CN103097962A - 调色剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种甚至在高速图像形成中也显示优良定影性且抑制设备的内部污染并由此能够长时间稳定形成不具有不均一光泽的高质量图像的调色剂。在包含含有粘结剂树脂、酯蜡和着色剂的调色剂颗粒的调色剂中,通过在200℃下将所述蜡加热10分钟挥发的组分的GC/MS分析中具有特定范围内的不同碳原子数的组分的关系来规定所述酯蜡。

Description

调色剂
技术领域
本发明涉及一种用于记录法如电子照相法、静电记录法或调色剂喷射系统中的调色剂。
背景技术
近来,图像形成设备如打印机高度要求(1)显示高精细(fineness)和高图像质量,(2)实现比以往更节能,(3)提高图像形成速度,和(4)减少运行成本。基于此,调色剂中要求的性能日益提高和多变,并且已从各种观点来开发调色剂。从节能的观点,需要研发一种在低温下易于定影至转印材料如纸的调色剂。同时,随着图像分辨率的改进,需要控制图像光泽度以使图像质量改进成类似于照片和印刷那些质量的水平。此外,在彩色复印机的情形下,要求良好的混色性和宽范围的色彩再现性。
PTL1公开了一种在低能量定影的调色剂定影中脱模性优良且通过利用具有特定物理性能的树脂和特定的蜡以控制粘结剂树脂和蜡的性能来抑制出现污损现象的调色剂。然而,当利用PTL1记载的调色剂反复进行图像形成时,调色剂中含有的蜡引起另一个问题:污染图像形成设备的内部。这特别在高速图像形成中是显著的倾向。
此外,PTL2公开了一种通过同时利用3种以上类型的特定蜡而在不具有加热辊清洁机构的设备中不引起长期使用时的加热辊污染的调色剂。PTL3公开了一种通过调整黑色调色剂中聚烯烃的物理性能而防止在通过闪光定影(flash fixing)的图像形成法中由于低分子量组分如蜡的挥发/升华引起的闪光灯和除臭过滤器的污染的调色剂。
此外,PTL4提出一种通过含有其中正烷烃含量高的具有低熔点和迅速熔融性(sharp melting property)的蜡而提供优良定影性的调色剂。PTL5提出一种通过调整蜡的烃组分的平均碳原子数而提供优良耐热污损性的调色剂。
引用列表
专利文献
PTL1日本专利特开2000-330332
PTL2日本专利特开2001-249486
PTL3日本专利特开2006-078689
PTL4日本专利特开2000-321815(美国专利6,203,959)
PTL5日本专利特开2006-084661(美国专利7,432,030)
发明内容
发明要解决的问题
然而,尽管PTL2中记载的调色剂可抑制加热辊的污染,但定影装置附近的构件污染的抑制仍不充分。PTL3中记载的图像形成法是涉及利用闪光定影的图像形成法的发明。例如,在具有加热辊的压接加热系统或在其中加压构件通过膜粘附至加热体的加热定影法中,没有获得充分的改进效果。此外,PTL4和5中记载的调色剂例如,定影性优良,但在防止设备内部在定影过程中的污染仍不充分。
用于解决问题的方案
本发明提供一种甚至在高速图像形成中也显示优良定影性且抑制设备内部污染并由此能够长时间稳定形成不具有不均一光泽的高质量图像。
本发明涉及一种包含含有粘结剂树脂、酯蜡和着色剂的调色剂颗粒的调色剂,其中在通过200℃下加热所述酯蜡10分钟挥发的组分的GC/MS分析中,(1)显示在碳原子数为16的烃的峰检出时间之时和之后检出的峰的组分的总量(A)为1000ppm以下;(2)显示在碳原子数为30的烃的峰检出时间之时和之后检出的峰的组分的总量(B)为200ppm以下;(3)显示在碳原子数为16的烃的峰检出时间之时和之后以及碳原子数为24的烃的峰检出时间之前检出的峰的组分的总量(C)为300ppm以下;(4)所述总量(B)和所述总量(C)满足由(C)/(B)≥1.0表示的关系;和(5)显示在碳原子数为16的烃的峰检出时间之前检出的峰的组分的总量(E)为500ppm以下。
本发明可提供一种甚至在高速图像形成中显示优良定影性且抑制设备的内部污染并由此能够长时间稳定形成不具有不均一光泽的高质量图像的调色剂。
附图说明
图1是示意性说明图像形成设备的截面图。
图2是示意性说明处理盒的截面图。
图3是显示通过将本发明实施例中使用的蜡No.8在200℃下加热10分钟而挥发的组分的GC/MS分析结果的图。
图4是显示通过将本发明比较例中使用的蜡No.17在200℃下加热10分钟而挥发的组分的GC/MS分析结果的图。
具体实施方式
在高速定影过程中,调色剂需要在定影辊隙部瞬时熔融。所以将定影温度设置至高范围,并因此在很多情形下将过多热量施加至调色剂。根据本发明人的研究,如果在将过多热量至施加调色剂的状态下进行连续打印,则观察到图像形成设备中来自蜡的高沸点挥发组分的浓度增加的现象。当高沸点挥发组分接触图像形成设备中的结构构件时它们瞬时冷却并由此沉积。沉积材料的积累引起设备尤其是定影装置附近的内部污染(下文称作"内部污染")。内部污染的发展可引起各种控制传感器的灵敏性降低和功能性构件如图像形成设备中的定影构件的能力降低。结果,图像质量逐渐降低,需要维修或更换构件并减少了图像形成设备的使用期限。
另一方面,需要光泽纸上打印的图像具有类似于照片的高光泽度。因此在输出至光泽纸时,通过降低处理速度以充分使调色剂熔融和使蜡组分均一地扩展在熔融树脂表面来获得光滑的定影表面。另外,在该定影过程的条件中,长时间加热处于蜡已扩展的状态的调色剂。因此,在图像形成设备中来自蜡的高沸点挥发组分的浓度增加从而引起加速内部污染的趋势。
本发明中使用的调色剂颗粒含有酯蜡。通常,酯蜡具有极性并因此与用作调色剂的粘结剂树脂的苯乙烯-丙烯酸类树脂和聚酯树脂高度相容。因为该性质,酯蜡容易使树脂塑化并因此是改进调色剂低温定影性的有效的蜡。
作为普通酯蜡的合成酯蜡在很多情形下由高级醇组分和高级羧酸组分来合成。这些高级醇组分和高级羧酸组分通常由天然产物获得且通常是碳原子数为偶数的那些产物的混合物。当直接酯化这些混合物时,除了目标酯化合物还产生具有类似结构的各种副产物。当加热这些酯蜡时它们显示特有的挥发组分分布。
本发明人详细分析了当调色剂含有酯蜡时产生的内部污染组分,结果发现内部污染的进展状态与在200℃下加热酯蜡10分钟挥发的组分的GC/MS分析中碳原子数为16的烃的峰检出时间之时和之后的峰图案之间有关系。认为发生这种关系是因为上述加热条件再现了其中在高速图像形成的定影过程中过多热量施加至调色剂的状态。此外,进一步研究的结果揭示了,特别地,与上述峰图案中碳原子数为30以上的烃相应的组分容易沉积为颗粒并且是内部污染的主要起因。
上述的研究揭示了为了减少内部污染,有必要降低调色剂颗粒中含有的酯蜡的高沸点挥发组分总量,以及还降低高沸点挥发组分中与碳原子数为30以上的烃相应的挥发组分的量。因此,本发明调色剂颗粒中含有的酯蜡的特征在于:在通过200℃下加热所述酯蜡10分钟挥发的组分的GC/MS分析中,显示在碳原子数为16的烃的峰检出时间之时和之后检出的峰的组分的总量(A)为1000ppm以下,和显示在碳原子数为30的烃的峰检出时间之时和之后检出的峰的组分的总量(B)为200ppm以下。需要指出的是,在本发明中,"在碳原子数为16的烃的峰检出时间之时和之后"包括碳原子数为16的烃的峰检出时间,"在碳原子数为30的烃的峰检出时间之时和之后"包括碳原子数为30的烃的峰检出时间。
本发明关注到通过加热酯蜡产生的碳原子数为16以上的挥发组分沉积为颗粒从而污染图像形成设备的内部。在本说明书中,总量(A)表示酯蜡中含有的且引起内部污染的高沸点挥发组分的量的比。通过控制总量(A)至1000ppm以下而使由酯蜡产生的高沸点挥发组分的量控制至低水平,由此可降低粘附至图像形成设备如定影构件内部的高沸点挥发组分的量。此外,本发明关注到特别地,在高沸点挥发组分中,当加热酯蜡时产生的碳原子数为30以上的挥发组分易于沉积为颗粒,成为内部污染的主要起因。此外,通过控制总量(B)至200ppm以下可抑制引起内部污染的颗粒的产生。通过将总量(A)和总量(B)限制在上述范围内,本发明人实现了在如下方面的本发明,甚至在用高速处理机进行长时间连续输出和以低速定影模式反复打印大量纸张如厚纸(heavy paper)的情形下,仍可有效抑制图像形成设备的内部污染。
本发明的调色剂需要含有特征在于如下的酯蜡:在通过200℃下加热所述酯蜡10分钟挥发的组分的GC/MS分析中,显示在碳原子数为16的烃的峰检出时间之时和之后以及碳原子数为24的烃的峰检出时间之前检出的峰的组分的总量(C)为300ppm以下。总量(C)可为200ppm以下,如100ppm以下。在引起内部污染的挥发组分中,总量(C)表示的挥发组分是具有相对低沸点的组分。这些组分的量的降低显示了降低污染次数(频率)和防止设备内部挥发组分扩展的效果。需要指出的是,在本发明中,"碳原子数为24的烃的峰检出时间之前"不包括碳原子数为24的烃的峰检出时间。
此外,在本发明中,有必要使用其中总量(B)和总量(C)满足下列关系的酯蜡:(C)/(B)≥1.0。认为由于如果(C)/(B)的值在上述范围内,则总量(C)表示的挥发组分与总量(B)表示的挥发组分的比高至某种程度,因此通过已经挥发的总量(C)表示的组分的蒸汽压力来抑制总量(B)表示的挥发组分的产生。结果可进一步增强抑制内部污染的效果。(C)/(B)的值可为1.3以上,如1.5以上。
本发明的调色剂可含有特征在于以下的酯蜡:在通过200℃下加热所述酯蜡10分钟挥发的组分的GC/MS分析中,当显示在碳原子数为24的烃的峰检出时间之时和之后以及碳原子数为30的烃的峰检出时间之前检出的峰的组分总量表示为总量(D)时,总量(C)和总量(D)可满足由(C)/(D)≥0.5表示的关系。由总量(D)表示的挥发组分是具有相对中等的沸点的组分且引起内部污染,尽管污染程度不如总量(B)表示的挥发组分的污染程度高。认为只要(C)/(D)的值在上述范围内,则通过已经挥发的总量(C)表示的组分的蒸汽压力来抑制由总量(D)表示的挥发组分的产生。结果抑制了由总量(D)表示的挥发组分的产生和扩散,防止了污染的积累部分广泛扩展。需要指出的是,在本发明中,"碳原子数为30的烃的峰检出时间之前"不包括碳原子数为30的烃的峰的检出时间。
本发明的调色剂需要含有特征在于以下的酯蜡:在通过200℃下加热所述酯蜡10分钟挥发的组分的GC/MS分析中,显示在碳原子数为16的烃的峰检出时间之前检出的峰的组分的总量(E)为500ppm以下。由总量(E)表示的挥发组分是具有高挥发性的组分且认为难以造成内部污染。然而,如果定影装置附近空气中由总量(E)表示的挥发组分的浓度增加,则通过由挥发组分导致的化学浸蚀(chemical attack)可能减短定影装置的寿命,或图像的光泽可能变得不均一。通过调整总量(E)在上述范围内,可抑制对定影装置和图像的这些影响。需要指出的是,在本发明中,"碳原子数为16的烃的峰检出时间之前"不包括碳原子数为16的烃的峰检出时间。
利用热脱附设备的蜡中挥发组分浓度的测量
本发明蜡中挥发组分浓度的测量如下。使用下列设备作为测量设备:
热脱附设备:TurboMatrix ATD(Perkin-Elmer Corp制造),和
GC/MS:TRACE DSQ(Thermo Fisher Scientific Inc.制造)。
通过自动热脱附(ATD)法进行挥发组分浓度测量中的热脱附。
含有内标物(internal standard substance)的玻璃管的制备
预先制备装有10mg用玻璃棉持有的Tenax TA吸附剂的玻璃管用于热脱附设备,将该玻璃管在惰性气氛气体流动下在300℃进行调适3小时。然后,使5μL甲醇中的100ppm氘代正十六烷(正十六烷D34)溶液吸附至Tenax TA以获得含有内标物的玻璃管。
需要指出的是,在本发明中,为了区分氘代正十六烷的峰与待分析的蜡中含有的正十六烷的峰,将在不同于正十六烷峰的停留时间显示峰的氘代正十六烷用作内标物,以及本发明挥发组分的浓度与所有氘代正十六烷是等当量的。挥发组分浓度的换算方法描述如下。
蜡的测量
将预先在300℃下灼烧的称量为约10mg的用铝箔包裹的蜡放入在"含有内标物的玻璃管的制备"中制备的专用管中。用热脱附设备用的特氟龙(注册商标)盖封闭管,将该样品放置至热脱附设备。在下列条件下测量样品,计算来自内标物的挥发组分的停留时间和峰面积b1以及去除来自内标物的挥发组分峰后的峰的总面积。
热脱附设备条件
管温度:200℃
传送温度:300℃
阀温度:300℃
柱压:150kPa
入口分流(split):25mL/min
出口分流:10mL/min
二级吸附管材料:Tenax TA
停留时间:10min
脱附后二级吸附管温度:-30℃
二级吸附管脱附温度:300℃
GC/MS条件
柱:超合金(金属柱)UT-5(内径:0.25mm、液相:0.25μm、长:30m)
柱升温条件:60℃(停留时间:3min)、从60℃升温至350℃(升温速率:20.0℃/min)、350℃(停留时间:10min)
需要指出的是,GC柱直接连接至热脱附设备的传送管线,且不使用GC柱的入口。
分析
将通过上述步骤获得的不包括作为内标物的氘代正十六烷峰的正十六烷停留时间之时和之后的所有峰积分以计算所有峰的总面积。然后,通过下列表达式计算蜡的挥发组分浓度。在这种情况下,需要注意不要将与所述峰不同的噪音峰加入积分值。
蜡中的挥发组分浓度(ppm)=
{(a1/b1)×(0.0005*1×0.77*2)/c1}×1000000
a1:正十六烷之时和之后的总峰面积(不包括氘代正十六烷峰),
b1:氘代正十六烷(内标物)的峰面积,
c1:称量的蜡的重量(mg),
*1:5μL甲醇溶液中内标物的体积(μL),和
*2:氘代正十六烷(内标物)的密度。
将通过上述分析获得的值定义为显示在碳原子数为16的烃的峰检出时间之时和之后检出的峰的组分的总量(A)。此外,总量(B)、总量(C)、总量(D)和总量(E)计算如下。对于总量(B),首先,预先测量正三十烷(碳原子数:30)的停留时间。然后,在通过热脱附设备挥发的组分的GC/MS分析结果中,对在正三十烷(碳原子数:30)停留时间之时和之后检出的所有峰积分以计算在碳原子数为30的烃的峰检出时间之时和之后检出的所有峰的总面积a2。将上述表达式中的a1变为a2而获得的值定义为总量(B)。
对于总量(C),首先,预先测量正二十四碳烷(碳原子数:24)的停留时间。然后,在通过热脱附设备挥发的组分的GC/MS分析结果中,对在氘代正十六烷(碳原子数:16)停留时间后(不包括氘代正十六烷的峰)和正二十四碳烷(碳原子数:24)停留时间前检出的所有峰积分。计算峰的总面积a3,并且将上述表达式中的a1变为a3而获得的值定义为总量(C)。
对于总量(D),在通过热脱附设备挥发的组分的GC/MS分析结果中,对在正二十四碳烷(碳原子数:24)停留时间之时和之后以及正三十烷(碳原子数:30)停留时间之前检出的所有峰积分。计算峰的总面积a4,并且将上述表达式中的a1变为a4而获得的值定义为总量(D)。
对于总量(E),对在正十六烷(碳原子数:16)停留时间之前检出的所有峰(不包括氘代正十六烷的峰)积分。计算峰的总面积a5,并且将上述表达式中的a1变为a5而获得的值定义为总量(E)。
在通过本发明调色剂中含有的酯蜡的差示扫描热量法(DSC)测量获得的吸热曲线中,最大吸热峰的半高宽可为5℃以下。这样做可有效减少内部污染。
此外,在本发明的调色剂中,DSC测量中最大吸热峰的峰值温度可为55℃以上且90℃以下。这样做可减少内部污染的形成,并且可长时间使用图像形成设备。此外,甚至在高速设备中,防止污损的效果也可以是优良的。在本发明的调色剂中,DSC测量中吸热峰的吸热量可为2.0J/g以上且20.0J/g以下。通过控制调色剂的吸热峰在该范围内,可获得具有均一而稳定光泽的图像,此外还增强了显影稳定性和抑制内部污染的效果。
本发明调色剂中的酯蜡含量基于100质量份的粘结剂树脂可为1.0质量份以上且25.0质量份以下,如5.0质量份以上且25.0质量份以下,或7.0质量份以上且25.0质量份以下。通过控制蜡含量在上述范围内,可获得显示有效定影性且甚至对于在大量纸张上形成的图像仍给予充分的显影质量的调色剂。
本发明中使用的酯蜡可为在一个分子中具有至少一个酯键的任何酯蜡且可是天然蜡或合成蜡。
本发明中使用的酯蜡可具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的350以上且5000以下的重均分子量(Mw)。这样做可获取良好的低温定影性和高耐污损性二者。
合成酯蜡的实例包括直链脂肪酸与直链脂族醇的酯,更具体而言,由长直链饱和脂肪酸与长直链饱和醇合成的单酯蜡。长直链饱和脂肪酸通常由以下通式表示:CnH(2n+1)COOH,其中n可为5-28的整数。长直链饱和醇通常由以下通式表示:CnH(2n+1)OH,其中n可为5-28的整数。长直链饱和脂肪酸的具体实例包括癸酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、十五烷酸、十七烷酸、十四烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、山萮酸、二十四烷酸、蜡酸、二十七烷酸、褐煤酸和蜂花酸。长直链饱和醇的具体实例包括戊醇、己醇、庚醇、辛醇(octyl alcohol)、辛醇(capryl alcohol)、壬醇、癸醇、十一烷醇、月桂醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、硬脂醇、十九烷醇、二十烷醇、二十六烷醇和十七烷醇。
一个分子中具有两个以上酯键的酯蜡的实例包括三羟甲基丙烷三山萮酸酯、季戊四醇四山萮酸酯、季戊四醇二乙酸酯二山萮酸酯(pentaerythritol diacetate dibehenate)、甘油三山萮酸酯和1,18-十八烷二醇-双-硬脂酸酯;和聚烷醇酯(polyalkanol ester)如偏苯三酸三硬脂醇酯(tristearyl trimellitate)和马来酸二硬脂醇酯。
天然酯蜡的实例包括小烛树蜡、巴西棕榈蜡、米糠蜡(ricewax)、植物蜡、霍霍巴油(jojoba oil)、蜂蜡、羊毛脂、蓖麻蜡(casterwax)、褐煤蜡及它们的衍生物。
在上述蜡的实例中,特别地,可使用由直链脂肪酸与直链脂族醇构成的且通过纯化含有降低量的高沸点挥发组分的酯蜡。纯化原料和蜡产物的方法的实例包括溶剂萃取、减压蒸馏法、加压发汗法、重结晶法、真空蒸馏法、分子蒸馏法、短程蒸馏法(short path distillation method)、超临界气体萃取法和熔融结晶法。特别地,蜡的蒸馏可通过组合短程蒸馏法和分子蒸馏法来进行。
例如,蒸馏可如下进行。将作为原料的蜡在压力为1-10Pa和温度为180-250℃的条件下进行短程蒸馏,和重复除去初馏分的过程以获得蜡馏分。随后,将蜡馏分在压力为0.1-0.5Pa和温度为150-250℃的条件下进行分子蒸馏以除去引起内部污染的烃组分。
根据本发明人的研究,揭示了当通过短程蒸馏预先除去蒸馏残渣以及初馏分组分时,可通过分子蒸馏有效除去高沸点挥发组分。
特别适合本发明的短程蒸馏设备的实例是刮板式薄膜(wiped-film)蒸馏设备。
为了补充树脂的脱模效果和塑化效果,除了酯蜡,还可使用极性蜡。该蜡的实例包括醇蜡、脂肪酸蜡、酰胺蜡、酮蜡、氢化蓖麻油和它们的衍生物。在这些蜡中,包括作为衍生物的氧化物、与乙烯基单体的嵌段共聚物和接枝改性的产物。此外,为了补充显影性和耐污损性,可同时含有烃蜡。烃蜡的实例包括由在高分子量聚烯烃聚合过程中产生的低分子量副产物纯化而来的聚烯烃;利用催化剂如齐格勒催化剂或茂金属催化剂聚合的聚烯烃;石蜡、费托蜡和微晶蜡;由例如煤气或天然气通过合成醇法、铁催化剂流化床法或Arge法合成的合成烃蜡;由具有一个碳原子的单体化合物获得的合成蜡;具有官能团如羟基和羧基的烃蜡;和烃蜡与具有官能团的烃蜡的混合物。基于100.0质量份的粘结剂树脂,这些极性蜡和烃蜡以与本发明中使用的酯蜡的总量计为2.0质量份以上且35.0质量份以下,如6.0质量份以上且35.0质量份以下,或8.0质量份以上且35.0质量份以下使用是有效的。
调色剂中含有的粘结剂树脂的实例包括下列聚合物:聚苯乙烯;苯乙烯取代物类的单聚合物(single polymers)如聚对氯苯乙烯或聚乙烯基甲苯;苯乙烯系共聚物如苯乙烯-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-乙烯基甲醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙醚共聚物、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;和聚氯乙烯、酚树脂、天然改性的酚醛树脂、天然树脂-改性的马来酸树脂、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚乙酸乙烯酯、硅酮树脂、聚酯树脂、聚氨脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛、萜烯树脂、苯并呋喃-茚树脂和石油树脂。特别地,苯乙烯系共聚物或聚酯树脂可用作粘结剂树脂。
与苯乙烯系共聚物的苯乙烯单体的共聚单体的实例包括具有双键的一元羧酸及其取代物如丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯腈、甲基丙烯腈和丙烯酰胺;具有双键的二羧酸及其取代物如马来酸、马来酸丁酯、马来酸甲酯、和马来酸二甲酯;乙烯基酯类如氯乙烯、乙酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯;乙烯烯烃类如乙烯、丙烯和丁烯;乙烯基酮类如乙烯基甲基酮和乙烯基己基酮;和乙烯基醚类如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚和乙烯基异丁醚。这些乙烯基单体可单独或组合使用。苯乙烯类均聚物或苯乙烯系共聚物可为交联或混合的。
作为粘结剂树脂的交联剂,可主要使用具有两个以上可聚合双键的化合物,其实例包括芳香族二乙烯基化合物如二乙烯基苯和二乙烯基萘;具有两个双键的羧酸酯类如乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、和1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯;二乙烯基化合物如二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、乙烯硫醚和二乙烯基砜;和具有3个以上乙烯基的化合物。这些交联剂可单独或作为混合物使用。苯乙烯系共聚物可通过本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法和乳液聚合法的任一种合成。
接下来,将描述可用作粘结剂树脂的聚酯树脂的组成。二元醇组分的实例包括乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、二甘醇、三甘醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、氢化双酚A、式(A)表示的双酚及其衍生物及式(B)表示的二醇:
[化学式1]
Figure BDA00002897514200141
(在式中,R表示亚乙基或亚丙基;x和y各是0以上的整数;和x+y的平均值是0-10),
[化学式2]
(在式中,R'表示-CH2CH2-或下式:
化学式3
Figure BDA00002897514200152
x'和y'各是0以上的整数;和x'+y'平均值是0-10)。
二元酸组分是二羧酸或其衍生物,其实例包括苯二羧酸类如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸和邻苯二甲酸酐,和其酐或低级烷基酯;烷基二羧酸类如琥珀酸、己二酸、癸二酸和壬二酸,和其酐或低级烷基酯;烯基琥珀酸类或烷基琥珀酸类如正十二碳烯基琥珀酸和正十二烷基琥珀酸,以及其酐或低级烷基酯;不饱和二羧酸类如富马酸、马来酸、柠康酸和衣康酸,和其酐或低级烷基酯。
此外,可含有还作为交联组分的三元以上的醇组分以及三元以上的酸组分两者。三元以上的多元醇组分为多元羧酸或其衍生物,其实例包括山梨糖醇、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、三羟甲基丙烷和1,3,5-三羟基苯。三元以上的羧酸组分的实例包括偏苯三酸、苯均四酸、1,2,4-苯三羧酸、1,2,5-苯三羧酸、2,5,7-萘三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、1,2,4-丁烷三羧酸、1,2,5-己烷三羧酸、1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、四(亚甲基羧基)甲烷、1,2,7,8-辛烷四羧酸和Empol三聚体酸,及其酐或低级烷基酯;下式表示的四羧酸和其酐或低级烷基酯:
[化学式4]
Figure BDA00002897514200161
(在式中,X表示具有一个或多个碳原子数为1以上的侧链且具有1-30个碳原子的亚烷基或亚烯基)。基于总组分的总摩尔数,醇组分的量可为40-60摩尔%,如45-55摩尔%,和酸组分的量可为40-60摩尔%,如45-55摩尔%。三元以上的组分可为1-60摩尔%。聚酯树脂可利用上述醇组分和酸组分通过通常已知的缩聚而获得。
本发明调色剂中含有的粘结剂树脂的玻璃化转变点(Tg)可为45-65℃,如50-55℃。
本发明调色剂包含用于显示其着色能力的着色剂。本发明中可使用的着色剂的实例包括下列有机颜料、有机染料和无机颜料。
作为当作青色着色剂的有机颜料或有机染料,可使用铜酞菁化合物、其衍生物、蒽醌化合物或碱性染料螯合化合物。其具体实例包括C.I.颜料蓝1、C.I.颜料蓝7、C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:1、C.I.颜料蓝15:2、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝62和C.I.颜料蓝66。
作为品红色着色剂的有机颜料或有机染料的实例包括缩合的偶氮化合物、二酮吡咯并吡咯化合物、蒽醌、喹吖啶酮化合物、碱性染料螯合化合物、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛蓝化合物和苝化合物。其具体实例包括C.I.颜料红2、C.I.颜料红3、C.I.颜料红5、C.I.颜料红6、C.I.颜料红7、C.I.颜料紫19、C.I.颜料红23、C.I.颜料红48:2、C.I.颜料红48:3、C.I.颜料红48:4、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红81:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红144、C.I.颜料红146、C.I.颜料红150、C.I.颜料红166、C.I.颜料红169、C.I.颜料红177、C.I.颜料红184、C.I.颜料红185、C.I.颜料红202、C.I.颜料红206、C.I.颜料红220、C.I.颜料红221和C.I.颜料红254。
作为当作黄色着色剂的有机颜料或有机染料,可使用由缩合的偶氮化合物、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(methine compound)或烯丙基酰胺化合物所表示的化合物。其具体实例包括C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄15、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄62、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄94、C.I.颜料黄95、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄111、C.I.颜料黄120、C.I.颜料黄127、C.I.颜料黄128、C.I.颜料黄129、C.I.颜料黄147、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄168、C.I.颜料黄174、C.I.颜料黄175、C.I.颜料黄176、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄181、C.I.颜料黄191和C.I.颜料黄194。
作为黑色着色剂,使用炭黑、磁性物质或上述黄色、品红色和青色着色剂的黑色混合物。
这些着色剂可单独使用、以混合物使用或以固溶体的状态使用。从色相角、饱和度、亮度、耐光性、OHP透明性和调色剂中的分散性的观点选择着色剂。基于100质量份的粘结剂树脂,可以以1质量份以上且20质量份以下的量添加不包括磁性物质的着色剂。
本发明的调色剂可用作含有磁性物质作为黑色着色剂的磁性调色剂。在这种情形下,磁性物质还可起到着色剂的功能。磁性物质的实例包括铁氧化物如磁铁矿、赤铁矿和铁氧体;和金属如铁、钴和镍和它们与金属如铝、钴、铜、铅、镁、锡、锌、锑、铍、铋、镉、钙、锰、硒、钛、钨和钒的合金以及混合物。磁性物质可为表面改性的磁性物质。当通过聚合制备磁性调色剂时,磁性物质可为通过不阻止聚合的表面改性剂进行疏水化处理的磁性物质。表面改性剂的实例包括硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。这些磁性物质可具有数均粒径2μm以下,如0.1μm以上且0.5μm以下。基于100质量份的可聚合单体或粘结剂树脂,调色剂颗粒中含有的磁性物质的量可为20质量份以上且200质量份以下,例如基于100质量份的粘结剂树脂为40质量份以上且150质量份以下。
本发明调色剂中,可将电荷控制剂任选地与调色剂颗粒混合。通过共混电荷控制剂,稳定了电荷特性,并可根据显影系统使摩擦带电量最优化。可使用任何已知的电荷控制剂,特别是显示高摩擦带电速率且稳定维持恒定摩擦带电量的电荷控制剂。控制调色剂为负电荷的电荷控制剂的实例包括有机金属化合物、螯合化合物、单偶氮金属化合物、乙酰丙酮金属化合物、芳香族羟基羧酸(oxycarboxylic acid)、芳香族二羧酸、羟基羧酸和二羧酸的金属化合物;芳香族羟基羧酸、芳香族一元和多元羧酸及它们的金属盐、酐、酯类、和酚衍生物类如双酚;尿素衍生物;含金属的水杨酸系化合物;含金属的萘甲酸系化合物;硼化合物;季铵盐;杯芳烃(calixarene);和树脂电荷控制剂。控制调色剂为正电荷的电荷控制剂的实例包括苯胺黑和用脂肪酸金属盐改性的苯胺黑的产物;胍化合物;咪唑化合物;季铵盐如三丁基苯甲铵-1-羟基-4-萘基磺酸盐和四丁基四氟硼酸铵、它们的类似物,即,鎓盐如鏻盐及其色淀颜料;三苯甲烷染料及其色淀颜料(固色剂包括磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、丹宁酸、月桂酸、没食子酸、铁氰酸盐和亚铁氰酸盐);高级脂族酸金属盐;和树脂电荷控制剂。这些电荷控制剂可单独或以其两种以上的组合包含于本发明的调色剂中。在这些电荷控制剂中,从带电上升性和带电稳定性的观点,可使用含金属的水杨酸系化合物,特别是含铝或锆的水杨酸。特别地,3,5-二叔丁基水杨酸铝化合物可用作电荷控制剂。电荷控制剂可以以基于100质量份的粘结剂树脂为0.01质量份以上且5质量份以下,如0.05质量份以上且4.5质量份以下的量共混。
此外,可任选地含有用于补充带电保持能力的电荷控制树脂。作为电荷控制树脂,可使用具有侧链为磺酸基、磺酸盐基或磺酸酯基的聚合物。特别地,可使用磺酸基、磺酸盐基或磺酸酯基的聚合物或共聚物。用于生产电荷控制树脂的具有磺酸基、磺酸盐基或磺酸酯基的单体的实例包括苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基磺酸、甲基丙烯酰基磺酸(methacrylsulfonic acid)及它们的烷基酯。
含磺酸基、磺酸盐基或磺酸酯基的聚合物可为上述单体的均聚物或上述单体和另一单体的共聚物。与上述任一单体一起形成共聚物的单体可为乙烯基可聚合单体,也可使用粘结剂树脂组分的说明中例示的单官能可聚合单体或多官能可聚合单体。具有例如磺酸基的聚合物含量基于100质量份的可聚合单体或粘结剂树脂可为0.01质量份以上且5.00质量份以下,如0.10质量份以上且3.00质量份以下。当以上述范围内的量含有具有例如磺酸基的聚合物时,可充分显示带电稳定效果从而得到优良的环境特性和耐久性特性。
当通过悬浮聚合法生产调色剂颗粒时,从分散至聚合的过程中可在聚合反应中添加极性树脂。在这种情形下,可根据形成调色剂颗粒的可聚合单体组合物与水性分散介质之间存在的极性平衡来控制极性树脂的状态。即,可以在调色剂颗粒表面上形成极性树脂的薄层壳或使极性树脂向中心倾斜地存在于调色剂颗粒表面上。此外,通过添加极性树脂,可自由控制核壳结构的壳部分的强度。因此,可优化调色剂的显影耐久性和定影性。
极性树脂的实例包括含氮单体如甲基丙烯酸二甲基氨乙酯和甲基丙烯酸二乙基氨乙酯的聚合物或含氮单体与苯乙烯-不饱和羧酸酯的共聚物;腈单体如丙烯腈、卤素单体如氯乙烯、不饱和羧酸如丙烯酸和甲基丙烯酸、不饱和二元酸、不饱和二元酸酐或硝基系单体的聚合物,或它们与苯乙烯单体或苯乙烯类共聚物如苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物和苯乙烯-马来酸共聚物的共聚物;聚酯树脂;和环氧树脂。这些极性树脂可单独或组合使用。
极性树脂可具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的5000-30000的重均分子量(Mw)和1.05-5.00的重均分子量与数均分子量的比(Mw/Mn),如8000-20000的重均分子量(Mw)。此外,极性树脂可具有60-100℃的玻璃化转变温度(Tg)和5-30mgKOH/g的酸值(Av)。极性树脂含量基于100质量份的可聚合单体或粘结剂树脂可为5-40质量份,如5-30质量份。
当通过聚合生产调色剂颗粒时,可以在调色剂颗粒生产中以基于100质量份可聚合单体为0.5-20质量份的量使用显示半衰期为0.5-30小时的聚合引发剂并且可为调色剂提供所需的强度和适当的熔融特性。聚合引发剂的实例包括偶氮或重氮聚合引发剂如2,2'-偶氮双-(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮二异丁腈、1,1'-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2,2'-偶氮双-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈和偶氮二异丁腈;和过氧化物聚合引发剂如过氧化苯甲酰、甲基乙基酮过氧化物、二异丙基过氧化碳酸酯、氢过氧化枯烯、2,4-过氧化二氯苯甲酰、过氧化月桂酰和叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯。
当通过聚合生产调色剂颗粒时,可添加交联剂,和其含量可为可聚合单体组合物的0.001-15质量%。作为交联剂,可主要使用具有两个以上可聚合双键的化合物,其实例包括芳香族二乙烯基化合物如二乙烯基苯和二乙烯基萘;具有两个双键的羧酸酯如乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯和1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯;二乙烯基化合物如二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、乙烯硫醚和二乙烯基砜;和具有三个以上乙烯基的化合物。这些交联剂可单独或作为混合物使用。
本发明的调色剂可含有无机细粉如二氧化硅、氧化铝或氧化钛用于改进摩擦带电稳定性、显影性、流动性和耐久性。待添加的无机细粉的主要组分可为二氧化硅,特别是数均一次粒径为4nm以上且80nm以下的二氧化硅细粉。当数均一次粒径在上述范围内时,改进了调色剂流动性还有调色剂的贮存稳定性。无机细粉的数均一次粒径测量如下。用扫描电子显微镜观察无机细粉,测量视野中100个颗粒的粒径,计算其平均粒径。此外,无机细粉可为二氧化硅与例如氧化钛、氧化铝或其复合氧化物的组合,特别地,二氧化硅和氧化钛的组合。作为无机细粉的二氧化硅的实例包括干法二氧化硅或通过卤化硅气相氧化产生的称作气相法二氧化硅的干法二氧化硅和由水玻璃生产的湿二氧化硅。可使用其中其表面和内部的硅烷醇基团的量小且Na2O和SO3 2-生产残余物的量也小的干法二氧化硅作为无机细粉。此外,在生产过程中通过与卤化硅一起使用另一金属卤化物如氯化铝或氯化钛可获得作为二氧化硅和另一金属氧化物的细粉复合物的干法二氧化硅。
添加无机细粉用于改进调色剂流动性和使摩擦带电均一化。由于无机细粉的疏水化处理可获取如调整调色剂的摩擦带电量、改进环境稳定性和改进高湿环境下的特性等功能,因此可使用疏水化的无机细粉。当调色剂中含有的无机细粉吸湿时,作为调色剂的摩擦带电量减少,且显影性和转印能力趋于降低。
无机细粉疏水化处理的处理剂的实例包括未改性的硅酮清漆、各种类型的改性的硅酮清漆、未改性的硅油、各种类型的改性的硅油、硅烷化合物、硅烷偶联剂、其他有机硅化合物和有机钛化合物。这些处理剂可单独或组合使用。其中,特别地可使用用硅油处理的无机细粉。此外,在用偶联剂疏水化处理的同时或之后用硅油处理的疏水的无机细粉甚至在高湿环境仍可维持调色剂颗粒的高摩擦带电量并且可减少选择性显影。
接下来,将描述生产调色剂颗粒的方法。本发明中使用的调色剂颗粒可通过粉碎法、悬浮聚合法和乳液聚集法的任一种生产。特别地,即使添加大量的蜡组分,在水性分散介质中生产调色剂颗粒的方法仍可给予调色剂颗粒优良的显影稳定性。在水性分散介质中生产调色剂颗粒的方法的实例包括其中使由调色剂基本组分构成的乳液在水性分散介质中聚集的乳液聚集法;其中调色剂基本组分在有机溶剂中溶解,其后在水性分散介质中造粒,然后使有机溶剂挥发的悬浮造粒法;其中使溶解调色剂基本组分的可聚合单体直接在水性分散介质中造粒,然后聚合的悬浮或乳液聚合法;包括通过种子聚合为调色剂颗粒提供外层的步骤的方法;以及通过界面缩聚和在液体中干燥所代表的微胶囊法。
本发明的调色剂颗粒可特别通过悬浮聚合法生产。在悬浮聚合法中,可聚合单体组合物通过在可聚合单体中均一地溶解或分散蜡和着色剂(和任选地聚合引发剂、交联剂、电荷控制剂以及其他添加剂(excipient))制备。将该可聚合单体组合物添加至含分散稳定剂的水性分散介质并利用适当的聚合反应用搅拌器使其分散于其中以获得具有所需粒径的调色剂颗粒。完成聚合后,对调色剂颗粒通过已知方法进行过滤、洗涤和干燥并任选地与流动性改进剂混合以使流动性改进剂粘附至颗粒表面从而获得调色剂。
用于制备水性分散介质的分散剂可为已知的无机或有机分散剂。无机分散剂的具体实例包括磷酸三钙、磷酸镁、磷酸铝、磷酸锌、碳酸镁、碳酸钙、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、偏硅酸钙、硫酸钙、硫酸钡、膨润土、二氧化硅和氧化铝。有机分散剂的实例包括聚乙烯醇、明胶、甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素的钠盐和淀粉。
此外,可使用商购可得的非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂,其实例包括十二烷基苯磺酸钠、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、硬脂酸钾和油酸钙。
在制备用于本发明调色剂的水性分散介质中使用的分散剂可为水难溶性无机分散剂,特别地为,酸溶性的、水难溶性无机分散剂。此外,在本发明中,当利用水难溶性无机分散剂制备水性分散介质时,分散剂使用量基于100质量份的可聚合单体可为0.2质量份以上且2.0质量份以下。
此外,在本发明中,可利用基于100质量份的可聚合单体组合物为300质量份以上且3000质量份以下的量的水来制备水性分散介质。
在本发明中,当制备上述水难溶性无机分散剂分散于其中的水性分散介质时,可直接使用商购可得的分散剂。此外,为了获得具有细而均一的粒度的分散剂颗粒,可通过高速搅拌下在液体介质如水中生成上述水难溶性无机分散剂来制备水性分散介质。例如,在利用磷酸三钙作为分散剂的情况下,可通过借助于在高速搅拌下混合磷酸钠水溶液与氯化钙水溶液形成磷酸三钙细颗粒来获得所需分散剂。
本发明调色剂可通过与载体一起使用来用作双组分显影剂。在双组分显影法中使用的载体可为已知的载体,具体而言,使用由金属如铁、镍、钴、锰、铬、稀土元素、或其合金或氧化物制成的平均粒径为20-300μm的颗粒。此外,还可使用其中磁性物质分散于树脂中的磁性物质分散型载体或其中用树脂填充多孔铁氧化物的低比重载体。此外,这些载体颗粒可在其表面上粘附有或覆盖有如苯乙烯树脂、丙烯酸类树脂、硅酮树脂、氟树脂或聚酯树脂等树脂。
根据本发明测量物理性质的方法将描述如下。
 的最大吸热峰的峰值温度和半高宽的测量
利用差示扫描量热仪"Q1000"(TA Instruments Japan Inc.制造)依据ASTM D3418-82测量蜡的最大吸热峰的峰值温度和半高宽。利用铟和锌的熔点校正设备的检测器温度,利用铟的熔解热校正热量。具体而言,精确称量约5mg蜡并放入铝盘。作为参比,使用空铝盘。通过以10℃/min的加热速率在30-200℃的测量温度范围内升高各盘的温度来进行测量。
在测量中,温度一次升至200℃然后降至30℃。随后再次升温。将该二次升温过程的30-200℃温度范围内的吸热曲线的最大吸热峰中的峰值温度定义为本发明蜡的最大吸热峰的峰值温度。
此外,将通过从最大吸热峰的峰顶至吸热曲线的基线划垂直线确定的半高处的最大吸热峰的温度宽度定义为本发明蜡的半高宽。
蜡的凝胶渗透色谱法(GPC)
通过凝胶渗透色谱法(GPC)如下测量蜡的分子量分布。
将特级2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)以浓度为0.10%(质量/体积)添加至邻二氯苯用于凝胶色谱,其后在室温下溶解。将蜡和该含有BHT的邻二氯苯放入样品瓶并在温度设定为150℃的热板上加热以溶解蜡。溶解蜡后,将溶液放入预先加热的过滤器单元,将过滤器单元安装至主体。将通过过滤器单元的溶液用作GPC样品。调整样品溶液的浓度至约0.15质量%。在下列条件下测量此样品溶液:
设备:HLC-8121GPC/HT(Tosoh Corporation制造)
检测器:高温用RI
柱:TSK凝胶GMHHR-H HT×2(Tosoh Corporation制造)
温度:135.0℃
溶剂:凝胶色谱用邻二氯苯(含有0.10%(质量/体积)BHT)
流量:1.0mL/min
注入体积:0.4mL
在蜡分子量的计算中,使用利用标准聚苯乙烯树脂(例如,Tosoh Corporation制造的商品名为"TSK标准聚苯乙烯F-850、F-450、F-288、F-128、F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000、A-500")制备的分子量校准曲线。然后,通过使用由Mark-Houwink粘度方程导出的换算式对获得的测量结果进行聚苯乙烯换算来计算分子量。
调色剂的重均粒径(D4)的测量
调色剂的重均粒径(D4)计算如下。作为测量设备,使用基于孔电阻法的精密粒度分布测量设备"Coulter CounterMultisizer3"(注册商标,Beckman Coulter,Inc.制造)。用设备内包含的专用软件"Beckman Coulter Multisizer3Version3.51"(Beckman Coulter,Inc.制造)进行测量条件的设定和测量数据分析。在有效测量通道数设为25000下进行测量。
作为测量中使用的电解水溶液,可使用通过以约1质量%的浓度使特级氯化钠溶解在离子交换水中制备的电解水溶液例如,"ISOTON II"(Beckman Coulter,Inc.制造)。
在测量和分析前如下设定专用软件。
在专用软件的标准测量法(SOM)的变换界面中,控制模式的总计数设为50000个颗粒,测量数设为一次,利用"标准颗粒:10.0μm"(Beckman Coulter,Inc.制造)获得的值设作Kd值。通过按压阈值/噪音水平测量按钮自动设定阈值和噪音水平。此外,电流设为1600μA,增益设为2,电解液设为ISOTON II,并且将复选标记(check mark)放置在测量后冲洗口管。
在专用软件的由脉冲转换为粒径的设置界面中,元件间隔设为对数粒径,粒径元件数设为256,粒径范围设为2-60μm的范围。
具体测量方法如下。
(1)将约200mL的电解水溶液放入Multisizer3专用的250mL圆底玻璃烧杯中。将烧杯放置在样品架上,用搅拌棒以24转/秒沿逆时针方向搅拌电解水溶液。然后,通过专用软件的"口冲洗"功能除去口管中的污物和气泡。
(2)将约30mL的电解水溶液放入100mL平底玻璃烧杯中。将通过用离子交换水稀释约3质量倍"Contaminon N"(由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和有机助洗剂组成且pH为7的10质量%的清洗精密测量装置的中性洗涤剂水溶液,Wako PureChemical Industries,Ltd.制造)制备的约0.3mL稀释溶液作为分散剂添加至烧杯。
(3)准备电输出为120W的超声分散装置"UltrasonicDispersion System Tetora150"(Nikkaki Bios Co.,Ltd.制造),其中内置各具有50kHz振荡频率且彼此相位移为180°的两个振荡器。将预定量的离子交换水放入超声分散装置的水槽中,然后将约2mL的Contaminon N添加至水槽中。
(4)将上述(2)中的烧杯装入超声分散装置的烧杯固定孔中,操作超声分散装置。然后,调整烧杯的高度位置以使烧杯中电解水溶液的液面共振状态变得最大。
(5)将约10mg的调色剂逐渐添加至上述(4)的烧杯中的电解水溶液,同时用超声波照射电解水溶液以分散调色剂。进一步继续超声分散处理60秒钟。在超声分散中,适当调整槽中的水温至10℃以上且40℃以下。
(6)用移液管将已分散调色剂的上述(5)的电解水溶液滴入安装在样品架上的上述(1)的圆底烧杯中直至调色剂浓度变为约5%。然后,进行测量直至计数至50000个颗粒。
(7)用设备包含的专用软件分析测量数据,计算重均粒径(D4)。需要指出的是,当专用软件设为显示图/体积%时,分析/体积统计(算术平均)界面上的"平均直径"是重均粒径(D4)。
本发明的调色剂可在图1所示的图像形成设备中使用。图1显示了其中4个图像形成部Pa、Pb、Pc和Pd配置于中间转印带7的直线区域内的串联式全色打印机。在图像形成部Pa内,黄色调色剂图像形成于感光鼓1a上,然后一次转印至旋转的环形中间转印带7上。在图像形成部Pb内,品红色调色剂图像形成于感光鼓1b上,然后一次转印至中间转印带7上的黄色调色剂图像上。在图像形成部Pc和Pd内,青色调色剂图像和黑色调色剂图像分别形成于感光鼓1c和1d上,类似地,顺序一次转印至中间转印带7上的图像上。一次转印至中间转印带7上的4色调色剂图像传送至第二转印部T2并且共同转印至记录材料P上。对4色调色剂图像在第二转印部T2处二次转印至其上的记录材料P通过定影装置25加热加压以使调色剂图像定影于其上并排出至外部。在定影装置25中,加压辊25b抵接至设置有灯加热器25c的加热辊25a上,记录介质P上承载的调色剂图像通过热和压力定影至记录介质的表面。图像形成部Pa、Pb、Pc和Pd几乎相同,除了连接的显影装置4a、4b、4c和4d中使用的调色剂颜色分别是黄色、品红色、青色和黑色外。中间转印带7悬挂于转动体如驱动辊13、支承辊10和张力辊12上并通过它们得到支承。中间转印带7通过驱动电动机M3驱动从而沿箭头R2所示的方向转动。需要指出的是,在图1中,附图标记2a-2d表示充电辊,附图标记3a-3d表示激光光源,附图标记5a-5d表示第一转印辊,附图标记6a-6d表示清洁单元,附图标记11表示第二转印辊,附图标记19表示清洁设备,附图标记19b表示清洁刮板。
图2显示了处理盒的实例,在所述处理盒中从图1所示的图像形成部Pa中除去激光源3a后的机构是一体的。处理盒107由包含感光鼓101、充电辊102和清洁构件106的鼓单元126和包含显影构件的显影单元104构成。感光鼓101经由轴承(未显示)转动连接至鼓单元126的清洁框127。充电辊102和清洁构件106布置在感光鼓101的圆周上。已用清洁构件106从感光鼓101表面除去的残留调色剂落入除去调色剂的室127a中。感光鼓101按照图像形成操作通过将作为驱动源的驱动电机(未显示)的驱动力输送至鼓单元126而转动。充电辊轴承128连接至清洁框127以致于其沿箭头D所示方向是可移动的。充电辊102固定至充电辊轴承128以使轴102j是可转动的。充电辊轴承128通过充电辊加压构件146压向感光鼓101。
作为显影装置的显影单元104由通过与感光鼓101接触沿箭头B所示方向转动的显影辊125和显影框131构成。通过显影框131经由连接至显影框131两侧的支承构件132而转动支承显影辊125。在显影辊125附近,配置通过与显影辊125接触沿箭头C所示方向转动的调色剂供应辊134和调整显影辊125上调色剂层的显影刮板135。此外,在显影框131的调色剂接收部131a内,布置用于搅拌已接收的调色剂并将调色剂传送至调色剂供应辊134的调色剂传送构件136。显影单元104转动连接至具有装配至支承构件132R和132L中布置的孔132Rb和132Lb作为转动中心的轴137R和137L的鼓单元126。在通过处理盒107进行的图像形成过程中,显影单元104用压力弹簧138偏置(biased)并由此围绕作为转动中心的轴137R和137L转动,显影辊125抵接至感光辊101。
实施例
通过以下实施例描述本发明,但不限于这些实施例。需要指出的是,实施例中的份数是指质量份。
蜡No.1和7的生产
对1,4-丁二醇和山萮酸进行脱水缩合反应以合成二山萮酸丁二醇酯。随后,利用刮板式薄膜蒸发器维持温度为180℃和压力为2Pa的条件60分钟,然后逐步升温至185℃、190℃和195℃,并在各温度下蒸馏60分钟以除去15质量%的轻馏出物。然后,通过减压至1Pa和升温至250℃来除去5质量%的蒸馏残渣以获得产率为80质量%的蒸馏的蜡馏分。利用分子蒸馏器在温度为195℃和压力为0.2Pa下从蒸馏的蜡馏分中除去5质量%的轻馏出物和5质量%的蒸馏残渣。
此外,冷却后,用水洗涤、脱水,然后干燥,获得蜡No.1(二山萮酸丁二醇酯)。类似地,除了分子蒸馏温度为180℃外,如上所述获得蜡No.7(二山萮酸丁二醇酯)。
蜡No.2的生产
将作为原料的巴西棕榈蜡在温度为180℃和压力为2Pa下维持60分钟,然后逐步升温至185℃、190℃和195℃,并在各温度下蒸馏60分钟以除去15质量%的轻馏出物。然后,通过减压至1Pa和升温至250℃来除去5质量%的蒸馏残渣以获得产率为80质量%的蒸馏的蜡馏分。利用分子蒸馏器在温度为195℃和压力为0.2Pa下从蒸馏的蜡馏分中除去5质量%的轻馏出物和5质量%的蒸馏残渣。
此外,冷却后,用水洗涤、脱水,然后干燥,获得蜡No.2(巴西棕榈蜡)。
蜡No.3和4的生产
对聚甘油和山萮酸进行脱水缩合反应以合成聚甘油山萮酸酯。随后,维持温度为180℃和压力为2Pa的条件60分钟,然后逐步升温至185℃、190℃和195℃,并在各温度下蒸馏60分钟以除去15质量%的轻馏出物。然后,通过减压至1Pa和升温至250℃来除去5质量%的蒸馏残渣以获得产率为80质量%的蒸馏的蜡馏分。利用分子蒸馏器在温度为195℃和压力为0.2Pa下从蒸馏的蜡馏分中除去5质量%的轻馏出物和5质量%的蒸馏残渣。
此外,冷却后,用水洗涤、脱水,然后干燥,获得蜡No.3(聚甘油山萮酸酯)。类似地,除了分子蒸馏温度为180℃外,如上所述获得蜡No.4(聚甘油山萮酸酯)。
蜡No.5和6的生产
对山萮醇和癸二酸进行脱水缩合反应以合成癸二酸二山萮醇酯。随后,维持温度为180℃和压力为2Pa的条件60分钟,然后逐步升温至185℃、190℃和195℃,并在各温度下蒸馏60分钟以除去15质量%的轻馏出物。然后,通过减压至1Pa和升温至250℃来除去5质量%的蒸馏残渣以获得产率为80质量%的蒸馏的蜡馏分。利用分子蒸馏器在温度为195℃和压力为0.2Pa下从蒸馏的蜡馏分中除去5质量%的轻馏出物和5质量%的蒸馏残渣。
此外,冷却后,用水洗涤、脱水,然后干燥,获得蜡No.5(癸二酸二山萮醇酯)。类似地,除了分子蒸馏温度为180℃外,如上所述获得蜡No.6(癸二酸二山萮醇酯)。
蜡No.8-13的生产
对山萮醇和硬脂酸进行脱水缩合反应以合成硬脂酸二山萮醇酯。随后,维持温度为180℃和压力为2Pa的条件60分钟,然后逐步升温至185℃、190℃和195℃,并在各温度下蒸馏60分钟以除去15质量%的轻馏出物。然后,通过减压至1Pa和升温至250℃除去5质量%的蒸馏残渣以获得产率为80质量%的蒸馏的蜡馏分。利用分子蒸馏器在温度为195℃和压力为0.2Pa下从蒸馏的蜡馏分中除去5质量%的轻馏出物和5质量%的蒸馏残渣。
此外,冷却后,用水洗涤、脱水,然后干燥,获得蜡No.8(硬脂酸山萮醇酯)。类似地,除了分子蒸馏温度为180℃外,如上所述获得蜡No.9(硬脂酸山萮醇酯)。此外,类似地,通过以10℃的梯度降低分子蒸馏温度至150℃来获得蜡No.10-12(所有均为硬脂酸山萮醇酯)。
除了以原料的10质量%的量除去刮板式薄膜蒸馏中的初馏分组分外,如同蜡No.12的生产获得蜡No.13(硬脂酸山萮醇酯)。
蜡No.14和18的生产
对硬脂醇和山萮酸进行脱水缩合反应以合成山萮酸十八烷醇酯。随后,维持温度为180℃和压力为2Pa的条件60分钟,然后逐步升温至185℃、190℃和195℃,并在各温度下蒸馏60分钟以除去15质量%的轻馏出物。然后,通过减压至1Pa和升温至250℃来除去5质量%的蒸馏残渣以获得产率为80质量%的蒸馏的蜡馏分。利用分子蒸馏器在温度为195℃和压力为0.2Pa下从蒸馏的蜡馏分中除去5质量%的轻馏出物和5质量%的蒸馏残渣。
此外,冷却后,用水洗涤、脱水,然后干燥,获得蜡No.14(山萮酸十八烷醇酯)。类似地,除了以原料的10质量%的量除去刮板式薄膜蒸馏中的初馏分组分外,如同蜡No.14的生产获得蜡No.18(山萮酸十八烷醇酯)。
蜡No.15-17和19的生产
对硬脂醇和硬脂酸进行脱水缩合反应以合成硬脂酸十八烷醇酯。随后,维持温度为180℃和压力为2Pa的条件60分钟,然后逐步升温至185℃、190℃和195℃,并在各温度下蒸馏60分钟以除去15质量%的轻馏出物。然后,通过减压至1Pa和升温至250℃来除去5质量%的蒸馏残渣以获得产率为80质量%的蒸馏的蜡馏分。利用分子蒸馏器在温度为195℃和压力为0.2Pa下从蒸馏的蜡馏分中除去5质量%的轻馏出物和5质量%的蒸馏残渣。
此外,冷却后,用水洗涤、脱水,然后干燥,获得蜡No.15(硬脂酸十八烷醇酯)。类似地,除了分子蒸馏温度为180℃外,如上所述获得蜡No.16(硬脂酸十八烷醇酯)。此外,类似地,通过降低分子蒸馏温度至160℃获得蜡No.17(硬脂酸十八烷醇酯)。
此外,除了以原料的10质量%的量除去刮板式薄膜蒸馏中的初馏分组分外,如同蜡No.17的生产获得蜡No.19(硬脂酸十八烷醇酯)。
蜡No.1-19的物理性质如表1所示。
实施例1
水性分散介质的制备
在60℃下在利用高速搅拌装置TK型均质混合器以12000r/min搅拌下维持下列混合物:
水:350.0份,和
磷酸三钠:15.0份。
然后,向其添加9质量份的氯化钙以制备含有微细的水难溶性稳定剂Ca3(PO4)2的水性分散介质。
分散工序
用超微磨碎机在常温下分散下列混合物5小时以获得可聚合单体组合物1:
苯乙烯:30.0份,
C.I.颜料蓝15:3:5.0份,和
负电荷控制剂(3,5-二叔丁基水杨酸的铝化合物):1.0份。
溶解工序
将下列混合物放入温度可控的混合容器中并加热至60℃和搅拌5小时以获得可聚合单体组合物2:
苯乙烯:35.0份,
丙烯酸正丁酯:35.0份,
极性树脂A(为环氧丙烷改性的双酚A与对苯二甲酸的缩聚物的聚酯树脂,Mw:9500,Tg:74℃,酸值Av:9mgKOH/g,羟值OHv:25mgKOH/g):5.0份,和
极性树脂B(含有5%2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的苯乙烯-丙烯酸2-乙基己酯共聚物,Tg:81℃):1.0份。
当将可聚合单体组合物2维持在60℃下时,向其添加可聚合单体组合物1。然后,向所得混合物添加蜡No.1(二山萮酸丁二醇酯,其物理性质如表1所示):15.0份,和
二乙烯基苯:0.3份,
其后进一步搅拌1小时以制备可聚合单体组合物3。
造粒/聚合工序
将获得的可聚合单体组合物3添加至上述水性分散介质中。向所得水性分散介质添加作为聚合引发剂的8.0质量份的Perbutyl PV(10小时半衰期温度:54.6℃(NOF Corp.制造)),通过将搅拌设备的转动速度维持在12000rpm下30分钟来进行造粒。然后,将高速搅拌设备变为螺旋桨式搅拌设备,通过在内温为70℃下温和搅拌5小时来进行反应。随后,容器内温度升至80℃并在此温度下维持5小时,其后冷却以获得聚合物细颗粒分散液。
洗涤/固液分离/干燥工序/外部添加工序
用稀盐酸将获得的聚合物细颗粒分散液调整至pH为1.4,并将稳定剂Ca3(PO4)2溶解在其中。过滤和洗涤然后在40℃下真空脱水后,利用孔径为150μm的筛除去粗颗粒以调整粒度分布从而获得青色调色剂颗粒。在亨舍尔混合机中搅拌10分钟的情况下,向100份获得的青色调色剂颗粒外部添加2.0份通过BET法测量的比表面积为200m2/g的疏水性二氧化硅(用10份硅油处理100份二氧化硅,平均一次粒径:13nm),以获得青色调色剂No.1(重均粒径(D4):6.5μm)。对获得的青色调色剂No.1进行下列(1)-(5)的评价。评价结果如表2所示。
在图像评价中,使用提供有下列改造(remodeling)的例如图1所示的商购可得的激光打印机LBP-9500C(CANONKABUSHIKI KAISHA制造)。此评价设备的改造如下。
(1)通过改变评价设备主体的传动装置(gear)和软件将处理速度变为360mm/秒。
(2)从黄色、品红色、青色和黑色的所有盒中取出产物调色剂,用待评价的调色剂再填充该盒。即,从例如图2所示的商购可得的青色盒中取出产物调色剂,并通过空气吹扫来清洁盒内部。然后,用280g待评价的调色剂再填充该盒并用于评价。
(3)通过软件改变定影装置以使加热温度控制在200±20℃内。
将填充有青色调色剂No.1的处理盒放置于高温高湿(32.5℃,80%RH)环境下24小时。然后,将具有各色打印率为5%(全色打印率:20%)的图像输出至200000张A4Canon彩色激光复印机用纸(81.4g/m2)上,并评价图像。在试验过程中,通过将消耗完调色剂的盒变为填充有以相同方式制备的青色调色剂No.1的新盒来继续评价。输出至200000张后,评价实心浓度(solid concentration)均一性、光泽均一性、半色调浓度均一性、图像污染和进纸稳定性。主要在图像污染和进纸稳定性方面评价内部污染。
(1)实心浓度均一性的评价
打开封盖后即刻将实黑图像输出至一张Canon彩色激光复印机用纸(A3尺寸,81.4g/m2)上。当白色部图像浓度定义为0.00时,利用"Macbeth反射浓度计RD-918"(GretagMacbeth Corp.制造)依据设备内装的操作手册测量实黑图像部的相对图像浓度。测量实黑图像部任意十点的浓度,并且通过下列标准评价最大浓度与最小浓度的差:
A:小于0.05的图像浓度差,
B:0.05以上且小于0.10的图像浓度差,
C:0.10以上且小于0.15的图像浓度差,和
D:0.15以上的图像浓度差。
(2)光泽均一性的评价
打开封盖后即刻以厚纸模式(heavy paper mode)(处理速度:90mm/秒)将实黑图像输出至一张HP彩色激光照相纸Glossy(Letter尺寸,220g/m2)上。对实黑图像部任意十点进行75°光泽测量,并且通过下列标准由光泽度最大值与最小值的差来评价光泽均一性。用Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd制造的PG-3D(入射角θ:75°)、利用光泽度为96.9的黑色玻璃作为参比表面来测量光泽。标准如下:
A:小于5.0的光泽差,
B:5.0以上且小于10.0的光泽差,
C:10.0以上且小于15.0的光泽差,和
D:15.0以上的光泽差。
(3)半色调浓度均一性的评价
打开封盖后即刻将半色调图像输出至一张Canon彩色激光复印机用纸(A3尺寸,81.4g/m2)上。目视观察获得的半色调图像并通过下列标准评价:
A:半色调图像均一;
B:观察到能够通过图像处理可擦掉的模糊纵线,和
C:观察到不能通过图像处理擦掉的清晰纵线。
(4)图像污染的评价
打开封盖后即刻将实白图像输出至100张Canon彩色激光复印机用纸(A3尺寸,81.4g/m2)上。目视观察获得的实白图像并通过下列标准评价:
A:目视观察到没问题,
B:通过目视观察确认图像表面上无污染,但是当输出的100张纸堆叠时,在纸张未打印的周围表面(所谓的纸张边缘部分)上观察到由青色调色剂造成的轻微污染,和
C:通过目视评价确认在图像表面上有污染。
(5)进纸稳定性的评价
将实白图像输出至放置于高温高湿(32.5℃,80%RH)环境下48小时的100张Canon CS-680纸(A3尺寸,68.0g/m2)的两侧,目视观察进纸状态并通过下列标准评价:
A:进纸100张而没有任何问题,和
D:在图像输出至100张纸的过程中发生两次以上卡纸。
(6)内部污染的评价
利用提供有下列改造(remodeling)的商购可得的激光束打印机LBP9500C(CANON KABUSHIKI KAISHA制造)对获得的调色剂进行200000张纸的耐久性试验:普通纸模式的处理速度变为360mm/秒,厚纸模式的处理速度变为90mm/秒,定影温度设为200℃。将用各色打印率为5%(全色打印率:20%)形成的原始图表用作耐久性评价图表。将其中所有黄色、品红色、青色和黑色位置(stations)均再填充有获得的调色剂的青色盒安装在打印机上,通过将其中调色剂消耗完的盒变为新盒而继续打印。
在常温常湿(温度:23℃,湿度:50%RH)环境下通过重复以普通纸模式进给8000张基重为68g/m2的A4尺寸纸和以厚纸模式进给2000张基重为220g/m2的Letter尺寸纸的通过总数为200000张的打印试验来进行耐久性试验。
耐久性试验后,目视观察定影装置周围的污染状态并通过下列标准评价:
A:定影装置附近没有观察到明显的污染,
B:定影装置附近观察到轻微的污染,
C:清楚观察到扩展到定影导向构件的污染,和
D:定影装置附近明显观察到高度污染。
实施例2-10和比较例1-9
除了使用不同类型的蜡外,如同实施例1制备青色调色剂No.2-17、20和21。如同青色调色剂No.1评价获得的调色剂,评价结果如表2所示。
实施例11
树脂颗粒分散液1的制备
混合并溶解下列材料:
苯乙烯:90.0份,
丙烯酸正丁酯:20.0份,
丙烯酸:3.0份,
十二烷硫醇:6.0份,和
四溴化碳:1.0份。
在烧瓶中使所得混合物分散于通过将1.5份非离子表面活性剂(Nonipol400,Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造)和2.5份阴离子表面活性剂(Neogen SC,Daiich Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)溶解于140.0份离子交换水而制备的溶液中,其后乳化。在轻轻混合乳液10分钟的同时,将溶解1份过硫酸铵的10.0份离子交换水添加至此乳液,进行氮置换。然后,在搅拌下在油浴中加热烧瓶内容物至70℃,在此状态下继续乳液聚合5小时。因此制备其中分散有平均粒径为0.17μm、玻璃化转变点为57℃且重均分子量(Mw)为11000的树脂颗粒的树脂颗粒分散液1。
树脂颗粒分散液2的制备
混合并溶解下列材料:
苯乙烯:75.0份,
丙烯酸正丁酯:25.0份,和
丙烯酸:2.0份。
在烧瓶中使所得混合物分散于通过将1.5份非离子表面活性剂(Nonipol400,Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造)和3.0份阴离子表面活性剂(Neogen SC,Daiich Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)溶解于140.0份离子交换水而制备的溶液中,其后乳化。在轻轻混合乳液10分钟的同时,将溶解0.8份过硫酸铵的10.0份离子交换水添加至此乳液,进行氮置换。然后,在搅拌下在油浴中加热烧瓶内容物至70℃,在此状态下继续乳液聚合5小时。因此制备其中分散有平均粒径为0.1μm、玻璃化转变点为61℃且重均分子量(Mw)为550000的树脂颗粒的树脂颗粒分散液2。
脱模剂颗粒分散液的制备
将下列材料加热至95℃并且用均化器(Ultra Turrax T50,IKA Japan K.K.制造)然后用排压均化器(pressure dischargehomogenizer)进行分散处理以制备其中分散有平均粒径为0.5μm的脱模剂的脱模剂颗粒分散液:
蜡No.1:50.0份,
阴离子表面活性剂(Neogen SC,Daiich Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造):5.0份,和
离子交换水:200.0份。
着色剂颗粒分散液1的制备
利用砂磨机混合并分散下列材料:
C.I.颜料蓝15:3:20.0份,
阴离子表面活性剂(Neogen SC,Daiich Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造):2.0份,和
离子交换水:78.0份。
利用粒度测量设备(LA-700,Horiba,Ltd.制造)测量此着色剂颗粒分散液1的粒度分布以确认其中含有的着色剂颗粒平均粒径为0.2μm且没有观察到大于1μm的粗颗粒。
电荷控制剂颗粒分散液的制备
利用砂磨机混合并分散下列材料:
二烷基水杨酸的金属化合物(电荷控制剂:Bontron E-88,Orient Chemical Industries,Ltd.制造):20.0份,
阴离子表面活性剂(Neogen SC,Daiich Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造):2.0份,和
离子交换水:78.0份。
利用粒度测量设备(LA-700,Horiba,Ltd.制造)测量此电荷控制剂颗粒分散液的颗粒尺寸分布以确认其中含有的电荷控制剂颗粒的平均粒径为0.2μm且没有观察到大于1μm的粗颗粒。
混合物溶液的制备
将下列材料放入装备有搅拌器、冷却管和温度计的1L可分离式烧瓶中并搅拌:
树脂颗粒分散液1:250.0份,
树脂颗粒分散液2:110.0份,
着色剂颗粒分散液1:50.0份,和
脱模剂颗粒分散液:80.0份。
用1mol/L氢氧化钾将此混合物溶液调整至pH为5.2。
聚集颗粒的形成
向该混合液滴加150.0份10%氯化钠水溶液作为絮凝剂。在搅拌下在加热油浴中将所得混合物加热至57℃。在此温度下,将3.0份树脂颗粒分散液2和10.0份电荷控制剂颗粒分散液添加至混合物。在50℃下保持所得混合物1小时,然后在光学显微镜下观察以确认形成了重均粒径为约5.3μm的聚集颗粒。
熔合工序
随后,将3.0份阴离子表面活性剂(Neogen SC,Daiich KogyoSeiyaku Co.,Ltd.制造)进一步添加至上述混合物中。将所得混合物放入不锈钢烧瓶中,并密封烧瓶。将混合物加热至105℃同时利用磁密封(magnetic seal)继续搅拌并在该状态下维持1小时。然后,在冷却后通过过滤收集反应产物,用离子交换水充分洗涤,然后干燥以获得青色调色剂颗粒。在亨舍尔混合机中搅拌10分钟的情况下,向100份获得的青色调色剂颗粒外部添加2.0份通过BET法测量的比表面积为200m2/g的疏水性二氧化硅(用10份硅油处理100份二氧化硅,平均一次粒径:13nm)无机细粉,以获得青色调色剂No.18(重均粒径(D4):6.4μm)。评价结果如表2所示。
实施例12
粘结剂树脂1的生产
利用2,2-双(4,4-二叔丁基过氧化环己基)丙烷作为聚合引发剂通过悬浮聚合法生产苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物A(St/BA:80/20,Tg:67℃,Mw:820000)。利用过氧化二叔丁基作为聚合引发剂通过溶液聚合法生产苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物B(St/BA:85/15,Tg:61℃,Mw:15800)。通过在溶液中混合30.0质量份的共聚物A与70质量份的共聚物B来制备粘结剂树脂1。
用亨舍尔混合机预混合下列材料然后用温度设为110℃的双轴捏合挤出机捏合:
粘结剂树脂1:100.0份,
C.I.颜料蓝15:3:6.0份,
电荷控制剂Bontron E-88(Orient Chemical Industries,Ltd.制造):1.0份,和
蜡No.1:4.0份。
冷却所得的捏合产物,然后用切磨机(cutter mill)粗粉碎并用喷气流粉碎机(jet stream pulverizer)进一步细粉碎。用多级分级机利用Coanda效应对颗粒分级以获得青色调色剂颗粒。在亨舍尔混合机中搅拌10分钟的情况下,向100份获得的青色调色剂颗粒外部添加2.0份通过BET法测量的比表面积为200m2/g的疏水性二氧化硅(用10份硅油处理100份二氧化硅,平均一次粒径:13nm)无机细粉,以获得青色调色剂No.19(重均粒径(D4):6.6μm)。评价结果如表2所示。
[表1]
Figure BDA00002897514200421
[表2]
虽然参照示例性实施方案描述了本发明,但是可以理解的是,本发明不限于公开的示例性实施方案。其后的权利要求范围符合最宽泛的解释,以便包括所有的此类修改和等同的结构与功能。
本申请要求2010年9月8日提交的日本专利申请2010-201067的权益,在此将其整体引入本文作为参考。

Claims (4)

1.一种调色剂,其包含调色剂颗粒,各所述调色剂颗粒含有粘结剂树脂、酯蜡和着色剂,其中
在通过200℃下加热所述酯蜡10分钟而挥发的组分的GC/MS分析中,
(1)显示在碳原子数为16的烃的峰检出时间之时和之后检出的峰的组分的总量(A)为1000ppm以下;
(2)显示在碳原子数为30的烃的峰检出时间之时和之后检出的峰的组分的总量(B)为200ppm以下;
(3)显示在碳原子数为16的烃的峰检出时间之时和之后以及碳原子数为24的烃的峰检出时间之前检出的峰的组分的总量(C)为300ppm以下;
(4)所述总量(B)和所述总量(C)满足由(C)/(B)≥1.0表示的关系;和
(5)显示在碳原子数为16的烃的峰检出时间之前检出的峰的组分的总量(E)为500ppm以下。
2.根据权利要求1所述的调色剂,其中
在所述GC/MS分析中,当显示在碳原子数为24的烃的峰检出时间之时和之后以及碳原子数为30的烃的峰检出时间之前检出的峰的组分的总量表示为总量(D)时,所述总量(C)和所述总量(D)满足由(C)/(D)≥0.5表示的关系。
3.根据权利要求1或2所述的调色剂,其中
所述酯蜡显示在通过差示扫描热量法(DSC)测量获得的吸热曲线中最大吸热峰的半高宽为5℃以下。
4.根据权利要求1-3任一项所述的调色剂,其中
所述酯蜡的含量基于100.0质量份的所述粘结剂树脂为1.0质量份以上且25.0质量份以下。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109856932A (zh) * 2017-11-07 2019-06-07 佳能株式会社 调色剂和调色剂的生产方法
CN112147859A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 佳能株式会社 调色剂
CN112437902A (zh) * 2018-07-23 2021-03-02 房总油脂股份有限公司 蜡组成物及电子照像用调色剂
CN114488729A (zh) * 2020-11-12 2022-05-13 佳能株式会社 调色剂

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013210456A (ja) 2012-03-30 2013-10-10 Brother Ind Ltd トナーおよびトナーの製造方法
EP2833208A4 (en) * 2012-03-30 2015-04-08 Mitsubishi Chem Corp TONER FOR THE DEVELOPMENT OF ELECTROSTATIC IMAGES
US8785102B2 (en) * 2012-04-23 2014-07-22 Xerox Corporation Toner compositions
JP6123622B2 (ja) * 2012-10-29 2017-05-10 三菱化学株式会社 静電荷像現像用トナー
JP6250637B2 (ja) * 2013-03-27 2017-12-20 日本ゼオン株式会社 静電荷像現像用トナー
JP6379638B2 (ja) * 2013-05-22 2018-08-29 日油株式会社 トナー用ワックス組成物
US9176403B2 (en) * 2013-07-16 2015-11-03 Xerox Corporation Process for preparing latex comprising charge control agent
JP6173137B2 (ja) * 2013-09-05 2017-08-02 キヤノン株式会社 トナー
JP6459976B2 (ja) * 2013-11-28 2019-01-30 日本ゼオン株式会社 負帯電性トナー及びその製造方法
WO2016158288A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 日本ゼオン株式会社 負帯電性トナーの製造方法及び負帯電性トナー
JP6824513B2 (ja) * 2016-03-11 2021-02-03 株式会社リコー トナー用エステルワックス、並びにそれを用いたトナー、現像剤、トナー収容ユニット及び画像形成装置
CN109553721B (zh) * 2017-09-25 2021-01-12 宝武炭材料科技有限公司 液体古马隆树脂生产并联产高软化点古马隆树脂的方法
JP6953280B2 (ja) * 2017-11-07 2021-10-27 キヤノン株式会社 トナー
JP2020021002A (ja) * 2018-08-02 2020-02-06 キヤノン株式会社 トナー
JP7123686B2 (ja) * 2018-08-02 2022-08-23 キヤノン株式会社 トナー

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05313403A (ja) * 1992-05-06 1993-11-26 Mitsubishi Kasei Corp 静電荷像現像用トナー
CN1117600A (zh) * 1994-05-31 1996-02-28 佳能株式会社 用于静电图像显像的调色剂及成像方法
JP2003131418A (ja) * 2001-10-29 2003-05-09 Konica Corp 静電潜像現像用トナーとその製造方法、現像剤、画像形成方法及び画像形成装置
JP2006084661A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Fuji Xerox Co Ltd 静電潜像現像用トナー、静電潜像現像剤および静電潜像現像用トナーの製造方法。
WO2008126865A1 (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Canon Kabushiki Kaisha トナー
WO2009073512A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-11 Dow Global Technologies Inc. Compounds and methods of forming compounds useful as a toner

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3943791B2 (ja) 1999-03-09 2007-07-11 キヤノン株式会社 トナー
EP1035449B1 (en) 1999-03-09 2007-08-08 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP3598869B2 (ja) 1999-03-17 2004-12-08 三井化学株式会社 静電荷像現像用トナー用添加剤およびトナー
JP4200628B2 (ja) 2000-03-07 2008-12-24 コニカミノルタホールディングス株式会社 トナー、二成分現像剤及び画像形成方法
US7087353B2 (en) 2002-11-01 2006-08-08 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Non-contact heat fixing toner
JP3786107B2 (ja) * 2003-09-17 2006-06-14 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 トナー
JP4371015B2 (ja) 2004-09-08 2009-11-25 富士ゼロックス株式会社 画像形成方法
JP2010139574A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Nippon Seiro Co Ltd トナー用ワックスの製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05313403A (ja) * 1992-05-06 1993-11-26 Mitsubishi Kasei Corp 静電荷像現像用トナー
CN1117600A (zh) * 1994-05-31 1996-02-28 佳能株式会社 用于静电图像显像的调色剂及成像方法
JP2003131418A (ja) * 2001-10-29 2003-05-09 Konica Corp 静電潜像現像用トナーとその製造方法、現像剤、画像形成方法及び画像形成装置
JP2006084661A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Fuji Xerox Co Ltd 静電潜像現像用トナー、静電潜像現像剤および静電潜像現像用トナーの製造方法。
WO2008126865A1 (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Canon Kabushiki Kaisha トナー
WO2009073512A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-11 Dow Global Technologies Inc. Compounds and methods of forming compounds useful as a toner

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109856932A (zh) * 2017-11-07 2019-06-07 佳能株式会社 调色剂和调色剂的生产方法
CN109856932B (zh) * 2017-11-07 2023-03-28 佳能株式会社 调色剂和调色剂的生产方法
CN112437902A (zh) * 2018-07-23 2021-03-02 房总油脂股份有限公司 蜡组成物及电子照像用调色剂
CN112437902B (zh) * 2018-07-23 2023-12-12 房总油脂股份有限公司 蜡组成物及电子照像用调色剂
CN112147859A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 佳能株式会社 调色剂
CN112147859B (zh) * 2019-06-27 2024-07-26 佳能株式会社 调色剂
CN114488729A (zh) * 2020-11-12 2022-05-13 佳能株式会社 调色剂

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Publication number Publication date
WO2012033221A1 (en) 2012-03-15
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