JP2001031883A - 銅フタロシアニン顔料の製造方法 - Google Patents
銅フタロシアニン顔料の製造方法Info
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Abstract
剤に有用な色濃度の高い顔料形態を有する銅フタロシア
ニン顔料を、これまでに開示された方法の欠点を改善
し、生産性に優れ且つ経済的に有利に製造する方法を提
供すること。 【解決手段】 反応溶剤を除去した後の未精製の粗製の
銅フタロシアニンを、その乾燥重量の5〜30重量%の
酸解離定数pKaが2.2以下の酸性物質と混合して8
0〜200℃で加熱処理した後、乾式摩砕することを特
徴とする銅フタロシアニン顔料の製造方法。
Description
顔料の製造方法に関し、更に詳しくは、塗料、印刷イン
キ、プラスチック用等の着色剤に有用な色濃度の高い顔
料形態を有する銅フタロシアニン顔料の、生産性に優れ
且つ経済性に有利な製造方法に関するものである。
一般的な方法は、無水フタル酸、尿素等の窒素源、銅源
及び触媒を高沸点有機溶剤中で加熱する所謂尿素法であ
る。先ず、合成工程においてこれらの原料を用いて粗製
の銅フタロシアニンを合成する。次に反応に用いた有機
溶剤を濾過、減圧蒸留あるいは水蒸気蒸留等で回収した
後、不純物を除去するために溶媒が除去された該顔料を
水、希硫酸水溶液等に分散させて精製し、精製された該
顔料を乾燥し、粉体の粗製該顔料が製造される。この合
成工程で得られる銅フタロシアニンは、粗大粒子が凝集
したものであり、このままでは実用価値が低いために次
の顔料化工程で微細化され、顔料としての着色力、鮮明
性やその他の顔料適性が賦与される。
大粒子を濃硫酸等に溶解あるいは懸濁させた後、これを
多量の水中に注ぎ再結晶により微細化させるアシッドペ
ースト法あるいはアシッドスラリー法と称される化学的
方法や、水溶性無機塩、粘結剤等とともにボールミル、
ニーダー等により機械的に摩砕し微粒子化するソルベン
トソルトミリング法が一般的に用いられる。
化学的方法においては多量に濃硫酸を使用することか
ら、その廃液の処理の問題、装置の耐腐食対策が大きな
問題となっている。また、機械的方法においては粗大な
粗製銅フタロシアニンを微細化するのに長時間を要し、
効率も悪く、また、多量の水溶性無機塩及び粘結剤とし
て水溶性高分子を使用するため排水への影響も大きく、
これらを回収再利用するにも経費がかかり経済的ではな
い。
昭52−69435号公報、特開昭62−131072
号公報や特開平9−291223号公報等には、粗製銅
フタロシアニンだけで、あるいはこれをシアニンの誘導
体とともに乾式摩砕し、その後少量の有機溶剤を含む水
スラリー中で加熱処理することにより顔料形態に変える
方法が開示されている。この方法はソルベントソルトミ
リング法に比べ生産性も上り経済的であるが、これらの
顔料化法に用いられる粗製銅フタロシアニンは通常、反
応溶剤回収後希硫酸処理等で不純物を除去、洗浄、乾燥
されたものを使用しており、この粗製銅フタロシアニン
の精製工程が、更なる生産性、経済性向上の妨げともな
っている。また、特開平11−60982号公報では、
反応溶剤を除去して得られた粗製銅フタロシアニンを精
製することなく、水に分散させ、有機溶剤とともに湿式
粉砕してβ型銅フタロシアニン顔料を製造する方法が開
示されている。しかしこの方法では、粗製銅フタロシア
ニンを直接湿式粉砕するため、微細化に多大なエネルギ
ーが必要であり、経済的な方法とはいえない。
キ、プラスチック用等の着色剤に有用な色濃度の高い顔
料形態を有する銅フタロシアニン顔料を、これまでに開
示された方法の欠点を改善し、生産性に優れ且つ経済的
に有利に製造する方法を提供することである。本発明者
らは、上記の従来技術の欠点を改善すべく鋭意研究を重
ねた結果、反応溶剤を除去して得られた粗製銅フタロシ
アニンを精製することなく、未精製の粗製銅フタロシア
ニンと酸解離定数pKaが2.2以下の酸性物質を混合
した後、加熱処理することで、従来固着し不可能だった
乾式摩砕が可能となり、次いでこの摩砕物を水に分散さ
せ、少量の有機溶剤とともに加熱処理するいわゆるソル
ベントフィニシュ法で極めて容易に銅フタロシアニン顔
料が得られることを知見し、本発明に到達した。
明によって達成される。即ち、本発明は、反応溶剤を除
去した後の未精製の粗製の銅フタロシアニンを、その乾
燥重量の5〜30重量%の酸解離定数pKaが2.2以
下の酸性物質と混合して80〜200℃で加熱処理した
後、乾式摩砕することを特徴とする銅フタロシアニン顔
料の製造方法である。
発明を更に詳細に説明する。前記のように粗製銅フタロ
シアニンは、通常、尿素法で合成されるが、本発明にお
いては、銅フタロシアニンの合成法は全く制限されず、
尿素法及びその改良法等従来公知の合成方法がいずれも
使用できる。本発明の銅フタロシアニンの製造方法は、
合成反応終了後に反応溶剤を除去回収した粗製の銅フタ
ロシアニンを精製することなく、未精製の粗製銅フタロ
シアニンと酸解離定数pKaが2.2以下の酸性物質と
を混合して加熱処理した後、乾式摩砕することにある。
2以下の酸性物質は、無機及び有機の酸性物質であり、
これらの例としては、硫酸、亜硫酸、塩酸、クロルスル
ホン酸、リン酸、ジクロル酢酸、トリクロル酢酸、ベン
ゼンスルホン酸等が挙げられるが、経済性、作業性から
硫酸(90〜100重量%濃度)、リン酸(85〜10
0重量%濃度)が特に好ましい。酸性物質の使用量は、
未精製の粗製銅フタロシアニンの乾燥重量に対して5〜
30重量%、好ましくは10〜20重量%である。5重
量%未満では、処理の効果が十分に現れず円滑な乾式摩
砕が困難であり、また、30重量%を超えると過剰の酸
性物質のため処理後の粗製銅フタロシアニンが強酸性を
示し、装置の腐食等に問題が生じ好ましくない。
との混合処理は、未精製の粗製銅フタロシアニンと上記
の酸性物質とを混合し、この混合物を加熱することによ
り行われる。具体的には、例えば、溶剤除去後の未精製
の粗製銅フタロシアニンが残存する撹拌羽根付きの真空
乾燥機中に酸性物質を添加し、そのまま加熱下に撹拌す
るだけで十分であるが、真空乾燥機から取り出した未精
製の粗製銅フタロシアニンを別の混合機に移しかえてか
ら酸性物質の混合処理を行えば更に処理効率を上げるこ
とが可能である。
理に用いる混合機は、特に制限されないが、例えば、V
型混合機、二重円錐型混合機等の回転型混合機またはス
クリュー型、リボン型等の容器固定型混合機または逆円
錐容器型遊星運動スクリュー式混合機または高速撹拌羽
根つき撹拌・混合機あるいはニーダー(バッチ式、連続
式)等の一般に粉体の混合に使われている混合機がいず
れも使用可能である。処理効率の面からは、高速撹拌羽
根つき撹拌・混合機タイプのものが好ましい。このタイ
プの混合機の例としては、ヘンシェルミキサー(三井三
池社製等の)、レーディゲミキサー(松坂技研社製等
の)、PSミキサー(神鋼パンテック社製等の)、ハイ
スピードミキサー(深江工業社製等の)等がある。
される酸性物質は、粗製銅フタロシアニン中の不純物と
の反応に消費されるからか、処理後の粗製銅フタロシア
ニンのpHは中性〜弱酸性である。その結果、装置の腐
食の問題もなく、処理後の粗製銅フタロシアニンを洗浄
することなくそのまま後の乾式摩砕工程、顔料化工程で
使用することが可能である。勿論、洗浄しても構わな
い。混合処理温度は、添加される酸性物質の種類、量に
より異なるが、通常、80〜200℃、好ましくは10
0〜150℃であり、この温度で十分に処理の効果が得
られる。処理温度が80℃未満では処理に長時間を要す
ることとなり生産効率が悪くなり、また200℃を超え
ると得られた顔料の色相に悪影響を及ぼし好ましくな
い。また、混合処理の時間は、処理温度、使用する混合
機の種類により異なるが、通常、数分から2時間程度で
ある。
羽根付きの真空乾燥機及び他の混合機中で実施した場合
とも、混合処理された粗製銅フタロシアニンをこれらの
混合機から取り出し、乾燥することなく乾式摩砕機を用
いて摩砕する。乾式摩砕は公知の乾式摩砕機を用いて従
来どおりに行うことができる。乾式摩砕機としては、例
えば、ボールミル(振動ミル、遊星ミルも含む)、高速
回転式衝撃粉砕機(ハンマーミル、ピンミル)、ジェッ
トミル、媒体撹拌式粉砕機(乾式アトライター)等の従
来公知の乾式摩砕機がいずれも使用可能である。これら
の中では、特に粉砕媒体を用いたボールミルタイプ、乾
式アトライター等の使用は顕著な効果が得られるので好
ましい。
変えるために顔料化処理することが好ましい。摩砕物の
顔料化は、従来公知の方法を用いて行うことができ、特
に制限されない。例えば、摩砕物を水に分散させ、少量
の少なくとも1種の有機溶剤とともに加熱処理し顔料形
態に変える、いわゆるソルベントフィニシュ法が、経済
性、生産性から最も有利であるが、必要により、その際
縦型あるいは横型の湿式分散機を用いて湿式分散させな
がら加熱処理することも可能である。有機溶剤はソルベ
ントフィニシュ法で従来から使用されている溶剤、例え
ば、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート、n−又
はiso−ブチルアルコール、シクロヘキサノール、酢
酸ブチル、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレ
ン、ニトロベンゼン、アニリン、オルソジクロルベンゼ
ン等がいずれも使用でき、特に限定されない。
説明する。尚、文中、部または%とあるのは特に断りの
ない限り重量基準である。
一銅200部、モリブデン酸アンモニウム4部及びハイ
ゾールP(日本石油社製アルキルベンゼン)3200部
を100リットルのグラスライニング製反応容器に入
れ、撹拌しつつ170〜200℃に昇温し4〜7時間反
応させた。反応後の溶剤を含む粗製銅フタロシアニンの
スラリーを、120リットルの真空撹拌乾燥機に移し、
50〜60Torrの減圧下、140〜150℃に加熱
しながら10rpmの撹拌速度で約3時間撹拌し、ハイ
ゾールPを除去した。乾燥した粗製銅フタロシアニン
1600部が得られた。
燥機中に、98%硫酸170部をゆっくりと滴下し、滴
下後140〜150℃で2時間撹拌を行ない、加熱処理
物1700部を得た。この加熱処理後の粗製銅フタロシ
アニンのpHは5.6、また純度は61%であった。次
に、この加熱処理後の粗製銅フタロシアニン700部を
乾式アトライターに入れ、80℃に温度をコントロール
しながら、300rpmで45分摩砕した。摩砕物のX
線回折で調べたα型結晶型の含有率は56%であった。
ルセロソルブ85部を加え、常温で30分撹拌して摩砕
物を充分に水に分散させた後、90℃まで昇温し、その
温度で更に4時間撹拌混合する。次いで混合物を水8,
500部に投入し、硫酸200部を加え、80℃で1時
間加熱処理した後、濾過、水洗及び乾燥してβ型銅フタ
ロシアニン顔料440部を得た。本実施例で得られた顔
料は、次に示す比較例1の顔料に比べ微細であるため、
フーバーマーラーによる印刷インキ試験で相対的な着色
力は105%、色調黄味鮮明、肉色は著しく透明であっ
た。
ハイゾールPの除去を行い、その後は常法に従い不純物
を除去するため2%硫酸水溶液中で処理し、乾燥した。
この精製処理した粗製銅フタロシアニンの得量は1,0
80部、pHは6.8、純度は96%であった。次い
で、この精製処理した粗製銅フタロシアニン450部を
実施例1と同様にして乾式アトライターで摩砕した。摩
砕物のX線回折で調べたα型結晶型の含有率は55%で
あった。この摩砕物を実施例1と同様にして顔料化し、
β型銅フタロシアニン顔料440部を得た。
ハイゾールPの除去を行い、ハイゾールP除去後酸性物
質による処理を行わず、真空撹拌乾燥機から取り出し
た。得量は1,600部、pHは6.6、純度は65%
であった。次いで、この粗製銅フタロシアニンを実施例
1と同様にして乾式摩砕しようと試みたが、不純物が粉
砕媒体に固着して摩砕開始直後に異常昇温し、それ以上
の摩砕の続行は不可能であった。
0部を、リン酸(85%濃度)220部に代え、他は実
施例1と同様に処理してβ型銅フタロシアニン顔料を得
た。得られた顔料は実施例1と同等の色相、透明性を有
するものであった。
ハイゾールPの除去を行い、ハイゾールP除去後の粗製
銅フタロシアニン6,400部を、レーディゲミキサー
(松坂技研社製 M20型)に移し、98%硫酸650
部をゆっくり滴下後、ミキサー回転数120rpm、チ
ョッパー回転数3,000rpmの条件で140℃で1
0分間撹拌した後該ミキサーより取り出した。処理物の
pHは6.0、微細な粉状で良好な流動性を示した。次
に、この処理物を実施例1と同様に乾式摩砕し、ソルベ
ントフィニシュ法にて顔料化した。得られたβ型銅フタ
ロシアニン顔料は実施例1と同等の色相、透明性を有す
るものだった。酸性物質の混合処理における混合機の使
用が工程時間短縮に極めて有効であることを示してい
る。
シュ法にて顔料化する際、下記のように湿式分散機を併
用した。実施例3の乾式摩砕物10,000部、水4
0,000部、ブチルセロソルブ6,000部からなる
混合物を90℃に加熱後、粉砕媒体として0.3mmの
ジルコニウムを85%充填した横型のマイクロビーズミ
ル(ネッチ社製 LMZ−10型)に毎分8リットルの
速度で供給しながら、ミル回転数1300rpm(周回
速度15m/秒)で80〜100℃の条件で2時間循環
し分散した。分散後、実施例1と同様に希硫酸処理し、
濾過、水洗、乾燥しβ型銅フタロシアニン顔料を得た。
透過型電子顕微鏡による顔料粒子の観察では、ニーダー
等によるソルベントソルトミリング法の粒子に近似した
均一な微細粒子で、実施例3の顔料に比べ、更に透明性
に優れ、分散性も良好であった。
粗製銅フタロシアニンを、乾式摩砕しないで、実施例4
と同様に湿式分散を同時に行いながらソルベントフィニ
シュ法で顔料化した。実施例4の顔料と相対的な着色力
が同等になるのに6時間を要した。透過型電子顕微鏡に
よる顔料粒子の観察では、6時間分散後にも顔料中には
粗大な粒子が多数混在していた。
法で合成され反応溶剤除去後の未精製の粗製銅フタロシ
アニンを酸性物質で処理することで、乾式摩砕が可能と
なり、続く顔料化工程が著しく短縮できることから経済
的効果が極めて大きい銅フタロシアニン顔料の製造方法
が提供される。また本発明による方法では、微細化され
た鮮明な銅フタロシアニン顔料が得られることから、製
造方法としてもニーダー等によるソルベントソルトミリ
ング法に比べ生産性に優れたものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 反応溶剤を除去した後の未精製の粗製の
銅フタロシアニンを、その乾燥重量の5〜30重量%の
酸解離定数pKaが2.2以下の酸性物質と混合して8
0〜200℃で加熱処理した後、乾式摩砕することを特
徴とする銅フタロシアニン顔料の製造方法。 - 【請求項2】 上記の乾式摩砕された銅フタロシアニン
を水に分散させ、少なくとも1種の有機溶剤とともに、
そのままあるいは湿式分散させながら加熱処理する請求
項1に記載の銅フタロシアニン顔料の製造方法。 - 【請求項3】 上記の酸性物質の混合に、高速撹拌羽根
つき撹拌・混合機を使用する請求項1又は2に記載の銅
フタロシアニン顔料の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20667199A JP4104787B2 (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 銅フタロシアニン顔料の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20667199A JP4104787B2 (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 銅フタロシアニン顔料の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001031883A true JP2001031883A (ja) | 2001-02-06 |
JP4104787B2 JP4104787B2 (ja) | 2008-06-18 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP20667199A Expired - Fee Related JP4104787B2 (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 銅フタロシアニン顔料の製造方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP4104787B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114733222A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-12 | 华一鸣 | 一种陶瓷颜料水溶性物质过滤装置 |
-
1999
- 1999-07-21 JP JP20667199A patent/JP4104787B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114733222A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-12 | 华一鸣 | 一种陶瓷颜料水溶性物质过滤装置 |
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