CN1758146A - 电子照相调色剂和成像方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种具有优异的色彩再现性和透明度和改进的特性的电子照相调色剂,它包含热塑性树脂和分散在热塑性树脂中的着色微粒,该着色微粒包含染料和组成不同于热塑性树脂的树脂。还公开了一种通过使用该调色剂的成像的方法。
Description
本申请要求2004年10月8日提交的日本专利申请No.JP2004-296024的优先权,其在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于电子照相的调色剂和通过使用它的成像方法。
背景技术
最近,彩色复印方法已进入实际使用,其中将静电潜像载体暴露于光谱分离的光以形成原型的静电潜像并将潜像用彩色调色剂进一步显影以得到彩色复印图像或将相应的彩色复印图像重叠以得到全色复印图像。作为用于前述的调色剂,制造出具有黄色、品红色、青色等的彩色调色剂,它们通过将相应颜色的染料和/或颜料分散在粘结剂树脂中而形成。
通常,前述电子照相方法按照以下步骤形成图像。首先,通过各种方法将对应于图像信息的光信息曝光到由光导电材料组成的静电潜像载体(以下也称作光感受器)上,在光感受器上形成潜像。在光感受器上形成的静电潜像用带电调色剂显影以形成调色剂图像。将形成的调色剂图像转印至图像记录介质(以下也称作转印材料)并使用热定影装置定影到转印材料上。
在采用电子照相方法的前述彩色成像方法中,在光感受器上形成的静电潜像对应于已被分离成黄色、品红色、青色和黑色的相应颜色并用具有与相应图像信息相同颜色的调色剂显影的图像信息。显影步骤对于相应的颜色重复四次以形成全色图像。
本领域已知的有机颜料和染料已常规地用作用于电子照相调色剂的着色剂但它们具有各种缺陷。例如,有机颜料与染料相比一般具有优异的耐热性或耐光性,但以粒状分散体的形式存在于调色剂颗粒中导致掩蔽增加,造成透明度下降。通常,颜料的低分散性导致劣化的透明度和降低的色度,使图像的色彩再现性劣化。
当不同的彩色调色剂重叠时,需要定影的调色剂的透明度以在视觉上证实存在于最下层的调色剂的颜色。着色剂的分散性或着色力成为保持原型的色彩再现性所必需的。
为了克服颜料的前述缺陷,提出了一项用于增强透明度的技术,其中作为用于分散颜料的一种方式的冲洗方法的应用在不形成聚集的二级粒子下获得了由初级粒子形成的直径在亚微米级的颜料分散体;并提出一项通过用粘结树脂或壳化(shelling)树脂覆盖颜料粒子而改善带电性能、可定影性和图像均匀性的技术,例如,如JP-A Nos.9-26673和11-160914(以下,术语JP-A是指日本专利申请公开)中描述的。
但即使当通过使用如此提议的调色剂形成调色剂图像时,也难以达到足够的透明度,特别是在颜料调色剂的情况下。
在彩色成像装置中,所有的颜色再现原则上可通过使用黄色、品红色和青色的三原色的减色体系而实现。但实际上,当将颜料分散在热塑性树脂中时提供的光谱性能或当重叠不同的调色剂时提供的色彩混合特性导致色彩再现性的范围减小或色度降低,以致于所要克服的问题仍然是实现原型的正确的颜色再现。
还介绍了使用染料的调色剂和使用染料和颜料的混合物的调色剂。在使用染料的调色剂中,染料以溶解在粘结剂中的形式存在,这样实现优异的透明度和色度但与颜料相比导致差的耐光性或耐热性,例如,如JP-ANos.5-11504和5-34980中描述的。
对于耐热性,除了由于染料分解而密度下降以外,所产生的问题还在于,当通过加热辊而定影调色剂时,染料升华,容易造成机器中的染渍(staining),而且它还溶解在用于定影阶段的硅油中和最后粘附至加热辊上,造成所谓的偏移现象。为了克服染料的这些缺陷,提出了一项使用特定蒽醌型染料作为品红色调色剂以改善与色彩再现相适应的耐光性和升华能力的技术和其中包含聚合物树脂和着色染料的核被聚合物覆盖的包封(encapsulated)调色剂,例如如JP-A Nos.5-72792和8-69128中描述的。
但即使当使用如上所提议的电子照相调色剂形成调色剂图像时,也难以获得足够的耐热性(耐升华性)和耐光性。
发明内容
本发明通过广泛研究而克服了前述问题。本发明的一个目的是提供一种用于电子照相的调色剂,它能够产生优异的着色而不会在分散在热塑性树脂中时产生任何问题并展现出优异的色彩再现性和透明度和改进的带电性能、耐偏移性和耐热性。
因此,在一个方面,本发明涉及一种包含热塑性树脂和分散在热塑性树脂中的着色微粒的电子照相调色剂,所述微粒包含染料和组成不同于热塑性树脂的树脂。
另一方面,本发明涉及一种成像方法,包含用调色剂使在用于静电图像的载体上形成的静电潜像显影以形成调色剂图像,并将所形成的调色剂图像转印至转印材料,其中调色剂是如上所述的电子照相调色剂。
附图说明
图1说明包含分散在热塑料树脂中的着色微粒的调色剂颗粒的截面。
图2说明具有核/壳结构的着色微粒的截面,所述结构由以壳树脂覆盖的核形成。
具体实施方式
在本发明的一个方面,用于电子照相的调色剂(以下,也简单地称作调色剂)包含热塑性树脂和分散在热塑性树脂中的着色微粒,和所述着色微粒包含组成不同于热塑性树脂的树脂和染料。因此,替代将染料分散或溶解在用于调色剂(一般称作使用染料的调色剂)的粘结树脂中,包含组成不同于前述热塑性树脂的树脂和染料的着色微粒被分散在热塑性树脂中。
着色微粒的染料在分子水平上溶解在树脂中,使得消除例如用于遮蔽光的覆盖颗粒的组分,由此产生增强的单色调色剂的透明度并也增强叠加的颜色的透明度。
现在参考例证描述本发明调色剂的构成。
图1是由分散在热塑性树脂中的着色微粒组成的调色剂颗粒(1)的断面图。在图1中,数字1表示调色剂颗粒,数字2是热塑性树脂,数字3是着色微粒,数字4是树脂和数字5表示染料。从图1明显看出,调色剂颗粒由其中分散有着色微粒的热塑性树脂组成,且每个微粒由树脂和染料组成。
如图2所示,调色剂颗粒可以是由包含树脂和染料、且进一步用壳树脂(或简单地称作壳)覆盖在其上的特定内部(核)组成的特定树脂。在那种情况下,形成着色微粒的内部(核)的树脂与热塑性树脂(粘结树脂)的组合并不特别限定,关于材料的自由度是宽的。如果对于调色剂的四种颜色(黄色、品红色、青色、黑色)仅壳树脂(核)是相同的,在类似条件下进行制造,导致在成本方面的增强的优点。着色剂染料至特殊树脂外部的迁移(渗出到着色微粒的表面上)不会发生,因此在定影过程中不用担心染料升华或油染渍,这在常规染料调色剂中经常出现。
图2说明具有核/壳结构的着色微粒(3)的截面,所述结构由以壳树脂覆盖的核形成。在图2中,数字6表示内部(核)和数字7表示外部树脂(或壳),其中内部(核)是包含树脂和染料的微粒。
现在描述涉及本发明的着色微粒的制备。
着色微粒可通过将树脂和染料溶解(或分散)在有机溶剂中并将它们在水中乳化,随后去除有机溶剂而得到。当以壳树脂(壳)覆盖时,向其中加入包含不饱和双键的可聚合单体并在表面活性剂的存在下进行乳液聚合。因此,与聚合反应的同时,进行在核表面上的沉积以得到具有核/壳结构的着色微粒。着色微粒可通过各种方法而得到。例如,树脂微粒的水分散体事先通过乳液聚合而形成,然后,将包含染料的有机溶剂溶液加入树脂微粒的水分散体以使染料浸渍在树脂微粒中,以形成着色微粒。然后,在作为核的着色微粒上形成壳。
壳优选由有机树脂形成。壳形成(或壳化)可通过滴加溶解在有机溶剂中的树脂以使沉积树脂吸附到着色微粒表面上而进行。在壳形成的优选的方法中,形成作为核的着色微粒,然后,在表面活性剂的存在下向其中加入包含双键的可聚合不饱和单体以进行乳液聚合且所形成的聚合物沉积在核表面上,形成壳。
在本发明中,核/壳结构是指其中存在至少两种具有不同组成的树脂或染料,同时彼此相分离的一种形式。除了完全覆盖核部分的壳形式以外,壳还可仅部分覆盖核。形成壳的树脂的一部分树脂可在核内形成区域。另外,它可以是至少三层的多层结构,包括在核部分和壳部分之间的至少一层。
在本发明中,每个着色微粒均形成核/壳结构。核/壳结构具有由着色微粒的树脂和染料形成的着色部分作为核,该核进一步用外部树脂覆盖以形成壳。
包含在本发明调色剂中的热塑性树脂优选为对着色微粒具有高粘附性的那些,和溶剂可溶热塑性树脂是特别优选的。当热塑性树脂的前体是溶剂可溶的时,也可使用形成三维结构的可固化树脂。
可以使用常规用作调色剂用粘结树脂的热塑性树脂。其优选的例子包括丙烯酸类树脂(acryl resin)如苯乙烯树脂,丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯,苯乙烯丙烯酸类(acryl)共聚物树脂,聚酯树脂,硅氧烷树脂,烯烃树脂,酰胺树脂和环氧树脂。需要一种具有增强的透明度和熔体特性如低粘度和尖锐熔化(sharp-melting)性能的树脂以增加叠加图像的透明度或色彩再现。苯乙烯树脂、丙烯酸类树脂和聚酯树脂适合作为具有这些特性的粘结树脂。
具有以下特性的热塑性树脂是优选的。因此,数均分子量(Mn)优选为3000至6000,和更优选3500至5500。重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比,即Mw/Mn,优选为2至6,和更优选2.5至5.5。玻璃化转变温度优选为50至70℃和更优选55至70℃。软化温度优选为90至110℃,和更优选90至105℃。
落入前述数均分子量范围内的热塑性树脂的使用优选防止这样一些问题:当弯曲全色实心图像(solid image)时,图像部分剥离,造成图像缺陷(或在弯曲时的可定影性变差)和定影时热熔性下降。当Mw/Mn在前述范围内时,高温偏移几乎不出现,产生优异的尖锐熔化特性,而且调色剂的透光度和在全色成像时的颜色混合可得到防止。具有落入上述范围内的玻璃化转变点的热塑性树脂的使用可保持耐热性,在储存期间不造成调色剂颗粒的凝聚并可防止在形成全色图像时的颜色混合。落入前述软化温度范围内的热塑性树脂的使用可防止出现高温偏移,保持定影强度、透光度、全色图像的颜色混合和光泽在给定的水平。
现在描述形成本发明着色微粒的内部(核)的树脂。可用于着色微粒的内部(核)的树脂并不特别限定,只要它在组成上不同于上述热塑性树脂。其例子包括(甲基)丙烯酸酯树脂,聚酯树脂,聚酰胺树脂,聚酰亚胺树脂,聚苯乙烯树脂,聚环氧树脂,聚酯树脂,氨基型树脂,氟化树脂,酚醛树脂,聚氨酯树脂,聚乙烯树脂,聚氯乙烯树脂,聚乙烯醇树脂,聚醚树脂,聚醚酮树脂,聚苯硫醚树脂,聚碳酸酯树脂,和芳族聚酰胺树脂。在这些树脂中,通过烯属不饱和单体的聚合而得到的树脂是优选的,如(甲基)丙烯酸酯树脂,聚苯乙烯树脂,聚乙烯树脂,聚氯乙烯树脂和聚乙烯醇树脂。(甲基)丙烯酸酯树脂和聚苯乙烯树脂是特别优选的。
(甲基)丙烯酸酯树脂可通过各种甲基丙烯酸酯单体或丙烯酸酯单体的均聚或共聚而合成和所需(甲基)丙烯酸酯树脂可通过改变单体的种类或单体的组成比率而得到。(甲基)丙烯酸酯单体可与除(甲基)丙烯酸酯单体之外的可共聚不饱和单体共聚合或可与其它树脂共混。
形成(甲基)丙烯酸酯树脂的单体的例子包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸十八烷醇(strearyl)酯、2-羟基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯、二(乙二醇)乙基醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇甲基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸氯乙基三甲基铵、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊基酯、(甲基)丙烯酸2-乙酰氨基甲酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸3-三甲氧基硅烷丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁基酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸2-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。其中,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯(propyl(meth)acrylatebuty)、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸十八烷醇酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯是优选的。
聚苯乙烯树脂包括苯乙烯均聚物,和通过苯乙烯单体与其它可共聚不饱和单体的共聚而得到的无规共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。也可使用这种苯乙烯聚合物和其它聚合物的共混物,或聚合物合金。
苯乙烯单体的例子包括苯乙烯,核(nuclear)烷基-取代的苯乙烯如α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯-对甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、或对甲基苯乙烯;和核卤素-取代的苯乙烯如邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对溴苯乙烯(p-bromoostyrene)和三溴苯乙烯。其中,苯乙烯或α-甲基苯乙烯是优选的。
将前述单体组分进行均聚或共聚以得到可用于本发明的树脂。其例子包括甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸2-乙基己酯的共聚物树脂,甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸十八烷醇酯/甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯的共聚物树脂,苯乙烯/甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯/甲基丙烯酸十八烷醇酯的共聚物树脂,苯乙烯/甲基丙烯酸2-羟乙基酯/甲基丙烯酸十八烷醇酯的共聚物树脂,和甲基丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸2-羟乙基酯的共聚物树脂。
根据耐久性和微粒形成能力,用于内部(核)的树脂的数均分子量优选为500至100,G00,和更优选1,000至30,000。
覆盖着色微粒的内部(核)以形成壳的用于壳的树脂并不特别限定。其例子包括聚(甲基)丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯乙烯树脂、聚环氧树脂、氨基型树脂、氟化树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚烯丙基化物树脂(polyallylate resin)、聚醚树脂、聚醚酮树脂、聚苯硫醚树脂、聚碳酸酯树脂和芳族聚酰胺树脂。其中,根据与热塑性树脂的结合,聚(甲基)丙烯酸酯树脂是优选的。
(甲基)丙烯酸酯树脂可通过各种甲基丙烯酸酯单体或丙烯酸酯单体的均聚或共聚而合成和所需(甲基)丙烯酸酯树脂可通过改变单体的种类或单体的组成比率而得到。(甲基)丙烯酸酯单体可与其它树脂共混。
形成(甲基)丙烯酸酯树脂的单体的例子包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸十八烷醇酯、(甲基)丙烯酸2-羟基酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯、二(乙二醇)乙基醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇甲基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸氯乙基三甲基铵、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊基酯、(甲基)丙烯酸2-乙酰氨基甲酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸3-三甲氧基硅烷丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁基酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸2-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。其中,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸十八烷醇酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯是优选的;和(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯和(甲基)丙烯酸丁酯是更优选的。
用于壳的树脂可以是与反应性乳化剂的共聚物。可用于本发明的反应性乳化剂可以是阴离子或非离子的但为包含以下取代基A,B或C的化合物:
A:具有至少6个碳原子的直链或支链烷基,或取代的或未取代的芳族基团,
B:表现出表面活性的非离子或阴离子取代基,和
C:可自由基聚合的基团。
在前述A中描述的直链烷基的例子包括庚基、辛基、壬基和癸基;支链烷基的例子包括2-乙基己基;且芳族基团的例子包括苯基、壬基苯基和萘基。
在前述B中描述的表现出表面活性(乳化能力)的非离子取代基的例子包括聚氧化乙烯、聚氧化丙烯和其共聚物聚氧化烯。阴离子取代基的例子包括羧酸、磷酸、磺酸和其盐。取代氧化烯的末端的阴离子基团是前述阴离子取代基的具体例子。前述B的取代基优选为阴离子基团,和更优选在末端形成盐的阴离子基团。
可自由基聚合的基团是能够进行自由基聚合反应的基团或能够通过自由基活性物质(radical active species)引起聚合或交联反应的基团。其例子包括包含烯属不饱和键的基团,如乙烯基、烯丙基、异丙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、马来酰亚胺基团、丙烯酰胺基团或苯乙烯基。
可用于本发明的优选的乳化剂是表示为下述式(1)至(3)的化合物。
式(1)
在前述式(1)中,R1是具有6至20个碳原子基团直链或支链烷基,或取代的或未取代的芳族基团,例如,直链烷基如庚基、辛基、壬基、癸基或十二烷基,支链烷基如2-乙基己基,和芳族基团如苯基、壬基苯基、萘基,如前述A中描述的;R2是可自由基聚合基团,例如,包含烯属不饱和键的基团,如丙烯酰基、甲基丙烯酰基或马来酰亚胺基团,如前述C中描述的;Y1是磺酸、羧酸或其盐。
式(1)的化合物可通过本领域已知的方法而合成。它也可商业购得且其例子包括RAMTEL S-120,RAMTEL S-120A,RAMTEL 180和RAMTELS-180A(都可得自Kao Corp.);和ELEMINOL JS-2(可得自SANYOCHEMICAL INDUSTRIES,LTD.)。
式(2)
在式(2)中,R3与前述式(1)中的R1的定义相同;R4与前述式(1)中的R2的定义相同;Y2是磺酸、羧酸或其盐;AO表示氧化烯。
具有式(2)的化合物可通过本领域已知的方法而合成。它也可商业购得和其例子包括ADEKA REASOAP NE-10,ADEKA REASOAP NE-20和ADEKA REASOAP NE-30的NE-系列,ADEKA REASOAP SE-10N,ADEKAREASOAP SE-20N和ADEKA REASOAP SE-30N的SE-系列(都可得自ASAHIDENKA KOGYO K.K.);AQUALON RN-10,AQUALON RN-20,AQUALONRN-30,AQUALON RN-50的RN-系列,AQUALON HS-10和AQUALONHS-20,AQUALON HS-30的HS-系列,和AQUALON BC-系列(都可得自DAIICHI SEIYAKU CO.,LTD.)。
式(3)
在式(3)中,R5与前述式(1)中的R1的定义相同;R6与前述式(1)中的R2的定义相同;Y2与前述结构式(2)中的Y1的定义相同。
具有式(3)的化合物可通过本领域已知的方法而合成。它也可商业购得和其例子包括AQUALON KH-05、AQUALON KH-10的KH-系列,和AQUALON RN-20,都可购自DAIICHI SEIYAKU CO.,LTD.。
在前述式(2)和(3)中,氧化烯链(AO)的平均聚合度(n)优选为1至10,包括,例如,AQUALON KH-05、AQUALON KH-10、AQUALON HS-05、AQUALON HS-10(都可得自DAIICHI SEIYAKU CO.,LTD)。
在本发明中,阴离子反应性乳化剂是优选的和其例子包括ADEKAREASOAP SE系列(得自ASAHI DENKA KOGYO K.K.)、AQUALON HS系列(得自DAIICHI SEIYAKU CO.,LTD.)、RAMTEL S系列(得自Kao Corp.)和ELEMINOL JS系列(得自SANYO CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.)。
在本发明中,前述反应性乳化剂的用量优选是0.1至80重量份/100重量份形成着色微粒的树脂的总量,更优选1至70重量份,和再更优选10至60重量份。
在制备涉及本发明的着色微粒的过程中,可使用常规阴离子乳化剂(表面活性剂)和/或非离子乳化剂(表面活性剂)任选的进行乳化。
常规非离子乳化剂的例子包括聚氧化乙烯烷基醚如聚氧化乙烯月桂基醚和聚氧化乙烯十八烷基醚;聚氧化乙烯烷基苯基醚如聚氧化乙烯壬基苯基醚;脱水山梨糖醇高级脂肪酸酯如脱水山梨糖醇单月桂酸酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、和脱水山梨糖醇三油酸酯;聚氧化乙烯山梨糖醇酐高级脂肪酸酯,如聚氧化乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯;聚氧化乙烯高级脂肪酸酯如聚氧化乙烯单月桂酸酯和聚氧化乙烯单硬脂酸酯;甘油高级脂肪酸酯如油酸单甘油酯和硬脂酸单甘油酯;和聚氧化乙烯-聚氧化丙烯嵌段共聚物。
常规阴离子乳化剂的例子包括高级脂肪酸盐如油酸钠,烷基芳基磺酸盐如十二烷基苯磺酸钠,烷基硫酸酯如月桂基硫酸钠,聚氧化乙烯烷基醚硫酸酯盐如聚乙氧基乙烯月桂基醚硫酸钠盐,聚氧化乙烯烷基芳基醚硫酸酯如聚氧化乙烯壬基苯基醚硫酸钠盐,烷基磺基琥珀酸酯盐如单辛基磺基琥珀酸钠盐、二辛基磺基琥珀酸钠盐,和聚氧化乙烯月桂基磺基琥珀酸钠盐,和前述的衍生物。
现在描述包含在着色微粒中的染料。一般已知的染料可用于本发明,且油溶性染料是优选的和螯合物染料是更优选的。
通常,不包含任何水增溶(water-solubilizing)基团如羧酸或磺酸基团的油溶性染料可溶于油且不可溶于水,但也包括通过水溶性染料与长链碱(base)的成盐而得到并因此可溶于油的染料。例如已知酸性染料,直接染料以及活性染料与长链胺的成盐染料。以下描述其具体例子但不限于这些:Valifast黄4120、Valifast黄3150、Valifast黄3108、Valfast黄2310N、Valfast黄1101、Valifast红3320、Valifast红3304、Valifast红1306、Valfast蓝2610、Valifast蓝2606、Valfast蓝1603、油黄GG-S、油黄3G、油黄129、油黄107、油黄105、油猩红308、油红RR、油红OG、油红5B、油粉312、油蓝BOS、油蓝613、油蓝2N、油黑BY、油黑BS、油黑860、油黑5970、油黑5906、油黑5905(都可得自Orient Kagaku Kogyo Co.,Ltd.);Kayaset黄SF-G、Kayaset黄K-CL、Kayaset黄GN、Kayaset黄A-G、Kayaset黄2G、Kayaset红SF-4G、Kayaset红K-BL、Kayaset红A-BR、Kayaset品红312、Kayaset蓝K-FL(都可得自NIPPONKAYAKU CO.,LTD.);FS黄1015、FS品红1404、FS青1522、FS蓝1504、C.I.溶剂黄88、83、82、79、56、29、16、14、04、03、02、和01;C.I.溶剂红84∶1、C.I.溶剂红84、218、132、73、72、51、43、27、24、18、和01;溶剂蓝70、67、44、40、35、11、02、和01;C.I.溶剂黑43、70、34、29、27、22、7、3、和3;C.I.溶剂紫3;C.I.溶剂绿3和7;P1ast黄DY352、Plast红8375(可得自Arimoto Kagaku Kogyo Co.,Ltd.);MS黄HD-180、MS红G、MS品红HM-1450H、MS蓝HM-1384(可得自Mitsui Kagaku Kogyo);ES红3001、ES红3002、ES红3003、TS红305、ES黄1001、ES黄1002、Ts黄118、ES橙2001、ES蓝6001、TS Tuyq蓝618(可得自SUMITOMO CHEMICAL CO.,LTD.);ACROLEX黄6G、Ceres蓝GNNEOPAN黄075、Ceres蓝GN、MACROLEX红和紫R(可得自Bayer Co.)。
分散染料也可用作油溶性染料,其例子包括C.I.分散黄5、42、54、64、79、82、83、93、99、100、119、122、124、126、160、184:1、186、198、199、204、224和237;C.I.分散橙13、29、31:1、33、49、54、55、66、73、118、119和163;C.I.分散红54、60、72、73、86、88、91、92、93、111、126、127、134、135、143、145、152、153、154、159、164、167:1、177、181、204、206、207、221、239、240、258、277、278、283、311、323、343、348、356和362;C.I.分散紫33;C.I.分散蓝56、60、73、87、113、128、143、148、154、158、165、165:1、165:2、176、183、185、197、198、201、214、224、225、257、266、267、287、354、358、365和368;C.I.分散绿6:1和9。
另外,酚,萘酚;环状亚甲基如吡唑啉酮和吡唑并三唑,偶联剂如开环亚甲基化合物,对二氨基吡啶,偶氮甲碱染料和靛苯胺染料也可用作油溶性染料。
可用于本发明的螯合物染料是指其中染料通过至少两种-配位基配位与金属离子配位和可包含除染料之外的配体的化合物。配体是指能够与可包含或不包含电荷的金属离子配位的原子团。可用于本发明的金属螯合物染料是,例如,由下式(4)表示的化合物:
式(4)
M(染料)L(A)m
其中M是金属离子,“染料”是能够与金属离子配位的染料,A是除染料之外的配体,L是1、2或3,和m是0、1、2或3,如果当m是0时,L是2或3,其中多个“染料”可以是相同或不同的。由M表示的金属离子是选自元素周期表所包括的1至9族中的金属离子,例如,Al,Co,Co,Cr,Cu,Fe,Mn,Mo,Ni,Sn,Ti,Pt,Pd,Zr,和Zn。Ni,Cu,Cr,Co,Zn,和Zn离子是特别优选的。
描述于JP-A Nos.9-277693,10-20559和10-30061中的螯合物染料是特别优选的,其为通过将由下式(1)-(6)表示的至少一种染料通过2或更多的配位数(或配位基数目)的配位键合到金属离子而形成的金属螯合物染料:
式(1)
式(2)
式(3)
式(4)
X1=N-Y
式(5)
X2-N=N-Y
式(6)
在上述式(1)-(5)中,X1和X2各自为通过共轭体系形成染料的基团且代表能够形成二-或多-配位基的螯合物的基团或原子团;Y为形成芳族碳环或5-或6-元杂环所必需的原子团。在式(6)中,X3为能够通过共轭体系连接的原子团;Z1和Z2各自为形成含氮杂环所必需的原子团,其中Z1和Z2可相同或不同。在式(1)-(3)和(6)中,R1、R2和R3各自为氢原子、卤素原子或一价取代基;且n为0、1或2。
可用于本发明的这种金属螯合物染料的具体例子如下所示但不限于这些。
涉及本发明的着色微粒的体积平均粒径优选为10nm至1μm,和更优选20至500nm。落入前述范围内的体积平均粒径影响染料在着色微粒的树脂中的夹杂,容易保持着色微粒的放置稳定性和导致优异的储存稳定性。另外,在制备着色微粒的过程中,防止沉降并也保持放置稳定性。当用作调色剂时,获得光泽或透明度。
体积平均粒径可通过动态光散射方法、激光衍射方法、离心沉降方法、FFF方法或电检测器方法而测定。在本发明中,优选在使用“Zeta Sizer”(由Marbahn CO.生产)的动态光散射方法中进行测定。
着色微粒的染料含量优选为10重量%至70重量%。落入前述范围内的染料含量可得到足够的图像密度,表现出对染料的保护能力和具有作为微粒分散体的优异的储存稳定性,由此防止由于聚集引起的粒径增加。
除了前述热塑性树脂和着色微粒外,本领域已知的电荷控制剂或偏移防止剂也可引入本发明调色剂中。
可用于本发明的电荷控制剂并不特别限定。作为用于彩色调色剂的负电荷控制剂,可使用无色、白色或浅色电荷控制剂。其优选的实施例包括水杨酸衍生物的锌或铬金属配合物、杯芳烃(carixarene)化合物、有机硼烷化合物、和含氟季铵盐化合物。可使用,例如,在JP-A Nos.53-127726和62-145255中描述的水杨酸金属配合物;例如,在JP-A No.2-201378中描述的杯芳烃化合物;例如,在JP-A Nos.2-221967和3-1162中描述的有机硼烷化合物。这种电荷控制剂的用量优选是0.1至10重量份/100重量份热塑性树脂(粘结树脂),和更优选0.5至5.0重量份。
可用于本发明的偏移防止剂并不特别限定和其具体例子包括聚乙烯蜡、氧化型聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化型聚丙烯蜡、巴西棕榈蜡、sazole蜡、米蜡、小烛树蜡、西蒙得木蜡、和蜂蜡。这种蜡的用量优选是0.5至5.0重量份/100重量份热塑性树脂,和更优选1.0至3.0重量份。引入在前述范围内的偏移防止剂具有其作用,产生优异的透光度和色彩再现。
使用热塑性树脂、着色微粒和其它所需添加剂,本发明调色剂可通过通常已知的方法如捏合和研磨方法、悬浮聚合方法、乳液聚合方法、乳液造粒方法、或胶囊化方法而制成。在前述方法中,考虑到调色剂粒径的下降以及图像质量的增强,根据制造成本和制造稳定性,乳液聚合方法是优选的。
将通过乳液聚合而制成的热塑性树脂乳液与调色剂颗粒组分如着色微粒的分散体混合。在保持通过pH调节而形成的颗粒表面的排斥力和由于加入电解质而产生的凝聚力之间的平衡的同时,逐渐进行聚集。缔和作用通过在加热搅拌的同时控制粒径和粒径分布而进行。从而,进行微粒的熔化和颗粒形状控制以制造调色剂颗粒。
根据高精确的图像再现,涉及本发明的调色剂的体积平均粒径优选为4-10μm,和更优选6至9μm。体积平均粒径可通过Coulter Counter TA-II(由Coulter Corp.生产)而测定。
在本发明中,如此制成的调色剂颗粒可原样使用,但优选,可将外部添加剂引入调色剂颗粒以控制静电电荷或增强流动性或清洁能力。这些外部添加剂的例子包括无机氧化物颗粒如颗粒硅石、颗粒矾土、和颗粒二氧化钛,无机硬脂酸盐化合物颗粒如颗粒硬脂酸铝或颗粒硬脂酸锌,和无机钛酸盐化合物颗粒如钛酸锶或钛酸锌。这些添加剂可单独或组合使用。根据耐环境性能稳定性和耐热性保持,这些颗粒理想地与硅烷偶联剂、钛偶联剂、高级脂肪酸或硅油的表面处理一起使用。外部添加剂的加入量优选是0.05至5重量份/100重量份调色剂颗粒,和更优选0.1至3重量份。
本发明调色剂可与载体混合且用作用于双组分显影剂的调色剂,或可用作用于单组分显影剂的调色剂。
用于双组分显影剂的常规载体可与本发明调色剂组合使用。可例如使用由磁性材料颗粒如铁或铁素体组成的载体,通过用树脂覆盖磁性材料颗粒而形成的树脂-涂覆载体和通过将粉状磁性材料分散在粘结剂中而得到的粘结剂型载体所得。在这些载体中,从调色剂花费等的观点来看,使用硅氧烷树脂、有机聚硅氧烷和乙烯基单体的共聚物树脂(接枝树脂)或聚酯树脂的树脂-涂覆载体的应用是优选的。具体地,根据坚牢度、生态问题和对废调色剂耐受性,涂有通过将异氰酸酯与有机聚硅氧烷和乙烯基单体的共聚物树脂反应而得到的树脂的载体是优选的。需要包含具有与异氰酸酯的活性的取代基如羟基的单体用作上述乙烯基单体。载体的体积平均粒径优选为15至100μm以保持高图像质量和防止载体雾化。载体的体积平均粒径可使用激光衍射型粒径分布测量装置HELOS(由SYMPATEC Corp.)而测定。
以下描述使用本发明调色剂的成像方法。
在本发明中,成像体系并不特别限定。其例子包括其中多个图像在光感受器上形成和一起转印的体系、其中在光感受器上形成的图像使用转印带连续转印的体系且不具体地限定于这些,其中多个图像在光感受器上形成和一起转印的体系是优选的。
在该体系中,光感受器被均匀带电和根据第一图像曝光并进行第一显影以形成在光感受器上的第一调色剂图像。随后,将已形成第一调色剂图像的光感受器均匀带电,根据第二图像曝光并进行第二显影以形成第二调色剂图像。另外,将已形成第一和第二调色剂图像的光感受器均匀带电,根据第三图像曝光并进行第三显影以形成在光感受器上的第三调色剂图像。另外,将已形成第一、第二和第三调色剂图像的光感受器均匀带电,根据第四图像曝光并进行第四显影以形成在光感受器上的第四调色剂图像。在前述中,第一显影使用黄色调色剂进行,第二显影使用品红色调色剂进行,第三显影使用青色调色剂进行和第四显影使用黑色调色剂进行以形成全色图像。然后,将在光感受器上形成的图像一起转移至转印材料如纸上,在转印材料上定影以形成图像。在该体系中,在光感受器上形成的图像一起转移至纸等上以形成最终图像,因此不同于所谓中间体体系,经常扰乱以前图像的转印仅进行一次,导致增强的图像质量。
因为需要进行多次的显影过程以使在光感受器上形成的潜像显影,非接触显影体系是优选的。其中在显影过程中施加交流电场的体系也是优选的。
可用于本发明的合适的定影体系包括所谓接触加热体系。接触加热体系的代表性例子包括加热辊定影体系和其中使用包括固定的加热体的轧制压力元件进行定影的压力-加热定影体系。
在通过使用本发明调色剂的进行显影、转印和定影的成像过程中,转移至转印材料,如纸上的调色剂粘附到纸表面上而即使在定影之后着色微粒也不会崩解。
在通过直接将染料分散或溶解在热塑性树脂(粘结树脂)中而得到的常规调色剂中,染料渗出到调色剂颗粒表面上,产生以下问题:(1)低带电,(2)在高温和高湿度,与低温度和低湿度之间的明显带电差异,(3)根据作为着色剂的染料的种类而变化的带电量,例如,当在全色记录中使用青色、品红色、黄色和黑色的颜料时。但在本发明中,着色微粒分散在调色剂颗粒内,以致于尽管调色剂颗粒具有相对高含量的染料,染料也不会渗出到颗粒表面上,克服了前述问题。
另外,当热定影到转印材料上时,不会出现作为着色剂的染料向着色微粒外部的传输(渗出到着色微粒的表面上),且在热定影过程中也不会产生如用常规调色剂往往导致的染料升华或油染渍的问题。
实施例
本发明根据实施例进一步描述,但决不限于这些。
着色微粒
着色微粒1的分散体的制备
向可分开的烧瓶中加入13.5g树脂(P-1),16.3g染料(A-1)和123.5乙酸,并在用氮气替换内部气氛之后,将染料在搅拌下完全溶解。进一步在搅拌下向其中滴加8.0gAQUALON KH-50(由DAIICHI SEIYAKU CO.,LTD.生产)的238g水溶液并随后使用CLEAR-MIX W-MOTION CLM-0.8W(由M-TECHNIQUE Co.生产)乳化300秒。然后,在减压下去除乙酸以得到包含染料的着色微粒1的分散体。在如此得到的分散体中,着色颗粒的体积平均粒径是30nm。以下,体积平均粒径使用ZETASIZER(Marbahn Co.)测定。
树脂(P-1):St/AAEM/SMA/=50/30/20
ST:苯乙烯
AAEM:甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯
SMA:甲基丙烯酸十八烷醇酯
染料(A-1)
着色微粒2的分散体的制备
着色微粒2的分散体类似于前述的着色微粒1的分散体制备,条件是,进一步向着色微粒1的分散体中加入0.5g过硫酸钾并在70℃下使用加热炉加热,然后滴加10.0g甲基丙烯酸甲酯并反应5小时。
如此得到的着色颗粒2的分散体是具有在作为核的着色颗粒1的表面上形成的壳树脂(壳)层的核/壳型着色颗粒。在如此得到的分散体中,着色颗粒的体积平均粒径是33nm。
着色微粒3的分散体的制备
核/壳型着色微粒3的分散体类似于前述的着色微粒2的分散体制备,条件是树脂(P-1)和染料(A-1)被分别替换为树脂(P-2)和染料(A-2)。在如此得到的分散体中,着色颗粒的体积平均粒径是45nm。
树脂(P-2):St/HEMA/SMA=30/40/30
HEMA:甲基丙烯酸2-羟乙基酯
染料(A-2)
着色微粒4的分散体的制备
核/壳型着色微粒4的分散体类似于前述的着色微粒2的分散体制备,条件是树脂(P-1)和染料(A-1)被分别替换为树脂(P-2)和染料(A-3)并将甲基丙烯酸甲酯替换为丙烯腈。在如此得到的分散体中,着色颗粒的体积平均粒径是70nm。
染料(A-3)
着色微粒5的分散体的制备
核/壳型着色微粒5的分散体类似于前述的着色微粒2的分散体制备,条件是AQUALON KH-50的量由8.0g改变为1.0g。在如此得到的分散体中,着色颗粒的体积平均粒径是120nm。
着色微粒6的分散体的制备
核/壳型着色微粒6的分散体类似于前述的着色微粒2的分散体制备,条件是染料(A-1)的量由16.0g改变为1.0g。在如此得到的分散体中,着色颗粒的体积平均粒径是28nm。
着色微粒7的分散体的制备
核/壳型着色微粒7的分散体类似于前述的着色微粒2的分散体制备,条件是染料(A-1)的量由16.0g改变为40.0g。在如此得到的分散体中,着色颗粒的体积平均粒径是198nm。
着色微粒8的分散体的制备
核/壳型着色微粒8的分散体类似于前述的着色微粒2的分散体制备,条件是树脂(P-1)和染料(A-1)被分别替换为树脂(P-3)和染料(A-4)。在如此得到的分散体中,着色颗粒的体积平均粒径是51nm。
树脂(P-3):ST/HEMA/SMA=20/40/40
ST:苯乙烯
HEMA:甲基丙烯酸2-羟乙基酯
SMA:甲基丙烯酸十八烷醇酯
染料(A-4)
在表1中,给出了用于前述着色微粒的核树脂、壳树脂或染料的种类和着色微粒的体积平均粒径。
表1
着色微粒编号 | 核树脂 | 壳树脂 | 染料 | 体积平均粒径(nm) |
1 | P-1 | - | A-1 | 30 |
2 | P-1 | MMA | A-1 | 33 |
3 | P-2 | MMA | A-2 | 45 |
4 | P-2 | AN | A-3 | 70 |
5 | P-1 | MMA | A-1 | 1200 |
6 | P-1 | MMA | A-1 | 28 |
7 | P-1 | MMA | A-1 | 198 |
8 | P-3 | MMA | A-4 | 51 |
MMA:甲基丙烯酸甲酯
AN:丙烯腈
调色剂
热塑性树脂(胶乳)的制备
向配有搅拌设备、温度传感器、冷凝器和氮引入装置的5,000ml可分开的烧瓶中装入预先溶解在2760g去离子水中的7.08g阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)的含水表面活性剂溶液(水介质)并在搅拌速率230rpm下搅拌的同时在氮气流下提高内部温度。独立地,将72.0g下式(1)的化合物作为释放剂加入115.2g苯乙烯、42.0g丙烯酸正丁酯和10.9g甲基丙烯酸的单体混合物中并在80℃下加热溶解以制备单体溶液。使用具有循环通路的机械分散器,将单体溶液(80℃)与前述含水表面活性剂溶液(80℃)混合并搅拌,制备具有均匀分散体粒径的乳液颗粒(油滴)的分散体。随后,向该分散体中加入溶解在200g去离子水中的0.84g聚合引发剂(过硫酸钾,KPS)的聚合引发剂溶液并在搅拌下在80℃下加热3小时以进行聚合(第一聚合),以形成胶乳。然后,向该胶乳中加入溶解在240g去离子水中的7.73g聚合引发剂(KPS)的聚合反应溶液。在15分钟之后,在80℃下在126分钟内滴加383.6g苯乙烯、140.0g丙烯酸正丁酯、36.4g甲基丙烯酸和13.7g叔-十二烷基硫醇的单体混合物。在完成加入之后,在加热下继续搅拌60分钟以进行聚合(第二聚合)。随后将反应混合物冷却至40℃以得到胶乳。如此得到的胶乳被称作胶乳(1)。
式(1)
调色剂颗粒的制备
向配有搅拌设备、温度传感器、冷凝器和氮引入装置的5升可分开的烧瓶中装入1250g胶乳(1),2000ml去离子水和着色微粒1的分散体。在将内部温度调节至30℃之后,将反应混合物通过加入5N氢氧化钠水溶液而调节至pH10.0。然后,将预先溶解在72ml去离子水中的52.6g六水合氯化镁的水溶液在30℃下在10分钟内加入。在放置3分钟之后,开始加热并将反应体系在6分钟内加热至90℃(温度-增加速率10℃/分钟)。从该状态起,开始使用Coulter Counter TA-II(由Coulter Corp.生产)测量聚集体粒径。当体积平均粒径达到6.5μm时,将115g氯化钠水溶液溶解在700mol去离子水中停止晶粒生长并将反应混合物进一步搅拌6小时,同时保持温度在90±2℃下以继续熔融。然后,反应混合物在速率6℃/分钟下被冷却至30℃。将聚集体颗粒从聚集体颗粒的分散体中过滤掉并分散在10倍聚集体颗粒重量的去离子水中以进行洗涤。在重复洗涤和过滤的步骤两次之后,用去离子水进行洗涤并通过热空气在40℃下进行干燥以得到调色剂颗粒。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒1”。
调色剂颗粒2的制备
调色剂颗粒类似于前述调色剂颗粒1制备,只是着色微粒1的分散体被替换为着色微粒2的分散体。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒2”。
调色剂颗粒3的制备
调色剂颗粒类似于前述调色剂颗粒1制备,只是着色微粒1的分散体被替换为着色微粒3的分散体。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒3”。
调色剂颗粒4的制备
调色剂颗粒类似于前述调色剂颗粒1制备,只是着色微粒1的分散体被替换为着色微粒4的分散体。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒4”。
调色剂颗粒5的制备
调色剂颗粒类似于前述调色剂颗粒1制备,只是着色微粒1的分散体被替换为着色微粒5的分散体。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒5”。
调色剂颗粒6的制备
调色剂颗粒类似于前述调色剂颗粒1制备,只是着色微粒1的分散体被替换为着色微粒6的分散体。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒6”。
调色剂颗粒7的制备
调色剂颗粒类似于前述调色剂颗粒1制备,只是着色微粒1的分散体被替换为着色微粒7的分散体。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒7”。
调色剂颗粒8的制备
调色剂颗粒类似于前述调色剂颗粒1制备,只是着色微粒1的分散体被替换为着色微粒8的分散体。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒8”。
调色剂颗粒9的制备
使用表面活性剂,将低分子量聚丙烯(数均分子量3200)以固体含量30重量%分散在水中以制备低分子量聚丙烯的乳液。向60g如此制成的低分子量聚丙烯乳液中加入338g着色微粒1的分散体。进一步向其中加入220g苯乙烯单体,40g丙烯酸正丁酯单体,12g甲基丙烯酸单体,5.4g叔十二烷基硫醇作为链转移剂和2000ml脱气水,和在搅拌下在氮气流下在70℃下保持3小时以进行乳液聚合。
将如此得到的特殊树脂分散体用氢氧化钠调节至pH7.0。然后,将700ml含水2.7mol%氯化钾溶液加入420ml异丙醇和预先溶解在175ml纯水中的23.4g聚氧化乙烯辛基苯基醚(氧化乙烯平均聚合反应度10),并在75℃下在搅拌下保持6小时以进行反应。然后,反应混合物在速率6℃/min下被冷却至30℃。将聚集体颗粒从聚集体颗粒的分散体中过滤掉并分散在10倍聚集体颗粒重量的去离子水中以进行洗涤。在重复洗涤和过滤的步骤两次之后,用去离子水进行洗涤并通过热空气在40℃下进行干燥以得到调色剂颗粒。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒9”。
调色剂颗粒10的制备
向溶解在200ml纯水中的十二烷基硫酸钠的水溶液中加入20g染料(A-1),搅拌和通过超声波而分散以制备着色颗粒分散体。使用表面活性剂,将低分子量聚丙烯(数均分子量3200)以固体含量30%重量分散在水中以制备低分子量聚丙烯的乳液。向60g如此制成的低分子量聚丙烯乳液中加入338g着色微粒1的分散体。进一步向其中加入220g苯乙烯单体,40g丙烯酸正丁酯单体,12g甲基丙烯酸单体,5.4g叔十二烷基硫醇作为链转移剂和2000ml脱气水,并在搅拌下在氮气流下在70℃下保持3小时以进行乳液聚合。
将如此得到的特殊树脂分散体用氢氧化钠调节至pH7.0。然后,将675ml含水2.7mol%氯化钾溶液加入400ml异丙醇和预先溶解在168ml纯水中的22.5g聚氧化乙烯辛基苯基醚(氧化乙烯平均聚合反应度10),并在75℃下在搅拌下保持6小时以进行反应。然后,反应混合物在速率6℃/min下被冷却至30℃。将聚集体颗粒从聚集体颗粒的分散体中过滤掉并分散在10倍聚集体颗粒重量的去离子水中以进行洗涤。在重复洗涤和过滤的步骤两次之后,用去离子水进行洗涤并通过热空气在40℃下进行干燥以得到调色剂颗粒。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒10”。
调色剂颗粒11的制备
调色剂颗粒类似于前述调色剂颗粒9制备,只是染料(A-1)替换为C.I.颜料蓝15-3(由Dainippon Ink Kagaku Kogyo生产)。如此得到的调色剂颗粒被称作“调色剂颗粒11”。
向每种调色剂颗粒1至11中加入分别1%重量和1.2%重量的作为外部添加剂的疏水硅石(具有数均粒径12nm和疏水度68)和疏水钛(具有数均粒径20nm和疏水度63),并使用由Mitsui Miike Kako-sha生产的Henschel混合器混合15分钟。然后,使用具有开孔45μm的筛而去除粗颗粒以得到调色剂1至11。这些也称作“本发明1至9”和“比较例1和2”。
显影剂的制备
将具有体积平均粒径60μm的硅氧烷树脂-覆盖铁素体载体与前述调色剂1至11中的每种在6%重量的调色剂含量下混合以得到“显影剂1”至“显影剂11”。
评估
数字复印机Konica 7075(由Konica Minolta Business Technology,Inc.生产)用作评估装置,其中定影设备改变如下。
热辊定影体系用作定影装置。因此,加热辊通过使用四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚(PFA)的共聚物的120μm厚管覆盖在中心部分包括加热器的铝合金圆筒(具有内径40mm,厚度1.0mm和总宽度310mm)的核表面而形成。压力辊通过使用海绵状硅氧烷橡胶(具有ASKER C硬度48和厚度2mm)覆盖铁圆筒(具有内径40mm和厚度2.0mm)的核表面而形成。使加热辊与压力辊接触以形成5.5mm宽的辊隙。使用该定影装置,印刷速度设定为480mm/秒。以聚二苯基硅氧烷(在20℃下具有粘度10Pa·s)浸渍的网体系(web system)的供给体系用作定影装置的清洁机构。定影温度根据加热辊(设定温度:175℃)的表面温度而控制。硅油的涂覆量是0.1mg/A4。
评估在常温和平常湿度(25℃,55%RH)的环境下进行并将显影条件设定如下:
光感受器表面电势:-700V
DC偏压:-500V
Dsd(光感受器和显影套管之间的距离):600μm
显影剂层控制:磁铁型(H-Cut体系)
显影剂层厚度:700μm
显影套管:40mm。
通过在前述评估条件下用于评估的装置中使用以上得到的调色剂,在优质纸和OHP上进行实际图像试验,并对于相应调色剂的(1)色彩再现,(2)透明度,(3)带电性能,(4)耐偏移性和(5)耐热性进行评估。
(1)色彩再现
单色图像的色彩再现由十个人基于以下标准进行视觉评估。评估在调色剂沉积量0.7±0.05mg/cm2下进行。
A:极好的色彩再现,
B:优异的色彩再现,
C:轻微的颜色污染但实际上可接受,
D:明显的颜色污染和实际上不可接受。
(2)透明度
制备在OHP上形成的透明图像并使用没有调色剂的OHP片材作为参考通过330型分光光度计(由HITACHI生产)测定定影图像的可见光谱吸光率。测定在650nm和450nm之间的吸光率差异(对于黄色调色剂),在650nm和550nm之间的吸光率差异(对于品红色调色剂),和在500nm和600nm之间的吸光率差异(对于青色调色剂)。各个OHP图像的透明度基于以下标准评估,其中至少70%的值被判断为透明度良好。评估在调色剂沉积量0.7±0.05mg/cm2下进行。
A:90%或更多且是优异的,
B:70%-90%且是良好的
C:低于70%且是不好的。
(3)带电性能
带电性能的评估通过改变每个印刷品的静电荷而进行。因此,基于以下标准,评估Qb/Qa的值,其中Qa是在设置显影剂和制造第一印刷品之后的静电电荷和Qb是在完成印刷1,000,000张之后的静电电荷。
A:不低于0.9且低于1.1,是优异的,
B:不低于0.8且低于0.9,或不低于1.1且低于1.2,是良好的,
C:不低于0.7且低于0.8,或不低于1.2且低于1.3,实际上可接受,
D:低于0.7或超过1.3,实际上不可接受。
(4)耐偏移性
将10,000张具有垂直于传输方向的5mm宽度的实心条图像的A4-尺寸优质纸以垂直形式传输并定影。然后,将10,000张具有垂直于传输方向的20mm宽度的半色调图像的A4-尺寸优质纸以水平形式传输并定影,并停止运行机器。在停止运行机器整夜之后,再次启动机器运行并根据以下标准视觉评估在第一张上是否出现由于定影后偏移现象而产生的图像染渍:
A:在图像上没有出现染渍,
B:在图像上出现轻微染渍但实际上可接受,
C:出现明显染渍和实际上不可接受。
(5)耐热性
视觉观察定影辊和回收的硅油并基于以下标准视觉评估着色情况:
A:在定影辊和硅油中没有观察到着色,
B:在定影辊和硅油中观察到着色。
评估结果示于表2。
表2
调色剂颗粒编号 | 色彩再现 | 透明性 | 带电性能 | 耐偏移性 | 耐热性 | |
本发明1 | 1 | A | A | B | B | A |
本发明2 | 2 | A | A | A | A | A |
本发明3 | 3 | B | A | A | A | A |
本发明4 | 4 | A | A | A | A | A |
本发明5 | 5 | B | B | A | A | A |
本发明6 | 6 | B | A | A | A | A |
本发明7 | 7 | B | B | B | B | A |
本发明8 | 8 | A | A | A | A | A |
本发明9 | 9 | A | A | B | A | A |
比较例1 | 10 | A | A | B | C | B |
比较例2 | 11 | B | C | B | B | A |
从表2显然看出,本发明1至本发明9的调色剂被证实实现了优异的色彩再现、透明度、带电性能和耐偏移性,且没有在定影辊和回收硅油中观察到由于染料而产生的着色,导致优异的耐加热性。
Claims (8)
1.一种电子照相调色剂,包括热塑性树脂和分散在热塑性树脂中的着色微粒,且该着色微粒包括染料和组成不同于热塑性树脂的树脂(1)。
2.权利要求1的调色剂,其中每个着色微粒包括核和壳,且该核包括染料和树脂(1),该壳覆盖该核且包括树脂(2)。
3.权利要求1的调色剂,其中该染料为油溶性染料。
4.权利要求1的调色剂,其中该染料为金属螯合物染料。
5.权利要求1的调色剂,其中该着色微粒的体积平均粒径为10nm-1μm。
6.权利要求2的调色剂,其中该树脂(2)为(甲基)丙烯酸酯树脂。
7.权利要求1的调色剂,其中该着色微粒的染料含量为10重量%-70重量%。
8.一种成像方法,包括:
使均匀带电的光感受器成像曝光以形成静电潜像,
用调色剂使静电潜像显影以形成调色剂图像和
将调色剂图像转印至转印材料,
其中调色剂为权利要求1所述的调色剂。
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