185 研究論文 J・Jpn、SOC、ColourMater.,85〔5〕,185-190(2012) 強制薄膜式リアクターを用いたフタロシアニン固溶体ナノ粒子の作製 およびその特‘性 前川昌輝*,**.↑・本田大介*・榎村真一*・酒井秀樹**,***・阿部正彦**,*** *エム・テクニック㈱大阪府和泉市テクノステージ2-2-16(〒594-1144) *掌東京理科大学大学院理工学研究科千葉県野田市山崎2641(〒278-8510) …東京理科大学総合研究機構千葉県野田市山崎2641(〒278-8510) ↑ C O 、 「 e s p o n d i n g A u t h o r , E m a i l : m a e k a w a @ m t e c h n i q u e ・ c o j p (2011年11月16日受付;2011年12月27日受理) 要 旨 強制薄膜式リアクター(FTFR)を用いて,銅フタロシアニン(Cu-Pc)と臭素化塩素化亜鉛フタロシアニン(Zn-Pc)の固溶体ナノ 粒子を作製した。実験は,発煙硫酸に溶解させたCu-PcとZn-PCの混合溶液を水に希釈することで,粒子を析出させる方法を用いた。 作製したフタロシアニンナノ粒子は,XRD,IR,ICPおよびSTEM-EDSにて評価した。その結果,CuとZnが均一に分布した10∼30 ,mの固溶体ナノ粒子であることがわかった。UV-Visを用いて可視光領域における透過スペクトル特性を評価した。その結果,Cuと Znのモル比を制御することによって,透過スペクトル特性を制御できることがわかった。TG・DrAを用いて熱的特性を確認した。そ の結果,固溶体化することで分解温度が上昇することがわかった。これらの結果からFTFRを用いることによって新たな特性のフタロ シアニンナノ粒子を作製できることを見いだした。 キーワード:固溶体,銅フタロシアニン,臭素化塩素化亜鉛フタロシアニン,強制薄膜式リアクター が知られている'・3)。しかしこの手法では,一方向での色特性の 1.緒論 近年,有機顔料を微細化することによる染料レベルの発色性 を有し,かつ堅牢な色材の創製が試みられている。一般的に微 細化することで透過・吸収特性は,短波長側へシフトすること 制御しかできない。そこで色域を広げ,色再現性を向上するた めには,2種以上の色相の異なる顔料種を混合して調色するこ とも一般的である。しかし,使用する複数種類の顔料は,それ ぞれの化学的な性質が異なるため,各種分散液の安定貯蔵が難 しいだけでなく,プロセスが煩雑化しやすいことは容易に想像 ○ ○ できる3.5)。この問題を解決する一つの方法としては,単独の顔料 ナノ粒子について,その色特性を制御する方法が必要となる。 本研究では,青色顔料である銅フタロシアニン(Fig.1,Cu‐ PCと略記)と,緑色顔料である臭素化塩素化亜鉛フタロシアニ ン(Fig.2,Zn-Pcと略記)との固溶体ナノ粒子を作製し,色特 性の制御に関する可能性ほかを検討した。実験方法としては, ○ N ○ 耐 g l M o l e c u l a r s t r u c t u r e o f C u P c . 錐者らがこれまでに報告した強制薄膜式リアクター(Forced ThinFilmReactor:FrFRと略記)によるCu-Pcナノ粒子の作製 を応用した1.2)。FIFRを用いることで,①数十nmのCu-Pcナノ 粒子の作製が可能であること,②数∼数十肌、程度の薄膜中で は分子レベルの混合・拡散が急速かつ均一に起こるため,本検 ○ ○ 討のような異なる顔料を,偏析させずにナノ顔料として固溶体 噴弾 ○ 化することが可能であると考えたためである。 2.実験装置および実験方法 ○ C l 、B r m H ( 1 6 m , ) F i g . 2 M o l e c u l a r s t m c t u I c o f Z n P c . 本実験では,Cu-PcとZn-Pcを発煙硫酸と濃硫酸の混合溶液 に加えて溶解させたフタロシアニン溶液と純水(PWと略記) とを混合し,粒子を析出させるアシッドペーステイング法を, 強制薄膜式リアクター(FIFR)に適応させてフタロシアニンナ ノ粒子を作製した。作製したフタロシアニンナノ粒子の形状と −1− 186 研 究 論 文 粒子径の測定は,透過型電子顕微鏡(TEM)および粒度分布計 J・Jpn・SOC,ColourMater.,85〔5〕(2012) 鏡観察下でのエネルギー分散型蛍光X線分光分析(STEM‐ 送液される。次に,反応部の概念図をFig.4に示す。反応部は, 下部の回転デイスクと,軸方向には,可動であるが回転方向に は固定された固定ディスクからなる。流体Aは,ディスクの内 EDS)にて,粒子におけるCu,ZnおよびBrの分布状態を確認 側からディスク間に送液される。二枚のディスク面には,鏡面 した。さらに,その比率については,STEM-EDSおよび誘導結 加工を施してあり,運転停止時は閉止されている。流体Aをデ 合プラズマ発光分光分析(ICP)にて定量,算出した。分散液 ィスク間に送液し,ディスクの回転を開始することによって流 の可視領域における透過特性を紫外可視分光分析(UV-Vis)に 体Aは,スパイラル状の流れをもつ厚み数umの強制薄膜を形 より確認した。乾燥粉体を作製し,X線回折測定(XRD)で結 成する。流体Bを固定ディスクに設けられた流路を用いて強制 晶型を評価し,フーリエ変換赤外分光分析(Fr-IR)にて分子 薄膜中に送液することによって.流体Aと流体Bは,ディスク 測定にて行った。固溶体化の評価のために走査透過型電子顕微 構造を評価した。示差熱重量分析(TG・DTA)にて熱的特性 間に形成された強制薄膜中で混合され,ディスク間より吐出さ を確認した。 れる。この機構によりディスク間においては,急速な分子レベ 2.1実験装置 ルでの混合・拡散が起こり,均一な反応・晶析が可能となる。 フタロシアニンナノ粒子の作製に用いたFrFRのフロー図を また固定ディスクの背面には,複数本のバネが欺設されており, さらに圧縮気体(空気や窒素など)にて一定圧力を付与できる Fig.3に示す。流体Aはタンクから圧縮空気にて反応部に送液 され,流体Bはシリンジポンプ(エム・テクニック㈱製)にて 機構になっている。この機構により運転時に発生する振動や熱 反応部に送液される。本実験では,流体AがPW,流体Bがフ 変位等による反応場への影響を低減することができ,安定的に タロシアニン溶液である。また流体Aおよび流体Bは,反応部 強制薄膜を形成できる。 に導入される直前に,熱交換器によって目的の温度に調節して 2.2試薬 Cu-Pcは,PVFASTBLUEBG(クラリアントジャパン製, 【知EII ml1lI1A C、1.PigmentBh,el5:3)を用いた。Zn-Pcは,臭素化塩素化亜 , 霞 皇 急 IcIIcckvnll 鉛フタロシアニン(DIC製,Cl、PigmeI1tGreen58)を用いた。 フタロシアニン溶液の作製には硫酸(キシダ化学製,98% H2SO4)と発煙硫酸(SIGMA-ALDRICH製,30%SO3)を混合 lFIlIi(IBTnIlk して用いた。作製したフタロシアニンナノ粒子の分散には''一ド 【 八 ) ! デシル硫酸ナトリウム(関東化学,一級,SDSと略記)を分散 i窪′、、, IF1uidATnnk(20ぃ1 剤として用いた。上記試薬などは精製を行わずに用いた。 2.3フタロシアニン固溶体ナノ粒子の作製 Fig.3FlowcharlofFTFR‘ 所定量のCu-PcとZn-Pcを蓋付きの容器に量り取り,そこへ SpringForce StationaryDisk 発煙硫酸と濃硫酸の混合溶液(5Wt%SO3-95wt%H2SO4)を 加え,蓋をした後5分間スターラーにて撹枠溶解させて作製し た流・体Bと流体A(PW)とをFTFRにて混合し,フタロシアニ ンナノ粒子を析出させた。実験条件についてTablelに示す。 や 遮鍵識 は,Cu-Pc単独のフタロシアニンナノ粒子を作製した。 2.4ナノ粒子の洗浄方法および評価サンプルの作製 ●合官9句■ 一胃jIト 評袖蝿亮屋︾ 砂麿 画描 mixtm・e No.lからNo.4の順にCu-Pcの割合が多くなる。No.4について Fn員Rより吐出されたフタロシアニンナノ粒子水分散液を遠心 ー痕”けり矛汐”ザ” 分離(KUBOTA製778011,23,000G,10分)し,上澄みをデカ ンテーションにて取り除くことで固液分離を行った。続いて沈 殿物にPWを加え,超音波洗浄機(東京理科機器製,AU308CB) L --.hF を用いて10分間再分散処理した後,再度遠心分離する作業を 、i雫 RotatingDisk 3回行い,ナノ粒子の洗浄を行った。洗浄後のナノ粒子水ペー ストを顔料濃度が0.1Wt%になるように0.05M%SDS水溶液に lFig.4SketchofFrFR‘ TablelExperimenlalCondition FhIidB NC FluidA Total Cu−Pc:Zn−Pc Pig.Conc. 1−7二3−4 ( w t % ) l閉UHURl Solvenl [ m o l a r r a l i o ] Rotation Flowrate Flowrate TEMP, speed offluidA offluidB [ A / B ] [ r p m ] [ ℃ ] 1mI/mini 3.862 PW 5.84.2 Swt%SO3‐ 7.62.4 95Wt%H2SO4 § 10.00 −2− 1.700 400 9 5 / 2 5 強制薄膜式リアクターを用いたフタロシアニン固溶体ナノ粒子の作製およびその特性 加え,超音波分散機(Hielscher製,UP200S)を用いて分散処 理を行った。Zn-Pc単独の分散液の作製は,Zn-Pc原料を用いて 187 定結果をFigs、5,6に示す。FrFRを用いて作製した粒子は,一 次粒子径10∼30nm程度の略球状粒子であることを確認した。 同様に分散処理を行い作製した。これらの分散液を用いてTEM およびSTEM-EDS分析,ICP測定ならびにUV-Vis測定試料を 次に,作製した粒子の元素分析を行った。Fig.7に代表的な 作製した。また水ペーストを60℃,−0.lMPaGの条件で12時 ものとしてNo.2の条件で作製した粒子のSTEM-EDS分析結果 を示す。分析結果からCu,ZnおよびBrが偏析することなく均 間真空乾燥して乾燥粉体を作製した。この乾燥粉体をXRD測 一に分布していることを確認した。No.lおよびNo.3で作製した 定,IR測定ならびにTG・DTA測定用試料とした。 粒子も同様の分布状態であることを観察している。次に,作製 2.5測定 したフタロシアニンナノ粒子についてICP測定を行った。その 粒度分布測定には,動的光散乱方式粒度分布測定装置ナノト 結果とSTEM-EDS分析から求めたCuとZnのモル比をTable2 ラックUPA-UT151(日機装製)を使用した。測定条件は,粒 に示す。ICP分析とSTBM-EDSの結果は,ほぼ一致した。以上 子屈折率1.81,粒子比重1.09/cm3,測定溶媒がPW,測定時間 G I I 2分である。分散液の350∼800,mにおける透過スペクトル測 −韻一・;羽・・損ご向増乙温目己。昌三。衿 F Dワ ︿ー Uで 戸1 つ訂 n1 U︻ヨ フ宮 定には,紫外可視分光光度計UV-2450(UV-Vis,島津製作所 製)を使用した。測定試料は顔料濃度をo005wt%に調整した 分散液を用いた。測定条件は,石英セルを使用し,サンプリン グレート0.2,m,測定速度が低速である。粒子の形状観察に は,透過型電子顕微鏡JEM-2100(TEM,JEOL製)を使用し た。観察試料は,顔料濃度を0.005Wt%に調整した分散液をコ ロジオン膜付Moグリッドに滴下後,真空乾燥させて作製した。 STEM-EDS分析による,粒子中のCu,ZnおよびBrの元素マッ ピングおよび定量には,TITAN80-300(STEM-EDS,FEI製)を 用いた。誘導結合プラズマ発光分光分析による,粉体試料中に 含まれるCuおよびZnの定量には,ICP8100(ICP,島津製作所製) D5olD9c NC 0 1000 lOO 「 1 0 ParticIedinmelerInml を用いた。観測波長は,Cu:224,700nmZn:21385611mを用 F i g . 6 P a r t i c l e s i z e d i s t r i b u t i o n s o f n a n o p i g m e n t p a I ・ t i c l e s manufacturedbyFTFR. いて3回平均値にて評価した。結晶柵造に関して,粉末x線回 折測定装置X‘PertPROMPD(XRD,スペクトリスPANalytical 事業部製)を使用した。測定条件は,Cu対陰極,管電圧45kV, 管電流40mA,走査速度1.6./minである。フーリエ変換赤外分 ( a ) :..、.・JIJ戦 ( b ) 一流’,蔦.y# 糖 蝿 ,if'簿""災が 光分析には,FT/IR-4100typeA(FT-IR,日本分光製)を用い た。測定はKBr錠剤法,分解能4.0cm-1,積算回数32回で行 った。示差熱重量分析には,TG/DTA-6300(TG・DTA,セイ コーインスツル製)を使用した。測定条件は大気下,昇温速度 を5℃/minとし,参照サンプルはαアルミナ,サンプル重量は . : : b 翼 ' ' ・ 露 一 ・ 狸 、 乳 : ; :鍵識 10mgとした。 PⅡ畠。 EIU 豊爵1艮・,烏. jj寺・砥“・融Sj”! ( 。 ) 3.結果および考察 3.1粒子の組成ならびにその構造分析 作製したフタロシアニンナノ粒子のTEM観察と粒度分布測 ( f ) 目OB刃1 :≦” Q』 lO 幽即8A“、 霞 A i t 。 ; 区﹄ I i 餌 了 Br 生 凹回 △ 35 舟1 EE1暫酎<1竃vl F i g . 7 S T E M E D S a n a l y s i s o f n a n o p i g m e n t p a r t i c l e m a n u f a c t u r e d byFTFRunderNo2condition[(a)STEMimage*red sqUaredisplaysmappingarea(b)HRmMimage(c)BI mappingimage(d)Cumappingimage(e)Znmapping F i g . 5 T E M i m a g e s o f n a n o p i g l n e n t P a r t i c l e s m a n u f a c t u r e d b y F r F R −3− i m a g e ( f ) E D S c h a r t ] . 188 J,Jpn・SOC、ColourMater.,85〔5〕(2012) 研 究 陰 文 100 Table2ResultsofelementalanalysesoflCPandSTEM-EDS. 昔No.1T唾aエ1%I■89.】⑱ 入■S00AOnm 、 ノ ノ ノ / 5 2 d″ ノ ワ 350 ミ ノ *・制。』T…1%F89J8o 八章型。、冨里 ONov4T…I粥I-89s86 jL■470_⑪、堕璽 再ヶz・・Fc(PG58)T…1% ■86320ス■54壁魯璽 . IJI″伽叩伽伽 Jj・jIIf″ 〆 入割919髄雷 小冊Ⅷ︾いい岬州 叫岬 、 恒い 偏郵い いい J 郡叫 い那い いⅧい 耐鴫 い .い ︲︲い ’︲ 伽 ︲︲ t︲・ 4,← .4 , ,● や 風 了 0 ヨトN・ユT…1%}・”』10 ノ 0 5 −誤一3冒君冒旨昌僧 CuZn 5 7 ICPSTEⅣ ノ ノ 槻 ラ ’ ラ / 岸野" 4 5 0 5 5 0 6 5 0 7 5 0 WavelengthInml F i g . 1 0 8目昌橿邑房目阿﹄﹄ ‘ m r a n s m s s i o n s p e c m o f n a n o p i g n e n t p a I 1 i c l e S m a n u i h c t u I E d byFTFR(No.l∼4)andZn-Pcmaterial. 100 一NO1 一や堅①U自慰輯一目切目飼揖牌 1600140012001000800 7 5 −No4+Zn−Pc No4+Zn−Pc 5 0 2 5 3 5 0 4 5 0 5 5 0 6 5 0 7 5 0 W a v e n u m b e r l c m ' 1 WaveIengthInml Fig.81Rspectraofnanopigmentparticlesmanufacturedby FrFR(No.I∼4)andZn-PCmaterial. Fig,11TransmissionspectraofNo、land,mixedsampleofZn‐ PcandNo,4[Cu:Zn=3.8:6.2(mCl)]. Zn-PC Zn-PcとCu-Pc(No.4)とのピークを足し合わせたような形でス ペクトルが得られた。次にXRD測定結果をFig.9に示す。最上 段にZn-Pc原料の回折パターンを示した。No.1,2,3では,非 No.1 常にプロードな回折パターンが確認された。これは,微粒子化 倉呂塁昌 による回折線の広幅化と考えられる。No.4では,α型Cu-Pcの 回折パターンが確認されたI・ユ6)。No.1∼3の順に,Cu-Pcの量が No.2 増加するに従い,Zn-Pcの回折に由来する25。付近のピークが 32.付近のピークに対して強度比が増加した。さらに高角側へ わずかにシフトしていくのが確認された。Cu-PcとZn-Pcのモル No.3 比の変化にともなう結晶構造の変化が示唆された7)。 以上より,今回作製した粒子は,Cu-PcとZn-Pcの基本構造 を保ったまま,一定の比率で均一に固溶した10∼30,m程度の No.4(a-CuPc) ナノ粒子と考えられる。 3.2ナノ粒子分散液の透過スペクトル 各条件にて作製したフタロシアニンナノ粒子の分散液につい 1020304050 zeIdegreel て,透過スペクトルを測定した。その結果をFig.10に示す。ま た,図における▽で示した位置は,各スペクトルにおける最大 Fig、9XRDpattemsofnanopigmentparticlesmanufacturedby FIFR(No.1∼4)andZn-Pcmaterial. 透過率となる波長位置を示す。Cu-Pc量の増加とともに最大透 より作製した粒子は,偏析することなく,固溶体を形成してい 過率となる波長が,短波長側に移動することを確認した。また ることが示唆された。 No.4の分散液とZn-Pcの分散液をNo.1,2,3と同等のCuとZn 次にFILIR測定結果をFig.8に示す。IR測定結果の最上段は モル比になるように混合した。その分散液の透過スペクトルを Zn-Pc原料のスペクトルである。No.1,2,3では原料に用いた 測定し,比較した結果を順にFigs、11∼13に示す。作製した固 −4− 強制薄膜式リアクターを用いたフタロシアニン固溶体ナノ粒子の作製およびその特性 1 Z O 一NCl(Tq + 7 5 壱 画1-PC 9 0 30 0 6 シミ一く P 色 −Nol(DTA) 一 一誤一。﹄ 5 0 5 5 一迫巴8目昌括昌碗 目 飼 鎗 P 2 4 0N 0 N 100 189 2 5 3 0 -80 0 105 3 5 0 4 5 0 5 5 0 6 5 0 7 5 0 0 5 0 ZOO 3 5 0 5 0 0 6 5 0 800 T e m P 1 ℃ l WaVelengthInml Fig、12TransmissionspectraofNo2and,mixedsampleofZn- F i g . 1 5 TG・DTAanalysisofNo、1. PCandNo,4[Cu:Zn=5.8:4.2(mCl)]. c 十 7 5 120 5 証 34口 一一 No4+ZnPc 一NO2(rq -30 5 s ︽琴一○﹄ 5 0 8 0 −No2(DTA) シュ﹄起停。 宕堅①②自国輯冒扇口興﹄P 0N 0 N 100 4 0 2 5 -80 0 350 F i g . 1 3 0 -105 450550650750 5 0 2 0 0 3 5 0 5 0 0 6 5 0 WavelengthInml Tcmp1℃l T r a n s m i s s i o n s p e c t r a o f N o 3 a n d , m i x e d s a m p l e o f Z n ‐ Fig.16TG・DTAanalysisofNo、2. 800 PcandNo、4[Cu:Zn=7.6:2.4(mCl)]. 120 180 ぐ ず F o W i . 。 Rp●●Dep 5 5 一No3(rG) 30 8 0 ショーく﹄色 −No3のTA) 5 5 ● 承一○﹄ 5 5 ま一○P -Zn-PcPG58(DTA) ・ 3 0 ショーく﹄色 一Zn・PcPG58(rQ 120 6 0 4 0 -80 -80 0 -105 5 0 2 0 0 3 5 0 5 0 0 6 5 0 0 -105 800 5 0 2 0 0 3 5 0 5 0 0 6 5 0 800 Temp1℃l Temp1℃l Fig.14TG・DTAanalysisofZu-Pc(PG58). Fig.17TG・DTAanalysisofNo3. 溶体ナノ粒子の分散液は,混合した分散液と比較して,最大透 Zn-Pcの分解温度は,521℃であった。Fig.15にNo.lで作製し 過率となる波長が,短波長側であることを確認した。さらにス たフタロシアニンナノ粒子のTG・DTA測定結果を示す。その ペクトル形状も異なることがわかった。このことから,固溶体 結果,分解温度は532℃であった。Fig.16にNo.2で作製したフ 分散液と,混合分散液とでは,スペクトル特性が異なることが タロシアニンナノ粒子のTG・DTA測定結果を示す。その結 わかった。以上の結果より,Cu-PcとZn-Pcのモル比を制御する 果,分解温度は543℃であった。Fig.17にNo.3で作製したフタ ことで,色特性を変化させることができることを見いだした。 ロシアニンナノ粒子のTG・DTA測定結果を示す。その結果, 3.3熱分析結果 分解温度は578℃であった。Fig.18にNo.4で作製したフタロシ Fig.14にZn-Pc原料のTG・DTA測定結果を示す。図中に破 アニンナノ粒子のTG・DTA測定結果を示す。その結果,分解 線で,DTA微分曲線から求めた重還減少開始温度と最大変化 温度は465℃であった。以上の結果から,固溶体化することで 量を示す温度から求めた分解温度について示した。その結果, 分解温度が上昇することがわかった。さらにCuとZnのモル比 −5− 190 研 究 飴 文 JJpn、SOC・ColourMater.,85〔5〕(2012) を変化させることで分解温度を制御できることがわかった。以 4.まとめ 上の結果をTable3にまとめた。 FIFRを用いてCu-PcとZn-PCのフタロシアニン固溶体ナノ粒 子の作製に成功した。またUV-Vis測定から,Cu-PcとZn-Pcの 280 モル比を変化させることで透過スペクトル特性が制御できるこ 一一 Q、 価の “N 叫 N 5 とを確認した。よって,固溶体化が色特性の制御にとって有用 210 -30 0 4 1 5 5 韻一○﹄ シューく﹄員 であると考えられる。TG・DTA測定より,固溶体化すること で分解温度が上昇することを確認した。またCU-PcとZn-Pcの モル比を変化させることで,分解温度の制御もできることを確 認した。以上の結果から,FTFRを用いることによって新たな 7 0 -80 特性のフタロシアニンナノ粒子を創製できることがわかった。 この結果は,目的とする特性をもつ各種固溶体顔料の創製実現 -105 に寄与するものと思われる。 0 5 0 Z O O 3 5 0 5 0 0 6 5 0 8 0 0 Temp1℃l 文 献 Fig.18TG・DTAanaIysisofNo,4andCu-Pc. 1)本田大介,小林加永子,数本優,前川昌輝,張暁峰,緒方 嘉貴,榎村填一,酒井秀樹,阿部正彦:ノ.Jp"、soc、COノo!,r M a r e r . , 8 2 〔 7 〕 , 2 8 4 ( 2 0 0 9 ) . 2)本田大介,小林加永子,数本優,前川昌輝,張暁峰,緒方 T a b l e 3 D e c o m p c 6 i t i o n T b m p ・ o f n a n o p i 2 m e m p a I t j c I e s m a n u i ミ l c m I E d byFIFRandZn−PC. N 嘉貴,榎村興一,野島雅,酒井秀樹,阿部正彦:J、Jp"・SOC・ DecompositionT℃mp. C o I o " r M a r e r ・ ’ 8 2 〔 9 〕 , 3 8 1 ( 2 0 0 9 ) . 動 [ ℃ ] 3)船倉省二:J、JP"、SOC、COノo"rMmer.,84〔5〕,179(2011). 5 2 1 4)目黒鎌次郎:“色材工学ハンドブック”,朝倉書店(2000). 5)朝日剛:“最新顔料分散ノウハウ集",技術情報協会(2008). 6)田中正夫,船倉省二:“フタロシアニン",ぷんしん出版(1991). 7 ) T ・ T b r i m o t o , T ・ A d a c h i , K O k a z a k i , M 、 S a k u r a o k a , T ・ S h i b a y a m a , B 532 5 4 3 5 7 8 465 Oh1ani,A、Kudo,S・Kuwabata:J;A"1°Cル臼肌Sbc.,129,12388(2007). FabricationofPhthalOcyanineSolidSolutionNan⑪particles byForcedThinFilmReact0randTheirPr0perties MasakiMAEKAwA*,**,↑,DaisukeHoNDA*,MasakazuENoMuRA*, HidekiSAKAI**,***andMasahikoABE**,*** *M-たcA"i9IイeCb.,Lぱ,2-2-J6庇cA"osfage,ノz”71i,Osqka59ィー〃郷,、ノヒリフα〃 **Gmdlィα花S℃ACOノq/・Scje"“α"d酌g伽e〃伽9,7b勺oUj'んe応iIyq/S℃花"“’2“ノ】/h剛αzα",ノVbdh,Cソ'妙α278-85ノ0,J上ZPα〃 ***Res“”ハル““eノbrScje"Ceα"d亜cA"oノogy,7bb'。U"jve応ijyq/Scje"c2,2“ノy、"rqzaAj,ノVbdzz,Cソi必α278-85ノ0,.ノヒZpα〃 fCb舵SPO"。i"9A”ACノ;E−"zαi上川αe肋wα@m-だch'1i9"e・cojp (ReceivedNovemberl6,2011;AcceptedDecember27,2011) AbStract Phthalocyaninesolidsolutionnanoparticlesconsistingofbrominatedchlorinatedzincphthalocyanine(Zn-Pc)andcopperphthalocyanine ( C u P c ) w e r e f a b r i c a t e d u s i n g t h e f b r ℃ e d t h i n f i l m 肥 a c t o r ( F I F R ) . I n t h i s m e t h o d , t h e p h t h a l o c y a n i n e n a n o p a r t i c l e s w e 肥 c I y s t a l l i z e d b y m i x i n g waterwithphlhalocyaninesolution,whichwasmadefiomdissolvingCu-PcandZn-Pc(Cu:Zn=3.8:6.2,5.8:4.2,and7.6:2.4molarratio)in f U m i n g s u l f U r i c a c i d 、 m e a n a l y s i s r e s u l t s o f t h e f a b r i c a t e d p h t h a l o c y a n i n e n a n o p a r t i c l e s b y X r a y d i f f i F a c t i o n ( X R D ) , i n f r a r e d s p e c t m s c o p y (IR),inductivelycoupledplasmaspectroscopy(ICP)andscanningtransmissionelectronmicroscopy-energydispersivespectroscopy (STEM-EDS)showedphthalocyaninesolidsolutionnanoparticleswithaunifbrmdistributionofCuandZn,Moreoverthediametersofthe p h t h a l o c y a n i n e p a r t i c l e s w e r e l O ∼ 3 0 n m F r o m t h e r e s u l t o f t h e d i s p e r s i o n a n a l y s i s o f t h e p h t h a l o c y a n i n e n a n o p a r t i c l e s u s i n g m a v i o l e t a n d v i s i b l e s p e c t r o p h o t o m e t r y ( U V V i s ) i n a v i s i b l e I c g i o n , i t w a s c o n f i r m e d t h a t t h e t r a n s m i s s i o n r e g i o n s o f t h e p h t h a l o c y a n i n e n a n o p a r t i c l e s we1℃controllablebythemolarratioofCuandZn,Fromthe唾sultofthethermalcharacteristicbytheImogravimetry-di旋紀mialthermal analysis(TG-DTA),itwasconfirmedthatthedecompositiontemperaturesofthephthalocyaninenanoparticleswerehigherthanthoseofthe r a w m a t e r i a l s ・ I t w a s f b u n d p o s s i b l e t o f a b r i c a t e p h t h a l o c y a n i n e s o l i d s o l u t i o n n a n o p a r t i c l e s w i t h n o v e l c h a r a c t e r i s t i c s u s i n g t h e F T F R . K妙"o極sJSoI”SOI”o",ノVb"。pα"jcI“,Cbpperph油αノocya阿加e,B"mj"αだ。c"or伽α花。z伽cpノ'油αノocyα"加e,Fb死ed油加β伽 〃た、花ααor −6−
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