JP3879872B2 - Method for producing copper phthalocyanine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不純物及び遊離銅が少なく、かつ顔料化が極めて容易な銅フタロシアニンを製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
銅フタロシアニンは、フタル酸又はフタル酸誘導体(以下「フタル酸等」という。)、尿素又は尿素誘導体(以下「尿素等」という。)及び銅化合物をモリブデン化合物等のフタロシアニン化触媒の存在下に不活性有機溶媒中で加熱し、製造する方法が工業的に確立した方法として知られている。
【0003】
この製造法において、顔料化に用いられる銅フタロシアニンを得るためには、通常加熱反応終了後、反応生成物から溶媒を減圧留去等によって除去し、得られた残渣を熱水洗浄するという後処理方法が工業的に採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの銅フタロシアニンには、なお未反応物、遊離銅及びその他の不純物が少なからず残存し、顔料化する際に不都合が生じる場合が多い。顔料化法としては、例えば、乾式粉砕後、溶剤処理する顔料化法であるドライミリング法(特開平4ー320458号等)があり、このドライミリング法の溶媒処理において、これらの不純物が存在すると、一般には結晶転移速度が遅くなり、鮮明度や着色度等の顔料化品位の低下が認められる。
【0005】
又、近年では、銅フタロシアニンを顔料化等の処理を行う場合においては、その処理の際に排出される廃液の中にできるだけ銅化合物が少なくなることが求められている。
【0006】
熱水洗浄により得られた銅フタロシアニン製品を使用することが経済的には好ましいが、前述したとおり、遊離銅やその他の不純物が多いことは、製品の使用及び環境上の問題がある。このため熱水洗浄の代わりに希硫酸等を用いて、酸洗浄を行い、遊離銅やその他の不純物を少なくすることもある。この場合は、製品歩留りが低下し、使用した酸を中和する工程が必要となる欠点がある。
【0007】
しかして、本発明は、従来の銅フタロシアニンの製造法よりも不純物を低下させ、それによって顔料化、例えば、ドライミリング法の溶媒処理において結晶転移が容易であり、又遊離銅が少ないような製品を製造する方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来の銅フタロシアニンの製造法である、いわゆるワイラー法における不純物について鋭意検討した結果、N,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略す。)に抽出される不純物が、特に顔料化、特にドライミリング法の溶媒処理においては顕著に結晶の転移速度を阻害することを見出し、その不純物の量を指標として有効な製造法を探索した結果、微量のイオウを反応系に添加することによって上記の課題を解決できることを見出して本発明を完成した。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明に係る方法は、フタル酸又はフタル酸誘導体(フタル酸等と略す。)、尿素又は尿素誘導体(尿素等と略す)、銅化合物及び触媒としてモリブデン又はモリブデン化合物を用いて、不活性有機溶媒の存在下又は不存在下、加熱反応させて銅フタロシアニンを製造する方法において、この反応系にイオウを添加することを特徴とする銅フタロシアニンの製造方法に存する。
【0010】
本発明に係る方法で使用するフタル酸等としては、本発明に係る方法において、最終的に銅フタロシアニン又はその誘導体として得られるようなものであれば採用することができる。例えば、フタル酸、無水フタル酸、フタルイミド、フタル酸ナトリウム等の塩類、フタルアミド酸若しくはフタロニトリル又はこれらの混合物であってもよい。このフタル酸等には、反応系において不活性な置換基、例えばアルキル基、ベンジル基、フェニル基又はクロル基等があってもよい。
【0011】
尿素等としては、尿素、ビウレット、トリウレットがあげられる。一般的には尿素が用いられるが、ビウレット、トリウレット等を含むものであってもよい。尿素等の使用量は、通常使用するフタル酸等の種類によっても異なるが、フタル酸等に対して、1.5〜3.5モル倍、好ましくは2.0〜3.0モル倍から選ばれる。
【0012】
銅化合物としては、銅粉末、酸化銅、水酸化銅、硫酸銅、塩化第一銅、塩化第二銅、酢酸銅等が挙げられるが、一般的には塩化第一銅等の銅の塩化物が用いられる。銅化合物の使用量は、通常フタル酸等に対して、0.2〜0.3モル倍、好ましくは0.23〜0.27モル倍から選ばれる。
【0013】
触媒としてのモリブデン又はモリブデン化合物としては、金属モリブデン及びモリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム等のモリブデン酸塩、リンモリブデン酸アンモニウム又は酸化モリブデン等のモリブデン化合物等が挙げられるが、一般的にはモリブデン酸アンモニウムが用いられる。触媒の使用量としては、フタル酸等に対して0.003〜5重量%、好ましくは0.02〜0.5重量%である。
【0014】
本発明において、溶媒としては、本発明の目的に適合する限り公知の尿素法、いわゆるワイラー法による銅フタロシアニンの製造に使用される不活性有機溶媒を使用することができる。例えば、脂肪族炭化水素系溶媒若しくは芳香族炭化水素系溶媒、又はこれらのハロゲン等により置換された溶媒が挙げられる。具体的には、ジイソプロピルベンゼン、モノイソプロピルキシレン、ジイソプロピルトルエン、tert―アミルベンゼン等の不活性なアルキルベンゼン系の溶媒、イソプロピルナフタレン、tert−ブチルナフタレン等のナフタレン系の溶媒、トリクロルベンゼンなどのハロゲン化芳香族又はニトロベンゼンなどのニトロ化芳香族系の溶媒が挙げられる。これらの溶媒は、単独で使用することも、混合溶媒として使用することもできるが、環境衛生及び価格を勘案すれば芳香族炭化水素系溶媒、特にアルキルベンゼン系の溶媒が好ましい。
【0015】
溶媒の使用量は、通常はフタル酸等に対して1.5〜7重量倍、好ましくは1.7〜3重量倍である。
又、尿素を過剰に使用することで実質的に溶媒として使用することにより、有機溶媒不存在下で本発明の反応を実施することも可能である。
【0016】
本発明における銅フタロシアニンを製造する場合の反応条件は、加熱反応の温度としては、140〜250°C、好ましくは、170〜220°Cから選ばれ、反応圧力としては、0〜20kg/平方センチメートルGから選ばれるが、溶媒の反応ガスへの同伴による反応系外への損失、原料である尿素の分解やフタル酸等の分解、中間生成物、例えば、シアン酸アンモニウムとしての系外への損失、反応装置の操作性等から考慮すると2〜5kg/平方センチメートルGが好ましい。
【0017】
反応方法は回分又は連続方式で実施する。反応終了後、反応生成物から溶媒を減圧留去等によって除去し、得られた残渣を3〜10重量倍の熱水(60〜80°C)を使用して洗浄する。さらに、純度が高い製品を求める場合には、溶媒除去後に得られた残渣を希硫酸(例えば、5〜10重量倍)で洗浄する精製方法を採用することができる。
【0018】
本発明で用いるイオウとしては、斜方晶、単斜晶等の結晶性イオウ、ゴム状イオウ、或いは硫黄華のような無定形イオウなどいずれの態種でも構わないが、通常、容易に入手できる、安定な斜方晶イオウを用いるのが経済的である。
【0019】
イオウの添加方法としては、イオウをフタル酸等や、尿素等といった原料と共にそのまま反応系に添加しても、反応に使用する溶媒に予め溶解或いは分散させた形で添加してもよい。
また、溶融尿素に塩化銅、モリブデン化合物と共にイオウを添加して反応系に添加することも可能である。なお、この場合は、添加したイオウの少なくとも一部は、反応系に添加される前に、銅化合物と反応して硫化銅になっていると推測される。
【0020】
イオウの添加量は、フタル酸等に対して0.05〜4重量%、好ましくは0.1〜1重量%から選ばれる。0.01重量%以下の添加量では効果は殆ど認められず、4重量%以上添加しても効果は一定となり、経済的に無駄になる。
また、イオウの他に、さらに硫化ナトリウム等の金属硫化物を共存させて、実質上、多硫化物の形にしても良い。
【0021】
更に、イオウを添加するかわりに、銅化合物の一部に硫化銅を用いることで、実質上イオウの添加と同じ効果を得ることもできる。硫化銅としては、硫化第一銅(硫化銅(I))、硫化第二銅(硫化銅(II))及び多硫化銅(ポリ硫化銅)が挙げられるが、一般的には入手し易い硫化第二銅が好ましい。硫化銅の使用量は、イオウに換算して、フタル酸等に対して0.05〜4重量%、好ましくは0.1〜1重量%から選ばれる。0.01重量%以下の使用量では効果は殆ど認められず、4重量%以上使用しても効果は一定となり、経済的に無駄になる。
【0022】
以上のようにして、イオウの添加、または硫化銅を用いて得た銅フタロシアニンは、遊離銅が少なく、DMFにより抽出される不純物が少ないため、顔料化工程、特にドライミリング工程に用いた場合、有利に進めることができる特徴がある。
【0023】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例によって詳細に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。なお、「%」は、特に断らない限り重量%を表し、遊離銅含有率及びDMFにより抽出される不純物等に使用した数値は以下の測定法により算出した。また、ドライミリング法による顔料化品位の比較についても以下に示した。
【0024】
(1)遊離銅含有率の測定法
銅フタロシアニン3.0グラムを精秤したのち、硫酸30.0グラムを加えて溶解後、冷水150グラムに加えた後、90°Cで30分撹拌する。次に、沈殿物を濾過し、イオン交換水で濾過ケーキを洗浄する。得られた濾液(濾過ケーキの洗浄水を含む。)を室温まで冷却したのち、全量を500ミリリットルにする。この溶液中の銅イオン濃度を原子吸光法で測定し、使用した試料に対する重量百分率(金属銅換算)によって表示する。
【0025】
(2)DMFにより抽出される不純物(DMF不純物という。)の測定法
銅フタロシアニン10.0グラムを精秤し、100グラムのDMFにより、140°Cで処理し、不純物を抽出する。不溶分を濾別した後、DMFを減圧留去して得られた残渣を不純物とし、使用した試料に対する重量百分率によって表示する。
【0026】
(3)ドライミリング法による顔料化品位の比較
ドライミリング法では、まず銅フタロシアニンを微粉砕するために、ボールミル等で乾式粉砕するが、この時、銅フタロシアニンの結晶型が一部β型からα型に転移して強固に凝集するので、このままでは顔料として使用できない。
このため、更に引き続いて、トルエン、キシレン等の芳香属類、プロパノールやエチレングリコール等のアルコール類或いはジオール類といった溶媒に浸漬処理して、α型の結晶をβ型に転移させるとともに、溶媒中で分散させ、顔料適性を有する銅フタロシアニンとする顔料化法である。
従って、この方法による顔料化では、乾式粉砕の際に生じるα型の結晶が少なく、溶媒処理の際にα型からβ型への転移が速やかに起こることが望ましい。
【0027】
本発明において、ドライミリング法による顔料化品位の比較は、以下のようにして行った。
銅フタロシアニン100グラムをボールミルで20〜30°Cで10時間乾式粉砕し、その後イソプロパノール中35°Cで浸漬処理した。この溶媒処理における経過時間毎の試料について、粉末X線回折法によりα型及びβ型の結晶による回折強度を測定し、α型の結晶の存在割合を百分率で求め、顔料化品位の指標とした。
【0028】
[実施例1]
フタルイミド180グラム、塩化第一銅30.3グラム、尿素170グラム、モリブデン酸アンモニウム0.09グラム、溶媒としてtert−アミルベンゼン(商品名、ハイゾールP、日本石油(株)製、アルキルベンゼン混合物)310グラム及びイオウ0.9グラムを1リットルのガラスオートクレーブ中に仕込み、反応温度を170°Cから210°Cに徐々に昇温しながら、圧力2.5kg/平方センチメートルGで、3.5時間反応させた。生成したスラリーから175°C、5mmHgで3時間かけて溶媒を減圧留去した。
【0029】
この残留物に、1200グラムの水を加え60°Cで2時間攪拌して熱水洗浄し、瀘過後、そのケーキを60°Cの熱水800グラムで洗浄し、乾燥して、172グラムの銅フタロシアニン(以下、このような熱水洗浄した製品を「湯洗品」という。)を得た。この湯洗品中のDMF不純物量は、2.3%、遊離銅は、0.51%であった。
【0030】
一方、上記の残留物を、1%の希硫酸1200グラムにより、60°Cで、2時間スラリー洗浄し、濾過後、60°Cの熱水を用いて、洗浄水中に酸が無くなるまで洗浄し、乾燥して169グラムの銅フタロシアニン(以下、このような希硫酸による洗浄製品を「酸洗品」という。)を得た。この酸洗品中のDMF不純物量は、0.7%、遊離銅は、0.17%であった。これら湯洗品及び酸洗品のドライミリング法による顔料化品位の試験結果を[表1]及び[表2]に示した。
【0031】
[実施例2]
イオウの添加量を0.36グラムとした他は、実施例1と同様に行ない、湯洗品として173グラムの銅フタロシアニンを得た。この湯洗品中のDMF不純物量は、3.0%、遊離銅は、0.59%であった。
一方、酸洗品として169グラムの銅フタロシアニンを得た。このもののDMF不純物量は、1.2%、遊離銅は、0.22%であった。これら湯洗品及び酸洗品のドライミリング法による顔料化品位の試験結果を[表1]及び[表2]に示した。
[実施例3]
イオウの添加量を1.44グラムとした他は、実施例1と同様に行ない、湯洗品として172グラムの銅フタロシアニンを得た。この湯洗品中のDMF不純物量は、1.9%、遊離銅は、0.48%であった。
一方、酸洗品として169グラムの銅フタロシアニンを得た。このもののDMF不純物量は、0.7%、遊離銅は、0.15%であった。これら湯洗品及び酸洗品のドライミリング法による顔料化品位の試験結果を[表1]及び[表2]に示した。
【0032】
[実施例4]
イオウの他にさらに無水硫化ナトリウム0.2グラムを添加した以外は、実施例1と同様に行い、湯洗品として172グラムの銅フタロシアニンを得た。このもののDMF不純物量は2. 4%、遊離銅は0. 49%であった。
一方、酸洗品として168グラムの銅フタロシアニンを得た。このもののDMF不純物量は0. 7%、遊離銅は0. 15%であった。
これら湯洗品及び酸洗品のドライミリング法による顔料化品位の試験結果を[表1]及び[表2]に示した。
【0033】
[実施例5]
イオウを添加するかわりに硫化銅(II)2.68グラムを用い、塩化第一銅を27.5グラム用いた以外は、実施例1と同様に行い、湯洗品として170グラムの銅フタロシアニンを得た。このもののDMF不純物量は2. 5%、遊離銅は0. 31%であった。
一方、酸洗品として167グラムの銅フタロシアニンを得た。このもののDMF不純物量は0. 9%、遊離銅は0. 13%であった。
これら湯洗品及び酸洗品のドライミリング法による顔料化品位の試験結果を[表1]及び[表2]に示した。
【0034】
[実施例6]
硫化銅(II)3.35グラムを用い、塩化第一銅を26.8グラム用いた以外は、実施例5と同様に行い、湯洗品として171グラムの銅フタロシアニンを得た。このもののDMF不純物量は2. 1%、遊離銅は0. 28%であった。
一方、酸洗品として168グラムの銅フタロシアニンを得た。このもののDMF不純物量は0. 7%、遊離銅は0. 12%であった。
これら湯洗品及び酸洗品のドライミリング法による顔料化品位の試験結果を[表1]及び[表2]に示した。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】
[比較例1]
イオウを添加しなかった以外は、実施例1の方法と同様に実施し、湯洗品としての銅フタロシアニン174グラムを得た。この湯洗品中のDMF不純物量は3.9%、遊離銅は0.70%であった。
一方、酸洗品として171グラムの銅フタロシアニンが得られた。このもののDMF不純物量は1.9%、遊離銅は0.28%であった。
これら湯洗品及び酸洗品のドライミリング法による顔料化品位の試験結果を[表1]及び[表2]に示した。
【0038】
[実施例7]
反応溶媒として、tert−アミルベンゼンの代わりに、1,2,4−トリクロルベンゼン500グラムを用いた以外は、実施例6と同様に行ない、湯洗品として171グラムの銅フタロシアニンを得た。このもののDMF不純物量は1.3%、遊離銅は0. 37%であった。
一方、酸洗品として170グラムの銅フタロシアニンを得た。このもののDMF不純物量は0.7%、遊離銅は0. 05%であった。
これら湯洗品及び酸洗品のドライミリング法による顔料化品位の試験結果を[表3]及び[表4]に示した。
【0039】
[比較例2]
硫化銅(II)を用いずに、塩化第一銅を30.3グラムを用いた以外は、実施例7と同様に行ない、湯洗品としての銅フタロシアニン173グラムを得た。この湯洗品中のDMF不純物量は4.6%、遊離銅は0.62%であった。
一方、酸洗品として171グラムの銅フタロシアニンが得られた。このもののDMF不純物量は2.3%、遊離銅は0.13%であった。
これら湯洗品及び酸洗品のドライミリング法による顔料化品位の試験結果を[表3]及び[表4]に示した。
【0040】
【表3】
【0041】
【表4】
【0042】
【発明の効果】
本発明の方法によって得られる銅フタロシアニンは、遊離銅及び顔料化等の工業的な処理において阻害となるような不純物が少ない製品が得られるという特徴を有しており、特に、(1)ドライミリング法による顔料化の溶媒処理において結晶型の転移速度が向上する。この転移速度が向上することは、顔料化処理時間の短縮となり、工業的に著しいコスト削減になる。(2)遊離銅が少ないことは、硫酸等による顔料化処理法において、排出する廃液処理の際における銅イオンの処理の負担を軽減する工業的な効果がある。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing copper phthalocyanine that has few impurities and free copper and is extremely easy to be pigmented.
[0002]
[Prior art]
Copper phthalocyanine is phthalic acid or a phthalic acid derivative (hereinafter referred to as “phthalic acid”), urea or a urea derivative (hereinafter referred to as “urea”) and a copper compound in the presence of a phthalocyanination catalyst such as a molybdenum compound. A method of heating and producing in an active organic solvent is known as an industrially established method.
[0003]
In this production method, to obtain copper phthalocyanine used for pigmentation, after completion of the heating reaction, the solvent is usually removed from the reaction product by distillation under reduced pressure, and the resulting residue is washed with hot water. The method is adopted industrially.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, these copper phthalocyanines still have a large amount of unreacted substances, free copper and other impurities, which often causes inconveniences when pigmented. As a pigmentation method, for example, there is a dry milling method (JP-A-4-320458, etc.) which is a pigmentation method for solvent treatment after dry pulverization, and when these impurities are present in the solvent treatment of this dry milling method In general, the crystal transition rate becomes slow, and a reduction in pigmentation quality such as sharpness and coloring is observed.
[0005]
In recent years, when copper phthalocyanine is subjected to a treatment such as pigmentation, it is required that the amount of copper compound is reduced as much as possible in the waste liquid discharged during the treatment.
[0006]
Although it is economically preferable to use a copper phthalocyanine product obtained by hot water washing, as described above, a large amount of free copper and other impurities causes problems in use of the product and the environment. For this reason, acid washing may be performed using diluted sulfuric acid or the like instead of hot water washing to reduce free copper and other impurities. In this case, there is a drawback that the product yield is lowered and a step of neutralizing the used acid is required.
[0007]
Thus, the present invention is a product in which impurities are reduced as compared with the conventional method for producing copper phthalocyanine, whereby crystal transition is easy in pigmentation, for example, solvent treatment of dry milling method, and free copper is low. It is in providing the method of manufacturing.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on impurities in the so-called Weiler method, which is a conventional method for producing copper phthalocyanine, the present inventors have found that impurities extracted into N, N-dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF) are particularly pigmented. In particular, in the solvent treatment of the dry milling method, it was found that the rate of crystal transition was significantly inhibited, and as a result of searching for an effective production method using the amount of impurities as an index, a small amount of sulfur was added to the reaction system. The present invention has been completed by finding that the above problems can be solved.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method according to the present invention comprises an inert organic solvent using phthalic acid or a phthalic acid derivative (abbreviated as phthalic acid or the like), urea or a urea derivative (abbreviated as urea or the like), a copper compound and molybdenum or a molybdenum compound as a catalyst. In the method for producing copper phthalocyanine by heating reaction in the presence or absence of sulfur, sulfur is added to this reaction system.
[0010]
As the phthalic acid or the like used in the method according to the present invention, any phthalic acid that can be finally obtained as copper phthalocyanine or a derivative thereof in the method according to the present invention can be employed. For example, it may be a salt such as phthalic acid, phthalic anhydride, phthalimide, sodium phthalate, phthalamic acid or phthalonitrile, or a mixture thereof. The phthalic acid or the like may have a substituent that is inert in the reaction system, such as an alkyl group, a benzyl group, a phenyl group, or a chloro group.
[0011]
Examples of urea include urea, biuret, and triuret. Urea is generally used, but it may include biuret, triuret, and the like. The amount of urea used varies depending on the type of phthalic acid used normally, but is selected from 1.5 to 3.5 mol times, preferably 2.0 to 3.0 mol times relative to phthalic acid etc. It is.
[0012]
Examples of the copper compound include copper powder, copper oxide, copper hydroxide, copper sulfate, cuprous chloride, cupric chloride, copper acetate, etc., but generally copper chloride such as cuprous chloride. Is used. The usage-amount of a copper compound is normally chosen 0.2-0.3 mol times with respect to phthalic acid etc., Preferably it is chosen from 0.23-0.27 mol times.
[0013]
Examples of the molybdenum or molybdenum compound as the catalyst include metal molybdenum and molybdenum salts such as ammonium molybdate and sodium molybdate, and molybdenum compounds such as ammonium phosphomolybdate and molybdenum oxide. Is used. The amount of the catalyst used is 0.003 to 5% by weight, preferably 0.02 to 0.5% by weight, based on phthalic acid or the like.
[0014]
In the present invention, as the solvent, an inert organic solvent used for the production of copper phthalocyanine by a known urea method, so-called Weiler method, can be used as long as it meets the purpose of the present invention. For example, an aliphatic hydrocarbon solvent or an aromatic hydrocarbon solvent, or a solvent substituted with such halogen or the like can be used. Specifically, inert alkylbenzene solvents such as diisopropylbenzene, monoisopropylxylene, diisopropyltoluene, tert-amylbenzene, naphthalene solvents such as isopropylnaphthalene and tert-butylnaphthalene, and halogenated aromas such as trichlorobenzene. Or nitrated aromatic solvents such as nitrobenzene. These solvents can be used singly or as a mixed solvent, but aromatic hydrocarbon solvents, particularly alkylbenzene solvents are preferred in view of environmental sanitation and price.
[0015]
The amount of the solvent used is usually 1.5 to 7 times by weight, preferably 1.7 to 3 times by weight with respect to phthalic acid or the like.
Moreover, it is also possible to implement reaction of this invention in absence of an organic solvent by using it as a solvent substantially by using urea excessively.
[0016]
The reaction conditions for producing copper phthalocyanine in the present invention are selected from 140 to 250 ° C., preferably 170 to 220 ° C. as the temperature of the heating reaction, and 0 to 20 kg / square centimeter G as the reaction pressure. Loss from the reaction system due to entrainment of the solvent with the reaction gas, decomposition of urea as a raw material and decomposition of phthalic acid, loss of intermediate products such as ammonium cyanate, In consideration of the operability of the reactor, 2 to 5 kg / square centimeter G is preferable.
[0017]
The reaction method is carried out batchwise or continuously. After completion of the reaction, the solvent is removed from the reaction product by distillation under reduced pressure or the like, and the obtained residue is washed with 3 to 10 times by weight of hot water (60 to 80 ° C.). Furthermore, when a product with high purity is desired, a purification method in which the residue obtained after removing the solvent is washed with dilute sulfuric acid (for example, 5 to 10 times by weight) can be employed.
[0018]
Sulfur used in the present invention may be any kind such as crystalline sulfur such as orthorhombic and monoclinic crystals, rubbery sulfur, and amorphous sulfur such as sulfur flower, but is usually readily available. It is economical to use stable orthorhombic sulfur.
[0019]
As a method for adding sulfur, sulfur may be added to a reaction system as it is together with raw materials such as phthalic acid or urea, or may be added in a form dissolved or dispersed in a solvent used for the reaction.
It is also possible to add sulfur to molten urea together with copper chloride and molybdenum compounds and add them to the reaction system. In this case, it is presumed that at least a part of the added sulfur reacts with the copper compound to become copper sulfide before being added to the reaction system.
[0020]
The amount of sulfur added is selected from 0.05 to 4% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, relative to phthalic acid or the like. When the addition amount is 0.01% by weight or less, the effect is hardly recognized, and even when the addition amount is 4% by weight or more, the effect becomes constant and is economically wasteful.
In addition to sulfur, a metal sulfide such as sodium sulfide may coexist to form a polysulfide substantially.
[0021]
Further, by using copper sulfide as a part of the copper compound instead of adding sulfur, substantially the same effect as the addition of sulfur can be obtained. Examples of the copper sulfide include cuprous sulfide (copper sulfide (I)), cupric sulfide (copper sulfide (II)), and polysulfide (polycopper sulfide). Cupric is preferred. The amount of copper sulfide used is selected from 0.05 to 4% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, based on phthalic acid, etc. in terms of sulfur. When the amount used is 0.01% by weight or less, almost no effect is observed. Even when the amount used is 4% by weight or more, the effect is constant and is economically wasteful.
[0022]
As described above, copper phthalocyanine obtained by adding sulfur or using copper sulfide has less free copper and less impurities extracted by DMF, so when used in the pigmentation process, particularly the dry milling process, There is a feature that can proceed advantageously.
[0023]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention in detail, this invention is not limited by an Example. “%” Represents wt% unless otherwise specified, and the values used for the free copper content and impurities extracted by DMF were calculated by the following measurement method. The comparison of pigmentation quality by the dry milling method is also shown below.
[0024]
(1) Method for measuring free copper content After accurately weighing 3.0 grams of copper phthalocyanine, 30.0 grams of sulfuric acid was added and dissolved, and then added to 150 grams of cold water, followed by stirring at 90 ° C for 30 minutes. Next, the precipitate is filtered, and the filter cake is washed with ion-exchanged water. The obtained filtrate (including washing water for the filter cake) is cooled to room temperature, and the total amount is made 500 ml. The copper ion concentration in this solution is measured by atomic absorption method, and displayed by weight percentage (in terms of metallic copper) with respect to the sample used.
[0025]
(2) Measuring method of impurities extracted by DMF (referred to as DMF impurities) 10.0 g of copper phthalocyanine is precisely weighed and treated with 140 g of DMF at 140 ° C. to extract impurities. After filtering off the insoluble matter, the residue obtained by distilling off DMF under reduced pressure is used as an impurity, and is indicated by the weight percentage of the sample used.
[0026]
(3) Comparison of pigmentation quality by dry milling method In the dry milling method, first, in order to finely pulverize copper phthalocyanine, dry pulverization is performed with a ball mill or the like. Since it changes to a mold and agglomerates firmly, it cannot be used as a pigment as it is.
For this reason, it is further immersed in a solvent such as aromatics such as toluene and xylene, alcohols such as propanol and ethylene glycol, or diols to transfer α-type crystals to β-type, and in the solvent. This is a pigmentation method in which copper phthalocyanine having pigment suitability is dispersed.
Therefore, in the pigmentation by this method, there are few α-type crystals generated during dry pulverization, and it is desirable that the transition from α-type to β-type occurs rapidly during solvent treatment.
[0027]
In the present invention, the pigmentation quality by the dry milling method was compared as follows.
100 grams of copper phthalocyanine was dry pulverized in a ball mill at 20-30 ° C. for 10 hours, and then immersed in isopropanol at 35 ° C. About the sample for every elapsed time in this solvent treatment, the diffraction intensity by α-type and β-type crystals was measured by the powder X-ray diffraction method, the existence ratio of α-type crystals was obtained as a percentage, and used as an index of pigmentation quality .
[0028]
[Example 1]
180 grams of phthalimide, 30.3 grams of cuprous chloride, 170 grams of urea, 0.09 grams of ammonium molybdate, 310 grams of tert-amylbenzene (trade name, Hysol P, Nippon Oil Co., Ltd., alkylbenzene mixture) as a solvent And 0.9 gram of sulfur were charged into a 1 liter glass autoclave and reacted at a pressure of 2.5 kg / square centimeter G for 3.5 hours while gradually raising the reaction temperature from 170 ° C. to 210 ° C. . The solvent was distilled off under reduced pressure from the resulting slurry at 175 ° C. and 5 mmHg over 3 hours.
[0029]
To this residue, 1200 grams of water was added and stirred at 60 ° C for 2 hours and washed with hot water. After filtration, the cake was washed with 800 grams of hot water at 60 ° C, dried and 172 grams of water. Copper phthalocyanine (hereinafter, a product washed with hot water is referred to as a “bathwashed product”) was obtained. The amount of DMF impurities in this hot water washing product was 2.3%, and the free copper was 0.51%.
[0030]
On the other hand, the above residue was slurry-washed with 1200 grams of 1% dilute sulfuric acid at 60 ° C. for 2 hours, filtered, and washed with hot water at 60 ° C. until no acid was present in the wash water. And dried to obtain 169 grams of copper phthalocyanine (hereinafter, a product washed with dilute sulfuric acid is referred to as “pickled product”). The amount of DMF impurities in the pickled product was 0.7%, and the free copper was 0.17%. [Table 1] and [Table 2] show the test results of the pigmentation quality by the dry milling method for these hot-washed products and pickled products.
[0031]
[Example 2]
The procedure was the same as in Example 1 except that the amount of sulfur added was 0.36 grams, and 173 grams of copper phthalocyanine was obtained as a hot water washing product. The amount of DMF impurities in this hot water washing product was 3.0%, and free copper was 0.59%.
On the other hand, 169 grams of copper phthalocyanine was obtained as a pickled product. This product had a DMF impurity content of 1.2% and free copper of 0.22%. [Table 1] and [Table 2] show the test results of the pigmentation quality by the dry milling method for these hot-washed products and pickled products.
[Example 3]
The procedure was the same as in Example 1 except that the amount of sulfur added was 1.44 grams, and 172 grams of copper phthalocyanine was obtained as a hot water washing product. The amount of DMF impurities in this hot water washing product was 1.9%, and free copper was 0.48%.
On the other hand, 169 grams of copper phthalocyanine was obtained as a pickled product. This product had a DMF impurity content of 0.7% and a free copper content of 0.15%. [Table 1] and [Table 2] show the test results of the pigmentation quality by the dry milling method for these hot-washed products and pickled products.
[0032]
[Example 4]
The procedure was the same as Example 1 except that 0.2 g of anhydrous sodium sulfide was further added in addition to sulfur, and 172 g of copper phthalocyanine was obtained as a hot water washing product. This had a DMF impurity content of 2.4% and free copper of 0.49%.
On the other hand, 168 grams of copper phthalocyanine was obtained as a pickled product. This had a DMF impurity content of 0.7% and free copper of 0.15%.
[Table 1] and [Table 2] show the test results of the pigmentation quality by the dry milling method for these hot-washed products and pickled products.
[0033]
[Example 5]
Instead of adding sulfur, 2.68 grams of copper (II) sulfide was used and 27.5 grams of cuprous chloride was used, except that 170 grams of copper phthalocyanine was obtained as a hot water product. . The amount of DMF impurities in this product was 2.5%, and the free copper was 0.31%.
On the other hand, 167 grams of copper phthalocyanine was obtained as a pickled product. This had a DMF impurity content of 0.9% and free copper of 0.13%.
[Table 1] and [Table 2] show the test results of the pigmentation quality by the dry milling method for these hot-washed products and pickled products.
[0034]
[Example 6]
The procedure was the same as Example 5 except that 3.35 grams of copper (II) sulfide was used and 26.8 grams of cuprous chloride was used, and 171 grams of copper phthalocyanine was obtained as a hot water washing product. This had a DMF impurity content of 2.1% and free copper of 0.28%.
On the other hand, 168 grams of copper phthalocyanine was obtained as a pickled product. The amount of DMF impurities in this product was 0.7%, and the free copper was 0.12%.
[Table 1] and [Table 2] show the test results of the pigmentation quality by the dry milling method for these hot-washed products and pickled products.
[0035]
[Table 1]
[0036]
[Table 2]
[0037]
[Comparative Example 1]
Except not adding sulfur, it implemented like the method of Example 1, and obtained 174 grams of copper phthalocyanine as a hot-water washing article. The amount of DMF impurities in this hot water washing product was 3.9%, and free copper was 0.70%.
On the other hand, 171 grams of copper phthalocyanine was obtained as a pickled product. This product had a DMF impurity content of 1.9% and free copper of 0.28%.
[Table 1] and [Table 2] show the test results of the pigmentation quality by the dry milling method for these hot-washed products and pickled products.
[0038]
[Example 7]
The reaction was performed in the same manner as in Example 6 except that 500 g of 1,2,4-trichlorobenzene was used instead of tert-amylbenzene, and 171 g of copper phthalocyanine was obtained as a hot water washing product. This had a DMF impurity content of 1.3% and free copper of 0.37%.
On the other hand, 170 grams of copper phthalocyanine was obtained as a pickled product. This had a DMF impurity content of 0.7% and a free copper content of 0.05%.
[Table 3] and [Table 4] show the test results of the pigmentation quality of these hot-washed products and pickled products by the dry milling method.
[0039]
[Comparative Example 2]
Except for using 30.3 g of cuprous chloride without using copper (II) sulfide, the same procedure as in Example 7 was carried out to obtain 173 g of copper phthalocyanine as a hot water washing product. The amount of DMF impurities in this hot-washed product was 4.6%, and free copper was 0.62%.
On the other hand, 171 grams of copper phthalocyanine was obtained as a pickled product. This had a DMF impurity content of 2.3% and free copper of 0.13%.
[Table 3] and [Table 4] show the test results of the pigmentation quality of these hot-washed products and pickled products by the dry milling method.
[0040]
[Table 3]
[0041]
[Table 4]
[0042]
【The invention's effect】
The copper phthalocyanine obtained by the method of the present invention is characterized in that a product with few impurities that can be hindered in industrial treatment such as free copper and pigmentation can be obtained. The transition rate of the crystal form is improved in the solvent treatment for pigmentation by the method. This improvement in the transfer rate shortens the pigmentation processing time, resulting in a significant cost reduction industrially. (2) The fact that there is little free copper has an industrial effect of reducing the burden of copper ion treatment during waste liquid treatment in the pigmentation treatment method using sulfuric acid or the like.
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