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PERFECTIONNEMENTS A LA FABRICATION DE COLORANTS AZOIQUES ET A LEUR EMPLOI POUR LA TEINTURE DE PRODUITS THERMOPLASTIQUES SYNTHETIQUES.
Cette invention se rapporte à la fabrication de colorants azoiques et à leur emploi pour la teinture des produits thermoplastiques synthétiques, le nylon spécialement.
Il est bien connu qu'on utilise pour la teinture de l'acétate de cellulose, certains colorants azoiques appliqués à partir de dispersion aqueu- se. Parmi ceux qui se sont révélés particulièrement utiles pour cet objet, se trouvent ceux qu'on obtient par copulation de la paranitraniline diazotée (con tenant si on le désire d'autres substituants du noyau tels que le chlore ou le brôme) avec une amine aromatique ayant une position para par rapport à un groupe amine non substitué, les deux constituants étant exempts de groupes acide carboxylique ou acide sulfonique.
On obtient souvent des résultats meilleurs lorsque le groupe amine du constituant de copulation contient des substituants alkylés et on sait é- galement qu'on obtient des colorants azoiques qui ont une faible volatilité et qui conviennent par conséquent particulièrement pour l'impression lorsque le dit groupe amine contient un substituant hydroxyalkyle ou deux substitu- ants hydroxyalkyle, On peut représenter de tels colorants par la formule gé- nérale :
NO2- A - N : N - B - N (R1) (R2), où:
A représente un groupe paraphénylène substitué ou non mais exempt de grou- pes acide carboxylique ou acide sulfonique,
B représente un groupe paraphénylène ou 1 : 4 - naphtylène, substitué ou non mais exempt de groupes acide carboxyliques ou acide sulfonique,
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R1 représente de l'hydrogène ou un groupe alkyle ou un groupe hydroxy- alkyle, et
R2 représente un groupe hydroxyalkylé.
Lorsqu'on utilise des colorants de cette formule générale sur de l'acé- tate de cellulose, on obtient des colorations satisfaisantes, mais lorsqu'on les utilise sur d'autres produits thermoplastiques synthétiques tels que le nylon, ils donnent généralement des colorations qui sont beaucoup moins bril- lantes et souvent d'une nuance différente. Par exemple, le colorant de la formule (p) NO2- C6H4- N : N - C6H4- NH2 (p) donne unè coloration orange brillante sur l'acétate de cellulose, mais sur le nylon, la coloration est rouge et plutôt terne. Il s'est en fait révélé très difficile de produire une coloration orange brillante sur le nylon de façon satisfaisante.
Un but de la présente invention est de produire des colorants nou- veaux qui teignent le nylon et d'autres produits thermoplastiques synthéti- ques y compris l'acétate de cellulose.
Un autre objet de l'invention est de produire des teintures sur nylon ayant une bonne résistance à la lumière.
Un autre objet de l'invention est de produire des teintures orange et écarlate brillantes sur nylon.
D'autres buts ressortiront de la description suivante.
On a trouvé que les colorants de la formule générale suivante (R3) (R4) N-SO2-D-N:N-B-N(R5)(R6), où :
B a la significations donnée ci-dessus,
D représente un groupe phénylène ou naphtylène substitué ou non mais exempt de groupes acide carboxylique ou acide sulfoniqûe ou d'autres groupes sùlfonamide R3 et R4 représentent des atomes d'hydrogène ou des groupes alkyle ou hydroxy- alkyle et peuvent être identiques ou différents et peuvent représenter ensem- .
ble un groupe alkylène, R5représente un atome d'hydrogène ou un groupe alky- le ou un groupe monohydroxy-alkyle ou un groupe dihydroxyalkyle et R6 représen- te un groupe monohydroxyalkyle ou dihydroxyalkyle (qui peut être monosulfaté) ou un groupe/3 hydroxypropylène fixé à l'atome de carbone en position ortho dans le groupe B, donne des teintures extrêmement satisfaisantes sur le nylon aussi bien que sur d'autres produits thermoplastiques synthétiques, y compris l'acétate de cellu- loseo
On a trouvé que ces colorants peuvent être facilement préparés par diazotation d'un composé de la formule (R3) (R4)N-SO2-D-NH2 où D, R3 et R4 ont les significations données ci-dessus, et par copulation de celui-ci avec un composé de la formule
H-B-N (R5) (R6) où B, R5et R6 ont les significations données ci-dessus.
En règle générale, ces colorants donnent des colorations qui sont plus brillantes que celles qu'on obtient par copulation du même constituant de copulation avec de la paranitraniline diazotée et dans beaucoup de cas, ils donnent des 'colorations de même nuance sur l'acétate de cellulose et le nylon. On a trouvé qu'il est possible de préparer des colorants conformes à
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cette formule générale qui produiront des nuances orange et écarlate sur le nylon, d'une brillance susceptible d'être obtenue seulement avec des colo- rants d'une autre classe, les colorants acides par exemple. On a aussi trou- vé qu'il est possible de préparer des colorants conformes à cette formule gé- nérale qui donnent des nuances oranges sur l'acétate de cellulose et qui ont une très faible volatilité.
Les colorants de la formule générale donnée en dernier lieu, dans laquelle B est un groupe 1-4-naphtylène, substitué ou non, mais exempt de groupes acide carboxylique ou acide sulfonique ou autres groupes sulfonamide, donnent des teintures de faible résistance à la lumière sur l'acétate de cel- lulose mais donnent des teintures de bonne résistance à la lumière sur le nylon.
Ceci est surprenant car la teinture sur nylon au moyen des colorants divers employés habituellement pour la teinture de l'acétate de cellulose et du nylon, est d'ordinaire moins résistance à la lumière que la teinture sur l'acétate de cellulose avec le même colorant.,
Il y a de nombreuses années, on avait proposé de teindre la soie à l'acétate avec des colorants azoiques obtenus par diazotation de la sulfani- lamide et la copulation avec un constituant de copulation basique tel que l'éther d'aminocrésol, la m-toluidine ou l'Ó-naphtylamine. Un peu plus tard, on a suggéré de teindre la soie à l'acétate avec des colorants azoiques non sulfonés contenant un groupe dioxydialkylamine.
Pour autant qu'on le sache, cependant, il n'a pas été proposé jusqu'à présent de préparer les colorants de la présente invention et encore moins de les employer pour la teinture des produits thermoplastiques synthétiques tels que le nylon.
Tandis que les colorants de la présente invention sont particulièrement uti- les pour la teinture des polyamides synthétiques linéaires (nylon) par le pro- cédé habituel utilisant une dispersion, ils conviennent aussi pour la teintu- re d'autres produits synthétiques thermoplastiques par le même procédé, par exemple des esters de cellulose plastifiés et non plastifiés et des esters tels que l'acétate de cellulose, les polymères vinyliques et les copolymères, les polyesters synthétiques contenant une multitude d'unités structurales reliées en séries par des groupes -C00-, tels que les composés préparés à partir de l'acide théréphtalique et de l'éthylène glycol et vendus sous la dénomination commerciale Il Térylène Il ou le méthacrylate de méthyle polymérisé.
Les produits thermoplastiques synthétiques peuvent être sous la for- me de filaments ou de films. Ils peuvent donc être constitués de fils formés à partir de filaments continus ou de fils coupés, de produits tissés ou trico- tés au moyen de ces fils, ou bien ils peuvent consister en feuilles ou bandes et produits non filamenteux formés par extrusion ou coulée.
Les exemples suivants illustrent la façon de fabriquer et d'utili- ser les colorants de la présente invention. Toutes les parties sont exprimées en poids.
EMI3.1
On dissout 43 parties de parasulfonamide d'aniline (sulfanilamide ) dans 120 parties d'acide chlorhydrique à 28 Ts et 800 parties d'eau. On re- froidit à 0-5 C et on diazote par l'addition de 175 parties de nitrite sodi- que à 10% dans l'eau. On ajoute la solution ainsi obtenue à une solution qu' on agite de 42 parties de N-éthyl-N-bèta-hydroxyéthaniline dans 500 parties d'eau contenant 33 parties d'acide chlorhydrique à 28 Ts. et de la glace pour maintenir la température en-dessous de 10 C. On ajoute alors 40 parties d'acétate sodique et on achève la copulation par l'addition d'une solution de soude caustique à 25% en quantité suffisante pour neutraliser l'acidité.
On sépare alors le colorant précipité, par filtration, on le broie avec un dispersant convenable et on le sèche.
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Le colorant ci-dessus donne des nuances oranges jaunâtres très brillantes qui ne sont pas volatiles sur la rayonne à l'acétate de cellulose ou le nylon, quand'on l'applique selon la méthode suivante.
On disperse deux parties de colorant dans 4000 parties d'une solution de savon à 2 go par litre. On y introduit 100 parties de la matière à teindre, à la température de 40 C; on élève la température à 70-80 C. et on la maintient pendant une 1/2 heure ou 1 heure pour ache-
EMI4.1
ver la teinture.
EXEMPLE II. ci i 2H5 1T z - 80 2 - <1:> - N: N- k -nez cz4oH
On dissout 52 parties en poids de o-chloroaniline-p-sulfonamide dans 120 parties d'acide chlorhydrique à 28 Ts. et 800 parties d'eau, on refroidit à 0 C et on diazote par l'addition de 175 parties de nitrite so- dique à 10% dans l'eau. On ajoute là solution ainsi obtenue à une solution qu'on agite de 42 parties de N-éthyl-N-béta-hydroxyéthylaniline dans 500 parties d'eau contenant 33 parties d'acide chlorhydrique à 28 Ts. et de la glace pour maintenir la température en dessous de 10 C. Il ne se produit qu'une faible copulation à ce stade, mais en ajoutant 40 parties d'acétate so- dique et une quantité de solution de soude caustique à 25% pour neutraliser l'acidité, la couleur se sépare sous forme d'un précipité écarlate brillant.
On le sépare par filtration, on le broie à une fine dimension de particules, on le mélange avec un agent dispersant convenable, par exemple le produit de la condensation de l'acide crésol su3tonique et de la formaldéhyde, et on le sèche. Le colorant ainsi obtenu donne des nuances orange rougeâtres très bril- lantes qui ne sont pas volatiles sur l'acétate de cellulose. Les nuances pro- duites sur le nylon sont très légèrement plus rouges, mais tout aussi bril- lantes. Sur les deux fibres, on peut ramener les teintures au blanc pur par les méthodes de réduction bien connues des imprimeurs sur textiles.
EMI4.2
En faisant réagir du chlorure de parasulfonyl-aniline avec la pi- péridine, on obtient la parasulfonylpipéridide d'aniline à point de fusion 156 C. En effectuant la diazotation d'un équivalent moléculaire de ce pro- duit et en faisant la copulatiori avec un équivalent moléculaire de N-éthyl- N-béta-hydroxyéthylaniline, on produit @ colorant jaune orangé analogue à celui qui est décrit dans l'exemple I.
EMI4.3
En traitant 187 parties de N-hydroxyéthyl-I-naphtyl-amine avec 420 parties d'acide sulfurique à 80 C., on forme le dérivé sulfaté soluble.
On le neutralise avec une solution de soude caustique,on ajoute 212 parties de carbonate de soude, on refroidit à 0 C et on effectue la copulation avec une solution de diazoté préparée à partir de 170 parties de sulfanilamide, comme décrit dans l'exemple I. Le colorant ainsi produit est une poudre rou- ge foncée, ayant une bonne solubilité dans l'eau chaude. Il donne des nuan- ces écarlates brillantes sur le nylon et une bonne résistance à la lumière et au lavage. Sur l'acétate de cellulose, il donne des tons écarlates jau- nâtres brillants qui sont cependant fugaces sous l'action de la lumière.
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EMI5.1
On prépare une solution de 252 parties de chlorhydrate de la 3,6'-
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dihydro1,2,3,tétrahyârol'2',7,benzo-quinoline :
EMI5.3
refroidie à 0 C et on la mélange avec une solution de diazoté refroidie à la glace, préparée à partir de 206 parties d'o-chloraniline-p-sulfonamide; il apparait un précipité brun. En augmentant le pH de la solution par une addition progressive d'acétate sodique et de solution de soude caustique, la couleur du précipité devient violette. On ajuste enfin le pH du mélange à la valeur 7 et on sépare le colorant par filtration. On broie la pâte ain- si obtenue à une fine dimension de particules, on la mélange avec un agent dispersant convenable et on la sèche. Le produit donne des tons bleus sur le nylon, qu'on peut ramener au blanc par la réduction utilisée par les impri- meurs sur textiles.
En utilisant des produits de départ appropriés, on peut préparer de nombreux autres colorants par les méthodes décrites dans les exemples pré- cédents, qui rentrent dans le cadre de la présente invention. Le tableau sui- vant donne des constituants diazotables et des constituants de copulation con- venant pour la fabrication de ces colorants et indique le ton de la teinture sur nylon.
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Exemple. <SEP> Sulfonamide <SEP> Constituant <SEP> de <SEP> Ton <SEP> sur
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<tb> diazotée. <SEP> copulation. <SEP> nylon.
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6. <SEP> Sulfanilamide <SEP> N-N <SEP> di <SEP> (hydroxyéthyl) <SEP> jauneorangé.
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<tb> aniline.
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7. <SEP> " <SEP> N-N-di(hydroxyéthyl) <SEP> orange.
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-m-toluidine
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<tb> 8. <SEP> " <SEP> N-éthyl-N-glycéryl- <SEP> jaune <SEP> orangé.
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<tb>
<tb> anilide.
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9. <SEP> " <SEP> N-éthyl-N-hydroxy- <SEP> écarlate.
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<tb> éthylamine <SEP> sulfate.
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10. <SEP> " <SEP> N-hydroxyéthyl-1-naph- <SEP> écarlate.
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<tb>
<tb> tylamine.
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11. 0-chloroaniline 3,6'-dihydroxy-1,2,3,--
EMI5.6
<tb> -p-sulfonamide <SEP> tétra-hydro-1',2',7,8- <SEP> violet.
<tb>
<tb> benzoquinoline.
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12.2-méthoxyaniline- <SEP> N-éthyl-N-hydroxy- <SEP> jaune <SEP> doré.
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<tb>
5-sulfonamide <SEP> éthyl-aniline
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<tb> 130 <SEP> " <SEP> NN <SEP> di <SEP> (hydroxyéthyl) <SEP> jaune.
<tb>
<tb> aniline
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<tb> 14. <SEP> Aniline-p-dié- <SEP> N-éthyl-N-hydroxyéthyl- <SEP> jaune <SEP> orangé.
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<tb> thylamide <SEP> sulfoné <SEP> aniline.
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<tb>
<tb>
<tb>
15. <SEP> Aniline-p-hy- <SEP> id. <SEP> id.
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<tb>
<tb> droxyéthyl)amide
<tb>
<tb> sulfonée.
<tb>
<tb>
<tb>
16. <SEP> 0-chloraniline-p- <SEP> N-hydroxyéthyl-1- <SEP> crimson
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<tb>
<tb> amide <SEP> sulfonée <SEP> naphtylamine
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<tb>
<tb> 17. <SEP> 0-nitroaniline- <SEP> N-éthyl-N-hydroxy- <SEP> écarlate
<tb>
<tb>
<tb> -p-sulfonamide <SEP> ethylaniline
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18. 2-méthylaniline-5- N-éthyl-N-hydroxy- jaune orangé.
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<tb> sulfonamide <SEP> éthylaniline
<tb>
<tb> 19. <SEP> id. <SEP> N-hydroxyéthyl-1- <SEP> jaune <SEP> écarlate.
<tb>
<tb> napthylamine
<tb>
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20. 4-méthylaniline-2- id. rouge orangé.
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<tb> sulfonamide
<tb>
<tb> 21. <SEP> id. <SEP> N-éthyl-N-hydroxy- <SEP> jaune <SEP> doré.
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<tb>
<tb> éthylaniline
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<tb>
<tb> 22. <SEP> 1-naphtylamine <SEP> N-hydroxyéthyl-1- <SEP> rouge.
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<tb>
<tb>
-4-s <SEP> lfonamide. <SEP> naphtylamine
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REVENDICATIONS. l.- Procédé pour la teinture de produits thermoplastiques synthétiques au moyen d'une suspension aqueuse d'un colorant, caractérisé en ce que le colorant est l'un de ceux qui ont la formule générale
EMI6.5
(R ) (R4) N-SOZ - D-N:
N B-N (R.5 ) (R ) où :
B représente un groupe paraphénylène substitué ou non substitué ou un groupe 1,4-napthylène et est exempt de groupes acide carboxylique et acide sulfonique,
D représente un groupe phénylène ou naphtylène substitué ou non mais exempt de groupes acide carboxylique, acide sulfonique ou autres groupes sulfonamides, R et R représentent des atomes d'hydrogène ou des groupes alkyle ou hydroxyalkyle et peuvent être identiques ou différents et peuvent repré- senter ensemble un groupe alkylène, R représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle ou un groupe mono-hydroxyalkyle ou dihydroxyalkyle et R6 représente un groupe monohydroxyalkyle ou dihydroxyalkyle (qui peut être monosulfaté)
ou un grouper hydroxypropylène fixé à l'atome de car- bone en position ortho dans le groupe B.