专利摘要:

公开号:WO1986002658A1
申请号:PCT/EP1985/000536
申请日:1985-10-12
公开日:1986-05-09
发明作者:Manfred HÄHNKE;Sienling Ong;Kurt Hohmann
申请人:Hoechst Aktiengesellschaft;
IPC主号:C09B67-00
专利说明:
[0001] Lagerstabile Einstellungen kationischer Farbstoffe
[0002] Es ist allen Fachleuten bekannt, daß viele kationische Farbstoffe eine limitierte Lagerstabilität aufweisen. Dieser Befund gilt für Pulvereinstellungen sowie insbesondere für Flüssigeinstellungen; ganz besonders trifft dieser Sachverhalt Jedoch für die Flüssigeinstellungen von Mischungen kationischer Farbstoffe zu.
[0003] Handelsprodukte, welche aus Farbstoffraischungen bestehen, spielen in der Praxis sowohl im Buntbereich als auch im Marineblau- und Schwarzsektor eine große Rolle. Vor allem im Marineblau- und Schwarzbereich bevorzugt die Praxis wegen der bei diesen Farbtönen (Mengen) besonders relevanten Wiege-, Dosier-, Löse- und Staubprobleme den Einsatz von Flüssigeinstellungen.
[0004] Unter guter Lagerstabilität hat man die Tatsache zu verstehen, daß ein Farbstoff /eine Farbstoffmischung in einem praxisüblichen Temperaturbereich während mehrerer Monate oder mehrerer Jahre unverändert stabil bleibt, das heißt weder Farbstärkeeinbußen noch Farbtonveränderungen und auch keine Löslichkeitsverschlechterungen erleidet. Der praxisübliche Temperaturbereich beträgt dabei 0° - 60°C, bevorzugt 20°- 40°C.
[0005] Es ist auch bekannt, daß man im Falle von Farbstoff-Handelsmarken durch eine geschickte Auswahl der Stellmittel bzw. Lösungsmittel, sowie durch die Einstellung eines optimalen pH-Wertes die Lagerstabilität beeinflussen kann. Allerdings sind besonders bei Flüssigeinstellungen von Farbstoffmischungen auch unter Berücksichtigung dieser Punkte noch viele Praxiswünsche (Vermeldung von Fehlfärbungen) bzw. Herstellerwünsche (Vermeidung von Reklamationen durch die Kundschaft) offen geblieben.
[0006] Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man die Lagerstabilität von kationischen Farbstoffen, hauptsächlieh in Form von Flüssigeinstellungen, und hier wiederum insbesondere der Flüssigeinstellungen von Mischungen kationischer Farbstoffe oxidativ stabilisieren kann.
[0007] Dieses Resultat ist vor allem auch deshalb erstaunlich, weil man kationische Farbstoffe, welche z.B. auf Polyacrylnitrilfasern aufgefärbt wurden, in vielen Fällen durch Oxidationsmlttel unter geeigneten Bedingungen (z.B. kochend) zerstören, das heißt aufhellen oder ganz abziehen/bleichen kann.
[0008] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit lagerstabile Einstellungen von kationischen Farbstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch einen Gehalt an Oxidationsmitteln stabilisiert sind.
[0009] Die erfindungsgemäße oxidative Stabilisierung erfolgt durch den Zusatz von herkömmlichen Oxidationsmitteln wie Chlorsäure, chlorige Säure, Bromsäure, Jodsäure, Perchlorsäure, Chromsäure, Dichromsäure, Vanadinsäure, Peroxidischwefelsäure oder anderen oxidierend wirkenden anorganischen Säuren sowie deren Salzen, Eisen III-Verbindungen, des weiteren durch oxidierend. wirkende organische Verbindungen wie z.B. N-Halogenamlde, Chinone, usw.
[0010] Die erfindungsgemäß Verwendung findenden Oxidationsmlttel werden in Mengen von 0,01 bis 1 % , bevorzugt 0,1 bis 0,5 % (bezogen auf das Gewicht der Farbstoffeinstellung) eingesetzt. Die Zugabe zum Farbstoff erfolgt als Festsubstanz oder als wäßrige oder organiscche Lösung. Die Dosierung der erfindungsgemäßen Oxidationsmlttel kann auch so geschehen, daß man auf einen genau definierten Wert des Redoxpotentials einstellt. Es kann auch eine Mischung aus mehreren Oxidationsmitteln eingesetzt werden. Im Fall von Flüssigfarbstoffen müssen die erfindungsgemäß verwendeten Oxidationsmlttel darin löslich sein.
[0011] Die erfindungsgemäße oxidative Stabilisierung kann bei einer Vielzahl von kationischen bzw. in saurem Medium protonisierbaren Farbstoffen angewandt werden. Besonders zu erwähnen sind Cyclammonlum-Farbstoffe, TrialkylammoniumFarbstoffe, Anthrachinon-Farbstoffe, Triarylmethan-Farbstoffe, Methin-Farbstoffe, Azamethin-Farbstoffe, Diazamethin-Farbstoffe, Azln-Farbstoffe, Oxazin-Farbstoffe oder Pyridiniumoxipyridon-Farbstoffe.
[0012] Die erfindungsgemäße oxidative Stabilisierung ist von ganz besonderer Bedeutung bei Flüssigeinstellungen des Marineblau- und Schwarz-Bereichs, welche auf Mischungen aus Benzthiazolium-Blaufarbstoffen, aus Triazollum-Rotfarbstoffen sowie aus Diazamethin-Gelbfarbstoffen oder Pyridiniumoxipyrldon-Gelbfarbstoffen basieren, bzw. welche gegebenenfalls außerdem noch Malachitgrün enthalten.
[0013] Die zur Stabilisierung vorgesehenen kationischen Farbstoffe können aus dem Anwendungsgebiet der Textilfärbung (Polyacrylnitrilfasern, modifizierte Polyesterfasern) oder der Papier- und Holzfärbung stammen. Es kann sich dabei um Einzelfarbstoffe, bevorzugt aber um Farbstoffmischungen aus 2 bis 5, bevorzugt aus 3 Komponenten handeln.
[0014] Im Fall von Flüssigfarbstoffen kann dabei der pH-Wert zwischen 1 und 6 liegen.
[0015] Im Fall von Pulverfarbstoffen kann das erfindungsgemäß eingesetzte Oxidationsmlttel auch als innige Mischung mit dem Farbstoff, das heißt z.B. als Zusatz zu einer über Sprühtrocknung zu trocknenden Lösung oder Suspension vorliegen.
[0016] Die erfindungsgemäß erhältlichen Farbstoffeinstellungen zeichnen sich durch eine sehr gute Lagerstabilität aus, was sich besonders deutlich beim Temperaturbereich über 20°C bemerkbar macht. Aus coloristischer Sicht ergibt sich, abgesehen von der Lagerstabilität, kein Einfluß auf den Ausfall von Färbungen.
[0017] Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung des Erfindungsgedankens, unter Teilen sind Gewichtstelle, unter Prozent sind Gewichtsprozent zu verstehen. Bei spiel 1:
[0018] Es wird eine Mischung aus 31 Teilen C.I. Basic Blue 41 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 20 % Farbstoff-Methosulfat, ca. 20 % Essigsäure und ca. 60 % Wasser), 13 Teilen C.I. Basic Red 46
[0019] (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 25 % Farbstoff-Methosulfat, ca. 25 % Essigsäure und ca. 50 % Wasser) sowie 11,5 Teilen C.I. Basic Yellow 28 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 40 % Farbstoff-Acetat, ca. 15 % Essigsäure und ca. 45 % Wasser) hergestellt, es werden 0,2 Teile Natriumchlorat zugegeben und es wird bis zum Auflösen des Matriumchlorats gerührt.
[0020] Die erhaltene Präparation mit einem pH-Wert von 1 bis 1,5 stellt eine homogene Lösung dar, welche Polyacrylnitril fasern in einem tiefen Schwarz, färbt und welche außerordentlich gut lagerstabil ist.
[0021] Beispiel 2:
[0022] Eine gemäß Beispiel 1 hergestellte Präparation sowie eine zu Vergleichszwecken hergestellte entsprechende Farbstoff-Mischung ohne den Zusatz von Natriumchlorat werden
[0023] a) 1 Jahr bei 0°bis 5 °C b) 1 Jahr bei 20 °C c) 2 Monate bei 40 °C d) 1 Monat bei 60 °C
[0024] gelagert. Anschließend wird jeweils im Vergleich zu den frisch hergestellten Farbstoffmischlingen durch Abfiltrieren über Filterpapier und kurzes wääsriges Machspülen auf eventuellen unlöslichen Rückstand geprüft und durch Ausfärben auf handelsüblichen Polyacrylnitril fasern auf eventuelle Veränderungen der Farbstärke und des Farbtones geprüft. Dabei erhält man folgende Ergebnisse:
[0025] a) Die oxidativ stabilisierte Farbstoffmischung zeigt nach 1 Jahr bei 0°bis 5 °C keinerlei Veränderungen, die von Natriumchlorat freie Einstellung zeigt bei der Filterprobe etwas schwarzen Rückstand.
[0026] b) Die oxidativ stabilisierte Farbstoffmischung zeigt nach 1 Jahr bei 20 °C keinerlei Veränderungen, die von Natriumchlorat freie Einstellung zeigt bei der Filterprobe einen deutlichen schwarzen Rückstand und bei der Farbstärke einen Verlust von 5% .
[0027] c) Die oxidativ stabilisierte Farbstoffmischung zeigt nach 2 Monaten bei 40 °C keinerlei Veränderungen, die von Natriumchlorat freie Einstellung zeigt bei der Filterprobe viel schwarzen Rückstand, bei der Farbstärke einen Verlust von 22 % sowie einen viel grüneren Farbton.
[0028] d) Die oxidativ stabilisierte Farbstoffπischung zeigt nach 1 Monat bei 60 °C praktisch keinerlei Veränderung, die von Natriumchlorat freie Einstellung ist weitgehend zerstört, was man- bei der Filterprobe, bei der Farbstärke sowie beim Farbton feststellen kann.
[0029] Beispiele 3 bis 15:
[0030] Ersetzt man bei der Arbeitsweise des Beispiels 1 das dort verwendete Natriumchlorat durch einen der nachfolgend aufgeführten Zusätze oder durch eine Mischung aus mehreren Zusätzen, so erhält man ebenfalls lagerstabile Farbstoffmischungen.
[0031] *) als Additionsverbindung aus Borat + H2O2
[0032] Beispiel 16:
[0033] Es wird eine Mischung aus 14 Teilen C.I. Basic Blue 41 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 20 % Farbstoff-iMethosulfat, ca. 20 % Essigsäure und ca. 60 % Wasser), 5 Teilen C.I. Basic Red 22
[0034] (handelsübliche Flüssicmarke mit ca. 40 % Farbstoff-Methosulfat, ca. 20 % Essigsäure und ca. 40 % Wasser), 5 Teilen C.I. Basic Red 18.1 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 45 % Farbstoff-Acetat, 15 % Essigsäure, 40 % Wasser), 2 Teilen C.I. Basic Yellow 29 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 20 % Farbstoff-Acetat, 20 %
[0035] Essigsäure, 60 % Wasser) sowie 2 Teilen C.J. Basic Yellow 82 (entspr. handelsüblicher Flüssicmarke mit ca. 15 % Farbstoff-Chlorid, 70 % Essigsäure, 15 % Wasser) hergestellt, es werden 0,5 Teile einer 10 %igen wässrigen Lösung von Natriumchlorat zugegeben und der pH-
[0036] Wert wird durch Zugabe von Natriumacetat auf 2,5 bis 3 eingestellt. Die erhaltene Präparation färbt Polyacryl nitril fasern marinebl au an, sie ist sehr gut lagerstabil .
[0037] Beispiel 17:
[0038] Es wird eine Mischung aus 50 Teilen C.I. Basic Blue 54 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 25 % Farbstoff-Methosulfat, 25 % Essigsäure, 5 % Ameisensäure, 45 % Wasser) und 5 Teilen C.I. Basic Red 46 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 25 % Farbstoff-Methosulfat, ca. 25 % Essigsäure und ca. 50 % Wasser) hergestellt. Diese Mischung zeigt bei einer Redoxpotential-Messung (Meßelektrode Pt 4805 Firma Ingold) 315 mV. Man gibt nun soviel einer 10 ϊigen wässrigen Natriumchlorat-Lösung hinzu, daß ein Redoxpotential von 340 mV erreicht wird.
[0039] Die erhaltene Farbstoffpräparation färbt Polyacrylnitril fasern dunkelblau an, sie ist lagerstabil.
[0040] Beispiel 18:
[0041] Es wird eine pul verförmige Farbstoffmischung aus 20 Teilen C. I . Basic Violet 2, 2 Teilen C. I . Basic Bl ue 41, 1 Teil C. I . Basic
[0042] Green 4 und 1 Teil Kal iun-Dichromat hergestel l t.
[0043] Diese Mi schung färbt Polyacryl nitril fasern, anionisch modifizierte Polyesterfasern, taniertes Papier oder Holz violett an, sie i st l agerstabi l .
[0044] Beispiel 19 :
[0045] Es wird eine Aufschlämmung aus 25 Teilen Wasser,.6 Teilen C.I. Basic Blue 41 (1005%ig als Chlorozinkat), 1,5 Teilen C.I. Basic Yellow 28 (100 %ig als Chlorid) und 1 Teil C.I. Basic Red 112 100 %ig als Methosulfat) hergestellt. Nach Zugabe von 0,5 Teilen einer 10 %igen Natriumchlorat-Lösung und 50 Teilen Natriumsulfat wird nach einem praxisüblichen Sprühtrocknungsverfahren getrocknet.
[0046] Man erhält ohne merkliche Zersetzung beim Sprühtrocknungsvorgang 80 Teile einer Marineb!au-Einstellung in Pulverform, welche sehr lagerstabil ist.
[0047] Beispiel 20:
[0048] Es wird eine Mischung aus 5 Teilen C.I. Basic Blue 41 {handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 20 % Farbstoff-Methosulfat, ca. 20 % Essigsäure und ca. 60 % V/asser), 2 Teilen C.I. Basic Blue 3 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 30 % Farbstoff-Chlorid, 10 % Essigsäure, 10 % Ethylenglykol, 50 % Wasser), 10 Teilen C.I. Basic
[0049] Red 22 (handelsübliche FUissigmarke mit ca. 40% Farbstoff-Methosulfat, 20% Essigsäure, 40 % Wasser), 5 Teilen C.I. Basic Red 18.1 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 45 % Farbstoff-Acetat, 25 % Essigsäure, 30 % Wasser), 20 Teilen C.I. Basic Yellow 28 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 40 % Farbstoff-Acetat, ca.
[0050] 15 % Essigsäure und ca. 45 % Wasser) und 2 Teilen einer 10 %igen wässrigen Kalium-Dichromat-Lösung hergestellt.
[0051] Diese Farbstoffmischung färbt Polyacrylnitril fasern braun an, sie ist lager stabil.
[0052] Beispiel 21:
[0053] Es wird eine Mischung aus 20 Teilen C.I. Basic Yellow 21 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 20 % Farbstoff-Chlorid, 20 % Essigsäure, 60 % Wasser), 3 Teilen C.I. Basic Blue 41 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 20 % Farbstoff-Methosulfat, ca. 20 % Essigsäure und ca. 60 % Wasser), 3 Teilen C.I. Basic Blue 147 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 20 % Farbstoff-Acetat, 20 % Essigsäure, 60% Wasser) und 0,5 Teilen C.I. Basic Red 14 (handelsliche Flüssigmarke mit ca, 40 % Farbstoff-Acetat, 20 % Essigsäure, 40 % Wasser) hergestellt. Nach Zusatz von 1 Teil einer 10 %igen wässrigen NatriumchloratLösung erhält man eine lagerstabile Grün-Einstellung.
[0054] Beispiel 22:
[0055] Es wird eine Mischung aus 80 Teilen C.I. Basic Blue 41 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca.20% Farbstoff-Methosulfat, ca.20% Essigsäure und ca. 60 % Wasser), 10 Teilen C.I. Basic Blue 22 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca.35% Farbstoff-Acetat, 15% Essigsäure, 50% Wasser), 10 Teilen C.I. Basic Violet 16 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca.40% Farbstoff-Acetat, 20% Essigsäure, 40% Wasser), 10 Teilen C.I. Basic Yellow 21 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca.20% Farbstoff-Chlorid, 20 % Essigsäure, 60 % Wasser) und 1 Teil Natrium-Peroxidisulfat hergestellt.
[0056] Diese Mischung färbt Polyacrylnitrilfasern marineblau, sie ist lagerstabil.
[0057] Beispiel 23:
[0058] Es wird eine Mischung aus 10 Teilen C.I. Basic Blue 41 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca.20% Farbstoff-Methosulfat, ca.20% Essigsäure und ca. 60% Wasser), 50 Teilen C.I. Basic Red 46 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca.25% Farbstoff-Methosulfat, ca. 25% Essigsäure und ca. 50% Wasser), 10 Teilen. C.I. Basic Yellow 28 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca.40% FarbstoffAcetat, ca. 15% Essigsäure und ca. 45% Wasser) und 0,1 Teilen Natriumchlorat hergestellt.
[0059] Diese Mischung färbt Polyacrylnitrilfasern bordorot, sie ist lagerstabil. Beispiel 24:
[0060] Es wird eine Mischung aus 80 Teilen C.I. Basic Blue 41 (handelsübliche Flüssigπarke mit cä. 20 % Farbstoff-Methosulfat, ca. 20 % Essigsäure und ca. 60 % Wasser), 5 Teilen C.I. Basic Red 46 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 25 % Farbstoff-Methosulfat, ca. 25 % Essigsäure und C3. 50 % Wasser), 5 Teilen eines Rotfarbstoffs der Formel
[0061]
[0062] und 1 Teil Natriumchlorat hergestellt.
[0063] Diese Einstellung färbt Polyacrylnitrilfasern marineblau, sie ist lagerstabil.
[0064] Beispiel 25:
[0065] Es wird eine Mischung aus 60 Teilen C.I. Basic Blue 41 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 20 % Farbstoff-Methosulfat, ca. 20 % Essigsäure und ca. 60 % Wasser), 20 Teilen C.I. Basic Green 4
[0066] (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 40 % Farbstoff-Acetat, 10 % Essigsäure, 50 % Wasser), 10 Teilen C.I. Basic Red 22 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 40 % Farbstoff-Methosulfat, 20 % Essigsäure, 40 % Wasser) und 5 Teilen C.I. Basic Yellow 28 (handelsübliche Flüssigmarke mit ca. 20 % Farbstoff-Chlorid, 10 %
[0067] Essigsäure, 70% Wasser) hergestellt. Mach Zugabe von 0,3 Teilen Natriumchlorat erhält man eine sehr lagerstabile Marineblaueinstellung.
权利要求:
ClaimsPatentansprüche:
1. Lagerstabile Einstellungen von kationischen Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch einen Gehalt an Oxidationsmitteln stabilisiert sind.
2. Einstellungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um Mischungen von 2 bis 5 verschiedenen kationischen Farbstoffen handelt.
3. Einstellungen gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den zur Stabilisierung vorgesehenen kationischen Farbstoffen oder Mischungen davon um Flüssigeinstellungen handelt, welche außer Farbstoff und Oxidationsmlttel noch Wasser sowie gegebenenfalls ein oder mehrere, mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel sowie gegebenenfalls organische und/oder anorganische Säuren enthalten.
4. Einstellungen gemäß Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Oxidationsmitteln für die Stabilisierung um solche aus der Reihe von Chlorsäure, chlorige Säure, Bromsäure, Jodsäure, Perchlorsäure, Chrαnsäure, Dichrorasäure, Vanadinsäure, Peroxldischwefelsäure oder anderen oxidierend wirkenden anorganischen Säuren sowie deren Salzen, Eisen III-Verbindungen, oder oxidierend wirkenden organischen Verbindungen aus der Reihe von N-Halogenamiden oder Chinonen handelt.
5. Einstellungen gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Stabilisierung die Oxidationsmittel in Mengen von 0,01 bis 1 % , bevorzugt von 0,1 bis 0,5 % (bezogen auf das Gewicht der Farbstoffelnstellung) einsetzt.
6. Einstellungen gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Stabilisierung Mischungen von 2 oder mehreren Oxidationsmitteln einsetzt.
7. Einstellungen gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dosierung der Menge des zur Stabilisierung vorgesehenen Oxidatlonsmittels/der Oxidationsmlttel über die Messung des Redoxpotentials steuert,
8. Einstellungen gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den zur Stabilisierung vorgesehenen Farbstoffen um solche aus der Reihe der Cyclammmonium-Farbstoffe, Trialkylammonium-Farbstoffe, Anthrachlnon-Farbstoffe, Triarylmethan-Farbstoffe, Methin-Farbstoffe, Azamethin-Farbstoffe, DiazamethinFarbstoffe, Azin-Farbstoffe, Oxazin-Farbstoffe oder Pyridiniumoxipyridon-Farbstoffe handelt.
9. Einstellungen gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den zur Stabilisierung vorgesehenen Farbstoffen um solche aus der Reihe der Benzthiazolium-Blaufarbstoffe, Triazolium-Rotfarbstoffe, Diazamethin-Gelbfarbstoffe, Pyridiniumoxipyridon-Gelbfarbstoffe und/oder Malachitgrün handelt.
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