PT866100E - Corantes reactivos sua preparacao e utilizacao - Google Patents

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Herbert Klier
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Description

DESCRIÇÃO
CORANTES REACTIVOS, SUA PREPARAÇÃO E UTILIZAÇÃO A presente invenção refere-se a novos corantes reactivos, a processos para a sua preparação e sua utilização para a coloração ou impressão de materiais têxteis à base de fibras. A prática da coloração com corantes reactivos tem conduzido, nos últimos tempos, a uma maior exigência quanto à qualidade da coloração e rentabilidade do processo de coloração. Como resultado, persiste ainda a necessidade de novos corantes reactivos que apresentem propriedades melhoradas, em especial no que respeita à aplicação.
Para a coloração, são hoje necessários corantes reactivos que sejam suficientemente eficazes e que apresentem igualmente uma boa lavabilidade das partes não fixadas. Devem além disso apresentar um bom efeito de coloração e ter uma reactividade elevada, devendo proporcionar, em especial, uma coloração com graus de fixação elevados. Os corantes conhecidos não satisfazem estas exigências em todas as propriedades. A presente invenção tem assim por objectivo, encontrar novos corantes reactivos, melhorados, para a coloração e impressão de materiais à base de fibras, que possuam as qualidades acima caracterizadas com valores elevados. Os novos corantes deverão acima de tudo ser caracterizados por uma capacidade de fixação e estabilidade de ligação fibra-corante elevadas e, além disso, não deverão ser facilmente laváveis da parte fixada à fibra. Eles deverão ainda resultar em colorações com boas propriedades gerais, por exemplo em termos de estabilidade à luz e humidade.
Na EP-A-0 179 019 descrevem-se corantes de formazano, que reagem com fibras, que contêm halogenotriazina e um outro resíduo reactivo, contendo grupos amida.
Verificou-se que utilizando os novos corantes reactivos a seguir definidos, é possível alcançar o objectivo proposto. O objecto da presente invenção são corantes reactivos de fórmula 1
NH-CO-Y
em que
Ri e R2, independentemente um do outro, são hidrogénio, sulfo, alquilo-Ci-C4, alcoxi-Ci-C4 ou halogéneo, X é flúor ou cloro e Y é um grupo -CHT-CH2T ou -CT=CH2 e T é bromo ou cloro.
Como resíduo alquilo-Ci-C4 têm interesse, para Ri e R2, por exemplo, metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, sek.-butilo, tert.-butilo ou isobutilo, em especial metilo ou etilo.
Como alcoxi-Ci-C4 têm interesse para Ri e R2i por exemplo, metoxi, etoxi, propoxi, isopropoxi, butoxi ou isobutoxi, em especial metoxi.
Como halogéneo, têm interesse para Ri e R2, flúor, cloro ou bromo, em especial cloro. Rí e R2 são, de preferência, independentemente um do outro, hidrogénio, alquilo-Ci-C4, alcoxi-CrC4 ou halogéneo, em especial hidrogénio. X é de preferência cloro Y é de preferência um grupo -CHT-CH2T Para T prefere-se o significado de bromo 2
Nos corantes reactivos de fórmula (1), o resíduo -(S03H)o-2 representa 0 a 2 grupos sulfo, em especial 0 ou um grupo sulfo e de preferência um grupo sulfo.
Preferem-se corantes reactivos de fórmula (1), em que Y é um grupo -CHT-CH2T e T é bromo.
Especialmente preferidos, são os corantes reactivos de fórmula (1), em que Ri e R2 são hidrogénio, X é cloro, Y é um grupo -CHT-CH2T e T é bromo.
Muito especialmente preferidos, são os corantes reactivos de fórmula
(1a), R, Rj em que para Ri, R2,X e Y se aplicam os significados e preferências acima indicados. Muito particularmente importantes, são os corantes reactivos de fórmula 3 (2), x ho3s
NH-CO-Y em que para Ri, R^X e Y se aplicam os significados e preferências acima indicados.
De interesse especial, são os corantes reactivos de fórmula (2), em que Ri e R2 são hidrogénio, X é cloro, Y é um grupo -CHT-CH2T e T é bromo.
Os corantes reactivos de acordo com a invenção contêm grupos sulfo, que existem ou na forma do seu ácido livre ou, de preferência, como seus sais. Como sais, têm interesse, por exemplo, sais de alcalinos, alcalino-terrosos ou amónio, sais de uma amina orgânica ou misturas destes. Como exemplos, referem-se os sais de sódio, lítio, potássio ou amónio, bem como o sal de mono-, di- ou trietanolaminas.
Um outro objecto da presente invenção é um processo para a preparação de corantes reactivos de fórmula (1), caracterizado por se transformar, uns com os outros, um composto de fórmula
N II R,
R. '2 4 (3). cloreto de cianogénio ou fluoreto de cianogénio e uma dimaina de fórmula
numa ordem qualquer, em que Ri, R2, x e Y têm os significados acima indicados para a fórmula (1).
Os passos separados do processo acima descrito, podem ser realizados por diferentes ordens, tanto por partes, como em simultâneo, sendo assim possíveis diferentes variantes do processo. Oe um modo geral, a transformação é realizada por passos, uns a seguir aos outros, em que a ordem das reacções simples entre os componentes reaccionais individuais se rege, de preferência, pelas condições mais especiais.
Uma variante do processo consiste em se condensar um composto de fórmula (4), com cloreto de cianogénio, ou fluoreto de cianogénio e se transformar o produto obtido com um composto de fórmula (3).
As reacções de condensação individuais são realizadas, por exemplo, por processos conhecidos, em regra numa solução aquosa a uma temperatura de, por exemplo, 0 a 308C e a um valor de pH de 3 a 7.
Os compostos de fórmula (3) e (4) são conhecidos, ou podem ser preparados por analogia com compostos conhecidos.
Os corantes de acordo com a invenção reagem com fibras. Com o termo compostos que reagem cm fibras devem entender-se aqueles que são capazes de reagir com os grupos hidroxilo da celulose, os grupos amino, carboxi, hidroxi ou tiol da lã e seda. ou com os grupos amino e eventualmente com os grupos carboxi de poliamidas sintéticas, com formação de ligações químicas covalentes. 5
Os corantes de acordo com a invenção são adequados para a coloração e impressão de diferentes materiais, como materiais à base de fibras que contêm grupos hidroxilo ou azoto. Como exemplos, podem cltar-se a seda, cabedal, lã, fibras de poliamida e poliuretano e em especial todos os materiais à base de fibras que contêm celulose, de todos os tipos. Os materiais à base de fibras que contêm celulose são, por exemplo, as fibras de celulose naturais, como o algodão, linho e cânhamo, bem como celulose e celulose regenerada. Os corantes de acordo com a invenção são também adequados para a coloração ou impressão de fibras que contêm grupos hidroxilo, que estão contidos em tecidos mistos, por exemplo resultantes da mistura de algodão com fibras de poliéster ou fibras de poliamida. Os corantes de acordo com a invenção são particularmente adequados para a coloração ou impressão de materiais à base de fibras contendo celulose, em especial de materiais à base de fibras contendo algodão.
Podem-se utilizar os processos de coloração ou impressão usuais. Os preparados de corante, ou pastas de impressão podem conter também água e os corantes outros aditivos, por exemplo humectantes, anti-espumantes, homogeneizadores, ou os meios que influenciam as propriedades dos materiais têxteis, por exemplo, amaciadores, aditivos para protecção contra chamas ou meios repelentes de sujidade, água ou óleo, bem como meios para reduzir a dureza da água, e espessantes naturais ou sintéticos, por exemplo alginato e éter de celulose.
No processo, pode mostrar-se vantajoso que as quantidades em que os corantes reactivos são utilizados no banho de coloração, variem de acordo com a intensidade de cor pretendida, sendo em geral de 0,01 a 10 porcento em peso, em especial de 0,01 a 6 porcento em peso, em relação ao artigo de coloração.
Prefere-se para o processo a coloração, em especial a coloração pelo processo de extracção.
De acordo com o processo de extracção, a coloração é realizada, em geral, em meio aquoso, com um teor de preparado de, por exemplo, 1:2 a 1:60, em especial um teor de preparado de 1:5 a 1:20 e a uma temperatura de 20 a 105SC, em especial de 30 a 90SC e de preferência de 40 a 80Qc. 6
Tem também interesse o processo de coloração de tecidos leves, em que o artigo é, em regra, impregnado com soluções de corante aquosas, eventualmente contendo sais. a absorção do preparado é de por exemplo 20 a 150%, em especial de 40 a 120% e de preferência de 50 a 100%, em relação ao peso do material à base de fibras a ser corado. Eventualmente, o preparado já contém alcalinos fixantes, ou o material à base de fibras é tratado com alcalinos fixantes após a impregnação. Como alcalinos, referem-se por exemplo o carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, hidróxido de sódio, fosfato dissódico, fosfato trissódico, borax, amoníaco aquoso, tricloroacetato de sódio, formiato de sódio ou uma mistura de silicato de sódio e de uma solução aquosa de carbonato de sódio. São preferidos o hidróxido de alcalinos e/ou carbonato de alcalinos, em especial hidróxido de sódio e/ou carbonato de sódio. A fixação pode ser realizada, por exemplo por acção do calor, como por vaporização do material à base de fibras impregnado, a uma temperatura de 100 a 120SC, de preferência em vapor saturado. De acordo com o designado processo de repouso a frio, o corante juntamente com o alcalino é aplicado ao tecido leve e em seguida fixado, deixando várias horas, por exemplo 3 a 40 horas, à temperatura ambiente. Após a fixação a coloração ou impressão é lavada, eventualmente com adição de um meio dispersante.
As colorações e impressões obtidas apresentam uma boa capacidade de acumulação, bem como uma boa homogeneidade. Os graus de fixação são elevados e a porção não fixada pode ser facilmente lavada, sendo a diferença entre o grau de extracção e o grau de fixação significativamente pequena, isto é a perda de sabões é muito pequena. A coloração e impressão obtidas com os corantes de acordo com o processo apresentam uma intensidade de cor forte e uma estabilidade de ligação fibra-corante elevada e além disso uma boa estabilidade à luz e uma excelente estabilidade à humidade, como estabilidade à água de lavagem, água, água do mar, sobrecoloração e transpiração, bem como uma boa capacidade de plissagem, de engomação e resistência ao atrito.
Um outro objecto da presente invenção são formulações aquosas, concentradas, que se caracterizam por conter 5 a 50% em peso de pelo menos um corante reactivo de fórmula (1) acima descrita. Para o corante reactivo de fórmula (1), aplicam-se os significados e preferências acima indicados. 7
De preferência, as formulações aquosas de acordo com a invenção contêm 5 a 40% em peso, em especial 10 a 40% em peso e de preferência 10 a 30% em peso, de pelo menos um corante reactivo de fórmula (1).
As formulações são acertadas de preferência para um valor de pH de 3 a 8, em especial de 3 a 7 e de preferência de 4 a 7. O acerto do valor de pH é realizado com um tampão como, por exemplo, por adição de um tampão polifosfato ou hidrogeno/dihidrogenofosfato. Exemplos de outros tampões são o acetato de sódio ou potássio, oxalato de sódio ou potássio e borato de sódio, bem como as suas misturas.
As formulações podem ainda conter um componente para melhorar a solubilidade aquosa do corante, como por exemplo ε-caprolactama ou N-metilpirrolidona. Estes componentes são utilizados, em regra, numa quantidade de 0,1 a 30% em peso, em relação ao peso total da formulação.
As formulações podem ainda conter adjuvantes para melhorar as propriedades, como por exemplo tensioactivos, anti-espumantes, meios protectores de congelação ou meios inibidores do crescimento de fungos e/ou bactérias. Estes adjuvantes são incorporados, em regra, em quantidades de, por exemplo, ca. de 1 a 10 g/l.
As formulações de acordo com a invenção são estáveis em armazenamento prolongado, muito fluidas e podem ser utilizadas, em especial nos processos para coloração acima indicados.
Os corantes de acordo com a invenção caracterizam-se por uma grande reactividade, uma boa capacidade de fixação e uma excelente capacidade de acumulação. Estes podem assim ser utilizados em processos de coloração por extracção, a temperaturas de coloração baixas, sendo apenas necessário um curto tempo de vaporização no processo "Pad-Steam0. Os graus de fixação são elevados e a porção não fixada pode ser facilmente lavada, sendo a diferença entre o grau de extracção e o grau de fixação significativamente pequena, isto é a perda de sabões é muito pequena. Os corantes de acordo com a invenção e em especial as misturas de corantes de acordo com a invenção, são adequados também, em especial para a impressão, essencialmente de algodão, mas também para a impressão de fibras contendo azoto, por exemplo lã ou seda, ou tecidos mistos, que contêm lã ou seda. 8 A coloração e impressão, realizadas com os corantes de acordo com a invenção apresentam uma intensidade de cor forte e uma estabilidade de ligação fibra-corante elevada, tanto na gama ácida, como alcalina e além disso, uma boa estabilidade à luz e uma excelente estabilidade à humidade, como estabilidade à água de lavagem, água, água do mar, sobrecoloração e transpiração, bem como uma boa capacidade de plissagem, de engomação e resistência ao atrito
Os exemplos seguintes servem para melhor explicar a invenção. As temperaturas são dadas em graus Celsius, as partes são partes em peso, as percentagens referem-se a percentagens em peso, salvo indicação em contrário. As partes em peso e as partes em volume têm a mesma relação entre si que o quilograma e o litro.
Exemplo 1: a) Faz-se uma mistura de 50 partes de água, 200 partes de gelo, 16,2 partes de cloreto de cianogénio e 0,15 partes de hidrogenofosfato dissódico. Adiciona-se a esta, sob agitação, uma suspensão que consiste de 34,4 partes de ácido 4-(2,3-dibromopropionamido)-anilina-2-sulfónico e 100 partes de água, em porções, sendo o pH mantido num valor de ca. de 4, por adição de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (30%) e a temperatura mantida entre 0 e 2-C. Em seguida, agita-se durante mais ca. de 3 horas, a um valor de pH de ca. de 4 e a uma temperatura de 2 a 8eC. b) Faz-se uma suspensão de 53,6 partes do composto de fórmula NH2
(101) em 500 partes de água, o pH é acertado para um valor de 6 com solução aquosa de hidróxido de sódio (30%) e agita-se durante mais ca. de 30 minutos a este valor de pH. 9
Para a mistura assim obtida deixa-se correr, em ca. de 60 minutos a mistura obtida de acordo com a), sendo o pH mantido num valor de 6 por adição de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (30%) e a temperatura mantida entre 20 e 25SC. Em seguida, agita-se durante mais 60 minutos, a um valor de pH de 6 e a uma temperatura de 25BC. A solução é des-salinizada por diálise e o produto obtido é seco por congelação. Obtém-se um corante que corresponde à fórmula
(102) na forma de ácido livre. O corante obtido cora o algodão em tons de azul.
Exemplo 2:
Tratando o corante obtido de acordo com o exemplo 1 durante ca. de 15 minutos numa solução aquosa acertada para pH 11, por meio de hidróxido de sódio, neutralizando a solução e separando em seguida o corante como indicado no exemplo 1, obtém-se o corante de fórmula
10 (103) na forma de ácido livre. O corante obtido cora o algodão em tons de azul.
Exemplos 3 a 5
De modo análogo ao descrito no exemplo 1, podem-se obter os corantes de fórmulas
(104),
(105) e 11 Ο
NH-CO-CHBr-CHjBr que coram o algodão em tons de azul.
Prescrição de corante I
Dissolvem-se 2 partes dos corantes reactivos obtidos de acordo com o exemplo 1, em 400 partes de água; adicionam-se 1500 partes de uma solução que contém 53 g de cloreto de sódio por litro. Neste banho de corante, introduzem-se 100 partes de tecido de algodão a 40SC. Após 45 minutos adicionam-se 100 partes de uma solução que contém 16 g de hidróxido de sódio e 20 g de soda calcinada por litro. Em seguida, o tecido corado é lavado, ensaboado a ferver durante um quarto de hora, numa solução de um meio de lavagem não ionogénico, lavado mais uma vez e seco.
Prescrição de corante II
Dissolvem-se 2 partes dos corantes reactivos obtidos de acordo com o exemplo 1, em 400 partes de água, adicionam-se 1500 partes de uma solução que contém 53 g de cloreto de sódio por litro. Neste banho de corante, introduzem-se 100 partes de tecido de algodão a 35°C. Após 20 minutos adicionam-se 100 partes de uma solução que contém 16 g de hidróxido de sódio e 20 g de soda calcinada por litro. A temperatura do banho é mantida a 358C por mais 15 minutos. Em seguida, a temperatura é elevada para 60SC, em 20 minutos. A temperatura é mantida a 60eC por mais 35 minutos. Em seguida, o tecido corado é lavado, ensaboado a ferver durante um quarto de hora, numa solução de um meio de lavagem não ionogénico, lavado mais uma vez e seco. 12
Prescrição de impressão
Espessam-se 3 partes do corante reactlvo obtido de acordo com o exemplo 1, sob agitação rápida, em 100 partes de um espessante base, que contém 50 partes de alginato de sódio a 5%, 27,8 partes de água, 20 partes de ureia, 1 parte de sal de sódio do ácido m-nitrobenzosulfónico, bem como 1,2 partes de hidrogenocarbonato de sódio. Com a pasta de impressão obtida imprime-se um tecido de algodão, seca-se e vaporiza-se o material impresso obtido durante 2 minutos, a 102 SC, em vapor saturado. O tecido impresso é então lavado, eventualmente ensaboado a ferver e lavado mais uma vez e finalmente seco.
Lisboa, F- 5 DEZ. 2ÍP
Por Ciba Specialty Chemicals Holding Inc.
iqvsnte Oficial da Proprisdads Industrial Arco da Conceição. 3, t - 11QC LISBOA 13

Claims (13)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Corantes reactlvos de fórmula x
    NH-CO-Y II (1), R.
    em que Ri e R2, independentemente um do outro, são hidrogénio, sulfo, alquilo-Ci-C4, alcoxi-CrCA ou halogéneo, X é flúor ou cloro e Y é um grupo -CHT-CH2T ou -CT=CH2 e T é bromo ou cloro.
  2. 2. Corante reactivo de acordo com a reivindicação 1, de fórmula X Λ HO.S
    N II N N NH-CO-Y (1a), R C
    R. em que R1t R2,x e Y têm os significados descritos na reivindicação 1. 1 3. Corante reactivo de acordo com a reivindicação 1, de fórmula X HO.S
    NH-CO-Y (2), em que R1t R2,x e Y têm os significados descritos na reivindicação 1.
  3. (3), cloreto de cianogénio ou fluoreto de cianogénio e uma dimaina de fórmula
    por uma ordem qualquer, em que R2, x e Y têm os significados indicados na reivindicação 1.
  4. 4. Corantes reactivos de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizados por R1 e R2 serem hidrogénio.
  5. 5. Corantes reactivos de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizados por X ser cloro.
  6. 6. Corantes reactivos de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizados por Y ser um grupo -CHT-CH2T.
  7. 7. Corantes reactivos de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizados por T ser bromo
  8. 8. Corantes reactivos de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizados por Y ser um grupo -CHT-CH2T e T ser bromo.
  9. 9. Corantes reactivos de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizados por Ri e R2 serem hidrogénio, X ser cloro, 2 Y ser um grupo -CHT-CH2T e T ser bromo.
  10. 10 Processo para a preparação de corantes reactivos de fórmula (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por caracterizado por se transformar, uns com os outros, um composto de fórmula
  11. 11. Processo para a coloração ou impressão de materiais à base de fibras, contendo grupos hidroxilo ou azoto, caracterizado por se utilizar pelo menos um corante reactivo de fórmula (1), de acordo com a reivindicação 1.
  12. 12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por se corar ou imprimir materiais à base de fibras contendo celulose, em especial materiais à base de fibras contendo algodão. 3
  13. 13. Formulação aquosa concentrada, caracterizada por conter 5 a 50% em peso, de pelo menos um corante reactivo de fórmula
    em que R! e R2, independentemente um do outro, são hidrogénio, sulfo, alquilo-CVC^ alcoxi-C^CA ou halogéneo, X é flúor ou cloro e Y é um grupo -CHT-CH2T ou -CT=CH2 e T é bromo ou cloro. Lisboa, f- 5 DEZ. 2001 Por Ciba Specialty Chemicals Holding Inc.
    iNu'· WâNUEI PEREIRA Agente Oficial da Propriedade Industrial Arco da Conceição, 3,1? - 1100 LISBOA 4
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