BE634601A - Colorants basiques, leurs procedes de fabrication et leurs applications - Google Patents

Description

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  Colorante basiques, leurs   procédés   de fabrication et leurs application*. 



  (Inventions Ulrich   Bleus$   Roland Kntschel, Curt Müller, Walter Wehrli)      Société   dites   S A N D O Z S.A. 



   Demande de   @revet   suisse du 9 juillet   1962   en sa faveur. 



  La présente Invention a pour objet des colorante   basiques   répondant 
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 à la formule a l 1 A "1 - ...,. N2 (x) A4-y V (i) .. 



  R3 / , dans laquelle A représente le radical d'un   colorant, ,;.,   y représente la liaison directe ou un radical bivalent 
R1 représente un radical alcoylique, cyclo-alcoylique,   aralcoylique   ou phénylique éventuellement substitua   ou,   ensemble avec R2 et l'atome d'azote voisin, un système hétérocyclique ou, ensemble avec l'élément pontal y et l'atome d'azote voisin, un système hétérooylique ou, ensemble avec y, A et l'atome d'azote voisin, un système      hétérocyclique, 

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 IR, représente un radical alcoylique éventuellement substitué ou un radical cyclo-alcoyllque, ara1co711que ou   phénylique   éventuellement substitué ou, ensemble avec R1 et   l'atome   d'azote voisin,

   un système hétérocyclique et 
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 R et B4 représente un atome d'hydrogène ou des radicaux alcooliqueee oyc10-alo0111ques, aralcoyliques ou aryliques ses-   blablea   ou différente, le cas échéant portant des sub- 
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 .t1tuants, n a la valeur 1 ou 2,   m   a la valeur   1   ou 2.   si   n vaut 1, et 2 si   n vaut 2   et 
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 X représente un anion correspondant à chaque cation de colorant.      



  On peut obtenir les colorants de la formule (I) en faisant réagir 
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 a) 1 molécule d'une amine répondant a la formule 
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 dans laquelle B tient lieu de A ou du radical d'un   composé   capable,de former un colorant A avec   n   molécules d'un composé   répondant à   la   formule   
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 puis à transformer en colorant le produit de la réaction lorsque   B   représente un radical capable de se transformer en colorant, ou b) 1 molécule d'un composé répondant à la formule 

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 avec n molécules d'un composé de formule (III), à quaterniser le pro- duit de la réaction et le transformer en colorant lorsque B représente un radical capable de se transformer en colorant,

   la quaternisation et la transformation en colorant pouvant se faire dans   n'importe   quel ordre, ou c) 1 molécule   d'un   composé répondant à la formule 
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 avec n molécules d'un composé de formule   (III), à   quaterniser le pro- duit de la réaction et le transformer en colorant lorsque B représente un radical capable de se transformer en colorant, la quaternisation   t   la transformation en colorant pouvant se faire dans n'importe quel ordre. 



  Les radicaux de colorants qui entrent en ligne de compte sont par exem- ple ceux des colorants nitreux, nitrés,   styryliques,   stilbéniques,   di-   et triarylméthaniques,   méthiniques   et polyméthymiques, sulfuriques,   @   anthraquinoniques, phtalocyaniques, quinonimiques, aziniques, oxaziniques, thiaziniques, périnoniques,   naphtoquinoniques,   indigoïques,   quinophta- ,   loniques, pyrazoïoniques, xanthéniques, acridiques, quinoléiques,   cyaniques,   azométhyliques et surtout ceux de colorants de   la' série   azoïque.

   Le cas échéant, ces colorants peuvent renfermer un groupe qui leur permet de se lier chimiquement avec la fibre (colorants réactifs), 

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 Les colorants azoïques comprennent des colorants mono-, dis- ou poly-      azoïques éventuellement substitués. Il peut aussi s'agir de colorants mono-, dis- ou   polyazoïques   éventuellement substituée qui renferment des atomes de métal liés de façon coordinative.

   Le radical A peut être de préférence le radical de n'importe lequel des colorants susmention- nés qui est exempt de groupes carboxyliques et sulfoniques, Les composants B qui paraissent appropriés à la fabrication du radical de colorant A sont de préférence ceux qui peuvent se transformer en de tels radicaux de colorants azoïques par réaction avec un sel de diazo- nium ou un composé capable de copuler. 



  La copulation azoïque se fait de la manière habituelle, de préférence en milieu faiblement alcalin à acide, le cas échéant en milieu tamponné. 



  A part cela, on peut aussi prendre comme composants B des dérivés com- portant un groupe fonctionnel ou pouvant se transformer en un tel groupe ; on les fait alors réagir avec un composant servant à la fabrication du radical de colorant A pour obtenir le colorant final répondant à la formule   (I).   Les anions X sont aussi bien des ions organiques que miné- raux comme par exemple des ions dé sulfate de méthyle, de sulfate, di- sulfate, perchlorate, chlorure, bromure, iodure,   phosphomolybdate,   phosphotungstomolybdate, benzène-sulfate ou 4-chlorobenzène-sulfonate, Les agents d'alcoylation qui permettent de transformer en sels de colo- rants conformes l'invention les produits de la réaction de composés répondant aux formules   (IV)   ou (V) avec un composé de formule (III) sont,

   

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 p.ex., dee enter$ d'acides minéraux forte et d'acides sultoniquen orge- niques, des chlorures   d'alooyle(p.ex.   chlorure de méthyle, bromure, iodure de méthyle), des bromures d'alcoyle et des iodures d'alcoyle, des 
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 halogénures d'aralcoyles, des esters a-halogénés d'aoides 'graa de bas poids moléculaire, dea sulfates de dialcoyle (oultate de diatethyle), dea esters d'alcoyle 4'acides alcane-culfoniques de bas poids moléculaire, comme l'acide méthane-, éthane- ou butane- aulfon9.que et des enter% des acides benzène-suitoniques qui peuvent porter d'autres subatituante comme les benzène-multonates de méthyle, d'éthyle, de propyle et de n-butyle, de 2- ou 4-méthyle, les 4-chlorabenzene-sulfonates de méthyle, d'éthyle, de propyle, et de n-butyle ou les 3- ou 4-nltrobenzène-sultonatte de méthyle,

   d'éthyle, de propyle et de n-butyle, 
L'alcoylation ou la   quaternisation   se déroule de préférence dans un solvant inerte ou, le cas échéant, en suspension aqueuse ou sans solvant avec un excès d'agent d'alcoylation et à température élevée, éventuelle- ment en présence d'une substance tampon. 
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  L'élément pontal peQprésenter la liaison directe ou un radical bi valent, de préférence un groupe alcoyldnique éventuellement substitué, qui peut être interrompu, le cas échéant, par des   hétéro-atomes   comme des atomes d'azote, d'oxygène ou de soufre, etc; par exemple un groupe méthylénique éventuellement substitué ou un radical bi- ou trivalent lié au moyen d'un tel groupe à l'atome d'azote voisin. On peut indiquer comme   exemples !    

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 -(CH)p-N(CH2)p, NH-CO(CH)pN-(CH2)p, #*" -NH-CO-(CH2)p-CH(CH)p, etc. 



  Toutefois peut également représenter., ensemble avec Hl et l'atone d'azote   voisin),   un système hétérocyclique de, telle aorte qu'il peut 
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 en résulter des groupes cycliques comme C "*' 1,,R3 -t r CH CH2\ N ,, ,., 'R4 X (VI) '- C .. CH2/ R2,- 
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 Ces groupée cycliques peuvent être rattachée à A par un élément pontal Y, par exemple; ils correspondent'alors à un groupe répondant à la formule 
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 dans laquelle Q représente un atome d'azote ou un groupe -CH-, et le cycle, lorsque   Q représente   le groupe -CH- peut renfermer encore d'autres   hétéro-atomes,   V pouvant représenter une partie de l'élément pontal y. 



  Mais ils peuvent aussi être formés de y,R1, l'atome d'azote voisin 

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 et A lorsque, p.ex. l'atome d'azote tertiaire dans la formule (VI) fait partie de A, par exemple dans des composée répondant à la formule 
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 dans laquelle D représente le radical d'une composante de diazotation et K peut porter d'autres substituants. 



   Toutefois, R1 et R2 peuvent aussi former un système hétérocyclique avec l'atome d'azote voisin, mais sans y, ainsi par exemple un cycle   pyrrolidique,   morpholique ou   pipérazinique,   ou un groupe   éthylene-iminé,   etc. La réaction d'une aminé de   formule     (Il),     (IV)   ou (V) avec un composé de formule (III) se fait de préférence dans un milieu   pqueux   à des températures comprises entre -10  et + 10  C. On peut aussi effectuer la réaction dans un solvant organique ou dans un milieu aqueux en présence d'un solvant organique aux mêmes températures. 



   Les colorants sont isolés selon l'une des méthodes de base habituelles par filtration, distillation et filtration, précipitation dans un milieu adéquat et filtration. 



  Ces nouveaux colorants conviennent parfaitement à la teinture, au   toulardage   et à l'impression d'articles de polymères renfermant plus de 80% d'acrylonitrile, par exemple de   polyaorylonitrile     comm   "l'Orlon" '(marque déposée) et de copolymères comprenant 80 à 90% d'acrylonitrile et 20 à 10% d'acétate de vinyle,   d'aorylate   de méthyle ou de métacry- late de méthyle. 

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  Ces produits sont connus sous les marques déposées suivantes. 



    Acrilan   (copolymère de 85 % d'acrylonitrile et de 15% d'acétate   de -\   vinyle ou de pyridine de vinyle), Orlon, Dralon, Courtelle, Crylor, Dynel, etc. 



  Les teintures réalisées sur ces matières sont douées de bonnes soli-      dites à la lumière, au   lavage, à   la sueur, à la sublimation, au plissa** ge, au décatissage, au repassage, à l'eau, à l'eau de   mer,   au   blanchi'    ment, au nettoyage à sec, à la surteinture et aux solvants. 



  La teinture avec ces colorants se fait de préférence en milieu aqueux; il est recommandé de travailler en milieu neutre ou acide à   l'ébullition.   



  L'utilisation d'agents freinateurs usuels   n'entraîne   aucune perturba- tion bien que ces colorants permettent d'obtenir sur les polymères men- tionnées précédemment des teintures très unies sans qu'il soit nécessai- re de recourir à de tels agents. Naturellement, on peut aussi teindre 1 dans des récipients   fermés à   haute température nous pression car les nouveaux colorants sont remarquablement stables à l'ébullition prolongée. 



  Ils permettent également de teindre des tissus mixtes à base de poly- acrylonitrile. Certains d'entre eux conviennent à la teinture dans la la masse de polyacrylonitrile en teintes solides à la lumière et au mouillé. Ceux qui se dissolvent facilement dans les solvants organiques peuvent aussi être utilisés pour colorer des huilées, des vernis, des masses plastiques ainsi que pour teindre dans la masse des fibres arti-   ficielles   dissoutes dans des solvants organiques. 

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  En outre, certains de ces nouveaux colorants basiques peuvent être employés à beaucoup d'autres effets, par exemple pour teindre le coton, comme le coton mordancé, la laine, la soie, la cellulose, lacellulose régénérée, les fibres de polyamides synthétiques et le papier n'importe quel stade de leur fabrication,   Pn     a   constaté aussi que l'on peut utiliser avantageusement des combinaisons de deux ou de plusieurs colorants répondant à la formule   (I).   



  Ces colorants peuvent très bien se combiner entre eux de sorte qu'il est possible d'employer des sels de colorants de même classe ou de classes différentes pour réaliser les nuances les plus diverses. 



  Dans les exemples suivants, les parties et les pourcentages s'entendent en poids et les températures en degrés centigrades. 



    Exemple 1    Tout en agitant, on verse   goutte   à goutte   une.solution   glacée de   11,3   parties d'acide hydroxylamine-o-sulfonique dans 50 parties d'eau dans un mélange de 60 parties de N-éthyl-N-(ss-diméthylaminoésthyl)-amino- benzene et 60 parties d'eau à 95 . On maintient cette température pen- dant encore 20 minutes, Après refroidissement, on ajuste le pH de la solution à 10 environ avec de l'hydroxyde de sodium puis on extrait de lasolution alcaline la base de départ en excès avec du   benzène.   



  Ennui on acidulé faiblement la solution aqueuse avec de l'acide sulfurique puis on y ajoute tout en agitant vigoureusement une solu- tion du sel de diazonium de 17,3 parties de 1-amino-2-chloro-4-nitro- benzène, 90 parties d'acide sulfurique, 150 parties de glace et 7 parties de nitrite de sodium puis on dilue le tout avec   500   parties      

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   d'eau.   Au coure de cette opération, il se forme le sel de colorant de 
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 couleur rouge répondant 1 la formule CH3 ......CH3 N=Mf /CH2"'CH2-V,' 0 NO 2 N . N 'C-CH3 NH2CH3      On peut accélérer la réaction de copulation et la précipitation du colo- rant en versant dans le mélange 50 à 60 parties de bicarbonate de sodium. 



  Le colorant est isolé par filtration, lavé avec une solution à 2% de sulfate de sodium et séché. 



    Exemple,  de   teinture 1   On broie intimement 20 parties du colorant obtenu selon l'exemple 1 avec   80   parties de chlorure de sodium dans un moulin à billes pendant   48   heures. 



  On empote 1 partie de cette préparation avec 1 partie d'acide acétique 40%, on verse   400   parties d'eau   distillée à   60  C sur cette pâte tout en agitant puis on fait bouillir le tout rapidement. On dilue cette solution avec   7600   parties d'eau distillée, on y ajoute 2 parties d'acide acétique glacial et on y introduit à 60  100 parties d'"Orlon" (marque déposée), La matière a été préalablement traitée pendant 10 à   15   minutes   à   60  dans un bain .composé de   8000   parties d'eau et 2 parties d'acide acétique glacial.

   On monte en 30 minutes à 1000, on teint l'heure à cette   tempe*   rature et on rince.   On   obtient une teinture rouge unie douée d'une re- marquable solidité à la lumière et de très bonnes solidités au mouillé. 

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  Exemple 2 ' Si l'on remplace la solution de sel de   diazonium   de l'exemple 1 par une 
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 solution de sel de d1azonium de 20,8 parties de 1-ami,no-2,6-diohlaro   4-nitrobenzene,   90 parties d'acide sulfurique, 150 parties de glace et 7 parties de nitrite de sodium et travaille par ailleurs dans les mêmes conditions,on obtient une poudre de colorant brune qui teint les fibres de polyacrylonitrile en brun jaune.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS La présente invention comprend notamment: 1 A titre de produits industriels nouveaux: a) les colorante basiques répondant à la formule EMI12.1 dans laquelle A représente le radical d'un colorant, 2.représente la liaison directe ou un radical bivalente R représente un radical alcoylique, cyclo-alcoylique, aralcoylique ou phénylique éventuellement substitué ou, .ensemble avec R2 et l'atome d'azote voisin, un système hétérocyclique ou, ensemble avec l'élément pontal y et l'atome d'azote voisin, un système hétérocyclique ou, ensemble avec y.

   A et l'atome d'azote voisin, un système hétérocyclique, R2 représente un radical alcoyilque éventuellement sub- stitué ou un radical cyclo-alcoylique, aralcoylique ou phénylique éventuellement substitué ou, ensemble avec R1et l'atome d'azote voisin, un système hétérocyclique ! et R3 et R4 représente un atome d'hydrogène ou'des radicaux alcoyli- ques, cyclo-alcoylique, aralcoyliques ou aryliquea semblables ou différents, le eau échéant portant des substituans <Desc/Clms Page number 13> n a la valeur 1 ou 2, m a la valeur 1 ou 2, si n vaut 1,

   et 2 s i n vaut 2 et X représente un anion correspondant à chaque cation de colorant. r b) les articles à base de polymères renfermant plus de 80% d'acryloni- trile et de copolymères composée de 95 % d'acrylonitriles et de 5 % d'acétate de vinyles d'acrylate ou de méthacrylate de méthyle teinta à partir de solutions aqueuses ou de suspensions aqueuse. de$ colorant. spécifiés noue a); les huiles, vernie, masses plastiques, matières plastiques, acétates de cellulose et polyacrylonitriles teinta dans la masse au moyen des colorants spécifiés sous a) et spécifiés au moyen d'un anion d'acide gras ,;

   le polyacrylonitrile et les acétates de cellulo- se pigmentés au moyen des colorants spécifiée sous a) et salifiés au moyen d'un anion d'acide inorganique complexe.

   2 Un procédé de préparation des colorants nous 1 a) qui consiste à faire réagir a) 1 molécule d'une amine répondant à la formule EMI13.1 dans laquelle B tient lieu de A ou du radical d'un composé capable de former un colorant A avec n molécules d'un composé répondant à la formule EMI13.2 puis à transformer en colorant le produit de la réaction lorsque B re- présente un radical capable de se transformer en colorante ou b) 1 molécule d'un composé répondant à la formule <Desc/Clms Page number 14> EMI14.1 avec n molécules d'un composé de formule (III),

   à quatenisre le produit de la réaction et le transformer en colorant lorsque B représente un radical capable de se transformer en colorante la quaternisation et la transformation en colorant pouvant se faire dans n'importe quel ordre, ou C)lmoléculs d'un composé répondant à la formule EMI14.2 avec n molécules d'un composé de formule (III), à quatemiser le produit de la réaction et le transformer en colorant lorsque B représente un radical capable de se transformer en colorant, la auaternisation et la transformation en colorant pouvant se faire dans n'importe quel ordre 3 L'application des colorante spécifiés sous 1 a)

   à la teinture d'articles àbase de polymères renfermant plue de 80 % d'aerylonitrile et de copolymères composés de 95 % d'acrylonitrile et de 5% d'acétate de vinyle, d'acrylate du de méthacrylate de méthyle teints à partir de solutions aqueuses ou de suspensions aqueuses; à la teinture dans la masse d'huile, de vernis, de masses plastiques, de matières plasti- ques, des acétates de cellulose et du polyacrylonitrile si les colo- rants sont salifiés par un acide gras;

   à la pigmentation des acétates de cellulose et du polyacrylonitrile, si les colorants sont salifiés par un acide inorganique complexe; les applications industrielles des matières teintes spécifiées nous 1 b). <Desc/Clms Page number 15>

   4 Colorants, articles, procédas et applications, en substance . comme décrit ci-dessus avec référence: aux exemples cites.