Brevet FR2442874A1 — publié le 19800627

La présente invention, faite dans les services de la demanderesse, concerne de nouvelles solutions concentrées aqueuses de colorant cationique, utilisables pour la teinture ou l'impression des fibres possèdant des groupes acides, particu fièrement des fibres acryliques, et leur procédé de préparation. Le développement de la coloration des fibres acryliques, principalement celui des techniques d'application à la continue, conduit å l'utilisation de plus en plus importante de solutions concentrées de colorants cationiques. La préparation de solutions concentrées stables, qui ne précipitent pas ou ne se troublent pas lors de leur conservation ou lors de leur mélange entre elles, est donc d'un grand intérêt. Le mélange de solutions concentrées de préparations différentes ou de diverses provenances conduit souvent à une incompatibilité qui se traduit par un changement de forme de la solution, soit par précipitation de l'un des constituants, soit par gélification de la solution, ce changement de forme rendant la solution impropre à l'usage auquel elle était destinée. Cette incompatibilité est souvent rencontrée lorsque l'on utilise les solutions concentrées du colorant de formule où X (3 représente un anion. Ce colorant est connu sous forme de chlorure, de sulfométhylate, de chlorozincate et de tétrafluoroborate. Ainsi, le fait de mélanger une solution aqueuse acide d'un colorant de formule générale dans laquelle Hal représente un atome de chlore ou de broie, Y un atome d'hydrogène ou un radical méthyle, Z un radical méthyle ou éthyle et R un atome d'hydrogène ou un radical méthyle ou éthyle, avec une solution concentrée du colorant de formule (I) oU X0 est l'anion chlorure, sulfométhylate, chlorozincate ou tétrafluoroborate, dans un rapport en poids 80/20, conduit à une précipitation du colorant de formule (II). De même, le fait de mélanger une solution aqueuse acide du colorant de formule avec une solution concentrée du colorant de formule (I) où X O est l'anion chlorure, sulfométhylate, chlorozincate ou tétrafluoroborate, dans un rapport en poids 90/10, conduit à une précipitation du colorant (III). Il a maintenant été trouvé que les solutions concentrées du colorant de formule (I) dans laquelle X (3 est l'anion CH3COO- ne présentent pas ces inconvénients. La préparation des acétates de certains colorants basiques est connue. Elle fait appel à l'isolement de la base, de l'hydroxyde, du carbonate ou du bicarbonate du colorant, puis à la mise en solution dans l'acide acétique du produit isolé. Cette technique ne convient pas cependant dans le cas du colorant (I), l'isolement de ce colorant sous l'une des formes précitées ne pouvant pas être effectué en raison de l'instabi- lité ou de la trop grande solubilité des produits formés. I1 a été trouvé de manière inattendue que l'on peut préparer une solution concentrée d'acétate du colorant (I) en précipitant le m- ou p-nitrobenzoate du colorant (I), puis en dissolvant le précipité obtenu dans l'acide acétique. L'acide m- ou p-nitrobenzoSque précipite alors et est séparé par filtration. On obtient ainsi une solution concentrée d'acétate du colorant (I) dans un mélange d'eau et d'acide acétique. Ce résultat est d'autant plus surprenant que, s'il est connu que l'on peut déplacer un acide faible de ses sels par un acide fort, il était imprévisible que ce déplacement puisse être effectué quantitativement par un acide plus faible. Ce procédé ne peut d'ailleurs pas être généralisé aux autres colorants basiques. L'invention a donc pour objet un procédé de préparation de solutions concentrées aqueuses du colorant de formule caractérisé en ce que l'on forme et isole intermédiairement le m- ou p-nitrobenzoate du colorant (I) puis dissout ce nitrobenzoate dans l'acide acétique et sépare l'acide m- ou p-nitro benzoSque qui a précipité. Comme acide nitrobenzotque, on utilise de préférence l'acide paranitrobenzotque pour des raisons économiques. La précipitation du nitrobenzoate s'effectue à partir de solutions aqueuses concentrées de chlorure ou, de préférence, de sulfométhylate du colorant (I). Ces solutions peuvent être obtenues par les méthodes usuelles, notamment celles décrites dans les brevets français 1 147 751 et 2 081 788. Le procédé selon l'invention est de préférence réalisé de la maniére suivante On coule une solution aqueuse d'acide m- ou p-nitrobenzoïque contenant de 30 à 120 g d'acide nitrobenzorque par litre d'eau, de préférence de 50 à 100 g par litre d'eau, dans une solution aqueuse concentrée de chlorure ou de sulfométhylate du colorant (I) contenant de 0,5 à 1,1 mole de colorant par kg de solution, de préférence de 0,7 à i mole par kg. La quantité d'acide nitrobenzotque à utiliser peut varier de 0,4 à 1 kg, de préférence de 0,5 à 0,8 kg par mole de colorant (I). En fin de précipitation du nitrobenzoate, le pH doit être compris entre 4,5 et 6, de préférence entre 5 et 5,5. Une maniere avantageuse d'opérer consiste à dissoudre l'acide nitrobenzorque dans l'eau par addition d'hydroxyde de sodium, puis à abaisser le pH jusqu'à environ 6 par addition d'un acide organique, de préférence l'acide acétique. L'acidité des solutions concentrées du colorant (I) suffit alors à obtenir le pH désiré. Le nitrobenzoate précipité est isolé par filtration. On obtient une pSte de nitrobenzoate, dont l'extrait sec est compris entre 30 % et 60 %, de préférence entre 40 I à 50 %, et que l'on dissout dans de l'acide acétique, de préférence dans l'acide acétique glacial. La quantité d'acide acétique 100 ffi peut varier de 0,3 à 1 litre par mole de colorant engagé, de préférence de 0,5 & 0,7 litre. Après dissolution du colorant, éventuellement favorisée par un léger chauffage (température inférieure à 600C), on précipite l'acide nitrobenzoîque par refroidissement à une température comprise entre -50C et +SOC, de préférence entre -30C et 0 C. Après filtration du mélange pour éliminer l'acide nitrobenzoîque précipité qui peut être réutilisé dans une opération ultérieure, on obtient une solution aqueuse acétique du colorant (IV). Grâce au procédé selon l'invention, il est maintenant possible de préparer des solutions concentrées comprenant 15 à 35 % en poids de colorant (IV), 30 à 70 % en poids d'eau et 15 à 55 % en poids d'acide acétique. Ces solutions concentrées sont stables et peuvent être utilisées pour la teinture des fibres portant des groupes acides, principalement des fibres acryliques. Elles peuvent aussi étre diluées par addition d'autres acides carboxyliques aliphatiques, tels que l'acide formique, propionique ou lactique, et/ou d'alcools aliphatiques tels que l'isopropanol, et/ou d'adjuvants de teinture ou d'impression, tels que des polyalcools solubles dans l'eau, leurs éthers ou leurs esters. En mélange avec les solutions de colorants (II) et (III), les solutions concentrées selon l'invention donnent des solutions qui restent limpides, même après un stockage de 10 jours à OOC, cette durée étant très supérieure à celle industriellement nécessaire pour la mise en oeuvre des mélanges de solutions concentrées lors des opérations de teinture ou d'impression. Les exemples suivants dans lesquels les parties et les pourcentages sont exprimés en poids illustrent l'invention sans la limiter. EXEMPLE 1 On dissout 13,8 parties d'acide paranitrobenzotque dans 180 parties d'eau par addition de 10,3 parties de soude à 350Bé. Après mise en solution, on ajuste le pH à 6 par addition de 7 parties d'acide acétique à 10 R. La solution d'acide paranitrobenzoSque ainsi obtenue est ensuite introduite en une heure dans 33,5 parties d'une solution de sulfométhylate du colorant (I) contenant 0,7 mole de colorant par kg. Après avoir agité pendant deux heures, on isole par filtration le paranitrobenzoate qui a précipité. On obtient 37 parties de pâte à 42 % d'extrait sec, On dissout cette pate dans 12,7 parties d'acide acétique glacial en chauffant à 500C et en brassant pendant une heure. Après refroidissement à -20C, puis filtration, on obtient 38 parties d'une solution de colorant (IV) contenant 0,5 mole de colorant par kg. Rendement : 81 %. EXEMPLE 2 On opère comme à l'exemple 1 mais en remplaçant l'acide paranitrobenzoïque par l'acide métanitrobenzotque. On obtient le même résultat. REVENDICATIONS 1. Les solutions concentrées du colorant de formule dans un mélange d'eau et d'acide acétique. 2. Solutions selon la revendication 1 caractérisées en ce qu'elles comprennent 15 & 35 % en poids de colorant (IV), 30 à 70 96 en poids d'eau et 15 à 55 % en poids d'acide acétique. 3. Solutions selon la revendication 1 ou 2 caractérisées en ce qu'elles contiennent également d'autres acides carboxyliques aliphatiques et/ou des alcools aliphatiques et/ou des adjuvants de teinture ou d'impression. 4. Procédé pour la préparation de solutions selon la revendication I caractérisé en ce que, à partir d'une solution aqueuse concentrée du colorant de formule dans laquelle X est l'anion chlorure ou sulfométhylate, on forme et isole le m- ou p-nitrobenzoate correspondant, puis dissout ce nitrobenzoate dans l'acide acétique et sépare l'acide m- ou p-nitrobenzorque qui a précipité. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'on traite la solution concentrée de colorant (I) par une solution aqueuse d'acide m- ou p-nitrobenzotque, filtre le nitrobenzoate formé, dissout la pâte de nitrobenzoate ainsi obtenue dans l'acide acétique et élimine par filtration le précipité d'acide nitrobenzoque. 6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'on utilise l'acide p-nitrobenzorque. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que l'on utilise le sulfométhylate du colorant (I). 8. Procédé selon l'une des revendications 5, 6 et 7 caractérisé en ce que la solution aqueuse d'acide nitrobenzoîque contient 30 à 120 g, de préférence 50 à 100 g, d'acide par litre d'eau et la solution de colorant (I) contient 0,5 à 1,1 mole, de préférence 0,7 à 1 mole, de colorant par kg de solution, la quantité d'acide nitrobenzoîque utilisée par mole de colorant allant de 0,4 à 1 kg, de préférence de 0,5 à 0,8 kg. 9. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que la patte de nitrobenzoate a un extrait sec compris entre 30 et 60 % de préférence entre 40 et 50 % en poids. 10. Procédé selon l'une des revendications 5 à 9 caractérisé en ce que l'on dissout l'acide nitrobenzoSque dans l'eau au moyen d'hydroxyde de sodium et amène le pH de cette solution jusqu'à environ 6. 11. Procédé selon l'une des revendications 5 à 10 caractérisé en ce que la dissolution du nitrobenzoate dans l'acide acétique est réalisée en chauffant à une température inférieure à 600C, le mélange étant ensuite refroidi à une température comprise entre -5 et +50C.. 12. Procédé selon l'une des revendications 5 à 11 caractérisé en ce qu'on utilise 0,3 & 1 litre, de préférence 0,5 à 0,7 litre, d'acide acétique par mole de colorant (I). 13. L'utilisation des solutions concentrées selon l'une des revendications 1 à 3 pour la teinture et l'impression des fibres contenant des groupes acides, en particulier des fibres acryliques.