DE19924764A1 - Metallkomplexpigmente - Google Patents
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Abstract
Metallkomplexe einer Azo-Verbindung, die in Form ihrer tautomeren Strukturen der Formel (I) entspricht DOLLAR F1 worin die in der Beschreibung angegebenen Bedeutungen hat, und sie eine Verbindung eingelagert enthalten, DOLLAR A dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dispergierhärte von kleiner 250 aufweisen.
Description
Die Erfindung betrifft neue Metallkomplexpigmente, Verfahren zu ihrer Herstellung
sowie ihre Verwendung.
Aus EP-A-73 463 sind bereits koloristisch wertvolle Pigmente bekannt. Diese haben
aber noch anwendungstechnische Nachteile. So sind die auf die beschriebene Weise
hergestellten Pigmente beispielsweise sehr kornhart und müssen zur Erreichung der
gewünschten Coloristik und damit der entsprechenden Teilchengröße in relativ
zeitaufwendigen Dispergierverfahren verkleinert werden. Gleichsam weisen derartige
Pigmente noch einige Nachteile in ihrer Dispergierbarkeit sowie ihrer Farbstärke auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, neue Pigmentformen bereitzu
stellen, die die oben beschriebenen Nachteile nicht mehr aufweisen.
Die Erfindung betrifft Metallkomplexe einer Azo-Verbindung, die in Form ihrer
tautomeren Strukturen der Formel (I) entspricht
worin die mit
X und Y bezeichneten Ringe je einen oder zwei Substituenten aus der Reihe =O, =S, =NR7, -NR6H7, -OR6, -SR6, -COOR6, -CN, -CONR6R7, -SO2R8,
X und Y bezeichneten Ringe je einen oder zwei Substituenten aus der Reihe =O, =S, =NR7, -NR6H7, -OR6, -SR6, -COOR6, -CN, -CONR6R7, -SO2R8,
Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl tragen können, wobei die Summe der endo-
und exocyclischen Doppelbindungen für jeden der Ringe X und Y drei ist,
R6 für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl und
R7 für Wasserstoff, Cyan, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl oder Acyl stehen und
R8 Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bezeichnet,
R1, R2, R3, R4 für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl stehen und weiterhin, wie in Formel (I) durch die unterbrochenen Linien angedeutet wird, 5- oder 6-gliedrige Ringe ausbilden können, an die weitere Ringe an kondensiert sein können,
R5 -OH, -NR6R7, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bedeutet, wobei die für R1 bis R8 genannten CH-Bindungen enthaltenden Substituenten ihrerseits substituiert sein können und m, n, o, p 1 oder für den Fall, daß von den Ring- Stickstoffatomen Doppelbindungen ausgehen, wie in Formel (I) durch die punktierten Linien angedeutet wird, auch O bedeuten können,
und die wenigstens eine Verbindung eingelagert enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dispergierhärte von kleiner 250 (gemessen nach DIN (53 775)) aufweisen.
R6 für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl und
R7 für Wasserstoff, Cyan, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl oder Acyl stehen und
R8 Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bezeichnet,
R1, R2, R3, R4 für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl stehen und weiterhin, wie in Formel (I) durch die unterbrochenen Linien angedeutet wird, 5- oder 6-gliedrige Ringe ausbilden können, an die weitere Ringe an kondensiert sein können,
R5 -OH, -NR6R7, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bedeutet, wobei die für R1 bis R8 genannten CH-Bindungen enthaltenden Substituenten ihrerseits substituiert sein können und m, n, o, p 1 oder für den Fall, daß von den Ring- Stickstoffatomen Doppelbindungen ausgehen, wie in Formel (I) durch die punktierten Linien angedeutet wird, auch O bedeuten können,
und die wenigstens eine Verbindung eingelagert enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dispergierhärte von kleiner 250 (gemessen nach DIN (53 775)) aufweisen.
Bevorzugte organische Metallkomplexe sind dabei solche von Azo-Verbindungen,
die in Form ihrer freien Säure einer ihrer tautomeren Formeln der Formel (I)
entsprechen, bei denen der mit X gekennzeichnete Ring für einen Ring der Formeln
steht,
in denen
L und M unabhängig voneinander für =O, =S oder =NR6 stehen,
L1 Wasserstoff, -OR6, -SR6, -NR6R7, -COOR6, -CONR6R7, -CN, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl und
M1 -OR6, -SR6, -NR6R7, -COOR6, -CONR6R7, -CN, -SO2R8,
in denen
L und M unabhängig voneinander für =O, =S oder =NR6 stehen,
L1 Wasserstoff, -OR6, -SR6, -NR6R7, -COOR6, -CONR6R7, -CN, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl und
M1 -OR6, -SR6, -NR6R7, -COOR6, -CONR6R7, -CN, -SO2R8,
Alkyl,
Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bezeichnen, wobei die Substituenten M1 und R1
oder M1 und R2 einen 5- oder 6-gliedrigen Ring ausbilden können.
Besonders bevorzugte organische Metallkomplexe sind dabei solche von Azo-Ver
bindungen, die in Form ihrer freien Säuren einer ihrer tautomeren Strukturen der
Formeln (II) oder (III) entsprechen
in denen
R'5 -OH oder -NH2 bezeichnet,
R'1, R"1, R'2 und R"2 jeweils für Wasserstoff steht und
M'1 und M"1 unabhängig voneinander für Wasserstoff, -OH, -NH2, -NHCN, Arylamino oder Acylamino stehen.
R'5 -OH oder -NH2 bezeichnet,
R'1, R"1, R'2 und R"2 jeweils für Wasserstoff steht und
M'1 und M"1 unabhängig voneinander für Wasserstoff, -OH, -NH2, -NHCN, Arylamino oder Acylamino stehen.
Ganz besonders bevorzugte Metallkomplexe sind dabei solche von Azo-Verbin
dungen der Formel (I), die in Form ihrer freien Säure einer ihrer tautomeren
Strukturen der Formel (IV) entsprechen
in denen
M'''1 und MIV 1 unabhängig voneinander OH und NHCN bedeuten.
M'''1 und MIV 1 unabhängig voneinander OH und NHCN bedeuten.
Bevorzugt vor allem sind dabei organische Metallkomplexe solcher Azo-
Verbindungen der Formel (I), die in Form ihrer freien Säure einer der tautomeren
Strukturen der Formel (V) entsprechen
In den vorstehenden Formeln haben die Substituenten vorzugsweise die folgenden
Bedeutungen:
Substituenten in der Bedeutung von Alkyl bezeichnen vorzugsweise C1-C6-Alkyl, das beispielsweise durch Halogen, wie Chlor, Brom, Fluor, -OH, -CN, -NH2 oder C1-C6-Alkoxy substituiert sein kann.
Substituenten in der Bedeutung von Alkyl bezeichnen vorzugsweise C1-C6-Alkyl, das beispielsweise durch Halogen, wie Chlor, Brom, Fluor, -OH, -CN, -NH2 oder C1-C6-Alkoxy substituiert sein kann.
Substituenten in der Bedeutung von Cycloalkyl bezeichnen vorzugsweise
C3-C7-Cycloalkyl, insbesondere C5-C6-Cycloalkyl, das beispielsweise durch
C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy, Halogen wie Cl, Br, F, C1-C6-Alkoxy, -OH, -CN und
NH2 substituiert sein kann.
Substituenten in der Bedeutung von Aryl bezeichnen vorzugsweise Phenyl oder
Naphthyl, die beispielsweise durch Halogen wie F, Cl, Br, -OH, C1-C6-Alkyl,
C1-C6-Alkoxy, -NH2, -NO2 und -CN substituiert sein können.
Substituenten in der Bedeutung von Aralkyl bezeichnen bevorzugt Phenyl- oder
Naphthyl-C1-C4-alkyl, die in den aromatischen Resten beispielsweise durch Halogen
wie F, Cl, Br, -OH, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy, -NH2, -NO2 und -CN substituiert
sein können.
Substituenten in der Bedeutung von Acyl bezeichnen vorzugsweise (C1-C6-Alkyl)-
carbonyl, Phenylcarbonyl, C1-C6-Allcylsulfonyl, Phenylsulfonyl, gegebenenfalls
durch C1-C6-Alkyl, Phenyl und Naphthyl substituiertes Carbamoyl, gegebenenfalls
durch C1-C6-Alkyl, Phenyl und Naphthyl substituiertes Sulfamoyl oder gegebenen
falls durch C1-C6-Alkyl, Phenyl oder Naphthyl substituiertes Guanyl, wobei die
genannten Alkylreste beispielsweise durch Halogen wie Cl, Br, F, -OH, -CN, -NH2
oder C1-C6-Alkoxy substituiert sein können und die genannten Phenyl- und
Naphthylreste beispielsweise durch Halogen wie F, Cl, Br, -OH, C1-C6-Alkyl,
C1-C6-Alkoxy, -NH2, -NO2 und -CN substituiert sein können.
Für den Fall, daß M1R1 oder M1R2 oder M1R2 bzw. R1, R2, R3, R4, wie in Formel
(I) durch die unterbrochenen Linien angedeutet wird, 5- oder 6-gliedrige Ringe
ausbilden, handelt es sich vorzugsweise um Triazol-, Imidazol- oder Benzimidazol-,
Pyrimidin- oder Chinazolin-Ringsysteme.
Als Metallkomplexe, worunter auch -Salze verstanden werden, der Formeln (I) bis
(V) kommen vorzugsweise die Salze und Komplexe der Mono-, Di-, Tri- und
Tetraanionen mit den Metallen Li, Cs, Mg, Cd, Co, Al, Cr, Sn, Pb, besonders
bevorzugt Na, K, Ca, Sr, Ba, Zn, Fe, Ni, Cu und Mn, in Betracht.
Besonders bevorzugt sind Salze und Komplexe der Formeln (I) bis (V) mit zwei-
oder dreiwertigen Metallen, ganz besonders die Nickelsalze und -komplexe.
Die Metallkomplexe mit eingelagerten organischen Verbindung können als
Einlagerungsverbindungen, Interkatalionsverbindungen sowie als feste Lösungen
vorliegen.
Ganz besonders bevorzugt handelt es sich um Einschlußverbindungen, Interkala
tionsverbindungen und feste Lösungen, bei denen der Azobarbitursäure-Nickel-1 : 1-
Komplex, der einer der tautomeren Formen der Struktur
entspricht, und mindestens eine andere organische Verbindung eingeschlossen
enthält.
Im allgemeinen bildet der Metallkomplex ein schichtförmiges Kristallgitter, bei dem
die Bindung innerhalb einer Schicht im wesentlichen über Wasserstoffbrücken
und/oder Metallionen erfolgt. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Metall
komplexe, die ein Kristallgitter ausbilden, das aus im wesentlichen ebenen Schichten
besteht.
Im Rahmen dieser Anmeldung werden die Metallkomplexe der Azoverbindungen der
Formel (I), die wenigstens eine Verbindung eingelagert enthalten und eine
Dispergierhärte von weniger als 250 aufweisen als erfindungsgemäße Pigmente
bezeichnet. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die erfindungsgemäßen
Pigmente eine Dispergierhärte von kleiner 200, insbesondere kleiner 150.
Die Dispergierhärte wird gemessen nach DIN 53 775, Teil 7, wobei die Temperatur
der Kaltwalzung 25°C und die der Warmwalzung 150°C beträgt.
Sämtliche in dieser Anmeldung angegebenen Dispergierhärten wurden nach dieser
modifizierten DIN-Vorschrift bestimmt.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das erfindungsgemäße Pigment eine
spezifische Oberfläche BET von kleiner 150 m2/g, insbesondere von 50 bis
130 m2/g.
Als Metallkomplexe kommen auch solche in Frage, bei denen eine metallhaltige
Verbindung, z. B. ein Salz oder Metallkomplex in das Kristallgitter eines anderen
Metallkomplexes z. B. des Nickelkomplexes eingebaut ist. In diesem Fall kann in
Formel (VI) ein Teil des Metalls, z. B. des Nickels durch andere Metallionen ersetzt
sein oder es können weitere Metallionen in eine mehr oder weniger starke
Wechselwirkung mit dem Metall, vorzugsweise Nickelkomplex treten.
Eingeschlossen sein können sowohl organische als auch anorganische Verbindungen.
Verbindungen, die eingeschlossen sein können, entstammen den verschiedenartigsten
Verbindungsklassen. Aus rein praktischen Gründen sind solche Verbindungen be
vorzugt, die unter Normalbedingungen (25°C, 1 bar) flüssig oder fest sind.
Von den flüssigen Substanzen sind wiederum solche bevorzugt, die einen Siedepunkt
von 100°C oder darüber, bevorzugt von 150°C und darüber, aufweisen. Geeignete
Verbindungen sind vorzugsweise acyclische und cyclische organische Verbindungen,
z. B. aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, die substituiert sein können,
z. B. durch OH, COOH, NH2, substituiertes NH2, CONH2, substituiertes CONH2,
SO2NH2, substituiertes SO2NH2, SO3H, Halogen, NO2, CN, -SO2-Alkyl,
-SO2-Aryl, -O-Alkyl, -O-Aryl, -O-Acyl.
Im einzelnen seien z. B. genannt: Paraffine und Paraffinöle; Triisobutylen,
Tetraisobutylen, Mischungen von aliphatischen und aromatischen Kohlenwasser
stoffen, wie sie z. B. bei der Erdölfraktionierung anfallen; chlorierte Paraffin
kohlenwasserstoffe wie Dodecylchlorid oder Stearylchlorid; C10-C30-Alkohole wie
1-Decanol, 1-Dodecanol, 1-Hexadecanol, 1-Octadecanol und ihre Mischungen,
Oleinalkohol, 1,12-Octadecandiol, Fettsäuren und ihre Salze und Mischungen, z. B.
Ameisensäure, Essigsäure, Dodecansäure, Hexadecansäure, Octadecansäure, Ölsäure,
Fettsäureester, z. B. die Methylester der C10-C20-Fettsäuren, Fettsäureamide, wie
Stearinsäureamid, Stearinsäuremonoethanolamid, Stearinsäurediethanolamid,
Stearinsäurenitril, Fettamine, z. B. Dodecylamin, Cetylamin, Hexadecylamin,
Octadecylamin und andere; Salze von Fettaminen mit Sulfon- und Carbonsäuren,
isocyclische Kohlenwasserstoffe wie Cyclododecan, Decahydronaphthalin, o-, m-,
p-Xylol, Mesitylen, Dodecylbenzolgemisch, Tetralin, Naphthalin, 1-
Methylnaphthalin, 2-Methylnaphthalin, Biphenyl, Diphenylmethan, Acenaphthen,
Fluoren, Anthracen, Phenanthren, m-, p-Terphenyl, o-, p-Dichlorbenzol, Nitrobenzol,
1-Chlornaphthalin, 2-Chlornaphthalin, 1-Nitronaphthalin, isocyclische Alkohole und
Phenole und ihre Abkömmlinge wie Benzylalkohol, Decahydro-2-naphthol,
Diphenylether, Sulfone, z. B. Diphenylsulfon, Methylphenylsulfon, 4,4'-Bis-2-
(hydroxyethoxy)-diphenylsulfon; isocyclische Carbonsäuren und ihre Derivate wie
Benzoesäure, 3-Nitrobenzoesäure, Zimtsäure, 1-Naphthalincarbonsäure, Phthalsäure,
Phthalsäuredibutylester, Phthalsäuredioctylester, Tetrachlorphthalsäure, 2-Nitro
benzamid, 3-Nitrobenzamid, 4-Nitrobenzamid, 4-Chlorbenzamid, Sulfonsäuren, wie
2,5-Dichlorbenzolsulfonsäure, 3-Nitro-, 4-Nitro-benzolsulfonsäure, 2,4-Dimethyl
benzolsulfonsäure, 1- und 2-Naphthalinsulfonsäure, 5-Nitro-1- und 5-Nitro-2-
naphthalinsulfonsäure, Di-sec.-butyl-naphthalinsulfonsäuregemisch, Biphenyl-4-
sulfonsäure, 1,4-, 1,5-, 2,6-, 2,7-Naphthalindisulfonsäure, 3-Nitro-1,5-naphthalin
disulfonsäure, Anthrachinonsulfonsäure-1, Anthrachinonsulfonsäure-2, Diphenyl-
4,4'-disulfonsäure, 1,3,6-Naphthalintrisulfonsäure und die Salze dieser Sulfonsäuren
z. B. die Natrium-, Kalium-, Calcium-, Zink-, Nickel- und Kupfersalze; Sulfonamide
wie Benzolsulfonamid, 2-, 3- und 4-Nitrobenzolsulfonamid, 2-, 3- und 4-Chlor
benzolsulfonamid, 4-Methoxy-benzolsulfonamid, 3,3'-Sulfonylbisbenzolsulfonamid,
4,4'-Oxybisbenzolsulfonsäureamid, 1- und 2-Naphthalinsulfonsäureamid.
Carbonsäure- und Sulfonsäureamide sind eine bevorzugte Gruppe von einzu
schließenden Verbindungen, insbesondere geeignet sind auch Harnstoff und substi
tuierte Harnstoffe wie Phenylharnstoff, Dodecylharnstoff und andere; sowie deren
Polykondensate mit Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, Heterocyclen wie
Barbitursäure, Benzimidazolon, Benzimidazolon-5-sulfonsäure, 2,3-Dihydroxy
chinoxalin, 2,3-Dihydroxychinoxalin-6-sulfonsäure, Carbazol, Carbazol-3,6-disul
fonsäure, 2-Hydroxychinolin, 2,4-Dihydroxychinolin, Caprolactam, Melamin, 6-
Phenyl-1,3,5-triazin-2,4-diamin, 6-Methyl-1,3,5-triazin-2,4-diamin, Cyanursäure.
Bevorzugte feste Lösungen, Interkalationsverbindungen oder Einschlußverbindungen
enthalten eingeschlossen grenzflächenaktive Verbindungen, insbesondere Tenside,
die z. B. aus K. Lindner, Tenside-Textilhilfsmittel-Waschrohstoffe, 2. Auflage, Band
I, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, 1964, bekannt sind. Dabei
kann es sich um anionenaktive, nichtionogene oder kationenaktive Verbindungen
oder um Ampholyte handeln. Geeignete anionenaktive Verbindungen sind z. B.:
Echte Seifen, Salze der Aminocarbonsäuren, Salze niederer bzw. höherer acylierter
Aminocarbonsäuren, Fettsäuresulfate, Sulfate von Fettsäureestern, -amiden usw.,
primäre Alkylsulfate, Sulfate von Oxoalkoholen, sekundäre Alkylsulfate, Sulfate
veresterter oder veretherter Polyoxyverbindungen, Sulfate substituierter Polyglykol
ether (sulfatierte Ethylenoxidaddukte), Sulfate acylierter oder alkylierter Alkanol
amine, Sulfonate von Fettsäuren, ihren Estern, Amiden usw., primäre Alkylsulfonate,
sekundäre Alkylsulfonate, Alkylsulfonate mit esterartig gebundenen Acylen, Alkyl-
bzw. Alkylphenylethersulfonate, Sulfonate von Polycarbonsäureestern, Alkylbenzol
sulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate, fettaromatische Sulfonate, Alkylbenzimidazol
sulfonate, Phosphate, Polyphosphate, Phosphonate, Phosphinate, Thiosulfate,
Hydrosulfite, Sulfinate, Persulfate. Geeignete nichtionogene Verbindungen sind
z. B.: Ester und Ether von Polyalkoholen, Alkylpolyglykolether, Acylpolyglykol
ether, Alkylarylpolyglykolether, acylierte bzw. alkylierte Alkanolaminpolyglykol
ether. Geeignete kationenaktive Verbindungen sind z. B.: Alkylaminsalze, quaternäre
Ammoniumsalze, Alkylpyridiniumsalze, einfache und quaternäre Imidazolinsalze,
Alkyldiamine bzw. Alkylpolyamine, Acyldiamine bzw. Acylpolyamine, Acyl
alkanolamine, Alkanolaminester, Alkyl-OCH2-N-pyridiniumsalze, Alkyl-
CO-NH-CH2-N-pyridiniumsalze, Alkylethylenharnstoffe, Sulfoniumverbindungen,
Phosphoniumverbindungen, Arseniumverbindungen, Alkylguanidine, Acylbiguani
dide. Geeignete Ampholyte sind z. B.: Alkylbetaine, Sulfobetaine und Amino
carbonsäuren. Bevorzugt eingesetzt werden nichtionogene Tenside, insbesondere die
Ethylenoxidadditionsprodukte von Fettalkoholen, Fettaminen sowie von Octyl- oder
Nonylphenol.
Eine weitere wichtige Gruppe von eingelagerten Verbindungen sind natürliche Harze
und Harzsäuren wie z. B. Abietinsäure und ihre Umwandlungsprodukte und Salze.
Solche Umwandlungsprodukte sind z. B. hydrierte, dehydrierte und disproportionierte
Abietinsäuren. Diese können weiterhin dimerisiert, polymerisiert oder durch
Addition von Maleinsäureanhydrid und Fumarsäure modifiziert sein. Von Interesse
sind auch die an der Carboxylgruppe modifizierten Harzsäuren wie z. B. die Methyl-,
Hydroxyethyl-, Glykol-, Glycerin- und Pentaerythritester, sowie Harzsäurenitrile und
Harzsäureamine sowie Dehydroabietylalkohol.
Ebenfalls für eine Einlagerung geeignet sind Polymere, vorzugsweise wasserlösliche
Polymere, z. B. Ethylen-propylenoxid-Blockpolymere, vorzugsweise solche mit
einem Mn größer 2000 g/mol, insbesondere größer 2000 und kleiner als
10.000 g/mol, Polyvinylalkohol, Poly-(meth)-acrylsäuren, modifizierte Cellulose,
wie Carboxymethylcellulosen, Hydroxyethyl- und -propylcellulosen, Methyl- und
Ethylhydroxyethylcellulosen.
Ebenfalls für die Einlagerung geeignet sind Kondensationsprodukte auf Basis von
- A) sulfonierten Aromaten,
- B) Aldehyden und/oder Ketonen und gegebenenfalls
- C) einer oder mehrerer Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe der nicht sulfonierten Aromaten, Harnstoff und Harnstoffderivaten.
Auf Basis von bedeutet, daß das Kondensationsprodukt gegebenenfalls aus weiteren
Reaktanden neben A, B und gegebenenfalls C hergestellt wurde. Vorzugsweise wer
den die Kondensationsprodukte im Rahmen dieser Anmeldung jedoch nur aus A, B
und gegebenenfalls C hergestellt.
Als sulfonierte Aromaten der Komponente A) werden im Rahmen dieser Anmeldung
auch sulfomethylierte Aromaten verstanden. Bevorzugte sulfonierte Aromaten sind:
Naphthalinsulfonsäuren, Phenolsulfonsäuren, Dihydroxybenzolsulfonsäuren, sul fonierte Ditolylether, sulfomethyliertes 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon, sulfoniertes Diphenylmethan, sulfoniertes Biphenyl, sulfoniertes Hydroxybiphenyl, insbesondere 2-Hydroxybiphenyl, sulfoniertes Terphenyl oder Benzolsulfonsäuren.
Naphthalinsulfonsäuren, Phenolsulfonsäuren, Dihydroxybenzolsulfonsäuren, sul fonierte Ditolylether, sulfomethyliertes 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon, sulfoniertes Diphenylmethan, sulfoniertes Biphenyl, sulfoniertes Hydroxybiphenyl, insbesondere 2-Hydroxybiphenyl, sulfoniertes Terphenyl oder Benzolsulfonsäuren.
Als Aldehyde und/oder Ketone der Komponente B) kommen insbesondere aliphati
sche, cycloaliphatische sowie aromatische in Frage. Bevorzugt sind aliphatische
Aldehyde, wobei besonders bevorzugt Formaldehyd sowie andere aliphatische
Aldehyde mit 3 bis 5 C-Atomen in Frage kommen.
Als nicht sulfonierte Aromaten der Komponente C) kommen beispielsweise Phenol,
Kresol, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon oder Dihydroxydiphenylmethan in Frage.
Als Harnstoffderivate können beispielsweise Dimethylolharnstoff, Alkylharnstoffe,
Melamin oder Guanidin genannt werden.
Als bevorzugte Kondensationsprodukt wird eines auf Basis von
- A) wenigstens einem sulfonierten Aromaten, ausgewählt aus der Gruppe von Naphthalinsulfonsäuren, Phenolsulfonsäuren, Dihydroxybenzolsulfonsäuren, sulfonierte Ditolylether, sulfomethyliertes 4,4-Dihydroxydiphenylsulfon, sul foniertes Diphenylmethan, sulfoniertes Biphenyl, sulfoniertes Hydroxybi phenyl, insbesondere 2-Hydroxybiphenyl, sulfoniertes Terphenyl und Benzol sulfonsäuren,
- B) Formaldehyd und gegebenenfalls
- C) einer oder mehreren Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe von Phenol, Kresol, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon, Dihydroxydiphenylmethan, Harnstoff, Dimethylolharnstoff, Melamin und Guanidin
eingesetzt.
Bevorzugte Kondensationsprodukte sind solche auf Basis von 4,4'-
Dihydroxydiphenylsulfon, sulfonierter Ditolylether und Formaldehyd; 4,4'-
Dihydroxydiphenylsulfon, Phenolsulfonsäure und Formaldehyd; 4,4'-Dihy
droxydiphenylsulfon, Natriumbisulfit, Formaldehyd und Harnstoff; Naphthalin
sulfonsäure, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon und Formaldehyd; sulfoniertes Terphenyl
und Formaldehyd; und/oder sulfoniertes 2-Hydroxybiphenyl und Formaldehyd sowie
Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd.
Besonders bevorzugt werden als eingelagerte Verbindungen Melamin oder Melamin
derivate, insbesondere solche der Formel (VII)
eingesetzt, worin
R6 für Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl, das gegebenenfalls mit OH-Gruppen substituiert ist, steht,
ganz besonders bevorzugt, worin
R6 für Wasserstoff steht.
R6 für Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl, das gegebenenfalls mit OH-Gruppen substituiert ist, steht,
ganz besonders bevorzugt, worin
R6 für Wasserstoff steht.
Die Menge an Substanz, die in das Kristallgitter des Metallkomplexes eingelagert
werden kann, liegt in der Regel bei 5% bis 200 Gew.-%, bezogen auf die Menge an
Wirtsverbindung. Bevorzugt eingelagert werden 10 bis 100 Gew.-%. Es handelt sich
hierbei um die Menge an Substanz, die durch geeignete Lösungsmittel nicht aus
waschbar ist und die sich aus der Elementaranalyse ergibt. Naturgemäß kann auch
mehr oder weniger als die genannte Menge an Substanz zugesetzt werden, wobei man
gegebenenfalls darauf verzichten kann, einen Überschuß auszuwaschen. Bevorzugt
sind Mengen von 10 bis 150 Gew.-%.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungs
gemäßen Pigmente, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Metallkomplexe einer
Azo-Verbindung der Formel (I), die eine Verbindung eingelagert enthalten und eine
Dispergierhärte von größer 250 (nach DIN 53 755) besitzen in Gegenwart von
Wasser und gegebenenfalls organischen Lösungsmitteln bei einem pH von 1 bis 4,
vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1,5 bis 2,5, oder bei einem pH von 9 bis 13,
vorzugsweise 10 bis 11 und bei einer Temperatur von 80 bis 180°C, vorzugsweise 90
bis 140°C, insbesondere bei 95 bis 110°C, tempert.
Das Verfahren ist vorzugsweise dann beendet, wenn eine Dispergierhärte von
weniger als 250 erreicht ist.
Das Verfahren erfolgt bei Temperaturen oberhalb von 100°C, vorzugsweise im
Autoklaven.
Als mögliche organische Lösungsmittel sind wasserlösliche oder wassermischbare
Lösungen zu nennen. Es kommen auch Gemische verschiedener Lösungsmittel sowie
gegebenenfalls auch polymere, hochsiedende Lösungsmittel mit einem Siedepunkt
von höher als 250°C in Frage. Erfindungsgemäß besteht keine Einschränkung
hinsichtlich der zu verwendenden Lösungsmittel. Insbesondere sind Verbindungen
aus der Gruppe der aliphatischen-, cycloaliphatischen- oder aromatischen Kohlen
wasserstoffe und Terpenkohlenwasserstoffe, ferner Alkohole, Glykol- und Poly
glykolether, Ester und Ketone zusammen. In Frage kommen auch aminische
Lösungsmittel, insbesondere solche auf Basis primärer, sekundärer und tertiärer,
aliphatischer sowie aromatischer oder cycloaliphatischer Amine sowie deren
Mischungen und Derivate.
Geeignete organische Lösungsmittel sind: aliphatische C1-C4-Alkohole, wie
Methanol, Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, n-Butanol, Isobutanol oder tert.-Buta
nol, aliphatische Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon oder
Diacetonalkohol, Polyole, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol,
Diethylenglykol, Triethylenglykol, Trimethylolpropan, Polyethylenglykol mit einem
mittleren Molgewicht von 100 bis 4000, vorzugsweise 400 bis 1500 g/mol oder
Glycerin, Monohydroxyether, vorzugsweise Monohydroxyalkylether, besonders be
vorzugt Mono-C1-C4-alkylglykolether wie Ethylenglykolmonoalkyl-, -monome
thyl-, -diethylenglykolmonomethylether oder Diethylenglykolmonoethylether, Di
ethylenglykolmonobutylether, Dipropylenglykolmonoethylether, Thiodiglykol, Tri
ethylenglykolmonomethylether oder -monoethylether, ferner 2-Pyrrolidon,
N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Ethyl-pyrrolidon, N-Vinyl-pyrrolidon, 1,3-Dimethyl
imidazolidon, Dimethylacetamid sowie Dimethylformamid.
Bevorzugt besitzen sie einen Siedepunkt von größer 100°C/Normaldruck.
Zur Einstellung des pH-Wertes werden vorzugsweise anorganische oder organische
Säuren und Basen eingesetzt.
Als bevorzugte Säuren werden HCl, H3PO4, H2SO4, JH, HBr, Essigsäure und/oder
Ameisensäure eingesetzt.
Als bevorzugte Basen werden LiOH, KOH, NaOH, Ca(OH)2, NH3 Ethanolamin,
Diethanolamin, Triethanolamin und/oder Dimethylethanolamin eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgte die Temperung bei pH-Werten von 1
bis 4.
Besonders bevorzugt werden als Pigmente mit einer Dispergierhärte von größer als
250 solche in das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt, die unmittelbar durch
Umsetzung von Azoverbindungen der Formel (I) mit Metallsalzen, vorzugsweise
solchen mit einer Wasserlöslichkeit von mehr als 20, insbesondere mehr als 50 g/l
bei 20°C und anschließend durch Umsetzung mit der zu interkalierenden Verbindung
erhalten werden.
Pigmente mit einer Dispergierhärte von größer als 250, im folgenden Edukte
genannt, werden vorzugsweise wie folgt so erhalten, daß die Umsetzung mit der
Metallverbindung bei einen pH ≦ 2 erfolgt. Die anschließende Interkalation erfolgt
vorzugsweise bei einem pH von 1 bis 7. Sofern die Interkalation bei pH < 4
durchgeführt wird, ist es bevorzugt, im Anschluß den pH auf größer 4,5,
vorzugsweise 4,5 bis 7 anzuheben.
Diese Eduktsuspension kann nun einerseits filtriert werden und das verbleibende
Edukt vorzugsweise mit Wasser, insbesondere heißem Wasser gewaschen werden,
um nicht interkalierte Anteile, Salze sowie sonstige Verunreinigungen abzutrennen.
Das so zwischenisolierte gegebenenfalls getrocknete Edukt kann dann bei pH 1-4
oder 9 bis 13 bei 80 bis 180°C getempert werden.
Andererseits kann diese Eduktsuspension wieder auf einen pH von 1 bis 4 oder auf
pH 9 bis 13 eingestellt werden und bei einer Temperatur von 80 bis 180°C
getempert.
Die getemperte Suspension, enthaltend das erfindungsgemäße Pigment, wird
vorzugsweise nach der Temperung erneut auf einen pH von 4,5 bis 7 gestellt. Danach
wird vorzugsweise filtriert. Der so erhaltene Presskuchen kann gegebenenfalls nach
Waschen mit Wasser getrocknet werden.
So kommen einerseits übliche Trocknungsverfahren wie die Schaufeltrocknung usw.
in Frage. Mit derartigen Trocknungsverfahren und anschließender Mahlung des
Pigments auf übliche Weise werden pulverförmige Pigmente erhalten.
Bevorzugt wird der Presskuchen als wäßrige Slurry sprühgetrocknet. Besonders
bevorzugt erfolgt dies durch Versprühen eines Slurrys, der zur Erhöhung des
Feststoffanteils Ammoniak enthält. Der zu versprühende Slurry besitzt vorzugsweise
einen Feststoffanteil von 10 bis 40 Gew.-%, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%.
Weiterhin können dem Slurry Viskositäts-erniedrigenden Zusätze wie Carbonsäure
und Sulfonsäureamide in einer Menge von bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf den Slurry
zugesetzt werden.
Als Carbonsäure- und Sulfonsäureamide sind beispielsweise geeignet, Harnstoff und
substituierte Harnstoffe wie Phenylharnstoff, Dodecylharnstoff und andere;
Heterocyclen wie Barbitursäure, Benzimidazolon, Benzimidazolon-5-sulfonsäure,
2,3-Dihydroxychinoxalin, 2,3-Dihydroxychinoxalin-6-sulfonsäure, Carbazol, Carb
azol-3,6-disulfonsäure, 2-Hydroxychinolin, 2,4-Dihydroxychinolin, Caprolactam,
Melamin, 6-Phenyl-1,3,5-triazin-2,4-diamin, 6-Methyl-1,3,5-triazin-2,4-diamin,
Cyanursäure.
Sofern weitere Zusätze verwendet werden sollen, werden sie vorzugsweise vor der
Trocknung zugesetzt. Als solche kommen beispielsweise die nachstehend genannten
Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen Präparationen in Frage:
Als für das Trocknen geeignete Trockner kommen grundsätzlich alle in Frage, bei spielsweise Vakuumtrockner, Umlufttrockner, insbesondere Sprühtrockner, insbe sondere Ein- und Zweistoff sowie Rotationsscheibentrockner. Weiterhin kommen Wirbelbetttrocknungsverfahren in Frage.
Als für das Trocknen geeignete Trockner kommen grundsätzlich alle in Frage, bei spielsweise Vakuumtrockner, Umlufttrockner, insbesondere Sprühtrockner, insbe sondere Ein- und Zweistoff sowie Rotationsscheibentrockner. Weiterhin kommen Wirbelbetttrocknungsverfahren in Frage.
Als Einstoffdüsentrockner kommen beispielsweise solche mit einer Drallkammer
düse in Frage.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver
fahrens wird als Base Ammoniak gegebenenfalls zusammen mit weiteren bei der
Trocknung nicht flüchtigen Basen eingesetzt und der so erhaltene wäßrige Slurry,
vorzugsweise mit einem Feststoffgehalt von 5 bis 40 Gew.-%, sprühgetrocknet.
Diese Verwendung von Ammoniakhaltigen Slurrys führt zu besonders vorteilhaften
Granulaten, die sich durch sehr gute Dispergierfähigkeit, Farbstärke und Brillanz auf
dem Substrat auszeichnen. Darüber hinaus sind sie rieselfähig und extrem staubarm.
Die Erfindung betrifft weiterhin Pigmentpräparationen, enthaltend wenigstens ein
erfindungsgemäßes Pigment und wenigstens ein Dispergiermittel.
Unter Dispergiermittel im Rahmen dieser Anmeldung wird eine die Pigmentteilchen
in ihrer feinen partikulären Form in wässrigen Medien stabilisierende Substanz
verstanden. Unter fein partikulär wird vorzugsweise eine Feinverteilung von 0,001
bis 5 µm verstanden, insbesondere von 0,005 bis 1 µm, besonders bevorzugt von
0,005 bis 0,5 µm.
Geeignete Dispergiermittel sind beispielsweise anionisch, kationisch, amphoter oder
nichtionogen.
Geeignete anionische Dispergiermittel sind insbesondere Kondensationsprodukte von
aromatischen Sulfonsäuren mit Formaldehyd, wie Kondensationsprodukte aus
Formaldehyd und Alkylnaphthalinsulfonsäuren oder aus Formaldehyd, Naphthalin
sulfonsäuren und/oder Benzolsulfonsäuren, Kondensationsprodukte aus gegebenen
falls substituiertem Phenol mit Formaldehyd und Natriumbisulfit. Geeignet sind
außerdem Dispergiermittel aus der Gruppe der Sulfobernsteinsäureester sowie
Alkylbenzolsulfonate. Außerdem sulfatierte, alkoxylierte Fettsäurealkohole oder
deren Salze. Als alkoxylierte Fettsäurealkohole werden insbesondere solche mit 5 bis
120, vorzugsweise 5 bis 60, insbesondere mit 5 bis 30 Ethylenoxid versehene C6-
C22-Fettsäurealkohole, die gesättigt oder ungesättigt sind, insbesondere Stearylal
kohol, verstanden. Besonders bevorzugt ist ein mit 8 bis 10 Ethylenoxideinheiten
alkoxylierter Stearylalkohol. Die sulfatierten alkoxylierten Fettsäurealkohole liegen
vorzugsweise als Salze, insbesonders als Alkali oder Aminsalze, vorzugsweise als
Diethylaminsalz vor. Weiterhin kommen vor allem Ligninsulfonate in Betracht, z. B.
solche, die nach dem Sulfit- oder Kraft-Verfahren gewonnen werden. Vorzugsweise
handelt es sich um Produkte, die zum Teil hydrolysiert, oxidiert, propoxyliert,
sulfoniert, sulfomethyliert oder desulfoniert und nach bekannten Verfahren
fraktioniert werden, z. B. nach dem Molekulargewicht oder nach dem Sulfonierungs
grad. Auch Mischungen aus Sulfit- und Kraftligninsulfonaten sind gut wirksam.
Besonders geeignet sind Ligninsulfonate mit einem durchschnittlichen Mole
kulargewicht zwischen 1000 und 100 000, einem Gehalt an aktivem Ligninsulfonat
von mindestens 80% und vorzugsweise mit niedrigem Gehalt an mehrwertigen
Kationen. Der Sulfonierungsgrad kann in weiten Grenzen variieren.
Als nichtionische Dispergiermittel kommen beispielsweise in Frage: Umsetzungs
produkte von Alkylenoxiden mit alkylierbaren Verbindungen, wie z. B. Fettalkoho
len, Fettaminen, Fettsäuren, Phenolen, Alkylphenolen, Arylalkylphenolen, wie
Styrol-Phenol-Kondensate, Carbonsäureamiden und Harzsäuren. Hierbei handelt es
sich z. B. um Ethylenoxidaddukte aus der Klasse der Umsetzungsprodukte von
Ethylenoxid mit:
- 1. gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 22 C-Atomen oder
- 2. Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest oder
- 3. gesättigten und/oder ungesättigten Fettaminen mit 14 bis 20 C-Atomen oder
- 4. gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen oder
- 5. hydrierte und/oder unhydrierte Harzsäuren.
Als Ethylenoxid-Addukte kommen insbesondere die unter a1) bis e1) genannten
alkylierbaren Verbindungen mit 5 bis 120, insbesondere 5 bis 100, insbesondere 5 bis
60, besonders bevorzugt 5 bis 30 Mol Ethylenoxid in Frage.
Als Dispergiermittel eignen sich ebenfalls die aus den prioritätsälteren DE-A
197 12 486 oder aus DE-A 195 35 246 bekannten Ester des Alkoxylierungspro
duktes der Formel (X), die der Formel (XI) entsprechen sowie diese gegebenenfalls
in Mischung mit den zugrundeliegenden Verbindungen der Formel (X). Das
Alkoxylierungsprodukt eines Styrol-Phenol-Kondensats der Formel (X) ist wie
nachfolgend definiert:
in der
R15 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl bedeutet,
R16 für Wasserstoff oder CH3 steht,
R17 Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C1-C4-Alkoxycarbonyl oder Phenyl bedeutet,
m eine Zahl von 1 bis 4 bedeutet,
n eine Zahl von 6 bis 120 bedeutet,
R18 für jede durch n indizierte Einheit gleich oder verschieden ist und für Was serstoff, CH3 oder Phenyl steht, wobei im Falle der Mitanwesenheit von CH3 in den verschiedenen -(-CH2-CH(R18)-O-)-Gruppen in 0 bis 60% des Gesamtwertes von n R18 für CH3 und in 100 bis 40% des Gesamtwertes von n R18 für Wasserstoff steht und wobei im Falle der Mitanwesenheit von Phenyl in den verschiedenen -(-CH2-CH(R18)-O-)-Gruppen in 0 bis 40% des Gesamtwertes von n R18 für Phenyl und in 100 bis 60% des Gesamtwertes von n R18 für Wasserstoff steht.
R15 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl bedeutet,
R16 für Wasserstoff oder CH3 steht,
R17 Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C1-C4-Alkoxycarbonyl oder Phenyl bedeutet,
m eine Zahl von 1 bis 4 bedeutet,
n eine Zahl von 6 bis 120 bedeutet,
R18 für jede durch n indizierte Einheit gleich oder verschieden ist und für Was serstoff, CH3 oder Phenyl steht, wobei im Falle der Mitanwesenheit von CH3 in den verschiedenen -(-CH2-CH(R18)-O-)-Gruppen in 0 bis 60% des Gesamtwertes von n R18 für CH3 und in 100 bis 40% des Gesamtwertes von n R18 für Wasserstoff steht und wobei im Falle der Mitanwesenheit von Phenyl in den verschiedenen -(-CH2-CH(R18)-O-)-Gruppen in 0 bis 40% des Gesamtwertes von n R18 für Phenyl und in 100 bis 60% des Gesamtwertes von n R18 für Wasserstoff steht.
Die Ester der Alkoxylierungsprodukte (X) entsprechen der Formel (XI)
in der
R15', R16', R17', R18', m' und n' den Bedeutungsumfang von R15, R16, R17, R18, m bzw. n, jedoch unabhängig hiervon, annehmen,
X die Gruppe -SO3, -SO2, -PO3 oder -CO-(R19)-COO bedeutet,
Kat ein Kation aus der Gruppe von H, Li, Na, K, NH4 oder HO-CH2CH2-NH3 ist, wobei im Falle von X = -PO3 zwei Kat vorliegen und
R19 für einen zweiwertigen aliphatischen oder aromatischen Rest steht, vor zugsweise für C1-C4-Alkylen, insbesondere Ethylen, C2-C4- einfach unge sättigte Reste, insbesondere Acetylen oder gegebenenfalls substituiertes Phenylen, insbesondere ortho-Phenylen steht, wobei als mögliche Substitu enten vorzugsweise C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C1-C4-Alkoxycarbonyl oder Phenyl in Frage kommen.
R15', R16', R17', R18', m' und n' den Bedeutungsumfang von R15, R16, R17, R18, m bzw. n, jedoch unabhängig hiervon, annehmen,
X die Gruppe -SO3, -SO2, -PO3 oder -CO-(R19)-COO bedeutet,
Kat ein Kation aus der Gruppe von H, Li, Na, K, NH4 oder HO-CH2CH2-NH3 ist, wobei im Falle von X = -PO3 zwei Kat vorliegen und
R19 für einen zweiwertigen aliphatischen oder aromatischen Rest steht, vor zugsweise für C1-C4-Alkylen, insbesondere Ethylen, C2-C4- einfach unge sättigte Reste, insbesondere Acetylen oder gegebenenfalls substituiertes Phenylen, insbesondere ortho-Phenylen steht, wobei als mögliche Substitu enten vorzugsweise C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C1-C4-Alkoxycarbonyl oder Phenyl in Frage kommen.
Spezielle Einzelverbindungen der Formel (XI) sind beispielsweise aus DE-A
197 12 486 und Gemische der Formeln (X) und (XI) sind beispielsweise
DE-A-195 35 256 bekannt, die jeweils Bestandteile dieser Anmeldung sind.
Als ein bevorzugtes Dispergiermittel wird die Verbindung der Formel (XI)
eingesetzt. Vorzugsweise eine Verbindung der Formel (XI), worin X einen Rest der
Formel -CO-(R19)-COO- bedeutet und R19 die obige Bedeutung besitzt.
Bevorzugt ist ebenfalls als Dispergiermittel eine Verbindung der Formel (XI) zusam
men mit einer Verbindung der Formel (X) einzusetzen. Vorzugsweise enthält das
Dispergiermittel in diesem Fall 5 bis 99 Gew.-% der Verbindung (XI) und 1 bis
95 Gew.-% der Verbindung (X).
Als polymere Dispergiermittel kommen beispielsweise wasserlösliche sowie wasser
emulgierbare Typen in Frage, z. B. Homo- sowie Co-Polymerisate, wie statistische
oder Block-Copolymerisate.
Besonders bevorzugte Dispergiermittel sind polymere Dispergiermittel wie bei
spielsweise AB-, BAB- und ABC-Blockcopolymere. In den AB- oder BAB-Block
copolymeren ist das A-Segment ein hydrophobes Homopolymer oder Copolymer,
das eine Verbindung zum Pigment sicherstellt und der B-Block ein hydrophiles
Homopolymer oder Copolymer oder ein Salz davon und stellt das Dispergieren des
Pigmentes im wäßrigen Medium sicher. Derartige polymere Dispergiermittel und
deren Synthese sind beispielsweise aus EP-A 518 225 sowie EP-A 556 649 bekannt.
Das Dispergiermittel wird vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 100 Gew.-%,
insbesondere 0,5 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte Pigment in der Pig
mentpräparation, verwendet.
Selbstverständlich kann die Präparation noch weitere Zusätze enthalten. So können
beispielsweise die als die Viskosität einer wäßrigen Suspension erniedrigenden und
den Feststoffgehalt erhöhenden Zusätze wie die oben für die Sprühtrocknung
genannten Carbonsäure- und Sulfonsäureamide in einer Menge von bis zu
10 Gew.-%, bezogen auf die Präparation zugesetzt werden. Ebenfalls sind die für
Pigmentpräparation üblichen Zusätze möglich.
Besonders bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Präparation aber mehr als 90
insbesondere mehr als 95, vorzugsweise mehr als 97 Gew.-% an Pigment und
gegebenenfalls Dispergiermittel.
Ebenfalls bevorzugt sind Pigmentpräparationen, die eine Viskosität von kleiner
80 mPa.s in einem Alkydmelaminlacksystem, oder kleiner 50 mPa.s-1 in einem
wäßrigen Lacksystem oder kleiner 300 mPas in einem wäßrigen Bindersystem
jeweils gemessen nach DIN 53 019 aufweisen.
Einschlußverbindungen, Interkalationsverbindungen und feste Lösungen der Metall
verbindungen an sich sind aus der Literatur bekannt. Sie werden ebenso wie deren
Herstellung beispielsweise in der EP 0 074 515 und der EP 0 073 463 beschrieben.
Bei den Produkten, die man nach den dort beschriebenen Herstellungsverfahren
erhält, handelt es sich jedoch um kornharte und schwer dispergierbare Formen, was
die Verwendung als Pigmente ganz erheblich erschwert.
Die Herstellung für diese Verbindungen wie sie beispielsweise in EP 0 073 464
beschrieben wird, erfolgt so, daß nach der Synthese der Azoverbindung mit einem
Metallsalz komplexiert wird und danach mit oder ohne Zwischenisolierung des
Metall-Komplexes mit der zu interkalierenden Verbindung umgesetzt wird. Im Falle
der technisch interessanten Interkalationsverbindungen der Metallkomplexe der
zwei- und dreiwertigen Metalle, besonders der technisch und wirtschaftlichen wichti
gen Interkalationsverbindung des Azobarbitursäure-Nickel-Komplexes, erfolgen
Komplexierung und Interkalation sowie auch die nachfolgende Isolierung im sauren
pH-Bereich.
Bei der Trocknung der so hergestellten Produkte erhält man aber unabhängig von den
Trocknungsbedingungen, meist sehr kornharte und schwierig dispergierbare Pig
mente, die oft auch nicht die gewünschte Farbstärken besitzen. Das Problem der
Kornhärte und Dispergierbarkeit tritt insbesondere auch bei den technisch interes
santen Interkalationsverbindungen des Azobarbitursäure-Nickel-Komplexes auf und
hier in ganz besonderem Ausmaß bei der Interkalationsverbindung mit Melamin, der
sowohl technisch wie wirtschaftlich erhebliche Bedeutung zukommt.
Es ist bekannt, Kornhärte, Dispergierbarkeit und Farbstärke von Pigmenten durch die
unterschiedlichsten Methoden zu verbessern. Beispielsweise sind derartige Verfahren
aus DE-A-22 14 700, DE-A-20 64 093 und DE-A-27 53 357 bekannt.
All diese Methoden sind aber sehr aufwendig und führen darüber hinaus nicht selten
zu Verlusten in der Raum-Zeit-Ausbeute.
Völlig überraschend wurde nun gefunden, daß die erfindungsgemäßen Pigment
präparationen erheblich kornweicher und sehr viel besser dispergierbar sind. Darüber
hinaus besitzen damit pigmentierte Substrate eine vergleichsweise höhere Farbstärke
sowie eine höhere Brillanz.
Ebenfalls bevorzugte Pigmentpräparationen sind solche, die in einem Alkyd-/Mel
aminharzsystem gemäß DIN 53 238, Teil 31 nach einer Dispergierzeit von bereits 2
Stunden eine von wenigstens 3, vorzugsweise mehr als 10, insbesondere mehr als
20% höhere Farbstärke besitzen, als das Pigment dessen Dispergierhärte < 250
beträgt nach einer entsprechenden Dispergierung von 2 Stunden.
Die festen Pigmentpräparationen eignen sich hervorragend für alle Pigmentanwen
dungszwecke.
Zum Beispiel eignen sie sich zum Pigmentieren von Lacken aller Art für die
Herstellung von Druckfarben, Leimfarben oder Binderfarben, für die Massefärbung
von synthetischen, halbsynthetischen oder natürlichen makromolekularen Stoffen,
wie z. B. Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyamid, Polyethylen oder Polypropylen. Sie
können auch für die Spinnfärbung von natürlichen, regenerierten oder künstlichen
Fasern, wie z. B. Cellulose-, Polyester-, Polycarbonat-, Polyacrylniril- oder
Polyamidfasern, sowie zum Bedrucken von Textilien und Papier verwendet werden.
Aus diesen Pigmenten können feinteilige, stabile, wäßrige Pigmentierung von
Dispersions- und Anstrichfarben, für die Papierfärbung, für den Pigmentdruck von
Textilien, für den Laminatdruck oder für die Spinnfärbung von Viskose brauchbar
sind, durch Mahlen oder Kneten in Gegenwart von nichtionogenen, anionischen oder
kationischen Tensiden hergestellt werden.
425 g wasserfeuchte Paste einer Azobarbitursäure-Na-Salz mit einem Trockengehalt
von 40%, entsprechend 170 g trocken, werden 5000 ml destilliertem Wasser mit
einem Laborrührer homogen verrührt. Danach mit 122,4 g NiCl2 × 6 H2O und
126,1 g Melamin versetzt, anschließend wird auf 95°C erwärmt und 2 Stunden bei
95°C gerührt. Anschließend wird mit Natriumacetat die Suspension auf pH 5,0
gestellt. Danach wird auf einer Saugnutsche isoliert, elektrolytfrei gewaschen, bei
80°C im Vakuumtrockenschrank getrocknet und in einer üblichen Labormühle ca.
2 Minuten gemahlen.
Das so erhaltene Pigmentpulver hat eine Oberfläche von 160 m2/g.
Dispergierhärte: größer 250
Dispergierhärte: größer 250
657 g wasserfeuchte Paste einer nach Beispiel 1 hergestellten Melamin-Interkala
tionsverbindung des Azobarbitursäure-Nickel-Komplexes mit einem Trockengehalt
von 45%, entsprechend 295,6 g trocken, werden in einer Vorlage von 5000 ml
destilliertem Wasser eingetragen, mit einem Laborrührer homogen verrührt, und mit
Salzsäure auf einen sauren pH-Wert gestellt, anschließend im Autoklaven auf eine
bestimmte Temperatur erwärmt und 2 Stunden bei dieser Temperatur und dem pH
getempert (s. Tabelle). Danach wird auf 95°C abgekühlt und zum Isolieren mit
Natronlauge auf pH 5,0 eingestellt.
Anschließend wird auf einer Saugnutsche isoliert, elektrolytfrei gewaschen, bei 80°C
im Vakuumtrockenschrank getrocknet und in einer üblichen Labormühle ca. 2 Mi
nuten gemahlen. Analog Beispiel 2 werden unter anderen Temperbedingungen
ähnliche Eigenschaften erhalten (siehe Tabelle 1).
- a) 425 g wasserfeuchte Paste einer Azobarbitur-Na-Salz mit einem Trocken gehalt von 40%, entsprechend 170 g trocken, werden 5 000 ml destilliertem Wasser mit einem Laborrührer verrührt. Danach mit 122,4 g NiCl2 × 6H2O und 126,1 g Melamin versetzt; anschließend wird auf 95°C erwärmt und 2 Stunden bei 95°C gerührt. Anschließend wird mit Natriumacetat die Suspen sion auf pH 5,0 gestellt. Danach wird auf einer Saugnutsche isoliert, elektro lytfrei gewaschen.
- b) Anschließend wird die Hälfte der Paste in 2 500 ml destilliertem Wasser verrührt. Danach mit Salzsäure auf pH 2,0 und auf 97°C erwärmt, und bei dieser Temperatur 5 Stunden nachgerührt. Anschließend wird auf einer Saug nutsche isoliert und elektrolytfrei gewaschen.
Anschließend werden 3287,4 g wasserfeuchte Paste aus Beispiel 14a mit einem
Trockengehalt von 45%, entsprechend 147,8 g trocken in eine Vorlage von 29,6 g
Ammoniaklösung 25 Gew.-%, 363 g entsalztem Wasser, 2,4 g Diethanolamin und
2,3 g ε-Caprolactam eingetragen. Danach wird mit einem Laborrührer homogen
verrührt, die daraus resultierende Suspension hat einen Trockengehalt von 20,9%.
Die nach Beispiel 14b hergestellte Melamin-Interkalationsverbindung des Azobarbi
tursäure-Nickel-Komplexes wird in 29,6 g Ammoniaklösung 25 Gew.-%, 130 g ent
salztes Wasser, 2,4 g Diethanolamin und 2,3 g ε-Caprolactam eingetragen. Danach
wird mit einem Laborrührer homogen verrührt. Im Gegensatz zur Suspension aus
Beispiel 14a liegt der Trockengehalt bei 30,9%.
Diese Suspensionen werden zur Sprühtrocknung eingesetzt.
Dispergierhärte: < 250
Dispergierhärte: < 250
Erhalten wird ein rieselfähiges, staubarmes Granulat.
Claims (11)
1. Metallkomplexe einer Azo-Verbindung, die in Form ihrer tautomeren Struk
turen der Formel (I) entspricht
worin die mit
X und Y bezeichneten Ringe je einen oder zwei Substituenten aus der Reihe =O, =S, =NR7, -NR6H7, -OR6, -SR6, -COOR6, -CN, -CONR6R7, -SO2R8,
Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl tragen können, wobei die Summe der endo- und exocyclischen Doppelbindungen für jeden der Ringe X und Y drei ist,
R6 für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl und
R7 für Wasserstoff, Cyan, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl oder Acyl stehen und
R8 Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bezeichnet,
R1, R2, R3, R4 für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl stehen und weiterhin, wie in Formel (I) durch die unterbrochenen Linien angedeutet wird, 5- oder 6-gliedrige Ringe ausbilden können, an die weitere Ringe ankondensiert sein können,
R5 -OH, -NR6R7, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bedeutet, wobei die für R1 bis R8 genannten CH-Bindungen enthaltenden Substi tuenten ihrerseits substituiert sein können und m, n, o, p 1 oder für den Fall, daß von den Ring-Stickstoffatomen Doppelbindungen ausgehen, wie in Formel (I) durch die punktierten Linien angedeutet wird, auch O bedeuten können,
und die wenigstens eine Verbindung eingelagert enthalten,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dispergierhärte von kleiner 250 aufweisen.
worin die mit
X und Y bezeichneten Ringe je einen oder zwei Substituenten aus der Reihe =O, =S, =NR7, -NR6H7, -OR6, -SR6, -COOR6, -CN, -CONR6R7, -SO2R8,
Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl tragen können, wobei die Summe der endo- und exocyclischen Doppelbindungen für jeden der Ringe X und Y drei ist,
R6 für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl und
R7 für Wasserstoff, Cyan, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl oder Acyl stehen und
R8 Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bezeichnet,
R1, R2, R3, R4 für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl stehen und weiterhin, wie in Formel (I) durch die unterbrochenen Linien angedeutet wird, 5- oder 6-gliedrige Ringe ausbilden können, an die weitere Ringe ankondensiert sein können,
R5 -OH, -NR6R7, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bedeutet, wobei die für R1 bis R8 genannten CH-Bindungen enthaltenden Substi tuenten ihrerseits substituiert sein können und m, n, o, p 1 oder für den Fall, daß von den Ring-Stickstoffatomen Doppelbindungen ausgehen, wie in Formel (I) durch die punktierten Linien angedeutet wird, auch O bedeuten können,
und die wenigstens eine Verbindung eingelagert enthalten,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dispergierhärte von kleiner 250 aufweisen.
2. Metallkomplexe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Verbindung der Formel (I) der mit X gekennzeichnete Ring für einen Ring
der Formel
steht,
in denen
L und M unabhängig voneinander für =O, =S oder =NR6 stehen,
L1 Wasserstoff, -OR6, -SR6, -NR6R7, -COOR6, -CONR6R7, -CN, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl und
M1 -OR6, -SR6, -NR6R7, -COOR6, -CONR6R7, -CN, -SO2R8,
Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bezeichnen, wobei die Substitu enten M1 und R1 oder M1 und R2 einen 5- oder 6-gliedrigen Ring aus bilden können, und
R1, R2 und R5 die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen.
steht,
in denen
L und M unabhängig voneinander für =O, =S oder =NR6 stehen,
L1 Wasserstoff, -OR6, -SR6, -NR6R7, -COOR6, -CONR6R7, -CN, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl und
M1 -OR6, -SR6, -NR6R7, -COOR6, -CONR6R7, -CN, -SO2R8,
Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl bezeichnen, wobei die Substitu enten M1 und R1 oder M1 und R2 einen 5- oder 6-gliedrigen Ring aus bilden können, und
R1, R2 und R5 die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen.
3. Metallkomplexe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Azo
verbindung der Formel (I) in Form ihrer freien Säure der Formel (II) oder (III)
oder einer ihrer tautomeren Form entspricht
in denen
R'5 -OH oder -NH2 bezeichnet,
R'1, R"1, R'2 und R"2 jeweils für Wasserstoff steht und
M'1 und M"1 unabhängig voneinander für Wasserstoff, -OH, -NH2, -NHCN, Arylamino oder Acylamino stehen.
in denen
R'5 -OH oder -NH2 bezeichnet,
R'1, R"1, R'2 und R"2 jeweils für Wasserstoff steht und
M'1 und M"1 unabhängig voneinander für Wasserstoff, -OH, -NH2, -NHCN, Arylamino oder Acylamino stehen.
4. Metallkomplexe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Azoverbindung der Formel (I) der Formel (V) oder einer tautomeren Form
davon entspricht
5. Metallkomplexe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall
verbindungen der Azoverbindung der Formel (I) die Salze und Komplexe der
Mono-, Di-, Tri- und Tetraanionen mit den Metallen Li, Cs, Mg, Cd, Co, Al,
Cr, Sn, Pb, bevorzugt Na, K, Ca, Sr, Ba, Zn, Fe, Ni, Cu und Mn eingesetzt
werden.
6. Metallkomplexe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Metallverbindung das Ni-Salz bzw. -Komplex der Azoverbindung der Formel
(I) eingesetzt wird.
7. Metallkomplexe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
cyclische oder acyclisch organische Verbindung, insbesondere Melamin
eingelagert enthalten.
8. Metallkomplexe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
spez. Oberfläche BET von kleiner 150 m2/g aufweisen.
9. Verfahren zur Herstellung der Metallkomplexe, gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß man Metallkomplexe einer Azo-Verbindung der Formel
(I), die eine Verbindung eingelagert enthalten und eine Dispergierhärte von
größer 250 besitzen in Gegenwart von Wasser und gegebenenfalls
organischen Lösungsmitteln entweder bei einem pH von 1 bis 4,
vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1,5 bis 2,5 oder bei einem pH von 9 bis
13, vorzugsweise von 10 bis 11 und bei einer Temperatur von 80 bis 180°C,
vorzugsweise 90 bis 140°C, insbesondere bei 95 bis 100°C, tempert.
10. Pigmentpräparationen, enthaltend wenigstens ein Metallkomplex nach
Anspruch 1 und ein Dispergiermittel.
11. Verwendung der Metallkomplexe gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von
Druckfarben, Leimfarben oder Binderfarben, für die Massefärbung von
synthetischen, halbsynthetischen oder natürlichen makromolekularen Stoffen,
insbesondere Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyamid, Polyethylen oder
Polypropylen, sowie für die Spinnfärbung von natürlichen, regenerierten oder
künstlichen Fasern, wie z. B. Cellulose-, Polyester-, Polycarbonat-, Poly
acrylniril- oder Polyamidfasern, sowie zum Bedrucken von Textilien und
Papier.
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