Carrier für das Färben von hydrophoben Fasermaterialen

Abstract

 Hochwirksame und halogenfreie Carrier für das Färben von Polyesterfasern enthalten
Alkoxybenzoesäurealkylester oder deren Mischungen mit N-Alkylphthalimiden oder Mischungen von Alkoxybenzoe­säurearylestern mit N-Alkylphthalimiden, wobei die ge­nannten Alkyl-, Aryl- und Alkoxyreste weitere in der Textilhilfsmittelchemie übliche Substituenten tragen können.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft Carrier, ihre Zubereitungen und Verfahren zum Färben von vorzugsweise Polyestermateria­lien mit Dispersionsfarbstoffen in Gegenwart dieser Carrier.

[0002] Zu den bekannten Carriern, die in der textilen Praxis beim Färben von Polyester verwendet werden, gehören Halogenbenzole, Halogentoluole, N-Alkylphthalimide, aromatische Carbonsäureester, Methylnaphthalin, Di­phenyl, Diphenylether, Naphtholether, Phenolether und Oxydiphenyle. Diese Verbindungen haben jedoch Nachteile. Beispielsweise besitzen die genannten Carriertypen - mit Ausnahme der N-Alkylphthalimide - einen starken Eigen­geruch. Methylnaphthalin und die Oxydiphenyle beein­flussen nachteilig die Lichtechtheit der Färbungen. Diphenylether hat den Nachteil, daß seine Carrierwirk­samkeit stark von der Konstitution des verwendeten Dispersionsfarbstoffes abhängt und deshalb oft keine reproduzierbaren Färbungen erhalten werden. N-Alkyl­phthalimide zeigen bei Färbetemperaturen unterhalb 98°C einen starken Abfall der Carrierwirkung, was ihre Ver­wendung in höher gelegenen Regionen, in den bei offenen Färbeapparaturen diese Temperatur nicht erreicht wird, einschränkt. Phthalsäureester und Benzoesäureester besitzen nur eine begrenzte Carrierwirkung und ein begrenztes Egalisiervermögen und erfordern deshalb hohe Einsatzmengen.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hochwirksame, halogenfreie Carrier zur Verfügung zu stellen, die mit geringer Einsatzmenge eine möglichst egale Färbung be­wirken. Gleichzeitig soll die erzielte Färbung hohen Echtheitsansprüchen genügen, und bei der Färbung von Mischfasern soll keine Anschmutzung der Begleitfaser erfolgen.

[0004] Es wurde nun gefunden, daß man diese Aufgabe dadurch lösen kann, daß man als Carrier Alkoxybenzoesäureal­kylester oder deren Mischungen mit N-Alkylphthalimiden oder Mischungen von Alkoxybenzoesäurearylestern mit N-­Alkylphthalimiden verwendet, wobei die genannten Alkyl-, Aryl- und Alkoxyreste weitere in der Textilhilfsmittel­chemie übliche Substituenten tragen können.

[0005] Geeignete Alkoxybenzoesäureester sind solche der Formel

worin
R C₁-C₇-Alkyl, das durch Phenyl substituiert sein kann, oder Phenyl, das durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-­C₄-Alkoxy oder C₁-C₄-Alkoxycarbonyl substituiert sein kann und
R¹ C₁-C₄-Alkyl, das durch OH substituiert sein kann, bedeuten.

[0006] Vorzugsweise steht der Substituent -OR₁ in o- oder p-­Stellung.

[0007] Geeignete Phthalimide sind solche der Formel

worin
X C₁-C₇-Alkyl bedeutet.

[0008] Das bevorzugte Gewichtsverhältnis von N-Alkylphthalimi­den zu den Benzoesäureestern liegt bei 0,5 - 12 : 1.

[0009] Da die erfindungsgemäßen Carrier wasserunlöslich sind, werden sie vorzugsweise in Form von Zubereitungen, die Emulgier- oder Dispergiermittel und gegebenenfalls Lösungsmittel enthalten, den Färbeflotten zugesetzt.

[0010] Werden die Alkoxybenzoesäureester (I) in Form ihrer Alkylester eingesetzt, so weisen die daraus herge­stellten Zubereitungen folgende bevorzugte Zusammen­setzung auf:

1.) 40-98, insbesondere 60-90 Gew.-% (I) (als Alkylester)

2.) 2-30, insbesondere 10-20 Gew.- % eines Emulgators und

3.) 0-10 Gew.- % eines Lösungsmittels.

[0011] Bevorzugte Zubereitungen von Carriermischungen sind:

1.) 8-58, insbesondere 10-45 Gew.-% (I),

2.) 40-90, insbesondere 45-80 Gew.-% (II),

3.) 2-30, insbesondere 10-20 Gew.-% eines Emulgators und

4.) 0-10 Gew.-% eines Lösungsmittels

[0012] Im übrigen können die Komponenten 1.) - 4.) auch als Mischungen eingesetzt werden.

[0013] Beispiele für bevorzugte Verbindungen (I) sind:
o/p-Methoxybenzoesäure-n-C₁-C₄-alkylester,
o/p-Ethoxybenzoesäure-n-C₁-C₄-alkylester und
o/p-Hydroxyethoxybenzoesäure-n-C₁-C₄-alkylester.

[0014] Beispiele für bevorzugte Verbindungen (II) sind grad­kettige oder verzweigte C₃-C₅-N-Alkylphthalimide.

[0015] Als Emulgatoren 3.) werden nichtionische und anionische Emulgatoren bevorzugt.

[0016] Beispiele geeigneter Emulgatoren, sind Gemische aus a) oxethylierten Ölen, wie Rizinusöl oder Sojaöl, oxethy­lierten Alkoholen, Alkylphenolpolyglykolethern oder Phenylalkylphenolpolyglykolethern, b) Alkali-, Erd­alkali- und/oder Ammoniumsalzen organischer, mindestens 10 Kohlenstoffatome aufweisender Sulfonsäuren, wie Do­decylbenzolsulfonsäure, Diisobutylnaphthalinsulfonsäure, alpha-Sulfofettsäuren und Rizinoleylmethyltaurid.

[0017] Als Lösungsmittel 4.), die gegebenenfalls die Viskosität der Formulierung verbessern, können z. B. Alkanole, Gly­kole, Ketone, N-substituierte Caprolactame oder Ether verwendet werden.

[0018] Besonders bevorzugte Carrier-Zubereitungen enthalten entweder

1.) 70-90 Gew.-% (I) oder 10-40 Gew.-% (I) und 50-75 Gew.-% (II) sowie

2.) 5-20 Gew.-% eines Additionsproduktes von 15-30 mol Ethylenoxid an Rizinus- oder Sojaöl, von 5-50 mol Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an C₁₆-C₂₂-Fett­alkohole, Octyl- oder Nonylphenol oder Phenylethyl­phenol, Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- oder Mono-, Di- oder Triethanolaminsalze der Dodecylbenzolsul­fonsäure.

[0019] Da die erfindungsgemäßen Carrier-Mischungen gut ver­träglich mit anderen Carriern sind, können sie auch in Mischung mit bekannten anderen Carriern verwendet werden.

[0020] Die zur Färbung verwendeten Dispersionsfarbstoffe sind die üblicherweise zum Färben von Polyestern verwendeten Dispersionsfarbstoffe, wie sie beispielsweise im "Colour Index" Vol. 2, S. 2483-2741, 3. Edition (1971) be­schrieben sind. Das Färben in Gegenwart der erfindungs­gemäßen Carrier wird nach den für das Färben mit Dis­persionsfarbstoffen üblichen diskontinuierlichen Ver­fahren durchgeführt; als solche seien das übliche bei 98°C arbeitende Verfahren und das Hochtemperatur-Ver­fahren genannt.

[0021] Die erfindungsgemäßen Carrier-Mischungen eignen sich auch zum Färben von Polyester/Wolle- und Polyester/Baum­wolle-Mischgeweben, weil bei ihrer Verwendung die An­schmutzung des Woll- und Baumwolleanteils durch die Dis­persionsfarbstoffe vermieden wird.

[0022] Mit Hilfe der Carrier-Mischungen gelingt es, Gebilde, z. B. Fäden, Fasern, Gewebe, Gewirke, Filme und Folien aus Polyestern, wie Polyterephthalsäureglykolestern, oder Polyester-Mischgewebe mit Dispersionsfarbstoffen in tiefen Tönen und hervorragend gleichmäßig zu färben. Die Färbung kann bei Temperaturen von 90-140°C durch­geführt werden, wobei die bevorzugte technische Verwen­dung bei 90-105°C erfolgt. Ein zusätzlicher Vorteil der beschriebenen Carrier-Einstellungen ist die sehr gute Wirksamkeit unterhalb Kochtemperatur, die reine N-­Alkylphthalimid-Carrier nicht zeigen, z. B. bei 95°C, die häufig unter Praxisbedingungen bei offenen Färbe­apparaturen nicht überschritten werden.

[0023] Die zur Durchführung der Färbung erforderlichen Mengen der Mischung der Carrier (I) und (II) lassen sich durch Vorversuche von Fall zu Fall leicht ermitteln. Im all­gemeinen haben sich Mengen von 1 bis 7 g je Liter Färbe­flotte bei den üblichen Flottenverhältnissen von 1:5 bis 1:40 bewährt.

[0024] Die Verwendung von N-Alkylphthalimiden als Carrier beim Färben von Polyester ist bekannt und in DE-PS 1 769 210 beschrieben.

[0025] Aus der DE-PS 1 769 210 ist auch die Verwendung von Mi­schungen von N-Alkylphthalimiden mit disubstituierten Benzoesäureestern bekannt.

[0026] Es ist als ausgesprochen überraschend zu bezeichnen, daß die erfindungsgemäßen Mischungen eine höhere färbebe­schleunigende Wirkung aufweisen, als es der Summe der Einzelwirkungen entspricht. Diese synergistische Erhö­hung der Wirksamkeiten zeigen die bisher bekannten Mischungen (z. B. die in der DE-PS 1 769 210 beschrie­benen Mischungen von N-Alkylphthalimiden mit alkyl­gruppenhaltigen Salicylsäure-Verbindungen) nicht. Das Mischungsverhältnis, bei dem das synergistische Optimum vorliegt, ist dabei von den Komponenten der Carrier-­Mischungen abhängig und ist im Einzelfall durch Vorver­suche leicht zu ermitteln.

Beispiel 1

[0027] Garne aus Polyesterfasern werden im Flottenverhältnis von 1:40 in ein auf 60°C erwärmtes Bad eingebracht, das je Liter 0,25 g eines Farbstoffes der Formel

2 g eines Kondensationsprodukts aus Naphthalinsulfonat und Formaldehyd, 2 g Natriumdihydrogenphosphat und 3 g einer Carrier-Einstellung folgender Zusammensetzung ent­hält:
2,55 g 4-Methoxybenzoesäureethylester
0,25 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 15 mol EO
0,20 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure.

[0028] Der pH-Wert des Bades wird mit Essigsäure auf pH 4,5-5 eingestellt. Dann wird das Bad auf 98°C erhitzt und 60 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Man erhält eine gleichmäßige Blaufärbung.

Beispiel 2-11

[0029] Die Färbung wird wie in Beispiel 1 beschrieben durchge­führt, wobei man Carrier-Einstellungen folgender Zu­sammensetzungen verwendet:

Bspl. 2: 2,55 g 4-Methoxybenzoesäure-n-propylester
0,25 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 15 mol EO
0,20 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure

Bspl. 3: 2,50 g 3-Methoxybenzoesäureethylester
0,29 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 15 mol EO
0,21 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure

Bspl. 4: 2,55 g 2-Methoxybenzoesäurephenylester
0,27 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 50 mol EO
0,18 g Calciumdodecylbenzolsulfonat (70 % in Butanol)

Bspl. 5: 2,50 g 4-Ethoxybenzoesauremethylester
0,28 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 15 mol EO
0,22 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure

Bspl. 6: 0,90 g 4-Methoxybenzoesäureethylester
1,65 g N-Butylphthalimid
0,22 g Rizinusöl mit ca. 30 mol EO
0,18 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure
0,05 g Stearylalkohol mit ca. 8 mol EO

Bspl. 7: 1,05 g 4-Ethoxybenzoesäure-n-butylester
1,50 g N-Butylphthalimid
0,25 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 15 mol EO
0,20 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure

Bspl. 8: 1,05 g 4-Methoxybenzoesäurekresylester
1,50 g N-Alkylphthalimide (Alkyl = 50 % n-­Butyl, 30 % Propyl, 20 % Ethyl)
0,25 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 15 mol EO
0,20 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure

Bspl. 9: 0,50 g 2-Methoxybenzoesäuremethylester
2,05 g N-Butylphthalimid
0,30 g Rizinusöl mit ca. 30 mol EO
0,15 g Calciumdodecylbenzolsulfonat (70 % in Butanol)

Bspl. 10: 1,05 g 2-Methoxybenzoesäureethylester
1,50 g N-Alkylphthalimide (Alkyl = 50 % n-­Butyl, 30 % Propyl, 20 % Ethyl)
0,25 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 15 mol EO
0,20 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure

Bspl. 11: 1,55 g 4-Ethoxybenzoesäureethylester
1,20 g N-Alkylphthalimide (Alkyl = 70 % n-­Butyl, 30 % n-Propyl)
0,25 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 15 mol EO
0,20 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure

[0030] Man erhält jeweils eine gleichmäßige Blaufärbung.

[0031] Die Bestimmung der Carrierwirksamkeit der Carrier­mischungen der Beispiele 6-11 erfolgt durch Vergleich der erzielten Farbtiefen. In der folgenden Tabelle wird die Menge an Carriermischung und an Alkoxybenzoesäure­ester (I) angegeben, die zur Erzielung gleicher Farb­tiefen erforderlich ist. Die Mengenangabe ist bezogen auf die Menge an N-Alkylphthalimid (II) = 100. Die ge­ringen Mengen der Mischungen belegen ihre vorteilhaftere Carrierwirksamkeit gegenüber den Einzelkomponenten.

Beispiel	Gew.-% der Komponenten in der Mischung	erforderliche Menge an
		Mischung	Komponente I
6	30 I	80	90
	55 II
7	35 I	90	120
	50 II
8	35 I	90	120
	50 II
9	17 I	90	100
	68 II
10	35 I	90	100
	50 II
11	52 I	80	90
	40 II

Beispiel 12 (Vergleichsbeispiel zu DE-PS 1 769 210)

[0032] Garne aus Polyesterfasern werden im Flottenverhältnis von 1:40 in ein auf 60°C erwärmtes Bad eingebracht, das je Liter 0,25 g eines Farbstoffs der Formel

2 g eines Kondensationsprodukts aus Naphthalinsulfonat und Formaldehyd, 2 g Natriumhydrogenphosphat und 3 g einer Carrier-Einstellung folgender Zusammensetzung ent­hält:
1,80 g N-Alkylphthalimide (Alkyl = 60 % Butyl, 40 % Propyl)
0,75 g o-Kresotinsäureethylester
0,25 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 15 mol EO
0,20 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure.

[0033] Der pH-Wert des Bades wird mit Essigsäure auf pH 4,5-5 eingestellt. Dann wird das Bad auf 98°C erhitzt und 60 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Man erhält eine gleichmäßige Blaufärbung. Die Bestimmung der Carrierwirksamkeit erfolgte wie vorstehend beschrieben (N-Alkylphthalimide (II) = 100).

Gew.-% der Komponenten in der Mischung	erforderliche Menge an Mischung/Alkoxybenzoesäureester (I)
60 II	100	100
25 Ester nach DE-PS 1 769 210

[0034] Diese Mischung zeigt im Gegensatz zu den beanspruchten Carriermischungen keine synergistische Erhöhung der Carrierwirksamkeit im Vergleich zu den Einzelkompo­nenten.

Beispiel 13

[0035] Stückware, die in Kette und Schuß aus Polyester-Spinn­faser besteht, wird im Flottenverhältnis von 1:40 in ein auf 50°C erwärmtes Bad gegeben, das je Liter 0,2 g eines Farbstoffs der Formel

2 g eines Kondensationsprodukts aus Naphthalinsulfonat und Formaldehyd, 2 g Natriumdihydrogenphosphat und 2,5 g einer Carrier-Einstellung folgender Zusammensetzung ent­hält:
1,65 g N-Alkylphthalimide (Alkyl = 60 % Butyl, 40 % Propyl)
0,90 g 4-Methoxybenzoesäureethylester
0,25 g Tri-(methylphenylethyl)-phenol mit ca. 15 mol EO
0,20 g Monoethanolaminsalz der Dodecylbenzol­sulfonsäure.

[0036] Der pH-Wert des Bades wird mit Essigsäure auf pH 4,5-5 eingestellt. Die Färbeflotte wird dann auf Kochtempera­tur gebracht und eine Stunde bei dieser Temperatur ge­halten. Es wird eine volle, gleichmäßige Rotfärbung er­zielt.

Beispiel 14

[0037] Polyester-Spinnfasern werden im Flottenverhältnis von 1:15 in eine Färbeflotte eingebracht, die je Liter 1 g eines Dispersionsfarbstoffs nach Beispiel 14, 0,03 g eines Farbstoffs gemäß Colour Index, 2. Auflage (1956) Band 3, Nr. 12790, 2 g eines Kondensationsprodukts aus Naphthalinsulfonat und Formaldehyd, 2 g Natriumdihydro­genphosphat und 3,5 g einer Carrier-Einstellung des Bei­spiels 13 enthält. Der pH-Wert des Bades wird mit Essig­säure auf pH 4,5-5 eingestellt. Man erhitzt die Flotte langsam auf 98°C und behandelt eine Stunde bei dieser Temperatur. Man erhält eine dunkle Rotbraunfärbung.

Ansprüche

1. Carrier zum Färben von hydrophoben Fasermaterialien enthaltend
Alkoxybenzoesäurealkylester oder deren Mischungen mit N-Alkylphthalimiden oder Mischungen von Alkoxy­benzoesäurearylestern mit N-Alkylphthalimiden, wobei die genannten Alkyl-, Aryl- und Alkoxyreste weitere in der Textilhilfsmittelchemie übliche Substituenten tragen können.

2. Carrier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkoxybenzoesäureester solche der Formel

worin
R C₁-C₇-Alkyl, das durch Phenyl substituiert sein kann, oder Phenyl, das durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, oder C₁-C₄-Alkoxycarbonyl sub­stituiert sein kann, und
R₁ C₁-C₄-Alkyl, das durch OH substituiert sein kann, bedeuten,
und als Phthalimide solche der Formel

worin
X C₁-C₇-Alkyl bedeutet,
enthalten sind

3. Carrier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkoxybenzoesäurealkylester
o/p-Methoxybenzoesäure-n-C₁-C₄-alkylester,
o/p-Ethoxybenzoesäure-n-C₁-C₄-alkylester und
o/p-Hydroxybenzoesäure-n-C₁-C₄-alkylester,
enthalten sind.

4. Carrier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der Phthalimide zu den Alkoxybenzoesäureestern 0,5-12:1 beträgt.

5. Carrierzubereitungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie
8-58 Gew.- % Alkoxybenzoesäureester,
40-90 Gew.- % N-Alkylphthalimid,
2-30 Gew.- % Emulgator und
0-10 Gew.- % Lösungsmittel
enthalten.

6. Carrierzubereitungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
40-98 Gew.- % Alkoxybenzoesäurealkylester,
2-30 Gew.- % Emulgator und
0-10 Gew.- % Lösungsmittel
enthalten.

7. Verfahren zum Färben von hydrophoben Fasermateri­alien, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart von Carriern gemäß Anspruch 1 färbt.