MXPA04007778A

MXPA04007778A - Colorantes azo reactivos con la fibra.

Info

Publication number: MXPA04007778A
Application number: MXPA04007778A
Authority: MX
Inventors: Russ Werner
Original assignee: Dystar Textilfarben Gmbh & Co
Priority date: 2003-08-15
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2005-03-23
Also published as: US7038023B2; JP2005060706A; GB0319234D0; ATE449138T1; TW200512259A; US20050036965A1; BRPI0403218A; DE602004024157D1; CN1590467A; HK1070090A1; ZA200406380B; CN100345913C; EP1506981B1; EP1506981A1; CA2477343A1; KR20050017403A

Abstract

La presente invencion se refiere a las materias colorantes de la formula I(Ver formula I)en donde R es un grupo alquilo opcionalmente substituido; cada uno de R1, R2 y R3, independientemente, es H o un grupo alquilo opcionalmente substituido; cada uno de X1 y X2, independientemente, es un atomo o grupo labil; y cada uno de A1 y A2, independientemente, es un residuo cromoforico, procedimientos para su preparacion y su uso para el tenido y estampado de materiales de fibra que contienen hidroxi- y/o carboxamido.

Description

COLORANTES AZO REACTIVOS CON LA FIBRA MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere al campo de los colorantes reactivos con la fibra. Las materias colorantes que contienen cromóforos enlazados a través de una unidad de enlace de fenilen diamina, son conocidas a partir de la literatura y se describen por ejemplo en EP-A-0256650 y EP-A-0315045. EP-A-0256650 describe las materias colorantes con grupos de enlace de N-alquil-para- o meta-fenilen diamina y EP-A-0315045 describe materias colorantes con un grupo de enlace de N-alquil-meta-fenilen diamina. El inventor de la presente invención sorprendentemente ha encontrado que las materias colorantes las cuales son obtenidas si las unidades de enlazamiento del tipo N-alquil-orto-fenilen diamina se usan para enlazar dos cromóforos, son particularmente adecuadas para el teñido en caliente (70-95°C) de fibras de celulosa bajo condiciones de agotamiento, llevando a obtener teñidos, que son fuertes, con uniformidad y brillo y exhiben propiedades excelentes de resistencia a la luz, particularmente durante el lavado. Además, el colorante no fue fijado, es fácilmente retirado de la fibra después del procedimiento de teñido.

La presente invención reclama las materias colorantes de la fórmula I en donde R es un grupo alquilo opcionalmente sustituido; cada uno de R1, R2 y R3 independientemente, es H o un grupo alquilo opcionalmente sustituido. cada uno de X1 y X2, independientemente, es un átomo o un grupo lábil; y cada uno de A1 y A2, independientemente, es un residuo cromofórico. R preferiblemente es alquilo de C1-C4, por ejemplo, metilo, etilo, n-propilo, i-propilo y n-butilo o alquilo C-I-C4, que es sustituido por hidroxilo, por ejemplo, 2-hidroxietilo, alcoxi de (C1-C4), halógeno, por ejemplo, cloro y flúor, o NHCOalquilo de (CrC4), por ejemplo NHCOMe. R especialmente de manera preferible es metilo. R1, R2 y R3, independientemente, preferiblemente son H o alquilo de (C1-C4) y especialmente de manera preferible H o metilo; X1 y X2, independientemente, son preferiblemente halógeno, flúor, cloro y bromo; alcoxi de C1-C4, por ejemplo metoxi y etoxi; OAr en donde Ar es un residuo de arilo, por ejemplo fenilo; o piridinio opcionalmente sustituido como, por ejemplo, 3 y 4-carboxipiridinio. Xi y X2 especialmente son de manera preferible cloro. Un residuo cromofórico que representa A1 y A2, puede ser cualquier cromóforo soluble en agua que sea útil en la química de las materias colorantes. Tales cromóforos especialmente comprenden residuos monoazo, bisazo, poliazo, complejo de metal azo, antrquinona, ftalocianina, formazan y dioxazina. Los residuos cromofóricos preferidos son residuos monoazo y bisazo. Los cromóforos monoazo por ejemplo pueden corresponder a la fórmula general (II) D2-N=N-D1* (II) donde cada uno de D1 y D2, independientemente, es fenilo o naftilo y * indica el enlace al grupo NR1 o NR2 de fórmula (I) y en donde D1 y/o D2 tienen hasta 5 grupos SO3NM y hasta 5 substituyentes adicionales seleccionados del grupo que consta de hidroxilo, amino, alquilo (C1-C4), alcoxi (C C4), NHCOalquilo de (C1-C4) y Nhalquilo de (C1-C4). M en el grupo S04M es H, un metal alcalino, un ión amonio o el equivalente de un metal alcalinotérreo y preferiblemente es H, sodio o potasio.

Ejemplos preferidos de cromóforos monoazo de la fórmula (II) s fórmulas (lia) a (lie) nde cada uno de R4, independientemente, es hidroxilo, amino, alquilo de (C1-C4), alcoxi de (C1-C4), NHCOalquilo de (C1-C4), NHalquilo de (C C4), o NHCONH2; r es 1 o 2; s es 1 , 2 o 3; t es 0, 1 , 2 o 3; u es 0 o 1 ; v es 0, 1 o 2; x es 0 o 1 y * y M son como se definieron anteriormente. Ejemplos especialmente preferidos de cromóforos monoazo de la fórmula (II) son las fórmulas (a), (b), (c), (d), (f), (g), (h) y (k) proporcionadas posteriormente. Los cromóforos bisazo, por ejemplo, corresponden a la fórmula general (III) D2-N=N-D3-N=N-D1* (III) en donde D1, D2 y * son como se definieron anteriormente y D3 es grupo fenileno o naftileno y en donde D1, D2 y/o D3 tienen hasta 6 grupos S03M, en donde M es como se definió anteriormente, y hasta 6 sustituyentes adicionales seleccionados del grupo que consta de hidroxilo, amino, alquilo de (C1-C4), alcoxi de (C1-C4), NHCOalquilo de (C1-C4), NHalquilo de (C1-C4), y NHCONH2.

Ejemplos preferidos de cromóforos bisazo de la fórmula (III) son las fórmulas (Illa) a (lile) (lile) en donde cada uno de R4, independientemente, es hidroxilo, amino, alquilo de (C C4), alcoxi de (C C4), NHCOalquilo de (C C4) o NHalquilo de (C C4); r es 1 o 2; s es 1 , 2 o 3; t es 0, 1 , 2 o 3; u es 0 o 1 ; v es 0, 1 o 2; x es 0 o 1 y * y M son como se definieron anteriormente. Ejemplos especialmente preferidos de cromóforos bisazo de la fórmula (III) son las fórmulas (e), (i) y (j) proporcionadas posteriormente. Los grupos cromofóricos A1 y A2 pueden tener significados diferentes pero preferiblemente tienen el mismo significado, esto significa que A1 = A2 Las materias colorantes de la presente invención pueden estar presentes como una preparación en forma sólida o líquida (disuelta). En la forma sólida generalmente contienen las sales de electrolito habituales en el caso de colorantes solubles en agua y en particular reactivos con la fibra, tal como el cloruro de sodio, cloruro de potasio y sulfato de sodio, y también los auxiliares habituales en los colorantes comerciales, tales como sustancias reguladoras capaces de establecer un pH en solución acuosa entre 3 y 7, tal como acetato de sodio, borato de sodio, bicarbonato de sodio, citrato de sodio, fosfato ácido de sodio y fosfato ácido disódico, cantidades pequeñas de desecantes o, si están presentes en forma líquida, solución acuosa (que incluye la presencia de espesadores del tipo usual en las pastas de estampado), substancias que aseguran el desempeño de éstas preparaciones, por ejemplo conservadores de molde. En general, las materias colorantes de la presente invención están presentes como polvos de colorante que contienen 10 a 80% en peso, basándose en el polvo de colorante o preparación, de una sal de electrolito diluyente sin color de resistencia estandarizada, tal como aquella mencionada anteriormente. Estos polvos de colorante adicionalmente pueden incluir las substancias reguladoras de pH mencionadas anteriormente en una cantidad total de hasta el 10%, basándose en el polvo de colorante. Si las mezclas de colorante de la presente invención están presentes en solución acuosa, el contenido de colorante total de éstas soluciones acuosas es de hasta cerca del 50% en peso, por ejemplo, entre 5 y 50% en peso, y el contenido de sal de electrolito de está soluciones acuosas preferiblemente será inferior al 10% en peso, basándose en las soluciones acuosas. Las soluciones acuosas (preparaciones liquidas) pueden incluir las substancias reguladoras de pH mencionadas anteriormente en una cantidad que generalmente es de hasta el 10% en peso, por ejemplo del 0.1 al 10% en peso, se da preferencia hasta 4% en peso, especialmente del 2 al 4% en peso. Una materia colorante de la fórmula I puede ser, por ejemplo preparada a través de la reacción de una ortofenilendiamina de la fórmula (IV) N NH, H (IV) en donde R y R3 son como se definieron anteriormente con un compuesto de la fórmula (V) en donde A1, R1 y X1 son como se definieron anteriormente y X3 es un átomo o un grupo lábil capaz de reaccionar con una amina, preferiblemente cloro, y con un compuesto de la fórmula VI en donde A2, R2, X2 y X3 son como se definieron anteriormente. En el caso cuando A1 y A2 no son normalmente idénticos, el compuesto de la fórmula IV primero reacciona con un compuesto de la fórmula VI para formar un compuesto de la fórmula VII en donde todas las variables son como se definieron anteriormente, las cuales a su vez reaccionan con un compuesto de la fórmula V para proporcionar materia colorante de la fórmula I. En general, 1 mol de un compuesto de la fórmula IV reacciona con 1 mol de un compuesto de la fórmula V y 1 mol de compuesto de la fórmula VI de una manera conocida per se por una persona con experiencia en la técnica. Cuando se preparan los compuestos preferidos de la fórmula I, en donde A1 = A2, 1 mol de un compuesto de la fórmula IV reacciona con 2 moles de un compuesto de la fórmula V o VI, respectivamente, en una etapa resultando en el compuesto de la fórmula I. Los compuestos de las fórmulas IV, V y VI son conocidos o fácilmente se pueden preparar mediante una persona con experiencia usando métodos que son conocidos per se. Como un ejemplo, un compuesto de la fórmula V, en donde X3 es cloro se puede obtener a través de la reacción de cloruro cianúrico con un compuesto de la fórmula VIII ,R1 (VIII) en donde R y A1 son con como se definieron anteriormente. Los compuestos de la fórmula VIII se pueden preparar por medio de reacciones de diazotización y acoplamiento habituales de una manera conocida para aquellos con una experiencia en la técnica. Las materias colorantes de la presente invención son materias colorantes reactivas adecuadas para el teñido y estampado de materiales de fibra que contienen hidroxi y/o carboxamido a través de la aplicación y métodos de fijación numerosamente descritos en la técnica para colorantes reactivos con la fibra. Estos proporcionan un brillo excepcional, y tonos excepcionalmente fuertes y económicos. Tales colorantes, especialmente cuando se usan para el teñido por agotamiento de materiales celulósicos pueden exhibir propiedades excelentes incluyendo formación, solubilidad acuosa, resistencia a la luz, lavado y robustez a las variables del procedimiento. También pueden ser totalmente compatibles con colorantes similares diseñados para la aplicación a altas temperaturas (80-100°C) a textiles celulósicos, y de esta manera llevando a procedimientos de aplicación altamente reproducibles, con tiempos de aplicación cortos. La presente invención, por tanto proporciona el uso de las materias colorantes inventivas para el teñido y estampado de materiales de fibra que contienen hidroxi- y/o carboxamido y procedimientos para el teñido y estampado de tales materiales usando materia colorante de acuerdo a la invención. Normalmente la materia colorante se aplica al sustrato en forma disuelta y se fija en la fibra a través de la acción de un álcali o a través del calentamiento o ambos. Los materiales que contienen hidroxi son materiales que contiene hidroxi naturales o sintéticos, por ejemplo materiales de fibras de celulosa, incluyendo la forma de papel, o sus productos regenerados y alcoholes polivinílicos. Los materiales de fibra de celulosa son preferiblemente algodón pero también otras fibras vegetales naturales, tal como el lino, cáñamo, yute y fibras de ramio. Las fibras de celulosa regeneradas, por ejemplo, son viscosa fibra y viscosa filamento. Los materiales que contiene carboxamido son, por ejemplo poliamidas y poliuretanos sintéticos y naturales, en particular en la forma de fibras, por ejemplo lana y otros cabellos animales, piel, seda, nilón-6,6, nilón-6, nilón-1 1 y nilón-4. La aplicación de las materias colorantes inventivas se realiza a través de procedimientos conocidos generalmente para el teñido y estampado de materiales de fibras a través de técnicas de aplicación conocidas para los colorantes reactivos a la fibra. Las materias colorantes de acuerdo a la invención son altamente compatibles con colorantes similares diseñados para aplicaciones a temperatura alta (80-100°C) y son convenientemente útiles en procedimientos de teñido por agotamiento. De manera similar, los procedimientos de estampado convencionales para fibras de celulosa, se pueden realizar en una fase, por ejemplo a través del estampado con una pasta de estampado que contiene bicarbonato de sodio u otro agente de enlace ácido y el colorante, y la posterior aplicación de vapor a temperaturas apropiadas, o en dos fases, por ejemplo a través del estampado con una pasta de estampado de ácido neutral o débil que contiene el colorante y la fijación posterior al pasar el material estampado a través de un baño alcalino que contiene electrolito caliente o a través de la sobreimpregnación con mordiente con un licor de impregnación con mordiente que contiene electrolito alcalino y el engrase posterior de este material tratado o la aplicación posterior de vapor o el tratamiento posterior con calor seco, produce estampados fuertes con perfiles bien definidos y un fondo blanco claro. El cambiar las condiciones de fijación solo produce un pequeño efecto en los resultados del estampado. No sólo en el teñido sino también en el estampado, los grados de fijación obtenidos con las mezclas de colorantes de la invención son muy altos. El aire caliente usado en la fijación con calentamiento seco a través de procedimientos de termofijación habituales, tiene una temperatura de cerca de 120 a 200°C. Además del vapor habitual a una temperatura de 101 a 103°C, también es posible usar vapor sobrecalentado y vapor de alta presión de hasta 160°C. Las materias colorantes inventivas, además se pueden usar para producir tintas útiles para el estampado de los substratos descritos anteriormente, por ejemplo textiles, especialmente textiles celulósicos, y papel. Tales tintas se pueden usar en todas las tecnologías, por ejemplo estampado convencional, estampado por chorro de tinta o estampado por burbujeo (para información de tales tecnologías de estampado véase, por ejemplo, Text. Chem. Color, Volumen 19(8), páginas 23 ff y volumen 21 , páginas 27ff). Los agentes de enlace ácido responsables de la fijación de los colorantes a las fibras de celulosa, son por ejemplo, sales básicas solubles en agua de metales alcalinos y metales alcalinotérreos de ácidos inorgánicos u orgánicos, y compuestos que liberan álcali cuando se encuentran calientes. De particular conveniencia son los hidróxidos de metal alcalino y sales de metal alcalino de ácidos orgánicos o inorgánicos de carácter débil a medio, los compuestos metálicos alcalinos preferidos son los compuestos de sodio y potasio. Estos agentes de enlace ácido son, por ejemplo hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, carbonato de sodio, bicarbonato de sodio, carbonato de potasio, formiato de sodio, fosfato ácido de sodio y fosfato ácido disódico. El tratamiento de las materias colorantes de acuerdo a la invención con los agentes de enlace ácido con o sin el calentamiento, enlaza los colorante químicamente a las fibras de celulosa. Especialmente los teñidos en celulosa, después de que se ha proporcionado el tratamiento posterior normal de enjuague para retirar porciones de colorante no fijadas, muestran propiedades excelentes. Los teñidos de las fibras de poliuretano y poliamida son normalmente llevados a cabo a partir de un medio ácido. El baño de colorante puede contener, por ejemplo ácido acético y/o sulfato de amonio y/o ácido acético y acetato de amonio o acetato de sodio para llevarlo al pH deseado. Para obtener un teñido de uniformidad aceptable es aconsejable añadir auxiliares de igualación normales, por ejemplo basados en un producto de reacción del cloruro cianúrico con tres veces la cantidad molar de un ácido aminobencenosulfónico o ácido aminonaftalenosulfónico o basados en un producto de reacción de, por ejemplo estearilamina con óxido de etileno. En general el material que será teñido se introduce en el baño a una temperatura de cerca de 40°C y se agita por algún tiempo, el baño de colorante entonces se ajusta al ácido débil deseado, preferiblemente el ácido acético débil, pH, y el teñido actual es realizado a una temperatura de entre 60 y 98°C. Sin embargo, los teñidos también pueden realizarse a las temperaturas de ebullición o a temperaturas de hasta 120°C (bajo presión superatmosférica).

EJEMPLO 1 Una solución de N-Me-ortofenilen diamina (IVa) (5.1 mmoles) y el colorante diclorotriazinilo naranja (Va) (10.2 mmoles) en agua (500 mi), se ajusta a pH 6 y se mantiene a pH 6 a través de la adición de una solución de carbonato de sodio 2N mientras se calienta a 40°C durante 3 días. La HPLC posterior indica que la reacción ha terminado. El producto es precipitado a través de la adición de alcoholes metílicos y filtrado y secado para proporcionar un polvo color naranja brillante (8.2 g). Los datos analíticos son consistentes con el producto esperado (la) incluyendo ? = 487 nm, emax = 74500.

Una solución de N-Me-ortofenilen diamina (IVa) (2.5 mmoles) y el colorante diclorotriazinilo marino (Vb) (5.0 mmoles) en agua (200 mi), se ajusta a pH 6 y se mantiene a pH 6 a través de la adición de solución de carbonato de sodio 2N mientras se calienta a 45° durante 16 horas. La HPLC posterior indica que la reacción ha terminado. El producto es precipitado a través de la adición de alcoholes metílicos y filtrado y secado para proporcionar un polvo oscuro (5.2 g). Los datos analíticos son consistentes con el producto esperado (Ib) incluyendo max = 615 nm, 8max = 112000.

Una solución de N-Me-ortofenilen diamina (IVa) (2.7 moles) y el colorante diclorotriazina escarlata (Ve) (5.4 mmoles) en agua (200 mi), se ajusta a un pH 6 y se mantienen a pH 6 a través de la adición de la solución de carbonato de sodio 2N mientras se calienta a 50°C durante 10 horas. La HPLC posterior indica que la reacción ha terminado. El producto es precipitado mediante la adición de isopropanol y filtrado y secado para proporcionar un polvo color rojo (3.7 g). Los datos analíticos son consistentes con el producto esperado (1 c) incluyendo may. = 503nm, Emax = 65000.

EJEMPLO 4 A 22 Los compuestos de los ejemplos 4 a 22 se preparan de una manera análoga a los ejemplos 1 a 3. En cada caso los datos analíticos son concuerdan totalmente con las estructuras bis-monoclorotriazinilo respectivas.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Materia colorante de la fórmula I en donde R es un grupo alquilo opcionalmente sustituido; cada uno de R1, R2 y R3, independientemente, es H o un grupo alquilo opcionalmente sustituido; cada uno de X1 y X2, independientemente, es un átomo o grupo lábil; y cada uno de A1 y A2, independientemente, es un residuo cromofórico.

2. - La materia colorante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque R es alquilo de C-1-C4, por ejemplo, metilo, etilo, n-propilo, i-propilo y n-butilo o alquilo de C1-C4, que es substituido por hidroxilo, por ejemplo 2-hidroxietilo, alcoxi de C1-C4, halógeno, por ejemplo cloro y flúor, o NHCOalquilo de (C1-C4), por ejemplo NHCOMe.

3. - La materia colorante de conformidad con la reivindicación 1 y/o 2, caracterizada además porque R1, R2 y R3, independientemente, son H o alquilo de (C1-C4).

4. - La materia colorante de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada además porque X1 y X2, independientemente, son halógeno, por ejemplo, flúor, cloro y bromo; alcoxi de C1-C4, por ejemplo, metoxi y etoxi; OAr en donde Ar es un residuo de arilo, por ejemplo, fenilo; u opcionalmente piridinio substituido, por ejemplo 3- y 4-carboxipiridinio; X1 y X2 son especialmente de manera preferible cloro.

5.- La materia colorante de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque cada una de A1 y A2, independientemente, es un cromóforo monoazo de la fórmula general (II): D2-N=N-D1* (II); en donde cada uno de D1 y D2, independientemente es fenilo o naftilo y * indica el enlace del grupo NR1 o NR2 y en donde D y/o D2 tienen hasta 5 grupos SO3M y hasta 5 substituyentes adicionales seleccionados del grupo que comprende hidroxilo, amino, acilo C1-C4, alcoxi C-1-C4, NHCOalquilo de (CrC ) y NHalquilo de (C1-C4) y en donde M en el grupo SO3M es H, un metal alcalino, un ión de amonio o el equivalente de un metal alcalinotérreo.

6.- La materia colorante de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque el cromóforo monoazo de la fórmula (II) corresponde a una de las fórmulas (lia) a (lie) en donde cada uno de R4, independientemente, es hidroxilo, amino, alquilo de (C1-C4), alcoxi de (C C4), NHCOalquilo de (CrC4) o NHalquilo de (d-C4); r es 1 o 2; s es , 2 o 3; t es 0, 1 , 2 o 3; u es 0 o 1 ; v es 0, 1 o 2; x es 0 o 1 y * y M son como se definieron en la reivindicación 5.

7.- La materia colorante de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque cada uno de A1 y A2, independientemente, es un cromóforo biazo de la fórmula general (III): D2- N=N-D3-N=N-D 1* (III); en donde D1, D2 y * son como se definieron en la reivindicación 5 y D3 es fenileno o naftileno y en donde D1, D2 y/o D3 tienen hasta 6 grupos SO3M, en donde M es como se definió en la reivindicación 5 y hasta 6 substituyentes adicionales seleccionados del grupo que comprende hidroxilo, amino, alquilo de (C1-C4), alcoxi de (C1-C4), NCOalquilo de (C1-C4) y NHalquilo de (C C4).

8.- La materia colorante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque el cromóforo bisazo de la fórmula (III) corresponde a una de las fórmulas (Illa) a (lile) (Illa) en donde cada uno de R4, independientemente, es hidroxilo, amino, alquilo de (C1-C4), alcoxi de (Ci-C4), NHCOalquilo de (CrC4) o NHalquilo de (C C4); r es 1 o 2; s es 1 , 2 o 3; t es 0, 1 , 2 o 3; u es 0 o 1 ; v es 0, 1 o 2; x es 0 o 1 y * y M son como se definieron en la reivindicación 5.

9.- Un procedimiento para la preparación de materia colorante de la fórmula I como se reclama en una o más de las reivindicaciones 1 a 8, a través de la reacción de ortofenilendiamina de la fórmula (IV) (iv) en donde R y R3 son como se definieron anteriormente en la reivindicación 1 , con un compuesto de la fórmula (V) en donde A1, R1 y X1 son como se definieron en la reivindicación 1 y X3 es un átomo o un grupo lábil capaz de reaccionar con una amina, preferiblemente cloro, y con un compuesto de la fórmula VI en donde A2, R2, X2 y X3 como se definieron en la reivindicación 1.

10.- Un procedimiento para el teñido y estampado de materiales de fibra que contienen hidroxi- y/o carboxamido, en donde una materia colorante de la fórmula I de acuerdo a una o más de las reivindicaciones 1 a 9 se usa.