專利名稱：紅色苯并咪唑酮顏料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于精細化工領域，更具體地，涉及一種有機顏料的制備方法，特別是紅色苯并咪唑酮顏料的制備方法。
背景技術：
苯并咪唑酮顏料是一種高性能的有機顏料，是采用不同取代基的芳胺作重氮組份，與5-氨基苯并咪唑酮衍生物偶合而成，該類顏料分子中具有苯并咪唑酮構造，各項應用性能優(yōu)異，具有很高的耐溶劑性、化學惰性和耐遷移性，其應用泛圍非常廣泛，不僅適用于塑料、樹脂的著色，還適用于高級印刷油墨、工業(yè)漆及溶濟型的木材著色。
本發(fā)明所說的紅色苯并咪唑酮顏料為具有以下結構通式的化合物 式中R1、R2、R3、R4、R5選自H、CH3、OCH3、COOCH3、SO2NHCH3、CONHC6H5。
美國專利3124565及德國專利1217008公開了紅色苯并咪唑酮類顏料的分子結構，并給出了該類顏料的制備方法，共包括三個步驟其一為單一取代芳胺的重氮化；其二為重氮鹽與5-[2′-羥基-3′-萘甲酰]氨基苯并咪唑酮的偶合；其三為偶合物的顏料化處理。該類顏料在水介質中偶合得到的產(chǎn)物顆粒硬、著色強度低、色光較暗，不具有顏料使用性能，必須通過顏料化處理，顏料化方法一般是采用二甲基甲酰胺、吡啶等有機溶劑，令顏料粗品在溶劑中沸騰回流，使其由α晶型轉變?yōu)楦咧珡姸?、色光鮮艷、顆粒松軟的β晶型產(chǎn)物。
為了改進顏料的分散性，美國專利4182708提出了在溶濟中進行偶合反應，并在此溶濟中進行顏料化的方法；也有研究用10％的乙二醇亞硝酸酯存在下進行重氮化，并在乙二醇介質中偶合，再繼續(xù)在此介質中顏料化合成紅色苯并咪唑酮顏料的方法。
以上這些方法均采用了大量有毒有害的有機溶劑，生產(chǎn)過程中不僅會對環(huán)境造成污染，而且會因為回收溶劑增加顏料成本。因此研究開發(fā)一種新的制備紅色苯并咪唑酮類有機顏料的方法將具有十分重要的意義。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是紅色苯并咪唑酮顏料制備過程中使用有機溶劑過多，提供一種新的制備紅色苯并咪唑酮類有機顏料的方法，該方法生產(chǎn)過程中對環(huán)境污染少，而且成本低，產(chǎn)出的顏料粒徑分布均勻、顆粒松軟、晶體結構和晶體大小與用有機溶劑處理的產(chǎn)品一致，產(chǎn)品的著色強度高、色光鮮艷，而且耐光、耐溶劑性能良好。
本發(fā)明的思路是這樣的(1)、用兩種取代芳胺，用常規(guī)的方法進行重氮化，兩種取代芳胺的比例為1∶1-500。
(2)、然后將重氮鹽和偶合液進行偶合反應，偶合溫度為0-55℃，偶合方式可根據(jù)重氮鹽的性質采用順法偶合或逆法偶合，順法偶合為將重氮鹽加入到偶合液中的偶合反應，該種反應的PH值是由強堿過度到弱酸性；逆法偶合是將偶合液加入到重氮鹽內，該種反應的PH值是由強酸過度到弱酸性或弱堿性。
(3)、反應結束以后將顏料粗品濕濾餅在水介質或少量溶劑和水的混和介質中顏料化。該有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺，乙酸，異丁醇，正丁醇等。
(4)、顏料化得到的濾餅用水打漿，加入特定的表面處理劑進行表面處理。
為完成本發(fā)明的目的，根據(jù)上述構思，發(fā)明人提出了如下所述的技術方案紅色苯并咪唑酮顏料的制備方法，包括下列步驟(1)取代芳胺的重氮化反應采用兩種以上的取代芳胺進行重氮化反應，所述的取代芳胺具有以下的結構通式 其反應式為 其中X為Cl或HSO4；R1、R2、R3、R4、R5選自H、CH3、OCH3、COOCH3、SO2NHCH3、CONHC6H5；生成的重氮鹽備用。
(2)重氮鹽與5-[2′-羥基-3′-萘甲酰]氨基苯并咪唑酮的偶合反應將含有氫氧化鈉的水溶液升溫到100℃，先加入少量蓖麻油磺酸鈉，再加入5-[2′-羥基-3′-萘甲酰]氨基苯并咪唑酮，使之溶解，降溫到50℃，加入適量活性炭，過濾，濾液調整到適合溫度，即為偶合液，備用；將偶合液和重氮鹽進行偶合反應，反應溫度為0-55℃；偶合反應的反應式為 反應結束后，過濾并水洗濾餅至PH＝7.0，將濾餅吹干至顏料含固量為15-40％，得到顏料粗品的濾餅。
(3)顏料化處理將顏料化粗品濾餅加入到水或含有少量溶劑的水溶液中，加熱至沸騰，并保持有一定壓力，回流到晶型轉化完全，冷卻，過濾，用水洗滌濾餅；所說的有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸、甲酸、異丁醇、正丁醇中的一種或幾種，顏料化介質中有機溶劑的含量不高于20％。
為得到更好的紅色苯并咪唑酮顏料，本發(fā)明可在顏料化處理后進行如下步驟。
(4)顏料的表面處理將顏料化后的濾餅加入到水中，加入表面處理劑，加熱到60-80℃，保溫1-3小時，冷卻，過濾，濾餅經(jīng)干燥后粉碎；所述的表面處理劑為松香類化合物，加入量為顏料的0.5-5％(重量)。
作為進一步的技術方案，本發(fā)明在步驟(1)中，采用兩種取代芳胺進行重氮化反應，兩種取代芳胺的比例為1∶1-500。
兩種取代芳胺的較佳比例為1∶1-100。
步驟(3)所使用的顏料化介質中，有機溶劑的含量為0。
步驟(4)所用的表面處理劑為特級松香。
傳統(tǒng)的苯并咪唑酮類顏料制備，主要是在顏料化處理過程中使用了大量的有機溶劑，從而帶來一系列技術問題。本發(fā)明在顏料化處理過程中，不使用有機溶劑或者僅使用少量的有機溶劑(不高于20％)，因此避免了環(huán)境污染和溶劑回收的問題。
用本發(fā)明的方法制備的紅色苯并咪唑酮顏料，色光鮮艷、著色力高、耐光、耐熱、耐溶劑等各項性能優(yōu)異，可用于高檔塑料、樹脂、高檔印墨、工業(yè)漆等產(chǎn)品的著色。
具體實施例方式
實施例1171#紅色苯并咪唑酮顏料的制備(1)7.4g 4-硝基鄰甲氧基苯胺、0.2g鄰氨基苯甲酸甲酯(兩組份比例為37∶1)加入到240毫升無離子水中、攪拌30分鐘，加入10％聚氧乙烯醚衍生物溶液3.8ml、30％鹽酸20ml，在冰鹽浴中冷卻到0℃以下，慢慢加入亞硝酸鈉溶液(20％)18.5ml，終點亞硝酸鈉微過量，攪拌10分鐘，加入活性炭，攪拌吸附，過濾，濾液待偶合。
(2)5-(2′-羥基-3′-萘甲酰)氨基苯并咪唑酮15g加入到190毫升無離子水中，30％氫氧化鈉15ml、10％蓖麻油磺酸鈉3.8ml，攪拌至全部溶解，加入少量活性炭過濾，濾液加無離子冰水至體積550毫升，用5％冰醋酸溶液酸析出細小顆粒。
用40-70分鐘將重氮液滴加到偶合液中，終點偶合液微過量，攪拌20分鐘，用鹽酸調PH＝2，加熱至100℃，保溫攪拌120分鐘，過濾，用無離子水洗至中性。得濕濾餅115克。
(3)將濕濾餅加入到高壓釜中、400毫升無離子水，打漿攪拌30分鐘，升溫到160℃，攪拌直到晶型轉化完全，過濾得濕濾餅。
(4)將濕濾餅加入到水中，打漿均勻，升溫到80℃，加入4g溶解好的S-松香溶液，保溫2小時，過濾，加入2g溶解好的氯化鈣溶液，干燥，得到黃光紅色成品，該顏料各項堅牢度良好，具有較高的透明性，可用于塑料和油漆中。
實施例2175#紅色苯并咪唑酮顏料的制備(1)8.0g鄰氨基苯甲酸甲酯、0.16g3-氨基-4-甲氧基苯甲酰苯胺(兩組份比例為50∶1)加入到240毫升無離子水中、攪拌30分鐘，加入10％聚氧乙烯醚衍生物溶液3.8ml、30％鹽酸23ml，在冰鹽浴中冷卻到0℃以下，慢慢加入亞硝酸鈉溶液(20％)18.5ml，終點亞硝酸鈉微過量，攪拌10分鐘，加入活性炭，攪拌吸附10分鐘，過濾，濾液待偶合。
(2)5-(2′-羥基-3′-萘甲酰)氨基苯并咪唑酮15g加入到190毫升無離子水中，30％氫氧化鈉15ml、10％蓖麻油磺酸鈉液體2ml，攪拌至全部溶解，加入少量活性炭過濾，濾液加無離子冰水至體積550毫升，用10％冰醋酸溶液酸析出細小顆粒。
用40-70分鐘將重氮液滴加到偶合液中，終點偶合液微過量，攪拌20分鐘，用鹽酸調PH＝2，加熱至100℃，保溫攪拌180分鐘，過濾，用無離子水洗至中性。得濕濾餅118克。
(3)將濕濾餅加入到高壓釜中、400毫升無離子水、20ml吡啶，打漿攪拌均勻，升溫到160℃，攪拌直到晶型轉化完全，過濾，無離子水洗至無吡啶。
(4)將濕濾餅加入到水中，升溫到80℃，加入4g溶解好的特級松香，保溫2小時，加入2g溶解好的氯化鈣溶液，過濾，干燥，得到各項堅牢度良好的暗紅色顏料，該產(chǎn)品顆粒松軟，粒徑為150-300nm，主要用于油漆和油墨行業(yè)。
實施例3175#紅色苯并咪唑酮顏料的制備(1)12.5克3-氨基-4-甲氧基苯甲酰苯胺、0.125g鄰氨基苯甲酸甲酯(兩組份比例為100∶1)加入到240毫升無離子水中、攪拌30分鐘，加入10％聚氧乙烯醚衍生物溶液3.8ml、30％鹽酸20ml，在冰鹽浴中冷卻到0℃以下，慢慢加入亞硝酸鈉溶液(20％)18.5ml，終點亞硝酸鈉微過量，攪拌10分鐘，加入活性炭，攪拌吸附10分鐘，過濾，濾液待偶合。
(2)5-(2′-羥基-3′-萘甲酰)氨基苯并咪唑酮15g加入到190毫升無離子水中，30％氫氧化鈉15ml、10％蓖麻油磺酸鈉溶液3.8ml，攪拌至全部溶解，加入少量活性炭過濾。
用20-50分鐘將重氮液滴加到偶合液中，終點偶合液微過量，攪拌20分鐘，加熱至100℃，保溫攪拌180分鐘，過濾，用無離子水洗至中性。得濕濾餅130克。
(3)將濕濾餅加入到高壓釜中、400毫升無離子水、40ml N-N′-二甲基甲酰胺，打漿攪拌30分鐘，升溫到160℃，攪拌直到晶型轉化完全，過濾，無離子水洗至無N-N′-二甲基甲酰胺。
(4)將濕濾餅加入到水中，打漿均勻，升溫到80℃，加入4g溶解好的半氫化松香溶液，保溫2小時，加入2g溶解好的氯化鈣溶液，過濾，干燥，得藍光紅色顏料成品，該產(chǎn)品易分散，主要用于塑料產(chǎn)品著色。
實施例4183#紅色苯并咪唑酮顏料的制備(1)8.35克4-氯鄰甲氧基苯胺、0.12g3-氨基-4-甲氧基苯甲酰苯胺(兩組份比例為70∶1)加入到240毫升無離子水中、攪拌30分鐘，加入10％聚氧乙烯醚衍生物溶液3.8ml、30％鹽酸20ml，在冰鹽浴中冷卻到0℃以下，慢慢加入亞硝酸鈉溶液(20％)18.5ml，終點亞硝酸鈉微過量，攪拌10分鐘，加入活性炭，攪拌吸附10分鐘，過濾，濾液待偶合。
(2)5-(2′-羥基-3′-萘甲酰)氨基苯并咪唑酮15g加入到190毫升無離子水中，30％氫氧化鈉15ml、10％蓖麻油磺酸鈉液體3.8ml，攪拌至全部溶解，加入少量活性炭過濾，用10％冰醋酸溶液酸析出細小顆粒。
用40-70分鐘將偶合液加入到重氮液中，終點偶合液微過量，攪拌20分鐘，加熱至100℃，保溫攪拌120分鐘，過濾，用無離子水洗至中性。得濕濾餅115克。
(3)將濕濾餅加入到高壓釜中，加入400毫升無離子水，打漿攪拌30分鐘，升溫到160℃，攪拌直到晶型轉化完全，過濾。
(4)將濕濾餅加入到水中，打漿均勻，升溫到80℃，加入4g溶解好的S-松香溶液，保溫1小時，過濾，加入溶解好的氯化鈣溶液，干燥，得到可用于塑料和油墨的紅色顏料成品。
實施例5185#紅色苯并咪唑酮顏料的制備
(1)12.4g2-甲氧基-N’，5-二甲基對氨基苯磺酰胺、0.083g鄰氨基苯甲酸甲酯(兩組份比例為150∶1)加入到240毫升無離子水中、攪拌30分鐘，加入10％聚氧乙烯醚衍生物溶液3.8ml、30％鹽酸20ml，在冰鹽浴中冷卻到0℃以下，慢慢加入亞硝酸鈉溶液(20％)18.5ml，終點亞硝酸鈉微過量，攪拌10分鐘，加入活性炭，攪拌吸附10分鐘，過濾，濾液待偶合。
(2)5-(2′-羥基-3′-萘甲酰)氨基苯并咪唑酮15g加入到190毫升無離子水中，30％氫氧化鈉15ml、10％蓖麻油磺酸鈉液體3.8ml，攪拌至全部溶解，加入少量活性炭，過濾。
用30-50分鐘將重氮液滴加到偶合液中，終點偶合液微過量，攪拌20分鐘，用鹽酸調PH＝1，加熱至100℃，保溫攪拌120分鐘，過濾，用無離子水洗至中性。得濕濾餅140克。
(3)將濕濾餅加入到高壓釜中、400毫升無離子水，40ml異丁醇，打漿攪拌30分鐘，升溫到100℃，攪拌直到晶型轉化完全，過濾，無離子水洗至無異丁醇。
(4)將濕濾餅加入到水中，打漿均勻，升溫到80℃，加入4g溶解好的特級松香溶液，保溫1小時，過濾，干燥，得到比案例三更艷的藍光紅色顏料產(chǎn)品，該產(chǎn)品易分散、顆粒松軟，能用于塑料、油漆、油墨著色。
實施例6208#紅色苯并咪唑酮顏料的制備(1)10.4g鄰氨基苯甲酸丁酯、0.087g鄰氨基苯甲酸甲酯(兩組份比例為120∶1)加入到240毫升無離子水中、攪拌30分鐘，加入10％聚氧乙烯醚衍生物溶液3.8ml、30％鹽酸20ml，在冰鹽浴中冷卻到0℃以下，慢慢加入亞硝酸鈉溶液(20％)18.5ml，終點亞硝酸鈉微過量，攪拌10分鐘，加入活性炭，攪拌吸附10分鐘，過濾，濾液待偶合。
(2)5-(2′-羥基-3′-萘甲酰)氨基苯并咪唑酮15g加入到190毫升無離子水中，30％氫氧化鈉15ml、10％蓖麻油磺酸鈉液體3.8ml，攪拌至全部溶解，加入少量活性炭，過濾。
用40-70分鐘將偶合液加入到重氮液中，終點偶合液微過量，攪拌20分鐘，加熱至100℃，保溫攪拌120分鐘，過濾，用無離子水洗至中性。得濕濾餅130克。
(3)將濕濾餅加入到高壓釜中、500毫升無離子水、30ml乙酸，打漿攪拌30分鐘，升溫到130℃，攪拌直到晶型轉化完全，過濾，無離子水洗至無乙酸。
(4)將濕濾餅加入到水中，打漿均勻，升溫到80℃，加入4g溶解好的S-松香溶液，保溫3小時，加入2g溶解好的氯化鈣溶液，過濾，干燥，得到鮮艷的紅色顏料產(chǎn)品，該產(chǎn)品的各項性能優(yōu)異、分散性好，可用于溶劑墨、油墨、色母粒的著色。
實施例7281#紅色苯并咪唑酮顏料的制備(1)80.0g鄰氨基苯甲酸甲酯、0.16g鄰氨基苯甲酸丁酯(兩組份比例為500∶1)加入到2400毫升無離子水中、攪拌30分鐘，加入10％聚氧乙烯醚衍生物溶液38ml、30％鹽酸230ml，在冰鹽浴中冷卻到0℃以下，慢慢加入亞硝酸鈉溶液(20％)185ml，終點亞硝酸鈉微過量，攪拌10分鐘，加入活性炭，攪拌吸附10分鐘，過濾，濾液待偶合。
(2)5-(2′-羥基-3′-萘甲酰)氨基苯并咪唑酮150g加入到1900毫升無離子水中，30％氫氧化鈉150ml、10％蓖麻油磺酸鈉液體20ml，攪拌至全部溶解，加入少量活性炭過濾，濾液加無離子冰水至體積5500毫升。
用40-70分鐘將重氮液滴加到偶合液中，終點偶合液微過量，攪拌20分鐘，用鹽酸調PH＝2，加熱至100℃，保溫攪拌180分鐘，過濾，用無離子水洗至中性。得濕濾餅118克。
(3)將濕濾餅加入到高壓釜中、400毫升無離子水、20ml吡啶，打漿攪拌均勻，升溫到160℃，攪拌直到晶型轉化完全，過濾，無離子水洗至無吡啶。
(4)將濕濾餅加入到水中，升溫到80℃，加入40g溶解好的氫化松香，保溫2小時，加入20g溶解好的氫化松香溶液，過濾，干燥，得到各項堅牢度良好的紅色顏料，該產(chǎn)品顆粒松軟，粒徑為150-300nm，主要用于油漆和油墨行業(yè)。
實施例8283#紅色苯并咪唑酮顏料的制備(1)4.75克3-氨基-4-甲氧基苯甲酰苯胺、4.75g 4-硝基鄰甲氧基苯胺(兩組份比例為1∶1)加入到240毫升無離子水中、攪拌30分鐘，加入10％聚氧乙烯醚衍生物溶液3.8ml、30％鹽酸20ml，在冰鹽浴中冷卻到0℃以下，慢慢加入亞硝酸鈉溶液(20％)18.5ml，終點亞硝酸鈉微過量，攪拌10分鐘，加入活性炭，攪拌吸附10分鐘，過濾，濾液待偶合。
(2)5-(2′-羥基-3′-萘甲酰)氨基苯并咪唑酮15g加入到190毫升無離子水中，30％氫氧化鈉15ml、10％蓖麻油磺酸鈉溶液3.8ml，攪拌至全部溶解，加入少量活性炭過濾。
用20-50分鐘將重氮液滴加到偶合液中，終點偶合液微過量，攪拌20分鐘，加熱至100℃，保溫攪拌240分鐘，過濾，用無離子水洗至中性。得濕濾餅130克。
(3)將濕濾餅加入到高壓釜中，加入400毫升無離子水、40ml N-N′-二甲基甲酰胺，打漿攪拌60分鐘，升溫到160℃，攪拌直到晶型轉化完全，過濾，無離子水洗至無N-N’-二甲基甲酰胺。
(4)將濕濾餅加入到水中，打漿均勻，升溫到80℃，加入4g溶解好的特級松香溶液，保溫2小時，加入2g溶解好的氯化鈣溶液，過濾，干燥，得色相較藍的紅色顏料成品，該產(chǎn)品易分散，主要用于塑料產(chǎn)品著色。
權利要求
1.紅色苯并咪唑酮顏料的制備方法，包括下列步驟(1)取代芳胺的重氮化反應采用兩種以上的取代芳胺進行重氮化反應，所述的取代芳胺具有以下的結構通式 其反應式為 其中X為Cl或HSO4；R1、R2、R3、R4、R5選自H、CH3、OCH3、COOCH3、SO2NHCH3、CONHC6H5；生成的重氮鹽備用；(2)重氮鹽與5-[2′-羥基-3′-萘甲酰]氨基苯并咪唑酮的偶合反應將含有氫氧化鈉的水溶液升溫到100℃，先加入少量蓖麻油磺酸鈉，再加入5-[2′-羥基-3′-萘甲酰]氨基苯并咪唑酮，使之溶解，降溫到50℃，加入適量活性炭，過濾，濾液調整到適合溫度，即為偶合液，備用；將偶合液和重氮鹽進行偶合反應，反應溫度為0-55℃；偶合反應的反應式為 反應結束后，過濾并水洗濾餅至PH＝7.0，將濾餅吹干至顏料含固量為15-40％，得到顏料粗品的濾餅；(3)顏料化處理將顏料化粗品濾餅加入到水或含有少量溶劑的水溶液中，加熱至沸騰，并保持有一定壓力，回流到晶型轉化完全，冷卻，過濾，用水洗滌濾餅；所說的有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸、甲酸、異丁醇、正丁醇中的一種或幾種，顏料化介質中有機溶劑的含量不高于20％。
2.如權利要求1所述的紅色苯并咪唑酮顏料的制備方法，還包括以下步驟(4)顏料的表面處理將顏料化后的濾餅加入到水中，加入表面處理劑，加熱到60-80℃，保溫1-3小時，冷卻，過濾，濾餅經(jīng)干燥后粉碎；所述的表面處理劑為松香類化合物，加入量為顏料的0.5-5％(重量)。
3.如權利要求1或2所述的紅色苯并咪唑酮顏料的制備方法，其特征在于步驟(1)中，采用兩種取代芳胺進行重氮化反應，兩種取代芳胺的比例為1∶1-500。
4.如權利要求3所述的紅色苯并咪唑酮顏料的制備方法，其特征在于兩種取代芳胺的比例為1∶1-100。
5.如權利要求1或2所述的紅色苯并咪唑酮顏料的制備方法，其特征在于步驟(3)所使用的顏料化介質中，有機溶劑的含量為0。
6.如權利要求2所述的紅色苯并咪唑酮顏料的制備方法，其特征在于步驟(4)所用的表面處理劑為特級松香。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紅色苯并咪唑酮顏料的制備方法，包括取代芳胺的重氮化反應、重氮鹽與5－[2′－羥基－3′－萘甲酰]氨基苯并咪唑酮的偶合反應、顏料化處理、顏料的表面處理等4個步驟，本發(fā)明不使用有機溶劑或僅使用少量的有機溶劑，減少了環(huán)境污染，降低了溶劑的回收成本。
文檔編號C09B29/00GK1557877SQ20041000263
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月19日 優(yōu)先權日2004年1月19日
發(fā)明者葉樹藩, 呂鳳, 劉友松 申請人:上虞舜聯(lián)化工有限公司