电荷调节剂及其制备方法以及含有该电荷调节剂的碳粉技术

本发明专利技术提供一种拥有优异带电调节性能的电荷调节剂及其制备方法，以及提供具有优异起电特性的、即使在高印刷速度下形成图形时也不会产生飞散与底灰的、可获得高质量图像的碳粉。本发明专利技术的电荷调节剂的制备方法含有以下工序：使特定的单偶氮化合物及络合剂发生反应得到偶氮类金属络盐，通过使该偶氮类金属络盐和由尿素及无机铵盐构成的铵反离子形成剂进行离子交换反应，合成特定的偶氮类金属络合物。本发明专利技术电荷调节剂是通过上述的电荷调节剂制备方法获得的，本发明专利技术的碳粉含有通过上述电荷调节剂制备方法获得的电荷调节剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电荷调节剂及其制备方法，以及含有该电荷调节剂的碳粉。
技术介绍
一直以来，偶氮类金属络合物电荷调节剂被广泛应用到各个领域。例如，在电子照相用显影剂的构成碳粉这一领域中，电荷调节剂就被作为碳粉的构成材料之一使用(例如可参照特开平7-97530号公报，或特开2005-121776号公报)。尤其是在近几年，电子照相法的使用用途扩大，随着其在轻印刷领域应用的发展，电荷调节剂也开始作为轻印刷领域用碳粉的构成材料被使用起来。在这个轻印刷领域，有着印字速度更加高速化的要求，并且，在包括轻印刷的整个印刷领域，由于不仅印刷本身，连带印刷而成的图像、即印刷品也会被考虑，因此，除了对复印
里形成的图像、即复印品的要求之外，更为重要的是能形成具有长期稳定画质的图像的要求。为了在印字速度高速化的基础上进而寻求图像的稳定性，必须使新供给的作为显影剂的碳粉在短时间内混合并带电。然而，由于伴随印字速度的高速化碳粉的供给速度也随之高速化，并且，由于碳粉具有的起电能力不足，导致作为显影剂的碳粉的带电不充分，进而会导致该碳粉的带电量不均一，因此存在因碳粉没有充分带电，出现碳粉飞散及底灰的问题。另外，在长时间的使用显影剂时，因图像形成装置的使用环境不同，作为显影剂的碳粉所具有的带电性也会发生变化，因此，还存在所得到的图像、特别是全黑图像、半色调图像等时候，会发生浓度变化的问题。
技术实现思路
本专利技术是在上述背景的基础上进行的，是在针对电荷调节剂的带电调节性能反复进行研究，发现了在制备偶氮类金属络合物电荷调节剂的工序中，使单偶氮化合物经金属络盐化后得到的偶氮类金属络盐与由氨水及无机铵盐构成的铵反离子形成剂进行离子交换反应，将在合成铵离子作为反离子的偶氮类金属络合物的过程中生成的副产物离子尽量去除，以及将无机铵盐带入的阴离子去除，可以提高电荷调节剂的带电性能这一规律后完成的。本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种具有优异带电调节性能的电荷调节剂的制备方法。本专利技术的另一目的是提供一种由本专利技术的制备方法制得的电荷调节剂。本专利技术的进一步目的是提供一种含有本专利技术电荷调节剂的具有优异起电特性，即使在高印字速度下，形成图像时也不会产生飞散和底灰、可获得高质量图像的碳粉。电荷调节剂的制备方法含有以下工序使下述通式(1)所示的单偶氮化合物及络合剂发生反应得到偶氮类金属络盐，通过使该偶氮金属络盐和由尿素及无机铵盐构成的铵反离子形成剂进行离子交换反应，合成下述通式(2)所示的偶氮类金属络合物，通式(1) 式中，Ar1及Ar2各自独立地表示芳香族； 通式(2) 式中，Ar1及Ar2各自独立地表示芳香族。M表示3价金属离子，优选M为铁离子。在本专利技术的电荷调节剂制备方法中，偶氮类金属络盐与尿素为1∶3～20当量比最为适宜；偶氮类金属络盐与使用的无机铵盐为0.5～2当量比最为适宜。在本专利技术的电荷调节剂制备方法中，通过偶氮类金属络盐和铵反离子形成剂进行离子交换反应而得到的反应生成物中的，通式(2)所示偶氮类金属络合物的含有(质量)比率控制在85％以上。本专利技术的电荷调节剂是通过上述制备方法获得的。本专利技术的碳粉中含有通过上述电荷调节剂制备方法获得的电荷调节剂。本专利技术的电荷调节剂是由上述通式(2)所示的偶氮类金属络合物(以下，称作“特定偶氮类金属络合物”)构成的电荷调节剂，是采用含有“使上述通式(1)所示的单偶氮化合物(以下，称作“原料偶氮化合物”)及络合剂发生反应得到偶氮类金属络盐(以下，称作“特定中间体”)，通过使该偶氮类金属络盐和由尿素及无机铵盐构成的铵反离子形成剂(以下，称作“特定反离子形成剂”)进行反应，合成特定偶氮类金属络合物”这一工序的制备方法制备的。在表示特定偶氮类金属络合物的通式(2)中，Ar1及Ar2各自独立地表示芳香族，这里的Ar1及Ar2既可以是同一物质，也可以是不同物质。作为表示Ar1基及Ar2基的芳香族基，可以列举出诸如无取代或含有取代基的苯基、无取代或含有取代基的萘基等。另外，在通式(2)中，M表示3价的金属离子，不过，这里的M最好是铁离子。作为适合的特定偶氮类金属络合物的具体例子，可以举出下述通式(3)中所示的偶氮类金属络合物，并且，在该通式(3)中，R1、R2及R4～R6为氢原子，R3为氯原子最为理想。通式(3) 式中，R1～R4各自独立地表示氢原子、碳原子数1～18的直链或支链的烷烃基、碳原子数2～18的直链或支链的烯烃基、无取代或含有取代基的磺酰胺基、甲磺酰胺基、羟基、碳原子数1～18的烷氧基、乙酰胺基、苯甲酰胺基、卤素原子、硝基、无取代或含有取代基的芳基。R5表示氢原子、碳原子数1～18的直链或支链的烷烃基、羟基、碳原子数1～18的烷氧基。R6表示氢原子、碳原子数1～18的直链或支链的烷烃基、羟基、羧基、卤素原子、碳原子数1～18的烷氧基。像这样的由特定偶氮类金属络合物构成的电荷调节剂，可以通过含有“使原料偶氮化合物及络合剂在特定反离子形成剂的存在下进行反应，原料偶氮化合物及络合剂经过络合反应的过程(以下，简称“络合反应过程”)合成的特定中间体，该中间体与特定反离子形成剂经过离子交换反应的过程(以下，简称“离子交换反应过程”)合成特定偶氮类金属络合物”这一络合工序的制备方法进行制备。作为供应给络合工序的原料偶氮化合物，应当根据需合成的特定偶氮类金属络合物进行适当选择。例如，如果作为特定偶氮类金属络合物欲获得上述通式(3)所示偶氮类铁络合物的话，则可使用下述通式(4)所示的偶氮化合物通式(4) 式中，R1～R4各自独立地表示氢原子、碳原子数1～18的直链或支链的烷烃基、碳原子数2～18的直链或支链的烯烃基、无取代或含有取代基的磺酰胺基、甲磺酰胺基、羟基、碳原子数1～18的烷氧基、乙酰胺基、苯甲酰胺基、卤素原子、硝基、无取代或含有取代基的芳基。R5表示氢原子、碳原子数1～18的直链或支链的烷烃基、羟基、碳原子数1～18的烷氧基。R6表示氢原子、碳原子数1～18的直链或支链的烷烃基、羟基、羧基、卤素原子、碳原子数1～18的烷氧基。作为络合剂，可以使用诸如铬水杨酸钠、钴水杨酸钠、乙酸铬、乙酸钴、乙酸亚铁、硫酸铬、硫酸钴、硫酸亚铁、氯化铬、氯化钴、氯化亚铁等。这里络合剂的使用量，与原料偶氮化合物摩尔比为1mol∶1.0～1.6mol较合适，并且，优选摩尔比为1mol∶1.05～1.30mol。特定反离子形成剂是含有尿素及无机铵盐的物质，作为构成该特定反离子形成剂的无机铵盐，可使用诸如氯化铵、硫酸铵等。构成特定反离子形成剂的尿素的使用量最好远大于无机铵盐的使用量，具体来说，对络合形成反应过程中生成的特定中间体而言，与构成特定反离子形成剂的尿素的使用量为1∶3～20的当量比较合适，并且，优选1∶5～15的当量比。尿素的使用量过大时，尽管能够使作为特定反离子形成剂使用的无机铵盐的使用量减小，从而可以抑制电荷调节剂中作为杂质的离子性成分的含有。但是，因其使离子交换反应的反应速度下降的同时，尿素加水分解产生的碳酸生成的气体还会导致过度起泡，所以在制备方面而言不甚理想。而另一方面，如果尿素的使用量过小的话，存在作为特定反离子形成剂使用的无机铵盐的使用量增大，于是身为抗衡离子的阴离子作为杂质被大量带进来，而因为它们的存在使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷调节剂的制备方法，其特征是含有以下工序：使下述通式（１）所示的单偶氮化合物及络合剂发生反应得到偶氮类金属络盐，通过使该偶氮金属络盐和由尿素及无机铵盐构成的铵反离子形成剂进行离子交换反应，合成下述通式（２）所示的偶氮类金属络合物， 通式（１）＊↑［１］－Ｎ＝Ｎ－＊↑［２］式中，Ａｒ↑［１］及Ａｒ↑［２］各自独立地表示芳香族；通式（２）＊＊＊式中，Ａｒ↑［１］及Ａｒ↑［２］各自独立地表示芳香族，Ｍ表示３价金属离子。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：兰泽冠，朱顺全，
申请(专利权)人：湖北鼎龙化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]