JPS59122552A - 水溶性染料の精製方法 - Google Patents

水溶性染料の精製方法

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JPS59122552A
JPS59122552A JP23453582A JP23453582A JPS59122552A JP S59122552 A JPS59122552 A JP S59122552A JP 23453582 A JP23453582 A JP 23453582A JP 23453582 A JP23453582 A JP 23453582A JP S59122552 A JPS59122552 A JP S59122552A
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雅晴 金子
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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】 本発明は水溶性染料の精製方法に関するものであり、特
に塩類と水溶性染料を効率よく分離する方法に関するも
のである。
近時電子材料分野に水溶性染料が利用される −ケース
が多々みうけられる。
その場合、染料中に含まれる無機塩類が電気特性上悪影
響を与えるため、これを厳密に除去する必要がある。又
情報記録用のインク組成物として使用される場合には、
インクの保存安定性等のために、やはり無機塩類を除去
する必要がある。
従来、塩類と水溶性染料を分離する方法としては、酸を
加える事によって析出させる酸析あるいは有機溶剤によ
る精製といった化学的な方法や透析あるいは限外濾過な
どの方法が知られている。しかしながら、例えば、化学
的な方法の場合には分離が十分でなく、染料中の塩含有
率を約!重量係以下にする事は難しい上、酸析法の場合
、分離した染料ウェットケーキ中に含まれる酸の除去が
困難であるばかりか、機器類の材質的制約も大きくなる
。又、有機溶剤による精製の場合には、有機溶剤の使用
によるコスト増及び労働衛生上好ましくない、廃水中の
00Dが高(、廃水処理にコストがかかる、更には、溶
剤回収の必要がある等のデメリットが大きい。
一方、透析あるいは限外濾過といった膜を用いた分離の
場合には設備が高圧系となる上、膜の目詰まりによる効
率低下、あるいは、これを再生するための手間及び時間
のロスが無視できない。又、膜で分離できるのは実際に
は染料のIO乃至数/Q分子程度の会合体であるが、染
料の構造によって、会合の挙動が異なり、従って精製の
難しい場合が数多く認められる。又会合し易い染料は、
会合し易いがために、実用に供された場合、溶解性の低
下等種々トラブル発生の原因となり易い。更にまた、膜
分離の場合には、染料中の塩類含有率を/重量係以下に
するためには、原料溶液を約j倍程度稀釈することが必
要となり、これを濃縮するためのコストは莫大なものと
なる等のデメリットがある。
本発明者等は、かかる点に留意し、種々鋭意検討の結果
、特定のイオン交換樹脂によるクロマト分離により、効
率よく塩類と水溶性染料を分離できる卯を見出し、本発
明を完成するに到った。
すなわち、本発明の要旨は、塩類を含む水溶性染料の水
溶液を、分離用担体として強塩基性陰イオン交換樹脂及
び/又は強塩基性陰イオン交換基とカルボン酸型弱酸性
陽イオン交換基とを有するスネークケージ型イオン交換
樹脂が充填された分離塔に供給し、次いで、展I箭71
)flI水を展開剤として用いて水溶性染料と塩類とを
分離する事を特徴とする水溶性染料の精製方法に存する
以下に本発明を図面によって説明する。
第1図は本発明方法を実施する装置の7例で、分離塔l
には分離用担体の充填層λが収容されている。分離用担
体は原料溶液の種類に応じて適当なものを用いる。
10B、 EIAノθA、PA3011PA’315 
PA3/ど(商品名、三菱化成工業社製)等のスチレン
系強塩基性陰イオン交換樹脂、あるいは強塩基性陰イオ
ン交換基とカルボン酸型弱酸性陽イオン業社製)を各々
単独にあるいけ一配合して用いる事ができる。特に、ス
ネークケージ型樹脂を用いた方が高恭度の溶液において
も分に台が良好であり好ましい。
本発明において、水溶性染料と塩類との分離は、イオン
交換樹脂のイオン交換作用に刃口え、ゲル濾過的な分離
作用をも利用しているので、使用するイオン交換樹脂の
架橋度は、通常、グ襲以上、好ましくは、j〜、2ot
fb程度の範囲から選ばれろ。
充填槽λの上方には空間3があり、そこには原料溶″t
L伊給器グと展開剤供給器jとが配置されている。原料
溶液供給器は充中層の上面に原料溶液を均一に散布でき
る形状とし、かつ充填層の上面にできるだけ接近して設
ける。原料溶液供給器と充填層上面との間では、展開剤
から原料溶液に液供給を切替えた際に液の混合が起る。
従って、この間隔はできるだけ小さい方が好ましく、例
えば、充填層高/QOO71Bの場合で辿當、10〜1
00闘、好ましくは一!0〜!o mm程度とする。充
填層高がさらに大きい場合には、この間隔が若干大きく
なってもよい。
これは充填層高が大きいほど一周期に供給する原和溶液
歇を犬にすることがでさ、従って間隔が一定ならば原料
溶液の供給υ期に充填層上面に滞留している展開剤と混
合する溶液用の、−周期内に供給されろ全原料溶液量に
対する比率が小さくなるからである。なお、原料溶液供
給時と展開剤供給時とで充填層の層高′が変化する場合
には、原料溶液の供給開始時に上記の間隔となるように
する。
本発明の原料溶液は、塩類を含む水溶性染料の水溶液で
ある。充填層のイオン交換樹脂との接触は、PHが弘〜
りの範囲で行なわれるのが好ましいので、原料溶液のP
Hをこの範囲になるように適宜調整してお(。
水溶性染料としては、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾ
、テトラキスアゾ等のアゾ系染料、ロシアニン系染料等
の構造を有し、かつ、染料ならびに染色業界における慣
習的分類によるところの直接性染料、酸性染料あるいは
反応性染料を挙げる事ができる。
これら水溶性染料の濃度は、使用するイオン交換樹脂の
量によって異なるが、通常、原料溶液中、20重量係以
下、好ましくは、3〜l!重量係の範囲であるのがよい
。あまり高濃度であると分離効率が低下し、逆にあまり
低濃度であると得られる水溶液中の染料a度が稀薄とな
る。
本発明において上記水溶性染料と効率よく分離できる塩
類としては、例えば、塩化す) IJウム、塩化カリウ
ム、臭化ナトリウム、酢酸ナトリウムあるいは酢酸カリ
ウム等が挙げられる。
こ;hら塩類は、あまり高濃度に含まれていると分離効
率が低下するので、通常、原料溶液中、IO重量外以下
、好ましくは、2重量係以下であるのがよい。
充ユ3層に供給する原料溶液、即ち、上記の塩類を含む
水溶性染料の水溶液の楡は、通常、充填層の体積の、2
〜20%程度である。
原料溶液を充填層に供給した後、展開剤供給器jから展
開剤を供給するが、展開剤としては、脱塩水、蒸留水等
の脱塩された水を使用する。
展開剤供給器は、原料溶液から展開剤に液供給を切替え
た際に、供給器から流出する展開剤の流れにより、充填
層上面に滞留している原料溶液と展開剤とが混合しない
ように、充填層上面から十分に離して配置する。また、
空間3の上端には、充填層を逆洗したときに洗浄液を抜
出す抜出管乙を設けておくのが好ましい。
充填層λの下端には集液装置7が配置されていて、充填
層を流下してきた液を集めて塔外に抜出すようになって
いる。抜出された液はその組成に応じて分取する。また
、集液装置7には、逆洗用の洗浄液を供給する配管ざを
設けておくのが好ましい。もちろん、逆洗用の洗浄液は
集液装置な経ずに導入するようにしてもよい。
第1図の装置を用いて本発明を実施する際の一方法につ
いて説明すれば、先ず分離塔内に展開剤槽りから展開剤
を展開剤供給器の位置まで導入する。次いで展開剤の供
給を止めて、原料溶液ja10から原料溶液を供給し、
同時に集液装置7を経て供給速度とほぼ等しい速度で液
を抜出す。従って、この間、空間部3の展開剤の液面は
ほぼ一定の位置にあり、また原料溶液は充填層上面上に
層状にたまるが、比重差があるので上方の展開剤層へは
拡散せず、両層は截然とした界面で区分される。所定時
間原料溶液を供給したならば、原料溶液の供給を止めて
、展開剤槽りから展開剤を供給する。このとき、展開剤
供給器から流出する展開剤のもつ運動エネルギーは、空
間部3に存在する展開剤層に吸収されて、はぼ原料溶液
供給器の位置に形成されている原料溶液と展開剤との界
面を乱すに到らず、両液の界面は整然と降下して来る。
所定時間経過したならば、また展開剤の供給を停止して
原料溶液を供給する。一方、この間に集液装置を経て抜
出された戒は、その組成に応じて分取される。以上の操
作によれば、充填層への液の供給をuJ替える際の原料
溶液と展開剤との混合は、展開剤から原料溶液に切替え
る際に少し起るだけで済む。
本発明の方法によって分離を行った場合、染料中の塩類
は、約0.03重は飴以下と、殆んど除去される。この
様にして得られた染料は情報記録用のインク、とりわけ
インクジェットプリンター用のインクとして好適であり
、又、固体撮像素子用カラーフィルター等の電子材料分
野に用いられる色素としても有利に団用できる。
具体的には、たとえば、本発明の方法によって得られる
塩類含有率の非常に小さい染料を用いてインクを調製す
ると、限外p過あるいは化学的手法などで分離した塩類
含有率の高い染料を用いた場合に比べ該インクの表面張
力が3゜〜SO%高くなる。即ち、インクジェットプリ
ントにおいては、インクの表面張力が大きいほど周波数
応答性が良(なるが、本発明方法により得られた染料を
用いて調製した表面張力の大きいインクはインクジェッ
ト用のインクとして極めて有用なのである。
以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限
定されるものではない。
実施例1 直径7j間、長さ1400期のガラス製の分離塔lに強
塩基性陰イオン交換基およびカルボ三菱化成工業社製〕
を/l♂j rImまで充填した。
下記構造式(I)で示される水溶性染料1.0重置%お
よび塩化ナトリウム/、!重量係を含む水溶液(PHf
 )≠70m1を原料溶液供給器tから流速Ie/hr
で供給した。
次いで、純水を展開剤供給器jから流速l。
l/hrで供給し、流出液を分画した。その結果を第2
図に示した。第2図疋おいて、横軸は流出重量を示し、
縦軸は導電度から求めた濃度(重、量%)を示す。流出
液量は、原料溶液の供給開始時をOlとした。曲線■は
染料および曲線■は塩化ナトリウムの流出パターンを示
す。
この操作では第一図のBの部分を廃液とし、Aの部分を
脱塩された染料として回収した。
染料の収率ばどタチであり、又染料固形物中における塩
化ナトリウムの含有率は、イオンクロマト法により分析
したところ0.0IN量雀であった。
実施例−一 直径7!、、、長さ/1,00mNのガラス製の労使化
成工業社製)を/irsmyrtまで充填した。
原料溶液供給器μから原料溶液(C’、 1. Ac1
dBlue  J!u  3.3重量%、塩化カリウム
/、f重量楚を含む水溶液、PH7)をざl / hr
の流速でs o o ml供給し、次いで、純水を展開
剤供給器!から/ Ol /hrの流速で供給して流出
液を分画した。その結果を第3図に示した。
曲線■は染料および曲線■は塩化カリウムの流出パター
ンを示す。
実施例1と同様第3図のB′の部分を廃液とし、A′の
部分を脱塩された染料として回収した。染料の収率はり
1%であり、また、染料固形物中O+2 の塩化カリウムの含有率はQ、   W t%であった
実施例3〜26 表7に示したイオン交換樹脂を分能用担体とし、実施例
1または実施例コと同様にして表1に示した各原料溶液
をクロマト分離した。その結果を表1に示した。
表/において、染料名については以下の略号を用いた。
C!I・−・−C!olour Index  、  
D山川DiroctA・・・・・・・・・Ac1d  
 R・・・・・・ReactiveY・・・・・・・・
・Yθllow   Rd・・・・・・Red、B・・
・・・・BlueB k−−−−−−Black また、表/中、PAJ/、4およびPA30gも三菱化
成工業社製)を示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法で使用するクロマト分離装置の7例
である。図中、 l:分離塔  2:充填層  3:空間部μ:原料溶液
供給器  !=展開剤供給器6:洗浄液抜出管  7:
集液装置 g:法浄液供給管  タ:展開剤槽 lO:原料溶液槽 第2図および第3図は、夫々、実施例1および実施例2
における染料と塩類の滝川パターンを示すグラフである
。 出願人 三菱化成工業株式会社 代理人 弁理士 長谷用  − ほか1名 萬 1 図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)塩類を含む水溶性染料の水溶液を、分離用担体と
    して強塩基性陰イオン交換樹脂及び/又は強塩基性陰イ
    オン交換基とカルボン酸型弱酸性陽イオン交換基を有す
    るスイ・−クケージ型イオン交換樹脂が充填された分離
    塔に供給し、次いで、水を展開剤として用いて水溶性染
    料と塩類とを分離する事を特徴とする水溶性染料の精製
    方法。
  2. (2)前記塩類が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭
    化ナトリウム、酢酸ナトリウムまたは酢酸カリウムであ
    る特許請求の範囲第1項記載の精製方法。
  3. (3)前記塩類の濃度がIQ重量饅以下である特許請求
    の範囲第1項記載の精製方法。
  4. (4)前記水溶性染料が、直接性染料、酸性染料または
    反応性染料である特許請求の範囲第1項記載の精製方法
  5. (5)前記水溶性染料の濃度が20重量多以下である特
    許請求の範囲第1項記載の精製方法。
JP23453582A 1982-12-28 1982-12-28 水溶性染料の精製方法 Granted JPS59122552A (ja)

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