BE412995A

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Publication number: BE412995A
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Description

Procédé pour préparer des colorants de la série des phtalo- cyanines.

On a déjà proposé de préparer les colorants de la série des phtalo-cyanines, les dinitriles orthophtaliques;, les dinitriles des acides naphtalène-ortho-dicarboxylique, etc.. en les chauffant à des températures d'environ 180 C et de préférence en présence de métaux ou composés métalli- ques qui entrent dans la composition des colorants. Pendant la réaction la température s'élève soudainement à 300 C ou plus, ce qui nuit au rendement ou à la nuance.

Or on a trouvé qu'on peut avantageusement effectuer la préparation de ces colorants en chauffant ensemble des mé- langes contenant des dérivés d'acides ortho-dicarboxyliques aromatiques résultant de la combinaison d'azote avec les atomes A @

de carbone de deux groupes carboxyliques adjacents, ou leurs produits de substitution comme par exemple des dinitriles phtaliques, des ortho-cyano-benzamides ou des dinitriles d'acides naphtalène-ortho-dicarboxyliques et des substances solides telles que, sans participer à la formation du colo- rant, elles empêchent, en diluant le mélange' de réaction, toute élévation soudaine de la température, en particulier des sels minéraux neutres ou des oxydes. Les mélanges peuvent également contenir plus d'un de ces dinitriles.

Comme substances solides inertes propres aux fins de la présente invention, on peut citer par exemple: les sels des métaux alcalins ou alcalino-terreux tels que le chlorure, le sulfate, l'acétate de sodium, le chlorure, le sulfate de potassium, le sulfate de calcium, l'alumine, le dioxyde de silicium de provenance quelconque et le dioxyde de titane.

D'une manière générale il y a intérêt à ajouter, en outre des dits constituants, des substances jouant un rôle catalytique propres à accélérer la formation du colorant, telles que les amides d'acides carboxyliques et le nitrobenzène,ou des substances participant à la formation du colorant, telles que le cuivre, le nickel, le fer, le magnésium, l'antimoine, le sodium ou leurs composés, comme par exemple le chlorure cuivreux, le protochlorure de nickel ou de cobalt, le chlorure stanneux ou l'oxyde de magnésium ou à la fois les premières et les secondes de ces substances. On peut également opérer en présence d'hydroxydes ou d'alcoolates métalliques alcalins comme par exemple l'éthylate ou l'amylate de sodium.

Il est ordinairement préférable d'employer un excès de ces substances solides inertes, par exemple en proportion de 3, 5 ou 10 fois la quantité de dinitrile. Suivant la pré-

sente invention, la formation du colorant s'effectue sans élévation soudaine de température; elles s'effectue d'une manière pratiquement quantitative, notamment lorsqu'on veille à ce que les substances mises en oeuvre soient infiniment mê- lées.

L'opération peut s'effectuer en présence d'air ou dans l'atmosphère d'autres gaz, comme par exemple l'azote.

En certains cas il est préférable d'effectuer la réaction sous une pression supérieure ou inférieure à la normale. Il est habituellement préférable d'employer un excès des compo- sés, tels que le chlorure cuivreux, qui participent à la réaction et qui sont présents en outre des dinitriles. La présence de dissolvants des dinitriles, par exemple de pyri- dine, de toluidine ou de quinoléine, est parfois avantageu- se. On effectuera l'opération simplement en portant le mé- lange à une température supérieure à 130 C. Après que la réaction aura été amorcée il ne sera généralement pas néces- saire de fournir de chaleur supplémentaire parce que la réac- tion en dégage suffisamment. Cependant, il y a intérêt à pro- céder à un chauffage supplémentaire lorsqu'on emploie un très sensible excès de substances inertes.

Lorsqu'on emploie comme substances inertes des sels solubles dans l'eau, comme le chlorure ou le sulfate de sodium, le sulfate de potassium ou l'acétate de sodium, on introduira habituellement la masse dans de l'eau après la réaction, grâce à quoi le sel se dis- sout en abandonnant le colorant. Il est fréquemment avanta- geux de soustraire rapidement le produit à la température élevée après que le colorant s'est formé, en l'introduisant aussitôt après le chauffage dans l'eau destinée à dissoudre la substance inerte. Lorsqu'on emploie des substances iner- @

tes qui sont insolubles dans l'eau, il est préférable de choi- sir celles qui peuvent servir de substrata pour les colorants à peinture, comme par exemple le sulfate de baryum ou l'alumi- ne.

En ce cas un traitement complémentaire du colorant formé sur le substratum n'est plus nécessaire. D'une façon géné- rale, on effectuera une épuration du colorant, soit par ex- traction, soit par sublimation, soit par dissolution comme par exemple au moyen d'acide sulfuricue concentré.

Un avantage particulier du procédé suivant la présen- te invention réside en ce qu'il peut être mis en oeuvre de façon continue. Par exemple, on peut amener le mélange de réaction à traverser à une vitesse convenable en rapport avec la rapidité de la réaction une enceinte ouverte ou fermée qui pourra être chauffée extérieurement d'une manière voulue quel- conque, par exemple au gaz ou au moyen d'une chemise à travers laquelle on fera passer de la vapeur surchauffée ou par chauf- fage électrique. Le mélange sera de préférence disposé dans des cuvettes peu profondes placées sur un chariot convenable ou sur une bande transporteuse.

Les exemples ci-après montreront mieux comment peut être mise en oeuvre la présente invention qui toutefois ne se limite pas à ces exemples. Les parties sont en poids.

EXEMPLE 1.

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Mélanger intimement 5 parties de dinitrile-phtaliçue,
25 parties de chlorure de sodium et 3 parties de chlorure de cupro-tétramine (Cu(NH3)4Cl)2. Porter ce mélange à une tem- pérature de 180 à 190 C et l'introduire dans l'eau lorsque le colorant s'est complètement formé. Isoler par filtrage et des- sécher le colorant qui subsiste après qu'il a été débarrassé du chlorure de sodium par dissolution. On peut l'employer soit' @ ---

directement soit après l'avoir dissous dans de l'acide sul- furique concentré et précipité à partir de ce dernier. Au lieu de chlorure de sodium on peut employer du chlorure de potassium, du sulfate de potassium ou de l'acétate de sodium.

Au lieu du composé cuprique sus-indiqué on peut également employer d'autres composés cupriques, comme par exemple le sulfate anhydre de cuivre ou l'acétate de cuivre.

EXEMPLE 2.

Dans un broyeur à boulets broyer 5 parties de dinitri- le ortho-phtalique avec 1,5 partie de chlorure cuivreux et 20 parties de sulfate anhydre de sodium. Porter rapidement et pendant un court instant ce mélange à une température de 200 C dans un bain préalablement chauffé. La masse prend bientôt une couleur bleue; l'introduire dans l'eau, isoler le colorant par filtrage et le dessécher. On peut au besoin épuiser le colorant au moyen d'alcool ou d'acétone.

EXEMPLE 3.

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Mélanger rapidement 25 parties de dinitrile ortho- phtalique et 7,5,parties de chlorure cuivreux puis les broyer avec 50 parties d'alumine anhydre. Porter rapidement le mélange à une température de 170 C. On obtient une poudre colorante bleue qu'on peut facilement retirer du récipient de réaction. Au lieu d'alumine on peut employer du sulfate de baryum, du bioxyde de titane ou de la terre d'infusoires.

EXEMPLE 4.

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Mélanger intimement 5 parties de dinitrile phtali- que avec 3,6 parties du composé cupro-pyridinique suscepti- ble d'être obtenu en chauffant 2 parties de chlorure cui- vreux avec 1,6 partie' de pyridine. Mêler complémentairement

ce mélange avec 25 parties de sulfate anhydre de sodium et chauffer le tout pendant une demi-heure à une température de 180 C. Introduire ensuite la masse dans l'eau et isoler par filtrage avec aspiration le colorant résultant après l'avoir fait bouillir. Par redissolution à partir de l'acide sulfuri- que concentré on obtient un pigment colorant présentant une grande intensité de couleur.

EXEMPLE 5.

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Mélanger 2,5 parties de dinitrile phtalique avec 1,25 partie de chlorure anhydre d'aluminium et 15 parties de sulfate anhydre de sodium. Porter en une demi-heure ce mélange à une température de 200 C. Faire ensuite bouillir avec de l'eau la masse obtenue et isoler par filtrage àvec aspiration le colorant qui est demeuré non dissous, puis le des- sécher. Le dissoudre ensuite dans de l'acide sulfurique con- centré et de préférence le traiter au moyen d'un agent dis- persif. Il possède une coloration bleu-vert.

EXEMPLE 6.

Chauffer pendant environ 30 minutes à une température d'environ 200 C un mélange de 10 parties de dinitrile phta- liaue, de 50 parties de dioxyde de silicium naturel et de 2,4 parties de chlorure cuivreux. De préférence broyer dans un broyeur à boulets le mélange de dioxyde de silicium et de pigment colorant bleu ainsi obtenu. Après avoir fait bouil- lir le tout avec de l'eau isoler le colorant du dioxyde de silicium par élutriation, au besoin en présence d'un agent dispersif.

Une autre façon de procéder consiste à traiter le mélange de pigment et de dioxyde de silicium, après l'avoir chauffé comme il est dit ci-dessus, au moyen d'acide sul-

furique concentré, puis à séparer par filtrage la solution jaune-verdâtre du pigment dans l'acide sulfurique, à verser dans un mélange d'eau et de glace la solution ainsi débarrassée de bioxyde de silicium et à isoler par filtrage avec aspiration le colorant précipité.

EXEMPLE 7.

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Mélanger intimement 5 parties de dinitrile phtalique et 2 parties du produit d'addition du chlorure d'aluminium et du chlorure carbamique. Après avoir complémentairement mélan- gé la masse avec 30 parties de sulfate anhydre de sodium, la chauffer pendant une demi-heure à une température de 180 à 190 C. L'introduire ensuite dans de l'eau bouillante. Après ébullition, isoler par filtrage avec aspiration le pigment denieuré non dissous et le dessécher, au besoin sous pression réduite.

EXEMPLE 8.

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Dans un broyeur convenable broyer 10 parties de dinitrile phtalique avec 5 parties d'amylate anhydre de sodium débarrassé d'un excès d'alcool amylique. Après avoir complémentairement mélangé la masse avec 50 parties de sul- fate anhydre de sodium la chauffer pendant 20 minutes à une température de 170 à 200 C. Introduire ensuite le mélange dans de l'eau rendue acide au moyen d'acide chlorhydrique, puis iso- ler par filtrage avec aspiration le colorant phtalo-cyanine exempt'de métal résultant et le dessécher. Il a une colora- tion bleu-vert.

Au lieu d'amylate de sodium on peut employer des composés sodiques ou potassiques d'autres alcools à poids molé- culaire aussi bien supérieur qu'inférieur. D'autre part, on peut faire réagir sous forme pulvérisée de la soude ou de la potasse caustique anhydre avec le dinitrile phtalique pour

obtenir le même pigment.

Au lieu de dinitrile phtalique on peut employer ses dérivés chlorés comme par exemple un mélange de dinitriles 3- et 4-chloro-phtaliques.

EXEMPLE 9.

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On peut obtenir des pigments colorants variant du bleu au bleu-vert et appartenant à la série phtalo-cyanine en chauffant à une température d'environ 200 C des mélanges d'en- viron 2,5 parties de chlorure de zinc, de protochlorure de co- balt, de protochlorure de nickel, de chlorure manganeux ou de chlorure stanneux avec 10 parties de dinitrile phtalique et 30 à 40 parties de sulfate anhydre de sodium.

E X E M P L E 10.

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Sur des plaques de tôle de fer étaler un mélange de dinitrile phtalique, de chlorure cuivreux et de sulfate anhydre de sodium de l'espèce indiquée à 1'exemple 2 et l'achemi- ner de façon continue à travers un four chauffé à une tempéra- ture de 200 à 250 C. Isoler le colorant résultant ainsi qu'il est dit à l'exemple en question.

Au lieu de chlorure cuivreux on peut employer de la poudre de cuivre, du cuivre ou des oxydes ou autres sels cu- priçues comme le bromure cuivreux, le chlorure cuivrique, le sulfure de cuivre, le sulfate anhydre de cuivre ou l'acétate de cuivre.

Claims

RESUME ----------- Procédé pour préparer des colorants de la série des phtalo-cyanines, consistant à chauffer au moins un dinitrile d'un acide ortho-dicarboxylique aromatique avec une substance solide ne participant pas à la formation du colorant et au be- soin en présence de substances ayant une action catalytique <Desc/Clms Page number 9> ou de substances participant à la formation du colorant ou à la fois de celles-ci et de celles-là.