CH446713A - Verfahren zum optischen Aufhellen von nichttextilem Material aus hochmolekularen Polymeren - Google Patents

Description

  



  Verfahren zum optischen Aufhellen von   nichttextilem    Material aus hochmolekularen Polymeren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum optischen   Aufhellen    von   nichttextMem    Material aus hochmolekularen Polymeren durch neue organische Ver  bindungen, die ultraviolettas Licht atus dem Sonneit-    oder   Flmoreszenzlicht absorbieren und die absorbierte    Energie als Blaulicht emittieren und sowohl hervorra  gende Bleicheigenschaften als    auch eine gute   Verbin-    dungsfÏhigkeit mit Polymeren sowie hohe   Widerstanids-      fähigkait gegen Licht, Wärme und chemische Angriffe    aufweisen.



   Dementsprechend ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum optischen Aufhellen von   nichttextilem    Material aus   hochmolekulapen Polymeren, das gekenn-    zeichnet ist durch die Verwendung von   Naphthalsäu-      ran, Naphtbalsäureanhydriden unid    am Stickstoffatom gegebenenfalls mit einem unsubstituierten oder substituierten Alkylrest, einem Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylrest oder mit einem heterocyclischen Rest substitu  iorten Naphtbalimiden,wobeiderNaphthalintkerndieser    Verbindungen mindestens eine niedere Alkoxy- oder Aryloxygruppe trägt.



   Die niederen Alkoxygruppen k¯nnen gleich oder verschieden sein und können z.   B.    Methoxy-, Athoxy-, n-Propoxy-,   Isopropoxy-,    Butoxy-,   Pentoxy-,    Hexoxy-, Heptoxygruppen darstellen. Die   erfmdungsgemäss ver-      wendeten Verbindungen müssen mindestens eine nie-    dere   Alkoxy-oder    Aryloxygruppe in ihrem   Naphthalin-    kern enthalten, vorzugsweise in der 4- und/oder 2-Stellung. Weitere Substituenten des Naphthalinkerns k¯nnen sein : Halogenatome, beispielsweise Chlor, Brom oder Jod, Nitrogruppen, Nitrilgruppen, Hydroxy-, Al  kyl-,      Hydroxyalkyl-,      Sulfo-,      Diazo (nium)-,    Aminogruppen und   dergleichen.

   Am Rmg-Stickstoffatom der Imidc      könslen    sich definitionsgemϯ folgende Subsitituenten befinden : unsubstituiertes oder substituiertes Alkyl, z. B.



  Methyl, ¯thyl, Propyl, Butyl, Pentyl oder dergleichen, Hydroxymethyl, HydroxyÏthyl, Hydroxypropyl oder   dergleichen, N, N-Dialkylaminoalkyl    ; Cycloalkyl ; Aralkyl ; Aryl, z.   B.      unsubstdtuilertes    oder substituiertes Phe  nyl    und   Naphlthyl,.    N,N-Dialkylaminophenyl, N,   N-Dial-    kylaminonaphthyl usw., sowie ein heterozyklisches Radikal, z. B. 2, 6-Dihalogen-s-triazinyl, Aminopyridyl, Pyrozolyl usw.



   Besonders geeignet sind die Verbindungen der fol  geaden Formel   
EMI1.1     
 Darin bedauten. :
R eine   niedrige Alkoxygmippe, insbesondere eine    Methoxy- oder ¯thoxygruppe ; und   R'ein      Wasserstoff-    atom oder eine niedere   Alkylgrupp, e, die substituiert    sein   kann, hauptsächlich ainc Methyl-, Äthyl-, Isopro-    pyl-, n-Propyl-, Butyl-oder   N,    N-Dialkylaminoalkylguppe oder eine Arylgruppe, insbesondere die   Pbenyl-,    Tolyl-, 3'-Methylolphenyl- oder 4'-N,N-Dialkylaminophenylgruppe.



   Alle erfindungsgemÏB verwendbaren Verbindungen eignen sich als   Bleichmittel für natürliche und synthe-      tische mchttextite Polymere (einschliesslieh halbsyntheti-    sche Materialien), z. B. Polyester,   Zelluloseacetat,    Polyvinylprodukte, Polyamide und andere Materialien sowie Papier.



   Die Naphthalimide können leicht durch Konden  sieren der entsprechenden Napbtbalsäuren oder decen    Anhydride oder eines Gemisches aus beiden,   mit Am-    moniak odier einem primären Amin hergestellt werden.



  Besonders geeignet als   Ausgangsmaterial für die Kon-    densation sind die in 2-,   3-oder    4-Sbellung einfach oder in 3,4-Stellung disubstituierten NaphthalsÏuren oder NaphthalsÏureanhydride.



   Bei der Durchf hrung der Kondensation sollte Am  moniak oder    das Amin in einer Menge angewandt werden, die der Menge der   verwendeten Naphthal-    säure oder des verwendeten   Naphthalsäureanhydrids    stöchiometrisch etwa Ïquivalent ist oder im ¯berschu¯ vorliegen. Die Kondensation kann gegebenenfalls in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel   durchge-    führt werden, und zwar im allgemeinen bei   Temperatu-    ren über 70 C, insbesondere 100 bis 110¯C. Jeder beliebige Kondensationskatalysator kann verwendet   wer-    den, ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.



   Weiter k¯nnen die Naphthalimide durch Verätherung eines Naphthalsäureimids hergestellt werden, des  sen NaphAthalinkern einen oder    mehrere durch Alkoxy oder   Aryloxy    ersetzbaren Substituenten aufweist, z. B. ein Halogenatom, eine   Hydroxy-,    Nitro-, Amino-, Diazo   (nium)-und Sulfogruppe.   



   Hierbei ist besonders die folgende Reaktion zu nennen :
EMI2.1     
 worin X ein Halogenatom, eine Hydroxy-, Nitro-, Amino-, Diazo   (nium)- oder    Sulfogruppe ist und R und   R/diegleicheBedeutung    wie in Formel I haben.



   Bei dieser Reaktion dienen als geeignete   Verätbe-    rungsmittel z. B. Alkalialkoholate sowie z.   B!.Dialkyl-    sulfate und Alkylhalogenide, falls die au veräthernden Gruppen Hydroxylgruppen sind. Die Verätherung kann mit oder ohne Lösungsmittel gegebenenfalls unter Verwend, ung an sich bekannter   Verätherunsjskataiysatoren    und bei atmosphärischem oder überatmosphärischem Druck bei erhöhter Temperatur durchgeführt werden.



   Die N-substituierten Imide können auch durch Kon  densieren    eines   entsprechendennichtsubsütuierten    Naphthalsäureimids oder eines Alkalimetallsalzes davon mit einem Halogenid oder sonstigen reaktionsfähigen Derivat, welches den entsprechenden Substituenten liefert, hergestellt werden.



   Nach einer weiteren Ausführungsform zu   deren Her-    stellung wird ein   Halogenimid    mit einer   entsprechen-    den Hydroxylverbindung umgesetzt.



   Die erfindungsgemäss   verwendbarenorganischen    Verbindungen bilden ein blassgelbes oder sahnig-weisses kristallines Pulver, das in Wasser r oder einem organischen Lösungsmittel farblose klare Lösungen ergibt. Sie sind schlecht wasserlöslich, dagegen löslich in Methanol, Athanol und Essigsäure. Diese Verbindungen sind im all  gemeinen    sehr stabil gegen Hitze, Licht und andere physikalische oder chemische Angriffe und besitzen einen geringeren   Sublimationsgrad (annähernd    5, bestimmt mittels der in   JIS-L-1051      [19601    beschriebenen Methode). Auch sind sie, in Wasser oder Alkohol gelöst oder dispergiert, substantiv zu hochmolekularen polymeren natürlichen oder synthetisch hergestellten   Produk-    ten.

   Die Artikel, die mit solchen Verbindungen aufgehellt wurden, weisen eine gube Licht-, Wasch-und Ausdünstungsbeständigkeit   auf,und    besitzen ein   verbesser-    tes weisses Aussehen.



   Dementsprechend werden die Verbindungen als   op-    tische   Aufhellungsmittel für aus hochmolelcularen Poly-    meren bestehende nichttextile Produkte   verwendiet,    die aus nat rlichen, halbsynthetischen oder synthetischen hochpolymeren Materialien bestehen, einschldesslich pflanzlicher Materialien ; tierischer Materialien, z. B. eiwei¯haltigen Materialien usw. ; mineralischer Faserstoffe, wie z. B. Asbest ; anorganischer Faserstoffe, z. B.



  Glasfaser,   Steinfaser    usw. ; regenerierter Materialien, z. B.   Viskoseartikel;halbsynthetischerProdukte,    z. B.



  Zelluloseazetat ; synthetischer Harze, z. B. Polyamid, Polyester, Polyurethan,   Polyvinylchlorid, Polyvinyliden-      ehiorid,    Polyacrylnitril, Polyvinylalkohol usw. Diese Produkte können z. B. in Form von Filmen, BlÏttern, Bändern, Folien oder Platten oder auch in andersartigen Formen vorliegen. Die   Verbindungenkönnen    in die aus hochmolekularen Polymeren bestehenden   Gegen-      stände eingelassen oder    auf sie aufgestrichen werden.



  Auch   könnendieseVerbindungen    in die   hochpolyme-    ren Materialien vor deren Verarbeitung zu   Fertigpro-      dukten,    z. B. Fasern, beigegeben bzw. mit diesen ver  bundenwerden.    Eine oder mehrere dieser Verbindungen können beispielsweise in eine Masse film-oder fades   bildendenhochpolymeren    Materials eingearbeitet werden, wobei die Menge der Verbindung 0, 1-2, 0 %, bezüglich des Gewichts das hochpolymeren Stoffs, beträgt ; danach wird die Masse z. B. durch Verspinnen oder Extrudieren in die gewünschte Form gebracht.



  Die Verbindungen können auch als Bleichmittel für eine Reihe von Materialen faserigen Charakters, z. B. von Papier, benutzt werden.   4-Alkoxynaphthalimide    und   4-Alkoxynaphthal-N-alkyl-oder-arylimide eignen      sichbeispielsweiseauchalsBleichmittelfürPolyester-    artikel. Dabei   werdendieseVerbindungen    z. B. einzeln oder kombiniert gleichmässig in Wasser oder einem   geeignetenLösungsmitteldispergiert    oder gelöst, mit   oder ohme Zugabe von zweckdienlichen Dispergier-oder    Imprägniermitteln, wie z. B.   oberflächenwirksamc    Mittel. Mit der entstandenen Dispersion oder Lösung kann beispielsweise eine Polyesterfolie auf die übliche Weise   behandeltwerden,    z.

   B. durch übliches   Tauchfärben,      Hochtemperaturfärben    oder   Thermosolfärben.    Die so behandelte Polyesterfolie absorbiert ultraviolettes Licht aus dem Sonnenlicht oder aus   Fluoreszenzlicht    und emittiert die absorbierte Energie als   Blaulicht.    Auf diese Weise erscheinen die Folien bzw. Blätter, die nicht gefÏrbt sind, stÏndig wei¯ durch Kompensation der Gelbfarben, wÏhrend die gefÏrbten BlÏtter eine grössere   Reinhe. it und Leuchtkraft der Originalfarbe    erhalten. In den folgenden Beispielen sind alle   Toile    Ge  wichtsteile,    wenn nicht anders angegeben.



   Beispiel 1    2    g   Polyesterband      (Polyäthylenterephthalatband)    werden 1 Stunde lang in wϯrige Dispersionon mit einer Temperatur von   100     C getaucht, welche jeweils 2 %   4-Methoxynaphthlalimid    (Schmelzpunkt   320-321 C),4-MethoxynaphthatIsäuremethylimid      (Schmelzpunkt 200-201  C)    bzw.   4-Methoxynaphthal-      säureäthylimid    (Schmelzpunkt   152-153       C)      entbalten.   



  Die   Polyesterstreifen erhalten in    jedem Fall ein verbessertes weisses Aussehen. 



   Beispiel 2    Polyäthylenterephfhalatblätter werden bei 60  C    in ein Färbebad mit folgender Zusammensetzung getaucht :
4-Methoxynaphthalimid 0, 5-3 %, anionisches oder nichtionisches Netzmittel 0, 5   g/l.   



   Badverhältnis :   1    : 20 bis   1    : 50.



   Die Badtemperatur wird bis auf 98 bis   100     C erh¯ht und die Färbung bei dieser Temperatur während 60 Minuten ausgeführt. Danach werden die gefärbten Blätter mit Wasser gewaschen.



   Beispiel 3   
PolyäthylenterepMbalatgegenstände werden mit dem    Färbebad gemäss Beispiel 2 während   30-45    Minuben bei einer Temperatur von   120     C mit Hilfe einer HochtemperaturfÏrbeanlage behandelt und anschliessend mit   Wasserg & waschen.Indiesem    Fall beansprucht die Färbung eine kürzere Zeit, als es bei Benutzung eines    bekannten Aufhellungs-oder Bleichmittels fiir Poly- esterharze erforderlich ist.   



   Beispiel 4
In ein Bad (300 Teile), das ein Teil einer Mischung aus 4-MethoxynaphthalsÏureanhydrid und   Nadumme-      thylendtiaaphthalsäuresulfonatineinemGewichtsverhäl    nis von 2 : 3, 0, 15   Tuile    eines höheren   Alkoholsulfats    und als Rest Wasser enthält, werden 100   Gewichts-    teile PolyÏthylenterephthalatfolie eingelegt.   Die Fär-    bung erfolgt während 90 Minuten bei 100¯C. Nach    ReinigenmiteinerLösung,dieeinhöheresAlkohol-      sulfat (2g/1) enthält, während    10 Minuten bei   70  C,    weist die   Polyäthylenterephthalatfolie    ein verbessertes   weisses Ausseben    auf.



   Beispiel   S   
PolyÏthylenterephthalatfolien oder -bÏnder werden bei einer Temperatur von   50     C mit einer   Imprägnier-    l¯sung (100 Teile) behandelt, die ein Teil eines Gemisches aus   4-Ätboxynaphthalsäureanhydtid    und   Natrum-      methylendinaphthalsäuresulfonat    (2 : 3), 0, 1 Teil Na  triumalginat    und als Rest Wasser enthält. Danach wird das Gut abgepresst. Naoh zweimaliger Wiederholung   dieses Vorgangs wird das Matemal mit Heissluft    bei 70  C während 5 Minuten   getrocknetunddannmit    trockener Wärme (200  C) für 2   Minutenbeha-ndelt.   



  Man erhält ein PolyÏthylenterephthalatmaterial, dessen weisses Aussehen ausgezeichnet und sehr dauerhaft ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren, zum optischen. Aufhellen von nichttexti- lem Material aus hochmolekularen Polymeren, gekennzeichnet durch die Verwenchmg von NaphthalsÏuren, Naphthalsäureadhydriden oder am Stickstoffatom gegebenenfalls mit einem unsubstituierten oder substituier- ten Alkylrest, einem Cycloalkyl-, Aralkyl-oder Arylrest oder nüteinemheterocyclischenRestsubstituier- ten Naphthalimtden,wobeiderNaphthalinkcrndieser VerbindungenmindestenseinieniedereAlkoxy-oder Aryloxygcuppe trägt.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Verbindung, der Formel EMI3.1 worin R eine niedere Alkoxygruppe und R' eine Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder ein Wasserstoffatom bedeuten.