説明

新規なジケトピロロピロール

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は少なくとも1個のアミノアルコキシ基によって置換された新規なジケトピロロピロールならびそれをジケトピロロピロール顔料の色彩特性と流動特性を向上させるため使用する方法に関する。
【0002】顔料の諸特性がその顔料に適当な置換基を導入することによって変性された顔料を少量添加することによって改良されうることは公知である。たとえば、ドイツ特許公開第3832064号にはアントラキノン顔料を特定のアミノアルキル基で置換して変性された、分散剤として定義されている顔料の存在でビードミル摩砕することによって向上された色彩特性ならびに流動特性(rheological property)を有する顔料組成物を製造する方法が開示されている。また、欧州特許公開第321919号にはメチレン基を介して結合された複素環式基で置換された、向上された凝集安定性及び流動特性を有する顔料が開示されている。さらに、ジケトピロロピロール顔料と少量の変性されたジケトピロールとを含有している向上された流動特性を有するジケトピロロピロール組成物が米国特許第4791204号に記載されている。この場合の変性されたジケトピロロピロールは、特に、メチレン基を介して結合された環式カルボキシアミド又はジカルボキシアミド基によって置換されたジケトピロロピロールである。また、アミノ基によって置換されたジケトピロロピロールが向上された流動特性をもたらす顔料分散剤として特開平3−26767号に開示されている。しかしながら、この場合のアミノ基はアルコキシ架橋基を介して結合されていない。
【0003】今回本発明によって、少なくとも1種のアミノアルコキシ基によって置換された新規なジケトピロロピロールが少量だけジケトピロロピロール顔料に配合されると、特に、塗料系ならびに印刷インクにおいて、驚くべき優秀な色彩ならびに流動特性をもたらすことが見出された。
【0004】すなわち、本発明は下記式の1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロールに関する。
【化2】


【0005】式中、R1、R2、R3、R4は互いに独立的に水素、ClBr、CH3、OCH3、CN又はフェニルを意味しそしてこれら置換基R1、R2、R3、R4のうちの少なくとも1個は基 −O(CH2nX 又は −O(CH2CH2O)pCH2CH2Xを意味する(式中、nは2乃至12の整数、pは1乃至3の整数、Xは未置換又は1又は2個のメチル基によって置換された、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、ピペラジニル、ピリジニル、ピロリル、チアゾリル、オキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、インドリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾトリアゾリル、モルホリニル、ピペリジニル、ピロリジニルからなる群から選択された複素環式基を意味するか、又は、下記の基−NR56又は−N〔(CH2n−NR562を意味する、ここで、R5とR6は互いに独立的に水素、C1−C6アルキル又はC5−C6シクロアルキルを意味する)。
【0006】R5とR6が意味するC1−C6アルキルの代表例はメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、tert−アミル、n−ヘキシルなどである。R5とR6が意味するC5−C6シクロアルキルの例はシクロペンチル及び好ましくはシクロヘキシルである。特に興味ある式Iの1,4−ジケトピロロピロールはR1、R2、R3、R4のうちの少なくとも1個が下記の基であるものである。
−O(CH2nX 又は −O(CH2CH2O)pCH2CH2X式中、nとpは前記に定義した意味を有し、Xはイミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、ピペラジニル、ピリジニル、ピロリル、チアゾリル、オキサゾリル、モルホリニル、ピペリジニル、ピロリジニルからなる群から選択された複素環式基を意味するか、又は、基−NR56(式中、R5とR6は前記で定義した意味を有する)を意味する。
【0007】特に好ましいものは、R1、R2、R3、R4のうちの1又は2個が下記の基 −O(CH2nX 又は −O(CH2CH2O)pCH2CH2Xである式Iの1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロールである。式中、nは2乃至6の整数、pは1又は2の整数、Xはイミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、ピペラジニル、ピリジニル、ピロリル、チアゾリル、オキサゾリル、モルホリニル、ピペリジニル、ピロリジニルからなる群から選択された複素環式基を意味するか、又は、基−NR56(式中、R5とR6は互いに独立的に水素、メチル又はエチルを意味する)を意味する。最も好ましくは、Xはイミダゾリル、ピラゾリル、モルホリニル、ピペリジニル、ピロジニル、トリアゾリルからなる群から選択された複素環式基であるか、又は基−NR56である。
【0008】格別に好ましい式Iの1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロールは、R3 又はR4が下記の基であるものである。
−O(CH2nNR56又は−O(CH2nX式中、nは2乃至4の整数、R5とR6は互いに独立的に水素、メチル又はエチル、Xはモルホリニル、ピペリジニル又はピロリジニルである。すでに前記したごとく、ジケトピロロピロール顔料に少量の式Iの新規なジケトピロロピロールを配合するとジケトピロロピロール顔料の色彩特性ならび流動(レオロジカル)特性は驚異的に向上される。
【0009】したがって、本発明はさらに下記成分(a)と(b)を含有する顔料組成物も提供する:(a)式中のR1、R2、R3、R4が互いに独立的に水素、Cl、Br、CH3、OCH3、CN又はフェニルを意味する式Iの少なくとも1種の1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロールを80乃至99.9重量%、(b)式中のR1、R2、R3、R4の少なくとも1個が前記に定義した式 −O(CH2nX 又は −O(CH2CH2O)pCH2CH2Xの基を意味する式Iの少なくとも1種の1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロールを0.1乃至20重量%。本発明による新規な組成物の成分(a)は公知化合物でありそして米国特許第4579949号及び第4749795号に記載されている方法によって都合よく製造することができる。
【0010】式Iのジケトピロロピロールは公知の標準的方法に準じた方法で製造することができる。たとえば、米国特許第4579949号ならびに第4720305号に教示されているようにコハク酸のジエステルを下記式のニトリル又は下記2つの式のニトリルの混合物と反応することによって製造することができる。
【化3】


【0011】あるいはまた、特にR3又はR4が −O(CH2nX 又は −O(CH2CH2O)pCH2CH2Xの基を意味する好ましい式Iの化合物を製造する場合は、式
【化4】


のピロリノン又は式
【化5】


のエナミンを、たとえば、米国特許第4659775号及び第4749795号に記載されているように、式 IIIのニトリル又はニトリルの混合物と反応することによって製造することができる。
【0012】上記式 II、III、IV、V中のR1、R2、R3、R4は前記の意味を有する。ただし、これら置換基のうち少なくとも1個、好ましくは、R3かR4は、下記式 −O(CH2nX 又は −O(CH2CH2O)pCH2CH2X(式中の符号は前記の意味を有する)でなければならない。式IVとVにおけるRは低級アルキルであり、たとえば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−アミルなどである。メチルとエチルが好ましい。式II、III、IV 及びVの化合物は公知化合物である。新規化合物の場合、それは標準的公知方法と同様な方法で製造することができる。
【0013】顔料組成物は下記のような一般に採用されている方法で都合よく調製することができる:●たとえば米国特許第4720305号に教示されているように、コハク酸ジエステルと式 IIとIIIの異なる複数のニトリルとを反応して直接合成により調製する。ただし、この場合 −O(CH2nX 又は −O(CH2CH2O)pCH2CH2Xの基を有していないニトリル(あるいはかかるニトリルの混合物)を、上記の基の少なくとも1つを有しているニトリル(またはかかるニトリルの混合物)に対して上記した(a)と(b)の所要比率が保持されるよう過剰に使用する必要がある。
●成分1と成分2とを下記のように混合して調製する。
成分1は少なくとも1種の前記の(a)で定義された1,4−ジケトピロロ−〔3,4−c〕ピロールよりなる。成分2は少なくとも1種の前記の(b)で定義された1,4−ジケトピロロ−〔3,4−c〕ピロールよりなるか、又は、少なくとも1種の(a)で定義された1,4−ジケトピロロ−〔3,4−c〕ピロールと少なくとも1種の(b) で定義された1,4−ジケトピロロ−〔3,4−c〕ピロールとの混合物より なる。
【0014】2個の成分1と2は任意の常用方法により混合される。成分2は湿潤プレスケーキとして又は粉末として、成分1の合成、再結晶又は濾過の間に成分1に都合よく配合することができる。あるいはまた、成分1と2は両者を強力混合又は摩砕することによって混合することができる。あるいはまた、両成分を着色されるべき高分子有機材料に添加しそして分散工程で混合することもできる。本発明による新規な顔料組成物は高分子有機材料を着色するための顔料として使用することができる。本発明の新規顔料組成物で着色されうる高分子有機材料の例を挙げればつぎのものである:セルロースエーテル及びエステルたとえばエチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸セルロース、酪酸セルロース、天然樹脂又は合成樹脂たとえば重合樹脂又は縮合樹脂、例えば、アミノプラスト、好ましくは尿素/ホルムアルデヒド樹脂及びメラミン/ホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、フェノリックプラスチックス、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリエチレンオキサイド、ゴム、カゼイン、シリコーンおよびシリコーン樹脂など。これらは単独又は混合物でありうる。
【0015】上記に例示した高分子有機化合物は単独の化合物あるいは可塑性物質の形状の混合物又は溶融物の形あるいは紡糸液、ペイント、コーティング材料又は印刷インキの形態でありうる。最終用途によっては本発明の顔料をトナー又は調合物の形で使用するのが有利である。本発明の顔料は着色されるべき高分子有機材料に対して0.01乃至30重量%、好ましくは0.1乃至10重量%の量で使用される。塗料、コーティング材料又は印刷インクを着色する場合には、高分子有機材料と本発明の顔料とを、任意添加物たとえば充填剤、他の顔料、乾燥剤又は可塑剤などと一緒に通常の有機溶剤又は溶剤混合物中に微分散又は溶解する。個々の成分を別々に又はいくつかまとめて分散又は溶解しそして後で全部の成分を一緒にするようにしてもよい。
【0016】本発明による顔料を使用して得られる、たとえば、プラスチック材料、繊維、塗料系、印刷インクなどの形態の着色物は優秀な全般的堅牢性を有する。たとえば、高い色濃度、優れた分散性、さらには、上がけ、移染、熱、光及び気候に対する秀れた堅牢性を示す。さらに低い粘度と優秀な艶を有する。さらに、変性されていない元の顔料に比較して、本新規顔料組成物は使用時に高い性能特性を示す。たとえば、向上された流動特性ならびに向上された貯蔵安定性を示す。また、たとえば、白顔料と併用した場合、フローチングのような分離現象が少なくかつまた凝集の傾向も少ない。本顔料組成物はその優れた流動特性の故に高濃度のコーティング材料ならびに塗料系の製造を可能にする。したがって、本顔料組成物は塗料の着色のため、特に金属効果塗料の着色のために好適である。上記の成分2自体も、上記に例示した各種高分子有機材料の着色のために使用することができる。この目的のためには、成分2自体は粗生成物として使用することもできるが、好ましくは、本新規顔料組成物に関して前記したように適当にコンディショニング/後処理した後で使用される。以下、本発明を実施例によってさらに説明する。
【0017】実施例1tert−アミルアルコール55mlにナトリウム2.3gを入れて還流温度で完全に溶解するまで強力攪拌する。温度を95乃至100℃まで下げたあと、4−〔2−(ジメチルアミノ)エトキシ〕ベンゾニトリル6.38gを添加し、次に45分間かけて下記式のピロリノン7.73gを添加する。
【化6】


この混合物を95乃至100℃の温度で2時間攪拌する。このあと、その反応混合物を40℃まで冷却しそしてメタノール500ml中酢酸6.7gの攪拌溶液中に注入する。得られた粗生成物を濾過単離し、最初メタノールで、次に水で洗いそして90℃で一晩乾燥する。帯黄赤色粉末の形状の下記生成物8.41gを得た(理論値の67%)。
【化7】


分 析:計算値:C 70.38% H 5.64% N 11.19%測定値:C 70.11% H 5.64% N 11.17%
【0018】実施例2スルホン化フラスコに湿潤プレスケーキ(29.1%、固形分5.0g)としての3,6−ジフェニル−1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロール17.2gを装填しそして脱イオン水100ml中室温で1時間攪拌する。このあと、実施例1で得られた化合物0.24gを湿潤プレスケーキ(54%、固形分0.13g)として添加しそしてこの懸濁物を室温で2時間攪拌しそして濾過する。濾過ケーキを80℃で真空乾燥して赤顔料5.2gを得た。
【0019】実施例3100mlスルホン化フラスコに乾燥tert−アミルアルコール35mlとナトリウム1.38gを装填しそしてナトリウムが完全に反応するまで105℃の温度で有効的に攪拌しながら17時間よく混合する。ついで、4−(3−ジメチルアミノプロポキシ)ベンゾニトリル4.9gとベンゾニトリル2.6gを添加し、続いてコハク酸ジイソプロピル4.5gを80分間にわたり滴下により添加する。この反応混合物を110℃で2時間攪拌しそのあと室温まで冷却する。これを350mlスルホン化フラスコに装填したメタノール/水1:1(容量)混合物70mlと酢酸3.43mlとの0℃まで冷却した混合物へ加える。この混合物を室温で2時間攪拌し濾過し濾過残留物をメタノールと水とで洗い、真空炉に入れて90℃で乾燥する。暗赤色顔料が得られた。質量分光分析(FD)によりこの生成物について次のデータが得られた:m/e288、389、490。
【0020】実施例4〜16対応するニトリルを当量使用して実施例3の操作をくり返し実施し、表1に記載した化合物を得た。
【0021】
【化8】


【化9】


【化10】


【0022】実施例17及び18それぞれ1個のニトリルのみ(下記表2の基Aに相当)を、ただし2倍当量で使用して実施例3をくりかえし実施して表2に記載した化合物を得た。
【0023】
【化11】


【0024】実施例19流動特性を評価するため、実施例2に記載した方法で処理された顔料を標準法でアルキド塗料系〔SETAL(商標)84、オランダ国、 KunstharzfabrikSynthesis B.V.社 製品;固形分:70重量%〕に配合した。得られた塗料調合物は顔料含量12重量%、全固形分54重量%、全顔料/バインダー比は0.3である。この塗料調合物の流動特性をHAAKE ROTO−VISCO(商標)RV12粘度計を使用して測定した(測定温度:25℃、測定系:SV−SP、せん断域:D=0−100〔1/s〕)。未処理の3,6−ジフェニル−1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロールと比較して、実施例2によって得られた赤顔料は卓越した着色性を示すと共に向上したレオロジカル特性を示した。
【0025】実施例20実施例2に記載した方法で処理した顔料を使用してドイツ標準規格、DIN53 238-12の方法に従って3本ロールミルで下記組成のオフセット印刷インクを調製した。
顔 料 20部下記組成のワニス 80部 油変性フェノールワニス〔ALVCO(商標)1407〕・・・・・・・・・・50重量%部 テレフタル酸アルキド−亜麻仁油樹脂〔固形分100%、TERLON(商標)3〕
・・・・・・・・・・32重量%部 鉱油〔(沸点範囲157-214℃、SUNOCO OIL(商標)〕・・・・・・18重量%部得られた印刷インクは優秀なレオロジカル特性を示した。また、この印刷インクを使用して紙に印刷した印刷物は卓越した色彩特性(濃い赤色)を示した。

【特許請求の範囲】
【請求項1】 式
【化1】


〔式中、R1、R2、R3、R4は互いに独立的に、水素、C1、Br、CH3、OCH3、CN又はフェニルを意味し、そしてこれら置換基R1、R2、R3、R4のうちの少なくとも1個は基 −O(CH2nX 又は −O(CH2CH2O)pCH2CH2X(式中、nは2乃至12の整数、pは1乃至3の整数、Xは未置換又は1又は2個のメチル基によって置換された、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、ピペラジニル、ピリジニル、ピロリル、チアゾリル、オキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、インドリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾトリアゾリル、モルホリニル、ピペリジニル、ピロリジニルからなる群から選択された複素環式基を意味するか、又は、基−NR56又は−N〔(CH2n−NR562を意味する、ここで、R5とR6は互いに独立的に水素、C1−C6アルキル又はC5−C6シクロアルキルを意味する)を意味する〕の1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロール。
【請求項2】 R1、R2、R3、R4のうちの1又は2個が基−O(CH2nX 又は −O(CH2CH2O)pCH2CH2X〔式中、nは2乃至6の整数、pは1又は2の整数、Xはイミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、ピペラジニル、ピリジニル、ピロリル、チアゾリル、オキサゾリル、モルホリニル、ピペリジニル、ピロリジニルからなる群から選択された複素環式基を意味するか、又は、基−NR56(式中、R5とR6は互いに独立的に水素、メチル又はエチルを意味する)を意味する]である請求項1記載の式Iの1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロール。
【請求項3】 R3又はR4が基−O(CH2nNR56 又は −O(CH2nX〔式中、nは2乃至4の整数、R5とR6は互いに独立的に水素、メチル又はエチル、Xはモルホリニル、ピペリジニル又はピロリジニルである〕である請求項2記載の式Iの1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロール。
【請求項4】 (a)R1、R2、R3、R4が互いに独立的に水素、ClBr、CH3、OCH3、CN又はフェニルを意味する請求項1の式Iの少なくとも1種の1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロールを80乃至99.9重量%、及び(b)請求項1記載の式Iの少なくとも1種の1,4−ジケトピロロ〔3,4−c〕ピロールを0.1乃至20重量%を含有している顔料組成物。
【請求項5】 着色剤として請求項4記載の顔料組成物を含有している高分子有機材料。

【特許番号】特許第3135977号(P3135977)
【登録日】平成12年12月1日(2000.12.1)
【発行日】平成13年2月19日(2001.2.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平4−105103
【出願日】平成4年4月24日(1992.4.24)
【公開番号】特開平5−140165
【公開日】平成5年6月8日(1993.6.8)
【審査請求日】平成11年1月14日(1999.1.14)
【出願人】(396023948)チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド (530)
【氏名又は名称原語表記】Ciba Specialty Chemicals Holding Inc.