JPS6295350A - 改質酸性染料 - Google Patents

改質酸性染料

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JPS6295350A
JPS6295350A JP61243300A JP24330086A JPS6295350A JP S6295350 A JPS6295350 A JP S6295350A JP 61243300 A JP61243300 A JP 61243300A JP 24330086 A JP24330086 A JP 24330086A JP S6295350 A JPS6295350 A JP S6295350A
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JP
Japan
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dye
formula
strong
crystals
formulas
Prior art date
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Pending
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JP61243300A
Other languages
English (en)
Inventor
アルフレツド ヘーエナー
ロイ イー.スミス
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Novartis AG
Original Assignee
Ciba Geigy AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0025Crystal modifications; Special X-ray patterns
    • C09B67/0028Crystal modifications; Special X-ray patterns of azo compounds

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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】 本発明は酸性染料の結晶改質、特にβ−改質を与える物
理的形態の改質に関し、さらにまたその結晶改質を得る
ための方法に関する。
酸性染料は染浴から溶液の形で支持体に適用するために
開発された。溶液の形で適用されるので、従来この染料
の特定の結晶形態に関心がはられれることはなかった。
異なる複数の結晶形の溶解性、溶解挙動の相違に関して
はほとんど知られていない、酸性染料ならびに他の水溶
性染料の合成における結晶形態に対する関心はもっばら
”妥当な”効率で反応混合物から分離可能な形態を得る
ことのみに向けられていた。
他方、ピグメントについては所望の色相、最大カラーイ
ールド、適当なビヒクルエマルジョン安定性を得るため
結晶形態の徹底的な研究がなされてきている。たとえば
、ライド ニス、プラット(Lyde S、 Prat
t )著″有機ピグメントの化学と物理学(TheCh
emistry and Physics of Or
ganicPigments) ”ジョーン  ウィI
J−77ドサン社(John Wiley & 5on
s、 Inc、、)(−ニーヨーク) 1947年発行
が参照される。最近になって、分散染料の結晶形態が大
きな注目を集めている。これは一般的にいって分散染料
が繊維材料に適用される染浴中で安定な結晶形態を得る
ためである。これに関しては、たとえば、米国特許第4
388078号、同4374640号、同433258
8号各明細書ならびにこれら明細書中の引用文献が参照
される。これに反し、酸性染料の改質については米国特
許第4474577号明細書にただ1つ酸性染料の改質
の例が報告されいるにすぎない。
本発明は、下記構造式の染料の結晶化と結晶改質ならび
に好ましい結晶改質、β−・改質を含めた結晶改質を得
るための方法に関する。
上記式中、Mはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属
イオンまたはアンモニウムイオンである。
アルカリ金属イオンはリチウトイオン、ナトリウムイオ
ン、またはカリウムイオンである。
アルカリ土類金属イオンはマグネシウムイオン、カルシ
ウムイオン、ストロンチウムイオン、またはバリウムイ
オンである。
好ましくは式(1)中のMはアルカリ金属イオン、特に
ナトリウムイオンを意味する。
本発明による好ましい改質染料結晶はデバイ−”x−ラ
ー(Debye−9cherrar) XVj回折パタ
ーンによって特徴づけられ、そのブラッグ角(Brag
g angles) 20と強度は下表に示す値を持つ
表中の20はブラック角(度)そしてdは間隔(オング
ストローム)である。
添付図面Fig、lは好ましい下記式(2)の染料のβ
−改質結晶のxVj回折パターンを示すものである。
本発明は式(1)の染料、とくに式(2)の染料の結晶
化と結晶構造の改質に関し、所望の結晶形態は当該染料
の水性分散物を限定された狭い範囲内のpHにおいて熱
処理することによって得られる。初期合成条件で回収さ
れた時にはこの染料は不定形状態であり、はとんどまた
は全く結晶形状では存在しない。
所望の形態を得るための結晶化条件下において、この染
料は顕微鏡観察により黄色金属状小板結晶形状を呈する
。X線回折パターンはβ−結晶形に到達する前に中間転
移が起こることを示す、結晶形成と改質はざらに光学的
変化、色の変化および顕微鏡検査によって確認される。
顕微鏡検査はこの染料が不定形の形態から小板として観
察される結晶までの転移を経ることを示している。β−
結晶形の染料は同じ染#lの不定形原形のものあるいは
中間結晶形のものよりもより良く濾過および洗浄ができ
る。β−結晶形でrFX着された染料はそれが不定形ま
たは中間結晶形で弔殖された場合に比較して純度が高い
。たとえば、水性媒質から濾過により単雛され乾燥され
た場合で両者を比較すると、β−結晶形(士不定形より
も20%以上高いスペクトル強度を示す。
β−結晶形の染料は不定形または中間結晶形の染料より
も液体処方に使用するのに適している。β−結晶形染料
は旋過を迅速かつ容易にし、そのためよりよい岨過ケー
キが榮えられそしてより固形分の高い生成物が得られる
。不定形染料の濾過ケーキの平均固形分は40%である
が、本改質結晶臨過ケーキの平均固形分は55%以上で
ある。このことは取扱の容易さの点からみて重要なこと
である。
さらにまた固形分濃度の高い呟過ケーキを得ることは、
そのケーキを乾燥することなく直接に濃厚液体処方の調
製に使用できる点からも重要である。さらにまた、乾燥
した染料が所望される場合にも高濃度ケーキは乾燥コス
トの面からも有利となる。
所望の改質は染料スラリーを8.5乃至10.0のpH
範囲において攪拌しながら80乃至120℃の範囲の温
度で加熱することによって得られる。この改質は、たと
えば。
2.5バールまでの圧力下で行われうる。好ましい温度
範囲は90乃至100°Cである。
また、好ましいpH1I囲は8.5乃至9.5である。
pHが9,5以上では溶解性が大きくなり過ぎて溶液の
形態の染料が熱処理の作用を受けなくなる。他方、pH
が8.0以下の場合では、染料が部分的にその遊離酸の
形に変換され、結晶改質は受けるがしかし所望の特性は
与えられない。所望の結晶形への転移は上記特定の所望
pHおよび温度が達成されると迅速に行われる。
転移は通常l乃至2時間以内で完了しそして金属様易流
動性懸濁物が生成されることで視覚的に観察することが
できる。さらに視覚的にはゲルまたはスポンジ様外観か
ら低粘度の易流動性懸濁物への変化が見られる。
処理されるべき水性分散物の濃度は染料が溶液外にある
のであれば臨界的なものではない、必要ならば染料を溶
液から析出させるために処理温度で塩(たとえば、塩化
ナトリウム)を添加することができる。通常は不溶性化
を達成するためには合成から存在している塩で充分であ
る。もし追加的な電解質が必要な場合には、常用電解質
の任意のものが使用できる。経済的な理由から塩酸また
は硫酸のごとき鉱酸のアルカリ金属塩およびアルカリ土
類金属塩が好ましいが、低分子有機酸(たとえば酢酸)
の塩も使用しうる。アンモニウム塩も同様に有効である
が、生態学的に好ましくない。
式(2)の染料の合成においては塩化ナトリウムと硫酸
ナトリウムとの混合物も生成される。式(1)の染料の
製造方法の】つの工程はメチル化である。メチル化剤と
して硫酸ジメチルが使用されれた場合には、反応混合物
には未反応硫酸ジメチルおよび硫酸メチルナトリウムが
含まれることになろう、これらは結晶改質が起る前に加
水分解されなければならない。pHが安定化されていれ
ばこの加水分解は完了されている。
本発明はさらに該染料の結晶化および結晶改質の方法も
発明の対象とする。本発明の結晶変態方法はその染料の
水性スラリーをpH約8.5乃至9.5において約80
乃至120℃の温度まで加熱しそして約30分乃至2時
間攪拌することを含む。改質は2.5バールまでの圧力
下で実施されうる。
好ましい染料処理の実施は染料合成完了後その反応混合
物を加熱することである。ただし、結晶形成と改質は任
意の形状段階において染料を処理することによって達成
されうる。濾過ケーキ、乾燥された粗生成物さらには最
終的に標や化された形状のものも同様に処理可能である
。ただし、この場合にはその水性染料分散物に染料を不
溶性ならしめそして所望の転移を達成するため塩の添加
が必要となる。相違点はこの点のみである。
木刀法に必要な8.5乃至9.5の範囲のpHは、たと
えば、処理前のpoによりアル勺り金属炭酸水素塩の添
加または酸の添加によって調整する。水酸化ナトリウム
、炭酸水素ナトリウムおよび塩酸などがその代表例であ
る。改質実施のための好ましい温度は80乃至100℃
、特に90乃至100℃が好ましい、最も好ましい温度
は約90℃である。
本発明はさらに式(1)の染料、とくに式(2)の染料
の相互に異なる物理的(結晶)形態の混合物にも関し、
この場合その混合物中にはβ−結晶形が少なくとも50
重量%存在する。この混合物の製造は、上記処理条件下
で、ただし改質が、たとえば、大量の染料が溶液で存在
していた場合、あるいは被処理粗製染料に含有されてい
る塩が極めて少量であった場合、あるいは改質が短時間
で停止Iニされた場合に、結果するものである。このβ
−結晶形を少なくとも50重量%含有している混合物は
、不定形のものと比べれば上記したような有利な特性を
有している。
式(1)の結晶酸性染料ならびに上記混合物は各種のt
a維材料の染色および捺染に適し、特にレザー、シルク
、ウールおよび合成ポリアミド繊維材料の染色および捺
染に好適である。最も好ましい繊維材料はウールおよび
とくにポリアミド−6とポリアミド−66である。
以下本発明を説明するための実施例を示す。これは本発
明を限定するものではない。
なお、実施例中の部およびパーセントは別途記載のない
限り1重量ベースである。温度は摂氏塵である。重量部
と容量部との関係はグラムと立方センチとの関係と同じ
である。
実施例1 式 の不定形染料を米国特許第3882119号に教示され
ている方法に従って製造する。あるいは、好ましくは、
該米国特許第3862119号の方法を、そこに教示さ
れている塩化メチルを同等量の硫酸ジメチルに代える変
更を加えて使用する。メチル化された染料を単離するこ
となく、小過剰の硫酸ジメチルの存在でその反応混合物
を直接本発明のβ−結晶形を得るために処理する。
すなわち、100m1の水性分散物中に染料的logお
よび塩と副生成物8乃至Logを含有している反応混合
物をpH10、0乃至11.0で90℃まで加熱しそし
てこの温度にpHが安定するまで、すなわち過剰の硫酸
ジメチルがすべて加水分解されるまで保持する。このあ
と、pHを8.5乃至9.5に必要により:A整し、そ
してこの分散物をβ−結晶形が得られるまで90乃至9
5°Cに約1時間加熱する。
約30分間加熱すると視覚的形状変化が認られるように
なる。加熱約1時間経過後にはもはやそれ以上の変化が
認められなくなる。
この時点で顕微鏡観察すると小板のみが見られる。この
β−結晶形に改質された染料を70℃まで冷却し、濾過
して単離する。濾過時間は水銀柱的Sioms(24イ
ンチ)の真空を使用して直径12cmのNo、3  ワ
ットマン鑓紙上で1分間未満である。乾燥により測定さ
れたこの濾過ケーキの固形分は55%である。
支立里ヱ 実施例1に記・成した式の不定形染料の、固形分45%
のn過ケーキJOOgを300m1の水に入れて攪拌す
る。容積を450m1に調整し、そしてpHを9.5に
調整する。生じた溶液を90℃まで加熱し、つぎに塩化
ナトリウム45gを添加する。染料が不定形沈殿物とな
って沈殿してくる。沈殿と媒質を90℃で1時間加熱す
る。このあと、生じたβ−結晶質物質を直径12cmの
N003ワットマン濾紙上で約1分間で濾過して単離す
る。濾過ケーキを1%塩化ナトリウム溶液100m1で
洗う、しかして、固形分55%のβ−結晶ケーキ78g
が得られる。これのスペクトル強度は不定形のものより
も約20%高い。
本発明によるこのβ−結晶改質生成物の好ましい用途は
液体染料処方物の製造である。
支嵐■ユ 式 の不定形染料を米国特許第3882119号に教示され
ている方法に従って、ただし塩化メチルの代りに同等量
の硫酸ジメチルを使用して製造する。メチル化は40乃
至45℃の温度かつpH10、5乃至11で実施する。
メチル化された染料を単離することなく、小過剰の硫酸
ジメチルの存在で、この反応混合物を90℃まで加熱し
そしてpHを9.8乃至10に落す、 pHを9.8乃
至10に調整してから90乃至95℃で2時間攪拌する
。このあとpHを9.3乃至9.5に調整しそして98
乃至100℃に3時間保持する。攪拌しながらpH9、
3乃至95で80℃まで冷却する。
[pH調整は炭酸ナトリウム50%含有溶液の添加また
は塩酸33%含有溶液の添加により行なう]。濾過後、
濾過ケーキを1%塩化ナトリウム溶液で洗う、この濾過
ケーキの固形分は55%である。そのスペクトル強度は
不定形のものよりも約20%高い。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明によって得られた好ましい染料のβ−
形結晶のX線回折パターンを示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式(1) ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (式中、Mはアルカリ金属イオン、アルカ リ土類金属イオンまたはアンモニウムイオ ンを意味する)の染料のアルカリ金属塩、 アルカリ土類金属塩またはアンモニウム塩 を水性分散物として、場合によっては加 圧下、攪拌しながらpH8.5乃至9.5で80乃至1
    20℃の温度に加熱することに よって得られた式(1)の染料の結晶。 2、Mがアルカリ金属塩、とくにナトリウム塩である、
    特許請求の範囲第1項に記載の 式(1)の染料の結晶。 3、d−間隔(Å)を表すデバイ−シェラーX線回折パ
    ターン反射が13.6(中)、5.2(非常に強)、4
    .9(非常に強)、4.8(強)、4.7(強)、4.
    55(中)、4.4(中)、4.35(中)、3.8(
    非常に強)、3.7(中)、2.95(非常に強)を示
    す式▲数式、化学式、表等があります▼ の染料の結晶。 4、添付図面Fig.1のX線回折パターンによって特
    徴づけられる式 ▲数式、化学式、表等があります▼ の染料のβ−形結晶。 5、特許請求の範囲第4項に記載のβ−形結晶の量が少
    なくとも50重量%である、下 記式(2)の染料の結晶形態と不定形態と の混合物: ▲数式、化学式、表等があります▼(2) 6、式(1) ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (式中、Mはアルカリ金属イオン、アルカ リ土類金属イオンまたはアンモニウムイオ ンを意味する)の染料の結晶の製造方法に おいて、該染料の水性懸濁物を、場合に よっては加圧下、pH8.5乃至9.5かつ80乃至1
    20℃の温度において攪拌す ることを特徴とする方法。 7、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ の染料の結晶の製造方法において、該染料 の水性分散物を、場合によっては加圧下、 pH8.5乃至9.5かつ80乃至120℃の温度で、
    該染料が小板状の形態となるま で攪拌することを特徴とする方法。 8、加圧なしで80乃至100℃の温度において攪拌す
    ることを特徴とする特許請求の 範囲第7項に記載の方法。 9、80乃至100℃、とくに約90℃の温度を使用す
    ることを特徴とする特許請求の 範囲第8項に記載の方法。 10、特許請求の範囲第1項乃至4項のいずれか1項に
    記載の式(1)または式(2)の 染料の結晶または特許請求の範囲第5項に 記載の混合物または特許請求の範囲第6項 に記載のの方法によって得られた結晶を繊 維材料の染色または捺染に使用する用法。
JP61243300A 1985-10-15 1986-10-15 改質酸性染料 Pending JPS6295350A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US06/787,354 US4876333A (en) 1985-10-15 1985-10-15 β-crystalline modification of diasazo acid dyestuff

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