JPH01259068A - フタロシアニン顔料分散体の製造方法 - Google Patents

フタロシアニン顔料分散体の製造方法

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JPH01259068A
JPH01259068A JP63294492A JP29449288A JPH01259068A JP H01259068 A JPH01259068 A JP H01259068A JP 63294492 A JP63294492 A JP 63294492A JP 29449288 A JP29449288 A JP 29449288A JP H01259068 A JPH01259068 A JP H01259068A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明の方法は顔料分散体及び乾燥粉末の分野に関し、
更に詳しくは緑色(green−shade)銅フタロ
シアニンブルー水性顔料分散体の分野に関する。
本方法では、2種の組形成(phase−direct
ing)溶媒及び活性化の利用と微粉砕(fine−m
1111部g)工程とを必要とする。最も詳しくは、本
発明の方法られるが、その実質上10096が等軸結晶
体である。
関連技術の説明 本発明者らは、4つの関連米国特許 第4.024,154号、第3,017,414号、第
4,257,951号及び 第4,427,810号について知っている。
第4,024,154号特許明細書は、第3欄3〜8行
目で活性クルード(activated crude)
の製造方法について開示している。
第4,024,154号特許明細書は、水、水不混和脂
肪族炭化水素及び界面活性剤を含んだ有機液体エマルジ
ョンと接触している活性クルードの“激しい撹拌”方法
について記載している(第3欄58行目〜第4欄60行
目)。例2では、最初に活性化されしかる後1/8イン
チ(約0. 3cIIl)径スチールショット(sho
t) 、VMPナフサ(VMP Naphtha)、水
及び界面活性剤の存在下で72時間ボールミル粉砕され
たβ相フタロシアニンについて記載している。
第3,017,414号特許明細書は、フタロシアニン
クルードの活性化について記載している。
第3.017,414号特許明細書で開示された“第二
工程”は、クルードと有機液体エマルジョンとの接触と
して広義に記載されている。例5では、1/8インチ(
約0. 3cm)スチールショット、有機液体としての
0−ジクロロベンゼン、水及び界面活性剤を用いる第二
工程において16時間ボールミル粉砕されるβ相PCN
グリーンについて開示している。例6では、1/8イン
チ(約0、 3cIIl)径スチールショット及びテト
ラクロロエチレンと共に24時間ボールミル粉砕される
フタロシアニンブルーについて記載している。
第4,257,951号特許明細書は、活性クルードの
製造方法について開示している。
第4,257,951号特許の明細書及び例の双方は、
第二工程を撹拌工程に、即ち粉砕のない工程に限定して
いる。撹拌は15分間〜10時間である。
第4,427,810号特許明細書は、フタロシアニン
クルードからの顔料フタロシアニンの連続的製造方法に
ついて教示している。この方法ではクルードを活性化さ
せるのではなく、30分間はどの短時間でクルードをシ
ョットミル(shotmill)に連続通過させている
。この方法は水のみを利用し、即ち有機溶媒を用いてい
ない。
発明の簡単な要約 本発明の方法は、銅フタロシアニンブルーの実質上10
0%β相の等軸性顔料粒子を含んだ水性顔料分散体を製
造する。本方法は、緑色(即ち、β相)銅フタロシアニ
ンブルー顔料クルードを含む顔料クルードに第一有機相
形成溶媒を加えることにより行われる。加えられる有機
相形成溶媒の量は、顔料クルードの2〜10重量%であ
る。混合物は、第一有機相形成溶媒の顔料クルードへの
添加によって形成される。相形成溶媒は、以下の有機溶
媒群から選択されることが好ましい。混合物が形成され
れば、混合物中でクルードが活性化され、その結果活性
クルードが形成される。次いで、活性クルードはエマル
ジョンに加えられる。
エマルジョンは、水、有効界面活性剤及び第二有機相形
成溶媒を含んでいる。第二有機相形成溶媒は、第一有機
相形成溶媒と同様の群から選択される。エマルジョンの
瓜、エマルジョン中の各成分の割合及び界面活性剤の選
択はいずれも、活性クルードを実質上湿潤させるうえで
共に有効なものである。活性クルードがエマルジョン中
で湿潤された後、それは15分間〜3時間にわたり微粉
砕工程に付される。微粉砕工程で得られる顔料スラリー
は、銅フタロシアニンブルーの実質上100%β相の等
軸性粒子を含んでいる。次いで、水性顔料プレスケーキ
は顔料スラリーから単離される。
好ましい態様の詳細な説明 本発明の第一工程は、第一相形成有機溶媒の顔料クルー
ドへの添加である。有機溶媒及び顔料クルードは一緒に
混合物を形成する。クルードに加えられる有機溶媒の量
は顔料クルードの2〜10重量%であるが、クルード重
量の約5%の溶媒を用いることが好ましい。
本発明の方法に適した相形成有機溶媒としては、他に、
脂肪族及び芳香族炭化水素類、例えば石油エーテル、ヘ
キサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ベンゼン、トル
エン及びキシレン類;C1−C8アルカノール類、例え
ばメタノール、エタノール、n−及びi−プロパツール
、ブタノール類、ペンタノール類、ヘキサノール類、並
びにオクタツール類;C2C4ジオール類及びそれらの
モノC1−C5アルキルエーテル類、ブタンジオール類
、エチレングリコールの及び1.2−プロピレングリコ
ールのモノメチル、モノエチル、モノプロピル及びモノ
ブチルエーテル類、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、並びにジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール及びジー1.2−プロピレングリコール
のモノメチル、モノエチル、モノプロピル及びモノブチ
ルエーテル類;シクロヘキサノール;脂肪族C3−C8
アルカノン類、例えばアセトン、メチルエチルケトン、
ジエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジイソプ
ロピルケトン及びメチルイソブチルケトン;脂肪族C4
−08エーテル類及び環状エーテル類、例えばジエチル
エーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラ
ン及びジオキサン;C3−C!Bアルキルアミン類、例
えばn−及びi−プロピルアミン、n−、イソ−及び5
ec−ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン
及びドデシルアミン;アニリン誘導体、例えばアニリン
、N、N−ジメチルアニリン、トルイジン類及びキシリ
ジン類; CIC3カルボン酸のカルボン酸アミド類及
びそれらのN−モノ−もしくはN、 N−ビスCI  
C4アルキル誘導体、例えばホルムアミド、N−メチル
ホルムアミド、N、N−ジメチルホルムアミド、N、N
−ジメチルアセトアミド、N、N−ジメチルプロピオン
アミド、N、N−ジプロピルホルムアミド、ピロリドン
、N−メチルピロリドン及び上記の混合物がある。
何機溶媒はそれら自体でも又は互いの混合物としても用
いることができる。本発明の方法で用いられるa織組形
成溶媒は、テトラクロロエチレン、キノリン、VMPナ
フサ、ブチルセロソルブ、ミネラルスピリット、ベンゼ
ン、ピリジン、ジクロロベンゼン、ピネン及びテルペン
チンからなる群より選択されることが好ましい。本発明
の方法で用いられる有機相形成溶媒は、テトラクロロエ
チレン、キノリン、VMPナフサ、エチレングリコール
モノブチルエーテル、ミネラルスピリット、ベンゼン、
ピリジン及びジクロロベンゼンからなる群より選択され
ることが更に好ましい。最も好ましい溶媒はエチレング
リコールモノブチルエーテルである。“第一°相形成有
機溶媒及び“第二”組形成有機溶媒はいずれも上記溶媒
群から選択される。第−相形成溶媒は第二相形成溶媒と
同一である必要はない。エチレングリコールモノブチル
エーテルが、第−相形成溶媒及び第二相形成溶媒の双方
にとって最も好ましい溶媒である。“顔料クルード(p
lgmcnt crude)”という語は、最終の結晶
顔料粒子に若色性を付与する化学物質に導かれるような
合成製品を意味する。緑色(即ち、β相)銅フタロシア
ニンブルークルードの場合には、クルードを構成する粒
状物質は顔料サイズよりも著しく大きい。しかも、この
クルードは乾燥粉末である。逆に、本発明の製品である
水性顔料分散体は、水性媒体中に分散された銅フタロシ
アニンの顔料サイズ粒子をHしている。この分散体は、
固体粒子の均−分布体である。“顔料”という語に含ま
れるサイズ範囲は、サイズが0.01〜100μmの粒
子である。
本発明の方法では、顔料クルードが“活性化″され、そ
れによって活性クルードが形成される。
活性化は、顔料クルードが第−組形成有機溶媒と混合さ
れた後、顔料クルードにおいて行われる。
(クルード及び溶媒の)混合物中におけるクルードの活
性化で、活性クルード混合物を生じる。活性化工程は、
好ましくは粉砕操作により、最も好ましくはボールミル
中で行われる。活性化工程では、混合物中の粒状物質を
粉砕操作に供する。これは、ボールミル中に媒体〔好ま
しくは、シルーペブス(cyl−Pcbs) )を入れ
て行われることが好ましい。次いで、顔料クルード及び
溶媒の混合物がボールミルに加えられる。次いで、ボー
ルミルが回転され、その結果混合物に対する媒体の衝撃
によって混合物が粉砕される。衝撃の効果は、個々の結
晶サイズを顔料サイズ範囲まで崩壊縮小させることであ
る。しかしながら、結晶はより小さな粒子に崩壊される
ものの、それらは塊状化し、即ち非常に小さな粒子の強
結合凝集塊を形成する傾向がある。活性クルード、即ち
活性化工程の製品は、顔料サイズ粒子の強結合塊状物か
らなっている。
活性化後、得られた活性クルード混合物はエマルジョン
に加えられる。エマルジョンは、水、有効界面活性剤及
び第二相形成有機溶媒を含んでいる。第二相形成有機溶
媒は上記混合物を製造する際に用いられた溶媒群から選
択される(即ち、“第二゛相形成有機溶媒は“第一″相
形酸G機溶媒と同一の溶媒群から選択される)。
いずれか所定量の活性クルードが加えられるべきエマル
ジョンの量は、活性クルードを“湿潤させる“ (we
t out)ために有効な量である。“湿潤させる“と
いう語句は、液体で包囲させることを意味する。換言す
れば、湿潤させるために有効な量とは各顔料粒子を液体
で包囲させるうえで十分なエマルジョン量を意味する。
有効な界面活性剤は、(1)エマルジョンの量:(2)
エマルジョン中の各成分の割合;及び(3)有効界面活
性剤が活性クルードを実質上湿潤させるうえで共に有効
であるように選択されねばならない。本発明者らはある
割合で用いられた場合に杓゛効である多数の界面活性剤
が存在していることを知っており、しかも本発明者らは
適用される割合にかかわらず無効なある界面活性剤も存
在していると考えている。有効であることが判明してい
る界面活性剤は、エアゾールOT (Acrosol 
OT)、ストロデックスフ 0 (Strodcx70
)、ストロデックス90、ドデシルベンゼンスルホン酸
及びアミノメチルプロピルアミンである。エアゾールO
Tがこれらの有効な界面活性剤の中で最も好ましい。
異なる溶媒及び界面活性剤の場合、並びにエマルジョン
を構成するこれら成分の異なる割合の場合には、所定量
のいずれか所定の活性クルードを湿潤させるために有効
なエマルジョン量は変動する。本方法で用いられるエマ
ルジョンの最小量は、活性クルード中の実質上すべての
顔料粒子を湿潤させるうえで有効な量である。
エマルジョンを製造するために用いられる各成分の割合
は一定でない。エマルジョン中の各成分の割合、単位量
の活性クルード当たりのエマルジョン量及び有効界面活
性剤はいずれも、すべての活性クルードが本発明の方法
で実質上湿潤されるように選択されねばならない。エマ
ルジョンの操作可能な量、エマルジョン中の各成分の操
作可能な割合及びH効界面活性剤の選択は、当業者であ
れば容易に行うことができる。しかも、以下の詳細な例
では、本発明の範囲に属する好ましい方法の実施を可能
にしうる量、割合及び選択される各成分について示して
いる。好ましくは、エマルジョンは2〜20部の活性顔
料クルード、0,5〜3.0部の界面活性剤、69〜9
4部の水及び約3.5部の第二有機溶媒を含んでいる。
活性クルードがエマルジョン中で湿潤された後、エマル
ジョン及びその中の湿潤クルードは共に“微粉砕”操作
に付される。“微粉砕”操作は、“撹拌ミル“及び媒体
の使用によって行われる。
“撹拌ミル″とは、本明細書においてアトリッター(^
LLriLor)型のミル又はその相当手段として定義
される。ボールミル、振動ミル及びロッドミルは、本発
明の方法において実用不可能な撹拌ミル代替手段である
。撹拌ミルは、その中に入れられた媒体及び各成分の混
合物を撹拌するための手段を有している。最も好ましく
は、撹拌ミルはアトリッターである。撹拌機能は、本発
明の方法で特定された時間にわたり、即ち15分間〜3
時間にわたって本方法を実施するうえで必要である。
撹拌機能のない場合には、製品(実質上100%β相の
等軸性銅フタロシアニンブルー顔料粒子)は3時間以内
で形成させることはできない。微粉砕操作では、媒体が
粉砕操作時撹拌ミル中に存在していることを要する。好
ましくは、媒体は約21m1の径を有する金属ショット
であり、ショットはステンレススチールであることが好
ましい。微粉砕は、それによって得られる製品の微粉砕
活性クルードが実質上100%β相の銅フタロシアニン
ブルー等軸性顔料結晶であるように行われる。所望の製
品が得られるように撹拌速度、媒体量及び媒体サイズを
選択することが必要である。本発明の製品を得るための
撹拌速度、媒体量及び媒体サイズに関する操作可能な組
合せの選択は、当業者であれば容易に行うことができる
。しかも、以下の詳細な例では本発明の範囲内に属する
好ましい方法の実施を可能にしうるミルタイプ、撹拌速
度、媒体の量、タイプ及びサイズについて示している。
微粉砕]工程では活性化工程で形成された塊状物を崩壊
させて、結果的に個々の顔料粒子の分散体を生じさせる
微粉砕工程後、得られた微粉砕活性クルード(本明細書
中、“顔料スラリー”と称されている)は水性プレスケ
ーキ中で単離される。顔料スラリーの単離は、下記工程
を実施することにより実現されることが好ましい: ■)顔料スラリーを水で希釈し; 2)希釈スラリーをpH1〜2に酸性化し;3) スラ
リーを温度75〜95℃に加熱し;4)スラリーを濾過
し、それによって顔料結晶が液相から実質上分離され;
及び 5)顔料結晶を水で洗浄し、それによって水性プレスケ
ーキが単離される。
次いで、水性プレスケーキは乾燥され、それによって乾
燥顔料トーナーが得られる。
例   1 2.5ガロン(約9.5N)容量をもつボニルミルにス
チール媒体(シルΦベブス)33ボンド(約15Kg)
を充填した。ミルに無塩素クルード銅フタロシアニン9
06g及びテルペンチン45gを加えた。次いで、ミル
を密封し臨界速度の70%で24時間回転させた。ミル
は若干の熱を発生したが、但しこれはクルード製造のフ
ァクターではない。粉末をミルから取出したが、その回
収率は全充填量の98%であった。
218mステンレススチールボールの入った実験用アト
リッターに水160g、テルペンチン12.5g及びエ
アゾールOT2.8g (75%)を充填した。ミルを
乳化が完了するまで通常2〜3分間撹拌した。ミルを3
75 rpmで撹拌しながら、例1のクルード40gを
加え、粉砕を30分間続けた。媒体を篩にかけることに
よって顔料スラリーから取除いた。
次いで、pH1,0〜2.0とするために十分量の塩酸
を含んだ水1Ω中に顔料スラリーを加えた。次いで、ス
ラリーを30分間にわたりスチームで75〜95℃まで
加熱し、濾過し、酸を洗出し、乾燥させた。
最終製品を油性インキ中で評価した。本製品は、ドウミ
キサー中で9時間塩粉砕された(Salt gr−ou
nd)同一の顔料クルードと比較した場合に、強度、鮮
明度(c l ean I i ness)及び色相に
関して同等であることが判明した。
例   2 例1の方法を再度繰返したが、但しテルペンチンをキノ
リンに代えた。
例3(比較) 商標名アルドーバリンコ(Arde−Barinco)
の高速ミキサーを用いて、3gビーカーに水640g。
テルペンチン40g及びエアゾール0TI1.2g(7
5%)を充填した。ミキサーを乳化が完了するまで撹拌
した。ミキサーを4000 rpo+で撹拌しながら、
例1・のクルード160gを加え、混合を3時間続けた
。3時間混合後、pH1,0〜2.0とするために十分
量の塩酸を含んだ水3g中にスラリーを加えた。次いで
、スラリーを1時間にわたり75〜95℃に加熱し、濾
過し、酸を洗出し、乾燥させた。
油性インキとして評価された場合、この製品はドウミキ
サー又は類似装置中で塩粉砕された同一のクルードと比
較して着色性に関し同等であった。
顕微鏡写真では、均一であるものの若干針状を帯びた粒
子を示している。
例4(比較) 銅フタロシアニン165gを微細塩(塩化ナトリウム)
1320g及びジエチレングリコール2251と混合し
た。混合物を0.75ガロン(約2.911?)ベーカ
ー・バーキンズ(Baker−Perklns)ドウミ
キサー中175〜185丁(約79〜85℃)で9時間
粉砕した。ジエチレングリコールを所要量加えて、一定
量に維持した。得られたケーキ400gを濃HCI  
15m1(又はpH1〜1.5とするために十分量のH
CI)含有水111中で蒸解した。次いで、蒸解物を1
時間90℃に加熱し、しかる後濾過し、次いで製品が 
 −無塩かつ中性pHとなるまで製品を水洗した。しか
る後、実質上100%β相の顔料銅フタロシアニン結晶
製品を乾燥させた。
上記各側の製品を電子顕微鏡写真により比較した。例1
.2及び4の結晶製品はすべて等軸性として特徴付けら
れた。しかしながら、例3の製品は“若干針状“ (即
ち、若干針状形)として特徴付けられた。例1及び2で
例示された本発明の方法は塩粉砕方法(即ち、例4)の
場合と同様の等軸結晶を生成したが、但し例1及び2の
方法は例4の方法の場合よりもはるかに短い時間で済む
ことに留意すべきである。
出願人代理人  佐  藤  −維 手 続 補 正 書 (方式) %式% 2 発明の名称 フタロシアニン顔料分散体の製造方法 3 補正をする者 事件との関係    特許出願人 ビーニーニスエフ、コーポレーション 発送日  平成 1年 3月 7日 6 補正の対象 願書の出願人の欄、委任状、及び明細27 補正の内容

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)第一相形成有機溶媒を顔料クルードに加え、
    それによって混合物が形成され(加えられる相形成溶媒
    の量はクルードの2〜10重量%であって、顔料クルー
    ドは緑色銅フタロシアニン−クルードを含んでいる); (b)混合物中でクルードを活性化し、それによって活
    性クルード混合物が形成され; (c)活性クルード混合物をエマルジョンに加え(エマ
    ルジョンは水、有効界面活性剤及び第二相形成有機溶媒
    を含んでおり、エマルジョンの量、エマルジョン中の各
    成分の割合及び界面活性剤は活性クルードを実質上湿潤
    させるうえで共に有効なものである); (d)エマルジョン中で湿潤された活性クルードを微粉
    砕し(微粉砕は撹拌ミル内で行われ、微粉砕により顔料
    スラリーを生成するが、微粉砕は15分間〜3時間にわ
    たり続けられる)、その結果実質上100%β相の等軸
    性銅フタロシアニン顔料粒子が形成され;及び (e)顔料スラリーから水性プレスケーキを単離する; ことを特徴とする水性顔料分散体の製造方法。 2、第一相形成有機溶媒及び第二相形成有機溶媒の双方
    がテトラクロロエチレン、キノリン、VMPナフサ、ブ
    チルセロソルブ、ミネラルスピリット、ベンゼン、ピリ
    ジン、ジクロロベンゼン及びテルペンチンからなる群よ
    り選択され、エマルジョン中で用いられる界面活性剤が
    エアゾールOT、ストロデックス70、ストロデックス
    90、ドデシルベンゼンスルホン酸及びアミノメチルプ
    ロピルアミンからなる群より選択される、請求項1に記
    載の方法。 3、第一有機溶媒及び第二有機溶媒の双方がテトラクロ
    ロエチレン、キノリン、VMPナフサ、エチレングリコ
    ールモノブチルエーテル、ミネラルスピリット、ベンゼ
    ン、ピリジン及びジクロロベンゼンからなる群より選択
    され、エマルジョン中で用いられる界面活性剤がエアゾ
    ールOT、ストロデックス70、ストロデックス90、
    ドデシルベンゼンスルホン酸及びアミノメチルプロピル
    アミンからなる群より選択される、請求項1に記載の方
    法。 4、撹拌ミルがアトリッターである、請求項2に記載の
    方法。 5、水性顔料プレスケーキが乾燥され、それによって乾
    燥トーナーが得られる、請求項2に記載の方法。 6、第一有機溶媒の量が顔料クルードの約5重量%であ
    る、請求項2に記載の方法。 7、エマルジョンが活性顔料クルード2〜 20部、界面活性剤0.5〜3.0部、水69〜94部
    及び第二有機溶媒約3.5部を含んでいる、請求項2に
    記載の方法。 8、単離が: (a)スラリーを水で希釈し; (b)希釈スラリーをpH1〜2に酸性化し;(c)ス
    ラリーを温度75〜95℃に加熱し;(d)スラリーを
    濾過し、それによって顔料結晶が実質上液相から分離さ
    れ;及び (e)顔料結晶を水で洗浄し、それによって水性顔料プ
    レスケーキが単離される; ことにより行われる、請求項2に記載の方法。 9、撹拌ミルがアトリッターである、請求項3に記載の
    方法。 10、水性顔料プレスケーキが乾燥され、それによって
    乾燥トーナーが得られる、請求項3に記載の方法。 11、第一有機溶媒の量が顔料クルードの約5重量%で
    ある、請求項3に記載の方法。 12、エマルジョンが活性顔料クルード2〜20部、界
    面活性剤0.5〜3.0部、水69〜94部及び第二有
    機溶媒約3.5部を含んでいる、請求項3に記載の方法
    。 13、単離が: (a)スラリーを水で希釈し; (b)希釈スラリーをpH1〜2に酸性化し;(c)ス
    ラリーを温度75〜95℃に加熱し;(d)スラリーを
    濾過し、それによって顔料結晶が実質上液相から分離さ
    れ;及び (e)顔料結晶を水で洗浄し、それによって水性顔料プ
    レスケーキが単離される; ことにより行われる、請求項3に記載の方法。 14、微粉砕操作が約30分間で完了される、請求項4
    に記載の方法。 15、エマルジョンが活性顔料クルード2〜20部、界
    面活性剤0.5〜3.0部、水69〜94部及び第二有
    機溶媒約3.5部を含んでいる、請求項8に記載の方法
    。 16、撹拌ミルがアトリッターである、請求項15に記
    載の方法。 17、溶媒がエチレングリコールモノブチルエーテルで
    あり、顔料クルードが銅フタロシアニンブルークルード
    からなり、界面活性剤がエアゾールOTである、請求項
    16に記載の方法。
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