JP2017535630A - C.I. Pigment Yellow 139の安定化 - Google Patents

C.I. Pigment Yellow 139の安定化 Download PDF

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Abstract

(a)C.I. Pigment Yellow 139並びに(b)式(II)の化合物若しくはその互変異性体及び/又はメラミン系若しくはピリミジン系化合物(任意で置換されている)を含有する付加物を含む、耐アルカリ性顔料組成物が提供され、式中、XはO、S又はNR1であり、基−A−B−は、−CR2=CR3−、−CR4R5−CR6R7−、−CY−CR8R9−、−CX−NR10−、−CR11=N−及び−CR12R13−NR14−から成る群から選択され、R1は水素、C1〜C8アルキル、C3〜C7シクロアルキル、C6〜C10アリール又はC7〜C10アラルキルであり、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13及びR14は相互に独立して、水素、ハロゲン、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル又はC6〜C10アリールであるか、又はR2及びR3はベンゾ縮合環を形成する。この顔料組成物は、様々な用途における着色剤として、特に高分子有機材料(例えば被覆組成物、塗料、印刷インク、液体インク、プラスチック、フィルム、又は繊維)の着色において使用することができる。

Description

本発明は、水素結合により安定化された付加物によって変性されたC.I.(Color Index) Pigment Yellow 139を含有するアルカリ安定性顔料組成物、この顔料組成物の製造方法、及び様々な用途における、特に高分子有機材料(例えば被覆組成物、塗料、印刷インク、液体インク、プラスチック、フィルム、又は繊維)における、着色剤としての、その使用に関する。
イソインドリン顔料(例えばPigment Yellow 139、若しくはPigment Yellow 185)は通常、アルカリ性媒体中では安定的ではなく、これらの顔料は、アルカリ性の反応物質と接触すると、又はこのような物質とブレンドすると、変色する。Pigment Yellow 139は通常、金色っぽい黄色から茶色に変色し、この反応は温度が上昇することによってさらに促進される。
欧州特許出願公開第519898号公報(EP-A-519898)は、ポリオレフィンホモポリマー及びコポリマー(LDPE、HDPE、LLDPE、PP、及びEVA)に基づく熱可塑性合成材料を、イソインドリン顔料により着色するための方法を開示しており、ここでこの顔料は、有機酸(例えばステアリン酸、クエン酸、又はリンゴ酸)を酸性の反応添加剤として特定量添加することによって安定化されているが、これらの酸は、顔料よりも強い酸であり、顔料とアルカリ反応し、かつ合成材料中に存在し得る物質を、酸性形態に変えてしまう。安定化されたPigment Yellow 139はまた、着色性の濃縮物又はマスターバッチの形態でも記載されており、ここで顔料、合成材料、及び酸性の反応添加剤は、一緒に溶融される。酸性の反応添加剤の省略と比較した変色は記載されていない。
顔料の公知の表面変性、例えばポリマー若しくは顔料誘導体の吸着、樹脂化、無機若しくは有機のカプセル化などは、アルカリ安定性に対する必要性をいまだ満たしていない。Pigment Yellow 139はさらに、プラスチック用途で使用される場合、特にポリオレフィン又はポリアミドの適用では、高温に対しても敏感である。このようなプラスチックを、材料着色されたプラスチック製品の製造の間(例えば押出成形プロセス)に約240℃より高い温度にさらすと、しばしば分解生成物が生じ、これはPigment Yellow 139の安定性、ひいてはプラスチック製品の色特性に望ましくない効果をもたらす。
よって、アルカリ安定性/耐アルカリ性が必要とされる用途(例えば屋外使用における適用、又はアルカリ性物質含有適用媒体における使用)での使用に適切であり、かつ/又は例えば製造の間用いられる高温にさらされるプラスチック適用での使用に適切である、アルカリ安定性のPigment Yellow 139に対する需要が継続的に存在する。
よって本発明の課題は、所望のアルカリ安定性、及び/又はプラスチック適用、特にポリオレフィン又はポリアミド適用における熱安定性を示しながらも、その他の性能特性、特に色特性が不利な影響を受けることはない、Pigment Yellow 139に基づく顔料組成物を提供することである。
様々なゲスト化合物を有する、アゾ−バルビツール酸若しくはその誘導体をベースとする包接化合物、挿入化合物、及び金属錯体の固溶体(例えばC.I. Pigment Yellow 150)が、これまで記載されている。例えば、米国特許第4622391号明細書(US-A-4622391)、又は米国特許第4628082号明細書(US-A-4628082)は、Pigment Yellow 150をベースとする金属錯体に埋め込むべき様々な有機化合物を記載しており、それは例えば、尿素誘導体、界面活性剤、天然樹脂、又は樹脂酸、水溶性ポリマー、又は染料である。
Pigment Yellow 150をベースとするメラミンホスト顔料を製造するための様々な方法が開示されている(例えば欧州特許出願公開第994162号公報(EP-A-994162)、及び欧州特許出願公開第994164号公報(EP-A-994164))。これらの顔料は、質感が柔らかいため、適用媒体中に分散させるためには良好であると記載されている。米国特許出願公開第2008/0057417号公報(US-A-2008/0057417)は、再現性を改善させるための方法を開示しており、ここではアゾバルビツール酸の一カリウム錯体及び二カリウム錯体と、ニッケル化合物との混合物、及びメラミンを反応させる。同様に、米国特許出願公開第2007/0020408号公報(US-A-2007/0020408)は、種結晶の存在下における、このようなホスト−ゲスト化合物の製造方法を開示しており、米国特許出願公開第2007/0020409号公報(US-A-2007/0020409)は、少なくとも2つのpH段階における熱処理工程を用いた製造方法を開示している。例えばLevascreen(登録商標)Yellow Gは、市販で手に入るPigment Yellow 150ホストメラミンである。
さらに、メラミン、及びシアヌール酸が、強い水素結合に基づき固体構造を形成することは知られており、これはまた1:1共結晶(co-crystal)として記載されている(G.M. Whitesidesら著、J. Am. Chem. Soc. 1 12 (1990), 9025〜9026)。環状第二級ジアミドに基づく水素結合テープの類似固体状構造については様々なものが、J.C. MacDonald、及びG.M. Whitesidesによって、Chem. Rev. 94 (1994) 2383〜2420に記載されている。
所望の特性を有するPigment Yellow 139をベースとする顔料組成物は、前記顔料を、水素結合し安定化された付加物で変性することによって得られることが判明した。
従って、第一の態様において本発明は、
(a)式
Figure 2017535630
の顔料、及び
(b)以下の(b1)又は(b2)又は(b3)から選択される付加物
(b1)式:
Figure 2017535630
[前記式中、
Xは、O、S、又はNR1であり、Xは好ましくはO又はSであり、
Yは、O、S、又はNR1であり、
−A−B−は、−CR2=CR3−、−CR45−CR67−、−CY−CR89−、−CX−NR10−、−CR11=N−、−CR1213−NR14−、及び
Figure 2017535630
から成る群から選択され、
1は水素、C1〜C8アルキル、C3〜C7シクロアルキル、C6〜C10アリール、又はC7〜C10アラルキルであり、
2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、及びR14は相互に独立して、水素、ハロゲン、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、若しくはC6〜C10アリールであるか、又は
2及びR3はベンゾ縮合環を形成し、
アルキル、シクロアルキル、又はアルケニルはそれぞれ、非置換であるか、又はハロゲン若しくはOHによって置換されており、
アリール若しくはベンゾ縮合環は、非置換であるか、ハロゲン、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって置換されている]
の化合物若しくはその互変異性体と、
式:
Figure 2017535630
[前記式中、
Zは、N、又はCR18であり、
18は、水素、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、C6〜C10アリール、又はC7〜C10アラルキルであり、
15、R16、及びR17は相互に独立して、水素、C1〜C8アルキル、C6〜C10アリール、C7〜C10アラルキル、又は式:
Figure 2017535630
の基であり、
アルキル若しくはアルケニルはそれぞれ非置換であるか、又はハロゲン若しくはOHで置換されており、
アリールはそれぞれ非置換であるか、又はハロゲン、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって置換されている]
の化合物若しくはその互変異性体とを含有する付加物、
又は
(b2)式:
Figure 2017535630
[前記式中、
Xは、O、S、又はNR1、好ましくはO又はSであり、
Yは、O、S、又はNR1であり、
−A−B−は、−CR2=CR3−、−CR45−CR67−、−CY−CR89−、−CX−NR10−、−CR11=N−、−CR1213−NR14−、及び
Figure 2017535630
から成る群から選択され、
1は水素、C1〜C8アルキル、C3〜C7シクロアルキル、C6〜C10アリール、又はC7〜C10アラルキルであり、
2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、及びR14は相互に独立して、水素、ハロゲン、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、若しくはC6〜C10アリールであるか、又は
2及びR3はベンゾ縮合環を形成し、
アルキル、シクロアルキル、又はアルケニルはそれぞれ、非置換であるか、又はハロゲン若しくはOHによって置換されており、
アリール若しくはベンゾ縮合環はそれぞれ、非置換であるか、ハロゲン、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって置換されている]
の化合物若しくはその互変異性体を含有する付加物、
又は
(b3)式:
Figure 2017535630
[前記式中、
Zは、N、又はCR18であり、
18は、水素、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、C6〜C10アリール、又はC7〜C10アラルキルであり、
15、R16、及びR17は相互に独立して、水素、C1〜C8アルキル、C6〜C10アリール、C7〜C10アラルキル、又は式:
Figure 2017535630
の基であり、
アルキル若しくはアルケニルはそれぞれ非置換であるか、又はハロゲン若しくはOHで置換されており、
アリールはそれぞれ非置換であるか、又はハロゲン、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって置換されている]
の化合物若しくはその互変異性体を含有する付加物、
を含有する顔料組成物に関する。
さらなる態様において、本発明は、(a)式(I)の顔料を、付加物(b1)、(b2)、又は(b3)から選択される付加物(b)で処理する工程を含む、顔料組成物の製造方法、並びにこの製造方法によって得られる顔料組成物に関する。
さらなる態様において本発明は、被覆組成物、塗料、印刷インク、液体インク、プラスチック、フィルム、又は繊維を着色するための、顔料組成物の使用、並びにこの顔料組成物で着色された被覆組成物、塗料、印刷インク、液体インク、プラスチック、フィルム、又は繊維に関する。
さらなる態様において本発明は、式(I)の顔料のアルカリ安定性を向上させるための、付加物(b1)、(b2)、又は(b3)から選択される付加物(b)の使用に関する。
式(I)の顔料は、カラーインデックス(Color Index)にはC.I. Pigment Yellow 139として記載されており、本明細書ではこれをPigment Yellow 139とも呼ぶ。
本明細書で「付加物」という用語は、水素結合し安定化された付加物を意味し、特に分子間水素結合によって形成された化合物のほぼ二次元的な網目構造を意味する。式(II)の化合物若しくはその互変異性体及び/又は式(III)の化合物若しくはその互変異性体を含有する付加物(b)とは、以下のものによって形成可能な付加物を意味する:
・式(II)の化合物若しくはその互変異性体、及び/又は式(III)の化合物若しくはその互変異性体(付加物(b1))、又は
・式(II)の化合物若しくはその互変異性体、及び任意で、式(II)若しくは(III)の化合物とは異なるさらなる化合物(付加物(b2))、又は
・式(III)の化合物若しくはその互変異性体、及び任意で、式(II)若しくは式(III)の化合物とは異なるさらなる化合物(付加物(b3))。
「1つ(a)」、「1つ(an)」、「その(the)」、「少なくとも1つ(at least one)」、及び「1つ以上(one or more)」という用語は、交換可能に使用する。よって例えば、付加物が、式(II)の化合物を1つ含有するとは、この付加物が、式(II)の化合物を「1つ以上」有することを意味する。
本明細書で「顔料組成物」とは、式(I)の顔料と、式(II)の化合物及び/又は式(III)の化合物を含有する、水素結合し安定化された付加物(b)とを含有する組成物を意味し、ここでこの付加物は、顔料の表面に会合している、かつ/又は少なくとも部分的に顔料の発色団内部に挿入されている(例えばπ−πスタッキング、水素結合、及び/又はファンデルワールス力によって)。顔料組成物は一般的に、成分(a)と成分(b)が物理的に混合されたブレンドとは異なる。
本明細書において、顔料組成物との関連で「会合された」又は「変性された」とは、付加物と顔料の発色団との、非共有結合的、非イオン性の相互作用を意味する。
式(II)の化合物、及び式(III)の化合物には、相応する互変異性体も含まれる。
アルキル、例えばC1〜C8アルキル、C1〜C4アルキル、又はC1〜C6アルキルは、可能であれば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素原子の所定の制限の範囲内にある。その例は、メチル(Me)、エチル(Et)、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、2,2−ジメチルプロピル、n−ヘキシル、1−メチルヘキシル、n−ヘプチル、イソヘプチル、1,1,3,3−テトラメチルブチル、1−メチルヘプチル、3−メチルヘプチル、n−オクチル、又は2−エチルヘキシルである。それぞれのアルキルは非置換であるか、又は1回以上、OH若しくはHalによって置換されていてよい。
アルキレン、例えばC1〜C8アルキレン、C1〜C6アルキレン、又はC1〜C4アルキレンは先に規定したアルキルから出発して、アルキルのいずれかの末端炭素原子から水素原子を引き抜くことによって誘導できる。その例は、メチレン、エチレン、n−プロピレン、イソプロピレン、n−ブチレン、イソブチレン、s−ブチレン、t−ブチレン、n−ペンチレン、n−ヘキシレン、n−ヘプチレン、又はn−オクチレンである。このようなアルキレン基は、−O−、−S−、−NR20−、フェニル、ナフチル、又はシクロヘキシレン、例えば1,4−フェニレン、1,4−ナフチレン、1,5−ナフチレン、2,6−ナフチレン、又は1,4−シクロヘキシレンから選択される基を1個以上、有することができる。アルキレン基は好ましくは、中断されていないか、1つの基によって中断されている。アルキレン基がフェニル、ナフチル、又はシクロヘキシレンを含有する場合、これらの基は、1方の端部に、又は鎖内に存在していてよい。
アルケニル、例えばC2〜C8アルケニル、C3〜C8アルケニル、C3〜C6アルケニル、又はC3〜C4アルケニルは、可能であれば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素原子の所定の制限の範囲内にある。その例は、ビニル、アリル、メタリル、イソプロペニル、2−ブテニル、3−ブテニル、イソブテニル、n−ペンタ−2,4−ジエニル、又は3−メチルブタ−2−エニルである。「アルケニル」という用語は、1個以上の二重結合を有する残基も包含し、この残基は、共役型、又は非共役型であってよく、例えば1つの二重結合を有することができる。それぞれのアルケニルは非置換であるか、又は1回以上、OH若しくはHalによって置換されていてよい。アルケニレン、例えばC2〜C8アルケニレン、又はC2〜C4アルキレンは、先に規定したアルケニルから出発して、アルケニルのいずれかの末端炭素原子から水素原子を引き抜くことによって誘導できる。
シクロアルキル、例えばC3〜C7シクロアルキル、又はC5〜C7シクロアルキルは、炭素原子の所定の制限の範囲内にあってよく、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、メチルシクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、又はメチルシクロヘキシル、好ましくはシクロヘキシルであり得る。それぞれのシクロアルキルは非置換であるか、又は1回以上、OH若しくはHalによって置換されていてよい。シクロアルキレン、例えばC3〜C7シクロアルキレン、又はC5〜C7シクロアルキレンは、先に規定したシクロアルキルから出発して、シクロアルキルのいずれかの末端炭素原子から水素原子を引き抜くことによって誘導できる。1,4−シクロヘキシレンが好ましい。
アリール、例えばC6〜C10アリールは、炭素原子の所定の制限の範囲内にあってよく、フェニル、1−ナフチル、若しくは2−ナフチルであってよく、好ましくはフェニルである。それぞれのアリールは非置換であるか、又は1回以上、Hal、OH若しくはC1〜C4アルキルによって置換されていてよい。アリーレン、例えばC6〜C10アリーレンは、1,4−フェニレン、1,4−ナフチレン、1,5−ナフチレン、又は2,6−ナフチレンであってよく、好ましくはp−フェニレンである。
アラルキル、例えばC7〜C10アラルキルは、炭素原子の所定の制限の範囲内にあってよく、ベンジル、2−ベンジル−2−プロピル、β−フェニル−エチル(フェネチル)、α,α−ジメチルベンジル、又はω−フェニルブチルであってよく、ここで脂肪族炭化水素基も、芳香族炭化水素基もともに、置換されていないか、又は置換されていてよい。芳香族部分は、Hal、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって1回以上置換されていてよく、脂肪族部分はOH若しくはHalによって置換されていてよい。好ましい例は、ベンジル、又はフェネチルである。
ハロゲン(Hal)は、I、Br、Cl、又はF、好ましくはアルキル上のF又はCl、及びアリール上のCl又はBrを表す。
「置換された」という用語は、「1回以上置換された」ことを意味し、これはすなわち、可能であれば1〜3回、好ましくは1回又は2回、より好ましくは1回置換されているということである。1つの置換基が1つの基に1回より多く現れる場合、置換基はそれぞれ、異なっていてよい。
特に重要なのは、(a)式(I)の顔料、及び本明細書に記載の付加物(b1)を含有する、顔料組成物である。
成分(b)の適切な付加物は、式(III)の化合物、及びジカルボン酸によって形成することもできる。
従って、好ましい実施形態では、顔料組成物は、
(b3)本明細書のいずれかの態様で規定した式(III)の化合物、又はその互変異性体と、式:
HOOC−R19−COOH (V)
の化合物を含有する付加物
を含有し、
前記式中、
19は、直接結合、C1〜C8アルキレン、C2〜C8アルケニレン、C3〜C7シクロアルキレン、又はC6〜C10アリーレンであり、
前述のアルキレン、シクロアルキレン、又はアルケニレンは、非置換であるか、又はハロゲン、若しくはOHによって置換されており、前述のアルキレンはさらに、O、S、NR20、フェニル、ナフチル、又はシクロヘキシレンによって中断されていてよく、
前述のアリーレンは非置換であるか、又はハロゲン、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって置換されており、R20は水素、又はC1〜C4アルキルである。
19は好ましくは、直接結合、C1〜C6アルキレン、C2〜C4アルケニレン、シクロヘキシレン、又はC6〜C10アリーレンであり、前述の基は特に非置換であるか、又はOHによって置換されており、特に直接結合、又はC1〜C4アルキレンである。
適切な例は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、及びオクタン二酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、及びテレフタル酸であり、特にシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、酒石酸、及びテレフタル酸である。
好ましい態様において付加物(b)は、
・式(II)の化合物(付加物(b2))、又は
・式(II)の化合物、及び式(III)の化合物(付加物(b1))、又は
・式(III)の化合物、及び式(V)の化合物(付加物(b3))
を含有する付加物から選択され、各化合物は、本明細書のいずれかの態様で記載される通りである。
式(II)の化合物は、式(II)の化合物を1種以上、好ましくは式(II)の化合物を1種、含有することができる。従って同じことが、式(III)又は(V)の化合物にも当てはまる。
式(II)の好ましい化合物は、式(II)中、X及びYがOであり、X及びYがSであり、XがSであり、かつYがOである化合物、XがNHであり、かつYがOである化合物、又はXがOであり、かつYがNHである化合物であり、より好ましくはX及びYがOである化合物である。
さらなる好ましい式(II)の化合物は、式(II)中、基−A−B−が、−CR2=CR3−、−CR45−CR67−、−CY−CR89−、−CX−NR10−、−CR11=N−、−CR1213−NR14−、及び
Figure 2017535630
から成る群から選択され、
ここでR2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、及びR14は相互に独立して、水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル、C3〜C4アルケニル、若しくはC6〜C10アリール、より好ましくは水素、メチル、エチル、若しくはフェニルであるか、又は
2及びR3はベンゾ縮合環を形成する、
化合物である。
−CR2=CR3−は好ましくは、R2及びR3が相互に独立して、H、メチル、エチル、F、Cl、Br、又はIである基、又はR2及びR3がベンゾ縮合環を形成する基である。適切な−CR2=CR3−基は、−CH=CH−、−C(Me)=C(Et)−、−C(Et)=C(Me)−、−C(Hal)=CH−、又は
Figure 2017535630
から選択される。
さらに好ましくは、−CR45−CR67−は、R4、R5、R6、及びR7が相互に独立してH、メチル、エチル、F、Cl、Br、又はIである基である。適切な−CR45−CR67−は、−CH2−CH2−、−CH(Me)−CH2−、又は−CH(Et)−CH2−から選択される。
さらに好ましくは、−CY−CR89−は、YがO又はNHであり、R8及びR9が相互に独立して、H、C1〜C6アルキル、C3〜C4アルケニル、ベンジル、又はフェニル、特にH、メチル、エチル、イソプロピル、アリル、ベンジル、又はフェニルである基である。適切な基は、−CO−CH2−、−CO−C(Me)2−、−CO−C(Et)2−、−CO−CH(Me)−、−CO−CH(Et)−、−CO−C(Me)(Ph)−、−CO−C(Et)(Ph)−、−CO−CBr2−、又は−C(NH)−CH2−である。
さらに好ましくは、−CX−NR10−は、XがOであり、R10がH、又はC1〜C6アルキル、より好ましくはH、メチル、エチル、イソプロピル、n−ブチル、又はイソブチルである基である。
さらに好ましくは、−CR11=N−は、R11がH、メチル、又はエチル、特にHである基である。
さらに好ましくは、−CR1213−NR14−は、R12、R13、及びR14が相互に独立して、H、メチル、又はエチル、特にHである基である。
特に適切な式(II)の化合物は、
Figure 2017535630
ここでR8は、H、メチル、エチル、イソプロピル、アリル、ベンジル、又はフェニルであるか、又は
Figure 2017535630
から選択される。
式(III)の好ましい化合物は、式(III)中、ZがN、又はCR18であり、ここでR18は水素、C1〜C4アルキル、又はフェニル、より好ましくは水素、メチル、エチル、又はフェニルであり、
15、R16、及びR17は相互に独立して、水素、C1〜C6アルキル、フェニル、1−ナフチル、ベンジル、又は式
Figure 2017535630
の基であり、前述のフェニル若しくはナフチルは非置換であるか、又はCl、Br、I、メチル、若しくはエチルによって置換されており、より好ましくは、R15は水素であり、R16、及びR17は同一であり、C1〜C4アルキル又はフェニルであり、前述のフェニルは任意で置換されている、
化合物である。
特に適切な式(III)の化合物は、
Figure 2017535630
ここでR16及びR17は、C1〜C4アルキル、若しくはフェニルである、又は
Figure 2017535630
から選択される。
従って好ましい実施形態において、顔料組成物は、
(b1)X及びYがOであり、−A−B−が−CY−CR89−、又は−CX−NR10−であり、R8、R9、及びR10が水素である、式(III)の化合物若しくはその互変異性体、及び
ZがNであり、R15、R16、及びR17が相互に独立して水素、又はC1〜C4アルキルである、式(III)の化合物若しくはその互変異性体
を含有する付加物を含む。
さらなる好ましい実施形態において、顔料組成物は、
(b1)X及びYがOであり、−A−B−が、−CY−CR89−、又は−CX−NR10−であり、R8、R9、及びR10が水素である、式(II)の化合物若しくはその互変異性体、及び
ZがCR18であり、R18が水素、C1〜C4アルキル、フェニル、又はC7〜C10アラルキルであり、R15、R16、及びR17は相互に独立して水素、又はC1〜C4アルキルである、式(III)の化合物若しくはその互変異性体
を含有する付加物を含む。
さらなる好ましい実施形態において、顔料組成物は、
(b1)X及びYがOであり、−A−B−が−CY−CR89−、又は−CX−NR10−であり、R8、R9、及びR10が水素である、式(II)の化合物若しくはその互変異性体、及び
ZがN又はCR18であり、R18が水素、C1〜C4アルキル、フェニル、又はC7〜C10アラルキルであり、R15、R16、及びR17は相互に独立して水素、又はC1〜C4アルキルである、式(III)の化合物若しくはその互変異性体
を含有する付加物を含む。
さらなる好ましい実施形態において、顔料組成物は、
(b1)X及びYがOであり、−A−B−が−CY−CR89−、又は−CX−NR10−であり、R8、R9、及びR10が水素である、式(II)の化合物若しくはその互変異性体、及び
ZがNであり、R15、R16、及びR17が水素である、式(III)の化合物若しくはその互変異性体
を含有する付加物を含む。
さらなる好ましい実施形態において、顔料組成物は、
(b1)X及びYが相互に独立して、O、又はNR1であり、−A−B−が−CY−CR89−であり、R1、R8、R9、及びR10が水素である、式(II)の化合物若しくはその互変異性体、及び
ZがN又はCR18であり、R18が水素、C1〜C4アルキル、フェニル、又はC7〜C10アラルキルであり、R15、R16、及びR17が相互に独立して、水素、又はC1〜C4アルキルである、式(III)の化合物若しくはその互変異性体
を含有する付加物を含む。
成分(b2)の適切な付加物はまた、式(II)の化合物のみによって、例えば式(II)の化合物1種以上によって、好ましくは式(II)の化合物1種によって形成することができる。
従って、好ましい顔料組成物は、以下のような式(II)の化合物、若しくはその互変異性体から形成される付加物(b2)を含有する:
X及びYがOであり、
−A−B−は、−CR2=CR3−、−CY−CR89−、及び−CX−NR10−から成る群から選択され、R2、R3、及びR10が水素であり、
8及びR9は相互に独立して、水素、ハロゲン、又はC1〜C4アルキルである、
式(II)の化合物。
以下のような式(II)の化合物、若しくはその互変異性体から形成される付加物(b2)を含有する顔料組成物も好ましい:
X及びYは相互に独立して、O、又はNR1であり、
−A−B−は、−CR2=CR3−、−CY−CR89−、及び−CX−NR10−から成る群から選択され、R1、R2、R3、及びR10が水素であり、
8及びR9は相互に独立して、水素、ハロゲン、又はC1〜C4アルキルである、
式(II)の化合物。
付加物(b2)が、以下のような式(II)の化合物、若しくはその互変異性体から形成されている顔料組成物がより好ましい:
X及びYがOであり、
−A−B−が、−CY−CR89−、及び−CX−NR10−から成る群から選択され、
8、R9、及びR10が水素である、
式(II)の化合物。
付加物を形成するための特に好ましい例は、式(IIa)、(IIb)、(IIc)、又は(IIf)のもの、特に(IIa)、又は(IIb)のものである。
さらなる適切な成分(b)の付加物は、式(III)の化合物のみによって、好ましくは式(IIIa)の化合物によって形成することもできる。しかしながら、この実施形態はあまり好ましくない。
特に好ましい付加物は、以下のものによって形成される:
・式(IIa)の化合物、及び式(IIIa)の化合物、又は
・式(IIa)の化合物、及び式(IIIb)の化合物、又は
・式(IIb)の化合物、及び式(IIIa)の化合物、又は
・式(IIb)の化合物、及び式(IIIb)の化合物、又は
・式(IIa)の化合物、又は
・式(IIb)の化合物。
有利には、付加物は1種の化合物のみから、又は2種の異なる化合物から形成される。よって、付加物は好ましくは、式(II)の化合物から、又は式(III)の化合物から、実質的に成る。或いは、付加物は好ましくは、式(II)の化合物、及び式(III)の化合物から実質的に成るか、又は式(III)の化合物、及び式(V)の化合物から実質的に成る。これはつまり、付加物がその他の物質を、成分(b)の全質量に対して0〜5質量%、好ましくは0〜3質量%の量でしか含有できないことを意味する。
本明細書で記載する1種より多い付加物の混合物もまた、本発明による顔料組成物を形成するために使用できる。
原則的に、第二級ジアミドに基づく固体状構造として記載されるあらゆる付加物が、本発明において使用できる(J.C. MacDonald、及びG.M. Whitesides著、Chem. Rev. 94 (1994) p.2383〜2420参照)。式(II)、(III)、又は(V)の化合物は例えば、市販で手に入るものであるか、又は当業者に公知の方法によって合成できる(例えばChem. Rev. 94 (1994) p.2383〜2420で言及された文献に開示された方法)。
さらなる態様において本発明は、(a)式(I)の顔料を、付加物(b1)、(b2)、又は(b3)から選択される付加物(b)で処理する工程を含む、本明細書で規定したいずれかの態様における顔料組成物の製造方法に関する。
式(I)の顔料としては、本発明による顔料組成物を製造するために、あらゆる粗製Pigment Yellow 139を使用することができる。粗製顔料は、当業者に公知の方法によって得ることができる。例えば、西独国特許出願公開第2628409号公報(DE-A-2628409)、及び西独国特許出願公開第2041999号公報(DE-A-2041999)に開示されているジイソシアネートミノイソインドリンは、気体状アンモニアをo−フタロジニトリルを含有する懸濁液中に導入し、こうして得られた懸濁液を、バルビツール酸、水、ギ酸、及び界面活性剤から成る混合物に、加熱しながら添加することによって得られる。西独国特許出願公開第3022839号公報(DE-A-3022839)は、1−アミノ−3−シアンイミノイソインドレニンを、2当量のバルビツール酸と水中で反応させる方法を記載している。西独国特許出願公開第3935858号公報(DE-A-3935858)は、アルコール中でフタロジニトリルを塩基と反応させ、続いてバルビツール酸、水、及びギ酸から成る混合物で縮合する方法(中間体は単離しない)を開示している。粗製顔料は、合成から直接得られたものとして、ウェットケーク(wet cake)として、又は通常は濾過より単離し、洗浄、及び乾燥した後に使用できる(後続の処理又は仕上げ工程による)。ウェットケークは、ウェットケークの全質量に対して30〜60質量%、顔料を含有することができる。さらに、既に仕上がった顔料(例えば、イソインドリン顔料を調整するための一般的な方法で仕上げられたもの)を使用することができる。或いは、市販で手に入るあらゆるPigment Yellow 139を使用できる。
好ましくは、濾過により単離され、洗浄、及び乾燥された粗製顔料を使用する。
式(II)の化合物、及び/又は式(III)の化合物を含有する付加物は、式(I)の顔料を処理する工程の間にその場で(in situ)製造することができるか、又は別個に製造して、式(I)の顔料に添加し、顔料組成物を形成することができる。
付加物が、2種の異なる化合物から形成される場合(例えば式(II)の化合物と式(III)の化合物)、付加物は、式(I)の顔料に添加する前に、適切に製造される。付加物は、各化合物を水に別個に溶解させ、これらの溶液をブレンドし、沈殿物が形成されるまで撹拌することによって、適切に製造される。この溶解は、室温又は高温、例えば最大60℃で行うことができる。溶液のブレンドは、室温でも、最大60℃の温度でも行うことができ、付加物が沈殿物として形成される。この沈殿物は一般的に、濾過によって単離し、通常は水で洗浄する。この付加物は、乾燥後に20〜100℃、好ましくは60〜90℃の温度で使用することができ、又はウェットケークとして使用することができる(後続の式(I)の顔料の処理又は仕上げ工程による)。
通常、式(II)の化合物対式(III)の化合物のモル比は、0.4:0.6から0.7:0.3の範囲、好ましくは約0.45:0.55から0.70:0.30の範囲、より好ましくは0.45:0.55から0.55:0.45の範囲である。最も好ましくは、このモル比は約1:1である。
通常、式(III)の化合物対式(V)の化合物のモル比は、0.4:0.6から0.7:0.3の範囲、好ましくは約0.45:0.55から0.70:0.30の範囲、より好ましくは0.45:0.55から0.55:0.45の範囲である。最も好ましくは、このモル比は約1:1である。
本発明による顔料組成物を製造する方法は、式(I)の顔料、及び式(II)の化合物及び/又は式(III)の化合物を含有する付加物を、そのまま微細化工程にかけるか、又は分散工程(通常は高エネルギーを伴い、粉砕媒体を含む)によって、行うことができる。
従って、好ましい態様において本発明は、式(I)の顔料を付加物(b)で、塩混練、湿式粉砕、又は分散を用いて、好ましくは粉砕媒体を含む高エネルギーを用いて処理する方法に関し、ここでは任意で、付加物(b)をその場で、処理工程の間に製造する。
式(I)の顔料(成分(a))対本発明の顔料組成物を製造するために使用する付加物(成分(b))の質量比は、0.85:0.15から0.5:0.5の範囲、好ましくは0.80:0.2から0.65:0.35の範囲にあり得る。製造方法のために使用する質量比は通常、本発明による顔料組成物の質量比に相当する。付加物をその場で製造する場合、成分(b)の付加物を形成する化合物は、式(I)の顔料に対して最大20質量%、好ましくは最大10質量%の過剰で適切に添加することができる。付加物を形成しない化合物は、洗浄によって容易に分離することができる。本発明による顔料組成物中に存在する付加物の量は例えば、乾燥させた顔料(収量に相当)を秤量することによって算出できるか、又は元素分析によって特定できる。
好ましくは、塩混練又は湿式粉砕によって、微細化工程を行うことができる。
塩混練は、無機塩、又は有機酸の塩、及び有機液体の存在下で行うことができ、ここで顔料、付加物、及び無機塩、又は有機酸の塩は、実質的に不溶性である。塩混練のために当業者に知られたあらゆる混練機、例えば一般的な二軸型混練機、例えばZ型ブレード式混練機、又はスクリュー式混練機、また一軸式混練機、高速ミキサー、又は押出機なども使用できる。式(I)の顔料及び付加物は好ましくは、それぞれ液体の残量が、顔料及び付加物に対してそれぞれ最大5質量%という乾燥形態で使用する。
塩混練のための適切な塩は、水中における溶解性が少なくとも10g/100mlである水溶性塩である。適切な例は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウム、炭酸カルシウム、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム、クエン酸ナトリウム、酒石酸カリウムナトリウムなどである(結晶水有り、又は無し)。好ましい無機塩は、塩化ナトリウム、及び硫酸ナトリウムであり、より好ましくは塩化ナトリウムである。通常、工業的なグレードの塩は、事前に微粉化を行って、又は行わずに使用する。これらの塩は好ましくは、5〜200μm、より好ましくは10〜50μmという平均粒径を有する。加えて適切なことに、これらの塩は、有機溶媒中で100mg/l以下、特に10mg/ml以下(それぞれ20℃の場合)という溶解性しか有さず、これらは好ましくは実質的に有機溶媒に不溶性である。
塩混練で使用するために適切な液体は、液体、好ましくは有機溶媒、又は粉砕の間に液化する融点が低い固体であり、これらの中に有機顔料、及び塩は実質的に不溶性であるが、本発明による顔料組成物に対して、粗製顔料の物理的な変化をもたらさないものである。有機溶媒の例は、アルコール、例えばメタノール、エタノール、(ジ、トリ)エチレングリコール、(ジ)プロピレングリコール、又はグリセロール;低級有機酸、例えばギ酸又は酢酸;エーテル、例えばジオキサン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノエチルエーテル若しくはエチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、又はオリゴグリセロールエーテル、及びポリグリセロールエーテル;ケトン、例えばアセトン、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノン、又はメチルエチルケトン;芳香族化合物、例えばトルエン、キシレン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、又はクロロナフタレン;エステル、例えばブチルアセテート、グリセロールトリアセテート、メチルベンゾエート、ジメチルフタレート、又はメチルサリチレート;アミド、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、又はN−メチルピロリドン;スルホン、例えばスルホラン、又はスルホキシド、例えばジメチルスルホキシドである。特に適切な溶媒は、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、又はジアセトンアルコールである。
一般的に混練物は、式(I)の顔料と付加物との合計質量1gあたり、又は式(I)の顔料と成分(b)の付加物をその場で形成する化合物との合計質量1gあたり、無機塩又は有機酸の塩を1〜15g、好ましくは2〜8g含有し、有機液体を0.3〜2g、好ましくは0.5〜2g含有する。
混練温度は一般的に、20〜150℃、好ましくは30〜110℃、より好ましくは30〜90℃である。
塩混練工程は、粒子に最適な安定性、顔料サイズ、及び分布を与えるために、充分な時間にわたって行うべきである。この時間の長さは重要ではなく、2〜15時間、好ましくは2〜10時間、特に2〜6時間であり得る。
速度又は回転比は、混練物が均質に動き、均一に剪断されるよう、適切に選択する。
混練後に生じる生成物は、塩及び有機酸を除去するために、水中で撹拌及び顆粒化することができ、一般的な方法、例えば濾過によって単離し、通常は水で塩不含になるまで洗浄し、好ましくは50〜90℃の温度で乾燥させる。
湿式粉砕は、粉砕媒体、及び水性媒体、好ましくは水の存在下で行うことができ、これらの媒体には、顔料(a)、及び付加物が実質的に不溶性である。温度制御を可能にし、高い剪断力が適用可能なあらゆる粉砕装置を使用することができる。適切な粉砕装置は、パールミル、ボールミル、振動ミル、サンドミル、撹拌ミル、遠心式ミル、磨砕機などである。適切な粉砕媒体は例えば、通常は直径が0.2〜3mm、好ましくは0.3〜1.8mmである、鋼球、セラミックビーズ(例えばケイ素/アルミニウム/ジルコニウム酸化物のビーズ、若しくはイットリウムで安定化されたジルコニウムビーズ)、又はガラスビーズである。
安全上の理由のため、粉砕を不活性雰囲気下で行うことが有利であり得る。
湿式粉砕は好ましくは、水性媒体中、好ましくは水中で行うことができる。水性媒体に適切な有機溶媒は原則的に、塩混練について言及した溶媒であり、好ましくは水混和性の溶媒である。
式(I)の顔料と、付加物若しくは水性媒体中で成分(b)の付加物を形成する化合物との合計量は、粉砕されたペーストの全質量に対して有利には5〜25質量%、好ましくは5〜15質量%である。式(I)の顔料は好ましくは、水性媒体中、好ましくは水中で、湿式磨砕工程に先立ち通常は0.5〜2時間にわたり、予備分散されている。付加物、又は成分(b)の付加物を形成する化合物は、予備分散の間に存在していてよく、又は式(I)の顔料が予備分散された後に添加することができる。予備分散工程は、顔料を分散させるために当業者に公知のあらゆる適切な分散装置(例えばディソルバなど)で行うことができる。分散は通常、分散媒体の粘度に応じて、通常は粉砕媒体を使用せずに、800〜3000rpmの速度で行う。
粉砕温度は一般的に、10〜100℃、好ましくは20〜80℃である。
速度又は回転比は、粉砕物が均質に動き、均一に剪断されるよう、適切に選択する。粉砕工程は、循環式、又はシングルパス/マルチパスで行うことができる。
粉砕工程は、粒子に最適な安定性、顔料サイズ、及び分布を与えるために、充分な時間にわたって行うべきであり、通常は作業モードによる。その時間の長さは重要ではなく、30分〜15時間、好ましくは1〜10時間、特に2〜5時間であり得る。
湿式粉砕後に生じる生成物は、一般的な方法、例えば濾過によって単離し、通常は水で洗浄し、好ましくは50〜90℃の温度で乾燥させる。
所望の場合、鋼球による粉砕で得られた、粉砕された材料は、場合によって存在する鉄の粉塵を除去するために、塩酸による後処理にかけることができる。
或いは、本発明による顔料組成物は、慣用の乾燥粉砕によって、又は高エネルギー粉末磨砕によって、例えばジェットミル(例えば向流の流動層式ジェットミル)により、得ることができる。
また顔料組成物は好ましくは、式(I)の顔料を既に形成された付加物、又は成分(b)の付加物を形成する化合物とともに分散させることによって製造することができる。この分散は、水性媒体中、好ましくは水中で行うことができる。水性媒体に適切な有機溶媒は原則的に、塩混練について言及した溶媒であり、好ましくは水混和性の溶媒である。
分散工程は一般的に、粉砕媒体を用いてあらゆる分散装置によって行う。このような分散は、均質な分散液をもたらすための通常の予備分散とは異なる。
適切な分散装置は、顔料を分散させるために公知のあらゆるディソルバ(dissolver)又はペイントシェイカー(paint shaker)である。例えば、DISPERMAT型のディソルバ、又はSkandex型のペイントシェイカーが使用できる。分散は通常、分散媒体の粘度に応じて800〜10,000rpm、好ましくは1000〜3000rpmの速度で行う。分散工程は、あらゆる粉体媒体によって、好ましくはガラスビーズ又はセラミックビーズのような粉砕媒体(通常は直径が0.3〜2mm、好ましくは0.8〜2mmのもの)によって、行う。
式(I)の顔料と、付加物若しくは水性媒体中で成分(b)の付加物を形成する化合物との合計量は、分散されたペーストの全質量に対して有利には5〜25質量%、好ましくは5〜15質量%である。
分散は通常、10〜100℃、好ましくは20〜80℃で行う。
速度又は回転比は、分散物が均質に動き、均一に剪断されるよう、適切に選択する。
分散工程は、粒子に最適な安定性、顔料サイズ、及び分布を与えるために、充分な時間にわたって行うべきであり、通常は作業モードによる。その時間の長さは重要ではなく、30分〜15時間、好ましくは1〜10時間、特に3〜7時間であり得る。
分散後に生じる生成物は、一般的な方法、例えば濾過によって単離し、通常は水で洗浄し、好ましくは50〜90℃の温度で乾燥させる。
顔料組成物は、本明細書に記載のプロセスによって製造することができる。特に適切なのは、(a)式(I)の顔料を、塩混練又は湿式粉砕により、特に塩混練により、付加物(b)で処理するプロセスである。任意で、付加物(b)は処理工程の間にその場で製造することができる。
さらなる態様において本発明は、本明細書に記載の方法によって得られる顔料組成物に関する。従って本発明は、(a)式(I)の顔料を、付加物(b1)、(b2)、又は(b3)から選択される付加物(b)で処理する工程を含む方法によって得られる顔料組成物に関する。
本発明による顔料組成物は、流動性の無い固体系、若しくは粉末状の粘稠度の固体系として、顆粒として、又は水性プレスケークとしてとして使用でき、粉末、又は顆粒として使用するのが好ましい。
例えば結晶サイズを制御するために、本発明による顔料組成物を製造するための方法を、顔料相乗剤の存在下で行うことが有利なことがあり、顔料を使用する場合には通常、式(I)の顔料1g当たり相乗剤を0.01〜0.1gの量で使用する。顔料相乗剤は、製造工程のあらゆる段階で、また粗製顔料を合成する過程で、添加することができる。顔料組成物はまた、適用のための顔料相乗剤とのみ、混合してもよい。
顔料相乗剤とは、その分子構造内に顔料発色団の一部、又は全てを含有する化合物であり、好ましくは酸性又は塩基性の基(例えばアミノメチル、アミノエチル、スルホ、カルボキシ、アミドスルホニル、若しくはアミドカルボニル基)を有する。顔料系の構造は、顔料(a)の構造と一致する必要はない。適切な顔料相乗剤の例は、銅フタロシアニン誘導体、例えばSolsperse(登録商標)5000若しくは12000(Lubrizol Corp.社製、米国)、又はBYK社製の相乗剤(synergist 2100)、又はアゾ誘導体、例えばSolsperse 22000 、及びSynergist 2105である。さらなる適切な例は、ピラゾール含有顔料誘導体、例えば欧州特許出願公開第0485337号公報(EP-A-0485337)、又はキノフタロン誘導体、例えば米国特許出願公開第2003/0172847号公報(US-A-2003/0172847)に記載されたもの、ペリレン系顔料誘導体、例えば米国特許出願公開第2007/0151478号公報(US-A-2007/0151478)、若しくは米国特許出願公開第2004/0215015号公報(US-A-2004/0215015)に記載されたもの、及び例えば国際公開第02/10288号(WO-A-02/10288)、若しくは国際公開第2009/144115号(WO-A-2009/144115)に記載された誘導体である。
顔料相乗剤の存在によってしばしば、適用媒体における本発明による顔料組成物の分散性及び凝集安定性に対して、ひいては適用媒体(例えば塗料系)のレオロジーに対して、肯定的な効果が得られる。
本発明による顔料組成物は、慣用の方法(例えば適切な添加剤、例えば界面活性剤、分散剤、樹脂、ワックス、充填材、消泡剤、防塵剤、増量剤、遮光性着色剤(shading colorant)、保存料、乾燥遅延剤、レオロジー制御添加剤、湿潤剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、又はこれらの組み合わせ)との接触によって、後処理することができる。樹脂化による後処理を行うことができることが、適切である。
このような後処理は、完全に省略することもできる。
本発明による顔料組成物は好ましくは、実質的に成分(a)及び(b)から成る。任意成分、例えば前述の添加剤、及び顔料相乗剤の量は、顔料組成物の全質量に対して0〜20質量%、好ましくは0〜10質量%、より好ましくは0〜5質量%であり得る。
本発明による顔料組成物はまた、例えば、欧州特許出願公開第902061号公報(EP-A-902061)、又は欧州特許出願公開第1474484号公報(EP-A-1474484)に開示されたように、顔料調製物の形態で使用することもできる。
本発明による顔料組成物は、あらゆる顔料の最終使用用途に完全に適しており、特に天然由来、及び合成由来の、高分子の有機若しくは無機材料を着色するために適しており、その例は例えば:
a)材料着色ポリマーのため、例えば樹脂、ゴム、又はプラスチック(フィルム及び繊維を含む)の形態の、材料着色ポリマーのため
b)塗料、塗料系、被覆組成物を製造するため、例えば自動車用被覆組成物、及び工業用被覆組成物における、塗料、塗料系、被覆組成物を製造するため、
c)液体インク、及び印刷インク、例えばデジタル印刷インク、例えばインクジェット用インク、また電子写真技術におけるトナー、例えばレーザープリンター用トナー、
d)着色剤に対する添加剤として、例えば顔料及び染料として
などである。
塗料は、水性若しくは溶媒系の被覆材料、また粉末被覆材料であり、こうした塗料中で本発明による顔料組成物は、単独で、若しくは増量剤、白色顔料、有色顔料、若しくは黒色顔料との組み合わせで用いることができる。使用可能な有機塗膜形成性結合剤には、被覆分野で通常のあらゆる結合剤が含まれる。本発明による顔料組成物で着色できる結合剤材料の例には、より具体的には以下のものが含まれる:
・油系材料(アマニ油、又はポリウレタン油ベースのもの)、
・セルロース系材料(NC、CAB、CAP)、
・塩素化されたゴム系材料、
・ビニル材料(PVC、PVDC、VC系のコポリマー、ポリビニルアセテート、ポリビニルエステル分散体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルエーテル、ポリスチレン、スチレンコポリマー)、
・アクリル系材料、
・アルキド材料、
・飽和ポリエステル材料、
・不飽和ポリエステル材料、
・ポリウレタン材料(1液型、2液型)、
・エポキシ材料、
・シリコーン材料。
これらの系は、D. Stoye、W. Freitag著、Paints, Coatings and Solvents, Second Edition, 1998, Wiley-VCHに詳細に開示されている。
エフェクト顔料との組み合わせも可能であり、特別な効果につながる。エフェクト顔料には、当業者に一般的に公知の、フレーク状の金属及び/又は酸化物のエフェクト顔料が含まれる。
顔料組成物は好ましくは、水性、及び溶媒系の被覆適用で使用し、より好ましくは装飾用被覆組成物、例えば建築、自動車、又は工業的な被覆組成物で使用する。
また顔料組成物は好ましくは、水性、及び溶媒系の、様々な結合剤材料に基づく印刷インクで使用し、本明細書で言及した被覆適用のため、好ましくはインクジェット印刷のために使用する。
本発明による顔料組成物は、慣用のプラスチック及びプラスチックのブレンドを着色するために、顔料組成物単独で、又は白色顔料、有色顔料、及び黒色顔料と組み合わせて、又はあらゆる通常の添加剤及び安定剤と組み合わせて、有利に使用することができる。プラスチックは、粉末、プラスチックの塊、溶融体の形態、又は紡糸溶液の形態であり得る。適切なプラスチックには、ポリオレフィン、可塑化されていない、又は可塑化されたポリ塩化ビニル(PVC)、並びに工業用プラスチック、例えばアクリロニトリル/ブタジエン/スチレンコポリマー(ABS)、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルケトン、並びにポリウレタン、及びゴム系が含まれる。
顔料組成物は好ましくは、ポリオレフィン、例えばポリエチレン(HDPE、HDPE−HMW、HDPE−UHMV、LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE)、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレン、及びポリ−4−メチル−1−ペンテン、ポリオレフィンコポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又はエチレン/テトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)を顔料着色するために、またポリアミド、例えばナイロン[6]、ナイロン[12]、又はナイロン[6,6]で使用する。
顔料組成物は、当業者に慣用の技術によって、様々な適用媒体に組み込むことができる。
顔料組成物は、着色すべき材料の全質量に対して0.01〜75質量%の量、好ましくは0.01〜50質量%の量で使用できる。
さらなる態様において本発明は、被覆組成物、塗料、印刷インク、液体インク、プラスチック、フィルム、若しくは繊維を着色、又は顔料着色するための、本明細書のいずれかの態様で規定した顔料組成物の使用に関する。被覆組成物は、あらゆる装飾用被覆組成物であってよく、例えば自動車用、建築用、若しくは工業用の被覆組成物又は塗料、特に水性若しくは溶媒系の被覆組成物であり得る。顔料組成物は好ましくは、自動車用、建築用、工業用の被覆組成物、塗料、印刷インク、又はプラスチックのための着色剤として、特にポリオレフィン、若しくはポリアミドのための着色剤として、使用する。
さらなる態様において本発明は、本明細書のいずれかの態様で規定した顔料組成物により着色又は顔料着色された被覆組成物、塗料、印刷インク、液体インク、プラスチック、フィルム、又は繊維に関する。
さらなる態様において本発明は、被覆組成物、塗料、印刷インク、液体インク、プラスチック、フィルム、又は繊維の製造方法に関し、この方法は、本明細書のいずれかの態様で規定した顔料組成物をこれらに添加する工程を含むものである。
さらに、本発明による顔料組成物は、耐薬品性において、特にその耐アルカリ性が優れており、その他の着色特性及び性能特性には、不利な影響をもたらさない。本発明による顔料組成物は、成分(b)の付加物で変性していない式(I)の顔料に比べて、又は成分(a)及び(b)の物理的ブレンドに比べて、大きく改善された耐アルカリ性を示す。特に色相は、ほぼ維持できる。また色の濃さは、所望の適用に応じてほぼ維持できるか、又はさらに改善される。さらに、本発明による顔料組成物は、高い彩度及び透明性を示す。式(I)の顔料を仕上げる効率が、かなり改善される。
従って、さらなる態様において本発明は、C.I. Pigment Yellow 139のアルカリ安定性を向上させるための、好ましくは高分子有機材料における適用での、本明細書のいずれかの態様で規定した付加物(b)の使用に関する。
本発明による顔料組成物は、プラスチック、特にポリオレフィン若しくはポリアミドのプラスチックにおいて、熱安定性が優れている。本発明による顔料組成物は、成分(b)の付加物で変性していない式(I)の顔料に比べて、大きく改善された耐アルカリ性を示す。特に、色相及び色の濃さは、ほぼ維持できる。
顔料組成物は、式(I)の顔料の量が、別の仕上げ処理によるC.I. Pigment Yellow 139顔料に比べて著しく削減されている。よって本発明により、製造におけるコストが削減され、かつ同等の、又はそれより高い色の濃さを有し、著しく高い耐アルカリ性を示す顔料組成物が得られる。一般的に、さらなる仕上げ工程は必要とされない。所望の色の濃さは、著しく削減された式(I)の顔料の量により、適合させることができる。
本明細書で言及した顔料についての定義、及び好ましい形態は、あらゆる組み合わせで適用することができ、また本発明の別の態様についてのあらゆる組み合わせで適用することができる。
本発明を以下の実施例を用いて、より詳細に説明する。これらの実施例は、本発明を制限するものと理解されるべきではない。特に言及しない限り、「%」は常に質量%である。
実施例
以下で製造する顔料組成物を、アルカリ安定性、及びアルキドメラミン塗料における色に関するデータについて評価する。
アルカリ安定性は、塗料中でホワイトリダクション(white reduction)において以下のように測定する:2NのNaOH溶液を1滴、塗料表面に置き、時計ガラスで覆う。色の変化を2時間後、4時間後、及び24時間後に観察する。そのために液滴は、ティッシュで取り除き、水ですすぐ。
評価は、以下の基準により行う(視覚的な評価による):
+・・・良好/秀逸(目に見える変化無し)
0/+・・・0と+の間
0・・・まずまず(やや茶色だが、許容できる)
0/−・・・0と−の間
−・・・不良(失敗)
色相h[°]、彩度C*、及び明度L*というCIELAB値を特定するために、得られた被覆フィルム(上色/マストーン)を、Minolta Spectrophotometer CM-3610 dにより測定する。評価は、測定角45°で得られたデータに基づき行う。色の濃さも、ホワイトリダクション(white reduction)で特定する。
例1
a)メラミン(2,4,6−トリアミノ−1,3,5−トリアジン)60gを、45℃で水600mlに溶解させる(溶液A)。バルビツール酸(ピリミジン−2,4,6−トリオン)60gを、45℃で水1000mlに溶解させる(溶液B)。溶液Aを溶液Bに、撹拌しながらゆっくりと添加する。こうして形成される沈殿物である、メラミンとバルビツール酸との1:1の付加物を濾過によって単離し、真空炉にて60℃で乾燥させる。
b)Pigment Yellow 139(粗製Paliotol Yellow K 1841)85g、及び工程a)の沈殿物68.7gを、塩化ナトリウム(粉砕グレード)340g、及びジアセトンアルコール142gとブレンドし、1LのZブレード型混練機(Meili社製)で3時間、40℃で混練する。こうして得られるペーストを、それから水3Lに分散させ、その生成物を濾過により単離し、水で塩不含になるまで洗浄し、真空炉内で一晩、80℃で乾燥させる。
例2
a)メラミン(2,4,6−トリアミノ−1,3,5−トリアジン)60gを、45℃で水1000mlに溶解させる(溶液A)。シアヌール酸(1,3,5−トリアジントリオール)60gを、45℃で水2000mlに溶解させる(溶液B)。溶液Aを溶液Bに、撹拌しながらゆっくりと添加する。メラミンとシアヌール酸との1:1の付加物である沈殿物を濾過によって単離し、真空炉にて60℃で乾燥させる。
b)Pigment Yellow 139(粗製Paliotol Yellow K 1841)85g、及び工程a)の沈殿物68.7gを、塩化ナトリウム340g、及びジアセトンアルコール150g(125gは当初から、25gを混練の間に添加)とブレンドし、1LのZブレード型混練機で3時間、40℃で混練する。こうして得られるペーストを、それから水3Lに分散させ、その生成物を濾過により単離し、水で塩不含になるまで洗浄し、真空炉内で一晩、80℃で乾燥させる。
例3a〜3d
Pigment Yellow 139(粗製Paliotol Yellow K 1841)50g、及びメラミンとバルビツール酸との1:1との付加物(例1aに従って製造)50gを、水450gに、歯付撹拌機によって1時間、1000rpmで分散させる。400mlのガラス容器(WAB Willy A. Bachofen DynoMill KDL、2つのポリウレタン製ディスクを備えるもの、3000rpm、イットリウムで安定化させたジルコニアビーズ(直径1.2〜1.4mm)250mlで満たされたもの)に、蠕動ポンプにより1分当たり600mlの速度で、水400mlを供給し、それから顔料懸濁液を供給する。この懸濁液を3時間、約40℃で粉砕する(例3d)。試料を30分後(例3a)、1時間後(例3b)、及び2時間後(例3c)に取り出す。最後に、これらの生成物(中間体試料も)を濾過により単離し、水で洗浄し、真空炉内で、80℃で乾燥させる。
例4a〜4d
例3の手順を繰り返すのだが、メラミン及びバルビツール酸の付加物の代わりに、メラミン及びシアヌール酸の付加物(例2aに従って製造)を使用し、Pigment Yellow 139対付加物の質量比は、55:45である。
例5a
C.I.Pigment Yellow 139(粗製Paliotol Yellow K 1841)50g、及びメラミンとバルビツール酸との1:1との付加物(例1aに従って製造)50gを、水250gに、ディソルバ(Dispermat、直径1.2〜1.4mmのビーズ使用)によって6時間、1000rpmで分散させる。この生成物を濾過により単離し、水で洗浄し、真空炉内で、80℃で乾燥させる。
比較例5b
例5aの手順を繰り返すのだが、ビーズ(粉砕媒体)を用いずに、懸濁液を6時間、1000rpmで分散させる。この生成物を濾過により単離し、水で洗浄し、真空炉内で、80℃で乾燥させる。
例6
C.I.Pigment Yellow 139(Paliotol Yellow K 1841顔料)107.6g、及びバルビツール酸46.1gを、塩化ナトリウム340g、及びジアセトンアルコール133gとブレンドし、1LのZブレード型混練機で3時間、40℃で混練する。こうして得られるペーストを、それから水3Lに分散させ、その生成物を濾過により単離し、水で塩不含になるまで洗浄し、真空炉内で一晩、80℃で乾燥させる。
適用例A:アルキドメラミン(AM)塗料(濃色(full shade))
以下の成分を20分にわたり、1450rpmで入念にブレンドして、アルキド樹脂Aを製造する:
Alkydal F310 150g(SN100中で60質量%)(短油アルキド樹脂、Bayer社製)
キシレン 47.5g(異性体混合物)
ブタノール 5.0g
1−メトキシ−2−プロパノール 5.0g
Baysilone MA 2.5g(キシレン中で1質量%)(シリコーン油、Bayer社製)。
アルキドメラミン塗料Bを製造するために、
アルキド樹脂A 34.27g、
顔料組成物 4g(例1〜6)、
DisperByk-161 12g(分散剤、顔料親和性基を有する高分子ブロックコポリマー、BYK社製)、及び
Maprenal MF650 10.53g(メラミン樹脂ベースの架橋剤、UCB社製)
を、シェーカー(Skandex社製)で1時間、ガラスビーズ(直径2mm)により分散させる。
アルキドメラミン塗料を濃色として、Leneta社製の白黒コントラストカートンに適用する(厚さ100μmの湿式適用)。30分のフラッシュ時間後、塗料を120℃で30分間、乾燥させる。
適用例B:ホワイトリダクション
アルキド樹脂A74g、Aerosil 200(Evonik社製)0.5g、及びTiO225gを含有する白色塗料を使用する。適用例Aで作製したアルキドメラミン塗料B4.76gを、白色塗料15.24gとブレンドする。
ホワイトリダクションとしての塗料を、Leneta社製の白黒コントラストカートンに適用し(厚さ100μmの湿式適用)、30分のフラッシュ時間後、塗料を120℃で30分、乾燥させる。
比較例1:Paliotol K 1841を顔料組成物に相当する量で適用したもの
比較例2(Pigment Yellow 139と付加物とを物理的に混合したブレンド)
Pigment Yellow 139(粗製顔料)85g、及びメラミンとバルビツール酸との1:1との付加物(例1aに従って製造)50gを、水450gに、歯付撹拌機によって30分間、1000rpmで分散させ、均一な懸濁液にする。この生成物を濾過により単離し、水で洗浄し、真空炉内で、80℃で乾燥させる。
実施例による耐アルカリ性試験の結果が、表1に示されている。色に関するデータは、表2に示してある。
Figure 2017535630
Figure 2017535630
適用例D:ポリプロピレンにおける熱安定性(濃色、0.1質量%)
例2bに従って製造した顔料1gを、ポリプロピレンのHF420 FB(Borealis社製)1000gと、Turbula(Fuchs社製)で20分間、ブレンドする。このブレンドを25mmの2軸式押出機(Ebersberg在Collin社製)で、200℃で押出成形する(温度プロファイル:常温、150℃、195℃、200℃、200℃、200℃、200℃)。 このスパゲッティ状のものを造粒機(Stuttgart在、Sheer社製)で顆粒にし、それから以下のスキームで、射出成形機のBoy 30A(Neustadt在、Dr. Boy GmbH)により射出成形する:
200℃で2分、220℃で5分、240℃で5分、260℃で5分、280℃で5分、300℃で5分、40℃で成形。
例2bによる熱安定性試験の結果が、表3に示されている。
Figure 2017535630
例1bの顔料組成物は、約260℃まで著しく改善された熱安定性を示し、例2bの顔料組成物は、ポリプロピレン中で約280℃まで著しく改善された熱安定性を示す。

Claims (16)

  1. (a)式:
    Figure 2017535630
    の顔料、及び
    (b)以下の(b1)又は(b2)又は(b3)から選択される付加物:
    (b1)式:
    Figure 2017535630
    [前記式中、
    Xは、O、S、又はNR1であり、
    Yは、O、S、又はNR1であり、
    −A−B−は、−CR2=CR3−、−CR45−CR67−、−CY−CR89−、−CX−NR10−、−CR11=N−、−CR1213−NR14−、及び
    Figure 2017535630
    から成る群から選択され、
    1は水素、C1〜C8アルキル、C3〜C7シクロアルキル、C6〜C10アリール、又はC7〜C10アラルキルであり、
    2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、及びR14は相互に独立して、水素、ハロゲン、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、若しくはC6〜C10アリールであるか、又は
    2及びR3はベンゾ縮合環を形成し、
    前述のアルキル、シクロアルキル、若しくはアルケニルは非置換であるか、又はハロゲン若しくはOHによって置換されており、
    前述のアリール若しくはベンゾ縮合環は、非置換であるか、又はハロゲン、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって置換されている]
    の化合物若しくはその互変異性体と、
    式:
    Figure 2017535630
    [前記式中、
    Zは、N、又はCR18であり、
    18は、水素、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、C6〜C10アリール、又はC7〜C10アラルキルであり、
    15、R16、及びR17は相互に独立して、水素、C1〜C8アルキル、C6〜C10アリール、C7〜C10アラルキル、又は式:
    Figure 2017535630
    の基であり、
    前述のアルキル若しくはアルケニルは非置換であるか、又はハロゲン若しくはOHで置換されており、
    前述のアリールは非置換であるか、又はハロゲン、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって置換されている]
    の化合物若しくはその互変異性体とを含有する付加物、
    又は
    (b2)式:
    Figure 2017535630
    [前記式中、
    Xは、O、S、又はNR1であり、
    Yは、O、S、又はNR1であり、
    −A−B−は、−CR2=CR3−、−CR45−CR67−、−CY−CR89−、−CX−NR10−、−CR11=N−、−CR1213−NR14−、及び
    Figure 2017535630
    から成る群から選択され、
    1は水素、C1〜C8アルキル、C3〜C7シクロアルキル、C6〜C10アリール、又はC7〜C10アラルキルであり、
    2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、及びR14は相互に独立して、水素、ハロゲン、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、若しくはC6〜C10アリールであるか、又は
    2及びR3はベンゾ縮合環を形成し、
    前述のアルキル、シクロアルキル、若しくはアルケニルは非置換であるか、又はハロゲン若しくはOHによって置換されており、
    前述のアリール若しくはベンゾ縮合環は、非置換であるか、又はハロゲン、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって置換されている]
    の化合物若しくはその互変異性体を含有する付加物、
    又は
    (b3)式:
    Figure 2017535630
    [前記式中、
    Zは、N、又はCR18であり、
    18は、水素、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、C6〜C10アリール、又はC7〜C10アラルキルであり、
    15、R16、及びR17は相互に独立して、水素、C1〜C8アルキル、C6〜C10アリール、C7〜C10アラルキル、又は式:
    Figure 2017535630
    の基であり、
    前述のアルキル若しくはアルケニルは非置換であるか、又はハロゲン若しくはOHで置換されており、
    前述のアリールは非置換であるか、又はハロゲン、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって置換されている]
    の化合物若しくはその互変異性体を含有する付加物、
    を含有する顔料組成物。
  2. 付加物(b1)が、
    式(II)の化合物若しくはその互変異性体
    [前記式中、
    X及びYがOであり、
    −A−B−が−CY−CR89−、又は−CX−NR10−であり、
    8、R9、及びR10が水素である]、及び
    式(III)の化合物若しくはその互変異性体
    [前記式中、
    ZがNであり、
    15、R16、及びR17は相互に独立して、水素、又はC1〜C4アルキルである]
    を含有する、請求項1に記載の顔料組成物。
  3. 付加物(b1)が、
    式(II)の化合物若しくはその互変異性体
    [前記式中、
    X及びYがOであり、
    −A−B−が−CY−CR89−、又は−CX−NR10−であり、
    8、R9、及びR10が水素である]
    及び
    式(III)の化合物若しくはその互変異性体
    [前記式中、
    ZがCR18であり、R18は、水素、C1〜C4アルキル、フェニル、若しくはC7〜C10アラルキルであり、
    15、R16、及びR17は相互に独立して、水素、又はC1〜C4アルキルである]
    を含有する、請求項1に記載の顔料組成物。
  4. 付加物(b1)が、
    式(II)の化合物若しくはその互変異性体
    [前記式中、
    X及びYがOであり、
    −A−B−が−CY−CR89−、又は−CX−NR10−であり、
    8、R9、及びR10が水素である]
    及び
    式(III)の化合物若しくはその互変異性体
    [前記式中、
    ZがNであり、
    15、R16、及びR17は水素である]
    を含有する、請求項1又は2に記載の顔料組成物。
  5. 付加物(b3)が、
    式(III)の化合物若しくはその互変異性体、及び式:HOOC−R19−COOH(V)の化合物を含有し、
    前記式中、
    19は直接結合、C1〜C8アルキレン、C2〜C8アルケニレン、C3〜C7シクロアルキレン、又はC6〜C10アリーレンであり、
    前述のアルキレン、シクロアルキレン、若しくはアルケニレンは非置換であるか、又はハロゲン若しくはOHによって置換されており、前述のアルキレンはさらに、O、S、NR20、フェニル、ナフチル、若しくはシクロヘキシレンによって中断されていてよく、
    前述のアリーレンは非置換であるか、又はハロゲン、OH、若しくはC1〜C4アルキルによって置換されており、
    20は、水素、又はC1〜C4アルキルである、
    請求項1に記載の顔料組成物。
  6. 式(II)の化合物対式(III)の化合物のモル比、又は式(III)の化合物対式(V)の化合物のモル比が、0.4:0.6から0.7:0.3、好ましくは0.45:0.55から0.55:0.45である、請求項1から5までのいずれか1項に記載の顔料組成物。
  7. 付加物(b2)が、式(II)の化合物若しくはその互変異性体から形成されており、
    前記式中、
    X及びYは、Oであり、
    −A−B−は、−CR2=CR3−、−CY−CR89−、及び−CX−NR10−から成る群から選択されており、
    2、R3、及びR10は水素であり、
    8、及びR9は相互に独立して、水素、ハロゲン、又はC1〜C4アルキルである、
    請求項1に記載の顔料組成物。
  8. 成分(a)対成分(b)の質量比が、0.85:0.15から0.5:0.5、好ましくは0.80:0.2から0.65:0.35である、請求項1から7までのいずれか1項に記載の顔料組成物。
  9. 前記顔料組成物が、実質的に成分(a)及び成分(b)から成る、請求項1から8までのいずれか1項に記載の顔料組成物。
  10. 請求項1から9までのいずれか1項で規定した顔料組成物の製造方法であって、(a)式(I)の顔料を、付加物(b1)、(b2)、又は(b3)から選択される付加物(b)で処理する工程を含む、前記製造方法。
  11. 式(I)の顔料を、塩混練、湿式粉砕、又は分散により、好ましくは塩混練若しくは湿式粉砕により、付加物(b)で処理し、
    任意で前記付加物を、処理工程の間にその場で製造する、請求項10に記載の製造方法。
  12. 請求項10又は11で規定された製造方法により得られる、請求項1から9までのいずれか1項で規定された顔料組成物。
  13. 請求項1で規定された式(I)の顔料のアルカリ安定性を向上させるための、請求項1から8までのいずれか1項で規定された付加物(b)の使用。
  14. 被覆組成物、塗料、印刷インク、液体インク、プラスチック、フィルム、又は繊維を着色するための、請求項1から9までのいずれか1項、若しくは請求項12で規定された顔料組成物の使用。
  15. 請求項1から9までのいずれか1項、若しくは請求項12で規定された顔料組成物によって着色された、被覆組成物、塗料、印刷インク、液体インク、プラスチック、フィルム、又は繊維。
  16. 被覆組成物、塗料、印刷インク、液体インク、プラスチック、フィルム、又は繊維の着色方法であって、請求項1から9までのいずれか1項、若しくは請求項12で規定された顔料組成物をこれらに添加する工程を含む、前記着色方法。
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