專利名稱：基于氨基喹唑啉二酮的水不溶性偶氮染料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于6-氨基喹唑啉-2，4-二酮和N-取代丙比土酸的偶氮顏料。
DE-A-1544394和DE-A-2351294公開了基于6-氨基喹唑啉二酮和非取代丙比土酸的偶氮顏料，然而就其熱穩(wěn)定性、著色強(qiáng)度和在高分子有機(jī)材料中的分散性方面講該顏料不再能滿足目前的需要。
本發(fā)明的目的是提供具有黃色色調(diào)、高的熱穩(wěn)定性和高著色強(qiáng)度的可滿足當(dāng)前的顏料要求的新偶氮顏料。
已發(fā)現(xiàn)，基于6-氨基喹唑啉二酮和N-取代丙比土酸的偶氮顏料解決了此目的。
本發(fā)明涉及式(I)的偶氮顏料 其中X是一個(gè)O或S原子或一個(gè)亞氨基，Y是一個(gè)O原子或一個(gè)亞氨基，R1和R2為氫原子，C1-C4烷基，非取代苯基或帶有1-5，優(yōu)選1-3個(gè)選自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、鹵素、硝基、氰基、羥基、CF3、CONH2、CONH(C5-C6環(huán)烷基)、CON(C1-C4烷基)2、CONH(C1-C4)烷基、COO(C1-C4)烷基、COO(C5-C6)環(huán)烷基和CONH(苯基)的取代基的取代苯基，條件是R1和R2基中的至少一個(gè)不是氫，
R3為氫原子、三氟甲基、鹵原子或C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、硝基或氰基，R4和R5為相互獨(dú)立的氫原子、C1-C4烷基、苯基或具有1-5，優(yōu)選1-3個(gè)選自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、鹵素、硝基、氰基、羥基、CF3、CONH2、CONH(C5-C6環(huán)烷基)、CON(C1-C4烷基)2、CONH(C1-C4)烷基、COO(C1-C4)烷基、COO(C5-C6環(huán)烷基)和CONH(苯基)的取代基的取代苯基。
式(I)的化合物有特別的意義，其中X為O或S原子，Y為O原子，R1為氫原子或C1-C4烷基，優(yōu)選甲基或乙基，或苯基，R2為C1-C4烷基，如甲基或乙基，或苯基，R3為氫原子、三氟甲基或氯原子，R4和R5為相互獨(dú)立的氫原子、苯基或C1-C4烷基，如甲基或乙基。
式(I)可理解為理想化式子并還包括相應(yīng)的互變異構(gòu)化合物以及每種互變異構(gòu)形式的可能構(gòu)型異構(gòu)體。式(I)的化合物通常以腙形式存在。因此，式(I)化合物首先還包括腙形式。
本發(fā)明的式(I)化合物的制備方法也是本發(fā)明的主體，其特征是，把一種或多種式(II)的胺進(jìn)行重氮化， 其中R3、R4、R5有式(I)中的含義，并以1∶(0.9-1.1)，優(yōu)選1∶(0.95-1.05)的摩爾比與一種或多種式(III)的化合物在合適條件進(jìn)行偶合， 其中X、Y、R1和R2有式(I)中的含義。
式(II)和(III)可理解為理想化式子，還包括相應(yīng)的互變異構(gòu)化合物以及每種互變異構(gòu)形式的可能構(gòu)型異構(gòu)體。
式(II)的合適的胺例如是6-氨基-1H，3H-喹唑啉-2，4-二酮以及取代的6-氨基-1H，3H-喹唑啉-2，4-二酮，它在喹唑啉體系的第5、7或8位，特別是第7位可帶有一個(gè)選自鹵素，特別是氯；三氟甲基；C1-C4烷基，特別是甲基或乙基；C1-C4烷氧基，特別是甲氧基；硝基或氰基的取代基。此外，合適的還有6-氨基-喹唑啉-2，4-二酮，與第5、7或8位的取代基無(wú)關(guān)它在第1位和/或第3位可帶有C1-C4烷基，優(yōu)選甲基或乙基，苯基，氯苯基，甲苯基或甲氧苯基。
這類化合物的制備在文獻(xiàn)中有敘，例如Beilstein 5-24-07-00456等，5-24-07-00523等，4-25-00-04191等和其中引用的以前增補(bǔ)著作的參考資料。優(yōu)選使用6-氨基-1H，3H-喹唑啉-2，4-二酮，7-三氟甲基-6-氨基-1H，3H-喹唑啉-2，4-二酮，7-氯-6-氨基-1H，3H-喹唑啉-2，4-二酮，1-甲基-6-氨基-3H-喹唑啉-2，4-二酮，1-苯基-6-氨基-3H-喹唑啉-2，4-二酮和1，3-二甲基-6-氨基-喹唑啉-2，4-二酮。
合適的式(III)偶合組分例如是1-甲基丙比土酸，1，3-二甲基丙比土酸，1-苯基丙比土酸和1，3-二乙基-2-硫代丙比土酸。這類化合物的制備在文獻(xiàn)中有敘，例如Beilstein 5-24-09-00094等和其中引用的以前增補(bǔ)著作的參考資料。
本發(fā)明式(I)化合物的制備可按本身已知的方法通過(guò)在水介質(zhì)中，必要時(shí)在非離子、陰離子或陽(yáng)離子表面活性物質(zhì)存在下把重氮化的胺與所述偶合組分偶合來(lái)進(jìn)行，活性物質(zhì)在水介質(zhì)中可能有一個(gè)濁點(diǎn)。必要時(shí)也可使用其它助劑，如天然或合成樹脂或樹脂衍生物，或常用的清漆、印刷油墨或塑料添加劑。偶合也可完全或部分地在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。
偶合反應(yīng)按常規(guī)方法在水介質(zhì)中進(jìn)行，即a)把重氮鹽溶液加到偶合組分的懸浮液或分散體中，或b)把重氮鹽溶液和偶合組分的溶液、懸浮液或分散體同時(shí)計(jì)量加入到緩沖溶液或混合噴嘴中，或c)把偶合組分溶液加入到重氮鹽溶液中，或d)把偶合組分的懸浮液或分散體加入到重氮鹽溶液中。
工藝參數(shù)時(shí)間、溫度和PH值僅與常規(guī)偶合方法中的參數(shù)稍有區(qū)別，因此為專業(yè)人士所熟知。
在本發(fā)明的方法中方法C是特別有利的。
本發(fā)明的式(I)化合物是有價(jià)值的水不溶性染料并在偶合反應(yīng)之后可按常用方法進(jìn)行分離。通常有利的是把偶合反應(yīng)后得到的偶氮顏料進(jìn)行后處理(最后整理)以獲得全著色強(qiáng)度和特別有益的晶體結(jié)構(gòu)。例如為此目的把濕的或干的顏料在有機(jī)溶劑中必要時(shí)在升高的壓力下加熱一段時(shí)間，溶劑例如是吡啶、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、醇、氯苯、冰醋酸、喹啉、乙二醇、硝基苯或芳香烴。在一些情況下通過(guò)與水，必要時(shí)在壓力下和必要時(shí)添加分散劑或有機(jī)溶劑(例如上述類型)的情況下一起進(jìn)行加熱也可轉(zhuǎn)變成有益的晶體結(jié)構(gòu)或得到全著色強(qiáng)度。
本發(fā)明的式(I)化合物特別適合于高分子有機(jī)材料的著色。高分子有機(jī)材料例如有纖維素醚和纖維素酯，如乙基纖維素、硝基纖維素、纖維素醋酸酯、纖維素丁酯，天然樹脂或合成樹脂，如聚合樹脂或縮合樹脂，例如氨基塑料，特別是脲甲醛樹脂和蜜胺甲醛樹脂；醇酸樹脂；丙烯酸(類)樹脂；酚醛塑料；聚碳酸酯；聚苯乙烯；聚乙烯基化合物，特別是聚氯乙烯或聚醋酸乙烯酯；聚烯烴，特別是聚乙烯和聚丙烯；聚丙烯酸化合物，特別是聚丙烯腈和聚丙烯酸酯；聚酰氨；聚氨酯或聚酯；橡膠；酪蛋白；(聚)硅氧烷和硅氧烷樹脂，可是單個(gè)物質(zhì)或成混合物。特別優(yōu)選聚烯烴如聚乙烯和聚丙烯作為介質(zhì)。
無(wú)論提到的高分子有機(jī)化合物是作為塑性混合料、熔體或以紡絲溶液形式存在還是包含在涂漆、涂料或印刷油墨中都不重要。根據(jù)本發(fā)明的使用目的，本發(fā)明得到的顏料配制物作為摻合料或以制備物或分散體使用證明是有利的?；诖母叻肿佑袡C(jī)材料，本發(fā)明的顏料使用量?jī)?yōu)選為0.1-10％重量。
本發(fā)明的式(I)化合物特色是有特別高的熱穩(wěn)定性、在高分子有機(jī)材料中的良好分散性和高著色強(qiáng)度。
本發(fā)明制備的水不溶性式(I)化合物適合于作為電子照像著色劑和顯色劑中的染料，例如單或雙組分粉末著色劑(也稱為單或雙組分顯色劑)，磁性著色劑，液體著色劑，聚合著色劑以及特殊著色劑(文獻(xiàn)L.B.Schein，“Electro photography andDevelopment physics”；Springer Series in Electrophysics14，Springer出版社，第二版，1992)。
典型的著色粘合劑有聚合樹脂、加聚樹脂和縮聚樹脂，如苯乙烯-、苯乙烯丙烯酸酯-、苯乙烯丁二烯-、丙烯酸酯-、聚酯-、苯酚-環(huán)氧樹脂，聚砜，聚氨酯(它們可單獨(dú)或結(jié)合使用)，以及聚乙烯和聚丙烯，它們還可含有其它組分，如電荷控制劑、石蠟或流動(dòng)助劑，或隨后用這些添加劑改性。
此外，本發(fā)明制備的水不溶性式(I)化合物適合作為粉末和粉末漆中，特別是可摩擦電和動(dòng)電地噴涂的粉末漆中的染料，這種化合物可用作例如金屬、木材、塑料、玻璃、陶瓷、水泥、紡織材料、紙張或橡膠等物體的表面涂層(J.F.Hughes，“ElectrostaticsPowder Coating”Research Studies，John Wiley&Sons，1984)。
通常把環(huán)氧樹脂、含羧基和羥基的聚酯樹脂、聚氨酯和聚丙烯酸樹脂與常用的固化劑一起用作粉末涂漆樹脂。也可以使用樹脂的混合物。因此，例如經(jīng)常地把環(huán)氧樹脂與含羧基和羥基的聚酯樹脂一起使用。典型的固化劑組分(取決于樹脂體系)例如是酸酐、咪唑以及雙氰胺及其衍生物、屏蔽異氰酸酯、二?；被姿嵋阴?、酚醛樹脂和蜜胺樹脂、異氰脲酸三縮水甘油基酯、噁唑啉和二羧酸。
此外，本發(fā)明制備的水不溶性式(I)化合物適合作為水基和非水基的噴墨型墨水中以及根據(jù)熱熔工藝制備的墨水中的染料。
由大量已知漆中選出一種基于中級(jí)油非干燥醇酸樹脂的含芳烴的醇酸密胺樹脂漆(AM)以測(cè)定按本發(fā)明制備的顏料對(duì)清漆領(lǐng)域的性能。
由大量已知塑料中選出一種塑化聚氯乙烯和聚乙烯以測(cè)定本發(fā)明制備的顏料對(duì)塑料領(lǐng)域的性能。
由大量已知印刷體系中選出一種基于醇酸樹脂的膠印體系以評(píng)定本發(fā)明制備的顏料對(duì)印刷領(lǐng)域的性能。
由大量已知的著色劑體系選出一種基于聚酯樹脂的著色劑體系以測(cè)定本發(fā)明制備的顏料對(duì)著色劑領(lǐng)域的性能。
由大量已知的粉木漆體系選出一種樹脂體系以測(cè)定本發(fā)明制備的顏料對(duì)粉末漆領(lǐng)域的性能。
在下列實(shí)施例中，份為重量份，百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。
制備實(shí)施例實(shí)施例1a)重氮鹽溶液35.4份6-氨基-1H，3H-喹唑啉-2，4-二酮在400體積份冰醋酸中加熱至沸騰并滴入60體積份31％的鹽酸。冷卻到20℃后再于5分鐘內(nèi)滴入40體積份5當(dāng)量的亞硝酸鈉溶液。室溫?cái)嚢?小時(shí)后，接著用660體積份的水稀釋。重氮鹽溶解，過(guò)濾使溶液澄清并用氨基磺酸中和過(guò)量亞硝酸鹽。
b)偶合組分溶液通過(guò)加入24體積份33％的苛性鈉溶液使40.8份N-苯基丙比土酸溶解在600體積份水中。
c)偶合在一偶合容器中，放入重氮鹽溶液，200份冰和78.2份10％的基于C16-C18醇的脂肪醇聚乙二醇醚的水溶液，(與大約25份環(huán)氧乙烷反應(yīng))。用900體積份4當(dāng)量的醋酸鈉溶液調(diào)PH值到4.3-4.4。該偶合組分溶液在50-60分鐘內(nèi)加到混合物。偶合結(jié)束后導(dǎo)入蒸汽使顏料懸浮液加熱到98℃并保溫90分鐘。冷到80℃，濾出顏料并用水清洗。
d)后處理在1500體積份冰醋酸中攪拌下使?jié)駢猴灱訜岬椒悬c(diǎn)并保溫10分鐘。冷卻到100℃吸濾顏料。先用冰醋酸，再用丙酮洗滌并在65℃干燥。磨碎后得到63.6份黃色顏料。IR譜3440cm-1，3178cm-1，3065-1，2843cm-1，1711cm-1，1642cm-1，1521cm-1，1420cm-1，1278cm-1，1212cm-1，720cm-1如果類似于制備實(shí)施例進(jìn)行操作并用按照下表1的其它堿和偶合組分代替作為堿和偶合組分的6-氨基-1H，3H-喹唑啉-2，4-二酮和N-苯基丙比土酸，則同樣得到有價(jià)值的顏料。
表1
應(yīng)用實(shí)施例實(shí)施例1中的顏料在AM漆中用作不透明的和著色強(qiáng)的涂漆，后者具有較高的耐曬牢度。在膠印中得到了光亮的和著色強(qiáng)的印刷品。在塑化聚氯乙烯中得到了好的分散性、高著色強(qiáng)度和純的色澤。聚乙烯的試驗(yàn)表明有好的溫度穩(wěn)定性和高著色強(qiáng)度。著色劑體系的試驗(yàn)表明在粘合劑中有相容性和均勻分散性、高著色強(qiáng)度和有利的透明性。在摩擦帶電時(shí)對(duì)著色劑體系恒定的靜電影響是有利的。粉末漆體系的試驗(yàn)表明了漆的可噴涂性及其在工件上的沉積性。
實(shí)施例2至6的顏料在AM漆中用作有純色澤的著色強(qiáng)的涂漆。
權(quán)利要求
1.式(I)的化合物 其中X是一個(gè)O或S原子或一個(gè)亞氨基，Y是一個(gè)O原子或一個(gè)亞氨基，R1和R2為氫原子，C1-C4烷基，非取代苯基或帶有1-5個(gè)選自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、鹵素、硝基、氰基、羥基、CF3、CONH2、CONH(C5-C6環(huán)烷基)、CON(C1-C4烷基)2、CONH(C1-C4)烷基、COO(C1-C4)烷基、COO(C5-C6)環(huán)烷基和CONH(苯基)的取代基的取代苯基，條件是R1和R2基中的至少一個(gè)不是氫，R3為氫原子、三氟甲基、鹵原子或C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、硝基或氰基，R4和R5為相互獨(dú)立的氫原子、C1-C4烷基、苯基或具有1-5個(gè)選自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、鹵素、硝基、氰基、羥基、CF3、CONH2、CONH(C5-C6環(huán)烷基)、CON(C1-C4烷基)2、CONH(C1-C4)烷基、COO(C5-C6環(huán)烷基)和CONH(苯基)的取代基的取代苯基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其特征是，X為O或S原子，Y為O原子，R1為氫原子或C1-C4烷基或苯基，R2為C1-C4烷基或苯基，R3為氫原子、三氟甲基或氯原子，R4為氫原子、苯基或C1-C4烷基，R5為氫原子、苯基或C1-C4烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的化合物，其特征是，C1-C4烷基分別是甲基或乙基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3至少一項(xiàng)的化合物，其特征是，R3基位于喹唑啉體系的第7位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4至少一項(xiàng)的化合物，其特征是，R1為苯基，R2、R3、R4和R5各為氫，而X和Y各為氧原子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5至少一項(xiàng)的化合物，其特征是，把一種或多種式(II)胺進(jìn)行重氮化， 其中R3、R4、R5有式(I)中的含義，并以1∶(0.9-1.1)，優(yōu)選1∶(0.95-1.05)的摩爾比與一種或多種式(III)的化合物在合適條件進(jìn)行偶合， 其中X、Y、R1和R2有式(I)中的含義。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中一項(xiàng)或多項(xiàng)的式(I)化合物用于高分子有機(jī)材料、漆、涂料、印刷油墨、電子照像著色劑和顯色劑、可摩擦電或動(dòng)電地噴涂的粉末和粉末漆、和墨水的著色。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的用途，其特征是，高分子有機(jī)介質(zhì)是一種聚烯烴。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的用途，其特征是，聚烯烴為聚乙烯或聚丙烯。
全文摘要
本發(fā)明涉及式(I)的化合物其中X為O或S或亞氨基，Y為O或亞氨基，R
文檔編號(hào)C09B29/36GK1149604SQ9610939
公開日1997年5月14日 申請(qǐng)日期1996年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月9日
發(fā)明者J·韋伯 申請(qǐng)人:赫徹斯特股份公司