CS234629B1 - Způsob úpravy ftalocyaninových pigmentů - Google Patents

Abstract

Způsob výroby ftalocyaninových pigmentů s příznivými reologickými vlastnostmi pro kvalitní tisk, tak, že se částice ftalocyaninového pigmentu upravi kondenzátem monoetanolaminu nebo/a dietanolaminu s nasycenou nebo/a nenasycenou alifatickou kyselinou nebo se směsí nasycených nebo/a nenasycených alifatických kyselin o počtu atomů uhlíku 10 až 22, v množství 5 až 50 % hmot. vztaženo na pigment, ve vodném prostředí při teplotě 20 až 98 °C a při pH 1 až 9. Příprava ftalocyaninového pigmentu, který se dobře disperguje v systémech používaných při výrobě hlubotiskových barev.

Description

Vynález se týká způsobu výroby ftalocyaninových pigmentů na preparace, které jsou vhodné zejména pro aplikaci v polygrafii.

Ftalocyanin mědi se konvenčně vyrábí v hrubém, nepigmentovém stavu, v beta formě, s krystaly o velikostech až 100 ^*m. Velikost částic surového ftalocyaninu můžé být snížena na pigmentovou velikost (fczv. mikronizace) úplným nebo částečnýmrozpustěrón v kyselině sírové a opětovným vysrážením do vody, přičemž se tvojfe alfa forma. Ke konverzi na alfa formu dochází rovněž při suchém mletí za přítomnosti solí jakožto pomocných mlecích prostředků. Určité množství organického rozpouštědla, přidaného při mletí, zabrání ovšém krystalové přeměně (US pat. 2 556 728; 2 556 730) a pigmentovou beta formu lze takto získat rovněž mikronižací ve hnětačích (US pat. 2 982 666). Pigmentové beta forma je produktem mletí surového ftalocyaninu v organických kapalinách (US pat. 2 556 726 ), nebo ve vodných suspenzích (US pat. 2 816 115; 2 999 862) s využitím např, perlových . mlýnů případně za .přítomnosti povrchově aktivních látek (US pat,

775 149)« Permutoidním botnáním lze beta modifikaci vyrobit ze směsí ailfa-beta po mletí bez soli (US pat. 3 051 718),

Nej lepší aplikační vlastnosti mají ftalocyaninové pigmenty o střední velikosti částic kolem 0,05 <^m. Takto jemné částice mají vysokou volnou povrchovou energii a jsou tedy z termodynamického hlediska nestabilní. Tendence ke snižování volné povrchové energie se začne projevovat již v průběhu mikronizace a zvláště pak při sušení a skladování produktů, přičemž výsledkem je tvorba.sekundárních částic -..agregátů, aglomerátů (Ber. Bunsenges. Physik, Chem., 71, 239/1967/; J. Oil. Col. Chem. Assocn, 52, 289/1969/).

- 2 234 821

Existence agregátů, a aglomerátů zhoršuje dispergovatelnost pigmentů v polygrafických a lakařských systémech a důsledkem je to, že se plné nevyužije vybarvowací schopnost pigmentu v polygrafických tiscích, v lakových a polymerních filmech. Stabilizace primárních částic pigmentu po mikronizaci, t.j. potlačení popřípadě snížení agregace (aglomerace) částic, je tedy naléhavým požadavkem, který směřuje k nižší spotřebě energie při redispergaci pigmentu de aplikačního prostředí.

Těmto záležitostem je trvale věnována pozornost, o čemž svědčí řada pijáci týkajících se způsobů úprav organických (ftalocyaninových ) pigmentů spočívajících mimo jiné v použití přísad, které snižují agregaci (aglomeraci) pigmentových krystalů během výroby pigmentu,a které mají afinitu k danému aplikačnímu systému (JAaint. Tech. 2^/1970/» Pigment Suppl. xiii/Sept./; Brit. Ink Maker 1^, 213/1971/} J. Appl. Chem. Biotech 26, 55/1976/. K těmto pomocným látkám patří např. sloučeniny'na bázi kyseliny abietové (Brit. pat. 1 100 103; 900 757; 978 242; Jap. pat. 51-54 620), sole alifatických kyselin (US pat. 2 305 379) alifatické aminy (Jap. pat. 45-20991; 46-32343; 48-1821), popřípadě oxetylované (US 3775 149), atd. Stabilizace primárních částic ftalocyaninových pigmentů při mikronizaci mletím např. ve vodné suspenzi není jednoduchý proces, neboť se snižováním velikosti částic pigmentu dochází k nepříznivým změnám v tokových vlastnostech suspenze. Viskozitu suspenze lze snižovat např. použitím většího množství pomocných (povrchově aktivních) látek, které ovšem pokud po dalším zpracování zůstanou v produktu mají za následek snížení barevné síly a k potížím může dále docházet i při sušení produktů /sledováni , nebezpečí vznícení/. Přitom-, jak již bylo uvedeno, musí mít -tyto pomocné prostředky afinítulsap. likačnííhu prostředí. Dosavadní způsoby úpravy“ ftalocyaninových pigmentů, prováděné s využitím povrchově aktivních látek během jejich , výroby, umožňují vyrobit produkty, které vyhovuji pro méně náročné zpracování v polygrafii a lakařském průmyslu, avšak nesplňují již v plné míře přísné požadavky kladené na pigmenty určené např. pro ilustrační hlubotisk. Takovéto pigmenty (pigmentové preparace) musí vykazovat vysokou barevnou sílu v tisku a kromě toho musí mít

- 3 234 629 tisková barva předepsané tokové vlastnosti, které jsou rovněž určovány použitým pigmentem. Nevhodné reologické vlastnosti barvy mají za následek snížení přenosu barvy v tiskařských strojích a tím zhoršení kvality tisku.

Podle tohoto vynálezu lze vyrobit upravený ftalocyaninový pigment beta modifikace postupem, který nemá uvedené nedostatky, přičemž produkt je vhodný pro pigmentaci barev určených pro ilustrační hlubotisk.

Podstata způsobu úpravy ftalocyaninových pigmentů spočívá podle tohoto vynálezu v tom, že se částice ftalocyani.nového pigmentu upraví kondenzátem monoetanolaminu nebo /a dietanolaminu s nasycenou nebo /a nenasycenou alifatickou karboxylovou kysdlinou nebo se směsí nasycených nebo /a nenasycených alifatických karboxylových kyselin o počtu atomů uhlíku 10 až 24, v množství 5 až 50 %,hm. kondenzátu vztaženo na pigment, ve vodném prostředí při teplotě 20 až 98 °C a při pH 1 až 9.

Jako surovina se pro úpravu postupem podle vynálezu používá ftalocyaninový pigment beta modifikace.o střední velikosti částio 0,03 až 0,08<*>im, s výhodou 0,04 až 0,06 Tento pigment je možno vyrobit mikronizací surového nebo přečištěného ftalocyaninu mědi např. mletím ve vodné suspenzi nebo postupy využívajícími malaxerts»

Po dosažení požadované velikosti částic se částice pigmentu upraví sloučeninou získanou kondenzací monoetanolaminu nebo dietanolaminu s alifatickou nasycenou nebo nenasycenou karboxylovou ky- ’ selinou nebo se směsí alifatických nasycených a nenasycených karboxylových kyselin o počtu atomů uhlíku 10 až 22. Výhodně lze aplikovat, kondenzáty monoetanolaminu , dietanolaminu s kyselinou laurovou, tridekánovou, myristovou nebo /a pentadekánovou, paímitovou, . stearovou, arachovou, befeenovou,' olejovou atd. Vhodné alifatické karboxylové kyseliny mohou být získány také např. hydrolýzou živočišných tuků či rostlinných olejů. Kondenzace alifatické kyseliny nebo směsi kvselin s'· mono - či dietanolamíhem je třeba provádět za takových podmínek, aby v převážné míře docházelo k reakci karboxylové skupiny s primární resp. sekundární aminoskupinou použi- 4 234 629 tého alkanolamiftu či směsi alkanolaminů. Tím se získá produkt, který je výhodně použitelný pro úpravu ftalocyaninových pigmentů podle vynálezu. τ

Ptalocyaninový pigment se podle vynálezu upravuje kondenzátem v množství 5 až 50 % hmot. na pigment, přičemž k vodné suspenzi pigmentu o vhodné velikosti částic se kondenzát přidává za míchání ve formě roztoku např. v metanolu, etanolu něho kyselině octové, *

případně jakožto vodná emulze, které se připraví rozmixovéním kondenzátu ve vodě. Emulgacá kondenzátu ve vodě se usnadní zvýšením teploty systému případně použitím vhodných povrchově aktivních látek · Kondenzátem se upraví povrch částic ftalocyaninového pigmentu, přičemž se potlačí agregace částic a pigment získá oleofilní·chařak' ter. Po přidání roztoku nebo emulze kondenzátu k suspenzi pigmentu je výhodné směs vyhřát např. na 70 až 90 °C a pak okyselit minerální kyselinou (např. chlorovodíkovou) ha plí 1 až 5· Upravený pigment se tak převede na formu, kterou lze snadno separovat a proraýt vodou.

Produkt (upravený ftalocyaninový pigment ) se pak usuší na vhodném typu sušárny (rozprašovací, vírové, příp. jiné).

Ptalocyaninový pigment, upraveným postupem podle vynálezu, se velmi dohře disperguje v systémech používaných při výrobě hlubotiskových barev, přičemž není potřebné používat mimořádně účinná a tudíž energeticky náročná dispergační zařízení. Získané hlubotiskové barvy mají příznivé reologické parametry a to spolu s optimálním využitím barvicí schopnosti ftalocyaninového pigmentu vede ke kvalitnímu tisku.

Příklad 1

V perlovém mlýnu byla připravena suspenze 0,4 kg ftalocyaninu mědi o střední velikosti částic 0,05 m ve 2,4 1 vody, Suspenze byla předložena do kotlíku opatřeného duplikátorem a kotovým míchadlem a Ba míchání byl do kotlíku připuštěn roztok obsahující 0,03 kg dietano 1 amidu kyseliny stearová'a 0,02 kg dietanolamidu kyseliny olejové ve 250 g ledové kyseliny octové. Směs byla míchána 15 minut, a pak byla vyhřátá na 90 °G a při této teplotě byla mí- 5 234 629 chána ještě 60 minut. Pak byla suspenze zfiltrována při teplotě 50 °C, promyta vodou , produkt byl usušen při 90 °C a rozemlet.

Upravený ftalocyaninový pigment se dobře disperguje v toluenu, a toluenové pasty byla připravena hlubotisková barva, které má dobré reologické vlastnosti a obsahuje částice pigmentu menší než 5 <ř*m. Zkušební nátisk byl kvalitní a to jak z hlediska odstínu tak i density.

Příklad 2

Stejných výsledků, jako v příkladu 1 lze dosáhnout _? jestliže se umletá suspenze ftalocyaninu mědi upraví produktem získaným kondenzací monoetánolaminu něho dietanolaminu se směsí alifatických karboxylových kyselin připravených hydrolýzoji. kokosového oleje, řepkového oleje bezeBíOvého nebo živočišných tuků.

Claims (1)

1. P Ř E D Li 3 T VYNÁLEZU 234 629

   Způsob úpravy ftalocyaniňových pigmentů, , vyznačený, tím, že ΛΛ*- , se částice ftalocyanínového pigmentu úpravy kondenzátem monoetanolamínu nebo /a dietanolaminu a nasycenou nebo /a nenasycenou alifatickou kyselinou nebo se směsí nasycených nebo /a nenasycených alifatických kyselin o počtu atomů uhlíku 10 až 22, v množství 5 až 50 % hmv vztaženo na pigment, ve vodném prostředí při teplotě 20 až

   98 °C á při pH 1 až 9.

   Vytiskly Moravské tiskařské závody,