CN105579912A - 调色剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种饱和度和耐光性二者优异的调色剂。所述调色剂包括包含粘结剂树脂和着色剂的调色剂颗粒。所述着色剂是具有特定结构的吡啶酮偶氮化合物。

Description

调色剂
技术领域
本发明涉及一种调色剂,其用于例如电子照相、静电记录、磁记录或调色剂喷射等的记录方法。
背景技术
近年来,彩色图像已经变得普及,并且对高分辨率的要求已经增加。在数字全色复印机和打印机中,将原始彩色图像进行使用蓝色、绿色和红色的滤光器进行分色,然后将对应于原图像的潜像使用黄色、品红色、青色和黑色的显影剂显影。因此,包含于各色显影剂中的各着色剂的着色力高度影响图像品质。
另外,例如在印刷工业中的日本颜色标准和在DeskTopPublishing(DTP)中的AdobeRGB等的颜色空间的再现性是重要的因素。在颜色空间的再现性中,已知的是改善颜料的分散性或使用具有宽的色域的染料。
作为调色剂用黄色着色剂的实例,已知具有异吲哚啉酮、喹酞酮、蒽醌或偶氮骨架的化合物。虽然这些化合物广泛地用作颜料,但它们在透明性和着色力方面具有局限,其通过使用染料来改善。例如,具有一个偶氮键的吡啶酮偶氮化合物(单体)已知为黄色着色剂(参见PTL1和PTL2)。
然而,需要开发具有更优异的饱和度和耐光性的染料来改善图像品质。
引用列表
专利文献
PTL1日本专利特开No.7-140716
PTL2日本专利特开No.11-282208
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供了一种饱和度和耐光性二者优异的调色剂。
用于解决问题的方案
上述问题可以通过以下发明来解决。
即,本发明提供了一种调色剂,其包括包含粘结剂树脂和着色剂的调色剂颗粒。所述着色剂是由式(1)表示的着色化合物。
[化学式1]
发明的效果
本发明可以提供一种饱和度和耐光性二者优异的调色剂。
附图说明
图1是在室温和400MHz下在CDCl3中用于实施例1的着色化合物(1)的1H-NMR光谱。
具体实施方式
现在将通过用于实现本发明的实施方案来描述本发明。
本发明人已经深入研究来解决上述问题,结果,已经发现由式(1)表示的着色化合物具有与粘结剂树脂的高相容性并且在生产调色剂的过程中均一地溶解在粘结剂树脂中,并且包含粘结剂树脂和本发明的由式(1)表示的着色化合物的调色剂可以在饱和度和耐光性方面都优异,并且已经完成了本发明。
用于本发明的由式(1)表示的着色化合物的特征在于,吡啶酮环的N位经由亚烷基或亚苯基彼此连接。该连接提高了着色化合物与粘结剂树脂的相容性,防止着色化合物分子堆叠,并且提高了分散性,结果改善了饱和度。通过在用于本发明的着色化合物中的吡啶酮环的连接的二聚促进了着色化合物的激发状态的缓和,从而与吡啶酮环的单体相比,改善了耐光性。
另外,将例如羧酸酰胺基等的促进激发状态的缓和的基团引入与偶氮基团相邻的苯基提供了耐光性的改善效果。特别地,具有羧酸长链烷基酰胺基的苯基进一步提高了着色化合物与粘结剂树脂的相容性从而改善了饱和度。
相反地,当与偶氮基团相邻的苯基具有抑制着色化合物的激发状态的缓和的长链烷基时,着色化合物与粘结剂树脂的相容性降低。结果,所得调色剂具有低的饱和度和耐光性。
[化学式2]
在式(1)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基或氨基;R3和R4各自独立地表示氢原子、氰基、氨基甲酰基、羧酸酯基或羧酸酰胺基;m和n各自独立地表示0至4的整数;A1、A2、当m是1至4时的B1、和当n是1至4时的B2各自独立地表示羧酸酯基、磺酸酯基、羧酸酰胺基或磺酸酰胺基;并且L表示具有1至12个碳原子的直链状亚烷基、具有1至12个碳原子的支链状亚烷基、或亚苯基。
着色化合物
将描述由式(1)表示的着色化合物。
在式(1)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基或氨基。
对式(1)中由R1或R2表示的烷基没有特别限制,并且其实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、和叔丁基。
对式(1)中由R1或R2表示的芳基没有特别限制,并且其实例包括苯基。
对式(1)中由R1或R2表示的氨基没有特别限制,并且其实例包括氨基和二甲基氨基。
当式(1)中的R1和R2各自独立地表示烷基,特别是甲基时,着色化合物可以提供具有优异的饱和度和耐光性的调色剂。
在式(1)中,R3和R4各自独立地表示氢原子、氰基、氨基甲酰基、羧酸酯基或羧酸酰胺基。
对式(1)中由R3或R4表示的羧酸酯基没有特别限制,并且其实例包括羧酸甲酯基、羧酸乙酯基、羧酸丁酯基、和羧酸乙基己酯基。
式(1)中由R3或R4表示的羧酸酰胺基的实例包括:例如羧酸二甲基酰胺基和羧酸二乙基酰胺基等的羧酸二烷基酰胺基;和例如羧酸甲基酰胺基和羧酸乙基酰胺基等的羧酸单烷基酰胺基。
当式(1)中的R3和R4各自表示氰基时,着色化合物可以提供具有优异的饱和度和耐光性的调色剂。
式(1)中的L表示具有1至12个碳原子的直链状亚烷基、具有1至12个碳原子的支链状亚烷基、或亚苯基。
对式(1)中由L表示的亚烷基没有特别限制,并且可以是直链状或支链状。亚烷基的实例包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十二烷基、和亚十六烷基。特别地,可以使用亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基。当L表示亚乙基时,着色化合物可以提供具有优异的饱和度和耐光性的调色剂。
对式(1)中由L表示的亚苯基没有特别限制,并且其实例包括1,2-二取代的亚苯基、1,3-二取代的亚苯基和1,4-二取代的亚苯基。特别地,当L表示1,3-二取代的亚苯基时,着色化合物可以提供具有优异的饱和度和耐光性的调色剂。
在式(1)中,m和n各自独立地表示0至4的整数,优选0或1,并且最优选0。
A1、A2、当m是1至4时的B1、和当n是1至4时的B2各自独立地表示羧酸酯基、磺酸酯基、羧酸酰胺基或磺酸酰胺基。
另外,A1和B1可以相同,并且A2和B2可以相同。当m表示整数2至4时,多个B1可以相同或不同。这同样适用于B2
在式(1)中,对由A1、A2、B1或B2表示的羧酸酰胺基没有特别限制,并且其实例包括:例如羧酸二甲基酰胺基、羧酸二乙基酰胺基、羧酸二(乙基己基)酰胺基和羧酸二(2-乙基己基)酰胺基等的羧酸二烷基酰胺基;和例如羧酸甲基酰胺基、羧酸乙基酰胺基、羧酸(乙基己基)酰胺基和羧酸(2-乙基己基)酰胺基等的羧酸单烷基酰胺基。特别地,羧酸酰胺基可以是羧酸二烷基酰胺基。当A1、A2、B1或B2是羧酸二(2-乙基己基)酰胺基时,着色化合物可以提供具有优异的饱和度和耐光性的调色剂。
在式(1)中,m和n可以是0。在此情况下,A1和A2中至少之一可以是羧酸二烷基酰胺基,特别地,羧酸二(2-乙基己基)酰胺基。
在式(1)中,对由A1、A2、B1或B2表示的磺酸酯基没有特别限制,并且其实例包括磺酸甲酯基、磺酸乙酯基、磺酸丁酯基、磺酸乙基己酯基和磺酸(2-乙基己基)酯基。特别地,当A1、A2、B1或B2是磺酸(2-乙基己基)酯基时,着色化合物可以提供具有优异的饱和度和耐光性的调色剂。
在式(1)中,对由A1、A2、B1或B2表示的磺酸酰胺基没有特别限制,并且其实例包括:例如磺酸甲基酰胺基和磺酸乙基酰胺基等的磺酸烷基酰胺基;和磺酸(2-乙基己基)酰胺基。特别地,当A1、A2、B1或B2是磺酸(2-乙基己基)酰胺基时,着色化合物可以提供具有优异的饱和度和耐光性的调色剂。
在式(1)中,L的两侧的部分结构可以相同。在此情况下,着色化合物可以提供具有优异的饱和度和耐光性的调色剂。
在式(1)中,L与A1、A2、B1和B2的组合可以是以下组合:
i)在式(1)中,L表示亚苯基;并且A1、A2、当m是1至4时的B1、和当n是1至4时的B2各自独立地表示磺酸酯基、羧酸酰胺基或磺酸酰胺基,或
ii)在式(1)中,L表示具有1至12个碳原子的直链状亚烷基或具有1至12个碳原子的支链状亚烷基;并且A1、A2、当m是1至4时的B1、和当n是1至4时的B2各自独立地表示羧酸酰胺基。
式(1)示出以其偶氮形式的着色化合物,并且其互变异构体、肼撑(hydrazo)形式也包括于本发明的范围中。
用于本发明的由式(1)表示的着色化合物可以依照例如记载于国际公布No.WO2012/039361中的已知的方法来合成。
用于本发明的由式(1)表示的化合物包括,但不限于,以下化合物(1)至(33)。
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
调色剂
用于本发明的由式(1)表示的着色化合物具有与粘结剂树脂的高的相容性并且在生产调色剂的过程中均一地溶解在粘结剂树脂中。因此,包含粘结剂树脂和本发明的由式(1)表示的着色化合物的调色剂可以在饱和度和耐光性方面都优异。
基于100质量份的粘结剂树脂,由式(1)表示的着色化合物的含量可以是1至20质量份。
为了调节色调,本发明的调色剂可以包含多种具有不同结构的由式(1)表示的着色化合物或着色化合物和已知的染料或颜料的组合。
以组合使用的颜料可以是例如C.I.颜料黄185、C.I.颜料黄180或C.I.颜料黄155。
粘结剂树脂
对用于本发明的粘结剂树脂没有特别限制,例如,可以使用热塑性树脂。
粘结剂树脂的实例包括作为以下聚合性单体的均聚物或共聚物的乙烯基系树脂。聚合性单体的实例包括:例如苯乙烯、对氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯等苯乙烯和苯乙烯衍生物;例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙脂、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、和丙烯酸2-乙基己酯等的丙烯酸酯类;例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙脂、甲基丙烯酸月桂酯、和甲基丙烯酸2-乙基己酯等的甲基丙烯酸酯类;例如丙烯腈和甲基丙烯腈等的乙烯基腈类;例如乙烯基乙基醚和乙烯基异丁基醚等的乙烯基醚类;例如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮等的酮类;和例如乙烯、丙烯、丁二烯和异戊二烯等的烯烃类。
另外,除了乙烯基系树脂以外的树脂的实例包括:例如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂和聚醚树脂等的非乙烯基缩合系树脂;和这些非乙烯基缩合系树脂和乙烯系基单体的接枝聚合物。这些树脂可以单独或以其两种以上的组合使用。
另外,聚酯树脂也可以用作调色剂用树脂。用于合成聚酯树脂的酸组分的实例包括草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二羧酸、1,10-癸烷二羧酸、1,11-十一烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、1,13-十三烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸、1,16-十六烷二羧酸和1,18-十八烷二羧酸,和其低级烷基酯和酸酐。特别地,酸组分可以是脂族二羧酸,具体地,具有饱和羧酸作为脂族部位的脂族二羧酸。用于合成聚酯树脂的醇组分的实例包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十二烷二醇、1,12-十一烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇和1,20-二十烷二醇。
可以使用醇组分/酸组分的摩尔比在45/55至55/45的范围内的任何聚酯树脂。
在聚酯树脂中,分子链的末端基团数的增加趋于增加调色剂的带电特性对环境的依赖。因此,聚酯树脂优选酸值为90mgKOH/g以下并且更优选50mgKOH/g以下,并且其羟基值为50mgKOH/g以下并且更优选30mgKOH/g以下。然而,鉴于调色剂的摩擦带电性,酸值应该是3mgKOH/g以上。
在本发明中,为了增加调色剂的机械强度并且也控制调色剂分子的分子量,粘结剂树脂可以使用交联剂来合成。
交联剂可以是双官能交联剂,并且其实例包括二乙烯基苯,双(4-丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷,乙二醇二丙烯酸酯,1,3-丁二醇二丙烯酸酯,1,4-丁二醇二丙烯酸酯,1,5-戊二醇二丙烯酸酯,1,6-己二醇二丙烯酸酯,新戊二醇二丙烯酸酯,二甘醇二丙烯酸酯,三甘醇二丙烯酸酯,四甘醇二丙烯酸酯,聚乙二醇#200、#400和#600的二丙烯酸酯,二丙二醇二丙烯酸酯,聚丙二醇二丙烯酸酯,聚酯型二丙烯酸酯,和对应于这些二丙烯酸酯的二甲基丙烯酸酯。
交联剂可以是多官能交联剂,并且其实例包括季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、低聚酯丙烯酸酯、和对应于这些丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯、2,2-双(4-甲基丙烯酰氧基苯基)丙烷、邻苯二甲酸二烯丙酯、三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯和三烯丙基偏苯三酸酯。
基于100质量份的用于制备粘结剂树脂的聚合性单体,此类交联剂的量优选0.05至10质量份并且更优选0.1至5质量份。
粘结剂树脂优选玻璃化转变温度为45℃至80℃并且更优选55℃至70℃,数均分子量(Mn)为2500至50000,并且重均分子量(Mw)为10000至1000000。
本发明的调色剂可以包含蜡。
蜡是用于在调色剂定影时防止污损的材料。对用于本发明的蜡没有特别限制,并且其实例包括:例如石蜡、微晶蜡和矿脂等的石油系蜡,和其衍生物;褐煤蜡和其衍生物;通过Fischer-Tropsch法生产的烃蜡和其衍生物;例如聚乙烯等的聚烯烃系蜡和其衍生物;和例如巴西棕榈蜡和小烛树蜡等的天然蜡和其衍生物。衍生物包括氧化物、与乙烯基单体的嵌段共聚物、和接枝改性产物。此外,蜡的实例包括例如高级脂族醇等的醇类、例如硬脂酸和棕榈酸等的脂族酸类和其化合物、酰胺类、酯类、酮类、氢化蓖麻油和其衍生物、植物蜡和动物蜡。这些蜡可以单独或以组合使用。
基于100质量份的粘结剂树脂,蜡的量优选在2.5至15.0质量份并且更优选3.0至10.0质量份的范围内。控制在此范围内的量的蜡能够使无油定影在对带电特性较小的影响下容易地实现。
用于本发明的蜡优选熔点为50℃以上且200℃以下并且更优选55℃以上且150℃以下。熔点为50℃以上且200℃以下的蜡可以改善调色剂的耐粘连性(blockingresitance)、定影时的蜡的渗出性,以及无油定影时的剥离性。
本发明的熔点是指在依照ASTMD3418-82测量的差示扫描量热(DSC)曲线中目标的吸热峰温度。具体地,蜡的熔点是使用差示扫描量热仪(DSC822,MettlerToledoInternationalInc.制造),在30℃至200℃的测量范围范围内以5℃/min的升温速度在常温和常湿的环境下在第二升温过程中在30℃至200℃的温度范围内获得的DSC曲线中目标的吸热峰温度。
其它调色剂构成材料
本发明的调色剂任选包含电荷控制剂。
电荷控制剂可以是已知的电荷控制剂。特别地,可以使用示出高的充电速度并且稳定地保持特定的带电量的电荷控制剂。在通过直接聚合来生产调色剂时,特别地,可以使用具有低的阻聚性能并且实质上不包括可溶于水系分散介质中的材料的电荷控制剂。
电荷控制剂可以是将调色剂控制为负电荷性的试剂,并且其实例包括:具有磺酸酯基、磺酸盐基或烷氧基磺酰基的聚合物或共聚物;水杨酸衍生物和其金属络合物;单偶氮金属化合物;乙酰丙酮金属化合物;芳香族氧化羧酸和芳香族单或多羧酸,和其金属盐、酸酐和酯;例如双酚等的苯酚衍生物;尿素衍生物;含金属的萘甲酸化合物;硼化合物;季铵盐;杯芳烃;和树脂电荷控制剂。
电荷控制剂可以是将调色剂控制为正电荷性的试剂,并且其实例包括:苯胺黑和脂肪酸金属盐改性的苯胺黑;胍化合物;咪唑化合物;例如三丁基苄基铵-1-羟基-4-萘磺酸盐和四氟硼酸四丁基铵等的季铵盐,和例如鎓盐(例如,鏻盐)等的其类似物,和其色淀颜料;三苯甲烷染料和其色淀颜料(固色剂:磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、单宁酸、月桂酸、五倍子酸、铁氰化物产物、和亚铁氰化物产物);高级脂肪酸的金属盐;例如二丁基氧化锡、二辛基氧化锡和二环己基氧化锡等的二烃基氧化锡;例如硼酸二丁基锡、硼酸二辛基锡和硼酸二环己基锡等的硼酸二烃基锡;和树脂电荷控制剂。这些电荷控制剂可以单独或以其两种以上的组合使用。
本发明的调色剂可以包括外部添加的无机细粉末或树脂颗粒。无机细粉末的实例包括二氧化硅、氧化钛、氧化铝、其多氧化物、和其表面处理的细粉末。树脂颗粒的树脂的实例包括乙烯基类树脂、聚酯树脂和硅树脂。这些无机细粉末和树脂颗粒是具有作为流动性助剂和清洁助剂的功能的外部添加剂。
调色剂的物性
本发明的调色剂优选重均粒径(D4)为4.0至9.0μm并且更优选4.9至7.5μm。重均粒径(D4)在此范围内的调色剂具有提高的带电稳定性并且即使在大量纸张的连续图像显影操作(耐久操作)时进一步抑制了图像起雾和显影线的产生。也改善了半色调部位的再现性。
在本发明的调色剂中,重均粒径(D4)与数均粒径(D1)的比(下文中,也称为重均粒径(D4)/数均粒径(D1)或D4/D1)优选1.35以下并且更优选1.30以下。满足该关系的调色剂示出提高的对起雾产生的抑制和改善的转印性并且也产生了更均一的线宽。
将本发明的调色剂的重均粒径(D4)和数均粒径(D1)根据调色剂颗粒的制造方法通过不同的方法来调节。例如,在悬浮聚合法的情况下,这些粒径可以通过例如在制备水系分散介质时控制分散剂浓度和反应搅拌速度或反应搅拌时间来调节。
在使用流动型颗粒图像分析仪测量时,本发明的调色剂优选平均圆形度为0.930以上且0.995以下并且更优选0.960以上且0.990以下。此类调色剂具有明显改善的转印性。
调色剂的制造方法
现在将描述调色剂颗粒的制造方法,但本发明不限于这些方法。
本发明的调色剂颗粒的制造方法的实例包括粉碎法、悬浮聚合法、悬浮造粒法、乳液聚合法、乳液聚集法、溶解悬浮法、和酯延伸聚合法。
通过悬浮聚合法的调色剂颗粒的生产
将描述通过悬浮聚合法的调色剂颗粒的生产。
在悬浮聚合法中,将包含着色剂、聚合性单体和聚合引发剂、和任选的树脂和蜡的聚合性单体组合物添加至水系介质,并且将调色剂颗粒通过将聚合性单体组合物的颗粒在水系介质中造粒的步骤和将包含于聚合性单体组合物的颗粒中的聚合性单体聚合的步骤来生产。聚合引发剂不必要包含于聚合性单体组合物中,并且可以在造粒时或之后添加至该组合物。
在该调色剂的制造方法中的聚合性单体组合物可以通过以下来制备:将着色剂分散在第一聚合性单体中,然后将所得染料分散液与第二聚合性单体混合。即,着色剂可以通过以下进一步良好地分散在调色剂颗粒中:将着色剂充分分散在第一聚合性单体中,然后将所得分散液和第二聚合性单体与其它调色剂材料一起混合。第一聚合性单体和第二聚合性单体可以相同或不同。
聚合性单体的实例包括:例如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻乙基苯乙烯、间乙基苯乙烯和对乙基苯乙烯等的苯乙烯系单体;例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸山嵛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、丙烯腈和酰胺丙烯酸酯等的丙烯酸系单体;例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸山嵛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯腈和酰胺甲基丙烯酸酯等的甲基丙烯酸系单体;例如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯、和环己烯等的烯烃系单体;例如氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯和碘乙烯等的卤代乙烯基类;例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、和苯甲酸乙烯酯等的乙烯基酯类;例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、和乙烯基异丁基醚等的乙烯基醚类;和例如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、和甲基异丙烯基酮等的乙烯基酮化合物。根据用途,这些单体可以单独或以其两种以上的组合使用。特别地,苯乙烯系单体、丙烯酸系单体和甲基丙烯酸系单体可以单独或以组合使用。
树脂的可用的实例包括聚苯乙烯树脂、聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、苯乙烯丙烯酸系共聚物(例如,苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、和苯乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物)、聚酯树脂、聚乙烯基醚树脂、聚乙烯基甲基醚树脂、聚乙烯醇树脂、和聚乙烯醇缩丁醛树脂。这些树脂可以单独或以其两种以上的组合使用。
用于悬浮聚合法的聚合引发剂可以是已知的聚合引发剂。聚合引发剂的实例包括偶氮化合物、有机过氧化物、无机过氧化物、有机金属化合物和光聚合引发剂,更具体地,例如2,2'-偶氮二(异丁腈)、2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)、2,2'-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)和二甲基-2,2'-偶氮二(异丁酸酯)等的偶氮系聚合引发剂;例如过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯、叔己基过氧化苯甲酸酯和叔丁基过氧化苯甲酸酯等的有机过氧化物系聚合引发剂;例如过硫酸钾和过硫酸铵等的无机过氧化物系聚合引发剂;和例如过氧化氢-亚铁、BPO-二甲基苯胺、和铈(IV)盐-醇氧化还原引发剂等的氧化还原引发剂。光聚合引发剂的实例包括乙酰苯、苯偶姻甲基醚、和苯偶姻甲基缩酮。这些方法可以单独或以其两种以上的组合使用。
基于100质量份的聚合性单体,聚合引发剂的量优选在0.1至20质量份并且更优选0.1至10质量份的范围内。聚合引发剂的使用种类根据聚合方法而稍有不同,并且使用10小时半衰期温度作为参考来选择一种以上的聚合引发剂。
用于悬浮聚合法的水系介质可以包含分散稳定剂。分散稳定剂可以是已知的无机或有机的分散稳定剂。无机分散稳定剂的实例包括磷酸钙、磷酸镁、磷酸铝、磷酸锌、碳酸镁、碳酸钙、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、偏硅酸钙、硫酸钙、硫酸钡、膨润土、二氧化硅和氧化铝。有机分散稳定剂的实例包括聚乙烯醇、明胶、甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素的钠盐和淀粉。另外,可以使用非离子性、阴离子性和阳离子性表面活性剂。表面活性剂的实例包括十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十五烷基硫酸钠、辛基硫酸钠、油酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钾和油酸钙。
在本发明中,特别地,分散稳定剂可以是酸溶性的、非水溶性的无机分散稳定剂。在本发明中,在使用非水溶性的无机分散稳定剂来制备水系分散介质的情况下,从在水系介质中的聚合性单体组合物的液滴稳定性的观点,基于100质量份的聚合性单体,分散稳定剂的量应该在0.2至2.0质量份的范围内。在本发明中,基于100质量份的聚合性单体组合物,水系介质可以使用在300至3000质量份的范围内的水来制备。
通过悬浮造粒法的调色剂颗粒的生产
将描述通过悬浮造粒法的调色剂颗粒的生产。
包含于本发明的调色剂中的调色剂颗粒可以通过悬浮造粒法来生产。因为悬浮造粒法不包括任何加热步骤,即使蜡具有低的熔点,蜡与树脂之间的相容化难以发生从而抑制了由于该相容化导致的调色剂的玻璃化转变温度的降低。
另外,因为悬浮造粒法可以使用选自各种调色剂材料的选项的粘结剂树脂,作为主要组分的通常在定影性方面有利的聚酯树脂的使用容易。因此,在生产具有难以应用于悬浮聚合法的树脂组合物的调色剂时,悬浮造粒法是有利的。
例如,调色剂颗粒可以通过如下的悬浮造粒法来生产。
将溶剂组合物(染料分散液)通过将着色剂、粘结剂树脂和蜡在溶剂中混合来制备。溶剂组合物的颗粒通过将溶剂组合物分散在液体介质中从而获得调色剂颗粒悬浮液来形成。溶剂通过加热所得悬浮液或降低反应容器的内压来除去从而获得调色剂颗粒。
溶剂组合物应该通过以下来制备:将着色剂分散在第一溶剂中并且进一步将所得分散液和其它调色剂材料与第二溶剂混合。结果,着色剂可以进一步良好地分散在调色剂颗粒中。
可以用于悬浮造粒法的溶剂的实例包括:例如甲苯、二甲苯和己烷等的烃类;例如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、三氯乙烷和四氯化碳等的含卤素的烃类;例如甲醇、乙醇、丁醇和异丙醇等的醇类;例如乙二醇、丙二醇、二甘醇和三甘醇等的多醇类;例如甲基溶纤剂和乙基溶纤剂等的溶纤剂类;例如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮等的酮类;例如苯甲醇乙基醚、苯甲醇异丙基醚和四氢呋喃等的醚类;和例如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯等的酯类。这些溶剂可以单独或作为其两种以上的混合物使用。这些溶剂中,为了容易地除去在调色剂颗粒悬浮液中的溶剂,可以特别使用具有低的沸点并且能够充分地溶解粘结剂树脂的溶剂。
基于100质量份的粘结剂树脂,溶剂的量优选在50至5000质量份并且更优选120至1000质量份的范围内。
用于悬浮造粒法的水系介质可以包含分散稳定剂。可以相似地使用可以用于悬浮聚合法的分散稳定剂。从在水系介质中的溶剂组合物的液滴稳定性的观点,基于100质量份的粘结剂树脂,分散稳定剂的量可以在0.01至20质量份的范围内。
通过粉碎法的调色剂颗粒的生产
将描述通过粉碎法的调色剂颗粒的生产。
在通过粉碎法的调色剂颗粒的生产中,使用包含着色剂和粘结剂树脂、和任选的蜡、电荷控制剂和其它添加剂的着色树脂粉体。
在粉碎法中,调色剂可以使用例如混合机、热混炼机或分级机等的已知设备来生产。
将粘结剂树脂、着色剂、蜡和电荷控制剂、和任选的其它材料使用例如亨舍尔混合机或球磨机等的混合机充分地混合。将混合物然后使用例如辊、混炼机或挤出机等的热混炼机来熔融。另外,将蜡通过混炼和混合分散在与其它组分相容的树脂中。在冷却和固体化之后,调色剂可以通过粉碎和分级来制备。
粘结剂树脂可以单独或以其两种以上的组合使用。
在混合两种以上的树脂的情况下,具有不同的分子量的树脂可以用于控制调色剂的粘弹性。
通过乳液聚集法的调色剂颗粒的生产
现在将描述通过乳液聚集法的调色剂颗粒的制造方法。
制备了蜡分散液、树脂颗粒分散液、着色剂颗粒分散液和其它必要的调色剂组分的分散液。各分散液包含分散质和水系介质。水系介质是主要组分是水的介质。水系介质的实例包括水本身、包含pH调节剂的水、和包含有机溶剂的水。
调色剂颗粒通过以下来制备:将包含于各分散液的混合物中的颗粒聚集从而形成聚集体颗粒的步骤(聚集步骤)、将聚集体颗粒加热从而使其融合的步骤(融合步骤)、清洗步骤和干燥步骤。
各颗粒分散液可以包含例如表面活性剂等的分散剂。着色剂颗粒可以通过使用旋转剪切型均质机,例如球磨机、砂磨机或磨碎机等的中型分散机,或高压对冲型分散机的已知的方法来分散。
表面活性剂的实例包括水溶性高分子、无机化合物、和离子性或非离子性表面活性剂。离子性表面活性剂有利地具有高的分散性。特别地,可以使用阴离子性表面活性剂。
从清洗特性和表面活化能力的观点,表面活性剂的分子量优选100至10000并且更优选200至5000。
表面活性剂的实例包括:例如聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素和聚丙烯酸钠等的水溶性高分子;例如十二烷基苯磺酸钠、十八烷基硫酸钠、油酸钠、月桂酸钠和硬脂酸钾等的阴离子性表面活性剂;例如月桂基乙酸胺和月桂基三甲基氯化铵等的阳离子性表面活性剂;例如月桂基氧化二甲基胺等两性离子性表面活性剂;例如聚氧化乙烯烷基醚、聚氧化乙烯烷基苯基醚和聚氧化乙烯烷基胺等的非离子性表面活性剂;和例如磷酸三钙、氢氧化铝、硫酸钙、碳酸钙和碳酸钡等的无机化合物。
这些表面活性剂可以单独或按需要以其两种以上的组合使用。
本发明的调色剂也可以用于在液体显影中使用的显影剂(下文中,称为液体显影剂)。
液体显影剂的制造方法
现在将描述液体显影剂的制造方法。
将液体显影剂通过以下来制备:将包含由式(1)表示的着色化合物和例如电荷控制剂和蜡等任选的助剂的着色树脂粉体(调色剂)分散或溶解在电绝缘性载体液中。选择性地,显影剂可以通过以下两个阶段来生产:制备浓缩调色剂,并且将该浓缩调色剂使用电绝缘性载体液来稀释。
可以使用任何分散剂,并且可以使用旋转剪切型均质机,例如球磨机、砂磨机或磨碎机等的中型分散机,或高压对冲型分散机。
着色树脂粉体可以进一步包括例如已知的颜料或染料等的一种以上的着色剂。
蜡和着色剂的实例与上述相同。
电荷控制剂可以是用于静电荷显影的任何液体显影剂,并且其实例包括环烷酸钴、环烷酸铜、油酸铜、油酸钴、油酸锆、辛酸钴、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钙、大豆卵磷脂和辛酸铝。
对用于本发明的电绝缘性载体液没有特别限制。特别地,可以使用电阻为109Ω·cm以上且介电常数为3以下的有机溶剂。
有机溶剂的实例包括:例如己烷、戊烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷和十二烷等的脂族烃溶剂;和例如Isopar系列H、G、K、L和M(ExxonChemicalCo.,Ltd.制造)和LinealeneDimer系列A-20和A-20H(IdemitsuKosanCo.,Ltd.制造)等的沸点在68℃至250℃的范围内的溶剂。在不增加体系的粘度的范围内,这些可以单独或以其两种以上的组合使用。
实施例
本发明现在将通过实施例和比较例更详细地描述,但不限于这些实施例。注意的是,在以下说明书中,“份”和“%”基于质量,除非另有说明。将反应产物通过使用下述设备的多种分析方法来检测。即,使用的设备是:用于1H核磁共振光谱法(NMR)的ECA-400(JEOLLtd.制造)和用于基质辅助激光解吸附-离子质谱法(MALDI-MS)的autoflex(BrukerDaltonicsK.K.制造)。通过MALDI-MS的检测是负离子模式。
合成例1:化合物(1)的生产
[化学式9]
将在40mL的甲醇(MeOH)中的2g胺化合物(1)的溶液冷却至5℃,并且向其中滴加1.7mL的35%的盐酸。向该溶液滴加在9mL的水中的0.48g亚硝酸钠的溶液从而获得重氮化溶液A。分别地,将在20mL的甲醇(MeOH)中的0.90g吡啶酮化合物(1)的溶液冷却至5℃,并且向其中缓慢滴加重氮化溶液A,以致温度保持在5℃以下,接着在0℃至5℃下搅拌3小时。在完成反应之后,将反应溶液通过滴加碳酸钠的水溶液中和至pH为6,接着使用氯仿来萃取。将所得粘性材料通过柱层析法(展开剂:庚烷/乙酸乙酯)来精制从而获得1.73g的化合物(1)。
化合物(1)的分析结果
[1]1H-NMR(400MHz,CDCl3,室温):δ(ppm)=14.90(2H,s),7.83(2H,d),7.46(2H,t),7.29-7.22(4H,m),4.35-4.31(4H,m),3.24-3.20(4H,m),2.60(6H,s),1.83-1.80(8H,m),1.66-1.32(18H,m),1.28-0.83(28H,m),0.79-0.69(5H,m),0.66-0.60(5H,m)。
[2]通过MALDI-TOF-MS的质谱:m/z=1067.363(M-2H)2-
合成例2:化合物(31)的生产
[化学式10]
将在40mL的甲醇(MeOH)中的2g胺化合物(31)的溶液冷却至5℃,并且向其中滴加1.7mL的35%的盐酸。向该溶液滴加在9mL的水中的0.48g亚硝酸钠从而获得重氮化溶液A。分别地,将在20mL的甲醇(MeOH)中的0.90g吡啶酮化合物(31)冷却至5℃,并且向其中缓慢滴加重氮化溶液A,以致温度保持在5℃以下,接着在0℃至5℃下搅拌3小时。在完成反应之后,将反应溶液通过滴加碳酸钠的水溶液中和至pH为6,接着使用氯仿来萃取。将所得粘性材料通过柱层析法(展开剂:庚烷/乙酸乙酯)来精制从而获得1.48g的化合物(31)。
化合物(31)的分析结果
[1]1H-NMR(400MHz,CDCl3,室温):δ(ppm)=14.90(2H,s),7.53-7.48(6H,m),7.29-7.25(2H,m),4.36(4H,s),3.52-3.32(4H,m),3.19(4H,d),2.61(6H,s),1.86-1.77(2H,m),1.60-1.50(2H,m),1.48-1.29(16H,m),1.28-1.17(6H,m),1.16-1.02(10H,m),1.01-0.88(12H,m),0.86-0.81(6H,m),0.76-0.68(6H,m)。
[2]通过MALDI-TOF-MS的质谱:m/z=1069.159(M)
合成例3:化合物(32)的生产
[化学式11]
将在40mL的甲醇(MeOH)中的2g胺化合物(32)的溶液冷却至5℃,并且向其中缓慢滴加6.9mL的硫酸和1.76mL的40%的亚硝酰基硫酸溶液从而获得重氮化溶液B。分别地,将在20mL的甲醇(MeOH)中的0.90g的吡啶酮化合物(32)冷却至5℃,并且向其中缓慢滴加重氮化溶液B,以致温度保持在5℃以下,接着在0℃至5℃下搅拌3小时。在完成反应之后,将反应溶液使用氯仿来萃取。将氯仿层浓缩,并且将所得固体通过柱层析法(展开剂:庚烷/乙酸乙酯)来精制从而获得1.48g的化合物(32)。
化合物(32)的分析结果
[1]1H-NMR(400MHz,CDCl3,室温):δ(ppm)=14.90(2H,s),7.53-7.48(8H,m),4.36(4H,s),3.46-3.35(4H,m),3.22-3.18(4H,m),2.63(6H,s),1.86-1.77(2H,m),1.60-1.47(2H,m),1.45-1.00(28H,m),0.98-0.78(18H,m),0.76-0.65(6H,m)。
[2]通过MALDI-TOF-MS的质谱:m/z=1069.068(M)
合成例4和5:化合物(2)和(10)的生产
除了将合成例1中的胺化合物(1)和吡啶酮化合物(1)代替为对应的胺化合物和吡啶酮化合物以外,如合成例1中来制备化合物(2)和(10)。
通过上述分析来鉴定目标化合物。
化合物(10)的分析结果
[1]1H-NMR(400MHz,CDCl3,室温):δ(ppm)=14.95(2H,s),7.80(2H,s),7.33(2H,d),7.26(2H,d),4.33(4H,s),3.74-3.28(6H,m),3.24-3.12(8H,m),2.56(6H,s),1.84-0.68(122H,m)。
[2]通过MALDI-TOF-MS的质谱:m/z=1604.218(M)
合成例6至14:化合物(15)、(21)、(24)、(25)、(27)、(34)、(35)、(36)和(40)的生产
除了将合成例3中的胺化合物(32)和吡啶酮化合物(32)代替为对应的胺化合物和吡啶酮化合物以外,如合成例3中来制备化合物(15)、(21)、(24)、(25)、(27)、(34)、(35)、(36)和(40)。
通过上述分析来鉴定目标化合物。
化合物(21)的分析结果
[1]1H-NMR(400MHz,CDCl3,室温):δ(ppm)=14.80(2H,s),7.82(2H,s),7.59(1H,t),7.30-7.27(4H,m),7.21(2H,d),7.06(1H,s),3.46(6H,d),3.17(8H,t),2.64(6H,s),1.85-0.62(122H,m)。
[2]通过MALDI-TOF-MS的质谱:m/z=1653.266(M)
化合物(27)的分析结果
[1]1H-NMR(400MHz,CDCl3,室温):δ(ppm)=15.76(2H,s),8.58(2H,s),8.15(2H,d),7.90(2H,d),4.45(4H,s),4.39-4.25(8H,m),2.63(6H,s),1.79-1.72(4H,m),1.56-1.32(42H,m),0.99-0.89(24H,m)。
[2]通过MALDI-TOF-MS的质谱:m/z=1159.206(M)
化合物(34)的分析结果
[1]1H-NMR(400MHz,CDCl3,室温):δ(ppm)=14.88(2H,s),7.49(4H,s),7.18(2H,s),4.35(4H,s),3.45(8H,dd),3.18(6H,d),2.59(6H,s),1.91-1.70(4H,br),1.62-0.72(122H,m)。
[2]通过MALDI-TOF-MS的质谱:m/z=1605.323(M)
化合物(35)的分析结果
[1]1H-NMR(400MHz,CDCl3,室温):δ(ppm)=14.99(2H,s),7.33-7.27(6H,m),4.30(4H,s),3.04(8H,s),2.51(6H,s),1.76-1.71(3H,br),1.58(9H,s),1.46-0.66(116H,m)。
[2]通过MALDI-TOF-MS的质谱:m/z=1605.004(M)
化合物(36)的分析结果
[1]1H-NMR(400MHz,CDCl3,室温):δ(ppm)=14.76(2H,s),7.70(1H,t),7.45(4H,s),7.36(2H,s),7.18(2H,s),7.15(1H,t),3.47-3.39(8H,m),3.15(6H,d),2.65(6H,s),1.84-1.75(3H,br),1.58-0.73(119H,m)。
化合物(40)的分析结果
[1]1H-NMR(400MHz,CDCl3,室温):δ(ppm)=14.89(2H,s),8.55(2H,s),8.30(4H,s),4.37(4H,d),4.35-4.27(8H,m),2.66(6H,s),1.76(4H,t),1.61-1.31(38H,m),1.02-0.89(24H,m)。
[2]通过MALDI-TOF-MS的质谱:m/z=1159.219(M)
调色剂的生产
通过以下过程来生产本发明的调色剂和比较调色剂。
实施例1
将5质量份的化合物(1)和120质量份的苯乙烯的混合物使用磨碎机(MitsuiMiningCo.,Ltd.制造)混合3小时从而制备分散在苯乙烯中的化合物(1)的染料分散液(1)。
将装配有高速搅拌装置,T.K.高速搅拌机(PrimixCorp.制造)的2-L四颈烧瓶装填有710质量份的离子交换水和450质量份的0.1mol/L的磷酸三钠水溶液,接着在12000rpm的搅拌下加热至60℃。向该混合物逐渐添加68质量份的1.0mol/L的氯化钙水溶液从而制备包含细磷酸钙的水系分散介质。
将以下材料:
加热至60℃并且使用T.K.高速搅拌机在5000rpm下均一地混合和分散。在该混合物中溶解作为聚合引发剂的10质量份的2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)从而制备聚合性单体组合物。将该聚合性单体组合物放入以上制备的水系介质中,接着在12000rpm下造粒15分钟。接着,将高速搅拌装置改变为螺旋桨搅拌桨叶,并且聚合在60℃的溶液温度下持续5小时,然后在80℃的溶液温度下持续8小时。在完成聚合之后,将残留单体在80℃和减压下蒸馏出,并且溶液温度然后降低至30℃从而获得聚合物微球分散液(1)。
将聚合物微球分散液(1)转移至清洗容器,并且将稀盐酸在搅拌下添加至该分散液从而将pH调节为1.5。将该分散液进一步搅拌2小时,然后使用过滤器来进行固液分离从而获得聚合物微球(1)。将聚合物微球(1)重复地进行再分散在水中和固液分离,直至完全除去磷酸和包括磷酸钙的钙的化合物。接着,将通过固液分离最终制备的聚合物微球使用干燥器充分地干燥从而获得调色剂颗粒(1)。
将本发明的调色剂(1)通过以下来制备:将100质量份的所得调色剂颗粒(1)与1.00质量份的使用六甲基二硅氮烷表面处理的疏水性二氧化硅细粉末(一次颗粒的数均粒径:7nm)、0.15质量份的金红石型氧化钛细粉末(一次颗粒的数均粒径:45nm)和0.50质量份的金红石型氧化钛细粉末(一次颗粒的数均粒径:200nm)通过使用亨舍尔混合机(NipponCoke&EngineeringCo.,Ltd.制造)的干式混合来混合5分钟。
实施例2至6
除了分别使用6质量份的化合物(10)、5质量份的化合物(21)、7质量份的化合物(24)、5质量份的化合物(31)和5质量份的化合物(34)来代替实施例1的5质量份的化合物(1)以外,如实施例1中来制备本发明的调色剂(2)至(6)。
比较例1和2
除了分别使用比较化合物(1)和(2)来代替实施例1的化合物(1)以外,如实施例1中来制备比较调色剂(Com.1)和(Com.2)。
以下示出比较化合物(1)和(2)的结构。
[化学式12]
比较化合物(1)
[化学式13]
比较化合物(2)
实施例7
通过混合82.6质量份的苯乙烯、9.2质量份的丙烯酸正丁酯、1.3质量份的丙烯酸,0.4质量份的丙烯酸乙二醇酯和3.2质量份的正月桂基硫醇来制备混合液。向该混合液添加在150质量份的离子交换水中的1.5质量份的NeogenRK(DaiichiKogyoSeiyakuCo.,Ltd.制造)的水溶液,接着分散处理。将在10质量份的离子交换水中的0.15质量份的过硫酸钾的水溶液在10分钟内在缓慢搅拌下添加至分散液。在氮置换之后,乳液聚合在70℃下进行6小时。在完成聚合之后,将反应液冷却至室温。然后将离子交换水添加至该溶液从而获得固浓度为12.5质量%并且体积基准中值直径为0.2μm的树脂颗粒分散液(7)。
将蜡分散液(7)通过以下来制备:将100质量份的酯蜡(由DSC测量的最大吸热峰温度:70℃,Mn:704)和15质量份的NeogenRK与385质量份的离子交换水混合,并且将该混合物使用湿式喷磨机JN100(JokohCo.,Ltd.制造)进行分散处理约1小时。蜡分散液(7)的浓度是20质量%。
将着色剂颗粒分散液(7)通过以下来制备:将100质量份的化合物(1)和15质量份的NeogenRK与885质量份的离子交换水混合,并且将该混合物使用湿式喷磨机JN100(JokohCo.,Ltd.制造)进行分散处理约1小时。
在着色剂颗粒分散液(5)中的着色剂颗粒的体积基准中值直径为0.2μm并且浓度为10质量%。
将160质量份的树脂颗粒分散液(7)、10质量份的蜡分散液(7)、10质量份的着色剂颗粒分散液(7)和0.2质量份的硫酸镁的混合物使用均质机(UltraTurraxT50,IKAJapanK.K.制造)来进行分散处理。将该分散液然后在搅拌下加热至65℃并且在65℃下进一步搅拌1小时。分散液的使用光学显微镜的观察表明:形成了平均粒径为约6.0μm的聚集体颗粒。向该分散液添加2.2质量份的NeogenRK(DaiichiKogyoSeiyakuCo.,Ltd.制造)。将该混合物然后加热至80℃,然后搅拌120分钟从而获得融合的球状调色剂颗粒。冷却之后,将固成分通过过滤来回收并且通过搅拌在720质量份的离子交换水中清洗60分钟。过滤包含调色剂颗粒的溶液,并且重复清洗过程,直至滤液的电导降低至150μS/cm以下。将调色剂颗粒使用真空干燥机来干燥从而获得调色剂颗粒(7)。
将调色剂(7)通过以下来制备:将100质量份的调色剂颗粒(7)与1.8质量份的由BET法测量的比表面积为200m2/g的疏水化二氧化硅细粉末通过使用亨舍尔混合机(MitsuiMiningCo.,Ltd.制造)的干式混合来混合。
实施例8至10
除了分别使用60质量份的化合物(2)、90质量份的化合物(27)和80质量份的化合物(32)来代替实施例7中的100质量份的化合物(1)以外,如实施例7中来制备调色剂(8)至(10)。
比较例3和4
除了分别使用比较化合物(1)和(2)来代替实施例7中的化合物(1)以外,如实施例7中来制备比较调色剂(Com.3)和(Com.4)。
实施例11
通过使用亨舍尔混合机(型号FM-75J,MitsuiMiningCo.,Ltd.制造)充分混合来制备100质量份的粘结剂树脂(聚酯树脂,Tg:55℃,酸值:20mgKOH/g,羟值:16mgKOH/g,峰值分子量Mp:4500,数均分子量Mn:2300,重均分子量Mw:38000)、5质量份的化合物(15)、0.5质量份的1,4-二叔丁基水杨酸铝化合物和5质量份的石蜡(最大吸热峰温度:78℃)的混合物。以60kg/hr的供给速度在130℃的温度下使用双轴混炼机(型号PCM-45,IkegaiCorp.制造)来混炼混合物(当将混炼产物排出时其温度是约150℃)。将所得混炼产物冷却,使用锤磨机粗粉碎,然后使用机械粉碎机(T-250,Freund-TurboCorporation制造)以20kg/hr的供给速度来细粉碎。
将细粉碎的调色剂产物使用利用附壁效应的多分隔分级机进一步分级从而获得调色剂颗粒。
将调色剂(11)通过以下来制备:将100质量份的所得调色剂颗粒与1.8质量份的由BET法测量的比表面积为200m2/g的疏水化二氧化硅细粉末通过使用亨舍尔混合机(MitsuiMiningCo.,Ltd.制造)的干式混合来混合。
实施例12至14
除了分别使用化合物(25)、化合物(36)和化合物(40)来代替实施例11中的化合物(15)以外,如实施例11中来制备调色剂(12)至(14)。
比较例5和6
除了分别使用比较化合物(1)和(2)来代替实施例8中的化合物(15)以外,如实施例8中来制备比较调色剂(Com.5)和(Com.6)。
实施例15
除了使用4质量份的C.I.颜料黄185(BASF制造,商品名:"PALIOTOLYellowD1155")和3质量份的化合物(1)来代替中实施例1的5质量份的化合物(1)以外,如实施例1中来制备调色剂(15)。
实施例16
除了使用3质量份的C.I.颜料黄155(Clariant制造,商品名:"TonerYellow3GP")和3质量份的化合物(21)来代替实施例1中的5质量份的化合物(1)以外,如实施例1中来制备调色剂(16)。
实施例17
将着色剂颗粒分散液(17)通过以下来制备:将100质量份的C.I.颜料黄180(DICCorporation制造,商品名:"SYMULERFastYellowBY2000GT")和15质量份的NeogenRK与885质量份的离子交换水混合,并且将该混合物使用湿式喷磨机JN100(JokohCo.,Ltd.制造)进行分散处理约1小时。
分散在着色剂颗粒分散液(17)中的着色剂颗粒的体积基准中值直径是0.2μm。
除了使用3质量份的着色剂颗粒分散液(7)和3质量份的着色剂颗粒分散液(17)来代替实施例7中的10质量份的着色剂颗粒分散液(7)以外,如实施例7中来制备调色剂(17)。
将黄色调色剂(17)通过以下来制备:将100质量份的所得调色剂颗粒与1.8质量份的由BET法测量的比表面积为200m2/g的疏水化二氧化硅细粉末通过使用亨舍尔混合机(MitsuiMiningCo.,Ltd.制造)的干式混合来混合。
实施例18
通过使用亨舍尔混合机(型号FM-75J,MitsuiMiningCo.,Ltd.制造)充分混合来制备100质量份的粘结剂树脂(聚酯树脂,Tg:55℃,酸值:20mgKOH/g,羟值:16mgKOH/g,Mp:4500,Mn:2300,Mw:38000)、3质量份的C.I.颜料黄155(Clariant制造,商品名:"TonerYellow3GP")、3质量份的化合物(15)、0.5质量份的1,4-二叔丁基水杨酸铝化合物和5质量份的石蜡(最大吸热峰温度:78℃)的混合物。以60kg/hr的供给速度在130℃的温度下使用双轴混炼机(型号PCM-45,IkegaiCorp.制造)来混炼混合物(当将混炼产物排出时其温度是约150℃)。将所得混炼产物冷却,使用锤磨机粗粉碎,然后使用机械粉碎机(T-250,Freund-TurboCorporation制造)以20kg/hr的供给速度来细粉碎。
将所得细粉碎的调色剂产物使用利用附壁效应的多分隔分级机进一步分级从而获得调色剂颗粒。
将调色剂(18)通过以下来制备:将100质量份的所得调色剂颗粒与1.8质量份的由BET法测量的比表面积为200m2/g的疏水化二氧化硅细粉末通过使用亨舍尔混合机(MitsuiMiningCo.,Ltd.制造)的干式混合来混合。
测量通过悬浮聚合法生产的调色剂的粒径分布从而研究在聚合性单体中的着色化合物的各分散体的特性。由于分散液的粘度增加导致的造粒性的降低和着色化合物的分散的不均匀性趋于使粒径分布变宽。
作为调色剂的粒径分布的指标,使用数均粒径(D1)与重均粒径(D4)的比D4/D1。
将重均粒径和数均粒径如下测量。
将调色剂的数均粒径(D1)和重均粒径(D4)依照库尔特法通过粒径分布分析来测量。作为测量设备,依照设备的操作手册来使用CoulterCounterTA-II或CoulterMultisizerII(BeckmanCoulter,Inc.制造)。将氯化钠的约1%的水溶液使用一级氯化钠来制备从而作为电解液。例如,可以使用ISOTON-II(CoulterScientificJapan制造)。具体地,将用作分散剂的0.1至5mL的表面活性剂(例如,烷基苯磺酸盐)添加至100至150mL的水系电解液,并且向其中添加2至20mg的要测量的样品(调色剂)。将悬浮了样品的电解液使用超声波分散机来进行分散处理约1至3分钟。将分散处理的溶液使用装配有100μm的孔的测试设备进行测量尺寸为2.00μm以上的调色剂颗粒的体积和数量,从而计算各调色剂的体积分布和数量分布。测定了从调色剂的数量分布测定的数均粒径(D1)和从调色剂的体积分布测定的重均粒径(D4)(各通道的中值定义为各通道的代表值)和比D4/D1。
作为通道,使用13个通道:2.00至2.52μm,2.52至3.17μm,3.17至4.00μm,4.00至5.04μm,5.04至6.35μm,6.35至8.00μm,8.00至10.08μm,10.08至12.70μm,12.70至16.00μm,16.00至20.20μm,20.20至25.40μm,25.40至32.00μm,和32.00至40.30μm。
将粒径分布基于以下标准来评价,并且将小于1.35的比D4/D1确定为令人满意的粒径分布。
A:比D4/D1为小于1.30,
B:比D4/D1为1.30以上且小于1.35,并且
C:比D4/D1为1.35以上。
实施例的评价结果在表1中示出。在表1中,PY185、PY180和PY155分别是指C.I.颜料黄185、C.I.颜料黄180和C.I.颜料黄155。
[表1]
表1中示出的结果表明:即使调色剂通过悬浮聚合法来生产,调色剂可以具有令人满意的粒径分布。
图像样品的评价
将图像样品使用上述调色剂(1)至(12)和(Com.1)至(Com.6)来打印,并且比较性地评价下述图像特性。在比较图像特性之前,检测图像形成设备的供纸耐久性。使用的设备是改造的LBP-5300(CANONKABUSHIKIKAISHA制造)以致将处理盒(下文中称为CRG)中的显影刮板代替为厚度为8μm的SUS板并且以致-200V的刮板偏压可以应用于要施加至用作调色剂载体的显影辊的显影偏压。
使用填充有用于各评价项目的各黄色调色剂的CRG来进行评价。将填充有调色剂的CRG安装至图像形成设备,并且评价以下评价项目。评价结果在表2中示出。
(1)色度的测量(L*,a*,b*)
将使用上述黄色调色剂(1)至(12)和(Com.1)至(Com.6)形成的各图像样品使用反射浓度计SpectroLino(GretagMacbethAG制造)测量在L*a*b*颜色体系中的色度(L*,a*,b*)。
(2)调色剂的耐光性的评价
将在色度测量中制备的各图像样品装入氙测试机(AtlasCi4000,SugaTestInstrumentsCo.,Ltd.制造)并且暴露于以下条件80小时:340nm的照度为0.39W/m2,温度为40℃,并且相对湿度为60%。在测试之前和之后测量打印物的反射浓度。通过以下表达式从初始色度值a0 *、b0 *和L0 *和暴露之后的色度值a*、b*和L*计算色差ΔE:
[数学式1]
Δ E = ( a * - a 0 * ) 2 + ( b * - b 0 * ) 2 + ( L * - L 0 * ) 2
评价标准如下:
A:ΔE<5.0(优异的耐光性)
B:5.0≤ΔE<10.0(良好的耐光性)
C:10.0≤ΔE(差的耐光性)
(3)饱和度的评价
如下评价饱和度:
每单位面积的相同的着色剂量的饱和度C*越高意味着饱和度的增长越高。通过在生产图像样品时的饱和度C*的初始值来评价饱和度。各C*通过以下表达式来计算:
[数学式2]
C * = ( a * ) 2 + ( b * ) 2
评价标准如下:
A:C*≥112(饱和度的增长非常高)
B:112>C*≥108(饱和度的增长高)
C:108>C*(饱和度的增长差)
[表2]
表2中示出的结果表明:与对应的比较调色剂相比,在每个生产过程中的通过本发明生产的调色剂在饱和度和耐光性方面都优异。另外,如实施例15至18的结果所示,也可以使用包含颜料的调色剂而没有任何问题。
虽然本发明已经参考示例性实施方案来描述,但要理解的是,本发明不限于公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围符合最广泛的解释从而涵盖全部此类修改和等同的结构和功能。
本申请要求2013年9月27日提交的日本专利申请No.2013-201703的优先权,其以整体作为参考并入此处。
产业上的可利用性
本发明可以提供一种饱和度和耐光性二者优异的调色剂。

Claims (8)

1.一种调色剂,其包括:
粘结剂树脂;和
着色剂,
其特征在于,所述着色剂是由式(1)表示的着色化合物:
其中
R1和R2各自独立地表示烷基、芳基或氨基;
R3和R4各自独立地表示氢原子、氰基、氨基甲酰基、羧酸酯基或羧酸酰胺基;
m和n各自独立地表示0至4的整数;
A1、A2、当m是1至4时的B1、和当n是1至4时的B2各自独立地表示羧酸酯基、磺酸酯基、羧酸酰胺基或磺酸酰胺基;并且
L表示具有1至12个碳原子的直链状亚烷基、具有1至12个碳原子的支链状亚烷基、或亚苯基。
2.根据权利要求1所述的调色剂,其中在式(1)中,A1、A2、当m是1至4时的B1、和当n是1至4时的B2各自独立地表示磺酸酯基、羧酸酰胺基或磺酸酰胺基;并且L表示亚苯基。
3.根据权利要求1所述的调色剂,其中在式(1)中,A1、A2、当m是1至4时的B1、和当n是1至4时的B2各自独立地表示羧酸酰胺基;并且L表示具有1至12个碳原子的直链状亚烷基或具有1至12个碳原子的支链状亚烷基。
4.根据权利要求1至3任一项所述的调色剂,其中在式(1)中,A1和A2中至少之一表示羧酸二烷基酰胺基。
5.根据权利要求1至4任一项所述的调色剂,其中在式(1)中,A1和A2中至少之一表示羧酸二(2-乙基己基)酰胺基。
6.根据权利要求1至5任一项所述的调色剂,其中在式(1)中,L表示亚乙基。
7.根据权利要求1至6任一项所述的调色剂,其中在式(1)中,L的两侧的部分结构具有相同的结构。
8.根据权利要求1至7任一项所述的调色剂,其通过悬浮聚合法或乳液聚集法来生产。
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