JPS62501297A - 改善された流動学的性質を有する粉末―アゾ顔料及びその製法 - Google Patents
改善された流動学的性質を有する粉末―アゾ顔料及びその製法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
改善された流動学的性質を有する粉末−アゾ顔料及びその痩、去及び該顔料の使
用本発明(は、「ハイソリッド」型の1貫用及び近代的塗料系で使用するだめの
、ポリウレタン系の添加剤の有効物質1−20重計%で被覆さルでいる改善され
た流動学的性質を有する粉末−アゾ顔料及びその製法に関する。
塗料系に於ける有機顔料の分散の際、顔料粒子の最適な安定化が塗料系のバイン
ダーにより達成されることが目的とされねばならぬ。この安定化度にとって顔料
の化学的構造及び物理的性質の;・丘かに分散法及び就中バインダーの種類及び
塗料系の溶剤量が決定的である。不完全な安定化1d彩色外観の悪化のほかに光
沢−1粘度−及び凝集問題に導く。顔料のこの挙動を改善するために若干の手段
が知られており、これは全て慣用の塗料系に於て問題の著減に導く。
この例としては次のことが挙げられる:表面活性物質例えば樹脂石けん、アルキ
ルフェノールポリグリコールスルホネート(ドイツ特許第2152485号明細
V)又は第四アンモニウム化合物(ドイツ特許出願公開第3338806号公報
)による顔料の調合。その上塗料中の顔料の凝集を阻止しそして流動学的性質を
改善するためて塗料コンディショニングの際添加される添加剤例えば高分子尿素
誘導体が公知である(ドイツ特許出願公告第2906111号公報)。
溶剤量の著しい低減及びバインダー分子の著しい縮減を目的とした塗料分野の最
近の開発−例えば「TSA−NAD」(熱硬化性アクリル−非水性分散液)及び
「ハイソリッド」(加工の際の50%より高いバインダー含有率を有する塗料系
)の方へ向っての−は、これら塗料系に於ける顔料の完全な安定化が達成されね
ばならぬ著しい困難に導いていた。この理由から
1、溶剤中での顔料との相互的機械的分散によりそして引き続いて塗料と組み合
わせて問題を解決すべきか又、・ま
2、機械的に分散する前に塗料/顔料−混合物を添加する
特殊な添加剤が開発さ几ていた。
最初に挙げた方法は例えば米国特許第4029861号、第4.032.698
号、第4048207号及び第4070388号明細書に記載されている。この
場合顔料は有機溶剤中((溶解して存在する高分子有効物質を用いて塗料溶剤中
で前分散に付され、その場合使用顔料に対し50%までの有効物質が使用される
。
この様に得られる顔料分散液を次にピグメンテーションのために塗料バインダー
に添加する。
分散に使用される記載された高分子材料は、高分子塗料構成要素の、脂肪族及び
芳香族系の少くとも三官能のイソシアネートを介しての有機化合物−これは酸性
、塩基性又はシラン−末端基を有する−との結合により製造される。この鳴合結
合はウレタン−及び尿素基を介して行うことができる。
顔料/塗料−分散液を安定化するだめの上記の第二方法にとっても顔料着色塗料
に後で添加される適当な助剤が公知である。
欧州特許出願公開第0154678号公報に於て分散剤として次の反応順序によ
り得られる付加化合物が提案されている:平均官能度2.5乃至6を有するポリ
イソンアフートとモノヒドロキン化合物との反応、得られる反応生成物と一般式
%式%()
(式中Eは一0H1−NH2及び/又は−NHR(式中Rば1乃至4個の炭素原
子を有するアルキル法である)をそしてnは2又は3を示しそしてGは脂肪族、
脂環式及び/又は芳香族基である)
で示される化合物との反応及びこの様に得られる反応生成物と一般式
(式中Qは一○H,−NH2、−NHR(式中Rは1乃至4個の炭素原子を有す
るアルキル塙を示す)又は−3Hを示しそしてZは少くとも1個の窒素含有塩基
性部を含有する店を意味する)
で示される化合物との別の反応。
併し前に引用した文献に記載された、顔料の分散挙動の改善は全ての顔料にけっ
して通用しない。特に無機及び有機顔料(アントラキノン−、フタロシアニン−
、キナクリドン−及び他の顔料)の広い引用に拘らずアゾ顔料の例が示されてい
ない。
上記の公知方法の別の欠点として普遍的実施方法の欠如が判明しており、即ち添
加剤の種類及び計1はその都度の顔料及びバインダー系にとって実験的に確かめ
られねばならぬ。その上例えば市販の塗料添加剤に於て推奨される添加剤の高含
有率(塗料コンディ7ヨニングの場合20%まで)は塗料系に於ける溶剤含有率
の必要な増大の欠点全必然的に伴う。
このことは塗料中の溶剤計の低減の目的に正に逆行している。更に記載された添
加剤と組み合わせて塗料を製造する鳴合既に表面処理した顔料の非相容性が認め
られている。
それ故最適な流動学的性質の達成にとって就中又近代的塗料系例えば「TSA−
NAD」及び「・・イソリッド」に於て、塗料コンディショニングの場合別の添
加剤かも早や必要としない品質の粉末顔料を開発する要求があった。
本発明者は、ベース−アゾ顔料(Ba1sis −Azopigmente )
を顔料形成中−場合により仕上前、仕上中文(は仕上後−1なお遊離のイソシア
ネート基を含有するポリイソシアヌレート(例えばトルイレンジイノシアネート
又はヘキサメチレンジインンアネート又はそれらの混合物を基体とする)を次の
化合物と相次いで又1はこれら化合物からなる混合とイソシアネート基かも早や
検出し得なくなるまで反応させる場合に得られる添加剤の有効物質1−20重量
%で被覆することによって、アルキド/メラミン、アクリル/メラミン、アクリ
レート/イソシアネート又はポリエステル/イソシアネートを基剤とする、慣用
の塗料系又は「ハイソリッド」型の近代的塗料系に於て使用するための改善され
た流動学的性質を有する粉末−アゾ顔料を製造することができることを見出した
:
1、脂肪族単−又は重縮合したヒドロキシカルボン酸アルキルc、 −020−
エステル(重縮合度2−50 )例えばデカノール1モル及びε−カプロラクト
ン7モルからなるポリエステル。
2、 ポリエチレングリコール(分子量500−1500)及び
3、環系に於て少くとも1個の窒素原子を有しそしてイソシアネートと反応させ
ることができそして一般式(す
H−R+ −R2−P4 (+)
で要約することができる5−又は6−員飽和又は不飽和複素環体。
上記式(1)に於てR,は−〇−又は−NH−を、島は1−6個の炭素原子を有
するアルキレン基をそして馬は窒素原子を含有する5−又は6−員飽和又は不飽
和複素環式環系を示す。
上記一般式(1)の化合物の例は、1−(2−ヒドロキシエチル)−ピロリドン
、2−(1−ピロリジル)−エチルアミン、+−(2−ヒドロキシエチル)−ピ
ペリジン、2−(1−ピペリジル)−エチルアミン、+−(2−7εノプロピル
)−ピペリジン、4−(2−ヒドロキシエチル)−モルホリン、2−(4−モル
ホリニル)−エチルアばン、4−(3’−7iノープロピル)−モルホリン、1
−(2−ヒドロキシエチル)−ピペラジン、1−(2−アミノエチル)−ヒペラ
ジy、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−アルキルーイズダゾリン、1−(3
−アミノプロピル)−イミダゾール、1−(3−ヒドロキシプロピル)−イミダ
ゾール、(2−アミノエチル)−ピリジン、(2−ヒドロキシエチル)−ピリジ
ン、(3−ヒドロキシプロピル)−ピリジン、(2−ヒドロキシメチル)−ピリ
ジン及びN−メチル−2−ヒドロキシメチル−ピペリジンである。
反応は公知の方法−例えば米国特許第4032698号明細書又は欧州特許出願
公開筒0154678号公報に記載の如き−で不活性溶剤例えば炭化水素、エー
テル、エステル、ケトン又は酸アミド中で実施される。
本発明はアルキド/メラミン、アクリル/メラミン、アクリレート/イソシアネ
ート又はポリエステル/イソシアネートを基剤とする慣用の塗料系又は「ハイソ
リッド」型の近代的塗料系に於て使用するだめの改善された流動学的性質を有す
る粉末−アゾ顔料
−このものには(場合により仕上前、仕上中又は仕上後)本発明による添加剤の
有効物質1乃至20重盪にが適用されている−及び被覆されたアゾ顔料の製法に
関する。
塗料バインダーの不存在下機械的せん断力の適用なしに塗料中で添加剤の添加の
場合の如き本発明−しかしこのことは顔料懸濁液(場合により仕上前、仕上中又
は仕上後)を調合の際せん断力に付することか除外されない−の成果を達成する
ことができることが予想され得なかった。
更に顔料@濁液中でウレタン樹脂の適用−場合により仕上前、仕上中又は仕上後
−の場合同一の最大効果を達成することができることが予想され得なかった。何
となれば顔料表面に固着されていない樹脂分は、顔料粉末の乾燥の際実際に純機
械的混合の場合生ずる様に塗料コンディ/ヨニングの場合周知の通り溶解するの
が非常に困難でありそして所望の効果を妨げる粗大分として存在するからである
。
その上製潰の際懸濁液中での最適に分散した顔料の表面上への添加剤の適当な適
用により塗料コンデイノヨニングの際の使用に比較して添加剤の、lj著しく低
減すること7つ;できそして最適な効果上達成することができることが予想さ4
得なかった。就中アゾ顔料が又記載した添加剤の有効物質で被覆するために適す
ることは、端<べきことであった。既に記載した降に、顔料−塗料一分散液の安
定化又は流動学的性質を改善するだめの」二記公知方法(ドイツ特許第2152
485号明細書、ド・イソ特許出願公告第2906111号公報、ドイツ特許出
願公開第6358806号公報、米国特許第4029861号、第403269
8号、第4048207号、第4070388号明細書、欧州特許出願公開第0
154678号公報)の場合無機顔料、アントラキノン−、フタロンアニン−、
キナクリドン−系及び他の化学的クラスの顔料が記載されているが、併しアゾ顔
料の処理は記載されていない。
これに対し塗料分散液中のアゾ顔料の流動学的性質を改善するための文献上公知
な方法の場合効果は物理的パラメータの適切な変更例えば顔料粒子の増大及び粒
度分布の変更により達成される(例えばドイツ特許第2152485号明細書及
びドイツ特許出願公害第2302509号公報)が、併しこの結果彩色性の著し
い変化就中着色力の低減を来たす。
アゾ顔料表面上への塗料添7J!] 6i、lの適用・まI■々の方法で行うこ
とがでさるニー場合により顔料仕上前、仕上中文:・ま仕上後−水性顔料懸濁液
への添加、水−溶剤混合物中顔、肘1゛界濁液への添加又は有機溶剤中顔料懸濁
液への・添加により行うことができる。
水性顔料分散液への添加剤の添加は、水と少くとも部分的に混合可能な溶剤例え
ば1乃至3個のC−原子を有する脂肪族アルコール例えIハエタノール又はフロ
パノール、クリコール、クリコールエーテル及びグリコールエステル例えばエチ
レングリコール、ジエチレンクリコール、フロピレンクリコール、クリコールモ
ノエチル−C,−C6−エーテル、シフリコールモノアルキル−c、 −C4−
エーテル、シフリコールジメチルエーテル、エチルクリコールアセf−ト、メチ
ルグリコールアセテート、ブチルジグリコール示されるケトン例えばアセトン、
メチルエチルケトン、メチル−イソブチルケトン又はジアセトンアルコール(4
−メチル−4−ヒドロキシ−ペンタノン−+21 )、1−4個の炭素原子を有
する脂肪族カルボン酸例えばぎ酸、酢酸又はプロピオン酸、1乃至5個の炭素原
子を有する脂肪族カルボン酸アミド例えばジメチルホルムアばド、環状カルボン
酸アミド例えばN−メチルピロリドン中で行うことができる。
添加剤の添加が有利には溶剤中で行われ、この中で顔料の熱後処理が実施される
。
この場合殊に適する溶剤は、水に不溶又は無制限にId @解しない溶剤例えば
芳香族炭化水素例えばトルエン又はキンレン、ハロゲン化芳香族体例えばクロル
ベンゼン又:io−ジクロルベンゼン、ニトロ芳香族体例えばニトロベンゼン、
4−6個のC−原子を有する高級アルコール例えばインブタノール又は芳香族グ
のエステル例えば安息香:竣メチルー又・′は一エチルエステル及び芳香族エー
テル例えばアニソール又はフエネトールであることが判明した。
この場合添加剤又は上記溶剤中でのその溶液の添加は仕上前又は仕上後行うこと
ができる。引き続いての水蒸気蒸留によシ匝用溶剤を急速に及び定量的に懸濁液
から除去することができ、添加剤を殊に簡単にそして高い効率を以て顔料の表面
上に適用することができる。この様に調合したアゾ類14は残留水P1:懸濁液
を常法で遊離することができる。
上記溶剤の一種中での有効物質のa用・は又前記又は後記の顔料の熱処理(仕上
)なしに、激しい情拌下での水性顔料懸濁液への添加剤溶液の添加後直ちに使用
溶剤を例えば水蒸気により再び留出することによって、行うことができる。
上記溶剤の一種中の添加剤はしばしば利月できない。即ち添加剤の有効物質は−
その合成により制約されて−fflB’ltの溶剤又は溶剤混合物中で存在する
。その都度のアゾ顔料の調合に適する形への有効物質の移行に1は次の方法を使
用することができる=1、例えば脂肪族炭化水素例えばヘキサンの添加による添
加剤溶液からの有効物質の沈殿、ろ過による分離、場合により比較的低い温度で
の乾燥支び単離した有効物質の所望の溶剤の−F1中での溶解。
2、真空中での添加剤−@剤の留出及び類書の調合に、適する溶剤中での残留有
効物質り吸収。
5、添加剤溶液への高沸点溶剤の添加及び低沸点の溶剤(この中でlは有効物質
が溶かされている)の引き続いての留出−場合により減圧で及び/又(は低沸へ
の共沸物を形成するための水の添加下−0顔料の調合に適する高部点の溶剤とし
ては就中ill彷挨カルボン醗、グリコール及びグリコールアセテートが適切で
あることが判明した。
有機カルボン2俊の使用は添加剤が弱塩基性を有する場合に殊に推奨さ几る。こ
の場合さらに、調合後有機設を中和又は顔料、督濁液を弱アルカリ注にすること
は有利であることができる。弱塩基性を有する添加剤は又稀釈水性、弱酸性好ま
しくは酢酸溶液中で使用することができる。
添加剤・つ:塩基性有するなら、更に当量の陰イオン助剤例えばアルキルフェノ
ールポリグリコールエーテルスルフェート、樹脂石けん又はスルホこはく〆俊エ
ステルで中和することが有利であることができる。
この助剤の添加は仕上前、仕上中又は仕上後その本発明により調合した粉末−ア
ゾ顔料は全塗料系殊に通常顔料着色し難い系例えば「TSA−NADJ及び「・
・イソリッド」に於て優れた流動学的性質を示す。未処理比較顔料に比較して本
顔料は対応する塗料系に於て著しく改善された光沢−1粘度−及び凝集挙動で優
れており、しばしば又高い着色力で優れている。
改善された流動学的性質を有する粉末アゾ顔料の本発明による製法を次の例によ
り詳細に説明する。
この場合記載し丸部及び百分率の記載は重量に関する。
例1
攪拌容器中で下記式
%式%
(式中Rはトルイレン残基を意味する)で示される理想構造のポリインシアヌレ
ートの50%溶液51.5部、エチルグリコールアセテ−) 31.5部及びジ
プチル錫ジラウレート(104部を仕込み、50℃に加温する。デカノール1モ
ル及びε−カプロラクトン7モルからなるポリエエステル19.1部を、エチル
ベンゼン191部に溶解して、急速に添加し、1時間80℃で攪拌する。この鳴
合NC0−含有率は第一部分反応の始めに′2.4%から1.6%に低減する。
第二反応容器中でポリエチレングリコール(平均分子量1000)8部及びN−
(3−アミノプロピル)−イミダゾール575部をキシレン7!L5部に50℃
に於て溶解する。30分以内に第一反応段階の反応生成物を滴加し、混合物をな
お2時間80℃で攪拌する。固体含有率25′Aを有する殆んど透明で無色な低
粘稠な生成物が得られ、これはIR−スペクトルに於てNC0−帯をも早や示さ
ない。固体の平均分子量:6300゜
例2
シー争アイ・ピグメント・レッド188(12467)の345%水准プレスケ
ーキ100部をE−水315部中で攪拌し、この場合得られる顔料懸濁液にクロ
ルベンゼン−この中には例1により得られる添加剤が溶解しである一160部を
添加する。
激しい攪拌下1時間を90℃に加熱し、1時間この温度で保つ。引き続いて有機
溶剤を水蒸気の導入により留出し、顔料を残留水性懸濁液からろ別する。
60−70℃での乾燥及び磨砕後調合した顔料粉末355部が得られる。これを
用いて製造したアルトーン塗装(料)は非常に良好な流動学的性質及び優れた光
沢で優れている。
比較のためシー・アイ・ピグメント・レッド188の記載した処理をクロルベン
ゼン−水−混合物中で添加剤の添加なしに繰り返せば、アゾ顔料34部が得られ
、そのフルトーン塗装は著しい光沢曇りを有する。
比較のため同一条件下製造された796 r T S A −NASJ−塗料−
これは流延前粘度20秒に(フォードカップ直径4m中で測定)塗料溶剤で調整
しである−の炉中で焼付けだフルトーン流延箔を光沢測定器Hunterlab
D 48 Dで20°の角度下測定し、その際次の光沢値を読み取る:
調合したアゾ顔料=88
対 照 顔 料=36
例6
シー・アイ・ピグメント・レッド18 B(12467)100部を34.5
%プレスケーキの形で水315部及びクロルベンゼン160部からなる混合物中
で攪拌下1時間90℃に加熱する。その後混合物に添加剤の25((有効物質に
関し)水性、弱酢酸溶液−これは次の方法により得られる一100部を添加する
:
例1により製造した添加剤に1.5−乃至2倍量のn−へキサンの添加によりそ
の有効物質を沈殿させる。単離したウレタン樹脂2部を酢酸10部中に溶解し、
溶液を水で100部に稀釈する。
活性剤溶液を加えた顔料懸濁液から引き続いて水蒸気流の導入により有機溶剤を
留出する。水性懸濁液の吸引ろ過及び湿潤プレスケーキの転線後調合アゾ顔料3
5.8部が得られ、そのフルトーン塗装は再び高い光沢作用を示す。
光沢値: 82.5
例4
例1により得られる添JFa剤14部から減圧下揮発性分を除去する。残留樹脂
を約75℃でインブタノール115部に溶かす。引き続いて添加剤−有効物質の
インブタノール−溶液を攪拌下75−80℃で水450部中、5−アセトアセチ
ルアミノベンゾイミダゾロンへのジアゾ化o−トリフル−オ・IメtノLアニリ
ンのカップリング生成物(cAs681s、+−22−5)36部の懸2蜀液と
l見合する。顔t・1舒濁液を攪拌下88℃に加温し、1時間この温、Vで保ち
、引き続いて有機溶剤を水蒸気の導入により留出する。
水性懸濁液からの顔料のろ過、60−70℃での乾燥及び磨砕の後調合粉末−ア
ゾ顔料38.4部が得られる。
類似の方法で但し添加剤なしに処理しだ比咬顔刺とは著しく異なって調合顔料粉
末(佳フルトーン(79cTSA−NAD−塗料)に於て優れた光沢を示し、こ
の場合例2で記載した光沢測定に於て著しい測定呟差異に相当する。
調合アゾ顔料二82
対 照顔料:20
国際調査報告
竹表昭62−501297 (7)
デー−6246クラスヒュッテン/タウヌス、ツ、27
Claims (8)
- 1.アルキド/メラミン、アクリル/メラミン、アクリレート/イソシアネート 又はポリエステル/イソシアネートを基剤とする、慣用の塗料系又は「ハイソリ ッド」型の近代的塗料系に於て使用するための改善された流動学的性質を有する 粉末−アゾ顔料 −このものには(場合により仕上前、仕上中又は仕上後)なお遊離のイソシアネ ート基を有し、トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート 又はそれらの混合物を基体とするポリイソシアヌレートを(1)脂肪族モノー又 はポリヒドロキシカルボン酸アルキル−C1−C20−エステル(重縮合度2− 50)、(2)ポリエチレングリコール(分子量500−1500)及び(3) 環中で少くとも1個の窒素原子を含有しそして反応性アミノ−又はヒドロキシア ルキル−C1−C6−基を含有する5−又は6−員飽和又は不飽和複素環体とイ ソシアネート基がも早や検出し得なくなるまで反応させて製造されるポリウレタ ン系の塗料添加剤の有効物質1−20重量%が適用されている−。
- 2.アルキド/メラミン、アクリル/メラミン、アクリレート/イソシアネート 又はポリエステル/イソシアネートを基剤とする、慣用の塗料系又は「ハイソリ ッド」型の近代的塗料系に於て使用するための改善された流動学的性質を有する 粉末−アゾ顔料を製造する方法に於て、ペースーアゾ顔料を−場合により仕上前 、仕上中又は仕上後−トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア ネート又はそれらの混合物を基体とするポリイソシアネートを(1)脂肪族モノ −又はポリヒドロキシカルボン酸アルキル−C1−C20−エステル(重縮合度 2−50)、(2)ポリエチレングリコール(分子量500−1500)及び( 3)環中で少くとも1個の窒素原子を含有しそして反応性アミノー又はヒドロキ シアルキル−C1−C6−基を含有する5−又は6−員飽和又は不飽和複素環体 とイソシアネート基がも早や検出し得なくなるまで反応させて製造されるポリウ レタン系の塗料添加剤の有効物質1−20重量%で処理することを特徴とする上 記製法。
- 3.ポリウレタン系の塗料添加剤の有効物質を水に不溶又は無制限には溶解しな い溶剤中で使用する請求の範囲第2項記載の方法。
- 4.ポリウレタン系の塗料添加剤の有効物質を4−6個の炭素原子を有する脂肪 族アルコール、芳香族炭化水素、ハロゲン化芳香族体、ニトロ芳香族体、芳香族 酸のエステル又は芳香族エーテル中に溶解して使用する請求の範囲第3項記載の 方法。
- 5.ポリウレタン系の塗料添加剤の有効物質を少くとも部分的に水に混和可能で ある有機溶剤中に溶解して使用する請求の範囲第2項記載の方法。
- 6.ポリウレタン系の塗料添加剤の有効物質をエタノール又はプロパノール、エ チレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリコール モノアルキル−C1−C6−エーテル、ジグリコールモノアルキル−C1−C4 −エーテル、ジグリコールジメチルエーテル、エチルグリコールアセテート、メ チルグリコールアセテート、ブチルジグリコールアセテート、アセトン、メチル エチルケトン、メチル−イソブチル−ケトン、ジアセトンアルコール、ぎ酸、酢 酸、プロピオン酸、ジメチルホルムアミド又はN−メチルピロリドン中で溶解し て使用する請求の範囲第5項記載の方法。
- 7.ポリウレタン系の塗料添加剤の弱塩基性有効物質を稀釈、水性、弱酸性好ま しくは酢酸溶液中で使用する請求の範囲第2項記載の方法。
- 8.塗料系をピグメンテーションするための請求の範囲第1項に記載の粉末−ア ゾ顔料の使用。
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