DE3738062A1

DE3738062A1 - Lagerstabile suspension von in wasser unloeslichen bis schwerloeslichen farbstoffen

Info

Publication number: DE3738062A1
Application number: DE19873738062
Authority: DE
Inventors: Josef Dr Navratil
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1986-11-12
Filing date: 1987-11-09
Publication date: 1988-05-19

Description

Die Erfindung betrifft lagerstabile Suspensionen von in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoffen sowie deren Verwendung zur Herstellung von wäßrigen Farbstofflösungen.

Flüssige Farbstoffpräparate, Lösungen oder Dispersionen, weisen gegenüber den Pulverformen eine Reihe von Vorteilen auf, z. B. keine Staubentwicklung beim Ansetzen von Klotz- und Färbeflotten oder auch Druckpasten, keine Benetzungsprobleme durch Klumpenbildung, keine fleckigen Färbungen durch ungenügend gelöste oder nicht genügend feinverteilte Farbstoffteilchen und nicht zuletz eine leichte Dosierbarkeit in automatischen Färbeanlagen.

Die Haltbarkeit von Flüssigpräparaten ist jedoch bei der Lagerung über längere Zeiträume oft nur unbefriedigend, verglichen mit entsprechend formulierten Farbstoffpulvern oder Granulaten. So beobachtet man nicht selten eine Änderung der Farbstärke im Vertikalprofil der Farbstoffbehälter bis hin zur Bildung von Agglomeraten oder eines Sediments, das sich nur noch mit Mühe aufrühren läßt. Nicht hinreichend dispergierte Farbstoffpartikel ergeben jedoch nicht nur fleckige Färbungen, sondern führen beispielsweise bei deren Verwendung im Textildruck zu eine Verstopfen der Schablonen.

Um dieses Problem zu lösen, wurden in der Vergangenheit eine Vielzahl der unterschiedlichen Formulierungen entwickelt. Danach hat man die Problemlösung bislang in einer Auswahl spezifischer Dispergiermittel oder Dispergiermittelgemische gesucht. Verwendet wurden in erster Linie anionische Dispergiermittel, wie Naphthalinsulfonsäure- Formaldehydkondensate, Lignisulfonate, Alkyl- bzw. Arylsulfonate oder kernsulfonierte aromatische Polyäther (DE-A-22 44 777). Auch nichtionische Dispergatoren vom Typ der Äthylenoxid-Propylenoxid-Copolymerisate oder die große Gruppe der Äthylenoxid/Propylenoxid-Copolymerisate oder der Äthylenoxid/Propylenoxid- Addukte, sowie Mischungen anionischer und nichtionischer Dispergatoren wurden als Hilfsmittel zur Herstellung lagerstabiler Dispersionsfarbstofformulierungen und Pigmentpräparaten herangezogen (siehe z. B. DE-A-27 57 330, DE-B-25 02 839 oder GB-A-20 37 819).

Nachteil dieser Formulierungen ist, daß der Farbstoff während des Färbens zum größten Teil als ungelöster Farbstoff in der Flotte vorliegt bzw. daß bei Verwendung von formierten Farbstoffen der Einsatz in einer Färbeflotte die recykliert wird, zu einer Anreicherung der Dispergatoren in der Restflotte führt. Dies hat zur Folge, daß z. B.

- die Genauigkeit bei Bestimmungen der Farbstoffkonzentration in der Restflotte wesentlich herabgesetzt wird, da die Dispergatoren zum Teil farbig sind,
- die Reproduzierbarkeit der Färbung verschlechtert wird, da der Ausziehgrad und dementsprechend auch die Farbstärke während der Anreicherungsphase abnimmt.

Es wurde nun eine neue, konzentrierte wäßrige Farbstoffsuspension gefunden, die überraschenderweise über mehrere Monate bei Temperaturen von 4-50°C unverändert haltbar ist und die kurz vor ihrer Verwendung in eine Lösung überführt werden kann, indem man diese Suspension die einen geringen Anteil an Tensid enthält gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur mit einer weiteren Menge Tensid und gegebenenfalls Wasser versetzt oder indem man die konzentrierte Suspension direkt in die ausgezogene Färbeflotte dosiert.

Die erfindungsgemäße Suspension eignet sich somit u. a. hervorragend für die Herstellung von Färbeflotten die recykliert werden, da lediglich noch die verbrauchten Mengen an Wasser und Tensid ersetzt werden müssen.

Dabei bietet die Suspension erhebliche Vorteile, z. B. dadurch, daß durch die Verwendung unformierter oder teilformierter Farbstoffe, d. h. Farbstoffe welche frei von Dispergatoren sind, auf die Dispergatoren und das aufwendige Mahlen, Thermostabilisieren und Trocknen der Farbstoffe verzichtet werden kann. Die Abwassermenge wird stark reduziert, die die Färbebäder mehrmals verwendet werden. Dies bringt neben der Einsparung an Wasser auch eine erhebliche Reduzierung der Energiekosten mit sich, da die ausgezogenen Färbebäder bein nochmaliger Verwendung nicht jeweils erneut von Raumtemperatur auf die Färbetemperatur erhitzt werden müssen. Lediglich die Abkühlung, die ohne eine Vorrichtung zum heißen Ausfahren der Ware eventuell notwendig ist und die während des Wechsels der Ware eintritt, muß ausgeglichen werden. Da der nicht ausgezogene Teil des Farbstoffes für die nächste Färbung erneut zur Verfügung steht, ergibt sich insgesamt gesehen ein kleinerer Farbstoff- und Chemikalienverbrauch.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine lagerstabile wäßrige Suspension von in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Suspension neben einem hydrophoben Farbstoff ein hydrotropierend wirkendes Tensid oder Tensidgemisch enthält, wobei auf 1 Teil Farbstoff 0,1 bis 9 Teile Tensid kommen.

Als Farbstoff können z. B. unformierte vorzugsweise teilformierte in Wasser unlösliche bis schwerlösliche Farbstoffe (hydrophobe Farbstoffe) wie Dispersions- oder Küpenfarbstoffe verwendet werden. Das heißt, es kann z. B. der wäßrige Filterpreßkuchen, der unmittelbar bei der Farbstoffherstellung anfällt oder vorzugsweise der durch eine Ultrafiltration entsalzte Rohfarbstoff direkt eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Dispersionsfarbstoffe können den verschiedensten Farbstoffklassen angehören. Insbesondere handelt es sich um Azo-, Anthrachinon-, Nitro-, Methin-, Styryl-, Azostyryl-, Naphthoperinon-, Chinophthalon-, Acridon- oder Naphthochinonimin- Farbstoffe, die frei von wasserlöslichen Gruppen sind. Bevorzugte Dispersionfarbstoffe sind metallfreie Mono- oder Disazofarbstoffe, Nitrofarbstoffe, Acridonfarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe oder Chinophthalonfarbstoffe.

Um den Dispersionsfarbstoff in Wasser zu dispergieren, wird erfindungsgemäß ein auf diesen suspendierend wirkendes Tensid oder Tensidgemisch verwendet. In erster Linie handelt es sich um anionische, nichtionogene, wie auch kationische Tenside. Daneben kommen auch Amphotenside in Frage. Als besonders günstig haben sich jedoch Gemisch aus einem nichtionischen und einem anionischen Tensid erwiesen. Auch Gemische aus einem nichtionogenen und einem kationischen Tensid kommen in Frage.

Als suspendierend wirkende anionische Tenside gelangen bevorzugt Umsetzungsprodukte von Äthylenoxid und/oder Propylenoxid mit gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren, Fettalkoholen, Fettaminen, alicyclischen Alkoholen oder aliphatisch-aromatischen Kohlenwasserstoffen zur Anwendung, die endständig durch eine anorganische sauerstoffhaltige Säure oder eine mehrbasische Carbonsäure verestert sind. Und zwar handelt es sich um Verbindungen der Formel I

worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein cycloaliphatischer oder aliphatisch-aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, R₁ Wasserstoff oder Methyl,

X der Säurerest einer anorganischen, Sauerstoff enthaltenden Säure oder der Rest einer mehrbasischen Carbonsäure und m eine Zahl von 1 bis 20, insbesondere 1 bis 5, ist. Der R-A- leitet sich z. B. ab von höheren Alkoholen wie Decyl-, Lauryl-, Tridecyl-, Myristy-, Cetyl-, Stearyl-, Oleyl-, Arachidyl-, Hydroabietylalkohol oder Behenylalkohol; ferner von Fettaminen wie Stearylamin, Palmitylamin oder Oleylamin; von Fettsäuen, wie Capryl-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Arachin-, Behen-, Kokosfett-(C₈-C₁₈), Decen-, Dodecen-, Tetradecen-, Hexadecen-, Oel-, Linol-, Linolen-, Eikosen-, Dokosen- oder Clupanodonsäure; von Alkylphenolen, wie Butyl-, Hexyl-, n-Octyl-, n-Nonyl-, p-tert. Octyl, p-tert. Nonyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl- oder Hexadecylphenol. Bevorzugt sind Reste mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere solche, die sich von den Alkylphenolen ableiten.

Der Säurerest X leitet sich in der Regel von niedermolekularen Dicarbonsäuren ab, wie z. B. Maleinsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure oder Sulfobernsteinsäure, und ist über eine Esterbrücke mit dem Rest R-A-(CH₂CHR₁₀)_m- verbunden. Insbesondere leitet sich X jedoch von anorganischen mehrbasischen Säuren, wie Orthophosphorsäure und Schwefelsäure ab. Der Säurerest X liegt vorzugsweise in Salzform, d. h. z. B. als Alkalimetall-, Ammonium- oder Aminsalz, vor. Beispiele für solche Salze sind Natrium-, Kalium-, Ammonium-, Trimethylamin-, Äthanolamin-, Diäthanolamin- oder Triäthanolaminsalze.

Die Herstellung dieser Verbindungen erfolgt nach bekannten Methoden, indem man an die genannten Alkohole, Fettamine, Säuren und Alkylphenole, Äthylenoxid und/oder Propylenoxid anlagert und die so erhaltenen Alkoxylate anschließend verester und die Ester gegebenenfalls in ihre Salze überführt. Derartige Tenside sind z. B. aus der US-Patentschrift 32 11 514 bekannt.

Von dieser Gruppe anionischer Tenside werden wiederum bevorzugt die sauren Schwefelsäureester von Alkylphenoläthoxylaten verwendet, also solche Verbindungen der angegebenen Formel, worin R-A- ein Alkylphenolrest ist, R₁ Wasserstoff bedeutet, m die angegebene Bedeutung hat und X für einen Schwefelsäurerest steht.

Im einzelnen genannt sind die mit Schwefelsäure veresterten Umsetzungsprodukte von 1 Mol Butylphenol und 3 Mol Äthylenoxid, 1 Mol Tributylphenol und 5 Mol Äthylenoxid, 1 Mol Nonylphenol und 2 Mol Äthylenoxid, 1 Mol Nonylphenol und 10 Mol Propylen- bzw. Äthylenoxid, 1 Mol Nonylphenol und 20 Mol Äthylenoxid, 1 Mol Dodecylphenol und 4 Mol Äthylenoxid oder 1 Mol Pentadecylphenol und 5 Mol Äthylenoxid. Die Schwefelsäurehalbester der genannten Alkoxylate liegen bevorzugt als Ammoniumsalz vor. Gegebenenfalls können auch Mischungen der anionischen Tenside eingesetzt werden.

Als suspendierend wirkende kationische Tenside kommen in erster Linie einen höheren Alkylrest aufweisende quaternäre Ammoniumverbindungen der Formel II

in Frage, wobei die Substituenten R₂ bis R₄ und das Symbol X^⊖ die folgende Bedeutung haben:

R₂ein gesättigter und/oder ungesättigter Alkylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen; R₃unabhängig voneinander jeweils ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Polyalkylenoxidkette mit 3 bis 30 Äthylenoxid- und/oder Propylenoxideinheiten oder Äthylenoxid- und Styroloxideinheiten; R₄ein gegebenenfalls durch eine Hydroxy-, Methoxy- oder Äthoxygruppe oder durch einen Carbomoyl- oder Phenylrest substituierter Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; X^⊖das Anion einer organischen oder anorganischen Säure bedeutet, wie z. B. Chlorid, Bromid, Sulfat oder Methosulfat.

Derartige Verbindungen sind bekannt oder nach bekannten Verfahren zugänglich, beispielsweise durch Umsetzen eines Fettamins oder einer Mischung von Fettaminen, wie beispielsweise Kokosfettamin mit Äthylenoxid und/oder Propylenoxid und anschließendes Quarternieren des so erhaltenen Alkoxylats, z. B. mit Dimethylsulfat (siehe z. B. H. Stache, Tensid-Taschenbuch; Carl Hanser Verlag 1981).

Als quarternäre Fettaminalkoxylate sind beispielsweise die folgenden genannt:

Mit Chloracetamid quarterniertes Anlagerungsprodukt von 8 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 30 Mol Äthylenoxid an 1 Mol eines C₁₈-C₂₂-Fettamins;
mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 30 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Laurylamin;
mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 15 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Laurylamin;
mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 15 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Stearylamin;
mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 1 Mol Styroloxid und 30 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Stearylamin;
mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 6 Mol Propylenoxid und 30 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Caprylamin;
mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 1 Mol Styroloxid und 20 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Stearylamin;

Aufgrund ihrer guten suspendierenden Wirkung haben sich jedoch insbesondere solche kationischen Tenside der Formel II bewährt, die neben dem höheren Alkylrest R₂ als Substituenten R₃ einen Methyl- oder Äthylrest aufweisen und bei denen R₄ für einen durch die Phenylgruppe substituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht; X^⊖ hat die bereits angegebene Bedeutung. Auch Mischungen derartiger Verbindungen kommen in Frage, die beispielsweise erhalten werden, wenn man bei der Herstellung dieser Tenside von Fettamingemischen, wie z. B. Kokosfettamin, ausgeht.

Neben den rein anionischen bzw. kationischen Tensiden kommen als Suspensionsmittel auch Amphotenside in Betracht. Beispielhaft genannt sind die folgenden Verbindungen:

Ammoniumsalz des sauren Monoschwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 2,5 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
Ammoniumsalz des sauren Monoschwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 4 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
Ammoniumsalz des sauren Monoschwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 6 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
Ammoniumsalz des sauren Monoschwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 8 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
mit Chloracetamid quaterniertes Ammoniumsalz des amphoteren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 8 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
mit Dimethylsulfat quaternisiertes Ammoniumsalz des amphoteren Schwefesäureesters des Anlagerungsproduktes von 30 Mol Äthylenoxid an 1 Mol eines C₁₈-C₂₂Fettamins.

Als wirksam erweisen sich ferner Tenside aus der Gruppe der Aminoxide. Derartige Verbindungen zeigen je nach pH des Färbebades nichtionischen (neutrale bis basische Flotte) bzw. kationischen (saure Flotte) Charakter. In Frage kommen beispielsweise

N-Dodecyl-N,N-dimethylaminoxid
N-Myristyl-N,N-dimethylaminoxid
N-Dodexyl-N,N-di-2-hydroxyäthylaminoxid
N-Hexadecyl-N,N-di-2-hydroxyäthylaminoxid
N-Hexadecyl-N,N-dimethylaminoxid
N-Oleyl-N,N-di-2-hydroxyäthylaminoxid
N-Stearyl-N,N-di-2-hydroxyäthylaminoxid
N-Kokosfettsäureamidopropyl-N,N-dimethylaminoxid
N-Talgfettsäureamidopropyl-N,N-dimethylaminoxid.

Als suspendierend wirkende nichtionische Tenside, die, wie erwähnt, auch im Gemisch mit anionischen Tensiden verwendet werden, kommen bevorzugt Umsetzungsprodukte von Äthylenoxid und/oder Propylenoxid mit

a) einem niedermolekularen, aliphatischen Polyol, oder
b) einem gesättitgen und/oder ungesättigten Fettalkohol mit 6 bis 20 C-Atomen, oder
c) einem Alkylphenol mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest, oder
d) einem Hydroxybiphenyl, oder
e) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettamin mit 14 bis 20 C-Atomen, oder
f) einer gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 20 C-Atomen, oder
g) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure-(N,N-bis- hydroxyalkyl)amid

in Frage, wobei auf 1 Mol der unter a) bis g) genannten Verbindungen 2 bis 10 Mol, insbesondere 4 bis 8 Mol, Äthylenoxid und/oder Propylenoxid kommen.

Als derartige Alkoxylierungsprodukte seien im einzelnen genannt:

a) Umsetzungsprodukte von Äthylenglykol, Propylenglykol, Glycerin oder Pentaerythrit mit 5 bis 10 Mol an Äthylenoxid und/oder Propylenoxid pro Mol an Polyol;
b) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 20 C-Atomen mit 2 bis 10 Mol Äthylenoxid und/oder 2 bis 10 Mol Propylenoxid je Mol Fettalkohol, vorzugsweise von gesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 10 C-Atomen, mit 2 bis 10 Mol Äthylenoxid pro Mol Fettalkohol;
c) Umsetzungsprodukte von Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest, mit 2 bis 10 Mol Äthylenoxid und/oder 2 bis 10 Mol Propylenoxid je Mol phenolische Hydroxylgruppe;
d) Umsetzungsprodukte von o-, m- oder p-Phenylphenol mit 2 bis 10 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid pro Mol Hydroxybiphenyl;
e) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettaminen mit 14 bis 20 C-Atomen mit 2 bis 10 Mol Äthylenoxid und/oder 2 bis 10 Mol Propylenoxid je Mol Fettamin;
f) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen, mit 2 bis 10 Mol Äthylenoxid und/oder 2 bis 10 Mol Propylenoxid je Mol Fettsäure;
g) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure- (N,N-bis-hydroxyalkyl)amiden, wie z. B. Kokosölfettsäure- (N,N-bis-β-hydroxyäthyl)amid mit 2 bis 10 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid pro Mol Fettsäurehydroxyalkylamid.

Auch Gemische der Umsetzungsprodukte nach a) bis g) untereinander sind verwendbar. Diese Gemische erhält man durch Mischen einzelner Umsetzungsprodukte oder direkt durch Alkoxylierung eines Gemisches der den Umsetzungsprodukten zugrunde liegenden Verbindungen.

Als gesättigte und/oder ungesättigte Fettalkohole kommen für b) Dodecanol, Hexadecylalkohol, Palmitylalkohol, Stearylalkohol, Oleylalkokhol oder Talgfettalkohole, Hexanol, 2-Äthylhexanol und Decanol in Betracht.

Als Alkylphenole für c) sind n-Butylphenol, tert. Butylphenol, Tributylphenol, Octylphenol, p-Amylphenol, Hexalphenol, Isooctylphenol, Nonylphenol und Dodecylphenol zu nennen.

Als Fettamin für e) kommen z. B. neben Stearylamin, Palmitylamin vor allem Oleylamin in Betracht.

Für f) sind als gesättigte und/oder ungesättigte Fettsäure z. b. Palmitinsäure, vor allem Stearinsäure und Oelsäure zu nennen.

Als besonders wirksam haben sich Umsetzungsprodukte der Gruppen c) und d) erwiesen und hier vor allem Hydroxybiphenyl-äthoxylate, wie z. B. Umsetzungsprodukte von 6 oder 8 Mol Äthylenoxid mit einem Mol o-Phenyl-phenol bzw. C₄ bis C₉ Alkylphenoläthoxylate, wie z. B. Umsetzungsprodukte von 6 bis 8 Mol Äthylenoxid mit einem Mol Butylphenol.

Die Äthylen/Propylenoxid-Umsetzungsprodukte sind bekannt oder können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden (siehe z. B.: N. Schönfeldt, Grenzflächenaktive Äthylenoxid-Addukte; Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart; 1976).

Das Mischungsverhältnis von nichtionischem zu anionischem Tensid bewegt sich vorteilhaft zwischen 1 : 4 und 4 : 1. Dabei gelangen bevorzugt solche Tensidgemische zur Anwendung, die etwa doppelt so viel nichtionisches wie anionisches Tensid enthalten.

Eine besonders stark ausgeprägte suspendierende Wirkung hat ein Gemisch, das als nichtionische Komponente ein Umsetzungsprodukt aus 1 Mol o-Phenyl-phenol oder 1 Mol tert.-Butylphenol und 6 Mol Äthylenoxid und als anionische Komponente ein Nonylphenol-diglykoläthersulfat enthält; ferner ein Gemisch aus einem kationischen und einem nichtionischen Tensid, beispielsweise ein Umsetzungsprodukt von 1 Mol o-Phenyl-phenol + 6 Mol Äthylenoxid und ein Produkt der Formel

Was die Menge an Tensid bzw. Tensidgemisch betrifft, so werden, bezogen auf 1 Teil Dispersionfarbstoff 0,1 bis 9, vorzugsweise 0,2 bis 5 und insbesondere 0,3 bis 2 Teile Tensid bzw. Tensidgemisch und im allgemeinen 0,1 bis 10 Teile Wasser verwendet.

Ferner kann die handelsfertige Suspension als Zusatz die für Flüssigformulierungen üblichen Hilfsmittel, wie zum Beispiel Textilhilfsmittel, schaumdämpfende Mittel, Gefrierschutzmittel, Feuchthaltemittel und/oder Antimikrobika enthalten.

Als Gefrierschutzmittel kommen z. B. Polyole wie Äthylenglykol, Monopropylenglykol, Glycerin oder Sorbit, als Einzelkomponente oder im Gemisch, in Betracht. Als Antimikrobika seien beispielsweise Chloracetamid oder wäßrige Formalinlösungen genannt und als schaumdämpfende Mittel, z. B. solche auf Silikon-Basis oder ein Gemisch aus Alkylphosphat und Alkylpolyäthylen-polypropylenglykoläther oder auch tertiäre Acetylenglykole.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der oben genannten Suspension zur Herstellung von wäßrigen Farbstofflösungen vorzugsweise von Farbstofflösungen die zum Färben von hydrophoben Fasermaterial z. B. nach dem HT- oder Carrierverfahren eingesetzt werden.

Wesentlich ist dabei, daß die erfindungsgemäße Suspension vor dem Gebrauch durch Zugabe von 10 bis 80 Teilen der obengenannten Tenside bezogen auf 1 Teil hydrophoben Farbstoff und vorzugsweise unter Temperaturerhöhung auf 50 bis 150°C, insbesondere 70-100°C und vorzugsweise 90-99°C bei Normal- oder Überdruck in eine Lösung überführt werden kann.

Die oben genannte Farbstoffsuspension wird somit in Form einer heißen wäßrigen Lösung in den Färbeapparat eingebracht oder vor dem Einbringen des Fasermaterials im Färbeapparat gelöst, dabei soll im folgenden unter dem Begriff Lösung eine echte monomolekulare Lösung, eine kolloidale Lösung, sowie eine Mikrodispersion verstanden werden. Der Farbstoff wird der Färbeflotte somit in gelöster, solubilisierter, hydrotropierter oder mikrodispergierter Form zugeführt.

Eine andere Möglichkeit besteht in der direkten Einspeisung der Farbstoffsuspension in die im Färbeapparat zirkulierende Flotte, entweder durch einmalige Zugabe der gesamten Suspension oder durch portionsweises Zudosieren, beispielsweise aus einem mit dem Färbeapparat verbundenen Ansatzbehälter.

Das zuletzt genannte Verfahren ist von besonderer Bedeutung, da hiermit eine Färbung unter Recyklierung der Flotte ermöglicht wird. So wird zum z. B. nach Erzielung der gewünschten Farbtiefe oder bei vollständiger Erschöpfung des Färbebades die heiße Flotte so weit abgekühlt, daß die Ware der Flotte entnommen werden kann und der mitgerissene Flottenanteil z. B. durch Absaugen oder Abschleudern auf weniger als 1% (auf die ganze Flotte bezogen) herabgesetzt werden kann. Durch Wiegen der nassen Ware bestimmt man, wieviel Wasser und Tensid der verbrauchten Färbeflotte entnommen wurde und setzt der im Färbebad verbliebenen Flotte die entsprechenden Mengen wieder zu.

Der Farbstoffgehalt der Restflotte wird auf übliche Weise, vorzugsweise fotometrisch, ermittelt und die Restflotte anschließend mit soviel der erfindungsgemäßen Suspension versetzt, daß die für die nächste Färbung erforderliche Flottenzusammensetzung erreicht ist. Anschließend kann der oben beschriebene Färbezyklus wiederholt werden.

Die Mengen der in der Flotte enthaltenen hydrophoben Farbstoffe können je nach gewünschten Farbtiefe in weiten Grenzen schwanken, im allgemeinen werden Mengen von 0,01 bis 10 Gewichtsprozent eines oder mehrerer der genannten Farbstoffe, bezogen auf das Färbegut, verwendet.

Desweiteren kann die erfindungsgemäße Suspension auch direkt oder gegebenenfalls nach Verdünnung mit Wasser, zum Färben von hydrophobem Fasermaterial nach dem Thermosolverfahren eingesetzt werden.

Bei den färbbaren hydrophoben Fasermaterialien handelt es sich in erster Linie um solche aus linearen hochmolekularen Estern aromatischer Polycarbonsäuren mit polyfunktionellen Alkoholen, beispielsweise aus Terephthalsäure und Äthylenglykol oder Dimethylolcyclohexan und Mischpolymere aus Terephthalsäure und Isophthalsäure und Äthylenglykol. Diese Materialien können, sofern die hierfür geeigneten Apparaturen vorhanden sind, in beliebigen Verarbeitungsstadien, z. B. in Form von Flocken, Kammzug, Garn, texturierten Fäden, Gewebe oder Gewirke, wie auch als Mischgewebe unter sich oder mit anderen Fasern vorliegen, beispielsweise als Mischgewebe aus Polyester/Polyamid oder Polyester/Baumwolle. Die Färbetemperatur für diese Materialien liegt vorzugsweise bei 120 bis 150°C für das HT-Verfahren und bis zu 100°C für das Carrier-Verfahren.

Ferner kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Polyamidmaterial gefärbt werden, z. B. Polyamid-6, Polyamid-6,6 oder auch Polyamid 12. Die Färbetemperatur beträgt für diese Materialien vorzugsweise 98 bis 100°C.

Falls erforderlich, kann die wäßrige Flotte übliche Färbehilfsmittel, vorteilhaft in kleinen Mengen, enthalten, wie Säuren, insbesondere eine organische niedere Monocarbonsäure, z. B. Ameisensäure oder Essigsäure, Puffersalze, wie Ammonsulfat oder Natriumacetat, Netzmittel, Emulgiermittel, Migrationsinhibitoren oder Antischaummittel.

Das Flottenverhätnis liegt üblicherweise bei 1 : 5 bis 1 : 50; die Färbezeit beträgt 5 bis 60 Minuten.

Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung; Teile bedeuten Gewichtsteile und Prozente Gewichtsprozente.

Beispiel 1

20 g des Farbstoffes der Formel

(Rohfarbstoff) und 26 g Tensidgemisch bestehend aus
50%Nonylphenol-diglykoläthersulfat (40%) 50Umsetzungsprodukt von 1 Mol o-Phenyl-phenol und 6 Mol Äthylenoxid und 4,0 gWasser und 0,1 gAntischaummittel

werden in einer Porzellanschale verrieben. Die entstehende Suspension ist lagerstabil. Sie wird nach 5 Wochen nochmals auf ihre Stabilität untersucht, indem man jeweils an fünf verschiedenen Stellen Proben entnimmt, in einem Aceton/Wassergemisch (80 : 20) löst und die optische Dichte pro 1 mg Paste ermittelt.

Die maximale Differenz zwischen den Einzelmischungen und dem Durchschnittswert ist in keinem Fall größer als 1%. Die Suspension wird unter nachträglichem Zusatz von Wasser und 750 g gleicher Tensidmischungen bei 98°C gelöst und diese Farbstofflösung für das Färben von Polyester-Gewebe nach dem HT-Verfahren eingesetzt. Eine einwandfreie Färbung wird nach 30 Min bei 130°C erreicht.

Beispiel 2

Eine Synthesedispersion enthaltend den Farbstoff gemäß Beispiel 1 weist nach der Ultrafiltration folgende Zusammensetzung auf:

15,5 Teile Farbstoff und 84,5 Teile Wasser.

95 ml dieser Synthesedispersion wird mit 5 ml des Tensidgemisches gemäß Beispiel kurz verrührt. (Dies entspricht einem Verhältnis von 1 Teil Farbstoff zu 0,3 Teilen Tensid.) Die Stabilität (Sedimentation) der so enstandenen Suspension wird in einem Meßzylinder untersucht, indem man während 5 Wochen Proben jeweils bei der Oberfläche der Dispersion und am Boden des Meßzylinders entnimmt, in einem Aceton/Wassergemisch (80 : 20) löst und die optische Dichte pro mg Dispersion ermittelt. Selbst nach 5 Wochen ist der Unterschied in der Farbstoffkonzentration zwischen der Oberfläche und dem Boden nicht größer als 3,5%.

Die Formulierung wird auf diese Weise und mit gleichem Erfolg wie im Beispiel 1 für das Färben von Polyester-Gewebe eingesetzt.

Beispiel 3

Die im Beispiel 2 beschriebene Suspension wird 1 : 5 mit Wasser verdünnt und als Foulard-Flotte zum Färben von Polyester/Baumwolle nach dem Thermosolverfahren verwendet.

Substanz:Polyester/Baumwolle 67 : 33 Flottenaufnahme:60% Foulard-Flotte:Verdünnte Dispersion pH 6,5 mit Essigsäure Hilfsmittel (Netzmittel, Migrationsinhibitoren) Thermosolieren:30 sec. bei 210°C.

Eine fehlerfreie Färbung kann erreicht werden.

Claims

1. Lagerstabile wäßrige Suspension von in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Suspension auf 1 Teil eines in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoffes 0,1 bis 0,9 Teile eines hydrotropierend wirkenden Tensides oder Tensidgemisches enthält.

2. Suspension gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese als hydrotropierend wirkendes Tensid ein nichtionisches, anionisches, amphoteres oder ein kationisches Tensid oder ein Gemisch enthält.

3. Suspension gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese ein Gemisch aus einem nichtionischen und einem anionischen Tensid oder einem nichtionischen und einem kationischen Tensid enthält.

4. Suspension gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese ein Gemisch aus einem nichtionischen und einem anionischen Tensid enthält.

5. Suspension gemäß den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese als anionisches Tensid ein solches der Formel I enthält, worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein cycloaliphatischer oder aliphatisch- aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, R₁ Wasserstoff oder Methyl, X der Säurerest einer anorganischen, Sauerstoff enthaltenden Säure oder der Rest einer mehrbasischen Carbonsäure und m eine Zahl von 1 bis 20, insbesondere 1 bis 5, ist.

6. Suspension gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese den sauren Schwefelsäureester eines Alkylphenoläthoxylats enthält.

7. Suspension gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese als kationisches Tensid eine quaternäre Ammoniumverbindung der Formel II enthält, worinR₂ein gesättigter und/oder ungesättigter Alkylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen; R₃unabhängig voneinander jeweils ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Polyalkylenoxidkette mit 3 bis 30 Äthylenoxid- und/oder Propylenoxideinheiten oder Äthylenoxid- und Styroloxideinheiten; R₄ein gegebenenfalls durch eine Hydroxy-, Methoxy- oder Äthoxygruppe oder durch einen Carbamoyl- oder Phenylrest substituierter Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; und X^⊖das Anion einer organischen oder anorganischen Säure bedeutet.

8. Suspension gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese als kationisches Tensid der Formel II ein solches enthält, worin R₃ Methyl oder Äthyl und R₄ durch Phenyl substituiertes Akyl C₁ bis C₄ bedeutet und R₂ bzw. X^⊖ die angegebene Bedeutung haben.

9. Suspension gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese als nichtionisches Tensid ein Umsetzungsprodukt von Äthylenoxid und/oder Propylenoxid mit

a) einem niedermolekularen, aliphatischen Polyol, oder
b) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkohol mit 6 bis 20 C-Atomen, oder
c) einem Alkylphenol mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest, oder
d) einem Hydroxybiphenyl, oder
e) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettamin mit 14 bis 20 C-Atomen, oder
f) einer gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 20 C-Atomen, oder
g) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure-(N,N-bishydroxyalkyl)amid

enthält, wobei auf 1 Mol der unter a) bis g) genannten Verbindungen 2 bis 10 Mol, insbesondere 4 bis 8 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid kommen.

10. Suspension gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese ein Umsetzungsprodukt von Äthylenoxid mit einem Hydroxybiphenyl oder einem C₄ bis C₉ Alkylphenol enthält.

11. Suspension gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese als nichtionisches Tensid ein Umsetzungsprodukt von 1 Mol o-Phenylphenol oder 1 Mol tert.-Butylphenol jeweils mit 6 Mol Äthylenoxid und als anionisches Tensid ein Nonylphenol-diglykoläthersulfat enthält.

12. Suspension gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese als nichtionisches Tensid ein Umsetzungsprodukt von 1 Mol o-Phenylphenol +6 Mol Äthylenoxid und als kationisches Tensid ein solches der Formel enthält.

13. Suspension gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese auf 1 Teil Farbstoff 0,2 bis 5 Teile Tensid bzw. Tensidgemisch enthält.

14. Suspension gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichent, daß diese nichtionisches und anionisches Tensid in einem Verhältnis von 1 : 4 bis 4 : 1, insbesondere von 2 : 1, enthält.

15. Suspension gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese unformierte oder teilformierte hydrophobe Farbstoffe enthält.

16. Suspension gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß diese als hydrophobe Farbstoffe Dispersionsfarbstoff wie metallfreie Mono- oder Disazofarbstoffe, Nitrofarbstoffe, Acridonfarbstoffe, Anthrachinfarbstoffe oder Chinophthalonfarbstoffe enthält.

17. Suspension gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch Zugabe der in Anspruch 2 beschriebenen Tenside oder Tensidgemische in Mengen von 10-80 Teilen bezogen auf 1 Teil Farbstoff und gegebenenfalls unter Temperaturerhöhung in eine Lösung überführt wird.

18. Verwendung der Suspension gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von wäßrigen Farbstoff-Lösungen.

19. Verwendung der Suspension gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man vor Gebrauch der Lösung die Suspensions mit 10 bis 80 Teilen der in Anspruch 2 beschriebenen Tenside oder Tensidgemische bezogen auf 1 Teil Farbstoff versetzt und gegebenenfalls unter Temperaturerhöhung diese in eine Lösung überführt.

20. Verwendung der Suspension gemäß Anspruch 1 zum Färben von hydrophobem Fasermaterial nach dem Thermosolverfahren.

21. Verwendung der Suspension gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem hydrophoben Fasermaterial um solches aus linearen hochmolekularen Estern aromatischer Polycarbonsäuren mit polyfunktionellen Alkoholen, beispielsweise aus Terephthalsäure und Äthylenglycol oder Dimethylolcyclohexan und Mischpolymere aus Terephthalsäure und Isophthalsäure und Äthylenglycol in beliebigen Verarbeitungsstadien, z. B. in Form von Flocken, Kammzug, Garn, texturierten Fäden, Gewebe oder Gewirke, wie auch als Mischgewebe unter sich oder mit anderen Fasern, beispielsweise als Mischgewebe aus Polyester/Polyamid oder Polyester/Baumwolle, handelt.