CH624701A5

CH624701A5 -

Info

Publication number: CH624701A5
Application number: CH323277A
Authority: CH
Inventors: Heinz-Ewald Baurecht; Reinhold Hoernle
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1976-03-18
Filing date: 1977-03-15
Publication date: 1981-08-14
Also published as: DE2611545A1; DK117077A; ES456923A1; FR2344601A1; JPS52112628A; GB1541515A; BE852522A; US4102892A; BR7701632A

Description

624 701

2

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von Kupferphthalocyanin aus (1) Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Reaktionsprodukten aus Phthalsäureanhydrid und Ammoniak oder Entwässerungsprodukten dieser Reaktionsprodukte, wobei der Benzolring der vorgenannten Verbindungen weiter substituiert sein kann, (2) Harnstoff, (3) einem Kupfersalz und (4) einem Katalysator nach dem Backverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man den Harnstoff (2) und die Komponente (1) dem Reaktionsge-fäss flüssig zuführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass man das Kupfersalz (3) in der Harnstoffschmelze löst.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Reaktionsgefäss einen Reaktor verwendet, der folgende Kennzeichen aufweist: a) Selbstreinigung von mindestens 75% der beheizten Flächen; b) ein Nutzvolumen von mindestens 40% des Totalvolumens des Reaktors bei einem Nutzvolumen von mindestens 101; c) Möglichkeit der Heizung innerhalb des Reaktors mit einer Heizfläche von mindestens 34% der heizbaren Gehäuseinnenfläche.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Komponenten (1), (2) und (3) im Molverhältnis 4: (6 bis 30): (0,8 bis 2) und die Komponente (4), den Katalysator, in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (1), einsetzt.

Ein wichtiges Verfahren zur Herstellung von Kupferphthalocyanin besteht darin, Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, dessen Reaktionsprodukte mit Ammoniak oder Entwässerungsprodukte dieser Reaktionsprodukte mit Harnstoff, einem Kupfersalz und einem Katalysator, beispielsweise einer Molybdänverbindung umzusetzen. Dieses Verfahren kann lösungsmittelfrei als sogenanntes «Backverfahren» oder in inerten Lösungsmitteln durchgeführt werden. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2432564 ist bekannt, dass man Nachteile beim lösungsmittelfreien Verfahren, wie sie früher aufgetreten sind,

dadurch vermeiden kann, dass man das Backverfahren in einem Reaktor durchführt, der folgende Kennzeichen aufweist:

a) Selbstreinigung von mindestens 75%, vorzugsweise mindestens 85 % der beheizten Flächen;

b) ein Nutzvolumen von mindestens 40%, vorzugsweise mindestens 50% des Totalvolumens des Reaktors bei einem Nutzvolumen von mindestens 101;

c) Möglichkeit der Heizung innerhalb des Reaktors mit einer Heizfläche von mindestens 34% der heizbaren Gehäuseinnenfläche.

Die Verweilzeit für das so durchgeführte Verfahren liegt zwischen 5 Minuten und 5 Stunden, vorzugsweise zwischen 5 und 45 Minuten. Die Ausbeuten nach diesem Verfahren betragen je nach Durchsatz 75 bis 83%, wobei die höheren Ausbeuten bei kleineren Durchsätzen erzielt wurden.

Es wurde nun überraschend gefunden, dass sich dieses Verfahren unter gleichzeitiger Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute als auch der chemischen Ausbeute verbessern lässt.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung von Kupferphthalocyanin aus (1) Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Reaktionsprodukten aus Phthalsäureanhydrid und Ammoniak oder Entwässerungsprodukten dieser

Reaktionsprodukte, wobei der Benzolring der vorgenannten Verbindungen weiter substituiert sein kann, (2) Harnstoff, (3) einem Kupfersalz und (4) einem Katalysator nach dem Backverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man den Harnstoff (2) und die Komponente (1) dem Reaktionsgefäss flüssig zuführt.

Das Kupfersalz (3) und der Katalysator (4) können einer der beiden flüssigen Komponenten (1) und (2) oder auch fest dem Reaktionsgefäss vor oder während der Reaktion zugegeben werden; vorzugsweise werden das Kupfersalz (3) und der Katalysator (4) in der Harnstoffschmelze gelöst.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist auf alle Kupferphtha-locyanin-Herstellungen nach dem Backverfahren anwendbar. Besonders vorteilhaft ist es jedoch als Ergänzung des in der deutschen Offenlegungsschrift 2432564 vorgeschlagenen Verfahrens.

Als Komponente (1) des Verfahrens kommen Phthalsäureanhydrid, Phthalsäure, Diammoniumphthalat, Phtalimid, Phthalsäurediamid, Amino-iminoisoindolenin, l-Amino-3-oxo-isoindolenin und Phthalsäuredinitril infrage sowie die entsprechenden kernsubstituierten Phthalsäureverbindungen, bei denen der Benzolrest z. B. durch Halogen wie Chlor,

Brom, Ci-C4-Alkyl wie Methyl und Äthyl, Phenyl, C1-C4-Alkoxy wie Methoxy und Äthoxy oder Sulfo substituiert ist. Vorzugsweise werden Phthalsäureanhydrid und Mischungen aus Phthalsäureanhydrid und 4-Chlorphthalsäure verwendet.

Geeignete Kupfersalze sind beispielsweise Kupfersulfat, Kupferchlorid und basisches Kupfercarbonat. Letzteres ist bevorzugt.

Als Katalysatoren kommen die in F. H. Moser und A. L. Thomas, Phthalocyanin Compounds, Reinhold Pubi. Corp. (1963), Seite 151, genannten in Frage, von denen Ammonium-molybdat und Molybdäntrioxid bevorzugt sind.

Die Komponenten (1), (2) und (3) werden zweckmässig in molaren Verhältnissen von 4: (6 bis 30) : (0,8 bis 2), vorzugsweise 4 : (10 bis 20) : (0,9 bis 1,2) eingesetzt. Die Menge an Katalysator (4) beträgt bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-%,

bezogen auf die Menge der Komponente (1), ganz vorzugsweise 0,1 bis 0,6 Gew.-%.

Während die Verbesserung der Raum-Zeit-Ausbeute im Reaktor durch das Wegfallen der Aufschmelzzeit an sich verständlich ist, ist ausgesprochen überraschend, dass auch die chemische Ausbeute gesteigert wird, da allgemein bekannt ist, dass Harnstoffschmelzen leicht zersetzlich sind und dass aus diesem Grunde an sich mit einer verminderten Ausbeute gerechnet werden musste.

Beispiel

Einem 18-1-AP-Conti-Reaktor der Firma List, Pratteln, Schweiz, werden 7,6 kg/h einer Phthalsäureanhydridschmelze von 240°C und 14,9 kg/h einer Lösung von 6 Teilen MoO.% 185 Teilen CuSO-t • H2O in 960 Teilen einer Harnstoffschmelze von 140°C zugeführt. Der Reaktor wird so beheizt, dass die Temperatur der Reaktionsschmelze im letzten Drittel ca. 240°C erreicht.

Die Analyse des Rohpigments ergibt einen Durchsatz von 6,3 kg CuPc 100%ig/h, entsprechend einer Ausbeute von 85% der Theorie. Dosiert man die Reaktionskomponenten fest zu, erhält man bei dem oben angegebenen Durchsatz nur eine Ausbeute von 76% der Theorie, die sich durch Verdoppelung der Verweilzeit auf 83 % der Theorie steigern lässt.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

B