电荷控制剂及使用电荷控制剂的有机调色剂制造技术

本发明专利技术涉及含有下式（Ｉ）所示重复结构的聚胺的电荷控制剂。式中Ｒ＃＋［１］至Ｒ＃＋［４］每个都独立代表有１至４个碳原子的烷基或氢原子，ｎ为０或１；当ｎ＝０时，Ｒ＃＋［５］代表有４—１５个碳原子的亚烷基，它可具有选自有１－４个碳原子的烷基和苯基的取代基；当ｎ＝１时，Ａ代表亚苯基，其中苯环上的一个或多个氢原子可被一个或多个具有１—４个碳原子的烷基代替，Ｒ＃＋［５］和Ｒ＃＋［６］每个都独立代表有１—８碳原子的亚烷基，其条件是由Ｒ＃＋［５］和Ｒ＃＋［６］表示的亚烷基的碳原子的总数目范围为２—９。本发明专利技术还公开了一种使用所述电荷控制剂的调色剂。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在电子摄像、静电记录、静电印刷等技术中用于控制有机调色剂荷电性能的电荷控制剂。本专利技术还涉及一种使用电荷控制剂的有机调色剂。作为给黑色有机调色剂赋予电荷性能的电荷控制剂，迄今已使用了苯胺黑，即一种对氮葸型黑色染料。然而，苯胺黑具有强的着色能力并会对除黑色之外的彩色色调产生负面影响，因而很难将其用于近来需求增加的彩色有机调色剂。而且，近年来化学物质的安全要求越来越严格。甚至在电荷控制剂中，已经要求尽可能减少挥发性有机化合物(VOC)，即在与调色剂树脂揉和时或在复印机上高速印刷时会产生的VOC。然而，苯胺黑含有痕量的苯胺，而要完全除去苯胺是困难的，因而在将来有可能对使用含有痕量臭味和有害的苯胺的苯胺黑作出规定。作为苯胺黑之外的其它电荷控制剂，曾经报道的有，例如，在JP-A-62-53944(相应的美国专利号4,683,188和4,780,553)和JP-A-3-27052中披露了一些季铵盐(这里所用的术语JP-A是指“未审查的已公开日本专利申请”)，在JP-A-51-9456(相应的美国专利号4,021,358)中描述了一种具有重复单元的聚胺，其中吡咯环或苯基亚氨基基团和哌嗪环或亚氨基基团通过亚甲基相连接，在JP-A-58-171060中描述了具有一种重复单元的聚胺，其中苯基亚氨基基团与哌嗪环通过亚甲基基团相连接，以及在JP-A-6-348061(相应的美国专利为No.5,491,043)中披露了一种选自由聚(苯基亚氨基)和聚(烷基亚氨基)所组成的组中的聚胺。在JP-A-62-53944(相应的美国专利为No.4,780,553)和JP-A-3-27052中所披露的季铵盐是无色的或浅色的，因而有可能利用它们作为电荷控制剂。然而，这些化合物的缺点是热稳定性不足，并且这些化合物易于引起热分解，在与用作调色剂的粘合剂树脂进行熔融揉和时易于着色，而且与苯胺黑相比其荷电性能相当低劣。而且，在JP-A-6-348061(相当于美国专利No.5,491,043)中所公开的聚胺，其缺点是熔点低，因而在与调色剂树脂捏和时有着色的倾向，因此难于用作彩色调色剂的电荷控制剂。而且，在JP-A-51-9456(相当于美国专利No.4,021,358)和JP-A-58-171060中所透露的聚胺类，虽几乎不会引起着色，但其缺点是在与调色剂用粘合剂树脂熔融捏和时会发生热分解，它们在调色剂树脂中的分散性相当差，并且在荷电性能上不总是优良的。如上所述，现在还未发现这样的电荷控制剂，其为无色或浅色、具有优良荷电性能、可应用于彩色调色剂并且放出的VOC很少。本专利技术的另一目的是提供一种含有电荷控制剂的有机调色剂。可从下面的描述更清楚地了解本专利技术的其它目的和效果。为了解决上述问题，本专利技术提供了(1)一种含有聚胺的电荷控制剂，所述聚胺具有以如下通式(I)表示的重复结构 式中R1至R4每个都独立代表具有1至4个碳原子的烷基或氢原子，n为0或1，以及当n＝0时，R5代表具有4-15个碳原子的亚烷基，它可具有选自由具有1-4个碳原子的烷基和苯基组成的组中的取代基，以及当n＝1时，A代表亚苯基，其中该苯环上的一个或多个氢原子可被一个或多个具有1-4个碳原子的烷基代替，以及R5和R6每个都独立代表具有1-8碳原子的亚烷基，其条件是由R5和R6表示的亚烷基的碳原子的总数目范围为2-9。本专利技术的电荷控制剂包含有以上述通式(I)所表示的重复结构的聚胺。在上述通式(I)中，R1至R4每个均独立代表一个具有1-4个碳原子的烷基或氢原子，n代表0或1。在n为0的情况下，R5代表一个具有4-15个碳原子的亚烷基，它可具有一个选自有1-4个碳原子的烷基和苯基的取代基。在R5情况下，亚烷基的例子包括一些线性亚烷基如亚丁基，1，5-亚戊基，1，6-亚己基，七亚甲基，1，8-亚辛基，1，9-亚壬基，十亚甲基，十一亚甲基，十二亚甲基，十三亚甲基，十四亚甲基，以及十五亚甲基；其中部分氢原子被选自甲基，乙基，丙基，丁基及苯基等的一个或多个取代基代替的亚烷基。在这些亚烷基中，优选具有4-15个碳原子的线性亚烷基，特别优选具有6-12个碳原子的线性亚甲基。在上述通式(I)，在n为0的情况下，两个或更多的R5可以彼此相同或不同。而且，聚胺可以是这样的一种聚胺，其中两个或更多的R5是由少量具有小数目碳原子的亚烷基如亚甲基、亚乙基或亚丙基，与具有大数目碳原子的亚烷基如1，6-亚己基，或十亚甲基相结合而构成的。然而，在这样的组合情况下，使用太高比例的亚甲基会产生一种具有高熔点并且很硬的聚胺，这样聚胺在捏和过程中向粘合剂树脂中的分散性往往很差。而且，使用太高比例胺亚乙基或亚丙基会产生一种具有强亲水性的聚胺，强亲水性是由于哌嗪基团和其与水的强亲和力所致，因而这种聚胺在其与有机调色剂混合时会吸附空气中的水分，使荷电量趋于降低。因此，在结合使用具有小数目碳原子的亚烷基的情况下，具有小数目碳原子的亚烷基相对于所有的R5的比例优选为10mol％或更低。另一方面，在上述通式(I)中，其中n为0、所有的R5都是亚甲基的聚胺具有高的熔点并且很硬，因而在捏和过程中分散到粘合剂树脂中的分散度很差，因此不可能使用。在n是1的情况下，A代表亚苯基，其中在苯环上的一个或多个氢原子可被具有1-4个碳原子的一个或多个烷基代替，以及亚苯基可以是对-亚苯基，间-亚苯基，或邻-亚苯基中的任何一种，但是特别优选对-亚苯基。R5和R6每个均独立代表具有1-8个碳原子的亚烷基，但R5和R6的亚烷基的碳原子总数范围为2-9。在n是1的情况下，R5和R6的例子包括亚甲基，亚乙基，亚丙基，亚丁基，1，5-亚戊基，1，6-亚己基，七亚甲基，及1，8-亚辛基。在上述通式(I)中，优选者是这样的一种聚胺，其中n是0，所有的R1至R4均为氢原子，以及R5是有4-15碳原子的线性亚烷基，特别优选的是这样的聚胺，其中R5是具有6-12个碳原子的线性亚烷基。而且，在上述通式(I)中，特别优选者是这样的一种聚胺，其中n是1，所有R1至R4为氢原子，A是对-亚苯基，R5和R6二者均为亚甲基。一般说来，用于本专利技术中的聚胺能容易地按如下方法生产将具有哌嗪骨架的化合物溶解在有机溶剂中，在高温下向所得溶液中逐滴加入二卤化物如二卤代烷烃或烷基二磺酸盐化合物如己基-1，6-二-对-甲苯磺酸盐来进行它们之间的反应，此后用碱中和所得到的产物。用作聚胺合成原料的具有哌嗪主链骨架的化合物没有特别限制，只要哌嗪骨架的仲氨基基团是反应性的并且主链的碳原子具有一个或多个氢原子或具有1-4个碳原子的烷基。这种具有哌嗪骨架的化合物的例子包括哌嗪、2-甲基哌嗪、2-丁基哌嗪、2，3-二甲基哌嗪、2，3，5-三甲基哌嗪、2，3，5，6-四甲基哌嗪等。其中特别优选哌嗪和2-甲基哌嗪。而且，这些具有哌嗪骨架的化合物可以单独使用或结合使用。用作聚胺合成原料的二卤化物的例子包括1，4-二氯丁烷，1，5-二氯戊烷，1，6-二氯己烷，1，7-二氯庚烷，1，8-二氯辛烷，1，9-二氯壬烷，1，10-二氯癸烷，1，11-二氯十一碳烷，1，12-二氯十二碳烷，1，13-二氯十三碳烷，1，14-二氯十四碳烷，1，15-二氯十五碳烷，1，6-二溴己烷，1，8-二溴辛烷，1，6-二碘己本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含聚胺的电荷控制剂，所述聚胺具有以如下通式（Ⅰ）所表示的重复结构： ＊＊＊ （Ⅰ） 式中Ｒ↑［１］至Ｒ↑［４］每个都独立代表具有１－４个碳原子的烷基或氢原子，ｎ为０或１，以及 当ｎ＝０时，Ｒ↑［５］代表具有４－１５个碳原子的亚烷基，该亚烷基可以有选自由具有１－４个碳原子的烷基和苯基组成的组中的取代基，和 当ｎ＝１时，Ａ代表亚苯基，其中该苯环上的一个或多个氢原子可被一个或多个具有１－４个碳原子的烷基代替，Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］每个都独立地代表具有１－８碳原子的亚烷基，其条件是以Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］表示的亚烷基的碳原子的总数的范围为２－９。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤井圭一，鳫林秀树，
申请(专利权)人：大日本油墨化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]