) steht Y für -OSO3H.
  • In besonders bevorzugten Verbindungen der Formel (I) bedeutet R1 -H.
  • In besonders bevorzugten Verbindungen der Formel (I) bedeutet R2 -CH3 oder -CH2CH3.
  • Ganz besonders bevorzugte Verbindungen der Formel (I) entsprechen der Formel (Ia)
    Figure 00020001
    wobei R2 -CH3 oder -CH2CH3 und Z -Cl oder -F bedeutet, und deren Salze und Gemische davon.
  • Liegt eine Verbindung der Formel (I) in Salzform vor, dann ist das mit Sulfo-, Sulfato- und etwaigen Carboxygruppen assoziierte Kation unkritisch, wobei es sich dabei um alle auf dem Gebiet der faserreaktiven Farbstoffe üblichen nichtchromophoren Kationen handeln kann, vorausgesetzt die entsprechenden Salze sind wasserlöslich. Beispiele für solche Kationen sind Alkalimetallkationen sowie unsubstituierte und substituierte Ammoniumkationen, wie z.B. Lithium, Natrium, Kalium, Ammonium, Mono-, Di- und Triethanolammonium.
  • Bevorzugte Kationen sind die Alkalimetallkationen und Ammonium, wobei Natrium ganz besonders bevorzugt ist.
  • In einer Verbindung der Formel (I) können die Kationen der Sulfogruppen zueinander gleich oder auch voneinander verschieden sein, beispielsweise kann es sich dabei auch um ein Gemisch der obenerwähnten Kationen handeln, so dass die Verbindung der Formel (I) in Form eines Mischsalzes vorliegen kann.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I) oder Gemischen davon, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel (II)
    Figure 00030001
    auf ein diazotiertes Amin der Formel (III)
    Figure 00030002
    kuppelt.
  • Die Herstellung von Verbindungen der Formel (II) erfolgt durch Diazotierung und Kupplung von entsprechenden Aminen mit einer 1-Amino-8-hydroxynaphthalindisulfonsäure.
  • Die Herstellung von Verbindungen der Formel (III) erfolgt durch Umsetzung der 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure mit dem Kondensationsprodukt des entsprechenden Aminoausgangsstoffs mit 2,4,6-Trifluor- oder 2,4,6-Trichlortriazin.
  • Die Kondensationsreaktion der Aminoverbindung mit 2,4,6-Trifluortriazin erfolgt auf an sich bekannte Art und Weise, vorzugsweise bei –10° bis 10°C, besonders bevorzugt bei –5° bis 0°C, und bei einem pH-Wert von etwa 4–7. Die Kondensationsreaktion der Aminoverbindung mit 2,4,6-Trichlortriazin erfolgt auf an sich bekannte Art und Weise, vorzugsweise bei –0° bis 50°C, besonders bevorzugt bei 10° bis 20°C, und bei einem pH-Wert von etwa 4–7.
  • Die Diazotierungs- und Kupplungsreaktionen erfolgen nach herkömmlichen Verfahren; die Kupplung erfolgt bevorzugt bei 5° bis 30°C, die erste Kupplung zu einer Verbindung der Formel (II) in einem sauren Medium bei einem pH-Wert von 0 bis 4 und die zweite Kupplung zu einer Verbindung der Formel (I) in einem schwach sauren bis schwach basischen Reaktionsmedium bei einem pH-Wert von 4 bis 9.
  • Die Verbindungen der Formel (I) können nach bekannten Verfahren isoliert werden, beispielsweise durch herkömmliches Aussalzen mit einem Alkalimetallsalz, Abfiltrieren und Trocknen gegebenenfalls im Vakuum und bei leicht erhöhten Temperaturen.
  • Je nach den Reaktions- und Isolierungsbedingungen erhält man eine Verbindung der Formel (I) als freie Säure oder vorzugsweise in Salzform oder auch Mischsalzform mit einem Gehalt an beispielsweise einem oder mehreren der obenerwähnten Kationen. Sie lässt sich in üblicher Weise aus der freien Säure in eine Salzform oder ein Gemisch von Salzformen oder umgekehrt oder von einer Salzform in eine andere überführen.
  • Die Verbindungen der Formel (I) und Gemische davon eignen sich als faserreaktive Farbstoffe zum Färben oder Bedrucken von hydroxygruppen- oder stickstoffhaltigen organischen Substraten. Bevorzugte Substrate sind Leder und Fasermaterialien, die aus natürlichen oder synthetischen Polyamiden und insbesondere aus natürlicher oder regenerierter Cellulose wie Baumwolle, Viskose, Lyocellfasern und Zellwolle bestehen oder diese enthalten. Als Substrat ganz besonders bevorzugt ist Textilmaterial, das aus Baumwolle besteht oder diese enthält.
  • Färben oder Drucken erfolgt nach bekannten, auf dem Gebiet der faserreaktiven Farbstoffe üblichen Verfahren. Bevorzugt werden die Verbindungen der Formel (I) nach dem Ausziehfärbeverfahren bei Temperaturen im Bereich von 30° bis 100°C, besonders bei 40°–80°C respektive, aufgebracht. Dabei wird ein Flottenverhältnis (Substrat zu Flotte) von 1:6 bis 1:30 und besonders bevorzugt von 1:10 bis 1:20 angewendet.
  • Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung zeigen eine gute Kombinierbarkeit mit bekannten faserreaktiven Farbstoffen. Dementsprechend können sie alleine verwendet werden oder auch in Kombination mit entsprechenden faserreaktiven Farbstoffen derselben Klasse mit analogen färberischen Eigenschaften wie gemeinen Echtheitseigenschaften und Ausziehvermögen angewendet werden. Die erhaltenen Kombinations färbungen zeigen gute Echtheitseigenschaften und sind den mit einem Einzelfarbstoff erhältlichen vergleichbar.
  • Mit den Verbindungen der Formel (I) werden bei Verwendung als Farbstoffe gute Auszieh- und Fixierwerte erhalten. Zudem lässt sich etwaige nichtfixierte Verbindung leicht auswaschen. Die mit den Verbindungen der Formel (I) erhaltenen Färbungen und Drucke zeigen gute Lichtechtheit und gute Nassechtheitseigenschaften wie Wasch-, Wasser-, Seewasser- und Schweissechtheit. Sie zeigen auch gute Beständigkeit gegenüber oxidativen Einflüssen wie gegenüber chlorhaltigem Wasser, Hydrochloridbleiche, Peroxidbleiche sowie gegenüber perborathaltigen Waschmitteln.
  • Die neuen Farbstoffe können auch zur Herstellung von Drucktinten eingesetzt werden, die sich für den Tintenstrahldruck auf hydroxygruppen- oder stickstoffhaltigen organischen Substraten eignen. Bevorzugte Substrate sind Papier, Leder und Fasermaterial, das aus natürlichen oder synthetischen Polyamiden und insbesondere aus natürlicher oder regenerierter Cellulose wie Baumwolle, Viskose, Lyocellfasern und Zellwolle besteht oder solche enthält. Als Substrate ganz besonders bevorzugt sind Papier und Textilmaterial, das aus Baumwolle besteht oder diese enthält.
  • Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Dabei beziehen sich alle Teile und Prozentsätze, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Die Temperaturen sind alle in Grad Celsius angegeben.
  • BEISPIEL 1
  • Man rührt 309 Teile 4-(2'-Sulfatoethylsulfonyl)anilin und 175 Teile konzentrierte Salzsäure in 1500 Teile Wasser ein und kühlt die Suspension durch Zugabe von etwa 600 Teilen Eis auf etwa 0° bis 5°. Bei dieser Temperatur werden etwa 190 Teile einer 40%igen Natriumnitritlösung hinzugetropft und zugleich 319 Teile 1-Amino-8-hydroxynaphthalin-3,6-disulfonsäure in 1000 Teilen Wasser suspendiert. Diese Suspension wird mit der ersten Diazosuspension vereint und der pH-Wert durch Zugabe von etwa 1270 Teilen einer 15%igen Natriumcarbonatlösung auf 5 bis 6 erhöht. Der Monoazofarbstoff entspricht der Formel 1a
    Figure 00060001
  • In der Zwischenzeit werden 340 Teile 3-Ethylamino-benzol-(2'-sulfatoethylsulfon) in 1200 Teilen Wasser gelöst, mit 15%iger Natriumcarbonatlösung auf pH 5 eingestellt und das entstandene Gemisch auf 5–10°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur gibt man eine gerührte Suspension von 203 Teilen 2,4,6-Trichlortriazin in 400 Teilen Eiswasser innert 20 Minuten hinzu. Das Reaktionsgemisch wird etwa 20 Minuten lang nachgerührt. Dann wird der pH-Wert durch Zugabe 15%iger Natriumcarbonatlösung auf 6,5–7 erhöht. Nach erfolgter Umsetzung wird die Temperatur auf 30–35°C erhöht und eine durch Lösen von 197 Teilen 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure mit 140 Teilen konzentrierter Natronlauge in 900 Teilen Wasser hergestellte Lösung hinzugetropft. Dabei wird die Temperatur auf 30–40°C und der pH-Wert auf 7 gehalten.
  • Das Reaktionsgemisch wird auf 0–5°C abgekühlt und durch Zugabe von 191 Teilen 40%iger Natriumnitritlösung diazotiert. Nach Beendigung der Diazotierung wird Diazosuspension zur Lösung des Monoazofarbstoffs gegeben. Der pH-Wert wird durch Zugabe von etwa 75 Teilen der 15%igen Natriumcarbonatlösung weiter auf 6 bis 8 erhöht und die erhaltene Lösung nach dem Sprühverfahren getrocknet. Man erhält etwa 2000 Teile eines salzhaltigen blauschwarzen Pulvers, das Cellulosefasern tiefmarineblau färbt. Der Farbstoff entspricht der Formel 1b
    Figure 00060002
    und die erhaltenen Färbungen zeigen ausgezeichnete Echtheiten, wodurch sich der nicht-fixierte Farbstoff auch von tiefen Färbungen leicht auswaschen lässt.
  • BEISPIEL 2
  • Analog Beispiel 1 wird eine Lösung des Monoazofarbstoffs der Formel 1a hergestellt. Es werden 340 Teile 3-Ethylaminobenzol-(2'-sulfatoethylsulfon) in 1200 Teilen Wasser gelöst, mit 15%iger Natriumcarbonatlösung auf pH 5 eingestellt und das entstandene Gemisch auf –10 bis –5°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur gibt man 154 Teile 2,4,6-Trifluortriazin innert 60 Minuten hinzu und der pH-Wert wird durch Zugabe 15%iger Natriumcarbonatlösung auf 5–5,2 gehalten. Nach erfolgter Umsetzung wird das Kühlbad entfernt und eine durch Lösen von 197 Teilen 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure mit 140 Teilen konzentrierter Natronlauge in 900 Teilen Wasser hergestellte Lösung hinzugetropft. Dabei wird die Temperatur auf 10–15°C und der pH-Wert auf 7 gehalten.
  • Das Reaktionsgemisch wird auf 0–5°C abgekühlt und durch Zugabe von 191 Teilen 40%iger Natriumnitritlösung diazotiert Nach Beendigung der Diazotierung wird Diazosuspension zur Lösung des Monoazofarbstoffs der Formel 1a gegeben. Der pH-Wert wird durch Zugabe von etwa 75 Teilen der 15%igen Natriumcarbonatlösung weiter auf 6 bis 8 erhöht und die erhaltene Lösung nach dem Sprühverfahren getrocknet. Man erhält etwa 2000 Teile eines salzhaltigen blauschwarzen Pulvers, das Cellulosefasern tiefmarineblau färbt. Der Farbstoff entspricht der Formel (IV)
    Figure 00070001
  • Die folgenden Beispiele 3–12 werden nach den in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Verfahren hergestellt:
    Figure 00070002
    Figure 00080001
  • ANWENDUNGSBEISPIEL A
  • Man löst 0,3 Teile des Farbstoffs aus Beispiel 1 in 100 Teilen VE-Wasser und gibt 3 g kalziniertes Glaubersalz hinzu. Man erhitzt das Färbebad auf 50°C und geht darin mit 10 Teilen Baumwollgewebe (gebleicht) ein. Nach 30 Minuten bei 50°C wird das Bad mit 0,4 Teilen Natriumcarbonat (kalziniert) versetzt. Während der Zugabe von Natriumcarbonat wird die Temperatur auf 50°C gehalten. Anschliessend wird das Färbebad auf 60°C erhitzt und die Färbung eine Stunde bei 60°C fortgesetzt.
  • Das gefärbte Gewebe wird dann 3 Minuten lang mit fliessend Kaltwasser und anschliessend 3 Minuten mit fliessend Heisswasser gespült. Das gefärbte Gewebe wird nun mit 500 Teilen kochend heissem VE-Wasser 15 Minuten lang in Gegenwart von 0,25 Teilen Marseille-Seife ausgewaschen. Nachdem 3 Minuten lang mit fliessend Heisswasser gespült und zentrifugiert wurde, wird die Färbung in einem Trockenschrank bei etwa 70°C getrocknet. Man erhält eine marineblaue Baumwollfärbung mit guten Echtheitseigenschaften und besonders hohen Nassechtheiten, welche auch gegenüber oxidativen Einflüssen stabil ist.
  • ANWENDUNGSBEISPIEL B
  • In ein 100 Teile VE-Wasser und 3 g Glaubersalz (kalziniert) enthaltendes Färbebad geht man mit 10 Teilen Baumwollgewebe (gebleicht) ein. Das Bad wird innert 10 Minu ten auf 50°C erhitzt und anschliessend mit 0,5 Teilen des Farbstoffs aus Beispiel 1 versetzt. Nach weiteren 30 Minuten bei 50°C wird 1 Teil Natriumcarbonat (kalziniert) hinzugegeben. Das Färbebad wird dann auf 60°C erhitzt und die Färbung bei 60°C weitere 45 Minuten lang fortgesetzt.
  • Das gefärbte Gewebe wird mit fliessend Kalt- und anschliessend Heisswasser gespült und dann wie in Anwendungsbeispiel A kochend ausgewaschen. Nach dem Spülen und Trocknen erhält man eine marineblaue Baumwollfärbung mit den gleichen guten Echtheitseigenschaften wie in Anwendungsbeispiel A.
  • Analog dem Anwendungsbeispiel A oder B werden auch die Farbstoffe der Beispiele 2–12 oder Mischungen davon zur Färbung von Baumwolle verwendet. Die so erhaltenen Baumwollfärbungen sind marineblau und zeigen gute Echtheitseigenschaften.
  • ANWENDUNGSBEISPIEL C
  • Eine Druckpaste aus
    40 Teilen des Farbstoffs aus Beispiel 1
    100 Teilen Harnstoff
    350 Teilen Wasser
    500 Teilen 4%ige Natriumalginatverdickung und
    10 Teilen Natriumhydrogencarbonat
    1000 Teile insgesamt
    wird nach bekannten Druckverfahren auf Baumwollgewebe appliziert.
  • Das bedruckte Gewebe wird getrocknet und 4–8 Minuten lang in Dampf von 102–104°C fixiert. Danach wird es zuerst mit Kalt- und dann mit Heisswasser gespült, wie in Anwendungsbeispiel A beschrieben kochend ausgewaschen und getrocknet. Man erhält einen marineblauen Druck mit guten allgemeinen Echtheiten.
  • Analog dem Anwendungsbeispiel C werden die Farbstoffe der Beispiele 2 bis 12 oder Mischungen davon für den Baumwolldruck verwendet. Man erhält jeweils einen marineblauen Druck mit guten Echtheiten.
  • ANWENDUNGSBEISPIEL D
  • Man löst 2,5 Teile des in Beispiel 1 erhaltenen Farbstoffs unter Rühren bei 25°C in einer Mischung aus 20 Teilen Diethylenglykol und 77,5 Teilen Wasser, wobei man eine für den Tintenstrahldruck geeignete Tinte erhält.
  • Analog den Anwendungsbeispielen D können auch die Farbstoffe der Beispiele 2 bis 12 oder Farbstoffmischungen der Beispiele 1 bis 12 verwendet werden.

Claims (13)

  1. Verbindungen der Formel (I)
    Figure 00110001
    und Salze davon oder Gemische von solchen Verbindungen oder von deren Salzen, wobei X eine Gruppe -CH=CH2 oder -CH2CH2Y bedeutet, wobei Y für -OH oder für eine alkalisch abspaltbare Gruppe steht, R1 H, -SO3H, -COOH, -OCH3 oder -CH3, R2 C1-4-Alkyl oder C1-4-Hydroxyalkyl, Z -Cl oder -F bedeutet.
  2. Verbindungen der Formel (I) nach Anspruch 1, wobei Y für -OSO3H, -Cl oder -SSO3H steht.
  3. Verbindungen der Formel (I) nach Anspruch 1, wobei R1 -H oder -SO3H bedeutet.
  4. Verbindungen der Formel (I) nach Anspruch 1, wobei R2 -CH3, -CH2CH3 oder -CH2CH2OH bedeutet.
  5. Verbindungen der Formel (I) nach Anspruch 1, wobei Y für -OSO3H steht.
  6. Verbindungen der Formel (I) nach Anspruch 1, wobei R1 -H bedeutet.
  7. Verbindungen der Formel (I) nach Anspruch 1, wobei R2 -CH3 oder -CH2CH3 bedeutet.
  8. Verbindungen nach Anspruch 1, entsprechend der Formel (Ia)
    Figure 00120001
    und Salze davon oder Gemische von solchen Verbindungen oder von deren Salzen, wobei R2 -CH3 oder -CH2CH3 und Z -Cl oder -F bedeutet.
  9. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I) oder Gemischen davon, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel (II)
    Figure 00120002
    auf ein diazotiertes Amin der Formel (III)
    Figure 00120003
    kuppelt.
  10. Verfahren zur Herstellung von Tintenstrahldrucktinten, bei dem man einen Farbstoff oder ein Farbstoffgemisch gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8 einsetzt.
  11. Verfahren zum Färben oder Bedrucken von hydroxygruppenhaltigen oder stickstoffhaltigen organischen Substraten, bei dem man mit Verbindungen gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, deren Salzen oder Gemischen davon färbt bzw. druckt.
  12. Mit Verbindungen gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, deren Salzen oder Gemischen davon gefärbte oder bedruckte hydroxygruppenhaltige oder stickstoffhaltige organische Substrate.
  13. Textilmaterial nach Anspruch 12, zumindest teilweise bestehend aus Baumwolle, gefärbt oder bedruckt mit Verbindungen gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, deren Salzen oder Gemischen davon.
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