КИСЛОТНАЯ ОКРАШИВАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ С АНТРАХИНОНОВЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ
ACIDIC COLOURING COMPOSITION WITH ANTHRAQUINONE DYES

Изобретение относится к новой кислотной окрашивающей композиции, к способу ее получения и к ее применению для окраски органических субстратов.
Отдельные красители формул (I) или (II), или (III)
,
1
где R обозначает метил, этил, пропил или бутил; или
,
2
где R обозначает метил, этил, пропил или бутил; или
,
3
где R обозначает метил, этил, пропил или бутил, и
4
R обозначает метил, этил, пропил или бутил;
являются хорошо известными и применяются для окрашивания шерсти, полиамидов, кожи и бумаги. Однако при применении в виде индивидуальных красителей в красильной ванне стабильность ванны не является очень высокий, и имеет место выпадение красителей в осадок в ванне.
Эту проблему решает красящая композиция по изобретению.
Настоящая заявка обеспечивает кислотную окрашивающую композицию, содержащую краситель формулы (I)
,
1
где R обозначает метил, этил, пропил или бутил; и краситель формулы (II)
,
2
где R обозначает метил, этил, пропил или бутил; и краситель формулы (III)
,
3
где R обозначает метил, этил, пропил или бутил, и
4
R обозначает метил, этил, пропил или бутил.
1
2
3
4
Предпочтительно, заместители R, R, R или R независимо обозначают метил или этил.
Более предпочтительные смеси по изобретению содержат краситель формулы (Ia)
,
и краситель формулы (IIa)
,
и краситель формулы (IIIa)
,
Композиции по изобретению содержат от 10 мас.% до 70 мас.% соединения формулы (I) и от 10 мас.% до 70 мас.% соединения формулы (II), и от 10 мас.% до 70 мас.% соединения формулы (III), при условии, что сумма мас.% соединений формулы (I) и (II) и (III) составляет 100 мас.%.
Предпочтительно, композиции по изобретению содержат от 15 мас.% до 60 мас.% соединения формулы (I) и от 15 мас.% до 60 мас.% соединения формулы (II), и от 15 мас.% до 60 мас.% соединения формулы (III) при условии, что сумма мас.% соединений формулы (I) и (II), и (III) составляет 100 мас.%.
Более предпочтительно, композиции по изобретению содержат от 25 мас.% до 50 мас.% соединения формулы (I) и от 15 мас.% до 30 мас.% соединения формулы (II), и от 40 мас.% до 60 мас.% соединения формулы (III) при условии, что сумма мас.% соединений формулы (I) и (II), и (III) составляет 100 мас.%.
Красители формулы (I) или (II), или (III) также могут присутствовать в их солевой форме.
Изобретение также предоставляет способ получения композиций по изобретению. Красители формулы (I) и (II), и (III) могут быть смешаны в красильной ванне или могут быть смешаны в виде порошков или в виде рецептур до растворения в красильной ванне.
Композиции по изобретению являются особенно пригодными для окрашивания или трафаретной печати на волокнистом материале, состоящем из природных или синтетических полиамидов в голубых тонах. Смеси по изобретению и их соли являются применимыми для производства чернил для струйной печати и для применения этих струйных чернил в печати на волокнистом материале, который состоит из природных или синтетических полиамидов.
Следующим аспектом является применение композиций по изобретению для окрашивания или трафаретной печати на волокнистых материалах, состоящих из природных или синтетических полиамидов. Следующий аспект представляет собой производство чернил для печати и печатных паст для трафаретной печати, печати распылением и их применение для трафаретной печати на волокнистых материалах, состоящих из природных или синтетических полиамидов.
Способ бесконтактной трафаретной печати включает в себя способ печати распылением и способ струйной печати.
В способе трафаретной печати по изобретению многоцветные образцы/шаблоны получают трафаретной печатью или печатью распылением.
Субстраты могут быть отпечатаны на планшетных машинах трафаретной печати или машинах ротационной трафаретной печати, которые допускают наибольшие скорости продукции (30-50 м/мин). Машины печати распылением, ChromoJet™ (J. Zimmer Maschinenbau GmbH, 9020 Klagenfurt, Austria) или Millitron™ (Milliken & Company, Spartanburg, SC 29304, USA), аналогичные по принципу струйному принтеру, работают на меньших скоростях, но являются предпочтительными, если желательны большая гибкость в отношении возможностей дизайна и изменения дизайна. После нанесения краски печатные изделия проходят через горизонтальную паровую установку в течение 3-10 (предпочтительно 4-6) мин в насыщенном паре для фиксации цвета, затем через промывку водой, отжимную центрифугу и высушивание.
Возможности трафаретной печати, особенно для ковров и полотен, включают непрерывный или периодический способ окрашивания и также бесконтактную трафаретную печать, или классическую трафаретную печать. Бесконтактная трафаретная печать включает распыление красителей или рецептур красителей в способе ChromoJet™, способе Militron™ или других способах (M. Peter и H.K. Rouette, Grundlagen der Textilveredlung, Handbuch der Technologie, Verfahren und Maschinen", thirteenth, revised edition, 1989, Deutscher Fachverlag GmbH, Frankfurt/Main, Germany, ISBN 3-87150-277-4, стр. 484-492 (глава 7.221.1) и страница 846 и Фигура 8.70).
Типичная паста для трафаретной печати для трафаретной печати ChromoJet™ или трафаретной печати Militron™ содержит от 0,1 до 50 г/кг окрашивающей композиции по изобретению, 600 г/кг складского загустителя (складская композиция загустителя, включающая в себя 2-20 г/кг синтетического загустителя с тикситропными характеристиками); 1-5 г/кг диспергирующего/ смачивающего агента (например, Sandogen WAF liq.); 1-2 г/кг pH буфера (например, Sandacid PB liq.) и 0,2-1 г/кг пеногасящего агента, предпочтительно силиконового пеногасящего агента (например, antimussol UP liq.) ведущего к вязкости складского загустителя 6000 cps и pH 6-7 (измерено при 20°C на вискозиметре Haake™ VT-02 с применением "шпинделя №3" (ротор №3) (HAAKE™ является торговой маркой ThermoElectron Corporation)) и pH приводили к 5,5-11,5 с применением едкого натра или Sandacid PB liq. в качестве pH-контролирующего агента. Если необходимо, добавление Sandogen WAf liq. или antimussol UP liq. производили до тех пор, пока вязкость достигала 120 до 800 cps, измеренная, как описано выше. После трафаретной печати ChromoJet на материи или полотне фиксация отпечатка проводилась при 90-120°C (предпочтительно при 102°C) с насыщенным водяным паром в течение 4-10 мин, затем отпечатанный продукт промывали (Sandogen и Sandacid являются зарегистрированными торговыми марками Novartis AG, Basle, Switzerland, лицензированными Clariant AG, 4132 Muttenz, Switzerland; antimussol является зарегистрированным торговым знаком Clariant AG, 4132 Muttenz, Switzerland).
Окрашивание проводили по известным способам, смотри, например, способы окрашивания, описанные в Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, 4th Edition, 1982, volume 22, страницы 658-673 или в книге M. Peter и H.K. Rouette, Grundlagen der Textilveredlung, 13th Edition, 1989, страницы 535-556 и 566-574. Предпочтение дается окрашиванию непрерывным способом при температуре от 30 до 100°C, более предпочтительно от 80 до 100°C и при модуле ванны в диапазоне от 3:1 до 40:1. Предпочтительно, субстраты окрашиваются в машинах непрерывного окрашивания. В непрерывном способе, красильный раствор равномерно выливается на субстрат, особенно полотно, двигающееся ниже. После нанесения краски полотно двигается в паровую установку, где его нагревают насыщенным паром 2-15 мин, в течение которых красители фиксируются на волокне. Затем следуют промывание водой, отжимное центрифугирование и высушивание. Альтернативно, субстраты окрашиваются периодическим способом. В обычно менее продуктивном периодическом способе субстраты окрашиваются в чанах (кубах). Здесь фрагмент субстрата пробегает в петле через всю красильную ванну с температурами до точки кипения в течение 40-60 мин.
Окрашенный субстрат может присутствовать, например, в форме пряжи, тканой материи, петлеобразующего трикотажного полотна или покрытия. Возможны даже прочные катонные окрашивания на чувствительные субстраты, примерами являются овечья шерсть, кашемир, альпака и мохер.
Краски согласно настоящему изобретению и их соли являются высоко совместимыми с известными кислотными красителями. Соответственно смесь по изобретению и ее соли, или смеси могут быть применены отдельно в способе окрашивания или трафаретной печати, или, иначе, в качестве компонента при окрашивании комбинированным тоном или печатной композицией совместно с другими кислотными красителями того же класса, то есть с кислотными красителями, обладающими сопоставимыми свойствами окрашивания, такими как, например, прочностные свойства и скорости переноса из красильной ванны на субстрат. Красители по настоящему изобретению могут быть применены, в частности, совместно с определенными другими красителями, имеющими пригодные хромофоры. Соотношение, в котором красители присутствуют в окрашивании комбинированным тоном или печатной композиции, определяется получаемым цветовым тоном.
Новые окрашивающие композиции по изобретению, как утверждалось выше, являются весьма применимыми для окрашивания природных и синтетических полиамидов, то есть шерсти, шелка и все типов нейлона, на каждом из которых окрашивания имеют высокий уровень прочности. Окрашивающая композиция по изобретению имеет высокую скорость переноса и фиксации. Способность окрашивающей композиции по изобретению и ее солей к связыванию является аналогичным образом хорошей. Однотонные окрашивания на определенных субстратах имеют выдающееся качество. Все окрашивания, кроме того, имеют постоянный цветовой тон в искусственном свете. Кроме того, прочность к декантировке и кипячению является хорошей.
Одно решающее преимущество композиций по изобретению состоит в стабильности складских растворов и красильных растворов, полученных таким образом.
Соединения по изобретению могут быть применены как индивидуальный краситель или, иначе, благодаря их хорошей совместимости как элемент комбинации с другими красителями того же класса, имеющими сопоставимые свойства окрашивания, например в отношении к общей прочности, скорости переноса, и т.д. Полученные окрашивания комбинированного тона имеют прочность, подобную окрашиванию индивидуальным красителем.
Композиция по изобретению также может применяться в качестве голубых компонентов в трехцветном окрашивании или трафаретной печати. Трехцветное окрашивание или трафаретная печать могут применять все обычные и известные способы окрашивания и трафаретной печати, такие как, например, непрерывный способ, способ переноса, способ пенного окрашивания и струйный способ.
Соотношение индивидуальных красящих компонентов в трехцветной красящей смеси, применяемой в способе по изобретению, зависит от желаемого тона. Коричневый цветовой тон, например, предпочтительно использует 55-65% по массе голубого компонента по изобретению, 20-30% по массе красного компонента и 10-20% по массе желтого компонента.
В примерах, которые следуют ниже, части и процентные составы являются массовыми, и температуры указаны в градусах Цельсия.
Примеры
Получали раствор красильной ванны, содержащий указанное ниже количество красителей (Ia) и (IIa), и (IIIa) на литр:
Пример
Граммов соединения формулы (Ia)
Граммов соединения формулы (IIa)
Граммов соединения формулы (IIIa)
1
0
5
5
Не по изобретению (сравнительный пример)
2
2,66
1,83
4,9
Согласно изобретению
3
3,64
5,56
0
Не по изобретению (сравнительный пример)
4
2,36
0
7,33
Не по изобретению (сравнительный пример)
Стабильность растворов проверяли через 3, 5 и 7 дней. Прозрачные в начале растворы хранили при комнатной температуре и контролировали визуально через упомянутые период времени. Результат приводился, только когда отмечалось первое выпадение осадка.
Пример
Результат теста на стабильность
1
Крупинчатый осадок наблюдался через 3 дня, и через 7 дней шлам покрывал дно емкости
2
Через 7 дней не наблюдалось образования осадка
3
Через 5 дней шлам покрывал дно емкости
4
Через 5 дней шлам, содержащий некоторое количество крупинок, покрывал дно емкости
ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ A
В красильную ванну при 40°C, состоящую из 2000 частей воды, 1 части слабо катионоактивного выравнивателя крашения, который основан на этоксилированном аминопропилированном амиде жирной кислоты и который имеет сродство к красителю, 0,5 части красителя из примера получения 2 и приведенную к pH 5 действием 1-2 частей 40% уксусной кислоты, помещали 100 частей ткани из нейлона-6. Через 10 минут при 40°C красильную ванну нагревали до 98°C со скоростью 1°C в минуту и затем оставляли кипеть в течение 45-60 минут. Затем ее охлаждали до 70°C в течение 15 минут. Краситель удаляли из ванны, промывали горячей, затем холодной водой и высушивали. Полученный результат представляет собой полиамид голубого цвета, обладающий хорошей устойчивостью к свету и влаге.
ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ B
В красильную ванну при 40°C, состоящую из 2000 частей воды, 1 части слабо катионоактивного выравнивателя крашения, который основан на этоксилированном аминопропилированном амиде жирной кислоты и который имеет сродство к красителю, 0,5 частей красителя из примера получения 2, приведенную к pH 5,5 действием 1-2 частей 40% уксусной кислоты, помещали 100 частей ткани из нейлона-6,6. Через 10 минут при 40°C красильную ванну нагревали до 120°C при скорости 1,5°C в минуту и затем удерживали при этой температуре в течение 15-25 минут. Затем ее охлаждали до 70°C в течение 25 минут. Краситель удаляли из красильной ванны, промывали горячей, затем холодной водой и высушивали. Полученный результат представляет собой полиамид голубого цвета с хорошей прочностью и имеющий хорошую устойчивость к свету и влаге.
ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ C
В красильную ванну при 40°C, состоящую из 4000 частей воды, 1 части слабо амфотерного выравнивателя крашения, который основан на сульфатированном, этоксилированном амиде жирной кислоты и который имеет сродство к красителю, 0,8 частей красителя из примера получения 2, приведенную к pH 5 действием 1-2 частей 40% уксусной кислоты, помещали 100 частей шерстяной ткани. Через 10 минут при 40°C красильную ванну нагревали до кипения со скоростью 1°C в минуту и затем оставляли кипеть в течение 40-60 минут. Затем ее охлаждали до 70°C в течение 20 минут. Краситель удаляли из ванны, промывали горячей, затем холодной водой и высушивали. Полученный результат представляет собой шерсть голубого окрашивания, обладающую хорошей устойчивостью к свету и влаге.
ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ D
100 частей тканевого материала из нейлона-6 заполняли 50°C раствором, состоящим из:
40 частей красителя из примера получения 2,
100 частей мочевины,
20 частей неионного агента, способствующего растворению, основанному на бутилдигликоле,
15-20 частей уксусной кислоты (для приведения pH к 4),
10 частей слабо катионоактивного выравнивателя крашения, который основан на этоксилированном аминопропилированном амиде жирной кислоты и имеет сродство к красителю, и
810-815 частей воды (для доведения заполняющего раствора до 1000 частей).
Материал, пропитанный таким образом, скручивали и направляли в паровую камеру с задержкой в условиях насыщенного пара при 85-98°C в течение 3-6 часов для фиксации. Краситель затем отмывали горячей и холодной водой и высушивали. Полученный результат представляет собой нейлон голубого окрашивания, имеющий хорошую прочность по образцу и хорошую устойчивость к свету и влаге.
ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ E
Текстильный полотняный материал разрезного ворса, составленный из нейлона-6 и имеющий ткань с синтетическим основанием, заполняли раствором, содержащим на 1000 частей:
2 части красителя из примера получения 2;
4 части коммерчески доступного загустителя, основанного на эфире карбофлор;
2 части неионного этиленоксидного аддукта высшего алкилфенола;
1 части 60% уксусной кислоты.
Затем проводили трафаретную печать пастой, которая на 1000 частей содержит следующие компоненты:
20 частей коммерчески доступного алкоксилированного жирноалкил-содержащего амина (замещающий продукт)
20 частей коммерчески доступного загустителя, основанного на эфире карбофлор.
Отпечаток фиксировали в течение 6 минут в насыщенном паре при 100°C, промывали и высушивали. Полученный результат представляет собой равномерно окрашенный обложечный материал, имеющий комбинацию голубого и белого.
ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ F
В красильную ванну при 40°C, состоящую из 2000 частей воды, 1 части слабо катионоактивного выравнивателя крашения, который основан на этоксилированном аминопропилированном амиде жирной кислоты и имеет сродство к красителю, 0,5 части красителя из примера получения 2, 0,4 частей коммерчески доступной препарата C.I. Acid Red 336 и 0,5 части коммерчески доступного препарата C.I. Acid Yellow 236, приведенную к pH 5 действием 1-2 частей 40% уксусной кислоты, помещали 100 частей тканой шерсти; приводили к pH 5 действием 1-2 частей 40% уксусной кислота и помещали 100 частей тканой шерстяной материи. Через 10 минут при 40°C красильную ванну нагревали до 98°C со скоростью 1°C в минуту и затем удерживали при кипении в течение 45-60 минут. Затем проводили охлаждение до 70°C в течение 15 минут. Краситель удаляли из ванны, промывали горячей, затем холодной водой и высушивали. Полученный результат представляет собой ровное окрашивание английской кроссбредной шерсти, имеющее хорошую устойчивость к свету и влаге.
ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ G
100 частей хромового дубления и синтетического дубления влажно-выбритой лицевой кожи окрашивали в течение 30 минут в ванне из 300 частей воды и 2 частей красителя из примера получения 2 при 55°C. После добавления 4 частей 60% эмульсии сульфированного рыбного масла кожу ожировывали в течение 45 минут. Смесь затем подкисляли 8,5% муравьиной кислотой и вальцевали в течение 10 минут (конечное значение pH в ванне 3,5-4,0). Кожу затем промывали, позволяли стечь каплям досуха и обрабатывали как обычно. Полученный результат представляет собой кожу, окрашенную в ровный голубой цветовой тон с хорошей прочностью.
ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ H
3 части красителя из примера получения 2 растворяли в 82 частях деминерализованной воды и 15 частях диэтиленгликоля при 60°C. Охлаждение до комнатной температуры давало голубую печатную краску, которая являлась очень высоко пригодной для струйной печати на бумаге или полиамиде и шерстяных текстилях.