CN110023842A - 液体显影剂和液体显影剂的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供包含具有良好的分散稳定性和良好的表面平滑性两者的调色剂颗粒、并且具有优异的图像品质、定影性和贮存稳定性的液体显影剂。该液体显影剂包含绝缘性液体和不溶于该绝缘性液体的调色剂颗粒,并且其特征在于,调色剂颗粒在包含粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂、或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂的同时也包含多胺化合物。
Description
技术领域
本发明涉及用于使用如电子照相法、静电记录法和静电打印等电子照相系统的图像形成设备的液体显影剂,以及液体显影剂的制造方法。
背景技术
电子照相系统为用于通过使如感光构件等图像承载构件的表面均匀地带电(带电步骤)、使图像承载构件的表面曝光以形成静电潜像(曝光步骤)、用包含着色树脂颗粒的显影剂使形成的静电潜像显影(显影步骤)、将显影剂图像转印至如纸或塑料膜等记录介质(转印步骤)、和将转印的显影剂图像定影在记录介质上(定影步骤)来获得打印物的方法。
在该情况下,显影剂可以大致分类为包括由包含粘结剂树脂和如颜料等着色剂的材料构成的着色树脂颗粒并且在干燥状态下使用的干式显影剂,和包含分散在电绝缘性液体中的着色树脂颗粒的液体显影剂。
近年来,使用电子照相系统的如复印机、传真机和打印机等图像形成设备正在经受对彩色和高速打印的提高的需求。因为对于彩色打印要求高品质、高分辨率的图像,因此需要适用于高速打印并且也能形成高品质、高分辨率的图像的显影剂。
已知液体显影剂对于彩色图像的再现性是有用的。在液体显影剂的情况下,可以使用微细调色剂,因为在贮存期间着色树脂颗粒在液体显影剂中聚集的风险很小。因此,在液体显影剂的情况下容易获得细线图像再现性和色调再现性等优异的特性。已经开发了许多使用液体显影剂和电子照相技术的高品质、高速数字打印设备以利用这些优异特性。在这些情况下,需要开发具有进一步改进的特性的液体显影剂。
通常,以获得具有优异的分散稳定性和光学特性的液体显影剂为目的,已经开发了通过凝聚法制造的液体显影剂(专利文献1)。
也已知液体显影剂包括分散在如有机烃溶剂或硅油等电绝缘性液体中的着色树脂颗粒。然而,必须除去电绝缘性液体,因为如果电绝缘性液体残留在纸、塑料膜或其它记录介质上,则图像品质会显著地降低。除去电绝缘性液体的常用方法是通过施加热能使其挥发。然而,这产生有机溶剂蒸气逸出设备外的风险,以及需要大量能量,因此从环境或节能的观点,该方法不一定是期望的。
为了解决该问题,已经提出通过光聚合使电绝缘性液体固化的方法。光固化性液体显影剂包括通过使用具有反应性官能团的单体或低聚物作为电绝缘性液体并且在其中溶解光聚合引发剂而获得的那些。此类光固化性液体显影剂也适用于高速度,因为它通过暴露于如紫外线等光下以使反应性官能团反应而固化。
作为光固化性液体显影剂,专利文献2提出了使用阳离子聚合性液体单体作为具有反应性官能团的单体的光固化性液体显影剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO 2007/000974
专利文献2:日本专利申请公开No.2015-127812
发明内容
发明要解决的问题
为了获得可高度移动和能够高度浓缩并且提供优异的图像品质的液体显影剂,必须改善调色剂颗粒的分散稳定性和表面平滑性。然而,专利文献1中公开的液体显影剂中的调色剂颗粒提供差的图像品质,因为该调色剂颗粒在分散稳定性和表面平滑性中的任一者或两者中不令人满意。
另一方面,在使用聚合性液体化合物的液体显影剂的情况下,因为当炭黑用作着色剂时可能发生暗反应,因此存在贮存稳定性的问题。
已经尝试将如胺化合物等聚合抑制剂添加至液体显影剂中,以在不暴露于光的环境中抑制暗聚合反应并且改善贮存稳定性。
当聚合抑制剂溶解于聚合性液体化合物中时,该聚合抑制剂通过抑制暗聚合反应确实提高了贮存稳定性。然而,溶解于聚合性液体化合物中的聚合抑制剂还在通过光照射的图像定影期间抑制光固化反应。因此,需要开发在通过抑制聚合而不降低定影性的情况下提高液体显影剂的贮存稳定性的方法。
本发明提供包含具有良好的分散稳定性和良好的表面平滑性两者的调色剂颗粒并且图像品质、定影性和贮存稳定性优异的液体显影剂,以及该液体显影剂的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明涉及包含绝缘性液体和不溶于(insoluble in)该绝缘性液体的调色剂颗粒的液体显影剂,其中
调色剂颗粒包含:
多胺化合物,以及
粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂,或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂。
本发明还涉及液体显影剂的制造方法,所述液体显影剂包含绝缘性液体和调色剂颗粒,
所述调色剂颗粒包含:
多胺化合物,以及
粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂,或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂,
所述方法包括:
步骤1:制备包含:
绝缘性液体,
粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂,或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂,
多胺化合物,以及
溶剂的混合液,和
步骤2:从混合液中除去溶剂,其中
粘结剂树脂在绝缘性液体中不溶解(not dissolve)但是在溶剂中溶解。
发明的效果
根据本发明,可以提供包含具有良好的分散稳定性和良好的表面平滑性两者的调色剂颗粒并且图像品质、定影性和贮存稳定性优异的液体显影剂,以及该液体显影剂的制造方法。
附图说明
图1示出显影设备的概要图。
具体实施方式
除非另有说明,否则本发明中的如“XX以上且YY以下”或“XX至YY”等数值范围的描述包括该范围的上限和下限处的数值。
此外,单体单元为聚合物或树脂中的单体物质的反应形态。
本发明的液体显影剂的特征在于,液体显影剂包含绝缘性液体和不溶于该绝缘性液体的调色剂颗粒,并且调色剂颗粒包含多胺化合物,以及粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂、或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂。
当调色剂颗粒包含多胺化合物时,调色剂颗粒的分散稳定性和表面平滑性得以改善。
其原因尚不清楚,但是推测如下。
认为多胺化合物以与具有酸性基团的着色剂或者具有酸性基团的粘结剂树脂相互作用的状态存在于调色剂颗粒中。
也认为当将多胺化合物引入至调色剂颗粒中时,其通过防止调色剂颗粒之间的聚集而改善调色剂颗粒的分散稳定性,并且还通过使调色剂颗粒的表面附近的树脂塑化来改善调色剂颗粒的表面平滑性。
此外,在使用聚合性液体化合物的液体显影剂中,因为当使用包含酸性基团的着色剂如炭黑等时可能发生暗聚合反应,因此存在贮存稳定性的问题。
相对地,当调色剂颗粒包含多胺化合物时,此类暗聚合反应受到抑制并且获得良好的贮存稳定性。其原因尚不确定,但是认为具有高阳离子密度的多胺化合物用作碱以中和炭黑表面上的酸性基团,从而防止这些酸性基团变为暗条件下聚合反应的引发种类(initiation species)。
此外,通常如胺化合物等碱性物质在聚合性液体化合物中显示聚合抑制性。然而,认为因为多胺化合物是聚合物,因此多胺化合物与低分子量胺化合物不同,由于从调色剂颗粒向聚合性液体化合物中的溶出被抑制,而不太可能发生聚合抑制。
以下说明液体显影剂中包含的各组分。
<调色剂颗粒>
如上所述,调色剂颗粒包含多胺化合物,以及粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂、或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂。
调色剂颗粒也可以包含多胺化合物、以及具有酸性基团的着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂。
调色剂颗粒也不溶于绝缘性液体。此处“不溶于绝缘性液体”可以通过以下事实表示:在25℃下,100质量份的绝缘性液体中可溶解的调色剂颗粒为1质量份以下。
<粘结剂树脂>
作为粘结剂树脂,可以使用对如纸和塑料等被附着体具有定影性并且不溶于绝缘性液体的公知的粘结剂树脂。此处“不溶于绝缘性液体”可以通过以下事实表示:在25℃下,100质量份的绝缘性液体中可溶解的粘结剂树脂为1质量份以下。
具有酸性基团的粘结剂树脂的基准可以是粘结剂树脂的酸值为2KOHmg/g以上。酸性基团没有特别限定,但是实例包括羧基和砜基。
粘结剂树脂的实例包括环氧树脂,聚酯树脂,如乙烯-(甲基)丙烯酸系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂或苯乙烯-(甲基)丙烯酸系树脂等乙烯基树脂,醇酸树脂,聚乙烯树脂,聚氨酯树脂,聚酰胺树脂,聚酰亚胺树脂,硅酮树脂,酚醛树脂,三聚氰胺树脂,脲醛树脂(urearesins),苯胺树脂,离聚物树脂,聚碳酸酯树脂,和松香改性树脂。可以根据需要单独使用这些中的一种或者组合使用其两种以上。其中,环氧树脂,聚酯树脂,如乙烯-(甲基)丙烯酸系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂或苯乙烯-(甲基)丙烯酸系树脂等乙烯基树脂,或者聚氨酯树脂是优选的。
粘结剂树脂更优选包含聚酯树脂。粘结剂树脂中聚酯树脂的含量优选为50质量%以上、或者更优选为60质量%以上、或者还更优选为80质量%以上。
粘结剂树脂的含量没有特别限定,但是优选地相对于100质量份着色剂为50至1,000质量份。
粘结剂树脂的酸值优选为5mgKOH/g至150mgKOH/g、或者更优选为5mgKOH/g至100mgKOH/g、或者还更优选为5mgKOH/g至50mgKOH/g。
如果粘结剂树脂的酸值为5mgKOH/g以上,则其与多胺化合物的相互作用较强,并且可以在改善调色剂颗粒的表面平滑性的同时获得调色剂颗粒的聚集防止效果。
聚酯树脂优选为二醇与二羧酸和/或三羧酸的缩合产物。
二醇的实例包括乙二醇,丙二醇,新戊二醇,和双酚A的环氧乙烷加合物和/或环氧丙烷加合物。
二羧酸的实例包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和富马酸。
三羧酸的实例包括偏苯三酸。
用于乙烯基树脂的单体的实例包括苯乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸丁酯。
可以通过控制在构成粘结剂树脂的全部单体单元中源自丙烯酸或甲基丙烯酸的单体单元的摩尔比、或者聚酯树脂中端基的数量和端基中羧基的数量来控制粘结剂树脂的酸值。
<多胺化合物>
如上所述,当调色剂颗粒包含多胺化合物时,调色剂颗粒的分散稳定性和表面平滑性得以改善。在使用聚合性液体化合物的液体显影剂中,如果调色剂颗粒包含多胺化合物,则暗聚合反应和聚合抑制受到抑制,并且获得良好的贮存稳定性和定影性。
该多胺化合物不溶于绝缘性液体。此处“不溶于绝缘性液体”的基准可以为在25℃下,100质量份的绝缘性液体中可溶解的多胺化合物为10质量份以下。
多胺化合物的胺值优选为300mgKOH/g以上、或者更优选为900mgKOH/g以上。
上限值没有特别限定,但是其优选为1500mgKOH/g以下。
如果多胺化合物的胺值为300mgKOH/g以上,则在绝缘性液体中的溶解性是合适的,并且特别地改善了调色剂颗粒的分散稳定性和表面平滑性。
多胺化合物的重均分子量(Mw)优选为300至70,000、或者更优选为800至30,000、或者还更优选为1,000至26,000。
多胺化合物优选包括选自由聚乙烯胺化合物、聚乙烯基胺化合物、聚烯丙基胺化合物、和这些化合物的盐组成的组中的至少一种化合物。其中,聚烯丙基胺化合物或其盐是更优选的。
聚烯丙基胺化合物的含量相对于100质量份具有酸性基团的着色剂或具有酸性基团的粘结剂树脂优选为0.01至15质量份、或者更优选为0.01至10质量份、或者还更优选为0.2至10质量份、或者特别为0.2至8质量份。
聚烯丙基胺化合物为例如具有由下式(a)表示的单体单元的聚合物。
在聚烯丙基胺化合物的一个分子中由上式(a)表示的单体单元的数量优选平均为5至500、或者更优选为25至300、或者还更优选为25至150。
如果由上式(a)表示的单体单元的数量的平均值在该范围内,则在绝缘性液体中的溶解性是合适的,并且特别地改善了调色剂颗粒的分散稳定性和表面平滑性。
由式(a)表示的单体单元的数量的平均值可以通过如下方法来计算。
基于使用凝胶渗透色谱法(GPC)的聚苯乙烯换算来计算重均分子量,并且除以由式(a)表示的单体单元的分子量(formula quantity)以计算数量。通过GPC测量分子量的方法如下。
将样品添加至洗脱液中使得样品浓度为1.0质量%,并且通过在室温下静置24小时而溶解,并且将所得溶液通过孔径为0.20μm的耐溶剂性膜滤器过滤以获得样品溶液,然后在以下条件下测量。
设备:HLC-8220GPC高速GPC装置[Tosoh Corporation]
柱:LF-804(2-联接)
洗脱液:四氢呋喃(THF)
流速:1.0mL/min
烘箱温度:40℃
样品注入量:0.025mL
使用标准聚苯乙烯树脂[产品名:TSK标准聚苯乙烯F-850、F-450、F-288、F-128、F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000、A-500,Tosoh Corporation]制成的分子量校准曲线用于计算样品的分子量。
商购多胺化合物和多胺化合物溶液可以用作包含高浓度的多胺化合物的混合物。商购多胺化合物和多胺化合物溶液的实例包括PAA-01、PAA-03、PAA-05、PAA-08、PAA-15、PAA-15C、PAA-25和PAA-03E(Nittobo Medical Co.,Ltd.),SP-018和SP-200(NipponShokubai Co.,Ltd.),Lupasol FG、Lupasol PR8515和Lupasol WF(BASF),PVAM-0595B和PVAM-0570B(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.),以及聚吡咯(Sigma-Aldrich)。
在没有任何特别限定的情况下,所有常用的商购可得的有机颜料、有机染料、和无机颜料等可以用作着色剂。
黄色着色剂的实例包括C.I.颜料黄1,2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,14,15,16,17,23,62,65,73,74,83,93,94,95,97,109,110,111,120,127,128,129,147,151,154,155,168,174,175,176,180,181和185;和C.I.瓮黄1,3,20。
红色或品红色着色剂的实例包括C.I.颜料红1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,21,22,23,30,31,32,37,38,39,40,41,48:2,48:3,48:4,49,50,51,52,53,54,55,57:1,58,60,63,64,68,81:1,83,87,88,89,90,112,114,122,123,146,147,150,163,184,202,206,207,209,238和269;C.I.颜料紫19;和C.I.瓮红1,2,10,13,15,23,29,35。
蓝色或青色着色剂的实例包括C.I.颜料蓝2,3,15:2,15:3,15:4,16,和17;C.I.瓮蓝6;和C.I.酸性蓝45,以及在酞菁骨架中具有1至5个邻苯二甲酰亚氨基甲基取代基的铜酞菁颜料。
绿色着色剂的实例包括C.I.颜料绿7,8和36。
橙色着色剂的实例包括C.I.颜料橙66和51。
黑色颜料的实例包括炭黑、钛黑和苯胺黑。
白色颜料的实例包括碱式碳酸铅、氧化锌、氧化钛和钛酸锶。
具有酸性基团的着色剂的酸性基团没有特别限定,但是可以为羧基或砜基。
具有此类酸性基团的着色剂的典型实例为炭黑。
炭黑没有特别限定,并且实例包括所有商购可得的炭黑、分散在作为分散介质的不溶性树脂中的炭黑、以及具有接枝至表面的树脂的炭黑。
炭黑的pH优选为碱性。因为碱性炭黑与调色剂颗粒分散剂的相互作用很小,所以当制备调色剂颗粒时,在颗粒形成过程中该炭黑不太可能暴露在调色剂颗粒表面上。炭黑的pH优选为8.0以上、或者更优选为pH9.0以上。上限值没有特别限定,但是优选地pH为13.0以下。
可以在室温下搅拌10质量%的炭黑/去离子水悬浮液1分钟后,然后滴下5滴乙醇,用pH计测量炭黑的pH。
也可以将2种以上的颜料与炭黑一起使用以调整色调。
<绝缘性液体>
绝缘性液体显示电绝缘性,并且优选具有1×109Ω·cm至1×1013Ω·cm的体积电阻率。
在25℃下绝缘性液体的粘度优选为0.5mPa·s以上且小于100mPa·s、或者更优选为0.5mPa·s以上且小于20mPa·s。
绝缘性液体的SP值优选为7.0至9.0、或者更优选为7.5至8.5。于是,不溶于SP值为7.0至9.0的绝缘性液体的树脂可以用作粘结剂树脂。
SP值为溶解度参数。SP值是由希尔德布兰德(Hildebrand)引入并且由常规理论定义的值,并且是由溶剂(或溶质)的内聚能密度的平方根表示的2-组分系溶液的溶解度的基准。在本发明中,SP值是通过涂层基础和工程(Coating Basics and Engineering)(第53页、Yuji Harasaki、加工技术研究组)中记载的Fedors方法由原子或原子团的蒸发能量和摩尔体积计算的值。SP值以(cal/cm3)1/2的单位给出,但是可以使用式1(cal/cm3)1/2=2.046×103(J/m3)1/2将这些转换为(J/m3)1/2的单位。
绝缘性液体的实例包括如辛烷、异辛烷、癸烷、异癸烷、十氢化萘、壬烷、十二烷和异十二烷等烃系溶剂;以及如Isopar E、Isopar G、Isopar H、Isopar L、Isopar M和IsoparV(Exxon Mobil),ShellSol A100和ShellSol A150(Shell Chemicals Japan)和MorescoWhite MT-30P(Matsumura Oil)等石蜡系溶剂等。
为了使液体显影剂成为固化性液体显影剂,聚合性液体化合物可以用于绝缘性液体。聚合性液体化合物没有特别限定,只要其具有上述绝缘性液体的物理性质即可。
聚合性液体化合物可以为可通过光聚合反应而聚合的组分。
光聚合反应可以为使用任何种类的光的反应,但是优选为使用紫外线的反应。即,绝缘性液体可以为紫外线固化性聚合性液体化合物。
聚合性液体化合物的实例包括自由基聚合性化合物、阳离子聚合性化合物和具有这两种性质的化合物,并且可以有利地使用它们中的任一种。
实例包括乙烯基醚化合物、聚氨酯化合物、苯乙烯系化合物和丙烯酸系化合物,以及如环氧化合物和氧杂环丁烷化合物等环状醚化合物。作为聚合性液体化合物,可以单独使用这些化合物中的一种或者组合使用其两种以上。
聚合性液体化合物优选包括阳离子聚合性液体单体,并且更优选包括乙烯基醚化合物。
使用此类乙烯基醚化合物,可以获得具有高体积电阻率和低粘度的高灵敏度紫外线固化性液体显影剂。
此处乙烯基醚化合物是具有乙烯基醚结构(-CH=CH-O-C-)的化合物。
该乙烯基醚结构优选由R'-CH=CH-O-C-(其中R'为氢或C1-3烷基,并且优选为氢或甲基)表示。
推测由于乙烯基醚化合物分子内的电子密度的偏差很小,因此获得良好的特性。
作为阳离子聚合性液体单体,可以使用宽范围的丙烯酸系单体和如环氧化物和氧杂环丁烷等环状醚单体。然而,由于丙烯酸系单体在分子内具有电子密度偏差,它们经受分子之间的静电相互作用,这使得难以获得低粘度液体显影剂并且也倾向于降低电阻。用环状醚单体也难以获得高的体积电阻率,与乙烯基醚化合物相比,其还具有低的反应速度。
在优选的实施方案中,乙烯基醚化合物为在乙烯基醚结构以外不具有杂原子的化合物。
此处的杂原子为除碳原子或氢原子以外的原子。
在乙烯基醚结构以外不具有杂原子的化合物的情况下,分子内的电子密度偏差得到控制,并且更容易获得高的体积电阻率。
在另一个优选的实施方案中,乙烯基醚化合物在乙烯基醚结构以外不含碳-碳双键。在乙烯基醚结构以外不含碳-碳双键的乙烯基醚化合物的情况下,电子密度偏差得到控制,并且更容易获得高的体积电阻率。
该乙烯基醚化合物优选由下式(b)表示。
在式(b)中,n表示一个分子中的乙烯基醚结构的数量、其为1至4的整数,和R是n价烃基。
n优选为1至3的整数。
R优选为选自C1-20直链或支化的、饱和或不饱和的脂肪族烃基,C5-12饱和或不饱和的脂环式烃基和C6-14芳香族烃基的基团,并且脂环式烃基或芳香族烃基也可以具有C1-4饱和或不饱和的脂肪族烃基。
该R更优选为C4-18直链或支化的饱和的脂肪族烃基。
以下给出乙烯基醚化合物的具体实例(示例化合物A-1至A-31),但是本发明不限于这些实例。
其中,期望的实例包括十二烷基乙烯基醚(A-3)、二环戊二烯乙烯基醚(A-8)、环己烷二甲醇二乙烯基醚(A-17)、三环癸烷乙烯基醚(A-10)、二丙二醇二乙烯基醚(A-19)、三羟甲基丙烷三乙烯基醚(A-24)、2-乙基-1,3-己二醇二乙烯基醚(A-25)、2,4-二乙基-1,5-戊二醇二乙烯基醚(A-26)、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二乙烯基醚(A-27)、新戊二醇二乙烯基醚(A-23)、季戊四醇四乙烯基醚(A-28)、1,2-癸二醇二乙烯基醚(A-30)和1,12-十八烷二醇二乙烯基醚(A-31)。
<聚合引发剂>
称为引发反应的反应必须引发聚合性液体化合物的聚合反应。用于该目的的物质为聚合引发剂。
当聚合性液体化合物为可以通过光聚合反应而聚合的组分时,可以使用响应于特定波长的光产生酸和自由基的光聚合引发剂。
从防止聚合性液体化合物的体积电阻率降低的观点,可以使用由下式(3)表示的光聚合引发剂。
在式(3)中,R1和R2键合在一起以形成环状结构,x表示1至8的整数,和y表示3至17的整数。
该光聚合引发剂通过紫外线照射而光分解,产生强酸磺酸。这也可以与敏化剂组合使用,敏化剂吸收紫外线并且用作分解聚合引发剂和产生磺酸的触发剂。
通过R1和R2之间的键合而形成的环状结构可以为例如5元环或6元环。通过R1和R2之间的键合而形成的环状结构的具体实例包括琥珀酰亚胺结构、邻苯二甲酰亚胺结构、降冰片烯二甲酰亚胺结构、萘二甲酰亚胺结构、环己烷二甲酰亚胺结构和环氧基环己烯二甲酰亚胺结构。
该环状结构也可以具有烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、或芳硫基等作为取代基。
高吸电子性的CxFy基团为用作通过紫外线照射分解磺酸酯部分的官能团的氟碳基团,并且优选具有1至8个碳原子(x=1至8)和3至17个氟原子(y=3至17)。
式(3)中的CxFy的实例包括其中氟原子取代氢原子的直链烷基(RF1)、其中氟原子取代氢原子的支化烷基(RF2)、其中氟原子取代氢原子的环烷基(RF3)、和其中氟原子取代氢原子的芳基(RF4)。
其中氟原子取代氢原子的直链烷基(RF1)的实例包括三氟甲基(x=1,y=3)、五氟乙基(x=2,y=5)、七氟正丙基(x=3,y=7)、九氟正丁基(x=4,y=9)、全氟正己基(x=6,y=13)和全氟正辛基(x=8,y=17)等。
其中氟原子取代氢原子的支化烷基(RF2)的实例包括全氟异丙基(x=3,y=7)、全氟叔丁基(x=4,y=9)、和全氟2-乙基己基(x=8,y=17)等。
其中氟原子取代氢原子的环烷基(RF3)的实例包括全氟环丁基(x=4,y=7)、全氟环戊基(x=5,y=9)、全氟环己基(x=6,y=11)、和全氟(1-环己基)甲基(x=7,y=13)等。
其中氟原子取代氢原子的芳基(RF4)的实例包括五氟苯基(x=6,y=5)和3-三氟甲基四氟苯基(x=7,y=7)等。
对于上式(3)中的CxFy,从可获得性和磺酸酯部分的降解性的观点,直链烷基(RF1)、支化烷基(RF2)或芳基(RF4)是优选的。直链烷基(RF1)或芳基(RF4)是更优选的。三氟甲基(x=1,y=3)、五氟乙基(x=2,y=5)、七氟正丙基(x=3,y=7)、九氟正丁基(x=4,y=9)或五氟苯基(x=6,y=5)是进一步更期望的。
可以单独使用一种光聚合引发剂或者组合使用其两种以上。
光聚合引发剂的含量没有特别限定,但是相对于100质量份阳离子聚合性液体单体,优选为0.01至5质量份、或者更优选为0.05至1质量份、或者还更优选为0.1至0.5质量份。
以下给出由式(3)表示的光聚合引发剂的具体实例(示例化合物B-1至B-27),但是本发明不限于这些实例。
<敏化剂和敏化助剂>
为了改善光聚合引发剂的酸产生效率和提高光敏波长等,也可以根据需要在液体显影剂中包含敏化剂。
对敏化剂没有特别限定,只要其通过电子转移机制或能量转移机制增加对光聚合引发剂的敏感性即可。
具体实例包括如蒽、9,10-二烷氧基蒽、芘和苝等芳香族缩聚环化合物,如苯乙酮、二苯甲酮、噻吨酮和米蚩酮等芳香族酮化合物,和如吩噻嗪和N-芳基噁唑烷酮等杂环化合物。
敏化剂的含量可以根据目的适当地选择,但是相对于1质量份光聚合引发剂通常为0.1至10质量份、或者优选为1至5质量份。
以提高敏化剂和光聚合引发剂之间的电子转移效率或能量转移效率为目的,也可以在液体显影剂中包含敏化助剂。
具体实例包括如1,4-二羟基萘、1,4-二甲氧基萘、1,4-二乙氧基萘、4-甲氧基-1-萘酚和4-乙氧基-1-萘酚等萘化合物,和如1,4-二羟基苯、1,4-二甲氧基苯、1,4-二乙氧基苯、1-甲氧基-4-苯酚和1-乙氧基-4-苯酚等苯化合物。
敏化助剂的含量可以根据目的适当地选择,但是相对于1质量份敏化剂优选为0.1至10质量份、或者更优选为0.5至5质量份。
<阳离子聚合抑制剂>
液体显影剂也可以包含阳离子聚合抑制剂。
阳离子聚合抑制剂可以为碱金属化合物和/或碱土类金属化合物、或者胺类。
胺类的实例包括链烷醇胺类、N,N-二甲基烷基胺类、N,N-二甲基烯基胺类、和N,N-二甲基炔基胺类等。
具体实例包括三乙醇胺、三异丙醇胺、三丁醇胺、N-乙基二乙醇胺、丙醇胺、正丁胺、仲丁胺、2-氨基乙醇、2-甲基氨基乙醇、3-甲基氨基-1-丙醇、3-甲基氨基-1,2-丙二醇、2-乙基氨基乙醇、4-乙基氨基-1-丁醇、4-(正丁基氨基)-1-丁醇、2-(叔丁基氨基)乙醇、N,N-二甲基十一烷醇胺、N,N-二甲基十二烷醇胺、N,N-二甲基十三烷醇胺、N,N-二甲基十四烷醇胺、N,N-二甲基十五烷醇胺、N,N-二甲基十九烷基胺、N,N-二甲基二十基胺(N,N,-dimethylicosylamine)、N,N-二甲基二十烷基胺、N,N-二甲基二十一烷基胺、N,N-二甲基二十二烷基胺、N,N-二甲基二十三烷基胺、N,N-二甲基二十四烷基胺、N,N-二甲基二十五烷基胺、N,N-二甲基戊醇胺、N,N-二甲基己醇胺、N,N-二甲基庚醇胺、N,N-二甲基辛醇胺、N,N-二甲基壬醇胺、N,N-二甲基癸醇胺、N,N-二甲基壬基胺、N,N-二甲基癸基胺、N,N-二甲基十一烷基胺、N,N-二甲基十二烷基胺、N,N-二甲基十三烷基胺、N,N-二甲基十四烷基胺、N,N-二甲基十五烷基胺、N,N-二甲基十六烷基胺、N,N-二甲基十七烷基胺和N,N-二甲基十八烷基胺。也可以使用季铵盐等。作为阳离子聚合抑制剂,仲胺是特别期望的。
液体显影剂中阳离子聚合抑制剂的含量基于质量优选为1至5000ppm。
<自由基聚合抑制剂>
液体显影剂也可以包含自由基聚合抑制剂。
例如,在包含乙烯基醚化合物的液体显影剂中,光聚合引发剂在贮存期间随时间轻微地分解,变成自由基化合物并且由于自由基化合物而引起聚合。为了防止该情况而添加抑制剂。
合适的自由基聚合抑制剂的实例包括含羟基的酚类化合物,如甲醌(氢醌单甲醚)、氢醌和4-甲氧基-1-萘酚等醌类,受阻胺抗氧化剂,1,1-二苯基-2-苦基偕腙肼自由基,N-氧基自由基化合物类,含氮杂环巯基系化合物,硫醚系抗氧化剂,受阻酚系抗氧化剂,抗坏血酸类,硫酸锌,硫氰酸盐类,硫脲衍生物,各种糖类,磷酸系抗氧化剂,亚硝酸盐,硝酸盐,亚硫酸盐,硫代硫酸盐,羟胺衍生物,芳香族胺,苯二胺类,亚胺类,磺胺类,脲衍生物,肟类,双氰胺和聚亚烷基聚胺的缩聚物,如吩噻嗪等含硫化合物,基于四氮杂轮烯(TAA)的配合剂,和受阻胺类等。
为了防止液体显影剂的粘度增加,含羟基的酚类化合物、N-氧基自由基化合物类、1,1-二苯基-2-苦基偕腙肼自由基、吩噻嗪、醌类和受阻胺类是优选的。N-氧基自由基化合物类是特别期望的。
液体显影剂中自由基聚合抑制剂的含量基于质量优选为1至5000ppm。
<电荷控制剂>
液体显影剂也可以根据需要包含电荷控制剂。可以使用公知的电荷控制剂。
以下为具体化合物的实例:
如亚麻籽油和豆油等油脂;醇酸树脂,卤素聚合物,芳香族多元羧酸,含酸性基团的水溶性染料,芳香族多胺的氧化缩合物,以及如环烷酸钴、环烷酸镍、环烷酸铁、环烷酸锌、辛酸钴、辛酸镍、辛酸锌、十二烷酸钴、十二烷酸镍、十二烷基锌、硬脂酸铝和2-乙基己酸钴等金属皂类;如石油系磺酸金属盐和磺基琥珀酸酯的金属盐等磺酸金属盐类;如氢化卵磷脂和卵磷脂等磷脂;如叔丁基水杨酸金属配合物等水杨酸金属盐类;和聚乙烯吡咯烷酮树脂,聚酰胺树脂,含磺酸树脂和羟基苯甲酸衍生物。
<电荷辅助剂>
调色剂颗粒中也可以包含电荷辅助剂以调整调色剂颗粒的带电性能。可以使用公知的电荷辅助剂。
具体化合物的实例包括如环烷酸锆、环烷酸钴、环烷酸镍、环烷酸铁、环烷酸锌、辛酸钴、辛酸镍、辛酸锌、十二烷酸钴、十二烷酸镍、十二烷酸锌、硬脂酸铝、三硬脂酸铝和2-乙基己酸钴等金属皂类;如石油系磺酸金属盐和磺基琥珀酸酯的金属盐等磺酸金属盐类;如氢化卵磷脂和卵磷脂等磷脂;如叔丁基水杨酸金属配合物等水杨酸金属盐类;聚乙烯吡咯烷酮树脂,聚酰胺树脂,含磺酸树脂和羟基苯甲酸衍生物。
<其它添加剂>
除了以上说明的那些以外,如表面活性剂、润滑剂、填充剂、消泡剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、抗褪色剂、抗真菌剂和防锈剂等各种公知的添加剂可以根据需要来适当地选择并且用于液体显影剂中,以改善如与记录介质的相容性、贮存稳定性和图像贮存性等各种性能。
<液体显影剂的制造方法>
作为液体显影剂的制造方法,可以使用如下述的凝聚法、湿式粉碎法、或微乳液聚合法等公知的方法。
本发明的液体显影剂的制造方法为如下所述的液体显影剂的制造方法:
所述液体显影剂包含:
绝缘性液体和
调色剂颗粒,所述调色剂颗粒包含:
多胺化合物,以及
粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂,或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂,
并且所述方法包括:
步骤1:制备包含:
绝缘性液体,
粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂,或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂,
多胺化合物,以及
溶剂的混合液,和
步骤2:从混合液中除去溶剂,其中
粘结剂树脂在绝缘性液体中不溶解但是在溶剂中溶解。
步骤1中的混合液也优选包含可溶解于绝缘性液体和溶剂两者中的调色剂颗粒分散剂,以及在绝缘性液体中不溶解但是在溶剂中溶解的着色剂分散剂。
步骤1还优选包括将粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂、或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂、多胺化合物、以及根据需要的调色剂分散剂和着色剂分散剂溶解或分散在溶剂中以制备溶液或分散液的步骤,和
使该溶液或分散液与绝缘性液体混合,以使溶液或分散液中以溶解状态包含的粘结剂树脂或具有酸性基团的粘结剂树脂析出的步骤。
以下描述具体的制造方法,但是本发明不限于此。
<步骤1>
在步骤1中,可以通过将粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂、或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂、多胺化合物、以及根据需要的调色剂分散剂和着色剂分散剂溶解或分散在溶剂中来制备溶液或分散液。
溶液或分散液的制备步骤也可以包括以下步骤。
着色剂或者具有酸性基团的着色剂(以下有时简称为着色剂)、着色剂分散剂和多胺化合物与溶剂混合,并且用如磨碎机、球磨机或砂磨机等介质型分散机、或者如高速混合器或高速均化器等非介质型分散机溶解或分散该材料,以获得第一溶液或分散液(步骤1-1)。
将粘结剂树脂或具有酸性基团的粘结剂树脂(以下有时简称为粘结剂树脂)和调色剂颗粒分散剂添加至第一溶液或分散液中,并且用如磨碎机、球磨机或砂磨机等介质型分散机、或者如高速混合器或高速均化器等非介质型分散机溶解或分散该材料,以获得第二溶液或分散液(步骤1-2)。
上述“粘结剂树脂在绝缘性液体中不溶解但是在溶剂中溶解”意味着在25℃下可溶解于绝缘性液体中的粘结剂树脂的量相对于100质量份绝缘性液体为1质量份以下,而在25℃下可溶解于溶剂中的分散剂的量相对于100质量份溶剂大于10质量份。
添加至粘结剂树脂的溶剂的量(总量)相对于100质量份粘结剂树脂优选为67至2,000质量份或者更优选为133至1,000质量份。如果溶剂的添加量在该范围内,则生产性良好,并且容易形成期望的调色剂形状。
相对于着色剂,粘结剂树脂的添加量相对于100质量份着色剂优选为10至2,000质量份、或者更优选为20至200质量份。如果着色剂的添加量在该范围内,则容易形成高密度图像,并且形成具有期望的颗粒形状的调色剂颗粒。
接着,将上述步骤(1-2)中获得的第二溶液或分散液与绝缘性液体混合,以使第二溶液或分散液中以溶解状态包含的粘结剂树脂析出,并且获得液体混合物(以下这也称为混合步骤)。在该情况下,优选将绝缘性液体添加至第二溶液或分散液中。
如上所述,粘结剂树脂优选在混合步骤中析出(即,两相分离)。因此,期望以在混合步骤中引起粘结剂树脂的两相分离的量混合在绝缘性液体中。
粘结剂树脂的两相分离是指在第二溶液或分散液中以溶解状态包含的粘结剂树脂析出,并且可以确认粘结剂树脂颗粒的形成。
当在该混合步骤中在绝缘性液体中混合时,期望施加高剪切力。该剪切力可以根据期望的粒径适当地设定。作为能够施加高剪切力的高速剪切装置,如高速混合器或高速均化器等非介质型分散机是优选的。
这些装置在容量、旋转速度、和型号等方面不同,并且可以根据生产模式使用合适的装置。使用均化器,旋转速度优选为500至30,000rpm、或者更优选为13,000至28,000rpm。
混合步骤也优选在溶剂和绝缘性液体的凝固点以上且沸点以下进行。具体地,优选在0℃至60℃下进行。
步骤1中绝缘性液体和溶剂的混合质量比[(绝缘性液体的质量/(绝缘性液体的质量+溶剂的质量)]取决于绝缘性液体、溶剂、着色剂分散剂、调色剂颗粒分散剂和多胺化合物的组合,但是优选为0.2至0.8、或者更优选为0.3至0.6。
如果混合质量比在该范围内,则由于溶剂除去后的固成分浓度是合适的,因而更容易改善调色剂颗粒的分散稳定性,并且可以降低显影期间的膜厚度。
<步骤2>
步骤2为从步骤1中获得的混合液中除去溶剂的步骤。
如蒸发等方法适用于除去溶剂。该除去的条件优选为在0℃至60℃下1至200kPa的压力(低压条件)。
在通过该步骤制造的调色剂颗粒中,与通过如湿式粉碎法等其它方法制造的调色剂颗粒相比,炭黑等更容易内包在颗粒中,并且由于炭黑等不与阳离子聚合性液体单体或光聚合引发剂直接地接触,所以获得良好的贮存稳定性。
<溶剂>
溶剂可以是具有比绝缘性液体更大的SP值的溶剂。溶剂的SP值优选为8.5至15.0、或者更优选为9.0至13.0。作为粘结剂树脂,可以使用可溶解于SP值为8.5至15.0的溶剂中的树脂。
由于通过蒸馏从混合物中除去溶剂,因此优选低沸点溶剂。溶剂的沸点优选为150℃以下、或者更优选为100℃以下。
溶剂的实例包括甲苯(SP 8.9、沸点110℃)、氯仿(SP 9.2、沸点61℃)、甲基乙基酮(SP 9.3、沸点80℃)、四氢呋喃(SP 9.5、沸点66℃)、丙酮(SP 9.8、沸点56℃)、乙醇(SP 13、沸点78℃)和甲醇(SP 14、沸点65℃)。
<液体显影剂制备步骤>
在步骤2之后可以包括液体显影剂制备步骤。在液体显影剂制备步骤中,可以根据需要将电荷控制剂、光聚合引发剂和其它添加剂添加至步骤2中获得的调色剂颗粒分散体中以制备液体显影剂。电荷控制剂、光聚合引发剂和其它添加剂的添加方法没有特别限定,并且可以根据添加剂的种类适当地进行加热和搅拌。
如调色剂颗粒的洗涤等其它单元操作也可以适当地添加至该步骤。
<调色剂颗粒分散剂>
调色剂颗粒分散剂促进调色剂颗粒的形成并且将调色剂颗粒稳定地分散在绝缘性液体中。
调色剂颗粒分散剂为可溶解于绝缘性液体和溶剂两者中的调色剂颗粒分散剂。
“可溶解于绝缘性液体和溶剂两者中”意味着在25℃下可溶解于绝缘性液体中的调色剂颗粒分散剂的量相对于100质量份绝缘性液体大于10质量份,并且在25℃下可溶解于溶剂中的调色剂颗粒分散剂的量相对于100质量份溶剂大于10质量份。
在凝聚法中,如上所述,通过使用当添加弱溶剂时溶解于良溶剂中的聚合物经历相分离的现象来制造调色剂颗粒。
当通过凝聚法制造液体显影剂时,通过在调色剂颗粒分散剂的存在下将调色剂颗粒分散在绝缘性液体中,可以改善调色剂颗粒在绝缘性液体中的分散稳定性。调色剂颗粒的带电特性和电泳性质也可以得到改善。
调色剂颗粒分散剂的种类没有特别限定,只要其可以溶解于绝缘性液体和溶剂中并且稳定地分散调色剂颗粒即可,并且可以从公知的调色剂颗粒分散剂中选择。
例如,优选地调色剂颗粒分散剂包含由下式(1)表示的单体单元和由下式(2)表示的单体单元,并且源自由下式(1)表示的单体单元中包含的伯氨基的胺值为调色剂颗粒分散剂的胺值的50%以上。
在式(1)中,K表示含氨基的单体单元。
在式(2)中,Q表示包含具有6个以上碳原子的任选地取代的烷基、具有6个以上碳原子的任选地取代的环烷基、具有6个以上碳原子的任选地取代的亚烷基、或者具有6个以上碳原子的任选地取代的亚环烷基的单体单元。
式(2)中的Q的具有6个以上碳原子的任选地取代的烷基或者具有6个以上碳原子的任选地取代的环烷基为由直链-CnH2n+1或环状-CnH2n-1(其中碳数n为6以上)表示的烷基或环烷基。此外,具有6个以上碳原子的任选地取代的亚烷基或者具有6个以上碳原子的任选地取代的亚环烷基为由直链-CnH2n-或环状-CnH2n-2-(其中碳数n为6以上)表示的亚烷基或亚环烷基。
从与绝缘性液体的亲和性的观点,碳数n优选为12以上。n的上限优选为30、或者更优选为22。在烷基、环烷基、亚烷基或亚环烷基中也可以取代至少一个氢原子。
Q的烷基、环烷基、亚烷基或亚环烷基的任选的取代基没有特别限定,并且实例包括烷基和烷氧基、卤素原子、和氨基、羟基、羧基、羧酸酯和羧酸酰胺基团等。
调色剂颗粒分散剂的胺值优选为40mgKOH/g至200mgKOH/g。
调色剂颗粒分散剂的分子量取决于构成分散剂的由式(1)表示的单体单元和由式(2)表示的单体单元的数量,但是优选为1,000至400,000的数均分子量。如果数均分子量在该范围内,则调色剂颗粒的分散稳定性将是良好的。
给定1作为调色剂颗粒分散剂中由式(1)表示的单体单元的数量,调色剂颗粒分散剂中由式(2)表示的单体单元的平均数量优选为0.01至100、或者更优选为0.1至10。
如果由式(2)表示的单体单元的平均数量为0.01以上,则与绝缘性液体的亲和性是充分的,而如果其为100以下,则调色剂颗粒的分散稳定性得以改善。
调色剂颗粒分散剂的含量相对于100质量份粘结剂树脂优选为0.5至20质量份。
在该范围内,调色剂颗粒的分散性得到进一步改善,并且调色剂颗粒可以维持良好的定影强度而调色剂颗粒分散剂不捕获绝缘性液体。
可以使用一种或两种以上的调色剂颗粒分散剂。
调色剂颗粒分散剂的商业实例包括Ajisper PB817(聚烯丙基胺和12-羟基硬脂酸自缩合物的反应产物;由Ajinomoto Fine Techno Co.,Ltd.制造),Solsperse 3000、11200和13940(聚乙烯多胺和12-羟基硬脂酸自缩合物的反应产物)和11200、17000和18000(Lubrizol Japan),Antaron V-216、V-220和WP-660(ISP Japan),Lipidure-S(NOF),和RAMResin 3000和4000(Osaka Organic Chemistry Industry,Ltd.)等。
在优选的实施方案中,调色剂颗粒分散剂为聚烯丙基胺和12-羟基硬脂酸自缩合物的反应产物。由于聚烯丙基胺具有高的阳离子密度,因此调色剂颗粒分散剂的吸附基团可以强力地吸附在调色剂颗粒上,并且由于12-羟基硬脂酸自缩合物对绝缘性液体具有高的亲和力,因此调色剂颗粒分散剂的分散基团可以提供更好的分散性能。
此外,Ajisper PB817等满足源自由式(1)表示的单体单元中包含的伯氨基的胺值为调色剂颗粒分散剂的胺值的50%以上的条件。另一方面,Solsperse 13940不满足该条件,因为由聚乙烯多胺和12-羟基硬脂酸自缩合物的反应产物获得的氨基除末端氨基以外均为仲氨基或叔氨基,因此,源自伯氨基的胺值为Solsperse 13940的胺值的50%以下。
<着色剂分散剂>
着色剂分散剂在绝缘性液体中不溶解,但是在溶剂中溶解。
“在绝缘性液体中不溶解,但是在溶剂中溶解”意味着在25℃下可溶解于绝缘性液体中的着色剂分散剂的量相对于100质量份绝缘性液体为10质量份以下,并且在25℃下可溶解于溶剂中的量相对于100质量份溶剂大于10质量份。
着色剂分散剂的实例包括含羟基的羧酸酯、长链聚氨基酰胺和高分子量酸酯的盐、高分子量多元羧酸的盐、高分子量不饱和酸酯、高分子量共聚物、改性聚丙烯酸酯、脂肪族多元羧酸、萘磺酸福尔马林缩合物、聚氧乙烯烷基磷酸酯、和颜料衍生物等。也可以使用如Solsperse系列(Lubrizol Japan)等商购高分子量分散剂。也可以使用Vylon UR系列(Toyobo)。
对应于各种颜料的增效剂也可以用作着色剂分散助剂。
这些着色剂分散剂和着色剂分散助剂的添加量相对于100质量份着色剂优选为1至50质量份。
适用于调色剂颗粒制造方法的分散方法可以用于将着色剂分散在调色剂颗粒中。可以用作分散手段的装置包括球磨机、砂磨机、磨碎机、辊磨机、喷射磨机、均化器、油漆搅拌器、捏合机、搅拌器、亨舍尔混合器、胶体磨、超声波均化器、珍珠磨、和湿式喷射磨机等。
<调色剂颗粒>
为了获得高清晰度图像,调色剂颗粒的基于体积的50%粒径(D50)优选为0.05μm至5.0μm、或者更优选为0.05μm至1.2μm、或者还更优选为0.05μm至1.0μm。
如果调色剂颗粒的基于体积的50%粒径(D50)在该范围内,则用液体显影剂形成的调色剂图像可以具有充分高的分辨率和图像浓度,并且即使使用在记录介质上留下绝缘性液体的残留物的记录系统,调色剂图像的膜厚度也可以充分地薄。
在本说明书中,“平均粒径”为基于体积的平均粒径。
调色剂颗粒的粒度分布优选为1.0至5.0、或者更优选为1.1至4.0、或者还更优选为1.2至3.0。
在本发明中,粒度分布为基于体积的95%粒径(D95)与基于体积的50%粒径(D50)的比(D95/D50)。
如果调色剂颗粒的粒度分布在该范围内,则当液体显影剂的浓度变化时粘度的变化小。
液体显影剂中的调色剂颗粒浓度可以根据所用的图像形成设备随意调整,但是可以为约1质量%至70质量%。
<液体显影剂的性质>
优选制备具有如下所述的物理性质值的液体显影剂。
为了获得具有合适的电泳速度的调色剂颗粒,如果调色剂颗粒浓度为2质量%,则在25℃下液体显影剂的粘度优选为0.5至10mPa·s。从不降低静电潜像的电位的观点,液体显影剂的体积电阻率优选为1×109Ω·cm至1×1013Ω·cm。
<图像形成设备>
液体显影剂可以在普通的电子照相图像形成设备中有利地使用。
在使用聚合性液体单体作为绝缘性液体的固化性液体显影剂的情况下,通过将固化性液体显影剂转印至记录介质后即刻暴露于紫外线以将其固化来使图像定影。
紫外线的光源可以为汞灯、金属卤化物灯、准分子激光器、紫外激光器、冷阴极管、热阴极管、黑光灯、或LED(发光二极管)等,并且带状金属卤化物灯、冷阴极管、热阴极管、汞灯、黑光灯或LED是优选的。紫外线的照射剂量优选为0.1至1000mJ/cm2。
实施例
以下通过实施例详细说明本发明,但是本发明不限于这些实施例。除非另有说明,否则下面的份和百分比表示质量份和质量百分比。
<酸值的测量方法>
用于测量酸值的基本操作基于JIS K-0070。
具体地,遵循以下方法。
1)精确地称量0.5至2.0g样品,并且给定M1(g)为其质量。
2)将样品放在50mL烧杯中,并且通过添加25mL的四氢呋喃/乙醇(2/1)混合液而溶解。
3)使用电位滴定设备(COM-2500自动滴定测量设备,Hiranuma Sangyo),用0.1mol/L的KOH的乙醇溶液对其滴定。
4)给定S1(mL)为此处KOH溶液的使用量。同时测量空白样品,并且给定B1(mL)为在该情况下的KOH的使用量。
5)通过下式计算酸值,其中f为KOH溶液的因子。
[数1]
酸值
<胺值的测量方法>
用于测量胺值的基本操作基于ASTM D2074。
具体地,使用以下方法。
1)精确地称量0.5至2.0g样品,并且给定M2(g)为其质量。
2)将样品放在50mL烧杯中,并且通过添加25mL的四氢呋喃/乙醇(3/1)混合液而溶解。
3)使用电位滴定设备(COM-2500自动滴定测量设备,Hiranuma Sangyo),用0.1mol/L的HCl的乙醇溶液对其滴定。
4)给定S2(mL)为HCl溶液的使用量。以相同方式测量空白,并且给定B2(mL)为在该情况下的HCl的使用量。
5)通过下式计算酸值,其中f为HCl溶液的因子。
[数2]
胺值
<重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)的测量方法>
聚合物等的分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯换算来计算。以下示出通过GPC测量分子量的方法。
将样品添加至以下洗脱液中使得样品浓度为1.0质量%,并且在室温下静置24小时以溶解,并且将所得溶液通过孔径为0.20μm的耐溶剂性膜滤器过滤以获得样品溶液,然后在以下条件下测量。
设备:HLC-8220GPC高速GPC装置(Tosoh Corporation)
柱:LF-804(2-联接)
洗脱液:四氢呋喃(THF)
流速:1.0mL/min
烘箱温度:40℃
样品注入量:0.025mL
使用标准聚苯乙烯树脂[产品名:TSK标准聚苯乙烯F-850、F-450、F-288、F-128、F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000、A-500,Tosoh Corporation]制作的分子量校准曲线用于计算样品的分子量。
<确定化合物的结构>
化合物的结构通过以下方法来确定。
使用JEOL ECA-400(400MHz)进行1H-NMR和13C-NMR光谱测量。
在包含四氢呋喃作为内标物质的氘代溶剂中,在25℃下进行测量。化学位移值显示为ppm位移值(δ值),给定0作为内标物质四氢呋喃的值。
<实施例A1>
(调色剂颗粒A1的制造例)
将10.0份NIPex 35(炭黑,pH 9.0,Orion Engineered Carbons,Inc.)、0.2份PAA-25(聚烯丙基胺;Nittobo Medical Co.,Ltd.)、7.5份作为着色剂分散剂的Vylon UR-4800(氨基甲酸酯改性的聚酯树脂,Toyobo)和82.3份溶剂(四氢呋喃(THF))混合,并且在具有直径为5mm的钢珠的油漆搅拌器中混炼1小时以获得混炼产物1。
将49.3份混炼产物1、49.3份Diacron FC-1565(酸值为6mgKOH/g的聚酯树脂,Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.)的50%THF溶液和1.4份调色剂颗粒分散剂(Ajisper PB-817,Ajinomoto Fine Techno)在高速分散机(由Primix Corp.制造,T.K.Robomix/T.K.Homo-Disper Model 2.5)中混合,并且在40℃下搅拌和混合,以获得颜料分散液1。
将所得颜料分散液1(100.0份)用均化器(IKA Ultra Turrax T50)在高速(15,000rpm)下搅拌,同时一点一点地添加65.0份十二烷基乙烯基醚(示例化合物A-3)以获得混合液1。
将混合液1转移至圆底烧瓶中,并且在超声波分散下在50℃下将THF完全地蒸馏出,以获得在绝缘性液体中包含调色剂颗粒的调色剂颗粒分散体1。
(固化性液体显影剂A1的制造例)
将所得调色剂颗粒分散体1(10.0份)离心,通过倾析除去上清液,并且以与除去的上清液相同的量的新鲜的十二烷基乙烯基醚代替,以使颗粒再分散。
然后添加89.7份作为阳离子聚合性液体单体的丁基乙基丙二醇二乙烯基醚(示例化合物A-27)和0.3份光聚合引发剂(示例化合物B-26)以获得固化性液体显影剂A1。
(粒径的评价)
固化性液体显影剂用相同的阳离子聚合性液体单体稀释,并且使用范围设定为0.001μm至10μm的Nanotrac 150(Nikkiso)测量固化性液体显影剂中调色剂颗粒的数均粒径(单位:μm,以下为“粒径”),并且根据以下标准评价。
10:(粒径)<0.7
9:0.7≤(粒径)<0.9
8:0.9≤(粒径)<1.1
7:1.1≤(粒径)<1.3
6:1.3≤(粒径)<1.5
5:1.5≤(粒径)<1.7
4:1.7≤(粒径)<1.9
3:1.9≤(粒径)<2.1
2:2.1≤(粒径)<2.3
1:2.3≤(粒径)
(炭黑的内包性的评价)
固化性液体显影剂中调色剂颗粒的炭黑内包性通过以下过程来分析,并且根据以下标准评价。
将干燥的调色剂颗粒用截面抛光机(SM-09010,JEOL)加工以制备调色剂颗粒截面。
将所得调色剂截面通过离子溅射(E-1030,Hitachi High-Technologies)金属涂布,并且在场发射扫描电子显微镜(S-4500,Hitachi High-Technologies)下观察,并且评价炭黑在调色剂颗粒中的位置、不均匀分布的程度和分散性。
5:炭黑完全地内包并且在颗粒内均匀地分布。
4:炭黑完全地内包但是在颗粒内聚集。
3:炭黑大部分内包在调色剂颗粒内,但是一些在颗粒表面露出。
2:炭黑向颗粒表面不均匀地分布并且露出。
1:炭黑完全没有内包,与调色剂颗粒分离。
(调色剂颗粒的极性)
固化性液体显影剂中调色剂颗粒的极性通过以下过程来评价。
用阳离子聚合性液体单体稀释至1质量%的调色剂颗粒浓度的样品通过毛细管力保持在平行板电极之间,所述平行板电极是厚度为300μm且宽度为20mm的金属电极并且以100μm的距离彼此相对。用连接至光学显微镜的FASTCAM SA-1(Photron)照相机拍摄在平行板电极之间施加100V电位差(场强1×106V/m)的电泳状态。当调色剂颗粒朝向阴极泳动时认为该调色剂颗粒的极性为负,以及当调色剂颗粒朝向阳极泳动时认为其极性为正。负的调色剂颗粒的极性判断为良好。
(贮存稳定性的评价)
将样品在50℃下在遮光环境中静置,并且目视观察固化性液体显影剂的性状,并且根据以下标准评价。将固化作为暗聚合的证据。
10:在150天内发生暗聚合或者根本不发生。
9:在130天内发生暗聚合。
8:在110天内发生暗聚合。
7:在90天内发生暗聚合。
6:在70天内发生暗聚合。
5:在50天内发生暗聚合。
4:在30天内发生暗聚合。
3:在15天内发生暗聚合。
2:在7天内发生暗聚合。
1:在1天内发生暗聚合。
(定影性的评价)
在25℃、湿度50%的环境下将液体显影剂滴在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上,并且用线棒(No.6,由Matsuo Sangyo Co.,Ltd.提供)棒涂布(形成的膜厚度13.7μm)。
然后用高压汞灯(灯输出120mW/cm2)将其暴露于波长为365nm的光下以形成固化膜。
在膜失去其表面粘性(粘着性)并且完全固化的点测量照射光剂量,并且根据以下标准评价。
10:100mJ/cm2以内
9:150mJ/cm2以内
8:200mJ/cm2以内
7:300mJ/cm2以内
6:400mJ/cm2以内
5:800mJ/cm2以内
4:1000mJ/cm2以内
3:1500mJ/cm2以内
2:2000mJ/cm2以内
1:不固化
6以上的分数断定为表示良好的定影性。
<实施例A2至A18>
除了将表1-1中所示的阳离子聚合性液体单体、粘结剂树脂、调色剂颗粒分散剂、胺化合物、着色剂和聚合引发剂配混之外,与实施例A1相同地获得固化性液体显影剂。与实施例A1相同地进行各评价。结果示于表1-1中。
在实施例A4中,将8.5份NIPex 35和1.5份ECB-308(铜酞菁颜料,Dainichiseika)一起使用。
<实施例A19>
将24.1份Diacron FC-1565(酸值为6mgKOH/g的聚酯树脂,Mitsubishi RayonCo.,Ltd.)、1.8份作为调色剂颗粒分散剂的Ajisper PB-817(Ajinomoto Fine Techno)和74.1份作为阳离子聚合性液体单体的十二烷基乙烯基醚(示例化合物A-3)装入可分离的烧瓶中,并且用三一电机以200rpm搅拌,同时在油浴中经1小时的过程将温度升高至130℃。将其在130℃维持1小时,并且以每小时15℃的降温速度冷却以制备调色剂颗粒前体。所得调色剂颗粒前体呈白色糊状。
将59.4份调色剂颗粒前体、10.0份NIPex 35(炭黑,pH 9.0,Orion EngineeredCarbons)、0.2份PAA-03E(聚烯丙基胺,Nittobo Medical Co.,Ltd.)和30.4份十二烷基乙烯基醚(示例化合物A-3)与直径为0.5mm的氧化锆研磨球(Tosoh Corporation)一起装入Classic Line P-6(由Fritsch Co.制造的行星式珠磨机)中,并且在室温下以200rpm粉碎4小时,以获得调色剂颗粒分散体2(固成分25质量%)。然后将70.1份作为阳离子聚合性液体单体的丁基乙基丙二醇二乙烯基醚(示例化合物A-27)和0.3份光聚合引发剂(示例化合物B-26)添加至29.6份调色剂颗粒分散体2中,以获得固化性液体显影剂A19。
<实施例A20至A41和比较例A1至A14>
除了将表1-1至表1-3中所示的阳离子聚合性液体单体、粘结剂树脂、调色剂颗粒分散剂、胺化合物、着色剂和聚合引发剂配混之外,与实施例A19相同地获得固化性液体显影剂。与实施例A1相同地进行各评价。结果示于表1-1至表1-3中。
表1-1、表1-2、表1-3和表3中使用的符号或名称表示以下产品。
<阳离子聚合性液体单体>
CEL2021P(Celloxide CEL 2021P,环氧化物,由Daicel制造)
OXT-221(Aron oxetane OXT-221,氧杂环丁烷,由Toagosei Co.,Ltd.制造)
<粘结剂树脂>
FC-1565(Diacron FC-1565,酸值为6mgKOH/g的聚酯树脂,Mitsubishi RayonCo.,Ltd.)
Vylon 220(低酸值的聚酯树脂,酸值小于2mgKOH/g,Toyobo)
<调色剂颗粒分散剂>
Ajisper PB-817(聚烯丙基胺和12-羟基硬脂酸自缩合物的反应产物,AjinomotoFine Techno)
Solsperse 13940(聚乙烯多胺和12-羟基硬脂酸自缩合物的反应产物,LubrizolJapan)
Antaron V-216(乙烯基吡咯烷酮和十六碳烯的共聚物,ISP Japan)
Lipidure-S(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱和甲基丙烯酸硬脂醇酯的共聚物,NOF)
RAM Resin 4000(含羧基甜菜碱单元的聚合物,Osaka Organic ChemistryIndustry,Ltd.)
Solsperse 3000(含羧基的酸性高分子分散剂,Lubrizol)
<胺化合物>
PAA-25(聚烯丙基胺,重均分子量(Mw)25,000,Nittobo Medical Co.,Ltd.)
PAA-15C(聚烯丙基胺,Mw:15,000,Nittobo Medical Co.,Ltd.)
PAA-08(聚烯丙基胺,Mw:8,000,Nittobo Medical Co.,Ltd.)
PAA-05(聚烯丙基胺,Mw:5,000,Nittobo Medical Co.,Ltd.)
PAA-03E(聚烯丙基胺,Mw:3,000,Nittobo Medical Co.,Ltd.)
PAA-01(聚烯丙基胺,Mw:1,600,Nittobo Medical Co.,Ltd.)
SP-018(聚乙烯亚胺化合物,Mw:1,800,Nippon Shokubai Co.,Ltd.)
SP-200(聚乙烯亚胺化合物,Mw:10,000,Nippon Shokubai Co.,Ltd.)
Lupasol FG(聚乙烯亚胺化合物,Mw:800,BASF)
Lupasol WF(聚乙烯亚胺化合物,Mw:25,000,BASF)
PVAM-0595B(聚乙烯基胺化合物,Mw:70,000,Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.)
聚苯胺(Mw:20,000,Sigma-Aldrich)
聚吡咯(Mw:80,000,Sigma-Aldrich)
苯胺(分子量:93,Sigma-Aldrich)
吡咯(分子量:67,Sigma-Aldrich)
三乙胺(分子量:101,Sigma-Aldrich)
乙二胺(分子量:60,Sigma-Aldrich)
<着色剂>
NIPex 35(炭黑,pH 9.0,Orion Engineered Carbons)
#85(炭黑,pH 7.5,Mitsubishi Chemical)
MA7(炭黑,pH 3.0,Mitsubishi Chemical)
MA77(炭黑,pH 2.5,Mitsubishi Chemical)
<聚合引发剂>
CPI-110P(三芳基锍盐型阳离子光聚合引发剂,由San-Apro Ltd.制造)
WPI-113(二苯基碘鎓盐型阳离子光聚合引发剂,Wako Pure Chemical)
[粘结剂树脂制造例]
<粘结剂树脂(P-1)和(P-2)的制造例>
具有表2所示的组成的聚酯树脂(P-1)和苯乙烯-丙烯酸系树脂(P-2)通过已知方法来合成,并且两者的物理性质示于表2中。表中的组成描述为摩尔比。
<粘结剂树脂(P-3)至(P-7)的制造例>
合成具有表2中所示的组成的聚酯树脂(P-3)至(P-7),并且最终添加偏苯三酸酐以获得表2中所示的酸值。各自的物理性质示于表2中。表中的组成描述为摩尔比。
<12-羟基硬脂酸自缩合物的制造例>
将30.0份二甲苯(Junsei Chemical)、300.0份12-羟基硬脂酸(Junsei Chemical)和0.1份钛酸四丁酯(Tokyo Kasei)装入配备有温度计、搅拌器、氮气入口、回流管和水分离器的反应烧瓶中,并且在氮气流中经4小时的过程加热至160℃。然后将其在160℃下进一步加热4小时(此时酸值为约20mgKOH/g),并且在160℃下将二甲苯蒸馏出。然后将其冷却至室温,将加热反应期间产生的水与馏出物中的二甲苯分离,并且将该二甲苯返回至反应溶液。
该反应溶液在下文中称为12-羟基硬脂酸自缩合物。12-羟基硬脂酸自缩合物中包含的聚酯具有2550的数均分子量和22.0mgKOH/g的酸值。另外,以该方式制备的聚酯可以在不除去溶剂(二甲苯)的情况下用作多胺衍生物的合成原料。
[调色剂颗粒分散剂的制造例]
<调色剂颗粒分散剂(D-1)的合成例>
将25.0份二甲苯和70份10%的聚烯丙基胺水溶液(PAA-08,Nittobo MedicalCo.,Ltd.,Mw:8,000)的混合物在160℃下在配备有温度计、搅拌器、氮气入口和回流管的反应烧瓶中搅拌,用分离器蒸馏出水、并且将二甲苯返回至反应溶液,同时添加70份12-羟基硬脂酸自缩合物的二甲苯溶液,并且在160℃下反应2小时,以获得调色剂颗粒分散剂(D-1)(胺值:70.0mgKOH/g)。
[表1-1]
[表1-2]
[表1-3]
在表1-1至表1-3中,
酸值以mgKOH/g为单位表示,
比A表示相对于100份炭黑的胺化合物的份数,和
比率B表示在着色剂中的含量(质量%)。
[多胺化合物的制造例]
<多胺化合物(PAA-03中和产品1)和(PAA-03中和产品2)的制造例>
将1,000份PAA-03(20%水溶液,聚烯丙基胺,Mw:3,000,Nittobo Medical Co.,Ltd.)和8.6份HCl水溶液(1mol/L)在2,000mL烧杯中混合,并且搅拌30分钟,以获得PAA-03中和产品1。
同时,将1,000份PAA-03(20%水溶液,聚烯丙基胺,Mw:3,000,Nittobo MedicalCo.,Ltd.)和12.9份HCl水溶液(1mol/L)在2,000mL烧杯中混合,并且搅拌30分钟,以获得PAA-03中和产品2。
以下示出分析结果。
[多胺化合物(PAA-03中和产品1)和(PAA-03中和产品2)的分析结果]
胺值测量结果:
(PAA-03中和产品1)473mgKOH/g
(PAA-03中和产品2)235mgKOH/g
[表2]
表2中的缩写定义如下。
TPA:对苯二甲酸
TMA:偏苯三酸酐
BPA-EO:双酚A环氧乙烷2-mol加合物
BPA-PO:双酚A环氧丙烷2-mol加合物
St:苯乙烯
Ac:丙烯酸
IPA:间苯二甲酸
NPG:新戊二醇
EG:乙二醇
[液体显影剂B的制造例]
<颜料分散液(Cy-1)的制造例>
将30份颜料蓝15:3、47份Vylon UR4800(Toyobo)、3份PAA-03(20%水溶液,Nittobo Medical Co.,Ltd.)、255份四氢呋喃和130份玻璃珠(直径为1mm)混合,在磨碎机(Nippon Coke&Engineering)中分散3小时,并且通过筛网过滤以获得混炼产物。
将180份所得混炼产物、126份50%的粘结剂树脂(P-1)的四氢呋喃溶液和21份Ajisper PB-817(表3中称为“PB817”,Ajinomoto Fine Techno)在高速分散机(PrimixCorp.,T.K.Robomix/T.K.Homo-Disper Model 2.5)中在40℃下搅拌以获得颜料分散液(Cy-1)。
<颜料分散液(Cy-2)至(Cy-7)的制造例>
除了在颜料分散液(Cy-1)的制造例中,用4份PAA-01(15%水溶液,NittoboMedical Co.,Ltd.)、3份PAA-05(20%水溶液,Nittobo Medical Co.,Ltd.)、0.6份SP-003(98%水溶液,聚乙烯亚胺化合物,Nippon Shokubai Co.,Ltd.)、6份PVAM-0595B(10%水溶液,聚乙烯基胺化合物,Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.)、3份PAA-03中和产品1(20%水溶液)、和0.6份聚苯胺(Sigma-Aldrich)代替3份PAA-03以外,通过与颜料分散液(Cy-1)的制造例相同的方法获得颜料分散液(Cy-2)至(Cy-7)。
<颜料分散液(Cy-8)和(Cy-9)的制造例>
除了在颜料分散液(Cy-1)的制造例中。将3份PAA-03改变为0.2份和8份以外,通过与颜料分散液(Cy-1)的制造例相同的方法获得颜料分散液(Cy-8)和(Cy-9)。
<颜料分散液(Cy-10)的制造例>
除了在颜料分散液(Cy-1)的制造例中,用53份Solsperse 13940(40%溶液,表3中“S13940”,Lubrizol Japan)代替21份Ajisper PB-817(Ajinomoto Fine Techno)以外,通过与颜料分散液(Cy-1)的制造例相同的方法获得颜料分散液(Cy-10)。
<颜料分散液(Cy-11)的制造例>
除了在颜料分散液(Cy-1)的制造例中,用粘结剂树脂(P-2)代替粘结剂树脂(P-1)以外,通过与颜料分散液(Cy-1)的制造例相同的方法获得颜料分散液(Cy-11)。
<颜料分散液(Cy-12)至(Cy-16)的制造例>
除了在颜料分散液(Cy-1)的制造例中,用53份调色剂颗粒分散剂(D-1)代替21份Ajisper PB-817(Ajinomoto Fine Techno),并且用表3中所示的粘结剂树脂(P-3)至(P-7)代替粘结剂树脂(P-1)以外,通过与颜料分散液(Cy-1)的制造例相同的方法获得颜料分散液(Cy-12)至(Cy-16)。
<颜料分散液(M-1)、(Y-1)和(Bk-1)的制造例>
除了在颜料分散液(Cy-1)的制造例中,分别用颜料红122、颜料黄155和NIPex 35(炭黑,Orion Engineered Carbons)代替颜料蓝15:3以外,通过与颜料分散液(Cy-1)的制造例相同的方法获得颜料分散液(M-1)、(Y-1)和(Bk-1)。
<调色剂颗粒分散体(T-1)的制造例>
(混合步骤)
用均化器(IKA Ultra Turrax T50)在高速搅拌(转数25,000rpm)下将200份Moresco White MT-30P(表3中“MT30P”,Matsumura Oil)逐渐添加至100份上述所得的颜料分散液(Cy-1)中,以获得混合液。
(蒸馏步骤)
将所得的混合液转移至圆底烧瓶中,并且在超声波分散下在50℃下将四氢呋喃完全蒸馏出,以获得包含分散在绝缘性液体中的调色剂颗粒的调色剂颗粒分散体(T-1)。
<调色剂颗粒分散体(T-2)至(T-14)的制造例>
除了在调色剂颗粒分散体(T-1)的制造例中,如表3所示在各情况下改变颜料分散液(Cy-1)以外,通过与调色剂颗粒分散体(T-1)的制造例相同的方法获得调色剂颗粒分散体(T-2)至(T-14)。
<调色剂颗粒分散体(T-101)的制造例>
除了在调色剂颗粒分散体(T-1)的制造例中,用200份十二烷基乙烯基醚(示例化合物A-3)代替200份Moresco White MT-30P以外,通过与调色剂颗粒分散体(T-1)的制造例相同的方法获得调色剂颗粒分散体(T-101)。
<调色剂颗粒分散体(T-102)至(T-114)的制造例>
除了在调色剂颗粒分散体(T-101)的制造例中,如表3所示在各情况下改变颜料分散液(Cy-1)以外,通过与调色剂颗粒分散体(T-101)的制造例相同的方法获得调色剂颗粒分散体(T-102)至(T-114)。
<调色剂颗粒分散体(T-115)至(T-119)的制造例>
除了在调色剂颗粒分散体(T-1)的制造例中,如表3所示改变颜料分散液(Cy-1),并且用200份1,12-十八烷二醇二乙烯基醚(示例化合物A-31)代替200份Moresco WhiteMT-30P以外,通过与调色剂颗粒分散体(T-1)的制造例相同的方法获得调色剂颗粒分散体(T-115)至(T-119)。
[液体显影剂的制备步骤]
<液体显影剂(LD-1)至(LD-14)的制造例>
将10份各所得的调色剂颗粒分散体(T-1)至(T-14)离心分离,并且通过倾析除去上清液。然后以与除去的上清液相同的质量添加新鲜的Moresco White MT-30P,并且将调色剂颗粒分散体再分散。将0.10份Resinol S-10(氢化卵磷脂,由Nikko Chemicals Co.,Ltd.制造)添加至各所得分散液中,以获得液体显影剂(LD-1)至(LD-14)。
<液体显影剂(LD-101)至(LD-114)的制造例>
除了在液体显影剂(LD-1)至(LD-14)的制造例中,用调色剂颗粒分散体(T-101)至(T-114)代替调色剂颗粒分散体(T-1)至(T-14),并且用十二烷基乙烯基醚(示例化合物A-3)代替Moresco White MT-30P以外,通过与液体显影剂(LD-1)至(LD-14)的制造例相同的方法获得液体显影剂(LD-101)至(LD-114)。
<液体显影剂(LD-115)至(LD-119)的制造例>
除了在液体显影剂(LD-1)至(LD-14)的制造例中,用调色剂颗粒分散体(T-115)至(T-119)代替调色剂颗粒分散体(T-1)至(T-14),并且用1,12-十八烷二醇二乙烯基醚(示例化合物A-31)代替Moresco White MT-30P以外,通过与液体显影剂(LD-1)至(LD-14)的制造例相同的方法获得液体显影剂(LD-115)至(LD-119)。
[比较用液体显影剂B的制造例]
<比较用颜料分散液(Cy-001)的制造例>
除了在颜料分散液(Cy-1)的制造例中,不添加PAA-03(20%水溶液,NittoboMedical Co.,Ltd.)以外,通过与颜料分散液(Cy-1)的制造例相同的方法获得比较用颜料分散液(Cy-001)。
<比较用颜料分散液(Cy-002)和(Cy-003)的制造例>
除了在颜料分散液(Cy-1)的制造例中,分别用0.6份Ajisper PB821(AjinomotoFine Techno)和0.6份PAA-03中和产品2(20%水溶液)代替3份PAA-03以外,通过与颜料分散液(Cy-1)的制造例相同的方法获得比较用颜料分散液(Cy-002)和(Cy-003)。
<比较用颜料分散液(Cy-004)的制造例>
除了在颜料分散液(Cy-1)的制造例中,用Vylon 220(表3中“V220”,Toyobo)代替(P-1)以外,通过与颜料分散液(Cy-1)的制造例相同的方法获得比较用颜料分散液(Cy-004)。
<比较用调色剂颗粒分散体(T-001)至(T-004)的制造例>
除了在调色剂颗粒分散体(T-1)的制造例中,用比较用颜料分散液(Cy-001)至(Cy-004)代替颜料分散液(Cy-1)以外,通过与调色剂颗粒分散体(T-1)的制造例相同的方法获得比较用调色剂颗粒分散体(T-001)至(T-004)。
<比较用调色剂颗粒分散体(T-005)至(T-008)的制造例>
除了在比较用调色剂颗粒分散体(T-001)至(T-004)的制造例中,用200份十二烷基乙烯基醚(示例化合物A-3)代替200份Moresco White MT-30P以外,通过与比较用调色剂颗粒分散体(T-001)至(T-004)的制造例相同的方法获得比较用调色剂颗粒分散体(T-005)至(T-008)。
<比较用液体显影剂(LD-001)至(LD-004)的制造例>
除了在液体显影剂(LD-1)的制造例中,用比较用调色剂颗粒分散体(T-001)至(T-004)代替调色剂颗粒分散体(T-1)以外,通过与液体显影剂(LD-1)的制造例相同的方法获得比较用液体显影剂(LD-001)至(LD-004)。
<比较用液体显影剂(LD-005)至(LD-008)的制造例>
除了在液体显影剂(LD-101)的制造例中,用比较用调色剂颗粒分散体(T-005)至(T-008)代替调色剂颗粒分散体(T-101)以外,通过与液体显影剂(LD-101)的制造例相同的方法获得比较用液体显影剂(LD-005)至(LD-008)。
比较用液体显影剂(LD-001)至(LD-008)的组成示于表3中。
<实施例B1至B33>
通过以下方法评价上述液体显影剂(LD-1)至(LD-14)和(LD-101)至(LD-119)。评价结果示于表3中。
<比较例B1至B8>
通过以下方法评价比较用液体显影剂(LD-001)至(LD-008)。评价结果示于表3中。
<分散稳定性的评价>
液体显影剂中的调色剂颗粒的基于体积的50%粒径(D50,单位:μm)用激光衍射/散射型粒度分布测量装置(产品名LA-950,Horiba,Ltd.)来测量。
以下示出评价标准。
5:(D50)≤1.0
4:1.0<(D50)≤1.2
3:1.2<(D50)≤1.5
2:1.5<(D50)≤2.0
1:2.0<(D50)
<表面平滑性的评价>
在扫描电子显微镜(SEM,产品名“S-4800”,JEOL)下观察液体显影剂中的调色剂颗粒的外观。
以下示出评价标准。
3:在调色剂颗粒的表面上没有观察到凹凸。
2:在调色剂颗粒的表面上观察到轻微的凹凸。
1:在调色剂颗粒的表面的凹凸明显。
<显影性的评价>
使用液体显影剂通过以下方法进行显影。作为设备,使用图1所示的显影设备50C。
(1)在显影辊53C、感光鼓52C和中间转印辊61C分离且不接触的情况下,这三者沿图1中箭头所示的方向旋转。此时的旋转速度为250mm/sec。
(2)使显影辊53C和感光鼓52C在恒定压力下接触,并且用DC电源将显影偏压设定为200V。
(3)使感光鼓52C和中间转印辊61C在恒定压力下接触,并且用DC电源将转印偏压设定为1000V。
(4)将具有均匀浓度(调色剂颗粒浓度为2质量%)的均匀量(100mL)的液体显影剂供给至成膜辊(未示出),并且评价在中间转印构件60C上形成的图像。
以下给出显影性的评价标准。
3:获得高浓度、高清晰度图像。
2:一些浓度不均匀或者一些图像模糊。
1:出现显影,但是浓度不均匀或图像模糊明显。
评价结果示于表3中。
“比较例B4”和“比较例B8”因为造粒不充分而无法评价。
[表3]
附图标记说明
50C 显影设备
52C 感光鼓
53C 显影辊
60C 中间转印构件
61C 中间转印辊
Claims (24)
1.一种液体显影剂,其特征在于,其包括绝缘性液体和不溶于所述绝缘性液体的调色剂颗粒,
所述调色剂颗粒包含:
多胺化合物,以及
粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂,或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂。
2.根据权利要求1所述的液体显影剂,其中所述多胺化合物为不溶于所述绝缘性液体的化合物,并且
所述多胺化合物的胺值为300mgKOH/g以上。
3.根据权利要求1或2所述的液体显影剂,其中所述多胺化合物包含选自由聚乙烯亚胺化合物、聚乙烯基胺化合物、聚烯丙基胺化合物、和这些化合物的盐组成的组中的至少一种化合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液体显影剂,其中所述多胺化合物包含聚烯丙基胺化合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液体显影剂,其中在所述调色剂颗粒中所述多胺化合物的含量相对于100质量份所述具有酸性基团的着色剂或者所述具有酸性基团的粘结剂树脂为0.01质量份至10质量份。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液体显影剂,其中所述具有酸性基团的粘结剂树脂的酸值为5mgKOH/g以上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液体显影剂,其中所述具有酸性基团的粘结剂树脂包含聚酯树脂。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液体显影剂,其中
所述液体显影剂进一步包含调色剂颗粒分散剂,
所述调色剂颗粒分散剂在所述绝缘性液体中溶解,并且
所述调色剂颗粒分散剂包含具有由下式(1)表示的单体单元和由下式(2)表示的单体单元的聚合物:
[C1]
在式(1)中,K表示具有伯氨基的单体单元;和
[C2]
在式(2)中,Q表示包含具有6个以上碳原子的任选地取代的烷基、具有6个以上碳原子的任选地取代的环烷基、具有6个以上碳原子的任选地取代的亚烷基、或者具有6个以上碳原子的任选地取代的亚环烷基的单体单元。
9.根据权利要求8所述的液体显影剂,其中所述调色剂颗粒分散剂包含聚烯丙基胺和12-羟基硬脂酸自缩合物的反应产物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的液体显影剂,其中所述液体显影剂进一步包含阳离子聚合性液体单体和由下式(3)表示的光聚合引发剂,并且
所述具有酸性基团的着色剂包含炭黑,
[C3]
在所述式(3)中,R1和R2键合在一起以形成环状结构,x表示1至8的整数,和y表示3至17的整数。
11.根据权利要求10所述的液体显影剂,其中所述阳离子聚合性液体单体包含乙烯基醚化合物。
12.根据权利要求10或11所述的液体显影剂,其中所述炭黑的pH为8.0以上。
13.一种液体显影剂的制造方法,其特征在于,
所述液体显影剂包含绝缘性液体,和
调色剂颗粒,所述调色剂颗粒包含:
多胺化合物,以及
粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂,或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂,
所述方法包括:
步骤1:制备包含绝缘性液体,
粘结剂树脂和具有酸性基团的着色剂,或者着色剂和具有酸性基团的粘结剂树脂,
多胺化合物,以及
溶剂的混合液,和
步骤2:从所述混合液中除去所述溶剂,其中
所述粘结剂树脂在所述绝缘性液体中不溶解但是在所述溶剂中溶解。
14.根据权利要求13所述的液体显影剂的制造方法,其中所述多胺化合物为不溶于所述绝缘性液体的化合物,并且
所述多胺化合物的胺值为300mgKOH/g以上。
15.根据权利要求13或14所述的液体显影剂的制造方法,其中所述多胺化合物包含选自由聚乙烯亚胺化合物、聚乙烯基胺化合物、聚烯丙基胺化合物、和这些化合物的盐组成的组中的至少一种化合物。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的液体显影剂的制造方法,其中所述多胺化合物包含聚烯丙基胺化合物。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的液体显影剂的制造方法,其中在所述调色剂颗粒中所述多胺化合物的含量相对于100质量份所述具有酸性基团的着色剂或者所述具有酸性基团的粘结剂树脂为0.01质量份至10质量份。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的液体显影剂的制造方法,其中所述具有酸性基团的粘结剂树脂的酸值为5mgKOH/g以上。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的液体显影剂的制造方法,其中所述粘结剂树脂包含聚酯树脂。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的液体显影剂的制造方法,其中所述混合液进一步包含在所述绝缘性液体和所述溶剂两者中均溶解的调色剂颗粒分散剂,以及在所述绝缘性液体中不溶解但是在所述溶剂中溶解的着色剂分散剂。
21.根据权利要求20所述的液体显影剂的制造方法,其中所述调色剂颗粒分散剂包含具有由下式(1)表示的单体单元和由下式(2)表示的单体单元的聚合物,并且
源自所述由下式(1)表示的单体单元中包含的伯氨基的胺值为所述调色剂颗粒分散剂的胺值的50%以上,
[C4]
其中K表示具有伯氨基的单体单元;和
[C5]
其中Q表示包含具有6个以上碳原子的任选地取代的烷基、具有6个以上碳原子的任选地取代的环烷基、具有6个以上碳原子的任选地取代的亚烷基、或者具有6个以上碳原子的任选地取代的亚环烷基的单体单元。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的液体显影剂的制造方法,其中所述绝缘性液体进一步包含阳离子聚合性液体单体和由下式(3)表示的光聚合引发剂,并且
所述具有酸性基团的着色剂包含炭黑,
[C6]
其中R1和R2键合在一起以形成环状结构,x表示1至8的整数,和y表示3至17的整数。
23.根据权利要求22所述的液体显影剂的制造方法,其中所述阳离子聚合性液体单体包含乙烯基醚化合物。
24.根据权利要求22或23所述的液体显影剂的制造方法,其中所述炭黑的pH为8.0以上。
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