TWI419941B - ε型苯二甲藍顏料之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於ε型苯二甲藍顏料之製造方法,該顏料在載體中具有顯著優異的分散性和具有用於顯色的細粉末粒子,將它確定尺寸到均勻的粒徑。更具體地,本發明係關於ε型苯二甲藍顏料之製造方法,當它用於顯色的粉末粒子在載體如水性苯胺印刷油墨、著色劑或水性分散體中分散時,該顏料可提供良好的光澤,高著色力和透明度和具有對於甚至其中要求更細顏料粒子的用途的適應性,如用於噴墨印刷或彩色濾光片的油墨。
苯二甲藍顏料具有悅目的色調和高著色力,並且其各種性能如耐候性和耐熱性優異,使得它們大量地廣泛用於著色材料工業的領域。
含有中心金屬如銅、鋅、鎳、鈷或鋁的各種苯二甲藍顏料是已知的。在這些苯二甲藍顏料中,銅苯二甲藍是最清楚的且被廣泛使用。此外,無金屬苯二甲藍和含有不同金屬的苯二甲藍如鋅苯二甲藍和鈷苯二甲藍也是商業上實用的。
此外,苯二甲藍顏料具有不同晶形如α形式,β形式,δ形式和ε形式。特別地,ε型苯二甲藍顏料具有比α型苯二甲藍更微紅的色調並且清楚,而且具有高著色力。此外,ε型苯二甲藍顏料具有優異的性能在於它在晶體轉化方面是更穩定的。ε型苯二甲藍顏料在著色材料,電子材料等方面非常有用。
由合成獲得的苯二甲藍通常具有β形式晶形,它們含有尺寸為約10-200μm的粗針狀粒子,並被稱為粗苯二甲藍。因此,作為油墨,塗料或塑膠的著色顏料,它的價值非常低。
為獲得ε型苯二甲藍顏料,要求轉化晶形為ε形式並且還要求進行稱為色素沈積的處理。在色素沈積處理中,細分粒子以獲得約0.01至0.5μm的尺寸,在著色方面該尺寸是有價值的。
關於ε型苯二甲藍顏料之製造方法,已知如基於溶劑處理的方法,一種揭示於JP-A-48-101419的方法,其中採用球磨機進行乾燥碾磨一段長的時間,然後進行溶劑處理,以及揭示在JP-A-4-252273中的方法,其中在有機溶劑中熱處理包括α型苯二甲藍的ε型苯二甲藍半粗品。
另一方面,如基於溶劑鹽碾磨處理的方法,已知一種方法,其中採用捏合機在研磨助劑和黏結劑存在下捏合α型苯二甲藍粗品(JP-A-57-149358),以及另一種方法,其中在顏料衍生物存在下將α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍的混合物採用捏合機等進行類似的捏合。此外,JP-A-2002-121420揭示一種藉由溶劑鹽碾磨方法將包括α型苯二甲藍的ε型苯二甲藍半粗品轉化為細ε型苯二甲藍的技術。
此外,作為基於乾燥碾磨的方法,已知一種方法,其中藉由調節在由於乾燥碾磨的研磨和由於與有機溶劑接觸的晶體生長之間的平衡,生產ε型苯二甲藍顏料(JP-A-2004-244563)。
在這些方法中,採用批式類型捏合機的溶劑鹽碾磨方法是工業上最有利的和最通常使用的。
溶劑鹽碾磨方法是工業上有利的。然而,由於它們的批式類型形式,在批次之間質量的變化,由於它們開放類型結構的外來材料的混入,和由於粉塵產生的工作環境污染,傳統批式類型捏合機存在如生產規模受到限制的問題。此外,需要大量能量用於ε型苯二甲藍顏料的細分,並且也對細分的等級存在限制。另外,當在載體如水性苯胺印刷油墨,著色劑或水性分散體中分散獲得的ε型苯二甲藍顏料和使用時,總是需要其塗覆的物體的光澤,著色力和透明度的改進。另外,在例如用於噴墨印刷或彩色濾光片的油墨的應用中,要求更細的顏料粒子。然而,難以由上述方法獲得這樣的顏料粒子,並且要求大量能量和大量時間。
有鑒於上述情況,本發明的目的是提供ε型苯二甲藍顏料之製造方法,該方法克服傳統批式類型捏合機的問題,如生產規模的限制,在批次之間質量的變化,由於它們開放類型結構所導致的外來材料的混入,以及由於粉塵產生的工作環境污染。
本發明的另一個目的是提供與傳統批式類型捏合機相比,採用更小量的能量生產含有更細粒子的ε型苯二甲藍顏料的方法,該顏料當在載體如水性苯胺印刷油墨,著色劑或水性分散體中分散時可向塗覆的物體賦予良好的光澤和著色力和透明度的改進,並且還具有對於其中要求更細顏料粒子的用途(如用於噴墨印刷或彩色濾光片的油墨)的適應性。
根據本發明,提供一種ε型苯二甲藍顏料之製造方法,該方法包括採用連續捏合機捏合包含α型苯二甲藍,ε型苯二甲藍,水溶性無機鹽和水溶性有機溶劑的捏合混合物,該捏合機包括圓筒形套管,在套管中同心安裝的環形固定盤,驅動軸,通過驅動軸旋轉的旋轉盤,和在固定盤和旋轉盤之間的間隙中形成的粉碎空間。
藉由旋轉盤的轉動,在固定盤和旋轉盤之間的間隙中引入的α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍被破碎,從而發生α型苯二甲藍向ε型苯二甲藍顏料的晶體轉變,並且粒子被細分和均勻化。
在由本發明提供的ε型苯二甲藍顏料之製造方法中,以上捏合混合物較佳包含苯二甲藍衍生物。
此外,可由本發明提供的ε型苯二甲藍顏料之製造方法製造含有選自銅、鋅、鎳和鈷的中心金屬的ε形式金屬苯二甲藍顏料或無金屬ε型苯二甲藍顏料。
根據本發明,與傳統批式類型捏合機相比生產規模的限制較小,以合適數量的及時生產是可能的,並且可以生產在批次產品之間幾乎沒有品質變化的ε型苯二甲藍顏料。此外,由於使用的捏合機是密閉類型捏合機,克服了由於粉塵產生的工作環境污染和外來材料混入的問題。此外,可以採用小量的能量容易地生產含有均勻化細粒子的ε型苯二甲藍顏料。在載體如水性苯胺印刷油墨、著色劑或水性分散體中分散ε型苯二甲藍顏料時,顏料可向塗覆的物體賦予良好的光澤和著色力和透明度的改進。此外,ε型苯二甲藍顏料對於要求更細顏料粒子的用途,如用於噴墨印刷或彩色濾光片的油墨具有優異的適應性。
根據本發明,其中捏合混合物還包含苯二甲藍衍生物,產生的ε型苯二甲藍顏料的晶體被穩定化,以防止因苯二甲藍衍生物的功能晶體轉變成β形式或α形式晶體,並且還防止粒子的生長,從而可有效地生產細的ε型苯二甲藍顏料。另外,具有在各種用途中提高獲得的ε型苯二甲藍顏料的適應性的效果。
此外根據本發明,提供含有選自銅、鋅、鎳和鈷的中心金屬的ε形式金屬苯二甲藍顏料或無金屬ε型苯二甲藍顏料,其中的每一個在各種ε型苯二甲藍顏料中是顯著地高度清楚的並且是非常有用的作為著色材料。
首先,參考圖1解釋用於本發明的連續捏合機。圖1是顯示用於本發明的連續捏合機的一個具體例的側視剖視圖。作為用於本發明的連續捏合機的較佳例子,可以使用揭示在JP-B-2-92中的連續捏合機。例如,較佳使用由Asada Iron Works股份有限公司提供的連續捏合機(「Miracle K.C.K.」)。
如圖1所示,連續捏合機10具有包括進料區段1、捏合區段2、排料區段3和計量進料器區段4的基本結構。進料區段1包括在水平方向延伸的圓筒形套管11和與套管11同心且以滑動接觸狀態而裝配的螺旋棒12。用於從計量進料器區段4接收原物料的原物料入口111在上游側在套管11的上表面開啟。將螺旋棒12的開始端(圖1中的右側)同心固定到驅動馬達的驅動軸121上,馬達在圖1中省略,由驅動馬達的驅動,藉由驅動軸121為媒介,使螺旋棒12圍繞驅動軸121的軸線旋轉。在螺旋棒12的外表面上提供在預定方向中螺旋形成的螺旋鰭片122。藉由螺旋鰭片122圍繞軸線轉動,從計量進料器區段4提供的原物料被強制地送到捏合區段2。
提供計量進料器區段4用於加入要經受連續捏合處理的原物料(本發明中包含α型苯二甲藍,ε型苯二甲藍,水溶性無機鹽和水溶性有機溶劑的混合物)到進料區段1。計量進料器區段4包括容納原物料的原物料料斗41,將從原物料料斗41的底部供應的原物料加入進料區段1的螺旋進料器42,和從套管11中原物料入口111的周圍垂直地提供連接圓筒體43,以覆蓋螺旋進料器42的下游端。
螺旋進料器42的安裝使得它的螺旋鰭片與在原物料料斗41的底部孔和連接圓筒體43的上孔之間提供的中間圓筒體44滑動地接觸。將螺旋進料器42的開始端(圖1中的右側)同心連接到圖1中省略的進料馬達的驅動軸。因此,由於進料馬達的驅動,由螺旋進料器42圍繞軸線的旋轉,藉由中間圓筒體44和連接圓筒體43,將原物料料斗41中的材料以預定的輸送數量由螺旋進料器42加入套管11。
捏合區段2包括多個固定盤21,在固定盤21之間提供的環形捏合圓筒體22,固定盤21和環形捏合圓筒體22交替佈置,以及旋轉盤23,旋轉盤23的前後表面(圖1中的右和左表面)與固定盤21相對並且同心裝配進入捏合圓筒體22。通過以上多個固定盤21和捏合圓筒體22***圖1中省略的聯結棒。聯結棒的開始端固定到進料區段1的套管11。從而,固定盤21和捏合圓筒體22與進料區段1整體化。
每個旋轉盤23裝配在圖1中省略的花鍵軸(spline shaft)上,該花鍵軸從螺旋棒12的最前部表面同心突出。在每兩個相鄰旋轉盤23之間提供圓筒形中間螺桿24。從而,旋轉盤23和中間螺桿24交替安裝在花鍵軸上。旋轉盤23的外徑略微小於捏合圓筒體22的內徑,而中間螺桿24的外徑略微小於固定盤21的內徑。由於此原因,以旋轉盤23和中間螺桿24在花鍵軸上交替裝配的狀態,每個旋轉盤23和每個中間螺桿24的外部圓周表面藉由原物料可通過的間隙與每個捏合圓筒體22和固定盤21的內部圓周表面相對。
由於連續捏合機10的以上構造,承載於原物料料斗41中的原物料通過螺旋進料器42的驅動從原物料料斗41的底部被排出,然後通過中間圓筒體44和連接圓筒體43被引入進料區段1的套管11。由於螺旋棒12的驅動,通過螺旋鰭片122的轉動,將引入套管11的原物料循序輸送到下游的捏合區段2。
然後,輸送到捏合區段2的原物料首先通過在最上游側(圖1中的右側),圍繞軸線旋轉的中間螺桿24的外部圓周表面和在最上游的固定盤21的內部圓周表面之間的間隙。然後,原物料通過在圖1中最上游側的固定盤21的左側表面和在最上游側圍繞軸線旋轉的旋轉盤23的右側表面之間的間隙。原物料在通過這些間隙時被捏合。根據安裝的固定盤21,捏合圓筒體22,旋轉盤23和中間螺桿24的數目,在多個階段重複對原物料的以上捏合操作。由此,原物料的多種組分(本發明中的α型苯二甲藍,ε型苯二甲藍,水溶性無機鹽和水溶性有機溶劑)受到捏合處理。由捏合處理的完成所獲得的產物從佈置在最下游側的旋轉盤23的外部圓周表面和佈置在最下游側的捏合圓筒體22的內部圓周表面之間的間隙,即排料區段3排出。
圖2顯示用於圖1所示連續捏合的具體例中固定盤和旋轉盤的前視圖(從圖1的右側觀察)或後視圖(從圖1的左側觀察)。在圖2中,(a)是空腔-磁區-形狀固定盤21a,(b)是空腔-磁區-形狀旋轉盤23b,(c)是空腔-玫瑰-形狀固定盤21c,(d)是空腔-玫瑰-形狀旋轉盤23d,(e)是空腔-研缽-形狀固定盤21e,而(f)是空腔-研缽-形狀旋轉盤23f。
如圖2所示,每個固定盤21具有與中間螺桿24同心的活動裝配孔211,在該孔中將要活動裝配中間螺桿24。在每個固定盤21的前後表面(前視側和後視側)上在從活動裝配孔211的徑向中挖出多個凹口(空腔(粉碎空間)212),這些凹口在圓周方向以規則的間隔而設置。另一方面,每個旋轉盤23具有與花鍵軸同心的裝配孔231,在圖1中省略的花鍵軸將要在緊密接觸的狀態下裝配在其中。在每個旋轉盤23的前後表面上挖出對應於固定盤21的空腔212的空腔(粉碎空間)232。旋轉盤23的每個空腔232的邊緣是開放的。
由於螺旋棒12的驅動,將引入固定盤21和旋轉盤23之間的空隙的原物料分別推入各自的空腔212和232。在此狀態下旋轉盤23圍繞軸線的旋轉在空腔212和232之間的邊界表面對空腔212和232中的原物料施加剪切力。即,彼此相對的固定盤21的空腔212和旋轉盤23的空腔232中的原物料,被空腔212和232的山形部分的脊所切割,使得剪切力和替代作用於原物料,從而使原物料被捏合和分散。在以上替代中,受剪切的原物料離開空腔212和232,而新的原物料進入相同的空腔212和232。
根據空腔212和232的形狀,將固定盤21和旋轉盤23分成多個不同種類的固定盤和旋轉盤。即,它們分成由圖2中(a)和(b)顯示的空腔-磁區-形狀固定盤21a和空腔-磁區-形狀旋轉盤23b,由圖2中(c)和(d)顯示的空腔-玫瑰-形狀固定盤21c和空腔-玫瑰-形狀旋轉盤23d,由圖2中(e)和(f)顯示的空腔-研缽-形狀固定盤21e和空腔-研缽-形狀旋轉盤23f。這些不同種類的固定盤和旋轉盤用於根據捏合和分散處理的進展增加對原物料作用的剪切力。
亦即,從最高到最低,空腔212或232的孔隙率(固定盤21的空腔212或旋轉盤23的空腔232的面積百分比(%),基於固定盤21或旋轉盤23的表面積)的排列是磁區-形狀空腔212或232,玫瑰-形狀空腔212或232,和研缽-形狀空腔212或232。對原物料作用的剪切力隨孔隙率的降低而增加。
在本具體例中,含有磁區-形狀空腔212的固定盤21或含有磁區-形狀空腔232的旋轉盤23;含有玫瑰-形狀空腔212的固定盤21或含有玫瑰-形狀空腔232的旋轉盤23;和含有研缽-形狀空腔212的固定盤21或含有研缽-形狀空腔232的旋轉盤23從上游側到下游側按順序佈置,使得對原物料作用的剪切力根據原物料的捏合和分散處理的進展而增加。
採用此方式,不是突然對原物料施加大剪切力,而是原物料上的剪切力隨著原物料的捏合和分散處理的進行而按順序增加。因此,對原物料施加捏合和分散處理平穩地進行,而沒有任何額外的應力。因此,可以無故障地對α型苯二甲藍,ε型苯二甲藍,水溶性無機鹽和水溶性有機溶劑(每種都是原物料的組分)的混合物進行相互捏合和分散。
根據具有這樣結構的連續捏合機10,將α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍(它們是原物料的組分)的混合物引入在固定盤21和旋轉盤23之間的間隙(特別地,空腔212和232),並且因此通過旋轉盤23的旋轉對顏料粒子施加剪切力。由於剪切力的以上施加,將以上α型苯二甲藍晶體轉變成ε型苯二甲藍並且同時可以將粒子分成細粒子。
然後,詳細說明欲由連續捏合機10捏合和分散的捏合混合物。
用於捏合混合物的α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍是含有中心金屬的金屬苯二甲藍或無金屬苯二甲藍,且可以由已知方法製造。當使用每種含有銅、鋅、鎳或鈷作為中心金屬的α形式和ε型苯二甲藍或α形式和ε形式無金屬苯二甲藍時,可以獲得作為著色材料而言特別高度清楚且非常有用的含有銅、鋅、鎳或鈷作為中心金屬的ε形式金屬苯二甲藍顏料或無金屬ε型苯二甲藍顏料。
α型苯二甲藍可以由例如粗苯二甲藍的酸糊化而生產。ε型苯二甲藍可以由α型苯二甲藍的溶劑鹽碾磨而生產。此外,可以在碾磨介質的存在下通過乾燥碾磨α型苯二甲藍粗品,來生產α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍的混合物。
α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍較佳在捏合混合物中以一定的比例包含使得在每100重量份的α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍總量中,ε型苯二甲藍的數量為2至40重量份,更佳5至30重量份。ε型苯二甲藍的以上含量小於2重量份,α型苯二甲藍到ε型苯二甲藍的晶體轉變速度低。當它大於30重量份時,從粗苯二甲藍的總體生產效率降低。每種情況都是工業上不利的。
此外,用於捏合混合物的水溶性無機鹽不特別受限制。其例子包括普通鹽類(氯化鈉)、氯化鉀、硫酸鈉、氯化鋅、氯化鈣、和這些物質的混合物。
捏合混合物中水溶性無機鹽的數量不特別受限制。當它太小時,成ε型苯二甲藍顏料的晶體轉變或粒子的細分和均勻化很難進行。當它太大時,處理的α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍的數量變小使得生產率在工業上不利地降低。因此,水溶性無機鹽的數量較佳按重量是α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍的總重量的1至20倍。可以根據希望的粒度選擇水溶性無機鹽類的數量。
此外,加入用於捏合混合物的水溶性有機溶劑使得α型苯二甲藍,ε型苯二甲藍和水溶性無機鹽類形成均勻捏塑體。水溶性有機溶劑不特別受限制,只要它可以自由地與水混合,或即使它無法自由地與水混合,而且它也允許顏料粒子增長,只要其具有溶解度以能夠在工業上藉由水的洗滌脫除。由於在捏合期間溫度增加,溶劑易於容易地蒸發。由於此原因,考慮到安全,較佳是高沸點溶劑。
捏合混合物中水溶性有機溶劑的數量不特別受限制。當它太小時,捏合混合物太硬使得穩定的操作困難。當它太大時,捏合混合物太軟使得粒子的細分和均勻化程度降低。因此,水溶性有機溶劑的數量較佳按重量是α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍的總重量的0.3至5倍。可以根據水溶性無機鹽的數量和捏合混合物的硬度選擇水溶性有機溶劑的數量。
水溶性有機溶劑的例子包括2-(甲氧基甲氧基)乙醇、2-丁氧基乙醇、2-(異戊氧基)乙醇、2-(己氧基)乙醇、二甘醇、二甘醇單甲醚、二乙甘醇單***、二甘醇單丁醚、三甘醇、三甘醇單***、液體聚乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二丙二醇、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單***、低分子量聚丙二醇、苯胺、吡啶、四氫呋喃、二噁烷、甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、乙二醇、丙二醇、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、丙酮、甲乙酮、二甲基甲酰胺、二甲亞碸和N-甲基吡咯烷酮。如要求可以使用至少兩種有機溶劑的混合物。
較佳在捏合混合物中引入苯二甲藍衍生物用於有效生產細ε型苯二甲藍顏料的目的,這是由於苯二甲藍衍生物的引入穩定產生的ε型苯二甲藍顏料的晶體和因此防止晶體轉變成β形式晶體或α形式晶體,並且也防止粒子增長。苯二甲藍衍生物是含有至少一個由通式(1)表示的取代基的無金屬或金屬苯二甲藍衍生物,-X-Y (1)
其中X是單鍵或表示由選自氫原子、碳原子、氮原子、氧原子和硫原子的2至50個原子化學合理組成的二價鍵合基團,而Y是可以由硝基或鹵素原子、-NR1
R2
、-SO3
.M/m或-COO.M/m取代的鄰苯二甲醯亞氨基甲基,其中R1
和R2
每個單獨表示氫原子、取代或未取代烷基、取代或未取代烯基或取代或未取代苯基或R1
和R2
一起形成取代或未取代雜環環,該雜環環可進一步包含氮原子、氧原子或硫原子,M表示氫離子、價數為1至3的金屬離子或由至少一個烷基取代的銨離子,而m是M的價數。
由通式(1)表示的取代基的具體例子包括鄰苯二甲醯亞氨基甲基、4-硝基鄰苯二甲醯亞氨基甲基、4-氯鄰苯二甲醯亞氨基甲基、四氯鄰苯二甲醯亞氨基甲基、氨基甲醯基、氨磺醯基、氨基甲基、二甲基氨基甲基、二乙基氨基甲基、二丁基氨基甲基、哌啶甲基、二甲基氨基丙基氨基磺醯基、二乙基氨基丙基氨基磺醯基、二丁基氨基丙基氨基磺醯基、嗎啉代乙基氨基磺醯基、二甲基氨基丙基氨基羰基、4-(二乙基氨基丙基氨基羰基)苯基氨基羰基、二甲基氨基甲基羰基氨基甲基、二乙基氨基丙基氨基甲基羰基氨基甲基、二丁基氨基丙基氨基甲基羰基氨基甲基、磺酸基、磺酸鈉基、磺酸鈣基、磺酸鋁基、十二烷基銨磺酸根、十八烷基銨磺酸根、三甲基十八烷基銨磺酸根、二甲基二癸基銨磺酸根、羧酸基和2-鋁羧酸根-5-硝基苯甲醯氨基甲基。
含有這些取代基的苯二甲藍衍生物可以揭示於例如,JP-B-39-28884,JP-B-57-15620,JP-B-58-28303和JP-B-64-5070中的方法製造。
本發明中連續捏合機的操作條件不特別受限制。對於分別有效進行α型苯二甲藍和ε型苯二甲藍的滑動,α型苯二甲藍成ε型苯二甲藍的晶體轉變,和由於它們與水溶性有機溶劑接觸的粒子增加的目的,捏合溫度較佳為50至210℃,特佳80至130℃。捏合溫度的增加可促進晶體轉變和顏料粒子的增長速度。可以藉由調節捏合混合物的混合比、捏合溫度及機械能的輸入數量(主軸(驅動軸121)的轉數、原物料的供應數量、主軸的功率負荷等)控制要獲得的ε型苯二甲藍顏料的處理量或品質。當捏合溫度高於130℃時,粒子的增長是可觀的,從而,考慮到在一些用途中的品質,不希望捏合溫度高於130℃。
如需要,也可以藉由調節連續捏合機10的溫度到兩個階段,在前面階段在高溫下和在後面階段在低溫下進行捏合,更有效地進行晶體轉變和粒子的細分和均勻化。此外,也可以使捏合混合物分別在不同的溫度下至少兩次通過連續捏合機,來進行處理。
根據通常的方法處理在捏合之後的捏合混合物。即,將捏合混合物採用水或無機酸水溶液處理,隨後過濾和採用水洗滌,從而脫除水溶性無機鹽和水溶性有機溶劑並且分離ε型苯二甲藍顏料。ε型苯二甲藍顏料可以採用此濕狀態直接使用。此外,ε型苯二甲藍顏料也可以採用可通過乾燥和粉碎它獲得的粉末的狀態使用。如需要可以在捏合之後加入樹脂,表面活性劑和/或其他添加劑。
由本發明的方法生產的ε型苯二甲藍顏料的用途不特別受限制。除ε型苯二甲藍顏料通常用於的著色材料用途以外,ε型苯二甲藍顏料可用於其中要求高光澤,著色力和透明度的用途。它也可用於噴墨印刷和彩色濾光片的用途。特別地,含有銅、鋅、鎳或鈷作為中心金屬的ε型金屬苯二甲藍顏料或無金屬ε型苯二甲藍顏料具有高清晰度,並且因此作為著色材料非常有用。
參考基於以上傳統方法的實施例和比較例詳細解釋本發明,而本發明不限於這些實施例。在實施例中,「份」表示「重量份」而「%」表示「重量百分比」。
在實施例和比較例中,晶體的晶形由X射線繞射測量(CuKα 1射線)測量。此外,粒徑由使用透射顯微鏡及其圖像分析的粒子觀察裝置來測量。
將65份α型銅苯二甲藍,35份ε型銅苯二甲藍,1000份氯化鈉和200份二甘醇採用轉換混合機(由Asada Iron Works股份有限公司提供)幾乎均勻地預混5分鐘。將獲得的混合物通過螺桿類型進料器(計量進料器區段4(圖1))提供到連續捏合機10(由Asada Iron Works股份有限公司提供的「Miracle K.C.K.-類型42」),並且研磨混合物以生產ε型銅苯二甲藍顏料。連續捏合機10的進料區段螺桿直徑為120 mmΦ和具有由固定盤和旋轉盤組成的八套捏合區段。連續捏合機10在24公斤/小時的捏合混合物擠出能力下,在8分鐘的保留時間下,在50 rpm的主軸轉數下和在110℃的捏合溫度下操作。將這樣獲得的捏合組合物取出和傾注到3500份溫度為70℃的1%硫酸水溶液。將混合物攪拌1小時同時保持溫度,隨後過濾,採用水洗滌和乾燥,因此獲得顏料。這樣獲得的顏料是ε型銅苯二甲藍顏料,該顏料在X射線繞射測量(CuKα1射線)中在2θ(容差±0.2度)的布拉格角=9.2度下具有最強波峰。根據BET方法ε型銅苯二甲藍顏料的比表面積為91 m2
/g。採用TEM(電子顯微鏡)觀察ε型銅苯二甲藍顏料和將照片進行圖像分析,以測量粒徑。粒徑是作為平均直徑的36nm。此外,與由以後所述比較例1的方法獲得的ε型銅苯二甲藍顏料比較,以上ε型銅苯二甲藍顏料被更加細分。此外,每1kg顏料的電力能量輸入數量是2.5 kwh/kg。以上數量是基於比較例1中數量的48%。
將65份α型銅苯二甲藍,35份ε型銅苯二甲藍,1000份氯化鈉和200份二甘醇放入容積為1500份體積的雙臂捏合機。將混合物在110℃下捏合14小時同時將混合物保持在稠捏塑體狀態。將這樣獲得的捏合組合物取出和傾注到3500份溫度為70℃的1%硫酸水溶液。將混合物攪拌1小時同時保持溫度,隨後過濾,採用水洗滌和乾燥,因此獲得顏料。這樣獲得的顏料是ε型銅苯二甲藍顏料,該顏料在X射線繞射測量(CuKα1射線)中在2θ(容差±0.2度)的布拉格角=9.2度下具有最強波峰。根據BET方法ε型銅苯二甲藍顏料的比表面積為78m2
/g。採用TEM(電子顯微鏡)觀察ε型銅苯二甲藍顏料和將照片進行圖像分析,以測量粒徑。粒徑是作為平均直徑的47 nm。此外,每1kg顏料的電力能量輸入數量是5.2 kwh/kg。
將75份α型銅苯二甲藍,17份ε型銅苯二甲藍,8份含有鄰苯二甲醯亞氨基甲基的苯二甲藍(苯二甲藍衍生的),800份氯化鈉和150份二甘醇採用轉換混合機(由AsadaIron Works股份有限公司提供)幾乎均勻地預混5分鐘。將獲得的混合物通過螺桿類型進料器(計量進料器區段4(圖1))提供到連續捏合機10(由Asada Iron Works股份有限公司提供的「Miracle K.C.K.-類型42」),並且研磨混合物以生產ε型銅苯二甲藍顏料。連續捏合機10的進料區段螺桿直徑為120mmΦ和具有由固定盤和旋轉盤組成的八套捏合區段。連續捏合機10在20kg/小時的捏合混合物擠出能力下,在10分鐘的保留時間下,在50rpm的主軸轉數下和在120℃的捏合溫度下操作。將這樣獲得的捏合組合物取出和傾注到3000份溫度為70℃的1%硫酸水溶液中。將混合物攪拌1小時同時保持溫度,隨後過濾,採用水洗滌和乾燥,因此獲得顏料。這樣獲得的顏料是ε型銅苯二甲藍顏料,該顏料在X射線繞射測量(CuKα1射線)中在2θ(容差±0.2度)的布拉格角=9.2度下具有最強波峰。根據BET方法ε型銅苯二甲藍顏料的比表面積為105m2
/g。採用TEM(電子顯微鏡)觀察ε型銅苯二甲藍顏料和將照片進行圖像分析,以測量粒徑。粒徑是作為平均直徑的32 nm。此外,與由以後所述比較例2的方法獲得的ε型銅苯二甲藍顏料比較,以上ε型銅苯二甲藍顏料被更加細分。此外,每1kg顏料的電力能量輸入數量是2.8 kwh/kg。以上數量是基於比較例2中數量的56%。
將75份α型銅苯二甲藍,17份ε型銅苯二甲藍,8份含有鄰苯二甲醯亞氨基甲基的苯二甲藍(苯二甲藍衍生的),800份氯化鈉和150份二甘醇放入容積為1500份體積的雙臂捏合機。將混合物在120℃下捏合10小時同時將混合物保持在稠捏塑體狀態。將這樣獲得的捏合組合物取出和傾注到3000份溫度為70℃的1%硫酸水溶液中。將混合物攪拌1小時同時保持溫度,隨後過濾,採用水洗滌和乾燥,因此獲得顏料。這樣獲得的顏料是ε型銅苯二甲藍顏料,該顏料在X射線繞射測量(CuKα1射線)中在2θ(容差±0.2度)的布拉格角=9.2度下具有最強波峰。根據BET方法ε型銅苯二甲藍顏料的比表面積為89m2
/g。採用TEM(電子顯微鏡)觀察ε型銅苯二甲藍顏料和將照片進行圖像分析,以測量粒徑。粒徑是作為平均直徑的39 nm。此外,每1kg顏料的電力能量輸入數量是5.0 kwh/kg。
1...進料區段
2...捏合區段
3...排料區段
4...計量進料器區段
10...連續捏合機
11...套管
12...螺旋棒
21...固定盤
21a...空腔-磁區-形狀固定盤
21c...空腔-玫瑰-形狀固定盤
21e...空腔-研缽-形狀固定盤
22...捏合圓筒體
23...旋轉盤
23b...空腔-磁區-形狀旋轉盤
23d...空腔-玫瑰-形狀旋轉盤
23f...空腔-研缽-形狀旋轉盤
24...中間螺桿
41...原物料料斗
42...螺旋進料器
43...連接圓筒體
44...中間圓筒體
111...原物料入口
121...驅動軸
122...鰭片
211...裝配孔
212...空腔
231...裝配孔
232...空腔
圖1是顯示用於本發明的連續捏合機的具體例的側視剖視圖。
圖2顯示用於圖1所示連續捏合機的具體例中固定盤和旋轉盤的前視圖和後視圖。在圖2中,(a)是空腔-磁區-形狀固定盤,(b)是空腔-磁區-形狀旋轉盤,(c)是空腔-玫瑰-形狀固定盤,(d)是空腔-玫瑰-形狀旋轉盤,(e)是空腔-研缽-形狀固定盤,及(f)是空腔-研缽-形狀旋轉盤。
1...進料區段
2...捏合區段
3...排料區段
4...計量進料器區段
10...連續捏合機
11...套管
12...螺旋棒
21...固定盤
22...捏合圓筒體
23...旋轉盤
24...中間螺桿
41...原物料料斗
42...螺旋進料器
43...連續圓筒體
44...中間圓筒體
111...原物料入口
121...驅動軸
122...鰭片
Claims (4)
- 一種ε型苯二甲藍顏料之製造方法,該方法包括採用連續捏合機捏合含有α型苯二甲藍、ε型苯二甲藍、水溶性無機鹽和水溶性有機溶劑的捏合混合物,該捏合機包括圓筒形套管、同心安裝在套管中的環形固定盤、驅動軸、藉由驅動軸旋轉的旋轉盤,以及在固定盤和旋轉盤之間的間隙中形成的粉碎空間。
- 如申請專利範圍第1項之製造方法,其中,捏合混合物進一步包含苯二甲藍衍生物。
- 如申請專利範圍第1項之製造方法,其中,ε型苯二甲藍顏料是含有選自銅、鋅、鎳及鈷的中心金屬的ε形式金屬苯二甲藍顏料或不含金屬的ε型苯二甲藍顏料。
- 如申請專利範圍第2項之製造方法,其中,ε型苯二甲藍顏料是含有選自銅、鋅、鎳及鈷的中心金屬的ε形式金屬苯二甲藍顏料或不含金屬的ε型苯二甲藍顏料。
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