KR0145327B1 - 유기 안료의 여과성을 향상시키는 방법 - Google Patents

Abstract

수성 안료 현탁액에, 탄소 원자 8 내지 22개를 함유하는 비분지 지방족 1,2-디히드록시 화합물을 안료 중량을 기준해서 0.5 내지 15중량% 부가하고, 또 이 혼합물을 20 내지 100℃ 범위의 온도에서 15분 이상 교반하는 것을 포함하는 유기 안료의 여과성을 향상시키는 방법.

본 발명의 방법에 의해 처리된 안료는 1,2-디히드록시 화합물로 처리되지 않은 동일 안료와 비교하여 실질적으로 향상된 여과성을 갖는다.

본 발명은 또한 본 발명의 방법에 의해 수득된 안료를 함유하는 고분자량의 유기 물질에도 관한 것이다.

Description

유기 안료의 여과성을 향상시키는 방법

본 발명은 안료 현탁액을 지방족 1 ,2-디올로 처리시키는 것에 의해 유기 안료의 여과성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

특히 미립자 형태의 안료 현탁액의 여과성은 흔히 문제가 되어 왔다. 이러한 안료 현탁액은 진공 드럼 여과기, 분리기 또는 여과 압축기와 같은 통상의 여과 장치로써는 만족한 방식으로 대량 가공될 수 없다. 긴 여과 및 세척 시간이 필요하다. 불충분한 화학적 순도를 갖는 생성물은 흔히 불완전한 세척에 기인한다. 또한 단리된 안료는 안료 입자의 응집 때문에 안료 특성이 손상되므로 분산성 및 또는 착색 특징이 불충분하여 고분자량의 유기 물질의 착색에 직접적으로 사용될 수 없다. 또한 미세 안료 현탁액을 처리하기 위해 이러한 여과 장치를 사용하면 통상 재현성이 불충분하다.

고체가 액체속에 든 상이한 현탁액을 가공하기 위해 Farbe und Lack 90,5/1984, 372 내지 374페이지 및 Chem.-Ing.-Tech, 53(1981), №.4, 227 내지 236페이지 및 특히 미합중국 특허 제4 810 390호에 기재된 일반적 조사에 기술된 막 분리 수법을 이용하는 것이 제안되어 있다. 이 수법에서, 막 형태의 반투과성 층이 현탁된 고체로부터 여액(흔히 투과액이라 부름)을 분리하기 위해 사용된다. 이 반투과성 막은 액체, 예컨대 물은 투과시키지만 용해되지 않은 고체는 그대로 잔류시킨다.

수성 안료 현탁액을 소량의 지방족 1,2-디올로 처리하는 것에 의해 안료는 놀랍게도 보다 신속하고 용이하게 여과 및 세척된다는 것이 밝혀졌다.

안료를 1,2-디올로 후처리하는 것은 독일연방 공화국 특허 제1 395 700호 및 유럽 특허 제101 666호로부터 이미 공지되어 있다. 그러나 이들 양 문헌에서 후처리는 안료의 유동 및 분산성을 향상시키기 위해, 단리된 안료를 조절하는 것으로 구성된다. 첫 문헌에서, 후처리 과정은 통상의 방법으로 이미 피복된 무기 안료 입자를 1,2-디올로 처리시키는 것을 포함한다. 둘째 문헌에서는 분쇄 보조제로서 1,2-디올을 사용하여 유기 안료를 수성 분쇄처리시킨다.

따라서, 본 발명은 수성 안료 현탁액에, 8 내지 22개 탄소 원자를 함유하는 비분지된 지방족 1,2-디히드록시 화합물을 안료 중량을 기준해서 0.5 내지 15중량% 부가하고 또 이 혼합물을 20 내지 100℃의 온도 범위에서 15분 이상 교반하는 것을 포함하는, 유기 안료의 여과성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

적합한 1,2-디히드록시 화합물의 전형적인 예는 1,2-옥탄디올, 1,2-노난디올, 1,2-데칸디올, 1,2-운데칸디올, 1,2-도데칸디올, 1,2-트리데칸디올, 1,2-테트라데칸디올, 1,2-펜타데칸디올, 1,2-헥사데칸디올, 1,2-헵타데칸디올, 1,2-옥타데칸디올, 1,2-노나데칸디올, 1,2-에이코산디올, 1,2-헨에이코산디올, 1,2-도코산디올로서, 단독 또는 혼합물로 사용될 수 있다.

디올 부가는 안료 합성 후 즉시 또는 여과 케이크를 물에 현탁시킨후 예비적으로 여과한 후 즉시 실행할 수 있다.

디올이 부가된 현탁액을 50 내지 100℃ 온도 범위에서 30분간 내지 4시간 동안 교반하는 것이 바람직하다.

안료 현탁액은 보통 중성이지만, 어떤 경우에는 pH를 산성 또는 알칼리성 범위로 조정하는 것이 유리할 수도 있다.

본 발명의 방법은 통상 유기 용매 부재하에서 실행된다. 그러나 본 발명의 방법에 해를 주지 않는한 미량 사용될 수 있다.

본 방법은 안료 현탁액을 여과시키고 또 세척하며 여과 케이크를 건조시키는 공지 방법에 의해 실행될 수 있다. 1,2-디히드록시 화합물은 여과 케이크를 메탄올과 같은 유기 용매로 세척함으로써 제거될 수 있다. 필수적인 것은 아니지만, 안료 및 최종 용도에 따라서 안료 또는 안료 혼합물에 있는 1,2-디히드록시 화합물을 제거하는 것이 편리할 수 있다.

1,2-디히드록시 화합물은 또한 조직 향상제로서 작용하며 또 다음 공정에서 안료 입자가 재응집되는 것을 방지할 수 있다. 여하튼 1,2-디히드록시 화합물이 안료 또는 안료 혼합물에 존재하는 것은 안료의 분산성에 유리한 영향을 갖는다. 진공 또는 순환식 공기 건조기, 패들 건조기, 유동상 또는 동결 건조기 또는 분무 건조기와 같은 통상의 장치가 안료를 건조시키는데 적합하다.

1,2-디히드록시 화합물이 안료 또는 안료 혼합물에 잔류하면, 이 화합물 양에 관계없이, 착색될 기질에 대한 1,2-디히드록시 화합물의 상용성이 탁월하다. 열, 노화, 광 및 표면 이동에 대한 내구성(fastness)과 같은 착색될 기질의 특성은 손상되지 않는다.

본 발명의 방법은 상술한 바와 같은 처리될 안료의 여과성 및 세척 특성을 향상시킬 뿐만 아니라 분무 건조에 대한 적합성도 향상시킨다. 안료 현탁액의 유동성, 교반가능성, pH 조정 및 안료 품질의 재현성이 상기에 의해 유리하게 영향을 받는다.

본 발명의 방법으로 처리된 안료는 유동 특성도 탁월할 뿐만 아니라 분상성도 매우 양호하다. 색 강도, 및 광, 노화, 열 및 표면 이동에 대한 내구성과 같은 통상의 특성은 본 발명의 방법에 의해 손상되지 않는다. 양호한 유동 특성은 특히 안료 첨가량이 많은 도료의 제조에 유리하다. 이러한 도료를 보관하는 동안 점도는 전혀 변하지 않는다.

플라스틱에 혼합하는 경우, 안료는 추가의 전단력 작용없이 신속하게 분산될 수 있는 것이 중요하다.

본 발명의 방법으로 처리된 안료는 예컨대 에틸 셀룰로오스, 아세틸 셀룰로오스, 니트로셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 에테르 및 에스테르; 폴리아미드 및 폴리우레탄 또는 폴리에스테르; 천연수지 또는 합성수지; 특히 우레아/포름알데히드 및 멜라민/포름알데히드 수지; 알키드 수지; 페놀 플라스틱; 폴리카르보네이트; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌과 같은 폴리올레핀; 폴리비닐 클로라이드; 폴리아크릴로니트릴; 폴리아크릴레이트; 폴리플루오로에틸렌, 폴리트리플루오로클로로에틸렌 또는 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체와 같은 불소화된 중합체; 및 또한 열가소성 수지 또는 경화성 아크릴 수지, 고무, 카세인, 실리콘 및 실리콘 수지와 같은 고분자량 유기 물질 단독 또는 혼합물을 착색시키는 데 적합하다. 이들 고분자량의 화합물은 플라스틱, 용융물 또는 방사액, 도료 또는 인쇄 잉크 등의 형태일 수 있다. 최종 용도에 따라서, 안료를 토너 또는 제제 형태로 사용하는 것이 유리하다.

하기 실시예로써 본 발명을 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

독일 연방 공화국 특허 제1 205 215호의 실시예 1에 따라서, 135 내지 140℃에서 4,4′=디아미노-1,1′-디안트라퀴논일-3,3′-디술폰산을 80% 황산중에서 탈황산화시켜 수득한 4,4′-디아미노-1,1′-디안트라퀴논일(C.I.Pigment Red 177)을 습윤 여과 케이크(100 내지 150g)로서 약 8시간 동안 185㎖의 물속에 습윤시킨다. 이 현탁액의 pH를 2로 조정하고 물을 사용하여 부피를 500㎖로 만든다. 40℃에서 가온시킨 후, 1.2-도데칸디올 0.6g이 60㎖의 물에 현탁된 현탁액을 부가한다. 잘 교반하면서 온도를 65 내지 70℃로 가열시킨 후, 점성 현탁액이 서서히 유동상으로 되기 시작하고, 96℃에서 2시간동안 교반을 계속한다. 이 현탁액을 물 400㎖로 희석시키고 또 여과한다. 여과 케이크를 진공하 75℃에서 건조시키거나 또는 분무 건조시켜하기 구조식의 안료 30g을 수득한다.

디올로 처리되지 않은 동일한 안료와 대조적으로, 이 실시예에서 수득된 생성물은 보다 신속하게 여과 및 세척되어 분무 건조에 대한 적합성이 크게 향상된다. 도료에서 유동 특성도 탁월하고 수득된 마무리 도료는 탁월한 투명성을 갖는다.

미처리 안료에 비하여 보다 신속하게 여과되고 또 보다 신속하게 세척될 수 있는 안료는 1.2g의 도데칸디올을 동량의 하기 디올로 대체하여 수득한다: 1,2-옥탄디올, 1,2-테트라데칸디올, 1,2-헥사데칸디올.

[실시예 2]

93% 2-아미노-4,5-디클로로벤젠술폰산 13g을 90㎖의 탈이온수 및 5.7㎖의 25% 암모니아 용액에 용해시킨다. 이 투명한 적자색 용액에 23.5% 염산 27.5㎖를 부가한다. 생성한 백색의 진한 슬러리를 5℃로 냉각시키고 여기에 4N 질산 나트륨 용액 12.5㎖를 5분간에 걸쳐 부가한다. 100㎖의 탈이온수에 미세 현탁액 형태로 현탁된 90% 1-(3-술포페닐)-3-메틸-5-피라졸론 15.5g을 적가한다. 25%의 암모니아 용액 15.5㎖를 부가하여 담황색 현탁액의 pH를 6.5로 조정한다. 이제 오렌지색 현탁액을 3시간 동안 교반하고, 온도를 5℃에서 22℃로 승온시킨다. 커플링이 완료되면, 상기 현탁액을 80℃로 가열시키고, 1,2-도데칸디올(120㎖의 물속에 현탁액으로) 1.2g을 부가하며, 또 80℃에서 2시간 동안 교반을 계속한다. 이 현탁액을 50℃에서 여과하고, 여과 케이크를 소량의 물로 세척하며 또 진공하, 60℃에서 건조시켜 하기 구조식과 오렌지 색의 안료 26.4g을 분말 형태로 수득한다.

디올로 처리되지 않은 동일한 안료와 대조적으로, 이 실시예에서 수득된 생성물은 보다 신속하게 여과될 수 있다. 또한 여과 케이크에 있는 잔류 염화 암모늄은 완전하게 세척될 수 있다. 처리된 안료의 플라스틱에서의 분산성은 미처리 안료의 그것에 비해 훨씬 우수하다.

Claims (9)

1. 수성 안료 현탁액에, 탄소 원자 8 내지 22를 함유하는 비분지 지방족 1,2-디히드록시 화합물을 안료 중량을 기준해서 0.5 내지 15중량% 부가하고, 또 이 혼합물을 20 내지 100℃ 범위의 온도에서 15분 이상 교반하는 것을 포함하는 유기 안료의 여과성을 향상시키는 방법.
2. 제1항에 있어서, 10 내지 16개의 탄소 원자를 함유하는 1,2-디히드록시 화합물을 사용하는 것을 포함하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 1,2-디히드록시 화합물이 안료 중량을 기준해서 1 내지 5중량%양으로 사용되는 방법.
4. 제1항에 있어서, 수성 안료 현탁액을 50 내지 100℃ 범위의 온도에서 30분 내지 4시간 동안 1,2-디히드록시 화합물과 함께 교반하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 유기 안료가 페릴렌, 피롤로피롤, 페리논, 퀴나크리돈, 퀴노프탈론, 이소인돌리논, 이소인돌린, 디옥사진, 안트라퀴논, 티오인디고, 아조, 메틴 또는 아조메틴 계열 및 그의 염으로 구성된 군으로부터 선정된 방법.
6. 제1항에 있어서, 유기 안료가 안트라퀴논 계열의 안료이거나 또는 디스아조 또는 모노아조 안료의 금속 염 또는 암모늄염인 방법.
7. 제1항에 있어서, 유기 안료가 4,4′-디아미노-1,1′-디안트라퀴논일인 방법.
8. 제7항에 있어서, 디히드록시 화합물이 1,2-도데칸디올인 방법.
9. 제1항에서 청구된 방법에 의해 수득된 안료를 함유하는 고분자량의 유기 물질.