CN114815539A - 压力响应性颗粒、粘接材料、印刷品、印刷品制造用片以及相关制造装置和制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压力响应性颗粒、粘接材料、印刷品、印刷品制造用片以及相关制造装置和制造方法。压力响应性颗粒具有由包含树脂A的海部及包含树脂B1和树脂B2的岛部构成的海岛结构,上述树脂B1的100℃粘度小于上述树脂B2的100℃粘度。
Description
技术领域
本发明涉及压力响应性颗粒、粘接材料、印刷品的制造装置、印刷品的制造方法、印刷品、印刷品制造用片及印刷品制造用片的制造方法。
背景技术
日本特开2007-229993号公报中公开了一种压接明信片用纸,该压接明信片用纸在通常状态下不显示粘附性和粘接性,通过加压能够剥离,涂布以压敏粘接剂、微粒填充剂、粘接剂和疏水性高分子作为主成分的粘接层用组合物而设有粘接层,该压接明信片用纸的特征在于,该粘接层含有丙烯酸-甲基丙烯酸烷基酯共聚物。
另外,日本特开2018-002889号公报中记载了满足下述式1的粘接材料。
式1:20℃≦T(1MPa)-T(10MPa)
式1中,T(1MPa)表示使用流动试验仪测定的在施加压力1MPa下的粘度为104Pa·s时的温度,T(10MPa)表示使用流动试验仪测定的在施加压力10MPa下的粘度为104Pa·s时的温度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供压力响应性颗粒等,与具有由仅包含1种树脂的岛部构成的海岛结构的情况相比,所得到的压接物的剥离力高。
根据本发明的第1方案,提供一种压力响应性颗粒,其具有:由包含树脂A的海部以及包含树脂B1和树脂B2的岛部构成的海岛结构,
上述树脂B1的100℃粘度小于上述树脂B2的100℃粘度。
根据本发明的第2方案,上述树脂B1的重均分子量小于上述树脂B2的重均分子量。
根据本发明的第3方案,上述树脂B2的重均分子量为上述树脂B1的重均分子量的2倍以上4倍以下。
根据本发明的第4方案,上述树脂B1和上述树脂B2由分子量分布为5以上的树脂构成。
根据本发明的第5方案,上述树脂B1和上述树脂B2由分子量分布为10以上的树脂构成。
根据本发明的第6方案,上述树脂A的SP值-上述树脂B1的SP值的差值为0.7MPa1/2以上。
根据本发明的第7方案,上述树脂A的SP值-上述树脂B2的SP值的差值为0.7MPa1/2以上。
根据本发明的第8方案,上述树脂B1的SP值-上述树脂B2的SP值的差值为0.7MPa1/2以下。
根据本发明的第9方案,上述岛部中的上述树脂B1的含量MB1与上述树脂B2的含量MB2的质量比MB1/MB2的值为0.5以上2以下。
根据本发明的第10方案,上述树脂A包含苯乙烯系树脂。
根据本发明的第11方案,上述树脂B1和上述树脂B2为(甲基)丙烯酸系树脂。
根据本发明的第12方案,提供一种粘接材料,其包含上述压力响应性颗粒。
根据本发明的第13方案,提供一种印刷品的制造装置,其包含:配置机构,存储上述粘接材料,并且将上述粘接材料中包含的上述压力响应性颗粒配置在记录介质上;以及压接机构,将上述记录介质折叠压接,或者将上述记录介质与其他记录介质重叠压接。
根据本发明的第14方案,提供一种印刷品的制造方法,其包括下述步骤:配置步骤,使用上述粘接材料并且将上述粘接材料中包含的上述压力响应性颗粒配置在记录介质上;以及压接步骤,将上述记录介质折叠压接,或者将上述记录介质与其他记录介质重叠压接。
根据本发明的第15方案,提供一种印刷品,其是将折叠后的记录介质在对置的面利用上述粘接材料所含有的上述压力响应性颗粒进行粘接而成的。
根据本发明的第16方案,提供一种印刷品,其是将重叠后的2张以上记录介质在对置的面利用上述粘接材料所含有的上述压力响应性颗粒进行粘接而成的。
根据本发明的第17方案,提供一种印刷品制造用片,其具有基材及配置在上述基材上的上述粘接材料。
根据本发明的第18方案,提供一种印刷品制造用片的制造方法,其包括配置步骤,使用上述粘接材料并且将上述粘接材料中包含的上述压力响应性颗粒配置在基材上。
发明的效果
根据上述第1方案,提供一种压力响应性颗粒,与具有海岛结构且该海岛结构由仅包含1种树脂的岛部构成的情况相比,所得到的压接物的剥离力高。
根据上述第2方案,提供一种压力响应性颗粒,与上述树脂B1的重均分子量为上述树脂B2的重均分子量以上的情况相比,所得到的压接物的剥离力更高。
根据上述第3方案,提供一种压力响应性颗粒,与上述树脂B2的重均分子量为上述树脂B1的重均分子量的小于2倍或大于4倍的情况相比,所得到的压接物的剥离力更高。
根据上述第4方案,提供一种压力响应性颗粒,与上述树脂B1和上述树脂B2由分子量分布小于5的树脂构成的情况相比,所得到的压接物的剥离力更高。
根据上述第5方案,提供一种压力响应性颗粒,与上述树脂B1和上述树脂B2由分子量分布小于10的树脂构成的情况相比,所得到的压接物的剥离力更高。
根据上述第6方案,提供一种压力响应性颗粒,与上述树脂A的SP值-上述树脂B1的SP值的差值小于0.7MPa1/2的情况相比,所得到的压接物的剥离力更高。
根据上述第7方案,提供一种压力响应性颗粒,与上述树脂A的SP值-上述树脂B2的SP值的差值小于0.7MPa1/2的情况相比,所得到的压接物的剥离力更高。
根据上述第8方案,提供一种压力响应性颗粒,与上述树脂B1的SP值-上述树脂B2的SP值的差值大于0.7MPa1/2的情况相比,所得到的压接物的剥离力更高。
根据上述第9方案,提供一种压力响应性颗粒,与上述岛部中的上述树脂B1的含量MB1与上述树脂B2的含量MB2的质量比MB1/MB2的值小于0.5或大于2的情况相比,所得到的压接物的剥离力更高。
根据上述第10方案,提供一种压力响应性颗粒,与上述树脂A为(甲基)丙烯酸系树脂的情况相比,所得到的压接物的剥离力更高。
根据上述第11方案,提供一种压力响应性颗粒,与上述树脂B1和上述树脂B2为苯乙烯系树脂的情况相比,所得到的压接物的剥离力更高。
根据上述第12、13、14、15、16、17或18的方案,提供粘接材料、印刷品的制造装置、印刷品的制造方法、印刷品、印刷品制造用片或印刷品制造用片,与应用了具有海岛结构且该海岛结构由仅包含1种树脂的岛部构成的压力响应性颗粒的情况相比,所得到的压接物或印刷品的剥离力更高。
附图说明
图1是示出本实施方式的印刷品的制造装置的一例的示意图。
图2是示出本实施方式的印刷品的制造装置的另一例的示意图。
图3是示出本实施方式的印刷品的制造装置的另一例的示意图。
具体实施方式
以下对本实施方式进行说明。这些说明和实施例用于例示出实施方式,并不限制实施方式的范围。
本实施方式中,使用“~”表示的数值范围表示分别包含“~”之前和之后记载的数值作为最小值和最大值的范围。
本实施方式中阶段性地记载的数值范围中,以一个数值范围记载的上限值或下限值可以被替换成所记载的其他阶段的数值范围的上限值或下限值。另外,本实施方式中记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值可以被替换为实施例中所示的值。
本实施方式中的“步骤”这一用语不仅包含独立的步骤,而且即使在无法与其他步骤明确区分的情况下,只要可实现该步骤的期望目的,则也包含在本术语中。
本实施方式中,在参照附图对实施方式进行说明的情况下,该实施方式的构成并不限于附图所示的构成。另外,各图中的部件的大小是示意性的,部件间的大小的相对关系并不限定于此。
本实施方式中的各成分可以包含两种以上相应的物质。本实施方式,在提及组合物中的各成分的量的情况下,在组合物中与各成分相应的物质存在两种以上的情况下,只要不特别声明,是指组合物中所存在的该两种以上的物质的总量。
本实施方式中,与各成分相应的颗粒可以包含两种以上。在组合物中存在两种以上的与各成分相应的颗粒的情况下,只要不特别声明,各成分的粒径是指针对组合物中所存在的该两种以上的颗粒的混合物的值。
本实施方式中的“(甲基)丙烯酸”这一表述是指可以为“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”中的任一者。
本实施方式中,“静电图像显影用色调剂”也被简称为“色调剂”,“静电图像显影剂”也被简称为“显影剂”。
本实施方式中,将下述印刷品称为“压接印刷品”,所述印刷品为将记录介质折叠并将对置的面相互粘接而形成的印刷品或者将2张以上记录介质重叠并将对置的面相互粘接而形成的印刷品。
<压力响应性颗粒>
本实施方式的压力响应性颗粒具有由包含树脂A的海部以及包含树脂B1和树脂B2的岛部构成的海岛结构,上述树脂B1的100℃粘度小于上述树脂B2的100℃粘度。
近年来,对于通过压力响应性树脂颗粒进行压接而成的压接明信片等压接物,要求提高粘接力。
据推定,如果使用具有包含树脂A和树脂B的岛部、上述树脂A的100℃粘度小于上述树脂B的100℃粘度的压力响应性树脂颗粒,则粘度低的树脂A良好地濡润铺展,通过具有粘性(粘附性)而提高粘接性,并且由于粘度高的树脂B的凝集力高而强度提高,由此粘接力协同地提高,获得所得到的压接物的剥离力高的压力响应性颗粒。
下面对本实施方式的压力响应性颗粒的成分、结构和特性进行详细说明。在以下的说明中,只要不特别声明,“苯乙烯系树脂”是指“在聚合成分中包含50质量%以上的苯乙烯系单体和其他乙烯基单体的苯乙烯系树脂”,“(甲基)丙烯酸系树脂”是指“在聚合成分中包含50质量%以上的(甲基)丙烯酸类化合物的丙烯酸系树脂”。
作为(甲基)丙烯酸类化合物,只要为具有(甲基)丙烯酰基的化合物即可,例如可以举出(甲基)丙烯酸酯化合物、(甲基)丙烯酰胺化合物、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯腈等。
本实施方式的压力响应性颗粒中,上述树脂B1的100℃粘度小于上述树脂B2的100℃粘度。
从提高剥离力的方面出发,上述树脂B2的100℃粘度-上述树脂B1的100℃粘度的差值优选为5,000Pa·s以上、更优选为8,000Pa·s以上、特别优选为10,000Pa·s以上20,000Pa·s以下。
本实施方式中的树脂的100℃粘度的测定方法如下。
使用流动试验仪(株式会社岛津制作所制造的流动试验仪CFT-500)进行测定。将树脂压缩固化来制作粒状的试样。将所制作的试样置于流动试验仪中,在测定温度为50℃以上150℃以下的范围从50℃缓慢地加热(+1℃/min的升温速度),在施加1MPa的挤出压力的条件下对试样的粘度进行测定,求出100℃时的粘度。
从提高剥离力的方面出发,本实施方式的压力响应性颗粒优选上述树脂B1的重均分子量(Mw)小于上述树脂B2的重均分子量(Mw)。
另外,从提高剥离力的方面出发,上述树脂B2的重均分子量优选为上述树脂B1的重均分子量的1.2倍以上10倍以下、更优选为上述树脂B1的重均分子量的1.5倍以上7倍以下、特别优选为上述树脂B1的重均分子量的2倍以上4倍以下。
从提高剥离力的方面出发,上述树脂B2的重均分子量-上述树脂B1的重均分子量的差值优选为10,000以上、更优选为30,000以上、进一步优选为30,000以上300,000以下、特别优选为50,000以上200,000以下。
从保存稳定性、赋予性以及提高剥离力的方面出发,上述树脂B1的重均分子量优选为5,000~200,000、更优选为10,000~100,000、进一步优选为15,000~80,000、特别优选为20,000~60,000。
从保存稳定性、赋予性以及提高剥离力的方面出发,上述树脂B2的重均分子量优选为50,000~300,000、更优选为100,000~300,000、进一步优选为120,000~280,000、特别优选为150,000~250,000。
从提高剥离力的方面出发,本实施方式的压力响应性颗粒中的树脂B1和树脂B2优选包含分子量分布(Mw/Mn)宽(例如为3以上)的树脂,更优选由分子量分布宽的树脂构成。
另外,从提高剥离力的方面出发,上述树脂B1和上述树脂B2优选由分子量分布为5以上的树脂构成,更优选由分子量分布为10以上的树脂构成,特别优选由分子量分布为10以上20以下的树脂构成。
本实施方式中,树脂的重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)和分子量分布(Mw/Mn)通过凝胶渗透色谱(GPC)进行测定。利用GPC的分子量测定中,作为GPC装置使用东曹株式会社制造的HLC-8120GPC,作为柱使用东曹株式会社制造的TSKgel SuperHM-M(15cm),作为溶剂使用四氢呋喃来进行测定。关于树脂的重均分子量和数均分子量,使用利用单分散聚苯乙烯标准试样制作的分子量校正曲线来计算出。
从提高剥离力的方面出发,上述树脂A的SP值(溶解度参数)-上述树脂B1的SP值的差值优选为0.7MPa1/2以上、更优选为1MPa1/2以上、特别优选为1MPa1/2以上10MPa1/2以下。
另外,从提高剥离力的方面出发,上述树脂A的SP值-上述树脂B2的SP值的值优选为0.7MPa1/2以上、更优选为1MPa1/2以上、特别优选为1MPa1/2以上10MPa1/2以下。
此外,从提高剥离力的方面出发,上述树脂B1的SP值-上述树脂B2的SP值的值优选为0.7MPa1/2以下、更优选为0.5MPa1/2以下、特别优选为-0.5MPa1/2以上0.5MPa1/2以下。另外,下限值优选为-1MPa1/2以上、更优选为-0.7MPa1/2以上、特别优选为-0.5MPa1/2以上。
从提高剥离力的方面出发,上述树脂A的SP值优选为20MPa1/2以上30MPa1/2以下、更优选为20MPa1/2以上28MPa1/2以下、特别优选为20MPa1/2以上27MPa1/2以下。
另外,从提高剥离力的方面出发,上述树脂B1的SP值优选为10MPa1/2以上20MPa1/2以下、更优选为15MPa1/2以上20MPa1/2以下、特别优选为17MPa1/2以上20MPa1/2以下。
进而,从提高剥离力的方面出发,上述树脂B2的SP值优选为10MPa1/2以上20MPa1/2以下、更优选为15MPa1/2以上20MPa1/2以下、特别优选为17MPa1/2以上20MPa1/2以下。
本实施方式中的各树脂的溶解度参数(SP值)是通过Fedors法(Polym.Eng.Sci.,14,147(1974))计算出的值。
关于树脂的溶解度参数(SP值),例如,在树脂为聚酯树脂且作为醇成分使用双酚A的环氧乙烷加成物的情况下,可以通过将环氧乙烷加成物变更为环氧丙烷加成物来降低所得到的聚酯树脂的SP值。另外,在树脂为聚酯树脂且作为用作酸成分的二羧酸使用癸二酸之类的脂肪族二羧酸的情况下,通过由脂肪族二羧酸变更为对苯二甲酸之类的芳香族二羧酸,反而能够升高SP值。
另外,树脂的SP值也可以通过考察在SP值已知的溶剂中的溶解度来进行实测。但是,由于实际上树脂之间的相容现象也与两树脂的相互作用等相关,未必仅由SP值的大小来决定。本实施方式中,通过上述方法(即Fedors法)计算出SP值。
从提高剥离力的方面出发,优选上述海部中的树脂A的含量比上述岛部中的树脂B1和树脂B2的总含量多。
另外,从提高剥离力的方面出发,上述海部中的树脂A的含量相对于树脂A、树脂B1和树脂B2的总含量优选为55质量%以上80质量%以下、更优选为60质量%以上75质量%以下、进一步优选为65质量%以上70质量%以下。
从提高剥离力的方面出发,上述岛部中的上述树脂B1的含量MB1与上述树脂B2的含量MB2的质量比MB1/MB2的值优选为0.1~10、更优选为0.2以上5以下、进一步优选为0.5以上2以下、特别优选为0.8以上1.2以下。
上述树脂A例如可以举出苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂等,从提高剥离力的方面出发,优选包含苯乙烯系树脂,更优选由苯乙烯系树脂构成。
上述树脂B1例如可以举出苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂等,从提高剥离力的方面出发,优选包含(甲基)丙烯酸系树脂、更优选由(甲基)丙烯酸系树脂构成。
上述树脂B2例如可以举出苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂等,从提高剥离力的方面出发,优选包含(甲基)丙烯酸系树脂,更优选由(甲基)丙烯酸系树脂构成。
上述树脂B1与上述树脂B2可以为所包含的结构单元不同的树脂、也可以为相同的树脂。在所包含的结构单元为相同的树脂的情况下,例如可以举出各结构单元的质量比不同的树脂、各结构单元的质量比相同且重均分子量不同的树脂等。
本实施方式的压力响应性颗粒也可以含有着色剂、离型剂、其他添加剂。
以下对适合用作上述树脂A、上述树脂B1和上述树脂B2的苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂进行说明。
-苯乙烯系树脂-
本实施方式的压力响应性颗粒优选含有在聚合成分中包含苯乙烯系单体和其他乙烯基单体的苯乙烯系树脂,作为上述树脂A,更优选含有苯乙烯系树脂。
关于苯乙烯在苯乙烯系树脂的聚合成分整体中所占的质量比例,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,该比例优选为60质量%以上、更优选为70质量%以上、进一步优选为75质量%以上,从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,该比例优选为95质量%以下、更优选为90质量%以下、进一步优选为85质量%以下。
作为构成苯乙烯系树脂的苯乙烯以外的其他乙烯基单体,例如可以举出苯乙烯以外的苯乙烯系单体、丙烯酸系单体。
作为苯乙烯以外的苯乙烯系单体,例如可以举出:乙烯基萘;α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯等烷基取代苯乙烯;对苯基苯乙烯等芳基取代苯乙烯;对甲氧基苯乙烯等烷氧基取代苯乙烯;对氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯、对氟苯乙烯、2,5-二氟苯乙烯等卤素取代苯乙烯;间硝基苯乙烯、邻硝基苯乙烯、对硝基苯乙烯等硝基取代苯乙烯;等等。苯乙烯系单体可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为丙烯酸系单体,优选为选自由(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少一种丙烯酸系单体。作为(甲基)丙烯酸酯,可以举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羧基取代烷基酯、(甲基)丙烯酸羟基取代烷基酯、(甲基)丙烯酸烷氧基取代烷基酯、二(甲基)丙烯酸酯等。丙烯酸系单体可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)甲基丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等。
作为(甲基)丙烯酸羧基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸-2-羧基乙酯等。
作为(甲基)丙烯酸羟基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯等。
作为(甲基)丙烯酸烷氧基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯等。
作为二(甲基)丙烯酸酯,可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、癸二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为(甲基)丙烯酸酯,还可以举出(甲基)丙烯酸-2-(二乙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
作为构成苯乙烯系树脂的其他乙烯基单体,除了苯乙烯系单体和丙烯酸系单体以外,还可以举出例如:(甲基)丙烯腈;乙烯基甲醚、乙烯基异丁醚等乙烯基醚;乙烯基甲酮、乙烯基乙酮、乙烯基异丙烯酮等乙烯基酮;异戊二烯、丁烯、丁二烯等烯烃。
苯乙烯系树脂中,从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,作为聚合成分优选包含(甲基)丙烯酸酯,更优选包含(甲基)丙烯酸烷基酯,进一步优选包含烷基的碳原子数为2个以上10个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,进而优选包含烷基的碳原子数为4个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,特别优选包含丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一者。从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂优选包含同种的(甲基)丙烯酸酯作为聚合成分。
关于(甲基)丙烯酸酯在苯乙烯系树脂的聚合成分整体中所占的质量比例,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,该比例优选为40质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为25质量%以下,从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,该比例优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上。作为此处的(甲基)丙烯酸酯,优选(甲基)丙烯酸烷基酯、更优选烷基的碳原子数为2个以上10个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯、进一步优选烷基的碳原子数为4个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯。
苯乙烯系树脂中,作为聚合成分特别优选包含丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一者,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯的总量占苯乙烯系树脂的聚合成分整体的优选40质量%以下、更优选30质量%以下、进一步优选25质量%以下,从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,优选5质量%以上、更优选10质量%以上、进一步优选为15质量%以上。
从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,苯乙烯系树脂的重均分子量优选为3,000以上、更优选为4,000以上、进一步优选为5,000以上,从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,该重均分子量优选为60,000以下、更优选为55,000以下、进一步优选为50,000以下。
从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度优选为30℃以上、更优选为40℃以上、进一步优选为50℃以上,从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,该玻璃化转变温度优选为110℃以下、更优选为100℃以下、进一步优选为90℃以下、特别优选为80℃以下。
本实施方式中,树脂的玻璃化转变温度由进行差示扫描量热测定(DifferentialScanning Calorimetry、DSC)得到的差示扫描量热曲线(DSC曲线)求出。更具体地说,按照JIS K7121:1987“塑料的转变温度测定方法”的玻璃化转变温度的测定方法中记载的“外推玻璃化转变起始温度”来求出。
树脂的玻璃化转变温度可利用聚合成分的种类和聚合比例进行控制。玻璃化转变温度具有下述倾向:主链中包含的亚甲基、亚乙基、氧化亚乙基等柔性单元的密度越高,玻璃化转变温度越倾向于降低;主链中包含的芳香环、环己烷环等刚性单元的密度越高,玻璃化转变温度越倾向于提高。另外,侧链中的脂肪族基团的密度越高,玻璃化转变温度越倾向于降低。
关于本实施方式中的苯乙烯系树脂在压力响应性颗粒整体中所占的质量比例,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,优选为55质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为65质量%以上,从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,优选为80质量%以下、更优选为75质量%以下、进一步优选为70质量%以下。
-(甲基)丙烯酸系树脂-
从提高剥离力的方面出发,本实施方式的压力响应性颗粒优选含有(甲基)丙烯酸系树脂。
另外,从提高剥离力的方面出发,上述(甲基)丙烯酸系树脂优选为(甲基)丙烯酸酯系树脂,更优选为在聚合成分中包含至少2种(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸酯系树脂,特别优选为在聚合成分中包含至少2种(甲基)丙烯酸酯且(甲基)丙烯酸酯在聚合成分整体中所占的质量比例为90质量%以上的(甲基)丙烯酸酯系树脂。
(甲基)丙烯酸酯在(甲基)丙烯酸系树脂的聚合成分整体中所占的质量比例优选为90质量%以上、更优选为95质量%以上、进一步优选为98质量%以上、进而优选为100质量%。
作为(甲基)丙烯酸酯,可以举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羧基取代烷基酯、(甲基)丙烯酸羟基取代烷基酯、(甲基)丙烯酸烷氧基取代烷基酯、二(甲基)丙烯酸酯等。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)甲基丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等。
作为(甲基)丙烯酸羧基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸-2-羧基乙酯等。
作为(甲基)丙烯酸羟基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯等。
作为(甲基)丙烯酸烷氧基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯等。
作为二(甲基)丙烯酸酯,可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、癸二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为(甲基)丙烯酸酯,还可以举出(甲基)丙烯酸-2-(二乙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
(甲基)丙烯酸酯可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为(甲基)丙烯酸酯,从形成容易因压力而发生相变且粘接性优异的压力响应性颗粒的方面出发,优选(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选烷基的碳原子数为2个以上10个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,进一步优选烷基的碳原子数为3个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,特别优选丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯。从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂优选包含同种的(甲基)丙烯酸酯作为聚合成分。
关于(甲基)丙烯酸烷基酯在(甲基)丙烯酸系树脂的聚合成分整体中所占的质量比例,从形成容易因压力而发生相变且粘接性优异的压力响应性颗粒的方面出发,优选90质量%以上、更优选95质量%以上、进一步优选98质量%以上、进而优选100质量%。作为此处的(甲基)丙烯酸烷基酯,优选烷基的碳原子数为2个以上10个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选烷基的碳原子数为3个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯。
关于在(甲基)丙烯酸系树脂中作为聚合成分包含的至少2种(甲基)丙烯酸酯之中的质量比例最多的2种的质量比,从形成容易因压力而发生相变且粘接性优异的压力响应性颗粒的方面出发,优选为80:20~20:80、更优选为70:30~30:70、进一步优选为60:40~40:60。
在(甲基)丙烯酸系树脂中作为聚合成分包含的至少2种(甲基)丙烯酸酯之中的质量比例最多的2种优选为(甲基)丙烯酸烷基酯。作为此处的(甲基)丙烯酸烷基酯,优选烷基的碳原子数为2个以上10个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选烷基的碳原子数为4个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯。
在(甲基)丙烯酸系树脂中作为聚合成分包含的至少2种(甲基)丙烯酸酯之中的质量比例最多的2种为(甲基)丙烯酸烷基酯的情况下,从形成容易因压力而发生相变且粘接性优异的压力响应性颗粒的方面出发,该2种(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基的碳原子数之差优选为1个以上4个以下、更优选为2个以上4个以下、进一步优选为3个或4个。
(甲基)丙烯酸系树脂中,从形成容易因压力而发生相变且粘接性优异的压力响应性颗粒的方面出发,优选作为聚合成分包含丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯,特别优选在(甲基)丙烯酸系树脂中作为聚合成分包含的至少2种(甲基)丙烯酸酯之中的质量比例最多的2种为丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯。丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯的总量占(甲基)丙烯酸系树脂的聚合成分整体的优选90质量%以上、更优选95质量%以上、进一步优选98质量%以上、进而优选100质量%。
另外,其中从提高剥离力的方面出发,作为(甲基)丙烯酸系树脂,优选2种以上的烷基的碳原子数为3个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物,更优选2种或3种的烷基的碳原子数为3个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物,特别优选丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯的共聚物、或者丙烯酸己酯和丙烯酸丙酯的共聚物。
(甲基)丙烯酸系树脂也可以在聚合成分中包含除(甲基)丙烯酸酯以外的乙烯基单体。作为除(甲基)丙烯酸酯以外的乙烯基单体,例如可以举出:(甲基)丙烯酸;苯乙烯;苯乙烯以外的苯乙烯系单体;(甲基)丙烯腈;乙烯基甲醚、乙烯基异丁醚等乙烯基醚;乙烯基甲酮、乙烯基乙酮、乙烯基异丙烯酮等乙烯基酮;异戊二烯、丁烯、丁二烯等烯烃。这些乙烯基单体可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
(甲基)丙烯酸系树脂在聚合成分中包含除(甲基)丙烯酸酯以外的乙烯基单体的情况下,作为除(甲基)丙烯酸酯以外的乙烯基单体,优选丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一者,更优选丙烯酸。
关于(甲基)丙烯酸系树脂的重均分子量,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,优选为5万以上、更优选为10万以上、进一步优选为12万以上、进而优选为15万以上,从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,优选为25万以下、更优选为22万以下、进一步优选为20万以下。
关于(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度,从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,优选为10℃以下、更优选为0℃以下、进一步优选为-10℃以下,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,优选为-90℃以上、更优选为-80℃以上、进一步优选为-70℃以上。
本实施方式中,关于(甲基)丙烯酸系树脂在压力响应性母颗粒整体中所占的质量比例,从形成容易因压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,优选为20质量%以上、更优选为25质量%以上、进一步优选为30质量%以上,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,优选为45质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为35质量%以下。
作为上述树脂B1与上述树脂B2的组合,从提高剥离力的方面出发,可以适当地举出:
作为树脂B1的丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯的共聚物与作为树脂B2的丙烯酸己酯和丙烯酸丙酯的共聚物的组合;
作为树脂B1的丙烯酸己酯和丙烯酸丙酯的共聚物与作为树脂B2的丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯的共聚物组合;
作为树脂B1和树脂B2的共聚比不同的2种丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯的共聚物;
作为树脂B1和树脂B2的分子量分布为10以上的丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯的共聚物;等等。
本实施方式中,压力响应性母颗粒中包含的苯乙烯系树脂与(甲基)丙烯酸系树脂的总量相对于压力响应性母颗粒整体优选为70质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上、进而优选为95质量%以上、进而优选为100质量%。
-其他树脂-
压力响应性颗粒也可以含有例如聚苯乙烯;环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂、改性松香等非乙烯基系树脂;等等。这些树脂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
-各种添加剂-
压力响应性颗粒也可以根据需要含有着色剂(例如颜料、染料)、离型剂(例如烃类蜡;巴西棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡等天然蜡;褐煤蜡等合成或矿物/石油系蜡;脂肪酸酯、褐煤酸酯等酯系蜡)、电荷控制剂等。
将本实施方式的压力响应性颗粒制成透明的压力响应性颗粒的情况下,压力响应性颗粒中的着色剂量相对于压力响应性母颗粒整体优选为1.0质量%以下,从提高压力响应性颗粒的透明性的方面出发,该着色剂量越少越优选。
-压力响应性母颗粒的结构-
压力响应性颗粒的内部结构具有海岛结构,该海岛结构由包含树脂A的海部及包含树脂B1和树脂B2的岛部构成。
作为海岛结构,优选如下海岛结构,该海岛结构具有包含树脂A的海部及分散在上述海部中的包含树脂B1和树脂B2的岛部;更优选如下海岛结构,该海岛结构具有包含苯乙烯系树脂作为上述树脂A的海部及分散在上述海部中的包含(甲基)丙烯酸系树脂作为上述树脂B1和上述树脂B2的岛部。
上述岛部可以具有包含树脂B1和树脂B2的微区(岛、独立的1个岛部分)、包含树脂B1且不包含树脂B2的微区、包含树脂B2且不包含树脂B1的微区等,优选至少具有包含树脂B1和树脂B2的微区。
另外,上述岛部也可以具有不包含树脂B1和树脂B2的微区。
压力响应性颗粒具有海岛结构的情况下,岛部的平均径优选为200nm以上500nm以下。当岛部的平均径为500nm以下时,压力响应性母颗粒容易因压力而发生相变,当岛部的平均径为200nm以上时,压力响应性母颗粒中所要求的机械强度(例如在显影器内进行搅拌时不容易发生变形的强度)优异。从这些方面出发,岛部的平均径更优选为220nm以上450nm以下、进一步优选为250nm以上400nm以下。
作为将海岛结构的岛部的平均径控制在上述范围的方法,例如可以举出在后述的压力响应性颗粒的制造方法中相对于苯乙烯系树脂的量增减(甲基)丙烯酸系树脂的量、在将凝集的树脂颗粒融合/合并的步骤中增减维持在高温的时间等。
海岛结构的确认以及岛部的平均径的测定通过下述方法进行。
将压力响应性颗粒包埋在环氧树脂中,利用金刚石刀等制作切片,将所制作的切片在干燥器内使用四氧化锇或四氧化钌进行染色。利用扫描型电子显微镜(SEM)对染色后的切片进行观察。海岛结构的海部和岛部由利用四氧化锇或四氧化钌对树脂进行染色的染色程度所引起的浓淡来区分,利用该区别来确认海岛结构的有无。从SEM图像中随机地选择100个岛部,计测各岛部的长径,将100个长径的平均值作为平均径。
压力响应性颗粒可以为单层结构的压力响应性颗粒,也可以为具有核部和被覆核部的壳层的核/壳结构的压力响应性颗粒。从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,压力响应性颗粒优选为核/壳结构。
压力响应性颗粒具有核/壳结构的情况下,从容易因压力而发生相变的方面出发,优选核部含有苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂。此外,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,优选壳层含有苯乙烯系树脂。苯乙烯系树脂的具体形态如上所述。(甲基)丙烯酸系树脂的具体形态如上所述。
压力响应性颗粒具有核/壳结构的情况下,核部优选具有包含苯乙烯系树脂的海部及分散在海部中的包含(甲基)丙烯酸系树脂的岛部。岛部的平均径优选为上述范围。此外,除了核部为上述构成以外,还优选壳层含有苯乙烯系树脂。这种情况下,核部的海部与壳层构成连续的结构,压力响应性母颗粒容易因压力而发生相变。核部的海部和壳层中包含的苯乙烯系树脂的具体形态如上所述。核部的岛部中包含的(甲基)丙烯酸系树脂的具体形态如上所述。
作为壳层中包含的树脂,还可以举出聚苯乙烯;环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂、改性松香等非乙烯基系树脂;等等。这些树脂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
关于壳层的平均厚度,从抑制压力响应性颗粒的变形的方面出发,优选为120nm以上、更优选为130nm以上、进一步优选为140nm以上,从压力响应性母颗粒容易因压力而发生相变的方面出发,优选为550nm以下、更优选为500nm以下、进一步优选为400nm以下。
壳层的平均厚度利用下述方法进行测定。
将压力响应性颗粒包埋在环氧树脂中,利用金刚石刀等制作切片,将所制作的切片在干燥器内使用四氧化锇或四氧化钌进行染色。利用扫描型电子显微镜(SEM)对染色后的切片进行观察。从SEM图像中随机地选择10个压力响应性母颗粒截面,对于每1个压力响应性母颗粒测定20处的壳层的厚度,计算出平均值,将10个压力响应性母颗粒的平均值作为平均厚度。
关于压力响应性颗粒的体积平均粒径(D50v),从压力响应性母颗粒的处理容易性的方面出发,优选为4μm以上、更优选为5μm以上、进一步优选为6μm以上,从压力响应性母颗粒整体容易因压力而发生相变的方面出发,优选为12μm以下、更优选为10μm以下、进一步优选为9μm以下。
压力响应性颗粒的体积平均粒径(D50v)使用Coulter Multisizer II(BeckmanCoulter公司制造)和孔径100μm的孔进行测定。向2mL的烷基苯磺酸钠5质量%水溶液中加入0.5mg以上50mg以下的压力响应性母颗粒并进行分散,接着与100mL以上150mL以下的电解液(ISOTON-II、Beckman Coulter公司制造)混合,利用超声波分散机进行1分钟分散处理,将所得到的分散液作为试样。对试样中的粒径2μm以上60μm以下的50000个颗粒的粒径进行测定。将从小径侧算起的体积基准粒度分布中的累积50%点的粒径作为体积平均粒径(D50v)。
本实施方式的压力响应性颗粒可以为不包含外添剂的颗粒,也可以为包含压力响应性母颗粒且包含外添剂的颗粒,该压力响应性母颗粒具有海岛结构,该海岛结构由包含树脂A的海部及包含树脂B1和树脂B2的岛部构成。
[外添剂]
作为外添剂,例如可以举出无机颗粒。作为无机颗粒,可以举出SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO·SiO2、K2O·(TiO2)n、Al2O3·2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等。
作为外添剂的无机颗粒的表面可以实施疏水化处理。疏水化处理例如将无机颗粒浸渍在疏水化处理剂等中来进行。疏水化处理剂没有特别限制,例如可以举出硅烷系偶联剂、硅油、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂等。这些处理剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。疏水化处理剂的量例如相对于无机颗粒100质量份为1质量份以上10质量份以下。
作为外添剂,还可以举出树脂颗粒(聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、三聚氰胺树脂等树脂颗粒)、清洁活化剂(例如以硬脂酸锌为代表的高级脂肪酸的金属盐、氟系高分子量体的颗粒)等。
外添剂的外添量相对于压力响应性母颗粒优选为0.01质量%以上5质量%以下、更优选为0.01质量%以上2.0质量%以下。
[压力响应性颗粒的特性]
本实施方式的压力响应性颗粒具有至少2个玻璃化转变温度,玻璃化转变温度中的一者据推测为树脂A的玻璃化转变温度,另一者据推测为树脂B1和树脂B2的玻璃化转变温度。
另外,本实施方式的压力响应性颗粒也可以具有至少3个玻璃化转变温度,玻璃化转变温度中的一者据推测为树脂A的玻璃化转变温度,玻璃化转变温度中的另一者据推测为树脂B1的玻璃化转变温度,再一者据推测为树脂B2的玻璃化转变温度。
从压力响应性颗粒容易因压力而发生相变的方面出发,本实施方式的压力响应性颗粒优选具有至少2个玻璃化转变温度,最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差为30℃以上。从压力响应性颗粒容易因压力而发生相变的方面出发,最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差更优选为40℃以上、进一步优选为50℃以上、进而优选为60℃以上。最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差的上限例如为140℃以下、130℃以下、120℃以下。
从压力响应性颗粒容易因压力而发生相变的方面出发,本实施方式的压力响应性颗粒所显示出的最低玻璃化转变温度优选为10℃以下、更优选为0℃以下、进一步优选为-10℃以下,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,优选为-90℃以上、更优选为-80℃以上、进一步优选为-70℃以上。
从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,本实施方式的压力响应性颗粒所显示出的最高玻璃化转变温度优选为30℃以上、更优选为40℃以上、进一步优选为50℃以上,从压力响应性颗粒容易因压力而发生相变的方面出发,更优选为70℃以下、进一步优选为65℃以下、进而优选为60℃以下。
本实施方式中,压力响应性颗粒的玻璃化转变温度由进行差示扫描量热测定(Differential Scanning Calorimetry、DSC)得到的差示扫描量热曲线(DSC曲线)来求出。更具体地说,按照JIS K7121:1987“塑料的转变温度测定方法”的玻璃化转变温度的测定方法中记载的“外推玻璃化转变起始温度”来求出。
本实施方式的压力响应性颗粒是通过压力而发生相变的压力响应性颗粒,优选满足下述式1。
式1···10℃≦T1-T2
式1中,T1为在压力1MPa下显示出粘度10,000Pa·s的温度,T2为在压力10MPa下显示出粘度10,000Pa·s的温度。
从压力响应性颗粒容易因压力而发生相变的方面出发,温度差(T1-T2)为10℃以上、优选为15℃以上、更优选为20℃以上,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,温度差(T1-T2)优选为120℃以下、更优选为100℃以下、进一步优选为80℃以下。
温度T1的值优选为140℃以下、更优选为130℃以下、进一步优选为120℃以下、进而优选为115℃以下。温度T1的下限优选为80℃以上、更优选为85℃以上。
温度T2的值优选为40℃以上、更优选为50℃以上、进一步优选为60℃以上。温度T2的上限优选为85℃以下。
作为表示压力响应性颗粒容易因压力而发生相变的指标,可以举出在压力1MPa下显示出粘度10,000Pa·s的温度T1与在压力4MPa下显示出粘度10,000Pa·s的温度T3的温度差(T1-T3),温度差(T1-T3)优选为5℃以上。从容易因压力而发生相变的方面出发,本实施方式的压力响应性颗粒的温度差(T1-T3)优选为5℃以上、更优选为10℃以上。
温度差(T1-T3)通常为25℃以下。
本实施方式的压力响应性颗粒中,从使温度差(T1-T3)为5℃以上的方面出发,在压力4MPa下显示出粘度10,000Pa·s的温度T3优选为90℃以下、更优选为85℃以下、进一步优选为80℃以下。温度T3的下限优选为60℃以上。
求出温度T1、温度T2和温度T3的方法如下。
将压力响应性颗粒压缩来制作粒状试样。将粒状试样置于流动试验仪(岛津制作所制造、CFT-500),将施加压力固定在1Mpa,在1MPa下测定不同温度下的粘度。由所得到的粘度曲线图确定在施加压力1MPa下粘度达到104Pa·s时的温度T1。除了使施加压力1MPa变为10MPa以外,与温度T1的方法同样地确定温度T2。除了使施加压力1MPa变为4MPa以外,与温度T1的方法同样地确定温度T3。由温度T1和温度T2计算出温度差(T1-T2)。由温度T1和温度T3计算出温度差(T1-T3)。
[压力响应性颗粒的制造方法]
本实施方式的压力响应性颗粒通过在制造压力响应性母颗粒后对压力响应性母颗粒进行外添剂的外添而得到。
压力响应性母颗粒可以通过干式制法(例如混炼粉碎法等)、湿式制法(例如凝集合并法、悬浮聚合法、溶解悬浮法等)中的任一种进行制造。这些制法没有特别限制,可以采用公知的制法。这些之中,可以通过凝集合并法来得到压力响应性母颗粒。
在通过凝集合并法制造压力响应性母颗粒的情况下,例如经下述步骤制造压力响应性母颗粒:
准备分散有包含苯乙烯系树脂的苯乙烯系树脂颗粒的苯乙烯系树脂颗粒分散液的步骤(苯乙烯系树脂颗粒分散液准备步骤);
在苯乙烯系树脂颗粒分散液中进行(甲基)丙烯酸系树脂的聚合,形成含有苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂的复合树脂颗粒的步骤(复合树脂颗粒形成步骤);
在分散有复合树脂颗粒的复合树脂颗粒分散液中使复合树脂颗粒凝集,形成凝集颗粒的步骤(凝集颗粒形成步骤);以及
将分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液加热,使凝集颗粒融合/合并,形成压力响应性母颗粒的步骤(融合/合并步骤)。
以下对各步骤的详情进行说明。
在以下的说明中,对于得到不含着色剂和离型剂的压力响应性母颗粒的方法进行说明。着色剂、离型剂、其他添加剂可以根据需要使用。在压力响应性母颗粒中含有着色剂和离型剂的情况下,在将复合树脂颗粒分散液、着色剂颗粒分散液以及离型剂颗粒分散液混合后进行融合/合并步骤。着色剂颗粒分散液和离型剂颗粒分散液例如可以通过在将材料混合后使用公知的分散机进行分散处理来制作。
-苯乙烯系树脂颗粒分散液准备步骤-
苯乙烯系树脂颗粒分散液例如为将苯乙烯系树脂颗粒利用表面活性剂分散在分散介质中而成的分散液。
作为分散介质,例如可以举出水、醇类等水系介质。这些成分可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为表面活性剂,例如可以举出硫酸酯盐系、磺酸盐系、磷酸酯系、皂系等阴离子表面活性剂;胺盐型、季铵盐型等阳离子表面活性剂;聚乙二醇系、烷基苯酚环氧乙烷加成物系、多元醇系等非离子系表面活性剂;等等。非离子系表面活性剂也可以与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂合用。这些之中,优选阴离子表面活性剂。表面活性剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为将苯乙烯系树脂颗粒分散在分散介质中的方法,例如可以举出将苯乙烯系树脂与分散介质混合,使用旋转剪切型均质器或具有介质的球磨机、砂磨机、珠磨机等进行搅拌而使其分散的方法。
作为使苯乙烯系树脂颗粒分散在分散介质中的另一方法,可以举出乳液聚合法。具体地说,将苯乙烯系树脂的聚合成分与链转移剂或聚合引发剂混合后,进一步混合含有表面活性剂的水系介质,进行搅拌来制作乳化液,在乳化液中进行苯乙烯系树脂的聚合。此时,作为链转移剂,优选使用十二硫醇。
分散在苯乙烯系树脂颗粒分散液中的苯乙烯系树脂颗粒的体积平均粒径优选为100nm以上250nm以下、更优选为120nm以上220nm以下、进一步优选为150nm以上200nm以下。
关于树脂颗粒分散液中包含的树脂颗粒的体积平均粒径,利用激光衍射式粒度分布测定装置(例如堀场制作所制LA-700)测定粒径,将从小径侧算起的体积基准粒度分布中的累积50%点的粒径作为体积平均粒径(D50v)。
苯乙烯系树脂颗粒分散液中包含的苯乙烯系树脂颗粒的含量优选为30质量%以上60质量%以下、更优选为40质量%以上50质量%以下。
-复合树脂颗粒形成步骤-
将苯乙烯系树脂颗粒分散液与(甲基)丙烯酸系树脂的聚合成分混合,在苯乙烯系树脂颗粒分散液中进行(甲基)丙烯酸系树脂的聚合,形成含有苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂的复合树脂颗粒。
复合树脂颗粒优选为以微相分离状态包含苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂的树脂颗粒。该树脂颗粒例如可通过下述方法制造。
向苯乙烯系树脂颗粒分散液中添加(甲基)丙烯酸系树脂的聚合成分(包含至少2种(甲基)丙烯酸酯的单体组),根据需要添加水系介质。接着,一边对分散液缓慢地搅拌,一边将分散液的温度加热至苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度以上(例如比苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度高10℃至30℃的温度)。接下来,在保持温度的同时缓慢地滴加含有聚合引发剂的水系介质,进一步以1小时以上15小时以下的范围持续进行长时间搅拌。此时,作为聚合引发剂,优选使用过硫酸铵。
尽管详细机制未必明确,但据推测,在采用上述方法的情况下,单体和聚合引发剂浸渗到苯乙烯系树脂颗粒中,(甲基)丙烯酸酯在苯乙烯系树脂颗粒的内部发生聚合。据推测,由此可得到这样状态的复合树脂颗粒,该复合树脂颗粒在苯乙烯系树脂颗粒的内部包含(甲基)丙烯酸系树脂、在颗粒内部苯乙烯系树脂与(甲基)丙烯酸系树脂形成微相分离状态。
在上述复合树脂颗粒的制造中或制造后,可以向分散有复合树脂颗粒的分散液中添加苯乙烯系树脂的聚合成分(即苯乙烯系单体及其他乙烯基单体),继续进行聚合反应。据推测,由此可得到复合树脂颗粒,该复合树脂颗粒在颗粒内部苯乙烯系树脂与(甲基)丙烯酸系树脂形成微相分离状态并且在颗粒表面附着有苯乙烯系树脂。使用在颗粒表面附着有苯乙烯系树脂的复合树脂颗粒而制造的压力响应性颗粒中,粗粉的产生比较少。
作为附着于复合树脂颗粒表面的苯乙烯系树脂的聚合成分的其他乙烯基单体优选包含与构成复合树脂颗粒的内部所具有的苯乙烯系树脂或(甲基)丙烯酸系树脂的单体中的至少一种为同种的单体,具体地说,优选包含丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一者。
分散在复合树脂颗粒分散液中的复合树脂颗粒的体积平均粒径优选为140nm以上300nm以下、更优选为150nm以上280nm以下、进一步优选为160nm以上250nm以下。
复合树脂颗粒分散液中包含的复合树脂颗粒的含量优选为20质量%以上50质量%以下、更优选为30质量%以上40质量%以下。
-凝集颗粒形成步骤-
在复合树脂颗粒分散液中使复合树脂颗粒凝集,形成直径与目标压力响应性母颗粒直径相近的凝集颗粒。
例如,在凝集颗粒形成步骤中,通过使用2种以上的复合树脂颗粒分散液进行凝集,可以在压力响应性母颗粒中导入组成不同的成分。
具体地说,例如,在复合树脂颗粒分散液中添加凝集剂,并且将复合树脂颗粒分散液的pH调整至酸性(例如pH2以上5以下),根据需要添加分散稳定剂后,加热至与苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度相近的温度(具体地说,例如苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度-30℃以上、玻璃化转变温度-10℃以下),使复合树脂颗粒凝集,形成凝集颗粒。
在凝集颗粒形成步骤中,可以在将复合树脂颗粒分散液利用旋转剪切型均质器搅拌下,于室温(例如25℃)添加凝集剂,将复合树脂颗粒分散液的pH调整为酸性(例如pH2以上5以下),根据需要添加分散稳定剂后进行加热。
作为凝集剂,例如可以举出与复合树脂颗粒分散液中包含的表面活性剂极性相反的表面活性剂、无机金属盐、2价以上的金属络合物。作为凝集剂使用金属络合物的情况下,表面活性剂的用量降低、充电特性提高。
可以根据需要与凝集剂一起使用与该凝集剂的金属离子形成络合物或者类似键的添加剂。作为该添加剂,适于使用螯合剂。
作为无机金属盐,例如可以举出氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝、硫酸铝等金属盐;聚合氯化铝、聚氢氧化铝、多硫化钙等无机金属盐聚合物;等等。
作为螯合剂,可以使用水溶性的螯合剂。作为螯合剂,例如可以举出酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸等羟基羧酸;亚氨基二乙酸(IDA)、次氮基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)等氨基羧酸;等等。
螯合剂的添加量相对于树脂颗粒100质量份优选为0.01质量份以上5.0质量份以下、更优选为0.1质量份以上且小于3.0质量份。
-融合/合并步骤-
接着,将分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液加热至例如苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度以上(例如比苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度高10℃至30℃的温度),使凝集颗粒融合/合并,形成压力响应性母颗粒。
经过以上步骤得到的压力响应性母颗粒通常具有海岛结构,该海岛结构具有包含苯乙烯系树脂的海部以及分散在该海部中的包含(甲基)丙烯酸系树脂的岛部。据推测,在复合树脂颗粒中的苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂为微相分离状态时,在融合/合并步骤中,苯乙烯系树脂相互聚集而形成海部,(甲基)丙烯酸系树脂相互聚集而形成岛部。
海岛结构的岛部的平均径可通过例如增减复合树脂颗粒形成步骤中使用的苯乙烯系树脂颗粒分散液的量或者至少2种(甲基)丙烯酸酯的量、增减融合/合并步骤中维持在高温的时间等来进行控制。
核/壳结构的压力响应性母颗粒例如经下述步骤制造:
在得到凝集颗粒分散液后,将凝集颗粒分散液与苯乙烯系树脂颗粒分散液进一步混合,按照在凝集颗粒的表面进一步附着苯乙烯系树脂颗粒的方式进行凝集,形成第2凝集颗粒的步骤;以及
对于分散有第2凝集颗粒的第2凝集颗粒分散液进行加热,使第2凝集颗粒融合/合并,形成核/壳结构的压力响应性母颗粒的步骤。
经上述步骤得到的核/壳结构的压力响应性母颗粒具有包含苯乙烯系树脂的壳层。也可以使用分散有其他种类的树脂颗粒的树脂颗粒分散液来代替苯乙烯系树脂颗粒分散液,形成包含其他种类的树脂的壳层。
在融合/合并步骤结束后,对于在溶液中形成的压力响应性母颗粒实施公知的清洗步骤、固液分离步骤以及干燥步骤,得到干燥状态的压力响应性母颗粒。关于清洗步骤,从充电性的方面出发,可以充分实施利用离子交换水的置换清洗。关于固液分离步骤,从生产率的方面出发,可以实施抽滤、加压过滤等。关于干燥步骤,从生产率的方面出发,可以实施冷冻干燥、气流干燥、流化干燥、振动式流化干燥等。
之后,例如向所得到的干燥状态的压力响应性母颗粒中添加外添剂并进行混合,由此制造出本实施方式的压力响应性颗粒。混合例如可以利用V型搅拌机、亨舍尔混合机、罗迪格混合器等来进行。进而可以根据需要使用振动筛分机、风力筛分机等除去压力响应性颗粒的粗大颗粒。
<粘接材料>
本实施方式的粘接材料包含本实施方式的压力响应性颗粒。
另外,本实施方式的粘接材料可以包含本实施方式的压力响应性颗粒。
本实施方式的粘接材料为液体组合物的情况下,本实施方式的粘接材料优选包含分散介质。
作为分散介质,例如可以举出水;丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇等醇类;等水系介质。这些成分可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
本实施方式的粘接材料为液体组合物的情况下,压力响应性树脂颗粒的含量没有特别限制,相对于粘接材料整体优选为10质量%以上80质量%以下。
另外,本实施方式的粘接材料可以包含表面活性剂、分散稳定剂、粘度调整剂、pH调节剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防腐剂、防霉剂等添加剂。
<盒(cartridge)>
本实施方式的盒是存储本实施方式的压力响应性颗粒或本实施方式的粘接材料、在印刷品的制造装置中装卸的盒。盒被安装于印刷品的制造装置之后,盒与印刷品的制造装置所具有的配置机构利用供给管进行连接,该配置机构将压力响应性颗粒配置于记录介质上。
从盒向配置机构供给压力响应性颗粒,若存储于盒内的压力响应性颗粒变少则更换该盒。
<印刷品的制造装置、印刷品的制造方法、印刷品>
本实施方式的印刷品的制造装置包括:配置机构,存储本实施方式的压力响应性颗粒或本实施方式的粘接材料,将上述压力响应性颗粒配置在记录介质上;以及压接机构,将上述记录介质折叠压接,或者将上述记录介质与其他记录介质重叠压接。
本实施方式的印刷品为通过本实施方式的压力响应性颗粒或本实施方式的粘接材料进行粘接而成的印刷品即可。
作为本实施方式的印刷品,例如可以适当地举出将折叠后的记录介质在对置的面利用本实施方式的粘接材料所含有的上述压力响应性颗粒进行粘接而成的印刷品、或者将重叠后的2张以上记录介质在对置的面利用本实施方式的粘接材料所含有的上述压力响应性颗粒进行粘接而成的印刷品。
配置机构例如具备将压力响应性颗粒赋予至记录介质上的赋予装置,也可以进一步具备将赋予在记录介质上的压力响应性颗粒固定在记录介质上的固定装置。
压接机构例如具备折叠装置或者重叠装置和加压装置,该折叠装置将配置有压力响应性颗粒的记录介质进行折叠,该重叠装置将配置有压力响应性颗粒的记录介质与其他记录介质进行重叠,该加压装置对重叠的记录介质进行加压。
压接机构所具备的加压装置对配置有压力响应性颗粒的记录介质施加压力。由此,记录介质上的压力响应性颗粒呈流态化而发挥出粘接性。
利用本实施方式的印刷品的制造装置实施本实施方式的印刷品的制造方法。本实施方式的印刷品的制造方法使用本实施方式的压力响应性颗粒或本实施方式的粘接材料,并且包括下述步骤:配置步骤,将上述压力响应性颗粒配置在记录介质上;以及压接步骤,将上述记录介质折叠压接,或者将上述记录介质与其他记录介质重叠压接。
配置步骤例如包括将压力响应性颗粒赋予至记录介质上的步骤,也可以进一步包括将赋予至记录介质上的压力响应性颗粒固定在记录介质上的步骤。
压接步骤例如具备:将记录介质折叠的折叠步骤或将记录介质与其他记录介质重叠的重叠步骤、以及对重叠的记录介质进行加压的加压步骤。
压力响应性颗粒可以配置在记录介质的整个面,也可以配置在记录介质的一部分。压力响应性颗粒在记录介质上配置一层或复数层。压力响应性颗粒的层可以为在记录介质的面方向连续的层,也可以为在记录介质的面方向不连续的层。压力响应性颗粒的层可以为压力响应性颗粒以保持颗粒状态排列而成的层,也可以为相邻的压力响应性颗粒相互融合并进行排列而成的层。
关于记录介质上的压力响应性颗粒(优选透明的压力响应性颗粒)的量,在被配置的区域例如为0.5g/m2以上50g/m2以下、1g/m2以上40g/m2以下、1.5g/m2以上30g/m2以下。记录介质上的压力响应性颗粒(优选透明的压力响应性颗粒)的层厚例如为0.2μm以上25μm以下、0.4μm以上20μm以下、0.6μm以上15μm以下。
作为适用于本实施方式的印刷品的制造装置的记录介质,例如可以举出纸、将纸的表面利用树脂等进行涂布的铜版纸、布、无纺布、树脂膜、树脂片等。记录介质可以在单面或双面具有图像。
以下示出本实施方式的印刷品的制造装置的一例,但本实施方式并不限于此。
图1是示出本实施方式的印刷品的制造装置的一例的示意性构成图。图1所示的印刷品的制造装置具备配置机构100和配置在配置机构100的下游的压接机构200。箭头表示记录介质的传送方向。
配置机构100是使用本实施方式的压力响应性颗粒并将压力响应性颗粒配置在记录介质P上的装置。在记录介质P的单面或双面预先形成有图像。
配置机构100具备赋予装置110和配置在赋予装置110的下游的固定装置120。
赋予装置110将压力响应性颗粒M赋予至记录介质P上。作为赋予装置110所采用的赋予方法,例如可以举出喷雾法、棒涂法、模涂法、刮刀涂布法、辊涂法、逆转辊涂布法、凹板印刷法、丝网印刷法、喷墨法、层压法、电子照相法等。可以根据赋予方法使压力响应性颗粒M分散于分散介质来制备液体组合物,将液体组合物应用于赋予装置110中。
利用赋予装置110赋予了压力响应性颗粒M的记录介质P被传送至固定装置120。
固定装置120例如为:加热装置,具备加热源,对所通过的记录介质P上的压力响应性颗粒M进行加热,将压力响应性颗粒M固定在记录介质P上;加压装置,具备一对加压部件(辊/辊、带/辊),对所通过的记录介质P进行加压,使压力响应性颗粒M固定在记录介质P上;加压加热装置,具备在内部具备加热源的一对加压部件(辊/辊、带/辊),对所通过的记录介质P进行加压和加热,使压力响应性颗粒M固定在记录介质P上;等等。
固定装置120具有加热源的情况下,利用固定装置120进行了加热时的记录介质P的表面温度优选为10℃以上80℃以下、更优选为20℃以上60℃以下、进一步优选为30℃以上50℃以下。
固定装置120具有加压部件的情况下,加压部件施加在记录介质P上的压力可以低于加压装置230施加在记录介质P2上的压力。
记录介质P通过配置机构100,由此形成压力响应性颗粒M被赋予在图像上的记录介质P1。记录介质P1向着压接机构200进行传送。
本实施方式的印刷品的制造装置中,配置机构100与压接机构200可以为接近的方式,也可以为隔开的方式。配置机构100与压接机构200隔开的情况下,配置机构100与压接机构200例如可通过传送记录介质P1的传送机构(例如皮带传送机)相连。
压接机构200具备折叠装置220和加压装置230,是将记录介质P1折叠压接的机构。
折叠装置220将通过该装置的记录介质P1折叠,制作折叠后的记录介质P2。记录介质P2的折叠方式例如为对折、三折、四折,也可以为记录介质P2仅一部分折叠的形态。记录介质P2为在对置的两个面的至少一个面的至少一部分配置有压力响应性颗粒M的状态。
折叠装置220可以具有对记录介质P2施加压力的一对加压部件(例如辊/辊、带/辊)。折叠装置220的加压部件对记录介质P2所施加的压力可以低于加压装置230对记录介质P2所施加的压力。
压接机构200也可以具备将记录介质P1与其他记录介质重叠的重叠装置来代替折叠装置220。记录介质P1与其他记录介质重叠的形态例如为在记录介质P1上重叠1张其他记录介质的形态、在记录介质P1上的多个位置分别各重叠1张其他记录介质的形态等。其他记录介质可以为在单面或双面预先形成有图像的记录介质,可以为未形成图像的记录介质,也可以为预先制作的压接印刷品。
离开折叠装置220(或重叠装置)的记录介质P2朝向加压装置230传送。
加压装置230具备一对加压部件(即加压辊231和232)。加压辊231和加压辊232在相互的外周面接触且相互推挤,对所通过的记录介质P2施加压力。加压装置230所具备的一对加压部件并不限于加压辊和加压辊的组合,也可以为加压辊和加压带的组合、加压带和加压带的组合。
在对通过加压装置230的记录介质P2施加压力时,记录介质P2上的压力响应性颗粒M在压力的作用下呈流态化而发挥出粘接性。
加压装置230在内部可以具有、也可以不具有用于对记录介质P2进行加热的加热源(例如卤素加热器)。需要说明的是,加压装置230在内部不具有加热源时,不排除因加压装置230所具备的电动机等的放热而使加压装置230内的温度达到环境温度以上的情况。
记录介质P2在加压装置230中通过,由此,折叠的面相互由呈流态化的压力响应性颗粒M粘接,制作出压接印刷品P3。压接印刷品P3中,对置的2个面相互有一部分或全部被粘粘接。
完成的压接印刷品P3从加压装置230中送出。
压接印刷品P3的第一方式是折叠后的记录介质在对置的面被压力响应性颗粒M粘接而成的压接印刷品。本方式的压接印刷品P3通过具备折叠装置220的印刷品制造装置来制造。
压接印刷品P3的第二方式是重叠后的2张以上记录介质在对置的面被压力响应性颗粒M粘接而成的压接印刷品。本方式的压接印刷品P3通过具备重叠装置的压接印刷品的制造装置来制造。
本实施方式的印刷品的制造装置不限于从折叠装置220(或重叠装置)向加压装置230连续地传送记录介质P2的方式的装置。本实施方式的印刷品的制造装置也可以为下述方式的装置:贮留离开了折叠装置220(或重叠装置)的记录介质P2,记录介质P2的贮留量到达预先设定的量后,将记录介质P2传送至加压装置230。
本实施方式的印刷品的制造装置中,折叠装置220(或重叠装置)和压接加压装置230可以为接近的方式,也可以为隔开的方式。折叠装置220(或重叠装置)与压接加压装置230隔开的情况下,折叠装置220(或重叠装置)与压接加压装置230例如通过传送记录介质P2的传送机构(例如皮带传送机)相连。
本实施方式的印刷品的制造装置还可以具备将记录介质剪裁成预设尺寸的剪裁机构。剪裁机构例如为下述剪裁机构:配置在配置机构100与压接机构200之间,将作为记录介质P1的一部分且未配置压力响应性颗粒M的区域切掉的剪裁机构;配置在折叠装置220与加压装置230之间,将作为记录介质P2的一部分且未配置压力响应性颗粒M的区域切掉的剪裁机构;配置在压接机构200的下游,将作为压接印刷品P3的一部分且未被压力响应性颗粒M粘接的区域切掉的剪裁机构;等等。
本实施方式的印刷品的制造装置并不限于单页式的装置。本实施方式的印刷品的制造装置也可以是下述形式的装置:对长条状记录介质进行配置步骤和压接步骤而形成长条状压接印刷品,之后将长条状压接印刷品剪裁成预设尺寸。
本实施方式的印刷品的制造装置可以进一步包括使用色料在记录介质上形成有色图像的有色图像形成机构。有色图像形成机构例如可以举出使用有色油墨作为色料通过喷墨方式在记录介质上形成有色油墨图像的机构、使用有色静电图像显影剂通过电子照相法在记录介质上形成有色图像的机构等。
通过上述构成的制造装置实施以下制造方法,该制造方法为本实施方式的印刷品的制造方法,其进一步包括使用色料在记录介质上形成有色图像的有色图像形成步骤。有色图像形成步骤具体地说可以举出:使用有色油墨作为色料通过喷墨方式在记录介质上形成有色油墨图像的步骤;使用有色静电图像显影剂通过电子照相法在记录介质上形成有色图像的步骤;等等。
<印刷品制造用片、印刷品制造用片的制造方法>
本实施方式的印刷品制造用片具有基材和配置在上述基材上的本实施方式的压力响应性颗粒,优选具有基材和配置在上述基材上的本实施方式的粘接材料。
本实施方式的印刷品制造用片使用本实施方式的压力响应性颗粒制造。基材上的压力响应性颗粒可以保持、也可以不保持配置在基材上之前的颗粒形状。
本实施方式的印刷品制造用片例如适用于:在希望隐匿记录于记录介质的信息的情况下重叠在记录介质上进行粘接的掩片(masking sheet);将记录介质彼此重叠进行粘接时,为了在记录介质上设置粘接剂层而使用的剥离片;等等。
作为适用于本实施方式的印刷品制造用片的基材,例如可以举出纸、将纸的表面利用树脂等进行涂布的铜版纸、布、无纺布、树脂膜、树脂片等。基材可以在单面或双面形成图像。
本实施方式的印刷品制造用片中,压力响应性颗粒可以配置在基材的整个面上,也可以配置在基材的一部分。压力响应性颗粒在基材上配置1层或复数层。压力响应性颗粒的层可以为在基材的面方向连续的层,也可以为在基材的面方向不连续的层。压力响应性颗粒的层可以为压力响应性颗粒以保持颗粒状态排列而成的层,也可以为相邻的压力响应性颗粒相互融合并进行排列而成的层。
关于基材上的压力响应性颗粒的量,在被配置的区域例如为0.5g/m2以上50g/m2以下、1g/m2以上40g/m2以下、1.5g/m2以上30g/m2以下。基材上的压力响应性颗粒的层厚例如为0.2μm以上25μm以下、0.4μm以上20μm以下、0.6μm以上15μm以下。
例如使用本实施方式的压力响应性颗粒,同时通过包括将上述压力响应性颗粒配置在基材上的配置步骤的制造方法来制造本实施方式的印刷品制造用片。
配置步骤例如包括将压力响应性颗粒赋予至基材上的赋予步骤,进一步可以包括将赋予至基材上的压力响应性颗粒固定于基材上的固定步骤。
赋予步骤例如通过喷雾法、棒涂法、模涂法、刮刀涂布法、辊涂法、逆转辊涂布法、凹板印刷法、丝网印刷法、喷墨法、层压法、电子照相法等赋予方法来实现。可以根据赋予步骤的赋予方法使压力响应性颗粒分散在分散介质中来制备液体组合物,将液体组合物应用于赋予步骤。
固定步骤例如为:加热步骤,将基材上的压力响应性颗粒利用加热源进行加热,将压力响应性颗粒固定在基材上;加压步骤,将被赋予了压力响应性颗粒的基材利用一对加压部件(辊/辊、带/辊)进行加压,将压力响应性颗粒固定在基材上;加压加热步骤,将被赋予了压力响应性颗粒的基材利用在内部具备加热源的一对加压部件(辊/辊、带/辊)进行加压和加热,将压力响应性颗粒固定在基材上;等等。
<利用电子照相法的印刷品的制造>
对于将本实施方式的压力响应性颗粒应用于电子照相法的实施方式例进行说明。电子照相法中,将压力响应性颗粒用作色调剂。
[静电图像显影剂]
本实施方式的静电图像显影剂至少包含本实施方式的压力响应性颗粒。本实施方式的静电图像显影剂可以为仅包含本实施方式的压力响应性颗粒的单组分显影剂,也可以为本实施方式的压力响应性颗粒与载体混合而成的双组分显影剂。
作为载体没有特别限制,可以举出公知的载体。作为载体,例如可以举出:在由磁性粉形成的芯材的表面被覆有树脂的被覆载体;在基体树脂中分散混配有磁性粉的磁性粉分散型载体;在多孔质的磁性粉中浸渗树脂而成的树脂浸渗型载体;等等。磁性粉分散型载体、树脂浸渗型载体也可以是以该载体的构成颗粒作为芯材并利用树脂被覆其表面的载体。
作为磁性粉,例如可以举出:铁、镍、钴等磁性金属;铁素体、磁铁矿等磁性氧化物;等等。
作为被覆用的树脂和基体树脂,例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、包含有机硅氧烷键而构成的纯有机硅树脂或其改性物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂、环氧树脂等。被覆用的树脂和基体树脂中可以包含导电性颗粒等其他添加剂。作为导电性颗粒,可以举出金、银、铜等金属、炭黑、氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫酸钡、硼酸铝、钛酸钾等颗粒。
在利用树脂被覆芯材的表面时,可以举出利用将被覆用树脂以及各种添加剂(根据需要进行使用)溶解在适当溶剂中而成的被覆层形成用溶液进行被覆的方法等。作为溶剂没有特别限定,考虑所使用的树脂的种类、涂布适性等进行选择即可。
作为具体的树脂被覆方法,可以举出:浸渍法,将芯材浸渍在被覆层形成用溶液中;喷雾法,将被覆层形成用溶液喷雾至芯材表面;流化床法,在利用流动空气使芯材悬浮的状态下喷雾被覆层形成用溶液;捏合涂布机法,在捏合涂布机中将载体的芯材与被覆层形成用溶液混合,之后除去溶剂;等等。
双组分显影剂中的压力响应性颗粒与载体的混合比(质量比)优选为压力响应性颗粒:载体=1:100~30:100,更优选为3:100~20:100。
[印刷品的制造装置、印刷品的制造方法]
应用电子照相法的印刷品的制造装置包括:配置机构,存储包含本实施方式的压力响应性颗粒或本实施方式的粘接材料的显影剂,将上述压力响应性颗粒通过电子照相法配置在记录介质上;以及压接机构,将上述记录介质折叠压接,或者将上述记录介质与其他记录介质重叠压接。
利用本实施方式的印刷品的制造装置来实施基于电子照相法的印刷品的制造方法。本实施方式的印刷品的制造方法包括下述步骤:配置步骤,使用包含本实施方式的压力响应性颗粒的显影剂,将上述压力响应性颗粒通过电子照相法配置在记录介质上;以及压接步骤,将上述记录介质折叠压接或者将上述记录介质与其他记录介质重叠压接。
本实施方式的印刷品的制造装置所包含的上述配置机构例如具备:
感光体;
充电机构,对上述感光体表面进行充电;
静电图像形成机构,在经充电的上述感光体表面形成静电图像;
显影机构,存储本实施方式的静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在上述感光体表面的静电图像显影为压力响应性颗粒赋予部;以及
转印机构,将在上述感光体表面形成的压力响应性颗粒赋予部转印至记录介质表面。
上述配置机构优选进一步具备固定机构,将转印至记录介质表面的压力响应性颗粒赋予部进行固定。
本实施方式的印刷品的制造方法所包含的上述配置步骤例如包括下述步骤:
充电步骤,对感光体表面进行充电;
静电图像形成步骤,在经充电的上述感光体表面形成静电图像;
显影步骤,利用本实施方式的静电图像显影剂将在上述感光体表面形成的静电图像显影为压力响应性颗粒赋予部;以及
转印步骤,将在上述感光体表面形成的压力响应性颗粒赋予部转印至记录介质表面。
上述配置步骤优选进一步包括固定步骤,将转印至记录介质表面的压力响应性颗粒赋予部进行固定。
上述配置机构例如为下述装置:将在感光体表面形成的压力响应性颗粒赋予部直接转印至记录介质的直接转印方式的装置;将在感光体表面形成的压力响应性颗粒赋予部一次转印至中间转印体表面,将转印至中间转印体表面的压力响应性颗粒赋予部二次转印至记录介质表面的中间转印方式的装置;具备对于压力响应性颗粒赋予部转印后、充电前的感光体表面进行清洁的清洁机构的装置;具备在压力响应性颗粒赋予部转印后、充电前对感光体表面照射除电光来进行除电的除电机构的装置;等等。上述配置机构为中间转印方式的装置的情况下,转印机构例如具有:将压力响应性颗粒赋予部转印至表面的中间转印体;将形成在感光体表面的压力响应性颗粒赋予部一次转印至中间转印体表面的一次转印机构;以及将转印至中间转印体表面的压力响应性颗粒赋予部二次转印至记录介质表面的二次转印机构。
上述配置机构中,包含显影机构的部分可以为在上述配置机构中装卸的盒结构(所谓的处理盒)。作为处理盒,例如适于使用存储本实施方式的静电图像显影剂且具备显影机构的处理盒。
本实施方式的印刷品的制造装置中包含的压接机构对于配置有本实施方式的压力响应性颗粒的记录介质施加压力。由此,本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质上呈流态化而发挥出粘接性。为了使本实施方式的压力响应性颗粒呈流态化,压接机构施加至记录介质的压力优选为3MPa以上300MPa以下、更优选为10MPa以上200MPa以下、进一步优选为30MPa以上150MPa以下。
本实施方式的压力响应性颗粒可以配置在记录介质的整个面,也可以配置在记录介质的一部分。本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质上配置1层或多层。本实施方式的压力响应性颗粒的层可以为在记录介质的面方向连续的层,也可以为在记录介质的面方向不连续的层。本实施方式的压力响应性颗粒的层可以为压力响应性颗粒保持颗粒的状态排列而成的层,也可以为相邻的压力响应性颗粒彼此融合并进行排列而成的层。
关于本实施方式的压力响应性颗粒(优选透明的压力响应性颗粒)在记录介质上的量,在被配置的区域例如为0.5g/m2以上50g/m2以下、1g/m2以上40g/m2以下、1.5g/m2以上30g/m2以下。本实施方式的压力响应性颗粒(优选透明压力响应性颗粒)在记录介质上的层厚例如为0.2μm以上25μm以下、0.4μm以上20μm以下、0.6μm以上15μm以下。
作为适用于本实施方式的印刷品的制造装置的记录介质,例如可以举出纸、将纸的表面利用树脂等进行涂布的铜版纸、布、无纺布、树脂膜、树脂片等。记录介质可以在单面或双面具有图像。
以下示出应用了电子照相法的本实施方式的印刷品的制造装置的一例,但本实施方式并不限于此。
图2是示出本实施方式的印刷品的制造装置的一例的示意性构成图。图2所示的印刷品的制造装置具备配置机构100和配置在配置机构100的下游的压接机构200。箭头表示感光体的旋转方向或记录介质的传送方向。
配置机构100是使用包含本实施方式的压力响应性颗粒的显影剂,将本实施方式的压力响应性颗粒通过电子照相法配置在记录介质P上的直接转印方式的装置。在记录介质P的单面或双面预先形成有图像。
配置机构100具有感光体101。在感光体101的周围依次配置有:充电辊(充电机构的一例)102,对感光体101的表面进行充电;曝光装置(静电图像形成机构的一例)103,将经充电的感光体101的表面利用激光光线曝光,形成静电图像;显影装置(显影机构的一例)104,将压力响应性颗粒供给至静电图像,将静电图像进行显影;转印辊(转印机构的一例)105,将显影后的压力响应性颗粒赋予部转印至记录介质P上;以及感光体清洁装置(清洁机构的一例)106,在转印后除去残留在感光体101表面的压力响应性颗粒。
对于配置机构100将本实施方式的压力响应性颗粒配置在记录介质P上的操作进行说明。
首先,利用充电辊102对感光体101表面进行充电。曝光装置103根据从未图示的控制部送来的图像数据向经充电的感光体101表面照射激光光线。由此,在感光体101表面形成本实施方式的压力响应性颗粒的配置图案的静电图像。
在感光体101上形成的静电图像随着感光体101的运转而旋转至显影位置。并且,在显影位置,感光体101上的静电图像通过显影装置104而被显影,形成压力响应性颗粒赋予部。
在显影装置104内存储有至少包含本实施方式的压力响应性颗粒和载体的显影剂。本实施方式的压力响应性颗粒在显影装置104的内部与载体一起被搅拌,由此产生摩擦带电,被保持在显影剂辊上。感光体101表面在显影装置104中通过,由此使压力响应性颗粒静电附着于感光体101表面的静电图像上,利用压力响应性颗粒使静电图像进行显影。形成了压力响应性颗粒赋予部的感光体101继续运转,将感光体101上的压力响应性颗粒赋予部传送至转印位置。
当感光体101上的压力响应性颗粒赋予部被传送至转印位置时,对转印辊105施加转印偏压,从感光体101朝向转印辊105的静电力作用于压力响应性颗粒赋予部,使感光体101上的压力响应性颗粒赋予部转印至记录介质P上。
残留在感光体101上的压力响应性颗粒被感光体清洁装置106除去并回收。感光体清洁装置106例如为清洁刮板、清洁刷等。从抑制残留在感光体表面的本实施方式的压力响应性颗粒因压力呈流态化而以膜状附着于感光体表面之现象的方面出发,感光体清洁装置106优选为清洁刷。
转印有压力响应性颗粒赋予部的记录介质P向固定装置(固定机构的一例)107传送。固定装置107例如为一对固定部件(辊/辊、带/辊)。配置机构100也可以不具备固定装置107,但从抑制本实施方式的压力响应性颗粒从记录介质P脱落的方面出发,优选具备固定装置107。固定装置107施加至记录介质P的压力可以低于加压装置230施加至记录介质P2的压力,具体地说,优选为0.2MPa以上1MPa以下。
固定装置107在内部可以具有、也可以不具有用于对记录介质P进行加热的加热源(例如卤素加热器)。在固定装置107在内部具有加热源的情况下,利用加热源进行了加热时的记录介质P的表面温度优选为150℃以上220℃以下、更优选为155℃以上210℃以下、进一步优选为160℃以上200℃以下。需要说明的是,固定装置107在内部不具有加热源时,不排除因配置机构100所具备的电动机等的放热而使固定装置107内的温度达到环境温度以上的情况。
记录介质P在配置机构100中通过,由此形成在图像上被赋予了本实施方式的压力响应性颗粒的记录介质P1。记录介质P1向着压接机构200进行传送。
本实施方式的印刷品的制造装置中,配置机构100与压接机构200可以为接近的方式,也可以为隔开的方式。配置机构100与压接机构200隔开的情况下,配置机构100与压接机构200例如可通过传送记录介质P1的传送机构(例如皮带传送机)相连。
压接机构200具备折叠装置220和加压装置230,是将记录介质P1折叠压接的机构。
折叠装置220将通过该装置的记录介质P1折叠,制作折叠后的记录介质P2。记录介质P2的折叠方式例如为对折、三折、四折,也可以为记录介质P2仅一部分折叠的形态。记录介质P2为在对置的两个面中的至少一个面的至少一部分上配置有本实施方式的压力响应性颗粒的状态。
折叠装置220可以具有对记录介质P2施加压力的一对加压部件(例如辊/辊、带/辊)。折叠装置220的加压部件施加至记录介质P2的压力可以低于加压装置230施加至记录介质P2的压力,具体地说,优选为1MPa以上10MPa以下。
压接机构200也可以具备将记录介质P1与其他记录介质重叠的重叠装置来代替折叠装置220。记录介质P1与其他记录介质重叠的形态例如为在记录介质P1上重叠1张其他记录介质的形态、在记录介质P1上的多个位置分别各重叠1张其他记录介质的形态等。其他记录介质可以为在单面或双面预先形成有图像的记录介质,可以为未形成图像的记录介质,也可以为预先制作的压接印刷品。
离开折叠装置220(或重叠装置)的记录介质P2朝向加压装置230传送。
加压装置230具备一对加压部件(即加压辊231和232)。加压辊231和加压辊232在相互的外周面接触且相互推挤,对所通过的记录介质P2施加压力。加压装置230所具备的一对加压部件并不限于加压辊和加压辊的组合,也可以为加压辊和加压带的组合、加压带和加压带的组合。
对在加压装置230中通过的记录介质P2施加压力时,本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质P2上因压力而呈流态化,发挥出粘接性。加压装置230施加至记录介质P2的压力优选为3MPa以上300MPa以下、更优选为10MPa以上200MPa以下、进一步优选为30MPa以上150MPa以下。
加压装置230在内部可以具有、也可以不具有用于对记录介质P2进行加热的加热源(例如卤素加热器)。加压装置230在内部具有加热源的情况下,利用加热源进行了加热时的记录介质P2的表面温度优选为30℃以上120℃以下,更优选为40℃以上100℃以下,进一步优选为50℃以上90℃以下。需要说明的是,加压装置230在内部不具有加热源时,不排除因加压装置230所具备的电动机等的放热而使加压装置230内的温度达到环境温度以上的情况。
记录介质P2在加压装置230中通过,由此,折叠的面彼此被流态化的本实施方式的压力响应性颗粒粘接,制作出压接印刷品P3。压接印刷品P3中,对置的面彼此有一部分或全部进行了粘接。
完成的压接印刷品P3从加压装置230中送出。
压接印刷品P3的第一方式是折叠后的记录介质在对置的面被本实施方式的压力响应性颗粒粘接而成的压接印刷品。本方式的压接印刷品P3通过具备折叠装置220的印刷品制造装置来制造。
压接印刷品P3的第二方式是重叠后的2张以上记录介质在对置的面被本实施方式的压力响应性颗粒粘接而成的压接印刷品。本方式的压接印刷品P3通过具备重叠装置的压接印刷品的制造装置来制造。
本实施方式的印刷品的制造装置不限于从折叠装置220(或重叠装置)向加压装置230连续地传送记录介质P2的方式的装置。本实施方式的印刷品的制造装置也可以为下述方式的装置:贮留离开了折叠装置220(或重叠装置)的记录介质P2,记录介质P2的贮留量到达预先设定的量后,将记录介质P2传送至加压装置230。
本实施方式的印刷品的制造装置中,折叠装置220(或重叠装置)和压接加压装置230可以为接近的方式,也可以为隔开的方式。折叠装置220(或重叠装置)与压接加压装置230隔开的情况下,折叠装置220(或重叠装置)与压接加压装置230例如通过传送记录介质P2的传送机构(例如皮带传送机)相连。
本实施方式的印刷品的制造装置还可以具备将记录介质剪裁成预设尺寸的剪裁机构。剪裁机构例如为下述机构:配置在配置机构100与压接机构200之间,将作为记录介质P1的一部分且未配置本实施方式的压力响应性颗粒的区域切掉的剪裁机构;配置在折叠装置220与加压装置230之间,将作为记录介质P2的一部分且未配置本实施方式的压力响应性颗粒的区域切掉的剪裁机构;配置在压接机构200的下游,将作为压接印刷品P3的一部分且未利用本实施方式的压力响应性颗粒粘接的区域切掉的剪裁机构;等等。
本实施方式的印刷品的制造装置并不限于单页式的装置。本实施方式的印刷品的制造装置也可以是下述形式的装置:对长条状记录介质进行配置步骤和压接步骤而形成长条状压接印刷品,之后将长条状压接印刷品剪裁成预设尺寸。
本实施方式的印刷品的制造装置可以进一步包含有色图像形成机构,使用有色静电图像显影剂通过电子照相法在记录介质上形成有色图像。有色图像形成机构例如具备:
感光体;
充电机构,对上述感光体表面进行充电;
静电图像形成机构,在经充电的上述感光体表面形成静电图像;
显影机构,存储有色静电图像显影剂,通过有色静电图像显影剂将在上述感光体表面形成的静电图像显影为有色色调剂图像;
转印机构,将在上述感光体表面形成的有色色调剂图像转印至记录介质表面;以及
热定影机构,将转印至上述记录介质表面的有色色调剂图像进行热定影。
利用上述构成的制造装置实施本实施方式的印刷品的制造方法,该方法进一步包括如下有色图像形成步骤:使用有色静电图像显影剂通过电子照相法在记录介质上形成有色图像。有色图像形成步骤具体地说包括下述步骤:
充电步骤,对感光体表面进行充电;
静电图像形成步骤,在经充电的上述感光体表面形成静电图像;
显影步骤,利用有色静电图像显影剂将在上述感光体表面形成的静电图像显影为有色色调剂图像;
转印步骤,将在上述感光体表面形成的有色色调剂图像转印至记录介质表面;以及
热定影步骤,将转印至上述记录介质表面的有色色调剂图像进行热定影。
本实施方式的印刷品的制造装置中包含的有色图像形成机构例如为下述装置:将在感光体表面形成的有色色调剂图像直接转印至记录介质的直接转印方式的装置;将在感光体表面形成的有色色调剂图像一次转印至中间转印体表面,将转印至中间转印体表面的有色色调剂图像二次转印至记录介质表面的中间转印方式的装置;具备对有色色调剂图像转印后、充电前的感光体表面进行清洁的清洁机构的装置;具备在有色色调剂图像转印后、充电前对感光体表面照射除电光来进行除电的除电机构的装置;等等。有色图像形成机构为中间转印方式的装置的情况下,转印机构例如具有:将有色色调剂图像转印至表面的中间转印体;将形成在感光体表面的有色色调剂图像一次转印至中间转印体表面的一次转印机构;以及将转印至中间转印体表面的有色色调剂图像二次转印至记录介质表面的二次转印机构。
本实施方式的印刷品的制造装置中,在包含本实施方式的压力响应性颗粒的显影剂的配置机构和有色图像形成机构采用中间转印方式的情况下,配置机构和有色图像形成机构可以共有中间转印体和二次转印机构。
本实施方式的印刷品的制造装置中,包含本实施方式的压力响应性颗粒的图像显影剂的配置机构和有色图像形成机构可以共有热定影机构。
以下示出具备有色图像形成机构的本实施方式的印刷品的制造装置的一例,但本实施方式并不限于此。在以下的说明中,对图中示出的主要部分进行说明,其他则省略说明。
图3是示出应用电子照相法的本实施方式的印刷品的制造装置的一例的示意性构成图。图3所示的印刷品的制造装置具备:印刷机构300,一并进行本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质上的配置和有色图像形成;以及配置在印刷机构300下游的压接机构200。
印刷机构300为5鼓串联方式且为中间转印方式的印刷机构。印刷机构300具备:配置本实施方式的压力响应性颗粒(T)的单元10T;以及形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的各色图像的单元10Y、10M、10C和10K。单元10T是使用包含本实施方式的压力响应性颗粒的显影剂在记录介质P上配置本实施方式的压力响应性颗粒的配置机构。单元10Y、10M、10C和10K分别是使用包含有色色调剂的显影剂在记录介质P上形成有色图像的机构。单元10T、10Y、10M、10C和10K采用电子照相法。
单元10T、10Y、10M、10C和10K在水平方向上相互隔开地并排布置。单元10T、10Y、10M、10C、10K可以为在印刷机构300中装卸的处理盒。
在单元10T、10Y、10M、10C和10K的下方,中间转印带(中间转印体的一例)20经过各单元而延伸设置。中间转印带20卷绕至与中间转印带20内面相接的驱动辊22、支撑辊23和对置辊24来进行设置,在从单元10T向着单元10K的方向运转。在中间转印带20的图像保持面侧,与驱动辊22对置地具备中间转印体清洁装置21。
单元10T、10Y、10M、10C和10K分别具备显影装置(显影机构的一例)4T、4Y、4M、4C和4K。向显影装置4T、4Y、4M、4C、4K分别供给收纳在压力响应性颗粒盒8T中的本实施方式的压力响应性颗粒或者收纳在色调剂盒8Y、8M、8C、8K中的黄色色调剂、品红色色调剂、蓝色色调剂、黑色调剂。
单元10T、10Y、10M、10C和10K具有同等的构成和操作,因此,以将本实施方式的压力响应性颗粒配置在记录介质上的单元10T为代表进行说明。
单元10T具有感光体1T。在感光体1T的周围依次配置有:充电辊(充电机构的一例)2T,对感光体1T的表面进行充电;曝光装置(静电图像形成机构的一例)3T,将经充电的感光体1T的表面利用激光线曝光,形成静电图像;显影装置(显影机构的一例)4T,将压力响应性颗粒供给至静电图像,将静电图像进行显影;一次转印辊(一次转印机构的一例)5T,将显影后的压力响应性颗粒赋予部转印至中间转印带20上;以及感光体清洁装置(清洁机构的一例)6T,在一次转印后除去残留在感光体1T表面的压力响应性颗粒。一次转印辊5T配置在中间转印带20的内侧,被设置在与感光体1T对置的位置。
以下例示出单元10T的操作,并且对于在记录介质P上进行本实施方式的压力响应性颗粒的配置和有色图像形成的操作进行说明。
首先,利用充电辊2T将感光体1T的表面充电。曝光装置3T根据由未图示的控制部送来的图像数据对经充电的感光体1T的表面照射激光光线。由此,在感光体1T的表面形成本实施方式的压力响应性颗粒的配置图案的静电图像。
在感光体1T上形成的静电图像随着感光体1T的运转而旋转至显影位置。并且,在显影位置,感光体1T上的静电图像通过显影装置4T而被显影,形成压力响应性颗粒赋予部。
显影装置4T内存储有至少包含本实施方式的压力响应性颗粒和载体的显影剂。本实施方式的压力响应性颗粒在显影装置4T的内部与载体一起被搅拌,由此产生摩擦带电,被保持在显影剂辊上。感光体1T的表面在显影装置4T中通过,由此使压力响应性颗粒静电附着于感光体1T表面的静电图像上,利用压力响应性颗粒使静电图像进行显影。形成了压力响应性颗粒赋予部的感光体1T继续运转,将感光体1T上的压力响应性颗粒赋予部传送至一次转印位置。
感光体1T上的压力响应性颗粒赋予部被传送至一次转印位置时,对一次转印辊5T施加一次转印偏压,从感光体1T朝向一次转印辊5T的静电力作用于压力响应性颗粒赋予部,使感光体1T上的压力响应性颗粒赋予部转印至中间转印带20上。残留在感光体1T上的压力响应性颗粒被感光体清洁装置6T除去并回收。感光体清洁装置6T例如为清洁刮板、清洁刷等,优选为清洁刷。
在单元10Y、10M、10C和10K中,也使用包含有色色调剂的显影剂进行与单元10T同样的操作。在单元10T中转印有压力响应性颗粒赋予部的中间转印带20依次通过单元10Y、10M、10C、10K,将各色的色调剂图像多重转印至中间转印带20上。
经过单元10T、10Y、10M、10C和10K而进行了压力响应性颗粒赋予部和色调剂图像的多重转印的中间转印带20到达二次转印部,该二次转印部由中间转印带20、与中间转印带内面相接的对置辊24和配置在中间转印带20的图像保持面侧的二次转印辊(二次转印机构的一例)26构成。另一方面,记录介质P藉由供给构件送至二次转印辊26与中间转印带20接触的间隙,将二次转印偏压施加至对置辊24。此时,从中间转印带20朝向记录介质P的静电力作用于压力响应性颗粒赋予部和色调剂图像,中间转印带20上的压力响应性颗粒赋予部和色调剂图像转印至记录介质P上。
转印有压力响应性颗粒赋予部和色调剂图像的记录介质P被传送至热定影装置(热定影机构的一例)28。热定影装置28具备卤素加热器等加热源,对记录介质P进行加热。利用热定影装置28进行了加热时的记录介质P的表面温度优选为150℃以上220℃以下、更优选为155℃以上210℃以下、进一步优选为160℃以上200℃以下。通过使记录介质在热定影装置28中穿过而将有色色调剂图像热定影在记录介质P上。
从抑制本实施方式的压力响应性颗粒从记录介质P脱落的方面以及提高有色图像在记录介质P上的定影性的方面出发,热定影装置28优选为在加热的同时进行加压的装置,例如也可以为在内部具备加热源的一对定影部件(辊/辊、带/辊)。在热定影装置28进行加压的情况下,热定影装置28施加至记录介质P的压力可以低于加压装置230施加至记录介质P2的压力,具体地说,优选为0.2MPa以上1MPa以下。
记录介质P在印刷机构300中通过,由此形成被赋予了有色图像和本实施方式的压力响应性颗粒的记录介质P1。记录介质P1向着压接机构200进行传送。
图3中的压接机构200的构成可以与图2中的压接机构200相同,关于压接机构200,省略构成和操作的详细说明。
本实施方式的印刷品的制造装置中,印刷机构300与压接机构200可以为接近的方式,也可以为隔开的方式。在印刷机构300与压接机构200隔开的情况下,印刷机构300与压接机构200例如通过传送记录介质P1的传送机构(例如带式传送机)相连。
本实施方式的印刷品的制造装置还可以具备将记录介质剪裁成预设尺寸的剪裁机构。剪裁机构例如为下述机构:配置在印刷机构300与压接机构200之间,将作为记录介质P1的一部分且未配置本实施方式的压力响应性颗粒的区域切掉的剪裁机构;配置在折叠装置220与加压装置230之间,将作为记录介质P2的一部分且未配置本实施方式的压力响应性颗粒的区域切掉的剪裁机构;配置在压接机构200的下游,将作为压接印刷品P3的一部分且未被本实施方式的压力响应性颗粒粘接的区域切掉的剪裁机构;等等。
本实施方式的印刷品的制造装置并不限于单页式的装置。本实施方式的印刷品的制造装置也可以是下述形式的装置:对长条状记录介质进行有色图像形成步骤、配置步骤和压接步骤而形成长条状压接印刷品,之后将长条状压接印刷品剪裁成预设尺寸。
[处理盒]
对基于电子照相法的印刷品的制造装置中所应用的处理盒进行说明。
本实施方式的处理盒是在印刷品制造装置中装卸的处理盒,其具备显影机构,该显影机构存储本实施方式的静电图像显影剂,通过静电图像显影剂将在感光体表面形成的静电图像显影为压力响应性颗粒赋予部。
本实施方式的处理盒可以为具备显影机构以及必要时的选自感光体、充电机构、静电图像机构、转印机构等中的至少一者的构成。
作为处理盒的实施方式例,可以举出将感光体、感光体的周围所具备的充电辊(充电机构的一例)、显影装置(显影机构的一例)和感光体清洁装置(清洁机构的一例)通过壳体进行一体化而成的盒。壳体具有用于曝光的开口部。壳体具有安装导轨,藉由安装导轨将处理盒安装于印刷品的制造装置。
需要说明的是,图1所示的图像形成装置是具有装卸色调剂盒8Y、8M、8C、8K的构成的图像形成装置,显影装置4Y、4M、4C、4K与对应于各显影装置(颜色)的色调剂盒利用未图示的色调剂供给管进行连接。另外,在存储在色调剂盒内的色调剂不足的情况下,更换该色调剂盒。
实施例
下面举出实施例和比较例对本实施方式更具体地进行详细说明,但本实施方式并不受这些实施例的任何限定。需要说明的是,只要不特别声明,表示量的“份”和“%”为质量基准。
(实施例1~8以及比较例1~3)
<包含苯乙烯系树脂颗粒的分散液的制备>
[苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)的制备]
·苯乙烯:390份
·丙烯酸正丁酯:100份
·丙烯酸:10份
·十二硫醇:7.5份
将上述材料混合并溶解,制备单体溶液。
将阴离子型表面活性剂(陶氏化学公司制造、Dowfax2A1)8份溶解在离子交换水205份中,加入上述单体溶液进行分散乳化,得到乳化液。
将阴离子型表面活性剂(陶氏化学公司制造、Dowfax2A1)2.2份溶解在离子交换水462份中,投入到具备搅拌机、温度计、回流冷却管及氮气导入管的聚合用烧瓶中,在搅拌下加热至73℃并进行保持。
将过硫酸铵3份溶解在离子交换水21份中,经由计量泵用时15分钟滴加至上述聚合用烧瓶中,之后经由计量泵用时160分钟滴加上述乳化液。
接着,一边持续缓慢地搅拌一边将聚合用烧瓶在75℃保持3小时,之后恢复到室温。
由此得到包含苯乙烯系树脂颗粒的苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1),其中,树脂颗粒的体积平均粒径(D50v)为174nm、由GPC(UV检测)测定的重均分子量为49,000、玻璃化转变温度为54℃、固体成分量为42%。
将苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)干燥,取出苯乙烯系树脂颗粒,利用差示扫描量热计(株式会社岛津制作所制造,DSC-60A)分析温度-100℃至100℃的范围的热学行为,结果观察到玻璃化转变温度为1个。表1中示出玻璃化转变温度。
[苯乙烯系树脂颗粒分散液(St2)~(St14)的制备]
将单体如表1所记载进行变更,此外与苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)的制备同样地制备苯乙烯系树脂颗粒分散液(St2)~(St14)。
将苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)等的组成和物性示于表1。表1中,以下述的简写符号记载单体。
苯乙烯:St、丙烯酸正丁酯:BA、丙烯酸-2-乙基己酯:2EHA、丙烯酸乙酯:EA、丙烯酸-4-羟基丁酯:4HBA、丙烯酸:AA、甲基丙烯酸:MAA、丙烯酸-2-羧基乙酯:CEA
[表1]
<包含复合树脂颗粒的分散液的制备>
[复合树脂颗粒分散液(M1)的制备]
·苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1):1190份(固体成分500份)
·丙烯酸-2-乙基己酯:250份
·丙烯酸正丁酯:250份
·离子交换水:982份
将上述材料投入到聚合用烧瓶中,在25℃搅拌1小时后,加热至70℃。
将过硫酸铵2.5份溶解在离子交换水75份中,经由计量泵用时60分钟滴加至上述聚合用烧瓶中。
接着,一边持续缓慢地搅拌一边将聚合用烧瓶在70℃保持3小时,之后恢复到室温。
由此得到包含复合树脂颗粒的复合树脂颗粒分散液(M1),其中,树脂颗粒的体积平均粒径(D50v)为219nm、由GPC(UV检测)测定的重均分子量为219,000、固体成分量为32%。
将复合树脂颗粒分散液(M1)干燥,取出复合树脂颗粒,利用差示扫描量热计(株式会社岛津制作所制造,DSC-60A)分析温度-150℃至100℃的范围的热学行为,结果观察到玻璃化转变温度为2个。表2中示出玻璃化转变温度。
[复合树脂颗粒分散液(M2)~(M13)的制备]
如表3所记载变更苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)、或者如表2所记载变更(甲基)丙烯酸系树脂的聚合成分,此外与复合树脂颗粒分散液(M1)的制备同样地制备复合树脂颗粒分散液(M2)~(M13)。
将复合树脂颗粒分散液(M1)等中包含的聚酯树脂等的组成和物性示于表2。表2中,以下述的简写符号记载单体。
苯乙烯:St、丙烯酸正丁酯:BA、丙烯酸-2-乙基己酯:2EHA、丙烯酸乙酯:EA、丙烯酸-4-羟基丁酯:4HBA、丙烯酸:AA、甲基丙烯酸:MAA、丙烯酸-2-羧基乙酯:CEA、丙烯酸己酯:HA、丙烯酸丙酯:PA
[表2]
<压力响应性颗粒的制备>
[压力响应性颗粒(1)的制备]
·复合树脂颗粒分散液(M1(Ac1的成分)):252份
·复合树脂颗粒分散液(M7(Ac7的成分)):252份
·离子交换水:710份
·阴离子型表面活性剂(陶氏化学公司制造、Dowfax2A1):1份
将上述材料加入到具备温度计和pH计的反应容器中,在温度25℃下添加1.0%硝酸水溶液,将pH调整为3.0后,使用均质器(IKA公司制造、ULTRA-TURRAX T50)以转速5,000rpm进行分散,并且添加2.0%硫酸铝水溶液23份。接着,将搅拌机和加热套设置于反应容器,以0.2℃/分钟的升温速度升温至温度40℃,超过40℃以后以0.05℃/分钟的升温速度进行升温,每隔10分钟利用MultisizerII(孔径50μm、贝克曼库尔特公司制造)测定粒径。在体积平均粒径达到5.0μm后保持温度,用时5分钟投入苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)170份。投入结束后,在50℃保持30分钟,之后加入1.0%氢氧化钠水溶液,将浆料的pH调整为6.0。接着,每隔5℃将pH调整为6.0,并且以升温速度1℃/分钟升温至90℃并保持于90℃。利用光学显微镜和场发射型扫描电子显微镜(FE-SEM)对颗粒形状和表面性进行观察,结果在第10小时确认到颗粒的合并,因此利用冷却水用时5分钟将容器冷却至30℃。
使冷却后的浆料通过网孔15μm的尼龙网,除去粗大颗粒,对于通过了网的浆料利用抽吸器进行减压过滤。用手将残留在滤纸上的固体成分尽可能捏细碎,投入到固体成分量的10倍的离子交换水(温度30℃)中,搅拌30分钟。接着,利用抽吸器减压过滤,用手将残留在滤纸上的固体成分尽可能捏细碎,投入到固体成分量的10倍的离子交换水(温度30℃)中,搅拌30分钟后,再次利用抽吸器减压过滤,测定滤液的电导率。反复进行该操作直至滤液的电导率达到10μS/cm以下为止,对固体成分进行清洗。
将清洗后的固体成分利用湿式干式整粒机(湿法整粒机)磨细碎,在25℃的烘箱中真空干燥36小时,得到压力响应性母颗粒(1)。压力响应性母颗粒(1)的体积平均粒径为8.0μm。
将压力响应性母颗粒(1)100份与疏水性二氧化硅(NIPPON AEROSIL株式会社制造,RY50)1.5份混合,使用样品磨以旋转速度13,000rpm混合30秒。利用网孔45μm的振动筛进行筛分,得到压力响应性颗粒(1)。
以压力响应性颗粒(1)作为试样,利用差示扫描量热计(株式会社岛津制作所制造,DSC-60A)对于温度-150℃至100℃的范围的热学行为进行分析,结果观察到玻璃化转变温度为2个。表3中示出玻璃化转变温度。
利用扫描型电子显微镜(SEM)对压力响应性颗粒(1)的截面进行观察,结果观察到了海岛结构。压力响应性颗粒(1)具有存在岛部的核部以及不存在岛部的壳层。海部包含苯乙烯系树脂,岛部包含(甲基)丙烯酸系树脂。利用上述测定方法求出岛部的平均径。表3中示出岛部的平均径。
[压力响应性颗粒(2)~(8)的制备]
如表3所记载变更复合树脂颗粒分散液和苯乙烯系树脂颗粒分散液,此外与压力响应性颗粒(1)的制备同样地制备压力响应性颗粒(2)~(8)。
[比较用压力响应性颗粒(c1)~(c3)的制备]
如表3所记载变更复合树脂颗粒分散液和苯乙烯系树脂颗粒分散液,此外与压力响应性颗粒(1)的制备同样地制备压力响应性颗粒(c1)~(c3)。
[剥离力的评价]
作为记录介质准备富士施乐株式会社制造的明信片用纸V424。使用富士施乐株式会社制造的图像形成装置DocuCentre C7550I以及富士施乐株式会社制造的市售品的黄色色调剂、品红色色调剂、青色色调剂和黑色色调剂,在明信片用纸的单面形成黑色文字和全彩照片图像混合存在的面积密度30%的图像,将图像进行定影。
将压力响应性颗粒按照赋予量为3g/m2的方式散布在明信片用纸的整个图像形成面上,使其通过带辊型固定机,将压力响应性颗粒固定在明信片用纸的图像形成面,形成压力响应性颗粒的层。
对于在图像形成面上具有压力响应性颗粒的层的明信片用纸,使用Toppan Forms株式会社制造的封口机PRESSLE multiII,按照图像形成面为内侧的方式进行对折,向对折后的明信片用纸施加压力,将内侧的图像形成面相互以压力90MPa进行粘接。
在上述的装置和条件下连续地制作10份按照图像形成面为内侧的方式对折且图像形成面相互粘接的明信片。
将第10份明信片沿长边方向以宽度15mm剪裁,制作长方形的试验片,进行90度剥离试验。设90度剥离试验的剥离速度为20mm/分钟,以0.4mm间隔采集测定开始后从10mm到50mm的载荷(N),算出其平均,进一步将三张试验片的载荷(N)平均。将剥离所需要的载荷(N)按照如下基准分等级。将结果示于表3。
A:0.8N以上
B:0.6N以上、小于0.8N
C:0.4N以上、小于0.6N
D:0.2N以上、小于0.4N
E:小于0.2N
由上述结果可知,本实施例中,所得到的压接物的剥离力高于比较例。
(实施例101~110以及比较例101~104)
<利用电子照相法的印刷品的制造>
将压力响应性颗粒(1)~(8)和(c1)~(c3)中的任一者10份与下述树脂被覆载体(1)100份装入V型搅拌机中搅拌20分钟,接着利用网孔212μm的振动筛进行筛分,分别得到显影剂(1)~(8)和(c1)~(c3)。
-树脂被覆载体(1)-
·Mn-Mg-Sr系铁素体颗粒(平均粒径40μm):100份
·甲苯:14份
·聚甲基丙烯酸甲酯:2份
·炭黑(VXC72:Cabot制):0.12份
将除铁素体颗粒以外的上述材料与玻璃珠(直径1mm、与甲苯同量)混合,使用关西涂料株式会社制造的砂磨机以旋转速度1200rpm搅拌30分钟,得到分散液。将该分散液和铁素体颗粒加入真空脱气型捏合机中,搅拌下进行减压干燥,由此得到树脂被覆载体(1)。
作为印刷品的制造装置,准备图3所示方式的装置。即,准备印刷品的制造装置,该装置具备5鼓串联方式且中间转印方式的印刷机构及具有折叠装置和加压装置的压接机构,该印刷机构一并进行本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质上的配置和有色图像形成。
在印刷机构所具有的5个显影器中分别装入本实施方式的显影剂(或比较用的显影剂)、黄色显影剂、品红色显影剂、青色显影剂和黑色显影剂。黄色等各种颜色的显影剂使用富士施乐株式会社制造的市售品。
作为记录介质准备富士施乐株式会社制造的明信片用纸V424。
明信片用纸上形成的图像为黑色文字和全彩照片图像混合存在的面积密度30%的图像,在明信片用纸的单面形成该图像。
本实施方式的压力响应性颗粒(或比较用的压力响应性颗粒)的赋予量在明信片用纸的图像形成面的图像形成区域为表4中记载的赋予量(1g/m2~3g/m2)。
折叠装置为按照图像形成面为内侧的方式将明信片用纸对折的装置。
加压装置设为压力90MPa。
在上述的装置和条件下连续制作10份按照图像形成面为内侧的方式进行对折且图像形成面相互粘接的明信片。
将第10份明信片沿长边方向以宽度15mm剪裁,制作长方形的试验片,进行90度剥离试验。90度剥离试验的剥离速度设为20mm/分钟,以0.4mm间隔采集测定开始后从10mm到50mm的载荷(N),算出其平均,进一步将三张试验片的载荷(N)平均。将剥离所需要的载荷即剥离力(N)按照如下基准分等级。将结果示于表4。
A:0.8N以上
B:0.6N以上、小于0.8N
C:0.4N以上、小于0.6N
D:0.2N以上、小于0.4N
E:小于0.2N
[表4]
由上述结果可知,本实施例中所得到的印刷品的剥离力高于比较例。特别可知,即使在赋予量低的情况下,也表现出良好的剥离力。
Claims (18)
1.一种压力响应性颗粒,其中,
该颗粒具有海岛结构,该海岛结构由包含树脂A的海部以及包含树脂B1和树脂B2的岛部构成,
上述树脂B1的100℃粘度小于上述树脂B2的100℃粘度。
2.如权利要求1所述的压力响应性颗粒,其中,上述树脂B1的重均分子量小于上述树脂B2的重均分子量。
3.如权利要求2所述的压力响应性颗粒,其中,上述树脂B2的重均分子量为上述树脂B1的重均分子量的2倍以上4倍以下。
4.如权利要求1所述的压力响应性颗粒,其中,上述树脂B1和上述树脂B2由分子量分布为5以上的树脂构成。
5.如权利要求4所述的压力响应性颗粒,其中,上述树脂B1和上述树脂B2由分子量分布为10以上的树脂构成。
6.如权利要求1所述的压力响应性颗粒,其中,上述树脂A的SP值-上述树脂B1的SP值的差值为0.7MPa1/2以上。
7.如权利要求1所述的压力响应性颗粒,其中,上述树脂A的SP值-上述树脂B2的SP值的差值为0.7MPa1/2以上。
8.如权利要求1所述的压力响应性颗粒,其中,上述树脂B1的SP值-上述树脂B2的SP值的差值为0.7MPa1/2以下。
9.如权利要求1所述的压力响应性颗粒,其中,上述岛部中的上述树脂B1的含量MB1与上述树脂B2的含量MB2的质量比MB1/MB2的值为0.5以上2以下。
10.如权利要求1所述的压力响应性颗粒,其中,上述树脂A包含苯乙烯系树脂。
11.如权利要求1所述的压力响应性颗粒,其中,上述树脂B1和上述树脂B2为(甲基)丙烯酸系树脂。
12.一种粘接材料,其包含权利要求1所述的压力响应性颗粒。
13.一种印刷品的制造装置,其包含:
配置机构,存储权利要求12所述的粘接材料,并且将上述粘接材料中包含的上述压力响应性颗粒配置在记录介质上;以及
压接机构,将上述记录介质折叠压接,或者将上述记录介质与其他记录介质重叠压接。
14.一种印刷品的制造方法,其包括下述步骤:
配置步骤,使用权利要求12所述的粘接材料,同时将上述粘接材料中包含的上述压力响应性颗粒配置在记录介质上;以及
压接步骤,将上述记录介质折叠压接,或者将上述记录介质与其他记录介质重叠压接。
15.一种印刷品,其是将折叠后的记录介质在对置的面利用权利要求12所述的粘接材料所含有的上述压力响应性颗粒进行粘接而成的。
16.一种印刷品,其是将重叠后的2张以上记录介质在对置的面利用权利要求12所述的粘接材料所含有的上述压力响应性颗粒进行粘接而成的。
17.一种印刷品制造用片,其具有:
基材;以及
配置在上述基材上的权利要求12所述的粘接材料。
18.一种印刷品制造用片的制造方法,其包括如下配置步骤:使用权利要求12所述的粘接材料,同时将上述粘接材料中包含的上述压力响应性颗粒配置在基材上。
Applications Claiming Priority (2)
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