DE2142318A1

DE2142318A1 - Emulgiermittel fuer hydroxyarylreste enthaltende carrier

Info

Publication number: DE2142318A1
Application number: DE2142318A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dr Boehmke
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1971-08-24
Filing date: 1971-08-24
Publication date: 1973-03-01
Also published as: US3925011A; JPS5735311B2; DE2142318B2; DE2142318C3; USB283300I5; JPS4828784A

Description

2U2318 FARBENFABRIKEN BAYER AG

LEVERKUSEN-Bayerwerk , Zentialbeieidi Patente, Maiken und Lizenzen

β/ρ 2 3. Aug. 1971

Emulgiermittel für Hydroxyarylreate enthaltende

Carrier

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Gemischen aus

a) Alkali- und/oder Ammoniumsalzen gesättigter oder ungesättigter, durch 1, 2 oder 3 Hydroxygruppen substituierter Fettsäuren und

b) Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammoniumsalzen organischer mindestens 10 C-Atome aufweisender Sulfonsäuren

zum Emulgieren Hydroxyarylgruppen-haltiger Carrier.

Als Vertreter der gesättigten oder ungesättigten, durch 1, 2 oder 3 Hydroxygruppen substituierten Fettsäuren seien beispielsweise genannt: durch 1, 2 oder 3 Hydroxygruppen substituierte C^₂~C23~⁽'^ar*^>OQsäurei:1» wie Monohydroxystearinsäure, 9»10-Dihydroxystearinsäure, Trihydroxystearinsäure, Dihydroxydocosansäure, und Rizinolsäure; als deren Alkalisalze kommen insbesondere die Natrium- und Kaliumsalze, als Ammoniumsalze insbesondere die Aramonium- und Hydroxyalkylammoniumsalze, wie das Moßo™₉ Di- und Triäthanolammoniumsalz, in Betracht.

Als Vertreter der organischen, mindestens 10 C-Atome aufweisenden Sulfonsäuren seien beispielsweise genannt:

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Alkylsulfonsäuren, wie O^p^-ig-^^a-ffinsulfonsäuren; Alkylbenzolsulfonsäuren, wie n-Dodecylbenzolsulfonsäure und n-Tetradecylbenzolsulfonsäure; Alkylnaphthalinsulfonsäuren, wie Di-isobutylnaphthalinaulfonsäure; Alkyl-diphenyläther-mono- und -di~sulfonsäuren, wie Dodecyl-dipbenylätherdisulf onsäure j oC-Olefinsulfonsäuren, wie C₁₂- , C₁^- und CLg-AIk-(I)-en-sulfonsäuren-(1);o^-Sulfofettsäuren, wie 06-Sulfolaurinsäure, oC^SulfomyristinsäurejoC-Sulfopalmitinsäure undo£-Sulfostearinsäure, ferner die Cj-Cgalkylester dieser oC-Sulfofettsäuren; ferner Sulfonsäuren, deren Alkylkette durch Heteroatome unterbrochen ist, wie Oleyltaurid, Oleylmethyltaurid und Rizinoleyl-methyltaurid.

Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen kaan durch Mischen der entsprechenden Salze, gegebenenfalls bei erhöhten Temperaturen, z.B. 50 - 70 G, erfolgen. In Fällen, in denen die Sulfonsäuren und auch die Mischungen der Sulfonsäuren mit den Hydroxyfettaäuren wasserlöslich sind, kann es vorteilhafter sein, die freien Säuren miteinander zu vermischen und die Mischungen anschließend durch Neutralisieren in die Salze zu überführen.

Als Hydroxyarylgruppen enthaltende Carrier seien insbesondere genannt: o-, m- und p-Hydroxydiphenyl, 0-, m- und p-Benzylphenol; o-,m- und p-CoC-PhenylJ-äthyl-phenol; Benzylkresole; o^-CPhenylJ-äthyl-chlorphenole; Phenylchlorphenole; ferner Kresotinsäureester, wie der p-Kresotinsäuremethylester.

Mit Hilfe der erfindungsgemäß zu verwendenden Gemische anionaktiver Emulgatoren lassen sich ausgezeichnet wirksame Formierungen Hydroxyarylgruppen haltiger Carrier herstellen. Beim Eingießen dieser Oarrierformierungen in das Färbebad findet eine spontane Emulgierung statt, wobei die Güte der Emulsion unabhängig davon ist, ob die Zugabe des

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Carriers gerade an einer Stelle des IPärbebades mit größerer Turbulenz oder relativer Ruhe erfolgt. Die Emulsionen sind hervorragend stabil.

In manchen Fällen hat es sich zur Herstellung flüssiger und kältestabiler Formierungen Hydroxyarylgruppea haltiger Carrier als vorteilhaft erwiesen, zusätzlich zu den erfindungsgemäß zu verwendenden Gemischen der anionaktiven Emulgatoren organische lösungsmittel, z.B. aliphatische und cycloaliphatische Alkohole und Ketone, wie Methanol, Äthanol, Isopropanol, Cyclohexanol, Methy!cyclohexanol, ^ Cyclohexanon, oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Ben- ™ zol, Toluol, Xylol, Ieopropy!benzol, insbesondere aber solche organischen Lösungsmittel zuzusetzen," die wenig wasserdampffluchtig sind und selbst Garriereigenschaften haben; z.B. die Benzoesäureester des Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl- und Benzylalkohol oder die entsprechenden Ester der substituierten Benzoesäuren, z.B. der Ghlorbenzoesäure; ferner Diphenyläther, Phthalsäuredialkylester und Methylnaphthaline.

Die Mengenverhältnisse, in denen die beiden Komponenten

a) und b) in den erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen vorliegen, können in weiten Grenzen schwanken; als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn a:b in Verhältnissen von 25:75 - 80:20, vorzugsweise 40:60 - 60:40 stehen.

Besonders bewährt haben sich Mischungen aus a) Natriumrizinolat und b) Natrium-n-dodecylbenzolsulfonsäure (technisches Gemisch), besonders dann, wenn ss sich bei diesen Mischungen um 40:60 - 6O:4O-Mischungen der Komponenten a) und

b) handelt.

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Die erfindungsgemäß zn verwendenden Mischungen werden in einer Menge von 3 bis 30, vorzugsweise 3 bis 15 Gew.-$, bezogen auf das Gewicht der HydiOxyary!gruppeη haltigeη Carrier, bzw.₅ wenn die Carrierformierungen zusätzlich weitere mit Wasser nicht mischbare Komponenten, wie organische mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel, enthalten, bezogen auf das Gewicht der insgesamt in der Carriereiustellung enthaltenen, mit Wasser nicht mischbaren organischen Verbindungen, eingesetzt.

Die mittels der erfindungsgemäß zu verwendenden Emulgator-Mischungen formierten Hydroxyarylgruppen haltigen Carrier werden beim Färben von Polyester-Textilmaterialien mit Dispersionsfarbstoffen und kationischen Farbstoffen eingesetzt. Als Polyester seien vor allem genannt: Polyäthylenterephthalat, Polycyclohexandiäthylenterephthalat, gemischte Polyester aus ^terephthalsäure, Isophthalsäure und Äthylenglykol oder mit Beimischungen von Sulfoisopbthalsäure, ferner Copolyäth-erester aus p<-(ß-Hydroxy-äthoxy)-benzoeBäure, Terephthalsäure und Äthylenglykol^ sowie Cellulosetriacetat und Polycarbonate.

Zum färben der PoljastQL'^Materialien geeignete Dispersionsfarbstoffe sind beispielsweise in Colour Index, 2. Auflage, (1956), Band 1, S. 1655 - 1742 beschrieben.

Es sei hervorgehoben., daß sich die mittels der erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen emulgierten Hydroxyarylgruppenhaltigen Carrier besonders zum Färben von Polyester-Woll-Gemischen eignen, weil sie die Anschmutzung der Wollfaser durch die Dispersionsfarbstoffe wirksam verhindern.

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Es ist "bereits bekannt, ζην feinverteilung von Carriern in Färbebädern Emulgatoren zu verwenden,, und zwar wurden nichtionogene^anionaktive und Mischungen aus aichtionogenen und anionaktiven, Emulgatoren eingesetzt. Die nichtionogenen Emulgatoren weisen eine gute Emulgierwirkung für Carrier auf, haben aber den Nachteil, daß sie die Farbstoffe stark zurückhalten, so daß die färbebä&er schlecht abschöpfen* Die Emuigierwirkung der anlonaktiven Emulgatoren ist für Carrier nicht gut, so daß sie zur Erzielung einer ausreichenden Wirkung in größeran Mengen angewendet werden müssen. Um die Nachteile "beider Emulgator type η auszugleichen, war man dazu übergegangen₅ Mischungen nicht- I ionogener und anionaktiver Emulgatoren sum Emulgieren von Carriern einzusetzen. Auf diese Weise wurden wirksame Carriereinstellungen erhalten» Allerdings nur für Carrierformierungen, die entweder keine oder nur ©inen kleinen Anteil an Hydrosyarylgrappen enthaltenden CarEiern aufweisen. Pur das Emulgieren von Carriers, die raenr als 20 Gew.-^ Hydroxyarylgruppen enthaltender Carεiθrvarib ladungen aufweisen, sind die bekanntes MIscb-Eeaulgatoren aicat bar, weil mit ihnen keiae
Carrier sondern nur Wasser-in
Man hat deshalb

Garrier-G-eraiscfeSj, dt2®B Inhalt aa

als 20

aktiven Emulgatoren und aaätrs
len Lösungsiiittfln (vgl

neben ä@m aiaioiaaktiTOB

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Mit Hilfe der erfindungsgemäß zu verwendenden Gemische werden erstmals Formierungen von Hydroxyarylgruppen haltigen Carriern erhalten, die ohne die zusätzlich Verwendung anderer Hilfsstoffe feinteilige kochstabile elektrolytunempfindliche und außerdem schaumarme Emulsionen ergeben. Als vorteilhafte und fortschrittliche Eigenschaften der erfindungagemäß zu verwendenden Mischungen sei ferner ihre gleichbleibende Wirkung in hartem und weichem Wasser hervorgehoben und daß sie ein ausgezeichnetes Ausgleichsvermögen für Dispersionsfarbstoffe und keine Rückhaltewirkung auf diese Farbstoffe beim Aufziehen aus den Färbebädern aufweisen.

Bei den in den folgenden Beispielen angegebenen Teilen handelt es sich um Gewichtsteilej die Konstitutionen der Farbstoffe I bis III sind in der Tabelle am Schluß der Beispiele zusammengestellt.

Beispiel 1

Man stellt folgende Garriereinstallung durch Vermischen der Komponenten bei 50 - 60⁰G her:

70 Teile oo-Phenyläthylphenol (vorwiegend aus den o-Isoiaereo. bestehend)

10,5 Teile Wasser

5 Teile Matr'iutn-Ei-dodecylbenzolsulfoaat 6,5 Teile Satrium-rizinolat

5 g dieses opalen, durchsichtigen_s flüssigen Carriers werden Ib 2 0OQ ml 50 ■- 60⁰S heißes an& TBit Essigsäure auf pH 4*5 3 eingestelltes Wasser eingegossec. Man erhält eine stabile milchige Emulsion,, di© auch fcai ISagerem Stehen, keinerlei ölige Ausscheidung aufweist.

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Ια dieses Bad wird ein Gewebe aus Polyäthylenglykolterephthalat-Fasern im Flottenverhältnis 1:40 eingebracht und ca« 15 Minuten darin bewegt. Dann wird die wäßrige Dispersion von 2 g des mit üblichen Dispergiermitteln formierten Dispersionsfarbstoffes 1-0xy-4-(p-toluidino)~anthraeninons augesetzt. Es wird 2 Stunden bei ca. 98⁰C gefärbt. Die Färbung ist hervorragend egal und weist auch bei ungünstigen Bedingungen der Färbeflotten- und Materialbewegung keine Oarrierfleclcen auf.

Beispiel 2

Die folgende Garriereinstelluag wird durch Mischung der ä Komponenten bei^v 50 - 60⁰G hergestellt?

45 Teile o-Oxydiphenyl
10 Teile Diphenyleboxid

5 Teile o-Cyclohexy!phenol 20 Teile Xylol

5 Teile Wasser

5 Teile Isopropaaol

5 Teile Natrium-a-dod®cylban^olsulfonat 5 Teile Natrium-risinolat

6 g dieser klaren Mischung werden in 2 000 ml 50 ·= 60⁰G warmes Wasser eingegossen. Es wird bei der Verwendung von * weichem wie von hartem Wasser eine hochstabile Emulsion erhalten. Ein Polyäthylenglykolterephthalat-ITaser-Gewebe wird im 3?lottenverhältnis 1 j40 Ie die Emulsion eingebracht und etwa 15 Minuten in ihr bewegt. Dann wird die wäßrige Aufschlämmung einer Mischung aus den handelsüblich formierten Farbstoffen

2 g 4,8-Diamino-1,5-dioxyanthrachinon und 2 g Farbstoff Nr. 12 J90 (Colour Index, 2.Auflage (1956), Band 3) zugesetzt.

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Es wird 2 Stunden bei ca. 98⁰C gefärbt. Man erhält eine hervorragend gleichmäßige, tiefe Grünfärbung.

Wird das Färben nach kürzerer Färbezeit unterbrochen, werden Färbungen erhalten, die eine geringere Farbtiefe, jedoch den gleichen Farbton aufweisen. Aus diesen Versuchen geht hervor, daß die Carriereinstellung die einzelnen Farbstoffe nicht unterschiedlich zurückhält und daß sie gegenüber verschiedenen Farbstoffen ein hervorragendes Ausgleichsvermögen aufweist.

Gleichwertige Färbungen und gleiche Versuchsergebnisse wurden ebenfalls erhalten, wenn in der Carriereinstellung statt der Mischung aus 10 Seilen Diphenylenoxid und 5 Teilen o-Cyclohexylphenol 60 Teile o-Oxydiphenyl eingesetzt wurden.

Beispiel 3

Bei 60 - 7O⁰C werden folgende Komponenten miteinander vermischt:

60 Teile.O-Oxydiphenyl
28 Teile Wasser

6 Teile Natrium-rizinolat

6 Teile Mononatriumsalz der Dodecyldiphenylätherdisulfonsäure.

Die erhaltene Carrierformierung stellt eine opale Flüssigkeit dar, die beim Erkalten zu einer Paste erstarrt. Diese Paste wird vor Gebrauch bei 60 - 65⁰C aufgeschmolzen und dem Färbebad flüssig zugesetzt. Mit Hilfe dieser Carriereinstellung erhält man ein besonders schautnarmes Färbebad, das für das Färben in Apparaten besonders geeignet ist.

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■3 η Q Π Π Q / 1 1 ' ⁽3

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Ein Mischgewebe aus 55 Teilen Polyäthylenterephthalat und 45 Teilen Wolle wird bei 60⁰C im Flottenverhältnis 1:20 in ein Färbebad eingebracht, das im Liter 1,4 g des Farbstoffs Nr. III in feindisperser Form enthält und in das vor dem Hochheizen bei 50 - 60⁰C 5 g der vorstehend beschriebenen Carriereinstellung emulgiert worden waren. Nach 1 1/2-stündigem Färben bei 98 - 100⁰C wird das Mischgewebe mit einem nichtionogenen Waschmittel (2 g/l eines Nonylphenolpolyglykoläthers) gewaschen und anschließend bei 85⁰C in einem Bad, das im Liter

2,0 g Natriumdithionit
2,5 g Natronlauge von 38⁰Be und 0,75 g des Umsetzungsproduktes aus 1 Mol Oleylalkohol und 17 Mol Äthylenoxid

enthält, nachbehandelt. Man erhält ein Mischgewebe, dessen Polyesteranteil tief blau gefärbt und dessen Wollanteil klar und sauber ist.

Beispiel 4

Eine infolge ihrer geringen Schaumneigung vorteilhafte Carriereinstellung wird durch Mischen folgender Komponenten erhalten:

50 Teile o-Oxydiphenyl
30 Teile Benzylbenzoat

5 Teile Wasser

5 Teile Äthanol

5 Teile Natrium-rizinolat 5 Teile Natrium-n-dodecylbenzolsulfonat (oder Na-

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Die geringe Schaumneigung der erfindungsgemäß zu verwendenden Natriumrizinolat-Natriumdodecylbenzolsulfonat-Mischung zeigt sich klar beim Vergleich der Schautnzahlen der Mischung mit denen des Hatrium-n-Dodecylbenzolsulfonats. Die Bestimmung wurde nach der Schaumschlagmethode nach Schlachter durchgeführt:

1,5 g Na-alkylbenzolsulfonat/l bei 22° C in

	weichem Wasser	65O ecm	hartem Wasser
sofort	1250 ecm	0 ecm	1100 ecm
1 Minute	1200 ecm	1100 ecm
3 Minuten	1200 ecm	1050 ecm
5 Minuten	1150 ecm	1050 ecm
1,5 £ ier Emulgatormischunff
sofort	25O ecm
30 S ekunden	0 ecm

8 g der genannten Garriermischung werden ohne Voremulgierung bei 55⁰C in 1 Liter Wasser eingegossen. Der entstandenen feine Emulsion werden 3 g eines Dispergiermittels (Nafcriumsalz des Kondensationsproduktes der Naphthalinaulfonsäure mit Formaldehyd) und

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0,2 g Farbstoff I 0,25 g Farbstoff II 0,25 g Farbstoff III

in feindisperser Form zugegeben. In das so hergestellte Färbebad wird im Flottenverhältnis 1s20 ein Gewebe aus thermofixiertem Polyester eingebracht«, Man erhitzt das Bad auf 98⁰C und färbt 60 Minuten bei dieser Temperatur. Man erhält eine ausgezeichnet gleichmäßige, kräftige Braunfärbung.

Konstitutionen der in den Beispielen Terwendeten Farbstoffe

I, II und III

Farbstoff Konstitution

-N=N-

II

O₂N-/ ^-N=N-

.CH₂CH₂CN

III

NH₉ 0

t K

OH 0

Br

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Claims

£. I IZO ! ü

Pat β ntaasprücfae

'1. Yerwendung yoü G-emiseäaa 2.0.32

ä) Alkali- und/o&er Assoatiiassilzea gssättigter oder ungesättigter,, darob, I₅ 2 a&su 3 Hja^szjgruppen substituie ter JfQ tt säurs η uad

b) Alkali-jlEdalliall« y.cd/&dL@r ffiindgsteas 10 O-Mgus f^f^sis

3UIB Etamlgiaren Sjdgssjasrjl^sppea. e'G'-j-^al'ienaer Garrisr

2» Yerweaduag geoiäi Aaspsnsa 1,
daß die S-eniselie die Esispss-eatao, a) TaEhältaiss®Q too, 15s75 "iis -SGsSO eE"

3, 1'B'swQiiäO.ng gemäß Jknz^ ■äaß ils Grialsofee die Ssa hälti tos 49?€0 '

a a) i,ad "b) in 'lewioats

4. Yew©&ä.uQg gamäS Μϋ^Ξϊΐ-ϊα daß als E )

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