PL237208B1 - Sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych - Google Patents

Sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych Download PDF

Info

Publication number
PL237208B1
PL237208B1 PL425338A PL42533818A PL237208B1 PL 237208 B1 PL237208 B1 PL 237208B1 PL 425338 A PL425338 A PL 425338A PL 42533818 A PL42533818 A PL 42533818A PL 237208 B1 PL237208 B1 PL 237208B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
temperature
magnesium
carrier
aluminum
hours
Prior art date
Application number
PL425338A
Other languages
English (en)
Other versions
PL425338A1 (pl
Inventor
Anna Marzec
Bolesław Szadkowski
Marian Zaborski
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL425338A priority Critical patent/PL237208B1/pl
Publication of PL425338A1 publication Critical patent/PL425338A1/pl
Publication of PL237208B1 publication Critical patent/PL237208B1/pl

Links

Landscapes

  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych, który polega na tym, że organiczny barwnik azowy zawierający w swej strukturze co najmniej jedną grupę karboksylową zdolną do reakcji z podwójnym wodorotlenkiem magnezowo-glinowym ogrzewa się w temperaturze 60 - 90°C z podwójnym wodorotlenkiem magnezowo-glinowym o stosunku procentowym zawartości tlenku glinu Al2O3 do tlenku magnezu MgO od 20:80 do 80:20, a produkt tej reakcji wyodrębnia się przez odsączenie i suszenie w temperaturze 55 - 90°C.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych stanowiących środki barwiące charakteryzujące się dobrą stabilnością termiczną, odpornością na działanie światła i działanie rozpuszczalników organicznych.
Barwniki i pigmenty stosowane są praktycznie w każdej gałęzi przemysłu zaczynając od przemysłu włókienniczego poprzez spożywczy, kosmetyczny, farb i lakierów, tworzyw sztucznych i budowlany, W odpowiedzi na rosnące wymagania rynku, aktualne tendencje zmierzają do szerszego wykorzystania nierozpuszczalnych form barwników naturalnych i syntetycznych, których cechą charakterystyczną jest nierozpuszczalność w środowisku stosowania, zdolność tworzenia w tym środowisku stabilnych, drobno-krystalicznych dyspersji o dużej sile krycia oraz niska tendencja do migracji. Obiecującym kierunkiem w dziedzinie wytwarzania środków barwiących jest wytwarzanie pigmentów hybrydowych w drodze osadzania chromoforów organicznych na nieorganicznym nośniku. Zaletami wytwarzania takich organiczno-nieorganicznych kompozytów jest ich wysoka stabilność, odporność na działanie światła, temperatury czy rozpuszczalników organicznych, przy jednoczesnej możliwości uzyskania szerokiej gamy kolorystycznej. Kompozyty te zastosowane w materiałach polimerowych nie tylko nadają im walory estetyczne w postaci koloru, lecz również wpływają pozytywnie na ich właściwości użytkowe, takie jak wytrzymałość, barierowość czy palność.
Z opisu patentowego US 2053208, czasopism: Journal of Pharmaceutical Sciences 1984, 12, 1738-44, Polish Journal of Cosmetology 2013, 16, 154-157, Journal of Pharmaceutical Sciences 1988, 77, 866-871 znane jest wytwarzanie organiczno-nieorganicznych środków barwiących w drodze osadzania naturalnych oraz syntetycznych barwników organicznych na nieorganicznych nośnikach, takich jak wodorotlenki glinu, talk oraz ditlenek tytanu. I tak z opisu patentowego US 2053208 znane jest otrzymywanie laków pigmentowych alizaryny, polegające na ogrzewaniu alizaryny w zawiesinie świeżo wytrąconego wodorotlenku glinowego Al(OH)s), w obecności chlorku wapniowego CaCl2 oraz kwaśnego fosforanu sodowego Na2HPO4. Wodorotlenek glinowy był stosowany w znacznym nadmiarze w stosunku do ilości stechiometrycznej. Jego nadmiar spełniał rolę nośnika - nieorganicznego „rozcieńczalnika”. Natomiast w czasopiśmie Polish Journal of Cosmetology 2013, 16, 154-157 przedstawiono sposób wytwarzania laku pigmentowego alizaryny w obecności soli strontu, wapnia lub cyny na nośniku typu wodorotlenek glinowy/talk - AI(OH)s/talk.
W czasopiśmie Applied Surface Science 2002, 199, 31-39 ujawniono otrzymywanie pigmentów organiczno-nieorganicznych z użyciem krzemionki jako nośnika, polegające na aktywowaniu krzemionki związkami aminowymi, a następnie modyfikacji aktywowanej krzemionki barwnikami kwasowymi.
Znane jest także otrzymywanie organiczno-nieorganicznych środków barwiących w drodze osadzania kwasu karminowego na kationowymiennym napełniaczu warstwowym - montmorylonicie - czasopismo Applied Clay Science 2016, 130, 12-17.
W czasopismach Polymer Degradation and Stability 2014, 102, 9-14 i Dyes and Pigments 2014, 104, 131-136 ujawniono otrzymywanie organiczno-nieorganicznych środków barwiących z wodorotlenków warstwowych i barwników kwasowych, jak na przykład Acid Orange 5 czy Acid Yellow 25, w drodze wielogodzinnego ogrzewania roztworu reakcyjnego w atmosferze azotu.
Z opisu zgłoszenia patentowego P.421578 jest znany sposób otrzymywania laków pigmentowych alizaryny, polegający na ogrzewaniu alizaryny i nieorganicznego nośnika wodorotlenkowego - warstwowego podwójnego wodorotlenku magnezowo-glinowego zawierającego między warstwami wodorotlenków metali cząsteczki wody i aniony węglanowe, o stosunku procentowym zawartości tlenku glinu AI2O3 do tlenku magnezu MgO od 30:70 do 70:30, w środowisku wody w temperaturze 60-90°C w czasie 2-3 godziny stosując alizarynę w ilości 10-20% wagowych w stosunku do masy nośnika, a następnie na wyodrębnieniu produktu tej reakcji przez odsączenie i suszenie w temperaturze 55-90°C przez 12 godzin.
Sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych, w drodze ogrzewania barwnika organicznego z nieorganicznym nośnikiem w postaci podwójnego wodorotlenku magnezowo-glinowego zawierającego między warstwami wodorotlenków metali cząstki wody oraz aniony węglanowe, w temperaturze 60-90°C w czasie 2-3 godziny, a następnie na wyodrębnienia produktu tej reakcji przez odsączenie i suszenie w temperaturze 55-90°C przez 12 godzin, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako barwnik organiczny stosuje się organiczny barwnik azowy zawierający w swej strukturze co najmniej jedną grupę karboksylową zdolną do reakcji z podwójnym wodorotlenkiem magnezowoglinowym, w ilości 10-35% wagowych w stosunku do masy nośnika, zaś jako nośnik stosuje się podwójny wodorotlenek magnezowo-glinowy o stosunku procentowym zawartości tlenku glinu AI2O3 do tlenku magnezu MgO od 20:80 do 80:20,
PL 237 208 Β1
Sposób według wynalazku wytwarzania laków kompozytowych jest znacznie prostszy w realizacji w porównaniu ze znanymi sposobami wytwarzania laków kompozytowych z chromoforem organicznym i nośnikiem w postaci wodorotlenku glinowo-magnezowego polegającymi na wielogodzinnym procesie interkalacji (6-72 godziny) w atmosferze azotu. W porównaniu z lakami kompozytowymi, w których chromoforem organicznym są barwniki antrachinonowe (alizaryna) i nośnikiem wodorotlenek glinowomagnezowy, laki otrzymane sposobem według wynalazku charakteryzują się zdecydowanie lepszą odpornością na rozpuszczalniki, zachowując przy tym wysoką stabilność termiczną i dobrą odporność na światło. Ponadto, ze względu na dużą różnorodność chromoforów azowych, sposób według wynalazku umożliwia otrzymanie laków kompozytowych o szerokiej gamie kolorystycznej.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady.
Przykład 1
Barwnik azowy (zwany dalej B1) zawierający w swojej strukturze dwa ugrupowania karboksylowe zsyntetyzowano w drodze reakcji sprzęgania poprzedzonej procesem diazowania kwasu 2-aminobenzoesowego (w oparciu o znaną procedurę opisaną w czasopiśmie Thermochimica Acta, 1987, 122, 231-244). W procesie diazowania sporządzono roztwór 14 g (0,1 mola) kwasu 2-aminobenzoesowego w 100 cm3 wody z dodatkiem 10 cm3 30%-ego ługu sodowego, do roztworu dodano 50 cm3 drobno pokruszonego lodu i podczas intensywnego mieszania wkroplono 40 cm3 30%-ego kwasu solnego, a następnie 25 cm3 4N roztworu azotynu sodu. Temperaturę roztworu utrzymywano w granicach 5-10°C. Reakcję diazowania kontrolowano przy użyciu papierków jodoskrobiowych. W celu usunięcia nadmiaru kwasu azotawego dodano niewielką ilość (0,3 g) kwasu amidosulfonowego. Następnie w oddzielnej zlewce sporządzono roztwór 18,8 g (0,1 mola) kwasu 3-hydroksynaftoesowego-2 w 150 cm3 wody z dodatkiem 30 cm3 ługu sodowego, do roztworu dodano 60 cm3 drobno pokruszonego lodu i do tak otrzymanego czynnika biernego dodano niewielkimi porcjami sól diazoniową otrzymaną w reakcji diazowania, tak by temperaturę roztworu utrzymać w granicach 10-15°C.
Reakcję sprzęgania kontrolowano za pomocą soli R i roztworu zdiazowanej p-nitroaniliny. W celu wysolenia barwnika dodano 15 g chlorku sodu. Osad odsączono i przemyto 10% solanką. Dla uzyskania kwasowej formy barwnika otrzymany osad rozpuszczono w wodzie i otrzymany roztwór zakwaszono 13 cm3 30%-ego kwasu solnego. Po zakończeniu reakcji wydzielony osad odsączono i przemyto wodą. Otrzymano 22,7 g barwnika B1 (wydajność 90%) o wzorze
Struktura otrzymanego barwnika została potwierdzona za pomocą spektroskopii NMR.
1H NMR (DMSO-d6, 250 MHz) δΗ: 8.66 (s, 1H, (A) H-1), 7.96 (d, 1H, (A) H-2), 7.40 (m, 2H, (A) H-3), 7.53 (m, 2H, (A) H-4), 8.09 (d, 1H, (A) H-5), 8.41 (d, 1H, (B) H-1), 7.80 (m, 2H, (B) H-2), 7.73 (m, 2H, (B) H-3), 8.50 (d, 1H, (B) H-4), 13.59 (COOH), 3.34 (OH).
Następnie w zlewce zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, termometr oraz system grzewczy umieszczono 9 g podwójnego wodorotlenku warstwowego magnezowo-glinowego (LDH) o nazwie handlowej Pural 20, (firmy Sasol), o stosunku procentowym zawartości AbO3:MgO 80:20, zawierającego między warstwami wodorotlenków metali cząstki wody i aniony, węglanowe, oraz 200 cm3 wody. W .trakcie mieszania w temperaturze 20-25°C wprowadzono 1 g zsyntezowanego wcześniej barwnika organicznego B1, a następnie podniesiono temperaturę do 80°C. Po osiągnięciu zadanej temperatury
PL 237 208 Β1 reakcję prowadzono przez 2 godziny, po czym otrzymany produkt odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, wielokrotnie przemyto na sączku wodą destylowaną i wysuszono w temperaturze 50-90°C w czasie 12 godzin.
W poniższej tablicy 1 podano odporność otrzymanego laku pigmentowego na rozpuszczalniki, światło oraz jego stabilność termiczną.
Tablica 1
Lak pigmentowy Rozpuszczalnik***
Odporność na światło* T(10%) [♦Cl** Woda Toluen Octan butylu Aceton
Pural 20/ Barwnik BI 10% 5 220 5 5 5 5
♦Skala niebieska 1+8, ** Temperatura ubylkumasy 10 %, ♦** Skala 1+5
Kopolimer etylenowo-norbornenowy zabarwiony otrzymanym lakiem pigmentowym użytym w stężeniu 2% charakteryzował się następującymi parametrami kolorystycznymi:
CIELab: L = 51.02, a = 23.36, b = 35.14.
Przykład 2
W zlewce zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, termometr oraz system grzewczy umieszczono 8 g podwójnego wodorotlenku warstwowego magnezowo-glinowego o nazwie handlowej Pural 20 (firmy Sasol), o stosunku procentowym zawartości AbOsWgO 80:20 i 200 cm3 wody. Podczas mieszania w temperaturze 20-25°C, wprowadzono 2 g zsyntezowanego wcześniej barwnika B1, po czym podniesiono temperaturę procesu do 80°C. Reakcję prowadzono w tej temperaturze przez 2 godziny, po czym otrzymany produkt odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, wielokrotnie przemyto na sączku wodą destylowaną i wysuszono w temperaturze 50-90°C w czasie 12 godzin.
W tablicy 2 podano odporność otrzymanego laku pigmentowego na światło, rozpuszczalniki oraz jego stabilność termiczną.
Tablica 2
Lak pigmentowy Rozpuszczalnik** *
Odporność na światło* T (10%) [°C]** Woda Toluen Octan butylu Aceton
Pural 70/ Barwnik BI 20% 5 208 5 5 4 4
♦Skala niebieska 1+8, ** Temperatura ubytku masy 10 %, *** Skala 1+5
Kopolimer etylenowo-norbornenowy zabarwiony otrzymanym lakiem pigmentowym (użytym w stężeniu 2%) charakteryzował się następującymi parametrami kolorystycznymi:
CIELab: L = 50.02, a = 22.36, b = 37.14.

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych, w drodze ogrzewania barwnika organicznego z nieorganicznym nośnikiem w postaci podwójnego wodorotlenku magnezowoglinowego zawierającego między warstwami wodorotlenków metali cząstki wody oraz aniony węglanowe, w temperaturze 60-90°C w czasie 2-3 godziny, a następnie na wyodrębnienia produktu tej reakcji przez odsączenie i suszenie w temperaturze 55-90°C przez 12 godzin, znamienny tym, że jako barwnik organiczny stosuje się organiczny barwnik azowy zawierający w swej strukturze co najmniej jedną grupę karboksylową zdolną do reakcji z podwójnym wodorotlenkiem magnezowo-glinowym, w ilości 10-35% wagowych w stosunku do masy nośnika, zaś jako nośnik stosuje się podwójny wodorotlenek magnezowo-glinowy o stosunku procentowym zawartości tlenku glinu AI2O3 do tlenku magnezu MgO od 20:80 do 80:20.
PL425338A 2018-04-24 2018-04-24 Sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych PL237208B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL425338A PL237208B1 (pl) 2018-04-24 2018-04-24 Sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL425338A PL237208B1 (pl) 2018-04-24 2018-04-24 Sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL425338A1 PL425338A1 (pl) 2019-11-04
PL237208B1 true PL237208B1 (pl) 2021-03-22

Family

ID=68501198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL425338A PL237208B1 (pl) 2018-04-24 2018-04-24 Sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL237208B1 (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL446442A1 (pl) * 2023-10-20 2025-04-22 Politechnika Łódzka Sposób otrzymywania pigmentów hybrydowych oraz ich zastosowanie

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL446442A1 (pl) * 2023-10-20 2025-04-22 Politechnika Łódzka Sposób otrzymywania pigmentów hybrydowych oraz ich zastosowanie

Also Published As

Publication number Publication date
PL425338A1 (pl) 2019-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4486237A (en) Composite pigments and process for their preparation
TWI468371B (zh) 新穎三芳基甲烷化合物
EP0073463B1 (de) Einschlussverbindungen, Interkalationsverbindungen und feste Lösungen farbiger organischer Metallverbindungen
TWI403562B (zh) 製備顏料之方法
CN102020866A (zh) 着色剂化合物
EP0348347A2 (de) Verfahren zur Herstellung fester Lösungen von Chinacridonen
JP5679404B2 (ja) アゾ染料
JP2011241372A (ja) ローダミン染料
US20100099039A1 (en) Pigment Composition Based on C.I. Pigment Yellow 191
CN103270119B (zh) 表面改性的颜料制剂
PL237208B1 (pl) Sposób wytwarzania kompozytowych laków pigmentowych
EP1086992A1 (de) Mono-und Dikaliumsalze von Azoverbindungen
JP4759966B2 (ja) モノアゾレーキ顔料組成物の製造方法
US4124582A (en) Process for the purification of azo pigments by stirring an aqueous, alkaline suspension of crude pigment
JP2018529785A (ja) ナフトールas顔料混合物
DE2532540A1 (de) Neue disazopigmente und verfahren zu deren herstellung
JP2003292809A (ja) 顔料としての金属錯体の使用、金属錯体、その製造方法、顔料調製物およびその製造方法
JP2006152223A (ja) アルミニウムレーキ顔料
JPH08231870A (ja) 有機顔料の製造方法
JP6995060B2 (ja) キナクリドン色素とその調製プロセス
CH688689A5 (de) Loesungsmittelfarbstoffe.
US1001286A (en) Disazo dyes and process of making same.
JPS61118460A (ja) 顔料組成物の製造法
EP2085433A1 (en) New crystal modifications of a disazo condensation pigment
DE1569779A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Nickelchelat von 1-Nitroso-2-naphthol