CH621816A5 - Process for the improvement of the water-solubility of acidic dyestuffs - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit von sauren Farbstoffen, die nicht mehr als zwei Sulfonsäure-, Schwefelsäureesteroder Carbonsäuregruppen sowie eine oder zwei aromatische Hydroxylgruppen enthalten; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man den Farbstoff aus einem wässrigen Medium mit einem pH-Wert von nicht weniger als 10,5 isoliert.
Diese Farbstoffe können einer beliebigen Reihe von sauren Farbstoffen entnommen werden. Vorzugsweise handelt es sich aber um Farbstoffe der Azoreihe und insbesondere um solche von der Monoazo- oder Disazoreihe.
Eine Klasse von Monoazofarbstoffen, die mit Vorteil erfin-dungsgemäss isoliert werden können, ist die Klasse der Farb-
entsprechen, worin die Hydroxylgruppe sich in der 2- oder 25 Gesamtzahl der Sulfo-, Sulfato- und Carboxylgruppen nicht 4-Stellung, bezogen auf die Azogruppe, befindet, R1 Wasser- grösser als 2 ist.
stoff, Halogen, Hydroxyl, Nitro, Alkyl, Alkoxy, Acylamino oder Unter die Formel I fallende Farbstoffe und Verfahren zu -SO2R5 bedeutet, wobei R5 Hydroxyl, Amino, Alkylamino, Dial- ihrer Herstellung sind aus dem Stand der Technik, z. B. aus den kylamino, Arylamino oder Sulfatoalkylamino darstellt, R2 Was- GB-PS Nr. 1 387 987,1 387 988 und 1 392 037, der DE-OS Nr. serstoff, Sulfamoyl, Alkylsulfamoyl, Carboxyl oder Sulfo bedeu- 30 2 421 579 und den GB-Patentanmeldungen Nr. 19 609/75 und tet, R3 Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy, Cycloalkyl oder 9 514/76, bekannt.
Aryl darstellt und R4 Wasserstoff, Alkyl, Carboxyl oder Sulfo Besonders geeignete Farbstoffe der Formel I sind diejeni-
bedeutet, wobei die Substituenten so gewählt sind, dass die gen der Formel:
die nicht mehr als eine Sulfo-, Sulfato- oder Carboxylgruppe enthalten, vorzugsweise Farbstoffe der Formel:
worin R3 die obige Bedeutung hat und R4 Wasserstoff oder Besonders wertvolle Resultate erzielt man mit dem Farb-
Alkyl darstellt. Stoff der Formel:
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4
Eine zweite Klasse von Monoazofarbstoffen, die man erfin-dungsgemäss isolieren kann, umfasst Farbstoffe der Formel:
Ha fi
<R
ho^so" 0
q 0
•n=n
(II)
worin R6 Wasserstoff oder Alkyl, R7 Alkyl oder Aryl und Q Ein wertvoller Farbstoff dieser Klasse entspricht der For-
Alkylen bedeuten. mei:
HO
H03S0CH2CH20 ^ ^—N=N
Eine dritte Klasse von Monoazofarbstoffen, die man erfin-dungsgemäss isolieren kann, entspricht der Formel:
rS
R80
-n=n
(iii)
= (SO,H)
3 n worin R8 Alkyl oder Aryl, R9 Wasserstoff oder Alkyl und R10 gruppe befindet.
Wasserstoff, Alkyl oder Aryl bedeuten, n für 1 oder 2 steht und Besonders wertvolle Farbstoffe innerhalb dieser Klasse die Hydroxylgruppe sich in der o- oder p-Stellung zur Azo- entsprechen der Formel:
0
R
11
• n=n
•(S03H)n worin R9 und n die obigen Bedeutungen haben und R10 Aryl und 55 Ein besonders wertvoller Farbstoff dieser Klasse entspricht R11 Wasserstoff oder Alkyl bedeuten. der Formel:
n=n
5
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Eine vierte Klasse von Monoazofarbstoffen, die man gemäss vorliegender Erfindung isolieren kann, entspricht der Formel:
(iv)
worin R12 Wasserstoff oder Niederalkyl und X und Y, die gleich 20 Niederalkyl darstellt, bedeuten.
oder verschieden sind, Wasserstoff, Chlor, Niederalkyl, Nieder- Bevorzugte Farbstoffe innerhalb dieser Klasse entsprechen alkoxy oder eine Gruppe der Formel -NHCOR13, wobei R13 der Formel:
—nhso.-Q-
oh
N:
Farbstoffe der Formel IV sind in der GB-PS Nr. 1 325 541 beschrieben.
Eine fünfte Klasse von Monoazofarbstoffen, die sich erfin-dungsgemäss isolieren lässt, entspricht der Formel:
r l6
r
,15
conr
14
(oh)
m
■n=n e~
(v)
(SO^H)p worin R14 Wasserstoff oder Niederalkyl, R15 und R16, die gleich xypyridon-, Aminopyrazol- oder Indolreihe bedeuten.
oder verschieden sind, Wasserstoff, Halogen, Niederalkyl oder Die Farbstoffe der Formel V sind in der NL-Patentanmel-
Niederalkoxy, m und p, die gleich oder verschieden sind, 1 oder dung Nr. 75 12959 beschrieben.
2 und E1 den Rest einer Kupplungskomponente der Aminoben- 55 Eine Klasse von Disazofarbstoffen, die man erfindungsge-
zol-, Aminonaphthalin-, Phenol-, Naphthol-, Pyrazolon-, Hydro- mäss isolieren kann, entspricht der Formel:
n=n
R
(vi)
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worin R17 und R20, die gleich oder verschieden sind, Wasserstoff, Halogen, Alkyl oder Alkoxy, R18 und R19, die gleich oder verschieden sind, Wasserstoff, Alkyl oder Alkoxy und R21 Wasserstoff oder Alkyl bedeuten und die Hydroxylgruppe sich in oh der o- oder p-Stellung zur Azogruppe befindet.
Eine zweite Klasse von Disazofarbstoffen, die man erfin-dungsgemäss behandeln kann, entspricht der Formel:
n e2 (vii)
worin M einen gegebenenfalls substituierten 1,4-Arylenrest und 15 bedeuten.
E2 den Rest einer Kupplungskomponente der Aminobenzol-, Eine bevorzugte Klasse von Farbstoffen der Formel VII
Aminonaphthalin-, Phenol-, Naphthol-, Pyrazolon-, Hydroxypy- entspricht der Formel:
ridon-, Aminopyrazol-, Indol- oder Acetoacetarylamidreihe r22
oh r
-n-
-E
worin R22 und R23, die gleich oder verschieden sind, Wasserstoff, Alkyl oder Alkoxy bedeuten.
Diese Farbstoffe werden in der DE-OS Nr. 2 546 041
30 beschrieben.
Eine andere Klasse von Farbstoffen der Formel VII entspricht der Formel:
-e£
worin der Ring A gegebenenfalls durch höchstens zwei Sulfon- NL-Patentanmeldungen Nr. 75 11856 und 75 12003 geoffenbart, säure- und/oder Hydroxylgruppen substituiert ist. Eine besonders bevorzugte Klasse von Farbstoffen der For-
Diese Farbstoffe sind in der GB-PS Nr. 1 322 705 und in den 45 mei VII entspricht der Formel:
worin R28 Wasserstoff oder Hydroxyl, R24 gegebenenfalls substituiertes Alkyl, Aralkyl oder Aryl, R25 Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes Alkyl, R26 Wasserstoff, Halogen, Niederalkyl oder Niederalkoxy und R27 Niederalkyl oder Aryl bedeuten. Die Hydroxylgruppe im Ring B befindet sich vorzugsweise in der 2-Stellung, bezogen auf die Azogruppe, während die Sulfogruppe sich vorzugsweise in der 4- oder 5-Stel-lung befindet.
Diese Farbstoffe werden in der GB-Patentanmeldung Nr. 41 251/75 beschrieben.
nhcor'
Zu den Halogensubstituenten, die in den vorgenannten 60 Farbstoffklassen vorhanden sein können, gehören Chlor und Brom. Zu den Alkyl- und Alkoxygruppen gehören insbesondere niedere Alkyl- und niedere Alkoxygruppen, d. h. Gruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann so durchgeführt 65 werden, dass man den Farbstoff in Form einer wässrigen Lösung oder Aufschlämmung mit einem Alkali behandelt, das genügend stark ist, um den pH-Wert auf mindestens 10,5 und vorzugsweise 10,5 bis 12,5 zu erhöhen. Geeignete Alkalien sind
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Alkalimetallhydroxyde, wie Natrium-, Kalium- oder Lithiumhydroxyd, Ammoniak und Trinatriumphosphat. Dabei ist es vorteilhaft, das Alkali der nach der Herstellung des Farbstoffes erhaltenen feuchten Paste zuzusetzen, hierauf das Produkt auszusalzen und in üblicher Weise abzufiltrieren. Wenn erwünscht 5 oder nötig, kann diese Paste vor der Zugabe des Alkalis verflüssigt werden, indem man sie einem kräftigen Rühren, gegebenenfalls unter Zugabe von Wasser, unterwirft. Der Farbstoff kann aus dem alkalischen Medium in beliebiger bekannter Weise isoliert werden, doch ist es besonders zweckmässig, die io Lösung der Sprühtrocknung zu unterwerfen. Standardisierungsmittel, wie Kochsalz, können in jedem beliebigen Zeitpunkt zugesetzt werden.
Es ist von Vorteil, den Farbstoff aus einem wässrigen Medium, das einen pH-Wert von nicht weniger als 10,5 hat und 15 ein oberflächenaktives Mittel enthält, zu gewinnen. Das oberflächenaktive Mittel kann in jedem beliebigen Stadium des Herstellungs- oder Isolierungsprozesses zugegeben werden. So kann man es z. B. in der Kupplungsstufe während der Herstellung des Farbstoffes zugeben. 20
Zu den geeigneten oberflächenaktiven Mitteln gehören anionische und nicht ionische, die im Stand der Technik, beispielsweise in den Kapiteln 10 bis 12,14 und 15 von «Surface Activity» von J. L. Moilliet, B. Collie und W. Black, 2. Auflage (Verlag E. & F. Spon Ltd.), ausführlich beschrieben sind. Bei- 25 spiele von geeigneten Mitteln sind Natriumlignosulfonat, Natriumsalze von Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensa-ten und oxyäthylierte, langkettige Alkylphenole.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren isolierten Farbstoffe haben bessere Eigenschaften als entsprechende 30 Farbstoffe, die nach üblichen Methoden, d. h. aus wässrigen Lösungen mit niedrigerem pH-Wert, isoliert worden sind. Insbesondere zeichnen sich die erfindungsgemäss isolierten Farb-
Beispiel stoffe dadurch aus, dass sie leichter benetzbar sind, dass sie sich in kaltem Wasser leichter und schneller auflösen und dass sie in kaltem und heissem Wasser besser löslich sind, so dass Lösungen mit höheren Konzentrationen hergestellt werden können.
Die erfindungsgemäss isolierten Farbstoffe eignen sich besonders für die Aufbringung auf Polyamidtextilien, z. B. Nylon 66, Nylon 6 und Nylon 11, unter Anwendung beliebiger allgemeiner Verfahren zur Aufbringung von sauren Farbstoffen auf solche Textilien. Man kann dabei verschiedene Farbtöne mit ausgezeichneter Echtheit gegen Nassbehandlungen und gegen Licht erhalten.
Die Erfindung sei durch die folgenden Beispiele erläutert, in denen sämtliche Teile und Prozentsätze Gew.-Teile bzw. Gew.-% bedeuten.
Beispiel 1
Es wird ein Monoazofarbstoff hergestellt, indem man diazo-tierte 2'-Nitro-4-aminodiphenylamin-4'-sulfonsäure mit m-Kre-sol kuppelt. Der Farbstoff wird hierauf ausgefällt und auf einer Filterpresse in üblicher Weise abfiltriert.
Die Paste wird unter Zugabe von wenig Wasser kräftig gerührt und auf diese Weise verflüssigt. Dann versetzt man die so verflüssigte Paste (17 810 Teile, enthaltend insgesamt 24% Feststoffe) mit 287 Teilen Natriumhydroxyd und rührt das Gemisch dann, wobei man eine Aufschlämmung mit einem pH-Wert im Bereich von 10,5 bis 12,5 erhält. Hierauf versetzt man mit 4100 Teilen einer 38%igen wässrigen Lösung eines Natriumsalzes eines Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kon-densats und 1560 Teilen Natriumchlorid. Nach weiterem Rühren wird das Gemisch der Sprühtrocknung unterworfen, wobei man einen Farbstoff mit verbesserter Wasserlöslichkeit erhält.
Die folgende Tabelle gibt weitere Beispiele von nach dem Verfahren gemäss Beispiel 1 isolierten Farbstoffen wieder.
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Diese Farbstoffe zeigen verbesserte Löslichkeitseigen-schaften, verglichen mit Farbstoffen, welche bei niedrigeren pH-Werten isoliert worden sind.
G
Claims (5)
- 6218162PATENTANSPRÜCHE Medium mit einem pH-Wert von nicht weniger als 10,5 isoliert.1. Verfahren zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit von 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,sauren Farbstoffen, die nicht mehr als zwei Sulfonsäure-, dass man einen Monoazo- oder Disazofarbstoff isoliert.Schwefelsäureester- oder Carbonsäuregruppen sowie eine 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,oder zwei aromatische Hydroxylgruppen enthalten, dadurch 5 dass man einen Farbstoff isoliert, der in Form der freien Säure gekennzeichnet, dass man den Farbstoff aus einem wässrigen der Formel:(I)entspricht, worin die Hydroxylgruppe sich in der 2- oder 4-Stel- Cycloalkyl oder Aryl bedeutet und R4 Wasserstoff, Alkyl, Car-lung, bezogen auf die Azogruppe, befindet, R1 Wasserstoff, boxyl oder Sulfo bedeutet, wobei die Substituenten so gewähltHalogen, Hydroxyl, Nitro, Alkyl, Alkoxy, Acylamino oder sind, dass die Gesamtzahl der Sulfo-, Sulfato- und Carboxyl--SO2R5 bedeutet, wobei R5 Hydroxyl, Amino, Alkylamino, Dial- 2o gruppen nicht grösser als 2 ist.kylamino, Arylamino oder Sulfatoalkylamino darstellt, R2 Was- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,serstoff, Sulfamoyl, Alkylsulfamoyl, Arylsulfamoyl, Carboxyl - dass man einen Farbstoff der Formel:oder Sulfo bedeutet, R3 Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy,isoliert, worin R1, R2, R3 und R4 die gleichen Bedeutungen wie vorhanden ist.im Anspruch 3 haben und diese Bedeutungen so gewählt sind, 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass insgesamt nur eine Sulfo-, Sulfato- oder Carboxylgruppe 35 dass man einen Farbstoff der Formel:isoliert, worin R3 die gleiche Bedeutung wie im Anspruch 3 hat « 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, und R4 Wasserstoff oder Alkyl darstellt. dass man den Farbstoff der Formel:isoliert.
- 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,ho5soch2ch2o-dass man den Farbstoff der Formel:ho n=n isoliert.3621 816
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert des wässrigen Mediums im Bereich von 10,5 bis 12,5 liegt.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den Farbstoff durch Sprühtrock- 5 nung aus dem wässrigen Medium isoliert.
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Medium ein oberflächenaktives Mittel, vorzugsweise ein anionisches oder nicht ionisches oberflächenaktives Mittel, insbesondere ein Natriumsalz eines io N aphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensats, enthält.
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