CH425712A

CH425712A - Verfahren zum Färben oder Bedrucken von Textilmaterialien mit Phthalocyaninpigmenten

Info

Publication number: CH425712A
Application number: CH600564A
Authority: CH
Inventors: Braun Oskar; Gross Richard; Nakaten Herbert
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1963-05-11
Filing date: 1964-05-08
Publication date: 1967-06-15
Also published as: BE647757A; CH600564A4; FR1397598A; GB1060233A; NL6405201A; US3446569A; CH436534A

Description

Verfahren zum Färben oder Bedrucken von Textilmaterialien mit Phthalocyaninpigmenten Es ist bekannt, dass man P'hthalocyaninpigmente durch Einführung von z. B. Schwefel'säuregruppen wasserl'ösl'ich machen kann. Die damit hergestellten Lösungen lassen sich zum Färben und' Bedrucken von Textilien verwenden. Die Färbungen besitzen je doch nur geringe Nassechtheiten.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben, Klotzfärben oder Bedrucken von Textil materialien, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man die Textifmaterial'ien mit einer basischen stabilen wässrigen Lösung von Phthalocyaninpigmenten, die mehrere Sulfonsäurearylamid- oder Sulfonsäurealkyl- amidgruppen enthalten,

die ausserdem einen Ge'hal't an einer kaiionischen grenzfl'ächenaktiven Verbindung sowie gegebenenfalls einem stark basisch wirkenden Mittel' und gegebenenfalls einem organischen Lösungs mittel aufweist, färbt, klotzt oder bedruckt, das Tex tilmaterial danach gegebenenfalls trocknet und zur Entwicklung mit einem sauren Bad behandelt oder in Anwesenheit von Feuchtigkeit an der Luft ver hängt.

Zur Herstellung der wässerigen Lösungen un ter Zuhilfenahme des kationischen grenzflächenakti- ven Hilfsmittels sowie gegebenenfalls der starken Base und eines organischen Lösungsmittels wird man vorteilhaft zunächst eine konzentrierte Lösung des Pigments herstellen.

Dabei wird das Pigment, wenn möglich bei Zimmertemperatur, mitunter auch bei erhöhter Temperatur bis etwa 100 C, meist bis etwa 80 C, unter Zugabe des kaiionischen Hilfsmittels zu Wasser oder in einer vorzugsweise konzentrierten, etwa 40- bis 70 ö igen wässrigen Lösung des kationi- schen Hilfsmittels gelöst.

Die hierfür erforderliche Menge des grenzflächenaktiven Hilfmittels beträgt im allgemeinen das 3- bis 40fache, vorzugsweise das 3- bis 10fache, der Gewichtsmenge des verwendeten Pigments. In der Praxis wird man bestrebt sein, die Menge des Hilfsmittels möglichst gering zu halten. In manchen Fällen, z.

B. bei sehr schwer in Lösung zu bringenden Pigmenten, oder insbesondere, wenn das verwendete kationische oberflächenaktive Hilfsmittel nicht genügend stark alkalisch ist, kann es angebracht sein, zur Herstellung der konzentrierten Pigment lösung ein stark basisch wirkendes Mittel sowie gege benenfalls ein organisches Lösungsmittel zu Hilfe zu nehmen.

Es wird dabei so viel einer starken Base so wie gegebenenfalls eines geeigneten organischen Lö- sungsmittel's zugegeben, bis eine klare Pigmentlösung erzielt ist. Die Menge der gegebenenfalls zuzusetzen den starken Base wird dabei so bemessen, dass sich ein pH-Wert von mindestens 12 einstellt.

Die Menge des gegebenenfalls zuzusetzenden organischen Lö sungsmittels wird aus wirtschaftlichen Gründen möb lichst gering gehalten. Im allgemeinen genügen bis zu etwa 10 Gewichtsteile des organischen Lösungs mittels auf 1 Gewichtsteil des Pigments.

In manchen Fällen, insbesondere bei besonders schwierig in Lösung zu bringenden oder in Lösung zu haltenden Farbstoffen, kann es angebracht sein, den Pigmentlösungen zur Stabilisierung ein höhermoleku- lares Pol'yalkylenglykol, insbesondere ein Pol'yäthy- lenglykol, mit einem Mol'gewicht von etwa 150 bis 5000 zuzusetzen.

Anstelle der Polyafkyl@nglykole oder zusammen mit denselben können auch andere nich'tionogene Produkte verwendet werden, z. B. Additionsprodukte von Äthylenoxyd an Hydroxyl- oder Aminogruppen enthaltende Verbindungen, wie z. B. Alkohole, Fettsäuren, Alkylphenole, Amine und ähnliche.

Die konzentrierte Pigmentlösung kann mit gegebe- nenfall's Alkali enthaltendem Wasser so weit verdünnt werden, bis die gewünschte Konzentration erreicht ist Sollten beim Verdünnen mit Wasser oder beim Auf bewahren der fertigen Pigmentlösungen, bei deren Herstellung zu geringe Mengen kationaktiver Mittel verwendet werden, Trübungen auftreten,

so lassen sich diese im allgemeinen leicht durch einen weiteren Zusatz an kanonischer grenzflächenaktiver Substanz beseitigen.

Als grenzflächenaktive Mittel kommen alle katio- nischen Hilfsmittel in Frage, bei denen das Kation den grösseren Molekülteil darstellt. Alls geeignete kationische grenzflächenaktive Verbindungen kom men vor allen Dingen die von Fettaminen abgeleiteten Quaternierungsproddkte in Betracht,

wobei als Fett amine aliphatische Amine mit einem Alkylrest von etwa 8-22 C-Atomen verstanden werden sollen. Es können die Ammoniumbasen oder auch ihre Salze mit anorganischen oder organischen Säuren, wie z. B.

Halogenwasserstoffsäuren, Essigsäure, Schwefelsäure, Milchsäure, Ameisensäure, Zitronensäure, Weinsäure, verwendet werden, aus denen durch A4kal'izugabe d'i'e entsprechenden Basen entstehen. Vorzugsweise kom men die Ammoniumbasen direkt zur Anwendung. Es kann auch ein Gemisch verschiedener katioriischer Hilfsmittel der genannten Art eingesetzt werden.

Es kommen quartäre Ammoniumverbin'dungen der Formel
EMI0002.0055
in Betracht, worin R einen hochmolekularen organi schen Rest mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen, R1, R2 und R3 Alkyl-, Aralkyl- oder Arylreste, die gege benenfalls substituiert oder gemeinsam mit dem Stickstoffatom einen heterocyclischen Ring bilden können,

und X ein. Anion bedeuten.

R kann ein aliphatischer, geradkettiger oder ver zweigter Kohlenwasserstoffrest mit 8-22 Ko'hnenstorf- atomen sein, der eine oder mehrere Doppelbindungen, Heteroatome, wie z. B. Sauerstoff- oder gegebenen- falls quaternierte Stickstoffatome, oder funktionelle
EMI0002.0087
Gruppen, wie z.

B. Carbonsäuregruppen, in der Kette enthalten kann. R kann ferner ein aromatischer, hy- droaromatischer oder cycl'oaliphatischer Rest sein, der aliphatische Seitenketten tragen kann.

Die Alkyl-, Aralkyl- oder Arylreste R1, R2 und 14 könhen gleich oder verschieden sein und gegebenenfalls Substi- tuenten enthalten, beispielsweise Halogenatome, Oxy- alkyl= oder Polyal'kylenglykoläthergruppen. Sie kön nen auch gemeinsam mit dem Stickstoffatom einen haterocyclischen Ring, z.

B. einen Pyridin- oder Mor- phol'inring, bilden. Das Anion X kann entweder die Hydroxylgruppe oder aber auch den Rest einer an- organischen oder organischen Säure darstellen; es kann beispielsweise den Rest einer Hal'o;

genwasser- stöffsäure, wie der Chlorwasserstoff- oder Bromwas- serstoffsäure, oder einer anderen organischen Säure, z. B. der Schwefelsäure oder Phosphorsäure, oder den Rest einer organischen Carbonsäure, z. B. der Essig- säure, Ameisensäure, Oxalsäure, Milchsäure, Wein säure, Gluconsäure, Zitronensäure oder Benzoesäure, oder den Rest einer organischen Sulfosäure, z.

B. der Methansunfäsäure oder Benzolsulfosäure, bedeuten.

Geeignete quartäre Ammoriiumverbiridungen sind beispielsweise: Dodecyl-dimethyl-benzylammoniumchliorid, Oleyl'trimethyl-ammoniumchlorid, Distearyl-d'imethyl-anunoniumchlorid, Lauryl-dimethyl-oxyäthyl-ammoniumchlorid, Dod'ecyl-di-(oxyät!hyl)-met'hyl@- ammoniumchlorid, Dod'ecyl-dimethylvinyl-ammoniumchlorid, Dod'ecyl-di-(oxydiiäthoxy)-äthyl, benzyl- ammoniumchlorid,

Nonylphenyl-dimethyl-benzyl- ammoniumchlorid, Oleyl-di-(oxyäthyl)-äthylenglyykolä'ther- ammoniumchlorid, Oleyl'-dimethyl-oxyäthyl-ammoniumchl'orid, Kokosfettalkyl d'i-(triäthylenglykol'äther) benzyl-ammoniumchforid-Kokosfettalkyl- dsmethyl!benzyl=ammoniumchlorid, Kokosfetta'lkyl-dimethyl'-y-oxypropyl- ammoniumchlorid, Distearyl-dimethyl'-ammoniumchlorid, Trioctyl'-methyl-ainmoniumchlorid,

Ko'kosfe\htalkyl-dlimethyl-cu-oxyprapyl- ammoniumchlorid und Verbindungen der Formeln
EMI0003.0001
(R = Kokosfettalkylrest) Oft haben sich auch die von heterocyclischen stickstoffhaltigen Basen, wie Pyridin oder Morpholin, abgeleiteten kationaktiven Verbindungen wie Dodecyl-methyl-morpholiniumchlorid- Lauryl-pyridiniumchlorid, Hexadecyl-N,

N'-dimethyl benzimidazolinium- sulfat alg geeignet erwiesen.

Als kationische, grenzflächenaktive Verbindun gen können ferner quartäre Phosphoniumverbind'un- gen der Formel
EMI0003.0022
Verwendung finden.

Geeignete quartäre P'hospho- niumverbind'uägen sind be'spiessweise: Dodecyl-dimethyl-benzyl-phosphoniumchlbrid, Dodecyl-trimethyl-phosphoniumchlorid, Dod'ecyl=di'methyl'-oxyäthyl-phosphonium- c'hlorid, Kokosfettalkyl-dimethyl-benzyl-phosphonium- chllorid Oleyl'dimethyl benzyl- phosphoniumchl'orid.

Als gegebenenfalls mitzuverwendende organische Lösungsmittel kommen praktisch alle nicht sauren in differenten wasserlöslichen organischen Lösungsmit tel oder Lösungsmittelgemische in Betracht. In erster Linie kommen Alkohole, Äther, Säureamide, Ketone und Ester, wie z.

B. Äthanol, Butanol, Äthyldiglykol; Äthylthiodiglykol, Polyalkylenglykole, insbesondere Polyäthylenglykole mit Molgewichten bis zu etwa 5000, Dimethylformamid, Phosphorsäuretrisdimethyl- amid und Aceton, ferner auch Dime)thylisuullfoxyd, in Betracht.

Als stark basisch wirkende Mittel, die gegebe nenfalls mitverwend'etwerden können, kommen starke organische oder anorganische Basen, vorzugsweise Alkalihydroxyd'e oder Ammoniak, zur Anwendung.

Als Phthafocyaninpigmente kommen wasserunlös- lie'he Phthal'ocyaninfarbstoffe in Betracht, die meh- relre, vorzugsweise 2--4, Sulfonsäurearylamid- oder Sulfonsäurealkylamidgruppen enthaliten. Diese Farb stoffe können beispielsweise nach dem Verfahren des DRP Nr.

696 591 hergestellt werden durch Umset zung von metallhaltigen Phthal'ocyaninsulfonsäure- chloriden mit aromatischen Aminen, wie z.

B. Anilin, Toluid'inen, Xylidinen, Äthylanilinen, Anisidinen, Phenetidinen oder Naphthylaminen, die weitere, nicht wasserlöslichmachende Substituenten, wie Halogen atome, Nitro-, Trifluormethyl-, Cyan-, Aeyl-, Car- bonsäureester-, Carbonsäureamid'gruppen, enthalten können,

oder mit aliphatischen Aminen, wie z. B. Methylamin, Propylamin, Butylamin oder Benzyl- amin.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhält man nassechte Färbungen, Klotzfärbungen oder Drucke auf Textilmaterialien. Für das Klotzfärben und Bedrucken kommen im allgemeinen Lösungen zur Anwendung, die etwa 1 bis 40 g, vorzugsweise 5 bis 30 g, Pigment pro Kilogramm Klotzflotte bzw.

Druckpaste enthalten. Aus wirtschaftlichen Gründen wird man den Wasseranteil der Lösungen möglichst hoch, vorzugsweise über 250 g/kg, halten und ver- suchen, mit möglichst geringen Mengen kationaktiver Hilfsmittel und organischer Lösungsmittel auszukom men.

In dien meisten Fällen gelingt es, den Wasser anteil der fertigen Pigmentlösungen im Bereich von etwa 400 bis 850 g/kg Lösung zu halten.

Das KTotzfärben oder Bedrucken nach dem erfin- dungsgemässen Verfahren gestaltet sich sehr einfach. Das zu färbende Fasermaterial wird vorzugsweise bei Zimmertemperatur mit der Pigmentlösung geklotzt oder bedruckt, danach getrocknet und zur Entwick lung vorzugsweise bei Zimmertemperatur mit einem sauren Bad behandelt.

Der pH-Wert dieses sauren wässerigen Entwicklungsbades kann in werten Gren zen schwanken. Im allgemeinen werden pH-Werte im Bereich von etwa pH 1 b'i's pH 5, vorzugsweise pH 1 bis pH 3, eingehalten.

Die Entwicklung der Färbung erfolgt um so schneller, je niedriger der pH-Wert des Entwicklungsbades ist. Zur Einstellung des sauren pH-Wertes können beliebige organische oder anorga- nische Säuren, wie z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Salzsäure oder Schwefelsäure, verwen det werden.

Es ist auch, wie gesagt, möglich, die Ent- wicklung der Färbung unter Ausnutzung des Kohlen dioxydgehaltes der Luft durch längeres Verhängen der gekl'otzten oder bedruckten Ware vorzunehmen.

Bei Anwendung der stabilen wässerigen Azofarb- stoffl'ösungen im Textildruck werden Verdickungs mittel verwendet, die eine gute Alkahverträglichkeit aufweisen und die gegenüber kationischen Verbin dungen verträglich sind. Bei geeigneter Auswahl an sauren Reservierungsmitteln können auch Vordruc'k- reserven in weiss und bunt unter den mit den Pigment lösungen hergestellten Klotzfärbungen bereitet wer den.

Zum Färben aus langer Flotte wird die Pigment- konzentration je nach Flottenverhältnis. eingestellt; meist werden Konzentrationen im Bereich zwischen 0,2 und 5 g/1 verwendet.

Das Färben aus langer Flotte kann in üblicher Weise im koc'hend'en Bad vor genommen werden. Anschliessend wird: gespült, gege- benenfalls getrocknet und, wie beim Klotzfärben an gegeben, mit einem weiteren Bad entwickelt, gegebe nenfalls geseift, gespült und getrocknet.

Als zu färbende oder zu bedruckende Textilinate- rialien kommen solche wie Fasern, Garne, Gewebe, Gewirke, Gestricke und Faservliese aus natürlichem oder synthetischem Material, wie z.

B. Fasermate- rialien aus nativer oder regenerierter Cell'ufose, Cellu- loseester, Wolle, Seide, Superpolyamiden, Polyacryl- nitril, Pol'yvinylichlorid oder linearen Polyestern, wie Polyäthyl'englykolterephtha#lat, in Frage.

Bevorzugt werden die wässerigen Pigmentlösungen zum Färben von cellulosehaltigem Fasermaterial verwendet. Beim Färben von synthetischem Fasermaterial können dien Farbstofflösungen bzw. -zubereitungen noch andere Hilfsmittel, z.

B. sogenannte Carrier, oder säureab spaltende Verbindungen zugesetzt werden. Beim Fär ben von synthetischem Textilmaterial kann es mit- unier angebracht sein,

den Wasseranteil der Farbstoff- lösungen zugunsten des Anteils der kationischen Hilfs- mittel und organischen Lösungsmittel niedrig zu hal- ten. Es kann hierbei in manchen Fällen vorteilhaft sein, Lösungen mit einem Wasseranteil von etwa 100 bis 400 g/kg Lösung zu verwenden.

Beispiel 1 20 g Kupferphthalocyanm - trisulfonsäureanilid werden in einer Mischung aus 60 ml 32,5 % iger Na- tronlauge, 200 ml Wasser, 100 g Polyäthylengl'ykol vom Durchschnittsmol'ekulargewicht 1000 und 100 g der Verbindung der Formel
EMI0004.0151
bei 70 C gelöst.

Ebenfalls klare Lösungen des obengenannten Kupferphthal'ocyanmpigmentes werden erhalten, wenn man 20 g des Pigmentes in einer Mischung aus 60 ml einer 32,5 % igen wässerigen Natronlauge, 150 mü Wasser, 150 ml Diäthylenglykolmonoäthyl- äther und 150 g der Verbindung der Formel
EMI0004.0163
bei 80 C löst.

Zur Herstellung der Pigmentlösung kann auch so verfahren werden, dass man 20 g des Pigmentes in einer Mischung aus 60 ml einer 32,5 % igen wässe rigen Natronlauge, 100 ml Diäthylaminoäthanol, 150 ml Wasser,

75 g eines Polyäthylenglykols vom durchschnitt'l'ichen Molekulargewicht 1000 u'nd 75 g der Verbindung der Formel
EMI0004.0180
bei 50 C löst.

Zum Lösen des Pigments können ferner auch 60 ml' einer 32,5 % igen wässerigen Natronlauge, 100 ml Diäthylenglykolmonoäthyläther und 150 g der Verbindung der Formel
EMI0004.0188
verwendet werden.

Die Lösung wird mit Wasser auf 1 1 verdünnt und dann Baumwollgewebe foulardiert. Nach dem Klotzen wird bei etwa 80 C getrocknet, anschliessend mit 20 ml konzentrierter Schwefelsäure im Liter Wasser abge'säuert, gespült und mit 3 g Seife und 1 g cale. Soda im Liter Wasser 10 Minuten bei 95 C nachbehandelt, gespült und getrocknet.

Man erhält eine grünstichige Blaufärbung von sehr guten Nass- echtheiten.

In gleicher Weise kann auch eine Lösung von Kupferphthalocyanin-trisulfonsäurebutylamid herge stellt werden.

Die Lösung lässt sich ebenfalls nach Verdünnen als Klotzflotte verwenden. Die Pigmentlösungen las sen sich auch zum Drucken verwenden.

Hierzu wird die konzentrierte Lösung in 500 g einer 4 % igen Carboxymethyl - celluloseverd'ickung, welche 50 ml: 32,5 % ige wässfige Natronlauge enthält, eingerührt und mit weiterer Verdickung auf 1 kg eingestellt. Mit der Druckpaste wird Baumwollgewebe bedruckt, getrocknet und wie vorstehend angegeben fertiggestellt.

Beispiel 2 20 g Kupferphthalocyanin - trisul'fonsäureanilid werden in einer Mischung aus 60 ml einer 32,5 % i'gen wässerigen Natronlauge, 100 ml -Diäthylenglykol- monoÜthyläther, 150 ml Wasser, 75 g Pol'yäthylen- glykol vom Durchschnittsmolekulargewieht 1000 und 75 g der Verbindung
EMI0005.0026
bei 50 C gelöst.

Die Lösung wird in gleicher Weise wie in Beispiel 1 verwend'e't.

Beispiel 3 20 g Kupferphthalocyanin - trisulfonsäureanilid werden in einer Mischung aus 60 mleiner 32,5 % igen wässrigen Natronlauge, 100 m1 Wasser und 300 g der Verbindung der Formel
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gelöst. Die Lösung wird in, gleicher Weise wie in Beispiel 1 angegeben zum Klotzen und Drucken verwendet.

Beispiel 4 Aus 1 g Kupferphthalocyanin-trisulfonsäureanilid und einer Mischung aus 5 g eines Polyglykols vom Durchschnitbsmolekulargewicht 1000, 10 ml Wasser, 0,75 m1 einer 32 % igen wässerigen Natronlauge und 5 g der Verbindung der Formel
EMI0005.0048
wird eine klare Lösung hergestellt.

Für das Färben aus langer Flotte kann man die konzentrierte Lösung des Pigments in 1 1 Wasser von 50 C einrühren. In das so erhaltene Färbebad wird mit 50 g eines Baumwollgarns eingegangen und die Temperatur auf 98-100 C erhöht.

Es wird etwa 1 Stunde bei dieser Temperatur ge färbt.

Anschliessend wird gespült, angesäuert und 15 Minuten bei 60 C mit einer wässerigen Flotte nach behandelt, die im Liter 1 g Soda und 1 g einer An lagerungsverbindung von 10 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Nonyl@henol enthält. Es wird eine grünstichige Blaufärbung mit guten Echtheitseigenschaften er halten.

In gleicher Weise kann auch ein Polyamid'garn gefärbt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zum Färben, Klotzfärben oder Bedruk- ken von Textilmaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass man die Textilmaterialien mit einer basischen wässerigen Lösung von Phthalocyaninpigmenten, die im Molekül mehrere Sulfonsäurearylamid- oder Sul- fonsäurealkylamidgruppen besitzen,

wobei die Lö sung ausserdem einen Gehalt an quaternären grenz- flächenaktiven Verbindungen aufweist, färbt, klotzt oder bedruckt und das TextiPmaterial zur Entwicklung mit einem sauren Bad behandelt oder in Anwesenheit von Feuchtigkeit an der Luft verhängt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man eine; ein stark basisch wirken des Mittel enthaltende wässerige Lösung verwendet.

2. Verfahren gemäss Patentanspruch-, dadurch ge kennzeichnet, dass man eine ein organisches Lösungs-, mittel enthaltende wässerige Lösung verwendet. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, .dass man eine wässerige Lösung ver- wendet,

welche quaternäre grenzflächenaktive Verbin dungen in Mengen von 3-40 Gewichtsteilen pro Ge wichtsteil Phthalocyaninpigment enthält.