CN103309186A - 调色剂、显影剂、处理盒和图像形成设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及调色剂、显影剂、处理盒和图像形成设备。所述调色剂包括:粘结剂树脂;包封脱模剂的囊;和着色剂,其中所述包封脱模剂的囊各自包括:由不同于所述粘结剂树脂的树脂(I)形成的囊;和包封在所述囊中的脱模剂(RA),以及所述包封脱模剂的囊存在于所述粘结剂树脂中,并且其中50%~100%的所述包封脱模剂的囊存在于从所述调色剂的表面到所述调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域内。
Description
技术领域
本发明涉及调色剂、显影剂、处理盒和图像形成设备。
背景技术
除了常规的捏合/研磨方法以外,所谓的湿式造粒法或化学调色剂法(湿式造粒法)已经开始用于调色剂制造,所述湿式造粒法或化学调色剂法例如使用有机溶剂和水性溶剂的溶解悬浮法或乳化法、以及在调节可聚合单体液滴的同时进行聚合以直接获得调色剂颗粒的悬浮聚合法、包括制备乳化的细颗粒和使细颗粒附聚以获得调色剂颗粒的附聚法。制备乳化的细颗粒和使乳化的细颗粒附聚以获得调色剂颗粒的附聚法是化学调色剂法之一。
作为通过附聚法制造而提出的调色剂的实例包括所谓的核/壳调色剂(参见日本专利申请(JP-A)No.2006-91564)以及含有结晶聚酯树脂且低温定影性优异的调色剂(参见JP-A No.2011-145587),所述核/壳调色剂包括有利于热定影的树脂内部组分和覆盖调色剂外部且有利于粘连的树脂外部组分等。
然而,这些调色剂虽然低温定影性优异,但在另一方面,其耐热反印性(hot-offset resistance)和耐热存储稳定性是不令人满意的。
为了克服这个问题,已经提出了聚酯树脂占调色剂的50质量%以下且如下制造的调色剂作为同时实现低温定影性和耐热反印性的调色剂:混合树脂分散体(该树脂分散体通过如下获得:将聚酯树脂A和蜡溶解在基于乙烯基的单体中,将该溶液分散在含表面活性剂的水相中,以及使所述基于乙烯基的单体通过聚合引发剂的作用聚合)、包括分散在水相中的聚酯树脂B的分散体、和着色剂颗粒的分散体,使它们附聚,然后升高温度以使经附聚的颗粒彼此合并(coalesce)(参见JP-A No.2008-70755)。
然而,在这种提出的调色剂中,由于树脂颗粒在附聚之后,在升高的温度下加热,因此在具有高亲和性的树脂之间,例如聚酯树脂与结晶聚酯树脂之间发生增容作用,不利地导致降低的调色剂耐热存储稳定性。
因此,期望提供同时具有优异的低温定影性、耐热反印性和耐热存储稳定性三者的调色剂,其制造方法和用所述调色剂进行显影的处理盒。
发明内容
本发明的目标是解决现有技术的各种问题和实现以下目的。具体而言,本发明的目的是提供同时具有优异的低温定影性、耐热反印性和耐热存储稳定性三者的调色剂。
以上目的可通过如下实现。具体而言,本发明的调色剂包括:粘结剂树脂;包封脱模剂的囊(releasing agent-encapsulating capsule);和着色剂,其中所述包封脱模剂的囊各自包括:由不同于所述粘结剂树脂的树脂(I)形成的囊(capsule);和包封在所述囊中的脱模剂(RA),以及所述包封脱模剂的囊存在于所述粘结剂树脂中,并且其中50%~100%的所述包封脱模剂的囊存在于从所述调色剂的表面到所述调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域内。
本发明可解决现有技术的各种问题并且可实现所述目的,即可提供同时具有优异的低温定影性、耐热反印性和耐热存储稳定性三者的调色剂。
附图说明
图1A是显示根据本发明的调色剂的结构的一个实例的示意性说明图;
图1B是显示作为根据本发明的调色剂的结构的一个实例的STEM观察结果的视图;
图1C是显示常规调色剂的结构的一个实例的示意性说明图;
图2是显示根据本发明的处理盒的一个实例的示意性截面图;
图3是显示根据本发明的图像形成设备的一个实例的示意性构造图;和
图4是图3的部分放大的视图。
具体实施方式
(调色剂)
根据本发明的调色剂至少含有包封脱模剂的囊和着色剂以及任选的其它组分。
所述包封脱模剂的囊各自包括:由不同于粘结剂树脂的树脂(I)形成的囊;和包封在所述囊中的脱模剂(RA),以及所述包封脱模剂的囊存在于所述粘结剂树脂中。
50%~100%的所述包封脱模剂的囊存在于从所述调色剂的表面到所述调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域内。
在根据本发明的调色剂中,脱模剂(RA)包含在含有所述粘结剂树脂的调色剂颗粒中。所述脱模剂(RA)包封在不同于所述粘结剂树脂的树脂(I)中,并且50%~100%的所述包封脱模剂的囊被布置在调色剂的表面层附近。根据这种构造,在常态下,可防止调色剂表面上脱模剂(RA)的暴露。
优选地,所述包封脱模剂的囊包括:由树脂(D)形成的囊,所述树脂(D)包括不同于所述粘结剂树脂的树脂(I)和乙烯基聚合物,且对所述脱模剂(RA)具有高亲和性;以及包封在所述囊中的脱模剂(RA),所述囊存在于所述粘结剂树脂中。更优选地,包封在所述囊中的脱模剂(RA)的至少一部分是包封在树脂(D)中的。
在本发明中,高亲和性意味着树脂(D)有可能键合至所述脱模剂(RA)或者有可能通过静电相互作用等粘附至所述脱模剂(RA)。因此,在本发明中,包封意味着所述脱模剂(RA)在其对脱模剂具有高亲和性的位点处选择性地键合和/或粘附至树脂(D)。
所述树脂(D)对所述脱模剂(RA)具有高亲和性,并且所述树脂(D)是与所述脱模剂(RA)高度相容的。因此,所述树脂(D)适合于包封所述脱模剂(RA)。
因此,在根据本发明的调色剂中,所述脱模剂(RA)包封在由树脂(I)形成的囊中,且因此所述脱模剂(RA)是与所述粘结剂树脂隔离的。因此,即使当50%~100%的所述包封脱模剂的囊存在于调色剂的表面层附近时,在正常状态下,也可防止调色剂表面上脱模剂(RA)的暴露。具有这种结构的调色剂的有利之处在于:耐热存储稳定性得以改善,且不利影响如从电子照相过程受到的应力减少。进一步地,在定影期间暴露于热和压力时,所述脱模剂(RA)逸出到囊的外部并显示出耐热反印性,且因此在定影期间可确保耐热反印性。
<包封脱模剂的囊>
所述包封脱模剂的囊各自包括:由不同于所述粘结剂树脂的树脂(I)形成的囊;和包封在所述囊中的脱模剂(RA),并且其存在于所述粘结剂树脂中。
所述囊没有特别限制,且可根据目的适当地选择,只要所述囊由树脂(I)形成。然而,优选地,所述囊由树脂(I)和树脂(D)形成。
所述囊(在由树脂(I)形成的囊中包封所述脱模剂(RA))的结构可例如通过以下证实:将调色剂包埋在树脂中,用超薄切片机(ULTRACUT-S,LeicaMicrosystems制造)对经包埋的调色剂进行切片以制备调色剂的薄片,在扫描透射电子显微镜(STEM)下观察所述薄片。
包封脱模剂的囊的平均等效圆直径没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述平均等效圆直径优选为50nm~200nm,更优选为50nm~150nm,进一步更优选为50nm~100nm。当所述平均等效圆直径小于50nm时,耐热反印性有时不令人满意。另一方面,当所述平均等效圆直径大于200nm时,耐热存储稳定性有时下降。
包封在调色剂中的所述包封脱模剂的囊的平均等效圆直径可以例如由如下获得的调色剂的截面图像确定:将调色剂包埋在树脂中,用超薄切片机(ULTRACUT-S,Leica Microsystems制造)对经包埋的调色剂进行切片以制备调色剂的薄片,以及在扫描透射电子显微镜(STEM)下观察所述薄片。例如,可使用图像分析型粒度分布测量用软件(Mac-View,Mountech Co.,Ltd.制造)进行计算。
所述包封脱模剂的囊的体均粒径没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述包封脱模剂的囊的体均粒径优选为50nm~200nm,更优选为50nm~100nm。当所述包封脱模剂的囊的体均粒径小于50nm时,耐热反印性有时不令人满意。另一方面,当所述包封脱模剂的囊的体均粒径大于200nm时,耐热存储稳定性有时下降。
体均粒径可用动态光散射型Nanotrack粒度分析仪(例如,UPA-EX150,Nikkiso Co.,Ltd.制造)测量。
调色剂中含有的所述包封脱模剂的囊可通过如下分离:向所述调色剂中加入N,N-二甲基甲酰胺、氯仿等,搅拌混合物,将液体通过膜过滤器过滤,以及使残余物在室温下干燥。
囊的平均厚度没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述囊的平均厚度优选为10nm~60nm,更优选为10nm~30nm。当所述囊的平均厚度小于10nm时,耐热存储稳定性有时劣化。另一方面,当所述囊的平均厚度大于60nm时,耐热反印性有时不令人满意。
例如,可通过如下对所述囊进行分析以进行厚度测量:将所述囊包埋在树脂中,用超薄切片机对经包埋的囊进行切片以制备薄片,以及在扫描透射电子显微镜下观察所述薄片。在本发明中,所述平均厚度是指100个囊的平均厚度。
存在于从所述调色剂的表面到所述调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域内的所述包封脱模剂的囊的比例没有特别限制,且可根据目的适当地选择,只要所述比例为50%~100%。所述包封脱模剂的囊的比例为70%~100%。当所述比例小于50%时,脱模性有时下降。另一方面,当所述比例为70%~100%时,所述脱模剂(RA)被置于调色剂的表面附近,且因此可有效地赋予脱模性。
所述比例(%)可例如通过以下确定:用超薄切片机(ULTRACUT-S,LeicaMicrosystems制造)对调色剂进行切片以制备薄片,在扫描透射电子显微镜(STEM)下观察所述薄片以获得所述调色剂的截面图像,以及基于由此获得的截面图像计算存在于预定区域(即,从所述调色剂的表面到所述调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域)内的包封脱模剂的囊占存在于所观察的调色剂颗粒的整个截面面积中的囊的总面积的面积百分比(%)。例如,可使用图像分析型粒度分布测量用软件(Mac-View,Mountech Co.,Ltd.制造)进行从调色剂表面起的深度的测量。
从调色剂表面起的深度可通过如下精确测量:在所观察的调色剂的截面图像中选择直径在调色剂的体均粒径的±10%内的调色剂的截面图像作为穿过调色剂重心周围的截面图像,以及确定所述比例(%)。在本发明中,所述比例的平均值是指调色剂的100个截面图像的平均比例。
对于横跨预定区域中的内部和外部部分的包封脱模剂的囊,存在于预定区域的内侧上的部分记为存在于预定区域内的包封脱模剂的囊的面积。
在根据本发明的调色剂中,即使当脱模剂存在于调色剂颗粒表面附近时,与常规的调色剂颗粒不同的是,不太可能发生各种问题,例如在其中脱模剂存在于调色剂表面上的现有技术中经历的脱模剂暴露于调色剂表面。因此,分散的脱模剂的直径可增大。结果,在定影期间加热和加压时,蜡可容易地从调色剂表面渗出以增强脱模效果。
树脂(I)与树脂(D)之间的质量比((I)/(D))没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述质量比优选为0.5~35,更优选为0.5~3.0。当所述质量比小于0.5时,耐热反印性有时劣化。另一方面,当所述质量比大于35时,耐热存储稳定性有时劣化。从同时实现耐热反印性和耐热存储稳定性的观点来看,在以上更优选的范围内的质量比是优选的。
包封在囊中的所述脱模剂(RA)和所述树脂(D)之间的质量比((D)/(RA))没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述质量比优选为0.01~2.5,更优选为0.1~2.5。当所述质量比小于0.01时,耐热存储稳定性有时劣化。另一方面,当所述质量比大于2.5时,耐热反印性有时劣化。从实现优异的耐热存储稳定性、低温定影性和耐热反印性的观点来看,在以上更优选的范围内的质量比是优选的。
-树脂(I)-
树脂(I)是不同于所述粘结剂树脂的树脂且其形成包封所述脱模剂(RA)的囊。当调色剂含有树脂(I)时,有利地,可同时实现耐热反印性和耐热存储稳定性。
在本发明中,表述“不同于所述粘结剂树脂”是指相对于粘结剂树脂形成,单体的类型上存在差异,即相对于粘结剂树脂形成,单体的比例和分子量上存在差异。
任何不同于所述粘结剂树脂的树脂均可用作树脂(I)而没有特别限制,且可根据目的适当地选择。树脂(I)的实例是所述粘结剂树脂的改性产物。从可获得性和合成容易性的观点来看,乙烯基树脂是优选的。
所述乙烯基树脂可通过任何方法合成而没有特别限制,并且所述方法可据目的适当地选择。其实例包括其中通过使具有可聚合双键的单体聚合而获得乙烯基树脂的方法。也可使用常规的聚合引发剂。
对任何具有可聚合双键的单体没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、4-乙氧基苯乙烯、4-羧基苯乙烯或其金属盐、4-苯乙烯磺酸或其金属盐、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、烯丙基苯、苯氧基亚烷基二醇丙烯酸酯、苯氧基亚烷基二醇甲基丙烯酸酯、苯氧基聚亚烷基二醇丙烯酸酯、苯氧基聚亚烷基二醇甲基丙烯酸酯等,(甲基)丙烯酸、马来酸(酐)、马来酸单烷基酯、富马酸、富马酸单烷基酯、巴豆酸、衣康酸、衣康酸单烷基酯、衣康酸二醇单醚、柠康酸、柠康酸单烷基酯、肉桂酸等,含磺酸基团的乙烯基单体、基于乙烯基的硫酸单酯、及其盐,和含磷酸基团的乙烯基单体及其盐。
用于形成调色剂中的囊的树脂(I)可通过任何方法分析而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。这样的方法的实例包括:其中使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)或核磁共振设备(NMR)分析调色剂中的树脂(I)的方法,以及其中通过溶解在有机溶剂中除去调色剂中的其它材料以分离树脂(I),然后对树脂(I)进行分析的方法。
具体而言,树脂的组成和组分比例可通过根据以下方法进行的13C-NMR谱图和GC-MS测量确定。
13C-NMR测量可通过如下进行:将50mg样品放置在帽盖型玻璃试管中,用射频加热设备(QUICKER1010,DIC制造)加热所述试管1分钟,向这种分解产物中加入30.5mL氘代氯仿(CDCl3)和无位移的(惰性的,shiftless)弛豫试剂三(2,4-戊二酮)铬(III)(Cr(acac)3),以及用核磁共振设备JNM-LA300(Japan Electric Optical Laboratory制造)测量13C-NMR谱图。
对于GC-MS测量,可采用其中用质谱仪(JMS-K9,Japan Electric OpticalLaboratory制造)以40℃(3分钟)、然后10℃/分钟、和然后300℃(5分钟)的升温速率进行热解GC-MS测量的方法,所述质谱仪使用INERT CAP5MS/Sil柱子(30m×0.25mm,I.D.0.25μm)(GL Science制造)。
所述树脂(I)的重均分子量(Mw)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述重均分子量(Mw)优选为3,000~300,000,更优选为4,000~100,000。
重均分子量(Mw)可例如通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量。
所述树脂(I)的玻璃化转变温度(Tg)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述玻璃化转变温度(Tg)优选为45℃~100℃,更优选为55℃~90℃。当所述树脂(I)的玻璃化转变温度(Tg)低于45℃时,耐热存储稳定性有时劣化。另一方面,当所述树脂(I)的玻璃化转变温度(Tg)高于100℃时,低温定影性有时劣化。
玻璃化转变温度可例如用差示扫描量热(DSC)设备(例如,TG-DSCSystem TAS-100,Rigaku Corporation制造)测量。
所述树脂(I)的含量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,调色剂中所述树脂(I)的含量优选为5质量%~25质量%,更优选为8质量%~20质量%。当所述树脂(I)的含量小于5质量%时,耐热存储稳定性有时劣化。另一方面,当所述树脂(I)的含量大于25质量%时,低温定影性有时劣化。
-树脂(D)-
树脂(D)是包括乙烯基聚合物且对所述脱模剂(RA)具有高亲和性的树脂。在本文中,表述“对所述脱模剂(RA)具有高亲和性的树脂”是指当脱模剂(RA)与树脂(D)混合时,它们在分子水平上是可混溶的,更具体地是指树脂(D)的溶解度参数(下文中有时称为“SP(D)”)与脱模剂(RA)的溶解度参数(下文中有时称为“SP(RA)”)之差的绝对值,即|SP(RA)-SP(D)|,小于3。优选地,|SP(RA)-SP(D)|<2。
所述树脂(D)的实例是通过将乙烯基聚合物引入到在其至少一部分中具有油溶性结构的组分中而获得的树脂。
其具体实例包括:包括在其至少一部分中具有油溶性结构的组分骨架和乙烯基聚合物侧链(接枝链)的接枝共聚的树脂;以及包括乙烯基聚合物骨架和在其至少一部分中具有油溶性结构的组分侧链的接枝共聚的树脂。其中,在其至少一部分中具有油溶性结构的组分骨架和乙烯基聚合物侧链(接枝链)的接枝共聚的树脂是优选的。
树脂(D)的溶解度参数(下文中有时称为“SP(D)”)的值没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,SP(D)优选为8≤SP(D)≤11,更优选为9≤SP(D)≤10。
当SP(D)小于8时,调色剂的脱模性下降,且耐热反印性有时劣化。另一方面,当SP(D)大于11时,所述囊不太可能存在于调色剂的粘结剂树脂中,有时导致调色剂制造困难和劣化的耐热存储稳定性。
本发明中的溶解度参数SP值(δ)定义为由方程A确定的内聚能密度的函数。
SP值(δ)=(ΔE/V)1/2…方程A
其中“ΔE”表示分子间的内聚能(蒸发热);“V”表示混合液体的整个质量;且“ΔE/V”表示内聚能密度。由混合引起的热值变化ΔHm通过方程B使用SP值计算。
ΔHm=V(δ1-δ2)·Φ1·Φ2…方程B
其中“δ1”表示溶剂的SP值;“δ2”表示溶质的SP值;“Φ1”表示溶剂的体积分数;和“Φ2”表示溶质的体积分数。
如由方程B明晰的,当δ1值较接近δ2值时,ΔHm值较小且吉布斯自由能较小。因此,认为SP值彼此接近的材料彼此具有高亲和性。
实际确定SP值的方法包括:对具有已知的SP值的各种溶剂和树脂的溶解度进行比较,以由具有最高相容性的溶剂的SP值设定未知树脂的SP值。确定SP值的另一方法是,当已知树脂的单体组成时,通过由方程C表示的Fedor等人的方法计算SP值。
SP值(δ)=(ΣΔei/ΣΔvi)1/2…方程C
其中“Δei”表示原子或原子团的蒸发能量;且“Δvi”表示原子或原子团的摩尔体积。它们通过由树脂(D)的单体组成进行计算而确定。
树脂(D)可通过任何方法合成而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。这样的方法的实例包括:包括使在其至少一部分中具有油溶性结构的组分(油溶性组分)与公知的乙烯基聚合物进行接枝共聚的方法;以及包括在通过使适当选择的乙烯基单体聚合来合成乙烯基聚合物的同时和/或之后使乙烯基聚合物与在其至少一部分中具有油溶性结构的组分进行接枝共聚的方法。
--在其至少一部分中具有油溶性结构的组分--
用作树脂(D)的起始材料的在其至少一部分中具有油溶性结构的组分没有特别限制,只要所述组分是能与乙烯基聚合物接枝共聚的。所述组分可根据目的适当地选择。其实例包括聚甲基丙烯酸烷基酯和聚烯烃树脂。其中,聚烯烃树脂由于与脱模剂(RA)良好的相容性而是特别优选的。进一步地,稍后将描述的脱模剂也可用作在其至少一部分中具有油溶性结构的组分(其用作树脂(D)的起始材料)。
用于形成聚烯烃树脂的烯烃没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-己烯、1-十二烯和1-十八烯。
所述聚烯烃树脂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括烯烃的聚合物、聚合物的氧化物、聚合物的改性产物、烯烃与可共聚的其它单体的共聚物。
烯烃的聚合物没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物和丙烯/1-己烯共聚物。
烯烃的聚合物的氧化物的实例包括所述烯烃的聚合物的氧化物。
烯烃的聚合物的改性产物的实例包括烯烃(如马来酸酐、马来酸单甲酯、马来酸单丁酯、和马来酸二甲酯)的聚合物的马来酸衍生物加合物。
烯烃与可共聚的其它单体的共聚物的实例包括烯烃与单体的共聚物,所述单体例如不饱和羧酸如(甲基)丙烯酸、衣康酸和马来酸酐;以及不饱和羧酸烷基酯如(甲基)丙烯酸烷基(碳原子数:1~18)酯和马来酸烷基(碳原子数:1~18)酯。
其中,优选的是将烯烃的聚合物、烯烃的聚合物的氧化物、和烯烃的聚合物的改性产物,特别优选的是将聚乙烯和聚丙烯用作在其至少一部分中具有油溶性结构的组分(其用作树脂(D)的起始材料)。
--乙烯基聚合物--
乙烯基聚合物没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,优选的是,所述乙烯基聚合物含有具有酯基团的乙烯基单体。
具有酯基团的乙烯基单体没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括:不饱和羧酸的烷基(碳原子数:1~8)酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯;以及基于乙烯基酯的单体,例如乙酸乙烯酯。
具有酯基团的乙烯基单体的平均酯基团浓度没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述平均酯基团浓度优选为8质量%~30质量%,更优选为8质量%~25质量%。当所述平均酯基团浓度小于8质量%时,耐热存储稳定性和耐热反印性有时劣化。另一方面,当所述平均酯基团浓度大于30质量%时,耐热存储稳定性、低温定影性、耐热反印性等有时劣化。
所述平均酯基团浓度可通过式(1)计算。
平均酯基团浓度=Σ(44/Mwi×Wi)…式(1)
其中“Mwi”表示包括酯基团的乙烯基单体的分子量;且“Wi”表示包括酯基团的乙烯基单体的负载比(质量%)。
当乙烯基聚合物由两种包括酯基团的单体(即,单体1(分子量M1,用量W1)和单体2(分子量M2,用量W2))和一种不具有酯基团的单体(即,单体3(分子量M3,用量W3))制造时,平均酯基团浓度C通过方程(2)计算。
平均酯基团浓度C=[{(44/M1)×W1/(W1+W2+W3)}+{(44/M2)×W2/(W1+W2+W3)}]×100…方程(2)
平均酯基团浓度可通过任何方法调节而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。这样的方法的实例包括其中除了具有酯基团的乙烯基单体之外,不具有酯基团且可共聚的各种乙烯基单体也用作乙烯基聚合物形成用的乙烯基单体。
不具有酯基团的乙烯基单体没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括芳族乙烯基单体。其具体实例包括苯乙烯单体,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对羟基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、苯基苯乙烯、和苄基苯乙烯。其中,苯乙烯是优选的。
乙烯基聚合物在树脂(D)中的引入比没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述引入比优选为70%~95%,更优选为75%~90%。当引入比小于70%时,低温定影性有时劣化。另一方面,当引入比大于95%时,耐热存储稳定性有时劣化。
乙烯基聚合物的引入比可例如如下确定:通过用气相色谱-质谱联用仪和核磁共振设备分析调色剂中的树脂(D);或者通过将调色剂中的其它材料溶解在有机溶剂中,除去所述材料以分离树脂(D),然后对树脂(D)进行分析。
用于形成调色剂中的囊的树脂(D)可通过任何方法分析而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。所述树脂(D)可例如如下分析:通过用气相色谱-质谱联用仪和核磁共振设备分析调色剂中的树脂(D);或者通过将调色剂中的其它材料溶解在有机溶剂中,除去所述材料以分离树脂(D),然后对树脂(D)进行分析。
所述树脂(D)的软化点没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述所述树脂(D)的软化点优选为80℃~150℃,更优选为90℃~130℃。
软化点可例如用流动测试仪(例如,CFT-500D,Shimadzu Seisakusho Ltd.制造)测量。
所述树脂(D)的数均分子量(Mn)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述数均分子量(Mn)优选为1,500~100,000,更优选为2,800~20,000。所述树脂(D)的重均分子量(Mw)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述重均分子量(Mw)优选为2,000~100,000,更优选为5,000~50,000。所述树脂(D)的数均分子量(Mn)与重均分子量(Mw)之比(Mw/Mn)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。Mw/Mn优选为1.1~40,更优选为3~30。
数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)可通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量。
所述树脂(D)的玻璃化转变温度没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述玻璃化转变温度优选为40℃~90℃,更优选为50℃~70℃。
玻璃化转变温度可例如用差示扫描量热(DSC)设备(例如,TG-DSCSystem TAS-100,Rigaku Corporation制造)测量。
所述树脂(D)的含量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述树脂(D)在调色剂中的含量优选为0.2质量%~20质量%,更优选为2.0质量%~20质量%。当所述树脂(D)的含量小于0.2质量%时,耐热存储稳定性有时劣化。另一方面,当所述树脂(D)的含量大于20质量%时,耐热反印性有时劣化。
<脱模剂(RA)>
脱模剂(RA)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,优选的是,所述脱模剂(RA)是当调色剂在图像形成中于定影步骤受热时提供令人满意的低的调色剂粘度,且既不与图像形成设备的定影部件的表面和调色剂中除该脱模剂(RA)以外的组分相容,也不使所述组分溶胀的物质。
这样的脱模剂(RA)的实例包括蜡和硅油。它们可单独使用或以它们的两种或更多种组合使用。其中,从调色剂本身的存储稳定性的观点来看,在存储期间通常以固体存在于调色剂中的蜡是特别优选的。
所述蜡没有特别限制且可根据目的适当地选择。优选基于烃的蜡和含羰基的蜡中的至少一种,且特别优选基于烃的蜡。
基于烃的蜡的实例包括:基于聚烯烃的蜡,例如聚乙烯蜡,聚丙烯蜡,由乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物和丙烯/1-己烯共聚物形成的蜡;基于石油的蜡,例如石蜡,沙索(SASOL)蜡和微晶蜡;以及费托蜡。
含羰基的蜡的实例包括:多链烷酸酯,例如巴西棕榈蜡、褐煤蜡、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、甘油三山萮酸酯和1,18-十八烷二醇二硬脂酯;多链烷醇酯,例如偏苯三酸三硬脂基酯和马来酸二硬脂基酯;多链烷酸酰胺,例如乙二胺二山萮酰胺;多烷基酰胺,例如偏苯三酸三硬脂基酰胺;和二烷基酮,例如二硬脂基酮。
其中,基于烃的蜡由于良好的耐热反印性而是优选的。
可使用任何方法分析包封在调色剂中的囊中的脱模剂(RA)而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。所述脱模剂(RA)可例如如下分析:通过用气相色谱-质谱联用仪和核磁共振设备分析调色剂中的所述脱模剂(RA);或者通过将调色剂中的其它材料溶解在有机溶剂中,除去所述材料以分离所述脱模剂(RA),然后对所述脱模剂(RA)进行分析。
所述脱模剂(RA)的熔点没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述脱模剂(RA)的熔点优选为低于80℃,更优选为50℃~77℃。当所述脱模剂(RA)的熔点为80℃以上时,耐热反印性有时劣化。另一方面,当所述脱模剂(RA)的熔点低于50℃,耐热存储稳定性有时劣化。
所述脱模剂(RA)的熔点可例如用差示扫描量热(DSC)设备(例如,TG-DSC System TAS-100,Rigaku Corporation制造)测量。
所述脱模剂(RA)的含量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。调色剂中所述脱模剂(RA)的含量优选为2质量%~25质量%,更优选为3质量%~20质量%,特别优选为4质量%~15质量%。当所述脱模剂(RA)的含量小于2质量%时,耐热反印性和耐热存储稳定性有时劣化。另一方面,当所述脱模剂(RA)的含量大于25质量%时,在有些时候,调色剂的机械强度下降且耐热反印性劣化。
所述脱模剂(RA)的溶解度参数(下文中有时称为“SP(RA)”)的值没有特别限制,且可根据目的适当地选择。SP(RA)优选为7≤SP(RA)≤10,更优选为8≤SP(RA)≤9。
当SP(RA)小于7时,所述脱模剂(RA)不太可能包封在囊中,且耐热存储稳定性有时劣化。另一方面,当SP(RA)大于10时,调色剂的脱模性下降且耐热反印性有时劣化。
<粘结剂树脂>
所述粘结剂树脂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述粘结剂树脂可含有非晶树脂(R)和与该非晶树脂(R)相容的物质(A),或者替代地可含有结晶树脂(C)作为主要组分。
所述粘结剂树脂的溶解度参数(下文中有时称为“SP(B)”)的值没有特别限制,且可根据目的适当地选择。SP(B)优选为9≤SP(B)≤13,更优选为9≤SP(B)≤12。
当SP(B)小于9时,不太可能在所述粘结剂树脂中形成囊,且耐热存储稳定性有时劣化。另一方面,当SP(B)大于13时,所述囊不太可能存在于调色剂的粘结剂树脂中,有时导致调色剂制造困难或劣化的耐热存储稳定性。
所述粘结剂树脂、所述树脂(D)、和所述脱模剂(RA)之间的溶解度参数关系没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,优选SP(B)>SP(D)>SP(RA)。当不满足该关系时,在一些情形中,具有包封脱模剂的囊存在于粘结剂树脂中的结构的调色剂的制造是困难的。
<<非晶树脂(R)>>
所述非晶树脂(R)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。优选地,所述非晶树脂(R)在有机溶剂中是至少部分可溶的。当调色剂用于静电潜像显影时,具有聚酯骨架的树脂由于良好的定影性而更优选作为非晶树脂(R)。
具有聚酯骨架的树脂的实例包括聚酯树脂、聚酯与具有其它骨架的树脂的嵌段聚合物。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。其中,从优异的调色剂均匀性的观点来看,聚酯树脂是优选的。
所述聚酯树脂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括内酯的开环聚合物、羟基羧酸的缩聚物、和多元醇与多元羧酸的缩聚物。其中,从高的设计自由度的观点来看,优选多元醇与多元羧酸的缩聚物。
-多元醇-
所述多元醇没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括二醇和三元以上的多元醇。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。其中,优选单独使用的二醇,或者二醇与少量三元以上的多元醇的混合物。
二醇的实例包括:亚烷基二醇,例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇;亚烷基醚二醇,例如二甘醇、三甘醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚甲基醚二醇;脂环族二醇,例如1,4-环己烷二甲醇和氢化双酚A;双酚,例如双酚A、双酚F和双酚S;上述脂环族二醇的环氧烷烃(例如,环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷)加合物;4,4’-二羟基联苯,例如3,3’-二氟-4,4’-二羟基联苯;双(羟苯基)烷烃,例如双(3-氟-4-羟苯基)甲烷、1-苯基-1,1-双(3-氟-4-羟苯基)乙烷、2,2-双(3-氟-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氟-4-羟苯基)丙烷(也称为四氟双酚A)和2,2-双(3-羟苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷;双(4-羟苯基)醚,例如双(3-氟-4-羟苯基)醚;和所述双酚的环氧烷烃(例如,环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷)加合物。
其中,具有2~12个碳原子的亚烷基二醇和双酚的环氧烷烃加合物优选作为二醇。特别优选双酚的环氧烷烃加合物以及双酚的环氧烷烃加合物与具有2~12个碳原子的亚烷基二醇的混合物。
三元以上的多元醇没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括:三元以上、优选三元到八元的多元脂族醇,三元以上的酚,以及三元以上的多酚的环氧烷烃加合物。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
多元脂族醇的实例包括:甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇和山梨糖醇。
三元以上的酚的实例包括:三酚PA、苯酚酚醛和甲酚酚醛。
-多元羧酸-
所述多元羧酸没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括二羧酸和三元以上的多元羧酸。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。其中,优选单独使用的二羧酸,或者二羧酸与少量三元以上的多元羧酸的混合物。
二羧酸的实例包括亚烷基二羧酸,例如琥珀酸、己二酸和癸二酸;亚烯基二羧酸,例如马来酸和富马酸;以及芳族二羧酸,例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、和萘二甲酸、3-氟间苯二甲酸、2-氟间苯二甲酸、2-氟对苯二甲酸、2,4,5,6-四氟间苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸,5-三氟甲基间苯二甲酸、2,2-双(4-羧基苯基)六氟丙烷、2,2-双(3-羧基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-联苯二羧酸、3,3’-双(三氟甲基)-4,4’-联苯二羧酸、2,2’-双(三氟甲基)-3,3’-联苯二羧酸、和六氟亚异丙基二邻苯二甲酸酐。
其中,具有4~20个碳原子的亚烷基二羧酸和具有8~20个碳原子的芳族二羧酸优选作为二羧酸。
三元以上的多元羧酸没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括具有9~20个碳原子的芳族多元羧酸,例如偏苯三酸和均苯四酸。
例如,以上多元羧酸的酸酐或低级烷基酯(例如,甲酯、乙酯或异丙酯)也可与多元醇反应。
多元醇与多元羧酸之比没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,以羟基(OH)与羧基(COOH)之间的当量比((OH)/(COOH))计,多元醇与多元羧酸之比优选为2/1~1/2,更优选为1.5/1~1/1.5,特别优选为1.3/1~1/1.3。
调色剂中的非晶树脂(R)可通过任何方法分析而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。调色剂中的非晶树脂(R)可例如如下分析:通过使用气相色谱-质谱联用仪和核磁共振设备的方法;或者通过包括将调色剂中的其它材料溶解在有机溶剂中,除去所述材料以分离非晶树脂(R),然后对非晶树脂(R)进行分析的方法。
所述非晶树脂(R)的重均分子量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述重均分子量优选为1,000~30,000,更优选为1,500~10,000,特别优选为2,000~8,000。当所述非晶树脂(R)的重均分子量小于1,000时,耐热存储稳定性有时劣化。另一方面,当所述非晶树脂(R)的重均分子量大于30,000时,低温定影性有时劣化。
所述非晶树脂(R)的重均分子量可例如通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量。
所述非晶树脂(R)的玻璃化转变温度没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述非晶树脂(R)的玻璃化转变温度优选为40℃或更高,更优选为50℃或更高,特别优选为65℃或更高。当玻璃化转变温度低于40℃时,所得调色剂在置于高温如盛夏(例如,40℃或更高)中时变形且调色剂颗粒彼此粘住。结果,在一些情形中,不发生调色剂颗粒中固有的行为。玻璃化转变温度的上限没有特别限制,且可根据目的适当地选择。玻璃化转变温度的上限优选为80℃,更优选为70℃。玻璃化转变温度高于80℃,定影性有时劣化。
玻璃化转变温度可例如用差示扫描量热(DSC)设备(例如,TG-DSCSystem TAS-100,Rigaku Corporation制造)测量。
所述非晶树脂(R)的酸值没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述酸值优选为2mgKOH/g~24mgKOH/g,更优选为10mgKOH/g~24mgKOH/g。当所述酸值小于2mgKOH/g时,非晶树脂(R)的极性太低以致于具有特定极性水平的着色剂在油滴中的均匀分散有时是困难的。当所述酸值大于24mgKOH/g时,有可能发生对水相的转移,造成问题例如油滴在制造过程中质量平衡的损失和劣化的分散稳定性。
酸值可例如通过根据JIS(日本工业标准,Japanese Industrial Standards)K0070的方法测量。
所述非晶树脂(R)的含量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述非晶树脂(R)的含量优选为20质量%~80质量%,更优选为30质量%~70质量%。当所述非晶树脂(R)的含量小于20质量%时,耐热存储稳定性有时劣化。另一方面,当所述非晶树脂(R)的含量大于80质量%时,低温定影性有时劣化。
<<物质(A)>>
与非晶树脂(R)相容的任何物质均可用作物质(A)而没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,从改善低温定影性的观点来看,所述物质(A)优选为结晶物质。
所述结晶物质在调色剂的定影期间与非晶树脂(R)增容,以使整个调色剂的熔体粘度瞬时下降,从而实现低温定影。为此,在非晶树脂(R)熔融的温度范围内,所述结晶物质优选为相容的。所述结晶物质可单独使用或以它们的两种或更多种组合使用。
优选地,所述结晶物质具有特定水平的极性。为了使所述结晶物质是极性的,优选地,所述结晶物质具有极性官能团或结合位点。所述结晶物质可具有多个极性官能团或结合位点。当所述物质(A)为极性结晶物质时,所述结晶物质在熔融时显示出高的分子流动性(mobility)且因此与非晶树脂(R)快速增容,且从而,整个调色剂的熔体粘度可快速下降。
所述官能团没有特别限制,且可根据目的适当地选择。这样的官能团的实例包括:酸基团,例如羧基、磺酰基和磷酰基;碱,例如氨基和羟基;以及巯基。
所述结合位点没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括酯、醚、硫酯、硫醚、砜、酰胺、酰亚胺、脲、氨基甲酸酯、和异氰尿酸酯键。
其中,例如,具有8~20个碳原子的直链烃羧酸或酸酰胺、直链烃酯、每个由酯和酰胺形成的二价连接基团具有总计8~20个碳原子的直链烃酯酰胺或直链烃酰胺优选作为所述结晶物质,因为它们可稳定地存在于调色剂内,对调色剂的环境稳定性没有显著影响,并且在非晶树脂(R)已经熔融时可容易地增容。
调色剂中的物质(A)可通过任何方法分析而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。调色剂中的物质(A)可例如如下分析:通过用气相色谱-质谱联用仪和核磁共振设备分析所述物质(A);或者通过将调色剂中的其它材料溶解在有机溶剂中,除去所述材料以分离物质(A),然后对物质(A)进行分析。
所述物质(A)的熔点没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,从实现低温定影性的观点来看,所述物质(A)的熔点优选为低的,更优选为100℃或更低,进一步更优选为低于80℃,特别优选为低于70℃。当熔点高于100℃时,有时不太可能实现对定影性的效果。
所述物质(A)的熔点的下限也没有特别限制,且可根据目的适当地选择。所述物质(A)的熔点的下限优选为40℃,更优选为45℃,特别优选为50℃。当熔点低于40℃时,调色剂的耐热存储稳定性有时劣化。
熔点的上限和下限的组合没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,熔点优选为40℃~100℃,更优选为45℃~80℃,特别优选为50℃~70℃。
所述物质(A)的熔点可例如通过差示扫描量热(DSC)设备(例如,TG-DSCSystem TAS-100,Rigaku Corporation制造)测量。
所述物质(A)的重均分子量(Mw)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述物质(A)的重均分子量(Mw)优选为2,000~100,000,更优选为5,000~60,000。
所述物质(A)的重均分子量(Mw)可例如通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量。
当所述非晶树脂(R)为具有聚酯骨架的树脂时,所述物质(A)优选为结晶聚酯树脂。当非晶聚酯树脂用作非晶树脂(R)(粘结剂树脂)时,使用结晶聚酯树脂作为物质(A)是有利的,因为非晶树脂(R)在熔融时有可能由于物质(A)的结构与非晶树脂(R)的结构相近而与物质(A)增容,且进一步地,在暴露于热之前,由于得自聚合物性质的高的机械强度,存储稳定性是优异的。
所述结晶聚酯树脂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。优选的结晶聚酯树脂是整个结晶聚酯树脂中的全部酯键的60摩尔%或更多被由通式(1)表示的包括多元醇和多元羧酸作为构成单元的结构所占据的那些。
-OCOC-R-COO-(CH2)n-…通式(1)
其中R表示具有2~20个碳原子、优选2~4个碳原子的直链不饱和脂族基团;且n为2~20、优选2~6的整数。
直链不饱和脂族基团的具体实例包括衍生自直链不饱和二羧酸(例如马来酸、富马酸、1,3-正丙烯二羧酸、和1,4-正丁烯二羧酸)的直链不饱和脂族基团。
在通式(1)中,(CH2)n表示直链脂族二醇残基。直链脂族二醇残基的具体实例包括衍生自直链脂族二醇(例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、和1,6-己二醇)的那些。
由于在结晶聚酯树脂中将直链不饱和脂族二羧酸用作多元羧酸,与使用芳族二羧酸时形成晶体结构相比,可更容易地形成晶体结构。
结晶聚酯树脂可通过任何方法制造而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。所述方法的实例为:通过常规方法使(1)直链不饱和脂族二羧酸或其反应性衍生物(例如,酸酐或低级烷基(碳原子数:1~4)酯酰卤)的多元羧酸单元与(2)直链脂族二醇的多元醇单元缩聚。
在结晶聚酯树脂的制造方法中,所述多元羧酸可含有由直链不饱和脂族二羧酸或其反应性衍生物形成的多元羧酸和如果需要的少量其它多元羧酸。
所述多元羧酸没有特别限制,且可根据目的适当地选择。多元羧酸的实例包括:(1)带支链的不饱和脂族二羧酸,和(2)饱和脂族多元羧酸如饱和脂族二羧酸和饱和脂族三羧酸,以及(3)芳族多元羧酸如芳族二羧酸和芳族三羧酸。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
其它多元羧酸的含量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述其它多元羧酸的含量通常优选为30摩尔%或更少,更优选为10摩尔%或更少,基于多元羧酸的总量。其它多元羧酸以所得聚酯为结晶的量范围添加。
其它多元羧酸的具体实例包括:二羧酸,例如丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、柠康酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、和对苯二甲酸;以及三元以上的多元羧酸,例如偏苯三酸酐、1,2,4-苯三甲酸、1,2,5-苯三甲酸、1,2,4-环己烷三羧酸、1,2,4-萘三甲酸、1,2,5-己三酸、1,3-二羧基-2-亚甲基羧基丙烷、和1,2,7,8-辛四酸。
在结晶聚酯树脂的制造方法中,多元醇可含有直链脂族二醇的多元醇和如果需要的少量其它多元醇。
所述其它多元醇没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括少量脂族带直链的二醇、酯环族二醇、和三元以上的多元醇。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
所述其它多元醇的含量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述其它多元醇的含量通常优选为30摩尔%或更少,更优选为10摩尔%或更少,基于多元醇的总量。所述其它多元醇以所得聚酯为结晶的量范围添加。
所述其它多元醇的具体实例包括1,4-双(羟甲基)环己烷、聚乙二醇、双酚A的环氧乙烷加合物、双酚A的环氧丙烷加合物、和甘油。
所述物质(A)的含量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,调色剂中所述物质(A)的含量优选为1质量%~20质量%,更优选为3质量%~15质量%。当所述物质(A)的含量小于1质量%时,低温定影性有时劣化。另一方面,当所述物质(A)的含量大于20质量%时,耐热存储稳定性有时劣化。
<<结晶树脂(C)>>
从进一步改善低温定影性的观点来看,本发明的调色剂可含有结晶树脂(C)作为粘结剂树脂的主要组分。
任何为结晶的树脂均可用作结晶树脂(C)而没有特别限制,且所述结晶树脂可根据目的适当地选择。其实例包括:结晶聚酯树脂、在其骨架中具有氨基甲酸酯和脲键中的至少任一种的改性结晶树脂(例如,氨基甲酸酯改性的聚酯树脂和脲改性的聚酯树脂)、结晶聚氨酯树脂、和结晶聚脲树脂。其中,氨基甲酸酯改性的聚酯树脂和脲改性的聚酯树脂是优选的,因为它们在保持作为树脂的结晶性的同时显示出高的硬度。
-结晶聚酯树脂-
结晶聚酯树脂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括如上作为物质(A)描述的结晶聚酯树脂。其中,多元醇与多元羧酸的缩聚物是优选的。
所述多元醇没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,脂族二醇优选作为多元醇。
脂族二醇的实例包括乙二醇、1,2-丙二醇、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、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,10-癸二醇、和1,9-壬二醇。其中,1,4-丁二醇、1,6-己二醇、和1,8-辛二醇是优选的,且1,6-己二醇、乙二醇、1,10-癸二醇、和1,9-壬二醇是更优选的。
所述多元羧酸没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,芳族二羧酸例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸;以及具有2~12个碳原子的脂族羧酸例如己二酸和1,10-十二烷二酸优选作为多元羧酸。从提高结晶性的观点来看,脂族羧酸是更优选的。
-结晶聚氨酯树脂-
聚氨酯单元的实例包括由多元醇(例如二醇或三元以上的多元醇)和多异氰酸酯(例如二异氰酸酯或三元以上的多异氰酸酯)合成的聚氨酯树脂。其中,由二醇和二异氰酸酯合成的聚氨酯树脂是优选的。
二醇和三元以上的多元醇的实例包括以上针对聚酯树脂描述的二醇和三元以上的多元醇。
二异氰酸酯和三元以上的多异氰酸酯没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括芳族二异氰酸酯、脂族二异氰酸酯、酯环族二异氰酸酯、和芳族脂族二异氰酸酯。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
芳族二异氰酸酯没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括1,3-和/或1,4-苯二异氰酸酯、2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、粗TDI、2,4’-和/或4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、粗MDI[粗二氨基苯基甲烷(甲醛与芳族胺(苯胺)的缩合物或其混合物;二氨基二苯基甲烷和少量(例如,5质量%~20质量%)三官能以上的多胺的混合物)的光气化产物:多烯丙基多异氰酸酯(PAPI)]、1,5-萘二异氰酸酯、4,4’,4’’-三苯基甲烷三异氰酸酯、以及间-和对-异氰酸酯基苯基磺酰基异氰酸酯。
所述脂族二异氰酸酯没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例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、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯、富马酸二(2-异氰酸酯基乙基)酯、碳酸二(2-异氰酸酯基乙基)酯和2,6-二异氰酸酯基己酸2-异氰酸酯基乙基酯。
所述脂环族二异氰酸酯没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例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)、4-亚环己基-1,2-二羧酸二(2-异氰酸酯基乙基)酯、以及2,5-和/或2,6-降莰烷二异氰酸酯。
所述芳族脂族二异氰酸酯没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括间-和/或对-苯二甲基二异氰酸酯(XDI)和α,α,α’,α’-四甲基苯二甲基二异氰酸酯(TMXDI)。
二异氰酸酯的改性产物没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括:含有氨基甲酸酯基团、碳二亚胺基团、脲基甲酸酯基团、脲基团、缩二脲基团、脲二酮基团、脲酮亚胺基团、异氰尿酸酯基团或唑烷酮基团的改性产物。其具体实例包括:二异氰酸酯的改性产物,例如改性的MDI(例如氨基甲酸酯改性的MDI、碳二亚胺改性的MDI和三烃基磷酸酯改性的MDI)、和氨基甲酸酯改性的TDI(例如含异氰酸酯的预聚物);以及二异氰酸酯的改性产物的两种或更多种的混合物(例如,改性的MDI和氨基甲酸酯改性的TDI的组合使用)。
-结晶聚脲树脂-
结晶聚脲树脂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括由多胺(例如二胺或三元以上的多胺)与多异氰酸酯(例如二异氰酸酯或三元以上的多异氰酸酯)合成的聚脲树脂。其中,优选由二胺与二异氰酸酯合成的聚脲树脂。
所述二胺没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括脂族二胺和芳族二胺。其中具有2~18个碳原子的脂族二胺和具有6~20个碳原子的芳族二胺是优选的。如果需要,可使用三元以上的多胺。
具有2~18个碳原子的脂族二胺没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括:具有2~6个碳原子的亚烷基二胺(亚乙基二胺、亚丙基二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺或六亚甲基二胺);具有4~18个碳原子的多亚烷基二胺[二亚乙基三胺、亚氨基二丙基胺、二(六亚甲基)三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和五亚乙基六胺];以上化合物的经烷基(碳原子数:1~4)取代的或经羟基烷基(碳原子数:2~4)取代的产物(例如,二烷基氨基丙胺、三甲基六亚甲基二胺、氨基乙基乙醇胺、2,5-二甲基-2,5-六亚甲基二胺和甲基亚氨基二丙基胺);酯环族或杂环脂族二胺{具有4~15个碳原子的脂环族二胺[例如,1,3-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、薄荷烯二胺、4,4’-亚甲基二环己烷二胺(氢化的亚甲基二苯胺)]、具有4~15个碳原子的杂环二胺[例如,哌嗪、N-氨乙基哌嗪、1,4-二氨乙基哌嗪、1,4-二(2-氨基-2-甲基丙基)哌嗪、3,9-二(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷]};以及具有8~15个碳原子的含芳环的脂族胺(例如,苯二甲基二胺和四氯-对-苯二甲基二胺)。
具有6~20个碳原子的芳族二胺没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括:未取代的芳族二胺[例如,1,2-、1,3-和1,4-苯二胺、2,4’-和4,4’-二苯基甲烷二胺、粗二苯基甲烷二胺(多苯基多亚甲基多胺)、二氨基二苯基砜、联苯胺、硫代二苯胺、二(3,4-二氨基苯基)砜、2,6-二氨基吡啶、间-氨基苄胺、三苯基甲烷-4,4’,4’’-三胺、亚萘基二胺];具有核取代的烷基(具有1~4个碳原子)的芳族二胺[例如,2,4-和2,6-甲苯二胺、粗甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二苯基甲烷、4,4’-二(邻-甲苯胺)、联茴香胺、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’-二氨基二苯基甲烷、3,5-二乙基-3’-甲基-2’,4-二氨基二苯基甲烷、3,3’-二乙基-2,2’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二苯基甲烷、3,3’,5,5’-四乙基-4,4’-二氨基二苯甲酮、3,3’,5,5’-四乙基-4,4’-二氨基二苯基醚、3,3’,5,5’-四异丙基-4,4’-二氨基二苯基砜]、以及这些异构体以各种混合比的混合物;具有核取代的吸电子基团(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)的芳族二胺[例如,亚甲基二-邻-氯苯胺、4-氯-邻-苯二胺、2-氯-1,4-苯二胺、3-氨基-4-氯苯胺、4-溴-1,3-苯二胺、2,5-二氯-1,4-苯二胺、5-硝基-1,3-苯二胺、3-二甲氧基-4-氨基苯胺;4,4’-二氨基-3,3’-二甲基-5,5’-二溴-二苯基甲烷、3,3’-二氯联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、二(4-氨基-3-氯苯基)醚、二(4-氨基-2-氯苯基)丙烷、二(4-氨基-2-氯苯基)砜、二(4-氨基-3-甲氧基苯基)癸烷、二(4-氨基苯基)硫醚、二(4-氨基苯基)碲醚、二(4-氨基苯基)硒醚、二(4-氨基-3-甲氧基苯基)二硫醚、4,4’-亚甲基二(2-碘苯胺)、4,4’-亚甲基二(2-溴苯胺)、4,4’-亚甲基二(2-氟苯胺)和4-氨基苯基-2-氯苯胺];以及具有仲氨基的芳族二胺[例如,未取代的芳族二胺、含核取代的烷基(碳原子数:1~4个碳原子)的芳族二胺、和这些异构体以各种比例的混合物、以及其中具有核取代的吸电子基团的芳族二胺中的部分或全部伯氨基已经通过低级烷基(例如甲基或乙基)转变为仲氨基的化合物{例如4,4’-二(甲基氨基)二苯基甲烷和1-甲基-2-甲基氨基-4-氨基苯}]。
三元以上的胺的实例包括:聚酰胺多胺[例如,通过使二羧酸(例如,二聚体酸)与过量(2摩尔或更多/1摩尔酸)的多胺(例如,亚烷基二胺和多亚烷基多胺)缩合获得的低分子量聚酰胺多胺];和聚醚多胺[例如,聚醚多元醇(例如,聚亚烷基二醇)的氰乙基化产物的氢化物]。
-改性结晶树脂-
处于粘弹性调节目的,结晶粘结剂树脂(C)可含有在其骨架中具有氨基甲酸酯键和脲键中的任一者或两者的改性结晶树脂(下文中有时称为“改性结晶树脂”)。所述改性结晶树脂可直接混合至粘结剂树脂。从生产性的观点来看,所述改性结晶树脂优选为具有氨基甲酸酯键和脲键中的任一者或两者的改性结晶树脂,其通过如下制造:将末端具有异氰酸酯基的相对低分子量的改性结晶树脂(下文中有时称为预聚物)和与该相对低分子量的改性结晶树脂反应的胺混合至粘结剂树脂,使所述混合物造粒,以及在造粒期间或之后对所述混合物进行扩链和交联反应之一或两者。根据这种制造方法,可出于粘弹性调节目的容易地引入相对高分子量的改性结晶树脂。
--预聚物--
含异氰酸酯基的预聚物的实例包括通过使聚酯与多异氰酸酯(3)进一步反应而制造的那些,所述聚酯是多元醇(1)与多元羧酸(2)的缩聚物且具有活性氢基团。聚酯中含有的活性氢基团的实例包括羟基(醇羟基和酚羟基)、氨基、羧基和巯基。其中,醇羟基是优选的。
---多异氰酸酯---
多异氰酸酯(3)的实例包括脂族多异氰酸酯(例如,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);脂环族多异氰酸酯(例如,异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯);芳族二异氰酸酯(例如,甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯);芳族脂族二异氰酸酯(例如,α,α,α’,α’-四甲基苯二甲基二异氰酸酯);异氰尿酸酯;通过将多异氰酸酯用苯酚衍生物、肟、己内酰胺等封端获得的化合物;以及它们的两种或更多种的组合使用。
[异氰酸酯基与羟基之间的比例]
以异氰酸酯基[NCO]与含羟基的聚酯中的羟基[OH]之间的当量比(即[NCO]/[OH])计,多异氰酸酯(3)之比通常为5/1~1/1,优选为4/1~1.2/1,进一步优选为2.5/1~1.5/1。
当[NCO]/[OH]大于5时,低温定影性劣化。当[NCO]的摩尔比小于1时,改性聚酯中的脲的含量下降,且从而耐反印性劣化。作为预聚物(A)中末端具有异氰酸酯基的成分的多异氰酸酯(3)的含量通常为0.5质量%~40质量%,优选为1质量%~30质量%,进一步优选为2质量%~20质量%。当多异氰酸酯(3)的含量小于0.5质量%时,耐反印性劣化。另一方面,当多异氰酸酯(3)的含量大于40质量%时,低温定影性劣化。
[预聚物中异氰酸酯基的数量]
每分子含异氰酸酯基的预聚物(A)所含的异氰酸酯基的数量通常为一个或更多,优选为平均1.5~3,进一步优选为平均1.8~2.5。当异氰酸酯基的数量小于每分子1个时,改性聚酯在扩链和交联中任一者或两者之后的分子量下降,且从而耐反印性劣化。
--扩链剂和/或交联剂--
在本发明中,胺化合物可用作扩链剂和/或交联剂。
胺化合物(B)的实例包括二胺(B1)、三元以上的多胺(B2)、氨基醇(B3)、氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)和通过使B1~B5的任一种中的氨基封端获得的封端产物(B6)。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
二胺(B1)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括:芳族二胺,例如苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、四氟对亚二甲苯基二胺和四氟对亚苯基二胺;脂环族二胺,例如4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷、二胺环己烷和异佛尔酮二胺;以及脂族二胺,例如乙二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、十二氟亚己基二胺和二十四氟亚十二烷基二胺。
三元以上的多胺(B2)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括二亚乙基三胺和三亚乙基四胺。
氨基醇(B3)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括乙醇胺和羟乙基苯胺。
氨基硫醇(B4)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括氨乙基硫醇和氨丙基硫醇。
氨基酸(B5)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括氨基丙酸和氨基己酸。
通过使(B1)~(B5)中的氨基封端获得的封端产物(B6)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括由(B1)~(B5)的胺和酮(例如,丙酮、甲乙酮和甲基异丁基酮)获得的酮亚胺化合物;以及唑烷化合物。
在这些胺化合物(B)中,优选二胺(B1)以及二胺(B1)和少量三元以上的多胺(B2)的混合物。
[氨基与异氰酸酯基之间的比例]
胺化合物(B)之比没有特别限制,且可根据目的适当地选择。相对于末端具有异氰酸酯基的改性树脂中异氰酸酯基[NCO]的数量,胺化合物(B)中氨基[NHx]的数量优选为4倍或更少,更优选为2倍或更少,进一步更优选为1.5倍或更少,特别优选为1.2倍或更少。当胺化合物(B)之比([NHx]/[NCO])大于4倍时,过量的氨基不利地使异氰酸酯基封端,且不发生改性树脂的扩链反应。结果,聚酯的分子量下降,且耐热反印性有时劣化。
---终止剂---
进一步地,如果需要,可对用终止剂使扩链反应和/或交联反应终止之后的改性聚酯的分子量进行调节。终止剂的实例包括单胺(例如,二乙胺、二丁胺、丁胺和月桂胺)、及其封端产物(酮亚胺化合物)。
结晶树脂是指由DSC测量的在熔点处显示出最大吸热的树脂。另一方面,非晶树脂是指观察到基于玻璃化转变的平缓曲线的树脂。
结晶树脂(C)的熔点Tm没有特别限制,且可根据目的适当地选择。结晶树脂(C)的熔点Tm优选为50℃~70℃,更优选为55℃~65℃。当熔点为50℃或更高时,可避免所得调色剂在置于高温如盛夏中时变形且调色剂颗粒彼此粘住使得调色剂颗粒不可能呈现固有行为的不利现象。另一方面,当熔点为70℃或更低时,定影性得以改善。
优选地,结晶树脂(C)含有重均分子量为10,000~40,000的结晶树脂。当结晶树脂(C)含有重均分子量为10,000或更大的结晶树脂时,耐热存储性质得以改善。另一方面,当重均分子量为40,000或更小时,低温定影性得以改善。
结晶树脂(C)的含量为50质量%或更多,优选为60质量%或更多,更优选为65质量%或更多。当结晶树脂(C)的含量为50质量%或更多时,调色剂可同时实现良好的低温定影性和耐热存储性质。
优选地,调色剂含有第一结晶树脂和第二结晶树脂作为所述结晶树脂(C),所述第二结晶树脂具有比所述第一结晶树脂大的重均分子量Mw。
第一结晶树脂以及进一步的具有比所述第一结晶树脂大的重均分子量Mw的第二结晶树脂的引入可同时实现由第一结晶树脂带来的低温定影和由第二结晶树脂带来的防止热反印的性质。
第一结晶树脂可为结晶聚酯树脂,或者替代地可为在其骨架中具有氨基甲酸酯键和脲键中的任一者或两者的改性结晶树脂。
当第一结晶树脂为结晶聚酯树脂时,如同第一结晶树脂,可使用任何结晶树脂作为第二结晶树脂而没有特别限制,且第二结晶树脂可根据目的适当地选择。第二结晶树脂优选为在其骨架中具有氨基甲酸酯键和脲键中的任一者或两者的改性结晶树脂。在其骨架中具有氨基甲酸酯键和脲键中的任一者或两者的改性结晶树脂优选为通过使末端具有异氰酸酯基的改性结晶树脂扩链获得的改性结晶树脂。
第一结晶树脂的重均分子量(Mw1)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,从同时实现低温定影性和耐热存储性质的观点来看,第一结晶树脂的重均分子量(Mw1)优选为10,000~40,000,更优选为15,000~35,000,特别优选为20,000~30,000。当Mw1小于10,000时,调色剂的耐热存储性质有可能劣化。另一方面,当Mw1大于40,000时,调色剂的低温定影性有可能不利地劣化。
第二结晶树脂的重均分子量(Mw2)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,从低温定影性和耐热反印性的观点来看,Mw2优选为40,000~300,000,特别优选为50,000~150,000。当Mw2小于40,000时,调色剂的耐热反印性有可能劣化。另一方面,大于300,000的Mw2是不利的,其原因是调色剂在定影中,特别是在低温下,不令人满意地熔融,并且图像有可能分离,不利地导致劣化的调色剂低温定影性的趋势。
第一结晶树脂的重均分子量(Mw1)与第二结晶树脂的重均分子量(Mw2)之间的差值(Mw2-Mw1)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述差值为5,000或更大,更优选为10,000或更大。当所述差值小于5,000时,调色剂的定影宽度有可能不利地变窄。
第一结晶树脂(1)与第二结晶树脂(2)之间的质量比[(1)/(2)]没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述质量比优选为95/5~70/30。当所述质量比大于95/5时,调色剂的耐热反印性有可能不利地劣化。另一方面,当所述质量比小于70/30时,调色剂的低温定影性有可能不利地劣化。
<着色剂>
着色剂没有特别限制,且可根据目的从公知的染料和颜料中适当地选择。其实例包括:炭黑、苯胺黑染料、氧化铁黑、萘酚黄S、汉萨黄(10G、5G和G)、镉黄、氧化铁黄、黄土、铬黄、钛黄、多偶氮黄、油黄、汉萨黄(GR、A、RN和R)、颜料黄L、联苯胺黄(G和GR)、永久黄(NCG)、富尔坎坚牢黄(5G和R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽吖嗪黄BGL、异吲哚酮黄、氧化铁红、铅丹、铅橙、镉红、镉汞红、锑橙、永久红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、永久红(F2R、F4R、FRL、FRLL和F4RH)、坚牢猩红VD、富尔坎坚牢玉红B、亮猩红G、立索尔玉红GX、永久红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、酒红5B、甲苯胺栗、永久酒红F2K、埃利奥酒红BL、酒红10B、BON淡栗、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、芘橙、油橙、钴蓝、青天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝(RS和BC)、靛青、深蓝、普鲁士蓝、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二烷紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、翠绿、翡翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金、酸性绿色淀、孔雀石绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、氧化锌、和锌钡白。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
-母料-
以上着色剂也可作为将着色剂与树脂(粘结剂树脂)复合而获得的母料使用。
在所述母料中,与着色剂捏合的母料用树脂没有特别限制且可根据目的适当地选择。其实例包括:苯乙烯聚合物和取代的苯乙烯聚合物,例如聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯、和聚乙烯基甲苯;苯乙烯共聚物,例如苯乙烯-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;以及其它树脂,例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚丙烯酸类树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、脂族或脂环族烃树脂、芳族石油树脂、氯化石蜡、和石蜡。进一步地,也可使用稍后将描述的与非晶树脂(R)和改性树脂相同的树脂。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
母料可通过任何方法制造而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。例如,可通过在高剪切力下混合和/或捏合母料用树脂和着色剂来制造所述母料。在这种情形下,可使用有机溶剂以增强着色剂与母料用树脂之间的相互作用。
进一步地,还优选所谓的冲洗法(flushing method),因为着色剂的湿滤饼可直接使用,且因此可消除干燥的必要性,在所述冲洗法中,将含有着色剂的含水的水性糊料与母料用树脂和有机溶剂混合和/或捏合,以将着色剂转移至母料用树脂,以及除去水和有机溶剂。
混合和/或捏合可通过任何方法进行而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。然而,优选使用高剪切解胶机(分散机,dispergator)如三辊磨的方法。
着色剂的含量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,调色剂中着色剂的含量优选为1质量%~30质量%,更优选为3质量%~20质量%。当着色剂的含量小于1质量%时,在一些情形中,印刷字符或图像的密度下降,导致下降的图像品质。另一方面,当着色剂的含量大于30质量%时,树脂组分的含量相对下降,且从而调色剂不太可能在纸上定影。
<其它组分>
可在调色剂中使用任何其它组分而没有特别限制,且所述其它组分可根据目的适当地选择,只要不牺牲本发明的效果。其实例包括电荷控制剂、分散稳定剂、磁性材料、流动性改进剂、和清洁性改进剂。还可含有稍后将描述的改性树脂和胺化合物。
其它组分的含量没有特别限制,且可根据目的适当地选择,只要不牺牲本发明的效果。
-电荷控制剂-
电荷控制剂没有特别限制,且可使用所有公知的电荷控制剂。其实例包括基于苯胺黑的染料、基于三苯基甲烷的染料、含铬的金属络合物染料、钼酸螯合物颜料、若丹明染料、基于烷氧基的胺、季铵盐(包括氟改性的季铵盐)、烷基酰胺、作为单质的磷或磷化合物、作为单质的钨或钨化合物、基于氟的活性剂、水杨酸金属盐、和水杨酸衍生物的金属盐。
电荷控制剂的具体实例包括:BONTRON03(苯胺黑染料)、BONTRONP-51(季铵盐)、BONTRON S-34(含金属的偶氮染料)、E-82(萘酚酸金属络合物)、E-84(水杨酸金属络合物)和E-89(苯酚缩合物)(Orient Chemical Industries,Ltd.制造);TP-302和TP-415(季铵盐钼络合物)(Hodogaya Chemical Co.,LTD.制造);COPY CHARGE PSY VP2038(季铵盐)、COPY BLUE PR(三苯基甲烷衍生物)、COPY CHARGE NEG VP2036和NX VP434(季铵盐)(Hoechst AG制造);LRA-901和LR-147(硼络合物)(Japan Carlit Co.,Ltd.制造);铜酞菁、苝、喹吖啶酮、和偶氮颜料;以及具有官能团如磺酸基、羧基或季铵盐基团的聚合化合物。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
电荷控制剂的含量没有特别限制,且可根据目的适当地选择,只要不牺牲本发明的效果且定影性等不受到不利的影响。调色剂中电荷控制剂的含量优选为0.5质量%~5质量%,更优选为0.8质量%~3质量%。
-分散稳定剂-
分散稳定剂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括无机分散剂和保护性胶体。
无机分散剂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括磷酸三钙、碳酸钙、氧化钛、胶体二氧化硅和羟基磷灰石。
保护性胶体没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括:酸,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、和马来酸酐;含有羟基的(甲基)丙烯酸类单体,例如丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸β-羟丙酯、甲基丙烯酸β-羟丙酯、丙烯酸γ-羟丙酯、甲基丙烯酸γ-羟丙酯、丙烯酸3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸3-氯-2-羟丙酯、二甘醇单丙烯酸酯、二甘醇单甲基丙烯酸酯、丙三醇单丙烯酸酯、丙三醇单甲基丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、和N-羟甲基甲基丙烯酰胺;乙烯基醇及与乙烯基醇的醚,例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、和乙烯基丙基醚;乙烯基羧酸酯,例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、和丁酸乙烯酯;丙烯酸类酰胺,例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、和双丙酮丙烯酰胺;乙烯基醇与含羧基的化合物的酯或它们的羟甲基化合物;酰氯,例如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯;具有氮原子或杂环的单体(例如,乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑和乙烯亚胺)的均聚物或共聚物;聚氧乙烯化合物,例如聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧丙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧丙烯烷基酰胺、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯月桂基苯基醚、聚氧乙烯硬脂基苯基酯、和聚氧乙烯壬基苯基酯;以及纤维素,例如甲基纤维素、羟乙基纤维素、和羟丙基纤维素。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
-磁性材料-
磁性材料没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括:铁氧化物,包括磁性铁氧化物如磁铁矿、磁赤铁矿、和铁氧体,或者其它金属氧化物;金属,例如铁、钴、和镍,以及这些金属与其它金属如铝、钴、铜、铅、镁、锡、锌、锑、铍、铋、镉、钙、锰、硒、钛、钨和钒的合金;或者它们的混合物。
磁性材料的实例包括Fe3O4、γ-Fe2O3、ZnFe2O4、Y3Fe5O12、CdFe2O4、Gd3Fe5O12、CuFe2O4、PbFe12O、NiFe2O4、NdFe2O、BaFe12O19、MgFe2O4、MnFe2O4、LaFeO3、铁粉、钴粉和镍粉。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。其中,特别优选四氧化三铁和γ-三氧化二铁的细粉末。-流动性改进剂-
可使用任何流动性改进剂而没有特别限制,所述流动性改进剂可对调色剂进行表面处理以增强调色剂的疏水性,以及可具有防止流动性质和带电特性劣化的功能(即使在高湿度下),并且所述流动性改进剂可根据目的适当地选择。其实例包括:硅烷偶联剂、甲硅烷基化试剂、具有烷基氟基团的硅烷偶联剂、基于有机钛酸酯的偶联剂、基于铝的偶联剂、硅油、和改性硅油。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
优选地,无机细颗粒中的二氧化硅和氧化钛用流动性改进剂进行表面处理并分别用作疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛。
-清洁性改进剂-
清洁性改进剂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括:脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸;通过无皂乳液聚合制造的聚合物的细颗粒,例如聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的细颗粒。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
优选地,聚合物的细颗粒具有相对窄的粒度分布。优选地,聚合物的细颗粒具有0.01μm~1μm的体均粒径。
调色剂的体均粒径(Dv)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述体均粒径(Dv)优选为2μm~8μm,更优选为4μm~6.5μm。调色剂的数均粒径(Dn)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述数均粒径(Dn)优选为1.6μm~8μm,更优选为3.2μm~5.2μm。体均粒径(Dv)与数均粒径(Dn)之间的比例(Dv/Dn)没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,Dv/Dn优选为1.25或更小,更优选为1.00~1.15。当Dv/Dn在以上定义的更优选的范围内时,调色剂在低温定影性、耐热反印性和耐热存储稳定性性质方面均优异,且尤其是在全色复印机中使用时,所述调色剂可有利地生成具有优异光泽的图像。进一步地,在双组分显影剂中,即使当长时间进行调色剂平衡时,显影剂中调色剂的粒径波动也被减少,且即使在显影设备中长期搅拌时,也可有利地获得良好和稳定的显影。
在本发明的调色剂中,用流动型颗粒图像分析仪测得的平均圆度优选为0.97或更大。当用流动型颗粒图像分析仪测得的平均圆度为0.97或更大时,可获得线图像中无转印漏失(droplet)的良好图像。平均圆度更优选为0.98或更大,因为调色剂表面令人满意地平滑,且因此与图像支持体接触的点的数量减少,以及在从静电荷保持体到转印材料的转印中,调色剂漏失缺陷减少。
在本发明中,平均圆度可用流动型颗粒图像分析仪(FPIA-2100,SysmexCorp.制造)测量。分析用设备和测量在JP-A No.08-136439中简要描述。测量如下进行。使用超纯氯化钠制备1%(质量)氯化钠水溶液。使该溶液通过0.45-μm过滤器。向50mL~100mL的滤液中加入表面活性剂(优选烷基苯磺酸盐)(0.1mL~5mL)作为分散剂,并向其中加入1mg~10mg的样品。用超声解胶机对混合物进行分散处理1分钟以制备分散体,将该分散体调节至5,000个颗粒/μL~15,000个颗粒/μL的浓度。使用这种分散体测量平均圆度。
在颗粒浓度的测量中,假设与CCD照相机拍摄的二维图像的面积具有相同面积的圆的直径被定义为等效圆直径来进行计算。当考虑CCD的像素准确度时,具有0.6μm或更大的等效圆直径的颗粒被视为有效颗粒,且获得颗粒的数量。通过以下方程获得平均圆度X。
平均圆度X=Σ(L0/L)/n
其中“L0”表示与颗粒图像具有相同投影面积的圆的周长;“L”表示颗粒的投影面积的周长;且“n”为颗粒的总数。
根据本发明的调色剂中的平均圆度是调色剂形状的不规则程度的度量。当调色剂是完全球形的时,平均圆度为1.0。表面形状的复杂性越大,平均圆度越小。
调色剂的体均粒径(Dv)和数均粒径(Dn)可通过Coulter计数器法用COULTER COUNTER TA-II、COULETR MULTISIZER II或COULETRMULTISIZER III(这些产品均由Beckman Coulter,Inc.制造)测量。
具体而言,将0.1mL~5mL表面活性剂(优选烷基苯磺酸盐)作为分散剂加入到100mL~150mL电解质溶液中。这里,所述电解质溶液是通过由超纯氯化钠制备约1质量%氯化钠水溶液而获得的,并且其可例如作为ISOTON-II(Beckman Coulter,Inc.制造)购得。这里,进一步加入2mg~20mg的测量样品。用超声分散机对其中悬浮有测量样品的电解质溶液进行分散处理约1~约3分钟。用粒度分布测量设备使用100μm孔测量调色剂颗粒或调色剂的体积或数量,并且计算体积分布和数量分布。由所述体积分布和数量分布可确定调色剂的体均粒径和数均粒径。
使用以下13个通道:2.00μm至小于2.52μm;2.52μm至小于3.17μm;3.17μm至小于4.00μm;4.00μm至小于5.04μm;5.04μm至小于6.35μm;6.35μm至小于8.00μm;8.00μm至小于10.08μm;10.08μm至小于12.70μm;12.70μm至小于16.00μm;16.00μm至小于20.20μm;20.20μm至小于25.40μm;25.40μm至小于32.00μm;和32.00μm至小于40.30μm。也就是说,使用具有2.00μm至小于40.30μm的粒径的颗粒。
将参照附图更详细地描述根据本发明的调色剂。图1A是显示根据本发明的调色剂的结构的一个实例的示意性说明图,图1B是显示作为根据本发明的调色剂(实施例15)的结构的一个实例的STEM观察结果的视图,和图1C是显示常规调色剂的结构的一个实例的示意性说明图。
如图1A中所示,根据本发明的调色剂10包括由包封在粘结剂树脂1形成的颗粒中的脱模剂(RA)2形成的颗粒。所述脱模剂(RA)2存在于囊3中,且所述囊3包括不同于所述粘结剂树脂1的树脂(I)。
具有这种结构的根据本发明的调色剂可防止在常态(23℃,大气压0.1MPa,相对湿度50%)下所述脱模剂(RA)2在调色剂10的表面上暴露。
另一方面,如图1C中所示,其中包括脱模剂的常规调色剂20具有脱模剂(RA)2包括在粘结剂树脂1形成的颗粒中使得所述脱模剂(RA)与所述粘结剂树脂1接触的结构。这种结构造成如下问题:当调色剂20经受应力且从而变形或劣化时,一些脱模剂(RA)2形成的颗粒在调色剂20的表面上暴露,导致调色剂20的耐热存储稳定性劣化。
<用途>
根据本发明的调色剂可同时实现优异的低温定影性、耐热反印性和耐热存储稳定性三者,且因此适用于,例如,电子照相调色剂、显影剂、全色图像形成方法、和图像形成设备、以及处理盒。
(调色剂的制造方法)
根据本发明的调色剂的制造方法至少包括包封步骤和分散步骤。优选地,所述方法进一步包括洗涤步骤和干燥步骤,以及如果需要进一步包括其它步骤。
<包封步骤>
所述包封步骤是将脱模剂(RA)包封在由不同于粘结剂树脂的树脂(I)形成的囊中的步骤。脱模剂(RA)、粘结剂树脂、非晶树脂(R)和树脂(I)与根据本发明的调色剂中含有的那些相同,且因此省略其详细描述。
所述脱模剂(RA)可通过任何方法包封在由树脂(I)形成的囊中而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。这样的方法的实例包括:
方法(1),其包括:先制备脱模剂(RA)的细颗粒,和在该脱模剂(RA)的细颗粒的圆周上用树脂(I)进行涂覆(即,将脱模剂(RA)的细颗粒包封在由树脂(I)形成的囊中);
方法(2),其包括:制备溶解在溶剂中的树脂(I)和脱模剂(RA)的细颗粒,以及除去所述溶剂,以在使脱模剂(RA)与树脂(I)进行相分离的同时将脱模剂(RA)包封在由树脂(I)形成的囊中;
方法(3),其包括:制备通过将脱模剂(RA)的细颗粒分散在含有树脂(I)的溶液中而获得的分散体的细颗粒,以及除去所述溶剂,以将脱模剂(RA)包封在由树脂(I)形成的囊中;以及
方法(4),其包括:将脱模剂(RA)溶解在含有作为用于树脂(I)的起始材料的单体的溶液(下文中有时称为“单体溶液”)中或将作为细颗粒的脱模剂(RA)分散在含有作为用于树脂(I)的起始材料的单体的溶液中以获得细颗粒,然后使作为用于树脂(I)的起始材料的单体聚合以制备树脂(I),且由此形成包括树脂(I)且其中包封脱模剂(RA)的囊。
在这些方法中,方法(4)是优选的,因为脱模剂(RA)可均匀地包封在包括树脂(I)的囊中,且因此可容易地获得均匀的囊颗粒。
在方法(4)中,如何制备通过将作为细颗粒的脱模剂(RA)分散在单体溶液中获得的细颗粒没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,优选包括制备在水性介质中的单体溶液和将脱模剂(RA)分散在该水性介质中的方法,因为作为用于树脂(I)的起始材料的单体可容易地聚合。作为用于树脂(I)的起始材料的单体可通过任何方法聚合而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。其实例包括悬浮聚合和微乳聚合。
<分散步骤>
分散步骤是将包封脱模剂的囊分散在粘结剂树脂中的步骤。分散步骤可允许包封在囊中的脱模剂(RA)引入至调色剂中。
实施分散步骤的实例包括以下方法(1)~(3):
方法(1),其包括:制备包封脱模剂的囊溶解或分散在其中的油相,将该油相分散在水相中以制备油滴分散体,所述油滴分散体含有包括包封脱模剂的囊的油滴;
方法(2),其包括:制备包封脱模剂的囊分散在其中的水相,和将油相分散在所述水相中以制备油滴,同时将包封脱模剂的囊引入所述油滴中;以及
方法(3),其包括:将油相分散在水相中以制备含有油滴的油滴分散体,和将包封脱模剂的囊加入所述油滴分散体中以将该包封脱模剂的囊引入所述油滴中。
其中,方法(1)是优选的,因为所述包封脱模剂的囊被可靠地引入所述油滴中。因此,优选地,所述分散步骤包括油相制备处理、水相制备处理、和油滴分散体制备处理。更优选地,在油滴分散体制备处理之后,分散步骤包括溶剂除去处理以除去油相中的溶剂。
-油相制备处理-
油相制备处理是至少将包封脱模剂的囊和着色剂溶解或分散在有机溶剂中以制备油相的处理。所述油相如果需要可进一步含有改性树脂、胺化合物和电荷控制剂。
所述油相制备处理没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例是在搅拌下将包封脱模剂的囊、着色剂等逐渐加至有机溶剂中,以进行溶解或分散。
当颜料用作着色剂时,或者当使用不太可能溶解在有机溶剂中的材料如电荷控制剂时,优选在加至有机溶剂中之前减小颗粒大小。如何减小着色剂(颜料)的颗粒没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括使用母料作为着色剂的方法。以上针对母料描述的方法可应用于电荷控制剂。
用于减小着色剂等的颗粒大小的其它方法的实例包括:包括在有机溶剂中对着色剂等进行湿式分散(任选在加入分散助剂之后)以获得湿母料的方法;以及当对在低于有机溶剂的沸点的温度下熔融的材料进行分散时,包括以下的方法,在搅拌下将所述材料与分散质一起在有机溶剂中加热(任选在加入分散助剂之后)以一次性地溶解各成分、和在搅拌或剪切下使所述溶液冷却以进行结晶,从而制造分散质的微晶。
也可采用其中将通过这些方法分散的着色剂与包封脱模剂的囊一起溶解或分散在有机溶剂中,之后进一步分散的方法。在分散中可使用公知的分散机,如珠磨机和圆盘磨机。
有机溶剂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,从稍后将描述的溶剂除去处理的容易性的观点来看,有机溶剂优选为沸点低于100℃的挥发性有机溶剂。
这样的有机溶剂的实例包括: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。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
当溶解或分散在有机溶剂中的树脂为具有聚酯骨架的树脂时,从高的溶解能力的观点来看,基于酯的溶剂(例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯)或基于酮的溶剂(例如,甲乙酮和甲基异丁基酮)优选作为所述有机溶剂。
其中,从溶剂除去处理的容易性的观点来看,乙酸甲酯、乙酸乙酯和甲乙酮特别优选作为所述有机溶剂。
--改性树脂--
当打算增强所得调色剂的机械强度时,或者当调色剂用作静电潜像显影用调色剂时,从增强机械强度和在定影中防止热反印的观点来看,油相可含有末端具有异氰酸酯基的改性树脂(也称为“预聚物”)。
在稍后将描述的油滴分散体制备处理中,在获得分散在水相中的油相的颗粒(油滴)的过程中,改性树脂中的异氰酸酯基水解,且从而一些异氰酸酯基转变为氨基。由此产生的氨基与未反应的异氰酸酯基反应以允许扩链反应进行。
改性树脂可通过任何方法制造而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。这样的方法的实例包括:方法(1),其包括使树脂与含有异氰酸酯基的单体一起聚合以获得具有异氰酸酯基的树脂;以及方法(2),其包括通过聚合获得末端具有活性氢的树脂,然后使所得聚合物与多异氰酸酯反应以将异氰酸酯基引入聚合物的末端。其中,从异氰酸酯基引入至末端中的调节的角度来看,优选方法(2)。
在末端具有活性氢的树脂中,活性氢没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括羟基(醇羟基和酚羟基)、氨基、羧基和巯基。其中,优选醇羟基。
改性树脂中的骨架没有特别限制,且可根据目的适当地选择。当考虑颗粒的均匀性时,优选与可溶于有机溶剂中的粘结剂树脂相同的树脂,且特别优选具有聚酯骨架的树脂。
当末端具有活性氢的树脂中的活性氢为醇羟基且改性树脂中的骨架为聚酯骨架时,用于制造在聚酯骨架的末端具有醇羟基的改性树脂的方法的实例包括其中在多元醇与多元羧酸的缩聚中,缩聚反应以多元醇中的官能团的数量大于多元羧酸中的官能团的数量的方式进行的方法。
--胺化合物--
从允许改性树脂的扩链反应可靠地进行或者引入交联点的观点来看,优选的是油相与胺化合物组合使用。可提及与改性结晶树脂中描述的胺化合物(B)相同的胺化合物作为所述胺化合物。
--电荷控制剂--
在油相中,如果需要,可将电荷控制剂溶解或分散在有机溶剂中。电荷控制剂的实例包括以上示例的那些。
-水相制备处理-
水相制备处理是用于制备至少含有水性介质和表面活性剂的水相的处理。如果需要,所述水相可进一步含有分散稳定剂。
--水性介质--
可单独使用水作为水性介质,或者替代地,水可和与水混溶的溶剂组合使用。任何与水混溶的溶剂均可使用而没有特别限制,且所述溶剂可根据目的适当地选择。其实例包括:醇,例如甲醇、异丙醇和乙二醇;二甲基甲酰胺;四氢呋喃;溶纤剂,例如甲基溶纤剂;以及低级酮,例如丙酮和甲乙酮。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
--表面活性剂--
使用表面活性剂是为了将油相分散在水性介质中以制备油滴。
表面活性剂没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括:阴离子表面活性剂,例如烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐和磷酸酯;胺盐型阳离子表面活性剂,例如烷基胺盐、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物和咪唑啉;季铵盐型阳离子表面活性剂,例如烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐、吡啶盐、烷基异喹啉盐和苄索氯铵;非离子表面活性剂,例如脂肪酸酰胺衍生物和多元醇衍生物;以及两性表面活性剂,例如丙氨酸、十二烷基二(氨乙基)甘氨酸、二(辛基氨乙基)甘氨酸和N-烷基-N,N-二甲基铵甜菜碱。具有氟烷基的表面活性剂即使以非常少的量使用时也可有利地分散油相。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
具有氟烷基的阴离子表面活性剂的实例包括:具有2~10个碳原子的氟烷基羧酸及它们的金属盐、全氟辛烷磺酰基谷氨酸二钠、3-{ω-氟烷基(C6-C11)氧基}-1-烷基(C3-C4)磺酸钠、3-{ω-氟烷酰基(C6-C8)-N-乙氨基}-1-丙烷磺酸钠、氟烷基(C11-C20)羧酸及它们的金属盐、全氟烷基羧酸(C7-C13)及它们的金属盐、全氟烷基(C4-C12)磺酸及它们的金属盐、全氟辛烷磺酸二乙醇酰胺、N-丙基-N-(2-羟乙基)全氟辛烷磺酰胺、全氟烷基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基铵盐、全氟烷基(C6-C10)-N-乙基磺酰基甘氨酸的盐、和单全氟烷基(C6-C16)乙基磷酸酯。
--分散稳定剂--
从改善稍后将描述的油滴分散体制备处理中的油滴的分散性的观点来看,水相可含有分散稳定剂例如无机分散剂和保护性胶体。当水相含有分散稳定剂时,有利地,调色剂的粒度分布是窄的,且同时,分散体是稳定的。-油滴分散体制备处理-
油滴分散体制备处理是将油相分散在水相中以制备由油相形成的油滴分散在其中的油滴分散体的处理。
油滴分散体可通过任何方法制备而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。其实例包括其中用公知的设备利用低速剪切、高速剪切、摩擦、高压喷射和超声波制备油滴分散体的方法。其中,高速剪切方法是优选的,因为可制备具有所需粒径的油滴。
油滴分散体中油滴的体均粒径没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,油滴的体均粒径优选为2μm~20μm,更优选为2μm~10μm。
在油滴分散体制备处理中可使用任何温度而没有特别限制,且所述温度可根据目的适当地选择。然而,所述温度优选为0℃~40℃,更优选为10℃~30℃。当所述温度高于40℃时,分子运动如此活跃使得分散体稳定性下降且有可能形成聚集体和粗颗粒。另一方面,当所述温度低于0℃时,分散体的粘度如此高使得分散体所需的剪切能量增大,导致下降的制造效率。
-溶剂除去处理-
溶剂除去处理是从油滴分散体中除去有机溶剂以制备含有水性介质和调色剂颗粒的分散体浆料的处理。在本发明中,分散体浆料是指其中调色剂颗粒分散在水性介质中的可流动状态。
用于在溶剂除去处理中除去溶剂的方法的实例包括以下方法(1)~(3),且这些方法可单独进行或者以它们的两种或更多种组合进行:
方法(1),其中在搅拌下使整个油滴分散体的温度逐渐升高以完全蒸发和除去油滴分散体(油滴)中的有机溶剂;
方法(2),其中在搅拌整个油滴分散体的同时将油滴分散体喷射至干燥气氛中,以完全除去油滴分散体(油滴)中的有机溶剂;以及
方法(3),其中在搅拌下将整个油滴分散体放置于减压环境中,以蒸发和除去油滴分散体(油滴)中的有机溶剂。
其中,对于溶剂除去处理而言,方法(1)是优选的。
当溶剂除去处理通过其中在搅拌整个油滴分散体的同时将油滴分散体喷射至干燥气氛中以完全除去油滴分散体(油滴)中的有机溶剂的方法(2)进行时,干燥气氛没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括通过加热空气、氮气、二氧化碳、燃烧气体等获得的气体,以及各种加热到等于或高于油滴分散体中的有机溶剂的最高沸点的温度的气流。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
溶剂除去处理可用设备进行。这样的设备的实例包括喷雾干燥器、带式干燥器和回转炉。当使用这些设备时,可在短时间内获得具有设想的令人满意的品质的调色剂。
<洗涤步骤>
洗涤步骤是洗涤调色剂颗粒的步骤。通过溶剂除去处理获得的分散体浆料除了调色剂颗粒以外有时还含有辅助材料如表面活性剂和分散稳定剂,且因此优选地,进行洗涤以从分散体浆料收取仅调色剂颗粒。
洗涤步骤中的洗涤可通过任何方法进行而没有特别限制,且所述方法可根据目的适当地选择。其实例包括离心分离、真空过滤和压滤方法。通过任何以上方法均可获得调色剂颗粒的饼。当一个洗涤操作不能对调色剂颗粒进行令人满意的洗涤时,还可采用如下方法:在该方法中,将所得的饼再次分散在水性溶剂中以制备分散体浆料,和重复洗涤步骤。
当通过真空过滤或压滤方法进行洗涤步骤时,可使水性溶剂穿过调色剂颗粒的饼以洗出调色剂颗粒中含有的辅助材料。
通常,例如,使用水或者包括混合至水中的醇(例如甲醇或乙醇)的混合溶剂作为洗涤步骤中使用的水性溶剂。其中,从成本和由废水处理引起的环境负担的观点来看,水是优选的。
当向水相中加入分散稳定剂,且使用可溶于酸或碱的物质(如磷酸钙)作为分散稳定剂时,优选使用其中将磷酸钙溶于酸(如盐酸)中,之后用水进行洗涤的方法。进一步地,也可采用使用酶降解的方法。
当使用分散稳定剂时,分散稳定剂可保留在调色剂颗粒的表面上。然而,从调色剂带电的观点来看,优选通过洗涤除去。
<干燥步骤>
干燥步骤是在洗涤步骤之后从调色剂颗粒除去水性介质以干燥调色剂颗粒的步骤。在干燥步骤之后,可由含有大量水性介质的洗涤步骤之后的调色剂颗粒获得仅调色剂颗粒。
优选地,进行干燥步骤直至调色剂颗粒中的水含量最终小于基于调色剂颗粒的1质量%。
任何方法均可用于在干燥步骤中干燥调色剂而没有特别限制,只要可从洗涤步骤之后的调色剂颗粒中除去水性介质。所述方法可根据目的适当地选择。其实例包括利用干燥器(例如喷雾干燥器、真空冷冻干燥器、真空干燥器、通风柜式干燥器、移动柜式干燥器、流化箱式干燥器、旋转式干燥器、和搅拌型干燥器)的方法。
<其它步骤>
可使用不牺牲本发明效果的任何其它步骤而没有特别限制,且所述步骤可根据目的适当地选择。其实例包括陈化步骤和破碎(disintegration)步骤。
-陈化步骤-
陈化步骤是在分散步骤中油滴分散体制备处理之后和溶剂除去处理之前的期间内进行的步骤。在陈化步骤中,当油相含有末端具有异氰酸酯基的改性树脂时,允许进行异氰酸酯基的扩链反应和/或交联反应。
进行陈化步骤的温度没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述温度优选为0℃~40℃,更优选为15℃~30℃。
陈化步骤可进行任何时间长度而没有特别限制,且陈化时间可根据目的适当地选择。然而,所述陈化时间优选为10分钟至40小时,更优选为2小时至24小时。
-破碎步骤-
破碎步骤是当调色剂颗粒处于松散聚集的状态时,在干燥步骤之后进行的使松散聚集的颗粒疏松的步骤。
在破碎步骤中用于使松散聚集的调色剂颗粒破碎的方法的实例包括利用如下的方法:喷射磨、亨舍尔混合机(HENSCHEL MIXER)、超级混合机(super mixer)、咖啡磨、奥斯特(Auster)共混机、和食品处理机。
(显影剂)
根据本发明的显影剂至少包括根据本发明的调色剂和任选的其它组分例如载体。
所述显影剂没有特别限制,只要含有根据本发明的调色剂。所述显影剂可为由单独的调色剂组成的单组分显影剂,或者替代地可为由调色剂和载体组成的双组分显影剂。
所述载体没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括铁粉末、铁氧体粉末、磁铁矿粉末和磁性树脂载体。
优选地,载体被包覆。包覆材料的实例包括:脲-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、环氧树脂、丙烯酸类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚丙烯腈树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、基于聚苯乙烯的树脂、卤化烯烃树脂如聚氯乙烯、基于聚酯的树脂如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯、基于聚碳酸酯的树脂、聚乙烯树脂、聚氟乙烯树脂、聚偏二氟乙烯树脂、聚三氟乙烯树脂、聚六氟丙烯树脂、偏二氟乙烯与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(如四氟乙烯、偏二氟乙烯和非氟化单体的三元共聚物)、和有机硅树脂。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
所述包覆材料如果需要可含有导电粉末等。这样的导电粉末的实例包括金属粉末、炭黑、氧化钛、氧化锡和氧化锌。它们可单独使用或者以它们的两种或更多种组合使用。
优选地,所述导电粉末具有1μm或更小的平均粒径。当平均粒径大于1μm时,在调节电阻中遇到困难。
当调色剂用作双组分显影剂时,显影剂中载体与调色剂之间的含量比没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,所述含量比优选为每100质量份载体1质量份至10质量份调色剂。
(处理盒)
根据本发明的处理盒包括与显影单元一体化的光电导体以及任选的根据目的适当选择的其它单元,例如静电潜像形成单元、转印单元、定影单元、清洁单元和去静电器。所述处理盒可拆卸地连接至图像形成设备。
所述显影单元是用含有根据本发明的调色剂的显影剂使光电导体上的静电潜像显影以形成可视图像的单元。
<光电导体>
光电导体(有时称为“静电潜像承载部件”、“电子照相光电导体”或“潜像承载部件”)的材料、形状、结构、尺寸等没有特别限制且可根据目的适当地选择。
材料的实例包括:无机光电导体,例如无定形硅、硒、CdS和ZnO;以及有机光电导体(OPC),例如聚硅烷和酞菁聚甲川。形状的实例包括鼓、片和环形带。所述结构可为单层结构或层叠结构。所述尺寸可根据图像形成设备的尺寸、规格等适当地选择。
<静电潜像形成单元>
可使用能在光电导体上形成静电潜像的任何静电潜像形成单元而没有特别限制,且所述静电潜像形成单元可根据目的适当地选择。静电潜像形成单元的实例是至少包括充电部件和曝光部件的单元,所述充电部件对光电导体的表面进行充电,所述曝光部件允许所述光电导体的表面以成像方式包括。
<<充电部件>>
充电部件是对光电导体的表面进行均匀充电的部件。所述充电可通过例如对光电导体的表面施加电压的方法进行。
充电部件没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括:接触式充电器,其本身是公知的且具有例如导电或半导电的辊、刷、膜或橡胶刮板;以及利用电晕放电的非接触式充电器,例如电晕管和栅极管(scorotoron)充电器。
<<曝光部件>>
曝光部件是允许被充电部件均匀充电的光电导体的表面以成像(静电潜像)方式进行曝光的部件。
曝光部件没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括各种曝光装置,例如复印光学曝光装置、棒形透镜阵列曝光装置、激光光学曝光装置和液晶快门曝光装置。
<显影单元>
显影单元是用含有根据本发明的调色剂的显影剂对光电导体上的静电潜像进行显影的单元。显影单元没有特别限制,且可根据目的从公知的显影装置中适当地选择。
<转印单元>
转印单元是将通过显影单元显影的可视图像转印至记录介质的单元。优选地,转印用中间转印体实施。优选地,转印单元包括将可视图像转印至中间转印体上的一次转印单元和将转印图像转印至记录介质上的二次转印单元。
中间转印体没有特别限制,且可根据目的从公知的转印体中适当地选择。合适的中间转印体的实例包括转印带。
优选地,转印单元(一次转印单元和二次转印单元)具有至少一个通过剥离充电将光电导体上形成的可视图像转印至记录介质侧的转印装置。使用的转印单元的数量可为一个或者可为两个或更多个。
转印装置没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括:利用电晕放电的电晕转印装置、转印带、转印辊、压力转印辊和粘性转印装置。
记录介质没有特别限制,且可从公知的记录介质(记录纸)中适当地选择。
<定影单元>
定影单元是使转印至记录介质上的可视图像定影的单元。定影单元没有特别限制,且可根据目的适当地选择。然而,定影单元优选为公知的热-加压单元。热-加压单元的实例包括加热辊和加压辊的组合,以及加热辊与加压辊和环形带的组合。热-加压单元的加热温度优选为80℃~200℃。
<清洁单元>
清洁单元是除去保留在光电导体上的显影剂的单元。
可使用能除去保留在光电导体上的显影剂的任何清洁单元而没有特别限制,且所述清洁单元可从公知的清洁单元中适当地选择。其实例包括刷例如磁刷和静电刷、磁性辊、刮板、以及网。
<去静电器>
去静电器是对光电导体施加去静电偏压以使光电导体去静电的单元。
可使用能对光电导体施加去静电偏压的任何去静电器而没有特别限制,且所述去静电器可从公知的去静电器中适当地选择。合适的去静电器的实例包括去静电灯。
将参照附图描述根据本发明的处理盒。然而,应注意本发明不限于此。
图2是显示根据本发明的处理盒的一个实例的示意性截面图。处理盒100包括光电导体101、显影单元104、充电单元102、清洁单元107、作为转印单元的转印辊108和任选的其它单元。在图2中,数字103表示来自未示出的曝光装置的曝光,和数字105表示记录介质例如纸。
在图2所示的处理盒100中,光电导体101以箭头所示的方向旋转,且在这种状态中,其通过充电单元102进行充电。然后,光电导体101暴露于从曝光单元(未示出)发出的光103,以在光电导体101的表面上形成对应于曝光图像的静电潜像。该静电潜像通过显影单元104用根据本发明的调色剂进行显影以形成调色剂图像。该调色剂图像通过转印辊108转印至记录介质105上且印出。在图像转印之后,光电导体101通过清洁单元107进行清洁,和通过去静电器(未示出)去静电,并且重复以上程序。
<用途>
所述处理盒使用含有根据本发明的调色剂(其同时具有优异的低温定影性、耐热反印性和耐热存储稳定性三者)的显影剂,且因此适用于,例如,各种电子照相图像形成设备、传真机和打印机中。
(图像形成设备)
根据本发明的图像形成设备至少包括:光电导体、静电潜像形成单元、显影单元、转印单元、和定影单元、以及任选的其它单元例如清洁单元和去静电器。
静电潜像形成单元是在光电导体上形成静电潜像的单元。
显影单元是用含有根据本发明的调色剂的显影剂使静电潜像显影以形成可视图像的单元。
转印单元是将可视图像转印至记录介质上的单元。
定影单元是使转印至记录介质上的可视图像定影的单元。
光电导体可与处理盒中的光电导体相同。
静电潜像形成单元可与处理盒中的静电潜像形成单元相同。
显影单元可与处理盒中的显影单元相同。
转印单元可与处理盒中的转印单元相同。
定影单元可与处理盒中的定影单元相同。
其它单元可与处理盒中的其它单元相同。
将参照附图描述根据本发明的图像形成设备的一个实例。
图3所示的图像形成设备包括复印机主体150、进纸台200、扫描器300和自动文档供给器(ADF)400。
复印机主体150在其中心部分具有环形带形状的中间转印体50。中间转印体50以张紧状态铺设在支承辊14、15、16上且在图3中是顺时针旋转的。在支承辊15的附近,提供除去保留在中间转印体50上的调色剂的中间转印体清洁装置17。在以张紧状态铺设于支承辊14和支承辊15上的中间转印体50上,沿着中间转印体50的输送方向,提供串联型显影装置120,该串联型显影装置120包括彼此面对并置的四个图像形成单元18(黄色、青色、品红色和黑色图像形成单元)。在串联型显影装置120的附近,提供作为曝光部件的曝光装置21。在中间转印体50的远离串联型显影装置120的一侧提供二次转印装置22。在二次转印装置22中,作为环形带的二次转印带24以张紧状态铺设在一对辊23上。二次转印带24上输送的转印纸与中间转印体50可彼此接触。在二次转印装置22的附近,提供作为定影单元的定影装置25。定影装置25包括作为环形带的定影带26和以与定影带26压接提供的压力辊27。
在串联型图像形成设备中,为了在转印纸的两面上均形成图像,在二次转印装置22和定影装置25的附近,提供纸张翻面装置28以将转印纸翻面。
将描述使用串联型显影装置120进行的全色图像形成(彩色复印)。具体而言,首先,将原件放置在自动文档供给器(ADF)400的台130上。或者,打开自动文档供给器400,将原件放置在扫描器300的接触玻璃32上,和关闭自动文档供给器400。
当原件放置于自动文档供给器400上时,按下启动开关(未示出)使原件被输送至接触玻璃32上,然后扫描器300被驱动。另一方面,当原件放置于接触玻璃32上时,扫描器300立即被驱动。驱动扫描器300后,第一活动体33和第二活动体34活动。此时,通过第一活动体33施加来自光源的光,和通过第二活动体34中的镜子反射从原件表面反射的光。使反射光通过成像透镜35,并通过读取传感器36接收以读取彩色原件(彩色图像),且读取的数据用作黑色、黄色、品红色和青色图像的信息。
将黑色图像信息、黄色图像信息、品红色图像信息和青色图像信息传输至串联型显影装置120中各自的图像形成单元18(黑色图像形成单元、黄色图像形成单元、品红色图像形成单元和青色图像形成单元),并且在各自的图像形成单元中形成黑色、黄色、品红色和青色调色剂图像。具体而言,如图4中所示,串联型显影装置120中的各图像形成单元18(黑色图像形成单元、黄色图像形成单元、品红色图像形成单元和青色图像形成单元)包括:光电导体10(黑色光电导体10K、黄色光电导体10Y、品红色光电导体10M和青色光电导体10C);作为对光电导体10进行均匀充电的充电部件的充电装置160;使光电导体基于各颜色图像信息(图4中的L)以成像方式(以对应于各颜色图像)曝光以在光电导体上形成对应于各自颜色图像的静电潜像的曝光装置;显影装置61,其为显影单元且用各自颜色的调色剂(黑色调色剂、黄色调色剂、品红色调色剂和青色调色剂)使静电潜像显影以形成各自颜色调色剂的调色剂图像;将调色剂图像转印至中间转印体50上的转印充电器62;清洁装置63;以及去静电器64。根据图像形成单元18,可基于各自颜色图像的信息形成单色图像(黑色图像、黄色图像、品红色图像和青色图像)。将黑色光电导体10K上形成的黑色图像、黄色光电导体10Y上形成的黄色图像、品红色光电导体10M上形成的品红色图像和青色光电导体10C上形成的青色图像顺序转印(一次转印)至中间转印体50(其通过支承辊14、15和16可旋转地移动)上,并且在中间转印体50上,黑色图像、黄色图像、品红色图像和青色图像叠加在彼此之上以形成合成彩色图像(彩色转印图像)
另一方面,在进纸台200中,选择性旋转进纸辊142之一,以从纸库143中的多级纸盒144之一中取出纸张(记录纸)。分离辊145将纸张逐一分离,和将纸张进给至进纸路径146中,并且进给辊147将纸张进给至复印机主体150内的进纸路径148中,以使纸张撞向定位辊(registration roller)49和停止。或者,旋转进纸辊142以从手动进纸盘54取出纸张(记录纸),且分离辊52将纸张逐一分离和将纸张进给至进纸路径53中,以使纸张撞向定位辊49和停止。定位辊49通常以接地状态使用。然而,定位辊49也可以施加偏压的状态使用以除去纸张的纸粉。在与中间转印体50上的合成全色图像(彩色转印图像)同步的时刻,定位辊49旋转以将纸张(记录纸)进给至中间转印体50与二次转印装置22之间的部分,且二次转印装置22将合成彩色图像(彩色转印图像)转印至纸张(记录纸)上(二次转印),从而将彩色图像转印至并形成在纸张(记录纸)上。通过用中间转印体清洁装置17进行清洁除去图像转印之后保留在中间转印体50上的调色剂。
其上转印和形成了彩色图像的纸张(记录纸)通过二次转印装置22输送至定影装置25。在定影装置25中,合成彩色图像(彩色转印图像)通过热和压力定影至纸张(记录纸)。此后,用换向爪55进行换向,且纸张(记录纸)通过排出辊56排出和堆叠在收集盘57上。或者,用换向爪55进行换向,纸张(记录纸)通过纸张翻面装置28翻面和再次导向至转印位置,在纸张的背面上也记录图像,然后所述纸张通过排出辊56排出和堆叠在收集盘57上。
实施例
下文中,将参照本发明的实施例详细说明本发明,然而所述实施例不应解释为限制本发明的范围。这里,除非另有规定,“份”表示“质量份”,且“%”表示“质量%”。
对于以下合成实施例、制备实施例、实施例和对比例,使用以下方法进行测量和评价。
<平均酯基团浓度的测量>
平均酯基团浓度由下式(1)计算。
平均酯基团浓度=Σ(44/Mwi×Wi)…式(1)
在式(1)中,“Mwi”表示包括酯基团的乙烯基单体的分子量,且“Wi”表示包括酯基团的乙烯基单体的负载比(质量%)。
<数均分子量和重均分子量的测量>
数均分子量和重均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)在以下条件下测量。
设备:GPC-150C(Waters Corporation制造)
柱子:Shodex(注册商标)KF801~807(Showa Denko KK制造)
柱温:40℃
溶剂:THF(四氢呋喃)
流速:1.0mL/min
探测器:RI(折射率)探测器
样品:注入0.1mL浓度为0.05质量%~0.6质量%的样品
使用由在以上条件下用单分散聚苯乙烯标准样品测得的树脂的分子量分布制作的分子量校正曲线,计算树脂的数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)。作为用于制作校正曲线的标准聚苯乙烯样品,使用Shodex(注册商标)STANDARD Std.No.S-7300、S-210、S-390、S-875、S-1980、S-10.9、S-629、S-3.0和S-0.580(Showa Denko KK制造)。
<玻璃化转变温度的测量>
玻璃化转变温度(Tg)使用差示扫描量热(DSC)设备(TG-DSC SYSTEMTAS-100,Rigaku Corporation制造)通过以下方法测量。
将约10mg测量样品放置在铝样品容器中,然后将其放置在夹持单元上并置于电炉中。将其以10℃/min的加热速率从室温加热到150℃,然后在150℃放置10分钟。使样品冷却到室温,然后放置10分钟。在氮气氛下,将其以10℃/min的加热速率再次加热到150℃,并进行DSC测量。使用TG-DSC SYSTEM中的分析系统,由Tg附近的吸热曲线的切线与基线之间的交点计算玻璃化转变温度(Tg)。
<软化点的测量>
对于软化点,使用流动测试仪(CFT-500D,Shimadzu Corporation制造),在以6℃/min的加热速率进行加热的同时,通过活塞在1g测量样品(树脂)上施加1.96MPa载荷。将样品从直径1mm和长1mm的喷嘴中挤出。绘制流动测试仪的活塞相对于温度的下降量,并将一半量的样品流出时的温度确定为软化点。
<酸值的测量>
酸值根据JIS K0070-1992中描述的测量方法在以下条件下测量。
首先,将0.5g测量样品(聚酯树脂)(0.3g,作为乙酸乙酯可溶性成分)加入120mL甲苯中,将其在室温(约23℃)下搅拌溶解约10小时。进一步地,加入30mL乙醇,并制备测量样品溶液。使用这种测量样品溶液,在JISK0070-1992中描述的设备中计算酸值。具体而言,将其用已经预先标准化的N/10氢氧化钾醇溶液滴定,和基于氢氧化钾醇溶液的消耗量,由下式(3)计算酸值。
酸值=KOH(mL数)×N×56.1/样品质量…式(3)
在以上式(3)中,“N”表示N/10KOH的因子。
<羟基值的测量>
羟基值根据JIS K0070-1966中描述的测量方法在以下条件下测量。
在100mL量瓶中,精确称重0.5g测量样品,向其适当加入5mL乙酰化试剂。随后,将其在100℃±5℃的浴中加热。1~2小时之后,将该瓶从浴中取出并使其冷却。然后,在加入水的情况下将其振荡,且乙酸酐分解。进一步地,为了完全分解,将该瓶加热10分钟或更长,并使其冷却,然后用有机溶剂充分洗涤瓶壁。使用电极用N/2氢氧化钾乙醇溶液对这种溶液进行电位滴定,且获得羟基值。
<游离异氰酸酯浓度的测量>
游离异氰酸酯浓度通过如下测量:将预聚物收集在含有20mL的1/2N二正丁胺/甲苯溶液的塞好的锥形瓶中,并用1/2N HCl反滴定。
<熔点的测量>
熔点通过差示扫描量热(DSC)设备(TG-DSC SYSTEM TAS-100,RigakuCorporation制造)测量。
<囊结构的证实>
调色剂中的脱模剂是否包封在囊中通过如下证实:用切片机切割包埋在包埋树脂中的调色剂以制备切片,和用扫描透射电子显微镜观察所述切片。
囊的厚度由使用高速图像处理器LUZEX AP(Nireco Corporation制造)观察的图像测量,和囊的平均厚度通过对100个囊的测量结果取平均获得。
<脱模剂(RA)分散体中细颗粒的粒径的测量>
脱模剂(RA)分散体中细颗粒的体均粒径使用动态光散射Nanotrac粒度分析仪(UPA-150EX,Nikkiso Co.,Ltd.制造)以如下测量参数测量。这里,通过调节测量样品的浓度使得加载指数(loading index)在1~1.5的范围内进行所述测量。
颗粒的透明性:透明
颗粒的折射率:1.59
颗粒的形状:球形
溶剂类型:水
单分散:无效
<调色剂中树脂(I)、树脂(D)和脱模剂(RA)的分析>
在拜耳瓶(Bayer bottle)中,称重1g调色剂,向其加入30mL的N,N-二甲基甲酰胺和20mL氯仿。将其搅拌3小时,用膜过滤器过滤,并在常温下干燥,从而分离调色剂中包封脱模剂的囊颗粒。
在具有帽盖的玻璃试管中,放置50mg获得的样品,将其用高频加热设备(QUICKER1010,DIC Corporation制造)加热1分钟。向分解产物中加入0.5mL氘代氯仿和弛豫试剂Cr(acac)3,并使用核磁共振设备(JNM-LA300,JEOL Ltd.制造)进行13C-NMR测量。而且,同时使用质谱仪(JMS-K9,JEOLLtd.制造)进行热分解GC-MS测量。作为柱子,使用INERT CAP5MS/Sil(30m×0.25mm,I.D.:0.25μm)(GL Science,Inc.制造)。作为升温条件,将温度保持在40℃三分钟,然后以10℃/分钟升高和保持在300℃五分钟。由获得的13C-NMR谱图和GC-MS测量结果,分别计算调色剂中树脂(I)、树脂(D)和脱模剂(RA)的量、树脂组成和组成比。
<调色剂基础颗粒的粒径的测量>
调色剂基础颗粒的体均粒径通过Coulter计数器法测量。作为测量设备,使用粒度分布测量设备(COULTER COUNTER TA-II,Beckman Coulter,Inc.制造)。
具体而言,将0.1mL~5mL烷基苯磺酸盐作为分散剂加入到100mL~150mL水性电解质(ISOTON-II,Beckman Coulter,Inc.制造)中,向其加入2mg~20mg的测量样品。在超声分散机中,对具有测量样品悬浮液的电解质进行分散处理约1分钟~3分钟。通过粒度分布测量设备,使用100μm孔作为孔,测量调色剂颗粒或调色剂的体积或数量,并且计算体积分布和数量分布。由获得的分布,获得调色剂的体均粒径和数均粒径。
作为通道,使用以下13个通道: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;并且目标为具有2.00μm或更大且小于40.30μm的粒径的颗粒。
(合成实施例A-1:[树脂(D)-1]的合成)
在装有温度计和搅拌器的高压釜反应器中,放入450份二甲苯和150份低分子量聚乙烯(软化点:128℃;数均分子量:4,000;SANWAX LEL-400(EX),Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造),并使其充分溶解以制备含有油溶性组分的混合物,且用氮气吹扫该含有油溶性组分的混合物。
接着,在155℃下,以2小时将由594份苯乙烯、255份甲基丙烯酸甲酯、34.3份二叔丁基过氧基六氢对苯二甲酸酯和120份二甲苯组成的混合溶液滴入所述含有油溶性组分的混合物中,以使苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯聚合,将其在155℃下进一步保持1小时。接着,进行脱溶剂,且获得[树脂(D)-1]。(合成实施例A-2:[树脂(D)-2]的合成)
在装有温度计和搅拌器的高压釜反应器中,放入450份二甲苯和200份低分子量聚乙烯(软化点:128℃;数均分子量:4,000;SANWAX LEL-400(EX),Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造),并使其充分溶解以制备含有油溶性组分的混合物,且用氮气吹扫该含有油溶性组分的混合物。
接着,在155℃下,以2小时将由600份苯乙烯、200份丙烯酸丁酯、16.1份二叔丁基过氧基六氢对苯二甲酸酯和120份二甲苯组成的混合溶液滴入所述含有油溶性组分的混合物中,以使苯乙烯与丙烯酸丁酯聚合,将其在155℃下进一步保持1小时。接着,进行脱溶剂,且获得[树脂(D)-2]。
(合成实施例A-3:[树脂(D)-3]的合成)
在装有温度计和搅拌器的高压釜反应器中,放入450份二甲苯和150份巴西棕榈蜡(软化点:75℃;熔点:85℃;数均分子量:500;WA-05,CeraricaNoda Co.,Ltd.制造),并使其充分溶解以制备含有油溶性组分的混合物,且用氮气吹扫该含有油溶性组分的混合物。
接着,在160℃下,以2小时将由594份苯乙烯、255份甲基丙烯酸甲酯、34.3份二叔丁基过氧基六氢对苯二甲酸酯和120份二甲苯组成的混合溶液滴入所述含有油溶性组分的混合物中,以使苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯聚合,将其在160℃下进一步保持1小时。接着,进行脱溶剂,且获得[树脂(D)-3]。
(合成实施例A-4:[树脂(D)-4]的合成)
在装有温度计和搅拌器的高压釜反应器中,放入450份二甲苯和200份低分子量聚丙烯(软化点:153℃;数均分子量:9,000;VISCOL440-P,SanyoChemical Industries,Ltd.制造),并使其充分溶解以制备含有油溶性组分的混合物,且用氮气吹扫该含有油溶性组分的混合物。
接着,在150℃下,以2小时将由280份苯乙烯、520份甲基丙烯酸甲酯、32.3份二叔丁基过氧基六氢对苯二甲酸酯和120份二甲苯组成的混合溶液滴入所述含有油溶性组分的混合物中,以使苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯聚合,将其在150℃下进一步保持1小时。接着,进行脱溶剂,且获得[树脂(D)-4]。
(合成实施例A-5:[树脂(D)-5]的合成)
在装有温度计和搅拌器的高压釜反应器中,放入450份二甲苯和150份低分子量聚丙烯(软化点:153℃;数均分子量:9,000;VISCOL440-P,SanyoChemical Industries,Ltd.制造),并使其充分溶解以制备含有油溶性组分的混合物,且用氮气吹扫该含有油溶性组分的混合物。
接着,在160℃下,以2小时将由665份苯乙烯、185份丙烯酸丁酯、8.5份二叔丁基过氧基六氢对苯二甲酸酯和120份二甲苯组成的混合溶液滴入所述含有油溶性组分的混合物中,以使苯乙烯与丙烯酸丁酯聚合,将其在160℃下进一步保持1小时。接着,进行脱溶剂,且获得[树脂(D)-5]。
(合成实施例A-6:[树脂(D)-6]的合成)
在装有温度计和搅拌器的高压釜反应器中,放入450份二甲苯和200份低分子量聚丙烯(软化点:153℃;数均分子量:9,000;VISCOL440-P,SanyoChemical Industries,Ltd.制造),并使其充分溶解以制备含有油溶性组分的混合物,且用氮气吹扫该含有油溶性组分的混合物。
接着,在150℃下,以2小时将由200份苯乙烯、600份甲基丙烯酸甲酯、32.3份二叔丁基过氧基六氢对苯二甲酸酯和120份二甲苯组成的混合溶液滴入所述含有油溶性组分的混合物中,以使苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯聚合,将其在150℃下进一步保持1小时。接着,进行脱溶剂,且获得[树脂(D)-6]。
(合成实施例A-7:[树脂(D)-7]的合成)
在装有温度计和搅拌器的高压釜反应器中,放入450份二甲苯,且用氮气吹扫。接着,在155℃下,以2小时将由700份苯乙烯、300份甲基丙烯酸甲酯、34.3份二叔丁基过氧基六氢对苯二甲酸酯和120份二甲苯组成的混合溶液滴入所述二甲苯中,以使苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯聚合,将其在155℃下进一步保持1小时。接着,进行脱溶剂,且获得[树脂(D)-7]。
下表1显示了用作[树脂(D)-1]至[树脂(D)-7]的原料的乙烯基单体的平均酯基团浓度,以及[树脂(D)-1]至[树脂(D)-7]的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、玻璃化转变温度、软化点和SP值的测量结果。
表1
(合成实施例B-1:[聚酯树脂(R)-1]的合成)
向装有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应器中投入118份双酚A的2摩尔环氧乙烷加合物、300份双酚A的2摩尔环氧丙烷加合物、89份对苯二甲酸、18份己二酸和1份氧化二丁基锡,使其在常压和230℃下反应8小时。接着,使其在10mmHg~15mmHg的减压下反应5小时,然后在反应器中加入25份偏苯三酸酐。使其在常压和180℃下反应2小时,从而合成[聚酯树脂(R)-1],该[聚酯树脂(R)-1]具有6,700的重均分子量、51℃的玻璃化转变温度、20mgKOH/g的酸值和11.2的SP值。
(合成实施例C-1:[结晶聚酯树脂(A)-1]的合成)
在装有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应器中,将146份己二酸、175份1,10-癸二醇和0.12份氧化二丁基锡在180℃在氮气氛下搅拌6小时。接着,在减低压力的同时搅拌4小时,且合成[结晶聚酯树脂(A)-1],该[结晶聚酯树脂(A)-1]具有16,700的重均分子量、6,500的数均分子量、68℃的熔点和9.9的SP值。
(制备实施例1:[脱模剂(RA)分散体-1]的制备)
<包封过程>
在281份离子交换水中,投入0.4份十二烷基硫酸钠,将其加热至70℃进行溶解,且获得水性介质。
单独地,将作为树脂(I)的30份苯乙烯单体、30份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸丁酯、2份甲基丙烯酸,作为脱模剂(RA)的33份巴西棕榈蜡(熔点:85℃;WA-05,Cerarica Noda Co.,Ltd.制造),以及33份合成实施例A-1中合成的[树脂(D)-1]在80℃在氮气氛下加热搅拌,且获得均匀的单体溶液。
将获得的单体溶液投入水性介质中,保持在80℃的同时,使用超声匀化器(VCX750,Tokyo Rikakikai Co.,Ltd.)在氮气氛下对其进行90W~110W超声辐照10分钟,以使单体溶液分散在水性介质中。在超声辐照期间,液体温度由于超声辐照而升高,但通过水浴将其调节至75℃~85℃。
将获得的分散体转移到装有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应器中,并在搅拌下保持在80℃,向其加入溶于19份离子交换水中的0.5份过硫酸钾,并使单体溶液中的组分进行聚合反应180分钟。之后冷却,且获得白色的[脱模剂(RA)分散体-1]。
获得的[脱模剂(RA)分散体-1]中的细颗粒具有150nm的体均粒径且被证实具有囊结构。
(制备实施例2:脱模剂(RA)分散体-2的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-2],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-2)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-2]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例3:脱模剂(RA)分散体-3的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-3],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-3)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-3]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例4:脱模剂(RA)分散体-4的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-4],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-4)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-4]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例5:脱模剂(RA)分散体-5的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-5],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-5)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-5]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例6:脱模剂(RA)分散体-6的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-6],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-6)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-6]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例7:脱模剂(RA)分散体-7的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-7],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将33份[树脂(D)-1]变为16.5份[树脂(D-1)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-7]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例8:脱模剂(RA)分散体-8的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-8],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将33份[树脂(D)-1]变为1.98份[树脂(D-1)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-8]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例9:脱模剂(RA)分散体-9的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-9],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将33份[树脂(D)-1]变为66份[树脂(D-1)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-9]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例10:脱模剂(RA)分散体-10的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-10],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将33份[树脂(D)-1]变为82.5份[树脂(D-1)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-10]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例11:脱模剂(RA)分散体-11的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-11],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将巴西棕榈蜡(WA-05,Cerarica Noda Co.,Ltd.制造)变为合成酯蜡(熔点:82℃;NISSAN ELECTOR(注册商标)WEP-5,NOF Corporation制造)。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-11]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例12:脱模剂(RA)分散体-12的制备)
以与制备实施例11相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-12],除了在制备实施例11中[脱模剂(RA)分散体-11]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-2)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-12]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例13:脱模剂(RA)分散体-13的制备)
以与制备实施例11相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-13],除了在制备实施例11中[脱模剂(RA)分散体-11]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-3)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-13]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例14:脱模剂(RA)分散体-14的制备)
以与制备实施例11相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-14],除了在制备实施例11中[脱模剂(RA)分散体-11]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-4)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-14]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例15:脱模剂(RA)分散体-15的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-15],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将巴西棕榈蜡(WA-05,Cerarica Noda Co.,Ltd.制造)变为石蜡(熔点:75℃;HNP-09,Nippon Seiro Co.,Ltd.制造)。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-15]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例16:脱模剂(RA)分散体-16的制备)
以与制备实施例15相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-16],除了在制备实施例15中[脱模剂(RA)分散体-15]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-2)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-16]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例17:脱模剂(RA)分散体-17的制备)
以与制备实施例15相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-17],除了在制备实施例15中[脱模剂(RA)分散体-15]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-3)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-17]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例18:脱模剂(RA)分散体-18的制备)
以与制备实施例15相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-18],除了在制备实施例15中[脱模剂(RA)分散体-15]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-4)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-18]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例19:脱模剂(RA)分散体-19的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-19],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将巴西棕榈蜡(WA-05,Cerarica Noda Co.,Ltd.制造)变为合成酯蜡(熔点:73℃;NISSAN ELECTOR(注册商标)WEP-3,NOF Corporation制造)。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-19]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例20:脱模剂(RA)分散体-20的制备)
以与制备实施例19相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-20],除了在制备实施例19中[脱模剂(RA)分散体-19]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-2)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-20]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例21:脱模剂(RA)分散体-21的制备)
以与制备实施例19相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-21],除了在制备实施例19中[脱模剂(RA)分散体-19]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-3)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-21]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例22:脱模剂(RA)分散体-22的制备)
以与制备实施例19相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-22],除了在制备实施例19中[脱模剂(RA)分散体-19]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-4)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-22]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例23:脱模剂(RA)分散体-23的制备)
首先,将100份石蜡(熔点:75℃,HNP-09(Nippon Seiro Co.,Ltd.制造))、5份阴离子表面活性剂(NEOGEN SC,Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和300份离子交换水混合和加热至97℃,并将其通过匀化器(IKAULTRA-TURRAX T50,IKA制造)分散。接着,通过匀化器(Gaulin匀化器,Meiwafosis Co.,Ltd.(以前称为Meiwa Shoji Co.,Ltd.)制造)对其进行分散处理20次(条件为105℃和550kg/cm2),从而获得白色的[脱模剂(RA)分散体-23]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-23]中的细颗粒不具有囊结构。
(制备实施例24:脱模剂(RA)分散体-24的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-24],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将巴西棕榈蜡(WA-05,Cerarica Noda Co.,Ltd.制造)变为低分子量聚乙烯(熔点:122℃;HI-WAX200P,Mitsui Chemicals Inc.制造)。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-24]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例25:脱模剂(RA)分散体-25的制备)
以与制备实施例15相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-25],除了在制备实施例15中[脱模剂(RA)分散体-15]的制备中,将[树脂(D)-1]变为[树脂(D-7)]。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-25]中的细颗粒不具有囊结构。
(制备实施例26:脱模剂(RA)分散体-26的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-26],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,不加入树脂(I)。其体均粒径无法测量。
获得的[脱模剂(RA)分散体-26]中的细颗粒不具有囊结构。
(制备实施例27:脱模剂(RA)分散体-27的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-27],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,不加入[树脂(D)-1]。其体均粒径无法测量。
获得的[脱模剂(RA)分散体-27]中的细颗粒不具有囊结构。
(制备实施例28:脱模剂(RA)分散体-28的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-28],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将十二烷基硫酸钠的量从0.4份变为0.2份。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-28]中的细颗粒被证实具有囊结构。
(制备实施例29:脱模剂(RA)分散体-29的制备)
以与制备实施例1相同的方式获得白色的[脱模剂(RA)分散体-29],除了在制备实施例1中[脱模剂(RA)分散体-1]的制备中,将十二烷基硫酸钠的量从0.4份变为0.1份。其体均粒径示于下表4-2中。
获得的[脱模剂(RA)分散体-29]中的细颗粒被证实具有囊结构。
用于制备[脱模剂(RA)分散体-1]至[脱模剂(RA)分散体-29]的脱模剂的性质汇总于下表2中,且制备的[脱模剂(RA)分散体-1]至[脱模剂(RA)分散体-29]汇总于下表3-1、表3-2、表4-1和表4-2中。
表2
类型 | 产品名 | 熔点(℃) | SP值 |
巴西棕榈蜡 | WA-05 | 85 | 8.5 |
合成酯蜡 | WEP-5 | 82 | 8.9 |
合成酯蜡 | WEP-03 | 73 | 8.6 |
石蜡 | HNP-09 | 75 | 8.3 |
低分子量聚乙烯 | HI-WAX200P | 122 | 8.4 |
表3-1
表3-2
表4-1
表4-2
(合成实施例D-1:预聚物1的合成)
向装有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应器中投入682份双酚A的2摩尔环氧乙烷加合物、81份双酚A的2摩尔环氧丙烷加合物、283份对苯二甲酸、22份偏苯三酸酐和2份氧化二丁基锡,使其在常压和230℃下反应8小时。接着,使其在10mmHg~15mmHg的减压下反应5小时,且获得[中间体聚酯1],该[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、0.5的酸值、和49的羟基值。
接着,向装有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应器中投入411份获得的[中间体聚酯1]、89份异佛尔酮二异氰酸酯和500份乙酸乙酯,使其在100℃下反应5小时,且获得具有1.53质量%的游离异氰酸酯的[预聚物1]。
(合成实施例E-1:结晶聚酯树脂(C)-1的合成)
向装有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应器中,投入353份1,10-癸二醇、289份己二酸、和0.8份氧化二丁基锡,使其在常压和180℃下反应6小时。接着,使其在10mmHg~15mmHg的减压下反应4小时,且合成[结晶聚酯树脂(C)-1]。获得的[结晶聚酯树脂(C)-1]具有14,000的Mn、33,000的Mw、10.3的SP值和65℃的熔点,且其吸热量在熔点处显示最大值。
(合成实施例E-2:氨基甲酸酯改性的结晶聚酯树脂(C)-2的合成)
向装有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应器中,投入202质量份(1.00mol)癸二酸、189质量份(1.60mol)1,6-己二醇和作为缩聚催化剂的0.5质量份氧化二丁基锡,使其在180℃在氮气流下反应8小时,同时馏出生成的水。接着,使其在氮气流下反应4小时,同时将温度逐渐升高至220℃且馏出生成的水和1,6-己二醇。使其在5mmHg~20mmHg的减压下进一步反应直至Mw达到约7,000,且从而获得[结晶聚酯树脂(C’)-2]。获得的[结晶聚酯树脂(C’)-2]具有7,000的Mw。
接着,将获得的[结晶聚酯树脂(C’)-2]转移到具有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应器中,且在加入300质量份乙酸乙酯和38质量份(0.15mol)4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的情况下,使其在80℃氮气流下反应5小时。然后,在减压下馏出乙酸乙酯,且获得[氨基甲酸酯改性的结晶聚酯树脂(C)-2]。获得的[氨基甲酸酯改性的结晶聚酯树脂(C)-2]具有15,000的Mw、10.5的SP值和65℃的熔点,且其吸热量在熔点处显示最大值。
(合成实施例E-3:结晶树脂前体(C)-3的合成)
向装有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应器中,投入202质量份(1.00mol)癸二酸、122质量份(1.03mol)1,6-己二醇和作为缩聚催化剂的0.5质量份二羟基双(三乙醇胺)合钛,使其在180℃氮气流下反应8小时,同时馏出生成的水。然后,使其在氮气流下反应4小时,同时将温度逐渐升高至220℃且馏出生成的水和1,6-己二醇。使其在5mmHg~20mmHg的减压下进一步反应直至Mw达到约25,000。
将获得的[结晶树脂]转移到装有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应器中,且在加入300质量份乙酸乙酯和27质量份(0.16mol)六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的情况下,使其在80℃氮气流下反应5小时,且获得50质量%在其末端具有异氰酸酯基的[结晶树脂前体(C)-3]的乙酸乙酯溶液。
然后,将10质量份获得的[结晶树脂前体(C)-3]的乙酸乙酯溶液与10质量份四氢呋喃(THF)混合。将其在加入1质量份二丁胺的情况下搅拌2小时。以获得的溶液作为样品进行GPC测量,和由其结果,[结晶树脂前体(C)-3]具有53,000的Mw。而且,对通过从溶液中除去溶剂获得的样品进行DSC测量。由其结果,[结晶树脂前体(C)-3]具有57℃的熔点,且其吸热量在熔点处显示最大值。
(合成实施例F-1:[母料1]的合成)
首先,将40份炭黑、60份[聚酯树脂(R)-1]、30份水用亨舍尔混合机混合,且获得水浸入颜料附聚物中的混合物。将其用辊表面温度设为130℃的双辊磨捏合45分钟,然后用粉碎机粉碎至1mm大小,且获得[母料1]。
(实施例1)
<分散步骤>
-油相制备过程-
向装有搅拌棒和温度计的反应器中投入545份[聚酯树脂(R)-1]、181份[结晶聚酯树脂(A)-1]和1,450份乙酸乙酯。在搅拌下将反应器加热至80℃,且保持在80℃5小时,然后以1小时将其冷却至30℃。接着,向反应器中投入500份[母料1]和100份乙酸乙酯,将其混合1小时,且获得[原料溶液1]。然后,将1,500份[原料溶液1]转移至反应器,和使用0.5mm氧化锆珠填充80体积%的珠磨机(ULTRA VISCO MILL,Aimex Co.,Ltd.制造),通过在以下条件下运行3遍使[母料1]和[结晶聚酯树脂(A)-1]分散:液体进料速率1kg/h和圆盘圆周速率6m/s。接着,加入655份66%[聚酯树脂(R)-1]的乙酸乙酯溶液,和通过在以上条件下运行1遍,获得[颜料·结晶聚酯分散体-1]。在用混合搅拌器(TK HOMOMIXER,Primix Corporation制造)以5,000rpm将976份[颜料·结晶聚酯分散体-1]和2.6份异佛尔酮二胺混合1分钟之后,在加入596份[脱模剂(RA)分散体-1]的情况下,以8,000rpm将其进一步混合1分钟。然后,在加入88份[预聚物1]的情况下,用TK HOMOMIXER以5,000rpm的转速将其混合1分钟,且获得[油相1]。
-水相制备过程-
通过混合和搅拌以下物质获得[水相1]:970份离子交换水、作为分散稳定剂的40份25%有机树脂细颗粒(苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸的环氧乙烷加合物的硫酸酯的钠盐的共聚物)的水性分散体、95份48.5%十二烷基二苯基醚二磺酸钠水溶液和98份乙酸乙酯。
-油滴分散体制备过程-
向油相制备过程中获得的[油相1]中加入1,100份水相制备过程中获得的[水相1]。将其用TK HOMOMIXER混合2分钟,同时将其转速调节至8,000rpm~15,000rpm的范围内,和通过在水浴中冷却将其液体温度调节至20℃~23℃的范围内以抑制由于混合机的剪切热引起的升温,然后将其用装有锚形桨叶的搅拌器(THREE-ONE MOTOR)搅拌10分钟,同时将其转速调节至130rpm~350rpm的范围内。从而,获得其中油滴(油相的液滴)分散在水相中的[颗粒浆料1]。
<脱溶剂过程>
向装有搅拌器和温度计的反应器中投入[颗粒浆料1],在30℃搅拌下对其进行脱溶剂8小时,且获得[分散体浆料1]。
<洗涤步骤和干燥步骤>
在对100份[分散体浆料1]进行真空过滤之后,进行以下(1)~(4)中描述的操作,且获得[调色剂1]。
(1):向滤饼中加入100份离子交换水,用TK HOMOMIXER以12,000rpm的转速将其混合10分钟,之后过滤。
(2):向(1)中过滤之后的滤饼中加入900份离子交换水,对其施加超声振动。然后用TK HOMOMIXER以12,000rpm的转速将其混合30分钟,之后真空过滤,且再次获得浆液(再制浆液(reslurry liquid))。重复该操作,使得该再制浆液具有10μC/cm或更低的电导率。
(3):加入10%盐酸使得(2)的再制浆液具有4的pH,且用Three-One Motor将其搅拌30分钟,之后过滤。
(4):向在(3)中过滤之后的滤饼中加入100份离子交换水,用TKHOMOMIXER以12,000rpm的转速将其混合10分钟,之后过滤,且获得再制浆液。重复该操作,使得该再制浆液具有10μC/cm或更低的电导率,且获得[滤饼1]。
将[滤饼1]在鼓风干燥机中在32℃下干燥48小时,且用具有75μm开口的筛网进行筛分,并且获得[调色剂基础颗粒1],该[调色剂基础颗粒1]具有6.2μm的体均粒径(Dv)和1.13的体均粒径(Dv)/数均粒径(Dn)之比。接着,向100份该[调色剂基础颗粒1]中,加入0.5份疏水二氧化硅和0.5份疏水氧化钛,将其在混合机(亨舍尔混合机,Mitsui Miike Machinery Co.,Ltd.制造)中混合,且获得[调色剂1]。
(实施例2~24和26,对比例1~3和5)
以与实施例1相同的方式获得[调色剂2]至[调色剂29],除了将实施例1中的[脱模剂(RA)分散体-1]变为如下表5-1中所示的[脱模剂(RA)分散体-2]至[脱模剂(RA)分散体-29]。
(实施例25)
<分散步骤>
-油相制备过程-
向装有搅拌棒和温度计的反应器中投入726份上述[聚酯树脂(R)-1]和1,450份乙酸乙酯。在搅拌下将反应器加热至80℃,且保持在80℃5小时,并以1小时将其冷却至30℃。接着,向反应器中投入500份[母料1]和100份乙酸乙酯,将其混合1小时,且获得[原料溶液2]。然后,将1,500份[原料溶液2]转移至反应器,和使用0.5mm氧化锆珠填充80体积%的珠磨机(ULTRA VISCO MILL,Aimex Co.,Ltd.制造),通过在以下条件下运行3遍使[母料1]分散:液体进料速率1kg/h和圆盘圆周速率6m/s。接着,加入655份66%[聚酯树脂(R)-1]的乙酸乙酯溶液,和通过在以上条件下运行1遍,获得[颜料·聚酯分散体-2]。在混合搅拌器(TK HOMOMIXER,Primix Corporation制造)中以5,000rpm混合976份[颜料·聚酯分散体-2]和2.6份异佛尔酮二胺1分钟之后,在加入596份[脱模剂(RA)分散体-1]的情况下,以8,000rpm将其进一步混合1分钟。然后,在加入88份[预聚物1]的情况下,用TKHOMOMIXER以5,000rpm的转速将其混合1分钟,且获得[油相2]。
-油滴分散体制备过程-
向油相制备过程中获得的[油相2]中加入1,100份水相制备过程中获得的[水相1]。将其混合2分钟,同时将其转速调节至8,000rpm~15,000rpm的范围内,和通过在水浴中冷却将其液体温度调节至20℃~23℃的范围内以抑制由于混合机的剪切热引起的升温,然后将其用装有锚形桨叶的搅拌器(THREE-ONE MOTOR)搅拌10分钟,同时将其转速调节至130rpm~350rpm的范围内。从而,获得其中油滴(油相的液滴)分散在水相中的[颗粒浆料2]。
<脱溶剂过程>
向装有搅拌器和温度计的反应器中投入[颗粒浆料2],在30℃搅拌下对其进行脱溶剂8小时,且获得[分散体浆料2]。
<洗涤步骤和干燥步骤>
在对100份[分散体浆料2]进行真空过滤之后,进行以下(1)~(4)中描述的操作,且获得[调色剂28]。
(1):向滤饼中加入100份离子交换水,用TK HOMOMIXER以12,000rpm的转速将其混合10分钟,之后过滤。
(2):向(1)中过滤之后的滤饼中加入900份离子交换水,对其施加超声振动。然后用TK HOMOMIXER以12,000rpm的转速将其混合30分钟,之后真空过滤,且再次获得浆液(再制浆液)。重复该操作,使得该再制浆液具有10μC/cm或更低的电导率。
(3):加入10%盐酸使得(2)的再制浆液具有4的pH,且用Three-One Motor将其搅拌30分钟,之后过滤。
(4):向在(3)中过滤之后的滤饼中加入100份离子交换水,用TKHOMOMIXER以12,000rpm的转速将其混合10分钟,之后过滤,且获得再制浆液。重复该操作,使得该再制浆液具有10μC/cm或更低的电导率,且获得[滤饼2]。
将[滤饼2]在鼓风干燥机中在32℃下干燥48小时,且用具有75μm开口的筛网进行筛分,并且获得[调色剂基础颗粒28],该[调色剂基础颗粒28]具有5.6μm的体均粒径(Dv)和1.12的体均粒径(Dv)/数均粒径(Dn)之比。接着,向100份该[调色剂基础颗粒28]中,加入0.5份疏水二氧化硅和0.5份疏水氧化钛,将其在混合机(亨舍尔混合机,Mitsui Miike Machinery Co.,Ltd.制造)中混合,且获得[调色剂30]。
(对比例4)
<分散步骤>
-油相制备过程-
向装有搅拌棒和温度计的反应器中投入904份[聚酯树脂(R)-1]、181份[结晶聚酯树脂(A)-1]、119份巴西棕榈蜡(熔点:85℃;WA-05,Cerarica NodaCo.,Ltd.制造)和1,450份乙酸乙酯。在搅拌下将反应器加热至80℃,且保持在80℃5小时,并以1小时将其冷却至30℃。接着,向反应器中投入500份[母料1]和100份乙酸乙酯,将其混合1小时,且获得[原料溶液3]。然后,将1,500份[原料溶液3]转移至反应器,和使用0.5mm氧化锆珠填充80体积%的珠磨机(ULTRA VISCO MILL,Aimex Co.,Ltd.制造),通过在以下条件下运行3遍使[母料1]、结晶聚酯和蜡分散:液体进料速率1kg/h和圆盘圆周速率6m/s。接着,加入655份66%[聚酯树脂(R)-1]的乙酸乙酯溶液,和通过在以上条件下运行1遍,获得[颜料·蜡·结晶聚酯分散体-3]。在混合搅拌器(TKHOMOMIXER,Primix Corporation制造)中以5,000rpm混合976份[颜料·蜡·结晶聚酯分散体-3]和2.6份异佛尔酮二胺1分钟之后,在加入88份[预聚物1]的情况下,用TK HOMOMIXER以5,000rpm的转速将其进一步混合1分钟,且获得[油相3]。
-油滴分散体制备过程-
向油相制备过程中获得的[油相3]中加入1,100份水相制备过程中获得的[水相1]。将其混合2分钟,同时将其转速调节至8,000rpm~15,000rpm的范围内,和通过在水浴中冷却将其液体温度调节至20℃~23℃的范围内以抑制由于混合机的剪切热引起的升温,然后将其用装有锚形桨叶的搅拌器(THREE-ONE MOTOR)搅拌10分钟,同时将其转速调节至130rpm~350rpm的范围内。从而,获得其中油滴(油相的液滴)分散在水相中的[颗粒浆料3]。
<脱溶剂过程>
向装有搅拌器和温度计的反应器中投入[颗粒浆料3],在30℃搅拌下对其进行脱溶剂8小时,且获得[分散体浆料3]。
<洗涤步骤和干燥步骤>
在对100份[分散体浆料3]进行真空过滤之后,进行以下(1)~(4)中描述的操作,且获得[调色剂29]。
(1):向滤饼中加入100份离子交换水,用TK HOMOMIXER以12,000rpm的转速将其混合10分钟,之后过滤。
(2):向(1)中过滤之后的滤饼中加入900份离子交换水,对其施加超声振动。然后用TK HOMOMIXER以12,000rpm的转速将其混合30分钟,之后真空过滤,且再次获得浆液(再制浆液)。重复该操作,使得该再制浆液具有10μC/cm或更低的电导率。
(3):加入10%盐酸使得(2)的再制浆液具有4的pH,且用Three-One Motor将其搅拌30分钟,之后过滤。
(4):向在(3)中过滤之后的滤饼中加入100份离子交换水,用TKHOMOMIXER以12,000rpm的转速将其混合10分钟,之后过滤,且获得再制浆液。重复该操作,使得该再制浆液具有10μC/cm或更低的电导率,且获得[滤饼3]。
将[滤饼3]在鼓风干燥机中在32℃下干燥48小时,且用具有75μm开口的筛网进行筛分,并且获得[调色剂基础颗粒31],该[调色剂基础颗粒31]具有5.4μm的体均粒径(Dv)和1.13的体均粒径(Dv)/数均粒径(Dn)之比。接着,向100份该[调色剂基础颗粒31]中,加入0.5份疏水二氧化硅和0.5份疏水氧化钛,将其在混合机(亨舍尔混合机,Mitsui Miike Machinery Co.,Ltd.制造)中混合,且获得[调色剂31]。
(实施例27)
<分散步骤>
-油相制备过程-
向装有温度计和搅拌器的反应器中投入100份[结晶聚酯树脂C-1]和100份乙酸乙酯,将其加热至50℃并搅拌以制备均相,且获得[树脂溶液1]。
<着色剂分散体的制备>
在烧杯中,放置20份炭黑、4份着色剂分散剂(SOLSPERSE28000,Avecia Inc.制造)和76份乙酸乙酯,通过搅拌将其均匀地分散。然后,用珠磨机将炭黑细分散,且获得[着色剂分散体-1]。用粒径测量设备LA-920(Horiba Ltd.制造)对[着色剂分散体-1]进行测量,且其体均粒径为0.3μm。
在烧杯中,放置75份[树脂溶液1]和12.5份[着色剂分散体-1],用TKHOMOMIXER以8,000rpm将其在50℃搅拌以进行均匀的溶解和分散,且获得[油相4]。
-水相制备过程-
在烧杯中,放置200份离子交换水、稳定分散用的6份25%有机树脂细颗粒(苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸的环氧乙烷加合物的硫酸酯的钠盐的共聚物)的水性分散体、1份羧甲基纤维素钠、和30份48.5%十二烷基二苯基醚二磺酸钠(“Eleminol MON-7”,Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造)水溶液,并将其均匀地溶解,且获得[水相4]。
-油滴分散体制备过程-
接着,将75份[油相4]送入在50℃下用TK HOMOMIXER以10,000rpm搅拌的[水相4]中,将其搅拌2分钟,且获得[浆料1]。
<脱模剂分散体的引入>
首先,将15份[脱模剂(RA)分散体-15]用25份离子交换水稀释,且将其以3分钟滴入在50℃下使用THREE-ONE MOTOR以400rpm搅拌的[浆料1]中,并继续搅拌20分钟。之后,收集少量的浆料样品,且用10倍量的水稀释,使用离心分离机将其离心分离。然后,调色剂基础颗粒沉淀在试管的底部,且上清液是几乎透明的。
从而,获得[浆料2]。
<脱溶剂过程>
向装有搅拌器和温度计的容器中投入[浆料2],在50℃下对其进行脱溶剂1小时,且获得[分散体浆料1]。
<洗涤步骤和干燥步骤>
在对100份[分散体浆料1]进行真空过滤之后,进行以下(1)~(4)中描述的操作。
(1):向滤饼中加入100份离子交换水,将其用TK HOMOMIXER混合(12,000rpm的转速,10分钟),之后过滤。
(2):向(1)的滤饼中加入100份离子交换水,对其施加超声振动。然后用TK HOMOMIXER混合(12,000rpm的转速,30分钟),之后真空过滤。重复该操作,使得该再制浆液具有10μC/cm或更低的电导率。
(3):加入10%盐酸使得(2)的再制浆液具有4的pH,且用THREE-ONEMOTOR将其搅拌30分钟,之后过滤。
(4):向(3)的滤饼中加入100份离子交换水,将其用TK HOMOMIXER混合(12,000rpm的转速,10分钟),之后过滤。重复该操作,使得再制浆液具有10μC/cm或更低的电导率,且获得[滤饼1]。剩余的[分散体浆料1]以相同的方式洗涤,且另外混合作为[滤饼1]。
将[滤饼1]在鼓风干燥机中在45℃下干燥48小时,且用具有75μm开口的筛网进行筛分,并且获得[调色剂基础颗粒32]。向100份该[调色剂基础颗粒32]中,加入0.5份疏水二氧化硅和0.5份疏水氧化钛,将其在混合机(亨舍尔混合机,Mitsui Miike Machinery Co.,Ltd.制造)中混合,且获得[调色剂32]。
(实施例28)
以与实施例27相同的方式获得[调色剂33],除了将实施例27中的[脱模剂分散体-15]变为[脱模剂分散体-19]。
(实施例29)
以与实施例27相同的方式获得[调色剂34],除了将实施例27中的[结晶聚酯树脂(C)-1]变为70份[氨基甲酸酯改性的结晶聚酯树脂(C)-2]和30份[结晶树脂前体(C)-3]。
(实施例30)
以与实施例28相同的方式获得[调色剂35],除了将实施例28中的[结晶聚酯树脂(C)-1]变为70份[氨基甲酸酯改性的结晶聚酯树脂(C)-2]和30份[结晶树脂前体(C)-3]。
<评价方法>
通过下述方法,评价实施例1~30和对比例1~5中制备的[调色剂1]至[调色剂35]的耐热存储稳定性(1)、耐热存储稳定性(2)、低温定影性质(1)、低温定影性质(2)、耐热反印性(1)和耐热反印性(2),并且基于这些评价结果,进行总体评价。结果示于下表6-1和表6-2中。而且,调色剂汇总于表5-1、表5-2和表5-3中。在表5-3中,具有囊结构的由“是”表示,且不具有囊结构的由“否”表示。
而且,通过下述方法测量存在于从调色剂的表面到调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域内的包封脱模剂的囊或脱模剂细颗粒或这两者的比例(%)。结果示于表5-3中。
将各调色剂包埋在常温下可固化的环氧树脂中并固化,从而制备块体。将该制备的块体用具有金刚石切齿的超薄切片机(ULTRACUT-S,LeicaMicrosystems Ltd.制造)切成具有80nm厚度的调色剂切片,且将该切片用四氧化钌染色。用扫描透射电子显微镜(STEM)对其进行观察。由获得的调色剂的截面图像,计算存在于预定区域(即,从调色剂的表面到调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域)内的包封脱模剂的囊和脱模剂细颗粒的比例(面积%)。对于从调色剂表面起的深度以及包封脱模剂的囊和脱模剂细颗粒的比例(面积%)的测量,使用粒度分布分析软件(Mac-View,Mountech Co.,Ltd.制造)。在所观察的调色剂的截面图像中,选择直径在调色剂的体均粒径的±10%内的调色剂的100个截面图像作为穿过调色剂重心的截面图像。然后,在调色剂的各截面图像中,获得存在于从调色剂的表面到调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域内的包封脱模剂的囊和脱模剂细颗粒的比例(面积%),且对调色剂的100个截面图像取平均。这示于表5-3中。
这里,使用Ricoh Company,Ltd.制造的IPSIO SP C220的经改造的激光打印机评价低温定影性质(1)、低温定影性质(2)、耐热反印性(1)和耐热反印性(2),在所述经改造的激光打印机中,定影单元已被移除使得定影前的图像可被取出,且移除的定影单元已被改型使得定影辊上的温度和系统速度可在外部任意地改变。
-耐热存储稳定性(1)的评价-
首先,将20g各调色剂置于20mL玻璃瓶中,将其在55℃恒温浴中放置24小时。之后,将该调色剂冷却至24℃,并通过针入度试验根据JISK2235-1991测量针入度,且基于以下评价标准评价耐热存储稳定性。
较大的针入度值表示调色剂对热的存储稳定性优越。这里,具有小于10mm针入度的调色剂有可能具有使用问题。
[评价标准]
A:20mm或更大
B:15mm至小于20mm
C:10mm至小于15mm
D:小于10mm
-耐热存储稳定性(2)的评价-
首先,将20g各调色剂置于20mL玻璃瓶中,在玻璃瓶上施加1kg载荷的情况下将其在55℃恒温浴中放置24小时。之后,将该调色剂冷却至24℃,并通过针入度试验根据JIS K2235-1991测量针入度,且基于以下评价标准评价耐热存储稳定性。
较大的针入度值表示调色剂对热的存储稳定性优越。这里,具有小于10mm针入度的调色剂有可能具有使用问题。
[评价标准]
A:20mm或更大
B:15mm至小于20mm
C:10mm至小于15mm
D:小于10mm
-低温定影性质(1)的评价-
将各调色剂安装在经改造的激光打印机(IPSIO SP C220)上,将40mm见方的未定影的实地(solid)图像印在转印纸(TYPE6200短纹纸,Ricoh Company,Ltd.制造)上(调色剂的粘附量为8g/m2),且制备19张这样的图像。接着,将制备的未定影的实地图像送入系统速度设定为350mm/s的经改造的定影单元,且使图像定影。将定影温度以5℃的增量从120℃改变为200℃进行试验。
对于经定影的图像,使用绘图试验仪(AD-401,Ueshima Seisakusho Co.,Ltd.制造),在以下条件下使蓝宝石针在与经定影的图像的中心部分接触的同时运行:蓝宝石针:125μR,针旋转直径:8mm,和载荷:1g,且目视观察蓝宝石针尖的运行表面。此时,超过一定温度,蓝宝石针的划痕被作为白点清楚地辨认。将划痕刚作为白点辨认之前的温度(最低温度)视为最低定影温度,基于以下评价标准评价低温定影性质。
[评价标准]
AA:最低定影温度为110℃或更低。
AB:最低定影温度超过110℃且为120℃或更低。
A:最低定影温度超过120℃且为130℃或更低。
B:最低定影温度超过130℃且为140℃或更低。
C:最低定影温度超过140℃且为155℃或更低。
D:最低定影温度超过155℃。
-低温定影性质(2)的评价-
以与低温定影性质(1)的评价相同的方式进行低温定影性质(2)的评价,除了将低温定影性质(1)的评价中的350mm/s的系统速度变为800mm/s且评价标准变为以下评价标准。
[评价标准]
AA:最低定影温度为120℃或更低。
AB:最低定影温度超过120℃且为130℃或更低。
A:最低定影温度超过130℃且为140℃或更低。
B:最低定影温度超过140℃且为150℃或更低。
C:最低定影温度超过150℃且为165℃或更低。
D:最低定影温度超过165℃。
-耐热反印性(1)的评价-
将各调色剂安装在经改造的激光打印机(IPSIO SP C220)上,将40mm见方的未定影的实地图像印在转印纸(TYPE6200短纹纸,Ricoh Company,Ltd.制造)上(调色剂的粘附量为8g/m2),且制备19张这样的图像。接着,将制备的未定影的实地图像送入系统速度设定为350mm/s的经改造的定影单元,且使图像定影。将定影温度以5℃的增量从120℃改变为200℃进行试验。
对于经定影的图像,用光泽计(PG-1,Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.制造)测量经定影的图像的光泽。经定影的图像的光泽值随着定影温度升高而逐渐提高,但是超过一定温度时光泽降低,导致退化的图像品质。将光泽刚开始降低之前的温度视为最高定影温度,且基于以下评价标准评价耐热反印性。
[评价标准]
A:最高定影温度为200℃或更高。
B:最高定影温度为190℃或更高且小于200℃。
C:最高定影温度为180℃或更高且小于190℃。
D:最高定影温度小于180℃。
-耐热反印性(2)的评价-
以与耐热反印性(1)的评价相同的方式进行耐热反印性(2)的评价,除了将耐热反印性(1)的评价中的50mm/s的系统速度变为800mm/s。评价标准与耐热反印性(1)的评价中的那些相同。
-总体评价-
在耐热存储稳定性(1)、耐热存储稳定性(2)、低温定影性质(1)、低温定影性质(2)、耐热反印性(1)和耐热反印性(2)的评价结果中,对于等级如下给分:“AA”5分;“AB”4分;“A”3分;“B”2分;“C”1分;和“D”0分,且还基于以下标准进行总体评价。
[评价标准]
AA:在评价中无“D”级,且所有评价分数的总和为21分或更高。
AB:在评价中无“D”级,且所有评价分数的总和为19分或更高且小于21分。
A:在评价中无“D”级,且所有评价分数的总和为16分或更高且小于19分。
B:在评价中无“D”级,且所有评价分数的总和为13分或更高且小于16分。
C:在评价中无“D”级,且所有评价分数的总和小于13分。
D:在任意评价中有一个或多个“D”级。
表5-1
表5-2
表5-3
*比例:存在于从调色剂的表面到调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域内的囊或脱模剂细颗粒的比例(数量%)
表6-1
表6-2
由实施例1~30的结果,本发明的调色剂可有利地用于电子照相调色剂、显影剂、全色图像形成方法和图像形成设备、处理盒等,因为其同时具有优越的低温定影性质、耐热反印性和耐热存储稳定性。
而且,本发明的处理盒可有利地用于各种电子照相图像形成设备、传真机、打印机等,因为其使用包括本发明的调色剂的显影剂。
本发明的方面为例如以下。
<1>调色剂,包括:
粘结剂树脂;
包封脱模剂的囊;和
着色剂,
其中所述包封脱模剂的囊各自包括:由不同于所述粘结剂树脂的树脂(I)形成的囊;和包封在所述囊中的脱模剂(RA),以及所述包封脱模剂的囊存在于所述粘结剂树脂中,并且
其中50%~100%的所述包封脱模剂的囊存在于从所述调色剂的表面到所述调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域内。
<2>根据<1>的调色剂,其中所述粘结剂树脂包括:非晶树脂(R);和与所述非晶树脂(R)相容的材料(A)。
<3>根据<1>或<2>的调色剂,其中所述包封脱模剂的囊各自包括:由不同于所述粘结剂树脂的树脂(I)和包括乙烯基单体且与所述脱模剂(RA)具有高亲和性的树脂(D)形成的囊;以及包封在所述囊中的所述脱模剂(RA),且
其中所述包封脱模剂的囊存在于所述粘结剂树脂中。
<4>根据<1>至<3>中任一项的调色剂,其中所述包封脱模剂的囊具有50nm~200nm的平均等效圆直径。
<5>根据<3>或<4>的调色剂,其中所述树脂(D)包括在油溶性组分中引入的包括酯基团的乙烯基单体,并且
其中通过下式(1)计算的所述乙烯基单体的平均酯基团浓度为8质量%~30质量%:
酯基团浓度=Σ(44/Mwi×Wi)…式(1)
其中,在式(1)中,“Mwi”表示包括酯基团的所述乙烯基单体的分子量,和“Wi”表示包括酯基团的所述乙烯基单体的负载比(质量%)。
<6>根据<3>至<5>中任一项的调色剂,其中所述树脂(D)是聚烯烃树脂。
<7>根据<3>至<6>中任一项的调色剂,其中所述树脂(D)的质量与所述脱模剂(RA)的质量的质量比[(D)/(RA)]为0.01~2.5。
<8>根据<1>至<7>中任一项的调色剂,其中所述脱模剂(RA)包括烃蜡。
<9>根据<1>至<8>中任一项的调色剂,其中所述脱模剂(RA)具有小于80℃的熔点。
<10>根据<2>至<9>中任一项的调色剂,其中所述材料(A)为结晶聚酯。
<11>根据<1>至<10>中任一项的调色剂,其中所述粘结剂树脂包括结晶树脂(C)作为主要组分。
<12>根据<11>的调色剂,其中所述粘结剂树脂包括作为所述结晶树脂(C)的第一结晶树脂(C-1)和第二结晶树脂(C-2),所述第二结晶树脂(C-2)具有比所述第一结晶树脂大的重均分子量Mw,以及
其中所述第一结晶树脂(C-1)为结晶聚酯。
<13>根据<12>的调色剂,其中所述第二结晶树脂(C-2)为在其骨架中包括氨基甲酸酯键或脲键或这两者的结晶树脂。
<14>根据<13>的调色剂,其中所述第二结晶树脂(C-2)为通过在其末端具有异氰酸酯基的改性结晶树脂的扩链形成的结晶树脂。
<15>根据<11>至<14>中任一项的调色剂,其中所述粘结剂树脂包括作为所述结晶树脂(C)的第一结晶树脂(C-1)和第二结晶树脂(C-2),所述第二结晶树脂(C-2)具有比所述第一结晶树脂大的重均分子量Mw,以及
其中所述第一结晶树脂(C-1)为在其骨架中包括氨基甲酸酯键或脲键或这两者的结晶树脂。
<16>显影剂,包括根据<1>至<15>中任一项的调色剂。
<17>处理盒,包括:
光电导体;和
显影单元,所述显影单元用包括根据<1>至<15>中任一项的调色剂的显影剂使所述光电导体上的静电潜像显影以形成可视图像,
其中所述光电导体和所述显影单元被整体支承,并且所述处理盒可拆卸地连接至图像形成设备。
<18>图像形成设备,包括:
光电导体;
静电潜像形成单元,其在光电导体上形成静电潜像;
显影单元,其使用包括根据<1>至<15>中任一项的调色剂的显影剂使所述静电潜像显影以形成可视图像;
转印单元,其将可视图像转印至记录介质;以及
定影单元,其使转印至记录介质的可视图像定影。
Claims (15)
1.调色剂,包含:
粘结剂树脂;
包封脱模剂的囊;和
着色剂,
其中所述包封脱模剂的囊各自包含:由不同于所述粘结剂树脂的树脂(I)形成的囊;和包封在所述囊中的脱模剂(RA),以及所述包封脱模剂的囊存在于所述粘结剂树脂中,并且
其中50%~100%的所述包封脱模剂的囊存在于从所述调色剂的表面到所述调色剂的0.10倍体均粒径的深度的区域内。
2.根据权利要求1的调色剂,其中所述粘结剂树脂包含:非晶树脂(R);和与所述非晶树脂(R)相容的材料(A)。
3.根据权利要求1或2的调色剂,其中所述包封脱模剂的囊各自包含:由不同于所述粘结剂树脂的树脂(I)和包括乙烯基单体且与所述脱模剂(RA)具有高亲和性的树脂(D)形成的囊;以及包封在所述囊中的所述脱模剂(RA),并且
其中所述包封脱模剂的囊存在于所述粘结剂树脂中。
4.根据权利要求1~3中任一项的调色剂,其中所述包封脱模剂的囊具有50nm~200nm的平均等效圆直径。
5.根据权利要求3或4的调色剂,其中所述树脂(D)包含在油溶性组分中引入的包括酯基团的乙烯基单体,并且
其中通过下式(1)计算的所述乙烯基单体的平均酯基团浓度为8质量%~30质量%:
酯基团浓度=Σ(44/Mwi×Wi)…式(1)
其中,在式(1)中,“Mwi”表示包括酯基团的所述乙烯基单体的分子量,和“Wi”表示包括酯基团的所述乙烯基单体的负载比(质量%)。
6.根据权利要求3~5中任一项的调色剂,其中所述树脂(D)是聚烯烃树脂。
7.根据权利要求3~6中任一项的调色剂,其中所述树脂(D)的质量与所述脱模剂(RA)的质量的质量比[(D)/(RA)]为0.01~2.5。
8.根据权利要求1~7中任一项的调色剂,其中所述脱模剂(RA)包括烃蜡。
9.根据权利要求1~8中任一项的调色剂,其中所述脱模剂(RA)具有小于80℃的熔点。
10.根据权利要求1~9中任一项的调色剂,其中所述粘结剂树脂包括结晶树脂(C)作为主要组分。
11.根据权利要求10的调色剂,其中所述粘结剂树脂包括作为所述结晶树脂(C)的第一结晶树脂(C-1)和第二结晶树脂(C-2),所述第二结晶树脂(C-2)具有比所述第一结晶树脂大的重均分子量Mw,以及
其中所述第一结晶树脂(C-1)为结晶聚酯。
12.根据权利要求11的调色剂,其中所述第二结晶树脂(C-2)为在其骨架中包括氨基甲酸酯键或脲键或这两者的结晶树脂。
13.根据权利要求10~12中任一项的调色剂,其中所述粘结剂树脂包括作为所述结晶树脂(C)的第一结晶树脂(C-1)和第二结晶树脂(C-2),所述第二结晶树脂(C-2)具有比所述第一结晶树脂大的重均分子量Mw,以及
其中所述第一结晶树脂(C-1)为在其骨架中包括氨基甲酸酯键或脲键或这两者的结晶树脂。
14.显影剂,包括根据权利要求1~13中任一项的调色剂。
15.处理盒,包括:
光电导体;和
显影单元,所述显影单元用包括根据权利要求1~13中任一项的调色剂的显影剂使所述光电导体上的静电潜像显影以形成可视图像,
其中所述光电导体和所述显影单元被整体支承,并且所述处理盒可拆卸地连接至图像形成设备。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant |