JP5082318B2 - α型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料の製造方法、該方法で製造されたα型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料、およびそれを用いた着色組成物 - Google Patents
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Description
すなわち、まず既知の方法、例えば琥珀酸ジエステルと芳香族ニトリルとを有機溶媒中で反応させることにより得られた乾燥粗製顔料のかたまりを公知の方法でほぐして粉体にする。この粗製顔料と磨砕材、湿潤剤、更に必要であれば色素誘導体、樹脂、界面活性剤、高級脂肪酸などを磨砕機に投入し、例えば20〜150℃の温度で、1〜24時間湿式粉砕を行う。湿式粉砕完了後、顔料を水洗して磨砕材および湿潤剤を除去した後ろ過し、得られたウエットケーキを乾燥し、粉砕する。なお、これら各材料の磨砕機への投入順序は任意であってよい。本発明の製造方法により、粒径が均一で、BET比表面積が80m2/g以上の微細なα型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料が得られる。
環流管を付けた1Lのステンレス製反応容器に、窒素雰囲気下、モレキュラシーブで脱水したtert−アミルアルコール450g、小さくカットした金属ナトリウム30gを添加し、90℃に加熱した。1時間後100℃以上に加熱し、環流下、溶融した金属ナトリウムを激しく攪拌しながら、10時間攪拌を継続し、金属ナトリウムを溶解させ、アルコラート溶液を調整した。一方で、500mlのガラス製フラスコに、モレキュラシーブで脱水したtert−アミルアルコール120g、琥珀酸ジイソプロピル88g、p−クロロベンゾニトリル100gを加え、攪拌しながら90℃に加熱して溶解させ、これらの混合物の溶液を調整した。この混合物の加熱溶液を、100℃に加温したアルコラート溶液中に、激しく攪拌しながら、2時間かけて一定の速度でゆっくりと滴下した。滴下終了後、90℃にて2時間、加熱攪拌を継続し、ジクロロジケトピロロピロール顔料のアルカリ金属塩溶液を得た。
3Lのガラス製ジャケット付き反応容器に、メタノール600g、水600g、酢酸117gを加え、0℃に冷却した。この冷却した混合物を、激しく攪拌しながら、この中に、実施例1と同様にして製造した90℃のジクロロジケトピロロピロール顔料のアルカリ金属塩溶液を、10℃以下の温度を保つように冷媒を用いて冷却しながら、少量ずつ添加すると濃赤色の懸濁液が生成した。この懸濁液を1時間激しく攪拌した後、ヌッチェを用いて濾別し、次いで、10℃に冷却したメタノール300g、水1000mlをふりかけて洗浄した。続いて、この粗結晶の水ペーストを、減圧乾燥機を用いて80℃にて24時間熱処理を行い、水分1重量%未満になるまで乾燥した。収量は108.4gであった。その後、ハンマーミル型粉砕機で粉砕し、5mmのスクリーンを通して粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料を得た。この粗製顔料のα型結晶変態の特徴的なブラッグ角(2θ)である28.1±0.3°の強度Iαとβ型結晶変態の特徴的なブラッグ角(2θ)である27.0±0.3°の強度Iβの比率Iβ/(Iα+Iβ)は0.42であった。
3Lのガラス製ジャケット付き反応容器に、メタノール600g、水600g、酢酸117gを加え、0℃に冷却した。この冷却した混合物を、激しく攪拌しながら、この中に、実施例1と同様にして製造した90℃のジクロロジケトピロロピロール顔料のアルカリ金属塩溶液を、10℃以下の温度を保つように冷媒を用いて冷却しながら、少量ずつ添加すると濃赤色の懸濁液が生成した。この懸濁液を0℃に冷却して2時間激しく攪拌した後、ヌッチェを用いて濾別し、次いで、10℃に冷却したメタノール300g、水1000mlをふりかけて洗浄した。続いて、この粗結晶の水ペーストを、減圧乾燥機を用いて80℃にて24時間熱処理を行い、水分1重量%未満になるまで乾燥した。収量は109.8gであった。その後、ハンマーミル型粉砕機で粉砕し、5mmのスクリーンを通して粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料を得た。この粗製顔料のα型結晶変態の特徴的なブラッグ角(2θ)である28.1±0.3°の強度Iαとβ型結晶変態の特徴的なブラッグ角(2θ)である27.0±0.3°の強度Iβの比率Iβ/(Iα+Iβ)は0.16であった。
実施例1記載と同様にして製造した粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料90gを、平均粒径20μmの粉砕、乾燥した塩化ナトリウム1500gと共に3Lニーダー(井上製作所製)に加えた。熱媒を50℃にコントロールして、下記のジケトピロロピロール誘導体10gとジエチレングリコール240gを加え、良好なドウ状態を形成後、磨砕を開始した。10時間磨砕後、内容物の10重量倍の水中に加え攪拌し、塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを溶解させた後、ろ過、精製を行って顔料と分離した。この水を含んだウェットケーキを、オーブンで80℃、24時間熱処理を行い、水分1重量%未満になるまで乾燥した後、ハンマーミル型粉砕機で粉砕し、5mmのスクリーンを通して、ジクロロジケトピロロピロール顔料を得た。得られたジクロロジケトピロロピロール顔料の結晶変態はα型結晶変態であり、BET比表面積は142m2/g、整粒度合いを示す標準偏差は、4.09であった。
実施例1記載と同様にして製造した粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料90gを、平均粒径20μmの粉砕、乾燥した塩化ナトリウム1500gと共に3Lニーダー(井上製作所製)に加えた。熱媒を50℃にコントロールして、下記のキナクリドン誘導体10gとジエチレングリコール250gを加え、良好なドウ状態を形成後、磨砕を開始した。10時間磨砕後、内容物の10重量倍の水中に加え攪拌し、塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを溶解させた後、ろ過、精製を行って顔料と分離した。この水を含んだウェットケーキを、オーブンで80℃、24時間熱処理を行い、水分1重量%未満になるまで乾燥した後、ハンマーミル型粉砕機で粉砕し、5mmのスクリーンを通して、ジクロロジケトピロロピロール顔料を得た。得られたジクロロジケトピロロピロール顔料の結晶変態はα型結晶変態であり、BET比表面積は125m2/g、整粒度合いを示す標準偏差は、4.15であった。
実施例1と同様にして製造した粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料90gを、平均粒径20μmの粉砕、乾燥した塩化ナトリウム1500gと共に3Lニーダー(井上製作所製)に加えた。熱媒を50℃にコントロールして、下記のアゾ色素誘導体10gとジエチレングリコール250gを加え、良好なドウ状態を形成後、磨砕を開始した。10時間磨砕後、内容物の10重量倍の水中に加え攪拌し、塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを溶解させた後、ろ過、精製を行って顔料と分離した。この水を含んだウェットケーキを、オーブンで80℃、24時間熱処理を行い、水分1重量%未満になるまで乾燥した後、ハンマーミル型粉砕機で粉砕し、5mmのスクリーンを通して、ジクロロジケトピロロピロール顔料を得た。得られたジクロロジケトピロロピロール顔料の結晶変態はα型結晶変態であり、BET比表面積は131m2/g、整粒度合いを示す標準偏差は、4.23であった。
3Lのガラス製ジャケット付き反応容器に、メタノール440g、水400g、濃硫酸128.2gを加え、0℃に冷却した。この冷却した混合物を、激しく攪拌しながら、この中に、実施例1と同様にして製造した90℃のジクロロジケトピロロピロール顔料のアルカリ金属塩溶液を、0℃以下の温度を保つように冷媒を用いて冷却しながら、少量ずつ添加すると濃赤色の懸濁液が生成した。この懸濁液を0℃で6時間攪拌した後、ヌッチェを用いて濾別し、次いで、10℃に冷却したメタノール300g、水1000mlをふりかけて洗浄した。続いて、この粗結晶の水ペーストを、減圧乾燥機を用いて80℃にて24時間熱処理を行い、水分1重量%未満になるまで乾燥した。収量は105.4gであった。その後、ハンマーミル型粉砕機で粉砕し、5mmのスクリーンを通して粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料を得た。この粗製顔料のX線回折測定を行うとβ型結晶変態であった。α型の特徴的なブラッグ角(2θ)である28.1±0.3°の強度Iαは観測されなかった。
3Lのガラス製ジャケット付き反応容器に、メタノール600g、水600g、酢酸117gを加え、60℃に加温した。この加温した混合物を、激しく攪拌しながら、この中に、実施例1と同様にして製造した90℃のジクロロジケトピロロピロール顔料のアルカリ金属塩溶液を、60℃以上の温度を保つように加温しながら、少量ずつ添加すると濃赤色の懸濁液が生成した。この懸濁液を2時間60℃で攪拌した後、ヌッチェを用いて濾別し、次いで、メタノール300g、水1000mlをふりかけて洗浄した。続いて、この粗結晶の水ペーストを、減圧乾燥機を用いて80℃にて24時間熱処理を行い、水分1重量%未満になるまで乾燥した。収量は109.3gであった。その後、ハンマーミル型粉砕機で粉砕し、5mmのスクリーンを通して粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料を得た。この粗製顔料のX線回折測定を行うとα型結晶変態であった。β型の特徴的なブラッグ角(2θ)である27.0±0.3°の強度Iβは観測されなかった。
比較例2と同様にして製造した粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料90gを、平均粒径20μmの粉砕、乾燥した塩化ナトリウム1500gと共に3Lニーダーに加えた。熱媒を50℃にコントロールして、下記のジケトピロロピロール誘導体10gとジエチレングリコール240gを加え、良好なドウ状態を形成後、磨砕を開始した。10時間磨砕後、内容物の10重量倍の水中に加え攪拌し、塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを溶解させた後、ろ過、精製を行って顔料と分離した。この水を含んだウェットケーキを、オーブンで80℃、24時間熱処理を行い、水分1重量%未満になるまで乾燥した後、ハンマーミル型粉砕機で粉砕し、5mmのスクリーンを通して、ジクロロジケトピロロピロール顔料を得た。得られたジクロロジケトピロロピロール顔料の結晶変態はα型結晶変態であり、BET比表面積は111m2/g、整粒度合いを示す標準偏差は、7.96であった。
実施例、比較例で得た顔料について、色度、明度、コントラスト比を測定した。これらの評価は、最初に顔料分散ペーストを作成し、この顔料分散ペーストを用いて感光性着色組成物を調整した。次いで、感光性着色組成物をスピンコーターを用いてガラス基板に塗布し、露光、加熱後の塗布基板について、色度、明度、コントラスト比を測定した。以下、評価方法について詳細に記述する。
実施例、比較例によって得られた顔料を、下記配合にて、樹脂型顔料分散剤、評価用アクリル樹脂、有機溶剤と混合し、遊星型ボールミル(フリッチュジャパン製遊星型ボールミルP−5)にて、直径0.5mmのジルコニアビーズ290gを用いて、320rpm、4時間分散し、顔料ペーストを調整した。
実施例、比較例で得られた顔料 17.3g
30%アジスパーPB821(味の素製)/シクロヘキサン溶液 5.8g
評価用アクリル樹脂(固形分20%) 62.1g
シクロヘキサノン 54.8g
スチレン 60部
メタクリル酸 60部
メタクリル酸メチル 65部
メタクリル酸ブチル 65部
アゾビスイソブチロニトリル 10部
実施例、比較例の顔料を用いて分散した顔料分散ペーストを、以下に示すように配合し、均一に攪拌混合した後、1μmのフィルターで濾過してアルカリ現像型感光性着色組成物を作成した。また、得られた着色組成物の粘度を、B型粘度計(東京計器製)で60rpmの時の値を測定した。結果を表1に示す。なお、表中、粘度の単位は、mPa・sである。
上記の顔料分散体 36.4部
評価用アクリル樹脂溶液 5.6部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(新中村化学製「NKエステルATMPT」) 5.4部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケ
ミカルズ製「イルガキュアー907」) 0.3部
増感剤(保土ヶ谷化学製「EAB−F」) 0.2部
シクロヘキサノン 52.1部
得られた感光性着色組成物を用いて、下記の方法で着色膜を作成した。すなわち、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、着色膜の色度(x)が0.64となるような回転数で、得られた感光性着色組成物を塗布した。次に、140℃で20分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJで紫外線を照射し、着色膜を作成した。そして、着色膜の明度(Y)およびコントラスト比(CR比)を測定した。明度(Y)は、分光光度計(日立製作所製「U―3500」)で測定した。また、コントラスト比(CR比)は、コントラストテスター(壺坂電機製「CT−1BF」)で測定した。結果を表1に示す。
Claims (7)
- α型結晶変態およびβ型結晶変態が混在している粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料を、磨砕材および湿潤剤の存在下で湿式粉砕するα型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料の製造方法であって、前記粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料は、CuKα線を用いた粉末X線回折測定において、粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料中のα型結晶変態の特徴的なブラッグ角(2θ)である28.1±0.3°の強度Iαとβ型結晶変態の特徴的なブラッグ角(2θ)である27.0±0.3°の強度Iβの比率Iβ/(Iα+Iβ)が0.08〜0.90であることを特徴とするα型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料の製造方法。
- 粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料が、琥珀酸ジエステルと芳香族ニトリルとを、有機溶媒中で反応させて得られるものであることを特徴とする請求項1記載のα型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料の製造方法。
- 湿式粉砕が、20〜150℃の温度範囲で実施されることを特徴とする請求項1または2のいずれか一項に記載のα型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料の製造方法。
- 磨砕材の量が、粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料の重量に対して、0.5〜50重量倍であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のα型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料の製造方法。
- 湿潤剤の量が、粗製ジクロロジケトピロロピロール顔料の重量に対して、0.1〜10重量倍であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載のα型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料の製造方法。
- 湿式粉砕が色素誘導体の存在下で行われることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載のα型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料の製造方法。
- 色素誘導体が、ジケトピロロピロール系色素誘導体、キナクリドン系色素誘導体およびアゾ系色素誘導体から選ばれる少なくとも1種の色素誘導体であることを特徴とする請求項6記載のα型結晶変態ジクロロジケトピロロピロール顔料の製造方法。
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