-

Ftalosyaniinisininen

Ftalosininen, ftalosyaanisininen

thalosyaanisininen, winsorinsininen, monastraalisininen, heleänsini, heliogensini, heliogeenisininen
[englanti phthalo blue, monastral blue, mono blue, thalo blue, heliogen blue, copper phthalocyanine, Winsor blue · saksa Echtblau, Helioechtblau, Heliogenblau, Phthalocyaninblau, Solidblau · ruotsi ftaloblått, monastral blått · norja kobber phthalocyanin, mono-kloreret kobber phthalocyanin (PB15:1) · ranska bleu solid, bleu de phthalo (nuance rouge, nuance vert), bleu permanent · espanja azul celeste ftalocianina · katalaani blau celeste ftalocianina · puola blekit ftalocyjaninowy]

Ftalosinisten sävyt vaihtelevat keskisinisestä turkoosiin ja lähes violettiin. Sävyskaala on niin laaja, että ftalosinisillä voidaan käytännössä tuottaa kaikki siniset sävyt.

Ftalosiniset ja ftalovihreät ovat tärkeimpiä synteettisiä orgaanisia pigmenttejä, koska niillä on erinomainen valon, kemikaalien ja säänkesto ja ne ovat voimakkaita ja hinnaltaan edullisia. Kaikki ftalosiniset ovat läpikuultavia, hyvin voimakkaita ja puhtaita. Ftalosiniset ovat erittäin yleisiä kaikenlaatuisissa taidemaaleissa sekä pastelleissa ja värikynissä; niistä merkittävin on PB15.

Ftalosyaniinisininen, kupariftalosyaniinisininen

[englanti phthalocyanine blue, cu-tetrabenzo-tetraazo-porphin, blue no.404]

[PB15(:0), CI 74160, CAS 147-14-8]

Pigmenttiä käytetään öljy-, alkydi- akryyli-, guassi-, tempera- ja vesiväreissä sekä pastelleissa. Keksitty 1928, Englannissa saatavilla samana vuonna, USAssa 1936.

Valmistetaan monimutkaisella orgaanisella synteesillä. Ftaalinen anhydridi ja urea (tai ftalonitriili) sulatetaan yhteen kuparikloridin kanssa ja tuote pestään laimennetussa natriumhydroksidiliuoksessa ja sitten laimennetussa kloorivetyhapossa. Tässä vaiheessa se on kupariftalosyaniinia, mutta ei fyysisessä muodossa sopiva pigmentiksi. Se muokataan liuottamalla se tiivistettyyn rikkihappoon ja saostetaan jälleen liikkuvassa vedessä. Huolellisen pesun ja suodattamisen jälkeen jäljelle jäävä pasta voidaan käyttää suoraan väriaineen tekemiseen imeyttämällä se alumiinihydraattiin tai se kuivataan suoraan vedettömiä väliaineita varten.

Puhtaalla kupariftalosyaniinilla on kristallisessa muodossa syvän sininen väri, jossa on vahva pronssinen kiilto, mutta kuivassa muodossaan kirkkaan sininen, jossa on vain vähän tai ei lainkaan pronssivivahdetta. Se on liukenematon orgaanisiin liuottimiin jopa korkeissa lämpötiloissa, ei emäksiin tai happohin paitsi tiivistettyyn rikki- ja fosforihappoon. Hyvä valonkesto.

Kupariftalosyaniinisininen alfa NC (ei kristallisoitunut)

[englanti copper phthalocyanine alpha NC (noncrystallizing), phthalocyanine blue BS]

[PB15:1, CI 74160:1]

(C32H15N8ClCu)

Keskisininen tai punertava sävy. Hyvä värjäysvoima. Alfa-ftalosyaanit usein muuttuvat vahvoissa liuotteissa ja korkeissa lämpötiloissa beta-muotoon. Käytetään öljy-, alkydi- akryyli-, guassi-, tempera- ja vesiväreissä sekä pastelleissa; tulostusmusteissa, pinnoitemaaleissa ja muovin värjäykseen.

Kupariftalosyaniini alfa NCNF

[englanti copper phthalocyanine alpha NCNF (noncrystallizing/nonflocculating)]

[PB15:2, CI 74160:2]

(C32H16N8Cu)

Punertava sävy. Hyvä värjäysvoima. Alfa-ftalosyaanit usein muuttuvat vahvoissa liuotteissa ja korkeissa lämpötiloissa beta-muotoon. Käytetään öljy-, alkydi- akryyli-, guassi-, tempera- ja vesiväreissä sekä pastelleissa, mutta pigmentti on melko vähän käytetty taiteilijaväreissä. Teollisuuskäytössä erityisesti muovin värjäyksessä sekä automaaleissa.

Kupariftalosyaniini - beta NC

[englanti copper phthalocyanine beta NC (noncrystallizing), phthalocyanine blue BGS]

[PB15:3, CI 74160:3]

C32H16N8Cu

Vihertävän sinisestä turkoosiin. Beta-pigmentit ovat vakaampia kuin alfa-pigmentit, mutta eivät värivoimaltaan niin intensiivisiä. Hyvin monikäyttöinen pigmentti, jota käytetään öljy-, alkydi- akryyli-, guassi-, tempera- ja vesiväreissä sekä pastelleissa; tulostusmusteissa, tekstiilien painovärinä, muovin ja kumituotteiden värjäämiseen. Vuonna 1999 pigmenttiä tuotettiin USAssa eniten kaikista orgaanisista pigmenteistä.

Kupariftalosyaniini - beta

[englanti copper phthalocyanine beta NCNF (noncrystallizing/nonflocculating)]

[PB15:4, CI 74160:4]

C32H16N8Cu

Transparentti vihertävä sininen. Puhtaampi kidemuoto. Beta-pigmentit ovat vakaampia kuin alfa-pigmentit, mutta eivät värivoimaltaan niin intensiivisiä. Voidaan käyttää lähes mihin tahansa tarkoituksiin. Pigmentti on melko vähän käytetty taiteilijaväreissä.

Ftalosyaniini - gamma

[englanti royal blue phthalocyanine, copper phthalocyanine gamma (epsilon)]

[PB15:6, CI 74160:6]

Kupariftalosyaniinisinisen epsilon-muunnos. Kaikkein punasävyisin ftalosyaniinisininen. Käytetään öljy-, alkydi- akryyli-, guassi-, tempera- ja vesiväreissä sekä pastelleissa, mutta pigmentti on melko vähän käytetty taiteilijaväreissä.

Ftaloturkoosi, ftalosyaniiniturkoosi

Metalliton ftalosyaniinisininen
englanti metal free phthalocyanine, tetrabenzo-tetraazo-porphin]

[PB16, CI 74100, CAS 574-93-6]

Ftalosyaniini, jossa keskeinen kupariatomi on korvattu kahdella vedyllä (C32H18N8) (1931). Metallivapaata pigmenttiä saa kahtena kristallisena versiona: α on liuottimissa epävakaa ja β vakaa.

Sävy vaihtelee hieman vihertävästä siniseen voimakkaaseen turkoosiin ja sinertävään vihreään - sävyssä on suuria vaihteluita valmistajan mukaan.

Valkoiseen sekoitettaessa ftalosininen säilyttää turkoosinsinisen värinsä. Metalliton turkoosi pigmentti on muita ftalosyaniineja kalliimpi. 1950-luvulle saakka sitä käytettiin hyvinkin laajasti vihertävänä sinisenä pigmenttinä teollisuudessa ja etenkin metallikiiltoisissa maaleissa, mutta nykyään vain α-versiolla on jonkunlaista kaupallista merkitystä, ja sekin on muihin ftalosinisiin verrattuna kovin vähäinen teollisuudessa. Se on kuitenkin jokseenkin yleinen kaikenlaatuisissa taidemaaleissa sekä pastelleissa ja värikynissä.

Phthalocyanine turquoise -nimellä puolestaan myydään joskus myös ftalosinistä 15:3.

Trisulfonoitu kupariftalosyaniinisininen

[englanti trisulphonated copper phthalocyanine]

[PB17 CI 74180, direct B86]

(C32H16N8O6S2Cu) Käytetään öljy-, alkydi- akryyli-, guassi-, tempera- ja vesiväreissä sekä pastelleissa, mutta pigmentti on taideväreissä melko vähän käytetty. Teollisuudessa käytetään lähinnä muovin värjäyksessä.

Teollisuuden myyntinimiä mm. direct fast turquoise blue GL, fast sky blue

Kobolttiftalosyaniinisininen

[englanti cobalt phthalocyanine]

[PB75, CI 74160:2, CAS 3317-67-7]

C32H16CoN8

Melko uusi punertavan sininen pigmentti.

Myyntinimiä mm. Chromofme Blue 5000P, Chromofine Blue 5000PK

Ftalosyaniinisininen

[englanti turquoise phthalocyanine]

[PB76, CAs 68987-63-3]

Alumiiniftalosyaniinisininen

[englanti aluminium phthalocyanine]

[PB79, CI 741300, CAS 14154-42-8]

Melko uusi vihertävänsininen pigmentti. Käytetään erityisesti painomusteissa.

 

Ftalosyaniini on makrosyklinen yhdiste. Ftalosyaniini sellaisenaan on sinivihreää, kupariftalosyaniini sinistä, klorinoitu kupariftalosyaniini ja sulfonoitu kupariftalosyaniini ovat vihreitä.

Synteettinen, orgaaninen sininen; korvaa nykyään usein preussinsinisen ja osin myös myrkyllisemmät kobolttivärit.

Läpikuultava, erittäin voimakas ja puhdas. Pigmentillä on täydellinen valonkesto, se ei haalistu. Pigmentistä valmistetun substraattipigmentin värinkesto on hyvä. Edullinen, eikä paakkuunnu. Ftalosininen on uusista väreistä vertailukelpoisin mineraalivärien kanssa.

Historia

A. von Braun ja Jacques Tcherniac löysivät ftalosyaniinit Lontoossa vuonna 1907. Löydetyllä aineella ei tuolloin vielä ollut nimeä, eikä tutkijoilla ollut suurta mielenkiintoa sitä kohtaan. Vuonna 1927 sveitsiläiset tutkija Henri de Diesbach löysi oppilaansa E. von der Weid aivan sattumalta ftalosyaanin kuparisuolot.

Samana tai seuraavana vuonna - ja myös sattumalta - saman havainnon teki A.G. Dandridge, joka työskenteli Grangemouthissa, lähellä Edinburghia sijaitsevassa kemiantehtaassa (Scottish Dye Ltd.), jossa käsiteltiin mm. ftaalianhydridiä. Dandridge huomasi outoja sinisiä kristalleja suljetun sammion kannessa ja seinämissä ja päätti tutkia niitä. Hän huomasi, että kristallit muodostuivat rautasammion ja sisällön keskinäisestä reaktiosta. Kemiallisen koostumuksen keksittyään hän nimesi aineen ftalosyaniiniksi (phthalcyanines).

Vuonna 1934 Sir Patrick Linstead esitteli rauta-ftalosyaanin kemiallisen rakenteen ja käytti siitä myös ensimmäisenä nimeä phthalocyanine.

Imperial Chemical Industries Ltd esitteli ensimmäisenä pigmentin kauppanimellä Monastral blue näyttelyssä Lontoossa, marraskuussa 1935 (kolme vuotta myöhemmin esiteltiin ftalosinisen sisarväri, ftalosyaniinivihreä). Ftalosiniset oli ensimmäinen orgaaninen väriaine, joka tuli markkinoille ensin pigmenttinä - kaikki muut orgaaniset väriaineet sitä ennen olivat tulleet ensin markkinoille värjäysaineena. Sinistä pidettiin tärkeimpänä sinisenä sitten preussinsinisen keksimisen 1704 ja keinotekoisen ultramariinin keksimisen 1824 ja se oli näihin kahteen verrattuna monessa suhteessa ylivoimainen pigmentti. Väriaine lähtikin nopeasti yleistymään ja sitä alettiin myös valmistaa erilaisilla kauppanimillä.

Ftalosininen kehitettiin alunperin painoväriksi - väriä vaativat kaupalliset graafikot, jotka halusivat korvata preussinsinisen syaanilla. Nykypäivänäkin kaupallisissa painotuotteissa käytettävät siniset ovat ftalo-värejä: punertavia α-kupariftalosinisiä lukuunottamatta ftalosiniset ovat oleellisia väriaineita kolmi- ja neliväripainannassa (CMYK).

Ftalosyaniinivärit ovat edelleen merkittäviä pigmenttejä. Vuonna 1999 ftalosyaniinisininen ja -vihreä muodostivat lähes 26% kaikkein orgaanisten pigmenttien maailmantuotannosta.

Nimiä

Heleänsini on suomalaisväännös nimestä heliogen blau, joka on BASFin (aiemmin I.G. Farbenin) rekisteröimä ftalosyaanisinisen tuotemerkki. Suomessa pigmentti on aiemmin tunnettu myös suorillakin käännöksillä: heliogensini(nen), heliosininen.

Intense blue -nimellä viitataan usein ftalosyaanisiniseen, se on myös indigolakan variaatio.

Luxol fast blue, Luxol fast blue MBS (solvent blue 38), ftalosyaniini. Ei liukene veteen, mutta liukenee etanoliin.

Thalo Blue on ftalosyaniinisinisen amerikkalainen nimitys.

Winsor blue (winsorinsininen) on Winsor&Newton -värifirman tuotemerkki.

Myyntinimiä teollisuudessa mm. accosperse cyan blue GT · aqualine blue · arlocyanine blue PS ·bahama blue · bermuda blue · blue GLA · blue toner GTNF · BT 4651 · calcotone blue GP · ceres blue BHR · chromatex blue BN · chromofine blue 4920 · congo blue B 4 · copper(II) phthalocyanine, copper phthalocyanin · copper tetrabenzoporphyrazine · cromofine blue 4950 · cromophtal blue 4G · cupric phthalocyanine · cyan blue BNC 55-3745 · cyanine blue BB etc · cyan peacock blue G · dainichi cyanine blue B · daltolite fast blue B · duratint blue 1001 · EM blue NCB · euvinyl blue 702 · fastogen blue 5007 · fastolux (peacock) blue · franconia blue A 4431 · graphtol blue BL · helio (fast) blue B · hostaperm blue AFN · irgalite blue BCA, LGLD, irgalite fast brilliant blue BL · irgaplast blue RBP · hydranger blue · isol fast blue B, isol fast blue toner BT, isol phthalo blue B · Japan blue 404 · LBX 5 · leophoton · lioconductor ERPC · lionol blue E · liophoton blue ER, ERPC, TPH 278 · lufilen blue 70-8100 · lumatex blue B · lutetia fast cyanine R, lutetia percyanine BRS · microlith blue 4GA · monarch blue G, monarch blue toner NCNF X 2810 · monastral blue (B), monastral fast (paper) blue B · monolite fast blue BNVSA · no 2712 cyanine blue B · nyastral blue BC · nylofil blue BLL · ocean blue · palomar blue B 4773 · peacoline blue · permaline blue · permanent blue BT 398 · plastol blue B · polymo blue FFG · PV fast blue A 2R, B · ramapo blue · renol blue B 2G-H · resamine fast blue B, resanine blue B 4703 · resino blue F · rubber blue BKA · sandorin blue 2GLS · sanyo cyanine blue BN · segnale light turquoise BDS · siegle fast blue BS, LBGO · skyline blue B4712 · solastral blue B · solfast sky blue · sumkiaprint cyanine blue GN-O · sumitone cyanine blue HB · sunfast blue · suprapal green 3X4A041 · synthaline blue · tetor blue · unisperse blue G-E · versal blue A

Käyttö

Käytetään mm. öljy-, vei-, tempera-, guassi-, alkydi- ja akryyliväreissä. Ftalosyaniinipigmentit ovat erittäin tärkeitä teollisuusmaaleja, joita käytetään mm. automaaleissa ja rakennusmaaleissa. Käytetty paljon mm. muovi- ja kumiteollisuudessa, tulostinmusteissa ja kosmetiikkateollisuudessa esim. saippuoiden, shampoiden, hammastahnojen ja luomivärien väriaineena; myös astianpesuaineissa. Tekstiiliteollisuudessa käytetään mm. tekstiilipainovärinä. Käytetty myös kontaktilinssien väriaineena. Yksi tatuointiväreistä.

Ftalosinistä on tutkittu myös mahdollisena syövän torjuja-aineena.

Lähteitä / lukemista

Gettens, Rutherford J & Stout, George L Painting Materials. A Short Encyclopaedia. D Van Nostrand Company, New York 1947
Herbst, Willy & Hunger, Klaus Industrial Organic Pigments: Production, Properties, Applications. John Wiley & Sons 2006
Hunger, Klaus & Herbst, Willy Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry (Pigments, organic). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2012
Kadish & Smith & Guillard The Porphyrin Handbook: Applications of Phthalocyanines. Elsevier, 2000
Patterson, Steven The history of blue pigments in the Fine Arts — painting, from the perspective of a paint maker. Journal & Proceedings of the Royal Society of New South Wales, vol. 153, part 2, 2020
Seymor, Pip The Artist's Handbook. Grange Books, Arcturus Publishing Limited, Lontoo 2003
Will, Raymond & Kishi, Akihiro Pigments. CEH Marketing Research Report. Chemical Economics Handbook, SRI International 2001
Modern Paints Uncovered, a symposium organized by the Getty Conservation Institute, Tate, and the National Gallery of Art, 2006