JP4046500B2 - メチル置換ベンゾイミダゾロン−ジオキサジン顔料の新規結晶多形体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、本明細書に十分に開示されているものとして参照により本明細書に組み入れる2000年10月21日付け出願のドイツ国優先権出願DE 10052 221.1に記載されている。
【0002】
本発明は、式(1)
【0003】
【化3】
のメチル置換ベンゾイミダゾロン−ジオキサジン顔料の新規結晶多形体に関する。
【0004】
式(1)の化合物は、DE−A−44 42 291に最初に記載された。類似化合物のもう1つの合成がEP−A−0 911 337に記載されている。
【0005】
有機顔料の大多数は、多形体とも称される複数の異なる結晶形態で存在する。結晶多形体は同一化学組成を有するが、結晶中の異なるビルディングブロック(分子)配置を有する。該結晶構造は化学的特性および物理的特性を定めるため、個々の結晶多形体は、レオロジー、色および他の色特性において異なることが多い。それらの異なる結晶多形体はX線粉末回折法により同定されうる。
【0006】
現在のところ、式(1)のジオキサジン顔料の2つの結晶多形体が公知であり、それらは、以下においては相(Phase)Iおよび相(Phase)IIIと称され、X線粉末ダイアグラムにおける以下の特徴的な線により区別される(Cu−Kα放射、2倍のブラッグ角2Θ(単位は度)、平面間隔d(単位はオングストローム−1)):
【0007】
【表5】
【0008】
「broad(ブロード)」と示されている線の位置は±0.4°までの精度で、他のすべての線の位置は±0.2°までの精度で示されている。
【0009】
DE−A−44 42 291またはEP−A−0 911 337によれば、相IおよびIIIは式(1)のジオキサジン顔料の合成中に発生する。
【0010】
驚くべきことに、式(1)の顔料を或る有機溶媒で処理すると新規結晶多形体が生成することが本発明において見出された。有機溶媒での式(2)の類似顔料の処理は、いずれの新規結晶相の発生も伴わなかったため、このことは尚さら驚くべきことである。
【0011】
【化4】
【0012】
式(1)のジオキサジン顔料の新規結晶多形体は、相II、IV、VおよびVIと称される。それらは、以下の特徴的な線(Cu−Kα放射、2Θ(単位は度)、d(単位はオングストローム−1))により区別される。
【0013】
【表6】
【0014】
【表7】
【0015】
【表8】
【0016】
【表9】
【0017】
相II、IV、VおよびVIの線の位置はすべて、±0.2°までの精度で示されている。
【0018】
前記の相は、非常に低い溶解度を有し、良好な堅ろう度特性および青紫の着色を特徴づける。相が異なれば、示される色特性も異なる。
【0019】
固体状態においては、式(1)の化合物はまた、異なる互変異性および/または異性体として存在しうる。
【0020】
本発明は、式(1)
【0021】
【化5】
の化合物またはその異性体、互変異性体もしくは異性互変異性体(isomeric tautomer)の相変換のための方法であって、N−メチルピロリドン、C1−C20−アルコール、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−,iso−もしくはtert−ブタノール、1,2,4−トリクロロベンゼン、ジクロロ酢酸およびトリフルオロ酢酸よりなる群から選ばれる有機溶媒、または前記溶媒の混合物、または1,2−ジクロロベンゼンとトリフルオロ酢酸との混合物を、0〜250℃、好ましくは20〜210℃の温度で、式(1)の化合物に作用させることを含んでなる方法を提供する。
【0022】
本発明の方法は、式(1)の化合物がそれぞれの有機溶媒に懸濁される又は完全に若しくは部分的に溶解され該混合物が前記温度に10分間〜48時間、好ましくは30分間〜24時間維持されるように行うのが適当である。
【0023】
本発明の相を製造するための出発物質は、好ましくは、相Iにおける式(1)の化合物であるが、それぞれの場合において、該新規結晶相の1以上をその他の該結晶相の1つに変換するために記載されている手段を用いることも可能である。
【0024】
相IIは、例えば、式(1)の顔料をN−メチルピロリドンと共に、煮沸するまで加熱することにより得られる。
【0025】
相IVは、例えば、式(1)の顔料をトリフルオロ酢酸に溶解し酢酸の添加によりそれを再沈殿させることにより得られる。
【0026】
相Vは、例えば、式(1)の顔料を1:10〜10:1、特に1:2〜2:1の比のトリフルオロ酢酸とo−ジクロロベンゼンとの混合物に溶解し該トリフルオロ酢酸を蒸発させることにより該顔料を再沈殿させることにより得られる。
【0027】
相VIは、例えば、式(1)の顔料をトリフルオロ酢酸に溶解し該トリフルオロ酢酸を蒸発させることにより該顔料を再沈殿させることにより得られる。
【0028】
該反応物の純度、濃度、用いる温度および温度プログラム、所望により行なわれうる後処理、圧力、不純物または添加物の存在、および種結晶の存在に応じて、純粋な相II、IV、VもしくはVIまたはこれらの相の2以上を含む混合物の生成が可能となる。
【0029】
したがって、本発明は更に、少なくとも10%、好ましくは少なくとも25%、特に少なくとも50%、特に好ましくは少なくとも75%、さらに非常に好ましくは少なくとも90%の相II、相IV、相V、相VIまたはこれらの相の2、3もしくは4つの混合物を含む式(1)の顔料の混合物を提供する。
【0030】
所望の適用分野によっては、得られた顔料を機械的微粉砕に付すのが合理的かもしれない。該微粉砕は、湿式もしくは乾式粉砕により又は混練により行なうことができる。粉砕および/または混練後、溶媒、水または溶媒/水混合物で処理することができる。
【0031】
多形体の変化の促進、本発明の多形体の安定化、色特性の改善および特定の色効果の達成のために、該方法の任意の時点で、顔料分散剤、界面活性剤、消泡剤、増量剤または他の添加剤を加えることが可能である。また、これらの添加剤の混合物を使用することも可能である。該添加剤は、すべてを1度に又は2以上に分割して加えることができる。該添加剤は、該合成もしくは種々の後処理の任意の時点で又は該後処理の後で加えることができる。最適な時点は、範囲測定試験により予め決定する必要がある。
【0032】
相II、IV、VもしくはVIまたはこれらの相を含む混合物における式(1)のジオキサジン顔料は、塗料、プラスチックおよび化粧品の着色、印刷インクの製造、紙および繊維、例えば顔料調製物のプリント、紙のパルプ染色、およびシード(種)の着色に適している。
【0033】
式(1)のジオキサジン顔料の前記相および相混合物は、電子写真トナーおよび現像剤、例えば1または2成分粉末トナー(1または2成分現像剤とも称される)、例えば磁気トナー、液体トナー、ラテックストナー、付加重合トナーおよび特製トナー中の着色剤としての使用に適している。
【0034】
典型的なトナー結合剤としては、付加重合、重付加および縮合重合樹脂、例えば、スチレン、スチレンアクリラート、スチレンブタジエン、アクリラート、ポリエステルおよびフェノール−エポキシ樹脂、ポリスルホン、ポリウレタンの単体または組合せ、およびポリエチレンおよびポリプロピレンが挙げられ、これらは電荷制御剤、ワックスまたは流動補助剤などの更なる成分を含有していてもよく、あるいはこれらの添加剤で後に修飾されうる。
【0035】
式(1)のジオキサジン顔料の前記相および相混合物はまた、粉末および粉末塗料中、特に、例えば金属、木、プラスチック、ガラス、セラミック、コンクリート、繊維材料、紙またはゴムを含む物品の表面を塗装するために使用される摩擦電気的または動電学的に噴霧可能な粉末塗料中の着色剤としての使用に適している。
【0036】
典型的に使用される粉末塗装樹脂は、エポキシ樹脂、カルボキシルおよびヒドロキシル含有ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂およびアクリル樹脂を、通常の硬化剤と共に含む。樹脂の組合せも用いられる。例えば、エポキシ樹脂は、しばしば、カルボキシルおよびヒドロキシル含有ポリエステル樹脂と組合せて使用される。典型的な硬化成分(樹脂系に左右される)の具体例としては、酸無水物、イミダゾール、およびジシアンジアミドおよびその誘導体、ブロックイソシアナート、ビスアシルウレタン、フェノールおよびメラミン樹脂、トリグリシジルイソシアンウラート、オキサゾリンならびにジカルボン酸が挙げられる。
【0037】
さらに、前記の相および相混合物は、インク、好ましくはインクジェットインク、例えば水性または非水性基剤上のもの、例えばマイクロエマルションインク中、およびホットメルト法で作用するインク中の着色剤としての使用に適している。
【0038】
インクジェットインクは、一般には、合計0.5〜15重量%、好ましくは1.5〜8重量%(無水ベースで計算されている)の1以上の本発明化合物を含有する。マイクロエマルションインクは、有機溶媒、水、および所望により用いられる追加的なヒドロトロピー物質(界面媒介物質)に基づく。マイクロエマルションインクは、0.5〜15重量%、好ましくは1.5〜8重量%の1以上の本発明化合物、5〜99重量%の水、ならびに0.5〜94.5重量%の有機溶媒および/またはヒドロトロピー化合物を含有する。
【0039】
溶媒に基づくインクジェットインクは、好ましくは、0.5〜15重量%の1以上の本発明化合物と、85〜99.5重量%の有機溶媒および/またはヒドロトロピー化合物とを含有する。
【0040】
ホットメルトインクは、一般には、室温で固体であり加熱すると融解するワックス、脂肪酸、脂肪アルコールまたはスルホンアミドに基づくものであり、好ましい融点範囲は約60℃〜約140℃である。ホットメルトインクジェットインクは、例えば、20〜90重量%のワックスと、1〜10重量%の1以上の本発明化合物とから実質的になる。また、0〜20重量%の追加的高分子(「染料溶剤」としてのもの)、0〜5重量%の分散補助剤、0〜20重量%の粘度調節剤、0〜20重量%の可塑剤、0〜10重量%のタック添加剤、0〜10重量%の透明度安定化剤(これは、例えば該ワックスの結晶化を防ぐ)、および0〜2重量%の抗酸化剤が存在することが可能である。典型的な添加剤および補助剤は、例えば、US−A−5,560,760に記載されている。
【0041】
また、本発明の化合物は、色フィルター用、加色法(additive)および減色法(subtractive)の両方による色生成用、および「エレクトロニック(electronic)・インク」用の着色剤としての使用にも適している。
【0042】
以下の実施例における部およびパーセントは重量に基づくものである。得られた生成物の結晶多形体は、X線粉末回折法により測定される。
【0043】
(実施例)
比較例:
式(1)の顔料は、EP−A−0 911 337、実施例3に記載の方法と同様に合成される。これにより、相Iの式(1)の顔料が得られる。
【0044】
実施例1:NMP中での加熱による相IIの製造
相Iとして存在する40部の式(1)の顔料を、400部のN−メチル−2−ピロリドン中、203℃で18時間加熱し、室温に冷却し、濾過し、ついで水で洗浄する。これにより、相IIとしての38.1部の式(1)の顔料が得られる。
【0045】
実施例2:トリフルオロ酢酸/氷酢酸からの再結晶による相IVの製造
相Iとして存在する35部の式(1)の顔料を740部のトリフルオロ酢酸に溶解し、該溶液を、4200部の酢酸中、室温で攪拌する。該混合物を、煮沸するまで5分間加熱し、該沈殿物を濾取し、アセトンで洗浄し、乾燥させる。これにより、相IVとしての式(1)の顔料が得られる。
【0046】
実施例3:トリフルオロ酢酸/ジクロロベンゼンからの再結晶による相Vの製造
相Iとして存在する式(1)の顔料1部を、o−ジクロロベンゼンとトリフルオロ酢酸との等しい部の混合物25部に室温で溶解し、該トリフルオロ酢酸をこの温度でゆっくり蒸発させる。これにより、相Vとしての式(1)の顔料が得られる。
【0047】
実施例4:トリフルオロ酢酸からの再結晶による相VIの製造
相Iとして存在する式(1)の顔料を室温でトリフルオロ酢酸に溶解し、該トリフルオロ酢酸を室温でゆっくり蒸発させる。これにより、相VIとしての式(1)の顔料が得られる。
【0048】
使用例:
本発明の顔料相のコーティングセクター(coating sector)における特性を評価するために、芳香族化合物を含有するアルキド−メラミン樹脂ワニス(AM)の多数の公知ワニスから、および中性油アルキド樹脂およびブタノールエーテル化メラミン樹脂に基づいて、選択を行なった。
【0049】
使用例1:
AMワニスにおける、実施例1からの相IIの顔料の適用は、相Iのものより清浄かつより濃く着色しており相IIIのものより実質的に青い、濃く着色した清浄な青紫色のコーティングを与える。
【0050】
使用例2:
AMワニスにおける、実施例2からの相IVの適用は、相IまたはIIIのものより実質的に青く相Iのものより濃く着色した青紫色のコーティングを与える。
【0051】
使用例3:
AMワニスにおける、実施例3からの相Vの顔料の適用は、相Iのものより隠蔽力が強く且つより清浄である、清浄で青紫色のコーティングを与える。
【0052】
使用例4
AMワニスにおける、実施例4からの相VIの顔料の適用は、相Iのものより隠蔽力が強く且つより清浄である、清浄で青紫色のコーティングを与える。
Claims (4)
- 少なくとも10%の相II、相IV、相V、相VIまたはこれらの相の2、3もしくは4つの混合物を含む、請求項2記載の式(1)の顔料の混合物。
- 塗料、プラスチック、印刷インク、水性の又は溶媒に基づく顔料調製物、化粧品、電子写真トナーおよび現像剤、粉末塗料、インク、色フィルターを着色するための、およびシードを着色するための、および紙のパルプ染色のための、請求項2または3記載の式(1)の顔料の使用。
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