CN103329050B - 用于形成定影图像的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于形成定影图像的方法,所述方法包括以下步骤:将至少含有粘合树脂、着色剂和脱模剂的用于静电图像显影的调色剂应用于在排气部不具有过滤器的用于形成定影图像的设备上,其中所述粘合树脂包含聚酯,且其中所述脱模剂为烃系蜡,其中所述烃系蜡的通过差示扫描量热计测定的熔点为70°至85℃,并且所述烃系蜡包含在65℃以下的温度熔化的组分,所述组分通过差示扫描量热计测定的吸热量为小于7.5J/g;以及本发明涉及一种在用于形成定影图像的方法中使用的用于静电图像显影的调色剂。本发明用于形成定影图像的方法适用于在例如电子照相术、静电记录法、静电印刷法等中的潜像的显影。
Description
技术领域
本发明涉及用于静电图像显影的调色剂,其可用于使在例如电子照相术、静电记录法、静电印刷法等中形成的潜像显影;并涉及使用该调色剂形成定影图像的方法。
背景技术
通常,在打印机和复印机中,由调色剂在定影时所产生的有机物质等被在排气部中的过滤器所捕获。近年来,对设备小型化的需要日益增加,并且想要不具有过滤器的小型化打印机,以有效地实现小型化、降低成本和减少维护。如果调色剂或掺混了调色剂的组分在不具有如上所述在排气部中的过滤器的设备中扩散(scattered),则它将不仅导致在用于形成定影图像的设备内部的污染,而且导致在设备外部环境中的污染。因此,在小型化打印机中,想要减少从调色剂生成的有机物质。
同时,随着设备的小型化和打印速度的提高,需要调色剂具有低温定影性,且对同时满足低温定影性和耐久性的调色剂进行了许多研究。
例如公开了,可以在低的定影温度使含有酸值为3mgKOH/g以下的植物蜡的用于电子照相术的调色剂定影,所述植物蜡为选自小烛树蜡、巴西棕榈蜡和米蜡中的至少一种,且所述调色剂对于实际应用而言在偏移性方面没有缺点,且具有对于图像转印板的出色的定影强度(参见JP-A-Hei-6-230600)。
此外公开了,在含有粘合树脂和烃蜡的用于静电图像显影的调色剂中,具有特定的储能模量和损耗模量并在吸热峰具有特定的吸热起始温度、特定的吸热峰温度、特定的放热峰温度、特定的放热峰强度比率的调色剂具有出色的定影性、抗偏移性和抗粘连性(参见JP-A-Hei-5-249735,对应于美国专利号5,384,224)。
此外,公开了这样的一种调色剂具有出色的定影性、抗偏移性和遮盖力:所述调色剂包含着色剂和粘合树脂作为主要组分并包含聚乙烯蜡,所述聚乙烯蜡具有在70°至120℃范围内的通过DSC测定的定影峰温度,并基本上不含有熔点在50℃以下的部分(参见JP-A-Hei-7-36218)。
已经公开了,在包括快速定影(flash-fusing)的用于形成定影图像的方法中,使用多种在800至1000nm的波长范围具有不同红外吸收性能的调色剂在一个步骤中形成定影图像,其中,在800至1000nm的波长范围的平均吸光度小于1.0的调色剂含有Mn为500至2,000且Mw/Mn为1.0至2.0的聚烯烃蜡,在800至1000nm的波长范围的平均吸光度为1.0以上的调色剂含有Mn为2,500至10,000的聚烯烃蜡,因而不会引起任何因黑色调色剂过度定影而导致的缺点(参见JP-A-2006-78689)。
已经公开了,在包括如下步骤的用于形成定影图像的方法中,将在定影夹区部的定影温度保持在比脱模剂的熔点高50°至100℃的状态下,使得即使在高速发生定影的情况下,偏移现象以及图像缺陷如带状或线状图像缺陷的产生也被抑制,由此可以获得良好的定影图像,其中所述步骤为:根据接触加热法,在定影设备的定影夹区部,使在图像支持部件上的由含有特定运动粘度的脱模剂的调色剂形成的调色剂图像定影,以给出定影图像(参见JP-A-2007-206178,对应于美国专利号7,799,500)。
发明概述
本发明涉及:
[1]一种用于形成定影图像的方法,所述方法包括以下步骤:将至少含有粘合树脂、着色剂和脱模剂的用于静电图像显影的调色剂应用于在排气部不具有过滤器的用于形成定影图像的设备上,其中所述粘合树脂含有聚酯,且其中所述脱模剂为烃系蜡,其中所述烃系蜡的熔点通过差示扫描量热计测定为70°至85℃,并且烃系蜡包含在65℃以下的温度下熔化的组分,所述组分通过差示扫描量热计测定的吸热量小于7.5J/g;以及
[2]一种用于静电图像显影的调色剂,所述调色剂至少含有粘合树脂、着色剂和脱模剂,其中所述粘合树脂含有聚酯,且其中所述脱模剂为烃系蜡,其中所述烃系蜡的熔点通过差示扫描量热计测定为70°至85℃,并且所述烃系蜡含有在65℃以下的温度下熔化的组分,所述组分通过差示扫描量热计测定的吸热量小于7.5J/g,其中,所述调色剂被应用于在排气部不具有过滤器的用于形成定影图像的设备上。
附图简述
图1是对于以下物质在加热时的DSC图:在除去初始馏出物之前的蜡、在蜡的制备实施例1和2中描述的蜡A和蜡B。
发明详述
酯蜡,如巴西棕榈蜡,具有出色的与粘合树脂聚酯的相容性,故而存在着具有差的抗高温偏移性的缺点。
为了克服这一缺点,如果使用与聚酯具有较低兼容性的烃蜡,则可以同时满足低温定影性和抗高温偏移性;然而,由于调色剂或掺混了调色剂的组分的扩散,导致仍存在着用于形成定影图像的设备内部污染的缺点。
本发明涉及一种用于形成定影图像的方法,其包括将含有聚酯的用于静电图像显影的调色剂应用于在排气部不具有过滤器的用于形成定影图像的设备上,所述方法能够抑制机器内部的污染,并且本发明涉及用于静电图像显影的调色剂,其具有出色的抵抗机器中的污染的性能,并在上述方法中被用来形成定影图像。
根据本发明,即使在将含有聚酯的用于静电图像显影的调色剂应用于在排气部不具有过滤器的用于形成定影图像的设备上时,也可以抑制机器中的污染。此外,本发明的用于静电图像显影的调色剂不仅具有出色的抵抗机器中的污染的性能,也具有出色的低温定影性和抗高温偏移性。
本发明的用于形成定影图像的方法是包括以下步骤的方法:将至少含有粘合树脂、着色剂和脱模剂的用于静电图像显影的调色剂作为调色剂应用于在排气部不具有过滤器的用于形成定影图像的设备上,其中所述粘合树脂含有聚酯,且其中所述脱模剂为烃系蜡,其中所述烃系蜡的熔点通过差示扫描量热计测定为70°至85℃,并且含有在65℃以下的温度熔化的组分,所述组分通过差示扫描量热计测定的吸热量小于7.5J/g。
作为对于能够被用在排气部不具有过滤器的用于形成定影图像的设备中的且具有出色的抵抗机器中的污染的性能的、用于静电图像显影的调色剂的研究结果,本发明的发明人已发现,具有上述特征的本发明的调色剂具有出色的抵抗机器中的污染的性能。尽管不愿受限于理论,可以认为其原因为如下所述。
在本发明中,在含有聚酯的调色剂中,为了改善抗高温偏移性,从加速调色剂粒子向表面的渗出的观点出发,使用烃系蜡;并且为了改善低温定影性,使用具有低熔点的蜡。
据认为,通过把在65℃以下的温度(这是低于烃蜡熔点的下限的温度)熔化的组分的吸热量控制到小于7.5J/g而降低了机器中的污染的原因在于蜡的低熔点组分是机器中的污染的起因,并因此减少了低熔点组分。换言之,据认为,在具有特定熔点的烃系蜡中的低熔点组分被减少了,因此可以在保持低温定影性和抗高温偏移性的同时改善抵抗机器中的污染的性能。而且据认为,在粘合树脂中使用了结晶聚酯,使得在定影装置周围的温度的升高被结晶聚酯的熔化所控制,且因此甚至更加改善了抵抗机器中的污染的性能。
而且,据认为,使用了后文所述的复合树脂作为结晶聚酯,使得烃蜡在树脂中的分散被改善了,从而甚至更加改善了抵抗机器中的污染的性能。
从改善调色剂的低温定影性和抗高温偏移性的观点出发以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,优选的是,本发明的调色剂的粘合树脂由结晶树脂和非结晶树脂组成。此处,树脂的结晶度由结晶度指数表达,所述结晶度指数定义为用差示扫描量热计测得的软化点与最高吸热峰温度的比率,即,由软化点/最高吸热峰温度表达的值。结晶树脂是结晶度指数为0.6至1.4,优选为0.7至1.2,且更优选为0.9至1.2的树脂,而非结晶树脂是结晶度指数大于1.4,或小于0.6的树脂。树脂的结晶度可以通过原料单体的种类、它们的比率、制备条件(例如,反应温度、反应时间、冷却速率)等来调节。此处,最高吸热峰温度是指在观察到的吸热峰中,在较高温度一侧的那个峰的温度。当最高吸热峰的温度和软化点之间的差在20℃以内时,最高吸热峰温度被归属于熔点。当最高吸热峰的温度和软化点之间的差超出20℃时,该峰归属于玻璃化转变。
从改善调色剂的低温定影性的观点出发,优选的是,结晶树脂是结晶聚酯。
从改善调色剂的低温定影性的观点出发,结晶聚酯的含量优选为结晶树脂的80重量%以上,更优选为90重量%以上,甚至更优选为95重量%以上,还甚至更优选为基本上100重量%。
从改善调色剂的低温定影性的观点出发以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,结晶聚酯的含量优选为粘合树脂的5重量%以上,更优选7重量%以上,甚至更优选8重量%以上,甚至更优选10重量%以上,还甚至更优选15重量%以上。此外,从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,结晶聚酯的含量优选为粘合树脂的40重量%以下,更优选35重量%以下,甚至更优选30重量%以下,还甚至更优选25重量%以下。综合这些观点,结晶聚酯的含量优选为粘合树脂的5至40重量%,更优选为7至35重量%,甚至更优选为8至35重量%,甚至更优选为10至30重量%,甚至更优选为15至25重量%。
结晶聚酯可以至少部分地含有聚酯组分,且具体地,结晶聚酯优选为:含有苯乙烯系树脂组分和缩聚树脂组分的结晶复合树脂(结晶聚酯A),所述缩聚树脂组分通过将含有具有2至10个碳原子的脂族二醇的醇组分和含有芳族二羧酸化合物的羧酸组分缩聚而获得;以及聚酯(结晶聚酯B),其通过将含有具有2至10个碳原子的脂族二醇的醇组分和羧酸组分缩聚而获得。从改善调色剂的低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,结晶聚酯更优选为复合树脂(结晶聚酯A)。
结晶聚酯A和结晶聚酯B可以单独使用或以两种以上组合使用。此外,结晶聚酯A和结晶聚酯B可以一起使用。
在本发明中,从改善复合树脂的结晶度的观点出发,从改善调色剂的低温定影性的观点出发,以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,优选的是,复合树脂的缩聚树脂的醇组分含有具有2至10个碳原子,优选具有4至8个碳原子,更优选具有4至6个碳原子的脂族二醇。
具有2至10个碳原子的脂族二醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊烷二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、新戊二醇、1,4-丁烯二醇等。α,ω-直链的烷烃二醇是优选的,1,4-丁二醇和1,6-己二醇是更优选的,且1,6-己二醇是还更优选的。
从改善复合树脂的结晶度以及改善调色剂的低温定影性的观点出发,以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,具有2至10个碳原子的脂族二醇的含量优选为醇组分的70mol%以上,更优选为80至100mol%,甚至更优选为90至100mol%,还甚至更优选为基本上100mol%。此处,一种具有2至10个碳原子的脂族二醇占醇组分的比例优选为50mol%以上,且更优选为60至100mol%。
醇组分可以包含不同于所述具有2至10个碳原子的脂族二醇的多元醇组分,且多元醇组分包括芳族二醇,如双酚A的氧化烯加合物,其由式(I)表示:
其中RO和OR是氧化烯基,其中R是亚乙基和/或亚丙基,x和y各表示加成的氧化烯的摩尔数,各为正数,且x与y之和平均优选为1至16,更优选为1至8,还更优选为1.5至4;和
三元或更多元的多元醇,如甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、山梨糖醇和1,4-脱水山梨醇。
在本发明中,从改善复合树脂的结晶度以及改善调色剂的低温定影性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的调色剂污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,优选的是,缩聚树脂组分的羧酸组分含有芳族二羧酸化合物。
芳族二羧酸化合物优选为具有8至12个碳原子的芳族二羧酸,如邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸,以及它们的酸酐和它们的烷基(1至8个碳原子)酯。此处,二羧酸化合物是指二羧酸、它们的酸酐和它们的烷基(1至8个碳原子)酯,其中,二羧酸是优选的。此外,优选的碳原子数表示二羧酸化合物的二羧酸部分的碳原子数。
从改善复合树脂的结晶度以及改善调色剂的低温定影性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的调色剂污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,芳族二羧酸化合物的含量优选为羧酸组分的70至100mol%,更优选为90至100mol%,还更优选为基本上100mol%。
羧酸组分可以包含不同于所述芳族二羧酸化合物的聚羧酸化合物。聚羧酸化合物包括:脂族二羧酸,如草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、己二酸、和被具有1至30个碳原子的烷基或具有2至30个碳原子的烯基取代的琥珀酸;脂环族二羧酸,如环己烷二羧酸;芳族的三羧酸或更高的聚羧酸,如偏苯三酸、2,5,7-萘三甲酸、和均苯四甲酸;它们的酸酐和它们的烷基(1至8个碳原子)酯;等等。
此处,从调节分子量等的观点出发,醇组分可以适当地含有一元醇,且羧酸组分可以适当地含有一元羧酸化合物。
此处,在本说明书中,后述的双重反应性单体不被计算为被包括在所含的醇组分或羧酸组分的量中。
从改善复合树脂的结晶度以及改善调色剂的低温定影性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的调色剂污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,芳族二羧酸化合物和具有2至10个碳原子的脂族二醇的总摩尔数优选为缩聚树脂组分即羧酸组分和醇组分的原料单体的总摩尔数的75至100mol%,更优选为85至100mol%,还更优选为95至100mol%。
至于在缩聚树脂组分中的羧酸组分与醇组分的摩尔比,即羧酸组分/醇组分,为了获得更大分子量的复合树脂,优选的是,醇组分的比例大于羧酸组分,且该摩尔比更优选为0.50至0.89,甚至更优选为0.70至0.85。
用于缩聚树脂组分的原料单体的缩聚反应可以在惰性气体气氛中,在180°至250℃左右的温度进行,任选地在酯化催化剂、聚合抑制剂等的存在下进行。酯化催化剂包括锡化合物,如二丁基氧化锡和和2-乙基己酸锡(II);钛化合物如双三乙醇胺化二异丙醇钛(titaniumdiisopropylatebistriethanolaminate);等等。可以与酯化催化剂一起使用的酯化助催化剂包括没食子酸等。基于100重量份醇组分、羧酸组分和双重反应性单体组分的总量,酯化催化剂的用量优选为0.01至1.5重量份,且更优选为0.1至1.0重量份。基于100重量份的醇组分、羧酸组分和双重反应性单体组分的总量,酯化助催化剂的用量优选为0.001至0.5重量份,且更优选为0.01至0.1重量份。
作为用于苯乙烯系树脂组分的原料单体,使用苯乙烯或苯乙烯衍生物如α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯(在下文中,苯乙烯和苯乙烯衍生物统称为“苯乙烯系衍生物”)。
从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,以及从改善调色剂的储存稳定性的观点出发,苯乙烯系衍生物的含量优选为用于苯乙烯系树脂组分的原料单体的70重量%以上,更优选为80重量%以上,甚至更优选为90重量%以上。
除了苯乙烯系衍生物之外的可以使用的用于苯乙烯系树脂组分的原料单体包括:(甲基)丙烯酸烷基酯;烯键式不饱和的单烯烃,如乙烯和丙烯;二烯如丁二烯;卤代乙烯化合物如氯乙烯;乙烯基酯如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯;烯键式单羧酸酯如(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯;乙烯醚如乙烯基甲醚;亚乙烯基卤化物如偏二氯乙烯;N-乙烯基化合物如N-乙烯基吡咯烷酮;等等。
除了苯乙烯系衍生物之外的可以使用的用于苯乙烯系树脂组分的原料单体可以以两种以上组合使用。如本文所使用的术语“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
从改善调色剂的低温定影性的观点出发,在除了苯乙烯系衍生物之外的可以使用的用于苯乙烯系树脂组分的原料单体中,(甲基)丙烯酸烷基酯是优选的。从上述观点出发,(甲基)丙烯酸烷基酯中的烷基优选具有1至22个碳原子,且更优选具有8至18个碳原子。此处,烷基酯的碳原子的数量是指源自构成所述酯的醇组分部分的碳原子的数量。
(甲基)丙烯酸烷基酯的具体实例包括:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸(异)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸(异或叔)丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸(异)辛酯、(甲基)丙烯酸(异)癸酯、(甲基)丙烯酸(异)硬脂基酯等。此处,“(异或叔)”或“(异)”的表述既包括存在这些基团的情况又包括不存在这些基团的情况,并且不存在这些基团的情况表示正构的情况。而且,“(甲基)丙烯酸酯”的表述表示包括了丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的两种情况。
从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,从改善调色剂的储存稳定性的观点出发,(甲基)丙烯酸烷基酯的含量优选为用于苯乙烯系树脂组分的原料单体的30重量%以下,更优选为20重量%以下,甚至更优选为10重量%以下。
此处,通过将含有苯乙烯系衍生物和(甲基)丙烯酸烷基酯的原料单体加成聚合所获得的树脂也称为苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯树脂。
用于苯乙烯系树脂组分的原料单体的加成聚合反应可以通过常规方法进行,例如,在聚合引发剂如过氧化二枯基、交联剂等的存在下,在存在有机溶剂或不存在任何溶剂的条件下,进行原料单体的反应的方法。温度条件优选为110°至200℃,且更优选为140°至170℃。
当在加成聚合反应中使用有机溶剂时,可以使用二甲苯、甲苯、甲基乙基酮、丙酮等。优选的是,基于100重量份的用于苯乙烯系树脂组分的原料单体,有机溶剂的用量为10至50重量份左右。
从改善调色剂的低温定影性的观点出发,以及从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,苯乙烯系树脂组分的玻璃化转变温度(Tg)优选为60°至130℃,更优选为80°至120℃,甚至更优选为90°至110℃。
至于苯乙烯系树脂组分的Tg,使用按照Fox公式(T.G.Fox,Bull.Am.PhysicsSoc.,1(3),123(1956)),即,在聚合物的情况中用于通过热加法公式(thermaladditiveformula)预测Tg的经验公式,基于构成各聚合物的各单体的均聚物的Tgn计算获得的值,即,由下式(1)计算得的值:
1/Tg=∑(Wn/Tgn)(1)
其中,Tgn是各单体组分的均聚物的以绝对温度表示的Tg;且Wn是各单体组分的重量百分数。
假定,如本文所使用的后述的双重性反应单体在对苯乙烯系树脂组分的含量计算中不被计入,并且不被包括在对于苯乙烯系树脂组分的Tg的计算中。
在根据用在本发明的实施例中的Fox公式对玻璃化转变温度(Tg)的计算中,使用373K(100℃)的苯乙烯的Tgn和223K(-50℃)的丙烯酸2-乙基己酯的Tgn。
在复合树脂中,优选的是,缩聚树脂组分和苯乙烯系树脂组分直接结合或通过连接基团相结合。连接基团包括后述的双重反应性单体、衍生自链转移剂的化合物以及其它树脂、等等。
复合树脂优选处于上述缩聚树脂组分和苯乙烯系树脂组分分散在彼此之中的状态,并且可以通过由在实施例中所述方法测得的复合树脂的Tg与根据上述Fox公式计算所得的值之间的差来评价上述分散状态。
换言之,尽管本发明中复合树脂是结晶树脂,但复合树脂含有源自苯乙烯系树脂组分和缩聚树脂组分的非结晶部分,使得复合树脂具有归属于苯乙烯系树脂组分Tg和归属于缩聚树脂组分的Tg。在复合树脂中,苯乙烯系树脂组分的Tg和缩聚树脂组分的Tg是分别检测的值。苯乙烯系树脂组分和缩聚树脂组分的分散度越高,两个Tg值就越相互接近;因此,当苯乙烯系树脂组分和缩聚树脂组分分散成几乎均匀的状态时,两个Tg重叠,并且检测值将几乎成为一个。
因此,在苯乙烯系树脂组分和缩聚树脂组分分散在彼此之中的状态下,在后述测量条件下测得的复合树脂的Tg取得一个与根据上述对苯乙烯系树脂组分的Fox公式算得的Tg不同的值。具体地,复合树脂的玻璃化转变温度与根据Fox公式算得的复合树脂的苯乙烯系树脂组分的玻璃化转变温度之差的绝对值优选为10℃以上,更优选为30℃以上,甚至更优选为50℃以上,还甚至更优选为70℃以上。通常,因为缩聚树脂组分的Tg低于苯乙烯系树脂组分的Tg,所以在许多情况下,对于复合树脂的Tg的检测值可以低于苯乙烯系树脂的Tg的计算值。
如上所述的复合树脂可以例如通过以下方法获得:(1)包括在具有羧基或羟基的苯乙烯系树脂的存在下使用于缩聚树脂组分的原料单体缩聚的步骤的方法,其中所述羧基或羟基包括源自后述的双重反应性单体或链转移剂的羧基或羟基;和(2)包括在具有反应性不饱和键的缩聚树脂的存在下使用于苯乙烯系树脂组分的原料单体进行加成聚合的步骤的方法;等等。
从改善调色剂的低温定影性、抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,优选的是,复合树脂是一种由如下单体获得的树脂(混杂树脂):用于缩聚树脂组分的原料单体和用于苯乙烯系树脂组分的原料单体、以及进一步的能够与用于缩聚树脂组分的原料单体和用于苯乙烯系树脂组分的原料单体这两者反应的双重反应性单体。因此,在将用于缩聚树脂组分的原料单体和用于苯乙烯系树脂组分的原料单体聚合以获得复合树脂时,优选的是,在双重反应性单体的存在下进行缩聚反应和/或加成聚合反应。通过含有双重反应性单体,使得复合树脂是通过将缩聚树脂组分和苯乙烯系树脂组分经衍生自双重反应性单体而形成的结构单元连接而形成的树脂(混杂树脂),其中缩聚树脂组分和苯乙烯系树脂组分更细小且更均匀地分散。
具体地,优选的是,复合树脂是通过将以下物质聚合而获得的树脂:(i)用于缩聚树脂组分的原料单体,所述缩聚树脂组分的原料单体包含含有具有2至10个碳原子的脂族二醇的醇组分和含有芳族二羧酸化合物的羧酸组分;(ii)用于苯乙烯系树脂组分的原料单体;和(iii)能够与用于缩聚树脂组分的原料单体和用于苯乙烯系树脂组分的原料单体这两者反应的双重反应性单体。
优选的是,双重反应性单体是在其分子中具有至少一个选自由以下各项组成的组中的官能团的化合物:羟基、羧基、环氧基、伯氨基和仲氨基,优选羧基和/或羟基,且更优选羧基,以及烯键式不饱和键。通过使用上述双重反应性单体,形成分散相的树脂的可分散性甚至可以被更加改善。优选的是,双重反应性单体是选自由以下各项组成的组中的至少一项:丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸和马来酸酐。从缩聚反应和加成聚合反应的反应性的观点出发,更优选的是,双重反应性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸或富马酸。此处,在聚合抑制剂与双重反应性单体一起使用的情况下,具有烯键式不饱和键的聚羧酸如富马酸起到用于缩聚树脂组分的原料单体的作用。在这种情况下,富马酸等不是双重反应性单体,而是用于缩聚树脂组分的原料。
从增强苯乙烯系树脂组分和缩聚树脂组分的可分散性以及改善调色剂的低温定影性、抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,基于缩聚树脂组分中100mol的总醇组分,双重反应性单体的用量优选为1至30mol,更优选为2至25mol,甚至更优选为2至20mol,并且,基于100mol的不包括聚合引发剂在内的用于苯乙烯系树脂组分的原料单体,双重反应性单体的用量优选为2至30mol,更优选为5至25mol,甚至更优选为10至20mol。
具体地,优选的是,使用双重反应性单体而获得混合树脂通过下述方法制备。从改善调色剂的低温定影性、抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,优选的是,将双重反应性单体与用于苯乙烯系树脂组分的原料单体一起用于加成聚合反应。
(i)包括以下步骤的方法:(A)使用于缩聚树脂组分的原料单体进行缩聚反应;和其后(B)使用于苯乙烯系树脂组分的原料单体和双重反应性单体进行加成聚合反应。
在此方法中,在适合于缩聚反应的反应温度条件下进行步骤(A),随后降低反应温度,并在适合于加成聚合反应的温度条件下进行步骤(B)。优选的是,在适合于加成聚合反应的温度,将用于苯乙烯系树脂组分的原料单体和双重反应性单体加入到反应体系中。与加成聚合反应中一样,双重反应性单体也与缩聚树脂组分反应。
在步骤(B)后,再次升高反应温度,任选地向聚合体系中加入用于缩聚树脂组分的原料单体,如起交联剂作用的三价或更高价的多价单体,从而步骤(A)的缩聚反应和与双重反应性单体的反应可以进一步进行。
(ii)包括以下步骤的方法:(B)使用于苯乙烯系树脂组分的原料单体和双重反应性单体进行加成聚合反应,和其后(A)使用于缩聚树脂组分的原料单体进行缩聚反应。
在此方法中,在适合于加成聚合反应的反应温度条件下进行步骤(B),随后升高反应温度,并在适合于缩聚反应的反应温度条件下进行步骤(A)。与加成聚合反应中一样,在缩聚反应中也包含双重反应性单体。
用于缩聚树脂组分的原料单体可以在加成聚合反应的过程中便存在于反应体系中,或者用于缩聚树脂组分的原料单体可以在适合于缩聚反应的温度条件下被加入反应体系中。在前一种情况下,可以通过在适合于缩聚反应的温度添加酯化催化剂来调节缩聚反应的进程。
(iii)包括同时进行步骤(A)和步骤(B)的步骤的方法:步骤(A)即用于缩聚树脂组分的原料单体的缩聚反应的步骤;步骤(B),即,用于苯乙烯系树脂组分的原料单体和双重反应性单体的加成聚合反应。
在此方法中,优选的是,在适合于加成聚合反应的反应温度条件下进行步骤(A)和(B),升高反应温度,向聚合体系中任选地加入三价或更高价的多价单体的用于缩聚树脂组分的原料单体,并进一步进行步骤(A)的缩聚反应。在此过程中,通过在适合于缩聚反应的温度条件下加入自由基聚合抑制剂,也可以单独进行缩聚反应。与加成聚合反应中一样,在缩聚反应中也包含双重反应性单体。
在上述方法(i)中,可以使用预先聚合的缩聚树脂来代替进行缩聚反应的步骤(A)。在上述方法(iii)中,当同时进行步骤(A)和(B)时,可以向含有用于缩聚树脂组分的原料单体的混合物中滴加含有用于苯乙烯系树脂组分的原料单体的混合物以进行反应。
从提高复合树脂的生产率的观点出发,优选的是,在相同的容器中进行上述方法(i)至(iii)。
从改善调色剂的低温定影性的观点出发,从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,在复合树脂中,通过含有作为连续相的缩聚树脂和作为分散相的苯乙烯系树脂,使得缩聚树脂组分与苯乙烯系树脂组分的重量比[缩聚树脂组分/苯乙烯系树脂组分](在本发明中,重量比定义为用于缩聚树脂组分的原料单体与用于苯乙烯系树脂组分的原料单体的重量比),更具体地,[用于缩聚树脂组分的原料单体的总重量/用于苯乙烯系树脂组分的原料单体的总重量],优选为50/50至95/5,更优选为70/30至95/5,还更优选为70/30至90/10。此处,在上述计算中,双重反应性单体的量被包括在用于缩聚树脂组分的原料单体中。此外,聚合引发剂的量不被包括在用于苯乙烯系树脂组分的原料单体的量中。
为了获得具有大分子量的复合树脂,可以选择反应条件,例如,如上所述调节羧酸组分与醇组分的摩尔比,提高反应温度,增加催化剂的量,以及在减压下长期进行脱水反应。此处,也可以通过用高输出马达搅拌反应原料混合物来制备具有大分子量的结晶树脂,并且当不特别选择生产设备的情况下制备结晶树脂时,包括“在非反应性低粘度树脂和溶剂的存在下使原料单体反应”这一步骤的方法也是有效的手段。
从改善调色剂的低温定影性、抗高温偏移性、储存稳定性、摩擦带电稳定性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,复合树脂(结晶聚酯A)的含量优选为结晶聚酯的80重量%以上,更优选为90重量%以上,甚至更优选为95重量%以上,还甚至更优选基本上为100重量%。
从改善调色剂的低温定影性的观点出发,以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,复合树脂(结晶聚酯A)的含量优选为粘合树脂的5重量%以上,更优选为7重量%以上,甚至更优选为8重量%以上,甚至更优选为10重量%以上,还甚至更优选为15重量%以上。此外,从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,复合树脂的含量优选为粘合树脂的40重量%以下,更优选为35重量%以下,甚至更优选为30重量%以下,还甚至更优选为25重量%以下。综合这些观点,复合树脂的含量优选为粘合树脂的5至40重量%,更优选为7至35重量%,甚至更优选为8至35重量%,甚至更优选为10至30重量%,还甚至更优选为15至25重量%。
通过使含有具有2至10个碳原子的脂族二醇的醇组分与羧酸组分缩聚,获得结晶聚酯B。
作为含有具有2至10个碳原子的脂族二醇的醇组分,可以使用与在上述复合树脂的缩聚树脂组分中所用的醇组份相同的醇组分。
结晶聚酯B的醇组分可以包含除了具有2至10个碳原子的脂族二醇之外的多元醇组分,且可以使用在上述复合树脂的缩聚树脂组分中所用的醇组分中所列的那些。
结晶聚酯B的羧酸组分包括在上述复合树脂的缩聚树脂组分中的羧酸组分中所列出的芳族二羧酸、脂族二羧酸、和芳族的三羧基以上的聚羧酸等。
此处,从调节分子量等的观点出发,醇组分可以适当地含有一元醇,且羧酸组分可以适当地含有一元羧酸化合物。
通过在惰性气体气氛中,在180°至250℃左右的温度,任选地在酯化催化剂、聚合抑制剂等的存在下进行缩聚反应,来获得结晶聚酯B。酯化催化剂包括锡化合物,如二丁基氧化锡和和2-乙基己酸锡(II);钛化合物如双三乙醇胺化二异丙醇钛;等等。可以与酯化催化剂一起使用的酯化助催化剂包括没食子酸等。基于100重量份的醇组分和羧酸组分的总量,酯化催化剂的用量优选为0.01至1.5重量份,且更优选为0.1至1.0重量份。基于100重量份的醇组分和羧酸组分的总量,酯化助催化剂的用量优选为0.001至0.5重量份,且更优选为0.01至0.1重量份。
从改善调色剂的低温定影性、抗高温偏移性、储存稳定性和摩擦带电稳定性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,结晶聚酯B的含量优选为结晶聚酯的80重量%以上,更优选为90重量%以上,甚至更优选为95重量%以上,还甚至更优选为基本上100重量%。
从改善低温稳定性的观点出发以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,结晶聚酯B的含量优选为粘合树脂的5重量%以上,更优选为7重量%以上,甚至更优选为8重量%以上,甚至更优选为10重量%以上,还甚至更优选为15重量%以上。此外,从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,结晶聚酯B的含量优选为粘合树脂的40重量%以下,更优选为35重量%以下,甚至更优选为30重量%以下,还甚至更优选为25重量%以下。综合这些观点,结晶聚酯B的含量优选为粘合树脂的5至40重量%,更优选为7至35重量%,甚至更优选为8至35重量%,甚至更优选为10至30重量%,还甚至更优选为15至25重量%。
从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,结晶聚酯的软化点优选为80℃以上,更优选为100℃以上,甚至更优选为120℃以上。此外,从改善调色剂的低温定影性的观点出发,结晶聚酯的软化点优选为160℃以下,更优选为150℃以下,甚至更优选为140℃以下。综合这些观点,结晶聚酯的软化点优选为80°至160℃,更优选为100°至150℃,甚至更优选为120°至140℃。
此外,从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,结晶聚酯的熔点,即最高吸热峰温度,优选为80℃以上,更优选为100℃以上,甚至更优选为120℃以上。此外,从改善调色剂的低温定影性的观点出发,结晶聚酯的熔点优选为160℃以下,更优选为150℃以下,甚至更优选为140℃以下。综合这些观点,结晶聚酯的熔点优选为80°至160℃,更优选为100°至150℃,甚至更优选为120°至140℃。
可以通过控制原料单体组合物、聚合引发剂、分子量、催化剂的量等或者通过选择反应条件,来调节结晶聚酯的软化点和熔点。
此外,从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,复合树脂的Tg优选为-10℃以上,更优选为-5℃以上,甚至更优选为0℃以上。另外,从改善调色剂的低温定影性的观点出发,复合树脂的Tg优选为50℃以下,更优选为40℃以下,甚至更优选为30℃以下。综合这些观点,复合树脂的Tg优选为-10°至50℃,更优选为-5°至40℃,甚至更优选为0°至30℃。
在本发明的非结晶树脂中,可以使用聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、聚碳酸酯、聚氨酯等。从改善调色剂的低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,优选的是,非结晶树脂是通过将醇组分和羧酸组分缩聚而获得的聚酯。
也可以通过在惰性气体气氛中,在180°至250℃左右的温度,任选地在酯化催化剂、聚合抑制剂等的存在下进行缩聚反应,以与在复合树脂的缩聚树脂组分中相同的方式,来制备非结晶聚酯。
为了形成非结晶聚酯,优选的是,使用用于增强树脂非晶体化的单体,换言之,即在醇组分中的双酚A的氧化烯加合物,以及在羧酸组分中的被烷基或烯基取代的琥珀酸,和对苯二甲酸。
此外,优选的是,在所述组分中的至少一种中,或优选在所述两种组分中的每种中,以更优选为醇组分或羧酸组分的各自的30至100mol%、甚至更优选为50至100mol%的量使用上述单体。
双酚A的氧化烯加合物的用量优选为醇组分的50至100mol%,更优选为70至100mol%,甚至更优选为95至100mol%。
被烷基或烯基取代的琥珀酸的用量优选为羧酸组分的50mol%以下,更优选为40mol%以下,甚至更优选为30mol%以下。
对苯二甲酸的用量优选为羧酸组分的30至100mol%,更优选为40至95mol%,甚至更优选为50至95mol%。
在使用了用于增强树脂结晶的单体,如具有2至6个碳原子的脂族二醇或具有2至8个碳原子的脂族羧酸化合物的情况下,为了形成非结晶聚酯,优选的是,将这些单体的两种以上组合使用,以抑制结晶,换言之,在醇组分和羧酸组分中的任一种中,这些单体中的一种的用量为各组分的10至70mol%,且优选为20至60mol%,并且这些单体以两种以上使用,且更优选以二至四种使用。
从改善调色剂的可转印性的观点出发,非结晶聚酯的酸值优选为30mgKOH/g以下,更优选25mgKOH/g以下,甚至更优选为20mgKOH/g以下。
在本发明中,含有通过将醇组分和羧酸组分缩聚而获得的聚酯组分的非结晶聚酯不仅含有聚酯,也含有它的改性树脂。
非结晶聚酯的改性树脂包括,例如:氨基甲酸酯改性聚酯,其中非结晶聚酯被氨基甲酸酯键改性;环氧改性树脂,其中非结晶聚酯被环氧键改性;混杂树脂,其为非结晶聚酯组分与其它树脂组分的复合物;等等。
从改善调色剂的低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,非结晶聚酯的含量优选为非结晶树脂的80重量%以上,更优选为90重量%以上,甚至更优选为95重量%以上,甚至更优选为基本上100重量%。
从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,非结晶树脂的软化点优选为70℃以上,更优选为90℃以上,甚至更优选为105℃以上。此外,从改善调色剂的低温定影性的观点出发,非结晶树脂的软化点优选为160℃以下,更优选为140℃以下,甚至更优选为130℃以下。综合这些观点,非结晶树脂的软化点优选为70°至160℃,更优选为90°至140℃,甚至更优选为105°至130℃。
此外,从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,非结晶树脂的最高吸热峰温度优选为50℃以上,更优选为55℃以上,甚至更优选为60℃以上。此外,从改善调色剂的低温定影性的观点出发,非结晶树脂的最高吸热峰温度优选为90℃以下,更优选为80℃以下,甚至更优选为75℃以下。综合这些观点,非结晶树脂的最高吸热峰温度优选为50°至90℃,更优选为55°至80℃,甚至更优选为60°至75℃。
从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性观点出发,以及从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,非结晶树脂的Tg优选为45℃以上,且更优选为55℃以上。此外,从改善调色剂的低温定影性的观点出发,非结晶树脂的Tg优选为80℃以下,且更优选为75℃以下。综合这些观点,非结晶树脂的Tg优选为45°至80℃,且更优选为55°至75℃。此处,Tg是在非结晶相中所显示的特有的物理性质,并且会区别于最高吸热峰温度。
此外,在本发明中,从改善调色剂的抗高温偏移性的观点出发,非结晶树脂可以含有两种以上非结晶树脂,这些非结晶树脂的软化点之差优选为3℃以上,更优选为5℃以上,甚至更优选为10℃以上。从改善调色剂的低温定影性的观点出发,在所述两种以上非结晶树脂中,具有最低的软化点的树脂,即低软化点树脂的软化点优选为80°至135℃,更优选为95°至120℃,甚至更优选为105°至115℃,并且从改善调色剂的抗高温偏移性和储存稳定性的观点出发,具有最高的软化点的树脂,即高软化点树脂的软化点优选为100°至150℃,更优选为110°至135℃,甚至更优选为120°至130℃。从改善调色剂的生产率的观点出发,当含有两种以上非结晶树脂时,优选是两种。
从改善低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,当使用两种非结晶树脂时,高软化点树脂与低软化点树脂的重量比,即高软化点树脂/低软化点树脂优选为1/9至9/1,更优选为2/8至8/2,甚至更优选为3/7至5/5。
从改善调色剂的低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,所含的结晶树脂与非结晶树脂的按重量比表示的比率,即结晶树脂/非结晶树脂,优选为5/95至50/50,更优选为7/93至40/60,甚至更优选为10/90至35/65,甚至更优选为15/85至30/70,甚至更优选为15/85至25/75。从同样的观点出发,所含的结晶聚酯与非结晶聚酯的按重量比表示的比率,即结晶聚酯/非结晶聚酯,优选为5/95至50/50,更优选为7/93至40/60,甚至更优选为10/90至35/65,甚至更优选为15/85至30/70,还甚至更优选为15/85至25/75。从改善调色剂的低温定影性以及防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,所含的结晶聚酯与非结晶聚酯的按重量比表示的比率,即结晶聚酯/非结晶聚酯,优选为15/85至50/50,且更优选为25/75至50/50。从改善调色剂的抗高温偏移性的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,所含的结晶聚酯与非结晶聚酯的按重量比表示的比率,即结晶聚酯/非结晶聚酯,优选为5/95至25/75,且更优选为5/95至15/85。
此外,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,所含的复合树脂(结晶聚酯A)和非结晶聚酯的总量优选为粘合树脂的80重量%以上,更优选为90重量%以上,甚至更优选为95重量%以上,还甚至更优选为基本上100重量%。
此外,从调色剂的低温定影性和防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,所含的复合树脂(结晶聚酯A)和非结晶聚酯的按重量比表示的比率,即复合树脂/非结晶聚酯,优选为15/85至50/50,且更优选为25/75至50/50,并且从改善调色剂的抗高温偏移性的观点出发以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,所含的复合树脂(结晶聚酯A)和非结晶聚酯的按重量比表示的比率,即复合树脂/非结晶聚酯,优选为5/95至25/75,且更优选为5/95至15/85。此外,从改善调色剂的低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,所含的复合树脂(结晶聚酯A)和非结晶聚酯的按重量比表示的比率,即复合树脂/非结晶聚酯,优选为5/95至50/50,更优选为7/93至40/60,甚至更优选为10/90至35/65,甚至更优选为15/85至30/70,还甚至更优选为15/85至25/75。
作为调色剂,可以使用所有作为调色剂用的着色剂使用的染料、颜料等,且具体地,可以使用炭黑、酞菁蓝、永固棕FG、艳萘酚红、颜料绿B、若丹明-B碱性、溶剂红49、溶剂红146、溶剂蓝35、喹吖啶酮、胭脂红6B、异吲哚啉、双偶氮黄等。从改善光密度的观点出发,基于100重量份粘合树脂,着色剂的含量优选为1至40重量份,且更优选为2至10重量份。本发明的调色剂可以是黑色调色剂和彩色调色剂中的任一种。
从改善调色剂的低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,脱模剂是烃蜡。其具体实例包括低分子量聚丙烯、低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯-聚乙烯共聚物、微晶蜡、链烷烃蜡(paraffinicwax)、和费-托蜡等,且从改善调色剂的低温定影性的观点出发,链烷烃蜡是优选的。
从改善调色剂的抗高温偏移性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,通过差示扫描量热计测定的烃蜡的熔点为70℃以上,优选为72℃以上,且更优选为75℃以上。此外,从改善调色剂的低温定影性的观点出发,烃蜡的熔点为85℃以下,优选82℃以下,且更优选80℃以下。综合这些观点,烃蜡的熔点为70°至85℃,优选为72°至82℃,且更优选为75°至80℃。此处,所述通过差示扫描量热计测定的烃蜡的熔点是通过在下文所述的实施例中描述的方法测量的。
通过提高其分子量或者提高正构链烷烃的比例,可以提高烃蜡的熔点。通过降低其分子量或降低正构链烷烃的比例,可以降低熔点。
从改善调色剂的抗高温偏移性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,烃蜡的数均分子量优选为660以上,更优选为700以上,甚至更优选为720以上,还甚至更优选为730以上。此外,从改善低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,烃蜡的数均分子量优选为850以下,更优选为800以下,甚至更优选为780以下,还甚至更优选为770以下。综合这些观点,烃蜡的数均分子量优选为660至850,更优选为700至800,甚至更优选为720至780,还甚至更优选为730至770。
而且,从改善调色剂的抗高温偏移性的观点出发,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,烃蜡的重均分子量优选为700以上,更优选为750以上,甚至更优选为770以上,还甚至更优选为780以上。此外,从改善低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,烃蜡的重均分子量优选为900以下,更优选850以下,甚至更优选820以下,还甚至更优选810以下。综合这些观点,烃蜡的重均分子量优选为700至900,更优选为750至850,甚至更优选为770至820,还甚至更优选为780至810。
此处,烃蜡的数均分子量和重均分子量是通过在下文所述的实施例中描述的方法测量的。
从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,通过差示扫描量热计测定的在65℃以下的温度熔化的烃蜡的组分的吸热量小于7.5J/g,优选为5.0J/g以下,更优选为4.0J/g以下,甚至更优选为3.0J/g以下。此处,所述通过差示扫描量热计测定的在65℃以下的温度熔化的烃蜡的组分的吸热量是通过在下文所述的实施例中描述的方法测量的。
例如,通过根据沸点分离法蒸馏可商购的烃蜡而除去初始馏出物,可以降低所述通过差示扫描量热计测定的在65℃以下的温度熔化的烃蜡的组分的吸热量。
在烃蜡的沸点分离法中,尽管可以使用常规蒸馏设备,但从防止烃蜡由于受热而降解的观点出发,优选使用设置有高真空和高温度装置的离心分子蒸馏设备、薄膜蒸馏设备等。
在沸点分离法中,从降低在65℃以下的温度熔化的组分的吸热量以及防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,真空度条件优选为3.0Pa以下,且更优选为1.0Pa以下。此外,从将熔点控制在给定范围内的观点出发,真空度条件优选为0.01Pa以上,且更优选为0.05Pa以上。综合这些观点,真空度条件优选为0.01至3.0Pa,且更优选为0.05至1.0Pa。
在沸点分离法中,从降低在65℃以下的温度熔化的组分的吸热量以及防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,处理温度优选为170℃以上,且更优选为190℃以上。此外,从将熔点控制在给定范围内的观点出发,处理温度优选为300℃以下,且更优选为290℃以下。综合这些观点,处理温度优选为170°至300℃,且更优选为190°至290℃。
从改善调色剂的低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,基于100重量份的粘合树脂,烃蜡在调色剂中的含量优选为1.0重量份以上,更优选为2.0重量份以上,甚至更优选为4.0重量份以上。此外,从防止由调色剂导致机器中的污染的观点出发,以及从抑制调色剂的背景雾化的观点出发,基于100重量份的粘合树脂,烃蜡在调色剂中的含量优选为8.0重量份以下,更优选为7.0重量份以下,且甚至更优选为6.0重量份以下。综合这些观点,基于100重量份的粘合树脂,烃蜡在调色剂中的含量优选为1.0至8.0重量份,更优选为2.0至7.0重量份,且甚至更优选为4.0至6.0重量份。
此处,在不削弱本发明效果的范围内,在本发明中使用的脱模剂可以含有除烃蜡之外的脱模剂。优选的是,所述除烃蜡之外的脱模剂具有在上述范围内的通过差示扫描量热计测定的熔点,并且含有在65℃以下的温度熔化的组分,该组分通过差示扫描量热计测定的吸热量在上述范围内。
除了粘合树脂、着色剂和脱模剂之外,本发明的调色剂还可以含有电荷控制剂等。
对电荷控制剂没有特别的限制。可带负电的电荷控制剂包括:含有金属的偶氮染料,例如,“BONTRONS-28”(可商购自OrientChemicalCo.,Ltd.)、“T-77”(可商购自HodogayaChemicalCo.,Ltd.)、“BONTRONS-34”(可商购自OrientChemicalCo.,Ltd.)、“AIZENSPILONBLACKTRH”(可商购自HodogayaChemicalCo.,Ltd.)等;铜酞菁染料;水杨酸的烷基衍生物的金属配合物,例如,“BONTRONE-81”、“BONTRONE-84”、“BONTRONE-304”(以上可商购自OrientChemicalCo.,Ltd.)等;硝基咪唑衍生物;二苯乙醇酸的硼配合物,例如,“LR-147”(可商购自JapanCarlit,Ltd.);非金属电荷控制剂,例如,“BONTRONF-21”、“BONTRONE-89”(以上可商购自OrientChemicalCo.,Ltd.)、“T-8”(可商购自HodogayaChemicalCo.,Ltd.)、“FCA-2521NJ”、“FCA-2508N”(以上可商购自FUJIKURAKASEICO.,LTD.)等。
可带正电的电荷控制剂包括:苯胺黑染料,例如,“BONTRONN-01”、“BONTRONN-04”、“BONTRONN-07”(以上可商购自OrientChemicalCo.,Ltd.)、“CHUOCCA-3”(可商购自CHUOGOUSEIKAGAKUCO.,LTD.)等;含有叔胺作为侧链的三苯基甲烷类染料;季铵盐化合物,例如,“BONTRONP-51”(可商购自OrientChemicalCo.,Ltd.)、“TP-415”(可商购自HodogayaChemicalCo.,Ltd.)、十六烷基三甲基溴化铵、“COPYCHARGEPXVP435”(可商购自ClariantJapan,Ltd.);等等。
从改善调色剂的摩擦带电稳定性的观点出发,基于100重量份的粘合树脂,电荷控制剂的含量优选为0.1重量份以上,且更优选为0.2重量份以上。此外,从将调色剂的摩擦带电电荷调节至适当的程度以提供可显影性的改善的观点出发,基于100重量份的粘合树脂,电荷控制剂的含量优选为5重量份以下,且更优选为3重量份以下。换言之,综合这些观点,基于100重量份的粘合树脂,电荷控制剂的含量优选为0.1至5重量份,且更优选为0.2至3重量份。
本发明的调色剂还可以适当地含有添加剂如磁性微粒、流动性改进剂、电导率调节剂、体质颜料、增强填料如纤维材料、抗氧化剂、防老化剂或清洁能力改进剂。
本发明的调色剂可以是通过任何常规已知方法如定影捏合法、乳液团聚法和聚合法获得的调色剂,且从生产率和着色剂的可分散性的观点出发,通过定影捏合法制备的粉化调色剂是优选的。具体地,可以通过采用混合器如亨舍尔(Henschel)混合机将原料如粘合树脂、着色剂、电荷控制剂和脱模剂均匀混合,随后定影捏合混合物,将产物冷却、粉碎并分级,来制备调色剂。另一方面,从制备具有更小粒径的调色剂的观点出发,通过聚合法或乳液团聚法制备的调色剂是优选的。
可以用公知的捏合机,如密闭式捏合机、单螺杆或双螺杆挤出机、或连续开放辊式捏合机,进行原料的定影捏合。因为添加剂可以有效地高度分散在粘合树脂中,而无需反复捏合或无需使用分散助剂,所以优选使用沿着辊轴向设置有多个进料口和用于捏合产物的出料口的连续开放辊式捏合机。
优选的是,用亨舍尔混合机、高速搅拌机(Super-Mixer)等,将用于调色剂的原料预先均匀混合,随后进料至开放辊式捏合机中,并且原料可以从一个进料口或分开从多个进料口进料至捏合机。从操作的简便性和设备的简单性的观点出发,优选的是,从一个进料口将用于调色剂的原料进料至捏合机。
连续开放辊式捏合机是指其捏合部件为开放型而非密闭型的捏合机,且在捏合过程中产生的捏合热可以容易地消散。此外,想要使连续开放辊式捏合机是设置有至少两个辊的捏合机。本发明中使用的连续开放辊式捏合机是设置有两个具有不同圆周速度的辊的捏合机,换言之,两个辊是具有高圆周速度的高速转动辊和具有低圆周速度的低速转动辊。在本发明中,从改善用于调色剂的原料(如着色剂和脱模剂)在粘合树脂中的分散性的观点出发,理想的是,高速转动辊是加热辊,且低速转动辊是冷却辊。
可以由例如通过辊内部的加热介质的温度来调节辊的温度,并且每个辊在辊内部可以被划分成两个以上的部分,每个部分与不同温度的加热介质连通。
在高速转动辊的原料供应侧的端部的温度优选为100°至160℃,且在低速转动辊的原料供应侧的端部的温度优选为35°至100℃。
在高速转动辊中,从防止捏合产物从辊脱离的观点出发,在原料供应侧的端部的设置温度与在捏合产物排出侧的端部的设置温度之差优选为20°至60℃,更优选为20°至50℃,甚至更优选为30°至50℃。在低速转动辊中,从改善用于调色剂的原料(如着色剂和脱模剂)在粘合树脂中的分散性的观点出发,在原料供应侧的端部的设置温度与在捏合产物排出侧的端部的设置温度之差优选为0°至50℃,更优选为0°至40℃,甚至更优选为0°至20℃。
高速转动辊的圆周速度优选为2至100m/分钟,且更优选为5至75m/分钟。低速转动辊的圆周速度优选为1至90m/分钟,更优选为2至60m/分钟,甚至更优选为4至50m/分钟。此外,两个辊的圆周速度之间的比,即低速转动辊/高速转动辊,优选为1/10至9/10,且更优选为3/10至8/10。
对于辊的结构、尺寸、材料等,没有特别的限制。而且,辊的表面可以是任何光滑的、波状的、凹凸不平的或其它的表面。为了增加捏合份量(kneadingshare),优选的是,在各辊的表面雕刻多条螺旋形的沟。
从改善调色剂的图像品质的观点出发,调色剂的体积中值粒径(D50)优选为3.0至12μm,更优选为3.5至10μm,甚至更优选为4至9μm。如本文中使用的术语“体积中值粒径(D50)”表示基于体积百分数计算的累积体积频率从较小粒径开始计算达到50%的粒径。
在本发明的调色剂中,优选的是,使用无机细粒作为用于改善可转印性的外部添加剂。外部添加剂的具体实例包括:二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化锡和氧化锌的无机粒子,以及有机细粒如树脂粒子,如三聚氰胺树脂细粒和聚四氟乙烯树脂细粒。在它们中,二氧化硅是优选的,并且从防止二氧化硅被包埋进粘合树脂中的观点出发,含有具有小比重的二氧化硅是更优选的。
从改善调色剂的可转印性的观点出发,二氧化硅优选是经过疏水处理的疏水二氧化硅。
用于对二氧化硅表面疏水处理的疏水处理剂的实例有:有机氯硅烷、有机烷氧基硅烷、有机二硅氮烷、环状有机多晶硅氮烷、线型的有机聚硅氧烷等,且具体包括六甲基二硅氮烷(HMDS)、二甲基二氯硅烷(DMDS)、硅油、辛基三乙氧基硅烷(OTES)、甲基三乙氧基硅烷等。其中,六甲基二硅氮烷是优选的。
从改善调色剂的可摩擦带电性、流动性和可转印性的观点出发,外部添加剂的平均初级粒径优选为10至250nm,更优选为10至200nm,甚至更优选为15至90nm。
从改善调色剂的可摩擦带电性、流动性和可转印性的观点出发,优选的是,将两种以上的具有不同平均粒径的二氧化硅一起使用,且更优选的是,将一种平均粒径小于20nm的二氧化硅和一种平均粒径在20nm以上的二氧化硅一起使用。
从改善调色剂的可摩擦带电性、流动性和可转印性的观点出发,基于用外部添加剂处理之前的100重量份的调色剂,外部添加剂的含量优选为0.05至5重量份,更优选为0.1至4重量份,甚至更优选为0.3至3重量份。
如上所述的本发明的调色剂用于在排气部不具有过滤器的用于形成定影图像的设备。对如上所述的用于形成定影图像的设备在显影方法和定影方法方面没有特别的限制,只要该用于形成定影图像的设备在排气部不具有过滤器即可。
从使得所述方法适合用于在排气部没有设置过滤器的用于定影图像的设备的观点出发,在本发明中使用的用于形成定影图像的设备的显影方法可以是其中直接使用调色剂的单组分显影,或者是使用了含有与载体混合的调色剂的双组分显影液的双组分显影,并且也可以适宜使用根据非磁性单组分显影的用于形成定影图像的设备。
此外,对定影方法没有特别的限制,并且可以适宜使用根据无油定影法(oil-lessfusingmethod)的用于形成定影图像的设备。此处,无油定影是指其中使用了这样一种定影设备的方法,所述定影设备具有未安装进油装置的热辊定影设备。进油装置包括:具有油缸和将油以定量涂布至热辊表面的机构的装置;和具有处于将预先浸泡在油中的辊与加热辊相接触的这样一种方式的机构的装置;等等。
因此,作为本发明的用于形成定影图像的设备,也可以适宜使用用于根据无油定影法和非磁性单组分显影法形成定影图像的设备。
而且,从具有出色的低温定影性和抗高温偏移性的观点出发,也可以适宜使用需要提高速度和小型化的本发明的用于形成定影图像的设备,如全彩打印机或全彩复印机。
实施例
以下实施例进一步描述和论证本发明的实施方案。实施例仅仅为了说明的目的而给出,并且将不被解释为作为本发明的限制。
[树脂的软化点]
软化点是指:当将流动测试仪(可商购自岛津公司(ShimadzuCorporation),CAPILLARYRHEOMETER“CFT-500D”)的活塞的向下移动对温度作图时,当一半样品流出时的温度,其中,在加热样品以使温度以6℃/分钟的速率升高的同时,通过利用活塞向样品施加的1.96MPa的负荷,将1g样品通过模孔直径为1mm且长度为1mm的喷嘴挤出。
[树脂的最高吸热峰温度和熔点]
使用差示扫描量热计(“Q-100”,可商购自日本的TAInstruments),通过以下步骤实施测量:以10℃/分钟的冷却速率将已称量出在铝盘中的0.01至0.02g样品从室温冷却至0℃,使冷却的物品放置1分钟,随后以50℃/分钟的速率加热样品。在观察到的吸热峰中,在最高温度一侧的吸热峰的温度被定义为最高吸热峰温度。当最高吸热峰温度和软化点之差在20℃以内时,将最高吸热峰温度定义为熔点。
[非结晶树脂的玻璃化转变温度]
使用差示扫描量热计(“Q-100”,可商购自日本的TAInstruments),通过以下步骤实施测量:以10℃/分钟的速率将已称量出在铝盘中的0.01至0.02g样品加热至200℃。将在上述测量结果中以下两条线的交点定义为玻璃化转变温度:等于或低于最高吸热峰温度的基线的延长线和显示了在峰开始与峰顶之间的最大倾角的切线。
[结晶聚酯(复合树脂)的玻璃化转变温度]
使用在调制模式下的差示扫描量热计(“Q-100”,可商购自日本的TAInstruments),通过以下步骤实施测量:将已称量出在铝盘中的0.01至0.02g样品加热至200℃,以100℃/分钟的冷却速率将样品从该温度冷却至-80℃,然后以1℃/分钟的速率升高样品的温度。将在上述测量的逆热流曲线中的以下两条线的交点定义为玻璃化转变温度:等于或低于最高吸热峰温度的基线的延长线和显示了在峰开始与峰顶之间的最大倾角的切线。
[树脂的酸值]
通过根据JISK0070的方法测定酸值,不同之处在于,仅将测定溶剂从JISK0070中所规定的乙醇和醚的混合溶剂变成丙酮和甲苯的混合溶剂(丙酮∶甲苯的体积比=1∶1)。
[脱模剂的熔点]
使用差示扫描量热计(“DSC210”,可商购自SeikoInstruments,Inc.),将通过以下步骤获得的熔化热的最高吸热峰温度称为熔点:将样品温度升高至200℃,以10℃/分钟的冷却速率将样品从此温度冷却至0℃,随后以10℃/分钟的加热速率升高样品温度。
[脱模剂的数均分子量和重均分子量]
根据凝胶渗透法,测量数均分子量和重均分子量。测量条件如下。
测量设备:HLC-8220GPC(可商购自TosohCorporation)
分析柱子:GMHXL+G3000HXL(可商购自TosohCorporation)
柱温度:将柱子在40℃的恒温器中进行稳定。
洗脱液:四氢呋喃
流量:1ml/分钟
样品浓度:1mg/ml
样品溶液:100μl
校准曲线:使用单分散聚苯乙烯(A-500(5.0×102)、A-1000(1.01×103)、A-2500(2.63×103)、A-5000(5.97×103)、F-1(1.02×104)、F-2(1.81×104)、F-4(3.97×104)、F-10(9.64×104)、F-20(1.90×105)、F-40(4.27×105)、F-80(7.06×105)和F-128(1.09×106))作为标准样品,绘制校准曲线。
[脱模剂的在65℃以下熔化的组分的吸热量]
使用差示扫描量热计(可商购自SeikoInstruments,Inc,DSC210),在以10℃/分钟的加热速率从20°加热至200℃的同时,测量吸热量。吸热量是由以下两者得到的:在65℃以下熔化的组分的吸热量峰面积与总峰面积的比率,以及总吸热量。
[调色剂的体积中值粒径(D50)]
测量设备:CoulterMultisizerII(可商购自BeckmanCoulter,Inc.)
孔径:100μm
分析软件:CoulterMultisizerAccuComp版本1.19(可商购自BeckmanCoulter,Inc.)
电解液:“IsotoneII”(可商购自BeckmanCoulter,Inc.)
分散体:将“EMULGEN109P”(可商购自KaoCorporation,聚氧乙烯月桂基醚,HLB:13.6)溶解在上述电解液中以得到5重量%的浓度,从而提供分散体。
分散条件:将10毫克的测量样品加入到5ml上述分散体中,并使用超声波分散机将混合物分散1分钟,并向该分散体中加入25ml上述电解液,并使用超声波分散机再分散1分钟,以制备样品分散体。
测量条件:将上述样品分散体加入到100ml上述电解液中,以将浓度调节至可以在20秒内测量30,000个粒子的粒径的浓度,随后测量30,000个粒子的粒径,并且从该粒径分布获得体积中值粒径(D50)。
[外部添加剂的平均初级粒径]
从使用扫描电子显微镜(SEM)拍摄的照片上,对500个粒子测定粒径,取它们的粒子长度和宽度的平均值,并将此平均值称为平均初级粒径。
蜡[蜡A]的制备实施例1
用离心分子蒸馏设备(可商购自NIPPONSHARYOLTD.,MS-380),在0.2Pa和210℃的条件下,将熔点为76℃、正构链烷烃比率为95%且在65℃以下的温度熔化的组分的吸热量为9.3J/g的链烷烃蜡蒸馏。将全部样品的20重量%部分作为初始馏出物馏出,并将剩余物称为蜡A。蜡A的熔点和在65℃以下的温度熔化的组分的吸热量示于表1中。在将初始馏出物馏出之前的蜡以及蜡A在加热时的DSC图示于图1中。
蜡[蜡B]的制备实施例2
用离心分子蒸馏设备(可商购自NIPPONSHARYOLTD.,MS-380),在0.2Pa和220℃的条件下,将熔点为76℃、正构链烷烃比率为95%且在65℃以下的温度熔化的组分的吸热量为9.3J/g的链烷烃蜡蒸馏。将全部样品的40重量%部分作为初始馏出物馏出,并将剩余物称为蜡B。蜡B的熔点和在65℃以下的温度熔化的组分的吸热量示于表1中。蜡B在加热时的DSC图示于图1中。
蜡[蜡C]的制备实施例3
用离心分子蒸馏设备(可商购自NIPPONSHARYOLTD.,MS-380),在0.2Pa和210℃的条件下,将熔点为73℃、正构链烷烃比率为93%且在65℃以下的温度熔化的组分的吸热量为10.2J/g的链烷烃蜡蒸馏。将全部样品的40重量%部分作为初始馏出物馏出,并将剩余物称为蜡C。蜡C的熔点和在65℃以下的温度熔化的组分的吸热量示于表1中。
在比较例中使用的脱模剂的物理性质一起示于表1中。
[表1]
表1
注释)HNP-9:可商购自NIPPONSEIROCO.,LTD.,链烷烃蜡
FNP-0090:可商购自NIPPONSEIROCO.,LTD.,费-托蜡
WAX-C1:可商购自S.Kato&CO.,巴西棕榈蜡
WEP-3:可商购自NOFCorporation,酯蜡
树脂[树脂A]的制备实施例1
向装备有氮进口管、脱水管、搅拌器和热电偶的10升四颈烧瓶中,充入1286g聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2218g聚乙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、1603g对苯二甲酸、10g2-乙基己酸锡(II)和2g没食子酸。在氮气氛下在230℃使所述组分反应,直至反应百分数达到90%,且反应在8.3kPa下进行,直至软化点达到111℃,以提供树脂A(非结晶聚酯)。树脂A的软化点为111.4℃,最高吸热峰温度为71.0℃,软化点/最高吸热峰温度的比率为1.6,玻璃化转变温度为68.5℃,且酸值为3.2mgKOH/g。此处反应百分数是指由[生成水量/理论生成水量]×100算出的值。
树脂[树脂B]的制备实施例2
向装备有氮进口管、脱水管、搅拌器和热电偶的10升四颈烧瓶中,充入3486g聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、3240g聚氧乙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、1881g对苯二甲酸、269g四丙烯基琥珀酸酐、30g2-乙基己酸锡(II)和2g没食子酸。在氮气氛下在230℃使所述组分反应,直至反应百分数达到90%,且反应在8.3kPa下进行1小时。随后将温度降低至220℃并回到常压,向其中提供789g偏苯三甲酸酐,并且在220℃、常压的条件下使组分反应,直至软化点达到122℃,以提供树脂B(非结晶聚酯)。树脂B的软化点为122.2℃、最高吸热峰温度为65.2℃、软化点/最高吸热峰温度的比率为1.9、玻璃化转变温度为63.7℃、且酸值为18.9mgKOH/g。
树脂[树脂C]的制备实施例3
向装备有氮进口管、脱水管、搅拌器和热电偶的10升四颈烧瓶中,充入如表2中所列的给定量的除了作为双重反应性单体的丙烯酸之外的用于缩聚树脂组分的原料单体,并将组分加热而溶解。在1小时内,从滴液漏斗滴加通过预先混合苯乙烯、过氧化二枯基和丙烯酸所制备的溶液。在保持温度为170℃的同时连续搅拌组分1小时,苯乙烯和丙烯酸聚合。随后,向其中加入40g2-乙基己酸锡(II)和3g没食子酸,将组分加热至210℃,并进行反应8小时。进一步地,在8.3kPa再进行反应1小时,以提供树脂C(结晶混杂树脂)。所得的树脂C的树脂物理性质示于表2中。
[表2]
表2
1)数值表示数量(假设醇组分的总量为100时的摩尔数),而括号内的数值表示重量。
2)数值表示数量(假设用于苯乙烯系树脂组分的原料单体组分的总量为100时的重量比),而括号内的数值表示重量。
3)用于苯乙烯系树脂组分的原料单体的总量不包括过氧化二枯基。
4)用于苯乙烯系树脂组分的原料单体的总摩尔数不包括过氧化二枯基。
树脂[树脂D]的制备实施例
向装备有氮进口管、脱水管、搅拌器和热电偶的5升四颈烧瓶中,充入870g1,6-己二醇、1575g1,4-丁二醇、2950g富马酸、2g氢醌、40g2-乙基己酸锡(II)和3g没食子酸。在氮气氛下在160℃使所述组分反应经过5小时,将温度升高至200℃,并将组分反应另外的1小时。进一步地,在8.3kPa使反应混合物反应,直至软化点达到110℃,以提供树脂D(结晶聚酯)。所得的树脂D的软化点为112℃,最高吸热峰温度为110℃且[软化点/最高吸热峰温度]的比率为1.02。
实施例1至12和比较例1至5
采用亨舍尔混合机,将在表3中所给定量的非结晶树脂、结晶聚酯和脱模剂、4.0重量份的着色剂“ECB-301”(可商购自DAINICHISEIKACOLOR&CHEMICALSMFG.CO.,LTD.,酞菁蓝(P.B.15∶3))、以及1.0重量份可带负电的电荷控制剂“FCA2521NJ”(可商购自FUJIKURAKASEICO.,LTD.)混合1分钟,并随后在下述条件下将混合物定影捏合。
使用连续双开放辊式捏合机“Kneadex”(可商购自MITSUIMININGCOMPANY,LIMITED,辊外径:14cm,有效辊长度:80cm)。该连续双开放辊式捏合机的操作条件为:高速转动辊(前辊)的圆周速度为32.97m/分钟,低速转动辊(后辊)的圆周速度为21.98m/分钟,且辊之间的间隙为0.1mm。在辊内的加热介质和冷却介质的温度如下。高速转动辊在原料供应侧的温度为135℃,且在捏合产物排出侧的温度为90℃,而低速转动辊在原料供应侧的温度为35℃,且在捏合产物排出侧的温度为35℃。此外,原料混合物的进料速率为4kg/小时,且平均停留时间约为10分钟。
将所得的定影捏合产物冷却至20℃以下,用Rotoplex(可商购自TOAKIKAISEISAKUSHO)将冷却的定影捏合产物粗略粉碎至3mm尺寸。随后,用流化床型气流粉碎机“AFG-400”(可商购自HOSOKAWAALPINEA.G.)将粗略粉碎的产物粉碎,并将粉碎的产物用转子式分粒器“TTSP”(可商购自HOSOKAWAALPINEA.G.)分粒,以提供体积中值粒径(D50)为6.0μm的调色剂粒子。
使用10升亨舍尔混合机(可商购自MITSUIMININGCOMPANY,LIMITED)、在3000r/分钟(圆周速度:33m/秒)的情况下,向100重量份的调色剂粒子中加入1.5重量份疏水二氧化硅“RY50”(可商购自NipponAerosilCo.,Ltd.,硅油处理的二氧化硅,平均初级粒径:40nm)和0.8重量份的疏水二氧化硅“R972”(可商购自NipponAerosilCo.,Ltd.,DMDS处理的二氧化硅,平均初级粒径:16nm),达3分钟,以提供调色剂。
[表3]
表3
测试例1[抵抗机器中污染的性能]
将根据无油定影法的、在排气部不具有过滤器的非磁性单组分显影打印机“C5800”(可商购自OkiDataCorporation)置于室内(内部体积W×H×D:1000mm×1100mm×810mm=0.891m3)中。当以5%的打印覆盖率打印2小时时,在用泵对室中空气以50L/分钟/cm2的速率除尘的条件下,用玻璃纤维过滤器(由PallCorporation生产,A/E型,47mm直径,孔径1μm)捕捉扩散的细粉(粉尘),并且测量粉尘的重量,以计算每小时的扩散量(mg/h)。结果示于表4中。该值越小,抵抗机器中的污染的性能就越出色。
测试例2[低温定影性]
将各调色剂装入非磁性单组分显影液装置“OKIMICROLINE5400”(可商购自OkiDataCorporation)中。在将调色剂附着量调节至0.50mg±0.05mg/cm2的情况下,在可商购自FUJIXEROXCO.,LTD.的XeroxL纸(A4)上打印3cm×8cm的实心图像。在通过定影装置之前,取出实心图像,以提供未定影图像。
将所得的未定影图像用外部定影装置定影,所述外部定影装置是从“OKIMICROLINE3050”(可商购自OkiDataCorporation)取出的定影装置,同时将定影辊的温度设定为180℃,且将定影速度设定为300mm/秒。随后,将定影辊的温度设定为175℃的情况下,进行相同的过程,并且当在温度以5℃递减的同时,重复此过程,直至如下所示的定影强度低于70%。
将隐形胶带(mendingtape)(可商购自SUMITOMO3MLIMITED)粘附到在各个温度定影的定影图像上,并且将具有圆柱形状的500g砝码置于隐形胶带上,使得胶带充分地附着在定影图像上。随后,轻轻地将隐形胶带从定影图像上移除,并且用反射密度计“RD-915”(可商购自X-RiteGmbH)测量胶带移除后定影图像的光反射密度。在粘附胶带之前,预先测量了定影图像的光反射密度,将比“当比值(胶带移除后/胶带粘附前)初次小于70%时的定影辊温度”高5℃的温度定义为最低定影温度,并评价最低定影性。结果示于表4中。该值越小,低温定影性越出色。
测试例3[抗高温偏移性]
将各调色剂装入非磁性单组分显影液装置“OKIMICROLINE5400”(可商购自OkiDataCorporation)中。在将调色剂附着量调节至1.00mg±0.05mg/cm2的情况下,在可商购自FUJIXEROXCO.,LTD.的XeroxL纸(A4)上打印3cm×8cm的实心图像。在通过定影装置之前,取出实心图像,以提供未定影图像。
将所得的未定影图像用外部定影装置定影,所述外部定影装置是从“OKIMICROLINE3050”(可商购自OkiDataCorporation)取出的定影装置,同时将定影辊的温度设定为140℃,且将定影速度设定为120mm/秒。随后,将定影辊的温度设定为145℃的情况下,进行相同的过程,并且当在温度以5℃递增直至190℃的同时,重复此过程。
从视觉上确认在各个温度定影的定影图像,并且将“在纸页底部没有产生实心图像的偏移图像时的定影辊的最高温度”定义为最高定影温度,并评价抗高温偏移性。结果示于表4中。该值越大,抗高温偏移性越出色。
测试例4[背景雾化]
将各调色剂装入非磁性单组分显影液装置“OKIMICROLINE5400”(可商购自OkiDataCorporation)中,并且使其在25℃和50%RH的环境条件下放置,并随后以0%的打印覆盖率对白板打印。随后,将残留在光导鼓上的调色剂粘附至隐形胶带上,并用色彩-比色计(color-and-colorimeter)“X-Rite”(可商购自X-RiteGmbH)测量着色密度,并且获得了与调色剂粘附之前的隐形胶带的着色密度之差。结果示于表4中。该值越小,背景雾化越被抑制。
[表4]
从上述结果可以看出,相比于比较例1至5,实施例1至12的调色剂具有出色的抵抗机器中的污染的性能、背景雾化、低温定影性和抗高温偏移性。此外可以看出,各含有结晶聚酯的实施例1至4和6至12的调色剂具有出色的抵抗机器中的污染的性能和低温定影性。可以看出,含有大量结晶聚酯的实施例6、7和10至12的调色剂具有出色的抵抗机器中的污染的性能,并且含有复合树脂(结晶聚酯A)的实施例6、10和12的调色剂具有甚至更出色的抵抗机器中的污染的性能。
工业应用性
本发明的用于形成定影图像的方法适用于在例如电子照相术、静电记录法、静电印刷法等中的潜像的显影。
Claims (30)
1.一种用于形成定影图像的方法,所述方法包括以下步骤:将至少含有粘合树脂、着色剂和脱模剂的用于静电图像显影的调色剂应用于在排气部不具有过滤器的用于形成定影图像的设备上,其中所述粘合树脂包含聚酯,且其中所述脱模剂为烃系蜡,其中所述烃系蜡的通过差示扫描量热计测定的熔点为70℃至82℃,并且所述烃系蜡包含在65℃以下的温度熔化的组分,所述组分通过差示扫描量热计测定的吸热量为小于7.5J/g。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,粘合树脂由结晶树脂和非结晶树脂组成,该结晶树脂为结晶聚酯。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,非结晶树脂为非结晶聚酯。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其中,所述结晶聚酯的含量为所述粘合树脂的5至40重量%。
5.根据权利要求2或3所述的方法,其中,结晶聚酯的含量在粘合树脂中为10重量%以上30重量%以下。
6.根据权利要求2或3所述的方法,其中,结晶聚酯的含量在粘合树脂中为15重量%以上30重量%以下。
7.根据权利要求3所述的方法,其中,结晶聚酯与非结晶聚酯的按重量比表示的比率,即结晶聚酯/非结晶聚酯,为5/95至50/50。
8.根据权利要求2或3所述的方法,其中,结晶聚酯的熔点为80℃以上且160℃以下。
9.根据权利要求2或3所述的方法,其中,结晶聚酯的熔点为120℃以上且140℃以下。
10.根据权利要求2或3所述的方法,其中,结晶聚酯的软化点为80℃以上且160℃以下。
11.根据权利要求2或3所述的方法,其中,结晶聚酯的软化点为120℃以上且140℃以下。
12.根据权利要求2或3所述的方法,其中,非结晶树脂的软化点为105℃以上且130℃以下。
13.根据权利要求2或3所述的方法,其中,非结晶树脂的玻璃化转变温度为45℃以上且80℃以下。
14.根据权利要求2或3所述的方法,其中,非结晶树脂含有软化点之差为3℃以上的两种以上非结晶树脂。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,在所述两种以上非结晶树脂中,具有最低的软化点的树脂,即低软化点树脂的软化点为105~115℃,具有最高的软化点的树脂,即高软化点树脂的软化点为120~130℃。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,高软化点树脂与低软化点树脂的重量比,即高软化点树脂/低软化点树脂为3/7~5/5。
17.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述用于形成定影图像的设备是一种用于根据无油定影法和非磁性单组分显影法形成定影图像的设备。
18.根据权利要求2或3所述的方法,其中,所述结晶聚酯包含结晶复合树脂,所述结晶复合树脂包含缩聚树脂组分和苯乙烯系树脂组分,所述缩聚树脂组分可通过将含有具有2至10个碳原子的脂族二醇的醇组分与含有芳族二羧酸化合物的羧酸组分缩聚而获得。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,复合树脂是通过将以下物质聚合而获得的树脂:(i)用于缩聚树脂组分的原料单体,所述缩聚树脂组分的原料单体包含含有具有2至10个碳原子的脂族二醇的醇组分和含有芳族二羧酸化合物的羧酸组分;(ii)用于苯乙烯系树脂组分的原料单体;和(iii)能够与用于缩聚树脂组分的原料单体和用于苯乙烯系树脂组分的原料单体这两者反应的双重反应性单体。
20.根据权利要求18所述的方法,其中,复合树脂的含量在结晶聚酯中为80重量%以上。
21.根据权利要求1或2所述的方法,其中,烃系蜡的在65℃以下的熔化组分的吸热量为4.0J/g以下。
22.根据权利要求1或2所述的方法,其中,烃系蜡的熔点为75℃以上且80℃以下。
23.根据权利要求1或2所述的方法,其中,烃系蜡的重均分子量为700以上且900以下。
24.根据权利要求1或2所述的方法,其中,基于100重量份的粘合树脂,烃系蜡在调色剂中的含量为1.0重量份以上且8.0重量份以下。
25.一种用于静电图像显影的调色剂,所述调色剂至少含有粘合树脂、着色剂和脱模剂,其中所述粘合树脂包含结晶聚酯和非结晶聚酯,且其中所述脱模剂为烃系蜡,其中所述烃系蜡的通过差示扫描量热计测定的熔点为70~85℃,并且所述烃系蜡包含在65℃以下的温度熔化的组分,所述组分通过差示扫描量热计测定的吸热量为小于7.5J/g,其中,所述调色剂被应用于在排气部不具有过滤器的用于形成定影图像的设备上。
26.根据权利要求25所述的调色剂,其中,结晶聚酯与非结晶聚酯的按重量比表示的比率,即结晶聚酯/非结晶聚酯,为5/95至50/50。
27.根据权利要求25或26所述的调色剂,其中,所述结晶聚酯包含结晶复合树脂,所述结晶复合树脂包含缩聚树脂组分和苯乙烯系树脂组分,所述缩聚树脂组分可通过将含有具有2至10个碳原子的脂族二醇的醇组分与含有芳族二羧酸化合物的羧酸组分缩聚而获得。
28.根据权利要求25或26所述的调色剂,其中,烃系蜡的熔点为75℃以上且80℃以下。
29.根据权利要求25或26所述的调色剂,其中,基于100重量份的粘合树脂,烃系蜡在调色剂中的含量为1.0重量份以上且8.0重量份以下。
30.一种组合物作为用于静电图像显影的调色剂在用于形成定影图像的设备上的应用,其中,所述用于形成定影图像的设备是在排气部不具有过滤器的根据无油定影法和非磁性单组分显影法形成定影图像的设备,所述组合物至少含有粘合树脂、着色剂和脱模剂,其中所述粘合树脂包含结晶聚酯和非结晶聚酯,且其中所述脱模剂为烃系蜡,其中所述烃系蜡的通过差示扫描量热计测定的熔点为70℃以上85℃以下,并且所述烃系蜡包含在65℃以下的温度熔化的组分,所述组分通过差示扫描量热计测定的吸热量为小于7.5J/g。
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