專利名稱：分散劑混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種至少兩種不同分散劑的混合物，含有選自苯并三唑、苯并三嗪和二苯酮的紫外線吸收劑(UVA)和至少兩種不同的分散劑的混合物的水分散體，以及用于在靜電染色工藝中降低壓差的方法。
在靜電染色中，壓差經(jīng)常由紫外線吸收劑制劑、某些染料或染液的其它組分的摻雜引起。這些含苯并三唑、取代的苯并三唑、苯并三嗪或二苯酮作為活性劑的制劑，用于保護(hù)紡織物免受紫外線的破壞。
它們經(jīng)常與分散染料聯(lián)合使用。在很多情況下，在用于靜電染色設(shè)備時(shí)，這種染浴組合造成額外的壓差，所述的靜電染色設(shè)備包括但不限于package-染色機(jī)、散纖染色機(jī)、經(jīng)軸染色機(jī)等。
壓差是染色機(jī)泵在正常循環(huán)條件下，在加入染料和化學(xué)試劑之前產(chǎn)生的壓力與將染料和化學(xué)試劑加入染色機(jī)后產(chǎn)生的壓力相比之間的差。
當(dāng)染料和化學(xué)試劑轉(zhuǎn)移進(jìn)入纖維本身時(shí)，染浴溫度的升高導(dǎo)致壓差增加，直到達(dá)到盡染溫度。壓力的增加導(dǎo)致了不均勻的循環(huán)，使得染料和化學(xué)試劑不規(guī)則地沉淀到整個(gè)被染物，導(dǎo)致不合格的或不均勻的染色。當(dāng)纖維的纖細(xì)度增加時(shí)，和/或在要被染色的底布密度增加時(shí)，該問題變得更加嚴(yán)重。對于這種條件，已知一些染料和化學(xué)試劑是有麻煩的，其包括但不限于分散染料、苯并三唑紫外線吸收劑、取代的苯并三唑紫外線吸收劑、苯并三嗪紫外線吸收劑、一些二苯酮紫外線吸收劑，以及某些類型的通常用于合成纖維的分散劑和染料或化學(xué)試劑。
目前已出乎意料地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)至少兩種不同的分散劑的特殊混合物與苯并三唑、苯并三嗪和二苯酮類紫外線吸收劑一起使用時(shí)，所述的壓差可以顯著降低乃至消除的。
因此，本發(fā)明涉及一種組合物，包括A)75-95重量％的式(1)化合物
其中R1、R2、R3和R4彼此獨(dú)立地表示氫、C1-C12烷基、C5-C24-芳基或C6-C36芳烷基、Y表示亞乙基或亞丙基，n是4-50的數(shù)，X表示氫、C1-C12烷基、無機(jī)含氧酸的酸基或有機(jī)酸的酸基，和(B)5-25重量％的由芳基磺酸和甲醛制備的甲醛縮合產(chǎn)物，組分(A)+(B)的總量為100重量％。
如上所述的組分(A)和(B)在織物染色領(lǐng)域是公知的分散劑和/或表面活性劑。
C1-C12烷基作為R1至R4和X包括例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、特戊基(1，1-二甲丙基)、正戊基、新戊基和正己基。
C5-C24芳基的例子是苯基、甲苯基、2，4，6-三甲苯基、isityl、二甲苯基、萘基、蒽基和菲基。
作為R1的C6-C36芳烷基包括例如芐基、2-苯基乙基、二苯基甲基、萘基甲基和2-萘基乙基。
酸基X例如衍生自低分子量二羧酸，例如馬來酸、琥珀酸或磺基琥珀酸，并且通過酯橋連接到分子的亞烷基氧基部分。然而，優(yōu)選X衍生自無機(jī)多元酸，如硫酸，特別是正磷酸。酸基X可以游離酸或鹽的形式存在，即，例如作為堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽或胺鹽。這類鹽的例子是鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、銨、三甲基胺、二乙基胺、乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的鹽。單和二乙醇胺的鹽可另外被1-25個(gè)亞乙基氧基單元醚化。
根據(jù)本發(fā)明的組合物優(yōu)選含有作為成分(A)的式(1)化合物，其中R1是C4-C12烷基、苯基、甲苯基、苯基-C1-C3烷基或甲苯基-C1-C3烷基，R2和R3彼此獨(dú)立地是氫、C4-C12烷基、苯基、甲苯基、苯基-C1-C3烷基或甲苯基-C1-C3烷基，R4是氫、X是衍生自硫酸或正磷酸的酸基，Y表示亞乙基，n是4-40的數(shù)。
作為成分(A)特別優(yōu)選式(1)化合物，其中R1是1-苯乙基、R2和R3彼此獨(dú)立地是氫或1-苯基乙基，R4是氫，Y表示亞乙基，n是12-30的數(shù)。
非常特別優(yōu)選一種混合物的乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、銨、鉀或鈉鹽，所述的混合物是12-18摩爾的環(huán)氧乙烷與1到3摩爾的苯乙烯和1摩爾苯酚的加合物的聚加合物的磷酸單酯和二酯的混合物。
例如在美國專利No.5,009,669中描述了式(1)化合物。
在美國專利No.5,009,669中還描述了合適的組分(B)。
優(yōu)選組分(B)是甲醛與磺化的萘(sulfonated naphthalene)、C1-C4烷基萘、聯(lián)苯、二苯醚、二甲苯醚、苯酚、甲苯、二甲苯或1，3，5-三甲基苯的縮合產(chǎn)物。
特別優(yōu)選甲醛與磺化的二甲苯醚的縮合產(chǎn)物和甲醛與磺化的二(2-萘基)甲烷的縮合產(chǎn)物。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物還含有(C)0.1到10重量％的、2-80摩爾烯化氧與8到22個(gè)碳原子的不飽和或飽和一元醇、脂肪酸、脂肪族胺或脂肪酰胺的聚加合物；組分(A)+(B)+(C)的總量為100重量％。
成分(C)優(yōu)選是3-30摩爾的環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷與1摩爾12-24個(gè)碳原子的脂肪醇的聚加合物。
作為成分(C)尤其優(yōu)選20-30摩爾的環(huán)氧乙烷與1摩爾硬脂醇的聚加合物。
組分(A)、(B)和(C)的相對量可以在寬范圍內(nèi)變化。
優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的組合物含有76-84重量％、特別是77-82重量％的成分(A)，14-22重量％、特別是16-21重量％的成分(B)和2-6重量％、特別是3-5重量％的成分(C)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的分散劑混合物可有利地與苯并三唑、苯并三嗪或二苯酮紫外線吸收劑一起使用，這些紫外線吸收劑往往在靜電染色工藝中導(dǎo)致壓差。
因此，本發(fā)明的另一個(gè)目的是一種水分散體，含以總的組合物為基礎(chǔ)計(jì)5-40重量％的選自苯并三唑、苯并三嗪和二苯酮的紫外線吸收劑和以總的組合物為基礎(chǔ)計(jì)5-30重量％的上述分散劑組合物。
優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明的水分散體含有式(2)的苯并三唑化合物紫外線吸收劑， 其中R1是鹵素、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基和R2和R3彼此獨(dú)立地是氫、鹵素、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基。
合適的式(2)化合物例如是在美國專利No.5,009,669中描述的。
式(2a)的化合物是特別優(yōu)選的， 除了紫外線吸收劑和分散劑混合物以外，根據(jù)本發(fā)明的水分散體有利地另外含有以總的組合物為基礎(chǔ)計(jì)1-10重量％的穩(wěn)定劑或增稠劑。
這類添加劑用來調(diào)節(jié)分散體系的粘度。
合適穩(wěn)定劑或增稠劑尤其是含羧基的聚合物。
基于溶液或分散體，這些以0.5-10％水溶液或分散體的形式使用。
這些聚合物有利地是3-5個(gè)碳原子的烯基不飽和單羧酸或二羧酸聚合物，例如聚丙烯酸或甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、蕓康酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸或甲基富馬酸的聚合物；烯烴共聚物，例如乙烯或丙烯、雙烯酮、丙烯酸酯、異丁烯酸酯或丙烯酰胺和上述的單體(包括丙烯酸)的共聚物；或丙烯酸與甲基丙烯酸、甲基丙烯腈或乙烯基單體(例如乙烯基膦酸)的共聚物；馬來酸和苯乙烯、馬來酸和乙烯基酯(例如醋酸乙烯酯)的共聚物。
增稠的含羧基聚合物可具有0.5-6百萬的分子量。
其它的增稠劑是多糖，例如羧甲基纖維素、甲基纖維素、甲基羥基乙基纖維素、槐豆氟醚(locust bean fluor ether)、淀粉醚、藻酸鹽、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或細(xì)分散的二氧化硅(優(yōu)選具有50-380平方米/克的比表面積)，以及層狀硅酸鹽，例如膨潤土、有機(jī)皂土、蒙脫石和蒙脫土。
特別有用的增稠劑是丙烯酸聚合物。如聚丙烯酸和丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物，其中相應(yīng)的分子量可以在0.5-6百萬范圍內(nèi)變化。
另一種特別有用的增稠劑是由單糖葡萄糖和甘露糖和葡糖醛酸形成的雜多糖，例如，黃原膠。
根據(jù)本發(fā)明的水分散體可含有其它常用輔料，包括例如其它陰離子的或非離子的分散劑或表面活性劑、多價(jià)螯合劑、滲透促進(jìn)劑、抗凍劑、消泡劑、防腐劑和殺菌劑。
根據(jù)本發(fā)明的分散體有利地通過在攪拌機(jī)中將紫外線吸收劑、分散劑混合物和水打漿，然后加入任何需要的其它組分，例如多價(jià)螯合劑、抗凍劑、消泡劑、防腐劑和殺菌劑，分散1-30小時(shí)，優(yōu)選1-10小時(shí)。所述的分散有利地通過高剪切力的作用完成，例如通過在球磨機(jī)、砂磨機(jī)或玻璃珠研磨機(jī)中研磨。研磨后，可加入穩(wěn)定劑或增稠劑的水溶液，如果需要可再加入水，然后攪拌直至均勻地分散。
根據(jù)本發(fā)明的分散體以優(yōu)秀的運(yùn)輸和儲藏穩(wěn)定性著稱。當(dāng)用于染液時(shí)，其尤其在直到130攝氏度的高溫都非常穩(wěn)定。
根據(jù)本發(fā)明的分散體的使用取決于在含合成纖維、特別是聚酯纖維的紡織品染色中的染料。染色法以常規(guī)的方式進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的分散體緩慢地加入到攪拌的含水浴中，加入染料，然后溶液準(zhǔn)備用于染色。
本發(fā)明因此還提供一種用于紡織品染色的方法，其包括在含有紫外線吸收劑和如上所述分散劑組合物的水分散體存在下將材料染色。
根據(jù)本發(fā)明的助劑分散體加入到染液中的量，基于纖維的重量，在0.5-10重量％范圍內(nèi)變化，優(yōu)選1-5重量％。
可在新的光穩(wěn)定劑助劑混合物存在下染色的所述纖維材料，特別是紡織品包括例如纖維素酯纖維、芳族聚酰胺纖維和聚酯纖維。
染色有利地通過吸盡法在水性液體中進(jìn)行。
因此液比可以在寬范圍內(nèi)選擇，例如1∶3到1∶100，優(yōu)選1∶7到1∶50。進(jìn)行染色或增白的溫度優(yōu)選至少70攝氏度，通常不高于140攝氏度。優(yōu)選在80-135攝氏度范圍內(nèi)。
優(yōu)選含染料、助劑混合物和任何其它添加劑并已經(jīng)調(diào)節(jié)到pH 4.5-5.5的染浴在60-80攝氏度循環(huán)通過纖維材料5分鐘，然后在15到35分鐘內(nèi)將溫度提高至110-135攝氏度，染色液保持在該溫度15到90分鐘。
通過將染色液冷卻到60-80攝氏度，用水漂洗染色，然后，如果必要，在堿性介質(zhì)中以常規(guī)方式還原固定染色，完成染色。然后再一次漂洗染色并且干燥。這在合成纖維材料、特別是線型聚酯纖維上產(chǎn)生了深且均勻的染色，此外，所述的染色以優(yōu)秀的耐光性和耐磨度著稱。
往往與紫外線吸收劑和某些染料有關(guān)的在靜電染色設(shè)備中的壓差被根據(jù)本發(fā)明的特殊分散體顯著降低了。
因此，本發(fā)明還涉及一種通過使用分散染料和含紫外線吸收劑和如上所述分散劑組合物的水分散體降低靜電染色工藝中壓差的方法。
以下實(shí)施例用來舉例說明本發(fā)明；份數(shù)和百分?jǐn)?shù)基于重量，除非另有說明。
實(shí)施例1水分散體F1通過混合下述組分制備54.22g軟化水12.5g 2-(2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑2g磺化的二甲苯基醚甲醛縮合物(B1)0.5g C16-18烷基醇和25mole環(huán)氧乙烷的加成物4.0g另外的市場上可買到的分散劑1.0g市場上可買到的消泡劑混合物在砂磨機(jī)或玻珠研磨機(jī)中研磨直至顆粒尺寸小于2.5μm。在分離了砂或玻璃珠后，加入0.4g黃原膠基的增稠劑，0.38g市場上可買到的殺真菌劑(Proxel GXL)，25.0g軟化水。
得到的分散體具有250mPas的粘度和優(yōu)良的儲藏穩(wěn)定性。
實(shí)施例2水分散體F2通過混合以下組分制備
54.22g軟化水12.5g 2-(2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑7.7g三(1-苯乙基)苯酚和16摩爾的環(huán)氧乙烷的加成物2.1g磺化的二甲苯基醚甲醛縮合物0.7g C16-18烷基醇和25mole環(huán)氧乙烷的加成物1.0g市場上可買到的消泡劑混合物在砂磨機(jī)或玻珠研磨機(jī)中研磨直至顆粒尺寸小于2.5μm。在分離了砂或玻璃珠后，加入0.4g黃原膠基的增稠劑，0.38g市場上可買到的殺真菌劑(Proxel GXL)，25.0g軟化水。
得到的分散體具有250mPas的粘度和優(yōu)良的儲藏穩(wěn)定性。
實(shí)施例3水分散體F3通過混合以下組分制備54.22g軟化水12.5g 2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑7.7g三(1-苯乙基)苯酚和16摩爾的環(huán)氧乙烷的加成物2.1g磺化烷基萘甲醛縮合物(B2)0.7g C16-18烷基醇和25mole環(huán)氧乙烷的加成物1.0g市場上可買到的消泡劑混合物在砂磨機(jī)或玻珠研磨機(jī)中研磨直至顆粒尺寸小于2.5μm。在分離了砂或玻璃珠后，加入0.4g黃原膠基的增稠劑，0.38g市場上可買到的殺真菌劑(Proxel GXL)，25.0g軟化水。
得到的分散體具有200mPas的粘度和優(yōu)良的儲藏穩(wěn)定性。
實(shí)施例4水分散體F4通過混合以下組分制備3g的根據(jù)實(shí)施例1制備的分散體和1.2g分散劑組合物，分散劑組合物含77重量％的三(1-苯乙基)苯酚和16摩爾的環(huán)氧乙烷的加成物、21重量％磺化二甲苯基醚甲醛縮合物和2重量％C16-18烷基醇和25mole環(huán)氧乙烷的加成物。
得到穩(wěn)定的分散體。
實(shí)施例5水分散體F5通過混合以下組分制備3g的根據(jù)實(shí)施例1制備的分散體和1.2g分散劑組合物，分散劑組合物含77重量％的三(1-苯乙基)苯酚和16摩爾的環(huán)氧乙烷的加成物、21重量％磺化烷基萘甲醛縮合物和2重量％C16-18烷基醇和25mole環(huán)氧乙烷的加成物。
得到的分散體穩(wěn)定。
實(shí)施例6通過在配備壓差和流率測量裝置的循環(huán)染色裝置中處理一個(gè)40g聚酯細(xì)紗紡錘測試上述分散體F1-F5的關(guān)于降低壓差的性能。
測試參數(shù)為-泵的輸出量0.5l/min-泵方向內(nèi)部-外部-pH值4.5-5.0；用乙酸調(diào)節(jié)-溫度60攝氏度-130攝氏度，2-4攝氏度/分鐘；在130攝氏度10分鐘；冷卻。觀察到的最大壓差峰值列于下表1中
權(quán)利要求
1.一種組合物，含有(A)75-95重量％的式(1)化合物 其中R1、R2、R3和R4彼此獨(dú)立地表示氫、C1-C12烷基、C5-C24-芳基或C6-C36芳烷基，Y表示亞乙基或亞丙基，n是4-50的數(shù)，和X表示氫、C1-C12烷基，無機(jī)含氧酸的酸基或有機(jī)酸的酸基，和(B)5-25重量％由芳族磺酸和甲醛制備的甲醛縮合產(chǎn)物，組分(A)+(B)的總量為100重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，含作為成分(A)的式(1)化合物，其中R1是C4-C12烷基、苯基、甲苯基、苯基-C1-C3烷基或甲苯基-C1-C3烷基，R2和R3彼此獨(dú)立地是氫、C4-C12烷基、苯基、甲苯基、苯基-C1-C3烷基或甲苯基-C1-C3烷基，R4是氫，X是衍生自硫酸或正磷酸的酸基，Y表示亞乙基和n是4-40的數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，含有式(1)化合物作為成分(A)，其中R1是1-苯基乙基，R2和R3彼此獨(dú)立地是氫或1-苯基乙基，R4是氫，Y表示亞乙基，和n是12-30的數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，含有作為成分(A)的一種混合物的乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、銨、鉀或鈉鹽，所述混合物是12-18摩爾環(huán)氧乙烷與1-3摩爾苯乙烯和1摩爾苯酚加合物的聚加合物的磷酸單酯和二酯的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，含作為成分(B)的甲醛與磺化的萘、C1-C4烷基萘、聯(lián)苯、二苯醚、二甲苯基醚、苯酚、甲苯、二甲苯或1，3，5-三甲基苯的縮合產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，含作為成分(B)的甲醛與磺化的二甲苯基醚的縮合產(chǎn)物或甲醛與磺化的二(2-萘基)甲烷的縮合產(chǎn)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，還含有(C)0.1到10重量％的、2-80摩爾烯化氧與8到22個(gè)碳原子的不飽和或飽和一元醇、脂肪酸、脂肪族胺或脂肪酰胺的聚加合物；組分(A)+(B)+(C)的總量為100重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，含作為成分(C)的3-30摩爾的環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷與1摩爾12-24個(gè)碳原子的脂肪醇的聚加合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，含作為成分(C)的20-30摩爾的環(huán)氧乙烷與1摩爾的硬脂醇的聚加合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，含76-84重量％的成分(A)、14-22重量％的成分(B)和2-6重量％的成分(C)。
11.一種水分散體，含基于總的組合物5-40重量％的選自苯并三唑、苯并三嗪和二苯酮的紫外線吸收劑和基于總的組合物計(jì)5-30重量％的根據(jù)權(quán)利要求1的組合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的水分散體，含作為紫外線吸收劑的式(2)苯并三唑化合物， 其中R1是鹵素、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基和R2和R3彼此獨(dú)立地是氫、鹵素、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的水分散體，含作為紫外線吸收劑的式(2a)苯并三唑化合物
14.根據(jù)權(quán)利要求11的水分散體，另外含以總的組合物計(jì)1-10重量％的穩(wěn)定劑或增稠劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的水分散體，含由單糖葡萄糖和甘露糖和葡糖醛酸形成的雜多糖作為增稠劑。
16.用于紡織品染色的方法，其包括在根據(jù)權(quán)利要求11的水分散體存在下將所述材料染色。
17.在靜電染色工藝中降低壓差的方法，通過使用分散染料和根據(jù)權(quán)利要求11的水分散體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種至少兩種不同分散劑的混合物，含有選自苯并三唑、苯并三嗪和二苯酮的紫外線吸收劑和至少兩種不同的分散劑的混合物的水分散體，以及用于在靜電染色工藝中降低壓差的方法。
文檔編號D06P1/651GK1890427SQ200480036497
公開日2007年1月3日 申請日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者B·S·老貝利, B·O·格里芬, B·W·萊昂斯, M·韋伯, B·薩雷托, H·施林曼, G·馬勒 申請人:西巴特殊化學(xué)品控股有限公司