DE1271309B - Verfahren zum Aufhellen von Polyesterfasermaterial - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

DOIf

Deutsche Kl.: 29 b-3/60

Nummer: 1271309

Aktenzeichen: P 12 71 309.6-43

Anmeldetag: 26. April 1961

Auslegetag: 27. Juni 1968

Es ist bekannt, Polyesterfasermaterial mittels Cyangruppen enthaltender Naphthotriazole aufzuhellen. Ziel der Erfindung ist es, eine noch bessere Aufhellung zu erreichen, als dies bisher möglich war.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zum Aufhellen von Polyesterfasermaterial und ist dadurch gekennzeichnet, daß man der Polyesterschmelze vor dem Verspinnen als Aufhellungsmittel eine Verbindung der allgemeinen Formel

Cl

Verfahren zum Aufhellen von
Polyesterfasermaterial

einverleibt, worin der Rest X für ein Wasserstoffatom oder ein Chloratom steht, wobei für den Fall, daß X ein Chloratom bedeutet, die beiden Chloratome in 2,4- oder 2.5-Stellung zur — CH = CH-Gruppe stehen, und aus der Schmelze und dem Aufhellungsmittel ein homogenes Gemisch herstellt.

Das erfindungsgemäß im Polyester absorbierte Aufhellungsmittel wird auch durch ein späteres Spülen in Wasser und durch ein Seifen nicht entfernt.

Polyester, z. B. aus Terephthalsäure und Äthylenglycol oder aus Adipinsäure und 1,3-Propylenglycol, besitzen, wenn sie in üblicher Weise durch Düsen versponnen werden, eine gelbe Farbe, die jedoch wesentlich aufgehellt werden kann, indem dem gesättigten Polyester in der geschmolzenen Form 0,01 bis 0,1¹Vo irgendeines der oben angeführten Aufhellungsmittel einverleibt werden. Die Aufhellungsmittel lösen sich in der plastischen Masse bei den Schmelztemperaturen und in den angegebenen Konzentrationen, so daß ein homogenes Gemisch aus der geschmolzenen plastischen Masse und dem Aufhel-Iungsmittel erhalten wird. Die erwähnten Aufhellungsmittel können den Polyestern durch Zusatz zur Form- oder Preßmasse zwecks Herstellung von Fäden oder Formgegenständen einverleibt werden, oder sie können in der Spinnmasse gelöst oder fein dispergiert oder verteilt werden.

Die genannten Aufhellungsmittel sind in fester Form blaßgelbe bis weiße Verbindungen, doch werden sie völlig unerwartet praktisch farblos, wenn sie in organischen Lösungsmitteln in einer Konzentration von etwa 0,20"/o gelöst oder dispergiert werden. Die im allgemeinen geringe Löslichkeit dieser Klasse von Aufhelliingsmitteln schließt ihre Verwendung in Mengen wesentlich über 0,2% aus, da die Aufhel-Anmelder:

General Aniline & Film Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg

und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,

6000 Frankfurt, Große Eschenheimer Str. 39

Als Erfinder benannt:

Albert Frederick Strobel, Delmar, N. Y.;

Sigmund Charles Catino,

Castleton, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 2. Mai 1960 (25 893)

lungsmittel in fester Form einen gelben Farbton besitzen und daher, wenn sie in dem Medium in einer Menge oder Konzentration oberhalb ihrer Sättigungslöslichkeit benutzt werden, eine Vergilbungswirkung ergeben, die dem Aufhellungseffekt, der erhalten wird, wenn sie sich noch in Lösung befinden, gerade entgegengesetzt ist. überraschenderweise erscheint jedoch Polyesterfasermaterial der obigen Art, das aus einer Spinnmasse versponnen worden ist und dem irgendeines der obengenannten Aufhellungsmittel einverleibt worden ist, bei Tageslicht oder künstlichem Licht weißer als unbehandelte Faserstoffe. Außerdem besitzt Polyesterfasermaterial, das aus der geschmolzenen Masse, der irgendeines der obengenannten Aufhellungsmittel einverleibt worden ist, gesponnen worden ist, eine bessere Lichtechtheit als Polyesterfasermaterial, das in einem Texiilbad mit der gleichen Aufhellungsverbindung nachbehandelt worden ist. Da die Polyester, wenn sie zur Herstellung von Faserstoffen benutzt werden, bei 250 C schmelzen, und da die obengenannten Aufhellungsmittel bei etwa 216 bis 220 C schmelzen, so verschmelzen letztere schnell mit dem geschmolzenen Polyester, so daß für die Herstellung einer homogenen gleichmäßigen Masse keine Schwierigkeiten auftreten.

809 W M5

Die gewöhnliche Reihenfolge des Zusatzes ist die, daß die obengenannten Aufhellungsmittel unmittelbar nach der Esteraustauschreaktion einverleibt werden, d. h. zu dem Zeitpunkt, an welchem das Mattierungsmittel zugesetzt wird. Die genannten Aufhellungsmittel können jedoch auch vor der Kondensation zur Herstellung des Polyesters zugesetzt werden.

Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen werden durch Kondensation von 2-Chlor-4-nitrotoluol mit o-, m- oder p-Chlorbenzaldehyd oder 2,4- bzw. 2,5-Dichlorbenzaldehyd und anschließende Reduktion, Kupplung und Oxydation erhalten. In dem folgenden Beispiel A wird die Herstellung einer der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen näher beschrieben.

Beispiel A

net, wodurch 2',4'-Dichlor-4-amino-2-chlorstilben erhalten wird.

CH = CH

a) In einen mit Thermometer, Rührvorrichtung und Kondensator ausgestatteten 500-ccm-Kolben werden 5 g Piperidin, 43,7 g (0,25 Mol) 2,4-Dichlorbenzaldehyd und 40,5 g (0,25 Mol) 5-Nitro-2-chlortoluol eingesetzt. Das Gemisch wird auf 110⁰C erhitzt und 4 Stunden bei dieser Temperatur durchgerührt. Hierauf werden 200 ecm Eisessig zugesetzt, das Material auf 2O⁰C abgekühlt und weiter durchgerührt, bis keine weitere Ausfällung mehr erfolgt. Der leicht gelbe Niederschlag wird abfiltriert und der Preßkuchen sorgfältig mit 50 ecm Eisessig ausgewaschen. Der Filterkuchen wird in 350 ecm Wasser wieder aufgeschlämmt, und es werden dann 10 ecm 40%ige Natronlauge zugesetzt, um den pH-Wert auf etwa 12,5 zu erhöhen. Die Aufschlämmung wird wieder abfiltriert, mit 250 ecm Wasser und schließlich mit 50 ecm Eisessig gewaschen. Das Produkt wird dann an der Luft bei 80⁰C getrocknet, wodurch 2',4'-Dichlor-4-nitro-2-chlorstilben erhalten wird.

b) Reduktion des 2',4'-Dichlor-4-nitro-2-chlorstilbens

In einen mit einer Rührvorrichtung und einem Thermometer ausgestatteten Becher von 11 Inhalt, der durch einen Gasbrenner erhitzt wird, werden 75 ecm Wasser und 200 ecm Dimethylformamid sowie 35 g Eisenbohrspäne und 4 ecm konzentrierte Chlorwasserstoffsäure gegeben. Die Aufschlämmung wird auf 95°C erhitzt und 10 Minuten bei dieser Temperatur durchgerührt. Bei 95 bis 100⁰C wird dann in einem Zeitraum von einer % Stunde eine auf etwa 90⁰C vorgewärmte Lösung aus 39,3 g der gemäß A erhaltenen Verbindung in 100 ecm Dimethylformamid zugesetzt. Die Beschickung wird dann 1 Stunde bei 95'C durchgerührt, worauf 9,0 g Natriumcarbonat zugesetzt werden und hierdurch der pH-Wert auf 10 erhöht wird. Die Aufschlämmung wird dann bei 90⁰C durch ein Celitbett filtriert. Der Eisenkuchen wird mit 300 ecm auf 95 ⁰C erhitztem Dimethylformamid gewaschen.

Das Filtrat und die Waschflüssigkeit werden vereinigt und mit Wasser auf ein Volumen von 3 I verdünnt. Der Niederschlag wird abfiltriert und getrock-

c) Diazotierung des 2',4'-Dichlor-4-amino-2-chlor-■ stilbens und Kupplung an 2-Naphthylamin

34,3 g 2',4' - Dichlor - 4 - amino - 2 - chlorstilben (0,116MoI) werden mit 600 ecm Eisessig gemischt und das Gemisch auf 95° C erhitzt. Zu der heißen Lösung werden 56 ecm konzentrierte Chlorwasserstoffsäure in 200 ecm Wasser gegeben. Das Material wird dann auf 5° C abgekühlt, worauf 82 ecm 10%iges wäßriges Natriumnitrit (Gew./Vol.) tropfenweise zugesetzt werden und hierbei die Temperatur unter 10⁰C gehalten wird. Der Niederschlag des Aminhydrochloride geht nach dem Zusatz des Natriumnitrits in Lösung. Das Durchrühren bei einer 10^cC nicht übersteigenden Temperatur wird '/2 Stunde fortgesetzt, worauf 6 ecm einer 10%igen wäßrigen Sulfaminsäure zugesetzt werden.

In der Zwischenzeit werden 16,8 g 2-Naphthylamin (0,117 Mol) in 400 ecm Wasser und 12 ecm konzentrierter Chlorwasserstoffsäure gelöst. Nach dem Lösen des Kupplers wird die Lösung geklärt und der Diazoverbindung zugesetzt, wobei man die Temperatur auf 10 bis 15°C ansteigen läßt und 6 Stunden bei 15°C durchrührt, bis eine Prüfung auf Diazo und Diazoimino negativ ausfällt. Das Material wird dann abfiltriert und mit 800 ecm Wasser gewaschen, d) Der Preßkuchen des Farbstoffes wird mit 1200 ecm Picolin gemischt und zur Lösung erwärmt. Bei 95°C wird eine Lösung aus 80 g Kupfersulfat in 200 ecm Wasser zugesetzt und das Material unter Rückfluß und Durchrühren Va Stunde auf 95⁵C erhitzt. Das Cupro- und Cupri-Kupfer wird dann durch Zusatz von 290 ecm einer 20%igen (Gew./Vol.) wäßrigen Natriumsulfidlösung zu Sulfid umgewandelt. Das Rühren wird 1 Stunde bei 95 ⁰C fortgesetzt, das Material filtriert und der Kupfersulfidkuchen mit 1400 ecm auf 95⁰C vorerhitztem Picolin gewaschen.

Das Filtrat wird auf ein Volumen von 41 verdünnt, auf 30⁰C abgekühlt und filtriert. Der Filterkuchen wird mit 200 ecm Picolin und schließlich mit 500 ecm Wasser gewaschen. Der Kuchen wird in 400 ecm Wasser wieder aufgeschlämmt, abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Der Preßkuchen wird bei 80^; C getrocknet und besteht aus der gewünschten Bleichoder Aufhellverbindung 2-(3-Chlor-4-[2,4-dichlorstyryl]-phenyl-2H-naphtho-[l,2]-triazol.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung.

Beispiel 1

200 g Polyesterfasermaterial (Polyäthylenterephthalat) werden in einem Behälter unter Stickstoff bei 280⁰C geschmolzen, worauf der Schmelze 0,04 g (0,02%) des Aufhellungsmittels der Formel

CH = CH

Cl (1)

zugesetzt werden.

Letzteres löst sich bei dieser Temperatur auf und wird sorgfältig in den Polyester eingerührt, damit ein homogenes Gemisch gebildet wird. Hierauf werden g (2%) Titandioxyd als Mattierungsmittel züge-

setzt. Die ganze Masse wird dann durchgerührt, bis ein völlig homogenes Gemisch erhalten worden ist. Dieses Gemisch wird dann durch eine Spinndüse gedrückt, durch einen Wasserstrahl gekühlt, der erzeugte Faden während der Endkühlung gestreckt und dann in üblicher Weise auf eine Haspel oder auf Spulen aufgewickelt.

Aus diesen Faserstoffen hergestellte Gewebe od. dgl. besitzen einen wesentlich weißeren Farbton als die nach demselben Verfahren, aber ohne Mitverwendung des Aufhellungsmittels hergestellten Stoffe. Außerdem sind die nach diesem Verfahren erhaltenen aufgehellten Stoffe lichtechter als die Stoffe, die in einem Textilbad mit dem Aufhellungsmittel in Verbindung mit einem Träger, wie p-Phenylphenol, nachbehandelt worden sind. (Das p-Phenylphenol wird hierbei benutzt, um eine bessere Durchdringung und ein besseres Aufziehen des Aufhellungsmittels auf dem Polyester zu erzielen.)

Verwendet man in diesem Beispiel statt des Aufhellers der angegebenen Formel (1) einen solchen der Formel (2)

CH = CH

CN

bei 200⁰C in einem reinen Stickstoffstrom erhitzt. Hierauf werden dem Polymer 0,30 g (0,02%) des Aufhellungsmittels der Formel (3)

CH = CH

(Herstellung, siehe Versuch A) zugesetzt. Das niedermolekulare Produkt wurde 30 Minuten auf 280° C und dann weiter 10 Stunden unter Vakuum erhitzt. Während der Wärmeumwandlung wurde durch ein Kapillarrohr ein langsamer Stickstoffstrom eingeleitet. Das Endprodukt schmolz bei 260° C. Das so gebildete Produkt wird in geschmolzener Form nach dem Strangpreßverfahren zu einem Band verformt, durch Aufsprühen von Wasser gekühlt und dann in Schnitzel zerschnitten. Die Schnitzel werden in Abwesenheit von Sauerstoff und Wasser geschmolzen und die Schmelze in üblicher Weise durch Düsen ver- · spönnen. Derartig hergestelltes Fasermaterial zeigt eine ausgezeichnete Aufhellung.

Cl Cl

so erzielt man ein ähnliches Ergebnis.

In einem Vergleichsversuch wurde der Aufheller der Formel (1) in einer Konzentration von 0,5 Gewichtsprozent einem bekannten Naphthotriazolderivat der Formel

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Aufhellen von Polyesterfasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man der Polyesterschmelze vor dem Verspinnen als Aufhellungsmittel eine Verbindung der allgemeinen Formel

   35

   40

   CH = CH

   Cl

   (in gleicher Konzentration) gegenübergestellt. Dabei wurde gefunden, daß die Probe mit dem bekannten Aufheller eine etwa doppelt so große Farbintensität besaß als diejenige, die den neuen Aufheller enthielt. Mit dem neuen Aufheller tritt somit eine wesentlich geringere Verfärbung auf als mit dem bekannten Aufheller.

   Beispiel 2

   10 g Dimethylterephthalat, 4,85 g Äthylenglycol und 0,003 g Natriumkatalysator werden 3 Stunden einverleibt, worin der Rest X für ein Wasserstoffatom oder ein Chloratom steht, wobei für den Fall, daß X ein Chloratom bedeutet, die beiden Chloratome in 2,4- oder 2,5 - Stellung zur — CH = CH - Gruppe stehen, und aus der Schmelze und dem Aufhellungsmittel ein homogenes Gemisch herstellt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 911 368;
   belgische Patentschriften Nr. 545 229, 560 579.

   Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Versuchsbericht ausgelegt worden.

   809 567/525 6.68 ® Bundesdruckerei Berlin