Brevet FR2079342A1 — publié le 19711112

La présente invention a pour objet un colorant disazolque utilisable notamment pour la teinture du papier. Ce colorant répond à la formule I. On peut le préparer en copulant 2 miles du diazoique d'une amine répondant à la formule II avec 1 mole d'une composante de copulatif répondant àå la formule III à une température de O à 250 et à un pH de 7 à 8. La copulation peut également se faire à un pH de 4,0 à 7,0 ou, mieux, de 4,0 à 5,5 ou de 5,0 à 6,5 et à une température de 5 à 150. Pour préparer le colorant disazoïque de formule (I) on peut également faire réagir 2 moles d'un composé mono azoSque dérivant du diazoique de l'acide 1-amino-2-méthyl- benzène-4-sulfonique et d'un acide i-acylamino-5-hydroxy- naphtalène-7-sulfonique, après avoir éliminé le radical acyle, par exemple par hydrolyse, avec au moins 1 mole de phosgène. il est bon que le radical acyle dont il vient d'être question soit un groupe carbonyle ou sulfonyle substi- tué, par exemple le radical acétyle ou le radical.propio nyle. La copulation est effectuée comme indiqué cidessus pour le premier procédé tandis que l'hydrolyse et la réaction avec le phosgène peuvent etre exécutées par des méthodes connues, par exemple à la température ambiante ou à température élevée, dans l'eau ou dans un solvant organique, éventuellement en presence d'un adjuvant tel que NaOH, NaHCO3, etc. Le colorant (I) convient remarquablement bien pour la fabrication de papier, encollé ou non, coloré dans la pâte. On peut également teindre, avec le colorant (I) , directement la feuille de papier. Le colorant peut etre utilisé,pour la teinture du papier, à l'état de poudre cu de granulé ou sous la forme d'une solution. En comparaison des produits commerciaux de structure analogue le colorant disazolque répondant à la formule I se signale par le fait qu'il ne souille pas l'eau usée lors de la teinture du papier : autrement dit l'eau usée est incolore, ce qui constitue un grand avantage étant donné l'acuité du problème que pose aujourd'hui la pollution des eaux. En outre, la teinture du papier n'est pas accompagnée de pertes due colorant , ce qui revient à dire que le colorant monte quantitativement sur le papier. De plus, on peut teindre directement le papier avec le colorant ou on peut ajouter directement celui-ci à la pâte à papier, sans qu'il soit nécessaire de le dissoudre, par exemple dans de l'eau Même lorsqu'il est utilisé à l'état de poudre il ne se produit pas de diminution de la brillance ou du rendement tinctorial. Par tailleurs le colorant de formule I ne donne pas de mouchetures, il ne teint pas le papier des deux côtés et il n'est pas sensible au pH. A l'aide du colorant de formule I on peut teindre le papier par les méthodes habituelles, c'est-à-dire par exemple à-la température ambiante ou à des températures élevées auxquelles le papier ne subit pas de dommages, avantageusement en milieu aqueux, acide ou bdsique. ;te- colorant (I) se dissout beaucoup mieux dans l'eau que les colorants de structure analogue que l'on trouve dans le commerce. Bes teintures qu'il donne sur le papier sont nettement plus brillantes que celles que fournissent les produits commerciaux de structure analogue ; elles ont d'excellentes solidités et, plus particulièrement, d'excellentes solidités au mouillé. La solidité à la lumière est bonne. Après une assez longue exposition à la lumière la nuance varie ton sur ton. les teintures sur papier sont très solides au mouillé, c'est-à-dire solides à l'eau, au lait, aux boissons alcoolisées, aux åus de fruits et aux eaux minérales.Les teintures sont décolorées aussi bien par oxydation que par réduction, ce qui est très important pour l'utilisation des rebuts et la récupération des vieux papiers. Le produit obtenu par le procédé de l'invention est plus pur que les produits analogues que l'on trouve dans le commerce. Chose étonnante, le colorant (I), utilisé seul, se dissout beaucoup mieux dans l'eau que les mélanges commerciaux de composés ayant une structurc analogue. il est possible, et même avantageux, de mettre le colorant (I) sous la forme de préparaticns concentrées solides, en particulier de préparations solides granulées qui contiennent a) le colorant de formule (I) et b) au plus 50 % d'un sel se dissociant dans liteau, la dimension moyenne des particule de ladite préparation tinctoriale étant d'au moins 20 microns. La proportion du sel est avantageusement comprise entre 5 et 50 %. La dimension des particules de la préparation tinctoriale peut varier entre 20 et environ 500 microns, de préférence entre 20 et 300 microns et,mieux encore, entre 20 et 200 microns. La préparation tinctoriale granulée peut contenir des adjuvants, entre autres des adjuvants stabilisants, tels que des amides, par exemple des amides d'acidescarbo- xyliques,tels que i'urée et ses dérivés, notamment des alkyl-urées éventuellement substituées. Pour teindre le papier on peut aussi utiliser ie colorant (I) sous la forme de solutions concentrées. On peut préparer de telles solutions en dissolvant dans l!eau une préparation tinctoriale granulée qui contient: a) le colorant de formule I et b) au maximum 50 %^ % d'un sel se dissociant dans l'eau, la- dimension moyenne des particules de la préparation tinctoriale étant d'au moins 20 microns. Comme sels- se dissociant dans liteau on utilisera en premier lieu des sels neutres des métaux alcalins, de préférence NaCl, KCl, Na2SO4, K2804 et EaP03. Les sels à réaction alcaline, tels que Na2C03, K2C03, Na2HP04, Na4P207 et E4P207, peuvent etre présents par exemple dans des préparations tinctoriales destinées à la teinture du papier Ordinairement, toutefois, on n'utilise les sels à réaction alcaline ou acide qu'en quantités relativement faibleS, par exemple comme diluants , à côté des sels neutres. On peut confectionner les préparations tincto- riales par exemple en mettant le colorant (I), le ou les sels et éventuellement un ou plusieurs diluants en suspension dans une quantité d'eau représentant approximativement de 2 à 10 fois leur quantité, de préférence de 2,5 à 5 fois, en homogénéisant la suspension > puis en la pulvé- risant. Les préparations tinctoriales sont obtenues sous la forme de granulés qui se dissolvent très vite dans l'eau et qui n'engendrent que peu de poussière. En comparaison des produits pulvérulents utilisés jusqu'à présent elles ont l'avantage d'avoir une meilleure mouillabilité et une plus grande solubilité dans l'eau. Elles peuvent donc servir à préparer des solutions maîtresses concentrées. Elles peuvent en outre être transportées à moindres frais et elles se pretent mieux au procédé d'addition à sec dans la teinture du papier. Les teintures sur papier que donnent ees préparations solides et liquides ont les mêmes propriétés que celles qui ont été indiquées ci-dessus. Les exemples suivants illustrent la présenteinvention. Sauf indication contraire, les parties et les pourcentages dont il est question dans ces exemples s'entendent en poids et les températures sont-exprimées en degrés Celsius. EXEMPLE 1 On délaie 38 parties d'acide 1-amino-2-méthyl- benzène-4-sulfonique dans 400 parties d'eau et on ajoute 25 parties d'acide chlorhydrique à 30 %. Après avoir ajouté de la glace on verse, à une température de 5 à 100 ,une solution de 14 parties de nitrite de sodium dans 70 parties d'eau. La diazotation terminée, on ajoute 50 parties de 5,5' -dihydroxy-7 ,7 '-disulfo-2 ,2 '-dinaphtyl-urée au composé diazoïque , on porte le pH du mélange de copulation à 4,5-5,0 par addition d'une solution à 20 % d'acétate de sodium, cela à une température de 10 , et on maintient te pH jusqutà ce que la fornation du colorant soit terminée. Pour précipiter le colorant disazolque formé on chauffe à 90 et on introduit du chlorure de sodium. Après refroidissement, on sépare le colorant par filtration et on le lave avec une solution aqueuse concentrée de chlorure de sodium. Après séchage par pulvérisation on obtient un colorant rouge qui se dissout très facilement dans l'eau avec une coloration orange tirant sur le rouge. Ce colorant teint le papier en nuances orange tirant sur le rouge qui sont solides au mouillé. ETFMPIE 2 A 700 parties d'une solution aqueuse à 25 % de chlorure de sodium on ajoute, tout en agitant, successivement 15 parties d'acide chlorhydrique à 30 %, 40 parties d'acide -amino-2-méthylbenzène-4-sulfonique, 50 parties de 5,5'-dihydroxy-7,7' -aisulf o-2,2'-dinaphtyl-urée et 50 parties d'acétate de sodium cristallisé. Tout en refroidissant par de la glace, on ajoute par portions 14,5 parties de nitrite de sodium et on agite le mélange réactionnel pendant plusieurs heures à 10-20 , cela jusqu'à ce que la formation du colorant soit terminée. On sépare par filtration le colorant disazolque qui se trouve en suspension et on le lave avec une solution aqueuse concentrée de chlorure de sodium. On le sèche par pulvérisation et l'on obtient ainsi un colorant orange tirant sur le rouge qui se dissout très facilement dans l'eau. EXEMPLE 3 On dissout 37,4 parties d'acide 1-amiîno-2-méthyl- benzène-4-sulfonique dans 400 parties d'eau en ajoutant une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium. Après avoir ajouté 14 parties de nitrite de sodium, on verse cette solution dans un mélange constitué de 50 parties d'acide chlorhydrique à 30 % et de glace. On ajoute lentement la suspension diazolque obtenue à une suspens ion de 55 parties du sel disodique de la 5,5'-dihydroxy-7,7'-disulfo-2,2'-dinaphtyl-urée, 20 par ties iB bicarbonate de sodium et 300 parties d'eau. On maintient la température au-dessous de 100 par addition de glace. On obtient une solution présentant une coloration rouge foncé. On précipite le colorant disazoique formé, à Lc0-500, par addition de 300 parties de chlorure de sodium et on le sépare par filtration. EXEMPLE 4 En opérant Ctmmn décrit à l'exemple 3 on diazote 37,4 parties d'acide I-amino-2-méthylbenzène-4-sulfonique et on ajoute le diazolque à une solution de 30 parties du sel sodique de l'acide 2-acétylamino-5-hydroxy-naphtalène 7-sulfonique dans 400 parties d'eau. Par addition de bicarbonate de sodium on porte le pH du mélange réactionnel à 6,0-7,0. La copulation terminée, on ajoute à la solution de colorant 60 parties d'hydroxyde de sodium sous la forme d'une solution aqueuse à 30 % et on chauffe pendant 1 heure à la température d'ébullition, le groupe acétyle étant alors éliminé. On neutralise la solution réactionnelle avec de l'acide chlorhydrique et on précipite le colorant par addition de chlorure de sodium. On filtre et on dissout le colorant dans 1000 parties d'eau. flans la solution obtenue, bien agitée et maintenue à 30-400, on injecte un courant de phosgène-jusqu'a ce qu'on ne puisse plus déceler le colorant -amino-mono- azolque. Par addition d'une solution diluée d'hydroxyde de sodium on maintient le pa- entre 6,0 et 8,0 au cours de la réaction. On précipite le colorant disazoìque par-du chlorure de sodium et on le sépare par filtration. EXEMPLE 5 On introduit 65 parties du colorant répondant à la formule sous la forme du sel tétrasodique, à la température ambiante, dans une solution de 20 parties de sulfate de sodium anhydre et 300 parties d'eau et on agite de manière à obtenir une dispersion homogène. En séchant cette dispersion par pulvérisation on obtient des granulés rouges ayant une dimension particulaire moyenne de 80 microns ; ces granulés se dissolvent très bien dans l'eau et ils teignent le papier en nuances pures, orange tirant sur le rouge. La solution de colorant préparée à partir du granulé a un pH égal à 8. EXEMPLE 6 On introduit 65 parties du colorant répondant à la formule suivante sous la forme du sel tétrasodique, à la température am biante Idans une solution de 20 parties de sulfate de sodium anhydre, 15 parties d'urée et 300 parties d'eau et on agite Jusqu'à obtention d'une dispersion homogène. En séchant cette dispersion par pulvérisation on obtient des granulés rouges présentant une dimension particulaire moyenne de 100 microns; ces granulés se dissolvent très bien dans liteau et ils teignent le papier en nuances pures orange tirant sur le rouge. La solution de colorant préparée à partir du granulé à un pH égal à 10. D'une Maçon générale, les solutions de colorant préparées à partir des granulés ont un pH allant de 7 à 10. Teinture A On broie dans une pile hollandaise 70 parties d'une cellulose sulfitique (provenant de bois de conifères) chimiquement blanchie et 30 parties d'une cellulose au sulfate (bois de bouleau) chimiquement blanchie dans 2000 parties d'eau. On répand dans cette pâte 0,1 partie de la préparation tinctoriale décrite à l'exemple 5. Après avoir mélangé pendant 20 minutes on fabrique une feuille de papier avec cette pâte. Le papier absorbant fabriqué de cette manière est teint en une nuance orange tirant sur le rouge. L'eau usée est pratiquement incolore. Teinture B On broie dans une pile hollandaise 100 parties d'une cellulose sulfitique chnmrquement blanchie dans 2000 parties d'eau. A la pâte obtenue on ajoute 0,03 partie du colorant répondant à la formule I,sous la forme de son sel disodique. Au bout de 15 minutes on effectue l'encollage, puis le fixage. Le papier qui a été fabriqué à partir de cette pâte a une nuance orange tirant sur le rouge qui a une intensité moyenne et qui présente de bonne solidité au mouillé. Teinture C Au moyen d'un raffineur on traite dans 2000 parties d'eau 100 parties d'une cellulose sulfitique ayant subi un blanchiment chimique. A la pâte obtenue on ajoute 1,0 partie d'une solution de colorant qui renferme 50 parties de la préparation de colorant décrite à l'exem- ple G en solution dans 1000 parties d'eau. Après avoir mélange pendant 20 minutes on fabrique, avec cette pâte, un papier qui présente une teinture orange tirant sur le rouge. Teinture D On fait passer une bande de papier absorbant préparé à partir d'une pâte non encollée à travers une solut ion de colorant qui est portée à une température de 40 à 500 et qui a la composition suivante 0,5 partie de la préparation de colorant décrite à l'exem ple 6, 0,5 partie d'amidon et 99 parties d'eau. On exprime ltexcès de solution de colorant par pressage entre deux rouleaux, puis on sèche. La bande de papier est teinte en une nuance orange tirant sur le rouge. Les préparations de colorant suivantes, qui ont été fabriquées selon les indications données aux exemples 5 et 6, sont caractérisées,dans le tableau qui suit,par leur composition, la dimension moyenne de leurs particules et la nuance qu'elles donnent sur le papier. TABLEAU e de Nombre de parties Agent e coupage dimension Nuance l'ex- du colorant I à Nombre Nature moyenne de la emple l'état de sel de par des parti- teinture tétrasodique ties I cules en sur pa ~ microns pier I 50 50 Na2SO4 20 orange tirant calciné sur le rou e II 75 25 d 110 d III 82 18 a 90 d 50 d0 V 55 8 NaC et 90 d do calciné VI 65 10 NaCl et 80 dO 25 Na2SO4 calciné VII 75 10 NaCl et 150 d 15 urée VIII 90 5 (NaCi et 100 dO 5 urée REVENICATI0NS 1.- Colorant disazoîque répondant à la formule I 2.- Procédé de préparation du colorant disa- zolque spécifié à la revendication 1, procédé caractérisé en ce qu'on copule 2 moles du diazoïque d'une amine répondant à la formule II à une température de O à 250 et à un pH de 3 à 8, avec 1 mole d'une composante de copulation répondant à la formule III 3.-Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on effectue la copulation à un pH de 4,0 à 7,0. 4.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on effectue a copulation à un pH de 4,0 à 5,5. 5.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on effectue la copulation à un pH de 5,0 à 6,5. 6.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on effectue la copulation à une température de 5 à 15 . 7.- Procédé de préparation du colorant disazol- que spécifié à la revendication 1, procédé caractérisé en ce qu'on fait réagir 2 moles d'un composé monoazoique dérivant du diazolque de 1' acide 1-amino-2-méthylbenzène-4-sulfo- nique et d'un acide 2-acylamino-5-hydroxy-naphtalène-7- sulfonique,après en avoir éliminé le radical acyle, avec au moins 1 mole de phosgène. 8.- Préparation tinctoriale granulée, caractérisée en ce quelle renferme a) le colorant de formule I défini à la revendication 1, et b) au plus 50 cX d'un sel se dissociant dans l'eau, la dimension moyenne des particules de la préparation tinctoriale étant d'au moins 20 microns. 9.- Préparation tinctoriale granulée selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle renferme un amide. 10.- Préparation tinctoriale granulée selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle renferme un amide d'acide carboxylique. 11.- Préparation tinctoriale granulée selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle renferme de l'urée en tant qu'amide d'acide carboxylique. 12.- Procédé de fabrication de solutions de colorant destinées à la teinture du papier, procédé caractérisé en ce qu'on dissout dans de l'eau une préparation tinctoriale granulée telle que spécifiée à la revendication 8. 13.- Application du colorant selon la revendication 1 à la teinture du papier. 14.- Application de la préparation tinctoriale granulée selon la revendication 8 à la teinture du papier. 15. Papier qui a été teint selon l'une quelconque des revendications 12, 13 et 14.