JPS6067563A - 染料組成物及びその用途 - Google Patents

染料組成物及びその用途

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JPS6067563A
JPS6067563A JP58175823A JP17582383A JPS6067563A JP S6067563 A JPS6067563 A JP S6067563A JP 58175823 A JP58175823 A JP 58175823A JP 17582383 A JP17582383 A JP 17582383A JP S6067563 A JPS6067563 A JP S6067563A
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哲哉 大嶋
Hisashi Chiaki
千秋 久
Takeshi Matsuyama
松山 武司
Yoji Kawagishi
川岸 洋司
Takuo Ando
安藤 卓雄
Takashi Kiryu
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真法、静電印刷法、静電記録法等におい
て形成される静電荷像を現像するために使用されるトナ
ー調製用の電荷制御剤あるいは静電粉体塗料等として有
用な染料組成物に関する。
一般に静電荷像は着色粉体であるトナーにより現像され
てトナー像とされ、このトナー像がそのままあるいは転
写紙等に転写された上で定着される。
しかして該トナーは通常バインダー成分としての重合体
、カーボンブラック等の着色剤及び電荷制御剤としての
特定の染料を主剤とする組成から構成されており、その
調製法としては■前期各成分を所定の比率で加熱下に溶
融混合する方法、■着色剤及び電荷制御剤としての染料
の共存下に重合性不飽和単量体を重合することによって
、バインダーの製造とトナーの調製とを一挙に行なう方
法等が知られている。
しかしながら■の方法はトナー製造工程の簡略化という
面ではメリットがあるものの、品質の一定した製品が得
難く、更に製品がブロッキングしたり異臭が発散する上
、トナーの帯電性が劣りたとえ電荷制御剤の使用量を多
くしても改善は困難で実用化は期待出来ないのが実情で
あることから、通常は■の方法が実施されているが、該
方法で得られるトナーは充分な帯電性を付与するにはか
なり多量の電荷制御剤を混合する必要があるため、該制
御剤の取り扱い面つまり使用時のハンドリング性、環境
汚染の面、更にはトナーの均一分散性の面から制約が多
い。従って該制御剤の使用割合を出来る限り低下させる
、換言すれば該制御剤の電荷制御効果を向上させること
は実用上極めて有用なことである。しかも■の方法で得
られるトナーを用いる場合、複写や印刷を長期にわたっ
て続けると画像面にカブリや濃度斑が生じ易く鮮明な画
像が得られない難点があり、この点も改善する必要があ
る。
1−かるに本発明者等はかかる問題を解決するため鋭意
研究を重ねた結果、キノンイミン染料、アゾ系開始剤を
式X≧5−1Y≧0.65 x’・2〔ここでXは不飽
和単量体に対するキノンイミン染料の重量%、yは不飽
和単量体に対するアゾ系開始剤の重量%〕を満足する範
囲で共存させて不飽和単量体を重合して得られる染料組
成物は従来の染料単体と比較してバインダーとの相溶性
向上により、容易に分散可能となシ、かつトナー製造時
における帯電制御効果の脱化がないため電荷制御効果が
著しく増大するので、該染料組成物をカーボンブラック
等の着色剤及びバインダー成分と混合して静電荷現像用
トナーを調製すれば、その使用量を従来処方に比較して
およそ5割(染料単体換算)程度減少させてもトナーの
帯電性はほとんど低下せず、その上長期にわたって複写
、印刷を続けても鮮明な画像が得られるという顕著な効
果を奏し得ることを見出し本発明を完成するに到った。
本発明で用いるキノンイミン染料としては市販の任意の
ものが使用出来、アジン系染料、オキサジン系染料、チ
アジン系染料に大別される。以下その実例を挙げるが本
発明ではこれらに限定されるものではない。
アジン系染料 C,1,5olvent Black 5 (例えばオ
リエント化学工業株式会社製「5pirit Blac
k SB J、人、C,C,社製r Ca1co NI
gr6slne 8SB J等〕、C,1,8o1ve
nt Black 7 (例えばオリエント化学工業株
式会社製r Nigromine Ba5e EX J
、「O■Black BY J、r 8o1bon B
lack BPL J、rOilB−1ack Ba 
J、[5pecIal Black EB J等〕、C
,I、 Ba5ic Black 2 (例えば住人化
学工業株式%式%) C,1,Ba5ic Red 2 (例えば住友化学工
業株式会社製r 5afranlne OK 70 J
等〕オキサジン系染料 C、I 、 Ba5Ic Blue 5 (例えばバイ
エル社製「ムーtrmzon Blue BG J 等
 〕 、チアジン系染料 C3I、 Ba5ic Blue 9 (例えば住人化
学工業株式%式% C,1,Ba5ic Blue 24 (例えば住友化
学工業株式会社製1” New Methylene 
Blue NS cone、 J等〕、C,1,Ba5
ic Blue 25 (例えば住人化学工業株式%式
% 次にアゾ系開始剤としては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
レロニトリル、2.2’−アゾビス−2−シクロプロビ
ルブロビオニトUIし、2.2′−アゾビス−2−メチ
ルブチロニトリル、2.2’−アゾビス−2,6−シメ
チルプチロニトリル、2.2’−アゾビス−2−メチル
バレロニトリル、2−t−7’チルアソ−2−ジアツー
4−メトキシ−4−メチルペンタン、2−t−7’チル
アゾ−2−シアノプロパン、2−t−ブチルアゾ−2−
シアノ−4−メチルベンクン、2−t−ブチフレアシー
2−シアノブタン、1−t−ブチルアゾ−1−シアノシ
クロヘキサン、2.2′−アゾビス−4−メトキシ−2
,4−ジメチルバレロニトリル、1.1’−アゾビスシ
クロヘキサン−1−カルボニトリル、4.4′−アゾビ
ス−4−シアノバレリックアシッド、ジメチtV −2
−アゾビス−イソブチレート等が挙げられる。
本発明においては前記した様にキノンイミン染料の存在
下で不飽和単量体を重合する場合に、各種の重合開始剤
の中でも特にアゾ系開始剤を選択することが不可欠であ
って、その場合にのみ電荷制御効果の著しく向上した組
成物が得られるものであり、過酸化ベンゾイル等の開始
剤を用いてもかかる効果は得難い。
しかも本発明ではキノンイミン染料の使用量X(不飽和
単量体に対する重量96)、アゾ系開始剤の使用量y(
不飽和単量体に対する重量%)が式X≧5、y≧0.!
l 5 x’・2を満足する範囲に限定されなければな
らない。かかる条件でのみ電荷制御効果の大きい組成物
の調製が可能となる。”%Yの上限は特に制限はないが
、重合の安定性等を考慮すると通常はXの上限は200
、yの上限は190.4が実用的である。本発明ではか
かる多量のキノンイミン染料及びアゾ系開始剤を用いる
ことが特徴であシ、電荷付与効果向上を目的とした重合
は勿論のこと、かかる条件下での不飽和単量体の重合例
は全く知られていない。
次に本発明で用いることの出来る不飽和単量体としては
、例えばスチレン、0−メチルスチレン、m−メチルス
チレン、p−メチIレスチレン、α−メチルスチレン、
p−エチルスチレン、2.4−ジメチルスチレン、p−
n−7’チルスチレン、p−tcrt −メチルスチレ
ン、p−”−へキシルスチレン、p−n−ドデシルスチ
レン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、
p−クロルスチレン、6.4−ジクロルスチレン等のス
チレン単量体、この他エチレン、プロピレン、スチレン
、イソブチレン等の不飽和モノオレフィン、塩化ビニル
、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビニル等のハロゲ
ン化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香
酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、(メタ)ア
クリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)
アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル
、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n
−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)ア
クリル酸うクリル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキ
シル、(メタ)アクリル酸2−クロルエチル、(メタ)
アクリル酸プエニル、α−クロル(〆り)アクリル酸メ
チル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メ
タ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(無水)マレイ
ン酸エステル、フマル酸エステル、クロトン酸エステI
し、イタコン酸エステル等の力lレボン酸エステル、(
メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、クロトン酸、
イタコン酸、フマル酸等のカルボン酸、(メタ)アクリ
ロニトリル、(メタ)アクリルアミド、アルキルビニル
エーテル、ア!レキルビニ!レケトン、N−ビニルビロ
ール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニ?Vインドー
ル、N−ビニルピロリドン等が挙げられる。これらの単
量体は単独又は併用して用いられる。
好ましい単量体はスチレン及び(メタ)アクリIし酸エ
ステルであり、単独又は混合して用いられる。
本発明の方法を実施するに当っては、任意の重合方法が
採用されるが、溶液重合あるいけ懸濁重合、塊状重合等
が実用的である。 ゛ 溶液重合の場合、溶媒は使用する不飽和単量体の種類に
よって変わるが、通常はメタノール、エタノール、(イ
ソ)プロパツール、(イソ)グダノール等のアルコール
、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイ
ソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等が用いられ
る2゜懸濁重合の場合、媒体は水であるが、懸濁分散安
定剤としてポリビニルアルコール類、セルロース類、デ
ンプン、ゼラチン、ポリアクリル酸ナトリクム等の公知
の保護コロイド剤、あるいけ硫酸パリクム、硫酸カルシ
ウム、炭酸パリクム、炭酸カルシウム、クレー、珪藻土
等の分散助剤等が用いられる。
反応はキノンイミン染料、アゾ系開始剤の共存下で前記
不飽和単量体を重合させれば良い。かかる原料は一括仕
込み、分割仕込み等任意の方法で系に供給され、要はい
ずれの場合も系中のX及びYの使用量が前記範囲を満足
する様にしておけば良い。例えば本発明ではかなシ多量
のアゾ系開始剤を用いるので、これを一度に系内に仕込
むと反応が暴走する危険があることから、これを連続的
に滴下仕込みしたり、あるいは間歇的に一定量づつを仕
込む方法、即ちアゾ系開始剤の全使用量の10〜20重
量%程度を用いて予備重合を行ない続いて残シの開始剤
を仕込んで重合をつづける方法等が任意に実施出来る。
重合温度は重合方法によって多少異なるが、通常は50
〜150℃程度であり、又重合時間は5〜25程度が実
用的である。
重合終了後は常法に従って未反応の不飽和単量体、溶媒
を除去して目的とする組成物を粉末状、粒状あるいはブ
ロック状で得る。
上記組成物を用いてトナーを調製するにはこれとカーボ
ンブラック等の適当な顔料、染料及びバインダー成分と
しての重合体を混合すれば良い。
組成物の混合量はトナー中に占めるキノンイミン染料単
体換算基準で0.01〜10重量%、好ましくは0.1
〜2重量%が適当である。かかる混合量は従来のトナー
製造時に用いられる電荷制御剤の量に比べて極端に少量
−であり、このことは本発明の組成物がそれだけすぐれ
た電荷制御効果を有していると言える。
着色剤としてはカーボンブラックはもちろん、ローダミ
ン系染料、フェロシアニン系顔料、キノリンイエロー等
が挙げられる。
バインダーとしては前述した如き不飽和単量体の単独重
合体、共重合体が適宜用いられる。トナーの調製時には
前記以外の助剤、例えば本発明以外の電荷制御剤等を適
宜混合し得る。
以上、主として本発明の組成物を電荷制御剤として用い
る場合について説明したが、該組成物はこれに限られる
ものではなく、たとえば静電粉体塗料にも用いられる。
該用途においては静電特性が塗装作業上、つき回り性、
塗着効率、平衡膜厚等に影響を及ぼす。
従来はこれらの特性が塗料の電気固有抵抗値のみで考え
られていたが帯電性からも考慮する必要があシ木発明で
は上記染料組成物を使用することによシ塗装性のすぐれ
た塗料が得られるのである。
次に実例を挙げて本発明の組成物を更に具体的に説明す
る。「部」又は「%」はいずれも重量基準である。
染料組成物CI) スチレン140部、n−ブチルメタ・クリレート60部
、ヒドロキシエチルメタクリレート60部、Nigro
slne Ba5e EX 46部、トルエン500部
を還流冷却管付三ツロフラスコにとシ、アゾビスイソブ
チロニトリル60部を加えて75〜90℃で10時間重
合し、反応終了後トルエンを除き染料組成物を得た。
染料組成物IJ) 七バラプルフラスコに水500部、ポリビニルアルコー
ル4部を仕込んだ。別途スチレン−ヒドロキシプロピル
メタクリレート混合液(75/25)180部にNfg
rosIne Ba5e EX 20部属ヒ2.2’−
アゾビスー2.4−ジメチルバレロニトリル30部を溶
解した溶液を調製し、これを上記フラスコに添加した。
70℃、10時間重合を行ない粒状の染料組成物を得た
染料組成物(1) スチレン100部、n−ブチルメタクリレート50部、
ヒドロキシプロピルメタクリレート50部、Nigro
sIne Ba5e EX 67部を還流冷却管付三ツ
ロフラスコにとり、更に1.1′−アゾビス−(シクロ
ヘキサンカルボニトリlし)80jFを追加し80〜1
20℃で10時間重合を行ない染料組成物を得た。
染料組成物(fD スチレン200部、n−ブチルメタクリレート50部、
8o1bon Black BPL 50部、トルエン
600部、アゾビスイソブチロニトリル70部を混合し
て75〜90℃で10時間重合し反応終了後トルエンを
除き染料組成物を得た。
染料組成物〔マ〕 NIgrosine Ba5e WLXをOII Bl
ack BSに代えた以外は染料組成物(II)と同一
手順で染料組成物を得た。
染料組成物〔1〕 Methylene Blue FZ 20部、酢酸ビ
ニル180部、モツプチルマレート20部、メタノール
200部を還流冷却管付6ツロフラスコにと久2.2′
−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)24
部を加えて60〜70℃で重合反応を行ない反応終了後
、メタノールを除いて染料組成物を得た。
染料組成物〔■〕 Methylene Blue FZに代えて8ifr
anine OK 7 Qを用いて染料組成物〔罰の製
法に準じて染料組成物を調製した。
実施例1 スチレン/n−ブチルメタクリレート共重合体(重量組
成比65155、平均分子量40000、T162℃)
100部、カーボンブラック5部及び染料組成物〔13
5部をV型プレンダーで1時間均一に予備混合し、次い
でニーダ−にて150℃、30分間溶融混練した。混練
物を冷却し振動ミルで粗粉砕し更にエアーミルで微粉砕
したのち分級して平均粒度15μの粉末トナーを得た。
ひチー中に占めるニグロシンベ−スの割合は染料単体と
して1.5 !1%)このトナー6部と鉄粉キャリアー
(日本鉄粉社製、TEFV 200 )97部を混合し
て現像剤を調製した。
トナーの初期トリポ電荷量は15μC/yであった又、
酸化亜鉛ドラムを有する複写機でドラムクリーニング後
の回収トナーが自動的にトナー供給部に循環される様に
改造された装置を用いて画像形成を行ったところ、初期
画像はカプリ、濃度ムラのない鮮明なものであり、50
000枚後の画像も全く変わりなく鮮明なものであった
トナー飛散による複写機の汚染も全く認められなかった
対照例1 実施例1における染料組成物CI)に代えてNトgro
sIne Ba5e EX 1.55部を使用した以外
は実施例1に準じて実験を行った。(トナー中に占める
N1grosi’ne Ba5e EXの割合は実施例
1と同一)トナーの初期トリボ電荷量はわずか1.5μ
C/yに過ぎず、該トリポ電荷量を実施例1と同一の1
5μC/yにするにはトナー中に占めるNlgros 
−1ne Bame IXの割合を596にまで増加す
る必要があった。
対照例2 スチレン100部、Nigroslne Ba5e E
X 1.55部、トヤエン100部、カーボンブラック
5部を還流冷却管付6ツロフラスコに仕込み、2.2’
−アゾビスイソブチロニトリル2部を加えて80〜95
℃で10時間重合を行なった。常法により未反応スチレ
ン、スチレンを除去して粉末状のトナーを得た。
該トナーの初期トリボ電荷量は4μc7yに過ぎなかっ
た。又該トナーは粉末のブロッキングが大きく異臭も認
められた。
対照例6〜4 実施例1における染料組成物CI)に代えてNig−r
osine Ba5e WXを使用した(対照例5)、
及びOil Black BSを使用した(対照例4)
以外は実例1と同一の実験を行った。
トナーの初期トリボ電荷量は対照例5が16μC/y、
対照例4が18μC/yであったが、画像特性において
いずれの対照例も初期画像はカプリ、濃度ムラがない鮮
明なものであったのに対し、10000枚目の連続運転
後にはカプリが発生し解像力が低下した。更にトナー飛
散による複写機の汚染が認められた。
実施例2 スチレン/n−ブチルメタクリレ−) / n −7’
チルアクリレ一ト共重合体(重量組成比65/31/4
、平均分子量40000、Tg 58℃)100部、カ
ーボンブラック5部、染料組成物〔■〕5部をV型プレ
ンダーで1時間均一に予備混合し、以下実施例1と同様
の操作を行った。
(トナー中に占める染料の割合は染料単体として0.5
96であった。) 初期トリボ電荷量は1′5μC/yであった。
画像特性は実施例1と同一の結果が得られた。
実施例6 スチレン系樹脂(エッソ石油化学社製、ピコラスチック
D−125)100部、カーボンブラック5部染料組成
物〔■〕5部を用いて実施例1と同一の実験を行った。
初期トリボ電荷量は16μC/yであり、画像特性は実
施例1と同一であった。
実施例4〜7 実施例1における染料組成物CI)に代えて染料組成物
〔■〕(実施例4)、染料組成物〔マ〕(実施例5)、
染料組成物〔M〕(実施例6)、染料組成初期トリボ電
荷量は実施例4が20μC/yS実施例5が18μC/
y、実施例6が16μC/fS実施例7が14μC/y
であった。
画像特性はいずれも実施例1と同一であった。
実施例8 粉体塗料用ポリエステル樹脂100部、染料組成物〔1
32部を常法により混練、粉砕、分級して60〜50μ
の粉体塗料を得た。この塗料の帯電量は−6,5μC/
yであった。
常法により0.8 X 70− X 150 m/m 
の鋼板に静電塗装を行ない160℃で20秒間焼付けた
その結果、膜厚60〜65μ、ゴパン目付着性100/
100、鉛筆硬度H1沸騰水(2時間)付着性90/1
00、の塗膜外観が良好な塗装物を得た。
対照例5 実施例8において染料組成物〔1)に代えてNi−gr
osIne Ba5e EX を用いた以外は同一の実
験を行った。
塗料の帯電量は−11,3μC/y、膜厚60〜80μ
、ゴパン目付着性99/100、鉛筆硬度H1沸騰水(
2時間)付着性40/100であり、塗膜外観にかなシ
凹凸が認められた。
特許出願人 日本合成化学工業株式会社オリエント化学
工業株式会社 手続補正書(帥) 昭和59年8月30日 1、事件の表示 昭和58年特許願第175823号 2、発明の名称 染料組成物及びその用途 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 体 所 大阪市北区野崎町9番6号 5、補正の内容 (1) 明細書第2頁下がら第3行目の「前期」を「前
記」と訂正する。
(2) 同第4頁第16行目の 「程度」を「以上」と訂正する。
以 上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、キノンイミン染料、アゾ系開始剤を式X≧5、y≧
    0.35 x’・2〔ここでXは不飽和単量体に対する
    キノンイミン染料の重量%、yは不飽和単量体に対する
    アゾ系開始剤の重量%〕を満足する範囲で共存させて不
    飽和単量体を重合して得られる染料組成物。 2キノンイミン染料、アゾ系開始剤を式X≧5、y≧0
    .35 x’・2〔ここでXは不飽和単量体に対するキ
    ノンイミン染料の重量%、yは不飽和単量体に対するア
    ゾ系開始剤の重量%〕を満足する範囲で共存させて不飽
    和単量体を重合して得られる染料組成物を含む静電荷現
    像用トナー。 3、キノンイミン染料、アゾ系開始剤を式X≧5、y≧
    0.35 x’・2〔ここでXは不飽和単量体に対する
    キノンイミン染料の重量%、yは不飽和単量体に対する
    アゾ系開始剤の重量%〕を満足する範囲で共存させて不
    飽和単量体を重合して得られる染料組成物を含む静電粉
    体塗料。
JP58175823A 1983-09-22 1983-09-22 静電荷現像用トナー Expired - Lifetime JPH0743547B2 (ja)

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GB08423267A GB2147905B (en) 1983-09-22 1984-09-14 Dye composition and use thereof
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