DE1284087B

DE1284087B - Faerben von synthetischen linearen Polyestern

Info

Publication number: DE1284087B
Application number: DEJ28258A
Authority: DE
Inventors: Cooper Albert Charles; Bowman Francis; Irving Francis
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1964-06-08
Filing date: 1965-06-01
Publication date: 1968-11-28
Also published as: CS163158B2; US3372138A; BR6570215D0; FR1450575A; NL6507183A; GB1045565A

Description

Beim Färben in der Masse von synthetischen linearen Polyestern muß der dazu verwendete Farbstoff den folgenden Forderungen nachkommen, um einwandfreie Erzeugnisse zu erzielen:

1. Der Farbstoff muß die hohe Temperatur des geschmolzenen Materials (290⁰C) aushalten können.

2. Er darf nicht sehr flüchtig sein, da er sonst beim Schmelzspinnen sublimieren könnte, was eine ungleichmäßige Färbung zur Folge haben würde, und da die Stoffe beim nachträglichen Plissieren an Farbintensität verlieren oder am anliegenden Stoff abfärben könnten.

3. Er muß äußerst lichtecht sein und eine hohe Beständigkeit gegen Hautausdünstung, Bleich- '⁵ mittel und Lösungsmittel der Trockenreinigung besitzen.

Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Färben von synthetischen linearen Polyestern mit einem oder mehreren Farbstoffen der Formel atom eines in D vorhandenen Arylrings, vorzugsweise eines Benzolrings, verbunden.

In dieser Beschreibung werden die Ausdrücke »niedriges Alkyl« und »niedriges Alkoxy« ausschließlich dazu verwendet, Alkyl- bzw. Alkoxyradikale mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen zu bezeichnen.

Beispiele sind

1,5-Bis-(o-carboxyanilino)-anthrachinon, · l,8-Bis-(o-carboxyanilino)-anthrachinon, l,4-Bis-(o-carboxyanilino)-anthrachinon, l,5-Bis-(m-carboxyanilino)-anthfachinon, 1 ,S-Bis-ip-carboxyanilinoi-anthrachinon, l,8-Bis-(p-carboxyanilino)-anthrachinon, l,8-Bis-(m-carboxyanilino)-anthrachinon, l,4-Bis-(p-carboxyanilino)-anthrachinon, l,4-Bis-(m-carboxyanilino)-anthrachinon, l,5-Bis-(2',5'-dicarboxyanilino)-anthrachinon, l,5-Bis-(3',5'-dicarboxyanilino)-anthrachinon, 3,7-Dibrom-l,5-bis-(o-carboxyanilino)-anthrachinon.

(COOH)₁₁ ,„

in der D = mehrkerniges Farbstoffradikal, das mindestens drei kondensierte Ringe enthält und frei von Sulfosäuregruppen ist, Y = NH-Gruppe oder

— S-Atom, η = 1, 2 oder 3, m = 1, 2, 3 oder 4 ist und der Benzolring A weiter mit Chlor- oder Bromatomen substituiert sein kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man den Polyester in der Masse färbt.

Vorzugsweise ist η — 1. Vorzugsweise ist die

— COOH-Gruppe am Benzolring A in ortho-Stellung zu dem durch Y dargestellten Uberbrückungsatom bzw. -gruppe angebunden.

Das durch D dargestellte mehrkernige Farbstoffradikal kann das Radikal eines normalerweise in mehrkernigen Farbstoffen vorhandenen polycyclischen Ringsystems, das mindestens drei, vorzugsweise drei bis acht kondensierte Ringsysteme enthält, die carbocyclische oder heterocyclische Ringe oder beide Ringarten in Kombination darstellen, sein. Dieses polycyclische Farbstoffradikal kann gegebenenfalls auch weitere Substituenten, mit Ausnahme von Sulfosäuregruppen, enthalten, die gewöhnlich in solchen Farbstoffradikalen vorhanden sind, wie z. B. Chlor- oder Bromatome, Carbonsäuregruppen, niedrige Alkylradikale, wie das Methylradikal, niedrige Alkoxyradikale, wie das Methoxyradikal, Hydroxylgruppen, Aminogruppen, N-(niedriges Alkyl)aminogruppen, wie Methylamino-, Äthylamino-, Dimethylamino- und Diäthylaminogruppen, und Acylaminogruppen, die z. B. von niedrigen aliphatischen Carbonsäuren herleiten, wie z. B. Acetylamino- und Propionylaminogruppen, oder die von monocyclischen Arylcarbonsäuren stammen, wie z. B. die Benzoylaminogruppe. Vorzugsweise stellt aber D ein l',9'-Anthrapyridon-, l'.ö'-Anthrapyrimidin-, Isothiazoloanthron-, Pyrazolanthrone 3',4'-Phthaloylacridon-, Phthaloylperinon- und vor allem ein Anthrachinon-Farbstoffradikal dar.

Das Farbstoffradikal D ist mit dem durch Y dargestellten Atom bzw. Gruppe über das Kohlenstoff-Es ist bereits in der britischen Patentschrift 890 699 und in den Unterlagen zum belgischen Patent 635 938 beschrieben worden, Polyestertextilmaterialien aus wäßrigen Färbebädern mit gewissen Anthrachinonfarbstoffen, die Carboxyanilinogruppen enthalten, zu färben. Es finden sich jedoch in den beiden Schriften keine Angaben, daß diese Farbstoffe zur Massefärbung von Polyestern verwendet werden können. Andererseits geht aus der USA.-Patentschrift 3 104 233 eindeutig hervor, daß zwar die meisten anorganischen Pigmente zum Massefärben verwendet werden können, daß aber für diesen Zweck nur sehr wenige organische Farbstoffe geeignet sind, da sie nicht die nötige Stabilität besitzen, bei derartigen Verfahren die hohen Temperaturen auszuhalten. In der genannten USA.-Patentschrift ist eine Klasse von mehrkernigen aromatischen Verbindungen genannt, die zum Massefärben verwendet werden können, aber es werden eindeutig jene Farbstoffe ausgeschlossen, die wasserlöslichmachende Gruppen, wie z. B. Carbonsäuregruppen, enthalten. Im Hinblick auf diese Angaben war es nicht zu erwarten, daß die bekannten Farbstoffe beim Massefärben verwendet werden könnten, da nicht zu erwarten war, daß sie die nötige Stabilität besitzen, überraschenderweise wurde aber gefunden, daß die Farbstoffe dieser beiden Patentschriften unter den beim Schmelzspinnen von Polyestern herrschenden Bedingungen stabil sind und daß die erhaltenen Färbungen eine viel größere Echtheit gegenüber trockener Hitze, Reiben nach Dämpfen und Ameisensäureabfärbungsversuche besitzen als diejenigen Färbungen, die erhalten werden, wenn man Polyesterfasern mit den gleichen Farbstoffen aus wäßrigen Bädern färbt.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zweckmäßig darin bestehen, daß ein oder mehrere der genannten Farbstoffe mit den synthetischen linearen Polyestern in üblicher Weise vermengt werden. Man kann also Späne des Polyesterstoffs mit einem überzug aus dem feinverteilten Farbstoff in Lackiertrommeln versehen, worauf man die entstehende gefärbte Mischung schmelzen und zu Fäden spritzen oder zu festen Gegenständen verformen kann. Wenn erwünscht, kann das Trommelverfahren mit einer Dispersion des Farbstoffs

in einer flüchtigen Flüssigkeit, wie Wasser oder Alkohol, erfolgen, oder man kann eine solche Flüssigkeit zur Anfeuchtung des Farbstoff-Polymer-Gemisches beim Trommeln anwenden. Vorzugsweise läßt man die flüchtige Flüssigkeit vor dem Schmelzen abdampfen. Man kann den Farbstoff auch mit Monomeren oder Vorpolymeren zu einer geeigneten Stufe der Herstellung des Polyesters vermengen.

Gegebenenfalls kann man die Farbstoffe in Form von Salzen, wie z. B. Ammoniumsalzen, verwenden, was zur Folge hat, daß bei der Wärmebehandlung zum Schmelzen des Polyesters die freien Säuren gebildet werden.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Färbungen haben gute Beständigkeit gegen Waschen, Dampfbehandlungen unter Druck, saures Uberfärben, Hautausdünstung, Reiben nach Behandlung mit Wasserdampf, Trockenwärmebehandlungen, wie beim Plissieren, und Licht. Es hat sich auch gezeigt, daß die Färbungen in sehr tiefen Farbtönungen erzeugt werden können, ohne daß die Eigenschaften der synthetischen linearen Polyester oder der daraus hergestellten Fasern beeinträchtigt werden.

Eine für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignete Farbstoffgattung besteht aus den Farbstoffen der Formel

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen rein beispielsweise näher erläutert, wobei alle Mengenangaben auf das Gewicht bezogen sind.

Beispiel 1

Es wird 1 Teil l,5-Bis-(o-carboxyanilino)-anthra-chinon in Pulverform mit 100 Teilen Polyäthylenterephthalat in Form von Spänen in der Lackiertrommel vermengt. Die entstehende Mischung wird dann 'wie üblich durch Schmelzspinnen zu Fasern verarbeitet, die eine tiefrote Farbe und ausgezeichnete Echtheit aufweisen.

Beispiel 2

Es wird 1 Teil 3,7-Dibrom-l,5-bis-(o-carboxyanilino)-anthrachinon mit 100 Teilen Polyäthylenterephthalat in Form von Spänen in der Lackiertrommel vermengt, und die entstehende Mischung wird durch Schmelzspinnen zu Fasern mit einer Tiefkarmesinfarbe und ausgezeichneter Echtheit verarbeitet.

Ähnliche karmesine Fasern lassen sich dadurch herstellen, daß man Äthylenglykol und Terephthalsäure in Gegenwart vom genannten Farbstoff polymerisiert und das entstehende Polyäthylenterephthalat zu Fasern verarbeitet.

. Beispiel 3

30 Es werden 1 Teil l-(o-Carboxyanilino)-anthrachinon in Pulverform und 3 Teile /i-Äthoxyäthanol mit 100 Teilen Polyäthylenterephthalat in Form von Körnchen in der Lackiertrommel vermengt, bis sich wobei D, Y und m die oben angegebene Bedeutung eine gleichmäßige Mischung ergibt. Die gefärbte haben. Vorzugsweise stellt Y die — NH-Gruppe dar. 35 Mischung wird dann in einem Vakuumtrockner bei Eine weitere für das Verfahren nach der Erfindung 120 C getrocknet und anschließend durch Schmelzwertvolle Farbstoffgattung besteht aus den Färb- spinnen zu Fasern verarbeitet, die eine kräftige stoffen der Formel Scharlachfarbe und gute Echtheit aufweisen.

-Y

COOH

T³ O NH

COOH

40

45

O T

wobei T¹, T² und T³ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe der Formel

NH

COOH

darstellen und wobei die — COOH-Gruppe Vorzugsweise am Benzolring in ortho-Stellung zur —NH-Gruppe angebunden ist.

Bei Verwendung im Verfahren nach der Erfindung ergeben solche Farbstoffe rote, violette oder grüne Farbtönungen ausgezeichneter Echtheit.

Beispiel 4

Es werden 1 Teil 3-Chlor-l-(o-carboxyanilino)-anthrachinon in feinverteilter Form, 3 Teile Wasser und 100 Teile Polyäthylenterephthalat in Form von Körnern miteinander vermengt, bis sich eine gleichmäßige Mischung ergibt. Die Mischung wird dann bei 100°C getrocknet und anschließend zu gleichmäßig gefärbten Fasern gespritzt, die eine leuchtende Scharlachfarbe und ausgezeichnete Echtheit aufweisen.

Ähnliches ergibt sich, wenn das 3-Chlor-l-(o-carboxyanilino-anthrachinon durch 3-Brom-l-(o-carboxyaniiinoj-anthrachinon ersetzt wird.

Die nachstehende Übersicht gibt weitere Ausführungsbeispiele für das Verfahren nach der Erfindung wieder, wobei die Produkte jeweils mit einer Methode gemäß den Beispielen 1 bis 4 unter Anwendung des in der 2. Spalte angegebenen Farbstoffs erzeugt werden. In der 3. Spalte werden die Farbtönungen der entstehenden Polyesterfasern wiedergegeben.

Beispiel	Farbstoff	Farbtönung
■ 5 6 7	1 AS.e-Tetra-io-carboxyanilmcO-anthrachinon l-Methylamino^-io-carboxyanilincO-anthrachmon 6-(o-Carboxyanilino)-3-methyl-r,9'-anthrapyridon	Grün Blau Karmin

Fortsetzung

Beispiel	Farbstoff	Farbtönung
8	l,5-Bis-(o-carboxyphenylthio)-anthrachinon	Gelb
9	l,5-Bis-(4',6'-dichlor-2'-carboxyphenylthio)-anthrachinon	Grüngelb
10	l,8-Bis-(o-carboxyphenylthio)-anthrachinon	Gelb
11	l,4-Bis-(o-carboxyphenylthio)-anthrachinon	Gelbrot
12	l,3-Bis-(o-carboxyphenylthio)-anthrachinon	Grüngelb
13	l,8-Bis-(o-carboxyphenylthio)-anthrachinon	Gelb
14	l,5-Bis-(p-carboxyphenylthio)-anthrachinon	Gelb
15	l,8-Bis-(m-carboxyphenylthio)-anthrachinon	Gelb
16	1,5-Bis-(m-carboxyphenylthio)-anthrachinon	Gelb
17	l-(o-Carboxyphenylthio)-anthrachinon	Gelb
18	2-Chlor-l-amino-4-(o-carboxyanilino)-anthrachinon	Blau
19	2-Brom-l-amino-4-(o-carboxyanilino)-anthrachinon	Königsblau
20	2-Acetyl-l-amino-4-(o-carbox'yanilino)-anthrachinon	Blaugrün
21	2-Methyl-1 -amino-4-(o-carboxyanilino)-anthrachinon	Rotblau
22	2-Cyano-l-amino-4-(o-carboxyanilino)-anthrachinon	Blaugrün
23	l-Amino^-io-carboxyanilino^-methoxyanthrachirion	Rotblau
24	2-Brom-4-(o-carboxyanilino)-1 -hydroxyanthrachinon	Violett
25	l,4,5-Tri-(o-carboxyanilino)-anthrachinon	Grün
26	5-(o-Carboxyanilino)-r,9'-isothiazoloanthron	Orangegelb
27	1 -(o-Carboxyanilino)-3-methyl-l ',9'-anthrapyridon	Gelb
'- 28	6-(o-Carboxyanilino)-3-methyl-r,9'-anthrapyridon	Karmin
29	8-(o-Carboxyanilino)-3-methyl-r,9'-anthrapyridon	Rot
30	4-(o-Carboxyanilino)-2-phenyl-l',9'-anthrapyrimidin	Rosa

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Färben von synthetischen linearen Polyestern mit einem oder mehreren Farbstoffen der Formel

(COOH)_n

in der D = mehrkerniges Farbstoffradikal, das mindestens drei kondensierte Ringe enthält und frei von Sulfosäuregruppen ist, Y = NH-Gruppe oder — S-Atom, η = 1, 2 oder 3, m = 1, 2, 3 oder 4 ist und der Benzolring A weiter mit Chlor- oder Bromatom substituiert sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß man den Polyester in der Masse färbt.