JPH10219127A - 金属フタロシアニンの製造法 - Google Patents

金属フタロシアニンの製造法

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JPH10219127A
JPH10219127A JP34933896A JP34933896A JPH10219127A JP H10219127 A JPH10219127 A JP H10219127A JP 34933896 A JP34933896 A JP 34933896A JP 34933896 A JP34933896 A JP 34933896A JP H10219127 A JPH10219127 A JP H10219127A
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JP
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phthalimide
urea
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phthalic anhydride
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JP34933896A
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Atsushi Endo
篤 遠藤
Yasumasa Suda
康政 須田
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B47/00Porphines; Azaporphines
    • C09B47/04Phthalocyanines abbreviation: Pc
    • C09B47/06Preparation from carboxylic acids or derivatives thereof, e.g. anhydrides, amides, mononitriles, phthalimide, o-cyanobenzamide

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】着色力、鮮明性等の色彩的特性に優れ、且つ、
原料と、溶媒として用いる塩素化ベンゼンとの間に副反
応に起因するポリ塩化ビフェニル(PCB)等の副生物
を生成しない金属フタロシアニンの製造法を提供するこ
と。 【解決手段】無水フタル酸もしくはフタルイミド、尿
素、金属塩及び触媒を塩素化ベンゼン及び直鎖状炭化水
素との混合溶媒中で加熱反応せしめることを特徴とする
金属フタロシアニンの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属フタロシアニ
ン顔料の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属フタロシアニンは鮮明な色相と高い
着色力を有し、耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の諸耐性に
優れた有機顔料として、印刷インキ、塗料をはじめとす
る各種色材工業において広範囲な用途で用いられてい
る。
【0003】金属フタロシアニンの一般的な合成法は、
例えば、F.H.Moser 、 A.L.Thomas、Phthalocyanine Comp
ounds、 Reinhold、 New York(1963)に記載されている。
合成法は大別して、無水フタル酸、尿素及び金属塩を原
料とする方法とフタロニトリルと金属塩を原料とする方
法の2種類が知られている。前者は発見者の名前からWy
ler 法と呼ばれている。この方法は、無水フタル酸、尿
素、金属塩及び触媒を加熱融解して合成する固相法と前
記の原料を塩素化ベンゼン、ニトロベンゼン、アルキル
ベンゼンあるいは塩素化ナフタレン等の有機溶媒中で加
熱して合成する液相法とに分けられる。一般的に固相法
で得られる金属フタロシアニンは、収率、純度が低く、
量産には不適である。一方、液相法のうちでもWyler 法
は無水フタル酸を原料とすることから、フタロニトリル
を原料とする方法に比べてより安価に金属フタロシアニ
ンを製造することが出来るため、工業的にはWyler 法が
主に用いられている。
【0004】一般に、顔料に要求される性質としては、
着色力、鮮明性、色相等の色彩的特性、耐光性、耐熱
性、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性等の耐久性、分散
性、流動性等の使用適性が挙げられる。これらの要求特
性のうち色彩的特性及び耐久性は顔料の品質に直接に影
響する性質であり、特に重要である。これらの性質は、
合成直後の粗製顔料の性質に著しく依存することが知ら
れており、この点から顔料製造時の条件は重要視されて
いる。
【0005】金属フタロシアニンの製造においても、合
成条件は顔料物性を支配する主要因である。工業的に最
もよく用いられている液相法の一つであるWyler 法にお
いては、とりわけ、使用する溶媒の選択が重要と言え
る。Wyler 法においては、既に述べた様に、ニトロベン
ゼン、ケロシン、アルキルベンゼン、塩素化ベンゼン、
あるいは塩素化ナフタレン等の高沸点有機溶媒中におい
て200℃前後で数時間の加熱が必要である。この様な
高温条件下では、原料である無水フタル酸あるいはフタ
ルイミド、尿素及び金属塩等と溶媒との間において種々
の副反応が引き起こされる。その結果生成する副生物
は、得られる金属フタロシアニンの物性、特にその色彩
的特性に対して好ましくない影響を及ぼす。とりわけ、
溶媒としてトリクロロベンゼンの様な塩素化ベンゼンを
使用した場合には、加熱による副生物が色彩的特性に対
して悪影響を及ぼすのみならず、ポリ塩化ビフェニル
(PCB)の様な人体に有害な物質も生成することが知
られている。この理由から、近年、金属フタロシアニン
の製造溶媒としてはニトロベンゼン、ケロシン、アルキ
ルベンゼン等の塩素化ベンゼン以外の溶媒が主に用いら
れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は無水フ
タル酸あるいはフタルイミドを原料の一部とする金属フ
タロシアニンの新しい製造法にある。通常、上記の原料
を用いる金属フタロシアニンの製造においては、無水フ
タル酸あるいはフタルイミド、尿素、金属塩及び触媒等
の原料を適当な溶媒中、200℃前後の高温で数時間に
及び加熱することが必要である。本発明は、高温加熱下
においても原料と溶媒との間の反応を引き起こすことが
無く、その結果、既に述べた様な副生物の生成が無いこ
とから着色力、鮮明性等顔料としての色彩的特性が良好
で、且つ、塩素化ベンゼン類を溶媒として用いた場合に
おいてもポリ塩化ビフェニル(PCB)の様な人体に有
害な物質を副生しない金属フタロシアニン製造法の提供
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、無水フタ
ル酸あるいはフタルイミドを原料とする金属フタロシア
ニンの製造に伴う上記の課題を解決するために、液相法
による金属フタロシアニンの製造法に関して研究を進め
てきた。その結果、無水フタル酸もしくはフタルイミ
ド、尿素、金属塩及び触媒を塩素化ベンゼン及び直鎖状
炭化水素との混合溶媒中で加熱反応せしめることにより
課題解決が可能であることを見出し、本発明を完成し
た。
【発明の実施の形態】
【0008】本発明で使用する無水フタル酸あるいはフ
タルイミドはどの様な方法で製造されたものでもよい。
また、尿素の使用量はフタル酸あるいはフタルイミドの
全量に対して1.5倍モル以上、好ましくは2〜3倍モ
ルである。本発明では金属塩として、銅、鉄、ニッケ
ル、コバルト、マグネシウム等の金属の塩化物、酸化
物、水酸化物、酢酸塩、硫酸塩等が使用可能である。金
属塩の使用量はフタル酸あるいはフタルイミドの全量に
対して0.2〜0.3倍モル、好ましくは0.25〜
0.28倍モルである。触媒としては、モリブデン酸ア
ンモニウム、リンモリブデン酸アンモニウム、酸化モリ
ブデン、タングステン酸アンモニウム、リンタングステ
ン酸アンモニウム、四塩化チタン、四塩化ジルコニウ
ム、五酸化ヒ素あるいは塩化第二鉄等を使用することが
出来る。
【0009】金属フタロシアニンの合成反応は160〜
220℃、好ましくは180〜200℃の温度において
3〜8時間で完了する。本発明で使用する直鎖状炭化水
素の例としては、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリ
デカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、
ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン等が挙げられ
る。また、上記に例示した様な単一品以外に、例えばノ
ルマルパラフィンM(日本石油化学製)、ノルマルパラ
フィンH(日本石油化学製)、ノルマルパラフィンL、
ノルマルパラフィンSL(日本石油化学製)の様な2種
類以上の直鎖状炭化水素を成分として含有する混合品で
あっても差し支えない。直鎖状炭化水素は塩素化ベンゼ
ンとの混合溶媒として、混合溶媒中の直鎖状炭化水素の
重量比率が1〜60%、好ましくは10〜30%の範囲
で使用する。
【0010】また、本発明においては、製造開始時に
1、8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−7−ウンデセ
ン(DBU)、N,N−ジエチルアニリン、N−ブチル
アニリン、アニリン等のアミン類を、使用する金属塩の
0.01〜0.6倍モル相当量添加することにより、よ
り高い効果を得ることが出来る。更に、本発明による製
造は常圧下あるいは加圧下のどちらの条件で行ってもよ
く、加圧下で行う際の圧力範囲としては10kg/cm
2 以下、好ましくは2〜5kg/cm2 である。本発明
にて得られた金属フタロシアニンは鮮明な色相を有し、
未加工あるいは、更に顔料化を施すことにより、高品質
の塗料、印刷インキ、プラスチック製品等を製造する際
の色材として広範囲に使用することが出来る。
【0011】
【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明する。なお、実施例中の部とは重量部を表わ
す。 実施例 1 トリクロロベンゼン30.2部及びノルマルパラフィン
M(日本石油化学製)3.4部の混合溶媒中にフタルイ
ミド15.6部、尿素14.6部、塩化第一銅2.48
部及びモリブデン酸アンモニウム0.16部を懸濁させ
る。次に、攪拌下に加熱を行い、1時間で180℃まで
昇温させ、この温度において5時間反応を行う。5時間
後に室温まで冷却した後、トリクロロベンゼン及びノル
マルパラフィンMを減圧溜去する。得られた粗製物を2
80部の水に懸濁し、90℃で1時間加熱した後に熱時
濾過、水洗、乾燥を施すことにより銅フタロシアニン顔
料13.55部を得た。収率は94.1%であった。次
に、得られた銅フタロシアニン顔料中のポリ塩化ビフェ
ニル(PCB)の含有量をJournal of Chromatography,
325 ,456-461(1985)に記載されている方法に従って測定
したところ、含有していないことが判った。
【0012】実施例 2 トリクロロベンゼン30.2部及びノルマルパラフィン
M(日本石油化学製)3.4部の混合溶媒中にフタルイ
ミド15.6部、尿素14.6部、塩化第一銅2.48
部、モリブデン酸アンモニウム0.16部及び1、8−
ジアザビシクロ〔5.4.0〕−7−ウンデセン(DB
U)0.57部を懸濁させる。次に、攪拌下に加熱を行
い、1時間で180℃まで昇温させ、この温度において
5時間反応を行う。5時間後に室温まで冷却した後、ト
リクロロベンゼン及びノルマルパラフィンMを減圧溜去
する。得られた粗製物を280部の水に懸濁し、90℃
で1時間加熱した後に熱時濾過、水洗、乾燥を施すこと
により銅フタロシアニン顔料13.64部を得た。収率
は94.7%であった。また、銅フタロシアニン顔料中
のポリ塩化ビフェニル(PCB)の含有量を実施例 1
と全く同様の方法により測定したところ、含有していな
いことが判った。
【0013】実施例 3 トリクロロベンゼン26.9部及びノルマルパラフィン
M(日本石油化学製)6.7部の混合溶媒中にフタルイ
ミド15.6部、尿素14.6部、塩化第一銅2.48
部及びモリブデン酸アンモニウム0.16部を懸濁させ
る。次に、攪拌下に加熱を行い、1時間で180℃まで
昇温させ、この温度において5時間反応を行う。5時間
後に室温まで冷却した後、トリクロロベンゼン及びノル
マルパラフィンMを減圧溜去する。得られた粗製物を2
80部の水に懸濁し、90℃で1時間加熱した後に熱時
濾過、水洗、乾燥を施すことにより銅フタロシアニン顔
料13.54部を得た。収率は94 .0%であった。ま
た、銅フタロシアニン顔料中のポリ塩化ビフェニル(P
CB)の含有量を実施例 1と全く同様の方法により測
定したところ、含有していないことが判った。
【0014】実施例 4 トリクロロベンゼン23.5部及びノルマルパラフィン
M(日本石油化学製)10.1部の混合溶媒中にフタル
イミド15.6部、尿素14.6部、塩化第一銅2.4
8部及びモリブデン酸アンモニウム0.16部を懸濁さ
せる。次に、攪拌下に加熱を行い、1時間で180℃ま
で昇温させ、この温度において5時間反応を行う。5時
間後に室温まで冷却した後、トリクロロベンゼン及びノ
ルマルパラフィンMを減圧溜去する。得られた粗製物を
280部の水に懸濁し、90℃で1時間加熱した後に熱
時濾過、水洗、乾燥を施すことにより銅フタロシアニン
顔料13.42部を得た。収率は93.2%であった。
また、銅フタロシアニン顔料中のポリ塩化ビフェニル
(PCB)の含有量を実施例 1と全く同様の方法によ
り測定したところ、含有していないことが判った。
【0015】実施例 5 トリクロロベンゼン30.2部及びn−ドデカン3.4
部の混合液中にフタルイミド15.6部、尿素14.6
部、塩化第一銅2.48部及びモリブデン酸アンモニウ
ム0.16部を懸濁させる。次に、攪拌下に加熱を行
い、1時間で180℃まで昇温させ、この温度において
5時間反応を行う。5時間後に室温まで冷却した後、ト
リクロロベンゼン及びn−ドデカンを減圧溜去する。得
られた粗製物を280部の水に懸濁し、90℃で1時間
加熱した後に熱時濾過、水洗、乾燥を施すことにより銅
フタロシアニン顔料13.26部を得た。収率92.1
%であった。また、銅フタロシアニン顔料中のポリ塩化
ビフェニル(PCB)の含有量を実施例 1と全く同様
の方法により測定したところ、含有していないことが判
った。
【0016】比較例 1 トリクロロベンゼン30.2部及び2,2,4,6,6
−ペンタメチルヘプタン3.4部の混合溶媒中にフタル
イミド15.6部、尿素14.6部、塩化第一銅2.4
8部及びモリブデン酸アンモニウム0.16部を懸濁さ
せる。次に、攪拌下に加熱を行い、1時間で180℃ま
で昇温させ、この温度において5時間反応を行う。5時
間後に室温まで冷却した後、トリクロロベンゼン及び
2,2,4,6,6−ペンタメチルヘプタンを減圧溜去
する。得られた粗製物を280部の水に懸濁し、90℃
で1時間加熱した後に熱時濾過、水洗、乾燥を施すこと
により銅フタロシアニン顔料13.23部を得た。収率
は91.9%であった。また、実施例 1と同様の方法
により顔料中のポリ塩化ビフェニル(PCB)の含有量
は30.3ppmであった。
【0017】比較例 2 トリクロロベンゼン33.6部にフタルイミド15.6
部、尿素14.6部、塩化第一銅2.48部及びモリブ
デン酸アンモニウム0.16部を懸濁させる。次に、攪
拌下に加熱を行い、1時間で180℃まで昇温させ、こ
の温度において5時間反応を行う。5時間後に室温まで
冷却した後、トリクロロベンゼンを減圧溜去する。得ら
れた粗製物を280部の水に懸濁し、90℃で1時間加
熱した後に熱時濾過、水洗、乾燥を施すことにより銅フ
タロシアニン顔料13.51部を得た。収率は93.8
%であった。また、得られた顔料中には有害物質が含ま
れていることが判った。また、実施例 1と同様の方法
により測定した、顔料中のポリ塩化ビフェニル(PC
B)の含有量は43.1ppmであった。
【0018】上記実施例及び比較例に示した方法により
得られた銅フタロシアニン0.5gとアマニ油1.0g
をフーバー・マーラーを用いて、100回転を4回繰り
返すことにより練肉し、得られたインキ0.2gと、酸
化チタンとアマニ油を重量比1:1で練り合わせた白イ
ンキを用いて淡色インキを調製した。この淡色インキを
セロファン紙の間に塗布し、測色計により測色値X、
Y、Zを測定した。得られた測色値から次式に従ってC
IELAB表色系で用いられているL* 、a* 、b*
算出し、a* 及びb* からC* を算出した。 L* =116(Y/Y0 1/3 −16 a* =500〔(X/X0 1/3 −(Y/Y0 1/3 〕 b* =200〔(Y/Y0 1/3 −(Z/Z0 1/3 〕 C* =〔(a* 2 +(b* 2 〕 上式中、X0 、Y0 及びZ0 は光源の三刺激値であり、
ここで用いたC光源においてはそれぞれ次の様な値であ
る。 X0 =98.0705 Y0 =100.0000 Z0 =118.2246 L* は明度に対応し、この値が小さい程、試験に用いた
顔料の着色力は高いことになる。また、C* は鮮明性に
対応し、この値が大きい程、顔料の鮮明性は高いことに
なる。各実施例についての収率、顔料中のPCB含量、
測色値L* 及びC* を表1に示し、各比較例についての
同様の値を表2に示す。
【0019】 表1 ─────────────────────────────── 実施例 収率 PCB含量 L* * (%) (ppm) ─────────────────────────────── 1 94.1 0 51.3 39.1 2 94.7 0 51.1 39.5 3 93.8 0 51.8 38.7 4 93.2 0 52.0 38.2 5 92.1 0 52.4 38.1 ─────────────────────────────── 表2 ─────────────────────────────── 比較例 収率 PCB含量 L* * (%) (ppm) ─────────────────────────────── 1 91.9 30.3 54.1 36.6 2 94.0 43.1 53.3 37.8 ───────────────────────────────
【0020】表1及び表2のL* 、C* の値から、実
施例により示された顔料は何れも着色力、鮮明性の両方
の性質に関して比較例により示された顔料のそれらの性
質よりも優れていることが判る。
【発明の効果】本発明により製造した金属フタロシアニ
ンは、着色力及び鮮明性等の色彩的特性に優れ、且つ、
原料と、溶媒として用いる塩素化ベンゼンとの間の副反
応に起因するポリ塩化ビフェニル(PCB)等の副生物
を含まない純度の高い顔料として広範囲の用途に使用す
ることが出来る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年2月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】上記実施例及び比較例に示した方法により
得られた銅フタロシアニン0.5gとアマニ油1.0g
をフーバー・マーラーを用いて、100回転を4回繰り
返すことにより練肉し、得られたインキ0.2gと、酸
化チタンとアマニ油を重量比1:1で練り合わせた白イ
ンキを用いて淡色インキを調製した。この淡色インキを
セロファン紙の間に塗布し、測色計により測色値X、
Y、Zを測定した。得られた測色値から次式に従ってC
IELAB表色系で用いられているL* 、a* 、b*
算出し、a* 及びb* からC* を算出した。 L* =116(Y/Y0 1/3 −16 a* =500〔(X/X0 1/3 −(Y/Y0 1/3 〕 b* =200〔(Y/Y0 1/3 −(Z/Z0 1/3 〕 C* =〔(a* 2 +(b* 2 1/2 上式中、X0 、Y0 及びZ0 は光源の三刺激値であり、
ここで用いたC光源においてはそれぞれ次の様な値であ
る。 X0 =98.0705 Y0 =100.0000 Z0 =118.2246 L* は明度に対応し、この値が小さい程、試験に用いた
顔料の着色力は高いことになる。また、C* は鮮明性に
対応し、この値が大きい程、顔料の鮮明性は高いことに
なる。各実施例についての収率、顔料中のPCB含量、
測色値L* 及びC* を表1に示し、各比較例についての
同様の値を表2に示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無水フタル酸もしくはフタルイミド、尿
    素、金属塩及び触媒を塩素化ベンゼン及び直鎖状炭化水
    素との混合溶媒中で加熱反応せしめることを特徴とする
    金属フタロシアニンの製造法。
  2. 【請求項2】 塩素化ベンゼンとしてトリクロロベンゼ
    ンを用いる請求項1記載の金属フタロシアニン製造法。
  3. 【請求項3】 添加剤として三級アミンを使用する請求
    項1または2記載の金属フタロシアニン製造法。
JP34933896A 1996-12-02 1996-12-27 金属フタロシアニンの製造法 Pending JPH10219127A (ja)

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JP34933896A JPH10219127A (ja) 1996-12-02 1996-12-27 金属フタロシアニンの製造法
US09/285,067 US6103896A (en) 1996-12-27 1999-04-02 Process for the production of metal phthalocyanine

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JP32126096 1996-12-02
JP8-321260 1996-12-02
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