Brevet FR2406656A1 — publié le 19790518

La présente invention concerne des formulations liquides concentrées stables de colorants basiques dans un solvant aqueux, comprenant un colorant sous la forme d'un sel, de l'eau, un acide monocarboxylique aliphatique ayant 1 à 6 atomes de carboneaumowns un acide dicarboxylique aliphatique déterminé et, le cas échéant, d'autres solvants. Dans de nombreux cas, des solutions concentrées de sels de colorants basiques sont plus pratiques à utiliser dans l'industrie de la teinture que les marques en poudre des mêmes colorants, attendu que ces derniers doivent etre dissous dans la liqueur tinctoriale tandis que des solutions concentrées se mélangent à peu près instantanément à la liqueur. Le mélange instantané est particulièrement avantageux dans des procédés continus de teinture. Ces solutions concentrées sont également utilisées pour la teinture du papier, en plus de la teinture des matières textiles. En conséquence, la présente invention offre une solution de 10 à 80 % en poids d'un sel d'un colorant basique dans un solvant aqueux qui comprend de l'eau, un acide carboxylique aliphatique ayant 1 à 6 atomes de carbone, au moins un acide dicarboxylique aliphatique ayant 2 à 7 atomes de carbone et le cas échéant d'autres solvants organiques ou d'autres additifs. De préférence, la solution contient,fsur la base de son poids total, 10 à 50 % en poids du sel du colorant basique. Les colorants basiques auxquels l'invention s'applique comprennent tous les colorants basiques dont la molécule colorée porte une charge positive et aussi aux colorants basiques qui forment des sels hydrosolubles dans lesquels la molécule de colorant porte la charge positive. Des exemples de colorants basiques que l'on peut utiliser comprennent les colorants des séries azo,-anthraquinone, méthine, styryle, naphtolactame, oxazine, triphénylméthane, quinophtalone et nitro. L'invention s'applique très avantageusement aux colorants monoazoiques de la série carbocyclique, par exemple aux dérivés azobenzéniques, et de la série hétérocyclique, par exemple les azopyridines,ies hemicyanines, lesdiazohémicyanines, les azocarbocyanines et les diazocarbocyanines. Une forme de réalisation avantageuse de l'invention est une solution dans laquelle le colorant basique porte un groupe cationique qui renferme un atome quaternaire d'azote. Le groupe cationique peut être associé à l'un quelconque des anions que l'on rencontre normalement dans les colorants cationiques. Des formes particulièrement appréciées de l'invention comprennent des solutions de colorants azoïques cationiques de formule LA - N = N - BJ e e dans laquelle A est le résidu d'un composant diazo de la série aromatique ou hétérocyclique et B représente le résidu d'un copulant, l'un au moins des résidus A ou B renfermant un atome quaternaire d'azote qui peut appartenir à un groupe latéral ou qui peut être présent dans un noyau hétérocyclique faisant partie du chromophore principal, X étant un anion. Des exemples représentatifs de colorants basiques qui peuvent être utilisés comprennent les colorants suivants C10 d CgH19 est le groupe :5 ,5-triméthylhexyle. D'autres sels de colorants basiques auxquels l'invention peut être appliquée cor prennent les sels de colorants basiques tels que chrysoldine, brun Bismarck et vert malachite. L'invention peut aussi être appliquée a des mélanges de sels de colorants basiques dans lesquels deux ou plusieurs sels de colorants basiques différents sont présents en solution1 par exemple des mélanges utilisés pour obtenir des teintes noires et bleu marine. Des exemples d'acides monocarboxyliques aliphatiques contenant 1 a 6 atomes de carbone que l'on peut utiliser dans la présente invention comprennent les acides formique, acétique, propionique, butyrique, glycolique, chloracétique et lactique. L'acide acétique est un acide apprécié. De préférence, la quantité d'acide carboxylique aliphatique présente dans la solution va d'environ 5 à 55 % en poids. Des exemples d'acides dicarboxyliques aliphatiques contenant 2 à 7 atomes de carbone que l'on peut utiliser dans la présente invention comprennent l'acide malonique, l'acide succinique, l'acide glutarique, l'acide adipique et l'acide pimélique On peut utiliser des mélanges de ces acides et un mélange apprécié d'acides dicarboxyliques aliphatiques est un mélange d'acides adipique, glutarique et succinique. Un mélange particulièrement apprécié de ces trois acides est le mélange appelé "acide A.G.S." ou acide résiduaire du "Nylon" qui contient, en poids, 15 à 20 z d'acide adipique, 50 à- 55 % d'acide glutarique et 25 à 30 % d'acide succinique. La quantité totale de l'acide ou des acides dicarboxyliques aliphatiques présents dans la solution va, de préférence, de 5 à 50 % en poids de la solution. La quantité d'eau présente dans les solutions va de préférence de 5 à 40 % en poids par rapport au poids de la solution. D'autres solvants ou additifs organiques ou inorganiques ne sont pas des constituants essentiels des solutions, mais l'un quelconque des solvants ou additifs qu'il est connu d'utiliser dans des solutions concentrées de colorants peut être incorporé le cas échéant. Un additif apprécié qui peut etre incorporé aux solutions de l'invention est l'acide tannique qui, en association avec les autres composants, améliore la stabilité basse température des solutions. Lorsqu'on incorpore l'acide tannique, on préfère l'utiliser en une quantité de 2 à 15 % en poids de la solution. Les solutions concentrées de l'invention peuvent être préparées par simple dissolution des sels de colorants dans un mélange des autres composants ou bien, à titre de variante, les sels des colorants peuvent être dissous dans un ou plusieurs des composants du solvant et le reste peut être ajouté ensuite. Pour faciliter la dissolution, les mélanges peuvent être chauffés. éventuellement à 40-500C par exemple. Les solutions concentrées de la présente invention sont intéressantes à appliquer à la teinture de fibres textiles et d'étoffes normalement teintes avec des colorants basiques, par exemple des polymères et des copolymères d'acrylonitrile, ainsi qu' à la teinture du papier, par exemple pour colorer de la pâte å papier encollée ou non encollée. Les solutions sont des compositions suffisamment stables pour les applications générales. L'invention est illustrée par les exemples suivants, dans lesquels, sauf spécification contraire, toutes les parties et tous les pourcentages sont exprimés en poids. EXEMPLE 1 On dissout 40,8 parties du sel anhydre de colorant de formule dans un mélange formé des ingrédients suivants Acide acétique cristallisable 25,0 parties Eau 24,2 parties Acide t'A.G.S.'t 10,0 parties La solution est stable à -180C pendant au moins 8 jours. L'acide "A.G.S." utilisé dans cet exemple et dans les suivants a la composition suivante Acide adipique 15 à 20 i Acide glutarique 50 à 55 % Acide succinique 25 à 30 % EXEMPLE 2 On dissout 17,0 parties du sel de colorant de formule dans un mélange contenant les ingrédients suivants Acide acétique cristallisable 33,6 parties Eau 29,4 parties Acide "A.G.S." 20 parties La solution est stable à -10 C pendant au moins 7 jours. EXEMPLE 3 On dissout 34,4 parties du sel de colorant de l'exemple 2 dans un mélange contenant les ingrédients suivants Acide acétique cristallisable 29,0 parties Acide "A.G.S.1, 16,0 parties Eau 20,6 parties La solution est stable à --0 C pendant au moins 7 jours. EXEMPLE 4 On dissout 25,6 parties d'un colorant du type chrysoldine dont le composant principal répond à la formule dans un mélange contenant les ingrédients suivants Acide acétique 40,0 parties Acide "A.G.S." 10,0 parties Eau 24,4 parties La solution est stable à -100C pendant 6 jours. EXEMPLE 5 On dissout 25,8 parties d'un brun Bi'smarcic dont le composant principal répond à la formule dans un mélange formé des ingrédients suivants Acide acétique 25,0 parties Acide UA.G.S.U 10,0 parties Eau 39,2 parties La solution est stable à -100C pendant au moins 6 jours. EXEMPLE 6 On dissout 31,0 parties du sel de colorant de formule et 12,0 parties du sel de colorant de formule dans un mélange formé des ingrédients suivants Acide acétique 25,0 parties Acide "A.G.S." 10,0 parties Eau 22,2 parties La solution est stable à -100C pendant au moins 21 jours. EXEMPLE 7 On dissout 31,0 parties du sel de colorant azoique indiqué dans l'exemple 6 et 12,Q parties du sel de colorant de la série du triphenylm.ethane indiqué dans l'exemple 6, dans un mélange contenant les ingrédients suivants Acide acétique 20,0 parties Acide "A.G.S." 5,0 parties Acide tannique 5,0 parties Eau 27,0 parties La solution est stable à -10 C pendant au moins 6 jours. EXEMPLE 8 On dissout 31,0 parties du sel de -colorant azoïque indiqué dans l'exemple 6 et 12,0 parties du sel de colorant de la série du triphenylméthane indiqué dans l'exemple 6 dans un mélange contenant les ingrédients suivants Acide acétique 20,0 parties Acide '1A.G.S." 7,0 parties Acide tannique 7,0 parties Eau 23,0 parties La solution est stable a -100C pendant au moins 6 jours, EXEMPLE 9 On dissout 31,0 parties du sel de colorant azoïque indiqué dans l'exemple 6 et 12,0 parties du sel de colorant de la série du triphénylméthane indiqué dans l'exemple 6 dans un mélange contenant les ingrédients suivants Acide acétique 25,0 parties Acide "A.G.S." 5,0 parties Acide tannique 5,0 parties Eau 22,0 parties La solution est stable à -100C pendant au moins 6 jours. EXEMPLE 10 On dissout 40,8 parties du sel de colorant indiqué dans l'exemple 1 dans un mélange contenant les ingrédients suivants : Acide acétique 25,0 parties Acide "A.G.S.1, 15,0 parties Eau 19,2 parties La solution est stable à -100C pendant au moins 6 jours. EXEMPLE 11 On chauffe 1000 parties d'eau à 85 C puis on ajoute lentement 1400 parties d'acide 11A.G.S." en lamelles jusqu'à ce que l'on obtienne une solution claire. On maintient ensuite la masse sous agitation en refroidissant pendant environ 16 heures a 250C (la cristallisation a lieu principalement a 35 C). Les cristaux résultants sont séparés par filtration et séchés (455 parties). La liqueur-mère est utilisée dans la préparation du liquide indiquéeci-apreso On charge dans un récipient 100 parties du colorant de formule (I), 264 parties de la liqueur ci-dessus, 264 parties d'acide acétique cristallisable et 60 parties d'eau et on agite pendant 15 minutes. On ajoute ensuite goutte a goutte 36 parties de monoéthanolamine pour ajuster le pH à 3,0 puis on ajoute 10 parties de Carcel Flo CR". On agite ensuite le mélange lentement pendant 48 heures, période pendant laquelle les impuretés cristallisent lentement en se déposant sur le produit "Clarcel Flo CR". Le liquide est débarrassé par filtration de la matière insoluble puis il est mis en bouteille. La solution est stable à -100C pendant au moins 10 jours. REVENDICATIONS 1. Solution caractérisée par le fait qu'elle contient 10 à 80 % en poids d'un sel d'un colorant basique dans un milieu consistant en un solvant aqueux qui comprend de l'eau, un acide carboxylique aliphatique ayant 1 à 6 atomes de carbone, au moins un acide aliphatique dicarboxylique ayant 2 à 7 atomes de carbone et le cas échéant d'autres solvants ou additifs organiques. 2. Solution suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle contient 10 à 50 % en poids du sel d'un colorant basique. 3. Solution suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le colorant basique porte un groupe cationique qui contient un atome d'azote quaternaire. 4. Solution suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que le sel du colorant basique répond à la formule [A-N=N-B B e e dans laquelle A est le résidu d'un composant diazo de la série aromatique ou hétérocyclique et B représente le résidu d'un copulant, l'un au moins des résidus A ou B renfermant un atome d'azote quaternaire qui peut appartenir à un groupe latéral ou qui peut etre présent dans un noyau hétérocyclique appartenant au chromoforme principal, X étant un anion. 5. Solution suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'acide carboxylique aliphatique en C1-C6 est l'acide acétique. 6. Solution suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la quantité d'acide carboxylique aliphatique contenant 1 à 6 atomes de carbone représente 5 à 55 % en poids de la solution 7. Solution suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'acide dicarboxylique aliphatique ayant 2 à 7 atomes de carbone consiste en un mélange des acides adipique, glutarique et succinique. 8. Solution suivant la revendication 7, caractérisée par lefait quele melangecontient enpóids 15 a 20 2ooód'acideadipiqueo 50 à 55 % d'acide glutarique et 25 à 30 % d'acide succinique. 9. Solution suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisoepar le fait que la quantité totale de l'acide ou des acides dicarboxyliques aliphatiques présents dans la solution va de 5 à 50 % en poids de la solution. 10. Solution suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle contient 5 à 40 g de son poids d'eau. 11. Solution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle renferme de l'acide tannique. 12. Solution suivant la revendication 11, caractérisée par le fait qu'elle contient 2 à 15 % de son poids d'acide tannique.