專利名稱：深綠色調(diào)的黃色雙偶氮顏料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及新型綠色調(diào)的黃色雙偶氮顏料，并涉及這類顏料在塑料、油漆和油墨中的應用。
偶氮黃色顏料是一類著色性強且較價廉的著色劑。單偶氮黃色顏料表現(xiàn)出良好的耐曬性，在油漆和一些印刷油墨中用作著色劑。然而在塑料中，單偶氮黃色顏料在高溫下往往令人討厭地起霜白化和褪色，因此它們的應用受到冷遇。由3,3’-二氯聯(lián)苯胺制得的二芳基化物類雙偶氮黃色顏料，其著色性很強且在高溫下顯示出非常低的起霜白化和褪色傾向。C.I.顏料黃17是一種深綠色調(diào)的二芳基黃，已經(jīng)常被用于塑料中。W.Herbst和K.Hunger在工業(yè)有機顏料(IndustrialOrganic Pigments),VCH,New York,1993,p.252中指出“然而，塑料工業(yè)廣泛采用P.Y.17,...P.Y.17也常常用于聚烯烴中...據(jù)說，在這些介質(zhì)中它的熱穩(wěn)定性為約220-240℃?！比欢?，R.Az等人在染料和顏料(Dyes and Pigments),15,1(1991)中報道二芳基黃在200℃以上加工的塑料中會降解為可能致癌的副產(chǎn)物(例如3,3’-二氯聯(lián)苯胺)，這個溫度低于大多數(shù)塑料加工時所用的溫度(多數(shù)塑料在溫度230-330℃下加工)。在克服這些缺點的努力中，偶氮顏料的廠家已積極地進行開發(fā)其它類型的偶氮黃色顏料。
一種可供選擇的偶氮黃色顏料包括通過將雙(乙?；阴０被?苯(BAAAB)與苯胺衍生物偶合制得的雙偶氮黃色顏料。Goldmann等人的美國專利5,616,778涉及將1,4-BAAAB與2,5-二甲氧羰基苯胺偶合(以產(chǎn)出C.I.顏料黃155)并將該顏料在有機溶劑中于80-150℃下加熱至多6小時。Jung等人的美國專利5,559,216給出了47個實施例并敘述了將1,4-雙乙?；阴０被?1,4-BAAAB)與許多種苯胺衍生物偶合，但沒有提到2-乙氧基苯胺(鄰氨基苯乙醚)。該專利涉及在濁點為5-90℃的非離子型表面活性劑存在下，生產(chǎn)所有這類雙偶氮苯胺衍生物顏料(附有相當完全的一覽表，它包括C1-C4烷氧基的可能的苯胺取代基)的方法，以生產(chǎn)出適用于印刷油墨的顏料。
德國Offenlegungsschrift 3501199(1985,Sandoz GmbH)涉及將1,4-BAAAB與用一個或兩個烷氧羰基取代的苯胺混合物偶合以生產(chǎn)出易于分散在聚丙烯中的顏料。加拿大專利1135688(1982,Hoechst AG)涉及由將1,4-BAAAB與用硝基和烷氧羰基取代的苯胺偶合而產(chǎn)生的顏料。捷克專利188727(1981)和185798(1978)涉及由將1,4-BAAAB與用脲基取代的苯胺偶合而產(chǎn)生的顏料。Jefferies等人的美國專利4,146,558和4,103,092涉及將1,4-BAAAB與用季銨化的氨烷基或氨烷氧基取代的苯胺偶合以產(chǎn)生水溶性染料。瑞士專利585247(1977,Sandoz LTD.)涉及將1,4-BAAAB與氨基喹啉衍生物偶合并與N,N-二甲基甲酰胺在140℃下加熱以得到用于使聚氯乙烯塑料著色的綠黃色顏料。Cseh等人的美國專利3,978,038列舉了由將1,4-BAAAB或各種取代了的1,4-BAAABs與用硝基取代的苯胺偶合而產(chǎn)生的顏料的327個實施例。英國專利1400533和1396526(1975,Ciba-Geigy AG)涉及由將1,4-BAAAB或各種取代了的1,4-BAAABs與用氯和甲基或兩個氯基取代的苯胺偶合而得到的顏料。德國Offenlegungsschrift 2336915(1973,Farbwerke Hoechst AG)涉及由將1,4-BAAAB或各種取代了的1,4-BAAABs與用硝基和其它基團取代的苯胺偶合而得到的顏料。
其它可供選擇的偶氮黃色顏料的類型包括在塑料中表現(xiàn)出高溫穩(wěn)定性、類似于金屬配位偶氮紅色顏料的金屬配位單偶氮黃色顏料。C.I.顏料黃62是一種微紅的黃色顏料，但與C.I.顏料黃17相比著色性較弱。Hays的美國專利5,669,967中所述的另一種金屬配位單偶氮黃色顏料與C.I.顏料黃17相比著色性較強，但它甚至是一種更紅的黃色顏料(雖然不如金屬配位的中等色調(diào)黃色顏料C.I.顏料黃183和191那樣紅)。
兩種可供塑料加工者選擇采用的黃色顏料包括C.I.顏料黃109(異吲哚啉酮)和C.I.顏料黃138(奎酞酮)。這些綠色調(diào)的黃色顏料與C.I.顏料黃17的色彩很接近，但更昂貴、著色性很弱且每分子含有8個氯原子，這是潛在的對環(huán)境不利的因素。在這方面，一般而言，當有含氯原子的芳族化合物時，就有降解為多氯聯(lián)苯類(PCBs)和其它危險化合物的可能性。
采用二芳基黃的塑料加工者特別意識到，為了使塑料著色達到所需著色強度而要求采用更高濃度的、著色性較弱的黃色顏料所增加的成本。雖然可以購得一種由將1,4-BAAAB偶合而制得的雙偶氮顏料C.I.顏料黃155，但該顏料(Sandorin 4G)與C.I.顏料黃17相比，著色性較弱并帶微紅色，且在通常加工聚丙烯和其它塑料采用的溫度288℃下顯示出不良的熱穩(wěn)定性(參見下文)。因此，需要有新型綠色調(diào)的黃色偶氮顏料，該類顏料表現(xiàn)出可與C.I.顏料黃17相比的著色強度、顯示出良好的熱穩(wěn)定性和良好的耐曬性，且對環(huán)境極少有或沒有不利的影響。
在一個實施方案中，本發(fā)明涉及一種包括具有下式化合物的綠色調(diào)的黃色顏料組合物 式中R1和R2獨立地是氫、鹵素、具有1個至約4個碳原子的烷基、具有1個至約4個碳原子的烷氧基、具有1個至約6個碳原子的烷氧羰基、硝基、氰基、苯氧基或三氟甲基。
在另一實施方案中，本發(fā)明涉及制備綠色調(diào)的黃色顏料組合物的方法，該方法包括通過將(ⅰ)由一種或多種芳族胺，其中至少一種所述胺是2-乙氧基苯胺，制得的重氮組分與(ⅱ)至少一種偶合組分偶合制成雙偶氮顏料，該雙偶氮顏料以下式為特征 式中R1和R2獨立地是氫、鹵素、具有1個至約4個碳原子的烷基、具有1個至約4個碳原子的烷氧基、具有1個至約6個碳原子的烷氧羰基、硝基、氰基、苯氧基或三氟甲基。
在又一個實施方案中，本發(fā)明涉及含有本發(fā)明的雙偶氮顏料的塑料、油漆或油墨。
根據(jù)本發(fā)明的雙偶氮顏料是非常出人意外的，因為據(jù)認為一種取代基，即2-乙氧基，能賦予高著色性和顏色強度、良好的熱穩(wěn)定性和良好的耐曬性。
本發(fā)明涉及適于用作著色劑的綠色調(diào)的黃色雙偶氮顏料，還涉及生產(chǎn)和使用該雙偶氮顏料的方法以及含有該雙偶氮顏料的塑料、油漆和油墨。根據(jù)本發(fā)明的、在相對于重氮基的2-位上用乙氧基制得的雙偶氮顏料表現(xiàn)出意外地高的著色強度，甚至比C.I.顏料黃17的更高，同時還表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性。此外，與帶有除2-乙氧基以外的取代基的不同雙偶氮顏料相比，本發(fā)明的雙偶氮顏料表現(xiàn)出兼有意外地好的熱穩(wěn)定性和好的耐曬性。在許多實施方案中，根據(jù)本發(fā)明的雙偶氮顏料每個顏料分子含有極少(少于2個或1個)或不合鹵素原子，因此該雙偶氮顏料對環(huán)境是有利的。由于認為乙氧基通過經(jīng)由E1的消除乙烯而產(chǎn)生易氧化的酚類衍生物的分解而導致不穩(wěn)定性，所以根據(jù)本發(fā)明的雙偶氮顏料的穩(wěn)定性是出乎意外的。
在一個實施方案中，本發(fā)明涉及將1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)苯或取代了的1,4-雙(乙?；阴０被?苯與約兩當量的2-乙氧基苯胺(鄰氨基苯乙醚)偶合以產(chǎn)出具有下述化學結(jié)構(gòu)的雙偶氮黃色顏料 式中R1和R2獨立地是氫、鹵素、具有1個至約4個碳原子的烷基、具有1個至約4個碳原子的烷氧基、具有1個至約6個碳原子的烷氧羰基、硝基、氰基、苯氧基或三氟甲基。在一個實施方案中，該雙偶氮顏料不合鹵素原子，特別是不含氯原子。
在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明涉及將1,4-雙(乙?；阴０被?苯或取代了的1,4-雙(乙?；阴０被?苯與約兩當量的2-乙氧基苯胺(鄰氨基苯乙醚)偶合以產(chǎn)出具有下述化學結(jié)構(gòu)的雙偶氮黃色顏料 式中R1和R2獨立地是氫、鹵素、具有1個至約2個碳原子的烷基、具有1個至約2個碳原子的烷氧基、或具有1個至約4個碳原子的烷氧羰基。
在另一優(yōu)選的實施方案中，將1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)與約兩當量的2-乙氧基苯胺(鄰氨基苯乙醚)偶合提供了具有下式的雙偶氮黃色顏料 本發(fā)明的顏料可按如下的方法制備，先將其中至少一種所述胺是2-乙氧基苯胺的一種或多種芳族胺重氮化；此后再將該重氮組分與包括雙(乙?；阴０被?苯偶合劑的偶合組分偶合以形成所需的顏料。
2-乙氧基苯胺也通稱為鄰氨基苯乙醚。至少一種芳族胺是不含鹵素原子，例如氯原子，和硝基的。兩種或多種芳族胺，例如2-乙氧基苯胺和非2-乙氧基苯胺的芳族胺的混合物屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。非2-乙氧基苯胺的芳族胺包括各種苯胺類化合物、氨基苯甲酸鹽類化合物、氨基苯甲酰胺類化合物、N-(某)酰苯胺類化合物、氨基蒽醌類化合物、苯并咪唑類化合物、苯并咪唑酮類化合物、苯并咪唑硫酮類化合物、苯并噁唑類化合物、苯并噁唑酮類化合物、苯并噻唑類化合物、苯并噻唑酮類化合物、吲唑類化合物、鄰苯二甲酰亞胺類化合物、萘二甲酰亞胺類化合物、苯并三唑類化合物、喹啉類化合物、喹唑啉類化合物、喹唑啉酮類化合物、2,3-二氮雜萘類化合物、2,3-二氮雜萘酮類化合物、苯并噁嗪酮類化合物、二苯并吩嗪類化合物、喹喔啉酮類化合物、咔唑類化合物、吲哚類化合物、氨基萘類化合物、以及萘胺基類化合物。由其制備重氮組分的這類芳族胺可從市場購得或可采用本領域已知的方法制備。
這類用于本發(fā)明目的的胺類的重氮化可采用本領域技術人員熟知的方法進行。例如，重氮化可通過采用堿金屬的亞硝酸鹽或亞硝酸低級烷基酯與適當強的酸例如無機酸一起進行。適用的無機酸的實例包括鹽酸和硫酸。也可采用亞硝基硫酸。重氮化反應可在約-20℃至約30℃，優(yōu)選約0℃至約20℃的溫度下進行。
在一個實施方案中，在反應前、反應期間或反應完全后，將一種或多種表面活性劑例如非離子型、陰離子型或陽離子型表面活性劑包含在重氮化反應混合物中(和隨后的偶合反應混合物內(nèi))是有利的。在另一實施方案中，在重氮化反應時(和在隨后的偶合反應時)不包括表面活性劑是有利的。
在一個優(yōu)選實施方案中，在反應前或反應期間將一種或多種陽離子型表面活性劑包含在偶合反應混合物內(nèi)。在另一個優(yōu)選實施方案中，在反應完全后將一種或多種陰離子型表面活性劑包含在偶合反應混合物內(nèi)。
在一個實施方案中，重氮化反應混合物和/或偶合反應混合物含有約2％(重量)至約10％(重量)的表面活性劑(例如，約4或約8％(重量))，且優(yōu)選含有約2％(重量)至約10％(重量)的陽離子型表面活性劑。在另一實施方案中，重氮化反應混合物和/或偶合反應混合物含有約3％(重量)至約9％(重量)的表面活性劑，且優(yōu)選含有約3％(重量)至約9％(重量)的陽離子型表面活性劑。
在一個實施方案中，重氮化反應混合物和/或偶合反應混合物，在反應期間或以后，含有約2％(重量)至約30％(重量)的表面活性劑(例如，約20％(重量))，且優(yōu)選含有約2％(重量)至約30％(重量)的陰離子型表面活性劑。在另一實施方案中，重氮化反應混合物和/或偶合反應混合物，在反應期間或以后，含有約5％(重量)至約25％(重量)的表面活性劑，且優(yōu)選含有約5％(重量)至約25％(重量)的陰離子型表面活性劑。
在采用一種或多種表面活性劑的實施方案中，陰離子型和/或陽離子型表面活性劑是優(yōu)選的。表面活性劑的實例包括氧化胺類表面活性劑且特別是陽離子型氧化胺類表面活性劑、磺基琥珀酸酯類表面活性劑及其衍生物且特別是陰離子型磺基琥珀酸酯類表面活性劑及其衍生物。
氧化胺類表面活性劑包括氧化N,N-雙(2-羥乙基)椰油烷基胺、氧化N,N-二甲基椰油烷基胺、氧化二甲基(氫化牛脂)胺、氧化二甲基十六烷基胺、氧化雙(2-羥乙基)牛脂胺、氧化椰油酰氨丙基胺、氧化月桂基(12,14,16混合)二甲基胺、氧化肉豆蔻基二甲基胺、氧化椰油氨基丙胺以及氧化硬脂?；谆?。這些實例包括可從Akzo NobelChemicals購得的商業(yè)品牌為Aromox的產(chǎn)品且特別是牌號為C/12、C/12W、DMC、DMC-W、DMHT、DM16和T/12的產(chǎn)品；可從Lonza購得的商業(yè)品牌為Barlox的產(chǎn)品且特別是牌號為C,12和14的產(chǎn)品；可從DeForest Enterprises購得的商業(yè)品牌為DeMox的產(chǎn)品且特別是牌號為CAPO和LAO的產(chǎn)品；以及可從Scher Chemicals購得的商業(yè)品牌為Schercamox的產(chǎn)品且特別是牌號為DMS的產(chǎn)品。
磺基琥珀酸酯類表面活性劑包括磺基琥珀酸的乙氧基醇半酯二鈉、磺基琥珀酸的乙氧基化壬基酚半酯二鈉、磺基琥珀酸鈉的二環(huán)己酯、磺基琥珀酸異癸酯二鈉、磺基琥珀酸鈉的二戊酯、磺基琥珀酸鈉的二己酯、硫酸化壬基苯氧基聚乙氧基乙醇的鈉鹽、磺基琥珀酸鈉的二辛酯、磺基琥珀酸鈉的雙(十三烷基)酯以及磺基琥珀酸烷基酯二鈉。這些實例包括可從Cytec Industries購得的商業(yè)品牌為Aerosol的產(chǎn)品且特別是牌號為A-102、A-103、A-196、A-268、AY、MA-801、NPES、OT、TR-70和501的產(chǎn)品；可從Rhone-Poulenc購得的商業(yè)品牌為Geropon的產(chǎn)品且特別是牌號為SDS、SS-O和99的產(chǎn)品；以及可從The Mclntyre Group購得的商業(yè)品牌為Mackanate的產(chǎn)品且特別是牌號為DOS-70M5和DOS-75的產(chǎn)品。
在另一個實施方案中，磺基琥珀酸酯類表面活性劑是具有以下分子式的磺基琥珀酸二烷基酯鈉表面活性劑 式中R是具有約3個至約20個碳原子且優(yōu)選約4個至約13個碳原子的烷基。
在一個實施方案中，在重氮化反應時(和在隨后的偶合反應時)包括一種或多種適宜的有機溶劑是有利的。例如，適宜的有機溶劑包括一種或多種冰醋酸、低級鏈烷醇、二噁烷、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、吡啶或N-甲基吡咯烷酮。在另一個實施方案中，在重氮化反應時(和在隨后的偶合反應時)不包括一種或多種有機溶劑是有利的。
雙(乙?；阴０被?苯類偶合劑包括1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)苯和取代了的1,4-雙(乙?；阴０被?苯?？捎糜诒景l(fā)明目的的雙(乙?；阴０被?苯類偶合劑以下式表示 式中R1和R2獨立地是氫、鹵素、具有1個至約4個碳原子的烷基、具有1個至約4個碳原子的烷氧基、具有1個至約6個碳原子的烷氧羰基、硝基、氰基、苯氧基或三氟甲基。鹵素包括氟、氯、溴和碘。這些化合物是熟知的或可用本領域中已知的技術合成。
在一個優(yōu)選的實施方案中，可用于本發(fā)明目的的雙(乙?；阴０被?苯類偶合劑以下 式中R1和R2獨立地是氫、鹵素、具有1個至約2個碳原子的烷基、具有1個至約2個碳原子的烷氧基、或具有1個至約4個碳原子的烷氧羰基。
雙(乙?；阴０被?苯類偶合劑的具體實例包括1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)苯；2-氯1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-溴-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-三氟甲基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2,6-雙-三氟甲基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-甲氧羰基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-乙氧羰基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2,5-二乙氧羰基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-氰基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-甲基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-甲氧基-1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)苯；2-乙基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-乙氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-丙氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-異丙氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-丁氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-苯氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-硝基-1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)苯；2,5-二甲氧基-1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)苯；2,5-二乙氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-乙氧基-5-甲氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2,5-二氯-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2,3-二氯-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2,6-二氯-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2,5-二溴-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2,6-二溴-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-氯-5-甲氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-氯-5-乙氧基-1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)苯；2-氯-5-甲基-1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)苯；2,5-二甲基-1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)苯；2-甲基-5-甲氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-甲基-5-乙氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；2-甲基-5-丙氧基-1,4-5-雙(乙?；阴０被?苯；2-甲基-5-異丙氧基-1,4-雙(乙?；阴０被?苯；以及2-甲基-5-丁氧基-1,4-雙(乙酰基乙酰氨基)苯。任何兩種或多種雙(乙?；阴０被?苯類偶合劑組分的混合物屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
用于本發(fā)明目的的偶合反應可優(yōu)選通過將偶合組分添加至重氮組分中實現(xiàn)，但可將重氮組分添加至偶合組分中。通常，偶合在約20℃至約80℃，優(yōu)選約0℃至約40℃的溫度下實現(xiàn)。如在重氮化反應時一樣，偶合可在例如上文對重氮化反應所確定的、全部那些適宜的表面活性劑和/或有機溶劑的存在或不存在下進行。
在一個實施方案中，將偶合組分溶解于堿性溶液例如包括堿金屬氫氧化物水溶液的氫氧化物溶液并采用稀酸例如乙酸將其再沉淀。
在另一實施方案中，通常將重氮組分與稍超過化學計算量的偶合組分偶合。這就是，將兩當量的重氮組分與稍大于兩當量的偶合組分偶合。在一個實施方案中，重氮組分與偶合組分的當量比為約1.7∶2至約2.1∶2。在另一實施方案中，重氮組分與偶合組分的當量比為約1.8∶2至約2∶2且優(yōu)選為約1.9∶2至約2∶2。
在本發(fā)明的另一實施方案中，本發(fā)明顏料的分散性可通過在偶合前、偶合期間或偶合完全以后添加堿溶性樹脂狀產(chǎn)品加以改善。為此，可添加各種樹脂狀材料，且這些材料包括例如松香樹脂、高分子型松香、樹脂皂、化學改性的松香樹脂例如松香一蜜胺(maleinate)樹脂、醇酸樹脂以及其它具有較高酸值的合成烴樹脂、或這些樹脂的組合物。這些樹脂可以呈帶有能形成鹽的自由羧基的產(chǎn)品形式存在，或可以是部分或全部地例如與堿金屬離子形成的鹽的形式。在細粉碎的不溶性材料例如堿土金屬硫酸鹽和碳酸鹽、二氧化鈦或粘土材料或細粉碎有機塑性材料的存在下進行偶合反應也可能是有利的。
在大多數(shù)的應用中，為了達到完美的光澤和著色強度，需要將雙偶氮顏料加熱。例如，可在上述樹脂皂或其它可溶性樹脂的存在或不存在下，將雙偶氮顏料加熱至回流溫度約1-3小時，或?qū)⑵湓趬毫ο掠诩s100℃以上的溫度下加熱。
在反應和任選的加熱完成后，通過過濾形成顏料濾餅從該水基反應漿料中回收雙偶氮顏料，用熱水(例如約40℃至約60℃)將其洗滌以便除去偶合反應期間形成的過量酸、堿和鹽。通常將濾餅用約10至約20倍于該濾餅體積的熱水洗滌。一般將該濾餅洗滌直至測試結(jié)果顯示出濾液只存在少量氯離子時為止。可將洗滌過的濾餅干燥、磨碎并以粗粉或細粉碎的粉末形式使用。或者，可將本發(fā)明的雙偶氮顏料分散在油性樹脂載色劑中以制得擠水色漿(flushed bases)或?qū)⑵浞稚⒃谒暂d色劑中以制得水性分散體。
本發(fā)明的顏料組合物提供了深綠色調(diào)的黃色顏料，該顏料具有改進了的顏色強度、耐曬性和/或熱穩(wěn)定性并且可在塑料、油漆和油墨中用作著色劑。因此，本發(fā)明還涉及包括大量塑料、油漆載色劑或油墨載色劑以及少量本發(fā)明的雙偶氮顏料組合物的塑料、油漆和油墨組合物。
可利用本發(fā)明組合物的油漆、油墨和塑料組合物對本領域的普通技術人員而言是熟知的。油墨的實例包括印刷油墨和漆，而塑料的實例包括熱塑性和熱固性材料、天然樹脂和合成樹脂、聚苯乙烯和其混合聚合物、聚烯烴特別是聚乙烯和聚丙烯、聚丙烯酸類化合物、聚乙烯基類化合物例如聚氯乙烯和聚乙酸乙烯酯、聚酯和橡膠、而且還包括由粘膠和纖維素醚、纖維素酯。聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯例如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯腈制得的單纖維。它還可用于染印以及用于紙的總體著色。
由于其極好的耐熱性，該雙偶氮顏料特別適宜于以下塑料的總體著色，例如聚苯乙烯和其混合聚合物、聚烯烴特別是聚乙烯和聚丙烯以及相應的混合聚合物和共聚物、聚氯乙烯和聚酯特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯和相應的基于聚酯的混合縮聚產(chǎn)物、及其混合物和共聚物。
請參閱，例如，關于油墨R.H.Leach，編者，印刷油墨手冊(ThePrinting Ink Manual)，第四版，Van Nostrand Reinhold(International)Co.LTD.,London(1988)，特別是第282-591頁；關于油漆C.H.Hare，保護涂層(Protective Coatings),TechnologyPublishing Co.,Pittsburgh(1994)，特別是第63-288頁；以及關于塑料T.G.Webber，塑料的著色(Coloring of Plastics),JohnWiley & Sons,New York(1979)，特別是第79-204頁。茲將以上講述了可利用本發(fā)明組合物的油墨、油漆和塑料組合物、制劑和載色劑包括著色劑用量的所有參考文獻引入本文作為參考。
下列實施例對本發(fā)明的顏料加以說明。除非另有說明，在下列實施例、說明書和所附權利要求書中所有的份數(shù)和百分數(shù)都以重量計，溫度為攝氏度而壓力為常壓或接近常壓。
實施例1將13.7份2-乙氧基苯胺(鄰氨基苯乙醚)溶于25.8份20℃波美鹽酸和200份熱水中，冷凍至0℃，再添加溶于21份水中的7.0份亞硝酸鈉，在0-5℃下將該溶液攪拌60分鐘，添加足夠的氨基磺酸以除去過量的亞硝酸并將該溶液稀釋為600份，由此制備重氮溶液。在該重氮溶液中添加1.18份氧化N,N-雙(2-羥乙基)-椰油烷基胺的溶液，然后在開始偶合以前立即添加溶于16.8份水中的7.2份乙酸鈉，使pH在8-10℃下達到約5.1。
將14.8份1,4-雙乙?；阴０被?1,4-BAAAB)溶于含有4.2份氫氧化鈉的550份溫水中并稀釋為600份，由此制備偶合劑溶液。將該偶合劑溶液在18分鐘內(nèi)泵送至重氮溶液中，泵送結(jié)束時pH為5.9而料漿溫度為19℃。采用10％碳酸氫鈉溶液使料漿的pH提高至約6.4，此時，用R-鹽溶液測試，該料漿仍顯示出有過量的重氮成分；攪拌30分鐘后，料漿顯示出無過量的重氮成分且pH為6.6。將該料漿攪拌1小時，隨后調(diào)節(jié)pH至5.5，加熱至100℃，煮沸30分鐘，冷凍至60℃以下并過濾；將該濾餅洗滌，在82℃下干燥過夜并在Osterizer中磨成粉狀以產(chǎn)出29.8份綠黃色粉末。
實施例2除了以氧化二甲基椰油烷基胺代替氧化雙(2-羥乙基)-椰油烷基胺以外，重復實施例1的操作步驟產(chǎn)出29.6份綠黃色粉末。
實施例3除了采用2.37份氧化雙(2-羥乙基)-椰油烷基胺以外，重復實施例1的操作步驟產(chǎn)出30.4綠黃色粉末。
實施例4除了以2.37份氧化二甲基椰油烷基胺代替氧化雙(2-羥乙基)-椰油烷基胺并且在偶合后添加溶于400份水中的8.4份70％磺基琥珀酸雙十三烷基酯鈉溶液以外，重復實施例1的操作步驟產(chǎn)出36.4份綠黃色粉末。
實施例5除了以由C11-15直鏈醇和20摩爾環(huán)氧乙烷制得的非離子型表面活性劑(濁點100℃)代替氧化雙(2-羥乙基)-椰油烷基胺以外，重復實施例1的操作步驟產(chǎn)出28.4份綠黃色粉末。
實施例6除了以由C12-15醇/7摩爾環(huán)氧乙烷/4摩爾環(huán)氧丙烷制得的2.37份非離子型表面活性劑(濁點40℃)代替氧化雙(2-羥乙基)-椰油烷基胺以外，重復實施例1的操作步驟產(chǎn)出31.2份綠黃色粉末。
對比例1除了用9.3份苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出25.2份綠黃色粉末。
對比例2除了用12.3份2-甲氧基苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出29.6份綠黃色粉末。
對比例3除了用12.1份2-乙基苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出25.2份綠黃色粉末。
對比例4除了用10.7份2-甲基苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出22.8份綠黃色粉末。
對比例5除了用12.8份2-氯苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出30.4份綠黃色粉末。
對比例6
除了用17.2份2-溴苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出34.0份綠黃色粉末。
對比例7除了用18.5份2-苯氧基苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出35.6份綠黃色粉末。
對比例8除了用16.1份2-三氟甲基苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出33.6份綠黃色粉末。
對比例9除了用11.8份2-氰基苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出30.0份紅黃色粉末。
對比例10除了用15.1份2-甲氧羰基苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出32.4份綠黃色粉末。
對比例11除了用13.5份2-乙?；桨反?-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出30.4份黃色粉末。
對比例12除了用12.3份4-甲氧基苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出30.4份綠黃色粉末。
對比例13除了用13.7份4-乙氧基苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出31.6份綠黃色粉末。
對比例14除了用10.7份4-甲基苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出29.2份綠黃色粉末。
對比例15除了用12.8份4-氯苯胺代替2-乙氧基苯胺以外，采用實施例6的操作步驟產(chǎn)出30.8份綠黃色粉末。
在顏料測試期間，與實驗性顏料相比的標準顏料是從Engelhard購得的產(chǎn)品牌號為RX1276、用于塑料中的綠色調(diào)二芳基黃色顏料(C.I.顏料黃17)。
為了對比，還包括幾種綠色調(diào)的黃色顏料商品Sandorin黃4G(C.I.顏料黃155)，它是購自Sandoz、采用1,4-雙乙?；阴０被?1,4-BAAAB)制得的這類雙偶氮顏料的商品實例；永久黃NCG-71(C.I.顏料黃16)，它是購自Hoechst的另一種(不同的)雙偶氮顏料(采用雙乙?；阴；说?,3-二甲基聯(lián)苯胺制得的)；黃2GLTE(C.I.顏料黃109)，即購自Ciba的異吲哚啉酮顏料；以及Paliotol黃K 0961HD(C.I.顏料黃138)，即購自BASF的奎酞酮顏料。
為了比較著色強度和其他色值，最初對這些顏料以1∶1(0.1phr顏料0.1phr二氧化鈦)的淺色在高密度聚乙烯注膜片上進行測試，步驟如下將0.500份顏料、0.500份二氧化鈦和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15秒鐘，然后在30噸的Battenfeld機中于232℃下注模1.5分鐘。采用MacbethColor-Eye(包括鏡面分量(specular component)、大面積)測量這些注模片的分光光度值以給出在發(fā)光體D,10度下與標準顏料對比的K/S表觀強度以及CIE L*C*h色度、色調(diào)角和光亮度，如表Ⅰ所示。然后，為了獲得更好的著色強度測量值，除了采用0.250份顏料代替0.500份顏料以外，通過重復本操作步驟對最深的實驗性顏料按0.50∶1(顏料含量降低50％)的沖淡色進行測試；與RX1276的1∶1淺色對照，測量了該沖淡色在發(fā)光體D,10度下的K/S表觀強度以及CIE L*C*h色度、色調(diào)角和光亮度，其結(jié)果列于表Ⅱ中。然后，為了獲得著色強度的更好測量值，除了采用0.150份顏料代替0.500份顏料以外，通過重復本操作步驟對最深的實驗性顏料按0.30∶1(顏料含量降低70％)的沖淡色進行測試；與Paliotol黃K 0961 HD(C.I.顏料黃138)的1∶1淺色對照，測量了該沖淡色在發(fā)光體D,10度下的K/S表觀強度以及CIE L*C*h色度、色調(diào)角和光亮度，其結(jié)果列于表Ⅲ中。然后，為了獲得著色強度的另一比較，除了采用0.100份顏料代替0.500份顏料以外，通過重復本操作步驟對最深的實驗性顏料按0.20∶1(顏料含量降低80％)的沖淡色進行測試；與黃2GLTE(C.I.顏料黃109)的1∶1淺色對照，測量了該沖淡色在發(fā)光體D,10度下的K/S表觀強度以及CIE L*C*h色度、色調(diào)角和光亮度，其結(jié)果列于表Ⅳ中。
為了比較熱穩(wěn)定性，除了將這些試片模制并在288℃下保持3分鐘以外，按以上方法對這些顏料測試1∶1淺色的色值。采用MacbethColor-Eye(包括鏡面分量、大面積)測量這些模制片的分光光度值，與在232℃下模制的片對比，以給出CIELab delta E值，如表Ⅴ所示。
為了比較抗褪色性，將用于測定色值的高密度聚乙烯注模的1∶1淺色片在Atlas Xenon Fade-Ometer中曝光100小時。采用MacbethColor-Eye(包括鏡面分量、大面積)測定這些曝光過的片的分光光度值，與未曝光過的片對比，以給出CIELab delta E值，如表Ⅴ所示。
為了比較在油漆載色劑中的表觀強度和色調(diào)角，對標準顏料和實施例1和4的顏料以1∶1淺色按如下方法進行測試將0.50份顏料、0.50份二氧化鈦(DuPont Ti-Pure R-960)、23.2份風干醇酸瓷漆載色劑(含有86％中油度醇酸樹脂、13％溶劑油和1％催干劑/防結(jié)皮劑)和75份介質(zhì)(Zircoa Zirbeads Y1304)的混合物用油漆刀攪拌成均勻的混合物，用蓋子密封并在油漆振蕩器上振蕩30分鐘。將該分散體與介質(zhì)分開，再用有0.5mm.縫隙的涂覆桿將其拖涂在有涂層的卡紙板(Leneta Form 2-C)上，并任其干燥1-2天。采用Macbeth Color-Eye(包括鏡面分量、大面積)測量分光光度值，以給出在發(fā)光體D,10度下的表觀強度和色調(diào)角，如表Ⅵ所示。
表1高密度聚乙烯中1∶1淺色的色值
在表Ⅰ中，所有包含2-乙氧基取代基的、采用不同表面活性劑制得的實施例在1∶1淺色時所測得的表觀強度比P.Y.17強16-23％；即使實施例4的顏料被表面活性劑稀釋約20％，它仍保持其表觀強度和色度。這些實施例的淺色的色調(diào)角一般比P.Y.17的淺色稍高(稍綠)。不合取代基或含有不同于乙氧基取代基的幾個對比例的表觀強度比P.Y.17強20％；然而色度和光亮度值表明，除了對比例2以外，這些對比例并不是由于強的色度而是由于較低的光亮度(污染度)獲得它們的表觀強度。像一些對比例那樣且在2-和5-位上含有甲氧羰基的顏料黃155(Sandorin黃4G)比P.Y.17弱13％且稍紅。顏料黃16(永久黃NCG-71)，即另一種雙偶氮黃色顏料(用雙乙?；阴；说?,3'-二甲基聯(lián)苯胺制得)，在強度和色調(diào)角方面大致相等，但表現(xiàn)出較低的色度。同樣，為了比較，P.Y.138(Paliotol黃K 0961 HD)與P.Y.17相比，弱18％且稍綠；P.Y.109(Irgazin黃2GLTE)與P.Y.17相比，弱39％且較綠。
如下列各表所示，當表Ⅰ中的表觀強度或弱度大于約10％時，它們傾向于被低估了。
表Ⅱ高密度聚乙烯中0.5∶1淺色的色值
表Ⅱ中，在有5％氧化N,N-雙(2-羥乙基)-椰油烷基胺存在下偶合的實施例1于0.5∶1淺色時測得的表觀強度為+5％；這意味著實施例1比P.Y.17強100％以上。雖然實施例1的0.5∶1淺色的表觀強度、色度和光亮度接近于1∶1P.Y.17的值，但實施例1的0.5∶1淺色的色調(diào)角明顯地更高(更綠)而不同于1∶1P.Y.17。
表Ⅲ高密度聚乙烯中0.3∶1淺色的色值
表Ⅲ中，在有5％氧化N,N-雙(2-羥乙基)-椰油烷基胺存在下偶合的實施例1于0.3∶1淺色時測得的表觀強度為+4％；這意味著實施例1比P.Y.138強3.3倍以上。實施例1的0.3∶1淺色的色度、色調(diào)角和光亮度表明它是1∶1P.Y.138的良好配色。
表Ⅳ高密度聚乙烯中0.2∶1淺色的色值
表Ⅳ中，在有5％氧化N,N-雙(2-羥乙基)-椰油烷基胺存在下偶合的實施例1于0.2∶1淺色時測得的表觀強度為+10％；這意味著實施例1比P.Y.109強5倍以上。實施例1的0.2∶1淺色的表觀強度、色度和色調(diào)角高于1∶1P.Y.109的值，因而實施例1的0.2∶1淺色不同于1∶1P.Y.109。
表Ⅴ高密度聚乙烯中1∶1淺色的色值變化(Delta E)
在表Ⅴ中，這些實施例的熱穩(wěn)定性的delta E值(變化的程度)與P.Y.17的大約相同，且處于或低于delta E=2.0，該值通常認為是塑料加工者關心的上限值。這些實施例的抗褪色性的delta E值為0.7至2.1，其中的四個值比據(jù)認為抗褪色性相當好的P.Y.17的1.4還低(W.Herbst和K.Hunger，出處同上，第252頁指出“P.Y.17幾乎像稍紅的P.Y.13(step 6-7 at 1/3 SD)一樣耐曬”)。
在表Ⅴ中，這些對比例的熱穩(wěn)定性的delta E值(除了帶有2-甲基取代基的對比例4的可接受的1.0以外)為勉強合格(帶有2-氯取代基的對比例5)至極差(無取代基和帶有2-氰基取代基的對比例1和9)。這些對比例的抗褪色性的delta E值為勉強合格的1.9(帶有2-苯氧基取代基的對比例7)至很差的12.8(帶有4-乙氧基取代基的對比例13)。綠色調(diào)黃色顏料商品的熱穩(wěn)定性的delta E值，除了P.Y.109以外，為P.Y.138的差至P.Y.155的很差。綠色調(diào)黃色顏料商品的抗褪色性的delta E值為好(1.1；1.5)至很好(0.5；0.8)。
表Ⅵ風干瓷漆中1∶1淺色的色值
在表Ⅵ中，在風干瓷漆中1∶1淺色的情況下，實施例1比P.Y.17的弱約7％且表現(xiàn)出較低的色度。根據(jù)高密度聚乙烯中實施例1的強度，上述弱點是出乎意外的，這可能是由于實施例1在風干瓷漆中的分散性較差而引起的。用20％磺基琥珀酸雙十三烷基酯鈉后處理過的實施例4也稍弱，然而其色度與P.Y.17一樣高，表明在風干瓷漆中的分散性較好，因此其較低的表觀強度可能起源于其較高的光亮度。這些實施例淺色的色調(diào)角比P.Y.17淺色的高(更綠)。
當混合在聚烯烴中時，與常規(guī)顏料通常顯示的較弱色調(diào)形成對照，根據(jù)本發(fā)明所得的這些顏料顯示出強而明亮綠色調(diào)的黃色。較高的色度值與所顯示的顏色的亮度一致，而較高的K/S值表現(xiàn)出高的強度。
雖然已根據(jù)優(yōu)選的一些實施方案對本發(fā)明作了說明，但不言而喻，閱讀本說明書以后，它的各種修改對本領域的技術人員都是顯而易見的。因此，應該理解的是，本文所公開的發(fā)明旨在包括屬于所附權利要求書范圍內(nèi)的所有這些修改。
權利要求
1．一種綠色調(diào)的黃色顏料組合物，包括下式化合物 式中R1和R2獨立地是氫、鹵素、具有1個至約4個碳原子的烷基、具有1個至約4個碳原子的烷氧基、具有1個至約6個碳原子的烷氧羰基、硝基、氰基、苯氧基或三氟甲基。
2．根據(jù)權利要求1的組合物，其中R1和R2中的至少一個是含有1個至約2個碳原子的烷基。
3．根據(jù)權利要求1的組合物，其中R1和R2是氫。
4．根據(jù)權利要求1的組合物，其中R1和R2中的至少一個是鹵素。
5．根據(jù)權利要求4的組合物，其中該鹵素是氯。
6．根據(jù)權利要求1的組合物，該組合物還包括陽離子型氧化胺類表面活性劑。
7．根據(jù)權利要求1的組合物，該組合物還包括陰離子型磺基琥珀酸酯類表面活性劑。
8．一種綠色調(diào)的黃色顏料組合物，該組合物包括一種或多種以下式為特征的化合物 式中R1和R2獨立地是氫、鹵素、具有1個至約2個碳原子的烷基、具有1個至約2個碳原子的烷氧基、或具有1個至約4個碳原子的烷氧羰基。
9．根據(jù)權利要求8的組合物，其中R1和R2中的至少一個是氫。
10．根據(jù)權利要求8的組合物，該組合物還包括至少一種選自氧化N,N-雙(2-羥乙基)椰油烷基胺和氧化N,N-二甲基椰油烷基胺的表面活性劑。
11．根據(jù)權利要求1的組合物，該組合物還包括磺基琥珀酸鈉的雙(十三烷基)酯。
12．一種制備綠色調(diào)的黃色顏料組合物的方法，該方法包括通過將(ⅰ)從一種或多種其中至少一種胺是2-乙氧基苯胺的芳族胺制得的重氮組分與(ⅱ)至少一種偶合組分偶合來制備雙偶氮顏料，該雙偶氮顏料以下式為特征 式中R1和R2獨立地是氫、鹵素、具有1個至約4個碳原子的烷基、具有1個至約4個碳原子的烷氧基、具有1個至約6個碳原子的烷氧羰基、硝基、氰基、苯氧基或三氟甲基。
13．根據(jù)權利要求12的方法，其中將(ⅰ)和(ⅱ)在至少一種選自氧化N,N-雙(2-羥乙基)椰油烷基胺和氧化N,N-二甲基椰油烷基胺的表面活性劑存在下偶合。
14．根據(jù)權利要求12的方法，該方法還包括添加磺基琥珀酸鈉的雙(十三烷基)酯。
15．根據(jù)權利要求12的方法，其中(ⅰ)與(ⅱ)的當量比為約1.7∶2至約2.1∶2。
16．根據(jù)權利要求12的方法，其中R1和R2是氫。
17．一種根據(jù)權利要求12的方法制備的組合物。
18．一種根據(jù)權利要求16的方法制備的組合物。
19．一種包括油漆載色劑和權利要求1的組合物的油漆組合物。
20．一種包括油漆載色劑和權利要求17的組合物的油漆組合物。
21．一種包括油墨載色劑和權利要求1的組合物的油墨組合物。
22．一種包括油墨載色劑和權利要求17的組合物的油墨組合物。
23．一種包括塑料和權利要求1的組合物的塑料組合物。
24．一種包括塑料和權利要求17的組合物的塑料組合物。
全文摘要
在一個實施方案中，本發(fā)明涉及包括具有式(Ⅰ)的化合物的綠色調(diào)黃色顏料組合物式中R
文檔編號C09B33/153GK1318089SQ99810858
公開日2001年10月17日 申請日期1999年8月2日 優(yōu)先權日1998年8月10日
發(fā)明者B·G·黑斯 申請人:恩格爾哈德公司