Verfahren zum Färben und Bedrucken von Poly propylenfasern
Trotz zahlreicher Bemühungen ist es noch nicht gelungen, modifizierte und nicht modifizierte Polypropylenmaterialien faseriger Struktur in einer die Bedürfnisse der Praxis voll befriedigenden Weise zu färben bzw. zu bedrucken. Die bisher für das Färben nicht modifizierter Polypropylenmaterialien vorgeschlagenen Farbstoffe sind nicht zufriedenstellend. Um die Anfärbbarkeit von Polypropylenfasermaterialien mit Farbstoffen zu verbessern, ist man dazu übergegangen, die Faser in geeigneter Weise zu modifizieren (vergl. A.J.Hall, Skinner's Silk), and Rayon Record, September 1962, Seiten 799-800).
Zum Färben von Polypropylenfasern, die durch Metalle bzw. Metallverbindungen modifiziert sind, hat man kürzlich Farbstoffe vorgeschlagen, die gegenüber den bisher zum Färben von Polypropylen bekannten Farbstoffen verbesserte Echtheiten besitzen sollen (vergl. hierzu Chemical Week, November 24,1962, Seite 65, sowie die belgische Patentschrift 614.566). Auch diese Farbstoffe erfüllen die Anforderungen der Praxis im allgemeinen noch nicht in ausreichendem Masse.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass sich Fasern aus modifiziertem und nicht modifiziertem Polypropylen in einfacher Weise unter Erzielung ausgezeichneter Echtheiten färben bzw. bedrucken lassen, wenn man metallfreie und sulfonsäuregruppenfreie Monoazofarbstoffe der Formel
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verwendet.
In diesen Formeln bedeutet D einen Rest der Benzolreihe, in dem sich die Gruppe Y in o-Stellung zur Azogruppe befindet, Y eine gegebenenfalls substituierte, nicht Glied eines Ringes bildende Aminogruppe und R einen aromatischen Rest, einen heterocyclischen Rest aromatischen Charakters oder einen Acylessigsäureamidrest,in dem sich die OH-Gruppe in Nachbarstellung zur Azogruppe befindet.
Die Farbstoffe können weitere übliche Substituenten aufweisen, wie Nitro-, Cyan-, Alkyl-. Alkoxy-, gegebenenfalls substituierte Amino-, Acylamino-, Hydrcop-, Rhodan-, Carbon säure-, Halogen-, Trifluoralkyl-, Sulfon-, gegebenenfalls substituierte Sulfonamid- und Carbonamid- und Carbonsäureestergruppen; Sulfonsäuregruppen sind jedoch ausgeschlossen.
Das Verfahren kann im einzelnen derart durchgeführt werden, dass man die fein dispergierten Farbstoffe auf die Polypropylenfasern oder -gewebe aus neutralen, sauren oder alkalischen wässrigen Suspensionen unter Verwendung von Dispergiermitteln aus einem Färbebad oder einer Klotzflotte, vorzugsweise bei Temperaturen von 50-1300C, aufbringt. Bei der Klotzfärbung ist es zweckmässig, bei 70-900C zwischenzutrocknen und dann kurzzeitig auf 13OOC zu erhitzen. Bei Temperaturen bis zu 1000C ist es im allgemeinen vorteilhaft, gebräuchliche Carriersubstanzen, wie Trichlorbenzol, Diphenyl, Diphenyläther oder Ester aromatischer Carbonsäuren, dem Färbebad zuzusetzen.
Als Dispergiermittel, die den Farbstoffen vorteilhafterweise zugesetzt werden, eignen sich die handelsüblichen Produkte, wie Sulfitcelluloseabbaupro- dukte, Kondensationsprodukte aus höheren Alkoholen und Aetnylenoxyd, Seifen, Polyglykoläther von Fettsäureamiden, Formaldenyd-Kondensationsprodukte aromatischer Sulfonsäuren oder Gemische solcher Verbindungen.
Die in Wasser schwer- bis unlöslichen Farbstoffe können ebenfalls im Druckverfahren auf Polypropylengewebe aufgebracht werden. Die Druckpaste kann mit einem üblichen Verdickungsmittel, wie Methylcellulose, Johannisbrotkernmehl, industriegummi oder Natriumalginat, verdickt sein und kann im übrigen die üblichen Zusatzmittel für Druckpasten, wie Harnstoff, Thioharnstoff oder Thioglyko1,oder andere Zusatzmittel enthalten, die zum Auftragen wasserunlöslicher Farbstoffe angewandt werden, wie methylierte Alkohole, Natrium-m-nitrobenzol-sulfat oder wässrige Emulsionen sulfonierter Oele.
Die Druckpaste wird zweckmässigerweise auf das Gewebe durch Bedrucken mit Druckstock, Sprühvorrichtung, Schablone, Sieb oder Walze aufgebracht, worauf der bedruckte Stoff getrocknet und, wenn gewünscht, gedämpft wird, und zwar bei atmosphärischem Druck oder in einem genchlossenen Gefäss bei Ueberdruck, wenn eine Temperatur über 1000C, z.B. zwischen 110 und 130 C,verlangt wird.
Im Anschluss an das Färben bzw.Bedrucken der Polypropylenfaserstoffe können die farbigen Materialien in üblicher Weise nachbehandelt werden, z.B. indem man mit einer heissen wässrigen Seifenlösung und/oder einer Lösung eines synthetischen Reinigungsmittels behandelt.
Die Farbstoffe lassen sich darstellen durch Kuppeln eines diazotierten Amins der Benzolreihe, das in o-Stellung zur Aminogruppe eine Gruppe Y aufweist, in wässrigem, wässrigorganischem oder organischem, bevorzugt alkalischem Medium mit Komponenten
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bevorzugt mit solchen Kupplungskomponenten der gekennzeichneten Art, die in Nachbarschaft zu einer eno laschen oder phenolischen Hydroxylgruppe kuppeln, wobei die Ausgangskomponenten frei von Sulfonsäuregruppen gewählt werden. Bisweilen kann auch der umgekehrte Weg gewählt werden, indem man eine Diazoverbindung von
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mit einer kupplungsfähigen Verbindung
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vereinigt.
Für den Aufbau der Monoazofarbstoffe nach dem erstgenannten Verfahren sind solche Diazokomponenten der Benzolreihe vorgesehen, die in o-Stellung zur diazotierbaren Aminogruppe eine gegebenenfalls substituierte, z.B. acylierte, Aminogruppe aufweisen. Geeignete Diazo < omponenten dieser Art sind z.3. l-lmino -2-me thylamino-5-nitrobenzol , 1-Amino-2-dimethylamino-5-nitrobenzol, 1-Amino-2-diäthylamino-5-nitrobenzol, 1-Amino-2-dimethylaminobenzol, 1-Amino 2-phenylaminobenzol und l-imino-2-acetylaminobenzol sowie weitere Substitutionsprodukte dieser Verbindungen.
Fiir den Aufbau der Farbstoffe nach dem erstgenannten Verfahren eignen sich als Komponenten
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insbesondere solche Eupplungskomponenten, die eine phenolische oder enollsche Hydroxylgruppe aufweisen, inabesondere Oxybenzol der dessen kerneubstituierte Produkte, Oxynaphthaline, 5-Pyrazol- one, Acylessigsäurearylamide und andere.
Aus der grossen Zahl der verwendbaren Komponenten seien auszugsweise die folgenden genannt: 2-Hydroxynaphthalin, 2-Hydroxy-8-methylsulfonylaminonaphthalin, 2-Hydroxy-8-(2',4'-dichlorbenzoylamin )naphthalin, 2-Hydroxy-8-acetylaminonaphthalin, l-Hydroxynaphthalin-3-sulfonmethylenäther-4 der Formel
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l-N-Methyl-4hydroxy-carbostyril der Formel
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4-tert.-Butylphenol, 2,4-Dihydroxy-chinolin, 4-Methyl-lhydroxybenzol, 3-Hydroxy-l-N,N-diäthylaminobenzol, l-Phenyl3-methyl-5-pyrazolon, l-Phenyl-5-pyrazolon-3-carbonsäuremethyl- oder -äthylester, l-(3'-Chlorphenyl)-3-methyl-5pyrazolon, l-(2',5'-Dichlorphenyl)-3-methyl-5-pyrazolon und Acetessigsäureanilid.
Selbstverständlich kann neben diesen eine Vielzahl weiterer Substitutionsprodukte der Kupplungskomponenten verwendet werden, wobei jedoch Sulfonsäuregruppen als Substituenten ausgeschlossen sind.
Vorteilhaft lassen sich die Farbstoffe auch derart herstellen, dass man Farbstoffe der Zusammensetzung
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worin die -NO2-Gruppe in D und die Hydroxylgruppe in R in Nachbarstellung zur Azogruppe stehen, mit üblichen Reduktionsmitteln, wie Eisensulfat, oder katalytisch mit Wasserstoff behandelt und die in D befidliche Aminogruppe dann gewünschtenfalls alkyliert oder acyliert.
Farbstoffe der erfindungsgemäss zu verwendenden Art erhält man auch, wenn man Farbstoffe der Zusammensetzung
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worin C1 bzw. OCH3 und die Hydroxylgruppe jeweils in Nachbarstellung zur Azogruppe stehen, bei normalem oder schwach erhöhtem Druck mit Ammoniak oder Aminen, insbesondere mit Methyloder Dimethylamin, unter Austausch des Cl- bzw. -OCH3-Substituenten umsetzt. Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft anzuwenden, bei Monoazofarbstoffen, deren Halogen- bzw. Methoxygruppe durch eine p-ständige Nitrogruppe aktiviert ist.
Die erfindungsgemäss zur Anwendung kommenden Azofarbstoffe ziehen sehr rasch auf die Polypropylenfaser auf. Die erhältlichen Färbungen und Drucke zeichnen sich durch sehr gute Echtheitseigenschaften aus. Besonders bemerkenswert sind neben einer sehr guten Trockenreinigungsbeständigkeit die ausgezeichneten Reib-, Wasch- und Lichtechtheiten.
Besonders günstige färberische Ergebnisse werden erhalten, wenn die erfindungsgemäss zu verwendenden Farbstoffe zum Färben und Bedrucken von mit Metallen oder Metallverbindungen modifizierten Polypropylenfasern eingesetzt werden.
Beispiel 1 0,2 g des Farbstoffes der Zusammensetzung
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werden in einem Färbebad dispergiest, das in 400 ml Wasser, 0,2 ml verdinnte Schwefelsaure, 0,4 g Salicylsäuremethylester und 0,2 g @@s üblichen Dispergielmittels enthält.
In diesem Bad werden 10 g @ @ypropylenfasergarn 1 Stunde bei Kochtemperatur @irt. Nach einer abschliessenden, schwach alkalischen Nachbehandlung mit 0,5 g/l eines handelsüblichen Waschmittels bei w @ ge@@bstichig rote Färbung mit sehr guten Ech se@ge schafen erhalten.
10 g Polypr wega@ @ erden in einem Färbebad gefärbt, das is 4@ we se .2 g des fein verteilten Farbstoffs der Zusammensetzung
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1 g Trichlorbenzol und 0,2 g eines Naphthalinsulfonsäure Formaldehyd-Kondensationsproduktes enthält. Nachdem man 30 Minuten bei 90 C gefärbt hat, wird das gefärbte Garn geseift, gespült und getrocknet. Man erhält eine rotstichig gelbe Färbung mit sehr guten Echtheiten.
Beispiel 3 0,2 Teile des Farbstoffes der Formel
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werden in 400 Teilen Wasser dispergiert, das 0,2 Teile ziege Essigsäure und 0,2 Teile eines Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsproduktes als Dispergiermittel enthält.
10 Teile Polypropylenfasergarn werden hiermit 1 Stunde bei Kochtemperatur gefärbt. Nach einer schwach alkalischen Nachbehandlung bei 40-500C mit 0,5 Teile/l eines handelsüblichen Waschmittels und anschliessendem Trocknen erhält man eine mittel, rotbraune Färbung mit guter Lösung' Reib-, Sublimier-, Nass-, Abgas- und Lichtechtheit.
Die in diesem Beispiel verwendeten Polypropylenfasern enthielten neben anderen üblichen Zusätzen Nickelphenolate von Bis-(Alkylphenol)-monosulfiden in Konzentrationen von 0,1-0,3% einge sponnen
Verwendet man anstelle der Azokomponente in der Verbindung obiger Formel die Azokomponenten der folgenden Tabelle, so erhält man Färbungen auf nickelmodifizierten Polypropylen fasern, die ebenfalls sehr gute Allgemeinechtheiten besitzen.
Farbton auf nickel
Azokomponente modifiz. Polypropy lenfaser 1-(2'-Chlorophenyl)-3-methylpyrazolon-5 orange l-(3'-Chlorphenyl)-3- " -5 orange l-(2',5'-Dichlorphenyl)-3- -5 orange l-(41-Nitrophenyl)-3- " 5 orange l-(31-Sulfonamid)-3- n -5 orange Beispiel 4 Man bedruckt die Faser nach einer der üblichen Methoden (Film- oder Maschinendruck) mit einer Farbstoffpaste' die folgende Zusammenstellung besitzt: 30 g Farbstoff der Konstitution
50 g Di-(oxäthyl)-thioäther 500 g Kristallgummiverdickung (1:
15 g Emulgator (oder Carrier)
25 g Drucköl
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380 g Wasser
1000 g Nach dem Bedrucken des Gewebes wird getrocknet und nach einem der beiden folgenden Verfahren entwickelt:
a) man behandelt die Färbung 150 Sekunden bei 130UC b) man behandelt im Druckdampf bei 1,5 atü 20 Minuten Durch abschliessendes Spülen - Seifen - Spülen und Trocknen wird der rotstichig gelbe Druck fertizzestellt.
In diesem Beispiel wurden Polypropylenfasern verwendet, die neben üblichen Zusätzen Nickelphenolate von Bie- (p-Octylphenol )-monosulfiden in Konzentrationen von 0,1 - 0,3 ffi eingesponnen enthielten.