CN103163751B - 调色剂和显影剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供调色剂和显影剂,该调色剂至少包括:非结晶聚酯树脂;和结晶聚酯树脂,其中所述调色剂具有在首次加热时的玻璃化转变温度Tg1st和在二次加热时的玻璃化转变温度Tg2nd,且Tg1st与Tg2nd之间的差(Tg1st-Tg2nd)为10℃或更大,和其中所述结晶聚酯树脂是具有氨基甲酸酯骨架或脲骨架或它们两者的改性结晶聚酯树脂。

Description

调色剂和显影剂
技术领域
本发明涉及调色剂和显影剂。
背景技术
近年来,需要调色剂具有小的粒径以获得高质量输出图像、耐高温反印性、用于节约能量的低温定影性和用于在制造后在存储或输送期间耐受高温和高湿度条件的耐热存储稳定性。特别地,由于定影期间的能耗消耗了成像工艺中的大量能量,改进低温定影性是非常重要的。
常规地,已使用通过捏合粉碎法制造的调色剂。由于难以降低其粒径,其形状不均匀,和其粒径分布是宽的,因此通过捏合粉碎法制造的调色剂具有例如输出图像质量不足和高定影能量的问题。此外,当添加蜡(脱模剂)改进定影性时,粉碎期间通过捏合粉碎法制造的调色剂在蜡的界面处开裂,蜡大量存在于调色剂的表面。从而,尽管其提供脱膜效果,但更容易发生调色剂附着于载体、感光体和刮刀上(成膜),且存在总体性能不令人满意的问题。
因此,为克服捏合粉碎法的上述问题,提出了通过聚合法制造调色剂的方法。对于通过聚合法制造的调色剂,降低粒径是容易的,和与通过粉碎法制造的调色剂粒度分布相比,所述调色剂具有尖锐的粒度分布。进一步地,包封脱模剂是可行的。作为通过聚合法制造调色剂的方法,为了改进低温定影性和改进耐高温反印性,提出了由作为调色剂粘合剂的氨基甲酸酯改性聚酯的扩链反应产物制造调色剂的方法(例如,参见日本专利申请特开(JP-A)No.11-133665)。
此外,提出了制造具有优异的粉末流动性和转印性,具有降低的粒径,以及优异的耐热存储稳定性、低温定影性和耐高温反印性的调色剂的方法(例如,参见JP-A2002-287400和2002-351143)。
此外,提出了包括用于制造具有稳定分子量分布的调色剂粘合剂和获得低温定影性和耐高温反印性两者的老化步骤的调色剂制造方法(例如,日本专利(JP-B)2579150和JP-A2001-158819)。
然而,这些提出的方法不满足近年来要求的高水平低温定影性。
从而,为了获得高水平的低温定影性,提出了一种调色剂,其包括:含有结晶聚酯树脂的树脂;和脱模剂,并由于树脂和蜡互不相容从而具有海-岛相分离结构(例如JP-A08-176310)。
此外,提出了一种调色剂,其包含结晶聚酯树脂、脱模剂和接枝聚合物(例如JP-A2005-15589)。
采用提出的这些技术,由于与非结晶聚酯树脂相比,结晶聚酯树脂迅速熔融,从而可实现低温定影。然而,即使当结晶聚酯树脂对应于海岛相分离结构中的岛时,对应于作为主要部分的海的非结晶聚酯树脂也仍不熔融。然后,直至结晶聚酯树脂和非结晶聚酯树脂熔融至一定程度时才发生定影,提出的这些技术不满足近年来进一步要求的高水平低温定影性。
因此,目前需要不引起成膜并具有优异低温定影性、耐高温反印性和耐热存储稳定性的调色剂。
发明内容
本发明旨在提供不引起成膜并具有优异的低温定影性、耐高温反印性和耐热存储稳定性的调色剂。
解决问题的方式如下。即:
本发明的调色剂至少包括非结晶聚酯树脂和结晶聚酯树脂。
其中,调色剂具有在首次加热中的玻璃化转变温度Tg1st和在二次加热中的玻璃化转变温度Tg2nd,且Tg1st与Tg2nd之差(Tg1st-Tg2nd)为10℃或更高,和
其中,结晶聚酯树脂是改性结晶聚酯树脂,其包括氨基甲酸酯骨架或脲骨架或它们两者。
根据本发明,可解决所述常规问题,并提供不引起成膜且具有优异的低温定影性、耐高温反印性和耐热存储稳定性的调色剂。
具体实施方式
(调色剂)
本发明的调色剂至少包括非结晶聚酯树脂和结晶聚酯树脂,其视需要进一步包括其它组分。
调色剂具有首次加热中的玻璃化转变温度Tg1st和二次加热中的玻璃化转变温度Tg2nd,且它们之间的差(Tg1st-Tg2nd)为10℃或更大,和
结晶聚酯树脂是具有氨基甲酸酯骨架或脲骨架或它们两者的改性结晶聚酯树脂。
<改性结晶聚酯树脂>
改性结晶聚酯树脂是至少包含氨基甲酸酯骨架或脲骨架或它们两者的改性结晶聚酯树脂。由于其高结晶性,其表现出其粘度在定影起始温度附近迅速下降的热熔性。
通过在调色剂中采用具有这样的性质的改性结晶聚酯和非结晶聚酯树脂作为主要组分,由于恰好在熔融起始温度前的结晶性,调色剂表现出有利的耐热存储稳定性。在熔融起始温度处,由于变得与非结晶聚酯树脂相容的改性结晶聚酯树脂熔融,发生粘度迅速下降(急剧的熔融性),调色剂因粘度迅速下降而定影。因此,得到的调色剂具有有利的耐热存储稳定性和低温定影性两者。此外,其表现出有利的释放(release)宽度(下限定影温度与耐高温反印发生温度(high-temperature-resistantoffsetoccurrencetemperature)之差)结果。
当结晶聚酯树脂是非改性结晶聚酯树脂,并易于与非结晶聚酯树脂溶混时,调色剂具有优异的低温定影性。然而,由于调色剂中结晶聚酯树脂的强度下降,在显影装置中结晶聚酯树脂容易发生失效(spent),图像趋于因发生成膜而退化,和由于结晶聚酯树脂的低分子量组分用非结晶聚酯树脂溶解,调色剂可能具有退化的耐高温和高湿度存储稳定性。
特别地,在高温高湿环境中,更容易发生结晶聚酯树脂的低分子量组分在非结晶聚酯树脂中的溶解,其趋于引起调色剂在调色剂瓶或显影盒中团聚或熔合,很可能发生与之伴随的图像缺陷。
此外,在定影温度附近,结晶聚酯树脂的熔融粘度与非结晶聚酯树脂的熔融粘度之间的差异极大,液体形式的结晶聚酯树脂难以与接近于固体形式的非结晶聚酯树脂物理混合。结晶聚酯树脂的溶解未充分进行,这使得难以充分发挥低温定影性。
在本发明中,作为广泛研究以解决这些问题的结果,已经发现这些问题可通过在结晶聚酯树脂中引入氨基甲酸酯和/或脲基骨架而解决。
通过引入具有高内聚力(粘结力,cohesiveforce)的氨基甲酸酯或脲骨架,结晶聚酯树脂具有改进的硬度,可防止在显影装置中的成膜和失效。
此外,对结晶聚酯树脂实施氨基甲酸酯或脲键合可提高结晶聚酯树脂的分子量,减少结晶聚酯树脂的低分子量组分,可防止由于用非结晶树脂的溶解引起的调色剂耐高温高湿存储稳定性下降。
进一步地,氨基甲酸酯或脲基骨架的引入提高了结晶聚酯树脂的熔融粘度,这物理地改进与非结晶聚酯树脂的相容性,从而可改进低温定影性。
本发明的结晶聚酯树脂是氨基甲酸酯和/或脲改性的结晶聚酯树脂。氨基甲酸酯和/或脲改性聚酯树脂是通过使在其末端具有异氰酸酯基的聚酯树脂与具有活性氢基团的硬化剂反应得到的树脂。
对改性结晶聚酯树脂的熔融热最大峰温度(熔点)没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,考虑到获得低温定影性和耐热存储稳定性两者,优选50℃或更大且小于80℃,更优选55℃-75℃,特别优选60℃-70℃。当最大峰温度小于50℃时,低温定影性改进,但耐热存储稳定性退化。相反,当其为80℃或更大时,耐热存储稳定性改进,但低温定影性退化。
关于改性结晶聚酯树脂的粘弹性,对于在熔点+20℃下的储能弹性模量G’没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选1.0×102Pa·s或更大且小于5.0×105Pa·s,更优选1.0×103Pa·s或更大且小于1.0×105Pa·s。从而,关于本发明调色剂的粘弹性,当在熔点+20℃下的G’小于1.0×102Pa·s时,在定影温度附近与非结晶聚酯树脂的熔融粘度差增加,变得难以采用非结晶聚酯树脂物理溶解改性结晶聚酯树脂,和低温定影性可退化。此外,由于改性结晶聚酯树脂的低强度,显影装置中容易发生成膜或失效。
另外,当在熔点+20℃下的G’为5.0×105Pa·s或更大时,对于使改性结晶聚酯树脂定影是充分的粘度下降未发生,和低温定影性可退化。
改性结晶聚酯树脂的粘弹性可通过调节构成树脂的结晶单体中氨基甲酸酯或脲基的浓度或树脂的分子量得到。例如,G’值通过增加氨基甲酸酯或脲基的浓度或提高分子量而提高。
对改性结晶聚酯树脂的重均分子量(Mw)没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,在邻二氯苯能溶组分的GPC测量中,优选重均分子量(Mw)为10,000或更大,和50,000或更小,分子量为1,000或更小的组分比例小于2质量%,和分子量为500或更小的组分比例小于1质量%。
当Mw小于10,000时,改性结晶聚酯树脂具有低分子量,并变得与非结晶聚酯树脂溶混;耐高温高湿存储稳定性可下降。此外,当Mw超过50,000时,由于与非结晶聚酯树脂的相容性下降,低温定影性可退化。
当分子量为1,000或更小的比例为2质量%或更大时,由于大量与非结晶聚酯树脂溶混的低分子量组分,耐高温高湿存储稳定性可退化。
当分子量为500或更小的比例为1质量%或更大时,由于大量与非结晶聚酯树脂溶混的低分子量组分,耐高温高湿存储稳定性可退化。对分子量为1,000或更小的比例和分子量为500或更小的比例没有特别限制,可根据目的适宜地选择,但比例越小越优选。
可通过改性结晶聚酯树脂反应期间酸单体与醇单体的比例、聚合反应期间催化剂的量、反应时间和压力减小程度调整改性结晶聚酯树脂的分子量,以及可通过利用氨基甲酸酯或脲反应在结晶聚酯中结合而进一步减少低分子量组分。
对改性结晶聚酯树脂的含量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,在调色剂中,其优选为5质量%或更大且小于20质量%,更优选为7质量%-15质量%。当所述含量小于5质量%时,由于结晶聚酯树脂的不够迅速的熔融,低温定影性可为差的。当其为20质量%或更大时,耐热存储稳定性可退化,和可能发生图像模糊(fogging)。在所述更优选范围内的含量是有利的,因为其提供高质量图像、高稳定性和优异的低温定影性。
对用于改性结晶聚酯树脂中结晶聚酯树脂的单体没有特别限制。其例子包括由下述多元醇和多羧酸合成的缩聚聚酯树脂、内酯开环聚合产物和聚羟基羧酸。其中,优选具有衍生自脂肪族二羧酸的结构单元和衍生自脂肪族二醇的结构单元,和特别优选脂肪族二醇和脂肪族二羧酸的缩聚聚酯,因为其具有高结晶性并可获得高水平的耐热存储稳定性和低温定影性两者。
-多元醇-
多元醇的例子包括二醇和具有3-8或更高价的多元醇。
对二醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括:脂肪族二醇,如直链脂肪族二醇和支化脂肪族二醇;具有4-36个碳原子的亚烷基醚二醇;具有4-36个碳原子的脂环族二醇;脂环族二醇的环氧烷(氧化烯)(以下,其可简称作AO);双酚的AO加合物;聚内酯二醇;聚丁二烯二醇;具有羧基的二醇、具有磺酸基的二醇或氨基磺酸基;和具有其它官能团如其盐的二醇。其中,优选链中具有2-36个碳原子的脂肪族二醇,更优选直链脂肪族二醇。这些可单独或两种或更多种组合使用。
对直链脂肪族二醇相对于全部二醇的含量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选为80摩尔%或更多,更优选为90摩尔%或更多。80摩尔%或更多的含量是优选的,因为所述树脂具有改进的结晶性,可获得低温定影性和耐热存储稳定性两者,且所述树脂具有改进的硬度。
对直链脂肪族二醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、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、1,18-十八烷二醇和1,20-二十烷二醇。其中,基于易于获得考虑,优选乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇和1,10-癸二醇。
对链中具有2-36个碳原子的支化脂肪族二醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括1,2-丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、癸二醇、十二烷二醇、十四烷二醇、新戊二醇和2,2-二乙基-1,3-丙二醇。
对具有4-36个碳原子的亚烷基醚二醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括二甘醇、三甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚甲基醚二醇。
对具有4-36个碳原子的脂环族二醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括1,4-环己烷二甲醇和氢化双酚A。
对脂环族二醇的环氧烷(以下也称作AO)没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括环氧乙烷(以下也称作EO)、环氧丙烷(以下也称作PO)和环氧丁烷(以下也称作BO)的加合物(1-30摩尔加成)。
对双酚没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括双酚A、双酚F、双酚S等的AO(EO、PO、BO等)加合物(2-30摩尔加成)。
对聚内酯二醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括聚-ε-己内酯二醇。
对含羧基的二醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括具有6-24个碳原子的二烷醇基链烷酸,例如2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基庚酸和2,2-二羟甲基辛酸。
对具有磺酸基或氨基磺酸基的二醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括氨基磺酸二醇,如N,N-双(2-羟乙基)氨基磺酸和N,N-双(2-羟乙基)氨基磺酸的PO2摩尔加合物的[N,N-双(2-羟烷基)氨基磺酸(具有1-6个碳原子的烷基)及其AO加合物(EO或PO等作为AO,和1-6摩尔加成的AO)];和双(2-羟乙基)磷酸酯。
对具有其中和碱的二醇的中和碱没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括具有3-30个碳原子的叔胺(如三乙胺等)和碱金属(如钠盐等)。
其中,优选具有2-12个碳原子的亚烷基二醇、具有羧基的二醇、双酚的AO加合物及其组合。
此外,对视需要使用的具有3-8或更高价的多元醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括:烷多元醇及其分子内或分子间脱水产物(如甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖、山梨聚糖、聚甘油等),具有3-8或更高价和具有3-36个碳原子的多羟基脂肪醇如糖及其衍生物(如蔗糖、甲基糖苷等);三酚(三酚PA等)的AO加合物(2-30摩尔加成);酚醛清漆树脂(如苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等)的AO加合物(2-30摩尔加成);和丙烯酸类多元醇,如(甲基)丙烯酸羟乙酯和其它乙烯基单体的共聚物。其中,优选具有3-8或更高价的多羟基脂肪醇和酚醛清漆树脂的AO加合物,更优选酚醛清漆树脂的AO加合物。
-多羧酸-
多羧酸的例子包括二羧酸和具有3-6或更高价的多羧酸。
对二羧酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其适宜的例子包括:脂肪族二羧酸,如直链脂肪族二羧酸和支化脂肪族二羧酸;和芳香族二羧酸。其中,更优选直链脂肪族二羧酸。
对脂肪族二羧酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其适宜的例子包括:具有4-36个碳原子的烷二羧酸,例如琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十八烷二羧酸、十八烷二羧酸、癸基琥珀酸;烯基琥珀酸,如十二烯基琥珀酸、十五烯基琥珀酸和十八烯基琥珀酸;具有4-36个碳原子的烯二羧酸,例如马来酸、富马酸和柠康酸;和具有6-40个碳原子的脂环族二羧酸,如二聚酸(二聚亚油酸)。
对芳香族二羧酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其适宜的例子包括具有8-36个碳原子的芳香族二羧酸,例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、叔丁基间苯二甲酸、2,6-萘二甲酸和4,4’-联苯二羧酸。
此外,视需要使用的具有3-6或更高价的多羧酸的例子包括具有9-20个碳原子的芳香族多羧酸,如偏苯三酸、均苯四酸。
这里,作为二羧酸或具有3-6或更高价的多羧酸,可使用上述物质的酸酐或具有1-4个碳原子的低级烷基酯(甲酯、乙酯和异丙酯等)。
二羧酸中,特别优选仅使用脂肪族二羧酸(优选己二酸、癸二酸、十八烷二酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸等),但使用脂肪族二羧酸与芳香族二羧酸(优选对苯二甲酸和间苯二甲酸、叔丁基间苯二甲酸等;这些芳香族二羧酸的低级烷基酯)的共聚物也是优选的。对芳香族二羧酸的共聚量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,优选20摩尔%或更少。
-内酯开环聚合产物-
对内酯开环聚合产物没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括采用催化剂如金属氧化物和有机金属化合物,通过内酯开环聚合得到的内酯开环聚合产物,所述内酯例如为具有3-12个碳原子的单内酯(环中具有一个酯基),例如β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯;使用二醇(如乙二醇、二甘醇)作为引发剂通过具有3-12个碳原子的单内酯开环聚合得到的在其末端具有羟基的内酯开环聚合产物。
对具有3-12个碳原子的单内酯没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,基于结晶性考虑,优选ε-己内酯。
此外,作为内酯开环聚合的产物,可使用市售产品;市售产品的例子包括高度结晶聚己内酯,如DaicelCorporation制造的PLACCEL系列的H1P、H4、H5、H7。
-多羟基羧酸-
对制备多羟基羧酸的方法没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括:羟基羧酸如羟基乙酸和乳酸(L-型、D-型、外消旋型等)的直接脱水缩聚;和采用催化剂如金属氧化物和有机金属化合物的对应于2分子或3分子羟基羧酸脱水缩合产物的具有4-12个碳原子的环状酯(环中2-3个酯基)如乙交酯和丙交酯(L-型、D-型、外消旋型等)的开环聚合。基于调节分子量考虑,优选开环聚合。
环状酯中,基于结晶性考虑,优选L-丙交酯和D-丙交酯。此外,可将多羟基羧酸改性,以使得其末端具有羟基或羧基。
所述结晶聚酯是具有氨基甲酸酯和/或脲基骨架的改性结晶聚酯,其末端被异氰酸酯改性或与胺或多元醇结合。
作为用于改性结晶聚酯的异氰酸酯组分,作为二异氰酸酯,可使用具有6-20个碳原子(排除NCO基团中的碳原子,下同)的芳香族二异氰酸酯、具有2-18个碳原子的脂肪族二异氰酸酯、具有4-15个碳原子的脂环族二异氰酸酯、具有8-15个碳原子的芳脂族二异氰酸酯、和这些二异氰酸酯的改性产物(如包含氨基甲酸酯基、碳二亚胺基、脲基甲酸酯基、脲基、缩二脲基、异氰酸酯二聚体(uretdione)基、脲亚胺(uretoimin)基、异氰脲酸酯基、和唑烷酮基的改性产物);这些中的两种或更多种的混合物。
此外,视需要,可组合使用具有3或更高价的多异氰酸酯。
芳香族二异氰酸酯(包括具有3或更高价的多异氰酸酯)的具体例子包括:1,3-和/或1,4-亚苯基二异氰酸酯、2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、粗TDI、2,4’-和/或4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、粗MDI[粗二氨基苯甲烷的光气化合物[甲醛和芳胺(苯胺)的缩合产物或其混合物;二氨基二苯甲烷和少量(例如5质量%-20质量%)具有三个或更多个官能团的多胺的混合物]:多烯丙基多异氰酸酯(PAPI)]、1,5-萘二异氰酸酯、4,4’,4”-三苯甲烷二异氰酸酯、以及间和对异氰酸酯基苯基磺酰异氰酸酯。
脂肪族二异氰酸酯(包括具有3或更高价的多异氰酸酯)的具体例子包括:亚乙基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1,6,11-十一烷三异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯基甲基己酸酯、双(2-异氰酸酯基乙基)富马酸酯、双(2-异氰酸酯基乙基)碳酸酯、和2-异氰酸酯基乙基-2,6-二异氰酸酯基己酸酯等。
脂环族二异氰酸酯的具体例子包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(氢化MDI)、亚环己基二异氰酸酯、甲基亚环己基二异氰酸酯(氢化TDI)、双(2-异氰酸酯基乙基)-4-环己烯-1,2-二羧酸酯、以及2,5-和/或2,6-降冰片烷二异氰酸酯。
芳脂族二异氰酸酯的具体例子包括间和对苯二甲基二异氰酸酯(XDI)、α,α,α’,α’-四甲基苯二甲基二异氰酸酯(TMXDI)等。
此外,二异氰酸酯改性产物的具体例子包括包含氨基甲酸酯基、碳二亚胺基、脲基甲酸酯基、脲基、缩二脲基、异氰酸酯二聚体基、脲亚胺基、异氰脲酸酯基、和唑烷酮基的改性产物。
具体地,两种或更多种改性MDI的混合物(氨基甲酸酯改性MDI、碳二亚胺改性MDI和磷酸三烃基酯改性MDI),二异氰酸酯改性产物如氨基甲酸酯改性TDI、其两种或更多种的混合物[如改性MDI和氨基甲酸酯改性TDI(包含异氰酸酯的预聚物)的组合]。
其中,优选具有6-15个碳原子的芳香族二异氰酸酯,具有4-12个碳原子的脂肪族二异氰酸酯,和具有4-15个碳原子的脂环族二异氰酸酯,特别优选TDI、MDI、HDI、氢化MDI、和IPDI。
作为硬化剂,可适宜地使用常规知晓的胺化合物。
二胺(包括视需要使用的具有3或更高价的多胺)的例子包括:作为脂肪族二胺(C2-C18),[1]脂肪族二胺(C2-C6亚烷基二胺(乙二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺等)、多亚烷基(C2-C6)二胺[二亚乙基三胺、亚氨基双丙胺、双(六亚甲基)三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺等]);[2]其烷基(C1-C4)或羟烷基(C2-C4)取代产物[二烷基(C1-C3)氨基丙基胺、三甲基六亚甲基二胺、氨乙基乙醇胺、2,5-二甲基-2,5-六亚甲基二胺、甲基亚氨基双丙胺等];[3]包含脂环或杂环的脂肪族二胺(脂环族二胺(C4-C15)[1,3-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、甲二胺、4,4’-亚甲基二环己二胺(氢化亚甲基二苯胺)等],脂环族二胺(C4-C15)[哌嗪、N-氨乙基哌嗪、1,4-二氨乙基哌嗪、1,4-双(2-氨基-2-甲基丙基)哌嗪、3,9-双(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺环[5,5]十一烷等];[4]含芳香环的脂肪胺(C8-C15)(苯二甲基二胺、四氯对苯二甲基二胺等)。
(C6-C20)芳香族二胺的例子包括:
[1]:非取代芳香族二胺[1,2-、1,3-和1,4-苯二胺、2,4’-和4,4’-二苯甲烷二胺、粗二苯甲烷二胺(多苯基多亚甲基多胺)、二氨基二苯基砜、联苯胺、硫代二苯胺、双(3,4-二氨基苯基)砜、2,6-二氨基吡啶、间氨基苄胺、三苯甲烷-4,4’,4”-三胺和萘二胺;
[2]:具有核取代烷基[C1-C4烷基,如甲基、乙基、正和异丙基、丁基]的芳香族二胺,包括2,4-和2,6-三亚乙基二胺、粗甲苯二胺、二乙基亚甲基苯基二胺、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二苯甲烷、4,4’-双(邻甲苯胺)、联二茴香胺、二氨基二甲苯基砜、1,3-二甲基-2,4-二氨基苯、1,3-二甲基-2,6-二氨基苯、1,4-二异丙基-2,5-二氨基苯、2,4-二氨基均三甲苯、1-甲基-3,5-二乙基-2,4-二氨基苯、2,3-二甲基-1,4-二氨基萘、2,6-二甲基-1,5-二氨基萘、3,3’,5,5’-四甲基联苯胺、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷、3,5-二乙基-3’-甲基-2’,4-二氨基二苯甲烷、3,3’-二甲基-2,2’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二苯甲烷、3,3’,5,5’-四乙基-4,4’-二氨基苯甲酮、3,3’,5,5’-四乙基-4,4’-二氨基二苯基醚和3,3’,5,5’-四异丙基-4,4’-二氨基二苯基砜等]、和未取代芳香族二胺或异构体的各种比例的混合物;
[3]:具有核取代的吸电子基(例如,卤素如Cl、Br、I和F;烷氧基如甲氧基和乙氧基;以及硝基)的芳香族二胺[亚甲基双邻氯苯胺、4-氯邻亚苯基二胺、2-氯-1,4-亚苯基二胺、3-氨基-4-氯苯胺、4-溴-1,3-亚苯基二胺、2,5-二氯-1,4-亚苯基二胺、5-硝基-1,3-亚苯基二胺和3-二甲氧基-4-氨基苯胺;4,4’-二氨基-3,3’-二甲基-5,5’-二溴二苯甲烷、3,3’-二氯联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、双(4-氨基-3-氯苯基)氧化物、双(4-氨基-2-氯苯基)丙烷、双(4-氨基-2-氯苯基)砜、双(4-氨基-3-甲氧基苯基)癸烷、双(4-氨基苯基)硫化物、双(4-氨基苯基)碲化物、双(4-氨基苯基)硒化物、双(4-氨基-3-甲氧基苯基)二硫化物、4,4’-亚甲基双(2-碘苯胺)、4,4’-亚甲基双(2-溴苯胺)、4,4’-亚甲基双(2-氟苯胺)和4-氨苯基-2-氯苯胺;
[4]:具有仲氨基的芳香族二胺[上述[1]-[3]的芳香族二胺中部分或全部-NH2基被-NH-R’代替(其中R’是烷基,如低级烷基如甲基和乙基)][4,4’-二(甲氨基)二苯甲烷、1-甲基-2-甲氨基-4-氨基苯等]。
二胺的其它例子包括:聚酰胺多胺[例如通过二羧酸(如二聚酸)与过量(如2摩尔或更多/1摩尔所述酸)的多胺(如亚烷基二胺和多亚烷基多胺)缩合得到的低分子量聚酰胺多胺]、聚醚多胺[例如氰乙基化聚醚多元醇(如聚亚烷基二醇)的水合物]。
<<结晶性的确定>>
本发明结晶聚酯树脂的结晶性可通过以下方法确定。
是否具有结晶性可通过晶体分析X射线衍射仪(X’PERTPROMRD,Philips制)证实。测量方法描述如下。
首先,通过研钵研磨目标样品,制备样品粉末。将得到的样品粉末均匀涂覆在样品容器(支架,holder)上。然后,将样品设置在衍射装置中,实施测量,得到衍射光谱。
当在得到的衍射峰的20°<2θ<25°范围内得到的峰中,具有最大峰强度的峰具有2.0或更小峰半宽度时,将样品确定为具有结晶性。
X射线衍射测量条件描述如下。
[测量条件]
电压kV:45kV
电流:40mA
MPSS
Upper
Gonio
扫描模式:连续
起始角:3°
终止角:35°
角步长:0.02°
Lucidentbeamoptics
发散狭缝:Divslit1/2
Difflectionbeamoptics
抗散射狭缝:Asfixed1/2
接收狭缝:Progrecslit
<非结晶聚酯树脂>
非结晶聚酯树脂通过使用多元醇组分和多羧酸组分如多羧酸、多羧酸酐和多羧酸酯得到。
这里,在本发明中,非结晶聚酯树脂是指通过使用多元醇组分和多羧酸组分如上述的多羧酸、多羧酸酐以及多羧酸酯得到的树脂,聚酯树脂的改性物,例如由下述预聚物得到或通过所述预聚物的交联和/或扩链反应得到的树脂不属于非结晶聚酯树脂。
多元醇组分的例子包括:环氧烷(2-3个碳原子)加合物(1-10摩尔平均加成),如双酚A的聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷和聚氧乙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷;和乙二醇、丙二醇、新戊二醇、甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、氢化双酚A、山梨糖醇、或其环氧烷(2-3个碳原子)加合物(1-10摩尔平均加成)。这些可单独或两种或更多种组合使用。
多羧酸组分的例子包括:二羧酸,如己二酸、邻苯二甲酸和间苯二甲酸、对苯二甲酸、富马酸和马来酸;采用具有1-20个碳原子的烷基或具有2-20个碳原子的烯基取代的琥珀酸,如十二烯基琥珀酸和辛基琥珀酸;偏苯三酸、均苯四酸;这些酸的酸酐,和这些酸的烷基(1-8个碳原子)酯。这些可单独或两种或更多种组合使用。
优选非结晶聚酯树脂、下述预聚物和通过对该预聚物实施交联和/或扩链反应得到的树脂至少部分相容。由于这些是相容的,可改进低温定影性和耐高温反印性。因此,优选构成非结晶聚酯树脂的多元醇组分和多羧酸组分以及构成下述预聚物的多元醇组分和多羧酸组分具有相似的组成。
对非结晶聚酯树脂的分子量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,当分子量太低时,调色剂的耐热存储稳定性和对应力如显影装置中的搅拌的耐久性可为差的。当分子量太高时,熔融期间调色剂的粘弹性增加,低温定影性可为差的。
尽管对其没有特别限制,可根据目的适宜地选择,但基于上述原因,重均分子量(Mw)优选为3,000-15,000,数均分子量(Mn)优选为1,000-5,000,和Mw/Mn优选为1.0-4.0。
进一步地,重均分子量(Mw)优选为5,000-15,000,数均分子量(Mn)优选为1,500-5,000,和Mw/Mn优选为1.0-3.5。
对非结晶聚酯树脂的酸值没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选为1mgKOH/g-50mgKOH/g,更优选5mgKOH/g-30mgKOH/g。当酸值为1mgKOH/g或更大时,调色剂有可能被充负电。进一步地,在纸上定影期间,纸与调色剂间的相容性改进,和可改进低温定影性。当酸值超过50mgKOH/g时,充电稳定性,特别是相对于环境变化的充电稳定性可能下降。
对非结晶聚酯树脂的羟值没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选为5mgKOH/g或更大。
对非结晶聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)没有特别限制,可根据目的适宜地选择。当Tg太低时,调色剂的耐热存储稳定性和对应力如在显影装置中的搅拌的耐久性可为差的。当Tg太高时,熔融期间调色剂的粘弹性升高,低温定影性可为差的。因此,其优选为20℃-60℃,更优选30℃-50℃。
对非结晶聚酯树脂的含量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,优选占调色剂的50质量%或更大,更优选60质量%或更大且小于90质量%。
当所述含量小于50质量%时,以分散状态存在于调色剂中的各材料如改性结晶聚酯、颜料和脱模剂的分散性退化,和可能发生低温定影性和耐热存储稳定性退化以及图像模糊或扰动。在所述更优选范围内的含量是有利的,因为图像质量、稳定性、低温定影性和耐高温高湿性均优异。
这里,调色剂中非结晶聚酯树脂的含量可由制造调色剂时材料的组成得到。此外,当制造调色剂时材料的组成不清楚时,本发明非结晶聚酯树脂的含量可例如由以下方法得到。通过采用磁力搅拌器在23℃下充分搅拌50质量份调色剂和50质量份甲乙酮1小时得到调色剂溶解液体。用膜过滤器过滤得到的调色剂溶解液体。将滤液在150℃下加热1小时,并由加热前后的重量变化计算滤液中的固含量浓度。得到的滤液固含量为非结晶聚酯树脂的含量。
除采用溶液或固体的NMR(核磁共振)测量外,非结晶聚酯树脂的分子结构还可通过X射线衍射、GC/MS(气相色谱质谱仪)、LC/MS(液相色谱质谱仪)或IR(红外光谱法)测量证实。方便地,在红外吸收光谱中,检测在965±10cm-1和990±10cm-1处不具有基于烯烃的δCH(平面外弯曲振动)的吸收的光谱作为非结晶聚酯树脂。
<脱模剂>
对脱模剂没有特别限制,可适宜地选自迄今已知的脱模剂。
作为脱模剂的蜡的例子包括天然蜡,其包括:植物蜡如巴西棕榈蜡、棉蜡、日本蜡和米蜡;动物蜡如蜂蜡和羊毛脂;矿物蜡如地蜡和提纯地蜡;和石油蜡如石蜡、微晶蜡和蜡膏(petrolatum)。
此外,除这些天然蜡外,蜡的例子还包括合成蜡,其包括:合成烃蜡,如费-托蜡、聚乙烯和聚丙烯;和酯、酮以及醚。
进一步例子包括:脂肪酸酰胺化合物,如12-羟基硬脂酰胺、硬脂酰胺、邻苯二甲酸酐酰亚胺和氯化烃;作为低分子量结晶聚合物树脂的聚丙烯酸酯的均聚物或共聚物,如聚甲基丙烯酸正硬脂酯和聚甲基丙烯酸正月桂酯(例如丙烯酸正硬脂酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物);和侧链中具有长的烷基的结晶聚合物。
其中,优选烃蜡如石蜡、微晶蜡、费-托蜡、聚乙烯蜡和聚丙烯蜡。
对脱模剂的熔点没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选为60℃或更高且小于95℃。
对脱模剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,优选熔点为60℃或更高且小于95℃的烃蜡。这样的脱模剂可有效起到定影辊与调色剂界面间的脱模剂的作用,和即使未将脱模剂如油涂覆在定影辊上,也可改进耐高温反印性。
特别地,烃蜡几乎不与结晶聚酯树脂相容,它们独立地起作用,这是优选的,因为不损害作为粘合剂树脂的结晶聚酯树脂的软化作用和脱模剂的反印性。
当脱模剂熔点小于60℃时,脱模剂可能在低温下熔化,调色剂的耐热存储稳定性可为差的。当脱模剂的熔点为95℃或更高时,定影期间脱模剂通过加热未充分熔化,可能不能获得足够的反印性。
对脱模剂的含量没有特别限制,可根据目的适宜地选择,但是,其优选占调色剂的2质量%-10质量%,更优选3质量%-8质量%。当含量小于2质量%时,定影期间低温定影性和耐高温反印性可为差的。当其超过10质量%时,耐热存储稳定性可退化,且有可能发生图像模糊。就改进的高质量图像和定影稳定性而言,在更优选范围内的含量是有利的。
<着色剂>
对着色剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括:炭黑、苯胺黑染料、铁黑、萘酚黄S、汉萨黄(10G、5G、G)、镉黄、氧化铁黄、赭黄、铬黄、钛黄、多偶氮黄、油黄、汉萨黄(GR、A、RN、R)、颜料黄L、联苯胺黄(G、GR)、永固黄(NCG)、Vulcan耐晒黄(5G、R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、Anthrazane黄BGL、异吲哚啉酮黄、铁丹、铅丹、铅朱砂、镉红、镉汞红、锑朱砂、永固红4R、对位红、火红、对氯邻硝基苯胺红、立索尔坚牢猩红G、亮坚牢猩红、亮洋红BS、永固红(F2R、F4R、FRL、FRLL和F4RH)、坚牢猩红VD、Vulcan耐晒品红B、亮猩红G、立索尔品红GX、永固红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、枣红5B、甲苯胺栗、永固枣红F2K、日光枣红BL、枣红10B、BON浅栗、BON中栗、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛栗、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、perynone橙、油橙、钴蓝、天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、Victoria蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、耐晒天蓝、阴丹士林蓝(RS和BC)、靛蓝、群青、普鲁士蓝、蒽醌蓝、耐晒紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二烷紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、鲜绿、翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金、酸性绿色淀、孔雀绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、氧化锌和锌钡白。
对着色剂的含量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选占调色剂的1质量%-15质量%,更优选占调色剂的3质量%-10质量%。
可将着色剂原样与其它调色剂原料一起使用,或可将其与树脂组合并用作母料。用于制造母料或与母料捏合的树脂例子除了非结晶聚酯树脂外还包括:苯乙烯或其取代物的聚合物,如聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯和聚乙烯基甲苯;苯乙烯共聚物,如苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、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-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物和苯乙烯-马来酸酯共聚物;和聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸、松香、改性松香、萜烯树脂、脂肪族或脂环族烃树脂、芳香族石油树脂、氯化石蜡和石蜡。这些可单独或两种或更多种组合使用。
母料可通过施加高剪切力混合或捏合用于母料的树脂和着色剂得到。这里,为增强着色剂与树脂间的相互作用,可使用有机溶剂。此外,所谓的冲洗法是有利的,因为可原样使用着色剂湿饼,无需干燥。冲洗法是将包含水的着色剂的水性糊料与树脂和有机介质混合并捏合以通过将着色剂转移至树脂中来除去水和有机溶剂的方法。对于混合或捏合,例如,可使用高剪切分散装置如三辊磨。
<其它组分>
对其它组分没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括具有能够与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物、具有活性氢基团的化合物、电荷控制剂、外添加剂、流动性改进剂、清洁性改进剂和磁性材料。
-具有能够与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物(预聚物)-
对具有能够与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物(也可称作“预聚物”)没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括多元醇树脂、聚丙烯酸类树脂、聚酯树脂、环氧树脂及其衍生物。这些可单独或两种或更多种组合使用。
其中,基于熔融时透明性和高流动性考虑,聚酯树脂是优选的。
预聚物中能够与具有活性氢基团的化合物反应的部分的例子包括异氰酸酯基、环氧基、羧基和表示为-COCl的官能团。这些可单独或两种或更多种组合使用。
其中,优选异氰酸酯基。
对预聚物没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,具有可产生脲键的异氰酸酯基等的聚酯树脂是优选的,因为其使得能够容易地调节高分子量组分的分子量,可保证无油低温定影性,且特别是有利的脱模性和定影性,即使在没有用于在干燥调色剂定影用加热介质的脱模油涂覆机构时也是如此。
-具有异氰酸酯基的聚酯树脂-
对具有异氰酸酯基的聚酯树脂(以下也称作“具有异氰酸酯基的聚酯预聚物”)没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括通过多元醇与多羧酸缩聚得到的具有活性氢基团的聚酯树脂与多异氰酸酯的反应产物。
-多元醇-
对多元醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括二醇、具有3或更高价的醇、以及二醇和具有3或更高价的醇的混合物。这些可单独或两种或更多种组合使用。
其中,优选二醇,和二醇与少量具有3或更高价的醇的混合物。
对二醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括:亚烷基二醇,如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇;具有氧亚烷基的二醇,如二甘醇、三甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇;脂环族二醇,如1,4-环己烷二甲醇和氢化双酚A;脂环族二醇与环氧烷的加合物,所述环氧烷例如为环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷;双酚,如双酚A、双酚F、双酚S;和将环氧烷如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷添加合至双酚的双酚的环氧烷加合物。这里,对亚烷基二醇中的碳原子数没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选为2-12。
其中,优选具有2-12个碳原子的亚烷基二醇和双酚的环氧烷加合物,更优选双酚的环氧烷加合物、以及双酚的环氧烷加合物与具有2-12个碳原子的亚烷基二醇的混合物。
对具有3或更高价的醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括具有3或更高价的脂肪醇、具有3或更高价的多酚、和具有3或更高价的多酚的环氧烷加合物。
对具有3或更高价的脂肪醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇和山梨醇。
对具有3或更高价的多酚没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括三酚PA、苯酚酚醛清漆和甲酚酚醛清漆。
具有3或更高价的多酚的环氧烷加合物例子包括与环氧烷如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷加合的具有3或更高价的多酚。
当使用二醇和具有3或更高价的醇的混合物时,对具有3或更高价的醇相对于二醇的质量比没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选为0.01质量%-10质量%,更优选0.01质量%-1质量%。
-多羧酸-
对多羧酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括二羧酸、具有3或更高价的羧酸、以及二羧酸与具有3或更高价的羧酸的混合物。这些可单独使用或两种或更多种组合使用。
其中,优选二羧酸,和二羧酸与少量多羧酸的混合物。
对具有3或更多价的二羧酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括二价链烷酸、二价链烯酸和芳香族二羧酸。
对二价链烷酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括琥珀酸、己二酸和壬二酸。
对二价链烯酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,优选具有4-20个碳原子的二价链烯酸。对具有4-20个碳原子的二价链烯酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括马来酸和富马酸。
对芳香族二羧酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,优选具有8-20个碳原子的芳香族二羧酸。对具有8-20个碳原子的芳香族二羧酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和萘二羧酸。
对具有3或更高价的羧酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括具有3或更高价的芳香族羧酸。
对具有3或更高价的芳香族羧酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,优选具有9-20个碳原子的芳香族羧酸。具有3或更高价和具有9-20个碳原子的芳香族羧酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括偏苯三酸和均苯四酸。
作为多羧酸,可使用二羧酸、具有3或更高价的羧酸的酸酐或低级烷基酯、或二羧酸和羧酸的混合物。
对低级烷基酯没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括甲酯、乙酯和异丙酯。
当使用二羧酸和具有3或更高价的羧酸的混合物时,对具有3或更高价的羧酸相对于二羧酸的质量比没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选为0.01质量%-10质量%,更优选0.01质量%-1质量%。
当对多元醇和多羧酸实施缩聚时,多元醇中羟基相对于多羧酸中羧基的当量比没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选为1-2,更优选为1-1.5,特别优选为1.02-1.3。
对具有异氰酸酯基的聚酯预聚物中衍生自多元醇的结构单元的含量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选为0.5质量%-40质量%,更优选1质量%-30质量%,特别优选2质量%-20质量%。
当含量小于0.5质量%时,耐高温反印性下降,且变得难以获得调色剂的耐热存储稳定性和低温定影性两者。当其超过40质量%时,低温定影性可下降。
-多异氰酸酯-
对多异氰酸酯没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、芳脂族二异氰酸酯、异氰脲酸酯、和用酚衍生物、肟或己内酰胺封端的那些。
对脂肪族二异氰酸酯没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯和四甲基己烷二异氰酸酯。
对脂环族二异氰酸酯没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括异佛尔酮二异氰酸酯和环己基二异氰酸酯。
对芳香族二异氰酸酯没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括甲苯二异氰酸酯、二异氰酸酯基二苯甲烷、1,5-萘二异氰酸酯、4,4’-二异氰酸酯基联苯、4,4’-二异氰酸酯基-3,3’-二甲基联苯、4,4’-二异氰酸酯基-3-甲基二苯甲烷和4,4’-二异氰酸酯基二苯基醚。
对芳脂族二异氰酸酯没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括α,α,α’,α’-四甲基苯二甲基二异氰酸酯。
对异氰脲酸酯没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括三(异氰酸酯基烷基)异氰脲酸酯和三(异氰酸酯基环烷基)异氰脲酸酯。这些可单独使用或两种或更多种组合使用。
当多异氰酸酯与具有羟基的聚酯树脂反应时,多异氰酸酯基中异氰酸酯基相对于聚酯树脂中羟基的当量比没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选1-5,更优选1.2-4,特别优选1.5-3。当当量比小于1时,耐反印性可下降。当其超过5时,低温定影性可下降。
对具有异氰酸酯基的聚酯预聚物中衍生自多异氰酸酯的结构单元含量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选0.5质量%-40质量%,更优选1质量%-30质量%,特别优选2-20质量%。当含量不足0.5质量%时,耐高温反印性可下降。当其超过40质量%时,低温定影性可下降。
对每一分子的具有异氰酸酯基的聚酯预聚物中的异氰酸酯基的平均数没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选1或更大,更优选1.2-5,特别优选1.5-4。当平均数小于1时,脲改性聚酯树脂的分子量下降,耐高温反印性可下降。
对具有异氰酸酯基的聚酯预聚物相对于调色剂总质量的质量比没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选5/95-25/75,更优选10/90-25/75。当质量比小于5/95时,耐高温反印性可下降。当其超过25/75时,图像的光泽度或低温定影性可下降。
-具有活性氢基团的化合物-
具有活性氢基团的化合物在具有能与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物在水性介质中的扩链反应或交联反应中充当扩链剂或交联剂。
对活性氢基团没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括羟基(醇羟基和酚羟基)、氨基、羧基和巯基。这些可单独或两种或更多种组合使用。
对具有活性氢基团的化合物没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,由于胺可通过扩链反应或交联反应与聚酯树脂聚合,因此胺是优选的,条件是具有能与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物是具有异氰酸酯基的聚酯树脂。
对胺没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括二胺、具有3或更高价的胺、氨基醇、氨基硫醇、氨基酸和采用这些氨基封端的化合物。这些可单独或两种或更多种组合使用。
其中,优选二胺,和二胺与少量具有3或更高价的胺的混合物。
对二胺没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括芳香族二胺、脂环族二胺和脂肪族二胺。对芳香族二胺没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括亚苯基二胺、二乙基甲苯二胺和4,4’-二氨基二苯甲烷。对脂环族二胺没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷、二氨基环己烷和异佛尔酮二胺。对脂肪族二胺没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括亚乙基二胺、四亚甲基二胺和六亚甲基二胺。
对具有3或更高价的胺没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括二亚乙基三胺和三亚乙基四胺。
对氨基醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括乙醇胺和羟乙基苯胺。
对氨基硫醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括氨乙基硫醇和氨丙基硫醇。
对氨基酸没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括氨基丙酸和氨基己酸。
对采用这些氨基封端的化合物没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括采用酮封端氨基的唑啉化合物和酮亚胺化合物,所述酮例如为丙酮、甲乙酮和甲基异丁基酮。
-电荷控制剂-
对电荷控制剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括苯胺黑染料、三苯甲烷染料、含铬金属络合物染料、钼酸螯合物颜料、若丹明染料、烷氧基胺、季铵盐(包括氟改性季铵盐)、烷基酰胺、元素磷或磷化合物、元素钨或钨化合物、氟表面活性剂、水杨酸金属盐和水杨酸衍生物的金属盐。其具体例子包括:作为苯胺黑染料的BONTRON03、作为季铵盐的BONTRONP-51、作为含金属偶氮染料的BONTRONS-34、作为氧杂萘酸金属络合物的E-82、作为水杨酸金属络合物的E-84、作为酚类缩合物的E-89(OrientChemicalIndustriesCo.,Ltd.制)、作为季铵盐钼络合物的TP302、TP415(HodogayaChemicalCo.,Ltd.制)、作为硼络合物的LRA-901、LR-147(CarlitJapanCo.,Ltd.制)和酞菁铜、芘、喹吖啶酮、偶氮颜料和具有例如磺酸基、羧基和季铵盐官能团的其它聚合物化合物。
对电荷控制剂的含量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选占调色剂的0.1质量%-10质量%,更优选0.2质量%-5质量%。当含量超过10质量%时,调色剂的充电性过大,削弱了主电荷控制剂的效果,增强了与显影辊的静电引力,这可能引起显影剂的图像密度或流动性下降。这些电荷控制剂可与母料和树脂熔融捏合,然后溶解或分散,或者当然,其可在溶解或分散期间直接添加至有机溶剂中。此外,其还可在制造调色剂颗粒后定影在调色剂表面上。
-外添加剂-
作为外添加剂,除氧化物微粒外,可组合使用无机微粒或疏水无机微粒。对疏水无机微粒的初级颗粒平均粒径没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,优选1nm-100nm,更优选5nm-70nm。
此外,优选包含至少一种具有20nm或更小平均粒径的疏水初级颗粒的无机微粒,和至少一种具有30nm或更大平均粒径的初级颗粒的无机微粒。
此外,对BET法比表面积没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选20m2/g-500m2/g。
对外添加剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括二氧化硅微粒、疏水化二氧化硅、脂肪酸金属盐(如硬脂酸锌、硬脂酸铝等)、金属氧化物(例如,二氧化钛、氧化铝、氧化锡、氧化锑等)和含氟聚合物。
适宜添加剂的例子包括疏水化二氧化硅、二氧化钛、氧化钛和氧化铝微粒。
二氧化硅微粒的例子包括R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(NipponAerosilCo.,Ltd.制)。
此外,二氧化钛微粒的例子包括P-25(NipponAerosilCo.,Ltd.制)、STT-30、STT-65C-S(TitanKogyo,Ltd.制)、TAF-140(FujiTitaniumIndustryCo.,Ltd.)、MT-150W、MT-500B、MT-600B、MT150A(TaycaCorporation制)。
疏水化二氧化钛微粒的例子包括T-805(NipponAerosilCo.,Ltd.制)、STT-30A、STT-65S-S(TitanKogyo,Ltd.制)、TAF-500T、TAF-1500T(FujiTitaniumIndustryCo.,Ltd.制)、MT-100S、MT-100T(TaycaCorporation制)和IT-S(IshiharaSangyoKaishaLtd.制)。
为获得疏水氧化物微粒、疏水二氧化硅微粒、疏水二氧化钛微粒和疏水氧化铝微粒,采用硅烷偶联剂如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和辛基三甲氧基硅烷处理亲水微粒。此外,采用硅油处理的氧化物微粒和无机微粒也是适宜的,其中视需要将无机微粒采用硅油在加热下处理。
对硅油没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括二甲基硅油、甲基苯基硅油、氯苯基硅油、甲基氢硅油、烷基改性硅油、氟改性硅油、聚醚改性硅油、醇改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、环氧聚醚改性硅油、酚改性硅油、羧基改性硅油、巯基改性硅油、丙烯酰基或甲基丙烯酰基改性硅油和α-甲基苯乙烯改性硅油。
无机微粒的例子包括二氧化硅、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化铁、氧化铜、氧化锌、氧化锡、石英砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化铬、氧化铈、铁丹、三氧化锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅、氮化硅。其中,特别优选二氧化硅和二氧化钛。
对外添加剂含量没有特别限制,根据目的适宜地选择。但是,其优选为0.1质量%-5质量%,更优选0.3质量%-3质量%,基于调色剂基础颗粒(未添加外添加剂或电荷控制剂的调色剂,以下以同样方式表达)。
-流动性改进剂-
对流动性改进剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择,只要其经表面处理具有增强的疏水性,并即是在高湿条件下也可防止流动性和充电性退化即可。其例子包括硅烷偶联剂、甲硅烷基化试剂、具有氟化烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸酯偶联剂、铝基偶联剂、硅油和改性硅油。特别优选采用这类流动性改进剂对二氧化硅和氧化钛实施表面处理,和使用其作为疏水化二氧化硅和疏水化氧化钛。
-清洁性改进剂-
对清洁性改进剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择,只要其添加至调色剂中以除去转印后残留在感光体或初级转印介质(所谓中间转印带等)上的显影剂即可。其例子包括脂肪酸如硬脂酸的金属盐,如硬脂酸锌、硬脂酸钙和通过无皂乳液聚合制备的聚合物微粒,例如聚甲基丙烯酸甲酯微粒、聚苯乙烯微粒。对聚合物微粒没有特别限制,可根据目的适宜地选择。那些优选具有相对窄的粒度分布,体积平均粒径为0.01μm-1μm的那些是适宜的。
-磁性材料-
对磁性材料没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括铁粉、磁铁矿和铁氧体。其中,基于色调考虑,优选白色磁性材料。
<酸值>
对调色剂的酸值没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,基于控制低温定影性(下限定影温度)、热反印发生温度等考虑,其优选0.5mgKOH/g-40mgKOH/g。当酸值小于0.5mgKOH/g时,由于不能获得在制造期间通过碱改进分散稳定性的效果,因此制造稳定性可变差,和在使用预聚物时有可能发生扩链反应和/或交联反应。当酸值超过40mgKOH/g时,在采用预聚物时,扩链反应和/或交联反应不充分,耐高温反印性可下降。
<玻璃化转变温度(Tg)>
本发明的调色剂在首次加热时的玻璃化转变温度Tg1st和在二次加热时的玻璃化转变温度Tg2nd之差(Tg1st-Tg2nd)为10℃或更高。
当Tg1st与Tg2nd之差(Tg1st-Tg2nd)小于10℃时,结晶聚酯相对于非结晶聚酯的软化效果差,可能不能充分发挥低温定影性。
进一步地,首次加热时的玻璃化转变温度Tg1st与二次加热时的玻璃化转变温度Tg2nd之差(Tg1st-Tg2nd)优选小于30℃。当Tg1st与Tg2nd之差(Tg1st-Tg2nd)为30℃或更大时,定影后结晶聚酯的重结晶可变得困难,印刷品的堵塞性可下降。
此外,对调色剂的玻璃化转变温度(Tg)没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,在差示扫描量热仪(DSC)的首次加热时计算的玻璃化转变温度(Tg1st)优选为20℃或更大且小于60℃,更优选为30℃或更大且50℃或更小。从而,可获得低温定影性、耐热存储稳定性和高耐久性。当Tg1st小于20℃时,可能发生显影装置堵塞或感光体成膜。当其为60℃或更大时,低温定影性可下降。
此外,在调色剂的差示扫描量热仪(DSC)中,二次加热时的玻璃化转变温度(Tg2nd)优选为10℃或更大且小于30℃。当Tg2nd小于10℃时,印刷品的图像分块性(blockingproperty)可退化,可能发生显影装置堵塞和感光体成膜。当其为30℃或更大时,低温定影性可下降。
这里,稍后描述在差示扫描量热仪中首次加热时计算的玻璃化转变温度(Tg1st)和二次加热时计算的玻璃化转变温度(Tg2nd)的细节。
<体积平均粒径>
对调色剂的体积平均粒径没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选3μm或更大且7μm或更小。此外,体积平均粒径与数均粒径之比优选为1.2或更小。另外,其优选包含1数量%或更大且10数量%或更小的平均粒径为2μm或更小的组分。
<<通过凝胶渗透色谱的测量方法>>
改性结晶聚酯树脂和非结晶聚酯树脂的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)可分别通过凝胶渗透色谱法如下测量。
<测量条件>
·凝胶渗透色谱(GPC)测量装置:GPC-8220GPC(TosohCorporation制)
·柱:TSK-GELSUPERHZM-H15cm一式三份(TosohCorporation制)
·温度:40℃
·溶剂:邻二氯苯
·流速:0.35mL/min
·样品:注入0.4mL0.15%的样品
·样品预处理:将目标样品以0.15质量%溶解在邻二氯苯中,然后用0.2μm过滤器过滤。使用滤液作为样品。通过注入100μL样品溶液实施测量。
在测量样品分子量时,由几种单分散聚苯乙烯标准样品形成的校准曲线的对数值与计数间的关系,计算样品的分子量分布。作为用于形成校准曲线的标准聚苯乙烯样品,可使用ShowaDenkoKK制造的SHOWDEXSTANDARDStd.S-7300、S-210、S-390、S-875、S-1980、S-10.9、S-629、S-3.0和S-0.580。作为检测器,可使用RI(折射率)检测器。
<<测量粘弹性的方法>>
可采用动态粘弹性测量装置(如ARES(TAInstruments,Inc.制))测量调色剂和树脂的动态粘弹性(储能弹性模量G’、损耗弹性模量G”)。测量在1Hz频率条件下实施。将样品成型为直径8mm和厚度1mm-2mm的丸(pellet),并固定在直径8mm的平行板上,然后在40℃下稳定,并以2.0℃/min加热速率、1Hz频率(6.28rad/s)和0.1%应变量(应变量控制模式),加热至200℃,并实施测量。
<<测量酸值和羟值的方法>>
羟值可通过符合JISK0070-1966的方法测量。
具体地,首先,在100mL容量瓶中精确称量0.5g样品,向其中添加5mL乙酰化试剂。接着,将容量瓶在100℃±5℃热水浴中加热1小时-2小时,并从热水浴中取出容量瓶并冷却。进一步地,将水添加至瓶中,和振荡所述瓶以分解乙酸酐。接着,为完全分解乙酸酐,将所述瓶在水浴中再次加热10分钟或更久,并使用有机溶剂彻底洗涤瓶壁。
进一步地,在23℃下采用电位差自动滴定装置DL-53TITRATOR(Mettler-ToledoInternationalInc.制)和电极DG113-SC(Mettler-ToledoInternationalInc.)在23℃下测量羟值,并采用分析软件LABXLIGHTVERSION1.00.000分析。这里,使用120ml甲苯和300ml乙醇的混合溶剂实施装置校准。
此时,测量条件如下。
[测量条件]
搅拌
速率[%]25
时间[s]15
EQP滴定
滴定剂/传感器
滴定剂CH3ONa
浓度[mol/L]0.1
传感器DG115
测量单位mV
预分散至体积
体积[mL]1.0
等待时间[s]0
滴定剂添加动态
dE(设定)[mV]8.0
dV(最小)[mL]0.03
dV(最大)[mL]0.5
测量模式平衡控制
dE[mV]0.5
dt[s]1.0
t(最小)[s]2.0
t(最大)[s]20.0
识别
阈值100.0
仅最快上升(jump)无
范围无
趋势无
终止
最大体积处[mL]10.0
电位处否
倾斜(slope)处否
数量EQP后是
n=1
复合(comb.)终止条件否
评估
程序标准
电位1无
电位2无
再评估的停止无
酸值可通过符合JISK0070-1992的方法测量。
具体地,首先,将0.5g样品(0.3g乙酸乙酯可溶部分)添加至120mL甲苯中,并在23℃下搅拌约10小时以实施溶解。接着,添加30mL乙醇,得到样品溶液。这里,如果样品不溶解,那么使用溶剂如二烷和四氢呋喃。进一步地,在23℃下采用电位差自动滴定装置DL-53TITRATOR(Mettler-ToledoInternationalInc.制)和电极DG113-SC(Mettler-ToledoInternationalInc.)在23℃下测量酸值,并采用分析软件LABXLIGHTVERSION1.00.000分析。这里,使用120ml甲苯和30ml乙醇的混合溶剂实施装置校准。
同时,测量条件与羟值的测量条件相同。
酸值可如上所述测量。具体地,用预先标准化的0.1N氢氧化钾/醇溶液滴定样品,并根据滴定量,通过酸值[mgKOH/g]=滴定量[mL]×N×56.1[mg/mL]/样品质量[g](其中N为0.1N氢氧化钾/醇溶液的系数)计算酸值。
<<测量熔点和玻璃化转变温度(Tg)的方法>>
本发明中调色剂和各材料的熔点和玻璃化转变温度(Tg)可采用例如DSC系统(差示扫描量热仪)(“DSC-60”,ShimadzuCorporation制)测量。
具体地,目标样品的吸热峰温度、熔点和玻璃化转变温度可根据以下步骤测量。
首先,将约5.0mg目标样品放置在铝制样品容器中,并将样品容器放置在承载单元上并放置在电炉中。接着,将其在氮气气氛下以10℃/min加热速率从0℃加热至150℃。然后,将其以10℃/min冷却速率,由150℃冷却至0℃,并以10℃/min加热速率进一步加热至150℃。采用差示扫描量热仪(“DSC-60”,ShimadzuCorporation制)测量DSC曲线。
由得到的DSC曲线,采用DSC-60系统中的分析程序“EndothermicShoulderTemperature”,选取首次加热时的DSC曲线,并可获得目标样品在首次加热时的玻璃化转变温度。此外,采用“EndothermicShoulderTemperature”,选取二次加热时的DSC曲线,可获得目标产物在二次加热时的玻璃化转变温度。
此外,由得到的DSC曲线,采用DSC-60系统中的分析程序“EndothermicPeakTemperature”,选取首次加热时的DSC曲线,可得到目标样品在首次加热时的熔点。此外,采用“EndothermicPeakTemperature”,选取二次加热时的DSC曲线,可获得目标样品在二次加热时的熔点。
在本发明中,将用作目标样品的调色剂首次加热时的玻璃化转变温度和二次加热时的玻璃化转变温度分别定义为Tg1st和Tg2nd。
此外,在本发明中,将结构组分在二次加热时的熔点和Tg定义为结构组分的熔点和Tg。
<<粒度分布的测量方法>>
可例如采用COULTERCOUNTERTA-II或COULTERMULTISIZERII(均由Coulter制造),测量调色剂的体积平均粒径(D4)、数均粒径(Dn)及其比(D4/Dn)。在本发明中,使用COULTERMULTISIZERII作为测量装置。以下,描述测量方法。
首先,将0.1mL-5mL表面活性剂(优选,聚氧乙烯烷基醚(非离子表面活性剂))作为分散剂添加至100mL-150mL水性电解液中。这里,采用初级氯化钠制备作为1质量%NaCl水溶液的水性电解液,和例如可使用ISOTON-II(Coulter制)。这里,进一步添加2mg-20mg测量样品。在超声分散器中,对其中悬浮样品的水性电解液实施分散处理约1分钟-约3分钟。通过测量装置,采用100μm孔作为孔,测量调色剂颗粒或调色剂的体积和数量,并计算体积分布和数量分布。由得到的分布,可获得调色剂的体积平均粒径(D4)和数均粒径(Dn)。
作为槽(channel),使用以下13个槽:2.00μm或更大且小于2.52μm;2.52μm或更大且小于3.17μm;3.17μm或更大且小于4.00μm;4.00μm或更大且小于5.04μm;5.04μm或更大且小于6.35μm;6.35μm或更大且小于8.00μm;8.00μm或更大且小于10.08μm;10.08μm或更大且小于12.70μm;12.70μm或更大且小于16.00μm;16.00μm或更大且小于20.20μm;20.20μm或更大且小于25.40μm;25.40μm或更大且小于32.00μm;32.00μm或更大且小于40.30μm;和以粒径为2.00μm或更大且小于40.30μm的颗粒为目标。
对调色剂的制造方法没有特别限制,可根据目的适宜地选择。作为其具体例子,优选通过在水性介质中分散在有机溶剂中至少包含非结晶聚酯树脂、改性结晶聚酯树脂、脱模剂和着色剂(下文也可称作调色剂材料)的油相而造粒(granulate)。进一步地,更优选通过如下步骤实施在水性介质中造粒:通过在水性介质中分散油相制备分散体,其中所述油相是将至少具有活性氢基团的化合物、具有能与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物、非结晶聚酯树脂、改性结晶聚酯树脂、脱模剂和着色剂溶解或分散在有机溶剂中而得到的;在水性介质中对具有活性氢基团的化合物和具有能够与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物实施交联或扩链反应;从得到的分散体中除去有机溶剂。
调色剂制造方法的一个例子包括迄今已知的溶解悬浮法。
此外,作为调色剂制造方法的另一个例子,以下描述在制造具有活性氢基团的化合物与具有能与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物的交联反应和/或扩链反应的产物(以下称作“粘合剂基础材料”)的同时,制造调色剂基础颗粒的方法。在该方法中,实施水性介质制备、包含调色剂材料的油相制备、调色剂材料的乳化或分散、有机溶剂的除去等。
-水性介质(水相)的制备-
水性介质可例如通过在水性介质中分散常规公知的树脂颗粒制备。对添加至水性介质中的树脂颗粒量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选0.5质量%-10质量%。
对水性介质没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括水、与水混溶的溶剂、及其混合物。这些可单独使用或两种或更多种组合使用。
其中,优选水。
对可与水混溶的溶剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂和低级酮。对醇没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括甲醇、异丙醇和乙二醇。对低级酮没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括丙酮和甲乙酮。
-油相的制备-
通过在有机溶剂中溶解或分散调色剂材料,制备包含调色剂材料的油相,所述调色剂材料包括具有活性氢基团的化合物、具有能够与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物、结晶聚酯树脂、非结晶聚酯树脂、脱模剂和着色剂等。
对有机溶剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择,考虑到易于除去,优选沸点小于150℃的那些。
对沸点小于150℃的有机溶剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、单氯苯、偏二氯乙烯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲乙酮和甲基异丁基酮。这些可单独或两种或更多种组合使用。
其中,优选乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿和四氯化碳,更优选乙酸乙酯。
-乳化或分散-
调色剂材料的乳化或分散可通过在水性介质中分散包含调色剂材料的油相实施(步骤1:分散体的制备)
然后,在乳化或分散调色剂材料时,通过对具有活性氢基团的化合物和具有能与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物实施扩链反应和/或交联反应制造粘合剂基础材料(步骤2:交联或扩链反应)。
粘合剂基础材料优选例如通过在水性介质中乳化或分散包含能与活性氢基团反应的聚合物如具有异氰酸酯基的聚酯预聚物的油相和具有活性氢基团的化合物如胺,以在水性介质中对其实施扩链反应和/或交联反应制造。或者,其也可通过在其中预先添加有具有活性氢基团的化合物的水性介质中乳化或分散包含调色剂材料的油相,以在水性介质中对其实施扩链反应和/或交联反应制造,或通过在水性介质中乳化或分散包含调色剂材料的油相,然后添加具有活性氢基团的化合物,以在水性介质中由颗粒界面对其实施扩链反应或交联反应制造。
这里,在由颗粒界面实施扩链反应和/或交联反应的情况下,在待生成的调色剂表面上优先形成脲改性聚酯树脂,和可在调色剂中提供脲改性聚酯树脂的浓度梯度。
对制造粘合剂基础材料的反应条件(反应时间、反应温度)没有特别限制,其可根据具有活性氢基团的化合物与具有能与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物的组合适宜地选择。
对反应时间没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选10分钟-40小时,更优选2小时-24小时。
对反应温度没有特别限制,可根据目的适宜地选择,但是,其优选0℃-150℃,更优选40℃-98℃。
对在水性介质中稳定地形成包含具有能与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物如具有异氰酸酯基的聚酯预聚物的分散体的方法没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括添加通过在有机溶剂中溶解或分散调色剂材料制备的油相,并通过剪切力分散在水性介质中的油相的方法。
对用于分散的分散机没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括低速剪切分散机、高速剪切分散机、摩擦分散机、高压喷射分散机和超声分散机。
其中,基于将分散体(油滴)的粒径控制在2μm-20μm考虑,优选高速剪切分散机。
当使用高速剪切分散机时,可根据目的适宜地选择例如转数、分散时间和分散温度的条件。
对转数没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选1,000rpm-30,000rpm,更优选5,000rpm-20,000rpm。
对分散时间没有特别限制,可根据目的适宜地选择。在间歇法情况下,优选0.1分钟-5分钟。
对分散温度没有特别限制,可根据目的适宜地选择。在压力下,其优选0℃-150℃,更优选40℃-98℃。这里,通常,当分散温度较高时,分散更容易。
对用于乳化或分散调色剂材料的水性介质的量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选相对于100质量份调色剂材料,为50质量份-2,000质量份,更优选100质量份-1,000质量份。
当水性介质的用量小于50质量份时,由于调色剂材料差的分散条件,可能不能获得具有预定粒径的调色剂基础颗粒。超过2,000质量份的量可增加制造成本。
在乳化或分散包含调色剂材料的油相时,基于使油滴等的分散稳定和将其形成所需形状以及锐化其粒度分布考虑,优选使用分散剂。
对分散剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括表面活性剂、难溶于水的无机化合物分散剂和聚合物型保护性胶体。这些可单独使用或两种或更多种组合使用。
其中,优选表面活性剂。
对表面活性剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。例如,可使用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。
对阴离子表面活性剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐和磷酸酯。
其中,优选具有含氟烷基的表面活性剂。
可将催化剂用于扩链反应和/或交联反应中,以制造粘合剂基础材料。
对催化剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括月桂酸二丁基锡和月桂酸二辛基锡。
-除去有机溶剂(步骤3)-
对从分散体如乳化浆料中除去有机溶剂的方法没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括:通过逐渐加热全部反应体系而蒸发油滴中的有机溶剂的方法;和通过在干燥气氛中对分散体进行喷雾而除去油滴中的有机溶剂的方法。
在除去有机溶剂时,形成调色剂基础颗粒。可对调色剂基础颗粒实施清洁、干燥等,并进一步实施分级等。分级可通过采用旋风分离器、倾析器或离心分离机实施,和分级操作可在干燥后实施。
可将得到的调色剂基础颗粒与颗粒如外添加剂和电荷控制剂混合。此时,机械冲击的施加可抑制颗粒如外添加剂从调色剂基础颗粒表面脱离。
对施加机械冲击的方法没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括:采用高速旋转的桨叶对混合物施加冲击力的方法;和在高速气流中放置混合物,以将其加速使得颗粒相互碰撞或与适宜的碰撞板碰撞的方法。
对用于该方法的装置没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括ANGMILL(HosokawaMicronCo.,Ltd.制)、具有降低的研磨气压的I-TYPEMILL(NipponPneumaticMfg.Co.,Ltd.制)的改造装置、HYBRIDIZATIONSYSTEM(NaraKikaiSeisakushoCo.,Ltd.制)、KRYPTRONSYSTEM(KawasakiHeavyIndustries,Ltd.制)和自动粉碎机。
(显影剂)
本发明的显影剂至少包括调色剂,其进一步包括视需要适宜地选择的其它组分,如载体。
从而,可稳定地形成具有优异转印性和充电性的高质量图像。这里,显影剂可以是单组分显影剂或双组分显影剂,但基于当其用于与近来信息处理速度的改善相应的高速打印机时改进的寿命考虑,优选双组分显影剂。
当显影剂作为单组分显影剂使用时,即使调色剂被平衡(balance)时,调色剂粒度的变化也很小。此外,调色剂在显影辊上的成膜或调色剂在部件如用于减薄调色剂的刮刀上的熔合很少。此外,在显影装置长期搅拌后,可获得有利且稳定的显影性和图像。
当将显影剂作为双组分显影剂使用时,即使调色剂被平衡,调色剂的粒度变化也很小,和在显影装置长期搅拌后,可获得有利且稳定的显影性和图像。
当调色剂用于双组分显影剂时,可将调色剂与载体混合使用。对双组分显影剂中载体的含量没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选90质量%-98质量%,更优选93质量%-97质量%。
<载体>
对载体没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是优选包含核材料和覆盖核材料的树脂层的载体。
-核材料-
对核材料的材料没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括50emu/g-90emu/g的镁-锶(Mg-Sr)材料和锰-镁(Mn-Mg)材料。基于保证图像密度考虑,优选使用高磁化材料如100emu/g或更大的铁粉,和75emu/g-120emu/g的磁铁矿。此外,优选低磁化材料如铜-锌(Cu-Zn)材料(30emu/g-80emu/g),因为在通过弱化以耳状保持在感光体上的调色剂导致的图像质量方面,其是有利的。
这些可单独或两种或更多种组合使用。
对核材料的体积平均粒径没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选10μm-150μm,更优选40μm-100μm。当体积平均粒径小于10μm时,载体中微粉增加,每个颗粒的磁化下降。这导致载体散开。当其超过150μm时,比表面积下降,这可导致调色剂散开。在具有大量实地(solid)部分的全彩印刷中,特别地实地部分的再现性可降低。
-树脂层-
对树脂层的材料没有特别限制,可根据目的从迄今已知的树脂中适宜地选择。其例子包括氨基树脂、聚乙烯基树脂、聚苯乙烯树脂、聚卤化烯烃、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚三氟乙烯、聚六氟丙烯、偏二氟乙烯和丙烯酸类单体的共聚物、偏二氟乙烯与氟乙烯的共聚物、含氟三元共聚物(氟化三元(多元)共聚物)如四氟乙烯、偏二氟乙烯和非氟化单体的三元共聚物和硅树脂。这些可单独使用或两种或更多种组合使用。
对氨基树脂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括尿素-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、脲醛树脂、聚酰胺树脂和环氧树脂。
对聚乙烯基树脂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括丙烯酸类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛。
对聚苯乙烯树脂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括聚苯乙烯和苯乙烯-丙烯酸类共聚物。
对聚卤化烯烃没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括聚氯乙烯。
对聚酯树脂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯。
视需要,树脂层可包括导电粉末等。对导电粉末没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括金属粉末、炭黑、氧化钛、氧化锡和氧化锌。对导电粉末的平均粒径没有特别限制,可根据目的适宜地选择。但是,其优选1μm或更小。当平均粒径超过1μm时,可难以控制电阻。
树脂层可通过如下形成:通过在溶剂中溶解硅树脂等制备涂覆溶液;和采用迄今已知的涂覆方法在核材料表面上涂覆并干燥涂覆溶液,然后烘干。
对涂覆方法没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括浸涂法、喷涂法和刷涂法。
对溶剂没有特别限制,可根据目的适宜地选择。其例子包括甲苯、二甲苯、甲乙酮、甲基异丁基酮和丁基溶纤剂乙酸酯。
烘干可以是外部加热法或内部加热法。其例子包括:采用固定电炉、流化(fluidized)电炉、旋转电炉、燃烧炉等的方法;和采用微波的方法。
对载体中树脂层的含量没有特别要求,可根据目的适宜地选择。但是,其优选0.01质量%-5.0质量%。当含量小于0.01质量%时,树脂层可能不能均匀地形成在核材料表面上。当其超过5.0质量%时,树脂层是厚的,导致在载体内的熔合,和从而载体均匀性可下降。
(成像方法)
本发明的成像方法至少包括:
在静电潜像承载部件上形成静电潜像的静电潜像形成步骤;
通过采用调色剂显影静电潜像形成可视图像的显影步骤;
将可视图像转印至记录介质上的转印步骤;和
在记录介质上定影转印的转印图像的定影步骤,
和其视需要进一步包括其它步骤。
所述调色剂是本发明的调色剂。
实施例
以下基于实施例更详细地解释本发明,但实施例不应解释为限制本发明的范围。这里,术语“份数”表示“质量份”。
-结晶聚酯树脂的合成-
<结晶聚酯树脂1的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛(titaniumdihydroxybis(triethanolaminate))、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,6-己二醇,其中酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.1。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.5,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂1]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。这里,结晶聚酯树脂的物理性质通过上述方法测量(在下文中,相同的情形将适用)。
<结晶聚酯树脂2的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的己二酸、作为醇单体的70摩尔%的1,4-丁二醇和30摩尔%的1,5-戊二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.1。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.5,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂2]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂3的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,10-癸二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.1。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.5,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂3]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂4的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的己二酸、作为醇单体的50摩尔%的1,4-丁二醇、30摩尔%的1,5-戊二醇和20摩尔%的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.1。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.5,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂4]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂5的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,12-十二烷二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.1。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.5,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂5]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂6的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的对苯二甲酸、作为醇单体的50摩尔%的1,4-丁二醇和50摩尔%的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.1。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.5,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂6]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂7的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.05。在180℃在氮气流下反应12小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应6小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.5,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂7]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂8的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.3。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.5,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂8]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂9的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.03。在180℃在氮气流下反应12小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应8小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.6,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂9]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂10的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.35。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应3小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.4,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂10]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂11的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.15。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.75,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂11]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂12的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.1。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.3,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂12]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂13的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.15。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.8,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂13]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂14的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.08。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值。
将得到的结晶聚酯转移至装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,向其中添加用乙酸乙酯稀释至50质量%的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),使得结晶聚酯的羟值和异氰酸酯基的比NCO/OH=0.2,并使之在80℃下在氮气流下反应5小时。然后,将异佛尔酮二胺添加至异氰酸酯改性的结晶聚酯中,使得NCO/NH2=1,使之在80℃下反应2小时。接着,在减压下,蒸馏乙酸乙酯,得到[结晶聚酯树脂14]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
<结晶聚酯树脂15的制造>
在装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置相对于全部单体质量的400ppm作为缩聚催化剂的二羟基双(三乙醇胺化)钛、100摩尔%作为酸单体的十二烷二酸、100摩尔%作为醇单体的1,6-己二醇,酸单体和醇单体的加料比OH/COOH=1.08。在180℃在氮气流下反应8小时,同时蒸馏产生的水。接着,在氮气流下,反应4小时,同时逐渐加热至220℃,并蒸馏产生的水和残余单体,在5mmHg-20mmHg的减压下继续反应,直至得到的结晶聚酯具有1mgKOH/g或更小的酸值,得到[结晶聚酯树脂15]。得到的结晶聚酯树脂的物理性质数值示于表1。
表1
-结晶聚酯树脂分散体的制备-
在2L金属制容器中,放置100g[结晶聚酯树脂1]和400g乙酸乙酯,通过在75℃下加热使其溶解,然后以27℃/min的速率在冰水浴中骤冷。向其中,添加500mL玻璃珠(直径3mm),通过间歇砂磨装置(KanpeHapioCo.,Ltd.制)研磨10小时,得到[结晶聚酯分散体1]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂2],类似地得到[结晶聚酯分散体2]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂3],类似地得到[结晶聚酯分散体3]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂4],类似地得到[结晶聚酯分散体4]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂5],类似地得到[结晶聚酯分散体5]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂6],类似地得到[结晶聚酯分散体6]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂7],类似地得到[结晶聚酯分散体7]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂8],类似地得到[结晶聚酯分散体8]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂9],类似地得到[结晶聚酯分散体9]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂10],类似地得到[结晶聚酯分散体10]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂11],类似地得到[结晶聚酯分散体11]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂12],类似地得到[结晶聚酯分散体12]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂13],类似地得到[结晶聚酯分散体13]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂14],类似地得到[结晶聚酯分散体14]。
此外,通过将[结晶聚酯树脂1]变为[结晶聚酯树脂15],类似地得到[结晶聚酯分散体15]。
(实施例1)
-非结晶聚酯的合成-
在装备有氮气导入管、脱水管、搅拌器和热电偶的5升四颈烧瓶中,放入229份双酚A的环氧乙烷2摩尔加合物、529份双酚A的环氧丙烷3摩尔加合物、100份间苯二甲酸、108份对苯二甲酸、46份己二酸和2份氧化二丁基锡。使之在230℃在常压下反应10小时,并进一步在10mmHg-15mmHg的减压下反应5小时。然后,在反应器中添加30份偏苯三酸酐,其在180℃常压下反应3小时,得到[非结晶聚酯1]。得到的[非结晶聚酯1]具有1,800的数均分子量、5,500的重均分子量、50℃的玻璃化转变温度(Tg)和20mgKOH/g的酸值。
-聚酯预聚物(粘合剂树脂前体)的合成-
在具有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放入682份双酚A的环氧乙烷2摩尔加合物、81份双酚A的环氧丙烷2摩尔加合物、283份对苯二甲酸、22份偏苯三酸酐和2份氧化二丁基锡。使其在230℃常压下反应8小时,并在10mmHg-15mmHg的减压下进一步反应5小时,得到[中间体聚酯1]。
得到的[中间体聚酯1]具有2,100的数均分子量、9,500的重均分子量、55℃的玻璃化转变温度(Tg)、0.5mgKOH/g的酸值以及51mgKOH/g的羟值。
接着,在具有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应器中,放置410份[中间聚酯1]、89份异佛尔酮二异氰酸酯和500份乙酸乙酯,使之在100℃下反应5小时,得到[预聚物1]。[预聚物1]具有1.53质量%的游离异氰酸酯。
-酮亚胺的合成-
向设置有搅拌棒和温度计的反应器中添加170份异佛尔酮二胺和75份甲乙酮,使之在50℃下反应5小时,得到[酮亚胺化合物1]。
[酮亚胺化合物1]具有418的胺值。
-母料(MB)的制备-
在HENSCHEL混合机(MitsuiMiningCo.,Ltd.制)中,添加1,200份水、540份炭黑(PRINTEX35,Degussa制)[DBP吸油值=42mL/100mg,pH=9.5]和1,200份非结晶聚酯树脂1并混合,用双辊在150℃下捏合混合物30分钟。将其轧制冷却,然后通过粉碎机粉碎,得到[母料1]。
-油相的制备-
向设置有搅拌棒和温度计的容器中,添加378份上述[非结晶聚酯1]、110份巴西棕榈蜡、22份CCA(水杨酸金属络合物E-84,OrientChemicalIndustriesCo.,Ltd.制)和947份乙酸乙酯。将其在搅拌下加热至80℃,并在80℃下保持5小时,然后经1小时冷却至30℃。接着,向容器中添加500份[母料1]和500份乙酸乙酯,混合1小时,得到[原料溶液1]。
向容器中,添加1,324份[原料溶液1],并使用珠磨机(ULTRAVISCOMILL,AimexCo.,Ltd.制),在以下条件通过运转3次分散炭黑和蜡:供液速率为1kg/hr;盘的圆周速率为6m/s;直径0.5mm的氧化锆珠填充80体积%。接着,添加1042.3份65%的[非结晶聚酯1]乙酸乙酯溶液,然后在上述条件下运转一次,得到[颜料和蜡分散体1]。[颜料和蜡分散体1]具有50%固含量浓度(130℃,30分钟)。
-有机微粒乳液的合成-
向设置有搅拌棒和温度计的反应器中,添加683份水、11份甲基丙烯酸环氧乙烷加合物的硫酸钠盐(sodiumsaltofsulfate)(ELEMINOLRS-30,SanyoChemicalIndustries,Ltd.制)、138份苯乙烯、138份甲基丙烯酸和1份过硫酸铵,在400rpm下搅拌15分钟,得到白色乳液。将其加热直至体系中的温度达到75℃并反应5小时。进一步地,添加30份1%过硫酸铵水溶液,并在75℃下熟化5小时,得到乙烯基树脂(苯乙烯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸环氧乙烷加合物的硫酸钠盐的共聚物)的水性分散体[微粒分散体1]。采用LA-920(HoribaLtd.制)测量得到的[微粒分散体1]的体积平均粒径,发现为0.14μm。干燥[微粒分散体1]的一部分,并分离树脂内容物。
-水相的制备-
通过混合并搅拌990份水、83份[微粒分散体1]、37份48.5%十二烷基二苯基醚二磺酸钠水溶液(ELEMINOLMON-7,SanyoChemicalIndustries,Ltd.制)和90份乙酸乙酯,得到乳白色液体。将其认为是[水相1]。
-乳化和去溶剂化-
将664份[颜料和蜡分散体1]、109.4份[预聚物1]、73.9份[结晶聚酯分散体1]和4.6份[酮亚胺化合物1]添加至容器中,并采用TKHOMOMIXER(PrimixCorporation制)在5,000rpm下混合1分钟。在该容器中,添加1,200份[水相1],采用TKHOMOMIXER在13,000rpm转数下混合20分钟,得到[乳化浆料1]。
将[乳化浆料1]放置在设置有搅拌器和温度计的容器中,并在30℃下实施去溶剂化8小时,然后在45℃下熟化4小时,得到[分散浆料1]。
-洗涤和干燥-
真空过滤100份[分散浆料1]后,实施一系列操作(1)-(4)两次,得到[滤饼1]。
(1)向滤饼中,添加100份离子交换水,用TKHOMOMIXER(12,000rpm,10分钟)混合,然后过滤。
(2)向(1)的滤饼中,添加100份10%氢氧化钠水溶液,用TKHOMOMIXER(12,000rpm,30分钟)混合,然后真空过滤。
(3)向(2)的滤饼中,添加100份10%盐酸,用TKHOMOMIXER(12,000rpm,10分钟)混合,然后过滤。
(4)向(3)滤饼中,添加300份离子交换水,用TKHOMOMIXER(12,000rpm,10分钟)混合,然后过滤。
将[滤饼1]在风干机中在45℃下干燥48小时,然后用具有75μm孔的筛子筛分,得到[调色剂基础颗粒1]。
接着,向100份得到的[调色剂基础颗粒1]中,采用HENSCHEL混合机混合1.0份疏水化二氧化硅(HDK-2000,WackerChemie制),制备实施例1的[调色剂1]。
(实施例2)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂2],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体2]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例3)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂3],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体3]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例4)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂4],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体4]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例5)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂5],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体5]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例6)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂6],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体6]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例7)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂7],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体7]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例8)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂8],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体8]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例9)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂9],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体9]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例10)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂10],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体10]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例11)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂11],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体11]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例12)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂12],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体12]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例13)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂13],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体13]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例14)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂14],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体14]代替[结晶聚酯分散体1]。
(实施例15)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂15],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,将[颜料和蜡分散体1]和[结晶聚酯分散体1]的量分别变为524份和423.9份。
(实施例16)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂16],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用双酚A的环氧丙烷2摩尔加合物代替[酮亚胺化合物1]。
(实施例17)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂17],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,将[颜料和蜡分散体1]和[结晶聚酯分散体1]的量分别变为480份和533.9份。
(对比例1)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂18],除了在实施例1的“乳化和去溶剂化”中,用[结晶聚酯分散体15]代替[结晶聚酯分散体1]。
(对比例2)
采用与实施例1相同的方式获得[调色剂19],除了将实施例1的“乳化和去溶剂化”中的[结晶聚酯分散体1]的量由73.9份变为0份。
(对比例3)
-蜡分散体的制备-
向装备有冷却管、温度计和搅拌器的反应器中,添加20份石蜡(HNP-9(熔点75℃),NipponSeiroCo.,Ltd.制)和80份乙酸乙酯,加热至78℃以充分溶解。将其搅拌下经1小时冷却至30℃后,将其在ULTRAVISCOMILL(AimexCo.,Ltd.制)中通过在以下条件下运转6次而湿法研磨:供液速率为1.0kg/hr;盘的圆周速率为10m/s;具有0.5mm直径的氧化锆珠填充80体积%,得到[蜡分散体]。
-油相的制备-
向装备有温度计和搅拌器的容器中,添加80份[结晶聚酯1]和60份乙酸乙酯,将其加热至[结晶聚酯1]的熔点或更高以良好溶解。向其中,添加40份50质量%[非结晶聚酯1]的乙酸乙酯溶液、20份[蜡分散体]、15份[母料1]和47份乙酸乙酯,将其用TKHOMOMIXER(PrimixCorporation)在50℃下以10,000rpm搅拌以均匀溶解和分散,得到[油相20]。这里,容器中[油相20]的温度保持在50℃,其在制备后5小时内使用,以避免结晶。
-乳化和溶剂化-
接着,在设置有搅拌器和温度计的独立容器中,在40℃下混合和搅拌90份离子交换水、3份5质量%聚氧乙烯月桂基醚型非离子表面活性剂(NL450,Dai-ichiKogyoSeiyakuCo.,Ltd.制)水溶液、和10份乙酸乙酯以制备水相溶液。向其添加50份保持在50℃的[油相20],并在40℃-50℃下采用TKHOMOMIXER(PrimixCorporation制)在13,000rpm转数下混合1分钟,得到[乳化浆料20]。
向设置有搅拌器和温度计的容器中,添加[乳化浆料20],并在60℃下实施去溶剂化6小时,得到[浆料20]。
在对100份得到的调色剂基础颗粒的[浆料20]进行真空过滤后,实施下面的一系列洗涤操作(1)-(4)两次,得到[滤饼20]。
(1)向滤饼中,添加100份离子交换水,用TKHOMOMIXER(6,000rpm,5分钟)混合,然后过滤。
(2)向(1)的滤饼中,添加100份10质量%氢氧化钠水溶液,用TKHOMOMIXER(6,000rpm,10分钟)混合,然后真空过滤。
(3)向(2)的滤饼中,添加100份10质量%盐酸,用TKHOMOMIXER(6,000rpm,5分钟)混合,然后过滤。
(4)向(3)滤饼中,添加300份离子交换水,用TKHOMOMIXER(6,000rpm,5分钟)混合,然后过滤。
将得到的[滤饼20]在风干机中在45℃下干燥48小时。然后,用具有75μm孔的筛子筛分,得到[调色剂基础颗粒20]。
接着,采用HENSCHEL混合机将100份得到的[调色剂基础颗粒20]与1.0份疏水性二氧化硅(HDK-2000,WackerChemie制)混合,制得对比例3的[调色剂20]。
(对比例4)
以与对比例3相同的方式获得[调色剂21],除了将对比例3的“油相的制备”中的[非结晶聚酯1]的50质量%乙酸乙酯溶液的量变为144份。
制备分别由5质量%采用外添加剂处理的上述得到的调色剂和95质量%采用硅树脂涂覆的并具有40μm平均粒径的铜-锌铁氧体载体组成的显影剂,并根据以下评估方法评估其定影性、耐热存储稳定性、图像颗粒性(graininess)、清晰度(sharpness)、成膜和模糊。评估结果在下面示于表2-2中。
此外,得到的调色剂的玻璃化转变温度评估结果(Tg1st-Tg2nd)包含于下表2-1中。
(定影性)
采用改进了数字全彩复印机(IMAGIOMPC4500,RicohCompany,Ltd.制)定影部件的装置,在TYPE6200纸(RicohCompany,Ltd.制)上实施复印试验。
具体地,通过改变定影温度,得到冷反印温度(下限定影温度)和热反印温度(上限定影温度)。
作为评估条件,供纸的线速率为200mm/sec-220mm/sec,表面压力为1.0kgf/cm2,咬合宽度(nipwidth)为10.0mm。
下限定影温度定义为当在以2℃增量改变定影部件的温度设定的情况下供给未定影图像时,不发生冷反印的最低温度。
上限定影温度定义为当在以2℃增量改变定影部件的温度设定的情况下供给未定影图像时,不发生热反印的最大温度。
(耐热存储稳定性)
将调色剂在45℃和70%相对湿度下存储24小时后,采用42目筛筛选调色剂2分钟,测量残留在丝网上的调色剂比例。
此时,调色剂残留比例越小,调色剂的耐热存储稳定性越好。
这里,耐热存储稳定性如下评估:A调色剂残留比例小于10质量%;B调色剂残留比例为10质量%或更大且小于20质量%;C调色剂残留比例为20质量%或更大且小于30质量%;和D调色剂残留比例为30质量%或更大。
(图像颗粒性、清晰度)
在采用数字全彩复印机(IMGAIOMPC4500,RicohCompany,Ltd.制)在单色模式下运行1,000,000页摄影图像的输出之后,视觉评估颗粒性和清晰度(图像质量)。按照由好至坏的顺序,评估为:“A”与胶印(offsetprinting)相当;“B”比胶印略差;“C”明显比胶印差;和“D”大致为常规的电子照相图像(极差)。
(成膜)
视觉检查在采用数字全彩复印机(IMAGIOMPC4500,RicohCompany,Ltd.制)形成1,000,000页图像后的感光体,基于以下标准评估是否发生调色剂组分(主要是结晶聚酯和脱模剂)固着于感光体上。
<成膜评估标准>
A:未证实调色剂组分固着于感光体。
B:证实了调色剂组分固着于感光体,但其不处于在实际使用将是问题的水平。
C:证实了调色剂组分固着于感光体,其处于实际使用中将是问题的水平。
D:证实了调色剂组分固着于感光体,其处于在实际使用中将是严重问题的水平。
(模糊)
采用包含与感光体接触的充电辊和清洁刮刀的数字全彩复印机(IMAGIOMPC4500,RicohCompany,Ltd.制),在与显影套筒的旋转方向垂直的方向上输出1,000,000页其中黑色固体(实体,solid)和白色固体以1cm间隔重复的A4尺寸横向图。然后,输出黑色图像,视觉检查其是否存在模糊,并基于以下评估标准评估。
<模糊评估标准>
A:完全没有模糊
B:证实了模糊,但其不处于在实际使用中将是问题的水平。
C:证实了模糊,其处于实际使用中将是问题的水平。
D:证实了模糊,其处于在实际使用中将是严重问题的水平。
实施例1-17和对比例1-4的评估结果示于下表2-2。
表2-1
表2-2
如上,在实施例1-17中获得了具有优异低温定影性和耐热存储稳定性的调色剂。此外,在对比例1中,尽管调色剂包含结晶聚酯树脂,但结晶聚酯未被改性,结果显示出较差的低温定影性、耐热存储稳定性和图像质量。
此外,在对比例2中,由于调色剂不含结晶聚酯树脂,结果显示出极差的低温定影性。
另外,在对比例3和4中,尽管调色剂包含改性结晶聚酯,但Tg1st与Tg2nd之差(Tg1st-Tg2nd)小于10℃,结果显示出较差的低温定影性、耐热存储稳定性或图像质量。
本发明的方面如下。
<1>调色剂,至少包括:
非结晶聚酯树脂;和
结晶聚酯树脂,
其中调色剂具有在首次加热时的玻璃化转变温度Tg1st和在二次加热时的玻璃化转变温度Tg2nd,且Tg1st与Tg2nd之间的差(Tg1st-Tg2nd)为10℃或更大,和
其中结晶聚酯树脂是具有氨基甲酸酯骨架或脲骨架或它们两者的改性结晶聚酯树脂。
<2>根据<1>的调色剂,
其中,改性结晶聚酯树脂具有50℃或更高且低于80℃的熔点,和
其中,改性结晶聚酯树脂包含衍生自脂肪族二羧酸的结构单元和衍生自脂肪二醇的结构单元。
<3>根据<1>-<2>任意一项的调色剂,
其中,在改性结晶聚酯树脂的邻二氯苯能溶组分的GPC测量中,重均分子量Mw为10,000-50,000,具有1,000或更小的分子量的组分的比例小于2质量%,和具有500或更小的分子量的组分的比例小于1质量%。
<4>根据<1>-<3>任意一项的调色剂,
其中改性结晶聚酯树脂具有1.0×102Pa·s或更大且小于5.0×105Pa·s的在熔点+20℃下的储能弹性模量G’。
<5>根据<1>-<4>任意一项的调色剂,
其中在首次加热时的玻璃化转变温度Tg1st与在二次加热时的玻璃化转变温度Tg2nd之间的差(Tg1st-Tg2nd)小于30℃。
<6>根据<1>-<5>任意一项的调色剂,
其中改性结晶聚酯树脂的含量为5质量%或更大且小于20质量%。
<7>根据<1>-<6>任意一项的调色剂,
其中通过将至少包含非结晶聚酯树脂、改性结晶聚酯树脂、脱模剂和着色剂的油相分散在水性介质中而对调色剂实施造粒。
<8>根据<7>的调色剂,
其中在水性介质中的造粒通过如下实施:
将油相分散在有机溶剂中以制备分散体,其中油相至少包括溶解或分散的具有活性氢基团的化合物、具有能与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物、非结晶聚酯树脂、改性结晶聚酯树脂、脱模剂和着色剂;
在水性介质中对具有活性氢基团的化合物和具有能与具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物实施交联或扩链反应;和从得到的分散体中除去有机溶剂。
<9>显影剂,其包括根据<1>-<8>任意一项的调色剂。
<10>成像方法,至少包括:
静电潜像形成步骤,其中在静电潜像承载部件上形成静电潜像;
显影步骤,其中用调色剂使静电潜像显影以形成可视图像;
转印步骤,其中将可视图像转印在记录介质;和
定影步骤,其中使转印在记录介质上的转印图像定影,
其中,调色剂为根据<1>-<8>任意一项的调色剂。

Claims (10)

1.调色剂,包括
非结晶聚酯树脂;和
结晶聚酯树脂,
其中所述调色剂具有在首次加热时的玻璃化转变温度Tg1st和在二次加热时的玻璃化转变温度Tg2nd,且Tg1st与Tg2nd之间的差(Tg1st-Tg2nd)为10℃或更大,和
其中所述结晶聚酯树脂是具有氨基甲酸酯骨架或脲骨架或它们两者的改性结晶聚酯树脂。
2.根据权利要求1的调色剂,
其中,所述改性结晶聚酯树脂具有50℃或更高且低于80℃的熔点,和
其中,所述改性结晶聚酯树脂包含衍生自脂肪族二羧酸的结构单元和衍生自脂肪族二醇的结构单元。
3.根据权利要求1-2任意一项的调色剂,
其中,在所述改性结晶聚酯树脂的邻二氯苯能溶组分的GPC测量中,重均分子量Mw为10,000-50,000,具有1,000或更小的分子量的组分的比例小于2质量%,和具有500或更小的分子量的组分的比例小于1质量%。
4.根据权利要求1-2任意一项的调色剂,
其中所述改性结晶聚酯树脂具有1.0×102Pa·s或更大且小于5.0×105Pa·s的在熔点+20℃下的储能弹性模量G’。
5.根据权利要求1-2任意一项的调色剂,
其中在首次加热时的玻璃化转变温度Tg1st与在二次加热时的玻璃化转变温度Tg2nd之间的差(Tg1st-Tg2nd)小于30℃。
6.根据权利要求1-2任意一项的调色剂,
其中所述改性结晶聚酯树脂的含量为5质量%或更大且小于20质量%,基于所述调色剂的质量。
7.根据权利要求1-2任意一项的调色剂,
其中通过将至少包含所述非结晶聚酯树脂、所述改性结晶聚酯树脂、脱模剂和着色剂的油相分散在水性介质中而对所述调色剂实施造粒。
8.根据权利要求7的调色剂,
其中在所述水性介质中的造粒通过如下实施:
将油相分散在所述水性介质中以制备分散体,其中所述油相包括溶解或分散在有机溶剂中的具有活性氢基团的化合物、具有能与所述具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物、所述非结晶聚酯树脂、所述改性结晶聚酯树脂、所述脱模剂和所述着色剂;
在所述水性介质中对所述具有活性氢基团的化合物和所述具有能与所述具有活性氢基团的化合物反应的部分的聚合物实施交联或扩链反应;和
从得到的分散体中除去所述有机溶剂。
9.显影剂,包括:
调色剂,其包括根据权利要求1-8任意一项的调色剂。
10.成像方法,包括:
形成静电潜像,其中在静电潜像承载部件上形成静电潜像;
显影,其中用显影剂使所述静电潜像显影以形成可视图像;
转印,其中将所述可视图像转印在记录介质上;和
定影,其中使转印在所述记录介质上的转印图像定影,
其中,所述显影剂包括根据权利要求9的显影剂。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013156475A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Ricoh Co Ltd 静電画像形成用トナーおよび現像剤
JP5482951B2 (ja) * 2012-09-18 2014-05-07 株式会社リコー 静電画像形成用トナー、現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置
JP2014167602A (ja) 2012-09-18 2014-09-11 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー、及び該トナーを含む二成分現像剤、画像形成装置
JP6089635B2 (ja) * 2012-11-29 2017-03-08 株式会社リコー トナー、画像形成方法、プロセスカートリッジ、画像形成装置
JP6160100B2 (ja) 2013-02-05 2017-07-12 株式会社リコー トナー、現像剤及び画像形成装置
JP6075102B2 (ja) 2013-02-13 2017-02-08 株式会社リコー トナー、現像剤、及び画像形成装置
JP6236798B2 (ja) 2013-02-21 2017-11-29 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー
EP2818931B1 (en) * 2013-06-27 2016-07-06 Canon Kabushiki Kaisha Toner and toner production method
JP6260124B2 (ja) * 2013-07-03 2018-01-17 株式会社リコー 電子写真用トナー
JP5856634B2 (ja) * 2013-08-26 2016-02-10 三洋化成工業株式会社 トナーバインダー及びトナー
JP5884797B2 (ja) * 2013-09-06 2016-03-15 株式会社リコー トナー、現像剤、及び画像形成装置
JP6260315B2 (ja) * 2014-02-05 2018-01-17 株式会社リコー トナー、現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP6276605B2 (ja) * 2014-02-17 2018-02-07 三洋化成工業株式会社 トナー
JP6276608B2 (ja) * 2014-02-27 2018-02-07 三洋化成工業株式会社 トナーの製造方法
JP6331502B2 (ja) * 2014-03-10 2018-05-30 株式会社リコー トナー、現像剤、及び画像形成装置
JP6532705B2 (ja) * 2014-03-10 2019-06-19 三洋化成工業株式会社 トナーの製造方法及びトナー
JP6582846B2 (ja) * 2014-10-30 2019-10-02 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット、及び画像形成装置
JP6690236B2 (ja) 2015-01-05 2020-04-28 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置
JP6865525B2 (ja) 2015-01-05 2021-04-28 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置
JP2017107138A (ja) 2015-01-05 2017-06-15 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置
US20160195828A1 (en) * 2015-01-05 2016-07-07 Ayumi Satoh Toner, toner stored unit, and image forming apparatus
JP6838273B2 (ja) * 2015-03-12 2021-03-03 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置
JP6520471B2 (ja) 2015-06-29 2019-05-29 株式会社リコー トナー、現像剤、現像剤収容ユニット及び画像形成装置
DE102017101170B4 (de) * 2016-01-26 2021-07-22 Canon Kabushiki Kaisha Toner und externes additiv für toner
CN109906411B (zh) 2016-11-04 2022-12-27 卡博特公司 含结晶聚酯和有机硅的纳米复合物
JP6635058B2 (ja) * 2017-01-19 2020-01-22 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 静電潜像現像用トナー
JP7095943B2 (ja) * 2017-03-14 2022-07-05 株式会社リコー トナー、現像剤、トナー収容ユニット、画像形成装置、画像形成方法、及び印刷物の製造方法
US11054757B2 (en) 2018-09-27 2021-07-06 Ricoh Company, Ltd. Toner, image forming apparatus, image forming method, and process cartridge

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008052192A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Konica Minolta Business Technologies Inc トナー
JP2011018030A (ja) * 2009-06-08 2011-01-27 Ricoh Co Ltd トナー、並びに現像剤、現像剤収容容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
CN102236275A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 株式会社理光 含有结晶聚酯的调色剂

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2579150B2 (ja) 1986-10-27 1997-02-05 日本合成化学工業株式会社 トナ−用バインダ−
KR0148831B1 (ko) 1994-09-29 1998-10-15 김은영 결정성 폴리에스테르 분말의 제조 방법
JP3762075B2 (ja) 1997-10-31 2006-03-29 三洋化成工業株式会社 乾式トナー
JP4011246B2 (ja) 1999-12-02 2007-11-21 花王株式会社 ポリエステル系重合体の製造方法
JP4101542B2 (ja) 2001-03-23 2008-06-18 株式会社リコー 画像形成方法
JP2002287400A (ja) 2001-03-27 2002-10-03 Ricoh Co Ltd 乾式トナー及び該トナーの製造方法並びに該トナーを用いた画像形成装置
JP2005015589A (ja) 2003-06-25 2005-01-20 Ricoh Co Ltd 結晶性ポリエステル分散液の製造方法、分散液、その分散液を用いた画像形成用トナー、現像剤、および画像形成方法
JP4076932B2 (ja) * 2003-09-02 2008-04-16 花王株式会社 トナー
JP4347174B2 (ja) 2004-09-15 2009-10-21 株式会社リコー トナー及びそれを用いた画像形成方法
JP4729950B2 (ja) 2005-03-11 2011-07-20 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法
CN101981516B (zh) * 2008-03-31 2013-07-10 三洋化成工业株式会社 调色剂粘合剂和调色剂
JP5291649B2 (ja) * 2009-03-17 2013-09-18 三洋化成工業株式会社 樹脂粒子
JP5505704B2 (ja) 2010-03-10 2014-05-28 株式会社リコー 結晶性ポリエステルを用いたトナー並びに現像剤
JP5533454B2 (ja) 2010-08-31 2014-06-25 株式会社リコー トナー及び現像剤
JP2012118499A (ja) 2010-11-12 2012-06-21 Ricoh Co Ltd トナー及びその製造方法、並びに現像剤及び画像形成方法
JP5849651B2 (ja) 2011-01-24 2016-01-27 株式会社リコー トナー及び現像剤

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008052192A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Konica Minolta Business Technologies Inc トナー
JP2011018030A (ja) * 2009-06-08 2011-01-27 Ricoh Co Ltd トナー、並びに現像剤、現像剤収容容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
CN102236275A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 株式会社理光 含有结晶聚酯的调色剂
JP2011242750A (ja) * 2010-04-21 2011-12-01 Ricoh Co Ltd 結晶性ポリエステルを添加したトナー

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