Brevet FR2057042A1 — publié le 19710507

-1 - 2057042 l'invention se rapporte à un procédé de teinture de matières fibreuses fabriquées en polyacrylonitrile ou en copoly-mères renfermant de l'acrylonitrile avec des colorants catiouiques, caractérisé en ce qu'on effectue la teinture en présence d'acides N-alcoylaminoalcane-sulfoniquesr de formule i *4 • ; ' . : R-ÎT-OH2-/CH\ yCH\ -S05M . R3 \Ei/p ^R2'q + X" 10 dans laquelle R-j et représentent indépendamment l'un de l'autre de l'hydrogène ou un groupe hydroxyle la. somme p + q. est un nombre de 1 à 3, M de l'hydrogène, un ion de métal alcalin ou alea- 15 lino-terreux ou un groupe ammonium, R : un reste alcoyle en giq~^22 ou alc®nyle en c'io~C22' R^ et R^ ' représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe alcoyle en C^-Cg éventuellement substitué par un groupe hydroxy ou carbonamide ou un .reste 20 benzyle et X" un anion. Pour R on citera comme restes alcoyle en Par exemple le reste dodécyle, tétradécyle, hexadécyle, octadécyle et docosyle, comme restes alcényle en ^iq~^22 reste hexadécènyle 25 et octadecènyle. Pour X, et R. on citera comme restes alcoyle en C-,-C0 j? 4 x o éventuellement substitués par un groupe hydroxy ou carbona^-ide par exemple le reste méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, sec-butyle, n-liexyle et 2-éthylhexyle, le reste k-hydroxyéthyle, 1-hy-30 droxypropyle-(2) et carbonamidométhjrle. Pour M on envisage comme ions de métaiix alcalins en particulier l'ion sodium et l'ion potassium, comme ions de métaux alcalino-terreux l'ion magnésium et calcium et comme groupe ammonium le groupe ammonium proprement dit et les groupes ammonium. 35 dérivant de la mono-, di et triéthanolamine. Comme anion X~ on envisage en particulier les ions halo-génure comme l'ion chlorure, bromure, iodure, les anions d'esters BAD ORIGINAL ' COPY 70 29281 - 2 - 2057042 acides d'acides alcoyl-sulfuriques comme l'ion méthylsulfate et étliylsulfate , et l'ion toluène-suifonate. Comme représentant des acides N-alcoylaminoalcane-sulfo-niques à utiliser dans l'esprit de l'invention on citera les com-5 posés de formule I dans laquelle R, R^, R2, 3^, R^, p, q, M et X ont la signification suivante s R Rx R2 p q R5 R4 M X C18H35 H - ■ 1 0 -CH2-CH2-pH -ch2-ch2-oh ïïa ' Cl 10 G18H37 . H 1 0 -ch2-ch2-oh -CH0-CcH[-^ . à 5 Na Cl G12S25 ' H H 1 1 -ch2-ch2-oh -CHo-CH^.-0H îfa Cl c12H2f; OH H 1 1 • -CEU 3 -CH., 3 K Cl 18 H H 1 2 -CH2-CH2-0H -ch2-cïï2-oh Na - Cl 15 18 jo H - 1 0 -CH2-CH2-0H -ch3 B'a CH^O- -so, J C12-16H25- -33 H - 1 0 -CH^-CH.-OH -CHo-CH.-0H 1TH(CHq-CHo-0H)„ . d eL . Ce. j Cl C18H35 H - 1 0 -CH2-CH2-0H -cn2-coiffl2 Mg Cl Les composés a utiliser conformément à l'invention peu-20 vent êtrt. préparés par addition de propane- ou butane-suitone sur . de« aminés tertiaires, par exemple une aieoyldiméthylamine, par réaction d'aminés tertiaires avec 1 'épichlorîiydrine et la bisulfite de sodium ou par quaternisation d'acides aiecylaminoalcaiie-sulfoniques avec les agents de quaternisation usuels, par exemple 25 le sulfate de dimethyle, le chlorure de. benzyle. La, préparation par réaction d'aminés grasses avec le sel sodique de l'acide hydroxyéthane-sulfonique à 220-250°C et alcoylation ultérieure et quaternisation de l'acide alcoylamino-étliane-suifoniqus obtenu est particulièrement simple. Ici on peut 30'. utiliser de manière particulièrement avantageuse l'oxyde d,éthy-lëne pour 1'alcoylation et la quaternisation de la solution c.queu-se des sels sodiques d'acides alcoylamirroéthane-sulfoniques. On obtient le sel sodique d'acide alcoyl-di-hydroxyéthyl-aminoéthane-sulfonique. 35 Les quantités nécessaires de .composés de formule I à employer conformément à l'invention peuvent varier dans de larges ©AD ORIGINAL t COPY 70 29281 - 3 - 2057042 limites! elles sont aisément établies par des essais préliminaires. Un général» en fonction de la vigueur de coloris désirée pour la teinture et de l'affinité du colorant cationique, une quantito de 2 à s-, en poids par rapport à l'article à teindre donne satisfac-5 tion. Comme colorants cationiques on envisage les colorants appartenant aux classes de composés les plus diverses» par exemple les colorants de diphénylméthane, triphénylméthane et rhodamine, les colorants azoxques et azométhiniques contenant des groupes 10 onium, en outre les colorants de thiazine, oxazine, méthine et . azoïaêthine qui sont décrits par exemple dans "American Lyestuff Reporter" (1954), pages 432 et 433. Concernant les matières fibreuses de polyacrylonitrile, il s'agit des polyacrylonitrile connus présentant des groupes 15 anioniques tels que des groupes carboxyle, acide suifonique, sulfi-mido et/ou acide phosphonique. Des copolymères appropriés contenant de l'acrylonitrile sont par exemple ceux avec le chlorure de vinyle, le chlorure de vinylidène, l'acétate de vinyle, le chloracétate de vinyle, l'al-20 cool vinylique, l'acide acrylique et méthacrylique, les esters acryliques et méthacryliques, le chloracétate d'allyle, à condition que la participation de ces comonomères ne s'élève pao £ plus de 20; en poids. La teinture des matières fibreuses en polyacrylonitrile 25 peut être exécutée de la manière courante en introduisant l'article a teindre dans un bain aqueux chauffé à environ 50-ôG^'J qui contient les acides H-alcoylaninoalcane-sulfoniques de fornule I, des additions de sels comme de l'acétate de sodium eu le sulfata de sodium, en outre des acides comme l'acide acétique ou l'acide 30 fornique, en élevant ensuite la température du bain de teinture en l'espace d'environ 30 à 60 minutes à environ 100°C puis en nainte-nant le bain c'e teinture à cette température jusqu'à ce qu'il soit épuisé. T'ais on p.'rut aussi ajouter le colorant cationique seulement plus tard au bain de teinture, par exemple lorsque la tempé-35 rature de bo.in est montée à 60-100°C. Se plus on peut aussi jjrs--traiter l'article à teindre à une température de 40 à 100°0 avec un bain qui contient les sels et acides usuels de même que les BAD ORIGINAL COPY 70 29281 - + - 2057042 acides ïï'-alcoylam.inoalcane-sulfbniques de formule I, mais pas encore de colorant, ajouter seulement alors le colorant et effectuer la teinture à 100°C. La possibilité d'ajouter les colorants à température élevée permet par exemple le nuançage des teinteras 5 sans refroidissement et nouveau chauffage du bain de teinture. A l'aide du procédé conforme à l'invention on parvient à teindre de manière remarquablement uniforme et en des nuances vigoureuses les matières fibreuses du genre lé plus divers consistant en polyacrylonitrile ou copolymères renfermant de l'acrylo-10 nitrile, ou Contenant de tels polymères ou copolymères, par exemple des câblés-, peignés, flocons-, fils, filés, tis-sus ou tricots. les acides îJ-aminoalcane-sulfoniquës à employer confor- . i mément à l'invention se distinguent en particulier par leur effet d'unisson remarquable lors de la teinture de matières en fibres 15 à deux composants de polyacrylonitrile. Sur ce type de fibre qui se teint très difficilement de manière uniforme on obtient à l'aide des composés à utiliser conformément à l'invention, même en cas de teinture avec des mélanges de colorants cationiques ayant une basicité différente, des teintures exceptionnellement régu-20 liôres. On signalera qu'en dépit des vitesses différentes d'absorption et du degré d'extraction des colorants on réalise un excellent épuisement des bains et que le volume du bouffant des fibres à deux composants n'est, pas défavorablement influencé par la teinture. 25 les constitutions des colorants désignés dans les exemples qui suivent par les chiffres I à ï sont données au tableau se trouvant à la fin des exemples. Exemple 1 Bu filé en fibre de polyacrylonitrile est introduit pour .30 ur rapport-de bain de 1 s 40 dans un bain chauffé à 50°C qui contient par litre s 0,04 g du colorant I, 2,5 g de sulfate de sodium, 0,25 g d'acétate de sodium, 35 0,3 g d'acide acétique glacial, 0,125 g du produit d'addition de 1 môle d'alcool oléyliçue et de 50 moles d'oxyde d'éthylène et 0,5 g du composé ; BAD ORIGINAL 70 29281 - 5 - 2057042 15 :0 25 50 35 /CH2-CH2-S03ITa" H3C-(CH2)7-CH=CH-(ch2)7-CH2S x(ch2-ch2~oh)2 Cl" 10 On chauffe la bain en l'espace de 45 minutes à 98°C et on le laisse durant 60 minutes à cette température. On obtient une teinture rouge bleuâtre claire, douée d'un unisson remarquable. Exemple 2 Du filé en fibre à deux composants de polyacrylonitrile (type bifilaire côte-à-côte, 1er composant ; polyacrylonitrile renfermant des groupes earboxyle, 2e composant s polyacrylonitrile renfermant des groupes acide suifonique) est introduit pour un rapport de bain de l.s 50 dans un bain chauffé à 50°C qui contient par litre s 0,072 g du colorant II, 0,07 g du colorant III, 0,21 g du colorant IV,. g du colorant V, g d'acétate de sodium, g de sulfate de sodium, g d'acide acétique glacial, g du produit d'addition de 1 mole d'alcool oléylique et de 50 moles d'oxyde d'éthylène et g du composé i 0,1 0,2 2 0,3 0,2 0,4 H3 C » ( GH2 ) 7-CH=CH- ( CH2 ) 7-CH2 -ÎT . CHo-CHo-S0.Jïïa' SX(CH2-CH2-0H)2 + Cl" On chauffe le bain en l'espace de 90 minutes à 98°C et on le maintient durant 60 minutes à cette température. On obtient un filé teint avec une régularité remarquable en une nuance gris moyen dont le volume de bouffant n'est pas altéré. f Exemple 5 On introduit un tricot en fibres de polyacrylonitrile à deux constituants citées à l'exemple 2, pour un rapport de bain de 1 s 60, dans un bain chauffé à 60°C qui contient par litre ï BAD ORlGfNAL 70 29281 - 6 - 2057042 10 15 0,1 g du colorant III, 0,2 g d'acétate de sodium 3 g de sulfate de sodium, 0,25 g d'acide acétique glacial 0,15 g du produit" d'addition de 1 mole d'alcool oléylique et de 50 moles d'oxyde d'éthylène et 0,33 g du composé s h3c-(ch2)16-ch2-n ^ CH2-CH2-S03Na' ch2-ch2-0h Cl' On chauffe le bain avec beaucoup de progressivité à 98°C et on le maintient durant 60 minutes à cette température. On obtient un tricot teint de manière remarquablement régulière en une nuance bleue vive, dont la main pleine et laineuse n'est pas modifiée. ®AD ORIGINAL' 70 29281 - 7 - 2057042 Constitutions des colorants désignés par les chiffres I à V dans les exemples Chiffre Constitution Iï— U-CH. H -N (C2Hg); CH, Cl". ZnClr ch=n-k- CH., Cl" V (H.C^-E 0 1 5 2 2 n(c2h5)2 Cl" o ra9 I ^ ch2-ïïh(ch5)2 Cl" -,hc Nïi =\ / 2^5 c2h4-k(ch3)3 CH^-OSO-*" 70 29281 - 8 - 2057042 R E v bicaïiois 1.- Procédé de teinture de matières fibreuses fabriquées en polyacrylonitrile ou en copolymères renfermait de l'acrylonitrile avec des colorants cationiques, caractérisé en ce qu'on ef-5 fectue la teinture' en présence d'acides U-alcoylaminoalcane-sulfo-niques de formule s 10 " R/ 14 R-Er-CH2YCH\ ~{GE\ ~s03M 'âj W4 2 q dans laquelle R-^ et R2 représentent indépendamment l'un de l'autre de l'hydrogène où un groupe hydroxy, la, somme p + q est un nombre de 1 à 3, de l'hydrogène, un ion de métal alcalin ou alcali-no-terreux ou un'groupe ammonium, un reste alcoyle en C-^q-C22 ou alcényle en C22, représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe alcoyle en C-^-Cg éventuellement substitué par un groupe hydroxy ou carbonamide ou un reste Nbenzyle et X est uh anion. 2 = - Procédé selon la revendication 1, caractérisé e:.i ce qu'on entreprend la teinture en présence d'acides ïF-alcoyla&ino-25 aleane-sulfoniques de formule s 15 M R 20 *4 r-w-chp-cho-s0^m i * ^ J R-, y . x" 30 dans laquelle R, R^, R^, M et X ont la signification donnée à la revendication 1. 3.- Procédé selon les revendications 1 et 2. caractérisé en ce qu'on effectue la teinture en présence d'acides H-alcoyl-amiiioalcane—suif onique s de formule s 35 ch2-ch2-oh r-n-ohchso^m ,2^3 l- R3 X" BAD ORIGINAL* 70 29281 - 9 - 2057042 dans laquelle S, M et X~ ont la signification donnée à la revendication 1. " 4.- Matières fibreuses en polyacrylonitrile ou en copolymères renfermant de l'acrylonitrile, teintes selon les revendications 1 à 5 • BAD original