DE2344313A1 - Neue modifikation eines disazopigmentes - Google Patents
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B43/00—Preparation of azo dyes from other azo compounds
- C09B43/32—Preparation of azo dyes from other azo compounds by reacting carboxylic or sulfonic groups, or derivatives thereof, with amines; by reacting keto-groups with amines
- C09B43/38—Preparation of azo dyes from other azo compounds by reacting carboxylic or sulfonic groups, or derivatives thereof, with amines; by reacting keto-groups with amines by reacting two or more ortho-hydroxy naphthoic acid dyes with polyamines
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
- C09B67/0025—Crystal modifications; Special X-ray patterns
- C09B67/0028—Crystal modifications; Special X-ray patterns of azo compounds
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Description
CIBA-GElGY AG, CH-4002 Base!
CBA-GElGY
Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E, Acsmann
Dr. R. Koenigsbarger - Dipl. Fi.ys. U. H-.,!zbauer
Dr. F. Zum3iein jun.
8 München 2, Bröuhausstraß· 4 /Ul
ι
I Case 3-8394
I Deutschland
: Neue Modifikationen eines Disazopigmentes
In der deutschen Patentschrift Nr. 9V5.9OI
: ist im Beispiel 1 dieHerstellung eines braunen Disazopig-
mentes der Formel
COOCH,, 1 J
CONH-
.NHO
409812/1128
(D
344313
durch Kondensation des Azocarbonsaurechlorides der
Formel
(II) COCl
im Molveihältnis 2:1 mit p-Phenylendiamin in Gegenwart von
Pyridin in Chlorbenzol beschrieben. Der erhaltene Farbstoff
weist zwar ausgezeichnete Echtheitseigenschaften auf, ist jedoch wegen seines stumpfen unansehnlichen Farbtons
ohne jegliches koloristische Interesse. Fig. stellt das Rontgenbeugungsdxagramm dieses Pigmentes dar,
welches wir in der Folge als α-Modifikation bezeichnen.,
Es wird durch folgende Linien charakteristiert:
Netzebenenabstand oder Intensität der Linie d-Wert in A
17*2 mittel bis schwach
H4I mittel
8,70 mittel bis stark
8,00 mittel bis schwach
6.21 mittel bis schwach 5*75 stark
4.22 mittel bis schwach 3,98 mittel
3,82 mittel
40981 2/1128
Netzebenenabstand oder Intensität der Linie d-Wert in S
3,50 stark
3,47 mittel
3ί32 sehr stark
3,15 mittel
wobei im Bereich von l8 bis 3*2 A weitere schwache
Linien auftreten, nämlich bei folgenden d-Werten:
11,8 5,52 4,74 3,89 3,61 3,26 3,21
Es wurde nun gefunden, dass man zu einer neuen wertvollen leuchtend gelbstichig-roten Kristallform des
Farbstoffs der Formel (I), ß-Modifikation genannt, gelangt,
welche das Rontgenbeugungsspektrum Fig. 2 aufweist, welches durch folgende Linien charakterisiert ist:
Netzebenenabstand oder Intensität der Linie d-Wert in A
12,6 mittel bis schwach
8,70 mittel'
8,33 stark
6,33 mittel bis schwach
5,38 stark
5,18 mittel
4,94 mittel
4,68 mittel
4,37 mittel bis schwach
4,24 . mittel
4,05 mittel bis sehwach
3,74 mittel
3,33 sehr stark
4098 12/1128
-H-
wobei im Bereich I3 bis 3,3 8 weitere schwache Linien
auftreten, nämlich bei folgenden d-Werten:
11,5 10,6 6,71 6,09 5,65 3,94 3,50 8.
wenn man eine Lösung von ρ-Phenylendiamin in einem inerten
organischen Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur einer Lösung des Säurechlorides der Formel II im Molverhältnis
1ί2 allmählich zugibt.
Es wurde ferner gefunden, dass man zu einer ebenfalls neuen gelbstichig-roten Kristallform des
Farbstoffes der Formel (i), -γ-Modifikation genannt, gelangt,
welche das Rontgenbeugungsspektrum Pig. 3 aufweist, welches durch folgende Linien charakterisiert wird:
Netzebenenabstand oder d-Wert in 8
Intensität der Linie
| 10,6 | mittel bis | stark |
| 8,00 | stark | |
| 6,80 | mittel bis | schwach |
| 5,33 | mittel' | |
| 5,01 | mittel, bis | schwach |
| 4,82 | mittel bis | schwach \ |
| 4,69 | mittel bis | stark |
| 4,30 Triplett | mittel | |
| 4,18 | mittel bis | stark |
| 4,04 | mittel | |
| 3,81 | mittel | |
| 3,59 | stark | |
| • 3,27 | sehr stark |
409812/1128
wobei bei sehr gut kristallisierten Proben die 4,30 S-Linie
die Aufspaltung in ein Triplett von Linien zeigt und im Bereich von 11 bis 'j>ßl A weitere schwache Linien
auftreten, nämlich bei folgenden d-Werten: 13,6 12,0 6,21 6,06 4,51 3,16 3,11 8,
wenn man die α-Modifikation des Pigmentes der Formel (I) in einem inerten hochsiedenden organischen Lösungsmittel
erhitzt.
Für die Herstellung der ß-Modifikation verwendet man als inertes organisches Lösungsmittel, beispielsweise
aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol oder Xylol, Nitrobenzol, Dimethylformamid, insbesondere
aber Halogenbenzole, wie Mono-, Di- oder Trichlorbenzole, vorzugsweise o-Dichlorbenzol. Man arbeitet zweckmässig
bei Temperaturen zwischen 8O-I5O .
Für die Umwandlung der α- in die 7-Modifikation
verwendet man als hochsiedendes, inertes, organisches Lösungsmittel beispielsweise 1-Chlornaphthalin, vorzugsweise
aber Nitrobenzol.
Die Rontgenbeugungsdiagramme wurden nach einer
üblichen Pulvermethode erhalten, wobei das Beugungsbild auf Filmen registriert wurde. Zur Aufnahme diente eine
Guinier-de WoIff-Kamera mit Quarzmonochromator; CuK 2~
Strahlung. Aus den Glanzwinkeln wurden die zuge-
40981 2/1128
hörigen Netzebenenabstände auf dem üblichen Wege berechnet. Zur genauen Messung der Glanzwinkel wurde kubisches
Ammonium-Aluminiumsulfat-dodeka-Hydrat [NH^Al(SO^)~·12 HpOj*
als Eichsubstanz verwendet und für dessen Gitterkonstante der Wert von a = 12,240 +^ 0,002 S angenommen. Die relativen
Intensitäten der Linien wurden geschätzt. Die Netzebenenabstände ein und derselben Modifikation zeigen,
eine natürliche Streubreite; für Netzebenenabstände über 10 A beträgt sie +_ 5^ relativ und für Netzebenenabstände
unter 10 S + 2% relativ.
Die neuen Pigmentmodifikationen können in feinverteilter Form zum Pigmentieren von hochmolekularem
organischem Material verwendet werden, z.B. Celluloseäthern und -estern, wie Aethylcellulose, Nitrocellulose,
Celluloseacetat, Cellulosebutyrat, natürlichen Harzen oder Kunstharzen, wie Polymerisationsharzen oder Kondensationsharzen,
z.B. Aminoplasten, insbesondere Harnstoff- und Melamin-Formaldehydharzen, Alkydharzen,
Phenoplasten, Polycarbora ten, Polyolefinen, wie Polystyrol,
Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polyacrylsäureester, Polyamiden, Polyurethanen
oder Polyestern, Gummi, Casein, Silikon und Silikonharzen, einzeln oder in Mischungen.
40981 2/1128
Dabei spielt es keine Rolle, ob die erwähnten hoch-molekularen Verbindungen als platische Massen,
Schmelzen oder in Form von Spinnlösungen, Lacken, Anstrichstoffen oder Druckfarben vorliegen. Je nach Verwendungszweck
erweist es sich als vorteilhaft, die neuen Pigmente als Toner oder in Form von Präparaten
zu verwenden.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, wo nichts anderes vermerkt wird, Gewichtsteile
und die Prozente Gewichtsprozente.
70 Teile des Farbstoffes, den man durch Kupplung von diazotierten] l-Aminobenzol-2-carbonsäuremethylester
mit 2,3-Oxynaphthoesäure erhält, werden in feiner Verteilung im Gemisch mit 308 Teilen
o-Dichlorbenzol, 30,2 Teilen Thionylchlorid unter Rühren
innert einer Stunde auf 95 erwärmt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch während 10 Minuten bei 95-98 gehalten.
Nach dem Erkalten auf 20° wird das kristallin ausgefallene Azofarbstoffcarbonsäurechlorid durch
Filtration isoliert, mit wenig o-Dichlorbenzol, dann mit Benzol nachgewaschen und im Vakuum bei 70 getrocknet,
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36,85 Teile des so erhaltenen Carbonsäurechlorides
werden in 65O Teilen o-Diehlorbenzol unter
Rühren bei 100° gelöst. Zu dieser Lösung gibt man im Verlaufe von 5 Minuten eine 120°—warme Lösung enthaltend
5,4 Teile 1,4-Diaminobenzol in 260 Teilen o-Diehlorbenzol. Das Gemisch wird l6 Stunden bei
l4O-l45° gerührt. Das gebildete Kondensationsprodukt
wird bei 100° abfiltriert, zuerst mit 100°-warmem o-Dichlorbenzol, dann mit 20 -warmem Methanol nachgewaschen
und im Vakuum bei 100 getrocknet. Der erhaltene Pigmentfarbstoff stellt ein in organischen Lösungsmitteln
sehr schwer lösliches rotes Pulver dar, welches, in eine feine Verteilung gebracht, Polyvinylchlorid
in brillanten Rottönen von sehr guter Migrationsund Lichtechtheit färbt.
Elementaranalyse des erhaltenen Pigmentfarbstoffes:
Elementaranalyse des erhaltenen Pigmentfarbstoffes:
C H NO
Gefunden: 68,0 4,2 10,6 16,5 Berechnet: 68,3 4,1 10,8 16,5
Das erhaltene Pigment stellt die ß-Form des eingangs erwähnten Disazofarbstoffes der Formel I dar.
Das gleiche Pigment kann auch nach dem Eintopfverfahren hergestellt werden, d.h. ohne Isolierung
des Azofarbstoffcarbonsäurechlorides.
409812/1128
Beispiel 2
10 Teile des gemäss Beispiel 1 der deutschen Patentschrift Nr. 9^3*901 durch Kondensation des Azocarbonsäurechlorides
der Formel (II) im Molverhältnis 2:1 mit p-Phenylendiamin in Gegenwart von Pyridin in
Chlorbenzol erhaltenen braunen Disazopigmentes werden in 215 Teilen Nitrobenzol unter Rühren während 3° Minuten
gekocht. Bei 100 wird das Pigment abfiltriert, zuerst mit wenig 100 -warmem Nitrobenzol, dann mit
20°-warmem Methanol nachgewaschen und im Vakuum bei 100° getrocknet. Man erhält 9,4 Teile eines roten
weichen Pigmentpulvers, welches die 7-Form darstellt und welches durch Mahlen oder Salzkneten in eine
applikatorisch günstige Form gebracht werden kann, welche Polyvinylchlorid in gelbstichig roten Tönen
von guter Licht- und Migrationsechtheit färbt.
Die Umwandung in die 7-Modifika-cion können
auch andere hochsiedende Lösungsmittel wie z.B. 1-Chlornaphthalin bewirkt werden.
409812/1 128
Elementaranalyse des erhaltenen Pigmentfarbstoffesϊ
C HN 0
Gefunden: 68,2 4,2 11,0 l6,4
Berechnet: 68,3 4,1 10,8 l6,5
Beispiel 3
65 Teile Polyvinylchlorid, 35 Teile Dloctylphthalat
und 0,2 Teile des gemäss Beispiel 1 erhaltenen Pigmentes werden miteinander vermischt und dann
auf einem Zweiwalzenkalander während 7 Minuten bei l40 hin und hergewalzt. Man erhält eine gelbstichig rot
gefärbte Folie von brillantem Farbton und sehr guten Licht-, Wetter-, Migrations- und Ueberlackierechtheit.
In einer Stangenmühle werden 40 Teile eines Nitrocelluloselackes, 2,375 Teile Titandloxyd und
0,125 Teile des im Beispiel 1 erhaltenen Pigmentes während 16 Stunden gemahlen. Der erhaltene Lack wird
auf eine Aluminiumfolie in dünner Schicht ausgetragen. Man erhält einen brillanten gelbstichig roten Lackanstrich
mit ausgezeichneten Echtheiten.
4098 12/112S
In einem Kneter behandelt man unter Kühlung eine Mischung aus 25- Teilen des gemäss
Beispiel 1 erhaltenen Pigmentes, 25 Teile Acetylcellulose (3^j3% gebundene Essigsäure), 100 Teile
Natriumchlorid und 50 Teile Diacetonalkohol bis zur Erreichung des gewünschten Feinheitsgrades des Pigmentes.
Dann gibt man 25 Teile Wasser hinzu und knetet so lange, bis eine feinkörnige Masse entstanden ist.
Diese wird auf eine Nutsche gebracht und mit Wasser gewaschen, bis im Filtrat keine Chlorionen mehr
nachweisbar sind. Man trocknet im Vakuum bei 85 und mahlt dann in einer Hammermühle.
Zu einer aus 100 Teilen Acetylcellulose und 376 Teilen Aceton bestehenden Acetatseidespinnmasse
gibt man 1,33 Teile des erhaltenen Pigmentpräparates. Man verrührt 3 Stunden, was zur vollständigen Verteilung
des Farbstoffes führt. Der nach der üblichen Weise nach dem Trocknungsverfahren aus dieser Masse erhaltene
Faden weist eine brillante rote Färbung auf, die sehr gute Echtheiten besitzt.
40981 2/1128
ClBA-GEIGY AG
Beispiel 6
0,25 Teile des Farbstoffes gemäss Beispiel 1 werden mit 40 Teilen eines Alkyd-Melamin-Einbrennlackes,
welcher 5C$ Farbstoff enthält und 4,75 Teile
Titandioxyd, während 24 Stunden in einer Stangenmühle gemahlen. Der erhaltene Lack wird auf eine Aluminiumfolie
in dünner Schicht ausgezogen und während einer Stunde bei 120° eingebrannt. Man erhält einen leuchtend
roten Lackanstrich mit guter Licht- und Wetterbeständigkeit.
. Beispiel 7
4,8 Teile des Farbstoffes gemäss Beispiel 1 werden mit 4,8 Teilen des Natriumsalzes der 1,1'-Dinaphtylmethan-2,2!-disulfonsäure
und 22,1 Teilen Wasser so lange in einer der gebräuchlichen Kolloidmühlen gemahlen,
bis alle Pigmentteilchen kleiner als 1 μ sind. Die so erhaltene Pigmentsuspension weist einen Pigmentgehalt
von ca. 15$ auf.
Gibt man diese wässrige Suspension zur Viskose-Spinnmasse, so erhält man nach dem üblichen Spinnverfahren
einen leuchtend rot gefärbten Cellulosefaden mit sehr guten Echtheiten.
409812/112Ö
Eine stabilisierte Mischung aus 100 g eines Suspensionspolyvinylchlorids ("Hostalit C 26o",
Farbwerke Hoechst AG, K-Wert = 60), 1,5 g eines
Komplexes aus Barium- und Cadmiumsalzen höherer Fettsauren,
Komplexbildnern und Antioxydantien als Stabilisator ("Advastab B C 26", deutsche Advance GmbH),
0,5 g eines Costabilisators auf der Basis organischer Phosphitverbxndungen ("Advastab CH 300", deutsche
Advance GmbH), 3j0 S eines epoxydierten Sojaöles
("Advaplast 39"* deutsche Advance GmbH), 0,5 g eines
Gleitmittels ("E-Wachs", Badische Anilin- und Soda-Fabrik),
2,0 g Titandioxid ("Titandioxid KRONOS Cl 220", Titangesellschaft GmbH, Leverkusen) und 0,1 g des Pigmentes
nach Beispiel 1 wird während 8 Minuten bei ]80 auf einem Mischwalzwerk mit einer Walzendrehzahl
von 20:24 (Friktion 1:1,2) und einem Walzenspalt von 0,3 mm verarbeitet und anschliessend bei einer Temperatur
von l80° zu einer Platte von 1 mm gepresst. Die rote Färbung der so erhaltenen Hartpolyvinylchloridpüa
tte ist ausgezeichnet reib-, hitze-, migrations-., licht- und wetterecht.
409812/1128
Beispiel 9
Aus 10 g des Pigmentes nach Beispiel 1, 30 g Tonerdehydrat und 60 g eines auf Leinöl-Standöl-Basis
hergestellten Druckfirnisses stellt man auf einem Dreiwalzenstuhl eine graphische Druckfarbe her,
Die damit im Buchdx-uekverfahren erhaltenen
Drucke zeichnen sich durch eine schöne rote Nuance von ausgezeichneter Lichtechtheit und sehr guter Lösungsmittel-
und Ueberlackierechtheit aus.
Eine stabilisierte Mischung aus 65 g eines Emulsionspolyvinylchlorids mit einem K-Wert von
72-74 ("Lonza GD", Lonza AG, Basel), 32 g Dioctylphthalat,
3 S eines epoxydierten Sojaöles als Weichmacher
("Advaplast 39", Ciba-Geigy, Marienberg),
1,5 g eines Komplexes aus fettsauren Barium- und
»
Cadmiumsalzen, Komplexbildnern und Antioxydantien als Stabilisator ("Advastab B C 26", deutsche Advance GmbH, Marienberg), 0,5 g eines Costabilisators auf der Basis organischer Phosphitverbindungen ("Advastab CH 300"* Ciba-Geigy, Marienberg), 5.. g Titandioxid ("Titandioxid KRONOS RN 56", Titangesellschaft GmbH, Leverkusen) und 0,5 g des Pigmentes nach Beispiel 1 wird
Cadmiumsalzen, Komplexbildnern und Antioxydantien als Stabilisator ("Advastab B C 26", deutsche Advance GmbH, Marienberg), 0,5 g eines Costabilisators auf der Basis organischer Phosphitverbindungen ("Advastab CH 300"* Ciba-Geigy, Marienberg), 5.. g Titandioxid ("Titandioxid KRONOS RN 56", Titangesellschaft GmbH, Leverkusen) und 0,5 g des Pigmentes nach Beispiel 1 wird
409812/1128
während 8 Minuten bei ΙβΟ auf einem Mischwalzwerk mit
einer Walzendrehzahl von 20:24 (Friktion 1:1,2) und einem Walzenabstand von 0,3 mm verarbeitet. Die rote
Färbung der so erhaltenen Weichpolyvinylchloridfolie
weist eine sehr gute Migrations-, Reib-, Hitze und Lichtechtheit auf.
Ein Einbrennlack aus 20 g Titandioxid (z.B. "Titandioxid KRONOS RN 57" der Titangesellschaft GmbH,
Leverkusen), 40 g einer 60$-igen Lösung eines Cocosalkydharzes (Mischpolykondensat" aus Cocosölfettsäure,
Phthalsäure und Pentaerythrit) in Xylol, 24 g einer 50$-igen Lösung eines Melaminharzes (z.B. "Superbeckamin
852" der Reichhold-Chemie, Hamburg) in Butanol, 8 g Xylol, 7 g Aethylenglykolmonomethyläther und 1 g
des Pigmentes nach Beispiel 1 wird in einer Kugelmühle fein gemahlen, auf eine Aluminiumfolie aufgespritzt,
trocknen gelassen und dann während 30 Minuten bei 120° eingebrannt. Die rote Färbung ist sehr
gut wetter-, überlackier- und hitzeecht.
409812/1 128
Claims (10)
- CIBA-GEIGY AG.Pa tentansprüche 1) Disazoplgment der FormelCOOCH-, r J(Din seiner neuen ^-Modifikation, gekennzeichnet durch ein Rontgenbeugungsdiagramm, welches auf einem Netzebenenabstand von 3*33 « eine Linie sehr starker Intensität, bei 5*38 u* 8,33 ° Linien starker Intensität bei 3,72U 4,24, 4,68, 4,94, 5,18 und 8,70 S Linien mittlerer Intensität bei 4,05, 4,37, 6,33 und 12,6 S Linien mittlerer bis schwacher Intensität, bei 3*50, 3* 9^* 5*65, 6,09, 6,71, 10,6 und 11,5 S Linien schwacher Intensität aufweist.
- 2) Disazopigment der Formel (i) in seiner neuen 7-Modifikation, gekennzeichnet durch ein Höntgenbeugungsdiagramm, welches bei einem Netzebenenabstand von 3*27 i? eine Linie sehr starker Intensität, bei 3,59 und 8,00 S Linien starker Intensität, bei 4,18, 4,69 und 10,6 S. Linien mittlerer bis starker Intensität,409812/1128CIBA-GEIGY AGbei 4,82, 5;Ol und 6,80 S Linien mittlerer bis schwacher Intensität, bei 3,11, 3,16, 4,51, 6,06, 6,21, 12,0 und 13,6 fi Linien schwacher Intensität aufweist.
- 3) Verfahren zur Herstellung der ß-Modifikation des Disazopigraentes der Formel (I), dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lösung von p-Phenylendiamin in einem inerten organischen Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur einer Lösung des Säureehlorides der FormelCOOCH2
t j(II) COClim Molverhältnis 1:2 allmählich zugibt. - 4) Verfahren gemäss Anspruch 3λ dadurch gekennzeichnet, dass man als inertes organisches Lösungsmittel ein chloriertes Benzol verwendet.
- 5) Verfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man o-Dichlorbenzol verwendet.
- 6) Verfahren gemäss Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung bei Temperaturen zwischen 80 und 150 durchführt.A09S12/ 1 128CIBA-GEIGY AG
- 7) Verfahren zur Herstellung der 7-Modifikation des Disazopigmentes der Formel (i), dadurch gekennzeichnet, dass man die α-Modifikation des Pigmentes der Formel (I) in einem inerten hochsiedenden organischen Lösungsmittel erhitzt.
- 8) Verfahren gemäss Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, dass man als organisches Lösungsmittel Nitrobenzol verwendet.
- 9) Verfahren zum Pigmentieren von hochmolekularem organischem Material, gekennzeichnet durch die Verwendung der ß- oder der -γ-Modifikation des Disazopigmentes der Formel (i).
- 10) Gefärbtes hochmolekulares organisches Material enthaltend als Pigment die ß- oder γ-Modifikation des Disazopigmentes der Formel (i).409812/1128
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