DE3327564A1

DE3327564A1 - Lasierende, farbstarke isoindolinpigmente, deren herstellung und verwendung

Info

Publication number: DE3327564A1
Application number: DE19833327564
Authority: DE
Inventors: Georg Dr. 6700 Ludwigshafen Henning; Wolfgang Dr. 6711 Beindersheim Lotsch
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1983-07-30
Filing date: 1983-07-30
Publication date: 1985-02-07
Also published as: US4645539A

Description

BASF Aktiengesellschaft ·τ· Ο.Ζ. 0050/36664

Lasierende, farbstarke Isoindolinpigmente, deren Herstellung und Verwendung

Die Erfindung betrifft lasierende, farbstarke Isoindolinpigmente. 05

Pigmentformen der Isoindolinverbindung I

und deren Herstellung sind aus DE-OS 20 41 999, DE-OS 26 28 409 und DE-OS 28 00 815 und der EP-A 38 548 bekannt. Es sind wertvolle neutrale bis stark rotstichige Gelbpigmente, die je nach den Herstellungsbedingungen hohe Farbstärke und geringes Deckvermögen bis geringe Farbstärke und hohes Deckvermögen aufweisen.

Die farbschwächeren, deckenden Pigmentformen von (I) zeigen gute Wetterechtheiten in Lacken und eignen sich hervorragend als Alternative zu schwermetallhaltigen anorganischen Pigmenten. Die farbstarken und weniger deckenden Pigmentformen von (I) eignen sich hervorragend zum Einfärben von thermoplastischen Kunststoffen. Für die Verwendung der bekannten Pigmentformen von (I) als Druckfarbenpigment als Alternative zu den sehr farbstarken und lasierenden Diarylidpigmenten vom Typ CI. Pigment Yellow 12 und 13 genügt weder die Farbstärke noch die Lasur den Praxisanforderungen. Für eine Verwendung auf dem Sektor höh.erwertiger Lacke reicht die Wetterechtheit der bekannten farbstarken Pigmentformen von (I) nicht aus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, von (I) im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich lasierendere und farbstärkere Pigmentformen oder farbstarke, wenig deckende und wesentlich wetterechtere Pigmentformen bereitzustellen.

Es wurde gefunden, daß lasierende, bzw. wenig deckende, farbstarke Isoindolinpigmente vorliegen, wenn diese

BASF Aktiengesellschaft —fcj- O.Z. 0050/36664

a) eine Pigmentform der Verbindung der Formel (I)

und

Tj) 2 bis 50 Gew.%, bezogen auf (I), mindestens eines Isoindolinpigmentes der Formel (II)

enthalten, in der R für -CN, -CONH₂> ^N~^ci ^bis C^-Alkylcarbamoyl, N-Phenylcarbamoyl, 2-Chinazolonyl, 2-Chinoxazolonyl oder 2-Benzimidazolyl steht und der Phenylrest im Phenylcarbamoyl und/oder die für R genannten heterocyclischen Reste gegebenenfalls durch Chlor, Brom, Fluor, Nitro, Carbamoyl, N-C^-C^-Alkylcarbamoyl, N-Phenylcarbamoyl, Cj-C^-Alkyl, C^-C^-Alkoxy, Benzoylamino, Cj-C^-Alkanoylamino, Cj-C^-Alkoxycarbonyl oder Phenoxycarbonyl substituiert sind, und wobei die Pigmente entweder durch Synthese von (I) in Gegenwart von feinteiligem (II) in wäßrigem Medium oder durch Erwärmen einer Mischung aus den feinteiligen Pigmenten (I) und (II) in wäßrigem Medium, gegebenenfalls nach vorausgegangener Einwirkung vqn Scherkräften erhalten werden.

Als Substituenten für den Phenylrest und die heterocyclischen Reste für R kommen die in der angegebenen Literatur genannten in Frage, z.B. Chlor, .Brom, Fluor, Nitro, Carbamoyl, N-Cj-C^-Alkylcarbamoyl, N-Phenylcarbamoyl, Cj-C^-Alkyl, Cj-C^-Alkoxy, Benzoylamino, C₁-C^-Alkanoylamino, Cj-C^-Alkoxycarbonyl und Phenoxycarbonyl. Vorzugsweise sind die heterocyclischen Reste R nicht weiter substituiert und der Phenylrest nicht oder durch Chlor substituiert.

BASF Aktiengesellschaft " —3 O.Z. 0050/36664

Die lasierenden, farbstarken Isoindolinpigmente gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnen sich im Vergleich zu den unter den gleichen Bedingungen erhältlichen Pigmentformen von (I) durch wesentlich höhere Lasur und/oder Farbstärke aus und eignen sich hervorragend zur Herstellung Iasierender Druckfarben, z.B. für den Verpackungsdruck oder zur Herstellung farbstarker, wetterechter Lacke. Mechanische Mischungen aus farbstarken Pigmentformen von (I) und Pigmenten der Formel (II) ergeben, wie die Pigmentformen von (I) allein, z.B. zu stark deckende Druckfarben oder Lackierungen mit unbefriedigender Wetterechtheit. Mechanische Mischungen aus deckenden Pigmentformen von (I) mit Pigmenten der Formel (II) ergeben zwar wetterechte und deckende, jedoch nur farbschwache Lackierungen.

Der Gehalt an (b) kann in weitem Bereich variiert werden und kann zwischen 2 und 50 Gew.%, bezogen auf (a), liegen. Aus coloristischen und wirtschaftlichen Gründen liegt der Anteil an (b) jedoch vorzugsweise bei 5 bis 20 Gew.%, insbesondere bei 10 bis 20 Gew.%, bezogen auf (I).

Die Pigmente der Formel II sind bekannt (DE-OS 16 70 748, 27 27 982, 28 14 526, 29 14 086 und 30 07 299).

Von den Pigmenten (II) sind aus coloristischen und anwendungstechnischen Gründen solche mit R » CONH₂, N-C₁- bis C^-Alkylcarbamoyl, N-Chlorphenylcarbamoyl und 2-Chinazolonyl, insbesondere -CON^» -CONH-CHg, N-4-Chlorphenylcarbamoyl, N-3-Chlorphenylcarbamoyl oder 2-Chinazolonyl bevorzugt.

Die neuen Pigmentformen können nach verschiedenen Varianten hergestellt werden:

1) durch Synthese von (I) in Gegenwart von feinteiligem (II) und Erwärmen auf Temperaturen^. 100⁰C, z.B. entsprechend den Angaben in der DE-OS 26 28 409, Beispiel 1;

2) durch Synthese von (I) in Gegenwart von feinteiligem (II) und Erhitzen auf Temperaturen oberhalb 100°C, z.B. entsprechend DE-OS 26 28 409, Beispiel 5;

3) durch Synthese wie unter 1), Isolieren des Syntheseproduktes und anschließender Temperaturbehandlung, z.B. nach EP-A 38 548, Beispiele und 5;

4) durch Mischen der einzeln hergestellten feinteiligen Pigmente I und II in Form der wasserfeuchten Filterkuchen und Temperaturbehandlung des Gemisches, z.B. entsprechend der EP-A 38 548;

BASF Aktiengesellschaft —*— °·^ζ· 0050/36664

'*· 33275SA

5) durch Einwirken von Scherkräften auf eine Mischung der Filterkuchen von (I) und (II) und anschließender Temperaturbehandlung, z.B. entsprechend der DE-OS 28 00 815.

Je nach den angewendeten Bedingungen erhält man Pigmentformen mit unterschiedlichen coloristischen und anwendungstechnischen Eigenschaften.

So erhält man nach der Variante 1) und vor allem nach der Variante 5) Pigmentformen, die extreme Farbstärke und extreme Lasur aufweisen. Diese Pigmentformen sind hervorragend zum Pigmentieren von Druckfarben geeignet.

Pigmentformen, die eine hohe Farbstärke bei hoher Lasur und gleichzeitig guter Wetterechtheit aufweisen, erhält man nach den Varianten 2) und 3) und insbesondere nach der Varante 4). Diese Pigmentformen sind vor allem für das Pigmentieren von Lacken und von Kunststoffen in der Masse geeignet.

Die Synthese von (I) in Gegenwart von feinteiligem (II) erfolgt in bekannter Weise entsprechend der DE-OS 26 28 409, wobei je nach der beabsichtigten Verwendung, das Verfahrensprodukt bei Temperaturen von 70 bis 100⁰C (Variante 1) oder bei Temperaturen oberhalb von 100°C, vorteilhafterweise bei 120 bis 150⁰C (Variante 2) nachbehandelt wird oder das Verfahrensprodukt zunächst isoliert und nach dem Anrühren mit Wasser der Temperaturbehandlung unterzogen wird (Variante 3)).

Bei den Varianten 4) und 5) wird von feinteiligen Pigmenten (I) und (II) ausgegangen. Die Wärmebehandlung kann bei Temperaturen von 70 bis 150⁰C erfolgen, je nachdem ob das Pigment höchste Farbstärke und extreme Lasur oder ein farbstarkes, lasierendes Pigment mit hoher Wetterechtheit hergestellt werden soll. Die Herstellung der Pigmente gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Gegenwart oder in Abwesenheit von oberflächenaktiven Mitteln erfolgen.

Die anwendungstechnischen und/oder coloristischen Eigenschaften der neuen Pigmentformen können durch Auswahl geeigneter Isoindolinverbindungen II zusätzlich beeinflußt werden. So erhält man nach der Variante 1) ein brillantes, grünstichig gelbes, farbstarkes Pigment mit hoher Lasur, das für Druckfarben geeignet ist, mit Verbindungen der Formel II, in der R für Carbamoyl oder N-C^-C^-Alkylcarbamoyl, vorzugsweise für N-Methylcarbamoyl steht.

BASF Aktiengesellschaft " —5 O.Z. 0050/36664

Farbstarke und lasierende rotstichig gelbe bis gelbstichig rote Pigmente mit hoher Wetterechtheit werden mit Isoindolinverbindungen der Formel II erhalten, in der R für im Phenylkern substituiertes N-Phenylcarbamoyl oder für 2-Chinazolonyl steht. Dabei ist Chlor als Substituent im Phenylkern bevorzugt. Besonders bevorzugt ist in diesem Fall R = 2-Chinazolonyl.

Die Pigmente der Formel II sind bekannt (DE-OS 16' 70 748, DE-OS 27 57 982, DE-OS 28 14 526, DE-OS 29 14 086 und DE-OS 30 07 299).

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung zusätzlich erläutern. Die im folgenden angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

32,5 Teile Pigment (I) (hergestellt entsprechend DE-OS 26 28 409, Beispiel 1) werden in Form des wäßrigen Preßkuchens mit 3 Teilen Pigment der Formel II mit R = 2-Chinazolonyl in Form einer wäßrigen Suspension (hergestellt durch Kondensation von 1,3-Diiminoisoindolin mit 2-Cyanmethylchinazolon (1:1 Mol) in Methanol und Umsetzen des isolierten und getrockneten 1:1 Kondensationsproduktes mit Barbitursäure in Eisessig bei Siedetemperatur; das trockene Pigment wurde in 50 Teilen Wasser auf einer Schüttelmühle mit Glaskugeln 2 Stunden dispergiert) und 400 Teilen Wasser versetzt und das Gemisch unter kräftigem Rühren auf 130"C erwärmt und 7 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Abkühlen auf 80⁰C wird filtriert und mit heißem Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 32 Teile eines Pigmentes, das in Lacken eingefärbt, sehr farbstarke Orangefärbungen mit guter Wetterechtheit ergibt.

Im Vergleich zu der Pigmentform von (I), die unter den gleichen Bedingungen, jedoch ohne den Zusatz von (II) hergestellt wurde, ist die erfindungsgemäße Pigmentform viel farbstärker und viel lasierender bei vergleichbarer Wetterechtheit.

Beispiel 2
35

Man verfährt wie in Beispiel 1, verwendet jedoch anstelle von 3 Teilen nur 1,5 Teile des angegebenen Pigments. Man erhält 31 Teile eines Pigmentes, das in Lacken stark rotstichig gelbe Färbungen mit sehr hoher Farbstärke und guter Wetterechtheit ergibt.
40

BASF Aktiengesellschaft —6 O.Z. ΟΟ5Ό/36664

Beispiel 3

Man verfährt wie in Beispiel 1, erhitzt jedoch die wäßrige Suspension 14 Stunden auf 130°C. Man erhält 31 Teile Pigment, das in Lacken im Vergleich zu der unter sonst gleichen Bedingungen jedoch in Abwesenheit von (II) hergestellten reinen Pigmentform von (I) vielfach farbstärkere Orangefärbungen mit güter Wetterechtheit ergibt.

Beispiele 4 bis 24

Man verfährt wie in Beispiel 1, verwendet jedoch als Zusatzpigment 3 Teile einer Isoindolinverbindung der Formel (II), mit der in der Tabelle angegebenen Bedeutung für R. Es resultieren farbstarke Pigmente, die in Lacken gut bis sehr gut wetterechte Färbungen in den angegebenen Farbtönen liefern.

BASF Aktiengesellschaft

Beispiel

0 H

Cl

O H -C-N-<'_^v

Cl

hi-

O.Z. 0050/36664

Farbton orange

gelb

0 H

0 H -C-N-

-/■^CH3

orange orange

O H -C-N-V-"

gelb

10

11

O H

braun-orange

braun—orange orange

12

O Η orange

13

14

^{0 H} // V -C-N-V.-

₂CH₃ gelb gelb

BASF Aktiengesellschaft

Beispiel

-?Jy/

OCH

-CN

-CONHC₂H₅

-CONHCHo

-CONH-. O.Z. 0050/36664

Farbton

braun-orange orange

braun-orange gelb

braun-orange

braun

gelb gelb gelb gelb

BASF Aktiengesellschaft - ~ O.Z. 0050/36664

Beispiel 25

12,8 Teile o-Phthalodinitril werden in 100 Teilen Ethylenglykol suspendiert und in 3 Stunden bei 50*C 3 Teile Ammoniak gasförmig eingeleitet. Die resultierende Lösung des l-Amino-3-imino-isoindolenins wird in einer halben Stunde bei Raumtemperatur zu einer kräftig gerührten Suspension gegeben, die 27 Teile Barbitursäure in einer Lösung aus 22 Teilen des Natriumsalzes einer Co~/C»-Alkylnaphthalinsulfonsäure, 22 Teilen Ameisensäure und 3 Teilen des Pigmentes der Formel ΙΓ mit R = N-Methylcarbamoyl (das vorher in 50 Teilen Wasser auf einer Schüttelmühle mit Glaskugeln 2 Stunden dispergiert worden war) in 240 Teilen Wasser enthält. Man rührt eine Stunde nach und erhitzt dann 4 Stunden zum Sieden. Dann wird heiß filtriert, das Filtergut mit warmem Wasser neutral und hilfsmittelfrei gewaschen. Man kann auch das Filtergut wieder in Wasser eintragen, die Suspension kurz aufkochen und nochmals heiß filtrieren, um die überschüssige Säure und das Hilfsmittel schnell und quantitativ aus dem Pigment zu entfernen. Das Filtergut wird dann mit Methanol gewaschen und getrocknet.

Man erhält 36 Teile eines Gelbpigmentes, welches brillante, im Vergleich zu dem nach der DE-OS 26 28 409, Beispiel 1, erhältlichen Pigment wesentlich grünere Färbungen ergibt, die sich in Druckfarben durch eine wesentlich höhere Lasur auszeichnen.

Beispiel 26

Man verfährt wie in Beispiel 25, verwendet jedoch 10 g des in Wasser gut dispergierten Pigmentes der Formel (II) mit R = N-Methylcarbamoyl. Man erhält 42 Teile eines farbstarken Gelbpigmentes, welches im Vergleich zu dem in Abwesenheit von (II) hergestellten reinen Pigment (I) viel grünere, reinere und lasierendere Färbungen in Druckfarben ergibt.

Beispiel 27

Man verfährt wie in Beispiel 25, verwendet jedoch 3 Teile des Pigmentes der Formel II mit R = Carbamoyl. Man erhält 36 Teile eines Gelbpigmentes, welches mit dem Pigment des Beispiels 25 vergleichbare Eigenschaften hat.

Beispiel 28

Man verfährt wie in Beispiel 25, setzt jedoch das Pigment (b) der Formel (II) mit R = N-Methylcarbamoyl erst nach dem einstündigen Nachrühren, jedoch vor dem Erwärmen auf Siedetemperatur zu. Man erhält 36 Teile eines Gelbpigmentes, das sich im Vergleich zu dem in Abwesenheit von (II) herge-

BASF Aktiengesellschaft " - . O.Z. 0050/36664

stellten reinen Pigment (I) durch höhere Farbstärke, durch einen grünen und reinen Farbton und eine höhere Lasur in Druckfarben, Lacken und Kunststoffen auszeichnet.

Beispiel 29

Man verfährt wie in Beispiel 25, verwendet jedoch als Pigment (b) 3 Teile des vorher in Wasser gut dispergierten Isoindolinfarbstoffs der Formel II mit R = N-Phenylcarbamoyl. Man erhält 36 Teile eines farbstarken, rotstichigen Gelbpigmentes, das brillante, lasierende Druckfarben ergibt.

Beispiel 30

Man verfährt wie in der DE-OS 28 00 815, Beispiel 3, verwendet jedoch als (a) 27 Teile des nach der DE-OS.20 41 999, Beispiel 1 hergestellten Pigmentes (I) und als (b) 3 Teile des nach der DE-OS 16 70 748, Beispiel 76 hergestellten Pigmentes (II) mit R = Carbamoyl. Man erhält ein Pigment, das gegenüber dem Vergleich aus reinem (I) farbstärkere, grünere und lasierendere Färbungen gibt. Das neue Pigment eignet sich gut zum Einfärben von Druckfarben, Lacken und Kunststoffen.

Anwendungsbeispiel 1 Lack

10 Teile des nach Beispiel 1 erhaltenen Pigmentes und 95 Teile einer Einbrennlackmischung, die 70% Kokosalkydharz (60%ig in Xylol gelöst) und 30% Melaminharz (ungefähr 55%ig gelöst in Butanol/Xylol) enthält, werden in einem Attritor angerieben. Nach dem Auftragen und Einbrennen (30 Minuten bei 120"C) werden gelbstichig rote Volltonlackierungen mit guter Licht- und Überspritzechtheit erhalten. Durch Zumischen von Titandioxid werden orangefarbene Weißaufhellungen erzielt.

Verwendet man die nach den Beispielen 2 bis 24 erhaltenen Pigmente, so werden Lackierungen in den angegebenen Farbtönen mit ähnlichen Eigenschaften erhalten.

Anwendungsbeispiel 2 Kunststoff

0,5 Teile des nach Beispiel 1 erhaltenen Farbstoffs werden auf 100 Teile Polystyrolgranulat (Standard-Marke) aufgetrommelt. Das angefärbte Granulat wird durch Extrudieren homogenisiert (190 bis 195⁰C). Man erhält gelbstichig rote Extrudate, deren Färbung gute Lichtechtheit aufweist.

BASF Aktiengesellschaft - ' ··? τ» -. " O.Z. 0050/36664

Verwendet man eine Mischung aus 0,5 Teilen Farbstoff und 1 Teil Titandioxid, so erhält man deckende, gelbstichig rote Färbungen.

Verwendet man die Pigmente, die nach den Beispielen 2 bis 30 erhalten werden, so erhält man gute lichtechte·Färbungen in den angegebenen Farbtönen.

Anwendungsbeispiel 3 Druckfarbe

8 Teile des nach Beispiel 25 erhaltenen Pigmentes, 40 Teile eines mit Phenol/Formaldehyd modifizierten Kolophoniumharzes und 55 bis 65 Teile Toluol werden in einem Dispergierapparat innig vermischt. Man erhält eine gilbe Toluol-Tiefdruckfarbe. Die mit dieser Farbe erhaltenen Drucke weisen gute Lichtechtheit bei hoher Lasur auf. Bei Verwendung der nach den Beispielen 26, 27, 28 und 30 erhaltenen Pigmente werden ähnliche Ergebnisse erzielt.

Claims

Patentans prüche

Lasierende, farbstarke Isoindolinpigmente, enthaltend

10

25

(V

a) eine Pigmentform der Verbindung der Formel

15

und

b) 2 bis 50 Gew.%j bezogen auf (I), mindestens eines Isoindolinpigmentes der Formel

in der R für -CN, -CONH₂> N-C₁" bis C^-Alkylcarbamoyl, N-Phenylcarbamoyl, 2-Chinazolonyl, 2-Chinoxazolonyl oder 2-Benzimidazolyl steht und der Phenylrest im Phenylcarbamoyl und/oder die für R genannten heterocyclischen Reste gegebenenfalls durch Chlor, Brom, Fluor, Nitro, Carbamoyl, N-C^-C^-Alkylcarbamoyl, N-Phenylcarbamoyl, C,-C^-Alkyl, C^-C»-Alkoxy, Benzoylamino, C^-C^-Alkanoylamino, Gi-CA-Alkoxycarbonyl oder Phenoxycarbonyl substituiert sind, und wobei die Pigmente entweder durch Synthese von (I) in Gegenwart von feinteiligem (II) in wäßrigem Medium oder durch Erwärmen einer Mischung aus den feinteiligen Pigmenten (I) und (II) in wäßrigem Medium, gegebenenfalls nach vorausgegangener Einwirkung von Scherkräften erhalten werden.

305/83 Noe/St 29-07.1985

BASF Aktiengesellschaft - 2 - O.Z. 0050/36664
2. Isoindolinpigmente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als (b) Isoindolinpigmente der Formel II verwendet werden, in der R für -CONH₂' N-C^- bis C^-Alkylcarbamoyl, gegebenenfalls durch Chlor substituiertes Phenylcarbamoyl oder 2-Chinazolonyl steht.
3. Isoindolinpigmente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als (b) Isoindolinpigmente der Formel II verwendet werden, in der R für -CONH₂, -CONH-CH₃, N-(4-Chlorphenyl)-carbamoyl, N-(3-Chlorphenylcarbamoyl oder 2-Chinazolonyl steht.
4. Isoindolinpigmente gemäß den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß diese 10 bis 20 Gew.% (b), bezogen auf (a), enthalten.
5. Verwendung der Isoindolinpigmente gemäß den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4 zum Pigmentieren von Druckfarben, Lacken oder Kunststoffen in der Masse.
6. Verfahren zur Herstellung von farbstarken, lasierenden Isoindolinpigmenten durch eine Wärmebehandlung in wäßrigem Medium, gegebenenfalls nach vorhergegangener Einwirkung von Scherkräften, dadurch gekennzeichnet , daß man entweder ein Gemisch aus

a) dem feinteiligen Pigment der Verbindung der Formel 25

und

b) 7 bis 50 Gew.%, bezogen auf (I), mindestens einem Isoindolinpigment der Formel

BASF Aktiengesellschaft
7.

O.Z. 0050/36664

(ID,

in der R für -CN, -CONH₂, N-C₁ bis C^-Alkylcarbamoyl, N-Phenylcarbamoyl, 2-Chinazolonyl, 2-Chinoxazolonyl oder 2-BenzimidazoIyI steht und der Phenylrest im Phenylcarbamoyl und/oder die für R genannten heterocyclischen Reste gegebenenfalls durch Chlor, Brom, Fluor, Nitro, Carbamoyl, N-C,-C/-Alkylcarbamoyl, N-Phenylcarbamoyl, C,-C»"Alkyl, C-.-C»-Alkoxy, Benzoylamino, C,-C.-Alkanoylamino, C-j-Ci-Alkoxycarbonyl oder Phenoxycarbonyl substituiert sind, in wäßrigem Medium erwärmt oder (I) in Gegenwart von feinteiligem (II) in wäßrigem Medium synthetisiert.

Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus (I) und (II) in Wasser auf Temperaturen von 70° bis 150⁰C erwärmt.