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1、(10)申请公布号 CN 103403625 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103403625 A *CN103403625A* (21)申请号 201280010851.3 (22)申请日 2012.02.27 2011-042963 2011.02.28 JP G03G 9/097(2006.01) G03G 9/087(2006.01) (71)申请人 东方化学工业株式会社 地址 日本大阪府 (72)发明人 黑田和义 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人 金明花 (54) 发明名称 电荷控制剂以及含有其的静电图像显影用色 粉 (57。
2、) 摘要 本发明提供具有以下特性的电荷控制剂 : 赋 予实用级别的负带电性, 无色至浅色并可使用于 彩色色粉, 基于使用的色粉等树脂粉体的带电的 静电荷对环境变化稳定, 电荷控制特性的经时 稳定性即保存稳定性以及多次重复使用时的电 荷控制特性的稳定性即耐久性良好, 不含重金 属、 安全性高。电荷控制剂由含有多种下述化学 式 (1) 表示的酚多聚体的酚多聚体混合物构成, 式 (1)中, R1和 R 2为氢原子或烷基, A 为化学式 (2) 或化学式 (3) 表示的含 4- 氯苯酚环的基团, 前述 A 为前述化学式 (2)时、 x 为 16 28 的整 数, 前述 A 为前述化学式 (3) 时, 。
3、x 为由 (14-2m)/ (m+2) (26-2m)/(m+2) 表 示 的 范 围 内的 数 , 式 (3)中, R3和 R 4为氢原子或烷基, m 为 0 2 的 整 数。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.08.28 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2012/054812 2012.02.27 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/118025 JA 2012.09.07 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 30 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书30页 附图。
4、8页 (10)申请公布号 CN 103403625 A CN 103403625 A *CN103403625A* 1/2 页 2 1. 电荷控制剂, 其特征在于, 由含有多种下述化学式 (1) 表示的酚多聚体的酚多聚体 混合物构成, 【化 1】 式 (1) 中, R1和 R2分别独立地为氢原子或碳数 1 3 的烷基, A 在主链末端为 1 价基团 或在主链内部为 2 价基团, 为下述化学式 (2) 或下述化学式 (3) 表示的含 4- 氯苯酚环的基 团, 前述 A 为前述化学式 (2) 时, x 为 16 28 的整数, 前述 A 为前述化学式 (3) 时, x 为由 (14-2m)/(m+。
5、2) (26-2m)/(m+2) 表示的范围内的数, 【化 2】 【化 3】 式 (3) 中, R3和 R4分别独立地为氢原子或碳数 1 3 的烷基, m 为 0 2 的整数。 2. 如权利要求 1 所述的电荷控制剂, 其特征在于, 核磁共振谱分析时, 所述酚多聚体混 合物在基于所述酚多聚体的酚性羟基的信号中, 低磁场侧显示的信号与高磁场侧显示的信 号的积分比为 2:16 2:28。 3.如权利要求1或2所述的电荷控制剂, 其特征在于, 所述酚多聚体混合物在核磁共振 谱分析时, 4 6ppm 之间显示至少 2 个信号。 4.如权利要求13中任一项所述的电荷控制剂, 其特征在于, 所述酚多聚体混。
6、合物在 X 射线衍射图中至少在布拉格角 (20.2 ) 的 20.4具有峰。 5.如权利要求4所述的电荷控制剂, 其特征在于, 所述酚多聚体混合物在X射线衍射图 中至少在布拉格角 (20.2 ) 的 9.9、 18.2、 20.4、 24.1也具有峰。 6.如权利要求15中任一项所述的电荷控制剂, 其特征在于, 所述酚多聚体的至少一 部分酚性羟基的氢原子被碱金属取代, 所述酚多聚体中的该碱金属的含量为 0.1 3.0 重 量。 7. 如权利要求 1 6 中任一项所述的电荷控制剂, 其特征在于, 所述酚多聚体为 4- 氯 权 利 要 求 书 CN 103403625 A 2 2/2 页 3 苯酚。
7、衍生物和甲醛衍生物缩合而得的多聚体。 8. 如权利要求 7 所述的电荷控制剂, 其特征在于, 所述甲醛衍生物为甲醛、 多聚甲醛、 三聚甲醛。 9.如权利要求7或8所述的电荷控制剂, 其特征在于, 相对于所述4-氯苯酚衍生物, 所 述甲醛衍生物的当量比为 0.75 1.05。 10.如权利要求79中任一项所述的电荷控制剂, 其特征在于, 所述4-氯苯酚衍生物 为下述化学式 (4) 表示的 4- 氯苯酚 2 聚体至 4- 氯苯酚 4 聚体的至少任一种, 【化 4】 式 (4) 中, R5和 R6分别独立地为氢原子或碳数 1 3 的烷基, n 为 0 2 的整数。 11.静电荷像显像用色粉, 其特征。
8、在于, 含有权利要求110中任一项所述的电荷控制 剂、 色粉用树脂以及着色剂。 12.如权利要求11所述的静电荷像显影用色粉, 由权利要求110中任一项所述的电 荷控制剂、 聚合性单体、 聚合引发剂以及着色剂聚合而成。 13.电荷控制方法, 其特征在于, 使树脂粉体中含有权利要求110中任一项所述的电 荷控制剂而使其带电, 由此进行该树脂粉体的电荷控制。 权 利 要 求 书 CN 103403625 A 3 1/30 页 4 电荷控制剂以及含有其的静电图像显影用色粉 技术领域 0001 本发明涉及用于显影电子照片、 静电纪录、 静电印刷等中的静电潜像的静电图像 显影用色粉、 可控制该色粉等的带。
9、电量的电荷控制剂以及树脂粉体的电荷控制方法。 背景技术 0002 采用电子照相法的复印机、 打印机等中, 为了将形成于具备含有无机或有机光导 电材料的感光层的感光体上的静电潜像显影, 使用由着色剂以及定影用树脂等构成的各种 色粉。 0003 这类色粉的带电性在显影静电潜像的体系中是特别重要的因素。因此, 为了适当 控制色粉的带电量或使其稳定化, 常常在色粉中添加正电荷或负电荷赋予性的电荷控制 剂。 0004 在以往实用化的电荷控制剂中, 作为赋予色粉以负电荷的电荷控制剂可例举单 偶氮化合物的金属络合染料或烷基水杨酸等芳香族羟基羧酸的金属络合物或金属盐。其 中, 大多数用作电荷控制剂的偶氮染料结。
10、构的金属络合物通常缺乏稳定性, 例如, 由于机械 摩擦或冲击、 电冲击或光照射、 温度或湿度条件的变化等, 容易分解或变性而失去电荷控制 性。 另外, 即使具备实用级别的带电赋予性的电荷控制剂, 大多数也由于存在电荷的稳定性 不足的问题、 或有色而无法用作彩色色粉。 0005 并且, 这些电荷控制剂中, 大部分可适用于彩色色粉的无色、 白色或浅色的电荷控 制剂在性能方面存在问题。它们具有无法获得强光的均匀性、 或在耐久试验中图像浓度变 化大等缺陷。此外, 根据不同的电荷控制剂, 具有难以获得图像浓度和灰雾的协调性、 高湿 环境下难以获得足够的图像浓度、 在树脂中的分散性差、 对保存稳定性和定影。
11、性带来不良 影响等缺点。 0006 作为彩色色粉用途中能够有助于进一步提高复印机或打印机等的性能的负电荷 赋予性电荷控制剂, 已知例如作为由酚和醛获得的环状缩聚物的杯 n 芳烃 (专利文献 1) 、 杯 n芳烃以及间苯二酚n芳烃的金属络合物 (专利文献2) 、 由酚和醛获得的特定的二聚体缩聚 物 (专利文献 3) 、 不含重金属的酚衍生物化合物 (专利文献 4) 等。 0007 这类环状缩聚物由于熔点高、 结构为环状, 因此牢固, 对有机溶剂的溶解性非常 低。 为此, 作为电荷控制剂添加在色粉中时, 可获得高带电量, 但不容易使其分散于色粉中。 尤其是, 使用了彩色色粉用的低粘度树脂的情况下,。
12、 分散容易变得不充分、 色粉的飞散容易 变差。另外, 为了进一步提高带电量, 重要的是更加有效地进行电子的迁移。 0008 为此, 认为在与作为供电子基团的酚性羟基相对的苯基的对位上, 取代有吸电子 基团, 使得电子的偏移变大的方法是有利的。但是, 在环状化合物中, 难以合成取代有吸电 子基团的化合物, 因此希望获得非杯 n 芳烃以及间苯二酚杯 n 芳烃等环状化合物却具有与 它们同等效果的良好的带电特性的化合物。为了改善这些问题, 认为改良链状化合物的尝 试是理想的。 0009 现有技术文献 说 明 书 CN 103403625 A 4 2/30 页 5 0010 专利文献 0011 专利文献。
13、 1 : 日本专利特开平 2 201378 号公报 0012 专利文献 2: 日本专利特开 2000 162825 号公报 0013 专利文献 3 : 日本专利特开平 11 30880 号公报 0014 专利文献 4 : 日本专利特开平 10 153884 号公报 0015 发明概述 0016 发明所要解决的技术问题 0017 本发明是为了解决前述技术问题而完成的, 其目的在于提供电荷控制剂以及含有 该电荷控制剂的静电图像显影用色粉。该电荷控制剂具有赋予实用级别的负带电性, 为无 色至浅色、 能够用于彩色色粉, 基于所使用的色粉等的树脂粉体的带电的静电荷对环境变 化稳定, 电荷控制特性的经时稳。
14、定性即保存稳定性良好, 用于色粉等、 多次重复使用的情况 下, 电荷控制特性的稳定性即耐久性良好, 不含有害重金属而安全性高的特性。 0018 解决技术问题所采用的技术方案 0019 本发明人为了解决上述技术问题而反复研究, 结果发现将含有下述化学式 (1) 表 示的酚多聚体的电荷控制剂用作色粉时, 带来良好的带电特性。 另外, 发现了通过选择该酚 多聚体的平均聚合度在一定范围的大分子量的化合物, 从而对用于色粉的树脂的相溶性良 好, 进一步提高安全性, 从而完成了本发明。 0020 为了达到上述目的而完成的本发明的电荷控制剂的特征在于, 由含有多种下述化 学式 (1) 表示的酚多聚体的酚多聚。
15、体混合物构成。 0021 【化 1】 0022 0023 (式 (1) 中, R1和 R2分别独立地为氢原子或碳数 1 3 的烷基, A 在主链末端为 1 价基团或在主链内部为 2 价基团, 为下述化学式 (2) 或下述化学式 (3) 表示的含 4- 氯苯 酚环的基团 (式 (3) 中, R3和 R4分别独立地为氢原子或碳数 1 3 的烷基, m 为 0 2 的整 数。 ) , 前述 A 为前述化学式 (2) 时, x 为 16 28 的整数, 前述 A 为前述化学式 (3) 时, x 为 由 (14-2m)/(m+2) (26-2m)/(m+2) 表示的范围内的数。 0024 【化 2】 0。
16、025 0026 【化 3】 0027 说 明 书 CN 103403625 A 5 3/30 页 6 0028 在电荷控制剂中, 较好是前述酚多聚体混合物在核磁共振谱分析时, 基于所述 酚多聚体的酚性羟基的信号中, 低磁场侧显示的信号与高磁场侧显示的信号的积分比为 2:16 2:28。 0029 在电荷控制剂中, 可以在所述酚多聚体混合物在核磁共振谱分析时, 4 6ppm 之 间显示至少 2 个信号。 0030 在电荷控制剂中, 较好是所述酚多聚体混合物在 X 射线衍射图中至少在布拉格角 (20.2 ) 的 20.4具有峰 , 也可以是进一步在 9.9、 18.2、 20.4、 24.1具有。
17、 峰。 0031 在电荷控制剂中, 前述酚多聚体的至少一部分酚性羟基的氢原子可以被碱金属取 代, 所述酚多聚体中的该碱金属的含量可以为 0.1 3.0 重量。 0032 在电荷控制剂中, 较好是前述酚多聚体由 4- 氯苯酚衍生物和甲醛衍生物缩合而 成。 0033 在电荷控制剂中, 较好是所述甲醛衍生物为甲醛、 多聚甲醛、 三聚甲醛。 0034 在电荷控制剂中, 较好是相对于所述 4- 氯苯酚衍生物, 所述甲醛衍生物的当量比 为 0.75 1.05。 0035 在电荷控制剂中, 较好是所述 4- 氯苯酚衍生物为下述化学式 (4) 表示的 4- 氯苯 酚 2 聚体至 4- 氯苯酚 4 聚体的至少任。
18、一种。 0036 【化 4】 0037 0038 (式 (4) 中, R5和 R6分别独立地为氢原子或碳数 1 3 的烷基, n 为 0 2 的整数。 ) 0039 本发明的静电荷显影用色粉的特征在于, 包含所述电荷控制剂、 色粉用树脂以及 着色剂。 0040 进一步, 本发明的静电荷显影用色粉的特征在于, 将所述电荷控制剂、 聚合性单 体、 聚合引发剂以及着色剂聚合而成。 0041 本发明的电荷控制方法的特征在于, 在树脂粉体中加入所述电荷控制剂而使其带 电, 由此进行该树脂粉体的电荷控制。 0042 发明的效果 说 明 书 CN 103403625 A 6 4/30 页 7 0043 本发。
19、明的电荷控制剂的负电荷赋予性及其稳定性良好, 同时对色粉用树脂的分散 性良好, 无色至浅色, 由于不含有害重金属因而安全性高, 可用于静电图像显影用色粉、 尤 其是可用于彩色色粉。用于色粉时, 带电量的环境稳定性良好, 保存稳定性以及耐久性良 好。电荷控制剂为浅色, 因此用于色粉等的情况下, 难以引起色调阻碍。尤其是作为电荷控 制剂的理想的特征, 容易出现在色粉粒子的表面, 带电性良好, 特别适用于聚合色粉。 0044 本发明的静电图像显影用色粉可以实现宽温度范围的定影性以及非偏移性, 同时 耐环境性、 保存稳定性以及耐久性良好, 能够形成稳定的复印图像。 0045 采用本发明的电荷控制方法,。
20、 能够稳定地进行树脂粉体的负电荷控制, 能够进行 利用色粉的复印以及粉体涂装。 通过该方法获得的粉体涂装使用不含有害重金属的浅色电 荷控制剂, 因此安全性高、 难以引起树脂粉体的色调阻碍。 0046 附图简要说明 0047 【图 1】 0048 表示使用本发明的实施例 1 的电荷控制剂时的核磁共振谱的图谱的图。 0049 【图 2】 0050 表示使用本发明的实施例 1 的电荷控制剂时的差热 - 热重分析的图谱的图。 0051 【图 3】 0052 表示使用本发明的实施例 1 的电荷控制剂时的 X 射线衍射谱的图谱的图。 0053 【图 4】 0054 表示使用本发明的实施例 2 的电荷控制剂。
21、时的核磁共振谱的图谱的图。 0055 【图 5】 0056 表示使用本发明的实施例 2 的电荷控制剂时的差热 - 热重分析的图谱的图。 0057 【图 6】 0058 表示使用本发明的实施例 3 的电荷控制剂时的核磁共振谱的图谱的图。 0059 【图 7】 0060 表示使用本发明的实施例 3 的电荷控制剂时的差热 - 热重分析的图谱的图。 0061 【图 8】 0062 表示使用本发明的实施例 3 的电荷控制剂时的 X 射线衍射谱的图谱的图。 0063 【图 9】 0064 表示使用本发明的实施例 5 的电荷控制剂时的差热 - 热重分析的图谱的图。 0065 【图 10】 0066 表示使用。
22、本发明的实施例 5 的电荷控制剂时的 X 射线衍射谱的图谱的图。 0067 【图 11】 0068 表示使用本发明的实施例 6 的电荷控制剂时的 X 射线衍射谱的图谱的图。 0069 【图 12】 0070 表示使用本发明的实施例 7 的电荷控制剂时的差热 - 热重分析的图谱的图。 0071 【图 13】 0072 表示使用本发明的实施例 7 的电荷控制剂时的 X 射线衍射谱的图谱的图。 0073 【图 14】 0074 表示使用本发明的实施例 9 的电荷控制剂时的差热 - 热重分析的图谱的图。 说 明 书 CN 103403625 A 7 5/30 页 8 0075 【图 15】 0076 。
23、表示使用本发明的实施例 9 的电荷控制剂时的 X 射线衍射谱的图谱的图。 0077 【图 16】 0078 表示由使用本发明的酚多聚体以及比较例化合物获得的各电荷控制剂的带电量 和搅拌时间之间的相关性的图。 0079 本发明优选实施方式 0080 下面对用于实施本发明的方式进行详细说明, 但本发明的范围不限定于这些方 式。 0081 本发明的电荷控制剂由含有前述化学式 (1) 表示的酚多聚体, 具体地含有下述化 学式 (a) 或 (b) 表示的酚多聚体, 含有多种 4- 氯苯酚通过可被烷基取代的亚甲基重复连接 的化合物的酚多聚体混合物构成。 0082 【化 5】 0083 0084 在式 (a。
24、) 、(b) 中, R1、 R2、 R3以及 R4分别独立地为氢原子或碳数 1 3 的烷基 , 化 学式 (a) 时 x 为 16 28 的整数 , 化学式 (b) 时 x 为 (14-2m)/(m+2) (26-2m)/(m+2) 表 示的范围内的数。此外, m 分别为 0 2 的整数。例如, m 0 时 x 为 7 13 的数、 成为 18 聚体 30 聚体的酚多聚体, m 1 时 x 为 4 8 的数、 成为 18 聚体 30 聚体的酚多聚体, m 2 时 x 为 3 5、 成为 20 聚体 28 聚体的酚多聚体。通过它们的组合, 酚多聚体混合 物包含氯苯酚的 18 聚体 30 聚体中的。
25、多个, 平均聚合度为 18 30。 0085 作为烷基, 具体地可例举甲基、 乙基、 正丙基、 异丙基。 0086 该酚多聚体混合物在 X 射线衍射测定方法时的 X 射线衍射谱的布拉格角 20.2中 , 至少在 20.4具有峰。较好是在 9.9、 18.2、 20.4、 24.1的位置上 具有峰 , 其中 20.4的位置上具有尖锐的峰。 0087 另外, 酚多聚体混合物可以通过溶解于有机溶剂、 进行再沉淀的方法来纯化。例 如, 在进行包括再沉淀的纯化的情况下, 其 X 射线衍射谱在布拉格角 20.2中, 无法确 认明显而尖锐的峰, 显示非晶状。 说 明 书 CN 103403625 A 8 6。
26、/30 页 9 0088 酚多聚体混合物可以仅由前述化学式 (1) 表示的酚多聚体构成, 也可以由前述化 学式 (1) 表示的酚多聚体以外, 即在获得所要的效果的范围内, 还可以含有小于 18 聚体的 酚多聚体或超过 30 聚体的酚多聚体。 0089 酚多聚体混合物的平均化了的聚合度可以通过 1H- 核磁共振 (1H-NMR) 谱测定法 比较酚性羟基的积分比来简单求得。该聚合度可以如下求得。例如, 使用氘代二甲亚砜 (DMSO-d6) 进行测定的情况下, 多聚体两端的芳香环的酚性羟基的信号在相对低磁场侧观 察得到, 中间的芳香环的酚性羟基的信号在相对高磁场侧出现, 由此基于该比例求得聚合 度。。
27、例如, 测定结构明确的 4- 氯苯酚的 3 聚体时, 出现在相对低磁场 (9.8ppm) 的酚性羟基 的积分值与出现在相对高磁场 (8.8ppm) 的酚性羟基的积分值的比约为 2 : 1。由此可知, 可 以根据 1H-NMR 谱求得平均聚合度。认为这是某种程度上通过酚单元进行结合, 酚性羟基在 分子内结合, 获得利于电子迁移的结构。 0090 在 1H-NMR 谱中, 基于含有前述化学式 (1) 表示的酚多聚体或该酚多聚体以外的其 它酚多聚体的酚多聚体混合物的酚性羟基的信号中, 较好是 10ppm 附近的低磁场侧出现的 信号与9ppm附近的高磁场侧出现的信号之间的积分比为2 : 162 : 2。
28、8, 高磁场侧出现的信 号大。另外, 推测该积分比为 18 30, 酚多聚体混合物的平均聚合度为 18 30。 0091 基于酚多聚体混合物的酚性羟基的信号的积分比小于 2 : 16 的情况下, 由于分子 量过小而对溶剂的溶解度过高, 在色粉中无法保持粒子状态, 因此特性降低。另外, 由于低 分子量成分变多, 因此对环境毒性等安全性带来不良影响的可能性增加。 另一方面, 基于酚 多聚体混合物的酚性羟基的信号的积分比大于 2 : 28 的情况下, 对溶剂的溶解度变得过低, 因此对树脂的分散性变差, 容易从色粉的表面剥落。 0092 进一步, 在 1H-NMR 谱分析中, 较好是基于酚多聚体混合物。
29、的酚性羟基的信号中, 低 磁场侧出现的信号与高磁场侧出现的信号的积分比为 2 : 16 2 : 28, 在 4 6ppm 之间, 尤 其是在 4.5 5.5ppm 之间观察到 2 个以上的信号。例如, 前述积分比为 2 : 18.49 时, 利用 氘代二甲亚砜进行测定的情况下, 观察到4.55ppm、 4.88ppm、 5.06ppm、 5.29ppm的4个信号。 0093 本发明的酚多聚体的分子量大、 难以离子化, 因此无法获得质量分析法等分析结 果, 不清楚是到底是来自哪个部分的信号。 但是, 推测其理由在于具有一部分的如下述结构 式的方括号表示的结构中将 2 个酚多聚体以亚乙烯基结合的均。
30、二苯乙烯基骨架。另外, 从 结构方面还可以考虑顺 - 反异构体。 0094 推测为如上所述通过在分子中持有双键, 电子的迁移范围变大, 与载体等的电子 转移变得更加容易。 即, 本发明的电荷控制剂含有具有下述结构式表示的骨架的酚多聚体。 0095 【化 6】 0096 0097 如上所述的前述化学式 (1)表示的酚多聚体的具体例示于下述化学式 (5) (11) 。但是, 本发明并不局限于这些。 0098 【化 7】 说 明 书 CN 103403625 A 9 7/30 页 10 0099 0100 【化 8】 0101 0102 【化 9】 0103 0104 【化 10】 0105 010。
31、6 【化 11】 0107 0108 【化 12】 0109 0110 【化 13】 0111 说 明 书 CN 103403625 A 10 8/30 页 11 0112 如上所述的酚多聚体混合物可以通过公知的方法合成, 例如, 可以通过使 4- 氯苯 酚衍生物和甲醛衍生物缩合反应来进行合成。通常, 电荷控制剂所含有的酚多聚体以往多 数在碱性条件下合成, 在该方法中, 取代基上未取代烷基或烷氧基等供电子基团时反应困 难, 无法以良好的收率获得化合物。因此, 在本发明的酚多聚体混合物的合成中, 较好是将 反应条件设为酸性。即, 通过在酸性条件下使其反应, 即使使用吸电子性基团取代的 4- 氯 。
32、苯酚衍生物也能够获得足够的收率。 0113 在该缩合反应中, 4- 氯苯酚衍生物与甲醛衍生物的反应比例可以在具有本发明的 效果的范围内适当调整。作为优选范围, 相对于 4- 氯苯酚衍生物, 与甲醛衍生物的当量比、 即甲醛分子换算的当量比为 0.75 1.05。 0114 在该缩合反应中, 可以将公知的有机溶剂以及有机酸用作反应溶剂。作为优选的 有机酸, 可例举乙酸、 乙酸酐、 丙酸等。 另外, 作为优选的有机溶剂, 可例举二氯甲烷、 1, 2-二 氯乙烷、 1, 2- 二甲氧基乙烷等脂肪族烃 ; 二乙二醇二甲醚等乙二醇醚、 甲苯、 二甲苯、 氯苯 等芳香族烃 ; 四氢呋喃 (THF) 等。 0。
33、115 在该缩合反应中, 可以根据所使用的反应体系适当选择催化剂。作为优选的催化 剂可例举酸催化剂。 具体地, 作为无机体系可例举硫酸、 盐酸、 氢溴酸等, 作为有机体系可例 举对甲苯磺酸、 三氟乙酸等。 0116 另外, 可以适当调整反应体系中的反应温度以及反应时间等反应条件。 0117 作为合成中所使用的 4- 氯苯酚衍生物, 可例举 4- 氯苯酚、 下述化学式 (4) 表示的 4- 氯苯酚 2 聚体至 4 聚体 双 (5- 氯 -2- 羟基苯基) 甲烷、 4- 氯 -2, 6- 双 (5 - 氯 -2 - 羟 基苄基) 苯酚等 等。优选下述化学式 (4) 表示的 4- 氯苯酚 2 聚体至。
34、 4 聚体。 0118 【化 14】 0119 0120 在式 (4) 表示的 4- 氯苯酚 2 聚体至 4 聚体中, R5以及 R6分别独立地为氢原子或 者直链状或支链状的碳数 1 3 的烷基, n 为 0 2 的整数。作为该烷基, 具体地可例举甲 基、 乙基、 正丙基、 异丙基。 0121 该 4- 氯苯酚的 2 聚体至 4 聚体的具体例分别示于下述化学式 (12) (15) 。 0122 【化 15】 0123 说 明 书 CN 103403625 A 11 9/30 页 12 0124 【化 16】 0125 0126 【化 17】 0127 0128 【化 18】 0129 0130。
35、 作为合成中所使用的甲醛衍生物可例举如福尔马林的甲醛 (HCHO) 、 多聚甲醛 (HO(CH2O)nH)、 三聚甲醛 (CH2O)3) 及乙醛、 以及使 4- 氯苯酚羟甲基化的 4- 氯苯酚羟甲基 化物 (4- 氯 -2, 6- 二羟甲基苯酚、 4- 氯 -2- 羟甲基苯酚、 双 (5- 氯 -3- 羟甲基 -2- 羟基苯 基) 甲烷等) 。这些甲醛衍生物可以单独使用, 也可以使用多个。优选的甲醛衍生物为甲醛 (HCHO)、 多聚甲醛 (HO(CH2O)nH)、 三聚甲醛 (CH2O)3) 。 0131 4- 氯苯酚衍生物和甲醛衍生物的具体的反应例示于下述反应式 (I)、 (II)、 (II。
36、I) 以及 (IV)。在该反应中获得的酚多聚体混合物可以只是下述反应式 (I) 、(II) 、(IV) 中的 p 为1628时的前述化学式 (1) 表示的酚多聚体, 也可以是含有该酚多聚体并且在具有所需 的效果的范围内、 含有 p 为 1 48 的酚多聚体的混合物。此外, 可以仅是下述反应式 (III) 中的 q 为 7 13 时的前述化学式 (1) 表示的酚多聚体, 也可以是含有该酚多聚体并且在具 有所需的效果的范围内、 含有 q 为 0 23 的酚多聚体。4- 氯苯酚衍生物和甲醛衍生物的反 应并不受限于这些。 0132 【化 19】 0133 说 明 书 CN 103403625 A 12。
37、 10/30 页 13 0134 酚衍生物和醛衍生物的反应的第一优选实施方式为前述反应式 () 所示的反应。 所述反应式 () 是作为酸催化剂使用浓硫酸, 使 4- 氯苯酚和多聚甲醛反应的例。该反应 可以通过在乙酸溶液中, 利用硫酸等酸催化剂, 使 4- 氯苯酚和甲醛、 多聚甲醛及 / 或 1, 3, 5- 三聚甲醛缩聚而获得酚多聚体混合物。 0135 【化 20】 0136 0137 酚衍生物和醛衍生物的反应的第二优选实施方式为前述反应式 (II) 所示的反应。 所述反应式 (II) 是作为酸催化剂使用浓硫酸, 使 4- 氯苯酚和乙醛反应的例。该反应可以 通过在乙酸溶剂中, 利用硫酸等酸催化。
38、剂, 使 4- 氯苯酚和具有烷基的取代基的醛衍生缩聚 而获得酚多聚体混合物。 0138 【化 21】 0139 0140 酚衍生物和醛衍生物的反应的第三优选实施方式为前述反应式 (III) 所示的反 应。前述反应式 (III) 是作为酸催化剂使用浓硫酸, 使双 (5- 氯 -2- 羟基苯基) 甲烷和多聚 说 明 书 CN 103403625 A 13 11/30 页 14 甲醛反应的例。该反应可以通过在乙酸溶液中, 利用硫酸等酸催化剂, 使前述化学式 (4) 表 示的 4- 氯苯酚 2 聚体至 4 聚体和甲醛、 多聚甲醛、 及 / 或 1, 3, 5- 三聚甲醛缩聚而获得酚多 聚体混合物。 0。
39、141 【化 22】 0142 0143 酚衍生物和羟甲基化的苯酚羟甲基化物反应的第四优选实施方式为前述反应 式 (IV) 所示的反应。前述反应式 (IV) 是使用对甲苯磺酸作为氧催化剂, 使 4- 氯苯酚和 4- 氯 -2, 6- 二羟甲基苯酚反应的例。该反应是通过在碱性水溶液中, 使 4- 氯苯酚和多聚 甲醛等反应而进行羟甲基化, 获得 4- 氯 -2, 6- 二羟甲基苯酚。可以通过在 1, 2- 二氯乙烷 或 THF 等有机溶剂中利用对甲苯磺酸等酸催化剂, 使获得的 4- 氯 -2, 6- 二羟甲基和 4- 氯 苯酚缩聚而获得酚多聚体。 0144 作为合成酚多聚体混合物时的原料, 可以使。
40、用 4- 氯苯酚, 但是使用通过亚甲基结 合 2 个以上氯苯酚的化合物时带电特性更佳。这是因为将 4- 氯苯酚用于原料时, 能够获得 具有宽的分子量分布的化合物, 但是使用通过亚甲基结合 2 个以上氯苯酚的化合物的情况 下, 原料的反应性高于 4- 氯苯酚, 反应迅速进行, 分子量分布变得更窄。 0145 例如, 对利用 4- 氯苯酚合成了的 20 21 聚体的酚多聚体混合物进行凝胶渗透色 谱分析时, 数均分子量 (Mw) / 重均分子量 (Mn) 为 19.1。另一方面, 利用双 (5- 氯 -2- 羟苯 基) 甲烷合成了的 21 22 聚体的酚多聚体混合物, 数均分子量 (Mw) / 重均。
41、分子量 (Mn) 小, 为 5.56。进一步具体地例示这些混合物, 利用 4- 氯苯酚合成了的 20 21 聚体的酚多聚体 混合物为记载于下述的实施例 1 中获得的多聚体, 利用双 (5- 氯 -2- 羟苯基) 甲烷合成了的 21 22 聚体的酚多聚体混合物为记载于下述的实施例 3 中获得的多聚体。 0146 所述凝胶渗透色谱分析中, 例如, 将标准聚苯乙烯树脂 (聚合物实验室公司 ( 社 ) 制, EasiCal PS-1) 用于分子量校正, 测定装置使用两根分离柱 ( 东曹株式会社 ( 東社 ) 制, TSKgel Super AWM-H6.0mm I.D.15cm), 检测器使用 RI 。
42、检测器 ( 昭和电工株式会社 (Shodex 社 ) 制 RI-101) 。作为流动相使用 10mM(mmol/l) 的 添加了溴化锂的 , 二甲基甲酰胺 (DMF) , 将流速调整至 0.6ml/ 分钟来进行测定。另 外, 对于取约 4mg 的样品溶解于 4ml 的流动相后获得的 20L 试样进行测定。 0147 进而, 酚多聚体的至少一部分的酚性羟基的氢原子可被碱金属取代。通过酚多聚 体混合物的碱性条件下的再沉淀等、 将酚多聚体混合物的酚多聚体的羟基的氢原子 (H) 的 一部分取代为碱金属, 将其作为静电图像显影用色粉时, 能够获得更佳的带电特性。 认为这 是由于酚性羟基的氢原子 (H) 。
43、的一部分被碱金属取代而以该金属为中心其附近配位酚性羟 说 明 书 CN 103403625 A 14 12/30 页 15 基, 获得更加有利于带电的立体构型。酚多聚体混合物中的酚多聚体中的羟基的 H 上被取 代的碱金属的含量较好是 0.1 3.0 重量, 更好是 0.5 2.5 重量。低于 0.1 重量 时, 基于金属的立体构型的效果不充分, 高于3.0重量%时, 过剩的金属上附着水, 因此对环 境稳定性带来不良影响。 0148 通过将酚多聚体的酚性羟基的氢原子 (H)的一部分取代为碱金属, 由此改变 1H-NMR 谱分析中的前述积分值。但是, 认为在本发明中定义的酚多聚体混合物的平均聚合 。
44、度不会基于碱金属化而发生变化。因此, 在前述化学式 (1) 所示的酚多聚体的酚性羟基的 氢原子的一部分被碱金属取代了的酚多聚体混合物的情况下, 利用 1H-NMR 谱分析中的具有 碱金属未取代的酚性羟基的酚多聚体混合物的低磁场侧显示的信号和高磁场侧显示的信 号的积分比, 通过该比求出平均聚合度。 0149 可取代酚多聚体混合物中酚多聚体中的羟基的氢原子的碱金属可例举, 例如, 锂、 钠、 钾等。 作为用于前述碱金属化的物质可例举, 例如作为公知的碱金属的氢氧化物的氢氧 化钠、 氢氧化钾以及氢氧化锂等, 作为碱金属的无机酸盐的碳酸钠、 碳酸氢钠、 碳酸钾、 碳酸 氢钾、 磷酸钠、 碳酸氢锂等。 。
45、0150 在酚多聚体的合成中, 通常将反应溶剂添加在弱碱性的水中并将析出的结晶过滤 而获得酚多聚体的情况下, 有时含有一部分原料中的杂质 (二氯化物) 、 未反应原料、 反应中 间体以及副反应生成物等杂质。 本发明的作为电荷控制剂的酚多聚体混合物对反应溶剂的 溶解度低, 因此较好是在酚多聚体混合物的合成工序中, 设置以下纯化步骤 : 过滤反应结束 后的反应溶液, 接着用甲醇、 THF、 乙二醇单甲醚等亲水性溶剂洗涤后, 加在弱碱性水中并过 滤等。 0151 另外, 还可以采用将酚多聚体混合物溶解在 DMF 等溶解性良好的良溶剂中, 并且 加入至水或亲水性溶剂等不良溶剂中等的纯化方法。 0152。
46、 认为较好是为了作为电荷控制剂提高带电赋予效果, 通过在作为酚多聚体的芳香 环的酚的对位上取代吸电子基团, 从而增加电子的偏移而使电子性能不稳定。进一步认为 如果作为吸电子性取代基使用硝基或羧基等, 则化合物的极性变得过高, 因此非常容易与 具有极性基团的色粉用树脂融合, 酚多聚体能够均匀地分散于整个树脂中。在重要用途的 聚合色粉等中, 设想这样的酚多聚体容易与树脂融合, 因此也容易进入树脂粒子内部, 在色 粉粒子表面上很难出现电荷控制剂, 无法获得充分的带电效果。 0153 于是, 认为如果是作为吸电子基团且尽可能低极性的取代基的卤素原子取代了的 化合物, 则不会与高极性的树脂融合, 因此其。
47、化合物挤出在表面, 更容易在表面上分布电荷 控制剂。 0154 卤素原子中选择氯原子用作此时的取代基时, 由于尽量减少极性而原子半径小、 原料的获得容易的方面考虑更优选。 另外, 认为聚合度小的情况下对溶剂的溶解度高, 尤其 是在聚合色粉的树脂中容易变得均匀, 难以显示电荷特性。 于是, 通过在一定程度上增加聚 合度、 降低对溶剂的溶解度, 由此在色粉、 尤其是聚合色粉中, 具备具有氯基且聚合度经调 节过的酚多聚体的电荷控制剂保持粒子状态, 容易显示带电特性。 为此, 本发明的电荷控制 剂适用于聚合色粉。 0155 因此, 本发明的电荷控制剂考虑到与用于色粉的树脂的相溶性, 并且进一步经聚 合。
48、度的调节的、 含有以前述化学式 (1) 所示的酚多聚体作为有效成分的酚多聚体混合物制 说 明 书 CN 103403625 A 15 13/30 页 16 得。将由此形成的电荷控制剂用于静电图像显影用色粉时, 能够赋予良好的带电特性。 0156 本发明的静电图像显影用色粉为至少由酚多聚体混合物形成的电荷控制剂、 色粉 用树脂以及着色剂混合而成的粉末状。并且, 本发明的静电图像显影用色粉为至少由酚多 聚体混合物形成的电荷控制剂、 聚合性单体、 聚合引发剂以及着色剂聚合而成的色粉。 含有 构成色粉中的电荷控制剂的有效成分的前述化学式 (1) 所示的酚多聚体的酚多聚体混合物 可以是前述化学式 (1) 表示的酚多聚体的各个成分以任意构成比混合的混合物。 0157 另外, 本发明的静电图像显影用色粉在具有本发明的效果的范围内可以含有其他 电荷控制剂、 例如偶氮金属络合物 (Fe、 Cr。