CH650523A5 - Phthaloperinon-farbstoffe. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE 1. Die Verbindungen der Formel I

worin Ri einen mono- oder bicyclischen Rest aromatischen Charakters bedeutet und der Kern A einen oder zwei bei Farbstoffen übliche Substituenten tragen kann, wobei das Molekül von Sulfonsäuregruppen frei ist.

2. Die Verbindungen der Formel I, gemäss Anspruch 1, worin Ri ein gegebenenfalls bis zu drei Substituenten, und zwar bis zu drei aus der Gruppe Chlor, Brom, Methyl, Methoxy und Äthoxy und/oder bis zu zwei aus der Gruppe C|_4-Alkoxy-carbonyl, Cyan und Nitro, tragender Phenylrest oder ein Naphthylrest ist und der Kern A ein oder zwei Chlor und/oder Brom tragen kann.

3. Verfahren zur Herstellung der neuen Verbindungen der Formel I, gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Sulfochlorid der Formel II

SO C1

mit einem Amin der Formel III

R1-NH2 (III)

kondensiert.

Es wurde gefunden, dass die neuen Verbindungen der Formel I

worin Ri einen mono- oder bicyclischen Rest aromatischen Charakters bedeutet und der Kern A einen oder zwei, bei Farbstoffen übliche Substituenten tragen kann, wobei das Molekül von Sulfonsäuregruppen frei ist, sich ausgezeichnet als Farbstoffe, insbesondere zum Spinnfärben von Kunststoffmassen, vor allem solchen aus linearen, aromatischen Polyestern, eignen.

Unter dem Begriff «bei Farbstoffen übliche Substituenten» sind die dem Fachmann bekannten Atome oder Atomgruppen zu verstehen, die üblicherweise in Farbstoffmolekü-len vorhanden sein können und z.B. in der Schweiz. Patentschrift 543 570 genannt sind.

In Formel I ist Ri vorzugsweise ein gegebenenfalls bis zu drei Substituenten, und zwar bis zu drei aus der Gruppe

Chlor, Brom, Methyl, Methoxy und Äthoxy und/oder bis zu zwei aus der Gruppe Ci_4-Alkoxy-carbonyl, Cyan und Nitro, tragender Phenylrest oder ein Naphthylrest. Der Kern A ist vorzugsweise unsubstituiert oder trägt ein oder zwei Chlor-und/oder Bromatome.

Das Verfahren zur Herstellung der neuen Farbstoffe ist dadurch gekennzeichnet, dass man ein Sulfochlorid der Formel II

SO Cl mit einem Amin der Formel III

R^NHj (III)

kondensiert.

Die Verbindungen der Formeln II und III sind bekannt. Die Kondensation findet analog zu bekannten Reaktionen statt.

Unter linearen, aromatischen Polyestern sind insbesondere solche zu verstehen, die durch Polykondensation von Terephthalsäure und gegebenenfalls Isophthalsäure, mit Äthylenglykol und/oder Cyclohexan-diol hergestellt werden. Vor allem sind darunter die in der Textilindustrie verwendeten hochmolekularen Polyestermaterialien zu verstehen.

Das Massefärben wird nach üblichen Methoden durchgeführt. Im allgemeinen werden die Farbstoffe bzw. Gemische derselben nach der nötigen Reinigung und Mahlung in Form von Farbstoffkonzentraten, sogenannten «Masterbatches», der Polyesterspinnmasse zugesetzt. Den Masterbatch stellt man vorzugsweise durch Vermischen eines (niedrigschmelzenden) linearen, gesättigten, aromatischen Polyesters mit dem fein gemahlenen Farbstoff her.

Das Vermischen kann z.B. durch Mahlen des Polyesters zu einem Pulver, Vermischen mit dem Farbstoff und gegebenenfalls Verarbeitung der Mischung zu Schnitzeln oder einem Granulat, in einem Extruder, durchgeführt werden.

Diese Mischung wird, sei sie in Pulverform oder in Form eines Granulates oder von Schnitzeln, geschmolzen und dem spinnflüssigen Polyester zugesetzt.

Die Farbstoffkonzentrate enthalten im allgemeinen 10 bis 50 Gewichtsprozente Farbstoff und 50 bis 90 Gewichtsprozente Polyester. Als niedrigschmelzende, lineare, aromatische Polyester werden hier vor allem solche bezeichnet, deren Schmelzbereich zwischen etwa 75° und 230 °C und deren Erweichungspunkt zwischen etwa 60 und 80 °C liegt. Solche Produkte sind im Handel erhältlich. Der niedrigschmelzende Polyester wird verwendet, um eine schnelle Durchmischung des zu färbenden Polyesters mit dem Farbstoffkonzentrat zu ermöglichen.

Nach dem Vermischen des Farbstoffkonzentrats mit dem hochmolekularen Polyester, wird dieser auf bekannte Weise weiterverarbeitet, z.B. zu Granulaten, Schnitzeln, Filmen, Folien oder zu Fasern oder Fäden, die ihrerseits wieder zu Garnen, Schnüren, Seilen, Geweben, Gewirken oder «Non-Wovens» verarbeitet werden.Die Granulate oder Schnitzel werden dann in einem weiteren Arbeitsgang wieder zu Filmen, Folien, Fasern oder Fäden verarbeitet.

Die Farbstoffe können auch in das Polyestermaterial einkondensiert werden. Das heisst, man kann die Farbstoffe, z.B. der Bis-äthylenglykol-terephthalat-Polykondensationsmasse

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in den für die gewünschte Farbtiefe nötigen Mengen zusetzen und Polykondensation in ihrer Gegenwart durchführen.

Die erhaltenen Färbungen genügen hohen Echtheitsanforderungen, insbesondere zu erwähnen sind die Licht-,

Migrier-, Gas-Fume-, Ozon- und vor allem die Sublimierecht-heit sowie die Nassechtheiten. Von grösster Wichtigkeit ist die Stabilität der genannten Farbstoffe gegenüber den bei der Herstellung, bzw. Verarbeitung der Polyester auftretenden (Hitze-)Belastung. Diese Eigenschaft und die leichte Verteil-barkeit der Farbstoffe in der Polyestermasse wird weitaus nicht von allen strukturell ähnlichen Farbstoffen erreicht.

In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile, die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel 1

54 Teile Phthaloperinon werden bei 22-26° unter Rühren in 385 Teile Chlorsulfonsäure eingetragen. Die Reaktionsmasse wird 1 Stunde bei 22-26° gerührt und dann auf 700 Teile Eis gegossen. Die Temperatur dieser Fällmasse wird durch Zugabe von weiterem Eis bei 0° gehalten. Die Suspension wird anschliessend filtriert, der Niederschlag mit einer Mischung von 1000 Teilen Eis, 1000 Teilen Wasser und 30 Teilen wässriger 30%iger Chlorwasserstoffsäure gewaschen und unter schnellem Rühren in eine Mischung von 400 Teilen Eis, 100 Teilen Wasser und 23 Teilen Anilin eingetragen. Die Temperatur der Reaktionsmasse wird durch Kühlen bei 1-3° gehalten. Der pH-Wert der Reaktionsmasse beträgt 5,3 und wird durch Zugabe von 100 Teilen wässriger 30%iger Natri-umhydroxidlösung auf 7,1 gestellt. Im Verlaufe von 2 Stunden lässt man die Temperatur auf 25° steigen und rührt bei dieser Temperatur weitere 4 Stunden. Der Niederschlag wird dann abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Er wird bei 100° getrocknet. Man erhält 77 Teile eines Farbstoffs, der lineare Polyestermassen in goldgelbem Ton färbt.

Beispiel 2

In ähnlicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, lässt sich aus dem Dichlorphthaloperinon-Gemisch, welches aus 1,8-Diaminonaphthalin und 3,4-Dichlorphthalsäureanhydrid herstellbar ist, durch Sulfochlorieren und Kondensieren mit Anilin ein Farbstoff herstellen, welcher lineare Polyestermassen gelbbraun färbt.

Anwendungsbeispiel 1

1000 Teile eines handelsüblichen Polyesters aus Tereph-thalsäure und Äthylenglykol werden in einer Stiftmühle zu einem Pulver vermählen, dessen Polyesterteilchen einen Durchmesser zwischen 300 und 600 ij. haben. Bei Raumtemperatur wird dieses Polyesterpulver in einem geschlossenen Mischer mit 150 Teilen des fein gemahlenen Farbstoffs des 5 Beispiels 1 gut vermischt und anschliessend in einem Extruder bei durchgehend 130° zu einem Kabel verarbeitet, das dann in einer Granulator-Automatik zu einem Granulat geschnitten wird.

Im Hauptstrom einer Schneckenspinnmaschine wird han-lo delsüblicher linearer, aromatischer Polyester (Poiyäthylenter-ephthalat) auf 270-275° erhitzt und mittels einer Dosiervorrichtung mit dem im Nebenstrom geschmolzenen Farbstoffkonzentrat, das wie oben beschrieben, hergestellt wurde, versetzt. Die Dosiervorrichtung setzt dem Polyesterstrom 4 Teile 15 Farbstoffkonzentrat pro 48 Teile Polyäthylenterephthalat zu. Die Mischung wird dann bei 270-275° mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 200 Metern pro Minute versponnen, die gesponnenen Fasern in einer Streckmaschine bei 90° im Verhältnis 1:4 verstreckt und in einer Ringzwirnmaschine auf 20 übliche Weise gezwirnt. Man erhält so ein sehr echt gefärbtes gelbes Garn. Gemäss der Vorschrift dieses Beispiels kann auch der Farbstoff des Beispiels 2 verwendet werden, man erhält so Fasern, bzw. Garn gelbbrauner Nuancen.

25 Anwendungsbeispiel 2

1360 Teile Äthylenglykol und 1700 Teile Dimethyltereph-thalat werden zusammen mit 0,55 Teilen Manganacetat unter Rühren VA Stunden auf ca. 180° erhitzt und das sich bildende Methanol abdestilliert.

30 Die Masse wird dann in ein für eine Polykondensation im Vakuum geeignetes Gefäss übergeführt, mit einer Mischung aus 80 Teilen Äthylenglykol, 0,45 Teilen Antimontrioxid, 2,0 Teilen Trinonylphenylphosphit und 17 Teilen des Farbstoffs aus Beispiel 1 (in Pulverform) versetzt und unter Rühren bei 35 einem sukzessive zunehmenden Vakuum bis 1 Torr, auf 275° erhitzt, bis, unter Abdestillieren von Äthylenglykol, die Intrinsic-Viscosität einen Wert von T] = 0,70 erreicht hat.

Der so erhaltene, gefärbte Polyester wird nun in Strangform zur Kühlung in Wasser ausgepresst, granuliert, die Gra-40 nalien bei 140° 16 Stunden im Vakuum getrocknet und schliesslich analog zu den Angaben im Beispiel 3 versponnen, verstreckt und gezwirnt. Man erhält so ein goldgelbes Garn mit ausgezeichneten Eigenschaften.

Gemäss der obigen Vorschrift kann auch mit dem Farb-45 stoff des Beispiels 2 ein Garn gelbbrauner Nuance hergestellt werden.

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