KR20060136313A - 정대전성 하전 제어제 및 그것을 이용한 토너의 하전 제어방법 - Google Patents

정대전성 하전 제어제 및 그것을 이용한 토너의 하전 제어방법 Download PDF

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KR20060136313A
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오리엔트 가가쿠 고교 가부시키가이샤
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정대전성 하전 제어제는, 하기 화학식(1)
Figure 112006044196992-PAT00001
(화학식(1) 중, [A]-은 황산 에스테르계 음이온)
로 표시되는 규소 착체 화합물을 포함하고 있다. 정전하상 현상용 정대전성 토너는, 상기 정대전성 하전 제어제가 포함되어 있다. 정전하상 현상용 정대전성 토너의 하전 제어 방법은, 상기 토너를 마찰에 의해 양으로 대전시키는 것이다.
정대전성 토너, 하전 제어제, 규소 착체 화합물

Description

정대전성 하전 제어제 및 그것을 이용한 토너의 하전 제어 방법{Positive Electrified Charge Control Agent and Charge Control Method of Toner Using It}
도 1은 본 발명을 적용하는 정대전성 하전 제어제에 포함되는 규소 착체 화합물 중간체의 액체 크로마토그래피 질량 분석의 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명을 적용하는 정대전성 하전 제어제에 포함되는 규소 착체 화합물의 액체 크로마토그래피 질량 분석의 결과를 나타내는 도면이다.
본 발명은 정전하상 현상용 토너나 분체 도료에 사용되는 정대전성 하전 제어제, 그 하전 제어제를 포함하는 정전하상 현상용 정대전성 토너, 그 하전 제어제를 포함하는 하전 부여 조성물, 그 조성물로 형성되어 토너에 하전을 부여하는 부재 및 토너의 하전 제어 방법에 관한 것이다.
복사기나 프린터, 팩시밀리 등에 이용되고 있는 전자 사진은, 마찰 대전시킨 토너에 의해 감광체 상의 정전하상을 현상하고, 기록지 상에 전사해서 정착시켜서, 복사나 인쇄를 하는 것이다.
토너에는 2성분 토너와 1성분 토너가 있다. 2성분 토너를 이용한 현상 방식은, 예를 들면 토너와 그것에 하전을 부여하는 자성 입자인　캐리어를 혼합한 현상제를 이용하는 것인데, 토너와 캐리어가 마찰하는 것에 의해서 토너가 대전하고, 토너를 캐리어에 의해 반송해서 감광체에 정전적으로 부착시켜 현상하는 것이다. 한편, 1성분 토너를 이용한 현상 방식은 예를 들면 금속 블레이드와 현상 슬리브(sleeve)와의 간극으로 토너를 마찰 대전시킨 후, 잠상 전계(latent electric field)에 의해 토너를 감광체에 비행시켜서 현상하는 것이다.
이와 같은 토너의 대전성은 전자 사진의 현상 속도를 높이고, 선명한 화상을 형성하는데있어 중요한 인자이다. 그래서 토너의 대전량을 적절하게 제어해서 안정화시키고, 대전의 상승 속도를 빠르게 하거나 하기 위해서, 토너에 토너용 수지와 함께 하전 제어제가 첨가되어 있다. 하전 제어제에는 양 대전용의 것과, 음 대전용의 것이 있다. 양 대전용 하전 제어제는, 예를 들면 특개소 제 63-206768호 공보, 특개소 제 62-62369호 공보에 개시되고, 음 대전용 하전 제어제는 예를 들면 특개 평 제 3-276166호 공보에 개시되어 있다. 이들 특허 문헌에 개시된 하전 제어제는 모두 중심 원자인 알루미늄, 주석, 납, 코발트, 철, 니켈, 아연, 크롬, 구리, 바륨, 베릴륨 등의 금속 원자에, 유기 배위자가 배위한 유기 금속 착체 화합물이다. 특개평 제 4-293057호 공보에 개시되어 있는 하전 제어제는, 중심 원자인　규소에 유기 배위자가 배위한 것이고, 음 대전용 하전 제어제이다. 이 때문에, 이것을 사용한 토너는 음 대전 토너로 되고, 감광체 상에 정 대전한 정전하상의 현상에 사용 되는 것이다.
복사나 인쇄의 속도를 고속화하면서 고화질화도 실현하기 위해, 토너는 종래의 것보다도 대전 특성이나 대전 안정성이 뛰어난 것이 요구되고 있다. 뿐만 아니라 토너 및 거기에 포함되는 하전 제어제는, 보존 안정성, 또한 최근의 경향으로서 환경에 대한 안전성이 우수한 것도 요구되고 있다.
또한, 구조체 표면의 전하에 정전기 대전한 분체 도료를 끌어당기고, 도금하는 정전 분체 도장에 사용되는 분체 도료에 있어서도 적당한 대전 특성이나, 대전 안정성을 갖는 하전 제어제가 요구되고 있다.
때로는, 이와 같은 하전 제어제가 첨가된 토너는 마찰 대전일 때, 토너 입자 사이의 마찰, 캐리어와의 충돌, 감광체와의 마찰 등에 의해, 표면에 노출하고 있는 하전 제어제가 탈락해 버리고, 캐리어 등을 오염시켜 버리거나, 충분한 대전성을 발현할 수 없게 되거나, 화상 농도의 저하나 흐려짐에 의한 화상 품질의 저하를 일으키거나 할 수 있다.
토너에 하전 제어제를 첨가해서 토너를 대전시키는 방법의 대체로서, 특개 제 2004-341456호 공보에는, 현상을 위해 필요한 전하를 토너에 부여하기 위해서, 토너에 접촉해서 대전시키는 하전 제어제가 노출된 캐리어 등의 전하 부여 부재가 개시되어 있다.
복사나 인쇄의 속도를 고속화하면서 고화질화 하기 위해서, 토너에 충분한 전하를 부여하고, 종래보다도 한층 우수한 대전 특성이나 대전 안정성을 발현시키며, 게다가 환경에 대해서 안전하고 장기간 사용할 수 있는 전하 부여 부재도 요구 되고 있다.
본 발명은 이와 같은 상황을 감안해서 이루어진 것으로, 정전하상 현상용 토너나 분체 도료에 양호한 정대전성을 발현시키는 하전 제어제 및 이 하전 제어제를 포함하고, 대전 안정성, 보존 안정성, 내환경성이 우수하고, 현상해서 우수한 품질의 화상을 형성시키는 정전하상 현상용 정대전성 토너를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 이 토너를 사용한 전하 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.
또한, 정전 사진용 토너에 음의 전하를 부여해서 우수한 대전 특성이나 대전 안정성을 발현시키는 전하 부여 부재의 원재료로 된 전하 부여 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 전하 부여 조성물을 이용해서 형성되고, 충분한 전하 부여성과 내 마찰 강도와 내구성을 갖고, 환경에 대해서 안전한 전하 부여 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 이 전하 부여 부재를 사용한 정전 사진용 토너의 하전 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 이루어진 특허청구 범위의 청구항 1에 기재된 본 발명의 정대전성 하전 제어제는, 하기 화학식(1)
Figure 112006044196992-PAT00002
(화학식(1) 중, R1, R3 은 수소 원자, 히드록시기, 히드록시알킬기, 카르복실기, 알콕시 카르보닐기, 포르밀기, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아실기, 알케닐기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 알리사이클릭기, 치환기를 가져도 좋은 아랄킬기, 치환기를 가져도 좋은 아릴기로부터 선택되는 동일 또는 다른 기; R2 은 질소 원자 또는 치환기를 가져도 좋은 탄소 원자; [A]-은 황산 에스테르계 음이온을 나타낸다)
로 표시되는 규소 착체 화합물을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 기재된 정대전성 하전 제어제는 청구항 1에 기재된 것으로, 상기 규소 착체 화합물이, 하기 화학식(2)
Figure 112006044196992-PAT00003
(화학식(2) 중, R4은 탄소수 1∼8을 가지며, 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기; R5 은 탄소수 1∼8을 가지며, 알킬기, 알케닐기, 또는 무치환 또는 탄소수 1∼8인 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기가 치환한 아릴기; [A]-은 상기와 동일하다)
로 표시되는 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 기재된 정대전성 하전 제어제는 청구항 2에 기재된 것으로, 상기 화학식(2) 중, R4는 탄소수 1∼8의 상기 알킬기; R5는 이소프로필기, tert-부틸기, 이소부틸기, tert-옥틸기, 또는 무치환 또는 탄소수 1∼8인 알킬기, 또는 알콕시기가 치환한 아릴기인 것을 특징으로 한다.
청구항 4에 기재된 정대전성 하전 제어제는 청구항 2에 기재된 것으로, 상기 화학식(2)의 규소 착체 화합물이, 하기 화학식(3)
Figure 112006044196992-PAT00004
(식(3) 중, R4 및 R5 은 상기와 동일하고, Ｘ는 할로겐 원소를 나타낸다.)
로 표시되는 β-디케톤 규소 화합물과, 황산 에스테르계 음이온성 유기 화합물을 반응시켜 수득한 화합물인 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 기재된 정대전성 하전 제어제는 청구항 4에 기재된 것으로, 상기 화학식(3)의 상기 β-디케톤 규소 화합물 유래의 잔존 할로겐 함유량의 최대가 0.2％인 것을 특징으로 한다.
청구항 6에 기재된 정대전성 하전 제어제는 청구항 4에 기재된 것으로, 상기 황산 에스테르계 음이온성 유기 화합물이, 알킬 황산 에스테르 또는 그 염, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 에스테르 또는 그 염, 또는 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 황산 에스테르 또는 그 염인 것을 특징으로 한다.
청구항 7에 기재된 정대전성 하전 제어제는 청구항 6에 기재된 것으로, 상기 알킬 황산 에스테르, 상기 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 에스테르, 및 상기 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 황산 에스테르가 탄소수 8∼18로 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
동일하게 청구항 8에 기재된 정전하상 현상용 정대전성 토너는 청구항 1∼7 중 어느 하나에 기재된 정대전성 하전 제어제가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 9에 기재된 정전하상 현상용 정대전성 토너는 청구항 8에 기재된 것으로, 상기 정대전성 하전 제어제 0.1∼10 중량부와, 토너용 수지 100중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
동일하게 청구항 10에 기재된 정전하상 현상용 정대전성 토너의 하전 제어 방법은, 청구항 8에 기재된 토너를 마찰에 의해, 정으로 대전시키는 것을 특징으로 한다.
동일하게 청구항 11에 기재된 전하 부여 조성물은 청구항 1∼7 중 어느 하나에 기재된 정대전성 하전 제어제와, 용매 및／또는 분산제가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
동일하게 청구항 12에 기재된 전하 부여 부재는 정전 사진용 토너에 접촉하여 전하를 부여하는 캐리어 분말, 현상 슬리브 및 블레이드 중 어느 하나가, 청구항 11에 기재된 전하 부여 조성물로 코팅 또는 성형되어 있고, 상기 규소 착체 화합물을 노출시키고 있는 것을 특징으로 한다.
동일하게 청구항 13에 기재된 정전 사진용 토너의 하전 제어 방법은, 청구항 12에 기재된 전하 부여 부재와, 정전 사진용 토너를 접촉시켜서 마찰시키는 것에 의해, 그 토너를 대전시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 화학식 (1) 및 (2)로 나타낸 구조식은, 하기 화학식(4) 또는 (5)로 표기되는 경우가 있다.
Figure 112006044196992-PAT00005
Figure 112006044196992-PAT00006
본 발명의 정대전성 하전 제어제는 정 하전 제어성을 갖는 β-디케톤 규소 화합물과 황산 에스테르계 음이온성 유기 화합물로부터 얻어지는 것과 같은 염이기 때문에, 정전하상 현상용 정대전성 토너나 분체 도료에 양호한 정대전성을 발현시킨다.
이 하전 제어제를 포함하는 정전하상 현상용 정대전성 토너는 대전 안정성, 보존 안정성, 내환경성이 뛰어나다. 대전시킨 이 토너를 이용해서 현상된 화상은, 품질이 뛰어나다. 또한 이 토너는 이 정대전성 하전 제어제를 포함하고 있는 것에 기인해서, 고온 고습으로부터 저온 저습까지의 가혹한 환경하 또는 환경 변화에 의한 토너 대전량의 변동이 억제되어 있어 환경 안정성이 뛰어나다.
본 발명의 정대전성 하전 제어제가 포함되어 있는 하전 부여 조성물은 정전 사진용 토너에, 부전하를 부여하여 양호한 대전 특성이나 대전 안정성을 발현시키기 위한 것이다. 이 하전 부여 조성물은 내열성, 보존 안정성, 환경에 대한 안전성의 면에서 특히 뛰어나다.
이 전하 부여 조성물로 코팅되거나 성형되거나 하여 형성된 하전 부여 부재는 빠른 상승 속도로 토너에 전하를 부여한다. 이 하전 부여 부재는, 모노크 롬(monochrome)의 토너뿐만 아니라, 폭넓게 각종 유채색의 토너에 전하를 부여하는데도 사용된다. 이 하전 부여 부재는 내구성이 뛰어나기 때문에, 교환하지 않아도 장기간 연속해서 사용할 수 있다.
이 하전 부여 부재를 이용한 정전 사진용 토너의 하전 제어 방법은, 무기, 유기를 불문하고 모든 종류의 감광체 상의 정전하상을 현상하는데도 적합하다. 또한, 보통 종이뿐만 아니라 가공지, 가공 필름 등의 전사 기록 매체로의 현상에 적합하다. 현상된 토너상은, 광범한 온도 영역에 있어서 정착성을 갖고 있다. 정착된 화상은 명료하고 바탕 흐림(fogginess)이 생기지 않으며, 비 오프셋성을 갖고, 장시간 동안 품질이 떨어지지 않는다.
이 정전 사진용 토너의 하전 제어 방법에 의하면, 토너에 하전 제어제를 함유시키지 않아도 좋기 때문에, 캐리어 분말, 현상 슬리브, 금속 블레이드나 자성체 블레이드 등의 하전 부여 부재가 오염되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위는 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 정대전성 하전 제어제는, 상기 화학식(1)으로 표시된 규소 착체 화합물을 유효 성분으로서 1종 또는 2종 이상 포함하는 것이다.
상기 화학식(1) 중, R1, R3 은 동일 또는 다른 기이고, 수소 원자; 히드록시기; 히드록시알킬기; 카르복실기; 알콕시 카르보닐기; 포르밀기; Cl, Br, I, F로 예시되는 할로겐 원자; 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, tert-옥틸기로 예시된 탄소수 1∼18의 알킬기; 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기로 예시된 탄소수 1∼18의 알콕시기; 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기, 벤조일기로 예시된 아실기; 비닐기, 알릴기(-CH2CH＝CH2), -C(CH3)＝CH2로 예시된 알케닐기; 니트로기; 시아노기; 아미노기; 치환기를 갖고 있어도 갖고 있지 않아도 좋고, 시클로 프로페닐기, 시클로 부틸기, 시클로 헥실기, 시클로 헵틸기와 같은 탄소수 3∼7의 시클로 알킬기로 예시된 알리사이클릭(alicyclic)기; 치환기를 갖고 있어도 갖고 있지 않아도 좋고, 벤질기, α,α'-디메틸 벤질기로 예시된 아랄킬기; Cl, Br, I, F와 같은 할로겐 원자나 탄소수 1∼18의 알킬기로 예시된 치환기를 갖고 있어도 갖고 있지 않아도 좋고, 페닐기, 톨일(tolyl)기, 나프틸기로 예시된 아릴기를 들 수 있다. 동일하게 R2는 질소 원자, 또는 치환기를 갖고 있어도 갖고 있지 않아도 좋은 탄소 원자를 들 수 있다. 동일하게 [A]-은 황산 에스테르계 음이온성 유기 화합물로부터 수득한 황산 에스테르계 음이온을 들 수 있다.
규소 착체 화합물은, 정대전성 하전 제어제나 토너에 이용하는데 필요한 적당한 융점이나, 우수한 토너용 수지로의 상용성(solubility)을 조절하기 위해 상기 화학식(2)으로 나타내는 것이면, 더욱 바람직하다.
상기 화학식(2) 중, R4는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 옥틸기, tert-옥틸기로 예시된 탄소수 1∼8의 알킬 기; 비닐기, 알릴기(-CH2CH＝CH2), -C(CH3)＝CH2로 예시된 탄소수 2∼8의 알케닐기; 또는 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기로 예시된 탄소수 1∼8의 알콕시기이다. R5는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 옥틸기, tert-옥틸기로 예시된 탄소수 1∼8의 알킬기 또는 비닐기, 알릴기(-CH2CH＝CH2),-C(CH3)＝CH2로 예시된 탄소수 2∼8의 알케닐기, 또는 무치환이라도 좋고, 탄소수 1∼8인 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기가 치환하고 있어도 좋은 페닐기, 톨일(tolyl)기, 나프틸기로 예시된 아릴기를 들 수 있다. [A]-은 상기와 동일하다.
화학식(2) 중, R4는 탄소수 1∼8의 상기 알킬기이라면 더욱 바람직하고, 이소프로필기, tert-부틸기, tert-옥틸기이라면 또한 더욱 바람직하다. R5는 이소프로필기, tert-부틸기, 이소부틸기, tert-옥틸기, 또는 무치환 또는 탄소수 1∼8인 알킬기, 알콕시기가 치환한 상기 아릴기이라면 더욱 바람직하다.
상기 화학식(1) 또는 (2)의 [A]-를 형성하는데 사용되는 황산 에스테르계 음이온성 유기 화합물로서, 알킬 황산 에스테르 또는 그 염, 제 2 고급 알코올 황산 에스테르 또는 그 염, 올레핀 황산 에스테르 또는 그 염, 지방산 에틸렌 글리콜라이드(glycolide) 황산 에스테르 또는 그 염, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 에스테르 또는 그 염, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 황산 에스테르 또는 그 염, 지방산 모노글리세라이드(monoglyceride) 황산 에스테르 또는 그 염, 지방산 다가 알코올 황산 에스테르 또는 그 염, 황산화유, 지방산 알킬 황산 에스테르 또는 그 염, 지방산 아미드 황산 에스테르 또는 그 염, 지방산 아닐리드(anilide) 황산 에스테르 또는 그 염, 또는 지방산 모노 알카놀 아미드(monoalkanolamide) 황산 에스테르 또는 그 염 등이 바람직하다.
그 중에서 특히 바람직하게는, 알킬 황산 에스테르 또는 그 염; 반복 단위의 반복 수가 2∼12이고, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 에스테르 또는 그 염, 또는 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 황산 에스테르 또는 그 염이다.
상기 알킬 황산 에스테르나 그 염은, 예를 들면 하기 화학식(a)
R6-O-SO3-M1　··· (a)
(화학식(a) 중, R6은 알킬기이고, 바람직하게는 탄소수 8∼18의 알킬기이며, 특히 바람직하게는 탄소수 12의 도데실기이다. M1은 H, Na나 K 등의 알칼리 금속, Ca 등의 알칼리토류금속, NH4, 또는 알카놀아민 또는 알카놀암모늄을 나타낸다)로 표시되는 것이다.
상기 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 에스테르나 그 염은, 예를 들면 하기 화학식(b)
R7-O-(CH2CH2O)n1-SO3-M2 　··· (b)
(화학식(ｂ) 중, R7은 알킬기이고, 바람직하게는 탄소수 8∼18의 알킬기이며, 특히 바람직하게는 탄소수 12의 도데실기이다. n1은 2이상의 수를 나타낸다. M2은 H, Na나 K 등의 알칼리 금속, Ca 등의 알칼리토류금속, NH4, 또는 알카놀아민 또는 알카놀암모늄을 나타낸다)로 표시되는 것이다.
상기 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 황산 에스테르나 그 염은, 예를 들면 하기 화학식(c)
Figure 112006044196992-PAT00007
(화학식(c) 중, R8은 알킬기이고, 바람직하게는 탄소수 8∼18의 알킬기이며, 특히 바람직하게는 탄소수 12의 도데실기이다. n2는 2이상의 수를 나타낸다. M3은 H, Na나 K 등의 알칼리 금속, Ca 등의 알칼리토류금속, NH4, 또는 알카놀아민 또는 알카놀암모늄을 나타낸다)로 표시되는 것이다.
이 정대전성 하전 제어제는, 규소 착체 양이온과 황산 에스테르계 음이온과의 염을 형성시켜서, 상기 화학식(1)의 규소 착체 화합물을 얻고, 그것을 유효 성분으로서 함유시키는 것에 의해 제조한 것이다. 구체적으로는 이하의 공정을 거쳐 제조된다.
우선 제 1공정에 있어서, 사염화 규소로 예시된 할로겐화 규소나 테트라 에톡시 실란과 같은 규소화제에, 히드록실기와 카르보닐기를 갖는 하기 화학식(6)
Figure 112006044196992-PAT00008
(화학식(6)중, R1, R2, R3 은 상기 화학식(1)과 동일하다.)로 표시된 화합물을 반응시키면, 규소화제에 유래하는 규소가 중심 원자로 되고 거기에 히드록실기 유래의 산소가 공유 결합하며, 또한 카르보닐기가 배위 결합하여, 하기 화학식(7)
Figure 112006044196992-PAT00009
(화학식(7)중, R1, R2, R3 은 상기 화학식(1)과 동일하다. [E]-은 음이온을 나타낸다)로 표시되는 규소 착체 중간체를 얻을 수 있다. 이 [E]-은 일반적으로 규소 화제에 유래하는 음이온이다.
고수율, 고순도로 규소 착체 중간체를 얻는 데에는, 규소화제로서, 사염화 규소로 예시된 할로겐화 규소를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 화학식(6)으로 표시된 화합물과 사염화 규소를 반응시킨 경우, [E]-은 하기 화학 반응식(8)에서 나타낸 것과 같이, 할로겐 음이온 [X]-로 된다.
계속해서 제 2공정에 있어서, 이 규소 착체 중간체에, 황산 에스테르계 음이온성 화합물 D-O-SO3-M4를 반응시키고, 하기 화학 반응식(8)에서 나타낸 것과 같이, [E]- 예를 들면 상기 [X]-로부터, [A]-인 황산 에스테르계 음이온 [D-O-SO3]-에 이온 변환시키면, 상기 화학식(1)로 표시된 규소 착체 화합물을 얻을 수 있다.
Figure 112006044196992-PAT00010
(화학반응식(8) 중, R1, R2, R3, [A]-은 화학식(1)과 동일하다. [X]-은 할로겐 음이온, D-O-SO3-M4 은 황산 에스테르계 음이온성 유기 화합물을 나타낸다)
본 발명의 중요한 특징은, 규소 착체 화합물 중의 대이온이, 황산 에스테르계 음이온인　점이다. 본 발명의 규소 착체 화합물을 포함한 정대전성 하전 제어제는, 본 발명을 적용하지 않은, 대이온이 황산 에스테르계 음이온 이외의 각종 음이 온, 예를 들면 술폰산계 음이온으로 되어 있는 하전 제어제 보다도, 대전 특성, 특히 환경 안정성이 향상되는 우수한 효과를 갖는다.
또한, 상기의 이온 교환 반응시에, 잔존 할로겐 함유량이 0.2％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1％ 이하로 하는 것이, 정대전성 하전 제어제의 대전 특성을 향상시키는데도 중요한 인자로 된다. 이와 같은 잔존 할로겐 함유량이 적다고 하는 바람직한 실시예에 의해, 나아가 대전 안정성, 보존 안정성, 내환경성이 한층 향상한다.
본 발명의 한층 바람직한 실시예로서, 하기 화학반응식(9)
Figure 112006044196992-PAT00012
로 표시되는 바와 같이, 대이온이 할로겐 음이온 [X]-인 디케톤 규소 착체 중간체를, 대이온이 황산 에스테르계 음이온 [A]-인 디케톤 규소 착체 화합물로 이온 변환하는 예를 나타낼 수 있다.
본 발명의 하전 제어제는 전도도가 최대 300μS이면 바람직하고, 최대 200μS이면 더욱 바람직하다. 하전 제어제는 전도도가 낮을수록 대전 특성이 향상한다.
전도도는 그 화합물 2g을 순수한 물 100㎖에 가하고, 5분간 끓인 후, 증발분 의 수분을 추가하여 실온까지 냉각한 후, 여과액을 전기 전도시키는 방법에 의해 측정된 전기 전도도이다.
이하에, 정대전성 하전 제어제에 사용되는 규소 착체 화합물의 구체적인 예로서, 정 전하 제어성을 갖는 β- 디케톤 규소 화합물을 나타낸다. 다만, 물론 본 발명은 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
Figure 112006044196992-PAT00013
(t-C4H9 은 터셔리(tertiary)-부틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00014
(t-C4H9 은 터셔리-부틸기, n3은 2이상의 수, R9은 Ｃ12H25를 주성분으로 하는 기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00015
(t-C4H9 은 터셔리-부틸기, n4는 2이상의 수, R10 은 Ｃ9H19를 주성분으로 하는 기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00016
(t-C4H9은 터셔리-부틸기, i-Ｃ3H7은 이소프로필기, n5는 2이상의 수, R11 은 Ｃ12H25를 주성분으로 하는 기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00017
(t-C4H9은 터셔리-부틸기, i-Ｃ3H7은 이소프로필기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00018
(t-C4H9은 터셔리-부틸기, i-Ｃ3H7은 이소프로필기, n6은 2이상의 수, R12은 Ｃ9H19를 주성분으로 하는 기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00019
(i-Ｃ3H7은 이소-프로필기, t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기, n7은 2이상의 수, R13 은 Ｃ9H19를 주성분으로 하는 기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00020
(i-Ｃ3 H7 은 이소프로필기, t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00021
(t-Ｃ8H17은 터셔리-옥틸기, t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기, n8은 2이상의 수, R14은 Ｃ12H25를 주성분으로 하는 기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00022
(t-Ｃ8H17은 터셔리-옥틸기, t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00023
(t-Ｃ4H9 은 터셔리-부틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00024
(t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00025
(t-Ｃ4H9 은 터셔리-부틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00026
(i-Ｃ3H7은 이소프로필기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00027
(t-Ｃ8H17은 터셔리-옥틸기, n9는 2이상의 수, R15은 Ｃ12H25를 주성분으로 하는 기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00028
(t-Ｃ4H9 은 터셔리-부틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00029
(t-Ｃ4H9 은 터셔리-부틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00030
(i-Ｃ3H7은 이소프로필기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00031
(t-Ｃ8H17은 터셔리-옥틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00032
(t-Ｃ4H9 은 터셔리-부틸기, t-Ｃ8H17 은 터셔리-옥틸기를 나타낸다.)
Figure 112006044196992-PAT00033
(t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기를 나타내고, i-Ｃ4H9은 이소부틸기를 나타내며, n10은 2이상의 수를 나타내고, R16 은 Ｃ9H19를 주성분으로 하는 기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00034
(t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기를 나타내고, i-Ｃ4H9은 이소부틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00035
(t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기를 나타낸다)
Figure 112006044196992-PAT00036
(t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기를 나타낸다)
정대전성 하전 제어제는 이들 규소 착체 화합물 중, 단일 화합물을 포함하고 있어도 좋고, 다른 구조의 양이온이나 음이온을 갖는 화합물을 복수개 포함하고 있 어도 좋다. 또한, 종래 사용되고 있던 하전 제어제를 공존시켜도 좋다.
본 발명의 정전하상 현상용 정대전성 토너는, 상기의 정대전성 하전 제어제를 포함하는 것이다. 이 하전 제어제 0.1∼10 중량부와, 토너용 수지 100중량부를 포함하고 있는 것이 바람직하고, 하전 제어제가 0.5∼5 중량부이라면 보다 바람직하다. 또한 착색제를 포함하고 있어도 좋다.
정전하상 현상용 정대전성 토너는, 토너용 수지에, 하전 제어제와 착색제가 반죽되어 내부에 첨가된 것이 바람직하다. 또는 토너용 수지와 착색제를 포함하는 모(母)입자의 표면에, 하전 제어제를 포함하는 자(子)입자를 부착시킨 것이라도 좋다. 모입자가 하전 제어제를 포함하고 있어도 좋고, 자입자가 토너용 수지를 포함하고 있어도 좋다.
정전하상 현상용 정대전성 토너는, 이 하전 제어제, 토너용 수지, 착색제, 및 토너의 품질을 향상시키기 위해 필요에 따라 적절히 사용되는 자성 재료나 유동성 개질제나 오프셋 방지제를 포함하는 것이라도 좋다.
토너용 수지는, 시판의 결착 수지, 예를 들면 스티렌 수지, 스티렌-아크릴 수지, 스티렌-부타디엔 수지, 스티렌-말레산 수지, 스티렌-비닐 메틸에테르 수지, 스티렌-메타 아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리에스테르수지, 폴리프로필렌 수지와 같은 열가소성 수지; 페놀 수지, 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지를 들 수 있다. 이들 수지를 단독으로 이용해도 좋고, 복수 종 혼합해서 이용해도 좋다.
이 토너용 수지를, 감법혼색에 의한 풀 컬러용 토너, 또는 오버헤드 프로젝터(OHＰ)용 토너에 혼합해서 이용하기 위해서는 토너용 수지가 투명성을 갖는 것, 토너 상에 색조 장애가 생기지 않을 정도의 대략 무색인　것, 하전 제어제와의 상용성이 양호한 것, 적당한 열 또는 압력 하에서 유동성을 갖는 것, 미립화가 가능한 것이 요구된다. 그와 같은 토너용 수지로서, 스티렌 수지, 아크릴 수지, 스티렌-아크릴 수지, 스티렌-메타 아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리에스테르수지인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 하전 제어제를 정전 분체 도료에 함유시켜서, 도료 중의 수지 분체의 전하를 제어하거나 증강하거나 하는 경우, 도료 중의 수지로서는, 예를 들면, 아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지와 같은 열가소성 수지; 페놀계 수지, 에폭시계 수지와 같은 열경화성 수지를 들 수 있다. 이들 수지를, 단독으로 이용해도 좋고, 복수 종 혼합해서 이용해도 좋다.
컬러용 토너의 착색제 또는 정전 분체 도료용 착색제로서, 염료, 안료를 단독으로 이용해도 좋고, 복수 종 배합해서 이용해도 좋다.
컬러용 토너를 위한 착색제로서, 예를 들면 퀴노프타론 옐로(quinophtharone yellow), 한자(hansa)옐로, 이소인돌리논 옐로, 벤지딘 옐로, 페리논 오렌지, 페리논 레드, 페릴렌 마룬, 로다민(rhodamine) 6G 레이크, 퀴나크리돈 레드, 로즈벤갈(rose bengale), 구리 프탈로시아닌 블루, 구리 프탈로시아닌 그린, 디케토피롤로피롤 안료와 같은 유기 안료; 카본 블랙, 티탄 화이트, 티탄 옐로, 군청색, 코발트 블루(cobalt blue), 적갈색, 알루미늄 분말, 브론즈(bronze)와 같은 무기물 안료나 금속 가루; 아조계 염료, 퀴노프타론계 염료, 안트라퀴논계 염료, 크산탄계(xanthene) 염료, 트리페닐 메탄계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 인도 페놀계 염 료, 인도 아닐린계 염료와 같은 유용성 염료나 분산 염료; 로진(rosin), 로진 변성 페놀, 로진 변성 말레인산과 같은 수지에 의해 변성된 트리 아릴 메탄계 염료; 고급 지방산이나 수지 등으로 가공된 염료나 안료를 들 수 있다. 컬러용 토너에는 이들 착색제를 단독으로 배합하고 있어도 좋고, 복수 종 배합하고 있어도 좋다. 풀 컬러용의 삼원색 토너의 조정에 적합하게 사용할 수 있는 것은 분광 특성이 양호한 염료나 안료이다.
또한, 유채색의 모노컬러용 토너를 위한 착색제로서, 동색계의 안료와 염료, 예를 들면 로다민계의 안료와 염료, 퀴노프타론계의 안료와 염료, 프탈로시아닌계의 안료와 염료를 적절히 배합해서 이용할 수 있다.
자성 재료로서, 예를 들면 철, 코발트, 페라이트(ferrite)로 예시된 강자성 재료제 미분체를 들 수 있다. 유동성 개질제로서 예를 들면, 실리카, 산화알루미늄, 산화 티탄을 들 수 있다. 오프셋 방지제로서 예를 들면, 왁스, 저분자량의 올레핀 왁스를 들 수 있다.
정전하상 현상용 정대전성 토너는, 이하와 같이 해서 제조된다. 하전 제어제, 토너용 수지, 착색제 및 필요에 따라 자성 재료나 유동성 개질제나 오프셋 방지제를 볼 밀(ball mill)과 같은 혼합기에 의해 충분히 혼합한 후, 그 혼합물을 가열 롤(roll), 니더(needer), 압출기와 같은 열 혼련기를 이용해서 용융 혼련한다. 그 혼련물을 냉각 고화시킨 후, 그 고화물을 분쇄 및 분급하는 것에 의해, 분쇄법 토너 입자인　평균 입경 5∼20μm의 1성분 토너를 얻을 수 있다.
이 밖에, 각 성분의 용액을 분무 건조해서 토너 입자를 얻는 방법이나, 현탁 중합 법, 유화 중합법 등도 채용할 수 있다. 현탁 중합법은 토너용 수지의 단량체, 하전 제어제, 착색제 및 필요에 따라 자성 재료나 유동성 개질제나 오프셋 방지제와 중합 개시제나 가교제나 이형제와 같은 첨가제를 균일하게 용해 또는 분산시켜서 단량체 조성물로 한 후, 이 단량체 조성물을 분산 안정제를 함유하는 연속층 중, 예를 들면 수상 중에, 적당한 분산기를 이용해서 분산시키면서 중합 반응을 행하게 하는 것에 의해, 원하는 입경을 갖는 토너의 입자를 얻을 수 있다.
이와 같은 중합성 단량체로서, 예를 들면 스티렌, 메틸스티렌과 같은 스티렌 유도체; 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 메타 아크릴산 에틸, 메타 아크릴산 n-부틸과 같은 (메타)아크릴산 에스테르 류; 아크릴로니트릴(acrylonitrile), 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드와 같은 비닐계 단량체를 들 수 있다.
분산 안정제로서, 계면활성제 예를 들면 도데실 벤젠술폰산 나트륨; 유기 분산제 예를 들면 폴리비닐 알코올, 메틸셀룰로오스, 메틸히드록시 프로필 셀룰로오스; 무기물 분산제 예를 들면, 인산칼슘이나 인산마그네슘이나 인산 알루미늄과 같은 인산 다가 금속염 미분체, 탄산칼슘이나 탄산마그네슘과 같은 탄산염 미분체, 메타 규산칼슘, 황산칼슘, 황산바륨, 수산화칼슘, 수산화알루미늄을 들 수 있다.
중합 개시제로서 예를 들면, 2,2'-아조 이소부티로니트릴(isobutyronitrile)이나 아조비스 부티로니트릴(butyronitrile)과 같은 아조계 또는 디아조(diazo)계 중합 개시제; 벤조일 퍼옥사이드(peroxide)와 같은 과산화물계 중합 개시제를 들 수 있다.
또한, 정전하상 현상용 정대전성 토너는, 다음과 같은 방법으로도 제조할 수 있다. 하전 제어제를 포함하는 상기의 분쇄법 토너 입자 또는 중합법 토너 입자를 모입자로 하여, 이 모입자의 표면에, 하전 제어제의 입자만으로 이루어진 자입자, 또는 하전 제어제 분산성의 수지에 10∼90 중량％의 하전 제어제가 분산된 입자로 이루어진 자입자를 부착시키는 것에 의해, 토너를 얻을 수 있다.
자입자를 모입자 표면에 부착시키는 방법으로서 예를 들면, 외첨 방법, 또는 혼성화(hybridization) 시스템에 의해 자입자를 모입자에 박아 넣는 방법을 들 수 있다. 하전 제어제 분산성의 수지로서, 예를 들면 스티렌 수지, 스티렌-아크릴 수지, 스티렌-부타디엔 수지, 스티렌-말레인 수지, 스티렌-비닐 메틸에테르 수지, 스티렌-메타 아크릴산 에스테르 공중합체, 페놀 수지, 에폭시 수지, 파라핀 왁스, 아크릴 수지, 폴리에스테르계 수지를 들 수 있다. 이들 수지를 단독으로 이용해도 좋고, 복수 종 혼합해서 이용해도 좋다.
하전 제어제를 포함하는 분쇄법 토너 입자 또는 중합법 토너 입자를 모입자로 하는 예에 대해서 나타냈지만, 하전 제어제를 포함하지 않는 분쇄법 토너 입자 또는 중합법 토너 입자를 모입자로 해도 좋다.
이 정전하상 현상용 정대전성 토너를 이용한 2성분 현상제는, 이 토너와 캐리어를 혼합해서 제조한 것으로, 2성분 자기 브러시 현상법 등에 의해 현상할 때에 사용된다. 이 캐리어로서, 예를 들면, 입경 50∼200μm 정도의 철가루, 니켈 가루, 마그네타이트 가루, 페라이트 가루, 유리 비즈 및 이들 표면을 아크릴산 에스테르 공중합체, 스티렌-아크릴산 에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴산 에스테르 공중합체, 실리콘 수지, 폴리아미드 수지 또는 불화 에틸렌계 수지로 코팅한 것을 들 수 있다.
이 정전하상 현상용 정대전성 토너를 이용한 1성분 현상제는, 이 토너의 제조시에, 예를 들면 철가루, 니켈 가루, 페라이트 가루와 같은 강자성 재료의 미분체를 적당량 첨가 분산시킨 것으로, 접촉 현상법, 점핑 현상법 등에 의하여 현상할 때에 사용된다.
본 발명의 전하 부여 조성물은, 상기 화학식(1)으로 표시된 규소 착체 화합물을 유효 성분으로 하는 정대전성 하전 제어제와, 용매 및／또는 분산제가 포함된 것이다. 상기 규소 착체 화합물은 규소 착체 화합물을 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상의 것을 병용해도 좋다. 용매 및／또는 분산제 100중량부에 대해서, 규소 착체 화합물이 0.5∼200중량부 포함되어 있는 것이 매우 적합하고, 또한 2∼100중량부로 되는 것과 같은 비율로 이용하는 것이 바람직하다.
전하 부여 조성물에 포함되는 용매 또는 분산제는, 예를 들면 친수성 용제나, 소수성 유기 용제이다. 친수성 유기 용제는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올과 같은 알코올류; 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르와 같은 글리콜에테르류; 아세톤, 메틸에틸 케톤, 메틸이소 부틸 케톤, 시클로헥사논과 같은 케톤류; N,N-디메틸 포름알데히드, N,N-디메틸 아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸 설폭사이드와 같은 비프로톤(proton)성 극성 용제를 들 수 있다. 소수성 유기 용제는 크실렌, 톨루엔과 같은 방향족계 용제; 헥산과 같은 탄화 수소계 용제를 들 수 있다. 이들 용제는 단독으로 사용되어도 좋고, 복수 혼합해서 사용되어도 좋다.
분산제는, 분산용 수지라도 좋다. 이와 같은 수지로서, 폴리 메틸아크릴레이트 수지, 폴리 메틸메타크릴레이트와 같은 폴리(메타)아크릴레이트 수지; 폴리스티렌 수지; 폴리아크릴로니트릴 수지; 이소프렌 유닛이나 부타디엔 유닛을 갖는 합성 고무; 폴리에스테르수지; 폴리우레탄 수지; 폴리아미드 수지; 에폭시 수지; 로진 수지; 폴리카보네이트 수지; 페놀 수지; 염소화 파라핀; 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리테트라 플루오르 에틸렌과 같은 불소 수지; 실리콘 수지를 들 수 있다. 이들 수지는 단독으로 사용되어도 좋고, 복수 혼합해서 사용되어도 좋다. 이들 수지와 상기의 용매와의 혼합물이라도 좋다.
본 발명의 하전 부여 부재는 정전 사진용 토너에 접촉해서 하전을 부여하는 캐리어 분말, 현상 슬리브 및 블레이드의 어느 하나에 있어서, 상기 하전 부여 조성물로 코팅되거나 성형되는 것이다. 구체적으로는, 캐리어 분말에 대해서, 0.1∼10중량％의 양, 한층 바람직하게는 0.5∼2중량％의 양의 하전 제어제가 부착된다. 또한 현상 슬리브나 블레이드에 대해서, 0.01∼10mg／cm2의 양, 한층 바람직하게는 0.1∼2mg／cm2의 양의 하전 제어제가 부착된다.
하전 부여 부재는 하전 제어제가 용제에 분산되거나, 수지와 같은 분산제에 분산되거나 하는 하전 부여 조성물에, 캐리어 분말 원체나 현상 슬리브나 블레이드를 침지시킨 후, 건조시킨 것이라도 좋고, 또한 캐리어 분말 원체 등에 하전 부여 조성물을 분무한 후, 건조시킨 것이라도 좋다. 또한 캐리어 분말 원체 등에 하전 부여 조성물을 브러시로 칠하는 등으로 도포한 후, 건조시킨 것이라도 좋다.
하전 부여 부재는 하전 부여 조성물을, 기재상에 압출하고 래미네이트(laminate)가공하거나, 성형 가공하거나 한 현상 슬리브나 블레이드라도 좋다.
이와 같이 해서 형성된 하전 부여 부재의 표면 위에, 규소 착체 화합물이 노출되어 있다.
캐리어 분말은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 입경 50∼200μm 정도의 철가루, 니켈 가루, 알루미늄 가루, 구리 가루와 같은 금속 가루; 합금으로 된 분말; 마그네타이트 가루, 페라이트 가루와 같은 금속 산화물의 분말; 유리 비즈, 유리 분말; 세라믹스 분말; 이들 표면을 아크릴산 에스테르 공중합체, 스티렌-아크릴산 에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴산 에스테르 공중합체, 실리콘 수지, 폴리아미드 수지, 또는 불화 에틸렌계 수지로 코팅 한 분말; 수지 분말, 자성 물질 함유 수지 분말을 들 수 있다.
현상 슬리브의 재질은 철, 알루미늄, 니켈과 같은 금속; 스테인리스와 같은 합금; 세라믹스; 플라스틱을 들 수 있다.
이 정대전성 하전 제어제를 포함하는 하전 부여 부재는 보존 안정성, 내환경성, 내구성이 뛰어나다. 그 때문에, 캐리어 분말이나 현상 슬리브나 블레이드 등의 하전 부여 부재는 장기간 교환할 필요가 없다.
본 발명의 정전 사진용 토너의 하전 제어 방법은, 하전 부여 부재와 정전 사진용 토너를 접촉시켜서 마찰시키는 것에 의해, 그 토너를 대전시키는 것이다.
또한, 정전 사진용 토너는 토너용 수지, 착색제 및, 토너의 품질을 향상시키기 위해 필요에 따라 적절히 사용되는 자성 재료나 유동성 개질제나 오프셋 방지제 를 포함하는 것으로, 하전 제어제를 포함하지 않는 것 이외는, 상기의 정전하상 현상용 정대전성 토너와 동일한 성분을 포함한 것이다.
정전 사진용 토너는 토너용 수지와, 필요에 따라 착색제나 다른 하전 제어제를 포함하고 있어도 좋다.
정전 사진용 토너는 철가루 캐리어로 토너를 반송한다고 하는 자기 브러시 현상법이나, 비즈 캐리어로 토너를 반송한다고 하는 캐스케이드 현상법에 사용되는 2성분 토너라도 좋다. 2성분 현상제는 이 토너와 캐리어를 혼합하고 제조한 것이다.
또한, 정전 사진용 토너는 토너를 분무상태로 하는 파우더 클라우드(cloud) 현상법이나, 잠상 전계에 의해 토너를 비행시키는 점핑 현상법, 접촉 현상법에 사용되는 1성분 토너라도 좋다. 1성분 현상제는 이 토너의 제조시에, 예를 들면 철가루, 니켈 가루, 페라이트 가루와 같은 강자성 재료의 미분체를 적당량 첨가 분산시킨 것이다.
하전 부여 부재에 의해 전하가 부여된 토너는, 대전 안정성이 뛰어나기 때문에, 그것을 이용해서 현상된 화상은 품질이 뛰어나다.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시예 1∼7은, 본 발명을 적용하는 정대전성 하전 제어제에 사용하는 규소 착체 화합물의 합성예를 나타내는 것이다.
실시예 1:
(1) 규소 착체 중간체의 합성
β-디케톤 화합물로서 1-(4-tert-부틸 페닐)-4,4'-디메틸펜탄-1,3-디온　160.0g(0.614mol)를 초산 에틸 800㎖에 용해하였다. 여기에, 사염화 규소 34. 8g(0.204mol)를 실온에서 적하하였다. 2시간 가열 환류한 후, 방냉하여, 석출한 백색 결정을 여과하였다. 초산에틸 600㎖로 세척 후, 물세척 2000㎖ 해서, 80℃에서 24시간 건조하면, 하기 화학식으로 표시된 화합물예 a의 규소 착체 중간체 107. 4g(0.128mol)를 수득할 수 있다.
Figure 112006044196992-PAT00037
(t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기를 나타낸다)
화합물예 a의 규소 착체 중간체에 대해서 M-8000 형태 LC／3DQMS 시스템(주식회사 히타치 제작소의 상품명)을 이용해서, 액체 크로마토그래피 질량 분석(LC／MS)을 행한 데이터를 도 1에 나타내었다. 도 1과 같이, 실측치 m/z가 806.13이고, 이론치 841.6으로부터 염소 이온이 이탈한 이론치 806.2와 거의 일치하고 있어, 원 하는 화합물예 a임이 동정되었다.
(2) 음이온 교환
화합물예 a의 규소 착체 중간체의 84g(0.1몰)을 물과 메탄올의 1：1 혼합 용매 1000㎖에 분산하고, 여기에, 음이온성 유기 화합물로서 알킬 황산 에스테르 나트륨 염 57g(0.2몰)「다이이치공업 제약(주)사 제품：모노겐 Ｙ-500」을 가하여 실온에서 24시간 교반 혼합하였다. 수득한 반응액을 여과하고, 여과액의 전도도가 저하될 때까지 물로 세척하였다. 80℃로 건조하여, 상기 화합물예 1에서 나타난 규소 착체 화합물 77g으로 이루어진 정대전성 하전 제어제를 수득하였다.
이들과 유사한 합성 처방에 의해, 본 발명의 여러 가지의 규소 착체 화합물의 합성 및 정대전성 하전 제어제의 제조가 가능하다.
화합물예 1의 규소 착체 화합물에 대해서, M-8000 형태 LC/ 3DＱMS 시스템(주식회사 히타치 제작소의 상품명)을 이용해서, 액체 크로마토그래피 질량 분석(LC／MS)을 행한 데이터를 도 2에 나타내었다. 도 2와 같이, 실측치 m/z가 806.00이고, 이론치 1071.6으로부터 도데실 황산 에스테르 이온이 이탈한 이론치 806.2와 거의 일치해 있다. 또한, CHNS 원소 분석에서는, Ｃ：70.19％(이론치：70.61％), H：8.80％(이론치：8.84％), S：3.13％(이론치：2.99％)이고, 이론치와 거의 일치해 있어, 원하는 화합물예 1임이 동정되었다.
화합물예 1의 규소 착체 화합물의 전도도를 측정한 결과, 117μS이었다.
실시예 2:
실시예 1의 (1)과 동일한 방법으로 화합물예 a의 규소 착체 중간체를 수득하였다. 실시예 1의 (2)에서 이용한 알킬 황산 에스테르 나트륨 염 57g(0.2 몰)「다이이치공업 제약(주)사 제품：모노겐Ｙ-500」을 대신해서, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 에스테르 나트륨 염 279g(0.2몰)「다이이치공업 제약(주)사 제품：하이테놀(HITENOL) 227Ｌ」을 이용하였으며, 그 이외는 실시예 1의 (2)와 마찬가지로 합성하여, 상기 화합물예 2에서 나타난 규소 착체 화합물 86g으로 이루어진 정대전성 하전 제어제를 수득하였다.
화합물예 2의 규소 착체 화합물의 전도도를 측정한 결과, 132μS이었다.
실시예 3:
실시예 1의 (1)과 동일한 방법으로 화합물예 a의 규소 착체 중간체를 수득하였다. 실시예 1의 (2)에서 이용한 음이온성 유기 화합물을 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 황산 에스테르 나트륨 염 487g(0.2몰)「다이이치공업 제약(주)사 제품：하이 테놀 n-093」으로 대신한 것 이외는 실시예 1의 (2)와 마찬가지로 합성하고, 상기 화합물예 3으로 나타난 규소 착체 화합물 83g로 이루어진 하전 제어제를 수득하였다.
실시예 4:
실시예 1의 (1)의 β-디케톤 화합물을 대신한 것 이외는 실시예 1의 (1)과 동일한 방법으로, 하기 화학식으로 표시된 화합물예 ｂ의 규소 착체 중간체를 수득하였다.
Figure 112006044196992-PAT00038
(t-Ｃ4H9은 터셔리-부틸기를 나타낸다.)
이어서 실시예 1의 (2)의 음이온 교환시에, 화합물예 a의 규소 착체 중간체의 84g(0.1몰)을 화합물예 ｂ의 규소 착체 중간체의 107g(0.1몰)으로 대신한 것 이외는 실시예 1의 (2)와 동일하게 해서 합성하고, 상기 화합물예 12로 표시된 규소 착체 화합물 101g으로 이루어진 정대전성 하전 제어제를 수득하였다.
실시예 5:
실시예 1의 (1)의 β-디케톤 화합물을 대신한 것 이외는 실시예 1의 (1)과 동일하게 하여, 하기 화학식으로 표시된 화합물예 c의 규소 착체 중간체를 수득하였다.
Figure 112006044196992-PAT00039
(t-Ｃ4H9은 터셔리 부틸기를 나타낸다)
이어서 실시예 1의 (2)의 음이온 교환시에, 화합물예 a의 규소 착체 중간체의 84g(0.1 몰)을 화합물예 c의 규소 착체 중간체의 90g(0.1 몰)으로 대신한 것 이외는 실시예 1의 (2)와 동일한 방법으로 합성하여, 상기 화합물예 13으로 나타난 규소 착체 화합물 84g으로 이루어진 정대전성 하전 제어제를 수득하였다.
실시예 6:
실시예 1의 (1)의 β-디케톤 화합물을 대신한 것 이외는 실시예 1의 (1)과 동일하게 해서, 하기 화학식으로 표시된 화합물예 d의 규소 착체 중간체를 수득하였다.
Figure 112006044196992-PAT00040
(t-Ｃ4H9은 터셔리 부틸기를 나타낸다)
이어서 실시예 1의 (2)의 음이온 교환시에, 화합물예 a의 규소 착체 중간체의 84g(0.1 몰)을 화합물예 d의 규소 착체 중간체의 99g(0.1 몰)으로 대신한 것 이외는 실시예 1의 (2)와 동일하게 해서 합성하여, 상기 화합물예 16으로 나타난 규소 착체 화합물 95g으로 이루어진 정대전성 하전 제어제를 수득하였다.
실시예 7:
실시예1의 (1)의 β-디케톤 화합물을 대신한 것 이외는 실시예1의 (1)과 동이하게 해서, 하기 화학식으로 표시된 화합물예 ｅ의 규소 착체 중간체를 수득하였다.
Figure 112006044196992-PAT00041
(t-Ｃ4H9 은 터셔리 부틸기를 나타낸다.)
이어서 실시예 1의 (2)의 음이온 교환시에, 화합물예 a의 규소 착체 중간체의 84g(0.1몰)을 화합물예 ｅ의 규소 착체 중간체의 94g(0.1몰)으로 대신한 것 이외는 실시예 1의 (2)와 동일하게 해서 합성하여, 상기 화합물예 17로 나타난 규소 착체 화합물 90g으로 이루어진 정대전성 하전 제어제를 수득하였다.
다음 실시예 8∼19는, 본 발명을 적용하는 정전하상 현상용 정대전성 토너 및 그것을 포함하는 현상제를 제조한 예이다.
실시예 8:
스티렌-아크릴 공중합 수지(CPR-600B：미츠이 화학사 제품의 상품명)의 100중량부와, 저분자량 폴리프로필렌(비스 콜 550-P：산요화성사 제품의 상품명)의 3중량부와, 마젠타 색 안료(C.i. Pigment　Red 57：1)의 5중량부와, 실시예 1에서 제조한 화합물예 1로 이루어진 하전 제어제의 1중량부를, 고속 믹서로 균일하게 예비혼합 하였다. 이어서, 압출기로 용융 혼련하고, 냉각후 진동 밀로 조(粗)분쇄하였다. 수득한 조쇄(粗碎)물을 분급기 부착의 에어 제트 밀을 이용해서 미(微)분쇄하여, 입경 10μm의 마젠타 토너를 수득하였다.
수득한 토너 5중량부에 대해서, 철가루 캐리어(TEFV 200／300：파우더 테크 사 제품의 상품명) 95중량부를 혼합해서 현상제를 제조하였다 .
현상제를 폴리병 중에서 칭량하고, 회전수 100rpm 볼 밀에 의해 교반해서 현상제를 대전시키고, 표준 조건(25℃, 상대 습도 50％)으로 초기 대전량(3분치)을 측정하였다. 또한 교반 시간(분)마다의 마찰 대전량을 측정하고, 대전의 안정성을 평가하였다. 대전의 안정성에 대해서는, 안정성이 있는 것을 ○, 없는 것을 ×라고 하는 2단계로 평가하였다. 또한, 저온 저습(10℃, 상대 습도 30％) 및 고온 고습(35℃, 상대 습도 90％)의 각 조건하에서 동일한 방법으로 초기 블로우 오프 대전량을 측정하고, 대전량 환경 안정성도 동시에 평가하였다. 대전량 환경 안정성에 대해서는, 안정성이 있는 것을 ○, 없는 것을 ×라고 하는 2단계로 평가하였다.
또한, 대전량은 블로우 오프 대전량 측정기 TB-200(도시바 케미컬사 제품의 상품명)에 의해 측정하였다.
이 현상제를 이용해서 시판의 복사기에 토너의 화상을 형성하였다. 수득한 토너 화상에 대해서, 흐림 현상(fogginess), 세선 재현성, 대전 안정성 및 지속성, 오프셋 현상에 대해서 육안으로 관찰하였다.
흐림 현상에 대해서는, 흐림 현상이 없는 것을 ○, 있는 것을 ×라고 하고, 세선 재현성에 대해서는, 세선 재현성이 양호한 것을 ○, 나쁜 것을 ×라고 하며, 대전 안정성 및 지속성에 대해서는, 대전 안정성 및 지속성이 좋은 것을 ○, 나쁜 것을 ×라고 하고, 오프셋 현상에 대해서는, 오프셋 현상이 관측되지 않았던 것을 ○, 관측된 것을 ×라고 해서, 각각 2단계로 평가하였다.
그들의 결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 9~14:
실시예 2∼7로 제조한 화합물예 2, 3, 12, 13, 16 또는 17로 이루어진 하전 제어제를, 표 1과 같이 이용한 것 이외는, 실시예 8과 동일하게 행하였다.
표 1:
실시예 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 14
화합물예 화합물예2 화합물예3 화합물예12 화합물예13 화합물예16 화합물예17
실시예 15:
스티렌-아크릴 공중합 수지(CPR-600B：미츠이 화학사 제품의 상품명)의 100중량부와, 옐로색 안료(C.I. Pigment　Yellow 180)의 5중량부와, 저분자량 폴리프로필렌(비스 콜 550-Ｐ：산요화성사 제품의 상품명)의 3중량부와, 실시예 5에서 제조한 화합물예 13으로 이루어진 하전 제어제의 1중량부를, 실시예 8과 동일하게 처리해서 평균 입경 10μm의 옐로 토너 및 현상제를 제조하고, 실시예 8과 동일하게 해서 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 16:
폴리에스테르수지(ER-561：미쯔비시 레이욘사 제품의 상품명)의 100 중량부와, 저중합 폴리프로필렌(비스 콜 550-Ｐ：산요화성사 제품의 상품명)의 3중량부와, 카본 블랙(＃44：미쯔비시 화학사 제품의 상품명)의 6중량부와, 실시예 6에서 제조한 화합물예 16으로 이루어진 하전 제어제의 1중량부를, 실시예 8과 동일하게 처리해서 평균 입경 10μm의 흑색 토너 및 현상제를 제조하고, 실시예 8과 동일하게 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 17:
스티렌 모노머의 80중량부와, n-부틸 아크릴레이트 모노머의 20중량부와, 옐로색 안료(C.I. Pigment　Yellow 180)의 5중량부와, 2,2'-아조 이소부티로니트릴의 1.8중량부와, 실시예 7에서 제조한 화합물예 17로 이루어진 하전 제어제의 1중량부를, 고속 믹서로 균일하게 예비혼합해서 중합성 단량체 조성물을 수득하였다.
한편, 농도 0.1몰％의 제 3인산나트륨 수용액 100㎖를 증류수 600㎖에 의해 희석하고, 이 액을 교반하면서 이것에 농도 1.0 몰/Ｌ의 염화칼슘 수용액 18.7㎖를 서서히 첨가하고, 이어서 농도 20％의 도데실 벤젠술폰산 나트륨 수용액 0.15g를 첨가해서 분산액을 조정하였다 .
이 분산액을 상기 중합성 단량체 조성물에 첨가하고, TK식 호모 믹서(특수 기 화공사 제품)에 의해 고속 교반하면서 온도 65℃로 승온시켜, 승온 후 30분간 교반한 후, 또한 80℃까지 승온시키고, 통상의 교반기에 의한 회전수 100rpm의 교 반으로 교환하여, 온도 80℃인 채로 6시간 중합시켰다 .
중합 종료 후, 반응 혼합물을 냉각해서 고형물을 여과 분별하고, 그 여취물(filtered solid)을 농도 5중량％의 염산 수용액 중에 침지해서 분산제로서 이용한 인산칼슘을 분해한 후, 그 고형물을 세척액이 중성으로 될 때까지 물 세척하고, 탈수, 건조시켜 평균 입경 10μm의 옐로 토너를 수득하였다.
수득한 토너 5중량부에 대해서, 철가루 캐리어(TEFV 200／300：파우더 테크사 제품의 상품명) 95중량부를 혼합해서 현상제를 조정하고, 실시예 8과 동일하게 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 18:
스티렌 모노머의 80중량부와, n-부틸 아크릴레이트 모노머의 20중량부와, 카본 블랙(MA-100：미쯔비시 화학사 제품의 상품명)의 5중량부와, 2,2'-아조 이소부티로니트릴의 1.8중량부와, 실시예 1에서 제조한 화합물예 1로 이루어진 하전 제어제의 1중량부를, 실시예 17과 동일하게 처리해서 평균 입경 13μm의 흑색 중합 토너 및 현상제를 제조하고, 실시예 8과 동일하게 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 19:
스티렌-아크릴 공중합 수지(CPR-600B：미츠이 화학사 제품의 상품명)의 100중량부와, 저분자량 폴리프로필렌(비스 콜 550-P:산요화성사 제품의 상품명)의 3중 량부와, 마젠타색 안료(C.I. Pigment Red　57：1)의 5중량부를 고속 믹서로 균일하게 예비혼합하였다. 이어서, 압출기로 용융 혼련하고, 냉각 후 진동 밀로 조(粗) 분쇄하였다. 수득한 조쇄물을 분급기 부착의 에어 제트 밀을 이용해서 미(微)분쇄하고, 입경 10μm의 마젠타 토너의 모입자를 수득하였다.
수득한 모입자 108중량부에 대해서, 실시예 1에서 제조한 화합물예 1로 이루어진 1중량부의 하전 제어제의 자입자를 외첨해서, 정전하상 현상용 정대전성 토너를 수득하였다.
이 토너 5중량부에 대해서, 철가루 캐리어(TEFV 200／300：파우더 테크사 제품의 상품명) 95중량부를 혼합해서 현상제를 조정하고, 실시예 8과 동일하게 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
비교예 1:
실시예 8에서 이용한 화합물예 1의 규소 착체 화합물을, 하기 화합물예 f로 대신한 것 이외는, 실시예 8과 동일하게 해서, 토너를 수득하고, 또한 동일하게 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
Figure 112006044196992-PAT00042
비교예 2:
실시예 8의 화합물예 1의 규소 착체 화합물을, 화합물예 a의 규소 착체 중간체로 대신한 것 이외는 실시예 8과 동일하게 정전하상 현상용 정대전성 토너를 수득하고, 동일하게 평가하였다.
비교예 3:
화합물예 1을 합성할 때의 음이온 교환 반응의 조건을 다음과 같이 바꾼 것 이외는 실시예 1의 (2)와 동일하게 해서, 음이온 교환 반응이 불완전한 화합물을 제조하였다.
우선, 화합물예 a의 규소 착체 중간체의 84g(0.1몰)을 물 1000㎖에 분산하고, 여기에 알킬 황산 에스테르 나트륨 염 34g(0.12몰)「다이이치공업 제약(주)사 제품：모노겐Ｙ-500」을 첨가해서 실온에서 24시간 교반 혼합하였다. 여과, 물 세 척 후, 80℃로 건조하여, 화합물예 21로 나타나는 규소 착체 화합물을 주로 포함하는 80g의 하전 제어제를 수득하였다. 이 하전 제어제는 잔류 염소량이 0.31％였다.
실시예 8의 화합물예 1을, 음이온 교환 반응이 불완전한 규소 착체 화합물을 포함하는 하전 제어제로 대신한 것 이외는, 실시예 8과 동일하게 해서 토너를 수득하고, 동일하게 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
표 2:
현상제 특성 토너 화상 특성
초기 대전량 (μC/g) 대전 안정성 환경안정성(μC/g) 흐림 현상 세선 재현성 대전 안정성 및 지 속성 오프셋 현상
저온저습 (10℃:30%RH) 고온고습 (35℃:90%RH)
실 시 예 ８ 70.5 ○ 71.0 ○ 68.4 ○ ○ ○ ○ ○
９ 51.2 ○ 52.0 ○ 51.0 ○ ○ ○ ○ ○
１０ 54.1 ○ 54.9 ○ 53.9 ○ ○ ○ ○ ○
１１ 75.1 ○ 76.5 ○ 73.8 ○ ○ ○ ○ ○
１２ 50.0 ○ 51.2 ○ 48.9 ○ ○ ○ ○ ○
１３ 68.5 ○ 69.2 ○ 67.0 ○ ○ ○ ○ ○
１４ 74.1 ○ 75.2 ○ 72.9 ○ ○ ○ ○ ○
１５ 50.5 ○ 51.7 ○ 49.9 ○ ○ ○ ○ ○
１６ 27.3 ○ 27.9 ○ 26.9 ○ ○ ○ ○ ○
１７ 35.3 ○ 36.0 ○ 34.5 ○ ○ ○ ○ ○
１８ 30.4 ○ 30.7 ○ 30.0 ○ ○ ○ ○ ○
１９ 69.4 ○ 70.7 ○ 68.4 ○ ○ ○ ○ ○
비 교 예 １ 47.6 ○ 53.0 × 42.8 × ○ ○ × ○
２ 64.4 ○ 67.2 × 56.2 × ○ ○ × ○
３ 64.9 ○ 66.9 ○ 60.1 × ○ ○ × ○
표 2로부터 알 수 있듯이, 실시예의 현상제는 대전 안정성이나 지속성이 우수하고, 또한 환경 안정성이 뛰어났다. 또한, 그것을 이용하고 형성한 토너 화상은 흐림 현상이 없고, 세선 재현성, 대전 안정성 및 지속성이 우수하고, 오프셋 현상이 확인되지 않았다. 한편, 비교예의 현상제는 환경 안정성이 나쁘고, 여름철과 같은 고온 다습 조건하 또는 온습도가 변동하는 조건하에서의 사용에 맞지 않는 것이었다.
상기에서 수득한 규소 착체 화합물을 하전 제어제로서 포함하는 전하 부여 조성물의 제조, 이 전하 부여 조성물을 이용한 전하 부여 부재의 제작 및 그것을 이용한 정전 사진용 토너의 하전 제어 방법의 예에 대해서, 이하의 실시예에 나타낸다.
실시예 20:
크실렌 1000㎖에 폴리 메틸메타아크릴레이트 수지 100g를 용해하고, 이것에, 화합물예 150g을 혼합해서, 전하 부여 조성물 1을 수득하였다.
수득한 전하 부여 조성물 1을 이용하고, 페라이트 캐리어(F-150：파우더 테크사 제품) 1000g에 유동 상형 코팅 장치로 코팅해서, 전하 부여 부재 1(캐리어)을 수득하였다.
실시예 8과 동일한 방법으로 수득한 토너 5부에 대해서, 상기 전하 부여 부재 1(캐리어)의 95중량부를 혼합하여 현상제를 제조하였다. 수득한 현상제를 실시예 8과 동일하게 평가하고, 그들의 결과를 표 3에 나타내었다.
실시예 21:
톨루엔 1000㎖에 스티렌-메틸메타아크릴레이트 공중합 수지 100g을 용해하고, 여기에 화합물예 16의 50g을 혼합해서, 전하 부여 조성물 2를 수득하였다.
수득한 전하 부여 조성물 2를 이용하고, 페라이트 캐리어(F-150：파우더 테크사 제품) 1000g에 유동 상형 코팅 장치로 코팅하여, 전하 부여 부재 2(캐리어)를 수득하였다.
실시예 8과 동일한 방법으로 수득한 토너 5부에 대해서, 상기 전하 부여 부재 2(캐리어)　95중량부를 혼합하여 현상제를 제조하였다. 수득한 현상제를 실시예 8과 동일하게 평가하고, 그들의 결과를 표 3에 나타내었다.
표 3:
실시예 No. 현상제 특성 토너 화상 특성
초기 대전량 (μC/g) 대전 안정성의 평가 환경안정성의 평가 흐림 현상 평가 세선 재현성 평가 대전 안정성 및 지속성 평가 오프셋 현상 평가
저온저습 (10℃:30%RH) 고온고습 (35℃:90%RH)
실시예 20 -25.2 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 21 -31.8 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
표 3으로부터 알 수 있듯이, 실시예 20, 21의 현상제는 대전 안정성이나 지속성이 우수하고, 또한 환경 안정성이 뛰어났다. 또한, 그것을 이용해서 형성한 토너 화상은 흐림 현상이 없고, 세선 재현성, 대전 안정성 및 지속성이 우수하며, 오프셋 현상이 확인되지 않았다.
본 발명의 규소 착체 화합물을 포함하는 하전 제어제는, 정전하상 현상용 토너나 분체 도료에 양호한 정대전성을 발현시키는 것이다. 이 하전 제어제는, 흑백 의 토너뿐만 아니라, 폭넓게 여러 가지의 유채색의 토너에 첨가해서 사용된다.
이 하전 제어제를 포함하는 본 발명의 정전하상 현상용 토너는, 무기, 유기를 불문하고 모든 종류의 감광체 상의 정전하상 현상에 적합하며, 또한 전사 기록 매체로는 보통지 뿐만 아니라 가공지, 가공 필름 등에도 적합하다.
본 발명의 전하 부여 조성물은 복사기나 프린터나 팩시밀리 등의 전자 사진에 의한 복사나 인쇄 시에 사용되는 캐리어 분말이나 현상 슬리브나 블레이드 등의 전하 부여 부재의 원재료로서 사용된다. 이 전하 부여 조성물로 형성된 전하 부여 부재를 이용한 정전 사진용 토너의 하전 제어 방법은, 정전 사진용 토너에 부의 전하를 부여하여 우수한 대전 특성이나 대전 안정성을 발현하고, 종이나 필름 등의 전사 기록 매체 상에 토너를 정착시켜서 명료하고 흐림 현상이 없는 화상을 얻는데도 사용된다.

Claims (21)

  1. 하기 화학식(1)
    Figure 112006044196992-PAT00043
    (화학식(1) 중, R1, R3 은 수소 원자, 히드록시기, 히드록시알킬기, 카르복실기, 알콕시 카르보닐기, 포르밀기, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아실기, 알케닐기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 알리사이클릭기, 치환기를 가져도 좋은 아랄킬기, 치환기를 가져도 좋은 아릴기로부터 선택되는 동일 또는 다른 기; R2 은 질소 원자, 또는 치환기를 가져도 좋은 탄소 원자; [A]-은 황산 에스테르계 음이온을 나타낸다)
    로 표시되는 규소 착체 화합물을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 정대전성 하전 제어제.
  2. 제 1항에 있어서,　
    상기 규소 착체 화합물은, 하기 화학식(2)
    Figure 112006044196992-PAT00044
    (화학식(2) 중, R4 은 탄소수 1∼8을 가지며, 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기; R5 은 탄소수 1∼8을 가지며, 알킬기, 알케닐기, 또는 무치환 또는 탄소수 1∼8인 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기가 치환한 아릴기; [A]-은 상기와 동일하다)
    로 표시되는 것을 특징으로 하는 정대전성 하전 제어제.
  3. 제 2항에 있어서,　
    상기 화학식(2) 중, R4는 탄소수 1∼8의 상기 알킬기; R5는 이소프로필기, tert-부틸기, 이소부틸기, tert-옥틸기, 또는 무치환 또는 탄소수 1∼8인 알킬기, 또는 알콕시기가 치환한 아릴기인 것을 특징으로 하는 정대전성 하전 제어제.
  4. 제 2항에 있어서,　
    상기 화학식(2)의 규소 착체 화합물은, 하기 화학식(3)
    Figure 112006044196992-PAT00045
    (식(3) 중, R4 및 R5 은 상기와 동일하고, X는 할로겐 원소를 나타낸다)
    으로 표시되는 β-디케톤 규소 화합물과, 황산 에스테르계 음이온성 유기 화합물을 반응시켜 수득된 화합물인 것을 특징으로 하는 정대전성 하전 제어제.
  5. 제 4항에 있어서,　
    상기 화학식(3)의 상기 β-디케톤 규소 화합물 유래의 잔존 할로겐 함유량은 최대라도 0.2％인 것을 특징으로 하는 정대전성 하전 제어제.
  6. 제 4항에 있어서,　
    상기 황산 에스테르계 음이온성 유기 화합물은, 알킬 황산 에스테르 또는 그 염, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 에스테르 또는 그 염, 또는 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 황산 에스테르 또는 그 염인 것을 특징으로 하는 정대전성 하전 제어제.
  7. 제 6항에 있어서,　
    상기 알킬 황산 에스테르, 상기 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 에스테르 및 상기 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 황산 에스테르는 탄소수 8∼18인 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 정대전성 하전 제어제.
  8. 하기 화학식(1)
    Figure 112006044196992-PAT00046
    (화학식(1) 중, R1, R3 은 수소 원자, 히드록시기, 히드록시알킬기, 카르복실기, 알콕시 카르보닐기, 포르밀기, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아실기, 알케닐기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 알리사이클릭기, 치환기를 가져도 좋은 아랄킬기, 치환기를 가져도 좋은 아릴기로부터 선택되는 동일 또는 다른 기; R2 은 질소 원자, 또는 치환기를 가져도 좋은 탄소 원자; [A]-은 황산 에스테르계 음이온을 나타낸다)
    로 표시된 규소 착체 화합물을 포함하고 있는 정대전성 하전 제어제가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 정대전성 토너.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 규소 착체 화합물은, 하기 화학식(2)
    Figure 112006044196992-PAT00047
    (화학식(2) 중, R4 은 탄소수 1∼8을 가지며, 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기; R5 은 탄소수 1∼8을 가지며, 알킬기, 알케닐기, 또는 무치환 또는 탄소수 1∼8인 알킬기, 알케닐기, 또는 알콕시기가 치환한 아릴기; [A]-은 상기와 동일하다)
    로 표시되는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 정대전성 토너.
  10. 제 9항에 있어서,　
    상기 화학식(2) 중, R4는 탄소수 1∼8의 상기 알킬기; R5는 이소프로필기, tert-부틸기, 이소부틸기, tert-옥틸기, 또는 무치환 또는 탄소수 1∼8인　알킬기, 또는 알콕시기가 치환한 아릴기인 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 정대전성 토너.
  11. 제 9항에 있어서,　
    상기 화학식(2)의 규소 착체 화합물은, 하기 화학식(3)
    Figure 112006044196992-PAT00048
    (식(3) 중, R4 및 R5 은 상기와 동일하고, X는 할로겐 원소를 나타낸다)
    으로 표시된 β-디케톤 규소 화합물과, 황산 에스테르계 음이온성 유기 화합물을 반응시켜 수득한 화합물인 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 정대전성 토너.
  12. 제 11항에 있어서,　
    상기 화학식(3)의 상기 β-디케톤 규소 화합물 유래의 잔존 할로겐 함유량은, 최대라도 0.2％인 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 정대전성 토너.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 황산 에스테르계 음이온성 유기 화합물은, 알킬 황산 에스테르 또는 그 염, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 에스테르 또는 그 염, 또는 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 황산 에스테르 또는 그 염인　것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 정대전성 토너.
  14. 제 13항에 있어서,　
    상기 알킬 황산 에스테르, 상기 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 에스테르, 및 상기 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 황산 에스테르는, 탄소수 8∼18인 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 정대전성 토너.
  15. 제 8항에 있어서,　
    상기 정대전성 하전 제어제 0.1∼10중량부와, 토너용 수지 100중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 정대전성 토너.
  16. 하기 화학식(1)
    Figure 112006044196992-PAT00049
    (화학식(1) 중, R1, R3 은 수소 원자, 히드록시기, 히드록시알킬기, 카르복실기, 알콕시 카르보닐기, 포르밀기, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아실기, 알케닐기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 알리사이클릭기, 치환기를 가져도 좋은 아랄킬기, 치환기를 가져도 좋은 아릴기로부터 선택되는 동일 또는 다른 기; R2 은 질소 원자, 또는 치환기를 가져도 좋은 탄소 원자; [A]-은 황산 에스테르계 음이온을 나타낸다)
    로 표시된 규소 착체 화합물을 포함하고 있는 정대전성 하전 제어제가 포함되어 있는 정전하상 현상용 정대전성 토너를 마찰에 의해, 정으로 대전시키는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 정대전성 토너의 하전 제어 방법.
  17. 하기 화학식(1)
    Figure 112006044196992-PAT00050
    (화학식(1) 중, R1, R3 은 수소 원자, 히드록시기, 히드록시알킬기, 카르복실기, 알콕시 카르보닐기, 포르밀기, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아실기, 알케닐기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 알리사이클릭기, 치환기를 가져도 좋은 아랄킬기, 치환기를 가져도 좋은 아릴기로부터 선택되는 동일 또는 다른 기; R2 은 질소 원자, 또는 치환기를 가져도 좋은 탄소 원자; [A]-은 황산 에스테르계 음이온을 나타낸다)
    로 표시되는 규소 착체 화합물을 포함하고 있는 정대전성 하전 제어제와, 용매 및/또는 분산제가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 하전 부여 조성물.
  18. 제 17항에 있어서,　
    상기 규소 착체 화합물은, 하기 화학식(2)
    Figure 112006044196992-PAT00051
    (화학식(2) 중, R4 은 탄소수 1∼8을 가지며, 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기; R5 은 탄소수 1∼8을 가지며, 알킬기, 알케닐기, 또는 무치환 또는 탄소수 1∼8인 알킬기, 알케닐기, 또는 알콕시기가 치환한 아릴기; [A]-은 상기와 동일하다)
    로 표시되는 것을 특징으로 하는 하전 부여 조성물 .
  19. 정전 사진용 토너에 접촉해서 하전을 부여하는 캐리어 분말, 현상 슬리브， 및 블레이드 중 어느 하나가, 하기 화학식(1)
    Figure 112006044196992-PAT00052
    (화학식(1) 중, R1, R3 은 수소 원자, 히드록시기, 히드록시알킬기, 카르복실기, 알콕시 카르보닐기, 포르밀기, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아실기, 알케닐기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 알리사이클릭기, 치환기를 가져도 좋은 아랄킬기, 치환기를 가져도 좋은 아릴기로부터 선택되는 동일 또는 다른 기; R2 은 질소 원자, 또는 치환기를 가져도 좋은 탄소 원자; [A]-은 황산 에스테르계 음이온을 나타낸다)
    로 표시되는 규소 착체 화합물을 포함하고 있는 정대전성 하전 제어제와, 용매 및/또는 분산제가 포함되어 있는 하전 부여 조성물로 코팅 또는 성형되며, 상기 규소 착체 화합물이 노출된 것을 특징으로 하는 하전 부여 부재.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 규소 착체 화합물은, 하기 화학식(2)
    Figure 112006044196992-PAT00053
    (화학식(2) 중, R4 은 탄소수 1∼8을 가지며, 알킬기, 알케닐기, 또는 알콕 시기; R5 은 탄소수 1∼8을 가지며, 알킬기, 알케닐기, 또는 무치환 또는 탄소수 1∼8인　알킬기, 알케닐기, 또는 알콕시기가 치환한 아릴기; [A]-은 상기와 동일하다)
    로 표시되는 것을 특징으로 하는 하전 부여 부재.
  21. 정전 사진용 토너에 접촉해서 하전을 부여하는 캐리어 분말, 현상 슬리브， 및 블레이드 중 어느 하나가, 하기 화학식(1)
    Figure 112006044196992-PAT00054
    (화학식(1) 중, R1, R3 은 수소 원자, 히드록시기, 히드록시알킬기, 카르복실기, 알콕시 카르보닐기, 포르밀기, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아실기, 알케닐기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 알리사이클릭기, 치환기를 가져도 좋은 아랄킬기, 치환기를 가져도 좋은 아릴기로부터 선택되는 동일 또는 다른 기; R2 은 질소 원자, 또는 치환기를 가져도 좋은 탄소 원자; [A]-은 황산 에스테르계 음이온을 나타낸다)
    로 표시되는 규소 착체 화합물을 포함하고 있는 정대전성 하전 제어제와, 용매 및/또는 분산제가 포함되어 있는 하전 부여 조성물로 코팅 또는 성형되며 상기 규소 착체 화합물이 노출되어 있는 하전 부여 부재와, 정전 사진용 토너를 접촉시켜 마찰시킴으로써, 상기 토너를 대전시키는 것을 특징으로 하는 정전 사진용 토너의 하전 제어 방법.
KR1020060056407A 2005-06-27 2006-06-22 정대전성 하전 제어제 및 그것을 이용한 토너의 하전 제어방법 KR20060136313A (ko)

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