JPH0586302A - チタニルフタロシアニンの精製方法 - Google Patents

チタニルフタロシアニンの精製方法

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JPH0586302A
JPH0586302A JP27454691A JP27454691A JPH0586302A JP H0586302 A JPH0586302 A JP H0586302A JP 27454691 A JP27454691 A JP 27454691A JP 27454691 A JP27454691 A JP 27454691A JP H0586302 A JPH0586302 A JP H0586302A
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JP
Japan
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titanyl phthalocyanine
powder
phthalocyanine
ray diffraction
ray
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JP27454691A
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Mansuke Matsumoto
万助 松本
Yojiro Kumagai
洋二郎 熊谷
Toshihiro Masaoka
俊裕 政岡
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Yamamoto Chemicals Inc
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Yamamoto Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 チタニルフタロシアニンを、1,3−ジメチ
ル−2−イミダゾリジノンを用いて精製する。 【効果】 簡単な精製操作で電子写真感光体材料として
有用な高純度のチタニルフタロシアニンが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チタニルフタロシアニ
ンを1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(以下D
MIと略記する)で精製することにより、電子写真感光
体材料として良好な性能を示す高純度チタニルフタロシ
アニンを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術および課題】近年、電子写真技術を応用し
たノンインパクト型プリンターが広く普及しつつある。
これらは主としてレーザー光を光源とするレーザービー
ムプリンターであり、その光源としては価格、簡便さ、
コンパクト性等の点から半導体レーザーが用いられてい
る。現在用いられている半導体レーザーは、その発振波
長が790±20nmであり、この波長の光に対し、充
分な感度を有する電子写真感光体が必要とされる。
【0003】かかる要求を満たす材料としては、従来セ
レン、テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機化合
物、またはポリ−N−ビニルカルバゾール、ビスアゾ顔
料等の有機化合物が知られているが、これらの材料は光
感度が未だ充分ではない。また、アモルファスシリコン
を用いた感光体は成膜速度が遅く、量産性に問題があ
る。
【0004】これに対し、フタロシアニン系化合物を用
いた感光体は毒性がなく、光感度も充分であり、蒸着膜
としても樹脂分散膜としても用いることができ電子写真
用感光体として非常に優れている。しかし、フタロシア
ニン系化合物を用いた感光体は、微量の不純物の混入に
よっても帯電圧、感度、残留電位等の電気特性が悪影響
を受ける。このため、フタロシアニン系化合物を電子写
真用感光体に用いるには高純度精製法の確立が必要であ
る。
【0005】フタロシアニン系化合物の精製法のうち昇
華精製法は、最も純度の高い精製物が得られる方法であ
るが、大量の精製には適していない。また、硫酸を用い
るアシッドペースト法は、Moser,Thomas著の "PHTHALOC
YANINE COMPOUNDS”p.153(1963)に記載の方
法であるが、結晶型が変化すること、硫酸により分解し
た不純物を結晶が吸着すること、濾過速度が極端に遅く
なる等の欠点がある。また、中心金属の種類によって
は、金属が容易に脱離するという不都合も生ずる。
【0006】つぎに、再結晶法は工業的に非常に有利な
方法であるが、一般的に言ってフタロシアニン化合物、
特に電子写真用感光体として広く用いられているチタニ
ルフタロシアニンは、有機溶媒への溶解度が極めて小さ
いため実用的ではない。また、ソックスレー抽出による
不純物の除去は、電子写真感光体用途のチタニルフタロ
シアニンに対しては精製効果が不充分である。
【0007】これらに対して溶媒分散洗浄法は、操作が
簡便でしかも精製効率も高く効果的な精製法である。例
えば、特開昭61−171771号公報ではN−メチル
ピロリドン(以下NMPと略記する)を洗浄溶媒として
用いている。これはフタロシアニン類の精製用洗浄溶媒
としては比較的良好なものであるが、多数回洗浄を繰り
返しても電子写真用感光体として使用し得る程度にまで
充分に不純物を除去しきれない場合があり、工業的には
満足し得る洗浄能力を有するとは言えない。
【0008】本発明の目的は、電子写真感光体材料とし
て使用することのできる純度の高いチタニルフタロシア
ニンを容易に得ることのできる精製方法を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
について種々検討した結果、洗浄溶媒として1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノンを用いることにより簡単
な操作で高純度のチタニルフタロシアニンが得られるこ
とを見い出した。即ち、本発明は、チタニルフタロシア
ニンを1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンを用い
て処理することを特徴とするチタニルフタロシアニンの
精製方法を提供するものである。
【0010】本発明において使用されるチタニルフタロ
シアニンは、Inorganic Chemistry,4,111(1965)
等に開示されている公知の方法によって容易に合成する
ことができる。公知の方法を下反応式に示す。
【0011】
【化1】 (反応式において、Pcはフタロシアニン骨格を示
す。)
【0012】第1段階のジクロロチタニウムフタロシア
ニン(TiCl2Pc)の合成に用いられる反応溶媒とし
ては、1−クロロナフタレン、2−クロロナフタレン、
1−メチルナフタレン、ジフェニルエーテル、ジフェニ
ルメタン、ジフェニルエタン、エチレングリコールジア
ルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエー
テル、キノリン、メトキシナフタレン等の不活性高沸点
有機溶媒が好ましい。反応温度は150〜300℃、好
ましくは180〜250℃である。
【0013】ついで、得られたジクロロチタニウムフタ
ロシアニン(TiCl2Pc)に水を加え、撹拌下に数時
間沸騰させて加水分解を行う。沈澱物を濾取し、洗液の
pHが中性になるまで洗浄後、乾燥するとチタニルフタ
ロシアニン(TiOPc)の粗製品が得られる。この粗
製チタニルフタロシアニンは不純物を含んでおり、この
ままでは電子写真感光体用途には適さない。
【0014】つぎに、この用途で満足な性能が得られる
ようDMIによる精製を行う。DMIによる精製は、粗
チタニルフタロシアニンをDMI中で加熱撹拌する洗浄
処理を行った後、濾過する方法が好ましい。洗浄処理の
温度は100〜226℃、好ましくは140〜226℃
である。温度が100℃より低温では洗浄効果が低く、
不純物を充分に除去できない。DMIの使用量は粗製チ
タニルフタロシアニンに対し3〜20倍重量である。使
用量が3倍重量より少量では洗浄効果が低く、20倍重
量より多量使用してもかまわないが、洗浄効果の向上は
少ない。洗浄処理時間は10分〜5時間、好ましくは3
0分〜2時間である。10分より短時間では洗浄効果が
低く、5時間より長時間を用いても洗浄効果の向上は少
ない。
【0015】チタニルフタロシアニンに含まれる不純物
はCu−Kα線における粉末X線回折において、回折角
(2θ±0.2°)8°以下のところにピークを示すた
め、得られたチタニルフタロシアニンの粉末X線回折図
における不純物ピークの大小を測定することにより、チ
タニルフタロシアニンの純度及び電子写真感光体として
の適、不適が判断できる。
【0016】本発明によるチタニルフタロシアニンのD
MI精製方法によれば、後記実施例表2に示すように処
理温度145〜150℃において、NMPを使用した場
合に比べ精製効果が非常に高く、電子写真感光体材料用
の高純度のチタニルフタロシアニンの精製法として優れ
ている。また、DMIはNMPに比べて沸点が遥かに高
く、同一の精製温度における化学的安定性が高いので取
り扱いが容易である。さらに精製温度を高く設定するこ
とができるため後記実施例の表1に示すごとく、一層優
れた洗浄効果を発揮する。
【0017】以下に、本発明により得られたチタニルフ
タロシアニンを用いて電子写真感光体を調製する方法に
ついて説明する。
【0018】近年、電子写真感光体としては、導電性基
板状に電荷発生層及び電荷移動層を積層した構造のもの
が主流となってきている。チタニルフタロシアニンは、
電荷発生層中で電荷発生物質として用いられるが、分散
性がよく、吸収効率が極めて高いという特徴を有してい
る。
【0019】本発明にて得られたチタニルフタロシアニ
ンは、例えば以下に述べる方法で処理・塗工され電子写
真感光体として用いることができる。
【0020】電荷発生層の形成は、チタニルフタロシア
ニンを摩砕装置により微細粒子に粉砕し、樹脂とこの樹
脂を溶解させる溶剤を加え、均一に分散させた後、塗布
装置を用いて基板上に塗布後、乾燥することにより行
う。樹脂としては、ポリビニルブチラール、ポリアリレ
ート、ポリカーボネイト、ポリエステル、フェノキシ樹
脂、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリアクリルアミ
ド樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂等を用いることがで
きる。これらの樹脂の溶解溶媒としては、ベンゼン、キ
シレン、モノクロルベンゼン、アセトン、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン、イソプロパノール、酢酸エ
チル、メチルセロソルブ、クロロホルム、ジクロルメタ
ン、ジクロルエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン
等の溶媒が用いられる。塗布はアプリケーター、バーコ
ーター、ドクターブレード等を用いて行うことができ
る。
【0021】一方、電荷移動層は、電荷移動物質を結着
剤樹脂に溶解分散させて形成する。電荷移動物質には電
子移動物質と正孔移動物質があり、電子移動物質として
はクロラニール、テトラシアノエチレン、テトラシアノ
キノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノ
ン等の電子吸引性物質が用いられ、正孔移動物質として
はピレン、N−エチルカルバゾール、N−イソプロピル
カルバゾール等の電子供与性物質が用いられる。結着剤
樹脂としては、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポ
リアリレート、ポリエステル、ポリカーボネイト等が用
いられる。
【0022】また必要に応じて、導電性基板と電荷発生
層との間に、帯電性低下防止、接着性向上の目的でナイ
ロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン61
0、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロン等を
用いたアンダーコート層を設けてもよい。
【0023】
【実施例】以下に、実施例により本発明をさらに具体的
に説明する。
【0024】 [製造例1](粗製チタニルフタロシアニンの合成) 1−クロロナフタレン920mL中にフタロニトリル1
23gと四塩化チタン50gを加え、20分間かけ20
0℃に昇温した。200〜220℃で3時間反応した
後、140℃まで冷却し同温で析出物を濾取した。濾取
物を100℃に加熱した1−クロロナフタレン250m
Lで洗浄後、メタノール1.5Lを加え5分間撹拌し
た。次いで、沈澱を濾取し、80℃の温水1Lを加え、
撹拌下に2時間還流した。沈澱を濾取し、80〜90℃
の温水で中性となるまで洗浄後、乾燥して粗製チタニル
フタロシアニン108.3gを濃紺粉末状で得た。得ら
れた粗製チタニルフタロシアニンの粉末X線回折図を図
1に示す。得られた化合物は回折角(2θ±0.2°)
26.3°に主たるピークを示す。
【0025】[実施例1]製造例1で得た粗製チタニル
フタロシアニン10gにDMI50mLを加え、撹拌下
に1時間還流した(還流温度226℃)。110℃まで
冷却後、同温で沈澱を濾取した。濾取物にメタノール5
0mLを加え、撹拌下に10分間還流した。沈澱を濾取
し、メタノール30mLで洗浄後、乾燥して8.71g
の濃青色のチタニルフタロシアニンを得た。
【0026】得られたチタニルフタロシアニンの元素分
析値を下記に、赤外吸収スペクトルを図2に、また粉末
X線回折図を図3に示す。また、粉末X線回折図におけ
る回折角(2θ±0.2°)26.3°の最大ピーク面積
に対する回折角(2θ±0.2°)7.6°の不純物ピー
ク面積の百分率を表1に示す。
【0027】元素分析値(C32168OTi)
【0028】[比較例1]実施例1におけるDMIのか
わりにNMPを用い186℃にて操作を行った以外は、
実施例1と同様にして8.82gの濃青色のチタニルフ
タロシアニンを得た。得られたチタニルフタロシアニン
の粉末X線回折図を図4に示す。また、粉末X線回折図
における回折角(2θ±0.2°)26.3°の最大ピー
ク面積に対する回折角(2θ±0.2°)7.6°の不純
物ピーク面積の百分率を表1に示す。
【0029】 表1 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 最大ピーク面積に対する不純物ピーク面積の百分率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例1(DMI使用) 2.4% 比較例1(NMP使用) 3.9% ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0030】[実施例2]製造例1で得た粗製チタニル
フタロシアニン10gにDMI50mLを加え、145
〜150℃で1時間撹拌した。110℃まで冷却後、同
温で沈澱を濾取した。濾取物にメタノール50mLを加
え、撹拌下に10分間還流した。沈澱を濾取し、乾燥し
て8.98gのチタニルフタロシアニン(1回洗浄品)
を得た。
【0031】この1回洗浄品のうち8.0gにDMI4
0mLを加え、145〜150℃で1時間撹拌した。1
10℃まで冷却後、同温で沈澱を濾取した。濾取物にメ
タノール50mLを加え、撹拌下に10分間還流した。
沈澱を濾取し、乾燥して7.86gのチタニルフタロシ
アニン(2回洗浄品)を得た。
【0032】さらにこの2回洗浄品のうち7.0gにD
MI35mLを加え、145〜150℃で1時間撹拌し
た。110℃まで冷却後同温で沈澱を濾取した。濾取物
にメタノール50mLを加え、撹拌下に10分間還流し
た。沈澱を濾取し、乾燥して6.81gの濃青色のチタ
ニルフタロシアニン(3回洗浄品)を得た。
【0033】3回洗浄品の粉末X線回折図を図5に示
す。1回洗浄品、2回洗浄品、3回洗浄品それぞれの粉
末X線回折図における回折角(2θ±0.2°)26.3
°の最大ピーク面積に対する回折角(2θ±0.2°)
7.6°の不純物ピーク面積の百分率を表2に示す。
【0034】[比較例2]実施例2におけるDMIのか
わりにNMPを用いた以外は実施例2と同様の操作を行
って、精製チタニルフタロシアニンを得た。
【0035】3回洗浄品の粉末X線回折図を図6に示
す。1回洗浄品(収率90.2%)、2回洗浄品(収率
99.8%)、3回洗浄品(収率97.6%)それぞれの
粉末X線回折図における回折角(2θ±0.2°)26.
3°の最大ピーク面積に対する回折角(2θ±0.2
°)7.6°の不純物ピーク面積の百分率を表2に示
す。
【0036】 表2 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 最大ピーク面積に対する不純物ピーク面積の百分率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1回洗浄品 2回洗浄品 3回洗浄品 ──────────────────────────────────── 実施例2(DMI使用) 8.9% 4.6% 2.3% 比較例2(NMP使用) 12.1% 8.1% 4.1% ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0037】
【発明の効果】本発明のチタニルフタロシアニン精製法
により、簡単な操作で、電子写真感光体材料として優れ
ている高純度のチタニルフタロシアニンを製造すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】製造例1で得られた粗製チタニルフタロシアニ
ンの粉末X線回折図である。
【図2】実施例1で得られたチタニルフタロシアニンの
赤外吸収スペクトルである。
【図3】実施例1で得られたチタニルフタロシアニンの
粉末X線回折図である。
【図4】比較例1で得られたチタニルフタロシアニンの
粉末X線回折図である。
【図5】実施例2で得られたチタニルフタロシアニン
(3回洗浄品)の粉末X線回折図である。
【図6】比較例2で得られたチタニルフタロシアニン
(3回洗浄品)の粉末X線回折図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チタニルフタロシアニンを1,3−ジメ
    チル−2−イミダゾリジノンを用いて処理することを特
    徴とするチタニルフタロシアニンの精製方法。
  2. 【請求項2】 Cu−Kα線における粉末X線回折スペ
    クトルにおいて、回折角(2θ±0.2°)26.3°に
    主たるピークを示すチタニルフタロシアニンを用いる前
    記請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 得られたチタニルフタロシアニンが、C
    u−Kα線における粉末X線回折スペクトルにおいて、
    回折角(2θ±0.2°)7.6゜に明瞭なピークを示さ
    ない前記請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 精製の処理温度が140〜226℃であ
    る前記請求項1記載の方法。
JP27454691A 1991-09-26 1991-09-26 チタニルフタロシアニンの精製方法 Pending JPH0586302A (ja)

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