CH411331A - Verfahren zum optischen Aufhellen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren   zum    optischen Aufhellen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum optischen Aufhellen, mit Ausnahme der Behandlung von Textilfasern in der Textilindustrie, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man fluoreszierende, praktisch farblose Cumarin-Verbindungen der allgemeinen Formel
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 in der R für Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest und   Rt    für Wasserstoff oder einen Alkyl-, Oxyalkyl-, Alkoxyalkyl-, Halogenalkyl-, Cyanalkyl-, Carboxyalkyl-, Sulfoalkyl-, Alkenyl-, Aralkyl-, Aryl-, Arylketoalkylrest, für einen Acyl- oder Carbamylrest oder für die Gruppierung
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 steht, wobei R für Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest steht und R2 und R3 unabhängig voneinander einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-,   Cycloalkyl-oder Aralkylrest bedeuten n und R4,

   RÏ    und   R5    gleiche oder   verschiedene,    gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylreste   sind, während X für den zweiwertigen Rest t eines ali-    phatischen Kohlenwasserstoffs mit vorzugsweise 1   bis 4 Kohlenstoffatomen und Y für einen n anorgani-    schen oder organischen Säurerest stehen, wobei die aromatischen Ringe darüberhinaus noch weitere Substituenten mit Ausnahme der Nitrogruppe enthalten können, verwendet.



   Besonders geeignet sind diejenigen Verbindungen, in denen R Wasserstoff ist.   Cumariaverbindun-    gen der obigen Formel, welche basische Gruppen, z. B. tertiäre oder quartäre Aminogruppen, enthalten, sind zum Aufhellen von Materialien aus Polyacrylnitril oder Celluloseestern geeignet, während sich Cumarinverbindungen, welche saure Gruppen, insbesondere die Sulfogruppe enthalten, z. B. zum Aufhellen von textilen Gebrauchsgegenständen aus Wolle  eignen. Solche Cumarinverbindungen der obigen Formel, die weder saure noch basische Gruppen enthalten und die infolgedessen in Wasser schwer löslich sind, lassen sich besonders gut zum Aufhellen von Materialien aus synthetischen Polyamiden und Polyurethanen sowie zum Aufhellen von Materialien aus Polyacrylnitril oder Celluloseestern verwenden.



   Die in den Cumarinverbindungen der obigen Formel enthaltenen aromatischen Ringe können darüber hinaus noch weitere Substituenten mit Ausnahme der Nitrogruppe enthalten, beispielsweise Halogene, Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppen, Alkoxy-, Aralkoxy- oder Aryloxygruppen, Amino-, Alkylaminooder Dialkylaminogruppen, die Reste -NHCO-Alkyl,   NHCO-Aryl, NHCONH-Alkyl    oder -NHCONH Aryl, die Carboxylgruppe, die auch verestert sein kann sowie   Carbonamid- bzw.    Sulfonamidgruppen, die auch durch Alkyl-, Aralkyl- oder Arylreste substituiert sein können.



   Die erfindungsgemäss zu verwendenden optischen Aufhellungsmittel sind nach verschiedenen Verfahren erhältlich, beispielsweise durch Umsetzung von   2,4-Dioxybenzaldehyd    oder seinen Substitutionsprodukten mit Phenylessigsäure oder ihren funktionellen Derivaten und Substitutionsprodukten.



   Hierfür seien als geeignete Substitutionsprodukte des 2,4-Dioxybenzaldehyds beispielsweise die folgen   den angeführt: 5- Methyl - 2,4- dioxybenzaldehyd, 5-      Chlor -2,4-    dioxybenzaldehyd,   5-Brom-2, 4-dioxy-    benzaldehyd,   5- Methoxy -2,4-      dioxybenzaldehyd,    5   Acetyiamino - 2,4- dioxybenzaldehyd, 4- Methoxy -2-    oxybenzaldehyd,   4- Äthoxy -2- oxybenzaldehyd,    4 B enzyloxy-2-oxybenzaldehyd.



   Als geeignete funktionelle Derivate und Substitutionsprodukte der Phenylessigsäure seien u. a. genannt:   B enzylcyanid,    4-Chlorbenzylcyanid, 3-Brombenzylcyanid, 4-Methoxybenzylcyanid, 4-Aminobenzylcyanid, 4-Acetylaminobenzylcyanid, die Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylester der Phenylessigsäure, der 2-Chlorphenylessigsäure, der 4-Bromphenylessigsäure, der 4-Methoxyphenylessigsäure oder der 4-Acetylaminophenylessigsäure.



   Sofern die in 7-Stellung des gebildeten Cumarinringsystems befindliche Oxygruppe noch frei ist, kann man sie in alkalischem Medium - etwa in Gegenwart von Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumamid oder Natriummethylat- mit Alkylierungsmitteln umsetzen, beispielsweise mit Dimethylsulfat, Diäthylsulfat, Methyljodid, Äthyljo did, Isopropyljodid, Butylbromid, Allylbromid, Benzylchlorid,   w-Chloracetophenon    Chloressigsäure, Chloracetamid,   Chloräthansulfosäure,    Methylenbromid,   2 -Dimethylaminoäthylchlorid    oder 2-Diäthylaminoäthylchlorid.



   In den gebildeten Cumarinverbindungen vorhandene Oxygruppen oder primäre oder sekundäre Aminogruppen können acyliert werden oder mit Isocyanaten, z. B. Methyl- oder Phenyl-isocyanat, in Carbaminsäureestergruppen bzw. Harnstoffgruppen übergeführt werden.



   Soweit tertiäre Aminogruppen in den Cumarinverbindungen vorhanden sind, können sie quaterniert werden. Hierzu löst man die Cumarinverbindungen in einem indifferenten Lösungsmittel, beispielsweise in Aceton, Toluol, Chlorbenzol oder Chloroform, und setzt sie mit einem Quaternierungsmittel um, beispielsweise mit Dimethylsulfat, Diäthylsulfat, Methyljodid, Äthyljodid. Butylbromid, Benzylchlorid oder   4-Toluolsulfonsäuremethyl- und -äthylester.   



   Die Einführung von Sulfogruppen kann dadurch erfolgen, dass man die Cumarinverbindungen in an sich bekannter Weise mit einem Sulfierungsmittel beispielsweise mit Schwefelsäuremonohydrat, Oleum oder   Chlorsulfonsäure - behandelt.    Über einen aliphatischen Rest gebundene Sulfonsäuregruppen kann man auch dadurch einführen, dass man eine 7-Oxycumarin-Verbindung in Form ihres Alkalisalzes mit einem Sulton, beispielsweise Butansulton, umsetzt.



   Die genannten Cumarin-Verbindungen können in üblicher Weise angewendet werden, beispielsweise in Form von Lösungen in Wasser oder in organischen Lösungsmitteln bzw. in Form von wässrigen Dispersionen, wofür als Dispergiermittel beispielsweise Kondensationsprodukte aus Naphthalinsulfonsäuren und Formaldehyd benutzt werden können. Die Aufhellungsmittel lassen sich auch zusammen mit Waschmitteln verwenden. Weiterhin können sie auch Spinn- oder Giessmassen zugesetzt werden, die zur Herstellung künstlicher Fasern, Fäden, Folien oder anderer Gebilde dienen.



   Die erfindungsgemäss verwendeten Aufhellungsmittel sind sehr ergiebig. Sie sind ausserdem sehr beständig gegenüber Chloritbleiche. Diese vorteilhaften Eigenschaften besitzen die bislang als Aufhellungsmittel vorgeschlagenen Cumarinverbindungen nicht in gleichem Umfang.



   Die im nachfolgenden Beispiel angegebenen Teile sind Gewichtsteile.



   Beispiel 1
Aus 10 Teilen Polyacrylnitril, 80 Teilen Dimer thylformamid und 10 Teilen eines der nachstehend beschriebenen Aufhellungsmittel wird eine Stammlösung hergestellt; diese wird einer üblichen Polyacrylnitrilspinnlösung in solcher Menge zugesetzt, dass die Konzentration des Aufhellungsmittels im versponnenen Polyacrylnitrilmaterial 0,25 Gewichtsprozent beträgt. Die Spinnlösung wird dann in üblicher Weise versponnen und das gebildete Fasermaterial wird in einem Natriumchlorit enthaltenden Bad gebleicht.



  Der so erhaltene Weisseffekt ist hervorragend.



   Die verwendeten Aufhellungsmittel waren in folgender Weise hergestellt worden:
9,0 Teile 7-Oxy-3-phenyl-cumarin wurden unter Erwärmen in 80 Teilen Alkohol gelöst und die Lösung wurde tropfenweise mit 35 Teilen 10   0/obiger    Sodalösung und   anschliessend    mit 7,1 Teilen Dimethylsulfat oder mit 8,6 Teilen Diäthylsulfat versetzt.



  Nachdem das Reaktionsgemisch 1 Stunde unter Rückflusskühlung zum Sieden erhitzt war, wurde es abgekühlt. Der hierbei ausfallende Niederschlag  wurde abgesaugt und lieferte nach dem Umkristallisieren aus Methanol das   7-Methoxy-3 -phenyl-cuma-    rin vom Schmelzpunkt   125-126"    C bzw. das 7 Äthoxy-3-phenyl-cumarin vom Schmelzpunkt 164 bis 1650 C.



   Beispiel 2
Ein Gemisch aus 65 Teilen Polyvinylchlorid und 35 Teilen eines Weichmachers auf Basis Dioctylphthalat wird mit 2 Teilen Titanoxyd Anatas und 0,1 Teil   7- Methoxy -3- phenyl - cumarin    versetzt. Die Masse wird in einem Mischer homogenisiert und auf der Heisswalze plastifiziert. Nach der Verarbeitung auf dem Kalander erhält man ein PVC-Fell von hohem Weissgrad.



   Beispiel 3
100 Teile Polystyrol werden mit 1 Teil Titandioxyd (Rutil) und 0,2 Teilen 7-Methoxy-3-(p-methylphenyl)-cumarin innig vermischt und im Extruder plastifiziert. Die austretende Masse wird granuliert und in einer Spritzgussmaschine bei 200 verspritzt.



  Man erhält so Spritzgussteile von hervorragendem Weissgrad.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zum optischen Aufhellen, mit Ausnahme der Behandlung von Textilfasern in der Textilindustrie, dadurch gekennzeichnet, dass man fluoreszierende, praktisch farblose Cumarin-Verbindungen der EMI3.1 <tb> allgemeinen <SEP> Formel <SEP> R <tb> <SEP> C <tb> R <SEP> KCw <tb> <SEP> Rt-O/W < O/ <tb> in der R für Wasserstoff oder einen niederen Alkyl- rest und Rt für Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest oder einen Alkenyl-, Aryl-, Arylketoalkylrest, für einen Acyl- oder Carba mylrest oder für die Gruppierung EMI3.2 steht, wobei R für Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest steht und R2 und R5 unabhängig voneinander einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-,

   Cycloalkyl-oder Aralkylrest bedeuten und R4, R5 und R8 gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylreste sind, während X für den zweiwertigen Rest eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs und Y für einen anorganischen oder organischen Säurerest stehen, wobei die aromatischen Ringe darüberhinaus noch weitere Substituenten mit Ausnahme der Nitrogruppe enthalten können, verwendet.

   UNTERANSPRUCH 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man Cumarin-Verbindungen, die in der para-Stellung des am Kohlenstoffatom 3 befindlichen Phenylrestes eine Alkylgruppe enthalten, verwendet.

   PATENTANSPRUCH II Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Komponente fluoreszierende, praktisch farblose Cumarin-Verbindungen der allgemeinen Formel EMI3.3 in der R für Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest und Rt für Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest oder einen Alkenyl-, Aryl-, Arylketoalkylrest, für einen Acyl- oder Carbamylrest oder für die Gruppierung EMI3.4 steht, wobei R für Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest steht und R2 und R3 unabhängig voneinander einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylrest bedeuten und R4, R;

   und R8 gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylreste sind, während X für den zweiwertigen Rest eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs und Y für einen anorganischen oder organischen Säurerest stehen, wobei die aromatischen Ringe darüberhinaus noch weitere Substituenten mit Ausnahme der Nitrogruppe enthalten können, enthält.

   UNTERANSPRUCH 2. Mittel nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass es Cumarin-Verbindungen, die in der para-Stellung des am Kohlenstoffatom 3 befindlichen Phenylrestes eine Alkylgruppe enthalten, enthält.