專利名稱:靜電圖像顯影調(diào)色劑、靜電圖像顯影劑、成像方法、成像裝置和印刷品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及可用在利用電子照相法的電子照相裝置(成像裝置),例如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)和傳真機(jī)中的靜電圖像顯影調(diào)色劑。本發(fā)明還涉及使用該靜電圖像顯影調(diào)色劑的靜電圖像顯影劑、成像方法、成像裝置和印刷品。
背景技術(shù):
目前,通過靜電潛像,例如電子照相法使圖像信息可視化的方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。在電子照相法中,將通過靜電充電步驟、曝光步驟等形成在電子照相感光體(靜電潛像承載體;下文有時稱為“感光體”)上的靜電圖像(靜電潛像)用靜電圖像顯影調(diào)色劑(下文有時簡稱為“調(diào)色劑”)顯影,然后通過轉(zhuǎn)印步驟、定影步驟等將靜電圖像可視化。
近年來,隨著數(shù)字化和彩色處理的發(fā)展,使用上述調(diào)色劑或顯影劑技術(shù)的利用電子照相法的成像方法已經(jīng)開始應(yīng)用到部分印刷領(lǐng)域中,在包括按需印刷的圖形藝術(shù)市場中其實際應(yīng)用正在顯著發(fā)展。這里所說的圖形藝術(shù)市場是指通常涉及通過復(fù)印或復(fù)制利用雕版等少量生產(chǎn)的創(chuàng)造性印刷品、或諸如書法和繪畫的原作、或者通過所謂翻印的大批量生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行的印刷品生產(chǎn)的商業(yè)市場,并被定義為涉及印刷品生產(chǎn)的面向商業(yè)和服務(wù)的市場。
然而,當(dāng)與最初真正的傳統(tǒng)印刷相比時,雖然無版印刷具有按需特征,但仍發(fā)現(xiàn),要完全取代印刷并追求市場價值,特別是在圖形藝術(shù)領(lǐng)域中良好地生產(chǎn),在性能方面,例如色彩再現(xiàn)域、分辨率、由光澤特性代表的圖像品質(zhì)、質(zhì)感、同一圖像內(nèi)的圖像品質(zhì)的均一性和長時間連續(xù)印刷時圖像品質(zhì)的維持性等方面仍然存在許多待解決的問題。
在光澤特性方面,有關(guān)清潔劑的以下文獻(xiàn)是已知的。
JP-A-2003-147396(此處所用術(shù)語“JP-A”是指“未審的公開的日本專利申請”)提出了一種包含酰胺酯的珍珠光澤賦予劑和一種包含所述珍珠光澤賦予劑的具有良好珍珠光澤的珍珠般的組合物,該珍珠光澤賦予劑可以在短時間內(nèi)為清潔劑組合物均勻地賦予良好的珍珠光澤,從而達(dá)到提高清潔劑例如洗發(fā)劑、體用香波、洗面劑以及用于食品和器皿的清潔劑的美觀性的目的。
關(guān)于墨,JP-A-2004-217788描述了一種包含其中分散了有色材料和旨在改善粉碎時的耐溶劑性的具有-CONH-鍵作為交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹脂的水性介質(zhì)的著色微粒分散液,并指出該分散液適用于電子照相調(diào)色劑。然而,存在-CONH-鍵的NH部分容易受pH的影響,并具有高極性從而易于形成鹽結(jié)構(gòu)的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種能夠提供具有高光澤度和珍珠光澤的圖像的靜電圖像顯影調(diào)色劑、使用該調(diào)色劑的靜電圖像顯影劑、成像方法、成像裝置和印刷品。
本發(fā)明的目標(biāo)可以通過以下<1>至<19>來實現(xiàn)。
<1>一種靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑包含由式(1)代表的酰胺酯 其中R1CO-和R2CO-各自獨立地代表碳數(shù)為16~24的飽和或不飽和?;?,所述酰基可以具有羥基;R3代表碳數(shù)為1~3的直鏈或支鏈烷基;和R4代表碳數(shù)為1~6的直鏈或支鏈亞烷基或者碳數(shù)為2~6的直鏈或支鏈亞烯基。
<2>如以上<1>所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中基于所述調(diào)色劑的總重量,所述由式(1)代表的酰胺酯的量為5重量%~65重量%。
<3>如以上<1>或<2>所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑進(jìn)一步包含粘合劑樹脂,其中所述粘合劑樹脂為聚酯樹脂。
<4>如以上<3>所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中聚酯樹脂的重均分子量為1,500~60,000。
<5>如以上<1>或<2>所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑進(jìn)一步包含粘合劑樹脂,其中所述粘合劑樹脂為加聚型樹脂。
<6>如以上<5>所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中所述加聚型樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃~70℃。
<7>如以上<5>或<6>所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中所述加聚型樹脂的重均分子量為5,000~50,000。
<8>如以上<5>至<7>任一項所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中所述加聚型樹脂為通過添加交聯(lián)劑形成的交聯(lián)樹脂。
<9>如以上<1>至<8>任一項所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑進(jìn)一步包含防粘劑。
<10>如以上<9>所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中基于所述調(diào)色劑的總量,所述防粘劑的加入量為1重量%~20重量%。
<11>如以上<1>至<10>任一項所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑的累積體積平均粒徑D50為3.0μm~9.0μm。
<12>如以上<1>至<11>任一項所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑的體積平均粒度分布指數(shù)GSDv小于或等于1.30。
<13>如以上<1>至<12>任一項所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑的形狀系數(shù)SF1為110~140。
<14>一種靜電圖像顯影劑,所述靜電圖像顯影劑包含如以上<1>至<13>任一項所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑;和載體。
<15>如以上<14>所述的靜電圖像顯影劑,其中所述載體用樹脂進(jìn)行涂布。
<16>一種成像方法,所述成像方法包括在潛像保持體表面上形成靜電潛像;使用含有調(diào)色劑的顯影劑使形成在所述潛像保持體表面上的靜電潛像顯影,以形成調(diào)色劑圖像;將形成在所述潛像保持體表面上的所述調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體的表面上;和將轉(zhuǎn)印到所述被轉(zhuǎn)印體表面上的所述調(diào)色劑圖像熱定影,其中調(diào)色劑為如以上<1>至<13>任一項所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑或如以上<14>或<15>所述的靜電圖像顯影劑。
<17>一種成像裝置,所述成像裝置利用如以上<1>至<13>任一項所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑或如以上<14>或<15>所述的靜電圖像顯影劑。
<18>如以上<17>所述的成像裝置,所述成像裝置包含多個轉(zhuǎn)印單元,所述轉(zhuǎn)印單元將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印材料或記錄材料上。
<19>一種印刷品,所述印刷品包含利用如以上<1>至<13>任一項所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑形成的圖像。
根據(jù)本發(fā)明,可以提供能夠提供具有高光澤度和珍珠光澤的圖像的靜電圖像顯影調(diào)色劑、使用該調(diào)色劑的靜電圖像顯影劑、成像方法、成像裝置和印刷品。
具體實施例方式
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明。
(靜電圖像顯影調(diào)色劑)本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑(下文有時簡稱為“調(diào)色劑”)的特征在于包含由下式(1)代表的酰胺酯。本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑優(yōu)選包含粘合劑樹脂和著色劑,如果需要還可以進(jìn)一步包含其它成分,例如防粘劑。
<由式(1)代表的酰胺酯>
本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑包含由下式(1)代表的酰胺酯。由式(1)代表的酰胺酯可以單獨使用一種,也可以兩種或兩種以上組合使用。
(其中R1CO-和R2CO-各自獨立地代表碳數(shù)為16~24的飽和或不飽和?;鲺;梢跃哂辛u基;R3代表碳數(shù)為1~3的直鏈或支鏈烷基;和R4代表碳數(shù)為1~6的直鏈或支鏈亞烷基或者碳數(shù)為2~6的直鏈或支鏈亞烯基)。
在式(1)中,R1CO-和R2CO-各自獨立地代表碳數(shù)為16~24的飽和或不飽和?;?,所述?;梢跃哂辛u基。當(dāng)R1CO-和R2CO-均為此范圍內(nèi)的基團(tuán)時,可以賦予良好的珍珠光澤。
特別是,酰基優(yōu)選為通過除去棕櫚酸、硬脂酸或異硬脂酸的COOH基團(tuán)中的OH而獲得的酰基,更優(yōu)選為通過除去棕櫚酸或硬脂酸的COOH基團(tuán)中的OH而獲得的酰基。
在式(1)中,從可以除去酰胺鍵的活性NH基和可以抑制pH的影響或成鹽的角度來看,R3為碳數(shù)為1~3的直鏈或支鏈烷基,優(yōu)選為甲基或乙基,更優(yōu)選為甲基。
在式(1)中,R4為碳數(shù)為1~6的直鏈或支鏈亞烷基或者碳數(shù)為2~6的直鏈或支鏈亞烯基,優(yōu)選為碳數(shù)為2或3的直鏈或支鏈亞烷基。
在本發(fā)明中可以使用的由式(1)代表的酰胺酯的具體優(yōu)選實例包括N-硬脂?;?N-甲基氨基烷基硬脂酸酯。其中,更優(yōu)選為N-硬脂?;?N-甲基氨基乙基硬脂酸酯。
本發(fā)明的調(diào)色劑包含由式(1)代表的酰胺酯,因而會產(chǎn)生為通過使用該調(diào)色劑形成的圖像賦予光澤的效果,據(jù)認(rèn)為其機(jī)理如下。
上述酰胺酯與調(diào)色劑的粘合劑樹脂部分相容,包含酰胺酯的本發(fā)明的調(diào)色劑在定影加熱時受定影元件的壓力而延長,并在移除定影元件時展示出良好的剝離性,因此可以獲得保持平滑的效果。此外,由于包含酰胺酯,還提供了冷卻樹脂時減小體積變化的效果,因此,可以保持高光澤度。
此外,由于包含酰胺酯,本發(fā)明的調(diào)色劑較少依賴于定影壓力,因此即使當(dāng)使用在一張圖像中調(diào)色劑覆蓋度有所不同的圖像如全色圖像時,也可以獲得減小了因調(diào)色劑覆蓋度造成的光澤度差異的圖像。
由于由式(1)代表的酰胺酯具有高熔點和高極性,并確保與調(diào)色劑粘合劑樹脂具有足夠的相容性,因此,該酰胺酯優(yōu)選用于具有高極性的縮聚型調(diào)色劑,而非通常具有低極性的聚合型調(diào)色劑。至于縮聚型調(diào)色劑,更優(yōu)選使用通過低溫縮聚獲得的樹脂。
此外,由于調(diào)色劑中包含由式(1)代表的酰胺酯,因此還能有利地發(fā)出宜人的香味。
由式(1)代表的酰胺酯的用量優(yōu)選為調(diào)色劑總重量的約5重量%~約65重量%,更優(yōu)選為約10重量%~約60重量%,進(jìn)而更優(yōu)選為約10重量%~約40重量%。當(dāng)酰胺酯的用量在此范圍內(nèi)時,所形成的調(diào)色劑的流動性與不加入酰胺酯時處于同一水平,這是優(yōu)選的。
<粘合劑樹脂>
可用于本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑的粘合劑樹脂的實例包括乙烯類樹脂如聚乙烯和聚丙烯、主要包含聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)等的苯乙烯類樹脂、主要包含聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈等的(甲基)丙烯?;悩渲?、(甲基)丙烯?;悩渲⒕埘0窐渲?、聚碳酸酯樹脂、聚醚樹脂、聚酯樹脂及其共聚樹脂。考慮到用作靜電圖像顯影調(diào)色劑時的電荷穩(wěn)定性或顯影耐久性,粘合劑樹脂優(yōu)選為通過聚合或共聚一種或一種以上烯式不飽和單體獲得的樹脂,更優(yōu)選苯乙烯類樹脂、(甲基)丙烯?;悩渲⒈揭蚁?(甲基)丙烯?;惞簿蹣渲蚓埘渲?,因而更優(yōu)選通過低溫縮聚獲得的聚酯樹脂。
用于生產(chǎn)上述縮聚樹脂的縮聚性單體的實例包括脂肪族、脂環(huán)族或芳香族多元羧酸及其烷基酯、多元醇及其酯化合物、羥基羧酸化合物和聚酰胺。其實例包括二元羧酸、三元或三元以上的羧酸、二元醇和三元醇或三元以上的醇,它們是傳統(tǒng)已知的縮聚性單體成分,在Kobunshi DataHandbookKoso Hen(高分子數(shù)據(jù)手冊基礎(chǔ)編)(日本高分子學(xué)會編培風(fēng)館)中有其介紹。
通過直接酯化反應(yīng)、酯交換反應(yīng)、直接酰胺化反應(yīng)等縮聚縮聚性單體,從而獲得縮聚樹脂。
多元羧酸是在一個分子中包含兩個或兩個以上羧基的化合物。在這些化合物中,二元羧酸是在一個分子中包含兩個羧基的化合物,其實例包括草酸、丁二酸、富馬酸、馬來酸、己二酸、β-甲基己二酸、蘋果酸、丙二酸、庚二酸、酒石酸、壬二酸、庚二酸、癸二酸、壬烷二羧酸、癸烷二羧酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸、檸康酸、環(huán)己烷-3,5-二烯-1,2-羧酸、檸檬酸、六氫化對苯二甲酸、粘酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氯鄰苯二甲酸、氯代鄰苯二甲酸、硝基鄰苯二甲酸、對羧基苯乙酸、對苯二乙酸、間苯二乙酸、對苯二丙酸、間苯二丙酸、間苯二羥基乙酸、對苯二羥基乙酸、鄰苯二羥基乙酸、二苯基-p,p′-二羧酸、1,1-環(huán)戊烯二羧酸、1,4-環(huán)己烷二羧酸、1,3-環(huán)己烷二羧酸、1,2-環(huán)己烷二羧酸、1,2-環(huán)己烯-二羧酸、降冰片烯-2,3-二羧酸、1,3-金剛烷二羧酸、1,3-金剛烷二乙酸、萘-1,4-二羧酸、萘-1,5-二羧酸、萘-2,6-二羧酸和蒽二羧酸。
除了二羧酸之外的多元羧酸的實例包括苯偏三酸、苯均四酸、萘三羧酸、萘四羧酸、芘三羧酸和芘四羧酸。
以上羧酸可以具有羧基以外的官能團(tuán),還可以使用諸如酸酐和酸酯等羧酸衍生物。
在這些多元羧酸中,優(yōu)選的單體為癸二酸、壬烷二羧酸、癸烷二羧酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸、對苯二乙酸、間苯二乙酸、對苯二丙酸、間苯二丙酸、1,4-環(huán)己烷二羧酸、1,3-環(huán)己烷二羧酸、萘-1,4-二羧酸、萘-1,5-二羧酸、萘-2,6-二羧酸、苯偏三酸和苯均四酸。
多元醇是在一個分子中包含兩個或兩個以上羥基的化合物。多元醇不受特別限制,但其實例包括以下單體。
二醇是在一個分子中具有兩個羥基的化合物,其實例包括丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十二烷二醇、十四烷二醇、十六烷二醇和十八烷二醇。
除了二醇之外的多元醇的實例還包括甘油、季戊四醇、六羥甲基三聚氰胺、六羥乙基三聚氰胺、四羥甲基苯并胍胺和四羥乙基苯并胍胺。
具有環(huán)結(jié)構(gòu)的多元醇的實例包括但不局限于諸如環(huán)己烷二醇、環(huán)己烷二甲醇、雙酚A、雙酚C、雙酚E、雙酚F、雙酚P、雙酚S、雙酚Z、氫化雙酚、聯(lián)苯酚、萘二醇、1,3-金剛烷二醇、1,3-金剛烷二甲醇、1,3-金剛烷二乙醇、和羥苯基環(huán)己烷等單體。在本發(fā)明中,上述雙酚優(yōu)選具有至少一個氧化烯基。氧化烯基的適當(dāng)實例包括但不局限于氧化乙烯和氧化丙烯。其加入摩爾數(shù)優(yōu)選為1~3。在該范圍內(nèi),所產(chǎn)生的聚酯的粘彈性或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以得到適當(dāng)控制,以便用作調(diào)色劑。
在上述單體中,合適的單體為己二醇、環(huán)己二醇、辛二醇、癸二醇、十二烷二醇、雙酚A、雙酚C、雙酚E、雙酚S、雙酚Z以及這些雙酚的氧化烯加合物。
縮聚也可以通過使用在一個分子中包含羧酸和羥基的羥基羧酸化合物來進(jìn)行。這些化合物的實例包括但不局限于羥基辛酸、羥基壬酸、羥基癸酸、羥基十一烷酸、羥基十二烷酸、羥基十四烷酸、羥基十三烷酸、羥基十六烷酸、羥基十五烷酸和羥基十八烷酸。
此外,縮聚還可以通過使用多胺作為縮聚性單體來進(jìn)行。
多胺的實例包括乙二胺、二乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,4-丁烯二胺、2,2-二甲基-1,3-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,4-環(huán)己二胺和1,4-環(huán)己二(甲胺)。
如果需要,例如為了調(diào)節(jié)酸值或羥基值,可以使用一元酸如乙酸和苯甲酸,或者一元醇如環(huán)己醇和苯甲醇。
聚酯樹脂可以通過選擇上述縮合性單體成分的任意組合和使用例如化學(xué)同人的Ju-shukugo(縮聚)(1971)、共立出版的Kobunshi Jikken Gaku(Ju-shukugo to Ju-fuka)(高分子實驗學(xué)(縮聚與加聚))(1958)和日刊工業(yè)新聞社輯的Polyester Jushi Handbook(聚酯樹脂手冊)(1988)中所述的傳統(tǒng)已知的方法來合成。酯交換法、直接縮聚法等可以單獨使用或組合使用。
在生產(chǎn)縮聚樹脂時的縮聚反應(yīng)中優(yōu)選使用縮聚催化劑,因為這樣可以提高反應(yīng)速率。
在縮聚反應(yīng)中,優(yōu)選在比傳統(tǒng)反應(yīng)溫度低的溫度下進(jìn)行反應(yīng),這對于避免傳統(tǒng)的高能耗型生產(chǎn)方法和從總體意義上降低樹脂生產(chǎn)能量和調(diào)色劑生產(chǎn)能量是很重要的。
縮聚時的反應(yīng)溫度優(yōu)選為約70℃~約150℃,更優(yōu)選為約70℃至約140℃,進(jìn)而更優(yōu)選為約80℃至小于約140℃。如果反應(yīng)溫度低于該范圍,則可能會因單體的溶解性或催化活性的降低導(dǎo)致反應(yīng)性降低或分子量增加受到抑制,而如果其超過上述溫度,則可以降低能耗,這是優(yōu)選的。此外,因高溫會導(dǎo)致樹脂著色、所生產(chǎn)的縮聚樹脂分解等??s聚時的反應(yīng)時間隨反應(yīng)溫度的不同而不同,但優(yōu)選為約0.5小時~約72小時,更優(yōu)選為約1小時~約48小時。
為了在小于或等于約150℃的低溫下(優(yōu)選小于或等于約100℃)縮聚縮聚性單體,通常使用縮聚催化劑。對于在低溫下具有催化活性的縮聚催化劑,可以使用酸類催化劑和含有稀土的催化劑,也可以使用水解酶等。
酸類催化劑優(yōu)選為顯示出類似布朗斯特(Broensted)酸的酸性的酸類催化劑,其具體實例包括諸如甲苯磺酸、苯磺酸和樟腦磺酸等磺酸及其鈉鹽。
此外,還可以使用具有表面活化效應(yīng)的酸。具有表面活化效應(yīng)的酸是具有包含疏水基和親水基的化學(xué)結(jié)構(gòu),并具有至少部分親水基包含質(zhì)子的酸結(jié)構(gòu)的酸。
具有表面活化效應(yīng)的酸的實例包括烷基苯磺酸(例如十二烷基苯磺酸、異丙基苯磺酸、樟腦磺酸)、烷基磺酸、烷基二磺酸、烷基苯酚磺酸、烷基萘磺酸、烷基四氫化萘磺酸、烷基烯丙基磺酸、石油磺酸、烷基苯并咪唑磺酸、高級醇醚磺酸、烷基二苯磺酸、高級脂肪酸硫酸酯(例如一丁基-苯基苯酚硫酸、二丁基苯基苯酚硫酸、十二烷基硫酸)、高級醇硫酸酯、高級醇醚硫酸酯、高級脂肪酸酰氨烷基醇硫酸酯、高級脂肪酸酰氨基烷基化硫酸酯、萘次甲基醇硫酸、硫酸化脂肪、磺基丁二酸酯、各種脂肪酸、磺化高級脂肪酸、高級烷基磷酸酯、樹脂酸、樹脂酸醇硫酸、環(huán)烷酸、對甲苯磺酸和所有這些酸的鹽化合物。如果需要,它們可以多種組合使用。
至于含有稀土的催化劑,含有鈧(Sc)、釔(Y)、作為鑭系元素的鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)等的催化劑是有效的。特別是,具有烷基苯磺酸鹽、烷基硫酸酯鹽或三氟甲磺酸鹽結(jié)構(gòu)的那些催化劑是有效的。
含有稀土的催化劑優(yōu)選為具有三氟甲磺酸鹽結(jié)構(gòu)的含有稀土的催化劑,例如三氟甲磺酸鈧、三氟甲磺酸釔和三氟甲磺酸鑭系元素。日本Journal of Synthetic Organic Chemistry(有機(jī)合成化學(xué)協(xié)會志)的第53卷第5期第44-54頁中對三氟甲磺酸鑭系元素進(jìn)行了詳細(xì)描述。至于三氟甲磺酸鹽,其結(jié)構(gòu)式的實例包括X(OSO2CF3)3,其中X是稀土元素。其中,X優(yōu)選為鈧(Sc)、釔(Y)、鐿(Yb)、釤(Sm)等。
水解酶不受特別限制,只要能催化酯合成反應(yīng)即可。水解酶的實例包括歸類在EC(酶代號)3.1組中的酯酶(例如參見丸尾和田宮編著的Koso Handbook(酶手冊),朝倉書店(1982))如羧基酯酶、脂肪酶、磷脂酶、乙酰酯酶、果膠甲酯酶、膽固醇、酯酶、丹寧酶、單?;视椭久浮?nèi)酯酶和脂蛋白脂肪酶;歸類在EC 3.2組中的對糖基化合物具有活性的水解酶如葡糖苷酶、半乳糖苷酶、葡糖苷酸酶和木糖苷酶;歸類在EC 3.3組中的水解酶如環(huán)氧化物水化酶;歸類在EC 3.4組中的對肽鍵具有活性的水解酶如氨肽酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、血纖維蛋白溶酶和枯草桿菌蛋白酶;以及歸類在EC 3.7組中的水解酶如根皮素水化酶。
在這些酯酶中,將水解甘油酯并分離脂肪酸的酶稱作脂肪酶。脂肪酶的優(yōu)點在于,例如該酶可以在有機(jī)溶劑中顯示出高穩(wěn)定性、能夠以高效率催化酯合成反應(yīng),并且廉價。因此,從收率和成本方面來看,脂肪酶也優(yōu)選使用在本發(fā)明的聚酯生產(chǎn)過程中。
可以使用各種最初的脂肪酶,但是其優(yōu)選實例包括由假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、無色菌屬、假絲酵母屬、曲霉菌屬、根霉菌屬和毛霉菌屬的微生物獲得的脂肪酶、由植物種子獲得的脂肪酶和由動物組織獲得的脂肪酶,還包括胰酶和胰脂酶。其中優(yōu)選源于假單胞菌屬、假絲酵母屬和曲霉菌屬的微生物的脂肪酶。
這些縮聚催化劑可以單獨使用一種,也可以多種組合使用。此外,如果需要,這些催化劑可以回收和再生。
可以通過已知的縮聚方法,例如本體聚合、乳液聚合、浸沒聚合(例如懸浮聚合)、溶液聚合和界面聚合來生產(chǎn)縮聚樹脂,但優(yōu)選浸沒聚合。此外,反應(yīng)可以在大氣壓力下進(jìn)行,但是當(dāng)要達(dá)到例如提高縮聚樹脂如聚酯的分子量的目的時,可以廣泛使用諸如減壓或氮氣流等常規(guī)條件。
下文所述的縮聚反應(yīng)或聚合反應(yīng)可以通過使用水性介質(zhì)來進(jìn)行。
可用在本發(fā)明中的水性介質(zhì)的實例包括諸如蒸餾水和離子交換水等的水,以及諸如乙醇和甲醇等的醇。其中優(yōu)選乙醇和水,更優(yōu)選諸如蒸餾水和離子交換水等的水。這些水性介質(zhì)可以單獨使用一種,也可以兩種或兩種以上組合使用。
此外,水性介質(zhì)可以包含水混合性有機(jī)溶劑。水混合性有機(jī)溶劑的實例包括丙酮和乙酸。
下文所述的縮聚反應(yīng)或聚合反應(yīng)可以通過使用有機(jī)溶劑來進(jìn)行。
可用于本發(fā)明的有機(jī)溶劑的具體實例包括烴類溶劑如甲苯、二甲苯、均三甲苯;鹵素類溶劑如氯苯、溴苯、碘苯、二氯苯、1,1,2,2-四氯乙烷和對氯甲苯;酮類溶劑如3-己酮、苯乙酮和二苯甲酮;醚類溶劑如二丁醚、苯甲醚、苯乙醚、鄰二甲氧基苯、對二甲氧基苯、3-甲氧基甲苯、二芐基醚、芐基苯基醚、甲氧基萘和四氫呋喃;硫醚溶劑如二苯硫醚和苯硫基甲烷;酯類溶劑如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、苯甲酸甲酯、鄰苯二甲酸甲酯、鄰苯二甲酸乙酯和乙酸溶纖劑;以及二苯基醚類溶劑如二苯基醚、烷基取代的二苯基醚(例如4-甲基苯基醚、3-甲基苯基醚、3-苯氧基甲苯)、鹵素取代的二苯基醚(例如4-溴苯醚、4-氯苯醚、4-溴二苯基醚、4-甲基-4′-溴二苯基醚)、烷氧基取代的二苯基醚(例如4-甲氧基二苯基醚、4-甲氧基苯醚、3-甲氧基苯醚、4-甲基-4′-甲氧基二苯基醚)和環(huán)二苯基醚(例如二苯并呋喃、氧雜蒽)??梢曰旌鲜褂眠@些溶劑中的幾種。溶劑優(yōu)選為易于與水分離、并用于獲得具有高平均分子量的縮聚樹脂的溶劑,更優(yōu)選為酯類溶劑、醚類溶劑或二苯基醚類溶劑,進(jìn)而更優(yōu)選為烷基-芳基醚類溶劑或酯類溶劑。
在本發(fā)明中,為了獲得具有高平均分子量的聚酯,可以向有機(jī)溶劑中加入脫水除單體劑。脫水除單體劑的具體實例包括分子篩如分子篩3A、分子篩4A、分子篩5A、分子篩13X、氧化鋁、硅膠、氯化鈣、硫酸鈣、五氧化二磷、濃硫酸、高氯酸鎂、氧化鋇、氧化鈣、氧化鉀、氧化鈉、金屬氫化物如氫化鈣、氫化鈉和氫化鋰鋁以及堿金屬如鈉。其中優(yōu)選分子篩,因為其易于處理和再生。
可用于本發(fā)明的縮聚樹脂的重均分子量優(yōu)選為約1,500~約60,000,更優(yōu)選為約3,000~約40,000。重均分子量優(yōu)選大于或等于約1,500,這是因為粘合劑樹脂的粘合力不會降低,熱污損性良好。此外,重均分子量優(yōu)選小于或等于約60,000,這是因為熱污損性良好,并且最低定影溫度不會升高。樹脂可以通過例如選擇單體的羧酸價數(shù)或醇價數(shù)而部分支化或交聯(lián)。
對于用在本發(fā)明中的粘合劑樹脂,還可以使用加聚型樹脂。用在加聚型樹脂的生產(chǎn)中的加聚性單體包括自由基聚合性單體、陽離子聚合性單體和陰離子聚合性單體,優(yōu)選為自由基聚合性單體,更優(yōu)選為烯式不飽和單體。自由基聚合型樹脂的實例包括苯乙烯類樹脂和(甲基)丙烯基類樹脂。特別是,優(yōu)選為苯乙烯-(甲基)丙烯基類共聚樹脂。
對于苯乙烯-(甲基)丙烯基類共聚樹脂,例如優(yōu)選使用通過聚合包含約60重量份~約90重量份含有烯式不飽和基團(tuán)的芳香族單體(苯乙烯類單體)、約10重量份~約40重量份烯式不飽和羧酸酯單體((甲基)丙烯酸酯類單體)和約1重量份~約3重量份烯式不飽和酸單體的單體混合物,并用表面活性劑分散并穩(wěn)定所得共聚物而得到的膠乳。該共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為約50℃~約70℃。
下面將描述能夠適用于本發(fā)明中所用的粘合劑樹脂的生產(chǎn)中的聚合性單體。
苯乙烯類單體的實例包括苯乙烯、乙烯基萘、具有烷基鏈的烷基取代的苯乙烯如2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-乙基苯乙烯、3-乙基苯乙烯和4-乙基苯乙烯、鹵素取代的苯乙烯如2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯和4-氯苯乙烯和氟取代的苯乙烯如4-氟苯乙烯和2,5-二氟苯乙烯。苯乙烯類單體優(yōu)選為苯乙烯。
(甲基)丙烯酸酯類單體的實例包括(甲基)丙烯酸正甲酯、(甲基)丙烯酸正乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正月桂酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯、(甲基)丙烯酸正十六烷基酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸異己酯、(甲基)丙烯酸異庚酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸聯(lián)苯酯、(甲基)丙烯酸二苯基乙基酯、(甲基)丙烯酸叔丁基苯基酯、(甲基)丙烯酸三聯(lián)苯酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基環(huán)己基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙基酯、(甲基)丙烯酸-β-羧基乙基酯、(甲基)丙烯腈和(甲基)丙烯酰胺。(甲基)丙烯酸酯類單體優(yōu)選為丙烯酸正丁酯。
此處所用術(shù)語“(甲基)丙烯酸酯”是縮寫形式,表示同時可以采取甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)和丙烯酸酯結(jié)構(gòu)。
烯式不飽和酸單體是包含酸性基團(tuán)如羧基、磺酸基和酸酐的烯式不飽和單體。
在將羧基結(jié)合到苯乙烯類樹脂、(甲基)丙烯酸酯類樹脂或苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯類共聚樹脂中的情況下,其可以通過將含有羧基的聚合性單體共聚在一起而實現(xiàn)。
含有羧基的聚合性單體的具體實例包括丙烯酸、烏頭酸、阿托酸、烯丙基丙二酸、當(dāng)歸酸、異巴豆酸、衣康酸、10-十一碳烯酸、反油酸、芥酸、油酸、鄰羧基肉桂酸、巴豆酸、氯代丙烯酸、氯代異巴豆酸、氯代巴豆酸、氯代富馬酸、氯代馬來酸、肉桂酸、環(huán)己烯二羧酸、檸康酸、羥基肉桂酸、二羥肉桂酸、惕各酸、硝基肉桂酸、乙烯基乙酸、苯基肉桂酸、4-苯基-3-丁烯酸、阿魏酸、富馬酸、巴西烯酸、2-(2-呋喃基)丙烯酸、溴代肉桂酸、溴代富馬酸、溴代馬來酸、苯亞甲基丙二酸、苯甲酰丙烯酸、4-戊烯酸、馬來酸、中康酸、甲基丙烯酸、甲基肉桂酸和甲氧基肉桂酸。鑒于形成聚合物的反應(yīng)的容易程度,優(yōu)選丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、肉桂酸和富馬酸,更優(yōu)選丙烯酸。
用作粘合劑樹脂的加聚型樹脂的重均分子量優(yōu)選為約5,000~約50,000,更優(yōu)選為約8,000~約40,000。
當(dāng)分子量處于上述范圍內(nèi)時,其在可以在常溫下保持良好的調(diào)色劑粉末特性,并且可以防止高溫定影時的污損,所以是優(yōu)選的。
加聚型樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為約45℃~約65℃,更優(yōu)選為約50℃~約65℃。
當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度處于上述范圍內(nèi)時,在可以防止粉末特性因防粘劑而惡化,并可以促進(jìn)定影時防粘劑的滲出方面是優(yōu)選的。
本發(fā)明可以包含單體與預(yù)先生產(chǎn)的單體預(yù)聚物的縮聚或聚合反應(yīng)。預(yù)聚物不受限制,只要是能夠熔融或均勻地混合在單體中的聚合物即可。
此外,用于本發(fā)明的粘合劑樹脂可以包含例如上述單體的均聚物、包含包括上述單體的兩種或兩種以上單體的組合的共聚物,或者其混合物、接枝聚合物、部分支化或交聯(lián)的結(jié)構(gòu)體。
在本發(fā)明中,當(dāng)將縮聚性單體與自由基聚合性單體聚合時,可以在聚合步驟中在水性介質(zhì)中預(yù)先將自由基聚合性單體與縮聚單體混合,通過縮聚和自由基聚合,最終可以獲得包含這些單體的聚合物的雜化顆粒。
此外,在縮聚反應(yīng)中,還可以通過本體聚合法或溶液聚合法預(yù)先形成具有低分子量的聚合物,將聚合物乳化或分散在水性介質(zhì)中,并進(jìn)行縮聚反應(yīng)以達(dá)到最終分子量。并且在此情況下,在將自由基聚合性單體與低分子量縮聚性樹脂或與低分子量縮聚性樹脂和縮聚性單體混合后可以進(jìn)行乳化分散。
在本發(fā)明的水性介質(zhì)中的縮聚和/或聚合中,樹脂的酸值會影響最終分子量或聚合速率,因此,還可以采取在縮聚期間使在水性介質(zhì)中具有低溶解性的自由基聚合性乙烯基單體等共存的方法、通過制備使得在乳化分散中不會產(chǎn)生問題的程度的低分子量形式(或中分子量形式)的縮聚性單體而預(yù)先將酸值調(diào)節(jié)到較低狀態(tài),然后在水性介質(zhì)中獲得最終的高分子量形式的方法,或者組合使用這兩種方法的方法,即組合使用自由基聚合性單體的預(yù)備聚合和縮聚性單體的預(yù)備聚合的方法。
類似地,在本發(fā)明的聚合中,可以同時或順序進(jìn)行多次聚合。例如,將作為進(jìn)行聚合的單體成分的自由基聚合性單體與縮聚單體混合在一起,可以在縮聚反應(yīng)的同時或之后進(jìn)行自由基聚合,或者相反,可以在自由基聚合之后進(jìn)行縮聚。此時,縮聚催化劑可以混合在水性介質(zhì)或單體成分中。此外,可以將自由基聚合催化劑(自由基聚合引發(fā)劑)添加到單體混合物(油相)或水性介質(zhì)中。自由基聚合引發(fā)劑可以在縮聚前、縮聚過程中或縮聚后添加。
在本發(fā)明的水性介質(zhì)中縮聚或聚合時,縮聚前的單體成分也可以預(yù)先與著色劑、防粘劑、定影助劑和通常在聚合反應(yīng)或調(diào)色劑生產(chǎn)中所需的其它成分,例如帶電助劑和鏈增長劑混合。
本發(fā)明中使用的粘合劑樹脂可以在其聚合時使用鏈轉(zhuǎn)移劑。
鏈轉(zhuǎn)移劑不受特別限制,但是優(yōu)選使用具有硫醇成分的化合物。其具體優(yōu)選實例包括烷基硫醇如己硫醇、庚硫醇、辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇和十二烷基硫醇。使用鏈轉(zhuǎn)移劑的優(yōu)點在于粘合劑樹脂的分子量分布變窄,進(jìn)而能夠獲得良好的調(diào)色劑高溫儲存性。
如果需要,用于本發(fā)明的粘合劑樹脂可以通過添加交聯(lián)劑形成為交聯(lián)樹脂。代表性的交聯(lián)劑為分子中具有兩個或兩個以上烯型聚合性不飽和基團(tuán)的多官能單體。
這種交聯(lián)劑的具體實例包括芳香族多乙烯基化合物如二乙烯基苯和二乙烯基萘;芳香族多元羧酸的多乙烯基酯如鄰苯二甲酸二乙烯基酯、間苯二甲酸二乙烯基酯、對苯二甲酸二乙烯基酯、高鄰苯二甲酸二乙烯基酯、苯均三酸二乙烯基/三乙烯基酯、萘二羧酸二乙烯基酯和聯(lián)苯羧酸二乙烯基酯;含氮芳香族化合物的二乙烯基酯如吡啶二羧酸二乙烯基酯;不飽和雜環(huán)化合物-羧酸的乙烯基酯如焦黏酸乙烯基酯(vinylpyromucinate)、呋喃羧酸乙烯基酯、吡咯-2-羧酸乙烯基酯和噻吩羧酸乙烯基酯;直鏈多元醇的(甲基)丙烯酸酯如甲基丙烯酸丁二醇酯、丙烯酸己二醇酯、甲基丙烯酸辛二醇酯、丙烯酸癸二醇酯和甲基丙烯酸十二烷二醇酯;支鏈的取代多元醇的(甲基)丙烯酸酯如二甲基丙烯酸新戊二醇酯和2-羥基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;和多元羧酸的多乙烯基酯如琥珀酸二乙烯基酯、富馬酸二乙烯基酯、馬來酸乙烯基/二乙烯基酯、二甘醇酸二乙烯基酯、衣康酸乙烯基/二乙烯基酯、丙酮二羧酸二乙烯基酯、戊二酸二乙烯基酯、3,3′-硫代二丙酸二乙烯基酯、反烏頭酸二乙烯基/三乙烯基酯、己二酸二乙烯基酯、庚二酸二乙烯基酯、辛二酸二乙烯基酯、壬二酸二乙烯基酯、癸二酸二乙烯基酯、十二烷二酸二乙烯基酯和巴西酸二乙烯基酯。
在本發(fā)明中,可以單獨使用這些交聯(lián)劑中的一種,也可以兩種或兩種以上組合使用。在這些交聯(lián)劑中,用于本發(fā)明的優(yōu)選的交聯(lián)劑為直鏈多元醇的(甲基)丙烯酸酯如甲基丙烯酸丁二醇酯、丙烯酸己二醇酯、甲基丙烯酸辛二醇酯、丙烯酸癸二醇酯和甲基丙烯酸十二烷二醇酯;支鏈的取代多元醇的(甲基)丙烯酸酯如二甲基丙烯酸新戊二醇酯和2-羥基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯。
交聯(lián)劑的含量優(yōu)選為聚合性單體總量的約0.05重量%~約5重量%,更優(yōu)選為約0.1重量%~約1.0重量%。
在用于本發(fā)明的調(diào)色劑中的粘合劑樹脂中,那些能夠通過聚合性單體的自由基聚合生產(chǎn)的粘合劑樹脂可以通過使用自由基聚合引發(fā)劑進(jìn)行聚合。
此處所用的自由基聚合引發(fā)劑不受特別限制。其具體實例包括過氧化物如過氧化氫、過氧化乙酰、過氧化異丙苯、過氧化叔丁基、過氧化丙酰、過氧化苯甲酰、過氧化氯苯甲酰、過氧化二氯苯甲酰、過氧化溴甲基苯甲酰、過氧化月桂酰、過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過碳酸二異丙基、四氫化萘氫過氧化物、1-苯基-2-甲基丙基-1-氫過氧化物、過三苯基乙酸叔丁基氫過氧化物(tert-butylhydroperoxidepertriphenylacetate)、過甲酸叔丁基酯、過乙酸叔丁基酯、過苯甲酸叔丁基酯、過苯乙酸叔丁基酯、過甲氧基乙酸叔丁基酯和過-N-(3-甲苯甲酰)氨基甲酸叔丁基酯;偶氮化合物如2,2′-偶氮二丙烷、2,2′-二氯-2,2′-偶氮二丙烷、1,1′-偶氮(甲基乙基)二乙酸酯、2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)鹽酸鹽、2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)硝酸鹽、2,2′-偶氮二異丁烷、2,2′-偶氮二異丁基酰胺、2,2′-偶氮二異丁腈、2,2′-偶氮二-2-甲基丙酸甲酯、2,2′-二氯-2,2′-偶氮二丁烷、2,2′-偶氮二-2-甲基丁腈、2,2′-偶氮二異丁酸二甲基酯、1,1′-偶氮二(1-甲基丁腈-3-磺酸鈉)、2-(4-甲基苯基偶氮)-2-甲基丙二腈、4,4′-偶氮二-4-氰基戊酸、3,5-二羥甲基苯基偶氮-2-甲基丙二腈、2-(4-溴苯基偶氮)-2-烯丙基丙二腈、2,2′-偶氮二-2-甲基戊腈、4,4′-偶氮二-4-氰基戊酸二甲基酯、2,2′-偶氮二-2,4-二甲基-戊腈、1,1′-偶氮二環(huán)己腈、2,2′-偶氮二-2-丙基丁腈、1,1′-偶氮二-1-氯苯乙烷、1,1′-偶氮二-1-環(huán)己腈、1,1′-偶氮二-1-環(huán)庚腈、1,1′-偶氮二-1-苯乙烷、1,1′-偶氮二異丙基苯、4-硝基苯基偶氮芐基氰基乙酸乙酯、苯基偶氮二苯基甲烷、苯基偶氮三苯甲烷、4-硝基苯基偶氮三苯基甲烷、1,1′-偶氮二-1,2-二苯基乙烷、聚(雙酚A-4,4′-偶氮二-4-氰基戊酸酯)和聚(四甘醇-2,2′-偶氮二異丁酸酯);1,4-二(五亞乙基)-2-四氮烯和1,4-二甲氧基羰基-1,4-二苯基-2-四氮烯。
如果在生產(chǎn)粘合劑樹脂時在水性介質(zhì)中進(jìn)行縮聚和/或聚合,則形成單體顆粒乳液的方法包括在剪切混合裝置(例如活塞均化器、微流體化裝置(例如Microfluidics制造的“Microfluidizer”)和超聲波分散器)中均勻混合并乳化加入了助表面活性劑的單體溶液(油相)和表面活性劑的水性介質(zhì)溶液(水相)的方法。此時,加入水相中的油相的量優(yōu)選基于水相和油相的總量為0.1重量%~50重量%的水平。所用表面活性劑的量優(yōu)選少于存在于所形成的乳液中的臨界膠束濃度(CMC)。此外,所用助表面活性劑的量優(yōu)選為在每100重量份油相中有約0.1重量份~約40重量份,更優(yōu)選約0.1重量份~約20重量份。
附帶提及,“細(xì)乳液聚合法”,即通過組合使用如上所述的少于臨界膠束濃度(CMC)量的表面活性劑和助表面活性劑獲得單體乳液的單體聚合方法是優(yōu)選的,這是因為加聚性單體在單體顆粒(油滴)中聚合,因此會形成均一的聚合物顆粒。此外,在本發(fā)明中,“細(xì)乳液聚合法”對于縮聚性/加聚復(fù)合聚合物的聚合也是有利的,這是因為在聚合過程中單體不需擴(kuò)散,因此,縮聚性單體可以在聚合物顆粒中原樣存在。
例如在J.S.Guo、M.S.E1-Aasser和J.W.Vanderhoff在J.Polym.Sci.Polym.Chem.Ed.,第27卷,第691頁(1989)中所述的生產(chǎn)粒徑為5nm~50nm的顆粒的所謂“微乳液聚合法”具有與本發(fā)明所稱的“細(xì)乳液聚合法”相同的分散結(jié)構(gòu)和相同的聚合機(jī)理,該聚合方法可以在本發(fā)明中使用。在“微乳液聚合法”中,表面活性劑的用量多于臨界膠束濃度(CMC),這會導(dǎo)致問題。例如,大量的表面活性劑可能混合在所獲聚合物顆粒中,或者除去混合的表面活性劑的步驟如水洗、酸洗或堿洗需要大量時間。
如果在粘合劑樹脂的生產(chǎn)時在水性介質(zhì)中進(jìn)行縮聚和/或聚合,則優(yōu)選使用助表面活性劑。助表面活性劑更優(yōu)選的用量為單體總量的約0.1重量%~約40重量%。添加助表面活性劑旨在降低所謂細(xì)乳液聚合中的奧斯特瓦爾德熟化。至于助表面活性劑,可以使用那些通常已知的用于細(xì)乳液法中的助表面活性劑。
助表面活性劑的適當(dāng)實例包括但不局限于碳數(shù)為8~30的烷烴如十二烷、十六烷和十八烷;碳數(shù)為8~30的烷基醇如月桂醇、十六烷醇和十八烷醇;碳數(shù)為8~30的烷基硫醇如月桂基硫醇、十六烷基硫醇和十八烷基硫醇;丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其聚合物;聚合物或聚加合物如聚苯乙烯和聚酯;羧酸;酮;和胺。
在這些助表面活性劑中,優(yōu)選為十六烷、十六烷醇、甲基丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸月桂酯、聚酯和聚苯乙烯。特別是為了避免產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物,更優(yōu)選使用甲基丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸月桂酯、聚酯和聚苯乙烯。
可用于助表面活性劑的聚合物或含有聚合物的組合物可以包含例如共聚物、嵌段共聚物或與其它單體的混合物。此外,還可以組合使用多種助表面活性劑。
可將助表面活性劑加入油相或水相中。
在本發(fā)明的調(diào)色劑的生產(chǎn)中,可以使用表面活性劑,例如以達(dá)到在懸浮聚合法中使分散時穩(wěn)定化的目的,或達(dá)到在乳液聚合聚集法中使樹脂顆粒分散液、著色劑分散液、防粘劑分散液等分散穩(wěn)定的目的。
表面活性劑的實例包括陰離子表面活性劑如硫酸酯鹽型、磺酸鹽型、磷酸酯型和皂型;陽離子表面活性劑如胺鹽型和季銨鹽型;和非離子表面活性劑如聚乙二醇型、烷基酚氧化乙烯加合物型和多元醇型。其中優(yōu)選離子型表面活性劑,更優(yōu)選陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑。
在本發(fā)明的調(diào)色劑中,陰離子表面活性劑通常會施加很強的分散力,并提供優(yōu)異的樹脂顆?;蛑珓┓稚⑿浴4送?,陰離子表面活性劑作為分散防粘劑的表面活性劑也是有利的。
非離子表面活性劑優(yōu)選與上述陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑組合使用。這些表面活性劑可以單獨使用一種,也可以兩種或兩種以上組合使用。
陰離子表面活性劑的具體實例包括脂肪酸皂如月桂酸鉀、油酸鈉和蓖麻油鈉;硫酸酯如硫酸辛酯、硫酸月桂酯、月桂醚硫酸酯和壬基苯基醚硫酸酯;烷基萘磺酸鈉如磺酸月桂酯、十二烷基苯磺酸酯、三異丙基萘磺酸酯和二丁基萘磺酸酯;磺酸鹽如萘磺酸鹽甲醛縮合物、一辛基磺基丁二酸鹽、二辛基磺基丁二酸鹽、月桂酸酰胺磺酸鹽和油酸酰胺磺酸鹽;磷酸酯如磷酸月桂酯、磷酸異丙基酯和壬基苯基醚磷酸酯;二烷基磺基丁二酸鹽如二辛基磺基丁二酸鈉;和磺基丁二酸鹽如磺基丁二酸月桂酯二鈉。
陽離子表面活性劑的具體實例包括銨鹽如鹽酸月桂胺、鹽酸硬脂胺、乙酸油烯基胺、乙酸硬脂基胺和乙酸硬脂基氨基丙基胺;和季銨鹽如月桂基三甲基氯化銨、二月桂基二甲基氯化銨、二硬脂基二甲基氯化銨、二硬脂基二甲基氯化銨、月桂基二羥乙基甲基氯化銨、油烯基二聚氧乙烯甲基氯化銨、乙基硫酸月桂酰氨基丙基二甲基乙基銨、高氯酸月桂酰氨基丙基二甲基羥基乙基銨、烷基苯三甲基氯化銨和烷基三甲基氯化銨。
非離子表面活性劑的具體實例包括烷基醚如聚氧化乙烯辛基醚、聚氧化乙烯十二烷基醚、聚氧化乙烯硬脂基醚和聚氧化乙烯油烯醚;烷基苯基醚如聚氧化乙烯辛基苯基醚和聚氧化乙烯壬基苯基醚;烷基酯如聚氧化乙烯月桂酸酯、聚氧化乙烯硬脂酸酯和聚氧化乙烯油酸酯;烷基胺如聚氧化乙烯月桂基氨基醚、聚氧化乙烯硬脂基氨基醚、聚氧化乙烯油烯基氨基醚、聚氧化乙烯大豆氨基醚和聚氧化乙烯牛脂氨基醚;烷基酰胺如聚氧化乙烯月桂酸酰胺、聚氧化乙烯硬脂酸酰胺和聚氧化乙烯油酸酰胺;植物油醚如聚氧化乙烯蓖麻油醚和聚氧化乙烯油菜籽油醚;烷醇酰胺如月桂酸二乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺和油酸二乙醇酰胺;和山梨聚糖酯醚如聚氧化乙烯山梨聚糖單月桂酸酯、聚氧化乙烯山梨聚糖單棕櫚酸酯、聚氧化乙烯山梨聚糖單硬脂酸酯和聚氧化乙烯山梨聚糖單油酸酯。
只要是在不妨礙本發(fā)明的范圍內(nèi),各分散液中表面活性劑的含量就夠了。表面活性劑的含量通常較少,具體為約0.01重量%~約3重量%,優(yōu)選為約0.05重量%~約2重量%,更優(yōu)選為約0.1重量%~約2重量%。當(dāng)表面活性劑的含量在此范圍內(nèi)時,分散液如樹脂顆粒分散液、著色劑分散液和防粘劑分散液都會比較穩(wěn)定,不會出現(xiàn)聚集或特定顆粒的游離,鈣化合物的添加量不受影響,可以令人滿意地獲得本發(fā)明的效果。通常,具有大粒徑的懸浮聚合調(diào)色劑的分散物都是穩(wěn)定的,即使表面活性劑用量很少也是如此。
至于在懸浮聚合法等中所用的分散穩(wěn)定劑,可以使用難溶于水的親水無機(jī)細(xì)粉??捎玫臒o機(jī)細(xì)粉的實例包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸三鈣(羥基磷灰石)、粘土、硅藻土和膨潤土。其中優(yōu)選碳酸鈣和磷酸三鈣,因為微粒的粒度形成容易,并且容易除去。
另外,還可以使用在常溫下為固體的水性聚合物等作為分散穩(wěn)定劑。具體地是,可以使用纖維素類化合物如羧甲基纖維素和羥丙基纖維素、聚乙烯醇、明膠、淀粉、阿拉伯膠等。
<電荷控制劑>
如果需要,在本發(fā)明的調(diào)色劑中可以添加電荷控制劑。
至于電荷控制劑,可以使用已知的電荷控制劑,也可以使用偶氮類金屬絡(luò)合物、水楊酸金屬絡(luò)合物和具有極性基團(tuán)的樹脂型電荷控制劑。在使用濕法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)調(diào)色劑時,從控制離子強度(%)和降低廢水污染的角度來看,優(yōu)選使用幾乎不溶于水的材料。附帶提及,本發(fā)明的調(diào)色劑可以是含有磁性材料的磁性調(diào)色劑,也可以是不含磁性材料的非磁性調(diào)色劑。
<聚集劑>
使用乳液-聚集-合一法生產(chǎn)本發(fā)明的調(diào)色劑時,可以通過聚集步驟中的pH值的變化生成聚集體,從而生產(chǎn)顆粒。為了穩(wěn)定、迅速地進(jìn)行聚集,并且為了獲得粒度分布較窄的聚集顆粒,可以添加聚集劑。
聚集劑優(yōu)選具有一價或更多電荷的化合物,其具體實例包括水溶性表面活性劑如上述離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑;酸如鹽酸、硫酸、硝酸、乙酸和草酸;無機(jī)酸的金屬鹽如氯化鎂、氯化鈉、硫酸鋁、硫酸鈣、硫酸銨、硝酸鋁、硝酸銀、硝酸銅和碳酸鈉;脂肪族酸或芳香族酸的金屬鹽如乙酸鈉、甲酸鉀、草酸鈉、鄰苯二甲酸鈉和水楊酸鉀;苯酚類的金屬鹽如苯酚鈉;氨基酸的金屬鹽;和脂肪族或芳香族胺的無機(jī)酸鹽如鹽酸三乙醇胺和鹽酸苯胺。
在考慮聚集顆粒的穩(wěn)定性、聚集劑相對于熱或時間的穩(wěn)定性并在洗滌時能夠除去時,鑒于性能和用途,聚集劑優(yōu)選為無機(jī)酸的金屬鹽。其具體實例包括無機(jī)酸的金屬鹽如氯化鎂、氯化鈉、硫酸鋁、硫酸銨、硝酸鋁、硝酸銀、硫酸銅和碳酸鈉。
聚集劑的加入量隨電荷價數(shù)的不同而不同,但在任何情況下其加入量都很少,具體情況為,基于調(diào)色劑總量,一價時小于或等于約3重量%,二價時小于或等于約1重量%,三價時小于或等于約0.5重量%。由于聚集劑的量優(yōu)選較小,因此優(yōu)選使用具有較大價的化合物。
<著色劑>
用于本發(fā)明的著色劑不受特別限制,包括已知的著色劑,可以根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)闹珓???梢詥为毷褂弥环N色劑、將兩種或兩種以上同一系列的著色劑混合使用,或者將兩種或兩種以上不同系列的著色劑混合使用。這些著色劑在使用前可以進(jìn)行表面處理。
著色劑的具體實例包括以下黑色、黃色、橙色、紅色、藍(lán)色、紫色、綠色和白色型著色劑。
黑色顏料的實例包括諸如炭黑、苯胺黑、活性炭、非磁性鐵氧體和磁鐵礦等有機(jī)或無機(jī)著色劑。
黃色顏料的實例包括黃鉛、鋅黃、黃色氧化鈣、鎘黃、鉻黃、堅牢黃、堅牢黃5G、堅牢黃5GX、堅牢黃10G、聯(lián)苯胺黃G、聯(lián)苯胺黃GR、士林黃(Threne Yellow)、喹啉黃和永固黃NCG。
橙色顏料的實例包括紅鉻黃、鉬橙、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、Vulcan橙、聯(lián)苯胺橙G、陰丹士林亮橙RK和陰丹士林亮橙GK。
紅色顏料的實例包括鐵紅、鎘紅、鉛丹、硫化汞、色淀紅、永久紅4R、立索紅、亮品紅3B、亮品紅6B、杜邦油紅、吡唑啉酮紅、羅丹明B色淀、色淀紅C、玫瑰紅、Eoxine紅和茜素色淀。
藍(lán)色顏料的實例包括諸如普魯士藍(lán)、鈷藍(lán)、堿性藍(lán)色淀、維多利亞藍(lán)色淀、堅牢天藍(lán)、陰丹士林藍(lán)BC、群青藍(lán)、酞菁藍(lán)和酞菁綠等有機(jī)或無機(jī)著色劑。
紫色顏料的實例包括諸如錳紫、堅牢紫B和甲基紫色淀等有機(jī)或無機(jī)著色劑。
綠色顏料的實例包括諸如氧化鉻、鉻綠、顏料綠B、孔雀綠色淀和終黃綠G(Final Yellow Green G)等有機(jī)或無機(jī)著色劑。
白色顏料的實例包括鋅白、氧化鈦、銻白和硫化鋅。
體質(zhì)顏料的實例包括重晶石粉、碳酸鋇、粘土、二氧化硅、白炭、滑石和白色氧化鋁。
<著色劑的分散方法>
可以通過使用已知的方法將本發(fā)明的調(diào)色劑中所用的著色劑分散在粘合劑樹脂中。通過捏合粉碎法生產(chǎn)調(diào)色劑時,著色劑可以直接使用,也可以使用預(yù)先以高濃度分散在樹脂中,在捏合時與粘合劑樹脂捏合在一起的所謂的母料。此外,還可以使用先合成著色劑,然后在干燥前將濕濾餅狀的著色劑分散在樹脂中的濕法填充工藝(flushing process)。
使用懸浮聚合法生產(chǎn)調(diào)色劑時,著色劑可以直接使用。在懸浮聚合法中,分散在樹脂中的著色劑可以溶解或分散在聚合性單體中,從而使著色劑能夠分散在造粒顆粒中。
使用乳液聚合聚集法生產(chǎn)調(diào)色劑時,通過使用機(jī)械沖擊等將著色劑與分散劑如表面活性劑一起分散在水性介質(zhì)中,從而制備著色劑分散液,著色劑分散液與樹脂顆粒等聚集在一起,造粒至調(diào)色劑粒徑,從而獲得調(diào)色劑。
在通過機(jī)械沖擊等分散著色劑時,具體例如可以通過使用回轉(zhuǎn)剪切均化器、介質(zhì)型分散器如球磨機(jī)、砂磨機(jī)和磨碎機(jī)、或高壓對撞式分散器等制備著色劑顆粒分散液。還可以使用具有極性的表面活性劑通過均化器將著色劑分散在水性體系中。
為了確保定影時的著色,優(yōu)選著色劑的加入量為調(diào)色劑固體成分總重量的約4重量%~15重量%,更優(yōu)選為約4重量%~10重量%。然而,如果使用磁性材料作為黑色著色劑,則著色劑的加入量優(yōu)選為約12重量%~約48重量%,更優(yōu)選為約15重量%~約40重量%。通過適當(dāng)選擇著色劑的種類,可以獲得諸如黃色調(diào)色劑、品紅色調(diào)色劑、青色調(diào)色劑、黑色調(diào)色劑、白色調(diào)色劑和綠色調(diào)色劑等彩色調(diào)色劑。
<防粘劑>
如果需要,在本發(fā)明的調(diào)色劑中可以添加防粘劑。防粘劑通常用于增強防粘性。
防粘劑的具體實例包括低分子量聚烯烴如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯;加熱時具有軟化點的硅酮;脂肪酸酰胺如油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻酸酰胺和硬脂酸酰胺;植物蠟如巴西棕櫚蠟、米蠟、小燭樹蠟、日本蠟和荷荷芭油(jojoba oil);動物蠟如蜂蠟;礦物或石油蠟如褐煤蠟、地蠟、白地蠟、石蠟、微晶蠟和費托蠟;和酯類蠟如脂肪酸酯、褐煤酸酯和羧酸酯。在本發(fā)明中,可以單獨使用這些防粘劑中的一種,也可以兩種或兩種以上組合使用。
防粘劑的加入量優(yōu)選為調(diào)色劑顆??偭康募s1重量%~20重量%,更優(yōu)選為約5重量%~約15重量%。在此范圍內(nèi),可以滿意地獲得防粘劑的效果,調(diào)色劑顆粒不易在顯影機(jī)中破壞,確保了防粘劑不會在載體上消耗,并且電荷幾乎不會減少。因此,上述范圍是優(yōu)選的。
<防粘劑的分散方法>
可以通過使用已知方法將本發(fā)明的調(diào)色劑中所用的防粘劑分散在粘合劑樹脂中。在通過懸浮聚合生產(chǎn)調(diào)色劑中,防粘劑可以直接使用,但是通過捏合等分散在樹脂中的防粘劑可以溶解或分散在聚合性單體中,從而使著色劑可以分散在造粒顆粒中。
當(dāng)使用乳液聚合聚集法生產(chǎn)調(diào)色劑時,通過使用機(jī)械剪切力等將防粘劑與分散劑如表面活性劑一起分散在水性介質(zhì)中,從而制備防粘劑分散液,防粘劑分散液與樹脂顆粒等聚集在一起,并造粒至調(diào)色劑粒徑,從而獲得調(diào)色劑。
在通過機(jī)械剪切力等分散防粘劑時,例如可以通過使用回轉(zhuǎn)剪切均化器、介質(zhì)型分散器如球磨機(jī)、砂磨機(jī)和磨碎機(jī)、或高壓對撞式分散器等制備防粘劑顆粒的分散液。
<磁性材料>
如果需要,本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑可以包含磁性材料。
磁性材料包括表現(xiàn)出強鐵磁性的金屬如鐵(包括鐵氧體和磁鐵礦)、鈷和鎳、包含這類元素的合金或化合物;不含鐵磁性元素但進(jìn)行適當(dāng)熱處理后展現(xiàn)出鐵磁性的合金,例如包含錳和銅的稱為霍斯勒合金的合金,諸如錳-銅-鋁和錳-銅-錫;二氧化鉻;和其它磁性材料。例如,要獲得黑色調(diào)色劑時,優(yōu)選使用本身為黑色并且還起到著色劑作用的磁鐵礦。要獲得彩色調(diào)色劑時,優(yōu)選為帶有較少黑色的磁性材料,如金屬鐵。這些磁性材料中有一些也可以實現(xiàn)作為著色劑的功能,在此情況下,磁性材料可以也用作著色劑。生產(chǎn)磁性調(diào)色劑時,優(yōu)選磁性材料的含量為每100重量份調(diào)色劑約20重量份~約70重量份,更優(yōu)選為約40重量份~約70重量份。
<內(nèi)部添加劑>
在本發(fā)明的調(diào)色劑中,可以向調(diào)色劑內(nèi)部添加內(nèi)部添加劑。內(nèi)部添加劑通常用于控制定影圖像粘彈性的目的。
內(nèi)部添加劑的具體實例包括諸如二氧化硅和氧化鈦等無機(jī)顆粒和諸如聚甲基丙烯酸甲酯等有機(jī)顆粒??梢詫?nèi)部添加劑進(jìn)行表面處理以提高分散性。這些內(nèi)部添加劑可以單獨使用一種,也可以兩種或兩種以上組合使用。
<外部添加劑>
可以對本發(fā)明的調(diào)色劑進(jìn)行加入諸如流化劑和電荷控制劑等外部添加劑的處理。
至于外部添加劑,可以使用已知的材料,如表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑等處理過的二氧化硅顆粒、無機(jī)顆粒(例如氧化鈦顆粒、氧化鋁顆粒、氧化鈰顆粒、炭黑)、聚合物顆粒(例如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅酮樹脂)、胺金屬鹽、水楊酸金屬絡(luò)合物??捎迷诒景l(fā)明中的外部添加劑可以單獨使用一種,也可以兩種或兩種以上組合使用。
本發(fā)明的調(diào)色劑優(yōu)選累積體積平均粒徑D50為約3.0μm~約9.0μm,更優(yōu)選為約3.0μm~約5.0μm。D50優(yōu)選大于或等于約3.0μm,因為可以獲得適當(dāng)?shù)恼澈狭土己玫娘@影性。此外,D50優(yōu)選小于或等于約9.0μm,因為可以獲得優(yōu)異的圖像分辨率。
此外,本發(fā)明的調(diào)色劑的體積平均粒度分布指數(shù)GSDv優(yōu)選小于或等于約1.30。當(dāng)GSDv小于或等于約1.30時,可以有利地確保良好的分辨率、不易出現(xiàn)調(diào)色劑飛散、模糊等,以及較少形成圖像缺陷。
至于本發(fā)明的調(diào)色劑的累積體積平均粒徑D50或平均粒度分布指數(shù),當(dāng)各體積和數(shù)量的累積分布從小直徑側(cè)相對于根據(jù)由諸如庫爾特粒度儀TAII(Beckman Coulter Inc.制造)和Multisizer II(Beckman Coulter Inc.制造)等測量裝置測量的粒度分布劃分的粒度范圍(區(qū)段)作圖時,將體積累積為16%處的粒徑定義為D16v,將體積累積為50%處的粒徑定義為D50v,將體積累積為84%處的粒徑定義為D84v。使用這些數(shù)據(jù),體積平均粒度分布指數(shù)(GSDv)可以通過(D84v/D16v)1/2來計算。
調(diào)色劑的形狀系數(shù)SF1優(yōu)選為約110~約140,更優(yōu)選為約120~約140。在電子照相法中,已知球狀程度越高的調(diào)色劑越容易在轉(zhuǎn)印步驟被轉(zhuǎn)印,無定形程度越高的調(diào)色劑越容易在清潔步驟被清潔。
SF1是表示調(diào)色劑顆粒表面不規(guī)則性程度的形狀系數(shù),并如下計算。將分散在載玻片上的調(diào)色劑的光學(xué)顯微鏡圖像通過攝像機(jī)輸入到Luzex圖像分析儀中,由50個調(diào)色劑顆粒的調(diào)色劑顆粒的最大長度的平方/投影面積((ML)2/A),根據(jù)以下公式計算SF1,確定其平均值,以獲得調(diào)色劑形狀系數(shù)SF1。
SF1=(ML)2A×π4×100]]>其中ML為調(diào)色劑顆粒的最大長度,A為調(diào)色劑顆粒的投影面積。
(靜電圖像顯影調(diào)色劑的生產(chǎn)方法)至于本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑的生產(chǎn)方法,可以通過機(jī)械生產(chǎn)方法如粉碎,或通過使用粘合劑樹脂生產(chǎn)樹脂顆粒分散液,并由樹脂顆粒分散液生產(chǎn)調(diào)色劑的所謂化學(xué)生產(chǎn)方法來生產(chǎn)調(diào)色劑。本發(fā)明的調(diào)色劑還可以是所謂的粉碎調(diào)色劑或聚合調(diào)色劑,但優(yōu)選是聚合調(diào)色劑。
本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑的生產(chǎn)方法不受特別限制,只要是已知的方法如捏合粉碎法、乳液聚合聚集法和懸浮聚合法即可,但是優(yōu)選乳液聚合聚集法。
本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑的生產(chǎn)方法優(yōu)選為至少包括在包含樹脂顆粒和酰胺酯的分散液中聚集粘合劑樹脂顆粒和由式(1)代表的酰胺酯的步驟(下文有時稱為“聚集步驟”)和加熱并融合聚集顆粒的步驟(下文有時稱為“融合步驟”)。
在聚集步驟中,由式(1)代表的酰胺酯可以與粘合劑樹脂或其它成分同時混合,也可以順序混合??蛇x地是,由式(1)代表的酰胺酯可以在生產(chǎn)粘合劑樹脂時與粘合劑樹脂混合,粘合劑樹脂可以用作含有酰胺酯的粘合劑樹脂。
在乳液聚合聚集法中,由式(1)代表的酰胺酯優(yōu)選與乳化劑同時添加。在粉碎法中,優(yōu)選與著色劑同時添加由式(1)代表的酰胺酯。
在聚集步驟中,粘合劑樹脂優(yōu)選以粘合劑樹脂顆粒分散液的形式使用。
將粘合劑樹脂分散在水性介質(zhì)中并將分散液形成為顆粒的方法也可以是諸如強制乳化法、自乳化法和相反轉(zhuǎn)乳化法等選定的已知方法。其中,考慮到乳化所需的能量、所得乳化產(chǎn)物的粒徑的可控制性、安全性等,優(yōu)選為自乳化法和相反轉(zhuǎn)乳化法。
自乳化法和相反轉(zhuǎn)乳化法在Chobiryushi Polymer no Oyo Gijutsu(超細(xì)顆粒聚合物應(yīng)用技術(shù)),CMC中有介紹。至于在自乳化法中使用的極性基團(tuán),可以使用羧基、砜基等。
如果在生產(chǎn)樹脂顆粒分散液時使用有機(jī)溶劑,則優(yōu)選通過除去部分有機(jī)溶劑來形成樹脂顆粒。
例如,優(yōu)選通過除去部分有機(jī)溶劑,將乳化后含有粘合劑樹脂的材料固化為顆粒。固化方法的具體實例包括將含有縮聚樹脂的材料乳化分散在水性介質(zhì)中,然后通過在攪拌溶液的同時供給空氣或惰性氣體如氮氣而在氣-液界面干燥有機(jī)溶劑的方法(廢氣干燥法)、通過將系統(tǒng)保持在減壓下進(jìn)行干燥,同時如果需要可以鼓入惰性氣體的方法(減壓拔頂法)和反復(fù)噴射將含有縮聚樹脂的材料乳化分散在水性介質(zhì)中后的乳化分散液或含有縮聚樹脂的材料的乳化液以呈現(xiàn)淋浴的形式從小孔中噴出并落在盤狀接收器等上,從而進(jìn)行干燥的方法(淋浴型除溶劑法)。優(yōu)選根據(jù)所用有機(jī)溶劑的蒸發(fā)速率、在水中的溶解性等,通過適當(dāng)選擇這些方法中的一種或多種的組合來除去溶劑。
樹脂顆粒分散液的中值粒徑(中心直徑)優(yōu)選為約0.05μm~約2.0μm,更優(yōu)選為約0.1μm~約1.5μm、進(jìn)一步更優(yōu)選約0.1μm~約1.0μm。當(dāng)中值粒徑處于此范圍內(nèi)時,如上所述將樹脂顆粒在水性介質(zhì)中的分散狀態(tài)穩(wěn)定化,這是優(yōu)選的。此外,用于生產(chǎn)調(diào)色劑時,易于控制粒徑,定影時可以有利地獲得優(yōu)異的防粘性或高耐污損性。
可以例如通過激光衍射型粒度分布測量裝置(LA-920,堀場制作所制造)測量樹脂顆粒的中值粒徑。
在聚集步驟中,聚集方法不受特別限制,可以使用通常在靜電圖像顯影調(diào)色劑的乳液聚合聚集法中使用的聚集方法,例如通過例如升溫、改變pH或加鹽來降低乳液穩(wěn)定性,然后使用分散器等攪拌乳液的方法等。
在聚集步驟中,例如將相互混合在一起的樹脂顆粒分散液、著色劑分散液和需要時的防粘劑分散液的各種微粒聚集,從而可以形成具有調(diào)色劑粒徑的聚集顆粒。通過雜聚集等形成聚集顆粒,或者為了穩(wěn)定聚集顆?;蚩刂屏6?粒度分布,可以添加具有與聚集顆粒不同極性的離子型表面活性劑或具有一價或更高價電荷的化合物如金屬鹽。
在聚集步驟中,調(diào)色劑粒徑和分布可以例如通過以下已知方法通過進(jìn)行聚集(締合)而得到控制通過在聚合引發(fā)劑存在的條件下聚合油滴中的單體,將乳化分散在水相中的油滴形成為樹脂聚合物顆粒,聚集(締合)所形成的顆粒和至少包含著色劑顆粒的顆粒(如果在聚合步驟中預(yù)先已將著色劑添加到樹脂中,則顆粒本身為著色顆粒)。優(yōu)選使用乳液聚合聚集法生產(chǎn)調(diào)色劑顆粒。更具體地,將所生產(chǎn)的樹脂顆粒分散液與由式(1)代表的酰胺酯、著色劑顆粒分散液、防粘劑顆粒分散液等混合,添加聚集劑以引起雜聚集,從而形成具有調(diào)色劑尺寸的聚集顆粒,在高于樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔點的溫度下加熱,將聚集顆粒融合合一,然后洗滌、干燥以獲得調(diào)色劑。在該生產(chǎn)方法中,可以通過選擇加熱溫度條件將調(diào)色劑形狀控制為無定形至球形。
在聚集步驟中,聚集及后繼步驟也可以通過混合兩種或兩種以上樹脂顆粒分散液而進(jìn)行。此時,具有多層結(jié)構(gòu)的顆粒還可以通過以下方法生產(chǎn)預(yù)先聚集樹脂顆粒分散液以形成第一聚集顆粒,加入另一種樹脂顆粒分散液以在第一聚集顆粒的表面上形成第二殼層。毫無疑問,多層顆粒也可以通過上述實例相反的添加順序而生產(chǎn)。
在聚集處理后,可以通過施加熱處理等使顆粒表面發(fā)生交聯(lián),以達(dá)到例如抑制著色劑從顆粒表面滲出的目的。如果需要,可以通過洗滌,如水洗、酸洗或堿洗來除去所使用的表面活性劑等。
在融合步驟中,在溫度高于樹脂的熔點或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的條件下,熔融聚集顆粒中的粘合劑樹脂,聚集顆粒從無定形變?yōu)榍蛐?。此后,將聚集物與水性介質(zhì)分離,再根據(jù)需要進(jìn)行洗滌和干燥,從而形成調(diào)色劑顆粒。
完成聚集和融合步驟后,可以任意進(jìn)行洗滌步驟、固-液分離步驟和干燥步驟,以獲得理想的調(diào)色劑顆粒。考慮到帶電性,優(yōu)選通過使用離子交換水充分置換和洗滌來進(jìn)行洗滌步驟。固-液分離步驟不受特別限制,但是考慮到生產(chǎn)率,優(yōu)選采用抽吸過濾、加壓過濾等。干燥步驟也不受特別限制,但是考慮到生產(chǎn)率,優(yōu)選為冷凍干燥、快速噴射干燥(flash jetdrying)、流化干燥、振動型流化干燥等。
粉碎調(diào)色劑可以通過已知方法,例如通過捏合粉碎法進(jìn)行生產(chǎn)。
當(dāng)通過捏合粉碎法生產(chǎn)粉碎調(diào)色劑時,優(yōu)選熔融捏合之前在亨舍爾混合機(jī)、超級混合機(jī)(super mixer)等中將如上所述生產(chǎn)的粘合劑樹脂和其它調(diào)色劑原料攪拌混合。此時,必須組合選擇攪拌器容量、攪拌器旋轉(zhuǎn)速率、攪拌時間等。
然后通過已知方法在熔融狀態(tài)下捏合粘合劑和其它調(diào)色劑原料的攪拌產(chǎn)物。優(yōu)選通過單螺桿或多螺桿擠出機(jī)進(jìn)行捏合,因為這樣可以提高分散性。此時,必須將捏合裝置的捏合螺桿區(qū)數(shù)、機(jī)筒溫度、捏合速度等設(shè)置為合適值,并對其進(jìn)行控制。在捏合時的控制因素中,特別是捏合機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)、捏合螺桿區(qū)數(shù)和機(jī)筒溫度對于捏合狀態(tài)具有很大的影響。通常,轉(zhuǎn)數(shù)優(yōu)選為300rpm~1000rpm,至于捏合螺桿區(qū)數(shù),通過使用多級區(qū)域如兩級螺桿可以比使用一級區(qū)域更順利地進(jìn)行捏合。當(dāng)樹脂顆粒的主要成分為非晶體聚酯時,機(jī)筒預(yù)設(shè)溫度取決于非晶體聚酯的軟化點,通常,該溫度優(yōu)選在軟化溫度的-20℃~+100℃的范圍內(nèi)。當(dāng)機(jī)筒預(yù)設(shè)溫度處于上述范圍中時是優(yōu)選的,這是可以獲得滿意的捏合分散性,較少發(fā)生聚集,可以施加捏合剪切,可以獲得充分的分散性并促進(jìn)捏合后的冷卻。
充分冷卻熔融捏合后的捏合產(chǎn)物,然后通過已知方法如機(jī)械粉碎法(例如球磨、砂磨、錘磨)或氣流粉碎法進(jìn)行粉碎。如果通過常規(guī)方法無法進(jìn)行令人滿意的冷卻,則也可以選擇冷卻法或冷凍粉碎法。
為了控制調(diào)色劑粒度分布,有時可以將粉碎后的調(diào)色劑分級。分級以除去具有不合適的直徑的顆??梢蕴峁┨岣哒{(diào)色劑的定影性或圖像品質(zhì)的效果。
(靜電圖像顯影劑)本發(fā)明的上述靜電圖像顯影調(diào)色劑可以用作靜電圖像顯影劑。除了包含靜電圖像顯影調(diào)色劑外,該顯影劑不受特別限制,可以根據(jù)需要采用適當(dāng)?shù)某煞纸M成。單獨使用靜電圖像顯影調(diào)色劑時,制備的是單組分體系靜電圖像顯影劑;與載體組合使用時,制備的是雙組分體系靜電圖像顯影劑。
可用在本發(fā)明中的載體不受特別限制,但是通常使用的載體的實例包括磁性顆粒如鐵粉、鐵氧體、氧化鐵粉末和鎳;通過使用諸如苯乙烯類樹脂、乙烯基類樹脂、乙烯類樹脂、松香類樹脂、聚酯類樹脂和三聚氰胺類樹脂等樹脂或使用諸如硬脂酸的蠟涂布作為核材料的磁性顆粒的表面以形成樹脂涂布層而獲得的樹脂涂布載體;和通過將磁性顆粒分散在粘合劑樹脂中獲得的磁性材料分散型載體。其中優(yōu)選樹脂涂布載體,因為通過構(gòu)造樹脂涂布層,可以控制調(diào)色劑的帶電性或整個載體的電阻。
雙組分體系靜電圖像顯影劑中的本發(fā)明的調(diào)色劑和載體之間的混合比通常為約2重量份~10約重量份調(diào)色劑/100重量份載體。顯影劑的制備方法不受特別限制,但其實例包括使用V型混合機(jī)混合調(diào)色劑和載體的方法。
(成像方法)
本發(fā)明的成像方法是以下成像方法,該方法包括在潛像保持體表面上形成靜電潛像的潛像形成步驟、使用含有調(diào)色劑的顯影劑使?jié)撓癖3煮w表面上形成的靜電潛像顯影,以形成調(diào)色劑圖像的顯影步驟、將形成在潛像保持體表面上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體的表面上的轉(zhuǎn)印步驟和熱定影轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體表面上的調(diào)色劑圖像的定影步驟,其中所述調(diào)色劑是本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑,或者所述顯影劑是本發(fā)明的靜電圖像顯影劑。
在本發(fā)明的成像方法中,通過使用上述特定調(diào)色劑制備顯影劑,通過在普通電子照相復(fù)印機(jī)中使用顯影劑形成靜電圖像,將所得調(diào)色劑圖像靜電轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙上,然后使用熱輥定影裝置在將加熱輥溫度設(shè)定為恒溫的條件下進(jìn)行定影,從而形成復(fù)印圖像。
當(dāng)進(jìn)行高速定影使得轉(zhuǎn)印紙上的調(diào)色劑和加熱輥之間的接觸時間在約1秒以內(nèi),更優(yōu)選在約0.5秒以內(nèi)時,本發(fā)明的成像方法尤其適用。
本發(fā)明的靜電圖像顯影劑(靜電圖像顯影調(diào)色劑)也可以用于普通靜電圖像顯影方式(電子照相方式)的成像方法。本發(fā)明的成像方法具體包括例如靜電潛像形成步驟、調(diào)色劑圖像形成步驟、轉(zhuǎn)印步驟和清潔步驟。這些步驟本身均是常規(guī)的步驟,在例如JP-A-56-40868和JP-A-49-91231中有介紹。附帶提及,可以通過使用已知的成像裝置如復(fù)印機(jī)和傳真機(jī)來實施本發(fā)明的成像方法。
靜電潛像形成步驟是在靜電圖像承載體上形成靜電潛像(靜電圖像)的步驟。調(diào)色劑圖像形成步驟是利用顯影劑承載體上的顯影劑層顯影靜電潛像以形成調(diào)色劑圖像的步驟。顯影劑層不受特別限制,只要包含含有本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑的本發(fā)明的靜電圖像顯影劑即可。轉(zhuǎn)印步驟是在轉(zhuǎn)印材料上轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像的步驟。清潔步驟是除去殘存在靜電潛像承載體上的靜電圖像顯影劑的步驟。
在優(yōu)選實施方案中,本發(fā)明的成像方法還包括循環(huán)步驟。循環(huán)步驟是將清潔步驟中回收的靜電圖像顯影調(diào)色劑返回至顯影劑層的步驟。包括循環(huán)步驟的該實施方案中的成像方法可以通過使用成像裝置,如調(diào)色劑循環(huán)系統(tǒng)型復(fù)印機(jī)或傳真機(jī)來進(jìn)行。本發(fā)明的成像方法還可以應(yīng)用于省略了清潔步驟且與顯影同時回收調(diào)色劑的循環(huán)系統(tǒng)。
(成像裝置)本發(fā)明的成像裝置是使用本發(fā)明的靜電圖像顯影調(diào)色劑或本發(fā)明的靜電圖像顯影劑的成像裝置。
本發(fā)明的成像裝置優(yōu)選為可以進(jìn)行上述成像方法的裝置,并優(yōu)選為包含潛像承載體、用于為潛像承載體表面充電的充電單元、在被充電的前述潛像承載體表面上形成潛像的潛像形成單元、用于通過使用調(diào)色劑組合物來使靜電潛像顯影的顯影單元以及用于將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄材料上的轉(zhuǎn)印單元的成像裝置。
在轉(zhuǎn)印單元中,可以通過使用中間轉(zhuǎn)印材料進(jìn)行兩次或多次轉(zhuǎn)印。
特別是,在使用本發(fā)明的成像方法形成全色圖像時,從紙張通用性和高圖像品質(zhì)的角度來看,各種顏色的彩色調(diào)色劑圖像可以一次轉(zhuǎn)印到作為中間轉(zhuǎn)印材料的中間轉(zhuǎn)印帶或中間轉(zhuǎn)印鼓的表面上,堆疊的彩色調(diào)色劑圖像可以全部一起轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)例如紙的表面上??蛇x地是,各種顏色的彩色圖像可以直接堆疊和轉(zhuǎn)印到通過傳送帶傳送的記錄材料上。
成像裝置還可以是包含多個潛像承載體、多個用于為潛像承載體的表面充電的充電單元、多個用于在潛像承載體的表面上形成潛像的潛像形成單元、多個通過使用調(diào)色劑來使靜電圖像顯影的顯影單元以及多個用于將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印材料或記錄材料上的轉(zhuǎn)印單元的成像裝置,即串聯(lián)型成像裝置。
至于靜電潛像承載體以及上述各個單元,對于成像方法的各步驟優(yōu)選使用上述構(gòu)成。
上述單元都可以是成像裝置中使用的已知單元。此外,本發(fā)明的成像裝置除了上述構(gòu)成之外,還可以包含其它裝置、設(shè)備等。此外,本發(fā)明的成像裝置可以使多個上述單元同時工作。
(印刷品)
本發(fā)明的印刷品是具有通過使用本發(fā)明的含有由式(1)代表的酰胺酯的靜電圖像顯影調(diào)色劑形成的圖像的印刷品,其優(yōu)選為具有通過本發(fā)明的成像方法或本發(fā)明的成像裝置形成的圖像的印刷品。附帶提及,此處所用的“圖像”不僅指諸如圖片的圖像,還指廣義上的圖像,如字符和文本。
此外,本發(fā)明的印刷品只要通過本發(fā)明的調(diào)色劑形成的圖像存在于部分印刷品上就足夠了。
其上轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像的記錄材料不受特別限制,只要其上能夠形成調(diào)色劑圖像即可,但是優(yōu)選實例包括用于電子照相方式的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等的普通紙和高射投影儀膠片。為了更好地提高定影后圖像表面的平整度,記錄材料表面也優(yōu)選盡可能平整,例如,優(yōu)選使用通過用樹脂等涂布普通紙表面而獲得的涂布紙,或者用于印刷的美術(shù)紙。
本實施例的調(diào)色劑如下獲得。制備以下樹脂顆粒分散液、著色劑顆粒分散液和防粘劑顆粒分散液,并以預(yù)定比例混合,在攪拌下通過加入金屬鹽聚合物來離子中和所混合的分散液,從而形成聚集顆粒。接下來,通過加入無機(jī)氧化物將體系的pH從弱酸性調(diào)節(jié)為中性,并將所得分散液加熱到高于樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度,以融合合一化聚集顆粒。反應(yīng)完成后,通過徹底清洗、固-液分離和干燥步驟獲得理想的調(diào)色劑。各制備方法如下所述。
<晶體熔點和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測量>
通過使用DSC-20(Seiko Instruments & Electronics Ltd.制造)根據(jù)差示掃描量熱法(DSC)進(jìn)行測量,其中,以恒定升溫速率(10℃/分鐘)加熱約10mg樣品,熔點由基線和熱吸收峰確定。
<重均分子量Mw和數(shù)均分子量Mn的測量>
至于重均分子量Mw和數(shù)均分子量Mn的值,在下述條件下通過凝膠滲透色譜法(GPC)測量重均分子量Mw和數(shù)均分子量Mn。
測量是在40℃的溫度下,通過使溶劑(四氫呋喃)以1.2ml/min的流速流動,并注入濃度為0.2g/20ml的四氫呋喃樣品溶液3mg作為樣品重量的條件進(jìn)行。測量樣品的分子量時,需要選擇測量條件,使樣品的分子量處于由數(shù)種單分散聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品制作的校準(zhǔn)曲線中分子量的對數(shù)與計數(shù)形成直線的范圍內(nèi)。
關(guān)于這一點,測量結(jié)果的可靠性可以通過在上述條件下測量的NBS706聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品的分子量為以下值的事實得到確認(rèn)重均分子量Mw=28.8×104數(shù)均分子量Mn=13.7×104。
至于GPC柱子,可以使用TSK-GEL、GMH(Tosoh Corp.生產(chǎn))。
根據(jù)所測樣品,將溶劑和測量溫度改變?yōu)楹线m的條件。
當(dāng)生產(chǎn)使用脂肪族聚酯作為聚酯、含芳香族單體作為加聚性樹脂的樹脂顆粒分散液時,在通過GPC分析這兩種材料的分子量時,通過后裝分離的UV和RI裝置作為檢測器也可以分析各分子量。
(樹脂顆粒分散液(A)的制備)十二烷基苯磺酸 36重量份1,9-壬二醇 80重量份1,10-十亞甲基二羧酸115重量份離子交換水 1,000重量份根據(jù)上述配方,混合十二烷基苯磺酸、1,9-壬二醇和1,10-十亞甲基二羧酸,并在120℃加熱將其熔融,將所得油基溶液裝入在95℃加熱的離子交換水中,并立即使用均化器(Ultra-Turrax T50,IKA Works,Inc.制造)乳化5分鐘。在超聲波浴中再乳化5分鐘后,將乳化產(chǎn)物放置到燒瓶中,在保持70℃下攪拌15小時。
這樣就獲得了顆粒中心直徑(中值粒徑)為400nm、熔點為70℃、重均分子量為5,500并且固體含量為18%的結(jié)晶聚酯樹脂顆粒分散液(A)。
在樹脂顆粒分散液(A)的顆粒中,中值粒徑小于或等于0.03μm或大于或等于5.0μm的顆粒的總比例(下文稱為“大/小顆??偙壤?為1.2%。
(樹脂顆粒分散液(B)的制備非結(jié)晶乙烯基類樹脂膠乳)苯乙烯460重量份丙烯酸正丁酯 140重量份丙烯酸12重量份十二烷基硫醇 9重量份混合并溶解根據(jù)上述配方的成分,以制備溶液。將12重量份陰離子表面活性劑(Dowfax,Rhodia,Inc.生產(chǎn))溶解在250重量份離子交換水中后,向其中加入上述制備的溶液,并在燒瓶中分散、乳化(單體乳液A)。此外,將1重量份相同的陰離子表面活性劑(Dowfax,Rhodia,Inc.生產(chǎn))溶解在555重量份離子交換水中,并將所得溶液裝入聚合燒瓶中。塞緊聚合燒瓶,安裝好回流管后,將聚合燒瓶在水浴上加熱到75℃,同時通入氮氣并緩慢攪拌,并保持此狀態(tài)。
然后,將9重量份過硫酸銨溶解在43重量份離子交換水中,通過計量泵用20分鐘將所得溶液逐滴加入到聚合燒瓶中,然后通過計量泵用200分鐘逐滴加入單體乳液A。
然后,將聚合燒瓶保持在75℃下3小時,同時連續(xù)緩慢攪拌,以完成聚合。
這樣就獲得了顆粒中心直徑(中值粒徑)為210nm、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為53.5℃、重均分子量為31,000并且固體含量為42%的陰離子樹脂顆粒分散液(B)。
在樹脂顆粒分散液(B)的顆粒中,大/小顆??偙壤秊?.2%。
(著色劑顆粒分散液(Y)的制備)
黃色顏料(C.I.顏料黃74,大日精化社生產(chǎn))50重量份陰離子表面活性劑(Neogen RK,第一工業(yè)制藥生產(chǎn)) 5重量份離子交換水 200重量份混合并溶解根據(jù)上述配方的成分,使用均化(Ultra-Turrax,IKAWorks,Inc.制造)將所得溶液分散5分鐘,再通過超聲波浴分散10分鐘,以獲得中心直徑(中值粒徑)為240nm并且固體含量為21.5%的黃色著色劑顆粒分散液(1)。
(著色劑顆粒分散液(C)的制備)除了在著色劑顆粒分散液(1)的制備中使用青色顏料(銅酞菁C.I.顏料藍(lán)15:3,大日精化社生產(chǎn))代替黃色顏料以外,使用與著色劑顆粒分散液(Y)相同的方式制備中心直徑(中值粒徑)為190nm、并且固體含量為21.5%的青色著色劑顆粒分散液(C)。
(著色劑顆粒分散液(M)的制備)除了在著色劑顆粒分散液(1)的制備中使用品紅顏料(C.I.顏料紅122,Dai-Nippon Ink & Chemicals,Inc.生產(chǎn))代替黃色顏料以外,使用與著色劑顆粒分散液(Y)相同的方式制備中心直徑(中值粒徑)為165nm、并且固體含量為21.5%的著色劑顆粒分散液(M)。
(著色劑顆粒分散液(BK)的制備)除了在著色劑顆粒分散液(1)的制備中使用黑色顏料(炭黑,Cabot,Inc.生產(chǎn),Reagal 330)代替黃色顏料以外,使用與著色劑顆粒分散液(Y)相同的方式制備中心直徑(中值粒徑)為170nm,并且固體含量為21.5%的著色劑顆粒分散液(BK)。
(防粘劑顆粒分散液的制備)石蠟(HNP9,Nippon Seiro Co.,Ltd.
制造;熔點70℃)50重量份陰離子表面活性劑(Dowfax,TheDow Chemical,Co.生產(chǎn)) 5重量份離子交換水 200重量份將根據(jù)上述配方的成分在95℃加熱,使用均化器(Ultra-Turrax T50,IKA Works,Inc.制造)將所得溶液完全分散,然后在壓力噴射型均化器(Gaulin Homogenizer,Gaulin Corp.制造)中進(jìn)行分散處理,以獲得中心直徑(中值粒徑)為180nm、并且固體含量為21.5%的防粘劑顆粒分散液。
(珍珠光澤賦予劑(N-硬脂?;?N-甲基氨基乙基硬脂酸酯)的合成)將50重量份28%的甲醇鈉加入到100重量份硬脂酸甲酯和26重量份N-甲基乙醇胺中,在除掉甲醇的同時在90℃下進(jìn)行酰胺化反應(yīng)。接下來,通過使用66重量份35%的鹽酸分解甲醇鈉,脫水后,過濾除去氯化鈉。然后,將33重量份硬脂酸加入到100重量份固體材料中,在進(jìn)行脫水的同時在170℃下進(jìn)行酯化反應(yīng),從而獲得N-硬脂?;?N-甲基氨基乙基硬脂酸酯。
(調(diào)色劑顆粒的制備)N-硬脂?;?N-甲基氨基乙基硬 10重量份脂酸酯樹脂顆粒分散液(A) 233重量份(樹脂42重量份)樹脂顆粒分散液(B) 50重量份(樹脂21重量份)著色劑顆粒分散液(Y) 40重量份(顏料8.6重量份)
防粘劑顆粒分散液40重量份(防粘劑8.6重量份)聚氯化鋁0.15重量份離子交換水 300重量份通過均化器(Ultra-Turrax T50,IKA Works,Inc.制造)在圓形不銹鋼制燒瓶中充分混合并分散根據(jù)上述配方的成分,在熱油浴上將該燒瓶加熱到42℃,同時進(jìn)行攪拌,然后在42℃保持60分鐘,加入樹脂顆粒分散液(B)50重量份(樹脂21重量份)后,輕輕攪拌該溶液。
接下來,使用0.5mol/L氫氧化鈉水溶液將體系的pH調(diào)節(jié)為6.0,然后將該溶液加熱到95℃,同時連續(xù)攪拌。在溫度升高到95℃的過程中,體系中的pH通常降低至小于或等于5.0,但是,在此通過額外逐滴添加氫氧化鈉水溶液使pH值不會降低到5.5以下。
反應(yīng)完成后,將反應(yīng)溶液冷卻、過濾并使用離子交換水充分洗滌,然后通過Nutsche抽吸過濾進(jìn)行固-液分離。將固體部分再次分散到3升40℃的離子交換水中,然后通過以300rpm攪拌15分鐘來進(jìn)行洗滌。將該洗滌操作重復(fù)五次。接下來,通過Nutsche抽吸過濾將所得溶液進(jìn)行固-液分離,將固體部分真空干燥12小時,以獲得調(diào)色劑顆粒。
使用庫爾特粒度儀測量所獲調(diào)色劑顆粒的粒徑,結(jié)果,累積體積平均粒徑D50為4.6μm,體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.20。此外,通過使用Luzex圖像分析儀觀察形狀來確定調(diào)色劑顆粒的形狀系數(shù)SF1,發(fā)現(xiàn)為130,表明顆粒為馬鈴薯狀形狀。
接下來,將1.2重量份疏水性二氧化硅(TS720,Cabot,Inc.生產(chǎn))加入到50重量份如上獲得的調(diào)色劑顆粒中,并在樣品磨中混合以獲得外部添加調(diào)色劑。
將平均粒徑為50μm、并使用聚甲基丙烯酸甲酯(綜研化學(xué)社生產(chǎn))涂布至覆蓋率為1%的鐵氧體載體用作載體,稱取外部添加調(diào)色劑以使調(diào)色劑濃度為5%之后,在球磨機(jī)中將載體和調(diào)色劑攪拌并混合5分鐘,以制備顯影劑。
(調(diào)色劑的評價)使用上述制備的顯影劑,通過使用富士施樂株式會社生產(chǎn)的J涂布紙作為轉(zhuǎn)印紙,并將處理速度調(diào)整為180mm/秒,在富士施樂株式會社制造的DocuCentre Color 500的改造機(jī)中檢測調(diào)色劑的定影性。結(jié)果,證實了PFA管定影輥的無油定影性良好,最低定影溫度(該溫度通過用布摩擦圖像時圖像的污染來判斷)大于或等于120℃,圖像顯示出令人滿意的定影性,轉(zhuǎn)印紙的剝離不存在任何阻力。定影溫度為140℃時獲得的圖像是能確保65%的良好的表面光澤度的高品質(zhì)圖像,顯影性和轉(zhuǎn)印性均令人滿意,并且沒有圖像缺陷。此外,即使在定影溫度為200℃的情況下,也未觀察到熱污損的產(chǎn)生。
此外,在制備調(diào)色劑之前,通過以下方法檢測了所用樹脂顆粒分散液(1)的穩(wěn)定性將100g樹脂顆粒分散液稱取在300ml不銹鋼燒杯中,并使用IKA Works,Inc.制造的Ultra-Turrax T50在該燒杯中剪切均化1分鐘,通過77微米尼龍篩過濾所得樹脂顆粒分散液,檢測是否產(chǎn)生了聚集物。結(jié)果,完全未觀察到聚集物產(chǎn)生,分散液處于穩(wěn)定狀態(tài)。
除了將N-硬脂?;?N-甲基氨基乙基硬脂酸酯的量更改為60重量份并將著色劑顆粒分散液(Y)更改為著色劑顆粒分散液(C)之外,使用與實施例1相同的方式制備和評價調(diào)色劑和顯影劑。
除了將N-硬脂酰基-N-甲基氨基乙基硬脂酸酯的量更改為40重量份并將著色劑顆粒分散液(Y)更改為著色劑顆粒分散液(M)之外,使用與實施例1相同的方式制備和評價調(diào)色劑和顯影劑。
除了將N-硬脂?;?N-甲基氨基乙基硬脂酸酯的量更改為5重量份并將著色劑顆粒分散液(Y)更改為著色劑顆粒分散液(BK)之外,使用與實施例1相同的方式制備和評價調(diào)色劑和顯影劑。
(比較例1至比較例3)除了不添加N-硬脂酰基-N-甲基氨基乙基硬脂酸酯外,分別使用與實施例1至4相同的方式制備和評價調(diào)色劑和顯影劑。
使用實施例1至實施例4和比較例1至比較例3中獲得的調(diào)色劑和顯影劑,進(jìn)行以下評價。評價結(jié)果如下表1中所示。
<光澤度評價>
在140℃在富士施樂株式會社制造的DocuCentre Color 500CP改造機(jī)中將通過使用以上所得顯影劑生產(chǎn)的圖像樣品定影,通過使用村上色彩技術(shù)研究所制造的GM26D、在入射光相對于圖像樣品的角度為60°的條件下測量光澤度。
<是否存在珍珠光澤>
用肉眼評價珍珠光澤是否存在。
表1
從表1可以看出,本發(fā)明的含有由式(1)代表的酰胺酯的靜電圖像顯影調(diào)色劑可以提供具有高光澤度并具有珍珠光澤的圖像。另一方面,在比較例中無法獲得珍珠光澤。
提供對本發(fā)明的示例性實施方式的前述描述是為了說明和描述的目的。并非試圖窮盡本發(fā)明所披露的精確形式或?qū)⒈景l(fā)明限制于所披露的精確形式。顯然,許多改進(jìn)和變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。選擇并描述示例性實施方式是為了能夠最好地解釋本發(fā)明的原理及其實際用途,由此使得本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解適用于預(yù)計的特定用途的本發(fā)明的各種示例性實施方式和各種改進(jìn)方案。本發(fā)明的范圍由下述權(quán)利要求及其等同物所限定。
權(quán)利要求
1.一種靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑包含由式(1)代表的酰胺酯 其中R1CO-和R2CO-各自獨立地代表碳數(shù)為16~24的飽和或不飽和?;?,所述酰基可以具有羥基;R3代表碳數(shù)為1~3的直鏈或支鏈烷基;和R4代表碳數(shù)為1~6的直鏈或支鏈亞烷基或者碳數(shù)為2~6的直鏈或支鏈亞烯基。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中基于所述調(diào)色劑的總重量,所述由式(1)代表的酰胺酯的量為5重量%~65重量%。
3.如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑進(jìn)一步包含粘合劑樹脂,其中所述粘合劑樹脂為聚酯樹脂。
4.如權(quán)利要求3所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中所述聚酯樹脂的重均分子量為1,500~60,000。
5.如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑進(jìn)一步包含粘合劑樹脂,其中所述粘合劑樹脂為加聚型樹脂。
6.如權(quán)利要求5所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中所述加聚型樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃~70℃。
7.如權(quán)利要求5所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中所述加聚型樹脂的重均分子量為5,000~50,000。
8.如權(quán)利要求5所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中所述加聚型樹脂為通過添加交聯(lián)劑形成的交聯(lián)樹脂。
9.如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑進(jìn)一步包含防粘劑。
10.如權(quán)利要求9所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,其中基于所述調(diào)色劑的總量,所述防粘劑的加入量為1重量%~20重量%。
11.如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑的累積體積平均粒徑D50為3.0μm~9.0μm。
12.如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑的體積平均粒度分布指數(shù)GSDv小于或等于1.30。
13.如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑,所述靜電圖像顯影調(diào)色劑的形狀系數(shù)SF1為110~140。
14.一種靜電圖像顯影劑,所述靜電圖像顯影劑包含如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑;和載體。
15.如權(quán)利要求14所述的靜電圖像顯影劑,其中所述載體用樹脂進(jìn)行涂布。
16.一種成像方法,所述成像方法包括在潛像保持體表面上形成靜電潛像;使用含有調(diào)色劑的顯影劑使形成在所述潛像保持體表面上的靜電潛像顯影,以形成調(diào)色劑圖像;將形成在所述潛像保持體表面上的所述調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體的表面上;和將轉(zhuǎn)印到所述被轉(zhuǎn)印體表面上的所述調(diào)色劑圖像熱定影,其中所述調(diào)色劑為如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑。
17.一種成像裝置,所述成像裝置利用如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑。
18.如權(quán)利要求17所述的成像裝置,所述成像裝置包含多個轉(zhuǎn)印單元,所述轉(zhuǎn)印單元將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印材料或記錄材料上。
19.一種印刷品,所述印刷品包含利用如權(quán)利要求1所述的靜電圖像顯影調(diào)色劑而形成的圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靜電圖像顯影調(diào)色劑、靜電圖像顯影劑、成像方法、成像裝置和印刷品,所述調(diào)色劑包含由式(1)代表的酰胺酯,其中R
文檔編號G03G15/00GK101059664SQ20061016875
公開日2007年10月24日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者前山龍一郎 申請人:富士施樂株式會社