Brevet FR2524476A1 — publié le 19831007

l Préparationstinctorialessolidesde colorants anioniques leur procédé de préparation et leur utilisation pour teindre et imprimer des matières textiles. La présente invention concerne des préparations tinc- toriales solides, leur procédé de préparation et leur utilisa- tion pour teindre ou imprimer des matières textiles. Les préparations tinctoriales solides de colorants anioniques sont déjà connues Celles-ci contiennent par exemple le colorant, un agent dispersant, le plus souvent un de type anionique,ainsi que d'autres adjuvants, comme par exemple des agents de coupage, des agents mouillants etc Mais ces prépa- rations présentent souvent des inconvénients tels qu'une solu- bilité dans l'eau froide insuffisante, une aptitude à la redispersion et/ou une aptitude au mouillage dans l'eau insuf- fisante. La présente invention a pour objet de mettre au point des préparations tinctoriales solides qui ne présentent plus les in- convénients mentionnés. L'auteur de la présente invention a maintenant décou- vert que des préparations tinctoriales qui contiennent en plus d'un colorant anionique,un agent dispersant anionique ainsi qu'un émulsifiant non ionique, 0,1 à 10 % en poids rap- portés à la préparation terminée d'un sel d'ammonium quaternai- re, ne présentent plus les inconvénients mentionnés Le sel d'ammonium quaternaire a la formule I R 2 RN (-) -R An (I) R 4 dans laquelle R 1 est un groupe alkyle ou un groupe alcényle ayant 8 à 20 atomes de carbone; R 2, R 3 et R 4,indépendamment les uns des autres, représentent chacun un groupe alkyle ayant 1 à 4 atomes de carbone,et An 9 désigne un anion. L'objet de la présente invention est de fournir par conséquent des préparations tinctoriales solides constituées par au moins un colorant anionique, au moins un agent disper- sant anionique, un émulsifiant non ionique ainsi qu'éventuel- lement d'autres adjuvants, caractérisées par le fait que ces préparations contiennent en supplément 0,1 à 10 % en poids,rapportés au poids de la préparation finie,d'un sel d'ammonium quaternaire de formule I. Par rapport aux préparations tinctoriales connues qui ne contiennent pas de sel d'ammonium quaternaire, les préparations de la présente inventionprésentent une meilleure solubilité dans l'eau froide et une meilleure mouillabilité et sont en outre également plus Soiubles dans l'eau chaude. D'autres avantages,par rapport aux préparations connues de ces colorantssont ladensit 6 apparente non tassée élevée des pré- parations conforme à l'invention ainsi que la possibilité de les sécher par séchage par pulvérisation tandis que jus- qu'ici, dans de nombreux cas,le séchage devait être effectué dans un séchoir à hélice, ce qui fait que souvent il en résul- tait une variation dansies modifications non désirée. Ce qui est tout à fait surprenant, est que les compo- sés cationiquesde formule I ne donnent des précipités insolu- bles dans l'eau ni avec le colorant anionique ni avec l'agent dispersant anionique et, de plus, améliorent la solu- bilité dans l'eau froide des colorants anioniques Le fait que les sels d'ammonium quaternaire en présence de composés anioniques tendent à former des précipités, est connu et décrit par exemple dans "ARQUADS" dans rapport de "Armour Hess Chem Ltd. ( 1963)". Les préparations tinctoriales conformes à l'invention présentent de préférence la composition suivante: a) 30 à 90 % en poids d'un colorant anionique; b) 0,1 à 10 % en poids d'un sel d'ammonium quaternaire de formule I; c) 1 à 20 % en poids d'au moins un agent dispersant anionique; d) 1 à 20 % en poids d'un émulsifiant non ionique ainsi qu'éventuellement d'autres additifs. Comme colorants anioniques on peut citer par exemple les colorants nitrés, les colorants d'aminocétone, les colo- rants de cétonimine, les colorants de méthine, les colorants de nitrodiphénylamine, les colorants quinoliniques, les colo- rants d'aminonaphtoquinone ou les colorants de coumarine, et en particulier les colorants d'anthraquinone et les colorants azoîques tels que les colorants monoazoîques et les colorants disazoiques. Ces colorants contiennent au moins un groupe anionique aquasolubilisant, tel que par exemple un groupe acide carboxy- lique ou,en particulier,un groupe acide sulfonique Les colo- rants acidesexistent dans ce cas, en général sous leur forme saline, comme par exemple sous la forme de sels de lithium, de sodium, de potassium ou d'ammonium Sont préférés les colorants anioniques qui sont exempts de restes réactifs dans les fibres. Dans les composés d'ammonium quaternaire de formule I le groupe alkyle ou alcényle R 1 peut être à chaîne droite ou ramifiée Il s'agit par exemple du groupe n-octyle, iso- octyle, décyle ou oléyle De préférence R 1 représente un groupe alkyle ayant 12 à 18 atomes de carbone, par exemple le groupe lauryle, stéaryle ou surtout le groupe cétyle. R 2, R 3 et R 4 désignent,indépendamment les uns des autres,chacun un groupe alkyle ayant 1 à 4 atomes de carbone donc les groupes méthyle, éthyle, n-propyle, iso-propyle, n-butyle, iso-butyle ou tert -butyle De préférence R 2, R 3 et R 4 désignent les groupes méthyle ou éthyle. Comme anions An -Don peut citer les ions halogénures tels que les ions chlorure, bromure ou iodure Comme sels d'ammonium quaternaire de formule I sont appropriés en par- ticulier le chlorure de cétyltriméthylammonium ou le bromure de cétyltriméthylammonium. Pour les agents dispersants anioniques il s'agit d'agents dispersants usuels pour colorants anioniques, en particulier il s'agit des produits de condensation du formal- déhyde avec les acides sulfoniques aromatiques ou les ligno- sulfonates Egalement des mélanges de ces agents dispersants peuvent être utilisés. Comme émulsifiants non ioniques on peut citer surtout lesproduit 5 de réaction de l'oxyde d'éthylène et/ou de l'oxyde de propylène avec: a) des alcools gras saturés ou insaturés ayant 6 à atomes de carbone, ou b) des alkylphénols ayant 4 à 12 atomes de carbone dans le reste alkyle, ou c) des amines grasses saturées ou insaturées ayant 14 à 20 atomes de carbone, ou d) des acides gras saturés ou insaturés ayant 14 à atomes de carbone, les produits de réaction de ce genre ayant de préférence un poids moléculaire de 1000 à 5000. En outreles préparation peuvent contenir encore d'autres adjuvants tels que les agents de coupage classiques par exemple la dextrine, l'urée ou des sels minéraux tels que le chlorure de sodium ou le sulfate de sodium ainsi que des agents mouillants tels que le nonylphénoldiglycoléthersulfate ou le dodécylbenzènesulfonate ou bien également des produits anti-poussières, des anti-mousses et/ou ou desagglutinants. Les préparations qui se distinguent par une solubi- lité dans l'eau froide particulièrement bonne ont la composi- tion suivante: a) 60 à 90 % en poids d'un colorant azoîque ou d'un colorant anthraquinonique contenant des groupes sulfo; b) 0,1 à 3 % en poids de chlorure de cétyltriméthyl- ammonium ou de bromure de cétyltriméthylammonium; c) 1 à 10 % en poids d'un mélange de lignosulfate et d'un condensat de formaldéhyde avec un acide naphtalène- sulfonique; d) 1 à 10 % en poids d'un produit de réaction de l'oxyde d'éthylène avec un alcool gras saturé ou insaturé ayant 10 à atomes de carbonele produit de réaction ayant un poids moléculaire de 3000 à 4000, et e) 0,1 à 5 % en poids d'un produit anti-mousse. Les préparations tinctoriales solides conformes à la présente invention sont préparées par exemple,en mettant en en suspension ou/dissolvant au moins un colorant anionique dans l'eau tout en ajoutant un sel d'ammonium quaternaire de formule I, un agent dispersant anionique ou un mélange d'agents dispersants anioniques, un émulsifiant non ionique ainsi qu' éventuellement d'autres adjuvants, en mélangeant entre eux les constituants ou de préférence en les broyant puis en les séchant Le séchage s'effectue de préférence dans un séchoir à pulvérisation. Les colorants peuvent être utilisés par exemple sous forme de marchandises séchées ou sous forme de gâteaux de presse ou également sous forme de solution ou de suspen- sion de synthèse. Dans le cas o on opère par broyage, on peut également ajouter une partie des constituantsd'abord après le broyage. On peut également mélanger entre eux tout d'abord une partie des constituants et ajouter le reste,par exemple, l'agent anti-poussière seulement à la fin,par exemple, après le séchage. Les préparations tinctoriales onformes à la pr-sente Invention sont utilisées pour préparer des bains tinctoriaux, des bains de foular- dage ou des pâtes d'impression Celles-ci sont appropriées pour teindre et imprimer surtout des matières textiles par exemple en laine ou en polyamide synthétique. La présente invention est illustrée par l'exemple descriptif et non limtatif ci-après dans lequel les pourcen- tages sont exprimés en poids. Exemple: on met en suspension 26,8 kg du colorant brut de formule o NH 2 II N 2 o /O\o/ o/SO 3 Na * * a I Il I / HN \ /\- I 1 I O H Nv XCH 3 e+ e CH I 3 SO 2 NHC 2 H 4 OH dans environ 20 litres d'eau A la suspension on ajoute 270 g de lignosulfate, 1,07 kg d'un produit de réaction d'alcool oléylique et d'oxyde d'éthylène dans un rapport molaire de 1:80 (émulsifiant non ionique b IG - 3 790), 1,072 kg du produit de condensation du formaldéhyde avec un acide naphtalène-sulfonique, 140 g de chlorure de cétyltriméthyl- ammonium et 270 g d'un tensio -actif anti-moussant Le mélan- ge ainsi obtenu est agité jusqu'à que qu'on obtienne une pâte homogène, ayant une teneur en colorant de 46 % et un p H d'en- viron 9,5 La suspension est ensuite soumise à un broyage humide et est pompée pendant 5 à 6 heures à travers un broyeur Dyno'. Après le broyage, la suspension de colorant est réglée à la teneur en colorant finale exigée à l'état sec en ajoutant une lessive sulfitique puis est séchée par pulvérisa- tion. On obtient ainsi une préparation tinctoriale solide ayant la composition suivante: 86 % ducolorant brut 0,86 % de lignosulfate 3,4 % d'émulsifiant non ionique 3,4 % du produit de condensation acide naphtalène-sulfonique- formaldéhyde 0,45 % de chlorure de cétyltriméthylammonium 0,85 % de tensio-actif anti-moussant 5 % d'humidité résiduelle. La préparation a une solubilité dans l'eau froide de 30 g/l, elle est parfaitement mouillable et redispersible et est appropriée pour teindre-et imprimer des matières tex- tiles en laine ou en polyamide. La solubilité dans l'eau froide de la préparation est déterminée de la façon suivante (essai par saupoudrage): des quantités déterminées de la préparation tinctoriale sont in- troduites à chaque fois dans 200 ml d'eau déminéralisée, qui est réglée à la température d'environ 20 C,et agitéependant 2 minutes (bêcher de 400 ml, agitateur magnétique 750 tours/ minute) Ensuite,la solution tinctoriale est filtrée (filtre en papier SS 1450 CV, O 7 cm) et le papier filtre est rincé avec 50 ml d'eau déminéralisée. La solubilité dans l'eau froide est indiquée comme étant la quantité maximale de colorant en gramme par litre qui se dissout complètement c'est-à-dire donne une solution qui peut être filtrée sans laisser de résidu. Une préparation ayant la même composition que celle donnée ci-dessus, mais sans chlorure de cétyltriméthylammo- nium, a une solubilité dans l'eau froide inférieure à 1 g par litre. REVENDICATIONS 1 Préparation tinctoriales solides constituées par au moins un colorant anionique, au moins un agent dispersant anioniqqe, un émulsifiant non ionique, ainsi qu'éventuelle- ment d'autres adjuvants, caractérisées par le fait que ces pré- parations contiennent 0,1 à 10 % en poids par rapport à la préparation terminée, un sel d'ammonium quaternaire de formule I R R 1-N)-R An (I), i 1 3 R 4 dans laquelle R 1 est un groupe alkyle ou alcényle ayant 8 à atomes de carbone; R 2, R 3 et R 4, indépendamment les uns des autres, représentant chacun un groupe alkyle ayant 1 à 4 atomes de carbone, et Ar P désigne un anion. 2 Préparations tinctoriales solides selon la revendi- cation 1, caractérisées par la fait que ces préparations con- tiennent a) 30 à 90 % en poids d'un colorant anionique, b) 0,1 à 10 % en poids d'un sel d'ammonium quaternaire de formule I, c) 1 à 20 % en poids d'au moins un agent dispersant anionique, d) 1 à 20 % en poids d'un émulsifant non ionique ainsi qu'éven- tuellement d'autres adjuvants. 3 Préparations tinctoriales solides selon la reven- dication 1, caractérisées par le fait que ces préparations contiennent comme sel d'ammonium quaternaire un composé de formule I dans lequel R 1 représente un groupe alkyle avec 12 à 18 atomes de carboneet R 2, R 3 et R 4 désignent chacun le radical éthyle ou le radical méthyle. 4 Préparation tinctoriales solides selon la revendi- cation 3, caractérisées par le fait que ces préparations con- tiennent comme sels d'ammonium quaternaire, du chlorure de cétyltriméthylammonium ou du bromure de cétyltriméthylammonium. Préparations tinctoriales solides selon la revendi- cation 1, caractérisées par le fait que ces préparations con- tiennent comme agent dispersant anionique un produit de condensation du formaldéhyde avec un acide sulfoné aromati- que ou bien un lignosulfate. 6 Préparations tinctoriales solides selon la reven- dication 1, caractérisées par le fait que ces préparations contiennentcomme émulsifiant non ionique un produit de réaction S de l'oxyde d'éthylène et/ou de l'oxyde de propylène-avec: a) des alcools gras saturés ou insaturés ayant 6 à 20 atomes de carbone b) des alkylphénols ayant 4 à 12 atomes de carbone dans le reste alkyle, ou c) des amines grasses saturées ou insaturées ayant 14 à atomes de carbone ou d) des acides gras saturés ou insaturés ayant 14 à 20 atomes de carbone, le produit de réaction ayant un poids molécu- laire de 1000 à 5000. 7 Préparations tinctoriales solides selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisées par le fait que ces préparations contiennent comme colorant un colorant azoique ou un colorant anthraquinone avec au moins un groupe sulfo. 8 Préparatioxstinctoriales solides selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisées par le fait que ces préparations contiennent comme adjuvantsun agent anti-mousse, un agglutinant et/ou un agent anti-pous- sières. 9 Préparations tinctoriales solides selon la reven- dication 1, caractérisées par le fait que ces préparations contiennent a) 60 à 90 % en poids d'un colorant azoîque ou un colorant anthraquinone, sulfoné; b) 0,1 à 3 % en poids de chlorure de cétyltriméthylammonium ou de bromure de cétyltriméthylammonium; c) 1 à 10 % en poids d'un mélange de lignosulfonate et d'un condensat acide naphtalène-sulfoniqueformaldéhyde; d) 1 à 10 % en poids d'un produit de réaction de l'oxyde d'éthylène avec un alcool gras saturé ou insaturé ayant à 20 atomes de carbone, le produit de réaction ayant un poids moléculaire de 3000 à 4000, et e) 0,1 à 5 % en poids d'un agent anti-mousse. Procédé pour l'élaboration de préparations tinc- toriales solides selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on met en suspensionou qu'on dissout,au moins un colorant anionique dans l'eau tout en ajoutant un sel d'ammonium quaternaire de formule I, un agent dispersant ou un mélange d'agents dispersantsanioniques, un émulsifiant non ionique, ainsi qu'éventuellement d'autres adjuvants, qu'on mélange entre eux les constituants puis qu'on sèche. 11 Procédé selon la revendication 10,caractérisé par le fait qu'on broie la suspension aqueuse des constituants. 12 Procédé selon les revendications 10 et 11, carac- térisé par le fait que le séchage s'effectue par séchage par pulvérisation. 13 Les préparations tinctoriales obtenues selon le procédé décrit dans l'une quelconque des revendications 10 à 12. 14 Utilisation des préparations obtenues selon la revendication 1 pour teindre et imprimer des matières textiles.