有機顔料の改質にはどのようなアプローチが適用できるでしょうか?

有毒な重金属を含む無機顔料と比較して、有機顔料は明るい色、高い彩度、一般的に無毒な特徴により広く好まれています。しかし、有機顔料には耐候性が低い、分散性が不十分、加工コストが高いなどの欠点があるため、性能、効率が高く、環境に優しいという特徴を持つ新しい有機顔料や改質有機顔料が登場しました。そして、そのような製品はすでに将来主流になると考えられています。合成技術による新しい有機顔料の製造は技術的に複雑でコストがかかりますが、既存の顔料の改質はより効率的かつ簡単に達成でき、市場開発のニーズを満たすのにも役立ちます。現在、顔料の改質は、コアシェル、カプセル化、表面改質技術によって実現できます。

1. 有機顔料のコアシェル技術

この技術では、SiO2、モンモリロナイト、アタパルジャイト、セピオライト、カオリンなどの有機材料が静電吸着、物理吸着、化学吸着などの相互反応を通じて有機分子を吸着し、合成されて性能の良い無機/有機複合顔料が製造されます。この技術は、単純な無機フィラーの組み合わせとは異なり、無機物の表面と内部との一体化を実現し、有機顔料本来の鮮やかな色と強い彩度を保持し、無機物の高温、耐候性、耐酸アルカリ性の優れた特性を継承すると同時に、顔料の製造コストを大幅に削減します。一部の化学者は、モンモリロナイトを応用してモンモリロナイト複合有機顔料を製造し、ヘマタイトを無機コアとして使用してカチオン顔料の一種であるメチルブルーを吸収させており、その結果、適切な粒子径がより安定した無機複合顔料の製造に役立つことがわかりました。セピオライトとモンモリロナイトを無機コアとして使用し、メチルグリーン有機顔料をカプセル化して改質して複合顔料を製造すると、カプセル化された有機顔料の堅牢性が良好であることが示唆されます。

2. 有機顔料のカプセル化技術

この技術は、特定の化合物またはポリマーをカプセル化材料として使用して顔料の表面に透明なカプセル化フィルムを形成し、作成された複合顔料を外部環境条件に対して高度に耐性のあるものにすることができ、あらゆる面で顔料を改善するのに役立ちます。複合顔料を調製する際には、ゾルゲル法を使用して、複合顔料の表面に透明なSiO2無機層をカプセル化し、耐候性、耐酸アルカリ性などの有機顔料の性能を向上させます。マヤブルーの生成方法に基づいて、アタパルジャイトを無機コアとして使用してインディゴ顔料を吸着し、マヤブルーのような複合顔料を調製し、その上にSiO2層をカプセル化すると、改質された有機顔料があらゆる面で大幅に改善されることが示されました。

有機顔料の表面改質技術

この技術は、界面活性剤改質剤、高分子化合物、カップリング剤、およびその他の化学薬品を使用して顔料の表面極性を強化する物理的または化学的改質アプローチを採用し、顔料と接触媒体との相互反応および適合性を高め、粒子の凝集を減らし、顔料の濡れ性および分散性を改善することができるアプローチです。表面改質は、界面活性剤による表面改質、顔料誘導体による改質、高分子化合物による処理、粉砕、酸溶解、酸膨潤、有機溶媒による処理、および無機化合物による処理によって達成できます。

（１）界面活性剤による表面改質

この方法の基本は、静電吸着、水素結合、化学結合などの電荷特性を介して、特定の基を持つ界面活性剤を顔料の表面に付着させることです。これにより、顔料の極性が変化し、その性能が向上します。顔料オーガニックレッド177を界面活性剤によるロジンコーティング処理で改質すると、色、明るさ、堅牢度などの性能がさらに向上することがわかりました。銅フタロシアニンブルー顔料を改質するための界面活性剤としてポリエチレングリコールを適用すると、顔料の濡れ性と分散性が向上します。