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BREVET D' INVENTION Conditionnement de matières colorantes à base d'anthra- @ quinone applicables à la cuve.
La présente invention se rapporte aux matières colo-.
.Tantes et :plus spécialement aux matières colorantes à base d'anthraquinone applicalbes à la cuve lorsque lepropriétés de coloration sont importantes et souhaitables.
On sait que les matières colorantes appliquées à la cuve de ce type, obtenues à l'état ..brut possèdent généralement des propriétés tinctoriales extrêmement faibles en raison de leux état physique défavorable*, Cette particularité est due à la taille ou à l'agglomération de leurs particules, qui agit à son tour sur les propriétés de coloration telles que la luminosité de la couleur, son intensité et les caractéristiques de tonalité générale, ,qui sont tout à fait indésirables et impropres à leur utilisation dans l'impression,' dans la fabrication 'de couleurs ou dans d'autres applications pratiques courantes.
Des essais ont permis de déterminer que cet état-physique défavorable ne . peut être modifié pax de simples moyens mécaniques tels que
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la réduction des dimenuiona dev psr 15.càle= 1';':": 'oronge.
De nombreux essais ont été tentés pour rehausser les propriétés de coloration des matières colorantes à base
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d'anthraquirtone applicables à 10 cuve.
Ces efforts peuvent être cissséa G.e fa cor. "2nE:ia.e en trois catégories : 1s matière colorante brute est réduite 8. une leuco-forme et ensuite réoxydée sous a=1e' òime insoluble, la couleur appliquée a la cuve ei v C011ditipnnGe par une mise en pote à l'aide d'acide ou bien l'état physique améliore' est obtenu grâce au traitement par une ou plusieurs r :i u 1>iJ .t a n c e i , Un exemple typique du premier proccuë e"t décrit d'l1S le brevet américain ? 2091. lm; ciëpoje le 8 Septembre 1933, du second dans le brevet américain N
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2065.928 c1époa le 14 Avril 1954 et du troisième dans le bzevet anglais NB 503.6(";"-; expose le 12 Juillet 1937 .
Dans ce dernier cas, les perfectionnements cent dus au mélange physique ûe 1s matière colorante avec différents ogentc 6e ,rnng1<::'nent !tc13 que les sicools, le acides et le hydrocarbures 1.ul OFîlé,9"
Tous les procèdes utilisés ou proposes présentent certains inconvénients. Dans certaine cas, ils sont spécifiques d'une matière colorante particulière;
dans d'autres cas , ou bien on obtient une amélioration insignifiante, ou bien on n'obtient aucune des propriété tinctorisles possibles connues,
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ou encore, l'état physique déüi:
r8 étant oOl.erm, il est difficile d.'éliminer l'agent qui produit cet .l, é.% à t physique améliore. L'un des bute de l'invention est de produire des
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matières colorantes à base d'anthraquimne applicables à 18 cuve sous une forme propre à leur utilisation comme pigment, de façon à ce qu'une ou toutes les propriétés du.
pigment, l'intensité tinctoriale élevée, la tonalité générale perfection- née 1 la netteté de la nuance et la mollesse des particules soient
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conservées, ce qui permet ainsi d'utiliser cespigments pour confères de nouveaux avantages aux couleurs, émaux, laques , encres matières plastiques ainsi que pour d'autres usages généraux et bien connus,
Un autre but de l'invention consiste à obtenir cette amélioration des pigments pour des opérations simples et aisées.
L'invention concerne,également l'utilisation de produits aisément disponibles comme agents assurant l'amélioration de ces matières ' 'colora-rites pigmentaires.
D'autres -buts' et avantages de l'invention apparaîtront de la description ci-dessous.
L'invention est matérialisée dans un procédé de productiond une forme pigmentaire de matière colorante à base d'anthraquinone applicable à la cuve, consistant à mélanger une matière colorante à base d'anthraquinone applicable à la cuve -avec de l'aniline ou avec une aniline substituée non grasse à l'état liquide et à séparer ensuite le mélange en ses cons- .tituants.
L'invention considère comme étape de la fa brication de matières -colorantes à base d'anthraquinone applicables à la cuve la conversion, par.application du procédé de l'invention, des matières colorantes en pigments et l'obtention d'une forme pigmentaire. Au couxs d'une opération appropriée du procédé, . la matière colorante, sous forme, de poudre sèche, d'un gâteau humide, ou de pâte, est intimement mélangée avec de l'aniline à l'état liquide ou une aniline substituée, qui d'ailleurs n'est pas du tout ou n'est que légèrement soluble dans l'eau. On utilise de préférence une aniline liquide à la température ambiante, le chauffage n'étant pas nécessaire pour effectuer le mélange.
Dans le cas où une amine solide peut être liquéfiée par fusion, ¯on peut effectuer;le mélange à une température déterminant cette fusion. Toutefois ce processus n'et pas
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.D . , ig=r, .. çjue les ,1 . -' , ceux parfait c3;L, "ûien que les xdsultsts Hoient compuj:bles' ceux obtenue au cours d.1UD traitement à la tempt rature nÇ)xma1c;, la atIic8tion devient un peu plus compliquée.
Comme exemples [l'a nines aromatiques liquides permettant r' t teinct,e les buts 811wnélés de l'intention, on peut cite# les compogos :ce:p:éSGl3tÚJ J1i'" la ioirnule :
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OU Xpeut être 1'hydrogène, un halogène, le ;.,ro.ipe alcoyia ou ox:ale03Tle, n représente 1 ou 2 aubstituants x du noyau, x 0 u-v n -rie être différent que ncl il se trouve plus d'une fois dons 19 formule . x peut ausai être un autre groupe que ceux inai qu pax e;=emple l'o-araino-ben2aldcyîe, et il peut être présent plus que deux fois. De nombreux deiï-vës de l'aniline sont o2:diiiaiier,^ten-b 301ide.3 et doivent être cl1auffÓs pour être utilises à l'dtst liquide.
L'élimination de l'8mi118 peut être effectuée de nombreuses m811ières qui s'appliquent toutes aux ocines liquides à l'ëtst normal , au moi 118 l'une d'elles s'appliquent aux 81:D.nea normalement solide;]. L'aminé peut être con-vertie en un sel soluble dans l'.eau et éliminée en solution aqueuse. llin,3i, l i,emilinc peut être convertie en chlorhydrate d'aniline ou sulfate d '811iJj ne, et extraite 8vec d.e l'eau. Un sutre procède consiste a l';;D-Gjë3înC::ï: psr 18 vapeur liumide, SGcÎc.8 ou S1i.:L'C}"8",lffé:e , 8prccdion 1?o#isoeJ¯e ou. réduite, Gui \/811t les car.c.lé±1-s-tiguez ùe distillation Je l'smine par la -vapeur. Un autre procédé con- 8Í-,ce " extraire l'emin8 à l'aide Liluii 7¯¯r, ce préférence un i;o?¯:J3n.t organique vo18til.
Parmi le na',7lo:rCU:: :j0l-vants, '1 ' eau e.i<1 considërec coi::me appropriée pour le:! aminés dont la solubilité dans l'eau est la même que celle de l'aniline et qui jusqu'à un cer'coin cl.8:;ré -vont se dissoudre l'eau.
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Tandis que tous ces procédés d'élimination de 1'amine sont satisfaisants et ont donné des produits d'excellente quali- té, les considérations d'économie et la facilite d'opération déterminent en premier lieu le choix-du procédé. Le procédé préféré poux éliminer l'aminé est la formation des sels d'amine solubles dans l'eau.
Les quantités relatives d'amine et de la matière colo- rante ne sont' pas critiques et peuvent varier. L'amine en excès n'est pas nuisible, m is constitue un désavantage économique.
La présence ou l'absence d'eau n'a pas d'influence sur le résultat . La diminution des quantités d'aniline influence le résultat, et par conséquent une limite inférieure est indiquée.
Les résultats dusirés devieenent évidents qu@nd on utilise au moins une partie en poids d'aminé poux dix parties en poids de colorant (base sèche) . Des résultats absolument satisfai- sants ont été obtenus en utilisant 300 parties d'aminé et 10 parties de colorant (base sèche) mais une quantité aussi import'ante eJt rarement nécessaire.
Le processus du mélange n'a pas d'importance et peut -varier d'une simple agitation de massés fluides au 'mélange par malaxage de masses épaisses, chaque procédé étant accompagné ou. non l'un broyage ou fractionnement mécanique simultané. Le but. est de réaliser un mélange uniforme pour que toute .la matière colorante soit imprégnée d'amine liquide.
La durée de contact nécessaire poux arriver au'plus haut degré d'amélioration du pigment n'est pas fixée et peut -varier . dans de'larges limites suivant la manière de préparer le mélange de matière colorante et d'amine liquide. Par fractionnement mécanique, par exemple au moyen d'un bxoyeux à galets, on peut diminuer la durée de contact par rapport à celle nécessaire avec
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le procède de mélange. On orient des résultats extrêmenment satisfaisant.-! par 'broyage pendant 30 minutes dans un broyeur à galets.
Un mélange prolonge de la matière colorante avec l'araine liquide ne donne pas d'amélioration au delà d'un certain point. La durée de mélange est par suite variable, elle est généralement déterminée par la nature et l'efficacité de l'équipement employé dans le processus.
Dans la fabrication de matières colorantes à base d'anthraquinone applicables à la Clive, la mise en pâte à l'aide d'acide est souvent utilisée dans le conditionnement de couleur ' brute employée pour l'obtention de matières colorantes.
L'invention peut être utilisée conjointement à la mise en pâte par l'acide, ce qui dans certains cas est très avantageux, elle fournit dans ce cas un processus supplémentaire à la fabrication normale de matières colorantes.
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Les nombreux exemples qui suivent matérialisent l'invention, les parties étant exprimées en poids, Exemple 1
On introduit 200 parties de bleu d'indanthrène RS brut (Schultz Farbstofftabellen 76'édition 1931,. page 546 N 1228 ou Colour Index 1922, page 266, N 1106, désigné scientifiquement
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par N-di-hydro- 1:2:1':2 . anthraqu.inone-a.zine), sous forme de gâteau pressé humide, à l'état oxydé,, avec 200 parties d'aniline, dans un mélangeur Baker-perkin et on les mélange pendant 4 heures.
La masse est ensuite transvasée dans un récipient approprié et additionnée de 20.000 parties d'une solution aqueuse d'acide
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chlorhydrique à 2,z5 j, de façon à former du chlorhydrate d'ani- line. On peut la laisser sous forme de pâte visqueuse pendant une demi-heure pour que l'opération soit complète; on chauffe alors la masse à la température d'ébullition pendant 5 minutes,. on filtre et on lave pour éliminer l'acide. Le produit est ensuite séché et broyé. La. matière colorante peut être utilisée comme pigment ayant une excellente intensité de couleur, la µ1.va- cité désirée, la netteté de la nuance et la tonalité générale foncée.
Le produit est d'une nuance plus rouge que la même cou- leur brute qui a été traitée par l'acide comme exposé dans l'exem- ple 2.
Exemple 2
On ajoute graduellement à la température ambiante et sous agitation 200 parties de bleu d'indanthrène RS brut (voir exemple 1) à l'état sec et finement pulvérisé obtenu par la fusion alcali- ne de 2-amino-anthraquinone, à 2.208 parties d'acide sulfurique d'une concentration de 98 % à 100 %. Quand l'indanthrène est complètement dissous, ce qui a lieu au bout d'une heure ou davan- tage, on fait couler lentement la masse dans un mélange bien
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agité d'eau et de glace fait de 2.000 parties d'eau et 2.000 parties de glace concassée: on maintient la température entre 0 ' et 5 C en ajoutant au besoin plus de gla,ce.La, bouillie acide filtrée et débarrassée de l'acide par lavage abandonne sur le filtre un gâteau humide.
On agite ce gâteau humide filtré avec 102 parties d'aniline pendant 4 heures dans un mélangeur de Baker-Perkin.
Au bout de 4 heures, on ajoute la masse à une solution aqueuse de 10.350 parties d'a.cide chlorhydrique à 2,25 % et, après l'avoir agitée jusqu'à formation d'une bouillie homogène, on la fait bouillir pendant 5 minutes. Après l'avoir filtré et lavé pour éliminer l'acide, on sèche le produit et on le broie pour obtenir un pigment prêt à être utilisé comme celui de l'e- xemple 1.
La matière colorante ainsi obtenue a une teinte plus nette et plus vive que le produit de l'exemple 1, et une nuance beaucoup plus verte. Elle a une tonalité générale vive foncée et son pouvir tinctorial est très élevé.
Une variante du procédé d'élimination de l'amine con- siste a utiliser,au lieu de toute la quantité d'acide chlorhy- drique pour former le chlorhydrate d'aniline, le filtra,t d'acide en totalité sulfurique/ou en partie pour former le sulfate d'aniline.
Exemple 3.
On introduit le gâteau de bleu d'indanthrène RS obtenu par le traitement acide de l'exemple 2, en une quantité suffi- sante pour obtenir 10 parties de couleur (base sèche), dans un broyeur à galets de dimensions appropriées, avec des galets en acier; on ajoute 15 parties d'orthotoluidine, et l'on broie la masse pendant 6 heures.
On introduit ensuite cette masse dans un mélange de 500 parties d'eau et de 61 parties d'une solution
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d'acide chlorhydrique à 28 %. puis la masse est amenée sous forme de pâte visqueuse et on la fait bouillir pendant 5 minutes: on la filtre ensuite et on la débarrasse de l'acide par lavage/
Le produit peut être séché et broyé pour donner un pigment sec, ou bien il peut être utilisé de manière connue sous forme de pâte, Les propriétés pigmentaires de la. matière colorante sont à peu près identiques à celles de l'exemple 2.
'Exemple 4 ,On obtient des résultats presque identiques en remplaçant l'ortho-toluidine de l'exemple 3 par la méta,-toluidine, Exemple 5 @
On utilise le mélange de toluidines comprenant les ortho - méta - et paratoluidines en des proportions correspondant à son degré technique,, à la place de l'orthotoluidine de l'exemple 3.
Le produit ainsi obtenu est à peu près le même que celui obtenu par le procédé de l'exemple 3.
Exemple 6
Le mélange technique de xylidines est utilisé à la place de l'orthotoluidine de l'exemple 3. Les résultats obtenus sont presque identiques.
Exemple 7
On remplace dans l'exemple 3 15 parties d'orthotoluidine par 18 parties de méta-chloraniline, Le produit obtenu est abso- lument identique au produit de l'exemple 3.
Exemple 8
On remplace dans l'exemple 3 15 parties d'ortho-toluidine par 15 parties de para-butylaniline tertiaire. Le produit obtenu est semblable à celui de l'exemple 3.
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Exemple 9
On remplace par 15 parties de 2-amino - 4 -chlorotoluène les 15 parties d'ortho-toluidine de 11 exemple 3. On obtient une matière colorante possédant d'excellentes propriétés de coloration et très semblable à celle de l'exemple 3.
Exemple 10
On remplace les 15 parties d'ortho-toluidine de l'exem- ple 3 par 15 parties d'ortho-anisidine, et le pigment obtenu par ce procédé est analogue à celui de l'exemple 3.
Exemple Il
On ajoute sous forme de poudre sèche, 10 parties de jaune d'indanthrène G brut (Schultz "Farbstofftabellen" ,7e édition page 554, N 1241, ou bien Colour Index cité, page 268,' N 1118; son nom scientifique est "flavanthrène" à 110 parties d'acide sulfurique d'une concentration de 98 à 100 % à la température ambiante, en agitant pendant une heure ou plus jusqu'à dissolution complète. On fait couler la solution en agitant vigoureusement dans un mélange d'eau et de glace renfermant 250 parties d'eau et 250 parties de glace concassée en maintenant pendant toute l'opération la température de la solution de dilution entre 0 et 5 C, en ajoutant au besoin une quantité supplémentaire de glace.
On agite fortement, on filtreet on élimine l'acide par lavage. On peut amener le produit à siccité et le broyer.
On ajoute la, masse sous forme de poudre sèche ou sousforme de gâteau obtenu avant séchage à 200 parties d'aniline, et on mélange intimement le tout pendant 4 heures. On peut utiliser le processus général de l'exemple 1 en éliminant l'aniline sous
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lorme de chlorhydrate. On peut ensuite récupérer l'aniline de manière connue,
La matière colorante pigmentaire ainsi obtenue présente une tonalité générale plus foncée et une, augmentation considérable de l'intensité de couleur.
Exemple 12
Le rouge d'indanthrène EN (Schultz cité,' page 563, N 1258 ou Colour Index cité page 277, N 1162,. son nom scientifique est 1:2 anthraquinone-naphacridone) est conditionné suivant l'exemple 11.
-La matière colorante résultant de ce conditionnement possède une tonalité générale plus claire et plus vive, d'un jaune plus prononcé et d'intensité tinctoriale plus forte.
Une variante du'procédé,', plus utile dans le cas où l'on opère avec de grandes quantités d'amine distillant sous l'action de la vapeur, consiste à séparer par filtration n'importe quelle amine-filtrable pour obtenir un gâteau. Le gâteau ainsi obtenu qui contient l'aminé, est mis en suspension dans,l'eau, et l'on fait passer la vapeur dans cette suepension,. l'amine résiduelle distillant en abandonnant la matière colorante en suspension dans l'eau. On peut également extraire le'gâteau renfermant l'amine à l'aide d'un solvant de cette dernière.
Les substituants du noyau d'aniline ne sont pas chimiquement réactifs,, ils sont importants seulement dans la mesure où ils règlent l'état liquidede l'amineà une température donnée. Puisque d'après,l'invention il est possible d'opérer à des températures élevées,, on peut utiliser d'autres amines outre celles déjà indiquées comme étant liquides à la température normale. Pour l'obtention d'un mélange homogène de l'amine¯et d'une couleur solide,: la fluidité de l'amine est beaucoup plus importante que ses propriétés chimiques dépendant des produits de substitution.
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Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra apporter des modifications aux exemples spécifiques choisis.
REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation d'une forme pigmentaire de matières colorantes à base d'anthraquinone applicables à la cuire, consistant à mélanger une @ tière colorante à base d'anthraquinone applicable à la cuve avec de l'aniline ou de l'aniline à noyau substitué à l'état liquide, puis à séparer ce mélange en ses constituants.