CN101078894B - 树脂粒子分散液、静电图像显影调色剂、它们的制造方法、静电图像显影剂和成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液、静电图像显影调色剂、它们的制造方法、静电图像显影剂和成像方法。所述用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液包括:缩聚树脂,该缩聚树脂通过将选自缩聚性单体、所述缩聚性单体的低聚物和所述缩聚性单体的预聚物组成的组中的至少一种化合物进行缩聚而得到,其中,所述树脂粒子分散液进一步包含具有8以下的溶解度参数的化合物。
Description
技术领域
本发明涉及树脂粒子分散液。更具体地说,本发明涉及适合作为静电图像显影调色剂的粘合剂树脂使用的树脂粒子分散液及其制造方法。进一步,本发明还涉及使用所述树脂粒子分散液的静电图像显影调色剂、静电图像显影剂和成像方法。
背景技术
以往公知的一种制造调色剂的方法是,在碱性中和剂存在的情况下,使具有酸性基团的聚酯树脂在水中乳化分散后,使所述分散的树脂粒子聚集并且融合来制造调色剂。这样的方法存在以下问题:由于树脂的分子量分布或酸值,在水中易于生成具有极高亲水性的树脂乳化物;该亲水性成分可能残留在调色剂中或者残留在调色剂表面,以致特别是在高温高湿下容易发生水分的吸附等,结果,易于造成所述调色剂带电量低下或者在感光体或中间转印体等上成膜,进而易于造成电子照相系统的图像浓度低下或诸如背景污染等图像品质的低下。
为了解决这些问题,日本特开2001-42568号公报公开了通过使结晶性物质和无定形高分子在水性介质中融合而得到的调色剂。此外,日本特开2001-42564号公报公开了通过使包含结晶性物质和无定形高分子的树脂粒子在水性介质中融合而得到的调色剂,其中规定了所述结晶性物质的第一升温过程中的吸热峰温度和第一冷却过程中的放热峰温度。
日本特开昭63-030863号公报公开了制造实质上为球状的调色剂的制造方法,该制造方法包括以下步骤:使疏水性的缩聚性化合物溶解在包含电子照相调色剂成分(该电子照相调色剂成分溶解并分散在沸点为100℃以下的挥发性溶剂中)的溶液中后,采用包含分散稳定剂的水,通过进行混合和搅拌使所得到的溶液乳化,从所述乳液中除去所述挥发性溶剂;然后,加入能够与所述缩聚性化合物反应的亲水性化合物,从而进行界面缩聚。
此外,日本特开2002-351140号公报公开了一种静电图像显影调色剂的制造方法,该制造方法包括:加热熔融至少包含聚酯树脂的调色剂用原料以制造该调色剂用原料的熔融体;接下来,使所述熔融体在水性介质中乳化以形成树脂粒子;然后使该树脂粒子聚集并且进一步使其融合以制造所述树脂粒子的聚集体。
然而,对于带电性低下或成膜等问题,这些调色剂均不能产生满意的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电图像显影调色剂及其制造方法,所述调色剂能够抑制特别是在高温高湿下所述调色剂带电量降低或熔融粘着在感光体等上(下文中称为“成膜”),并且具有优异的长期连续使用时的图像品质保持性。本发明的另一目的在于提供一种可以适合用于上述静电图像显影调色剂的用于静电显影调色剂的树脂粒子分散液及其制造方法。此外,本发明的另一目的在于提供包含上述静电显影调色剂的静电显影剂以及使用所述调色剂或显影剂的成像方法。
可以通过下述<1>~<19>所述手段实现本发明的这些目的。
<1>用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,所述分散液包含:
缩聚树脂,该缩聚树脂通过将选自缩聚性单体、所述缩聚性单体的低聚物和所述缩聚性单体的预聚物组成的组中的至少一种化合物进行缩聚而得到,
其中,所述树脂粒子分散液进一步包含具有8以下的溶解度参数的化合物。
<2>如以上<1>所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述具有8以下的溶解度参数的化合物为聚亚烷基、聚硅氧烷和碳氟化合物中的一种,而且所述聚亚烷基、聚硅氧烷和碳氟化合物具有取代基或不具有取代基。
<3>如以上<2>所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述具有8以下的溶解度参数的化合物具有取代基,并且其中所述取代基为卤素原子和烷基中的一种。
<4>如以上<1>~<3>任一项所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述具有8以下的溶解度参数的化合物相对于缩聚成分的添加比例是:相对于每100wt%的所述缩聚成分,所述化合物为0.01wt%以上,且小于50wt%。
<5>如以上<1>~<4>任一项所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述缩聚树脂为具有50℃~120℃的结晶熔点温度Tm的结晶性聚酯树脂。
<6>如以上<5>所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述结晶性聚酯树脂的四氢呋喃可溶解部分通过凝胶渗透色谱法测定的重均分子量为1000~60000。
<7>如以上<1>~<4>任一项所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述缩聚树脂为具有40℃~100℃的玻璃化转变温度Tg的非结晶性聚酯树脂。
<8>如以上<7>所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述非结晶性聚酯树脂的四氢呋喃可溶解部分通过凝胶渗透色谱法测定的重均分子量为1000~60000。
<9>如以上<1>~<8>任一项所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述树脂粒子分散液中的树脂粒子具有30nm~500nm的中值粒径。
<10>制造用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液的方法,该方法包括:
将选自缩聚性单体、所述缩聚性单体的低聚物和所述缩聚性单体的预聚物组成的组中的至少一种化合物进行缩聚,以便形成缩聚产物;并且
在水性介质中使所述缩聚产物乳化,
其中将具有8以下的溶解度参数的化合物加入到选自缩聚性单体、所述缩聚性单体的低聚物和所述缩聚性单体的预聚物组成的组中的至少一种化合物中,或加入到所述水性介质中。
<11>制造静电图像显影调色剂的方法,该方法包括:
在至少包含树脂粒子分散液的分散液中使树脂粒子聚集以得到聚集粒子;而且
加热和融合所述聚集粒子,
其中,所述树脂粒子分散液为以上<1>~<9>任一项所述的树脂粒子分散液。
<12>通过以上<11>所述的制造方法制造的静电图像显影调色剂。
<13>如以上<12>所述的静电图像显影调色剂,基于构成所述调色剂的固体物质的总重量,所述调色剂进一步包含5wt%~30wt%的量的防粘剂。
<14>如以上<12>或<13>所述的静电图像显影调色剂,相对于每100重量份的所述调色剂,所述调色剂进一步包含0.1重量份~20重量份的着色剂。
<15>如以上<12>~<14>任一项所述的静电图像显影调色剂,所述调色剂的累积体积平均粒径D50为3.0μm~9.0μm。
<16>如以上<12>~<15>任一项所述的静电图像显影调色剂,所述调色剂的体积平均粒度分布指数GSDv为1.30以下。
<17>如以上<12>~<16>任一项所述的静电图像显影调色剂,所述调色剂的形状系数SF1为100~140。
<18>静电图像显影剂,所述显影剂包含以上<12>~<17>任一项所述的静电图像显影调色剂。
<19>成像方法,该方法包括:
在静电潜像保持体的表面上形成静电潜像;
利用包含调色剂的显影剂将形成在所述静电潜像保持体表面上的静电潜像显影以形成调色剂图像;
将形成在所述静电潜像保持体表面上的调色剂图像转印到被转印部件的表面;并且
对转印到所述被转印部件表面的调色剂图像进行热定影;
其中,所述调色剂为以上<12>~<17>任一项所述的静电图像显影调色剂。
根据本发明,可以提供一种静电图像显影调色剂及其制造方法,所述调色剂能够抑制在高温高湿下所述调色剂带电量降低或熔融粘着在感光体等上(成膜),并且具有优异的长期连续使用时的图像品质保持性。此外,可以提供一种可以适合用于上述静电图像显影调色剂的静电显影调色剂用树脂粒子分散液及其制造方法。进一步,根据本发明,可以提供包含上述静电显影调色剂的静电图像显影剂以及使用所述调色剂或显影剂的成像方法。
具体实施方式
本发明的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液(在本发明中,有时简称为“树脂粒子分散液”)是一种包含缩聚树脂的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,该缩聚树脂通过将选自缩聚性单体、所述缩聚性单体的低聚物和所述缩聚性单体的预聚物组成的组中的至少一种化合物进行缩聚而得到;其中,所述树脂粒子分散液进一步包含溶解度参数为8以下的化合物。
在本发明中,将缩聚性单体及其低聚物和其预聚物统称为缩聚成分。
本发明的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液可通过以下方法得到:将溶解度参数为8以下的化合物加入到所述缩聚成分中,通过直接聚合法(本体法)将所述混合物缩聚后,将所述缩聚产物分散在水性介质中。通过将溶解度参数为8以下的化合物加入到所述缩聚成分中,可以实现有效的脱水反应,并且可以抑制亲水性成分的产生,结果,可以得到当分散在水性介质中时具有期望的粒径的树脂粒子分散液。也可以将所述缩聚成分缩聚后,在分散于水性介质中之前,将溶解度参数为8以下的化合物加入水性介质,在水性介质中分散所述混合物,从而得到所述树脂粒子分散液。
进一步,也可以通过使所述缩聚成分和溶解度参数为8以下的化合物在水性介质中乳化分散,使所得到的分散液发生乳液聚合,从而得到本发明的用于静电显影调色剂的粘合剂树脂。优选的是,在水性介质中乳化分散之前,将溶解度参数为8以下的化合物加入到所述缩聚成分中,但是也可以分别使所述化合物和缩聚成分单独乳化分散。
此时,优选加入后述的催化剂,并且优选使用含硫酸作为所述催化剂。可以将所述催化剂加入到所述缩聚成分、所述溶解度参数为8以下的化合物和所述水性介质中的任何一种物质中,但是优选将其加入到所述水性介质中。
所述缩聚温度优选为约70℃~约150℃,更优选为约75℃~约130℃。因为可以以低能量得到本发明的树脂粒子分散液,所以所述缩聚温度优选为约150℃以下;并且当所述缩聚温度为70℃以上时,可以得到足够高的反应性,所以是优选的。此时,优选在后述的催化剂存在的情况下进行所述缩聚反应,并且更优选通过使用含硫酸作为所述催化剂来进行所述缩聚反应。
下面,对本发明进行详述。
下面对在本发明的树脂粒子分散液中使用的溶解度参数为8以下的化合物和缩聚成分进行说明。
<溶解度参数为8以下的化合物>
在本发明中,所述树脂粒子分散液包含溶解度参数(也称为SP值)为8以下的化合物(以下,在本发明中,有时也称为“特定疏水性化合物”)。通过包含溶解度参数为8以下的化合物(特定疏水性化合物),可以有效地将缩聚成分脱水并且可以抑制亲水性成分的产生。进一步,可以用低能量得到具有期望粒径的树脂粒子分散液,因而是优选的。如果所述溶解度参数大于8,则所述化合物将不能发挥有效的脱水作用。
所述溶解性参数为8以下,优选为7.8以下,更优选为7.5以下,进一步优选为7.0以下。
所述溶解度参数是指由下式(1)所定义的值。可以通过利用化学组成、蒸发热、折射率、贝壳杉脂-丁醇值、表面张力等来求得所述SP值,但是在本发明中使用从化学组成计算求得的Fedors的SP值。
在式(1)中,SP代表溶解度参数;ΔE代表内聚能(cal/mol);V代表摩尔体积(cm3/mol);Δei代表第i个原子的或第i个原子团的蒸发能(cal/原子或cal/原子团);Δvi代表第i个原子的或第i个原子团的摩尔体积(cm3/原子或cm3/原子团);i代表1以上的整数。
按惯例,所求得的由式(1)所代表的SP值的单位为cal1/2/cm3/2,并且同时以无量纲的值表示。在本发明中,使用根据上述常规方法求得的值,并以无量纲的值来表示。
此外,将SP值换算为SI单位(J1/2/m3/2)时,将该值乘以2046即可。
溶解度参数为8以下的所述特定疏水性化合物的实例包括以下化合物。溶解度参数为8以下的化合物的实例包括聚亚烷基、聚硅氧烷和碳氟化合物,而且所述聚亚烷基、聚硅氧烷和碳氟化合物具有取代基或不具有取代基。所述取代基的实例包括卤素原子和烷基。
所述化合物的具体实例包括石蜡(SP值:7.0)、聚乙烯(SP值:8.0)、聚异丁烯(SP值:7.8)、硅酮树脂(SP值:7.0)以及聚四氟乙烯树脂(SP值:6.2)等。
对于溶解度参数(SP值)为8以下的所述特定疏水性化合物,以下的方法是有效的:在对缩聚成分特别是缩聚性单体进行加热和混合时使所述化合物熔融,从而溶解在所述缩聚成分中;或者将所述化合物以粉末的形式在所述缩聚成分特别是所述缩聚性单体中细分散并混合。
所述化合物相对于所述缩聚成分的添加比例是:相对于每100wt%的所述缩聚成分,所述化合物为约0.01wt%以上,且小于约50wt%,优选为约0.1wt%以上,且小于约20wt%。
当所述添加量在上述范围内时,不仅得到对亲水性成分的产生的抑制效果,而且也能将所述特定疏水性化合物对所述调色剂的特性(例如带电性)的影响最小化,因而是优选的。
<缩聚成分>
在本发明中,通过将选自缩聚性单体及其低聚物和其预聚物组成的组中的至少一种化合物进行缩聚而得到所述树脂粒子分散液。
在这些化合物中,优选使用缩聚性单体。
用于所述缩聚的缩聚性单体的实例包括多元羧酸、多元醇和多元胺。所述缩聚树脂的实例包括聚酯和聚酰胺,但是特别优选的是通过使用包含多元羧酸和多元醇的单体作为缩聚性单体而得到的聚酯。
在本发明中,所述多元羧酸包括脂肪族的多元羧酸、脂环族的多元羧酸或芳香族的多元羧酸及它们的烷基酯;所述多元醇包括多羟基的醇(polyhydric alcoho1)及其酯化合物、羟基羧酸等。所述聚酯树脂和聚酰胺树脂均可采用所述缩聚性单体通过直接酯化反应或酯交换反应等进行缩聚来制造。这种情况中,聚合的聚酯树脂可以具有无定形(无定形-非结晶性)聚酯、结晶性聚酯等中的任意形态,或可以具有这些形态的混合形态。
这些单体中,在本发明中优选使用二元羧酸作为所述多元羧酸并且使用二元醇作为所述多元醇。
用作用于所述缩聚的单体的多元羧酸为在一个分子中包含2个以上的羧基的化合物。其中,二元羧酸为在一个分子中包含两个羧基的化合物,其实例包括草酸、琥珀酸、马来酸、己二酸、戊二酸、β-甲基己二酸、壬二酸、癸二酸、辛二酸、壬烷二羧酸、癸烷二羧酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸、富马酸、柠康酸、二甘醇酸、戊烯二酸、正十二烷基琥珀酸、正十二碳烯基琥珀酸、异十二烷基琥珀酸、异十二碳烯基琥珀酸、正辛基琥珀酸、环己烷二羧酸、环己烷-3,5-二烯-1,2-二羧酸、苹果酸、柠檬酸、六氢对苯二甲酸、丙二酸、庚二酸、酒石酸、粘酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氯代邻苯二甲酸、氯代邻苯二甲酸、硝基邻苯二甲酸、对羧基苯乙酸、对苯二乙酸、间苯二乙醇酸、对苯二乙醇酸、邻苯二乙醇酸、二苯基乙酸、二苯基-p,p’-二羧酸、萘-1,4-二羧酸、萘-1,5-二羧酸、萘-2,6-二羧酸和蒽二羧酸。除所述二元羧酸之外的所述多元羧酸实例包括偏苯三酸、均苯四酸、萘三羧酸、萘四羧酸、芘三羧酸和芘四羧酸。其他实例包括它们的低级酯和酰氯,但是本发明并不限于此。可以单独使用这些多元羧酸中的一种,或者并用其两种以上。而且,除了这些脂肪族的二元羧酸和芳香族的二元羧酸以外,还可以包括具有双键的二元羧酸成分。
在本发明所用聚酯的制造方法中,在那些多元羧酸中,优选使用壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二羧酸、1,10-癸烷二羧酸、1,11-十一烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、对苯二甲酸、偏苯三酸和均苯四酸。这些多元羧酸难溶或不溶于水,因此优选在由多元羧酸分散在水中所得到的悬浮液中进行酯合成反应。
作为用于本发明的制造方法的单体的多元醇为在一个分子内包含2个以上羟基的化合物。在这些化合物中,二元醇为在一个分子内包含两个羟基的化合物,其实例包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、丁烯二醇、新戊二醇、戊二醇、己二醇、环己烷二醇、环己烷二甲醇、二甘醇、三甘醇、二丙二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十二烷二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、双酚A、双酚Z和氢化双酚A。除二元醇外的多元醇的实例包括丙三醇、季戊四醇、六羟甲基三聚氰胺、六羟乙基三聚氰胺、四羟甲基苯代三聚氰胺和四羟乙基苯代三聚氰胺。可以单独使用这些多元醇中的一种,或者可以并用其中两种以上。
在本发明所用聚酯的制造方法中,在所述多元醇中优选使用诸如1,8-辛二醇、1,10-癸二醇和1,12-十二烷二醇等二元醇。
这样的多元醇难溶或不溶于水,因此优选在由多元醇分散在水中所得到的悬浮液中进行酯合成反应。
为得到聚酰胺而使用的多元胺的实例包括乙二胺、二乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,4-丁烯二胺、2,2-二甲基-1,3-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,4-环己二胺和1,4-环己烷二(甲胺)。
此外,通过这些缩聚性单体的组合可以容易地得到非结晶性树脂或结晶性树脂。
为得到结晶性聚酯而使用的多元羧酸的实例包括上述羧酸中的草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、诸如1,9-壬烷二羧酸、1,10-癸烷二羧酸(1,10-十亚甲基二羧酸)、1,12-十二烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸和1,18-十八烷二羧酸等脂肪族的二羧酸、癸二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、正十二烷基琥珀酸、正十二碳烯基琥珀酸、异十二烷基琥珀酸、异十二碳烯基琥珀酸、正辛基琥珀酸、正辛烯基琥珀酸及它们的酸酐、低级酯或酰氯。此外,也可以并用后述的二元以上的多元羧酸。
为得到结晶性聚酯而使用的二元醇的实例包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-丁烯二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇、1,14-二十烷二醇、二甘醇、三甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己二甲醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、双酚A、双酚Z、双酚C、双酚E、双酚F、双酚P、双酚S、双酚Z、双酚、萘二酚、金刚烷二醇、金刚烷二甲醇和氢化双酚A。此外,可以并用二元以上的多元醇。其实例包括丙三醇、季戊四醇、六羟甲基三聚氰胺、六羟乙基三聚氰胺、四羟甲基苯代三聚氰胺和四羟乙基苯代三聚氰胺。
上述双酚优选包含至少一个氧化烯基。所述氧化烯基的实例包括但不限于:氧化乙烯基、氧化丙烯基和氧化丁烯基。所述氧化烯基适宜是氧化乙烯基或氧化丙烯基,并且它们的加成摩尔数优选为1~3。在此范围内,为了用作调色剂,可以适当地控制所制造的聚酯的粘弹性和玻璃化转变温度。
所述结晶性缩聚树脂的实例包括使1,9-壬二醇和1,10-癸烷二羧酸反应而得到的聚酯、使环己二醇和己二酸反应而得到的聚酯、使1,9-壬二醇和癸二酸反应而得到的聚酯、使1,6-己二醇和癸二酸反应而得到的聚酯、使乙二醇和琥珀酸反应而得到的聚酯、使乙二醇和癸二酸反应而得到的聚酯、使1,4-丁二醇和琥珀酸反应而得到的聚酯。其中,优选的是使1,9-壬二醇和1,10-癸烷二羧酸反应而得到的聚酯、使1,9-壬二醇和癸二酸反应而得到的聚酯、使1,6-己二醇和癸二酸反应而得到的聚酯,但本发明并不限于此。
对于为得到用于本发明的非结晶性聚酯而使用的多元羧酸,在上述多元羧酸中,所述二元羧酸的实例包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氯代邻苯二甲酸、氯代邻苯二甲酸、硝基邻苯二甲酸、丙二酸、甲基富马酸、对羧基苯乙酸、对苯二乙酸、间苯二乙醇酸、对苯二乙醇酸、邻苯二乙醇酸、二苯基乙酸、二苯基-p,p’-二羧酸、萘-1,4-二羧酸、萘-1,5-二羧酸、萘-2,6-二羧酸、蒽二羧酸、环己烷二羧酸、环己烯二羧酸、降冰片烯-2,3-二羧酸、金刚烷二甲酸和金刚烷二乙酸;除二元羧酸之外的多元羧酸的实例包括偏苯三酸、均苯四酸、萘三羧酸、萘四羧酸、芘三羧酸、芘四羧酸。此外,可以使用将所述羧酸的羧基衍生为酸酐、酰氯、酯等而得到的产物。
这些多元羧酸中,优选使用对苯二甲酸及其低级酯、二苯基乙酸、环己烷二羧酸等。此外,所述低级酯是指碳原子数为1~8的脂肪醇的酯。
为了得到用于本发明的非结晶性聚酯而使用的多元醇的优选实例包括上述多元醇中的聚四亚甲基二醇、双酚A、双酚Z、双酚S、双酚、萘二酚、金刚烷二醇、金刚烷二甲醇、氢化双酚A和环己烷二甲醇。
为了制造一种所述缩聚树脂,可以分别单独使用一种所述多元羧酸和一种所述多元醇;可以一方使用一种,而另一方使用两种以上;或者各使用两种以上。此外,在使用羟基羧酸来制造一种所述缩聚性聚酯的情况中,可以单独使用一种羟基羧酸,或者可以使用其中两种以上,或者可以并用多元羧酸或多元醇。
所述非结晶性缩聚树脂优选为双酚A的1mol氧化丙烯加成物(以两末端换算,为2mol加成物)和对苯二甲酸的缩聚物、双酚A的1mol氧化乙烯加成物(以两末端换算,为2mol加成物)与环己烷二羧酸的缩聚物、或者双酚A的1mol氧化乙烯加成物(以两末端换算,为2mol加成物)和亚苯基二乙酸的缩聚物。
在本发明中,在使用结晶性聚酯作为缩聚树脂的情况中,所述结晶性聚酯的结晶熔点Tm优选为约50℃~约120℃,更优选为约55℃~约90℃。当Tm为约50℃以上时,其有利之处在于,可以提高剥离性,并且可以减少沾污,因此是优选的;当Tm为约120℃以下时,可以以更低温度实现定影,因此是优选的。
在此,可以使用差示扫描量热仪(DSC)来测定结晶性聚酯树脂的熔点,并且所述熔点可以作为从室温到150℃以每分钟10℃的升温速度进行测定时JIS K-7121:87中所规定的输入补偿差示扫描量热法的熔融峰温度而确定。所述结晶性树脂有时显示出多个熔融峰,但在本发明中以最大熔融峰作为所述熔点。
在使用非结晶性聚酯树脂作为缩聚树脂的情况中,所述非结晶性聚酯的玻璃化转变温度(Tg)优选为约40℃~约100℃,更优选为约50℃~约80℃。当Tg在上述范围内时,其有利之处在于,粘合剂树脂自身在高温区域显示出良好的凝集力,在定影时很难产生热沾污,可以充分熔融,所述最低定影温度不易升高。
在此,所述非结晶性树脂的玻璃化转变温度是指以ASTM D3418-82(DSC法)所规定的方法测定的值。
在本发明中,例如,可以根据差示扫描量热法(DSC)利用诸如“DSC-20”(由精工电子工业社制造)等来测定玻璃化转变温度。更具体地说,以恒定升温速率(10℃/min)加热约10mg样品,然后根据基线和吸热峰的斜线的交点来确定所述玻璃化转变温度。
在本发明中,在使用结晶性聚酯树脂作为缩聚树脂的情况中,根据使用四氢呋喃(THF)可溶解部分以凝胶渗透色谱法(GPC)进行的分子量测定,其重均分子量优选为约1000~约60000,更优选为约1500~约50000,进一步优选为约2000~约40000。
此外,在使用非结晶性聚酯树脂作为缩聚树脂的情况中,根据使用四氢呋喃可溶解部分以凝胶渗透色谱法(GPC)进行的分子量测定,其重均分子量优选为约1000~约60000,更优选为约3000~约50000,进一步优选为约5000~约40000。
当重均分子量在上述范围内时,提高了耐沾污性,因而是优选的。
在本发明中,可以通过以下方法得到所述树脂的分子量:以THF为溶剂,使用TSK-GEL或GMH(由Tosoh Corp.制造)等,测量THF可溶物,基于以单分散聚苯乙烯标准试样作出的分子量校正曲线计算分子量。
在本发明中,可以使用非结晶性聚酯树脂或结晶性聚酯树脂作为所述缩聚树脂,但是所述缩聚树脂优选至少包含结晶性聚酯树脂。当使用结晶性聚酯作为所述缩聚树脂时,可以同时得到可归因于结晶性树脂的急剧熔融性和作为聚酯的特有性能的图像品质或低温定影性,因此是优选的。
此外,可以单独使用包含所述特定疏水性化合物的非结晶性聚酯树脂和/或结晶性聚酯树脂中的一种,但是优选将其中多种并用。
所述结晶性聚酯树脂和所述非结晶性聚酯树脂的比率优选为:结晶性聚酯∶非结晶性聚酯=50∶50~5∶95,更优选30∶70~10∶90。
此外,还可以并用不包含所述特定疏水性化合物的结晶性聚酯树脂粒子和/或非结晶性聚酯树脂粒子的分散液。
在本发明中所用的所述“结晶性聚酯树脂”中的术语“结晶性”是指差示扫描量热仪(DSC)显示出明确的吸热峰而不是阶梯状的吸热变化,具体地说,当以10℃/min的升温速率进行测定时,所述吸热峰的半值宽度为15℃以内。另一方面,当所述吸热峰的半值宽度大于15℃或观察不到明确的吸热峰时,这意味着所述树脂是非结晶性的(无定形)。
本发明可以包括作为上述的缩聚性单体的多元羧酸和多元醇与预先制备好的低聚物和/或预聚物的聚合反应作为缩聚步骤。只要所述预聚物是能够在所述单体中溶解或均匀混合的物质,所述预聚物就不受限制。
进一步,在本发明中,所述粘合剂树脂可以是上述缩聚成分的均聚物、包含了包括上述缩聚成分的2种以上的单体的组合的共聚物、或者它们的混合物或接枝共聚物,或者可以部分地具有支化结构或交联结构。
也可以类似地通过使用多元胺和多元醇作为缩聚性单体来制造聚酰胺树脂粒子分散液。
为了得到聚酰胺而使用的多元胺的实例包括乙二胺、二乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,4-丁烯二胺、2,2-二甲基-1,3-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,4-环己二胺和1,4-环己烷二(甲胺)等。
在本发明中,上述缩聚性单体的低聚物和/或预聚物也可以用作所述缩聚成分。
在本发明中,所述缩聚树脂优选为通过所述缩聚成分的缩聚得到的缩聚树脂,更优选为通过所述缩聚性单体的缩聚得到的缩聚树脂,进一步优选通过在催化剂存在的条件下的缩聚得到的缩聚树脂。在本发明中,优选包含含硫酸作为所述缩聚催化剂。下面对所述缩聚催化剂进行说明。
<催化剂>
在本发明中,优选使用含硫酸作为所述缩聚催化剂。
(含硫酸)
所述含硫酸包括无机含硫酸和有机含硫酸。所述无机含硫酸的实例包括硫酸、亚硫酸及它们的盐;有机含硫酸的实例包括诸如烷基磺酸、芳基磺酸等磺酸及其盐、以及诸如烷基硫酸类、芳基硫酸等有机硫酸类及其盐。
所述含硫酸优选为有机含硫酸,更优选为具有表面活性效果的有机含硫酸。此外,具有表面活性效果的酸是指具有包含疏水基和亲水基的化学结构的化合物,而且至少所述亲水基的一部分具有包含质子的酸结构,并且所述化合物同时实现乳化功能和催化剂功能。
具有表面活性效果的有机含硫酸的实例包括烷基苯磺酸、烷基磺酸、烷基二磺酸、烷基苯酚磺酸、烷基萘磺酸、烷基萘满磺酸、烷基烯丙基磺酸、石油磺酸、烷基苯并咪唑磺酸、高级醇醚磺酸、烷基二苯基磺酸、长链烷基硫酸酯、高级醇硫酸酯、高级醇醚硫酸酯、高级脂肪酰胺羟烷基硫酸酯、高级脂肪酰胺烷基化硫酸酯、硫酸化脂肪、磺基琥珀酸酯、树脂酸醇硫酸以及所有这些含硫酸的盐化合物。必要时,可以组合使用这些化合物中的多种。所述化合物中,优选的是具有烷基或芳烷基的磺酸、具有烷基或芳烷基的硫酸酯以及它们的盐化合物。所述烷基或芳烷基的碳原子数优选为7~20。有机含硫酸的具体实例包括十二烷基苯磺酸、十五烷基苯磺酸、异丙基苯磺酸、樟脑磺酸、对甲苯磺酸、单丁基-苯基苯酚硫酸、二丁基-苯基苯酚硫酸、十二烷基硫酸和萘次甲基醇硫酸。这样的硫酸在其结构中也可以具有一些官能团。
基于缩聚成分的总重量,在本发明中可使用的含硫酸的用量优选为约0.001wt%~约40wt%,更优选为约0.01wt%~约20wt%。
当使用的含硫酸的量在上述范围内,可以确保粒子能保持水中的稳定性并显示出更高的缩聚反应性,还可以确保所述调色剂保持适当的带电性,因此是优选的。
也可以与上述含硫催化剂一起或单独地使用其他常用的缩聚催化剂。其具体实例包括具有表面活性效果的酸、金属催化剂、水解酶型催化剂和碱性催化剂。
(有表面活性效果的酸)
具有表面活性效果的酸的实例包括各种脂肪酸、高级烷基磷酸酯、树脂酸以及所有这些酸的盐化合物等。根据需要,可以将其中多种物质组合使用。
(金属催化剂)
所述金属催化剂的实例包括但不限于:有机锡化合物、有机钛化合物、有机钛化合物、有机锑化合物、有机铍化合物、有机锶化合物、有机锗化合物、有机锡卤化物和含稀土类的催化剂。
所述有效的含稀土类的催化剂的具体实例包括包含以下元素的物质:钪(Sc)、钇(Y)、作为镧系元素的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)或镥(Lu)等。具有烷基苯磺酸盐、烷基硫酸酯盐或三氟甲磺酸盐结构的化合物特别有效。关于三氟甲磺酸盐,结构式的实例包括X(OSO2CF3)3,其中X为稀土元素。X优选为钪(Sc)、钇(Y)、镱(Yb)或铥(Tm)等。
在“有机合成化学协会志(日本),Vol.53,No.5,pp.44-54”中详细记述了镧系元素三氟甲磺酸盐。
在使用金属催化剂作为所述催化剂的情况中,在所得到的树脂中的源于催化剂的金属的含量优选为约10ppm以下,更优选为约7.5ppm以下,更优选为约5.0ppm以下。因此,优选不使用金属催化剂或即使使用也优选以极少量使用。
(水解酶型催化剂)
只要水解酶型催化剂可催化酯合成反应,不对该水解酶型催化剂进行特别的限制。用于本发明的水解酶的实例包括诸如羧基酯酶、脂肪酶、磷脂酶、乙酰酯酶、果胶甲酯酶、胆固醇酯酶、单宁酶、单酰甘油脂肪酶、内酯酶和脂蛋白脂肪酶等分类为EC(酶编号)3.1组(参见例如丸尾(Maruo)、田宫(Tamiya)编写的《酶手册》(Koso Handbook),朝仓书店(1982))的酯酶;诸如葡萄糖苷酶、半乳糖苷酶、葡糖醛酸糖苷酶和木糖苷酶等能够作用于糖基化合物的分类为EC 3.2组的水解酶;诸如环氧化物水解酶等分类为EC 3.3组的水解酶;诸如氨基肽酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶等能够作用于肽键的分类为EC 3.4组的水解酶;诸如根皮素水解酶等分类为EC 3.7组的水解酶。
在所述酯酶中,使甘油酯水解而得到游离脂肪酸的酶称为脂肪酶。所述脂肪酶的有利之处在于,它具有例如在有机溶剂中的高稳定性,催化酯合成反应效率高,并且廉价。因此,从收率和成本方面考虑,在本发明中还优选使用水解酶。
可以使用各种来源的脂肪酶,但其优选的实例包括从假单胞菌(Pseudomonas)属、产碱杆菌(Alcaligenes)属、无色杆菌(Achromobacter)属、假丝酵母(Candida)属、曲霉(Aspergillus)属、根霉属(Rhizopus)和毛霉(Mucor)属等微生物得到的脂肪酶;从植物种子得到的脂肪酶和从动物组织得到脂肪酶;还包括胰酶、胰脂酶。这些脂肪酶中,优选的是从假单胞菌属、假丝酵母属、曲霉属等微生物中得到的脂肪酶。
(碱性催化剂)
所述碱性催化剂的实例包括但不限于:通常的有机碱化合物、含氮的碱性化合物、诸如四丁基氢氧化鏻等四烷基氢氧化鏻或四芳基氢氧化鏻。所述有机碱化合物的实例包括诸如四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵等氢氧化铵;含氮的碱性化合物的实例包括胺(例如,三乙胺、二苄基甲胺)、吡啶、甲基吡啶、甲氧基吡啶、喹啉、咪唑、碱金属(例如,钠、钾、锂、铯)或碱土金属(例如,钙、镁、钡)的氢氧化物、氢化物或酰胺化物、碱金属或碱土金属与酸形成的盐(诸如碳酸盐、磷酸盐、硼酸盐和羧酸盐等)或碱金属或碱土金属与酚羟基形成的盐。
其他实例包括:与醇羟基形成的化合物和与乙酰丙酮形成的螯合物,但本发明不限于此。
基于所述缩聚成分,所述催化剂的总添加量优选为约0.001wt%~约40wt%,更优选为约0.01wt%~约20wt%,并且可以以上述比例添加一种或多种催化剂。
当所述催化剂的总量在此范围内时,可以确保足够高的缩聚反应性,并且同时可以有利地抑制逆反应或副反应。
<缩聚反应>
下面,对所述缩聚反应进行说明。
在本发明中,甚至可以通过在比传统反应温度更低的温度下进行所述缩聚反应来得到粘合剂树脂。所述反应温度优选为约70℃~约150℃,更优选为约75℃~约130℃。
当所述反应温度为约70℃以上时,反应性不会因为所述缩聚成分(优选缩聚性单体)的溶解性或催化剂活性降低而下降,并且不会抑制分子量的增长,因此优选该温度。此外,当反应温度为约150℃以下时,可以实现低能耗制造,不会发生所述树脂的着色或生成的缩聚树脂的分解等,因此优选该温度。
为了降低树脂的制造能量和调色剂的制造能量的总量,极为重要的是避免以往的高能耗型制造方法并且在约150℃以下的低温下制造缩聚树脂。迄今为止,所述缩聚反应在超过200℃的高温下进行,因此,为了在约150℃以下(该温度比传统反应温度低数十度直至一百数十度)的低温下进行聚合,可适当使用含硫酸,这是因为,诸如Sn(锡)系和钛(Ti)系等传统金属催化剂特别在200℃以上显示出高催化活性,其活性在150℃以下很低。
在160℃以上的高温区域,所述含硫酸的催化活性或能力随温度升高而降低,但是通过利用催化剂酸的亲核加成来推进反应的反应机理,在所述约70℃~约150℃的低聚合温度范围内含硫酸显示出高催化活性,并且可以适用于150℃以下的缩聚反应。
此外,从机械强度的方面考虑,使用含硫酸催化剂制造的树脂也优于使用金属催化剂制造的树脂。在含硫酸催化剂的情况中,所述聚合反应以亲核加成反应机理来进行,因此杂质混入的可能性低;然而在用诸如Sn系或Ti系等金属催化剂制造的树脂的情况中,因为存在酸和醇聚集在所述催化剂金属表面的反应机理,所以易于将所述催化剂金属带入所述树脂中。当具有导电性的金属被带入所述树脂中时,所述树脂的电荷易于泄漏,当将这样的树脂用于调色剂时,特别是当在高温高湿条件下进行印刷时,电荷泄漏易于发生,因而造成带电量下降,易于产生由调色剂向非图像区域飞散导致的背景雾化等问题。而且,带进所述树脂的金属易于在所述树脂中引起微结构缺陷等。
另一方面,当使用含硫酸催化剂时,其优点在于,可以抑制这样的金属元素的混入,即使在高温高湿条件下电荷的泄漏也很难发生,不易产生背景雾化。在这方面,也优选使用含硫酸催化剂而不是金属催化剂。
可以通过诸如本体聚合、乳液聚合、水中聚合(例如悬浮聚合)、溶液聚合和界面聚合等通常的缩聚方法进行所述缩聚反应,但是优选本体聚合和水中聚合。
特别是,优选通过在水性介质中使缩聚性单体直接缩聚从而得到缩聚树脂。
(本体聚合)
在本体聚合的情况中,可以在大气压下进行所述反应,但是当以提高所得的聚酯分子的分子量为目的时,可以使用减压或氮气流等一般条件。
在本发明中,当以所述本体聚合方法使缩聚成分(优选是缩聚性单体)缩聚时,所述方法的实例包括以下方法:将特定疏水性化合物(SP值为8以下的化合物)以及必要时的催化剂添加到缩聚成分中,然后进行所述缩聚的方法;优选在催化剂存在的条件下将缩聚成分(优选是缩聚性单体)缩聚,然后添加特定疏水性化合物的方法。在这些方法中,优选在特定疏水性化合物存在的条件下进行缩聚的方法。利用这样的方法,可以抑制微量的粒子状亲水性化合物的产生。此外,所述缩聚方法可以以低能量高效地制造适合地用于粒径分布优异的静电图像显影调色剂的静电图像显影调色剂用树脂粒子分散液,因此优选所述方法。特别是,当在特定疏水性化合物存在的条件下进行所述缩聚时,可以实现有效的脱水,因此优选所述方法。
优选使用缩聚性单体作为所述缩聚成分。对于所述缩聚性单体,优选使用多元羧酸和多元醇,更优选使用二元羧酸和二元醇。此外,如上所述,优选使用含硫酸作为催化剂,并且优选在约150℃以下进行所述缩聚。
即,优选在通过使用含硫酸(含硫原子的布朗斯台德酸)作为催化剂、在约150℃以下的低温下使缩聚性单体直接聚合时,或者在约150℃以下的低温下、在水性介质中使缩聚产物乳化时,混合溶解度参数为8以下的疏水性化合物。更优选在特定疏水性化合物存在的条件下进行直接缩聚。
将这样得到的缩聚树脂在水性介质中进行乳化分散,由此可以得到树脂粒子分散液。
优选通过加入碱(碱性化合物)来将所述缩聚树脂乳化分散。优选将所述碱加入到所述水性介质中。对于所述碱没有特别的限制,可以使用公知的碱,但是其实例包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨和各种胺类。其中,优选的是氢氧化钠和氨。
所述碱的添加量可以在确保在水性介质中良好分散的范围内进行适当地选择,但是优选为约0.001摩尔/升~约1摩尔/升,更优选为约0.01摩尔/升~约0.5摩尔/升。
即,也优选以下制造方法:将溶解度参数为8以下的疏水性化合物加入到缩聚性单体中,通过使用含硫酸作为所述催化剂来进行所述缩聚,然后加入碱以实施乳化,从而制造出树脂粒子分散液;或通过使用含硫酸作为催化剂来使缩聚性单体缩聚,然后混合溶解度参数为8以下的疏水性化合物,进而添加碱以实施乳化,从而制造出树脂粒子分散液。
进一步,也优选以下制造方法:将后述的加成聚合性单体(特别是,诸如苯乙烯或丙烯酸酯等乙烯基单体)加入到所得到的缩聚树脂中,乳化分散后,通过使用聚合引发剂(特别是自由基引发剂)来使加成聚合性单体聚合。在这种情况中,可以将所述聚合引发剂在所述乳化分散前分散,但是优选将其加入到水性介质中。
此外,将加成聚合性单体加入到缩聚成分中并且在催化剂存在的条件下进行缩聚后,在水性介质中进行乳化分散,从而可以通过使用聚合引发剂进行加成聚合。
通过在树脂粒子中包含所述加成聚合型聚合物,可以抑制亲水性成分的生成,因此是优选的。
(水中聚合)
下面,对在水性介质中进行的水中聚合方法进行说明。
需要说明的是,在本发明中使用的水性介质是指水或包含约50wt%以上的水的混合溶剂,其中可以将水混溶性的有机溶剂与水混合。在所述混合溶剂中混合的水的比例优选为约60wt%~约100wt%,更优选为约70wt%~约100wt%。所述水混溶性有机溶剂的实例包括:乙醇、甲醇、丙酮和乙酸,优选是乙醇。所述水性介质最优选是水,并且所述水优选是软水或离子交换水。可以单独使用这些溶剂中的一种,或者并用其中两种以上。
在本发明中,对于所述在水性介质中聚合的方法,没有特定限制,但是优选利用通常的在水性介质中的非均一体系的聚合方式,例如悬浮聚合法、溶液悬浮法、微细乳液法(miniemulsion)、微乳液法、多阶段溶胀法和包括种子聚合的乳液聚合法。在这种情况中,因为缩聚反应、特别是最终分子量或聚合速度依赖于粒子的最终粒径,所以作为在能够达到最优选的1μm的粒径的同时,达到高效制造的制造方式,更优选诸如微细乳液法和微乳液法等提供1μm以下的亚微米粒子作为最终形态的聚合方法。
用于本发明的在水性介质中聚合的方法的实例包括以下方法:添加缩聚成分(优选是缩聚性单体)、SP值为8以下的化合物以及必要时的催化剂等,在水性介质中乳化分散该混合物,并且在搅拌下进行加热以推进缩聚反应,从而得到树脂粒子分散液。如上所述,所述加热温度优选为约70℃~约150℃。
更具体地说,所述聚合反应的实例包括以下方法:将诸如石蜡和聚乙烯蜡等特定疏水性化合物和含硫酸催化剂(例如,DBSA(十二烷基苯磺酸))加入到作为缩聚性单体的多元羧酸和多元醇的混合物中,将所得到的混合物在水性介质中进行乳化分散,然后在搅拌加热下,使所述缩聚尽可能在约150℃以下进行,从而实现树脂分散液。
还优选使所述缩聚反应在所述乳化分散前进行到一定程度。
此外,还优选通过以下方法得到树脂粒子分散液:进一步将后述的加成聚合性单体(优选是乙烯基类单体)加入到至少包含缩聚成分(优选是缩聚性单体)和SP值为8以下的化合物(特定疏水性化合物)的混合物中,然后在水性介质中进行乳化分散并且使所得到的混合物缩聚,然后加入聚合引发剂(优选是自由基聚合引发剂)以使所述加成聚合性单体聚合。
也可以在缩聚前,例如乳化分散时,将聚合引发剂加入到水性介质中,但是优选在缩聚后将其加入到水性介质中。
更具体地说,优选以下制造方法:将特定疏水性化合物和诸如苯乙烯和丙烯酸酯等乙烯基类单体与缩聚性单体混合,在水性介质中将所述混合物乳化,然后通过使用含硫酸作为所述催化剂使所述混合物缩聚,通过使用自由基引发剂将乙烯基类单体进一步聚合以制造树脂粒子分散液。
当加入加成聚合性单体时,在使包含缩聚成分的混合物乳化时,粘度下降,并且乳化易于进行,因此是优选的。
此外,当树脂粒子分散液包含加成聚合型聚合物时,可以抑制微量的粒子状亲水性化合物的生成,因而是优选的。此外,可以以低能量、高效率制造适用于具有期望的粒径的静电显影剂的树脂粒子分散液。
当在水性介质中使缩聚成分缩聚时,通过使用例如机械剪切或超声波将上述材料在水性介质中乳化或分散,但是在所述乳化分散时,根据需要可以在水性介质中加入表面活性剂、高分子分散剂或无机分散剂等。
在此使用的表面活性剂的实例包括诸如硫酸酯盐型、磺酸盐型和磷酸酯型等阴离子性表面活性剂;诸如胺盐型、季铵盐型等阳离子性表面活性剂;和聚乙二醇型、烷基苯酚氧化乙烯加成物型和多元醇型等非离子性表面活性剂。这些表面活性剂之中,优选的是阴离子性表面活性剂和阳离子性表面活性剂。优选将非离子性表面活性剂与上述阴离子性表面活性剂或阳离子性表面活性剂并用。可以单独使用这些表面活性剂中的一种或者可以并用其中两种以上。所述阴离子性表面活性剂的实例包括:十二烷基苯磺酸钠、烷基萘磺酸钠、芳基烷基聚醚磺酸钠、3,3-二砜-二苯基脲-4,4-重氮基-二氨基-8-萘酚-6-磺酸钠、邻羧基苯-偶氮-二甲基苯胺、2,2,5,5-四甲基-三苯基甲烷-4,4-重氮基-二-β-萘酚-6-磺酸钠、二烷基磺基丁二酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十五烷基硫酸钠、辛基硫酸钠、油酸钠、月桂酸钠、癸酸钠、辛酸钠、己酸钠、硬脂酸钾和油酸钙;所述阳离子性表面活性剂的实例包括烷基苯基二甲基氯化铵、烷基三甲基氯化铵和二硬脂基氯化铵;所述非离子性表面活性剂的实例包括聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚氧丙烯和聚氧乙烯的组合、聚乙二醇和高级脂肪酸的酯、烷基苯酚聚氧乙烯、高级脂肪酸和聚乙二醇的酯、高级脂肪酸和聚氧丙烯的酯、脱水山梨糖醇酯;所述高分子分散剂的实例包括聚羧酸钠和聚乙烯醇;所述无机分散剂的实例包括碳酸钙,但本发明决不限于此。此外,也可以混合以庚醇和辛醇为代表的高级醇或以十六烷为代表的高级脂肪烃作为稳定助剂,以防止在水性介质中的单体乳液粒子发生奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening)现象。
在本发明中,如上所述,可以在加成聚合性单体存在的条件下,进行所述缩聚反应;或者可以在所述缩聚反应之后混合加成聚合性单体。通过最终进行所述加成聚合性单体的加成聚合,可得到缩聚树脂和加成聚合型聚合物的复合粒子。
在本发明中使用的加成聚合性单体包括自由基聚合性单体、阳离子聚合性单体和阴离子聚合性单体;优选的是自由基聚合性单体。
相对于每100重量份的缩聚树脂或缩聚成分,所述加成聚合性单体的添加量优选为约0.1重量份~200重量份,更优选为约1.0重量份~约100重量份。当所述加成聚合性单体的添加量在此范围内时,可以容易地控制带电量,因此是优选的。
所述自由基聚合性单体的具体实例包括乙烯基芳香族类,例如苯乙烯、α-取代的苯乙烯(例如,α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯)、核取代的苯乙烯(例如,间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯)和核取代的卤化的苯乙烯(例如,对氯苯乙烯、对溴苯乙烯、二溴苯乙烯);不饱和羧酸,例如(甲基)丙烯酸(在此使用的术语“(甲基)丙烯基”是指丙烯基和甲基丙烯基;下同)、巴豆酸、马来酸、富马酸、柠康酸和衣康酸;不饱和羧酸酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯(例如,(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯)、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯和(甲基)丙烯酸α-氯甲基酯;不饱和羧酸衍生物,例如(甲基)丙烯醛、(甲基)丙烯腈和(甲基)丙烯酰胺;N-乙烯基化合物,例如N-乙烯基吡啶和N-乙烯基吡咯烷酮;乙烯基酯,例如甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和丁酸乙烯酯;乙烯基卤化物,例如氟乙烯、氯乙烯、溴乙烯、偏二氯乙烯;乙烯基醚,例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚和异丁基乙烯基醚;N-乙烯基化合物,例如N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮;N-取代的不饱和的酰胺,例如N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-羟丙基丙烯酰胺、N-羟甲基马来酰胺酸、N-羟甲基马来酰胺酸酯、N-羟甲基马来酰亚胺和N-羟乙基马来酰亚胺等;共轭二烯,例如丁二烯和异戊二烯等;多官能性的乙烯基化合物,例如二乙烯基苯、二乙烯基萘和二乙烯基环己烷等;和多官能性的丙烯酸酯,例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、六亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇三(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇四(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇五(甲基)丙烯酸酯和山梨糖醇六(甲基)丙烯酸酯。在这些单体中,N-取代的不饱和酰胺、共轭二烯、多官能性的乙烯基化合物和多官能性的丙烯酸酯也可以在所生成的聚合物中引起交联反应。可以单独使用或组合使用这些单体。
可以从公知的自由基聚合引发剂中适当地选择自由基聚合引发剂。
所述自由基聚合引发剂的具体实例包括偶氮二腈,例如2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮二异丁睛、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、1,1’-偶氮二(环己烷甲腈)和盐酸2,2’-偶氮二(2-脒基丙烷);有机过氧化物,例如过氧化二酰(例如,过氧化乙酰、过氧化辛酰、过氧化3,3,5-三甲基己酰、过氧化癸酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰)、二烷基过氧化物(例如,二叔丁基过氧化物、叔丁基-α-异丙苯基过氧化物、二异丙苯基过氧化物)、过氧化酯(例如,叔丁基过氧化乙酸酯、α-异丙苯基过氧化新戊酸酯、叔丁基过氧化辛酸酯、叔丁基过氧化新癸酸酯、叔丁基过氧化月桂酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、二叔丁基过氧化邻苯二甲酸酯、二叔丁基过氧化间苯二甲酸酯)、氢过氧化物(例如叔丁基过氧化氢、2,5-二甲基己烷-2,5-二过氧化氢、异丙基苯过氧化氢、二异丙基苯过氧化氢)和过氧化碳酸酯(例如,叔丁基过氧化异丙基碳酸酯);无机过氧化物,例如过氧化氢;和过硫酸盐,例如过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵。此外,也可以并用氧化还原聚合引发剂。
可以将所述聚合引发剂添加到包含缩聚性单体或缩聚树脂的混合物中,也可以将其添加到水性介质中或者也可以添加到所述两者中。此外,可以在乳化分散前或乳化分散后将所述聚合物引发剂加入。
特别是,优选将包含缩聚性单体和加成聚合性单体的乳化分散液缩聚之后,将聚合引发剂添加到水性介质中。
可以通过上述方法制造本发明的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液。这些方法中,优选通过以下方法得到所述树脂粒子分散液:将缩聚性单体、特定疏水性化合物和催化剂进行混合;添加加成聚合性单体;将所述混合物在水性介质中乳化分散;在加热下使其缩聚;进一步添加自由基聚合引发剂,使所述加成聚合性单体进行聚合。
在本发明中,在上述得到的树脂粒子分散液中的所述树脂粒子的中值粒径优选为约30nm~约500nm,更优选为约50nm~约400nm。当中值粒径在此范围内时,可以得到具有近乎均一的粒径分布的调色剂,因此是优选的。
可以利用基于动态光散射方法的测定机(例如,LA920,由堀场制作所制造)来测定所述中值粒径。
在本发明的所述树脂粒子分散液中,树脂粒子的粒度分布优选为窄分布。当所述粒度分布窄时,由于可以得到均一的树脂粒子,结果,通过使用所述树脂粒子分散液制造的静电图像显影调色剂变得均质并且显示出良好的特性,因此是优选的。
利用所述粒径的算术平均值除以粒径的标准偏差,可得到所述粒度分布,并且以百分数表示(称为变异系数)。所述粒度分布优选为约50%以下,更优选为约40%以下,进一步优选为约35%以下。当所述粒度分布在上述范围内时,所述树脂粒子分散液的稳定性提高,并且调色剂形成时容易得到具有更均一的粒度分布的调色剂,因此是优选的。
在本发明中,还优选对如上述得到的树脂粒子分散液进行离心分离处理,并且对所述树脂粒子分散液进行评价。
更具体地说,优选在约10×g~约30000×g,更优选约100×g~10000×g,进一步优选在约500×g~5000×g下,进行所述离心分离。所述处理时间优选为约2分钟~约1小时,更优选为约0.05小时~0.5小时,进一步优选为约0.05小时~0.25小时。
在上述离心分离条件下,本发明的树脂粒子分散液优选不发生粒子成分的分离,并且所述离心分离处理后的上清液成分的中值粒径优选为0.05μm以上。在这样的树脂粒子分散液中,所述树脂粒子的亲水性成分被抑制,并且同时低分子量成分也被有效地抑制,从而可以改善带电性的环境依赖性或抑制成膜,因此是优选的。
<调色剂的制造方法>
在本发明中,调色剂的制造方法优选为包括以下步骤的静电图像显影调色剂的制造方法:在至少包含树脂粒子分散液的分散液中将所述树脂粒子聚集以得到聚集粒子的步骤(聚集步骤);和加热并融合所述聚集粒子的步骤(融合步骤)。在所述的称为乳液聚合聚集法的制造方法中,作为其中分散有树脂粒子的分散液,优选应用上述的树脂粒子分散液。
更具体地说,根据需要,将如上述得到的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液(树脂粒子分散液)与着色剂粒子分散液、防粘剂粒子分散液等进行混合,将聚集剂加入以引起多相聚集,由此形成具有调色剂粒径的聚集粒子,并且通过加热到所述树脂粒子的玻璃化转变温度以上或熔点以上的温度而将所述聚集粒子融合为一体,然后进行洗涤和干燥以得到调色剂。
此外,关于所述调色剂形状,优选使用从无定形到球形的形状。
所述聚集剂优选为表面活性剂、无机盐或二价以上的金属盐。特别是,当使用金属盐时,从聚集性的控制和调色剂带电性方面考虑是优选的。
在所述聚集步骤中,当在水性介质中制备所述树脂粒子分散液中的所述缩聚树脂粒子时,可以将所述分散液直接用作所述树脂粒子分散液。将该树脂粒子分散液与防粘剂粒子分散液进行混合,以及根据需要与着色剂粒子分散液等进行混合;通过加入聚集剂使这些粒子进行多相聚集,从而可以形成具有调色剂粒径的聚集粒子。
此外,可以通过以下任意的方法得到其中分散有树脂粒子的树脂粒子分散液:例如,将预先利用溶液聚合法或本体聚合法等均一地聚合得到的树脂粒子聚合物与稳定剂一起加入不能够溶解所述聚合物的溶剂中并且进行机械混合分散。
例如,在所述树脂溶解在对水的溶解度相对较低的溶剂中的情况下,将所述树脂溶解在这样的溶剂中,通过使用匀化器等分散机,将所得到的溶液与离子性表面活性剂或诸如聚丙烯酸等高分子电解质一起分散成粒子,然后将溶剂在加热或减压下蒸发,从而可以得到树脂粒子分散液。
在此使用的表面活性剂的实例包括阴离子性表面活性剂,例如硫酸酯盐型、磺酸盐型、磷酸酯型和脂肪酸盐型等;阳离子性表面活性剂,例如胺盐型和季铵盐型等;非离子性表面活性剂,例如聚乙二醇型、烷基苯酚氧化乙烯加成物型和多元醇型等;和各种接枝聚合物,但是对表面活性剂不作特别的限制。
通过以这种方式将所述树脂粒子聚集而形成第一聚集粒子以后,可以进一步将本发明的树脂粒子分散液或另外的树脂粒子分散液加入以在所述第一粒子的表面上形成第二壳层。在此实例中,可以独立地制备着色剂分散液,但当将着色剂预先与所述缩聚树脂粒子混合时,着色剂分散液不是必要的。
关于所述聚集剂,除了所述表面活性剂以外,还可以适当地使用无机盐或二价以上的金属盐。特别是,当使用金属盐时,从聚集性控制和调色剂带电性考虑是优选的。此外,也可以将上述表面活性剂用于例如树脂的乳液聚合、颜料的分散、树脂粒子的分散、防粘剂的分散、聚集或聚集粒子的稳定化。
关于分散手段,可以使用一般的分散设备,例如旋转剪切均质器和包含介质的球磨机、砂磨机或戴诺磨(dynomill)。
在本发明中,对于上述聚集方法没有特别的限制,可以使用以往用于静电图像显影调色剂的乳液聚合聚集方法的聚集方法,例如通过升温、改变pH、加入盐等而降低乳液稳定性,并且用分散器等搅拌乳液的方法。
所述聚集处理后,例如,为了抑制着色剂从所述粒子表面渗出,可通过实施热处理等而使所述粒子表面发生交联。根据需要,可以通过水洗、酸洗或碱洗等方法除去使用的表面活性剂等。
在本发明的静电图像显影调色剂的制造方法中,根据需要,可以使用公知的各种内部添加剂,例如用于此种调色剂的电荷控制剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂。
可以在任何时候添加所述电荷控制剂,例如在乳化分散物(油相)的制备时、乳化分散时或者聚集时。优选以水性分散液等形式添加所述电荷控制剂;关于所述电荷控制剂的添加量,相对于每100重量份的所述油相,所添加的所述电荷控制剂优选占约1重量份~约25重量份,更优选占约5重量份~约1 5重量份。
对于在此所用的油相,在本体聚合的情况中,它是指乳化分散在水性介质中的至少包含缩聚树脂的成分;在水中聚合的情况中,它是指乳化分散在水性介质中的至少包含缩聚成分的成分。
所述电荷控制剂可以为公知的电荷控制剂,例如,诸如苯胺黑类染料、季铵盐类化合物、三苯基甲烷类化合物、咪唑类化合物和多胺类树脂等正电荷性电荷控制剂;或负电荷性电荷控制剂,诸如含金属(例如,铬、钴、铝、铁)的偶氮类染料、例如羟基羧酸(例如,水杨酸、烷基水杨酸、二苯乙醇酸)的金属(例如,铬、锌、铝)盐或金属络合物、酰胺化合物、苯酚化合物、萘酚化合物和苯酚酰胺化合物。
<防粘剂>
此外,在本发明的静电图像显影调色剂的制造方法中,根据需要,可以使用蜡类作为用于此种调色剂的防粘剂。在这种情况中,可以在任何时候添加所述防粘剂,例如在上述油相的制备时,在乳化分散时或在聚集时。优选所述防粘剂以水性分散液等形式添加;关于所述防粘剂的添加量,相对于每100重量份的油相,所添加的所述防粘剂优选占约1重量份~约25重量份,更优选占约5重量份~约15重量份。
在本发明中,可以使用公知的成分作为所述防粘剂。所述防粘剂的具体实例包括烯烃类蜡,例如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、共聚的聚乙烯、接枝化聚乙烯和接枝化聚丙烯;具有长链脂肪族的基团的酯类蜡,例如二十二酸二十二烷基酯、褐煤酸酯、硬脂酸酯;植物蜡,例如氢化的蓖麻油和棕榈蜡;具有长链烷基的酮,例如二硬脂基酮;具有烷基或苯基的硅酮类蜡;高级脂肪酸,例如硬脂酸;高级脂肪酰胺,例如油酰胺和硬脂酰胺;例如季戊四醇等长链脂肪酸多元醇及其部分酯形式;烷烃类蜡;费-托合成蜡。
所述防粘剂粒子分散液的中值粒径优选为约1μm以下,更优选为约0.1μm~约0.8μm。当所述防粘剂粒子的中值粒径在上述范围内时,其有利之处在于,可以容易地控制作为调色剂的粒度分布和粒子化时的聚集性,并且可以适当地保持在定影时的剥离性或沾污的发生温度。
基于构成所述调色剂的固体物质的总重量,所述防粘剂的含量优选为约5wt%~约30wt%,更优选为约5wt%~约25wt%。从确保无油定影系统中的定影图像的剥离性方面考虑,所述防粘剂的含量优选在此范围内。
<着色剂>
本发明的静电图像显影调色剂还优选包含着色剂。
用于本发明的调色剂的着色剂的实例包括各种颜料,例如炭黑、铬黄(C.I.No.14090)、汉撒黄、联苯胺黄、士林黄(Threne Yellow)、喹啉黄(C.I.No.47005)、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、硫化橙(Vulcan Orange)、色淀红、永久红、亮洋红3B、亮洋红6B、杜邦油红(C.I.No.26105)、吡唑啉酮红、立索尔深红、若丹明B色淀、色淀红C、玫瑰红(C.I.No.45435)、苯胺蓝(C.I.No.50405)、群青(C.I.No.77103)、铜油蓝(CalcoOil Blue)(C.I.No.偶氮蓝3)、亚甲基蓝氯(C.I.No.52015)、酞菁蓝(C.I.No.74160)、酞菁绿、孔雀石绿草酸盐(C.I.No.42000)、钛黑和灯黑(C.I.No.77266);以及各种染料,例如吖啶型、呫吨型、偶氮型、苯醌型、吖嗪型、蒽醌型、硫靛型、二噁嗪型、噻嗪型、偶氮甲碱型、靛蓝型、硫靛型、酞菁型、苯胺黑型、聚甲炔型、三苯甲烷型、二苯甲烷型、噻嗪型、噻唑型、呫吨型和尼格洛辛型(C.I.No.50415B)。可以单独使用这些着色剂中的一种,或者并用其中两种以上。
对于分散所述着色剂的方法,可以是任意的方法,例如诸如旋转剪切均质器或含介质的球磨机、砂磨机或戴诺磨等通常的分散方法,该分散方法不受限制。可以将所述着色剂粒子与其他粒子成分一起一次性或分批地加入到混合溶剂中。
相对于每100重量份的所述调色剂,所述着色剂的用量优选为约0.1重量份~约20重量份,更优选为约0.5重量份~约10重量份。
根据需要,本发明的所述静电图像显影调色剂可以包含磁性材料。
所述磁性材料包括显示强铁磁性的金属(例如铁(包括铁酸盐和磁铁矿)、钴和镍)、合金或者含有这样的元素的化合物;或不包含铁磁性元素但经过适当热处理可显示出铁磁性的合金,例如包含锰和铜的称为Heusler合金的合金,例如,锰-铜-铝和锰-铜-锡;二氧化铬和其他。例如,在得到黑色调色剂的情况中,优选使用本身是黑色并且还作为着色剂发挥功能的磁铁矿。在得到彩色调色剂的情况中,优选诸如金属铁等黑色较少的磁性材料。这些磁性材料中的一些材料可实现作为着色剂的功能并且在这样的情况中,所述磁性材料也可以兼用为着色剂。在制造磁性着色剂的情况中,相对于每100重量份的所述调色剂,所述磁性材料的含量优选为约20重量份~约70重量份,更优选为约40重量份~约70重量份。
在本发明的调色剂中,优选混合无机粒子作为流动性增强剂等。
用于本发明中的无机粒子是具有优选为5nm~约2μm,更优选为约5nm~约500nm的初级粒径的粒子。此外,通过BET方法测定的比表面积优选为约20m2/g~约500m2/g。在所述调色剂中混合的无机粒子的比例优选为约0.01wt%~约5wt%,更优选为约0.01wt%~约2.0wt%。
这样的无机粉末的实例包括硅石粉末、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、硅砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化铬、氧化铈、红色氧化铁、三氧化二锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅和氮化硅。其中,优选硅石粉末。
在此使用的硅石粉末是指具有Si-O-Si键的粉末,并且它包括干法制造的硅石粉末和湿法制造的硅石粉末。此外,所述硅石粉末可以是无水二氧化硅、硅酸铝、硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁、硅酸锌等中的任一种物质,但是优选的是包含约85wt%以上的SiO2的硅石粉末。
所述硅石粉末的具体实例包括市售的各种硅石,但是优选在表面上具有疏水性基团的产品,其实例包括AEROSIL R-972、R-974、R-805和R-812(全部由Aerosil Co.制造)、以及Talax 500(由Talco Co.制造)。除此之外,例如,还可以使用以硅烷偶联剂、钛偶联剂、硅油、在侧链中具有胺的硅油等处理过的硅石粉末。
<静电图像显影调色剂>
通过本发明的静电图像显影调色剂的制造方法而得到的调色剂的累积体积平均粒径D50优选为约3.0μm~约9.0μm,更优选为约3.0μm~7.0μm,进一步优选为约3.0μm~约5.0μm。当D50在上述范围内时,附着力强,显影性良好,并且图像的解像性优异,因此是优选的。
此外,所得到的调色剂的体积平均粒度分布指数GSDv优选为约1.30以下。当GSDv为1.30以下时,可确保解像性良好,较少发生造成图像缺陷的调色剂飞散、雾化等,因此是优选的。
可以利用诸如库尔特粒度仪TAII(由日科机社制造)和Multisizer II(由日科机社制造)等测试仪测定所述累积体积平均粒径D50和体积平均粒度分布指数。相对于基于粒度分布而划分的粒度范围(区段),从小粒径侧起,分别描绘体积和数量的累积分布;将体积和数量累积达16%处的粒径分别定义为D16v和D16P,将体积和数量累积达50%处的粒径分别定义为D50v和D50P,将体积和数量累积达84%处的粒径分别定义为D84v和D84P。使用这些数值,计算(D84v/D16v)1/2作为体积平均粒度分布指数(GSDv),并且计算(D84P/D16P)1/2作为数均粒度分布指数(GSDp)。
考虑到图像形成性,所得的调色剂的形状系数SF1优选为约100~约140,更优选为约110~约135。所述形状系数SF1定义如下。将在载玻片上散布的调色剂的光学显微图像通过摄像机输入到Luzex图像分析仪,对50个以上的粒子,得到SF1,并且使用其平均值作为所述形状系数。以下式定义SF1。
其中ML为所述调色剂粒子的绝对最大长度,并且A为所述调色剂粒子的投影面积。
使用前,按照与通常的调色剂同样的方式将所得到的调色剂干燥以赋予流动性和提高清洁性;可以在干燥状态下施加剪切的同时,将诸如硅石、氧化铝、氧化钛和碳酸钙等无机粒子或诸如乙烯基类树脂、聚酯和硅酮等树脂粒子添加至所述调色剂粒子表面。
在使所述无机粒子或树脂粒子附着于水性介质中的所述调色剂的表面的情况中,对于所述无机粒子,通过使用离子性表面活性剂、聚合物酸或聚合物碱将所述材料分散,可以使用诸如硅石、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁和磷酸三钙等通常作为调色剂表面的外部添加剂而使用的所有材料。
<静电图像显影剂>
由本发明的静电图像显影调色剂的制造方法得到的调色剂可用作静电图像显影剂。只要该显影剂包含上述静电图像显影调色剂,对所述显影剂没有特别限制,并且可以根据需要具有适当的成分组成。当单独使用所述静电图像显影调色剂时,可制备单组分式静电显影剂;当与载体组合使用所述调色剂时,可制备双组分式静电图像显影剂。
对所述载体没有特别限制,但是通常使用的载体的实例包括磁性粒子,例如铁粉、铁酸盐、氧化铁粉末和镍;经树脂被覆的载体,该载体是通过利用诸如苯乙烯类树脂、乙烯基类树脂、乙烯类树脂、松香类树脂、聚酯类树脂和三聚氰胺类树脂等树脂或诸如硬脂酸等蜡将作为核材料的磁性粒子的表面被覆以形成树脂被覆层而得到的;以及磁性材料分散型载体,该载体是通过将磁性粒子分散在粘合剂树脂中而得到的。这些载体中,优选的是经树脂被覆的载体,因为可以通过所述树脂被覆层的构成来控制所述调色剂的带电性或所述载体的整体的电阻。
双组分式静电图像显影剂中,本发明的调色剂和载体的混合比率通常优选为:相对于每100重量份的载体,调色剂为约2重量份~约10重量份。对于所述显影剂的制备方法没有特别的限制,但是其实例包括利用V-搅拌机等来混合所述调色剂和载体的方法。
<成像方法>
所述静电图像显影剂(静电图像显影调色剂)也可以用于通常的静电显影方式(电子照相方式)的成像方法。用于本发明的成像方法的优选实例包括具有以下步骤的成像方法:在潜像保持体的表面上形成静电潜像的潜像形成步骤;利用包含调色剂的显影剂将形成在所述潜像保持体表面上的静电潜像显影以形成调色剂图像的显影步骤;将形成在所述潜像保持体表面上的调色剂图像转印到被转印部件的表面的转印步骤;以及对转印到所述被转印部件表面的调色剂图像进行热定影的定影步骤,其中使用本发明的所述静电图像显影调色剂或所述静电图像显影剂作为所述调色剂。还优选可以任意地包括清洁步骤的成像方法。
在本发明的成像方法中的上述各步骤本身为一般步骤并且记载于例如日本特开昭56-40868号公报和日本特开昭49-91231号公报。此外,可以使用诸如复印机、传真机等公知的成像装置来实施本发明的成像方法。
所述潜像形成步骤为在静电潜像保持体上形成静电潜像的步骤。调色剂图像形成步骤为采用显影剂承载体上的显影剂层将所述静电潜像显影以形成调色剂图像的步骤。对显影剂层没有特别的限制,只要其包含含有本发明的静电图像显影调色剂的本发明的静电图像显影剂即可。所述转印步骤为将所述调色剂图像转印在转印材料上的步骤。
优选通过定影步骤将所转印的调色剂图像定影。在定影步骤中,优选通过将在恒定温度下加热的加热辊贴附于转印材料来进行定影。所述转印材料与所述加热辊的接触时间优选为约1秒以下,更优选为0.5秒以下。当将所述接触时间设定于此范围内时,可以实施高速定影,因此是优选的。
所述清洁步骤为除去残留在所述静电潜像保持体上的静电图像显影剂的步骤。在一个优选的实施方案中,本发明的成像方法进一步包括循环步骤。所述循环步骤为将在清洁步骤中回收的静电图像显影调色剂返回到所述显影剂层的步骤。可以使用诸如调色剂循环系统型复印机或传真机等成像装置来实施包括循环步骤的该实施方案的成像方法。本发明的成像方法也可以适用于其中省略了所述清洁步骤并且在所述显影的同时将调色剂回收的循环系统。
实施例
下面参考实施例,对本发明进行更详细的说明,但是本发明不限于这些实施例。在实施例中,除非另外声明,所述“份”为“重量份”。
下面,对用于实施例的测定玻璃化转变温度和熔点的方法、测定重均分子量Mw和数均分子量Mn的方法和评价所述用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液的稳定性的方法进行说明。
<熔点和玻璃化转变温度的测定方法>
通过使用差示扫描量热仪(DSC50,由岛津制作所制造),在升温速度为10℃/分钟的条件下从室温升至150℃,由此测定非结晶性树脂的玻璃化转变温度(Tg)和结晶性树脂的熔点(Tm)。此外,玻璃化转变温度定义为基线的延长线和上升线的延长线之间的交点处的温度,而所述熔点定义为吸热峰的顶点处的温度。
<重均分子量和数均分子量的测定方法>
利用以下测定方法,对用于本发明的重均分子量Mw和数均分子量Mn的值进行测定。即,在下述条件下通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测定重均分子量Mw和数均分子量Mn。
在40℃的温度下,使溶剂(四氢呋喃)以1.2ml/min的流速流动,并且注入试样质量为3mg、浓度为0.2g/20ml的四氢呋喃试样溶液,从而进行测定。在测定试样的分子量时,选择测定条件以使所述试样的分子量包含在以下范围内:利用多种单分散聚苯乙烯标准试样制作的校正曲线中的分子量的对数与计数呈直线的范围。
此外,可以从以下事实确认测定结果的可靠性:在上述条件下测定的NBS706聚苯乙烯标准试样具有28.8×104的重均分子量Mw和13.7×104的数均分子量Mn。对于GPC的柱,只要满足上述条件可以使用任何柱,但是具体地说,使用TSK-GEL、GMH(由Tosoh Corp.制造)。
<累积体积平均粒径(D50)、体积平均粒度分布指数(GSDv)的测定>
通过使用库尔特粒度仪TA-II型(由Beckman Coulter Inc.制造)作为测量仪器,并使用ISOTON-II(由Beckman Coulter Inc.制造)作为电解液,测定累积体积平均粒径和体积平均粒度分布指数。
关于所述测定方法,将0.5mg~50mg的待测试样加入到以5%表面活性剂(优选烷基苯磺酸钠)作为分散剂的2ml水性溶液中;将所得到的溶液加入到100ml~150ml的上述电解液中;用超声波分散器对其中悬浮有试样的电解液进行一分钟的分散处理;通过使用库尔特粒度仪TA-II型的具有100μm的光圈直径的光圈,来测定具有2μm~60μm粒径的粒子的粒度分布;如上所述,对所述体积平均粒径、体积平均粒度分布指数(GSDv)进行测定。所测量的粒子数为50000。
<结晶性树脂粒子分散液(C1)的制造>
对甲苯磺酸 0.7重量份
1,6-己二醇 59重量份
癸二酸 101重量份
聚乙烯蜡(Hi-Wax 200P,由三井化学制造,SP值:8.0) 8重量份
将这些成分在烧瓶中混合,通过用覆套式电阻加热器在120℃加热以将所得到的混合物熔融,然后在90℃保持8小时,同时用Three-OneMotor搅拌脱气,结果内容物变为粘稠熔融体。
类似地,将通过由2.0重量份的1N NaOH溶解于在90℃加热的650重量份的离子交换水中而制备的中和用水溶液投入到烧瓶中,并且用均质器(Ultra-Turrax,由IKA Works,Inc.制造)乳化5分钟后,用室温水将所述烧瓶冷却。
以这种方式,得到结晶性树脂粒子分散液(C1),其粒子的中心径(particle center diameter)为240nm,熔点为69℃,重均分子量为11000,数均分子量为4600,且固体物质含量为20%。
在玻璃试管中称取10重量份的这种分散液,将其安装在KOKUSANH18的具有12支试管的角度式旋转器(angle type rotor)中,以2000×g离心30分钟,结果在所述试管上部产生上清液。上清液部分中的固体物质很少,但是利用LA920测定其中值粒径,结果为210nm。此时,固体物质含量为0.2%。
<结晶性树脂粒子分散液(C2)的制造>
十二烷基苯磺酸 1.0重量份
离子交换水 1000重量份
将这些成分混合并溶解。
1,9-壬二醇 80重量份
1,10-十亚甲基二羧酸 115重量份
石蜡
(HNP9,由日本精蜡社制造;熔点:70℃,SP值: 20重量份
7.0)
(乙烯基单体)
苯乙烯 25重量份
丙烯酸正丁基酯 7重量份
丙烯酸 3重量份
将这些成分混合,通过在约100℃加热将所述混合物熔融,然后投入到上述制备的十二烷基苯磺酸水溶液中。利用均质(Ultra-Turrax,由IKA Works,Inc.制造)将所得到的溶液乳化5分钟并且进一步在超声浴中乳化5分钟,然后在氮气氛中进行搅拌的同时,将所述乳化物在烧瓶中保持在80℃并且在这种状态下保持8小时。随后,添加10重量份的溶解了0.35重量份的作为自由基聚合引发剂的过硫酸铵的离子交换水,将所得溶液在80℃进一步保持5小时。
以这种方式,得到含石蜡的结晶性树脂粒子分散液(C2),其粒子的中心径为220nm,熔点为68℃,重均分子量为7500,数均分子量为2800,且固体物质含量为25%。
在玻璃试管中称取10重量份的这种分散液,将其安装在KOKUSANH18的具有12支试管的角度式旋转器中,以2000×g离心30分钟,结果在所述试管上部产生上清液。
上清液部分中的固体物质很少,但是利用LA920测定其中值粒径,结果为200nm。此时,固体物质含量为0.35%。
<结晶性树脂粒子分散液(C3)的制备>
对甲苯磺酸 0.7重量份
1,6-己二醇 59重量份
癸二酸 101重量份
将这些成分在烧瓶中混合,通过用覆套式电阻加热器在120℃加热以将所得到的混合物熔融,然后在90℃保持8小时,同时用Three-OneMotor搅拌脱气,结果内容物变为粘稠熔融体。
将以下物质加入该熔融体中,并且用Three-One Motor将混合物在90℃搅拌1小时。
聚乙烯蜡(Hi-Wax 200P,由三井化学制造,SP值:8.0)8重量份
类似地,将通过由2.0重量份的1N NaOH溶解于在90℃加热的650重量份的离子交换水中而制备的中和用水溶液投入到烧瓶中,并且用均质器(Ultra-Turrax,由IKA Works,Inc.制造)乳化5分钟后,用室温水将所述烧瓶冷却。
以这种方式,得到结晶性树脂粒子分散液(C3),其粒子的中心径为240nm,熔点为69℃,重均分子量为10100,数均分子量为2600,且固体物质含量为20%。
在玻璃试管中称取10重量份的这种分散液,将其安装在KOKUSANH18的具有12支试管的角度式旋转器中,以2000×g离心30分钟,结果在所述试管上部产生上清液。利用LA920测定上清液部分中的中值粒径,结果为180nm。此时,固体物质含量为2.2%。
<结晶性树脂粒子分散液(C4)的制造>
1,9-壬二醇 80重量份
1,10-十亚甲基二羧酸 115重量份
石蜡
(HNP9,由日本精蜡社制造;熔点:70℃,SP值:7.0) 20重量份
将这些成分在烧瓶中混合,通过用覆套式电阻加热器在120℃加热以将所得到的混合物熔融,用Three-One Motor搅拌以得到粘稠熔融体。
将所述熔融体冷却到90℃,将以下的乙烯基类单体加入其中。
(乙烯基类单体)
苯乙烯 25重量份
丙烯酸正丁酯 7重量份
丙烯酸 3重量份
十二烷基苯磺酸 1.0重量份
离子交换水 1000重量份
制备通过混合和溶解这些成分而得到的溶液。
将所述熔融体在约90℃加热并熔融后,投入上述制备的十二烷基苯磺酸溶液中,利用均质器(Ultra-Turrax,由IKA Works,Inc.制造)将所得到的溶液乳化5分钟后,进一步在超声浴中乳化5分钟,然后在氮气氛中搅拌的同时,将所述乳化物在烧瓶中保持在80℃并且在这种状态下保持8小时。其后,加入10重量份的其中溶解了0.35重量份的作为自由基聚合引发剂的过硫酸铵的离子交换水,将所得溶液在80℃进一步保持5小时。
以这种方式,得到含石蜡的结晶性树脂粒子分散液(C4),其粒子的中心径为240nm,熔点为68℃,重均分子量为8100,数均分子量为3700,且固体物质含量为25%。
在玻璃试管中称取10重量份的这种分散液,将其安装在KOKUSANH18的具有12支试管的角度式旋转器中,以2000×g离心30分钟,结果在所述试管上部产生上清液。
上清液部分中的固体物质很少,但是利用LA920测定其中值粒径,结果为210nm。此时,固体物质含量为0.25%。
<结晶性树脂粒子分散液(C5)的制造>
十二烷基苯磺酸 1.0重量份
离子交换水 1000重量份
将这些成分混合并溶解。
1,9-壬二醇 80重量份
1,10-十亚甲基二羧酸 115重量份
石蜡 20重量份
(HNP9,由日本精蜡社制造;熔点:70℃、SP值:7.0)
将这些成分混合,并通过将混合物在约100℃加热而使其熔融,然后投入到上述制备的十二烷基苯磺酸水溶液中。利用均质器(Ultra-Turrax,由IKA Works,Inc.制造)将所得到的溶液乳化5分钟并且进一步在超声浴中乳化5分钟,然后在氮气氛中搅拌的同时,将所述乳化物在烧瓶中保持在80℃并且在这种状态下保持8小时。
以这种方式,得到含石蜡的结晶性树脂粒子分散液(C5),粒子的中心径为300nm,熔点为68℃,重均分子量为5800,数均分子量为2300,且固体物质含量为20%。
在玻璃试管中称取10重量份的这种分散液,将其安装在KOKUSANH18的具有12支试管的角度式旋转器中,以2000×g离心30分钟,结果在所述试管上部产生上清液。
上清液部分中的固体物质很少,但是利用LA920测定其中值粒径,结果为240nm。此时,固体物质含量为0.45%。
<结晶性树脂粒子分散液(C6)的制造>
除了将所述聚乙烯蜡变为硬脂酸硬脂基酯(由日本油脂社制造,SP值:8.8)之外,采用与结晶性树脂粒子分散液(C1)相同的方式制造结晶性树脂粒子分散液(C6)。
以这种方式,得到结晶性树脂粒子分散液(C6),其粒子的中心径为240nm,熔点为69℃,重均分子量为11200,数均分子量为4800,且固体物质含量为20%。
在玻璃试管中称取10重量份的这种分散液,将其安装在KOKUSANH18的具有12支试管的角度式旋转器中,以2000×g离心30分钟,结果在所述试管上部产生上清液。上清液部分中的固体物质很少,但是利用LA920测定其中值粒径,结果为220nm。此时,固体物质含量为0.3%。
<非结晶性树脂粒子分散液(A1)的制备>
1,4-环己烷二羧酸 175重量份
双酚A的1氧化乙烯加成物 380重量份
(以两末端换算,为2mol加成物)
十二烷基苯磺酸 0.5重量份
聚四氟乙烯粉末(MICROFRON II,由Powerhouse 15重量份
Accel Co.,Ltd.,0.2μm,SP值:6.2)
将这些材料混合,并且投入装备有搅拌机的反应器中,在氮气氛中、在120℃进行10小时的缩聚,结果得到均一透明的非结晶性聚酯树脂。由GPC测得的重均分子量为13000,玻璃化转变温度(起始值)为56℃。
将3.5重量份的苯乙烯、1.2重量份的丙烯酸正丁基酯和0.3重量份的丙烯酸作为少量的乙烯基单体加入到上述得到的95重量份的树脂中,由此使所述树脂溶胀,然后加入0.5重量份的软型(soft type)十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂。进一步,加入300重量份的离子交换水,在80℃加热所得到的溶液,并且在加热的同时,在玻璃制球形烧瓶中用均质器(Ultra-Turrax T50,由IKA Works,Inc.制造)将其充分混合和分散。
其后,用0.5摩尔/升的氢氧化钠水溶液将所述体系中的pH调节到5.0,然后利用均质器继续搅拌,同时将所述溶液进一步加热到90℃,从而得到非结晶性树脂粒子乳化分散液(A1)。
以这种方式,得到粒子的中心径为210nm、固体物质含量为20%的非结晶性树脂粒子分散液(A1)。
在玻璃试管中称取10g的这种分散液,将其安装在KOKUSAN H18的具有12支试管的角度式旋转器中,以2000×g离心30分钟,结果在所述试管上部产生上清液。
上清液部分中的固体物质很少,但是利用LA920测定其中值粒径,结果为180nm。此时,固体物质含量为0.25%。
<非结晶性树脂粒子分散液(A2)的制备>
在非结晶性树脂粒子分散液(A1)的制备过程中,在不混合所述聚四氟乙烯粉末的条件下进行所述缩聚,以得到树脂,该树脂的利用GPC测得的重均分子量为12000,数均分子量为2800,并且其玻璃化转变温度(起始值)为56℃。通过在所述相同条件下进行乳化,从而制造出粒子的中心径为200nm并且固体物质含量为20%的非结晶性树脂粒子分散液(A2)。
在玻璃试管中称取10重量份的这种分散液(10g),将其安装在KOKUSAN H18的具有12支试管的角度式旋转器中,以2000×g离心30分钟,结果在所述试管上部产生上清液。上清液部分中的固体物质很少,但是利用LA920测定其中值粒径,结果为90nm。此时,固体物质含量为0.15%。
以上制造的树脂粒子分散液(C1)~(C6)、(A1)和(A2)的各自的物理性质见表1
表1
SP值 | 中心径(nm) | 离心后的中心径(nm) | Tg/Tm(℃) | 重均分子量 | 数均分子量 | 固体物质(%) | 离心后的固体物质(%) | |
C1 | 8.0 | 240 | 210 | Tm:69 | 11000 | 4600 | 20 | 0.2 |
C2 | 7.0 | 220 | 200 | Tm:68 | 7500 | 2800 | 25 | 0.35 |
C3 | 8.0 | 240 | 180 | Tm:69 | 10100 | 2600 | 20 | 2.2 |
C4 | 7.0 | 240 | 210 | Tm:68 | 8100 | 3700 | 25 | 0.25 |
C5 | 7.0 | 300 | 68 | Tm:68 | 5800 | 2300 | 20 | 0.45 |
C6 | 8.8 | 240 | 220 | Tm:69 | 11200 | 4800 | 20 | 0.3 |
A1 | 6.2 | 210 | 180 | Tg:56 | 13000 | 5500 | 20 | 0.25 |
A2 | - | 200 | 90 | Tg:56 | 12000 | 2800 | 20 | 0.15 |
<防粘剂粒子分散液(W1)的制造>
阴离子性表面活性剂 2重量份
(Neogen R,由第一工业制药制造)
离子交换水 800重量份
巴西棕榈蜡 200重量份
将这些成分混合,并通过在100℃加热而将其熔融,然后利用均质器(Ultra-Turrax,由IKA Works,Inc.制造)乳化5分钟,进一步利用Gaulin均质器在100℃进行乳化。
以这种方式,得到粒子的中心径为250nm、熔点为83℃且固体物质含量为20%的防粘剂粒子分散液(W1)。
<着色剂粒子分散液(P1)的制备>
青色颜料(铜酞菁B15:3,由大日精化社制造) 50重量份
阴离子性表面活性剂 5重量份
(Neogen R,由第一工业制药制造)
离子交换水 200重量份
将这些成分混合和溶解,利用均质器(Ultra-Turrax,由IKA Works,Inc.制造)将所得到的溶液乳化5分钟并且用超声浴将其乳化10分钟,从而得到中心径为190nm、固体物质含量为21.5%的青色着色剂粒子分散液(P1)。
<着色剂粒子分散液(P2)的制备>
除了在着色剂粒子分散液(1)的制备过程中,使用品红色颜料(PR122,由Dai-Nippon Ink&Chemicals,Inc.制造)代替所述青色颜料之外,以与着色剂粒子分散液(P1)的制备相同的方式得到中心径为165nm且固体物质含量为21.5%的品红色着色剂粒子分散液(P2)。
<实施例1>
<调色剂粒子的制备>
结晶性树脂粒子分散液(C1) 105重量份(树脂:21重量份)
非结晶性树脂粒子分散液(A1) 210重量份(树脂:42重量份)
着色剂粒子分散液(P1) 40重量份(颜料:8.6重量份)
防粘剂粒子分散液(W1) 40重量份(防粘剂:8.0重量份)
聚氯化铝 0.15重量份
离子交换水 300重量份
用均质器(Ultra-Turrax T50,由IKA Works,Inc.制造)将这些成分在不锈钢制球形烧瓶中充分混合和分散,在搅拌的同时用加热用油浴将所得到的分散液加热到42℃,并且在42℃保持60分钟,追加50重量份(树脂:21重量份)的树脂粒子分散液(A1),并且进行缓慢搅拌。
其后,使用0.5摩尔/升的氢氧化钠水溶液将所述体系内的pH值调整到6.0,并且在继续搅拌的同时,将所得到的溶液加热到85℃。
通过额外滴加所述氢氧化钠水溶液,保持体系内的pH不低于5以下。反应完成以后,将所述反应溶液冷却、过滤,用离子交换水充分洗涤,然后通过Nutsche式抽滤进行固液分离。将固体级分在3升的离子交换水中于40℃进行再分散,然后以300rpm搅拌15分钟以进行洗涤。重复该洗涤操作5次,通过Nutsche式抽滤进行固液分离,随后将固体级分真空干燥12小时从而得到调色剂粒子。通过库尔特粒度仪测定该调色剂粒子的粒径,结果其累积体积平均粒径D50为4.8μm并且其体积平均粒度分布指数GSDv为1.20。此外,通过使用Luzex图像分析仪观察所述调色剂粒子的形状,求得形状系数SF1,其结果为128,该形状呈马铃薯形。
<外部添加型调色剂的制备>
在亨舍尔搅拌器中分别以1wt%的量添加以下的硅石(SiO2)粒子和偏钛酸化合物粒子,并进行混合从而制得青色外部添加型调色剂,所述硅石粒子是以六甲基二硅氮烷(下文中有时简称为“HMDS”)进行过表面疏水化处理的平均初级粒径为40nm的硅石粒子,所述偏钛酸化合物粒子是偏钛酸与异丁基三甲氧基硅烷的反应产物,其平均初级粒径为20nm。
<载体的制造>
将含有0.1重量份的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的甲醇溶液加入到100重量份的体积平均粒径为40μm的Cu-Zn铁酸盐粒子中,在捏合机中将所述粒子被覆后,通过蒸馏除去甲醇。将所得到的硅烷化合物在120℃加热2小时,从而使所述硅烷化合物完全固化。随后,将溶解在甲苯中的甲基丙烯酸全氟辛基乙基酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(共聚比率:40∶60)加入到上述得到的粒子中,然后在真空捏合机中对所得到的混合物进行处理以制得经树脂被覆的载体,其中所述甲基丙烯酸全氟辛基乙基酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的覆盖量为0.5wt%。
<显影剂的制造>
利用V-搅拌机将5重量份的如上所述制造的各调色剂与100重量份的这样得到的经树脂被覆的载体混合20分钟,以制得静电图像显影剂。将这些显影剂用作以下评价中的显影剂。
(调色剂的评价)
在实验室通常环境下,通过使用富士施乐株式会社制造的DocuCentre Color 500的改造机来检查上述制备的显影剂,结果显影性和定影性均良好,并且显示出高品质的良好初期图像品质(A)而且没有出现图像缺陷。此外,根据以下标准,对所述图像品质进行评价。
A:优良(没有任何图像缺陷(背景污染、条纹)的清晰、良好的图像)
B:良好(尽管有轻微图像缺陷,但是没有实用上的问题)
C:不良(图像缺陷明显,存在使用上的问题)
在上述改造机中,在实验室环境中,在30℃和80%的高温高湿条件(夏天环境条件)下以及10℃和15%的低温低湿条件(冬天环境条件)下分别进行30分钟的显影机空转测试;并且通过东芝吹气法带电量测定机对带电量进行测定,结果在夏天环境条件下为-37μC/g,而在冬天环境条件下为-43μC/g。这些环境间的带电量比率为0.86,显示出良好的环境稳定性。
在夏天环境条件下和冬天环境条件下,图像品质均良好,并且与实验室中的初期评价结果无异。
进一步,在夏天环境条件下,进行50000页的连续印刷试验,结果,图像品质的保持性良好,并且看不到成膜的发生或调色剂的带电性下降。
在实施例2中,除将结晶性树脂粒子分散液(C1)变为(C2)并且将着色剂粒子分散液(P1)变为(P2)之外,以与实施例1相同的方式制造调色剂并进行评价。
在实施例3中,除将结晶性树脂粒子分散液(C1)变为(C4)之外,以与实施例1相同的方式制造调色剂并进行评价。
在实施例4中,除将结晶性树脂粒子分散液(C1)变为(C5)之外,以与实施例1相同的方式制造调色剂并进行评价。
在实施例5中,除将结晶性树脂粒子分散液(C1)变为(C3)并且不使用非结晶性树脂粒子分散液之外,以与实施例1相同的方式制造调色剂并进行评价。
在比较例1中,除不使用结晶性树脂粒子分散液(C1)并且将非结晶性树脂粒子分散液(A1)变为(A2)之外,以与实施例1相同的方式制造调色剂并进行评价。
在比较例2中,除将结晶性树脂粒子分散液(C3)变为(C6)之外,以与实施例5相同的方式制造调色剂并进行评价。
结果见下表。
表2
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 比较例1 | 比较例2 | |
非结晶性树脂的种类 | A1 | A1 | A1 | A1 | 无 | A2 | 无 |
试管离心后的上清液的粒子的中值粒径(nm) | 180 | 180 | 180 | 180 | - | 90 | - |
结晶性树脂的种类 | C1 | C2 | C4 | C5 | C3 | 无 | C6 |
试管离心后的上清液的粒子的中值粒径(nm) | 210 | 200 | 240 | 300 | 180 | - | 220 |
防粘剂的种类 | W1 | W1 | W1 | W1 | W1 | W1 | W1 |
着色剂 | P1 | P2 | P1 | P1 | P1 | P1 | P1 |
D<sub>50</sub>(μm) | 4.8 | 4.5 | 4.8 | 4.3 | 4.1 | 5.1 | 4.2 |
GSDv | 1.20 | 1.22 | 1.23 | 1.25 | 1.28 | 1.25 | 1.31 |
SF1 | 128 | 132 | 130 | 126 | 120 | 125 | 120 |
在夏天环境中的带电量 | -37 | -40 | -35 | -28 | -25 | -20 | -15 |
在冬天环境中的带电量 | -43 | -49 | -49 | -34 | -41 | -60 | -37 |
各环境之间的带电量之比 | 0.86 | 0.82 | 0.71 | 0.82 | 0.61 | 0.33 | 0.41 |
初期图像品质 | A | A | A | A | A | A | A |
夏天环境中的图像品质 | A | A | A | B | B | C | C |
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 比较例1 | 比较例2 | |
冬天环境中的图像品质 | A | A | A | A | B | B | A |
夏天环境中连续印刷测试的图像品质保持性 | A | A | A | A | B | C | C |
以上已经提供了对本发明的典型实施方案的说明,其目的在于举例说明。提供这些说明的目的不在于穷尽本发明所有的实施方案或将本发明限制到所公开的精确形式。显然,对于本领域技术人员来说,许多修正方案和变型将是显而易见的。申请人选择这些典型实施方案并进行描述,是为了最大限度地解释本发明的原则及其实际应用,从而使本领域其他技术人员能够理解本发明的各种典型实施方案和适合于所预期的具体用途的各种修正方案。本发明的范围应由后附的权利要求及其等同物来定义。
Claims (18)
1.用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,所述分散液包含:
缩聚树脂和具有8以下的溶解度参数的化合物,该缩聚树脂通过将选自缩聚性单体和所述缩聚性单体的预聚物组成的组中的至少一种缩聚成分在水性介质中进行缩聚而得到,其中将所述具有8以下的溶解度参数的化合物加入到选自缩聚性单体和所述缩聚性单体的预聚物组成的组中的至少一种缩聚成分中,或加入到所述水性介质中,
所述具有8以下的溶解度参数的化合物为聚亚烷基、聚硅氧烷和碳氟化合物中的一种,而且所述聚亚烷基、聚硅氧烷和碳氟化合物具有取代基或不具有取代基。
2.如权利要求1所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述具有8以下的溶解度参数的化合物具有取代基,并且其中所述取代基为卤素原子和烷基中的一种。
3.如权利要求1所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述具有8以下的溶解度参数的化合物相对于缩聚成分的添加比例是:相对于每100wt%的所述缩聚成分,所述化合物为0.01wt%以上,且小于50wt%。
4.如权利要求1所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述缩聚树脂为具有50℃~120℃的结晶熔点温度Tm的结晶性聚酯树脂。
5.如权利要求4所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述结晶性聚酯树脂的四氢呋喃可溶解部分通过凝胶渗透色谱法测定的重均分子量为1000~60000。
6.如权利要求1所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述缩聚树脂为具有40℃~100℃的玻璃化转变温度Tg的非结晶性聚酯树脂。
7.如权利要求6所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述非结晶性聚酯树脂的四氢呋喃可溶解部分通过凝胶渗透色谱法测定的重均分子量为1000~60000。
8.如权利要求1所述的用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液,其中,所述树脂粒子分散液中的树脂粒子具有30nm~500nm的中值粒径。
9.制造用于静电图像显影调色剂的树脂粒子分散液的方法,该方法包括:
将选自缩聚性单体和所述缩聚性单体的预聚物组成的组中的至少一种缩聚成分在水性介质中进行缩聚,以便形成缩聚产物;并且
在水性介质中使所述缩聚产物乳化,
其中将具有8以下的溶解度参数的化合物加入到选自缩聚性单体和所述缩聚性单体的预聚物组成的组中的至少一种缩聚成分中,或加入到所述水性介质中;
所述具有8以下的溶解度参数的化合物为聚亚烷基、聚硅氧烷和碳氟化合物中的一种,而且所述聚亚烷基、聚硅氧烷和碳氟化合物具有取代基或不具有取代基。
10.制造静电图像显影调色剂的方法,该方法包括:
在至少包含树脂粒子分散液的分散液中使树脂粒子聚集以得到聚集粒子;而且
加热和融合所述聚集粒子,
其中,所述树脂粒子分散液为权利要求1所述的树脂粒子分散液。
11.通过权利要求10所述的制造方法制造的静电图像显影调色剂。
12.如权利要求11所述的静电图像显影调色剂,基于构成所述调色剂的固体物质的总重量,所述调色剂进一步包含5wt%~30wt%的量的防粘剂。
13.如权利要求11所述的静电图像显影调色剂,相对于每100重量份的所述调色剂,所述调色剂进一步包含0.1重量份~20重量份的着色剂。
14.如权利要求11所述的静电图像显影调色剂,所述调色剂的累积体积平均粒径D50为3.0μm~9.0μm。
15.如权利要求11所述的静电图像显影调色剂,所述调色剂的体积平均粒度分布指数GSDv为1.30以下。
16.如权利要求11所述的静电图像显影调色剂,所述调色剂的形状系数SF1为100~140。
17.静电图像显影剂,所述显影剂包含权利要求11所述的静电图像显影调色剂。
18.成像方法,该方法包括:
在静电潜像保持体的表面上形成静电潜像;
利用包含调色剂的显影剂将形成在所述静电潜像保持体表面上的静电潜像显影以形成调色剂图像;
将形成在所述静电潜像保持体表面上的调色剂图像转印到被转印部件的表面;并且
对转印到所述被转印部件表面的调色剂图像进行热定影;
其中,所述调色剂为权利要求11所述的静电图像显影调色剂。
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JP4752933B2 (ja) * | 2009-03-03 | 2011-08-17 | 富士ゼロックス株式会社 | インク受容性粒子及びその製造方法、硬化性樹脂分散体 |
US8697794B2 (en) * | 2009-03-19 | 2014-04-15 | Styrolution America Llc | Impact modified styrenic polymers with improved stress crack properties |
JP5526822B2 (ja) * | 2010-02-01 | 2014-06-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電潜像現像用トナー、静電潜像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP5624375B2 (ja) * | 2010-06-04 | 2014-11-12 | 花王株式会社 | 熱転写受像シート用樹脂 |
JP5624373B2 (ja) * | 2010-06-04 | 2014-11-12 | 花王株式会社 | 熱転写受像シート用樹脂 |
JP5658063B2 (ja) * | 2011-03-15 | 2015-01-21 | 花王株式会社 | トナー用結着樹脂 |
CN102354088B (zh) * | 2011-07-19 | 2013-02-13 | 湖北鼎龙化学股份有限公司 | 静电荷图像显影用调色剂及其制造方法 |
JP2014038169A (ja) * | 2012-08-14 | 2014-02-27 | Ricoh Co Ltd | トナーの製造方法及びトナー |
JP6223109B2 (ja) * | 2013-10-10 | 2017-11-01 | 花王株式会社 | トナー用結着樹脂組成物 |
US9158244B1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus using a developer containing a non-volatile oil |
WO2016027674A1 (ja) * | 2014-08-18 | 2016-02-25 | 日本ゼオン株式会社 | 静電荷像現像用トナー |
JP6748439B2 (ja) | 2015-02-25 | 2020-09-02 | キヤノン株式会社 | トナー及びトナーの製造方法 |
KR20170046381A (ko) | 2015-10-21 | 2017-05-02 | 에스프린팅솔루션 주식회사 | 정전하상 현상용 토너 |
JP6961931B2 (ja) * | 2016-12-12 | 2021-11-05 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | メタチタン酸粒子及びその製造方法、光触媒形成用組成物、光触媒、並びに、構造体 |
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JP6939056B2 (ja) | 2017-04-26 | 2021-09-22 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 酸化チタン粒子及びその製造方法、光触媒形成用組成物、光触媒、並びに構造体 |
US10545420B2 (en) * | 2017-07-04 | 2020-01-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic toner and image-forming method |
US20210302853A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-09-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4355154A (en) * | 1981-10-06 | 1982-10-19 | Dow Corning Corporation | Method for preparing condensation polymers by emulsion polymerization |
CN1332393A (zh) * | 2000-06-28 | 2002-01-23 | 富士施乐株式会社 | 电照相调色剂及其制造法和电照相显影剂及图像形成法 |
CN1677253A (zh) * | 2004-03-31 | 2005-10-05 | 夏普株式会社 | 静电潜像显影用调色剂、图像形成方法及图像形成装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3804619A (en) | 1972-12-18 | 1974-04-16 | Xerox Corp | Color electrophotographic imaging process |
JPS5640868A (en) | 1979-09-13 | 1981-04-17 | Fuji Xerox Co Ltd | Exfoliation aiding device for electrophotographic copier |
JPS6330863A (ja) | 1986-07-25 | 1988-02-09 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | トナ−の製造方法 |
US5567563A (en) * | 1995-06-07 | 1996-10-22 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | Toner binder composition and toner composition |
JP3690028B2 (ja) | 1997-01-13 | 2005-08-31 | 東洋インキ製造株式会社 | ポリエステルの製造方法 |
JP3678060B2 (ja) | 1999-07-30 | 2005-08-03 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | トナーおよび画像形成方法 |
JP3738612B2 (ja) | 1999-07-30 | 2006-01-25 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | トナーおよびその製造方法 |
JP4076716B2 (ja) * | 1999-12-16 | 2008-04-16 | 三菱化学株式会社 | 静電荷像現像用トナー |
JP2002351140A (ja) | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Dainippon Ink & Chem Inc | 静電荷像現像用トナーの製造方法および該トナーを用いた画像形成方法 |
US6818370B2 (en) * | 2001-11-30 | 2004-11-16 | Ricoh Company, Ltd. | Toner for developing electrostatic latent image, toner cartridge containing the toner and image forming apparatus |
US6924073B2 (en) * | 2001-12-28 | 2005-08-02 | Ricoh Company, Ltd. | Toner for developing electrostatic latent image, toner cartridge, developer, developer cartridge, image forming method, and image forming apparatus |
JP4461723B2 (ja) * | 2003-07-09 | 2010-05-12 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷像現像用トナー及びその製造方法並びに画像形成方法 |
JP2005141048A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Konica Minolta Business Technologies Inc | トナー製造方法 |
JP2006091283A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真用トナー及び電子写真用トナーの製造方法、並びにその電子写真用トナーを用いた画像形成方法 |
JP2006091564A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真用トナー、電子写真用トナーの製造方法、電子写真用現像剤及び画像形成方法 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4355154A (en) * | 1981-10-06 | 1982-10-19 | Dow Corning Corporation | Method for preparing condensation polymers by emulsion polymerization |
CN1332393A (zh) * | 2000-06-28 | 2002-01-23 | 富士施乐株式会社 | 电照相调色剂及其制造法和电照相显影剂及图像形成法 |
CN1677253A (zh) * | 2004-03-31 | 2005-10-05 | 夏普株式会社 | 静电潜像显影用调色剂、图像形成方法及图像形成装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Matthieu Barrère, et al.Polyester synthesis in aqueous miniemulsion.Polymer44.2003,442833-2841. * |
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