EP0309909A1 - Verfahren zur Verbesserung der Lichtechtheit von Polyesterfärbungen unter Verwendung von Benzophenonetherestern und neue Benzophenonetherester - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Lichtechtheit von Polyesterfärbungen unter Verwendung von Benzophenonetherestern und neue Benzophenonetherester Download PDFInfo
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Definitions
- unsubstituted benzophenone derivatives of the formula II in the p the numbers 2, 3 or 4 and X is a polyvalent organic radical derived from a polybasic aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or heterocyclic acid, particularly preferably.
- alkyl radicals for R 1 and R 2 are methyl, ethyl, propyl, n- and tert-butyl.
- Preferred radicals for R1 are hydrogen, chlorine and methyl, for R2 hydrogen and methyl.
- polybasic aliphatic, cycloaliphatic or aromatic acids on which the radical X is based are: carbonic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, 3,3-dimethylglutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, fumaric acid , Itaconic acid, citric acid, tricarballyl acid, butane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, hexahydrophthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, 3- and 4-chlorophthalic acid, phenyldiacetic acid, tetrachloric acid, m-phenylenedioxy acetic acid, p-phen
- textile materials made from polyesters are dyed in a conventional manner.
- structures such as fibers, threads, flakes, foils, fabrics and knitted fabrics come into consideration as such.
- the known dye classes such as Azo, anthraquinone, methine, quinophthalone and coumarin dyes belong, according to methods known per se, such as e.g. the high temperature process, the thermosol process or the carrier dyeing process are colored, e.g. can be found in the "Advice, dyeing and finishing of polyester fibers and polyester fiber mixtures", published by BASF Aktiengesellschaft 1974.
- the benzophenone derivatives are added to the dyebaths in finely divided form, optionally as a powder or liquid preparation. They are used in amounts of 0.1 to 10, preferably 0.3 to 5,% by weight, based on the textile material.
- Benzophenone ether esters to be used particularly preferably in the process according to the invention are the diesters of succinic acid, glutaric acid, adipic acid, phthalic acid, p-phenylenedioxyacetic acid with the 2-hydroxy-4- (2-hydroxyethoxy) benzophenone.
- the compounds to be used according to the invention have a significantly lower intrinsic color and thus practically do not influence the hue of dyeings.
- the 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxyphenone in the dyebath exhausts about 75%
- the compounds to be used according to the invention reach degrees of absorption in the order of 85 to 100%.
- the sublimation losses (30 sec., 190 ° C.) are 20 to 25%, based on the absorbed substance, in the compounds to be used according to the invention below 10%.
- 100 parts of a polyester yarn are in a dye bath containing 1500 parts of water, 0.6 parts of a mixture of the finely divided dyes 1.8 parts of a product obtained by adding 50 moles of ethylene oxide to 1 mole of sperm oil alcohol and subsequent sulfonation as a dyeing aid and 1.5 parts of the finely divided benzophenone compound of the formula contains, treats.
- the process is started at 60 ° C., the temperature is raised to 130 ° C. in 20 minutes and dyeing is carried out for a further 90 minutes at this temperature in an HT dyeing machine.
- a brown coloration is obtained which, when exposed to xenotest under hot and humid conditions (e.g. temperature 75 ° C, relative air humidity 80%), is significantly more lightfast than the same coloration without the addition of the benzophenone compound.
- 100 parts of a knitted fabric made of polyester are in a dyebath, the 2500 parts of water, 1.2 parts of a mixture of the finely divided dyes 5 parts of a carrier based on salicylic acid methyl ester and 2 parts of the finely divided benzophenone compound of the formula contains, treated.
- a polyester fabric is impregnated on a three-roll pad with a dye liquor containing 25 parts of a mixture of the finely divided dyes in 1000 parts 20 parts of a 20% aqueous solution of a copolymer of acrylic acid and acrylamide, 25 parts of the finely divided benzophenone compound and contains 930 parts of water.
- the fabric After impregnation with 60% liquor absorption, the fabric is dried at 120 ° C and thermosolated at 200 ° C for 60 seconds.
- a gray coloration is obtained which is significantly better in light fastness than a same coloration without the addition of the benzophenone compound.
- a dyeing is carried out analogously to Example 2 using the benzophenone compound of the formula by.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von textilem Polyestermaterial mit Dispersionsfarbstoffen unter Verwendung von Benzophenonether-estern zur Verbesserung der Lichtechtheit, die Verwendung dieser Benzonphenonether-ester beim Färben von textilem Polyestermaterial und neue Benzophenonether-ester als solche.
- Aus der DE-AS 1 156 760 ist beispielsweise ein Verfahren zur Verbesserung der Lichtechtheit von Polyesterfärbungen bekannt, bei dem man die Fasern in einem siedenden wäßrigen Färbebad, das neben dem Farbstoff noch Alkylether des 2,2′,4,4′-Tetrahydroxybenzophenons enthält, behandelt. Bei diesem Verfahren zieht das Benzophenon-Derivat zusammen mit dem Farbstoff auf die Faser auf. Die so gefärbte Faser weist bei der Belichtung in einem Belichtungsgerät (beispielsweise Xenotest oder Fadeometer) eine im Vergleich zu einer ohne Zusatz des Tetrahydroxybenzophenon-Derivats gefärbten Faser bessere Lichtechtheit auf.
- Die in der DE-AS 1 156 760 beschriebenen Verbindungen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf: aufgrund ihrer Eigenfarbe verschieben sie insbesondere bei brillanten Färbungen den Farbton und trüben die Färbung mehr oder weniger stark ab. Das Aufziehvermögen auf die textilen Gebilde ist nicht erschöpfend genug, so daß das Abwasser der Färbereien mit organischen Verbindungen belastet wird. Außerdem neigen die genannten Verbindungen bei einer im Anschluß an den Färbeprozess üblicherweise durchgeführten thermischen Nachbehandlung zur Sublimation.
- Aus der DE-OS 2 017 825 ist bekannt, daß 2-Hydroxy-4-(2-hydroxyethoxy)benzophenon-ester als Lichtstabilisatoren von Kunststoffen, Polymeren wie z.B. Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyester oder Polyamide, verwendet werden können, wobei diese Verbindungen in die Polymermassen eingebracht oder Lösungen und Emulsionen von Oberflächenüberzügen, allgemein Lacke (Firnisse), zugesetzt werden. Aus diesem Stand der Technik hat es nicht nahegelegen, diese Verbindungen in einem System aus Farbstoffen und textilem Polyestermaterial zur Stabilisierung der Farbstoffe einzusetzen.
- In der deutschen Patentanmeldung P 36 25 355.3 werden Benzophenonether-ester zur Verbesserung der Lichtechtheit beim Färben von textilem Polyestermaterial vorgeschlagen. Es handelt sich dabei um gegebenenfalls substituierte 2-Hydroxy-4-(2-hydroxyethyl)-benzophenon-ester, bei denen sich der Esterrest von einer einbasischen organischen Säure ableitet.
- Aufgabe der Erfindung ist es, für die Verbesserung der Lichtechtheit von Färbungen mit Dispersionsfarbstoffen auf Polyester Stoffe zur Verfügung zu stellen, die gut auf Polyester aufziehen, eine geringe Sublimationstendenz zeigen und die die Färbungen insbesondere hinsichtlich ihrer Brillanz nicht oder nur geringfügig beeinträchtigen.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zum Färben von textilem Polyestermaterial mit Dispersionsfarbstoffen unter gleichzeitiger Verwendung von Benzophenonderivaten zur Verbesserung der Lichtechtheit, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Färbebädern wenigstens ein Benzophenonderivat der Formel I
in der für
R¹ ein Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, Cyan, Fluor, Chlor, Brom oder Trifluormethyl, für
R² ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen und für
m die Zahlen 0, 1 oder 2, für
n die Zahlen 2, 3 oder 4, für
p die Zahlen 2, 3 oder 4 stehen und
X einen von einer polybasischen aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Säure abgeleiteten polyvalenten organischen Rest bedeutet, zusetzt, sowie in der Verwendung der Benzophenonderivate der Formel (I) zur Verbesserung der Lichtechtheit von gefärbtem textilem Polyestermaterial. - In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden unsubstituierte Benzophenonderivate der Formel II
in der
p die Zahlen 2, 3 oder 4 und
X einen von einer polybasischen aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Säure abgeleiteten polyvalenten organischen Rest bedeuten, besonders bevorzugt. - Die Verbindungen der Formeln I und II sind, soweit ihnen ein 2-Hydroxy-4-(2-hydroxyethoxy)-benzophenonrest zugrundeliegt, teilweise aus der DE-OS 2 017 825 bekannt und teilweise noch nicht beschrieben.
- Gegenstand der Erfindung sind daher auch die neuen Benzophenonderivate der Formeln III bis V
in der Y für einen von einer polybasischen heterocyclischen Säure abgeleiteten polyvalenten organischen Rest steht und R¹, R², m, n und p die für Formel I genannten Bedeutungen haben,
die neuen Benzophenonderivate der Formel IV in der für g die Zahl 3 oder 4 steht und R¹, R², m und X die für Formel I genannten Bedeutungen haben,
und die neuen Benzophenonderivate der Formel V in der R¹, R², m, n, p und X die für Formel I angegebenen Bedeutungen aufweisen, mit der Maßgabe, daß wenigstens einer von den Resten R¹ und R² von Wasserstoff verschieden sein muß. - Zu den obengenannten Formeln I bis V wird ausgeführt:
Als Alkylreste für R¹ und R² seien beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, n- und tert.-Butyl genannt. Bevorzugte Reste für R¹ sind Wasserstoff, Chlor und Methyl, für R² Wasserstoff und Methyl. - Als polybasische aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Säuren, die dem Rest X zugrundeliegen, seien beispielsweise genannt: Kohlensäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, 3,3-Dimethylglutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Glutaconsäure, Itaconsäure, Citronensäure, Tricarballysäure, Butan-1,2,3,4-tetracarbonsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Hexahydroisophthalsäure, Hexahydroterephthalsäure, 3- und 4-Chlorphthalsäure, Tetrachlorphthalsäure, m-Phenylendiessigsäure, p-Phenylendiessigsäure, m-Phenylendioxiessigsäure, p-Phenylendioxiessigsäure, Diphenylether-4,4′-dicarbonsäure, Diphensäure, Diphenyl-4,4′-dicarbonsäure, Diphenylsulfon-4,4′-dicarbonsäure, Benzophenon-4,4′-dicarbonsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Trimellitsäure, Trimesinsäure, Pyrromellitsäure, Hemimellitsäure.
- Als von einer polybasischen heterocyclischen Säure abgeleitete polyvalente organische Reste bzw. diesen zugrundeliegenden Säuren werden Thiophen-2,5-dicarbonsäure, Pyridin-2,6-, Pyridin-2,5- und Pyridin-3,5-dicarbonsäure genannt. Diese Säurereste entsprechen insbesondere dem Rest Y in der Formel III.
- In allgemeiner Form können die polybasischen Säuren als X(COOH)p oder Y(COOH)p, wobei X, Y und p die für die Formeln I bis V angegebenen Bedeutungen aufweisen, ausgedrückt werden.
- Bevorzugte polybasische Säuren sind Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, p-Phenylendioxiessigsäure sowie Diphenylenetherdicarbonsäure.
- Die Herstellung der neuen Verbindungen der Formel III bis V erfolgt in an sich bekannter Weise durch Umsetzung eines Alkohols der Formel VI
in der R¹, R², m und n bzw. g die für die Formeln III bis V angegebenen Bedeutungen aufweisen, mit einer polybasischen Säure X(COOH)p im Falle der Herstellung von Verbindungen bei Formeln IV und V oder mit einer polybasischen Säure Y(COOH)p im Falle der Herstellung von Verbindungen der Formel III, wobei X, Y und p die oben angegebenen Bedeutungen aufweisen, in einem inerten Lösungsmittel, insbesondere Benzol, Toluol oder Xylol, in Gegenwart eines sauren Katalysators, insbesondere von Schwefelsäure, Bedeutungen aufweisen, mit einer polybasischen Säure X(COOH)p im Falle p-Toluolsulfonsäure oder eines stark sauren Ionenaustauschers, bei Rückflußtemperaturen und Aufarbeitung in an sich üblicher Weise. - Es handelt sich um eine an sich übliche Veresterung eines Alkohols der Formel VI mit einer mehrbasischen organischen Säure, die gegebenenfalls in Form ihres Anhydrids vorliegen kann.
- Die Ausgangsverbindungen der Formel VI sind bekannt oder, wie bei den durch Reste R¹ und/oder R² substituierten Verbindungen durch Umsetzung eines entsprechenden substituierten 2,4-Dihydroxybenzophenons erhältlich.
-
-
- Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in an sich üblicher Weise textile Materialien aus Polyestern, insbesondere aus Polyethylenterephthalaten, wie Polyethylenglykolterephthalat, gefärbt. Als solche kommen insbesondere Gebilde wie Fasern, Fäden, Flocken, Folien, Gewebe und Gewirke in Betracht. Sie können mit den üblichen Dispersionsfarbstoffen, die den bekannten Farbstoffklassen, wie z.B. Azo-, Anthrachinon-, Methin-, Chinophthalon- und Cumarin-Farbstoffen, angehören, nach an sich bekannten Methoden, wie z.B. das Hochtemperaturverfahren, das Thermosolverfahren oder das Carrierfärbeverfahren, gefärbt werden, wie z.B. dem "Ratgeber, Färben und Ausrüsten von Polyesterfasern und Polyesterfasermischungen", herausgegeben von der BASF Aktiengesellschaft 1974, entnommen werden kann.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Benzophenon-Derivate den Färbebädern in feinverteilter Form gegebenenfalls als Pulver- oder Flüssigzubereitung zugesetzt. Sie werden in Mengen von 0,1 bis 10, vorzugsweise 0,3 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Textilgut, eingesetzt.
- Man erhält dabei Färbungen, die im Vergleich zu solchen ohne Zusatz der Benzophenon-Derivate sich im Farbton nicht oder kaum unterscheiden, aber eine deutlich verbesserte Lichtechtheit aufweisen, die auch höheren Anforderungen, wie sie z.B. im Automobilsektor für Sitzbezüge und dergleichen gestellt werden, gerecht werden können.
- Als in dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders bevorzugt zu verwendende Benzophenonether-ester sind zu nennen die Diester von Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, p-Phenylendioxyessigsäure mit dem 2-Hydroxy-4-(2-hydroxyethoxy)-benzophenon.
- Als besondere Vorteile gegenüber bekannten Benzophenonderivaten gemäß der DE-AS 11 56 760 seien hervorgehoben, daß die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen eine deutlich geringere Eigenfarbe aufweisen und damit den Farbton von Färbungen praktisch nicht beeinflussen. Während z.B. das 2,2′-Dihydroxy-4,4′-dimethoxyphenon im Färbebad zu etwa 75 % auszieht, erreichen die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen Aufziehgrade in der Größenordnung von 85 bis 100 %. Bei den bekannten Verbindungen liegen die Sublimationsverluste (30 sec., 190°C) bei 20 bis 25 %, bezogen auf die aufgezogene Substanz, bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen unterhalb 10 %.
- Die in den Anwendungsbeispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
- 100 Teile eines Polyestergarns werden in einem Färbebad, das 1500 Teile Wasser, 0,6 Teile einer Mischung der feinverteilten Farbstoffe
1,8 Teile eines durch Anlagerung von 50 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Spermölalkohol und anschließendes Sulfonieren erhaltenen Produktes als Färbehilfsmittel und 1,5 Teile der feinverteilten Benzophenonverbindung der Formel enthält, behandelt. - Man beginnt bei 60°C, erhöht die Temperatur in 20 Minuten auf 130°C und färbt noch weitere 90 Minuten bei dieser Temperatur in einem HT-Färbeapparat.
- Es wird eine Braunfärbung erhalten, die bei einer Belichtung im Xenotest unter feucht-heißen Bedingungen (z.B. Temperatur 75°C, relative Luftfeuchtigkeit 80 %) deutlich lichtechter ist als eine gleiche Färbung ohne den Zusatz der Benzophenonverbindung.
-
- Man färbt während 90 Minuten bei Siedetemperatur und erhält eine rotbraune Färbung, die bei einem Belichtungstest im Fadeometer deutlich bessere Ergebnisse liefert als eine gleiche Färbung ohne den Zusatz der Benzophenonverbindung.
- Ein Polyestergewebe wird auf einem Dreiwalzenfoulard mit einer Färbeflotte getränkt, die in 1000 Teilen 25 Teile einer Mischung der feinverteilten Farbstoffe
20 Teile einer 20 %igen wäßrigen Lösung eines Copolymeren aus Acrylsäure und Acrylamid, 25 Teile der feinverteilten Benzophenonverbindung und 930 Teile Wasser enthält. - Nach dem Imprägnieren unter 60 % Flottenaufnahme wird das Gewebe bei 120°C zwischengetrocknet und während 60 Sekunden bei 200°C thermosoliert.
- Man erhält eine Graufärbung, die in der Lichtechtheit deutlich besser ist als eine gleiche Färbung ohne den Zusatz der Benzophenonverbindung.
-
- Man erhält eine rotbraune Färbung, die bei einem Belichtungstest im Fadeometer deutlich bessere Ergebnisse liefert als eine gleiche Färbung ohne den Zusatz der Benzophenonverbindung.
Claims (6)
R¹ ein Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, Cyan, Fluor, Chlor, Brom oder Trifluormethyl, für
R² ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen und für
m die Zahlen 0, 1 oder 2, für
n die Zahlen 2, 3 oder 4 und für
p die Zahlen 2, 3 oder 4 stehen und
X einen von einer polybasischen aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Säure abgeleiteten polyvalenten organischen Rest bedeutet, zusetzt.
p die Zahlen 2, 3 oder 4 und
X einen von einer polybasischen aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Säure abgeleiteten polyvalenten organischen Rest bedeuten, zusetzt.
Benzophenonderivate der Formel IV
Benzophenonderivate der Formel V
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