CH326560A - Procédé d'obtention d'un pigment - Google Patents

Description

  Procédé d'obtention     -d'un.        pigment       La présente invention se rapporte à un  procédé de préparation d'un nouveau pigment  bleu de nuance verte qui est utile dans la  préparation des encres pour l'impression poly  chrome.  



  La reproduction des couleurs pour l'im  pression polychrome est basée, sauf quand il  s'agit d'une couleur fondamentale à reproduire  telle quelle, sur un procédé soustractif de mé  lange des couleurs, procédé qui consiste à faire  passer la lumière à travers deux ou plusieurs  pellicules d'encres de     différentes    couleurs, qui  sont superposées l'une à l'autre. Virtuellement,  on peut reproduire toutes les couleurs du  spectre par une combinaison judicieuse d'en  cres transparentes rouges, bleues et jaunes.

    L'industrie de l'imprimerie désigne les-encres  qui donnent les trois couleurs primaires opti  ques de la combinaison     utilisée    habituellement  par les noms  magenta      ,     bleu  et  jaune      .     On prépare des clichés distincts pour chacune  de ces encres pour les     imprimer    en coïncidence  les unes sur les autres. Dans le procédé mo  derne à quatre couleurs, on utilise un qua  trième cliché, ou planche de trait, qui, en  outre, donne une impression     noire    ou grise.  



  Théoriquement, chacune des trois encres  d'une couleur primaire doit absorber un tiers  du spectre visible, tout en réfléchissant le maxi-         mura    de longueurs d'onde des -deux tiers res  tants, et les bandes     d'absorption    ne doivent  pas se recouvrir. Cependant, les     bandes        d7ab-          sorption,    même des meilleures encres dont  on dispose; se recouvrent dans une mesure  considérable.     Néanmoins,    on a     établi    des sys  tèmes     utilisables    pour l'impression polychrome  à l'aide du procédé     soustractif    de reproduction  des couleurs.

   Bien qu'il existe un     certain        choix     de pigments tels que le  Rubis     Lithol     ,  l'éosine, les composés de     rhodamine    et d'acide       phosphotungstique,    ainsi que le Jaune de  chrome, le Jaune de     benzidine,    ou le Jaune        Hansa    10G   pour des encres primaires  rouge bleuté et jaune,     il        existe    toujours une  demande importante pour des pigments bleu  verdâtre     déstinés    à la même     utilisation,

      et  l'industrie a dû se contenter longtemps de l'uti  lisation des deux produits bleus appelés les  bleus       Peacock         ,    malgré le fait que ces pig  ments (dont l'un est la laque de baryum de       1'         Erioglaucine      préparée sur -un support       d'alumine    hydratée et l'autre est constitué par  la laque     phosphotungstomolybdique    de       Seto-          glaucine         )        ne'sont    pas solides sous     l'influence     de la lumière solaire, de la chaleur,

   de l'acide  ou des     alcalis.    On a essayé souvent de rempla  cer dans cette     utilisation    les bleus       Peacock       par     dTautres    pigments plus stables. Cependant,      à     part    des considérations de     stabilité.    et de ré  sistance,     l'utilité    des produits de remplacement  de l'une des couleurs     primaires    déjà mention  nées dépend du fait que le produit de rem  placement donne ou non la même courbe       spectrophotométrique    que la couleur primaire  que l'on désire remplacer ou au moins une  courbe très rapprochée.

   En l'absence d'une  telle conformité entre les courbes respectives,  il faut également modifier les caractéristiques       spectrophotométriques    des deux autres cou  leurs primaires, si l'on veut obtenir au moyen  du procédé soustractif la même reproduction  de couleurs dans toute l'étendue du spectre que  celle qu'on obtenait avant le remplacement.  



  Dans les tentatives les plus récentes pour  découvrir un produit remplaçant le pigment  bleu       Peacock     , l'industrie a cherché à     uti-          liser    les     phthalocyanines    cuivrées mais avec  un succès plutôt médiocre. Bien que les       phthalocyanines    cuivrées constituent pratique  ment des pigments parfaits en raison de leur  solidité à la lumière et à la chaleur, de leur  résistance aux acides et aux     alcalis    et de l'ab  sence des     ressuées    dans la plupart des solvants  habituels, elles ne se sont pas révélées satis  faisantes comme pigments dans l'impression  polychrome.  



  Tout d'abord, la     phthalocyanine    cuivrée  telle quelle et les     phthalocyanines    cuivrées  légèrement chlorées, contenant jusqu'à 4 atomes  de chlore par molécule, sont des pigments bleus  qui ont une nuance rougeâtre très prononcée,  tandis que les     phthalocyanines    cuivrées forte  ment et très fortement chlorées, contenant 8  et de 12 à 16 atomes de chlore dans la molé  cule du complexe, ont une nuance trop     verte     pour être utiles comme produits de remplace  ment du bleu       Peacock      dans la reproduction  soustractive des couleurs.

   On prépare les       phthalocyanines    cuivrées très fortement chlo  rées en     chlorant    la     phthalocyanine    cuivrée, en  suspension dans l'anhydride     phthalique,    en       chlorant    le pigment en suspension ou en dis  solution dans du chlorure     alumino-sodique     en     fusion,    ou en faisant agir directement le  chlore     liquide    sous pression sur le pigment.

    Dans d'autres procédés, tels que ceux qui sont    décrits dans les brevets des Etats-Unis     d'Amé-          rique.    No 2197458 et No 2214477, on utilise  des produits intermédiaires     chlorés    tels que  l'anhydride     3,6-dichlorophthalique    ou l'an  hydride     4,5-dichlorophthalique    pour préparer  des     phthalocyaninescuivrées    ayant 8 atomes  de chlore.  



  Pour obtenir des pigments d'une couleur  analogue à celle du bleu       Peacock     , on a  aussi mélangé des     phthalocyanines    cuivrées  fortement .et très fortement chlorées comme  celles décrites ci-dessus avec un produit non  chloré. Cependant, avec des     proportions    utiles  pour le mélange, la nuance rougeâtre de la       phthalocyanine    non chlorée ressort et des mé  langes physiques de ce genre sont d'une cou  leur caractéristique terne et sale. Les repro  ductions des couleurs secondaires avec des  encres contenant ces mélanges de pigments  combinés avec l'une des encres magenta ou  jaune habituelles donnent des teintes qui ne  sont pas satisfaisantes dans la plupart des cas.  



  On a rencontré les mêmes     difficultés    lors  d'essais pour imiter la nuance du bleu        Peacock     , en faisant réagir des mélanges  d'anhydride     phthalique    et d'anhydride     dichlo-          rôphthalique    dans des conditions qui     donnent     des     phtalocyanines    cuivrées.

       Il    est évident que  la réaction donnera tous les résultats possibles,  depuis la     phthalocyanine    cuivrée non chlorée,  en passant par les     différentes        phthalocyanines     chlorées substituées, jusqu'à et y compris un  produit contenant 8 atomes de chlore dans la  molécule. Là encore, la couleur n'est pas nette  et le pigment n'est pas susceptible d'imiter  les nuances que l'on obtient avec le bleu       Peacock      dans le procédé soustractif.  



  La titulaire a découvert que l'on peut rem  placer avec succès le bleu       Peacock      dans  la reproduction des couleurs, par un pigment  de     phthalocyanine    cuivrée, caractérisé par  l'absence complète de tout composant rou  geâtre.

   On a découvert que si l'on fait réagir,  avec de l'urée et du chlorure de cuivre et en  présence de     molybdate        d'ammonium    comme  catalyseur, des quantités équimoléculaires d'un       anhydride        monochlorophthalique    et d'un an  hydride     dichlorophthalique,    on obtient un      pigment contenant en     moyenne    6 atomes de  chlore par molécule, et dans lequel aucune  molécule     individuelle    ne contient moins de  4 ou plus de 8 atomes de chlore,

   pigment  qui non seulement constitue un produit excel  lent soutenant la comparaison avec le bleu        Peacock      quand on l'incorpore à une encre  pour l'impression polychrome, mais présente  en outre un pouvoir colorant presque quatre  fois aussi élevé que celui du bleu       Peacock         .          Il    semble que, dans les conditions     établies,

      il  ne se forme pas de produit de     chloruration     inférieur au composé     tétrachloré    et que le fait  que l'on empêche la formation de     phthalo-          cyanines    cuivrées non chlorées ou faiblement  chlorées de cette manière donne un pigment  d'une nuance pure bleu vert qui est parfaite  ment exempt de toute teinte rouge.  



  Un mode préféré de préparation du pig  ment précité est le suivant (les parties étant  indiquées en poids)  On met en suspension dans 500 parties  de     trichlorobenzène:     
EMI0003.0013     
  
    120,0 <SEP> parties <SEP> d'urée
<tb>  61,5 <SEP>   <SEP> d'anhydride
<tb>  4-monochlorophtalique
<tb>  73,1 <SEP>   <SEP> d'anhydride <SEP> dichlorophtalique
<tb>  (mélange <SEP> des <SEP> isomères <SEP> 3,6-4,5
<tb>  et <SEP> 3,5)       On     chauffe    cette suspension jusqu'à 140  C,  tout en l'agitant. Quand cette température est  atteinte, on ajoute : .  
EMI0003.0015     
  
    25,0 <SEP> parties <SEP> de <SEP> chlorure <SEP> cuivrique <SEP> anhydre
<tb>  0;2 <SEP>   <SEP> de <SEP> molybdate <SEP> d'ammonium.

         On élève ensuite la température dans un  laps de temps d'environ une heure jusqu'à  180  - 1850 C, et on la     maintient    pendant  deux heures entre 1850 et 1900 C. On extrait  le produit brut qui. en résulte avec de l'alcool,  de l'alcali chaud dilué et de l'acide chaud dilué,  puis on le sèche et on le transforme de la ma  nière habituelle en une pâte acide.  



  Par suite des     différences    optiques in  hérentes, on a admis qu'un colorant ou pigment  d'un certain type ne peut pas être remplacé  par un colorant. ou pigment d'un autre type,    quand le problème de remplacement ou de  substitution d'une couleur n'est pas     limité    sim  plement à la stimulation d'une perception  d'une couleur donnée sous une lumière parti  culière, mais doit se produire dans toutes les  conditions d'éclairage, comme cela est le cas  dans la reproduction des couleurs au moyen  du procédé soustractif, dans lequel les cou  leurs primaires sont superposées, pour donner  des couleurs secondaires.

   Cependant, l'affir  mation que la     phthalocyanine    cuivrée chlorée  obtenue par le procédé selon     l'invention    consti  tue pratiquement un produit de remplacement  parfait du bleu       Peacock     , en tant que l'une  des couleurs primaires dans les procédés d'im  pression polychrome, est fondée sur l'analyse       spectrophotométrique    d'encres obtenues à par  tir des deux pigments respectifs.  



  A cet effet, on a préparé les deux encres  suivantes, en tenant compte des     différences     de pouvoir colorant entre le pigment préparé  par le procédé selon l'invention et le bleu        Peacock      du commerce.    <I>Encre A</I>    On incorpore par broyage 6,0 parties du  pigment bleu de nuance verte, obtenu confor  mément à la présente description, à 56,0 par  ties d'un vernis constitué par une solution       contenant        55,

  0        %        d'ester        (obtenu    à     partir        de          pentaérythritol        et        de    5     1%        de        résine        maléique)

       dans une fraction de pétrole à point     d'ébulli-          tion        élevé        (gamme        d'ébullition        de    5 à     95        %          2870-3070    C; point     d'inflammabilité    1370 C;  densité 0,840 ; indice de réfraction 1,4684) ;

    solution à laquelle on a ajouté 38,0 parties       d'une        solution    à     40,8        %        de        l'ester        penta6ry-          thrytol-résine    maléique dans la même fraction  de pétrole à point     d'ébullition    élevé.

      <I>Encre B</I>    On incorpore par broyage 22,5 parties  d'un pigment laqué de bleu       Peacock      à  77,5 parties d'un vernis constitué par une       solution    à     40,8        %        de        l'ester        déjà        mentionné          pentaérythritol-résine    maléique contenu dans  ladite fraction de pétrole à point     d'ébullition     élevé.

        Ces deux encres ont les mêmes propriétés  d'impression, par exemple le même corps, le  même poisseux, la même longueur et la même       fluidité,    et présentent à l'inspection     visuelle    le  même     pouvoir    colorant et la même     nuance.     



  On compare ensuite des impressions     pleine          teinte    obtenues sur une presse du type        Vandercook      avec les deux encres précitées,  par spectrophotométrie et on calcule d'après  les courbes     spectrophotométriques    les lon  gueurs d'onde dominantes, l'éclat et la pureté  des     impressions,        ainsi    que ceux d'un papier  qui correspond aux normes de la Commission       Internationale    de l'Illustration en couleurs       (voir    le manuel     intitulé          Handbook    of     Colori-          metry     ,

   1936, édité par   The     Technology     Press  , du Massachusetts     Institute    of     Tech-          nology,    Cambridge, Mass.).  
EMI0004.0021     
  
     Parmi ces trois facteurs, la longueur d'onde       dominante    est le plus important, étant     donné          qu'elle    détermine la couleur du spectre à la  quelle l'échantillon ressemble le plus.

   Le degré  de<B> </B>l'éclat<B> </B> se rapporte au     brillant    ou au  ternissement d'un échantillon, tandis- que l'ex  pression   pureté   se rapporte à la quantité  de gris contenu dans     l'échantillon.    Le tableau  précité montre que les deux exemples sont  pratiquement identiques en ce qui concerne la  longueur d'onde dominante. L'encre A obtenue  à partir de la     phthalocyanine    cuivrée chlorée,  préparée par le procédé selon l'invention, est  légèrement supérieure quant à son éclat et à  sa pureté à l'encre B qui contient du pigment  bleu       Peacock      normal.

   Les compositions  d'encres commerciales contiennent habituelle  ment des produits de charge, tels que de    l'hydrate d'alumine ou du blanc de magnésie  et, étant donné que l'éclat et la pureté de ces  encres dépendent partiellement de la concen  tration relative en pigment et en produit ou  produits de charge, on .peut     obtenir    à l'aide  d'un procédé de composition approprié, à       partir    de la     phthalocyanine    cuivrée chlorée  obtenue conformément à la présente inven  tion, des encres qui constituent en ce qui       concerne    leurs propriétés     spectrophotométri-          ques,

      un produit de remplacement parfait des  encres des procédés antérieurs et contenant  du bleu       Peacock     , qui sont de loin supé  rieures par leur résistance, leur solidité et leur  résistance à la     ressuée    aussi bien que par leur  résistance aux acides et aux     alcalis.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de production d'un pigment de phthalocyanine, caractérisé en ce que l'on fait réagir des quantités équimoléculaires d'un an hydride monochlorophthalique et d'un an hydride dichlorophthalique avec de l'urée et du chlorure de cuivre en présence de molybdate d'ammonium comme catalyseur, pour obtenir une phthalocyanine cuivrée chlorée contenant en moyenne six atomes de chlore par molécule et dans laquelle aucune molécule individuelle ne contient moins de quatre ou plus de huit atomes de chlore par molécule.

   SOUS-REVENDICATION Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on met en suspension l'urée et des quantités équimoléculaires d'anhydride 4-mono- chlorophthalique ainsi qu'un mélange des an hydrides 3,6, 4,5 et 3,5 dichlorophthaliques dans du trichlorobenzène, en ce que l'on chauffe cette suspension jusqu'à environ 1401, C, puis, à ce moment, en ce que l'on ajoute le chlorure de cuivre et le molybdate d'ammo nium.