单偶氮颜料的固态溶液制造技术

包含一种主体晶格和至少一种客体材料的单偶氮颜料固态溶液，以及含有本发明专利技术固态溶液的颜料组合物及其用途。所述主体晶格是通式（Ⅰ）或（Ⅱ）所示的材料。通式（Ⅰ）中，Ｒ↑［１］＝Ｈ、ＣＯ↓［２］↑［－］－或ＣＯ↓［２］Ｒ，式中Ｒ可以是可被下列取代基取代１至３次的苯基：Ｃ↓［１］～Ｃ↓［４］烷基、Ｃ↓［１］～Ｃ↓［４］烷氧基、卤素、ＮＯ↓［２］或－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ↓［３］，Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］彼此独立，可为Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷氧基、Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］链烯基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷硫基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷氧羰基、羟基Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷氧基、苯基、苄基、苯硫基、卤素、－ＣＮ、ＮＯ↓［２］、－ＣＦ↓［３］、－ＣＯＲ↑［７］、－ＣＯＯＲ↑［７］、－ＣＯＮＲ↑［７］Ｒ↑［８］、－ＳＯ↓［２］Ｒ↑［７］、－ＳＯ↓［２］ＮＲ↑［７］Ｒ↑［８］、－ＮＲ↑［７］ＮＲ↑［８］或－ＯＲ↓［２］，其中各个Ｒ↑［７］和Ｒ↑［８］各自独立地是Ｈ、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基或苯基；Ｍ↑［２＋］是碱土金属阳离子或Ｍｎ↑［２＋］。通式（Ⅱ）中，Ｒ↑［９］代表Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷氧基、Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］链烯基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷硫基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷氧羰基、羟基Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷氧基、苯基、苄基、苯硫基、卤素、－ＣＮ、ＮＯ↓［２］、－ＣＦ↓［３］、－ＣＯＲ↑［７］、－ＣＯＯＲ↑［７］、－ＣＯＮＲ↑［７］Ｒ↑［８］、－ＳＯ↓［２］Ｒ↑［７］、－ＳＯ↓［２］ＮＲ↑［７］Ｒ↑［８］、－ＮＲ↑［７］ＮＲ↑［８］或－ＯＲ↓［２］，其中各个Ｒ↑［７］和Ｒ↑［８］各自独立地是Ｈ、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基或苯基，且其中客体材料具有与其相应的主体材料相同的通式，其条件是在其分子结构中至少有一个位置不同于相应的主体。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有所希望的色调和色强度特性的单偶氮颜料的固态溶液。具体说，本专利技术涉及新型单偶氮颜料的固态溶液及其制造方法和在印刷油墨、油墨清漆、染料和塑料组合物中的用途。X-射线是相当于波长大约为100皮米的电磁辐射。当这种辐射通过结晶材料时如果满足布拉格(Bragg)定律就能产生衍射λ＝2dsinθ式中λ等于X-射线辐射的波长，d是晶格平面之间的距离，θ是掠射角，即入射的辐射与晶格平面构成的角度。当这种技术用在粉末样品上时就粉末X-射线衍射(XRD)，且在结晶固体的鉴定中通常用作指纹。实际上对于30,000以上的数据库来说，这样的衍射图形是由粉末衍射标准联合委员会保存的。不仅是不同化合物通常会显示出不同的衍射图形，而且同一材料的不同结晶相(多晶型物)也会显示出不同的衍射图形。粉末X-射线衍射特别适合于用来鉴定有机颜料，因为有机颜料常常是以不同结晶度的粉末形式制备的。每种有机颜料都有不同的衍射图形，这就容易鉴定样品及其结晶度。在有机颜料工业中通常都要有目的地制备各种不同颜料的混合物以增强特定要求的性能，例如色调和色强度。这样的混合物可归纳为三类1、简单的物理混合物，其中至少有2种不同晶体结构的化学种。材料的这样的一种物理混合物所形成的衍射图形就是一种样品的XRD重叠在其它材料的XRD上的组合。在这样的情况下，可以通过XRD分析来测定混合物中各材料的相对含量。2、可以形成一种主体-客体固态溶液。在这种情况下，一种材料的晶格对其它材料而言起着主体作用，它不是采取其自己独特的晶格，而是作为主体材料晶格中客体存在。在这种情况下，只能观察到主体材料的X-射线衍射图形。3、通过2种或更多种化合物的混合生成一种新的结晶形式。在这种情况下，X-射线衍射图形不对应于所存在的任何单种材料的衍射图形，而是一种新的独特的图形。本专利技术涉及主体-客体固态溶液，具体说涉及通过形成单偶氮颜料的固态溶液而产生的协同效应。这种效应是所希望的，因为这种效应能改善这种颜料的性能。具体说，按照本专利技术的单偶氮颜料的固态溶液提供了色强度、分散性和光泽方面的改善，增加了透明度，加深了油墨的主色，并提高了塑料的热稳定性。二芳基化物黄和高性能有机颜料的固态溶液的形成是已知的技术，二芳基化物黄记载在Dyes and Pigments(染料与颜料)杂志上，1992，18，69，而高性能颜料则公开于EP-A704，497、EP-A358，148和EP-A73，463中。形成颜料物质的固态溶液的结果通常是形成较小的晶体。已经知道晶体形态的这种改变会影响色强度、遮盖力、热稳定性和分散特性，如Chemical Society Review，1997，26，203中所讨论的。减小粒度也被认为有助于加深主色。先有技术制备二芳基化物颜料的固态溶液的方法需要使用两种偶联剂和一种胺组分。先有技术制备高性能颜料的方法是一种不包括重氮化反应的多步合成方法。而本专利技术涉及的是传统单偶氮颜料的新型固态溶液，形成这种溶液的方法需要使用一种偶联组分和至少两种可以重氮化在一起的不同的胺材料。本申请提供一种形成这类新型单偶氮颜料固态溶液的方法，同时也说明这类固态溶液所给出的既优于纯主体材料本身又优于固态溶液各组分的物理混合物的技术上的优点。本专利技术提供包含一种主体晶格和至少一种客体材料的新型单偶氮颜料固态溶液，其中该主体晶格是一种通式I或II所示的材料，其中通式I的化合物定义为 其中R1＝H、CO2-或CO2R，式中R可以是可被下列取代基取代一至三次的苯基C1-C4烷基如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，优选甲基；C1-C4烷氧基如甲氧基、乙氧基正丙氧基、正丁氧基，优选甲氧基；卤素如Cl、Br或I，优选Cl；NO2或-NHC(O)CH3，R2、R3、R4、R5和R6彼此独立，可为C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C2-C20链烯基、C1-C20烷硫基、C1-C20烷氧羰基、羟基C1-C4烷氧基、苯基、苄基、苯硫基、卤素如氟、氯、溴、-CN、NO2、-CF3、-COR7、-COOR7、-CONR7R8、-SO2R7、-SO2NR7R8、-NR7NR8或-OR2，其中各个R7和R8各自独立地是H、C1-C4烷基或苯基；M2+是碱土金属阳离子如Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+或Mn2+，且其中式II的化合物定义为 其中R9代表C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C2-C20链烯基、C1-C20烷硫基、C1-C20烷氧羰基、羟基C1-C4烷氧基、苯基、苄基、苯硫基、卤素如氟、氯、溴、碘、-CN、NO2、-CF3、-COR7、-COOR7、-CONR7R8、-SO2R7、-SO2NR7R8、-NR7NR8或-OR2，其中各个R7和R8各自独立地是H、C1-C4烷基或苯基，且其中客体材料具有与其相应的主体材料相同的通式，其条件是在其分子结构中至少有一个位置不同于相应的主体，即R1～R9中至少有一个取代基是不同选择的。本专利技术的固态溶液包含一种主体材料和至少一种结合在主体材料晶格中的客体材料。根据直到目前为止的观察，按照本专利技术的固态溶液的X-射线衍射图形与客体材料的X-射线衍射图形是相同的。用粉末X-射线衍射法进行分析时，一种结晶相(客体材料)在另一种结晶相(主体材料)中的检测极限是大约10％。这里假设，如果固态溶液是以10％客体在90％主体中形成的，则固态溶液也将存在低于该检测极限。以主客体材料总量为基准，主体材料中所含客体材料的量可选择在1～50摩尔％，优选1～30％摩尔，更优选5～20摩尔％，最优选10～20摩尔％的范围内。一种或多种客体，即不同分子结构的客体分子可以结合到相同的主体晶格中。用于本专利技术的优选主体材料是颜料红57∶1或颜料黄111。 颜料红57∶1颜料黄111用于本专利技术的结合在主体颜料红57∶1晶格中的优选客体材料具有如下所示的通式III 其中W＝SO3H、NO2或CO2H；X＝Cl、CH3、SO3H、CO2H或H；Y＝CF3或H；以及Z＝Cl、CH3或H。结合在颜料黄111晶格中的优选客体材料具有如下所示的通式IV 其中W＝SO3H、NO2、OCH3或CO2H；X＝Cl、CH3、SO3H、CO2H或H；Y＝CF3或H；以及Z＝Cl、CH3或H。颜料的最终组合物可以包括通常用作颜料添加剂的化合物，例如树脂、染料和/或表面活性剂。适用的树脂包括木松香、松香、浮油松香、氢化松香、松香酯、歧化松香、二聚松香、聚合松香、含酚松香、含羧基的马来酸或富马酸树脂。树脂的比例可在宽范围内改变，例如可为本专利技术颜料重量的0.1～50％。适用的表面活性剂包括阴离子型、阳离子型、两性离子型或非离子型表面活性剂。可以使用的阴离子表面活性剂是例如烷基、芳基或芳烷基的硫酸酯或磺酸酯；烷基、芳基或芳烷基的磷酸酯或膦酸酯；或羧酸。可以使用的阳离子表面活性剂是例如伯、仲或叔胺或季铵盐。适用的非离子表面活性剂包括长链醇、醇或胺/环氧乙烷缩合物，胺氧化物或膦氧化物以及其它蓖麻油衍生物。表面活性剂的量可在宽范围内变化，例如可为本专利技术颜料重量的0.1～20％。当存在染料时，该染料通常是含有诸如羧基或磺酸基等水溶性基团的颜料的水溶性形式。染料的量可为本专利技术颜料重量的1～20％本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含一种主体晶格和至少一种客体材料的新型单偶氮颜料固态溶液，其中该主体晶格是一种通式Ⅰ或Ⅱ所示的材料，其中通式Ⅰ的化合物定义为：＊＊＊ Ｍ↑［２＋］其中Ｒ↑［１］＝Ｈ、ＣＯ↓［２］↑［－］或ＣＯ↓［２］Ｒ，式中Ｒ可以是可被下列取代基 取代一至三次的苯基：Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基，优选甲基；Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷氧基；卤素如Ｃｌ、Ｂｒ或Ｉ，优选Ｃｌ；ＮＯ↓［２］或－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ↓［３］，Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］彼此独立，可为＝Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷氧基、Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］链烯基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷硫基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷氧羰基、羟基Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷氧基、苯基、苄基、苯硫基、卤素、－ＣＮ、ＮＯ↓［２］、－ＣＦ↓［３］、－ＣＯＲ↑［７］、－ＣＯＯＲ↑［７］、－ＣＯＮＲ↑［７］Ｒ↑［８］、－ＳＯ↓［２］Ｒ↑［７］、－ＳＯ↓［２］ＮＲ↑［７］Ｒ↑［８］、－ＮＲ↑［７］ＮＲ↑［８］或－ＯＲ↓［２］，其中各个Ｒ↑［７］和Ｒ↑［８］各自独立地是Ｈ、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基或苯基；Ｍ↑［２＋］是碱土金属阳离子或Ｍｎ↑［２＋］，且其中式Ⅱ的化合物定义为：＊＊＊其中Ｒ↑［９］代表Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷氧基、Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］链烯基、Ｃ↓［１ ］－Ｃ↓［２０］烷硫基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷氧羰基、羟基Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷氧基、苯基、苄基、苯硫基、卤素、－ＣＮ、ＮＯ↓［２］、－ＣＦ↓［３］、－ＣＯＲ↑［７］、－ＣＯＯＲ↑［７］、－ＣＯＮＲ↑［７］Ｒ↑［８］、－ＳＯ↓［２］Ｒ↑［７］、－ＳＯ↓［２］ＮＲ↑［７］Ｒ↑［８］、－ＮＲ↑［７］ＮＲ↑［８］或－ＯＲ↓［２］，其中各个Ｒ↑［７］和Ｒ↑［８］各自独立地是Ｈ、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基、或苯基，且其中客体材料具有与其相应的主体材料相同的通式，其条件是在其分 子结构中至少有一个位置不同于相应的主体。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：G奇泽姆，BW海，
申请(专利权)人：西巴特殊化学品控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]