EP1504149A2 - Verfahren zum aufhellen von textilen materialien - Google Patents

Verfahren zum aufhellen von textilen materialien

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EP1504149A2
EP1504149A2 EP03717323A EP03717323A EP1504149A2 EP 1504149 A2 EP1504149 A2 EP 1504149A2 EP 03717323 A EP03717323 A EP 03717323A EP 03717323 A EP03717323 A EP 03717323A EP 1504149 A2 EP1504149 A2 EP 1504149A2
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EP
European Patent Office
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compound
weight
dyes
compounds
general formula
Prior art date
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EP03717323A
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Dieter Weber
Helmut Reichelt
Gerhard Wagenblast
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BASF SE
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Publication date
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    • D06P1/16—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using dispersed, e.g. acetate, dyestuffs
    • D06P1/20—Anthraquinone dyes

Definitions

  • the present invention relates to a process for lightening textile materials by treatment with optical brighteners in an aqueous liquor, characterized in that 20 to 80% by weight, based in each case on the sum of all brightening compounds, of compound I
  • R is selected from C -C -oalkyl
  • the treatment optionally being carried out in the presence of one or more blue or violet shading dyes from the class of the anthraquinones, azo dyes or methine dyes.
  • radicals R 1 and R 2 can be, for example, hydrogen, fluorine, chlorine, phenyl, trifluoromethyl, alkyl or numerous other radicals and where V is selected from
  • Compounds of the general formula 1 can be applied at low temperature, but their abundance is limited, ie a lot of product is required to achieve the desired whitening effect. Also known is a process for lightening textiles by treating the textiles with distyrylbenzene compounds, for example from CH-A 366 512, CH-A 382 709, CH-A 388 294, CH-A 389 585, CH-A 411 329 , CH-A 416 078 and CH-A 465 548 are known.
  • EP-A 0 023 027 and EP-B2 0 030 917 and the literature cited in EP-B2 0 030 917 demonstrate the use of mixtures of two or more dicyanostyrylbenzene compounds for the optical brightening of polyesters.
  • EP 0 023 026 discloses mixtures of optical brighteners which contain 0.05 to 0.95 parts by weight of one or more compounds of the formula 2 p
  • A is a phenyl group substituted with an ortho- or para-cyano group, and 0.95 to 0.05
  • radicals R 1 and R 2 can mean: hydrogen, fluorine, chlorine, phenyl, trifluoromethyl, Ci-Cg-alkyl, alkoxy, alkylamino and numerous other radicals, which are listed on page 2, lines 14-21, and V as defined above,
  • R 4 from -CC alkoxy groups and R 5 is selected for example from Ci-Cg-alkyl and B is preferably a functional group, or further with compounds of the formulas 5b to 6b
  • radicals R 6 to R 10 are in each case selected from different groups and V is defined as above.
  • the brighteners defined in this way are applied using various methods and give a good degree of whiteness according to CIE.
  • EP-A 0 023 028 claims mixtures containing 0.05 to 0.95 parts by weight of a mixture consisting of 20 to 100% by weight of 2 p, o '
  • R 1 and R 2 independently of one another denote H or -CC 6 alkyl
  • A is selected from N and CH and X is selected from
  • the mixtures show a synergistic effect with regard to the CIE whiteness and good light fastness.
  • EP-A 0 321 393 describes the use of compounds of type 1 b
  • D is a C ⁇ -C alkyl group
  • compounds of formula 2 described in brightener dispersions.
  • the compounds of type 1 b or 2 are disclosed either individually or as special mixtures, referred to in the cited document as mixtures 1 to 6 (page 6-8). It is essential to the invention in EP-A 0 321 393 that the mixture contains a copolymer of 2-vinylpyrrolidone with 3-vinylpropionic acid (page 9, line 18).
  • EP-A 0 682 145 improves the light fastness of textiles by treating them with formulations which contain a fluorescent UV absorber which absorbs at a wavelength of 280 to 400 nm, selected from 4.4 ⁇ -bis- Triazinyl-aminostilbene-2, 2'-disulfonic acids, 4, 4 v -diphenylstilbenes, 4,4'-distyrylbiphenyls, 4-phenyl-4 v -benzoxazyl-stilbenes, stilbenylnaphthotriazoles, 4-styrylstilbenes, coumarins, pyrazolines, naphthalimides Triazinylpyrenes, 2-styrylbenzoxzaol or 2-styrylnaphthoxazole derivatives, benzimidazolbenzofurans, oxanilide derivatives and bis-benzoxazol-2-yl and bis-benzimidazol-2-yl derivatives applies
  • R 14 is independently hydrogen or -CC alkyl or tert. -Butyl or
  • R 15 and R 16 are the same or different and are selected from H, -CC 4 alkyl and CH 2 -CH 2 -OH,
  • R 17 radicals are the same or different and are selected from H and S0 3 _
  • X is selected from
  • a brilliant white is of great economic importance for a wide variety of products, such as textiles and plastic moldings.
  • the brighteners have a better spread, i.e. one achieves an effect of the same size or even greater with less brightener.
  • Textile materials within the meaning of the present invention include fibers, roving, yarn, twine, woven goods, knitted fabrics,
  • Nonwovens, garments understood from, for example, polyesters or polyester mixtures.
  • the textile materials preferably consist of synthetic polyester or of mixtures containing 45 to 90% by weight of polyester.
  • brightening or optically brightening compounds are understood to be fluorescent compounds which can absorb in the range from 280 to 400 nm and emit at a higher wavelength.
  • Examples of compounds from the class of the stilbenes, distyrylbenzenes, diphenyldistyryls, triazinyls, benzoxazoles, bisbenzoxazoles, bisbenzoxazolylthiophenes, bisbenzoxazolylnaphthalenes, pyrenes, coumarins and naphthalene peridicarboximides are mentioned.
  • brightening or optically brightening compounds are understood to be those of the formulas I, II and III. Data in% by weight relate to the following on the sum of the brightening compounds, unless expressly stated otherwise.
  • aqueous liquors are also understood to mean those liquors which, in addition to water as the main constituent, contain up to 40% by volume of one or more further solvents, for example alcohols such as ethanol.
  • the pH of the liquors used according to the invention is preferably from 3 to 12, preferably 3 to 8.
  • textile materials are treated with 20 to 80, preferably 20 to 70% by weight and particularly preferably 30 to 50% by weight of the compound of the formula I.
  • R is selected from C 4 -C ⁇ o-alkyl, for example n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, sec-pentyl, neo-pentyl, 1, 2 -Dimethylpropyl, iso-amyl, n-hexyl, iso-hexyl, sec.-hexyl, n-heptyl, iso-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl and n-decyl; n-butyl and 2-ethylhexyl are preferred.
  • I also means mixtures of isomers which contain 0.2 to 40 mol%, preferably 0.7 to 20 mol%, of cis isomer.
  • the proportion of cis isomer is determined by spectroscopic or chromatographic methods familiar to the person skilled in the art, see FIG. for example J. Chromat. 1967, 27 (2), 413-22.
  • the dicyanostyryl compounds II p, o ', II m, p', II p, p 'and II o, o' used are used in the form of their trans isomers.
  • Suitable shading dyes generally come from the class of disperse dyes and vat dyes. These are common names. The color index contains such dyes e.g. listed as Disperse Blue or Disperse Violet or Vat Blue or Vat Violet.
  • Blue dyes from the class of anthraquinones, azo dyes or methine dyes are particularly suitable.
  • Dyes from the class of anthraquinones obey, for example, the formulas A 1 to A 4
  • Ci-Cio-alkyl which is optionally interrupted 1 or 2 oxygen atoms in ether function and can be substituted by -C-C 4 alkoxycarbonyl or cyano or optionally substituted by -C-C 4 alkoxy, phenyl, substituted phenyl,
  • Ci-Cio-alkyl which is optionally interrupted by 1 or 2 oxygen atoms in ether function and can be substituted by hydroxy, phenyl or Ci-Cs-Al oxycarbonyl, Z 3 oxygen or NH,
  • Z 4 is hydrogen, Ci-Cio-alkyl which may be interrupted by 1 or 2 oxygen atoms in ether function and which may be substituted by C 1 -C 4 -alkoxycarbonyl or cyano, or unsubstituted or C ⁇ -C 4 alkoxy,
  • Z 5 is hydrogen or halogen or CN
  • Z 6 is hydrogen or nitro
  • Z 7 is C 2 -C 6 alkylene or phenylene.
  • Dyes of the formula A2 are e.g. in US-A 2,628,963, US-A 3,835,154, DE-A 12 66 425 or DE-A 20 16 794.
  • Dyes that obey the formula AI, A3 and A4 are e.g. from K. Venkataraman, "The Chemistry of Synthetic Dyes", Volume 3, pages 391 to 423, 1970.
  • Suitable azo dyes are in particular monoazo dyes with a diazo component from the aniline or heterocyclic series and a coupling component from the aniline or heterocyclic series.
  • Suitable heterocycles from which the diazo components are derived are e.g. from the class of aminothiophenes, aminothiazoles, aminoisothiazoles, aminothiadiazoles or aminobenzisothiazoles.
  • Suitable heterocycles from which the coupling components are derived are e.g. from the class of the thiazoles or diamino-pyridines.
  • Such azo dyes in particular correspond to one of the formulas B 1 to B 7
  • Z 9 is hydrogen, halogen, Ci-Cs-alkoxy, phenoxy, Ci-C ⁇ -alkylthio, phenylthio, C ⁇ -C 4 alkylsulfonyl, phenylsulfonyl, methyl or optionally substituted by chlorine, methoxy, ethoxy or methyl-substituted phenyl,
  • Ci-Cs-alkyl which can be interrupted by 1 to 3 oxygen atoms in ether function and by hydroxy, cyano, chlorine, phenyl, Ci-C ß -alkoxy, Ci-C ⁇ -alkoxycarbonyl, Ci -C ⁇ -alkoxycarbonyloxy or C ⁇ -Cs-mono- or dialkylaminocarbonyloxy may be substituted, or C 3 -C 4 -alkenyl or Z 11 , but not Z 12 also hydrogen,
  • Y 1 is hydrogen, C ⁇ -C 4 alkyl, C ⁇ C 4 alkoxy, chlorine, bromine or a radical of the formula -NH-CO-R 11 , where R 11 is C 1 -C 4 alkyl, which is by C ⁇ - C 4 alkoxy, Cyano, hydroxy, chlorine or -CC 4 -alkanoyloxy can be substituted, or C 2 -C -alkenyl is,
  • Y 2 is hydrogen, -CC 4 alkyl or -C ⁇ alkoxy
  • Z 13 optionally substituted by C 1 -C 4 -alkoxy-C 4 alkyl, optionally substituted by C 1 -C 4 -alkoxy benzyl, optionally substituted by chlorine, methyl, methoxy or ethoxy-phenyl, pyrid-2-yl or pyrid-3- yl,
  • Z 15 optionally substituted by -CC 4 alkoxy or acetylamino thienyl or pyridyl and
  • Z 16 is cyano, chlorine or bromine.
  • Dyes of the formula B1 and B2 are e.g. in US 5,283,326 or US 5,145,952.
  • Dyes of the formula B3 are known from EP-A 0 087 616, EP-A 0 087 677, EP-A 0 121 875, EP-A 0 151 287 and US 4,960,873.
  • Dyes of the formula B4 are known from US Pat. No. 5,216,139.
  • No. 5,132,412 describes dyes of the type of the formula B5.
  • Dyes of the formulas B6 and B7 are e.g. in US 3,981,883, DE-A 31 12 427, EP-A 0 064 221 or in Venkataraman "The Chemistry of Synthetic Dyes", volume 3, pages 444 to 447, or can be obtained by the methods mentioned therein.
  • Suitable methine dyes obey e.g. of the formula C.
  • Z 18 -CC 2 o-alkyl which is optionally substituted and can be interrupted by one or more oxygen atoms in ether function, optionally substituted phenyl or hydroxy
  • Z 19 is a 5-membered aromatic heterocyclic radical
  • Z 20 is hydrogen, cyano, carbamoyl, carboxyl or -CC 4 alkoxy carbonyl,
  • Z 21 is oxygen or a radical of the formula C (CN) 2 , C (CN) COOZ 23 or C (COOZ 23 ) 2 , where Z 23 each represents C 1 -C 8 -alkyl, which may be interrupted by 1 or 2 oxygen atoms in ether function is stands
  • Z 22 is hydrogen or -CC 4 alkyl.
  • substituted alkyl radicals occur in formula C, the following may be used as substituents, unless stated otherwise, for example phenyl, C 1 -C 4 -alkylphenyl, C 1 -C 4 -alkoxyphenyl, halophenyl,
  • the alkyl radicals generally have 1 or 2 substituents.
  • alkyl radicals which are interrupted by oxygen atoms in ether function occur in formula C, unless otherwise noted, preference is given to those alkyl radicals which are interrupted by 1 to 4 oxygen atoms, in particular 1 to 2 oxygen atoms, in ether function.
  • substituted phenyl or pyridyl radicals occur in formula C, the substituents, e.g. Ci-Cs-alkyl, Ci-Cs-alkoxy, halogen, in particular chlorine or bromine, or carboxyl.
  • the phenyl or pyridyl radicals generally have 1 to 3 substituents.
  • Z 19 radicals can be derived, for example, from components from the pyrrole, thiazole, thiophene or indole series.
  • Important Z 19 radicals are, for example, those of the formulas C 1 to C 4
  • Z 24 and Z 25 are the same or different and independently of one another are each hydrogen or -CC-alkyl, which is optionally substituted and can be interrupted by one or more oxygen atoms in ether function, optionally substituted phenyl or together with the nitrogen atom connecting them is a 5- or 6-membered saturated heterocyclic radical which may have further heteroatoms,
  • Z 26 is hydrogen, halogen, Ci-Cs-alkyl, optionally by
  • Z 27 are the same or different and are each independently hydrogen, hydroxy, optionally substituted by phenyl or C 4 -C 4 -alkylphenyl Ci-C ⁇ -alkyl, optionally substituted by phenyl or C 1 -C 4 -alkylphenyl Ci-Cs-alkoxy, C ⁇ - C 8 -alkanoylamino, C ⁇ -C 8 -alkylsulfonylamino or Ci-C ⁇ -mono- or dialkylaminosulfonylamino, Z 28 cyano, carbamoyl, C 1 -C 8 -mono- or dialkylcarbamoyl,
  • 4 -alkylthio optionally substituted by C ⁇ -C 4 alkyl or C ⁇ -C, Z 29 halogen are hydrogen, C 4 -alkyl, C 4 -alkoxy, C, 4 alkoxy-substituted phenyl or thienyl.
  • Such methine dyes are e.g. described in the older German patent application DE-A 44 03 083.
  • the process can be carried out particularly well in the presence of the dye of the formula A 3.1
  • the lightening of the textile materials is usually done using the pull-out or thermosol process.
  • the pull-out process usually works in aqueous liquors at temperatures of 90 to 135, usually around 130 ° C. In the case of application above 100 ° C, work must be carried out in an autoclave, a high-pressure device or a high-pressure machine.
  • Thermosol process is used at atmospheric pressure.
  • the textile material to be lightened is generally brought into an aqueous liquor at a temperature of 10 to 35 ° C., which contains the optically brightening compounds, optionally a blue or violet one
  • Shading dye or a mixture thereof and optionally an additive e.g. Contains dispersants, carboxylic acids or alkali donors and whose pH is usually 3 to 12, preferably 3 to 8.
  • the liquor ratio (weight ratio of textile material: liquor) is 1: 3 to 1:40, preferably 1: 5 to 1:20.
  • the bath is then heated to a temperature of 90 to 130 ° C., preferably 95 to 100 ° C., within 15 to 30 minutes and held at this temperature for 15 to 60 minutes. Then the lightened textile material is rinsed and dried.
  • the textile material to be lightened is usually padded with an aqueous liquor which contains the optical brightening substances, optionally a blue or violet shading dye or mixtures thereof and optionally an additive (see above).
  • the liquor intake is generally 50 to 100%.
  • the textile material is then dried and fixed at a temperature of 150 to 200 ° C for 5 to 60 seconds.
  • Dispersants which are colorless and which are stable against yellowing at temperatures of up to at least 210 ° C. are preferably used as dispersants.
  • Particularly suitable dispersants are e.g. Anionic or nonionic, in particular those from the class of ethylene oxide adducts with fatty alcohols, higher fatty acids or alkylphenols or ethylenediamine-ethylene oxide-propylene oxide adducts.
  • Particularly preferred dispersants are alkoxylation products which are based on aliphatic or alkylaromatic hydroxy, amine and aminohydroxy compounds under the brand names S nperonic® and Ukanil®, Dehypon®, Neopol®-Ethoxylate, Emulan®, Lutensol®, Plurafac® and Pluronic® or Elfapur® are commercially available.
  • S nperonic® and Ukanil® Dehypon®, Neopol®-Ethoxylate, Emulan®, Lutensol®, Plurafac® and Pluronic® or Elfapur® are commercially available.
  • Particularly preferred oxyalkylated phenols are oxyalkylated phenols of the general formulas IV and V
  • a and b are integers
  • a is in the range from 0 to 180, preferably from 0 to 125
  • b is in the range from 20 to 180, in particular from 35 to 125, where b ⁇ a;
  • M is an alkali metal, preferably Na or K and particularly preferably Na;
  • d 0 or 1.
  • VI VII with propylene oxide and subsequent reaction of the adduct with ethylene oxide or by reacting VI or VII with ethylene oxide.
  • the adducts can then be completely or partially reacted with chlorosulfonic acid or sulfur trioxide to give half-sulfuric acid and the half-esters obtained can be neutralized with alkaline agents.
  • the oxyalkylation can be carried out, for example, by the process described in US 2,979,528.
  • the sulfuric acid half-esters are prepared by reacting the oxyalkylation products with chlorosulfonic acid or sulfur trioxide, the amount of chlorosulfonic acid or sulfur trioxide being selected such that all free hydroxyl groups or only a certain percentage is sulfated. In the latter case, mixtures are formed from compounds of the formula IV or V which contain free and sulfated hydroxyl groups.
  • the half esters of sulfuric acid obtained in the reaction are converted into water-soluble salts.
  • the alkali metal salts for example the sodium or potassium salts, are advantageously considered as such.
  • Two equivalents are required in the case of chlorosulfonic acid, and one equivalent in the case of sulfur trioxide. The latter is used for moderately aqueous alkali metal hydroxide. The temperature should not exceed 70 ° C during neutralization.
  • the salts obtained can be isolated in the form of aqueous solutions or else as such and used in solid form.
  • Dispersants IV and V are preferred in which a is 0 to 2.5 on average, b is 25 to 250 on average and d is 0 to 0.5 on average. Dispersants IV and V are particularly preferred in which a is 0 to 2.5 on average, b is 50 to 100 on average and d is 0.5 on average.
  • Additional additives to be added are, for example, the biocides or water retention agents commonly used in the textile industry. Further additives to be added optionally are the copolymers of N-vinylpyrrolidone with 3-vinylpropionic acid described in EP-A 0 321 393.
  • a formulation which, in addition to water, in each case based on the weight of the preparation, 1 to 40% by weight, preferably 3 to 10% by weight, of the mixture of brightener and shading dye described in more detail above, 3 to 12 wt .-% anionic or nonionic
  • Dispersant 1 to 15% by weight copolymers of N-vinylpyrrolidone with vinyl acetate or vinyl propionate or mixtures thereof, and 1 to 25% by weight of other additives (e.g. water retention agents or biocides).
  • textile materials can be brightened with excellent white effects both in the pull-out and in the thermosol process.
  • the lightened materials show excellent fastness properties.
  • the individual predispersed substances having an optically brightening effect, and also the shading dyes, dispersants and / or other additives used, if appropriate, can be metered separately.
  • optically brightening compounds and optionally one or more of the shading dyes, dispersants and other additives described above are preferably used as formulations brought.
  • the present invention therefore furthermore relates to formulations comprising
  • Formulations according to the invention generally contain water 20 and, based in each case on the weight of the preparation, 1 to 40% by weight, preferably 3 to 25% by weight, of the mixtures of brightening compounds specified above, optionally 0.001 to 0, 1% by weight of shading dye, optionally 0.5 to 40% by weight of dispersant and 5 to 60% by weight, preferably 5 to 25 52% by weight, of additives.
  • Another object of the present invention is the use of the formulation according to the invention for lightening textile materials, in particular polyester or polyester mixtures.
  • the isomer distribution was as follows: I trans-cis, 95: 5 mol%; II p, o ', II mp'- II o, o', each over 95 mol% trans, determined in each case by 1 H-NMR spectroscopy.
  • polyester fabric was padded at room temperature with an aqueous liquor containing a total of 0.8 g / l of optically brightening compounds of the composition given below.
  • the pH was adjusted to 5.5 with acetic acid.
  • the fleet uptake was 60%.
  • the fabric was then dried at 110 ° C. for 20 s and then fixed at the temperature shown in Table 2 for 30 seconds.
  • the comparative tests V 2.13 to V 2.16 were carried out analogously to the examples according to the invention, but 1.5 g / l of a mixture of 70% by weight II o, p 'and 30% by weight II o, o' were used.

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Abstract

Verfahren zum Aufhellen von textilen Materialien durch Behandlung mit optischen Aufhellern in wässriger Flotte, dadurch gekennzeichnet, dass man als optische Aufheller 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Summe aller aufhellend wirkenden Verbindungen, der Verbindung (I) wobei bis zu 40 mol-% von (I) als cis-Isomer vorliegen können, sowie 80 bis 20 Gew.-% mindestens einer Verbindung (II), ausgewählt aus (II m, p'), (II p, o'), (II o, o'), (II p, p') sowie 0 bis 30 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel (III) in der R ausgewählt wird aus C4-C10-Alkyl, einsetzt, wobei man die Behandlung in Gegenwart eines oder mehrerer blauer oder violetter Nuancierfarbstoffe aus der Klasse der Anthrachinone, Azofarbstoffe oder Methinfarbstoffe vornimmt.

Description

Verfahren zum Aufhellen von textilen Materialien
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufhellen von textilen Materialien durch Behandlung mit optischen Aufhellern in wässriger Flotte, dadurch gekennzeichnet, dass man 20 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe aller aufhellend wirkenden Verbindungen, der Verbindung I
wobei bis zu 40 mol-% von I als cis-Isomer vorliegen können, sowie 80 bis 20 Gew.-% mindestens einer Verbindung II, ausgewählt aus
II p,θ'
II p,p'
sowie 0 bis 30 Gew.-% mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel III R
in der R ausgewählt wird aus C -Cιo-Alkyl , einsetzt, wobei man die Behandlung optional in Gegenwart eines oder mehrerer blauer oder violetter Nuancierfarbstoffe aus der Klasse der Anthrachinone, Azofarbstoffe oder Methinfarbstoffe vornimmt.
Optische Aufheller sind als Hilfsmittel für die Textilindustrie und für die Kunststoffindustrie von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Zahlreiche Verbindungen sind für ihre Eigenschaft, Textilien oder Kunststoffen eine weiße Farbe zu geben, bekannt. Jedoch haben die meisten dieser bekannten Verbindungen auch Nachteile. So sind Verbindungen der allgemeinen Formel 1
aus EP 0 023 026 bekannt, wobei beispielsweise die Reste R1 und R2 beispielsweise Wasserstoff , Fluor, Chlor, Phenyl, Trifluormethyl, Alkyl oder zahlreiche andere Reste sein können und wobei V ausgewählt wird aus
Verbindungen der allgemeinen Formel 1 sind zwar bei niedriger Temperatur applizierbar, aber ihre Ausgiebigkeit ist begrenzt, d.h. man benötigt viel Produkt, um den gewünschten Aufhelleffekt zu erzielen. Bekannt ist außerdem ein Verfahren zum Aufhellen von Textilien, indem man die Textilien mit Distyrylbenzolverbindungen behandelt, die beispielsweise aus CH-A 366 512, CH-A 382 709, CH-A 388 294, CH-A 389 585, CH-A 411 329, CH-A 416 078 und CH-A 465 548 bekannt sind. EP-A 0 023 027 und EP-B2 0 030 917 sowie die in EP-B2 0 030 917 zitierte Literatur demonstrieren den Einsatz von Gemischen aus zwei oder mehr Dicyanostyrylbenzolverbindungen zur optischen Aufhellung von Polyestern.
In EP 0 023 026 werden Mischungen aus optischen Aufhellern offenbart, die 0,05 bis 0,95 Gewichtsteile einer oder mehrerer Verbindungen der Formel 2 p
2p
enthalten, wobei A eine Phenylgruppe , substituiert mit einer ortho- oder para-Cyanogruppe bedeutet, sowie 0,95 bis 0,05
Gewichtsteile einer oder mehrerer anderer Verbindungen, ausgewählt aus einer großen Vielzahl anderer Verbindungen. Bevorzugt sind Mischungen aus 2 p,oλ
2 p,o'
mit Verbindungen der allgemeinen Formel 1
in der die Reste R1 und R2 bedeuten können: Wasserstoff, Fluor, Chlor, Phenyl, Trifluormethyl, Ci-Cg-Alkyl, Alkoxy, Alkylamino und zahlreiche weitere Reste, die auf Seite 2, Zeile 14-21 aufgeführt werden, und V wie oben stehend definiert ist,
oder mit Verbindungen der Formel 3b-4b
3b 4b wobei B eine funktionelle Gruppe ist, R1 und R2 sind wie oben de- finiert, n ist eine ganze Zahl, R3 aus Wasserstoff und
Cχ-C4-Alkoxy, R4 aus Cι-C -Alkoxygruppen und R5 beispielsweise aus Ci-Cg-Alkyl gewählt wird und B bevorzugt eine funktionelle Gruppe ist, oder weiterhin mit Verbindungen der Formeln 5b bis 6b
5b 6b die Reste R6 bis R10 jeweils aus verschiedenen Gruppen ausgesucht werden und V wie oben stehend definiert wird.
Aus dieser Vielzahl von Ausführungsformen werden in Tabelle 2 beispielhaft im Wesentlichen Mischungen aus 2 p,o* oder anderen Isomeren mit 3c
3c
und mit den folgenden Derivaten von 4 b.l und 4 b.2 demonstriert: CH = C OOCH3
4 b.l
4 b.2
Die so definierten Aufheller werden nach verschiedenen Methoden appliziert und geben einen guten Weißegrad nach CIE.
In EP-A 0 023 028 werden Mischungen beansprucht, enthaltend 0,05 bis 0,95 Gewichtsteile eines Gemisches, bestehend aus 20 bis 100 Gew.-% an 2 p,o'
NC
2 p,o'
und je 0 bis 80 Gew.-% der Verbindungen 2 p,pλ und 2 o,oλ
2 p,p'
2 0,0'
sowie 0,05 bis 0,95 Gewichtsteile eines oder mehrerer Derivate der Formeln la und 3a bis 6a, als optische Aufheller verwendet werden können, wobei la und 3a bis 6a im Wesentlichen analog zu EP-A 0 023 026 definiert sind. In DE-A 197 32 109 wird die optische Aufhellung von Polyamid oder Polyurethan gezeigt, wobei Mischungen aus Derivaten von Verbindungen des Typs la
bei denen R1 und R2 unabhängig voneinander H oder Cι-C6-Alkyl be- deuten, A aus N und CH gewählt wird und X ausgewählt wird aus
weiterhin aus Stilbenyl, Styryl oder Imidazolyl, mit einem oder mehreren Isomeren von 2 oder einem der zahlreichen Derivate von 4
oder zahlreichen weiteren Derivaten, beispielsweise mit 5 b (siehe oben) . Beispielhaft demonstriert werden unter anderem (Beispiele 19-21) Mischungen von 1 a.l mit 4 b.l
1 a . l
COOCH3
Die Mischungen zeigen einen synergistischen Effekt, was die Weiße nach CIE betrifft, und gute Lichtechtheit.
In EP-A 0 321 393 wird die Verwendung von Verbindungen des Typs 1 b,
in der D eine Cχ-C -Alkylgruppe bedeutet, und Verbindungen der Formel 2 in Aufheller-Dispersionen beschrieben. Dabei werden die Verbindungen des Typs 1 b bzw. 2 entweder für sich oder als spezielle Gemische, in der zitierten Schrift als Gemische 1 bis 6 bezeichnet (Seite 6-8) offenbart. Erfindungswesentlich ist in EP-A 0 321 393, dass das Gemisch ein Copolymer aus 2-Vinyl- pyrrolidon mit 3-Vinylpropionsäure enthält (Seite 9, Zeile 18).
In EP-A 0 682 145 wird die Lichtechtheit von Textilien dadurch verbessert, dass man sie mit Formulierungen behandelt, die einen fluoreszierenden UV-Absorber enthalten, der bei einer Wellenlänge von 280 bis 400 nm absorbiert, ausgewählt aus 4, 4 λ -bis-Triazinyl- aminostilben-2 , 2 ' -disulfonsäuren, 4, 4 v -Diphenylstilbenen, 4,4' -Distyrylbiphenylen, 4-Phenyl-4 v -benzoxazyl-stilbenen, Stil- benylnaphthotriazolen, 4-Styrylstilbenen, Cumarinen, Pyrazolinen, Naphthalimiden, Triazinylpyrenen, 2-Styrylbenzoxzaol- oder 2-Sty- rylnaphthoxazolderivaten, Benzimidazolbenzofuranen, Oxanilidderi- vaten und bis-Benzoxazol-2-yl- und bis-Benzimidazol-2-yl-Derivaten anwendet, beispielsweise der Formeln 1 c oder 1 d (Anspruch 8), lc
ld
bei denen die Variablen bedeuten:
R14 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Cι-C -Alkyl oder tert . -Butyl oder
-C(CH3)2-Phenyl oder COO-Cι-C -Alkyl
R15 und R16 gleich oder verschieden sind und ausgewählt sind aus H, Cι-C4-Alkyl und CH2-CH2-OH,
die Reste R17 gleich oder verschieden sind und ausgewählt aus H und S03 _
X ausgewählt wird aus
und X1 ausgewählt wird aus
Bei der Verbesserung der Lichtechtheit spielen jedoch üblicherweise andere Vorgänge eine Rolle als beim optischen Aufhellen von Textilien.
Ein strahlendes Weiß ist bei verschiedenartigsten Produkten von großer wirtschaftlicher Bedeutung, beispielsweise bei Textilien und bei Kunststoffformkörpern. Die oben demonstrierten zahlreichen Mischungen, insbesondere die in den Beispielen von EP-A 0 023 026 und EP-A 0 023 028 sowie EP-A 0 682 145 demonstrierten Gemische zeigen ein für anspruchsvolle Kunden vielfach noch nicht ausreichend strahlendes Weiß. Auch lassen sich weitere anwendungstechnische Eigenschaften verbessern. Schließlich ist es aus ökonomischen Gründen wünschenswert, wenn die Aufheller eine bessere Ausgiebigkeit aufweisen, d.h. man erreicht mit weniger Aufheller einen gleich großen oder gar größeren Effekt.
Es bestand also die Aufgabe,
ein Verfahren zum Aufhellen von textilen Materialien bereit zu stellen, das ein besonders strahlendes Weiß bei verbesserter Ausgiebigkeit und ansonsten ebenfalls verbesserten anwendungstechnischen Eigenschaften liefert; Formulierungen für ein Verfahren zum Aufhellen von textilen Materialien bereit zu stellen und - Verwendungen für die neuen Formulierungen bereit zu stellen.
Dementsprechend wurde das eingangs definierte Verfahren gefunden.
Unter textilen Materialien im Sinne der vorliegenden Erfindung werden Fasern, Vorgarn, Garn, Zwirn, Webwaren, Maschenwaren,
Vliese, Bekleidungsstücke aus beispielsweise Polyestern oder Polyestermischungen verstanden. Vorzugsweise bestehen die textilen Materialien aus synthetischen Polyester oder aus Mischungen, enthaltend 45 bis 90 Gew.-% Polyester.
Unter aufhellend wirkenden oder optisch aufhellend wirkenden Verbindungen im Sinne der vorliegenden Erfindung werden fluoreszierende Verbindungen verstanden, die im Bereich von 280 bis 400 nm absorbieren und bei höherer Wellenlänge emittieren können. Beispielhaft seien Verbindungen aus der Klasse der Stilbene, Di- styrylbenzole, Diphenyldistyryle, Triazinyle, Benzoxazole, Bis- benzoxazole, Bis-benzoxazolylthiophene, Bis-benzoxazolylnaphtha- line, Pyrene, Cumarine und Naphthalin-peridicarbonsäureimide genannt. Insbesondere werden unter aufhellend wirkenden bzw. op- tisch aufhellend wirkenden Verbindungen solche der Formeln I, II und III verstanden. Angaben in Gew.-% beziehen sich im Folgenden auf die Summe der aufhellend wirkenden Verbindungen, wenn nicht ausdrücklich anderes gesagt wird.
Unter wässrigen Flotten im Sinne der vorliegenden Erfindung wer- den auch solche Flotten verstanden, die neben Wasser als Hauptbestandteil bis zu 40 Vol.-% eines oder mehrerer weiterer Lösemittel enthalten, beispielsweise Alkohole wie Ethanol . Der pH- Wert der erfindungsgemäß verwendeten Flotten beträgt vorzugsweise von 3 bis 12, bevorzugt 3 bis 8.
Zur Ausführung des eingangs definierten Verfahrens behandelt man textile Materialen mit 20 bis 80, bevorzugt 20 bis 70 Gew.-% und besonders bevorzugt 30 bis 50 Gew.-% der Verbindung der Formel I
wobei bis zu 40 mol-% von I in Form des entsprechenden cis-Iso- mers vorliegen können, sowie 80 bis 20 Gew.-% mindestens einer der Verbindungen II
II P-P' sowie 0 bis 30 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel III
wobei R ausgewählt ist aus C4-Cιo-Alkyl , beispielsweise n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec- Pentyl, neo-Pentyl, 1, 2-Dimethylpropyl , iso-Amyl, n-Hexyl, iso- Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl , n-Nonyl und n-Decyl; bevorzugt sind n-Butyl und 2-Ethylhexyl .
Bevorzugt setzt man neben 20 bis 80 Gew.-% der Verbindung I ein:
0 bis 30 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel III und jeweils 20 bis 70 Gew.-% mindestens einer der Verbindungen II p, o ' oder m, p' .
Besonders bevorzugt setzt man neben 20 bis 70 Gew.-% der Ver- bindung I und 0 bis 30 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel III ein:
20 bis 70 Gew.-% der Verbindung II p,o' und 10 bis 50 Gew.-% der Verbindung m,p' .
In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform setzt man neben 30 bis 50 Gew.-% Verbindung I und 0 bis 30 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel III
30 bis 60 Gew.-% der Verbindung II p,o',
10 bis 30 Gew.-% der Verbindung II o,o' und optional 10 bis 50 Gew.-% der Verbindung m,p' ein.
Die Synthese der Verbindung I erfolgt beispielsweise nach US 2,842,545, US 2,875,089 oder US 3,147,253. Unter I werden im Sinne der vorliegenden Erfindung auch solche Isomerengemische verstanden, die 0,2 bis 40 mol-%, bevorzugt 0,7 bis 20 mol-% cis- Isomer enthalten. Die Bestimmung des Anteils an cis-Isomer erfolgt durch dem Fachmann geläufige spektroskopische oder chromatographische Methoden, s. beispielsweise J. Chromat. 1967, 27 (2), 413-22. Die eingesetzten Dicyanostyrylverbindungen II p,o', II m,p', II p,p' bzw. II o,o' werden in Form ihrer trans-Isomeren verwendet. Sie enthalten üblicherweise 0,01 bis 10, bevorzugt 0,1 bis 5 mol-% Isomere mit mindestens einer cis-Doppelbindung, wobei der Anteil an cis-Isomeren durch dem Fachmann bekannte spektroskopische Methoden bestimmt wird. Sie sind durch eine doppelte Wittig- Reaktion aus Terephthaldialdehyd und den entsprechenden Cyanoben- zyl-Phosphoryliden gut zugänglich.
Bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahren kann man vorteilhaft einen oder mehrere blaue oder violette Nuancierfarbstoffe zusetzen. Geeignete Nuancierfarbstoffe stammen in der Regel aus der Klasse der Dispersionsfarbstoffe und Küpenfarbstoffe. Dies sind gebräuchliche Bezeichnungen. Im Colour-Index sind sol- ehe Farbstoffe z.B. unter der Bezeichnung Disperse Blue oder Disperse Violet oder Vat Blue oder Vat Violet aufgeführt.
Besonders geeignet sind blaue Farbstoffe aus der Klasse der An- thrachinone, Azofarbstoffe oder Methinfarbstoffe.
Farbstoffe aus der Klasse der Anthrachinone gehorchen z.B. den Formeln A 1 bis A 4
worin
Z1 Ci-Cio-Alkyl, das gegebenenfalls 1 oder 2 Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen ist und durch Cι-C4-Alkoxycarbonyl oder Cyano substituiert sein kann oder gegebenenfalls durch Cι-C4-Alkoxy, Phenyl, substituiertes Phenyl,
Z2 Ci-Cio-Alkyl, das gegebenenfalls durch 1 oder 2 Sauerstoff- atome in Etherfunktion unterbrochen ist und durch Hydroxy, Phenyl oder Ci-Cs-Al oxycarbonyl substituiert sein kann, Z3 Sauerstoff oder N-H,
Z4 Wasserstoff, Ci-Cio-Alkyl, das durch 1 oder 2 Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann und das durch C1-C4-Alkoxycarbonyl oder Cyano substituiert sein kann, oder gegebenenfalls durch Cι-C4-Alkoxy substituiertes Phenyl,
Z5 Wasserstoff oder Halogen oder CN,
Z6 Wasserstoff oder Nitro und
Z7 C2-C6-Alkylen oder Phenylen bedeuten.
Bei den obengenannten Farbstoffen handelt es sich im allgemeinen um bekannte Farbstoffe. Farbstoffe der Formel A2 sind z.B. in der US-A 2,628,963, US-A 3,835,154, DE-A 12 66 425 oder DE-A 20 16 794 beschrieben. Farbstoffe, die der Formel AI, A3 und A4 gehorchen, sind z.B. aus K. Venkataraman, "The Chemistry of Synthetic Dyes", Band 3, Seiten 391 bis 423, 1970, bekannt.
Geeignete Azofarbstoffe sind insbesondere Monoazofarbstoffe mit einer Diazokomponente aus der Anilin- oder heterocyclischen Reihe und einer Kupplungskomponente aus der Anilin- oder heterocyclischen Reihe.
Geeignete Heterocyclen, von denen sich die Diazokomponenten ableiten, stammen z.B. aus der Klasse der Aminothiophene, Amino- thiazole, Aminoisothiazole, Aminothiadiazole oder Aminobenziso- thiazole.
Geeignete Heterocyclen, von denen sich die Kupplungskomponenten ableiten, stammen z.B. aus der Klasse der Thiazole oder Diamino- pyridine.
Insbesondere entsprechen solche Azofarbstoffe einer der Formeln B 1 bis B 7
worin
Z8 Formyl, Cyano, Cι-C4-Alkoxycarbonyl oder Phenylsulfonyl ,
Z9 Wasserstoff, Halogen, Ci-Cs-Alkoxy, Phenoxy, Ci-Cβ-Alkylthio, Phenylthio, Cι-C4-Alkylsulfonyl , Phenylsulfonyl , Methyl oder gegebenenfalls durch Chlor, Methoxy, Ethoxy oder Methyl sub- stituiertes Phenyl substituiert,
Z10 Cyano, Ci-Cg-Alkoxycarbonyl, dessen Alkylkette gegebenenfalls durch ein oder zwei Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen ist, Carbamoyl oder Cι~C -Mono- oder Dialkylcarbamoyl,
Z11 und Z12 unabhängig voneinander jeweils Ci-Cs-Alkyl, das durch 1 bis 3 Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann und durch Hydroxy, Cyano, Chlor, Phenyl, Ci-Cß-Alkoxy, Ci-Cδ-Alkoxycarbonyl, Ci-Cδ-Alkoxycarbonyloxy oder Cχ-Cs-Mono- oder Dialkylaminocarbonyloxy substituiert sein kann, oder C3-C4-Alkenyl oder Z11, aber nicht Z12 auch Wasserstoff,
Y1 Wasserstoff, Cχ-C4-Alkyl, Cι~C4-Alkoxy, Chlor, Brom oder einen Rest der Formel -NH-CO-R11, wobei R11 für C1-C4-Alkyl, das durch Cι-C4-Alkoxy, Cyano, Hydroxy, Chlor oder Cι-C4-Alkanoyloxy substituiert sein kann, oder C2-C -Alkenyl steht,
Y2 Wasserstoff, Cι-C4-Alkyl oder Cι~C -Alkoxy
Z13 gegebenenfalls durch Cι~C -Alkoxy substituiertes Cι-C4-Alkyl, gegebenenfalls durch Cι-C4-Alkoxy substituiertes Benzyl, gegebenenfalls durch Chlor, Methyl, Methoxy oder Ethoxy substituiertes Phenyl, Pyrid-2-yl oder Pyrid-3-yl,
Z14 Cyano, Chlor oder Brom,
Z15 gegebenenfalls durch Cι-C4-Alkoxy oder Acetylamino substituiertes Thienyl oder Pyridyl und
Z16 Cyano, Chlor oder Brom bedeuten.
Die obengenannten Azofarbstoffe sind an sich bekannt. Farbstoffe der Formel Bl und B2 sind z.B. in der US 5,283,326 oder US 5,145,952 beschrieben. Aus der EP-A 0 087 616, EP-A 0 087 677, EP-A 0 121 875, EP-A 0 151 287 sowie der US 4,960,873 sind Farbstoffe der Formel B3 bekannt. Aus der US 5,216,139 sind Farbstoffe der Formel B4 bekannt. Die US 5,132,412 beschreibt Farbstoffe vom Typ der Formel B5. Farbstoffe der Formeln B6 und B7 sind z.B. in der US 3,981,883, DE-A 31 12 427, EP-A 0 064 221 oder in Venkataraman "The Chemistry of Synthetic Dyes", Band 3, Seiten 444 bis 447, beschrieben oder können nach den dort genannten Methoden erhalten werden.
Geeignete Methinfarbstoffe gehorchen z.B. der Formel C
Y3 Stickstoff oder CH,
Z18 Cι-C2o-Alkyl, das gegebenenfalls substituiert ist und durch ein oder mehrere Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann, gegebenenfalls substituiertes Phenyl oder Hydroxy, Z19 einen 5-gliedrigen aromatischen heterocyclischen Rest,
Z20 Wasserstoff, Cyano, Carbamoyl , Carboxyl oder Cι-C4-Alkoxy- carbonyl ,
Z21 Sauerstoff oder einen Rest der Formel C(CN)2, C(CN)COOZ23 oder C(COOZ23)2, wobei Z23 jeweils für Cι-C8-Alkyl, das gegebenenfalls durch 1 oder 2 Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen ist, steht,
Z22 Wasserstoff oder Cι-C4-Alkyl.
Wenn in Formel C substituierte Alkylreste auftreten, so können als Substituenten, sofern nicht anders vermerkt, z.B. Phenyl, Cι-C4-Alkylphenyl , Cι-C -Alkoxyphenyl , Halogenphenyl ,
Ci-Cg-Alkanoyloxy, Ci-Cs-Alkylaminocarbonyloxy, Cι~C2o-Alkoxy- carbonyl, Cι-C2o~Alkoxycarbonyloxy, wobei die Alkylkette der beiden letztgenannten Reste gegebenenfalls durch 1 bis 4 Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen und/oder durch Phenyl oder Phenoxy substituiert ist, Halogen, Hydroxy oder Cyano in Betracht kommen. Die Alkylreste weisen dabei in der Regel 1 oder 2 Substituenten auf.
Wenn in Formel C Alkylreste auftreten, die durch Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sind, so sind, sofern nicht anders vermerkt, solche Alkylreste bevorzugt, die durch 1 bis 4 Sauerstoffatome, insbesondere 1 bis 2 Sauerstoffatome, in Etherfunktion unterbrochen sind.
Wenn in Formel C substituierte Phenyl- oder Pyridylreste auftreten, so kommen als Substituenten, z.B. Ci-Cs-Alkyl, Ci-Cs-Alkoxy, Halogen, dabei insbesondere Chlor oder Brom, oder Carboxyl in Betracht. Die Phenyl- oder Pyridylreste weisen dabei in der Regel 1 bis 3 Substituenten auf.
Reste Z19 können sich z.B. von Komponenten aus Pyrrol-, Thiazol-, Thiophen- oder Indolreihe ableiten.
Wichtige Reste Z19 sind z.B. solche der Formeln C 1 bis C 4
c 1 C 2
C 4 worin
m 0 oder 1 ,
Z24 und Z25 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinan- der jeweils Wasserstoff oder Cι-C o-Alkyl , das gegebenenfalls substituiert ist und durch ein oder mehrere Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann, gegebenenfalls substituiertes Phenyl oder zusammen mit dem sie verbindenden Stickstoffatom einen 5- oder 6-gliedrigen gesättigten hetero- cyclischen Rest, der weitere Heteroatome aufweisen kann, bedeuten,
Z26 Wasserstoff, Halogen, Ci-Cs-Alkyl, gegebenenfalls durch
Cχ-C -Alkyl oder Cι-C4-Alkoxy substituiertes Phenyl, gegebe- nenfalls durch Cχ-C4-Alkyl oder Cι-C4-Alkoxy substituiertes Benzyl, Cyclohexyl, Thienyl, Hydroxy oder Ci-Cs-Monoalkyl- amino,
Z27 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, Hydroxy, gegebenenfalls durch Phenyl oder Cι-C4-Alkylphenyl substituiertes Ci-Cβ-Alkyl, gegebenenfalls durch Phenyl oder Cι~C4-Alkylphenyl substituiertes Ci-Cs-Alkoxy, Cι-C8-Alkanoylamino, Cχ-C8-Alkylsulfonylamino oder Ci-Cβ-Mono- oder Dialkylaminosulfonylamino, Z28 Cyano, Carbamoyl , Cι-C8-Mono- oder Dialkylcarbamoyl,
Cι-C8-Alkoxycarbonyl oder gegebenenfalls substituiertes Phenyl und
Z29 Halogen, Wasserstoff, Cι-C4-Alkyl, Cι-C4-Alkoxy, Cι-C4-Alkyl- thio, gegebenenfalls durch Cι-C4-Alkyl oder Cι-C4-Alkoxy substituiertes Phenyl oder Thienyl bedeuten.
Solche Methinfarbstoffe sind z.B. in der älteren deutschen Patentanmeldung DE-A 44 03 083 beschrieben.
Von besonderer Bedeutung ist eine Verfahrensweise, in der man die Behandlung der Polyester oder Polyestermischungen in Gegenwart eines oder mehrerer blauer oder violetter Nuancierfarbstoffe aus der Klasse der Anthrachinone , insbesondere solchen der Formel A, vornimmt .
Technisch besonders gut durchführbar ist die Durchführung des Verfahrens in Gegenwart des Farbstoffs der Formel A 3.1
der auch unter dem Namen C . I . Disperse Violet 28 (61102) bekannt ist .
Bezogen auf das Gewicht des aufzuhellenden textilen Materials wendet man erfindungsgemäß 0,005 bis 0,07, vorzugsweise 0,02 bis 0,05 Gew.-% aufhellende Verbindungen, an und erreicht den gleichen oder sogar einen besseren Weißeffekt als bei den aus dem Stand der Technik bekannten optisch aufhellend wirkenden Stoffen.
Bezogen auf das Gewicht des aufzuhellenden textilen Materials wendet man in der Regel 0,00005 bis 0,02 Gew.-%, vorzugsweise 0,0005 bis 0,002 Gew.-%, blauen oder violetten Nuancierfarbstoff an. Man kann aber auch ohne Verwendung eines Nuancierfarbstoffs arbeiten.
Die Aufhellung der textilen Materialien erfolgt in der Regel nach dem Auszieh- oder Thermosolverfahren. Im Ausziehverfahren arbeitet man in wässriger Flotte meist bei Temperaturen von 90 bis 135, üblicherweise um 130°C. Im Falle des Applizierens über 100°C muss in einem Autoklaven, einem Hochdruckapparat oder einer Hochdruckmaschine gearbeitet werden. Das Ther- mosol-Verfahren wird bei atmosphärischem Druck angewendet.
Beim Ausziehverfahren wird in der Regel das aufzuhellende textile Material bei einer Temperatur von 10 bis 35°C in eine wässrige Flotte gebracht, das die optisch aufhellend wirkenden Verbindungen, gegebenenfalls einen blauen oder violetten
Nuancierfarbstoff oder eine Mischung derselben und gegebenenfalls Zuschlagstoff, z.B. Dispergiermittel, Carbonsäuren oder Alkalispender, enthält und dessen pH-Wert meist 3 bis 12, vorzugsweise 3 bis 8, beträgt. Das Flottenverhältnis (Gewichtsverhältnis tex- tiles Material : Flotte) beträgt dabei 1:3 bis 1:40, vorzugsweise 1:5 bis 1:20. Das Bad wird dann innerhalb von 15 bis 30 Minuten auf eine Temperatur von 90 bis 130°C, vorzugsweise 95 bis 100°C, erhitzt und 15 bis 60 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Danach wird das aufgehellte textile Material gespült und getrock- net.
Beim Thermosol-Verfahren wird üblicherweise das aufzuhellende textile Material mit einer wässrigen Flotte, die den optischen aufhellende Substanzen, gegebenenfalls einen blauen oder violet- ten Nuancierfarbstoff oder Mischungen derselben und gegebenenfalls Zuschlagstoff (s.o.) enthält, foulardiert. Die Flottenaufnahme beträgt im Allgemeinen 50 bis 100%. Danach wird das textile Material getrocknet und bei einer Temperatur von 150 bis 200°C für 5 bis 60 Sekunden fixiert.
Als Dispergiermittel verwendet man bevorzugt solche Dispergiermittel, die farblos sind und bei Temperaturen bis mindestens 210°C gegen Vergilbung stabil sind.
Besonders geeignete Dispergiermittel sind z.B. anionische oder nichtionische, insbesondere solche aus der Klasse der Ethylen- oxidaddukte mit Fettalkoholen, höheren Fettsäuren oder Alkyl- phenolen oder Ethylendiamin-Ethylenoxid-Propylenoxidaddukte.
Besonders bevorzugte Dispergiermittel sind Alkoxylierungs- produkte, die basierend auf aliphatischen oder alkylaromatischen Hydroxy-, Amin- und Aminohydroxyverbindungen unter den Markennamen S nperonic® und Ukanil®, Dehypon®, Neopol®-Ethoxylate, Emulan®, Lutensol®, Plurafac® und Pluronic® oder Elfapur® kom- merziell erhältlich sind, eingesetzt. Besonders bevorzugt sind oxalkylierte Phenole. Ganz besonders bevorzugte Dispergiermittel sind oxalkylierte Phenole der allgemeinen Formeln IV und V
H C
M)d(H)1^)
H3C
IV
HoC
)d(H)]d)
H3C
V
oder deren Mischungen, in denen die Variablen wie folgt definiert sind:
a und b sind ganze Zahlen, dabei
a liegt im Bereich von 0 bis 180, bevorzugt von 0 bis 125
b liegt im Bereich von 20 bis 180, insbesondere von 35 bis 125, wobei b ≥ a ist;
M ist ein Alkalimetall, bevorzugt Na oder K und besonders bevorzugt Na;
d ist 0 oder 1.
Die Herstellung der Verbindungen IV und V ist bekannt und erfolgt vorteilhaft durch Umsetzung der Phenole VI bzw. VII
VI VII mit Propylenoxid und folgender Umsetzung des Adduktes mit Ethylenoxid oder durch Umsetzen von VI bzw. VII mit Ethylenoxid. Anschließend kann man die Addukte mit Chlorsulfonsäure oder Schwefeltrioxid vollständig oder partiell zu Schwefelsäurehalbester umsetzen und die erhaltenen Halbester mit alkalisch wirkenden Mitteln neutralisieren.
Die Phenole der Formel VI bzw. VII können durch Umsetzen von Bis- phenol A (2 , 2- (p,p' -BishydroxydiphenyD ropan) oder Phenol mit 4 bzw. 2 mol Styrol in Gegenwart von Säure als Katalysator erhalten werden. Dabei werden die Phenole VI bzw. VII nach bekannten Verfahren zuerst mit Propylenoxid und anschließend mit Ethylenoxid oder nur mit Ethylenoxid in Gegenwart von sauer oder alkalisch wirkenden Katalysatoren, beispielsweise mit NaOCH oder mit SbCls, zu den entsprechenden Oxalkylierungsprodukten IV bzw. V mit d = 0 umgesetzt. Die Oxalkylierung kann z.B. nach dem in der US 2,979,528 beschriebenen Verfahren erfolgen.
Die Schwefelsäurehalbester werden durch Reaktion der Oxalkylie- rungsprodukte mit Chlorsulfonsäure oder Schwefeltrioxid hergestellt, wobei die Menge an Chlorsulfonsäure oder Schwefeltrioxid so gewählt wird, dass alle freien Hydroxylgruppen oder nur ein gewisser Prozentsatz sulfatiert wird. Im letzteren Falle entste- hen Gemische aus Verbindungen der Formel IV bzw. V, die freie und sulfatierte Hydroxylgruppen enthalten. Zur Verwendung als Tenside werden die bei der Umsetzung erhaltenen Halbester der Schwefelsäure in wasserlösliche Salze überführt. Als solche kommen vorteilhaft die Alkalimetallsalze, z.B. die Natrium- oder Kaliu - salze, in Betracht. Dabei sind im Falle von Chlorsulfonsäure zwei Äquivalente, bei Schwefeltrioxid ein Äquivalent basisch wirkender Verbindungen erforderlich. Als letztere verwendet man zweck- mäßigerweise wässriges Alkalimetallhydroxid. Bei der Neutralisation sollte die Temperatur 70°C nicht überschreiten. Die erhaltenen Salze können in Form von wässrigen Lösungen oder auch als solche isoliert und in fester Form verwendet werden.
Bevorzugt sind Dispergiermittel IV bzw. V, bei denen a 0 bis im Mittel 2,5, b im Mittel 25 bis 250 und d 0 bis im Mittel 0,5 ist. Besonders bevorzugt sind Dispergiermittel IV bzw. V, bei denen a 0 bis im Mittel 2,5, b im Mittel 50 bis 100 und d im Mittel 0,5 ist.
Verbindungen der Formel IV und V sind bekannt, und zahlreiche Vertreter z.B. in der US 4,218,218 beschrieben.
Weitere optional zuzugebende Zuschlagstoffe sind beispielsweise die üblicherweise in der Textilindustrie verwendeten Biozide oder Wasserrückhaltemittel. Weitere optional zuzugebende Zuschlagstoffe sind die in EP-A 0 321 393 beschriebenen Copolymerisate von N-Vinylpyrrolidon mit 3-Vinylpropionsäure .
In einer bevorzugten Verfahrensweise verwendet man eine Formulierung, enthaltend neben Wasser, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zubereitung, 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 10 Gew.-%, der oben näher bezeichneten Mischung aus Aufheller und Nuancier- farbstoff, 3 bis 12 Gew.-% anionisches oder nichtionisches
Dispergiermittel, 1 bis 15 Gew.-% Copolymerisate von N-Vinylpyrrolidon mit Vinylacetat oder Vinylpropionat oder Mischungen derselben, und 1 bis 25 Gew.-% weiterer Zuschlagstoffe (z.B. Wasserrückhaltemittel oder Biozide) .
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es, textile Materialien sowohl im Auszieh- als auch im Thermosol-Verfahren mit hervorragenden Weißeffekten aufzuhellen. Die aufgehellten Materialien zeigen hervorragende Gebrauchsechtheiten.
Zur Herstellung der oben beschriebenen wässrigen Flotte kann man die einzelnen vordispergierten optisch aufhellend wirkenden Substanzen sowie den oder die gegebenenfalls eingesetzten Nuancierfarbstoffe, Dispergiermittel und/oder sonstige Zuschlagsstoffe separat dosieren.
Im erfindungsgemäßen Verfahren werden jedoch optisch aufhellend wirkende Verbindungen und gegebenenfalls einen oder mehrere der vorstehend beschriebenen Nuancierfarbstoffe, Dispergiermittel und sonstige Zuschlagstoffe bevorzugt als Formulierung zur Anwendung gebracht. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Formulierungen, enthaltend
20 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe aller aufhellend 5 wirkenden Verbindungen, der Verbindung I,
20 bis 80 Gew.-% mindestens einer Verbindung II,
0 bis 30 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel III sowie 10 jeweils optional
einen oder mehrere blaue oder violette Nuancierfarbstoffe aus der Klasse der Anthrachinone, Azofarbstoffe, Methinfarbstoffe, Vio- lanthrone oder Indanthrone, 15 ein oder mehrere Dispergiermittel, Wasser und weitere Zuschlagstoffe.
Erfindungsgemäße Formulierungen enthalten in der Regel Wasser 20 und, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zubereitung, 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 25 Gew.-%, der oben näher bezeichneten Mischungen aus aufhellend wirkenden Verbindungen, gegebenenfalls 0,001 bis 0,1 Gew.-% Nuancierfarbstoff, gegebenenfalls 0,5 bis 40 Gew.-% Dispergiermittel sowie 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 52 Gew.-%, an Zuschlagstoffen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Formulierung zur Aufhellung von textilen Materialien, insbesondere Polyester oder Polyestermi- 30 schungen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
Allgemeine Vorschriften 35
Die Isomerenverteilung war wie folgt: I trans-cis, 95:5 mol-%; II p,o', II mp'- II o,o', jeweils über 95 mol-% trans, bestimmt jeweils durch 1H-NMR-Spektroskopie .
40 1. Hochtemperatur-Ausziehverfahren
In einen Autoklaven wurden 10 kg Polyestergewebe bei 25°C in 100 Liter eines Färbebads eingebracht, das die in Tabelle 1 angegebene Gesamtkonzentration an aufhellend wirkenden Verbindungen 45 enthielt, die einzeln in Wasser dispergiert ( "gefinisht" ) und dann zugegeben worden waren. Das Bad wurde dann innerhalb von 30 Minuten auf 130°C erhitzt und noch 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Danach wurde das Gewebe aus dem Bad genommen, gespült und getrocknet. Zur Analyse wurde die optischen Weißgrade nach CIE bestimmt.
Für die Vergleichsversuche wurde jeweils eine Mischung aus 50 Gew.-% II o,p' und 50 Gew.-% 4 b.l
COOCH-:
4 b.l
aus EP 0 023 026, Tabelle 2, verwendet.
Tabelle 1 Aufhellung von Polyestergewebe mit verschiedenen Gemischen optisch aufhellend wirkender Verbindungen nach dem Aus- zieh-Verfahren
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jeweils mit einer geringeren Menge an aufhellend wirkenden Verbindungen ein stärkerer Effekt erreicht als nach den literaturbekannten Verfahren. Auch lässt sich das Maximum an aufhellendem Effekt nach der erfindungsgemäßen Verfahren bei geringeren Konzentrationen an optisch aufhellenden Substanzen erreichen.
2. Thermosol-Verfahren
Für die erfindungsgemäßen Beispiele 2.1 bis 2.8 foulardierte man bei Raumtemperatur Polyestergewebe mit einer wässrigen Flotte, enthaltend insgesamt 0,8 g/1 optisch aufhellend wirkende Verbindungen der unten angegebenen Zusammensetzung. Der pH wurde mit Essigsäure auf 5,5 eingestellt. Die Flottenaufnahme betrug 60 %. Anschließend wurde das Gewebe 20 s bei 110°C getrocknet und danach bei der in Tabelle 2 gezeigten Temperatur für 30 Sekunden fixiert.
Die Vergleichsversuche V 2.9 bis V 2.12 wurden analog durchgeführt, jedoch wurde 0,8 g/1 Flotte eine Mischung von 50 Gew.-% II o,p' und 50 Gew.-%
4 b.l
aus EP 0 023 026, Tabelle 2, eingesetzt.
Die Vergleichsversuche V 2.13 bis V 2.16 wurden analog zu den erfindungsgemäßen Beispielen durchgeführt, jedoch wurden 1,5 g/1 einer Mischung aus 70 Gew.-% II o,p' und 30 Gew.-% II o,o' eingesetzt.
Tabelle 2 Aufhellung von Polyestergewebe mit verschiedenen Gemischen optisch aufhellend wirkender Verbindungen nach dem Thermosol-Verfahren; Fixierung bei unterschiedlichen Temperaturen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde mit geringerer bzw. gleicher Einsatzmenge optisch aufhellend wirkenden Verbindungen bei jeweils gleicher Fixiertemperatur ein stärkerer Effekt erreicht .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufhellen von textilen Materialien durch Behandlung mit optischen Aufhellern in wässriger Flotte, dadurch gekennzeichnet, dass man 20 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe aller aufhellend wirkenden Verbindungen, der Verbindung I
wobei bis zu 40 mol-% von I als cis-Isomer vorliegen können, sowie 80 bis 20 Gew.-% mindestens einer Verbindung II, ausgewählt aus
II P,o'
II P,P' sowie 0 bis 30 Gew.-% mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel III
R
in der R ausgewählt wird aus C4-Cιo-Alkyl ,
einsetzt, wobei man die Behandlung optional in Gegenwart eines oder mehrerer blauer oder violetter Nuancierfarbstoffe aus der Klasse der Anthrachinone, Azofarbstoffe oder Methin- farbstoffe vornimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man neben 20 bis 80 Gew.-% der Verbindung I und 0 bis 30 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel III 20 bis 70 Gew.-% der Verbindung II p,o' einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man neben 20 bis 80 Gew.-% der Verbindung I und 0 bis 30 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel III 20 bis 70 Gew.-% der Verbindung II m,p' einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man neben 20 bis 70 Gew.-% der Verbindung I und 0 bis 30 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel III 20 bis 70 Gew.-% der Verbindung II p,o' und 10 bis 50 Gew.-% der Verbindung II m,p' einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man neben 30 bis 60 Gew.-% der Verbindung I und 0 bis 30 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel III
30 bis 60 Gew.-% der Verbindung II p,o' und
10 bis 30 Gew.-% der Verbindung II o,o' einsetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man neben 20 bis 50 Gew.-% der Verbindung I und 0 bis 30 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel III
5 20 bis 60 Gew.-% der Verbindung II p,o',
10 bis 50 Gew.-% der Verbindung II m,p' und
10 bis 30 Gew.-% der Verbindung II o,o' einsetzt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- 10 kennzeichnet, dass R in Verbindung III 2-Ethylhexyl bedeutet.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich 0,5 bis 200 Gew.-%, bezogen auf die Summe aller aufhellend wirkenden Verbindungen, eines
15 oder mehrerer Dispergiermittel einsetzt.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem textilen Material um Polyester handelt.
20
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem textilen Material um Mischungen mit 45 bis 90 Gew.-% Polyester handelt.
25 11. Formulierungen, enthaltend
20 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe aller aufhellend wirkenden Verbindungen, der Verbindung I,
30 20 bis 70 Gew.-% mindestens einer Verbindung II,
0 bis 30 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel III
sowie jeweils optional
35 einen oder mehrere blaue oder violette Nuancierfarbstoffe aus der Klasse der Anthrachinone, Azofarbstoffe, Methinfarbstoffe, Violanthrone oder Indanthrone,
ein oder mehrere Dispergiermittel, Wasser und weitere Zu- 40 schlagstoffe.
12. Verwendung von Formulierungen nach Anspruch 11 zum Aufhellen von textilen Materialien.
45
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