CS273877B1

CS273877B1 - Method of red azolacquer production on base of 2,3-hydroxynaphthoic acid

Info

Publication number: CS273877B1
Application number: CS79789A
Authority: CS
Inventors: Ferdinand Dr Ing Csc Muzik; Josef Ing Vodak
Original assignee: Muzik Ferdinand; Josef Ing Vodak
Priority date: 1989-02-07
Filing date: 1989-02-07
Publication date: 1991-04-11
Also published as: CS79789A1

Abstract

Azo lacquer of formula I is prepared so that the solution of diazotised 4-aminotoluene-3-sulphonic acids with content of 1 to 20 % mol HCl and 1 to l.7 the equivalent of calcium salts is admitted into the produced solution of 2-hydroxy-3-naphthoic acid and the pH is modified to 8.5 to 9.5. After copulation and lacquering, which occurs at 0 to 20 degrees C, the dye is isolated and dried.<IMAGE>

Description

Způsob výroby červeného azolaku na základě 2,3-hydroxynaftoové kyseliny (57) Azolak vzorce I se přípravujff tak, žet se roztok diazotované 4-aminotoluen-3-sulfokyseliny s obsahem 1 až 20 mol h HC1 á 1 až' 1,7 ekvivalentu vápenaté soli připustí do předloženého roztoku-2-hydroxy-3-naftoové i. kyseliny a pH se upraví na 8,5 áž 9,5. Po kopulaci a lakování, které proběhnou při 0 faž 20 °C se barvivo izoluje a vysuší. · jA method for producing a red azolac based on 2,3-hydroxynaphthoic acid (57) The azolac of formula I is prepared by treating a diazotized 4-aminotoluene-3-sulfoacid solution containing 1 to 20 moles of HCl and 1 to 1.7 equivalents of calcium. the salts are added to the present solution of 2-hydroxy-3-naphthoic acid and the pH is adjusted to 8.5 to 9.5. After coupling and lacquering at 0 to 20 ° C, the dye is isolated and dried. · J

273 273 877 877 (H) , (H), (13) (13) Bl Bl (51) (51) Int. C 09 C 09 Int. C 09 C 09 Cl.⁵ B 29/03// B 29/15Cl. ⁵ B 29/03 // B 29/15

IAND

CS 273877 8181

Předmětem vynálezu je způsob výroby červeného azolaků na základě kyseliny vzorce I na vyšší ekonomická a kvalitativní úrovni.It is an object of the present invention to provide a process for producing red azolac based on an acid of formula I at a higher economic and qualitative level.

2,3-hydroxynaftoově2,3-hydroxynaphtho

V*IN*

fllfll

Azolaky uvedeného typu nacházejí uplatnění při výrobě tiskových barev a při barvení plastů. Známé základní schéma přípravy bylo po dlouhou dobu předmětem zevrubného studia podmínek jednotlivých reakčních kroků a cílem navrhnout takový postup, který by. zaručoval, že výsledný produkt bude mít jak optimální koloristicko-aplikační,vlastnosti, tak i omezenou prašivost. Přitom se ukázalo, že relativně malé odchylky v podmínkách, za kterých se příprava při jednotlivých dílčích operacích provádí, mají na vlastnosti produktu rozhodující vliv. Postup přípravy azolaků uvedeného typu je například předmětem čs. autorského osvědčení č, 221 701 a 226 132. Další alternativa postupu popisuje čs. autorské osvědčení č. 264 245.Azolases of this type are used in the manufacture of printing inks and in the coloring of plastics. The known basic scheme of preparation has long been the subject of a thorough study of the conditions of the individual reaction steps and the aim was to propose a process that would. guaranteed that the resulting product would have both optimal color application properties and reduced dustiness. It has been shown that relatively small variations in the conditions under which the preparation is carried out in individual sub-operations have a decisive influence on the product properties. The procedure for the preparation of azolases of this type is, for example, the subject of MS. 221 701 and 226 132. Another alternative procedure is described in MS. Certificate No 264 245.

V posledně jmenovaném vynálezu je popsán způsob připravy červeného azolaků konstituce I tak, že se diazotovaná 4-aminotoluen-3-sulfokyselina kopuluje při pH 10 ae sodnou solí 2-hydroxy-3-naftoové kyseliny a na vzniklé azobarvivo se působí vápenatou solí, která ae použije ve dvou částech. Jedna část se aplokuje již při diazotaci, to znamená, že při kopulaci probíhá současně i lakování, a druhá část se aplikuje dodatečně až po skončené kopulaci. Tímto.způsobem se sice značně sníží prašnost, ais zhorší se celkové koloristickoaplikační vlastnosti finálního barviva. Praxe ukázala, že způsob přípravy podle citované přihlášky vynálezu plně nevyhovuje, protože získaný červený lak svým odstínem značně vybočuje z evropské škály určené pro tiskové barvy. V porovnání se stávajícími typy odpovídajících červení došlo ke značnému posunu odstínu do žluté oblasti, což je způsobeno lakováním ve dvou částech, kterým se narušuje tvorba alfa-formy základního azobarviva. Tato snadno přechází na beta-formu, která se pro mimořádně špatnou rozpustnost velmi obtížně lakuje. Další nevýhodou lakování podle uvedeného vynálezu je náročnější sušení, což například při práci na pásové sušárně vyžaduje vyšší teplotní režim, a tím větší spotřebu energie. Zvýšené nároky na,sušení jsou zřejmě způsobeny větší kompaktností izolovaného barviva, které je tvrdší a hůře se prosušuje. 0 neúplném vysušení na pásové sušárně svědčí poměrně vysoký obsah zbytkové vlhkosti přesahující stanovenou noru 1 až 2 % hmot. barviva. Vyšší obsah zbytkové vlhkosti je nežádoucí, protože se tím odstín konečného barviva posouvá do žluté oblasti, dochází k znehodnocení a k omezené použitelnosti, Další nevýhoda přípravy červeného azolaků podle citované přihlášky vynálezu jo v příliš vysokém pH při kopulaci. Při pH 10 dochází k rozkladu diozoaloučoniny o citelnému onížoní výtěžku barviva.In the latter invention, a process for preparing red azolaks of constitution I is described by coupling the diazotized 4-aminotoluene-3-sulfoacid at pH 10 with sodium 2-hydroxy-3-naphthoic acid and treating the resulting azo dye with a calcium salt which used in two parts. One part is applied already during diazotation, that is, during the copulation, the painting is carried out simultaneously, and the other part is applied after the end of the coupling. In this way, although dustiness is greatly reduced, the overall color application properties of the final dye are also impaired. Practice has shown that the method of preparation of the cited application does not fully satisfy, because the red color obtained is far beyond the European scale for printing inks. Compared to the existing types of corresponding reds, there was a significant shift in the hue to the yellow area, due to the two-part lacquering process, which disrupts the formation of the alpha-form of the basic azo dye. This easily transforms into the beta form, which is very difficult to paint due to the extremely poor solubility. A further disadvantage of the coating according to the invention is the more demanding drying, which, for example, requires a higher temperature regime and thus a higher energy consumption when working in a belt dryer. The increased demands on drying are obviously due to the greater compactness of the isolated dye, which is harder and harder to dry. The incomplete drying in a belt drier is indicated by a relatively high residual moisture content in excess of the determined burrow of 1 to 2% by weight. dyes. A higher residual moisture content is undesirable because this shifts the final dye shade into the yellow area, degrades and limits its usability. A further disadvantage of preparing the red azolac of the cited application is at too high a pH during coupling. At pH 10, the diozoalonone decomposes with a noticeable dye yield.

Uvedená nevýhody odstraňuje způsob výroby podle tohoto vynálezu, který stanovuje pro jednotlivé reakční kroky přesné podmínky zaručující optimální kvalitu produktu.These disadvantages are overcome by the production method of the present invention, which sets precise conditions for the individual reaction steps to guarantee optimum product quality.

Podstatou způsobu výroby červeného azolaků na základě 2,3-hydroxynaftoové kyseliny vzorce 1 kopulací diazotovaná 4-aminotoluen-3-aulfokyooliny o 2-hydroxy-J-noítoovou kyatillnou a reakcí a lakovacím činidlem, kterým je vápenatá sůl podle vynálezu, je, že se provádí tak, že se aktivní složka obsahující 1 až 20 % mol minerální kyseliny, vztaženo na stechiometrický poměr reagujících složek, a dále 1 až 1,7 ekvivalentu vápenaté soli, vztaženo na solubilisační skupiny, připustí najednou při 0 až 5 °C do předložené pasivní složky s přísadou kalafunového mýdla, popřípadě s přísadou povrchově aktivní látky. PotomThe essence of the process for the production of red azolac based on the 2,3-hydroxynaphthoic acid of formula (1) by coupling the diazotized 4-aminotoluene-3-aulfocyanoolines with 2-hydroxy-1-nitroic acid and the reaction and coating agent is the calcium salt of the invention. is carried out by allowing the active ingredient containing from 1 to 20 mol% of mineral acid, based on the stoichiometric ratio of the reactants, and from 1 to 1.7 equivalents of calcium salt, relative to the solubilizing groups, simultaneously to the present passive at 0 to 5 ° C components with a rosin addition, optionally with a surfactant. Then

CS 273877 01 se při pH 5 až 5,5 zavede roztok alkalického hydroxidu, čímž se pH upraví na hodnotu 8,5 až 9,5. Při tomto pH a při 0 až 20 °C, výhodně při 5 °C se kopulace a lakování dokončí. Barvivo se isoluje a při 80 až 130 °C se vysuší,At pH 5 to 5.5, an alkaline hydroxide solution is introduced to adjust the pH to 8.5 to 9.5. At this pH and at 0 to 20 ° C, preferably at 5 ° C, the coupling and painting are completed. The dye is isolated and dried at 80 to 130 ° C,

Způsob spočívá v přímé nebo nepřímé diazotaci 4-aminotoluen-3-sulfokyseliny dusitanem s použitím takového množství minerální kyseliny, aby se tato nacházela v diazosloučenině v přebytku 1 až 20 % mol, vztaženo na stechiometrické množství kyseliny, přičemž při diazotaci se aplikuje lakovací činidlo rozpustné soli vápníku, použité v přebytku 20 až 70 % mol, vztaženo na sulfo- a karboxyskupinu základního azobarviva, větší přebytek minerální kyseliny se podle potřeby otupí nebo zruší na slabou aciditu a získaná směs diazoniové soli s lakovacím činidlem se kopuluje. Podle vynálezu se kopulační reakce provede tak, Že se do předloženého roztoku soli 2,3-hydroxynaftoové kyseliny, s případnou přísadou plnidel nebo substrátů na bázi nerozpustných solí vápníku a barya, například síranů, dále s přísadou pryskyřičných mýdel nebo běžných povrchových aktivních látek, při teplotě 0 až 5 °C rychle připustí směs diazosloučeniny s lakovacím činidlem a do kopulační suspenze se zavádí alkálie tak, aby pH z původních 5 až 5,5 v nejkratáí době vystoupilo na hodnotu 8,5 až 9,5. Nyní se kopulace a lakováni při 0 až 20 °C, výhodně při 5 °C, dokončí, barvivo se za chladu nebo po vyhřátí na 80 až 95 °C a případné neutralizaci odfiltruje a promyje vodou do ztráty Cl-iontu. Získaná pasta se na pásová sušárně usuáí při teplotě 100 až 130 °C tak, aby zbytková vlhkost nepřesahovala 2 % hmot. finálního barviva, nebo se sušení provede pomocí rozprašovací sušárny, při kterém odpadá mechanická úprava na prášek. Získá se vápenatý lak člstóho Červeného odstínu, povšechně velmi dobrých koloristicko-apllkačních ví nutnorit(, vhodný pro tiskové barvy. Z celkového orovnání azolaku přlpravonóho podlo tohoto vynálezu o podle citované přihlášky vynálezu vyplývá lepší kvalita výsledného barvivo co do odstínu a použitelnosti v oboru tiskových barev, dále dobrá dispergovatelnost vo fermoži, vyhovující prašnost usušeného a umletého barviva, měkčí zrno, a tím onazší mechanická úprava, vyšší obsah vápníku ukazující na úplné zlakování základního azobarviva, nižší obsah zbytkové vody, vyšší výtěžek barviva, vyšší produktivita v důsledku plného vytížení hlavního článku výrobní aparatury a zlepšení technlcko-hospodářských norem použitých surovin, nižší toplota při sušení, úspora času o energie.The process consists in direct or indirect diazotization of 4-aminotoluene-3-sulfoacid by nitrite using an amount of mineral acid such that it is present in the diazo compound in an excess of 1 to 20 mol%, based on the stoichiometric amount of acid. calcium salts used in an excess of 20 to 70 mol%, based on the sulfo- and carboxy groups of the basic azo dye, a larger excess of mineral acid is dulled or removed to weak acidity as desired, and the resulting diazonium salt / lacquer mixture is coupled. According to the invention, the coupling reaction is carried out by adding to the present solution of the 2,3-hydroxynaphthoic acid salt, with the optional addition of fillers or substrates based on insoluble calcium and barium salts, for example sulphates, further with the addition of resin soaps or conventional surfactants. A mixture of the diazo compound with a lacquer agent is rapidly admitted at 0-5 ° C and alkali is introduced into the coupling suspension so that the pH of the initial 5-5.5 reaches a value of 8.5-9.5 in the shortest time. Now the coupling and painting at 0 to 20 ° C, preferably at 5 ° C, is completed, the dye is filtered in the cold or after heating to 80 to 95 ° C and possibly neutralized, and washed with water until loss of the Cl-ion. The paste obtained is dried in a belt drier at a temperature of 100 to 130 ° C so that the residual moisture does not exceed 2% by weight. of the final dye, or the drying is carried out by means of a spray drier, which eliminates the mechanical treatment to the powder. A calcium lacquer of a particular red tint, generally very good color-application nutritional colors (suitable for printing inks) is obtained. The overall dressing of the azolac prepared according to the present invention shows better quality of the resulting dye in shade and usability in the printing ink , good dispersibility in varnish, suitable dustiness of dried and ground dye, softer grain, and thus mechanical treatment, higher calcium content indicating complete deposition of basic azo dye, lower residual water content, higher dye yield, higher productivity due to full capacity of main cell production equipment and improvement of technical-economic standards of used raw materials, lower heating temperature during drying, saving time by energy.

Následující příklad konkretizuje způsob výroby červeného azolaku podle tohoto vynálozu. V příkladu uvedený výrobní předpis je přizpůsoben výrobě na stávajícím fondu provozního zařízení.The following example specifies the process for producing red azolac according to the present invention. In the example, the production order given is adapted to the production on the existing plant equipment pool.

PříkladExample

Claims

4.300 liters of water are introduced into a vat of 8 m ⁵ and contain 338.7 kg

2-hydroxy-3-naphthoic acid is 100% and the content is heated to 60 ° C by direct steam. 100 liters of sodium hydroxide c (NaOH) = 10 mol / l are allowed to dissolve the passive component. If desired, the hydroxide feed can be increased somewhat and the dissolution accelerated. Mechanical impurities or resinous substances are present, and are removed by carburether filtration. By bringing about 1,600 kg of ice, the temperature of the solution is reduced to 20-25 ° C and the volume is adjusted to about 7,200 liters with water. The cooled solution was assayed for 2-hydroxy-3-naphthoic acid content.

A further 10 m @ ⁵ vat is charged with 2,300 liters of water and 337.0 kg of 4-aminotoluene-3-sulfoacid, i.e. 100%, are introduced with stirring. After thorough mixing and heating with direct steam to 60 ° C, 180 liters of sodium hydroxide c (NaOH) = 10 mol / l are added in portions so that the pH is in the range of 5.5 to 6.0. After dissolution, the contents of the vat are adjusted to a volume of 3,300 liters with water, 8.4 kg of carboraffin are added and the fermentation is performed. A cold solution of an approximate concentration of 10 g of 4-aminotoluene-3-sulfoacid in 100 ml is analyzed and the amount of nitrite and the equivalent of the passive component which can be used in a slight excess of up to 5 mol% are determined. If 1,8 kmol of the active component is taken from the feed, 95 to 98%, ie 684 to 705,6 liters of sodium nitrite c (NaOH) = 2,5 mol / l, are added to the solution to be analyzed and mixed. .

β '· ........

3 CS 273877 Bl

In the next stage of production, 300 kg of calcium chloride in the form of 780 liters of the stock solution are gradually introduced into the corresponding 8 m ³ vat, 420 liters of hydrochloric acid c (HCl) = 9 mol / l are added, and 1,900 kg of ice is transported. is added in portions to maintain the temperature at 0 ° C during diazotization. Then, a solution of the sodium salt of the nitrite active ingredient is preferably submerged under gentle flow and with good stirring. After checking for the presence of mineral acid, the diazotization is completed by adding 14.4 or 36 liters of sodium nitrite of the same concentration. Any larger excess of nitrous acid is removed by the sulfamic acid solution or, preferably, by the addition of the active ingredient solution.

The coupling is followed by the stepwise addition of a passive ingredient sodium salt solution, 108 kg of rosin in the form of sodium or potassium soap, and an aqueous suspension of 72 kg of barium sulphate into a vat of 25 m with steam inlet and automatic dosing of sodium hydroxide. The mixture of these components is cooled to 5 to 10 ° C with ice and a suspension of the diazo compound with a coating agent is allowed to flow as quickly as possible with a full stream. Sodium hydroxide solution c (NaOH) = 10 mol / l is then rapidly introduced to bring the pH to 8.7-8.9. Once this pH has been reached, the sodium hydroxide supply is automatically regulated. The temperature is between 5 and 15 ° C. After coupling and painting, the dye is isolated from the neutral or weakly alkaline medium, cold or hot, washed to a loss of Cl-ion, dried and ground. It is dried at the oven temperature with a safety measure against flammability and explosion. 910 kg of dye are obtained, i.e. about 96% of theory, based on mol. wt. 526.

In its color-application properties it is practically equivalent to proven types corresponding to reds of foreign origin.

SUBJECT OF THE INVENTION

A process for the production of a red azolac based on 2,3-hydroxynaphthoic acid of the formula I ^H 3 ^C / SO ₃

N - N

Ca by coupling of diazotized 4-aminotoluene-3-sulfoacid with 2-hydroxy-3-naphthoic acid and reaction with a calcium salt as a coating agent, characterized in that the active ingredient comprises 1 to 20 mol% of mineral acid based on stoichiometric ratio