專(zhuān)利名稱(chēng)：具有高透明度和疏水性的有機(jī)顏料的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)顏料黃180是一種廣泛用于印刷油墨、塑料、聚丙烯等的紡液染色、有機(jī)調(diào)色劑等領(lǐng)域的苯并咪唑酮顏料。
盡管具有高耐熱性和在其結(jié)構(gòu)中沒(méi)有氯的優(yōu)點(diǎn)，但是顏料黃180沒(méi)有足夠的透明度，縮合偶氮顏料和異二氫吲哚酮(isoindolinone)顏料是與顏料黃180具有同樣顏色范圍的黃色顏料，常常用于需要較高透明度的濾色片領(lǐng)域中。
此外，由于迄今為止所用的顏料黃180是親水的，因此它不能用于希望具有疏水性的領(lǐng)域。
在日本第37949/1990號(hào)已審專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)中公開(kāi)了顏料黃180。該文獻(xiàn)描述顏料黃180適用于染色有機(jī)聚合物材料，例如聚烯烴(如聚丙烯等)，和聚氯乙烯。并且在日本第230607/1994號(hào)和第266163/1994號(hào)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)中公開(kāi)了使用顏料黃180的黃色調(diào)色劑及其生產(chǎn)方法。然而，在這些出版物中沒(méi)有描述改進(jìn)透明度的方法和其應(yīng)用。
另一方面，在日本第209017/1996號(hào)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)中公開(kāi)了在低溫條件下和在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)進(jìn)行偶氮偶合改進(jìn)顏料黃180透明度的方法，和使用由此得到的顏料用于電子照相調(diào)色劑和顯色劑的方法。
然而，通過(guò)日本第209017/1996號(hào)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)中所描述的方法，獲得的透明度是不能完全令人滿(mǎn)意的，需要進(jìn)一步改進(jìn)。此外，在其中沒(méi)有描述提高顏料黃180疏水性的方法。
本發(fā)明解決的問(wèn)題考慮到上述情況，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供液晶顯示設(shè)備用彩色濾色片以及復(fù)印機(jī)和印刷機(jī)用彩色調(diào)色劑所需的具有高透明度的顏料黃180，及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供同時(shí)具備上述透明度和高疏水性的顏料黃180，及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供含有作為著色劑的包括上述顏料黃180的各種材料。
解決問(wèn)題的方法在致力于研究和試驗(yàn)后，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)為防止顏料的凝結(jié)，在所述顏料的生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)在相對(duì)低的溫度并緩慢地進(jìn)行偶合成份的制備，可以生產(chǎn)具有高透明度和小粒度的顏料黃180，并進(jìn)一步的通過(guò)處理上述顏料的表面以生產(chǎn)除高透明度外還具有高疏水性的顏料黃180。
因此，本發(fā)明涉及用下式表示的顏料黃180及其生產(chǎn)方法，它的透明度的dL值改進(jìn)了-2或更小，該值是用分光光度計(jì)測(cè)量的光亮度與對(duì)照產(chǎn)品的光亮度比較得到的。 上述透明度相對(duì)大小的dL值的范圍是用下面的對(duì)比實(shí)施例1-3所描述的測(cè)試方法，通過(guò)從本發(fā)明生產(chǎn)的顏料黃180的L值中扣除對(duì)照產(chǎn)品的測(cè)量值L所測(cè)定的，對(duì)照產(chǎn)品是由克拉瑞特(日本)株式會(huì)社(Clariant Japan K.K)提供的商品PV Fast YellowHG或Novoperm Yellow P-HG(二者都屬于顏料黃180類(lèi)顏料)。正如在下文對(duì)比實(shí)施例1中所描述的，dL值的絕對(duì)值越高，透明度的差越大，并且本發(fā)明的顏料黃180的dL值通常是-2或更小，和具有特別高的透明度的值是-3或更小。
本發(fā)明具有改進(jìn)透明度的顏料黃180的生產(chǎn)方法，其特征在于將1，2-雙(2-氨基苯氧基)乙烷用亞硝酸鈉重氮化，并且5-乙酰乙?；?苯并咪唑酮細(xì)淤漿用作偶合成份，例如，按照在日本第37949/1990號(hào)已審專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)或日本第209017/1996號(hào)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)中所描述的公知方法，通過(guò)用5-乙酰乙?；?苯并咪唑酮偶合重氮化反應(yīng)所產(chǎn)生的產(chǎn)物的方法。
例如，在制備5-乙酰乙酰基氨-苯并咪唑酮細(xì)淤漿時(shí)，通過(guò)加入有機(jī)酸(如乙酸)以制備細(xì)淤漿，在較低的溫度如10℃或低于10℃，并且較緩慢地，如用5分鐘至1小時(shí)加入該有機(jī)酸，優(yōu)選15分鐘或比迄今應(yīng)用時(shí)間更長(zhǎng)的時(shí)間。
這就是說(shuō)用“細(xì)”表示淤漿的粒度，表明了與通過(guò)上面所提到的不取決于實(shí)際采取的方法的實(shí)施例的方法得到的淤漿粒度相比的精細(xì)度，并且與通過(guò)普通方法制備的顆粒度相比其具有更精細(xì)的粒度，其中與上述淤漿制備條件相比，普通方法是在較高溫度下加入有機(jī)酸，并且是在通常的加入速度下進(jìn)行的。并且在此時(shí)可以加入非離子表面活性劑，如日本第209017/1996號(hào)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)的實(shí)施例中所描述的非離子表面活性劑二甲基椰子烷基胺氧化物(dimethylcocoalkylamine oxide)，脂肪醇或磷酸酯的聚乙二醇醚。這樣可以得到具有穩(wěn)定的顆粒和流動(dòng)性的淤漿。在另一方面，由于表面活性劑的加入阻礙了高透明度和疏水性，優(yōu)選不加入表面活性劑或不要加那么多，如果加入的話，例如相對(duì)于苯并咪唑酮的重量，加入6重量份或更少。
令人驚奇的是，通過(guò)制備這樣的精細(xì)淤漿和使用其作為偶合成份，可以賦予顏料黃180更高的透明度，基于在其中將聚氯乙烯化合物用作樹(shù)脂的對(duì)比實(shí)施例1中所描述測(cè)量值，顏料黃180通常具有50或更低的L值，優(yōu)選48或更低，更優(yōu)選46-40，如在下面的實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例中所表明的，此L值用現(xiàn)有技術(shù)是不能達(dá)到的。
除上述的透明度及其生產(chǎn)方法外，本發(fā)明進(jìn)一步涉及高疏水性的顏料黃180，該疏水性以在水中進(jìn)行1小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間的沉積方法測(cè)試的沉積時(shí)間表示的。
該衡量疏水性的沉積時(shí)間是通過(guò)在下面的對(duì)比實(shí)施例5中描述的方法測(cè)定的。
可以通過(guò)使用蠟處理顏料的表面達(dá)到這樣高的疏水性。通常該表面處理是通過(guò)將合成顏料與蠟乳狀液連續(xù)不斷地混合，然后通過(guò)加熱破壞乳狀液，將蠟涂敷在上述顏料的表面上的方法進(jìn)行的，或在上述偶合反應(yīng)完成后，在高壓釜中通過(guò)加入水和有機(jī)溶劑如異丁醇使其以淤漿形式分散，然后與蠟乳狀液混合并通過(guò)加熱破壞乳狀液，將蠟涂敷在上述顏料的表面。
如果乳化作用是可能的，對(duì)用于上述表面處理的蠟的種類(lèi)沒(méi)有限制，然而，可以例舉的是脂肪酸和脂肪酸酯類(lèi)例如滴點(diǎn)70-165℃的褐煤蠟和棕櫚蠟，酰胺類(lèi)蠟如亞乙基-雙-硬脂酰酰胺，脂肪酸單酰胺，烯屬類(lèi)蠟如聚乙烯，氧化聚乙烯，聚丙烯，氧化聚丙烯。優(yōu)選使用褐煤蠟，亞乙基-雙-硬脂酰酰胺和氧化聚丙烯蠟。
上述蠟乳狀液是商業(yè)上易得的，并且它們可以作為蠟乳狀液使用。例如，蠟乳狀液的制備如下
1.褐煤蠟乳狀液的制備用堿性化合物如氨的水溶液，將褐煤蠟游離的羧基中和或皂化，并在高壓均化器中乳化。
2.酰胺蠟乳狀液的制備在高速攪拌條件下，在分散容器中將酰胺蠟的細(xì)粉末用少量表面活性劑如聚氧化乙烯油烯基醚(非離子活性劑)，烷基二苯基醚二磺酸鈉(陰離子活性劑)和增稠劑如合成生物聚合膠(xanthane gum)乳化。
3.氧化聚乙烯蠟乳狀液的制備在高溫和高壓條件下，在高壓釜中，通過(guò)使用表面活性劑如聚氧化乙烯硬脂酰醚和堿性化合物(如氫氧化鉀)乳化氧化聚乙烯蠟。
本發(fā)明的顏料黃180在各種應(yīng)用領(lǐng)域如印刷油墨，涂料，塑料，橡膠中常用作著色劑，用作復(fù)印機(jī)或印刷機(jī)的彩色調(diào)色劑，用作液晶顯示設(shè)備的彩色濾色片。特別優(yōu)選用于透明樹(shù)脂如聚酯樹(shù)脂，聚氯乙烯樹(shù)脂，聚丙烯樹(shù)脂，聚碳酸酯樹(shù)脂，丙烯酸樹(shù)脂，聚苯乙烯樹(shù)脂，苯乙烯-丙烯酸樹(shù)脂等的著色劑，用作復(fù)印機(jī)或印刷機(jī)的彩色調(diào)色劑的黃色著色劑，用作液晶顯示設(shè)備的彩色濾色片等。
因此本發(fā)明還涉及印刷油墨，噴墨墨水，涂料，塑料，橡膠，用作復(fù)印機(jī)或印刷機(jī)的彩色調(diào)色劑，用作液晶顯示設(shè)備的彩色濾色片。
通過(guò)提出的實(shí)施例，將進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明如下，但是，本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。
實(shí)施例[實(shí)施例1]
將345克1，2-雙(2-氨基苯氧基)乙烷加入到4,500毫升的水中，然后往其中加入654毫升35％的鹽酸。將生成物溶液攪拌15分鐘。
加入冰冷卻后，往溶液中滴加423毫升38％的亞硝酸鈉水溶液，以使1，2-雙(2-氨基苯氧基)乙烷重氮化。用活性炭吸收雜質(zhì)后，將溶液過(guò)濾。
在另一方面，將750克5-乙酰乙?；?苯并咪唑酮加入到6,000毫升的水中，攪拌10分鐘，并將溶液的溫度保持在20-25℃。
將880毫升氫氧化鈉水溶液(29％)加入其中，并在攪拌10分鐘后過(guò)濾。
將濾出液用水和冰稀釋至12,000毫升，然后在5℃的條件下用20分鐘往其中加入676毫升的乙酸(80％)以形成淤漿。
在27℃的條件下，用5小時(shí)將該偶合成份和前面提到的重氮基成份偶合，以合成顏料黃180。
將435克褐煤蠟乳狀液(固含量23％)加入其中，然后通過(guò)導(dǎo)入水蒸汽將淤漿加熱到90℃，并且將溫度保持約15分鐘或更長(zhǎng)。
冷卻后，將該淤漿過(guò)濾和洗滌。
將得到的壓濾餅移至高壓釜中，并加入4,000毫升水制成均勻的淤漿。
將6,000毫升異丁醇加入到淤漿中，并在80℃或更高的溫度下將淤漿加熱2小時(shí)以上。
冷卻后，使用回流冷凝器從淤漿中收集異丁醇。然后將淤漿用壓濾機(jī)過(guò)濾，用水洗滌，在100℃的條件下常壓干燥，用空氣噴射粉碎機(jī)粉碎得到大約1,100克顏料黃180。
按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行偶合。將反應(yīng)溶液加熱到90℃，并且在該溫度下保持15分鐘以上。
將淤漿冷卻，過(guò)濾和洗滌。將得到的壓濾餅移至高壓釜中，并往其中加入4,000毫升水和6,000毫升異丁醇以形成均勻的淤漿。
將500克酰胺蠟乳狀液(固含量20％)加入到淤漿中。然后將其加熱到80℃或更高，并保持該溫度超過(guò)2小時(shí)。
冷卻后，從淤漿中收集異丁醇。然后將淤漿過(guò)濾，洗滌，干燥，和粉碎得到大約1,100克顏料黃180。按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行偶合。將反應(yīng)溶液加熱到90℃，并且在該溫度下保持15分鐘以上。
將淤漿冷卻，過(guò)濾和洗滌。將得到的壓濾餅移至高壓釜中，并往其中加入4,000毫升水和6,000毫升異丁醇以形成均勻的淤漿。
將322克氧化聚乙烯蠟乳狀液(固含量31％)加入到淤漿中。然后將其加熱到80℃或更高，并保持該溫度2小時(shí)以上。
冷卻后，從淤漿中收集異丁醇。然后將淤漿過(guò)濾，洗滌，干燥，和粉碎得到大約1,100克顏料黃180。
與迄今為止所使用的顏料黃180的比較[對(duì)比實(shí)施例1]在聚氯乙烯中的比較稱(chēng)量按照實(shí)施例1、2、3得到的本發(fā)明的顏料和普通的產(chǎn)品(由Clariant company生產(chǎn)的PV Fast Yellow HG)各0.1克。分別與100克軟聚氯乙烯化合物(含有30％增塑劑)混合。用雙輥磨在130℃捏合7分鐘，用壓床形成厚度1毫米的片。為了容易地測(cè)量這些樣品的透明度，使用黑色紙板作為背景用分光光度計(jì)(CS-5由Applied Color Systems company制造)測(cè)量各自的反射率，將測(cè)量值轉(zhuǎn)換成L值后進(jìn)行比較。
這種測(cè)試方法是按照DIN 55988的顏色測(cè)定法，并且是一種用眼睛的判斷方法。
為了容易地測(cè)量這些樣品的透明度，將印有黑色帶狀線的紙作為背景。將用分光光度計(jì)測(cè)量的光亮度的差轉(zhuǎn)換成dL值并比較。用分光光度計(jì)得到dL值與用眼睛判斷的6級(jí)評(píng)價(jià)的相互關(guān)系如下dL值 眼睛的判斷0.11-0.20非常輕微地不同0.21-0.50輕微地不同0.51-0.80稍微地不同0.81-1.41很大程度地不同1.41-2.00明顯地不同2.01或更高 顯著地不同通過(guò)該方法，進(jìn)行對(duì)普通產(chǎn)品和本發(fā)明(實(shí)施例1、2和3)的產(chǎn)品的L值比較，得到下面的結(jié)果。
表1
這些結(jié)果與上述用眼睛的判斷方法的“顯著不同”是一致的，表明改進(jìn)了透明度。
由上面的結(jié)果可知，與普通產(chǎn)品相比本發(fā)明產(chǎn)品具有明顯低的L值。這就是說(shuō)，證明了透明度有了顯著的改進(jìn)。在聚丙烯中的比較稱(chēng)量本發(fā)明的顏料(實(shí)施例1、2和3)和普通的產(chǎn)品(由Clariant company生產(chǎn)的PV Fast Yellow HG)各1克。使它們分別與1克硬脂酸鎂和1公斤聚丙烯樹(shù)脂混合。
用雙螺桿擠出機(jī)分散混合產(chǎn)品后，用注射機(jī)制備厚度1.3毫米的模塑片。用與對(duì)比實(shí)施例1相同的方法用分光光度計(jì)測(cè)量用L值表示的各自的反射率，并比較透明度。
表2
這些結(jié)果與上述用眼睛的判斷方法的“顯著不同”是一致的，表明改進(jìn)了透明度。
由上面的結(jié)果可知，與對(duì)比實(shí)施例1相同的普通產(chǎn)品相比，本發(fā)明產(chǎn)品具有非常出眾的透明度。在PVC/PVAc輪轉(zhuǎn)凹印油墨中的比較稱(chēng)量本發(fā)明的顏料(實(shí)施例1、2和3)和普通的產(chǎn)品(由Clariant company生產(chǎn)的Novoperm Yellow P-HG)各7.5克。在250毫升聚乙烯容器內(nèi)，將它們分別與42.5克PVC/PVAc清漆(固含量16％)和130克玻璃小珠(直徑1.3毫米)混合，并使用油漆攪拌器分散1小時(shí)。在分散后，將各種混合物用50克聚氯乙烯/聚乙酸乙烯酯(此后簡(jiǎn)寫(xiě)為PVC/PVAc)清漆稀釋?zhuān)苽渚哂?.5％顏料濃度的油墨。
使用No.2桿式涂布機(jī)將各種油墨涂敷在聚酯膜上(濕涂膜，厚度12微米)。
按照與對(duì)比實(shí)施例1相同的方法，用分光光度計(jì)測(cè)量用L值表示的這些涂敷聚酯膜各自的反射率，并比較透明度。
表3
這些結(jié)果與上述用眼睛的判斷方法的“顯著不同”是一致的，表明改進(jìn)了透明度。
上面的結(jié)果表明，對(duì)于PVC/PVAc輪轉(zhuǎn)凹印油墨，本發(fā)明的產(chǎn)品與普通產(chǎn)品相比具有非常出眾的透明度。在含水苯胺印刷油墨中的比較稱(chēng)量本發(fā)明的顏料(實(shí)施例1、2和3)和普通的產(chǎn)品(由Clariant company生產(chǎn)的Novoperm Yellow P-HG)各12.0克。在250毫升聚乙烯容器內(nèi)，將它們分別與57.0克堿溶性丙烯酸樹(shù)脂(固含量20％)和130克玻璃小珠(直徑1.3毫米)混合，并使用油漆攪拌器分散1小時(shí)。分散后，將各種混合物進(jìn)一步用20克丙烯?；闋钜呵迤幔?克水和5克異丙醇稀釋?zhuān)苽渚哂?2.0％顏料濃度的油墨。
表5方形化合物的光譜性能和分解溫度
實(shí)施例39測(cè)試實(shí)施例1-6中制備的化合物的薄膜的光學(xué)常數(shù)。結(jié)果列在表6中。
對(duì)比實(shí)施例2類(lèi)似地，將實(shí)施例1-6(化合物1b-6b)中沒(méi)有進(jìn)行金屬絡(luò)合處理的方形化合物的薄膜測(cè)試其光學(xué)常數(shù)。結(jié)果列在表7中。
表6方形化合物的光學(xué)常數(shù)
本發(fā)明的效果如上所述，通過(guò)本發(fā)明顯著改進(jìn)了迄今為止所應(yīng)用的顏料黃180的透明度和疏水性，并且使得將顏料黃180應(yīng)用于要求特別高透明度如彩色調(diào)色劑和彩色濾色片領(lǐng)域，和應(yīng)用于要求疏水性如聚合調(diào)色劑領(lǐng)域已經(jīng)變得可能。
工業(yè)適用性本發(fā)明得到的顏料黃180可以在如印刷油墨，噴墨墨水，涂料，塑料，橡膠領(lǐng)域中用作著色劑，用作復(fù)印機(jī)或印刷機(jī)的彩色調(diào)色劑，或用作液晶顯示設(shè)備的彩色濾色片等。
權(quán)利要求
1.顏料黃180，它的透明度的dL值改進(jìn)了-2或更小，該值是用分光光度計(jì)測(cè)得的光亮度與對(duì)照產(chǎn)品的光亮度比較得到的。
2.如權(quán)利要求1所述的顏料黃180，其具有較高的疏水性，在水沉積方法的疏水性實(shí)驗(yàn)中，其具有1小時(shí)或更長(zhǎng)的沉積時(shí)間。
3.一種顏料黃180的生產(chǎn)方法，在該生產(chǎn)方法中將1，2-雙(2-氨基苯氧基)乙烷重氮化，使得到的重氮基成份與5-乙酰乙酰基氨-苯并咪唑酮偶合，其中這種顏料黃180的透明度的dL值改進(jìn)了-2或更小，該值是用分光光度計(jì)測(cè)得的光亮度與對(duì)照產(chǎn)品的光亮度比較得到的，上述方法的特征在于使用5-乙酰乙?；?苯并咪唑酮的細(xì)淤漿作為偶合成份。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其進(jìn)一步包括用蠟對(duì)合成的顏料黃180的表面進(jìn)行處理。
5.印刷油墨，噴墨墨水，涂料，塑料，橡膠，復(fù)印機(jī)或印刷機(jī)的彩色調(diào)色劑，或液晶顯示設(shè)備的彩色濾色片，其中加入了如權(quán)利要求1或2所述的顏料黃180。
全文摘要
具有極好透明度的顏料黃180的生產(chǎn)方法，該方法包括重氮化1，2－雙(2－氨基苯氧基)乙烷，并用5－乙酰乙?；保讲⑦溥蛲己纤傻闹氐煞荩渲杏米髋己铣煞莸?－乙酰乙?；保讲⑦溥蛲且杂贊{狀的精細(xì)顆粒的形式存在。
文檔編號(hào)C09B35/033GK1404511SQ01805359
公開(kāi)日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者橋本勛, 津田升, 大澤浩, 岡崎知典, 志賀學(xué), 大槻浩平 申請(qǐng)人:克拉瑞特國(guó)際有限公司