DE846757C - Process for the production of ª ‰ copper phthalocyanine in dispersible form - Google Patents
Process for the production of ª ‰ copper phthalocyanine in dispersible formInfo
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- C09B67/0026—Crystal modifications; Special X-ray patterns of phthalocyanine pigments
Description
Verfahren zur Gewinnung von #J-Kupferphthalocyanin in dispergierbarer
Form
Im Falle des Kupferphthalocyanins ist auch noch eine andere Aufbereitungsmethode beschrieben worden, die darin besteht, den Rohfarbstoff mit einem solchen Substrat trocken zu vermahlen, welches nach der N.Iahlung wieder entfernt werden kann. Auch diese zweite Methode ist mit der oben beschriebenen polymorphen Umicandlung in die a-i\lodifikation verbunden.In the case of copper phthalocyanine, there is also another preparation method has been described, which consists in the raw dye with such a substrate to be ground dry, which can be removed again after grinding. Even this second method is with the above-described polymorphic conversion into the a-i \ lodification connected.
Man hat daraus geschlossen, daß einzig die 2-Modifikation als Pigmentfarbstoff brauchbar sei (vgl. FIAT Final Report 1313, Vol. 11I., S. 446 und 447). Durch die oh» ge Veröffentlichung ist es auch bekanntgeworden, daß die a-Modifikation leim Erhitzen auf 200° in die ß-Modifikation übergeht (a. a. O., S. .47).It was concluded from this that only the 2-modification was used as a pigment is useful (see FIAT Final Report 1313, Vol. 11I., pp. 446 and 447). Through the Without publication it has also become known that the a-modification glues Heating to 200 ° changes into the ß-modification (loc. Cit., P. 47).
Es hat sich nun gezeigt, daß die nach der letzten 'Methode hergestellte ß-Modifikation im Gegensatz zu den bisherigen Annahmen sich ausgezeichnet als Pigmentfarbstoff eignet und daß sie gegenüber der handelsüblichen a-Modifikation eine technisch wertvolle N uancenverschiebung gegen Grün aufweist. Die Umwandlung des a-Kupferlihthalocyanins in ß-Kupferphttialocyanin durch Erhitzen auf 2oo° schreitet indessen nur langsam fort. Durch Erhöhen der Temperatur kann diese Umwandlung zwar beschleunigt werden, doch- wächst dann auch die Gefahr der Dispersitätsverminderung durch Rekristallisation. Das Verfahren erfordert daher eine peinliche Temperaturkontrolle und bedeutet auf alle Fälle einen zusätzlichen Kostenaufwand iniVergleich zum handelsüblichen a-Kupferplithalocyanin.It has now been shown that the In contrast to previous assumptions, ß-modification is excellent as a pigment dye suitable and that it is a technically valuable one compared to the commercially available a-modification Has nuance shift towards green. The conversion of the a-Kupferlihthalocyanins in β-copper phthalocyanine by heating to 200 °, however, proceeds only slowly away. This conversion can be accelerated by increasing the temperature, but then the risk of a reduction in dispersity through recrystallization also increases. The procedure therefore requires an embarrassing temperature control and means on in all cases an additional cost compared to the commercially available α-copper phithalocyanine.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man ß-Kupferphthalocyanin in dispergierbarer Form durch Vermahlen von Rohkupferplithalocyanin mit geeigneten Substanzen, die sich durch Lösungsmittel wieder entfernen lassen, herstellen kann, icenn man das Vermahlen in Gegenwart nicht ioliogener organischer, unterhalb 200° siedender Flüssigkeiten bis zur Bildung eines farbstarken Pigments vornimmt, wobei man die Menge der nicht ionogenen organischen Flüssigkeit derart bemißt, daß die bIahlmischung noch den Charakter eines Pulvers beibehält, worauf nian die Mahlsubstrate durch Behandeln mit Lösungsmitteln entfernt und das Pigment gegebenenfalls trocknet. Das so erhältliche ß-Kupferphtlialocyanin stellt einen äußerst wertvollen Pigmentfarbstoff von außerordentlicher Reinheit dar, der sich vom Ausgangsmaterial dadurch unterscheidet, claß er in dispergierbarer Form vorliegt, d. h. in einer Forin, die sich durch einfache mechanische Bearbeitung, lieislü,asweise durch Vermahlen in einer üblichen Mühle, in eine feine Dispersion umwandeln läßt.It has now been found, surprisingly, that ß-copper phthalocyanine in dispersible form by grinding raw copper phithalocyanine with suitable Can produce substances that can be removed by solvents, If the grinding is carried out in the presence of non-ionogenic organic substances, below 200 ° of boiling liquids until a deeply colored pigment is formed, whereby one measures the amount of non-ionic organic liquid such that the The grinding mixture still retains the character of a powder, whereupon the grinding substrates do not removed by treatment with solvents and the pigment optionally dries. The ß-copper phthalocyanine obtainable in this way is an extremely valuable pigment of extraordinary purity, which differs from the starting material in that that it is in a dispersible form; d. H. in a format that can be distinguished by simple mechanical processing, lieislü, asweise by grinding in a common mill, can be converted into a fine dispersion.
Da alle bisherigen Versuche, daß ß-Kupferphthalocyaninroliprodukt in dispergierbare Form überzuführen, insbesondere auch das an sich alialoge Verfahren finit Mahlsubstraten, aber ohne Zugabe einer nicht ioriogenen organischen Flüssigkeit, zum x-Kill)fei-lilitlialocyanin geführt haben, konnte der erfindungsgemäße Effekt keinesfalls vorausgesehen werden.Since all previous attempts that ß-Kupferphthalocyaninroliprodukt to be converted into dispersible form, in particular also the alialoge process per se finite grinding substrates, but without the addition of a non-ionogenic organic liquid, have led to the x-kill) fei-lilitlialocyanin, the effect according to the invention could never be foreseen.
Unter nicht ionogenen organischen Flüssigkeiten sind solche zu verstehen, deren Dissoziationskonstante geringer ist als diejenige des Wassers, d. h. die in wäßriger Lösung praktisch nicht in Ionen zerfallen.Non-ionic organic liquids are to be understood as meaning whose dissociation constant is lower than that of water, d. H. in the aqueous solution practically does not disintegrate into ions.
Es ist zwar bereits bekannt, daß man Substanzen, z. B. Graphit oder Pigmentfarbstoffe, durch Mahlen mit Salzen od. dgl. als Substrat in hochdispersen Zustand bringen und durch Entfernen des Substrates mit Lösungsmitteln den dispersen Körper isolieren kann. Ein anderes Verfahren zur Zerkleinerung voll Graphit verwendet als Mahlmittel N atriumchlorid mit oder ohne 7ugal>e von gesättigter Natriumchloridlösung, und schließlich wird ein Verfahren zur "Zerkleinerung von Pigmenten und organischen Farbstoffen empfohlen, das die besagten Substanzen mit N atritimchlorid, Wasser und einer flüchtigen %casserlöslicheli Substanz, z. B. Aceton, mahlt.Although it is already known that substances such. B. graphite or Pigment dyes, by grinding with salts or the like. As a substrate in highly dispersed Bring the state and the disperse by removing the substrate with solvents Body can isolate. Another method of crushing full graphite is used as grinding media, n atrium chloride with or without a quantity of saturated sodium chloride solution, and finally a process for "comminution of pigments and organic Dyes recommended that the said substances with N atritimchlorid, water and a volatile water-soluble substance, e.g. B. acetone, grinds.
Alle diese Verfahren haben aber nur die Zerkleinerung der betreffenden Substanzen zum Zweck und führen im Falle des Kupferplithalocyanins zu der handelsüblichen a-Modifikation, sofern überhaupt eine genügende Mahlwirkulig erreicht wird. Bei denjenigen, bei welchen eine so große Menge Flüssigkeit, insbesondere auch Wasser, zur Anwendung kommt, daß die Mahlmischung eine pastellförmige Konsistenz annimmt, ist die Mahlwirkung auf Rohkupferphthalocyaniii gering.However, all of these processes only involve the crushing of the relevant Substances for the purpose and, in the case of Kupferplithalocyanins, lead to the commercially available ones a modification, provided that sufficient grinding efficiency is achieved at all. at those who have such a large amount of liquid, especially water, it is used so that the grinding mixture takes on a pastel-like consistency, the grinding action on raw copper phthalocyaniii is low.
Im Gegensatz dazu ist bei (lern vorliegenden Verfahren der Zweck eine Zerkleinerung unter Vermeidung der bei den bekannten Verfahren eintretenden Umwandlung zur a-Modifikation. Die zugesetzten, nicht ionogenen organischen Flüssigkeiten müssen im wesentlichen wasserfrei sein, denn die Anwesenheit voll Wasser bewirkt die Bildung der a-Modifikation. Die Menge der zugesetzten, nicht ionogenen organischen Flüssigkeiten muß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren so bemessen werden, daß das Gemisch von Farbstoff, Mahlsubstrat und Flüssigkeit noch den Charakter eines Pulvers und nicht denjenigen einer Paste hat. Bei zu geringer Zugabe von Flüssigkeit kann indessen ein Teil des Mahlgutes in die a-Modifikation. übergehen. Die zuzusetzende Flüssigkeitsmenge muß sich deshalb innerhalb bestimmterGrenzen bewegen und kann zwischen 2 und io% der Menge der Mahlmischung (Farbstoff + Substrat) schwanken; sie beträgt vorzugsweise .I bis 7%.In contrast, in the present methods, the purpose is a Comminution while avoiding the conversion occurring in the known processes to the a-modification. The added, non-ionic organic liquids must be essentially anhydrous because the presence of full water causes formation the a-modification. The amount of non-ionic organic liquids added must be dimensioned in the method according to the invention so that the mixture of Dye, grinding substrate and liquid still have the character of a powder and not that of a paste. If too little liquid is added, however, part of the grist in the a-modification. pass over. The amount of liquid to be added must therefore move within certain limits and can range between 2 and 10% the amount of grind mix (dye + substrate) vary; it is preferably .I up to 7%.
Als nicht ionogene organische, nicht wäßrige Flüssigkeiten sind solche zu verwenden, deren Siedepunkt unterhalt> 200°, vorzugsweise unterhalt> 15o°, liegt. Diese- können den verschiedensten Körperklassen, z. B. der Klasse der Alkohole, Aldehyde, Ketone, Ester, Kohlenwässerstoffe usw., angehören. Natürlich müssen sie so gewählt werden, da.ß sie mit den jeweils verwendeten \lahlsubstraten keine chemische Verbindung eingehen.As non-ionic organic, non-aqueous liquids are such to be used with a boiling point below> 200 °, preferably below> 150 °. These can be of a wide variety of body classes, e.g. B. the class of alcohols, Aldehydes, ketones, esters, hydrocarbons, etc., belong. Of course they have to can be chosen so that they do not have any chemical properties with the substrates used in each case Enter into connection.
Verwendet man z. B. als Mahlsubstrat wasserfreies Chlorcalcium, so
wird inan als organische Flüssigkeit keinen Alkohol, sondern z. B. einen
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung, ohne deren Umfang jedoch irgendwie einzuschränken; dabei besteht zwischen Gewichtsteil und Volumteil die gleiche Beziehung wie zwischen Gramm und Kubikzentimeter. Beispiel i 25 Gewichtsteile Rohkupferphthalocyanin, die durch Reaktion von Phthalonitril mit Kupferchlorür in Nitrobenzollösung und nachfolgendes Auskochen mit verdünnter Salzsäure und verdünnter Natronlauge erhalten worden sind, werden mit 75 Gewichtsteilen wasserfreieniNatriumferrocyatiid und 6 Volumteileri Methanol während 24 Stunden in einer geschlossenen Stabmühle vermahlen; die Mahlmischung wird hernach in 50o Volumteilen 2oo/oiger Natriumchloridlösung unter Rühren auf 7o° erhitzt, filtriert und salzfrei ausgewaschen. Der so erhaltene Filterkuchen wird sodann bei 70 bis 100(D getrocknet, während aus dem Filtrat das verwendete Natriuniferrocyanid durch Kaltrühren zurückgewonnen und entwässert wird. Das erlialtene Blaupigment ist röntgenographisch ein reines ß-Kupferplithalocyanin.The following examples explain the present invention without, however, restricting its scope in any way; The relationship between part by weight and part by volume is the same as that between grams and cubic centimeters. Example i 25 parts by weight of crude copper phthalocyanine, which have been obtained by reacting phthalonitrile with copper chloride in nitrobenzene solution and subsequent boiling with dilute hydrochloric acid and dilute sodium hydroxide solution, are ground with 75 parts by weight of anhydrous sodium ferrocyate and 6 parts by volume of methanol in a closed rod mill for 24 hours; the grinding mixture is then heated to 70 ° in 50% by volume of 2oo /% sodium chloride solution with stirring, filtered and washed free of salt. The filter cake obtained in this way is then dried at 70 to 100 (D, while the sodium ferrocyanide used is recovered from the filtrate by cold stirring and dehydrated. The blue pigment obtained is a pure β-copper phithalocyanine radiographically.
Beispiel 2 Werden an Stelle des wasserfreien Natriuniferrocyanids als Mahlsubstrat wasserfreies Natriumcarbonat oder Ammoniumstilfat und als Zusatz statt \,letlianol 6 Volumteile Äthylalkohol verwendet, so erhält man einen Farbstoff, der demjenigen des Beispiels i entspricht. Beispiel 3 Ersetzt man im Beispiel 1 den Zusaz von 6 Volumteilen Methanol durch 6 bis 8 Volumteile Äthanol, 5 Volumteile Butanol, 6 Volumteile Acetaldehyd, 6 Volumteile Aceton oder 6 Voltunteile Dioxan, so erhält man ebenfalls Farbstoffe, die demjenigen des Beispiels i entsprechen.Example 2 If anhydrous sodium carbonate or ammonium stilfate is used as the grinding substrate instead of the anhydrous sodium ferrocyanide and 6 parts by volume of ethyl alcohol are used as an additive instead of ethyl alcohol, a dye is obtained which corresponds to that of example i. EXAMPLE 3 If the addition of 6 parts by volume of methanol is replaced in Example 1 by 6 to 8 parts by volume of ethanol, 5 parts by volume of butanol, 6 parts by volume of acetaldehyde, 6 parts by volume of acetone or 6 parts by volume of dioxane, dyes are also obtained which correspond to those of Example i.
Beispiel 4 Ersetzt man im Beispiel i das Mahlsubstrat N atriumferrocyanid durch pulverisiertes Ätzka.li und den Zusatz des Methanols durch einen solchen von 6 Volumteilen Benzol, so erhält man einen Farbstoff, der demjenigen des Beispiels r entspricht. Beispiel 5 25 Gewichtsteile Rohkupferplithalocyanin werden mit 75 Gewichtsteilen wasserfreiem Natriumferrocyanid und 2 Volumteilen Propanol bei yo bis ioo° 21 Stunden in einer geschlossenen Stabmühle vermahlen. Man arbeitet die Mahlmischung auf wie in Beispiel i und erhält einen Farbstoff, der eine Spur grüner als derjenige von Beispiel i ist. Man kann auch so verfahren, daß man das Propanol erst in die Mühle einführt, nachdem deren Temperatur infolge Selbsterwärmung etwa cgo(D erreicht hat. Das am Anfang gebildete a-Kul)ferplitlialocyanin wird in der Folge wieder in die ß-Form umgewandelt.Example 4 In example i, the grinding substrate n atrium ferrocyanide is replaced by pulverized Ätzka.li and the addition of the methanol by such a 6 parts by volume of benzene, the result is a dye similar to that of the example r corresponds to. Example 5 25 parts by weight of crude copper splithalocyanine are added with 75 Parts by weight of anhydrous sodium ferrocyanide and 2 parts by volume of propanol at yo Grind up to 100 ° for 21 hours in a closed rod mill. One works the Mill mix on as in example i and get a dye that is a touch greener than that of example i. You can also proceed in such a way that the propanol only introduced into the mill after its temperature due to self-heating about cgo (D has reached. The initially formed a-Kul) ferplitlialocyanin is in the Result converted back to the ß-form.
Beispiel 6 25 Gewichtsteile kolikuliferphtlialocyaninwerden mit 75 Gewichtsteilen Phthalsätireanhydrid und 6 Volumteilen Benzol während 24 Stunden in einer geschlossenen Stabmühle vermahlen. Das Mahlgut wird erschöpfend mit Aceton ausgewaschen. Die auf dem Filter zurückbleibende Paste von ß-Kupferphthalocyanin in Aceton kann z.13. direkt mit Nitrolacken vermischt werden. Beispiel 7 Zum Vergleich der erfindungsgemäßen Blaupigmente mit einem nach bekannten Verfahren hergestellten ß-Kupferphthalocyanin und einem handelsüblichen a-Kupferphtlialocyanin sei hier die Darstellung des ersteren und seine färberischen Eigenschaften gegeben.Example 6 25 parts by weight of coliculiferous phthalocyanine are added with 75 Parts by weight of phthalic anhydride and 6 parts by volume of benzene for 24 hours grind in a closed rod mill. The grist becomes exhaustive with acetone washed out. The paste of ß-copper phthalocyanine left on the filter in acetone can e.g. 13. can be mixed directly with nitrocellulose lacquers. Example 7 For comparison of the blue pigments according to the invention using a known method ß-copper phthalocyanine and a commercially available α-copper phthalocyanine are here the representation of the former and its coloring properties are given.
3o Gewichtsteile Rohkupferplithalocyanin werden mit 60o Gewichtsteilen 53o/oiger Schwefelsäure während 15 Stunden bei 30° verrührt, die Masse in 3 1 Wasser von 5o° gegossen, filtriert, säurefrei gewaschen und bei ioo° getrocknet.30 parts by weight of crude copper sulfite halocyanine are combined with 60 parts by weight 53% sulfuric acid was stirred for 15 hours at 30 °, the mass in 3 l of water poured from 50 °, filtered, washed acid-free and dried at 100 °.
Dieses Produkt hat im Vergleich zum Pigment aus Beispiel 1 und einem
handelsüblichen a-Kupferphthalocyaniti folgende Eigenschaften:
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