JP4221167B2 - 顔料調合物 - Google Patents
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Description
本発明は新規顔料調合物、その製造法および使用に関する。
【0002】
ヨーロッパ特許A73 463号および同A994 164号には色彩的に有用な顔料が記載されている。しかし、例えば加熱、粉砕または被覆のようなコストのかかる後処理を用いて始めて性質を変化させ得るに過ぎないので、その用途の範囲は限られている。
【0003】
従って本発明の目的は上記の欠点をもたない新規の形の顔料を提供することである。
【0004】
本発明に従えば、互変異性構造の形が式(I)
【0005】
【化2】
【0006】
に相当するアゾ化合物の少なくとも1種の金属錯体を顔料として含み、該金属化合物が少なくとも1種の他の化合物のホストとなっている固体の顔料調合物において、少なくとも1種の他の化合物のホストになっている該金属錯体は該金属錯体およびゲストの化合物の全量に関し、少なくとも30ppmのFeを含んでいいることを特徴とする顔料調合物が提供される。但し上記式(I)中
XおよびYの環はそれぞれ独立に=O、=S、=NR7、−NR6H7、−OR6、−SR6、−COOR6、−CN、−CONR6R7、−SO2R8、−N(R6)−CN、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびアラルキルから成る群から選ばれる1個または2個の置換基をもっていることができるが、ここでエンドおよびエキソ環式二重結合の全数は環XおよびYの各々に対して3であり
R6は水素、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルであり、
R7は水素、シアノ、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはアシルであり、
R8はアルキル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルであり、
R1、R2、R3およびR4は独立に水素、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルであり、式(I)において破線で示されているように5−または6−員環をつくることもでき、またこの環がさらに融合していることもでき、
R5は−OH、−NR6R7、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルであって、CH結合を含むR1〜R8置換基はさらに置換基をもっていることができ、
m、n,oおよびpはそれぞれ1であるか、或いは式(I)において点線で示されているようにNから二重結合が出ている場合には0であることができる。
【0007】
好適な有機金属錯体は、遊離酸の形において式(I)の互変異性の形に相当し、ここで環Xは式
【0008】
【化3】
【0009】
の環を表し、ここで
LおよびMは互いに独立に=O、=Sまたは=NR6を表し、
L1は水素、−OR6、−SR6、−NR6R7、−COOR6、−CONR6R7、−CN、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびアラルキルであり、
M1は−OR6、−SR6、−NR6R7、−COOR6、−CONR6R7、−CN、−SO2R8、−N(R6)−CN、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびアラルキルであって、置換基M1とR1またはM1とR2は5−または6−員環を造ることができるようなアゾ化合物である。
【0010】
特に好適な有機金属錯体は、遊離酸の形で下記式(II)または(III)
【0011】
【化4】
【0012】
の互変異性体の構造のいずれかに一致するアゾ化合物である。ここで
R'5は−OHまたは−NH2であり、
R'1、R"1、R'2およびR"2はそれぞれ水素であり、
M'1およびM"1は互いに独立に水素、−OH、−NH2、−NHCN、アリールアミノまたはアシルアミノである。
【0013】
特に好適な金属錯体は、遊離酸の形で式(IV)
【0014】
【化5】
【0015】
の互変異性構造の一つに一致する式(I)のアゾ化合物である。ここでM"'1およびMIV 1はそれぞれ独立にOHまたはNHCNである。
【0016】
遊離酸の形で式(V)
【0017】
【化6】
【0018】
に互変異性構造の一つに一致する式(I)のアゾ化合物の有機金属錯体が特に好適である。
【0019】
上記式において置換基は下記の意味をもっていることが好ましい。
【0020】
アルキル置換基は好ましくはC1〜C6−アルキルであり、これはさらに例えば塩素、臭素またはフッ素のようなハロゲン、−OH、−CN、−NH2またはC1〜C6−アルコキシのような置換基をもっていることができる。
【0021】
シクロアルキル置換基は好ましくはC3〜C7−シクロアルキル、特にC5〜C6−シクロアルキルであり、これは例えばC1〜C6−アルキル、C1〜C6−アルコキシ、ハロゲン、例えばCl、BrまたはF、C1〜C6−アルコキシ、−OH、−CNまたはNH2のような置換基をもっていることができる。
【0022】
アリール置換基は好ましくはフェニルまたはナフチルであり、これはそれぞれ例えばハロゲン、例えばF、ClまたはBr、−OH、−CN、C1〜C6−アルキル、C1〜C6−アルコキシ、−NH2、−NO2またはCNのような置換基をもっていることができる。
【0023】
アラルキル置換基は好ましくはフェニル−またはナフチル−C1〜C4−アルキルであり、これは例えば芳香環にF、ClまたはBrのようなハロゲン、−OH、−CN、C1〜C6−アルキル、C1〜C6−アルコキシ、−NH2、−NO2またはCNのような置換基をもっていることができる。
【0024】
アシル置換基は好ましくは(C1〜C6−アルキル)カルボニル、フェニルカルボニル、C1〜C6−アルキルスルフォニル、フェニルスルフォニル、随時C1〜C6−アルキル、フェニルまたはナフチルで置換されたスルファモイル、または随時C1〜C6−アルキル、フェニルまたはナフチルで置換されたグアニルであり、ここで上記アルキル基は例えばF、ClまたはBrのようなハロゲン、−OH、−CN、−NH2、またはC1〜C6−アルコキシのような置換基をもっていることができ、フェニルおよびナフチル基は例えばF、ClまたはBrのようなハロゲン、−OH、C1〜C6−アルキル、C1〜C6−アルコキシ、−NH2、−NO2または−CNのような置換基をもっていることができる。
【0025】
M1R1またはM1R2またはM1R2とR1、R2、R3、R4が式(I)において破線で示されているように5−および6−員環をつくる場合、これらの環はトリアゾール、イミダゾールまたはベンズイミダゾール、ピリミジンまたはキナゾリン環系であることができる。
【0026】
本発明の好適な顔料調合物は、少なくとも1種の他の化合物のホストになっている金属錯体が該金属錯体およびゲスト化合物の全量に関し30〜2000ppm、特に30〜350ppm、特に好ましくは50〜350ppmのFeを含んでいることを特徴としている。
【0027】
同様に、式(I)の互変異性構造に相当する一つのアゾ化合物の少なくとも2種の金属錯体を含み、該錯体はそれぞれ少なくとも1種の他の化合物を包接しており、該1種の金属錯体の金属はFeであり、該Feの含量は金属錯体および包接された化合物の全量に関して少なくとも30ppmである顔料調合物も好適である。
【0028】
好適なゲスト化合物はこの2種の金属錯体に対して同じものである。
【0029】
式(I)〜(V)の金属錯体、或いは金属塩とも考えられる化合物としては、好ましくは金属としてLi、Na、K、Mg、Ca、Ba、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Mn、Al、LaおよびCr、特に好ましくはNa、K、Ca、Ba、Ni、Zn、Cu、Mn、およびLaを有するモノ−、ジ−、トリ−およびテトラ−陰イオンの塩または錯体が問題となる。
【0030】
特に好適なものは式(I)〜(V)の化合物の2価または3価の金属との塩または錯体、特にニッケル塩およびニッケル錯体である。
【0031】
少なくとも2種の他の化合物、特に有機化合物をゲストとして含んでいる金属錯体は、ホスト−ゲスト化合物、層間化合物として、また固溶体として存在することができる。
【0032】
これらは特に好ましくは、式
【0033】
【化7】
【0034】
の互変異性形に一致するアゾバルビチュール酸の1:1ニッケル錯体で少なくとも1種の他の化合物を含む包接化合物、層間化合物、および固溶体である。
【0035】
一般に、この金属錯体は層状の結晶格子をつくり、層の内部の結合は実質的に水素結合および/または金属イオンを介してなされている。好ましくは金属錯体は実質的に平面の層から成る結晶格子をつくる金属錯体である。
【0036】
また有用な金属錯体には、金属含有化合物、例えば塩または金属錯体がニッケル錯体の結晶格子の中に入り込んでいる金属錯体が含まれる。この場合、例えば式(VI)においてNiの一部が他の金属イオンと置き換わっているか、或いはさらに他の金属イオンが入り込んでニッケル錯体と多少とも強い挿入関係にあることができる。
【0037】
包接される化合物は有機化合物および無機化合物の両方であることができる。広範囲の種類の化合物が包接され得る化合物となる。純粋に実用的な理由により、通常の状態(25℃、1バール)で液体および固体の化合物が好適である。
【0038】
液体の化合物の中では、1バールにおける沸点が100℃以上で、好ましくは150℃よりも低い化合物が好適である。適当な化合物としては非環式および環式の有機化合物、例えば脂肪族および芳香族の炭化水素があり、これらの化合物は例えばOH、COOH、NH2、置換したNH2、CONH2、置換したCONH2、SO2NH2、置換したSO2NH2、SO3H、ハロゲン、NO2、CN、−SO2−アルキル、−SO2−アリール、−O−アルキル、−O−アリール、−O−アシルで置換されていることができる。
【0039】
特定の例にはパラフィンおよびパラフィン油、トリイソブチレン、テトライソブチレン、例えば石油溜分中においてつくられるような脂肪族および芳香族の炭化水素混合物;塩素化したパラフィン炭化水素、例えば塩化ドデシルまたは塩化ステアリル;C10〜C30−アルコール、例えば1−デカノール、1−ドデカノール、1−ヘキサデカノール、1−オクタデカノール、およびそれらの混合物、オレインアルコール、1,12−オクタデカンジオール、脂肪酸およびその塩および混合物、例えば蟻酸、酢酸、ドデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、オレイン酸、脂肪酸エステル、例えばC10〜C20−脂肪酸のメチルエステル、脂肪酸アミド、例えばステアリルアミド、ステアリン酸モノエタノールアミド、ステアリンジエタノールアミド、ステアノニトリル、脂肪アミン、例えばドデシルアミン、セチルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、その他;脂肪アミンとスルフォン酸およびカルボン酸との塩、イソ環式炭化水素、例えばシクロドデカン、デカヒドロナフタレン、o−、m−、p−キシレン、メシチレン、ドデシルベンゼン混合物、テトラリン、ナフタレン、1−メチルナフタレン、2−メチルナフタレン、ビフェニル、ジフェニルメタン、アセナフテン、フルオレン、アントラセン、フェナンスレン、m−、p−ターフェニル、o−、p−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、1−クロロナフタレン、2−クロロナフタレン、1−ニトロナフタレン、イソ環式アルコールおよびフェノール並びにその誘導体、例えばベンジルアルコール、デカヒドロ−2−ナフトール、ジフェニルエーテル、スルフォン、例えばジフェニルスルフォン、メチルフェニルスルフォン、4,4’−ビス−2−(ヒドロキシエトキシ)ジフェニルスルフォン;イソ環式カルボン酸およびその誘導体、例えば安息香酸、3−ニトロ安息香酸、桂皮酸、1−ナフタレンカルボン酸、フタル酸、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、テトラクロロフタル酸、2−ニトロベンズアミド、3−ニトロベンズアミド、4−ニトロベンズアミド、4−クロロベンズアミド、スルフォン酸、例えば2,5−ジクロロベンゼンスルフォン酸、3−ニトロ−、4−ニトロベンゼンスルフォン酸、2,4−ジメチルベンゼンスルフォン酸、1−および2−ナフタレンスルフォン酸、5−ニトロ−1−および5−ニトロ−2−ナフタレンスルフォン酸、ジ−sec−ブチルナフタレンスルフォン酸混合物、ビフェニル−4−スルフォン酸、1,4−、1,5−、2,6−、2,7−ナフタレンジスルフォン酸、3−ニトロ−1,5−ナフタレンジスルフォン酸、1−アントラキノンスルフォン酸、2−アントラキノンスルフォン酸、ビフェニル−4,4’−ジスルフォン酸、1,3,6−ナフタレントリスルフォン酸およびこれらのスルフォン酸の塩、例えばナトリウム、カリウム、カルシウム、亜鉛、ニッケルおよび銅の塩;スルフォンアミド、例えばベンゼンスルフォンアミド、2−、3−および4−ニトロベンゼンスルフォンアミド、2−、3−および4−クロロベンゼンスルフォンアミド、4−メトキシベンゼンスルフォンアミド、3,3’−スルフォニルベンゼンスルフォンアミド、4,4’−オキシベンゼンスルフォンアミド、1−および2−ナフタレンスルフォンアミドがある。
【0040】
カルボキシアミドおよびスルフォンアミドが包接されるべき化合物の好適なグループであり、また特に尿素および置換尿素、例えばフェニル尿素、ドデシル尿素等、並びにそのアルデヒド、特にフォルムアルデヒドとの縮重合体;複素環化合物、例えばバルビチュール酸、ベンズイミダゾロン、5−ベンズイミダゾロンスルフォン酸、2、3−ジヒドロキシキノキサリン、2,3−ジヒドロキシキノキサリン−6−スルフォン酸、カルバゾール、カルバゾール−3,6−ジスルフォン酸、2−ヒドロキシキノリン、2,4−ジヒドロキシキノリン、カプロラクタム、メラミン、6−フェニル−1,3,5−トリアジン−2,4−ジアミン、6−メチル−1,3,5−トリアジン−2,4−ジアミン、シアヌル酸も適している。
【0041】
好適な金属錯体は包接された表面活性化合物、特にドイツ、Stuttgart、Wissenschaftliche Verlagsgeselschaft mbH 1964年発行、K.Linder著、Tenside−Textilhilfsmittel−Waschrohstoffe,第2版、第1巻に記載されている表面活性剤を含んでいる。これらの化合物は陰イオン性、非イオン性または陽イオン性の化合物或いは両性化合物であることができる。適当な陰イオン性化合物の例には真性石鹸、アミノカルボン酸の塩、低級および高級のアシル化されたアミノカルボン酸の塩、脂肪酸の硫酸塩、脂肪酸エステルの硫酸塩、アミド等、硫酸の1級アルキルエステル、オキソアルコールの硫酸エステル、硫酸の2級アルキルエステル、エステル化またはエーテル化されたポリオキシ化合物の硫酸エステル、置換ポリグリコールエーテルの硫酸エステル(硫酸化されたエチレンオキシド付加物)、アシル化またはアルキル化されたアルカノールアミンの硫酸塩、脂肪酸のスルフォネート、それらのエステル、アミド等、1級アルキルスルフォン酸エステル、2級アルキルスルフォン酸エステル、アシルがエステル方式で結合したスルフォン酸アルキル、アルキルまたはアルキルフェニルエーテルスルフォン酸エステル、ポリカルボン酸エステルのスルフォネート、アルキルベンゼンスルフォン酸エステル、アルキルナフタレンスルフォン酸エステル、脂肪芳香族のスルフォン酸エステル、アルキルベンゼンイミダゾールスルフォン酸エステル、燐酸塩、ポリ燐酸塩、フォスフォン酸塩、フォスフィン酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロ亜硫酸塩、スルフィン酸塩、過硫酸塩がある。適当な非イオン性化合物の例としては、ポリアルコールのエステルおよびエーテル、アルキルポリグリコールエーテル、アシルポリグリコールエーテル、アルキルアリールポリグリコールエーテル、アシル化およびアルキル化されたアルカノールアミンのポリグリコールエーテルがある。適当な陽イオン性化合物の例にはアルキルアミン塩、第4アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、単純なおよび第4イミダゾリンの塩、アルキルジアミンおよびアルキルプロピルアミン、アシルジアミンおよびアシルポリアミン、アシルアルカノールアミン、アルカノールアミンのエステル、アルキル−OCH2−N−ピリジニウム塩、アルキル−CO−NH−CH2−N−ピリジニウム塩、アルキルエチレン尿素、スルフォニウム化合物、フスフォニウム化合物、アルセニウム化合物、アルキルグアニジン、アシルビグアニジンがある。適当な両性化合物の例はアルキルベタイン、スルフォベタイン、およびアミノカルボン酸である。非イオン性化合物、特に脂肪アルコール、脂肪アミンおよびオクチルまたはノニルフェノールのエチレンオキシド付加生成物を用いることが好適である。
【0042】
ゲスト化合物の他の重要なグループは天然樹脂および樹脂酸、例えばアビエチン酸およびその転化生成物および塩である。このような転化生成物の例は水素化された、脱水素化されたおよび不均化されたアビエチン酸である。これらはさらに二量化または重合させるか、或いはマレイン酸無水物またはフマル酸を付加して変性することができる。またカルボキシル基の所を変性した樹脂酸、例えばメチル、ヒドロキシメチル、グリコール、グリセリンおよびペンタエリスリト−ルのエステルも適しており、さらに樹脂酸のニトリルおよび樹脂酸のアミン、並びにデヒドロアビエチルアルコールも有用である。
【0043】
また重合体、好ましくは水溶性の重合体、例えばエチレン−プロピレン・ブロック重合体、好ましくはMnが1000より小さくないもの、特に1000〜10,000g/モルのもの、ポリビニルアルコール、ポリ(メタ)アクリル酸、変性セルロース、例えばカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチル−および−プロピルセルロース、メチル−およびエチル−ヒドロキシエチルセルロースもゲスト化合物として適している。
【0044】
他の適当なゲスト化合物は
(A)スルフォン化した芳香族化合物、
(B)アルデヒドおよび/またはケトン、および随時
(C)非スルフォン化芳香族化合物、尿素および尿素誘導体から成る群から選ばれる1種またはそれ以上の化合物
をベースにした縮合成生物である。
【0045】
ここで「ベースにした」という言葉は、その縮合生成物がA、Bおよび随時Cからだけではなく随時他の反応原料を用いてつくられることを意味する。しかし本発明の目的に対する縮合生成物はA、Bおよび随時Cだけからつくられることが好ましい。
【0046】
本発明において成分(A)のスルフォン化された芳香族化合物はまたスルフォメチル化された芳香族化合物を含むものと理解されたい。好適なスルフォン化された芳香族化合物はナフタレンスルフォン酸、フェノールスルフォン酸、ジヒドロキシベンゼンスルフォン酸、スルフォン化されたジトリルエーテル、スルフォメチル化された4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、スルフォン化されたジフェニルメタン、スルフォン化されたビフェニル、スルフォン化されたヒドロキシビフェニル、特に2−ヒドロキシビフェニル、スルフォン化されたターフェニルまたはベンゼンスルフォン酸である。
【0047】
成分(B)として有用なアルデヒドおよび/またはケトンは特に脂肪族、脂環式およびまた芳香族のものを含んでいる。脂肪族アルデヒド、特にフォルムアルデヒドおよび炭素数3〜5の他の脂肪族アルデヒドが好適である。
【0048】
成分(C)として有用な非スルフォン化芳香族化合物の例にはフェノール、クレゾール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォンおよびジヒドロキシジフェニルメタンがある。
【0049】
尿素誘導体の例としては、ジメチロール尿素、アルキル尿素、メラミンおよびグアニジンがある。
【0050】
(A)ナフタレンスルフォン酸、フェノールスルフォン酸、ジヒドロキシベンゼンスルフォン酸、スルフォン化されたジトリルエーテル、スルフォメチル化された4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、スルフォン化されたジフェニルメタン、スルフォン化されたビフェニル、スルフォン化されたヒドロキシビフェニル、特に2−ヒドロキシビフェニル、スルフォン化されたターフェニルおよびベンゼンスルフォン酸から成る群から選ばれる少なくとも1種のスルフォン化された芳香族化合物、
(B)フォルムアルデヒド、および随時
(C)フェノール、クレゾール、、4,4’−ジヒドロキシスルフォン、ジヒドロキシジフェニルメタン、尿素、ジメチル尿素、メラミンおよびグアニジンから成る群から選ばれる少なくとも1種の化合物をベースにした縮合生成物を用いることが好適である。
【0051】
好適な縮合生成物は4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、スルフォン化されたジトリルエーテル、およびフォルムアルデヒド;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、フェノールスルフォン酸、およびフォルムアルデヒド;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、重亜硫酸ナトリウム、フォルムアルデヒドおよび尿素;ナフタレンスルフォン酸、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォンおよびフォルムアルデヒド;スルフォン化されたターフェニルおよびフォルムアルデヒド;および/またはスルフォン化された2−ヒドロキシビフェニルおよびフォルムアルデヒド、およびまたナフタレンスルフォンおよびフォルムアルデヒドをベースにした縮合生成物である。
【0052】
ゲスト化合物として使用するのに特に好適なものはメラミンまたはメラミン誘導体、特に式(VII)
【0053】
【化8】
【0054】
を有するものである。ここでR6は水素または随時OH基が置換したC1〜C4−アルキルであり、特に好ましくはR6は水素である。
【0055】
金属化合物の結晶格子の中にゲスト化合物として挿入することができる物質の量は一般にホスト化合物の量に関して5〜200重量%、特に5〜120重量%である。ゲスト化合物の量は10〜100重量%であることが好ましい。ここで用いる量という言葉は適当な溶媒で洗い流すことができない元素分析によって得られた物質の量を意味するものとする。勿論物質の量は上記の量より多くまたは少なく加えることができ、洗滌して除去するために随時過剰な量を加えることができる。10〜150重量%の量が好適である。
【0056】
本発明の調合物中の顔料は表面積が150m2/g以上、特に150〜250m2/gであることが好ましい。
【0057】
本発明の調合物はさらに添加物を含んでいることができる。好適な添加物は有機および無機の塩基である。
【0058】
適当な塩基はアルカリ金属の水酸化物、例えばNaOH、KOHまたは有機アミン、例えばアルキルアミン、特にアルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンである。
【0059】
特に好適なものはメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エタノールアミン、n−プロパノールアミン、n−ブタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルエタノールアミンまたはジメチルエタノールアミンである。
【0060】
他の添加物の例としては分散剤、カルボキシアミド、スルフォンアミド、およびまた通常の顔料調合物用添加物がある。
【0061】
本発明の目的に対する分散剤は水性媒質中で顔料の粒子を細かい粒子の形で安定化させる物質である。細かい粒子とは好ましくは0.001〜5μm、特に0.005〜1μm、特に好ましくは0.005〜0.5μmに微粉化されていることを意味する。
【0062】
適当な分散剤は例えば陰イオン性、陽イオン性、両性または非イオン性の分散剤である。
【0063】
適当な陰イオン性の分散剤は、特に芳香族スルフォン酸とフォルムアルデヒドとの縮合生成物、例えばフォルムアルデヒドとアルキルナフタレンスルフォン酸との縮合生成物、またはフォルムアルデヒド、ナフタレンスルフォン酸および/またはベンゼンスルフォン酸の縮合生成物、随時置換基をもつフェノールとフォルムアルデヒドおよび重亜硫酸ナトリウムとの縮合生成物である。またスルフォコハク酸エステルとアルキルベンゼンスルフォン酸エステルから成る群から選ばれる分散剤も適している。さらに硫酸化されたアルコキシル化脂肪酸アルコールまたはその塩も適している。アルコキシル化脂肪酸アルコールは特にC6〜C22脂肪酸アルコールで5〜120個、好ましくは5〜60個、特に5〜30個のエチレンオキシド単位を有する飽和または不飽和のアルコール、特にステアリルアルコールである。特に好適なものは8〜10個のエチレンオキシド単位を有するアルコキシル化されたステアリルアルコールである。硫酸化されたアルコキシル化脂肪酸アルコールは塩として、特にアルカリ金属塩またはアミン塩として、好ましくはジエチルアミン塩として存在しているものが好適である。またリグニンスルフォン酸塩、例えば亜硫酸法またはKraft法によって得られるものも特に適している。これらは、部分的に加水分解、酸化、プロポキシル化、スルフォン化、スルフォメチル化、または脱スルフォン化され、公知方法、例えば分子量またはスルフォン化の程度に従って分別された生成物であることが好ましい。亜硫酸法またはKraft法によって得られたリグニンスルフォン酸塩の混合物も同様に非常に効果的である。平均分子量が1000〜100,000で、活性リグニンスルフォン酸塩含量が80%以上であり、好ましくは多価陽イオンの濃度が低いものが特に適している。スルフォン化の程度は非常に広い範囲で変えることができる。
【0064】
有用な非イオン性分散剤はアルキレンオキシドとアルキル化可能な化合物、例えば脂肪アルコール、脂肪アミン、脂肪酸、フェノール、アルキルフェノール、アラルキルフェノール、例えばスチレン−フェノール縮合物、カルボキシアミドおよび樹脂酸との反応生成物である。これらは例えばエチレンオキシドと
(a1)炭素数6〜22の飽和および/または不飽和の脂肪アルコール、または
(b1)アルキル基の炭素数が4〜12のアルキルフェノール、または
(c1)炭素数が14〜20の飽和および/または不飽和の脂肪アミン、または
(d1)炭素数が14〜20の飽和および/または不飽和の脂肪酸、または
(e1)水素化したまたはしない樹脂酸
との反応生成物の種類のエチレンオキシド付加物である。
【0065】
適当なエチレンオキシド付加物は特に上記(a1)〜(e1)のアルキル化可能な化合物を、5〜120モル、特に5〜100モル、特に5〜60モル、特に好ましくは5〜30モルのエチレンオキシドと組み合わせた付加物である。
【0066】
また適当な分散剤には、早い優先権日付をもったドイツ特許A19 712 486号に記載された下記式(X)、およびドイツ特許A19 535 246号に記載された式(XI)のアルキル化生成物、および式(X)の化合物を随時混合した式(XI)の化合物が含まれる。式(X)のスチレン−フェノール縮合物のアルキル化生成物は下記の式をもっている。
【0067】
【化9】
【0068】
ここで
R15は水素またはC1〜C4−アルキル、
R16は水素またはCH3、
R17は水素、C1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C1〜C4−アルコキシカルボニルまたはフェニル、
mは1〜4、
nは6〜120、
R18はn個の(CH2−CH(R18)−O)のユニットの各々に対して同一または相異なり、水素、CH3またはフェニルを表すが、CH3の場合には種々の−(−CH2−CH(R18)−O−)−基の中でn個のR18の全部の0〜60%がCH3として、またn個のR18の全部の100〜40%が水素として存在し、フェニルの場合には種々の−(−CH2−CH(R18)−O−)−基の中でn個のR18の全部の0〜40%がフェニルとして、またn個のR18の全部の100〜60%が水素として存在しており、
アルキル化生成物(X)のエステルは式(XI)と一致する。
【0069】
【化10】
【0070】
ここで
R15'、R16'、R17'、R18'、m’およびn’はそれぞれR15、R16、R17、R18、mおよびnの意味の範囲内に入るが、それとは独立に
Xは−SO3、−SO2、−PO3または−CO−(R19)−COOであり、
KatはH、Li、Na、K、NH4およびHO−CH2CH2−NH3から成る群から選ばれる陽イオンであるが、X=PO3 --の場合には2個の陽イオンが存在し、
R19は2価の脂肪族または芳香族の基、好ましくはC1〜C4−アルキレン、特にエチレン、一置換C2〜C4基、特にアセチレン基、または随時置換基をもったフェニレン基、特にo−フェニレン基であり、ここで好適な置換基はC1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C1〜C4−アルコキシカルボニルまたはフェニルである。
【0071】
式(IX)の特定の個々の化合物は例えばドイツ特許A19 712 486号から公知であり、式(X)および(XI)の混合物は例えばドイツ特許A19535 256号から公知である。これらはそれぞれ本明細書の一部なしている。
【0072】
好適な分散剤は式(XI)の化合物である。式(XI)の化合物でXが式CO−(R19)−COO−の基であり、R19は上記の定義の通りであるものが好適である。
【0073】
同様に、式(XI)の化合物を式(X)の化合物と一緒に分散剤として使用することも好ましい。この場合には分散剤は好ましくは5〜99重量%の化合物(XI)と1〜95重量%の化合物(X)を含んでいる。
【0074】
重合体の分散剤は例えば水溶性または水に乳化し得る化合物であり、例えば単独重合体および共重合体、例えば不規則またはブロック共重合体である。
【0075】
特に好適な重合体の分散剤は例えばAB、BABおよびABCブロック共重合体である。ABまたはBAB共重合体においては、A部分は顔料に結合する疎水性の単独重合体または共重合体であり、Bブロックは親水性の単独重合体または共重合体または塩であって、顔料を水性媒質中に分散させる。このような重合体の分散剤およびその合成法は例えばヨーロッパ特許A−519 225号および同A−556 649号から公知である。
【0076】
分散剤は顔料調合物に使用する顔料に関して好ましくは0.1〜100重量%、特に0.5〜60重量%の量で使用される。
【0077】
適当なカルボキシアミドおよびスルフォンアミドの例は尿素および置換尿素、例えばフェニル尿素、ドデシル尿素その他、複素環化合物、例えばバルビチュール酸、ベンズイミダゾロン、ベンズイミダゾロン−5−スルフォン酸、2,3−ジヒドロキシキノキサリン、2,3−ジヒドロキシキノキサリン−6−スルフォン酸、カルバゾール、カルバゾール−3,6−ジスルフォン酸、2−ヒドロキシキノリン、2,4−ジヒドロキシキノリン、カプロラクタム、メラミン、6−フェニル−1,3,5−トリアジン−2,4−ジアミン、6−メチル−1,3,5−トリアジン−2,4−ジアミン、シアヌル酸である。
【0078】
本発明の調合物は上記顔料を80〜100重量%、特に90〜99.9重量%含んでいる。
【0079】
特に好適な具体化例においては、本発明の顔料調合物はそれぞれ顔料調合物に関し上記顔料の少なくとも1種を30〜99.9重量%、分散剤を0〜50重量%含んでいる。
【0080】
本発明の調合物はもちろん他の添加剤を含んでいることができる。例えば水性懸濁液の粘度を減少させ固体分含量を増加させる添加剤を調合物に関し最高10重量%加えることができる。
【0081】
しかし、本発明の調合物は顔料および分散剤を90重量%より多く、特に95重量%より、さらに好ましくは97重量%より多く含んでいることが特に好適である。
【0082】
本発明においてはさらに、式(I)のアゾ化合物を鉄塩の存在下において非鉄金属塩を用いて錯化させ、得られた金属錯体をゲストにすべき化合物と反応させる場合、金属錯体およびゲスト化合物の全量に関し鉄の含量が少なくとも30ppmであることを特徴とする本発明の顔料調合物の製造法が提供される。
【0083】
好適な方法は、好ましくはNa、LiまたはK塩のようなアルカリ金属の塩としての式(I)のアゾ化合物を、Li、Na、K、Mg、Ca、Ba、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Mn、Al、LaおよびCr、特に好ましくはNa、K、Ca、Ba、Ni、Zn、Cu、Mn、およびLaと、鉄塩の存在下において、好ましくはpH<7において反応させ、得られた金属錯体をゲストになるべき化合物と、好ましくはpHを1〜7にして反応させる。本発明方法の好適な具体化例においては、ホスト−ゲスト反応が4.5より低いpHで起こる場合には、ホスト−ゲスト化合物生成後pHを4.5以上、好ましくは4.5〜7に上昇させる。
【0084】
使用する金属塩は上記金属の水溶性の塩、特に塩化物、臭化物、酢酸塩、硝酸塩等から選ぶことが好ましい。好適な金属塩は20℃において1リットル中20gより大きな、特に50gより大きな溶解度をもっている。
【0085】
該アゾ化合物の塩および錯体を製造するのに有用な金属塩には例えば塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、蟻酸カルシウム、塩化バリウム、硝酸バリウム、酢酸バリウム、炭酸バリウム、硝酸ストロンチウム、塩化マンガン、硫酸マンガン、塩化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルト、蟻酸コバルト、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、酢酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸クロム(III)、硝酸クロム(III)、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、塩化カドミウム、硫酸カドミウム、硝酸カドミウム、硫酸銅(II)、塩化銅(II)、酢酸銅(II)、蟻酸銅(II)、硝酸ランタンおよび塩化アルミニウム水和物が含まれる。
【0086】
また上記の種々の金属を含むこれらの塩の混合物を使用することができる。このような塩の混合物は特に着色した最終生成物の中間的な色合いを得るのに推奨できる。
【0087】
好適な鉄塩には塩化鉄(II)、硫酸鉄(II)、およびまた塩化鉄(III)が含まれる。
【0088】
このようにして得られた顔料を次にその水性懸濁液から濾過することにより水性のプレスケーキから分離する。このプレスケーキは例えば高温水で洗滌後、通常の乾燥法で乾燥することができる。
【0089】
有用な乾燥法には例えばパドル乾燥法または適当な水性スラリを噴霧乾燥する方法が含まれる。
【0090】
次いで補助的に顔料を粉砕することができる。
【0091】
所望の用途に対して肌理が粗すぎる顔料は例えばドイツ特許A19 847 586号記載の方法により軟らかい組織の顔料に変えることができる。
【0092】
本発明の目的に対しては、少なくとも1種の化合物のホストになっている式(I)のアゾ化合物の金属錯体を顔料と呼ぶことにする。従って本発明によれば本発明の少なくとも1種の顔料および分散剤を含む顔料調合物が提供される。
【0093】
顔料調合物は好ましくは固体の調合物であり、粉末または粒状物として存在することが好ましい。
【0094】
本発明の顔料は特に良好な分散性と高度の色強度をもっている点で優れている。また非常に細かい粉末である。
【0095】
本発明の固体の顔料調合物はすべての顔料の用途に極めて有用である。
【0096】
本発明の顔料調合物は例えば印刷用の絵の具、テンペラ画用の絵の具または接合剤用の絵の具の製造、合成、半合成または天然産の高分子物質、例えばポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレンまたはポリプロピレンの大量着色、および天然、再生または人造繊維、例えばセルロース、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリルまたはポリアミドの繊維の紡糸染色に、また織物および紙の染色においてすべての種類の顔料着色ワニスに有用である。これらの顔料は、非イオン性、陰イオン性または陽イオン性の表面活性剤を存在させて粉砕または捏和を行なうことにより、紙の着色、織物の顔料捺染、ビスコースの積層捺染または紡糸染色に使用できる微粉末の安定な水性の分散着色剤および塗装着色剤を与える。
【0097】
【実施例】
実施例1〜6
アゾバルビチュール酸のカリウム塩(12.5重量%)の懸濁液5kgをNiCl2・5H2Oの溶液(含有量=24.9重量%)1970gと混合する。次いで鉄塩の溶液を加える。
【0098】
脱イオン水中で504gのメラミンを撹拌し、10リットルになるように調合する。激しく撹拌しながらこの懸濁液を98℃に加熱し4時間98℃に保つ。
【0099】
次にKOH溶液(5%)を用いてpHを5に調節し、次いで吸引濾過して洗浄し、減圧下で乾燥し、実験室用のミルで粉砕する。このようにして得られた顔料の粉末はDIN 53 238号第31部による比色測定用の白色メラミン−アルキッド・ペイントである。
【0100】
【表1】
【0101】
実施例7
シアンイミノアゾバルビチュール酸のカリウム塩のプレスケーキ0.07モルを800mlの水の中に懸濁させ、0.1モルのBaCl2・2H2Oおよび250mgのFeCl3・4H2Oと混合した後、温度95℃、pH5.0において3時間撹拌する。
【0102】
次にpH2.5において0.2モルのメラミンを加え、同じ温度で2期間撹拌する。
【0103】
20%の酢酸カリウムの溶液でバッチのpHを4.8に調節し、吸引濾過し、濾過残渣を蒸留水で洗滌して乾燥する。この生成物をDIN 53 238号第31部の白色アルキッド−メラミン・ペイントに分散させた。
【0104】
比表面積は60m2/gである。色強度は対照(Fe添加量0%)に関し120%であった。
【0105】
鉄を加えずにつくった対照試料の比表面積は僅かに40m2/gであった。
【0106】
実施例8
実施例1で得られた顔料を次のようにして被覆した。
【0107】
湿ったプレスケーキ8.3kg(固体分23%)を29kgの水の中で均一化し、約95℃に加熱した後、pHを6.1に調節し、次いで約30分間撹拌する。
【0108】
次に、エポキシ化された硫酸化脂肪アルコールをベースにした陰イオン性表面活性剤2.9重量%およびステアリン酸4.9重量%を含み、塩酸でpHを6.4に調節された約95℃の高温の水性乳化液12.0kgを加え、撹拌しながら95℃に180分保つ。
【0109】
このようにして得られた懸濁液を88リットルの水と一緒にし、吸引濾過し、濾過残渣を伝導度が200μSi/cmよりも小さくなるまで約70℃の高温水で洗滌した。
【0110】
これによって固体分含量が40.5重量%の水で湿ったプレスケーキが得られる。このプレスケーキを残留水分含量が1重量%よりも少なくなるまで炉の中で70℃において乾燥し、切断ミルによって細かく粉砕し、本発明に使用する固体顔料調合物にした。
【0111】
被覆した顔料粉末はロール・ミル上で冷間製粉することによりPVCの中に混入させた。
【0112】
実施例1の顔料の代わりに実施例4の顔料(75ppmのFe)を上記のようにして被覆した場合、色強度は110%に上昇した。
【0113】
実施例9
アゾバルビチュール酸のカリウム塩(12.5重量%)の懸濁液5kg、24.9重量%のNiCl2・6H20の溶液1970g、メラミン504g、およびFeSO4・7H2Oの0.58gを混合し、Cavitronを用いて粉砕し、10リットルの脱イオン水と一緒にする。
【0114】
この混合物を例えばドイツ特許A−100 135 47号記載の連続反応器に毎時6kgの速度で通す。
【0115】
反応温度は115℃であり、滞在時間は4分である。得られた懸濁液のpHを酢酸カリウム(25%)で4.8に調節する。次いで炉か、洗滌、減圧乾燥、粉砕を行ない、DIN a53 238号第31部による白色ペイントの中に混入する。
【0116】
比表面積150m2/g、色強度は125%が得られた。
【0117】
本発明の主な特徴および態様は次の通りである。
【0118】
1.互変異性構造の形が式(I)
【0119】
【化11】
【0120】
但し式中
XおよびYの環はそれぞれ独立に=O、=S、=NR7、−NR6H7、−OR6、−SR6、−COOR6、−CN、−CONR6R7、−SO2R8、−N(R6)−CN、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびアラルキルから成る群から選ばれる1個または2個の置換基をもっていることができるが、ここでエンドおよびエキソ環式二重結合の全数は環XおよびYの各々に対して3であり、
R6は水素、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルであり、
R7は水素、シアノ、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはアシルであり、
R8はアルキル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルであり、
R1、R2、R3およびR4は独立に水素、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルであり、式(I)において破線で示されているように5−または6−員環をつくることもでき、またこの環がさらに融合していることもでき、
R5は−OH、−NR6R7、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルであって、CH結合を含むR1〜R8置換基はさらに置換基をもっていることができ、
m、n,oおよびpはそれぞれ1であるか、或いは式(I)において点線で示されているようにNから二重結合が出ている場合には0であることができるものとする、
に相当するアゾ化合物の少なくとも1種の金属錯体を顔料として含み、該金属化合物は少なくとも1種の他の化合物のホストとなっている固体の顔料調合物において、少なくとも1種の他の化合物のホストになっている該金属錯体は該金属錯体およびゲストの化合物の全量に関し、少なくとも30ppmのFeを含んでいいる固体顔料調合物。
【0121】
2.少なくとも1種の他の化合物のホストになる金属錯体は金属錯体およびゲスト化合物の全量に関し30〜2000ppmのFeを含んでいる上記第1項記載の顔料調合物。
【0122】
3.該調合物は互変異性構造の形において式(I)に一致する少なくとも2種のアゾ化合物の金属錯体のホストとなり、それぞれが少なくとも1種の他の化合物のホストとなり、該金属錯体の一つの金属はFeであり、Fe含量は金属錯体およびゲスト化合物の全量に関し少なくとも30ppmである上記第1項記載の顔料調合物。
【0123】
4.式(I)において環Xは式
【0124】
【化12】
【0125】
但し式中
LおよびMは互いに独立に=O、=Sまたは=NR6を表し、
L1は水素、−OR6、−SR6、−NR6R7、−COOR6、−CONR6R7、−CN、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびアラルキルであり、
M1は−OR6、−SR6、−NR6R7、−COOR6、−CONR6R7、−CN、−SO2R8、−N(R6)−CN、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびアラルキルであって、置換基M1とR1またはM1とR2は5−または6−員環をつくることができ、
R1、R2およびR5はそれぞれ上記定義の通りである、
の環を表す上記第1項記載の顔料調合物。
【0126】
5. 式(I)のアゾ化合物が遊離酸の形で下記式(II)または(III)
【0127】
【化13】
【0128】
但し式中
R'5は−OHまたは−NH2であり、
R'1、R"1、R'2およびR"2はそれぞれ水素であり、
M'1およびM"1は互いに独立に水素、−OH、−NH2、−NHCN、アリールアミノまたはアシルアミノである、
またはその互変異性体の構造のいずれかに一致する上記第1項記載の顔料調合物。
【0129】
6.式(I)のアゾ化合物が遊離酸の形で式(V)
【0130】
【化14】
【0131】
またはその互変異性構造の一つに一致する上記第1項記載の顔料調合物。
【0132】
7.少なくとも1種の他の化合物のホストになっている式(I)のアゾ化合物の金属錯体は、式(I)のアゾ化合物のモノー、ジ−、トリ−およびテトラ−陰イオンとLi、Na、K、Mg、Ca、Ba、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Mn、Al、LaおよびCr、特にNa、K、Ca、Ba、Ni、Zn、Cu、Mn、およびLaから成る群から選ばれる金属との錯体に相当する上記第1項記載の顔料調合物。
【0133】
8.使用される金属錯体は式(I)のアゾ化合物のNi塩または錯体である上記第1項記載の顔料調合物。
【0134】
9.金属錯体は環式または非環式有機化合物、特にメラミンのホストになっている上記第1項記載の顔料調合物。
【0135】
10.非鉄金属の塩を用いて式(I)のアゾ化合物を錯化させ、得られた錯体をゲストになる化合物と反応させ、この際該金属塩と共に金属錯体およびゲスト化合物の全量に関し生成する顔料の鉄含量が少なくとも30ppmになるのに十分な量の鉄塩を使用する上記第1項記載の顔料調合物の製造法。
【0136】
11.印刷用の絵の具、テンペラ画用の絵の具または接合剤用の絵の具の製造、合成、半合成または天然産の高分子物質、例えばポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレンまたはポリプロピレンの大量着色、および天然、再生または人造繊維、例えばセルロース、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリルまたはポリアミドの繊維の紡糸染色、およびまた織物および紙の捺染に対する請求項1記載の顔料調合物の使用。
Claims (3)
- 非鉄金属の塩を用いて請求項1記載の式(IV)のアゾ化合物を錯化させ、得られた錯体を請求項1記載の式(VII)のゲスト化合物と反応させ、この際該金属塩と共に金属錯体およびゲスト化合物の全量に関し生成する顔料の鉄含量が少なくとも30ppmになるのに十分な量の鉄塩を使用することを特徴とする請求項1記載の顔料調合物の製造法。
- 印刷用の絵の具、テンペラ画用の絵の具または接合剤用の絵の具の製造、合成、半合成または天然産の高分子物質の大量着色、および天然、再生または人造繊維の紡糸染色、およびまた織物および紙の捺染に対する請求項1記載の顔料調合物の使用。
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