CN100339771C - 薄膜涂布调色剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
可以通过用热固性树脂涂布低熔化点粉末调色剂的表面,来实现粉末调色剂满意的抗堵塞性能,同时避免提高粉末调色剂的软化温度。当使用尿素树脂作为热固性树脂或使用聚合调色剂为粉末调色剂时,这导致在低温下调色剂固定的实现并且是特别有效的。使用具有低软化温度和以下堵塞倾向的表面涂布粉末调色剂可以减少熔化需要的热能和时间,因此可以实现节约能量和高速熔化方法。
Description
技术背景
本发明涉及涂布有树脂薄膜的粉末调色剂,特别是涉及在低温下可熔化的调色剂。
背景技术
在电子照相印刷方法中,已经提出并实践使用了用于熔化或固定显影剂的一些方法,例如使用热辊等的接触熔化方法、非接触熔化方法如闪光定影、使用压辊等的接触压力固定方法和使用热压辊等的接触热压熔化方法。
在上面所述的熔化或固定方法的热熔化方法中,如接触熔化方法、非接触熔化方法和接触热压熔化方法中,熔化温度主要根据所使用的调色剂的软化温度决定。如果调色剂的软化温度充分地低,可将熔化温度降到同样低。如果熔化温度充分地低,可以减少熔化需要的热能量和时间,因此可以实现节约能量和高速熔化方法。鉴于此,例如,正在开发低温下软化的低熔化调色剂。
近年来,闪光定影方法已经得到积极发展,因为它允许高速熔化,由于通过红外辐照(高速加热)瞬间加热调色剂,此外,它减少其上熔化有调色剂的基材恶化,因为它是非接触方法,且该方法正用于可高速变化的打印机等中。
有许多关于闪光定影方法的现有技术文献。例如,日本专利申请公开2002-182432描述该方法发展的最近趋势。
除了闪光定影方法外,还积极开发了用于实现高速熔化的调色剂。为了实现在热熔化方法中的高速熔化,已经开发了具有低软化温度的调色剂。如果调色剂在低温下软化,通过少量的热量可以熔化调色剂,这能够进行高速熔化。
但是,当使用具有低软化温度的调色剂时,调色剂粒子可以相互聚集,导致调色剂的运输性极大地恶化和具有堵塞的缺点,其有时可以使调色剂不可用。
同时,当使用高软化温度的调色剂时,调色剂低可能显示堵塞趋向和提供良好的运输性;但是,例如,在热辊熔化中,需要提高熔化温度以实现充分熔化。此外,熔化有时可能需要更长的时间,因为必须保证充分的时间,所述的时间用于其上已经粘附调色剂的基材通过辊隙上。再有,为了实现在闪光定影方法中的高速熔化,必须将调色剂曝露于高度密集的闪光,这意味着消耗大量的能量并且可以导致基材的恶化。因此,高速熔化有一些技术局限性。
提供同时具有较低聚集倾向(低堵塞趋向)和高速熔化性能的调色剂的可能方式之一是使用胶囊调色剂,这是其粒子被包括在胶囊中的调色剂。因为粒子调色剂的表面是胶囊树脂壁,即使使用在低温下软化的粘合剂树脂,调色剂粒子相互几乎不聚集且调色剂几乎不遭受堵塞,其允许使用在足够低温下软化的粘合剂树脂,甚至允许使用包含色料的液体。
但是,在包括在胶囊中的物质是液体的情况下,当胶囊树脂壁在调色剂运输期间破裂时,可能发生包括在胶囊中的物质散开的问题。在包括在胶囊中的物质是树脂的情况下,对于用薄膜树脂单独地涂布每个调色剂粒子同时避免调色剂粒子大小分布变化,提出了很少的几种方法。虽然已经提出了许多胶囊化固体物质例如树脂的方法,如描述于例如KONDOHTamotsu和KOISHI Masumi,Microcapsule-Its Production Method,Characterand Applications,Sankyo Shuppan,1997,30-42中,但它们中的大多数涉及多核微胶囊。因此,难以生产具有需要粒子大小分布的调色剂。
提供同时具有较低聚集倾向(低堵塞趋向)和高速熔化性能的调色剂的另一种可能方式是使用表面涂布调色剂。在表面涂布调色剂中,即使当使用在低温下软化的粘合剂树脂时,调色剂粒子几乎不聚集和调色剂几乎不遭受堵塞,因为它的表面是树脂壁。因此,可以使用在充分低温下软化的粘合剂树脂,此外还可以使用包含色料的液体。
例如,日本专利申请公开55-070853和58-111050描述其外壳是由三聚氰胺树脂、尿素树脂等组成的胶囊调色剂。日本专利申请公开59-166966描述基外壳是由氨基甲酸乙酯树脂等组成的胶囊调色剂。但是,这些类型调色剂的发明人意图使用通过接触压力方法例如压力固定中的调色剂,且未理解到调色剂的堵塞倾向作为他们面临的技术问题。其说明书仅包括将液体物质用作胶囊调色剂的核的实例。
日本专利申请公开57-104148、61-122656、09-054455和09-006039描述使用三聚氰胺树脂的调色剂。但是,在这些发明中,三聚氰胺不在调色剂表面上树脂化,而使用的是在制备调色剂之前已经树脂化的三聚氰胺。因此,难以认为调色剂的表面是基本上用薄膜涂布的。
如上所述,表明还没有开发出通过如下制备的调色剂:首先在介质中分散调色剂粒子,同时保持固体形态,然后允许进行微胶囊化反应,同时保持上面所述的形态,以在调色剂上涂布涂层,所述的调色剂适合用于接触熔化方法如使用热辊的热熔化,或非接触熔化方法如闪光定影,并表现出低堵塞倾向。
在常规的调色剂中,调色剂粒子在热熔化或闪光定影方法中高速分散进入基材中,由此所得到的清晰度有时不够。当将烯烃树脂用作粘合剂树脂时,这会是显著的。
此外,当用表面膜涂布调色剂表面时,调色剂确实显示了低堵塞倾向;但是,当形成可以实现足够抗堵塞性能的表面膜时,有时可以提高表面涂布调色剂的软化点。因此,有时涂布表面的调色剂具有高软化点,虽然它是通过将表面膜涂布到具有低软化点的调色剂表面形成的,且有时它的熔化过程需要高温。
因此,虽然已经对在调色剂表面涂布涂层进行了许多尝试,但是难以同时提供具有足够抗堵塞性能和低温熔化性能的调色剂。
用热固性树脂涂布表面的调色剂改善了堵塞倾向。但是,即使当使用其表面涂布有热固性树脂的调色剂时,调色剂的运输性仍然不足,形成图像的清晰度有时也不够。
本发明人对了解这种问题的原因进行了巨大的研究努力,发现调色剂的形状是引起该问题的原因之一。具体而言,如果调色剂具有低的实际球形度、低的圆度或极度的表面不均匀度,调色剂的运输性或形成图像的清晰度有时变得不够。
与调色剂的形状有关的问题可以同时在基础调色剂和聚合调色剂中出现;但是,基础调色剂更倾向于具有低的实际球形度、低的圆度或极度的表面不均匀度。此外,比较基础调色剂与聚合调色剂,通常基础调色剂的生产方法更容易和生产成本更低。为此,已经产生应当控制基础调色剂形状的要求。
在电子照相印刷方法中使用的调色剂被分为两种主要的类型:基础调色剂和聚合调色剂。基础调色剂是通过如下制备的:熔化和混和调色剂的各种组分在粘合剂树脂中,研磨混合物,且分类研磨的粒子,得到微粒。聚合调色剂是通过如下制备的:由乳液聚合、悬浮聚合或分散聚合来聚合单体,产生包含各种调色剂组分的粘合剂树脂颗粒。
在上面的两种调色剂中,近年来,通常提出使用通过聚合而制备的调色剂,且当真将聚合调色剂投入实际应用之中,因为它具有作为电子照相显影剂的优异性能。在例如日本专利申请公开05-265252和06-329947中也提出使用调色剂次级粒子,调色剂次级粒子是通过聚集调色剂初级粒子以形成聚集体而制备的。因此得到的聚合和聚集调色剂还具有作为电子照相显影剂的优异性能和正被投入实际应用。
但是,同样在聚合调色剂中,通常难以提供同时具有低聚集倾向(抗堵塞性能或低堵塞倾向)和高速熔化性能的调色剂。因此,虽然它具有高性能,但是聚合调色剂有时会产生问题,并且它的性能有时不能被全部使用。
同样对于聚合和聚集调色剂,通常难以提供同时具有低聚集倾向(抗堵塞性能或低堵塞倾向)和高速熔化性能的调色剂。因此,虽然它具有高性能,但是聚合和聚集调色剂有时会产生问题,并且它的性能有时不能被全部使用。
发明内容
鉴于上面所述的情形,本发明的一个目的是提供同时具有低聚集倾向(低堵塞倾向)和高速熔化性能的粉末调色剂,实现需要的平均粒子大小和粒子大小分布的粉末调色剂,和实现其表面基本上连续用包含热固性树脂的薄膜涂布的粉末调色剂。
本发明的另一个目的是抑制在热熔化和闪光定影方法中调色剂太多扩散在基材中,因此实现形成图像的高清晰度。
本发明的另一个目的是通过在具有低软化温度的调色剂表面上涂布涂层,实现足够的抗堵塞性能,同时避免显著提高调色剂的软化温度,因此提供同时在低温下可熔化和具有低堵塞倾向的表面涂布调色剂。
本发明的再一个目的是通过使用可在低温下熔化同时具有低堵塞倾向的表面涂布调色剂,而实现在足够低温度下熔化的调色剂,并且减少熔化需要的热能和时间,因此实现节约能量和高速熔化方法。
本发明的再一个目的是提供具有足够高的实际球形度、足够高的圆度和低的表面不均匀度以及其表面用热固性树脂涂布的调色剂,因此实现足够的调色剂运输性和形成图像足够的清晰度。
本发明的再一个目的是提供具有足够高的实际球形度、足够高的圆度或低表面不均匀度以及其表面用热固性树脂的调色剂在低成本和良好生产率的条件下合宜地涂布的调色剂。
本发明的另一个目的是提供同时具有低聚集倾向(抗堵塞性能或低堵塞倾向)和低温熔化性能的聚合调色剂。
本发明的另一个目的是实现在低温下软化的聚合调色剂中的足够的抗堵塞性能,同时避免显著提高调色剂的软化温度,特别是通过在聚合调色剂的表面上涂布涂层,因此提供同时具有低温熔化性能和低堵塞倾向的聚合调色剂。
通过使用在低温软化和具有低堵塞倾向的聚合调色剂,实现在足够低的温度下熔化,因此减少需要的热能和时间,且实现节约能量和高速熔化方法。
本发明的另一个目的是提供同时具有低聚集倾向(抗堵塞性能或低堵塞倾向)和低温熔化性能的聚合和聚集调色剂。
本发明的另一个目的是实现具有在低温下软化的聚合和聚集调色剂中的足够抗堵塞性能,同时避免显著提高调色剂的软化温度,特别是通过在聚合和聚集调色剂的表面上涂布涂层,因此提供同时具有低温熔化性能和低堵塞倾向的聚合和聚集调色剂。
通过使用在低温软化和具有低堵塞倾向的聚合和聚集调色剂,实现在足够低的温度下熔化,因此减少需要的热能和时间,且实现节约能量和高速熔化方法。
为了达到上面所述的目的,本发明提供了一种薄膜涂布调色剂,其是软化温度为40至150℃的粉末调色剂,所述粉末调色剂的表面是用包含热固性树脂的薄膜基本上连续涂布的。
本发明还提供上面所述的薄膜涂布调色剂,其熔化温度为145℃或更低。
本发明还提供上面所述的薄膜涂布调色剂,其中热固性树脂是尿素基或三聚氰胺基树脂。
本发明还提供上面所述的薄膜涂布调色剂,其中尿素基树脂是通过在所述粉末调色剂表面上树脂化浓缩的尿素基树脂的前体,同时避免熔化所述的粉末调色剂而形成的。
本发明还提供上面所述的薄膜涂布调色剂,其中尿素基树脂是通过在所述粉末调色剂表面上树脂化尿素基树脂前体的混合物,同时避免熔化所述的粉末调色剂而形成的,所述的尿素基树脂前体的混合物包含:尿素和尿素衍生物中的至少一种和甲醛和甲醛衍生物中的至少一种。
本发明还提供上面所述的薄膜涂布调色剂,其中薄膜的平均膜厚度为0.005至1μm。
本发明还提供上面所述的薄膜涂布调色剂,其中粉末调色剂是聚合调色剂。
本发明还提供上面所述的薄膜涂布调色剂,其中聚合调色剂是通过聚合初级粒子的聚集而形成的聚合调色剂次级粒子。
本发明还提供上面所述的薄膜涂布调色剂,其中通过下式I定义的实际球形度(DSF)为0.85或以上:
DSF=m/M I
其中m表示调色剂的投影图的最小直径且M表示调色剂的投影图的最大直径。
本发明还提供一种制备薄膜涂布调色剂的方法,该方法包含以下步骤:
在其中溶解有分散剂的水基介质中,分散固态的粉末调色剂;
将热固性树脂的单体或预聚合物混合在分散体中;和
树脂化原料,同时避免熔化所述的粉末调色剂,并且用包含热固性树脂的薄膜涂布粉末调色剂的表面。
本发明还提供一种制备薄膜涂布调色剂的方法,该方法包含如下步骤:
乳液聚合调色剂组分,所述调色剂组分包含作为粘合剂树脂原料的粘合剂树脂单体,以制备粉末调色剂的分散体;
将作为热固性树脂原料的热固性树脂的单体或预聚合物混合在粉末调色剂的分散体中;和
树脂化热固性树脂的单体或预聚合物,同时避免熔化粉末调色剂,并且用包含热固性树脂的薄膜涂布粉末调色剂的表面。
本发明还提供制备上面所述的薄膜涂布调色剂的方法,还包含聚集粉末调色剂的步骤。
本发明还提供制备上面所述的薄膜涂布调色剂的方法,还包含在不引起薄膜热破坏以熔化粉末调色剂的温度范围内加热粉末调色剂步骤。
附图说明
图1(a)和1(b)是调色剂的电子显微照片。
图2是说明薄膜涂布调色剂的示意图,其中参考数字20表示调色剂和数字21表示投影绘出的相同调色剂。
图3说明薄膜涂布调色剂的示意图,其中参考数字10表示调色剂和数字11表示投影绘出的相同调色剂。
图4(a)和4(b)是调色剂的电子显微照片。
图5是说明用热固性树脂薄膜涂布聚合调色剂的初级粒子表面的方法的示意图,其中参考数字11表示调色剂的初级粒子且数字31表示表面薄膜。
图6是说明用热固性树脂薄膜涂布聚合调色剂的次级粒子表面的方法的示意图,其中参考数字10表示调色剂的初级粒子,数字20表示调色剂的次级粒子和数字30表示表面薄膜。
实施本发明的最佳方式
下面详细描述本发明。
(薄膜涂布调色剂)
在本发明中,优选薄膜涂布调色剂的表面基本上连续用包含热固性树脂的薄膜涂布,在用薄膜涂布之前的调色剂是粉末形式,并且用薄膜涂布之前的调色剂的软化温度为40至150℃。
在这里使用的术语“基本上连续”是指薄膜涂层的形态不是由熔化态的粉末涂布材料形成的涂层的状态,且在薄膜涂层中不存在许多的不连续性,因为将导致调色剂性能恶化。所述的形态可以通过电子显微镜等确定。本发明的涂层可以是基本上连续的,因为它是通过在固体表面上树脂化它的原料而形成的。
上面所述的薄膜涂布调色剂可以通过包含以下步骤的方法来适宜地制备:
在其中溶解有分散剂的水基介质中,分散固态的粉末调色剂的步骤;
将热固性树脂的单体或预聚合物混合在分散体中的步骤;和
树脂化原料,同时避免熔化所述的粉末调色剂,并且用包含热固性树脂的薄膜涂布粉末调色剂的表面的步骤。
根据上面所述的制备方法,首先在其中溶解有分散剂的水基介质中分散固态的调色剂。然后,向上面所述的分散体中,加入将成为涂层膜的热固性树脂用原料,并且在固态调色剂的表面上树脂化。这允许用热固性树脂薄膜涂布单个调色剂粒子。形成的热固性树脂薄膜足够薄,且基本上连续地涂布每个调色剂粒子的表面。
在这种情况下,如果树脂薄膜被当作树脂胶囊壁,可以将每个微胶囊当作单核微胶囊,其包含单个调色剂微粒。即使调色剂具有低软化温度,也可以抑制调色剂粒子相互聚集,因为每个调色剂粒子的表面是用热固性树脂薄壁覆盖的。
此外,如果涂布每个调色剂粒子表面的树脂薄膜足够薄,调色剂的平均粒子大小和粒子大小分别在薄膜涂布前后几乎没有变化。因此,如果在薄膜涂布之前的调色剂具有需要的平均粒子大小和粒子大小分布,那么得到的薄膜涂布调色剂也具有需要的平均粒子大小和粒子大小分布。
因此,如果使用上面所述的薄膜涂布调色剂,调色剂的聚集倾向(低堵塞倾向)和高速熔化性能可以彼此相容,且可以实现调色剂的需要的平均粒子大小和粒子大小分布。
上面所述的方法可用于在基础调色剂和聚合调色剂中的任一种上涂布涂层。但是,在通过乳液聚合制备的聚合调色剂中,例如,如果在乳液聚合后接着用热固性树脂涂布聚合调色剂的表面,在涂布过程之前,聚合调色剂不需要进行分离和纯化,因此可以实现良好的生产率和性能。
具体而言,上面所述的薄膜涂布调色剂可以通过包含以下步骤的方法来适宜地制备:
乳化聚合调色剂组分,所述调色剂组分包含作为粘合剂树脂原料的粘合剂树脂单体,以制备粉末调色剂的分散体的步骤;
将作为热固性树脂原料的热固性树脂的单体或预聚合物混合在粉末调色剂的分散体中的步骤;和
树脂化热固性树脂的单体或预聚合物,同时避免熔化粉末调色剂,并且用包含热固性树脂的薄膜涂布粉末调色剂的表面的步骤。
热固性树脂的单体或预聚合物是热固性树脂的原料,还可以使用单体的部分聚合物、单体的预聚合物及其混合物。
根据情况,通过在涂布过程后沉积、清洗和热干燥,来重新得到薄膜涂布调色剂。
此外,根据情况,研磨热干燥的薄膜涂布调色剂。
根据上面所述的方法,提供同时具有低聚集倾向(低堵塞倾向)和高速熔化性能的粉末调色剂,可以实现粉末调色剂需要的平均粒子大小和粒子大小分布,并且可以制备具有良好生产率的用包含热固性树脂的薄膜基本上连续涂布其表面的粉末调色剂。
薄膜涂布调色剂不仅具有优异的低聚集倾向(低堵塞倾向),而且具有低至40至150℃的软化温度。因此,本发明的薄膜涂布粉末调色剂特别适宜用于接触熔化方法例如使用热辊的热熔化,和非接触熔化方法例如闪光定影。
此外,在本发明中的粉末调色剂中,在热熔化过程、闪光定影过程等期间,抑制作为核材料的调色剂粒子扩散进入基材中,因为调色剂粒子的表面是用热固性树脂薄膜基本上连续涂布的,因此,可以实现形成图像的高清晰度。当烯烃用作粘合剂树脂时,这种粉末调色剂的优异特征是特别显著的。
(涂布树脂)
涂布调色剂表面的薄膜可能是抗堵塞薄膜,和用于形成这种涂布薄膜的树脂没有任何特别限制,只要它可以提供同时具有低聚集倾向(低堵塞倾向)和高速熔化性能的调色剂,且可以实现调色剂需要的平均粒子大小和粒子大小分布即可。但是,薄膜应当是这样的,以便它可以通过从水基介质中排他性向反应场所中进料其树脂原料而形成,因为该膜是在固态调色剂上形成的。具体而言,优选通过在原地聚合,浸没沉淀或凝聚而形成的薄膜。考虑到反应性,特别优选通过原地聚合而形成的薄膜。在原地聚合中,树脂膜使用的原料仅存在于水基介质中。原料反应和在调色剂微粒上树脂化,因此形成涂布膜。
未将构成涂布膜的树脂的种类限制为任何具体的一种,只要它可以通过上面所述的方法之一形成涂布膜即可。但是,由于它们足够的抑制调色剂聚集的能力和它们优异的成膜性能,使用的是三聚氰胺、尿素树脂例如尿素间苯二酚树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、酰胺树脂、烯烃树脂和明胶-阿拉伯树胶树脂。因为它们对水的低敏感性和优异的储存稳定性,优选三聚氰胺树脂和尿素树脂例如尿素间苯二酚树脂。在干燥调色剂时,三聚氰胺树脂和尿素树脂例如尿素间苯二酚树脂抑制薄膜涂布调色剂聚集,因为它们具有对水的低敏感性,因此它们还可以抑制调色剂的平均粒子大小和粒子大小分布的变化。此外,它们在储存期间不会分解。
具体而言,当由三聚氰胺树脂形成涂布膜时,例如,可以采用使用羟甲基化三聚氰胺化合物的原地聚合。
当由尿素树脂形成涂布膜时,例如,可以采用使用羟甲基化尿素化合物的原地聚合。
当由氨基甲酸乙酯树脂形成涂布膜时,例如,可以采用使用氨基-羰基单羟基(monoxy)化合物的原地聚合。
当由酰胺树脂形成涂布膜时,例如,可以采用使用氨基酸衍生物的原地聚合。
当由烯烃树脂形成涂布膜时,例如,可以采用使用乙烯、丙烯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯或苯乙烯-二乙烯基苯等的原地聚合。
虽然上面所述的树脂包括除热固性树脂外的树脂,但是还可以根据情况使用非粘附树脂。
当使用上面所述的树脂中的任何一种在单个调色剂粒子上形成足够薄的涂布薄膜,调色剂的平均粒子大小和粒子大小分布的差别在涂布前后非常小。考虑到制备的容易性,优选涂布前的调色剂的体积平均粒子大小为0.1μm或以上,更优选为0.5μm或以上,且再更优选为1μm或以上。同时,考虑到形成图像的清晰度,优选涂布前的调色剂的体积平均粒子大小为20μm或以下,更优选为15μm或以下,且再更优选为10μm或以下。同样,考虑到涂布后薄膜涂布调色剂的生产容易性和重新获得性,涂布后的调色剂的体积平均粒子大小优选为0.1μm或以上,更优选为0.5μm或以上,且再更优选为1μm或以上。同样,考虑到形成图像的清晰度,涂布后的调色剂的体积平均粒子大小优选为20μm或以下,更优选为15μm或以下,且再更优选为10μm或以下。调色剂的平均粒子大小和粒子大小分布可以通过使用例如由Coulter Electronics(U.K.)制备的CoulterMultisize来测量。
使用涂布前后的调色剂的平均粒子大小可以用算术计算在调色剂上涂布薄膜的平均厚度。它还可以通过如下来测量:在将薄膜涂布调色剂固定在环氧树脂等中时,切割所述的调色剂切割,并且用电子显微镜观察剖面。考虑到充分抑制调色剂粒子的聚集,优选上面测量的平均膜厚度为0.005μm或以上,更优选为0.01μm或以上,且再更优选为0.02μm或以上。同样,为了使涂布后的调色剂的平均粒子大小和粒子大小分布落入需要的范围内,优选平均膜厚度为0.1μm或以下,更优选为0.08μm或以下,且再更优选为0.05μm或以下。
根据情况,根据期望的调色剂性能,平均薄厚度有时可以是1μm或以下或0.5μm或以下。
(其表面涂布有尿素树脂的调色剂)
在上面所述类型的薄膜涂布调色剂中,优选其表面涂布有尿素树脂薄膜的调色剂,所述的尿素树脂薄膜是通过在调色剂表面上树脂化浓缩的尿素树脂前体同时避免熔化调色剂而形成的。
此外,优选其表面涂布有尿素树脂薄膜的调色剂,所述的尿素基树脂薄膜是通过在所述粉末调色剂表面上树脂化尿素基树脂前体的混合物,同时避免熔化所述的粉末调色剂而形成的,所述的尿素基树脂前体的混合物包含:尿素和尿素衍生物中的至少一种和甲醛和甲醛衍生物中的至少一种。
这里使用的术语“熔化”是指其中调色剂通过加热完全熔化或液化的状态,它不是指调色剂的软化或热变形。原因在于,即使调色剂通过加热而部分熔化,只要部分熔化是达到这样的程度,即它可以被称为软化或变形,则可以在调色剂表面上形成涂布膜。
这里使用的术语“树脂化”不仅是指其中聚合度足够高的完全树脂化,而且是指其中聚合度中等的部分树脂化。该术语是指其中其聚合度对于抑制调色剂粒子的聚集足够高的聚合物的形成。
用尿素树脂涂布具有足够低软化温度的调色剂表面可以实现调色剂充分的抗堵塞性能,同时避免调色剂软化点的大幅上升,因此实现同时具有低熔化温度和低堵塞倾向的表面涂布调色剂。
具体而言,用尿素树脂涂布调色剂表面可以保持通过涂布产生的熔化温度的上升优选20℃或以下,更优选15℃或以下,且再更优选10℃或以下。
它还可以保持得到的薄膜涂布调色剂的熔化温度优选为145℃或以下,更优选为125℃或以下,且再更优选为100℃或以下。
这种表面涂布调色剂的使用,即,同时具有低熔化温度和低堵塞倾向的涂布调色剂的使用,可以实现在足够低的温度下熔化和减少熔化需要的热能量和时间,因此实现节约能量和高速熔化方法。
更具体而言,这种表面涂布调色剂的使用可以实现在足够低的温度下熔化和减少熔化需要的热能量和时间,因此在热熔化方法中实现节约能量和高速熔化方法,热熔化方法如使用热辊等的接触熔化方法,非接触熔化方法例如闪光定影和使用热辊等的接触热压熔化方法。
优选这种表面涂布调色剂,以便用包含尿素树脂的薄膜基本上连续覆盖它的表面。通过在固体调色剂表面上树脂化该膜使用的原料,可以形成基本上连续的涂布膜。
通过在固体调色剂表面上树脂化该膜使用的原料,可以形成基本上连续的涂布膜。
具体而言,可以通过包括以下步骤的方法来形成基本上连续的涂布膜:
在其中溶解有分散剂的水基介质中,分散固态的粉末调色剂的步骤;
将尿素树脂的浓缩前体或尿素树脂前体的混合物混合在分散体中的步骤;和
树脂化尿素树脂的浓缩前体或尿素树脂前体的混合物,同时避免熔化所述的粉末调色剂,以用包含尿素树脂的薄膜涂布粉末调色剂的表面的步骤。
根据上面所述的制备方法,首先在其中溶解有分散剂的水基介质中,分散固态的粉末调色剂。然后,将成为涂布膜的尿素树脂用原料被加入到上面所述的分散体中,且在固态调色剂表面上树脂化。这允许用尿素树脂薄膜涂布单个调色剂粒子。形成的尿素树脂膜足够薄,并且基本上连续涂布每个调色剂粒子表面。
在这种情况中,如果树脂薄膜被当作树脂胶囊壁,每个微胶囊可以被当作包含单个调色剂微粒的单核微胶囊。即使调色剂具有低软化温度,也可以抑制调色剂粒子相互聚集,因为每个调色剂粒子表面涂布有尿素树脂薄膜。
上面所述的方法可以用于在基础调色剂和聚合调色剂中的任何一种上涂布涂层。但是,在通过乳液聚合制备的聚合调色剂中,例如,如果在乳液聚合后接着用尿素树脂涂布聚合调色剂的表面,聚合调色剂在涂布过程之前不需要进行分离和纯化,因此可以实现良好的生产率和性能。
具体而言,上面所述的薄膜涂布调色剂可以通过包含以下步骤的方法来适宜地制备:
乳液聚合调色剂组分,所述的调色剂组分包括作为粘合剂树脂原料的粘合剂树脂单体,以制备调色剂的分散体的步骤;
将作为尿素树脂原料的尿素树脂的浓缩前体或尿素树脂前体的混合物混合在粉末调色剂的分散体中的步骤;和
树脂化尿素树脂的浓缩前体或尿素树脂前体的混合物,同时避免熔化粉末调色剂,以用包含尿素树脂的薄膜涂布粉末调色剂的表面的步骤。
根据情况,通过在涂布过程后沉积、清洗和热干燥,来重新获得薄膜涂布调色剂。
此外,根据情况,研磨热干燥的薄膜涂布调色剂。
为了提供同时具有足够抗堵塞性能和低温熔化性能的调色剂,表面涂布膜通过树脂化尿素树脂的浓缩前体或尿素树脂前体的混合物来形成。
这里使用的尿素树脂的浓缩前体是指尿素和尿素衍生物中的至少一种以及甲醛和甲醛衍生物中的至少一种的部分缩合产物,其中树脂组分的浓度已经调节为预定的值。
考虑到得到的尿素树脂涂布调色剂的性能,优选将尿素和甲醛部分缩合。
考虑到实现尿素树脂涂布调色剂的充分抗堵塞性能,优选用于部分缩合的甲醛和甲醛衍生物中的至少一种的量为1.5摩尔份或以上/1摩尔份尿素和尿素衍生物中的至少一种,更优选为1.7摩尔份或以上/1摩尔份尿素和尿素衍生物中的至少一种,且再更优选为1.8摩尔份或以上/1摩尔份尿素和尿素衍生物中的至少一种。同时,考虑到实现尿素树脂涂布调色剂的足够低温的熔化性能,优选用于部分缩合的甲醛和甲醛衍生物中的至少一种的量为2.5摩尔份或以下/1摩尔份尿素和尿素衍生物中的至少一种,更优选为2.3摩尔份或以下/1摩尔份尿素和尿素衍生物中的至少一种,且再更优选为2.2摩尔份或以下/1摩尔份尿素和尿素衍生物中的至少一种。
考虑到实现尿素树脂涂布调色剂的充分抗堵塞性能,优选部分缩合后的树脂组分的浓度为50质量%或以上,且更优选为55质量%或以上,但是考虑到实现尿素树脂涂布调色剂的足够低温的熔化性能,它优选为70质量%或以下,且更优选为65质量%或以下。
尿素树脂前体的混合物包含尿素和尿素衍生物中的至少一种以及甲醛和甲醛衍生物中的至少一种。
根据情况,有时优选使用共缩合的尿素树脂,其中还共缩合除尿素,尿素衍生物、甲醛和甲醛衍生物外的单体组分。
用于共缩合的组分实例包括二价醇类例如氢醌、间苯二酚、二羟萘和双酚。
在上面所述的组分中,优选非可着色的共缩合组分。鉴于此,优选氢醌、二羟萘和双酚等。优选用于涂布粉末调色剂表面的尿素树脂涂布膜,所述的尿素树脂涂布膜是使用这些共缩合组分中的任何一种形成的,因为在涂布过程中和调色剂熔化过程中,它是稳定的和较少着色的。
为了在固态的调色剂表面上形成涂布膜,使用这样一种方法,其中由水基介质排他性地向反应场所中进料尿素树脂用的原料。具体而言,优选通过在原地聚合、浸没沉积或凝聚来形成涂布膜。考虑到反应性,优选使用原地聚合。在原地聚合中,尿素树脂用的原料反应,并且在调色剂粒子上树脂化,且在它们之上形成涂布膜。
(调色剂的形状)
优选调色剂是这样的,以便它包括70质量%或以上的通过下式I定义的实际球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂粒子,且它的表面是用包含热固性树脂的薄膜涂布的。
DSF=m/M I
图2和3是解释薄膜涂布调色剂的示意图。图2中的参考数字20和图3中的参考数字10分别表示透视绘制的调色剂,且图2中的参考数字21和图3中的参考数字11分别投影绘制的调色剂。
如图中所示,m表示投影绘出的调色剂的最小直径和M表示投影绘出的调色剂的最大直径。调色剂的形状受到的控制越多,调色剂的球形度变得越高,值DSF变得越大和该值越接近1,导致DSF为0.85或以上的调色剂粒子的百分比高。
使用其粒子具有足够高的球形度(DSF)和其表面用热固性树脂涂布的调色剂,可以实现满意的调色剂运输性和形成图像满意的清晰度。鉴于此,优选球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂粒子占全部调色剂粒子的80质量%或以上,更优选85质量%或以上。
还优选这样的调色剂,其粒子具有通过下式II定义的平均圆度(SFR)为1至1.5,且其表面是用包含热固性树脂的薄膜涂布的:
如图2和3中所示,Mi表示投影绘出的第i颗调色剂粒子的最大直径,Ai表示投影绘出的第i颗调色剂粒子的面积,∑表示将当i=1(第一颗调色剂粒子)至i=n(第n颗调色剂粒子)时实测的值进行加和,和n表示选择的用于计算平均值的调色剂粒子的数量,其为100或以上的整数,为了提高统计的准确度,根据情况,有时为200或以上,500或以上,和1000或以上。调色剂的形状受到的控制越多且调色剂的圆度变得越高,值SFR变得越小且其越接近于1。
具有足够高的圆度的粒子和其表面用热固性树脂涂布的调色剂的使用,可以实现满意的调色剂运输性和形成图像满意的清晰度。鉴于此,优选调色剂粒子的平均圆度(SFR)为1.4或以下,更优选为1.3或以下。
还优选这样的调色剂,其粒子具有通过下式III定义的平均表面不均匀度(SFC)为1至1.3且其表面是用包含热固性树脂的薄膜涂布的:
如图2和3中所示,Pi表示投影绘出的第i颗调色剂粒子的周长,Ai表示投影绘出的第i颗调色剂粒子的面积,∑表示将当i=1(第一颗调色剂粒子)至i=n(第n颗调色剂粒子)时实测的值进行加和,和n表示选择的用于计算平均值的调色剂粒子的数量,其为100或以上的整数,为了提高统计的准确度,根据情况,有时为200或以上,500或以上,和1000或以上。调色剂的形状受到的控制越多且调色剂的表面不均匀度变得越低,值SFC变得越小且该值越接近于1。
其粒子具有低的表面不均匀度和其表面用热固性树脂涂布的调色剂的使用,可以实现满意的调色剂运输性和形成图像满意的清晰度。鉴于此,优选调色剂粒子的平均表面不均匀度(SFC)为1.2或以下,更优选为1.1或以下。
上面所述的调色剂可应用于基础调色剂和聚合调色剂;但是,基础调色剂更倾向于具有低球形度、低圆度或极度的表面不均匀度。此外,比较基础调色剂与聚合调色剂,通常基础调色剂的制备方法更容易和制备成本更低。为此,将本发明应用于基础调色剂有时产生更显著的改善效果。
上面所述的具有控制形状的调色剂可以通过包含以下步骤的方法制备:
在其中溶解有分散剂的水基介质中分散固态的粉末调色剂;
将热固性树脂的前体混合在分散体中;
将热固性树脂的前体树脂化,同时避免熔化粉末调色剂,以用包含热固性树脂的薄膜涂布粉末调色剂的表面;和
在不引起薄膜热破坏以熔化粉末调色剂的温度范围内,加热粉末调色剂。
上面所述的具有控制形状的调色剂还可以通过包含以下步骤的方法制备:
乳化聚合调色剂组分,所述调色剂组分包含作为粘合剂树脂原料的粘合剂树脂单体,以制备粉末调色剂的分散体;
将热固性树脂的前体混合在粉末调色剂的分散体中;和
树脂化热固性树脂的前体,同时避免熔化粉末调色剂,以用包含热固性树脂的薄膜涂布粉末调色剂的表面;和
在不引起薄膜热破坏以熔化粉末调色剂的温度范围内,加热粉末调色剂。
在上面所述的制备方法中的每一种中,在既不引起热固性树脂的热破坏又不引起装入胶囊的调色剂成分的实质泄漏的温度范围内加热表面涂布调色剂。该加热步骤允许装入胶囊的调色剂成分的熔化和成形。结果,改善了调色剂的球形度和圆度,降低了调色剂的表面不均匀度。
因此,该步骤可以当作热成形其表面涂布有薄膜的调色剂的步骤,这种调色剂仅通过这种热成形步骤可以方便、低成本和有效地成形为球形。
优选的是,在既不引起热固性树脂的热破坏又不引起装入胶囊的调色剂成分的实质泄漏的温度范围是例如,热固性树脂的玻璃化转变温度或更低,具体为95℃或更低,更优选为85℃或更低,且再更优选为75℃或更低。当考虑到可在低温下熔化的调色剂时,优选温度范围为80℃或更低,且更优选为70℃或更低。
同时,考虑到通过装入胶囊的调色剂组分的充分熔化而满意地成形调色剂,优选热成形的温度范围为在薄膜涂布前调色剂的软化温度或更高。调色剂的粘合剂树脂的玻璃化转变温度或更高也是优选的。具体而言,优选热成形的温度范围为35℃或更高,更优选为40℃或更高,且再更优选为45℃或更高。
采用上面所述的方法中的任何一种,可以低成本和具有良好的生产率地制备这样的调色剂,其粒子具有足够高的球形度、足够高的圆度和低的表面不均匀度且其表面用热固性树脂合宜地涂布。
使用通过上面所述的方法中的任何一种制备的和其表面用主要由热固性树脂组成的薄膜涂布的调色剂,可以实现满意的调色剂运输性和形成图像满意的清晰度。
在加热和成形调色剂步骤中,为了抑制装入胶囊的调色剂组分的泄漏,优选用基本上连续的薄膜涂布调色剂的表面。
通过树脂化在固体表面上的薄膜用原料,可以形成基本上连续的薄膜。因此,优选在薄膜涂布之前和期间的调色剂在常温下是粉末形式。
具体而言,通过下面的方法用这种薄膜涂布调色剂的表面:在其中溶解有分散剂的水基介质中分散固态的粉末调色剂,混和热固性树脂的前体于分散剂中,和树脂化在调色剂表面上的热固性树脂的前体,同时避免熔化粉末调色剂。
根据这种制备方法,首先在其中溶解有分散剂的水基介质中分散固态的调色剂。然后,向上面所述的分散剂中加入将变为薄膜的热固性树脂用原料,和在固体调色剂表面上树脂化。结果,可以用热固性树脂的薄膜涂布单个调色剂粒子。得到的热固性树脂膜足够薄和基本上连续涂布调色剂的表面。
如果树脂薄膜被当作树脂胶囊壁,那么每个微胶囊可以被当作包含单个调色剂粒子的单核微胶囊。即使调色剂具有低软化温度,也可以抑制调色剂粒子相互之间的聚集,因为每个调色剂粒子的表面是用热固性树脂薄壁覆盖的。
上面所述的方法可用于在基础调色剂和和聚合调色剂中任何一种上涂布涂层,但是,例如在通过乳液聚合制备的聚合调色剂中,如果在乳液聚合后,接着用热固性树脂涂布聚合调色剂的表面,那么聚合调色剂在涂布过程之前不需要进行分离和纯化,因此可以实现良好的生产率和性能。
具体而言,可以通过下面的方法来制备上面所述的薄膜涂布调色剂:乳液聚合包括作为粘合剂用原料的粘合剂树脂单体的调色剂组分,以制备调色剂的分散体,混和热固性树脂的前体于粉末调色剂的分散体中,和树脂化热固性树脂的前体,同时避免熔化调色剂,以用包含热固性树脂的薄膜涂布调色剂的表面。
根据情况,通过在涂布过程后沉积、清洗和热干燥,来重新获得薄膜涂布调色剂。
此外,根据情况,研磨热干燥的薄膜涂布调色剂。
(粘合剂树脂)
在本发明中可以使用任何粘合剂树脂,只要它们充分地粘合调色剂组分和实现调色剂的良好熔化性能和填充性能即可。可利用的粘合剂树脂的实例包括:乙烯基醚树脂、乙烯基丁醛(butylal)树脂、氨基甲酸乙酯树脂、酯树脂、环氧树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、烯烃树脂例如乙烯树脂和丙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯树脂、酰胺树脂、乙烯基甲苯聚合物、马来酸聚合物、酚树脂、天然改性酚树脂、天然树脂改性马来酸树脂、硅树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、萜烯树脂、苯并呋喃-茚树脂、石油树脂、蜡和上面所述树脂的单体组分的共聚物。根据情况,可以组合使用多于一种的树脂。
当考虑到闪光定影时,在上面所述的树脂中,优选酯树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和烯烃树脂。还可以使用构成这些树脂的单体的共聚物和这些树脂的合金。
考虑到形成图像的清晰度,优选烯烃树脂例如乙烯树脂和丙烯树脂。
在酯树脂中,例如,作为醇组分使用的是:聚氧丙烯(2.2)-2,2-二(4-羟基苯基)丙烷、聚氧丙烯(3.3)-2,2-二(4-羟基苯基)丙烷、聚氧乙烯(2.0)-2,2-二(4-羟基苯基)丙烷、聚氧乙烯(2.2)-2,2-二(4-羟基苯基)丙烷、聚氧丙烯(2.0)-聚氧乙烯(polyoxyethylne)(2.0)-2,2-二(4-羟基苯基)丙烷或聚氧丙烯(6)-2,2-二(4-羟基苯基)丙烷。
根据情况,还可以使用二元醇如1,2-亚乙基二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,5-戊二醇和1.6-己二醇;二价醇类例如双酚A和氢化双酚A;和三价或更高价的醇类例如山梨糖醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷。还可以组合使用两种或多种上面所述的醇组分。
至于酯树脂的酸组分,使用的是对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸或其酐;马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、环己烷二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、丙二酸、正-丁基琥珀酸、正-丁烯基琥珀酸、异丁基琥珀酸、异丁烯基琥珀酸、正-辛基琥珀酸、正-辛烯基琥珀酸、正-十二烷基琥珀酸、正-十二烯基琥珀酸、异十二烷基琥珀酸、异十二烯基琥珀酸或其酐;或二价羧酸例如低烷基酯。还可以使用三价或更高价的羧酸组分例如1,2,4-苯三甲酸或1,3,5-苯三甲酸。
为了加速酯树脂形成反应,例如,还可以使用氧化锌、氧化亚锡、氧化二丁锡或二月桂酸二丁锡。
苯乙烯树脂和所使用的苯乙烯树脂单体组分的共聚物的具体实例包括:苯乙烯均聚物或苯乙烯衍生物如聚苯乙烯、聚-对-氯苯乙烯和聚甲基苯乙烯;和苯乙烯共聚物例如苯乙烯-对-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物。
还可以将具有交联结构的树脂用作粘合剂树脂。至于用于粘合剂树脂的交联剂,使用的是含有两个或多个可聚合双键的化合物。这种化合物的具体实例包括:芳族二乙烯基化合物例如二乙烯基苯和二乙烯基萘;含有双键的羧酸酯例如二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯;二乙烯基化合物例如二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫和二乙烯基砜;和含有三个或更多个乙烯基的化合物。根据情况,还可以组合使用多于一种的化合物。
通常,粘合剂树脂应当占全部调色剂的50至95质量%。
为了降低调色剂的软化温度,还可以向上面所述的粘合剂树脂中加入高沸点(300℃或更高)油、低分子量聚丙烯、低分子量聚乙烯、液体石蜡、脂肪酸酯或脂肪酸酰胺,其量基于全部调色剂为0.1至20质量%。
为了抑制在用树脂薄膜涂布调色剂的步骤的过程中调色剂软化,优选调色剂软化温度为40℃或更高,更优选为50℃或更高,且再更优选为60℃或更高。另一方面,考虑到保证足够低的熔化温度和实现高速熔化,优选调色剂的软化温度为150℃或更低,更优选为120℃或更低,且再更优选为100℃或更低。有时温度可以为80℃或更低。调色剂的软化温度可以根据JIS K 7234,通过环球法或汞取代法来测量。
为了抑制调色剂在其用尿素树脂薄膜涂布时软化,优选调色剂在表面涂布之前的软化温度为30℃或更高,更优选为35℃或更高,且再更优选为40℃或更高。但是另一方面,考虑到保证足够低的熔化温度和实现高速熔化,调色剂的软化温度优选为150℃或更低,更优选为120℃或更低,且再更优选为100℃或更低。有时温度可以为80℃或更低。
考虑到实现调色剂的足够抗堵塞性能,优选调色剂在表面涂布前的软化温度为40℃或更高,更优选为50℃或更高,且再更优选为60℃或更高。但是另一方面,考虑到保证足够低的熔化温度和实现高速熔化,优选调色剂的软化温度为150℃或更低,更优选为120℃或更低,且再更优选为100℃或更低。有时温度可以为80℃或更低。
考虑到上面同样的观点,调色剂的粘合剂树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为10℃或更高,更优选为20℃或更高,再更优选为30℃或更高,且优选为90℃或更低,更优选为80℃或更低,再更优选为70℃或更低。
调色剂分为两种主要类型:干调色剂和湿调色剂,且干调色剂根据它的制备方法分为基础调色剂和聚合调色剂。
通过下面的方法制备基础调色剂:使用混和机例如亨舍尔混和机和球磨机完全混和必需的调色剂组分例如粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂、隔离剂和磁性剂。
然后用热捏合机例如热辊、捏合机或挤压机,将得到的混合物熔化和捏合,以允许树脂组分与混合物相容,并且均匀地分散调色剂组分。冷却和硬化得到的捏合物质,用锤磨机或喷磨机研磨,用旋风分离器和风力分级器分级和粒化,得到需要的调色剂。
如果需要,可以用混和机例如亨舍尔混和机混和整理剂等。
同样,可以通过例如下面的方法制备聚合调色剂:例如,一种方法,其中使用圆盘、多流体(multi-fluid)喷嘴等将熔化混合物喷射到空气中,制备球形调色剂粒子;一种方法,该方法使用悬浮液聚合直接制备调色剂粒子;乳液聚合如分散聚合,其使用其中单体是可溶性但聚合物是不溶性的水基有机溶剂,以直接制备调色剂粒子,和无皂聚合,其中单体在水溶性极性聚合引发剂的存在下直接聚合,以制备调色剂粒子;和杂聚集方法,其中通过乳液聚合首先制备初级极性粒子,然后向加入带相反电荷的极性粒子,以缔合所述的初级极性粒子。
在各种制备方法中,优选的是其中聚合含可聚合单体和其它调色剂组分的单体组合物,以制备调色剂粒子的方法。还优选种子聚合,其中,允许得到的聚合粒子吸附单体且在聚合引发剂的存在下聚合。
(聚合调色剂)
在聚合调色剂中,优选的调色剂是这样的,以便其初级(primer)粒子表面用包含热固性树脂的薄膜涂布。
这种其表面用包含热固性树脂的薄膜涂布的聚合调色剂,如图5所示,是通过包括下面的步骤的方法制备的:
将包括作为粘合剂树脂用原料的粘合剂树脂单体的调色剂组分聚合,以制备调色剂初级粒子11的分散体;
将热固性树脂的前体混和在调色剂初级粒子的分散体中;和
树脂化热固性树脂前体,同时避免熔化调色剂初级粒子,以用包含热固性树脂的薄膜31涂布调色剂初级粒子的表面。
优选的调色剂也是这样的,以便次级粒子表面是用包含热固性树脂的薄膜涂布的,所述的次级粒子主要由聚合调色剂初级粒子的聚集体组成。
这种其表面用包含热固性树脂的薄膜涂布的聚合和聚集调色剂,如图6所示,是通过包含下面步骤的方法制备的:
聚合包括作为粘合剂树脂用原料的粘合剂树脂单体的调色剂组分,以制备调色剂初级粒子10的分散体;
聚集调色剂初级粒子,以制备调色剂次级粒子20的分散体;
将热固性树脂的前体混和于调色剂次级粒子的分散体中;和
树脂化热固性树脂前体,同时避免熔化调色剂初级粒子,以用包含热固性树脂的薄膜30涂布调色剂次级粒子的表面。
用热固性树脂涂布具有足够低软化温度的聚合调色剂的表面或聚合和聚集调色剂的表面,可以实现调色剂的足够抗堵塞性能,同时避免调色剂的软化温度大幅提高,由此实现同时具有低熔化温度和低堵塞倾向的表面涂布聚合调色剂和表面涂布聚合和聚集调色剂。
具体而言,用热固性树脂涂布具有足够低软化温度的聚合调色剂的表面或聚合和聚集调色剂的表面,可以使通过涂布产生的熔化温度升高优选20℃或更低,更优选15℃或更低,且再更优选10℃或更低。
还可以保持作为成品的薄膜涂布调色剂的熔化温度优选145℃或更低,更优选125℃或更低,且再更优选100℃或更低。
这种同时具有低熔化温度和低堵塞倾向的表面涂布聚合调色剂和表面涂布聚合和聚集调色剂的使用,可以实现在足够低的温度下熔化和减少熔化需要的热能和时间,因此实现节约能量和高速熔化的方法。
更具体而言,这种表面涂布聚合调色剂或表面涂布聚合和聚集调色剂的使用,可以实现在足够低的温度下熔化和减少熔化需要的热能和时间,因此是在热熔化方法中节约能量和高速熔化方法,热熔化方法如使用热辊等的接触熔化方法、非接触熔化方法例如闪光定影和使用热压辊的接触热压熔化方法。
为了实现调色剂足够的抗堵塞性能,优选用基本上连续的薄膜涂布调色剂的表面。
通过树脂化在固体表面上的薄膜用原料,可以形成基本上连续的涂布膜。因此,优选在薄膜涂布之前和期间的调色剂在常温下是粉末形式。
具体而言,通过下面的方法用薄膜涂布粉末形式的调色剂的表面:混和热固性树脂的前体在调色剂的分散剂中,树脂化在调色剂表面上的热固性树脂的前体,同时避免熔化调色剂。
例如,甚至在具有低软化温度的调色剂中,如果在调色剂粒子上形成薄膜涂层,由于在调色剂表面上薄膜热固性树脂壁的存在,可以抑制调色剂粒子相互聚集。
在通过乳液聚合、悬浮聚合或分散聚合制备聚合调色剂的情况下,如果在聚合后接着用热固性树脂涂布聚合调色剂的表面,那么聚合调色剂在涂布过程之前不需要进行分离和纯化,因此可以实现良好的生产率和性能。
可以通过乳液聚合、悬浮聚合或分散聚合来制备聚合调色剂的初级粒子。这些类型的聚合可以在适宜的介质中,通过使用可自由基聚合的不饱和单体和自由基聚合引发剂来进行,且如果需要,在分散剂的存在下。
在乳液聚合中,使用水溶性聚合引发剂,但是在悬浮聚合和分散聚合中,使用油溶性聚合引发剂。使用的水溶性聚合引发剂包括:过硫酸盐类(过硫酸钾、过硫酸铵等);水溶性偶氮引发剂(4,4’-偶氮-二-(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮-二-(2-脒基丙烷)二盐酸化物等);和水溶性过氧化合物(过氧化氢等)。使用的油溶性聚合引发剂包括:油溶性偶氮引发剂(2,2’-偶氮-二-(异丁腈)、2,2’-偶氮-二-(2,4-二甲基戊腈)等;和油溶性过氧化合物(过氧苯甲酰等)。这些引发剂可以组合使用还原剂作为氧化还原引发剂。使用的还原剂的实例包括:偏亚硫酸氢钠、氯化亚铁和抗坏血酸。
使用的分散剂的实例包括:低分子量化合物的表面活性剂(阴离子、阳离子和非离子)、高分子量化合物的表面活性剂(阴离子、阳离子和非离子)、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和羟烷基纤维素。还使用胶体无机化合物例如三代磷酸钙、胶体二氧化硅和胶体氧化铝。特别优选三代磷酸钙作为悬浮聚合的分散剂,三代磷酸钙容易在调色剂粒子的形成后除去。
使用的单体的实例包括:苯乙烯化合物如苯乙烯、对-甲基苯乙烯、邻-甲基苯乙烯、对-氯苯乙烯、邻-氯苯乙烯、对-甲氧基苯乙烯、邻-甲氧基苯乙烯、对-乙氧基苯乙烯、对-丁氧基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、对-氯甲基苯乙烯、邻-氯甲基苯乙烯、对-羟基苯乙烯和邻-羟基苯乙烯;丙烯酸化合物如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸(2-乙基己)酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(metha)甲基丙烯酸甲酯、(metha)甲基丙烯酸丙酯、(metha)甲基丙烯酸异丁酯、(metha)甲基丙烯酸正丁酯、(metha)甲基丙烯酸(2-乙基己)酯、(metha)甲基丙烯酸十二烷基酯和(metha)甲基丙烯酸十八烷基酯;腈单体如丙烯腈和甲基丙烯腈;乙烯基醚单体例如乙烯基甲基醚和乙烯基乙基醚;乙烯基酯单体如乙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯;烯烃单体如乙烯、丙烯和异丁烯;和共轭二烯例如丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯和二甲基丁二烯。
还可以使用含有离解基团的单体。离解基团的实例包括:羧基、磺酸基、磷酸基、氨基(包括伯胺、仲胺、叔胺等)和季铵盐。具体而言,使用的含有一个或多个羧基的单体实例包括:丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、肉桂酸、富马酸、马来酸单烷基酯和衣康酸单烷基酯。使用的含有一个或多个磺酸基的单体实例包括:苯乙烯磺酸、烯丙基磺基琥珀酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-磺乙基甲基丙烯酸酯及其盐。使用的含一个或多个磷酸基的单体实例包括:酸式二氧磷基氧基乙基甲基丙烯酸酯(acid phosphooxyethylmethacrylate)、酸式二氧磷基氧基丙基甲基丙烯酸酯(acid phosphooxypropylmethacrylate)和3-氯-2-酸二氧磷基氧基丙基甲基丙烯酸酯(3-chloro-2-acid phosphooxypropylmethacrylate)。
还可以使用:氨基丙烯酸(甲基丙烯酸)酯,酰胺丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、被一个或多个含1至18个碳原子的烷基在其氮原子上单或双取代的酰胺丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯),被含有作为环成员的氮原子的杂环、N,N-二烯丙基烷基胺及其季铵盐所取代的乙烯基化合物。使用的丙烯酸(甲基丙烯酸)酯的具体实例包括:二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯(例如,二甲基氨基乙基丙烯酸酯、二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、二乙基氨基乙基丙烯酸酯和二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯)及其酸式盐或其季铵盐,可以使用3-二甲基氨基苯基丙烯酸酯和2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基铵盐。
酰胺丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)和被一个或多个含1至18个碳原子的烷基在其氮原子上单或双取代的酰胺丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)的具体实例包括:(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、哌嗪基(piperazyl)(甲基)丙烯酰胺和N-十八烷基甲基丙烯酰胺。
使用的被含有作为环成员的氮原子的杂环、N,N-二烯丙基烷基胺及其季铵盐所取代的乙烯基化合物的具体实例包括:乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑和其季铵盐、N,N-二烯丙基甲基氯化铵和N,N-二烯丙基乙基氯化铵。
还可以使用含有活性卤素的单体例如乙烯基苄基氯和乙烯基苯乙基氯。
有时,在聚合后使用适宜的胺来形成叔胺或季铵盐。它们还可以作为二烷基胺或季铵盐进行共聚合。例如,可以通过单体反应或聚合物反应而将二烷基胺引入至乙烯基苄基氯中。
根据情况,还使用可交联单体例如二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
组成聚合调色剂初级粒子的聚合物通常具有的重均分子量为1,000至1,000,000。
如果需要,考虑到作为成品的调色剂需要的性能,将如上所述制备的聚合调色剂的初级粒子聚集和缔合为聚合调色剂的次级粒子,且在调色剂次级粒子的表面上涂布薄膜。
通过将聚集剂例如水溶性聚合物、酸、碱、水溶性有机溶剂加入到聚合调色剂初级粒子的分散体中,可以使聚合调色剂的初级粒子聚集和缔合。
至于水溶性聚合物,使用聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、羧甲基纤维素和改性羧甲基纤维素。
考虑到聚合调色剂的初级粒子足够的聚集性,优选使用的水溶性聚合物的量为0.1质量份或以上/100质量份的分散体,但是考虑到得到的调色剂的其它性能,基于100质量份的分散体,优选该量为50质量份或以下/100质量份的分散体。
至于酸,使用有机酸例如乙酸或乙酸衍生物,或无机酸例如盐酸或盐酸衍生物。
考虑到聚合调色剂的初级粒子足够的聚集性,优选使用的酸量为0.1质量份或以上/100质量份的分散体,但是考虑到得到的调色剂的其它性能,优选该量为50质量份或以下/100质量份的分散体。
至于碱,使用碱性有机物质例如氨或氨衍生物,或碱性无机物质例如氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。
考虑到聚合调色剂的初级粒子足够的聚集性,优选使用的碱量为0.1质量份或以上/100质量份的分散体,但是考虑到得到的调色剂的其它性能,优选该量为50质量份或以下/100质量份的分散体。
至于水溶性盐,使用含单价金属例如碱金属如钠、钾和锂的盐;含二价金属例如碱土金属如钙和镁、锰或铜的盐;或含三价金属如铁和铝的盐。含单价金属的盐的具体实例包括:氯化钠、氯化钾和氯化锂。含二价金属的盐的具体实例包括:氯化钙、氯化锌、硫酸铜、硫酸镁和硫酸锰。含三价金属的盐的具体实例包括:氯化铝和氯化铁。
考虑到聚合调色剂的初级粒子足够的聚集性,优选使用的水溶性盐的量为0.1质量份或以上/100质量份的分散体,但是考虑到得到的调色剂的其它性能,优选该量为50质量份或以下/100质量份的分散体。
至于水溶性有机溶剂,优选的是这样的,其在25℃水中溶解的量为0.01质量份或以上/100质量份的水。使用的水溶性有机溶剂的具体实例包括:醇类例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、仲丁醇、异丁醇、戊醇、仲戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2,2-二甲基-1-丙醇、环己醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-甲基环己醇和2-甲基环己醇;腈类例如乙腈、丙腈、琥珀腈、丁腈、异丁腈和苄腈;胺类例如甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、吡啶、苯胺和咪唑;和丙酮。
考虑到聚合调色剂初级粒子的足够的聚集性,优选使用的水溶性有机溶剂的量为1体积份或以上/100体积份的分散体,更优选为5体积份或以上/100体积份的分散体,但是考虑到得到的调色剂的其它性能,优选该量为200体积份或以下/100体积份的分散体,更优选为100体积份或以下/100体积份的分散体,且再更优选为80体积份或以下/100体积份的分散体。
还可以组合使用上面所述的聚集剂中的两种或多种。
有时可以加热所制备的聚合调色剂的次级粒子。加热通过加入聚集剂而制备的聚合调色剂的次级粒子,可以熔化粘结聚合调色剂的初级粒子且制备出更紧密聚集的聚合调色剂的次级粒子。加热通过加入聚集剂而制备的聚合调色剂的次级粒子,还可以软化聚合调色剂的初级粒子,并且将其成形为聚合调色剂的次级粒子。
鉴于此,优选这种热处理温度在构成聚合调色剂的初级粒子的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)-10℃至+50℃的范围内。
(着色剂)
可以使用任何着色剂,只要它们可以着色调色剂同时避免调色剂性能的恶化即可;但是,使用的是:炭黑例如槽法炭黑和炉法炭黑;无机颜料例如红色氧化物、普鲁士蓝和氧化钛;偶氮颜料例如坚牢黄、重氮黄、吡唑啉酮红、螯合剂红、亮胭脂红和偶合棕;酞菁颜料例如铜酞菁和无金属酞菁;稠合多环颜料例如黄烷士林黄、二溴蒽酮橙、苝红、喹吖啶酮红和二噁嗪紫;分散染料;和油溶性染料。根据情况,还可以组合使用多于一种的着色剂。
还还可以使用粘土矿物例如碳酸钙、沉淀硫酸钡、重晶石粉末、白炭黑、二氧化硅、矾土白、氢氧化铝、高岭土和粘土以及体质颜料例如滑石、云母和霞石正长岩。
在黑色调色剂中,使用通过将炭黑、磁性材料和下面所示的黄色、洋红和青色着色剂混合而产生黑色的着色剂,作为黑色着色剂。
至于彩色图像,制备黄色调色剂、洋红调色剂和青色调色剂。
使用的黄色着色剂包括:例如,稠合偶氮化合物、异吲哚啉酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金属配合物、次甲基化合物和烯丙基酰胺化合物。使用的黄色着色剂的具体实例是C.I.颜料黄12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、168和180。还可以组合使用染料例如C.I.溶剂黄93、162和163。
使用的洋红着色剂包括:例如,稠合偶氮化合物、二酮基-吡咯并-吡咯化合物、蒽醌、喹吖啶酮化合物、碱性染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛化合物和苝化合物。具体实例是C.I.颜料红2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221和254。
使用的青色着色剂包括:例如,铜酞菁化合物及其衍生物;蒽醌化合物和碱性染料色淀化合物。具体实例是C.I.颜料蓝1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62和66。
在白色调色剂中,作为白色着色剂,使用的是氧化钛、钛白、氧化锌、锌白、硫化锌、锌钡白、碱式碳酸铅、锑白、氧化锆(zirconia)和氧化锆(zirconium oxide)。
通常,着色剂的量占全部调色剂的1至20质量%。
(电荷控制剂)
可以使用任何电荷控制剂,只要它们可以完全控制调色剂上的电荷同时避免调色剂性能的恶化即可;但是,本发明中使用负电荷控制剂和正电荷控制剂。
负电荷控制剂的具体实例包括:有机金属化合物;螯合剂化合物;单偶氮金属化合物;乙酰丙酮金属化合物;芳族羟基羧酸;芳族二羧酸金属化合物;芳族羟基酸;芳族单和多-羧酸及其金属盐、酐和酯;酚衍生物例如双酚;尿素衍生物;含金属的水杨酸化合物;含金属的萘甲酸化合物;硼化合物;季铵盐;杯芳烃;硅化合物;苯乙烯-丙烯酸共聚物;苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物;苯乙烯-丙烯酸(acryl)-磺酸共聚物和非金属羧酸化合物。优选受电子染料例如铬配盐染料,受电子有机配合物,铜酞菁的磺酰胺和氯化石蜡。
同时,正电荷控制剂的具体实例包括:苯胺黑;由脂肪酸金属盐改性化合物;胍化合物;咪唑化合物;三丁基苯(benzine)铵-1-羟基-4-萘磺酸;季铵盐例如四氟硼酸四丁基铵;鎓盐例如鏻盐,和季铵盐或鎓盐的色淀颜料;三苯基甲烷染料及其色淀颜料(固色剂的实例包括磷钨酸,磷钼酸,磷钨钼酸,丹宁酸,月桂酸,五倍子酸,氰铁酸盐和氰亚铁酸盐);高级脂肪酸;高级脂肪酸金属盐;二有机锡氧化物例如氧化二丁基锡,氧化二锌基锡和氧化二环己基锡;和二有机锡硼酸盐例如硼酸二丁基锡;硼酸二锌基锡和硼酸二环己基锡。优选供电子剂例如苯胺黑染料和季铵盐。
通常,电荷控制剂的量占全部调色剂的0.01至10质量%。
(载体组分)
显影剂通常分为两类:双组分显影剂和单组分显影剂。双组分显影剂中使用的调节色剂是使用组分例如粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和整理剂而制备的。且将其与载体混和,形成双组分显影剂。
同时,在单组分显影剂中,将载体组分与其它调色剂组分一起结合到调色剂中,其它调色剂组分例如粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂、隔离剂和整理剂,且单独使用这种调色剂作为显影剂。单组分显影剂的调色剂比双组分显影剂的调色剂更密集,因为双组分显影剂包括载体组分。因此,通过在清洗步骤之后进行的沉积,在薄膜涂布调色剂的重新获得中,可以实现更高的沉积速度,因此,满意地重新获得薄膜涂布调色剂且可以容易去除所使用的分散剂。
鉴于此,作为载体组分,使用的是例如,铁氧化物例如磁铁矿、赤铁矿和铁氧体;金属例如铁、钴和镍;上面所述的金属与金属如铝、钴、铜、铅、镁、锡、锌、锑、铍、铋、镉、钙、锰、硒、钛、钨和钒的合金;上面所述金属的氧化物;及其混合物。使用的载体组分的具体实例包括:金属粉末例如其表面被氧化的铁粉末,其表面没有被氧化的铁粉末、镍粉末、铜粉末、锌粉末、钴粉末、锰粉末、铬粉末和稀土金属粉末;这些金属的氧化物粉末;这些金属的合金粉末;这些合金的氧化物粉末;铁氧体粉末;和磁铁矿粉末。这些载体组分的加入量占全部调色剂的1至60质量%。
(调色剂)
调色剂分为两种主要类型:干调色剂和湿调色剂,根据它的制备方法,干调色剂分为基础调色剂和聚合调色剂。
通过下面的方法制备基础调色剂:使用混和机例如亨舍尔混和机和球磨机完全混和必需的调色剂组分例如粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂、隔离剂和磁性剂。
然后用热捏合机例如热辊、捏合机或挤压机,将得到的混合物熔化和捏合,以允许树脂组分与混合物相容,并且均匀地分散调色剂组分。冷却和硬化得到的捏合物质,用锤磨机或喷磨机研磨,用旋风分离器和风力分级器分级和粒化,得到需要的调色剂。
如果需要,可以用混和机例如亨舍尔混和机混和整理剂等。
同样,可以通过例如下面的方法制备聚合调色剂:例如,一种方法,其中使用圆盘、多流体喷嘴等将熔化混合物喷射到空气中,制备球形调色剂粒子;一种方法,该方法使用悬浮液聚合直接制备调色剂粒子;乳液聚合如分散聚合,其使用其中单体是可溶性但聚合物是不溶性的水基有机溶剂,以直接制备调色剂粒子,和无皂聚合,其中单体在水溶性极性聚合引发剂的存在下直接聚合,以制备调色剂粒子;和杂聚集方法,其中通过乳液聚合首先制备初级极性粒子,然后向加入带相反电荷的极性粒子,以缔合所述的初级极性粒子。
在各种制备方法中,优选的是其中聚合含可聚合单体和其它调色剂组分的单体组合物,以制备调色剂粒子的方法。还优选种子聚合,其中,允许得到的聚合粒子吸附单体且在聚合引发剂的存在下聚合。
如果需要,用上面所述制备的调色剂与载体混和。这种混和是通过V型捏合机等进行的。
同时,在湿调色剂中,将调色剂组分和液体载体进料到混和机例如球磨机或超微磨碎机中,完全分散,同时进行混和过程和粒化过程。
(制备薄膜涂布调色剂的方法)
在其中溶解有分散剂的水基介质中分散固态调色剂的这种状态下,进行用薄膜涂布调色剂表面的步骤,或在聚合调色剂中,该步骤在调色剂粒子通过乳液聚合等形成后接着进行,因此,为了实现满意的薄膜涂层,分散剂的选择是重要的。考虑调色剂的足够或分散性、在调色剂表面上树脂化充分进行和在薄膜形成后的清洗中分散剂的充分可去除性,来选择分散性。如果在清洗步骤中不能充分地去除所使用的分散剂,那么当清洗后干燥和加热调色剂时,所制备的薄膜涂布调色剂的粒子有时可以相互聚集。如果薄膜涂布调色剂进行聚集,那么它的平均粒子大小和粒子大小分布将陷入无序,且如果强制性地研磨这种薄膜涂布调色剂,那么有时涂布膜会剥离。
考虑到调色剂的足够可分散性和在调色剂表面上树脂化的充分进行,优选使用含羧基等的阴离子分散剂。考虑到在薄膜形成后清洗步骤中分散剂的充分可去除性,优选分散剂的分子量为100,000或以下。
更具体而言,优选使用重均分子量为100,000或以下的高分子量化合物或分子量为10,000或以下的低分子量化合物。更优选使用重均分子量为10,000或以下的高分子量化合物或分子量为1,000或以下的低分子量化合物。
作为分散剂的分子量的指数,分散剂在25℃水中的25质量%溶液的粘度优选为500mPa·s或更高,更优选为1,000mPa·s或更高,且再更优选为2,000mPa·s或更高,同时优选它为100,000mPa·s或更低,更优选为50,000mPa·s或更低,且再更优选为30,000mPa·s或更低。
考虑到调色剂的足够可分散性和在调色剂表面上树脂化的充分进行,,选在通过树脂化的涂布步骤中的混合物中分散剂的浓度为0.1质量%或更高,更优选为0.5质量%或更高,且再更优选为1质量%或更高,但是,考虑到在薄膜形成后清洗步骤中分散剂的充分可去除性,优选浓度为15质量%或更低,更优选为12质量%或更低,且再更优选为10质量%或更低。有时浓度可以为5质量%或更低。
当使用高分子量的分散剂时,分散剂的浓度降低。例如,当使用重均分子量为100,000至1,000,000或25℃时分散剂在水中的的25质量%溶液,其粘度为100,000至1,000,000mPa·s的分散剂时,在通过树脂化涂布步骤中的混合物中的分散剂浓度为例如0.01至0.1质量%。
使用的分散剂的实例包括:聚-和低聚-(甲基)丙烯酸;苯乙烯/通过水解而部分开环的马来酸酐(优选开环率为30至80%)的共聚物和低聚物;苯乙烯/通过水解而全分开环的马来酸酐的共聚物和低聚物;乙烯/通过水解而部分开环的马来酸酐(优选开环率为30至80%)的共聚物和低聚物;乙烯/通过水解而全分开环的马来酸酐的共聚物和低聚物;异丁烯/通过水解而部分开环的马来酸酐(优选开环率为30至80%)的共聚物和低聚物;异丁烯烯/通过水解而全分开环的马来酸酐的共聚物和低聚物;聚-和低聚-乙烯醇类;衍生自六乙基纤维素的低聚物;衍生自甲基纤维素的低聚物;衍生自羧甲基纤维素的低聚物;苯磺酸钠;烷基苯磺酸钠例如十二烷基苯磺酸钠;和聚氧乙烯磺酸盐。根据情况,可以组合使用这些分散体中的两种或多种。
为了抑制树脂化的突然进行,优选使分散调色剂和混和树脂薄膜用的原料的温度低于树脂化原料形成涂布膜的树脂化温度。此外,优选逐渐升高树脂化温度。具体而言,优选分散和混和温度为10至40℃,且树脂化温度。按温度升高后的最高温度计,优选为40℃或更高,更优选为为50℃或更高,且再更优选为60℃或更高,同时优选为100℃或更低,更优选为90℃或更低,且再更优选为80℃或更低。
优选最高树脂化温度低于调色剂的软化温度。
为了抑制树脂化的突然进行,优选树脂化的混合物为弱酸;具体而言,混合物的pH为约3至6。
在涂布步骤后的清洗步骤中通过沉积可以容易地重新获得上面得到的薄膜涂布调色剂,此外,可以容易地去除分散剂;因此,即使通过热干燥,薄膜涂布调色剂的粒子也很难相互聚集。因此,在热干燥步骤后可以容易地研磨薄膜涂布调色剂,因此可以制备具有需要平均粒子大小和粒子大小分布的薄膜涂布调色剂。
(熔化方法)
至于熔化上面所述得到的熔化薄膜涂布调色剂的方法,适宜地使用的是:用热辊等的接触熔化方法、非接触熔化方法例如闪光定影,和使用热压辊等的接触热压熔化。
在这些熔化方法中,施加的热量导致薄膜涂布调色剂的核心调色剂热膨胀,因此破坏其薄膜,因此曝露核心调色剂并在基材上熔化。加热需要的热能的量不比导致薄膜破坏需要的热能量多很多,因此,如果使用具有足够低的软化温度的调色剂作为核心调色剂,可以在低能量消耗的条件实现闪光定影。在闪光定影中,红外线的辐照导致核心调色剂的温度瞬间升高,导致核心调色剂的瞬间热膨胀,因此薄膜瞬间破坏,因此可以实现高速熔化。在压力固定中,通过施加的压力破坏薄膜涂布调色剂的薄膜,因此,如果它与热熔化或闪光定影组合使用,可以实现在基材上调色剂的闪光定影。
在上面所述的熔化方法中,具有低软化温度的核心调色剂的使用可以在低能量消耗的条件下实现高速熔化,即使使用的核心调色剂具有低软化温度,也可以抑制薄膜涂布调色剂的聚集,因为核心调色剂是用薄膜涂布的。
考虑到高速熔化和节约能量,优选作为成品的涂布调色剂的软化温度为145℃或更低,更优选为125℃或更低,且再更优选为100℃或更低。
以下,将给出实际的实施例详细描述本发明;但是,应当理解的是下面描述的实施例不是意欲限制本发明。除非另有说明,使用的试剂是商购高纯度的试剂。
堵塞试验
将调色剂放置在载片上,和使用由Shalman Hotplate Co.制备的电热板(产品名:HHP401)加热3分钟。然后使用由Olympus Corporation制备的SZ-40(产品名)体视显微镜观察在载片上的调色剂,使用办公室用的胶带进行拾取试验(picking test),以评估调色剂的堵塞倾向。
固定试验
量出40质量份的0.1质量%十二烷基苯磺酸钠水溶液(由WakoChemical Co.,Ltd.制备)和10质量份由Orient Chemical Industries,Ltd.制备的调色剂电荷控制剂(产品名:BONTRON N-01、BONTRON P-51、BONTRON S-34、BONTRON E-84)。加入100质量份的玻璃珠(直径2mm),将得到的混合物装入配备有盖的容器中。使用由Red Devil Equipment Co.制备的Red Devil 5400(产品名)研磨这种混合物2小时。然后使用150目的筛子除去玻璃珠,以制备电荷控制剂分散混合物。
在薄膜涂布调色剂冲洗过程的后期加入所得到的电荷控制剂分散混合物,以便它包含全部混合物的0.5质量%。然后重复冲洗操作4或5次,以冲洗薄膜涂布调色剂。然后将冲洗的薄膜涂布调色剂转移到不锈钢槽中,在设置于40℃的由Yamato Scientific Co.,Ltd.制备的强制对流干燥炉(产品名:Fine Oven DH-42)中干燥10小时。
将得到的显影剂装入商购的复印机调色剂盒中。形成贝它图像并且使用由Macbeth Co.,Ltd.制备的测量仪器(产品名:TR 927,R filter)评估固定的质量。
实施例1-1
薄膜涂布调色剂1-1
在商购的黑色调色剂1-1上涂布薄膜涂层,所述的黑色调色剂是用于闪光定影用的双组分显影剂。黑色调色剂1-1的体积平均粒子直径为8μm,它的软化温度为120℃,粘合剂树脂是酯且着色剂是炭黑。
首先,在水中溶解25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为4.5和浓度为5质量%的水性介质。在室温下将100质量份上面所述的黑色调色剂1-1分散于300质量份的水性介质中,在室温下,向其中混和8.2质量份的六羟甲基三聚氰胺预聚合物(由ShowaHighpolymer Co.,Ltd.制备;产品名:Miruben 607)。20分钟内,加热得到的室温混合物至70℃,且进行树脂化反应2小时,由此用三聚氰胺涂布黑色调色剂1-1的表面。
一旦完成了树脂化反应,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,得到薄膜涂布调色剂1-1。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂1-1的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄薄膜。因此认识到调色剂平均粒子直径没有由于薄膜涂布而显著改变。测量在薄膜涂布之前调色剂粒子直径分布和在薄膜涂布后调色剂粒子直径分布表明它们的粒子直径分布函数(functions)是相同的,因此认识到调色剂粒子直径分布也没有由于薄膜涂布而显著改变。图1(a)所示为在薄膜涂布之前调色剂的电子显微照片和图1(b)所示为在薄膜涂布之后调色剂的电子显微照片。从这些显微照片中认识到调色剂的粒子被覆盖,和包含热固性树脂的薄膜基本上连续地覆盖调色剂的表面。
薄膜涂布调色剂1-1没有显示任何聚集倾向。当在纸上形成薄膜涂布调色剂1-1的薄层和用闪光辐照时,薄膜涂层退化,因此将薄膜涂布调色剂1-1固定在纸上。
实施例1-2
薄膜涂布调色剂1-2
以与薄膜涂布调色剂1-1相同的方式制备薄膜涂布调色剂1-2,不同之处在于:使用商购的包含磁铁矿的单组分显影剂用黑色调色剂1-2代替黑色调色剂1-1。薄膜涂布调色剂1-2在离心沉积期间具有特别好的可重新获得性,并且具有与薄膜涂布调色剂1-1相同或更好的性能。
实施例1-3
薄膜涂布调色剂1-3
在商购的黑色调色剂1-3上涂布薄膜涂层,所述的黑色调色剂是用于闪光定影用的双组分显影剂。黑色调色剂1-3的体积平均粒子直径为8μm,它的软化温度为70℃,粘合剂树脂是酯且着色剂是炭黑。
首先,一起混和300质量份的10质量%的乙烯-马来酸酐共聚物(由Mosanto制备;产品名:EMA-31)、5质量份的尿素和0.5质量份的间苯二酚,使用氢氧化钠水溶液将pH调节至3.2。向300质量份的该溶液中,于室温分散100质量份的黑色调色剂1-3,然后,于室温将12.5质量份的福尔马林混和其中。20分钟内,加热得到的室温混合物至70℃,进行树脂化反应2小时,由此用尿素-间苯二酚树脂涂布黑色调色剂1-3的表面。
一旦完成了树脂化反应,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除乙烯-马来酸酐共聚物。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,得到薄膜涂布调色剂1-3。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂1-3的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄膜。因此认识到调色剂平均粒子直径没有由于薄膜涂布而显著改变,且调色剂被单独地覆盖并且调色剂表面被连续地覆盖。
薄膜涂布调色剂1-3没有显示任何聚集倾向。当在纸上形成薄膜涂布调色剂1-3的薄层和用闪光辐照时,薄膜涂层退化,因此将薄膜涂布调色剂1-3固定在纸上。
实施例1-4
薄膜涂布调色剂1-4
以与薄膜涂布调色剂1-3相同的方式制备薄膜涂布调色剂1-4,不同之处在于:使用商购的包含磁铁矿的单组分显影剂用黑色调色剂1-2代替黑色调色剂1-1。薄膜涂布调色剂1-2在离心沉积期间具有特别好的可重新获得性,并且具有与薄膜涂布调色剂1-3相同或更好的性能。
实施例1-5
薄膜涂布调色剂1-5
将由Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.制备的A T.K.Homomixer MarkII(产品名)用来将100质量份商购的接触熔化用调色剂(体积平均粒子直径9μm;软化温度100℃)分散于300重量份的5质量%聚丙烯酸水溶液(由WakoChemical Co.,Ltd.制备)中。
向得到的混合物中,慢慢加入4.2质量份由Showa Highpolymer Co.,Ltd.制备的Miruben Resin 607(产品名),同时用由Three-one Motor Co.,Ltd.制备的搅拌机搅拌。在搅拌的同时,将温度从室温升高到70℃,由此在70℃搅拌2小时后,将混合物冷却至室温。
向得到的包含薄膜涂布调色剂的浆液中,加入400质量份的蒸馏水,搅拌混合物直到均匀。搅拌后,将适当的混合物分离至离心分离管中,使用由Hitachi Ltd.制备的离心分离器HIMAG CENTRFUGE CT5DL(产品名)在4000rpm下处理30分钟。处理后,去除上清液,冲洗和干燥余下的产品。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂1-5体积平均粒子直径为9.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄膜。由此认识到调色剂平均粒子直径没有由于薄膜涂布而显著改变,且调色剂被单独地覆盖并且调色剂表面被连续地覆盖。
薄膜涂布调色剂1-3没有显示任何聚集倾向。当使用配备有热辊的热接触熔化仪器形成图像时,没有出现堵塞和可以实现高速熔化。
实施例1-6
薄膜涂布调色剂1-6
以与薄膜涂布调色剂1-5相同的方式得到薄膜涂布调色剂1-6,不同之处在于:使用商购的接触熔化用调色剂(体积平均粒子直径为8μm,它的软化温度为80℃),其中粘合剂树脂主要由聚丙烯组成。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂1-6的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄膜。由此认识到调色剂平均粒子直径没有由于薄膜涂布而显著改变,且调色剂被单独地覆盖并且调色剂表面被连续地覆盖。
薄膜涂布调色剂1-6没有显示任何聚集倾向。当使用配备有热辊的热接触熔化仪器形成图像时,没有出现堵塞和可以实现高速熔化。此外,得到的图像具有特别高的清晰度。
实施例1-7
薄膜涂布调色剂1-7
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,且向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)。使用丙烯酸单体进行种子聚合,制备聚合调色剂。
冷却聚合调色剂至室温,在室温下将六羟甲基三聚氰胺预聚合物(由Showa Highpolymer Co.,Ltd.制备;产品名Miruben 607)混合其中。20分钟内将得到的室温混合物加热至70℃,进行树脂化反应2小时,因此用三聚氰胺涂布聚合调色剂的表面。
一旦完成了树脂化反应,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,得到薄膜涂布调色剂1-7。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂1-7的体积平均粒子直径为7μm,其表明形成了平均厚度为0.02μm(由化学计量法计算)的薄薄膜。软化温度为80℃。通过使用电子显微镜的观察表明调色剂被单独地覆盖,且包含热塑性树脂的薄膜基本上连续地覆盖调色剂的表面。
薄膜涂布调色剂1-7没有显示任何聚集倾向。当在纸上形成薄膜涂布调色剂1-7的薄层和用闪光辐照时,薄膜涂层退化,因此将薄膜涂布调色剂1-7固定在纸上。
从上面所述的实施例中,认识到对调色剂而言,当单独形成调色剂在来自于树脂的薄膜涂层中时,低的聚集倾向和高速定影可以共存,因此可以实现需要的平均粒子直径和粒子分布。此外,认识到还可以实现高清晰度。
平均粒子直径
通过平均由电子显微镜观察得到的图像中的调色剂的计算直径,可以将调色剂的平均粒子直径用来计算数均粒子直径和粒子直径分布。可以使用采用孔口的方法、光散射方法或类似方法来测量体积平均粒子直径和粒子直径分布。如果使用采用孔口的方法,可以通过使用由Coulter Electronics(U.K.)制备的Coulter multisizer进行测量。
涂布薄膜的平均厚度
可以从调色剂涂布前的平均粒子直径和调色剂涂布后的平均粒子直径算术计算出在调色剂上涂布的薄膜的平均厚度。还可以通过在环氧树脂等中固定薄膜涂布调色剂、切割和用电子显微镜观察切割面,来进行计算。还可以通过从在薄膜形成中所消耗的原料量和调色剂的平均粒子直径进行算术计算,来进行计算。
软化温度
软化温度(℃)可以在恒定施加的压力下,使用熔体挤出方法来计算。在这种方法中,在升高预定量样品的温度的同时,在恒定施加的压力下从喷嘴中挤压出样品,因此由预定量的材料流出时的温度或流出率达到给定值时的温度(流出开始温度)决定软化温度。还可以根据JIS K 7234的环球法试验来计算软化温度。
玻璃化转变温度
可以通过扫描差示扫描量热法或动态粘弹性分析来测量玻璃化转变温度(Tg,℃)。此外,还可以按照下面根据Fox等的试验公式来计算玻璃化转变温度(Tg):
1/Tg=∑(1/Tgi)
其中Tgi表示聚合第i种单体而得到的均聚合物的玻璃化转变温度,和∑表示对i求和。
采用接触熔化的熔化试验
将给定量的调色剂放置在载片上,且使用由Shalman Hotplate Co.,Ltd.制备的电热板(产品名:HHP401)加热1分钟。使用由Crecia Corporation制备的工业用擦拭器(注册商标:Kimwipe)擦拭载片的未熔化的调色剂。通过目视观察评估擦拭后载片上剩余调色剂的量,由此基于下面的标准评估调色剂的使用质量:
A:大部分调色剂保留在载片上且大部分调色剂熔化在载片上;
B:一半或以上的调色剂保留在载片上且一半或以上调色剂熔化在载片上;
C:一半或以上的调色剂被擦掉,因此一半或以上调色剂未熔化在载片上;
D:大部分的调色剂被,因此大部分的调色剂未熔化。
此外,在上面采用接触熔化的熔化试验中,将用于评价为“A”的熔化质量所需要的最低温度测量为熔化温度(℃)。
(采用非接触固定的固定试验)
将给定量的调色剂放置在商购的PPC纸上,和使用商购氙闪光灯在一定的灯强度(从0至10等级)下辐照。此后,粘贴由Nichiban Co.,Ltd.制备的办公室用透明胶带(商标名),然后剥离,以粘附和从PPC纸上去除未固定的调色剂。通过目视观察评估去除后在PPC纸上剩余调色剂的量和粘附于透明胶带的调色剂量,因此基于下面的标准评估调色剂的固定质量:
A:大部分调色剂保留在PPC纸上,几乎没有调色剂粘附于透明胶带,且大部分的调色剂固定在PPC纸上;
B:一半或以上的调色剂保留在PPC纸上,一半或以上的调色剂没有粘附于透明胶带,且一半或以上的调色剂固定在PPC纸上;
C:一半或以上的调色剂没有保留在PPC纸上,一半或以上的调色剂粘附于透明胶带,因此一半或以上的调色剂没有固定在PPC纸上;和
D:大部分的调色剂没有保留在PPC纸上,大部分的调色剂粘附于透明胶带,因此大部分的调色剂没有固定在PPC纸上。
堵塞试验
对得到的调色剂进行摇动和轻拍和填充(tap-and-fill)程序,以形成厚度为1至1.5cm的层。将该层在55℃加热24小时,根据它通过具有180μm和63μm的孔口的摇动筛的倾向性来评估调色剂的堵塞倾向。具体评估的是没有通过180μm且保留在180μm筛上的最粗糙的调色剂的质量%(WC)、通过180μm但没有通过63μm的调色剂的质量%(WM),其保留在180μm筛上,和通过63μm和没有保留在任何筛上的最细调色剂的质量%(WF)。
图像形成性
量出40质量份的0.1质量%十二烷基苯磺酸钠水溶液(由WakoChemical Co.,Ltd.制备)和10质量份由Orient Chemical Industries,Ltd.制备的调色剂电荷控制剂(产品名:BONTRON N-01、BONTRON P-51、BONTRON S-34、BONTRON E-84),向其中加入100质量份的玻璃珠(直径2mm)。将得到的混合物装入配备有盖的容器中。使用由Red DevilEquipment Co.制备的Red Devil 5400(产品名)研磨这种混合物2小时。然后使用150目的筛子除去玻璃珠,以制备电荷控制剂分散混合物。
在薄膜涂布调色剂冲洗过程的后期加入所得到的电荷控制剂分散混合物,以便它包含全部混合物的0.5质量%。然后重复冲洗操作4或5次,以冲洗薄膜涂布调色剂。然后将冲洗的薄膜涂布调色剂转移到不锈钢槽中,在设置于40℃的由Yamato Scientific Co.,Ltd.制备的强制对流干燥炉(产品名:Fine Oven DH-42)中干燥10小时。
将得到的显影剂装入商购的复印机调色剂盒中。形成贝它图像并且使用由Macbeth Co.,Ltd.制备的测量仪器(产品名:TR 927,R filter)评估固定的质量。
A:得到高质量的图像
B:得到可以经得住实际应用的图像
C:得到可能有实际缺陷的图像
实施例2-1
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1
以下面的方式在商购的熔化调色剂上涂布由尿素树脂制成的薄膜。采用的熔化调色剂的体积平均粒子直径为8μm,它的熔化温度为80℃,粘合剂树脂是酯(玻璃化转变温度:45℃)且着色剂是炭黑。
首先,在氨的存在下,于75℃缩合1摩尔的尿素和2摩尔的甲醛,得到粘性糖浆状物质。对该物质进行真空蒸发,且调节它的树脂成分至60质量%,以得到尿素树脂的浓缩前体。
接着,在水中溶解25质量%的聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为4.5和浓度为5质量%的水性介质。在室温下,将100质量份的熔化调色剂分散于300质量份的水性介质中,在室温下向其中混和1.5质量份上面所述的尿素树脂的浓缩前体。20分钟内,将得到的室温混合物加热至70℃,进行树脂化反应2小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
一旦完成了树脂化反应,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂2-1。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂2-1的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄薄膜。
实施例2-2和2-3
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-2和2-3
以与尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1相同的方式制备尿素树脂薄膜涂布调色剂2-2和2-3,不同之处在于:使平均涂布厚度为0.1μm和0.6μm。
对因此得到的尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1至2-3、通过在熔化调色剂的表面上树脂化六羟甲基三聚氰胺预聚合物而制备的三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-1至2-3,和未形成有表面涂层的熔化调色剂,进行采用接触熔化的熔化试验,以决定熔化温度。结果示于表1中。
从表1中清楚地看出,尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1至2-3具有与其上没有表面涂层的闪光定影调色剂的熔化温度相同或接近相同的熔化温度,且可以在比三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-1至2-3低的温度下熔化。
此外,对尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1、2-2和2-3、通过在熔化调色剂的表面上树脂化六羟甲基三聚氰胺预聚合物而制备的三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-1至2-3,和未形成有表面涂层的熔化调色剂,进行采用非接触熔化的熔化试验。结果示于表2中。
从表2中清楚地看出,尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1、2-2和2-3具有与其上没有表面涂层的闪光定影调色剂的熔化温度相同或接近相同的熔化温度,且可以比三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-1至2-3低的温度下熔化。
此外,对尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1、2-2和2-3、通过在熔化调色剂的表面上树脂化六羟甲基三聚氰胺预聚合物而制备的三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-1至2-3,和未形成有表面涂层的熔化调色剂,进行堵塞试验。结果示于表3中。
从表3中清楚地看出,尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1至2-3的堵塞倾向足够低。
对尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1、2-2和2-3进行图像形成性试验,其中对得到图像的评估结果全部可以接受;即,熔化可以在适当低的温度下进行,可以得到熔化需要的热能,可以缩短熔化时间,且可以实现节约能量和加速熔化过程。
(表1)采用接触熔化的熔化试验结果
加热温度(℃) | 熔化温度(℃) | |||||||
80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | ||
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1 | C | B | A | A | A | A | A | 100 |
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-2 | C | C | B | A | A | A | A | 110 |
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-3 | C | C | B | A | A | A | A | 110 |
三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-1 | D | D | D | C | B | A | A | 130 |
三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-2 | D | D | D | C | C | B | A | 140 |
三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-3 | D | D | D | D | D | C | C | 150或更高 |
熔化调色剂 | C | B | A | A | A | A | A | 100 |
(表2)采用非接触热熔化的熔化试验结果
灯光密度 | ||||||
等级0(最弱) | 等级2 | 等级4 | 等级6 | 等级8 | 等级10(最强) | |
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1 | C | A | A | A | A | A |
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-2 | C | B | A | A | A | A |
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-3 | C | C | B | A | A | A |
三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-1 | D | D | C | C | B | A |
三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-2 | D | D | D | C | C | B |
三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-3 | D | D | D | D | D | C |
熔化调色剂 | B | A | A | A | A | A |
(表3)堵塞试验结果
Wc(质量%) | WM(质量%) | WF(质量%) | |
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1 | 3.0 | 8.5 | 88.5 |
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-2 | 6.4 | 3.2 | 90.4 |
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-3 | 3.6 | 5.1 | 91.3 |
三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-1 | 3.4 | 7.8 | 88.8 |
三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-2 | 2.6 | 6.6 | 90.8 |
三聚氰胺树脂薄膜涂布调色剂2-3 | 1.8 | 3.0 | 95.2 |
熔化调色剂 | 100 | 0 | 0 |
实施例2-4
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-4
以下面的方式在商购的熔化调色剂上涂布由尿素树脂制成的薄膜。采用的熔化调色剂的体积平均粒子直径为8μm,它的熔化温度为80℃,粘合剂树脂是酯(玻璃化转变温度:45℃)且着色剂是炭黑。
在水中溶解25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备10质量%的水性介质。将300质量份的水性介质和5质量份的尿素混合,该混合物通过使用氢氧化钠水溶液将pH调节为3.2。在室温下,将100质量份的熔化调色剂分散在该混合物中,于室温再向其中加入12.5质量份的福尔马林,20分钟内将得到的室温混合物加热至60℃,进行树脂化反应2小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
一旦完成了树脂化反应,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂2-4。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂2-4的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄薄膜。
对因此得到的尿素树脂薄膜涂布调色剂2-4,进行采用接触熔化的熔化试验,以决定熔化温度。熔化温度为110℃,因此认识到可以在足够低的温度下进行熔化。当进一步通过非接触固定进行固定试验时,认识到可以在足够低的温度下进行固定。当进行采用非接触熔化的堵塞试验时,认识到可以充分抑制堵塞。
也进行图像形成性试验,其中对得到图像的评估结果都可接受;即可以在适宜低的温度下熔化,可以得到熔化需要的能量,可以缩短熔化时间,且可以实现节约能量和加速熔化过程。
实施例2-5
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-5
以下面的方式在商购的熔化调色剂上涂布由尿素树脂制成的薄膜。采用的熔化调色剂的体积平均粒子直径为8μm,它的熔化温度为80℃,粘合剂树脂是酯(玻璃化转变温度:45℃)且着色剂是炭黑。
在水中溶解25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备10质量%的水性介质。将300质量份的水性介质和5质量份的尿素和0.5质量份的氢醌混合,该混合物通过使用氢氧化钠水溶液将pH调节为3.2。在室温下100质量份的熔化调色剂分散在该混合物中,于室温再向其中加入12.5质量份的福尔马林,20分钟内将得到的室温混合物加热至60℃,进行树脂化反应2小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
一旦完成了树脂化反应,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂2-5。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂2-5的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄薄膜。
对因此得到的尿素树脂薄膜涂布调色剂2-5,进行采用接触熔化的熔化试验,以决定熔化温度。熔化温度为110℃,因此认识到可以在足够低的温度下进行熔化。当进一步通过非接触固定进行固定试验时,认识到可以在足够低的温度下进行固定。当进行采用非接触熔化的堵塞试验时,认识到可以充分抑制堵塞。
也进行图像形成性试验,其中对得到图像的评估结果都可接受;即可以在适宜低的温度下熔化,可以得到熔化需要的能量,可以缩短熔化时间,且可以实现节约能量和加速熔化过程。
实施例2-6
尿素树脂薄膜涂布调色剂2-6
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,且向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)。使用丙烯酸单体进行种子聚合,以制备平均粒子直径为8μm的聚合调色剂。
以与尿素树脂薄膜涂布调色剂2-1相同的方式,冷却聚合调色剂至室温,因此得到具有良好生产率、没有单体离析的尿素树脂薄膜涂布调色剂2-6。
根据测量,得到的尿素树脂薄膜涂布调色剂2-6的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄薄膜。
对因此得到的尿素树脂薄膜涂布调色剂2-6,进行采用接触熔化的熔化试验,以决定熔化温度。熔化温度为110℃,因此认识到可以在足够低的温度下进行熔化。当通过非接触固定进行固定试验时,认识到可以在足够低的温度下进行固定。当进行采用非接触熔化的堵塞试验时,认识到可以充分抑制堵塞。
也进行图像形成性试验,其中对得到图像的评估结果都可接受;即可以在足够低的温度下熔化,可以得到熔化需要的能量,可以缩短熔化时间,可以实现节约能量和加速熔化过程。
由上面,认识到通过使用尿素树脂表面涂布调色剂,耐堵塞性和低温熔化可以共存,尿素树脂表面涂布调色剂是通过在调色剂表面用尿素树脂的浓缩前体在不熔化调色剂的条件下树脂化而形成的。
还认识到通过使用尿素树脂表面涂布调色剂,耐堵塞性和低温固定可以共存,尿素树脂表面涂布调色剂是通过在调色剂表面用尿素树脂的浓缩前体在不熔化调色剂的条件下树脂化而形成的,所述的尿素树脂的浓缩前体包含尿素和尿素衍生物中的至少一种和甲醛和甲醛衍生物中的至少一种。
调色剂形状因素
使用电子显微镜观察调色剂,其中将得到的图像作为调色剂投影图进行分析,用于测量球形度(DSF)、平均圆度(SFR)和平均表面不均匀度(SFC)。
实施例3-1
薄膜涂布调色剂3-1
以下面的方式,在商购的粉碎调色剂上,涂布由三聚氰胺树脂制成的薄膜。采用的熔化调色剂的体积平均粒子直径为8μm,它的熔化温度为80℃,粘合剂树脂是酯(玻璃化转变温度:45℃)且着色剂是炭黑。
首先,在水中溶解25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为4.5和浓度为5质量%的水性介质。在室温下,将100质量份上面所述的熔化调色剂分散于300质量份的水性介质中,在室温下,将8.2质量份的六羟甲基三聚氰胺预聚合物(由Showa Highpolymer Co.,Ltd.;产品名:Miruben 607)混和其中。20分钟内,将得到的室温混合物加热至55℃,进行树脂化反应1小时,因此用三聚氰胺树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在该温度下搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂3-1。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂3-1的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄薄膜。因此认识到调色剂平均粒子直径没有由于薄膜涂布而显著改变。在薄膜涂布之前调色剂粒子直径分布和在薄膜涂布后调色剂粒子直径分布的测量表明它们的粒子直径分布函数是相同的,因此认识到调色剂粒子直径分布也没有由于薄膜涂布而显著改变。
图4(a)表示在薄膜涂布后但在热成型之前的调色剂的电子显微照片。图4(b)表示在热成型之后的调色剂的电子显微照片。从这些显微照片清楚地看到,热成型的结果是调色剂的形状被形成为球形形状。
从这些显微照片,还认识到调色剂被单独地覆盖,且由热塑性树脂组成的薄膜连续地覆盖调色剂的表面。表面涂层是连续的事实是由下面的事实所证实的:所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来。
调色剂在热成型之前的形状因素的测量表明:球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂整体的比例为68质量%,平均圆度(SFR)为1.7,和平均表面不均匀度(SFC)为1.4。另一方面,调色剂在热成型之后的形状因素的测量表明:球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂的比例为87质量%,平均圆度(SFR)为1.2,和平均表面不均匀度(SFC)为1.1。
从上面的结果认识到可以通过下面的方法简单的、低成本的和在足够生产率的条件下制备调色剂,其中调色剂的表面由热固性树脂涂布,其中调色剂的形状可以被热成型,球形度足够高,平均圆度足够高且表面不均匀度低:在调色剂的表面上形成主要由热固性树脂组成的表面涂层,然后在热固性树脂不退化的温度范围内用热量熔化粉末状调色剂。
对薄膜涂布调色剂3-1,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,且其中得到具有足够清晰度的图像,其中评估的结果是可以接受的。
实施例3-2
薄膜涂布调色剂3-2
以下面的方式在商购的粉碎熔化调色剂上涂布由尿素树脂制成的薄膜。使用的熔化调色剂的体积平均粒子直径为8μm,它的软化温度为80℃,粘合剂树脂是酯(玻璃化转变温度:45℃)且着色剂是炭黑。
首先,在氨的存在下,于75℃缩合1摩尔份的尿素和2摩尔份的甲醛,得到粘性糖浆状物质。对该物质进行真空蒸发,调节它的树脂组分至60质量%,得到尿素树脂的浓缩前体。
接着,在水中溶解25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为4.5和浓度为5质量%的水性介质。在室温下,将100质量份上面所述的熔化调色剂分散于300质量份的水性介质中,在室温下将1.5质量份上面所述(干燥的)的尿素树脂的浓缩前体混合其中。20分钟内,将得到的室温混合物加热至50℃,进行树脂化反应1小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后,加热混合物至70℃和在该温度搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂3-2。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂3-2的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄薄膜。因此认识到调色剂平均粒子直径没有由于薄膜涂布而显著改变。在薄膜涂布之前调色剂粒子直径分布和在薄膜涂布后调色剂粒子直径分布的测量表明它们的粒子直径分布函数是相同的,因此认识到调色剂粒子直径分布也没有由于薄膜涂布而显著改变。
这些热成型前后的显微照片证实,热成型的结果是调色剂的形状被形成为球形形状。
从这些显微照片,还认识到调色剂被单独地覆盖,且由热塑性树脂组成的薄膜连续地覆盖调色剂的表面。表面涂层是连续的事实是由下面的事实所证实的:所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来。
调色剂在热成型之前的形状因素的测量表明:球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂整体的比例为68质量%,平均圆度(SFR)为1.7,和平均表面不均匀度(SFC)为1.4。另一方面,调色剂在热成型之后的形状因素的测量表明:球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂的比例为87质量%,平均圆度(SFR)为1.2,和平均表面不均匀度(SFC)为1.1。
从上面的结果认识到可以通过下面的方法简单的、低成本的和在足够生产率的条件下制备调色剂,其中调色剂的表面由热固性树脂涂布,其中调色剂的形状可以被热成型,球形度足够高,平均圆度足够高且表面不均匀度低:在调色剂的表面上形成主要由热固性树脂组成的表面涂层,然后在热固性树脂不退化的温度范围内用热量熔化粉末状调色剂。
对薄膜涂布调色剂3-2,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,且其中得到具有足够清晰度的图像,其中评估的结果是可以接受的。
实施例3-3
薄膜涂布调色剂3-3
以下面的方式在商购的粉碎熔化调色剂上涂布由尿素树脂制成的薄膜。使用的熔化调色剂的体积平均粒子直径为8μm,它的软化温度为80℃,粘合剂树脂是酯(玻璃化转变温度:45℃)且着色剂是炭黑。
首先,在水中溶解25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备10至%的水性介质。将300质量份的水性介质和5质量份的尿素混合,其混合物通过使用氢氧化钠水溶液将pH调节为3.2。在室温下,将100质量份的熔化调色剂分散在该混合物中,在室温下,再将12.5质量份的福尔马林混合其中。20分钟内将得到的室温混合物加热至60℃,进行树脂化反应1小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后,加热混合物至70℃和在该温度搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂3-3。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂3-3的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄薄膜。因此认识到调色剂平均粒子直径没有由于薄膜涂布而显著改变。在薄膜涂布之前调色剂粒子直径分布和在薄膜涂布后调色剂粒子直径分布的测量表明它们的粒子直径分布函数是相同的,因此认识到调色剂粒子直径分布也没有由于薄膜涂布而显著改变。
这些热成型前后的显微照片证实,热成型的结果是调色剂的形状被形成为球形形状。
从这些显微照片,还认识到调色剂被单独地覆盖,且由热塑性树脂组成的薄膜连续地覆盖调色剂的表面。表面涂层是连续的事实是由下面的事实所证实的:所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来。
调色剂在热成型之前的形状因素的测量表明:球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂整体的比例为68质量%,平均圆度(SFR)为1.7,和平均表面不均匀度(SFC)为1.4。另一方面,调色剂在热成型之后的形状因素的测量表明:球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂的比例为87质量%,平均圆度(SFR)为1.2,和平均表面不均匀度(SFC)为1.1。
从上面的结果认识到可以通过下面的方法简单的、低成本的和在足够生产率的条件下制备调色剂,其中调色剂的表面由热固性树脂涂布,其中调色剂的形状可以被热成型,球形度足够高,平均圆度足够高且表面不均匀度低:在调色剂的表面上形成主要由热固性树脂组成的表面涂层,然后在热固性树脂不退化的温度范围内用热量熔化粉末状调色剂。
对薄膜涂布调色剂3-3,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,且其中得到具有足够清晰度的图像,其中评估的结果是可以接受的。
实施例3-4
薄膜涂布调色剂3-4
以下面的方式在商购的粉碎的熔化调色剂上涂布由尿素树脂制成的薄膜。使用的熔化调色剂的体积平均粒子直径为8μm,它的软化温度为80℃,粘合剂树脂是酯(玻璃化转变温度:45℃)且着色剂是炭黑。
首先,在水中溶解25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备10至%的水性介质。将300质量份的水性介质与5质量份的尿素和0.5质量份的氢醌混合,该混合物通过使用氢氧化钠水溶液将pH调节为3.2。在室温下,将100质量份的熔化调色剂分散于这种混合物中,在室温下,再将12.5质量份的福尔马林混合其中。20分钟内,将得到的室温混合物加热至60℃,进行树脂化反应1小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后,加热混合物至70℃和在该温度搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂3-4。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂3-4的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄薄膜。因此认识到调色剂平均粒子直径没有由于薄膜涂布而显著改变。在薄膜涂布之前调色剂粒子直径分布和在薄膜涂布后调色剂粒子直径分布的测量表明它们的粒子直径分布函数是相同的,因此认识到调色剂粒子直径分布也没有由于薄膜涂布而显著改变。
这些热成型前后的显微照片证实,热成型的结果是调色剂的形状被形成为球形形状。
从这些显微照片,还认识到调色剂被单独地覆盖,且由热塑性树脂组成的薄膜连续地覆盖调色剂的表面。表面涂层是连续的事实是由下面的事实所证实的:所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来。
调色剂在热成型之前的形状因素的测量表明:球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂整体的比例为68质量%,平均圆度(SFR)为1.7,和平均表面不均匀度(SFC)为1.4。另一方面,调色剂在热成型之后的形状因素的测量表明:球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂的比例为87质量%,平均圆度(SFR)为1.2,和平均表面不均匀度(SFC)为1.1。
从上面的结果认识到可以通过下面的方法简单的、低成本的和在足够生产率的条件下制备调色剂,其中调色剂的表面由热固性树脂涂布,其中调色剂的形状可以被热成型,球形度足够高,平均圆度足够高且表面不均匀度低:在调色剂的表面上形成主要由热固性树脂组成的表面涂层,然后在热固性树脂不退化的温度范围内用热量熔化粉末状调色剂。
对薄膜涂布调色剂3-4,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,且其中得到具有足够清晰度的图像,其中评估的结果是可以接受的。
实施例3-5
薄膜涂布调色剂3-5
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)。使用丙烯酸单体进行种子聚合,以制备的体积平均粒子直径为8μm的聚合调色剂。
以与薄膜涂布调色剂3-2相同的方式,冷却聚合调色剂至室温,由此在具有良好的生产率且没有与聚合调色剂离析的条件下,得到薄膜涂布调色剂3-5。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂3-5的体积平均粒子直径为8.05μm,其表明形成了平均厚度为0.03μm的薄薄膜。
从显微照片中可以证实作为热成型的结果,调色剂的形状形成为球形形状,调色剂被单独地覆盖,且由热塑性树脂组成的薄膜连续地覆盖调色剂的表面。表面涂层是连续的事实是由下面的事实所证实的:所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来。
薄膜调色剂3-5的形状因素的测量表明:球形度(DSF)为0.85或以上的调色剂整体的比例为68质量%,平均圆度(SFR)为1.2,和平均表面不均匀度(SFC)为1.1。
对薄膜涂布调色剂3-5,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,且其中得到具有足够清晰度的图像,其中评估的结果是可以接受的。
从上面的结果认识到可以通过下面的方法简单的、低成本的和在足够生产率的条件下制备调色剂,其中调色剂的表面由热固性树脂涂布,其中调色剂的形状可以被热成型,球形度足够高,平均圆度足够高且表面不均匀度低:在调色剂的表面上形成主要由热固性树脂组成的表面涂层,然后在热固性树脂不退化的温度范围内用热量熔化粉末状调色剂。由此,认识到可以实现具有足够的可运输性的调色剂和具有足够清晰度的图像。
实施例4-1-1
薄膜涂布调色剂4-1-1
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝分散于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
将25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,加入到300质量份所得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,以制备pH为4.5和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中再混和8.2质量份的六羟甲基三聚氰胺预聚合物(由Showa Highpolymer Co.,Ltd.;产品名:Miruben607)。然后,在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应3小时,因此用三聚氰胺树脂涂布熔化调色剂的表面。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-1-1。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-1-1的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-1-1,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-1-2
薄膜涂布调色剂4-1-2
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
将25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,加入至300质量份所得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,以制备pH为4.5和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中再混和8.2质量份的六羟甲基三聚氰胺预聚合物(由Showa Highpolymer Co.,Ltd.;产品名:Miruben607)。然后,在20分钟内将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应1小时,因此用三聚氰胺树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在该温度下搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-1-2。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-1-2的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-1-2,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
尿素树脂的浓缩前体的制备
首先,在氨的存在下,于75℃缩合1摩尔的尿素和2摩尔的甲醛,得到粘性糖浆状物质。对该物质进行真空蒸发,调节它的树脂成分至60质量%,以得到尿素树脂的浓缩前体。
实施例4-2-1
薄膜涂布调色剂4-2-1
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
将25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,加入至300质量份所得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,以制备pH为3.6和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中再混和1.5质量份(干燥)的尿素树脂的浓缩前体。然后,在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应3小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-2-1。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-2-1的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-2-1,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-2-2
薄膜涂布调色剂4-2-2
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
将25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,加入至300质量份所得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,以制备pH为3.6和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中,再混和1.5质量份(干燥)的尿素树脂的浓缩前体。然后,在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应1小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在该温度下搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-2-2。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-2-2的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-2-2,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-3-1
薄膜涂布调色剂4-3-1
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
将25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,加入至300质量份所得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,以制备浓度为5质量%的溶液。向该溶液中,混和5质量份的尿素,用氢氧化钠水溶液调节其混合物的pH为3.2。在室温下,向该溶液中再混和12.5质量份的福尔马林,在20分钟内将得到的室温混合物升温至60℃,进行树脂化反应3小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在该温度下搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-3-1。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-3-1的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-3-1,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-3-2
薄膜涂布调色剂4-3-2
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
将25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,加入至300质量份所得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,以制备浓度为5质量%的溶液。向该溶液中,混和5质量份的尿素,用氢氧化钠水溶液调节其混合物的pH为3.2,向该溶液中,在室温下再混和12.5质量份的福尔马林。然后在20分钟将得到的室温混合物提高至60℃,进行树脂化反应1小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在搅拌下保持该温度2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过离心法在4,000rpm沉积制备的薄膜涂布调色剂10分钟。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
再次在水中悬浮操作,在冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸后,在重新获得的薄膜涂布调色剂上重复进行离心沉积和去除上清液4次。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作制备薄膜涂布调色剂4-3-2。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-3-2的体积平均粒子直径为8μm,和具有平均厚度为0.03μm的薄薄膜。表面涂布是连续的事实是由下面的实施证实:包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有漏出。
在薄膜涂布调色剂4-3-2上也进行图像形成性的试验,其表明处理后的调色剂具有足够的运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意到在100℃可以固定。
实施例4-4-1
薄膜涂布调色剂4-4-1
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为4.5和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中,混和8.2质量份六羟甲基三聚氰胺预聚合物(由Showa Highpolymer Co.,Ltd.;产品名:Miruben 607)。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应3小时,因此用三聚氰胺树脂涂布熔化调色剂的表面。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-4-1。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-4-1的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-4-1,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-4-2
薄膜涂布调色剂4-4-2
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,然后将该分散体加热至80℃,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为4.5和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中,混和8.2质量份六羟甲基三聚氰胺预聚合物(由Showa Highpolymer Co.,Ltd.;产品名:Miruben 607)。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应3小时,因此用三聚氰胺树脂涂布熔化调色剂的表面。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-4-2。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-4-2的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-4-2,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-4-3
薄膜涂布调色剂4-4-3
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为4.5和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中,混和8.2质量份六羟甲基三聚氰胺预聚合物(由Showa Highpolymer Co.,Ltd.;产品名:Miruben 607)。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应1小时,因此用三聚氰胺树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在该温度下搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-4-3。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-4-3的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-4-3,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-4-4
薄膜涂布调色剂4-4-4
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,然后将该分散体加热至80℃,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为4.5和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中,混和8.2质量份六羟甲基三聚氰胺预聚合物(由Showa Highpolymer Co.,Ltd.;产品名:Miruben 607)。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应1小时,因此用三聚氰胺树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在该温度下搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-4-4。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-4-4的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-4-4,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-4-5至4-4-8
薄膜涂布调色剂4-4-5至4-4-8
以与薄膜涂布调色剂4-4-1至4-4-4相同的方式,制备薄膜涂布调色剂4-4-5至4-4-8中的每一种,不同之处在于:在聚合调色剂次级粒子制备期间,加入5质量份的氯化钾代替醇。对所得到的调色剂,也进行图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,可以得到高质量图像。注意可以在100℃固定。
尿素树脂的浓缩前体的制备
首先,在氨的存在下,于75℃缩合1摩尔的尿素和2摩尔的甲醛,得到粘性糖浆状物质。对该物质进行真空蒸发,调节它的树脂成分至60质量%,以得到尿素树脂的浓缩前体。
实施例4-5-1
薄膜涂布调色剂4-5-1
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为3.6和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中,混和1.5质量份(干燥)的尿素树脂的浓缩前体。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应3小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-5-1。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-5-1的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-5-1,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-5-2
薄膜涂布调色剂4-5-2
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,然后将分散体加热至80℃,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为3.6和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中,混和1.5质量份(干燥)的尿素树脂的浓缩前体。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应3小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-5-2。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-5-2的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-5-2,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-5-3
薄膜涂布调色剂4-5-3
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为3.6和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中,混和1.5质量份(干燥)的尿素树脂的浓缩前体。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应1小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在该温度下搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-5-3。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-5-3的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-5-3,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-5-4
薄膜涂布调色剂4-5-4
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,然后将分散体加热至80℃,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备pH为3.6和浓度为5质量%的溶液。在室温下,向该溶液中,混和1.5质量份(干燥)的尿素树脂的浓缩前体。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至55℃,进行树脂化反应1小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在该温度下搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-5-4。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-5-4的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-5-4,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-5-5至4-5-8
薄膜涂布调色剂4-5-5至4-5-8
以与薄膜涂布调色剂4-5-1至4-5-4相同的方式制备薄膜涂布调色剂4-5-5至4-5-8中的每一种,不同之处在于:在聚合调色剂次级粒子制备期间,加入5质量份的氯化钾代替醇。对得到的调色剂,也进行图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的运输性,可以在低温下充分地进行固定,可以得到高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-6-1
薄膜涂布调色剂4-6-1
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备浓度为5质量%的溶液。该溶液中,混和5质量份的尿素,用氢氧化钠水溶液调节其混合物的pH为3.2。向该溶液中,在室温下再混和12.5质量份的福尔马林。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至60℃,进行树脂化反应3小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-6-1。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-6-1的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-6-1,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-6-2
薄膜涂布调色剂4-6-2
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,然后将分散体加热至80℃,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备浓度为5质量%的溶液。该溶液中,混和5质量份的尿素,用氢氧化钠水溶液调节其混合物的pH为3.2。向该溶液中,在室温下再混和12.5质量份的福尔马林。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至60℃,进行树脂化反应3小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-6-2。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-6-2的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-6-2,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-6-3
薄膜涂布调色剂4-6-3
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备浓度为5质量%的溶液。该溶液中,混和5质量份的尿素,用氢氧化钠水溶液调节其混合物的pH为3.2。向该溶液中,在室温下再混和12.5质量份的福尔马林。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至60℃,进行树脂化反应1小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在该温度下搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-6-3。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-6-3的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-6-3,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-6-4
薄膜涂布调色剂4-6-4
将喹吖啶酮颜料和水杨酸二叔丁基铝混合于100质量份的苯乙烯单体和20质量份的丙烯酸正丁酯单体中。分散5小时后,将混合物加热至60℃,向其中加入2.3质量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以引起聚合,因此制备体积平均粒子直径为0.7μm的聚合调色剂初级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
向100mL的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入15mL丁醇和3mL戊醇的混合物,同时搅拌。搅拌时,再加入30mL的异丙醇,然后将分散体加热至80℃,以制备聚合调色剂次级粒子(玻璃化转变温度:45℃)。
然后去除加入的醇,向300质量份得到的聚合调色剂初级粒子的分散体中,加入25质量%聚丙烯酸水溶液,其溶液粘度在25℃时为8,000mPa·s,以制备浓度为5质量%的溶液。该溶液中,混和5质量份的尿素,用氢氧化钠水溶液调节其混合物的pH为3.2。向该溶液中,在室温下再混和12.5质量份的福尔马林。然后在20分钟内,将得到的室温混合物升温至60℃,进行树脂化反应1小时,因此用尿素树脂涂布熔化调色剂的表面。
然后加热混合物至70℃,在该温度下搅拌保持2小时。
此后,冷却混合物至室温,通过在4,000rpm离心10分钟而使制备的薄膜涂布调色剂沉积。通过去除上清液重新获得薄膜涂布调色剂。调色剂沉积得很好。
对重新获得的薄膜涂布调色剂重复下面的操作4次:再次悬浮在水中,进行离心沉积和去除上清液,然后冲洗薄膜涂布调色剂和去除聚丙烯酸。调色剂冲洗得很好。
然后通过在40℃加热干燥薄膜涂布调色剂,其中没有出现聚集或类似问题,以通过简单粉碎操作,制备薄膜涂布调色剂4-6-2。
根据测量,得到的薄膜涂布调色剂4-6-2的体积平均粒子直径为8μm,且薄膜的平均厚度为0.03μm。所包含的调色剂在调色剂热成型过程中没有泄漏出来的事实证明:表面涂层是连续的。
对薄膜涂布调色剂4-6-2,也进行了图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的可运输性,其可以在低温下充分地进行固定,可以实现高质量图像。注意可以在100℃固定。
实施例4-6-1至4-6-4
薄膜涂布调色剂4-6-5至4-6-8
以与薄膜涂布调色剂4-6-1至4-6-4相同的方式,制备薄膜涂布调色剂4-6-5至4-6-8中每一个,不同之处在于:在聚合调色剂次级粒子制备期间,加入5质量份的氯化钾代替醇。对得到的调色剂,也进行图像形成性的试验,其表明调色剂具有足够的运输性,可以在低温下充分地进行固定,可以得到高质量图像。注意可以在100℃固定。
从上面认识到通过在聚合调色剂和聚合物聚集调色剂的薄膜上涂布热固性树脂,聚合调色剂和聚合聚集调色剂的低堵塞倾向和低温熔化可以共存。
具体而言,认识到通过在聚合调色剂和聚合聚集调色剂的薄膜上涂布热固性树脂,聚合调色剂和聚合聚集调色剂的低堵塞倾向和低温熔化可以共存,以在基本没有提高软化温度的条件下实现足够的耐堵塞性。
因此,认识到通过使用具有低软化温度和低堵塞倾向的表面涂布聚合调色剂和表面涂布聚合物聚集调色剂,可以达到在足够低的温度下熔化,由此减少了熔化需要的热能和缩短了熔化时间,因此可以实现节约能量和加快熔化过程。
工业适用性
用热固性树脂涂布低熔化点粉末调色剂的表面,可以实现粉末调色剂满意的抗堵塞性能,同时避免提高粉末调色剂的软化温度,其反过来可以实现调色剂在低温下熔化。当使用尿素树脂作为热固性树脂或使用聚合调色剂为粉末调色剂时,这特别有效。这种表面涂布粉末调色剂的使用,即具有低软化温度和低堵塞倾向的粉末调色剂的使用,可以实现调色剂在低温下熔化,因此减少了熔化需要的热能和时间。因此可以实现节约能量和高速熔化方法。
Claims (4)
1.一种制备薄膜涂布调色剂的方法,该方法包含以下步骤:
在其中溶解有分散剂的水基介质中,分散固态的粉末调色剂;
将热固性树脂的单体或预聚合物混合在分散体中;和
树脂化原料,同时避免熔化所述的粉末调色剂,并且用包含热固性树脂的薄膜涂布粉末调色剂的表面。
2.一种制备薄膜涂布调色剂的方法,该方法包含如下步骤:
乳液聚合调色剂组分,所述调色剂组分包含作为粘合剂树脂原料的粘合剂树脂单体,以制备粉末调色剂的分散体;
将作为热固性树脂原料的热固性树脂的单体或预聚合物混合在粉末调色剂的分散体中;和
树脂化热固性树脂的单体或预聚合物,同时避免熔化粉末调色剂,并且用包含热固性树脂的薄膜涂布粉末调色剂的表面。
3.根据权利要求1或2所述的制备薄膜涂布调色剂的方法,该方法还包含聚集粉末调色剂的步骤。
4.根据权利要求1所述的制备薄膜涂布调色剂的方法,该方法还包含在不引起薄膜热破坏的温度范围内加热粉末调色剂以熔化粉末调色剂的步骤。
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