DE2025289A1 - Verfahren zur Herstellung eines 3,4,9,10-Perylen tetracarbonsäuredianhydrid-Pigmentes - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines 3,4,9,10-Perylen tetracarbonsäuredianhydrid-PigmentesInfo
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Description
FARBWERKE HOEGIiST AG vormals Meister Lucius & Brüning
Aktenzeichen:
Datum: 22. Mai 1970 . Dr. Ot/Ve
./ HOE7O/FO86
Verfahren zur Herste.lli.mg eines 3>
4, 9$ 10-Perylentetracax''boiisä.ure-dianliydi\Ld-Pignientes
Es ist bekannt; daß sich 3 »4, 9» 10-PeryleJitetracarbonsäuredianhydrid
zum Färben von Lacken und Kunststoffen verwenden
läßt (Schweizer Patentschriften 38't204 und 369246). Zur'
Übe !"führung· des technisch zugänglichen 3 »4,9, lO-Pez^ylentetra^
carbonsäuredianhydrids in Piginentform sind verschiedene
Verfahren bekannt, v±e beispielsweise Umfallen aus Schwofölsäure,
Mahlprozösse und Rekristallisation aus Lösungsmitteln.
Neben der nicht befriedigenden Farbstärke und Farbtonreinheit der so erhaltenen Pigmente sind diese Verfahren recht aufwendig,
da sie einen zusätzlichen Arbeitsvorgang erfordern. In der DOS 1 8θ6 4θ3 wird vorgeschlagen, die alkalische Lösung
eines Salzes der 3>-<·, 9, IQ-Perylentetracarbonsäure in
Gegenwax"t eines Dispergiermittels bei erhöhter Temperatur
mit organischen oder anorganischen Säuren zu versetzen. Hierbei fällt das 3,h,9,1O-Peryleufcotracarbonsäuredianhydrid in
Pigniontfom aus.
109850/U51
«. 2 —
IJ - - -
Es wurde nun gefunden, daß man ein 3>^|9,10-Perylentetracarbonsäuredlanhydx'id-Pigment
mit verbesserten Eigenschaften erhält,
wenn man eine wässrige Lösung eines Alkali— oder tertiären
Aminsalzes der Perylen-3»^» 9, 10-tetracarbonsäure zwis.ch.en
etwa - 20 und + 30 C, gegebenenf all's. ±Ά Gegenwart von Dispergiermitteln
oder organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise jedoch ohne Zusätze, mit einer Säure als freie 3,4,9»10-Perylentetracarbonsäure
ausfällt und die so erhaltene Suspension in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels zur Überführung
der Säure in das entsprechende.-Dianhyofcrid. auf Temperaturen
zwischen etwa 35 und 200Ό'-erhitzt, worauf man das so erhaltene
Pigment in üblicher Weise isoliert.
Als Ausgangsmaterial setzt man vorteilhafibearweise die bei den
Herstellungen von 3» ^> 9» 10-Perylentetiiracarfoonsäure anfallende
gereinigte, alkalisclie Lösung (Bios Final Report 1484) ein;
man kann aber auch von reinem 3»4,9,10-Perylentetracarhonsäuredianhydrid
ausgehen und daraus eine wässrige Salzlösung herstelleaa.
Als Salze der Perylentetracarbonsäure Icoauaen vor allem deren
Nabrium- oder Kaliumsalze in Frage, Es ist auch unorZieblich, ,
mit welchen Alkalieii man die alkalisclie Lösung hergestellt
hat. Vorzugsweise verwendet man jedocJi KaliiarahydiOxyd. Zweckmäßig
liegt äev Gehalt der wässerig alkalisclieii Salzlösung
.der Perylentetracarbonsäure bei ca» 2,5 5°·
109850/U51
Das erfindungsgeaiüße 'Verfahren führt man -zweclcinänig in der ,
■Vei-sc durch» daß man «lie wässrig alkalische Lösung eines
Alkalisalze's- der l'erylenfceträoarbonsäui'o unter Rühren bei
Temperaturen zwischen — 20 und + 3^ C, vorzugsweise
zwischen 5 und 20 C mit einer Satire versetzt, wobei die
Peryleirfcefcracajcbonsäure ausfällt. Die Ausfällung kann mit
beliebigen anorganischen und organischen Säuren clurchge"CiT-irt
werden, die stärker sauer als die PerylentetracarVoiisäure
selbst sind» Beispiele hierfür sind Salzsäure, Schwefelsauere,
Phosphorsäure, Salpetersäure oder niedere aliphatisch^ Carbonsäure,
wie Ameisensäure, oder aromatische Sulfonsäuren,
wie Benzol- oder p-Toluolsulfonsäure. Vorzugsweise verwendet
man Salz- oder Schwefelsäure· Um örtliche Überhitzungen zu veiMieiden, werden diese Säuren VOr1ZTIgSweise in Form von
10 - 5^ $±gen wässrigen Lösungen eingesetzt. Veiterhin
ist es aiöglicli, die Säuren in Forin von Lösungen in organischen
Lösungsmitteln zuzugeben« Auf alle Fälle führt man aber die Behandlung mit Säure in der Veise durch, daß die
Peryleateiracarbonsäure und nicht deren Diatihydrid abgeschieden
wird.
Die Behandlung der ausgefällten bzw. hiernach, isolierten
freien Peryleiitetracarbonsäui1^ mit einem organischen Lösungsmittel
führt man zweckmäßig bei einer Temperatur zwischen 35 und 200 C,vorzugsweise zwischen 120° und 135^3 im schwach
sauren oder neutralen Medium durch. Vorteilhaft wird dabei
die Suspension gerührt. Die Dauer der Lösungsmittelbehandlung wird vor aliens von der angewandten Temperatur sowie vom
verwendeten1Lösungsmittel bestimmt. Die Lösungsmittelbehandlung
. 10S850/U51 T
' BAD ORIGINAL
wird hiex'bei mindestens solange durchgeführt, bis alle Perylentetracarbonsäure in das entsprechende niauhydrid
übergeführt worden ist. Im allgemeinen wird hierbei eine Zeitdauer· zwischen etwa 3 und 6 Stunden benötigt.
Die Zugabe des Lösungsmittels kann in verschiedenen Vorfahrensstufen
vorgenommen werden« So ist es möglich, das Lösungsmittel der alkalischen Lösung des Salzes der Perylentetracarbonsäure
vor der Zugabe der Säure zuzusetzen. Diese Ausführungsfοrm ist besonders dann zweckmäßig, wenn das zugesetzte
organische Lösungsmittel mit Wasser mischbar ist. Weiterhin ist es möglich, das organische Lösungsmittel gleichzeitig
mit der Säure zuzusetzen odor aber1 eine Lösung der Säure in
einem organischen Lösungsmittel zuzgeben. Diese Ausführungsform
wird zweckmäßig nur dann angewanrlt, wenn das verwendete Lösungsmittel mit !fässer mischbar ist. Schließlich ist es
auch möglich, das organische Lösungsmittel erst dann zuzugeben, nachdem die Perylentetracarbonsäure durch Ansäue.rra des wäßrigen
Mediums abgeschieden worden ist. Diese Ausführungsforal wird
besonders dann angewandt, wenn das organische Lösungsmittel mit Wasser nicht mischbar ist. Es ist natürlich auch möglich,
die vorgenannten Ausführuagsformen miteinander zu komb.inift.ren.
Die eingesetzte Lösungsniib beimenge muß so groß sein, daß eine
rührfähigfi Paste entsteht und alle Farbstoffteilchen mit dem
Lösungsmittel in Berührung kommen. Je nach Art verwendet man
das Lösungsmittel in der 5-30 fachen Menge, vorzugsweise
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. .' ·.'■■- ■'■■■' '.- 5 -
20 fachen Menge des ±n der· Suspension enthaltenen Farbstoffes
(Trocke/abasis)«
Als ο!"ganiscbe Lösungsmittel können praktisch alle unter diesen
Begriff fallenden organischen Flüssigkeiten ariget-andb worden,
die das Dianhydrid der Pex'yleiitetracarbonsaure unter den
Verfahxensb.edingun.gen nicht oder nicht nennenswert lösen. Vor
allem kommen aliphatische und cycloaliphatische Alkohole, Ketone, Ester von niederen Carbonsäuren mit niederen Alkoholen,
aliphatisch© und aromatische Kohlenwasserstoffe, ihre Nitro-
und Halogenderivate, Phenole, sowie Säureamide in Betracht«
Beispiele für solche Lösungsmittel sind: Aceton, Essigsäureäthylencster,
Aethanol, Xylol, Chlorbenzol, Phenol, Dimethylfomamid.
Liegt die Temperatur der Lösungsmittelbehandlung oberhalb
der Siedeg.rati.2;e des Gemisches, so wird die Behandlung unter
Druck vor ge no minen»
Die Aufarbeitung des so hergestellten Pigmentes erfolgt in an sich üblicher Weise<>
So kanu das in der oben beschriebenen
- Weise hergestellte Pigment durch Abfiltrieren oder Abzentri-'
fugieren gewonnen, werden. Im Falle der Verwendung von wasserlöslichen
Lösungsmitteln wird danα lediglich noch mit Wasser
. ■gewaschen und getrocknet. Sind mit Wasser nicht mischbare
Lösungsmittel verwendet worden, so wird vorher zweckmäßig
mit einem.niedrig siedenden■organischen Lösungsmittel, wie
mit Methanol, Aethanol oder Aceton,- gewaschen, um das ■
. . 109850/1451 '
bei der Lösungsmittelbehandlung verwendete Lösungsmittel
vollständig zu errtfemien. Bei Verwendung voa lait Wasser
nicht misclibare ι Lösungsmitteln kann dieses vor der Gewinnung
des Pigmentes auch durch eine Wasserdampfdestillation entfernt
werden.
In umgekehrter Weise kann aus der wässrigen Suspension der Perylentetracarbonsäure das Wasser, durcli Trägerdampfdestillation
mit einem in Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel entzogen werden, wobei sich das Dianlrydrid bildet.
Bei Verwendung von mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln
kann es von Vox*teil sein, in Gegenwart von obei-flächenaktiven
Mitteln au arbeiten.
Das verfahrensgemäß erhaltene 3» ^-»9»1O-Perylentetracarbonsäuredianhydrid-Pigment
färbt Lacke in klaren Rottöiien von avtsgezeieh~
neter Fax"bstärke.Bie damit hex-gestellten Lackierungen bestizen
eine ausgezeiohne te Wette.r-, Licht und Überlacklereehtheit.
In gleicher Weise eignet sich dieses Pigment auch zum Färben
von Kunststoffen, wie beispielsweise Polystyrol, Polyvinyl chi ox-id,
insbesondere zum Anfärben von Polyacrylnitril nach dem Naß sp innverfahren*
Das verfahrensgemäß hergestellt Pigment ist dem nach dem
Verfahren der DOS 1 8o6 4O3 erhaltenen Produkt, vor allem In
der Wetterechtheifc der Lackfärbungen, überlegen.
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BAD ORIGINAL
cm"
Peryleii-3»^#9>
10-te tracairbonsäuredianhydrid werden
tin te x* Rühren in
Wasser mit
Kaliuniiiydroxid als KaJiunsalz in Lösung gebracht.
Hierbei ist es zweckmäßig, auf 60 - 70 C zu er- '
•wärmen. Nach. Abkühlung der klaren Peryle.n-3»^ »9» 10-
tetracarbonsäurG-Kal.iuinsalzlösuiag worden bei 5 C
Salzsäure 37 !*ig zulaufen lassen.
Der auf diese Veise erlialtenen Perylen-3» ^* 9 » 10-
tetracarbonsäure-Suspension werden
X3rlol zugesetzt und hiex-tiach im geschlossenen
Rüiirgefäß 5 Stunden auf I30 - 1350C erhitzt.
AnsdxLießeud vird das Xylol durch Vasserdainpf-
destillarfeion entfernt. Das gebildete Perylen-
3»^»9* 10-feefcracarbonsäui^edi.an.hyd:cid wird dur-ch
Filtx'ation isoliert, mit Wasser gewaschen und bei
60 im Vakuums ehr ank getrocknet.
Farbstoffausbeute: 20 g
Das auf* diese ¥eise erhaltene Pigment färbt weich-
maclierlialtiges Polyvinylchlorid in το ten Tonen
mit ausgezeichneten Echtheiten.
g gereinigte, wässrige Lösung des Kaiiunsalzes der
fiii—3t'**9, 10-te fcracarbonsäurw 2,5 i^ig (bezogen
10985 0/1451
auf :1a5 Dianhydrid dor Säure, anfallend wie in.
Bio.'3 Final Report 1IkSk beschrieben), worden anter
Rühren -bei 5 C mit
g Salzsäure 37 i°i-fS deutlich sauer gestellt. Die ausgefällte
freie Perylen--3 > -I- >
9 > 1 O-tetrac arbons üuro wird
durch Absaugen isoliert und mit !fässer neutral
gewaschen. Das Gewicht des wässrig, feuchten Nutrich··-
gutes beträgt ca* 100 g. Dann worden in einem heizbar en Rührgefäß
g Chlorbenzol vorgelegt, das feuchte Nutscheut eingetragen
und bis zum Siedepunkt des Wassers erhitzt, wobei in etwa 3 Stunden das gesamte Wasser abdestil-'
liert. Hiernach erhöht man di'e Temperatur bis zuui
Siedepunkt des Chlorbenzols und beendeb die Lösungsmittelbehandlung
nach 2-stürid.igem Sieden.
Daa gebildete Pe.ryle.a~3 - -I- >
.9 , 1 O-totracarbonsäuredia.nhydrid
wird durch Absaugen bei vorzugsweise 60 C isoliert, mit Methanol chlorbenzolfrei ge«
waschen und im Vaktwn -Schrank bei ^O C ge trocknet«,
Farbstoffausbeute: 20 g.
Mit diesem Kornweich, anfallenden Farbstoff werden
klare Rottöne in Weich-PVC und in. Einbrennlacken erhalten. Letztere zeichnen sich durih hervorragende Licht- und Wetterechfcheifcan aus.
g eines nach Beispiel 2 hergestellten, wässrig feuchten
1 09850/ U51
Nuts.cligtJ.fces 20 'pig der Poi"ylf:ii-3 j ^» 9 »1 0-tetra.car—
bonsäare werden mit
g Aetbanol im geschlossenen Rührgefaß 3 -Stunden auf
15O°erhitzt.
Nach dem Erkalten wird das im Dianhydrid übergeführte
Produkt durch Absaugen isoliert, mit g Aethanol gewawchen und im Vakuim-Sclorauk bei -1J-O C
getrocknet» Fai^bstoffausbeute : 20 g.
Beim Einvei*leibon dieses feinverteilten roten Pigmentfarbstoff
es in Yeicla-PVC oder Einbrennlacke erzielt
man klare Rotfärbungen mit großer Fax'bstärke, Reinheit und Echtheit.
109850/1451
Claims (1)
- P-ü'kl^il'1''- ^n *' ,'->rf icho1) Verfahren zur Hers tollung eines 3j '' > 9 , lO-Perylßjrbotracarbonsäuriidianhydrid-Piginori-bfis, dadurch gökonn/oleimet, daß man eine alkalis die, wässrige Lösung eines Alkali salzes der 3 >'+> 9, 1 O-Poryleiitetracarbonsänre bei Temperaturen zwischen etwa - 20 und + 30 C, gegebenenfalls in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels, mit einer Säure als freie Peryleiifcatracarbonsäure ausfällt und die so erhaltene Suspension der 3 > h , 9» 10-Perylentet.racar'bonsäarö In. Gegenwart nines organischen Lösungsmittels zur Überführung der Tetracarbansäure in das Qiitspi'ecJxendo Dianhydrid auf Temperaturen zwischen etwa 3.5°und 200 C erhitzt, worauf man das 3>^»9} 1 O-Perylentetracarbonsäuredlaniiydrid-Pigment in aji sich üblicher Yeise gewinnt·2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zugabe der Säure bei einer Temperatur.Z¥i.scuen etwa 5°und 20°C vornimmt.3) Verfahren nach Anspruch 1, dadruroh gekennzßichne t, daß mau die Lo sung ^'iiit te !behandlung bsi einer Temperatur zwischen etwa 35 und 200 C vornimmt.k) Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ■ als organische Lösungsmittel aliphatisch^ oder cycloaliphatische Alkohole, Ketone, Ester aus niederen Carbonsäuren und niederen Alkoholen, aliphatisch^ odor aromatische Kohlπα-. 100850/U61va.ssorstoff e , ihre Nit ro·- und Ilalogoudnrlväte, Phenole ■ oder Säur «amido oder deren Gerais clio verwendet.5) Verfahre:; nach Ansprach 1 , dadurcli gekennzeichnet, daß man vor, vührerid oder nach dex1 Zugabe der Säure ein Dispergier mittel * zu6) Lacke, Kunststoffe oder plastische Massen, die ein nach dem Vorfahren der Auspx'üche 1-6 I1e.rsesfc0l.ltes 3»^>9> .10-Peryl^ntetracarbousaurediarihydT-id-Pig.iienfc enthalten.7) Vex*veudtt'i£ des g-3uiäi3 Anspruch 1 hergestellten. 3ί'*·>9»10-Pei-ylöjitetraoar.bonsäurediatiixydx-id-Pigment zum Färben von Lacken und Ivunststoffen, vie beispielsweise Polyacrylnitril.109850/H51BAD
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