Brevet FR2512034A1 — publié le 19830304

La présente invention a pour objet l'utilisa- tion de colorants bisazométhiniques pour teindre dans la masse les matières polymères, ainsi que les matières polymères contenant ces colorants. L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation des composés de formule I 3 4 (I) HC = N i N = CH -Ae-0 t dans laquelle le noyau A est non substitué ou comporte 1 ou 2 subs- tituants choisis parmi les halogènes et les groupes cyano, nitro, méthyle, éthyle, alcoxy en C 1-C 4, acyl- amino dont le reste acyle est en C 2-C 3, carboxy, alcoxy- carbonyle dont le reste alcoxy est en C 1-C 4, carbamoyle, alkylcarbamoyle dont le reste alkyle est en C 1-C 4, di- alkylcarbamoyle dont les restes alkyle sont en C 1-C 4, phénylcarbamoyle, phénylsulfamoyle, N-alkyl-N-phényl- carbamoyle dont le reste alkyle est en C 1-C 4, benzoyl- amino et benzoylamino dont le noyau benzénique comporte 1 ou 2 substituants choisis parmi le chlore, le brome et les groupes méthyle, méthoxy, éthoxy, nitro et benzoyle, chaque noyau B et D, indépendamment l'un de l'autre, est non substitué ou comporte 1, 2 ou 3 substituants choisis parmi ceux -définis ci-dessus pour le noyau A, et Me signifie le nickel ou le cuivre, le noyau A devant comporter un substituant en position 3 ou 4 autre qu'un halogène ou qu'un groupe nitro lorsque les noyaux B et D sont substitués chacun par de l'halogène, comme colorants pour la teinture dans la masse des matières polymères. Selon l'invention, on peut utiliser un com- posé de formule I ou un mélange de composés de formule I pour teindre dans la masse les matières polymères. Dans les composés de formule I, lorsque le noyau A est substitué il comporte de préférence 1 ou 2 substituants choisis parmi le chlore et les groupes méthyle, nitro et carboxy, plus préférablement les groupes méthyle et carboxy. Lorsque l'un des noyaux B et D est substitué, il comporte de préférence 1 ou 2 substituants choisis parmi les groupes méthyle, méthoxy, éthoxy, et phényl- sulfamoyle Plus préférablement, les noyaux B et D sont non substitués. Me signifie de préférence le nickel Par halogène, on entend de préférence le chlore et le brome, préférablement le chlore. Parmi les composés de formule I, les composés préférés pour teindre dans la masse les matières poly- mères sont ceux correspondant à la formule Ia (formule Ia voir page suivante) 12034 R 1 Rj HC N N = CH R 3 R 3 R (la) dans laquelle 2 R 1 et R' signifient chacun, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou de chlore ou un grou- pe méthyle, nitro ou carboxy, R 2 et R 2 signifient chacun, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un groupe phénylsul- famoyle, R 3 et Ri signifient chacun, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, méthoxy ou éthoxy, et Me représente le nickel ou le cuivre. Parmi les composés de formule Ia, les compo- sés préférés sont ceux dans lesquels Me signifie le nickel. Les composés particulièrement préférés pour teindre dans la masse les matières polymères sont ceux de formule Ia dans laquelle R 1 signifie l'hydrogène, le chlore ou un groupe méthyle, nitro ou carboxy, de préférence l'hydrogène ou un groupe carboxy, et RI R 2, R 2, R 3 et R 3 signifient l'hydrogène, ainsi que ceux dans lesquels R 1 et Ri signifient un groupe méthyle et R 2, R 2, R 3 et R 3 signifient l'hydrogène. Les composés de formule I sont connus ou peuvent être préparés selon des méthodes connues à par- tir de produits de départ connus, par exemple comme décrit par Pfeiffer dans Liebig's Annalen, 503, 84-130 l 1933 l). Les matières polymères qui peuvent être tein- 12034 tes dans la masse avec les-composés de formule I, com- prennent les polyesters aromatiques linéaires, les polyamides synthétiques, les polyoléfines, comme par exemple le polyéthylène et le polypropylène, le chlorure de polyvinyle et le polyacrylonitrile Les composés de formule I so nt utilisés de préférence pour teindre dans la masse les polyesters aromatiques liné- aires à haut poids moléculaire et les polyamides synthétiques, comme par exemple le nylon 6 et 66 Les polyesters sont de préférence ceux obtenus par polycon- densation de l'acide téréphtalique et éventuellement l'acide isophtalique avec l'éthylèneglycol et/ou le cyclohexanediol. L'invention concerne également les matières polymères teintes dans la masse et comprenant, comme colorant, un composé ou un mélange de composés de formule I tels que définis plus haut. La matière polymère teinte dans la masse est de préférence une matière filée. Il convient de souligner que contrairement aux pigments, qui par définition sont insolubles et ne peuvent pas par conséquent être utilisés pour la tein- ture des masses de filage, les composés de formule I sont substantiellement solubles dans ces mêmes masses, c'est-à-dire que les composés de formule I sont présents à l'état dissous dans la matière polymère. L'invention concerne également un procédé de préparation de matière polymère teinte dans la masse, procédé selon lequel on dissout dans la matière poly- mère un composé de formule I ou un mélange de composés de formule I, tels que définis plus haut, et on répar- tit uniformément le composé de formule I ou le mélange de composés de formule I dans la matière polymère. Le procédé est effectué selon les méthodes connues Le composé ou le mélange de composés de formule I peut être purifié et broyé avant son incor- poration. Selon une variante préférée, on mélan ge d'abord le ou les composés de formule I avec une partie de la matière polymère à teindre dans la masse, de manière à obtenir une préparation concentrée dé- signée également mélange préparatoire, on ajoute ensuite à la matière polymère ce mélange préparatoire en quantité désirée selon la nuance recherchée dans la matière polymère finale, et on le répartit uniformément dans la matière polymère De tels mélanges préparatoi- res font également partie de la présente invention. L'opération de mélange du colorant avec la matière polymère en vue de préparer le mélange prépa- ratoire, est effectuée avantageusement par exemple en. broyant ensemble le colorant et la matière polymère jusqu'à obtention d'une poudre fine et, éventuellement, en transformant par extrusion la poudre en copeaux ou en granulés Lorsque la matière polymère est un poly- ester tel que défini précédemment, le colorant est de préférence mélangé d'abord avec un polyester aromati- que linéaire à point de fusion relativement bas, par exemple de l'ordre de 75 à 2300, pour former le mélange préparatoire Cette opération de mélange est effectuée de préférence à basse température, par exemple en uti- lisant de la neige carbonique comme agent réfrigérant. En général, les mélanges préparatoires contiennent de à 60 % en poids de matière colorante et de 85 à 40 % en poids de matière polymère. Le mélange préparatoire peut être ajouté soit sous forme de poudre, de copeaux ou de granulés à la matière polymère non teinte par exemple sous forme de granulés, soit à l'état fondu à la matière polymère fondue. Après addition du mélange préparatoire à la matière polymère, le mélange résultant peut être transformé selon les méthodes connues, par exemple par extrusion ou par filage, en pellicules-ou en feuilles ou, de préférence, en fibres ou en fils avec lesquels on peut fabriquer des filés, des ficelles, des cordes, des tissus, des articles tricotés ou des non-tissés. Le mélange résultant peut aussi être transformé en granulés ou en copeaux pouvant être utilisés par la suite pour la préparation de pellicules, de feuilles, de fibres ou de fils. Lorsque la matière polymère est du polyester, on peut également, selon une autre variante, incorporer les composés 'de formule I dans le précurseur non poly- mérisé ou partiellement polymérisé du polyester et effectuer ou compléter ensuite la polycondensation en présence des colorants. Le procédé est utilisé de préférence pour la préparation de fibres de polyester aromatique linéaire filé, teint dans la masse. Les teintures obtenues présentent de bonnes solidités générales; il convient de souligner en parti- culier leur solidité à la lumière, à la migration, aux gaz d'échappement, à l'ozone et à la sublimation, ainsi qu'au mouillé Plus particulièrement, les composés de formule Ise distinguent par leur grande stabilité aux conditions extrêmes, notamment aux températures élevées, utilisées lors de l'extrusion et notamment lors du filage en vue de préparer des articles finis ou semi- finis. Les exemples suivants illustrent la présente invention sans aucunement en limiter la portée Les parties et les pourcentages s'entendent en poids et toutes les températures sont indiquées en degrés Celsius. Exemple 1 Dans un broyeur à couronnes, on broie 1000 parties d'un polyester du commerce obtenu par condensation de l'acide téréphtalique avec l'éthylène- glycol, jusqu'à obtention d'une poudre dont les par- ticules ont un diamètre compris entre 300 et 600 y. Cette poudre de polyester est mélangée intimement à la température ambiante dans un mélangeur fermé avec 150 parties du colorant de formule Ia dans laquelle R 1, Ri, R 2, R 2, R 3 et R 3 signifient l'hydrogène et Me si- gnifie le nickel On extrude ensuite ce mélange à 2500 en un câble que l'on découpe en granulés - Dans le courant d'alimentation secondaire d'une extrudeuse hélico'dale, on fond le concentré de colorant préparé ci-dessus, et on l'ajoute à 270- 275 au moyen d'un dispositif de dosage à du polyester aro- matique linéaire du commerce (téréphtalate de polyé- thylène) chauffé dans le courant d'alimentation prin- cipal de l'extrudeuse On règle le dispositif de dosage de manière à ajouter à la masse de polyester 4 parties de concentré de colorant pour 48 parties de téréphtalate de polyéthylène On file ensuite ce mélan- ge à 270-275 à une vitesse de filage de 200 mètres par minute, on étire les fibres à 900 dans le rapport 1:4 dans une machine à étirer puis on les retord selon les méthodes habituelles sur une retordeuse à anneaux On obtient ainsi un filé teint dans la masse de couleur orange brun, présentant de bonnes solidités. Le colorant non substitué de formule Ia utilisé ci-dessus et dans lequel Me signifie le nickel, peut être préparé comme suit: On dissout à l'ébullition 22,4 parties d'al- déhyde salicylique dans 200 ml d'éthanol et on ajoute 24,9 parties de Ni(CH 3 C 02)2 4 H 20 et 27,2 parties d'acétate de sodium dans 100 parties d'eau On chauffe au reflux pendant une heure, on ajoute lentement à l'ébullition une solution de 10,8 parties d'o-phény- lènediamine dans 80 parties d'éthanol et on continue de chauffer au reflux pendant 5 heures Après refroi- dissement à la température ambiante, on filtre le pré- cipité brun rouge qui s'est formé, on le lave avec un O 10 peu d'éthanol et on le sèche. Pour le purifier, on traite à l'ébullition parties du colorant ainsi obtenu pendant une heure dans 200 parties de diméthylformamide, on filtre la suspension à froid et on lave le produit avec du dimé- thylformamide, de l'éthanol et de l'eau, et on le sèche sous pression réduite. En procédant comme décrit à l'exemple 1 mais en remplaçant le colorant qui y est utilisé par l'un des colorants de formule Ia du tableau ci- dessous, on obtient des filés teints dans la masse de nuance jaune verdâtre à brun rouge foncé présentant de bonnes solidités. TABLEAU À Ex R 1 R R 2 R R 3 R Me Nuance 2 NO 2 H H H H H Ni Drun rouge (foncé 3 COOH H H H H H Ni brun rouge 4 CH 3 CH 3H H H H Ni orange brn- CH 3 H H H H H Ni do. 6 Cl H H H H H Ni do. 7 H H phénylsu phénylsul H H Ni jaune or famoyle famoyle 8 H H H H OCH 3 OCH 3 Ni brun jaune 9 Cl H H H H H Cu jaune verdâtre CH 3 H H H H H Cu do. do; 2034 Exemple 11 On agite 1360 parties d'éthylèneglycol et 1700 parties de téréphtalate de diméthyle avec 0,55 partie d'acétate de manganèse pendant 3 heures et demie à 1800 et on élimine par distillation le méthanol qui s'est formé. On introduit cette masse dans un réacteur à vide approprié pour la polycondensation et on y ajoute un mélange composé de 80 parties d'éthylèneglycol, de 0,45 partie de trioxyde d'antimoine, de 2,0 parties de phosphate de trinonylphényle et dé 17 parties de colorant de l'exemple 1 On chauffe le tout à 275 , tout en agitant et en diminuant progressivement la pression jusqu'à 1 Torr de manière à obtenir, par distillation de l'éthylèneglycol, une viscosité intrin- sèque N = 0,70. Le polyester ainsi teint est extrudé dans l'eau sous forme d'un càble et on le transforme en granulés que l'on sèche sous vide poussé pendant 16 heures à 140 On procède ensuite au filage, on étire les fils et on les retord comme décrit à l'exemple 1. On obtient ainsi un filé teint en orange brun présentant d'excellentes solidités. En procédant de manière analogue mais en rem- plaçant le colorant de l'exemple 1 par l'un quelconque des colorants des exemples 2 à 10, on obtient des filés présentant de bonnes solidités analogues. 12034 REVENDICATIONS 1 L'utilisation des composés de formule I 3 4 2 A 5 (I) HC = N =N: CH lc O dans laquelle le noyau A est non substitué ou comporte 1 ou 2 subs- tituants choisis parmi les halogènes et les groupes cyano, nitro, méthyle, éthyle, alcoxy en C 1-C 4, acyl- amino dont le reste acyle est en C 2-C 3, carboxy, alcoxy- carbonyle dont le reste alcoxy est en C 1-C 4, carbamoyle, alkylcarbamoyle dont le reste alkyle est en C 1-C 4, di- alkylcarbamoyle dont les restes alkyle sont en C 1-C 4, phénylcarbamoyle, phénylsulfamoyle, N-alkyl-N-phényl- carbamoyle dont le reste alkyle est en C 1-C 4, benzoyl- amino et benzoylamino dont le noyau benzénique comporte 1 ou-2 substituants choisis parmi le chlore, le brome et les groupes méthyle, méthoxy, éthoxy, nitro et benzoyle, chaque noyau B et D, indépendamment l'un de l'autre, est non substitué ou comporte 1, 2 ou 3 substituants choisis parmi ceux définis ci-dessus pour le noyau A, et Me signifie le nickel ou le cuivre, le noyau A devant comporter un substituant en position 3 ou 4 autre qu'un halogène ou qu'un groupe nitro lorsque les noyaux B et D sont substitués chacun par de l'halogène,. comme colorants pour la teinture dans la masse des matières polymères. 2. L'utilisation des composés de formule Ia R 1 R (Ia) HC = N N = (Ha) R 23 R 3 dans laquelle R 1 et Rj signifient chacun, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou de chlore ou un grou- pe méthyle, nitro ou carboxy, R 2 et R 2 signifient chacun, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un groupe phénylsul- famoyle, R 3 et R signifient chacun, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, méthoxy ou éthoxy, et Me représente le nickel ou le cuivre, comme colorants pour la teinture dans la masse des matières polymères. 3. L'utilisation des composés de formule Ia R 1 Ri (Ia) dans laquelle R 1 signifie l'hydrogène, le chlore ou un groupe méthy- le, nitro ou carboxy et R, R 2, R, R 3 et R signifient l'hydrogène, ou bien R 1 et Rl signifient un groupe méthyle et R 2, Rk, R 3 et R signifient l'hydrogène, et Me signifie le nickel, comme colorants pour la teinture dans la masse des matières polymères. 4 L'utilisation du composé de formule Ia R 1 Rj HC: N N: CH (a R 2 3 R dans-laquelle R 1 signifie un groupe carboxy, Ri, R 2, R 2, R 3 et R signifient l'hydrogène, et Me signifie le nickel, comme colorant pour la teinture dans la masse des matières polymères. 5. L'utilisation du composé de formule Ia R 1 R t Rl (Ia) HC = N IN:CH /'\I / P. R 2 R 3 R 3 dans laquelle R 1, RI, R 2, R, R 3 et R signifient l'hydrogène et Me signifie le nickel, comme colorant pour la teinture dans la masse des matières polymères. 6. Matière polymère teinte dans la masse, caractérisée en ce qu'elle contient, comme colorant, un composé ou un mélange de composés de formule I 3 4 2 5 (I) N t 4 =N CH 2 t 6 le c noyau c A o-Me-0 dans laquelle le noyau A est non substitué ou comporte 1 ou 2 subs- tituants choisis parmi les halogènes et-les groupes cyano, nitro, méthyle, éthyie, alcoxy en C 1-C 4, acyl- amino dont le reste acyle est en C 2-C 3, carboxy, alcoxy- carbonyle dont le reste alcoxy est en C 1-C 4, carbamoyle, alkylcarbamoyle dont le reste alkyie est en C 1-C 4, di- alkylcarbamoyle dont les restes alkyle sont en C 1-C 4, phénylcarbamoyle, phénylsulfamoyle, N-alkyl-N-phényl- carbamoyle dont le reste alkyle est en Cl-C 4, benzoyl- amino et benzoylamino dont le noyau benzénique comporte 1 ou 2 substituants choisis parmi le chlore, le brome et les groupes méthyle, méthoxy, éthoxy, nitro et benzoyle, chaque noyau B et D, indépendamment l'un de l'autre, est non substitué ou comporte 1, 2 ou 3 substituants choisis parmi ceux définis ci-dessus pour le noyau A, et Me signifie le nickel ou le cuivre, le noyau A devant comporter un substituant en position 3 ou 4 autre qu'un halogène ou qu'un groupe nitro lorsque les noyaux B et D sont substitués chacun par de l'halogène, 7. Matière polymère selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle contient, comme colorant, un composé ou un mélange de composés de formule Ia R 1 R (la) HC = N N = CH / \,/ ' /4 R 3 22 R dans laquelle R 1 et Ri signifient chacun, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou de chlore ou un grou- pe méthyle, nitro ou carboxy, R 2 et R 2 signifient chacun, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un groupe phénylsul- famoyle, R 3 et R signifient chacun, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, méthoxy ou éthoxy, et Me représente le nickel ou le cuivre. 8. Matière polymère selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle contient, comme colorant, un composé ou un mélange de composés de formule Ia, selon la revendication 7, dans laquelle R 1 signifie l'hydrogène, le chlore, un groupe méthyle, nitro ou carboxy et R, R 2, R, R 3 et R signifient l'hydrogène. 9. Matière polymère selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle contient, comme colorant, un composé ou un mélange de composés de formule Ia, selon la revendication 7, dans laquelle R 1, R, R 2, R 2, R 3 et R 3 signifient l'hydrogène. 10. Matière polymère selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle contient, comme colorant, 22 12034 un composé ou un mélange de composés de formule Ia, selon la revendication 7, dans laquelle R 1 signifie un groupe carboxy et Rj, R 2, R 2, R 3 et R 3 signifient l'hydrogène. 11 Matière polymère selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle contient, comme colorant, un composé ou un mélange de composés de formule Ia, selon la revendication 7, dans laquelle R 1 et R signifient un groupe méthyle et R 2, R 2, R 3 et R 3 si- gnifient l'hydrogène. 12. Matière polymère selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisée en ce que Me signifie le nickel dans le composé de formule I ou Ia. 13. Matière polymère selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisée en ce que la matière polymère à teindre dans la masse est un poly- amide synthétique, une polyoléfine, le chlorure de polyvinyle ou le polyacrylonitrile. 14. Matière polymère selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisée en ce que la matière polymère à teindre dans la masse est un poly- ester aromatique linéaire. 15. Matière polymère selon l'une quelconque des revendications 6 à 14, caractérisée en ce que la matière teinte dans la masse est soumise à une extrusion ou à un filage. 16. Matière polymère selon la revendication , caractérisée en ce qu'elle se présente sous forme de fils obtenus par filage. 17 Un procédé de préparation de matière polymère teinte dans la masse, caractérisé en ce qu'on dissout dans la matière polymère un composé de formule I ou un mélange de composés de formule I, selon la revendication 6, et on répartit uniformément le composé ou le mélange de composés de formule I dans la matière polymère. 18. Un mélange préparatoire, caractérisé en ce qu'il contient de 15 à 60 % en poids d'un composé ou mélange de composés de formule I, selon la reven- dication 6, dissous dans 85 à 40 o en poids de matière polymère.