CN101457029A - 用于液晶显示器的酞菁蓝色颜料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用酸处理法与机械研磨结合来制备ε型铜酞菁蓝颜料组成物的方法，其包括：将铜酞菁粗品进行酸处理得到α型铜酞菁蓝颜料，再经研磨制得ε型铜酞菁蓝颜料。在制备过程中，加入铜酞菁的衍生物作为稳定晶型的结晶稳定剂，ε型铜酞菁作为引导晶型转变的晶种，无机盐作为助磨剂，以及有机溶剂，并处在优化的温度和处理时间下。本发明还提供了一种采用上述方法制得的强红光、高辉度、高对比度的ε型铜酞菁蓝颜料组成物，以及用其制成的可用于液晶显示器的彩色滤色器。

Description

用于液晶显示器的酞菁蓝色颜料及其制备方法

技术领域

本发明涉及到一种铜酞菁蓝色颜料组成物，及其颜料化加工的方法。更具体的是，涉及到一种用于液晶显示器彩色滤色器的铜酞菁蓝色颜料及其制备方法。

背景技术

液晶显示器已经成为显示器市场的重要组成部分，并且处在迅速发展中。液晶显示器依靠彩色滤色器来显示颜色，而滤色器中的颜色，由颜料产生。滤色器中的颜色主要是红、绿、蓝三个主色。其中蓝色主要使用铜酞菁颜料发色。铜酞菁颜料要在一个液体系统中研磨分散到一定细度，制备成研磨基料，然后基料在特定的系统中分散，制备成类似涂料的分散体，然后这个分散体通过一定方法涂在滤色器的透明基片上成膜，当光透过时，显示出颜色。

铜酞菁蓝色颜料，有多种晶型，其中使用最多的是α-型和β-型，其中β-型为偏绿光的蓝色，α-型是偏红光的蓝色，但是都不能达到液晶显示器所用彩色滤色器的要求，主要是颜色上都达不到特定的光谱要求。液晶显示器所用彩色滤色器需要比α-型更偏红光的蓝色，并且要求很高的辉度和对比度。传统的ε型铜酞菁蓝颜料虽然比α-型更偏红光，但因其辉度和对比度不够高，只能用于涂料或塑料等一般应用领域。

此外，经过合成得到的铜酞菁，一般情况下是不能直接用作颜料使用的粗品，颜料粒子严重团聚为几十微米，甚至一百微米以上的大粒子，需要进一步的颜料化处理，制备成为适合特定用途的颜料。铜酞菁的颜料化加工方法一般有酸处理法、溶剂处理法、机械研磨法。酸处理法一般用于制备α型酞菁蓝颜料，可以是酸溶法，也可以是酸浆法。溶剂法一般用于低氯代α型酞菁蓝和β型酞菁蓝的制备。机械研磨法，可以是球磨、振磨、捏合等方法，主要用于β型酞菁蓝的制备。

本发明经过特殊的加工方法得到的ε型铜酞菁蓝，透过光谱更偏红光，相较于传统的ε型铜酞菁蓝颜料，辉度和对比度得到提高，能够满足液晶显示器所用彩色滤色器的要求。

发明内容综述

本发明的目的在于提供一种新型的ε型铜酞菁蓝颜料组成物，在辉度、对比度等方面与传统的ε型铜酞菁蓝颜料相比，有很大提高，不仅能够满足传统行业的应用，而且可以满足液晶显示器所用彩色滤色器的要求。

本发明的另一目的在于提供一种新型的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，以得到高辉度，高对比度的ε型铜酞菁蓝颜料，以满足液晶显示器所用彩色滤色器的要求。

本发明的另一目的在于提供一种使用上述新型的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的彩色滤色器，具有高辉度和高对比度，可用于液晶显示器。

为达到上述目的，本发明提供了一种采用酸处理法与机械研磨结合来制备ε型铜酞菁蓝颜料组成物的方法。在制备过程中，加入稳定晶型的结晶稳定剂，以及引导晶型按照要求转变的晶种，作为助磨剂的无机盐，以及有机溶剂，并处在优化的温度和处理时间下。

本发明还提供了一种采用上述方法制得的强红光、高辉度、高对比度的ε型铜酞菁蓝颜料组成物，以及用其制成的可用于液晶显示器的彩色滤色器。

优选实施方案的描述

本发明提供了一种ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其包括：将铜酞菁粗品进行酸处理得到α型铜酞菁蓝颜料，再经研磨制得ε型铜酞菁蓝颜料，其中，在酸处理过程或研磨过程中加入结晶稳定剂，在研磨过程中加入晶型转变引导剂、助磨剂和有机溶剂。

在一较佳实施例中，所述结晶转变引导剂进一步为ε型铜酞菁。

在一较佳实施例中，酸处理中所用酸液进一步为硫酸、磷酸或氯磺酸。

在一较佳实施例中，所述有机溶剂进一步为二甘醇。

所述助磨剂在有机溶剂中不溶解，或溶解度很低，在一较佳实施例中，可进一步为氯化钠或硫酸钠。

在酸处理过程中，可以加入结晶稳定剂，也可以在随后的研磨过程中加入。在一较佳实施例中，结晶稳定剂可以是铜酞菁的磺酸衍生物或磺酸盐、酞菁酞酰亚胺亚甲基衍生物、酞菁磺酰衍生物及其金属盐或胺盐、铵盐。进一步的，酞菁基团的苯环上可以有取代基，取代基可以是分子中含有1到30个碳原子的烷基，或环烷烃。

进一步的，结晶稳定剂的重量为粗品铜酞菁的2％到20％，最好是5％到10％。

将合成的铜酞菁粗品进行酸处理，其中以含量达到95％以上较佳。铜酞菁粗品可以是采用溶剂法或固相法工艺得到的，固相法可以是烘培工艺、立式反应釜、卧式球磨反应釜等。合成中采用的溶剂可以是烷基苯、硝基苯、三氯苯等。

在一较佳实施例中，酸处理中在温度为0℃到100℃之间保温搅拌1到10小时。研磨中在温度为60℃到200℃之间研磨5到40小时。此时可进一步在保温搅拌后，将所述铜酞菁粗品与所述酸液的混合物加入重量为所述混合物的0.5到20倍的水中，在温度为0℃到90℃之间保温搅拌。

在一较佳实施例中，将铜酞菁粗品在搅拌加入到硫酸中，硫酸的浓度从60％到99％，最好为70％到98％。硫酸的重量为铜酞菁粗品的1到20倍，最好为3到7倍。将混合物保温搅拌1到10小时，最好3到5小时。温度为0℃到100℃，最好5℃到60℃。在此过程中，加入结晶稳定剂，可以是铜酞菁的磺酸衍生物或磺酸盐、酞菁酞酰亚胺亚甲基衍生物、酞菁磺酰衍生物及其金属盐或胺盐、铵盐，酞菁基团的苯环上可以有取代基，取代基可以是分子中含有1到30个碳原子的烷基，或环烷烃。结晶稳定剂的重量为粗品铜酞菁的2％到20％，最好是5％到10％。结晶稳定剂也可以在随后的研磨过程中加入。

得到的酸混合物放到水中，水的重量为酸溶混合物的0.5到20倍。水温度从0℃到90℃，最好20到80℃。搅拌均匀，过滤水洗到接近中性，干燥得到块状颜料，或粉碎得到粉末状颜料，得到的颜料是α型。

得到的α型颜料，要经过研磨，转变为需要的ε型颜料。研磨的设备可以是球磨机、捏合机、振磨机，以捏合机最好。研磨中可以加入一个有机溶剂，可以加入重量为颜料2到10倍的无机盐作为助磨剂，最好是氯化钠、硫酸钠等。可以加入一个结晶转变引导剂，即晶种，晶种为ε型铜酞菁。若此时加入结晶稳定剂，结晶稳定剂的重量为颜料的5％到10％，晶种的重量为颜料的5％到50％，最好10％到25％。研磨的温度从60℃到200℃，80℃到150℃较好，最好100到120℃。研磨时间从5到40小时，最好8到20小时。

研磨料混合物用颜料重量5到50倍的水打浆，加入无机酸，可以是盐酸、硫酸等，搅拌均匀，过滤，水洗去掉无机盐，干燥粉碎得到ε型颜料。

本发明还提供了一种采用上述方法制得的强红光、高辉度、高对比度的ε型铜酞菁蓝颜料组成物。

本发明还提供了一种包含上述强红光、高辉度、高对比度的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的可用于液晶显示器的彩色滤色器，其中，铜酞菁颜料在一个液体系统中研磨分散到一定细度，制备成研磨基料，然后基料在特定的系统中分散，制备成类似涂料的分散体，然后这个分散体通过一定方法涂在滤色器的透明基片上成膜，当光透过时，显示出颜色。

具体实施方式

本发明可以用以下具体实施的例子更好的说明，但是不限于以下例子的内容。

α型颜料制备例1

一个4立方米容积的搪瓷反应釜，配备搅拌、温度计。投入5000公斤78％的硫酸，降温到0-5℃，然后在搅拌中投入500公斤铜酞菁粗品(含量大于95％)，10℃以下保温搅拌4小时，然后放料到20方水中，搅拌1小时，过滤，水洗到中性，干燥粉碎，得到约475公斤α型铜酞菁。

α型颜料制备例2

一个4立方米容积的搪瓷反应釜，配备搅拌、温度计。投入5000公斤78％的硫酸，降温到0-5℃，然后在搅拌中投入500公斤铜酞菁粗品(含量大于95％)，10℃以下保温搅拌4小时，加入45公斤铜酞菁酞酰亚胺衍生物，搅拌1小时，然后放料到20方水中，搅拌1小时，过滤，水洗到中性，干燥粉碎，得到约515公斤α型铜酞菁。

例1

一个1500升容积的∑桨的捏合机，投入500公斤精细粉碎的氯化钠，45公斤α型颜料制备例1得到的α型颜料，5公斤铜酞菁酞酰亚胺衍生物，60公斤DEG(二甘醇)，10公斤ε型铜酞菁晶种，捏合20小时，温度100-110℃。取出捏合混合物，放到2吨的水中，加入30公斤盐酸，搅拌升温到90℃，搅拌2小时，然后冷却到60℃，过滤，水洗去掉盐分。干燥粉碎，得到约58公斤颜料，用于液晶过滤器基墨检测，辉度高、对比度高，满足滤色器的应用要求。

例2

一个1500升容积的∑桨的捏合机，投入500公斤精细粉碎的氯化钠，50公斤α型颜料制备例2得到的α型颜料，60公斤DEG，10公斤ε型铜酞菁晶种，捏合20小时，温度100-110℃。取出捏合混合物，放到2吨的水中，加入30公斤盐酸，搅拌升温到90℃，搅拌2小时，然后冷却到60℃，过滤，水洗去掉盐分。干燥粉碎，得到约58公斤颜料，用于液晶过滤器基墨检测，辉度高、对比度高，满足滤色器的应用要求。

Claims (16)

1.一种ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其包括：将铜酞菁粗品进行酸处理得到α型铜酞菁蓝颜料，再经研磨制得ε型铜酞菁蓝颜料，其中，在酸处理过程或研磨过程中加入结晶稳定剂，在研磨过程中加入晶型转变引导剂、助磨剂和有机溶剂。

2.如权利要求1所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，所述结晶转变引导剂为ε型铜酞菁。

3.如权利要求2所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，酸处理中所用酸液为硫酸、磷酸或氯磺酸。

4.如权利要求3所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，所述有机溶剂为二甘醇。

5.如权利要求4所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，所述助磨剂为氯化钠或硫酸钠。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，所述结晶稳定剂为铜酞菁的磺酸衍生物或磺酸盐、酞菁酞酰亚胺亚甲基衍生物、酞菁磺酰衍生物及其金属盐或胺盐、铵盐。

7.如权利要求6所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，酞菁基团的苯环上有取代基，所述取代基为分子中含有1到30个碳原子的烷基，或环烷烃。

8.如权利要求6所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，酸处理中在温度为0℃到100℃之间保温搅拌1到10小时。

9.如权利要求8所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，酸处理中所用酸液为浓度从60％到99％的硫酸，重量为铜酞菁粗品的1到20倍。

10.如权利要求8所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其进一步包括：在保温搅拌后，将所述铜酞菁粗品与所述酸液的混合物加入重量为所述混合物的0.5到20倍的水中，在温度为0℃到90℃之间保温搅拌。

11.如权利要求6所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，研磨中在温度为60℃到200℃之间研磨5到40小时。

12.如权利要求6所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其进一步包括：在研磨之后，将所述研磨料混合物加入重量为颜料5到50倍的水中打浆，加入无机酸。

13.如权利要求12所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，所述无机酸为盐酸或硫酸。

14.如权利要求6所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的制备方法，其中，研磨的设备为球磨机、捏合机或振磨机。

15.一种如权利要求6所述制备方法制得的ε型铜酞菁蓝颜料组成物。

16.一种包含如权利要求15所述的ε型铜酞菁蓝颜料组成物的彩色滤色器。