JP4999997B2 - アゾ化合物、該アゾ化合物を含有する顔料分散剤、顔料組成物、顔料分散体及びトナー - Google Patents

アゾ化合物、該アゾ化合物を含有する顔料分散剤、顔料組成物、顔料分散体及びトナー Download PDF

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Description

本発明は、新規なアゾ化合物、該アゾ化合物を含有する顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料分散体、該顔料組成物を着色剤とするトナーに関する。
微細な顔料は、有機溶剤、溶融樹脂等の媒体中で顔料粒子間の凝集力が強い傾向にある。そのため、展色物において、色むらや著しい着色力の低下を引き起こすことがある。更に、展色物の着色表面や塗膜表面に関しては光沢の低下といった問題を生じる。
従来、顔料分散性を向上させる方法として、顔料に親和性を有する部位と、媒体中への分散性を付与するポリマー部位とを有する、ポリマー分散剤が用いられてきた。例えば、アセトアセトアニリド類の置換体を含むアゾ、又はジスアゾ発色団がポリマーに結合した、トナー用ポリマー顔料分散剤が知られている(特許文献1参照)。又、Solsperse(登録商標)として知られる酸、又は塩基性部位を有する櫛型ポリマー分散剤を使用した例が開示されている(特許文献2参照)。一方、インクジェット記録用顔料の分散剤として、アゾ顔料の分子量の95%より小さい分子量の発色団を水溶性ポリマー主鎖に結合させた、ポリマー分散剤を用いた例が開示されている(特許文献3参照)。
特許第3984840号公報 国際公開第99−42532号公報 米国特許第7582152号明細書
上記のような提案がなされているが、これらの顔料分散剤を使用してトナーを製造した場合、結着樹脂中での十分な顔料分散性を得ることが困難であり、望まれる色調を得ることが難しかった。
本発明は、前記課題を解決することを目的とする。即ち、本発明は、顔料に対する高い親和性、重合性単量体、結着樹脂、非水溶性溶剤等に対する高い親和性を併せ持つ顔料分散剤を提供し、該顔料分散剤を用いた顔料組成物をトナー用着色剤として適用することで、良好な色調のトナーを提供することを目的とする。
前記目的は、以下の本発明によって達成される。
即ち本発明は、下記一般式(1)で表されるアゾ化合物に関する。
Figure 0004999997
[一般式(1)中、
1は、炭素原子数1乃至6のアルキル基、又はフェニル基を表し、
2乃至R6は、水素原子、又は下記一般式(2)で表される部分構造式を含む重合体を表し、R2乃至R6の少なくとも一つは該重合体であり、
7乃至R11は、水素原子、COOR12基、又はCONR1314基を表し、R7乃至R11の少なくとも一つはCOOR12基、又はCONR1314基であり、R12乃至R14は、水素原子、又は炭素原子数1乃至3のアルキル基を表す。]
Figure 0004999997
[一般式(2)中、
15は、水素原子、又は炭素原子数1乃至2のアルキル基を表し、
*は、一般式(1)中のR2乃至R6として結合する際の結合位置である。]
又、本発明は、少なくとも前記一般式(1)で表される新規アゾ化合物を含有する顔料分散剤、顔料組成物、顔料分散体、及びトナーを提供する。
本発明により、新規なアゾ化合物が提供される。本発明に係る前記一般式(1)で表されるアゾ化合物は、非水溶性溶剤、特に非極性溶剤への親和性、及びアゾ顔料、特にアセトアセトアニリド系顔料に対する親和性が高いことから、顔料分散剤として用いることで、アゾ顔料の分散性が改善された顔料組成物が提供される。又、該顔料組成物を用いることで、非水溶性溶剤への分散性に優れる顔料分散体、特にスチレンモノマーの顔料分散体が提供される。更に、該顔料組成物を着色剤として用いることで色調良好なトナーが提供される。
本発明に係るアゾ化合物(27)の13C−NMRスペクトル図である。 本発明に係るアゾ化合物(30)の13C−NMRスペクトル図である。 本発明に係るアゾ化合物(31)の13C−NMRスペクトル図である。
以下に本発明について更に詳しく説明する。
本発明者らは、前記した従来技術の課題を解決すべく鋭意検討の結果、前記一般式(1)で表されるアゾ化合物が、アゾ顔料及び非水溶性溶剤への親和性が高く、アゾ顔料の非水溶性溶剤への分散性を改善することを見出した。又、該アゾ化合物を用いることで分散性が良好なアゾ顔料組成物が得られ、更に該顔料組成物を用いることで分散状態が良好なアゾ顔料分散体及び良好な色調のトナーが提供されることを見出して、本発明に至った。
本発明のアゾ化合物は、アゾ顔料への親和性が高い色素部位(一般式(1)で表される化合物のうち重合体部分を除いた部分)と、一般式(2)で表される部分構造式を有する非水溶性溶剤への親和性が高い重合体部位とで構成される。
先ず、本発明で提供される色素部位について詳細に説明する。上述のとおり、色素部位は、一般式(1)で表される化合物のうち重合体部分を除いた部分である。
Figure 0004999997
[一般式(1)中、
1は、炭素原子数1乃至6のアルキル基、又はフェニル基を表し、
2乃至R6は、水素原子、又は下記一般式(2)で表される部分構造式を含む重合体を表し、R2乃至R6の少なくとも一つは該重合体であり、
7乃至R11は、水素原子、COOR12基、又はCONR1314基を表し、R7乃至R11の少なくとも一つはCOOR12基、又はCONR1314基であり、R12乃至R14は、水素原子、又は炭素原子数1乃至3のアルキル基を表す。]
前記一般式(1)中のR1におけるアルキル基としては、炭素原子数が1乃至6であれば特に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロヘキシル基等の直鎖、分岐又は環状のアルキル基が挙げられる。
前記一般式(1)中のR1は、顔料への親和性を著しく阻害しない限りは、置換基を有してもよい。この場合の置換基としては、ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、ヒドロキシル基、シアノ基、トリフルオロメチル基等を例示できる。
前記一般式(1)中のR1は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基及びフェニル基から任意に選択できるが、顔料への親和性の点からメチル基であることが好ましい。
前記一般式(1)中のR2乃至R6は、少なくとも一つは一般式(2)で表される部分構造式を含む重合体を表し、残りは水素原子を表す。顔料への親和性の点から、一般式(1)中のR4の位置において該重合体が結合していることが好ましい。
Figure 0004999997
[一般式(2)中、
15は、水素原子、又は炭素原子数1乃至2のアルキル基を表し、
*は、一般式(1)中のR2乃至R6として結合する際の結合位置である。]
前記一般式(1)中のR7乃至R11は、水素原子、COOR12基、CONR1314基から、少なくとも一つがCOOR12基又はCONR1314基となるように選択できるが、顔料への親和性の点からR7及びR10がCOOR12基で、R8、R9、R11が水素原子である場合が好ましい。
前記一般式(1)中のR12乃至R14におけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。R12乃至R14は前記のアルキル基及び水素原子から任意に選択できるが、顔料への親和性の点から、COOR12基の場合には、R12がメチル基であることが好ましく、CONR1314基の場合には、R13がメチル基、R14が水素原子、又はメチル基であることが好ましい。
次に一般式(2)で表される部分構造式を含む重合体部分について説明する。
前記一般式(2)中のR15におけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基等が挙げられる。R15は前記のようなアルキル基、及び水素原子から任意に選択できるが、反応性の点から水素原子、又はメチル基である場合が好ましい。
前記一般式(2)で表される部分構造式を含む重合体は、非水溶性溶剤に対する親和性が良好であれば限定されないが、特に好ましいのは、少なくとも、下記一般式(4)又は一般式(5)で表される部分構造式を重合体中に含む場合である。
Figure 0004999997
[一般式(4)中、R16は、水素原子、又は炭素原子数1乃至2のアルキル基を表す。]
Figure 0004999997
[一般式(5)中、
17は、水素原子、又は炭素原子数1乃至2のアルキル基を表し、
18は、炭素原子数1乃至22のアルキル基、又は炭素原子数7乃至8のアラルキル基を表す。]
尚、下記一般式(3)で表される部分構造式が重合体中に含まれてもよい。
Figure 0004999997
[一般式(3)中、R19は、水素原子、又は炭素原子数1乃至2のアルキル基を表す。]
前記一般式(3)中のR19におけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基等が挙げられる。R19は前記のようなアルキル基、及び水素原子から任意に選択できるが、反応性の点から水素原子、又はメチル基である場合が好ましい。
一般式(3)で表される部分構造式は、前記一般式(1)の前段階の化合物(色素中間体;重合体を結合する前の化合物)の色素部位の有するアミノ基とアミド結合を形成しなかった未反応残基である。従って一般式(3)におけるR19は、前記一般式(2)中のR15と同一置換基となる。尚、カルボキシル基とアミノ基とが反応し、アミド結合が形成されると、前記一般式(2)の「*」部位で、一般式(1)におけるR2乃至R6に当たる部位と結合することになる。
前記一般式(4)中のR16におけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基等が挙げられる。R16は前記のようなアルキル基、及び水素原子から任意に選択できるが、反応性の点で水素原子、又はメチル基である場合が好ましい。
前記一般式(5)中のR17におけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基等が挙げられる。R17は前記のようなアルキル基、及び水素原子から任意に選択できるが、反応性の点で水素原子、又はメチル基である場合が好ましい。
前記一般式(5)中のR18におけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−ベヘニル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソデシル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の直鎖、分岐又は環状のアルキル基が挙げられる。
前記一般式(5)中のR18におけるアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
前記一般式(5)中のR18はアルキル基或いはアラルキル基から、任意に選択できるが、分散媒体との親和性に優れるという点からは、R18の炭素原子数が4以上である場合が好ましい。
前記一般式(2)乃至(5)の部分構造式のそれぞれの繰り返し数を、k、l、m、nとする。
前記一般式(2)の部分構造式の繰り返し数kは、重合体部分の分子鎖1本に存在する色素部位(前記一般式(1)の化合物における重合体部分を除く部位)の存在数を表すこととなる。そして、kの割合は、顔料に対する親和性に大きな影響を与えるため、kと(l+m+n)の比が、1:99乃至50:50の範囲内であることが好ましい。顔料に対して十分な親和性を確保し、分散媒体との親和性を保持するためには、同比が3:97乃至30:70の範囲内である場合がより好ましい。
尚、該繰り返し数は、各部分構造式の存在数の平均値を表すものである。重合体は分子量分布を持っているため、数値通りの一義的な組成を表すわけではない。
前記一般式(3)は、上述したように重合体部位における未反応残基である。そのため、一般式(3)のカルボキシル基が一般式(1)の色素部位と完全にアミド化した場合は、l=0となる。一方、l値が大きい場合、非水溶性溶剤、特に非極性溶剤への親和性が低下するため、lと(k+m+n)の比が0:100乃至30:70の範囲内であることが、で好ましい。
前記一般式(4)乃至(5)の部分構造式の繰り返し数m及びnは、共重合体部位に占める割合を変化させることで分散媒体への親和性を制御することができる。分散媒体がスチレンのような非極性溶剤の場合には、mの割合を大きくすることが分散媒体との親和性の点で好ましく、分散媒体がアクリル酸エステルのようなある程度極性がある溶剤の場合には、nの割合を大きくすることが同じく分散媒体との親和性の点で好ましい。尚、m及びnが同時に0になると、非水溶性溶剤、特に非極性溶剤への重合体部位の親和性が損なわれるため好ましくない。
前記重合体は、分散媒体への親和性を著しく阻害しない限りは、その他の共重合成分を有していても良い。前記一般式(3)乃至(5)の部分構造を与える単量体のほかには、例えば、メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−エチルメタクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド等のメタクリルアミド類、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド等のアクリルアミド類、3−ビニル安息香酸、4−ビニル安息香酸等のビニル安息香酸類、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸等のビニルスルホン酸類、メタクリロキシプロピルスルホン酸、2−ヒドロキシ−3−メタクリロキシプロピルスルホン酸、2−メタクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸、2−メタクリロキシエタンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−メタクリルアミド−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸等のアルキルスルホン酸メタクリレート類もしくはアルキルスルホン酸メタクリルアミド類、アクリロキシプロピルスルホン酸、2−ヒドロキシ−3−アクリロキシプロピルスルホン酸、2−アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸、2−アクリロキシエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−アクリルアミド−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸等のアルキルスルホン酸アクリレート類もしくはアルキルスルホン酸アクリルアミド類、ビニルアルコール等のビニルアルコール類、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2(又は3)−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2(又は3又は4)−ヒドロキシブチルメタクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノメタクリレート等のヒドロキシアルキルメタクリレート類、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2(又は3)−ヒドロキシプロピルアクリレート、2(又は3又は4)−ヒドロキシブチルアクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート等のヒドロキシアルキルアクリレート類、N−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド、N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、N−(2−ヒドロキシブチル)メタクリルアミド等のヒドロキシアルキルメタクリルアミド類、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシプロピル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシブチル)アクリルアミド等のヒドロキシアルキルアクリルアミド類、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、5−メチル−2−ビニルピリジン、5−エチル−2−ビニルピリジン等のビニルピリジン類、1−ビニル−2−ピロリドン、1−ビニル−3−ピロリドン、3−ビニル−2−ピロリドン、4−ビニル−2−ピロリドン、5−ビニル−2−ピロリドン等のビニルピロリドン類等を用いることができる。これらその他の共重合体成分の割合は、分散媒体への親和性に応じて任意に設定できるが、上記共重合体の非水溶性溶剤への親和性の点で、0モル%以上、30モル%以下であることが好ましい。
前記重合体の分子量は、顔料の分散性を向上させる点で数平均分子量(Mn)が500以上である場合が好ましい。また、非水溶性溶剤への親和性の観点から、該重合体の数平均分子量(Mn)は200000以下が好ましい。この他、製造容易性の点を考慮すると、該重合体の数平均分子量は2000乃至50000の範囲内である場合がより好ましい。
前記重合体の重合形態は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよいが、顔料への親和性を有する部位と、非水溶性溶剤への親和性を有する部位の立体的規則性が制御されたブロック共重合体が好適である。本発明においては、前記一般式(2)及び一般式(3)で表される部分構造式のセグメントと、前記一般式(4)及び一般式(5)で表される部分構造式のセグメントとのブロック共重合体であることが好ましい。
前記一般式(1)で表されるアゾ化合物は、下記スキームに示されるように、下記一般式(7)及び(8)等の構造の互変異性体が存在するが、これらの互変異性体についても本発明の権利範囲内である。
Figure 0004999997
[一般式(7)及び(8)中のR1乃至R11は、一般式(1)におけるR1乃至R11と各々同じである。]
本発明に係る一般式(1)で表されるアゾ化合物は、例えば、下記製造方法1乃至2に示した方法により製造することができる。
〈製造方法1〉
Figure 0004999997
[化合物(10)乃至(14)におけるR1、R7乃至R11は、前記一般式(1)におけるR1、R7乃至R11と同じである。P1は、前記一般式(3)の部分構造式を含む重合体を表す。X1は脱離基を表し、Pは1乃至5の整数を表す。]
先ず、製造方法1に関して説明する。
本発明のアゾ化合物の製造方法1は、以下の4工程を有する。[I]化合物(9)で表されるアニリン誘導体と化合物(10)をアミド化し、化合物(11)で表されるアセトアセトアニリド類縁体を得る工程(以下、第1工程)。[II]第1工程で得られた化合物(11)と化合物(12)で表されるアニリン類縁体のジアゾ成分とをカップリングさせて化合物(13)で表される色素中間体を得る工程(以下、第2工程)。[III]第2工程で得られた化合物(13)のニトロ基を還元剤にてアミノ基に還元して化合物(14)で表される色素中間体を得る工程(以下、第3工程)。[IV]第3工程で得られた化合物(14)で表される色素中間体のアミノ基と、別途合成したP1で表される共重合体(15)のカルボキシル基をアミド化し、前記一般式(1)で表されるアゾ化合物を得る工程(以下、第4工程)を有する。以下、製造方法1の各工程に関して説明する。
[I]第1工程
本発明の製造方法1における第1工程は、公知の方法を利用できる(例えば、「Journal of Organic Chemistry」、1998年、第63巻、第4号、1058−1063頁)。又、前記化合物(10)中のR1がメチル基の場合は、前記化合物(10)の替わりにジケテンを用いた方法によっても合成可能である(例えば、「Journal of Organic Chemistry」、2007年、第72巻、第25号、9761−9764頁)。前記化合物(10)は、多種市販されており容易に入手可能である。又、公知の方法によって容易に合成することができる。
本工程は無溶剤で行うことも可能であるが、反応の急激な進行を防ぐため溶剤の存在下で行うことが好ましい。溶剤としては、反応を阻害しないものであれば特に制限されるものではないが、例えばトルエン、キシレン等の高沸点溶剤を使用することができる。
[II]第2工程本発明の製造方法1における第2工程は、例えば、下記に挙げるような方法でカップリングを行えばよい。先ず、塩酸中で、前記化合物(12)に亜硝酸ナトリウム水溶液を加えて、常法に従って前記化合物(12)をジアゾ化する。そして、ジアゾ化した後、前記化合物(11)溶液中に加えて、カップリング反応を行う。更に、反応液を貧溶剤に排出する等して生成した化合物を濾別することで、前記化合物(13)を得る。尚、カップリング反応はこの方法に限定されるものではない。
[III]第3工程
本発明の製造方法1における第3工程は、例えば、下記に挙げるような方法でニトロ基の還元反応を行えばよい。先ず、アルコール等の溶剤中で前記化合物(13)を溶解し、還元剤の存在下、常温又は加熱条件下、前記化合物(13)のニトロ基をアミノ基に還元し、前記化合物(14)を得る。還元剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、硫化ナトリウム、硫化水素ナトリウム、水硫化ナトリウム、多硫化ナトリウム、金属スズ、SnCl2、SnCl2・2H2O等が挙げられる。前記還元反応は、ニッケル、白金、パラジウム等の金属を活性炭等の不溶性担体に担持させた触媒存在下、水素ガスを接触させる方法を用いても進行する。
[IV]第4工程
本発明の製造方法1における第4工程は、例えば、下記に挙げるような方法でカップリングを行えばよい。即ち、前記化合物(14)と前記共重合体(15)をクロロホルム、脱水テトラヒドロフラン等の溶剤に溶解し、窒素雰囲気下、縮合剤を添加して、常温又は加熱条件にて縮合反応を行い、前記一般式(1)で表されるアゾ化合物を得る。
第4工程において使用できる縮合剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド・塩酸塩(EDC・HCl)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール一水和物(HOBt)等が挙げられる。
又、前記縮合剤によるカップリング方法の他に、前記共重合体(15)を酸ハロゲン化物とし、前記化合物(14)とアミド化を行う方法も本工程に適用できる。具体的には、前記共重合体(15)をクロロホルム等の溶剤に溶解し、窒素雰囲気下、塩化チオニルを滴下して、常温好ましくは加熱条件にて反応後、未反応の塩化チオニルを留去して前記共重合体(15)のカルボン酸クロライドを得る。次に、前記化合物(14)とトリエチルアミン等の塩基をクロロホルム等の溶剤に溶解し、窒素雰囲気下、前記カルボン酸クロライドを滴下して、氷冷条件(場合により加熱条件)にてアミド化反応を行い、前記一般式(1)で表されるアゾ化合物を得る。
〈製造方法2〉
次に、製造方法2に関して説明する。
Figure 0004999997
[化合物(10)、(12)、(15)乃至(19)におけるR1、R7乃至R11は、前記一般式(1)におけるR1、R7乃至R11と同じである。P1は、前記一般式(3)の部分構造式を含む重合体を表す。X1は脱離基を表し、rは1乃至5の整数を表す。]
本発明のアゾ化合物の製造方法2は、以下の4工程を有する。[i]化合物(16)で表されるアニリン誘導体と化合物(15)で表される共重合体部位をアミド化し化合物(17)を得る工程(以下、第1工程)[ii]第1工程で得られた化合物(17)のニトロ基を還元剤にてアミノ基に還元して化合物(18)を得る工程(以下、第2工程)[iii]第2工程で得られた化合物(18)と化合物(10)をアミド化し化合物(19)を得る工程(以下、第3工程)。[iv]第3工程で得られた化合物(19)と化合物(12)で表されるアニリン類縁体のジアゾ成分とをカップリングさせ前記一般式(1)で表されるアゾ化合物を得る工程(以下、第4工程)を有する。
本製造方法2の第1工程は、前記製造方法1の第4工程に記載の方法で実施可能である。同様に、製造方法2の第2工程は、製造方法1の第3工程、製造方法2の第3工程は、製造方法1の第1工程、製造方法2の第4工程は、製造方法1の第2工程にそれぞれ対応する。
前記製造方法1乃至2の各工程で得られた化合物は、通常の有機化合物の単離、精製方法を用いることができる。単離、精製方法としては、例えば、有機溶剤を用いた再結晶法や再沈殿法、シリカゲル等を用いたカラムクロマトグラフィー等が挙げられる。これらの方法を単独又は2つ以上組み合わせて精製を行うことにより、高純度で得ることが可能である。
次に、前記一般式(15)で表される前記一般式(3)乃至(5)で表される部分構造式を含む重合体部位の製造方法に関して説明する。
該共重合体の重合方法は、公知の方法を利用できる(例えば、「Chem. Reviews」、2001年、第101巻,2921−2990頁)。
該共重合体は、前記一般式(3)の部分構造式で表されるα−置換アクリル酸を含めた複数種のビニル基含有単量体を各種重合方法により、共重合させることにより得られる。
該共重合体の重合方法としては、ラジカル重合、イオン重合が挙げられ、又、分子量分布制御や構造制御を目的とするリビング重合を用いることもできる。工業的にはラジカル重合を用いることが好ましい。
ラジカル重合は、ラジカル重合開始剤の使用、放射線、レーザー光等の光の照射、光重合開始剤と光の照射との併用、加熱等により行うことができる。
ラジカル重合開始剤としては、ラジカルを発生し、重合反応を開始させることができるものであればよく、熱、光、放射線、酸化還元反応等の作用によってラジカルを発生する化合物から選ばれる。例えば、アゾ化合物、有機過酸化物、無機過酸化物、有機金属化合物、光重合開始剤等が挙げられる。より具体的には、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ジtert−ブチルパーオキサイト、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、tert−へキシルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート等の有機過酸化物系重合開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の無機過酸化物系重合開始剤、過酸化水素−第1鉄系、過酸化ベンゾイル−ジメチルアニリン系、セリウム(IV)塩−アルコール系等のレドックス開始剤等が挙げられる。光重合開始剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、アセトフェノン系、チオキサントン系等が挙げられる。これらのラジカル重合開始剤は、2種以上を併用してもよい。
この際使用される重合開始剤の使用量は、単量体100質量部に対し0.1乃至20質量部の範囲で、目標とする分子量分布の重合体が得られるように使用量を調節するのが好ましい。
該重合体は、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、分散重合、沈殿重合、塊状重合等何れの方法を用いて製造することも可能であり、特に限定するものではない。
該重合体は、互いに極性が異なる単量体を複数種混合して共重合させるため、各単量体各々に対して親和性を有する溶剤中で共重合させることが望ましい。具体的には、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、又はそのアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、又はそのアセテート類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類等の極性有機溶剤や、場合によりトルエン、キシレン等の非極性溶剤等を、単独で、又は混合して使用することができる。これらのうち沸点が100乃至180℃の温度範囲の溶剤を、単独、又は混合して使用するのがより好ましい。
重合温度は、ラジカル重合反応の種類により好適な範囲は異なる。具体的には、−30乃至200℃の温度範囲で重合することが一般的であり、より好ましい温度範囲は、40乃至180℃の場合である。
得られた重合体は必要に応じて精製処理を行うことができる。具体的には、再沈殿法、シリカゲル等を用いたカラムクロマトグラフィー等の方法を使用することができる。
該共重合体がブロック共重合体である場合に用いられる重合方法としては、例えば、カチオン重合、アニオン重合を利用したリビング重合方法を挙げることができるが、本発明のようにα−置換アクリル酸を含む系では適用が難しい。一方、付加開裂型の連鎖移動剤[例えば、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(α−メチルスチレンダイマーとも呼称される。以下「MSD」と略称する)]を利用してポリアクリル酸セグメントを含むブロック共重合体を合成した例が知られている(特許第4254292号参照)。MSDを用いたブロック共重合体の重合方法はα−置換アクリル酸を含有する系にも容易に適用できるので、本発明において好適に用いることができる。
次に、本発明の顔料分散剤、及び顔料組成物について説明する。本発明の前記一般式(1)で表されるアゾ化合物は、アゾ顔料、特にアセトアセトアニリド系顔料との親和性が高く、且つ非水溶性溶剤への親和性も高いことから、単独で又は2種以上を組み合わせて顔料分散剤として用いることができる。
本発明の顔料分散剤は、前記一般式(1)で表されるアゾ化合物を含有するものであればよい。そして、本発明の顔料組成物は、塗料、インキ、トナー、樹脂成形品に用いられ、顔料と前記一般式(1)で表されるアゾ化合物を顔料分散剤として少なくとも1種含有することを特徴とする。
本発明に顔料組成物に含有される顔料としては、モノアゾ系顔料又はジスアゾ系顔料又はポリアゾ系顔料等が挙げられる。その中でも、C.I.Pigment Yellow 74,93,128,155,175,180に代表されるアセトアセトアニリド系顔料は本発明の顔料分散剤との親和性が高いため好ましい。特に、下記式(6)で表されるC.I.Pigment Yellow 155は、本発明の前記一般式(1)で表されるアゾ化合物による分散効果が高いことからより好ましい。前記顔料は単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。
Figure 0004999997
尚、本発明に使用し得る顔料としては、前記のようなイエロー顔料以外の顔料でも、本発明の顔料分散剤と親和性がある顔料なら好適に用いることができ、限定されるものではない。
例えば、C.I.Pigment Orange 1,5,13,15,16,34,36,38,62,64,67,72,74;C.I.Pigment Red 2,3,4,5,12,16,17,23,31,32,41,47,48,48:1,48:2,53:1,57:1,112,144,146,166,170,176,185,187,208,210,220,221,238,242,245,253,258,266,269;C.I.Pigment Violet 13,25,32,50;C.I.Pigment Blue 25,26;C.I.Pigment Brown 23,25,41等のアゾ顔料が挙げられる。
これらは粗製顔料であってもよく、又、本発明の顔料分散剤の効果を著しく阻害するものでなければ調製された顔料組成物であってもよい。
本発明の顔料組成物における顔料と顔料分散剤との質量組成比は、100:1乃至100:100の範囲である場合が好ましい。更に好ましくは、顔料分散性の点で100:10乃至100:50の範囲である場合である。
顔料組成物は湿式又は乾式にて製造が可能である。本発明のアゾ化合物が非水溶性溶剤との高い親和性を有していることから、簡便に均一な顔料組成物が製造できる湿式による製造が好ましい。具体的には、例えば、下記のようにして得られる。分散媒中に顔料分散剤および必要に応じて樹脂を溶かし込み、撹拌しながら顔料粉末を除々に加え十分に分散媒になじませる。更にニーダー、ロールミル、ボールミル、ペイントシェーカー、ディゾルバー、アトライター、サンドミル、ハイスピードミル等の分散機により機械的剪断力を加えることで顔料の粒子表面に顔料分散剤を吸着させ、顔料を安定に均一な微粒子状に微分散することができる。
本発明の顔料組成物は、製造時に更に助剤を添加しても良い。具体的には、例えば、表面活性剤、顔料および非顔料分散剤、充填剤、標準化剤(standardizers)、樹脂、ワックス、消泡剤、静電防止剤、防塵剤、増量剤、濃淡着色剤(shading colorants)、保存剤、乾燥抑制剤、レオロジー制御添加剤、湿潤剤、酸化防止剤、UV吸収剤、光安定化剤、もしくはこれらの組み合わせである。また、本発明の顔料分散剤は粗製顔料製造の際に予め添加しておいても良い。
次に、本発明の顔料分散体について説明する。本発明の顔料分散体は、前記顔料組成物と非水溶性溶剤とからなる。前記顔料組成物を非水溶性溶剤に分散させてもよいし、前記顔料組成物の各構成成分を非水溶性溶剤に分散させてもよい。具体的には、例えば、下記のようにして得られる。分散媒中に、必要に応じて顔料分散剤及び樹脂を溶かし込み、撹拌しながら顔料又は顔料組成物粉末を除々に加え十分に分散媒になじませる。更にボールミル、ペイントシェーカー、ディゾルバー、アトライター、サンドミル、ハイスピードミル等の分散機により機械的剪断力を加えることで、顔料を安定に均一な微粒子状に分散することができる。
本発明の顔料分散体に使用し得る非水溶性溶剤としては顔料分散体の目的用途に応じて決められるものであり、特に限定されない。具体的には、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類、ヘキサン、オクタン、石油エーテル、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラブロモエタン等のハロゲン化炭化水素類が挙げられる。
本発明の顔料分散体に使用し得る非水溶性溶剤は重合性単量体であってもよい。具体的にはスチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸−n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ベヘニル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸‐n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸‐n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸‐2‐エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、アクリル酸−2−クロロエチル、アクリル酸フェニル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン、ビニルナフタリン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等を挙げることができる。
分散媒中に溶かし込むことができる樹脂は、顔料組成物の目的用途に応じて決められるものであり、特に限定されない。具体的には、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレン共重合体、ポリアクリル酸樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。その他ポリウレタン樹脂やポリペプチド樹脂等が挙げられる。又これらの樹脂を2種以上混合して用いることができる。
本発明の顔料組成物は、結着樹脂、着色剤を有するトナー粒子を含有するトナーの着色剤として好適である。本発明の顔料組成物を用いることによりトナー粒子中の顔料の分散性が良好に保たれるため、良好な色調を有するトナーが提供される。
本発明に用いられるトナーの結着樹脂としては、一般的に用いられているスチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体が挙げられる。重合法により直接トナー粒子を得る方法においては、それらを形成するための単量体が用いられる。具体的にはスチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン等のスチレン系単量体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ベヘニル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリロニトリル、メタクリル酸アミド等のメタクリレート系単量体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリロニトリル、アクリル酸アミド等のアクリレート系単量体、ブタジエン、イソプレン、シクロヘキセン等のオレフィン系単量体が好ましく用いられる。これらは、単独又は理論ガラス転移温度(Tg)が、40乃至75℃の範囲を示すように単量体を適宜混合して用いられる[J. Brandrup、E. H. Immergut編、「ポリマーハンドブック(polymer handbook)」、(米国)、第3版、John Wiley & Sons、1989年、209−277頁を参照]。理論ガラス転移温度が40℃未満の場合にはトナーの保存安定性や耐久安定性の面から問題が生じやすく、一方、75℃を超える場合はトナーのフルカラー画像形成の場合において、透明性が低下する。
本発明のトナーにおける結着樹脂は、ポリスチレン等の非極性樹脂にポリエステル樹脂やポリカーボネート樹脂等の極性樹脂を併用して用いることで、着色剤や荷電制御剤、ワックス等の添加剤のトナー内分布を制御することができる。例えば、懸濁重合法等により直接トナー粒子を製造する場合には、分散工程から重合工程に至る重合反応時に該極性樹脂を添加する。その結果、該極性樹脂がトナー粒子の表面に薄層を形成するなど、トナー粒子表面から中心に向けその樹脂濃度が連続的に変化するように制御する事ができる。この時、本発明の顔料組成物を含む着色剤や荷電制御剤と相互作用を有するような極性樹脂を用いることによって、トナー粒子中への前記着色剤の存在状態を望ましい形態にすることが可能である。
更に、本発明においては、トナー粒子の機械的強度を高めると共に、前記粒子構成分子の分子量を制御するために、結着樹脂の合成時に架橋剤を用いることもできる。
架橋剤は、トナーの定着性、耐オフセット性の点で、前記単量体100質量部に対して、好ましくは0.05乃至10質量部の範囲、より好ましくは0.1乃至5質量部の範囲で用いることがよい。
本発明に用いられるトナーの着色剤としては、本発明に示される顔料組成物が必ず使用されるが、本発明の顔料組成物の分散性を阻害しない限りは、前記顔料と他の着色剤を併用することできる。
併用できる着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物等、公知の着色剤が挙げられる。
本発明において使用し得るワックス成分としては、具体的には、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャー・トロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス及びそれらの誘導体等が挙げられ、該誘導体には酸化物や、ビニルモノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物も含まれる。又、高級脂肪族アルコール等のアルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物ワックス、動物ワックスが挙げられる。これらは単独、又は併せて用いることができる。
本発明のトナーにおいては、必要に応じて荷電制御剤を混合して用いることも可能である。これにより、現像システムに応じた最適の摩擦帯電量のコントロールが可能となる。
荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。更に、トナー粒子を直接重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。
荷電制御剤は、例えば、トナーを負帯電に制御するものとして、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基を有する重合体又は共重合体、サリチル酸誘導体及びその金属錯体、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸や、その金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類、尿素誘導体、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン、樹脂系帯電制御剤等が挙げられる。又、トナーを正帯電に制御するものとしては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグロシン変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物等)、高級脂肪酸の金属塩、ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド、ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレート類、樹脂系帯電制御剤等が挙げられる。これらを単独で又は2種類以上組み合わせて用いることができる。
本発明のトナーは、流動化剤として無機微粉体をトナー粒子に添加してもよい。無機微粉体としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ又はそれらの複酸化物や、これらを表面処理したもの等の微粉体が使用できる。
本発明のトナー粒子は、どのような手法を用いて製造されても構わないが、具体的には、粉砕法、懸濁重合法、懸濁造粒法等が挙げられる。これらの製造方法のうち、特に懸濁重合法、懸濁造粒法等、水系媒体中で造粒する製造法が好ましい。一般的な粉砕法のトナー粒子の場合、ワックス成分を大量にトナー粒子に添加することは、現像性の面で非常に技術的難易度が高い。水系媒体中でトナー粒子を造粒することで、ワックス成分を大量に使用しても、トナー粒子表面に存在させない手法をとることができる。更に、トナー粒子の粒子形状を精密に制御することにより、各トナー粒子に同一含有量の着色剤が内包化されるため、着色剤による帯電特性の影響も均一なものになり、これによって、現像性と転写性とがバランスよく改善される。
懸濁重合法により製造されるトナー粒子は、例えば、下記工程により製造することができる。先ず、本発明に係る顔料組成物を含む着色剤、結着樹脂、ワックス成分、及び重合開始剤等を混合して重合性単量体組成物を調製する。次に、該重合性単量体組成物を水系媒体中に分散して重合性単量体組成物の粒子を造粒する、そして、水系媒体中で重合性単量体組成物の粒子中の重合性単量体を重合させてトナー粒子を得ることができる。
前記工程における重合性単量体組成物は、前記着色剤を第1の重合性単量体に分散させた分散液を、第2の重合性単量体と混合して調製されたものであることが好ましい。即ち、本発明の顔料組成物を含む着色剤を第1の重合性単量体により十分に分散させた後で、他のトナー材料と共に第2の重合性単量体と混合することにより、顔料がより良好な分散状態でトナー粒子中に存在できるものとなる。
前記懸濁重合法にて用いられる重合開始剤としては、公知の重合開始剤を挙げることができる。具体的には2,2−アゾビスイソブチロニトリル、2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロリトニル)、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、ジメチル−2,2−アゾビスイソブチレート、4,4−アゾビス−4−シアノバレロニトリル、2,2−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、tert−ブチル−パーオキシピバレート等の過酸化物等が挙げられる。重合開始剤の使用量は、目的とする重合度により異なるが、重合性単量体100質量部に対して0.1乃至20質量部の範囲が好ましく、より好ましくは0.1乃至10質量部の範囲である。重合開始剤の種類は、重合法により若干異なるが、10時間半減温度を参考に、単独又は混合して使用される。
前記懸濁重合法で用いられる水系媒体は、分散安定化剤を含有させることが好ましい。該分散安定化剤としては、公知の無機系及び有機系の分散剤を用いることができる。
前記分散剤のうち、本発明においては、酸に可溶性である難水溶性無機分散剤を用いることが好ましい。又、本発明においては、難水溶性無機分散剤を用いて水系媒体を調製する場合に、これらの分散剤が重合性単量体100質量部に対して0.2乃至2.0質量部の範囲となるような割合で使用することが、該重合性単量体組成物の水系媒体中での液滴安定性の点で好ましい。又、本発明においては、重合性単量体組成物100質量部に対して300乃至3000質量部の範囲の水を用いて水系媒体を調製することが好ましい。
本発明のトナー粒子は、懸濁造粒法により製造された場合においても好適なトナー粒子を得ることができる。懸濁造粒法の製造工程では加熱工程を有さないため、低融点ワックスを用いた場合に起こる樹脂とワックス成分の相溶化を抑制し、相溶化に起因するトナーのガラス転移温度の低下を防止することができる。又、懸濁造粒法は、結着樹脂となるトナー材料の選択肢が広く、一般的に定着性に有利とされるポリエステル樹脂を主成分にすることが容易である。
懸濁造粒法により製造されるトナー粒子は、例えば、下記工程により製造することができる。先ず、本発明に係る顔料組成物を含む着色剤、結着樹脂、ワックス成分等を、溶剤中で混合して溶剤組成物を調製する。次に、該溶剤組成物を水系媒体中に分散して溶剤組成物の粒子を造粒してトナー粒子懸濁液を得る。そして、得られた懸濁液を加熱、又は、減圧により溶剤を除去することによりトナー粒子を得ることができる。
前記工程における溶剤組成物は、前記着色剤を第1の溶剤に分散させた分散液を、第2の溶剤と混合して調製されたものであることが好ましい。即ち、本発明の顔料組成物を含む着色剤を第1の溶剤により十分に分散させた後で、他のトナー材料と共に第2の溶剤と混合することにより、顔料がより良好な分散状態でトナー粒子中に存在できるものとなる。
前記懸濁造粒法に用いることができる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等の多価アルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ベンジルアルコールエチルエーテル、ベンジルアルコールイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類が挙げられる。これらを単独で又は2種類以上混合して用いることができる。これらのうち、前記トナー粒子懸濁液中の溶剤を容易に除去するため、沸点が低く、前記結着樹脂を十分に溶解できる溶剤を用いることが好ましい。
前記溶剤の使用量としては、結着樹脂100質量部に対して、50乃至5000質量部の範囲である場合が好ましく、120乃至1000質量部の範囲である場合がより好ましい。
前記懸濁造粒法で用いられる水系媒体は、分散安定化剤を含有させることが好ましい。該分散安定化剤としては、懸濁重合の場合と同様のものを用いることができる。
前記分散剤の使用量としては、結着樹脂100質量部に対して、0.01乃至20質量部の範囲である場合が、該溶剤組成物の水系媒体中での液滴安定性の点で好ましい。
本発明において、好ましいトナーの重量平均粒径(以下、D4)は3.00乃至15.0μmの範囲であり、より好ましくは4.00乃至12.0μmの範囲である場合である。
又、トナーのD4と個数平均粒径(以下、D1)の比(以下、D4/D1)は1.35以下、好ましく1.30以下が良い。D4/D1が1.35以下であると、カブリの発生や転写性の低下を良好に抑制できる。
尚、本発明のトナーのD4とD1は、トナー粒子の製造方法によってその調整方法は異なる。例えば、懸濁重合法の場合は、水系媒体調製時に使用する分散安定化剤濃度や反応撹拌速度、又は反応撹拌時間等をコントロールする事によって調整する事ができる。
本発明のトナーは、磁性トナー又は非磁性トナーどちらでも良い。磁性トナーとして用いる場合には、本発明のトナーを構成するトナー粒子は、磁性材料を混合して用いても良い。このような磁性材料としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の酸化鉄、又は他の金属酸化物を含む酸化鉄、Fe、Co、Ni等の金属、あるいは、これらの金属とAl、Co、Cu、Pb、Mg、Ni、Sn、Zn、Sb、Be、Bi、Cd、Ca、Mn、Se、Ti、W、V等の金属との合金、及びこれらの混合物等が挙げられる。
次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、文中の「部」及び「%」は特に断りのない限り質量基準である。
以下に本実施例で用いられる測定方法について示す。
(1)分子量測定
本発明における重合体部位、及びアゾ化合物の分子量は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって、ポリスチレン換算で算出される。SECによる分子量の測定は以下に示すように行った。
サンプル濃度が1.0質量%になるようにサンプルを下記溶離液に加え、室温で24時間静置した溶液を、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブレンフィルターで濾過したものをサンプル溶液とし、以下の条件で測定した。
装置 :高速GPC装置(HLC−8220GPC)[東ソー(株)製]
カラム :TSKgel α−Mの2連[東ソー(株)製]
溶離液 :DMF(20mM LiBr含有)
流速 :1.0ml/min
オーブン温度:40℃
試料注入量 :0.10ml
又、試料の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂[東ソー(株)製TSKスタンダード ポリスチレン F−850、F−450、F−288、F−128、F−80、F−40、F−20、F−10、F−4、F−2、F−1、A−5000、A−2500、A−1000、A−500]により作成した分子量校正曲線を使用した。
(2)酸価測定
本発明における重合体部位、及びアゾ化合物の酸価は以下の方法により求められる。
基本操作はJIS K−0070に基づく。
1)試料0.5乃至2.0gを精秤する。このときの質量をW(g)とする。
2)300mlのビーカーに試料を入れ、トルエン/エタノール(4/1)の混合液150mlを加え溶解する。
3)0.1mol/lのKOHのエタノール溶液を用い、電位差滴定測定装置を用いて滴定を行う(例えば、平沼産業(株)製自動滴定測定装置COM−2500等が利用できる。)。
4)この時のKOH溶液の使用量をS(ml)とする。同時にブランクを測定して、この時のKOHの使用量をB(ml)とする。
5)次式により酸価を計算する。fはKOH溶液のファクターである。
酸価(mgKOH/g)={(S−B)×f×5.61}/W
(3)組成分析
本発明における重合体部位、及びアゾ化合物の構造決定は以下の装置を用いて行った。
ブルカー社製FT−NMR AVANCE−600(使用溶剤 重クロロホルム)
尚、13C−NMRはクロム(III)アセチルアセトナートを緩和試薬として用いた逆ゲートデカップリング法により定量化し組成分析を行った。
下記方法に従い、前記一般式(3)乃至(5)で表される部分構造式を含む重合体部位を合成した。
<共重合体合成例1:樹脂Aの合成>
プロピレングリコールモノメチルエーテル100部を窒素置換しながら加熱し、液温120℃以上で還流させた。そこへ、スチレン152部、アクリル酸ブチル38部、アクリル酸10部、及びtert−ブチルパーオキシベンゾエート[有機過酸化物系重合開始剤、日油(株)製、商品名:パーブチルZ]1.0部を混合したものを3時間かけて滴下した。滴下終了後、溶液を3時間撹拌した後、液温を170℃まで昇温しながら常圧蒸留した。液温が170℃に到達した後、1hPaに減圧し、1時間蒸留して脱溶剤し、樹脂固形物を得た。該樹脂固形物をテトラヒドロフランに溶解し、n−ヘキサンで再沈殿させて析出した固体を濾別することで樹脂Aを得た。
[樹脂Aの分析結果]
[1]GPCの結果:数平均分子量(Mn)=19530
[2]13C−NMR(600MHz、CDCl3、室温)のデータ解析結果各ピークに帰属される共重合体構成炭素原子数を定量した結果、樹脂Aを構成する前記一般式(3)乃至(5)で表される部分構造式の各モル比は、一般式(3)/一般式(4)/一般式(5)=6/78/16であった。
[3]酸価測定の結果:36mgKOH/g
該数平均分子量の測定結果と、各部分構造式のモル比より、樹脂Aにおける一般式(3)乃至(5)で表される部分構造式の繰り返し数l、m、nは、平均でl/m/n=11/143/30であった。
<共重合体合成例2:樹脂Bの合成>
プロピレングリコールモノメチルエーテル100部を窒素置換しながら加熱し液温120℃以上で還流させ、そこへ、アクリル酸5部と、MSD6部、及びtert−ブチルパーオキシベンゾエート[有機過酸化物系重合開始剤、日油(株)製、商品名:パーブチルZ]0.1部を混合したものを3時間かけて滴下した。滴下終了後、溶液を3時間撹拌した後、液温を室温まで冷却して樹脂溶液を得た。
続いて、前記樹脂溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテル300部を追加し、窒素置換しながら加熱して液温120℃以上で還流させた。溶液にスチレン76部、アクリル酸ブチル19部とtert−ブチルパーオキシベンゾエート[有機過酸化物系重合開始剤、日油(株)製、商品名:パーブチルZ]6.7部を混合したものを3時間かけて滴下した。滴下終了後、溶液を3時間撹拌した後、液温を170℃まで昇温しながら常圧蒸留した。液温が170℃に到達した後は1hPaに減圧し、1時間蒸留して脱溶剤し、樹脂固形物を得た。そして、該樹脂固形物をテトラヒドロフランに溶解し、n−ヘキサンで再沈殿させて析出した固体を濾別することで樹脂Bを得た。
[樹脂Bの分析結果]
[1]GPCの結果:数平均分子量(Mn)=9775
[2]13C−NMR(600MHz、CDCl3、室温)のデータ解析結果各ピークに帰属される共重合体構成炭素原子数を定量した結果、樹脂Bを構成する前記一般式(3)乃至(5)で表される部分構造式の各モル比は、一般式(3)/一般式(4)/一般式(5)=2/82/16であった。
[3]酸価測定の結果:23mgKOH/g
該数平均分子量の測定結果と、各部分構造式のモル比より、樹脂Bにおける前記一般式(3)乃至(5)で表される各部分構造式の繰り返し数l、m、nは、平均でl/m/n=2/75/15であった。
前記樹脂A、及び樹脂Bの合成例と同様の操作を行い、下記表1に示す樹脂C乃至Iを合成した。
Figure 0004999997
尚、表1中において、「Me」はメチル基を表し、「Bn」はベンジル基を表す。「無秩序」は、前記一般式(3)乃至(5)で表される部分構造式の配列が無秩序な共重合体であることを表し、「ブロック」は、前記一般式(3)で表される部分構造式のセグメントと、前記一般式(4)乃至(5)で表される部分構造式のセグメントとのブロック共重合体を表す。
〔実施例1〕
次に、下記に示す方法に従い、顔料分散剤として作用する本発明の前記一般式(1)で表されるアゾ化合物を合成した。
<アゾ化合物合成例1:アゾ化合物(27)の合成>
前記一般式(1)において、R2、R3、R5、R6、R8、R9、及びR11が水素原子、R4にて前記樹脂Aとの結合、R7及びR10が各々COOCH3基、R1がメチル基、k=6、l=5であるアゾ化合物(27)を下記のスキームに従って合成した。
Figure 0004999997
[スキーム中、「co」とは、共重合体を構成する各部分構造式の配列が無秩序であることを表す記号である。]
先ず、化合物(20)及び(21)を用いて化合物(22)を合成した。クロロホルム30部に化合物(20)3.11部を加え、10℃以下に氷冷し、化合物(21)1.89部を加えた。その後、65℃で2時間撹拌した。反応終了後、クロロホルムで抽出し、濃縮して化合物(22)4.80部を得た(収率96.0%)。
次に、化合物(22)及び(23)を用いて化合物(24)を合成した。化合物(23)4.25部に、メタノール40.0部、濃塩酸5.29部を加えて10℃以下に氷冷した。この溶液に、亜硝酸ナトリウム2.10部を水6.00部に溶解させたもの加えて同温度で1時間反応させた。次いでスルファミン酸0.990部を加えて更に20分間撹拌した(ジアゾニウム塩溶液)。メタノール70.0部に、化合物(22)4.51部を加えて、10℃以下に氷冷し、前記ジアゾニウム塩溶液を加えた。その後、酢酸ナトリウム5.83部を水7.00部に溶解させたものを加えて、10℃以下で2時間反応させた。反応終了後、水300部を加えて30分間撹拌した後、固体を濾別し、N,N−ジメチルホルムアミドからの再結晶法により精製することで化合物(24)8.65部を得た(収率96.1%)。
次に、化合物(24)を用いて化合物(25)を合成した。N,N−ジメチルホルムアミド150部に化合物(24)8.58部及びパラジウム−活性炭素(パラジウム5%)0.4部を加えて、水素ガス雰囲気下(反応圧力0.1乃至0.4MPa)、40℃で3時間撹拌した。反応終了後、溶液を濾別し、濃縮して化合物(25)7.00部を得た(収率87.5%)。
次に、化合物(25)と樹脂A(26)を用いてアゾ化合物(27)を合成した。脱水テトラヒドロフラン500部に化合物(25)を1.98部加えて、80℃まで加熱し溶解した。溶解後50℃に温度を下げ、樹脂A(26)15部を加えて溶解し、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド・塩酸塩(EDC・HCl)1.96部を加えて50℃で5時間撹拌した後、液温を徐々に室温に戻し、一晩撹拌することにより反応を完結させた。反応終了後、溶液を濾過して濃縮し、メタノールで再沈殿させることにより精製し、アゾ化合物(27)を得た。
[アゾ化合物(27)の分析結果]
[1]GPCの結果:数平均分子量(Mn)=21998
[2]13C−NMR(600MHz、CDCl3、室温)の結果(図1参照):δ[ppm]=199.88、178.45、175.41、172.96、165.89、165.52、160.684、154.34、143.48、134.93、134.02、132.86、131.48、127.67、125.54、120.64、118.49、116.52、63.36、52.66、52.44、40.58、34.95、30.08、26.26、18.66、14.32、13.39
[3]酸価測定の結果:7.3mgKOH/g
該数平均分子量と、13C−NMRによる組成分析結果から、アゾ化合物(27)における前記一般式(2)乃至(3)中のk及びlの平均値を算出した結果、k=6、l=5であった。
<アゾ化合物合成例2:アゾ化合物(30)の合成>
前記アゾ化合物合成例1における樹脂Aを樹脂Bに変更したこと以外は、同様にしてアゾ化合物(30)を得た。
[アゾ化合物(30)の分析結果]
[1]GPCの結果:数平均分子量(Mn)=10229
[2]13C NMR(600MHz、CDCl3、室温)の結果(図2参照):δ[ppm]=199.83、179.02、175.41、173.28、165.88、165.49、160.63、144.79、134.86、134.50、132.51、131.46、127.66、125.32、123.43、120.83、118.44、116.51、63.34、52.64、52.41、39.99、30.01、26.23、18.66、13.39
[3]酸価測定の結果:2.1mgKOH/g
該数平均分子量と、13C−NMRによる組成分析結果から、アゾ化合物(30)における前記一般式(2)乃至(3)中のk及びlの平均値を算出した結果、k=1、l=1であった。尚、一般式(2)で表される部分構造式におけるR15は、水素原子であった。
<アゾ化合物合成例3:アゾ化合物(31)の合成>
前記アゾ化合物合成例1における樹脂Aを樹脂Cに変更したこと以外は、同様にしてアゾ化合物(31)を得た。
[アゾ化合物(31)の分析結果]
[1]GPCの結果:数平均分子量(Mn)=27485
[2]13C NMR(600MHz、CDCl3、室温)の結果(図3参照):δ[ppm]=199.91、178.48、173.00、165.95、165.57、160.73、154.33、144.93、134.96、133.85、132.90、131.50、127.61、125.32、123.51、120.65、118.52、116.57、52.69、52.48、39.96、26.28
[3]酸価測定の結果:9.2mgKOH/g
該数平均分子量と、13C−NMRによる組成分析結果から、アゾ化合物(31)における前記一般式(2)乃至(3)中のk及びlの平均値を算出した結果、k=8、l=3であった。尚、一般式(2)で表される部分構造式におけるR15は、水素原子であった。
前記アゾ化合物の合成例(1)乃至(3)と同様の操作を行い、アゾ化合物(28)乃至(29)、(32)乃至(54)を合成した。下記表2にこれらのアゾ化合物の一覧を示す。尚、一般式(2)で表される部分構造式におけるR15は、それぞれ用いた樹脂におけるR19と同じであった。
Figure 0004999997
尚、表2中において、「Me」はメチル基を表す。
次に、本発明の前記一般式(1)で表されるアゾ化合物の比較例として、下記比較用アゾ化合物(55)乃至(57)を前記製造方法に準じて合成した。
本発明のアゾ化合物(27)の色素部位を、特許第3984840号公報(前記特許文献1)に例示されている色素部位に変更し、下記式(55)で表される比較用アゾ化合物を合成した。
Figure 0004999997
[比較用アゾ化合物(55)中、「co」とは、共重合体を構成する各部分構造式の配列が無秩序であることを表す記号である。]
同様に、前記一般式(1)中のR1位に本発明の樹脂Aが結合した下記比較用アゾ化合物(56)、R9位に本発明の樹脂Aが結合した下記比較用アゾ化合物(57)を合成した。
Figure 0004999997
[比較用アゾ化合物(56)中、「co」とは、共重合体を構成する各部分構造式の配列が無秩序であることを表す記号である。]
Figure 0004999997
[比較用アゾ化合物(57)中、「co」とは、共重合体を構成する各部分構造式の配列が無秩序であることを表す記号である。]
〔実施例2〕
本発明の顔料分散体を下記の方法で調製した。
<顔料分散体の調製例1>
・スチレン 180.0部
・式(6)の着色剤 18.0部
Figure 0004999997
・アゾ化合物(27) 3.6部
上記の材料をアトライター[日本コークス工業(株)製]により3時間分散させて顔料分散体(1)を得た。
<顔料分散体の調製例2乃至28>
前記顔料分散体の調製例1においてアゾ化合物(27)を、アゾ化合物(28)乃至(54)に各々変更した以外は同様の操作を行って、それぞれ顔料分散体(2)乃至(28)を得た。
<顔料分散体の調製例29>
前記顔料分散体の調製例1において、アゾ化合物(27)をアゾ化合物(33)に変更し、スチレンをアクリル酸n−ブチルに変更した以外は同様の操作を行って、顔料分散体(29)を得た。
<顔料分散体の調製例30>
前記顔料分散体の調製例1において、スチレンをトルエンに変更した以外は同様の操作を行って、顔料分散体(30)を得た。
<顔料分散体の調製例31乃至33>
前記顔料分散体の調製例1において、前記式(6)で表される顔料を下記式(58)乃至(60)で表される顔料に各々変更した以外は同様の操作を行って、それぞれ顔料分散体(31)乃至(33)を得た。
Figure 0004999997
<基準用顔料分散体の調製例1>
評価の基準値となる顔料分散体、比較用の顔料分散体を下記方法により調製した。
前記顔料分散体の調製例1において、アゾ化合物(27)を加えないこと以外は同様の操作を行って、基準用顔料分散体(34)を得た。
<基準用顔料分散体の調製例2>
前記顔料分散体の調製例29において、アゾ化合物(33)を加えないこと以外は同様の操作を行って、基準用顔料分散体(35)を得た。
<基準用顔料分散体の調製例3>
前記顔料分散体の調製例30において、アゾ化合物(27)を加えないこと以外は同様の操作を行って、基準用顔料分散体(36)を得た。
<基準用顔料分散体の調製例4乃至6>
前記顔料分散体の調製例31乃至33において、アゾ化合物(27)を加えないこと以外は同様の操作を行って、基準用顔料分散体(37)乃至(39)を得た。
<比較用顔料分散体の調製例1乃至4>
前記顔料分散体の調製例1においてアゾ化合物(27)を、前記比較用アゾ化合物(55)乃至(57)に各々変更した以外は同様の操作を行って、それぞれ比較用顔料分散体(40)乃至(42)を得た。
又、比較用顔料分散剤として、米国特許第7582152号明細書に記載されている発色団を含まないポリマー分散剤「Solsperse 24000SC(登録商標)(Lubrizol社製)」をアゾ化合物(27)の代わりに用いたこと以外は前記顔料分散体の調製例1と同様の操作を行って、比較用顔料分散体(43)を得た。
<顔料分散性評価>
アゾ化合物による顔料分散性について、前記顔料分散体の塗工膜の光沢評価によって行った。即ち顔料分散体をスポイトですくい取り、アート紙[王子製紙(株)製、商品名:SA金藤+、坪量209.3g/m2]上部に直線上に載せ、ワイヤーバー(#10)を用いて均一にアート紙上に塗工し、乾燥後の光沢(反射角:60°)を光沢計GlossMeter VG2000[日本電色工業(株)製]により測定した。顔料がより微細に分散するほど塗工膜の平滑性が向上し光沢が向上することから、基準用顔料分散体(34)乃至(39)の塗工膜の光沢を基準値として、前記顔料分散体(1)乃至(33)、及び比較用顔料分散体(40)乃至(43)の塗工膜の光沢向上率を下記のように評価した。
A:光沢向上率が20%以上
B:光沢向上率が10%以上20%未満
C:光沢向上率が0%以上10%未満
D:光沢が低下
尚、光沢向上率が10%以上であれば良好な顔料分散性であると判断した。
顔料分散体の種類、顔料分散剤の種類、及び顔料分散体の顔料分散性の評価結果を表3に示した。
Figure 0004999997
表3より、基準用顔料分散体(34)乃至(39)に対し、本発明のアゾ化合物(27)乃至(54)を使用した顔料分散体(1)乃至(33)は、何れも顔料分散性が向上していることが分かった。この結果より、本発明のアゾ化合物が顔料分散剤として有用であることが確認された。特に、前記式(6)の顔料に対しては、前記一般式(1)中のR4に前記樹脂A乃至Iの何れかが結合し、R1がメチル基、R7及びR10が各々COOCH3基、CONHCH3基、CON(CH32基の何れかである場合に、顔料分散性が顕著に向上する傾向があることが確認された。
本発明のアゾ化合物(27)を使用した顔料分散体(1)と、比較用アゾ化合物(55)を使用した比較用顔料分散体(40)との比較から、前記式(6)の顔料に対して、本発明の色素部位が、顔料分散性の向上に大きく寄与していることが確認された。
本発明のアゾ化合物(40)を使用した顔料分散体(14)と、比較用アゾ化合物(56)を使用した比較用顔料分散体(41)との比較、本発明のアゾ化合物(52)を使用した顔料分散体(26)と、比較用アゾ化合物(57)を使用した比較用顔料分散体(42)との比較から、R1及びR9位への共重合体の置換は、顔料分散性を低下させることが確認された。
本発明のアゾ化合物(27)を使用した顔料分散体(1)と、本発明のアゾ化合物(38)乃至(39)を使用した顔料分散体(12)乃至(13)との比較から、R4位への共重合体の置換が最適であることが確認された。
市販顔料分散剤を使用した比較用顔料分散体(43)と本発明の顔料分散体の比較から、本発明のアゾ化合物が、顔料分散性の向上に大きく寄与していることが確認された。
<顔料分散体の調製例34>
アゾ顔料として前記式(6)で表される顔料42.0部、顔料分散剤として前記アゾ化合物(31)8.4部をハイブリダイゼーションシステム NHS−0(奈良機械製作所社製)によって、乾式混合し、顔料組成物を調製した。
得られた顔料組成物の18.0部を、スチレン180部と混合し、ペイントシェーカー(東洋精機製作所社製)で1時間分散させ、メッシュで濾過して顔料分散体を得た。
得られた顔料分散体に対して、上記の顔料分散性の評価を行ったところ、同様に良好な顔料分散性が得られることが確認された。
〔実施例3〕
<イエロートナーの製造例1>
(水系媒体の調製)
高速撹拌装置TK−ホモミクサー[プライミクス(株)製]を備えた2リットル用4つ口フラスコ中にイオン交換水710部と0.1mol/l−Na3PO4水溶液450部を添加し回転数を12000rpmに調整し、60℃に加温した。ここに1.0mol/l−CaCl2水溶液68部を徐々に添加し、微小な難水溶性分散安定剤Ca3(PO42を含む水系媒体を調製した。
(懸濁重合工程)
・前記顔料分散体(1) 132.0部
・スチレン 46.0部
・n−ブチルアクリレート 34.0部
・極性樹脂[飽和ポリエステル樹脂(テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA、酸価15mgKOH/g、ピーク分子量6000)] 10.0部
・エステルワックス(DSC測定における最大吸熱ピーク=70℃、Mn=704)
25.0部
・サリチル酸アルミニウム化合物[オリエント化学工業(株)製、商品名:ボントロンE−88] 2.0部
・ジビニルベンゼン 0.1部
前記組成物を60℃に加温し、高速撹拌装置TK−ホモミクサー[プライミクス(株)製]を用いて5000rpmにて均一に溶解・分散した。これに重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)10.0部を加え、前記水系媒体中に投入し、回転数12000rpmを維持しつつ15分間造粒した。その後高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹拌器を変え、液温を60℃で重合を5時間継続させた後、液温を80℃に昇温させ8時間重合を継続させた。重合反応終了後、80℃、減圧下で残存単量体を留去した後、30℃まで冷却し、重合体微粒子分散液を得た。
(洗浄工程・乾燥工程)
次に、重合体微粒子分散液を洗浄容器に移し、撹拌しながら、希塩酸を添加し、pH1.5で2時間撹拌し、Ca3(PO42を含むリン酸とカルシウムの化合物を溶解させた後に、濾過器で固液分離し、重合体微粒子を得た。これを水中に投入して撹拌し、再び分散液とした後に、濾過器で固液分離した。重合体微粒子の水への再分散と固液分離とをCa3(PO42を含むリン酸とカルシウムの化合物が十分に除去されるまで繰り返し行った。その後に、最終的に固液分離した重合体微粒子を、乾燥機で十分に乾燥してイエロートナー粒子を得た。
得られたイエロートナー粒子100部に対し、ヘキサメチルジシラザンで表面処理された疎水性シリカ微粉体1.0部(数平均一次粒子径7nm)、ルチル型酸化チタン微粉体0.15部(数平均一次粒子径45nm)、ルチル型酸化チタン微粉体0.5部(数平均一次粒子径200nm)をヘンシェルミキサー[日本コークス工業(株)製]で5分間乾式混合して、イエロートナー(1)を得た。
<イエロートナーの製造例2乃至28>
前記顔料分散体(1)を前記顔料分散体(2)乃至(28)に各々変更すること以外は、イエロートナーの製造例1と同様にして、本発明のイエロートナー(2)乃至(28)を得た。
<イエロートナーの製造例29乃至31>
前記顔料分散体(1)を前記顔料分散体(31)乃至(33)に各々変更すること以外は、イエロートナーの製造例1と同様にして、本発明のイエロートナー(29)乃至(31)を得た。
<イエロートナーの製造例32>
(顔料分散体の調製)
・酢酸エチル 180.0部
・前記式(6)の着色剤 12.0部
Figure 0004999997
・アゾ化合物(27) 2.4部
上記材料をアトライター[日本コークス工業(株)製]により3時間分散させて顔料分散体(44)を調製した。
(混合工程)
・顔料分散液(44) 96.0部
・極性樹脂[飽和ポリエステル樹脂(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとフタル酸の重縮合物、Tg=75.9℃、Mw=11000、Mn=4200、酸価11mgKOH/g)] 85.0部
・炭化水素ワックス(フィッシャー・トロプシュワックス、DSC測定における最大吸熱ピーク=80℃、Mw=750) 9.0部
・サリチル酸アルミニウム化合物[オリエント化学工業(株)製、商品名:ボントロンE−88] 2.0部
・酢酸エチル(溶剤) 10.0部
前記組成をボールミルで24時間分散することにより、トナー組成物混合液200部を得た。
(分散懸濁工程)
・炭酸カルシウム(アクリル酸系共重合体で被覆) 20.0部
・カルボキシメチルセルロース[第一工業製薬(株)製、商品名:セロゲンBS−H]
0.5部
・イオン交換水 99.5部
前記組成をボールミルで24時間分散することにより、カルボキシメチルセルロースを溶解し、水系媒体を得た。前記水系媒体1200部を、高速撹拌装置TK−ホモミクサー[プライミクス(株)製]に入れ、回転羽根を周速度20m/secで撹拌しながら、前記トナー組成物混合液1000部を投入し、25℃一定に維持しながら1分間撹拌して懸濁液を得た。
(溶剤除去工程)
分散懸濁工程で得られた懸濁液2200部をフルゾーン翼[(株)神鋼環境ソリューション製]により周速度45m/minで撹拌しながら、液温を40℃一定に保ち、ブロワ−を用いて前記懸濁液面上の気相を強制更新し、溶剤除去を開始した。その際、溶剤除去開始から15分後に、イオン性物質として1%に希釈したアンモニア水75部を添加し、続いて溶剤除去開始から1時間後に前記アンモニア水25部を添加し、続いて溶剤除去開始から2時間後に前記アンモニア水25部を添加し、最後に溶剤除去開始から3時間後に前記アンモニア水25部を添加し、総添加量を150部とした。更に液温を40℃に保ったまま、溶剤除去開始から17時間保持し、懸濁粒子から溶剤(酢酸エチル)を除去したトナー分散液を得た。
(洗浄・脱水工程)
溶剤除去工程で得られたトナー分散液300部に、10mol/l−塩酸80部を加え、更に0.1mol/l−水酸化ナトリウム水溶液により中和処理後、吸引濾過によるイオン交換水洗浄を4回繰り返して、トナーケーキを得た。得られたトナーケーキを真空乾燥機で乾燥し、目開き45μmの篩で篩分しイエロートナー粒子を得た。これ以降は前記イエロートナーの製造例1と同様にしてイエロートナー(32)を得た。
<イエロートナーの製造例33乃至59>
アゾ化合物(27)をアゾ化合物(28)乃至(54)に各々変更すること以外は、前記イエロートナーの製造例32と同様にして、本発明のイエロートナー(33)乃至(59)を得た。
<イエロートナーの製造例60乃至62>
前記式(6)の着色剤を前記式(58)乃至(60)に各々変更すること以外は、前記イエロートナーの製造例32と同様にして、本発明のイエロートナー(60)乃至(62)を得た。
<基準用イエロートナーの製造例1乃至4>
前記顔料分散体(1)を、前記基準用顔料分散体(34)、及び基準用顔料分散体(37)乃至(39)に各々変更すること以外は、イエロートナーの製造例1と同様にして、基準用イエロートナー(63)乃至(66)を得た。
<比較用イエロートナーの製造例1乃至4>
前記顔料分散体(1)を、前記比較用顔料分散体(40)乃至(43)に各々変更すること以外は、イエロートナーの製造例1と同様にして、比較用イエロートナー(67)乃至(70)を得た。
<基準用イエロートナーの製造例5>
前記アゾ化合物(27)を加えないこと以外は、イエロートナーの製造例32と同様にして、基準用イエロートナー(71)を得た。
<基準用イエロートナーの製造例6乃至8>
前記アゾ化合物(27)を加えないこと以外は、前記イエロートナーの製造例60乃至62と同様にして、基準用イエロートナー(72)乃至(74)を得た。
<比較用イエロートナーの製造例5乃至8>
前記アゾ化合物(27)を、前記アゾ化合物(55)乃至(57)、及び「Solsperse 24000SC(登録商標)(Lubrizol社製)」に各々変更すること以外は、前記イエロートナーの製造例32と同様にして、比較用イエロートナー(75)乃至(78)を得た。
<イエロートナーの色調評価例>
イエロートナー(1)乃至(78)について、各々のイエロートナー5部に対し、アクリル樹脂でコートされたフェライトキャリア95部を混合し、現像剤とした。定着オイル塗布機構を外したカラー複写機CLC−1100改造機[キヤノン(株)製、]を用いて、温度25℃/湿度60%RHの環境下において画像出しを行った。そしてその画像をCIE(国際照明委員会)により規定されたL***表色系におけるL*、C*を反射濃度計Spectrolino(GretagMacbeth製)にて、光源:D50、視野:2°の条件で測定した。トナーの色調はL*=95.5におけるC*の向上率で評価した。
前記イエロートナー(1)乃至(31)、及び比較用イエロートナー(67)乃至(70)の画像のC*の向上率は、基準用イエロートナー(63)乃至(66)の画像のC*を基準値とした。
前記イエロートナー(32)乃至(62)、及び比較用イエロートナー(75)乃至(78)の画像のC*の向上率は、基準用イエロートナー(71)乃至(74)の画像のC*を基準値とした。
評価基準は下記の通りである。
A:向上率が5%以上
B:向上率が1%以上5%未満
C:向上率が0%以上1%未満
D:C*が低下
*の向上率が1%以上であれば良好であると判断した。
イエロートナーの種類、イエロートナーの色調評価結果を表4(懸濁重合法)及び表5(懸濁造粒法)に示した。
Figure 0004999997
Figure 0004999997
表4及び表5より、本発明のアゾ化合物を顔料分散剤として使用したトナーは彩度が高く、良好な色調であることがわかった。このことから、本発明のアゾ化合物がトナー用の顔料分散剤として有用であることが確認された。
本発明のアゾ化合物はアゾ顔料を非水溶性溶剤に分散させるための分散剤としてとりわけ好適に用いられる。又、本発明のアゾ化合物は、顔料分散剤として使用されるだけでなく、電子写真トナー、インクジェットインク、感熱転写記録シート、カラーフィルター用の着色剤、光記録媒体用の色素としても使用することができる。

Claims (15)

  1. 下記一般式(1)で表されることを特徴とするアゾ化合物。
    Figure 0004999997
    [一般式(1)中、
    1は、炭素原子数1乃至6のアルキル基、又はフェニル基を表し、
    2乃至R6は、水素原子、又は下記一般式(2)で表される部分構造式を含む重合体を表し、R2乃至R6の少なくとも一つは該重合体であり、
    7乃至R11は、水素原子、COOR12基、又はCONR1314基を表し、R7乃至R11の少なくとも一つはCOOR12基、又はCONR1314基であり、R12乃至R14は、水素原子、又は炭素原子数1乃至3のアルキル基を表す。]
    Figure 0004999997
    [一般式(2)中、
    15は、水素原子、又は炭素原子数1乃至2のアルキル基を表し、
    *は、一般式(1)中のR2乃至R6として結合する際の結合位置である。]
  2. 該重合体は、一般式(4)又は一般式(5)で表される部分構造を有することを特徴とする請求項1に記載のアゾ化合物。
    Figure 0004999997
    [一般式(4)中、
    16は、水素原子、又は炭素原子数1乃至2のアルキル基を表す。]
    Figure 0004999997
    [一般式(5)中、
    17は、水素原子、又は炭素原子数1乃至2のアルキル基を表し、
    18は、炭素原子数1乃至22のアルキル基、又は炭素原子数7乃至8のアラルキル基を表す。]
  3. 一般式(2)で表される部分構造の繰り返し数をk、一般式(4)で表される部分構造の繰り返し数をm、一般式(5)で表される部分構造の繰り返し数nとし、下記一般式(3)で表わされる部分構造の繰り返し数をlとした時、
    k:(l+m+n)=1:99乃至50:50
    の関係を満たすことを特徴とする請求項2に記載のアゾ化合物。
    Figure 0004999997
    [一般式(3)中、
    19 は、水素原子、又は炭素原子数1乃至2のアルキル基を表す。]
  4. 一般式(1)中のR1がメチル基であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のアゾ化合物。
  5. 一般式(1)中のR7及びR10がCOOR12基であり(R12は水素原子、又は炭素原子数1乃至3のアルキル基である)、R8、R9、R11が水素原子であることを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載のアゾ化合物。
  6. 一般式(1)中のR12がメチル基であることを特徴とする請求項5に記載のアゾ化合物。
  7. 一般式(1)中のR7乃至R11のいずれかがCONR1314基であり、R13がメチル基であり、R14が水素原子、又はメチル基である請求項1乃至の何れか一項に記載のアゾ化合物。
  8. 請求項1乃至の何れか一項に記載のアゾ化合物を含有することを特徴とする顔料分散剤。
  9. 請求項に記載の顔料分散剤と、アゾ顔料とを含有することを特徴とする顔料組成物。
  10. 該アゾ顔料が、アセトアセトアニリド系顔料であることを特徴とする請求項に記載の顔料組成物。
  11. 該アゾ顔料が、下記式(6)で表される化合物であることを特徴とする請求項又は10に記載の顔料組成物。
    Figure 0004999997
  12. 請求項乃至11の何れか一項に記載の顔料組成物と、分散媒として非水溶性溶剤とを含むことを特徴とする顔料分散体。
  13. 該非水溶性溶剤がスチレンモノマーであることを特徴とする請求項12に記載の顔料分散体。
  14. 結着樹脂、着色剤及びワックス成分を有するトナー粒子を含有するトナーであって、該着色剤が、請求項乃至11の何れか一項に記載の顔料組成物であることを特徴とするトナー。
  15. 該トナー粒子が、水系媒体中で、懸濁重合法或いは懸濁造粒法を用いて製造されたものであることを特徴とする請求項14に記載のトナー。
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