酞菁合成的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于高收率地制備酞菁顏料的方法，所述方法消除了添加重金屬催化劑的需要。所產(chǎn)生的顏料酞菁產(chǎn)品因此不含或僅含痕量的重金屬雜質(zhì)。所提供的方法產(chǎn)生可用于任何采用酞菁顏料的應(yīng)用中如分散體、印刷油墨、油漆、塑料和涂料中的酞菁顏料。
【專利說明】酞菁合成
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求2011年8月3日提交、標(biāo)題為“酞菁合成”、授予Norman W.Smith和Paul A.Merchak的美國臨時專利申請序列號61/514，527的優(yōu)先權(quán)益。在允許的情況下，該專利申請的主題通過引用全文并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]提供了用于高收率地制備酞菁而不使用重金屬催化劑的方法。也提供了用于制備基本不含或僅含痕量重金屬雜質(zhì)的顏料酞菁產(chǎn)品的方法。所提供的方法產(chǎn)生可用于任何采用酞菁顏料的應(yīng)用中如分散體、印刷油墨、油漆、塑料和涂料中的酞菁顏料。
【背景技術(shù)】
[0004]酞菁化合物是高度穩(wěn)定的18^1電子共軛大環(huán)，具有強(qiáng)烈、明亮的顏色，并由下面的通式表示:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種制備粗酞菁的方法，所述方法包括: 提供含酞腈、金屬鹵化物、式(NH4)nX的銨鹽和溶劑的反應(yīng)混合物，其中: X選自鹵離子、含硫的離子、含氮的離子、含羧酸的離子、含磷的離子； n為I或2 ;和 所述反應(yīng)混合物不包含外加的重金屬催化劑；和 加熱所述反應(yīng)混合物至高于室溫的高溫以產(chǎn)生粗酞菁反應(yīng)產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酞腈除兩個先前存在的相鄰腈基團(tuán)外被至多四個取代基所取代。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酞腈除所述兩個先前存在的相鄰腈基團(tuán)外為未取代的酞腈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述酞腈為1，2-二氰基苯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中所述酞腈以所述反應(yīng)混合物的I重量％至50重量％的量存在。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述金屬鹵化物包含選自堿金屬、堿土金屬和過渡金屬的金屬以及它們的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述金屬鹵化物為金屬氟化物、金屬氯化物、金屬溴化物或金屬碘化物。`
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述金屬鹵化物為氯化鋁(III)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其中所述金屬鹵化物以所述反應(yīng)混合物的0.1重量％至15重量％的量存在。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其中所述銨鹽選自氯化銨、硫酸銨、醋酸銨以及它們的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法，其中所述銨鹽以所述反應(yīng)混合物的0.1重量％至15重量％的量存在。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法，其中所述溶劑包含一種或多種沸點(diǎn)為150°C或更高的溶劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述溶劑包含二氯甲苯(異構(gòu)體混合物)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的方法，其中所述溶劑以所述反應(yīng)混合物的60重量％至95重量％的量存在。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的方法，其中所述銨鹽對金屬鹵化物的摩爾比率為 0.1:1 M io:1。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的方法，其中所述銨鹽對金屬鹵化物的摩爾比率為1:1。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的方法，其中所述加熱步驟通過在至少I小時的時間段內(nèi)加熱所述反應(yīng)混合物至比室溫升高至少10°C的溫度來進(jìn)行。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述加熱步驟通過在I小時至2小時的時間段內(nèi)加熱所述反應(yīng)混合物至所述高溫來進(jìn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述加熱步驟通過在選自60分鐘、90分鐘、120分鐘、150分鐘和180分鐘的時間段內(nèi)加熱所述反應(yīng)混合物至至少200°C的高溫來進(jìn)行。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的方法，其中在0.5°C /分鐘至5°C /分鐘的速率下加熱所述反應(yīng)混合物至比室溫升高至少10°c的溫度。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的方法，其中在選自1.0°C/分鐘、1.5°C /分鐘、2°C /分鐘、2.5°C /分鐘和3°C /分鐘的速率下加熱所述反應(yīng)混合物至比室溫升高至少10°C的溫度。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項所述的方法，其中所述高溫保持至少5小時。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述高溫保持為或約10小時至為或約24小時的時間段。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所述的方法，所述方法還包括: 在碾磨助劑和潤濕劑的存在下研磨所述粗酞菁反應(yīng)產(chǎn)物以獲得經(jīng)碾磨的酞菁反應(yīng)產(chǎn)物；和 純化所述經(jīng)碾磨的酞菁反應(yīng)產(chǎn)物以獲得顏料酞菁產(chǎn)品。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，所述方法還包括在研磨之前純化所述粗酞菁反應(yīng)產(chǎn)物。
26.根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一項所述的方法，其中所述粗酞菁反應(yīng)產(chǎn)物基本不含重金屬。
27.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的方法，其中所述顏料酞菁產(chǎn)品不含重金屬。
28.根據(jù)權(quán)利要求24至27中任一項所述的方法，其中所述研磨在高于室溫的溫度下進(jìn)行。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述研磨在80°C下進(jìn)行。
30.根據(jù)權(quán)利要求24至29中任一項所述的方法，其中所述碾磨助劑為無機(jī)鹽并且所述潤濕劑為亞烷基二醇。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述無機(jī)鹽選自氯化鈉、硫酸鈉和氯化鈣。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述亞烷基二醇選自乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇和聚乙二醇以及它們的組合。
33.根據(jù)權(quán)利要求24至32中任一項所述的方法，其中所述顏料化過程中使用的所述碾磨助劑為氯化鈉并且所述潤濕劑為二甘醇。
34.根據(jù)權(quán)利要求24至33中任一項所述的方法，其中所述研磨進(jìn)行I小時至8小時的時間段。
35.根據(jù)權(quán)利要求24至34中任一項所述的方法，其中所述純化步驟包括用水溶液洗滌。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述水溶液包含蒸餾水或去離子水。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述水溶液包含無機(jī)酸或有機(jī)酸或它們的組口 o
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述無機(jī)酸為硫酸或鹽酸。
39.根據(jù)權(quán)利要求24至38中任一項所述的方法，其中所述純化步驟包括一次或多次水洗。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述水洗在所述顏料化過程之前進(jìn)行兩次并在所述顏料化過程之后進(jìn)行兩次。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中在所述顏料化過程之前進(jìn)行的所述兩次水洗包括硫酸的水溶液的第一次洗滌和去離子或蒸餾水的第二次洗滌。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述硫酸的水溶液為硫酸的0.2%至2%溶液。
43.根據(jù)權(quán)利要求41或42所述的方法，其中所述硫酸的水溶液為硫酸的1%溶液。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中在所述顏料化過程之后進(jìn)行的所述兩次水洗包括鹽酸的水溶液的第一次洗滌和去離子或蒸餾水的第二次洗滌。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中所述鹽酸的水溶液為鹽酸的0.1%至1%溶液。
46.根據(jù)權(quán)利要求44或45所述的方法，其中所述鹽酸的水溶液為鹽酸的0.3%溶液。
47.根據(jù)權(quán)利要求24至46中任一項所述的方法，其中所述顏料酞菁產(chǎn)品為氯鋁酞菁。
48.一種顏料酞菁產(chǎn)品，所述顏料酞菁產(chǎn)品通過根據(jù)權(quán)利要求24至47中任一項所述的方法產(chǎn)生。
49.一種油墨、涂料、油漆、分散體或塑料，所述油墨、涂料、油漆、分散體或塑料包含根據(jù)權(quán)利要求48所述的顏料酞菁產(chǎn)品。
50.一種著色制品，所述著色制品包含通過根據(jù)權(quán)利要求24至47中任一項所述的方法產(chǎn)生的顏料酞菁產(chǎn)品。`
【文檔編號】C09B47/067GK103781856SQ201280038588
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月3日
【發(fā)明者】諾曼·W·史密斯, 保羅·A·梅查克 申請人:太陽化學(xué)公司