调色剂的制作方法_3

文档序号:9916484阅读:来源:国知局
00质量份的所述调色剂。当其 量小于3质量份时,结晶性聚醋树脂C不产生足够的尖锐烙融性质,其可导致所得调色剂的 低溫定影性不足。当其量大于20质量份时,所得调色剂可具有低的耐热存储稳定性,并趋向 于造成图像的雾化。当其量在前述更优选的范围内时是有利的,因为所得调色剂在高图像 品质和低溫定影性两方面均是优异的。
[016引 < 其它组分〉
[0169] 其它组分的实例包括脱模剂、着色剂、电荷控制剂、外添加剂、流动改进剂、清洁改 进剂和磁性材料。
[0170] -脱模剂-
[0171 ]所述脱模剂从本领域已知的那些适当选择而没有任何限制。
[0172] 充当所述脱模剂的蜡的实例包括:天然蜡,例如植物蜡(例如己西栋桐蜡、棉蜡、日 本蜡和米蜡)、动物蜡(例如蜂蜡和羊毛脂)、矿物蜡(例如地蜡(ozokerite)和纯地蜡 (ceresin))和石油蜡(例如石蜡、微晶蜡和矿脂)。
[0173] 除W上天然蜡外的蜡的实例包括合成控蜡(例如费托(Fischer-Tropsch)蜡和聚 乙締蜡;和合成蜡(例如醋蜡、酬蜡和酸蜡)。
[0174] 另外,所述脱模剂的其它实例包括脂肪酸酷胺,例如12-径基硬脂酸酷胺、硬脂酷 胺、邻苯二甲酸酢酷亚胺和氯化控;低分子量的结晶聚合物,例如丙締酸类均聚物(例如聚 甲基丙締酸正硬脂基醋和聚甲基丙締酸正月桂基醋)和丙締酸类共聚物(例如丙締酸正硬 脂基醋-甲基丙締酸乙基醋共聚物);和具有长烷基作为侧链的结晶聚合物。
[0175] 它们之中,控蜡,例如石蜡、微晶蜡、费托蜡、聚乙締蜡和聚丙締蜡,是优选的。
[0176] 所述脱模剂的烙点没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择,但其优选为60 °C-80°C。当其烙点低于60°C时,所述脱模剂倾向于在低溫下烙融,其可损害耐热存储稳定 性。当其烙点高于80°C时,甚至在其中树脂烙融且处于定影溫度范围内的情形中,所述脱模 剂也没有充分烙融,从而导致定影偏移,其可导致图像中的缺陷。
[0177]所述脱模剂的量取决于预期目的适当选择而没有任何限制,但其优选为2质量份-10质量份,更优选为3质量份-8质量份,相对于100质量份的所述调色剂。当其量小于2质量 份时,所得调色剂可具有不足的耐热偏移性和定影期间的低溫定影性。当其量大于10质量 份时,所得调色剂可具有不足的耐热存储稳定性,且倾向于导致图像中的雾化。当其量在前 述更优选的范围内时是有利的,因为可改善图像品质和定影稳定性。
[017引-着色剂-
[0179] 着色剂取决于预期目的适当选择而没有任何限制,且其实例包括炭黑、苯胺黑染 料、黑錬粉、糞酪黄S、汉萨黄(10G、5G和G)、儒黄、氧化铁黄、黄±、铅黄、铁黄、多偶氮黄、油 黄、汉萨黄(GR、A、RN和R)、颜料黄L、联苯胺黄(G和GR)、永久黄(NCG)、己尔干坚牢黄(5G、R)、 酒石黄色淀、哇嘟黄色淀、蔥叮嗦黄BGU异二氨吗I噪酬黄、铁丹、铅丹、铅朱红、儒红、儒隶 红、錬朱红、永久红4R、对位红、火红、对氯邻硝基苯胺红、立索坚牢猩红G、亮坚牢猩红、亮洋 红BS、永久红(F2R、F4R、邱L、邱LL和F4畑)、坚牢猩红VD、己尔干坚牢玉红B、亮猩红G、立索玉 红GX、永久红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、酒红5B、甲苯胺栗、永久酒红F2K、埃利奥酒红化、 酒红1OB、淡BON栗、中BON栗、曙红色淀、罗丹明色淀B、罗丹明色淀Y、茜素色淀、硫說红B、硫 說栗、油红、哇叮晚酬红、化挫嘟酬红、多偶氮红、铭朱红、联苯胺澄、巧酬澄、油澄、钻蓝、青 天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属献菁蓝、献菁蓝、坚牢天蓝、阴丹± 林蓝(RS和BC)、說蓝、深蓝、铁蓝、蔥酿蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钻紫、儘紫、二喝^^紫、蔥酿 紫、铭绿、锋绿、氧化铭、翠绿、悲翠绿、颜料绿B、糞酪绿B、绿金、酸性绿色淀、孔雀石绿色淀、 献菁绿、蔥酿绿、氧化铁、氧化锋和锋领白。
[0180] 所述着色剂的量没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择,但其优选为1质 量份-15质量份,更优选为3质量份-10质量份,相对于100质量份的所述调色剂。
[0181] 着色剂可作为其中该着色剂与树脂形成复合物的母料使用。在母料的制造中或与 母料一起捏合的粘合树脂的实例包括:除前述非结晶性聚醋树脂B外,苯乙締或其取代产物 的聚合物(例如聚苯乙締、聚对氯苯乙締和聚乙締基(polyvinyl));苯乙締共聚物(例如苯 乙締-对氯苯乙締共聚物、苯乙締-丙締共聚物、苯乙締-乙締基甲苯共聚物、苯乙締-乙締基 糞共聚物、苯乙締-丙締酸甲醋共聚物、苯乙締-丙締酸乙醋共聚物、苯乙締-丙締酸下醋共 聚物、苯乙締-丙締酸辛醋共聚物、苯乙締-甲基丙締酸甲醋共聚物、苯乙締-甲基丙締酸乙 醋共聚物、苯乙締-甲基丙締酸下醋共聚物、苯乙締-曰-氯甲基丙締酸甲醋共聚物、苯乙締-丙締腊共聚物、苯乙締-乙締基甲基酬共聚物、苯乙締-下二締共聚物、苯乙締-异戊二締共 聚物、苯乙締-丙締腊-巧共聚物、苯乙締-马来酸共聚物、和苯乙締-马来酸醋共聚物);W及 其它,包括聚甲基丙締酸甲醋、聚甲基丙締酸下醋、聚氯乙締、聚乙酸乙締醋、聚乙締、聚丙 締、聚醋、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚氨醋、聚酷胺、聚乙締醇缩下醒、聚丙締酸树脂、松 香、改性松香、祗締树脂、脂族或脂环族控树脂、芳族石油树脂、氯化石蜡、和石蜡。运些可单 独或者组合使用。
[0182] 母料可通过将着色剂和用于母料的树脂混合和捏合而制备。在混合和捏合中,为 了改善着色剂和树脂之间的相互作用,可使用有机溶剂。此外,母料可通过闪速方法 (flashing method)制备,在所述闪速方法中,将含着色剂的水性糊料与树脂和有机溶剂混 合和捏合,和然后将着色剂转移至树脂而除去水和有机溶剂。优选使用该方法,因为原样使 用着色剂的湿饼而且不需要干燥着色剂的湿饼而制备着色剂。在着色剂和树脂的混合和捏 合中,优选使用高剪切分散器(例如=漉磨机)。
[0183] -电荷控制剂-
[0184] 电荷控制剂没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择。
[0185] 其实例包括苯胺黑染料、=苯基甲烧染料、含铭的金属络合物染料、钢酸馨合物颜 料、罗丹明染料、烷氧基胺、季锭盐(包括氣改性的季锭盐)、烷基酷胺、憐、憐化合物、鹤、鹤 化合物、氣活化剂、水杨酸的金属盐、W及水杨酸衍生物的金属盐。其具体实例包括:苯胺黑 染料BONTRON 03、季锭盐BONTRON P-51、含金属的偶氮染料BONTRON S-34、基于径基糞甲酸 的金属络合物E-82、基于水杨酸的金属络合物E-84和酪缩合物E-89(全部产品是ORIENT 畑EMICAL INDUSTRIES CO. ,LTD的);季锭盐钢络合物TP-302和TP-415(全部产品是 Hodogaya Qiemical Co.,Ltd.的);LRA-901;棚络合物LR-147( Japan Co.,Ltd.的 产品);献菁铜;巧;哇叮晚酬;偶氮颜料;和具有横酸基团、簇基、和季锭盐等作为官能团的 聚合物化合物。
[0186] 所述电荷控制剂的量没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择,但其优选为 0.1质量份-10质量份,更优选为0.2质量份-5质量份,相对于100质量份的所述调色剂。当其 量大于10质量份时,所述调色剂的带电性变得过度,其可降低所述电荷控制剂的效果、增大 对显影漉的静电力,导致显影剂的低流动性或者所得图像的低图像浓度。运些电荷控制剂 可在与母料和/或树脂一起烙融和捏合之后溶解和分散。所述电荷控制剂当然可在进行溶 解和分散时直接添加至有机溶剂。替代地,可在调色剂粒子的制造之后将电荷控制剂固定 在调色剂粒子的表面上。
[0187] -外添加剂-
[0188] 对于外添加剂,除氧化物粒子外,还可使用无机粒子和经疏水处理的无机粒子的 组合。经疏水处理的粒子的平均一次粒径优选为Inm-lOOnm。更优选的是5nm-70nm的无机粒 子。
[0189] 此外,优选的是外添加剂包含至少一种类型的具有20皿或更小的平均一次粒径的 经疏水处理的无机粒子和至少一种类型的具有30nm或更大的平均一次粒径的无机粒子。此 夕h外添加剂优选具有20mVg-500m 2/g的肥T比表面积。
[0190] 外添加剂没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择。其实例包括二氧化娃粒 子、疏水性二氧化娃、脂肪酸金属盐(例如,硬脂酸锋、和硬脂酸侣)、金属氧化物(例如,二氧 化铁、氧化侣、氧化锡、和氧化錬)、和含氣聚合物。
[0191] 合适的添加剂的实例包括疏水性二氧化娃、二氧化铁、氧化铁和氧化侣粒子。二氧 化娃粒子的实例包括 3972、1?974、1?200、1?¥200、1?202、1?805和1?812(全部产品是^9口〇11 Aerosil Co.,Ltd.的)。二氧化铁粒子的实例包括 P-25(Nippon Aerosil Co.,Ltd.的产 品);STT-30、STT-65C-S(两种产品是 Titan Kogyo,Ltd.的);TAF-140(化 ji Titanium Indust 巧 Co. ,Ltd.的产品);和MT-150W、MT-500B、MT-600B、MT-150A(全部产品是TAYCA CORPORATION)。
[0192] 经疏水处理的氧化铁粒子的实例包括:T-805(Nippon Aerosil Co. ,Ltd.的产 品);STT-30A、STT-65S-S (两种产品均是Ti tan Kogyo,Ltd.的);TAF-500T、TAF-1500T (两种 产品均是化ji Titanium Indust巧 Co. ,Ltd.的);MT-100S、MT-100T(两种产品均是TAYCA CORPORATION的);和IT-SdSHIHARA SANGYO KAISHA,LTD.的产品)。
[0193] 经疏水处理的氧化物粒子、经疏水处理的二氧化娃粒子、经疏水处理的二氧化铁 粒子和经疏水处理的氧化侣粒子是例如通过用硅烷偶联剂(例如甲基=甲氧基硅烷、甲基 =乙氧基硅烷和辛基=甲氧基硅烷)处理亲水性粒子而获得的。此外,已经通过添加硅油 (任选地在加热的情况下)进行处理的经硅油处理的氧化物粒子或者经硅油处理的无机粒 子也适合作为外添加剂使用。
[0194] 所述硅油的实例包括二甲基硅油、甲基苯基硅油、氯苯基硅油、甲基氨硅油、经烧 基改性的硅油、经氣改性的硅油、经聚酸改性的硅油、经醇改性的硅油、经氨基改性的硅油、 经环氧改性的硅油、经环氧-聚酸改性的硅油、经酪改性的硅油、经簇基改性的硅油、经琉基 改性的硅油、经甲基丙締酷基改性的硅油、和经a-甲基苯乙締改性的硅油。所述无机粒子的 实例包括二氧化娃、氧化侣、氧化铁、铁酸领、铁酸儀、铁酸巧、铁酸锁、氧化铁、氧化铜、氧化 锋、氧化锡、石英砂、粘±、云母、娃灰石、娃藻±、氧化铭、氧化姉、氧化铁红、=氧化二錬、氧 化儀、氧化错、硫酸领、碳酸领、碳酸巧、碳化娃、和氮化娃。在它们之中,二氧化娃和二氧化 铁是优选的。
[0195] 所述外添加剂的量没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择,但其优选为 0.1质量份-5质量份,更优选为0.3质量份-3质量份,相对于100质量份的所述调色剂。
[0196] 所述无机粒子的一次粒子的平均粒径没有特别限制并可取决于预期目的而适当 选择,但其优选为IOOnm或更小,更优选为3nm-70nm。当其小于前述范围时,所述无机粒子嵌 入调色剂粒子中,并因此无法有效地发挥无机粒子的作用。当其平均粒径大于前述范围时, 所述无机粒子可不均匀地破坏感光体的表面,并由此不是优选的。
[0197] -流动性改进剂-
[0198] 流动性改进剂没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择,只要其能够进行调 色剂的表面处理W增大疏水性和防止甚至在高湿度环境下调色剂的流动性质和带电性质 的劣化。其实例包括硅烷偶联剂、甲娃烷基化试剂、含氣烷基的硅烷偶联剂、基于有机铁酸 醋的偶联剂、基于侣的偶联剂、硅油、和改性硅油。尤其优选的是,使用二氧化娃或氧化铁作 为用前述流动改进剂处理的疏水性二氧化娃或疏水性氧化铁。
[0199] -清洁性改进剂-
[0200] 清洁性改进剂没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择,只要其可被添加至 调色剂W用于在转印后除去残留在感光体或一次转印部件上的显影剂的目的。其实例包 括:脂肪酸金属盐(例如硬脂酸锋、硬脂酸巧)和硬脂酸;和通过无皂乳化聚合制造的聚合物 粒子,例如聚甲基丙締酸甲醋粒子和聚苯乙締粒子。所述聚合物粒子优选为具有相对窄的 粒度分布的那些,且优选使用具有0.0 lMi-lMi的体均粒径的聚合物粒子。
[0201 ]-磁性材料-
[0202] 磁性材料没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择。其实例包括铁粉末、磁 铁矿和铁氧体。它们之中,白色磁性材料在色调方面是优选的。
[0203] 调色剂优选具有20°c-5(rc的玻璃化转变溫度(Tglst),其中所述玻璃化转变溫度 (Tglst)是在差示扫描量热法(DSC)中在第一次加热中测量的。
[0204] 如果常规调色剂的Tg降低至约50°C或更低,则该常规调色剂在夏季或在热带区域 里倾向于受到在调色剂的运输或存储期间的溫度变化的影响而导致调色剂粒子的凝集。结 果,在调色剂瓶中或在显影手段内出现调色剂的固化(粘附)。此外,有可能发生由于调色剂 在调色剂瓶中的堵塞而引起的供给失败和由于调色剂固化而引起的有缺陷的图像的形成。
[0205] 本发明的调色剂具有比常规调色剂低的Tg。然而,作为调色剂中的低Tg组分的非 结晶性聚醋树脂A具有非直链结构,且因此本发明的调色剂可保持耐热存储稳定性。特别是 在其中非结晶性聚醋树脂A具有拥有高内聚力的尿烧键或脈键的情形中,保持耐热存储稳 定性的效果变得显著。
[0206] 当调色剂的Tglst低于20°C时,调色剂可具有差的耐热存储稳定性,可导致在显影 手段内的粘连,和可导致在感光体上的成膜。当其Tglst高于50°C时,调色剂可具有差的低 溫定影性。
[0207] W差示扫描量热法(DSC)中的第一次加热测量的调色剂的玻璃化转变溫度 (Tglst)和WDSC中的第二次加热测量的调色剂的玻璃化转变溫度(Tg2nd)之间的差 (Tglst-Tg化d)取决于预期目的适当选择而没有任何限制,但其优选为10°C或更大。所述差 的上限取决于预期目的适当选择而没有任何限制,但其优选为50°C或更小。
[0208] 当其差为1(TC或更大时是有利的,因为调色剂具有优异的低溫定影性。其差为10 °C或更大意味着:加热前(在第一次加热之前)W非相容状态存在的结晶性聚醋树脂C、非结 晶性聚醋树脂A、和非结晶性聚醋树脂B在加热后(在第一次加热之后)变成相容状态。注意, 加热后的相容状态不必须指运些树脂处于其中它们彼此完全相容的状态。
[0209] 调色剂的烙点没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择,但其优选为60°C-80 °C。
[0210] 调色剂的体均粒径没有特别限制并可取决于预期目的而适当选择,但其优选为化 m-7wii。此外,体均粒径对数均粒径的比率优选为1.2或更小。另外,调色剂优选W1数量%-10数量%的量包含具有2WI1或更小的体均粒径的调色剂粒子。
[0211] <调色剂和调色剂的构成组分的各种性质的计算方法和分析方法〉
[0212] 非结晶性聚醋树脂A、非结晶性聚醋树脂B、和结晶性聚醋树脂C和脱模剂的Tg、酸 值、径值、分子量和烙点可各自进行测量。替代地,各组分可通过凝胶渗透色谱法(GPC)等从 实际调色剂分离,且经分离的各组分可进行随后描述的分析方法,从而计算构成组分的Tg、 分子量、烙点和质量比率。
[0213] 通过GPC进行的各组分的分离可例如通过W下方法进行。
[0214] 在使用四氨巧喃(THF)作为流动相的GPC中,借助级分收集器对洗脱物进行分级, 由洗脱曲线的总面积收集对应于期望分子量部分的级分。
[0215] 将收集到的洗脱物通过蒸发器等浓缩和干燥,且将所得固体内容物溶解于気代溶 剂(例如気代氯仿和気代THF)中,随后测量Ih-醒R。由各元素的积分比率,计算洗脱组合物 中树脂的构成单体的比率。
[0216] 作为另一种方法,在浓缩洗脱物后,用氨氧化钢等进行水解,并通过由高效液相色 谱法化化C)对分解的产物进行定性或定量的分析而计算构成单体的比率。在该情形中,优 选先确认与由Ih-NMR获得的数值的互换性(相容性)。如果在由Ih-醒R获得的数值和由其它 方法获得的数值之间存在差异,则优选确认关于所述差异的换算图表。
[0217] 注意,在其中用于制造调色剂的方法通过经由非直链反应性前体(预聚物)和固化 剂的链伸长反应和/或交联反应来产生非结晶性聚醋树脂A而制造调色剂母粒子的情形中, 该聚醋树脂可通过GPC等从实际调色剂分离,从而确定其Tg。替代地,非结晶性聚醋树脂A通 过非直链反应性前体和固化剂的链伸长反应和/或交联反应单独产生,且可测量合成的非 结晶性聚醋树脂A的Tg。
[0218] <<调色剂构成组分的分离手段〉〉
[0219] 下文将具体解释在调色剂的分析期间的各组分的分离手段的实例。
[0220] 首先,将Ig调色剂添加至100血的THF,且将所得的混合物在25°C揽拌30分钟,从而 得到可溶性组分溶解在其中的溶液。
[0221 ]然后,将所述溶液通过具有0.2WI1开口的膜式过滤器进行过滤,从而获得调色剂中 的能溶于THF的组分。
[0222] 接着,将所述能溶于THF的组分溶解于THF中,从而制备用于GPC测量的样品,并将 制备的样品供给至用于W上提到的各树脂的分子量测量的GPC。
[0223] 同时,将级分收集器设置在GPC的洗脱物出口处,W每一定计数对洗脱物进行分 级。从洗脱曲线上的洗脱开始(该曲线的上升)起按面积比率每5%获得所述洗脱物。
[0224] 接着,将30mg的量的作为样品的各洗脱级分溶解于ImL的気代氯仿中,并向该溶液 中添加0.05体积%的四甲基硅烷(TMS)作为标准物质。
[0225] 将该溶液加入用于應R的具有5mm直径的玻璃管,从该溶液借助核磁共振设备 (JNM-AL 400,JEOL Ltd.的产品)通过在23°C-25°C的溫度下进行倍增128倍获得谱图。
[0226] 包含于调色剂中的非结晶性聚醋树脂A、非结晶性聚醋树脂B、结晶性聚醋树脂C等 的单体组成和组成比率是由获得的谱图的峰积分比率而确定的。
[0227] 例如,用如下方式进行峰的指认(归属,assig皿ent),且构成单体组分比率是由各 积分比率确定的。
[022引峰的指认如下:
[0229] 8.25ppm附近:源自偏苯S酸(TMA)的苯环(对于一个氨原子)
[0230] 8.07ppm-8.1化pm区域附近:源自对苯二甲酸的苯环(对于四个氨原子)
[0231] 7. lppm-7.25ppm区域附近:源自双酪A的苯环(对于四个氨原子)
[0232] 6.Sppm附近:源自双酪A的苯环(对于四个氨原子)和源自富马酸的双键(对于两个 氨原子)
[0233] 5.化pm-5.4ppm区域附近:源自双酪A环氧丙烷加合物的次甲基(对于一个氨原子)
[0234] 3.7ppm-4.7ppm区域附近:源自双酪A环氧丙烷加合物的亚甲基(对于两个氨原子) 和源自双酪A环氧乙烧的亚甲基(对于四个氨原子)
[02对 1.化pm附近:源自双酪A的甲基(对于6个氨原子)。
[0236] 由运些结果,例如,可将在分级中收集的其中非结晶性聚醋树脂在谱图中占峰积 分比率中的90%或更大的提取产物作为所述非结晶性聚醋树脂进行处理。
[0237] 类似地,可将在分级中收集的其中非结晶性聚醋树脂B在谱图中占峰积分比率中 的90%或更大的提取产物作为所述非结晶性聚醋树脂B进行处理。可将在分级中收集的其 中结晶性聚醋树脂C在谱图中占峰积分比率中的90%或更大的提取产物作为所述结晶性聚 醋树脂C进行处理。
[0238] <<径值和酸值的测量方法〉〉
[0239] 径基值可用符合JIS K0070-1966的方法测量。
[0240] 具体地,首先,用量瓶精确称量样品0.5g,并向其中添加乙酷化试剂(5mL)。然后, 将所得物在l〇〇±5°C的溫浴中加热1-2小时,并将所述瓶从该溫浴中取出和留置使其冷却。 然后,向所述瓶中添加水,且摇动所述瓶W使乙酸酢分解。然后,为了使乙酸酢完全分解,将 所述瓶在溫浴中再次加热10分钟或更长时间并留置使其冷却。然后,用有机溶剂充分洗涂 所述瓶的壁。
[0241] 然后,用电位差自动滴定仪化-53 TITRATOR(Mettler Toledo International Inc.的产品)和电极DG113-SC(Mettle;r Toledo International Inc的产品)在23°C测量径 基值,和用分析软件程序LABX LIGHT VERSION 1.00.000进行分析。
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