DE1644500B2 - Verfahren zur Herstellung von Dispersionsfarbstoffen der Anthrachinonreihe - Google Patents

Description

O NH₂

worin X ein Halogenatom, eine Alkyl-, Alkoxy-., Aryloxy-, Alkylmercapto-, Arylmercapto-, Phenyl-, Acyl-, Nitro- oder Cyangruppe und Y ein Wasserstoff- oder Halogenatom, eine Hydroxy-, Alkoxy-, Amino- oder Nitrogruppe bedeutet, mit einem Alkyl-, Cyclohexyl-, Benzyl- oder Arylisocyanat umsetzt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man l,4-Diamino-2-alkoxyanthrachinone als Ausgangsstoffe verwendet.

3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Alkylisocyanat. enthaltend 3 bis 8 Kohlenstoffatome. verwendet.

Es wurde gefunden, daß man zu neuen, wertvollen Dispersionsfarbstoffen der Anthrachinonreihe gelangt, die in einer Λ-Stellung eine Alkyl-, Cyclohexyl-, Benzyl- oder Arylureidogruppe enthalten, wenn man ein gegebenenfalls in 5- oder 8-Stellung durch die Nitrogiuppc substituiertes Λ-Aminoanthrachinon der Formel

O Y

!,^Diamino^/j-hydroxyäthoxyanthrachinon,

!,'i-Diamino^-phenoxyanthrachinon,

l.-t-Diamino^-rnethylmercaptoanthrachinon,

l,4-Di£mino-2-phenylmercaptoanthrachinon,

l^Diamino^-phenylanthrachinon,

l.^Diamino^-acetylanthrachinon,

1 4-Diamino-2-benzoylanthrachinon,

L4-Diamino-2-nitroanthrachinon,

l^-Diamino^-cyananthrachinon,

l.-T-Diamino^-brom-S-oder-S-nitroanthrachinon.

Als Aikyl'socyanate verwendet man das Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, Amyl-, Hexyl- oder Octylisocyanat. Arylisocyanate sind die Naphihylisocyanate, insbesondere aber die Phenylisocyanale. Diese können im Phenylrest noch durch Halogenatome, Methyl-, Methoxy- oder Nitrogruppen substituiert sein. Als Beispiele seien die folgenden Arylisocyanate genannt:

Phenylisocyanat,

4-Nitro-phenylisocyanat,

2-, 3- oder 4-Methylphenylisocyanat.

2-. 3- oder 4-ChlorphenyIisocyanai,

2-, 3- oder 4-Methoxyphenylisocyanat,
2,4 -oder 2.5-Dimethylphenylisocyanat.

2,4- oder 2,5-Dimethoxyphenylisocyanat.

2,3- oder 3,4-Dichlorphenylisocyanat.

1- oder 2-Naphthylisocyanai.

Die Umsetzung erfolgt zweckmäßig in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie Chlorbenzol. o-Dichlorbenzol, Nitrobenzol oder Pyridin. vorzugsweise bei erhöhter Temperatur. Im Hinblick auf die große Reaktionsfähigkeit der Isocyanate ist die Abwesenheit von Wasser während der Reaktion sehr empfehlenswert.

Als Ausgangsstoffe verwendet man vorzugsweise

1.4-Diamino-2-alkoxyanthrachinone und vorteilhaft ein 3 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkylisocyanat.

Die neuen Ureidoanthrachinone, insbesondere jene der Formel

O Y

5°

O NH₂

worin X ein Halogenatom, eine Alkyl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Alkylmercapto-, Arylmercapto-, Phenyl-, Acyl-, Nitro- oder Cyangruppe und Y ein Wasserstoffoder Halogenatom, eine Hydroxy-, Alkoxy-, Amino- oder Nitrogruppe bedeutet, mit einem Alkyl-, Cyclohexyl-, Benzyl- oiler Arylisocyanat umsetzt.

Ausgangsstoffe der vorstehend angegebenen Formel sind:

l^-Diamino^-chloranthrachinon,

1 ^-Diamino^-bromanthrachinon, M-Diamino^-methoxyanthrachinon.

l,4-Diamino-2-meihylanthrachinon.

l,4-Diamino-2-äthoxyanthrachinon.

O NHCONHR

worin R einen Alk\l-, Cyclohexyl-, Benzyl- oder Phcnylresl bedeutet und X und Y die vorstehend angegebene Bedeutung haben, stellen wertvolle Farbstoffe dar. welche ein ausgezeichnetes Ziehvermögen für hydrophobe Fasern, beispielsweise solche aus Ccllulose-2 '/2-acctat, Cellulosetriacetat. Polyamiden und insbesondere aus aromatischen Polyestern, aufweisen. Die erhaltenen Färbungen zeichnen sich durch eine ausgezeichnete Licht- und Stiblimiercchlheit aus. Gegenüber den in der L^;SA.-Patentschrift 2 967 871 beschriebenen l-.-\mino-2-alkoxy-4-anihrachinonylurcthanen zeichnen sich die erfindungsgemäß erhältlichen Farbstoffe durch eine bessere Sublimicrechtheil sowie durch eine Affinität für Nylon aus, und gegenüber den in der französischen Patentschrift 1 335 829 beschriebenen analogen Bcnzoylverbindungen zeigen sie den Vorzug. Polyesterfasern auch nach dem Carricr-Verfahren gut anzufärben.

J 4

Zum Färben verwendet man die neuen Farbstoffe eines in der Küpenfärberei üblichen Reduktionsmittels

zweckmäßig in feinverteilter Form und färbt unter nötig.

Zusatz von Dispergiermitteln, wie Seife, Sulfitcellu- Dank ihrer guten Wollreserve eignen sich die

loseablauge oder synthetischen Waschmitteln, oder erfindungsgemäß herstellbaren Farbstoffe auch ausge-

einer Kombination verschiedener Netz- und Disper- 5 zeichnet für das Färben von Mischgeweben aus PoIy-

giermittel. In der Regel ist es zweckmäßig, die Färb- esterfasern und Wolle.

stoffe vor dem Färben in ein Färbepräparat überzu- Die erhaltenen Färbungen werden zweckmäßig

führen, das ein Dispergiermittel und feinverteilten einer Nachbehandlung unterworfen, beispielsweise

Farbstoff in solcher Form enthält, daß beim Ver- durch Erhitzen mit einer wäßrigen Lösung eines

dünnen der Farbstoffpräparate mit Wasser eine feine io iontnfreien Waschmittels.

Dispersion entsteht. Solche Farbstoffpräparate können Anstatt durch Imprägnieren können die Farbstoffe

in bekannter Weise, z. B. durch Umfallen des Färb- auch durch Bedrucken aufgebracht werden. Zu

stoffes aus Schwefelsäure und Vermählen der so diesem Zweck verwendet man z. B. eine Druckfarbe,

erhaltenen Aufschlämmung mit Sulfitablauge, gege- die neben den in der Druckerei üblichen Hilfsmitteln,

benenfalls auch durch Vermählen des Farbstoffes in 15 wie Netz- und Verdickungsmittel, den feindisper-

hochwirksamen Mahlvorrichtungen in trockener oder gierten Farbstoff gegebenenfalls im Gemisch mit einem

nasser Form mit oder ohne Zusatz von Dispergier- der obenerwähnten Baumwollfarbstoffe, gegebenen-

mitteln beim Mahlvorgang erhalten werden. falls in Anwesenheit von Harnstoff und/oder eines

Zur Erreichung stärkerer Färbungen auf Poly- säurebindenden Mittels, enthält.

tthylenterephthalatfasern erweist es sich als zweck- ao In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile,

fnäßig, dem Färbebad ein Quellmittel zuzugeben oder sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile,

insbesondere den Färbeprozeß unter Druck bei die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen

Temperaturen über 100 C, beispielsweise bei 120C, sind in Celsiusgraden angegeben,

durchzuführen. Als Quellmittel eignen sich aromatische . 11

Carbonsäuren, beispielsweise Benzoesäure oder Salicyl- 25 Beispiel 1

säure, Phenole, wie beispielsweise o- oder p-Oxydi- In einer Glasapparatur mit Rührer, Thermometer,

phenyl, aromatische Halogenverbindungen, wie bei- Tropftrichter und absteigendem Kühler erwärmt man

ipielsweise Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol oder Tri- das Gemisch aus 360 Teilen Pyridin, 50 Teilen Benzol

chlorbenzol, Phenylmethylcarbinol oder Diphenyl. und 26,8 Teilen l,4-Diamino-2-methoxyanthrachinon.

Bei den Färbungen unter Druck erweist es sich als 30 Zur azeotropen Entfernung von im Gemisch etwa noch

vorteilhaft, das Färbebad schwach sauer zu stellen, vorhandenem Wasser werden bei 95 bis 110 etwa

beispielsweise durch Zusatz einer schwachen Säure, όΟ Teile des Lösungsmittelgemisches abdestilliert. Man

?. B. Essigsäure. ersetzt dann den absteigenden Kühler durch einen

Diejenigen der neuen Farbstoffe, die keine pheno- Rückflußkühler und tropft in das bei 80 bis 85 ~^J lischen Hydroxygruppen enthalten, eignen sich dank 35 gerührte Gemisch im Verlaufe von 30 Minuten ihrer Alkaliechtheit auch zum Färben nach dem 12,1 Teile Phenylisocyanat zu. Man hält die Temperasogenannten Thermofixierverfahren, wonach das zu tür noch während einer Stunde bei 80 bis 85 . Der färbende Gewebe mit einer wäßrigen Dispersion des Farbstoff wird aus der Lösung durch Zugabe von Farbstoffes, welche zweckmäßig 1 bis 50 ⁿ _o Harnstoff 1000 Teilen Wasser in der Wärme ausgefällt und bei und ein Verdickungsmittel, insbesondere Natrium- 40 Zimmertemperatur ahfiliriert. Man erhält 35 Teile alginat, enthält, vorzugsweise bei Temperaturen von eines blausüchigroten Pulvers, dessen Stickstoffgehalt höchstens 60 C imprägniert und wie üblich abge- 10.48 °„ beträgt. Der für l-Amino^-methoxy^-phenylquetscht wird. Zweckmäßig quetscht man so ab, daß ureido-antrachinon berechnete Stickstoffgehalt beträgt die imprägnierte Ware 50 bis 100",, ihres Ausgangs- 10,S4°_o. Der Farbstoff zieht aus wäßriger Dispersion gewichtes an Färbeflüssigkeit zurückhält. 45 sowohl auf Polyäthylenterephthulaifasern wie auch

Zur Fixierung des Farbstoffes wird das so im- auf Fasern aus Nylon oder Acetatseide, welche in

prägnierte Gewebe zweckmäßig nach vorheriger kräftigen rubinroten Tönen angefärbt werden. Die

Trocknung z. B. in einem warmen Luftstrom, auf Färbungen sind sehr gut licht- und sublimierecht, und

Temperaturen von über 100 C, beispielsweise zwischen außerdem wird bei Mischgeweben der Wollanteil sehr

180 und 220 C, erhitzt. 50 gut reserviert. Er isi auch geeignet zur Färbung von

Von besonderem Interesse ist das eben erwähnte Polyäthylenterephthalat-Baumwoll-Mischgeweben

Thermofixierverfahren zum Färben von Mischge- nach dem sogenannten Thermofixierverfahren in

weben aus Polyesterfasern und Cellulosefasern, ins- Kombination mit Reaktivfarbstoffen,

besondere Baumwolle. In diesem Falle enthält die Verwendet man an Stelle des l,4-Diair;ino-2-meth-

Klotzflüssigkeit neben den erfindungsgemäß herstell- 55 oxyanthrachinons äquimolekulare Mengen des 1.4-Di-

baren Farbstoffen noch zum Färben von Baumwolle amino-2-bromanthrachinons oder l,4-Diamino-2-me-

geeignete Farbstoffe, insbesondere Küpenfarbstoffe, thylanthrachinons. so erhält man in guter Ausbeute

oder Reaktivfarbstoffe, d. h. Farbstoffe, die auf der die entsprechenden 2-brom- bzw. methylsubstituierten

Cellulosefaser unter Bildung einer chemischen Bin- i-Amino-4-phenylureidoanlhrachinone. Diese färben

dung rixierbar sind, also beispielsweise Farbstoffe. 60 Polyesterfasern aus wäßriger Dispersion in violetten

enthaltend einen Chlorlriazin- oder Chlordia/.inrest. Tönen von sehr guter Lichtechtheil.

Im letzten Falle erweist es sich als zweckmäßig, der .

Foulardierlösung ein säurebindendes Mittel, beispicls- haroevorsclinti

weise ein Alkalicarbonat oder Alkaliphosphal, Alkali- 1 Teil l-Amino-2-methoxy-4-phenylureidoaiuhra-

borat oder -perborat bzw. deren Mischungen zuzu- 65 chinon wird mit 2 Teilen einer 50°/₀igen wäßrigen

geben. Bei Verwendung von Küpenfarbstoffen ist Lösung von Sulfitcelluloseablauge naß vermählen und

eine Behandlung des foulardierlen Gewebes nach der getrocknet.

Hitzebehandlung mit einer wäßrig alkalischen Lösung Dieses Farbstoffpräparat wird mit 40 Teilen einer

10°/_oigen wäßrigen Lösung eines Kondensationsproduktes aus Octadecylalkohol mit 20 Mol Äthylenoxyd verrührt und 4 Teile einer 40%igen Essigsäurelösung zugegeben. Durch Verdünnen mit Wasser wird daraus ein Färbebad von 4000 Teilen bereitet.

In dieses Bad geht man bei 50" mit 100 Teilen eines gereinigten Polyesterfasers'.offes ein, steigert die Temperatur in einer halben Stunde auf 120 bis 130° und färbt 1 Stunde bei dieser Temperatur. Anschließend wird gut gespült. Man erhä;t eine kräftige rubinrote Färbung von vorzüglicher Lichtlind Sublimierechtheit.

Beispiel 2

In einer Glasapparatur erwärmt man, wie in Beispiel 1 beschrieben, das Gemisch aus 400 Teilen Chlorbenzo! und 26,8 Teilen l,4-Diamino-2-meihoxyanthrachinon auf 130 bis 135^:. Zur azeotrop.η Entfernung von im Gemisch etwa noch vorhandenem Wasser werden etwa 40 Teile Chlorbenzol abdestilliert. Darauf tropft man bei 80 bis 85" aus dem Tropftrichter in etwa 10 Minuten 13,5 Teile Butylisocyanat zu. Man erwärmt anschließend auf 105 bis 110° und rührt während 6 Stunden bei dieser Temperatur. Man läßt erkalten auf Zimmertemperatur und saugt auf der Nutsche ab. Der erhaltene Farbstoff der Formel

O NH,

OCH₃

35

O NHCONH(CHo)₃CH₃

färbt aus wäßriger Dispersion sowohl nach dem Hochtemperaturverfahren als auch bei 100 ~ in Gegenwart eines Quellmittels Polyäthylenfasern in kräftigen rubinroten Tönen von guter Licht- und Sublimierechtheit. Auch für Nylon und Acetatseide zeigt der Farbstoff ein gutes Ziehvermögen.

Verwendet man an Stelle des l,4-Diamino-2-methoxydas l^-Diamino^-phenoxyanthrachinon, so erhält man einen Farbstoff, der Polyesterfasern ebenfalls in rubinroten Tönen von ausgezeichneter Licht- und Sublimierechtheit färbt.

Verwendet man an Stelle des l,4-Diamino-2-methoxyanthrachinons das l,4-Diamino-2-methyl- oder -2-chloranthrachinon, so erhält man Ff-rbsioffe, die Polyesterfasern in violetten Tönen von ausgezeichneter Licht- und Sublimierechtheit färben.

Beispiel 3

Ein Gemisch von 340 Teilen Xylol (Isomerengemisch) und 26,8 Teilen l,4-Diamino-2-methoxyanthrachinon wird durch Abdestillieren von 34 Teilej Xylol azeotrop getrocknet. Bei einer Temperatur von 110 bis 120⁼ tropft man im Verlaufe von 10 Minuten 19,2 Teile n-Hexylisocyanat zu und rührt das Gemisch noch während 6 Stunden bei 120 bis 125".

Man kühlt auf 20r ab und filtriert vom Farbstoff. Der Preßkuchen; wird mit 40 Teilen Xylol gewaschen und dann zur Entfernung von noch vorhandenem Lösungsmittel mit Wasserdampf destilliert. Das reine Produkt wird nach Abfiltrieren und Trocknen in einer Ausbeute von 26 Teilen erhalten.

Der Farbstoff zieht aus wäßriger Dispersion auf Polyesterfasern in reinen Rosatönen von guter Licht- und Sublimierechtheit.

Verwendet man an Stelle von Hexylisocyanat n-Oktylisocyanat und verfährt im übrigen nach den Angaben des Absatzes 1, so erhält man einen Farbstoff, der Polyesterfasern in ähnlichen Tönen färbt.

Beispiel 4

Ein Gemisch von 340 Teilen Xylol (Isomerengemisch) und 26,8 Teilen l,4-Diamino-2-methoxyanthrachinon wird durch Abdestillieren von 34 Teilen Xylol azeotrop getrocknet. Bei einer Temperatur von 110 bis 120' tropft man im Verlaufe von 10 Minuten 18,8 Teile Cyclohexylisocyanat zu und rührt noch wahrend 6 Stunden bei 130 bis 135;

Man filtriert bei Zimmertemperatur, wäscht mit 40 Teilen Xylol nach und unterwirft anschließend den Preßkuchen der Wasserdampfdestillation. Man saugt ab, trocknet bei 120^c und erhält den Farbstoff in einer Ausbeute von 29,9 Teilen. Dieses Rohprodukt enthält als Verunreinigung noch etwa 20 % Ausgangsmaterial. Durch Umkristallisieren aus-Chlorbenzol erhält man den reinen Farbstoff.

Polyesterfasern werden aus wäßriger Dispersion in reinen Rosatönen von guter Licht- und Sublimierechtheit angefärbt.

Beispiel 5

Nach den Angaben des Beispiels 3 setzt man 26,8 Teile l,4-Diamino-2-methoxy-anthrachinon mit 20 Teilen Benzylisocyanat zum l-Amino-2-methoxy-4-benzylureidoanthrachinoii um. Man erhält das Rohprodukt in einer Ausbeute von 34.5 Teilen. Durch Umkristallisieren aus Nilrobenzol erhält man den reinen Farbstoff.

Polyesterfasern werden aus wäßriger Dispersion in reinen Rosatönen von guter Licht- und Sublimierechtheit angefärbt.

Claims (1)

1 644 5GO Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Dispersionsfarbstoffen der Anthrachinonreihe, die in einer Λ-Stellung eine Alkyl-, Cyclohexyl-, Benzyl- oder Arylureidogruppe enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein gegebenenfalls in 5- oder 8-Stellung durch die Nitrogruppe substituiertes \-Aminoanthrachinon der Formel

O Y