MXPA05004895A

MXPA05004895A - Mezclas colorantes de colorantes azo reactivos con fibra y el uso de los mismos para tenir un material que contiene grupos hidroxi y/o carboxamido.

Info

Publication number: MXPA05004895A
Application number: MXPA05004895A
Authority: MX
Inventors: Warren James Ebenezer
Original assignee: Dystar Textilfarben Gmbh & Co
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2005-07-22
Also published as: WO2004041941A1; AU2003283345A1; US20060162100A1; EP1563013A1; GB0226151D0; CN1692143A; TW200420679A; CA2505390A1; BR0313553A

Abstract

Mezclas de colorantes reactivos con fibra que comprende una o mas materias colorantes de la formula (I) y una o mas materias colorantes de la formula general (II), (ver formulas (I) y (II)) en donde Ar1. Ar2, X1, X2, L y M son como se definen en la reivindicacion 1.

Description

MEZCLAS COLORANTES DE COLORANTES AZO REACTIVOS CON FIBRA Y EL USO DE LOS MISMOS PARA TEÑIR UN MATERIAL QUE CONTIENE GRUPOS HIDROXI Y/O CARBOXAMIDO MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere al campo de los colorantes reactivos con fibras. Las materias colorantes que contienen cromóforos unidos por medio de una unidad de unión de tipo piperazina, son conocidas en la literatura y se describen por ejemplo en los documentos EP-A-0126265, EP-A-0693538, WO99/05224 y WOOO/08104. Los inventores de la presente invención encontraron sorprendentemente que las mezclas de materia colorante de la fórmula general (I) y de materia colorante de la fórmula (II) proporcionan excelentes propiedades de aplicación sobre material que contiene celulosa, especialmente altos niveles de solubilidad en agua o en una solución salina, altos grados de fijación, facilidad de lavado de la materia colorante no fijada, una buena resistencia a la luz y al agua, así como robustez en variables del procedimiento. La presente invención reclama mezclas de colorantes reactivos con fibras que comprenden una o más materias colorantes de la fórmula (I) y una o más materias colorantes de la fórmula (II) en donde X1, X2 son independientemente un átomo o un grupo lábil; Ar1 es un residuo aromático sustituido con por lo menos un grupo -S03M; M es hidrógeno o metal alcalino, especialmente sodio; Ar2 es un residuo aromático sustituido con por lo menos un grupo -SO3M; a es 1 ó 2 en donde, si a es 2 L es un radical divalente normalmente de la fórmula (y) R1/ 1/- (y) en donde R1 y R2 son independientemente hidrógeno, alquilo de CrC4 sustituido opcionalmente por-OR, -SR, -S03M, o -X, o un grupo fenilo sustituido opcionalmente por un grupo ácido sulfónico, -OR, -C C4 alquilo, o -NR'COR, L1 es alquileno o arileno sustituido opcionalmente por un grupo ácido sulfónico, -OR, alquilo de C C4 o -NR'COR, -COOR, en donde R y R' son independientemente hidrógeno o alquilo de C-i-C4 y X es halógeno, o R1 y R2 son independientemente alquilo sustituido opcionalmente, o L es aminoetilpiperazina, con la condición de que si L es aminopiperazina, Ar1 y Ar2 son diferentes o si a es 1 L es un radical monovalente -NR3R4, -SR3 o -OR3 en donde R3 y R4 tienen uno de los significados de R1 y R2 o para -NR3R4, R3 y R4 pueden formar una estructura cíclica de la forma (o) (o) en donde U es un residuo alquilo de C4-C6 sustituido opcionalmente por un sustituyente de la fórmula Z e interrumpido opcionalmente por heteroátomos o grupos que contienen heteroátomos tales como -O-, NR1, n es 1 , 2 ó 3 y Z es hidrógeno, alquilo de C1-C4 sustituido opcionalmente, OR5, -C02R5, -COR5 y R5 es hidrógeno, alquilo de Ci-C4 sustituido opcionalmente, vinilo sustituido opcionalmente, fenilo sustituido opcionalmente. Los grupos alquilo de C1-C4 pueden ser de cadena recta o ramifica y son de preferencia, por ejemplo, metilo, etilo, n-propilo, i-propilo o n-butilo. Los grupos alquilo sustituido se sustituyente de preferencia con grupos hidroxilo, alcoxi de C-i-C4, halógeno o carboxilo. Los grupos vinilo sustituido son, por ejemplo, -C(CH3)=CH2 o -CH=CHCOOH, los grupos fenilo sustituidos son por ejemplo fenilo sustituido con -COOH, o -SO3M. Las modalidades preferidas de la invención son mezclas de una o más materias colorantes de la fórmula general (I) y una o más materias colorantes de la fórmula general (II), en donde X1 y X2 son independientemente cloro, flúor o 3 ó 4-carboxipiridinio, es especialmente preferible el cloro, Ar 1 y Ar2 son independientemente un residuo naftilo sustituido con por lo menos un grupo sulfo (q-1 ) en donde n es de 1 a 3, especialmente preferibles (q-11) o (q-12) (q-11) o son un residuo fenilo sustituido con por lo menos un grupo sulfo (q-2) (q-2) en donde m es 1 ó 2, p es 1 ó 2, Y es independientemente hidrógeno, halógeno, R5, OR5, SR5, NHCOR5, en donde R5 es como se definió antes, de preferencia Y es metilo. Cuando a es 2 L es preferible que sea un fenileno sustituido opcionalmente o un residuo alquileno sustituido opcionalmente o interrumpido opcionalmente por heteroátomos o por grupos que contienen un heteroátomo, en donde L1-N-R1 o L1-N-R2 puede contener una característica estructura cíclica, tal como: en donde n y R son como se definieron antes y x es de 2 a 5, y Z' tiene uno de los significados de Z. Cuando a es 1 , L es de preferencia morfolino o ácido N- metilsulfanílico. Las materias colorantes de la fórmula (I) están contenidas en la mezcla en una cantidad de 1% en peso a 99% en peso, de preferencia en una relación de mezcla de 10% en peso a 90% en peso, y las materias colorantes de la fórmula (II) están contenidas en la mezcla en una relación de mezcla del 99% en peso al 1 % en peso, de preferencia en una relación de mezcla de 90% en peso a 10% en peso. Las mezclas de materia colorante de acuerdo con la invención se pueden obtener haciendo reaccionar los cromóforos de la fórmula (III) (III) con una mezcla apropiada de 2-aminoetilpiperazina y una diamina H-L-H, o amina H-L en donde L es como se definió antes, seguida por la precipitación utilizando alcoholes desnaturalizados y filtración convencional. Las materias colorantes de la presente invención pueden estar presentes como una preparación en forma sólida o líquida (disuelta). En la forma sólida pueden contener generalmente las sales de electrolito acostumbradas en el caso de ser solubles en agua y en particular los colorantes reactivos con fibras, tales como cloruro de sodio, cloruro de potasio y sulfato de sodio, y también los auxiliares acostumbrados en los colorantes comerciales, tales como sustancias reguladoras de pH que sean capaces de establecer un pH en una solución acuosa de entre 3 y 8, tales como acetato de sodio, borato de sodio, bicarbonato de sodio, citrato de sodio, dihidrogenofosfato de sodio e hidrogenofosfato de disodio, pequeñas cantidades de secantes o, si están presentes en forma líquida, una solución acuosa (incluyendo la presencia de espesantes del tipo acostumbrado en las pastas de impresión) sustancias que aseguran la permanencia de estas preparaciones, por ejemplo preventivos de molde. En general, las mezclas de materia colorante de la presente invención están presentes como polvos colorantes que contienen de 10 a 80% en peso, basándose en el polvo o la preparación colorante, de una sal de electrolito diluyente, incolora, estandarizadora de potencia, como las que se mencionaron antes. Estos polvos colorantes pueden incluir adicionalmente las sustancias reguladoras de pH antes mencionadas en una cantidad total de hasta 10%, basándose en el polvo colorante. Si las mezclas colorantes de la presente invención están presentes en solución acuosa, el contenido total de colorante de estas soluciones acuosas es de hasta aproximadamente 50% en peso, por ejemplo entre 5 y 50% en peso, y el contenido de sal de electrolito de estas soluciones acuosas de preferencia será menor a 10% en peso, basándose en las soluciones acuosas. Las soluciones acuosas (preparaciones líquidas) pueden incluir las sustancias reguladoras de pH antes mencionadas en una cantidad que es de hasta generalmente 10% en peso, por ejemplo de 0.1 a 10% en peso, de preferencia de hasta 4% en peso, especialmente de 2 a 4% en peso. Las mezclas de materia colorante de la presente invención son materias colorantes reactivas que son adecuadas para teñir y para imprimir materiales de fibra que contienen hidroxi y/o carboxamido, para los métodos de aplicación y de fijación que se describen numerosamente en la técnica para los colorantes reactivos con fibra. Estos proporcionan tonos excepcionalmente resistentes y económicos. Dichos colorantes, especialmente cuando se utilizan para el teñido por agotamiento de materiales celulósicos, pueden exhibir excelentes propiedades que incluyen acumulación, resistencia a la luz, altos niveles de solubilidad en agua o en soluciones salinas, altos grados de fijación, facilidad de lavado de la materia colorante no fija, así como robustez a variables del procedimiento. También son completamente compatibles con colorante similares diseñados para una aplicación a alta temperatura (80-100°C) en textiles celulósicos, y por lo tanto lleva a procedimientos de aplicación altamente productivos, con tiempos cortos de aplicación. La presente invención proporciona por lo tanto el uso de las materias colorantes inventivas para la coloración y la impresión de materiales de fibra que contienen hidroxi y/o carboxamido, y a procedimientos para teñir e imprimir dichos materiales utilizando una materia colorante de acuerdo con la invención, normalmente el material colorante se aplica al sustrato en forma disuelta y se fija en la fibra mediante la acción de un álcali o por calentamiento, o por ambos. Los materiales que contienen hidroxi son materiales naturales o sintéticos que contienen hidroxi, por ejemplo materiales de fibra de celulosa, incluyendo en forma de papel, o sus productos regenerados y alcoholes polivinílicos. Los materiales de fibra de celulosa son de preferencia de algodón pero también de otras fibras vegetales, tales como fibras de lino, cáñamo, yute y ramio. Las fibras de celulosa regeneradas son por ejemplo viscosa cortada y viscosa de filamento. Los materiales que contienen carboxamido son, por ejemplo, poliamidas y poliuretanos sintéticos y naturales, en particular en forma de fibras, por ejemplo lana y otros pelos de animal, seda, piel, nylon-6.6, nylon-6, nylon-11 y nylon-4. La aplicación de las materias colorantes inventivas se hace generalmente mediante procedimientos conocidos para el teñido y la impresión de materiales de fibra, por las técnicas de aplicación conocidas para los colorantes reactivos con fibra. Las materias colorantes de acuerdo con la invención son altamente compatibles con colorante similares diseñados para aplicaciones a alta temperatura (80- 00°C) y son ventajosamente útiles en los procedimientos de coloración por agotamiento. Similarmente, los procedimientos de impresión convencionales para fibras de celulosa, los cuales se pueden llevar a cabo ya sea en una sola fase, por ejemplo imprimiendo con una pasta colorante que contiene bicarbonato de sodio o algún otro agente que se une a ácido, .y la vaporización subsecuente a temperaturas apropiadas, o en dos fases, por ejemplo imprimiendo con una pasta de impresión neutral o de ácido débil que contiene el colorante y la fijación subsecuente, ya sea pasando el material impreso a través de un baño alcalino caliente que contiene electrolito, o frotándolo con un licor de frotación que contiene electrolito alcalino y el subsecuente enrollado de este material tratado o la vaporización subsecuente, o el tratamiento subsecuente con calor seco, produce impresiones resistentes con contornos bien definidos y un fondo blanco claro. El cambio de las condiciones de fijación tiene un efecto muy pequeño sobre el resultado de las impresiones. No solamente en el teñido sino también en la impresión, los grados de fijación que se obtienen con las mezclas colorantes de la invención son muy altos. El aire caliente que se utiliza en la fijación con calor seco para los procedimientos acostumbrados de termofijación, tiene una temperatura de 120 a 200°C. Además del vapor acostumbrado a 101 a 103°C, también es posible utilizar vapor supercalentado y vapor a alta presión en hasta 160°C. las materias colorantes inventivas también pueden utilizarse para producir tintas útiles para la impresión en los substratos que se describieron antes, por ejemplo textiles, especialmente textiles celulósicos, y papel. Dichas tintas se pueden utilizar en todas las tecnologías, por ejemplo en la impresión convencional, la impresión con chorro de tinta o la impresión con burbujeo (para la información de sobre dichas tecnologías de impresión se puede ver por ejemplo el documento Text. Cehm. Color, Volumen 19(8), páginas 23 y Volumen 21 , páginas 27 fórmula). Los agentes de unión de ácido que son los responsables de la fijación de los colorantes a las fibras de celulosa son, por ejemplo, sales básicas solubles en agua de metales alcalinos y de metales alcalino térreos de ácidos inorgánicos u orgánicos, y compuestos, que liberan el álcali cuando está caliente. Son particularmente adecuados los hidróxidos de metal alcalino y las sales de metal alcalino de ácido inorgánicos u orgánicos de débiles a medios; los compuestos preferidos de metal alcalino son los compuestos de sodio y de potasio. Estos agentes de unión de ácido son, por ejemplo, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, carbonato de sodio, bicarbonato de sodio, carbonato de potasio, formato de sodio, dihidrogenofosfato de sodio e hidrogenofosfato de disodio. El tratamiento de las materias colorantes de acuerdo con la invención con los agentes de unión de ácido, con o sin calentamiento, une los colorantes químicamente a las fibras de celulosa. Especialmente los colorantes en la celulosa, después de que se les ha dado el tratamiento posterior usual de enjuague para remover las porciones de colorante que no están fijas, presentan excelentes propiedades. Normalmente los colorantes de fibras de poliuretano y poliamidas se realizan a partir de un medio ácido. El baño 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 proporcionarle el pH deseado. Para obtener un colorante con una uniformidad aceptable es aconsejable agregar los auxiliares de nivelación acostumbrados, por ejemplo los que están basados en un producto de reacción de cloruro cianúrico con tres veces la cantidad molar de un ácido aminobencenosulfónico o ácido aminonaftalenosulfónico, o basado 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 aproximadamente 40°C y se agita en el mismo durante algún tiempo, después se ajusta el baño colorante al pH débil deseado, de preferencia ácido acético débil, y se lleva a cabo el teñido en sí a una temperatura den entre 60 y 98°C. Sin embargo también se puede llevar a cabo la coloración a temperaturas de ebullición o hasta de 120°C (bajo presión atmosférica). Los siguientes ejemplos sirve para ilustrar la invención, las partes y los porcentajes son en peso, a menos que se indique otra cosa. Las partes en peso se relacionan con partes en volumen, como el kilogramo se relaciona con el litro. Los compuestos que se describen en los ejemplos en términos de una fórmula, están Indicados en la forma de ácido sulfónicos libres, pero como en general se preparan y se aislan en la forma de sus sales de metal alcalino, tales como sales de litio, sodio o potasio, y se utilizan para el teñido en la forma de estas sales. Los compuestos y componentes de partida mencionados en forma del ácido libre en los ejemplos siguientes, se pueden utilizar en la síntesis como tales o en forma similar de sus sales, de preferencia sales de metal alcalino.

EJEMPLO 1 Una mezcla de 1 :1 molar de 2-aminoetilpiperazina (4) y etilendiamina (5) (0.006 moles) fue agregada a una suspensión agitada de colorante rojo de diclorotriazinilo (3) (0.012 moles) en agua (350 moles) a pH 6. El pH se ajustó y se mantuvo a pH 10 con la adición de una solución 2N NaOH. Después de tres horas, la cromatografía indicó que la reacción estaba terminada y el pH se ajustó a 6 con 2N HCI antes de precipitar el producto con la adición de alcoholes desnaturalizados. El sólido resultante se filtró y se secó para producir un polvo rojo obscuro (11.3 g). Los datos analíticos fueron consistentes con una mezcla 1 :1 de los dos colorantes (6) y (7).

Los ejemplos siguientes describen adicionalmente las mezclas colorantes de acuerdo con la invención. Estas se pueden preparar de acuerdo con la invención ya sea mezclando mecánicamente los colorantes individuales o químicamente, por ejemplo en forma similar a la modalidad ilustrativa anterior, utilizando los compuestos de partida de la fórmula general (III), en donde X es, por ejemplo, cloro y Ar1 y Ar son, por ejemplo: 2-aminopiperazina y una diamina H-L-H o amina H-L, en donde L es, por ejemplo, un residuo de las fórmulas a a af ?? Siguiendo procedimientos exactamente análogos se sintetizaron los siguientes colorantes (ejemplos 2 a 56) proporcionando mezclas 1 :1 de la materia colorante respectiva (8) y (9) EJEMPLOS 57 A 71 Consisten en mezclas de colorantes de la forma (8) y (10).

Todas estas mezclas de materia colorante proporcionan excelentes propiedades de aplicación sobre material que contiene celulosa, especialmente altos niveles de solubilidad en agua o solución salina, altos grados de fijación, facilidad de lavado de la materia colorante que no está fijada, buena resistencia a la luz y al agua, así como robustez a variables del procedimiento.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1- Una mezcla de colorantes reactivos con fibras que comprenden una o más materias colorantes de la fórmula (I) en donde X1, X2 son independientemente un átomo o grupo lábil; Ar1 es un residuo aromático sustituido con por lo menos un grupo -S03M; M es hidrógeno o metal alcalino, especialmente sodio; Ar2 es un radical aromático sustituido con por lo menos un grupo -SO3M; a es 1 ó 2, en donde si a es 2, L es un radical divalente típicamente de la forma (y) en donde R1 y R2 son independientemente hidrógeno, alquilo de C1-C4 sustituido opcionalmente con -OR, -SR, -SO3M o X, o un grupo fenilo sustituido opcionalmente por un grupo ácido sulfónico, -OR, alquilo de C1-C4, o NR'COR y L1 es arileno o alquileno sustituido opcionalmente por un grupo ácido sulfónico, -OR, alquilo de C1-C4, -COOR, o NR'COR, o L es aminoetilpiperazina, con la condición de que si L es aminopiperazina, Ar1 y Ar2 son diferentes o si a es 1 , L es un radical monovalente -NR3R4, -SR3 o -OR3, en donde R3 y R4 tienen uno de los significados de R y R2 o de -NR3R4, R3 y R4 pueden formar una estructura cíclica de la forma (o). en donde U es un residuo alquilo de C1-C4 sustituido opcionalmente por un sustituyente de la fórmula Z e interrumpido opcionalmente por heteroátomos o grupos que contienen heteroátomos tales como -O-, -NR1, n es 1 , 2 ó 3 y Z es hidrógeno, alquilo de C1-C4 sustituido opcionalmente, -OR5, -CO2R5,-COR5; y R5 es hidrógeno, alquilo de C1-C4 sustituido opcionalmente, vinilo sustituido opcionalmente, fenilo sustituido opcionalmente.

2.- La mezcla de materia colorante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque X1 y X2 son independientemente cloro, flúor o 3 ó 4-carboxipiridinio; Ar1 y Ar2 son independientemente un residuo naftilo sustituido con por lo menos un grupo sulfo (q-1) en donde n es de 1 a 3, o es un residuo fenilo sustituido con por lo menos un grupo sulfo (q-2) en donde m es 1 ó 2, p es 1 ó 2 e Y es independientemente hidrógeno, halógeno, R5, OR5, SR5, NHCOR5, en donde R5 es como se definió en la reivindicación 1.

3.- La mezcla de materia colorante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque X1 y X2 son cloro; Ar1 y Ar2 son independientemente un residuo naftilo de la formula (q- 1) o (q-12) (q- ) o son un residuo fenilo sustituido con por lo menos un grupo sulfo (q-2) (q-2) en donde m es 1 ó 2, p es 1 ó 2, e Y es metilo.

4. - La mezcla de materia colorante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque a es 1 y L es morfolino.

5. - La mezcla colorante de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque un colorante de la fórmula (I) está presente en la mezcla en una cantidad de 1 % en peso a 99% en peso y un colorante de la formula (II) está presente en la mezcla en una cantidad de 99% en peso a 1 % en peso.

6. - La mezcla colorante de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque un colorante de la formula (I) está presente en la mezcla en una cantidad de 10% en peso a 90% en peso y un colorante de la formula (II) está presente en la mezcla en una cantidad de 90% en peso a 10% en peso.

7. - Un procedimiento para la preparación de una mezcla colorante como la que se reclama en una o más de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende hacer reaccionar los cromóforos de la formula (III) (III) en donde Ar , Ar2, X1, X2 y son como se definieron en la reivindicación 1 , con una mezcla apropiada de 2-aminoethilpiperazina y una diamina H-L-H, o amina H-L, en donde L es como se definió antes, seguida por la precipitación utilizando alcoholes desnaturalizados y una filtración convencional.

8.- Un procedimiento para teñir un material de Fibra que contiene hidroxi y/o carboxamido, en el cual se aplican materias colorantes o mezclas de materias colorantes al material y los colorantes se fijan en el material por medio de calor o con la ayuda de un álcali, o por medio de calor y con la ayuda de un álcali, que comprende mezclas colorantes o materias colorantes como las que se reclaman en una o más de las reivindicaciones 1 a 5.