CH513957A - Stabile,hochkonzentrierte Lösungen von basischen Farbstoffen - Google Patents
Stabile,hochkonzentrierte Lösungen von basischen FarbstoffenInfo
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Description
Stabile, hochkonzentrierte Lösungen von basischen Farbstoffen
Es ist bekannt, basische Farbstoffe in Form hochkonzentrierter Stammlösungen zu verwenden. Hierdurch kön nen gewisse Nachteile vermieden werden, die bei der Verwendung der Farbstoffe als feingemahlene Pulver auftreten, wie z. B. Stauberzeugung, Lösungsschwierigkeiten, Schaumbildung usw. Wegen der z. T. geringen Löslichkeit der üblichen Salze basischer Farbstoffe eignen sich zur
Herstellung solcher hochkonzentrierter und frostbeständiger Stammlösungen vor allem Salze von basischen Farbstoffen, die als Anionen solche von wasserlöslichen Carbonsäuren enthalten.
Als Lösungsvermittler und gegebenenfalls gleichzeitig als Lösungsmittel werden dabei wasserlösliche, bei gewöhnlicher Temperatur flüssige, mehrwertige Alkohole oder deren Äther oder wasserlösliche Polyäther verwendet. Besonders geeignet sind zwei- und dreiwertige Alkohole und deren niedrigmolekulare Äther, beispielsweise Äthylenglykol, Diäthylenglykolmonoäthyläther, Diaethylenglykolmonobutylaether, Triaethylenglykolmonobutyläther, Triaethylenglykol und Dipropylenglykol. Ferner wurden als Lösungsvermittler auch vorgeschlagen: wasserlösliche Amide, Lactame, Lactone oder Nitrile, wie z. B. Formamid, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, Butyrolacton und Acetonitril. Ausserdem sind als Lösungsvermittler oder gegebenenfalls gleichzeitig als Lösungsmittel auch Dimethylsulfoxyd, Tetrahydrofuran oder Dioxan genannt worden.
Der erwähnte Lösungsvermittler kann dabei gleichzeitig als Lösungsmittel dienen; man kann aber auch zusätzlich andere Lösungsmittel verwenden, wie z. B. Wasser, Eisessig oder Ameisensäure bzw. Mischungen derselben.
Zur Herstellung der Stammlösungen geht man z. B. so vor. dass man die üblichen Salze der basischen Farbstoffe in den genannten wasserlöslichen Lösungsvermittlern und gegebenenfalls weiteren Lösungsmitteln in Anwesenheit wasserlöslicher Carbonsäuren bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur löst. Vorteilhaft löst man jedoch die gegebenenfalls noch wasserfeuchte Carbinolbase, z. B. von Di- oder basischen Triarylmethanfarbstoffen in einem Gemisch aus einer wasserlöslichen Carbonsäure, die man in stöchiometrischer Menge oder mehrfachem, z. B. 1,5-2fachem Überschuss verwendet und einem Lösungsvermitt ler und gegebenenfalls einem oder mehrerer Lösungsmittel der genannten Art. Bei der Verwendung einer mehr als stöchiometrischen Menge der wasserlöslichen Carbonsäure dient deren Überschuss zugleich als Lösungsmittel.
Man kann auch die Farbbase zuerst mit der Carbonsäure verrühren und dann das Lösungsmittel bzw. den Lösungsvermittler zugeben.
Es wurde nun gefunden, dass sich als Lösungsvermitt ler und gegebenenfalls Lösungsmittel für die Herstellung solcher Farbstofflösungen ganz besonders bei gewöhnlicher Temperatur flüssige, mit Wasser ganz oder teilweise mischbare Ester von vorzugsweise mindestens eine weitere hydrophile Gruppe, wie z.
B. eine Hydroxylgruppe, eine Aldehydgruppe, eine Ketogruppe, eine Äthergruppe oder eine innere Äthergruppe aufweisenden Carbonsäuren mit Alkoholen, und/oder bei gewöhnlicher Temperatur flüssige, mit Wasser ganz oder teilweise mischbare, mindestens eine Aldehyd-, Keto- oder innere Äthergruppe aufweisende Monoalkohole, und/oder bei gewöhnlicher Temperatur flüssige, mit Wasser ganz oder teilweise mischbare Diketone und/oder Di- oder Tetrahydrothiophen-S-dioxyd und deren in alpha- und/oder beta-Stellung insbesondere durch Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppen substituierte Derivate, sowie die entsprechenden -S-monoxyde eignen.
Die vorliegende Erfindung betrifft deshalb stabile, hochkonzentrierte Lösungen von basischen Farbstoffen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie ein von einer wasserlöslichen Mineral- oder Carbonsäure abgeleitetes Salz eines basischen Farbstoffes und eine der vorgenannten Verbindungen enthalten, bzw. ein Verfahren zur Herstellung solcher Lösungen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine Farbstoffbase oder ein Farbstoffsalz, eine wasserlösliche Carbonsäure, einen der oben definierten Lösungsvermittler und gegebenenfalls weitere Lösungsmittel bei Zimmertemperatur oder bei erhöhter Temperatur miteinander mischt.
Als oben definierte, erfindungsgemäss zu verwendende
Lösungsvermittler seien z. B. erwähnt: Äthyllactat, Äthyl oxybutyrat, Diacetonalkohol, Tetrahydrofurfurylalkohol, Acetonylaceton oder Tetrahydrothiophen-S-dioxyd. Selbstverständlich können diese Lösungsvermittler auch in Mischungen verwendet werden.
Es eignen sich für die Herstellung von Stammlösungen gemäss dem vorliegenden Verfahren basische Farbstoffe aus den verschiedensten Klassen, wie z. B. solche der Nitroso; Nitro-, Styryl-, Stilben-, Di- und Triarylmethan, Met hin-, Polymethin-, Schwefel-, Anthrachinon-, Chinonimin-, Azin-, Oxazin-, Diazin-, Perinon-, Naphthochinon-, Indigo-, Chinophthalon-, Pyrazolon-, Xanthen-, Acridin-, Chinolin-, Cyanin-, Phthalocyanin-, Azomethin oder insbesondere Mono-, Dis- oder Polyazo-Reihe.
Man kann diese, von sauren wasserlöslich machenden Gruppen, insbesondere von Sulfonsäure- und Carbonsäuregruppen freien Farbstoffe in Form ihrer üblichen Salze wie z. B. der Phosphate, Sulfate, Arylsulfonate oder Halogenide verwenden. Falls diese Salze von starken Säuren in organischen Medien zu wenig löslich sind, kann man die zugehörige Base durch Umsetzung mit Carbonsäuren, insbesondere wasserlöslichen Carbonsäuren, in deren Salze umwandeln, welche im allgemeinen in organischen Mitteln gut löslich sind. Als solche Carbonsäuren kommen insbesondere aliphatische Mono- und Dicarbonsäuren mit mehr als zwei Atomen in Betracht. Man verwendet vorzugsweise flüssige Carbonsäuren, doch kann man auch feste Verbindungen für die erwähnte Salzbildung verwenden. Erwähnt seien z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Maleinsäure oder Oxycarbonsäuren, wie z. B.
Milchsäure. Die Umsetzung mit der Carbonsäure geschieht erfindungsgemäss in Gegenwart der weiter oben erwähnten Lösungsvermittler und gegebenenfalls zusätzlicher Lösungsmittel. Die genannten Carbonsäuren können dabei in stöchiometrischem Verhältnis verwendet werden oder aber auch in einem Überschuss, wobei sie dann gleichzeitig als Lösungsmittel dienen. Als Lösungsmittel kann neben den erwähnten, die Funktion von Lösungsvermittlern bzw. Salzbildnern ausübenden organischen Verbindungen vor allem auch Wasser dienen.
Anstatt die zur Herstellung der Stammlösung verwendeten Verbindungen gleichzeitig zusammenzubringen, kann die Herstellung selbstverständlich auch stufenweise geschehen, indem man z. B. zuerst die Farbstoffbase und die als Salzbildner verwendete Säure zusammenfügt und erst nachträglich den Lösungsvermittler und gegebenenfalls noch ein zusätzliches Lösungsmittel zufügt. Die Mischung bzw. Umsetzung der verwendeten Verbindungen kann dabei bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur geschehen. Gewünschtenfalls setzt man noch eine geringe Menge, z. B. 0,1 bis 3 0/0 eines Schaumverhütungsmittels zu. Die verwendeten Mengen werden vorteilhafterweise so gewählt, dass die erfindungsgemässen Lösungen die Farbstoffe in hohen Konzentrationen, z. B. von 20 bis 80 oder vorzugsweise von 20 bis 50 Gewichtsprozent enthalten.
Diese Lösungen zeigen trotz des hohen Farbstoffanteils den Charakter echter Lösungen und bleiben, selbst wenn eine gewisse Übersättigung eingetreten ist, auch bei Temperaturen unter 0 Celsius flüssig. Ebenfalls bei langem Stehen findet keine Auskristallisation der Farbstoffe statt. Die erfindungsgemässen Lösungen sind zudem in jedem Verhältnis mit Wasser oder zum Teil auch mit geeigneten organischen Lösungsmitteln mischbar und lassen sich leicht metrisch dosieren. Sie eignen sich vor allem zur Herstellung von Färbelösungen für Papier und insbesondere Textilfasern nach den für basische Farbstoffe übli chen Färbemethoden, sind aber auch für andere Zwecke verwendbar, wie z. B. zur Herstellung von Tinten, bzw.
Drucktinten für Anzeigeinstrumente, Stempelkissen, Schreibmaschinenfarbbänder usw. In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1:
33 Teile der Farbstoffbase der Formel
EMI2.1
werden in einem Gemisch von
30 Teilen Äthyllactat und
37 Teilen Eisessig durch einstündiges Rühren bei Raumtemperatur gelöst.
Die entstehende Lösung zeigt nach einmonatigem Lagern bei 0 keine Ausfällung.
Beispiel 2:
Verwendet man anstelle des Äthyllactats eine gleiche Menge Tetrahydrofurfurylalkohol und verfährt man sonst wie in Beispiel 1, so entsteht eine Lösung mit ähnlich guten Eigenschaften.
Beispiel 3:
Verwendet man anstelle des Äthyllactats eine gleiche Menge Diacetonalkohol und verfährt sonst gleich wie in Beispiel 1, so entsteht eine Lösung mit ähnlich guten Eigenschaften.
Beispiel 4:
300 Teile der trockenen Base der Formel
EMI2.2
werden in ein Gemisch von
275 Teilen Äthyllactat und
400 Teilen Wasser eingetragen und die Mischung gut verrührt. Man stellt anschliessend mit 25 Teilen Essigsäure auf einen pH zwischen 6 und 7 ein. Es entsteht eine dünnflüssige, lagerfähige Lösung.
Beispiel 5:
20 Teile der Base der Formel
EMI3.1
werden in ein Gemisch von
20 Teilen Tetrahydrothiophen-S-dioxyd
60 Teilen Eisessig eingetragen. Es entstehen 100 Teile einer bei -20" noch flüssigen Lösung.
Beispiel 6:
Verwendet man anstelle von Eisessig eine gleiche Menge Ameisensäure und verfährt sonst gleich wie in Beispiel 5, so entsteht eine Lösung mit ähnlich guten Eigenschaften.
Beispiel 7:
Verwendet man anstelle von Eisessig eine gleiche Menge eines Gemisches von 50 /0 Eisessig und 50 /0 Ameisensäure und verfährt sonst gleich wie in Beispiel 5, so entsteht eine Lösung mit ähnlich guten Eigenschaften.
Beispiel 8:
Verwendet man anstelle von Tetrahydrothiophen-Sdioxyd eine gleiche Menge Diacetonalkohol und verfährt sonst gleich wie in Beispiel 5, so entsteht eine Lösung mit ähnlich guten Eigenschaften.
Beispiel 9:
Verwendet man anstelle von Eisessig eine gleiche Menge Ameisensäure und verfährt sonst gleich wie in Beispiel 8, so entsteht eine Lösung mit ähnlich guten Eigenschaften.
PATENTANSPRUCH 1
Stabile, hochkonzentrierte Lösung von basischen Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein von einer wasserlöslichen Mineral- oder Carbonsäure abgeleitetes Salz eines basischen Farbstoffes und einen bei gewöhnlichen Temperaturen flüssigen, mit Wasser ganz oder teilweise mischbaren Ester einer Carbonsäure mit einem Alkohol, und/oder einen bei gewöhnlichen Temperaturen flüssigen, mit Wasser ganz oder teilweise mischbaren, mindestens eine Aldehyd-, Keto- oder innere Äthergruppe aufweisenden Monoalkohol und/oder ein bei gewöhnlichen Temperaturen flüssiges, mit Wasser ganz oder teilweise mischbares Diketon und/oder Di- oder Tetrahydrothiophen-S-dioxyd oder ein in a- und/oder ss-Stellung substituiertes Derivat davon bzw. ein entsprechendes -S-monoxyd enthält.
UNTERANSPRÜCHE
1. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Carbonsäureanteil der flüssigen Ester mindestens eine weitere hydrophile Gruppe aufweist.
2. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Salz eines basischen Farbstoffes der Anthrachinon-, Triphenylmethan-, Stilben-, Azomethin-, Oxazin-, Cyanin- oder Azoreihe enthält.
3. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein von einer aliphatischen Mono- oder Dicarbonsäure abgeleitetes Farbstoffsalz enthält.
4. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass sie ein Farbstoffsalz der Ameisensäure, Es sigsäure, Propionsäure, Maleinsäure oder Milchsäure ent hält.
5. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass sie einen bei gewöhnlicher Temperatur flüs sigen, mit Wasser vollständig mischbaren Ester einer min destens eine Hydroxylgruppe aufweisenden Carbonsäure mit einem Alkohol, einen bei gewöhnlicher Temperatur flüssigen, mit Wasser vollständig mischbaren, mindestens eine Aldehyd-, Keto- oder innere Äthergruppe aufweisenden Monoalkohol, ein bei gewöhnlicher Temperatur flüssiges, mit Wasser vollständig mischbares Diketon oder Tetrahydrothiophen-S-dioxyd enthält.
6. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Äthyllactat, Äthyloxybutyrat, Diacetonalkohol, Tetrahydrofurfurylalkohol, Acetonylaceton oder Tetrahydrothiophen-S-dioxyd enthält.
7. Lösung gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass sie einen Überschuss an salzbildender Säure enthält.
8. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass sie ein zusätzliches organisches Lösungsmit tel oder Wasser enthält.
9. Lösung gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass sie ein Schaumverhütungsmittel enthält.
10. Lösung gemäss Patentanspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gehalt von 20 bis 80 Gewichtsprozenten Farbstoffsalz aufweist.
11. Lösung gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gehalt von 20 bis 50 Gewichtsprozenten Farbstoffsalz enthält.
PATENTANSPRUCH 11
Verfahren zur Herstellung von stabilen, hochkonzen trierten Lösungen von basischen Farbstoffen gemäss Pa tentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine
Farbstoffbase oder ein Farbstoffsalz, eine wasserlösliche
Carbonsäure, einen der in Patentanspruch I definierten
Lösungsvermittler bei Zimmertemperatur oder bei erhöh ter Temperatur miteinander mischt.
UNTERANSPRÜCHE
12. Verfahren gemäss Patentanspruch 11. dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens ein weiteres Lösungsmittel vorhanden ist.
13. Verfahren gemäss Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass man als Mischkomponenten die in Pa tentanspruch I und den Unteransprüchen 1-11 definierten
Verbindungen verwendet
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.
Claims (1)
- **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. werden in ein Gemisch von 275 Teilen Äthyllactat und 400 Teilen Wasser eingetragen und die Mischung gut verrührt. Man stellt anschliessend mit 25 Teilen Essigsäure auf einen pH zwischen 6 und 7 ein. Es entsteht eine dünnflüssige, lagerfähige Lösung.Beispiel 5: 20 Teile der Base der Formel EMI3.1 werden in ein Gemisch von 20 Teilen Tetrahydrothiophen-S-dioxyd 60 Teilen Eisessig eingetragen. Es entstehen 100 Teile einer bei -20" noch flüssigen Lösung.Beispiel 6: Verwendet man anstelle von Eisessig eine gleiche Menge Ameisensäure und verfährt sonst gleich wie in Beispiel 5, so entsteht eine Lösung mit ähnlich guten Eigenschaften.Beispiel 7: Verwendet man anstelle von Eisessig eine gleiche Menge eines Gemisches von 50 /0 Eisessig und 50 /0 Ameisensäure und verfährt sonst gleich wie in Beispiel 5, so entsteht eine Lösung mit ähnlich guten Eigenschaften.Beispiel 8: Verwendet man anstelle von Tetrahydrothiophen-Sdioxyd eine gleiche Menge Diacetonalkohol und verfährt sonst gleich wie in Beispiel 5, so entsteht eine Lösung mit ähnlich guten Eigenschaften.Beispiel 9: Verwendet man anstelle von Eisessig eine gleiche Menge Ameisensäure und verfährt sonst gleich wie in Beispiel 8, so entsteht eine Lösung mit ähnlich guten Eigenschaften.PATENTANSPRUCH 1 Stabile, hochkonzentrierte Lösung von basischen Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein von einer wasserlöslichen Mineral- oder Carbonsäure abgeleitetes Salz eines basischen Farbstoffes und einen bei gewöhnlichen Temperaturen flüssigen, mit Wasser ganz oder teilweise mischbaren Ester einer Carbonsäure mit einem Alkohol, und/oder einen bei gewöhnlichen Temperaturen flüssigen, mit Wasser ganz oder teilweise mischbaren, mindestens eine Aldehyd-, Keto- oder innere Äthergruppe aufweisenden Monoalkohol und/oder ein bei gewöhnlichen Temperaturen flüssiges, mit Wasser ganz oder teilweise mischbares Diketon und/oder Di- oder Tetrahydrothiophen-S-dioxyd oder ein in a- und/oder ss-Stellung substituiertes Derivat davon bzw. ein entsprechendes -S-monoxyd enthält.UNTERANSPRÜCHE 1. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Carbonsäureanteil der flüssigen Ester mindestens eine weitere hydrophile Gruppe aufweist.2. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Salz eines basischen Farbstoffes der Anthrachinon-, Triphenylmethan-, Stilben-, Azomethin-, Oxazin-, Cyanin- oder Azoreihe enthält.3. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein von einer aliphatischen Mono- oder Dicarbonsäure abgeleitetes Farbstoffsalz enthält.4. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass sie ein Farbstoffsalz der Ameisensäure, Es sigsäure, Propionsäure, Maleinsäure oder Milchsäure ent hält.5. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass sie einen bei gewöhnlicher Temperatur flüs sigen, mit Wasser vollständig mischbaren Ester einer min destens eine Hydroxylgruppe aufweisenden Carbonsäure mit einem Alkohol, einen bei gewöhnlicher Temperatur flüssigen, mit Wasser vollständig mischbaren, mindestens eine Aldehyd-, Keto- oder innere Äthergruppe aufweisenden Monoalkohol, ein bei gewöhnlicher Temperatur flüssiges, mit Wasser vollständig mischbares Diketon oder Tetrahydrothiophen-S-dioxyd enthält.6. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Äthyllactat, Äthyloxybutyrat, Diacetonalkohol, Tetrahydrofurfurylalkohol, Acetonylaceton oder Tetrahydrothiophen-S-dioxyd enthält.7. Lösung gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass sie einen Überschuss an salzbildender Säure enthält.8. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass sie ein zusätzliches organisches Lösungsmit tel oder Wasser enthält.9. Lösung gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass sie ein Schaumverhütungsmittel enthält.10. Lösung gemäss Patentanspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gehalt von 20 bis 80 Gewichtsprozenten Farbstoffsalz aufweist.11. Lösung gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gehalt von 20 bis 50 Gewichtsprozenten Farbstoffsalz enthält.PATENTANSPRUCH 11 Verfahren zur Herstellung von stabilen, hochkonzen trierten Lösungen von basischen Farbstoffen gemäss Pa tentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Farbstoffbase oder ein Farbstoffsalz, eine wasserlösliche Carbonsäure, einen der in Patentanspruch I definierten Lösungsvermittler bei Zimmertemperatur oder bei erhöh ter Temperatur miteinander mischt.UNTERANSPRÜCHE 12. Verfahren gemäss Patentanspruch 11. dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens ein weiteres Lösungsmittel vorhanden ist.13. Verfahren gemäss Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass man als Mischkomponenten die in Pa tentanspruch I und den Unteransprüchen 1-11 definierten Verbindungen verwendet
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