ES2215747T3 - Composiciones de colorante, su produccion y su uso. - Google Patents
Composiciones de colorante, su produccion y su uso.Info
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- C09B67/0072—Preparations with anionic dyes or reactive dyes
- C09B67/0073—Preparations of acid or reactive dyes in liquid form
Abstract
Composición de colorante concentrada (P) que es una solución de y% en peso de al menos un colorante aniónico (A) en una solución de x% en peso de alcohol bencílico (B) en agua y z% en peso de al menos un aditivo de formulación (F), en la que x es un número en el intervalo de 0, 5 a 4, y es un número en el intervalo de 12 a 30, z es un número en el intervalo de 0 a 2, y (F) es (F1) un agente antimicrobiano o/y (F2) al menos un ácido, al menos una base y/o al menos un tampón para el ajuste del pH, y no contiene alcoholes distintos de (B) ni disolventes o solubilizantes distintos de agua y (B), o, si están presentes alcoholes distintos de (B) o disolventes o solubilizantes distintos de agua y (B), su proporción no supera 10% en peso de (B).
Description
Composiciones de colorante, su producción y su
uso.
Para el uso de colorantes aniónicos solubles en
agua, se prefieren en la industria las formulaciones líquidas.
Puesto que esto generalmente no siempre es posible, incluso en el
caso de colorantes aniónicos muy fácilmente solubles, para preparar
soluciones acuosas altamente concentradas que contengan el
colorante, incluso a alta concentración, en forma completamente
disuelta y/o que sean suficientemente estables, en particular sean
suficientemente estables al almacenamiento y el transporte y también
estables durante la aplicación, por ejemplo durante la
pulverización, se han empleado disolventes orgánicos y
opcionalmente solubilizantes para producir soluciones de colorante
concentradas acuosas/orgánicas correspondientes. Las soluciones de
colorante acuosas/orgánicas de este tipo son particularmente bien
acogidas y las soluciones se aplican directamente, por ejemplo para
pulverización, teñido por pulverización o para otros métodos de
aplicación similares.
Se conoce, por ejemplo de
GB-A-1545529,
EP-A-508443 y
JP-A-07-118585, la
preparación de soluciones de este tipo en las que, como componentes
orgánicos de la solución acuosa/orgánica, se hace uso de
disolventes y/o solubilizantes que pertenecen a la categoría de
alcoholes o pirrolidonas o hidrótropos.
GB-A-1545259 usa
una mezcla de N-metilpirrolidona, alcohol bencílico
y urea para la preparación de una solución acuosa/orgánica de cierto
colorante disazoico en la que el total de las cantidades de urea y
N-metilpirrolidona es preponderante sobre la
cantidad de alcohol bencílico empleada, y donde el colorante puede
emplearse como el producto puro o como una torta de prensa con
humedad de agua, pero también se apunta allí (página 1, líneas
40-41) que un contenido de sal, por ejemplo como
subproducto de la producción del colorante, imparte un carácter
inestable a la composición líquida, y así se recomienda allí
desalar la torta de prensa de colorante por adelantado con ácido
clorhídrico (en el Ejemplo 1, hasta 1% de sal en la torta de prensa
ácida).
EP-A-508443
describe soluciones acuosas/orgánicas de ciertos colorantes
aniónicos en los que la fase acuosa/orgánica asciende a de 75 a 85%
en peso, donde hasta como mucho 50% de las mismas son agua y la
fase orgánica puede consistir en alcoholes mono-, di- o
tri-funcionales, y pueden estar presentes
disolventes orgánicos adicionales, tales como dioxano,
2-pirrolidona, lactato de metilo, lactato de etilo y
lactato de butilo. Se apunta allí (página 6, líneas
46-47) que la estabilidad de las composiciones se
deteriora si la proporción de agua supera 50% de la fase
acuosa/orgánica. Kokai japonesa
JP-A-07118585 describe tintas de
impresión por inyección que comprenden componentes similares.
US-A-4816244
describe ciertos alcoholes de 4 a 8 átomos de carbono (se listan
trihidroxipentano, trihidroxihexano y alcohol bencílico) y mezclas
de los mismos con otros alcoholes (glicerol, etilenglicol,
propilenglicol, éter monometílico de etilenglicol, etanol, propanol
y dietilenglicol se mencionan en una lista general) para la
preparación de soluciones más diluidas de ciertos colorantes
naturales, y todos los ejemplos usan un alcohol trifuncional
(trihidroxihexano), principalmente en una mezcla con uno o dos
alcoholes alifáticos adicionales, donde se usa un exceso de alcohol
o mezcla de alcoholes en comparación con el colorante en los
ejemplos, y donde también se menciona allí (columna 2, líneas
15-17) que las propiedades ventajosas de los
alcoholes estabilizantes son eficaces a una concentración de
colorante en el intervalo de 0,01 a 10,0%.
EP-A-122224
describe un procedimiento para la producción de soluciones de
azo(xi)colorantes estilbénicos amarillos desalados
mediante la condensación de ácido
4-nitrotolueno-2-sulfónico
en un medio alcalino acuoso en presencia de una mezcla de mono- y
di- o tri-(alcanol de 2 a 4 átomos de
carbono)-amina, y a continuación la adición
suplementaria de di- o tri-(alcanol de 2 a 4 átomos de
carbono)-amina después de la condensación, a
continuación la desalinización mediante filtración a través de una
membrana o el tratamiento con un ácido o con una resina de
intercambio iónico ácida para la eliminación de los iones de
metales alcalinos, mientras que no se elimina el exceso de las
alcanolaminas; en la memoria descriptiva se mencionan algunos
adyuvantes que pueden estar presentes, a saber formamida,
dimetilformamida, glicoles, dietilen- y
trietilen-glicoles y sus éteres mono- o
di-alquílicos, polietilenglicoles adicionales de
peso molecular 400 a 4000 o también alcohol bencílico, pero
particularmente urea, a saber en una concentración de hasta 35% en
peso referida a la solución de colorante lista. Los ejemplos
describen solo soluciones de colorante que contienen una cantidad
substancial (aproximadamente 20 ó 30%) de urea, que también está en
un exceso substancial sobre la cantidad de colorante presente.
Además, este documento, análogamente a
GB-A-1545529, ilustra composiciones
de colorante que necesitan haberse desalado y contienen una alta
cantidad de un adyuvante, que en
EP-A-122224 se ejemplifica con la
urea.
Es evidente a partir de la técnica anterior
esbozada previamente que se ha intentado un número de veces
preparar soluciones acuosas/orgánicas estables de ciertos
colorantes aniónicos, donde son necesarias cantidades relevantes de
ciertas combinaciones de disolventes orgánicos y/o solubilizantes y
en algunos casos también son necesarios procedimientos de
purificación, y así GB-A-1545524
contiene una advertencia contra soluciones concentradas en las que
el colorante (por ejemplo como torta de prensa) contenga una sal,
EP-A-508443 contiene una advertencia
contra soluciones concentradas en las que el contenido de
disolvente orgánico sea menor que 50% y
US-A-4816244 contiene una
advertencia contra soluciones que contengan más de 10% de
colorante. Encontrar una solución acuosa/orgánica estable de
colorantes aniónicos solubles en agua con un alto contenido de
colorante, particularmente mayor que 10% en peso, y un contenido
significativamente inferior de fase orgánica era un problema que no
se había resuelto hasta ahora.
Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que
pueden prepararse soluciones acuosas concentradas, que contienen
alcohol bencílico, de colorantes aniónicos solubles en agua como
los definidos más adelante, que se distinguen por su estabilidad
particularmente buena (incluso si contienen, por ejemplo, sal como
subproducto a partir de su síntesis) y tienen un comportamiento de
flujo que es similar al de una solución acuosa más diluida y que
son perfectamente adecuadas para aplicación de colorante u otros
usos indirectos o directos para la tinción o el coloreado de
substratos, usando una cantidad muy pequeña de alcohol bencílico,
esencialmente sin adición de alcoholes adicionales u otros
disolventes orgánicos o solubilizantes.
La invención se refiere a estas soluciones, a su
producción, a su uso y a los substratos tratados con las mismas,
particularmente substratos hidrófilos no fibrosos.
Un primer contenido de la invención es así una
composición de colorante concentrada (P) que es una solución de y%
en peso de al menos un colorante aniónico (A) en una solución de x%
en peso de alcohol bencílico (B) en agua y z% en peso de al menos
un aditivo de formulación (F),
en la que
x es un número en el intervalo de 0,5 a 4,
y es un número en el intervalo de 12 a 30,
y z es un número en el intervalo de 0 a 2,
y está esencialmente libre de alcoholes distintos
de (B) y de disolventes o solubilizantes distintos de agua y
(B).
Como colorantes aniónicos (A) se consideran
generalmente cualesquiera colorantes aniónicos deseados,
esencialmente los que son inertes hacia grupos hidroxilo
alcohólicos, principalmente
(A_{1}) colorantes ácidos,
(A_{2}) colorantes directos,
(A_{3}) colorantes con mordiente
y (A_{4}) colorantes reactivos, opcionalmente
en forma hidrolizada.
Como "colorantes ácidos", "colorantes
directos", "colorantes con mordiente" y "colorantes
reactivos", se consideran en general los colorantes que se
conocen bajo estos términos, por ejemplo los que se definen y se
describen en el "Colour Index" bajo los nombres "Acid
Dyes", "Direct Dyes", "Mordant Dyes" y "Reactive
Dyes" y en particular también según se listan allí bajo estos
términos. Se considera que el término forma hidrolizada de un
colorante reactivo es uno que se ajusta en términos de fórmula a la
estructura del colorante reactivo respectivo, con la diferencia de
que el substituyente reactivo con fibras (por ejemplo, F, Cl, Br o
un grupo sulfato) se ha convertido en OH en presencia de álcali
(por ejemplo NaOH) o también contiene un grupo OH a través de
aducción de agua (por ejemplo, sobre un grupo vinilsulfonilo). De
dichas categorías de colorantes, se da preferencia a los colorantes
ácidos (A_{1}). Los colorantes (A), en particular (A_{1}), son
principalmente los que contienen al menos un grupo sulfo,
opcionalmente en forma salina, y contienen opcionalmente grupos
ácidos adicionales (por ejemplo grupos carboxilo y/o grupos ácido
fosfónico), opcionalmente en forma de sal. Los colorantes (A), en
particular (A_{1}), pueden pertenecer a cualesquiera categorías
convencionales deseadas, por ejemplo pueden ser colorantes de la
serie de antraquinona, monoazoica, diazoica, de trifenilmetano, de
quinoftalona o de xanteno. Los colorantes (A), en particular
(A_{1}), son preferiblemente de un tamaño molecular relativamente
pequeño, por ejemplo su peso molecular en la forma del ácido libre
u opcionalmente de una sal interna está en el intervalo de 300 a
1000, preferiblemente en el intervalo de 340 a 800. Estos colorantes
contienen ventajosamente de 1 a 4 grupos sulfo en la molécula. El
número de grupos ácido, en particular grupos sulfo, es
ventajosamente suficientemente grande para que los colorantes - en
particular en la forma de sus sales - sean fácilmente solubles en
agua. La solubilidad en agua de (A), particularmente de (A_{1}),
es, por ejemplo, \geq 10 g/l a temperatura ambiente (= 20ºC),
preferiblemente \geq 20 g/l, particularmente \geq 40 g/l.
Ventajosamente, están presentes de media de 1 a 3, preferiblemente
de 1,5 a 2, anillos bencénicos por grupo sulfo en la molécula de
(A_{1}). De los colorantes azoicos, se prefieren los no
complejados; de los colorantes disazoicos y los colorantes
monoazoicos, se prefieren los colorantes monoazoicos.
En las composición de colorante (P) de acuerdo
con la invención, puede emplearse como (A) un solo colorante o
también una mezcla de dos o más de dichos colorantes,
ventajosamente de la misma categoría.
En los colorantes aniónicos (A), los grupos
aniónicos respectivos, particularmente grupos ácidos, pueden estar
en la forma del ácido libre o preferiblemente en forma de sal, en
particular en la forma de la sal de un catión no cromóforo,
ventajosamente en la forma de tal sal o como la sal de un catión
tal que favorezca la solubilidad en agua del colorante,
particularmente de modo que la sal de colorante sea fácilmente
soluble en agua. Como iones conjugados, en particular catiónicos,
pueden tenerse en cuenta cationes de metales alcalinos, cationes
amonio y cationes de metales alcalinotérreos, por ejemplo. Como
cationes de metales alcalinotérreos, puede hacerse mención, por
ejemplo, del calcio y del magnesio. Como catión amonio, puede
hacerse mención de iones amonio no substituidos o también iones
amonio de aminas de bajo peso molecular, por ejemplo mono, di- o
tri-(alquil de 1-2 átomos de carbono)- y/o
-(\beta-hidroxi-alquil(de
2-3 átomos de carbono))-amonio, por
ejemplo mono-, di- o tri-isopropanolamonio, mono-,
di- o tri-etanolamonio y
N-metil-N-etanolamonio.
Como cationes de metales alcalinos, deben tenerse en cuenta
cationes convencionales de este tipo, por ejemplo iones litio, sodio
y/o potasio. El hidrógeno como ión está en la forma del ión
hidronio. De los cationes mencionados, se prefieren los cationes
amonio y particularmente los cationes de metales alcalinos.
Los colorantes aniónicos (A) se disuelven en una
solución acuosa al x% de (B). La concentración x% en peso está
preferiblemente en el intervalo de 1 a 4% en peso. La concentración
y% en peso de los colorantes aniónicos (A), preferiblemente
(A_{1}), en la solución acuosa de (B) está preferiblemente en el
intervalo de 15 a 28% en peso.
Los colorantes (A) pueden comprender
opcionalmente proporciones menores de subproductos y/o aditivos
procedentes de su producción y/o formulación. Por ejemplo
electrolitos extraños (particularmente diluyentes y/o sales
minerales procedentes de su producción) en una concentración de
\leq 30% en peso, por ejemplo en el intervalo de 1 a 24% en peso,
basado en (A), por ejemplo cloruro sódico, sulfato sódico,
carbonato sódico o cloruro potásico. (A) comprende preferiblemente
menos de 10% en peso de sales minerales o sus aditivos. De acuerdo
con una modalidad preferida, puede hacerse uso como (A) de
colorantes purificados, en particular también colorantes purificados
con membrana (es decir, los que se han purificado substancialmente
en forma disuelta mediante diálisis de electrolitos extraños y
cualesquiera otros subproductos y opcionalmente se han secado).
Los aditivos de formulación (F) son
o/y (F_{2}) al menos un ácido, al menos una
base y/o al menos un tampón para el ajuste del pH, que pueden
emplearse habitualmente para la formulación y el mantenimiento de
una solución acuosa.
Como (F_{1}), generalmente es posible emplear
productos conocidos que se emplean habitualmente para la protección
contra los efectos dañinos de los microorganismos, principalmente
productos que inhiben el crecimiento de microorganismos o también
microbicidas, particularmente fungicidas. Pueden emplearse en
concentraciones bajas, por ejemplo de z en el intervalo de 0,01 a
1, en particular de 0,05 a 0,5.
Como (F_{2}), es posible usar ácidos, bases o
tampones que son convencionales de por sí, que se usan
habitualmente para el ajuste del pH de formulaciones de colorante,
por ejemplo ácidos minerales, tales como ácido clorhídrico, ácido
sulfúrico o ácido fosfórico, ácidos carboxílicos alifáticos de bajo
peso molecular, que tienen por ejemplo de 1 a 6 átomos de carbono,
tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido láctico o ácido
cítrico, o bases, tales como hidróxidos o carbonatos de metales
alcalinos, o también aminas alifáticas de bajo peso molecular,
tales como las que pueden usarse para la correspondiente formación
de sales de los grupos ácidos mencionados previamente, de las que se
prefieren amoníaco o trietanolamina. Como tampones, es posible
emplear, por ejemplo fosfato mono- o di-sódico,
acetato sódico o sulfato amónico.
El pH de las composiciones de colorante
concentradas (P) puede ser generalmente como se desee, está
ventajosamente en el intervalo de 5 a 11, preferiblemente de 6 a
10, de forma particularmente preferible de 7 a 10.
"Esencialmente libre de alcoholes distintos de
(B) y de disolventes o solubilizantes distintos de (B) y agua"
significa que ni alcoholes distintos de (B) ni disolventes o
solubilizantes distintos de (B) y agua están presentes en absoluto o
pueden estar presentes pequeñas cantidades de los mismos, por
ejemplo como impureza del colorante o en una calidad industrial de
(B), pero su proporción, basada en (B), es baja y no supera 10% en
peso, más preferiblemente 2% en peso de (B).
Las composiciones de colorante (P) de acuerdo con
la invención pueden producirse de una manera muy simple mediante
mezcladura adecuada de los componentes, en particular mezclando al
menos un colorante (A) con una solución acuosa de (B) y
opcionalmente con (F) o mezclando (B) con una solución o/y
suspensión concentrada correspondiente de (A) y opcionalmente
mezclando (F). Si se emplean colorantes reactivos (A_{4}), los
substituyentes reactivos con fibras pueden, si se desea,
hidrolizarse simultáneamente bajo condiciones alcalinas, por ejemplo
con un hidróxido o carbonato de metal alcalino.
Los colorantes (A) pueden, en la primera
variante, emplearse en la forma de colorantes secos
correspondientes, según se presentan como formas comerciales
combinadas o preferiblemente como tortas filtrantes húmedas y
también secas y también como soluciones dializadas, que
opcionalmente pueden secarse. Para la segunda variante, la solución
acuosa (A), por ejemplo, puede ser una que resulte de la filtración
con membrana de la solución de colorante en bruto respectiva y en la
que el colorante todavía se disuelva a temperatura elevada, por
ejemplo a temperaturas en el intervalo de 30 a 80ºC,
preferiblemente de 40 a 60ºC o - por ejemplo a temperatura ambiente
- también pueden precipitarse parcialmente y estar, por ejemplo, al
menos parcialmente en la forma de una suspensión, y a continuación
se redisuelve gradualmente a través de la adición de (B). La
hidrólisis de un substituyente reactivo con fibras en (A_{4})
puede llevarse a cabo al mismo tiempo, preferiblemente antes de
cualquier diálisis, por ejemplo a pH 10-12. La
adición de (F) puede tener lugar en cualquier punto adecuado
deseado en el tiempo, la adición de (F_{1}) tiene lugar
ventajosamente cuando se ha disuelto (A), ventajosamente después de
cualquier diálisis, mientras que la adición de (F_{2}) puede tener
lugar antes o también después de cualquier diálisis y/o antes o
también después de la adición de (B).
Las composiciones (P) de acuerdo con la
invención, en particular producidas como se describe previamente, se
distinguen por su estabilidad sorprendentemente buena, por ejemplo
son muy estables al almacenamiento y al transporte y pueden
manejarse muy fácilmente. También son muy estables bajo condiciones
como las que se producen durante la aplicación bajo estrés dinámico
fuerte, por ejemplo durante la pulverización a través de toberas.
Pueden usarse para cualesquiera métodos de tinción y métodos de
coloración deseados para los que puedan emplearse por sí mismos los
colorantes respectivos (A), sea para la tinción de material fibroso
(por ejemplo material textil), sea, en particular, para la
coloración de substratos no fibrosos, donde los colorantes (A)
pueden mezclarse directamente en la forma de (P) con los restantes
componentes de los licores de colorante, las tintas o las pastas,
por ejemplo de tintas o pastas de impresión) o - dependiendo del
substrato - aplicarse directamente o incorporarse a la masa.
Se considera aquí que el término substratos no
fibrosos significa, por ejemplo, cualquier substrato, en particular
cualquier substrato hidrófobo que no contenga fibras, tales como,
en particular, capas de óxido producidas artificialmente, en
particular anódicamente, sobre aluminio o aleaciones de aluminio,
material que fluye libremente o también composiciones o
revestimientos que contienen polímero. Substratos particularmente
preferidos son composiciones plásticas (S), particularmente las
hidrófilas.
Para la coloración de composiciones plásticas
(S), en general, es posible usar plásticos o polímero solubles en
agua (S'), que por lo demás se emplean convencionalmente en
composiciones coloreadas correspondientes, tales como, por ejemplo,
en detergentes o en cosméticos. Los siguientes pueden mencionarse
principalmente: polímeros y copolímeros de ácidos monocarboxílicos
de 3 a 8 átomos de carbono y opcionalmente ácidos dicarboxílicos de
4 a 8 átomos de carbono etilénicamente insaturados,
polialquilenglicoles (principalmente polietilenglicoles) o
polieteruretanos. Los pesos moleculares medios M_{w} de estos
polímeros pueden variar en amplios intervalos, para los poli(ácidos
carboxílicos), por ejemplo, de 5000 a 5.000.000, ventajosamente de
50.000 a 200.000, para los polialquilenglicoles, en particular los
polietilenglicoles, por ejemplo, de 400 a 6.000, preferiblemente de
600 a 4.000, para los polieteruretanos, por ejemplo, de 10.000 a
10^{8}, particularmente de 10^{5} a 10^{7}.
Particularmente dignos de mención son polímeros y
copolímeros (S') que se emplean en detergentes, principalmente
poli(ácidos carboxílicos), en particular (co)polímeros de
ácido (met)acrílico y opcionalmente ácido maleico. La
relación molar de los ácidos monocarboxílicos insaturados a los
ácidos dicarboxílicos insaturados está aquí ventajosamente en el
intervalo de 5/5 a 9/1, preferiblemente de 6/4 a 8/2. El ácido
dicarboxílico insaturado se emplea aquí ventajosamente como el
anhídrido. Los ácidos policarboxílicos se emplean ventajosamente en
la forma de sus sales de metales alcalinos, por ejemplo como sales
de litio, sodio o potasio, de las que se prefieren las sales de
sodio.
Estos polímeros (S') están, en particular, en la
forma de sus sales de metales alcalinos, solubles en agua (es decir,
forman, al menos bajo condiciones de aplicación, soluciones
verdaderas o coloidales en agua).
Para la producción de composiciones de polímero
que contienen colorante (S_{p}) correspondientes, los polímeros
(S) se mezclan ventajosamente en la forma de soluciones acuosas
concentradas, por ejemplo a concentraciones en el intervalo de 5 a
80% en peso, preferiblemente de 15 a 50% en peso, con (P) y se
mezclan opcionalmente con aditivos adicionales que son adecuados
para el uso respectivo y son convencionales en el área respectiva
de la industria. Las mezclas producidas de este modo pueden usarse
directamente o, si se desea, secarse o granularse, por ejemplo para
dar un material en polvo o granular, respectivamente. De acuerdo
con un procedimiento particularmente preferido adicional, las
partículas de polímero preformadas (S') se pulverizan con (P).
Un contenido particular de la invención es el uso
de las composiciones (P), particularmente las azules, rojas y/o
verdes, en detergentes, por ejemplo como material granular
coloreado que fluye libremente (por ejemplo, en polímeros como los
mencionados previamente), que como partículas coloreadas se mezcla
con material granular de detergente que no contiene colorante o,
mezclado junto con todos los componentes del detergente, está en la
forma de un detergente líquido o en un material granular de
detergente.
Una composición adecuada de un material granular
de polímero coloreado (S') que es adecuada como aditivo de
detergente y que contiene, como polímero, un ácido policarboxílico
es una que contiene ventajosamente de 10 a 70% en peso,
preferiblemente de 20 a 40% en peso, de ácido policarboxílico, como
sal sódica, y el resto hasta 100% en peso (menos w% en peso para el
colorante) de sal combinada, preferiblemente sal de Glauber, y
contiene una cantidad w% en peso de colorante (A), incorporada o
pulverizada, que es suficiente para impartir un color claro,
preferiblemente en un tono azul, rojo, violeta o verde, a las
partículas, principalmente en el intervalo de 0,005 a 0,5% en peso,
preferiblemente de 0,01 a 0,2% en peso de colorante (A).
Los colorantes están presentes en los detergentes
en proporciones mínimas. La relación en peso de partículas
coloreadas (S_{p}) al resto del detergente está, por ejemplo, en
el intervalo de 0,01/99,99 a 2/98, preferiblemente en el intervalo
de 0,05/99,95 a 1/99. Tampoco las composiciones (P) que han de
emplearse de acuerdo con la invención tienen un efecto adverso
sobre los abrillantadores ópticos que pueden estar presentes en el
detergente, sino que en cambio son fácilmente compatibles con
abrillantadores de detergentes aniónicos. Si los detergentes se usan
para limpiar géneros textiles bajo las condiciones generalmente
alcalinas que son producidas por la composición de detergente, los
colorantes difícilmente son captados en absoluto o solo de una
manera lábil sobre el substrato, lo que significa que pueden
eliminarse por lavado en la misma operación de lavado o en una
operación de lavado o enjuague subsiguiente.
Un contenido particular adicional de la invención
está representado por las composiciones de polímero solubles en agua
que están coloreadas con (P), en particular los materiales
granulares que fluyen libremente (S_{p}).
Las composiciones (P) también pueden emplearse
para la producción de pastas o tintas de impresión usando aditivos
que son convencionales de por sí (tales como espesantes o
substancias portadoras), particularmente también en tintas de
impresión por inyección o para teñir aluminio anodizado, o también
para teñir substratos fibrosos, por ejemplo substratos hidrófilos,
en particular substratos que contienen celulosa (por ejemplo,
algodón, viscosa, papel y géneros no tejidos), poliamidas naturales
(lana, seda y cuero) y fibras sintéticas (poliamidas y
poliuretanos) y mezclas de fibras textiles correspondientes,
mediante métodos de tinción que son convencionales de por sí.
En los siguientes ejemplos, las partes son partes
en peso y los porcentajes son por ciento en peso; las temperaturas
se dan en grados Celsius. Se entiende que "sales residuales" o
"contenido de sal" en la torta filtrante en los ejemplos
siguientes significa sales inorgánicas que, como subproductos de la
síntesis de colorante, acompañan al colorante en la torta filtrante
o la torta de prensa (principalmente cloruro, bromuro o/y sulfato
sódico).
Una solución de 3 partes de alcohol bencílico en
100 partes de agua se prefija a temperatura ambiente (= 20ºC) y se
introducen 20 partes de una torta filtrante lavada y secada del
colorante de la fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
como la sal sódica que contiene 10% de sales
residuales, y la mezcla se agita hasta que se ha formado una
solución transparente. Se obtiene una solución azul estable al
almacenamiento. pH
7,5-8,5.
En lugar de la torta filtrante lavada y secada,
también es posible emplear la cantidad correspondiente de producto
disponible comercialmente con un contenido de sulfato sódico de
20%.
Si se desea, pueden mezclarse 0,4 partes de un
microbicida acuoso basado en
1,2-bencisotiazolin-3-ona
de pH > 12. El producto resultante tiene un pH de
8,5-9,5.
Se diluyen a temperatura ambiente con 140 partes
de agua 100 partes de una torta filtrante húmeda lavada del
colorante de la fórmula (1) como la sal sódica con un contenido de
agua de 60% y un contenido de sal de 4%. Se agitan en la mezcla
resultante 6 partes de alcohol bencílico y la mezcla se agita
adicionalmente a temperatura ambiente hasta que se ha formado una
solución transparente. Se obtiene una solución azul estable al
almacenamiento. pH
7,5-8,5.
7,5-8,5.
Se diluyen con 100 partes de agua a 80ºC 100
partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la
fórmula (1) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un
contenido de sal de 4% y se agitan hasta que el colorante ha entrado
en la solución. Se agitan 6 partes de alcohol bencílico en la
solución resultante y la solución de colorante se enfría. Se
obtiene una solución azul estable al almacenamiento.
Se diluyen con una mezcla de 140 partes de agua y
6 partes de alcohol bencílico a 60ºC 100 partes de una torta
filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (1) como la sal
sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4% y
se agitan hasta que se ha formado una solución transparente, a
continuación la solución de colorante se enfría. Se obtiene una
solución azul estable al almacenamiento.
Ejemplos 1(a), 1(b), 2(a),
2(b), 3(a), 3(b), 4(a) y
4(b)
De una manera análoga al colorante ácido azul de
la fórmula (1), se emplean los colorantes ácidos amarillos de las
siguientes fórmulas en los Ejemplos 1 a 4:
en cada caso como sales sódicas. Se obtienen
soluciones amarillas estables al
almacenamiento.
Ejemplos 1(c), 1(d), 2(c),
2(d), 3(c), 3(d), 4(c) y
4(d)
De una manera análoga al colorante ácido azul de
la fórmula (1), se emplean los colorantes ácidos anaranjados de las
siguientes fórmulas en los Ejemplos 1 a 4:
en cada caso como sales sódicas. Se obtienen
soluciones anaranjadas estables al
almacenamiento.
Ejemplos 1(e), 1(f), 2(e),
2(f), 3(e), 3(f), 4(e) y
4(f)
De una manera análoga al colorante ácido azul de
la fórmula (1), se emplean los colorantes ácidos rojos de las
siguientes fórmulas en los Ejemplos 1 a 4:
en cada caso como sales sódicas. Se obtienen
soluciones rojas estables al
almacenamiento.
Ejemplos 1(g), 1(h), 1(i),
1(l), 2(g), 2(h), 2(i), 2(l),
3(g), 3(h), 3(i), 3(l), 4(g),
4(h), 4(i) y
4(l)
De una manera análoga al colorante ácido azul de
la fórmula (1), se emplean los colorantes ácidos azules de las
siguientes fórmulas en los Ejemplos 1 a 4:
en cada caso como sales sódicas. En cada caso,
también se obtienen soluciones de colorante azules estables al
almacenamiento.
Una solución de 4 partes de alcohol bencílico en
100 partes de agua se prefija a temperatura ambiente y se introducen
10 partes de torta filtrante lavada y secada del colorante de la
fórmula (1) y 15 partes de torta filtrante lavada y secada del
colorante de la fórmula (2), cada una como sales sódicas, y la
mezcla se agita hasta que se ha formado una solución transparente.
Se obtiene una solución verde estable al almacenamiento. pH
7,5-8,5.
Si se desea, pueden mezclarse 0,4 partes de un
microbicida acuoso basado en
1,2-bencisotiazolin-3-ona
de pH > 12. El producto resultante tiene un pH de
8,5-9,5.
Se diluyen a temperatura ambiente con 125 partes
de agua 50 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante
de la fórmula (1) como la sal sódica con un contenido de agua de
60% y un contenido de sal de 4% y 75 partes de una torta filtrante
húmeda lavada del colorante de la fórmula (2) como la sal sódica con
un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4%. Se agitan
8 partes de alcohol bencílico en la mezcla resultante y la mezcla
se agita adicionalmente a temperatura ambiente hasta que se ha
formado una solución transparente. Se obtiene una solución verde
estable al almacenamiento.
Se diluyen con 125 partes de agua a 80ºC 50
partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la
fórmula (1) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un
contenido de sal de 4% y 75 partes de una torta filtrante húmeda
lavada del colorante de la fórmula (2) como la sal sódica con un
contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4%, y se agitan
hasta que los colorantes han pasado a la solución. Se agitan 8
partes de alcohol bencílico en la mezcla resultante y la solución de
colorante se enfría. Se obtiene una solución verde estable al
almacenamiento.
Se diluyen con una mezcla de 125 partes de agua y
8 partes de alcohol bencílico a 60ºC 50 partes de una torta
filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (1) como la sal
sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4% y
75 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la
fórmula (2) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un
contenido de sal de 4%, y se agitan hasta que se forma una solución
transparente, a continuación la solución de colorante se enfría. Se
obtiene una solución verde estable al almacenamiento.
Ejemplos 5(a), 5(b), 5(c),
5(d), 6(a), 6(b), 6(c), 6(d),
7(a), 7(b), 7(c), 7(d), 8(a),
8(b), 8(c),
8(d)
De una manera análoga al colorante ácido azul de
la fórmula (1), se emplean los colorantes ácidos azules de las
fórmulas (8), (9), (10) u (11) en cada uno de los Ejemplos 5 a 8,
dando también soluciones verdes estables al almacenamiento.
Ejemplos 5(e), 5(f), 5(g),
5(h), 5(i), 6(e), 6(f), 6(g),
6(h), 6(i), 7(e), 7(f), 7(g),
7(h), 7(i), 8(e), 8(f), 8(g),
8(h),
8(i)
De una manera análoga al colorante ácido amarillo
de la fórmula (2), se emplea el colorante ácido amarillo de la
fórmula (3) en cada uno de los Ejemplos 5 a 8(d), dando
también soluciones verdes estables al almacenamiento.
Ejemplos 5(k), 5(l), 5(m),
5(n), 6(k), 6(l), 6(m), 6(n),
7(k), 7(l), 7(m), 7(n), 8(k),
8(l), 8(m),
8(n)
De una manera análoga al colorante ácido azul de
la fórmula (1), los colorantes ácidos rojos de las fórmulas (6) o
(7) se emplean en los Ejemplos 5 a 8, dando también soluciones
anaranjadas estables al almacenamiento, o los colorantes ácidos
anaranjados de las fórmulas (3) o (4), dando soluciones de
colorante anaranjadas-amarillas estables al
almacenamiento.
Se mezclan 100 partes de la solución del
colorante ácido anaranjado de la fórmula (4) como la sal sódica,
resultante del acoplamiento de ácido sulfanílico diazotizado con
\beta-naftol en solución acuosa, con un contenido
de sólidos de 20%, con 2,4 partes de alcohol bencílico a 60ºC, y la
solución transparente resultante se enfría hasta temperatura
ambiente. Se obtiene una solución de colorante anaranjada estable
al almacenamiento. pH 7,5-8,5.
Ejemplos 10, 11 y
12
El procedimiento es como el descrito en el
Ejemplo 9, con la diferencia de que en lugar de la solución de
acoplamiento del colorante ácido anaranjado de la fórmula (4), se
emplean las soluciones de acoplamiento del colorante ácido
anaranjado de la fórmula (5), del colorante ácido amarillo de la
fórmula (3) o del colorante ácido rojo de la fórmula (6), en cada
caso como sales sódicas. Se obtienen soluciones de colorante
estables al almacenamiento anaranjadas, amarillas o rojas,
respectivamente.
Ejemplo de aplicación
A
Una pieza de trabajo desengrasada y desoxidada de
aluminio puro se oxida anódicamente durante 40-50
minutos con corriente continua a una temperatura de
18-20ºC, un voltaje de 15-16 voltios
y una densidad de corriente de 1,5 A/dm^{2} en una solución
acuosa que comprende 18-22 partes de ácido sulfúrico
y 1,2-7,5 partes de sulfato de aluminio por 100
partes. Se forma una capa de óxido con un grosor de aproximadamente
20-24 \mum. Después de enjuagar con agua, la
lámina de aluminio anodizado se tiñe durante 15 minutos a 60ºC en
una solución que consiste en 2,5 partes de la solución de colorante
de acuerdo con el Ejemplo 1 en 1000 partes de agua desionizada cuyo
pH se ha ajustado hasta 5,5 con ácido acético y acetato sódico.
Después de enjuagar en agua, la lámina de aluminio teñida se sella
a 98-100ºC durante 40-50 minutos con
agua desionizada. Se obtiene una tinción azul con buena solidez a la
luz.
Ejemplo de aplicación
B
El procedimiento es como el descrito en el
Ejemplo de Aplicación A, con la diferencia de que el postratamiento
se lleva a cabo en una solución de 3 partes de acetato de níquel en
1000 partes de agua bajo condiciones por lo demás idénticas. Se
obtiene una tinción azul con buena solidez a la luz.
Ejemplo de aplicación
C
Se disuelven 50 partes de la solución de
colorante del Ejemplo 1 en 450 partes de agua y se agitan en una
solución altamente viscosa que consiste en 400 partes de agua y 100
partes de metil-Cellosolve con un grado medio de
polimerización y un grado de substitución de 1,5. La tinta de
impresión obtenida de este modo se aplica mediante serigrafía a una
lámina de aluminio oxidada seca obtenida anodizando una aleación de
aluminio del tipo Al/Mg/Si 0,5 durante 30 minutos en una solución de
100 partes de anhídrido crómico en 1000 partes de agua 53ºC y una
densidad de corriente de 1,2 A/dm^{2}. La lámina impresa se
sumerge en agua a ebullición durante 10 minutos y se enjuagabien
con agua fría. Se obtiene un diseño azul sobre un fondo débilmente
grisáceo.
Las soluciones de colorante de los Ejemplos
2-12 se emplean en los Ejemplos de Aplicación A, B y
C análogamente a la solución de colorante del Ejemplo 1, dando
tinciones de los tonos respectivos.
Ejemplo de aplicación
D
Se mezclan 100 partes de una solución al 40% de
un copolímero de ácido acrílico y ácido maleico en la relación molar
7/3, con un peso molecular medio M_{w} = 70.000, como la sal
sódica, con 120 partes de sal de Glauber con 0,15 partes de la
solución de colorante producido de acuerdo con el Ejemplo 1, y la
composición resultante se extruye y se granula en un
compactador/granulador de extrusión (tamaño de partícula en el
intervalo de 0,3 a 2 mm). El material granular resultante es azul y
puede usarse como motas de color azul para gránulos de detergente.
Un detergente con la composición de acuerdo con el Artículo de EMPA
Nº 602 (detergente libre de fosfatos, Detergente de Referencia IEC
Tipo A), por ejemplo, es adecuado para este propósito. Se mezclan
99,5 partes de detergente del mismo tamaño de partícula con 0,5
partes de las motas de color azul.
Ejemplo de aplicación
E
Se mezclan 100 partes de una solución al 40% de
un copolímero de ácido acrílico y ácido maleico en la relación molar
7/3, con un peso molecular medio M_{w} = 70.000, como la sal
sódica, con 120 partes de sal de Glauber y la composición resultante
se extruye y se granula en un compactador/granulador de extrusión
(tamaño de partícula en el intervalo de 0,3 a 2 mm). El material
granular resultante se pulveriza uniformemente en una unidad de
pulverización con 0,05 partes de la solución de colorante producida
de acuerdo con el Ejemplo 1. El material granular coloreado de este
modo es azul y puede usarse como motas de color azul para gránulos
de detergente. Un detergente con la composición de acuerdo con el
Artículo de EMPA Nº 602 (detergente libre de fosfatos, Detergente de
Referencia IEC Tipo A), por ejemplo, es adecuado para este
propósito. Se mezclan 99,5 partes de detergente del mismo tamaño de
partícula con 0,5 partes de las motas de color azul.
De una manera análoga, en lugar de la solución de
colorante del Ejemplo 1, se emplean las soluciones de colorante de
los Ejemplos 2 a 4 ó 1(e) a 8(i) para la producción
de motas azules, rojas o verdes, o también mezclas de una solución
de tinte azul [Ejemplos 1 a 4, 1(g) a 4(1)] y una
roja [Ejemplos 1(e) a 4(f) o 12] para la producción
de motas violeta.
Ejemplo de aplicación
F
Se mezclan 10 partes de la solución de colorante
de acuerdo con el Ejemplo 1 con 75 partes de agua desmineralizada y
15 partes de dietilenglicol a 60ºC. Después de enfriar hasta
temperatura ambiente, se obtiene una tinta de impresión azul que es
altamente adecuada para la impresión por inyección de tinta sobre
papel o materiales textiles.
Claims (10)
1. Composición de colorante concentrada (P) que
es una solución de y% en peso de al menos un colorante aniónico (A)
en una solución de x% en peso de alcohol bencílico (B) en agua y z%
en peso de al menos un aditivo de formulación (F),
en la que
x es un número en el intervalo de 0,5 a 4,
y es un número en el intervalo de 12 a 30,
z es un número en el intervalo de 0 a 2,
y (F) es
(F_{1}) un agente antimicrobiano
o/y (F_{2}) al menos un ácido, al menos una
base y/o al menos un tampón para el ajuste del pH, y no contiene
alcoholes distintos de (B) ni disolventes o solubilizantes
distintos de agua y (B), o, si están presentes alcoholes distintos
de (B) o disolventes o solubilizantes distintos de agua y (B), su
proporción no supera 10% en peso de (B).
2. Composición de colorante concentrada (P) de
acuerdo con la reivindicación 1, en la que los colorantes aniónicos
(A) se seleccionan de
(A_{1}) colorantes ácidos,
(A_{2}) colorantes directos,
(A_{3}) colorantes con mordiente
y (A_{4}) colorantes reactivos, opcionalmente
en forma hidrolizada.
3. Composición de colorante concentrada (P) de
acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, con un pH en el intervalo de 5
a 11.
4. Composición de colorante concentrada (P) de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, producida
mezclando al menos un colorante (A) con una solución acuosa de (B)
y opcionalmente (F), o mezclando (B) con una solución o/y
suspensión concentrada de (A) y opcionalmente mezclando (F).
5. Uso de las composiciones (P) de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para teñir o colorear
substratos.
6. Uso de acuerdo con la reivindicación 5, para
colorear substratos no fibrosos hidrófilos.
7. Uso de acuerdo con la reivindicación 6, para
la producción de composiciones plásticas coloreadas (S_{p}) en
las que el plástico es un polímero soluble en agua (S).
8. Uso de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7,
para la producción de pastas o tintas de impresión o para colorear
material que fluye libremente.
9. Agente para teñir o colorear substratos que es
una composición de colorante (P) de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4.
10. Composiciones plásticas coloreadas (S_{p})
en las que el plástico es un polímero soluble en agua (S) que se ha
coloreado con al menos una composición de colorante (P) de acuerdo
con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
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