專利名稱：高強(qiáng)度單偶氮黃色顏料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景1.本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及新型色淀偶氮顏料，其制備方法以及包含該顏料的油漆、塑料和油墨組合物。
2.相關(guān)技術(shù)的描述包含含有一個或兩個酸基團(tuán)的吡唑啉酮部分的各個偶氮化合物的金屬鹽是本領(lǐng)域已知的顏料。偶氮黃色顏料是一類染色強(qiáng)且相對便宜的著色劑。單偶氮黃色顏料具有良好的耐曬牢度并用作油漆和某些印刷油墨的著色劑。但在塑料中，單偶氮黃色顏料往往在高溫下不理想地起霜和變色，因此不利于其應(yīng)用。
例如，德國專利2,616,981描述了吡唑啉酮偶氮染料的金屬鹽，通過將重氮化的2-氨基-4，5-二氯苯-1-磺酸與1-(磺基芳基)-3-甲基-5-吡唑啉酮化合物偶聯(lián)并隨后用金屬鹽色淀而得到。
日本專利62,166,359描述了包含具有以下結(jié)構(gòu)式的單偶氮顏料的電子照相調(diào)色劑 X＝Cl或SO3-；m＝1或2；M＝Mg，Ca或Ba；n＝1或2.如果X是Cl，那么m是1和n是2，和如果X是SO3-，那么m是2和n是1。
U.S.Pat.No.4,595,411描述了 其中R是CH3或COO-；X是Cl，CH3，CH3O，C2H5O C2H5CONH，NH2CONH，C6H5CONH，CH3SO2NH，CH3CONH，或氫；Y是氫，Cl，或CH3；Z是氫或Cl，n是0，1或2；Me+是一當(dāng)量陽離子，選自NH4+，Li+，K+，Na+，1/2Sr2+，1/2Mn2+，1/2Ni2+，1/2Ba2+，1/2Mg2+和1/2Ca2+；前提是，如果R是COO-，其它當(dāng)量電荷通過另外當(dāng)量的所述或另一陽離子補(bǔ)償。
歐洲專利0126405(德國專利33180373)也描述了具有以下結(jié)構(gòu)式的色淀吡唑啉酮偶氮顏料 其中D是三或四取代的苯基環(huán)；R是CH3或COO-；X是Cl，Br，CH3，CH3O，C2H5O CH3CONH，SO2NH2，SO3-；Y是Cl，Br，CH3或SO3-；Z是Cl，Br或CH3。
U.S.Pat.No.5,047,517涉及一種黃色單偶氮顏料，通過2-氨基-4-氯-5-甲基苯-1-磺酸的重氮化，該重氮化合物與1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮的偶聯(lián)并隨后將該偶聯(lián)產(chǎn)物色淀成鈣鹽而得到。
U.S.Pat.No.5,669,967涉及一種黃色單偶氮顏料，通過2-氨基-5-氯-4-甲基苯-1-磺酸的重氮化，該重氮化合物與1-(2’-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮的偶聯(lián)并將該偶聯(lián)產(chǎn)物色淀成二價金屬鹽而得到。
但需要得到具有高熱穩(wěn)定性和易制備性且成本較低的耐遷移性黃色顏料。還要求這些黃色顏料在一個或多個以下性能方面具有改進(jìn)的使用性能顏色強(qiáng)度、耐極性溶劑性和耐曬牢度。
本發(fā)明的綜述本發(fā)明涉及一種適用作著色劑的偶氮顏料及其制備方法。本發(fā)明的黃色偶氮顏料的特征在于同時具有高的顏色強(qiáng)度和高的熱穩(wěn)定性。本發(fā)明的黃色偶氮顏料還特征在于具有一項(xiàng)或多項(xiàng)以下性能對極性溶劑的耐遷移性、易制備性、低制備成本、和耐曬牢度。
在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種特征在于以下結(jié)構(gòu)式的黃色顏料 (結(jié)構(gòu)式I)在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及包含兩種或多種化合物的顏料組合物，其中化合物之一由以下結(jié)構(gòu)式表示 (結(jié)構(gòu)式I)在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種制備黃色顏料組合物的方法，包括，通過偶聯(lián)(i)包含一種或多種芳族胺的重氮組分，其中至少一種所述胺是由以下結(jié)構(gòu)式表示的鄰氨基苯甲酸 (結(jié)構(gòu)式II)及其鹽；和(ii)至少一種特征在于以下結(jié)構(gòu)式的偶聯(lián)組分 (結(jié)構(gòu)式III)
及其鹽制成一種偶氮染料，然后用鍶使所述染料金屬化。
在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及包含該偶氮顏料組合物的油漆、塑料和油墨組合物。
優(yōu)選實(shí)施方案的描述本發(fā)明提供了偶氮顏料及其制備方法。本發(fā)明顏料可通過起始重氮化一種或多種芳族胺，其中至少一種所述胺是鄰氨基苯甲酸，將該重氮組分與1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮偶聯(lián)劑偶聯(lián)形成所需染料，和將該偶聯(lián)產(chǎn)物色淀成鍶鹽。
鄰氨基苯甲酸或2-氨基苯甲酸的特征在于以下結(jié)構(gòu)式 (結(jié)構(gòu)式II)及其鹽。優(yōu)選鹽的例子包括銨和堿金屬鹽如鈉和鉀鹽。
在一個實(shí)施方案中，將兩種或多種芳族胺的混合物重氮化，其中所述胺之一是鄰氨基苯甲酸，然后與1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮偶聯(lián)劑偶聯(lián)，并色淀成鍶鹽。在該實(shí)施方案中，不是鄰氨基苯甲酸的芳族胺是補(bǔ)充的芳族胺。該補(bǔ)充芳族胺可用于調(diào)節(jié)本發(fā)明顏料的色調(diào)。
就本發(fā)明而言，可將各種各樣的合適的補(bǔ)充芳族胺與鄰氨基苯甲酸混合。在一個實(shí)施方案中，補(bǔ)充芳族胺包括伯芳族胺，其中該胺的芳族部分包含至少一種取代基酸基團(tuán)或其鹽，和優(yōu)選該補(bǔ)充芳族胺的堿金屬或銨鹽。芳族胺可以是單胺或每分子包含最高約4個或更多胺基團(tuán)的多胺。即，衍生自該補(bǔ)充芳族胺的重氮組分可包含一個重氮基團(tuán)(單-重氮)、兩個重氮基團(tuán)(二-重氮)、三個重氮基團(tuán)(三-重氮)，等。補(bǔ)充芳族芳族胺可以是單環(huán)狀胺如苯胺及其衍生物，或雙環(huán)胺如萘基胺及其衍生物。補(bǔ)充芳族芳族胺也可以是聯(lián)苯胺或多胺如氨基聯(lián)苯，聯(lián)苯胺，和3，3’，4，4’-聯(lián)苯四胺。
在另一實(shí)施方案中，補(bǔ)充芳族芳族胺是伯芳族胺，特征在于以下結(jié)構(gòu)式 (結(jié)構(gòu)式IV)其中每個R獨(dú)立地是鹵素，烴基，烴基氧基，羧酸酯，磺酸酯，羧酸酰胺，咪唑啉酮，磺酸酰胺或硝基基團(tuán)；n是0，1或2；每個Z獨(dú)立地為-COOH或-SO3H基團(tuán)，或這些基團(tuán)的鹽；m是1或2；其中應(yīng)理解，咪唑啉酮基團(tuán)表示為結(jié)構(gòu)式-NH-C-NH-，其如果與芳環(huán)一起，氮原子鍵接到相鄰碳上以形成5元環(huán)，且結(jié)構(gòu)式IV不是鄰氨基苯甲酸。本說明書和權(quán)利要求書所用的術(shù)語″烴基″意味著包括可包含雜原子的烴，它包含不對該基團(tuán)的烴特性產(chǎn)生實(shí)質(zhì)影響的取代基如醚，酯，羥基，硝基或鹵素。烴基和烴基氧基基團(tuán)通常包含1-約20個碳原子。
在另一實(shí)施方案中，特征在于結(jié)構(gòu)式IV的補(bǔ)充芳族胺包含0，1或2個R基團(tuán)，它們分別獨(dú)立地為鹵素，烴基，烴基氧基，羧酸酯，磺酸酯，羧酸酰胺，咪唑啉酮，磺酸酰胺或硝基基團(tuán)。鹵素基團(tuán)可以是任何的鹵素，但一般使用氯和溴，其中氯是鹵素取代基的最優(yōu)選的例子。烴基基團(tuán)可獨(dú)立地為包含1-約20個碳原子的烷基，環(huán)烷基，芳基，芳烷基或烷芳基基團(tuán)。例如，如果R是未取代的芳基基團(tuán)，芳族胺是聯(lián)苯胺。如果R是烷基基團(tuán)，烷基基團(tuán)一般包含1-約4個碳原子。本文所用的″低級烷基″應(yīng)該是指包含1-約4碳原子的那些烷基。如果R是烴基氧基基團(tuán)，烴基部分可以是以上討論的任何烴基基團(tuán)，但烴基氧基基團(tuán)一般是包含1-約4個或更多碳原子的烷氧基。優(yōu)選的R基團(tuán)是甲基，乙基和氯基團(tuán)。
在另一實(shí)施方案中，特征在于結(jié)構(gòu)式I的補(bǔ)充芳族胺還包含一個或兩個酸基團(tuán)-COOH和/或-SO3H，和/或其鹽。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，具有結(jié)構(gòu)式IV的芳族胺包含一個-SO3H基團(tuán)。
其中Z是磺酸基團(tuán)和m是1的特征在于結(jié)構(gòu)式I的補(bǔ)充芳族胺的例子包括2-氨基苯-1-磺酸，4-氨基苯-1-磺酸，2-氨基-5-甲基苯-1-磺酸，2-氨基-5-甲氧基苯-1-磺酸，3-氨基-6-甲基苯-1-磺酸，2-氨基-4-氯-5-甲基苯-1-磺酸，2-氨基-5-氯-4-乙基苯-1-磺酸，2-氨基-5-氯-4-甲基苯-1-磺酸，等。
其中Z是羧酸基團(tuán)，和m是1的特征在于結(jié)構(gòu)式I的補(bǔ)充芳族胺的例子包括3-氨基苯甲酸，4-氨基苯甲酸，2-氨基-5-甲基苯甲酸，2-氨基-6-甲基苯甲酸，3-氨基-2-甲基苯甲酸，2-氨基-3-甲氧基苯甲酸，4-氨基-3-甲氧基苯甲酸，4-氨基-5-氯-2-甲氧基苯甲酸，2-氨基-4-氯苯甲酸，3-氨基-4-氯苯甲酸，等。苯磺酸和苯甲酸化合物可本身或作為其鹽使用。優(yōu)選鹽的例子包括堿金屬鹽如鈉和鉀鹽。
在另一實(shí)施方案中，補(bǔ)充芳族胺是稠合環(huán)狀芳族胺化合物如衍生自萘的化合物，包括1-磺基-2-萘基胺，4-氨基萘-1-磺酸，等。補(bǔ)充芳族胺的聯(lián)苯胺和多胺的例子包括4-氨基聯(lián)苯-3’-磺酸，和4，4’-二氨基聯(lián)苯-2，2’-二磺酸。
芳族胺和補(bǔ)充芳族胺的重氮化以本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的任何合適的方式進(jìn)行。在一個實(shí)施方案中，重氯化通過使用堿金屬亞硝酸鹽或亞硝酸低級烷基酯以及足夠強(qiáng)的酸如無機(jī)酸而進(jìn)行。有用的無機(jī)酸的例子包括氫氯酸和硫酸。也可使用亞硝?；蛩帷Ｔ谝粋€實(shí)施方案中，重氮化反應(yīng)在約-20℃-40℃的溫度下進(jìn)行。在另一實(shí)施方案中，重氮化反應(yīng)在約0℃-約30℃的溫度下進(jìn)行。在另一實(shí)施方案中，重氮化反應(yīng)在約5℃-約20℃的溫度下進(jìn)行。
在一個實(shí)施方案中，表面活性劑，如非離子、陰離子或陽離子表面活性劑包括在重氮化反應(yīng)和/或在隨后的偶聯(lián)反應(yīng)中。表面活性劑的例子包括氧化胺表面活性劑，和具體地陽離子氧化胺表面活性劑，磺基琥珀酸酯(鹽)表面活性劑及其衍生物和具體地陰離子磺基琥珀酸鹽表面活性劑及其衍生物。
氧化胺表面活性劑包括N，N-二(2-羥基乙基)椰油烷基氧化胺，N，N-二甲基椰油烷基氧化胺，二甲基(氫化牛油)氧化胺，二甲基十六烷基氧化胺，二(2-羥基乙基)牛油氧化胺，椰油酰氨基丙基氧化胺，月桂基(12，14，16共混)二甲基氧化胺，肉豆寇基二甲基氧化胺，椰油酰氨基丙基氧化胺，和硬脂基二甲基氧化胺。例子包括以商品名Aromox得自Akzo Nobel化學(xué)的那些，具體地產(chǎn)品名C/12、C/12W、DMC，DMC-W、DMHT、DM16，和T/12；以商品名Barlox得自Lonza的那些，具體地產(chǎn)品名C，12和14；以商品名DeMox得自DeForest Enterprises的那些，具體地產(chǎn)品名CAPO和LAO；和以商品名Schercamox得自Scher化學(xué)的那些，具體地產(chǎn)品名DMS。
磺基琥珀酸鹽表面活性劑包括磺基琥珀酸的乙氧基化醇半酯二鈉，磺基琥珀酸的乙氧基化壬基苯酚半酯二鈉，磺基琥珀酸鈉的二環(huán)己基酯，異癸基磺基琥珀酸二鈉，磺基琥珀酸鈉的二戊基酯，磺基琥珀酸鈉的二己基酯，硫酸鹽化壬基苯氧基聚乙氧基乙醇的鈉鹽，磺基琥珀酸鈉的二辛基酯，磺基琥珀酸鈉的二(十三烷基)酯，和烷基磺基琥珀酸二鈉。實(shí)施例包括以商品名Aerosol得自Cytec Industries的那些，具體的產(chǎn)品名A-102，A-103，A-196，A-268，AY，MA-801，NPES，OT，TR-70和501；以商品名Geropon得自Rhone-Pbulenc的那些，具體的產(chǎn)品名SDS，SS-0和99；和以商品名Mackanate得自McIntyre集團(tuán)的那些，具體的產(chǎn)品名DOS-70M5和DOS-75。
在另一實(shí)施方案中，磺基琥珀酸鹽表面活性劑是一種具有以下分子式的磺基琥珀酸二烷基酯鈉表面活性劑 (結(jié)構(gòu)式V)
其中R是具有約3-約20碳原子和優(yōu)選約4-約13碳原子的烷基。
在一個實(shí)施方案中，有機(jī)溶劑包括在重氮化反應(yīng)和/或在隨后的偶聯(lián)反應(yīng)中。有機(jī)溶劑包括，例如，一種或更多的冰乙酸，低級烷醇，二烷，甲酰胺，二甲基甲酰胺，二甲亞砜，吡啶和N-甲基吡咯烷酮。在另一實(shí)施方案中，有機(jī)溶劑不包括在重氮化反應(yīng)和/或在隨后的偶聯(lián)反應(yīng)中。
1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮偶聯(lián)劑的特征在于以下結(jié)構(gòu)式 (結(jié)構(gòu)式III)在一個實(shí)施方案中，其中偶聯(lián)劑之一是1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮的兩種或多種偶聯(lián)劑的混合物在本發(fā)明的范圍內(nèi)。該第二偶聯(lián)劑可用于調(diào)節(jié)本發(fā)明顏料的色調(diào)。
在一個實(shí)施方案中，可用于本發(fā)明目的的第二吡唑啉酮偶聯(lián)劑表示為以下結(jié)構(gòu)式 (結(jié)構(gòu)式VI)
及其鹽；其中X是低級烷基或-COOR1基團(tuán)；其中R1是氫或低級烷基基團(tuán)；每個Y獨(dú)立地為低級烷基，低級烷基氧基或鹵素基團(tuán)；a是0，1，2或3.第二吡唑啉酮偶聯(lián)劑的例子包括1-(4’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(2’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮。
在一個實(shí)施方案中，偶聯(lián)反應(yīng)優(yōu)選通過向偶聯(lián)組分中加入重氮組分而進(jìn)行。在另一實(shí)施方案中，將偶聯(lián)組分加入重氮組分。偶聯(lián)一般在約-20℃-約80℃的溫度下進(jìn)行。在優(yōu)選實(shí)施方案中，偶聯(lián)在約0℃-約65℃的溫度下進(jìn)行。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，偶聯(lián)在約10℃-約50℃的溫度下進(jìn)行。如同在重氮化反應(yīng)中，偶聯(lián)視需要在合適表面活性劑和/或有機(jī)溶劑，如以上在重氮化反應(yīng)時確認(rèn)的那些的存在下進(jìn)行。
在一個實(shí)施方案中，將偶聯(lián)組分溶解在堿性溶液，如堿金屬氫氧化物水溶液中，和用稀酸如乙酸再沉淀。
在另一實(shí)施方案中，一般來說，重氮組分用化學(xué)計(jì)量稍過量的偶聯(lián)組分偶聯(lián)。即，1當(dāng)量的重氮組分用稍微超過1當(dāng)量的偶聯(lián)組分偶聯(lián)。在一個實(shí)施方案中，重氮組分與偶聯(lián)組分的當(dāng)量比率是約0.8∶1-約1.1∶1。在另一實(shí)施方案中，重氮組分與偶聯(lián)組分的當(dāng)量比率是約0.9∶1-約1∶1。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，本發(fā)明顏料的分散性通過在偶聯(lián)完成之前、過程中、或之后或在下述的金屬化之后加入堿溶性樹脂狀產(chǎn)品而提高。為此可加入各種樹脂狀物質(zhì)，且這些物質(zhì)包括，例如，松香樹脂，聚合物松香，樹脂皂，化學(xué)改性的松香樹脂如松香-馬來酸化樹脂，醇酸樹脂，和其它的具有較高酸值的合成烴樹脂，或這些樹脂的組合。樹脂可以具有能夠成鹽的游離羧基的產(chǎn)品存在，或可部分或完全為例如與堿金屬離子的鹽的形式。
在另一實(shí)施方案中，偶聯(lián)反應(yīng)在細(xì)分不溶性物質(zhì)的存在下進(jìn)行。細(xì)分不溶性物質(zhì)的例子包括堿土金屬硫酸鹽和碳酸鹽、二氧化鈦或粘土物質(zhì)或非常細(xì)分的有機(jī)塑料。
通過上述偶聯(lián)反應(yīng)制成的組合物可用合適的二價金屬鹽進(jìn)行金屬化形成磺酸鹽。這也稱作色淀并形成偶氮顏料。該金屬鹽可以是堿土金屬，錳，鎳或鋅或兩種或多種這些金屬的混合物的鹽。堿土金屬包括鎂，鈣，鍶和鋇。堿土金屬鹽是優(yōu)選的。鍶鹽是最優(yōu)選的。堿土金屬鹽的例子包括鎂，鈣，鍶和鋇的乙酸鹽，溴化物，碳酸鹽，氯化物，氟化物，氫氧化物，碘化物，硝酸鹽，和硫酸鹽。堿土金屬鹽如Sr(NO3)2，SrCl2和CaCl2特別適用于此目的。
在一個實(shí)施方案中，金屬化通過在偶聯(lián)所有存在的重氮組分之后將二價金屬鹽加入染料中而進(jìn)行。在另一實(shí)施方案中，金屬化通過在重氮組分中包括該金屬鹽而進(jìn)行，這樣金屬化在形成染料時發(fā)生。
在其中沒有采用補(bǔ)充芳族胺和第二吡唑啉酮偶聯(lián)劑的一個實(shí)施方案中，金屬化優(yōu)選用鍶鹽進(jìn)行。在其中采用補(bǔ)充芳族胺和/或第二吡唑啉酮偶聯(lián)劑的另一實(shí)施方案中，金屬化優(yōu)選用鍶鹽和另一二價金屬鹽進(jìn)行。在其中采用補(bǔ)充芳族胺和/或第二吡唑啉酮偶聯(lián)劑的另一實(shí)施方案中，金屬化優(yōu)選用至少一種堿土金屬鹽進(jìn)行。在其中采用補(bǔ)充芳族胺和/或第二吡唑啉酮偶聯(lián)劑的另一實(shí)施方案中，金屬化優(yōu)選用鍶鹽進(jìn)行。
在大多數(shù)場合中，為了使亮度和染色強(qiáng)度最大化，最好加熱該偶氮顏料。例如，金屬化產(chǎn)物可加熱至回流溫度約1-3小時或在超過100℃的溫度下在壓力和上述樹脂皂和/或其它可溶性樹脂的存在下加熱。
金屬化完成之后，偶氮顏料通過過濾形成顏料濾餅而從水基反應(yīng)淤漿中回收，該濾餅用熱水(例如，約40-60℃)洗滌以去除過量的酸，堿和可在偶聯(lián)反應(yīng)中形成的鹽。該濾餅通常用約10-約20倍其體積的熱水洗滌。該濾餅一般洗滌至濾液僅得到微陽性的氯離子試驗(yàn)結(jié)果。該洗滌濾餅可干燥，粉碎并以粗或細(xì)分粉末的形式使用。另外，本發(fā)明的偶氮顏料可分散到油性樹脂載體中以制備擠水基料或分散到含水載體以制備水分散體。
可視需要存在于本發(fā)明顏料組合物中的顏料化合物的例子為與補(bǔ)充芳族胺和/或第二吡唑啉酮偶聯(lián)劑的使用對應(yīng)的那些。這些顏料化合物包括以下 (結(jié)構(gòu)式VII)其中每個R獨(dú)立地為鹵素，烴基，烴基氧基，羧酸酯，磺酸酯，羧酸酰胺，磺酸酰胺或硝基基團(tuán)；n是0，1或2；每個Z獨(dú)立地是-COOH或-SO3H基團(tuán)，或這些基團(tuán)的鹽；和m是1或2，前提是，如果m是1和Z是-COOH基團(tuán)，n不是0； (結(jié)構(gòu)式VIII) (結(jié)構(gòu)式IX)
其中X是低級烷基或-COOR1基團(tuán)；其中R1是氫或低級烷基基團(tuán)；每個Y獨(dú)立地是低級烷基，低級烷基氧基或鹵素基團(tuán)；和a是0，1，2或3； (結(jié)構(gòu)式X)其中X是低級烷基或-COOR1基團(tuán)；其中R1是氫或低級烷基基團(tuán)；每個Y獨(dú)立地為低級烷基，低級烷基氧基或鹵素基團(tuán)；和a是0，1，2或3；和 (結(jié)構(gòu)式XI)其中X是低級烷基或-COOR1基團(tuán)；其中R1是氫或低級烷基基團(tuán)；每個Y獨(dú)立地為低級烷基，低級烷基氧基或鹵素基團(tuán)；a是0，1，2或3；每個R獨(dú)立地為鹵素，烴基，烴基氧基，羧酸酯，磺酸酯，羧酸酰胺，磺酸酰胺或硝基基團(tuán)；n是0，1或2；每個Z獨(dú)立地為-COOH或-SO3H基團(tuán)，或這些基團(tuán)的鹽；和m是1或2。
本發(fā)明的顏料組合物提供了具有改進(jìn)的顏色強(qiáng)度、耐極性溶劑性、耐曬牢度和/或熱穩(wěn)定性的黃色顏料并可在塑料、油漆和油墨中用作著色劑。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的顏料組合物提供了同時具有改進(jìn)的顏色強(qiáng)度和改進(jìn)的熱穩(wěn)定性的黃色顏料。
在其它的實(shí)施方案，本發(fā)明因此涉及油漆組合物、油墨組合物和塑料組合物，分別包含主要量的油漆載體、油墨載體或塑料和少量的黃色顏料組合物。
該黃色顏料組合物可用于其中的油漆、油墨和塑料組合物是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的。油墨的例子包括印刷油墨和大漆，且塑料包括熱塑性和熱固性材料、天然樹脂和合成樹脂，聚苯乙烯及其混合聚合物，聚烯烴，尤其是聚乙烯和聚丙烯，聚丙烯酸系化合物，聚乙烯基化合物，例如聚氯乙烯和聚乙酸乙烯酯，聚酯和橡膠，以及由粘膠和纖維素醚，纖維素酯，聚酰胺，聚氨酯，聚酯，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯，和聚丙烯腈制成的長絲。黃色顏料組合物也可用于顏料印刷和用于紙的本體著色。
由于其優(yōu)異的耐熱性，該顏料特別適用于塑料，例如聚苯乙烯及其混合聚合物，聚烯烴，尤其是聚乙烯和聚丙烯和相應(yīng)的混合聚合物，聚氯乙烯和聚酯，尤其是聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯和基于聚酯的相應(yīng)的混合縮合產(chǎn)物，及其混合物和共聚物的本體著色。
參見，例如，關(guān)于油墨R.H.Leach，編者，印刷油墨手冊，第4版，VanNostrand Reinhold(International)Co.，Ltd.，London(1988)，尤其是282-591頁；關(guān)于油漆C.H.Hare，保護(hù)涂料，Technology PublishingCo.，Pittsburgh(1994)，尤其是63-288頁；和關(guān)于塑料T.G.Webber，塑料的著色，John Wiley & Sons，New York(1979)，尤其是79-204頁。關(guān)于其中可使用本發(fā)明顏料組合物的油墨、油漆和塑料組合物、配方和載體的教導(dǎo)，包括著色劑的量，將前述參考文件在此作為參考并入本發(fā)明。
以下實(shí)施例說明本發(fā)明的組合物、其制備方法和用途。除非在以下實(shí)施例中或在本說明書和權(quán)利要求書的別處另有說明，所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)都是重量計(jì)的，溫度為攝氏度且壓力為大氣壓或近大氣壓。
實(shí)施例1將32份鄰氨基苯甲酸溶解在300份水和75份20 Baume氫氯酸中。將該溶液通過加入冰而冷卻至0℃并通過加入在50份水中的16.5份亞硝酸鈉而重氮化，隨后在0-5℃下攪拌30分鐘。過量的亞硝酸隨后通過加入氨基磺酸而分解。該淤漿通過加入冰而冷卻至0℃并分為4個相等的部分。
實(shí)施例1-1將15.5份1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮溶解在250份水和包含1份磺基琥珀酸酯的2.5份氫氧化鈉中并將溫度調(diào)節(jié)至30℃，pH調(diào)節(jié)至6.5并隨后將來自實(shí)施例1的重氮淤漿慢慢加入其中，同時通過加入氫氧化鈉而保持pH為6-7。該混合物隨后在35℃下攪拌約20分鐘以完成偶聯(lián)。加入在35份水中的二水合硝酸鍶(16份)。pH隨后調(diào)節(jié)至5并將淤漿加熱至沸騰。在沸騰40分鐘之后，將淤漿冷卻至低于45℃并過濾；濾餅用水洗滌，在70℃干燥過夜，然后粉碎得到黃色顏料粉末。
對比例1-1重復(fù)實(shí)施例1-1的步驟，只是使用16份二水合氯化鈣替代二水合硝酸鍶，得到黃色顏料粉末。
對比例1-2重復(fù)實(shí)施例1-1的步驟，只是使用15.5份1-(4’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮替代1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮，得到黃色顏料粉末。
對比例1-3重復(fù)對比例1-1的步驟，只是使用16份二水合氯化鈣替代二水合硝酸鍶，得到黃色顏料粉末。
實(shí)施例2將鄰氨基苯甲酸(4.5份)和2-氨基萘-1-磺酸(5.7份)溶解在500份水和28份20 Baume氫氯酸中。將該溶液通過加入冰而冷卻至0℃并通過加入在14份水中的4.5份亞硝酸鈉而重氮化，隨后在5-10℃下攪拌60分鐘。過量的亞硝酸隨后通過加入氨基磺酸而分解。加入溶解在18份水中的7.5份二水合硝酸鍶并攪拌該淤漿10分鐘。
將15.5份1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮溶解在250份水和包含2份磺基琥珀酸酯的2.5份氫氧化鈉中并將溫度調(diào)節(jié)至10℃，pH調(diào)節(jié)至6.5并隨后將重氮淤漿慢慢加入其中，同時通過加入氫氧化鈉而保持pH為6-7。該混合物隨后攪拌約20分鐘以完成偶聯(lián)。加入在35份水中的二水合硝酸鍶(16份)。pH隨后調(diào)節(jié)至5并將淤漿加熱至沸騰。在沸騰60分鐘之后，將淤漿冷卻至低于45℃并過濾；濾餅用水洗滌，在70℃干燥過夜，然后粉碎得到黃色顏料粉末。
試驗(yàn)方法將0.5份顏料、0.5份二氧化鈦(DuPont Ti-Pure R-960)和500份高密度聚乙烯(Solvay T50-2000-G)的混合物在油漆振蕩器上振蕩至勻質(zhì)，然后在232℃下在30噸Battenfield機(jī)器上注塑。用MacbethColor-Eye(包括鏡子元件、大區(qū)域)測定分光光度值，得到在Illuminant D，10°下的色度值、表觀強(qiáng)度(K/S)和色彩角，如表I所示。
表I來自試驗(yàn)方法的結(jié)果
在加入聚烯烴中時，按照本發(fā)明得到的顏料具有強(qiáng)的黃色色調(diào)，不同于顏料黃191和由相應(yīng)鈣鹽衍生得到的顏料或通過使用相應(yīng)苯甲酸、2-[(4，5-二氫-3-甲基-5-氧代-1-(4-磺基苯基)-1H-吡唑-4-基)偶氮]染料的鍶或鈣鹽而得到的顏料所具有的較弱黃色色調(diào)。顏料黃191具有中等色度值(80.6)和中等強(qiáng)度(K/S值為21.7)的弱黃色(色彩角77.5度)。相反，通過將重氮化的鄰氨基苯甲酸與1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮偶聯(lián)而得到的染料的鍶鹽(實(shí)施例1-1)具有強(qiáng)的亮黃色(色彩角79.5度)。高色度值(85.8)與所顯示的顏色的亮度一致，而高強(qiáng)度則表現(xiàn)為26.7的高K/S值。通過使用鈣替代鍶而得到的相應(yīng)顏料(對比例1-1)意想不到地表現(xiàn)出具有中等色度(82.3)和中等強(qiáng)度(K/S值僅21.1)的較弱且暗淡的黃色(色彩角82.1度)。通過使用1-(4’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮替代1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮而得到的相應(yīng)顏料(對比例1-2)也表現(xiàn)出具有低色度(76.2)和低強(qiáng)度(K/S值為17.2)的弱黃色(色彩角79.9)。通過將重氮化的鄰氨基苯甲酸與1-(4’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮偶聯(lián)而得到的染料的鈣鹽(對比例1-3)也表現(xiàn)出具有低色度(78.3)和僅中等強(qiáng)度(K/S值為20.8)的弱黃色(色彩角75.2)。通過將鄰氨基苯甲酸和2-氨基萘-1-磺酸的混合物重氮化并與1-(3’-磺基苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮偶聯(lián)而得到的染料的鍶鹽(實(shí)施例2)也表現(xiàn)出具有高色度(83.4)和高強(qiáng)度(K/S值為27.2)的強(qiáng)黃色(色彩角76.2)。
盡管本發(fā)明已根據(jù)其優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行說明，但應(yīng)該理解，本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員在閱讀本說明書之后顯然可對其進(jìn)行各種改進(jìn)。因此應(yīng)該理解，本文所公開的發(fā)明意味著覆蓋落入所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的那些變化形式。
權(quán)利要求
1.一種黃色顏料，特征在于以下結(jié)構(gòu)式
2.一種包含兩種或多種化合物的顏料組合物，其中所述化合物之一的特征在于以下結(jié)構(gòu)式
3.根據(jù)權(quán)利要求2的顏料組合物，包含一種特征在于以下結(jié)構(gòu)式的化合物 其中每個R獨(dú)立地為鹵素，烴基，烴基氧基，羧酸酯，磺酸酯，羧酸酰胺，磺酸酰胺或硝基基團(tuán)；n是0，1或2；每個Z獨(dú)立地為-COOH或-SO3H基團(tuán)，或這些基團(tuán)的鹽；和m是1或2，前提是，如果m是1和Z是-COOH，n不是0。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的顏料組合物，包含一種特征在于以下結(jié)構(gòu)式的化合物.
5.一種用于制備黃色顏料組合物的方法，包括，通過將(i)包含一種或多種芳族胺的重氮組分，其中至少一種所述胺是特征在于以下結(jié)構(gòu)式的鄰氨基苯甲酸 及其鹽；與(ii)至少一種特征在于以下結(jié)構(gòu)式的偶聯(lián)組分 及其鹽進(jìn)行偶聯(lián)而制成偶氮染料，和用鍶將所述染料金屬化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的用于制備黃色顏料組合物的方法，其中所述重氮組分進(jìn)一步包含一種特征在于以下結(jié)構(gòu)式的化合物 其中每個R獨(dú)立地為鹵素，烴基，烴基氧基，羧酸酯，磺酸酯，羧酸酰胺，磺酸酰胺或硝基基團(tuán)；n是0，1或2；每個Z獨(dú)立地為-COOH或-SO3H基團(tuán)，或這些基團(tuán)的鹽；和m是1或2，前提是，如果m是1和Z是-COOH，n不是0。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的用于制備黃色顏料組合物的方法，其中所述重氮組分進(jìn)一步包含選自以下的至少一種2-氨基苯-1-磺酸，4-氨基苯-1-磺酸，2-氨基-5-甲基苯-1-磺酸，2-氨基-5-甲氧基苯-1-磺酸，3-氨基-6-甲基苯-1-磺酸，2-氨基-4-氯-5-甲基苯-1-磺酸，2-氨基-5-氯-4-乙基苯-1-磺酸，2-氨基-5-氯-4-甲基苯-1-磺酸，3-氨基苯甲酸，4-氨基苯甲酸，2-氨基-5-甲基苯甲酸，2-氨基-6-甲基苯甲酸，3-氨基-2-甲基苯甲酸，2-氨基-3-甲氧基苯甲酸，4-氨基-3-甲氧基苯甲酸，4-氨基-5-氯-2-甲氧基苯甲酸，2-氨基-4-氯苯甲酸，和3-氨基-4-氯苯甲酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的用于制備黃色顏料組合物的方法，其中所述重氮組分進(jìn)一步包含選自以下的至少一種1-磺基-2-萘基胺，4-氨基萘-1-磺酸，4-氨基聯(lián)苯-3’-磺酸，和4，4’-二氨基聯(lián)苯-2，2’-二磺酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的用于制備黃色顏料組合物的方法，其中所述偶聯(lián)組分進(jìn)一步包含 及其鹽；其中X是低級烷基或-COOR1基團(tuán)；其中R1是氫或低級烷基基團(tuán)；每個Y獨(dú)立地為低級烷基，低級烷基氧基或鹵素基團(tuán)；和a是0，1，2或3。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的用于制備黃色顏料組合物的方法，其中所述偶聯(lián)使用氧化胺表面活性劑和磺基琥珀酸鹽表面活性劑之一來進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求5的用于制備黃色顏料組合物的方法，其中所述重氮組分與所述偶聯(lián)組分的當(dāng)量比率是約0.8∶1-約1.1∶1。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求5的方法制成的組合物。
13.一種油漆組合物，包含油漆載體和根據(jù)權(quán)利要求1的組合物。
14.一種油漆組合物，包含油漆載體和根據(jù)權(quán)利要求3的組合物。
15.一種油墨組合物，包含油墨載體和根據(jù)權(quán)利要求1的組合物。
16.一種油墨組合物，包含油墨載體和根據(jù)權(quán)利要求3的組合物。
17.一種塑料組合物，包含塑料和根據(jù)權(quán)利要求1的組合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求1 7的塑料組合物，其中所述塑料包含至少一種以下物質(zhì)聚苯乙烯，聚烯烴，聚丙烯酸系化合物，聚乙烯基化合物，聚酯，橡膠，纖維素醚，纖維素酯，聚酰胺，聚氨酯，和聚丙烯腈。
19.一種塑料組合物，包含塑料和根據(jù)權(quán)利要求3的組合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求23的塑料組合物，其中所述塑料包含至少一種以下物質(zhì)聚苯乙烯，聚烯烴，聚丙烯酸系化合物，聚乙烯基化合物，聚酯，橡膠，纖維素醚，纖維素酯，聚酰胺，聚氨酯，和聚丙烯腈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黃色單偶氮顏料，它通過將鄰氨基苯甲酸重氮化，將該重氮化合物與1－(3’－磺基苯基)－3－甲基－5－吡唑啉酮偶聯(lián)并隨后將該偶聯(lián)產(chǎn)物色淀成鍶鹽而得到。該顏料的特征在于結(jié)構(gòu)式(I)。這種新的顏料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和滲曬牢度以及非常高的顏色強(qiáng)度。它適用于塑料、油墨和涂料的著色，尤其適用于塑料的著色。
文檔編號C09B67/00GK1402765SQ00816639
公開日2003年3月12日 申請日期2000年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月15日
發(fā)明者A·P·賓德拉 申請人:恩格爾哈德公司