Brevet FR2028725A1 — publié le 19701016

On sait que la solubilité de colorants cationiques dépend de' la nature de l'anion du colorant. On sait notamment, d'après le brevet belge N° 701 700, que des anions organiques donnent des colorants cationiques qui sont particulièrement 5 bien solubles. La présente invention a pour objet un procédé de préparation de solutions de colorants concentrées prêtes à 1'emploi pour le traitement de matières textiles, par un échange d'anions, dans des colorants cationiques, par réaction 10 du colorant avec un sel sans caractère de colorant, procédé caractérisé en ce qu'on dissout le colorant cationique, totalement ou partiellement, dans de 11 eau ou bien dans de l'eau et un solvant organique ou un mélange de solvants et on le fait réagir en solution avec un. sel choisi de 15 manière que le colorant cationique formé soit plus soluble que le colorant cationique initial. De préférence, la réaction est effectuée dans tin mélange d'eau et d'un acide organique, par exemple l'acide acétique. On peut obtenir ou convertir, par ce procédé, par 20 exemple des colorants anthraquinoniques, oxaziniques, quino-phtaloniques ou, de préférence, des colorants azoïques, en particulier des colorants mono-azoïques. Si la réaction est effectuée dans un mélange d'eau et d'un solvant organique ou d'un mélange de solvants, la 25 proportion d'eau sera avantageusement d'au moins 10 % mais elle peut aussi s'élever jusqu'à 30 à 80 %, la proportion du solvant ou du mélange de solvants étant alors de 20 à 70 %. Ainsi, le procédé selon l'invention permet de préparer par exemple des sels de colorants cationiques de 30 formule F® A9 (I) © dans laquelle le symbole F represente un cation de colorant et A® un ânion, en échangeant, en présence d'eau et d'un solvant * Q organique ou d'un mélange de solvants organiques, l'anion A^ 35 d'un colorant cationique, par exemple d'un colorant cationique insoluble ou peu solubljs, de formule F® A1G (II) par un traitement avec un sel sans caractère de colorant, qui est soluble ou partiellement soluble dans le milieu choisi, 70 01531 2 2028725 sel de formule M® A0 (III) © dans laquelle M désigne un cation sans caractère de colorant, les réactifs étant choisis de manière que le sel colorant 5 formé, de formule I, soit plus soluble dans ce milieu que le sel colorant de formule II®'Ua. sel ou un cation sans caractère de colorant ne comporte aucune partie chroinbphore. Four former le milieu de réaction, on peut ajouter à l'eau par exemple de l'acide acétique ou de l'acide capry-10 lique, de l'alcool benzylique ou d'autres alcools, monoalcools j di-alcools ou tri-alcools, comme le cyclohexanol, le glycol, 1'éthyl-glycol, le diéthylène—glycol, le glycérol, des cétones comme la méthyléthyl-cétone, la N-méthyl-pyrrolidone ou des éthers comme le tétrahydrofuranne, l'éthér méthylique 15 du tripropylène-glycol, l'éther du glycol et le dioxanne ou bien des amides comme l'acétamide et le diméthylformamide, des lactones comme la butyrolactoné ou encore des nitriles comme 1'acétonitrile et 1'hydroxypropionitrile, le sulfolane, le caprolactame, la pyridine, le diméthylsuifoxyde, la propane-20 sulfone, 1'éthylène-chlorhydrine et la propylène-chlorhydrine. On peut aussi utiliser des mélanges de plusieurs de ces solvants. Comme anions de colorants cationiques peu solubles on peut citer les anions chlorure, sulfate, méthyl-25 sulfate, phosphate, perchlorate etc., et, comme anions du colorant cationique soluble, par exemple les anions d'acides organiques, en particulier d'acides carboxyliques tels que ceux des acides formique, acétique, chloracétique, propionique, bensoxque, phénoxyacétique, maléique, succiniquë, lactique, tar-30 trique etc. la réaction peut être exécutée à une température comprise entre la température ordinaire et la température d'ébullition de l'eau ou du mélange d'eau et d'un solvant. Après la réaction, le solvant organique ou le 35 mélange de solvants peut être remplacé en totalité ou en partie par un autre solvant mais aussi par de l'eau. Selon le présent procédé, on peut échanger de préférence des anions d'acides minéraux contre des anions d'acides organiques. Comme, sels sans caractère de colorant, de formule 40 III, conviennent aussi par exemple des sels qui ne sont formés bad or/g mal 70 01531 3 2028725 que dans le milieu utilisé. Par exemple, l'acétate de baiyum» formé à partir du carbonate de baryum et d'acide acétique, réagit avec un sulfate peu soluble d'un colorant cationique en formant 1/acétate soluble de ce colorant. On peut encore 5 utiliser deux sels ou plus pour la metne conversion, par exemple l'acétate de plomb et l'acétate de baryum, en mélange ou successivement. D'autres sels sans caractère de colorant qui peuvent être utilisés sont par exemple les sels de plomb et de baryum d'acides carboxyliques comme les 10 acides formique, acétique, ehloracétique, propionique, benzoïque, phénoxyacétique, maléique, succinique, lactique, tartrique etc. ^ # rapport Les sels sont utilisés en quantité équivalente par/ au colorant ou bien en une quantité moindre ou encore en un 15 excès qui peut s'élever jusqu'à plusieurs fois la quantité équivalente. Les solutions de colorants cationiques qui sont obtenues par le procédé selon l'invention peuvent servir à préparer des compositions liquides concentrées qui sont 20 stables ou bien elles constituent déjà de telles compositions. On connaît la préparation de solutions concentrées de colorants basiques dont les sels ont été formés avec des acides organiques mais ces sels étaient préparés jusqu'ici par l'intermédiaire des hydroxydes ou des bicarbonates des colo-25 rants, avec isolement des produits intermédiaires (voir le brevet allemand 1 240 036 et le brevet belge ÎT° 701 700). Au contraire, les colorants qui sont obtenus selon cette invention peuvent être utilisés directement pour préparer de telles compositions ou bien les mélanges de 30 réaction formés peuvent aussi être utilisés directement comme compositions de ce genre. Les compositions ou les solutions concentrées de colorants contiennent de 10 à 60 %, de préférence de 15 à 50 % et mieux, de 20 à 40 %, d'un sel de colorant 35 cationique « Dans les exemples suivants, qui décrivent l'invention plus en détail sans en limiter la portée, les parties et pourcentages de matières sont donnés en poids et les températures en degrés centigrades. 70 01531 4 2028725 EXEMPLE 1 : On chauffe à 80°, pendant 30 minutes, 43 parties du colorant rouge de formule y . C2H5 5 0oS / 1/2 SOn® V_/^ \OA-H®(OH5)2 ' kh2 dans un mélange de 20 parties d'acide maléique, 80 parties d'alcool benzylique et 30 parties d'une solution aqueuse à 10 18 % d'hydroxyde de sodium, le colorant passant alors en solution. La solution se sépare en deux phases en se refroidissant. Après avoir séparé la couche aqueuse inférieure, on a une solution de colorant rouge, très concentrée et stable, dans de l'alcool benzylique aqueux. 15 Les solutions de colorants stables qui sont indiquées dans les exemples peuvent servir pour la teinture du polyacrylonitrile. EXEMPLE 2 : On chauffe à 90° 175 parties du colorant de 20 l'exemple 1 dans 735 parties d'eau et 60 parties d'acide acétique et, tout en agitant, on ajoute 150 parties d'acétate de plomb cristallisé. Au bout de 30 minutes, on filtre le mélange chaud et on dilue le filtrat avec de l'eau à 1000 parties. On obtient ainsi une solution stable du colorant 25 qui était extrêmement peu soluble avant le traitement effectué» EXEMPLE 3 : On met en agitation pendant 2 heures, à la température ordinaire, 43 parties du colorant rouge de l'exemple 1 dans 200 parties d'eau^ d'une solution de 15 parties d'acétate 30 de baryum dans 60 parties d'acide acétique. On obtient une solution de colorant concentrée, prête à l'emploi pour la teinture de fibres de polyacrylonitrile. EXEMPLE 4 : On met en agitation 60 parties du colorant 35 de formule Cl® ™2 70 01531 5 2028725 10 15 20 et 25,6 parties d'eau avec un mélange de 183 parties d'acide acétique cristallisable, 9 parties d'eau et 17 parties de monooxyde de plomb puis on porte la température à 85°, on agite à cette température pendant une demi-heure et, après refroidissement à la température ordinaire, on sépare par filtration le chlorure de plomb formé. Après avoir ajouté 1,3 partie de sulfate d'ammonium, on agite le filtrat pendant encore 2 heures à la température ordinaire puis on sépare par filtration le sulfate de plomb précipité et on ajoute 24 parties d'eau. On obtient ainsi une solution de colorant rouge foncé, limpide et stable. EXEMPLE 5 : On dissout à 80° 17 parties d'acétate de plomb dans un mélange de 50 parties d'eau et de 15 parties d'acide acétique puis on ajoute une solution à 80° de 45 parties du colorant de formule ïïh. e dans 180 parties d'eau. Cl NH-CH2-CH2-CH2-lr ( CH3 ) 5 On laisse refroidir et on filtre au bout de 2 jours pour séparer les sels de plomb formés. On obtient comme filtrat une solution bleu foncé stable, 25 prête à l'emploi pour la teinture de fibres de polyacrylonitrile . exemple 6 ï On dissout 23 parties d'oxyde plombeux dans 92 parties d'acide acétique, à 85 - 90° puis on dilue avec 30 220 parties d'eau à 90° et on agite pendant 30 minutes à cette température, tout en ajoutant 80 parties du colorant de formule 35 c2h5 Q 0 ( 1/2 S04° ) Après refroidissement, on sépare par filtration le sulfate de plomb formé. On obtient ainsi une solution bleu 70 01531 6 2028725 foncé,concentrée et stable, qui est prête à l'emploi, par exemple pour la teinture du polyacrylonitrile. TCTffMPT.T: 7 • On dissout 12 parties de carbonate de baryum dans 50 parties d'acide acétique à 80° et on dilue avec 190 parties d'eau à 80°. On ajoute ensuite à cette solution 50 parties du colorant de formule 10 © ( 1/2 SO ®) 15 et on agite pendant 20 heures à la température de 50°. On obtient après filtration une solution de colorant jaune foncé, concentrée et stable, qui peut servir à teindre des fibres de polyacrylonitrile. 70 0Î53T 7 2028725 H35VEHDICATIONS 1Un procédé de préparation de solutions de colorants concentrées, prêtes à l'emploi pour le traitement de matières textiles, par échange d'anions de colorants 5 cationiques par réaction du colorant cationique avec ion sel sans caractère de colorant, procédé caractérisé en ce qu'on dissout totalement ou partiellement le colorant cationique en présence d'eau ou bien en présence d'eau et d'un solvant organique ou d'un mélange de solvants et on le fait réagir 10 en solution avec un sel choisi de manière que le colorant cationique formé soit plus soluble que le colorant cationique initial• 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on traite des colorants azoïques. 15 3»- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on traite des colorants mono-azoïques. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la réaction dans un mélange d'eau et d'acide acétique cristallisable. 5.- Les solutions de colorants concentrées obtenues selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.