JP3853860B2 - ジアリールジケトピロロピロール顔料の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、塩基性ジメチルスルホキシドから、沈殿によってジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロール顔料ならびにジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロール成分を含有する顔料固溶体を製造する方法に関する。
【0002】
ジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロール(以下、DPPと記する)顔料は、その優秀な色度(クロマ)およびその卓越した耐熱性、耐候性のために世界的に重要な顔料のクラスである。DPP顔料およびその製造方法は、当該技術分野において公知である。また、DPP顔料固溶体も当該技術分野において公知である。
【0003】
本発明は、DPP顔料をコンディショニングするための新規な方法および少なくとも1種のDPPを含有する固溶体の製造方法を提供する。この方法においては、DPPを塩の形でジメチルスルホキシドに溶解し、そして沈殿させる。
【0004】
DPP顔料の公知コンディショニング方法は、たとえば米国特許第4579949号および第4992101号明細書に開示されており、各種の摩砕法、たとえば湿式摩砕、塩基の存在下におけるアルコール中での摩砕および有機溶剤中における再結晶などの工程を含む。DPPを含有する固溶体の公知の製造方法は、たとえば米国特許第4783540号明細書に記載されており、有機溶剤中における再結晶、酸性またはアルカリ性沈殿および対応する複数の顔料成分を含有する混合物の強力摩砕などの工程を含む。
【0005】
本発明の方法は、上記DPP顔料または固溶体を、塩基性ジメチルスルホキシド(以下DMSOと記する)中の水溶液から沈殿させる点において公知方法とは区別される。本発明の方法は、水性塩基性DMSOがDPP顔料塩を高濃度で、かつ約80℃以下の温度で溶解することができるという発見に基づいている。DMSOは容易に入手可能であり、しかも毒性の最も低い極性有機溶剤の1つであるから、本発明の方法は簡単で経済的であり、かつ特に環境にやさしい方法である。さらに、本方法は、プロセスパラメーターを変更するだけで、優れた性能特性を有する高透明、半透明および/または不透明な顔料を簡単に製造できるので、公知方法より有利である。
【0006】
本発明は、水性塩基性ジメチルスルホキシド(DMSO)中の溶液から粗製DPP顔料を沈殿させることによって、粗製DPP顔料が理想的にコンディショニングされるという驚くべき発見に関する。詳細に記載すれば、本発明は、下記のジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロール顔料の製造方法に関する。この方法は、
(a)塩形成有効量の塩基と該塩基を可溶化するために十分な量の水とを含有するジメチルスルホキシド中にジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールを溶解することによって顔料塩溶液をつくり、
(b)該顔料塩溶液からジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールを沈殿させて顔料懸濁物を形成し、そして
(c)該顔料を単離することを特徴とする。
本明細書において、”DPP顔料”とは、DPP化合物単独からなる顔料およびDPP化合物を含有する顔料固溶体の両方を包含する。
【0007】
本発明の方法は、下記式のいずれかのジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールを製造するのに特に好適である。
【化6】
式中、
AとBとは互いに独立的に下記式のいずれかの基である
【化7】
(式中、
R1とR2とは互いに独立的に水素、ハロゲン、C1-C5 アルキル、C1-C5 アルコキシ、−SR3、−N(R3)2 、−CF3 、−CNまたは下記式のいずれかの基である
【化8】
ここにおいて、R3はC1-C4 アルキルであり、
R4とR5とは互いに独立的に水素、ハロゲン、C1-C5 アルキル、C1-C5 アルコキシ、−SR3または−CNである)。
【0008】
好ましいジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールは、式I中の2つの置換基Aが下記式の基のいずれかと同じ基である式Iの化合物である。
【化9】
(式中、
R1は水素、塩素、臭素、シアノ、メチル、エチル、tert−ブチルまたはフェニルであり、
R2は水素、塩素、メチルまたはシアノである)。
本コンディショニング方法のために特に適当なDPPは以下のものである:
3,6−ジ(4−クロロフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール,
3,6−ジ(4−tert−ブチルフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール,
3,6−ジ(3−シアノフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール,
3,6−ジ(4−ビフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール,
3,6−ジ(4−メチルフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール,
3、6−ジフェニ−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]−ピロール。
【0009】
一般に、DMSOは塩形成有効量の塩基とその塩基を可溶化するために十分な水とを含有する。
一般に、塩基の塩形成有効量とは、水性塩基性DMSO溶剤中においてDPPを塩の形に変換せしめるために必要な量をいう。特に、DPP1モル当たり塩基約2乃至6モルの濃度で、塩基が該水性塩基性DMSO中に存在する。好ましくは、DPP1モル当たり、塩基を2乃至4モル使用する。塩基としては、第四アンモニウム化合物およびアルカリ金属水酸化物が適当である。好ましくは、塩基はアルカリ金属水酸化物、たとえば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである。
【0010】
通常、塩基は、塩基の水溶液の形でDMSOに添加される。水の存在は、DMSO中での塩基の溶解性のために必要である。水の必要量は、塩基の種類によって変わる。すなわち、水の有効量は、DPPを塩の形に変換するためにDMSO中において十分量の塩基を可溶化するために必要な量である。一般的にいえば、DMSOはDMSOの100部当たり約50部以下の水、たとえばDMSOの100部当たり10乃至40重量部の水を含有する。塩基の溶解性ために水の存在が必要であるから、たとえばDPPのDMSO溶解性塩が直接DMSOに添加されてDPP塩の塩基性DMSO溶液が形成される場合には、水は必要なくなるであろう。
DMSOは塩の形のDPPを溶解して、顔料塩溶液を形成することができる。一般に、顔料塩溶液中のDPP濃度は約5重量%以上である。好ましくは、DPPの濃度は顔料塩溶液の約8乃至17重量%である。
好ましい方法においては、顔料塩溶液は、100℃以下の温度たとえば室温、または好ましくは40乃至70℃の温度において粗製DPPを水性塩基性DMSOと混合することによって製造される。この混合物を、好ましくは100℃以下、最も好ましくは80℃以下の温度において、顔料塩が完全に溶解するまで撹拌する。
【0011】
このあと、顔料を顔料塩溶液から、当該技術分野において公知の沈殿法によって、沈殿させて顔料懸濁物を形成させる。たとえば、適当な沈殿法においては、顔料塩溶液が水またはC1-C4 アルカノールに投入されるか、または顔料塩溶液にC1-C4 アルカノールおよび/または水が添加される。このような沈殿法においては、その水および/またはC1-C4 アルカノール中に、塩酸、リン酸または硫酸のごとき鉱酸、または酢酸のごとき有機酸を存在させるのが有利である。コンディショニングされた顔料は、顔料塩溶液内に塩化水素ガスを直接導入することによっても沈殿される。
好ましくは、顔料塩溶液は、水またはC1-C4 アルカノール、またはC1-C4 アル/水混合物中に投入される。適当なC1-C4 アルカノールの例はメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロピルアルコール、tert−ブタノールであり、特にメタノールおよびエアタノールが好ましい。水、メタノール、またはメタノール/水混合物中に顔料塩溶液を投入するのが特に適当である。
顔料の種類と上記投入の条件とに応じて、0.005乃至1.5ミクロンの範囲の粒度を有する顔料が得られる。すなわち、本発明の方法によって、非常に小さい粒度(<0.05μm)を有する高透明顔料、あるいは大きい粒度(>0.2μm)を有する不透明顔料、さらには中間の粒度を有する顔料が製造される。
【0012】
一般的にいって、アルコールが沈殿媒体として選択され、そして得られた顔料懸濁物を40℃またはそれ以上の温度において1乃至24時間またはそれ以上撹拌した場合にはより不透明な顔料が製造される。
一般的にいって、水性沈殿媒体を使用してより低い温度において製造した場合には、より透明な顔料が得られる。たとえば、沈殿媒体が、水または水50乃至95パーセント、好ましくは70乃至90パーセントとアルコール5乃至50パーセント、好ましくは10乃至30パーセントとを含有する水/アルコール混合物、ただし好ましくは水単独であり、そして温度が約40℃またはそれ以下、好ましくは5乃至35℃である場合には、一般に透明顔料が製造される。
得られる透明顔料の粒度は、粒子熟成工程によって制御される。この工程においては、コンディショニングされた顔料を単離する前に、顔料懸濁物が約15乃至35℃の温度において約5分乃至10時間撹拌される。
【0013】
特に小さい粒度顔料の場合には、粒度制御の大部分は、沈殿媒体に粒子成長抑制剤を添加することによって実行される。顔料粒子成長抑制剤は、フロキュレーション防止剤として当該技術分野においてよく知られている。一般的にキナクリドンまたはDPP誘導体、たとえばスルホン酸誘導体、フタルイミドメチル誘導体、イミダゾリルメチル誘導体、ピラゾリルメチル誘導体、N−(ジアルキルアミノアルキル)スルホン酸アミド誘導体などが適当な顔料粒子成長抑制剤である。このような粒子成長抑制剤は、ある種の条件下においては、結晶相指向剤(crystal phase director)としても働く。
粒子成長抑制剤は、DPP顔料の沈殿の前またた後、好ましくは前に、対応する顔料の量を基準にして0.05乃至15%、好ましくは0.1乃至8%、最も好ましくは0.5乃至5%の量で沈殿媒体に添加される。さらに、粒子成長抑制剤は、フロキュレーションを低減または回避するため、顔料の分散安定性を向上させるため、およびレオロジカル特性に好ましい影響を与えるためにも役立つ。
顔料粒子成長抑制剤は、好ましくはフタルイミドメチルキナクリドン、ピラゾリルメチルキナクリドン、キナクリドンスルホン酸、ジフェニル−ジケトピロロ−[3,4−c]ピロールスルホン酸、または対応する金属塩たとえばアルミニウム塩またはカルシウム塩である。
顔料結晶の熟成が完了した時、そのコンディショニングされた顔料を濾過単離し、プレスケーキを水または有機溶剤、好ましくはメタノールで、次に水で洗い、そして乾燥する。
【0014】
固溶体を形成しうる溶解顔料の混合物を顔料塩溶液が含有している場合には、本沈殿方法は、DPP成分を含有する固溶体顔料、特にDPP成分を含有する二成分系および三成分系固溶体の製造方法でもある。したがって、本発明は、顔料固溶体がジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールと、沈殿時に該ジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールと固溶体を形成する第二の溶解有機顔料とを含有している上記のごとき固溶体製造方法にも関する。
【0015】
従って、本発明は、ジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールを含有する固溶体顔料の製造方法にも関し、本発明の方法は
(a)塩形成有効量の塩基と該塩基を可溶化するために十分な水とを含有するジメチルスルホキシド中にジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールと第二の有機顔料とを溶解することによって顔料塩溶液をつくり、
(b)該顔料塩溶液から固溶体を沈殿させて固溶体顔料懸濁物を形成し、そして(c)その固溶体顔料を単離する工程を包含する。
顔料塩溶液の調製、沈殿工程およびDPP顔料の単離と熟成とについて前記したすべての記載は同じく本固溶体顔料製造方法にも等しく適用される。
本明細書で”固溶体”というのは、個々の成分のX線回折図を合わせたものとは異なるX線回折図を有する顔料組成物を意味する。したがって、固溶体という表現には、複数の成分のうちの1つ成分のX線回折図を示す”ゲスト−ホスト”固溶体、および個々の成分のX線回折図とは異なるX線回折図を示す”固体化合物”または”混晶”が含まれる。
【0016】
本方法によって得られる固溶体顔料は、式(I)または(II) のDPP成分と、さらに別の成分として1つまたはそれ以上の、塩基性DMSO中において可溶性塩を形成することができ、そして対応するジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールと顔料固溶体を形成することができる有機顔料とを含有する。たとえば、この固溶体は2種またはそれ以上のジアリールジケトピロロピロール、あるいは別のクラスの顔料たとえばキナクリドン顔料である1つの成分と組み合わされた1つまたはそれ以上のDPP成分を含有する。好ましい固溶体は、2つまたは3つのDPPを含有するか、または1つまたは2つのDPPと1つのキナクリドン成分とを含有する二成分系または三成分系固溶体である。特に好ましいのは、第2の有機顔料がDPPまたは線状キナクリドンである二成分系固溶体、および2つのDPP成分と1つのキナクリドン成分とを含有する三成分系固溶体である。
【0017】
したがって、本発明の1つの実施態様は、(a)少なくとも1種の式(1)または(II) のDPPと(b)少なくとも1種の下記式のいずれかの線状キナクリドン化合物とを含有する顔料固溶体を製造するために使用される。
【化10】
式中、
WとXとは互いに独立的にハロゲン、C1-C5 アルキルまたはC1-C5 アルコキシであり、
iとkとはゼロ、1または2である。
【0018】
本方法は、そのジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールが下記の群:
3,6−ジ(4−クロロフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
3,6−ジ(4−tert−ブチルフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
3,6−ジ(3−シアノフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
3,6−ジ(4−ビフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
3,6−ジ(4−メチルフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
3,6−ジフェニル−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
から選択され、そしてさらに別の1つまたは2つの顔料が下記の群:
3,6−ジ(4−クロロフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
3,6−ジ(4−tert−ブチルフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
3,6−ジ(3−シアノフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
3,6−ジ(4−ビフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
3,6−ジ(4−メチルフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
3,6−ジフェニル−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール、
キナクリドン、
2、9−ジクロロキナクリドン、
2、9−ジメトキシキナクリドン、
2、9−ジメチルキナクリドン
から選択される二成分系または三成分系固溶体の製造に特に適している。
【0019】
非常に小さい粒度の顔料の溶剤懸濁物は、濾過に極めて長時間を要することは当技術分野で公知である。誠に驚くべきことながら、本発明の方法によって沈殿された顔料は容易に濾過し、洗滌することができる。
DPP顔料または顔料固溶体の種類によっては、洗滌工程を改善し、かつまた顔料塩の完全な加水分解を保証するために、顔料水性プレスケーキを水中または希酸中たとえば希硫酸中または希塩酸中で再度スラリーにするのが有利である。さらに、顔料のレオロジカル特性を改善するために乾燥前にDPPまたは顔料固溶体の水性プレスケーキに、前記したようなフロキュレーション防止剤を水性プレスケーキの形で添加するのが有利である。
【0020】
最終用途によっては、特定量の組織改良剤を顔料に添加するのが有利である。適当な組織改良剤を特に例示すれば、18個より少なくない炭素原子を有する脂肪酸、たとえばステアリン酸またはベヘン酸、あるいはこれらの酸のアミドまたは金属塩、好ましくはカルシウム塩またはマグネシウム塩、さらには可塑剤、ワックス、樹脂酸たとえばアビエチン酸またはその金属塩、コロホニウム、アルキルフェノール、脂肪族アルコールたとえばステアリルアルコール、または隣位ジオールたとえばドデカン−1、2−ジオール、および変性コロホニウム/マレエート樹脂、またはフマル酸/コロホニウム樹脂、ポリマー分散剤などである。組織改良剤は、最終生成物を基準にして、好ましくは0.1乃至30重量%、より好ましくは2乃至15重量%の量で添加される。
【0021】
本発明によって製造されたコンディショニングされた顔料および固溶体顔料は、高分子有機材料の着色ための顔料として使用するのに適している。本発明の組成物によって着色されうる高分子有機材料の代表例には以下のものがある。
セルロースエーテルおよびエステル類、たとえばエチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸セルロースまたは酪酸セルロース、天然または合成樹脂たとえば重合樹脂および縮合樹脂、たとえばアミノプラスチック特に尿素/ホルムアルデヒド樹脂およびメラミン/ホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、フェノールプラスチック、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリウレタン、ポリエステル、ゴム、カゼイン、シリコーンおよびシリコーン樹脂など。これらは単体または混合物の形で使用されうる。
上記に例示した高分子有機材料は単独または混合して、プラスチック、溶融物、紡糸液、ワニス、ペイントまたは印刷インクなどの形態で使用されうる。最終用途によっては、本発明の顔料をトナーとして、または調合物の形で使用するのが有利である。本発明の組成物は、被着色高分子有機材料を基準にして、0.1乃至30重量%の量で使用される。
【0022】
本発明の顔料を使用する高分子有機材料の着色は、たとえば顔料をそのままで、またはマスターバッチの形で、ロールミル、ミキサーまたは摩砕器を使用して基質材料中に配合することによって実施される。次に、着色された材料を、それ自体公知の方法、たとえばカレンダー加工、モールディング、押出し、コーティング、紡糸、キャスティングまたは射出成形によって所望の最終形状に成形加工される。多くの場合、非脆性成形品を製造するために、あるいは成形品の脆弱性を低減するために、加工前に高分子有機材料に可塑剤を配合するのが望ましい。適当な可塑剤の例はリン酸エステル、フタル酸エステル、セバシン酸エステルである。このような可塑剤は、本組成物をポリマーに配合する前または後に添加することができる。さらに、各種の色を得るために、本発明の組成物のほかに、付加的にフィラーまたは他の色原体成分、たとえば白色顔料、着色顔料または黒色顔料を、任意の量で、高分子有機化合物に添加することもできる。
ワニスおよび印刷インクの着色のためには、高分子有機材料と本発明によって得られた顔料とを、所望によってはフィラー、他の顔料、乾燥剤、可塑剤などの任意添加物と共に、共通の有機溶剤または溶剤混合物の中に微分散するかあるいは溶解する。この方法は、まず各成分を個々に分散または溶解するか、あるいはいくつかの成分を一緒に分散または溶解し、しかるのちにすべての成分を一つに合同させるようにしてもよい。
【0023】
本発明による方法は簡単で経済的であり、特に環境にやさしい方法である。塩基および溶剤は濾過液から回収して再使用することができる。
自動車用塗料工業における傾向は、パール光沢顔料と組み合わせて高度に透明な有機顔料を使用することである。たとえば、効果カラーペイントを創出するために、TiO2およびその他の金属酸化物で雲母をコーティングした顔料が使用されている。本発明の方法によって製造された透明有機顔料と顔料固溶体とは、このような効果カラーペイントに使用するためにきわめて好適である。
本発明の方法は、溶剤ベースまたは水性の自動車用塗料系に使用する高透明、高彩度、耐候性の顔料を製造するのに理想的である。
一般に、本発明の方法によって得られる顔料はすべての顔料用途に適し、そして優れた色着色力、透明性または不透明性、良好な耐光性、耐候性および耐熱性、卓越した色純度および彩度の特徴を示し、さらにプラスチックまたはワニスに配合した場合に優れた分散性を示す。
以下の実施例によって本発明の好ましい実施態様を説明する。実施例中の部は、別途記載のない限り、重量部である。
【0024】
実施例1A
温度計、撹拌器、冷却器を具備した1リットル容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液51.3g,水45ml、DMSOの300mlを装填する。これに粗製3、6−ジ(4−ジクロロフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール70gを、40乃至50℃において、撹拌しながら加える。この混合物を70℃に加熱し、そして75乃至80℃において10分間撹拌する。これによって、DPPは二カリウム塩の形で完全に溶解する。得られた熱い暗溶液を、18乃至40℃のメタノールの2リットル中に投入する。その顔料懸濁物を還流温度に加熱し、そして還流温度において3時間撹拌する。鮮明な赤色の顔料を濾過単離し、DMSOがなくなるまでメタノールで洗い、次にpH7.5乃至8.0になるまで水洗し、乾燥する。得られた顔料3、6−ジ(4−クロロフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロールは、不透明、高彩度の赤色マストーンを示し、そしてリソグラフワニスのASTM法D-387-60 によって得られたリソグラフワニス中においてラブアウト(rubout)するとTiO2伸展物中において濃い赤色を示した。
実施例1B
実施例1Aの操作を繰り返した。ただし、水酸化カリウムの45%溶液の代わりに水酸化ナトリウムの50%水溶液33gを使用した。良好な顔料特性を有する高彩度な不透明DPP顔料を得た。
【0025】
実施例2
実施例1Aの操作を繰り返した。ただし、粗製3、6−ジ(4−ジクロロフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロールの代わりに粗製3、6−ジ(4−メチルフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール62gを使用した。プラスチックに配合して使用した時、良好な熱安定性と高い着色力とを示す高彩度な不透明赤色顔料を得た。
【0026】
実施例3
温度計、撹拌器、冷却器を具備した500ml容のフラスコに、DMSOの110ml、水酸化カリウムの45%水溶液10.8g,水10mlを装填する。これに、粗製3、6−ジ(4−ビフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール17.1gを、40乃至50℃において加える。この混合物を加熱し、そして70乃至80℃において5分間撹拌する。得られた顔料塩の暗溶液を、20乃至40℃のメタノール中に投入して顔料を沈殿させる。その顔料懸濁物を還流温度において3時間撹拌し、そのあと濾過する。濾過プレスケーキをメタノールで洗い、次にpH7乃至7.5になるまで水洗し、乾燥する。粉末化顔料は半透明の青赤色のマストーンを示し、そしてリソグラフワニス中のASTM法D-387-60 によるラブアウトによってTiO2伸展物中において非常に濃い赤色を呈した。
【0027】
実施例4
温度計、撹拌器、冷却器を具備した1リットル容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液41.3g,水40ml、DMSOの350mlを装填する。これに、粗製3、6−ジ(4−ビフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール70gを、40乃至50℃において、撹拌しながら加える。この混合物を80乃至85℃に加熱し、そして80乃至85℃において10分間撹拌する。得られた顔料塩の暗溶液を、18乃至22℃の水2リットル中に投入して顔料を沈殿させ、そして温度を40℃に上げる。その顔料懸濁物を35乃至40℃において2時間撹拌する。顔料を濾過し、pH9になるまで水洗する。沈殿した顔料は粒度が非常に小さいけれども、この顔料懸濁物は容易に濾過、洗浄ができる。この顔料水性プレスケーキをH2SO4 の5%水溶液500ml中に再懸濁し、そして室温において2時間撹拌する。顔料を濾過単離し、pH6.5乃至7.0になるまで水洗し、乾燥する。得られた顔料は透明度の高い、高彩度の栗色を示し、プラスチックまたは塗料に使用した場合に優れた耐久性を示す。
【0028】
実施例5
温度計、撹拌器、冷却器を具備した1リットル容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液41.3g,水40ml、DMSOの350mlを装填する。これに、粗製3、6−ジ(4−ビフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール70gを、40乃至50℃において、撹拌しながら加える。この混合物を55乃至58℃において10分間撹拌する。得られた顔料塩の暗溶液を、24乃至26℃のメタノール2リットル中に投入してDPPを沈殿させ、そして温度を36℃に上げる。この顔料懸濁物を30乃至36℃において1時間撹拌し、そのあと濾過し、pH8.0乃至pH9.0になるまで水洗する。その顔料プレスケーキを硫酸の5%水溶液に再懸濁し、そして室温において2時間撹拌する。顔料を濾過単離し、pH6.5乃至7.0になるまで水洗し、乾燥する。得られた顔料は透明度の高い、高彩度の栗色を呈し、優れた耐候性および熱安定性を有していた。
【0029】
実施例6
温度計、撹拌器、冷却器を具備した1リットル容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液73.3g,水60ml、DMSOの300mlを装填する。これに、粒子成長抑制剤としてのフタルイミドメチルキナクリドンの1.1gおよび粗製3、6−ジフェニル−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール70gを、40乃至50℃において、撹拌しながら加える。この混合物を45乃至55℃において5分間撹拌する。得られた顔料塩の暗溶液を、23乃至33℃の水2リットル中に投入して顔料を沈殿させる。この顔料懸濁物を5分間撹拌した後に濾過する。プレスケーキをpH7.5乃至8.5になるまで水洗し、乾燥して、赤味を帯びた顔料粉末69.5gを得た。得られた顔料は透明度の高い黄赤色を呈し、自動車用塗料に使用した時優れた耐候性を示した。
【0030】
実施例7
温度計、撹拌器、冷却器を具備した1リットル容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液94g,水76ml、DMSOの600mlを装填する。これに粗製3、6−ジ(4−クロロフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール128.4gおよび粒子成長抑制剤としてフタルイミドメチルキナクリドン2gを、40乃至60℃において、撹拌しながら加える。この混合物を加熱し、そして60乃至63℃において5分間撹拌する。得られた顔料塩の熱暗溶液を、水1.4リットルとメタノール600mlとの混合物中に、18乃至22℃において、投入して顔料を沈殿させ、そして温度32乃至34℃に上げる。この顔料懸濁物を30乃至33℃において1時間撹拌し、次いで水350mlとメタノール150mlとの混合物で稀釈し、5分間撹拌した後に濾過する。プレスケーキをDMSOがなくなりpH7乃至8となるまで水洗し、乾燥する。得られた赤色粉末顔料は高透明赤マストーン色を示し、そしてSTM法D-387-60 によって得られたリソグラフワニス中においてラブアウトするとTiO2伸展物中において非常に濃い赤色を示した。
【0031】
実施例8
温度計、撹拌器、冷却器を具備した1リットル容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液73.3g,水60ml、DMSOの300mlを装填する。これに粗製3、6−ジ(4−クロロフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール70gを、40乃至50℃において、撹拌しながら加える。この混合物を50乃至55℃において5分間撹拌する。得られた顔料塩の暗溶液を、20乃至23℃の水2リットル中に投入して顔料を沈殿させ、そして温度を30乃至33℃に上げる。この顔料懸濁物を約30℃において70分間撹拌する。顔料を濾過単離し、pH7.5乃至8.0になるまで水洗し、乾燥する。沈殿工程で生じた顔料粒子の粒度が非常に小さいにもかかわらず、その顔料懸濁物は容認できる速度で容易に濾過し、洗うことができる。乾燥した粉末顔料は高透明度、高彩度の色を示し、自動車用塗料系に配合使用した場合に優れた耐久性を示した。
【0032】
実施例9
実施例8の操作を繰り返した。ただし粗製3、6−ジ(4−クロロフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロールの代わりに粗製3、6−ジ(3−シアノフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロールを使用した。透明度の高いオレンジ色顔料を得た。これは水性または溶剤ベースのインク系に配合使用した場合に、高い光沢、高い色度(クロマ)および優れた耐久性を示した。
【0033】
実施例10
温度計、撹拌器、冷却器を具備した500ml容のフラスコに、DMSOの100ml、水酸化カリウムの45%水溶液8.9g,水9mlを装填する。これに非置換γ−II- キナクリドン8.5gおよび粗製3、6−ジフェニル−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール1.5gを、40乃至50℃において加える。この混合物を加熱し、そして80乃至90℃において5分間撹拌する。得られた顔料塩の深青色溶液を、20乃至40℃のメタノール中に投入して顔料を沈殿させる。その顔料懸濁物を還流温度において1時間撹拌し、そのあと濾過する。濾過プレスケーキをメタノールでDMSOがなくなるまで洗い、次にpH7.0乃至8.0になるまで水洗し、乾燥する。得られた粉末顔料はDPP顔料のピークを有しないγ−I−キナクリドンのX線回折図を示し、出発物質のγ−II- キナクリドンのX線回折図とは異なっていた。すなわち、キナクリドンをホストとするキナクリドン/DPP顔料固溶体が形成された。この顔料固溶体は、プラスチックまたはペイントに使用された時に不透明な高彩度の濃い色を呈し、優れた耐候堅牢性を示した。
【0034】
実施例11
温度計、撹拌器、冷却器を具備した1リットル容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液53.4g,水50ml、DMSOの400mlを装填する。これに非置換キナクリドン顔料51gおよび粗製3、6−ジフェニル−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール9gを、40乃至50℃において、撹拌しながら加える。この混合物を80乃至85℃まで加熱し、そしてこの温度において5分間撹拌する。得られた顔料塩の暗紫青色溶液を30乃至35℃に冷却し、そして20乃至23℃の水1.5リットル中に投入して顔料を沈殿させる。この顔料懸濁物を5分間撹拌した後、濾過する。顔料プレスケーキをpH7.5乃至8.5になるまで水洗し、乾燥する。得られた粉末顔料は、自動車用塗料系に配合したところ、透明度の高い中間赤色を呈し、そして優れた耐久性を示した。この顔料は小粒度のγ−キナクリドンの主ピークを有し、ジアリールジケト−ピロロピロール顔料からの検出可能なピークは有していないX線回折図を示し、顔料固溶体の形成を明示していた。
【0035】
実施例12
温度計、撹拌器、冷却器を具備した1リットル容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液49.3g,水45ml、DMSOの350mlを装填する。これに粗製2、9−ジクロロキナクリドン42g,粗製3、6−ジ(4−クロロフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール28gおよびフタルイミドメチルキナクリドン1gを、40乃至50℃において、撹拌しながら加える。この混合物を加熱し、そして60乃至65℃において5分間撹拌する。得られた顔料塩の暗紫色溶液を、18℃の温度の水2リットル中に投入して顔料を沈殿させ、温度を30℃に上げる。この顔料懸濁物を25乃至30℃において1時間撹拌し、濾過する。濾過は迅速に進行する。プレスケーキをDMSOがなくなりpH7.0乃至7.5となるまで水洗し、乾燥する。この粉末赤色顔料の電子顕微鏡写真は、平均粒度が0.05μm以下であるような非常に小さい粒子サイズの顔料であることを示した。そのX線回折図は、主として2、9−ジクロロキナクリドンの2θ角度におけるピークを示した。この顔料を高い透明度を有し、そしてプラスチックおよびペイントに使用時に青赤色を示した。
【0036】
実施例13
温度計、撹拌器、冷却器を具備した500ml容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液16.4g,水15ml、DMSOの130mlを装填する。これに粗製3、6−ジ(4−クロロフェニル)1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール10.7gおよび粗製3、6−ジ(4−メチルフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール10.2gを、40乃至50℃において、撹拌しながら加える。この混合物を70℃に加熱し、そして70乃至72℃において5分間撹拌する。得られた顔料塩の暗色温溶液を、20乃至30℃のメタノールの12リットル中に投入して顔料を沈殿させる。この顔料懸濁物を1.5時間還流し、そのあと室温に冷却し、濾過する。プレスケーキをDMSOがなくなるまでメタノールで洗い、次にpH7乃至8になるまで水洗し、乾燥する。得られた赤色粉末顔料固溶体は、2つの出発物質の対応する物理的混合物とは異なるX線回折図を示した。この生成物をプラスチックに配合したところ、高彩度の不透明な青赤色を呈し、耐光、耐熱、耐候性が優れていた。
【0037】
実施例14
実施例13の操作を繰り返した。ただし粗製3、6−ジ(4−クロロフェニル)1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール16.1gと粗製3、6−ジ(4−メチルフェニル)−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール5.1gとを使用して、2つの出発物質の対応する物理的混合物とは異なるX線回折図を有する顔料固溶体を得た。この固溶体のX線回折図は、実施例13により得られた顔料固溶体のX線回折図とも相違していた。塗料またはプラスチックに配合した時に、優れた堅牢性を有する非常に強い不透明な青赤色を示した。
【0038】
実施例15
温度計、撹拌器、冷却器を具備した1リットル容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液55.7g,水50ml、DMSOの330mlを装填する。これに3、6−ジ(4−クロロフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール33.6g,3、6−ジフェニル−1、4ージケトピロロ[3,4−c]ピロール22.4gおよび2、9−ジメチルキナクリドン14.0gを、40乃至50℃において、撹拌しながら加える。この混合物を60乃至65℃に加熱し、そして60乃至65℃において5分間撹拌する。得られた顔料塩の黒色熱溶液を、20乃至33℃の温度の水1リットル中に投入して顔料を沈殿させる。この顔料懸濁物を28乃至33℃において2時間撹拌して濾過する。濾過ケーキをpH7.0乃至8.5となるまで水洗し、乾燥する。この粉末赤色顔料は、ASTM法D-387-60 の規定に従って得られたリソグラフワニス系中においてラブアウトすると、TiO2伸展物中において非常に濃い黄赤色を示し、また高透明度の濃い褐赤色のマストーンを示した。
この三成分系顔料固溶体のX線回折図は、出発物質の対応する物理的混合物とはまったく相違していた。公知の濃いマゼンタ色の2、9−ジメチルキナクリドンの存在にもかかわらず、この固溶体はTiO2伸展物中において飽和黄赤色を示した。
【0039】
実施例16
実施例15の操作を繰り返した。ただし、2、9−ジメチルキナクリドンの代わりに2、9−ジクロロキナクリドンを使用した。実施例15において得られた三成分系顔料固溶体と同様なX線回折図を有する顔料固溶体を得た。この固溶体をプラスチックおよび塗料に使用した時に、優れた耐候堅牢性を有する非常に強い彩度の黄赤色を示した。
【0040】
実施例17
温度計、撹拌器、冷却器を具備した500ml容のフラスコに、水酸化カリウムの45%水溶液16.4g,水13ml、DMSOの120mlを装填する。これに粗製3、6−ジ(4−tert−ブチルフェニル)−1、4−ジケトピロロ[3,4−c]ピロール24.0gを、40乃至50℃において、撹拌しながら加える。この混合物を50乃至55℃に加熱し、そして50乃至55℃において5分間撹拌する。得られた溶液を、20乃至30℃の水550ml中に投入して顔料を沈殿させる。この顔料懸濁物を25乃至30℃において1時間撹拌し、濾過する。プレスケーキをDMSOがなくなり、pH7乃至8となるまで水洗し、乾燥する。このオレンジ色の粉末顔料は、高透明、高彩度のオレンジ色マストーンを示し、リソグラフワニス中においてASTM法D-387-60 の規定に従ってラブアウトするとTiO2伸展物中において濃いオレンジ色を呈した。
【0041】
を、ガラスビーカー中において、攪拌棒を用いて混合した。
この混合物を実験室用2本ロールミルで8分間ロールして、厚さ約0.4mmの軟質ポリ塩化ビニル(PVC)シートに加工した。圧延温度は160℃、ロール速度は25RPM.そしてフリクションは1:1.2であった。折りたたみ、排出および供給は定常的に実施された。得られた軟質PVCシートは、高色度(クロマ)の魅力的赤色に着色されており、その熱、光およびマイグレーションに対する堅牢性は優秀であった。
【0042】
実施例19
実施例2によって製造された顔料 5g,
立体障害アミン光安定剤 2.5g,
ベンゾトリアゾールUV吸収剤 1.0g,
立体障害フェノール酸化防止剤 1.0g,
亜リン酸塩プロセス安定剤 1.0g,
を、バンバリーミキサーの中において175乃至200RPM の速度で、溶融後30秒間高密度ポリエチレン1Kgと混合した。溶融され着色されたこの樹脂を、まだ熱くそして展性のあるうちに切断し、造粒機に供給した。得られた顆粒を、BATTENFELD 1000 射出成形機にかけて、滞留時間5分間、サイクル時間30秒、温度205℃、260℃、315℃において、それぞれチップを製造した。いずれの温度の場合にも、同じような赤色に均質的に着色されたチップを得た。
【0043】
実施例20
基質として高密度ポリエチレンの代わりにポリプロピレンを使用して実施例19の操作を繰り返した。優れた耐熱堅牢性および耐光堅牢性を有する赤色に着色されたチップを得た。
【0044】
実施例21
下記組成の混合物20gに、実施例1Aと1Bとによって製造されたDPPの6gを攪拌混入した。
芳香族炭化水素(SOLVESSO 150, ESSO社) 50g,
酪酸ブチル 15g,
ケトオキシム基剤の均染剤 5g,
メチルイソブチルケトン 25g,
シリコーン油(SOLVESSO 150中1%) 5g。
完全に分散された後、アクリル樹脂(キシレン/ブタノールの3:1混合物中51%)48.3gおよびメラミン樹脂23.7gを添加した。このバッチを、水平型ビーズミル中において、剪断力を加えて短時間均質化した。得られた塗料組成物を金属板上にスプレー塗布し、これを130℃において30分間焼付けた。得られた上塗りは、堅牢性の優れた高色度(クロマ)赤色を呈し、このエナメル塗料は良好な流動性および顔料の優れた分散性の特徴を示した。
【0045】
実施例22
下記成分をボールミル中において64時間十分に摩砕混合した。
得られた顔料分散物を、酢酸ブチル/キシレン/SOLVESSO 150混合物(上記と同じ混合比)でドイツ標準規格DIN4による粘度が約18秒(20℃)となるまで稀釈し、得られた塗料を金属シート上にスプレー塗布し、約40℃において2分間空気にさらし、この塗層の上にさらに未着色のクリアトップコートを塗布した。40℃において30分間空気にさらした後、135℃において30分間焼付けて、優れた堅牢性を有する中間赤色の塗層を得た。
【0046】
実施例23
本実施例は、実施例7によって製造された高い透明度のDPPを、自動車用上塗り塗料中のパール光沢雲母顔料を含む混合物中に配合する例を示す。
顔料分散物
非水性分散樹脂(NAD−樹脂)80.0g,分散剤樹脂17.6g,SOLVESS0 100の70.4gおよび実施例7によって得られたDPP顔料32.0gを、64時間ボールミルにかけた。この分散物は0.5の顔料対バインダ比において、顔料16.0%,固形分48.0%を含有する。
安定化樹脂溶液
約3.8リットル(1ガロン)容のジャーに、キシレン144.6g,メタノール90.0g,NAD樹脂1353.0g,メラミン樹脂786.2g,紫外線遮断剤溶液65.6g,アクリロウレタン樹脂471.6gおよび触媒溶液89.0gを装填してプロペラ撹拌器を用いて混合する。
雲母調合物
パール光沢二酸化チタンコーティング雲母顔料251.1g,NAD樹脂315.0g,アクリロウレタン樹脂180.0gを、ガラス容器中において混合する。この雲母顔料は0.5の顔料対バインダ比において、雲母顔料27.9%,固形分57.3%を含有する。
塗料調合物(顔料50部/雲母50部)
上記の顔料分散物28.7g、上記雲母調合物16.5g、アクリロウレタン樹脂61.0、NAD樹脂3.5gおよび上記安定化樹脂溶液70.8gを混合し、そしてプライマー処理したアルミ板にスプレー塗布し、次にこの着色ベースコートの上にクリアコート樹脂をスプレー塗布した。これを10分間環境空気にさらした後、130℃において30分間焼付けた。ユニークな赤色に着色されたコートを得た。このコートは、色が濃く高度の玉虫色効果を示す外観を呈し、優れた耐候性を有していた。
【0047】
実施例24
実施例7の顔料の代わりに実施例8の顔料を等価量使用した点を除き実施例23と同様に実施した。
上記した実施例のほかに、本発明に従って、この実施態様の各種の変更例が可能である。
Claims (7)
- ジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロール顔料の製造方法であって、
(a)塩形成有効量の塩基と、該塩基を可溶性にするために十分な量の水とを含有するジメチルスルホキシド中にジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールを溶解することによって顔料塩溶液を調製する工程であって、該水性塩基性ジメチルスルホキシドがジメチルスルホキシド100重量部当たり10〜40重量部の水を含有している工程;
(b)該顔料塩溶液からジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールを沈殿させて顔料懸濁物を形成する工程;および
(c)該顔料を単離する工程を有することを特徴とする製造方法。 - 前記塩基がアルカリ金属水酸化物である請求項1記載の製造方法。
- 前記顔料塩溶液中のジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールの濃度が約8〜17重量%であり、かつ前記水性塩基性ジメチルスルホキシドの温度が約50〜80℃である請求項1記載の製造方法。
- 前記顔料塩溶液を、顔料粒子成長抑制剤の存在下または不存在下において、水またはC1−C4アルカノールまたはそれらの混合物中に投入することによって前記顔料塩溶液からジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールを沈殿させる請求項1記載の製造方法。
- コンディショニングされた透明顔料を単離する前に、前記顔料懸濁物を15〜35℃の温度において5分〜10時間攪拌する工程をさらに有する請求項4記載の製造方法。
- 前記顔料塩溶液が、前記ジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールと、沈殿する際に前記ジアリールジケトピロロ[3,4−c]ピロールと固溶体を形成する第2の溶解有機顔料とを含んでいる請求項1記載の製造方法。
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