ES2215747T3

ES2215747T3 - Composiciones de colorante, su produccion y su uso.

Info

Publication number: ES2215747T3
Application number: ES00974730T
Authority: ES
Inventors: Jurgen Geiwiz; Klaus Korte; Georg Schofberger
Original assignee: Clariant Finance BVI Ltd
Current assignee: Clariant Finance BVI Ltd
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2004-10-16
Anticipated expiration: 2020-11-22
Also published as: DE60008419D1; EP1235881A1; WO2001038444A1; JP2003514975A; JP4598341B2; EP1235881B1; US6797016B1; DE60008419T2

Abstract

Composición de colorante concentrada (P) que es una solución de y% en peso de al menos un colorante aniónico (A) en una solución de x% en peso de alcohol bencílico (B) en agua y z% en peso de al menos un aditivo de formulación (F), en la que x es un número en el intervalo de 0, 5 a 4, y es un número en el intervalo de 12 a 30, z es un número en el intervalo de 0 a 2, y (F) es (F1) un agente antimicrobiano o/y (F2) al menos un ácido, al menos una base y/o al menos un tampón para el ajuste del pH, y no contiene alcoholes distintos de (B) ni disolventes o solubilizantes distintos de agua y (B), o, si están presentes alcoholes distintos de (B) o disolventes o solubilizantes distintos de agua y (B), su proporción no supera 10% en peso de (B).

Description

Composiciones de colorante, su producción y su uso.

Para el uso de colorantes aniónicos solubles en agua, se prefieren en la industria las formulaciones líquidas. Puesto que esto generalmente no siempre es posible, incluso en el caso de colorantes aniónicos muy fácilmente solubles, para preparar soluciones acuosas altamente concentradas que contengan el colorante, incluso a alta concentración, en forma completamente disuelta y/o que sean suficientemente estables, en particular sean suficientemente estables al almacenamiento y el transporte y también estables durante la aplicación, por ejemplo durante la pulverización, se han empleado disolventes orgánicos y opcionalmente solubilizantes para producir soluciones de colorante concentradas acuosas/orgánicas correspondientes. Las soluciones de colorante acuosas/orgánicas de este tipo son particularmente bien acogidas y las soluciones se aplican directamente, por ejemplo para pulverización, teñido por pulverización o para otros métodos de aplicación similares.

Se conoce, por ejemplo de GB-A-1545529, EP-A-508443 y JP-A-07-118585, la preparación de soluciones de este tipo en las que, como componentes orgánicos de la solución acuosa/orgánica, se hace uso de disolventes y/o solubilizantes que pertenecen a la categoría de alcoholes o pirrolidonas o hidrótropos.

GB-A-1545259 usa una mezcla de N-metilpirrolidona, alcohol bencílico y urea para la preparación de una solución acuosa/orgánica de cierto colorante disazoico en la que el total de las cantidades de urea y N-metilpirrolidona es preponderante sobre la cantidad de alcohol bencílico empleada, y donde el colorante puede emplearse como el producto puro o como una torta de prensa con humedad de agua, pero también se apunta allí (página 1, líneas 40-41) que un contenido de sal, por ejemplo como subproducto de la producción del colorante, imparte un carácter inestable a la composición líquida, y así se recomienda allí desalar la torta de prensa de colorante por adelantado con ácido clorhídrico (en el Ejemplo 1, hasta 1% de sal en la torta de prensa ácida).

EP-A-508443 describe soluciones acuosas/orgánicas de ciertos colorantes aniónicos en los que la fase acuosa/orgánica asciende a de 75 a 85% en peso, donde hasta como mucho 50% de las mismas son agua y la fase orgánica puede consistir en alcoholes mono-, di- o tri-funcionales, y pueden estar presentes disolventes orgánicos adicionales, tales como dioxano, 2-pirrolidona, lactato de metilo, lactato de etilo y lactato de butilo. Se apunta allí (página 6, líneas 46-47) que la estabilidad de las composiciones se deteriora si la proporción de agua supera 50% de la fase acuosa/orgánica. Kokai japonesa JP-A-07118585 describe tintas de impresión por inyección que comprenden componentes similares.

US-A-4816244 describe ciertos alcoholes de 4 a 8 átomos de carbono (se listan trihidroxipentano, trihidroxihexano y alcohol bencílico) y mezclas de los mismos con otros alcoholes (glicerol, etilenglicol, propilenglicol, éter monometílico de etilenglicol, etanol, propanol y dietilenglicol se mencionan en una lista general) para la preparación de soluciones más diluidas de ciertos colorantes naturales, y todos los ejemplos usan un alcohol trifuncional (trihidroxihexano), principalmente en una mezcla con uno o dos alcoholes alifáticos adicionales, donde se usa un exceso de alcohol o mezcla de alcoholes en comparación con el colorante en los ejemplos, y donde también se menciona allí (columna 2, líneas 15-17) que las propiedades ventajosas de los alcoholes estabilizantes son eficaces a una concentración de colorante en el intervalo de 0,01 a 10,0%.

EP-A-122224 describe un procedimiento para la producción de soluciones de azo(xi)colorantes estilbénicos amarillos desalados mediante la condensación de ácido 4-nitrotolueno-2-sulfónico en un medio alcalino acuoso en presencia de una mezcla de mono- y di- o tri-(alcanol de 2 a 4 átomos de carbono)-amina, y a continuación la adición suplementaria de di- o tri-(alcanol de 2 a 4 átomos de carbono)-amina después de la condensación, a continuación la desalinización mediante filtración a través de una membrana o el tratamiento con un ácido o con una resina de intercambio iónico ácida para la eliminación de los iones de metales alcalinos, mientras que no se elimina el exceso de las alcanolaminas; en la memoria descriptiva se mencionan algunos adyuvantes que pueden estar presentes, a saber formamida, dimetilformamida, glicoles, dietilen- y trietilen-glicoles y sus éteres mono- o di-alquílicos, polietilenglicoles adicionales de peso molecular 400 a 4000 o también alcohol bencílico, pero particularmente urea, a saber en una concentración de hasta 35% en peso referida a la solución de colorante lista. Los ejemplos describen solo soluciones de colorante que contienen una cantidad substancial (aproximadamente 20 ó 30%) de urea, que también está en un exceso substancial sobre la cantidad de colorante presente. Además, este documento, análogamente a GB-A-1545529, ilustra composiciones de colorante que necesitan haberse desalado y contienen una alta cantidad de un adyuvante, que en EP-A-122224 se ejemplifica con la urea.

Es evidente a partir de la técnica anterior esbozada previamente que se ha intentado un número de veces preparar soluciones acuosas/orgánicas estables de ciertos colorantes aniónicos, donde son necesarias cantidades relevantes de ciertas combinaciones de disolventes orgánicos y/o solubilizantes y en algunos casos también son necesarios procedimientos de purificación, y así GB-A-1545524 contiene una advertencia contra soluciones concentradas en las que el colorante (por ejemplo como torta de prensa) contenga una sal, EP-A-508443 contiene una advertencia contra soluciones concentradas en las que el contenido de disolvente orgánico sea menor que 50% y US-A-4816244 contiene una advertencia contra soluciones que contengan más de 10% de colorante. Encontrar una solución acuosa/orgánica estable de colorantes aniónicos solubles en agua con un alto contenido de colorante, particularmente mayor que 10% en peso, y un contenido significativamente inferior de fase orgánica era un problema que no se había resuelto hasta ahora.

Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que pueden prepararse soluciones acuosas concentradas, que contienen alcohol bencílico, de colorantes aniónicos solubles en agua como los definidos más adelante, que se distinguen por su estabilidad particularmente buena (incluso si contienen, por ejemplo, sal como subproducto a partir de su síntesis) y tienen un comportamiento de flujo que es similar al de una solución acuosa más diluida y que son perfectamente adecuadas para aplicación de colorante u otros usos indirectos o directos para la tinción o el coloreado de substratos, usando una cantidad muy pequeña de alcohol bencílico, esencialmente sin adición de alcoholes adicionales u otros disolventes orgánicos o solubilizantes.

La invención se refiere a estas soluciones, a su producción, a su uso y a los substratos tratados con las mismas, particularmente substratos hidrófilos no fibrosos.

Un primer contenido de la invención es así una composición de colorante concentrada (P) que es una solución de y% en peso de al menos un colorante aniónico (A) en una solución de x% en peso de alcohol bencílico (B) en agua y z% en peso de al menos un aditivo de formulación (F),

en la que

x es un número en el intervalo de 0,5 a 4,

y es un número en el intervalo de 12 a 30,

y z es un número en el intervalo de 0 a 2,

y está esencialmente libre de alcoholes distintos de (B) y de disolventes o solubilizantes distintos de agua y (B).

Como colorantes aniónicos (A) se consideran generalmente cualesquiera colorantes aniónicos deseados, esencialmente los que son inertes hacia grupos hidroxilo alcohólicos, principalmente

(A_{1}) colorantes ácidos,

(A_{2}) colorantes directos,

(A_{3}) colorantes con mordiente

y (A_{4}) colorantes reactivos, opcionalmente en forma hidrolizada.

Como "colorantes ácidos", "colorantes directos", "colorantes con mordiente" y "colorantes reactivos", se consideran en general los colorantes que se conocen bajo estos términos, por ejemplo los que se definen y se describen en el "Colour Index" bajo los nombres "Acid Dyes", "Direct Dyes", "Mordant Dyes" y "Reactive Dyes" y en particular también según se listan allí bajo estos términos. Se considera que el término forma hidrolizada de un colorante reactivo es uno que se ajusta en términos de fórmula a la estructura del colorante reactivo respectivo, con la diferencia de que el substituyente reactivo con fibras (por ejemplo, F, Cl, Br o un grupo sulfato) se ha convertido en OH en presencia de álcali (por ejemplo NaOH) o también contiene un grupo OH a través de aducción de agua (por ejemplo, sobre un grupo vinilsulfonilo). De dichas categorías de colorantes, se da preferencia a los colorantes ácidos (A_{1}). Los colorantes (A), en particular (A_{1}), son principalmente los que contienen al menos un grupo sulfo, opcionalmente en forma salina, y contienen opcionalmente grupos ácidos adicionales (por ejemplo grupos carboxilo y/o grupos ácido fosfónico), opcionalmente en forma de sal. Los colorantes (A), en particular (A_{1}), pueden pertenecer a cualesquiera categorías convencionales deseadas, por ejemplo pueden ser colorantes de la serie de antraquinona, monoazoica, diazoica, de trifenilmetano, de quinoftalona o de xanteno. Los colorantes (A), en particular (A_{1}), son preferiblemente de un tamaño molecular relativamente pequeño, por ejemplo su peso molecular en la forma del ácido libre u opcionalmente de una sal interna está en el intervalo de 300 a 1000, preferiblemente en el intervalo de 340 a 800. Estos colorantes contienen ventajosamente de 1 a 4 grupos sulfo en la molécula. El número de grupos ácido, en particular grupos sulfo, es ventajosamente suficientemente grande para que los colorantes - en particular en la forma de sus sales - sean fácilmente solubles en agua. La solubilidad en agua de (A), particularmente de (A_{1}), es, por ejemplo, \geq 10 g/l a temperatura ambiente (= 20ºC), preferiblemente \geq 20 g/l, particularmente \geq 40 g/l. Ventajosamente, están presentes de media de 1 a 3, preferiblemente de 1,5 a 2, anillos bencénicos por grupo sulfo en la molécula de (A_{1}). De los colorantes azoicos, se prefieren los no complejados; de los colorantes disazoicos y los colorantes monoazoicos, se prefieren los colorantes monoazoicos.

En las composición de colorante (P) de acuerdo con la invención, puede emplearse como (A) un solo colorante o también una mezcla de dos o más de dichos colorantes, ventajosamente de la misma categoría.

En los colorantes aniónicos (A), los grupos aniónicos respectivos, particularmente grupos ácidos, pueden estar en la forma del ácido libre o preferiblemente en forma de sal, en particular en la forma de la sal de un catión no cromóforo, ventajosamente en la forma de tal sal o como la sal de un catión tal que favorezca la solubilidad en agua del colorante, particularmente de modo que la sal de colorante sea fácilmente soluble en agua. Como iones conjugados, en particular catiónicos, pueden tenerse en cuenta cationes de metales alcalinos, cationes amonio y cationes de metales alcalinotérreos, por ejemplo. Como cationes de metales alcalinotérreos, puede hacerse mención, por ejemplo, del calcio y del magnesio. Como catión amonio, puede hacerse mención de iones amonio no substituidos o también iones amonio de aminas de bajo peso molecular, por ejemplo mono, di- o tri-(alquil de 1-2 átomos de carbono)- y/o -(\beta-hidroxi-alquil(de 2-3 átomos de carbono))-amonio, por ejemplo mono-, di- o tri-isopropanolamonio, mono-, di- o tri-etanolamonio y N-metil-N-etanolamonio. Como cationes de metales alcalinos, deben tenerse en cuenta cationes convencionales de este tipo, por ejemplo iones litio, sodio y/o potasio. El hidrógeno como ión está en la forma del ión hidronio. De los cationes mencionados, se prefieren los cationes amonio y particularmente los cationes de metales alcalinos.

Los colorantes aniónicos (A) se disuelven en una solución acuosa al x% de (B). La concentración x% en peso está preferiblemente en el intervalo de 1 a 4% en peso. La concentración y% en peso de los colorantes aniónicos (A), preferiblemente (A_{1}), en la solución acuosa de (B) está preferiblemente en el intervalo de 15 a 28% en peso.

Los colorantes (A) pueden comprender opcionalmente proporciones menores de subproductos y/o aditivos procedentes de su producción y/o formulación. Por ejemplo electrolitos extraños (particularmente diluyentes y/o sales minerales procedentes de su producción) en una concentración de \leq 30% en peso, por ejemplo en el intervalo de 1 a 24% en peso, basado en (A), por ejemplo cloruro sódico, sulfato sódico, carbonato sódico o cloruro potásico. (A) comprende preferiblemente menos de 10% en peso de sales minerales o sus aditivos. De acuerdo con una modalidad preferida, puede hacerse uso como (A) de colorantes purificados, en particular también colorantes purificados con membrana (es decir, los que se han purificado substancialmente en forma disuelta mediante diálisis de electrolitos extraños y cualesquiera otros subproductos y opcionalmente se han secado).

Los aditivos de formulación (F) son

(F_{1}) un agente antimicrobiano

o/y (F_{2}) al menos un ácido, al menos una base y/o al menos un tampón para el ajuste del pH, que pueden emplearse habitualmente para la formulación y el mantenimiento de una solución acuosa.

Como (F_{1}), generalmente es posible emplear productos conocidos que se emplean habitualmente para la protección contra los efectos dañinos de los microorganismos, principalmente productos que inhiben el crecimiento de microorganismos o también microbicidas, particularmente fungicidas. Pueden emplearse en concentraciones bajas, por ejemplo de z en el intervalo de 0,01 a 1, en particular de 0,05 a 0,5.

Como (F_{2}), es posible usar ácidos, bases o tampones que son convencionales de por sí, que se usan habitualmente para el ajuste del pH de formulaciones de colorante, por ejemplo ácidos minerales, tales como ácido clorhídrico, ácido sulfúrico o ácido fosfórico, ácidos carboxílicos alifáticos de bajo peso molecular, que tienen por ejemplo de 1 a 6 átomos de carbono, tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido láctico o ácido cítrico, o bases, tales como hidróxidos o carbonatos de metales alcalinos, o también aminas alifáticas de bajo peso molecular, tales como las que pueden usarse para la correspondiente formación de sales de los grupos ácidos mencionados previamente, de las que se prefieren amoníaco o trietanolamina. Como tampones, es posible emplear, por ejemplo fosfato mono- o di-sódico, acetato sódico o sulfato amónico.

El pH de las composiciones de colorante concentradas (P) puede ser generalmente como se desee, está ventajosamente en el intervalo de 5 a 11, preferiblemente de 6 a 10, de forma particularmente preferible de 7 a 10.

"Esencialmente libre de alcoholes distintos de (B) y de disolventes o solubilizantes distintos de (B) y agua" significa que ni alcoholes distintos de (B) ni disolventes o solubilizantes distintos de (B) y agua están presentes en absoluto o pueden estar presentes pequeñas cantidades de los mismos, por ejemplo como impureza del colorante o en una calidad industrial de (B), pero su proporción, basada en (B), es baja y no supera 10% en peso, más preferiblemente 2% en peso de (B).

Las composiciones de colorante (P) de acuerdo con la invención pueden producirse de una manera muy simple mediante mezcladura adecuada de los componentes, en particular mezclando al menos un colorante (A) con una solución acuosa de (B) y opcionalmente con (F) o mezclando (B) con una solución o/y suspensión concentrada correspondiente de (A) y opcionalmente mezclando (F). Si se emplean colorantes reactivos (A_{4}), los substituyentes reactivos con fibras pueden, si se desea, hidrolizarse simultáneamente bajo condiciones alcalinas, por ejemplo con un hidróxido o carbonato de metal alcalino.

Los colorantes (A) pueden, en la primera variante, emplearse en la forma de colorantes secos correspondientes, según se presentan como formas comerciales combinadas o preferiblemente como tortas filtrantes húmedas y también secas y también como soluciones dializadas, que opcionalmente pueden secarse. Para la segunda variante, la solución acuosa (A), por ejemplo, puede ser una que resulte de la filtración con membrana de la solución de colorante en bruto respectiva y en la que el colorante todavía se disuelva a temperatura elevada, por ejemplo a temperaturas en el intervalo de 30 a 80ºC, preferiblemente de 40 a 60ºC o - por ejemplo a temperatura ambiente - también pueden precipitarse parcialmente y estar, por ejemplo, al menos parcialmente en la forma de una suspensión, y a continuación se redisuelve gradualmente a través de la adición de (B). La hidrólisis de un substituyente reactivo con fibras en (A_{4}) puede llevarse a cabo al mismo tiempo, preferiblemente antes de cualquier diálisis, por ejemplo a pH 10-12. La adición de (F) puede tener lugar en cualquier punto adecuado deseado en el tiempo, la adición de (F_{1}) tiene lugar ventajosamente cuando se ha disuelto (A), ventajosamente después de cualquier diálisis, mientras que la adición de (F_{2}) puede tener lugar antes o también después de cualquier diálisis y/o antes o también después de la adición de (B).

Las composiciones (P) de acuerdo con la invención, en particular producidas como se describe previamente, se distinguen por su estabilidad sorprendentemente buena, por ejemplo son muy estables al almacenamiento y al transporte y pueden manejarse muy fácilmente. También son muy estables bajo condiciones como las que se producen durante la aplicación bajo estrés dinámico fuerte, por ejemplo durante la pulverización a través de toberas. Pueden usarse para cualesquiera métodos de tinción y métodos de coloración deseados para los que puedan emplearse por sí mismos los colorantes respectivos (A), sea para la tinción de material fibroso (por ejemplo material textil), sea, en particular, para la coloración de substratos no fibrosos, donde los colorantes (A) pueden mezclarse directamente en la forma de (P) con los restantes componentes de los licores de colorante, las tintas o las pastas, por ejemplo de tintas o pastas de impresión) o - dependiendo del substrato - aplicarse directamente o incorporarse a la masa.

Se considera aquí que el término substratos no fibrosos significa, por ejemplo, cualquier substrato, en particular cualquier substrato hidrófobo que no contenga fibras, tales como, en particular, capas de óxido producidas artificialmente, en particular anódicamente, sobre aluminio o aleaciones de aluminio, material que fluye libremente o también composiciones o revestimientos que contienen polímero. Substratos particularmente preferidos son composiciones plásticas (S), particularmente las hidrófilas.

Para la coloración de composiciones plásticas (S), en general, es posible usar plásticos o polímero solubles en agua (S'), que por lo demás se emplean convencionalmente en composiciones coloreadas correspondientes, tales como, por ejemplo, en detergentes o en cosméticos. Los siguientes pueden mencionarse principalmente: polímeros y copolímeros de ácidos monocarboxílicos de 3 a 8 átomos de carbono y opcionalmente ácidos dicarboxílicos de 4 a 8 átomos de carbono etilénicamente insaturados, polialquilenglicoles (principalmente polietilenglicoles) o polieteruretanos. Los pesos moleculares medios M_{w} de estos polímeros pueden variar en amplios intervalos, para los poli(ácidos carboxílicos), por ejemplo, de 5000 a 5.000.000, ventajosamente de 50.000 a 200.000, para los polialquilenglicoles, en particular los polietilenglicoles, por ejemplo, de 400 a 6.000, preferiblemente de 600 a 4.000, para los polieteruretanos, por ejemplo, de 10.000 a 10^{8}, particularmente de 10^{5} a 10^{7}.

Particularmente dignos de mención son polímeros y copolímeros (S') que se emplean en detergentes, principalmente poli(ácidos carboxílicos), en particular (co)polímeros de ácido (met)acrílico y opcionalmente ácido maleico. La relación molar de los ácidos monocarboxílicos insaturados a los ácidos dicarboxílicos insaturados está aquí ventajosamente en el intervalo de 5/5 a 9/1, preferiblemente de 6/4 a 8/2. El ácido dicarboxílico insaturado se emplea aquí ventajosamente como el anhídrido. Los ácidos policarboxílicos se emplean ventajosamente en la forma de sus sales de metales alcalinos, por ejemplo como sales de litio, sodio o potasio, de las que se prefieren las sales de sodio.

Estos polímeros (S') están, en particular, en la forma de sus sales de metales alcalinos, solubles en agua (es decir, forman, al menos bajo condiciones de aplicación, soluciones verdaderas o coloidales en agua).

Para la producción de composiciones de polímero que contienen colorante (S_{p}) correspondientes, los polímeros (S) se mezclan ventajosamente en la forma de soluciones acuosas concentradas, por ejemplo a concentraciones en el intervalo de 5 a 80% en peso, preferiblemente de 15 a 50% en peso, con (P) y se mezclan opcionalmente con aditivos adicionales que son adecuados para el uso respectivo y son convencionales en el área respectiva de la industria. Las mezclas producidas de este modo pueden usarse directamente o, si se desea, secarse o granularse, por ejemplo para dar un material en polvo o granular, respectivamente. De acuerdo con un procedimiento particularmente preferido adicional, las partículas de polímero preformadas (S') se pulverizan con (P).

Un contenido particular de la invención es el uso de las composiciones (P), particularmente las azules, rojas y/o verdes, en detergentes, por ejemplo como material granular coloreado que fluye libremente (por ejemplo, en polímeros como los mencionados previamente), que como partículas coloreadas se mezcla con material granular de detergente que no contiene colorante o, mezclado junto con todos los componentes del detergente, está en la forma de un detergente líquido o en un material granular de detergente.

Una composición adecuada de un material granular de polímero coloreado (S') que es adecuada como aditivo de detergente y que contiene, como polímero, un ácido policarboxílico es una que contiene ventajosamente de 10 a 70% en peso, preferiblemente de 20 a 40% en peso, de ácido policarboxílico, como sal sódica, y el resto hasta 100% en peso (menos w% en peso para el colorante) de sal combinada, preferiblemente sal de Glauber, y contiene una cantidad w% en peso de colorante (A), incorporada o pulverizada, que es suficiente para impartir un color claro, preferiblemente en un tono azul, rojo, violeta o verde, a las partículas, principalmente en el intervalo de 0,005 a 0,5% en peso, preferiblemente de 0,01 a 0,2% en peso de colorante (A).

Los colorantes están presentes en los detergentes en proporciones mínimas. La relación en peso de partículas coloreadas (S_{p}) al resto del detergente está, por ejemplo, en el intervalo de 0,01/99,99 a 2/98, preferiblemente en el intervalo de 0,05/99,95 a 1/99. Tampoco las composiciones (P) que han de emplearse de acuerdo con la invención tienen un efecto adverso sobre los abrillantadores ópticos que pueden estar presentes en el detergente, sino que en cambio son fácilmente compatibles con abrillantadores de detergentes aniónicos. Si los detergentes se usan para limpiar géneros textiles bajo las condiciones generalmente alcalinas que son producidas por la composición de detergente, los colorantes difícilmente son captados en absoluto o solo de una manera lábil sobre el substrato, lo que significa que pueden eliminarse por lavado en la misma operación de lavado o en una operación de lavado o enjuague subsiguiente.

Un contenido particular adicional de la invención está representado por las composiciones de polímero solubles en agua que están coloreadas con (P), en particular los materiales granulares que fluyen libremente (S_{p}).

Las composiciones (P) también pueden emplearse para la producción de pastas o tintas de impresión usando aditivos que son convencionales de por sí (tales como espesantes o substancias portadoras), particularmente también en tintas de impresión por inyección o para teñir aluminio anodizado, o también para teñir substratos fibrosos, por ejemplo substratos hidrófilos, en particular substratos que contienen celulosa (por ejemplo, algodón, viscosa, papel y géneros no tejidos), poliamidas naturales (lana, seda y cuero) y fibras sintéticas (poliamidas y poliuretanos) y mezclas de fibras textiles correspondientes, mediante métodos de tinción que son convencionales de por sí.

En los siguientes ejemplos, las partes son partes en peso y los porcentajes son por ciento en peso; las temperaturas se dan en grados Celsius. Se entiende que "sales residuales" o "contenido de sal" en la torta filtrante en los ejemplos siguientes significa sales inorgánicas que, como subproductos de la síntesis de colorante, acompañan al colorante en la torta filtrante o la torta de prensa (principalmente cloruro, bromuro o/y sulfato sódico).

Ejemplo 1

Una solución de 3 partes de alcohol bencílico en 100 partes de agua se prefija a temperatura ambiente (= 20ºC) y se introducen 20 partes de una torta filtrante lavada y secada del colorante de la fórmula

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1

como la sal sódica que contiene 10% de sales residuales, y la mezcla se agita hasta que se ha formado una solución transparente. Se obtiene una solución azul estable al almacenamiento. pH 7,5-8,5.

En lugar de la torta filtrante lavada y secada, también es posible emplear la cantidad correspondiente de producto disponible comercialmente con un contenido de sulfato sódico de 20%.

Si se desea, pueden mezclarse 0,4 partes de un microbicida acuoso basado en 1,2-bencisotiazolin-3-ona de pH > 12. El producto resultante tiene un pH de 8,5-9,5.

Ejemplo 2

Se diluyen a temperatura ambiente con 140 partes de agua 100 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (1) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4%. Se agitan en la mezcla resultante 6 partes de alcohol bencílico y la mezcla se agita adicionalmente a temperatura ambiente hasta que se ha formado una solución transparente. Se obtiene una solución azul estable al almacenamiento. pH
7,5-8,5.

Ejemplo 3

Se diluyen con 100 partes de agua a 80ºC 100 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (1) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4% y se agitan hasta que el colorante ha entrado en la solución. Se agitan 6 partes de alcohol bencílico en la solución resultante y la solución de colorante se enfría. Se obtiene una solución azul estable al almacenamiento.

Ejemplo 4

Se diluyen con una mezcla de 140 partes de agua y 6 partes de alcohol bencílico a 60ºC 100 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (1) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4% y se agitan hasta que se ha formado una solución transparente, a continuación la solución de colorante se enfría. Se obtiene una solución azul estable al almacenamiento.

Ejemplos 1(a), 1(b), 2(a), 2(b), 3(a), 3(b), 4(a) y 4(b)

De una manera análoga al colorante ácido azul de la fórmula (1), se emplean los colorantes ácidos amarillos de las siguientes fórmulas en los Ejemplos 1 a 4:

2

3

en cada caso como sales sódicas. Se obtienen soluciones amarillas estables al almacenamiento.

Ejemplos 1(c), 1(d), 2(c), 2(d), 3(c), 3(d), 4(c) y 4(d)

De una manera análoga al colorante ácido azul de la fórmula (1), se emplean los colorantes ácidos anaranjados de las siguientes fórmulas en los Ejemplos 1 a 4:

4

5

en cada caso como sales sódicas. Se obtienen soluciones anaranjadas estables al almacenamiento.

Ejemplos 1(e), 1(f), 2(e), 2(f), 3(e), 3(f), 4(e) y 4(f)

De una manera análoga al colorante ácido azul de la fórmula (1), se emplean los colorantes ácidos rojos de las siguientes fórmulas en los Ejemplos 1 a 4:

6

7

en cada caso como sales sódicas. Se obtienen soluciones rojas estables al almacenamiento.

Ejemplos 1(g), 1(h), 1(i), 1(l), 2(g), 2(h), 2(i), 2(l), 3(g), 3(h), 3(i), 3(l), 4(g), 4(h), 4(i) y 4(l)

De una manera análoga al colorante ácido azul de la fórmula (1), se emplean los colorantes ácidos azules de las siguientes fórmulas en los Ejemplos 1 a 4:

8

9

10

11

en cada caso como sales sódicas. En cada caso, también se obtienen soluciones de colorante azules estables al almacenamiento.

Ejemplo 5

Una solución de 4 partes de alcohol bencílico en 100 partes de agua se prefija a temperatura ambiente y se introducen 10 partes de torta filtrante lavada y secada del colorante de la fórmula (1) y 15 partes de torta filtrante lavada y secada del colorante de la fórmula (2), cada una como sales sódicas, y la mezcla se agita hasta que se ha formado una solución transparente. Se obtiene una solución verde estable al almacenamiento. pH 7,5-8,5.

Ejemplo 6

Se diluyen a temperatura ambiente con 125 partes de agua 50 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (1) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4% y 75 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (2) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4%. Se agitan 8 partes de alcohol bencílico en la mezcla resultante y la mezcla se agita adicionalmente a temperatura ambiente hasta que se ha formado una solución transparente. Se obtiene una solución verde estable al almacenamiento.

Ejemplo 7

Se diluyen con 125 partes de agua a 80ºC 50 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (1) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4% y 75 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (2) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4%, y se agitan hasta que los colorantes han pasado a la solución. Se agitan 8 partes de alcohol bencílico en la mezcla resultante y la solución de colorante se enfría. Se obtiene una solución verde estable al almacenamiento.

Ejemplo 8

Se diluyen con una mezcla de 125 partes de agua y 8 partes de alcohol bencílico a 60ºC 50 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (1) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4% y 75 partes de una torta filtrante húmeda lavada del colorante de la fórmula (2) como la sal sódica con un contenido de agua de 60% y un contenido de sal de 4%, y se agitan hasta que se forma una solución transparente, a continuación la solución de colorante se enfría. Se obtiene una solución verde estable al almacenamiento.

Ejemplos 5(a), 5(b), 5(c), 5(d), 6(a), 6(b), 6(c), 6(d), 7(a), 7(b), 7(c), 7(d), 8(a), 8(b), 8(c), 8(d)

De una manera análoga al colorante ácido azul de la fórmula (1), se emplean los colorantes ácidos azules de las fórmulas (8), (9), (10) u (11) en cada uno de los Ejemplos 5 a 8, dando también soluciones verdes estables al almacenamiento.

Ejemplos 5(e), 5(f), 5(g), 5(h), 5(i), 6(e), 6(f), 6(g), 6(h), 6(i), 7(e), 7(f), 7(g), 7(h), 7(i), 8(e), 8(f), 8(g), 8(h), 8(i)

De una manera análoga al colorante ácido amarillo de la fórmula (2), se emplea el colorante ácido amarillo de la fórmula (3) en cada uno de los Ejemplos 5 a 8(d), dando también soluciones verdes estables al almacenamiento.

Ejemplos 5(k), 5(l), 5(m), 5(n), 6(k), 6(l), 6(m), 6(n), 7(k), 7(l), 7(m), 7(n), 8(k), 8(l), 8(m), 8(n)

De una manera análoga al colorante ácido azul de la fórmula (1), los colorantes ácidos rojos de las fórmulas (6) o (7) se emplean en los Ejemplos 5 a 8, dando también soluciones anaranjadas estables al almacenamiento, o los colorantes ácidos anaranjados de las fórmulas (3) o (4), dando soluciones de colorante anaranjadas-amarillas estables al almacenamiento.

Ejemplo 9

Se mezclan 100 partes de la solución del colorante ácido anaranjado de la fórmula (4) como la sal sódica, resultante del acoplamiento de ácido sulfanílico diazotizado con \beta-naftol en solución acuosa, con un contenido de sólidos de 20%, con 2,4 partes de alcohol bencílico a 60ºC, y la solución transparente resultante se enfría hasta temperatura ambiente. Se obtiene una solución de colorante anaranjada estable al almacenamiento. pH 7,5-8,5.

Ejemplos 10, 11 y 12

El procedimiento es como el descrito en el Ejemplo 9, con la diferencia de que en lugar de la solución de acoplamiento del colorante ácido anaranjado de la fórmula (4), se emplean las soluciones de acoplamiento del colorante ácido anaranjado de la fórmula (5), del colorante ácido amarillo de la fórmula (3) o del colorante ácido rojo de la fórmula (6), en cada caso como sales sódicas. Se obtienen soluciones de colorante estables al almacenamiento anaranjadas, amarillas o rojas, respectivamente.

Ejemplo de aplicación A

Una pieza de trabajo desengrasada y desoxidada de aluminio puro se oxida anódicamente durante 40-50 minutos con corriente continua a una temperatura de 18-20ºC, un voltaje de 15-16 voltios y una densidad de corriente de 1,5 A/dm^{2} en una solución acuosa que comprende 18-22 partes de ácido sulfúrico y 1,2-7,5 partes de sulfato de aluminio por 100 partes. Se forma una capa de óxido con un grosor de aproximadamente 20-24 \mum. Después de enjuagar con agua, la lámina de aluminio anodizado se tiñe durante 15 minutos a 60ºC en una solución que consiste en 2,5 partes de la solución de colorante de acuerdo con el Ejemplo 1 en 1000 partes de agua desionizada cuyo pH se ha ajustado hasta 5,5 con ácido acético y acetato sódico. Después de enjuagar en agua, la lámina de aluminio teñida se sella a 98-100ºC durante 40-50 minutos con agua desionizada. Se obtiene una tinción azul con buena solidez a la luz.

Ejemplo de aplicación B

El procedimiento es como el descrito en el Ejemplo de Aplicación A, con la diferencia de que el postratamiento se lleva a cabo en una solución de 3 partes de acetato de níquel en 1000 partes de agua bajo condiciones por lo demás idénticas. Se obtiene una tinción azul con buena solidez a la luz.

Ejemplo de aplicación C

Se disuelven 50 partes de la solución de colorante del Ejemplo 1 en 450 partes de agua y se agitan en una solución altamente viscosa que consiste en 400 partes de agua y 100 partes de metil-Cellosolve con un grado medio de polimerización y un grado de substitución de 1,5. La tinta de impresión obtenida de este modo se aplica mediante serigrafía a una lámina de aluminio oxidada seca obtenida anodizando una aleación de aluminio del tipo Al/Mg/Si 0,5 durante 30 minutos en una solución de 100 partes de anhídrido crómico en 1000 partes de agua 53ºC y una densidad de corriente de 1,2 A/dm^{2}. La lámina impresa se sumerge en agua a ebullición durante 10 minutos y se enjuagabien con agua fría. Se obtiene un diseño azul sobre un fondo débilmente grisáceo.

Las soluciones de colorante de los Ejemplos 2-12 se emplean en los Ejemplos de Aplicación A, B y C análogamente a la solución de colorante del Ejemplo 1, dando tinciones de los tonos respectivos.

Ejemplo de aplicación D

Se mezclan 100 partes de una solución al 40% de un copolímero de ácido acrílico y ácido maleico en la relación molar 7/3, con un peso molecular medio M_{w} = 70.000, como la sal sódica, con 120 partes de sal de Glauber con 0,15 partes de la solución de colorante producido de acuerdo con el Ejemplo 1, y la composición resultante se extruye y se granula en un compactador/granulador de extrusión (tamaño de partícula en el intervalo de 0,3 a 2 mm). El material granular resultante es azul y puede usarse como motas de color azul para gránulos de detergente. Un detergente con la composición de acuerdo con el Artículo de EMPA Nº 602 (detergente libre de fosfatos, Detergente de Referencia IEC Tipo A), por ejemplo, es adecuado para este propósito. Se mezclan 99,5 partes de detergente del mismo tamaño de partícula con 0,5 partes de las motas de color azul.

Ejemplo de aplicación E

Se mezclan 100 partes de una solución al 40% de un copolímero de ácido acrílico y ácido maleico en la relación molar 7/3, con un peso molecular medio M_{w} = 70.000, como la sal sódica, con 120 partes de sal de Glauber y la composición resultante se extruye y se granula en un compactador/granulador de extrusión (tamaño de partícula en el intervalo de 0,3 a 2 mm). El material granular resultante se pulveriza uniformemente en una unidad de pulverización con 0,05 partes de la solución de colorante producida de acuerdo con el Ejemplo 1. El material granular coloreado de este modo es azul y puede usarse como motas de color azul para gránulos de detergente. Un detergente con la composición de acuerdo con el Artículo de EMPA Nº 602 (detergente libre de fosfatos, Detergente de Referencia IEC Tipo A), por ejemplo, es adecuado para este propósito. Se mezclan 99,5 partes de detergente del mismo tamaño de partícula con 0,5 partes de las motas de color azul.

De una manera análoga, en lugar de la solución de colorante del Ejemplo 1, se emplean las soluciones de colorante de los Ejemplos 2 a 4 ó 1(e) a 8(i) para la producción de motas azules, rojas o verdes, o también mezclas de una solución de tinte azul [Ejemplos 1 a 4, 1(g) a 4(1)] y una roja [Ejemplos 1(e) a 4(f) o 12] para la producción de motas violeta.

Ejemplo de aplicación F

Se mezclan 10 partes de la solución de colorante de acuerdo con el Ejemplo 1 con 75 partes de agua desmineralizada y 15 partes de dietilenglicol a 60ºC. Después de enfriar hasta temperatura ambiente, se obtiene una tinta de impresión azul que es altamente adecuada para la impresión por inyección de tinta sobre papel o materiales textiles.

Claims

1. Composición de colorante concentrada (P) que es una solución de y% en peso de al menos un colorante aniónico (A) en una solución de x% en peso de alcohol bencílico (B) en agua y z% en peso de al menos un aditivo de formulación (F),

en la que

x es un número en el intervalo de 0,5 a 4,

y es un número en el intervalo de 12 a 30,

z es un número en el intervalo de 0 a 2,

y (F) es

(F_{1}) un agente antimicrobiano

o/y (F_{2}) al menos un ácido, al menos una base y/o al menos un tampón para el ajuste del pH, y no contiene alcoholes distintos de (B) ni disolventes o solubilizantes distintos de agua y (B), o, si están presentes alcoholes distintos de (B) o disolventes o solubilizantes distintos de agua y (B), su proporción no supera 10% en peso de (B).

2. Composición de colorante concentrada (P) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que los colorantes aniónicos (A) se seleccionan de

(A_{1}) colorantes ácidos,

(A_{2}) colorantes directos,

(A_{3}) colorantes con mordiente

y (A_{4}) colorantes reactivos, opcionalmente en forma hidrolizada.

3. Composición de colorante concentrada (P) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, con un pH en el intervalo de 5 a 11.

4. Composición de colorante concentrada (P) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, producida mezclando al menos un colorante (A) con una solución acuosa de (B) y opcionalmente (F), o mezclando (B) con una solución o/y suspensión concentrada de (A) y opcionalmente mezclando (F).

5. Uso de las composiciones (P) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para teñir o colorear substratos.

6. Uso de acuerdo con la reivindicación 5, para colorear substratos no fibrosos hidrófilos.

7. Uso de acuerdo con la reivindicación 6, para la producción de composiciones plásticas coloreadas (S_{p}) en las que el plástico es un polímero soluble en agua (S).

8. Uso de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, para la producción de pastas o tintas de impresión o para colorear material que fluye libremente.

9. Agente para teñir o colorear substratos que es una composición de colorante (P) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.

10. Composiciones plásticas coloreadas (S_{p}) en las que el plástico es un polímero soluble en agua (S) que se ha coloreado con al menos una composición de colorante (P) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.