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JP2010501699A - ポリイソブテン誘導体および非イオン性の界面活性添加剤を含有する顔料配合物 - Google Patents

ポリイソブテン誘導体および非イオン性の界面活性添加剤を含有する顔料配合物 Download PDF

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JP2010501699A
JP2010501699A JP2009526028A JP2009526028A JP2010501699A JP 2010501699 A JP2010501699 A JP 2010501699A JP 2009526028 A JP2009526028 A JP 2009526028A JP 2009526028 A JP2009526028 A JP 2009526028A JP 2010501699 A JP2010501699 A JP 2010501699A
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メルシー ジャック
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Abstract

本質的な成分として、(A)少なくとも1つの有機顔料、(B)少なくとも1個の窒素含有末端基を有する少なくとも1つのポリイソブテン誘導体および(C)少なくとも1つの非イオン性の界面活性添加剤を含有する固体の顔料配合物。

Description

本発明は、本質的な成分として
(A)少なくとも1つの有機顔料、
(B)少なくとも1個の窒素含有末端基を有する少なくとも1つのポリイソブテン誘導体
および
(C)少なくとも1つの非イオン性の界面活性添加剤
を含有する固体の顔料配合物に関する。
さらに本発明は、これらの顔料配合物の製造、および天然由来および合成由来の高分子有機材料を着色するための該顔料配合物の使用に関する。
塗布媒体中に顔料を分散させるには機械的な力が加えられなければならず、その大きさは、顔料の湿潤性および該塗布媒体に対するその親和性に依存する。分散を軽減するために、通常、同時に顔料粒子の再アグロメレーションならびにフロキュレーション形成も防止し、かつ得られた顔料分散液を付加的に安定させることが望まれる分散剤が使用される。
WO−A−87/05924から、炭化水素ベースの溶媒系に顔料を分散させるための、ならびに顔料をコーティングするためのポリイソブテン誘導体の使用が公知である。詳細に記載された顔料は、無機顔料、フタロシアニン顔料およびアゾ顔料である。
DE−A−3913667の中では、スルホン酸基を有する顔料誘導体の他に分散剤としてポリイソブテニルコハク酸のビスアミドを含有し、かつ良好な流動性を有する印刷インキの製造のために適している、銅フタロシアニン顔料をベースとする固体の顔料配合物が記載される。
EP−A−628612から、水性および非水性のカーボンブラック分散液を製造するための、ポリイソブテニルコハク酸無水物とアルカノールアミンの反応生成物の使用が公知である。
WO−A−2006/050968の中では、流動性向上剤として窒素含有末端基を有するポリイソブテン誘導体を含有する、レーキ化されなかったアゾ顔料をベースとするオフセット印刷インキが記載される。
本発明の基礎をなしている課題は、好ましい応用技術的特性、殊にその分散挙動およびそのレオロジー特性および彩色特性に優れた固体の顔料配合物を提供することであった。
それに応じて、本質的な成分として
(A)少なくとも1つの有機顔料、
(B)少なくとも1個の窒素含有末端基を有する少なくとも1つのポリイソブテン誘導体
および
(C)少なくとも1つの非イオン性の界面活性添加剤
を含有する固体の顔料配合物が見つかった。
成分(A)として、本発明による顔料配合物中には有機顔料が含有されている。有利には、それは1つの有機顔料(A)である。とりわけ有利な顔料(A)は、フタロシアニン顔料および特にイソインドリン顔料であり、その際、黄色のイソインドリン顔料、殊にC.I.Pigment Yellow 139およびC.I.Pigment Yellow 185が極めて有利である。
本発明による顔料配合物は、様々の有機顔料または様々の無機顔料の混合物または有機顔料および無機顔料の混合物を含有してよい。しかしながら、それらは好ましくは1つの顔料、殊に1つの有機顔料(A)をベースとする。それゆえ、これらの有利な本発明による顔料配合物は、ポリイソブテン誘導体(B)および非イオン性の界面活性添加剤(C)でコーティングされた顔料ともされうる。
顔料(A)は微粒状で存在する。それに応じて、該顔料は、通常0.01〜5μmの平均粒径を有する。
顔料合成に際して、すでに所望された粒子形状を有する顔料が得られる場合、これを顔料(A)として直接使用することができる。他の場合には、生じる粗製顔料は付加的な顔料仕上げ処理に供されなければならない。
成分(B)として、本発明による顔料配合物は、少なくとも1個の窒素含有末端基を有するポリイソブテン誘導体を含有する。
成分(B)のポリイソブテン基は、線状、分岐状または星状に構造化されていてよく、かつ1個以上の窒素含有末端基を有してよい。逆にまた1個以上のポリイソブテン基が窒素含有末端基に結合されていてもよい。有利には、それはポリイソブテン基当たり1個の窒素含有末端基を有するポリイソブテン誘導体である。
その際、ポリイソブテン基は、イソブテン単位のみから構造化されていてよく、またはその割合が一般に≦20質量%、有利には≦10質量%およびとりわけ有利には≦5質量%であるコモノマーも含有してよい。例えば、そのようなコモノマーの例は、ビニル芳香族化合物、例えばスチレンおよびC〜C−アルキルスチレン、例えば2−メチルスチレン、3−メチルスチレンおよび4−メチルスチレンおよび4−tert−ブチルスチレン、C原子5〜10個を有するイソオレフィン、例えば2−メチル−ブテン−1、2−メチルペンテン−1、2−メチルヘキセン−1、2−エチルペンテン−1、2−エチルヘキセン−1および2−プロピルヘプテン−1、および1−ブテンおよびcis−2−ブテンおよびtrans−2−ブテンである。このようなコモノマーは、テクニカルグレードのイソブテン中に含まれていてよい。
一般に、成分(B)のポリイソブテン基は、150〜10000の、有利には200〜6000の、とりわけ有利には300〜4000のおよび極めて有利には400〜3000の平均分子量Mを有する。
ポリイソブテン誘導体(B)の窒素含有末端基は、1個以上の、特に1〜10個の窒素原子を含有してよい。好ましくは、該窒素原子は、第一級アミノ基、第二級アミノ基および/または第三級アミノ基の形で存在するが、しかしながらそれらはアミド基として末端基中に組み込まれていてもよい。とりわけ有利には、窒素含有末端基は、直鎖または分岐鎖のポリアルキレンポリアミンから誘導される。窒素含有末端基は別の官能基も含有してよく、殊に酸素含有官能基、例えばヒドロキシル基またはエーテル基を含有してよく、しかしながら、それらは好ましくは、単にアミノ基によってのみ官能基化されている。
とりわけ有利なポリイソブテン誘導体(B)は、ポリイソブテニルコハク酸無水物(PIBSA)とアンモニアまたは殊にアミンとの反応生成物である。
これらの成分(B)の出発物質として用いられるポリイソブテンコハク酸無水物は、高反応性ポリイソブテン、すなわちα−オレフィン末端基のとりわけ高い割合(好ましくは≧85質量%)を有するポリイソブテンとマレイン酸無水物との反応によって製造することができる。
これらのPIBSA反応生成物のなかでとりわけ有利なのは、PIBSAとアンモニアまたは第一級アミンHNR(殊にジアミンまたはポリアミン)との反応によって得ることができる式I
Figure 2010501699
のポリイソブテニルスクシンイミド(PIBSI)である。
この場合、Rは、上記のポリイソブテン基に相当する。
は、水素または、好ましくは末端アミノ基を有しかつ脂肪族または芳香族であってよい炭化水素基を意味する。
とりわけ有利には、Rは、C原子1〜60個、殊にC原子2〜30個および特にC原子2〜16個を有する脂肪族炭化水素基を意味する。
とりわけ適した基Rの例は、直鎖または分岐鎖のω−アミノアルキレン基、例えばω−アミノメチレン、ω−アミノエチレン、ω−アミノプロピレン、ω−アミノブチレン、ω−アミノペンチレンおよびω−アミノヘキシレンである。
極めて適した基Rの炭素鎖は、1個以上のアミノ官能基−NR−によって中断されており、その際、Rは、C〜C−アルキルまたは特に水素を意味する。
そのような基Rは、例えば以下の構造を有する:
−(CH−NH−[(CH−NH]−(CH−NR
[式中、xおよびyは、互いに無関係に1〜6、有利には2〜4、とりわけ有利には2または3であり、かつzは、0〜8であり、かつRおよびRは、互いに無関係に水素またはC〜C−アルキル、有利には水素またはメチルおよびとりわけ有利には水素を意味する]。
その際、とりわけ有利な基Rは、ポリアルキレンポリアミン、特にポリエチレンポリアミンおよびポリエチレンイミンから誘導される。
とりわけ適した低分子量の多価アミノ基Rの例として、以下のアミンから誘導される基が挙げられる:ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンおよびペンタエチレンテトラミン。
極めて有利な基Rの例は、
−CH−CH−NH−CH−CH−NH−CH−CH−NH−CH−CH−NH
である。
基Rはなお、さらに別の官能基、殊にヒドロキシ基および/またはエーテル基も包含してよい。しかしながら、有利にはそれらは単にアミノ基によってのみ官能基化されている。
当然の事ながら、様々のポリイソブチレンスクシンイミドIの混合物または、成分(B)としてさらに別の窒素含有ポリイソブチレン誘導体を有する様々のポリイソブチレンスクシンイミドIの混合物も使用することができる。
成分(B)として適した、PIBSAとアミンとのさらに別の反応生成物は、以下で記載された化合物であり、該化合物は反応条件を変えることで目的に合わせて製造することができるが、しかしまた副生成物としてポリイソブチレンスクシンイミドIの中に含有されていてもよい:
中間生成物として、ポリイソブチレンスクシンイミドIが得られるPISBAと第一級アミンとの等モル反応においても生じる式II
Figure 2010501699
のポリイソブチレンスクシンアミド酸、
主生成物として、PISBAと2倍モル量のアミン(第一級アミンまたはそれに第二級アミン)との反応において生じる式III
Figure 2010501699
のポリイソブチレンスクシンイミド、
ならびにまた式IV
Figure 2010501699
[式中、Rは、アミノ基を介して第2のスクシンイミド環の中に組み入れられている、基Rから誘導された基である]
のジスクシンイミド。
さらに、ポリイソブテン誘導体(B)としてマンニッヒ付加物も使用することができ、それはポリイソブテニルフェノールとホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒドオリゴマーまたはホルムアルデヒドポリマーおよび少なくとも一価の第一級アミンまたは第二級アミンとの反応によって得られる。
しかしながら、有利には成分(B)としてポリイソブテニルスクシンイミドIが、本発明による顔料配合物中に含まれている。
ポリイソブテン誘導体(B)および該誘導体の製造に関する詳細な点は、WO−A−2006/050968およびそこで引用された文献から読み取られる。
別の成分(C)として、本発明による顔料配合物は非イオン性の界面活性添加剤を含有する。
該添加剤(C)は、好ましくはポリエーテル(ポリアルキレンオキシド)をベースとする。
純粋なポリアルキレンオキシド、有利にはC〜C−アルキレンオキシドおよびフェニル置換C−C−アルキレンオキシド、殊にポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドおよびポリ(フェニルエチレンオキシド)の他に、ブロックコポリマー、殊にポリプロピレンオキシドブロックおよびポリエチレンオキシドブロックまたはポリ(フェニルエチレンオキシド)ブロックおよびポリエチレンオキシドブロックを有するポリマー、ならびにこれらのアルキレンオキシドのランダムコポリマーが添加剤(C)として適している。
ポリアルキレンオキシドは、アルキレンオキシドと開始剤分子、例えば飽和または不飽和の脂肪族および芳香族のアルコール、飽和または不飽和の脂肪族および芳香族のアミン、飽和または不飽和の脂肪族のカルボン酸およびカルボン酸アミドならびに芳香族のカルボン酸アミドおよびスルホン酸アミドの重付加によって製造することができる。その際、芳香族開始剤分子は、C〜C20−アルキルまたはC〜C30−アラルキルによって置換されていてよい。通常、開始剤分子1モルにつきアルキレンオキシド1〜300モル、有利には3〜150モルが使用され、芳香族開始剤分子の場合、アルキレンオキシド量は、特に2〜100モル、好ましくは5〜50モルおよび殊に10〜30モルである。重付加生成物は末端OH基を有してよく、または末端封鎖されていてよく、例えばC〜C−アルキルエーテルとして存在してよい。
適した脂肪族アルコールは、その際、一般に6〜26個のC原子、有利には8〜18個のC原子を含有し、かつ非分岐状、分岐状または環状に構造化されていてよい。例として、オクタノール、ノナノール、デカノール、イソデカノール、ウンデカノール、ドデカノール、2−ブチルオクタノール、トリデカノール、イソトリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール(セチルアルコール)、2−ヘキシルデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール(ステアリルアルコール)、2−ヘプチルウンデカノール、2−オクチルデカノール、2−ノニルトリデカノール、2−デシルテトラデカノール、オレイルアルコールおよび9−オクタデセノールならびに、これらのアルコールの混合物、C/C10−アルコール、C13/C15−アルコールおよびC16/C18−アルコール、およびシクロペンタノールおよびシクロヘキサノールも挙げられる。とりわけ興味深いのは、天然原料からの脂肪分解および還元によって取得される飽和および不飽和の脂肪アルコール、およびオキソ合成法からの合成脂肪アルコールである。通常、これらのアルコールのアルキレンオキシド付加物は、200〜5000の、好ましくは200〜1000の平均分子量Mを有する。
上記の芳香族アルコールの例として、非置換フェノールおよびα−ナフトールおよびβ−ナフトールの他に、殊にC〜C12−アルキル、好ましくはC〜C12−アルキルもしくはC〜C−アルキルによって置換されているアルキル置換生成物も、およびアラルキル置換生成物、殊にC〜C30−アラルキル置換フェノール、例えばヘキシルフェノール、ヘプチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、イソノニルフェノール、ウンデシルフェノール、ドデシルフェノール、ジブチルフェノールおよびトリブチルフェノールおよびジノニルフェノール、ならびにビスフェノールAおよびスチレンとのその反応生成物、特に2つのOH基に対してオルト位で計4個のフェニル−1−エチル基によって置換されたビスフェノールAが挙げられる。
適した脂肪族アミンは、上で列挙された脂肪族アルコールに相当する。ここでも、好ましくはC原子14〜20個を有する飽和および不飽和の脂肪アミンがとりわけ重要である。芳香族アミンとして、例えばアニリンおよびその誘導体が挙げられる。
脂肪族カルボン酸として、殊に、有利にはC原子14〜20個を含有する飽和および不飽和の脂肪酸が適している。
適したカルボン酸アミドは、これらのカルボン酸から誘導される。
一価のアミンおよびアルコールのアルキレンオキシド付加物の他に、少なくとも二官能性のアミンおよびアルコールのアルキレンオキシド付加物も添加剤(C)として使用することができる。
少なくとも二官能性のアミンとして、殊に式HN−(R−NR−H(R:C〜C−アルキレン;R:水素またはC〜C−アルキル;n:1〜5)に相当する二価〜五価のアミンが有利である。詳細には例示的に下記のものが挙げられる:エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、プロピレンジアミン−1,3、ジプロピレントリアミン、3−アミノ−1−エチレンアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミン、ジヘキサメチレントリアミン、1,6−ビス−(3−アミノプロピルアミノ)ヘキサンおよびN−メチルジプロピレントリアミンであって、その際、ヘキサメチレンジアミンおよびジエチレントリアミンはとりわけ有利であり、かつエチレンジアミンは極めて有利である。
一般に、多価アミンをベースとするブロックコポリマーは、1000〜40000の、好ましくは1500〜30000の平均分子量Mを有する。
少なくとも二官能性のアルコールとして、二価〜五価のアルコールが有利である。例えば、C〜C−アルキレングリコールおよび相応するジアルキレングリコールおよびポリアルキレングリコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール−1,2およびプロピレングリコール−1,3、ブチレングリコール−1,2およびブチレングリコール−1,4、ヘキシレングリコール−1,6、ジプロピレングリコールおよびポリエチレングリコール、グリセリンおよびペンタエリトリトールが挙げられ、その際、エチレングリコールおよびポリエチレングリコールはとりわけ有利であり、かつプロピレングリコールおよびジプロピレングリコールは極めて有利である。
一般的に、多価アルコールをベースとするブロックコポリマーは、1000〜20000の、好ましくは1000〜15000の平均分子量Mを有する。
有利な添加剤(C)は、アルコールまたはアミンのアルキレンオキシド付加物、殊にエチレンオキシド付加物である。
開始剤分子として使用されるアルコールまたはアミンは、殊に天然または合成の脂肪アルコールまたは脂肪アミンである。その際、有利なのは、C原子8〜18個を有する短鎖の合成脂肪アルコール(オキソアルコール)である。
これらの脂肪アルコールをベースとするとりわけ有利な添加剤(C)は、一般にアルコール1モル当たりエチレンオキシド3〜11モル、殊に3〜6モルを含有する。
当然の事ながら、様々の非イオン性の界面活性添加剤の混合物も成分(C)として使用することができる。
本発明による顔料配合物は、一般に顔料(A)60〜99質量%、特に75〜98.5質量%、ポリイソブテン誘導体(B)0.5〜20質量%、好ましくは1〜10質量%および界面活性添加剤(C)0.5〜20質量%、殊に0.5〜15質量%を含有する。
本発明による顔料配合物は、好ましくは、同様に本発明による方法に従って、顔料合成に際して生じる粗製顔料(A)を水性媒体中でポリイソブテン誘導体(B)および界面活性添加剤(C)と接触させ、かつ(B)および(C)でコーティングされた顔料を分離しかつ乾燥させることによって製造することができる。
通常、顔料合成に際して生じる粗製顔料は、使用のために適した形を有していないので、通常さらに、所望された粒子の形および粒子の大きさを調整するための仕上げ処理工程に供さなければならない。
この仕上げ処理工程は、本発明によりポリイソブテン誘導体(B)および界面活性添加剤(C)の存在下で実施されえ、すなわち(B)および(C)は、この処理の前またはこの処理の間に添加してよい。しかしながら、(B)および(C)による顔料のコーティングを、仕上げ処理に続けて行うことも同様に可能である。
通常、仕上げ処理工程は、所望される場合、あらかじめ行われる粗製顔料の粉砕工程(湿式粉砕または乾式粉砕)と組み合わせることができる結晶化工程である。
通常、結晶化工程とは、水性媒体、水性有機媒体または有機媒体中での粗製顔料の熱処理のことを指す。
(B)および(C)による顔料(A)の本発明によるコーティングが別個の工程として顔料合成または顔料仕上げ処理の後に続けられる場合、それは同様に水性媒体、水性有機媒体または有機媒体中で行うことができる。好ましくは、該コーティングは、一般に水湿性のプレスケーキとして存在する顔料(A)の使用下で、水性媒体中または少なくとも水50質量%を含有する水性有機媒体中でも行われる。
顔料コーティングにも顔料仕上げ処理にも適した有機溶剤は、例えばアルコール、エーテルアルコール、エーテル、ケトン、カルボン酸アミドおよびカルボン酸エステルならびにそれらの混合物である。詳細には、例示的に下記のものが挙げられる:
脂肪族および芳香脂肪族の、炭素原子10個までを有する一価または多価のアルコール、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノール、アミルアルコール、イソアミルアルコール、ヘキサノール、イソヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコールおよび1,3−プロピレングリコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコールおよび2−フェニルエタノール;
モノ−C〜C−アルキレングリコールモノ−C〜C−アルキルエーテルおよびジ−C〜C−アルキレングリコールモノ−C〜C−アルキルエーテル、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルおよびエチレングリコールモノブチルエーテルおよびジエチレングルコールモノメチルエーテルおよびジエチレングリコールモノエチルエーテル;
炭素原子10個までを有する非環状および環状の脂肪族エーテル、例えばジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテルおよびジエチレングリコールジエチルエーテル;
炭素原子10個までを有する非環状および環状の脂肪族および芳香脂肪族のケトン、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノンおよびプロピオフェノン;
アミドおよび、炭素原子4個までを有する脂肪族カルボン酸のC〜C−アルキルアミド、例えばホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミドおよびN,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドおよびN,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオン酸アミドおよびN,N−ジエチルプロピオン酸アミドおよびN−メチル−ピロリドン;
炭素原子を計12個まで有する芳香族カルボン酸のエステル、例えばフタル酸ジメチルエステルおよびフタル酸ジエチルエステル。
その際、有利には、例えば水によるウォッシュアウト、水による共沸蒸留、水蒸気蒸留によってまたはバッチ全体の乾燥によって、後処理に際して容易に除去されうる溶剤が使用される。
とりわけ有利な溶剤は、グリコールおよびそれらのモノアルキルエーテルおよびジアルキルエーテルである。
ポリイソブテン誘導体(B)および界面活性添加剤(C)による顔料(A)のコーティングは、水性媒体または水性有機媒体中で粗製顔料を分散させながらか、または単純に滞留させることによっても行うことができる。有利には、該コーティングは攪拌槽中で35〜100℃、好ましくは50〜80℃で行われる。
ポリイソブテン誘導体(B)は一般に水不溶性であるため、それは好ましくは水性有機媒体中で界面活性添加剤(C)を含有するエマルションの形で供給される。その際、有機溶剤として例えば、炭化水素、例えばイソオクタン、およびアルキレングリコールエーテル、例えばエチレングリコールモノブチルエーテルが適している。エマルションは攪拌槽中で溶解し、ポリイソブテン誘導体(B)および部分的に界面活性添加剤(C)も沈殿し、顔料懸濁液中に非常に微細に分散し、かつそのためとりわけ均質な顔料コーティングが生じる。
(B)および(C)でコーティングされた顔料(A)は、濾過分離、殊に水による洗浄および乾燥によって分離することができる。目的に合わせて、乾燥生成物を、例えば回転ミル、歯車ミルまたはジェットミル中で凝集解砕にかける。
水溶性の添加剤(C)である場合、十分な残量(顔料配合物に対して、一般に少なくとも0.5質量%)が分離生成物中に残留することに留意しなければならない。代替的に、コーティングされた顔料を分離するためのその他の方法、例えば噴霧乾燥および凍結乾燥も適用することができる。
本発明による顔料配合物は、天然由来および合成由来の高分子有機材料の着色のために際立って適している。
この種の材料の例として、印刷インキ、殊にオフセット印刷インキ、塗料、特に粉末塗料、液体インキ、カラーフィルター、プラスチックおよびトナーが挙げられる。
その際、本発明による顔料配合物は、その好ましい分散挙動およびその好ましいレオロジー特性および彩色特性を特徴とする。
それらの好ましい特性は、以下で例示的に個々の適用において記載されている。
例えば、本発明による顔料配合物の使用の下では、良好な応用技術的特性(印刷用ローラー上での焼き付け傾向がごく僅かであること、および良好な流動性挙動)を有するオフセット印刷インキが得られ、その際、顔料は微細に分散して存在し、かつ高い透明度および高い光沢を有するプリント(Andrucke)を生み出す。
粉末塗料中で使用される場合、殊に色強度ならびに好ましい分散挙動および好ましいプレートアウト挙動(すなわち、コートされるべき媒体および機械の表面上での顔料付着の傾向がごく僅かであること)によって際立つ。
プラスチック中に加えられる場合、本発明による顔料配合物は、特にその色強度およびその耐移染性(Migrationsstabilitaet)を特徴とする。
実施例
A.本発明による顔料配合物の製造
A.1.ポリイソブテン誘導体(B)および界面活性添加剤(C)を含有するマイクロエマルションの製造
ポリイソブテン誘導体(B)として、1000の平均分子量Mを有するポリイソブテンおよびテトラエチレンペンタミン(WO−A−2006/050968のポリマーA)をベースとするポリイソブテニルスクシンイミドを使用した。
エマルション1:
ポリイソブテン誘導体(B)14.6gを、エチレングリコールモノブチルエーテル52.0gとエトキシル化イソデカノール(3.5モル EO/モル)27.0gとの60℃に加熱した混合物中に導入し、10分間攪拌しかつ水6.0と混ぜた。均質化後に得られたエマルションを、顔料コーティングのために直接使用した。
エマルション2:
ポリイソブテン誘導体(B)14.6gを、加熱しながらイソオクタン22.0g中に溶解し、かつ攪拌しながらエトキシル化イソデカノール(5モル EO/モル)27.0gと混ぜた。50℃への加熱後に得られたエマルションを、顔料コーティングのために直接使用した。
A.2.顔料配合物の製造
実施例1
C.I.Pigment Yellow 185の水湿性のプレスケーキ100g(固形分 約50質量%:DE−A−2914086の実施例1に従って製造)を、500ml中に1時間、均質になるまで懸濁した。次いで、エマルション1 21.3gを約20分で滴下した。得られた混合物を60℃で1時間撹拌した。
次いで、このコーティングされた顔料を、濾紙を備えた吸引漏斗により濾過分離し、かつ水3lで洗浄した(流出水の導電率<100μs)。湿性のプレスケーキを、空気循環式乾燥庫内で90℃にて24時間乾燥させ、引き続き凝集解砕のために実験室用ミル中で粉砕した。
黄色の顔料粉末47.8gを得た。
比較例V1
実施例1と同じように行ったが、しかしながらエマルション1の代わりに、エチレングリコールモノブチルエーテル10ml中のポリイソブテン誘導体(B)5.0gの溶液を使用した。
黄色の顔料粉末50gを得た。
比較例V2
実施例1と同じように行ったが、しかしながらエマルション1の代わりに、エトキシル化イソデカノール(3.5モル EO/モル)7.4gを使用した。
黄色の顔料粉末48gを得た。
実施例2
アンカー型攪拌機を備えた圧力タンク内で、バルビツル酸113.3gおよびギ酸72.3gを水1000l中に溶解し、かつ10分間攪拌した。メタノール130ml中にジイミノイソインドリン64.6gを添加した後、該混合物を2時間で96℃に加熱し、かつ自生圧力(約1.3bar)下で2時間攪拌した。
約65℃への冷却後、懸濁液を水320mlで希釈し、かつさらに30分間65℃で攪拌した。得られた顔料を濾過分離し、かつ熱水で電解質がなくなるまで洗浄し(流出水の導電率<200μs)、かつ得られたプレスケーキの形で顔料仕上げ処理に供した(収率540g、固形分27質量%)。
そのために、プレスケーキ210gを水500ml中に懸濁し、2時間で98℃に加熱し、かつこの温度で2時間攪拌した。水300mlの添加による約80℃への該懸濁液の冷却後、完成した顔料を濾過分離し、かつ60℃の熱水で電解質がなくなるまで洗浄した。次いで、得られたプレスケーキ(収率230g、固形分24質量%)を、エマルション2の使用下で本発明による配合物に変えた。
そのために、得られたプレスケーキを水500ml中に懸濁し、かつ60℃で90分間攪拌することによって均質化した。次いでエマルション2 11.8gを滴下した。得られた混合物を60℃で1時間撹拌した。
次いで、このコーティングされた顔料を、濾紙を備えた吸引漏斗により濾過分離し、かつ水3lで洗浄した。湿性のプレスケーキを、真空乾燥庫内で115℃にて12時間乾燥させ、引き続き凝集解砕のために実験室用ミル中で粉砕した。
黄色の顔料粉末57gを得た。
B.オフセット印刷インキにおける本発明による顔料配合物の試験
印刷におけるその応用技術的特性を試験するために、得られた顔料配合物をオフセット印刷インキに加工した。
そのために、そのつど顔料配合物20gを、オフセットニス80g(ロジン変性フェノール樹脂40質量%、塗料アマニ油27質量%および300℃の鉱油33質量%)中に攪拌導入し、次いでディゾルバー(Dispermat(R)、Getzmann社;歯付きディスク直径3cm、12000rpm)を用いて50℃で20分間予備分散した。引き続き、得られたペーストを、35℃に調温された三本ロール装置SDY200(Buehler社)に10barの接触圧力で3回通過させて粉砕した。
彩色特性(色強度(着色等価のデータ)ならびに色調(色相[゜]および色合いの純度(彩度C*))の測定を、湿式ドローダウン(方法A)ならびに試験印刷(方法B)による増白(Weissaufhellung)において行った。
方法A:
増白における彩色特性を試験するために、そのつど着色ペースト0.35gを40質量%の顔料を含有する白色ペースト10gとJEL25/53 パングラインダ(Engelsmann社)を用いて4×35回転で混合し、かつ100μmのコーティングバーで白色のIconorex厚紙上に延ばし、かつ即座に比色測定により評価した。
方法B:
試験印刷における彩色特性を試験するために、そのつど着色ペーストを用いて試験印刷機(Pruefbau社)によりAPCO II/II紙上で12.0mg±0.4mg(約1.5g/mに相当)の着色塗膜を有する4cm幅の印刷ストリップを製造した(温度調整23℃、接触圧力250N/cm、印刷版 金属−フルトーン(Metall-Vollton)、粉砕時間およびインキング時間 30秒、速度0.5m/秒)。該ストリップを印刷後遅くとも10分で60℃にて30分間、乾燥庫内で乾燥させ、その直後に比色測定により評価した。
湿式ドローダウン(方法A)と同様、試験印刷(方法B)の比色評価(色相[゜]および彩度C*)の測定は、X−Rite 968分光光度計(X−Rite社)をBCSWIN−ソフトウェアと組み合わせて、色深度をDIN6174(標準光源 D65、10゜標準観測者)に従って1/9標準色深度(方法A)もしくは1/1標準色深度(方法B)に調整することにより行った。
色強度の測定に際して、そのつど同じように製造された、しかしながら未コーティングの顔料(基準1もしくは基準2)をベースとする湿式ドローダウンもしくは試験印刷にFAE値100(基準)を割り当てた。FAE値<100が意味するのは、基準より高い色強度であり、FAE値>100はそれに相応してより低い色強度を意味する。
光沢の測定を、光沢測定装置Multigloss(Byk−Gardner社)を用いて、60℃の測定角で試験印刷物を測定することによって行った。
透明度を測定するために、黒色の下地に対する黒色の厚紙上の印刷物(1.5g/m)の光の反射率の差を、拡散デルタE値(理想的な黒色に対するDIN6174による拡散DE評価)として測定した。その差ひいては拡散デルタE値が小さければ小さいほど、それだけいっそう下地は覆い隠されなくなり、またそれだけいっそう印刷物は透明となる。
分散挙動を判定するために、上記の三本ロール装置において10barの接触圧力で1回、3回および6回通過させた後に得られた着色ペーストの粉砕物の粒の微細度を調べた。評価を、光学顕微鏡の下で視覚的に1(悪い;>100μmの凝集塊)から7(非常に良い;<5μmの凝集塊)に段階付けることによって行った。
レオロジー挙動を測定するために、着色ペーストの流出限界、粘度およびチキソトロピーを、ロトビスコ・レオメーター(Thermo Electron社)により25℃で測定した。
これらの試験結果は、第1表(彩色特性)および第2表(粒の微細度およびレオロジー特性)の中でまとめられている。その際、比較のために、そのつど未コーティングの顔料(基準1もしくは基準2)ならびにポリイソブテン誘導体(B)でのみコーティングされた顔料V1および界面活性添加剤(C)でのみコーティングされた顔料V2が挙げられる。
Figure 2010501699
Figure 2010501699

Claims (11)

  1. 固体の顔料配合物であって、本質的な成分として
    (A)少なくとも1つの有機顔料、
    (B)少なくとも1個の窒素含有末端基を有する少なくとも1つのポリイソブテン誘導体
    および
    (C)少なくとも1つの非イオン性の界面活性添加剤
    を含有する、固体の顔料配合物。
  2. 成分(B)として、ポリイソブテニルコハク酸無水物とアンモニアまたはアミンとの反応生成物を含有する、請求項1記載の顔料配合物。
  3. 成分(B)として、ポリイソブテニルコハク酸無水物とポリアミンとの反応生成物を含有する、請求項1または2記載の顔料配合物。
  4. 成分(C)として、ポリエーテルをベースとする非イオン性の界面活性添加剤を含有する、請求項1から3までのいずれか1項記載の顔料配合物。
  5. 成分(C)として、アルコールまたはアミンのアルキレンオキシド付加物を含有する、請求項1から4までのいずれか1項記載の顔料配合物。
  6. 成分(A)としてイソインドリン顔料を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の顔料配合物。
  7. 顔料合成に際して発生する粗製顔料(A)を水性媒体中でポリイソブテン誘導体(B)および界面活性添加剤(C)と接触させ、かつ(B)および(C)でコーティングされた顔料を分離しかつ乾燥させることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の顔料配合物の製造法。
  8. 粗製顔料(A)を付加的に顔料仕上げ処理に供し、かつポリイソブテン誘導体(B)および界面活性添加剤(C)を、顔料仕上げ処理の前、顔料仕上げ処理の間または顔料仕上げ処理の後に添加することを特徴とする、請求項7記載の方法。
  9. ポリイソブテン誘導体(B)を、水性有機媒体中で界面活性添加剤(C)を含有するエマルションの形で使用することを特徴とする、請求項7または8記載の方法。
  10. 天然由来および合成由来の高分子有機材料の着色のための、請求項1から6までのいずれか1項記載の顔料配合物の使用。
  11. 高分子材料が、印刷インキ、塗料、液体インキ、カラーフィルター、プラスチックおよびトナーであることを特徴とする、請求項10記載の使用。
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