ES2607896T3

ES2607896T3 - Procedimiento para producir un revelador líquido

Info

Publication number: ES2607896T3
Application number: ES08834243.1T
Authority: ES
Inventors: Hirohito Maeda; Katsutoshi Okamoto; Takaaki Yodo; Naoya Inazumi; Koji Iwase
Original assignee: Sakata Inx Corp
Current assignee: Sakata Inx Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2017-04-04
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: EP2192450A4; AU2008304769B2; CN101809508A; CA2700694A1; EP2192450B1; US20100323291A1; JPWO2009041634A1; US8722302B2; KR101542269B1; CA2700694C; EP2192450A1; WO2009041634A1; JP5148621B2; KR20100072308A; CN101809508B; AU2008304769A1

Abstract

Un método para producir un revelador líquido mediante un método de coacervación, que tiene la siguiente secuencia de etapas: a) mezclar un pigmento, un dispersante de pigmento y un solvente orgánico; b) añadir una resina ligante y una resina que contiene grupos ácidos al solvente orgánico; c) mientras se vuelve a añadir un dispersante de partículas, se añade un medio dispersante hidrocarbonado aislante para obtener una partícula de resina coloreada, que se dispersa en un medio dispersante hidrocarbonado aislante, y d) eliminar el solvente orgánico por destilación para obtener el revelador líquido, donde el dispersante de partículas es un producto de reacción de un compuesto poliamina y un producto de autocondensación de un ácido hidroxicarboxílico, y se prepara una dispersión de pigmento dispersando el pigmento entre las etapas a) y b) o entre las etapas b) y c).

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para producir un revelador Uquido Campo tecnico

La presente invencion se relaciona con un metodo para producir un revelador Ifquido para electrofotograffa o registro electrostatico para uso en aparatos de impresion, fotocopiadoras, impresoras y facs^iles.

Tecnica anterior

Para un revelador lfquido, en general, se usan los que tienen una forma en la que estan dispersas en un medio de dispersion electricamente aislante partfculas de resina coloreadas que contienen agentes colorantes, tales como pigmentos. Uno de los metodos para producir el revelador lfquido es un metodo de coacervacion. El metodo de coacervacion es un metodo de precipitacion de una resina contenida en una solucion mixta en estado disuelto de manera que se encapsula un agente colorante por eliminacion del solvente de la solucion mixta que contiene el solvente que disuelve la resina y un medio de dispersion electricamente aislante que no disuelve la resina, y dispersion de las partfculas de resina coloreadas en el medio de dispersion electricamente aislante.

Se supone que un revelador lfquido obtenido mediante el metodo tiene una buena propiedad electroforetica, ya que las partfculas de resina coloreadas tienen formas mas proximas a esferas y tamanos de partfcula mas uniformes que las obtenidas mediante un metodo de molienda humeda.

Sin embargo, el metodo de coacervacion presenta el problema de que las partfculas de resina coloreadas se aglomeran facilmente en el momento de la precipitacion de la resina y, debido al apelmazamiento de las partfculas, la estabilidad de la dispersion y las caractensticas opticas del revelador obtenido resultan insuficientes.

WO 2007/061072 A1 muestra un revelador lfquido formado dispersando partfculas de resina coloreadas que tienen al menos un pigmento, un dispersante y una resina que contiene grupos acido en un medio aislante hidrocarbonado, utilizando un metodo de coacervacion, donde dicho dispersante es un compuesto carbodiimida que tiene al menos un grupo que contiene nitrogeno basico y al menos una cadena lateral de poliester que se introduce por una reaccion con un grupo carbodiimida en su molecula.

Para obtener un revelador lfquido, JP 2001-031900 A muestra una composicion en dispersion consistente en una dispersion de un material granular en un solvente organico, y que incluye ademas un compuesto de alto peso molecular que tiene grupos acidos y un compuesto de alto peso molecular que tiene grupos basicos, siendo insoluble al menos una parte de dichos compuestos de alto peso molecular en el solvente organico, y adsorbiendose dichos compuestos de alto peso molecular sobre al menos una porcion del material granular.

Para fabricar un revelador lfquido segun JP 2007003974 A, se prepara una mezcla lfquida que contiene un pigmento que tiene una estructura tnbrida de nucleo-corteza de una partfcula inorganica revestida con un pigmento organico o negro de carbon, una resina que tiene propiedad de fijacion, un solvente (A) que disuelve la resina, un solvente basado en hidrocarburo (B) que no disuelve la resina y que tiene un valor de parametro de solubilidad menor que el del solvente (A) y al menos un tipo de dispersante (A) soluble tanto en el solvente (A) como en el solvente (B), y se elimina el solvente (A) de la mezcla lfquida por destilacion.

Por lo tanto, para resolver el problema antes mencionado, se propone un metodo que utiliza un compuesto polimerico que tiene un grupo acido y un compuesto polimerico que tiene un grupo basico en el metodo de coacervacion. En este metodo, primeramente se adsorbe cualquiera de los compuestos polimericos sobre la superficie del agente colorante. A continuacion, se encapsula el agente colorante en el otro compuesto polimerico, de tal forma que las partfculas de resina coloreadas se dispersan de manera estable en un medio dispersante electricamente aislante (v.g., veanse los Documentos de patente 1 o 2).

Sin embargo, el metodo antes mencionado es una tecnica basada en el concepto de la convencionalmente conocida interaccion acido-base, que pretende conseguir estabilidad de la dispersion tratando la superficie del pigmento con un compuesto que contiene un grupo acido o un grupo basico y aumentando la afinidad por la resina que tiene el otro grupo. Ademas, los compuestos desvelados son resinas acnlicas y resinas estireno-acnlicas de uso bastante comun. Como estos compuestos no son materiales que hayan sido disenados centrandose en la dispersibilidad de las partfculas, no se puede esperar un efecto de mejora suficiente de la dispersibilidad de partfculas de resina coloreadas finas. Mas aun, en terminos de la idoneidad para un revelador lfquido, existe otro problema, y es que la propiedad de carga y la propiedad electroforetica de las partfculas de resina coloreadas se deterioran y, por lo tanto, resulta imposible obtener una buena calidad de imagen.

Documento de patente 1: Publicacion Kokai Japonesa 2001-31900 Documento de patente 2: US 2007/0184378 A1

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Divulgacion de la invencion

Problemas que la invencion ha de resolver

Por lo tanto, en un revelador Ifquido para electrofotograffa y registro electrostatico que ha de ser obtenido por un metodo de coacervacion, la presente invencion pretende proporcionar un metodo para producir un revelador lfquido que mantenga suficientemente la propiedad de carga como revelador lfquido y que tenga una buena estabilidad de dispersion de las partfculas de resina coloreadas.

Medios para resolver los problemas

Los inventores de la presente invencion realizaron diversas investigaciones para resolver los problemas antes mencionados relacionados con el metodo de la reivindicacion 1, de tal forma que la estabilidad de la dispersion de las partfculas de resina coloreadas puede verse notablemente mejorada y la propiedad de carga del revelador lfquido puede resultar mejorada utilizando el siguiente dispersante espedfico para dispersar las partfculas de resina coloreadas y tambien utilizando una resina que contiene grupos acidos, y este hallazgo ha llevado ahora a la complecion de la presente invencion.

Es decir, la presente invencion se relaciona con (1) el metodo de la reivindicacion 1 para producir un revelador lfquido mediante un metodo de coacervacion, donde se dispersa una partfcula de resina coloreada en un medio dispersante hidrocarbonado aislante en presencia de un dispersante de partfculas y una resina que contiene grupos acido, y el dispersante de partfculas es un producto de reaccion de un compuesto poliamina y un producto de autocondensacion de un acido hidroxicarboxflico.

La presente invencion se relaciona tambien con (2) el metodo para producir un revelador lfquido segun (1), donde el dispersante de partfculas es un producto de reaccion de un compuesto poliamina y un producto de autocondensacion de acido 12-hidroxiestearico.

La presente invencion se relaciona tambien con (3) el metodo para producir un revelador lfquido segun (1) o (2), donde el dispersante de partfculas es un producto de reaccion de una polialilamina y un producto de autocondensacion de acido 12-hidroxiestearico.

La presente invencion se relaciona tambien con (4) el metodo para producir un revelador lfquido segun cualquiera de (1) a (3), donde el valor de amina del dispersante de partfculas es de 5 a 300 mg KOH/g.

La presente invencion se relaciona tambien con (5) el metodo para producir un revelador lfquido segun cualquiera de (1) a (4), donde la resina que contiene grupos acido es una resina que contiene grupos carboxilo.

La presente invencion se relaciona tambien con (6) el metodo para producir un revelador lfquido segun cualquiera de (1) a (5), donde el valor acido de la resina que contiene grupos acido es de 1 a 250 mg KOH/g.

La presente invencion se relaciona tambien con (7) el metodo para producir un revelador lfquido segun cualquiera de (1) a (6), donde se usa un compuesto de parafina con un punto de ebullicion de 150°C o superior como medio dispersante hidrocarbonado aislante.

Se produce un revelador lfquido mediante el metodo para producir un revelador lfquido segun cualquiera de (1) a (7).

De aqrn en adelante, se describiran con detalle un metodo para producir un revelador lfquido de la presente invencion y un revelador lfquido obtenido mediante el metodo.

En primer lugar, se describiran los materiales para uso en el revelador lfquido.

Como pigmentos para uso en el revelador lfquido de la presente invencion, son utilizables pigmentos inorganicos y pigmentos organicos.

Como ejemplos preferibles de los pigmentos inorganicos, se incluyen negro de acetileno, grafito, oxido rojo de hierro, amarillo de cromo, azul de ultramar y negro de carbon.

Como ejemplos preferibles de los pigmentos organicos, se incluyen pigmentos azo, pigmentos de laca, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de isoindolina, pigmentos de antraquinona y pigmentos de quinacridona.

En la presente invencion, el contenido de estos pigmentos no esta particularmente limitado, pero, en terminos de densidad de imagen, es preferible un contenido del 2 al 20% en peso de estos pigmentos en el revelador lfquido final.

A continuacion, como dispersante de pigmento para dispersar los pigmentos antes mencionados para uso en el

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revelador Ifquido de la presente invencion, se pueden usar dispersantes de pigmento convencionalmente conocidos. Como ejemplos espedficos de los mismos, se incluyen surfactantes, tales como surfactantes anionicos, surfactantes no ionicos, surfactantes cationicos, surfactantes anfotericos, surfactantes de silicio y surfactantes de fluor y sus derivados; resinas de poliuretano; derivados de (poli)amina obtenidos introduciendo poliesteres en grupos amino y/o grupos imino de compuestos (poli)amina; resinas polimericas dispersantes de pigmentos, tales como compuestos carbodiimida que tienen cadenas laterales de poliester, cadenas laterales de polieter o cadenas laterales poliacnlicas (Publicacion Internacional WO03/076527), compuestos carbodiimida que tienen grupos que contienen nitrogeno basico y tambien, como cadenas laterales, cadenas laterales de poliester, cadenas laterales de polieter o cadenas laterales poliacnlicas (Publicacion Internacional WO04/000950), y compuestos carbodiimida que tienen cadenas laterales que contienen partes de adsorcion de pigmentos (Publicacion Internacional WO04/003085). Los que estan comercializados incluyen BYK-160, 162, 164, 182 (fabricados por BYK Japan KK), EFKA-47 (fabricado por EFKA), Ajisper-PB-821 (fabricado por Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc.) y Solsperse 24000 (fabricado por Lubrizol Japan Ltd.).

A continuacion, como resina ligante para uso en el revelador lfquido de la presente invencion, se pueden usar resinas ligantes convencionalmente conocidas que tengan una propiedad de fijacion para un objeto que se haya de unir, tal como papel o pelfculas de plastico. Como ejemplos para ser usados, se incluyen resinas tales como resinas epoxi, resinas ester, resinas acnlicas, resinas alqmdicas y resinas modificadas con colofonia. Ademas, si es necesario, estas resinas pueden ser usadas solas o en combinacion de dos o mas de ellas.

Como medio dispersante hidrocarbonado aislante que no disuelve una resina que contiene grupos acidos descrita mas adelante y que se usa en el revelador lfquido, son preferibles los que no disuelven una resina que contiene grupos acidos que se describira mas adelante, que tienen una propiedad de aislamiento electrico y que no se volatilizan en el momento de la eliminacion del solvente organico. Como ejemplos del medio dispersante que satisface dichas condiciones, se incluyen compuestos hidrocarbonados aislantes no volatiles o ligeramente volatiles. Son mas preferibles los hidrocarburos alifaticos y los hidrocarburos alidclicos. Ademas, siempre que no disuelvan la resina que contiene grupos acidos descrita mas adelante, tambien son utilizables los hidrocarburos aromaticos y los hidrocarburos halogenados. Especialmente, en terminos de olor, inocuidad y coste, son preferibles solventes parafmicos de alto punto de ebullicion (con un punto de ebullicion de 150°C o superior), tales como compuestos de parafina normal, compuestos isoparafrnicos, compuestos cicloparafrnicos y mezclas de dos o mas de estos compuestos. Concretamente, los que pueden ser adquiridos comercialmente incluyen Isopar G, Isopar H, Isopar L, Isopar M, Exxsol D130 y Exxsol D140 (todos ellos fabricados por Exxon Chemical), Shellsol 71 (fabricado por Showa Shell Sekiyu K.K.), IP Solvent 1620, IP Solvent 2028 e Ip Solvent 2835 (todos ellos fabricados por Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.), Moresco White P-40, Moresco White P-55 y Moresco White P-80 (todos ellos parafinas lfquidas fabricadas por Matsumura Oil Research Corp.), Liquid Paraffin N° 40-S y Liquid Paraffin N° 55-S (todos ellos parafinas lfquidas fabricadas por Chuo Kasei Co., Ltd.).

A continuacion, el dispersante de partfculas usado para dispersar las partfculas de resina coloreadas en el medio dispersante hidrocarbonado aislante usado en el revelador lfquido es un producto de reaccion de un compuesto poliamina y un producto de autocondensacion de un acido hidroxicarboxflico. En el momento de la produccion de un revelador lfquido mediante un metodo de coacervacion, resulta posible mejorar la estabilidad de la dispersion de las partfculas de resina coloreadas en un medio dispersante hidrocarbonado aislante dispersando las partfculas de resina coloreadas en el medio dispersante hidrocarbonado aislante en presencia del dispersante de partfculas espedfico y de una resina que contiene grupos acidos descrita mas adelante en combinacion. Ademas, tambien se pueden mejorar la propiedad de carga y la propiedad electroforetica de las partfculas de resina coloreadas.

El compuesto poliamina no esta particularmente limitado, pero como ejemplos del compuesto poliamina se incluyen un polfmero de polivinilamina, un polfmero de polialilamina, un polfmero de polidialilamina o un copolfmero de dialilamina-acido maleico. Tambien se incluyen polfmeros que contienen una unidad de polianilina o una unidad de polipirrol. Ademas, los ejemplos del compuesto poliamina incluyen una poliamina alifatica, tal como etilendiamina, una poliamina alidclica, tal como ciclopentanodiamina, una poliamina aromatica, tal como fenilendiamina, una poliamina aralifatica, tal como xililenodiamina, hidrazina o un derivado de la misma. Entre ellos, son preferibles polfmeros de polialilamina, tales como una polialilamina.

El acido hidroxicarboxflico que compone el producto de autocondensacion de un acido hidroxicarboxflico no esta particularmente limitado, pero como ejemplos del acido hidroxicarboxflico se incluyen acido glicolico, acido lactico, acido oxibutmco, acido hidroxivalerico, acido hidroxicaproico, acido hidroxicapnlico, acido hidroxicaprico, acido hidroxilaurico, acido hidroximinstico, acido hidroxipalmftico, acido hidroxiestearico, acido ricinoleico, acido graso de aceite de ricino y sus productos hidrogenados. Como ejemplos preferibles, se incluyen acidos hidroxicarboxflicos que tienen de 12 a 20 atomos de carbono; como ejemplos mas preferibles, se incluyen acidos 12-hidroxicarboxflicos que tienen de 12 a 20 atomos de carbono, y como un ejemplo particularmente preferible se incluye el acido 12- hidroxiestearico.

Como ejemplos de un dispersante de partfculas preferible, se incluye un producto de reaccion de un compuesto poliamina y un producto de autocondensacion de un acido hidroxiestearico. Como ejemplos concretos del mismo, se incluyen productos de reaccion de compuestos poliamina y productos de autocondensacion de acido 12-

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hidroxiestearico, tales como productos de reaccion de polialilaminas y productos de autocondensacion de acido 12- hidroxiestearico, productos de reaccion de polietilenpoliaminas y productos de autocondensacion de acido 12- hidroxiestearico, productos de reaccion de dialquilaminoalquilaminas y productos de autocondensacion de acido 12- hidroxiestearico, productos de reaccion de polivinilaminas y productos de autocondensacion de acido 12- hidroxiestearico. Los que pueden ser adquiridos comercialmente incluyen Aj isper-PB817 (fabricado por Aj inomoto Co., Inc.), Solsperse 11200, 13940, 17000 y 18000 (fabricados por Lubrizol Japan Ltd.). Son particularmente preferibles entre ellos los productos de reaccion de polialilaminas y productos de autocondensacion de acido 12- hidroxiestearico, ya que son excelentes en cuanto a dispersibilidad de partfculas en el penodo inicial y durante la conservacion a largo plazo, y tambien son excelentes en cuanto a la propiedad de carga.

En la presente invencion, estos dispersantes de partfculas pueden ser usados solos o en combinacion de dos o mas especies. La cantidad del dispersante de partfculas contenida en el revelador lfquido es preferiblemente del 0,5 al 3,0% en peso.

El valor de amina del dispersante de partfculas es preferiblemente de 5 a 300 mg KOH/g. Si el valor de amina se encuentra dentro del rango antes mencionado, es posible obtener una buena estabilidad de la dispersion de las partfculas de resina coloreadas y tambien una excelente propiedad de carga.

En esta memoria descriptiva, el valor de amina significa un valor de amina por 1 g de materia solida y es un valor medido por titulacion potenciometrica (v.g, COMTITE (AUTO TITRATOR COM-900, BURET B-900, TITSTATIONK- 900), fabricado por Hiranuma Sangyo Corp.) usando una solucion acuosa de acido clortndrico 0,1 N y convirtiendo luego el valor resultante en equivalentes de hidroxido de potasio.

Como ejemplos concretos de la resina que contiene grupos acidos para uso en el revelador lfquido, se incluyen las obtenidas modificando resinas de poliolefinas e introduciendo en ellas grupos carboxilo, y las obtenidas introduciendo grupos carboxilo mediante un metodo que utiliza compuestos acido carboxflico como materiales de polimerizacion o materiales adicionales, o por tratamiento con peroxido, en resinas de olefina, tales como copolfmeros de etileno-acido (met)acnlico, copolfmeros de etileno-acetato de vinilo, copolfmeros de etileno-acetato de vinilo parcialmente saponificados, copolfmeros de etileno-ester de acido (met)acnlico, resinas de polietileno y resinas de polipropileno; resinas de poliester saturadas termoplasticas, resinas de estireno, tales como resinas de copolfmero de estireno-acnlico y resinas de estireno-poliester acrilo-modificado; resinas alqmdicas, resinas fenolicas, resinas epoxi, resinas fenolicas modificadas con colofonia, resinas maleicas modificadas con colofonia, resinas de acido fumarico modificadas con colofonia, resinas acnlicas, tales como resinas de ester de acido (met)acnlico, resinas de cloruro de vinilo, resinas de acetato de vinilo, resinas de cloruro de vinilideno, fluororresinas, resinas de poliamida, resinas de poliacetales y resinas de poliester. Son particularmente preferibles entre ellas las resinas de copolfmero de estireno-acnlico que contienen grupos carboxilo y las resinas de poliester, ya que su uso da como resultado buenos efectos de la presente invencion.

Las resinas de copolfmero de estireno-acnlico que contienen grupos carboxilo son resinas obtenidas por copolimerizacion de composiciones de monomeros que contienen cada una un monomero de estireno y un monomero acnlico y que tienen grupos carboxilo en la molecula.

Como ejemplos del monomero de estireno, se incluyen estireno y derivados de estireno, tales como o-metilestireno, m-metilestireno, p-metilestireno, p-metoxiestireno, p-fenilestireno, p-cloroestireno, 3,4-dicloroestireno, p-etilestireno, 2,4-dimetilestireno, p-n-butilestireno, p-terc-butilestireno, p-n-hexilestireno, p-n-octilestireno, p-n-nonilestireno, p-n- decilestireno y p-n-dodecilestireno. Las resinas de copolfmero de estireno-acnlico que contienen grupos carboxilo son preferiblemente las obtenidas usando estireno como monomero de estireno.

Como ejemplos del monomero que contiene grupos carboxilo como monomero acnlico, se incluyen acidos a,p- insaturados, tales como acido acnlico, acido metacnlico, acido crotonico y acido cinamico; acidos dibasicos insaturados, tales como acido maleico, acido citraconico, acido itaconico, acido alquenilsuccmico, acido fumarico y acido mesaconico; medio-esteres de acidos dibasicos insaturados, tales como medio-ester metilico de acido maleico, medio-ester etflico de acido maleico, medio-ester metilico de acido fumarico y medio-ester metilico de acido mesaconico. Las resinas de copolfmero de estireno-acnlico que contienen grupos carboxilo son preferiblemente las obtenidas usando acido acnlico o acido metacnlico como monomero acnlico que contiene grupos carboxilo.

Otros ejemplos del monomero acnlico incluyen esteres de acido (met)acnlico, tales como (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de propilo, (met)acrilato de n-butilo, (met)acrilato de isobutilo, (met)acrilato de n- octilo, (met)acrilato de dodecilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo, (met)acrilato de estearilo, (met)acrilato de fenilo, (met)acrilato de dimetilaminoetilo y (met)acrilato de dietilaminoetilo.

La smtesis de las resinas de copolfmero de estireno-acnlico que contienen grupos carboxilo es llevada a cabo por un metodo convencionalmente conocido. Por ejemplo, se puede citar un metodo de adicion de un catalizador de la polimerizacion a una solucion mixta obtenida disolviendo los diversos tipos de monomeros en un solvente y realizando la polimerizacion a una temperatura prescrita.

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Ademas, como ejemplos espedficos de las resinas de poliester como resinas que contienen grupos acidos, se incluyen M403 (valor acido 19, fabricada por Sanyo Chemical Industries, Ltd.) y Diacron FC1565 (valor acido 4, fabricada por Mitsubishi Rayon Co., Ltd.).

En la presente invencion, se pueden emplear una o mas de estas resinas que contienen grupos acidos. El contenido en la(s) resina(s) que contiene(n) grupos acidos es preferiblemente del 1,0 al 15,0% en peso.

El valor acido de la resina que contiene grupos acidos es preferiblemente de 1 a 250 mg KOH/g. Cuando el valor acido se encuentra dentro del rango antes mencionado, es posible obtener una buena estabilidad de la dispersion de las partfculas de resina coloreadas y tambien una excelente propiedad de carga.

En esta memoria descriptiva, el valor acido significa un valor acido por 1 g de materia solida y es un valor medido por titulacion potenciometrica (v.g, COMTITE (AUTO TITRATOR COM-900, BURET B-900, TITSTATION K-900), fabricado por Hiranuma Sangyo Corp.) segun JIS K 0070.

El peso molecular medio ponderal de la resina que contiene grupos acidos es preferiblemente de 30.000 a 100.000 y mas preferiblemente de 45.000 a 75.000.

En esta memoria descriptiva, se mide el peso molecular medio ponderal por cromatograffa de permeacion en gel (un metodo de GPC) <conversion de poliestireno> usando Water 2690 (fabricado por Waters) como aparato y PLgel 5 |i MIXED-D (fabricada por Polymer Laboratories) como columna.

El revelador lfquido puede contener ademas un agente controlador de carga si es necesario, ademas de estos materiales. Como agente controlador de carga, existen de una manera amplia los dos tipos siguientes, (1) y (2).

(1) Un tipo obtenido revistiendo las superficies de partfculas de toner con una substancia capaz de ionizacion o que adsorbe iones. Como ejemplos preferibles de este tipo, se incluyen grasas y aceites, tales como el aceite de linaza y el aceite de soja; resinas alqrndicas, polfmeros halogenados, acidos policarboxflicos aromaticos, tintes hidrosolubles que contienen grupos acidos y productos de condensacion de oxidacion de poliaminas aromaticas.

(2) Un tipo que puede disolverse en un medio dispersante hidrocarbonado aislante y que permite la coexistencia de una substancia capaz de recibir y enviar iones desde y hacia las partfculas de toner. Como ejemplos preferibles de este tipo, se incluyen jabones metalicos, tales como naftato de cobalto, naftato de mquel, naftato de hierro, naftato de zinc, ocilato de cobalto, ocilato de mquel, ocilato de zinc, dodecilato de cobalto, dodecilato de mquel, dodecilato de zinc y 2-etilhexanoato de cobalto; sales metalicas de acido sulfonico, tales como sales metalicas de acido sulfonico de petroleo y sales metalicas de ester de acido sulfosucdnico; fosfolfpidos, tales como lecitina; sales metalicas de acido salidlico, tales como complejos metalicos de acido terc-butilsalidlico; resinas de polivinilpirrolidona, resinas de poliamida, resinas que contienen acido sulfonico y derivados de acido hidroxibenzoico. Ademas, tambien se pueden anadir otros aditivos, si es necesario.

A continuacion, se describira un metodo para producir el revelador lfquido de la presente invencion.

El revelador lfquido de la presente invencion es producido por un metodo de coacervacion.

El "metodo de coacervacion" es un metodo para formar partfculas de resina coloreadas por encapsulacion de un agente colorante (pigmento) en una resina durante el cambio de la resina de un estado disuelto a un estado precipitado mediante el cambio de la razon de mezcla entre un buen solvente y un solvente pobre en una solucion mixta de la resina en los solventes.

La presente invencion es definida en la reivindicacion 1. El metodo empleado incluye: la dispersion de un pigmento; la adicion de un dispersante de partfculas; la eliminacion del solvente organico de una solucion mixta del solvente organico que puede disolver la resina que contiene grupos acidos y un medio dispersante hidrocarbonado aislante que no puede disolver la resina que contiene grupos acidos; la precipitacion de las partfculas de resina coloreadas de tal manera que la resina encapsule el pigmento, y la dispersion de las partfculas en el medio dispersante hidrocarbonado aislante.

La resina ligante para uso en este metodo es preferiblemente una resina termoplastica que tiene una propiedad de fijacion a un adherendo, tal como papel o una pelfcula plastica. Como ejemplos concretos de la resina ligante, se incluyen las obtenidas por modificacion de resinas de poliolefina e introduccion en ellas de grupos carboxilo, resinas de olefinas, tales como copolfmeros de etileno-acido (met)acnlico, copolfmeros de etileno-acetato de vinilo, copolfmeros de etileno-acetato de vinilo parcialmente saponificados, copolfmeros de etileno-esteres de acido (met)acnlico, resinas de polietileno y resinas de polipropileno; resinas de poliester saturadas termoplasticas; resinas de estireno, tales como resinas de copolfmeros de estireno-acnlico y resinas de estireno-poliester acrilo-modificado; resinas alqrndicas, resinas fenolicas, resinas epoxi, resinas de poliester, resinas fenolicas modificadas con colofonia, resinas maleicas modificadas con colofonia, resinas de acido fumarico modificadas con colofonia, resinas acnlicas, tales como resinas de esteres de acido (met)acnlico, resinas de cloruro de vinilo, resinas de acetato de vinilo, resinas de cloruro de vinilideno, fluororresinas, resinas de poliamida y resinas de poliacetales. Estas resinas pueden

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ser usadas solas o en combinacion de dos o mas especies.

El solvente organico para uso en este metodo puede ser un solvente organico que disuelva la resina que contiene grupos acidos, y es preferiblemente un solvente de bajo punto de ebullicion por razones de facilidad de eliminacion de la solucion mixta por destilacion. Como ejemplos del mismo, se incluyen eteres, tales como tetrahidrofurano; cetonas, tales como metiletilcetona y ciclohexanona; y esteres, tales como acetato de etilo. Ademas, tambien se pueden usar hidrocarburos aromaticos, tales como tolueno y benceno, si son capaces de disolver resinas. Estos solventes pueden ser usados solos o en combinacion de dos o mas especies.

En un metodo espedfico de produccion, se mezclan primeramente un pigmento, un dispersante de pigmento y un solvente organico y se prepara una dispersion de pigmento dispersando el pigmento mediante un aparato de dispersion de tipo medio, tal como una moledora, un molino de bolas, un molino de arena o un molino de perlas, o un aparato de dispersion de tipo no medio, tal como una mezcladora de alta velocidad o un homogeneizador de alta velocidad. A continuacion, se anaden a la dispersion de pigmento una resina ligante, una resina que contiene grupos acidos y el resto del solvente organico. Se anade despues tambien un dispersante de partfculas y, mientras se agita la mezcla con un aparato de agitacion de cizalladura de alta velocidad, se anade a la mezcla un medio dispersante hidrocarbonado aislante para obtener una solucion mixta. En el momento de preparar la dispersion de pigmento, se pueden anadir las resinas (la resina ligante y la resina que contiene grupos acidos) previamente y se puede dispersar luego el pigmento.

A continuacion, mientras se agita la solucion mixta con un aparato de agitacion de cizalladura de alta velocidad, se elimina el solvente organico por destilacion, para obtener el revelador lfquido. Si la concentracion de materia solida en el revelador lfquido obtenido es elevada, se puede anadir el medio dispersante hidrocarbonado aislante para alcanzar una concentracion de materia solida deseada. Ademas, se pueden anadir, si es necesario, un agente controlador de carga y otros aditivos. Ademas, la eliminacion del solvente organico por destilacion y la adicion del medio dispersante hidrocarbonado aislante pueden ser realizadas simultaneamente para obtener el revelador lfquido.

Como aparato de agitacion de cizalladura de alta velocidad, se pueden emplear un homogeneizador y una homomezcladora que pueda aplicar agitacion y fuerza de cizalladura. Existen diversos tipos de aparatos que vanan en cuanto a capacidad, velocidad de rotacion, modelo, etc., pero se puede emplear cualquier aparato apropiado segun el modo de produccion. En caso de usar un homogeneizador, la velocidad de rotacion es preferiblemente de 500 rpm o superior.

Efectos de la invencion

El metodo para producir un revelador lfquido que emplea un metodo de coacervacion proporciona un revelador lfquido significativamente excelente en cuanto a la estabilidad de dispersion de las partfculas de resina coloreadas mediante el uso de un dispersante de partfculas espedfico y de una resina que contiene grupos acidos. Ademas, debido a la excelente propiedad de carga y a la propiedad electroforetica de las partfculas de resina coloreadas, se puede obtener una buena calidad de imagen.

Mejor modo de realizacion de la invencion

De aqu en adelante, se describira la presente invencion con mas detalle por medio de ejemplos, pero la presente invencion no se limita a estos ejemplos. Ademas, "parte(s)" y "%" se refieren a "parte(s) en peso" y "% en peso" en los Ejemplos, a menos que se indique algo diferente.

Se describiran los respectivos materiales usados en los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos.

MA 285 (negro de carbon, fabricado por Mitsubishi Chemical Corp.)

Se cargo un matraz de cuatro bocas equipado con un condensador de reflujo, un tubo de introduccion de nitrogeno gaseoso, una varilla agitadora y un termometro con 132,6 partes de una solucion en tolueno (contenido solido 50%) de un compuesto de policarbodiimida que tema grupos isocianato y que tema un equivalente de carbodiimida de 316 y 12,8 partes de N-metildietanolamina, y se mantuvo a aproximadamente 100°C durante 3 horas para llevar a cabo una reaccion de grupos isocianato y grupos hidroxilo. A continuacion, se anadieron 169,3 partes de un producto de anillo abierto de policaprolactona que tema grupos carboxilo en los extremos y que tema un peso molecular medio numerico de 2.000 y se mantuvo a aproximadamente 80°C durante 2 horas para llevar a cabo una reaccion de los grupos carbodiimida y de los grupos carboxilo. Finalmente, se elimino el tolueno por destilacion a presion reducida, para obtener una dispersion de pigmento (contenido solido 100%).

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YD-011 (resina epoxi/fabricada por Tohto Kasei Co., Ltd.)

Vilon 220 (resina de poliester/fabricada por Toyobo Co., Ltd.)

Ajisper-PB817 (un producto de reaccion de una polialilamina y un producto de autocondensacion de acido 12- hidroxiestearico/valor de amina 15/fabricado por Ajinomoto Co., Inc.)

Solsperse 11200 (un producto de reaccion de una polietilenpoliamina y un producto de autocondensacion de acido 12-hidroxiestearico/valor de amina 74/fabricado por Lubrizol Japan Ltd.)

Solsperse 13940 (un producto de reaccion de una polietilenpoliamina y un producto de autocondensacion de acido 12-hidroxiestearico/valor de amina 250/fabricado por Lubrizol Japan Ltd.)

Aj isper-PB821 (un producto de reaccion de una polialilamina y policaprolactona/valor de amina 8/fabricado por Aj inomoto Co., Inc.)

Se obtuvieron las resinas que contienen grupos acidos 1 a 5 mediante una reaccion de polimerizacion de monomeros con las composiciones (razones molares) mostradas en la Tabla 1. Como resina que contiene grupos acidos 6, se uso una resina de poliester (M403, valor acido 19, fabricada por Sanyo Chemical Industries, Ltd.). Como resina que contiene grupos acidos 7, se uso una resina de poliester (Diacron FC1565, valor acido 4, fabricada por Mitsubishi Rayon Co., Ltd.).

[Tabla 1]

N° resina/monomero: St SMA BA AA Mp Va

Resina que contiene grupos acidos 1: 85 5 - 10 69.900 50

Resina que contiene grupos acidos 2: 80 5 - 15 50.000 75

Resina que contiene grupos acidos 3: 75 5 - 20 67.600 100

Resina que contiene grupos acidos 4: 65 5 - 30 71.600 150

Resina que contiene grupos acidos 5: 77 - 9,5 13,5 50.400 200

Los sfmbolos de la Tabla 1 representan lo siguiente: St: estireno, SMA: metacrilato de estearilo, BA: acrilato de butilo, AA: acido acnlico, Mp: peso molecular medio ponderal, y Va: valor acido.

(Ejemplo 1)

Despues de mezclar 20,0 partes de MA 285, 8,0 partes del dispersante de pigmento y 72,0 partes de THF y de moler durante 15 minutos mediante un agitador de pintura usando perlas de acero de un diametro de 5 mn, se volvio a moler la mezcla durante 2 horas mediante un Eiger Motor Mill M-250 (fabricado por Eiger Japan) usando perlas de zirconia de un diametro de 0,05 mm. Se anadieron ademas 21 partes de la resina ligante 1, 3,5 partes de la resina que contiene grupos acidos 1 y 58 partes de THF a 17,5 partes de la mezcla molida y se calento la mezcla y se agito a 50°C. A continuacion, se anadio 1,0 parte del dispersante de partfculas 1 y se agito y luego, mientras se dilrna con 69,6 partes de Moresco White P-40 (fabricado por Matsumura Oil Research Corp.), se agito la mezcla para obtener una solucion mixta. Se uso luego un aparato que inclrna un homogeneizador que tema un recipiente de agitacion cerrado conectado a un aparato de eliminacion de solvente (conectado a un aparato de despresurizacion) para despresurizar la solucion mixta y ajustar la temperatura de la solucion mixta a 50°C mientras se agitaba la solucion mixta a alta velocidad (velocidad de rotacion de 5.000 rpm) mediante el homogeneizador, y se elimino asf por completo el THF del recipiente de agitacion cerrado, para obtener el revelador lfquido del Ejemplo 1.

(Ejemplo 2)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo 2 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por cambiar el

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dispersante de partfculas 1 por el dispersante de partfculas 2.

(Ejemplo 3)

Se obtuvo el revelador Kquido del Ejemplo 3 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por cambiar el dispersante de partfculas 1 por el dispersante de partfculas 3.

(Ejemplo 4)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo 4 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por cambiar la resina que contiene grupos acidos 1 por la resina que contiene grupos acidos 2.

(Ejemplo 5)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo 5 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por cambiar la resina que contiene grupos acidos 1 por la resina que contiene grupos acidos 3.

(Ejemplo 6)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo 6 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por cambiar la resina que contiene grupos acidos 1 por la resina que contiene grupos acidos 4.

(Ejemplo 7)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo 7 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por cambiar la resina que contiene grupos acidos 1 por la resina que contiene grupos acidos 5.

(Ejemplo 8)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo 8 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por cambiar el TFH por MEK.

(Ejemplo 9)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo 9 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por cambiar el TFH por MEK y la resina ligante 1 por la resina ligante 2.

(Ejemplo 10)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo 10 mediante un metodo similar al del Ejemplo 9, excepto por cambiar la resina que contiene grupos acidos 1 por la resina que contiene grupos acidos 6.

(Ejemplo 11)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo 11 mediante un metodo similar al del Ejemplo 9, excepto por cambiar la resina que contiene grupos acidos 1 por la resina que contiene grupos acidos 7.

(Ejemplo comparativo 1)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo comparativo 1 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por cambiar el dispersante de partfculas 1 por el dispersante de partfculas 4.

(Ejemplo comparativo 2)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo comparativo 2 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por no anadir la resina que contiene grupos acidos 1 y el dispersante de partfculas 1.

(Ejemplo comparativo 3)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo comparativo 3 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por no anadir el dispersante de partfculas 1.

(Ejemplo comparativo 4)

Se obtuvo el revelador lfquido del Ejemplo comparativo 4 mediante un metodo similar al del Ejemplo 1, excepto por no anadir la resina que contiene grupos acidos 1.

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Se evaluaron los respectivos reveladores Uquidos mediante los siguientes metodos de evaluacion. En la Tabla 2 se muestran los resultados.

(Propiedad de carga y propiedad electroforetica)

Se observaron las partfculas usando una celda electroforetica (condiciones: distancia entre electrodos: 80 |im, voltaje aplicado: 200 V).

(1) Propiedad electroforetica

Buena: La electroforesis de las partfculas se produjo de manera uniforme sin aglomeracion.

Pobre: Se produjo la electroforesis de las partfculas, aunque se formaron aglomerados.

Mala: Las partfculas se aglomeraron entre los electrodos y no se movieron.

(2) Propiedad de carga

Cuando se aplico un voltaje a la celda electroforetica,

+: 90% o mas de las partfculas de toner sufrieron electroforesis hacia el lado del electrodo -.

-: 90% o mas de las partfculas de toner sufrieron electroforesis hacia el lado del electrodo +.

+: distinto de "+" y "-".

(Tamano de partfcula)

Usando un microscopio optico BH-2 (fabricado por Olympus Corporation), se midio el tamano de partfcula (el diametro medio de partfcula de las partfculas de resina coloreadas) por observacion visual.

[Tabla 2]

: Ejemplos

i: 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Metodo de coacervacion (solvente organico): THF THF THF THF THF THF THF MEK MEK MEK MEK

Resina ligante: 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2

Dispersante de partfculas (tipo): 1 2 3 1 1 1 1 1 1 1 1

Resina que contiene grupos acidos (tipo): 1 1 1 2 3 4 5 1 1 6 7

Propiedad electroforetica: buena buena buena buena buena buena buena buena buena buena buena

Propiedad de carga: + + + + + + + + + + +

Tamano de partfcula (|im): 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

: Ejemplos comparativos

1: 2 3 4

Dispersante de partfculas (tipo): 4 1

Resina que contiene grupos acidos (tipo): 1 1

Propiedad electroforetica: mala * pobre *

Propiedad de: + * + *

carga

Tamano de partfcula (|im): 1,0< * 1,0< *

(*) Dado que no se obtuvo ningun revelador liquido, la evaluacion resulto imposible.

Tal como se muestra en la Tabla 2, los reveladores lfquidos de los ejemplos obtenidos usando los dispersantes de partfculas que eran productos de reaccion de los compuestos poliamina y productos de autocondensacion de acidos hidroxicarboxflicos y las resinas que contienen grupos acidos en el metodo de coacervacion resultaron ser 5 excelentes en cuanto a la propiedad electroforetica y a la propiedad de carga. Los reveladores lfquidos eran tambien excelentes en cuanto a la estabilidad de la dispersion de las partfculas de resina coloreadas. Por otro lado, los reveladores lfquidos obtenidos usando el dispersante de partfculas distinto de los productos de reaccion de los compuestos poliamina y productos de autocondensacion de acidos hidroxicarboxflicos (Ejemplo comparativo 1) o sin usar ninguna resina que contenga grupos acidos o ningun dispersante de partfculas (Ejemplos comparativos 2 a 4), 10 eran inferiores en cuanto a las capacidades.

Aplicabilidad industrial

Un revelador lfquido obtenido mediante el metodo de produccion de la presente invencion es adecuadamente 15 utilizado como un revelador lfquido para electrofotograffa o registro electrostatico para uso en aparatos de impresion, fotocopiadoras, impresoras y facsimiles.

Claims

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30

REIVINDICACIONES

1. Un metodo para producir un revelador Kquido mediante un metodo de coacervacion, que tiene la siguiente secuencia de etapas:

a) mezclar un pigmento, un dispersante de pigmento y un solvente organico;

b) anadir una resina ligante y una resina que contiene grupos acidos al solvente organico;

c) mientras se vuelve a anadir un dispersante de partfculas, se anade un medio dispersante hidrocarbonado aislante para obtener una partfcula de resina coloreada, que se dispersa en un medio dispersante hidrocarbonado aislante, y

d) eliminar el solvente organico por destilacion para obtener el revelador lfquido, donde

el dispersante de partfculas es un producto de reaccion de un compuesto poliamina y un producto de autocondensacion de un acido hidroxicarboxflico, y

se prepara una dispersion de pigmento dispersando el pigmento entre las etapas a) y b) o entre las etapas b) y c).
2. El metodo para producir un revelador lfquido segun la Reivindicacion 1, donde el dispersante de partfculas es un producto de reaccion de un compuesto poliamina y un producto de autocondensacion de acido 12-hidroxiestearico.
3. El metodo para producir un revelador lfquido segun la Reivindicacion 1 o 2, donde el dispersante de partfculas es un producto de reaccion de una polialilamina y un producto de autocondensacion de acido 12-hidroxiestearico.
4. El metodo para producir un revelador lfquido segun la Reivindicacion 1, 2 o 3, donde el valor de amina del dispersante de partfculas es de 5 a 300 mg KOH/g.
5. El metodo para producir un revelador lfquido segun la Reivindicacion 1, 2, 3 o 4, donde la resina que contiene grupos acidos es una resina que contiene grupos carboxilo.
6. El metodo para producir un revelador lfquido segun la Reivindicacion 1, 2, 3, 4 o 5, donde el valor acido de la resina que contiene grupos acidos es de 1 a 250 mg KOH/g.
7. El metodo para producir un revelador lfquido segun la Reivindicacion 1, 2, 3, 4, 5 o 6, donde el medio dispersante hidrocarbonado aislante es un compuesto de parafina con un punto de ebullicion de 150°C o superior.