芳氧基聚乙二醇醚作為勻染－和分散劑的應用的製作方法

2023-10-10 20:28:49 4

專利名稱：芳氧基聚乙二醇醚作為勻染－和分散劑的應用的製作方法
已知可以使用木素磺酸鹽來配製分散染料。但是這些木素磺酸鹽並不是對所有分散染料都有用，這是因為在其化學結構和性質方面存在顯著差異，這些性質包括如顆粒大小，粒子大小分布，親水性和，儘管影響相對低，在水中的溶解性。木素磺酸鹽的另一缺點是在染色過程中會嚴重沾汙聚酯纖維。這表明，在淺色或亮色調情況下，它們將以非常困難的方式起作用。此外，這些木素磺酸鹽具有這樣一種性質，即在染色操作中能在較大程度上降低敏感偶氮染料在鹼性染液中的量，也就是說，在這種情況下染色時，得到大大降低了的得色量。
然而，由於聚酯纖維的低聚物不以結晶形式沉積或很難以結晶形式沉積在的纖維表面，因此在pH7.1至pH12、優選pH8.5至10的鹼性染液中的染色是有利的。這對聚酯纖維的進一步處理非常有利，因為可以省去熱鹼處理除去低聚物步驟，它是用氫氧化鈉溶液和連二亞硫酸鈉在80至100℃下進行。但通過這種處理，低聚物仍不能被完全充分除去，另外，染料的色調可能會發生不希望的變化。
此外，在鹼性pH範圍內、於90至140℃下染色過程中，市場上購得的勻染劑和分散劑常常會水解分解，從而失去作用。然而，非常驚奇的是，業已發現，下述助劑在鹼性染液中作為勻染和分散劑是有效的，所得染色的色強度沒有差異，並且在拼色染色時也無色澤差異，無論是對片狀結構物，紗，線還是對非紡材料都如此。
本發明涉及下式芳氧基聚乙二醇醚作為勻染-和分散劑的應用
其中R為氫或下式基團
其中磺酸酯僅在pH為7.1至12的範圍內使用，各R1彼此獨立為氫，C1-C24烷基，C5-C15環烷基，C6-C24芳基，C7-C24烷芳基或(CH2)z芳基，各R2彼此獨立為-OH，-O-C1-C24烷基，-O-C5-C15環烷基，-O-C6-C18芳基或下式基團
M為鹼金屬離子，鹼土金屬離子或式N(R3)4銨離子，各R3彼此獨立為氫，C1-C4烷基，C5-C15環烷基，C6-C18芳基或式-(CH2)zOH基團，R4為氫或甲基，x為數值為1至100的一個數，和z為數值為1至10的一個數。
基團R1，R2，和R3被任選取代。適當的取代基為滷素，如溴和氯，羥基，硝基，氨基，羧基，磺酸基或其酯基。
上述化合物中優選使用這些化合物，其中各R1彼此獨立為C1-C12烷基，C5-C10環烷基，C6-C12芳基或C7-C13烷芳基，特別是被C1-至C3-取代的苯基，各R2彼此獨立為-O-C1-C12烷基，-O-C5-C10環烷基或-O-C6-C12芳基，各R3彼此獨立為氫，C1-C2烷基，C5-C10環烷基或C6-C12芳基，x為數值1至50，以及z為數值1至8。
特別優選使用這些上式化合物，其中R1為C1-C6烷基，苯基，萘基，苄基，聯苯基，苯乙烯基或1-苯基乙基，R2為C1-C6烷基或苯基以及M為鹼金屬離子，單-，二-或三乙基銨離子或三乙醇銨離子，x為數值3至10和z為數值1至5。
上述化合物可以以純的形式或數種這類化合物的混合物形式使用。
醯氧基亞烷基-(CHR4-CH2O)x-可以是氧亞乙基或氧亞丙基，還可以為氧亞乙基和氧亞丙基的混合物。在這種情況下，聚氧亞丙基可以含有無規分布的氧亞乙基和氧亞丙基單元，也可能含有氧亞乙基和氧亞丙基單元的封閉的嵌段單元。上述結構式的混合物一般包括0至50個氧亞乙基單元和0至50個氧亞丙基單元，其中在每一情況下x至少為1。它們優選含有0至25個氧亞乙基單元和0至25個氧亞丙基單元，特別是3至10個氧亞乙基單元和3至10個氧亞丙基單元。
上式化合物是已知的，見WO-94/10839和其中所提到的其它出版物。該現有技術的主題是在植物保護製劑中使用所述芳氧基聚乙二醇醚作為助劑。
上述化合物可在印染織物和紙張的染液、軋染液和印色漿中單獨使用或者與其它勻染劑和分散劑一起使用，或者與其它表面活性劑，增效助劑以及其它常規添加劑和助劑一起使用。可以利用本發明化合物的勻染作用、分散作用或這兩種作用。這兩種共同作用對在如聚酯-、醋酸酯-、三醋酸酯-或聚醯胺纖維材料上的染色的堅牢性和均勻度都非常重要。為了滿足在鹼性介質染色過程中對染料分散物的細分散度和穩定性的特別高的要求，本發明化合物也可以在製備分散染料的過程中被混合。
作為液體介質，染液和軋染液包括(特別是)水，或如果適當的話，還包括沸點在100和290℃之間的有機溶劑。可提及的優選溶劑為芳烴，如二甲苯，甲苯，乙苯和含有平均9個碳原子的烷基苯，如已知的商標名為Solvesso(Esso Chemie GmbH)的溶劑類和二甲基萘，此外也可以為滷代烴，如氯苯，除此之外，還包括醇和酮類，如正丁醇，正己醇，異己醇，正辛醇，環己醇，苄醇和二-正丁基酮，還包括醚和酯。
作為著色劑，染液、軋染液和印花漿包括用於此目的通常使用和已知的各種化合物，特別是分散染料，或螢光增白劑。以合成纖維的重量計，芳氧基聚乙二醇醚的量為0.01至10％。也可使用具有不同性質的基團R的芳氧基聚乙二醇醚的混合物。在這種混合物中，兩種芳氧基聚乙二醇醚的重量比為1∶19至19∶1，優選1∶4至4∶1。
本發明的分散-和勻染劑還顯示出在pH7.1至12的範圍內的可靠的分散作用，並且在高至120分鐘的常規染色時間期間，加鹼和加熱(高至140℃)處理液和染液不會減弱它們作為分散-和勻染助劑的活性。
上述芳氧基聚乙二醇可以用水稀釋，由此還特別適於製備高濃度可自由流動的有機和無機著色劑分散體。適當的著色劑包括所有略微溶解的染料和顏料，如甕染料和偶氮染料，但尤指分散染料。這些著色劑-為濾餅形式或在個別情況下也可以為乾燥形式-與本發明的芳氧基聚乙二醇醚或其水溶液以及與儘可能少的水在溶解機(帶有鋸齒形盤的高速攪拌機)攪拌，得到可泵抽的懸浮液，並且如果必要的話，通過金剛砂圓盤磨碎機或類似的膠體研磨機均化混合物，然後一般是在具有1至3mm直徑的石英巖珠的連續式攪拌研磨機(可能有幾種孔型)中研磨成所需的細碎粒度。研磨後，可在如同攪拌期間一樣，進一步加入殺菌劑，摻雜劑(stellmittel)如蔗糖，用於配製印色漿的其它的分散劑和水，可以製得漿製劑。為製備粉末，將適當的漿狀物在噴粉塔中乾燥，隨後產生所需的乾燥內容物。
分散劑與著色劑的比例可以在較寬範圍內變化，不過相對於每份重量染料粉末而言，分散劑的重量一般為0.3至10、優選0.5至2份。
實施例1浸染法染色將聚酯材料的連續紗線纏繞在染色中心筒上，並用容納在卷裝紗染色裝置中的染液處理。染色裝置中含有10l水/kg受染物品。此染液中包含有3g/升四硼酸鈉·10水合物和1g/升下式勻染-和分散劑
60℃下，從內向外和從外向內交替泵抽此處理液，使之通過卷裝紗染色裝置，共10分鐘。在整個過程期間保持染液的這種交替方向，直至裝置裝滿染液。通過這種初始處理操作，可以使助劑和化學物質均勻分散在染液和受染物品中。
在這種初始處理後，向處理液中加入2％具有下式結構的染料(染料索引分散黃160)，按紗線重量計，
為使染料均勻分配，如上所述進行液體交替定向處理，共10分鐘。隨後，以0.5℃/分鐘速率間接加熱處理浴液至130℃。在130℃染色30分鐘，接著以2℃/分鐘速率冷卻至80℃。處理浴液在80℃下排出。受染物品上的染色是均勻和耐摩擦的。無染料沉積在與處理液接觸的染色裝置的金屬部件和中心筒上。若無助劑的分散作用，則產生不能耐摩擦的染色並有染料沉積在金屬部件上。正如通過針織機上針織紗線時所看到的那樣，受染物品上的染色是比較均勻的。不存在由紗線的較弱或較強染色而產生的色條或色斑。從紗線看不出有低聚物沉積在纖維表面。在80℃用稀氫氧化鈉溶液和聯二亞硫酸鈉進行的後洗滌不是必需的。實施例2在潤滑劑存在下的浸染法染色將50kg由聚酯短纖維紗的機織經緯織物-業已通過工業洗滌方法除去粘附漿和紡絲製劑，乾燥並用拉幅機在180℃用熱空氣固色45秒鐘-裝載到機織織物染色機中。隨後，將物品纖維網的頭尾相互縫合，結果形成連續帶。染色機含有8升水/kg受染物品。在染色機中，藉助在60℃加熱的染液和文丘裡噴嘴攪動機織織物。然後任意地向此染液中依次或同時加入1g/升如DE-A-2542051中所述的潤滑助劑(商標名Emigen DPR)，5g/升煅燒蘇打和0.3cm3/升氫氧化鈉染液(pH約9.5)以及1％下式助劑
將此處理液與機織織物一起在60℃攪動10分鐘。只要染色機中有裝填物，在整個方法期間保持通過染液對機織織物的攪動。通過這種初始處理，可以使助劑和化學物質均勻分配在染液和受染物品中。
在這種初始處理後，向處理液中加入0.75％具有下式結構的染料(染料索引分散黃60)
為使染料均勻分配，如上所述用染液來攪動機織織物10分鐘。隨後，處理液以1.0℃/分鐘的速率被間接加熱至130℃。在130℃染色30分鐘，接著以2℃/分鐘速率冷卻至60℃。在60℃下排出處理液。受染物品上的染色是均勻和耐摩擦的。在機織織物的經和緯方向上沒有出現較弱或較強的染色。實施例3浸染法染色混紡織物中的聚酯纖維部分使用重40kg的經緯紗機織織物，這種織物包括50％(重量)聚酯短纖維和50％(重量)棉花的混合物。通過工業洗滌和漂洗方法除去機織織物上的粘附漿、紡絲製劑和天然存在的棉花伴隨物。隨後乾燥並用拉幅機在170℃用熱空氣固定60秒鐘。為了染色，將混紡織物裝入到染色機中。隨後，將物品纖維網的頭與尾縫合，結果形成連續帶。染色機含有8升水/kg受染物品。在染色機中，藉助在60℃加熱的染液和文丘裡噴嘴攪動機織織物。然後任意地向此染液中依次或同時加入1％重量[按機織織物的重量計]Hoechst AG生產的潤滑劑(Humectol C)和0.02g/升磷酸三鈉12-水合物和2g/升磷酸氫二鈉·12水合物(約pH9.5)以及1％具有實施例1中所給出的結構式的助劑。
在染色機中，將此處理液與機織織物一起在60℃攪動10分鐘。只要染色機中有裝填物，在整個操作期間保持通過染液對機織織物的攪動。通過這種初始處理，可以使助劑和化學物質均勻分配在染液和受染物品中。
在這種初始處理後，向處理液中加入0.5％實施例1的染料，按機織織物重量計。為使染料均勻分配，如上所述通過液體攪動機織織物10分鐘。隨後，以1℃/分鐘速率間接加熱處理液至125℃並在125℃染色60分鐘，接著以2℃/分鐘速率冷卻至60℃。在60℃下排出處理液。聚酯纖維部分上的染色是均勻和耐摩擦的，而棉花纖維上則無染料。實施例4將31重量份含水濾餅形式的下式染料
(染料索引分散藍73)與18重量份二萘基甲磺酸鈉(Tamol NNO)，0.3份重量份殺生物劑，6重量份本發明實施例1的助劑以及50.7重量份水(減去含水濾餅中的變動殘留水量)一起在珠球研磨機中研磨至顆粒大小低於1μm。這種配製物具有低粘度並具有儲存穩定性。在筒裝染色中，得到具有良好耐摩擦牢度的均勻染色，並且無染料過濾效應。實施例5浸染法染色將聚酯材料的連續紗線纏繞在染色中心筒上，並用容納在卷裝紗染色裝置中的染液處理。染色裝置中含有10升水/kg受染物品。此染液中包含有3g/升四硼酸鈉·10水合物和1g/升下式勻染-和分散劑
60℃下，從內向外和從外向內交替泵抽此處理液，使之通過卷裝紗染色裝置，共10分鐘。只要裝置中有內容物，在整個過程中保持染液的這種交替定向。通過這種初始處理，可以使助劑和化學品均勻分配在染液和受染物品中。
在這種初始處理後，向處理液中加入2％具有下式結構的染料(染料索引分散黃160)，按紗線重量計
為使染料均勻分配，如上所述進行液體交替定向(alternating direction)處理，共10分鐘。隨後，以0.5℃/分鐘速率間接加熱處理液至130℃。在130℃染色30分鐘，接著以2℃/分鐘速率冷卻至80℃。在80℃下排出處理液。受染物品上的染色是均勻和耐摩擦的。無染料沉積在與處理液接觸的染色裝置的金屬部件和中心筒上。若無助劑的分散作用，則產生不能耐摩擦的染色並有染料沉積在金屬部件上。而且，正如通過在針織機上針織紗線時所看到的那樣，受染物品上的染色是比較均勻的。不存在由紗線的較弱或較強染色而產生的色條或色斑。從紗線上看不出低聚物沉積在纖維表面。並且在80℃用稀氫氧化鈉溶液和聯二亞硫酸鈉進行的後洗滌不是必需的。
權利要求
1.下式芳氧基聚乙二醇醚作為勻染-和分散劑的應用
其中R為氫或下式基團
其中磺酸酯僅在pH為7.1至12的範圍內使用，各R1彼此獨立為氫，C1-C24烷基，C5-C15環烷基，C6-C24芳基，C7-C24烷芳基或(CH2)z芳基，各R2彼此獨立為-OH，-O-C1-C24烷基，-O-C5-C15環烷基，-O-C6-C18芳基或下式基團
M為鹼金屬離子，鹼土金屬離子或式N(R3)4銨離子，各R3彼此獨立為氫，C1-C4烷基，C5-C15環烷基，C6-C18芳基或式-(CH2)zOH基團，R4為氫或甲基，x為數值為1至100的一個數，和z為數值為1至10的一個數。
2.如權利要求1所述的芳氧基聚乙二醇醚的用途，其中各R1彼此獨立為C1-C12烷基，C5-C10環烷基，C6-C12芳基或C7-C13烷芳基，各R2彼此獨立為-O-C1-C12烷基，-O-C5-C10環烷基或-O-C6-C12芳基，各R3彼此獨立為氫，C1-C2烷基，C5-C10環烷基或C6-C12芳基，x為數值為1至50的一個數，和z為數值為1至8的一個數。
3.如權利要求1或2所述的芳氧基聚乙二醇醚的用途，其中各R1彼此獨立為C1-C6烷基，苯基，萘基，苄基，聯苯基，苯乙烯基，1-苯基乙基或被C1-至C3-取代的苯基，各R2彼此獨立為-O-C1-C6烷基或-O-苯基，以及M為鉀離子，單-，二-或三乙基銨離子或三乙醇銨離子，x為數值為3至10的一個數，和z為數值為1至5的一個數。
4.如權利要求1至3中的任一項或多項所述的芳氧基聚乙二醇醚的用途，其中使用芳氧基聚乙二醇醚的混合物。
5.印染織物和印染紙張的染液、軋染液或印色漿，包含權利要求1至3中的任一項或多項所述的芳氧基聚乙二醇醚。
全文摘要
右上式化合物在染液和軋染液以及在分散染料中用作勻染和分散劑:其中R為氫或右下式基團，其中磺酸酯僅在pH為7.1至12的範圍內使用,且其它符號的定義見說明書。
文檔編號D06P1/613GK1178850SQ9711952
公開日1998年4月15日 申請日期1997年9月18日 優先權日1997年9月18日
發明者T·馬爾迪尼, P·奧皮茨, R·庫恩 申請人:科萊恩有限公司