JP2013181015A - キノフタロン化合物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一般式(1)で表されるキノフタロン化合物について説明する。まず、一般式(1)におけるR1〜R5の置換基について説明する。
本発明で使用されるキノフタロン化合物は、例えば、以下のような方法によって製造することができる。以下、一般式(1)で表されるキノフタロン化合物の一般的な製造法について述べる。まず、下記一般式(2)で表される8−アミノキナルジン類1当量に対して、下記一般式(3)で表されるナフタレンジカルボン酸無水物類もしくは無水ナフタル酸類2〜3当量を、安息香酸中、窒素雰囲気下、160〜200℃で加熱して縮合反応させることで、下記一般式(4)で表される化合物を得ることができる。
本発明のキノフタロン化合物は、その置換基の種類によって顔料の性質を示すことがある。キノフタロン化合物が顔料の性質を示す場合、ソルトミリング処理等の方法により、顔料粒子の微細化および整粒を施すことにより、顔料としてより好適に使用することができる。好ましい顔料の一次粒子径は、使用する用途によって異なるが、10nm以上であることが好ましく、また、100nm以下であることが好ましい。特に好ましい範囲は、20〜80nmの範囲である。
本発明のキノフタロン化合物の同定は、元素分析、赤外吸収スペクトル、およびMALDI TOF−MSスペクトルを用いた。元素分析は、パーキン・エルマー社製 2400 CHN Elemant Analyzerを用いた。赤外吸収スペクトルは日本分光(株)社製のフーリエ変換赤外分光光度計FT/IR−410を使用して、分解能2cm−1、KBr錠剤法にて測定した。MALDI TOF−MSスペクトルは、ブルカー・ダルトニクス社製MALDI質量分析装置autoflexIIIを用い、得られたマススペクトラムの分子イオンピークと、計算によって得られる質量数との一致をもって、得られた化合物の同定を行った。
(キノフタロン化合物(a)の製造)
安息香酸メチル100部に、8−アミノキナルジン40部、2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物115部、安息香酸154部を加え、180℃に加熱し、水を留去しながら6時間攪拌を行った。室温まで冷却後、反応混合物をメタノール1200部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらにメタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させた。つづいて、上記生成物に、水900部、水酸化カリウム150部を加え、90℃に加熱し、16時間撹拌を行った。室温まで冷却後、36%塩酸200部を滴下した。析出した結晶を濾別した後、さらにメタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させた。つづいて上記生成物を、安息香酸メチル300部に加え、さらにテトラクロロ無水フタル酸87部、安息香酸123部を加え、180℃に加熱し、水を留去しながら5時間攪拌を行った。室温まで冷却後、反応混合物をメタノール1200部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらにメタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、キノフタロン化合物(a)141部(収率:92%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(a)であることを同定した。キノフタロン化合物(a)の赤外吸収スペクトルを図1に示す。なお、得られたキノフタロン化合物(a)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(b)の製造)
実施例1で使用した2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物115部の代わりに、1,2−ナフタル酸無水物115部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(b)138部(収率:90%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(b)であることを同定した。キノフタロン化合物(b)の赤外吸収スペクトルを図2に示す。なお、得られたキノフタロン化合物(b)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(c)の製造)
実施例1で使用した2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物115部の代わりに、1,8−ナフタル酸無水物115部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(c)136部(収率:89%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(c)であることを同定した。キノフタロン化合物(c)の赤外吸収スペクトルを図3に示す。なお、得られたキノフタロン化合物(c)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(d)の製造)
実施例1で使用したテトラクロロ無水フタル酸87部の代わりに、テトラブロモ無水フタル酸141部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(d)182部(収率:92%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(d)であることを同定した。キノフタロン化合物(d)の赤外吸収スペクトルを図4に示す。なお、得られたキノフタロン化合物(d)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(e)の製造)
実施例1で使用したテトラクロロ無水フタル酸87部の代わりに、テトラフルオロ無水フタル酸67部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(e)126部(収率:92%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(e)であることを同定した。キノフタロン化合物(e)の赤外吸収スペクトルを図5に示す。なお、得られたキノフタロン化合物(e)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(f)の製造)
実施例1で使用したテトラクロロ無水フタル酸87部の代わりに、3,4−ジクロロ無水フタル酸66部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(f)124部(収率:91%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(f)であることを同定した。キノフタロン化合物(f)の赤外吸収スペクトルを図6に示す。なお、得られたキノフタロン化合物(f)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(g)の製造)
実施例1で使用したテトラクロロ無水フタル酸87部の代わりに、無水トリメリット酸58部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(g)119部(収率:92%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(g)であることを同定した。キノフタロン化合物(g)の赤外吸収スペクトルを図7に示す。なお、得られたキノフタロン化合物(g)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(h)の製造)
実施例1で使用したテトラクロロ無水フタル酸87部の代わりに、4−メチル無水フタル酸49部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(h)111部(収率:91%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(h)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(h)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(i)の製造)
実施例1で使用したテトラクロロ無水フタル酸87部の代わりに、4−トリフルオロメチルフタル酸71部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(i)124部(収率:92%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(i)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(i)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(j)の製造)
実施例1で使用したテトラクロロ無水フタル酸87部の代わりに、4−メトキシフタル酸60部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(j)116部(収率:92%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(j)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(j)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(k)の製造)
実施例1で使用したテトラクロロ無水フタル酸87部の代わりに、4−ヒドロキシフタル酸55部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(k)109部(収率:89%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(k)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(k)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(l)の製造)
実施例1で使用したテトラクロロ無水フタル酸87部の代わりに、4−スルホフタル酸水溶液(50%)149部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(l)121部(収率:87%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(l)であることを同定した。キノフタロン化合物(l)の赤外吸収スペクトルを図8に示す。
(キノフタロン化合物(m)の製造)
実施例1で使用した8−アミノキナルジン40部の代わりに、6−ブロモ−8−アミノキナルジン60部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(m)159部(収率:92%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(m)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(m)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(n)の製造)
実施例1で使用した8−アミノキナルジン40部の代わりに、7−フルオロ−8−アミノキナルジン45部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(n)144部(収率:91%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(n)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(n)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(o)の製造)
実施例1で使用した8−アミノキナルジン40部の代わりに、4−ヒドロキシ−8−アミノキナルジン44部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(o)143部(収率:91%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(o)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(o)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(p)の製造)
実施例1で使用した8−アミノキナルジン40部の代わりに、6−メチル−8−アミノキナルジン44部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(p)144部(収率:92%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(p)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(p)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(q)の製造)
実施例1で使用した8−アミノキナルジン40部の代わりに、6−トリフルオロメチル−8−アミノキナルジン57部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(q)153部(収率:90%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(q)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(q)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(r)の製造)
実施例1で使用した8−アミノキナルジン40部の代わりに、6−メトキシ−8−アミノキナルジン48部を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、キノフタロン化合物(r)149部(収率:91%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(r)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(r)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(s)の製造)
実施例12で得られたキノフタロン化合物(l)20部にクロロホルム300部を加え、氷冷下で塩化オキサリル4.4部、N,N−ジメチルホルムアミド1部を添加して、50℃で2時間攪拌した。反応混合液を氷浴中で水500部に加え、析出した結晶をろ過して下記キノフタロン化合物(s’)19部(収率:90%)を得た。
(キノフタロン化合物(t)の製造)
実施例12で得られたキノフタロン化合物(l)20部をメタノール300部に加えて撹拌し溶解させた。さらに、モノラウリルトリメチルアンモニウムクロライド(花王社製コータミン24P;カチオン部分の分子量が228)モル当量分を徐々に添加し、析出した結晶をろ過して水洗し、80℃で一昼夜乾燥させ、キノフタロン化合物(t)26部(収率:91%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(t)であることを同定した。
(キノフタロン化合物(u)の製造)
実施例12で得られたキノフタロン化合物(l)20部をメタノール300部に加えて撹拌し溶解させた。さらに、10%塩化カルシウム水溶液モル当量分を徐々に添加し、析出した結晶をろ過して水洗し、80℃で一昼夜乾燥させ、キノフタロン化合物(u)18部(収率:89%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(u)であることを同定した。
(キノフタロン化合物(v)の製造)
実施例1で得られたキノフタロン化合物(a)44部を95%硫酸540部に溶解し、これに38部のN−ヒドロキシメチルフタルイミドを添加し、85℃にて7時間攪拌した。冷却後、この反応溶液を氷水3600部中に滴下し、析出したキノフタロン化合物を瀘別、水洗してそのペーストを得た。得られたペーストを、水5000部に再分散し、室温下にて1時間攪拌した。濾別、水洗後、80℃で一昼夜乾燥させ、キノフタロン化合物(v)52部(収率:93%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(v)であることを同定した。
(キノフタロン化合物(w)の製造)
実施例1で得られたキノフタロン化合物(a)26部を無水塩化アルミニウム110部、塩化ナトリウム25部、無水塩化第二鉄1.3部を150℃に撹拌加熱している中に加える。180〜200℃で約20時間塩素ガスを通じた後、熔融物を水1500部中に注入し、析出したキノフタロン化合物を瀘別、水洗後、80℃で一昼夜乾燥させ、キノフタロン化合物(w)33部(収率:94%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(w)であることを同定した。なお、得られたキノフタロン化合物(w)は、水、メタノール、ブタノールに溶解しないことを確認し、顔料であることを確認した。
(キノフタロン化合物(x)の製造)
実施例1で得られたキノフタロン化合物(a)26部を98%硫酸214部と25%発煙硫酸236部中に溶解し、85℃にて2時間攪拌し、スルホン化反応を行った。次いで、この反応溶液を氷水3000部中に滴下し、析出したキノフタロン化合物を瀘別、水洗してそのペーストを得た。得られたペーストを、水8000部に再分散し、室温下にて1時間攪拌した。濾別、水洗後、80℃で一昼夜乾燥させ、キノフタロン化合物(x)26部(収率:89%)を得た。TOF−MSによる質量分析および元素分析の結果、キノフタロン化合物(x)であることを同定した。
(キノフタロン化合物(y)の製造)
実施例24で得られたキノフタロン化合物(x)25部にクロロホルム300部を加え、氷冷下で塩化オキサリル4.4部、N,N−ジメチルホルムアミド1部を添加して、50℃で2時間攪拌した。反応混合液を氷浴中で水500部に加え、析出した結晶をろ過して下記キノフタロン化合物(y’)23部(収率:91%)を得た。
(粉砕法トナー)
実施例1〜25で製造した各キノフタロン化合物を用い、スチレン−アクリル酸共重合体(ハイマーSBM100、三洋化成工業社製)100部、キノフタロン化合物5部をボールミルにて撹拌混合後、溶融混練、冷却し、粉砕分級して粉砕法トナーを得た。比較例1〜5として、表3に示す公知の顔料を用いて同様に粉砕法トナーを得た。
(凝集法トナー)
実施例1〜25で製造した各キノフタロン化合物を用い、下記の方法により凝集法トナーを製造した。比較例6〜10として、表4に示す公知の顔料を用いて同様に凝集法トナーを得た。
各キノフタロン化合物20部のそれぞれにイオン交換水80部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(ネオペレックスG−15、花王社製)3部を添加し、機械式分散にて分散処理して各化合物の着色分散液を得た。
反応器に、エステルワックスエマルジョン330部((SELOSOL R−586、中京油脂社製)固形分として)、イオン交換水13000部を入れ、90℃に昇温し、アルキルベンゼンスルホン酸塩3部、スチレン2500部、n−ブチルアクリレート650部、メタクリル酸170部、8%過酸化水素水溶液330部、8%アスコルビン酸水溶液330部を添加した。90℃で7時間反応を継続してポリマー乳化液を得た。
上記ポリマー乳化液150部に、着色分散液9.5部を注入し混合撹拌した。この中に、0.5%の硫酸アルミニウム溶液40部を撹拌しながら注入した。60℃に昇温し、2時間撹拌を継続し、ろ過、洗浄、乾燥し、凝集法トナーを得た。
(懸濁重合法トナー)
実施例1〜25で製造した各キノフタロン化合物を用い、下記の方法により懸濁重合法トナーを製造した。比較例11〜15として、表5に示す公知の顔料を用いて同様に懸濁重合法トナーを得た。
反応器に、イオン交換水710部と0.1モル/リットルの燐酸三ナトリウム水溶液450部を加えて65℃に加温し、1.0モル/リットルの塩化カルシウム水溶液68部を徐々に加え、コロイド状燐酸カルシウムを含む分散液を含む水系分散媒体を調整した。
スチレンモノマー165部、n−ブチルアクリレート35部にキノフタロン化合物14部を加えてサンドグライダーで分散させた分散液にエステルワックス(カルナウバロウワックス(加藤洋行社製、融点85℃))30部を加え、80℃で溶解させた。次いで、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステルを2部、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)11部を加えたものを前記水系分散媒体中に撹拌しながら徐々に加え、水中にモノマーを含む溶液を分散させた。次いで、65℃、10時間重合反応を行った。pH調整、ろ過、洗浄、乾燥し懸濁重合法トナーを得た。
上記各参考例、比較例で得られたトナーのそれぞれ50部に疎水性シリカ0.3部を外添し、電子写真プリンターで以下の方法で評価を行った。また、凝集法トナーおよび懸濁重合法トナーにおいては、着色剤の分散性と分散液の安定性も併せて評価した。評価結果を表3〜5に示す。
ベタ画像をOHPシート上にプリントし、画像の透明性を観察した。評価基準は下記の通りである。
A:良好、 B:やや悪い、 C:不良
ベタ画像をOHPシート上にプリントし、画像の着色力を観察した。評価基準は下記の通りである。
A:良好、 B:やや悪い、 C:不良
分散媒への色素の分散性を観察した。評価基準は下記の通りである。
A:良好、 B:やや悪い、 C:不良
〈分散安定性〉
色素の凝集や沈降がなく、経時で安定した分散状態を有するか否かを観察した。評価基準は下記の通りである。
A:良好、 B:やや悪い、 C:不良
Claims (8)
- 下記一般式(1)で示されることを特徴とするキノフタロン化合物。
- R1〜R5が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良いアルコキシル基である請求項1記載のキノフタロン化合物。
- R1〜R5が、それぞれ独立に、水素原子またはハロゲン原子である請求項1記載のキノフタロン化合物。
- 下記一般式(1A)〜(1C)のいずれかであることを特徴とする請求項1記載のキノフタロン化合物。
[上記一般式(1A)〜(1C)中、R6〜R10、R21〜R25、R36〜R40は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良いアルコキシル基、置換基を有しても良いアリール基、−SO3H;−COOH;およびこれら酸性基の1価〜3価の金属塩;アルキルアンモニウム塩、置換基を有しても良いフタルイミドメチル基、並びに置換基を有しても良いスルファモイル基を示し、R11〜R20、R26〜R35、R41〜R50は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良いアルコキシル基、置換基を有しても良いアリール基、−SO3H;−COOH;およびこれら酸性基の1価〜3価の金属塩;アルキルアンモニウム塩、置換基を有しても良いフタルイミドメチル基、並びに置換基を有しても良いスルファモイル基を示す。] - R6〜R10、R21〜R25、R36〜R40が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良いアルコキシル基である請求項4記載のキノフタロン化合物。
- R6〜R10、R21〜R25、R36〜R40が、それぞれ独立に、水素原子またはハロゲン原子である請求項4記載のキノフタロン化合物。
- R11〜R20、R26〜R35、R41〜R50が、それぞれ独立に、水素原子またはハロゲン原子である請求項4〜6のいずれかに記載のキノフタロン化合物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のキノフタロン化合物からなる顔料。
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