DE2843703A1

DE2843703A1 - Verfahren zum faerben und bedrucken von cellulosefasern

Info

Publication number: DE2843703A1
Application number: DE19782843703
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Hohmann; Werner Dr Kuehnel; Robert Dr Kuth
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1978-10-06
Filing date: 1978-10-06
Publication date: 1980-04-17
Also published as: JPS5551882A; IT7926268A0; GB2033929A; FR2438112A1

Description

Verfahren zum Färben und Bedrucken von Cellulosefasern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben und Bedrucken von durch mit wassermischbaren Quellmitteln qequollenen Cellulosefasern oder diese enthaltenden Mischfasern.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern mit einem Farbstoff oder mehreren Farbstoffen der allgemeinen Formel

(D

YOX

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28437Ü3

worin

R für Halogen, ggf. substituiertes Alkyl, Alkoxy oder

Acylamino,
η für die Zahlen 0, 1, 2 oder 3, (R)

5 X für Wasserstoff, NH-A oder -S-

A für Wasserstoff, ggf. substituiertes Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Acyl,

Y unabhängig voneinander für Wasserstoff, NH-A, Hydroxy oder Alkoxy, oder ein Y

10 für

(R)

und das andere für Wasserstoff oder NH-A

stehen, behandelt und den Farbstoff durch Hitzebehandlung fixiert.

Die Erfindung betrifft außerdem FarbstoffZubereitungen zum Färben und Bedrucken von Cellulose und cellulosehaltigem Fasermaterial, die einen Farbstoff oder mehrere Farbstoffe der Formel I enthalten.

Die Farbstoffe der Formel I sind frei von wasserlöslichmachenden Substituenten. Als Substituenten der Reste R, A und Y eignen sich beispielsweise Halogen wie Fluor, Chlor und Brom, C. - C.-Alkoxy, Hydroxy,

Le A T-S 114

-z-

Cyan, C₁ - C,-Alkoxycarbonylamino and Mono- und Di-C₁-C.-alkylamino und für die Aryl- und Cycloalkylreste außerdem C--C.-Alkyl, Tr i fluorine thy 1 und Nitro.

Aus wirtschaftlichen Gründen werden nichtsubstituierte Alkylreste und nicht- oder einfach-substituierte Arylreste bevorzugt. Unter Acyl wird insbesondere C.-C,-Alkylcarbonyl, Benzoyl, C.-C.-Alkylsulfonyl, Phenyl-&ulfonyl oder C--C.-Alkoxycarbonyl verstanden, wobei die Alkyl- und Phenylreste die obengenannten Substituenten tragen können.

Die unter R genannten Alkyl- bzw. Alkoxyreste haben insbesondere 1-4 Kohlenstoffatome,, und die unter A genannten Alkylreste haben insbesondere 1 - 18, z.B. 1 - 6, Kohlenstoffatome.

Unter Aryl wird vorzugsweise Phenyl und unter Cycloalkyl vorzugsweise Cyclohexyl verstanden.Als Beispiele für die Substituenten seien genannt:

für R:

Chlor, Brom, Methyl, Äthyl, Isopropyl, Isobutyl, 2o tert.-Butyl, Methoxy, Ä'thoxy oder tert.-Butoxy;

für A:

neben Wasserstoff Methyl, A'thyl, Isopropyl und die isomeren Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Decyl-, Dodecyl- und Stearylreste, Hydroxyäthy1, o£, ß-Dichlor-

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propyl, V-Brompropyl, ^Methoxyoropyl, Iy -Dimethylaminopropyl, Cyclohexyl, die isomeren Chlor-, Brom-, Methyl-, tert.Butyl- und Methoxy-Cyclohexyl-Derivate, ggf. durch 1-3 Reste wie Chlor, Brom, Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Methoxy, Acetylamino, Methylsulfonylamino oder N-Methyl-N-acetylamino substituiertes Phenyl, z.B. o-, m- und p-Methylphenyl, o-,m- und p-Äthylphenyl, p-n-Butylphenyl, p-tert.-Butylphenyl, o- _f m- und p-Methoxyphenyl, o-, m- und p-Äthoxyphenyl, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 3,4- und 3,5-Dimethylphenyl, 2,4,6-Trimethylphenyl, 2,4-, 2,5- und 3,5-Dimethoxyphenyl, S-Isopropyl^-inethoxy-phenyl, o-, m- und p-Chlorphenyl, o-, m- und p-Brompheny."., 3-Trifluormethylphenyl, 2,3-,2,4-, 2,5- und 3,4-Dichlorphenyl, 2-Chlor-4-methylphenyl, 2-Chlor-5-methylphenyl, 3-Chlor-2-methylphenyl, 4-Chlor-2-methylphenyl, 5-Chlor-2-methylphenyl, 2-Brom-4-methylphenyl, 2-Chlor-5-methoxyphenyl, 5-Chlor-2-methoxyphenyl, 2.4-Dimethyl-6-bromphenyl, 4-Chlor-2,5-dimethoxyphenyl, 5-Chlor-2,4-dimethoxyphenyl, 3- oder 4-Acetylaminophenyl, 3 oder 4-Butyrylaminophenyl, Acetyl, Propionyl, Butyryl, Methylsulfonyl, Methoxycarbonyl, Äthoxycarbonyl, Phenylcarbonyl oder Phenylsulfonyl, die durch Methyl, Methoxy, Chlor, Brom oder Acetylamino substituiert sein können.

Wenn η> 1 ist, können die Reste R gleich oder verschieden sei n.

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AO

X -

Bevorzugte Farbstoffe sind solche der Formel

(R₁)

(II)

^Y1 O X₁

worin

R₁ für Chlor, Brom, C₁-C₄-AIkYl, C₁-C^ C₁-C₄-Alkylcarbonylamino, Cj-C^j-Alkylsulfonylamino ggf. durch Chlor, Brom, C₁-C₄-AIkYl oder C.-C.-alkoxy substituiertes Benzoylamino,

η für die Zahlen 0, 1, 2 oder 3,

X₁ für Wasserstoff, NH-A₁ oder

für Wasserstoff, Cj-Cg-Alkyl, das durch Fluor, Chlor, Brom, C.-C.-Alkoxy, Hydroxy, C₁-C₄-AIkoxycarbonyl, Amino, Mono- oder Di-C.-C.-alky I-amino substituiert sein kann, Cyclohexyl, das durch Chlor, Brom, C.-C.-Alkyl oder C₁-C₄-AIkOXy substituiert sein kann, Phenyl, das durch Chlor, Brom, C₁-C₄-A^yI, Tr if luorme thy I, C₁-C₄-AIkOXy, Hydroxy, Amino, Mono- oder Di-C₁ -C^alkylamino substituiert sein kann, C.-C₄-Alkylcarbonyl oder -sulfonyl, ggf. durch Chlor, Brom, C.-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-AIkOXy substituiertes Benzoyl oder PhenylsuIfonyl,

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Y unabhängig voneinander für Wasserstoff, NH-A. Hydroxy oder C₁-C₄-AIkOXy, oder ein Y₁ für

-U/

⁽Vn

und das andere für Wasserstoff oder NH-A₁

stehen.

η steht insbesondere für O. Wenn n> 1 ist, können die Reste R bzw. R gleich oder verschieden sein.

Besonders zu nennen sind Farbstoffe der Formeln I und II, 10 worin X bzw. X₁ für NH₂ oder NH-A₂ mit A₂ = Phenyl, das ggf. durch Chlor, Brom, Methyl, Methoxy, Hydroxy, Amino, substituiert sein kann, steht, oder worin
X bzw. X₁ für

-Uf

^R2

mit R„ = Wasserstoff, Chlor, Brom, Methyl, Methoxy,

Hydroxy, Amino steht.

Außerdem sind Farbstoffe der Formeln I und II zu nennen, 20 worin ein Y bzw. Y₁ für Hydroxy, Methoxy, Amino oder

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sceht, und das andere Wasserstoff oder Amino bedeutet, oder worin beide Y bzw. Y₁ für Hydroxy stehen.

Die Farbstoffe der Formel I sind bekannt. Sie werden z.B. in der schweizerischen Patentschrift 398 843 beschrieben. Ihre Herstellung erfolgt nach an sich bekannten Methoden, z,.B. durch den partiellen oder vollständigen Austausch von leicht gegen Phenylmercapto-Reste austauschbaren Substituenten wie Alkoxyreste, Halogen wie Chlor oder Brom, Nitrogruppen oder Sulfogruppen aus bekannten Zwischenprodukten.

So kann man beispielsweise den Farbstoff des Beispiels durch Austausch der Chloratome im 1 -Αΐηϊηο-δ,δ^ΐ-chlor-anthrachinon mittels K-thiophenolat in Dimethylformamid oder Alkoholen, den Farbstoff des Beispiels 18 durch Austausch der N0--Gruppe und der Chloratome im 1-Nitro-5,8-dichlor-antrachinon erhalten. Man kann auch nach Einführung der Arylmercaptoreste durch Austausch oder Abwandlung von Substituenten nach an sich bekannten Methoden zu erfindungsgemäß angewandten Farbstoffen kommen z.B. zu Hydroxyverbindungen durch Ätherspaltung, zu fithern durch Alkylierung von Hydroxyverbindungen, zu Arylaminen aus Aminen durch Umsetzung mit Bromarylen, zu Acylaminen durch Umsetzung mit Säurechloriden,zu Aminen durch Spaltung von Säure-

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amiden oder Alkylaminen. So kann man z.B. den Farbstoff des Beispiels 1 entweder durch Umsetzung von 5-Amino-8-chlor-chinizarin mit Thiophenol oder durch Entalkylierung von S-tert.-Butylamino-e-phenylmercaptochinizarin mit sauren Mitteln bei erhöhter Temperatur, den Farbstoff des Beispiels 3 aus 1,5-Diamino-8-chloranthrachinon durch Umsetzung mit Thiophenol oder aus 1,S-Di-Acetamino-e-phenylmercapto- oder 1,5-Dibenzoylamino-8-phenylmercapto-anthrachinon durch saure

10 Verseifung erhalten.

Bei den erfindungsgemäß anzuwendenden Farbstoffen handelt es sich um Farbstoffe, die üblicherweise zum Färben und Bedrucken von synthetischen Fasern wie Celluloseester-, Polyamid- und vor allem 15 Polyester-Fasern geeignet sind, wie es z.B. aus der schweizerischen Patentschrift 398 843 bekannt ist.

Es wurde nun gefunden, daß die Farbstoffe der Formel (I), die frei von faserreaktiven Gruppen sind, ausgezeichnet geeignet sind zum Färben und Bedrucken von in Wasser quellbaren Cellulosefasern und diese enthaltende Mischfasern, wenn sie nach dem aus der DE-AS 1 811 796 bekannten Verfahren appliziert werden.

Bei diesem Verfahren werden die Fasern vor oder gleichzeitig mit der Farbstoffbehandlung mit einer für die Quellung der Cellulose ausreichenden Menge Wasser und

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mit einem mit Wasser mischbaren Quellmittel in Berührung gebracht. Das Quellmittel muß in der Lage sein, die Quellung der Cellulose aufrecht zu erhalten, wenn das Wasser entfernt wird und den Farbstoff, gegebenenfalls mit; Hilfe eines zusätzlichen Lösungsvermittlers_/

bei der Pärbetemperatur zu lösen. Das Quellmittel wird im allgemeinen in einer Menge von 10 bis 30 Gew.-%, bezoqen auf die¹ Cellulosefasern, zugesetzt. Geeignete QuelliriLt.el haben einen Siedepunkt von über 150 C.

Farbstoff und Quellmittel können gleichzeitig auf die Faser aufgebracht werden oder die Faser kann zuerst mit dem Quellmittel und anschließend mit der wäßrigen Farbstoffdispersion behandelt werden.

Der Farbstoff wird schließlich durch Hitzebehandlung, insbesondere bei 150 bis 23O°C, fixiert.

Das Verfahren eignet sich zum Färben und Bedrucken sowohl von nativer Cellulose als auch von Regeneratcellulose.

Von besonderem Interesse ist das Verfahren für das Fär-20 ben und Bedrucken von Mischfasern aus Cellulose und synthetischen Fasern wie Polyamid- und Polyesterfasern, insbesondere Baumwoll-Polyester-Mischfasern, da es ein Tonin-Ton-Färben bzw. -Drucken in einstufiger Arbeitsweise ermöglicht.

Verfahren dieser Art und weitere Hilfsmittel und Farbstoffe, die anstelle der aus der DE-AS 1 811 796 bekannten Produkte verwendet werden können, sind bei-

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spielsweise aus den Deutschen Offenlegungsschriften 2 524 243, 2 528 743, 2 643 804, 2 700 223 und 2 751

bekannt.

Mit den Farbstoffen (I) erhält man Färbungen und Drucke, deren Farbtöne auf den Mischfasern gut übereinstimmen. Sie zeichnen sich durch sehr gute Echtheiten aus, wobei neben der Waschechtheit vor allem die Sublimier-, Licht- und Trockenreinigungsechtheit hervorzuheben sind.

Die erfindungsgemäßen FarbstoffZubereitungen können neben Wasser übliche Bestandteile wie Dispergiermittel, ZiB₄ nichtionische und/oder anionische und/oder kationische Dispergiermittel, Verdickungsmittel und/ oder die vorstehend genannten Farbstofflösungsmittel enthalten.

Die in den nachfolgenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile und die Grade Celsiusgrade.

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-Vi-

Beispiel 1

Man bedruckt Mischgewebe aus Polyester/Baumwolle in Gewichtsverhältnissen von 50:50 - 80:20 mit einer Paste, die aus 10 Teilen des Farbstoffs der Formel

OH ο NH₂

OH

110 Teilen des Umsetzungsprodukes aus Polyäthylenoxid vom Molekulargewicht 300 mit Borsäure im Molverhältnis 3:1 und 850 Teilen einer i0%igen Alginatverdickung besteht. Der Druck wird bei 105° getrocknet, anschließend während 6 Minuten mit Heißdampf bei 175° behandelt. Danach wird nacheinander mit Wasser gespült, bei 80° geseift, wieder gespült und getrocknet. Man erhält einen waschechten rotstichig marineblauen Druck.

15 Beispiel 2-13

Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet jedoch die in der nachfolgenden Tabelle beschriebenen Farbstoffe der Formel

Man erhält waschechte Drucke in den in der Tabelle angegebenen Farbtönen.

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S?

VO

Beispiel Nr.

2 3 4 5

10 11

12 13

NH,

NH-

NH-COCH-

NH,

NH-CH \

CH.

NH-C-CH

CH.

NH,

OCH

3 OH

OH

NH- (CH₀ ),-N^/>

CH-

CH,

NH-SO₂-CH₃

OH

H OCH-

OH H

0-CH₂-CH₂	-OCH₃	H
H		H
OH		OH
OCH,		OCH

OH

P-Cl

η	Farbton
0	Bordo
0	Bordo
0	Bordo
0	Bordo

Blau

0	Gelb	N) 09
0	Goldgelb	CO
0	Gelb	O CO
0	Blau
0	Bordo

Beispiel 14

Man bedruckt ein Baumwollgewebe im Rotationsfilmdruck und einer Paste, die aus 10 Teilen des Farbstoffs der Formel

100 Teilen Polyäthylenoxid vom Molekulargewicht 300 und 890 Teilen einer 4 %igen Alginatverdickung besteht und trocknet bei 1Ö0°C. Anschließend wird 1 Minute bei 210° trockenhitzebehandelt. Nach Spülen, kochendem Seifen und abermaligem Spülen wird ein kräftiger waschechter neutral roter Druck erhalten mit scharfen Konturen auf weissem Grund.

Beispiel 15-36

Man verfährt wie in Beispiel 14 beschrieben, verwendet jedoch die in der nachfolgenden Tabelle beschriebenen Farbstoffe der Formel

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u> er»

(D

vo

Beispiel Nr.

16 17 18 19 20 21 22

23

-O

NH-COCH.

H H S-

NH-(f V OH

CH₃

OCH.

NH,

OH

p-C ^CHi?
^CH3

OCH₃ P~^CH3

NH-COCH-

p-CH,

0 0 0 0 1

1 0

Farbton

Goldgelb

Gelb

Orange

BläLU

Marineblau

Blau

Orangerot

Violett

CFI OO

(D

VO

Beispiel Nr.

(Fortsetzung)

Farbton

24 25 26 27 28 29 30

31

NH,

NH

VV-CH₃ H

OCH₃ OH

^CH

NH-(CH₂J₁₁-CH₃ OH

NH

2 J \

OH

Violett blaustichig Bordo Violett Rosa

Violett

grünstichig Blau rotstichig blau

tr* (D

(Χ)

Beispiel

Nr.

(Portsetzung)

Farbton

32 33 34 35 36

NH-OH
NH-Cl H

OH

NH,

NH

OCH.

OH

Blau

Blaugrün

Grün

Scharlach

Marineblau

ι I

ι ι

Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zum Färben und Bedrucken von durch mit Wasser mischbaren Quellmitteln gequollenen Cellulosefasern oder diese enthaltenden Mischfasern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern mit Farbstoffen der allgemeinen Formel

worin

R für Halogen, ggf. substituiertes Alkyl, Alkoxy oder

Acylamino, η für die Zahlen 0, 1, 2 oder 3,

X für Wasserstoff, NH-A

oder -S-

A für Wasserstoff, ggf. substituiertes Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Acyl,

Y unabhängig voneinander für Wasserstoff, NH-A, Hydroxy oder Alkoxy, oder ein Y für

-S-

und das andere für Wasserstoff oder NH-A

stehen, behandelt und den Farbstoff durch Hitzebehandlung fixiert.

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- rs -

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe der allgemeinen Formel

worin

R₁ für Chlor, Brom, C₁-C₄

C₁-C₄-Alkylcarbonylamino, C. -C^j-Alkylsulf onylamino ggf. durch Chlor, Brom, C₁-C₄-AIkYl oder Cj-C₄-alkoxy substituiertes Benzoylamino, für die Zahlen 0, 1, 2 oder 3, für Wasserstoff, NH-A₁ oder -S-//

für Wasserstoff, Cj-Cg-Alkyl, das durch Fluor, Chlor, Brom, C₁-C₄-AIkOXy, Hydroxy, C₁-C₄-AIkoxycarbonyl. Amino, Mono- oder Di-C₁-C.-alkylamino substituiert sein kann, Cyclohexyl, das durch Chlor, Brom, C₁-C₇₁-AIkYl oder C₁-C₁-AIkOXy substituiert sein kann, Phenyl, das durch Chlor, Brom, C₁-C₄-AIkYl, Trifluormethyl, C₁-C₄-AIkOXy, Hydroxy, A^iino, Mono- oder Di-C₁-C₄-alkylamino substituiert sein kann, C.-C₄-Alkylcarbonyl oder -sulfonyl, ggf. durch Chlor, Brom, C₁-C₄-AIkYl oder C₁-C₄-AIkOXy substituiertes Benzoyl oder Phenylsulfonyl,

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unabhängig voneinander für Wasserstoff, NH-A., Hydroxy oder C.-C₄-AIkOXy, oder ein Y^ für

-Uf

⁽Vn

und das andere für Wasserstoff oder NH-A-stehen, verwendet.

3, Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe, worin η für O steht, verwendet .

4, Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe verwendet, worin X bzw. X^ für NH2 oder NH-A₂ mit A₂ = Phenyl, das gegebenenfalls durch Chlor, Brom, Methyl, Methoxy, Hydroxy, Amino, substituiert sein kann, steht.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe verwendet, worin X bzw. X₁ für

mit R₂ = Wasserstoff, Chlor, Brom, Methyl, Methoxy, Hydroxy, Amino
steht.

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6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß man Farbstoffe verwendet, worin ein Y bzw. Y₁ für Hydroxy, Methoxy, Amino oder

steht und das andere für Wasserstoff oder Amino.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe verwendet, worin beide Y bzw. Y. für Hydroxy stehen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe der Formel

OH

W = Wasserstoff oder Phenyl

NH-W

verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Farbstoff der Formel

verwendet.

LeA t9 114

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- 21 -

10. Zubereitungen zum Färben und Bedrucken von Cellulosefasern oder cellulosehaltigen Fasermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Farbstoff der allgemeinen Formel

worin

R für Halogen, ggf. substituiertes Alkyl, Alkoxy oder Acylamino,

η für die Zahlen O, 1 , 2 oder 3, ^ _<yJ^ η

10 χ für Wasserstoff, NH-A oder -S

A für Wasserstoff, ggf. substituiertes Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Acyl,

Y unabhängig voneinander für Wasserstoff, NH-A, Hydroxy oder Alkoxy, oder ein Y

15 ^für

^(R)n

und das andere für Wasserstoff oder NH-A stehen, enthalten.

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