DE2734991B2

DE2734991B2 - Auflösen oder Dispergieren von Farbstoffen in Wasser oder Wasser enthaltendem Medium

Info

Publication number: DE2734991B2
Application number: DE19772734991
Authority: DE
Inventors: Shoji Hata; Michio Kanagawa Mori; Arata Suita Osaka Niyamoto; Michihiro Ogihara; Yukinori Kawanishi Hyogo Ohta
Original assignee: Bayer Japan Ltd
Current assignee: Bayer Ltd
Priority date: 1976-08-05
Filing date: 1977-08-03
Publication date: 1980-02-28
Also published as: JPS5426629B2; DE2734991C3; JPS5319475A; DE2734991A1

Description

als Adjuvans zum Auflösen oder Dispergieren eines Farbstoffes in Wasser oder Wasser enthaltendem Medium

2. Verwendung eines Adduktes aus 1 bis 30 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid mit einem Benzolsulfonamidderivat der allgemeinen Formel:

Ri

<*- "^SO₂-NH-R₃₁

in der

Rn ein Wasserstoffatom, ein Chlor- oder

Bromatom oder eine niedrige Alkylgruppe und

R₃I ein Wasserstoffatom, eine niedrige Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe bedeuten,

als Adjuvans zum Auflösen oder Dispergieren eines Farbstoffes in Wasser oder Wasser enthaltendem Medium.

3. Verwendung eines Adduktes aus 1 bis 30 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid mit einem Benzolsulfonamidderivat der allgemeinen Formel:

R.2

^ X-SO₂-NK-R₁₂

in der

Ri2 ein Wasserstoffatom, ein Chloratom, eine

Methyl- oder eine Äthylgruppe und

R32 ein Wasserstoffatom, eine Methyl-, eine

Äthyl- oder eine Phenylgruppe bedeuten,

als Adjuvans zum Auflösen oder Dispergieren eines Farbstoffs in Wasser oder Wasser enthaltendem Medium.

4. Verwendung des in Anspruch 1 genannten Adduktes als Adjuvans zum Auflösen eines sauren, direkten oder kationischen Farbstoffs in Wasser oder Wasser enthaltendem Medium.

5. Verwendung des in Anspruch 1 genannten Adduktes in einer Klotzflotte oder Druckpaste für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

Im allgemeinen sind Farbstoffe organische Verbindüngen. Verschiedene Farbstoffe besitzen ursprünglich eine schiechte Wasserlöslichkeit und weisen bei gewöhnlicher Temperatur eine schlechte Lösungsstabilität auf. Normalerweise werden daher Mittel zur Auflösung der Farbstoffe, zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit der Farbstoffe, Erhöhung der Auflösegeschwindigkeit der Farbstoffe oder zur Verbesserung der Stabilität der so hergestellten Farbstofflösungen verwendet Insbesondere ist es beim kontinuierlichen Färben (wie beim Klotzfärben) und Textilbedrucken erforderlich, die Faserprodukte mit einer Farbstofflösung hoher Konzentration in kurzer Zeit zu behandeln. Bei der Herstellung solcher Farbstofflösungen mit hohen Konzentrationen werden verschiedene Mittel zur Auflösung von Farbstoffen und zur Erhöhung der Löslichkeit von Farbstoffen in Wasser verwendet.

Die bekannten Mittel zur Auflösung von Farbstoffen

sind typischerweise Thiodiäthylenglykol, Diäthylenglykol, Diäthylenglykol-monobutyläther, Butylalkohol, Octylalkohol, Benzylalkohol, Phenol, Resorcin usw. Es ist jedoch ein Nachteil dieser Verbindungen, daß sie für bestimmte Farbstoffe keine ausreichende Lösungsfähigkeit besitzen oder daß sie unangenehme Gerüche, die die Arbeitsumgebung ungünstig beeinflussen, entwickeln.

)> Die obenerwähnten Verbindungen besitzen weiterhin für manche Farbstoffe, wie z. B. CI. 11 085, CI. 50 315, CI. Acid Violet 103, CI. Acid Orange 116, CI. Direct Violet 95 u. a., keine ausreichende Solubilisierungswirkung. Es ist somit nicht möglich, Lösungen dieser Farbstoffe in hoher Konzentration in stabilem Zustand zu erzeugen. Die Anwendung der obenerwähnten Farbstoffe in industriellem Maßstab wird daher oft unzweckmäßig, obgleich tatsächlich ein bekannter Bedarf für die Verwendung dieser Farbstoffe wegen ihrer

v> ausgezeichneten Tönung, Farbechtheit und Wirtschaftlichkeit besteht.

Es besteht seit langen ein Bedarf, Mittel für die Solubilisierung von Farbstoffen zu schaffen, die eine sehr gute Solubilisierungswirkung gleichmäßig für verschie-

Ή) dene Farbstoffe besitzen und mit denen Farbstofflösungen hoher Konzentration und hoher Stabilität erzeugt werden können.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß niedrige Alkylenoxidaddukte von bestimmten Benzolsulfonamidderivaten die Fähigkeit besitzen, die Löslichkeit (oder feine Dispergierbarkeit) einer Vielzahl von Farbstoffen in Wasser oder Wasser enthaltenden Medien stark zu verbessern. Gleichzeitig sind die Farbstofflösungen (oder dispersionen), die unter Verwendung

Mi der niedrig-Alkylenoxid-Addukte von Benzolsulfonamidderivaten erzeugt werden, extrem stabil trotz ihrer hohen Farbstoffkonzentration. Außerdem sind sie im wesentlichen geruchlos oder zeigen nur einen kaum wahrnehmbaren Geruch, und sie sind somk sehr geeignete Mittel für die Solubilisierung von Farbstoffen.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Verwendung von Mitteln für die Auflösung von Farbstoffen zur Verfügung zu stellen, wobei

die Mittel die Fähigkeit besitzen, Farbstoffe in Wasser oder in Wasser enthaltenden Medien in hoher Konzentration und stabil zu lösen oder zu dispergieren.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Addukte aus 1 bis 50 Mol Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen mit einem Benzolsulfonamidderivat der allgemeinen Formel (I):

V-SO₂-NH-R₃

in der

Ri und R₂ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein Chlor- oder Bromatom, eine niedrige Alkylgruppe, eine niedrige Alkoxygruppe oder eine niedrige Halogenalkylgruppe bedeuten und

R₃ ein Wasserstoffatom, eine niedrige Alkyl

gruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine Aralkylgruppe bedeutet,

In der obigen allgemeinen Formel (I) sind als Halogenatome Chlor oder Brom enthalten. Niedrige Alkylgruppen sind geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppen mit bis zu 5 und einschließlich 5, bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl, n- oder Isopropyl, n-, iso-, sek.- oder tert.-Butyl u.a. Niedrige Alkoxygruppen sind solche, die einen geradkettigen oder verzweigtkettigen Alkylmolekülteil mit bis zu und einschließlich 5, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatome, enthalten, wie Methoxy, Äthoxy, n- oder Isopropoxy, oder n-, iso- oder tert.-Butoxy. Ein Beispiel für eine niedrige Halogenalkyigruppe ist ei-.ie Trifluormethylgruppe.

Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Cycloalkylgruppe enthält bis zu 10, bevorzugt 5 oder 6, Kohlenstoffatome. Als Beispiele können erwähnt werden Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclooctyl usw. Arylgruppen sind substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppen, insbesondere Phenyl, Tolyl, Xylol, oder substituierte oder unsubstituierte Naphthylgruppen, insbesondere Naphthyl. Aralkylgruppen sind Benzyl, Phenäthyl u. ä.

Die niedrigen Alkylenoxide, die an die zuvor erwähnten Benzolsulfonamidderivate der Formel (I) addiert werden, besitzen 2 bis 4 Kohlenstoffatome. Spezifische Beispiele dieser niedrigen Alkylenoxide sind Äthylenoxid, Propylenoxid und 2,3-Dimethyläthylenoxid. Von diesen sind besonders Äthylenoxid und Propylenoxid bevorzugt. Diese niedrigen Alkylenoxide können entweder allein oder unter Bildung komplexer Addukte, die zwei oder mehrere solcher Glieder oder Verbindungen enthalten, addiert werden. Der Anteil an zu addierendem niedrigen Alkylenoxid beträgt 1 bis 50 Mol, bevorzugt 1 bis 30 Mol, mehr bevorzugt 1 bis 25 Mol, pro Mol der Benzolsulfonamidderivate der zuvor erwähnten Formel (I). Werden zwei oder mehrere niedrige Alkylenoxide addiert, so liegt die Gesamtmenge innerhalb des oben angegebenen Bereichs.

Die Addukte, die bevorzugt bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Addukte aus 1 bis 30 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid, addiert

an die Benzolsulfonamidderivate, die durch die folgende allgemeine Formel (Ι-ε):

SO₂-NH-R₃₁ (1-a)

dargestellt werden, in der

Rn ein Wasserstoff atom, ein Chlor- oder Bromatom

oder eine niedrige Alkylgruppe und
R₃I ein Wasserstoffatom, eine niedrige Alkylgruppe

oder eine Phenäthylgruppe bedeuten.

Vorteilhafterweise sind die Addukte Addukte mit 1 bis 30 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid, addiert an die Benzolsulfonamidderivate der Formel (I-b):

Rl2

-SO₂-NH-R₃₂ (I-b)

in der

Ri₂ ein Waiserstoffatom, ein Chloratom, eine Methylgruppe oder eine Äthylgruppe und

R₃₂ ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine Äthylgruppe oder eine Phenylgruppe bedeuten.

Typische Beispiele von Addukten der Verbindungen der Formel (I) oder (I-a) oder (I-b), die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden im folgenden erläutert.

Addukt aus 2 bis 15 Mol Äthylenoxid und Benzol-

sulfonamid,
υ Addukt aus 2 bis 20 Mol Äthylenoxid und o- oder

p-Chlorbenzolsulfonamid,
Addukt aus 2 bis 20 Mol Äthylenoxid und o- oder p-Toluolsulfonamid,

Addukt aus 4 bis 30 Mol Äthylenoxid und o- oder 4» p-Dimethylbenzolsulfonamid,

Addukt aus 2 bis 30 Mol Äthylenoxid und o- oder

p-Äthylbenzolsulfonamid,
Adduki aus 6 bis 40 Mol Äthylenoxid und o-,

p-Diäthylbenzolsulfonamid,
v> gemischtes Addukt aus 2 bis 20 Mol Äthylenoxid/2 bis 10 Mol Propylenoxid und o- oder

p-Toluolsulfonamid,
Addukt aus 2 bis 10 Mol Propylenoxid und o- oder

p-Toluolsulfonamid,
κι Addukt aus 4 bis 30 Mol Äthylenoxid und N-Äthyl-

p-toluolsulfonamid,
Addukt aus 4 bis 50 Mol Äthylenoxid und Benzolsulfonanidlid,

Addukt aus 2 bis 30 Mol Äthylenoxid und o- oder >^r) p-Äthylbenzolsulfonamid,

Addukt aus 6 bis 40 Mol Äthylenoxid und o,p-Di-

äthylbenzolsulfonamid,
gemischtes Addukt aus 2 bis 20 Mol Äthylen-

oxid/2 bis 10 Mol Propylenoxid und o- oder bo p-Toluolsulfonamid,

Addukt aus 2 bis 10 Mol Propylenoxid und o- oder

p-Toluolsulfonamid,
Addukt aus 4 bis 30 Mol Äthylenoxid und N-Äthyl-

p-toluolsulfonamid,
μ Addukt aus 4 bis 50 Mol Äthylenoxid und Benzol-

sulfonanilid,
Addukt aus 4 bis 30 Mol Äthylenoxid und o,p-Dichlorbenzolsulfonamid,

Addukt aus 6 bis 40 Mol Äthylenoxid und o- oder

p-Butylbenzolsulfonamid,
Addukt aus 3 bis 25 Mol Äthylenoxid und o- oder

p-Methoxybenzolsulfonamid,
Addukt aus 4 bis 30 Mol Äthylenoxid und o,p-Di-

methoxybenzolsulfonamid,
Addukt aus 4 bis 30 Mol Äthylenoxid und o- oder

p-Äthoxybenzolsulfonamid,
Addukt aus 6 bis 35 Mol Äthylenoxid und ο,ρ-Di-

äthoxybenzolsulfonamid,
Addukt aus 6 bis 35 Mol Äthylenoxid und o- oder

p-Butoxybenzolsuifonamid,
Addukt aus 6 bis 40 Mol Äthylenoxid und o,p-Di-

butoxybeüzolsulfonarnid,
Addukt aus 4 bis 30 Mol Äthylenoxid und o- oder

p-Trifiuormethylbenzolsulfonamid,
Addukt aus 3 bis 30 Mol Äthylenoxid und

N-Methylbenzolsulfonamid,
Addukt aus 4 bis 35 Mol Äthylenoxid und N-Äthyl-

benzolsulfonamid,
Addukt aus 6 bis 50 Mol Äthylenoxid und N-Butyl-

benzolsulfonamid,
Addukt aus 6 bis 50 Mol Äthylenoxid und N-Cyclo-

hexylbenzolsulfonamid,
Addukt aus 4 bis 50 Mol Äthylenoxid und o- oder

p-Toluolsulfonanilid,
Addukt aus 6 bis 50 Mol Äthylenoxid und

N-Phenyläthylbenzolsulfonamid,
Addukt aus 5 bis 50 Mol Äthylenoxid und

N-Benzyl-o- oder -p-toluolsulfonamid,
Addukt aus 8 bis 50 Mol Äthylenoxid und

N-Naphthylbenzolsulfonamid u. ä.

Die Addukte können ieicht hergestellt werden, z. B. lurch

(1) Addition von einem oder mehreren niedrig-Alkylenoxiden an Verbindungen der Formel (I)

SO₂-NH
R₃

in der Ri, R₂ und R₃ die zuvor gegebenen Definitionen besitzen, oder
(2) Umsetzung der Verbindungen der Formel (II)

R,

£~\—SO₂-X Die Reaktion dieser Verfahren (1), (2) und (3) können alle nach an sich bekannten Verfahren, z. B. nach den in der Literatur beschriebenen Verfahren, wie in der GB-PS 6 78 004, der US-PS 2649 478, in Chemical Abstracts Band 53, Spalte 9114h, und in der DE-PS 38 728, durchgeführt werden.

Die Addukte besitzen die Fähigkeit, daß sie die Auflösung oder feine Dispersion verschiedener Farbstoffe in Lösungsmitteln erleichtern und die Lösungsstabilität ίο oder Dispersionsstabilität nach dem Lösen oder Dispergieren der Farbstoffe verbessern.

Im allgemeinen ist Wasser ein wirksames Lösungsmittel für die Addukte, die die Auflösung oder feine Dispersion der Farbstoffe verbessern. Andere wirksame Lösungsmittel sind hydrophile organische Lösungsmittel, z. B. Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol, Äthylenglykol, Propylenglykol und Polyäthylenglykol, oder wäßrige Lösungsmittel, die ein Gemisch dieser hydrophilen organischen Lösungsmittel und Wasser enthalten.

Farbstoffe, deren Löslichkeit oder feine Dispergierbarkeit mittels der Addukte verbessert werden, sind z. B. die folgenden:

(a) Säurefarbstoffe

CI. Acid Yellow 49

CL Acid Brown 248

CI. Acid Red 337

CI. Acid Blue 220
^Jo CI. Acid Blue 76

CI. 62 125

CI. Acid Yellow 64

CI. Acid Orange 116

CI. 22 910
CI. Acid Yellow 141

CI. 22 895

CI. Acid Red 274

CI. 50 315

CI. Acid Violet 103

(b) Metallkomplexfarbstoffe

CI. Acid Yellow 155
CI. Acid Blue 199
CI. Acid Green 92

(c) Direktfarbstoffe

CI. Direct Yellow 58 CI. Direct Violet 95 (II) CI. 40 235

CI. 23 155
CI. 24 895

(D

in der X ein Halogenatom, insbesondere ein Chloratom, bedeutet und Ri und R₂ die zuvor gegebenen Bedeutungen besitzen, mit Mono- oder Di-(niedrig-alkanol)-aminen und Addition eines oder mehrerer niedrig-Alkylenoxide an die entstehenden Produkte, oder
(3) Kondensation von Verbindungen der Formel (I)

(d) Kationische Farbstoffe

CI. 48 055

CI. 11085

CI. Basic Violet 20

CI. 48 020

CI. Basic Orange 30

R,

₂—NH

(e) Küpenfarbstoffe

W CI. 69 840

CI. 70 700

in der Ri, R₂ und R3 die zuvor gegebenen Bedeutungen besitzen, mit Poly-(niedrig-alkylen)-glykolmonohalogenhydrinen.

(f) Azofarbstoffe

CI. Azoic Green 1
CI. Azoic Black 14

(g) Optische Weißmacher

C.I. Fluorescent Brightener 24
CI. Fluorescent Brightener 191
CI. Fluorescent Brightener 121

(h) Dispersionsfarbstoffe

CI. Disperse Yellow 66
CI. Disperse Red 106
CI. Disperse Blue 165
CI. Disperse Blue 139
CI. Disperse Blue 154

Die Addukte werden mit besonderem Vorteil zum Auflösen von sauren Farbstoffen, Direktfarbstoffen und kationischen Farbstoffen verwendet.

Niedrig-Alkylenoxid-Addukte der Benzolsulfonamidderivate der Formel (I) können als Mittel zum Auflösen von Farbstoffen einzeln oder im Gemisch aus zwei oder mehreren oder gegebenenfalls vermischt mit anderen bekannten Mitteln für die Auflösung von Farbstoffen oder Farbstoffzusatzstoffen, wie Verdünnungsmittel (z. B. Dextrin, Glaubersalz und Rohzucker) und oberflächenaktive Mittel, verwendet werden.

Die Addukte können in die zuvor beschriebenen Lösungsmittel eingearbeitet werden, bevor die Farbstoffe darin gelöst oder dispergiert werden. Oder die Addukte können zuvor mit den Farbstoffen vermischt werden oder zusammen mit den Farbstoffen zu den Lösungsmitteln zugegeben werden. Man kann die Addukte weiterhin in Lösungsmittel nach der Zugabe der Farbstoffe geben.

Einige der niedrig-Alkylenoxid-Addukte der Benzolsdfonamidderivatc der Forme! (I) lösen sich in Wasser schwer, abhängig von der Art der Substituenten. Die Löslichkeit solcher Addukte in Wasser kann durch gleichzeitige Verwendung von Glykolen, wie Äthylenglykol und Propylenglykol, verbessert werden.

Die Menge an niedrig-Alkylenoxid-Addukten der Benzolsulfonamidderivate der Formel (I) ist nicht kristisch und kann stark variiert werden, entsprechend der Arten der zu lösenden Farbstoffe, der Arten von Lösungsmitteln, der Arten von niedrig-Alkylenoxid-Addukten der Amidderivate usw. Im allgemeinen kann die Menge im Bereich von 1 bis 1000 Gewichtsteilen, bevorzugt 5 bis 700 Gewichtsteilen, mehr bevorzugt 50 bis 500 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile Farbstoffe liegen.

Die Addukte können genau so verwendet werden, wie die bekannten Mittel für die Auflösung von Farbstoffen.

Beispielsweise können die Addukte selbst oder ihre sie enthaltenden Lösungen mit den Farbstoffen vermischt werden. Gegebenenfalls können die üblichen Zusatzstoffe, wie Harnstoff, Glycerin, Netzmittel, Säuren, Mittel für die Einstellung des pH-Wertes und oberflächenaktive Mittel, ebenfalls zugegeben werden. Man kann dann zu den Gemischen kaltes Wasser, heißes

Tabelle I

Wasser oder kochendes Wasser zugeben und anschließend gegebenenfalls erhitzen, damit die Farbstoffe in Wasser aufgelöst oder fein dispergiert werden. Gegebenenfalls kann man dann übliche Verdickungsmittel ^r, wie auch Antioxidationsmittel, Antireduktionsmittel usw. zu den Farbstofflösungen (oder -dispersionen) unter Herstellung von Farbstofflösungen (oder -dispersionen) oder Druckpasten zugeben.

Diese Farbstofflösungen oder Druckpasten können ίο zum Färben oder Bedrucken von Fasermaterialien durch Eintauchen, Klotzen, Beschichten, Sprühen oder Drucken verwendet werden.

Die Addukte ermöglichen eine gute Löslichkeit oder

feine Dispersion der Farbstoffe und ergeben weiterhin stabile Lösungen oder Dispersionen der Farbstoffe. Sie sind für die Herstellung von Farbstofflösungen oder -pasten mit hoher Konzentration sehr nützlich, und sie können mit Vorteil bei Klotzflotten oder Druckpasten verwendet werden, bei denen Farbstofflösungen oder -pasten mit hoher Konzentration erforderlich sind.

Die Verwendung der Addukte zur Farbstoffauflösung

ermöglicht die Herstellung von Farbstofflösungen (z. B.

Klotzflotten) oder Pasten (insbesondere Druckpasten), die einen Farbstoff hoher Konzentration enthalten und

25 stabil sind.

Beispiel 1
(a) Löslichkeitsversuch

CI. 50 315 200% wird abgewogen und durch Zugabe von 5 ml kaltem, entionisiertem Wasser in eine Paste verarbeitet. Die Paste wird gut mit 2 g eines erfindungsgemäß zu verwendenden Adduktes oder mit 4 g eines im Handel erhältlichen Mittels zum Auflösen von Farbstoffen verrührt. Entionisiertes Wasser von 50⁰C wird dann bis zu einem Gesamtvolumen von 250 ml zugegeben. Die Farbstofflösung wird zum Sieden erhitzt, und bei dieser Temperatur wird die Lösung 2 min gehalten. Unmittelbar danach wird die Farbstofflösung durch zwei Filterpapiere (Schleicher & Schull Nr. 1450CV, 0 90 mm) über einen Büchnertrichter gesaugt Es wird visuell festgestellt, ob ein Farbstoffrückstand auf dem Filterpapier verbleibt.

Das gleiche Verfahren wird wiederholt, wobei man die Menge an Farbstoff variiert. Die Löslichkeit wird als maximale Menge des Farbstoffs, bei der kein Farbstoffrückstand auf dem Filterpapier beobachtet wird, angegeben.

(b) Prüfungsverfahren für die Lösungsstabilität

Auf gleiche Weise, wie bei (a), wird eine Farbstofflösung hergestellt.

Die Farbstofflösung wird auf 3O⁰C in einem Wasserbad abgekühlt und 2 h bei dieser Temperatur gehalten, wobei man alle 30 min etwas schüttelt.

Auf gleiche Weise, wie oben bei (a), wird die maximale Menge an Farbstoff, bei der man keinen Farbstoffrückstand auf dem Filterpapier feststellt, für die Lösungsstabilität bestimmt

Mittel für die Auflösung des Farbstoffs Löslich- Lösungskeit Stabilität

<g/i) (g/i).

1-1 keine Zugabe

1-2 5 Mol EO-Addukt von Benzolsulfonamid 1-3 4 Mol EO-Addukt von o-Toluolsulfonamid

15	10
25	10
30	12

Fortsetzung

Mittel für die Auflösung des Farbstoffs

10

1-4 4 Mol EO-Addukt von p-Toluolsulfonamid

1-5 4,1 Mol EO-Addukt von p-Chlorbenzolsulfonamid

1-6 7 Mol EO-Addukt von ο,ρ-Diäthylbenzolsulfonamid

1-7 4,4 Mol EO-Addukt von N-Äthyl-p-toluolsulfonamid

1-8 7,8 Mol EO-Addukt von p-Toluolsulfanilid

1 -9 Thiodiäthylenglykolzubereitung

1-10 3 Teile Thiodiäthylenglykolzubereitung

1 Teil Diäthylenglykolmonobutylätherzubereitung Bemerkung: In Tabelle I und in den folgenden Tabellen bedeutet EO Äthylenoxid.

Löslich	Lösungs
keit	stabilität
(g/l)	(g/i)
35	12
30	12
25	15
25	15
30	13
25	6
25	8

Beispiel 2
(a) Löslichkeitsversuch

Ein kationischer Farbstoff, CI. 11 085, wird abgewogen und zu einer Paste verarbeitet durch Zugabe einer Menge Essigsäure (60%), die gleich ist wie die des Farbstoffes. Die Paste wird dann gut zusammen mit 2 g eines erfindungsgemäß zu verwendenden Adduktes oder 4 g eines im Handel erhältlichen Mittels zur Auflösung des Farbstoffes verrieben. Entionisiertes Wasser, das gekocht war, wird bis zu einem Gesamtvolumen von ml zugegeben. Die Farbstofflösung wird gut gerührt und dann durch zwei Filterpapiere (die gleichen, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurden) über einen Büchnertrichter durch Absaugen am Vakuum bei 8O⁰C filtriert. Anschließend wird das gleiche Verfahren, wie bei (a) von Beispiel 1, zur Bewertung der Löslichkeit wiederholt.

(b) Lösungsstabilitätsversuch

Auf gleiche Weise, wie bei (a) oben, wird eine Farb-

2^r> Stofflösung hergestellt und unmittelbar auf 30⁰C in einem Wasserbad gekühlt. Bei dieser Temperatur wird die Farbstofflösung 2 h gehalten, wobei sie alle 30 min etwas geschüttelt wird. Anschließend arbeitet man wie bei (b) von Beispiel 1, um die maximale Menge des

ίο Farbstoffs zu bestimmen und die Lösungsstabilität zu

erhalten.

Tabelle II

Mittel für die Auflösung des Farbstoffs

2-1 keine Zugabe

2-2 5 Mol EO-Addukt von Benzolsulfonamid

2-3 4 Mol EO-Addukt von o-Toluoisulfonamid

2-4 4 Mol EO-Addukt von p-Toluolsulfonamid

2-5 21,6 Mol EO-Addukt von p-Toluolsulfonamid

2-6 4,1 Mol EO-Addukt von p-Chlorbenzolsulfonamid

2-7 7 Mol EO-Addukt von ο,ρ-Diäthylbenzolsulfonamid

2-8 4,4 Mol EO-Addukt von N-Äthyl-p-toluolsulfonamid

2-9 9,4 Mol EO-Addukt von N-Äthyl-p-toluolsulfonamid

2-10 7,8 Mol EO-Addukt von p-Toluolsulfanilid

2-11 28 Mol EO-Addukt von p-Toluolsulfanilid

2-12 Thiodiäthylenglykolzubereitung

2-13 3 Teile Thiodiäthylenglykolzubereitung

1 Teil Diäthylenglykolmonobutylätherzubereitung

Löslich	Lösungs
keit	stabilität
(g/i)	(g/i)
20	5
30	15
40	20
80	20
60	10
60	25
60	20
60	30
60	20
50	30
60	20
30	10
30	8

Beispiel 3
(a) Löslichkeitsversuch

CI. 34 140 182% wird abgewogen und zu einer Paste durch Zugabe von 5 ml kaltem, entionisiertem Wasser verarbeitet Er wird dann gut mit 2 g eines erfindungsgemäß zu verwendenden Adduktes oder 4 g eines im Handel erhältlichen Mittels zur Auflösung von Farbstoff verrieben. Kaltes, entionisiertes Wasser wird bis zu einem Gesamtvolumen von 250 ml zugegeben. Diese Farbstofflösung wird anschließend zum Sieden erhitzt und 2 min bei dieser Temperatur gehalten. Die Farbstofflösung wird anschließend durch zwei Filterpapiere (die gleichen, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurden) über einem Büchnertrichter abgesaugt, und die Löslichkeit wird auf gleiche Weise, wie bei (a) von Beispiel 1 oben, bewertet

(b) Lösungsstabilitätsversuch

60 Eine Farbstofflösung, die auf gleiche Weise, wie bei (a) oben erzeugt wurde, wird 2 min zum Sieden erhitzt Die Farbstofflösung wird auf 3O⁰C in einem Wasserbad abgekühlt und bei dieser Temperatur 2 h gehalten, während sie alle 30 min etwas geschüttelt wird. Dann wird die maximale Menge an Farbstoff auf gleiche Weise, wie bei (b) von Beispiel 1 beschrieben, für die Bewertung der Lösungsstabilität bestimmt

Tabelle III

Mittel zur Auflösung von Farbstoffen Löslich- Lösungskeit Stabilität

(g/l) (g/l)

3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7

keine Zugabe

4 Mol EO-Addukt von p-Toluolsulfonamid

21,6 Mol EO-Addukt von p-Toluolsulfonamid

4,1 Mol EO-Addukt von p-Chlorbenzolsulfonamid

7 Mol EO-Addukt von o,p-Diäthylbenzolsulfonamid

Thiodiäthylenglykolzubereitung

3 Teile Thiodiäthylenglykolzubereitung

1 Teil Diäthylenglykolmonobutylätherzubereitung

20	7,5
30	10
25	9
27	7,5
25	8
22	7
27	6

Beispiel A

Rezeptur

CI. 50 315 200%	20
6 Mol Äthylenoxid-Addukt von	7,5
p-Toluolsulfonamid
Harnstoff	30
Siedendes Wasser	285,5
Verdickung [ein 2 :8-Gemisch aus	600
Johannisbrotkernmehl (10%) und
modifizierter Carboxymethylcellulose
(12"/O)]
Ammoniumsulfat (1:2)	50
Natriumchlorat	5

30 g Harnstoff und 7,5 g eines 6 Mol Äthylenoxid-Adduktes von p-Toluolsulfonamid werden zu 20 g CI. 50 315 200% gegeben. Das Gemisch wird gut unter Herstellung einer Paste gerührt. Dann werden 200 g siedendes Wasser zur ausreichenden Lösung des Farbstoffes zugegeben. Die entstehende Farbstofflösung wird direkt zu der Verdickung gegeben, und das Gemisch wird gut gerührt. Dann werden 50 g Ammoniumsulfat (1 :2) und 5 g Natriumchlorat und gegebenenfalls Wasser (85,5 g) oder die Verdickung zugegeben. Man erhält eine einheitliche Druckpaste mit einem Gesamtgewicht von 1000 g.

Unter Verwendung der so hergestellten Druckpaste wird ein gut gereinigtes, flächenhaftes Textilmaterial aus Polyamid-6- Filamenten auf übliche Weise unter Verwendung eines Siebs mit einer lichten Maschenweite von 0,125 mm bedruckt. Das bedruckte, flächenhafte Textilmaterial wird bei 100° C getrocknet, bei 105° C während 30 min gedämpft, in Wasser gespült, kurz geseift und in an sich bekannter Weise getrocknet. Man erhält einen Druck mit besserer Egalität und höhere Farbausbeute als bei dem Druck, den man unter Verwendung einer Thiodiäthylenglykol-Zubereitung, einem üblichen Mittel zur Auflösung von Farbstoffen, erhält

Beispiel B

Unter Verwendung eines 8 Mol Äthylenoxidadduktes von p-Toluolsulfanilid anstelle des 6 Mol Äthylenoxidadduktes von p-Toluolsulfonamid, wie es in Beispiel A verwendet wurde, wird der gleiche Versuch, wie in Beispiel A, durchgeführt Das Ergebnis ist, daß man, wie in Beispiel A, einen Druck mit besserer Egalität und höherer Farbausbeute erhält

Beispiel C

Auf gleiche Weise, wie in Beispiel A beschrieben, wird eine Druckpaste mit der folgenden Rezeptur hergestellt:

Rezeptur

CI. 22 895	40
10 Mol Äthylenoxidaddukt von	5
o-Toluolsulfonamid
Glycerin	50
Harnstoff	50
Siedendes Wasser	325
Verdickung [Johannisbrotkernmehl (10%)]	500
Cyanoäthylpolyalkylenalkylphenyl-	10
äthersulfonatzubereitung
(Koazervierungsmittel)
Glykolsäure	10
Natriumchlorat	10

Unter Verwendung der Druckpaste wird ein gut gereinigter Wollmusselin bedruckt. Das bedruckte Textilmaterial wird bei 100° C getrocknet, 45 min bei 102^cC mit übersättigtem Dampf gedämpft, mit Wasser gespült, kurz geseift und in an sich bekannter Weise getrocknet. Man erhält einen Druck mit besserer Egalität und höherer Farbausbeute als bei einem Druck, der unter Verwendung eines an sich bekannten Mittels zur Farbstoffauflösung erhalten wird.

Beispiel D

Der gleiche Versuch, wie bei Beispiel C, wird unter Verwendung eines 15 Mol Äthylenoxidadduktes von N-Naphthyl-o-toluolsulfonamid anstelle des 10 Mol Äthylenoxidadduktes von o-Toluolsulfonamid, wie es in Beispiel C verwendet wurde, durchgeführt. Das Ergebnis ist, daß man einen Druck mit besserer Egalität und höherer Farbausbeute als in Beispiel C erhält.

Beispiel E

Auf gleiche Weise, wie in Beispiel A beschrieben, wird eine Druckpaste unter Verwendung folgender Rezeptur hergestellt.

55

60

Rezeptur	g
CI. 48 020	30
4 Mol Äthylenoxidaddukt von	15
p-Äthylbenzolsulfonamid
Propylenglykol	20
30%ige Essigsäure	30
Siedendes Wasser	400
Verdickung [Johannisbrotkernmehl (10%)]	500
Citronensäure	5

Unter Verwendung der Druckpaste wird ein gut gereinigter Acrylmusselin bedruckt Das bedruckte

Textilmaterial wird bei 10O⁰C getrocknet, bei 108⁰C während 30 min gedämpft, mit Wasser gespült, kurz geseift und in an sich bekannter Weise getrocknet. Man erhält einen Druck mit besserer Egalität und höherer Farbausbeute als bei einem Druck, den man unter Verwendung eines an sich bekannten Mittels für die Auflösung des Farbstoffs erhält.

Beispiel F

Der gleiche Versuch, wie in Beispiel E, wird unter Verwendung eines gemischten Adduktes aus 4 Mol Propylenoxid und 10 MoI Äthylenoxid von p-Toluolsulfonanilid anstelle des 4 Mol Äthylenoxidadduktes von p-Äthylbenzolsulfonamid, wie es in Beispie! E verwendet wurde, durchgeführt. Der entstehende Druck besitzt eine bessere Egalität und höhere Farbausbeute als der von Beispiel E.

Beispiel G
Rezeptur g

CI. 11085 10

5 Mol Äthylenoxidaddukt von 15

Benzolsulfonamid

Cyanoäthylpolyalkylenalkylphenyl- 5

äthersulfonatzubereitung

(Koazervierungsmittel)

30%ige Essigsäure 10

Siedendes oder kaltes Wasser 957

Verdickungsmittel (Galactomannan-Art) 3

addukt von p-Toluolsulfanilid anstelle des 5 Mol Äthylenoxidadduktes von Benzolsulfonamid, das in Beispiel G verwendet wurde, verwendet. Die entstehende Färbung zeigt eine bessere Egalität als in Beispiel G. Die Stabilität bei gewöhnlicher Temperatur (25°) der Farbstofflösung ist zufriedenstellend.

Beispiel I

Eine Farbstofflösung der folgenden Rezeptur wird ίο auf ähnliche Weise, wie in Beispiel G beschrieben, hergestellt.

Rezeptur g

Unter Rühren werden 500 bis 600 ecm Wasser auf 3 g Verdickungsmittel zu seiner Auflösung gegossen. Die Lösung des Verdickungsmittels kann dann 1 bis 2 h stehen, damit das Verdickungsmittel vollständig quillt und sich löst. Zu der Lösung aus Verdickungsmittel gibt man 5 g des Koazervierungsmittels und 10 g 30%ige Essigsäure (sofern die Essigsäure nicht zum Auflösen des Farbstoffs verwendet wird).

10 g CI. 11 085 werden in einen getrennten Behälter abgewogen, zu dem 15 g 5 Mo! Äthylenoxidaddukt von Benzolsulfonamid und gegebenenfalls 10 g 30%ige Essigsäure als Auflösiingsmittel zur Herstellung einer Paste zugegeben werden. Unter Rühren werden 300 bis 200 g siedendes Wasser in die Paste gegeben, um den kationischen Farbstoff vollständig zu lösen. Die entstehende Farbstofflösung wird zu der Lösung des Verdikkungsmittels, das wie oben beschrieben hergestellt wurde, gegeben. Wasser wird dann zur Einstellung des Gesamtgewichts auf 1000 g zugegeben.

Ein getuftetes Acryldeckentextilmaterial wird mit 120%, bezogen auf das Gewicht des Materials, der so hergestellten Farbstofflösung imprägniert Ohne Trocknen wird das Textilmaterial 20 min bei 100⁰C gedämpft, mit Wasser gespült und in an sich bekannter Weise getrocknet Man erhält eine Färbung mit besserer Egalität als bei einer Färbung, die man unter Verwendung eines an sich bekannten Mittels zur Farbstoffauflösung erhält

Eine Farbstofflösung, die nach dem obigen Verfahren hergestellt wurde, ist stabil ohne Ausfällung, selbst nachdem sie während 24 h bei 25⁰C stehengelassen wurde.

Beispiel H

Der gleiche Versuch, wie in Beispiel G beschrieben, wird durchgeführt, wobei man ein 8 Mol Äthylenoxid-

CI. 62 125 20

10 Mol Äthylenoxidaddukt von 5

p-Toluolsulfonamid

Cyanoäthylpolyalkylenalkylphenyl- 20

äthersulfonatzubereitung
(Koazervierungsmittel)

Alkylpolyglykoläther 2

Heißes Wasser (70° C) oder kaltes Wasser 950

Verdickungsmittel (Guargummi-Art) 3

Ein BCF (Bulky Continuous Filament) getufteter Nylonteppich, d. h. ein Nylonteppich aus massigen kontinuierlichen Filamenten, wird mit 300%, bezogen auf das Gewicht des Materials, der so hergestellten Farbstofflösung imprägniert. Ohne Trocknen wird der Tep-

jo pich 6 min mit überhitztem Dampf bei 102⁰C gedämpft, mit Wasser gespült und in an sich bekannter Weise getrocknet. Die entstehende Färbung besitzt eine bessere Egalität als eine Färbung, die man unter Verwendung eines üblichen Mittels für die Farbstoffauflösung erhält.

Die wie oben beschrieben hergestellte Farbstofflösung ist stabil und ohne Ausfällung, selbst nachdem man sie 30 h bei 25° C stehengelassen hat.

Beispiel J

Eine Druckpaste der folgenden Rezeptur wird auf ähnliche Weise, wie in Beispiel A beschrieben, hergestellt.

Rezeptur

C. I. Disperse Yellow 66 oder C. I. Disperse 50

Red 159 oder CI. Disperse Blue 154
Diäthylenglykolzubereitung oder Thiodi- 50

äthylenglykolzubereitung oder 6 Mol

Äthylenoxid-Addukt von p-Toluolsulfon-

amid gemäß der Erfindung
Warmes Wasser (335 g, wenn kein Mittel für 285

die Farbstoffauflösung zugegeben wird)
Grundansatz-Verdickungsmittel (3 Teile einer 600

10%igen Lösung von Guargummityp; 7 Teile

einer 12%igen Lösung einer modifizierten

Carboxymethylcellulose)
Natriumchlorat (1 :2) 15

Ein gut gereinigtes, texturiertes Polyester-Textilmaterial wird unter Verwendung der so hergestellten Druckpaste (1000 g) bedruckt

Das bedruckte Textilmaterial wird getrocknet und 30 min bei 1,8 atü gedämpft Das Textilmaterial wird dann mit Wasser gespült und 20 min bei 70⁰C unter Zugabe von

3 ml/1 Natronlauge (38° Be),

2 g/l Natriumhydrosulfit und

1 g/l eines oberflächenaktiven Mittels

einer Reduktionsreinigung unterworfen. Anschließend wird das Textilmaterial in an sich bekannter Weise mit Wasser gespült und getrocknet Der entstehende Druck zeigt eine bessere Egalität und höhere Farbausbeute, wenn das erfindungsgemäße Mittel zum Auflösen des Farbstoffs verwendet wird, als ein Druck, der ohne Mittel zum Auflösen des Farbstoffs erhalten wird oder der unter Verwendung einer Diäthylenglykol- oder Thiodiäthylenglykol-Zubereitung erhalten wird.

Herstellungsbeispiel _;

In einen 1-1-Autoklaven gibt man 400 g (2,0 Mol) N-Äthyl-p-toluolsulfonamid und 0,8 g Ätznatron. Entsprechend der Vorstufe bei einer gewöhnlichen Äthylenoxid-Additionsreaktion wird der Druck bei 100° C verringert, und der Autoklav wird mit Stickstoff ausgetauscht. Nachdem dieses Verfahren dreimal wiederholt wurde, werden 391 g (8,88 Mol) Äthylenoxid eingeleitet und das System wird auf 140° C zur Initiierung der Äthylenoxid-Additionsreaktion erhitzt. Die Reaktion wird bei 140 ±5° C und 4 kg/cm² durchgeführt. Das Alkali in dem Reaktionsgemisch wird mit Phosphorsäure neutralisiert. Die Filtration des Reaktionsgemisches ergibt 4,4 Mol Äthylenoxid-Addukt von N-Äthyl-p-toluolsulfonamid als gelbe, transparente Flüssigkeit; Molekulargewicht 394; n'S = 1,5080; IR_KBr = 813, 1100-1150, 1350, 1385, 1605, 2880-3000, 3350 cm-¹.

Nach dem gleichen Verfahren werden die folgenden Addukte erhalten:

9.4 Mol Äthylenoxidaddukt von N-Äthyl-p-toluolsulfonamid; Flüssigkeit, Molekulargewicht (MG): 614; n'S = 1,4944,

2.5 Mol Äthylenoxidaddukt von Benzolsulfonamid; etwas viskoser Feststoff; MG: 268, 4η

5 Mol Äthylenoxidaddukt von Benzolsulfonamid; Flüssigkeit; MG: 477; ηί? =1,5167; IR_KBr = 705, 750, 1100-1150, 1350, 1590, 2880-2950, 3350 cm-¹,

Mol Äthylenoxidaddukt von p-Toluolsulfonamid kristalliner Feststoff; MG: 259; Fp. 87,5 bis 90,O⁰C,

Mol Äthylenoxidaddukt von p-Toluolsulfonamid Flüssigkeit; MG: 347; n'S = 1,5207,

Mol Äthylenoxidaddukt von p-Toluolsulfonamid Flüssigkeit; MG: 523; n'S = 1,5047,

21,6 MoI Äthylenoxidaddukt von p-Toluolsulfon amid, Flüssigkeit; MG: 1120; IR_KBr=813 (Schulter), 1111, 1350, 1500, 1605, 2900-2950 3350 cm-i,

Mol Propylenoxidaddukt von p-Toluolsulfonamid, kristalliner Feststoff, MG: 287; Fp. 118,5 bis 119,5° C,

Mol Propylenoxidaddukt von p-Toluolsulfonamid, viskose Flüssigkeit, MG: 403; n'S = 1,5080

Mol Äthylenoxidaddukt von o-Toluolsulfonamid Flüssigkeit, MG: 347; n'S = 1,5248,

Mol Äthylenoxid- und 4 Mol Propylenoxid-Addukt von p-Toluolsulfonamid; Flüssigkeit, MG: 451,6; n'S = 1,5012; IRkbp= 1385,1500, 1605, 2880-2990, 3410 cm-',

Mol Äthylenoxidaddukt von o- und p-(gemischt)-Äthylbenzolsulfonamid; viskose Flüssigkeit, MG: 273; πι;= 1,5367,

4.7 Mol Äthylenoxidaddukt von o- und p-(gemischt)-Äthylbenzolsulfonamid; Flüssigkeit, MG: 493; n'S = 1,5087,

Mol Propylenoxidaddukt von o- und p-(gemischt)-Äthylbenzolsulfonamid; viskose Flüssigkeit, MG: 301; n'S = 1,5279,

7.8 Mol Äthylenoxidaddukt von p-Toluolsulfanilid; Flüssigkeit, MG: 590; n'S = 1,5276,

Mol Äthylenoxidaddukt von p-Toluolsulfanilid; Flüssigkeit, MG: 1040; n'S =1,5002,
Mol Äthylenoxidaddukt von p-Toluolsulfanilid; wachsartiger Feststoff, MG: 1478; Fp. 33,4°C,
Mol Äthylenoxidaddukt von p-Chlorbenzolsulfonamid; blättchenartige Kristalle, MG: 280;

Fp. 98,0 bis 99,5° C,
4,1 Mol Äthylenoxidaddukt von p-Chlorbenzolsulfonamid; Flüssigkeit, MG: 373; π" = 1,5279; IR_KBr=840, 1100 bis 1150, 1350, 1590, 2880 bis 2950,3350 cm-'.

030 109/39!

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung eines Adduktes aus 1 bis 50 Mol Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen mit einem Benzolsulfon imidderivat der allgemeinen Formel:

in der

Ri und R.2 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein Chlor- oder Bromatom, eine niedrige Alkylgruppe, eine niedrige AIkoxygruppe oder eine niedrige Halogenalkylgruppe bedeuten und

R₃ ein Wasserstoffatom, eine niedrige Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine Aralkylgruppe bedeutet,