JP3102293B2

JP3102293B2 - 銅フタロシアニンの製造方法

Info

Publication number: JP3102293B2
Application number: JP07065692A
Authority: JP
Inventors: 道邇彦坂
Original assignee: 東洋インキ製造株式会社
Priority date: 1994-04-01
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 2000-10-23
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JPH07316448A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は染顔料その他の分野で有
用な銅フタロシアニン及び／またはその誘導体を純度よ
くかつ高収率で製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来銅フタロシアニン類の製造方法とし
ては、不活性溶媒中に於いて触媒の存在下無水フタル酸
及び／またはその誘導体、銅化合物および尿素を加熱し
て合成する方法が工業的に最もよく取られており、尿素
法またはワイラー法として知られている。上記尿素法は
現在工業的に広く用いられている方法であるが、反応の
過程を見ると原料混合物、反応中間体及び生成物はいず
れも完全な溶解状態となることはなく終始不均一の反応
であるのに加えて反応中間物が生成する段階で系の粘度
が上昇し、系の混合不良、伝熱の不均一、樹脂状の反応
中間物の器壁への付着などが起こり、操作上の障害をも
たらすばかりでなく生成物の純度、収率を低下させる原
因ともなっている。このような欠点を解決するために従
来から幾つかの提案がなされている。例えば溶解力の高
い溶剤を用いることにより系の攪拌状態が改善される、
溶剤をフタル酸の２倍程度と少なく用いる方が反応収率
に良い効果を与えるなどである。しかし前者は効果があ
るものの十分ではなくまた扱い易い溶剤を自由に選択で
きない難点がある、また後者は溶剤が少ないため系の粘
度が高くなり、攪拌動力、装置の強度をより大きくする
必要があるなど欠点がある。

【０００３】更に特公平５─５８６６号公報は反応系中
にアニオン活性剤を加えることにより粘度を下げ溶剤を
減ずることが開示されている。この方法は反応系の改善
には確かに大きな効果を示す。しかし、一方、顔料中に
存在するアニオン活性剤がオフセット印刷インキの水と
の界面張力を低下させ印刷時の版汚れなどのトラブルの
原因になるという問題点が生じた。反応系に加えられた
アニオン活性剤は、その後の精製工程及び顔料化工程で
完全に除くことは極めて困難で、そのため反応工程での
利点が明らかであるにもかかわらず用途適性を考慮した
場合すべての解決策とはならない。従って用途適性や経
済性を損なうことのない方法で反応系の状態を改善し高
純度、高収率で銅フタロシアニンを得る方法がいまだに
つよく要望されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記問題点
を解決し要望に応えるべく研究を行った結果、尿素法で
フタロシアニンを製造するに際し反応混合物中に酸また
はアルカリで分解することの出来るある種の活性剤を添
加するときは反応系の粘度が低下し系の均一性が高まり
反応が円滑に進行すること、更に反応系で作用した活性
剤はその後の精製工程及び／または顔料化工程において
酸またはアルカリにより分解し除くか不活性化すること
ができ、用途適性上も問題を起こさない銅フタロシアニ
ンが高純度、高収率で得られることを見出し本発明を完
成させたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、フ
タル酸、フタル酸アルカリ金属塩、フタル酸アンモニウ
ム、フタル酸有機アミン塩、無水フタル酸、フタルイミ
ド、フタル酸ジアミド、フタロジニトリル、１，３−ジ
イミノイソインドリン及び上記化合物のベンゼン核が１
ないし４個のハロゲン原子で置換された化合物からなる
群から選ばれる少なくとも１種、窒素源および触媒を不
活性溶剤中で加熱して銅フタロシアニンを製造する方法
において、脂肪酸多価アルコール硫酸エステル塩、スル
ホエタノール脂肪酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸
塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、モノアルキルスルホ
コハク酸塩、ポリオキシエチレンモノ脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンプロピレングリコール脂肪酸エステ
ル及びポリオキシエチレンソルビタンモノ脂肪酸エステ
ルからなる群から選ばれる少なくとも１種の活性剤を添
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
関する。

【０００６】更に、本発明は、活性剤が一般式（１）で
表される化合物である上記銅フタロシアニンの製造方法
に関する。一般式（１）（Ｒ¹−Ｂ）_k−Ａ（Ｘ_m，Ｙ_n）（式中、Ｒ¹は炭素原子１〜２０を含む飽和または不飽
和脂肪族基、Ｂは−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−、
Ａは直接結合、飽和または不飽和の分岐していても良い
脂肪族基、ソルビタン残基、Ｘは水素原子、水酸基、−
ＣＯＯ^-Ｍ⁺、Ｙは水素原子、水酸基、−（ＯＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂）_p−Ｚ、−Ｄ−ＳＯ₃ ^-Ｍ⁺、ｋは１または２、
ｍおよびｎは０〜３、ｐは１〜２０を表す。またここで
Ｚは−ＯＨ、−（ＯＣＯＲ²）、Ｄは−Ｏ−または直接
結合、Ｒ²は炭素原子１〜２０を含む飽和または不飽和
脂肪族基、ＭはＫまたはＮａを表す。ただし、Ｂが−Ｏ
ＣＯ−、−ＣＯ−の場合、ＢはＡまたはＹと結合するこ
とによって−ＣＯＯ−を形成する。）

【０００７】次に本発明を更に詳細に説明すると、本発
明において使用するフタル酸及びその誘導体とはフタル
酸及びそのアルカリ金属、アンモニウム並びに有機アミ
ン塩、無水フタル酸、フタルイミド、フタル酸ジアミ
ド、フタロジニトリル並びに１，３−ジイミノイソイン
ドリン及びそれらのベンゼン核が１ないし４個のハロゲ
ン原子で置換されたもの及びそれらの混合物である。本
発明において使用する尿素などの窒素源としては、フタ
ル酸類１モルに対し３モル以上の尿素を用いるのが一般
的であるがビウレットなど置換尿素を用いることもでき
る。またフタル酸や無水フタル酸など窒素を含まないフ
タル酸類を原料として用いた場合、第一段のイミド化反
応においては、尿素の一部をアンモニアやアンモニウム
化合物に替えて用いることも可能である。本発明におい
て使用する銅源としては、塩化銅がもっとも一般的であ
るが、金属銅粉末、酸化銅、硫酸銅、酢酸銅など各種銅
塩の他塩化銅など銅塩とアンモニア、尿素、アミンとの
錯化合物を用いることも可能である。

【０００８】本発明において使用する触媒としては、モ
リブデン酸アンモニウムが一般的であるが、酸化モリブ
デン（ＶＩ）、モリブデン酸などを用いることもでき
る。これら触媒はフタル酸類１部に対しモリブデン分と
して０．００１ないし０．０２部の割合で用いられる。
また本発明において使用される不活性溶媒としてはニト
ロベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロナフタレン、
アルキルベンゼン類、アルキルナフタレン類やケロシン
類など従来より銅フタロシアニンの製造に用いられてい
る溶剤を制限なく用いることが出来、その用いる量はフ
タル酸類の１〜５倍量、好ましくは１．５〜２．５倍量
で、多いときは攪拌は容易になるものの銅フタロシアニ
ンの収率は低下する傾向があり、少ないときは粘度が上
がり攪拌が困難になる。

【０００９】本発明を特徴づける活性剤は、反応生成で
ある銅フタロシアニンの精製工程または顔料化工程にお
いて、反応生成物が分解することなく活性剤のみが分解
するような適切な加水分解条件によってその活性能を失
うような化合物である。このような活性剤は、アニオン
系、ノニオン系、カチオン系および両性系で、酸あるい
はアルカリで加水分解される構造のものを用いることが
出来るが、特に一般式（１）に示される分子中に少なく
とも１個の脂肪族エステル基又はソルビタンエステル基
のようなエステル基を有するものが好ましい。例として
つぎのものを挙げることができる。

【００１０】脂肪族多価アルコール硫酸エステル塩一般式（１）でＢが−ＣＯ−、Ａが−（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）
_p−、Ｙが−Ｄ−ＳＯ₃-Ｍ⁺ （Ｄは−Ｏ−）、ｋおよび
ｎがそれぞれ１、ｍは０で特徴づけられる化合物スルホエタノール脂肪酸エステル塩一般式（１）でＢが−ＣＯＯ−、Ａが−ＣＨ ₂ ＣＨ ₂ −、
Ｙが−Ｄ−ＳＯ₃ ^-Ｍ⁺（Ｄは直接結合）、ｎが１、ｍが
０で表される化合物アルキルスルホ酢酸塩一般式（１）でＢが−ＯＣＯ−、Ａが−ＣＨ ₂ −、Ｙが
−Ｄ−ＳＯ₃ ^- Ｍ⁺ （Ｄは直接結合）、ｎが１、ｍが０
で表される化合物ジアルキルスルホコハク酸塩一般式（１）でＲ¹ が炭素数６〜１８のアルキル基、Ｂ
が−ＯＣＯ−、Ａが−ＣＨ₂−ＣＨ＝基、Ｙが−ＳＯ₃
Ｎａ基、ｋが２、ｍが０、ｎが１である化合物

【００１１】モノアルキルスルホコハク酸塩一般式（１）でＲ¹ が炭素数６〜１８のアルキル基、Ｂ
が−ＯＣＯ−、Ａが−ＣＨ ₂ −ＣＨ＝基、Ｘが−ＣＯＯ^-
Ｍ⁺、Ｙが−ＳＯ₃ - Ｎａ⁺ 基、ｋが１、ｍおよびｎが
それぞれ１である化合物ポリオキシエチレンモノ脂肪酸エステル一般式（１）でＲ¹ が炭素数５〜１７のアルキル基、Ｂ
が−ＣＯ−、Ａが直接結合、Ｙが−（ＯＣＨ₂ −ＣＨ
₂ ）p −ＯＨ、ｋが１、ｍが０、ｎが１、ｐが１〜２０
である化合物ポリオキシエチレンプロピレングリコール脂肪酸エステ
ル一般式（１）でＲ¹ が炭素数５〜１７のアルキル基、Ｂ
が−ＣＯＯ−、Ａがプロピル残基、Ｙが−（ＯＣＨ₂ −
ＣＨ₂ ）p −ＯＨ、ｍが０、ｎが１である化合物ポリオキシエチレンソルビタンモノ脂肪酸エステル一般式（１）でＲ1 が炭素数５〜１７のアルキル基、Ｂ
が−ＯＣＯ−、Ａがソルビタン残基、Ｘが−ＯＨ、Ｙが
−（ＯＣＨ₂ ＣＨ₂）p −ＯＨ、ｋが１、ｍが０〜３、
ｎが３〜０、ｐが１〜２０である化合物、これらの活性
剤はフタル酸類１部に対して０．００５〜０．１５重量
部程度用いることが望ましい。

【００１２】本発明方法による銅フタロシアニン類の製
造方法の温度、時間、圧力など製造条件、溶剤除去、精
製など後処理条件は、従来公知の条件が適用出来、温度
は１６０〜２２０℃、時間は２〜８時間、圧力は常圧〜
５キログラム／平方センチメートル程度で行われるが、
特にこれら活性剤を用いると、これを用いないときに比
較して反応系は反応の進行中を通して安定な分散状態を
保ち、円滑に反応が進行する。反応終了後、生成物は常
法により溶剤を除去した後、酸またはアルカリの環境下
加熱して用いた活性剤を加水分解し精製することにより
適性の優れた銅フタロシアニンを得ることが出来る。酸
またはアルカリによる加水分解操作条件は、１〜５重量
％溶液で７０〜１００℃下に０．５〜数時間である。酸
またはアルカリ溶液の量は、銅フタロシアニンの１重量
部に対して５〜１００重量部である。

【００１３】

【実施例】次に実施例をあげて本発明を説明する。文中
で部、％とあるときは特に断らないかぎり重量基準を表
している。実施例１無水フタル酸５９．２部、尿素７８部、塩化第一銅９．
７部、モリブデン酸アンモニウム０．５９２部、及びハ
イゾールＰ（日本石油化学社製アルキルベンゼン溶剤）
１０８部、一般式（１）において、Ｒ¹がオクチル基、
Ｂが−ＯＣＯ−、Ａが−ＣＨ₂−ＣＨ＝基、Ｙが−ＳＯ
₃ ^-Ｎａ⁺、ｋが２、ｍが０、ｎが１である活性剤２．
３７部を常圧下１９０〜２００℃で４時間反応させた。
この間、系は良好な混合状態を保ち、反応は円滑に進行
した。反応終了後、減圧下溶剤を蒸発除去、残留生成物
１部に対し１％水酸化ナトリウム水溶液１０部を加えて
９０℃で１時間加熱した後濾過、水洗、乾燥して５６．
０部（純度９８．２％、収率９５．５％）の粗製銅フタ
ロシアニン（クルード−１）を得た。さらに、クルード
−１を常法により顔料化し、β型銅フタロシアニン顔料
（顔料−１）を得た。５．０グラムの顔料−１をメタノ
ール５ミリリットルで湿らせた後２００ミリリットルの
純水に分散し、８０℃で６０分間攪拌した。その後常温
まで冷却し、純水を加えて３００グラムに調整し、濾過
した。得られた濾液の表面張力を測定したところ６８．
７ミリニュートン／メートルの値を得た。この値は比較
例２に示した表面張力と同程度の値であり、合成時にこ
の活性剤を用いても表面張力の低下をもたらさず、オフ
セットインキでの乳化性に悪影響を及ぼさないことを示
していた。

【００１４】実施例２無水フタル酸５９．２部、尿素９０部、塩化第一銅９．
９部、モリブデン酸アンモニウム０．１７９部、及びケ
ロシン１１８部、一般式（１）において、Ｒ¹がＣ₁₁の
直鎖飽和アルキル基、Ｂが−ＣＯＯ−、Ａがソルビタン
残基、Ｘが−ＯＨ、ｋが１、ｍが３、ｎが０である活性
剤３．５５部を用い２．５キログラム／平方センチメー
トルの圧力下のほかは実施例１と同じ方法で合成、後処
理を行い、５５．８部（純度９８．０％、収率９５．０
％）の粗製銅フタロシアニン（クルード−２）を得た。
反応系の状態は実施例１と同様良好であった。クルード
−２は実施例１と同様方法で顔料化を行い、β型銅フタ
ロシアニン顔料（顔料−２）を得た。顔料−２の水抽出
濾液の表面張力は６８．０ミリニュートン／メートルで
あった。この値は実施例１と同様この活性剤を用いても
乳化性に悪影響を与えないことを示すものであった。

【００１５】実施例３フタルイミド５８．８部、尿素６６部、塩化第一銅１
０．１部、モリブデン酸アンモニウム０．２３７部、及
びハイゾールＰ１３６部、一般式（１）において、Ｒ¹
がＣ₁₁のアルキル基、Ｂが−ＣＯ−、Ａが直接結合、Ｙ
が−（ＯＣ₂Ｈ₄）₄−ＯＨ、ｋが１、ｍが０、ｎが１
である分散剤１．７６部を用いて実施例１と同じ方法で
合成、後処理を行い、５５．４部（純度９７．６％、
収率９４．０％）の粗製銅フタロシアニン（クルード−
３）を得た。反応系の状態は実施例１と同様良好であっ
た。クルード−３は実施例１と同様方法で顔料化を行
い、β型銅フタロシアニン顔料（顔料−３）を得た。顔
料−３の水抽出濾液の表面張力は６８．１ミリニュート
ン／メートルであった。この値は実施例１と同様この活
性剤を用いても乳化性に悪影響を与えないことを示すも
のであった。

【００１６】実施例４無水フタル酸５０．１部、モノクロロフタル酸ナトリウ
ム塩１４．３部、尿素１０８部、塩化第一銅９．９部、
モリブデン酸アンモニウム０．４１４部、及びケロシン
１４９部、一般式（１）において、Ｒ¹がＣ₁₇のアルキ
ル基、Ｂが−ＣＯＯ−、Ａがプロパン残基、ＸがＯＨ、
Ｙが−ＯＳＯ₃ ^-Ｎａ⁺、ｋ、m 、ｎがそれぞれ１の活
性剤２．５８部を用い実施例と同じ方法で合成、後処理
を行い、５５．８部（純度９７．０％、収率９１．０
％）の粗製低クロロ銅フタロシアニン（クルード−４）
を得た。反応系の状態は実施例１と同様良好であった。
クルード−４は常法に従いアシドペースト法の顔料化を
行ない、 α型の低クロロ銅フタロシアニン顔料（顔料
−４）を得た。顔料−４は鮮明で分散性に優れ、インキ
でのしめし水耐性も優れていた。

【００１７】比較例１無水フタル酸５９．２部、尿素９０部、塩化第一銅９．
９部、モリブデン酸アンモニウム０．１７８部、ハイゾ
ール−Ｐ１１２部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム３．５５部を用い実施例１と同じ方法で合成、後処
理を行い、５６．８部（純度９７．０％、収率９３．０
％）の粗製銅フタロシアニン（クルード−５）を得た。
反応系の状態は実施例１と同様良好であった。クルード
−５は実施例１と同方法により顔料化を行い、β型銅フ
タロシアニン顔料（顔料−５）を得た。顔料−５の水抽
出濾液の表面張力は３７．５ミリニュートン／メートル
であった。この値はこの添加剤が顔料の表面張力を大き
く低下させ、オフセットインキでの乳化性を損なうこと
を示すものである。また顔料−５を１％水酸化ナトリウ
ム水溶液で繰り返し洗浄した後、水抽出濾液の表面張力
を測定したが、４５．３ミリニュートン／メートルで、
不十分な値であり、この添加剤が完全に除かれないこと
を示していた。

【００１８】比較例２無水フタル酸５９．２部、尿素９０部、塩化第一銅９．
９部、モリブデン酸アンモニウム素０．１７８部、およ
びハイゾールＰ１１２部、を用い活性剤を用いず実施例
１と同じ方法で合成を行い、５５．３部（純度９６．９
％、収率９３．０％）の粗製銅フタロシアニン（クルー
ド−６）を得た。反応系はハルツ状の反応中間物と溶剤
が分離し器壁へ付着するなど良い状態を得ることが出来
なかった。クルード−６は実施例１と同様β型銅フタロ
シアニン顔料（顔料−６）を得た。顔料−６の水抽出濾
液の表面張力は６９．２ミリニュートン／メートルであ
った。この値は添加剤を用いないときは表張力が十分大
きく、これが乳化性の良さを示す指標となること示すも
のである。

【００１９】

【発明の効果】尿素法におけるフタロシアニンの製造に
おいて、反応時は反応系の粘度が低下し、系の均一性が
高まり反応が円滑に進行するため、銅フタロシアニンが
高純度、高収率で得られる。反応時に添加した活性剤
は、反応後酸またはアルカリにより分解し除くか不活性
化できるため、オフセット印刷インキの水との界面張力
を低下させ印刷時の版汚れなどのトラブル等の用途適性
の問題を引き起こさないという効果を有する。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09B 47/06 B01J 23/28 B01J 27/24 C09B 47/04 C09B 67/20 C09B 67/16 C09B 67/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フタル酸、フタル酸アルカリ金属塩、フ
タル酸アンモニウム、フタル酸有機アミン塩、無水フタ
ル酸、フタルイミド、フタル酸ジアミド、フタロジニト
リル、１，３−ジイミノイソインドリン及び上記化合物
のベンゼン核が１ないし４個のハロゲン原子で置換され
た化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種、窒素
源および触媒を不活性溶剤中で加熱して銅フタロシアニ
ンを製造する方法において、脂肪酸多価アルコール硫酸
エステル塩、スルホエタノール脂肪酸エステル塩、アル
キルスルホ酢酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、モノ
アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンモノ脂
肪酸エステル、ポリオキシエチレンプロピレングリコー
ル脂肪酸エステル及びポリオキシエチレンソルビタンモ
ノ脂肪酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも１
種の活性剤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。