CH316703A - Verfahren zum Stabilisieren eines Farbstoffes - Google Patents

Description

  Verfahren zum Stabilisieren eines Farbstoffes    Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf ein stabiles     Farbstoffpräparat,    das einen  von     Dianisidin    und     1-Amino-8-naphthol-2,4-          disulfonsäure    abgeleiteten,     gekupferten    Farb  stoff enthält.  



  Dieser Farbstoff, der durch Kuppeln von         Dianisidin    mit     1-Amino-8-oxynaphthalin-2,J-          disulfonsäure    und Metallisieren mit Kupfer       hergestellt    wird, wurde erstmals im     amerikan.     Patent Nr. 2036159 beschrieben. Er besitzt in 3  Form der freien     Säure    wahrscheinlich die fol  gende Struktur:  
EMI0001.0012     
    Er kann auch in Form seines Ammonium  salzes oder seiner     Alkalimetallsalze    in glei  cher Weise zum Färben verwendet werden.  Es wurde festgestellt, dass dieser Farbstoff  beim Lagern im Verlaufe der Zeit seine  Färbekraft verliert.

   Es hat sich ausserdem ge  zeigt, dass sein Farbton sich erheblich ver  ändert, indem sieh dieser gegen einen röteren  und dumpferen Blauton verschiebt. Diese  Eigenschaft wirkt sich im Handel sehr nach  teilig aus, da der Fabrikant nie zum voraus  weiss, nach wieviel Zeit im Anschluss an die  Herstellung seine Produkte vom Färber ver  wendet werden. Jeder Farbstoff, der sich  beim Lagern verändert, wird für den Käufer  bald unbrauchbar. Bis jetzt ist nichts dar  über bekanntgeworden, wie der oben genannte  Farbstoff stabilisiert werden könnte.

      Es wurde nun gefunden, dass die oben  beschriebene Veränderung des Farbstoffes  ganz erheblich verzögert oder selbst vollstän  dig verhindert werden kann, indem der Farb  stoff mit einem wasserlöslichen organischen  Komplexbildner von der Art der     sogenann-          ten        Sequestrone,    die für die     Wasserenthär-          tung    verwendet werden, behandelt wird.  



  Das Verfahren gemäss der vorliegenden  Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass  dem Farbstoff eine zur Komplexbildung be  fähigte organische Substanz, die mindestens  eine zur Bildung eines Salzes mit einem       Schwermetallion    befähigte     anionische    Gruppe  und mindestens eine Gruppe aufweist, die ein  nichtmetallisches Atom eines Elementes der  5. oder 6. Gruppe des periodischen Systems  der Elemente enthält, das zur     Bildung    einer           koordinativen    Bindung gegenüber dem Me  tallion befähigt ist,     um    mit solchen Schwer  metallionen Komplexe zu bilden, die wasser  löslich sind, zugesetzt wird.  



  Die wichtigste Klasse     v;)n    organischen  Komplexbildnern dieser Art ist diejenige der       Oxy-    und     Aminopolycarbonsäuren,    in wel  chen die das Sauerstoffatom enthaltende     Oxy-          gruppe        bnv.        Aminogruppe,    im Fall der       Aminopoly        carbonsäuren,    zusammen mit der       Carboxylgruppe    und dem Metallion an der       Gelatbildung    teilnimmt.

   Die gebräuchlich  sten organischen Komplexbildner der oben  definierten Art sind:     Athylendiamin-N,N,N',N'-          tetraessigsä.ure,        Äthylendiamin-N-oxyäthyl-          N,N',N'-triessigsäure    und     -Xthylendiamin-N,N'-          di(oxyäthyl)-N,N'-diessigsäure.    Als weitere  Beispiele von organischen Komplexbildnern  sind zu nennen:

       Nitrilotriessigsäure,        C-Alkyl-          und        C-Aryl-nitrilotriessigsäure,        Imino-bis-          bernsteinsäure,        Pentacarboxymethyl-diäthylen-          triamin,        Hexacarboxymethyl-triäthylentetra-          amin    und ähnliche Verbindungen.  



  Es ist nicht mit Gewissheit bekannt, wie  die Stabilisierung zustande kommt. Die Menge,  in welcher das     (-r'elatinierungsmittel    verwen  det wird, ist nicht kritisch. Aus Gründen der  Wirtschaftlichkeit sollten jedoch grosse Über  schüsse vermieden werden. Die untere Grenze  für die Menge des Komplexbildners liegt bei  etwa 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Ge  wicht des Farbstoffes. Die Stabilisierungswir  kung nimmt mit steigenden Mengen von bis  zu etwa 10% zu, bei welchem Wert die Sta  bilisierung nahezu optimal ist. Die untere  Grenze der Menge des Komplexbildners ist       -#s-esentlieh    kleiner als diejenige Menge, die  zur Unisetzung mit der gesamten im Farbstoff  vorhandenen Menge Kupfer erforderlich wäre.

         t'berraschenderweise    reagiert der Komplex  bildner nicht mit dem Kupfer im eigentlichen       Farbstoffkomplex,    was sich daran     zeigt,    dass  keine     Farbtonverschiebung    der Farbe er  folgt. Es ist nicht genau bekannt, warum  diese kleine Menge an Stabilisierungsmittel  stabilisierend wirkt. Die vorliegende Erfin  dung soll deshalb nicht durch eine besondere  Theorie eingeschränkt werden.    Das vorliegende Verfahren besitzt den Vor  teil, dass das Stabilisierungsmittel in verschie  denen Zeitpunkten während der Herstellung  des Farbstoffes zugesetzt werden kann.

   So  kann es beispielsweise unmittelbar nach er  folgter     Metallisierung    und vor der Isolierung  des Produktes dem     Metallisierungsreaktions-          gemisch    zugesetzt werden. Eine andere zweck  mässige Arbeitsweise besteht darin, den Kom  plexbildner in Form einer     wässrigen    Lösung  während der Isolierung zuzusetzen, indem  der Filterkuchen des Farbstoffes mit einer  Lösung des Stabilisierungsmittels gewaschen  wird. Man kann auch den Farbstoff durch  Filtrieren isolieren, den Filterkuchen in einer       wässrigen    Lösung des Stabilisierungsmittels  erneut aufschlämmen und das     Farbstoffpro-          dukt    durch Filtrieren erneut isolieren.

   Das  Stabilisierungsmittel kann auch durch     Trok-          kenmischen    oder     Nassmischen    zugesetzt wer  den. So kann man das trockene Stabilisie  rungsmittel mit dem nassen     Presskuchen    oder       finit    einem trockenen Pulver des Farbstoffes  vermischen. In allen Fällen wird ein bestän  diges     Farbstoffpräparat    erhalten, das wäh  rend längerer Zeit. aufbewahrt werden kann,  ohne einen wesentlichen Verlust an Färbe  kraft oder eine Farbveränderung zu erleiden.  



  Die oben angegebene Formel des Farbstof  fes kommt der freien     Sulfonsäure    zu. Die       Alkalisalze,    die ebenfalls isoliert und in der  gleichen     -VV    eise stabilisiert  erden können,  sind der Säure in jeder Beziehung gleich  wertig.    Die     Durchführung    des erfindungsgemässen  Verfahrens ist in den folgenden Beispielen er  läutert, in welchen die Teile gewichtsmässig       angegeben    sind, sofern keine     a.nderslautenden     Angaben vorhanden sind.

      <I>Beispiel. 1</I>  Aus 600 Teilen     Dianisidin    wird durch       Tetrazotieren,    Kuppeln mit 2     Mol        1-Amino-8-          naphthol-2,-I-disulfonsäure    und anschliessendes  Kupfern ein Farbstoff hergestellt. Der nasse  Filterkuchen des metallisierten Farbstoffes  wird erneut in<B>35000</B>     Volumteilen    Wasser           suspendiert.    Dieser Suspension werden 1250       Volumteile    einer     34%igen    Lösung des Na  triumsalzes der     N,N,N',N'-Äthylendiamin-          tetraessigsäure    zugesetzt.

   Die Suspension wird  gerührt, bis die Stabilisierung beendet ist,  worauf der Farbstoff durch     Aussalzen    und  Filtrieren isoliert wird. Das Produkt wird  durch beschleunigte Alterung auf Stabilität  geprüft, indem eine Paste des Produktes in  einem Rohr in     Sauerstoff    eingeschmolzen und  während 10 Tagen bei 80  C erhitzt wird.  



  Der stabilisierte Farbstoff weist nach der  beschleunigten Alterung eine     Farbkraft    von       mindestens    95% des ursprünglichen Wertes  auf, während der gleiche, jedoch nicht sta  bilisierte Farbstoff nach der beschleunigten  Alterung eine solche von nur<B>61%</B> besitzt.  Beim Lagern während 6 Monaten erleidet das  stabilisierte Produkt nur einen geringfügigen  Verlust an Farbkraft und keine wesentliche       Farbtonveränderung,    während der unbehan  delte Farbstoff     30 !o    seiner Farbkraft einbüsst  und röter und dumpfer wird.    <I>" Beispiel.</I>  



  Die Arbeitsweise ist die gleiche wie im  Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass eine äqui  valente Menge des     Trinatriumsalzes    der Ni  trilotriessigSäure an Stelle des     Natriumsalzes     der     Äthylendiamintetraessigsäure        verwendet     wird. Das Resultat, ist praktisch das gleiche  wie im Beispiel 1. Das Produkt besitzt die  gleiche ausgezeichnete Stabilität.

      <I>Beispiel 3</I>    Der aus 320 Teilen     Dianisidin    erhaltene,  metallisierte Farbstoff wird in der üblichen  Weise     abfiltriert,    um einen     Presskuchen    zu  erhalten, der mit Salzsole und dann mit einer  5%     Natriumchlorid    enthaltenden 17%igen Lö  sung des     Tetranat.riumsalzes    der     Äthylen-          diamin-tetraessigsäure    gewaschen wird. Das  erhaltene Produkt zeigt nach der im Beispiel 1  beschriebenen Prüfung durch beschleunigte  Alterung keinen Verlust an Farbkraft.

   Der       Messwert    der Farbkraft beträgt tatsächlich  sogar     103 l0.    Es erfolgt keine merkliche Farb-         tonveränderung,    während das unbehandelte  Material, wie im Beispiel 1, ganz wesentlich  an Farbkraft verliert und eine     Farbtonver-          änderung    erleidet. Das gleiche Resultat wird  mit dem     Trinatriumsalz    der     Nitrilotriessig-          säure    erzielt.  



  <I>Beispiel 4</I>  Der aus 600 Teilen     Dianisidin    erhaltene  Farbstoff wird     abfiltriert.    Der nasse Filter  kuchen wird mit 1000     Volumteilen    einer       34%igen    Lösung des     Tetranatriumsalzes    der       Äthy        lendiamin-tetraessigsäure    vermischt. Der  nasse Kuchen wird in einem Ofen bei 60 bis  70  C getrocknet. Nach der im Beispiel 1  beschriebenen Prüfung durch beschleunigte  Alterung weist das Produkt eine Farbkraft  von 97% des ursprünglichen Wertes und keine       Farbtonveränderung    auf.

      <I>Beispiel 5</I>  300 Teile des gemäss Beispiel 1 hergestellten  Farbstoffes werden mit 70     Volumteilen    einer       34%igen    Lösung des     Tetranatriumsalzes    der       Äthylendiamin-tetraessigsäure    vermischt. Das  Produkt zeigt nach der beschleunigten Alte  rung keinen     Farbkraftverlust.     



  Statt eine Lösung des Stabilisierungsmit  tels zu verwenden, kann man eine gleich  wertige Menge des trockenen pulverförmigen       Tetranatriumsalzes    der     Äthylendiamin-tetra-          essigsäure    direkt mit dem getrockneten Farb  stoff vermischen. Man erhält einen gleich  guten Schutz gegen Veränderungen während  des     Lagerns.     



       Beispiel   <I>6</I>  Der nach den Angaben des Beispiels 1 aus  600 Teilen     Dianisidin    hergestellte Farbstoff  wird unmittelbar nach der     Metallisierung    mit  10000     Volumteilen    einer     34 öigen    Lösung des       Tetranatriumsalzes    der     Äthy        lendiamin-tetra-          essigsäure    behandelt. Das Gemisch wird ge  rührt, bis der Stabilisierungsvorgang beendet  ist, worauf das Produkt     ausgesalzen    und ab  filtriert wird.

   Mehrere Proben des Produk  tes zeigen nach der beschleunigten Alterung  gemäss Beispiel 1     Farbkraftwerte    von 95 bis  <B>99%</B> des ursprünglichen Wertes.      <I>Beispiel i</I>  Die Arbeitsweise ist die gleiche wie im  Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass an Stelle  der     Äthylendiamin-tetraessigsäure    eine gleich  wertige Menge des     Natriumsalzes    der     Äthylen-          diamin-N-oxyäthyl-N,N',N'-triessigsäure    ver  wendet wird. Die bei der Prüfung durch be  schleunigte     Alterung    erzielten Resultate sind  praktisch die gleichen wie im Beispiel 1. Es  wird eine     ausgezeic4nete    Stabilität erzielt.  



  <I>Beispiel 8</I>  Die Arbeitsweise ist die gleiche wie im  Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass an Stelle  des Salzes der     Äthylendiamintetraessigsäure     eine gleichwertige Menge von     Äthylendiamin-          1\,N'-di(oxyät.hyl)-N,N'-diessigsäure    verwen  det wird. Es wird die gleiche Stabilisier  wirkung erzielt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Stabilisieren des durch Kuppeln von tetrazotiertem Dianisidin mit 1-Amino-S-oxy-naphthol-2,4-disulfonsäure und Kupfern erhaltenen Farbstoffes, dadurch ge kennzeichnet, dass dem Farbstoff eine zur Komplexbildung befähigte organische Sub stanz, die mindestens eine zur Bildung eines Salzes mit einem Schwermetallion befähigte anionische Gruppe und mindestens eine Gruppe aufweist, die ein niehtmetallisehes Atom eines Elementes der 5. oder 6.

   Gruppe des periodischen Systems der Elemente ent hält, das zur Bildung einer koordinativen Bindung gegenüber dem Metallion befähigt ist, um mit solchen Schwermetallionen Kom plexe zu bilden, die wasserlöslich sind,. zuge setzt wird. II. Stabilisierter Farbstoff, erhalten nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der genannte Komplexbildner in einer Menge von 1-10%, bezogen auf das Gewicht des Farbstoffes, zu gesetzt. wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der genannte Kom plexbildner dem Reaktionsgemisch vor der Isolierung des Farbstoffilterkuchens zugesetzt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Parbstoffilter- kuehen mit einer Lösung des Komplexbildners gewaschen wird. 4. Verfahren nach Paten lansprueh I, da durch gekennzeichnet, dass der Komplexbild ner einer Suspension des isolierten Farbstof fes zugesetzt wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Komplexbild ner in trockener Form mit dem trockenen isolierten Farbstoff vermischt wird.