JPH0895306A - 環状オリゴ糖の電荷制御剤としての使用 - Google Patents

環状オリゴ糖の電荷制御剤としての使用

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JPH0895306A
JPH0895306A JP7130699A JP13069995A JPH0895306A JP H0895306 A JPH0895306 A JP H0895306A JP 7130699 A JP7130699 A JP 7130699A JP 13069995 A JP13069995 A JP 13069995A JP H0895306 A JPH0895306 A JP H0895306A
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butyl
alkyl
charge
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phenyl
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JP7130699A
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Ruediger Baur
リューデイガー・バウル
Hans-Tobias Macholdt
トビアス・マックホルト ハンス−
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Hoechst AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 改善された、特に活性な、無色の電荷制御剤
を得る。 【構成】 3〜100個の単量体サッカリド単位を有す
る環状に連結したオリゴ糖または多糖を、電荷制御剤お
よび帯電改善剤として電子写真トナーまたは現像剤中
で、摩擦電気的にまたは界面動電的に噴霧され得る粉末
または粉体塗料中で、またエレクトレット材料中で使用
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真記録方法のた
めのトナーおよび現像剤中の、表面塗装のための粉末お
よび粉体塗料中の、エレクトレット材料中、特にエレク
トレット繊維中の、および分離方法における電荷制御剤
の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】電子写真記録方法において、「電荷潜
像」が感光体上につくられる。この「電荷潜像」は、静
電的に帯電したトナーの適用により現像され、次いで、
例えば紙、織物、フィルムまたはプラスチックに移さ
れ、そして、例えば圧力、放射線、熱または溶剤の作用
によって、定着される(L.B. Schein, "Electrophotogra
phyand Development Physics"; Springer Series in El
ectrophysics 14; Springer-Verlag, 1988)。
【0003】トナーの品質の1つの基準は、トナーの比
電荷q/m(単位質量あたりの電荷)である。静電荷の
極性および高さに加えて、決定的な品質基準は、とりわ
け所望の電荷レベルに迅速に到達することおよび比較的
長い活性化期間中この電荷が変わらないことである。こ
れに加えて、気候作用、例えば温度および大気湿度に対
するトナーの無感応性が、その適性のための付加的な重
要な基準である。
【0004】正にも負にも帯電可能なトナーが、プロセ
スおよび装置のタイプに応じて、コピーおよびレーザー
プリンターにおいて使用される。正または負に帯電した
電子写真トナーまたは現像剤を得るために、いわゆる電
荷制御剤がしばしば添加される。トナーバインダーは一
般に、活性化期間に強く依存して帯電するので、電荷制
御剤の機能は、一方では、トナー帯電の極性および高さ
を調節することであり、他方では、トナーバインダーの
帯電ドリフトを減殺することおよびトナー帯電が一定の
ままであることを保証することである。
【0005】トナーまたは現像剤が比較的長期の使用期
間中高い電荷ドリフト(老化)を示すことを防止でき
ず、トナーまたは現像剤の電荷反転を引き起こすことさ
えあり得る電荷制御剤は、それ故、実際上不適当であ
る。
【0006】黒色、青色または茶色の電荷制御剤は、黒
色トナーに使用され得るが、カラートナーのためには、
カラーリスティック(coloristics) のために、固有の色
を持たない電荷制御剤が特に重要である。
【0007】フルカラートナーの場合、イエロー、シア
ンおよびマゼンタの3色のトナーは、正確に決められた
色に関する要求に加えて、摩擦帯電性に関しても互いに
正確に調和させなければならない。なぜならば、それら
は同一装置中で連続して移されるからである。
【0008】着色剤については、トナーの摩擦帯電に持
続した影響を及ぼし得る場合があり得ることが知られて
いる(H.-T. Macholdt, A. Sieber, Dyes & Pigments 9
(1988), 119-127)。着色剤の種々の摩擦帯電効果および
その結果生じる時には非常に著しいこともある、トナー
帯電可能性に及ぼす効果のために、着色剤を、あらかじ
め作成されたトナーベース配合に単純に添加することは
できない。それどころか、それぞれの着色剤のために別
個の配合──必要な電荷制御剤の種類と量とが特に合わ
せられている──を作成する必要があり得る。
【0009】この処置は非常に困難であるので、種々の
着色剤の種々の摩擦帯電挙動を補正することおよびトナ
ーに所望の帯電を与えることができる、活性の高い無色
の電荷制御剤が必要とされている。この方法で、摩擦帯
電性が非常に異なる着色剤が、あらかじめ作成されたト
ナーベース配合をもとにして、一つの同じ電荷制御剤を
用いて、種々の必要とされるトナー(イエロー、シア
ン、マゼンタおよび所望によりブラック)中で使用され
得る。
【0010】実際上、電荷制御剤が高い熱安定性および
良好な分散性を有することがさらに重要である。電荷制
御剤をトナー樹脂に混入する典型的な温度は、ニーダー
または押出機を用いる場合、100℃〜200℃であ
る。従って、200℃、より良好にはなお250℃の熱
安定性が非常に有利である。熱安定性が比較的長期間
(約30分)にわたって、種々のバインダー系中で保証
されることも重要である。このことは、マトリックス効
果が次々と起こってトナー樹脂中の電荷制御剤の早すぎ
る分解に導き、これはトナー樹脂の色が濃い黄色〜濃い
茶色になって電荷制御効果が完全にまたは部分的に喪失
されることを意味するので、重要である。典型的なトナ
ーバインダーは、重合、重付加および縮合重合樹脂、例
えばスチレン、スチレン/アクリラート、スチレン/ブ
タジエン、アクリラート、ポリエステルおよびフェノー
ル−エポキシ樹脂単独またはそれらの混合物であり、そ
れらは、さらに着色剤、ワックスまたは流動助剤のよう
な成分を含むこともでき、または、これらの成分を後か
ら添加することができる。
【0011】電荷制御剤ができる限りワックス様性質お
よび粘着剤を有せず、かつ>150℃、好ましくは>2
00℃の融点または軟化点を有する場合、その良好な分
散性のために非常に有利である。粘着性は、しばしば、
トナー配合物に配量添加する際に問題を引き起こし、ま
た、低い融点または軟化点は、分散の際に、材料がキャ
リヤー材料中で合体して小滴形になるので、不均一な分
布に導き得る。
【0012】電荷制御剤は、電子写真トナーおよび現像
剤中で使用される他、粉末および塗料の静電荷を改善す
るために、特に摩擦電気的にまたは界面動電的に(elect
rokinetically)噴霧される粉体塗料中で、例えば金属、
木材、プラスチック、ガラス、セラミック、コンクリー
ト、織物材料、紙またはゴムの物品の表面を塗装するた
めに使用される時にも用いられ得る。粉体塗装技術は、
例えば、庭園家具、キャンプ用品、家具、自動車部品、
冷蔵庫およびたなのような物品を塗装する際に、また、
複雑な形状の半製品を塗装するために使用される。粉体
塗料または粉末は、一般に次の2つの方法の中の1つに
よって、その静電荷を持つようになる: a)コロナ方法において、粉体塗料または粉末を、帯電
したコロナのそばを通過させて、それによって帯電させ
る; b)摩擦電気的または界面動電的な方法において、摩擦
電気の原理を使用する。
【0013】噴霧装置において、粉体塗料または粉末
は、その摩擦パートナー、一般に、例えばポリテトラフ
ルオロエチレンから作られた、ホースまたはスプレー管
の電荷と反対の静電荷を持つようになる。
【0014】上記2つの方法を組み合わせることもでき
る。粉体塗料用樹脂としては、一般に、エポキシ樹脂、
カルボキシルおよびヒドロキシル基を含むポリエステル
樹脂、ならびにポリウレタン樹脂およびアクリル樹脂
が、慣用の硬化剤と共に使用される。樹脂の組み合わせ
も使用される。例えば、エポキシ樹脂はしばしば、カル
ボキシルまたはヒドロキシル基を含むポリエステル樹脂
と組み合わせて使用される。エポキシ樹脂のための典型
的な硬化剤成分は、例えば、酸無水物、イミダゾールお
よびジシアンジアミド、ならびにそれらの誘導体であ
る。ヒドロキシル基を含むポリエステル樹脂のための典
型的な硬化剤成分は、例えば、酸無水物、ブロックトイ
ソシアナート、ビスアシルウレタン、フェノール樹脂お
よびメラミン樹脂である。カルボキシル基を含むポリエ
ステル樹脂のための典型的硬化剤成分は、例えば、トリ
グリシジルイソシアヌラートまたはエポキシ樹脂であ
る。アクリル樹脂中で使用される典型的な硬化剤成分
は、例えば、オキサゾリン、イソシアナート、トリグリ
シジルイソシアヌラートまたはジカルボン酸である。
【0015】不十分な帯電の欠点は、とりわけ、摩擦電
気的にまたは界面動電的に噴霧される、ポリエステル樹
脂、特にカルボキシル基を含むポリエステルに基づい
て、またはいわゆる混合粉体──ハイブリッド粉末とも
呼ばれる──に基づいて作られた粉末および粉体塗料で
見られ得る。混合粉末とは、樹脂ベースがエポキシ樹脂
と、カルボキシル基含有のポリエステル樹脂との組み合
わせからなる粉体塗料を意味する。混合粉末は、実際上
とてもしばしば使用されている粉体塗料のベースであ
る。上記粉末および粉体塗料の不十分な帯電は、塗装す
べき工作物上での沈着速度および均一電着性が不十分で
あることを意味する。術語「均一電着性」は、粉末また
は粉体塗料が、塗装すべき材料──後面、中空キャビテ
ィ、亀裂および、特に内部縁および角を含む──上に沈
着される程度の尺度である。
【0016】これに加えて、電荷制御剤は、エレクトレ
ット材料、特にエレクトレット繊維の帯電およびおよび
電荷安定性を著しく改善し得ることが見出されている
(ドイツ連邦共和国特許出願公開第4321289
号)。今まで、エレクトレット繊維は、主として、超微
細なダストろ過の問題と関連して記載されてきた(例え
ば、Biermannによる, "Evaluation of permanently cha
rged electrofibrous filters", 17th DOE Nuclear Air
Cleaning Conference, Denver, 米国(1982)およびChem
iefasern/Textilindustrie 40/92 (1990/9) 中) 。記載
されているフィルター材料は、繊維の材料の点でも、静
電荷を繊維に適用する方法の点でも異なっている。典型
的なエレクトレット材料は、ポリオレフィン、ハロゲン
化ポリオレフィン、ポリアクリラート、ポリアクリロニ
トリル、ポリスチレンまたはフッ素ポリマー、例えばポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチ
レンおよび過フッ素化エチレンやプロピレンに基づく
か、あるいはポリエステル、ポリカルボナート、ポリア
ミド、ポリイミドまたはポリエーテルケトンに、または
ポリアリーレンスルフィド、特にポリフェニレンスルフ
ィドに、また、ポリアセタール、セルロールエステル、
ポリアルキレンテレフタラートおよびそれらの混合物に
基づく。エレクトレート材料、特にエレクトレット繊維
は、例えば(超微細な)ダストろ過に使用され得る。エ
レクトレット材料は、種々の方法で、すなわち、コロナ
帯電または摩擦帯電によって、電荷を得ることができ
る。
【0017】さらに、電荷制御剤は、静電分離方法にお
いて、特にポリマー分離方法において使用され得ること
が知られている。それゆえ、Y. Higashiyamaら(J. Ele
ctrostatics 30, 第203-212 頁 (1993))は、外部に適用
された電荷制御剤トリメチルフェニルアンモニウムテト
ラフェニルボラートの例を用いて、どのようにしてポリ
マーをリサイクルの目的のために互いに分離し得るかを
記載している。電荷制御剤なしで、「低密度ポリエチレ
ン(LDPE)」および「高密度ポリエチレン(HDP
E)」は、摩擦電気によって本質的に類似して帯電す
る。電荷制御剤の添加後、LDPEは、強く正に帯電さ
れ、HDPEは、強く負に帯電され、従ってそれらを容
易に分離できる。電荷制御剤の外部適用に加えて、例え
ばポリマーを摩擦電気電圧系列にシフトしそして対応す
る分離効果を得るために、これらの剤をポリマーに混入
することが、原則的に同様に考えられる。同様に、この
方法で、別のポリマー、例えばポリプロピレン(PP)
および/またはポリエチレンテレフタラート(PET)
および/またはポリビニルクロリド(PVC)を互いに
分離することができる。
【0018】例えば塩無機質も、それに前もって、基質
特異的な静電荷を改善する表面添加剤が添加されている
(表面コンディショニング)場合には、特に選択的に分
離できる(A. Singewald, L. Ernst, Zeitschrift fuer
Physikal. Chem., New series,第124 巻, 第223-248 頁
(1981))。
【0019】電荷制御剤はさらにインクジェットプリン
ター用のインク中で「導電性付与剤」(ECPA)とし
て使用される(特開平5−163499号明細書)。電
荷制御剤は、文献中に数多く記載されている。しかしな
がら、これまでに知られている電荷制御剤は、それらの
使用を実際上厳しく制限するかまたは不可能にさえする
多数の欠点を有している。従って、米国特許第4656
112号明細書に記載の重金属複合体、または米国特許
第5281709号明細書に記載のアジンおよびニグロ
シンのような電荷制御剤は、それらの固有の色のため、
着色トナー中や白色もしくは着色粉体塗料中で使用する
ことができない。
【0020】アンモニウムおよびインモニウムに基づく
無色の電荷制御剤は光または機械的作用にしばしば敏感
であり(米国特許第4683188号)また熱に不安定
であるので、それらは、トナーの摩擦帯電に悪影響を及
ぼし得る(米国特許第4684596号)および/また
は強い固有の色、しばしばこげ茶色を有する分解生成物
を形成する。これに加えて、それらはしばしば蝋様であ
り、一部は水不溶性であるおよび/または電荷制御剤と
しての活性が低い。
【0021】高度にフッ素化されたアンモニウムおよび
インモニウム化合物に基づくそれ自体適当な電荷制御剤
(米国特許第5069994号)は、複雑な合成──こ
れは、高い製造費用が対応する物質のために生じること
を意味する──の欠点を有し、また、熱に十分に安定で
ない。
【0022】高分子アンモニウム化合物に基づく電荷制
御剤(米国特許第5187038号)は、アミン臭を有
するトナーまたは現像剤に導く場合があり、また、これ
らの物質の電荷制御特性は、酸化および水分の吸収の結
果比較的容易に変えられ得る。さらに、酸化生成物は着
色しておりその結果、特にカラートナー中で問題を引き
起こす。電子写真トナーおよび現像剤のための前述の電
荷制御剤は、それらの着色した性質およびそれらの熱安
定性の欠如のために主として白色または透明の摩擦電気
的にまたは界面動電的に噴霧される粉末および粉体塗料
中で使用するのに適していない。さらに、熱安定性の欠
如は、このような電荷制御剤の用途を著しく制限する。
なぜならば、粉体塗料は、例えば、200℃より高い温
度で15分間焼き付けられるからである。米国特許第5
069994号で請求されている粉末または粉体塗料の
ための電荷制御剤は、それらの蝋質性および水溶性また
は吸湿性のために取り扱うのが難しく、限定されてしか
使用され得ない。適用可能性しかない。
【0023】米国特許第5069994号明細書中およ
び米国特許第5187038号明細書中に記載されてい
るアンモニウム化合物は、熱安定性が低すぎる、特定の
ポリエステル樹脂系と相溶性でない、および、値段が高
いという欠点を有している。
【0024】例えば米国特許第4789614号明細書
に記載されているようなスルホイソフタル酸およびその
誘導体に基づくアンモニウム塩は、同様に、慣用のバイ
ンダー系中で安定性が低いという欠点を有している。従
って、典型的なトナーバインダー(スチレン/アクリラ
ートまたはポリエステル)中に1%量で混入すると、そ
れらは、低い温度(120〜140℃)で数分後にすで
に著しい黄変を示して、それらの実際上の使用を不可能
にする。
【0025】米国特許第5344673号で請求されて
いるスルホイソフタル酸樹脂は、それらが主要なキャリ
ヤー成分として使用される時にしか顕著な活性を示さな
いという欠点を有し、その場合、しばしば不安定な負の
帯電を有する系に導く。帯電安定性を達成するために、
または正の帯電を確立するためために、バインダーに付
加的な電荷制御剤を添加しなければならない。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従っ
て、改善された、特に活性な、無色の電荷制御剤を見出
すことであった。迅速に到達して一定のままの帯電に加
えて、これらの化合物は、高い熱安定性(分解温度>2
00℃)を有するべきである。これらの化合物はさら
に、実際上適切な種々のトナーバインダー、例えばポリ
エステル、ポリスチレン−アクリレートまたはポリスチ
レン−ブタジエン/エポキシ樹脂中で、分解することな
く、容易に分散できるべきである。さらに、これらの化
合物は、生態学的/毒物学的に許容できる、すなわち非
毒性であるべきであり、重金属を含んではならない。そ
れらの作用はさらに、広範な用途を切り開くために、樹
脂/キャリヤーの組み合わせに無関係であるべきであ
る。これらの化合物は、また、通常の粉体塗料バインダ
ーおよびエレクトレット材料、例えばポリエチレン−ス
チレン(PES)、エポキシド−PES−エポキシハイ
ブリッド、ポリウレタンおよびアクリル系中でも、分解
することなく、容易に分散できるべきであり、また樹脂
を変色させてはならない。
【0027】
【課題を解決するための手段】今や驚くべきことに、多
数の既知の糖化合物の中から、ある環状オリゴ糖であっ
て置換されているか置換されていないものが、特に良好
な電荷制御特性および高い熱安定性を有することが見出
された。さらに、これらの化合物は、固有の色を有して
おらず、種々のトナー、粉体塗料およびエレクトレット
バインダー中で顕著に分散できる。これらの化合物はさ
らに、重金属を含んでおらず、知られている限り毒物学
的な問題がない。
【0028】多数の単糖、二糖および三糖、鎖状および
環状のオリゴ糖および多糖、2、3の例のみをあげる
と、例えばキサンタン、からなる多数の糖誘導体(サッ
カリド)の中から、環状形に連結したオリゴ糖および多
糖の一部、ここでは特にグルコース単位からなるもの
は、大多数の他の糖誘導体──それらはしばしばべとつ
くかまたは容易に分解し得る──と対照的に、大多数
が、結晶挙動、有利な易流動性および良好な熱安定性を
示す。
【0029】本発明は、3〜100個の単量体サッカリ
ド単位を有する環状に連結したオリゴ糖または多糖を電
荷制御剤および帯電改善剤として電子写真トナーまたは
現像剤中で、摩擦電気的にまたは界面動電的に噴霧され
得る粉末または粉体塗料中で、ならびにエレクトレット
材料中で使用する方法に関する。
【0030】本発明において好適な化合物は、式(I)
【0031】
【化4】 で表される1,4−連結ピラノースおよび式(II)
【0032】
【化5】 で表される1,6−連結ピラノース〔式中n1 は6から
100まで、好ましくは6から80まで、特に好ましく
は6から60までの数であり、n2 は3から100ま
で、好ましくは3から60までの数であり、R1 、R2
およびR3 は互いに無関係に同一であるかまたは異な
り、ヒドロキシル;枝分かれしたまたは枝分かれしてい
ない、環状または鎖状のC1 〜C30−アルコキシ;枝分
かれしたまたは枝分かれしていない、環状または鎖状の
2 〜C30−アルケノキシ、好ましくはビニルオキシま
たはアリルオキシ、その際アルコキシおよびアルケノキ
シ基は部分的にまたは完全にフッ素化されていることが
できる;置換されていない−O−アリール(C6
30)、好ましくは−O−フェニル、または、1〜5個
のC1 〜C30−アルキル基もしくはC1 〜C30−アルコ
キシ基によって置換されている−O−アリール(C6
30);−O(C1 〜C4 )−アルキル−(C6
30)アリール;−O−C60〜C70−フルレレン(fulle
rene);−O−(アルキレン(C0 〜C30)−Y−アルキ
ル(C1 〜C30)) x 、−O−(アリール(C6
30)−Y−アリール(C6 〜C30))x 、−O−(ア
リール(C6 〜C30)−Y−アルキル(C1 〜C30))
x または−O−(アルキレン(C0 〜C30)−Y−アリ
ール(C6 〜C30)−アルキル(C0 〜C 4 ))x (x
は1〜30、好ましくは1〜2であり、Yは化学結合、
O、S、SO、SO2 、PR4 、PR4 3 、Si、Si
4 2 またはNR4 であり、基R4は水素、C1 〜C4
−アルキル、C1 〜C4 −アルコキシまたは、式−O−
(C 2 〜C3 −アルキレン−O)x −R5 で表されるポ
リオキシエチレンおよび/またはポリオキシプロピレン
基であり、R5 は水素、C1 〜C4 −アルキル、アセチ
ル、ベンゾイルまたはナフトイルである);−O−CO
6 基(R6 はOH、飽和または不飽和の、枝分かれし
たまたは枝分かれしていない、環状または鎖状のC1
18−アルキル、部分的にフッ素化されたまたは過フッ
素化された(C 1 〜C18)−アルキル、フェニルあるい
はC1 〜C18−アルキル−フェニル、好ましくはベンジ
ルまたはトリルである);−O−ホスホリル(−O−P
7 2 および−O−PR7 4 )基(R7 は水素、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ビニル、アリル、イソ
プロピル、イソブチル、ネオペンチル、t−ブチル、シ
クロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、トリル、ベ
ンジル、部分的にフッ素化されたまたは過フッ素化され
たアルキル−(C1 〜C18)あるいはO、OH、Sまた
はNR8 2 であり、R8 は水素、C1 〜C8 −アルキル
またはフェニルである)、特にホスホノ(PO(OH)
2 )およびジフェノキシホスホリル(PO−(O−C6
5 2 );−O−スルフェニル(−O−SO2 9
基(R9 はメチル、エチル、プロピル、ブチル、ビニ
ル、アリル、イソプロピル、イソブチル、ネオペンチ
ル、t−ブチル、シクロヘキシル、シクロペンチル、フ
ェニル、トリル、ベンジル、部分的にフッ素化されたま
たは過フッ素化されたアルキル−(C1 〜C18)、O、
OR 8 、SあるいはNR8 2 である);−O−シラニル
(−O−SiR10 3 )基(R10はメチル、エチル、プロ
ピル、ブチル、ビニル、アリル、イソプロピル、イソブ
チル、ネオペンチル、t−ブチル、シクロヘキシル、シ
クロペンチル、フェニル、トリル、部分的にフッ素化さ
れたまたは過フッ素化されたアルキル(C1 〜C18)、
O、OR8 、SあるいはNR8 2 である);−O−ボラ
ニル基(−O−BR11 2 )(R11はメチル、エチル、プ
ロピル、ブチル、ビニル、アリル、イソプロピル、イソ
ブチル、ネオペンチル、t−ブチル、シクロヘキシル、
シクロペンチル、フェニル、トリル、部分的にフッ素化
されたまたは過フッ素化されたアルキル(C1
18)、O、OH、OR8 、SあるいはNR8 2 であ
る);第一(−NH2 )、第二(−NHR12)または第
三(−NR12 2 )アミノ基(R 12は水素、あるいは1〜
3個のヘテロ原子N、Oおよび/またはSによって分断
されていることができるC1 〜C30−脂肪族、C7 〜C
60−芳香脂肪族またはC 6 〜C30−芳香族炭化水素の
基;過フッ素化されたまたは部分的にフッ素化されたア
ルキル(C1 〜C18)である)であるか、または、アミ
ノ基のN原子は飽和または不飽和の、芳香族または非芳
香族の5員環〜7員環系、好ましくはピペリジニルまた
はピリジニウム環系(これは環中にさらにヘテロ原子、
好ましくは窒素、酸素、硫黄またはそれらの組み合わせ
を含むことができるし、縮合(融合)または架橋によっ
て別の環系、例えば、特に、キノリウム環系に変えられ
ていることができる)、特にモルホリニウム環系の構成
要素である);あるいはアンモニウム基−NR12 4 +
- (A- は無機または有機アニオンである);あるいは
アジド基−N3 であるか;あるいは式中基R1 およびR
2 、またはR2 およびR3 は一緒になって式
【0033】
【化6】 で表される環系を形成し、そしてXは−CH2 1 、−
CH2 −NO2 または−CH2 −Hal(Halはハロ
ゲンである)、好ましくは−CH2 OH、−CH2 OC
3 、−CH2 OCO(C1 〜C4 )−アルキル、−C
2 −O−SiR4 3 、−CH2 −O−トリチル、−C
OOH、−COO(C1 〜C4 )アルキル、−CH2
SO2 −(C1 〜C4 )−アルキルまたは−CH2 −S
2 −C6 4 −(C1 〜C4 )−アルキルである。〕
である。
【0034】本発明において特に重要な化合物は、
1 、R2 およびR3 が互いに無関係に水素、メトキ
シ、エトキシ、プロピルオキシ、イソプロピルオキシ、
n−ブチルオキシ、i−ブチルオキシ、t−ブチルオキ
シ、ビニルオキシ、アリルオキシ、フェノキシ、ベンジ
ルオキシ、−O−CF3 、−O−(CH2 CH2 −O)
x −R5 または−O−COR13(R13はC 1 〜C8 −ア
ルキル、フェニルまたはC1 〜C8 −アルキル−フェニ
ルである);あるいはアミノ基−NR1415(R14およ
びR15は互いに無関係に水素、メチル、エチル、n−プ
ロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−
ブチル、アリル、ビニル、フェニル、ベンジルまたはト
リルであるか、またはN原子はピペリジニル、モルホリ
ニル、ピリジニウムまたはキノリニウム環系の構成要素
である);あるいはアミノ基−N+ HR1415A′
- (A′- はボラート、スルファート、クロリド、ブロ
ミド、ニトラート、シアニド、ホスファート、カルボナ
ート、アセタートまたはアルコラートアニオンである)
でありそしてXが−CH2 OH、−CH2 OCH3 、−
CH2 Cl、−CH2 Br、−COOH、−COOCH
3 、−CH2 −O−C(C6 5 3 、−CH2 −O−
Si(CH3 3 、−CH2 −O−SO2 −CH3 また
は−CH2 −O−SO2 −C 6 4 CH3 である式
(I)および(II)で表される化合物である。
【0035】環状形に連結したオリゴ糖および多糖は、
それぞれ、同一のまたは異なる単量体の糖単位からなる
ことができ、その際、構造、さらには立体配置に違いが
あり得る。特に、オリゴ糖または多糖は、互いに鏡像体
またはジアステレオマーである単量体の糖単位を含むこ
とができる。
【0036】基R1 、R2 、R3 およびXがそれぞれ同
一である、それぞれ同一のまたは鏡像体のサッカリド単
位、あるいはこれらの単位の鏡像体混合物(ラセミ体)
からなる環状のオリゴ糖および多糖が、本発明において
好ましい。
【0037】さらに、種々の環状に連結したオリゴ糖ま
たは多糖の混合物または混合結晶ならびに種々の環状に
連結したオリゴ糖鏡像体およびラセミ体の混合物も重要
である。
【0038】さらに、イオン形の種々の環状に連結した
オリゴ糖の混合物または混合結晶ならびに種々の環状に
連結したオリゴ糖鏡像体およびラセミ体の混合物も重要
である。
【0039】本発明において特に好ましいものは、
1 、R2 およびR3 がそれぞれOH、OCH3 、OC
2 5 、OC3 7 、O−n−ブチル、O−i−ブチ
ル、O−t−ブチル、O−メシルまたはO−トシルであ
り、Xが−CH2 OH、−CH2 OCH3 、−CH2
−トシルまたは−CH2 O−メシルである、6〜8個の
単量体単位を有する1,4−連結オリゴグルコシドまた
はオリゴラクトシドである。
【0040】環状に連結したオリゴグルコシドは、文献
中でシクロデキストリンと呼称されている。α−、β−
およびγ−シクロデキストリンという名称は、環状に連
結したサッカリド単量体の数によって決まる。6個のサ
ッカリド単量体からなる環状に1,4−連結したオリゴ
糖(n1 =6)は、α−シクロデキストリンと呼ばれ、
7個のサッカリド単量体からなるもの(n1 =7)は、
β−シクロデキストリンと呼ばれ、8個のサッカリド単
量体からなるもの(n1 =8)は、γ−シクロデキスト
リンと呼ばれる。より高度の同族体について、ギリシア
アルファベットに従って対応して命名される。立体的理
由から環化が不可能であるので、n<6の1,4−連結
同族体は知られていないが、n2 =3、4および5の
1,6−連結同族体は知られている。
【0041】式(I)で表される以下の1,4−連結シ
クロデキストリン: 化合物1:R1 およびR2 がOHであり、XがCH2
Hであり、n1 が6である; 化合物2:R1 およびR2 がOHであり、XがCH2
Hであり、n1 が7である; 化合物3:R1 およびR2 がOHであり、XがCH2
Hであり、n1 が8である; 化合物4:R1 およびR2 がOHであり、XがCH2
O−SO2 −CH3 であり、n1 が7である; 化合物5:R1 およびR2 がOHであり、XがCH2
O−SO2 −C6 4CH3 であり、n1 が7である; 化合物6:R1 およびR2 がアセチルであり、XがCH
2 −OCOCH3 であり、n1 が7である; 化合物7:R1 およびR2 がアセチルであり、XがCH
2 −OCOCH3 であり、n1 が6である; 化合物8:R1 およびR2 が−O−Si(CH3 3
あり、XがCH2 −O−Si(CH3 3 であり、n1
が7である; 化合物9:R1 およびR2 がOHであり、XがCH2
O−C(C6 5 3であり、n1 が7である; 化合物10:R1 およびR2 がOCH3 であり、XがC
2 −OCH3 であり、n1 が7である;およびこれら
の鏡像体および互いの混合物が特に重要である。
【0042】環状に連結したオリゴ糖および多糖の製造
は、文献に数多く記載されている(例 "Handbuch der
Organischen Chemie (有機化学のハンドブック)"; Sys
t. No. 3011, 第5補巻19/12;Angew Chem. 92 (1
980) 343, D. French, M.L. Levine, J.H. Pazur, E. N
orberg J. Am. Chem. Soc. 71 (1949) 353)。典型的な
変法において、環状オリゴ糖の合成は、バチルス・マセ
ランス (Bacillus macerans)の培養菌を用いたデンプン
の反応によって行なわれる。混合物から、個々の環状系
が、分別結晶によりまたはクロマトグラフ法により分離
され得る。個々の誘導体は現在既に市販されている。こ
れらの誘導体は、α−、β−またはγ−シクロデキスト
リン、あるいはシャルディンガー(Schardinger) デキス
トリンの名称で市場で取引されている。種々の置換化合
物は、一般に、文献から公知の教示に従って、環状オリ
ゴ糖(X=CH2 OHおよびR1 /R2 =OH)から適
当な試薬を用いて誘導体化することによって製造される
(Angew. Chem. 103 (1991) 94, Angew. Chem. 1994 (10
6), 851)。
【0043】記載された誘導体は、Chem. Ber. 102 (19
69) 494-498 に記載の方法によって製造された。融点は
同定のために測定された。式(I)で示される1,4−
連結に加えて、より小さな環、例えばn=3をも許容す
る他の環連結も可能である(Angew. Chem. 1994, 106,
第363 頁) 。この場合、誘導体化は、実質的に単量体単
位を介して環化の前に行なわれる。
【0044】本発明による化合物は無色であって、特に
高い、一定の電荷制御特性、良好な安定性および非常に
良好な分散性を有している。これらの非常に容易に分散
できる化合物の大きな技術的な利点は、それらが種々の
バインダー系に対して不活性であり従って種々の用途を
有することである。トナー中でのそれらの適合性に加え
て、特にそれらは粉体塗料の熱架橋(「焼付け」)の際
のゲル化時間に悪影響を及ぼさない(加速しない)の
で、それらはまた電荷制御剤および帯電改善剤として粉
末および塗料中で、特に粉体塗料中で特に適している。
【0045】高い活性、優れた熱安定性および一般樹脂
適合性が特に本発明による化合物の利点である。非常に
良好な分散性は、工業的用途のために特に重要であり、
その結果全体として高い効率が達成され得る。さらに、
本発明による化合物は重金属を含まず、毒物学的に許容
できる。
【0046】全ての環状オリゴマーの特別な性質は、水
分子を吸着することおよび環の空洞に嵌め込むことであ
る。それ故、対応して結合した水を除去するために、温
度を高めることに加えて、種々の方法、例えば減圧(高
い減圧)および/または、高い水吸着力をもつ物理的も
しくは化学的作用剤、例えばモレキュラーシーブおよび
/または過塩素酸塩が必要である。それ故、全体とし
て、様々に結合した水に基づいて広い含水率範囲が利用
できる。
【0047】本発明により使用される環状に連結したオ
リゴ糖および多糖は次の化学的/物理的性質を有してい
る: 1.カールフィッシャー法により測定される含水率は、
0.001%〜30%、好ましくは0.01〜25%、
特に好ましくは0.1〜20%であり、その際、200
℃までの熱の作用および10-8mmHgまでの減圧によ
って、または水の添加によって、水を吸着および/また
は結合させること、および含水率を調整することができ
る。
【0048】2.クールター計数法またはレーザー光回
折により測定され、d50値と定義される粒度は、0.0
1μm〜3000μm、好ましくは0.1〜1000μ
m、特に好ましくは0.5〜500μmである。
【0049】3.a)1kHzで測定して、1×107
ohm×cm〜9×1016ohm×cm、好ましくは1
×108 ohm×cm〜9×1015ohm×cmの体積
抵抗、 b)1kHzで測定して、9×10-1〜1×10-3、好
ましくは5×10 -1〜5×10-3の誘電正接tanδ、 c)1〜20、好ましくは3〜15の比誘電率ε によって特徴づけられる誘電特性。
【0050】4.化合物の結晶性は、X線回折法で測定
すると、高度に結晶性〜部分的に結晶性であり、またX
線に対して非晶質である。 5.熱安定性は、回折熱分析を用いて3K/分の一定の
加熱速度で測定すると、200℃より高い。
【0051】上記化合物1、2および3で(これらに限
定されないが)、試験トナー中で、1重量%の上記化合
物の添加が摩擦電気帯電性に、非常にわずかな工程で、
時間の関数として、影響を与え得ることが証明され得
る。摩擦電気試験について、その結果は以下の表1にま
とめており、表示は次の意味を表している: I)トナーバインダー: 樹脂1:スチレン/メタクリレートコポリマー60:4
0 樹脂2:ビスフェノールに基づいたポリエステル II)キャリヤー: キャリヤー1:スチレン/メタクリレートコポリマー9
0:10で被覆された大きさが50〜200μmの磁気
粒子(米国所在のPlasma Materials Inc.の90μmゼ
ログラフィックキャリヤー(Xerographic Carrier))。
【0052】キャリヤー2:シリコーンで被覆された大
きさが50〜100μmの磁気粒子(かさ密度2.75
g/cm3 )(FBM96−110;Powder Techn.)。 キャリヤー3:スチレン/メタクリレートコポリマーで
被覆された大きさが50〜200μmの磁気粒子(かさ
密度2.62g/cm3 )(FBM100A;Powder T
echn.)。
【0053】表1:トナーバインダー中に分散させ、キ
ャリヤーで活性化したいくつかの環状に連結したオリゴ
糖1%濃度の時間の関数として測定したq/m値[μC
/g]。minは分をhは時間を意味する(大気湿度4
0〜60%)。 表2:トナーバインダー中に分散させ、キャリヤー3で
活性化したいくつかの環状に連結したオリゴ糖1%濃度
の時間の関数として測定したq/m値[μC/g]。m
inは分をhは時間を意味する(大気湿度90および2
0%)。 異なる大気湿度での研究はさらに、環境上の影響と関係
がない、それ故本発明の化合物の特別な利点である当該
化合物の高い効率を証明する。この理由は、特別な環状
構造──それは高い熱安定性および非常に良好な分散特
性に加えて、特別な水分貯蔵および緩衝能力を引き起こ
す──中に明らかに見出される。静電荷は通常非常に敏
感に痕跡量の水分に反応するので、これらの化合物が非
常に広い固有湿度範囲内で非常に効率的に作用すること
は非常に驚くべきことである(化合物2)。これらの化
合物はそれ故さらに、請求したトナーおよびバインダー
系中で水分調節剤としても使用できる。
【0054】表3:トナーバインダー中に分散させ、キ
ャリヤー3で活性化したいくつかの環状に連結したオリ
ゴ糖1%濃度の時間の関数として測定したq/m値[μ
C/g]。minは分をhは時間を意味する(大気湿度
40〜60%)。 表1〜3は、本発明による化合物の高い効率を証明して
いる。摩擦電気制御は驚くべきことに、樹脂/キャリヤ
ーの組み合わせにほとんど無関係のままである。低い濃
度で既に著しい影響を有している。従って、例えば、純
粋なトナーバインダーのあまり速くない、あまり一定で
ない帯電に比べて(比較例1)、化合物1を1重量%含
む試験トナーは一定の負の帯電を示す(使用例1) 高い効率は、他の多糖に比べて特に明らかである。従っ
て、β−1,4−結合グルコース単位から形成される約
200万(200 million) の分子量を有するキサンタン
(式IV:Roempp, 第9版,第6巻,第5075頁)
【0055】
【化7】 キサンタンの基本単位は、全く有効性を示さず、低い熱
安定性しか示さない。従って、商品名 Rhodopol(商標)
(Rhone Poulenc)のキサンタンは、樹脂1に1%の量で
混入しキャリヤー3で活性化すると、10分後に−10
μC/gの帯電、30分後に−3μC/gの帯電、2時
間後に−7μC/gの帯電、および24時間後に−17
μC/gの帯電を示す(比較例:5)。
【0056】上記化合物の1%濃度の試験トナーは、1
50℃で既に著しく茶色に変色し始める──これは低い
熱安定性の証拠である──が、例えば化合物1を含む試
験トナーは、200℃を超えてもなお完全に澄んだ、す
なわち透明なままであり、分解によって引き起こされる
変色を全く示さない。
【0057】帯電性の著しい改善および関連したより高
い沈着速度は、粉体塗料バインダー中でも明らかに見る
ことができる。純粋な粉体塗料バインダーは実質的に全
く電荷を持たず(0.9〜1.2μA)、それと関連し
て非常に低い沈着速度(28%)を有するが、化合物1
を1重量%添加することによって、電荷は2.5〜3.
1μAに、沈着速度は82%に改善され得る(使用例3
2)。溶融し完全に硬化した状態の塗装の高い透明性の
ため、本発明により使用される化合物は粉体塗料に同様
に特に適している。
【0058】上記環状のオリゴ糖はエレクトレット材料
中で使用するのにも適している。本発明により使用され
る化合物は、例えば押出または練り混ぜによって、単独
でまたは互いに組み合わせて、それぞれのトナー、現像
剤、塗料、粉体塗料、エレクトレット材料または静電的
に分離すべきポリマー中に、混合物全体に対して0.0
1〜50重量%、好ましくは0.5〜20重量%、特に
好ましくは0.1〜5.0重量%の濃度で、均質に混入
される。この際、本発明により使用される化合物は、乾
燥し粉砕した粉末、分散体または液体、プレスケーキ、
マスターバッチ、調製物または混合ペーストとして、適
当なキャリヤー、例えばシリカゲル、TiO2 またはA
2 3 上に水溶液または非水溶液から吸着された化合
物として、または別の形で、添加され得る。本発明によ
り使用される化合物はまた、原則的に、個々のバインダ
ーの製造の際に、すなわち重合、重付加または重縮合の
際に、既に添加することもできる。
【0059】本発明はまた、慣用のトナーバインダー、
例えば、エポキシド、カルボキシルまたはヒドロキシル
基を含むポリエステルまたはアクリル樹脂あるいはそれ
らの組み合わせおよび0.01〜50重量%、好ましく
は0.5〜20重量%、特に好ましくは0.1〜5重量
%の環状に連結したオリゴ糖または多糖少なくとも1種
からなる写真電子トナー、粉末または粉体塗料にも関す
る。
【0060】ポリマー上、特に(塩)ミネラル上の静電
分離操作の場合、電荷制御剤を外部から、すなわち分離
すべき材料の表面に、上記量で適用することもできる。
本発明による電荷制御剤が均質に混入されている電子写
真トナーのまたは粉体塗料の静電荷レベルは予測され得
ず、標準試験系中で一定の条件(同一の分散時間、同一
の粒度分布、同一の粒子形)下で約20℃かつ50%の
相対大気湿度で測定される。トナーは、ローラーベンチ
(1分あたり150回転)上でキャリヤーと、すなわち
標準化摩擦パートナー(キャリヤー97重量部に対して
トナー3重量部)と一緒に渦動させることによって、静
電的に帯電させる。次いで静電荷を、慣用のq/m測定
基準で測定する(J.H. Dessauer, H.E. Clark, "Xerogr
aphy and Related Processes", Focal Press, N.Y., 19
65, 第289 頁; J.F. Hughes, "Electrostatic Powder C
oating", Research Studies Press Ltd. Letchworth, H
ertfordshire, England, 1984, 第2章)。粉体塗料の
q/m値または摩擦電荷を測定する場合、粒度が大きい
影響を持っており、このために、ふるい分けによって得
られるトナー試料または粉体塗料の試料の場合、厳し
く、均一の粒度分布を確保する。トナーについては、1
0μmの平均粒度を得ることを目指すが、粉体塗料につ
いては、50μmの平均粒度が実際的であり得る。
【0061】粉末(粉体塗料)の摩擦電気的噴霧は、標
準噴霧管および星型内部インサートを有する噴霧装置を
用いて、最大粉末流量で3barの噴霧圧で行なわれ
る。このために、粉末を噴霧する物品は噴霧ブースに吊
るして、それに約20cm離れたところから前方から直
接に、噴霧装置をそれ以上動かさないで粉末を噴霧す
る。次いで噴霧された粉末それぞれの電荷を、Intec (D
ortmund)の「粉末の摩擦電荷測定装置」を用いて測定す
る。測定を行なうために、測定装置の測定アンテナを、
噴霧装置から発生する粉末雲中に直接保持する。粉体塗
料または粉末の静電荷から生じる電流の強さはμAで示
される。次いで、沈着率(%)を、噴霧した粉体塗料と
沈着した粉体塗料の示差秤量により測定する。
【0062】
【実施例】
使用例1 1部の化合物1を、99部のトナーバインダー(スチレ
ン/メタクリレートコポリマー60:40)に混練機を
用いて45分間で均質に混入する。この混合物を次いで
実験室万能ミルで粉砕し、次いで遠心分離ふるいで分類
する。所望の粒子分画(4〜25μm)をキャリヤー
(キャリヤー1)──これはスチレン/メタクリレート
コポリマー90:10で被覆された大きさが50〜20
0μmの磁気粒子(米国所在のPlasma Materials Inc.
の90μmゼログラフィックキャリヤー(Xerographic C
arrier))からなる──で活性化する。
【0063】測定は、慣用のq/m測定基準で行なう。
メッシュ幅が25μmのふるいを用いることによって、
トナーが舞い上がる際に、キャリヤーが連行されないこ
とを保証する。測定は50%相対大気湿度で行なわれ
る。次のq/m値[μC/g]が活性化時間の関数とし
て測定される: 使用例2 使用例1に記載したように、1部の化合物2aを混入し
て電荷を測定する。 使用例3 使用例1に記載したように、1部の化合物3を混入して
電荷を測定する。 使用例4 1部の化合物1を、99部のトナーバインダー(スチレ
ン/メタクリレートコポリマー60:40)に混練機を
用いて45分間で均質に混入する。この混合物を次いで
実験室万能ミルで粉砕し、次いで遠心分離ふるいで分類
する。所望の粒子分画(4〜25μm)をキャリヤー
(キャリヤー2)──これはシリコーンでで被覆された
大きさが50〜200μmの磁気粒子(かさ密度2.7
5g/cm 3 );(FBM96−110; Powder Tech
n.)からなる──で活性化する。
【0064】測定は、慣用のq/m測定基準で行なう。
メッシュ幅が25μmのふるいを用いることによって、
トナーが舞い上がる際に、キャリヤーが連行されないこ
とを保証する。測定は50%相対大気湿度で行なわれ
る。次のq/m値[μC/g]が活性化時間の関数とし
て測定される: 使用例5 使用例4に記載したように、1部の化合物2aを混入し
て電荷を測定する。 使用例6 使用例4に記載したように、1部の化合物3を混入して
電荷を測定する。 使用例7 1部の化合物1を、99部のトナーバインダー(ビフェ
ノールに基づくポリエステル)に混練機を用いて45分
間で均質に混入する。この混合物を次いで実験室万能ミ
ルで粉砕し、次いで遠心分離ふるいで分類する。所望の
粒子分画(4〜25μm)をキャリヤー(キャリヤー
2)──これはシリコーンでで被覆された大きさが50
〜200μmの磁気粒子(かさ密度2.75g/c
3 );(FBM96−110; Powder Techn.)からな
る──で活性化する。
【0065】測定は、慣用のq/m測定基準で行なう。
メッシュ幅が25μmのふるいを用いることによって、
トナーが舞い上がる際に、キャリヤーが連行されないこ
とを保証する。測定は50%相対大気湿度で行なわれ
る。次のq/m値[μC/g]が活性化時間の関数とし
て測定される: 使用例8 使用例7に記載したように、1部の化合物2を混入して
電荷を測定する。 使用例9 使用例7に記載したように、1部の化合物3を混入して
電荷を測定する。 使用例10 1部の化合物1を、99部のトナーバインダー(スチレ
ン/メタクリレートコポリマー60:40)に混練機を
用いて45分間で均質に混入する。この混合物を次いで
実験室万能ミルで粉砕し、次いで遠心分離ふるいで分類
する。所望の粒子分画(4〜25μm)をキャリヤー
(キャリヤー3)──これはスチレン/メタクリレート
コポリマーで被覆された大きさが50〜200μmの磁
気粒子(かさ密度2.62g/cm3 )(FBM100
A;Powder Techn.)からなる──で活性化する。
【0066】測定は、慣用のq/m測定基準で行なう。
メッシュ幅が25μmのふるいを用いることによって、
トナーが舞い上がる際に、キャリヤーが連行されないこ
とを保証する。測定は50%相対大気湿度で行なわれ
る。この場合、2%のトナーを、98%のキャリヤー3
と混合して測定する。 使用例11 使用例10に記載したように、1部の化合物2aを混入
して電荷を測定する。 使用例12 使用例10に記載したように、1部の化合物3を混入し
て電荷を測定する。 使用例13 使用例10に記載したように、1部の化合物4を混入し
て電荷を測定する。 使用例14 使用例10に記載したように、1部の化合物5を混入し
て電荷を測定する。 使用例15 使用例10に記載したように、1部の化合物6を混入し
て電荷を測定する。 使用例16 使用例10に記載したように、1部の化合物7を混入し
て電荷を測定する。 使用例17 使用例10に記載したように、1部の化合物8を混入し
て電荷を測定する。 使用例18 使用例10に記載したように、1部の化合物9を混入し
て電荷を測定する。 使用例19 使用例10に記載したように、1部の化合物10を混入
して電荷を測定する。 使用例20 使用例10に記載したように、1部の化合物1を混入す
る。1%濃度のトナーをキャリヤーと混合し、測定前
に、混合物を、気候的に制御された空間中で48時間ま
で90%の大気湿度にさらし、閉じた活性化ユニット中
で周囲の湿度と隔離して時間の関数として摩擦電気によ
って帯電させ、そして測定する。 使用例21 使用例20に記載したように、1部の化合物1を混入し
て電荷を20%の大気湿度で測定する。 使用例22 使用例20に記載したように、1部の化合物2aを混入
して電荷を90%の大気湿度で測定する。 使用例23 使用例20に記載したように、1部の化合物2aを混入
して電荷を20%の大気湿度で測定する。 使用例24 使用例20に記載したように、1部の化合物3を混入し
て電荷を90%の大気湿度で測定する。 使用例25 使用例20に記載したように、1部の化合物3を混入し
て電荷を20%の大気湿度で測定する。 使用例26 使用例1に記載したように、1部の化合物2bを混入し
て電荷を40〜60%の大気湿度で測定する。 使用例27 使用例4に記載したように、1部の化合物2bを混入し
て電荷を40〜60%の大気湿度で測定する。 使用例28 使用例7に記載したように、1部の化合物2bを混入し
て電荷を40〜60%の大気湿度で測定する。 使用例29 使用例10に記載したように、1部の化合物2bを混入
して電荷を40〜60%の大気湿度で測定する。 使用例30 使用例20に記載したように、1部の化合物2bを混入
して電荷を90%の大気湿度で測定する。 使用例31 使用例20に記載したように、1部の化合物2bを混入
して電荷を20%の大気湿度で測定する。 使用例32 使用例1に記載したように、1部の化合物1を 変性エポキシ樹脂: 170部 カルボキル末端ポリエステル: 397部 流動剤: 30部 ベンゾイン: 3部 二酸化チタン: 300部 硫酸バリウム: 100部 ────── 1000部 からなる、99部の粉体塗料バインダー配合物に均質に
混入する。
【0067】沈着速度を測定するために、30gの試験
粉体塗料を、上記摩擦ガン(tribo-gun) を用いて決めら
れた圧力で噴霧する。示差秤量によって、沈着した粉体
塗料の量を求め、沈着速度(%)を定めることができ、
電荷移動から電流(μA)を測定できる。 使用例33 使用例32に記載したように、1部の化合物2aを混入
して測定を行なう。 使用例34 使用例30に記載したように、1部の化合物2aを混入
して測定を行なう。 比較例1 純粋なスチレン/アクリレートトナーバインダー(スチ
レン/メタクリレートコポリマー60:40)を用いて
測定するために、使用例1と同様に行なうが、添加剤は
練入しない(樹脂ブランク値)。トナーバインダーを、
スチレン/メタクリレートコポリマー90:10で被覆
された大きさが50〜200μmの磁気粒子(米国所在
のPlasma Materials Inc. の90μmゼログラフィック
キャリヤー(Xerographic Carrier))からなるキャリヤー
(キャリヤー1)で活性化する。 比較例2 純粋なポリエステルを用いて測定するために、使用例1
と同様に行なうが、添加剤は練入しない(樹脂ブランク
値)。ポリエステルトナーバインダー(ビフェニルに基
づくポリエステル)を、シリコーンで被覆された大きさ
が50〜200μmの磁気粒子(かさ密度2.75g/
cm3 )からなるキャリヤー(キャリヤー2)で活性化
する。 比較例3 純粋なスチレン/アクリレートトナーバインダー(スチ
レン/メタクリレートコポリマー60:40)を用いて
測定するために、使用例1と同様に行なうが、添加剤は
練入しない(樹脂ブランク値)。トナーバインダーを、
スチレン/メタクリレートコポリマーで被覆された大き
さが50〜200μmの磁気粒子(かさ密度2.62g
/cm3 )(FBM100A;Powder Techn.)からなる
キャリヤー(キャリヤー3)で活性化する。 比較例4 次の組成: 変性エポキシ樹脂: 170部 カルボキル末端ポリエステル: 397部 流動剤: 30部 ベンゾイン: 3部 二酸化チタン: 300部 硫酸バリウム: 100部 ────── 1000部 を有する純粋な粉体塗料バインダー配合物の沈着速度お
よび電流を測定するために、使用例32と同様に行な
う。測定結果は次の通りである。 比較例5 1部のキサンタンを、99部のトナーバインダー(スチ
レン/メタクリレートコポリマー60:40)に混練機
を用いて45分間で均質に混入する。この混合物を次い
で実験室万能ミルで粉砕し、次いで遠心分離ふるいで分
類する。所望の粒子分画(4〜25μm)をキャリヤー
(キャリヤー3)──これはスチレン/メタクリレート
コポリマーで被覆された大きさが50〜200μmの磁
気粒子(かさ密度2.62g/cm3 );(FBM10
0A;Powder Techn.)からなる──で活性化する。
【0068】測定は、慣用のq/m測定基準で行なう。
メッシュ幅が25μmのふるいを用いることによって、
トナーが舞い上がる際に、キャリヤーが連行されないこ
とを保証する。測定は50%相対大気湿度で行なわれ
る。この場合、2%のトナーを、98%のキャリヤー3
と混合して測定する。 使用したシクロデキストリンの特徴 化合物1 この化合物は、 1.含水率[%]; 8.4 2.pH: 7〜7.5 3.導電率[μS/cm]: 20 4.誘電特性データ: a)たせき抗[ohm×cm]: 2×1012 b)誘電損失ファクター: 5×10-2 c)比誘電率: 5 5.粒度d50[μm]: 45μm(d95=180) 6.熱安定性[℃](分解): >240 7.結晶性: 高度に結晶性 によって特徴づけられる。
【0069】化合物2a この化合物は、 1.含水率[%]; 8 2.pH: 6.5〜7.5 3.導電率[μS/cm]: 25 4.誘電特性データ: a)体積抵抗[ohm×cm]: 5×1011 b)誘電損失ファクター: 4×10-2 c)比誘電率: 6 5.粒度d50[μm]: 250μm(d95=1400) 6.熱安定性[℃](分解): >240 7.結晶性: 高度に結晶性 によって特徴づけられる。
【0070】特別な変形において、化合物2bは、 1.含水率[%]; 1.7 2.pH: 6.5〜7.5 3.導電率[μS/cm]: 0.8 4.誘電特性データ: a)体積抵抗[ohm×cm]: 1×1010 b)誘電損失ファクター: 1×10-1 c)比誘電率: 9.4 5.粒度d50[μm]: 30μm 6.熱安定性[℃](分解): 340 7.結晶性: X線非晶質 によって特徴づけられる。
【0071】化合物3 この化合物は、 1.含水率[%]; 7.6 2.pH: 6.5〜7.5 3.導電率[μS/cm]: 29 4.誘電特性データ: a)体積抵抗[ohm×cm]: 4×1010 b)誘電損失ファクター: 4×10-2 c)比誘電率: 14 5.粒度d50[μm]: 180 6.熱安定性[℃](分解): 272 7.結晶性: 高度に結晶性 によって特徴づけられる。
【0072】誘導体(化合物4〜10)は、文献(Che
m. Ber. 102 [1969])から公知の教示に従って製造され
る。教示と違って、物質を減圧下に20℃〜200℃、
好ましくは50℃〜150℃の温度で乾燥した。同定の
ために、文献から公知の融点を使用し、含水率測定を付
加的に行なった。融点は、示差熱分析を用いて3K/分
の加熱速度で測定した(th:文献による理論融点)。
【0073】 化合物4: 融点:182℃(th:175〜177℃) H2 O:0.87% 化合物5: 融点:171℃(th:170〜172℃) H2 O:1.7% 化合物6: 融点:195℃(th:195℃) H2 O:2.96% 化合物7: 融点:216℃(th:239℃) H2 O:8.0% 化合物8: 融点:180℃(th:155℃) H2 O:0.92% 化合物9: 融点:156℃(th:155℃) H2 O:0.84% 化合物10:融点:148℃(th:150℃) H2 O:0.31%
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07H 13/06 15/04 A 15/08 15/10 15/12 15/18 15/203 19/04 19/048 19/24

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3〜100個の単量体サッカリド単位を
    有する環状に連結したオリゴ糖または多糖を電荷制御剤
    および帯電改善剤として電子写真トナーまたは現像剤中
    で、摩擦電気的にまたは界面動電的に噴霧され得る粉末
    または粉体塗料中で、あるいはエレクトレット材料中で
    使用する方法。
  2. 【請求項2】 環状に連結したオリゴ糖または多糖が式
    (I) 【化1】 で表される1,4−連結ピラノースまたは式(II) 【化2】 で表される1,6−連結ピラノース〔式中n1 は6から
    100までの数であり、 n2 は3から100までの数であり、 R1 、R2 およびR3 は互いに無関係に同一であるかま
    たは異なり、ヒドロキシル;枝分かれしたまたは枝分か
    れしていない、環状または鎖状のC1 〜C30−アルコキ
    シ;枝分かれしたまたは枝分かれしていない、環状また
    は鎖状のC2 〜C30−アルケノキシ(アルコキシおよび
    アルケノキシ基は部分的にまたは完全にフッ素化されて
    いることができる);置換されていない−O−アリール
    (C6 〜C30)、または、1〜5個のC1 〜C30−アル
    キル基もしくはC1 〜C30−アルコキシ基によって置換
    されている−O−アリール(C6 〜C30);−O−(C
    1〜C4 )−アルキル−(C6 〜C30)アリール;−O
    −C60〜C70−フルレレン;−O−(アルキレン(C0
    〜C30)−Y−アルキル(C1 〜C30))x 、−O−
    (アリール(C6 〜C30)−Y−アリール(C6
    30))x 、−O−(アリール(C6 〜C30)−Y−ア
    ルキル(C1 〜C30))x または−O−(アルキレン
    (C0 〜C30)−Y−アリール(C6 〜C30)−アルキ
    ル(C0 〜C4 ))x(xは1〜30、好ましくは1〜
    2であり、Yは化学結合、O、S、SO、SO 2 、PR
    4 、PR4 3 、Si、SiR4 2 またはNR4 であり、
    基R4 は水素、C1 〜C4 −アルキル、C1 〜C4 −ア
    ルコキシまたは、式−O−(C2 〜C3−アルキレン−
    O)x −R5 で表されるポリオキシエチレンおよび/ま
    たはポリオキシプロピレンであり、R5 は水素、C1
    4 −アルキル、アセチル、ベンゾイルまたはナフトイ
    ルである);−O−COR6 基(R6 はOH、飽和また
    は不飽和の、枝分かれしたまたは枝分かれしていない、
    環状または鎖状のC1 〜C 18−アルキル、部分的にフッ
    素化されたまたは過フッ素化された(C1 〜C18)−ア
    ルキル、フェニルあるいはC1 〜C18−アルキル−フェ
    ニルである);−O−PR7 2 および−O−PR7 4
    (R7 は水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ビ
    ニル、アリル、イソプロピル、イソブチル、ネオペンチ
    ル、t−ブチル、シクロヘキシル、シクロペンチル、フ
    ェニル、トリル、ベンジル、部分的にフッ素化されたま
    たは過フッ素化されたアルキル−(C1 〜C18)あるい
    はO、OH、SまたはNR8 2 であり、R8 は水素、C
    1 〜C8 −アルキルまたはフェニルである);−O−S
    2 9 基(R9 はメチル、エチル、プロピル、ブチ
    ル、ビニル、アリル、イソプロピル、イソブチル、ネオ
    ペンチル、t−ブチル、シクロヘキシル、シクロペンチ
    ル、フェニル、トリル、ベンジル、部分的にフッ素化さ
    れたまたは過フッ素化されたアルキル−(C1
    18)、O、OR8 、SあるいはNR8 2である);−
    O−SiR10 3 基(R10はメチル、エチル、プロピル、
    ブチル、ビニル、アリル、イソプロピル、イソブチル、
    ネオペンチル、t−ブチル、シクロヘキシル、シクロペ
    ンチル、フェニル、トリル、部分的にフッ素化されたま
    たは過フッ素化されたアルキル(C1 〜C18)、O、O
    8 、SあるいはNR8 2 である);−O−BR11 2
    (R11はメチル、エチル、プロピル、ブチル、ビニル、
    アリル、イソプロピル、イソブチル、ネオペンチル、t
    −ブチル、シクロヘキシル、シクロペンチル、フェニ
    ル、トリル、部分的にフッ素化されたまたは過フッ素化
    されたアルキル(C1 〜C18)、O、OH、OR8 、S
    あるいはNR8 2 である);第一(−NH2 )、第二
    (−NHR12)または第三(−NR12 2 )アミノ基(R
    12は水素、あるいは1〜3個のヘテロ原子N、Oおよび
    /またはSによって分断されていることができるC1
    30−脂肪族、C7 〜C60−芳香脂肪族またはC 6 〜C
    30−芳香族炭化水素の基;過フッ素化されたまたは部分
    的にフッ素化されたアルキル(C1 〜C18)である)で
    あるか、または、アミノ基のN原子は飽和または不飽和
    の、芳香族または非芳香族の5員環〜7員環系(これは
    環中にさらにヘテロ原子、窒素、酸素、硫黄またはそれ
    らの組み合わせを含むことができるし、縮合(融合)ま
    たは架橋によって別の環系に変えられていることができ
    る)の構成要素である);あるいはアンモニウム基−N
    12 4 + - (A- は無機または有機アニオンであ
    る);あるいはアジド基−N3 であるか;あるいは式中
    基R1 およびR2 、またはR2 およびR3 は一緒になっ
    て式 【化3】 で表される環系を形成し、そしてXは−CH2 1 、−
    CH2 −NO2 または−CH2 −Hal(Halはハロ
    ゲンである)である。〕である、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 n1 が6から80までの数、好ましくは
    6から60までの数であり、そしてn2 が3から60ま
    での数である、請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 R1 、R2 およびR3 が互いに無関係に
    水素、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、イソプロ
    ピルオキシ、n−ブチルオキシ、i−ブチルオキシ、t
    −ブチルオキシ、ビニルオキシ、アリルオキシ、フェノ
    キシ、ベンジルオキシ、−O−CF3 、−O−(CH2
    CH2 −O)x −R5 または−O−COR13(R13はC
    1 〜C8 −アルキル、フェニルまたはC1 〜C8 −アル
    キル−フェニルである);あるいはアミノ基−NR14
    15(R14およびR15は互いに無関係に水素、メチル、エ
    チル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−
    ブチル、t−ブチル、アリル、ビニル、フェニル、ベン
    ジルまたはトリルであるか、またはN原子はピペリジニ
    ル、モルホリニル、ピリジニウムまたはキノリニウム環
    系の構成要素である);あるいはアミノ基−N+ HR14
    15A′- (A′- はボラート、スルファート、クロリ
    ド、ブロミド、ニトラート、シアニド、ホスファート、
    カルボナート、アセタートまたはアルコラートアニオン
    である)でありそしてXが−CH2 OH、−CH2 OC
    3 、−CH2 Cl、−CH2 Br、−COOH、−C
    OOCH3 、−CH2 −O−C(C6 5 3 、−CH
    2 −O−Si(CH3 3 、−CH2 −O−SO2 −C
    3 または−CH2 −O−SO2 −C 6 4 CH3 であ
    る、請求項2記載の方法。
  5. 【請求項5】 環状に連結したオリゴ糖または多糖が、
    1 、R2 、R3 およびXがそれぞれ同一の意味を有す
    る、それぞれ同一のまたは鏡像体のサッカリド単位ある
    いはこれらの単位の鏡像体混合物からなる、請求項1〜
    4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 種々の環状に連結したオリゴ糖または多
    糖の混合物または混合結晶が使用される、請求項1〜4
    のいずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 環状に連結したオリゴ糖が、R1 、R2
    およびR3 がそれぞれOH、OCH3 、OC2 5 、O
    3 7 、O−n−ブチル、O−i−ブチル、O−t−
    ブチル、O−メシルまたはO−トシルであり、Xが−C
    2 OH、−CH2 OCH3 、−CH2 O−トシルまた
    は−CH2 O−メシルである、6〜8個の単量体単位を
    有する1,4−連結オリゴ糖である、請求項1〜6のい
    ずれか1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 R1 およびR2 がそれぞれOHであり、
    XがCH2 OHであり、環状に連結したグルコース単位
    の数が6、7または8である、請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 慣用のトナーバインダーおよび少なくと
    も1種の請求項1〜8のいずれか1項に記載の環状に連
    結したオリゴ糖または多糖0.01〜50重量%、好ま
    しくは0.1〜5重量%からなる電子写真トナー。
  10. 【請求項10】 環状に連結したオリゴ糖または多糖を
    トナーバインダー中に均質に混入することを特徴とす
    る、請求項9記載の電子写真トナーの製造方法。
  11. 【請求項11】 エポキシド、カルボキシルまたはヒド
    ロキシル基を含むポリエステルまたはアクリル樹脂ある
    いはそれらの組み合わせおよび少なくとも1種の請求項
    1〜8のいずれか1項に記載の環状に連結したオリゴ糖
    または多糖0.01〜50重量%、好ましくは0.1〜
    5重量%からなる粉末または粉体塗料。
  12. 【請求項12】 環状に連結したオリゴ糖または多糖を
    樹脂に均質に混入することを特徴とする、請求項11記
    載の粉末または粉体塗料の製造方法。
JP7130699A 1994-05-30 1995-05-29 環状オリゴ糖の電荷制御剤としての使用 Pending JPH0895306A (ja)

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