CN1379064A - 染料迫位酮的新颖结晶形状 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新颖结晶形式的C.I.溶剂橙60,其在染料合成中有较高的时空产率,比较容易制备。

Description

染料迫位酮的新颖结晶形状
本发明涉及式(I)的一种迫位酮(perinone)染料的新颖结晶形状、它的制备方法和它在塑料本体染色中的应用。
式(I)的染料
Figure A0210826100031
(＝C.I.溶剂橙60)在现有技术(例如EP-A-780444或B.K.Manukian，Helv.Chimica Acta 1965，Vol.48，p.1999-2000)中制得的是α-型，其X-射线衍射图(Cu-K辐射)复制于图1，并以下列衍射角2θ(°)的各线为特征：9.991，11.799，12.412，13.150，23.682，24.122，24.852，26.765，27.476。
已知的α-型的式(I)染料是塑料本体染色和其它一些应用广泛使用的染色剂。然而这种染料有许多缺点需要改进。例如，粉末状的这种染料，其堆密度低，并且在处理时容易变成粉尘。再者，用水浆喷雾干燥法生产粒状或粉状产品是不经济的，因为水浆中的固体含量太低。
本发明的目的是改进式(I)染料的已知缺点。
这一目的是由式(I)染料的新颖结晶形式(β-型)达到的，它以X-射线衍射图(Cu-Kα辐射)中的下列衍射角2θ(°)的各线为特征：9.935，12.734，13.378，24.033，24.852，27.455。
图1描述用Cu-Kα辐射记录的α-型结晶的X-射线衍射图。图2描述β-型结晶的X-射线衍射图。二图均用由计算机控制的STOE STADI β粉末衍射计记录。
本发明的β-型结晶的制备是用：例如将邻苯二甲酸酐和1，8-二氨基萘在1，2，4-苯三酸(偏三苯酸)或其衍生物存在下于90-120℃的温度在一有机溶剂中反应。
有用的1，2，4-苯三酸衍生物包括1，2，4-苯三酸酐、酯、盐或是式(II)的化合物，式中M是氢、碱金属或碱土金属。
优选的是每摩尔1，8-二氨基萘使用0.9-1.4摩尔当量、特别是1.05-1.25摩尔当量的邻苯二甲酸酐。
偏三苯酸或偏三苯酸的衍生物量最好是每摩尔1，8-二氨基萘0.005-0.1摩尔当量、特别是0.02-0.05摩尔当量。
优选的有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、苯酚、二氯代苯、硝基苯、氯苯、和/或1，2-乙二醇，特别优选的是N-甲基吡咯烷酮。
优选的进行反应的温度是100-160℃。
除了偏三苯酸外，缩合反应的促进是用诸如矿酸或盐酸、硫酸或磷酸之类的酸，但优选异于偏三苯酸的有机酸是，例如脂肪族或芳香族羧酸或磺酸，诸如牛磺酸或甲苯磺酸。
这样的反应促进剂的用量最好是0.001-1.0摩尔当量、特别是0.01-0.2摩尔当量，基于1，8-二氨基萘计算。
本发明也提供按本发明方法得到的产品，其X-射线衍射图中的各线位于如β-型结晶所报告的相同衍射角。
在本发明的一个最佳具体实施方案中，是将1，8-二氨基萘在反应温度下，将邻苯二甲酐或偏三苯酸或偏三苯酸的衍生物加入在一有机溶剂中的溶液或悬浮液中。1，8-二氨基萘的加入可以是溶解的形式(例如溶解在如N-甲基吡咯烷酮之类的有机溶剂中)或熔融形式或固体形式。
本发明还提供制备β-型的式(I)染料的方法，其特征是将α-型的式(I)染料溶于一有机溶剂中，例如上所指定的一种溶剂、特别是N-甲基吡咯烷酮，优选80-160℃的温度，并在偏三苯酸或偏三苯酸衍生物存在下、优选在式(II)化合物存在下沉淀式(I)的染料。
本发明还提供含20-50(重量)％β-型的式(I)染料和0.1-5(重量)％分散剂(基于分散体系中存在的染料计算)的水分散体系。
有用的分散剂特别是公开于EP-A 488 933中的聚乙二醇。
在一优选的具体实施方案中，聚乙二醇的分子量为900-15 000、特别是5 000-8 000克/摩尔(从OH基数计算)。在又一优选的具体实施方案中，聚二醇是氧化丙烯和氧化乙烯的共聚物。在又一优选的具体实施方案中，聚二醇是平均摩尔质量为2000-10000克/摩尔(从OH基数计算)的氧化丙烯和氧化乙烯的共聚物。
在另一优选的具体实施方案中，聚二醇的量是基于干染料重的1-3(重量)％。
与含α-型的式(I)染料的相应分散体系比较，本发明的水分散体系的优点是染料含量较高。
因此，本发明的水分散体系可以喷雾干燥。在此情况下，最好采用EP-A 488933中所述的喷雾干燥条件。
因此，本发明也提供一种含95-99.9(重量)％β-型的式(I)染料和0.1-5(重量)％分散剂(基于染料计算)的固体制剂。
分散剂最好是上述聚二醇中的一种。
本发明的固体制剂最好是用本发明的水分散体系经喷雾干燥得到的。
本发明的固体制剂最好是含95-99.9(重量)％β-型的式(I)染料和0.1-5(重量)％分散剂。基于固体制剂计算，β-型的式(I)染料和分散剂的总和为＞96(重量)％，优选＞97(重量)％，特别是＞99(重量)％。
固体制剂最好是粉状或粒状产品。
本发明的β-型的式(I)染料对塑料的本体染色是非常有用的。式(I)的染料产生的是橙色。
本文所用的本体染色一词，包括特别是把染料掺入(例如用挤出机)熔融的塑料原料之中的方法，或是将染料加入生产塑料的原料成分(例如聚合前的单体)中的方法。
特别优选的塑料包括热塑性塑料，例如乙烯基聚合物、聚酯、聚酰胺，以及聚烯烃，特别是聚乙烯、聚丙烯或聚碳酸酯。
有用的乙烯基聚合物包括聚苯乙烯、苯乙烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、苯乙烯/丁二烯/丙烯腈三元共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯等。
有用的聚合物还有聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙烯酯、聚碳酸酯和纤维素酯。
优选的聚合物是聚苯乙烯、苯乙烯共聚体、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚酰胺，特别优选的是聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯。
所述的大分子化合物可以单独存在或以混合物形式存在作为可塑性变形材料或熔融体。
本发明的染料最好是以极细的形式使用，这样才有可能使用分散剂，但并非一定要使用分散剂。
如在聚合以后使用β-型的式(I)染料，则最好将其与塑料碎片一起混合或干磨，然后将混合物增塑和匀化，例如使用混合辊或螺旋混合机。也可以将染料加入液态熔融体中，并以搅拌的方法将其均匀地分散于其中。此后将预染色的材料按常用方法进一步加工，例如纺成粗丝、长丝等，或用挤出法或注塑法制成成型制品。
由于式(I)的染料的聚合催化剂、特别是过氧化物是稳定的，所以也可以将此染料加到塑料的单体原料中，然后在聚合催化剂的存在下进行聚合。为此，最好将染料溶解于单体组分或与单体组分彻底混合。
β-型的式(I)染料用于所述聚合物染色的量最好是0.0001-1(重量)％、特别是0.01-0.5(重量)％，基于聚合物的量计算。在聚合物中加入不溶的颜料(例如二氧化钛)，就可以得到相应的有用掩盖色。
二氧化钛的用量可以是0.01-10(重量)％，优选0.1-5(重量)％，基于聚合物量计算。
本发明的方法提供热稳定性好、并且对光、气候、升华的耐受性也好的透明橙色或掩盖的鲜明橙色。
本发明方法也可使用式(I)染料与其它染料和/或无机或有机颜料混合物。
现以下列实施例说明本发明，其中的份数和百分数以重量计。
比较实施例1
式(I)染料的制备类似于EP-A 780444中实施例1的步骤。这样得到的染料是α-型的，其X-射线衍射图如图1。
比较实施例2
式(I)染料的制备类似于B.K.Manukian，Helvitica Chimica Acta，p.2002的化合物II的制备。这样得到的染料同样是α-型的，其X-射线衍射图如图1。
本发明实施例1
在145℃下将110份N-甲基吡咯烷酮和89份1，8-二氨基萘的溶液滴加到340份N-甲基吡咯烷酮、6份甲苯磺酸、3份偏三苯酸酐和100份邻苯二甲酸酐的混合物中，历时4小时。
此后，在145℃下搅拌2小时，冷却到室温并吸滤。滤渣用125份N-甲基吡咯烷酮和500份热水洗涤，于80℃下减压干燥。
由此得到133份β-型的式(I)染料，其结晶形式说明于图2。
本发明实施例2
在145℃下将110份N-甲基吡咯烷酮和89份1，8-二氨基萘的溶液滴加到340份N-甲基吡咯烷酮、6份甲苯磺酸和100份邻苯二甲酸酐的混合物中，历时4小时。
此后，在145℃下搅拌2小时，冷却到室温并吸滤。滤渣用125份N-甲基吡咯烷酮和500份热水洗涤，于80℃下减压干燥。
由此得到132份α-型的式(I)染料，其结晶形式说明于图1。
本发明实施例3
将130份α-型的式(I)染料(按比较实施例1制备)和4份偏三苯酸与1，8-二氨基萘的缩合产物(式II)加入350份NMP中并加热至145℃。然后将其冷却至20℃，历时5小时。继而在20℃搅拌1小时并过滤。滤饼用100份甲醇洗涤，然后再用500份水洗涤。于80℃下减压干燥，得到124.6份β-型的式(I)染料，其结晶形式说明于图2。
性能描述
比较按比较实施例1或2制得的α-型的式(I)染料与按本发明实施例1和3制得的β-型的式(I)染料，得到下面的结果。
  α-型   β-型
堆密度g/cm3   0.16   0.29
从反应混合物过滤以分离染料   好   很好(甚至不需减压)
基于水浆计算，含2％EO/PO嵌段聚醚型多元醇(Pluronic)作为乳化剂的水浆固体含量   14-20(重量)％   38-45(重量)％
此外，在限定的反应容器中工业规模的α-型的染料只能以比β-型的染料更小的量制备，因为α-型的染料能很快产生搅拌问题，而β-型的则不会。由此β-型也可以有较高的时空产率。

Claims (8)

1.β-型的式(I)染料，
Figure A0210826100021
其特征在于其X-射线衍射图(Cu-Kα辐射)中位于下列衍射角2θ(°)的各线：9.935，12.734，13.378，24.033，24.852，27.455。
2.权利要求1的染料制备方法，其特征在于使邻苯二甲酸酐与1，8-二氨基萘在90-200℃的温度下，在偏三苯酸或其衍生物存在下，在有机溶剂中进行反应。
3.权利要求2的方法，其特征在于所用的有机溶剂是N-甲基吡咯烷酮。
4.权利要求2的方法，其特征在于反应是在附加的甲苯磺酸存在下实现的。
5.权利要求1的染料制备方法，其特征在于将以其X-射线衍射图(Cu-Kα辐射)中位于下列各衍射角2θ(°)的各线：
9.991，11.799，12.412，13.150，23.682，24.122，24.852，26.765，27.476为特征的α型的式(I)染料溶于一有机溶剂，并在偏三苯酸或其衍生物存在下沉淀式(I)染料。
6.一种按权利要求1的干染料计算，含30-50重量％权利要求1的染料和0.1-5.0重量％分散剂的水分散体系。
7.含95-99.9重量％权利要求1的染料和0.1-5.0重量％分散剂的固体制剂，各百分数基于制剂计算。
8.权利要求1的染料或权利要求7的制剂在进行塑料的本体染色中的应用。
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