<Desc/Clms Page number 1>
Mélanges de N-alkylphtalimides, compositions les contenant et leur utilisation comme véhiculeurs
La présente invention a pour objet des' mélanges de N-alkylphtalimides, les compositions les contenant et leur utilisation comme véhiculeurs.
Les N-alkylphtalimides à bas poids moléculaires sont connus comme véhiculeurs pour la teinture ou l'azurage optique de matières fibreuses avec des colorants ou des azurants optiques de dispersion, et sont utilisés avantageusement sous forme de compositions liquides émulsifiables dans l'eau. Pour le transport et le stockage de telles compositions, leur stabilité sous diverses conditions de températures est d'une grande importance. Il est nécessaire lors de leur application que la teneur en matières actives par rapport a n'importe quel émulsifiant présent dans la composition, soit aussi élevée que possible.
La Demanderesse a maintenant trouvé que certains mélanges de N-alkylphtalimides tels que définis plus bas, et qui, en particulier, sont exempts d'autres N-alkylphtalimides (c'est-à-dire de N-alkylphtalimides inférieurs ou supérieurs ainsi que de N-alkylphtalimides différemment ramifiés), sont, de façon surprenante, bien émulsifiables, des compositions pouvant être obtenues avec ces mélanges qui restent stables dans un large intervalle de températures et qui se signalent par leur remarquable efficacité comme véhiculeurs.
L'invention concerne donc un mélange de N-alkylphtalimides (P), ledit mélange étant constitué essentiellement : (a) de N- (n-propyl)-phtalimide, (b) de N- (sec.-alkyl en C-C-phtalimide et (c) de N- (n-alkyl en C4-C6) -phtalimide le rapport pondéral (a)/ (P) étant compris entre 3/100 et 14/100.
Les composés utilisés comme composants (b), sont principalement le N- (butyl-2)-phtalimide, le
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
N- (pentyl-2)-phtalimide et le N- (hexyl-2-)-phtalimide, le N- (butyl-2)-phtalimide étant préféré.
Les composés utilisés comme composants (c), sont le N- (n-hexyl)-phtalimide, le N- (n-pentyl)phtalimide et le N- (n-butyl)-phtalimide, les deux derniers étant préférés, en particulier le N- (n-butyl)phtalimide.
Le rapport pondéral (a)/ (P) est avantageusement compris entre 3/100 et 12/100, en particulier entre 5/100 et 11/100.
Le rapport pondéral (b)/ (c) est avantageusement compris entre 1/10 et 4/1, de préférence inférieur à 2,5/1, plus préférablement inférieur à 1/1, en particulier compris entre 1/4 et 1/1,3.
Le rapport pondéral (b)/ (P) est avantageusement compris entre 8/100 et 70/100, de préférence entre 15/100 et 42/100, plus préférablement entre 17/100 et 42/100.
Le rapport pondéral (c)/ (P) est avantageusement compris entre 55/100 et 80/100, de préférence entre 55/100 et 72/100.
Ces mélanges (P) peuvent être préparés selon les méthodes connues en mélangeant les divers composants entre eux ou également par synthèse des imides en présence de chacun d'entre eux, par exemple à partir des amines correspondantes et de l'anhydride phtalique ou des esters de l'acide phtalique.
En raison par exemple d'une réaction incomplète et/ou de réactions secondaires, les phtalimides peuvent éventuellement contenir des quantités mineures de groupes carboxy et/ou (lorsqu'on procède à partir de l'anhydride phtalique) éventuellement d'anhydride qui n'a pas réagi, essentiellement < 5 moles%, en particulier < 2 moles % par raport à la quantité totale d'imides. Selon l'invention, les phtalimides utilisés comme composants (a), (b) et (c),
<Desc/Clms Page number 3>
sont également ceux comprenant de tels produits secondaires.
Les mélanges (P) sont, en particulier, exempts de N-alkylphtalimides inférieurs ou supérieurs ainsi que de N-alkylphtalimides différemment ramifiés.
Une teneur maximale de 2% en poids, de préférence < 1% en poids de N-alkylphtalimides inférieurs et/ou supérieurs et/ou jusqu'à 5% en poids, de préférence < 2,5%, en particulier < 1% en poids de N-alkylphtalimides différemment ramifiés provenant éventuellement des impuretés des produits de départ, peut être tolérée dans les composants (a), (b) et (c), et ces teneurs entrent dans les définitions de (a), (b) et (c).
Les mélanges (P) de l'invention sont utilisés comme véhiculeurs. Dans ce but, ils sont avantageusement combinés avec un système émulsifiant (E) afin de faciliter leur répartition dans l'eau sous forme émulsifiêe. L'invention par conséquent concerne également les compositions (U) comprenant (P) et (E), mais qui sont exemptes d'autres phtalimides.
Les produits appropriés comme émulsifiants (E), sont en général les émulsifiants (e), de préférence au moins en partie anioniques, éventuellement combinés avec des auxiliaires d'émulsion (h).
Le système émulsifiant (E) comprend de préférence au moins un émulsifiant (e) ; (e) signifie de préférence (el) au moins un émulsifiant anionique éventuellement en mélange avec (e2) au moins un émulsifiant non ionique.
(el) peut être n'importe quel émulsifiant anionique, par exemple comme décrit dans le brevet allemant 29 41 763 C2 (-brevet américain 4 252 534) sous b) ou comme décrit dans les brevets allemands 23 06 104 C3 (-brevet américain 3 874 891),
<Desc/Clms Page number 4>
32 46 383 C2 (= brevet américain 4 516 979) et 32 47 400 C2 (= brevet américain 4 464 180), dont le contenu est incorporé dans la présente demande à titre de référence.
(el) signifie de préférence (en) un éther polyalkylèneglycolique au moins partiellement carboxyméthylé, phosphaté ou sulfaté d'un composé hydrocarboné mono-ou poly- hydroxyl contenant en moyenne au moins 10 atomes de carbone par groupe hydroxy du composé hydro- carboné mono-ou polyhydroxylé, (el2) un dérivé sulfaté, phosphaté ou carboxyméthylé d'un ester du sorbitane ou du glycérol et d'un acide gras, où le radical gras contient de 12 à
24 atomes de carbone, ou un éther polyalkylène- glycolique de ce composé, ou (el3) un acide sulfonique d'un hydrocarbure en C12-C24' les groupes carboxy, phosphate ou sulfo étant éventuellement sous forme d'un sel, ou un mélange de tels tensio-actifs.
(e2) peut être n'importe quel émulsifiant non ionique, par exemple les produits d'oxyalkylation tels que décrits dans le brevet allemand 29 41 763 C2 (= brevet américain 4 252 534) sous e) ou également les produits d'oxyalkylation de polyols à poids moléculaire élevé, en particulier les novolaques ou novolaques mixtes oxyalkylées telles que celles décrites par exemple dans les brevets allemands 23 06 104 C3 (-brevet américain 3 874 891), 32 46 383 C2 (-brevet américain 4 516 979) et 32 47 400 C2 (-brevet américain 4 464 180) comme produits intermédiaires.
Tous ces brevets sont incorporés dans la présente demande à titre de référence.
(e2) signifie de préférence (e2l) un éther polyalkylèneglycolique d'un composé hydrocarboné mono-ou polyhydroxylé contenant en
<Desc/Clms Page number 5>
moyenne au moins 10 atomes de carbone par groupe hydroxy du composé hydrocarboné mono-ou poly- hydroxylé ou (e22) un ester du sorbitane ou du glycérol et d'un acide gras, où le radical gras contient de 12 à
24 atomes de carbone, ou un éther polyalkylène- glycolique de ce composé, ou un mélange de tels tensio-actifs.
Les éthers polyalkylèneglycoliques cités sous (eu (e21), (e12) et (e22) sont avantageusement des éthers polyéthylèneglycoliques qui peuvent comprendre une proportion mineure d'unités propylèneoxy et/ou d'unités styrèneoxy ; les éthers polyalkylèneglycoliques sont de préférence exclusivement des éthers polyéthylèneglycoliques.
(e21) peut être choisi en particulier parmi les éthers polyalkylèneglycoliques suivants : (e211) les éthers polyalkylèneglycoliques d'alcools gras contenant de 12 à 24 atomes de. carbone,
EMI5.1
e les éthers polyalkylèneglycoliques de mono-ou de dialkylphénols contenant de 12 à 24 atomes de carbone, de préférence de 14 à 18 atomes de carbone dans le radical mono-ou dialkylphényle, et (e213) les éthers polyalkylèneglycoliques de produits de condensation du type novolaque simples ou oligomères contenant des ponts méthylène, de mono-ou dialkylphénols, contenant chacun de 10 à 24 atomes de carbone, de préférence de 12 à 18 atomes de carbone par molécule de mono-ou dialkylphénol, et éventuellement d'alkylphénols inférieurs (par exemple les crésols).
Le degré d'oxyéthylation est avantageusement compris entre 4 et 50, de préférence entre 4 et 20 moles d'oxyde d'éthylène par val d'alkylphénol et/ou d'alcool gras.
<Desc/Clms Page number 6>
(e22) est choisi de préférence parmi les composés suivants : (e221) les mono-ou diesters du sorbitane ou du glycérol, où les radicaux des acides gras formant l'ester peuvent être saturés ou égale- ment insaturés, en particulier mono-insaturés par une liaison éthylénique (par exemple un groupe lauroyle, palmitoyl, myristoyl, oléoyle, stéaroyle ou arachidoyle), essentielle- ment le monooléate, le monostéarate, le mono- laurate de sorbitane et les triglycérides d'acides gras partiellement hydrolysés, (e222) les éthers polyéthylèneglycoliques de (e221) ayant en moyenne de 4 à 40 unités éthylèneoxy par groupe hydroxy du produit de départ, et (e223) les éthers polyéthylèneglycoliques de glycérides d'acides gras contenant un groupe ricinol, en particulier les triglycérides,
de préférence les produits d'addition de 8 à 50 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole de triglycéride contenant un groupe ricinol.
(en) est choisi de préférence parmi les dérivés carboxyméthylés, phosphatés ou sulfatés des tensio-actifs correspondants désignés sous (e2l) plus haut, en particulier de (e2ll), (e2l2) et (e2l3).
(el2) est choisi de préférence parmi les dérivés sulfatés, phosphatés ou carboxyméthylés des produits désignés sous (e22), en particulier de (e221), (e2 2 2) et (e2 2 3).
(el3) est de préférence un acide alkylbenzènesulfonique, en particulier l'acide dodécylbenzènesulfonique.
Parmi les dérivés carboxyméthylés, phosphatés ou sulfatés (tell) et (el2), on préfère les dérivés sulfatés.
Les groupes carboxy, sulfo et phosphate
<Desc/Clms Page number 7>
peuvent se présenter sous forme d'acides libres ou de leurs sels, en particulier sous forme-COOM,-S03M ou - OP03 (M) 2, où M signifie l'hydrogène ou un cation, de préférence un cation de métal alcalin (en particulier le lithium, sodium ou potassium), un équivalent d'un cation de métal alcalino-terreux (en particulier le magnésium ou le calcium) ou un cation ammonium (en particulier un ion ammonium non substitué, mono-, diou tri- (alcanol en C2-C3) ammonium ou (alkyl en C3-C6) ammonium). M signifie de préférence NH4+.
Le rapport pondéral (e2)/ (el) est avantageusement compris entre 0/100 et 90/10, de préférence entre 0/100 et 40/60. Lorsqu'on utilise (e22) et/ou un éther polyalkylèneglycolique d'un composé monohydroxylé (e2l) en mélange avec (ex3), (en) ou un éther polyalkylèneglycolique carboxyméthylé, phosphaté ou sulfaté d'un composé monohydroxylé (en), le rapport pondéral (e2)/ (el) est avantageusement compris entre 20/80 et 90/10.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, on utilise des tensio-actifs (e) qui peuvent être obtenus en sulfatant, phosphatant ou carboxyméthylant les éthers polyalkylèneglycoliques mentionnés précédemment des composés polyhydroxylés, en particulier les produits de condensation du type novolaque indiqués plus haut sous (e2l3), de préférence uniquement en partie, en particulier entre 10 et 70 moles %, plus préférablement entre 12 et 25 moles %.
Ces dérivés des produits (e213) partiellement modifiés par des groupes anioniques sont désignés ci-après (e3). Les produits d'addition, particulièrement préférés, de 4 à 20 moles d'oxyde d'éthylène avec 1 val du produit de condensation oligomère contenant des ponts méthylène d'un alkylphénol et du formaldéhyde et sulfatés à 12 et 25 moles % sont désignés ci-après (e3l).
<Desc/Clms Page number 8>
Lorsqu'on utilise, en tant que (e), (e3) ou (e31)'les éthers polyalkylèneglycoliques des composés hydrocarbonés polyhydroxylés, partiellement modifiés par des groupes anioniques, en particulier les produits de condensation oligomères tels que décrits plus haut, de tels éthers modifiés sont avantageusement ceux tombant sous la formule 1 et décrits dans les exemples des brevets allemands 23 06 104 C3 (= brevet américain 3 874 891), 32 46 383 C2 (= brevet américain 4 516 979) et 32 47 400 C2 (= brevet américain 4 464 180), les produits partiellement modifiés par des groupes anioniques-en particulier (#31)-pouvant éventuellement se présenter en association avec des produits de départ (e213) non modifiés par des groupes anioniques, en raison de la répartition statistique des groupes anioniques.
Le système émulsifiant (E) et la composition (U) de l'invention contiennent en plus respectivement de l'émulsifiant (e) et de (P) + (e), (h) au moins un auxiliaire d'émulsion lipophile, non ionique.
L'auxiliaire d'émulsion (h), est avantageusement un produit polaire soluble dans l'huile, de préférence un ester alkylique en Cl-C4 soluble dans l'huile d'un acide gras ayant de 12 à 24 atomes de carbone dans le radical d'acide gras, ou un mélange de tels esters. Les radicaux d'acides gras de ces esters, sont en particulier ceux indiqués plus haut ainsi que les radicaux acyle d'acides gras techniques, en particulier de l'acide gras du suif, de l'acide oléique technique, de l'acide gras de coco ou des acides d'huiles de poissons, ou d'acides gras techniques raffinés, de préférence ceux contenant de 16 à 24 atomes de carbone. Comme radicaux alkyle en C1-C4 formant un ester (h), on préfère ceux à bas poids moléculaire, en particulier le groupe éthyle et
<Desc/Clms Page number 9>
spécialement le groupe méthyle.
Le système émulsifiant (E) peut être constitué uniquement de (e) ou, de préférence, d'un mélange de (e) avec (h) ; lorsque (h) est présent, le rapport pondéral (e)/ (h) est compris avantageusement entre 95/5 et 40/60, de préférence entre 80/20 et 40/60.
Le rapport pondéral (E)/ [ (P) + (E)] est avantageusement compris entre 3/100 et 20/100, de préférence entre 5/100 et 20/100. Lorsque (E) ou la composition (U) de l'invention ne contiennent pas (h), le rapport pondéral de (e) à la composition totale est avantageusement compris entre 6/100 et 20/100, de préférence entre 10/100 et 20/100.
Lorsque (h) est présent [qu'il soit introduit en association avec (P) ou avec (e) ou avec les deux ou séparément], la teneur en (e) peut être considérablement réduite, avantageusement afin que le rapport pondéral (e)/ [P) + (E)] dans les compositions (U) contenant (P), (e) et (h) soit compris entre 4/100 et 12/100, de préférence-en particulier pour les rapports préférés de (e)/ (h) et lorsqu'on utilise les dérivés tensio-actifs (e31) préférés, indiqués plus haut, des produits de condensation du type novolaque-entre 4/100 et 10/100 ou même entre 4/100 et 9/100.
Les compositions (U) de l'invention comprennent les mélanges (P) et les systèmes émulsifiants (E) et peuvent être utilisées sous cette forme. Si nécessaire, on peut ajouter une base afin de transformer, au moins en partie, tout groupe carboxy et/ou les anhydrides qui n'ont pas réagi, en sel correspondant, afin que le pH de la composition diluée avec de l'eau à 1% en poids de [ (P) + (E) + éventuellement une base] soit avantageusement compris entre 3 et 8, de préférence entre 4 et 7.
Comme bases appropriées pour ajuster le pH, on peut utiliser les produits
<Desc/Clms Page number 10>
habituels, en particulier les hydroxydes, carbonates ou bicarbonates de métaux alcalins ou de préférence les amines aliphatiques, principalement les (alcanol en C2-C3) amines, en particulier la mono-, di-ou tri- éthanolamine ou la mono-, di-ou triisopropanolamine, et/ou les alkylamines, avantageusement les (alkyl en C3-C6) amines, en particulier celles dans lesquelles le groupe alkyle correspond à celui du N-alkylphtalimide utilisé.
Les compositions (U) de l'invention sont en particulier celles constituées essentiellement de (P) et (E) et éventuellement d'une base additionnelle, comme indiqué plus haut. Elles se présentent en général sous forme liquide à visqueuse et se caractérisent par leur stabilité au transport et au stockage, à savoir aussi bien sous des conditions de chaleur que de gel, par exemple à des températures inférieures à-10"C ou supérieures à +40 C.
Les mélanges de phtalimides (P) de l'invention, en particulier sous forme de leurs compositions (U) contenant (E) comme décrit plus haut, peuvent être utilisés comme auxiliaires pour le traitement des substrats fibreux avec des substances qui se présentent sous forme de dispersions aqueuses ; ils peuvent être utilisés en particulier comme véhiculeurs pour la teinture de matières fibreuses avec des colorants de dispersion ou avec tout autre colorant qui sont appliqués sous forme de leurs dispersions aqueuses, ou pour l'azurage optique de matières fibreuses avec des azurants optiques de dispersion.
Les compositions (U) de l'invention peuvent facilement être diluées avec de l'eau ; avant leur utilisation, on peut si on le désire les diluer avec de l'eau en émulsions mères [par exemple contenant de 5 à 40%, de préférence de 10 à 30% en poids de (U)] ou on peut les ajouter à des solutions mères de colorants de dispersion ou d'azurants optiques
<Desc/Clms Page number 11>
de dispersion ou même directement dans les bains. Les émulsions ou dispersion mères aqueuses, se distinguent par leur stabilité au stockage et peuvent être utilisées telles quelles après plusieurs jours ; lorsqu'elles se séparent ou sédimentent après un stockage plus long, on peut facilement les émulsifier ou les disperser à nouveau par simple agitation.
Elles sont en particulier appropriées comme véhiculeurs pour la teinture de matières fibreuses synthétiques ou artificielles, en particulier les matières fibreuses constituées par du polyester, du polyamide ou de l'acétate de cellulose et leurs mélanges, ainsi que les mélanges de ces fibres avec des fibres naturelles (en particulier le coton ou la laine), par exemple les mélanges coton/polyester ou laine/polyester, ou avec des fibres élastomères (par exemple les polyuréthanes).
Les substrats à traiter peuvent se présenter sous l'une quelconque des formes habituelles pour la teinture ou l'azurage optique avec des véhiculeurs, par exemple sous forme de bourre, de filés, de filaments, d'écheveaux, de bobines croisées, d'articles tissés ou tricotés, de non-tissés, de feutres, de tapis, de tuftés ainsi que d'articles manufacturés ou semimanufacturés.
L'application peut être effectuée selon les méthodes connues en soi, en particulier en milieu aqueux, avantageusement à un pH compris entre 3 et 8, par exemple par épuisement, sous pression normale, avantageusement à des températures > 95oye, ou sous une pression plus élevée à des températures supérieures à 100oye, en particulier à une température comprise entre 102 et 1400C, par exemple sous des conditions de températures élevées, avantageusement entre 102 et 110 C, ou sous des conditions de teinture rapide à des températures élevées (les fibres de polyester de préférence
EMI11.1
à des températures comprises entre 110 et 1400C, les fibres de polyamides de préférence entre 105 et 1150C,
<Desc/Clms Page number 12>
les fibres d'acétate de cellulose de préférence entre 105 et 125 C) ou selon les méthodes d'imprégnation, par exemple par foulardage, immersion, pulvérisation, application de mousse ou impression (avec des pâtes ou des encres d'impression) sous les conditions d'imprégnation habituelles (par exemple à des températures comprises entre 15 et 500C) et fixation subséquente, de préférence à une température élevée, en particulier supérieure à 100 C, par exemple par traitement à la vapeur, de préférence entre 102 et 120 C, ou par thermosolage (par exemple à des températures comprises
EMI12.1
entre 130 et 22Doe, pour les polyamides de préférence entre 130 et 1600C et pour les polyesters de préférence entre 150 et 220oye)
.
En raison de l'étonnamment bonne aptitude des mélanges (P) de l'invention en présence de (E) à donner des émulsions, on peut, même avec de très petites quantités d'émulsifiant (E), en particulier d'émulsifiant (e), et surtout. d'émulsifiant (e31) du type tensio-actif novolaque tel que spécifié plus haut, obtenir un effet optimal du fait de la remarquable et très rapide répartition de (P) en particules très fines dans le système aqueux, de sorte que son action (en particulier comme véhiculeur) s'exerce mieux et immédiatement dans le procédé de teinture ou d'azurage optique.
Si nécessaire, on peut ajouter d'autres auxiliaires de teinture habituels aux compositions (U) de l'invention (en particulier au plus tard dans le bain de traitement aqueux), par exemple d'autres véhiculeurs (Q) qui sont compatibles avec les N-alkylphtalimides, en particulier les composés aromatiques substitués par des groupes alkyle et leurs mélanges, les esters aromatiques ou alkylaromatiques d'acides carboxyliques, les composés aromatiques substitués par des halogènes, les composés de la série du biphényle, de l'éther diphénylique ou de l'éther naphtolique
<Desc/Clms Page number 13>
éventuellement substitués par des groupes alkyle et/ou hydroxy. L'utilisation supplémentaire d'autres N-alkylphtalimides n'est ici pas expressément recommandée.
Lorsque (P) est utilisé ensemble ou en mélange avec (Q), on préfère que (P) soit prépondérant. D'autres additifs pouvant être utilisés en association avec les véhiculeurs (U) de l'invention sont par exemple les agents anti-mousse ; lorsqu'on utilise comme tensioactifs (E) dans les compositions (U) de l'invention les
EMI13.1
tensio-actifs (e3) du type novolaque spécifiés plus haut, en particulier (e3l), l'utilisation supplé- mentaire d'un agent anti-mousse n'est en général pas nécessaire, étant donné qu'ils confèrent déjà un effet anti-mousse à la composition, de sorte que cette dernière peut facilement être utilisée sans addition d'agents anti-mousse également dans les procédés dans lesquels de la mousse pourrait se former en quantités indésirables (par exemple les procédés au jet, sur bobine croisée, au jigger ou sur barque).
Les mélanges (P) de l'invention, en particulier sous forme de leurs compositions (U) contenant (E), peuvent être utilisés dans les procédés de teinture ou d'azurage optique avec n'importe quel colorant de dispersion ou azurant optique de dispersion habituels tels que définis par exemple dans le"Colour Index"sous la rubrique "Disperse Dyes"et, en partie, sous la rubrique "Fluorescent Optical Brightners", qui contiennent dans leur forme commerciale habituelle des ingrédients supplémentaires (essentiellement des agents de dispersion), ou également avec d'autres colorants qui, au moins temporairement, ne contiennent pas de substituants hydrosolubilisants comme par exemple les colorants au soufre, les colorants de cuve ou les colorant développables.
Les compositions (U) de l'invention peuvent avantageusement être utilisées également dans des pâtes
<Desc/Clms Page number 14>
et des encres d'impression aqueuses (par exemple pour l'impression de tapis ou d'articles tricotés), étant donné qu'elles sont efficaces même dans des formulations de traitement relativement concentrées.
En utilisant les compositions (U) de l'invention, l'action des colorants et des azurants optiques utilisés peut s'exercer au mieux ; on peut obtenir ainsi des teintures très régulières d'une nuance claire à foncée, même avec des mélanges de colorants (par exemple des mélanges pour trichromie), et une bonne pénétration des substrats. Les teintures obtenues se signalent par d'excellentes solidités.
La quantité requise ou optimale de composition (U) de l'invention à utiliser par rapport au substrat ou au bain, peut varier largement en fonction de la quantité et du type de colorant ou d'azurant optique, du type et de la structure du substrat, du procédé de traitement utilisé et du rapport du bain, et peut être déterminée à l'aide de quelques essais préliminaires. En général, on utilise les compositions (U) de l'invention à des concentrations comprises entre 0,3 et 25 g/litre par rapport au bain de traitement aqueux ; lorsque le rapport du bain est compris entre 1 : 5 et 1 : 40, en particulier de 1 : 20, les concentrations utilisées sont avantageusement comprises entre 0,4 et 12 g/litre, de préférence entre 0,5 et 4 g/litre.
Les exemples suivants illustrent la présente invention sans aucunement en limiter la portée. Dans ces exemples les parties et pourcentages s'entendent en poids et les températures sont indiquées en degrés Celsius. Les colorants sont utilisés sous une forme commerciale et leur concentration en pourcentage se réfère aux substrats.
<Desc/Clms Page number 15>
Les mélanges de N-alkylphtalimides (P) utilisés sont indiqués dans le tableau 1 suivant : Tableau 1
EMI15.1
<tb>
<tb> Mélanges <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Je <SEP> N-R-phtalimide <SEP> dans <SEP> (P)
<tb> (P)
<tb> R <SEP> = <SEP> n-propyle <SEP> (a) <SEP> R <SEP> = <SEP> sec.-butyTe <SEP> (b) <SEP> R <SEP> n-butyl <SEP> (c)
<tb> PI <SEP> 3 <SEP> 60 <SEP> 37
<tb> P2 <SEP> 3 <SEP> 55 <SEP> 42
<tb> P3 <SEP> 3 <SEP> 42 <SEP> 55
<tb> P4 <SEP> 3 <SEP> 17 <SEP> 80
<tb> P5 <SEP> 5 <SEP> 37 <SEP> 58
<tb> P6 <SEP> 6 <SEP> 31 <SEP> 63
<tb> P7 <SEP> 8 <SEP> 32 <SEP> 60
<tb> P8 <SEP> 8 <SEP> 27 <SEP> 65
<tb> P9 <SEP> 8 <SEP> 22 <SEP> 70
<tb> PI0 <SEP> 10 <SEP> 32 <SEP> 58
<tb> P11 <SEP> 10 <SEP> 30 <SEP> 60
<tb> P12 <SEP> 10 <SEP> 22 <SEP> 68
<tb> P13 <SEP> 12 <SEP> 60 <SEP> 28
<tb> P14 <SEP> 12 <SEP> 28 <SEP> 60
<tb> P15 <SEP> 12 <SEP> 18 <SEP> 70
<tb> P16 <SEP> 12 <SEP> 8 <SEP> 80
<tb>
Les systèmes émulsifiants (E) utilisés sont indiqués dans le tableau 2 suivant, w, x et y signifiant des émulsifiants (e) et z signifie un auxiliaire d'émulsion (h).
<Desc/Clms Page number 16>
Tableau 2
EMI16.1
<tb>
<tb> Systèmes <SEP> # <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> dans <SEP> (E)
<tb> émulsifiants
<tb> (E) <SEP> w <SEP> x <SEP> y <SEP> z
<tb> El <SEP> 95--5
<tb> E2 <SEP> 40--60
<tb> E3 <SEP> 50--50
<tb> E4 <SEP> 80--20
<tb> E5 <SEP> 100
<tb> E6-90 <SEP> 10
<tb> E7 <SEP> # <SEP> - <SEP> # <SEP> 50 <SEP> # <SEP> 50
<tb> E8 <SEP> # <SEP> - <SEP> # <SEP> 20 <SEP> # <SEP> 80
<tb> E9-25 <SEP> 25 <SEP> 50
<tb>
w = tensio-actif novolaque "composé 6" selon le brevet allemand 32 46 383 C2 [c'est-à-dire le"compose 6" du tableau (b) du brevet américain 4 516 979], x-produit d'addition de 32 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'huile de ricin, y = docédylbenzènesulfonate de monoéthanolammonium, z = ester méthylique d'un acide gras en Cig-C20.
Les compositions de véhiculeurs (U) utilisées sont indiquées dans le tableau 3 suivant :
<Desc/Clms Page number 17>
Tableau 3
EMI17.1
<tb>
<tb> Compositions <SEP> Mélanges <SEP> de <SEP> phtalimides <SEP> lsystèmes <SEP> émulsifiants
<tb> de <SEP> (P) <SEP> (E)
<tb> véhiculeurs
<tb> (U)
<tb> Ul <SEP> M <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U2 <SEP> P2 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U3 <SEP> P3 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U4 <SEP> P4 <SEP> (80) <SEP> E2 <SEP> (20)
<tb> U5 <SEP> P4 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U6 <SEP> P4 <SEP> (90) <SEP> E6 <SEP> (10)
<tb> U7 <SEP> P4 <SEP> (85) <SEP> E7 <SEP> (15)
<tb> U8 <SEP> P5 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U9 <SEP> P6 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> UM <SEP> P7 <SEP> (84) <SEP> E3 <SEP> (16)
<tb> Ull <SEP> P7 <SEP> (82) <SEP> E4 <SEP> (18)
<tb> U12 <SEP> P7 <SEP> (82) <SEP> E5 <SEP> (18)
<tb> U13 <SEP> P7 <SEP> (84) <SEP> E9 <SEP> (16)
<tb> U14 <SEP> P8 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U15 <SEP> P9 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U16 <SEP> P10 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U17 <SEP> PU <SEP> (84) <SEP> E3 <SEP> (16)
<tb> U18 <SEP> PU <SEP> (82) <SEP> E4 <SEP> (18)
<tb> U19 <SEP> PU <SEP> (85) <SEP> E5 <SEP> (15)
<tb> U20 <SEP> PU <SEP> (84) <SEP> E9 <SEP> (16)
<tb> U21 <SEP> P12 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U22 <SEP> P13 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U23 <SEP> P13 <SEP> (88) <SEP> E8 <SEP> (12)
<tb> U24 <SEP> P14 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U25 <SEP> P15 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U26 <SEP> P16 <SEP> (95) <SEP> El <SEP> (5)
<tb> U27 <SEP> P16 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb>
Si nécessaire, on ajoute aux compositions (U)
ci-dessus de la monoéthanolamine ou de diisopropanolamine (le pH de la composition diluée aqueuse
<Desc/Clms Page number 18>
ayant une concentration de 1% est compris entre 4 et 6).
Exemple 1 :
A la température ambiante (-= 200), on foularde un jersey en polyester texturisé (diolen loft) dans un foulard, jusqu'à un taux d'absorption de 80%, avec un bain aqueux contenant, pour 1000 parties, 25 parties du colorant C. I. Disperse Yellow 64 (nO de structure 47023) et 10 parties de l'auxiliaire U20.
On ajuste le pH à 4,5 avec de l'acide acétique.
Pendant 120 secondes à 1100, on soumet la matière textile à un séchage intermédiaire sur une rameuse à picots et on la soumet ensuite à un thermosolage pendant 90 secondes à 1950. Après traitement réducteur, on obtient une teinture unie jaune intense présentant de bonnes solidités générales.
Exemple 2 :.
A la température ambiante, on foularde un tissu polyester/coton (rapport 67 : 33) dans un bain aqueux (taux d'absorption de 60%). Le bain aqueux contient, pour 1000 parties, 25 parties du colorant C. I. Vat Red 10 (nO de structure 67000) 10 parties du colorant C. I. Disperse Red 202 et 10 parties de la composition U16.
On ajuste le pH à 4,5 avec de l'acide acétique.
Pendant 60 secondes à 1100, on sèche le tissu imprégné et on le traite ensuite avec de l'air chaud à 2100 pendant 60 secondes. Le colorant de cuve est développé à 600 pendant 30 secondes en utilisant le bain aqueux suivant (rapport du bain-1 : 5) qui contient, pour 1000 parties,
<Desc/Clms Page number 19>
20 parties d'une solution d'hydroxyde de sodium à 30%
8 parties de dithionite de sodium et
3 parties d'un agent de dispersion anionique (sel de sodium d'un produit de condensation d'acide ss-naphtalènesulfonique et de formaldéhyde disponible dans le commerce).
Après savonnage à l'ébullition pendant 20 minutes, rinçage et séchage, on obtient un tissu dans lequel la partie en polyester et la partie en coton sont teintes en une nuance rouge presque ton-sur-ton.
Les teintures présentent une bonne intensité de couleur, un aspect uni et de bonnes solidités générales.
Exemple 3 :
Dans une machine de teinture à haute température on fait passer un bain à 1300 à travers des bobines de filés en polyester texturisé, à un rapport du bain de 1 : 10. Le bain contient de l'eau déminéralisée (le pH étant ajusté à 4,5 avec de l'acide acétique), 1,5 g/litre de l'auxiliaire U17 et les colorants suivants : 1} 0,46% du colorant de formule
EMI19.1
2) 0,52% du colorant de formule
EMI19.2
<Desc/Clms Page number 20>
3) 0,17% du mélange de colorants de formule (vi) et (Y2) (en portions égales)
EMI20.1
Le débit à travers les bobines est de 40 litre/kg par minute. Au bout de 30 minutes de traitement à 1300, on refroidit le bain et on l'évacue et on soumet les articles à un traitement réducteur. On obtient une teinture brune parfaitement unie avec un épuisement complet du bain.
Pendant la teinture il se forme peu de mousse.
Exemple 4 :
On teint un tissu en polyester (du type DACRON) dans une machine de teinture jet Gaston-County avec 0,5% du colorant Foron Rubine SE-GFL en ajoutant 2 g/litre de sulfate d'ammonium et 2 g/litre du produit U17 à pH 5,0 (on ajuste le pH avec de l'acide formique). Le rapport du bain est de 1 : 20. On commence la teinture à 200 ; pendant 10 minutes, on chauffe le bain de teinture à 700. Au bout de 20 minutes à 1300, on termine la teinture. On obtient un tissu de nuance unie.
Exemple 5 :
On répète l'exemple 4 en utilisant le colorant Foron Brilliant Blue S-R à la place du colorant Foron Rubine SE-GFL. On obtient une teinture bleue unie très brillante.
<Desc/Clms Page number 21>
Exemple 6 :
Dans une machine de teinture à haute température (machine de teinture jet du type Gaston County) contenant 100 parties d'un bain de teinture qui contient 0,1 partie d'une préparation du commerce (avec un agent de dispersion) du colorant C. I. Disperse Blue 148,0, 2 partie de la composition U23 et 2 parties de sulfate d'ammonium et dont le pH a été ajusté à 5 avec de l'acide formique, on introduit à 700 5 parties d'une matière nettoyée de fibres de polyester. On ferme la machine de teinture, on élève la température pendant 20 minutes à 1300 et on la maintient à cette température pendant 20 minutes. Après refroidissement, on retire le substrat du bain, on le rince, on le savonne, on le rince à nouveau et on le sèche. On obtient une teinture unie d'une nuance bleu intense présentant de très bonnes solidités.
Exemple 7 :
Dans une cuve de teinture fermée, on teint 10 parties d'un tissu de fibres de polyester avec 400 parties d'un bain de teinture aqueux qui contient 0,05 partie du colorant du commerce C. I. Disperse Red 73, 0,7 partie de la composition u15 et 3 parties de sulfate d'ammonium et dont le pH a été ajusté à 5 avec de l'acide formique, en portant pendant 30 minutes la température intérieure de 600 à 1300 et en maintenant à 1300 pendant 30 minutes. On refroidit le tissu teint, on le retire du bain, on le rince, on le rince à nouveau et on le sèche. On obtient une teinture d'une nuance rouge rubis parfaitement unie présentant d'excellentes solidités.
Exemple 8 :
Dans 4000 parties d'un bain de teinture aqueux contenant 0,2 partie du colorant C. I. Disperse Blue 73,6 parties de la composition U21 et 8 parties de sulfate d'ammonium, et dont le pH a été ajusté à 5
<Desc/Clms Page number 22>
avec de l'acide formique, on introduit à 400 100 parties d'un tissu de fibres de polyester. En l'espace de 30 minutes, on porte le bain à 97 et on le maintient à cette température pendant 1 heure. On lave le tissu, on le rince et on le sèche, ce qui donne un tissu teint en une nuance bleue unie et bien pénétrée présentant de très bonnes solidités.
Exemple 9 :
Dans un bain aqueux (rapport du bain de 1 : 40) chauffé à 600 et qui contient 3,2% du colorant C. I. Disperse Blue 87,2 g/litre de sulfate d'ammonium, 4 g/litre d'acide citrique et 2 g/litre de l'auxiliaire U17, on introduit un ruban en polyester (satin) de filés non étirés (1 : 3,2) et étirés normalement (1 : 3,66). En l'espace de 45 minutes, on porte le bain à 130 , on le maintient pendant 60 minutes à cette température et on le refroidit. On rince et on sèche ensuite le substrat traité. On obtient ainsi un ruban teint en une nuance turquoise parfaitement unie.
Exemple 10 :
Dans 4000 parties d'un bain aqueux contenant 2 g/litre de sulfate d'ammonium, 0,6 partie du colorant de formule
EMI22.1
et 5 parties de l'auxiliaire U17, et dont le pH a été ajusté à 5,5 avec de l'acide acétique, on introduit à 600 100 parties d'un filé comprenant 50% de laine et 50% de téréphtalate de polyéthylène. On porte ensuite le bain à 1060 en l'espace de 45 minutes et on effectue la teinture à cette température pendant 60 minutes. On refroidit le filé, on le rince et on le sèche. On obtient une teinture jaune unie, la partie en polyester
<Desc/Clms Page number 23>
étant substantiellement plus teinte que la partie en laine.
EMI23.1
A la place des compositions véhiculeurs U15, e U16, U20, U21 et U23, on peut utiliser dans les exemples 1,2, 6,7 et 8 ci-dessus l'une des autres compositions véhiculeurs Ul à U27. Dans l'exemple 3, on peut également utiliser les compositions U1-U5, U8-U12, U14-U19, U21, U22 et U24-U27 à la place de la composition U17.
Dans les exemples ci-dessus, les compositions véhiculeurs (U) peuvent être ajoutées directement aux bains ou peuvent être diluées au préalable en solutions mères aqueuses préparées par exemple en diluant à la température ambiante 10 parties de chacune des compositions U1-U27 avec 90 parties d'eau déminéralisée.
<Desc / Clms Page number 1>
Mixtures of N-alkylphthalimides, compositions containing them and their use as carriers
The subject of the present invention is mixtures of N-alkylphthalimides, the compositions containing them and their use as carriers.
Low molecular weight N-alkylphthalimides are known as carriers for the dyeing or optical brightening of fibrous materials with dyes or optical dispersing brighteners, and are advantageously used in the form of liquid compositions emulsifiable in water. For the transport and storage of such compositions, their stability under various temperature conditions is of great importance. It is necessary during their application that the content of active materials relative to any emulsifier present in the composition, be as high as possible.
The Applicant has now found that certain mixtures of N-alkylphthalimides as defined below, and which, in particular, are free from other N-alkylphthalimides (that is to say from lower or higher N-alkylphthalimides as well as from N-alkylphthalimides differently branched), are, surprisingly, well emulsifiable, compositions which can be obtained with these mixtures which remain stable over a wide range of temperatures and which are distinguished by their remarkable effectiveness as carriers.
The invention therefore relates to a mixture of N-alkylphthalimides (P), said mixture consisting essentially: (a) of N- (n-propyl) -phthalimide, (b) of N- (sec.-alkyl in CC-phthalimide and (c) N- (n-C4-C6 alkyl) phthalimide, the weight ratio (a) / (P) being between 3/100 and 14/100.
The compounds used as components (b) are mainly N- (butyl-2) -thalimide,
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
N- (pentyl-2) -phthalimide and N- (hexyl-2 -) - phthalimide, N- (butyl-2) -phthalimide being preferred.
The compounds used as components (c) are N- (n-hexyl) -phthalimide, N- (n-pentyl) phthalimide and N- (n-butyl) -thalimide, the latter two being particularly preferred N- (n-butyl) phthalimide.
The weight ratio (a) / (P) is advantageously between 3/100 and 12/100, in particular between 5/100 and 11/100.
The weight ratio (b) / (c) is advantageously between 1/10 and 4/1, preferably less than 2.5 / 1, more preferably less than 1/1, in particular between 1/4 and 1 / 1.3.
The weight ratio (b) / (P) is advantageously between 8/100 and 70/100, preferably between 15/100 and 42/100, more preferably between 17/100 and 42/100.
The weight ratio (c) / (P) is advantageously between 55/100 and 80/100, preferably between 55/100 and 72/100.
These mixtures (P) can be prepared according to known methods by mixing the various components together or also by synthesis of imides in the presence of each of them, for example from the corresponding amines and phthalic anhydride or esters phthalic acid.
Due, for example, to an incomplete reaction and / or side reactions, the phthalimides may optionally contain minor amounts of carboxy groups and / or (when proceeding from phthalic anhydride) optionally of anhydride which does not did not react, basically <5 mole%, in particular <2 mole% compared to the total quantity of imides. According to the invention, the phthalimides used as components (a), (b) and (c),
<Desc / Clms Page number 3>
are also those comprising such side products.
The mixtures (P) are, in particular, free of lower or higher N-alkylphthalimides as well as of differently branched N-alkylphthalimides.
A maximum content of 2% by weight, preferably <1% by weight of lower and / or higher N-alkylphthalimides and / or up to 5% by weight, preferably <2.5%, in particular <1% by weight of N-alkylphthalimides differently branched possibly originating from the impurities of the starting products, can be tolerated in components (a), (b) and (c), and these contents fall within the definitions of (a), (b) and (c).
The mixtures (P) of the invention are used as carriers. For this purpose, they are advantageously combined with an emulsifying system (E) in order to facilitate their distribution in water in emulsified form. The invention therefore also relates to the compositions (U) comprising (P) and (E), but which are free from other phthalimides.
The products suitable as emulsifiers (E) are generally emulsifiers (e), preferably at least partly anionic, optionally combined with emulsion auxiliaries (h).
The emulsifier system (E) preferably comprises at least one emulsifier (e); (e) preferably means (el) at least one anionic emulsifier optionally in admixture with (e2) at least one nonionic emulsifier.
(El) can be any anionic emulsifier, for example as described in the German patent 29 41 763 C2 (- American patent 4 252 534) under b) or as described in the German patents 23 06 104 C3 (- American patent 3 874 891),
<Desc / Clms Page number 4>
32 46 383 C2 (= American patent 4,516,979) and 32 47,400 C2 (= American patent 4,464,180), the content of which is incorporated in the present application for reference.
(el) preferably signifies (en) an at least partially carboxymethylated, phosphated or sulphated polyalkylene glycol ether of a mono-or poly-hydroxyl hydrocarbon compound containing on average at least 10 carbon atoms per hydroxy group of the mono- hydro-carbon compound or polyhydroxylated, (el2) a sulfated, phosphated or carboxymethylated derivative of an ester of sorbitan or glycerol and of a fatty acid, where the fatty radical contains from 12 to
24 carbon atoms, or a polyalkylene glycolic ether of this compound, or (el3) a sulfonic acid of a C12-C24 'hydrocarbon, the carboxy, phosphate or sulfo groups being optionally in the form of a salt, or a mixture such surfactants.
(e2) can be any nonionic emulsifier, for example the oxyalkylation products as described in German patent 29 41 763 C2 (= American patent 4 252 534) under e) or also the oxyalkylation products of high molecular weight polyols, in particular novolaks or mixed oxyalkylated novolaks such as those described for example in German patents 23 06 104 C3 (- US patent 3 874 891), 32 46 383 C2 (- US patent 4 516 979) and 32 47 400 C2 (US patent 4 464 180) as intermediate products.
All these patents are incorporated in the present application for reference.
(e2) preferably means (e2l) a polyalkylene glycolic ether of a mono- or polyhydroxylated hydrocarbon compound containing
<Desc / Clms Page number 5>
average at least 10 carbon atoms per hydroxy group of the mono-or poly-hydroxylated hydrocarbon compound or (e22) an ester of sorbitan or of glycerol and of a fatty acid, where the fatty radical contains from 12 to
24 carbon atoms, or a polyalkylene glycolic ether of this compound, or a mixture of such surfactants.
The polyalkylene glycol ethers mentioned under (eu (e21), (e12) and (e22) are advantageously polyethylene glycol ethers which may comprise a minor proportion of propyleneoxy units and / or styreneoxy units; the polyalkylene glycol ethers are preferably exclusively ethers polyethylene glycolics.
(e21) can be chosen in particular from the following polyalkylene glycol ethers: (e211) polyalkylene glycol ethers of fatty alcohols containing from 12 to 24 atoms of. carbon,
EMI5.1
e polyalkylene glycol ethers of mono- or dialkylphenols containing from 12 to 24 carbon atoms, preferably from 14 to 18 carbon atoms in the mono- or dialkylphenyl radical, and (e213) polyalkylene glycol ethers of novolak type condensation products simple or oligomers containing methylene bridges, of mono or dialkylphenols, each containing from 10 to 24 carbon atoms, preferably from 12 to 18 carbon atoms per molecule of mono or dialkylphenol, and optionally lower alkylphenols (for example cresols).
The degree of oxyethylation is advantageously between 4 and 50, preferably between 4 and 20 moles of ethylene oxide per val of alkylphenol and / or fatty alcohol.
<Desc / Clms Page number 6>
(e22) is preferably chosen from the following compounds: (e221) mono-or diesters of sorbitan or of glycerol, where the radicals of the fatty acids forming the ester can be saturated or also unsaturated, in particular mono-unsaturated by an ethylenic bond (for example a lauroyl, palmitoyl, myristoyl, oleoyl, stearoyl or arachidoyl group), essentially monooleate, monostearate, sorbitan monolaurate and partially hydrolysed fatty acid triglycerides, (e222) polyethylene glycol ethers of (e221) having on average from 4 to 40 ethyleneoxy units per hydroxy group of the starting product, and (e223) polyethylene glycol ethers of fatty acid glycerides containing a ricinol group, in particular triglycerides,
preferably the adducts of 8 to 50 moles of ethylene oxide on 1 mole of triglyceride containing a ricinol group.
(en) is preferably chosen from carboxymethylated, phosphated or sulphated derivatives of the corresponding surfactants designated under (e2l) above, in particular from (e2ll), (e2l2) and (e2l3).
(el2) is preferably chosen from sulphated, phosphated or carboxymethylated derivatives of the products designated under (e22), in particular from (e221), (e2 2 2) and (e2 2 3).
(E13) is preferably an alkylbenzenesulfonic acid, in particular dodecylbenzenesulfonic acid.
Among the carboxymethylated, phosphated or sulphated derivatives (tell) and (el2), the sulphated derivatives are preferred.
Carboxy, sulfo and phosphate groups
<Desc / Clms Page number 7>
may be in the form of free acids or their salts, in particular in the form -COOM, -SO3M or - OPO3 (M) 2, where M signifies hydrogen or a cation, preferably an alkali metal cation (in especially lithium, sodium or potassium), an equivalent of an alkaline earth metal cation (in particular magnesium or calcium) or an ammonium cation (in particular an unsubstituted ammonium ion, mono-, diou tri- (alkanol in C2-C3) ammonium or (C3-C6 alkyl) ammonium). M preferably means NH4 +.
The weight ratio (e2) / (el) is advantageously between 0/100 and 90/10, preferably between 0/100 and 40/60. When using (e22) and / or a polyalkylene glycol ether of a monohydroxylated compound (e2l) in mixture with (ex3), (en) or a polyalkylene glycol carboxymethylated, phosphated or sulfated ether of a monohydroxylated compound (en) weight ratio (e2) / (el) is advantageously between 20/80 and 90/10.
According to a preferred embodiment of the invention, surfactants (e) are used which can be obtained by sulfating, phosphating or carboxymethylating the polyalkylene glycol ethers mentioned above of the polyhydroxylated compounds, in particular the condensation products of the novolak type indicated more top under (e2l3), preferably only partially, in particular between 10 and 70 mol%, more preferably between 12 and 25 mol%.
These derivatives of products (e213) partially modified by anionic groups are designated below (e3). The particularly preferred adducts of 4 to 20 moles of ethylene oxide with 1 val of the oligomeric condensation product containing methylene bridges of an alkylphenol and formaldehyde and sulfated at 12 and 25 mole% are designated below. -after (e3l).
<Desc / Clms Page number 8>
When using (e), (e3) or (e31) 'the polyalkylene glycol ethers of the polyhydroxylated hydrocarbon compounds, partially modified by anionic groups, in particular the oligomeric condensation products as described above, such modified ethers are advantageously those falling under formula 1 and described in the examples of the German patents 23 06 104 C3 (= American patent 3 874 891), 32 46 383 C2 (= American patent 4 516 979) and 32 47 400 C2 (= U.S. Patent 4,464,180), products partially modified by anionic groups - in particular (# 31) - possibly possibly present in association with starting products (e213) not modified by anionic groups, due to the distribution statistics of anionic groups.
The emulsifier system (E) and the composition (U) of the invention additionally contain, respectively, the emulsifier (e) and (P) + (e), (h) at least one lipophilic emulsion auxiliary, not ionic.
The emulsion auxiliary (h) is advantageously an oil-soluble polar product, preferably an oil-soluble C1-C4 alkyl ester of a fatty acid having from 12 to 24 carbon atoms in the fatty acid radical, or a mixture of such esters. The fatty acid radicals of these esters are in particular those indicated above as well as the acyl radicals of technical fatty acids, in particular tallow fatty acid, technical oleic acid, fatty acid coconut or fish oil acids, or refined technical fatty acids, preferably those containing 16 to 24 carbon atoms. As C1-C4 alkyl radicals forming an ester (h), those of low molecular weight are preferred, in particular the ethyl group and
<Desc / Clms Page number 9>
especially the methyl group.
The emulsifying system (E) can consist only of (e) or, preferably, of a mixture of (e) with (h); when (h) is present, the weight ratio (e) / (h) is advantageously between 95/5 and 40/60, preferably between 80/20 and 40/60.
The weight ratio (E) / [(P) + (E)] is advantageously between 3/100 and 20/100, preferably between 5/100 and 20/100. When (E) or the composition (U) of the invention do not contain (h), the weight ratio of (e) to the total composition is advantageously between 6/100 and 20/100, preferably between 10/100 and 20/100.
When (h) is present [whether introduced in combination with (P) or with (e) or with both or separately], the content of (e) can be considerably reduced, advantageously so that the weight ratio (e ) / [P) + (E)] in the compositions (U) containing (P), (e) and (h) is between 4/100 and 12/100, preferably-in particular for the preferred ratios of ( e) / (h) and when using the preferred surfactant derivatives (e31), indicated above, condensation products of the novolak type - between 4/100 and 10/100 or even between 4/100 and 9 / 100.
The compositions (U) of the invention include the mixtures (P) and the emulsifying systems (E) and can be used in this form. If necessary, a base can be added in order to transform, at least in part, any carboxy group and / or the unreacted anhydrides, into the corresponding salt, so that the pH of the composition diluted with water to 1% by weight of [(P) + (E) + optionally a base] is advantageously between 3 and 8, preferably between 4 and 7.
As suitable bases for adjusting the pH, the products can be used
<Desc / Clms Page number 10>
usual, in particular hydroxides, carbonates or bicarbonates of alkali metals or preferably aliphatic amines, mainly (C2-C3 alkanol) amines, in particular mono-, di- or tri-ethanolamine or mono-, di- or triisopropanolamine, and / or the alkylamines, advantageously the (C 3 -C 6 alkyl) amines, in particular those in which the alkyl group corresponds to that of the N-alkylphthalimide used.
The compositions (U) of the invention are in particular those consisting essentially of (P) and (E) and optionally an additional base, as indicated above. They are generally in liquid viscous form and are characterized by their stability in transport and storage, namely under both heat and freezing conditions, for example at temperatures below -10 "C or above + 40 C.
The phthalimide mixtures (P) of the invention, in particular in the form of their compositions (U) containing (E) as described above, can be used as auxiliaries for the treatment of fibrous substrates with substances which are in the form aqueous dispersions; they can be used in particular as carriers for dyeing fibrous materials with dispersion dyes or with any other dye which are applied in the form of their aqueous dispersions, or for the optical brightening of fibrous materials with optical dispersants.
The compositions (U) of the invention can easily be diluted with water; before their use, it is possible, if desired, to dilute them with water in mother emulsions (for example containing from 5 to 40%, preferably from 10 to 30% by weight of (U)) or they can be added to stock solutions of dispersion dyes or optical brighteners
<Desc / Clms Page number 11>
or even directly in the baths. The aqueous mother emulsions or dispersions are distinguished by their storage stability and can be used as they are after several days; when they separate or sediment after longer storage, they can easily be emulsified or dispersed again by simple agitation.
They are in particular suitable as carriers for dyeing synthetic or artificial fibrous materials, in particular fibrous materials constituted by polyester, polyamide or cellulose acetate and their mixtures, as well as mixtures of these fibers with fibers. natural (in particular cotton or wool), for example cotton / polyester or wool / polyester blends, or with elastomeric fibers (for example polyurethanes).
The substrates to be treated may be in any of the usual forms for dyeing or optical brightening with carriers, for example in the form of flock, yarns, filaments, skeins, crossed coils, woven or knitted articles, nonwovens, felts, carpets, tufted fabrics as well as manufactured or semi-manufactured articles.
The application can be carried out according to methods known per se, in particular in an aqueous medium, advantageously at a pH of between 3 and 8, for example by exhaustion, under normal pressure, advantageously at temperatures> 95 ° C., or under a more high at temperatures above 100 ° C., in particular at a temperature between 102 and 1400 ° C., for example under conditions of high temperatures, advantageously between 102 and 110 ° C., or under conditions of rapid dyeing at high temperatures (the fibers of preferably polyester
EMI11.1
at temperatures between 110 and 1400C, the polyamide fibers preferably between 105 and 1150C,
<Desc / Clms Page number 12>
cellulose acetate fibers preferably between 105 and 125 C) or according to the impregnation methods, for example by padding, immersion, spraying, application of foam or printing (with pastes or printing inks) under the usual impregnation conditions (for example at temperatures between 15 and 500C) and subsequent fixing, preferably at a high temperature, in particular above 100 C, for example by steam treatment, preferably between 102 and 120 C , or by thermosolage (for example at temperatures included
EMI12.1
between 130 and 22Doe, for polyamides preferably between 130 and 1600C and for polyesters preferably between 150 and 220oye)
.
Due to the surprisingly good ability of the mixtures (P) of the invention in the presence of (E) to give emulsions, it is possible, even with very small amounts of emulsifier (E), in particular of emulsifier ( e), and above all. of emulsifier (e31) of the novolak surfactant type as specified above, obtaining an optimal effect due to the remarkable and very rapid distribution of (P) into very fine particles in the aqueous system, so that its action ( especially as a carrier) works better and immediately in the dyeing process or optical brightening.
If necessary, other customary dye auxiliaries can be added to the compositions (U) of the invention (in particular at the latest in the aqueous treatment bath), for example other carriers (Q) which are compatible with the N-alkylphthalimides, in particular aromatic compounds substituted by alkyl groups and their mixtures, aromatic or alkylaromatic esters of carboxylic acids, aromatic compounds substituted by halogens, compounds of the biphenyl series, diphenyl ether or naphtholic ether
<Desc / Clms Page number 13>
optionally substituted by alkyl and / or hydroxy groups. The additional use of other N-alkylphthalimides is not here expressly recommended.
When (P) is used together or in mixture with (Q), it is preferred that (P) is predominant. Other additives which can be used in combination with the carriers (U) of the invention are, for example, anti-foaming agents; when using as surfactants (E) in the compositions (U) of the invention the
EMI13.1
novolak type surfactants (e3) specified above, in particular (e3l), the additional use of an anti-foaming agent is generally not necessary, since they already confer an anti-foaming effect -foam to the composition, so that the latter can easily be used without the addition of anti-foaming agents also in the processes in which foam could form in undesirable quantities (for example jet processes, on a crossed coil, jigger or on a boat).
The mixtures (P) of the invention, in particular in the form of their compositions (U) containing (E), can be used in the dyeing or optical brightening processes with any optical dispersion dye or brightener. usual dispersions as defined for example in the "Color Index" under the heading "Disperse Dyes" and, in part, under the heading "Fluorescent Optical Brightners", which contain in their usual commercial form additional ingredients (mainly dispersing agents ), or also with other dyes which, at least temporarily, do not contain water-soluble substituents such as, for example, sulfur dyes, vat dyes or developable dyes.
The compositions (U) of the invention can advantageously also be used in pasta
<Desc / Clms Page number 14>
and aqueous printing inks (e.g. for printing carpets or knitted items), since they are effective even in relatively concentrated processing formulations.
By using the compositions (U) of the invention, the action of the dyes and optical brighteners used can be exerted at best; it is thus possible to obtain very regular dyes of a light to dark shade, even with mixtures of dyes (for example mixtures for tri-color), and good penetration of the substrates. The dyes obtained are marked by excellent solidity.
The required or optimal amount of composition (U) of the invention to be used relative to the substrate or to the bath, can vary widely depending on the amount and type of dye or optical brightener, the type and structure of the substrate, the treatment process used and the bath ratio, and can be determined using a few preliminary tests. In general, the compositions (U) of the invention are used at concentrations of between 0.3 and 25 g / liter relative to the aqueous treatment bath; when the bath ratio is between 1: 5 and 1:40, in particular 1:20, the concentrations used are advantageously between 0.4 and 12 g / liter, preferably between 0.5 and 4 g / liter .
The following examples illustrate the present invention without in any way limiting its scope. In these examples, the parts and percentages are by weight and the temperatures are given in degrees Celsius. The dyes are used in a commercial form and their percentage concentration refers to the substrates.
<Desc / Clms Page number 15>
The mixtures of N-alkylphthalimides (P) used are indicated in Table 1 below: Table 1
EMI15.1
<tb>
<tb> Mixtures <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> I <SEP> N-R-phthalimide <SEP> in <SEP> (P)
<tb> (P)
<tb> R <SEP> = <SEP> n-propyle <SEP> (a) <SEP> R <SEP> = <SEP> sec.-butyTe <SEP> (b) <SEP> R <SEP> n-butyl <SEP> (c)
<tb> PI <SEP> 3 <SEP> 60 <SEP> 37
<tb> P2 <SEP> 3 <SEP> 55 <SEP> 42
<tb> P3 <SEP> 3 <SEP> 42 <SEP> 55
<tb> P4 <SEP> 3 <SEP> 17 <SEP> 80
<tb> P5 <SEP> 5 <SEP> 37 <SEP> 58
<tb> P6 <SEP> 6 <SEP> 31 <SEP> 63
<tb> P7 <SEP> 8 <SEP> 32 <SEP> 60
<tb> P8 <SEP> 8 <SEP> 27 <SEP> 65
<tb> P9 <SEP> 8 <SEP> 22 <SEP> 70
<tb> PI0 <SEP> 10 <SEP> 32 <SEP> 58
<tb> P11 <SEP> 10 <SEP> 30 <SEP> 60
<tb> P12 <SEP> 10 <SEP> 22 <SEP> 68
<tb> P13 <SEP> 12 <SEP> 60 <SEP> 28
<tb> P14 <SEP> 12 <SEP> 28 <SEP> 60
<tb> P15 <SEP> 12 <SEP> 18 <SEP> 70
<tb> P16 <SEP> 12 <SEP> 8 <SEP> 80
<tb>
The emulsifying systems (E) used are indicated in the following table 2, w, x and y signifying emulsifiers (e) and z signifying an emulsion auxiliary (h).
<Desc / Clms Page number 16>
Table 2
EMI16.1
<tb>
<tb> Systems <SEP> # <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> in <SEP> (E)
<tb> emulsifiers
<tb> (E) <SEP> w <SEP> x <SEP> y <SEP> z
<tb> El <SEP> 95--5
<tb> E2 <SEP> 40--60
<tb> E3 <SEP> 50--50
<tb> E4 <SEP> 80--20
<tb> E5 <SEP> 100
<tb> E6-90 <SEP> 10
<tb> E7 <SEP> # <SEP> - <SEP> # <SEP> 50 <SEP> # <SEP> 50
<tb> E8 <SEP> # <SEP> - <SEP> # <SEP> 20 <SEP> # <SEP> 80
<tb> E9-25 <SEP> 25 <SEP> 50
<tb>
w = novolak surfactant "compound 6" according to German patent 32 46 383 C2 [ie "compound 6" of table (b) of US patent 4,516,979], x-adduct of 32 moles of ethylene oxide on 1 mole of castor oil, y = monoethanolammonium docedylbenzenesulfonate, z = methyl ester of a Cig-C20 fatty acid.
The carrier compositions (U) used are indicated in Table 3 below:
<Desc / Clms Page number 17>
Table 3
EMI17.1
<tb>
<tb> Compositions <SEP> Mixtures <SEP> from <SEP> phthalimides <SEP> lsystems <SEP> emulsifiers
<tb> of <SEP> (P) <SEP> (E)
<tb> carriers
<tb> (U)
<tb> Ul <SEP> M <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U2 <SEP> P2 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U3 <SEP> P3 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U4 <SEP> P4 <SEP> (80) <SEP> E2 <SEP> (20)
<tb> U5 <SEP> P4 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U6 <SEP> P4 <SEP> (90) <SEP> E6 <SEP> (10)
<tb> U7 <SEP> P4 <SEP> (85) <SEP> E7 <SEP> (15)
<tb> U8 <SEP> P5 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U9 <SEP> P6 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> UM <SEP> P7 <SEP> (84) <SEP> E3 <SEP> (16)
<tb> Ull <SEP> P7 <SEP> (82) <SEP> E4 <SEP> (18)
<tb> U12 <SEP> P7 <SEP> (82) <SEP> E5 <SEP> (18)
<tb> U13 <SEP> P7 <SEP> (84) <SEP> E9 <SEP> (16)
<tb> U14 <SEP> P8 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U15 <SEP> P9 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U16 <SEP> P10 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U17 <SEP> PU <SEP> (84) <SEP> E3 <SEP> (16)
<tb> U18 <SEP> PU <SEP> (82) <SEP> E4 <SEP> (18)
<tb> U19 <SEP> PU <SEP> (85) <SEP> E5 <SEP> (15)
<tb> U20 <SEP> PU <SEP> (84) <SEP> E9 <SEP> (16)
<tb> U21 <SEP> P12 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U22 <SEP> P13 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U23 <SEP> P13 <SEP> (88) <SEP> E8 <SEP> (12)
<tb> U24 <SEP> P14 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U25 <SEP> P15 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb> U26 <SEP> P16 <SEP> (95) <SEP> El <SEP> (5)
<tb> U27 <SEP> P16 <SEP> (83) <SEP> E3 <SEP> (17)
<tb>
If necessary, add to the compositions (U)
above monoethanolamine or diisopropanolamine (the pH of the aqueous dilute composition
<Desc / Clms Page number 18>
having a concentration of 1% is between 4 and 6).
Example 1:
At room temperature (- = 200), a textured polyester jersey (diolen loft) is fouled in a scarf, up to an absorption rate of 80%, with an aqueous bath containing, for 1000 parts, 25 parts of the CI Disperse Yellow 64 dye (structural NO 47023) and 10 parts of the U20 auxiliary.
The pH is adjusted to 4.5 with acetic acid.
For 120 seconds at 1100, the textile material is subjected to an intermediate drying on a spike rower and it is then subjected to a thermosolage for 90 seconds to 1950. After reducing treatment, an intense yellow solid dye is obtained having good general solidities .
Example 2:.
At room temperature, a polyester / cotton cloth (ratio 67:33) is padded in an aqueous bath (absorption rate of 60%). The aqueous bath contains, for 1000 parts, 25 parts of the dye C. I. Vat Red 10 (structure nO 67000) 10 parts of the dye C. I. Disperse Red 202 and 10 parts of the composition U16.
The pH is adjusted to 4.5 with acetic acid.
For 60 seconds at 1100, the impregnated fabric is dried and then treated with hot air at 2100 for 60 seconds. The vat dye is developed at 600 for 30 seconds using the following aqueous bath (bath ratio: 1: 5) which contains, per 1000 parts,
<Desc / Clms Page number 19>
20 parts of a 30% sodium hydroxide solution
8 parts of sodium dithionite and
3 parts of an anionic dispersing agent (sodium salt of a condensation product of ss-naphthalenesulfonic acid and formaldehyde commercially available).
After soaping at the boil for 20 minutes, rinsing and drying, a fabric is obtained in which the polyester part and the cotton part are dyed in an almost tone-on-tone red shade.
The dyes have good color intensity, a solid appearance and good general solidity.
Example 3:
In a high temperature dyeing machine, a 1300 bath is passed through spools of textured polyester yarn, at a bath ratio of 1: 10. The bath contains demineralized water (the pH being adjusted to 4 , 5 with acetic acid), 1.5 g / liter of the auxiliary U17 and the following dyes: 1} 0.46% of the dye of formula
EMI19.1
2) 0.52% of the dye of formula
EMI19.2
<Desc / Clms Page number 20>
3) 0.17% of the mixture of dyes of formula (vi) and (Y2) (in equal portions)
EMI20.1
The flow rate through the coils is 40 liters / kg per minute. After 30 minutes of treatment at 1300, the bath is cooled and discharged and the articles are subjected to a reducing treatment. A perfectly even brown dye is obtained with complete exhaustion of the bath.
During dyeing, little foam is formed.
Example 4:
A polyester fabric (of the DACRON type) is dyed in a Gaston-County jet dyeing machine with 0.5% of the Foron Rubine SE-GFL dye by adding 2 g / liter of ammonium sulfate and 2 g / liter of the product. U17 at pH 5.0 (the pH is adjusted with formic acid). The ratio of the bath is 1:20. The dyeing begins at 200; for 10 minutes, the dye bath is heated to 700. After 20 minutes to 1300, the dyeing is finished. We obtain a plain shade fabric.
Example 5:
Example 4 is repeated using the Foron Brilliant Blue S-R dye instead of the Foron Rubine SE-GFL dye. We get a very bright solid blue dye.
<Desc / Clms Page number 21>
Example 6:
In a high temperature dyeing machine (Gaston County type jet dyeing machine) containing 100 parts of a dye bath which contains 0.1 part of a commercial preparation (with a dispersing agent) of the CI Disperse dye Blue 148.0, 2 parts of the composition U23 and 2 parts of ammonium sulphate and the pH of which has been adjusted to 5 with formic acid, 700 parts of a material cleaned of polyester fibers are introduced at 700 . The dyeing machine is closed, the temperature is raised for 20 minutes to 1300 and maintained at this temperature for 20 minutes. After cooling, the substrate is removed from the bath, rinsed, soaped, rinsed again and dried. We obtain a solid dye of an intense blue shade with very good solidities.
Example 7:
In a closed dye tank, 10 parts of a polyester fiber fabric are dyed with 400 parts of an aqueous dye bath which contains 0.05 part of the commercial dye CI Disperse Red 73, 0.7 part of the composition u15 and 3 parts of ammonium sulphate and the pH of which has been adjusted to 5 with formic acid, bringing the internal temperature for 600 minutes to 3000 and maintaining at 1300 for 30 minutes. The dyed fabric is cooled, removed from the bath, rinsed, rinsed again and dried. A perfectly uniform ruby red shade is obtained with excellent solidity.
Example 8:
In 4000 parts of an aqueous dye bath containing 0.2 part of the dye C. I. Disperse Blue 73.6 parts of the composition U21 and 8 parts of ammonium sulfate, and the pH of which has been adjusted to 5
<Desc / Clms Page number 22>
400 form parts of a polyester fiber fabric are introduced with formic acid. In the space of 30 minutes, the bath is brought to 97 and maintained at this temperature for 1 hour. The fabric is washed, rinsed and dried, which gives a fabric dyed in a solid and well penetrated blue shade having very good solidities.
Example 9:
In an aqueous bath (bath ratio of 1:40) heated to 600 and which contains 3.2% of the CI Disperse Blue dye 87.2 g / liter of ammonium sulfate, 4 g / liter of citric acid and 2 g / liter of the auxiliary U17, a polyester (satin) ribbon of unstretched yarns (1: 3.2) and normally drawn yarns (1: 3.66) is introduced. In the space of 45 minutes, the bath is brought to 130, it is maintained for 60 minutes at this temperature and it is cooled. The treated substrate is rinsed and then dried. This produces a ribbon dyed in a perfectly united turquoise shade.
Example 10:
In 4000 parts of an aqueous bath containing 2 g / liter of ammonium sulphate, 0.6 part of the dye of formula
EMI22.1
and 5 parts of the auxiliary U17, and whose pH has been adjusted to 5.5 with acetic acid, are introduced to 600 100 parts of a yarn comprising 50% wool and 50% polyethylene terephthalate. The bath is then brought to 1060 in the course of 45 minutes and the dyeing is carried out at this temperature for 60 minutes. The yarn is cooled, rinsed and dried. We get a solid yellow dye, the polyester part
<Desc / Clms Page number 23>
being substantially more dyed than the woolen part.
EMI23.1
In place of the carrier compositions U15, e U16, U20, U21 and U23, one can use in Examples 1,2, 6,7 and 8 above one of the other carrier compositions U1 to U27. In Example 3, one can also use the compositions U1-U5, U8-U12, U14-U19, U21, U22 and U24-U27 instead of the composition U17.
In the above examples, the carrier compositions (U) can be added directly to the baths or can be diluted beforehand in aqueous stock solutions prepared for example by diluting at room temperature 10 parts of each of the compositions U1-U27 with 90 parts demineralized water.