JP4810535B2 - 層状金属水酸化物の疎水性塩 - Google Patents
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Description
X−R−Y (I)、
(式中、
Xは、水素基、水酸基、カルボキシル基、硫酸基またはスルホ基を表わし;
Yは、カルボキシル基、硫酸基またはスルホ基を表わし、および
Rは、2個から50個の炭素原子を有する、脂肪族基、環状脂肪族基、ヘテロ環状脂肪族基、オレフィン基、環状オレフィン基、ヘテロ環状オレフィン基、芳香族基、ヘテロ芳香族基、芳香族置換脂肪族基、またはヘテロ芳香族置換脂肪族基であって、特に2個から44個の炭素原子、好ましくは2個から32個の炭素原子を含み、水酸基、アミノ基、ハロゲン基、C1〜C22−アルキル基、C1〜C22−アルコキシ基、C1〜C22−アルキレン−(CO)−O−(CH2CH2O)0〜50−アルキル基、C1〜C22−アルキレン−(CO)−O−(CH2CH2O)0〜50−ハロアルキル基、カルボキシル基、スルホ基、ニトロ基、またはシアノ基からなる群からの1つ以上、好ましくは1個、2個、3個、または4個の置換基が存在し得る)
の一つ以上の有機アニオンAを含む分散状態の層状金属水酸化物塩に対し、強力で徹底的な混合のもと、該金属水酸化物塩に基づいて0.2〜200重量%、例えば1〜200重量%、好ましくは1.5〜150重量%、特に好ましくは2〜100重量%の量の、ワックスおよび金属石鹸からなる群からの一つ以上の疎水性化合物を加えることによって得られ、さらに場合によって液状媒体を除去し、生成物を乾燥し粉体として単離することで得られる。
[M(I)y1M(II)y2M(III)x(OH)2]A(x/z)・nH2O (2)
式中:
0<x<1;
0<y2<1およびy2 <(1−x);
y1=2−2x−2y2;
zはアニオンAの負の電荷または数個のアニオンの場合の平均した負の電荷であり、
nは0から20の数であり、
M(I)は、一つ以上の一価金属カチオンを表わし、
M(II)は、一つ以上の二価金属カチオンを表わし、
M(III)は、一つ以上の三価金属カチオンを表わし、および
Aは、上記定義の通りである。
トリフェニルメタン;アンモニウム化合物およびインモニウム化合物、イミニウム化合物;フッ素化アンモニウム化合物およびフッ素化インモニウム化合物;ビスカチオン性酸アミド;高分子アンモニウム化合物;ジアリルアンモニウム化合物;アリールスルフィド誘導体、フェノール誘導体;ホスホニウム化合物およびフッ素化ホスホニウム化合物;カリクス(n)アーレン、環状結合オリゴ糖(シクロデキストリン)およびその誘導体、特にホウ素エステル誘導体、電解質間複合体(IPECS);ポリエステル塩;金属複合体化合物、特にサリチル酸−金属複合体およびサリチル酸−非金属複合体、ヒドロキシカルボン酸−金属複合体およびヒドロキシカルボン酸−非金属複合体、ベンズイミダゾロン;カラーインデックスに顔料、溶媒染料、塩基性染料または酸性染料として記載されているアジン、チアジンまたはオキサジン、および高分散性金属酸化物、例えばカルボン酸基、アミノ基、アンモニウム基で表面が変性されてよい、例えばSIO2、TIO2またはAl2O3などである。
例えば直接染料、反応染料および酸性染料などの水溶性染料、ならびに例えば油溶性染料、分散染料およびバット染料などの溶剤可溶性染料である。
水熱反応で調製したMg−Al水酸化物炭酸塩(MgO:Al2O3=61:39(重量%)、Pural MG61 HT、Sasol社、ドイツ)30gを、脱イオン水100mL中で60℃で30分間攪拌して分散させる。ついで粉末のセバシン酸4.5gを加え、濃度10%の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、混合物のpHを約8に調整する。2時間反応した後、10部の溶融モンタン酸ワックス(LIcowax S、ClarIant社、酸価;127〜160mg(KOH/g)、滴点;79〜85℃)をオレイン酸2部、ジエチルアミノエタノール(DEAE)4部、および脱イオン水84部からなる約70℃の熱水性溶液に加えて調製した、濃度10%の水性モンタン酸ワックス分散液60gを加える。反応混合物を85℃でさらに1時間攪拌し、その後約50℃に冷却し、懸濁液を濾過し、固形物を脱イオン水で数回洗浄し、真空下60〜80℃で乾燥する。
収量:36.8g(白色の粉末)
外観:白色の粉末
DSC:400℃まで分解が認められない
pH:7.9
伝導度:90μS/cm
残存水分:1.6%
tanδ(1kHz):0.5
Ωcm:3×109
溶解度:<1g/l(20℃)(水、エタノール、アセトン、ジメチルスルホキシド、n−ヘキサン中)
粒径の分布:d50=8μm、d95=18μm(レーザー光回折)
ジエチルエーテル内に分散後の平均粒径:約200nm(透過型電子顕微鏡)
水熱反応で調製したMg−Al水酸化物炭酸塩(MgO:Al2O3=70:30(重量%)、炭酸塩;0.1〜3重量%、Pural MG70 HT、Sasol社、ドイツ)30gを、脱イオン水100mL中で60℃で30分間攪拌して分散させ、ついで粉末のセバシン酸3.0gを加え、濃度10%の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、混合物のpHを約8〜9に調整する。1時間反応した後、10部の溶融モンタン酸ワックス(LIcowax F、ClarIant社、酸価;6〜10mg(KOH/g)、滴点;75〜81℃)を濃度21%のKOH−エチレングリコール溶液0.7部、濃度10%のポリビニルアルコール(MowIol 4−88、Kuraray社、ドイツ)の溶液3部および脱イオン水86.3部からなる約95℃の加熱水性溶液に加えて調製した、濃度10%の水性モンタン酸ワックス分散液90gを加える。さらに粉末のセバシン酸3.0gを加え、濃度10%の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、反応混合物のpHを約8〜9に調整する。
反応混合物を80℃でさらに1時間攪拌し、その後約50℃に冷却し、懸濁液を濾過し、固形物を脱イオン水で数回洗浄し、真空下60〜80℃で乾燥する。
収量:39.7g(白色の粉末)
Mg−Al水酸化物炭酸塩(MgO:Al2O3=70:30(重量%)、炭酸塩含量;約4重量%、Pural MG70 C、Sasol社、ドイツ)25gを、脱イオン水100mL中で60℃で30分間攪拌して分散させる。ついで粉末のセバシン酸4.5gを加え、濃度10%の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、混合物のpHを約8〜9に調整する。1時間反応した後、ステアリン酸5部を脱イオン水95部、水酸化ナトリウム1.8部、イソプロパノール8部、およびココナツ脂肪族アルコールポリグリコールエーテル(Genapol C 050、ClarIant社、ドイツ)0.5部に80℃で溶解し、続いて6.0部のAl2(SO4)3・18H2Oを脱イオン水50部に溶解した溶液を用いて同温度で沈降させ、沈降した懸濁液のpHを約8〜9に調整して調製した水性ステアリン酸アルミニウム分散液を加える。さらに水性水酸化ナトリウム溶液20gに溶解したセバシン酸2.0gを加え、再度混合物のpHを約8〜9に調整する。
反応混合物を80℃でさらに1時間攪拌し、その後約50℃に冷却し、懸濁液を濾過し、固形物を脱イオン水で数回洗浄し、真空下60〜80℃で乾燥する。
収量:31.8g(白色の粉末)
外観:白色の粉末
DSC:400℃まで分解が認められない
pH:7.7
伝導度:110μS/cm
残存水分:1.2%
tanδ(1kHz):1.1
Ωcm:1×109
BET 36.4m2/g
粒径の分布:d50=7μm、d95=17μm(レーザー光回折)
溶解度:<1g/l(20℃)(水、エタノール、アセトン、ジメチルスルホキシド、n−ヘキサン中)
ジエチルエーテル中に分散後の平均粒径:約150nm(透過型電子顕微鏡)
外観:白色の粉末
DSC:400℃まで分解が認められない
pH:6.7
伝導度:195μS/cm
残存水分:1.4%
tanδ(1kHz):1.0
Ωcm:6×109
BET 33.5m2/g
粒径の分布:d50=8μm、d95=17μm(レーザー光回折)
溶解度:<1g/l(20℃)(水、エタノール、アセトン、ジメチルスルホキシド、n−ヘキサン中)
ジエチルエーテル中に分散後の平均粒径:約150nm(透過型電子顕微鏡)
調製実施例1の化合物1部を、ニーダーを用い30分かけて、ビスフェノールA系ポリエステル樹脂(FIne Tone 382−ES(登録商標))99部に均一に混ぜ込む。続いて混合物をラボラトリィー・ユニバーサル・ミルで粉砕し、遠心篩い分け機で分粒する。所望の粒子分(4μm〜25μm)を、サイズが50〜200μmのシリコーンコートしたフェライト粒子を含むキャリヤーにより、25℃/相対湿度40〜60%で活性化する。
手順は使用実施例1aと同様であり、キャリヤーによるトナーの活性化は、トナーとキャリヤーの混合物を25℃/相対湿度90%で24時間保持して行なう。
手順は使用実施例1と同様であり、調製実施例1で得られる化合物の代わりに、他の調製実施例で得られる化合物を用いる。使用実施例で用いる化合物は、同じ番号の調製実施例に対応する。
手順は使用実施例1a、2aまたは3aと同様であり、それぞれにおいて、対応する調製実施例の化合物を、1部でなく0.5部または2部使用する。
手順は使用実施例1aまたは3aと同様であり、5部の有機顔料(カーボンブラック、Mogul L(登録商標)、Cabot社;Toner Magenta E 02(登録商標)、ClarIant社(C.I.PIgment Red 122);Toner Yellow HG(登録商標)、ClarIant社(C.I.PIgment Yellow 180))がさらに追加として組み込まれている。
手順は使用実施例1a、2aまたは3aと同様であり、静電的に正の固有の効果を有する着色剤(C.I.Solvent Blue 125−2部がさらに追加として組み込まれている。
手順は使用実施例1aおよび1bと同様であるが、調製実施例1の化合物の代わりに、本発明の疎水化段階を経ない対応する化合物を使用する:
手順は使用実施例8aおよび8bと同様であるが、調製実施例8の化合物の代わりに、本発明の疎水化段階は経ないが、トナー全体の重量に基づいて2重量%の粉末ワックス(LIcowax F、ClarIant社)をバインダー系に付加した、相当する化合物を使用する:
Claims (9)
- 層状金属水酸化物の疎水性塩の、電子写真トナーおよび現像剤、粉体コーティング、電子インク、又は電子ペーパーにおける、電荷制御剤としての使用であって、
該層状金属水酸化物の疎水性塩が、
三価、二価および一価の金属カチオンならびに式(I)
X−R−Y (I)、
(式中、
Xは、水素基、水酸基、カルボキシル基、硫酸基、またはスルホ基を表わし;
Yは、カルボキシル基、硫酸基、またはスルホ基を表わし、および
Rは、2個から50個の炭素原子を有する、脂肪族基、環状脂肪族基、ヘテロ環状脂肪族基、オレフィン基、環状オレフィン基、ヘテロ環状オレフィン基、芳香族基、ヘテロ芳香族基、芳香族置換脂肪族基、またはヘテロ芳香族置換脂肪族基であって、水酸基、アミノ基、ハロゲン基、C1〜C22のアルキル基、C1〜C22のアルコキシ基、C1〜C22−アルキレン−(CO)−O−(CH2CH2O)0〜50−アルキル基、C1〜C22−アルキレン−(CO)−O−(CH2CH2O)0〜50−ハロアルキル基、カルボキシル基、スルホ基、ニトロ基、またはシアノ基からなる群からの一つ以上の置換基が存在することができる)、
の一つ以上の有機アニオンAを含む、分散状態の層状金属水酸化物塩に、完全な混合の下で、該金属水酸化物塩に基づいて0.2ないし200重量%の量の、ワックスおよび金属石鹸からなる群からの一つ以上の疎水性化合物を加えることによって得られ、液状媒体を除去し、生成物を乾燥し粉体として単離することで得られ、該金属石鹸が飽和または不飽和のC7〜C43−カルボン酸、C8〜C44−スルホン酸、C8〜C44−硫酸、C8〜C44−リン酸、酸ワックス、部分エステル化酸ワックス、部分加水分解エステルワックスまたは酸化PEワックスの、二価、三価または四価の金属塩からなる群からの化合物である、あるいは該金属石鹸がC8〜C44−アルキルエーテル硫酸、C8〜C44−アルキルアミドエーテル硫酸、C8〜C44−アラルキルスルホン酸(アリール基はC6〜C12で表しアルキル基はC1〜C32を表す)、C8〜C44−アルキルエーテルスルホコハク酸、C8〜C44−N−アルキルスルホスクシンアマート、C8〜C44−アシルグルタミン酸、C8〜C44−脂肪酸イセチオン酸、C8〜C44−脂肪酸メチルタウリド、C8〜C44−脂肪酸サルコシドの、二価、三価または四価の金属塩からなる群からの化合物である、該疎水性塩の使用。 - ワックスおよび金属石鹸からなる群からの一つ以上の疎水性化合物を、金属水酸化物塩に基づいて1ないし200重量%の量を加えることを特徴とする、請求項1に記載の疎水性塩の使用。
- 金属水酸化物が多水酸化物であって、二価金属カチオンの三価金属カチオンに対するモル比が1,000と0.001の間であることを特徴とする、請求項1または2に記載の層状金属水酸化物の疎水性塩の使用。
- 二価金属カチオンが、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Fe2+、Cu2+またはMn2+であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項以上に記載の層状金属水酸化物の疎水性塩の使用。
- 三価金属カチオンが、Al3+、Fe3+、Co3+、Mn3+、Cr3+、Sc3+またはB3+であることを特徴とする、請求項1から3の少なくとも一項に記載の層状金属水酸化物の疎水性塩の使用。
- 有機アニオンAが、ベンジル酸、サリチル酸、安息香酸、ナフタレンジスルホン酸、ナフタレンジカルボン酸、ヒドロキシナフトエ酸、乳酸、ステアリン酸、アラキ酸、ベヘン酸、エルカ酸、オクタンジカルボン酸、デカンジカルボン酸(セバシン酸)、ドデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、スルホコハク酸(C6〜C20)−アルキルモノエステルまたはスルホコハク酸(C6〜C22)−フルオロアルキルモノエステルであることを特徴とする、請求項1から5の少なくとも一項に記載の層状金属水酸化物の疎水性塩の使用。
- ワックスが、酸ワックス、エステルワックス、アミドワックス、カルナバワックス、ポリオレフィンワックス、ポリオレフィン分解ワックス、酸化PEまたはPPワックス、モノマーグラフト変性PPワックス、ポリオレフィンメタロセンワックス、パラフィンワックスまたはこれらの混合物からなる群からの化合物であることを特徴とする、請求項1から6の少なくとも一項に記載の層状金属水酸化物の疎水性塩の使用。
- 1,000:1ないし1:1,000までのMg:Alモル比を有するMg−Al複水酸化物塩であって、有機アニオンとして0.1から30重量%のセバシン酸および/または0.1から75重量%のステアリン酸:疎水性化合物としていずれの場合も該Mg−Al複水酸化物塩の重量に基づいて1から150重量%の、モンタン酸ワックス、部分エステル化モンタン酸ワックス、ヒドロキシステアリン酸エステルワックス、エルカ酸アミドワックス、ベヘン酸アミドワックス、カルナバワックス、モンタン酸エステルワックス、部分加水分解モンタン酸エステルワックス、酸化されたあるいは飽和または不飽和のC7〜C43−カルボン酸、C8〜C44−スルホン酸、C8〜C44−硫酸、C8〜C44−リン酸、酸ワックス、部分エステル化酸ワックス、部分加水分解エステルワックスまたは酸化PEワックスのZn、Pb、Sn、TiO、ZrO、Mg、Ca、Sr、BaまたはAlの塩をグラフトすることにより極性化されたポリオレフィンワックスを含む、請求項1から7の少なくとも一項に記載の層状金属水酸化物の疎水性塩の使用。
- 0.1から4重量%の炭酸塩を含むマグネシウム−アルミニウム複水酸化物炭酸塩であって、5:1から1:5のMg:Alモル比を有し、0.1から20重量%のセバシン酸のモノアニオンまたはジアニオンおよび/または0.1から50重量%のステアリン酸;およびいずれの場合も該Mg−Al複水酸化物炭酸塩の重量に基づいて2から100重量%の、モンタン酸ワックス、モンタン酸エステルワックス、部分加水分解モンタン酸エステルワックス、ヒドロキシステアリン酸エステルワックス、エルカ酸アミドワックス、ベヘン酸アミドワックス、カルナバワックス、酸化されたまたはグラフト化したポリオレフィンワックス、またはステアリン酸、アラキ酸、ベヘン酸、エルカ酸、ドデシル硫酸またはココナツアルキルスルホン酸のMg、Ca、Zn、AlまたはZrOの塩からなる群からの一つ以上のワックスを含む、請求項1から8の少なくとも一項に記載の層状金属水酸化物の疎水性塩の使用。
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