PT1358274E

PT1358274E - Corante à base de ftalimidilo azo, processo para a sua preparação e uso do mesmo

Info

Publication number: PT1358274E
Application number: PT02719738T
Authority: PT
Inventors: Alfons Arquint; Antoine Clement; Jean-Claude Wilhelm; Urs Lauk
Original assignee: Huntsman Adv Mat Switzerland
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2011-04-05
Also published as: DE60239044D1; US20040097716A1; KR20030072402A; CN1249171C; US7087731B2; CZ20032383A3; WO2002068539A1; KR100840884B1; JP2004524408A; JP4205951B2; ES2358986T3; PL362752A1; EP1358274B1; TW593555B; RU2003125644A; CN1491259A; RU2288242C2; ATE496973T1; EP1358274A1

Description

DESCRIÇÃO

CORANTE À BASE DE FTALIMIDILO AZO, PROCESSO PARA A SUA PREPARAÇÃO E USO DO MESMO O presente invento refere-se a corantes dispersos que têm um componente N-butil-ftalimido-diazo e um componente de anilina de acoplamento, a processos para a preparação de tais corantes e ao uso dos mesmos em tingimento ou impressão de materiais de fibra hidrofóbica semissintética e especialmente sintética, especialmente materiais têxteis.

Os corantes azo dispersos tendo um componente N-alquil-ftalimido-diazo e um componente de acoplamento anilina são conhecidos há muito tempo, por exemplo das Patentes U.S. n°. 3 980 634, EP-A443 984 ou WO 00/40656, e são utilizados em tingimento de materiais de fibra hidrofóbica.

Constatou-se, contudo, que os fingimentos ou impressões obtidos usando os corantes atualmente conhecidos não satisfazem em todos os casos as exigências atuais, especialmente no que diz respeito à estabilidade à lavagem e estabilidade à transpiração. Existe assim uma necessidade em novos corantes que tenham especialmente boas propriedades de estabilidade à lavagem.

Constatou-se agora, surpreendentemente, que os corantes de acordo com o invento vão ao encontro dos critérios acima mencionados a um grau considerável.

Em conformidade, o presente invento refere-se a corantes dispersos que dão origem a corantes que têm um elevado grau de estabilidade a lavagem e a transpiração e que, além disso, 1 têm boas características de formação tanto em processos de escape e thermosol e em impressão têxtil. Os corantes são também adequados para impressão de descarga.

Os corantes de acordo com o invento correspondem à fórmula

O

(D em que Ri é hidrogénio, metilo ou -NHC0-Ci-C4alquilo, R2 é Ci-C4alquilo, sendo possível que a cadeia alquilica, de C2 ou mais, seja facultativamente interrompida por um átomo de oxigénio, e R3 tem, independentemente de R2, qualquer dos significados de R2.

Ri é de preferência NHC0-Ci-C4alquilo.

Ci-C4Alquilo no radical -NHCO-Ci-C4alquilo é metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, butilo-sec ou butilo-terc, especialmente metilo. R2 e R3 como Ci-C4alquilo são, cada independentemente do outro, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, butilo-sec ou butilo-terc. R2 e R3 têm de preferência o mesmo significado. R2 e R3 são especialmente etilo ou o radical -CH2CH2-OCH3. 2 É dada preferência especial a corantes de fórmulas

(2) (3). 0 presente invento refere-se também ao processo para a preparação dos corantes de fórmula (1) de acordo com o invento.

Os corantes são preparados, por exemplo, por nitração de uma ftalimida de fórmula 0

O (50) na gama ácida, como descrito, por exemplo, na página 459 em Organic Synthesis, Volume 2, (uma Edição Revista dos Volumes Anuais X-XIX), J. Wiley & Sons, seguido por alquilação do composto nitro resultante, por exemplo em conformidade com um método descrito em Journal of Organic Chemistry 32 (1967) na página 1923, parágrafo 3, e, por exemplo após tratamento 3 redutivo descrito na página 569 em Buli. Soc. Chim. França 1957, conversão num intermediário de fórmula

Usando métodos geralmente conhecidos, o intermediário de fórmula (51) é di-halogenado e é então, num meio ácido, submetido a diazotizado e acoplado a um composto de fórmula

em que Ri, R2 e R3 têm as definições e significados preferidos acima facultados. Os substituintes halogenados são então substituídos por ciano usando métodos similarmente conhecidos. A halogenação é levada a cabo, por exemplo, por reacção do composto de fórmula (51) em primeiro lugar com acetato de sódio em ácido acético e em seguida com bromo no mesmo meio para formar o composto de dibromo correspondente. A diazotização do composto de fórmula (51) é igualmente levada a cabo de um modo conhecido per se, por exemplo, com nitrito de sódio num meio aquoso ácido, por exemplo contendo ácido clorídrico ou contendo ácido sulfúrico. A diazotização pode, contudo, também ser levada a cabo usando outros agentes de diazotização, e.g. com ácido nitrosilsulfúrico. Na diazotização, pode estar presente um ácido adicional no meio 4 reaccional, e.g. ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido acético, ácido propiónico, ácido clorídrico ou misturas de tais ácidos, e.g. misturas de ácido propiónico e ácido acético. A diazotização é vantajosamente levada a cabo a temperaturas desde -10 a 30°C, por exemplo de -10°C à temperatura ambiente. O acoplamento do composto diazotizado de fórmula (51) ao componente de acoplamento de fórmula (52) é igualmente efectuado de modo conhecido, por exemplo num meio ácido, aquoso ou aquoso-orgânico, vantajosamente a temperaturas desde -10° a 30°C, especialmente inferior a 10°C. Exemplos de tais ácidos usados são o ácido clorídrico, ácido acético, ácido propiónico, ácido sulfúrico e ácido fosfórico. A reacção para formar os corantes finais é levada a cabo por substituição dos dois átomos de halogéneo por grupos ciano usando métodos conhecidos per se, por exemplo usando CuCN ou misturas de CuCN e um cianeto de metal alcalino num solvente, por exemplo dimetilformamida, dimetil sulfóxido, dimetil-acetamida, N-vinilpirrolidona, sulfolano ou piridina.

Os componentes diazo de fórmula (51) e os componentes de acoplamento de fórmula (52) são conhecidos ou podem ser preparados de um modo conhecido per se. O presente invento diz também respeito a misturas de corantes compreendendo pelo menos dois corantes azo estruturalmente diferentes de fórmula (1). É dada preferência a misturas de corantes compreendendo dois corantes azo estruturalmente diferentes de fórmula (1). 5 É dada especial preferência a misturas de corantes compreendendo os corantes azo de fórmulas (2) e (3).

As misturas de corantes de acordo com o invento compreendem pelo menos dois corantes azo estruturalmente diferentes de fórmula (1) podem ser preparadas, por exemplo, misturando simplesmente os corantes individuais, por exemplo misturando os corantes de fórmulas (2) e (3).

As quantidades dos corantes individuais nas misturas de corantes de acordo com o invento podem variar numa gama ampla, por exemplo de 95:5 a 5:95 partes em massa, especialmente de 70:30 a 30:70 partes em massa, mais especialmente de 55:45 a 45:55 partes em massa dos corantes individuais numa mistura de corantes compreendendo dois corantes azo de acordo com o invento. É dada preferência bastante especial a misturas de corantes compreendendo os corantes de fórmulas (2) e (3) numa razão em massa desde 1,1:0,9 a 0,9:1,1, especialmente numa razão em massa de 1:1.

Os corantes e misturas de corantes de acordo com o invento podem ser utilizados para tingimento ou impressão de materiais de fibra hidrofóbica semissintética e especialmente sintética, especialmente materiais têxteis. Os materiais têxteis compostos de misturas de tecidos que compreendem tais materiais de fibra hidrofóbica semissintética ou sintética também podem ser tingidos ou impressos utilizando os corantes ou misturas de corantes de acordo com o invento.

Os materiais de fibra semi-sintética em consideração são, especialmente, celulose 21/2-acetato e celulose triacetato. 6

Os materiais de fibra hidrofóbica sintética consistem especialmente de poliésteres aromáticos, lineares, por exemplo os do ácido tereftálico e glicóis, especialmente etilenoglicol, ou produtos da condensação do ácido tereftálico e 1,4-bis(hidroximetil)ciclohexano; de policarbonatos, e.g. os de a,a-dimetil-4,4-dihidroxi-difenilmetano e fosgene, e de fibras com base em cloreto de polivinilo e em poliamida. A aplicação dos corantes e misturas de corantes de acordo com o invento aos materiais de fibra é efectuada em conformidade com métodos de tingimento conhecidos. Por exemplo, os materiais de fibra de poliéster são tingidos no processo de escape a partir de uma dispersão aquosa na presença de dispersantes comuns aniónicos ou não-iónicos e, facultativamente, agentes de dilatação (portadores) a temperaturas desde 80 a 140°C. A celulose 21/2-acetato é tingida de preferência desde 65 a 85°C e a celulose triacetato a temperaturas desde 65 a 115°C.

Os corantes e misturas de corantes de acordo com o invento não irão corar a lã e o algodão presente na mesma altura no banho de corante ou irão corar tais materiais apenas ligeiramente (muito boa reserva) de modo que podem também ser satisfatoriamente utilizados no tingimento de mistura de tecidos de poliéster/lã e poliéster/fibra celulósica.

Os corantes e misturas de corantes de acordo com o invento são adequados para tingimento em conformidade com o processo thermosol, no processo de escape e para processos de impressão. 7

Em tais processos, os ditos materiais de fibra podem estar numa variedade de formas de processamento, e.g. na forma de fibras, fios ou não tecidos, tecidos ou malha. É vantajoso converter os corantes ou misturas de corantes de acordo com o invento numa preparação de corantes antes do uso. Para tal finalidade, o corante é triturado de modo que o seu tamanho de partícula seja em média desde 0,1 a 10 microns. A trituração pode ser levada a cabo na presença de dispersantes. Por exemplo, o corante seco é triturado juntamente com um dispersante ou amassado numa forma de pasta juntamente com um dispersante e então seco em vácuo ou por atomização. Após adição de água, as preparações resultantes podem ser utilizadas para preparar pastas de impressão e banhos de corantes.

Para a impressão, serão utilizados os espessantes habituais, e.g. produtos naturais modificados ou não modificados, por exemplo alginatos, goma british, goma arábica, goma de cristal, farinha de semente de alfarroba, tragacanto, carboximetilcelulose, hidroxietilcelulose, amido ou produtos sintéticos, por exemplo poliacrilamidas, ácido poliacríico, ou copolímeros dos mesmos, ou álcoois polivinílicos.

Os corantes e misturas de corantes de acordo com o invento conferem aos ditos materiais, especialmente a materiais de poliéster, níveis de tonalidade de cores tendo propriedades de estabilidade de uso muito boas tais como, especialmente, boa estabilidade à luz, estabilidade a termofixação, estabilidade a plissado, estabilidade ao cloro, e estabilidade a humidade, e.g. estabilidade à água, a transpiração e a lavagem; os corantes acabados são adicionalmente caracterizados por bastante boa estabilidade a fricção. Especial ênfase deve ser dada às boas propriedades de estabilidade dos corantes obtidos com respeito à transpiração e, especialmente, à lavagem.

Os corantes e misturas de corantes de acordo com o invento também podem ser usados satisfatoriamente na produção de tonalidades mistas juntamente com outros corantes.

Além disso, os corantes e misturas de corantes de acordo com o invento também são bem adequados ao tingimento de materiais de fibra hidrofóbica em CO2 supercritico. 0 presente invento refere-se ao uso supracitado dos corantes e misturas de corantes de acordo com o invento bem como a um processo para 0 tingimento ou impressão de materiais de fibra hidrofóbica semissintética ou sintética, especialmente materiais têxteis, em cujo processo um corante de acordo com o invento é aplicado aos ditos materiais ou neles incorporado. Os ditos materiais de fibra hidrofóbica são de preferência têxteis de materiais de poliéster. Substratos adicionais que podem ser tratados pelo processo de acordo com o invento e condições de processo preferidas podem ser acima encontrados na descrição mais detalhada do uso dos corantes de acordo com o invento. 0 invento refere-se também a materiais de fibra hidrofóbica, de preferência têxteis de materiais de poliéster, tingido ou impresso pelo dito processo.

Os corantes de acordo com o invento são, além disso, adequados para processos de reprodução modernos, e.g. impressão por termotransferência. 9

Os Exemplos que se seguem servem para ilustrar o invento. As partes nos mesmos são partes em massa e as percentagens são percentagens em massa, a menos que indicado em caso contrário. As temperaturas facultadas são em graus Celsius. A relação entre partes em massa e partes em volume é a mesma que entre gramas e centímetros cúbicos.

Exemplo 1: A. Introduzem-se 26,25 g de ácido acético glacial num aparelho de reacção laboratorial e, durante 3 minutos, 1,78 g do composto de fórmula

(53) são introduzidos à temperatura ambiente. Agita-se a suspensão esverdeada resultante durante 5 minutos e em seguida, durante 7 minutos, adicionam-se 0,54 g de ácido sulfúrico a 98%; agita-se durante 10 minutos. Em seguida, e durante 20 minutos, com arrefecimento a 15-20°C, adicionam-se gota a gota 1,86 g de ácido nitrosilsulfúrico a 40% à mistura reaccional e mantém-se agitação durante 1 hora àquela temperatura. Após a reacção estar completa, adiciona-se a mistura gota a gota, durante 10 minutos, a uma mistura que consiste em 6,30 g de ácido acético glacial, 0,58 g de ácido clorídrico a 32 %, 11,00 g de água gelada e 5,00 g de uma solução aquosa a 31,1% do composto de fórmula 10 (54) (54)

\ ch2ch2och3 /—' ch2ch2och3 NHCQCHg a uma temperatura de 0-5°C e agita-se durante 120 minutos. Em seguida, e durante 10 minutos, adicionam-se gota a gota 15,00 g de água gelada; filtra-se a suspensão vermelha resultante com sucção, lava-se com água desionizada e seca-se.

Obtêm-se 2,20 g do composto de fórmula Ο ψ

O B. Introduzem-se 1,30 g do composto de fórmula (55) e 10 ml de dimetil sulfóxido num aparelho de reacção laboratorial e agita-se durante 10 minutos à temperatura ambiente. Então, e durante 10 minutos, introduzem-se 0,10 g de cianeto de sódio e 0,36 g de cianeto de cobre (I) e agita-se a mistura durante 60 minutos. Em seguida, e durante 10 minutos, adicionam-se 0,10 g adicionais de cianeto de sódio e 0,36 g de cianeto de cobre (I) e mantém-se agitação durante 10 minutos; aumenta-se então a temperatura a 50°C durante 4 minutos. Agita-se a mistura reaccional durante 5 minutos àquela temperatura e em seguida arrefece-se à temperatura ambiente; adicionam-se 2,00 g de água durante 10 minutos e mantém-se agitação durante 30 minutos adicionais. Filtra-se em seguida a suspensão com sucção, e lava-se com água morna (50°C) e leva-se a cabo secagem. 11

Obtém-se 0,85 g do corante azo de fórmula

que tinge poliéster com uma tonalidade azul.

Exemplo 2:

Tritura-se 1 parte em massa do corante de fórmula

num moinho de areia, juntamente com 17 partes em massa de água e 2 partes em massa de um dispersante comercialmente disponível do tipo dinaftilmetano-dissulfonato, e converte-se numa dispersão aquosa a 5%. Usando tal formulação, produz-se um corante a 1% (com base no corante e no substrato) em tecidos de poliéster pelo processo de escape a alta temperatura a 130°C e é limpo de modo redutor. O corante azul obtido deste modo tem propriedades de estabilidade ao uso muito boas, especialmente excelente estabilidade à lavagem.

As mesmas boas propriedades de estabilidade podem ser alcançadas quando os tecidos de poliéster são tingidos no processo thermosol (10 g/litro de corante, recolha de licor 50%, temperatura fixa 210°C). 29-03-2011 12

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Corante de fórmula: H3C-H2C41aC-H2C— 1«

O na qual Ri é hidrogénio, metilo ou -NHC0-Ci-C4alquilo, R2 é Ci-C4alquilo, sendo possível que a cadeia alquílica, de C2 ou mais, seja facultativamente interrompida por um átomo de oxigénio, e R3 tem, independentemente de R2, qualquer dos significados de R2.
2. Corante de acordo com a reivindicação 1, em que Ri é -NHC0-Ci-C4alquilo.
3. Corante de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, em que R2 e R3 têm o mesmo significado e são etilo ou o radical -CH2CH2-OCH3.
4. Corante de acordo com a reivindicação 1 de fórmula:

0 (2).
5. Corante de acordo com a reivindicação 1 de fórmula: 1
6. Processo para a preparação de um corante de fórmula (1) de acordo com a reivindicação 1, em cujo processo uma ftalimida de fórmula:

(50) é nitrada na gama ácida, o composto nitro resultante é em seguida alquilado e, através de tratamento redutor, convertido num intermediário de fórmula:

HjC-HjC-HjC-HjC-—i o intermediário de fórmula (51) é di-halogenado num meio ácido e é então diazotizado e acoplado a um composto de fórmula:

em que Ri, R2 e R3 são como definido para a fórmula (1), e os substituintes halogenados são então substituídos por ciano. 2
7. Mistura de corantes compreendendo pelo menos dois corantes estruturalmente diferentes de fórmula (1) de acordo com a reivindicação 1.
8. Processo para tingimento ou impressão de materiais de fibra hidrofóbica semissintética ou sintética, em cujo processo um corante de fórmula (1) de acordo com a reivindicação 1 ou uma mistura de corantes de acordo com a reivindicação 7 é aplicado aos ditos materiais ou neles incorporado.
9. Uso de um corante de fórmula (1) de acordo com a reivindicação 1 no tingimento ou impressão de materiais de fibra hidrofóbica semissintética e especialmente sintética, especialmente materiais têxteis.
10. Material de fibra hidrofóbica semissintética ou especialmente sintética, especialmente um material têxtil, tingido ou impresso por um processo de acordo com a reivindicação 8. 29-03-2011 3