调色剂
文献发布时间:2023-06-19 11:29:13
技术领域
本公开涉及用于使通过例如电子照相法、静电记录法、或调色剂喷射记录法等方法形成的静电潜像显影,以形成调色剂图像的调色剂。
背景技术
近年来,为了支持打印机和复印机中进一步的省电化,需要低温定影性优异的调色剂。为了满足此类需求,在较低温度下快速熔融的调色剂,即,迅速熔融性优异的调色剂是优选的。为了获得迅速熔融性优异的调色剂,研究了使用结晶性树脂作为粘结剂树脂的调色剂。
由于结晶性树脂具有由于分子的规则排列而变成固体的性质,使得当将结晶性树脂加热至该规则的排列松散的温度时,结晶性树脂整体的粘度急剧降低。结果,可以在获得优异的耐热贮存稳定性的同时,获得在低温下快速熔融的迅速熔融性优异的调色剂。
针对该背景,日本专利申请特开No.2014-130243,日本专利申请特开No.2014-142632、WO 2018/110593,和日本专利申请特开No.2014-59359各自提出使用包括结晶性树脂的粘结剂树脂的调色剂。
发明内容
同时,打印机和复印机也引起了除办公室用途以外的用途的关注,并且对于改善获得的产品的品质存在强烈需求。特别地,要求获得的产品的耐热性和耐擦拭性超过常规性能。本公开中的耐擦拭性是指图像表面在摩擦时擦伤或不太可能剥离的可能性。
结晶性树脂的迅速熔融性优异,但是弹性低,因此结晶性树脂作为树脂具有容易破裂的性质。结果,使用结晶性树脂作为粘结剂树脂的调色剂就获得的图像的耐擦拭性而言倾向于具有显著改善的潜力。
日本专利申请特开No.2014-130243提出了具有通过使用结晶性树脂作为粘结剂树脂而覆盖核的壳的调色剂。此外,日本专利申请特开No.2014-142632提出了具有海-岛结构的调色剂,在所述海-岛结构中,存在包括结晶性树脂作为主要组分的海部、和包括非结晶性树脂作为主要组分的岛部。日本专利申请特开No.2014-130243和日本专利申请特开No.2014-142632显示,用以上构造实现了低温定影性和图像的弯曲强度二者。
然而,在日本专利申请特开No.2014-130243和日本专利申请特开No.2014-142632中记载的调色剂中,由于结晶性树脂和非结晶性树脂单独存在,因而从结晶性树脂特有的易破裂性等的观点,图像的耐擦拭性还有进一步改善的空间。
关于该问题,可以通过将非结晶性部位导入结晶性树脂中并且改善树脂的弹性来改善图像的耐擦拭性。然而,当将非结晶性部位导入结晶性树脂中时,结晶性部位的结晶化受到阻碍,因此结晶速度降低。因此,定影之后的图像不能充分地固化,并且图像的耐热性降低。
WO 2018/110593记载了通过使用包括具有碳原子数为18至36的链状烃基的(甲基)丙烯酸酯作为必要构成单体的聚合物作为粘结剂树脂,实现了低温定影性和贮存稳定性二者。然而,关于使用的单体、特别是从结晶性树脂的结晶速度的观点未进行研究,并且所得的图像的耐热性有进一步改善的空间。
日本专利申请特开No.2014-59359记载了通过使用包含结晶性树脂的粘结剂树脂并且还使用成核剂,实现了低温定影性和图像的耐热性二者。然而,结晶速度不充分,结果,从现在所需的调色剂性能的观点,需要进一步改善低温定影性和图像的耐热性二者。
由于这些原因,在使用结晶性树脂作为粘结剂树脂的调色剂中,难以同时实现图像的耐擦拭性、图像的耐热性、以及低温定影性。
本公开提供解决此类问题的调色剂。
即,本公开提供具有低温定影性、图像的耐热性、和图像的耐擦拭性的调色剂。
本公开是包括包含结晶性树脂的调色剂颗粒的调色剂,其中
当在调色剂的动态粘弹性测量中,30℃下的复弹性模量(complex modulus ofelasticity)由G*(30)表示和50℃下的复弹性模量由G*(50)表示时,满足以下:
1.00≥G*(50)/G*(30)≥0.30,
并且当
在调色剂的差示扫描量热测量中,
在升温至150℃之后的降温过程中,源自结晶性树脂的放热峰的峰温度由Tc(℃)表示,
在降温过程之后的升温过程中,源自结晶性树脂的吸热峰的峰温度由Tm(℃)表示,和
吸热量由ΔH(J/g)表示时,
Tm为50.0至80.0℃,
ΔH为35至60J/g,和
Tm-Tc为0.0至7.0℃。
本公开是包括包含结晶性树脂和蜡的调色剂颗粒的调色剂,其中
当在调色剂的动态粘弹性测量中,30℃下的复弹性模量由G*(30)表示和50℃下的复弹性模量由G*(50)表示时,满足以下:
1.00≥G*(50)/G*(30)≥0.30,
调色剂颗粒中的蜡的量相对于100质量份结晶性树脂为1至20质量份;和
并且当
在调色剂的差示扫描量热测量中,
在升温至150℃之后的降温过程中,最大放热峰的峰温度由Tc'(℃)表示,
在降温过程之后的升温过程中,最大吸热峰的峰温度由Tm'(℃)表示,
和吸热量由ΔH'(J/g)表示时,
Tm'为50.0至80.0℃,
ΔH'为35至60J/g,和
Tm'-Tc'为0.0至7.0℃。
根据本公开,可以提供具有低温定影性、图像的耐热性、和图像的耐擦拭性的调色剂。
从以下示例性实施方案的描述,本发明的进一步特征将变得显而易见。
具体实施方式
在本公开中,除非另有说明,否则表示数值范围的描述"XX以上且YY以下"或"XX至YY"是指包括作为端点的下限和上限的数值范围。另外,以下将描述各物理性质的测量方法。
当逐步描述数值范围时,各数值范围的上限和下限可以任意组合。
"单体单元"是指聚合物中的单体物质的反应形态。例如,将其中将聚合物中的乙烯基系单体聚合的主链中的一个碳-碳键部分设定为一个单元。
结晶性树脂是指在差示扫描量热测量中显示清晰的吸热峰的树脂。
本公开的第一种调色剂是包括包含结晶性树脂的调色剂颗粒的调色剂,其中
当在调色剂的动态粘弹性测量中,30℃下的复弹性模量由G*(30)表示和50℃下的复弹性模量由G*(50)表示时,满足以下:
1.00≥G*(50)/G*(30)≥0.30,
并且当
在调色剂的差示扫描量热测量中,
在升温至150℃之后的降温过程中,源自结晶性树脂的放热峰的峰温度由Tc(℃)表示,
在降温过程之后的升温过程中,源自结晶性树脂的吸热峰的峰温度由Tm(℃)表示,和
吸热量由ΔH(J/g)表示时,
Tm为50.0至80.0℃,
ΔH为35至60J/g,和
Tm-Tc为0.0至7.0℃。
本公开的第二种调色剂是包括包含结晶性树脂和蜡的调色剂颗粒的调色剂,其中
当在调色剂的动态粘弹性测量中,30℃下的复弹性模量由G*(30)表示和50℃下的复弹性模量由G*(50)表示时,满足以下:
1.00≥G*(50)/G*(30)≥0.30,
调色剂颗粒中的蜡的量相对于100质量份结晶性树脂为1至20质量份;和
并且当
在调色剂的差示扫描量热测量中,
在升温至150℃之后的降温过程中,最大放热峰的峰温度由Tc'(℃)表示,
在降温过程之后的升温过程中,最大吸热峰的峰温度由Tm'(℃)表示,和
吸热量由ΔH'(J/g)表示时,
Tm'为50.0至80.0℃,
ΔH'为35至60J/g,和
Tm'-Tc'为0.0至7.0℃。
此处,由于在第二种调色剂中的调色剂颗粒中的蜡的量小于结晶性树脂的量,因而将最大放热峰的峰温度Tc'、最大吸热峰的峰温度Tm'、和吸热量ΔH'处理为源自结晶性树脂。
在调色剂的差示扫描量热测量(以下,也简称为DSC测量)中,当在升温至150℃之后的降温过程中,源自结晶性树脂的放热峰的峰温度由Tc表示,和在降温过程之后的升温过程中,源自结晶性树脂的吸热峰的峰温度由Tm表示时,将Tm和Tc之间的差Tm-Tc用作结晶速度的指标。此外,将在降温过程之后的升温过程中的源自结晶性树脂的吸热量定义为ΔH。
此处,Tm表示结晶性树脂的熔点,和Tc表示结晶性树脂的结晶温度。
当调色剂颗粒中不包含蜡时,或者当源自结晶性树脂的放热峰的峰温度、源自结晶性树脂的吸热峰的峰温度、和源自结晶性树脂的吸热量分别与源自蜡的放热峰的峰温度、源自蜡的吸热峰的峰温度、和源自蜡的吸热量显著不同时,可以指定源自结晶性树脂的Tc、Tm、和ΔH。
然而,当源自结晶性树脂的放热峰的峰温度、源自结晶性树脂的吸热峰的峰温度、和源自结晶性树脂的吸热量分别接近源自蜡的放热峰的峰温度、源自蜡的吸热峰的峰温度、和源自蜡的吸热量,并且难以从中区分时,以如下方式获得Tc'、Tm'和ΔH'。
当调色剂颗粒中的蜡的量相对于100质量份结晶性树脂为1质量份至20质量份时,在调色剂的DSC测量中,在升温至150℃之后的降温过程中,最大放热峰的峰温度由Tc'表示,在降温过程之后的升温过程中,最大吸热峰的峰温度由Tm'表示,和吸热量由ΔH'表示。
结晶性树脂的结晶速度越慢,则结晶温度越低,因为除非将树脂冷却至较低的温度,否则不生成晶核。结果,Tm-Tc或Tm'-Tc'的值倾向于增大。
例如,当粘结剂树脂中的结晶性树脂具有结晶性部位和非结晶性部位时,随着结晶性树脂中的非结晶性部位的量增多,结晶速度降低,使得Tm-Tc或Tm'-Tc'的值倾向于增大。
同时,结晶性树脂中的结晶性部位的量越多,则结晶速度越快,使得Tm-Tc或Tm'-Tc'的值倾向于减小。Tm-Tc或Tm'-Tc'的值越小,则定影之后的图像的固化越快,使得倾向于获得优异的图像的耐热性。
存在多种实现以上物理性质的方式。例如,在粘结剂树脂中包含具有结晶性部位和非结晶性部位的结晶性树脂的调色剂的情况下,通过降低结晶性树脂的玻璃化转变温度(以下,简称为Tg)来提高图像的耐热性。该性质得到改善,并且更好地实现与其它性质的相容性。
通常,粘结剂树脂的Tg越低,调色剂在较低温度下越软,因此调色剂和图像的耐热性降低。然而,发现在粘结剂树脂中包含具有结晶性部位和非结晶性部位的结晶性树脂的调色剂中,结晶性树脂的Tg越低,结晶性树脂的结晶速度越高(Tm-Tc或Tm'-Tc'的值倾向于越小)。这显然是因为当结晶性树脂的Tg高于结晶性树脂结晶化的温度时,结晶性树脂的分子运动受到非结晶性部位的约束,并且结晶速度降低。
结果,可以看出,在使用结晶性树脂作为粘结剂树脂的调色剂中,结晶性树脂的Tg越低,图像的耐热性倾向于越高。
同时,当G*(50)/G*(30)为0.30至1.00时,这意味着在图像的贮存温度下的弹性模量的变化小。为了实现这一点,例如,将Tm或Tm'设定为50.0℃至80.0℃,并且同时,将结晶性树脂的Tg升高至一定程度。
当在调色剂的动态粘弹性测量中,30℃下的复弹性模量为G*(30)和50℃下的复弹性模量为G*(50)时,本公开的调色剂满足下式。
1.00≥G*(50)/G*(30)≥0.30
此处,将G*(50)/G*(30)用作图像的耐热性的指标。G*(50)/G*(30)的大值意味着从30℃至50℃的复弹性模量的变化小,并且可以维持调色剂的硬度。
当G*(50)/G*(30)为0.30以上时,可以获得优异的图像的耐热性。G*(50)/G*(30)优选为0.40至1.00,并且更优选0.50至1.00。
可以通过改变Tm或Tm'、或者结晶性树脂的Tg,或者通过将能够形成非结晶性部位的单体用于结晶性树脂来控制G*(50)/G*(30)。
在本公开的调色剂中,Tm或Tm'为50.0℃至80.0℃。
当Tm或Tm'为50℃以上时,可以获得优异的图像的耐热性。此外,当Tm或Tm'为80.0℃以下时,可以获得优异的低温定影性。Tm或Tm'优选为50.0℃至75.0℃,并且更优选50.0℃至70.0℃。可以通过结晶性树脂中使用的单体的种类和含量比来控制Tm或Tm'。
本公开的调色剂的ΔH或ΔH'为35J/g至60J/g。当ΔH或ΔH'为35J/g以上时,可以获得优异的低温定影性。当ΔH或ΔH'为60J/g以下时,可以获得优异的图像的耐擦拭性。ΔH或ΔH'优选为35J/g至55J/g,并且更优选35J/g至50J/g。
可以通过调色剂颗粒中的结晶性树脂的量、结晶性树脂中使用的单体的种类和含量比等来控制ΔH或ΔH'。
本公开的调色剂的Tm-Tc或Tm'-Tc'为0.0℃至7.0℃。当Tm-Tc或Tm'-Tc'在该范围内时,可以获得优异的图像的耐热性。Tm-Tc或Tm'-Tc'优选为0.0℃至6.5℃,并且更优选0.0℃至6.0℃。
可以通过调色剂颗粒中的结晶性树脂的量、除结晶性树脂以外的组分的组成和物理性质、以及结晶性树脂的Tg等来控制Tm-Tc或Tm'-Tc'。
此外,如后所述,从各单体的SP值和Q值的观点,选择用于结晶性树脂的单体的种类,并且可以进行设计使得结晶性树脂的Tm-Tc或Tm'-Tc'具有期望的值。
此外,本公开的调色剂的Tc或Tc'优选为40.0℃至80.0℃,并且更优选48.0℃至75.0℃。当Tc或Tc'在上述范围内时,可以充分地提高获得的图像的结晶度,使得可以获得优异的图像的耐热性。可以通过调色剂颗粒中的结晶性树脂的量、除结晶性树脂以外的组分的组成和物理性质、以及结晶性树脂的Tg等来控制Tc或Tc'。
同时实现所有这些物理性质的调色剂在本领域中是未知的,并且可以通过引入与降低结晶性树脂的Tg的传统方法相反的想法来实现更有利的物理性质。
本公开的调色剂的以下实施方案是优选的。
结晶性树脂包含源自单体(a)的单体单元,
单体(a)是具有碳原子数为18至36的链状烃基的(甲基)丙烯酸酯,和
结晶性树脂中源自单体(a)的单体单元的含量比N(a)为30质量%至60质量%。
具有源自具有碳原子数为18至36的链状烃基的(甲基)丙烯酸酯的单体单元的结晶性树脂是侧链结晶性树脂,其中作为侧链的链状烃基部分结晶化。因此,结晶速度比例如结晶性聚酯等可折叠晶体型(foldable-crystal-type)结晶性树脂的结晶速度更快。结果,可以获得更好的图像的耐热性。
当结晶性树脂中的源自单体(a)的单体单元的含量比N(a)为30质量%以上时,迅速熔融性优异并且可以获得良好的低温定影性。此外,当该含量比为60质量%以下时,可以获得图像的耐擦拭性优异的调色剂。源自单体(a)的单体单元的含量比N(a)更优选为30质量%至50质量%。
具有碳原子数为18至36的烷基的(甲基)丙烯酸酯的实例包括具有碳原子数为18至36的直链烷基的(甲基)丙烯酸酯[(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸二十一烷基酯、(甲基)丙烯酸山萮酯、(甲基)丙烯酸二十四烷基酯、(甲基)丙烯酸二十六烷基酯、(甲基)丙烯酸二十八烷基酯、(甲基)丙烯酸三十烷基酯、和(甲基)丙烯酸三十二烷基酯等]、以及具有碳原子数为18至36的支链烷基的(甲基)丙烯酸酯[(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯等]。
其中,从图像的耐热贮存性和低温定影性的观点,选自由具有碳原子数为18至36的直链烷基的(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少一种是优选的,选自由具有碳原子数为18至30的直链烷基的(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少一种是更优选的,并且选自由(甲基)丙烯酸硬脂酯和(甲基)丙烯酸山萮酯组成的组中的至少一种是甚至更优选的。
调色剂颗粒可以包括除结晶性树脂以外的公知的树脂作为粘结剂树脂,但是调色剂颗粒中的结晶性树脂的量优选为60质量%至100质量%。当该量为60质量%以上时,可以获得使用结晶性树脂作为粘结剂树脂的调色剂的特性,使得可以获得甚至更好的低温定影性和图像的耐热性。调色剂颗粒中的结晶性树脂的量更优选为65质量%至90质量%。
作为除结晶性树脂以外的树脂,可以使用通常用于调色剂的树脂作为粘结剂树脂。其实例包括聚酯树脂、苯乙烯丙烯酸系树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、和硅酮树脂等。
结晶性树脂的玻璃化转变温度优选为50℃至90℃。当结晶性树脂的玻璃化转变温度为50℃以上时,树脂即使在贮存温度下也不太可能软化,使得可以获得甚至更好的图像的耐热性。此外,当结晶性树脂的玻璃化转变温度为90℃以下时,结晶性树脂的结晶速度提高,使得可以减小Tm-Tc或Tm'-Tc'的值。结果,可以获得更好的图像的耐热性。
玻璃化转变温度优选为60℃至85℃,并且更优选65℃至80℃。可以通过结晶性树脂中使用的单体的种类和含量比来控制玻璃化转变温度。
本公开的调色剂的以下实施方案也是优选的。
结晶性树脂进一步包含源自单体(b)的单体单元,
当源自单体(a)的单体单元的SP值由SP(a)(J/cm
SP(b)-SP(a)≥4.0,
并且在结晶性树脂中,在除源自单体(a)的单体单元以外的全部单体单元中,源自单体(b)的单体单元的含量比N(b)为50质量%至100质量%。
满足SP(b)-SP(a)≥4.0意味着源自单体(a)的单体单元和源自单体(b)的单体单元的极性分离。由于源自单体(a)的单体单元和源自单体(b)的单体单元的极性分离,因此不太可能将源自单体(a)的单体单元和源自单体(b)的单体单元混合,并且这些单体单元以微观相分离的状态存在于结晶性树脂中。
结果,源自单体(a)的单体单元的浓度局部提高,并且结晶性树脂的结晶速度得到提高,使得可以获得更好的图像的耐热性。SP(b)-SP(a)优选为5.0以上,并且更优选6.0以上。
此外,当N(b)为50质量%以上时,进一步增强了上述效果,并且可以获得更优异的图像的耐热性。N(b)更优选为50.0质量%以上且85.0质量%以下。
SP(a)和SP(b)通过单体(a)和单体(b)的分子结构来确定。
SP(a)优选为17.5(J/cm
SP(b)优选为22.0(J/cm
当结晶性树脂中存在多种满足单体(a)的要件的单体时,SP(a)的值是单体单元的SP值的加权平均值。
例如,在基于满足源自单体(a)的单体单元的要件的全部单体单元的摩尔数,以Amol%包含SP值为SP
SP(a)=(SP
当包含三种以上满足源自单体(a)的单体单元的要件的单体单元时,进行类似的计算。
同时,相对于通过上述方法计算的SP(a),单体(b)对应于满足下式的全部单体单元。
SP(b)-SP(a)≥4.0
即,当存在多种单体(b)时,SP(b)表示源自各单体的单体单元的SP值,并且对于源自各单体(b)的单体单元确定SP(b)-SP(a)。
对单体(b)没有限制,只要满足SP(b)-SP(a)的条件即可,但是例如,可以使用从以下单体中选择的满足SP(b)-SP(a)的条件的单体。单体(b)可以单独使用,或者以其两种以上的组合使用。
具有腈基的单体:例如,丙烯腈、和甲基丙烯腈等。
具有羟基的单体:例如,(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、和(甲基)丙烯酸2-羟丙酯等。
具有酰胺基的单体:例如,丙烯酰胺,和通过使碳原子数为1至30的胺与具有烯键性不饱和键并且碳原子数为2至30的羧酸(丙烯酸、和甲基丙烯酸等)通过公知的方法反应而获得的单体等。
具有氨基甲酸酯基的单体:例如,通过使具有烯键性不饱和键并且碳原子数为2至22的醇(甲基丙烯酸2-羟乙酯、和乙烯醇等)与碳原子数为1至30的异氰酸酯[单异氰酸酯化合物(苯磺酰基异氰酸酯、对甲苯磺酰基异氰酸酯、异氰酸苯酯、对氯苯基异氰酸酯、异氰酸丁酯、异氰酸己酯、异氰酸叔丁酯、异氰酸环己酯、异氰酸辛酯、异氰酸2-乙基己酯、十二烷基异氰酸酯、金刚烷基异氰酸酯、2,6-二甲基苯基异氰酸酯、3,5-二甲基苯基异氰酸酯、和2,6-二丙基苯基异氰酸酯等),脂肪族二异氰酸酯化合物(三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、1,2-亚丙基二异氰酸酯、1,3-亚丁基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、和2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯等)、脂环族二异氰酸酯化合物(1,3-环戊烯二异氰酸酯、1,3-环己烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、氢化甲代亚苯基二异氰酸酯、和氢化四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯等)、以及芳香族二异氰酸酯化合物(亚苯基二异氰酸酯、2,4-甲代亚苯基二异氰酸酯、2,6-甲代亚苯基二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-甲苯胺二异氰酸酯、4,4'-二苯基醚二异氰酸酯、4,4'-二苯基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、和苯二亚甲基二异氰酸酯等)]通过公知的方法反应而获得的单体;
通过使碳原子数为1至26的醇(甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、戊醇、庚醇、辛醇、2-乙基己醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、月桂醇、十二烷醇、肉豆蔻醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、硬脂醇、异硬脂醇、鞣花醇(ellaidyl alcohol)、油醇、亚油醇、亚麻醇、十九烷醇、二十一烷醇、山萮醇、和瓢儿菜醇等)与具有烯键性不饱和键并且碳原子数为2至30的异氰酸酯[2-异氰酸根合乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(0-[1'-甲基丙叉基氨基]羧氨基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-[(3,5-二甲基吡唑基)羰基氨基]乙基(甲基)丙烯酸酯、和1,1-(双(甲基)丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯等]通过公知的方法反应而获得的单体,和
具有脲基的单体:例如,通过使碳原子数为3至22的胺[伯胺(正丁胺、叔丁胺、丙胺、和异丙胺等)、仲胺(二正乙胺、二正丙胺、和二正丁胺等)、苯胺、和环己胺等]与具有烯键性不饱和键并且碳原子数为2至30的异氰酸酯通过公知的方法反应而获得的单体等;和
具有羧基的单体:例如,甲基丙烯酸、丙烯酸、和(甲基)丙烯酸2-羧基乙酯等。
本公开的调色剂的以下实施方案也是优选的。
调色剂颗粒进一步包含非结晶性树脂,和
当非结晶性树脂的SP值由SP(B)(J/cm
3.0≥|SP(B)-SP(A)|≥0.0。
当|SP(B)-SP(A)|为3.0以下时,非结晶性树脂和结晶性树脂容易彼此相容。因此,非结晶性树脂和结晶性树脂充分地混合,并且可以使结晶性树脂不太可能破裂。结果,可以获得更好的图像的耐擦拭性。
|SP(B)-SP(A)|优选为0.0至2.6,并且更优选0.0至2.3。此外,SP(A)优选为19.0(J/cm
此外,SP(B)优选为20.0(J/cm
可以通过结晶性树脂和非结晶性树脂中使用的单体的种类和含量比来控制SP(A)和SP(B)。
作为非结晶性树脂,可以使用通常用于调色剂的树脂。其实例包括聚酯树脂、苯乙烯丙烯酸系树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、和硅酮树脂等。其中,苯乙烯丙烯酸系树脂是优选的。
调色剂颗粒中的非结晶性树脂的量优选为2质量%至40质量%。
结晶性树脂优选进一步包含源自单体(c)的单体单元,并且单体(c)的Q值小于单体(a)的Q值。此处,Q值是由Alfrey和Prince提出的参数,并且表示在处理乙烯基单体的反应性的Q-e理论中的取代基的共振稳定效果。
Q值是当聚合性单体变成自由基时表示共轭程度的值,并且是与共聚期间的反应的程度和速度相关的因子。当Q值大时,聚合性单体倾向于变成自由基,但是自由基聚合反应倾向于慢。当Q值小时,聚合性单体不太可能变成自由基,但是自由基聚合反应倾向于快。
当单体(c)的Q值小于单体(a)的Q值时,单体(c)的自由基聚合反应优先于单体(a)。因此,单体(c)之间的连接和单体(a)之间的连接比单体(c)和单体(a)之间的连接更容易发生。结果,结晶性树脂中的源自单体(a)的单体单元的浓度局部提高,并且结晶性树脂的结晶速度得到提高。因此,可以获得更好的图像的耐热性。
许多聚合性单体的Q值在"聚合物手册(POLYMER HANDBOOK)(由Wiley-Interscience出版)"中公开。对于"聚合物手册(由Wiley-Interscience出版)"中未列出的聚合性单体,可以通过"聚合物手册(由Wiley-Interscience出版)"的第267页记载的方法来确定Q值。
此外,当单体(c)的Q值由Q(c)表示,并且单体(a)的Q值由Q(a)表示时,优选的是Q(a)-Q(c)为0.210至0.230,并且更优选0.210至0.223。
此外,Q(c)优选为0.025至0.040,并且更优选0.027至0.040。此外,Q(a)优选为0.20至0.30。
当结晶性树脂中存在多种满足单体(a)的要件的单体时,Q(a)的值是单体单元的Q值的加权平均值。
例如,在基于满足源自单体(a)的单体单元的要件的全部单体单元的摩尔数,以Amol%包含源自Q值为Q
Q(a)=(Q
当包括三种以上满足源自单体(a)的单体单元的要件的单体单元时,进行类似的计算。Q(c)也以相同的方式来计算。
此外,在结晶性树脂中,在除源自单体(a)的单体单元以外的全部单体单元中,源自单体(c)的单体单元的含量比N(c)为20质量%至100质量%。
当N(c)为20质量%以上时,结晶性树脂的结晶速度得到进一步提高,使得可以获得更优异的图像的耐热性。N(c)更优选为30质量%以上,并且进一步优选50质量%以上。
当包含多种满足单体(c)的条件的单体时,基于满足单体(c)的条件的全部单体的总量计算N(c)。
可以用作单体(c)的单体的实例包括乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、叔丁基乙烯基苯甲酸酯、氯乙酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、正辛酸乙烯酯、己酸乙烯酯(vinyl hexanoate)、氯苯甲酸乙烯酯、甲基丙烯酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、三氟乙酸乙烯酯、辛酸乙烯酯(vinyl octylate)、辛酸乙烯酯(vinylcaprylate)、月桂酸乙烯酯、肉豆蔻酸乙烯酯、和己酸乙烯酯(vinyl caproate)等。
其中,更优选的是,单体(c)具有由下式(1)表示的结构。
R-COO-CH=CH
式中,R表示苯基或碳原子数为1至12(优选1至4)的烷基。
此外,更优选的是,单体(c)是选自由苯甲酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯和丙酸乙烯酯组成的组中的至少一种。
当单体(c)具有这些结构时,可以获得由于后述的单体(b)的容易连接而引起的效果。结果,获得较高的图像的耐热性。
此外,结晶性树脂可以包括乙酸乙烯酯或者可以不包括乙酸乙烯酯。
关于单体(c),当源自单体(c)的单体单元的SP值由SP(c)(J/cm
SP(c)-SP(a)≤4.0。
满足SP(c)-SP(a)≤4.0意味着单体(a)和单体(c)的极性彼此接近。当使用极性与单体(a)的极性接近的单体(c)时,结晶性树脂中的源自单体(a)的部位和非结晶性树脂中的源自单体(c)的部位不太容易混合。结果,结晶性树脂的耐裂纹性可以得到改善,并且可以获得更好的图像的耐擦拭性。SP(c)-SP(a)更优选为3.5以下。SP(c)-SP(a)优选为0.0以上,并且更优选0.5以上。
SP(c)优选为18.5(J/cm
当结晶性树脂中存在多种满足单体(c)的要件的单体时,SP(c)的值是单体单元的SP值的加权平均值。
例如,在基于满足源自单体(c)的单体单元的要件的全部单体单元的摩尔数,以Amol%包含SP值为SP
SP(c)=(SP
当包括三种以上满足源自单体(c)的单体单元的要件的单体单元时,进行类似的计算。
优选的是,结晶性树脂进一步包含源自单体(b)的单体单元,并且当源自单体(c)的单体单元的SP值由SP(c)(J/cm
SP(b)-SP(c)≥3.0。
满足SP(b)-SP(c)≥3.0意味着单体(c)和单体(b)的极性分离。通过使用极性与单体(c)的极性不同的单体(b),单体(c)可以更容易地彼此连接。因此,单体(b)可以容易地彼此连接,并且结晶性树脂的结晶速度得到提高。结果,可以获得更好的图像的耐热性。
SP(b)-SP(c)更优选为4.0以上。SP(b)-SP(c)优选为9.0以下,并且更优选8.0以下。SP(c)和SP(b)通过单体(c)和单体(b)的分子结构来确定。
相对于通过以上方法计算的SP(c),单体(b)对应于满足下式的全部单体单元:
SP(b)-SP(c)≥3.0。
即,当存在多种单体(b)时,SP(b)表示源自各单体的单体单元的SP值,并且对于源自各单体(b)的单体单元确定SP(b)-SP(c)。
此外,结晶性树脂可以包含源自除上述单体(a)至(c)以外的单体的单体单元,只要不损害上述数值范围即可。
除单体(a)至(c)以外的单体的实例包括例如苯乙烯、和邻甲基苯乙烯等苯乙烯及其衍生物,以及例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸酯类。
本公开的调色剂颗粒可以包含蜡,但是调色剂颗粒中的蜡的量相对于100质量份结晶性树脂为1质量份至20质量份。
以下示出蜡的实例。
例如山萮酸山萮酯、硬脂酸硬脂酯、和棕榈酸棕榈酯等一元醇和一元羧酸的酯类;例如癸二酸二山萮酯等二羧酸和一元醇的酯类;例如乙二醇二硬脂酸酯、和己二醇二山萮酸酯等二元醇和一元羧酸的酯类;例如三山萮酸甘油酯等三元醇和一元羧酸的酯类;例如季戊四醇四硬脂酸酯、和季戊四醇四棕榈酸酯等四元醇和一元羧酸的酯类;例如二季戊四醇六硬脂酸酯、和二季戊四醇六棕榈酸酯等六元醇和一元羧酸的酯类;例如聚甘油山萮酸酯等多元醇和一元羧酸的酯类;例如巴西棕榈蜡、和米蜡等天然酯蜡类;例如石蜡、微晶蜡、和凡士林等石油系烃蜡及其衍生物;通过费-托法获得的烃蜡及其衍生物;例如聚乙烯蜡、和聚丙烯蜡等聚烯烃系烃蜡及其衍生物;高级脂肪醇;例如硬脂酸、和棕榈酸等脂肪酸;酸酰胺蜡等。
调色剂中的蜡的量可以为5.0质量%至15.0质量%,或者5.0质量%至10质量%。
调色剂颗粒可以包含着色剂。着色剂的实例包括黑色着色剂、黄色着色剂、品红色着色剂、和青色着色剂。
黑色着色剂的实例包括炭黑等。
黄色着色剂的实例包括由单偶氮化合物;双偶氮化合物;缩合偶氮化合物;异吲哚啉酮化合物;异吲哚啉化合物;苯并咪唑酮化合物;蒽醌化合物;偶氮金属配合物;次甲基化合物;和烯丙基酰胺化合物等代表的黄色颜料。具体实例包括C.I.颜料黄74、93、95、109、111、128、155、174、180、和185等。
品红色着色剂的实例包括由单偶氮化合物;缩合偶氮化合物;二酮吡咯并吡咯化合物;蒽醌化合物;喹吖啶酮化合物;碱性染料色淀化合物;萘酚化合物;苯并咪唑酮化合物;硫靛蓝化合物;和苝化合物等代表的品红色颜料。具体实例包括C.I.颜料红2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、238、254、269,和C.I.颜料生物红19等。
青色着色剂的实例包括由酞菁铜化合物及其衍生物、蒽醌化合物、和碱性染料色淀化合物等代表的青色颜料。具体实例包括C.I.颜料蓝1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、和66。
此外,可以将通常公知作为着色剂的各种染料与颜料一起使用。
着色剂的量相对于100质量份粘结剂树脂优选为1.0质量份以上且20.0质量份以下。
根据需要,调色剂颗粒可以包含例如电荷控制剂、电荷控制树脂、和颜料分散剂等公知的材料。此外,根据需要,调色剂颗粒可以在其表面上具有例如有机硅化合物、或热固性树脂等公知的材料。
此外,可以将调色剂颗粒原样用作调色剂,或者可以根据需要,通过混合外部添加剂等以将外部添加剂附着至调色剂颗粒表面来用于调色剂。
外部添加剂的实例包括选自由二氧化硅细颗粒、氧化铝细颗粒、和二氧化钛细颗粒组成的组中的无机细颗粒、或其复合氧化物等。复合氧化物的实例包括二氧化硅-铝细颗粒、和钛酸锶细颗粒等。
外部添加剂的添加量相对于100质量份调色剂颗粒优选为0.01质量份至8.0质量份,并且更优选0.1质量份以上且4.0质量份以下。
对调色剂的生产方法没有特别限制,并且可以使用例如悬浮聚合法、溶解悬浮法、乳化聚集法、和粉碎法等公知的方法。
以下描述物理性质的测量方法。
<调色剂的G*(50)/G*(30)的测量方法>
使用旋转平板型流变仪"ARES"(由TA INSTRUMENTS制造)作为测量装置。
使用通过如下方法制备的样品作为测量样品:称量0.1g调色剂,并且在室温(25℃)的环境下通过使用压片成形机将调色剂加压成形为直径为8.0mm且厚度为1.5±0.3mm的圆板状。
将样品安装在直径为8.0mm的平行板上,在5分钟内从室温(25℃)升温至100℃并且保持3分钟,并且经10分钟将样品冷却至25℃。然后,将温度在25℃下保持30分钟之后开始测量。此时,设定样品使得初始法向力变为0。此外,如下所述,在随后的测量中,可以通过设定自动张力调整(Auto Tension Adjustment ON)来抵消法向力的影响。在以下条件下进行测量。
(1)使用直径为8.0mm的平行板。
(2)将频率(Frequency)设定为1Hz。
(3)将施加的应变的初始值(Strain)设定为0.05%。
(4)在25℃至60℃的温度范围内,以2.0[℃/分钟]的升温速度(Ramp Rate)进行测量。在以下自动调整模式设定条件下进行测量。在自动应变调整模式(Auto Strain)下进行测量。
(5)将最大应变(Max Applied Strain)设定为20.0%。
(6)将最大扭矩(Max Allowed Torque)设定为200.0[g·cm]并且将最小扭矩(MinAllowed Torque)设定为0.2[g·cm]。
(7)将应变调整(Strain Adjustment)设定为当前应变(Current Strain)的20.0%。在测量中,采用自动张力调整模式(Auto Tension)。
(8)将自动张力方向(Auto Tension Direction)设定为压缩(Compression)。
(9)将初始静力(Initial Static Force)设定为10g,并且将自动张力灵敏度(Automatic Tension Sensitivity)设定为10.0g。
(10)自动张力(Auto Tension)的操作条件是样品模量(Sample Modulus):1.00×10
当在上述条件下,以1Hz的频率进行测量时,30℃下的复弹性模量G*由G*(30)表示,和50℃下的复弹性模量G*由G*(50)表示,并且计算G*(50)/G*(30)。
当仅出现一个放热峰或吸热峰,或者即使出现多个峰,但是调色剂颗粒不包含蜡,或者调色剂颗粒中的蜡的量相对于100质量份结晶性树脂小于1质量份时,可以通过以下方法来测量Tc、Tm和ΔH。
使用差示扫描量热装置"Q1000"(由TA Instruments制造)测量Tc、Tc'、Tm、Tm'和ΔH、ΔH'。将铟和锌的熔点用于装置检测器的温度校正,并且将铟的熔解热用于热值的校正。
具体地,精确称量1mg调色剂并且放入铝盘中。将空的铝盘用作参照。以10℃/分钟的加热速度从0℃升温至150℃并且在150℃下维持5分钟。然后,以10℃/分钟的冷却速度从150℃进行冷却至0℃。在该降温过程中产生的放热峰之中,将源自结晶性树脂的放热峰的峰温度取作Tc(℃)。
随后,将温度在0℃下维持5分钟之后,以10℃/分钟的加热速度从0℃升温至150℃。此时,在DSC曲线中生成的吸热峰之中,将源自结晶性树脂的吸热峰处的峰温度取作Tm(℃),并且将吸热量取作ΔH(J/g)。
在存在多个放热峰和吸热峰,并且不能区分源自结晶性树脂的峰和源自蜡的峰的情况下,这是调色剂颗粒中的蜡的量相对于100质量份结晶性树脂为1质量份至20质量份的情况,将通过以下方法测量的最大放热峰和最大吸热峰分别取作Tc'和Tm'。
使用差示扫描量热装置"Q1000"(由TA Instruments制造)测量Tc'、Tm'和吸热量ΔH'。将铟和锌的熔点用于装置检测器的温度校正,并且将铟的熔解热用于热量的校正。
具体地,精确称量1mg调色剂并且放入铝盘中。将空的铝盘用作参照。以10℃/分钟的加热速度从0℃升温至150℃并且在150℃下维持5分钟。然后,以10℃/分钟的冷却速度从150℃进行冷却至0℃。在该降温过程中产生的放热峰之中,具有最大放热量的放热峰的峰温度为Tc'(℃)。
随后,将温度在0℃下维持5分钟之后,以10℃/分钟的加热速度从0℃升温至150℃。此时,在DSC曲线中生成的吸热峰之中,将具有最大吸热量的吸热峰处的峰温度取作Tm'(℃),并且将吸热量取作ΔH'(J/g)。
<结晶性树脂的玻璃化转变温度的测量方法>
使用差示扫描量热装置"Q1000"(由TA Instruments制造)测量结晶性树脂的玻璃化转变温度(Tg)。将铟和锌的熔点用于装置检测器的温度校正,并且将铟的熔解热用于热量的校正。
具体地,精确称量1mg结晶性树脂并且放入铝盘中。将空的铝盘用作参照。使用调节测量模式,在1℃/分钟的加热速度和±0.6℃/60秒的温度调节条件下在0℃至120℃的范围内进行测量。由于在加热过程中获得比热变化,因而将比热变化出现前后的基线的中间点处的线与差热曲线的交叉点取作玻璃化转变温度(Tg)。
当结晶性树脂、和蜡等的吸热峰在发生比热变化的温度范围内重叠时,在吸热峰前后发生比热变化。在此情况下,将连接吸热峰的吸热开始温度(起始温度)和吸热结束温度(偏移温度)的直线与比热变化出现前后的基线之间的中间点的线的交叉点取作玻璃化转变温度(Tg)。
<结晶性树脂的单体(a)、单体(b)、和单体(c)的鉴定方法,以及源自各单体的单体单元的含量比的测量方法>
结晶性树脂中的各种单体的鉴定和源自各单体的单体单元的含量比的测量通过
测量装置:FT NMR装置JNM-EX400(由JEOL Ltd.制造)
测量频率:400MHz
脉冲条件:5.0μs
频率范围:10,500Hz
累积次数:64次
测量温度:30℃
样品:通过将50mg作为测量样品的结晶性树脂放入内径为5mm的样品管中,添加作为溶剂的氘代氯仿(CDCl
在获得的
类似地,从归属于源自单体(b)的单体单元的组分的峰中,选择与归属于源自其它单体的单体单元的组分的峰独立的峰,并且计算该峰的积分值S2。
此外,类似地,从归属于源自单体(c)和其它单体的单体单元的组分的峰中,选择与归属于源自其它单体的单体单元的组分的峰独立的峰,并且计算这些峰的积分值(分别为S3和Sx)。
通过使用积分值S1、S2、S3和Sx,以如下方式确定源自单体(a)的单体单元的含量比。此处,n1、n2、n3、和nx各自为在各部位中观察到的峰所归属的组分中的氢原子数。
源自单体(a)的单体单元的含量比(mol%)=
{(S1/n1)/((S1/n1)+(S2/n2)+(S3/n3)+(Sx/nx))}×100
类似地,如下确定源自单体(b)和单体(c)的单体单元的含量比。
源自单体(b)的单体单元的含量比(mol%)=
{(S2/n2)/((S1/n1)+(S2/n2)+(S3/n3)+(Sx/nx))}×100。
源自单体(c)的单体单元的含量比(mol%)=
{(S3/n3)/((S1/n1)+(S2/n2)+(S3/n3)+(Sx/nx))}×100。
当在结晶性树脂中,将不包含氢原子的单体用于除乙烯基以外的组分时,使用
此外,当通过悬浮聚合法生产调色剂时,脱模剂和其它树脂的峰会重叠,并且不能观察到独立的峰。结果,无法计算结晶性树脂中的源自各种单体的单体单元的含量比。在那种情况下,可以在不使用脱模剂或其它树脂的情况下,通过进行相同的悬浮聚合来生产结晶性树脂',并且可以通过将结晶性树脂'作为结晶性树脂来进行分析。
<源自单体(a)、单体(b)、和单体(c)的单元的SP值(分别为SP(a)、SP(b)、和SP(c))的计算方法>
根据由Fedors提出的计算方法以如下方式获得各单体的SP值(SP(a)、SP(b)、SP(c))。
对于具有其中各单体的双键通过聚合而断开的分子结构的原子或原子团,从在"Polym.Eng.Sci.,14(2),147-154(1974)"中记载的表获得蒸发能量(Δei)(cal/mol)和摩尔体积(Δvi)(cm
<结晶性树脂和非结晶性树脂的SP值SP(A)和SP(B)的计算方法>
对于各单体单元,确定构成树脂的单体单元的蒸发能量(Δei)和摩尔体积(Δvi),计算其与树脂中的各单体单元的摩尔比(j)的乘积,并且由下式计算结晶性树脂的SP值(SP(A))。
式:SP(A)={(Σj×ΣΔei)/(Σj×ΣΔvi)}
非结晶性树脂的SP值(SP(B))也以相同的方式来计算。
本公开中SP值的单位为(J/cm
1(cal/cm
<树脂的酸值的测量方法>
酸值是中和1g样品中包含的酸所需的氢氧化钾的重量(mg)。根据JIS K0070-1992测量本公开中的各树脂的酸值,但是具体地,根据以下步骤来测量。
(1)试剂的准备
将总计1.0g酚酞溶解在90mL乙醇(95体积%)中,并且添加离子交换水使成为100mL以获得酚酞溶液。
将总计7g特级氢氧化钾溶解在5mL水中,并且添加乙醇(95体积%)使成为1L。将溶液放入耐碱性容器中,以避免与二氧化碳等接触,使其放置3天,然后过滤以获得氢氧化钾溶液。将获得的氢氧化钾溶液贮存在耐碱性容器中。将总计25mL的0.1mol/L盐酸放入锥形瓶中,添加几滴酚酞溶液,用氢氧化钾水溶液进行滴定,并且由中和所需的氢氧化钾溶液的量确定该氢氧化钾溶液的因子。根据JIS K 8001-1998制备以上使用的0.1mol/L盐酸。
(2)操作
(A)主试验
将总计2.0g各粉碎的树脂样品称入200mL锥形瓶中,添加100mL的甲苯/乙醇(2:1)的混合溶液以经5h溶解样品。然后,添加几滴酚酞溶液作为指示剂,并且使用氢氧化钾溶液进行滴定。当指示剂的浅红色持续30秒时是滴定的终点。
(B)空白试验
除了不使用样品(即,仅使用甲苯/乙醇(2:1)的混合溶液)以外,进行与以上操作中相同的滴定。
(3)将获得的结果代入下式以计算酸值。
A=[(C-B)×f×5.61]/S
此处,A:酸值(mgKOH/g),B:空白试验中的氢氧化钾溶液的添加量(mL),C:主试验中的氢氧化钾溶液的添加量(mL),f:氢氧化钾溶液的因子,和S:样品的质量(g)。
<树脂的重均分子量Mw的测量方法>
各树脂的重均分子量(Mw)通过凝胶渗透色谱法(GPC)以如下方式来测量。
首先,在室温下将样品溶解在四氢呋喃(THF)中24小时。然后,通过孔径为0.2μm的耐溶剂性膜过滤器"Myshori Disc"(由Tosoh Corporation制造)过滤获得的溶液以获得样品溶液。调整样品溶液,使得可溶在THF中的组分的浓度为0.8质量%。将该样品溶液在以下条件下用于测量。
仪器:HLC8120 GPC(检测器:RI)(由Tosoh制造)
柱:七连柱,Shodex KF-801、802、803、804、805、806、和807(由Showa Denko KK制造)
洗脱液:四氢呋喃(THF)
流速:1.0mL/分钟
烘箱温度:40.0℃
样品注入量:0.10mL
在计算样品的分子量时,使用利用标准聚苯乙烯树脂(例如,商品名"TSK标准聚苯乙烯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、和A-500",由Tosoh Corporation制造)制作的分子量校正曲线。
以下将参照实施例具体地描述本公开,但是本公开不限于这些实施例。除非另有说明,否则在实施例中,份基于质量。表中的各SP值的单位为(J/cm
<非结晶性树脂1的生产例>
将以下材料添加至配备有减压装置、水分离器、氮气导入装置、温度测量装置、和搅拌器的高压釜中。
-对苯二甲酸 32.3份(50.0mol%)
-双酚A-环氧丙烷2mol加成物 67.7份(50.0mol%)
-草酸钾(催化剂) 0.02份
随后,在氮气气氛下在常压下在220℃下进行反应,直到达到期望的分子量。在降温后,将混合物粉碎以获得非结晶性树脂1。
获得的非结晶性树脂1的重均分子量(Mw)为20,000,玻璃化转变温度(Tg)为70℃,和酸值为5.1mgKOH/g。此外,非结晶性树脂1的SP值(SP(B))为22.3(J/cm
<非结晶性树脂2的生产例>
在氮气气氛下,将以下材料投入配备有回流冷凝器、搅拌器、温度计、和氮气导入管的反应容器中。
将反应容器内的组分在200rpm下搅拌并且加热至70℃,以进行聚合反应12小时,从而获得其中单体组合物的聚合物溶解在甲苯中的溶液。随后,在将溶液降温至25℃之后,在搅拌下将溶液倒入1000.0份甲醇中,以使甲醇不溶物沉淀。将获得的甲醇不溶物滤出,用甲醇洗涤,然后在40℃下真空干燥24小时,以获得非结晶性树脂2。获得的非结晶性树脂2的重均分子量(Mw)为22,000,玻璃化转变温度(Tg)为75℃,和酸值为21.1mgKOH/g。非结晶性树脂2的SP值(SP(B))为21.6(J/cm
<非结晶性树脂3的生产例>
在氮气气氛下,将以下材料投入配备有回流冷凝器、搅拌器、温度计、和氮气导入管的反应容器中。
将反应容器内的组分在200rpm下搅拌并且加热至70℃,以进行聚合反应12小时,从而获得其中单体组合物的聚合物溶解在甲苯中的溶液。随后,在将溶液降温至25℃之后,在搅拌下将溶液倒入1000.0份甲醇中,以使甲醇不溶物沉淀。将获得的甲醇不溶物滤出,用甲醇洗涤,然后在40℃下真空干燥24小时,以获得非结晶性树脂3。获得的非结晶性树脂3的重均分子量(Mw)为20,000,玻璃化转变温度(Tg)为93℃,和酸值为21.3mgKOH/g。非结晶性树脂3的SP值(SP(B))为20.3(J/cm
<非结晶性树脂4的生产例>
将以下材料添加至配备有减压装置、水分离器、氮气导入装置、温度测量装置、和搅拌器的高压釜中。
随后,在氮气气氛下在常压下在220℃下进行反应,直到达到期望的分子量。在降温后,将混合物粉碎以获得非结晶性树脂4。
获得的非结晶性树脂4的重均分子量(Mw)为80,000,玻璃化转变温度(Tg)为74℃,和酸值为10.1mgKOH/g。此外,非结晶性树脂4的SP值(SP(B))为22.3(J/cm
<结晶性树脂1的生产例>
在氮气气氛下,将以下材料投入配备有回流冷凝器、搅拌器、温度计、和氮气导入管的反应容器中。
-溶剂:甲苯 100.0份
-单体组合物 100.0份
(通过将以下丙烯酸山萮酯(单体单元SP值:18.3,单体SP值:17.7)、甲基丙烯腈(单体单元SP值:26.0,单体SP值:22.0)、和丙烯酸正丁酯(单体单元SP值:20.0,单体SP值:18.0)以以下示出的比例混合来获得单体组合物)
将反应容器内的组分在200rpm下搅拌并且加热至70℃,以进行聚合反应12小时,从而获得其中单体组合物的聚合物溶解在甲苯中的溶液。随后,在将溶液降温至25℃之后,在搅拌下将溶液倒入1000.0份甲醇中,以使甲醇不溶物沉淀。将获得的甲醇不溶物滤出,用甲醇洗涤,然后在40℃下真空干燥24小时,以获得结晶性树脂1。获得的结晶性树脂1的重均分子量(Mw)为54,000,酸值为0.0mgKOH/g,和熔点为58℃。结晶性树脂1的SP值(SP(A))为23.8(J/cm
当通过NMR分析结晶性树脂1时,包含22.4mol%的源自丙烯酸山萮酯的单体单元,包含69.8mol%的源自甲基丙烯腈的单体单元,并且包含7.8mol%的源自丙烯酸正丁酯的单体单元。
<结晶性树脂2的生产例>
将以下材料添加至配备有减压装置、水分离器、氮气导入装置、温度测量装置、和搅拌器的高压釜中。
随后,在氮气气氛下在常压下在220℃下进行反应,直到重均分子量Mw达到22,000。获得的结晶性树脂2的熔点为63℃和酸值为6.1mgKOH/g。结晶性树脂2的SP值(SP(A))为20.5(J/cm
以下示出调色剂的生产例。
<调色剂1的生产例>
制备由以下组分构成的混合物。
-单体(b):甲基丙烯腈 50.0份(80.3mol%)
-其它单体:丙烯酸正丁酯 10.0份(8.4mol%)
-着色剂:颜料蓝15:3 6.5份
将以上混合物投入磨碎机(由Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.制造)中并且使用直径为5mm的氧化锆珠在200rpm下分散2小时,以获得原材料分散液。
同时,将735.0份离子交换水和16.0份磷酸三钠(十二水合物)添加至配备有高速搅拌装置Homomixer(由Primix Corporation制造)和温度计的容器中,并且在12000rpm下搅拌混合物的同时升温至60℃。将其中将9.0份氯化钙(二水合物)溶解在65.0份离子交换水中的氯化钙水溶液添加至混合物中,并且在保持60℃的同时,将混合物在12,000rpm下搅拌30分钟。通过添加10%盐酸将pH调整为6.0,以获得其中将包括羟基磷灰石的无机分散稳定剂分散在水中的水系介质。
随后,将原材料分散液转移至配备有搅拌器和温度计的容器中,并且在100rpm下搅拌的同时升温至60℃。
-单体(a):丙烯酸山萮酯 40.0份(11.3mol%)
-非结晶性树脂 15.0份
添加上述材料并且在保持60℃的同时,在100rpm下搅拌30分钟,然后添加作为聚合引发剂的5.0份过氧化新戊酸叔丁酯(Perbutyl PV,由NOF Corporation制造),随后搅拌1分钟。然后将混合物投入用高速搅拌装置在12,000rpm下搅拌的水系介质中。在保持60℃的同时用以上高速搅拌装置在12,000rpm下继续搅拌20分钟,以获得造粒液。
将造粒液转移至配备有回流冷凝器、搅拌器、温度计、和氮气导入管的反应容器中,并且在氮气气氛中,在150rpm下搅拌的同时升温至70℃。在保持70℃的同时在150rpm下进行聚合反应12小时,以获得调色剂颗粒分散液。
在150rpm下搅拌的同时将获得的调色剂颗粒分散液冷却至20℃,然后在保持搅拌的同时添加稀盐酸直到pH变为1.5,以使分散稳定剂溶解。滤出固成分,用离子交换水充分地洗涤,然后在40℃下真空干燥24小时,以获得调色剂颗粒1。
相对于100.0份获得的调色剂颗粒1,添加作为外部添加剂的总计2.0份二氧化硅细颗粒(用六甲基二硅氮烷疏水化处理,一次颗粒的数均粒径:10nm,BET比表面积:170m
此外,在调色剂1的生产例中,在不包含着色剂和非结晶性树脂的条件下进行相同的生产,以获得结晶性树脂'1。结晶性树脂'1的重均分子量为42,000,酸值为0.0mgKOH/g,和熔点为60℃。当通过NMR分析结晶性树脂'1时,包含11.3mol%的源自丙烯酸山萮酯的单体单元,包含80.3mol%的源自甲基丙烯腈的单体单元,并且包含8.4mol%的源自丙烯酸正丁酯的单体单元。将结晶性树脂'1的物理性质值取作用于调色剂颗粒1的结晶性树脂的物理性质值。
<调色剂颗粒2至10和24至28、结晶性树脂'2至10和24至28、以及调色剂2至10和24至28的生产例>
除了如表1中所示改变单体的种类和添加量以及非结晶性树脂的种类和量以外,以与调色剂1的生产例中相同的方式获得调色剂颗粒2至10和24至28、结晶性树脂'2至10和24至28以及调色剂2至10和24至28。将结晶性树脂'2至10和24至28的物理性质值取作用于调色剂颗粒2至10和24至28的结晶性树脂的物理性质值。
<调色剂颗粒16、结晶性树脂'16和调色剂16的生产例>
除了将调色剂1的生产例中的混合物中的50.0份甲基丙烯腈(单体(b))和10.0份丙烯酸正丁酯(其它单体)改变为36.0份乙酸乙烯酯(单体(c))和24.0份甲基丙烯腈(单体(b))以外,以与调色剂1的生产例中相同的方式获得调色剂颗粒16、结晶性树脂'16和调色剂16。将获得的结晶性树脂'16的物理性质值取作用于调色剂颗粒16的结晶性树脂的物理性质值。
<调色剂颗粒17至23和29至31、结晶性树脂'17至23和29至31、以及调色剂17至23和29至31的生产例>
除了将调色剂16的生产例中的混合物中的36.0份乙酸乙烯酯改变为表2中所示的单体(c),并且将混合物中的24.0份甲基丙烯腈改变为表2中所示的单体(b)以外,以与调色剂16的生产例中相同的方式获得调色剂颗粒17至23和29至31、结晶性树脂'17至23和29至31、以及调色剂17至23和29至31。将结晶性树脂'17至23和29至31的物理性质值取作用于调色剂颗粒17至23和29至31的结晶性树脂的物理性质值。
<调色剂11的生产例>
-结晶性树脂1 95.0份
-非结晶性树脂4 5.0份
-C.I.颜料蓝15:3 6.5份
-电荷控制剂(T-77:由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造)2.0份
将以上材料用FM混合器(由Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.制造)预混合,然后用双螺杆混炼挤出机(PCM-30型,由Ikegai Iron Works Co.,Ltd.制造)熔融混炼。
将获得的混炼产物冷却,用锤磨机粗粉碎,然后用机械式粉碎机(由TurboIndustries,Ltd.制造的T-250)粉碎,并且用使用科恩达效应(Coanda effect)的多组分分级机将获得的细粉碎粉末分级,以获得调色剂颗粒11。
以与实施例1中相同的方式进行对调色剂颗粒11的外部添加,以获得调色剂11。
<调色剂12至15和32的生产例>
除了如表3中所示改变树脂的种类和添加量以及蜡的种类和添加量以外,以与调色剂11的生产例中相同的方式获得调色剂颗粒12至15和32以及调色剂12至15和32。
[表3]
使用上述方法测量获得的调色剂1至32的物理性质。表4和5示出各调色剂颗粒中包含的结晶性树脂的物理性质的测量结果。
表6和7示出各调色剂颗粒的物理性质的测量结果。
[表6]
[表7]
根据以下方法评价获得的调色剂1至32的性能。结果示出在表8中。
<低温定影性>
从市售的青色盒取出调色剂,并且将50g待评价的调色剂填充在盒中。将填充有待评价的调色剂的处理盒在常温常湿环境(温度23℃,相对湿度50%)中放置48小时。
将处理盒安装在改造为使得即使取出定影装置也能运行的佳能激光束打印机LBP-7700C上,并且使用该打印机,输出其中10mm×10mm的正方形图像均匀地排列在整个转印纸的9点处的图像图案的未定影图像。转印纸上的调色剂承载量为0.80mg/cm
使用外部定影装置使输出的未定影图像定影。将通过从LBP-7700C取出定影装置并且使其即使在没有激光束打印机的情况下也能运行而获得的装置用作外部定影装置。将外部定影装置的处理速度设定为330mm/秒,将初始定影温度设定为100℃,将设定温度逐渐升高5℃,并且在各温度下使未定影图像定影。
将在各定影温度下定影的图像在4.9kPa(50g/cm
A:定影开始温度低于110℃
B:定影开始温度为110℃以上且低于120℃
C:定影开始温度为120℃以上且低于130℃
D:定影开始温度为130℃以上且低于140℃
E:定影开始温度为140℃以上且低于150℃
F:定影开始温度为150℃以上
<图像的耐热性>
将长度为6.0cm×宽度为5.0cm的未定影图像输出在转印纸上。转印纸上的调色剂承载量为0.80mg/cm
将定影的图像纸以图像部分朝下的方式放在100张未使用的纸(Fox River Bond(90g/m
A:相减之后的反射率小于2.0%
B:相减之后的反射率为2.0%以上且小于3.0%
C:相减之后的反射率为3.0%以上且小于5.0%
D:相减之后的反射率为5.0%以上且小于8.0%
E:相减之后的反射率为8.0%以上且小于10.0%
F:相减之后的反射率为10.0%以上
<图像的耐擦拭性>
将长度为6.0cm×宽度为5.0cm的未定影图像输出在转印纸上。转印纸上的调色剂的量为0.80mg/cm
基于在4.9kPa(50g/cm
定影图像的耐擦拭性的评价标准如下。
A:浓度降低率小于3.0%
B:浓度降低率为3.0%以上且小于5.0%
C:浓度降低率为5.0%以上且小于8.0%
D:浓度降低率为8.0%以上且小于10.0%
E:浓度降低率为10.0%以上且小于15.0%
F:浓度降低率为15.0%以上
[表8]
虽然已经参照示例性实施方案描述了本发明,但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围应符合最宽泛的解释以涵盖所有此类修改及等同的结构和功能。
- 生产聚合调色剂的方法、聚合调色剂、生产调色剂用粘结剂树脂的方法和调色剂用粘结剂树脂
- 青色调色剂、品红色调色剂、黄色调色剂、黑色调色剂和全色图像形成方法