CZ289368B6

CZ289368B6 - Diarylidová pigmentová kompozice a způsob její přípravy

Info

Publication number: CZ289368B6
Application number: CZ19962423A
Authority: CZ
Inventors: John Andrew Stirling; Carol Jean Farnocchi; Edward James Anderson
Original assignee: Ciba Specialty Chemicals Holding Inc.
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1996-08-15
Publication date: 2002-01-16
Also published as: CZ242396A3; ES2173255T3; EP0761769A1; ATE216415T1; AU6200396A; KR970010889A; CN1145936A; CA2183495A1; EP0761769B1; JPH09132727A; KR100433140B1; DE69620693T2; DE69620693D1; CN1076743C; GB9516929D0; AU713145B2; JP3961591B2; BR9603452A; US5672202A

Abstract

Popisuje se diarylidov pigmentov kompozice, kter obsahuje alifatick² prim rn amin s dlouh²m °et zcem, obsahuj c 10 a 30 atom uhl ku, ethylenpolyamin obecn ho vzorce H.sub.2.n.N(CH.sub.2.n.CH.sub.2.n.NH).sub.n.n.H, kde n m hodnotu 1 a 5, a propylentriamin obecn ho vzorce RNH(CH.sub.2.n.CH.sub.2.n.CH.sub.2.n.NH).sub.2.n.H nebo RN(CH.sub.2.n.CH.sub.2.n.CH.sub.2.n.NH.sub.2.n.).sub.2.n., kde R p°edstavuje alkylovou skupinu s dlouh²m °et zcem, obsahuj c 10 a 24 atom uhl ku. D le se popisuje rovn zp sob p° pravy t to kompozice.\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká diarylidových pigmentových kompozic a jejich přípravy.

Dosavadní stav techniky

Diarylidové pigmenty představují důležitou skupinu barviv používaných obvykle pro výrobu tiskařských barev. Pigmentová žluť 12 je hodně používaným členem této skupiny pro tiskařské barvy na bázi rozpouštědel pro hlubotisk publikací a jako taková je obvykle povrchově ošetřovaná pro dosažení určitých žádoucích aplikačních vlastností. Typickým činidlem pro povrchové ošetření je zde uhlovodíkový amin s dlouhým řetězcem. GB 1085835 uvádí, že lze k ošetření pigmentové žlutí 12 použít mastné primární aminy, pro dosažení dobré vydatnosti, lesku, transparentnosti a zlepšené reologie. V US 4515639 se diaminy používají rovněž pro ošetření diarylidových pigmentů pro snížení penetrace barvy do nekřídových druhů papíru nižší kvality. Existuje řada dalších patentů, které popisují použití ošetření aminy pro získání zlepšené pigmentové žlutí 12 pro přípravu barev pro hlubotisk publikací, například US 4462833 a EP 0062304, které popisují použití polyaminů.

EP-A-57880 popisuje azopigmentové formulace obsahující alifatický primární amin s dlouhým řetězcem a diamin. Ačkoliv vydatnost, roztékavost, lesk a protlačení těchto formulací nejsou špatné, je nadále žádoucí tyto vlastnosti zlepšit. Kromě toho je u pigmentů důležitou vlastností transparentnost, kterýžto problém EP-A-57880 neřeší.

Podstata vynálezu

Nyní bylo zjištěno, že použitím určité kombinace aminů, která zahrnuje zejména mastné propylentriaminy, se získá produkt vykazující zlepšenou vydatnost, lesk a transparentnost.

V souladu s tím vynález popisuje diarylidovou pigmentovou kompozici, která obsahuje alifatický primární amin s dlouhým řetězcem obsahující 10 až 30 atomů uhlíku, ethylenpolyamin obecného vzorce

H₂N(CH₂CH₂NH)_nH, kde n má hodnotu 1 až 5 a propylentriamin obecného vzorce

RNH(CH₂CH₂CH₂NH)₂H nebo

RN(CH₂CH₂CH₂NH₂)₂, kde R představuje alkylovou skupinu s dlouhým řetězcem, obsahující 10 až 24 atomů uhlíku.

Diarylidovými pigmentovými kompozicemi podle vynálezu mohou být například pigmentová žluť 12, 13, 14, 17, 83, 114, 126, 127, 176, pigmentová oranž 16 nebo pigmentová oranž 34 nebo jejich kombinace nebo směsi nebo produkty vzniklé jejich společnou kopulací (co-couplings).

-1 CZ 289368 B6

Výhodným pigmentem je pigmentová žluť 12 pro její rozsáhlé použití v tiskařských barvách na bázi rozpouštědel pro hlubotisk publikací.

Alifatický primární amin s dlouhým řetězcem může obsahovat dlouhý alkylový řetězec s 10 až 30 atomy uhlíku, výhodně 12 až 22 atomy uhlíku. Mezi příklady vhodných aminů patří oleylamin, stearylamin a laurylamin. Množství alifatického primárního aminu s dlouhým řetězcem může činit od 1 do 15%, výhodně od 5 do 10% hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu.

Ethylenpolyaminem může být například ethylendiamin, diethylentriamin, triethylentetramin, tetraethylenpentamin nebo pentaethylenhexamin. Lze jej použít v množství od 4 do 15%, výhodně od 5 do 10 % hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu.

Propylentriamin výhodně obsahuje valkylové skupině s dlouhým řetězcem od 10 do 24 atomů uhlíku. Mezi příklady vhodných sloučenin patří N-stearyldipropylentriamin, N-oleyldipropylentriamin, N-kokosdipropylentriamin a N,N-di(aminopropyl)stearyl-, oleyl- nebo kokosamin. Obvyklá zkratka „kokos“ označuje zbytek odvozený od mastných kyselin kokosu. Triamin lze použít v množstvích od 10 do 45 %, výhodně od 15 do 30% hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu.

Diarylidovou pigmentovou kompozici podle vynálezu lze připravit tetrazotací 3,3‘-dichlorbenzidinu a kopulací s jednou nebo několika složkami, jako je acetoacetanilid, acetoacet-2toluidid, acetoacet-2-chloranilid, acetoacet-2,4-xylid a acetoacet-2,5-dimethoxy-4-chloranilid ve vodě.

Mezi výhodné způsoby může patřit přidání alifatického aminu s dlouhým řetězcem pro vysrážení kopulační složky, s následným přidáním ethylenpolyaminu před kopulací, a s přidáním kvartémí amoniové sloučeniny a propylentriaminu po kopulaci.

Kvartémí amoniová sloučenina a propylentriamin mohou být, pokud je to žádoucí, přidány před kopulací.

V kterou dobu během způsobu a v jakém množství se provedou různá přidání řídí konečné vlastnosti pigmentu. Vlastnostmi ovlivněnými konkrétní kombinací přidávání jsou vydatnost, odstín, lesk, transparentnost, roztékavost a protlačení (pronikání barvy přes papír).

Zesílené vydatnosti, červenosti odstínu, lesku a transparentnosti lze dosáhnout na úkor roztékavosti. Pokud je požadován lépe se roztékající produkt, mělo by se před kopulací provádět méně přidávání.

Transparentnost a roztékavost lze rovněž ovlivnit přidáním netěkavého rozpouštědla nemísitelného s vodou ve stupni tepelného zpracování.

Přidání ethylenpolyaminu před kopulací má výrazný vliv na protlačení na málo kvalitním papíru.

Mezi příklady vhodných kvartémích amoniumchloridů patří lůjbenzyldimethylamoniumchlorid, kokosbenzyldimethylamoniumchlorid, dikokosdimethylamoniumchlorid, dilůjdimethylamoniumchlorid a dilůjbenzylmethylamoniumchlorid. Obvyklá zkratka „lůj“ označuje zbytek odvozený od mastných kyselin loje a obvyklá zkratka „kokos“ označuje zbytek odvozený od mastných kyselin kokosu. Kvartémí amoniumchlorid lze používat v množství od 1 do 15 %, výhodně od 2 do 10 % hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu.

Vhodnými netěkavými rozpouštědly nemísitelnými s vodou jsou aromatické uhlovodíky, chlorované uhlovodíky, estery, ethery, nitrosloučeniny, nitrily, heterocyklické sloučeniny

-2CZ 289368 B6 i a alkylkarboxyláty, jejichž konkrétními příklady jsou o-dichlorbenzen, dibutylsebakát, tetralin a dibenzylether.

Rozpouštědlo lze použít v množstvích od 1 do 10 %, výhodně od 2 do 6 % hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu.

Zahřívání lze provádět na teplotu od 70 do 100 °C, výhodně od 85 do 95 °C po dobu od 5 minut do 2 hodin, výhodně od 15 minut do 1 hodiny.

Tepelné zpracování je účinnější, pokud se provádí za alkalických podmínek. Zvýšení pH lze provést před zahříváním, během zahřívání nebo po zahřívání.

Barvy pro hlubotisk publikací připravené z těchto kompozic vykazují zlepšení pokud jde o lesk, transparentnost, barvicí vydatnost a protlačení.

Vynález dále ilustrují následující příklady.

Všemi díly uváděnými v příkladech jsou díly hmotnostní, není-li uvedeno jinak.

Příklady provedení vynálezu

Příklad l

27,5 dílu acetoacetanilidu se rozpustí ve 150 dílech vody obsahujících 6 dílů hydroxidu sodného.

3,0 díly oleylaminu se rozpustí v 16 dílech ledové kyseliny octové ve 100 dílech vody.

Oleylaminový roztok se po kapkách přidá k acetoacetanilidovému roztoku, čímž se získá jemná sraženina.

K této suspenzi se přidá 4,75 dílu tetraethylenpentaminu a poté se provede kopulace s 19 díly

3,3‘-dichlorbenzidinu tetrazotovaného 10,5 díly dusitanu sodného a 37,5 díly 36 % kyseliny chlorovodíkové ve 200 dílech vody při teplotě 0 až 5 °C.

K suspenzi, která prošla kopulací, se přidají 3 díly di(hydrogenovaný lůj)dimethylamoniumchloridu v 50 dílech vody. Poté se přidá roztok 11,25 dílů N-stearylpropylentriaminu rozpuštěného v 3,5 dílu ledové kyseliny octové ve 150 dílech vody.

Za důkladného míchání se přidá 1 díl dibutylsebakátu a pH se silně zalkalizuje přidáním 15 % roztoku hydroxidu sodného. Teplota se poté zvýší na 95 °C a udržuje se na této hodnotě po dobu 30 minut.

Produkt se odfiltruje, promyje se pro odstranění rozpustných solí a vysuší.

Takto připravený snadno dispergovatelný pigment poskytuje intenzivní červenožlutou barvu na bázi toluenu pro hlubotisk, kterou se získá lesklý, transparentní tisk bez protlačení.

Příklad 2

Provedením postupu jako v příkladu 1, avšak bez přidání dibutylsebakátu, se získá více transparentní produkt.

-3CZ 289368 B6

I

Příklad 3

Postupuje se postupem z příkladu 1 s tím rozdílem, že se místo stearylpropylentriaminu použije

N,N-di(aminopropyl)-stearylamin. Produkt je mírně červenější než produkt z příkladu 1, ale podobný ve všech ostatních hlediscích.

Příklad 4

Postupuje se postupem z příkladu 1 stím rozdílem, že se místo N-stearylpropylentriaminu použije N-kokospropylentriamin. Dosáhne se podobných výsledků.

Příklad 5

82,5 dílu acetoacetanilidu se rozpustí ve 450 dílech vody s 18 díly hydroxidu sodného. Tento roztok se za důkladného míchání pomalu přidá k 9 dílům oleylaminu rozpuštěným v 900 dílech vody se 48 díly ledové kyseliny octové. K výsledkem jemné sraženině se přidá 14,4 dílů tetra20 ethylenpentaminu.

Pro provedení kopulace se použije 57 dílů 3,3‘-dichlorbenzidinu tetrazotovaného pomocí 31 dílů dusitanu sodného a 112,5 dílu 36 % kyseliny chlorovodíkové v 660 dílech vody při teplotě 0 až 5 °C.

K. suspenzi, která prošla kopulací, se přidá 3,8 dílu di(hydrogenovaný lůj)dimethylamoniumchloridu ve 100 dílech vody. Poté se přidá 36,6 dílu N-oleylpropylentriaminu rozpuštěného ve 300 dílech vody, do které bylo přidáno 7,5 dílu ledové kyseliny octové.

pH se zalkalizuje přidáním 15% roztoku hydroxidu sodného, teplota se zvýší na 95 °C a na této hodnotě se udržuje po dobu 45 minut. Výsledný produkt se odfiltruje, promyje se vodou a vysuší, čímž se získá materiál s podobnými vlastnostmi jako má materiál z příkladu 1.

Příklad 6

Postupuje se postupem z příkladu 5 s tím rozdílem, že se místo oleylaminu použije 10 dílů laurylaminu. Získá se téměř shodný produkt.

Příklad 7

Postupuje se postupem z příkladu 5 s tím rozdílem, že se použije 14,5 dílu oleylaminu a 48,5 dílu N-kokospropylentriaminu. Získá se červenější více intenzivní produkt.

Příklad 8

Postupuje se postupem z příkladu 5 stím rozdílem, že se místo oleylaminu použije amin 50 odvozený od zbytků mastných kyselin loje, a jako kvartémí sloučenina se použije kokosbenzyldimethylamoniumchlorid. Získá se produkt se zlepšenou roztékavostí.

-4CZ 289368 B6

Příklad 9

Postupuje se postupem z příkladu 5 s tím rozdílem, že se jako kopulační složka použije směs

10.4 dílu acetoacet-o-anisididu a 72,6 dílu acetoacetanilidu. Získá se silně transparentní produkt.

Příklad 10

Za použití postupu z příkladu 5 s tím, že se zvýší pH při zvýšené teplotě, se získá produkt se zelenějším odstínem.

Příklad 11

Postupem z příkladu 5, avšak za použití pentaethylenhexaminu místo tetraethylenpentaminu se získá velmi podobný produkt.

Příklad 12

Postupuje se postupem z příkladu 5 s tím, že se místo tetraethylenpentaminu použije diethylentriamin, čímž se získá téměř identický produkt.

Příklad 13

27.5 dílu acetoacetanilidu se rozpustí ve 150 dílech vody s 6 díly hydroxidu sodného. 3 díly oleylaminu se rozpustí v 16 dílech ledové kyseliny octové ve 100 dílech vody. 11,25 dílu N,Ndi(aminopropyl)stearylaminu se rozpustí ve 3,5 dílu ledové kyseliny octové ve 150 dílech vody. Roztoky aminů se smíchají a pomalu se přidá acetoacetanilidový roztok, čímž se získá jemná sraženina. Přidá se 4,75 dílu tetraethylenpentaminu a provede se kopulace za použití 19 dílů 3,3‘dichlorbenzidinu tetrazotovaného, jakje popsáno v příkladu 1.

K suspenzi, která prošla kopulací, se přidají 3 díly di(hydrogenovaný lůj)dimethylamoniumchloridu v 50 dílech vody. pH se zalkalizuje, teplota se zvýší na 90 až 95 °C a udržuje se na této hodnotě po dobu 30 minut. Produkt se izoluje filtrací, promyje se a vysuší, čímž se získá materiál, který je nápadně červenější a více transparentní než produkt z příkladu 1.

Příklad 14

Postupuje se postupem z příkladu 13 s tím rozdílem, že se kvartémí amoniová sloučenina přidá ke směsi roztoků aminů před přidáním roztoku kopulační složky. Získá se tak produkt, který je podobný produktu z příkladu 13, pokud jde o vydatnost, lesk a transparentnost, ale má zelenější odstín.

Claims

1. Diarylidová pigmentová kompozice, vyznačující se tím, že obsahuje alifatický primární amin s dlouhým řetězcem obsahující 10 až 30 atomů uhlíku v množství 1 až 15% hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu, ethylenpolyamin obecného vzorce

H₂N(CH₂CH₂NH)_nH, kde n má hodnotu 1 až 5, v množství 4 až 15% hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu, a propylentriamin obecného vzorce

RNH(CH₂CH₂CH₂NH)₂H nebo

RN(CH₂CH₂CH₂NH₂)2, kde R představuje alkylovou skupinu s dlouhým řetězcem obsahující 10 až 24 atomů uhlíku, v množství 10 až 45 % hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu.

2. Kompozice podle nároku 1,vyznačující se tím, že alifatickým primárním aminem s dlouhým řetězcem je oleylamin nebo stearylamin.

3. Kompozice podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ethylenpolyaminem je ethylendiamin, diethylentriamin, triethylentetramin, tetraethylenpentamin nebo pentaethylenhexamin.

4. Kompozice podle libovolného z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že propylentriaminem je N-steaiyldipropylentriamin, N-oleyldipropylentriamin, N-kokosdipropylentriamin neboN,N-di(aminopropyl)stearylamin.

5. Kompozice podle libovolného z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že množství propylentriaminu činí od 15 do 45 % hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu.

6. Kompozice podle libovolného z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že diarylidovým pigmentem je pigmentová žluť 12.

7. Způsob přípravy diarylidové pigmentové kompozice podle libovolného z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že se ke kopulační složce přidá alifatický primární amin podle libovolného z nároků 1 nebo 2, v množství 1 až 15 % hmotn., vztaženo na hmotnost výsledného pigmentu a ethylenpolyamin podle libovolného z nároků 1 nebo 3, v množství 4 až 15 % hmotn., vztaženo na hmotnost výsledného pigmentu, a poté se k diarylidovému pigmentu po kopulaci přidá propylentriamin podle libovolného z nároků 1 nebo 4, v množství 10 až 45 % hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu.

8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se kopulační složka vysráží z roztoku přidáním alifatického primárního aminu s dlouhým řetězcem, přidá se ethylenpolyamin, provede se kopulace, přidá se monomethyl- nebo dimethyl- kvartémí amoniumchlorid spolu s netěkavým rozpouštědlem nemísitelným s vodou, směs se zahřívá a během zahřívání se přidá propylentriamin.

-6CZ 289368 B6

9. Způsob podle nároku 8, v y z n a č u j í c í se t í m , že se jako kvartémí amoniumchlorid použije lůj-benzyldimethylamoniumchlorid, kokosbenzyldimethylamoniumchlorid, dikokosdimethylamoniumchlorid, dilůjdimethylamoniumchlorid nebo dilůjbenzylmethylamoniumchlorid.

10. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že kvartémí amoniumchlorid se použije v množství od 1 do 15 % hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu.

11. Způsob podle libovolného z nároků 8ažl0, vyznačující se tím, že jako netěkavé io rozpouštědlo se použije dibutylsebakát.

12. Způsob podle libovolného z nároků 8 až 11, vyznačující se tím, že netěkavé rozpouštědlo se použije v množství od 1 do 10 % hmotn., vztaženo na hmotnost pigmentu.