Способ получения кристаллической модификации органических пигментов

(51)4 С 09 В 67 4 ОПИСАН Т л УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙМОДИФИКАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ(57) Изобретение относится к анилинокрасочной промьппленности, в частности к способу получения кристаллической модификации органических пигментов. Проведение активации органического пигмента в вихревой трехкамерноймельнице с минеральной солью в при-сутствии соли карбоновой кислоты счислом углеродных атомов 6-20 и95-2050 С при соотношении (мас.ч.)1:1-3:0,05-0,15 с последующей обработкой органическим растворителем вприсутствии 0,01-0,03 мас,ч. намас.ч. исходного пигмента октадеканола или 1-аминооктадекана при 80- Ж90 фС позволяет повысить степень дисперсности пигмента с 7-15 мкм до 1 -3 мкм, устойчивость к свету на 1 балл,к термообработкам с 200-370 до 230380 С (в зависимости от пигмента) исократить длительность технологии в4 раза. 4 табл,М17 8 1 З 68320 Свето- и погодоус"тойчивость, балл При"мер По пред"лоиенномуспособу По иэвестномуспособу По предлоненномуспособу По из"вестномуспособу По предлоаен"номуспособу По нзвестномуспособу 5 4-55 4 400 320. 300 290 5 4-5 380 330,310 270 5 с 4-5 390 Э 40 8 4-5 4 О 325 7 285 250 7 4-5 310 . 280 7 235 2 О 4 400 10 420 7-8 4"Э 255295 4"5 295 12 340 4"5 375 325 7 14 410 3808. 4-5 15 350 305 4-5 Монобромиэовнолвнтрон 380 5 16 370 4-5 17 290 250 5 4-56 4-55 55 4-,5 .77 5 Э 7 340 290 8 365 300 9 20 265 310 330 21 380 4-5 280 7-8 325 Желтый "3" 200 7 230 5 4-5 24 2251240 250 5 4-55 4"5 25 Органический пигментили краситель 1. Флотвцивннй меди 2 Вордо антрвхиноновый Э Хинанкридон 4 Индантрон 5 Зеленовато-голубой фталоцивновый16,17-Днметоксивиолвнтрон Тиондиго черный Алый "2 Ж" внтрвхнноновый Тионндиго ярко-розовый "Ж" Дихлориэовнолвнтрон Глубоко-черный Виолвнтрон 13 ) Красно-коричневый оЖв тиаиндигоидныйфиолетовый диоксвэиновый Красный "С" тиоинди- гоидный 4,4-Дибензноиламино 1,1-днвнтрахинонил ИндигоДибромвиолантрон Аэопигмент красный Днметилхинвкрндон 22 Вордо периленовый Алый полиэфирный Розовый "Ж"яфа фф офо бОО 1 аф кФ х ц 1 иЮ 1 1 фО,1. Х Д 1 Ф1 РХкф 4 цахц цфйх О Раф х о 3111ц 1о а 1 х 1Я 1 1хйхх О 1ффй ф Фгго 1 оакхфохх хоцаацок е й ф .г о 1ха гг е1 ффхечеф о аф ь о акфок 1368320 х кхохх хохцо0 1 136832Изобретение относится к анилинокрасочной промышленности, в частности кспособу получения кристаллической модификации органических пигментов.Цель изобретения - повьппение дис 5персности, устойчивости к свету, миграции и термообработкам, а также сокращение длительности технологии.Сущность предложенного способа заключа. ется в активации исходного пиг-гмента со смесью минеральной соли исоли карбоновой кислоты с числом атомов углерода С -С и т,пл, 95-205 Св соотношении (мас,ч.) 1;1-3:0,05-0,15 в вихревой трехкамерной мельнице в течение 1-5 циклов (длительность цикла 1,5-1 мин) при скоростивращения ротора мельницы 10-12 тыс.об/мин и последующей обработке активированной смеси в пластичном режимепри 80-90 С органическим растворителем в количестве 0,3-1 мас.ч. на1 мас,ч. сухого пигмента, содержащим0,01-0,03 мас.ч. 1-аминооктадекана . 25или октадеканола, В качестве органического растворителя пригодны такиеугпеводороды, как трихлорэтилен, диметилформамид, этиленгликоль, уксусная кислота, бензол и ряд других. Вкачестве минеральной соли пригодныводорастворимые неорганические соединения щелочных, щелочно-земельныхметаллов, их смеси, а также водорастворимые соли других металлов,В качестве соли карбоновой кислоты35с чйслом атомов углерода Сь-Со ит.пл. 95-205 ОС пригодны рицинолеаталюминия, цинка; нафтенат свинца,марганца; олеат алюминия; стеарат 40меди, свинца, цинка, кальция, бария;абиетат меди; лаурат цинка; линолеаткобальта; пальмитат цинка; резинатцинка, свинца, марганца, кобальта,кальция, алюминия, железа и другие,45Температура плавления 205 С являетсяпредельной для этих солей карбоновыхкислот, Использование соли карбоногвой кислоты с т,пл.менее 95 С приво-.дит вследствие их плавления (мельни 50ца разогревается до 80-90 С) к залипанию смеси пигмента и соли на узлахмельницы и комкованию, что приводитк снижению активацииДобавление этихсолей в количестве 0,05-0,15 мас,ч,55способствует повышению не только эффективности активаций, но и увеличению дисперсности и укрываемости, апоследующая обработка 1-аминооктадеканом или октадеканолом препятствует агрегированию пигментных частиц при сушке и приводит к тому, что сохраняется высокая дисперсность пигментного порошка, Преимуществом такой последовательности обработки пигментных частиц является мягкая текстура, что расширяет отрасли применения пигментов как в водных, так и неводных средах и водно-органических флексографских красках. Использование минеральной соли в количестве менее 1 мас.,ч. неэффективно, так как значительно увеличивается время активации, а активированный пигмент после обработки не способен переходить в требуемую кристаллическую модифика- цию. Увеличение количества минеральной соли более 3 мас,ч, на 1 мас.ч, пигмента целесообразно вследствие увеличения материального Индекса и образования повьппенного количества . сточных вод, что связано с увеличением энергозатрат на их утилизацию.Количество соли карбоновой кислоты С - С менее 0,05 мас,ч. недос 20таточно для интенсификации процесса перевода пигментных частиц в активное (возбужденное) состояние и как следствие этого, не позволяет полностью осуществлять фазовые переходы в требуемую кристаллическую структуру и не приводит к достижению колористических показателей пигментов и дисперсности их частиц. Превышение количества соли карбоновой кислоты С -С более 0 15 мас.ч. экономичес 2 о фки нецелесообразно из-за того, что не происходит повышения красящей способности и дисперсности целевого продукта и приводит квысокому значению коэффициента уплотнения активированного продукта, ухудшая тем самым показатели укрывистости,и маслоемкости. При обработке активированной сме- . си органическим растворителем, содержащим 1-аминооктадекан или октадека-. нол в количестве менее 0,01 мас.ч. качество получаемых пигментов неудов-, летворительное из-за неполного смачивания и модифицирования частиц, вследствие чего ухудшается дисперсность после сушки, затрудняется перестройка кристаллов и образование необходимой модификации. Превьппение ко-. личества 1-аминооктадекана или 1-октадеканола более 0,03 мас.ч. при оди е Э 13683204иаковом качестве и хо о.тве и колористическом та с солью выделяют на предварительсвойстве получаемого продукта ухуд- но нагретую до 90 С воду до получешает реологические показатели и блеск ния 8-О -ной суспенэии, отгоняютпигментированных пок ытий.ых покрытий. растворитель аэеотропом и далее фильПроведение и о есса актр цесса активации в труют, промывают от хлоридов и сушат.5вихревой мельни е в отличиеиц в отличие от шаро- Получают р -модификацию пигмента борвой и виб а ионной м ьР ц иной мельниц наряду с дового цвета с желтоватым оттенком синтенсификациеи процесса позволяет дисперсностью 1-3 мкм, с укрывистоисключить намол железа, ухудшающего О стью 18,6 г/м и красящей способнодисперсность пигмента и соответствен- стью на 77 больше, чем в известномно колористические показатели. Кроме способе, пригодный для полиграфии,того, сокращается длительность про- лаков, красок и для окрашивания плацесса до 1,5 мас,ч, вместо 7 мас.ч.,уменьшается количество минеральной 15 П -р и м е Р 3, Смесь, состоящуюсоли и соответственно снижаетсяобъем из сухого с/ -хинакридона, хлористогообразующихся сточных вор ующихся сточных вод, натрия (при соотношении пигмента иП р и м е р 1. Смесь, состоящую соли 1:3), 0,1 мас,ч, рицинолеата виз исходного фталоцианина меди, хло- количестве 110 г через загрузочнуюристого натрия (при соотношении пиг,- 20 воронку подают в вихревую мельницумента и соли 1: 1)соли 1:1) и 0,05 мас,ч, рези- и активируют в течение 5 циклов, Поната кальция в количестве 110 г че- окончании активации смесь обрабаты-,рез загрузочную воронку подают в вих- вают 0,015 мас,ч, 1-аминооктадеканаРевую мельницУ при скорости вращения в 90 г (0,8 мас.ч.) диметилформамидадисков 12000 об/мин и мощности удар в пластичном режиме при 20 С в теченой об аботки 1 О кВт ние 1 ч, после чего растворитель отциклов с удельным расходом смеси гоняют под вакуумом и смесь пигмен 240 г/мин, о оконча/ , По окончании активации та и соли выделяют шнеком на горячуюсмесь обрабатывают 0,01 мас,ч, 1-ами- воду до получения 8-10 Е-ной суспенноантрахинона в 80 г этиленгликоля(0,70 , ,) пластичном режиме мывакт до отсутствия хлоридов-ионов0,70 мас.ч,) в пластичном: при 80 С в течение 30 мин, после че- и сушат. Получают хинакридановый пигго массу разбавляют водой до получе- мент в р-модификации с дисперсносчния 10-157.-нои суспензии, фильтруют тью 1-2 мкм и красящей способностьюпромывают и сушат. Маточник от фильт у укрывистостью 18 4 г/м чтоЗБ фЭ Фрации регенерируют, отделяют этилен- на 8 больше, чем в известном спосогликоль и возвращают в цикл. Получают бе, пригодный для полиграфии, лаков,у игмент л модификации с дис красок и для окрашивания пластмасс вперсностью 1-3 мкм с красным оттен"- розовый цвет,ком и укрывистостью 18 0 м/гУ Р остьюм /г что 4 О Аналогично примерам 1-3 полученыряд органических пигментов в новыхбе. Пигмент пригоден дл р ва я кристаллических модификациях, по каеских волокон, резины, пласт честву превосходящих образцы по измасс, искусственной и натуральной естному спо обукожи и для полиграфии. В примерах 1-3 и 4-27, 34 - 36ПримерР Р . есь состоЯщУю (табл.1-3) приведены данные конкрету ци нафтоиленбисбензимида ного получения модификаций. другихзола в марок органических пигментов и кранатрия (при соотношении пигмента исоли 1:2) и 0 15 мас.ч, стеа ата .,.к льция в количестве 00 г через заг процесса получения кристаллическихмодификаций в условиях запредельныхмельницу и активируют как в примере значений. Как видно из приведенных1 в течение 2-х циклов, По окончании в табл 1 (примеры 28-33) данных, снижение и повышение предельных парамет 0,03 мас.ч. 1-октадеканола в 90 г ров приводят к резкому ухудшению кра(0,8 мас.ч.) трихлорэтиленй в плас- сящей способности и получению смесит чном режиме при 60 С в течение 1 ч, кристаллических модификаций, влияющих на чистоту тона и оттенок целево5 136 го продукта. Примеры 29-30 хорошо иллюстрируют взаимное влияние (синергетическое взаимодействие) дополнительно вводимых вспомогательных до" бавок при активации и добавок при последующем модифицировании пигментных частиц в среде органического растворителя. Исследование соли щелоч-: но-земельного металла алифатической карбоновой кислоты с температурой плавления менее 95 С в данном случае с рицинолеатом кальция с температурой плавления 84 С и олеатом цинка (т.пл. = 70 С) (примеры 32"33, табл.1) снижает качество целевого продукта .и не позволяет получать (даже при увеличении времени последующей обработки) кристаллические модификации в чистом виде, а только смеси модификаций из-эа низкой активирующей способности, обусловленной плавлением этих добавок в процессе размола смеси пигмента с минеральной солью в вихревой мельнице и залипанием этой смеси в узлах мельницы. Способ получения кристаллической 1 б модиФикации органических пигментовпутем размола исходного органическогопигмента с водорастворимой неорганической солью с последующей обработкой органическим растворителем при 2 п повышенной температуре в пластичномрежиме, удалением растворителя и неорганической соли, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения дисперсности, устойчивости к све ту, миграции и термообработкам, атакже сокращения длительности технологии, размол ведут в вихревой мельнике в присутствии соли карбоновойкислоты с числом углеродных атомов 30 6-20 и температурой плавления 95 -.205 фС при соотношении пигмента к неорганической соли и соли карбоновойкислоты 1:1-3:0,05-0,15 соответственно, а обработку ведут в присутствии .0,01-0,03 мас,ч. намас.ч, исходного пигмента октадеканола или 1-аминооктадекана при 80-90 С,В табл.4 приведены сравнительные данные но качеству получаемых образцов флотацианина меди известного и предлагаемого способов,Предложенный способ в сравнении с известным позволяет повысить красящую способность до 10 ; укрывистость до 7 Е; дисперсность до 1-3 мкм (против 7-10 мкм); по кристаллическим модификациям многие пигменты отличают 8320 6ся от исходных и полученных в услови"ях известного способа,Кроме того, предложенный способпозволяет в 4 раза интенсифицироватьпроцесс обработки и соответственноуменьшить энергоэатраты; в 2-3 разаснизить материальный индекс и какследствие сократить количество обра 1 О зующихся минерализованных сточных вод. формула изобретения4 У лДО афае чЬ- Юо 1,1мцде 1 рц о ц 1 / Оъфиха Фх сл 8 1 Ф% Ф фи ХХОХХ 1 Д ОЕ 1 ЦЕ .зи-ИЕЮ1к о о1 е а1 тО1 ффффХо,аах Х Ф о Ф о Ф о Ф о О о Ф 1 1 1;1, 111 о 1 ВХ1 кцц оеф ыь а 1б Х Вакц о ее В 1 т о Ф о Ф о о Фо лао Ф о е о е а х а х х к.Х ф ацхкцхэофокхт ю о о 1 Ч о о моо о о 11 1 бтхе1 - к-хт1 о о о о о о о о 11 ц 1 х 1 х 1 Фб 1, О О 1 ф К 1 1 ф,фо н о оахх х о ц е . ет оеь. оххх ОХХК 1б х5 охх а,цко О о оСЧ и а о 1 Ч Ф 1 л о а о м О 1 оо м а л о о Ф о юо юо фХ 1 Ч й 8 л а Ф" 3 =ф ф ф х 1 х к х т 1 фь 1 Е й б ф Х Х Ххфкк ацау оехе 1 11а О 1 аба вц 1 3111 а ао)бб 11 ба 1 1 цехР ах кф 1 а% е о.к т 1о ха хо ф о31 1 о ц и ао е а к 1 х ц ф а к х о о к х а а Вх аа е х т ол МейекХ коХх1 Ц 11ЭеохфО 1 Ц 31Ц 1 ХЙ 1аОохР,К Ко ебб 1,11 11Я А 1хе1 Ц 1ехх ах о1 Х б 1 1ф11Цафоа 1 1ахф фхОб ее фо кхьц Иеаххах1 Ц1 ф Х фэ х фх х5 оел окх аьоохОб КХ 1 1 1 1 111 1 38 Й 8Э О О т О 1 О фа б х е о Ф,4 3 б1 83бл а 1 л фО а ВО ел ф фо 1 а а О Е Ч ОЧ М Р,аО ив э1Ц Э Ь О 1.ахохооьЕ 1 э о 1 ав о о Ф о м о о О 1 О л ОВ о о 1хо и Р ц О о о оВ Ф х Ф и оФ хуо эо охххкэ О о о о о о хЕ 1 кэ 1 а 8 Ю Э в8 1 Дмох ООХ ОЮ О 1 л вО 1 хф щхмф Э- ОЫ фМ ьо Що Э ЧЬО 111 Р 1 е о к х Э К фх ф оо о эф.фХх.оьбц оцо.акхфоххххоцэацхоокофира.хацаа 11,охуо фоо Фэ фо 8 о э Ф ф э ф м 8 а 8 э л ю ф О рэ.И 1.юьцвю фц э 3 о щаховоЙ Фа бэфоэффхаээх 1 оок кфоа хх фоэцрмо ххх аьоо хию ех, Юх х 3 1 эх эдээхк х 3 о оээц Фа3о 31 о 3 мак 3 8 1Ц О (б Ю х х Э 11 1 9 1 Х 1 К 1 О 1 9 1 о х е О О ф к ах К 91 ао ь3 В 9 х ф О х а о к о ОО о Ц о д 1 О Р хм Ф ОО о о Ю о 1 1о 1 д1 1О О Ех о9 1 и о ОО Ф 1 щ 1 Ох 1 аОО Еа кфа х фоо 2о Ф о о1 911 КООД орак 1 мхаа ьОй 1 ф1 ф 1 фО 9991 аха х х 1Ю 1 Й 1 к 1 О а О 1 О о Ф о о 1 9 ао х аЦ н1х ф еыОККОкэофокхе иъоао сч о о о 991 фД