DE102022104995A1

DE102022104995A1 - Schmelzklebstoff und verfahren zur herstellung eines verklebtengegenstands

Info

Publication number: DE102022104995A1
Application number: DE102022104995.7A
Authority: DE
Inventors: Kentaro Yamawaki; Yuhei Terui; Tsutomu Shimano
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2022-09-08
Also published as: US20220282124A1; US12077687B2; CN115029083B; JP2022135397A; CN115029083A

Abstract

Schmelzklebstoff, umfassend ein thermoplastisches Harz und ein erstes kristallines Material, wobei, wenn bei der Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung des Schmelzklebstoffs Tc (°C) eine Peaktemperatur des höchsten Peaks der exothermen Peaks ist, die in einem Temperaturabsenkungsprozess bei 10°C/min nach dem Erwärmen auf 150°C beobachtet werden, und Tm (°C) eine Peaktemperatur des höchsten Peaks der endothermen Peaks ist, die in einem Temperaturerhöhungsprozess bei 10°C/min nach dem Temperaturabsenkungsprozess beobachtet werden, Tm - Tc 20,0 bis 70,0°C ist, und ein Tetrahydrofuran-lösliches Material des Schmelzklebstoffs ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht Mw, gemessen durch Gelpermeationschromatographie, von 100 000 bis 400 000 aufweist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Schmelzklebstoff, der hauptsächlich zum Verkleben von Papiermedien verwendet wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung von verklebten Gegenständen unter Verwendung dieses Schmelzklebstoffs.
Beschreibung des Standes der Technik
Klebstoffe sind Materialien, die Stoffe durch Einfügen zwischen die Stoffe verkleben können. Das Verklebung unter Verwendung von Klebstoffen bietet ein hervorragendes Aussehen und ermöglicht auch das Verkleben zwischen verschiedenen Arten von Materialien und führt zu sehr haltbaren verklebten Gegenständen. Eine Vielzahl von Klebstoffen wird daher in zahlreichen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Möbelindustrie, im Bauwesen, in der Elektro- und Elektronikindustrie, in der Automobilindustrie, bei Verpackungsmaterialien (Schachteln und Laminaten), bei medizinischen Produkten, im allgemeinen Haushalt usw.
Während verschiedene Klassifizierungen möglich sind, können Klebstoffe in flüssige Klebstoffe, die durch die häufig für allgemeine Haushaltsanwendungen verwendeten Flüssigkleber repräsentiert werden, und feste Klebstoffe, die durch Schmelzklebstoffe repräsentiert werden, unterteilt werden. Ein allgemeiner Vorteil von Flüssigklebstoffen ist ihre hohe Klebekraft, während das Problem, dass sie Zeit für die Verklebung benötigen, ein Nachteil ist. Der Grund dafür ist der folgende.
Beim Auftragen auf ein Fügeteil dringt ein flüssiger Klebstoff in die Unebenheiten des Fügeteils, z. B. Papier, ein, und die Klebekraft entsteht durch Verfestigung, wenn das im Klebstoff enthaltene Wasser oder Lösungsmittel verdunstet. Für das Auftreten der Klebekraft ist also Zeit erforderlich, da die Zeit bis zur Verdunstung zum trockenen Feststoff benötigt wird. Andererseits kann, während Zeit bis zur Verfestigung benötigt wird, durch das Auftreten eines Verankerungseffekts aufgrund des Eindringens in die Unebenheiten des Fügeteils eine hohe Klebekraft entstehen.
Ein allgemeiner Vorteil von festen Klebstoffen ist hingegen, dass das Verkleben keine Zeit in Anspruch nimmt, während das Problem der schwachen Klebekraft ein Nachteil ist. Der Grund dafür ist folgender. Ein fester Klebstoff, z. B. ein Schmelzklebstoff, wird unmittelbar vor dem Auftragen auf ein Fügeteil oder nach dem Auftragen z. B. durch Erwärmen erweicht und kann dann in die Unebenheiten des Fügeteils eindringen. Danach erfolgt ein Abkühlen, das zur Verfestigung und zum Auftreten der Klebekraft führt. Für die Verfestigung durch Abkühlen wird also weniger Zeit benötigt als für die Verdunstung zum trockenen Feststoff. Da bis zur Verfestigung nur wenig Zeit benötigt wird, ergibt sich der Vorteil, dass für die Verklebung wenig Zeit benötigt wird. Allerdings wird durch die leichte Verfestigung vor dem Eindringen in die Unebenheiten das Auftreten eines zufriedenstellenden Verankerungseffekts beeinträchtigt und auch das Auftreten einer hohen Klebekraft verhindert. Es wird daher ein Klebstoff benötigt, der die Vorteile sowohl von festen als auch von flüssigen Klebstoffen aufweist, d.h. ein Klebstoff, der schnell eine hohe Klebekraft entwickeln kann.
Im Bereich des Stands der Technik in Bezug auf Klebstoffe, die schnell eine hohe Klebekraft entwickeln können, offenbart beispielsweise die japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2009-293015 einen Zweikomponentenklebstoff, der durch eine radikalische Polymerisationsreaktion schnell eine hohe Klebekraft entwickelt. Ausgehend von einem festen Klebstoff offenbart die japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2003-277717 eine Technik, die einen reaktiven Schmelzklebstoff betrifft.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Zweikomponentenklebstoffe, wie sie in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2009-293015 beschrieben sind, stellen eine hervorragende Technik dar, die es ermöglicht, in relativ kurzer Zeit eine hohe Klebekraft zu erzielen. Bei dieser Technik wird jedoch eine chemische Reaktion, vor allem eine radikalische Polymerisation, während der Aushärtung eingesetzt, wodurch das Fügeteil unbeabsichtigt beschädigt werden kann, z. B. durch radikalischen Angriff. Insbesondere beim Druck auf Papier kann sich die Beschädigung neben der Beschädigung des Papiers auch auf einen gedruckten Farbstoff erstrecken. Hinzu kommt, dass die Verklebungszeit zwar relativ kurz ist, aber gemäß der Beschreibung in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2009-293015 ein Zeitintervall von mehreren Minuten bis 60 Minuten erforderlich ist, so dass eine schnellere Verklebung erforderlich ist.
Der reaktive Schmelzklebstoff gemäß der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2003-277717 ist eine Technik, bei der eine ausgezeichnete Klebekraft aufgrund einer schnellen anfänglichen Verklebung durch Verfestigung beim Abkühlen und anschließende Aushärtung durch Feuchtigkeit auftritt. Auch der fertig verklebte Gegenstand weist bei dieser Technik eine ausgezeichnete Klebekraft auf, aber die Aushärtung durch Feuchtigkeit stellt ein Zeitproblem dar.
Die vorliegende Offenbarung stellt einen Klebstoff bereit, der die Vorteile sowohl eines festen als auch eines flüssigen Klebstoffs aufweist, d. h. einen Schmelzklebstoff, der in kürzerer Zeit eine hohe Klebekraft entwickeln kann. Die vorliegende Offenbarung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung von verklebten Gegenständen unter Verwendung dieses Schmelzklebstoffs bereit.
Schmelzklebstoff, umfassend ein thermoplastisches Harz und ein erstes kristallines Material, wobei
wenn bei der Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung des Schmelzklebstoffs Tc (°C) eine Peaktemperatur des höchsten Peaks der exothermen Peaks ist, die bei einem Temperaturabsenkungsprozess bei 10°C/min nach dem Erwärmen auf 150°C beobachtet werden, und
Tm (°C) eine Peaktemperatur des höchsten Peaks der endothermen Peaks ist, die bei einem Temperaturerhöhungsprozess bei 10°C/min nach dem Temperaturabsenkungsprozess beobachtet werden,
Tm - Tc 20,0 bis 70,0°C beträgt, und
ein Tetrahydrofuran-lösliches Material des Schmelzklebstoffs ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht Mw, gemessen durch Gelpermeationschromatographie, von 100 000 bis 400 000 aufweist.
Die vorliegende Offenbarung kann somit einen Klebstoff bereitstellen, der die Vorteile sowohl eines Feststoffklebstoffs als auch eines Flüssigklebstoffs aufweist, d.h. einen Schmelzklebstoff, der in kürzerer Zeit eine hohe Klebekraft entwickeln kann, und kann auch ein Verfahren zur Herstellung von verklebten Gegenständen unter Verwendung dieses Schmelzklebstoffs bereitstellen. Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
Figurenliste

1 ist eine schematische Zeichnung eines Bilderzeugungsgeräts;
2 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Montage einer Klebeeinheit am Gerätekörper eines Bilderzeugungsgeräts;
3A und 3B sind Diagramme, die die Transportwege von Blättern in einem Bilderzeugungsgerät zeigen;
4A bis 4F sind Diagramme zur Erläuterung der Einzelheiten eines Falzprozesses;
5 ist eine perspektivische Darstellung, die das Aussehen eines Bilderzeugungsgeräts illustriert;
6A und 6B sind Diagramme, die einen von einem Bilderzeugungsgerät ausgegebenen Druckgegenstand zeigen;
7 ist eine schematische Zeichnung einer Prozesskartusche;
8 ist eine schematische Darstellung eines Bewertungsmusters;
9 ist eine schematische Darstellung eines Bewertungsmusters;
10 ist ein schematisches Diagramm zur Bewertung der Klebekraft.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, beziehen sich die Ausdrücke „von XX bis YY“ und „XX bis YY“, die numerische Wertebereiche angeben, in der vorliegenden Offenbarung auf numerische Wertebereiche, die die Untergrenze und die Obergrenze, die die Endpunkte darstellen, umfassen. Wenn Zahlenwertbereiche in Stufen angegeben werden, können die Ober- und Untergrenzen der einzelnen Zahlenwertbereiche in beliebiger Kombination kombiniert werden.
Zur Lösung des vorgenannten Problems haben die Erfinder Untersuchungen auf der Grundlage von Adhäsionsmechanismen durchgeführt. Wie bereits erwähnt, versteht man unter Adhäsion das Verbinden zweier Materialien über einen dazwischenliegenden Klebstoff. Auch hier ist die Klebefestigkeit zwischen Fügeteil und Klebstoff entscheidend für die Entwicklung einer hohen Klebekraft. Die vorliegenden Erfinder haben daher Untersuchungen zur Erhöhung der Klebefestigkeit zwischen Fügeteil und Klebstoff durchgeführt. Um die Klebefestigkeit zu erhöhen, ist es zunächst notwendig, dass der Klebstoff in das Fügeteil eindringt. Da das Fügeteil in gewissem Maße Unebenheiten aufweist, kann durch das Eindringen des Klebstoffs und das Ausfüllen der Unebenheiten ein Verankerungseffekt erzielt und die Klebefestigkeit erhöht werden. Bei normaler Temperatur des Fügeteils wird der Schmelzklebstoff durch das Fügeteil abgekühlt und es ergibt sich das Problem, dass der Schmelzklebstoff vor seinem Eindringen leicht abkühlt und sich verfestigt. Die vorliegenden Erfinder haben daher Untersuchungen durchgeführt, die von der Überlegung ausgingen, dass es von entscheidender Bedeutung ist, den Zeitraum bis zum Eindringen des Schmelzklebstoffs in das Fügeteil zu sichern.
Eine erwogene Strategie zur Verlängerung der Zeit bis zur kühlungsinduzierten Verfestigung bestand darin, das Schmelzen so durchzuführen, dass die Temperatur zur Herbeiführung des Schmelzens des Schmelzklebstoffs deutlich über den Schmelzpunkt des Schmelzklebstoffs angehoben wird. Man glaubte, auf diese Weise die Abkühlzeit bis zum Schmelzpunkt gewinnen zu können. Dies führte zwar zu einer gewissen Verlängerung der Zeit bis zur Verfestigung, aber es konnte keine ausreichende Zeit für das Eindringen gewährleistet werden. Man nimmt an, dass dies auf Folgendes zurückzuführen ist: selbst wenn der Klebstoff in das Fügeteil eindringt, ist der Fließweg für den Klebstoff an den Eindringstellen sehr schmal, was zur Folge hat, dass eine kleine Menge Klebstoff von einer großen Menge Fügeteil umgeben ist und eine schnelle Abkühlung eintritt.
Die Erfinder haben daher versucht, den Gefrierpunkt, an dem sich der Klebstoff verfestigt, zu senken. Dadurch konnte zwar eine ausreichende Zeit für das Eindringen in das Fügeteil sichergestellt werden, aber die Klebekraft konnte in Hochtemperaturumgebungen nicht aufrechterhalten werden, da der Schmelzpunkt bereits bei einem geringen Temperaturanstieg in der Umgebung des verklebten Gegenstands erreicht wurde und der Klebstoff herausschmolz. Aufgrund des Nachteils einer Verringerung der Wärmebeständigkeit des verklebten Gegenstands, wenn der Gefrierpunkt eines Schmelzklebstoffs herabgesetzt wird, ist die Idee der Herabsetzung des Gefrierpunkts daher nicht allgemein verbreitet. Die vorliegenden Erfinder haben Untersuchungen durchgeführt, um diesen Nachteil zu beheben, und festgestellt, dass das Problem dadurch gelöst werden kann, dass der Schmelzklebstoff ein Hystereseverhalten zeigt, bei dem der Schmelzpunkt und der Gefrierpunkt unterschiedlich sind. Das Problem könnte also dadurch gelöst werden, dass man einen Zustand etabliert, bei dem der Gefrierpunkt niedrig ist, wenn der Schmelzklebstoff in das Fügeteil eindringt, und einen hohen Schmelzpunkt nach dem Eindringen und Verfestigung etabliert.
Der Schmelzpunkt, bei dem es zum Schmelzen kommt, und der Gefrierpunkt, bei dem es zur Verfestigung durch Abkühlung kommt, liegen bei den üblicherweise in Schmelzklebstoffen enthaltenen Stoffen häufig ungefähr bei der gleichen Temperatur. So liegt beispielsweise die Temperatur, bei der sich Wasser zu Eis verfestigt, bei 0°C und die Temperatur, bei der Eis zu Wasser schmilzt, ebenfalls bei 0°C. Zu den organischen Polymerverbindungen gehören auch Arten, die ein Hystereseverhalten aufweisen, bei dem Schmelz- und Gefrierpunkt unterschiedlich sind, aber dieser Unterschied beträgt im Allgemeinen etwa 10°C.
Wenn bei der Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung des Schmelzklebstoffs Tc (°C) die Peaktemperatur des höchsten Peaks der exothermen Peaks ist, die bei einem Temperaturabsenkungsprozess bei 10°C/min nach dem Erwärmen auf 150°C beobachtet werden, und Tm (°C) die Peaktemperatur des höchsten Peaks der endothermen Peaks ist, die bei einem Temperaturerhöhungsprozess bei 10°C/min nach dem Temperaturabsenkungsprozess beobachtet werden, muss Tm - Tc für den Schmelzklebstoff 20,0 bis 70,0°C betragen
Tm - Tc muss zumindest 20,0°C betragen, um ein großes Hystereseverhalten für den Schmelzpunkt und den Gefrierpunkt zu erreichen. Die vorliegenden Erfinder gehen von folgendem Mechanismus aus, um ein solch großes Hystereseverhalten zu erreichen. Eine große Differenz zwischen Tm und Tc deutet im Allgemeinen auf eine langsame Kristallisationsrate hin. Es wird angenommen, dass durch die Verwendung eines Schmelzklebstoffs mit einer langsamen Kristallisationsrate die Kristallisation des Klebstoffs verlangsamt wird und als Folge davon der geschmolzene Zustand aufgrund der in Verbindung mit der Kristallisation erzeugten Wärme aufrechterhalten wird, wodurch es möglich ist, das Zeitintervall bis zum Eindringen zu sichern.
Gemäß den Untersuchungsergebnissen der vorliegenden Erfinder konnte aufgrund des großen Hystereseverhaltens eine zufriedenstellende Klebekraft entwickelt werden, wenn Tm - Tc zumindest 20,0°C beträgt. Eine Verklebung in kurzer Zeit wurde dagegen ermöglicht, wenn Tm - Tc nicht mehr als 70,0°C beträgt. Tm - Tc beträgt bevorzugt von 24,0°C bis 50,0°C und Tm - Tc beträgt stärker bevorzugt von 28,0°C bis 40,0°C. Der Peak, der Tm erzeugt, ist bevorzugt ein Peak, der dem ersten kristallinen Material zugeordnet ist. Der Peak, der Tc erzeugt, ist bevorzugt ebenfalls ein Peak, der dem ersten kristallinen Material zugeordnet ist.
Das Mittel zur Steuerung von Tm - Tc ist nicht besonders begrenzt, kann aber beispielhaft die Einarbeitung eines thermoplastischen Harzes und eines kristallinen Materials in den Schmelzklebstoff und die Erhöhung ihrer Kompatibilität sein. Der Begriff „kristallines Material“ bezeichnet ein Material, bei dem bei der Messung des reinen Materials mittels Differential-Scanning-Kalorimetrie ein deutlicher exothermer Peak oder endothermer Peak (bevorzugt ein exothermer Peak und ein endothermer Peak) gemessen wird. Die Messbedingungen sind zu diesem Zeitpunkt wie folgt: Erwärmen von 20°C auf 200°C bei 10°C/min, dann Abkühlen von 200°C auf 20°C bei 10°C/min, und dann Erwärmen von 20°C auf 200°C bei 10°C/min. Ein kristallines Material ist definiert als ein Material, bei dem in zumindest einem der Schritte ein exothermer Peak, der auf Kristallisation beruht, oder ein endothermer Peak, der mit Schmelzen verbunden ist (bevorzugt beides), gemessen wird.
Ein spezifisches Mittel kann zunächst beispielsweise eine Materialauswahl sein, bei der eine Kombination von hochkompatiblen Materialien für das thermoplastische Harz und das erste kristalline Material, die die Hauptmaterialien im Schmelzklebstoff sind, ausgewählt wird. Die Materialkombination entspricht bevorzugt einem Kompatibilitätsgrad A, der durch die folgende Formel (1) für das thermoplastische Harz und das erste kristalline Material angegeben ist, von 50% bis 100%. $\begin{array}{l} Kompatibilit \ddot{a} tsgrad A (%) = \\ 100 - (100 \times Δ H (A)) / (Δ H (C) \times C/ 100) \end{array}$
ΔH(A) stellt den exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks eines gemischten Harzes A von 88,1 Massen-% von dem thermoplastischen Harz und von 11,9 Massen-% von dem ersten kristallinen Material gemäß einer Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung dar. ΔH(C) stellt den exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks des ersten kristallinen Materials gemäß der Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung dar. C stellt das Massenverhältnis (%) des ersten kristallinen Materials in der Harzmischung A dar, und C beträgt 11,9. Der Kompatibilitätsgrad A beträgt bevorzugt von 80% bis 100% und beträgt noch stärker bevorzugt von 90% bis 100%.
Um die Kompatibilität zwischen dem thermoplastischen Harz und dem ersten kristallinen Material weiter zu erhöhen, wird bevorzugt ein Schritt der Wärmebehandlung des Schmelzklebstoffs unter den Bedingungen des folgenden (Prozesses a) und (Prozesses b) während der Herstellung des Klebstoffs durchgeführt. Darüber hinaus kann die Kompatibilität auch erhöht werden, indem der folgende (Prozess a) vor dem folgenden (Prozess b) durchgeführt wird. Wird der Schmelzklebstoff gemäß dem unten beschriebenen Suspensionspolymerisationsverfahren hergestellt, werden die Prozesses a und b bevorzugt nach dem Polymerisationsschritt an der Aufschlämmung durchgeführt.
(Prozess a): ein Prozess zur Durchführung einer Wärmebehandlung des Schmelzklebstoffs in Gegenwart des thermoplastischen Harzes und des ersten kristallinen Materials für zumindest 30 Minuten (bevorzugt 45 Minuten bis 90 Minuten) bei einer Temperatur, die höher ist als der Schmelzpunkt, der am reinen ersten kristallinen Material durch Differential-Scanning-Kalorimetrie gemessen wurde.
(Prozess b): ein Prozess, der nach dem Prozess a durchgeführt wird, bei dem der Schmelzklebstoff schnell auf eine Temperatur abgekühlt wird, die zumindest 10°C unter dem Schmelzpunkt liegt, der für das reine erste kristalline Material durch Differential-Scanning-Kalorimetrie gemessen wurde.
In (Prozess a) wird das kristalline Material zunächst durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur, die über dem Schmelzpunkt des ersten kristallinen Materials liegt, gründlich geschmolzen und mit dem thermoplastischen Harz kompatibel gemacht. Wenn Tm1 als Schmelzpunkt des ersten kristallinen Materials verwendet wird, liegt diese Temperatur bevorzugt höher als Tm1 und beträgt nicht mehr als (Tm1 + 50°C) und beträgt stärker bevorzugt von (Tm1 + 10°C) bis (Tm1 + 40°C). Wenn das kristalline Material einen hohen Schmelzpunkt hat und eine Temperaturerhöhung dann problematisch ist, kann die Kompatibilität auch durch eine Verlängerung der Zeit erhöht werden.
In (Prozess b) wird davon ausgegangen, dass eine schnelle Abkühlung auf eine Temperatur, die zumindest 10°C unter dem Schmelzpunkt des ersten kristallinen Materials liegt, eine Verfestigung im bestehenden Kompatibilitätszustand, wie beim Schockfrosten, ermöglicht und die Kompatibilität erhöhen kann. Der Temperaturgradient während dem schnellen Abkühlen kann in Abhängigkeit vom gewählten Material frei festgelegt werden, die Abkühlrate beträgt jedoch bevorzugt zumindest 1°C/Sek. und stärker bevorzugt zumindest 3°C/Sek. Die Obergrenze ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt aber bevorzugt nicht mehr als 10°C/Sek und stärker bevorzugt nicht mehr als 6°C/Sek.
Das Tetrahydrofuran-lösliche Material des Schmelzklebstoffs muss ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht Mw, gemessen durch Gelpermeationschromatographie, von 100 000 bis 400 000 aufweisen. Ein Mw von zumindest 100 000 ermöglicht eine hohe Klebekraft, da nach der Verfestigung des Klebstoffs einen zufriedenstellenden Verankerungseffekt erreicht wird. Ein Mw von höchstens 400 000 ermöglicht eine hohe Klebekraft, da die Viskosität im geschmolzenen Zustand dann niedrig ist und das Eindringen in das Fügeteil erleichtert wird. Mw beträgt bevorzugt von 150 000 bis 350 000 und stärker bevorzugt von 180 000 bis 300 000.
Das zahlengemittelte Molekulargewichts Mn des Schmelzklebstoffs beträgt bevorzugt von 5000 bis 50 000 und beträgt stärker bevorzugt von 10 000 bis 40 000. Das Peakmolekulargewicht Mp beträgt bevorzugt von 10 000 bis 100 000 und beträgt stärker bevorzugt von 15 000 bis 50 000. Das Molekulargewicht kann über die Molekulargewichte der Ausgangsstoffe, die den Schmelzklebstoff konstituieren, gesteuert werden. Wenn der Schmelzklebstoff beispielsweise durch eine Polymerisationsreaktion synthetisiert wird, kann das Molekulargewicht durch Einstellen der Polymerisationsbedingungen, z. B. der Menge des Polymerisationsinitiators, der Reaktionstemperatur usw., gesteuert werden.
Die Glasübergangstemperatur Tg des thermoplastischen Harzes beträgt bevorzugt 40°C bis 90°C und stärker bevorzugt 50°C bis 65°C. Die Glasübergangstemperatur kann durch das Verhältnis der Ausgangsstoffe, die den Schmelzklebstoff konstituieren, gesteuert werden.
Der Gehalt des thermoplastischen Harzes im Schmelzklebstoff beträgt bevorzugt 60,0 Massen-% bis 99,9 Massen-%, stärker bevorzugt 70,0 Massen-% bis 95,0 Massen-% und noch stärker bevorzugt 75,0 Massen-% bis 92,0 Massen-%.
Das Massenverhältnis des ersten kristallinen Materials zum thermoplastischen Harz (erstes kristallines Material/thermoplastisches Harz) beträgt bevorzugt 0,05 bis 0,50, stärker bevorzugt 0,10 bis 0,40 und stärker bevorzugt 0,10 bis 0,30.
Der Gehalt an Tetrahydrofuran-unlöslichem Material im Schmelzklebstoff, das nicht durch Soxhlet-Extraktion des Schmelzklebstoffs für 16 Stunden mit Tetrahydrofuran (THF) extrahiert wird, beträgt bevorzugt 20 Massen-% bis 60 Massen-%. Der Gehalt an THF-unlöslichem Material entspricht der Menge an vernetztem Polymer im thermoplastischen Harz des Schmelzklebstoffs. Vernetzungsreaktionen werden z.B. auch von härtbaren Klebstoffen für eine starke Haftung genutzt, und eine hohe Klebekraft kann entwickelt werden, wenn der Gehalt an THF-unlöslichem Material zumindest 20% beträgt. Ein Gehalt an THF-unlöslichem Material von nicht mehr als 60 Massen-% ermöglicht eine hohe Klebekraft, da die Viskosität im geschmolzenen Zustand niedrig ist und das Eindringen in das Fügeteil erleichtert wird. Der Gehalt an THF-unlöslichem Material beträgt bevorzugt von 30 bis 40 Massen-%. Der Gehalt an THF-unlöslichem Material kann z. B. durch Anpassung der Menge des zugesetzten Vernetzungsmittels gesteuert werden.
Der Schmelzklebstoff enthält bevorzugt noch ein zweites kristallines Material. Der durch die folgende Formel (2) angegebene Kompatibilitätsgrad B für dieses zweite kristalline Material und das thermoplastische Harz beträgt bevorzugt von 10% bis 50%.p $\begin{array}{l} Kompatibilit \ddot{a} tsgrad B (%) = \\ 100 - (100 \times Δ H (B)) / (Δ H (C 2) \times D/ 100) \end{array}$
ΔH(B) stellt den exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks eines gemischten Harzes B von 98,1 Massen-% von dem thermoplastischen Harz und von 1,9 Massen-% von dem zweiten kristallinen Material gemäß Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung dar. ΔH(C2) stellt den exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks des zweiten kristallinen Materials gemäß Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung dar. D stellt das Massenverhältnis (%) des zweiten kristallinen Materials im gemischten Harz B dar, und D beträgt 1,9. Der Kompatibilitätsgrad B beträgt stärker bevorzugt von 20% bis 45% und beträgt noch stärker bevorzugt von 30% bis 40%.
Die Beimischung eines zweiten kristallinen Materials, das einen geringen Kompatibilitätsgrad mit dem thermoplastischen Harz aufweist, sorgt für ein schnelles Schmelzen, wenn der Schmelzklebstoff erwärmt wird, und ermöglicht das Auftreten einer höheren Klebekraft. Es wird angenommen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass das zweite kristalline Material Kristallkeime bildet und das erste kristalline Material im Harz als Ganzes fein dispergiert wird und das Harz als Ganzes dann schnell schmilzt, wenn der Klebstoff erwärmt wird.
Der Gehalt des zweiten kristallinen Materials im Schmelzklebstoff kann in Übereinstimmung mit dem gewählten thermoplastischen Harz und dem ersten kristallinen Material frei festgelegt werden, beträgt aber bevorzugt von 0,5 Massen-% bis 5,0 Massen-% und beträgt stärker bevorzugt von 1,0 Massen-% bis 3,0 Massen-%.
Tc für den Schmelzklebstoff beträgt bevorzugt von 20°C bis 60°C und Tm beträgt bevorzugt von 50°C und 110°C. Ein Verkleben in kürzerer Zeit wird dadurch ermöglicht, dass Tc zumindest 20°C beträgt, während es ein Tc von höchstens 60°C unnötig macht, eine übermäßige Menge an Energie zum Schmelzen des Schmelzklebstoffs zu verwenden, wenn das Verkleben durchgeführt wird. Darüber hinaus kann eine bessere Wärmebeständigkeit für den resultierenden verklebten Gegenstand erreicht werden, wenn Tm zumindest 50°C beträgt, während es ein Tm von höchstens 110°C unnötig macht, eine übermäßige Menge an Energie zum Schmelzen des Schmelzklebstoffs zu verwenden, wenn das Verkleben durchgeführt wird.
Tc kann durch die Art des thermoplastischen Harzes und die Art des ersten kristallinen Materials, die ausgewählt werden, und durch die Erhöhung ihrer Kompatibilität gesteuert werden. Spezifische Mittel zur Erhöhung der Kompatibilität werden im Folgenden beschrieben. Tm kann z. B. durch die Art des ausgewählten ersten kristallinen Materials und durch einen Kristallisationsschritt für das kristalline Material nach dem oben erwähnten (Prozess b) gesteuert werden. Tc beträgt stärker bevorzugt von 30°C bis 50°C und noch stärker bevorzugt von 35°C bis 45°C. Tm beträgt stärker bevorzugt von 55°C bis 90°C und noch stärker bevorzugt von 60°C bis 80°C.
Die Viskosität des Schmelzklebstoffs bei 100°C, gemessen mit einem Kapillarrheometer, das nach dem Prinzip der Konstantextrusion arbeitet, beträgt bevorzugt von 20 000 Pa·s bis 100 000 Pa·s. Da die Viskosität bei 100°C in dem angegebenen Bereich liegt, kann der Klebstoff dann eine geeignete Schmelzviskosität aufweisen und es kann eine höhere Klebekraft entwickelt werden. Die Viskosität bei 100°C beträgt stärker bevorzugt von 30 000 Pa·s bis 80 000 Pa·s und noch stärker bevorzugt von 40 000 Pa·s bis 70 000 Pa·s. Die Viskosität bei 100°C kann z. B. durch die Glasübergangstemperatur, die Menge an THF-unlöslichem Material und das Molekulargewicht des Schmelzklebstoffs gesteuert werden.
Die im Schmelzklebstoff enthaltenen thermoplastischen Harze sind nicht besonders begrenzt.
Spezifische Beispiele sind bekannte thermoplastische Harze wie Polyesterharze, Vinylharze, Acrylharze, Styrol-Acryl-Harze, Polyethylen, Polypropylen, Polyolefine, Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharze und EthylenAcrylsäure-Copolymerharze. Der Schmelzklebstoff kann eine Vielzahl dieser Harze enthalten.
Das thermoplastische Harz ist bevorzugt ein amorphes Harz. Bevorzugt beinhalten die im Schmelzklebstoff enthaltenen thermoplastischen Harze zumindest eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyesterharzen und Styrol-Acryl-Harzen, beinhalten stärker bevorzugt ein Styrol-Acryl-Harz. Der Gehalt des Styrol-Acryl-Harzes in den thermoplastischen Harzen beträgt bevorzugt 50 Massen-% bis 100 Massen-%, stärker bevorzugt 80 Massen-% bis 97 Massen-% und stärker bevorzugt 90 Massen-% bis 95 Massen- %.
Als das Polyesterharz kann ein bekanntes Polyesterharz verwendet werden.
Konkrete Beispiele sind zweibasige Säuren und deren Derivate (Carbonsäurehalogenide, -ester und -anhydride) sowie kondensierte Polymere zweiwertiger Alkohole. Erforderlichenfalls können auch dreiwertige oder höhere mehrwertige Säuren und deren Derivate (Carbonsäurehalogenide, -ester und -anhydride), einwertige Säuren, dreiwertige oder höhere Alkohole und einwertige Alkohole verwendet werden.
Beispiele für zweibasige Säuren sind aliphatische zweibasige Säuren wie Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Dodecylbernsteinsäure, Dodecenylbernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Decan-1,10-dicarbonsäure und dergleichen; aromatische zweibasige Säuren wie Phthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Tetrabromphthalsäure, Tetrachlorphthalsäure, Chlorendisäure, Himinsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure und dergleichen; und dergleichen.
Beispiele für Derivate von zweibasigen Säuren sind Carbonsäurehalogenide, Ester und Säureanhydride der oben genannten aliphatischen und aromatischen zweibasigen Säuren.
Beispiele für zweiwertige Alkohole sind acyclische aliphatische Diole wie Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Triethylenglykol, Neopentylglykol und dergleichen; Bisphenole wie Bisphenol A, Bisphenol F und dergleichen; Alkylenoxid-Addukte von Bisphenol A wie Bisphenol A-Ethylenoxid-Addukt, Bisphenol A-Propylenoxid-Addukt und dergleichen; Aralkylenglykole wie Xylylendiglykol und dergleichen; und dergleichen.
Beispiele für die dreiwertige oder höhere mehrbasige Säure und deren Anhydride sind Trimellitsäure, Trimellitsäureanhydrid, Pyromellitsäure, Pyromellitsäureanhydrid und dergleichen. Der Gehalt des Polyesterharzes in den thermoplastischen Harzen beträgt bevorzugt 1 Massen-% bis 10 Massen-%, stärker bevorzugt 2 Massen-% bis 5 Massen-%.
Das Styrol-Acryl-Harz ist ein Copolymer aus einem Styrolmonomer und zumindest einem ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ungesättigten Carbonsäureestern wie Acrylatester und Methacrylatester. Das Styrolmonomer umfasst bevorzugt Styrol. Der Anteil der Monomereinheit, die durch die Polymerisation von Styrol bereitgestellt wird, beträgt in diesem Copolymer bevorzugt 50 Massen-% bis 90 Massen-%, stärker bevorzugt 60 Massen-% bis 85 Massen-% und noch stärker bevorzugt 70 Massen-% bis 80 Massen-%. Der Anteil der Monomereinheiten, die durch die Polymerisation von zumindest einem ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ungesättigten Carbonsäureestern bereitgestellt werden, beträgt in diesem Copolymer bevorzugt 10 Massen-% bis 50 Massen-%, stärker bevorzugt 15 Massen-% bis 40 Massen-% und noch stärker bevorzugt 20 Massen-% bis 30 Massen-%.
Beispiele für das polymerisierbare Monomer, das das Styrol-Acrylharz bilden kann, sind Styrol-basierte Monomere wie Styrol, α-Methylstyrol und Divinylbenzol; ungesättigte Carbonsäureester wie Methylacrylat, Butylacrylat, Methylmethacrylat und 2-Hydroxyethylmethacrylat, t-Butylmethacrylat und 2-Ethylhexylmethacrylat; ungesättigte Carbonsäuren wie Acrylsäure und Methacrylsäure; ungesättigte Dicarbonsäuren wie Maleinsäure; ungesättigte Dicarbonsäureanhydride wie Maleinsäureanhydrid; Nitrilvinylmonomere wie Acrylnitril; halogenhaltige Vinylmonomere wie Vinylchlorid; Nitrovinylmonomere wie Nitrostyrol; und dergleichen. Diese können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Der ungesättigte Carbonsäureester ist bevorzugt ein Alkyl(meth)acrylatester mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 8 (stärker bevorzugt 2 bis 6) Kohlenstoffatomen. Das Styrol-Acryl-Harz ist bevorzugt ein Copolymer aus einem Monomer, das Styrol enthält, und einem Alkyl(meth)acrylatester mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 8 (stärker bevorzugt 2 bis 6) Kohlenstoffatomen. Das Styrol-Acryl-Harz ist bevorzugt ein Copolymer aus einem Vernetzungsmittel, Styrol und einem Alkyl(meth)acrylatester mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 8 (stärker bevorzugt 2 bis 6) Kohlenstoffatomen.
Bei der Herstellung des thermoplastischen Harzes wird bevorzugt ein Vernetzungsmittel zugesetzt. Das heißt, das thermoplastische Harz hat bevorzugt eine vernetzte Struktur, die durch ein Vernetzungsmittel bereitgestellt wird. Die Menge der vom Vernetzungsmittel stammenden Struktur (vernetzte Struktur) im thermoplastischen Harz beträgt bevorzugt 0,01 Massen-% bis 1,0 Massen-% und stärker bevorzugt 0,1 Massen-% bis 0,5 Massen-%.
Beispiele für das Vernetzungsmittel sind Divinylbenzol, Bis(4-acryloxypolyethoxyphenyl)propan, Ethylenglykoldiacrylat, 1,3-Butylenglykoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,5-Pentandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Neopentylglykoldiacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, Acrylate von Polyethylenglykol #200, #400 und #600, Dipropylenglykoldiacrylat, Polypropylenglykoldiacrylat, Polyesterdiacrylat (MANDA, Nippon Kayaku) und die oben genannten Acrylate, die in Methacrylate umgewandelt sind.
Beispiele für polyfunktionelle vernetzbare Monomere sind Pentaerythrittriacrylat, Trimethylolethantriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat, Oligoesteracrylat und -methacrylat, 2,2-Bis(4-methacryloxy-polyethoxyphenyl)propan, Diacrylphthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triallyltrimellitat und Diarylchlorendat.
Das erste kristalline Material, das in den Schmelzklebstoff eingearbeitet wird, ist nicht besonders begrenzt, und es können bekannte Materialien verwendet werden, z. B. zumindest eines, das aus Esterwachsen und Fettsäuremetallsalzen wie Zinkstearat und Aluminiumstearat ausgewählt wird. Das erste kristalline Material enthält bevorzugt ein Esterwachs und ist stärker bevorzugt ein Esterwachs. Esterwachse weisen ein polares Estergruppensegment und ein hydrophobes Kohlenwasserstoffsegment auf und können daher eine Wirkung für ein breites Spektrum von Fügeteilen entfalten. Als Esterwachs können vor allem Monoesterverbindungen mit einer Esterbindung in jedem Molekül und Diesterverbindungen mit zwei Esterbindungen in jedem Molekül, aber auch mehrwertige Esterverbindungen, z. B. dreiwertige Esterverbindungen mit drei Esterbindungen in jedem Molekül, vierwertige Esterverbindungen mit vier Esterbindungen in jedem Molekül und sechswertige Esterverbindungen mit sechs Esterbindungen in jedem Molekül, verwendet werden.
Das erste kristalline Material enthält unter den zuvor Genannten bevorzugt zumindest eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monoesterverbindungen und Diesterverbindungen. Zu den Monoesterverbindungen zählen insbesondere beispielsweise Wachse, deren Hauptkomponente ein Fettsäureester ist, z.B. Carnaubawachs und Montansäureesterwachse; die Produkte der teilweisen oder vollständigen Entsäuerung der Säurekomponente aus einem Fettsäureester, z.B., entsäuertes Carnaubawachs; Produkte, die z. B. durch Hydrierung eines Pflanzenöls oder - fetts gewonnen werden; hydroxygruppentragende Methylesterverbindungen; und gesättigte Fettsäuremonoester wie Stearylstearat und Behenylbehenat.
Zu den Diesterverbindungen gehören insbesondere Dibehenylsebacat, Nonandioldibehenat, Behenylterephthalat und Stearylterephthalat. Das erste kristalline Material kann neben den vorgenannten Verbindungen auch andere bekannte Wachse enthalten.
Die Monoesterverbindungen und Diesterverbindungen haben tendenziell eine höhere Kristallinität und eine größere endotherme Menge als die Kohlenwasserstoffwachse und die dreiwertigen und höherwertigen Esterverbindungen. Dies hat zur Folge, dass beim Schmelzen des Schmelzklebstoffs während des Verklebevorgangs das Schmelzverhalten des Wachses leicht angepasst wird und die durch die oben genannten Eigenschaften bedingten Effekte leicht erzielt werden können.
Das erste kristalline Material enthält bevorzugt zumindest eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Esterwachsen der folgenden Formel (3) und Esterwachsen der folgenden Formel (4).
In den Formeln stellt I eine positive ganze Zahl von 2 bis 12 (bevorzugt von 2 bis 4) dar, und n und m stellen jeweils unabhängig voneinander eine positive ganze Zahl von 12 bis 20 (bevorzugt von 14 bis 20) dar. p stellen eine positive ganze Zahl von 2 bis 10 (bevorzugt von 2 bis 4) dar, und q und r stellen jeweils unabhängig voneinander eine positive ganze Zahl von 11 bis 21 (bevorzugt von 14 bis 20) dar. Die Esterwachse der Formeln (3) und (4) interagieren aufgrund der engen Positionierung der Estergruppen stark mit polaren Gruppen im Fügeteil. Infolgedessen können die Effekte für eine breite Bereich von Fügeteilearten entwickelt werden.
Das Esterwachs ist bevorzugt eine Verbindung, die durch die folgende Formel (5) dargestellt wird. Das erste kristalline Material enthält bevorzugt ein Esterwachs mit der folgenden Formel (5).
n und m in der Formel stellen jeweils unabhängig voneinander eine positive ganze Zahl von 14 bis 20 dar. Der Gehalt an Esterwachs pro 100 Massenteile des thermoplastischen Harzes beträgt bevorzugt von 0,3 Massenteilen bis 30,0 Massenteilen, stärker bevorzugt von 3,0 Massenteilen bis 25,0 Massenteilen und noch stärker bevorzugt von 5,0 Massenteilen bis 20,0 Massenteilen.
Das zweite kristalline Material enthält bevorzugt ein Kohlenwasserstoffwachs, z. B. ein Paraffinwachs, ein mikrokristallines Wachs, ein Fischer-Tropsch-Wachs und so weiter. Kohlenwasserstoffwachse kristallisieren schneller als die vorgenannten Esterwachse und können effektiv als Kristallisationskeime für die Esterwachse wirken.
Die Verwendungsform des Schmelzklebstoffs ist nicht besonders begrenzt, aber die Verwendung in Pulverform erleichtert die gleichmäßige Beladung am Fügeteil und wird daher bevorzugt. Insbesondere beträgt der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) des Schmelzklebstoffs bevorzugt 0,1 µm bis 100,0 µm. Stärker bevorzugt beträgt er von 1,0 µm bis 30,0 µm und noch stärker bevorzugt von 3,0 µm bis 15,0 µm.
Das Verfahren zur Herstellung des Schmelzklebstoffs ist nicht besonders eingeschränkt, aber die Anwendung bekannter Tonerherstellungsverfahren zur Gewinnung eines Pulvers im oben genannten Teilchendurchmesserbereich ist bevorzugt. Als Beispiele für Tonerherstellungsverfahren können das Pulverisierungsverfahren, das Suspensionspolymerisationsverfahren, das Emulsionsaggregationsverfahren und das Lösungssuspensionsverfahren genannt werden.
Das Suspensionspolymerisationsverfahren wird unter den vorgenannten unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, dass die Lagerfähigkeit mit einer starken Klebefähigkeit des Schmelzklebstoffs koexistiert. Als zur Verbesserung der Klebefähigkeit des Schmelzklebstoffs eine Senkung der Viskosität des thermoplastischen Harzes durch eine Verringerung der Tg und eine Verringerung des Molekulargewichts angestrebt wurde, entdeckten die vorliegenden Erfinder, dass die Lagerfähigkeit in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit durch die Verwendung des Suspensionspolymerisationsverfahrens wesentlich verbessert wird. Der Schmelzklebstoff ist bevorzugt ein Schmelzklebstoff, der nach dem Suspensionspolymerisationsverfahren hergestellt wird.
Im Falle des thermoplastischen Harzes in einem Schmelzklebstoff, der nach dem Suspensionspolymerisationsverfahren hergestellt wird, erfolgt die Dehnung des Harzes zur gleichen Zeit wie die Teilchenbildung. Die Erfinder gehen davon aus, dass die molekulare Verschränkung zu diesem Zeitpunkt einen Einfluss hat. Insbesondere bei Verwendung eines Vernetzungsmittels tritt ein erheblicher, die Lagerfähigkeit verbessernder Effekt auf.
Beim Suspensionspolymerisationsverfahren wird zunächst eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung erhalten, indem das erste kristalline Material und optional ein zweites kristallines Material, ein zusätzliches thermoplastisches Harz, Wachs, Vernetzungsmittel, Ladungssteuerungsmittel und andere Additive bis zur Einheitlichkeit in polymerisierbarem Monomer dispergiert werden, das das thermoplastische Harz bilden kann. Anschließend wird die resultierende polymerisierbare Monomerzusammensetzung in einer kontinuierlichen Phase (z. B. einer wässrigen Phase) dispergiert, die einen Dispersionsstabilisator enthält, um Teilchen der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung zu bilden (Granulation), und es wird eine Polymerisationsreaktion des polymerisierbaren Monomers durchgeführt, um den Schmelzklebstoff zu erhalten.
Der Schmelzklebstoff kann optional ein Färbemittel enthalten. Was die organischen Pigmente betrifft, so wird ein organisches Pigment bevorzugt in einer geringen Menge im erforderlichen Bereich verwendet, um eine bessere Kristallisation des Schmelzklebstoffs zu erreichen. Der Schmelzklebstoff enthält bevorzugt im Wesentlichen kein organisches Pigment. „Im Wesentlichen nicht enthalten“ bedeutet, dass organisches Pigment in Spuren enthalten sein kann, die bei der Herstellung des Schmelzklebstoffs unvermeidlich leicht beigemischt werden. Der Gehalt an organischem Pigment beträgt bevorzugt von 0,0 Massen- % bis 1,0 Massen-%, stärker bevorzugt von 0,0 Massen-% bis 0,1 Massen-%.
Der Schmelzklebstoff kann je nach Bedarf bekannte Stoffe wie ein Ladungssteuerungsmittel, ein Ladungssteuerungsharz und ein Pigmentdispergiermittel enthalten. Je nach Bedarf kann der Schmelzklebstoff mit einem externen Additiv oder ähnlichem gemischt werden, damit er an der Oberfläche des Schmelzklebstoffs haftet. Beispiele für externe Additive sind anorganische Feinteilchen, ausgewählt aus Siliciumdioxidfeinteilchen, Aluminiumoxidfeinteilchen und Titandioxidfeinteilchen, sowie Komplexoxide der vorgenannten Stoffe. Beispiele für Komplexoxide sind Siliciumdioxidaluminiumoxidfeinteilchen und Strontiumtitanatfeinteilchen. Der Gehalt des externen Additivs im Schmelzklebstoff beträgt bevorzugt von 0,01 Massen-% bis 10,0 Massen-%, stärker bevorzugt von 0,1 Massen-% bis 4,0 Massen-%.
Wenn der Schmelzklebstoff in Pulverform verwendet wird, kann er auch in Form eines Toner- und Pulverklebstoff-enthaltenden elektrophotographischen Entwicklersets verwendet werden, der durch Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder auf einem Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung eines elektrophotographischen Systems ein Tonerbild und einen Klebebereich bildet, in dem der Pulverschmelzklebstoff verwendet wird (im Folgenden auch als „Pulverklebstoff“ bezeichnet). Die Verwendung eines elektrophotographischen Systems ermöglicht eine feine und präzise Steuerung des Klebstoffauftragsbereichs und wird daher bevorzugt. Es wird ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung einer Papiertüte unter Verwendung dieses Toner- und Pulverklebstoff-enthaltenden elektrophotographischen Entwicklersets und eines elektrophotographischen Systems beschrieben.
Ein Bildbereich auf Tonerbasis und ein Klebebereich auf Pulverklebstoffbasis werden zunächst mit Hilfe eines elektrophotographischen Systems auf Papier gebildet und entwickelt (Entwicklungsschritt). Anschließend werden der Bildbereich und der Klebebereich durch Erwärmen auf dem Papier fixiert (Fixierschritt), und die Papiertüte wird hergestellt, indem das Papier so übereinandergelegt wird, dass ein Klebebereich sandwichartig dazwischen liegt, und indem der Klebebereich erwärmt und durch Schmelzen verklebt wird (Verklebungsschritt). Dabei kann das Papier gefalzt werden oder es werden verschiedene Papierblätter übereinander gelegt.
Im Folgenden wird spezifisch ein Beispiel für ein Bilderzeugungsgerät und eine Verarbeitungsvorrichtung zum Verkleben von Papier beschrieben.
Gesamtkonfiguration des Geräts
Zunächst wird die Gesamtkonfiguration des Bilderzeugungsgeräts unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 5 beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration eines Bilderzeugungsgeräts 1 mit einem Bilderzeugungsgerätekörper (im Folgenden als Gerätekörper 10 bezeichnet) und einer mit dem Gerätekörper 10 verbundenen Nachbearbeitungseinheit 30 zeigt. Das Bilderzeugungsgerät 1 ist ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät (elektrophotographisches System), das aus dem Gerätekörper 10, der mit einem elektrophotographischen Druckmechanismus ausgestattet ist, und einer Nachbearbeitungseinheit 30 als Blattverarbeitungsvorrichtung konfiguriert ist.
5 ist eine perspektivische Darstellung, die das Aussehen des Bilderzeugungsgeräts 1 illustriert. Die Nachbearbeitungseinheit 30 ist oben auf dem Gerätekörper 10 angebracht. Das Bilderzeugungsgerät 1 hat eine Blattkassette 8 an der Unterseite, ein zu öffnendes/verschließbares Fach 20 an der rechten Seite und ein erstes Ausgabefach 13 an der Oberseite. Zunächst wird der innere Aufbau des Gerätekörpers 10 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist der Gerätekörper 10 mit der Blattkassette 8 als Blattaufnahmeteil zur Aufnahme eines Blattes P, das ein Aufzeichnungsmedium ist, einer Bilderzeugungseinheit 1e als Bilderzeugungseinrichtung, einer ersten Fixiereinheit 6 als Fixiereinrichtung und einem Gehäuse 19 zur Aufnahme dieser Einheiten ausgestattet. Der Gerätekörper 10 hat eine Druckfunktion zum Erzeugen eines Tonerbildes auf dem Blatt P, das von der Blattkassette 8 durch eine Bilderzeugungseinheit 1e zugeführt wird, und zum Erzeugen eines Druckerzeugnisses, das einem Fixierprozess durch die erste Fixiereinheit 6 unterzogen wird.
Die Blattkassette 8 ist einziehbar in das Gehäuse 19 am Boden des Gerätekörpers 10 eingesetzt und nimmt eine große Anzahl von Blättern P auf. Die in der Blattkassette 8 untergebrachten Blätter P werden von einem Zuführungselement, wie z.B. einer Zuführungswalze, aus der Blattkassette 8 zugeführt und von einer Transportwalze 8a in einem Zustand transportiert, in dem sie einzeln durch ein Paar von Trennwalzen getrennt sind. Es ist auch möglich, die auf einer offenen Ablage 20 (5) abgelegten Blätter einzeln zuzuführen.
Die Bilderzeugungseinheit 1e ist eine elektrophotographische Tandemeinheit, die mit vier Prozesskartuschen 7n, 7y, 7m und 7c, einer Scannereinheit 2 und einer Transfereinheit 3 ausgestattet ist. Der Begriff Prozesskartusche bezeichnet eine Einheit, in der mehrere am Bilderzeugungsprozess beteiligte Komponenten integral und austauschbar zu einer Einheit konfiguriert sind. Der Gerätekörper 10 ist mit einem Kartuschenträgerabschnitt 9 ausgestattet, der von dem Gehäuse 19 getragen wird, und die Prozesskartuschen 7n, 7y, 7m und 7c sind abnehmbar an Befestigungsabschnitten 9n, 9y, 9m und 9c angebracht, die in dem Kartuschenträgerabschnitt 9 bereitgestellt sind. Der Kartuschenträgerabschnitt 9 kann ein aus dem Gehäuse 19 herausziehbares Ablageteil sein.
Die Prozesskartuschen 7n, 7y, 7m und 7c haben eine im Wesentlichen gleiche Konfiguration mit Ausnahme der Arten von Pulvern, die in den vier Pulveraufnahmeabschnitten 104n, 104y, 104m und 104c untergebracht sind. Das heißt, jede Prozesskartusche 7n, 7y, 7m und 7c enthält eine lichtempfindliche Trommel 101 als bildtragendes Element, eine Ladewalze 102 als Ladevorrichtung, Pulveraufnahmeabschnitte 104n, 104y, 104m und 104c, die Pulver aufnehmen, und eine Entwicklungswalze 105, die die Entwicklung unter Verwendung des Pulvers durchführt.
Von den vier Pulveraufnahmeabschnitten nehmen die drei Pulveraufnahmeabschnitte 104y, 104m und 104c auf der rechten Seite in der Abbildung die gelben, magentafarbenen und cyanfarbenen Drucktoner Ty, Tm bzw. Tc als Toner (erstes Pulver) auf, um ein sichtbares Bild auf dem Blatt P zu erzeugen. Derweil ist ein Pulverklebstoff Tn, das ein Pulver (zweites Pulver) zur Durchführung eines Verklebungsprozesses nach dem Drucken ist, in dem Pulveraufnahmeabschnitt 104n auf der in der Abbildung ganz linken Seite untergebracht.
Die Pulveraufnahmeabschnitte 104y, 104m und 104c sind alle Beispiele für den ersten Aufnahmeabschnitt, der den Drucktoner aufnimmt, und der Pulveraufnahmeabschnitt 104n ist ein Beispiel für den zweiten Aufnahmeabschnitt, der den Pulverklebstoff aufnimmt. Ferner sind die Prozesskartuschen 7y, 7m und 7c alle Beispiele für die erste Prozesseinheit, die ein Tonerbild unter Verwendung eines Drucktoners erzeugt, und die Prozesskartusche 7n ist ein Beispiel für die zweite Prozesseinheit, die ein Bild eines Pulverklebstoffs in einem bestimmten Auftragsmuster erzeugt.
Wenn ein schwarzes Bild, wie z.B. Text, gedruckt wird, wird das Bild in Prozessschwarz ausgedrückt, in dem gelbe (Ty), magentafarbene (Tm) und cyanfarbene (Tc) Toner überlagert sind. Es kann jedoch beispielsweise eine fünfte Prozesskartusche, die einen schwarzen Drucktoner verwendet, zur Bilderzeugungseinheit 1e hinzugefügt werden, so dass das schwarze Bild durch den schwarzen Drucktoner ausgedrückt werden kann. Solche Optionen sind nicht einschränkend, und die Art und Anzahl der Drucktoner kann je nach Anwendung des Bilderzeugungsgeräts 1 geändert werden.
Die Scannereinheit 2 ist unterhalb der Prozesskartuschen 7n, 7y, 7m und 7c und oberhalb der Blattkassette 8 angeordnet. Die Scannereinheit 2 ist eine Belichtungseinrichtung zum Bestrahlen der lichtempfindlichen Trommel 101 jeder Prozesskartusche 7n, 7y, 7m und 7c mit Laserlicht G und zum Schreiben eines elektrostatischen latenten Bildes.
Die Transfereinheit 3 umfasst ein Transferband 3a als Zwischentransferkörper (sekundäres bildtragendes Element). Das Transferband 3a ist ein Bandelement, das um eine innere Sekundärtransferwalze 3b und eine Spannwalze 3c gewickelt ist und der lichtempfindlichen Trommel 101 jeder Prozesskartusche 7n, 7y, 7m und 7c an der äußeren Umfangsfläche gegenüberliegt.
An der inneren Umfangsseite des Transferbandes 3a sind primäre Transferwalzen 4 an Positionen angeordnet, die den jeweiligen lichtempfindlichen Trommeln 101 entsprechen. Ferner ist eine sekundäre Transferwalze 5 als Transfereinrichtung an einer Position angeordnet, die der sekundären Transferinnenwalze 3b gegenüberliegt. Ein Transferspalt 5n zwischen der sekundären Transferwalze 5 und dem Transferband 3a ist ein Transferabschnitt (sekundärer Transferabschnitt), in dem das Tonerbild von dem Transferband 3a auf das Blatt P transferiert wird.
Die erste Fixiereinheit 6 ist oberhalb der sekundären Transferwalze 5 angeordnet. Die erste Fixiereinheit 6 ist eine Wärmefixiereinheit mit einer Heizwalze 6a als ein Heizelement und einer Druckwalze 6b als ein Andruckelement. Die Heizwalze 6a wird durch ein wärmeerzeugendes Element wie eine Halogenlampe, eine keramische Heizung oder einen Heizmechanismus vom Typ Induktionsheizung erwärmt. Die Druckwalze 6b wird durch ein Druckelement, wie z. B. eine Feder, gegen die Heizwalze 6a gedrückt und erzeugt eine Druckkraft, die das Blatt P, das durch den Spaltabschnitt (Fixierspalt 6n) der Heizwalze 6a und der Druckwalze 6b läuft, unter Druck setzt.
Das Gehäuse 19 ist mit einer Ausgabeöffnung 12 (erste Ausgabeöffnung) ausgestattet, die eine Öffnung zum Ausgeben des Blattes P aus dem Gerätekörper 10 ist, und eine Ausgabeeinheit 34 ist in der Ausgabeöffnung 12 angeordnet. Die Ausgabeeinheit 34, die eine Ausgabeeinrichtung ist, verwendet eine sogenannte Dreifachwalze mit einer ersten Ausgabewalze 34a, einer Zwischenwalze 34b und einer zweiten Ausgabewalze 34c.
Ferner ist zwischen der ersten Fixiereinheit 6 und der Ausgabeeinheit 34 eine Umschaltführung 33 bereitgestellt, bei der es sich um eine klappenförmige Führung zum Umschalten des Transportwegs des Blattes P handelt. Die Umschaltführung 33 ist um einen Wellenabschnitt 33a drehbar, so dass sich eine Spitze 33b in Richtung des Pfeils c in der Abbildung hin und her bewegt.
Der Gerätekörper 10 ist mit einem Mechanismus zur Durchführung von doppelseitigem Druck ausgestattet. Ein Motor (nicht dargestellt) ist mit der Ausgabeeinheit 34 verbunden und so konfiguriert, dass die Drehrichtung der Zwischenwalze 34b vorwärts und rückwärts sein kann. Ferner ist ein doppelseitiger Transportweg 1r als Transportweg bereitgestellt, der in einer Schleife mit einem Haupttransportweg 1m verbunden ist. Das Blatt P, auf dessen erster Oberfläche ein Bild erzeugt wurde, während es den Haupttransportweg 1m durchläuft, wird eingeklemmt und von der ersten Ausgabewalze 34a und der Zwischenwalze 34b mit der Umschaltführung 33 transportiert, die im Uhrzeigersinn gedreht wird.
Nachdem das hintere Ende des Blattes P in Laufrichtung die Umschaltführung 33 passiert hat, dreht sich die Umschaltführung 33 gegen den Uhrzeigersinn, die Zwischenwalze 34b kehrt um, und das Blatt P wird in umgekehrter Richtung zum doppelseitigen Transportweg 1r transportiert. Dann wird ein Bild auf der zweiten Oberfläche des Blattes P erzeugt, während das Blatt P den Haupttransportweg 1m erneut mit umgekehrter Vorder- und Rückseite durchläuft.
Das Blatt P nach dem doppelseitigen Druck wird von der Zwischenwalze 34b und der zweiten Ausgabewalze 34c eingeklemmt und transportiert, wobei die Umschaltführung 33 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, und wird aus dem Gerätekörper 10 ausgegeben. Ferner bildet der Transportweg, der durch die Transportwalze 8a, den Transferspalt 5n und den Fixierspalt 6n im Gerätekörper 10 verläuft, den Haupttransportweg Im, in dem ein Bild auf dem Blatt P erzeugt wird. Der Haupttransportweg 1m erstreckt sich von unten nach oben durch eine Seite in horizontaler Richtung in Bezug auf die Bilderzeugungseinheit 1e, wie von der Hauptscannrichtung (die Breitenrichtung des Blattes senkrecht zur Transportrichtung des entlang des Haupttransportweges 1m transportierten Blattes) zum Zeitpunkt der Bilderzeugung aus betrachtet.
Mit anderen Worten, der Gerätekörper 10 ist ein sogenannter Vertikaltransportdrucker (Vertical Path Type), bei dem sich der Haupttransportweg 1m in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung erstreckt. In vertikaler Richtung betrachtet, überlappen sich das erste Ausgabefach 13, der Zwischenweg 15 und die Blattkassette 8. Daher ist die Bewegungsrichtung des Blattes, wenn die Ausgabeeinheit 34 das Blatt P in horizontaler Richtung ausgibt, der Bewegungsrichtung des Blattes entgegengesetzt, wenn das Blatt P aus der Blattkassette 8 in horizontaler Richtung zugeführt wird.
Ferner ist es aus der Sicht von 1 (eine Ansicht in der Hauptabtastrichtung zum Zeitpunkt der Bilderzeugung) bevorzugt, dass der horizontale belegte Bereich des Hauptkörperabschnitts der Nachbearbeitungseinheit 30 mit Ausnahme das zweite Ausgabefach 35 in den belegten Bereich des Gerätekörpers 10 passt. Indem die Nachbearbeitungseinheit 30 auf diese Weise in den Raum oberhalb des Gerätekörpers 10 eingepasst wird, kann das Bilderzeugungsgerät 1 mit einer Klebedruckfunktion in etwa demselben Einbauraum wie ein normaler Vertikalbahndrucker installiert werden.
Verklebungseinheit
Wie in 2 dargestellt, ist die Nachbearbeitungseinheit 30 an der Oberseite des Gerätekörpers 10 angebracht. In der Nachbearbeitungseinheit 30 sind eine Falzvorrichtung 31 als Falzeinrichtung und die zweite Fixiereinheit 32 als Klebeeinrichtung (zweite Fixiereinrichtung) in einem Gehäuse (zweites Gehäuse) 39 untergebracht und integriert.
Ferner ist die Nachbearbeitungseinheit 30 mit einem ersten Ausgabefach 13 zum drehbaren Halten der Fachumschaltführung 13a, einem Zwischenweg 15 und einem zweiten Ausgabefach 35 ausgestattet. Das erste Ausgabefach 13 ist an der Oberseite der Nachbearbeitungseinheit 30 bereitgestellt und befindet sich an der Oberseite (1) des gesamten Bilderzeugungsgeräts 1. Die Funktionen der einzelnen Teile der Nachbearbeitungseinheit 30 werden nachfolgend beschrieben.
Die Nachbearbeitungseinheit 30 hat einen Positionierungsabschnitt (z. B. eine konvexe Form, die in einen konkaven Abschnitt des Gehäuses 19 eingreift) zur Positionierung des Gehäuses 39 in Bezug auf das Gehäuse 19 (erstes Gehäuse) des Gerätekörpers 10. Ferner ist die Nachbearbeitungseinheit 30 mit einer Antriebsquelle und einer vom Gerätekörper 10 getrennten Steuereinheit ausgestattet, und der Stecker 36 der Nachbearbeitungseinheit 30 und der Stecker 37 des Gerätekörpers 10 sind miteinander verbunden, um die Nachbearbeitungseinheit mit dem Gerätekörper 10 elektrisch zu verbinden. Infolgedessen wird die Nachbearbeitungseinheit 30 auf der Grundlage eines Befehls von der Steuereinheit, die in dem Gerätekörper 10 bereitgestellt ist, unter Verwendung der durch den Gerätekörper 10 zugeführten elektrischen Energie in einen Betriebszustand gebracht.
Prozesskartusche
Wie oben beschrieben, haben die Prozesskartuschen 7n, 7y, 7m und 7c im Wesentlichen die gleiche Konfiguration, mit Ausnahme der Pulverarten, die in den vier Pulveraufnahmeabschnitten 104n, 104y, 104m und 104c untergebracht sind. Hier wird die Prozesskartusche 7n als eine repräsentative Kartusche beschrieben. 7 ist eine schematische Querschnittsansicht der Prozesskartusche 7n. Die Prozesskartusche 7n enthält eine lichtempfindliche Elementeinheit CC mit einer lichtempfindlichen Trommel 101 und dergleichen sowie eine Entwicklungseinheit DT mit einer Entwicklungswalze 105 und dergleichen.
Die lichtempfindliche Trommel 101 ist über ein Lager (nicht gezeigt) drehbar an der lichtempfindlichen Elementeinheit CC befestigt. Ferner wird die lichtempfindliche Trommel 101 im Uhrzeigersinn (Pfeil w) in der Abbildung entsprechend dem Bilderzeugungsvorgang angetrieben, indem sie die Antriebskraft des Antriebsmotors als Antriebseinrichtung (Antriebsquelle) erhält (nicht gezeigt). Ferner sind in der lichtempfindlichen Elementeinheit CC die Ladewalze 102 und ein Reinigungselement 103 zum Laden der lichtempfindlichen Trommel 101 um die lichtempfindliche Trommel 101 herum angeordnet.
Die Entwicklungseinheit DT ist mit der Entwicklungswalze 105 als entwicklertragendes Element ausgestattet, das mit der lichtempfindlichen Trommel 101 in Kontakt kommt und sich in der Abbildung gegen den Uhrzeigersinn dreht (Pfeil d). Die Entwicklungswalze 105 und die lichtempfindliche Trommel 101 drehen sich so, dass sich ihre Oberflächen am gegenüberliegenden Abschnitt (Kontaktabschnitt) in dieselbe Richtung bewegen.
Ferner ist in der Entwicklungseinheit DT eine Entwicklerzuführungswalze 106 (im Folgenden einfach als „Zuführungswalze“ bezeichnet) als Entwicklerzuführungselement angeordnet, das sich im Uhrzeigersinn (Pfeil e) in der Zeichnung dreht. Die Zuführungswalze 106 und die Entwicklungswalze 105 drehen sich so, dass sich ihre Oberflächen am gegenüberliegenden Abschnitt (Kontaktabschnitt) in dieselbe Richtung bewegen.
Die Zuführwalze 106 dient dazu, einen Pulverklebstoff (den Drucktoner im Falle der Prozesskartuschen 7y, 7m und 7c) auf die Entwicklungswalze 105 zuzuführen und den auf der Entwicklungswalze 105 verbliebenen Pulverklebstoff (den Drucktoner im Falle der Prozesskartuschen 7y, 7m und 7c) von der Entwicklungswalze 105 abzuziehen.
Weiterhin ist in der Entwicklungseinheit DT eine Entwicklungsklinge 107 als Entwicklerregulierelement angeordnet, das die Schichtdicke des von der Zuführwalze 106 auf die Entwicklungswalze 105 zugeführten Pulverklebstoffs (des Drucktoners im Falle der Prozesskartuschen 7y, 7m und 7c) reguliert.
Der Pulverklebstoff (der Drucktoner im Falle der Prozesskartuschen 7y, 7m und 7c) wird als Pulver im Pulveraufnahmeabschnitt 104n gelagert. Ferner ist ein drehbar gelagertes Transportelement 108 in dem Pulveraufnahmeabschnitt 104n bereitgestellt. Ein Rührelement 108 dreht sich in der Abbildung im Uhrzeigersinn (Pfeil f), um das im Pulveraufnahmeabschnitt 104n gelagerte Pulver zu rühren, und transportiert das Pulver zur Entwicklungskammer 109, die mit der Entwicklungswalze 105 oder der Zuführwalze 106 ausgestattet ist.
Hier können die lichtempfindliche Einheit CC und die Entwicklungseinheit DT auch als separate Kartusche für die lichtempfindliche Einheit und Kartusche die Entwicklungseinheit konfiguriert werden, um deren abnehmbare Befestigung am Gehäuse des Bilderzeugungsgeräts zu ermöglichen. Ferner können die Einheiten auch als eine Pulverkartusche konfiguriert werden, die nur den Pulveraufnahmeabschnitt 104 und das Transportelement 108 aufweist und vom Gerätekörper abnehmbar ist.
Bilderzeugungsvorgänge
Nachfolgend werden die von dem Bilderzeugungsgerät 1 durchgeführten Bilderzeugungsvorgänge unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben. 3A und 3B sind Diagramme, die einen Blatttransportweg in der Bilderzeugungsvorrichtung 1 veranschaulichen. 4A bis 4F sind Diagramme zur Erläuterung der Einzelheiten des Falzprozesses. 6A und 6B sind Diagramme, die den von der Bilderzeugungsvorrichtung 1 ausgegebenen Druckgegenstand zeigen.
Wenn zu druckende Bilddaten und ein Druckausführungsbefehl in das Bilderzeugungsgerät 1 eingegeben werden, startet die Steuereinheit des Bilderzeugungsgeräts 1 eine Reihe von Vorgängen (Bilderzeugungsvorgänge) zum Transportieren des Blattes P, um ein Bild zu erzeugen, und, falls erforderlich, zur Durchführung einer Nachbearbeitung mit der Nachbearbeitungseinheit 30. Bei den Bilderzeugungsvorgängen werden zunächst, wie in 1 dargestellt, die Blätter P einzeln aus der Blattkassette 8 zugeführt und über die Transportwalze 8a zum Transferspalt 5n transportiert.
Die Prozesskartuschen 7n, 7y, 7m und 7c werden nacheinander parallel zum Vorschub des Blattes P angetrieben, und die lichtempfindliche Trommel 101 wird im Uhrzeigersinn (Pfeil w) in der Abbildung in Drehung versetzt. Zu diesem Zeitpunkt wird die lichtempfindliche Trommel 101 durch die Ladewalze 102 gleichmäßig an der Oberfläche geladen. Ferner bestrahlt die Scannereinheit 2 die lichtempfindliche Trommel 101 jeder Prozesskartusche 7n, 7y, 7m und 7c mit einem auf der Grundlage der Bilddaten modulierten Laserstrahl G, um ein elektrostatisches latentes Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 zu erzeugen. Anschließend wird das elektrostatische latente Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 101 durch das von den Entwicklungswalzen 105 jeder Prozesskartusche 7n, 7y, 7m und 7c getragene Pulver als Pulverbild entwickelt.
Die durch den Pulverklebstoff Tn auf der lichtempfindlichen Trommel 101 durch die Entwicklung gebildete Pulverklebstoffschicht unterscheidet sich von dem Tonerbild (normales Tonerbild) des Drucktoners zur Aufzeichnung eines Bildes wie einer Figur und eines Textes auf dem Blatt P dadurch, dass die Pulverklebstoffschicht nicht dazu bestimmt ist, visuelle Informationen zu übertragen. In der folgenden Beschreibung wird jedoch die Schicht des Pulverklebstoffs Tn, die durch das elektrophotographische Verfahren in einer Form gebildet wird, die einem Auftragsmuster entspricht, um den Pulverklebstoff Tn in einem bestimmten Auftragsmuster auf das Blatt P aufzutragen, auch als „Tonerbild“ behandelt.
Das Transferband 3a dreht sich in der Abbildung gegen den Uhrzeigersinn (Pfeil v). Das in den Prozesskartuschen 7n, 7y, 7m und 7c gebildete Tonerbild wird primär durch das zwischen der lichtempfindlichen Trommel 101 und der primären Transferwalze 4 gebildete elektrische Feld von der lichtempfindlichen Trommel 101 auf das Transferband 3a übertragen. Das Tonerbild, das auf dem Transferband 3a getragen wird und den Transferspalt 5n erreicht hat, wird sekundär durch das elektrische Feld, das zwischen der sekundären Transferwalze 5 und der sekundären Transferinnenwalze 3b gebildet wird, auf das Blatt P übertragen, das entlang des Haupttransportwegs 1m transportiert wurde.
Danach wird das Blatt P zur ersten Fixiereinheit 6 transportiert, um dort einer Wärmefixierbehandlung unterzogen zu werden. Das heißt, wenn das Blatt P den Fixierspalt 6n durchläuft, wird das Tonerbild auf dem Blatt P erwärmt und unter Druck gesetzt, so dass die Drucktoner Ty, Tm und Tc und der Pulverklebstoff Tn geschmolzen und dann fixiert werden, so dass ein auf dem Blatt P fixiertes Bild erhalten wird. Unabhängig davon, ob einseitiger Druck oder doppelseitiger Druck durchgeführt wird, wird das aus dem Gerätekörper 10 ausgegebene Blatt P zwischen der Zwischenwalze 34b und der zweiten Ausgabewalze 34c eingeklemmt, wie in den 3A und 3B gezeigt, und wird durch die Fachumschaltführung 13a zur ersten Route R1 oder zur zweiten Route R2 transportiert.
Auf der in 3A gezeigten ersten Route R1 wird das Blatt P, das die erste Fixiereinheit 6 durchlaufen hat, durch die Ausgabeeinheit 34 im normalen Druckmodus, in dem die Nachbearbeitungseinheit 30 nicht verwendet wird, zum ersten Ausgabefach 13 ausgegeben. Auf der in 3B gezeigten zweiten Route R2 wird das Blatt P, das die erste Fixiereinheit 6 durchlaufen hat, durch die Ausgabeeinheit 34, die Falzvorrichtung 31 und die zweite Fixiereinheit 32 im Klebstoffdruckmodus zum zweiten Ausgabefach 35 ausgegeben.
Zwischen der ersten Fixiereinheit 6 und der Falzvorrichtung 31 in der zweiten Route R2 ist ein Zwischenweg 15 bereitgestellt. Der Zwischenweg 15 ist ein Blatttransportweg, der durch den oberen Oberflächenabschnitt (oberster Oberflächenabschnitt) des Bilderzeugungsgeräts 1 verläuft und sich im Wesentlichen parallel zu dem ersten Ausgabefach 13 unterhalb des ersten Ausgabefachs 13 erstreckt. Der Zwischenweg 15 und das erste Ausgabefach 13 sind in vertikaler Richtung nach oben zur Falzvorrichtung 31 in horizontaler Richtung geneigt. Daher befindet sich der Einlass der Falzvorrichtung 31 (das nachstehend beschriebene Führungswalzenpaar (31c und 31d)) senkrecht über dem Auslass (dem Spalt der Zwischenwalze 34b und der zweiten Ausgabewalze 34c) des Gerätekörpers 10.
Die Falzvorrichtung 31 hat vier Walzen: eine erste Führungswalze 31c, eine zweite Führungswalze 31d, eine erste Falzwalze 31a und eine zweite Falzwalze 31b sowie einen Einzugsbereich 31e. Die erste Führungswalze 31c und die zweite Führungswalze 31d sind ein Paar von Führungswalzen, die das vom Transferweg (in der vorliegenden Ausführungsform Zwischenweg 15) empfangene Blatt P auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Falzvorrichtung 31 einklemmen und transportieren. Die erste Falzwalze 31a und die zweite Falzwalze 31b sind ein Paar von Falzwalzen, die das Blatt P herausführen, während das Blatt gebogen wird.
Ein Abstand M (1) von der zweiten Ausgabewalze 34c zur ersten Führungswalze 31c in Blatttransportrichtung entlang der zweiten Route R2 ist so konfiguriert, dass er kürzer ist als die Gesamtlänge L (4A) des Blattes P in Transportrichtung vor dem Falzprozess. Mit anderen Worten, der Abstand M von der zweiten Ausgabewalze 34c zur ersten Führungswalze 31c bestimmt die Untergrenze der Länge des Blattes in Transportrichtung, die von der Nachbearbeitungseinheit 30 verarbeitet werden kann. Bei dieser Konfiguration wird das Blatt P ohne Verzögerung von der Ausgabeeinheit 34 an das Führungswalzenpaar übergeben.
Der von der Falzvorrichtung 31 durchgeführte Falzprozess wird unter Bezugnahme auf die 4A bis 4F beschrieben. Wenn der Falzprozess ausgeführt wird, drehen sich die erste Führungswalze 31c und die erste Falzwalze 31a in der Abbildung im Uhrzeigersinn, und die zweite Führungswalze 31d und die zweite Falzwalze 31b drehen sich in der Abbildung gegen den Uhrzeigersinn.
Zunächst wird das vordere Ende q des aus der Ausgabeeinheit 34 herausgeführten Blattes P in das Führungswalzenpaar (31c und 31d) gezogen, wie in 4A gezeigt. Wie in 4B gezeigt, wird das vordere Ende q des Blattes P durch die Führungswand 31f nach unten geführt, mit der ersten Falzwalze 31a in Kontakt gebracht, zwischen der ersten Falzwalze 31a und der zweiten Führungswalze 31d, die einander gegenüberliegen, gezogen und in Kontakt mit der Wand 31g des Einzugsbereichs 31e gebracht.
Während das Blatt P durch das Führungswalzenpaar (31c und 31d) eingezogen wird, bewegt sich das vordere Ende q zur Rückseite des Einzugsbereichs 31e und gleitet dabei in Kontakt mit der Wand 31g. Schließlich stößt das vordere Ende q an einen Endabschnitt 31h des Einzugsbereichs 31e, wie in 4C dargestellt. Der Einzugsbereich 31e bildet einen Raum, der sich im Wesentlichen parallel zum Zwischenweg 15 unterhalb des Zwischenwegs 15 erstreckt, und das Blatt P wird in dem in 4C gezeigten Stadium in einem U-förmig gebogenen Zustand um die zweite Führungswalze 31d gewickelt.
Wenn das Blatt P durch das Führungswalzenpaar (31c und 31d) aus dem in 4C gezeigten Zustand weiter eingezogen wird, beginnt eine Durchbiegung im mittleren Abschnitt r, wie in 4D gezeigt. Schließlich kommt der mittlere Abschnitt r, wie in 4E gezeigt, mit der zweiten Falzwalze 31b in Kontakt und wird dadurch durch die von der zweiten Falzwalze 31b aufgenommene Reibungskraft in den Spaltabschnitt des Falzwalzenpaars (31a und 31b) gezogen. Dann wird, wie in 4F gezeigt, das Blatt P mit dem mittleren Abschnitt r am vorderen Ende durch das Falzwalzenpaar (31a und 31b) in einem Zustand ausgegeben, in dem er mit dem mittleren Abschnitt r als Falz gefalzt ist.
Hier wird eine Tiefe N (4E) des Einzugsbereichs 31e, d.h. ein Abstand vom Spaltabschnitt des Falzwalzenpaars (31a und 31b) zum Endabschnitt 31h des Einzugsbereichs 31e, auf die Länge eingestellt, die die Hälfte der Gesamtlänge L des Blattes P beträgt. Dadurch kann die Falzvorrichtung 31 einen Prozess (Mittelfalz) zum Falzen des Blattes P in der Hälfte der Länge durchführen. Durch Ändern der Tiefe N des Einzugsbereichs 31e kann die Position des Falzes beliebig verändert werden.
Die oben beschriebene Falzvorrichtung 31 ist ein Beispiel für eine Falzeinrichtung, und es kann beispielsweise ein Falzmechanismus verwendet werden, der eine Falz bildet, indem eine Klinge gegen das Blatt P gedrückt wird und sie in den Klemmbereich des Walzenpaars geschoben wird. Außerdem ist der Inhalt des Falzprozesses nicht auf das Falzen in der Hälfte beschränkt, und es kann beispielsweise ein Falzmechanismus verwendet werden, der eine Z-Falzung oder eine Dreifachfalzung ausführt.
Da die Falzvorrichtung 31 aus einer rotierenden Walze und einem festen Einzugsbereich 31e besteht, kann der Antriebsmechanismus im Vergleich zu einem Falzmechanismus mit einem hin- und hergehenden Messer vereinfacht werden. Da die Falzvorrichtung 31 zusätzlich zu den vier Walzen mit einem Einzugsbereich 31e ausgestattet werden kann, der eine Tiefe N von der halben Blattlänge hat, kann die Nachbearbeitungseinheit 30 miniaturisiert werden.
Das Blatt P, das die Falzvorrichtung 31 durchlaufen hat, wird zur zweiten Fixiereinheit 32 transportiert, wie in 3B gezeigt. Die zweite Fixiereinheit 32 hat eine Wärmefixierkonfiguration ähnlich der ersten Fixiereinheit 6. Das heißt, die zweite Fixiereinheit 32 hat eine Heizwalze 32b als Heizelement und eine Druckwalze 32a als Andruckelement. Die Heizwalze 32b wird durch ein wärmeerzeugendes Element, wie z. B. eine Halogenlampe oder ein Keramikheizgerät, oder durch einen Heizmechanismus vom Typ Induktionsheizung beheizt.
Die Druckwalze 32a wird durch ein Druckelement, wie z. B. eine Feder, gegen die Heizwalze 32a gedrückt und erzeugt eine Druckkraft, die das Blatt P, das durch den Spaltabschnitt (Klebespalt) der Heizwalze 32b und der Druckwalze 32a läuft, unter Druck setzt.
Das durch die Falzvorrichtung 31 gefalzte Blatt P wird im gefalzten Zustand durch einen Verklebungsprozess (zweite Wärmefixierung auf der mit dem p Tn beschichteten Bildfläche) durch die zweite Fixiereinheit 32 verklebt. Das heißt, wenn das Blatt P den Klebespalt durchläuft, wird der Pulverklebstoff Tn auf dem Blatt P in einem umgeschmolzenen Zustand erwärmt und unter Druck gesetzt, so dass er an der zugewandten Oberfläche haftet (im gefalzten Zustand die Oberfläche, die der Bildoberfläche des Blattes P zugewandt ist, auf die das Tonerbild des Pulverklebstoffs Tn übertragen wurde). Wenn der Pulverklebstoff Tn abkühlt und aushärtet, werden die Bildfläche und die gegenüberliegende Fläche des Blattes P unter Verwendung des Pulverklebstoffs Tn als Klebstoff miteinander verbunden (verklebt).
Wie in 3B gezeigt, wird das Blatt P, das den Verklebungsprozess durch die zweite Fixiereinheit 32 durchlaufen hat, zur linken Seite in der Abbildung aus der Ausgabeöffnung 32c (zweite Ausgabeöffnung) ausgegeben, die im Gehäuse 39 der Nachbearbeitungseinheit 30 bereitgestellt ist. Das Blatt wird dann in das zweite Ausgabefach 35 (siehe 1) abgelegt, die an der linken Seitenfläche des Gerätekörpers 10 bereitgestellt ist. Damit ist der Bilderzeugungsvorgang abgeschlossen, wenn das Blatt P entlang der zweiten Route R2 transportiert wird.
Die Stelle, an der das gefalzte Blatt P zusammengefügt wird, kann durch das Auftragsmuster des Pulverklebstoffs Tn auf dem Blatt P verändert werden. 6A und 6B zeigen beispielhaft Druckgegenstände (Ausgabeprodukte eines Bilderzeugungsgeräts) mit unterschiedlichen Auftragsmustern des Pulverklebstoffs Tn. 6A ist ein Beispiel für einen Druckgegenstand (halbverklebtes Produkt), das von einem Empfänger geöffnet werden soll. Bei der in 6A gezeigten Gehaltsbescheinigung 51 wird der Pulverklebstoff Tn auf den gesamten Umfang 51a des äußeren Umfangsbereichs einer Seite des Blattes P aufgetragen, und das Blatt P wird in gefalztem Zustand an der zentralen Falz 51b verklebt.
6B zeigt einen Beutel (Medikamentenbeutel 52) als Beispiel für einen Druckgegenstand (vollständig verklebter Druckgegenstand) für Anwendungen, die keine Öffnung voraussetzen. In diesem Fall wird der Pulverklebstoff Tn auf einen U-förmigen Bereich 52a aufgetragen, so dass die drei Seiten einschließlich der Falz 52b des gefalzten Blattes P miteinander verbunden werden. Obwohl in 6B kein Bild im Inneren des Beutels ausgebildet ist, kann bei Bedarf ein Bild ausgebildet werden.
Darüber hinaus kann das Bilderzeugungsgerät 1 jeder der in den 6A und 6B dargestellten Druckgegenstände in einem Schritt ausgeben, ohne ein Vordruckpapier anzufertigen. Das heißt, es ist möglich, den Pulverklebstoff Tn in einem bestimmten Auftragsmuster aufzutragen und die dem Falzprozess und dem Verklebungsprozess unterworfenen Druckgegenstände parallel zum Vorgang der Aufzeichnung eines Bildes auf einer Seite oder beiden Seiten des Blattes P unter Verwendung des Drucktoners auszugeben.
Wenn beispielsweise die Druckgegenstände aus 6A und 6B ausgegeben werden, befindet sich eine Seite des als Basispapier verwendeten Blattes P auf der Außenseite des Druckgegenstands und die andere Seite auf der Innenseite des Druckgegenstands. Daher kann ein Bild für die äußere Oberfläche mit dem Drucktoner als Bilderzeugungsvorgang auf der ersten Oberfläche beim doppelseitigen Druck erzeugt werden, und als Bilderzeugungsvorgang auf der zweiten Oberfläche kann ein Bild für die innere Oberfläche mit dem Drucktoner erzeugt werden und kann der Pulverklebstoff Tn gemäß dem bestimmten Auftragsmuster aufgebracht werden.
Das von der Bilderzeugungsvorrichtung 1 unter Verwendung des Drucktoners aufgezeichnete Bild kann ein Format (unveränderten Abschnitt), wenn vorgedrucktes Papier verwendet wird, und einen variablen Teil wie persönliche Informationen beinhalten. Daher ist es möglich, den durch den Verklebungsprozess verklebten Druckgegenstand aus dem Basispapier, wie z.B. Blankopapier, das nicht das vorgedruckte Papier ist, wie oben beschrieben, auszugeben. Die Bilderzeugungsvorrichtung 1 kann jedoch auch in Anwendungen verwendet werden, in denen das vorgedruckte Papier als Aufzeichnungsmedium verwendet wird und der Druckprozess und der Verklebungsprozess des variablen Teils durchgeführt werden.
Verfahren zur Herstellung eines verklebten Gegenstands (Produkt)
Das Verfahren zur Herstellung eines verklebten Gegenstands ist ein Verfahren zur Herstellung eines verklebten Gegenstands, bei dem zumindest ein Blatt Papier über einen Klebebereich mit dem Schmelzklebstoff verklebt wird, und weist bevorzugt auf
einen Klebebereich-Bildungsschritt, bei dem der Klebebereich auf dem Papier unter Verwendung des Schmelzklebstoffs entwickelt wird und durch Erwärmen fixiert wird, und
einen Verklebungsschritt, der sich an die Bildung des Klebebereichs anschließt, bei dem der verklebte Gegenstand durch Übereinanderlegen des Papiers, so dass ein gebildeter Klebebereich sandwichartig dazwischen liegt, durch Erwärmen und durch Verkleben des Papiers durch Schmelzen des Klebebereichs erhalten wird,
wobei die Temperatur Tf (°C) der Fixiereinheit während der Erwärmung und ein Schmelzpunkt Tm (°C) des Schmelzklebstoffs 70 ≤ Tf - Tm ≤ 200 erfüllen.
Darüber hinaus kann der verklebte Gegenstand auf zumindest einer Seite des Papiers einen Bildbereich aufweisen, der durch einen elektrophotographischen Entwickler bereitgestellt wird, und das Verfahren zur Herstellung eines verklebten Gegenstands kann einen Schritt zur Bildung eines Bildbereichs und eines Klebebereichs aufweisen, bei dem auf zumindest einer Seite des Papiers ein Bildbereich durch einen elektrophotographischen Entwickler entwickelt wird und ein Klebebereich durch einen Schmelzklebstoff entwickelt wird, und bei dem der Bildbereich und der Klebebereich durch die Anwendung von Wärme fixiert werden. Nach der Bildung des Bildbereichs und des Klebebereichs wird das Papier bevorzugt mit dem resultierenden Klebebereich überlagert und wie oben beschrieben erwärmt.
Das verklebte Produkt kann in der Form vorliegen, die durch Falzen und Verkleben von einem Blatt Papier über einen Klebstoffabschnitt erhalten wird, oder in der Form, die durch Verkleben zweier Papierblätter über einen Klebstoffabschnitt erhalten wird. Das verklebte Produkt hat beispielsweise die Form eines Heftes, einer Tasche, eines Schlauches oder ähnliches. Wenn Papier über einen Klebstoffabschnitt verklebt wird, ist die Oberfläche, auf der sich der Klebstoffabschnitt befindet, auf zwei Oberflächen im verklebten Produkt vorhanden, aber der Klebstoffabschnitt, der durch den Pulverklebstoff gebildet wird, kann auf zumindest einer der beiden Oberflächen gebildet werden. Wenn das verklebte Produkt aus einem einzigen Blatt Papier hergestellt wird, können der Tonerbildabschnitt des Toners und der Klebstoffabschnitt des Pulverklebstoffs auf zumindest einer der Oberflächen des Papiers gebildet werden. Auf der anderen Oberfläche des Papiers kann ein Tonerbildabschnitt gebildet sein oder auch nicht.
Wenn zwei Papierblätter miteinander verklebt werden, um ein verklebtes Produkt herzustellen, können ein Tonerbildabschnitt und ein Klebstoffabschnitt auf einem der Papierblätter gebildet werden. Auf dem anderen Papierblatt kann ein Tonerbildabschnitt oder ein Klebstoffabschnitt gebildet sein oder auch nicht. Entweder der Tonerbildabschnitt oder der Klebstoffabschnitt kann zuerst gebildet werden; alternativ können sowohl der Tonerbildabschnitt als auch der Klebstoffabschnitt gleichzeitig gebildet werden. Das Bilden und Fixieren des Bildabschnitts und das Bilden und Fixieren des Klebstoffabschnitts können beispielsweise mit dem oben beschriebenen Bilderzeugungsgerät durchgeführt werden. Es kann auf ein bekanntes elektrophotographisches Verfahren zurückgegriffen werden.
Nachdem der Tonerbildabschnitt und der Klebstoffabschnitt gebildet wurden, wird das Papier im Falle eines Blattes gefalzt, um den Klebstoffabschnitt sandwichartig anzuordnen, und im Falle von zwei Blättern werden diese übereinander gelegt, um den Klebstoffabschnitt sandwichartig anzuordnen. Dann wird das Papier durch Erwärmen, um den Klebstoffabschnitt zu schmelzen, verklebt und es entsteht ein verklebtes Produkt (Druckgegenstand). Ein solcher Verklebungsschritt kann beispielsweise mit dem oben erwähnten Bilderzeugungsgerät oder der oben erwähnten Fixiereinheit der Blattverarbeitungsvorrichtung durchgeführt werden.
Die Temperatur Tf (°C) der Fixiereinheit während der Erwärmung und der Schmelzpunkt Tm (°C) des Schmelzklebstoffs erfüllen bevorzugt 70 ≤ Tf - Tm ≤ 200. Durch Etablieren von 70 ≤ Tf - Tm kann der Schmelzklebstoff zufriedenstellend geschmolzen werden, und es lässt sich eine hohe Klebekraft erzielen. Durch Etablieren von Tf - Tm ≤ 200 kann das Auftreten des Phänomens des Ablösens des Schmelzklebstoffs durch die Fixiereinheit (so genannter Heißversatz) verhindert werden, wodurch eine hohe Klebekraft erzielt werden kann. Die Temperatur Tf der Fixiereinheit bezeichnet die Oberflächentemperatur des Heizelements, mit dem die Fixiereinheit ausgestattet ist. Tf und Tm erfüllen stärker bevorzugt 80 ≤ Tf - Tm ≤ 180 und noch stärker bevorzugt 100 ≤ Tf - Tm ≤ 160.
Verklebter Gegenstand
Der oben beschriebene Schmelzklebstoff kann als Klebstoff in einem verklebten Gegenstand verwendet werden, bei dem zumindest ein Stück Papier mit einem Klebstoff verklebt wird. Dieser Klebstoff ist das geschmolzene und gehärtete Material des Schmelzklebstoffs. Es gibt keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der Art und Weise, wie der verklebte Gegenstand hergestellt wird. Der Schmelzklebstoff kann auf einen gewünschten Bereich eines gefalzten Papierblatts oder zwischen mehrere übereinander liegende Papierblätter aufgetragen werden, wobei Wärme und optional Druck angewendet werden können. Alternativ kann Papier mit einem Klebebereich erhalten werden, indem der Schmelzklebstoff an einer gewünschten Stelle auf das Papier aufgebracht wird und der Schmelzklebstoff durch Anwendung von Wärme und optional Druck auf dem Papier fixiert wird. Ein verklebter Gegenstand kann auch durch Falzen eines Papiers, das einen Klebebereich aufweist, oder durch Stapeln eines Papiers, das einen Klebebereich aufweist, mit einem anderen Papier sowie durch Anwendung von Wärme und optional Druck hergestellt werden.
Es gibt keine besonderen Beschränkungen hinsichtlich der Mittel zur Anwendung von Wärme und optional Druck. Es kann zum Beispiel eine Heizplatte oder ein Laminiergerät verwendet werden. Es kann der in elektrophotographischen Systemen verwendete Fixierprozess verwendet werden. Der in elektrophotographischen Systemen verwendete Entwicklungsprozess und Fixierprozess kann auch angewandt werden, wenn ein Klebebereich auf Papier gebildet werden soll.
Die Klebekraft pro 1 cm², wenn der verklebte Gegenstand abgezogen wird, beträgt bevorzugt 0,5 N/cm² bis 2,5 N/cm², stärker bevorzugt 1,0 N/cm² bis 2,5 N/cm² und besonders bevorzugt 1,3 N/cm² bis 2,5 N/cm². Die Messung der Klebekraft kann mit einem RTG-1225 Tensilon Universal Tester (A & D Company, Limited) nach den unten in (Bewertung Probenherstellung) und (Bewertung der Klebekraft) beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
Die Verfahren zur Messung der einzelnen Eigenschaften werden im Folgenden beschrieben.
Identifizierung der Molekularstruktur des thermoplastischen Harzes und des kristallinen Materials, Verfahren zur Messung des Gehalts an thermoplastischem Harz in Schmelzklebstoff und Verfahren zur Messung des Gehalts an kristallinem Material in Schmelzklebstoff. Pyrolyse-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (im Folgenden Pyrolyse-GC/MS) und NMR werden verwendet, um die molekulare Struktur des thermoplastischen Harzes und des kristallinen Materials zu identifizieren, den Gehalt des thermoplastischen Harzes im Schmelzklebstoff zu messen und den Gehalt des Wachses im Schmelzklebstoff zu messen. Bei der Pyrolyse GC/MS ist es möglich, die Monomere zu bestimmen, aus denen sich die Gesamtmenge des Harzes in einer Probe zusammensetzt, und die Peakfläche jedes Monomers zu bestimmen, aber zur Quantifizierung muss die Peakintensität einer Probe mit einer bekannten Konzentration als Referenz standardisiert werden. Bei der NMR hingegen ist es möglich, die einzelnen Monomerbestandteile zu bestimmen und zu quantifizieren, ohne eine Probe mit bekannter Konzentration zu verwenden. Daher werden die Monomerbestandteile je nach Situation durch Vergleich der NMR- und Pyrolyse-GC/MS-Spektren bestimmt.
Insbesondere wenn die Menge der in deuteriertem Chloroform, das zum Zeitpunkt der NMR-Messung ein Extraktionslösungsmittel ist, unlöslichen Harzkomponente weniger als 5,0 Massen-% beträgt, wird die Quantifizierung durch NMR-Messung durchgeführt.
Wenn die Harzkomponente, die in deuteriertem Chloroform, das zum Zeitpunkt der NMR-Messung ein Extraktionslösungsmittel ist, unlöslich ist, in einer Menge von 5,0 Massen-% oder mehr vorhanden ist, werden NMR- und Pyrolyse-GC/MS-Messungen durchgeführt, und die Pyrolyse-GC/MS-Messung wird für das in deuteriertem Chloroform unlösliche Material durchgeführt. In diesem Fall wird zunächst eine NMR-Messung für das in deuteriertem Chloroform lösliche Material durchgeführt, um die konstituierenden Monomere zu bestimmen und zu quantifizieren (Quantifizierungsergebnis 1). Anschließend wird eine Pyrolyse-GC/MS-Messung an dem in Chloroform gelösten deuterierten Material durchgeführt und die Peakfläche des Peaks bestimmt, der den einzelnen Monomerbestandteilen zugeordnet wird. Anhand des durch die NMR-Messung erhaltenen Quantifizierungsergebnisses 1 wird die Beziehung zwischen der Menge der einzelnen Monomerbestandteile und der Peakfläche der Pyrolyse-GC/MS bestimmt.
Dann wird eine Pyrolyse-GC/MS-Messung des in deuteriertem Chloroform unlöslichen Materials durchgeführt und die Peakfläche des Peaks, der jedem Monomerbestandteil zugeordnet ist, bestimmt. Auf der Grundlage des Verhältnisses zwischen der Menge der einzelnen Monomerbestandteile, die durch die Messung des in deuteriertem Chloroform löslichen Materials erhalten wurde, und der Peakfläche der Pyrolyse-GC/MS wird der Monomerbestandteil in dem in deuteriertem Chloroform unlöslichen Material quantifiziert (Quantifizierungsergebnis 2). Anschließend werden das Quantifizierungsergebnis 1 und das Quantifizierungsergebnis 2 kombiniert, um das endgültige Quantifizierungsergebnis für jeden Monomerbestandteil zu erhalten. Spezifisch werden die folgenden Operationen durchgeführt.

(1) Insgesamt 50 mg Schmelzklebstoff werden in einer 8-mL-Glasflasche genau eingewogen, 1 mL deuteriertes Chloroform wird hinzugefügt, der Deckel wird verschlossen und die Bestandteile werden mit einem UltraschallDispergiergerät 1 h lang dispergiert und gelöst. Anschließend wird mit einem Membranfilter mit einem Porendurchmesser von 0,4 µm filtriert und das Filtrat gesammelt. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt das in deuteriertem Chloroform unlösliche Material auf dem Membranfilter.
(2) Das Filtrat wird einer ¹H-NMR-Messung unterzogen, und das Spektrum wird den einzelnen Monomerbestandteilen des Harzes zugeordnet, um einen quantitativen Wert zu erhalten.
(3) Wenn das in deuteriertem Chloroform unlösliche Material analysiert werden muss, wird es mittels Pyrolyse GC/MS analysiert. Falls erforderlich, wird eine Derivatisierungsbehandlung wie z. B. eine Methylierung durchgeführt.

NMR-Messbedingungen

Bruker AVANCE 500, hergestellt von Bruker Biospin Co, Ltd.
Messkern: ¹H.
Messfrequenz: 500,1 MHz.
Kumulierungszahl: 16 Mal.
Messtemperatur: Raumtemperatur.

Messbedingungen für die Pyrolyse GC/MS

Pyrolysegerät: TPS-700, hergestellt von Nippon Analytical Industry Co, Ltd.
Pyrolysetemperatur: geeigneter Wert von 400°C bis 600°C. GC/MS-Gerät: ISQ, hergestellt von Thermo Fisher Scientific Co, Ltd.
Säule: „HP5-MS“ (Agilent/19091S-433), Länge 30 m, Innendurchmesser 0,25 mm, Membrandicke 0,25 µm.
GC/MS-Bedingungen.

Einlassbedingungen:

EinlassTemp: 250°C.
SpiritFlow: 50 mL/min.
GC-Temperaturanstiegsbedingung: 40°C (5 min) → 10°C/min (300°C) → 300°C (20 min).

Zusätzlich wird, wenn die Ergebnisse darauf hindeuten, dass das thermoplastische Harz mehrere Komponenten enthält, der Schmelzklebstoff in THF gelöst und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck aus dem erhaltenen löslichen Material abdestilliert, um das THF-lösliche Material des Schmelzklebstoffs zu erhalten. Das erhaltene THF-lösliche Material des Schmelzklebstoffs wird in Chloroform gelöst, um eine Probelösung mit einer Konzentration von 25 mg/ml herzustellen. 3,5 mL der erhaltenen Probelösung werden in das unten beschriebene Gerät injiziert und unter den unten beschriebenen Bedingungen wie folgt fraktioniert: Komponente mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) kleiner als 2000, größer oder gleich 2000 und kleiner als 5000, größer oder gleich 5000 und kleiner als 10 000, größer oder gleich 10 000 und kleiner als 30 000, und größer oder gleich 30 000.
Präparatives GPC-Gerät: Modell LC-980 präparative HPLC, Japan Analytical Industry Co.
Präparative Säule: JAIGEL 3H, JAIGEL 5H (Japan Analytical Industry Co., Ltd.)
Elutionsmittel: Chloroform
Durchflussrate: 3,5 mL/min
Eine Molekulargewichtskalibrierungskurve, die unter Verwendung von Polystyrolharzstandards (z. B. Produktname „TSK Standard Polystyrene 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) erstellt wurde, wird zur Bestimmung des Molekulargewichts der Probe verwendet.
Nach der Fraktionierung der einzelnen Komponenten wird das Lösungsmittel durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt und der Feststoff durch Umkristallisation aus Aceton fraktioniert und 24 Stunden lang unter vermindertem Druck bei 90°C getrocknet. Dieses Verfahren wird so lange wiederholt, bis jeweils etwa 100 mg jedes Bestandteils erhalten werden. Jeder der erhaltenen Bestandteile wird nach dem oben beschriebenen Identifizierungsverfahren analysiert und die Struktur jedes thermoplastischen Harzes identifiziert und der Gehalt bestimmt.
Verfahren zur Messung von Tc und Tm
Tc und Tm werden mit einem Differential-Scanning-Kalorimeter „Q1000“ (TA Instruments) gemessen. Die Temperaturkorrektur im Detektionsteil des Geräts erfolgt anhand der Schmelzpunkte von Indium und Zink, und die Wärmemenge wird anhand der Schmelzwärme von Indium korrigiert. Konkret wird 1 mg des Schmelzklebstoffs genau abgewogen und in eine Aluminiumschale gegeben; eine leere Aluminiumschale wird als Referenz verwendet. Die Erwärmung von 0°C auf 150°C erfolgt mit einer Temperaturerhöhungsrate von 10°C/min, wobei 150°C 5 Minuten lang gehalten wird. Anschließend wird mit einer Temperaturabsenkungsrate von 10°C/min von 150°C auf 0°C abgekühlt. Tc (°C) wird der Peaktemperatur des höchsten Peaks der exothermen Peaks zugeordnet, die während dieses Temperaturabsenkungsprozesses entstehen. Nach einer 5-minütigen Haltezeit bei 0°C wird dann von 0°C auf 150°C mit einer Temperaturerhöhungsrate von 10°C/min erwärmt. Tm (°C) wird der Peaktemperatur des höchsten Peaks der endothermen Peaks zugeordnet, die während dieses Prozesses in der DSC-Kurve entstehen.
Verfahren zur Messung der Glasübergangstemperatur (Tg)
Die Glasübergangstemperatur (Tg) eines Harzes, z. B. eines thermoplastischen Harzes usw., wird mit Differential-Scanning-Kalorimeter „Q1000“ (TA Instruments) gemessen. Die Schmelzpunkte von Indium und Zink werden zur Temperaturkorrektur im Detektionsbereich des Geräts verwendet, und die Schmelzwärme von Indium wird zur Korrektur der Wärmemenge herangezogen. Konkret wird 1 mg der Probe genau eingewogen und in eine Aluminiumschale gegeben; eine leere Aluminiumschale dient als Referenz. Im Modulationsmessmodus wird im Bereich von 0°C bis 100°C mit einer Temperaturerhöhungsrate von 1°C/Minute und einer Temperaturmodulationsbedingung von ± 0,6°C/60 s gemessen. Da während des Temperaturerhöhungsprozesses eine Änderung der spezifischen Wärme auftritt, wird die Glasübergangstemperatur (Tg) als Schnittpunkt zwischen der Differenzwärmekurve und der Linie für den Mittelpunkt der Basislinien vor und nach dem Auftreten der Änderung der spezifischen Wärme angenommen.
Verfahren zur Messung der Molekulargewichte Mw, Mp und Mn
Das Molekulargewicht des THF-löslichen Materials des Schmelzklebstoffs wird mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) wie folgt gemessen.
Zunächst wird die Messprobe in Tetrahydrofuran (THF) gelöst. Die erhaltene Lösung wird mit einem lösungsmittelbeständigen Membranfilter „Sample Pretreatment Cartridge“ (Tosoh Corporation) mit einem Porendurchmesser von 0,2 µm filtriert, um eine Probenlösung zu erhalten. Die Probenlösung wird auf eine Konzentration der THF-löslichen Komponente von 0,8 Massen-% eingestellt. Die Messung wird unter den folgenden Bedingungen mit dieser Probenlösung durchgeführt.
Gerät: Hochleistungs-GPC-Gerät „HLC-8220GPC“ [Tosoh Corporation]
Säule: 2 x LF-604 [Showa Denko Kabushiki Kaisha]
Eluierungsmittel: THF
Durchflussrate: 0,6 mL/min
Oventemperatur: 40°C
Probeninjektionsmenge: 0,020 mL
Eine Molekulargewichtskalibrierungskurve, die unter Verwendung von Polystyrolharzstandards (z. B. Produktname „TSK Standard Polystyrene 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) erstellt wurde, wird zur Bestimmung des Molekulargewichts der Probe verwendet. Mw, Mp und Mn werden aus der erhaltenen Molekulargewichtsverteilung mit der beigefügten Analysesoftware berechnet.
Verfahren zur Messung des Kompatibilitätsgrades von thermoplastischem Harz und kristallinem Material
Der Kompatibilitätsgrad A und der Kompatibilitätsgrad B werden mit Hilfe der Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC) gemessen. Als Probe wird ein Harz verwendet, das durch Mischen des thermoplastischen Harzes und des kristallinen Materials entsteht.
Herstellung des thermoplastischen Harzes
Es ist schwierig, nur das thermoplastische Harz zu isolieren, wenn ein Schmelzklebstoff nach dem Suspensionspolymerisationsverfahren hergestellt wurde. Folglich kann dieses Material verwendet werden, wenn es in reiner Form erworben werden kann, während es separat hergestellt wird, wenn es nicht in reiner Form erworben werden kann. Konkret wird, wenn der Schmelzklebstoff durch das Suspensionspolymerisationsverfahren hergestellt wurde, ein Harz nur unter Verwendung des Monomers, aus dem der Schmelzklebstoff konstituiert ist, und unter Verwendung der gleichen Polymerisationstemperatur und des gleichen Polymerisationsinitiators in der gleichen Menge wie bei den Herstellungsbedingungen für den Schmelzklebstoff hergestellt; dieses Harz wird als thermoplastisches Harz verwendet.
Herstellung eines gemischten Harzes, in dem thermoplastisches Harz und kristallines Harz gemischt sind
Das thermoplastische Harz und das kristalline Harz (erstes kristallines Material oder zweites kristallines Material) werden in 2 mL Toluol in einem Massenverhältnis C oder D gelöst, um eine homogene Lösung zu erhalten, wobei nach Bedarf erwärmt wird. Diese Lösung wird in einem Rotationsverdampfer auf 120°C erwärmt und der Druck allmählich verringert, um Siedeverzug zu vermeiden. Das gemischte Harz (gemischtes Harz A oder B) ist das Produkt, das man erhält, wenn man den Druck auf 50 mbar reduziert und 2 Stunden lang trocknet.
Messung des Kompatibilitätsgrades
Der Kompatibilitätsgrad A und der Kompatibilitätsgrad B werden gemäß ASTM D3418-82 mit einem Differential-Scanning-Kalorimeter „Q1000“ (TA Instruments) gemessen. Die Temperaturkorrektur im Detektionsbereich des Geräts erfolgt anhand der Schmelzpunkte von Indium und Zink, und die Wärmemenge wird anhand der Schmelzwärme von Indium korrigiert. Konkret werden 2 mg des gemischten Harzes genau abgewogen und in eine Aluminiumschale gegeben; eine leere Aluminiumschale wird als Referenz verwendet. Das Erwärmen erfolgt mit einer Temperaturerhöhungsrate von 10°C/min im Temperaturbereich von 0°C bis 100°C. Nach einer Haltezeit von 15 Minuten bei 100°C wird mit einer Temperaturabsenkungsrate von 10°C/min zwischen 100°C und 0°C abgekühlt. Der exotherme Wert ΔH (J/g) des exothermen Peaks in der exothermen Kurve während dieses Abkühlprozesses wird gemessen.
Die Kompatibilitätsgrade A und B werden anhand der folgenden Formeln berechnet. $\begin{array}{l} Kompatibilit \ddot{a} tsgrad A (%) = \\ 100 - (100 \times Δ H (A)) / (Δ H (C) \times C/ 100) \end{array}$
ΔH(A) stellt einen exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks des gemischten Harzes A aus dem thermoplastischen Harz und dem ersten kristallinen Material gemäß einer Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung dar. ΔH(C) stellt einen exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks des ersten kristallinen Materials gemäß einer Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung dar. C stellt ein Massenverhältnis (%) des ersten kristallinen Materials in der Harzmischung A dar. $\begin{array}{l} Kompatibilit \ddot{a} tsgrad B (%) = \\ 100 - (100 \times Δ H (B)) / (Δ H (C 2) \times D/ 100) \end{array}$
ΔH(B) stellt einen exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks des gemischten Harzes B aus dem thermoplastischen Harz und dem zweiten kristallinen Material gemäß einer Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung dar. ΔH(C2) stellt den exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks des zweiten kristallinen Materials gemäß einer Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung dar. D stellt das Massenverhältnis (%) des zweiten kristallinen Materials im gemischten Harz B dar.
Verfahren zur Messung von THF-unlöslichem Material
Zur Bestimmung des Gehalts an THF-unlöslichem Material, das bei der 16-stündigen Soxhlet-Extraktion des Schmelzklebstoffs mit Tetrahydrofuran (THF) nicht extrahiert wird, wird die folgende Messung durchgeführt. 1,0 g des Schmelzklebstoffs (W1, g) wird eingewogen und in eine vorgewogene Extraktionshülse (Produktname: Nr. 86R, Größe 28 x 100 mm, Advantec Toyo Kaisha, Ltd.) gegeben, die dann in einen Soxhlet-Extraktor eingesetzt wird. Die Extraktion wird 16 Stunden lang mit 200 mL Tetrahydrofuran (THF) als Lösungsmittel durchgeführt. Die Extraktion wird mit einer Rückflussrate durchgeführt, so dass der Extraktionszyklus mit dem Lösungsmittel etwa alle 5 Minuten stattfindet.
Nach Beendigung der Extraktion wird die Hülse entnommen und an der Luft getrocknet, anschließend 8 Stunden lang bei 40°C vakuumgetrocknet und die Masse der Hülse einschließlich des Extraktionsrückstandes gewogen, wobei die Masse der Extraktionshülse abgezogen wird, um die Masse des Extraktionsrückstandes (W2, g) zu bestimmen. Das THF-unlösliche Material kann durch Subtraktion des Gehalts (W3, g) der anderen Komponenten als der Harzkomponente bestimmt werden, wie in der folgenden Formel (6) angegeben. $\begin{array}{l} THF - unl \ddot{o} sliches Material (Massen - %) = \\ {(W 2 - W 3) / (W 1 - W 3)} \times 100 \end{array}$
Der Gehalt der anderen Komponenten als der Harzkomponente kann mit bekannten Analyseverfahren gemessen werden. Wenn die Analyse problematisch ist, kann der Gehalt (Verbrennungsrückstandsasche (W3', g) im Schmelzklebstoff) an anderen Bestandteilen als der Harzkomponente wie folgt geschätzt und das THF-unlösliche Material durch Subtraktion dieses Gehalts bestimmt werden. Die Verbrennungsrückstandsasche im Schmelzklebstoff wird gemäß folgendem Verfahren bestimmt. Ungefähr 2 g des Schmelzklebstoffs werden in einen vorgewogenen 30-mL-Magnettiegel eingewogen (Wa, g). Der Tiegel wird in einen Elektroofen gegeben und ca. 3 Stunden lang bei ca. 900°C erwärmt. Anschließend lässt man ihn im Elektroofen abkühlen und lässt ihn zumindest eine Stunde lang in einem Exsikkator bei Normaltemperatur abkühlen. Die Masse des Tiegels, der die Verbrennungsrückstandsasche enthält, wird gewogen und die Verbrennungsrückstandsasche (Wb, g) durch Subtraktion der Masse des Tiegels berechnet. Die Masse (W3', g) der Verbrennungsrückstandsasche in der Probe W1, g wird unter Verwendung der folgenden Formel (7) berechnet. $W 3' = W 1 \times (Wb/Wa)$
Das THF-unlösliche Material wird in diesem Fall unter Verwendung der folgenden Formel (8) bestimmt.
$\begin{array}{l} THF - unl \ddot{o} sliches Material (Massen - %) = \\ {(W 2 - W 3') / (W 1 - W 3')} \times 100 \end{array}$
Verfahren zur Messung der Viskosität bei 100°C
Die Viskosität des Schmelzklebstoffs bei 100°C wird gemäß der Messung mit einem Kapillarrheometer, das nach dem Konstantlast-Extrusionsprinzip arbeitet, nach folgender Methode gemessen. Die Messung erfolgt mit einem „Flowtester CFT-500D Flow Property Evaluation Instrument“ (Shimadzu Corporation), einem Kapillarrheometer, das nach dem Konstantlast-Extrusionsprinzip arbeitet, gemäß der mit dem Gerät gelieferten Bedienungsanleitung. Bei diesem Gerät wird die in einen Zylinder gefüllte Messprobe erwärmt und geschmolzen, während ein Kolben von oben eine konstante Last auf die Messprobe ausübt, und die geschmolzene Messprobe wird aus einer Düse am Boden des Zylinders extrudiert; dabei wird das Verhältnis zwischen Kolbenhub und Temperatur gemessen.
Die Messung wird bei 50°C bis 200°C durchgeführt, und die bei 100°C ermittelte scheinbare Viskosität wird als die Viskosität (Pa·s) des Schmelzklebstoffs bei 100°C angesehen. Die scheinbare Viskosität η (Pa·s) bei 100°C wird wie folgt bestimmt. Zunächst wird die Fließgeschwindigkeit Q (cm³/s) anhand der folgenden Formel (9) berechnet. In der Formel ist A (cm²) die Querschnittsfläche des Kolbens und Δt (s) die Zeit, die der Kolben benötigt, um sich von 0,10 mm nach oben bis 0,10 mm nach unten zu bewegen (0,20 mm als Abstand), bezogen auf die Position des Kolbens zum Zeitpunkt 100°C. $Q = (0,20 \times A) / (10 \times Δ t)$
Die scheinbare Viskosität η bei 100°C wird mit der folgenden Formel (10) unter Verwendung der erhaltenen Durchflussrate Q berechnet. In der Formel ist P (Pa) die Kolbenlast, B (mm) der Durchmesser der Düsenöffnung und L (mm) die Länge der Düse. $η = (π \times B^{4} \times P) / (128 000 \times L \times Q)$
Die verwendete Messprobe wird hergestellt, indem 1,0 g des Schmelzklebstoffs 60 Sekunden lang bei 10 MPa in einer Umgebung von 25°C unter Verwendung eines Tablettenformers (z. B. NT-100H, NPa System Co., Ltd.) formgepresst wird, um eine zylindrische Form mit einem Durchmesser von etwa 8 mm zu erhalten. Die Messbedingungen mit dem CFT-500D sind wie folgt.
Testmodus: Temperaturerhöhungsverfahren
Starttemperatur: 50°C
Gesättigte Temperatur: 200°C
Messintervall: 1,0°C
Rampenrate: 4,0°C/min
Querschnittsfläche des Kolbens: 1,000 cm²
Prüflast (Kolbenlast): 10,0 kgf (0,9807 MPa)
Vorwärmzeit: 300 Sekunden
Durchmesser der Düsenöffnung: 1,0 mm
Düsenlänge: 1,0 mm
Verfahren zur Messung des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers (D4) des Schmelzklebstoffs
Der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) wird wie folgt bestimmt. Das verwendete Messgerät ist ein „Coulter Counter Multisizer 3“ (eingetragenes Warenzeichen, Beckman Coulter, Inc.), ein Präzisionsmessgerät für die Teilchengrößenverteilung, das nach der Methode des elektrischen Porenwiderstands arbeitet und mit einem 100-µm-Aperturrohr ausgestattet ist. Die Einstellung der Messbedingungen und die Auswertung der Messdaten erfolgt mit der dazugehörigen Software „Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51“ (Beckman Coulter, Inc.). Die Messungen werden in 25 000 Kanälen für die Anzahl der effektiven Messkanäle durchgeführt. Die für die Messungen verwendete wässrige Elektrolytlösung wird durch Lösen von Natriumchlorid spezieller Qualität in deionisiertem Wasser auf eine Konzentration von 1,0% hergestellt, wobei z. B. „ISOTON II“ (Beckman Coulter, Inc.) verwendet werden kann.
Die bestimmungsgemäße Software wird vor der Durchführung der Messung und Analyse wie folgt konfiguriert. Auf dem Bildschirm „modify the standard operating method (SOMME)“ in der bestimmungsgemäßen Software wird die Gesamtzahl der Teilchen im Kontrollmodus auf 50 000 Teilchen eingestellt; die Anzahl der Messungen auf 1 Mal eingestellt; und der Kd-Wert auf den unter Verwendung von „standard particle 10.0 µm” (Beckman Coulter, Inc.) erhaltenen Wert eingestellt. Der Schwellenwert und der Rauschpegel werden automatisch durch Drücken der Taste „threshold value/noise level“ eingestellt. Außerdem wird der Strom auf 1600 µA eingestellt; die Verstärkung auf 2 eingestellt; die Elektrolytlösung auf ISOTON II eingestellt; und ein Hacken für „post-measurement aperture tube flush“ gesetzt. Im Bildschirm „setting conversion from pulses to particle diameter“ der bestimmungsgemäßen Software wird das Bin-Intervall auf logarithmischen Teilchendurchmesser eingestellt; der Teilchendurchmesser-Bin auf 256 Teilchendurchmesser-Bins eingestellt; und der Teilchendurchmesserbereich auf 2 µm bis 60 µm eingestellt. Das spezifische Messverfahren ist wie folgt.

(1) 200,0 mL der wässrigen Elektrolytlösung werden in ein 250 mL Rundbodenbecherglas, das für die Verwendung mit dem Multisizer 3 bestimmt ist, gegeben und dieses wird in den Probenständer gestellt und mit dem Rührstab gegen den Uhrzeigersinn mit 24 Umdrehungen pro Sekunde gerührt. Verunreinigungen und Luftblasen im Aperturrohr werden zuvor durch die Funktion „aperture tube flush“ der bestimmungsgemäßen Software entfernt.
(2) 30,0 mL der wässrigen Elektrolytlösung werden in ein 100 mL Flachbodenbecherglas gegeben. Dazu gibt man als Dispergiermittel 0,3 mL einer durch dreifache (Massen-)Verdünnung mit entionisiertem Wasser hergestellten Verdünnung von „Contaminon N“ (eine 10%ige wässrige Lösung eines Reinigungsmittels mit neutralem pH-Wert 7 zur Reinigung von Präzisionsmessgeräten, das ein nichtionisches Tensid, ein anionisches Tensid und einen organischen Builder enthält, von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(3) Es wird ein „Ultrasonic Dispersion System Tetra 150“ (Nikkaki Bios Co., Ltd.) vorbereitet, ein Ultraschalldispergiergerät mit einer elektrischen Leistung von 120 W, der mit zwei Oszillatoren (Schwingungsfrequenz = 50 kHz) ausgestattet ist, die so angeordnet sind, dass die Phasen um 180° versetzt sind. In den Wassertank des Ultraschalldispergiergeräts werden 3,3 L deionisiertes Wasser und 2,0 mL Contaminon N gegeben.
(4) Das in (2) beschriebene Becherglas wird in die Becherhalteröffnung des Ultraschall-Dispergiergeräts eingesetzt und das Ultraschalldispergiergerät wird gestartet. Die vertikale Position des Bechers wird so eingestellt, dass der Resonanzzustand der Oberfläche der wässrigen Elektrolytlösung im Becher maximal ist.
(5) Während die wässrige Elektrolytlösung in dem nach (4) aufgestellten Becherglas mit Ultraschall beschallt wird, werden 10 mg der Messprobe in kleinen Aliquots in die wässrige Elektrolytlösung gegeben und dispergiert. Die Ultraschall-Dispergierung wird für weitere 60 Sekunden fortgesetzt. Die Wassertemperatur im Wassertank wird während der Ultraschalldispergierung je nach Bedarf auf 10°C bis 40°C geregelt.
(6) Mit einer Pipette wird die in (5) hergestellte wässrige Elektrolytlösung, die dispergierte Tonerteilchen enthält, in das Rundbodenbecherglas getropft, das wie in (1) beschrieben in den Probenständer eingesetzt wurde, wobei eine Messkonzentration von 5% eingestellt wird. Die Messung wird dann so lange durchgeführt, bis die Anzahl der gemessenen Teilchen 50 000 erreicht.
(7) Die Messdaten werden von der bestimmungsgemäßen Software, die mit dem Gerät geliefert wird, analysiert und der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) wird berechnet. Wenn die bestimmungsgemäße Software auf Grafik/Volumen% eingestellt ist, ist der „average diameter“ auf dem Bildschirm „analysis/volumetric statistical value (arithmetic average)“ der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4).

Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden speziell anhand von Beispielen beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt. Die Teile in den Beispielen sind auf einer Massenbasis, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
Herstellungsbeispiel für kristallines Material 1

312,9 g (1,1 mol) Stearinsäure und 31 g (0,5 mol) Ethylenglykol wurden in einen Vierhalskolben mit Thermometer, Stickstoffzufuhr, Rührer und Kühler gegeben und die Reaktion unter Stickstoffzufuhr bei 180°C und Normaldruck 15 Stunden lang durchgeführt, wobei das bei der Reaktion entstehende Wasser abdestilliert wurde. Auf 100 Teile des bei dieser Reaktion erhaltenen rohen Veresterungsprodukts wurden 20 Teile Toluol und 4 Teile Ethanol zugegeben; ferner wurde eine 10%ige wässrige Kaliumhydroxidlösung zugegeben, die Kaliumhydroxid in einer Menge enthielt, die 1,5 Äquivalenten, bezogen auf die Säurezahl des rohen Veresterungsprodukts, entsprach; und es wurde 30 Minuten lang bei 70°C gerührt. Nach Stillstehen für 30 Minuten nach dem Rühren wurde das rohe Veresterungsprodukt mit Wasser gewaschen, indem die wässrige Phase (untere Schicht), die sich von der Esterphase getrennt hatte, entfernt wurde. Dieses Wasserwaschen wurde viermal durchgeführt, bis der pH-Wert der wässrigen Phase 7 erreichte. Anschließend wurde das Lösungsmittel aus der mit Wasser gewaschenen Esterphase bei 180°C und einem reduzierten Druck von 1 kPa abdestilliert und filtriert, um das kristalline Material 1 (Ethylenglykoldistearat) zu erhalten. Ein deutlicher exothermer Peak und ein deutlicher endothermer Peak wurden beobachtet, als das erhaltene kristalline Material einer Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung als reines Material unterzogen wurde, was das Vorhandensein der Kristallinität bestätigte. Der gemessene Schmelzpunkt ist in Tabelle 1 angegeben. [Tabelle 1]

	Zusammensetzung, Produktname	Herstellung	Schmelzpunkt von Reinmaterial (°C)
Kristallines Material 1	Ethylenglycoldistearat	Bezug auf Herstellungsbeispiel	76
Kristallines Material 2	Aluminumstearat 900	NOF Corporation	105
Kristallines Material 3	Zinkstearat GP	NOF Corporation	120
Kristallines Material 4	Stearylstearat Unister M-9676	NOF Corporation	55
Kristallines Material 5	Cetylmyristat Spermaceti	NOF Corporation	48
Kristallines Material 6	Paraffinwachs HNP-51	Nippon Seiro Co., Ltd.	78
Kristallines Material 7	Paraffinwachs HNP-9	Nippon Seiro Co., Ltd.	75
Kristallines Material 8	Microkristallines Wachs Hi-Mic-1080	Nippon Seiro Co., Ltd.	83
Kristallines Material 9	Microkristallines Wachs Hi-Mic-1045	Nippon Seiro Co., Ltd.	70

Kristalline Materialien 2 bis 9
Die Zusammensetzung und Eigenschaften der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten kristallinen Materialien 2 bis 9 sind in Tabelle 1 angegeben.
Herstellungsbeispiel eines Polyesterharzes
In ein Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Stickstoffeinleitungsrohr, einem Entwässerungsrohr und einer Druckminderungsvorrichtung ausgestattet ist, wurden 1,00 Mol Terephthalsäure, 0,65 Mol eines Propylenoxid-2-Mol-Addukts von Bisphenol A und 0,35 Mol Ethylenglykol im molaren Verhältnis als Monomere zugegeben und unter Rühren auf eine Temperatur von 130°C erwärmt. Danach wurden 0,52 Teile Zinn(II)-2-Ethylhexanoat als Veresterungskatalysator zu 100,00 Teilen der obigen Monomere gegeben, die Temperatur auf 200°C erhöht und Kondensationspolymerisation bis zum gewünschten Molekulargewicht durchgeführt. Weiterhin wurden 3,00 Teile Trimellitsäureanhydrid zu 100,00 Teilen der obigen Monomermischung hinzugefügt, um ein Polyesterharz zu erhalten. Das erhaltene Polyesterharz hatte ein Peakmolekulargewicht von 12 000 und eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 75°C.
Herstellungsbeispiel von Schmelzklebstoff 1

- Styrol :	75,0 Teile
- n-Butylacrylat :	25,0 Teile
- Polyesterharz :	4,0 Teile
- erstes kristallines Material : kristallines Material 1 :	14,0 Teile
- zweites kristallines Material : kristallines Material 6 :	2,0 Teile
- Divinylbenzol :	0,5 Teile

Eine Mischung, die aus dem Mischen der oben genannten Materialien resultierte, wurde bei 60°C gehalten und bei 500 U/min mit dem T. K. Homomixer (von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) gerührt, um eine gleichmäßige Auflösung zu erreichen und eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung herzustellen. In der Zwischenzeit wurden 850,0 Teile einer wässrigen 0,10 mol/L-Na₃PO₄-Lösung und 8,0 Teile 10%ige Salzsäure in ein Gefäß mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer CLEARMIX (von M Technique Co. Ltd.) gegeben, die Umdrehungen auf 15000 U/min eingestellt und die Temperatur auf 70°C erhöht. Dann wurden 127,5 Teile einer wässrigen 1,0 mol/L-CaCl₂-Lösung zugegeben, um ein wässriges Medium herzustellen, das eine Calciumphosphatverbindung enthielt.
Die obige polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde in das wässrige Medium gegeben, gefolgt von der Zugabe von 7,0 Teilen t-Butylperoxypivalat als Polymerisationsinitiator und der Granulierung für 10 Minuten, während die Umdrehungen bei 15000 U/min gehalten wurden. Danach wurde der Rührer von einem Hochgeschwindigkeitsrührer auf einen Propellerrührer umgestellt und die Reaktion 5 Stunden lang bei 70°C unter Rückfluss durchgeführt. Danach wurde die Temperatur der Flüssigkeit auf 85°C eingestellt und die Reaktion weitere 2 Stunden laufen gelassen. Nach Abschluss der Polymerisationsreaktion wurde eine Wärmebehandlung durchgeführt, indem die Aufschlämmung auf 100°C erwärmt und 60 Minuten lang gehalten wurde. Anschließend erfolgte schnelles Abkühlen von 100°C auf 40°C mit einer Abkühlungsrate von 4°C/Sek durch Durchfluss durch einen Spiralwärmetauscher Modell KSH-1 (Kurose Chemical Equipment Co., Ltd.).
Der pH-Wert der durch schnelles Abkühlen entstandenen Aufschlämmung wurde durch Zugabe von Salzsäure auf 1,4 gebracht, und das Calciumphosphatsalz wurde durch Rühren für 1 Stunde gelöst. Die Aufschlämmung wurde dann mit der dreifachen Menge an Wasser gewaschen und anschließend filtriert, getrocknet und klassiert, um Pulverklebstoffteilchen zu erhalten. 2,0 Teile Siliciumdioxidfeinteilchen (zahlengemittelter Primärteilchendurchmesser: 10 nm, spezifische BET-Oberfläche: 170 ²m/g), die mit Dimethylsilikonöl (20 Massen-%) hydrophobiert wurden, wurden als externes Additiv zu 100,0 Teilen der Pulverklebstoffteilchen hinzugefügt, und durch 15-minütiges Mischen bei 3000 U/min mit einem Mitsui-Henschel-Mischer (Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co., Ltd.) wurde der Schmelzklebstoff 1 mit einem gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 6,5 µm erhalten. Die Eigenschaften des resultierenden Schmelzklebstoffs sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Herstellungsbeispiel für die Schmelzklebstoffe 2 bis 25 und die Vergleichsschmelzklebstoffe 1 bis 4

Die Schmelzklebstoffe 2 bis 25 und die Vergleichsschmelzklebstoffe 1 bis 4 wurden wie im Herstellungsbeispiel für den Schmelzklebstoff 1 hergestellt, wobei die Reaktionsbedingungen, die Art des kristallinen Materials und die Menge des zugegebenen kristallinen Materials wie in Tabelle 2-1 und 2-2 gezeigt geändert wurden. Die Eigenschaften der resultierenden Schmelzklebstoffe sind in Tabelle 3 angegeben. [Tabelle 2-1]

	Erstes kristallines Material		Zweites kristallines Material		Divinylbenzol (Teile)
	Art	Zugabemenge (Teile)	Art	Zugabemenge (Teile)	Divinylbenzol (Teile)
Schmelzklebstoff 1	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 2	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 3	Kristallines Material 2	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 4	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 5	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 6	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 7	Kristallines Material 3	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 8	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,1
Schmelzklebstoff 9	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,3
Schmelzklebstoff 10	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,7
Schmelzklebstoff 11	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,9
Schmelzklebstoff 12	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 7	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 13	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 8	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 14	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 9	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 15	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 2	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 16	Kristallines Material 4	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 17	Kristallines Material 4	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 18	Kristallines Material 2	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 19	Kristallines Material 2	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 20	Kristallines Material 5	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 21	Kristallines Material 4	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 22	Kristallines Material 3	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Schmelzklebstoff 23	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,3
Schmelzklebstoff 24	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,7
Schmelzklebstoff 25	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,7
Vergleichsschmelzklebstoff 1	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Vergleichsschmelzklebstoff 2	Kristallines Material 3	14,0	Kristallines Material 6	1,0	0,5
Vergleichsschmelzklebstoff 3	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5
Vergleichsschmelzklebstoff 4	Kristallines Material 1	14,0	Kristallines Material 6	2,0	0,5

[Tabelle 2-2]

	Polymerisationstemperatur (°C)	Wärmebehandlungsprozess		schneller Kühlprozess
	Polymerisationstemperatur (°C)	Temperatur (°C)	Zeit (min)	Kühltemperatur (°C)	Kühlrate (°C/Sek)
Schmelzklebstoff 1	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 2	70,0	100,0	30	40,0	1,0
Schmelzklebstoff 3	70,0	100,0	240	40,0	9,0
Schmelzklebstoff 4	75,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 5	65,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 6	60,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 7	70,0	100,0	60	40,0	4,5
Schmelzklebstoff 8	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 9	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 10	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 11	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 12	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 13	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 14	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 15	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 16	70,0	100,0	60	40,0	5,0
Schmelzklebstoff 17	70,0	90,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 18	70,0	100,0	60	40,0	6,0
Schmelzklebstoff 19	70,0	100,0	60	40,0	5,0
Schmelzklebstoff 20	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 21	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 22	70,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 23	75,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 24	62,0	100,0	60	40,0	4,0
Schmelzklebstoff 25	60,0	100,0	60	40,0	4,0
Vergleichsschmelzklebstoff 1	70,0	100,0	60	40,0	0,5
Vergleichsschmelzklebstoff 2	70,0	100,0	600	20,0	15,0
Vergleichsschmelzklebstoff 3	80,0	100,0	60	40,0	4,0
Vergleichsschmelzklebstoff 4	55,0	100,0	60	40,0	4,0

[Tabelle 3]

	Tm (°C)	Tc (°C)	Tm-Tc (°C)	Mw x10 000	Kompatibilisationsgrad A vom ersten kristallinen Material (%)	THFunlösliches Material (Massen-%)	Kompatibilisationsgrad B vom zweiten kristallinen Material (%)	Viskosität (Pa·s) bei 100°C × 10 000
Schmelzklebstoff 1	70	40	30	20	85	35	34	4,9
Schmelzklebstoff 2	70	49	21	20	85	35	34	4,9
Schmelzklebstoff 3	105	38	67	20	52	35	34	5,5
Schmelzklebstoff 4	70	40	30	12	85	35	34	3,0
Schmelzklebstoff 5	70	40	30	30	85	35	34	6,0
Schmelzklebstoff 6	70	40	30	38	85	35	34	8,0
Schmelzklebstoff 7	120	95	25	20	45	35	34	5,6
Schmelzklebstoff 8	70	40	30	20	85	18	34	2,3
Schmelzklebstoff 9	70	40	30	20	85	21	34	2,8
Schmelzklebstoff 10	70	40	30	20	85	58	34	6,8
Schmelzklebstoff 11	70	40	30	20	85	62	34	7,2
Schmelzklebstoff 12	70	40	30	20	85	35	8	4,9
Schmelzklebstoff 13	70	40	30	20	85	35	12	4,9
Schmelzklebstoff 14	70	40	30	20	85	35	48	4,9
Schmelzklebstoff 15	70	40	30	20	85	35	52	4,9
Schmelzklebstoff 16	55	18	37	20	97	35	34	4,7
Schmelzklebstoff 17	55	22	33	20	97	35	34	4,7
Schmelzklebstoff 18	105	58	47	20	52	35	34	5,5
Schmelzklebstoff 19	105	62	43	20	52	35	34	5,5
Schmelzklebstoff 20	48	20	28	20	99	35	34	4,5
Schmelzklebstoff 21	55	30	25	20	97	35	34	4,7
Schmelzklebstoff 22	120	90	30	20	45	35	34	5,8
Schmelzklebstoff 23	70	40	30	12	85	21	34	1,8
Schmelzklebstoff 24	70	40	30	35	85	58	34	9,8
Schmelzklebstoff 25	70	40	30	38	85	58	34	10,2
Vergleichsschmelzklebstoff 1	70	52	18	20	85	35	34	4,9
Vergleichsschmelzklebstoff 2	120	48	72	20	45	35	34	5,8
Vergleichsschmelzklebstoff 3	70	40	30	8	85	35	34	2,7
Vergleichsschmelzklebstoff 4	70	40	30	42	85	35	34	8,7

Beispiel 1
Der Schmelzklebstoff 1 wurde anhand der folgenden Bewertungsverfahren bewertet. Die Bewertungen wurden alle in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (25°C, 50% RH) durchgeführt, und als Papier wurde GFC-081 (81,0 g/m²) (Canon Marketing Japan Inc.) verwendet.
Bewertung der Klebekraft Anfertigung einer Probe für die Bewertung
Ein handelsüblicher Canon Laserstrahldrucker LBP712Ci wurde zur Anfertigung einer Probe für die Bewertung verwendet. Durch Änderung der Software wurde der Drucker so modifiziert, dass er auch dann funktioniert, wenn nicht alle Kartuschen eingesetzt sind. Außerdem konnte die Auftragungsmenge an Schmelzklebstoff und Toner (mg/cm²) beliebig eingestellt werden. Der in der schwarzen Kartusche des LBP712Ci enthaltene Toner wurde entnommen, die Kartusche wurde mit 150 g Schmelzklebstoff 1 gefüllt und in die schwarze Station eingesetzt.
Mit diesem Drucker wurde, wie in 8 dargestellt, der Pulverklebstoff mit einer Auftragungsmenge von 0,5 mg/cm² auf ein 4 cm-Gebiet gedruckt, indem ein Rand von 8 cm geöffnet wurde, und der Toner wurde ferner mit einer Auftragungsmenge von 0,08 mg/cm² auf ein 4 cm-Gebiet gedruckt, indem ein Rand von 2 cm geöffnet wurde (Bild A). Außerdem wurde der Pulverklebstoff in einer Auftragungsmenge von 0,5 mg/cm² auf ein 4 cm-Gebiet gedruckt, indem ein Rand von 8 cm am vorderen Ende des Papiers geöffnet wurde (Bild B). Das erhaltene Bild A wurde auf eine Breite von 3 cm geschnitten, um Probe A zu erhalten. Ebenso wurde das Bild B geschnitten, um Probe B zu erhalten. Als Toner wurde ein Standardtoner LBP712Ci verwendet.
Verkleben von Bewertungsproben
Wie in 9 gezeigt, wurden Probe A und Probe B mit den Bildseiten nach innen gegenüberliegend angeordnet, die Temperatur Tf der Fixiereinheit der aus dem LBP712Ci entfernten externen Fixiereinheit wurde auf 200°C eingestellt, und das Verkleben wurde durch Durchgang mit der Seite der Probe A als Oberseite herbeigeführt.
Bewertung der Klebekraft und der Kleberate
Die Klebekraft des zusammenverklebten Gegenstands wurde 10 Sekunden und 300 Sekunden nach dem Durchgang durch die Fixiereinheit bewertet. Zur Bewertung der Klebekraft wurde eine Tencilon-Universalprüfmaschine RTG-1225 (hergestellt von A & D Co., Ltd.) verwendet. Als Spannvorrichtung wurde eine parallele Spannbacke verwendet, und die wie in 10 dargestellten laminierten Proben wurden eingestellt. Als Klebekraft (N/cm)² wurde eine Spannung pro 1 cm Breite definiert, die durch Multiplikation des Maximalwerts in einem Diagramm mit 1/3 ermittelt wurde, das beim Abziehen der Bewertungsprobe unter der Bedingung von 50 mm/min erhalten wurde und in dem der Abstand (mm) auf der Abszisse und die Spannung (N/cm²) auf der Ordinate aufgetragen wurde. Je größer dieser Wert ist, desto besser ist die Klebekraft.
Beispiele 2 bis 29 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4

In den Beispielen 2 bis 29 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurden die Bewertungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch der Schmelzklebstoff und Tf wie in Tabelle 4 dargestellt geändert wurden. Die Ergebnisse der Bewertungen sind in Tabelle 4 aufgeführt. [Tabelle 4]

Beispiel Nr.		Tf (°C)	Tf-Tm (°C)	Klebekraft, Spannung (N/cm²)
Beispiel Nr.		Tf (°C)	Tf-Tm (°C)	Nach 10 Sekunden	Nach 300 Sekunden
1	Schmelzklebstoff 1	200	130	1,5	2,0
2	Schmelzklebstoff 2	200	130	0,8	0,8
3	Schmelzklebstoff 3	235	130	0,5	2,0
4	Schmelzklebstoff 4	200	130	0,8	1,0
5	Schmelzklebstoff 5	200	130	1,5	2,0
6	Schmelzklebstoff 6	200	130	0,8	1,0
7	Schmelzklebstoff 7	250	130	0,9	0,9
8	Schmelzklebstoff 8	200	130	0,7	0,9
9	Schmelzklebstoff 9	200	130	1,0	1,3
10	Schmelzklebstoff 10	200	130	1,0	1,3
11	Schmelzklebstoff 11	200	130	0,7	0,9
12	Schmelzklebstoff 12	200	130	0,7	0,9
13	Schmelzklebstoff 13	200	130	1,1	1,5
14	Schmelzklebstoff 14	200	130	1,1	1,5
15	Schmelzklebstoff 15	200	130	0,7	0,9
16	Schmelzklebstoff 16	185	130	0,5	1,2
17	Schmelzklebstoff 17	185	130	0,7	1,5
18	Schmelzklebstoff 18	235	130	1,8	2,0
19	Schmelzklebstoff 19	235	130	1,8	2,0
20	Schmelzklebstoff 20	178	130	0,5	0,6
21	Schmelzklebstoff 21	185	130	0,8	1,0
22	Schmelzklebstoff 22	250	130	0,9	0,9
23	Schmelzklebstoff 23	200	130	0,6	0,6
24	Schmelzklebstoff 24	200	130	1,0	1,0
25	Schmelzklebstoff 25	200	130	0,6	0,6
26	Schmelzklebstoff 1	130	60	0,6	0,8
27	Schmelzklebstoff 1	150	80	1,0	1,3
28	Schmelzklebstoff 1	260	190	1,0	1,3
29	Schmelzklebstoff 1	280	210	0,6	0,8
Vergleich 1	Vergleichsschmelzklebstoff 1	200	130	0,3	0,3
Vergleich 2	Vergleichsschmelzklebstoff 2	250	130	0,3	2,0
Vergleich 3	Vergleichsschmelzklebstoff 3	200	130	0,3	0,3
Vergleich 4	Vergleichsschmelzklebstoff 4	200	130	0,3	0,3

Wie aus Tabelle 4 ersichtlich ist, kann die vorliegende Erfindung einen Klebstoff bereitstellen, der schnell eine hohe Klebekraft entwickeln kann, und ein Verfahren zur Herstellung der entsprechenden verklebten Gegenstände bereitstellen.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Der Schutzumfang der folgenden Ansprüche ist so weit auszulegen, dass sie alle derartigen Modifikationen und gleichwertigen Strukturen und Funktionen umfassen.
Schmelzklebstoff, umfassend ein thermoplastisches Harz und ein erstes kristallines Material, wobei, wenn bei der Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung des Schmelzklebstoffs Tc (°C) eine Peaktemperatur des höchsten Peaks der exothermen Peaks ist, die in einem Temperaturabsenkungsprozess bei 10°C/min nach dem Erwärmen auf 150°C beobachtet werden, und Tm (°C) eine Peaktemperatur des höchsten Peaks der endothermen Peaks ist, die in einem Temperaturerhöhungsprozess bei 10°C/min nach dem Temperaturabsenkungsprozess beobachtet werden, Tm - Tc 20,0 bis 70,0°C ist, und ein Tetrahydrofuran-lösliches Material des Schmelzklebstoffs ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht Mw, gemessen durch Gelpermeationschromatographie, von 100 000 bis 400 000 aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009293015 [0006, 0007]
JP 2003277717 [0006, 0008]

Claims

Schmelzklebstoff, umfassend ein thermoplastisches Harz und ein erstes kristallines Material, wobei wenn bei der Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung des Schmelzklebstoffs Tc (°C) eine Peaktemperatur des höchsten Peaks der exothermen Peaks ist, die bei einem Temperaturabsenkungsprozess bei 10°C/min nach dem Erwärmen auf 150°C beobachtet werden, und Tm (°C) eine Peaktemperatur des höchsten Peaks der endothermen Peaks ist, die bei einem Temperaturerhöhungsprozess bei 10°C/min nach dem Temperaturabsenkungsprozess beobachtet werden, Tm - Tc 20,0 bis 70,0°C ist, und ein Tetrahydrofuran-lösliches Material des Schmelzklebstoffs ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht Mw, gemessen durch Gelpermeationschromatographie, von 100 000 bis 400 000 aufweist.
Schmelzklebstoff nach Anspruch 1, wobei ein durch die folgende Formel (1) angegebener Kompatibilitätsgrad A für das thermoplastische Harz und das erste kristalline Material 50 bis 100% beträgt, wenn ΔH(A) einen exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks eines gemischten Harzes A von 88,1 Massen-% von dem thermoplastischen Harz und von 11,9 Massen-% dem ersten kristallinen Material gemäß einer Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung darstellt, ΔH(C) einen exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks des ersten kristallinen Materials gemäß einer Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung darstellt, C ein Massenverhältnis (%) des ersten kristallinen Materials in der Harzmischung A darstellt und C 11,9 beträgt; $\begin{array}{l} Kompatibilit \ddot{a} tsgrad A (%) = \\ 100 - (100 \times Δ H (A)) / (Δ H (C) \times C/ 100) \end{array}$
Schmelzklebstoff nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gehalt an Tetrahydrofuran-unlöslichen Material in dem Schmelzklebstoff, das nicht durch Soxhlet-Extraktion des Schmelzklebstoffs für 16 Stunden mit Tetrahydrofuran extrahiert wird, 20 bis 60 Massen-% beträgt.
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schmelzklebstoff ferner ein zweites kristallines Material enthält und ein durch die folgende Formel (2) angegebener Kompatibilitätsgrad B für das zweite kristalline Material und das thermoplastische Harz 10 bis 50% beträgt, wenn ΔH(B) einen exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks eines gemischten Harzes B von 98,1 Massen-% von dem thermoplastischen Harz und von 1,9 Massen-% von dem zweiten kristallinen Material nach einer Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung darstellt, ΔH(C2) einen exothermen Wert (J/g) der exothermen Peaks des zweiten kristallinen Materials gemäß einer Differential-Scanning-Kalorimetrie-Messung darstellt, D ein Massenverhältnis (%) des zweiten kristallinen Materials im gemischten Harz B darstellt und D 1,9 beträgt; $\begin{array}{l} Kompatibilit \ddot{a} tsgrad B (%) = \\ 100 - (100 \times Δ H (B)) / (Δ H (C 2) \times D/ 100) \end{array}$
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Tc 20 bis 60°C ist und Tm 50 bis 110°C ist.
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Viskosität des Schmelzklebstoffs bei 100°C, gemessen mit einem Kapillarrheometer, das nach dem Konstantlast-Extrusionsprinzip arbeitet, von 20 000 bis 100 000 Pa·s beträgt.
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste kristalline Material ein Esterwachs ist.
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das thermoplastische Harz ein amorphes Harz ist.
Verfahren zur Herstellung eines verklebten Gegenstands, bei dem zumindest ein Blatt Papier über einen Klebebereich unter Verwendung des Schmelzklebstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verklebt wird, wobei das Verfahren zur Herstellung eines verklebten Gegenstands umfasst: einen Klebebereich-Bildungsschritt, bei dem der Klebebereich auf dem Papier unter Verwendung des Schmelzklebstoffs entwickelt wird und durch Erwärmen fixiert wird, und einen Verklebungsschritt, der sich an die Bildung des Klebebereichs anschließt, bei dem der verklebte Gegenstand durch Übereinanderlegen des Papiers, so dass ein gebildeter Klebebereich sandwichartig dazwischen liegt, durch Erwärmen und durch Verkleben des Papiers durch Schmelzen des Klebebereichs erhalten wird, wobei die Temperatur Tf (°C) der Fixiereinheit während der Erwärmung und ein Schmelzpunkt Tm (°C) des Schmelzklebstoffs 70 ≤ Tf - Tm ≤ 200 erfüllen.