CS210295B1 - Způsob čištění azokondenzačníeh pigmentů - Google Patents

Abstract

Způsob čištění azokondenzačníeh pigmentů žlutých Odstínů rozpouštěním surového pigmentu v kyselině sírové o koncentraci 85 až 100 % při teplotě s 80 °C. Vzniklý roztok se zředí vodou, čímž dojde k .vysráženi pigmentu vyhovující čistoty.

Description

Vynález se týká způsobu čištění azokondenzačních pigmentů a je vhodný zvláště pro odstraňování vedlejších látek ze surových azokondenzačních pigmentů žlutých odstínů. Tyto pigmenty obecného vzorce I vznikají kondenzací dichloridů dikarboxylových kyselin (které obsahují v molekule dvě azoskupiny) s aromatickými aminy v prostředí indiferentních organických rozpouštědel. Konstituci azokondenzačních pigmentů vystihuje obecný vzorec I

COCH

COCH

R-NHCO-B-N = N-CHCOHN-A-NHCOCH-N kde R je aryl a A a B arylen, případně dále substituované skupinami nemajícími solubilizační charakter.

Kondenzace dichloridů díkarboxylových kyselin obecného vzorce II

COCH, COCH, j 3 I ^j

C1OC-B-N = N-CHCONH-A-NHCOCH-N =» s aromatickými aminy obecného vzorce III

R-NH₂ (lil) probíhá v prostředí organických rozpouštědel jako je xylen, chlorbenzen, chlortolueny, nitrobenzen, o-dichlorbenzen nebo trichlorbenzen za vyšších teplot obvykle 100 až 180 °C v závislosti na druhu rozpouštědla, reagujících látek a případně použitého katalyzátoru. Výtěžek kondenzace se obvykle pohybuje kolem 95 % výtěžku teoretického. Vedlejší reakce probíhají v malé míře, ale přesto je třeba jejich produkty odstraňovat. Jejich přítomnost ve vyráběném pigmentu je nežádoucí, neboť jednak zhoršují stálosti pigmentu a jednak v důsledku svého zabarvení zhoršují brilanci odstínu pigmentu. Mimo vedlejší látky organického charakteru je třeba odstranit i přítomné látky anorganické povahy. Obvyklý postup je ten, že po kondenzaci látek II a III se z reakční suspenze izoluje pigment filtrací a filtrační koláč se promývá postupně horkým rozpouštědlem, v jehož prostředí probíhá kondenzace, horkým metanolem nebo etanolem a horkou vodou. Filtrace a promývání jsou poměrně zdlouhavé, rozpouštědla a jejich směsi je třeba nákladně regenerovat a ztráty, k nimž přitom dochází, jsou úměrné množství, v jakém jsou rozpouštědla používána.

Nyní bylo nalezeno, že produkty vedlejších reakcí lze z pigmentu odstranit nejen promýváním organickými rozpouštědly, ale i přesrážením surového pigmentu z kyseliny sírové. Za tímto účelem lze postupovat několika způsoby. Především je možno separovat z kondenzační suspenze surový pigment filtrací, ze surové nepromyté pasty odstranit organické rozpouštědlo sušením, surový pigment rozpustit v koncentrované kyselině sírové a pigment ve vyhovující čistotě a formě vysrážet z roztoku zředěním vodou.

Druhou možností je použít k rozpouštění v kyselině sírové přímo pastu surového pigmentu s obsahem organického rozpouštědla. Po rozpuštění pigmentu v kyselině sírové se oddělená vrstva organického rozpouštědla separuje a roztok pigmentu v kyselině sírové se dále zpracuje, jak je naznačeno výše.

- N-B-CONH-R (I)

Třetí možností je použít přímo suspenzi pigmentu v organickém rozpouštědle po skončení kondenzační reakce. Po promísení suspenze s koncentrovanou kyselinou sírovou se pigment opět rozpustí v kyselině a

N-B-COCl (IIJ vrstva organického rozpouštědla se oddělí.

Použije-li se pro rozpouštění kyselina sírová o koncentraci kolem 90% hmot., vyloučí se postupně z roztoku sulfát pigmentu, který je možno odfiltrovat a rozmícháním ve vodě z něho uvolnit pigment.

Pro rozpuštění lze použít kyselinu sírovou o koncetraci nad 85%, optimální koncentrace je v rozmezí 88 až 98 %. Množství použité kyseliny sírové lze měnit v rozmezí hmotnostně 2 až 20 dílů kyseliny sírové na 1 díl pigmentu, výhodný poměr je 7 až 12 dílů na 1 díl pigmentu.

Rozpouštění pigmentu v kyselině sírové se provádí při normální nebo zvýšené teplotě, a to až do teploty 80 °C. Použitelný je též způsob, při kterém se pigment (nebo jeho směs s organickým rozpouštědlem) nasazuje do kyseliny sírové při teplotě cca 20 °C a teplota vzniklé směsi se postupně zvyšuje až do 80 °C teprve během rozpouštění.

Významný vliv na kvalitu pigmentu má způsob srážení pigmentu z jeho roztoku v kyselině sírové do vody. Průběhem srážení lze v určitých mezích ovlivnit velikost, tvar a krystalovou strukturu částic pigmentu. Srážení lze provádět napouštěním roztoku pigmentu v kyselině sírové do předložené vody o teplotě 0 až 100 °C za Intenzivního míchání. Roztok pigmentů lze také do vody rozstřikovat nebo rozprašovat.

S výhodou lze použít též kontinuálních způsobů srážení, při kterých se do směšovače přivádí v odpovídajících množstvích kontinuálně roztok pigmentu v kyselině sírové a voda. Kontinuální způsob srážení může být jednostupňový, při kterém množství vody je nastaveno tak, že po smísení s roztokem pigmentu v kyselině sírové je výsledná koncentrace kyseliny sírové v kapalné fázi vzniklé suspenze 5 až 30%. U vícestup3 ňových způsobů srážení je míšení s vodou provedeno ve skocích, např. u dvojstupňového se v prvním stupni přidává takové množství vody, aby koncentrace kyseliny sírové po smísení byla 70 až 80% a ve druhém stupni, po přidání další vody, se koncentrace kyseliny sírové sníží na výsledných 5 až 30 %.

Pigmenty obecného vzorce I, jichž se vynález týká, se získají, jak shora uvedeno, kondenzací vhodných dichloridů dikarboxylových kyselin obecného vzorce II s aromatickými aminy obecného vzorce III.

Dichlorid dikarboxylové kyseliny obecného vzorce II se získá chloridací mezibarviva, které ve své molekule obsahuje dvě karboxylové skupiny a dvě azoskupiny. Pro přípravu takovýchto mezibarviv lze použít jako aktivních komponent diazotovaných aminokarboxylových kyselin. Se zřetelem na aplikační vlastnosti pigmentů jsou to zvláště kyseliny aminobenzoové jako:

kyselina 3-aminobenzoová “ 3-amino-4-chlorbenzoová “ 3-amino-4-metylbenzoová “ 3-amino-4-metoxybenzoová “ 3-amino-6-chlorbenzoová “ 3-amino-4,6-dichlorbenzoová “ 3-amino-4-karbmetoxybenzoová “ 3-amino-4,6-dimetylbenzoová “ 2-amíno-4-chlorbenzoová “ 2-amino-5-chiorbenzoová “ 4-aminobenzoová “ 4-amino-3-nitrobenzoová.

Z pasivních komponent pro přípravu mezibarviv se jako nejvhodnější jeví bisacetoacetylované 1,4-diaminobenzeny jako:

1.4- diáminobenzen

1.4- diamino-2-chlorbenzen

1.4- diamino-2-metylbenzen

1.4- diamino-2-metoxy benzen

1.4- diamino-2-kyanbenzen

1.4- diamino-2-trifluormetylbenzen

1.4- diamino-2,5-dichlorbenzen

1.4- diamino-2,5-dimetylbenzen

1.4- diamino-2-chlor-5-metylbenzen

1.4- diamino-2-metoxy-5-metylbenzen případně též

1.3- diaminobenzen

1.3- diamino-4-chlorbenzen

1.3- diamino-4,6-dichlorbenzen

1.5- diaminonaftalen

2.6- diaminonaftalen.

Z aromatických aminů obecného vzorce III vhodných z hlediska užitných vlastností azokondenzačních pigmentů jsou pro kondenzaci vhodné v prvé radě deriváty anilinu obecného vzorce V kde Zi, Z₂, Z₃ jsou halogen-, alkyl-, alkoxyl-, fénoxyl-, triíluormetyl-, nitro-, karbalkoxy-, kýano-, acylamino-, arylamino-, alkylkarbamoyl- nebo arylkarbamoylskupina. Jsou to např. 2-, 3- nebo 4-chloranilin; 2,5- nebo 2j4-dichloranilin; 3,4,5- nebo 2,4,5-trichloranilin; 4-bromanilin; nitroaniliny jako 2-, 3nebo 4-nitroanilin a 2,4-dinitroanilin; alkylahiliny jako jsou toluidiny, xylidiny, halogěnalkylaniliny jako 3-trifluormetylanilin, arylaniliny jako 4-aminodif eny lalkoxy- nebo aryloxyaniliny jako 2-etoxyanilin, 2- nebo 4-metoxyanilin, 2,5-dimetoxyanilin, 4-aminodifenyleter a 2-aminodifenyleter, kyananilinjy jako je 3-kyananilin a anilin substituovaný arylkarbamoyl-, arylamino-, acylaminonebo karbmetoxyskupinou jako metylester kyseliny 2-, 3- nebo 4-aminobenzoové, diraetylester kyseliny aminotereftalové nebo aíninoisoftalové, anilid kyseliny 3-aminonebo 4-aminobenzoové, 4- nebo 3-acetamidoanilin, 4-aminodifenylamin. Vhodné jsou takte deriváty anilinu substituované současně několika různými substituenty jako

4- chlor-2-nitroanilin

2)-chlor-4-nitroanilin

3- chior-2-metylanilin

5i-chIor-2-metylanilin

4chlor-2-metylanilin

6=-chlor-2-metylanilin

2-chlor-5-metylanilin

2rChlor-4-metylanilin

5- chIor-4-metylanilin

4- chlor-2-trifluormetylanilin

2>-chlor-5-trifluormetylanilin

4- chlor-2-metoxy anilin

2-chIor-4-metoxyanilin

5- chlor-2-metoxyanilin

4- chlor-2,5-dimetoxyanilin

5- chlor-2,4-dimetoxy anilin

4rChlor-2-metoxy-5-metylanilin

2-metoxy-5-metylanilin

5-metoxy-2-m9tylanilin

Z-metoxy-5-trifluormetylanilin

4-acetamido-3-metoxy anilin

4-metyl-2-nitroanilin

2-metyl-5-nitroanilin

4-metyl-3-nitroanilin

2-metyl-4-nitroanilin

2-metoxy-4-nitroanilin

4-metoxy-2-nitroanilin

2-metoxy-5-nitroanilin

2,5-dimetoxy-4-nitroanilin

2-metoxy-5-metyl-4-nitroanilin

2-kyan-4-nitroanilin

2-fenoxy-5-trif luormetylanilin

2- (4-chlorfenoxy ] -4-chlor-5-trif luormetylanilin

2- (4-metylf enoxy j -4-chlor-5-trif luormety 1anilin

2- (2,4-dichlorf enoxy) -4-chlor-5-trif luormetylanilin

2-(4-metoxyf enoxy) -3-trifluormetylanilin

2- (4-tercbuty lf enoxy) -5-trif luormetylanilin

2- (4-isopropyIf enoxy) -5-trif luormety lanilin

2- (3-chlor-4-isopropylf enoxy} -5-trif luormetylanilin

4- (4-chlorf enoxy) anilin

5- chlor-2- (4-chlorf enoxyj anilin

2,5-dichloranilid kyseliny 3-amino-4-chlorbenzoové

5-chlor-2-metylanilid kyseliny 3-amino-4-karbmetoxybenzoové

3- chlor-2-metylanilid kyseliny 3-amino-4-metoxybenzoové

2,5-dichloranilid kyseliny 3-amino-4-metylbenzoové

4- chlor-2-metoxyanilid kyseliny 3-amino-4-chlorbenzoové

4- Chlor-2-metoxy-5-metylanilid kyseliny 3-amino-4-chlorbenzoové

2-chlor-4-metylanilid kyseliny 3-amino-4-chlorbenzoové,

Dichloridy dikarboxylových kyselin obecného vzorce II lze kondenzovat i s dalšími aminy jako je např. 1-aminonaftalen, 1-aminoantrachinon, l-amino-5-chlorantrachinon nebo l-amino-5-benzoylaminoantrachlnon.

Pigmenty připravené postupem podle vynálezu mají široké použití, poněvadž jsou termostabilní, stálé na světle, v organických rozpouštědlech i v migraci. Může jich být použito k barvení polypropylenu, polyvinylchloridu, polyakrylonitrilu, polystyrenu, polyesteru, polyamidu, polyuretanu, kaučuků, v lakařském průmyslu apod.

Níže uvedené příklady ilustrují provedení podle vynálezu.

Příklad 1

35,3 g dichloridu dikarboxylové kyseliny připravené kopulací diazotované 3-amino-4-chlorbenzoové kyseliny s 1,4-bisacetoacetylamino-2,5-dimetylbenzenem v molárním poměru 2:1 se kondenzuje s mírným přebytkem

5- chlor-2-metylanilinu v prostředí o-dichlorbenzenu. Po skončené kondenzaci se ze suspenze při teplotě 120 až 140 °C odfiltruje surový pigment a filtrační koláč se vysuší. Získá se 44,5 g suchého pigmentu, který se mícháním rozpustí v 134 g 99,% kyseliny sírové při teplotě 40 °C. Roztok pigmentu se za stálého míchání přikape do 800 g vody při teplotě 90 °C, pigment se izoluje filtrací, promyje vodou s přídavným přídavkem amoniaku do neutrální reakce, vysuší a rozemele.

Příklad 2

230 g chlorbenzenové pasty s obsahem 46 g surového pigmentu obecného vzorce I, kde A je 2,5-dichlor-l,4-fenylen, B je 4-karbmetoxy-l,3-fenylen s akrylkarbamoylskupinou v poloze 1 a R je 2,5-dichlorfenyl, se za dobrého míchání vnese při teplotě 20 °C do 550 g koncentrované kyseliny sírové. Jakmile se pigment rozpustí, míchání se zastaví a oddělená chlorbenzenová vrstva se separuje. Roztok pigmentu v kyselině sírové se za dobrého míchání přidá při teplotě 20 až 30 °C do 6000 g vody, azeotropickou destilací se oddestilují zbytky chlorbenzenu, pigment se odfiltruje, promyje vodou a usuší.

Příklad 3

1400 g o-dichlorbenzenové suspenze s obsahem 89 g surového pigmentu připraveného kondenzací 3-chlor-2-metylanilinu s dichloridem obecného vzorce II, kde A je 2-chlor-5-metyl-l,4-fenylen a B je 4-chlor-l,3-fenylen s karbonylchloridovou skupinou v poloze 1, se míchá s 1200 g 99 % kyseliny sírové, až se všechen pigment rozpustí. Horní dichlorbenzenová vrstva se oddělí a roztok surového pigmentu v kyselině sírové se zpracuje jak je popsáno v příkladu 2.

Příklad 4

115 g surového pigmentu připraveného kondenzací 5-chlor-2-(4-chlorfenoxyj anilinu s dichloridem dikarboxylové kyseliny obecného vzorce II, kde A je 2-chlor-l,4-fenylen a B je 6-chlor-l,3-fenylen s karbonylchloridovou skupinou v poloze 1, se při teplotě 20 °C rozpustí v 1100 g 90 % kyseliny sírové, roztok se dále míchá, dokud se z něho nevyloučí žlutá sraženina, která se odfiltruje, za míchání se vnese do 7500 g vody, roztok se zahřeje k varu, zfiltruje a promyje vodou do neutrální reakce. Po usušení se získá 108 g žlutého pigmentu.

Příklad 5

Připraví se roztok pigmentu v kyselině sírové způsobem podle příkladu 2 nebo 3. Po oddělení vrstvy rozpouštědla se tento roztok kontinuálně intenzivně mísí s vodou v takovém množství, aby výsledná koncentrace kyseliny sírové ve směsi byla 60 až 80%. Vzniklá směs se pak po krátké časové prodlevě 0,5 až 60 sekund mísí s dalším množstvím vody na výslednou koncentraci kyseliny sírové v kapalné fázi 5 až 30 %. Vzniklá suspenze se dále zpracuje způsobem podle příkladu 2.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob čištění azokondenzačních pigmen- acylamino-, aryiamino-, alkylkarbamoyl· tů obecného vzorce I nebo arylkarbamoylskupina, vyznačený

   COCH-, COCH-.

   j 3 i ³

   R-NHCO-B-N * N-CHCOHN-A-NHCOCH-N - N-B-CONH-R rjj kde A je arylenový zbytek případně dále substituovaný jedním nebo dvěma atomy halogenu, alkyl-, alkoxy-, trifluormetyl-, nebo kyanoskupinou, Ei je fenylen případně substituovaný halogenem, alkyl-, alkoxy-, trifluormetyl-, karbalkoxy- nebo nitroskupinou a R je aryl případně substituovaný jednou až třemi skupinami jako je halogen-, alkyl-, alkoxy-, fenoxy-, trifluormetyl-, nitro-, karbalkoxy-, kyano-, tím, že surový pigment se rozpustí v kyselině sírové o koncentraci 85 až 100%, při teplotách do 80 °C a zředěním roztoku, případně hydrolýzou vzniklého sulfátu vodou, se vysráží pigment.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že k rozpuštění v kyselině sírové se použije suchý pigment nebo jeho pasta či suspenze v tom organickém rozpouštědle, ve kterém byl pigment připraven.