顏料的制造方法

專利名稱：顏料的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種顏料的制造方法，對顯色用的顆粒狀物體的顆粒進行調整，以使粒子微細且粒徑均勻，并使該顆粒對于載色劑呈示非常良好的分散性。更詳細地說，本發明涉及的顏料的制造方法，在將顯色用粉末狀體的顆粒分散于用于照相凹板油墨、膠印油墨等印刷油墨或涂料等的載色劑中的情況下，可以對展色物(顏料附著物)賦予良好的光澤性和高度的著色力，再有，即使用于如噴墨用墨水或彩色濾光片等比通常要求使用更微細的顏料顆粒也好，可以呈示優異的適應性。
背景技術：
有機著色體中有象偶氮顏料那樣，通過選擇適當的反應條件進行合成來得到調整為微細顆粒的有機著色體。還有，象氯化銅酞菁顏料那樣，將在合成過程中生成的非常微細且凝聚的顆粒通過在后工序進行顆粒成長、顆粒調整(將顆粒調整到同樣大小的程度)來得到的有機著色體，或者象銅酞菁顏料那樣，通過所謂“顏料化處理”，即將在合成過程中生成的粗大且不均勻的顆粒通過在后工序進行微細化處理和顆粒調整，而得到的有機著色體。
例如，由于銅酞菁顏料具有如色調美、著色力強、耐候性好、耐熱性好等的多種優異的性能，因此在色料工業領域中被大量、廣泛地使用。
一般來說，銅酞菁顏料是通過如下方式來制造的，即在鉬酸銨或四氯化鈦等催化劑存在或不存在的條件下，使鄰苯二甲酸酐或其衍生物與尿素及銅化合物、或使苯二甲腈或其衍生物與銅化合物，在烷基苯、三氯苯或硝基苯等的有機溶劑中，在常壓下或加壓下進行反應。
但是，合成的酞菁分子在它的合成溶劑中會連續不斷地進行顆粒成長，這樣就只能得到所謂“粗制銅酞菁”，即長徑為10～200μm左右的粗大針狀顆粒，作為墨水、涂料、塑料等的著色用顏料使用時，其價值非常低。因此有必要對此粗制銅酞菁進行微細化處理，以形成色彩上利用價值高的顆粒，即要微細成0.01～0.5μm左右的顆粒。
眾所周知，作為在工業上對粗制銅酞菁進行微細化處理的方法有各種例子，例如有溶劑鹽研磨法(Solvent Salt Milling Method)，即將少量的二甘醇等溶劑添加到粗制銅酞菁和氯化鈉的混合物中、使之濕潤后，使用球磨機或立式球磨機、并且還使用分批式捏和機等，強烈攪拌以進行濕式研磨粉碎的方法。此方法是，先通過水洗，從得到的攪拌物中除去氯化鈉、二甘醇等之后，再進行干燥，以致得到作為一次顆粒的細銅酞菁顏料。
然而，如日本專利公開公報平成7-53889號所示，以往的分批式捏和機等存有下述一系列的問題因分批式生產所帶來的、對生產規模的制約和對各批產品之間的質量波動；因開放式造成的、雜質混入和粉塵引起的操作環境的污染；等等。
此外，從有機著色體進行微細化處理的觀點來看，在能量的大量使用和微細化程度方面也受到限制。而且，當將得到的銅酞菁顏料分散在照相凹板油墨、膠印油墨等印刷油墨或涂料等載色劑中而使用時，仍然需要提高展色物的光澤性以及著色力。這些均是現存的課題。

發明內容
本發明就是鑒于上述情況而提出的，其目的是提供一種顏料的制造方法，該方法用來解決在以往的分批式捏和機中存在的一系列問題，具體地說，用來解決因分批式所帶來的、對生產規模的制約和對各批產品之間的質量波動，因開放式造成的、雜質混入和粉塵引起的操作環境的污染之問題。
此外，本發明的目的還在于提供一種顏料的制造方法，該方法與以往的分批式捏和機相比，用較少的能量可以得到更微細的顆粒，在分散于照相凹板油墨、膠印油墨等印刷油墨或涂料等載色劑中而使用時，使展色物呈示良好的光澤性并提高著色力，而且，即使用于如噴墨用墨水或彩色濾光片等比通常載色劑要求使用更微細的顏料顆粒也好，可以呈示優異的適應性。
為解決上述問題，本發明所提供的顏料的制造方法，是使用具有研磨粉碎空間的連續式攪拌機對含有有機著色體、水溶性無機鹽以及水溶性有機液體的混合物進行攪拌的，其中，所述研磨粉碎空間形成于環形固定圓盤和轉動圓盤的間隙部分，所述環形固定圓盤繞驅動軸的軸心轉動，所述固定圓盤與所述環形固定圓盤同軸。
根據上述構成，與以往的分批式捏和機相比，對生產規模的制約小，可以適時適量生產，對各批量產品的質量波動也較小。此外由于采用了密閉式，可以消除因產生粉塵而造成操作環境的污染、混入雜質等一系列的問題。進而用少量的能量可以研磨粉碎而得到更微細的顆粒。再有，當將通過該制造方法得到的顏料分散于照相凹板油墨、膠印油墨等印刷油墨或涂料等載色劑中而使用時，則顏料可以使展色物呈示良好的光澤性，并使展色物提高其著色力等。
再說，根據上述構成，在確保設備成本以及制造成本降低的基礎上，不僅有助于改善操作環境和防止雜質混入到產品中等，而且在通過將得到的顏料分散于照相凹板油墨、膠印油墨等印刷油墨或涂料等的載色劑中進行使用的情況下，還可以對展色物賦予良好的光澤性并提高著色力等。
本發明的顏料的制造方法的所述有機著色體還可以含有粗大顆粒。在本發明中，所述粗大顆粒是指，如銅酞菁或二噁嗪紫等粒徑為0.01～0.5μm左右的顆粒在合成溶劑中顆粒成長到長徑為10～200μm左右的針狀顆粒，并且具有色彩上的利用價值的。
根據上述構成，含有導入到固定圓盤和旋轉圓盤的間隙中的粗大顆粒的有機著色體，通過旋轉園盤的旋轉被研磨粉碎成微細粉末。
本發明的顏料的制造方法的所述有機著色體還可以含有微細顆粒的凝聚物。在本發明中，所述微細顆粒的凝聚物是指，粒徑為0.01～0.5μm左右或更小的顆粒強力凝聚的凝聚物，并且具有色彩上的利用價值的。例如有氯化銅酞菁那樣，由剛合成后的粒徑為0.005～0.1μm左右的顆粒強力凝聚的凝聚物。
根據上述構成，含有導入到固定圓盤和旋轉圓盤的間隙中的微細顆粒的凝聚物的有機著色體，通過旋轉圓盤的旋轉被解碎而各顆粒被調整到同樣大小的程度。
本發明的顏料的制造方法的所述水溶性無機鹽，還可以是有機著色體的1重量倍以上。
根據上述構成，可以消除當將水溶性無機鹽設定在有機著色體的未滿1重量倍時，則有機著色體難以微細化之不適宜情況。
本發明的顏料的制造方法的所述水溶性無機鹽，還可以是有機著色體的30重量倍以下。
根據上述構成，由于水溶性無機鹽被設定在有機著色體的30重量倍以下，可以確保作為涂料最低限度必要的有機著色體，因此可以消除因生產率降低而不利于產業之不適宜的情況。
本發明的顏料的制造方法的所述水溶性有機液體，還可以是有機著色體的0.1重量倍以上。
根據上述構成，由于水溶性有機液體被設定在有機著色體的0.1重量倍以上，因此可以消除當水溶性有機液體小于有機著色體的0.1重量倍時要產生的、攪拌組成物變得過硬從而難以穩定運轉這樣的不適宜情況。
本發明的顏料的制造方法的所述水溶性有機液體，還可以是有機著色體的7重量倍以下。
根據上述構成，由于水溶性有機液體被設定為7重量倍以下，因此可以消除當水溶性有機液體大于有機著色體的7重量倍時要產生的、攪拌組成物變得過軟從而使微細化程度降低這樣的不適宜情況。
本發明的顏料的制造方法還可以所述水溶性無機鹽是有機著色體的1重量倍以上，并且所述水溶性有機液體是有機著色體的0.1重量倍以上。
根據上述構成，由于水溶性無機鹽被設定為1重量倍以上的同時，水溶性有機液體被設定為0.1重量倍以上，因此可以消除當水溶性無機鹽小于1重量倍時要產生的、有機著色體難以微細化這樣的不適宜情況的同時，還可以消除當水溶性有機液體小于有機著色體的0.1重量倍時要產生的、攪拌組成物變得過硬從而難以穩定運轉這樣的不適宜情況。
本發明的顏料的制造方法還可以所述水溶性無機鹽是有機著色體的30重量倍以下，并且所述水溶性有機液體是有機著色體的7重量倍以下。
根據上述構成，由于水溶性無機鹽被設定在30重量倍以下，因此可以消除因生產率降低而對產業不利這樣的不適宜情況。另外，由于水溶性有機液體被設定為7重量倍以下，因此可以消除攪拌組成物變得過軟、使微細化程度降低這樣的不適宜情況。
本發明的顏料的制造方法還可以將攪拌溫度控制在10～150℃的情況下進行。
根據上述構成，根據情況使含有有機著色體、水溶性無機鹽以及水溶性有機液體的混合物的研磨粉碎處理環境可以設為高于常溫或低于常溫。還有，通過提高溫度環境的自由度，當需要制得噴墨用墨水或彩色濾光片等比通常要求更微細的顏料顆粒時，則可以有效地進行有機著色體顆粒的研磨粉碎的同時，可以有效地進行基于與水溶性有機溶劑的接觸的有機著色體顆粒的長大。
還有，在上述的本發明中，優選將水溶性無機鹽設定在有機著色體的1重量倍以上、7重量倍以下，同時將水溶性有機液體設定為有機著色體的0.1重量倍以上、2重量倍以下。這時，可以消除當水溶性無機鹽小于1重量倍時則難以進行微細化處理這樣的不適宜情況。并且可以消除，當大于7重量倍時，雖然可以得到微細化的顏料，但因顏料處理量少而導致生產率降低、從而不利于產業這樣的不適宜情況。此外，可以消除當水溶性有機液體小于0.1重量倍時，則攪拌組成物變得過硬、難以穩定運轉這樣的不適宜情況，并且還可以消除當大于2重量倍時，則攪拌組成物變得過軟、降低微細化程度這樣的不適宜情況。
此外，在上述的發明中，另外優選將水溶性無機鹽設定為有機著色體的7重量倍以上、30重量倍以下，同時將水溶性有機液體設定為有機著色體的0.3重量倍以上、7重量倍以下。這時，即使用途為如噴墨用墨水或彩色濾光片等比通常要求更微細的顏料顆粒也好，可以賦予優異的適應性。此外，在短時間內可以容易地制造無法用以往分批式捏和機制得的微細顏料。
再說，由于使水溶性無機鹽為有機著色體的7重量倍以上且30重量倍以下、又使水溶性有機液體為有機著色體的0.3重量倍以上且7重量倍以下，因此可以消除在水溶性無機鹽小于7重量倍時難以進行微細化處理這樣的不適宜情況，而且，也可以消除如下不適宜的情況當大于30重量倍時，雖然可以得到微細化的顏料，但是因顏料的處理量變少而使生產率降低、導致對產業不利的情況。即，相對于有機著色體，在水溶性無機鹽的使用量比以往多的條件下進行溶劑鹽研磨，從而可以制造出更微細的有機著色體。此外，可以消除下述不適宜情況，即當水溶性有機液體小于0.3重量倍時，則攪拌組成物變得過硬，導致難以穩定運轉；還有，當大于7重量倍時，則攪拌組成物變得過軟，從而使微細化程度降低。
此外，由于水溶性無機鹽被設定為7重量倍以上、30重量倍以下，則與以往的分批式捏和機等情況相比，該水溶性無機鹽的量得到增加，由此可以更良好地使有機著色體微細化，而且可以提高生產效率，進而有助于連續制造顏料時的穩定運行。
此外，不僅有助于改善操作環境和防止雜質混入到產品中等，而且在把得到的顏料分散于照相凹板油墨、膠印油墨等印刷油墨或涂料等的載色劑中使用的情況下，還可以對展色物賦予良好的光澤性以及提高著色力等。進而由于與以往的分批式捏和機的條件相比，增加了水溶性無機鹽的量，這樣就可更良好地使有機著色體微細化，同時可以提高生產效率，進而有助于連續制造顏料時的穩定運行。
此外，在上述發明中，優選把攪拌溫度控制在70～150℃，這樣，可以有效地進行有機著色體顆粒的研磨粉碎的同時，可以有效地進行基于與水溶性有機溶劑接觸的有機著色體的顆粒成長。


圖1為表示本發明的連續式攪拌機的一個實施方式的側視剖面圖。
圖2為表示適用于圖1所示的連續式攪拌機中的固定圓盤和旋轉圓盤的一個實施方式的主視圖(從圖1的右邊看的圖)或后視圖(從圖1的左邊看的圖)，在圖中，(a)表示扇型凹陷固定圓盤、(b)表示扇型凹陷旋轉圓盤、(c)表示菊花型凹陷固定圓盤、(d)表示菊花型凹陷旋轉圓盤、(e)表示臼型凹陷固定圓盤、(f)表示臼型凹陷旋轉圓盤。
具體實施例方式
首先，參照圖1對實施本發明方法時使用的連續式攪拌機進行說明。圖1為表示本發明的連續式攪拌機的一個實施方式的側視剖面圖。順便說明的是，適用于本發明的連續式攪拌機例如有記載在日本專利公告公報平成2-92號等中的攪拌機，可以列舉淺田鐵工株式會社制造的連續式攪拌機(“Miracle K.C.K.”)。
如圖1所示，連續式攪拌機10，作為主要結構，具有送料部分1；攪拌部分2；排出部分3；和定量送料器部分4。上述送料部分1具有沿水平方向延伸的筒狀外殼11以及與此外殼11同軸的螺旋桿12，該螺旋桿12以滑動連接狀態配合插入該外殼11中。在上述外殼11的上游一側的上表面處開有原料進口111，其接受來自定量送料器部分4的原料。上述螺旋桿12的底端部(圖1的右邊)以同軸的方式被固定在圖中省略的驅動電動機的驅動軸121上，上述螺旋桿12在驅動電動機的驅動下，通過該驅動軸121繞軸心轉動。在上述螺旋桿12的外周面上設有螺旋葉片122，其對軸向呈規定角度、以螺旋狀地被設置，該螺旋葉片122可以繞軸心轉動，因此可將定量送料器部分4所提供的原料壓送至攪拌部分2。
上述定量送料器部分4是用于把作為連續攪拌處理對象的原料(在本發明中，該原料是含有有機著色體、水溶性無機鹽以及水溶性有機液體的混合物，并且呈溶膠狀或凝膠狀的混合物)提供給送料部分1的裝置，包括承裝原料的原料料斗41；將從該原料料斗41的底部送出的原料向送料部分1輸送的螺旋送料器42；和以覆蓋該螺旋送料器42的下游端的方式，垂直設置在上述外殼11的原料進口111周圍邊緣上的連接筒體43。
上述螺旋送料器42，其螺旋葉片以滑動連接的狀態安裝在中間筒體44內，該中間筒體44設于原料料斗41的底部開口和連接筒體43的上部開口之間，螺旋送料器42的底端一側(圖1的右邊)以同軸的方式與圖中省略的送料電動機的驅動軸相連接。因此，螺旋送料器42在送料電動機的驅動下繞軸心轉動來輸送原料料斗41內的原料，通過中間筒體44和連接筒體43，將原料按預先設定的輸送量提供到外殼11內。
上述攪拌部分2包括多個固定圓盤21；環形的攪拌圓筒22；以及旋轉圓盤23，其中，所述環形的攪拌圓筒22以被夾持在固定圓盤21之間的狀態下、與固定圓盤21交互地被配置，所述旋轉圓盤23以其正表面(圖1中與軸向垂直的面，按照裝配方式有時圖中右邊一側平面為正表面，有時圖中左邊一側平面為正表面)與上述固定圓盤21的正表面相面對的狀態下并以同軸的方式、配合插入在上述攪拌圓筒22中。在上述多個固定圓盤21以及攪拌圓筒22中貫通有圖中省略的聯桿(tie rod)，該聯桿的底端部被固定于送料部分1的外殼11中，因此固定圓盤21和攪拌圓筒22與送料部分1形成一體。
上述各旋轉圓盤23被裝在圖中省略的花鍵軸的外側上，該花鍵軸以同軸的方式從螺旋桿12的前端伸出。在相鄰的旋轉圓盤23之間設置有筒狀的中間螺紋環24，從而在花鍵軸上形成有旋轉圓盤23和螺紋環24交互地被安裝的狀態。該旋轉圓盤23的外徑尺寸要比固定圓盤21的內徑尺寸稍小，同時中間螺紋環24的外徑尺寸要比旋轉圓盤23的內徑尺寸稍小，從而在上述花鍵軸上形成有各旋轉圓盤23和各中間螺紋環24以交互配置的方式從外面安裝的狀態，它們的外周面隔開規定距離分別面對攪拌圓筒22和固定圓盤21的內周面排列，該隔開距離(即，上述外周面和上述內周面的間隙)為可將原料通過的大小。
根據上述構成，在螺旋送料器42的驅動下，連續式攪拌機10將裝填在原料料斗41中的原料從原料料斗41的底部送出，通過中間筒體44和連接筒體43，導入到送料部分1的外殼11內。導入到外殼11內的原料，利用螺旋桿12的驅動旋轉造成的螺旋葉片122的轉動，依次被輸送至下游一側的攪拌部分2。
接下來，被輸送到攪拌部分2的原料，首先通過從繞軸心轉動的最上游(圖1的右邊)的螺旋桿12的外周面和最上游一側的外殼11的內周面之間，然后繼續通過從最上游一側的固定圓盤21的圖1中的左側面和繞軸心轉動的最上游一側的旋轉圓盤23的右側面之間，當通過這些間隙時，則對該原料實施攪拌處理。根據設有的固定圓盤21、攪拌圓筒22、旋轉圓盤23以及中間螺紋環24的數量，分多個階段反復對該原料進行攪拌操作，以對原料含有的多種成分(在本發明中，該成分包括有機著色體、水溶性無機鹽和水溶性有機液體)實施攪拌處理。攪拌處理完成后得到的產品從排出部分3排到外面，具體地說，從最下游一側的旋轉圓盤23的外周面與固定圓盤21的內周面之間的間隙排出。
圖2為表示用于圖1所示的連續式攪拌機中的固定圓盤和旋轉圓盤的一個實施方式的正視圖(從圖1的右邊看的圖)或后視圖(從圖1的左邊看的圖)，在圖中，(a)表示扇型凹陷固定圓盤21a、(b)表示扇型凹陷旋轉圓盤23b、(c)表示菊花型凹陷固定圓盤21c、(d)表示菊花型凹陷旋轉圓盤23d、(e)表示臼型凹陷固定圓盤21e、(f)表示臼型凹陷旋轉圓盤23f。
如圖2所示，在固定圓盤21上具有動配合孔211，用于動配合在以同軸方式穿入的中間螺紋環24上，同時在固定圓盤的正表面或反對表面(正面或背面的至少一側表面)上形成有從此動配合孔211向徑向凹陷的、在圓周方向上等間隔的多個凹陷部分(凹陷處(研磨粉碎空間)212)。另一方面，在旋轉圓盤23上具有外配合孔231，用于以緊密接觸的狀態裝在以同軸的方式穿入的圖中省略的花鍵軸上，同時在旋轉圓盤23的正表面或反對表面(正面或背面的至少一側表面)上形成有與上述固定圓盤21的凹陷處212對應的凹陷處(研磨粉碎空間)232。旋轉圓盤23的凹陷處232其周邊為敞開狀態。
導進固定圓盤21和旋轉圓盤23之間的間隙中的原料，在上述螺旋桿12的驅動下，通過擠壓依次進入各凹陷處212、232內，在此狀態下，利用旋轉圓盤23繞軸心的轉動，以各凹陷處212、232之間的界面為界線，對各凹陷處212、232內的原料施加剪切力。即，置于面對的固定圓盤21和旋轉圓盤23的各凹陷處212、232內的原料經各凹陷處212、232的邊緣棱線切割，對原料施加剪切力并且進行置換(被剪切后的原料從各凹陷處212、232出來，同時新的原料進入到各凹陷處212、232中)，從而使得原料被攪拌分散。
根據凹陷處212、232的形狀，將上述固定圓盤21和旋轉圓盤23分成多種類型圖2(a)和圖2(b)所示的扇型凹陷固定圓盤21a和扇型凹陷旋轉圓盤23b、圖2(c)和圖2(d)所示的菊花型凹陷固定圓盤21c和菊花型凹陷旋轉圓盤23d、以及圖2(e)和圖2(f)所示的臼型凹陷固定圓盤21e和臼型凹陷旋轉圓盤23f，這是為了隨著攪拌分散處理的進行加大對原料的剪切力。
即，各凹陷處212、232的空隙率(各凹陷處212、232的面積相對于固定圓盤21或旋轉圓盤23的表面面積的比例(％))，按扇型凹陷處212、232、菊花型凹陷處212、232和臼型凹陷處212、232的順序降低，隨著空隙率的減小，對原料施加的剪切力就會增加。
在本實施方式中，為了伴隨對原料的攪拌分散處理的進行而增加對原料的剪切力，將凹陷處212、232以從上游一側向下游一側依次按照扇型固定圓盤21和旋轉圓盤23、菊花型固定圓盤21和旋轉圓盤23以及臼型固定圓盤21和旋轉圓盤23的順序配置。但是，將各固定圓盤21和旋轉圓盤23的排列，以對原料的剪切力比其上游一側的剪切力相同或加大的方式，配置也可以。
這樣，由于不是突然對原料施加大的剪切力，而是伴隨攪拌分散處理的進行依次增加對原料的剪切力，因此能夠對原料實施不過分并順利的攪拌分散處理，從而能夠可靠地使原料含有的有機著色體、水溶性無機鹽和水溶性有機液體等成分進行相互攪拌分散。
根據上述構成，如果原料成分之一的有機著色體含有粗大顆粒也好，通過將該有機著色體導入到固定圓盤21和旋轉圓盤23的間隙中(特別是各凹陷處212、232內)，利用旋轉圓盤23的旋轉對粗大顆粒施加剪切力，連續式攪拌機10可以將該有機著色體研磨粉碎成微細粉末。
又，如果有機著色體含有由微細顆粒形成的聚集物的話，通過將該聚集物導入到固定圓盤21和旋轉圓盤23的間隙中(特別是各凹陷處212、232內)，利用旋轉圓盤23的旋轉，可以可靠地對該聚集物進行研磨粉碎、顆粒調整(將各顆粒調整到同樣大小的程度)。
下面，對利用如上所述的連續式攪拌機10實施攪拌分散處理的顏料進行詳細說明。本發明的顏料是使用具有研磨粉碎空間的連續式攪拌機10對含有有機著色體、水溶性無機鹽以及水溶性有機液體的混合物進行攪拌而得到的，該研磨粉碎空間形成在環形固定圓盤21和繞驅動軸121的軸心旋轉且與該固定圓盤21同軸的旋轉圓盤23之間的間隙部分。
本發明中使用的有機著色體，例如有象偶氮顏料那樣，在合成時通過選擇適當的反應條件而得到的、微細且顆粒調整過的有機著色體；象氯化銅酞菁顏料那樣，將在合成時生成的非常微細而且凝聚的顆粒、在后續的工序中進行顆粒成長、顆粒調整的有機著色體；象銅酞菁顏料那樣，將在合成時生成的粗大且不均勻的顆粒、在后續的工序中進行微細化和顆粒調整的有機著色體；等等。此外，如果是要求微細化和顆粒調整的顏料，對其分子結構沒有特別的限定，例如，可以使用偶氮顏料、酞菁顏料或者喹吖酮顏料。還可以使用異二氫吲哚酮、異二氫吲哚、二萘嵌苯、二萘嵌苯酮、二酮吡咯并吡咯、硫靛、二噁嗪、奎酞酮、蒽醌或陰丹士林酮等已知的。也可以使用把上述兩種以上混合后微細化的有機著色體。
本發明中使用的水溶性無機鹽沒有特別的限定，例如，可以列舉食鹽(氯化鈉)、氯化鉀、硫酸鈉、氯化鋅、氯化鈣或它們的混合物等。
作為本發明中使用的水溶性有機溶劑，是為了使有機著色體和水溶性無機鹽形成均勻的結塊而加入的，其可與水自由混合、或者雖不能自由混合但具有可以以工業方式用水洗除去的溶解度的溶劑，只要是有機著色體可以顆粒成長的溶劑，就沒有特別的限定，但由于攪拌時溫度會升高，溶劑變成容易蒸發的狀態，從安全方面考慮，優選的是高沸點溶劑。例如可以列舉2-(甲氧基甲氧基)乙醇、2-丁氧基乙醇、2-(異戊基氧基)乙醇、2-(已基氧基)乙醇、二甘醇、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單丁醚、三甘醇、三甘醇單甲醚、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、二丙二醇單乙醚、低分子量聚二丙二醇、苯胺、吡啶、四氫呋喃、二氧六環、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、甲基乙基甲酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、正甲基吡咯烷酮等。此外，根據需要也可以將兩種以上的溶劑混合后使用。
作為本發明的第一個實施方式，在以照相凹板油墨或膠印油墨等印刷油墨為對象時，優選的是攪拌組成物中的水溶性無機鹽的量在有機著色體的1重量倍以上、7重量倍以下的范圍。這是因為在水溶性無機鹽小于1重量倍的情況下，作為印刷用墨水難以微細化；反之，在大于7重量倍的情況下，雖然可以得到微細化顏料，但是由于顏料的處理量會變少，因而導致生產率降低，對產業不利。
還有，在第一個實施方式的情況下，另外優選的是本發明中攪拌組成物中的水溶性有機液體的量在有機著色體的0.1重量倍以上、2重量倍以下的范圍。這是因為水溶性有機液體在小于0.1重量倍的情況下，攪拌組成物變得過硬，難以穩定運行；反之，在大于2重量倍的情況下，攪拌組成物變得過軟，從而使微細化程度降低。
作為本發明的第二個實施方式，在用途為噴墨用墨水或彩色濾光片等時，優選的是攪拌組成物中的水溶性無機鹽的量在有機著色體的7重量倍以上、30重量倍以下的范圍。這是因為在水溶性無機鹽小于7重量倍的情況下，作為噴墨用墨水難以微細化；反之，在大于30重量倍的情況下，雖然可以得到微細化顏料，但是由于顏料的處理量變少，導致生產率降低，因而對產業不利。即，相對于有機著色體，利用在水溶性無機鹽的使用量比以往的量多的條件下(即通過溶劑鹽研磨法)，可以制造出噴墨用墨水等顏料。
還有，在第二實施方式的情況下，另外優選的是本發明中攪拌組成物中的水溶性有機液體的量在有機著色體的0.3重量倍以上、7重量倍以下的范圍。這時，根據水溶性無機鹽的量和攪拌組成物的硬度進行可以適宜選擇。這是因為水溶性有機液體在小于0.3重量倍的情況下，攪拌組成物變得過硬，難以穩定運行；反之，在大于7重量倍的情況下，攪拌組成物變得過軟，從而使微細化程度降低。
本發明對于連續式攪拌機的運轉條件沒有特別的限制，但為了控制處理量和顏料的質量，優選調節攪拌組成物的配比、攪拌溫度或機械能的投入量(主軸(驅動軸121)轉數、原料的供應量、主軸的動力負荷等)。其中，攪拌溫度的調節對有機著色體顆粒的研磨、以及對通過與水溶性有機溶劑接觸而產生的有機著色體的顆粒成長都有效，因此，攪拌溫度優選為10～150℃，特別優選為40～130℃。通過提高溫度可以促進有機著色體顆粒的成長速度。相反，通過降低溫度可以抑制有機著色體顆粒的成長，從而使顆粒更微細化。再說，在高于150℃的高溫下，顆粒長得較大，必須在短時間內進行攪拌，但導致顆粒調整的時間變短，對質量不利。此外，攪拌開始后，根據需要可以進行加熱或冷卻，或者對每個固定圓盤21可以改變攪拌溫度，來調節有機著色體顆粒的成長。
此外，為了控制處理量和顏料的質量，可以對攪拌組成物的配比、攪拌溫度、機械能的投入量(主軸(驅動軸121)轉數、原料的供應量、主軸的動力負荷等)進行調整等。
對攪拌后的混合物可以采用常規方法來進行處理。例如，通過使用水或無機酸水溶液對攪拌組成物進行處理、過濾，通過水洗去除水溶性無機鹽和水溶性有機溶劑，以離析顏料。顏料可以在潮濕的狀態下直接使用，也可以通過干燥、研磨粉碎后以粉末狀態使用。根據需要，也可以在攪拌后添加樹脂、表面活性劑或其它的添加劑。
盡管對通過本發明的方法制造的顏料的用途沒有特別的限定，可用于通常使用的色料，還可以用于比通常色料要求具有較高光澤和著色力等用途的色料。例如，在制造照相凹板油墨的情況下，對使用的載色劑沒有特別的限定，也可以含有輔助劑或填充顏料。用來照相凹板油墨用的載色劑，可以列舉脂松香、木松香、妥爾油松香、枸櫞松香、馬來酸樹脂、聚酰胺樹脂、乙烯樹脂、硝化纖維素、乙酸纖維素、乙基纖維素、氯化橡膠、環化橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、硬瀝青、達馬樹脂、蟲膠等樹脂混合物；上述樹脂的混合物；上述的樹脂溶于水后的水溶性樹脂；或者由乳膠樹脂和烴、醇、酮、醚醇、醚、酯、水等溶劑組成的物質。其中，如果使用纖維素類的話，能夠得到良好的光澤性和鮮亮的質量。此外，在載色劑中混合或分散顏料的情況下，通過使用洗解器、高速混合器、高速攪拌器、捏和機、沖洗裝置、輥式研磨粉碎機、輾輪式混料機或立式球磨機等作為分散機械，可以進行良好的混合或分散。
下面通過列舉本發明的實施例和以往方法的比較例，對本發明進行詳細說明。但是本發明并不限于這些實施例的范圍。另外，在實施例中，所謂“份”表示重量份，“％”表示重量％。
此外，實施例1～4涉及通常的涂料，而實施例5～8涉及噴墨用墨水或彩色濾光片等比通常的涂料要求更微細的顏料顆粒的涂料。
使用轉化混合機(淺田鐵工株式會社制)對100份粗制銅酞菁Blue15(珠海東洋油墨有限公司制T-95天然藍(crude blue))、600份氯化鈉、100份二甘醇進行5分鐘的預混合，使它們大體均勻。用螺旋桿式定量送料器(定量送料器部分4(圖1))將此混合物供給到連續式攪拌機10(淺田鐵工株式會社制造的“MiracleK.C.K.-42型”)，把粗制顏料研磨粉碎。連續式攪拌機10的運行條件是送料部分螺桿直徑為φ120mm、由固定圓盤和轉動圓盤組成的攪拌部分為8組、攪拌組成物的擠出量為21kg/小時、主軸轉數為50rpm、研磨粉碎溫度為100℃。這樣，把得到的攪拌組成物取出，放在1300份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，經過濾、水洗、干燥而得到顏料顆粒，該顏料顆粒通過BET法(Brunauer-Emmett-Teller adsorption method)測得的比表面積為81m2/g，通過TEM(電子顯微鏡)觀察，看出顏料顆粒全部得到了細微地分散，而沒有粗大顆粒。而且，與下面所示的通過比較例1的制造方法得到的顏料相比，顏料顆粒更微細。此外，每1kg顏料的電能投入量為1.7kWh/kg，為比較例1的43％。還有，對照相凹板油墨進行的評價結果，得到了光澤性及著色力均良好的質量。
將100份粗制銅酞菁Blue15(珠海東洋油墨有限公司制T-95天然藍)、600份氯化鈉、100份二甘醇裝入1000容積份的雙柄型捏和機中，在100～110℃下，在保持稠密的塊狀(面團狀(dough))的情況下攪拌5小時。把研磨粉碎后的攪拌組成物取出，放在1300份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，過濾、水洗、干燥后得到目的顏料。該顏料通過BET法測得的比表面積為69m2/g，用TEM觀察，確認顏料顆粒全部微細分散，沒有粗大顆粒。此外，每1kg顏料的電能投入量為4.0kWh/kg。
使用與實施例1相同的連續式攪拌機10，在攪拌組成物的擠出量為25kg/小時、主軸轉數為50rpm、研磨溫度為110℃的情況下，對100份粗制半氯代銅酞菁(BASF公司制赫里奧根藍(Heliogen Blue)D-7000)、450份氯化鈉、60份二甘醇進行處理后，得到了目的混合物。與實施例1相同，對得到的攪拌組成物中的顏料部分進行了精制、過濾、干燥，并對得到的顏料進行了評價，結果比表面積為83m2/g。通過TEM觀察，確認了顏料顆粒全部微細分散，沒有粗大顆粒。此外和下面所示的用比較例2的制造方法得到的顏料相比，得到的顏料更為微細。此外，每1kg顏料的電能投入量為1.1kWh/kg，為比較例2的39％。還有，對照相凹板油墨進行的評價結果，得到了光澤性及著色力均良好的質量。
把100份粗制半氯代銅酞菁(BASF公司制赫里奧根藍D-7000)、450份氯化鈉、60份二甘醇裝入1000容積份的雙柄型捏和機中，在100～110℃下，保持在稠密的塊狀(面團狀)的情況下，進行6小時的攪拌。把研磨粉碎后的攪拌組成物取出，放在1300份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，過濾、水洗、干燥后得到目的顏料。此顏料通過BET法測得的比表面積為75m2/g，通過TEM觀察，確認顏料顆粒全部微細分散，沒有粗大顆粒。此外，每1kg顏料的電能投入量為2.8kWh/kg。
使用與實施例1相同的連續式攪拌機10，在攪拌組成物的擠出量為24kg/小時、主軸轉數為50rpm、研磨溫度為120℃的情況下，對100份粗制高氯化銅酞菁(東洋油墨制造株式會社制X-20天然綠(crude green))、200份氯化鈉、60份二甘醇進行處理后，得到了目的混合物。與實施例1相同，對得到的攪拌組成物中的顏料部分進行了精制、過濾、干燥，并對得到的顏料進行了評價，結果比表面積為59m2/g。用TEM觀察，與用下面所示的比較例3的制造方法得到的顏料相比，顏料的顆粒被良好地顆粒調整。雖然比表面積大體近似于比較例3，但是照相凹板油墨的評價結果表明，得到了光澤性及著色力均良好的質量。此外，每1kg顏料的電能投入量為1.2kWh/kg，為比較例3的55％。
將100份粗制高氯化銅酞菁(東洋油墨制造株式會社制X-20天然綠)、200份氯化鈉、60份二甘醇裝入1000容積份的雙柄型捏和機，在110～120℃下，保持在稠密的塊狀(面團狀)的情況下，進行6小時的攪拌。把研磨粉碎后的攪拌組成物取出，放在1300份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，過濾、水洗、干燥后得到目的顏料。此顏料通過BET法測得的比表面積為59m2/g，通過TEM觀察可見，顏料顆粒已得到調整(被顆粒調整)。此外，每1kg顏料的電能投入量為2.2kWh/kg。
使用與實施例1相同的連續式攪拌機10，在攪拌組成物的擠出量為20kg/小時、主軸轉數為50rpm、研磨溫度為90℃的情況下，對100份粗制二噁嗪紫(住友化學株式會社制Smiton First Violet RL Base)顏料、650份氯化鈉、90份二甘醇進行處理后，得到目的混合物。與實施例1相同，對得到的攪拌組成物中的顏料部分進行精制、過濾、干燥，并對得到的顏料進行評價，結果比表面積為87m2/g。通過TEM觀察，確認顏料顆粒全部微細分散，沒有粗大顆粒。此外，與下面所示的用比較例4的制造方法得到的顏料相比，得到的顏料更為微細。此外，每1kg顏料的電能投入量為1.9kWh/kg，為比較例4的48％。還有，對照相凹板油墨進行的評價結果，得到了光澤性及著色力均良好的質量。
將100份粗制二噁嗪紫(住友化學株式會社制Smiton First Violet RL Base)顏料、650份氯化鈉、90份二甘醇裝入1000容積份的雙柄型捏和機，在90℃下保持在稠密的塊狀(面團狀)的情況下，進行7小時的攪拌。把研磨粉碎后的攪拌組成物取出，放在1300份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，過濾、水洗、干燥后得到目的顏料。該顏料用BET法測得的比表面積為79m2/g，用TEM觀察，確認了顏料顆粒全部得以微細分散，沒有粗大顆粒。此外，每1kg顏料的電能投入量為4.0kWh/kg。
使用轉化混合機(淺田鐵工株式會社制)，對100份粗制銅酞菁藍Blue15(珠海東洋油墨有限公司制T-95天然藍)、1000份氯化鈉、150份二甘醇進行5分鐘的預混合，使其大體均勻。用螺旋桿式定量送料器(定量送料器部分4(圖1))將該混合物供給到連續式攪拌機10(淺田鐵工株式會社制造的“Miracle K.C.K.-42型”)中，研磨粉碎粗制顏料。連續式攪拌機10的運行條件是送料部分螺桿直徑為φ120mm、由固定圓盤和轉動圓盤組成的攪拌部分為8組、在攪拌組成物的擠出量為22kg/小時、主軸轉數為50rpm、攪拌溫度為100℃。把得到的攪拌組成物取出，放在10000份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，經過濾、水洗、干燥而得到顏料顆粒，該顏料顆粒通過BET法測得的比表面積為90m2/g，通過TEM(電子顯微鏡)觀察，可確認到顏料顆粒全部微細分散，沒有粗大顆粒。對TEM的照片進行圖象分析，計算出一次顆粒的平均直徑，其結果為43nm。此外，與下面所示的用比較例5的制造方法得到的顏料相比，得到的顏料更為微細。此外，每1kg顏料的電能投入量為3.1kWh/kg，為比較例5的44％。此外，將其與顏料組成物10份、照相凹板油墨用漆(硝化纖維素樹脂12％、乙酸乙酯33％、甲苯30％、異丙醇15％、甲醇10％)90份和3mm的玻璃球100份相混合，用漆調節器分散60分鐘后制得到照相凹板油墨，用涂漆機把該照相凹板油墨涂在薄片上，測定的60°光澤值為84％。
把粗制銅酞菁藍Blue15(珠海東洋油墨有限公司制T-95天然藍)100份、氯化鈉1000份、二甘醇150份裝入1000容積份的雙柄型捏和機中，在100～110℃下，保持在稠密的塊狀(面團狀)的情況下，進行5小時的攪拌。把研磨粉碎后的攪拌組成物取出，放在10000份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，過濾、水洗、干燥后得到目的顏料。此顏料用BET法測得的比表面積為73m2/g，此外，與實施例5進行相同測定所得到的TEM照片的圖象分析值為64nm。此外，每1kg顏料的電能投入量為7.1kWh/kg。與實施例5同樣制作的展色物的光澤值為68％。
使用轉化混合機(淺田鐵工株式會社制)對100份粗制銅酞菁藍Blue15(珠海東洋油墨有限公司制T-95天然藍)、2000份氯化鈉、230份二甘醇進行5分鐘的預混合，使其大體均勻。用螺旋桿式定量送料器(定量送料器部分4(圖1))把此混合物供給到連續式攪拌機10(淺田鐵工株式會社制造的“Miracle K.C.K.-42型”)中，研磨粉碎粗制顏料。連續式攪拌機10的運行條件是送料部分螺桿直徑為φ120mm、由固定圓盤和轉動圓盤組成的攪拌部分為8組、攪拌組成物的擠出量為23kg/小時、主軸轉數為50rpm、攪拌溫度為60℃。把得到的攪拌組成物取出，放在20000份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，經過濾、水洗、干燥后得到顏料顆粒，該顏料顆粒通過BET法測得的比表面積為107m2/g，用TEM(電子顯微鏡)觀察，確認顏料顆粒全部微細分散，沒有粗大顆粒。另外，對TEM的照片進行圖象分析，計算出一次顆粒的平均直徑，其結果為35nm。此外，與下面所示的用比較例6的制造方法得到的顏料進行比較，得到的顏料更微細化。此外，每1kg顏料的電能投入量為6.5kWh/kg，為比較例6的32％。再有，與實施例5同樣制作的展色物的光澤值為87％。
把粗制銅酞菁藍Blue15(珠海東洋油墨有限公司制T-95天然藍)100份、氯化鈉2000份、二甘醇230份裝入1000容積份的雙柄型捏和機中，在65～75℃下，保持在稠密的塊狀(面團狀)的情況下，進行7小時的攪拌。把研磨粉碎后的攪拌組成物取出，放在20000份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，過濾、水洗、干燥后得到目的顏料。此顏料通過BET法測得的比表面積為88m2/g。此外，與實施例5進行相同測定的TEM照片的圖象分析值為45nm。此外，每1kg顏料的電能投入量為20.2kWh/kg。與實施例5同樣制作的展色物的光澤值為83％。
使用轉化混合機(淺田鐵工株式會社制)，對100份粗制銅酞菁藍Blue15(珠海東洋油墨有限公司制T-95天然藍)、400份氯化鈉、70份二甘醇進行5分鐘的預混合，使其大體均勻。用螺旋桿式定量送料器(定量送料器部分4(圖1))把此混合物供給到連續式攪拌機10(淺田鐵工株式會社制造的“Miracle K.C.K.-42型”)中，研磨粉碎粗制顏料。連續式攪拌機10的運行條件是送料部分螺桿直徑為φ120mm、由固定圓盤和轉動圓盤組成的攪拌部分為8組、攪拌組成物的擠出量為20kg/小時、主軸轉數為50rpm、攪拌溫度為60℃。把得到的攪拌組成物取出，放在20000份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，經過濾、水洗、干燥后得到顏料顆粒，該顏料顆粒用BET法測得的比表面積為78m2/g，用TEM(電子顯微鏡)觀察，確認顏料顆粒全部微細分散，沒有粗大顆粒。另外，對TEM的照片進行圖象分析，計算出一次顆粒的平均直徑，其結果為52nm。此外，每1kg顏料的電能投入量為1.2kWh/kg。還有，與實施例5同樣制作的展色物的光澤值為73％。
使用與實施例1相同的連續式攪拌機10，在攪拌組成物的擠出量為20kg/小時、主軸轉數為50rpm、攪拌溫度為90℃的情況下，對100份粗制二噁嗪紫(住友化學株式會社制Smiton First Violet RL Base)顏料、2000份氯化鈉、210份二甘醇進行處理后，得到目的混合物。與實施例1相同，對得到的攪拌組成物中的顏料部分進行精制、過濾、干燥后，并對得到的顏料進行評價，結果比表面積為101m2/g。通過TEM觀察，確認了顏料顆粒全部微細分散，沒有粗大顆粒。另外，對TEM的照片進行圖象分析，計算出一次顆粒的平均直徑，其結果為37nm。此外，與下面所示的用比較例7的制造方法得到的顏料相比，得到的顏料更為微細。此外，每1kg顏料的電能投入量為6.3kWh/kg，為比較例7的32％。以及與實施例5同樣制作的展色物的光澤值為87％。
將100份粗制二噁嗪紫(住友化學株式會社制Smiton First Violet RL Base)顏料、2000份氯化鈉、210份二甘醇裝入1000容積份的雙柄型捏和機中，在90～95℃下，保持在稠密的塊狀(面團狀)的情況下，進行7小時的攪拌。將研磨粉碎后的攪拌組成物取出，放在20000份70℃的1％硫酸水溶液中，保溫攪拌1小時后，經過濾、水洗、干燥得到目的顏料。此顏料通過BET法測得的比表面積為87m2/g。此外，與實施例5同樣測定的TEM照片的圖象分析值為41nm。此外，每1kg顏料的電能投入量為19.8kWh/kg。與實施例5同樣制作的展色物的光澤值為82％。
在表1中，對于實施例1～8中的制造條件和得到的顏料性能進行了表示。還有，與實施例1～6對應的各比較例以及與實施例8對應的比較例7中的各制造條件和得到的顏料性能也同樣進行了表示。


權利要求
1.一種顏料制造方法，其特征在于，使用具有研磨粉碎空間的連續式攪拌機對含有有機著色體、水溶性無機鹽以及水溶性有機液體的混合物進行攪拌，其中，所述研磨粉碎空間形成于環形固定圓盤和轉動圓盤的間隙部分，所述環形固定圓盤繞驅動軸的軸心轉動，所述固定圓盤與所述環形固定圓盤同軸。
2.如權利要求1所述的顏料制造方法，其特征在于，所述有機著色體含有粗大顆粒。
3.如權利要求1所述的顏料制造方法，其特征在于，所述有機著色體含有微細顆粒的凝聚物。
4.如權利要求1至3中任一項所述的顏料制造方法，其特征在于，所述水溶性無機鹽是所述有機著色體的1重量倍以上。
5.如權利要求1至3中任一項所述的顏料制造方法，其特征在于，所述水溶性無機鹽是所述有機著色體的30重量倍以下。
6.如權利要求1至3中任一項所述的顏料制造方法，其特征在于，所述水溶性有機液體是所述有機著色體的0.1重量倍以上。
7.如權利要求1至3中任一項所述的顏料制造方法，其特征在于，所述水溶性有機液體是所述有機著色體的7重量倍以下。
8.如權利要求1至3中任一項所述的顏料制造方法，其特征在于，所述水溶性無機鹽是所述有機著色體的1重量倍以上，所述水溶性有機液體是所述有機著色體的0.1重量倍以上。
9.如權利要求1至3中任一項所述的顏料制造方法，其特征在于，所述水溶性無機鹽是所述有機著色體的30重量倍以下，所述水溶性有機液體是所述有機著色體的7重量倍以下。
10.如權利要求1至3中任一項所述的顏料制造方法，其特征在于，攪拌溫度控制在10～150℃。
全文摘要
一種顏料的制造方法，使用具有研磨粉碎空間的連續式攪拌機(10)對含有有機著色體、水溶性無機鹽以及水溶性有機液體的混合物進行攪拌，其中，所述研磨粉碎空間形成于環形固定圓盤(21)和轉動圓盤(23)的間隙部分，所述環形固定圓盤繞驅動軸(121)的軸心轉動，所述固定圓盤與所述環形固定圓盤同軸。可解決在使用以往的分批式捏和機等時存在的生產規模的制約、各批量的質量不穩定、因開放式而導致混有雜質、和因產生粉塵造成操作環境污染等問題。
文檔編號C09B67/04GK1746228SQ20051009844
公開日2006年3月15日 申請日期2005年9月8日 優先權日2004年9月8日
發明者森高見, 瀨川信之, 小谷卓也, 中村博之, 楠本裕一, 山岡岸泰 申請人:東洋油墨制造株式會社, 淺田鐵工株式會社, 有限會社Kck應用技術研究所