调色剂、图像形成设备、图像形成方法、处理卡盒、和双组分显影剂的制作方法_2

文档序号:8449136阅读:来源:国知局
的校准曲线的对数值 和计数量之间的关系计算该样品的分子量分布。作为用于制作该校准曲线的标准聚苯乙烯 样品,使用 SHOWA DENKO Κ·Κ·的 Showdex STANDARD Std. No. S-7300、S-210、S-390、S-875、 S-1980、S-10. 9、S-629、S-3. 0、和S-0. 580,以及甲苯。作为检测器,使用折射率(RI)检测 器。
[0059] 〈树脂〉
[0060] 所述树脂优选地至少包含结晶性聚酯树脂。
[0061]〈〈结晶性聚酯树脂》
[0062] 在本发明中,优选的是,包含以下结晶性聚酯树脂。
[0063] 所述结晶性聚酯树脂的熔点优选地在50°C -KKTC的范围中、更优选地在 55°C -90°C的范围中、和甚至更优选地在55°C -85°C的范围中。当其熔点为50°C或更高时, 不发生所存储的调色剂的粘连,并且调色剂的存储稳定性或者定影之后的定影图像的存储 稳定性变得优异。当其熔点为l〇〇°C或更低时,可获得足够的低温定影能力。注意,所述结 晶性聚酯树脂的熔点是作为通过差示扫描量热法(DSC)获得的吸热峰的峰温度测定的。 [0064] 在本发明中,"结晶性聚酯树脂"指的是通过将构成聚酯的组分与另外的组分一起 聚合而获得的聚合物(共聚物)、以及其构成成分为100%聚酯结构的聚合物。然而,在前 一情况下,除了构成聚合物(共聚物)的聚酯之外的另外的构成成分为50质量%或更少。 [0065] 用于本发明的调色剂中的结晶性聚酯树脂是例如从多元羧酸组分和多元醇组分 合成的。注意,在本实施方式中,所述结晶性聚酯树脂可为针对使用而选择的商业产品,或 者可为针对使用而适当合成的。
[0066] 所述多元羧酸组分的实例包括:脂族二羧酸,例如草酸、琥珀酸、戊二酸、己二 酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二羧酸、1,10-癸烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、 1,14-十四烷二羧酸、和1,18-十八烷二羧酸;芳族二羧酸,例如二元酸(例如,邻苯二甲 酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘-2, 6-二羧酸、丙二酸、和中康酸);以及其酸酐和其低级烷 基酯。然而,实例不限于以上列出的那些。
[0067] 三元以上的多元羧酸的实例包括1,2, 4-苯三羧酸、1,2, 5-苯三羧酸、1,2, 4-萘三 羧酸、其酸酐、以及其低级烷基酯。这些可单独或组合使用。
[0068] 此外,所述酸组分除了所述脂族二羧酸或芳族二羧酸之外还可包含具有磺酸基团 的二羧酸组分。此外,所述酸组分除了所述脂族二羧酸或芳族二羧酸之外还可包含具有双 键的二羧酸组分。
[0069] 所述多元醇组分优选为脂族二醇、更优选其主链链段具有7-20个碳原子的直链 脂族二醇。在支链脂族二醇的情况下,所得聚酯树脂的结晶性低,这可降低其熔点。此外, 当主链链段中的碳原子的数量小于7时,在将其与芳族二羧酸缩聚的情况下熔融温度高, 并且可难以实现低温定影能力。当其数量大于20时,可难以获得实际应用的材料。主链链 段中的碳原子的数量优选为14或更少。
[0070] 适用于合成本发明中的所述结晶性聚酯的脂族二醇的具体实例包括乙二醇、 1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二 醇、1,10-癸二醇、1,11-^^一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二 醇、1,18-十八烧二醇、和1,14-廿烧癸烧二醇(1,14-eicosanedecanediol),但是实例不限 于以上列出的那些。在它们之中,1,8-辛二醇、1,9-壬二醇和1,10-癸二醇是优选的,因为 它们是容易获得的。
[0071] 三元以上醇的实例包括甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、和季戊四醇。这些可 单独或组合使用。
[0072] 所述多元醇中脂族二醇的量优选为80摩尔%或更大、更优选90摩尔%或更大。当 脂族二醇的量小于80摩尔%时,所述聚酯树脂的结晶性可为低的,这使熔融温度降低。因 此,调色剂的抗粘连性、图像储存稳定性、和低温定影能力可劣化。
[0073] 为了调节酸值或羟值,可任选地在合成的最后阶段添加多元羧酸或多元醇。所述 多元羧酸的实例包括:芳族羧酸,例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸 酐、均苯四甲酸、和萘二羧酸;脂族羧酸,例如马来酸酐、富马酸、琥珀酸、烯基琥珀酸酐、己 二酸;和脂环族羧酸,例如环己烷二羧酸。
[0074] 所述多元醇的实例包括:脂族二醇,例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、 己二醇、新戊二醇、和甘油;脂环族二醇,例如环己烷二醇、环己烷二甲醇、和氢化双酚A ;和 芳族二醇,例如双酚A环氧乙烷加合物、和双酚A环氧丙烷加合物。
[0075] 所述结晶性聚酯树脂的制造可在180°C _230°C的聚合温度下进行。任选地,所述 聚合反应进行的同时通过降低系统内的压力而除去缩合期间产生的水或醇。
[0076] 在能聚合的单体在反应温度下不溶或者未变成相容的情况下,可通过添加具有高 沸点的溶剂、或增溶剂而使所述能聚合的单体溶解。该缩聚反应进行的同时除去增溶剂。在 共聚反应中存在具有差的相容性的能聚合的单体的情况下,可将所述具有差的相容性的能 聚合的单体预先与所述能聚合的单体、以及待缩聚的酸或醇缩合,并且可将所得物与主要 组分缩聚。
[0077] 所述结晶性聚酯树脂的合成中可使用的催化剂包括:碱金属化合物例如钠和锂; 碱土金属化合物例如镁和钙;金属化合物例如锌、锰、锑、钛、锡、锆和锗;和其它例如亚磷 酸化合物、磷酸、和胺化合物。
[0078] 其具体实例包括例如如下的化合物:乙酸钠、碳酸钠、乙酸锂、碳酸锂、乙酸钙、硬 脂酸钙、乙酸镁、乙酸锌、硬脂酸锌、环烷酸锌、氯化锌、乙酸锰、环烷酸锰、四乙醇钛、四丙醇 钛、四异丙醇钛、四丁醇钛、三氧化二锑、三苯基锑、三丁基锑、甲酸锡、草酸锡、四苯基锡、二 氯化二丁基锡、氧化二丁基锡、氧化二苯基锡、四丁醇锆、环烷酸锆、碳酸锆、乙酸锆、硬脂 酸锆、辛酸锆、氧化锗、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(2, 4-二叔丁基苯基酯)、乙基三苯基溴化 i舞、、三乙基胺、和三苯基胺。
[0079] 用于本发明中的所述结晶性聚酯树脂的酸值(中和Ig树脂所必需的KOH的值 (mg))优选地在 3. 0mgK0H/g-30· 0mgK0H/g 的范围中、更优选地在 6. OmgKOH/g-25. 0mgK0H/g 的范围中、和甚至更优选为8. 0mgK0H/g-20· OmgKOH/g。
[0080] 当所述酸值低于3. OmgKOH/g时,其在水中的分散性低,并且因此通过湿法制造方 法制造粒子可能非常困难。而且,作为聚合粒子的稳定性在聚集期间显著劣化,并且因此可 能难以有效地制造调色剂。另一方面,当所述酸值大于30.0 mgKOH/g时,作为调色剂的其吸 湿性提高,并且因此所述调色剂可容易受到环境的影响。
[0081] 此外,所述结晶性聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为6, 000-35, 000。当其重均 分子量(Mw)为6, 000或更大时,在定影期间所述调色剂不会下沉到记录介质例如纸的表面 中,并且因此不会出现不均匀的定影。此外,所述调色剂的强度或对定影图像弯曲的耐受性 没有变差。当其重均分子量(Mw)为35, 000或更小时,其在熔融期间的粘度没有变得过高, 并且因此所述结晶性聚酯树脂获得对于定影而言合适的粘度时的温度不高。因此,所得调 色剂的低温定影能力没有变差。
[0082] 前述的重均分子量可通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量。通过GPC测量分子量是使 用 GPC, HLC-8120、柱和 THF 溶剂实施的(GPC, HLC-8120 是由 Tosoh Corporation 作为测量 装置制造的,柱为由Tosoh Corporation制造的TSKgel SuperHM-M (15cm))。所述重均分子 量是使用由单分散聚苯乙烯标准样品制作的分子量校准曲线由测量结果计算的。
[0083] 结晶性聚酯树脂在调色剂中的量优选为在10质量% -85质量%范围中。当所述 结晶性聚酯树脂的量小于10质量%时,可能得不到足够的低温定影能力。当其量大于85 质量%时,可能得不到足够的调色剂强度或定影图像强度,并且可对所得调色剂的静电倾 向产生不利影响。
[0084] 包含结晶性聚酯树脂的前述结晶性树脂优选地包含使用脂族能聚合的单体合成 的结晶性聚酯树脂(下文中可称作"结晶性脂族聚酯树脂")作为主要组分(50质量%或更 大)。而且,在此情况下,构成所述结晶性脂族聚酯树脂的所述脂族能聚合的单体的比例优 选为60摩尔%或更大、更优选90摩尔%或更大。对于所述脂族能聚合的单体,可适宜使用 前述脂族二醇或脂族酸。
[0085] 〈尿烷键和脲键〉
[0086] 所述结晶性聚酯树脂优选地包含尿烷键和/或脲键,因为所得树脂具有高的硬 度,同时作为树脂保持结晶性。
[0087] 所述结晶性聚酯树脂的使用对于增强低温定影能力是有利的,因为所述结晶性聚 酯树脂典型地具有低的玻璃化转变温度。然而,所述结晶性聚酯树脂的硬度低。通过将尿 烷键和/或脲键引入到所述结晶性聚酯中,键链段充当表观交联点,并且因此保持所述调 色剂的硬度为高。包含尿烷键和/或脲键的聚酯树脂可通过在其末端处具有异氰酸酯基团 的聚酯和二胺之间的反应合成。
[0088] 所述包含尿烷键和/或脲键的聚酯树脂包括以下(1)-(1〇),即:⑴包含如下的混 合物:通过双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和间苯二甲酸之间的缩聚产物与异佛尔酮二异 氰酸酯的反应获得的聚酯预聚物,其用异佛尔酮二胺进行尿烷化(urethanation)或脲化; 和双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和间苯二甲酸之间的缩聚产物,(2)包含如下的混合物: 通过双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和间苯二甲酸之间的缩聚产物与异佛尔酮二异氰酸 酯的反应获得的聚酯预聚物,其用异佛尔酮二胺进行尿烷化或脲化;和双酚A环氧乙烷(2 摩尔)加合物和对苯二甲酸之间的缩聚产物,(3)包含如下的混合物:通过双酚A环氧乙烷 (2摩尔)加合物/双酚A环氧丙烷(2摩尔)加合物和对苯二甲酸之间的缩聚产物与异佛 尔酮二异氰酸酯的反应获得的聚酯预聚物,其用异佛尔酮二胺进行尿烷化或脲化;和双酚 A环氧乙烷(2摩尔)加合物/双酚A环氧丙烷(2摩尔)加合物和对苯二甲酸之间的缩聚 产物,(4)包含如下的混合物:通过双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物/双酚A环氧丙烷(2 摩尔)加合物和对苯二甲酸之间的缩聚产物与异佛尔酮二异氰酸酯的反应获得的聚酯预 聚物,其用异佛尔酮二胺进行尿烷化或脲化;和双酚A环氧丙烷(2摩尔)加合物和对苯二 甲酸之间的缩聚产物,(5)包含如下的混合物:通过双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和对 苯二甲酸之间的缩聚产物与异佛尔酮二异氰酸酯的反应获得的聚酯预聚物,其用六亚甲基 二胺进行尿烷化或脲化;和双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和对苯二甲酸之间的缩聚产 物,(6)包含如下的混合物:通过双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和对苯二甲酸之间的缩 聚产物与异佛尔酮二异氰酸酯的反应获得的聚酯预聚物,其用六亚甲基二胺进行尿烷化或 脲化;和双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物/双酚A环氧丙烷(2摩尔)加合物和对苯二甲 酸之间的缩聚产物,(7)包含如下的混合物:通过双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和对苯 二甲酸之间的缩聚产物与异佛尔酮二异氰酸酯的反应获得的聚酯预聚物,其用乙二胺进行 尿烷化或脲化;和双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和对苯二甲酸之间的缩聚产物,(8)包 含如下的混合物:通过双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和间苯二甲酸之间的缩聚产物与二 苯基甲烷二异氰酸酯的反应获得的聚酯预聚物,其用六亚甲基二胺进行尿烷化或脲化;和 双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和间苯二甲酸之间的缩聚产物,(9)包含如下的混合物: 通过双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物/双酚A环氧丙烷(2摩尔)加合物和对苯二甲酸/ 十二碳烯基琥珀酸酐之间的缩聚产物与二苯基甲烷二异氰酸酯的反应获得的聚酯预聚物, 其用六亚甲基二胺进行尿烷化或脲化;和双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物/双酚A环氧丙 烷(2摩尔)加合物和对苯二甲酸之间的缩聚产物,和(10)包含如下的混合物:通过双酚A 环氧乙烷(2摩尔)加合物和间苯二甲酸之间的缩聚产物与甲苯二异氰酸酯的反应获得的 聚酯预聚物,其用六亚甲基二胺进行尿烷化或脲化;和双酚A环氧乙烷(2摩尔)加合物和 间苯二甲酸之间的缩聚产物。
[0089] 〈〈非结晶性聚酯树脂》
[0090] 在本发明中,所述调色剂的粘合剂树脂优选地至少包含以下非结晶性聚酯树脂。 对于所述非结晶性聚酯树脂,存在改性聚酯树脂和未改性聚酯树脂。更优选的是,所述粘合 剂树脂包含改性聚酯树脂和未改性聚酯树脂两者。
[0091] 〈〈改性聚酯树脂》
[0092] 在本发明中,作为所述聚酯树脂,可使用以下改性聚酯树脂。例如,可使用具有异 氰酸酯基团的聚酯预聚物。具有异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A)的实例包括通过使作为多 元醇(1)和多元羧酸(2)的缩聚产物的具有活性氢基团的聚酯进一步与多异氰酸酯(3)反 应而获得的化合物。所述聚酯中包含的活性氢基团的实例包括羟基(例如,醇羟基和酚羟 基)、氨基、羧基、和巯基。在它们之中,醇羟基是优选的。
[0093] 多元醇(1)的实例包括二醇(1-1)、和三元以上的多元醇(1-2),并且多元醇(1) 优选为单独的(1-1)、或者为(1-1)与少量(1-2)的混合物。二醇(1-1)的实例包括亚烷 基二醇(例如,乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、和1,6-己二醇);亚烷基醚 二醇(例如,二甘醇、三甘醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、和聚四亚甲基醚二醇); 脂环族二醇(例如,1,4_环己烷二甲醇、和氢化双酚A);双酚(例如,双酚A、双酚F、和双酚 S);脂环族二醇的环氧烷烃(环氧乙烷、环氧丙烷、和环氧丁烷)加合物;和双酚的环氧烷 烃(环氧乙烷、环氧丙烷、和环氧丁烷)加合物。在它们之中,所述二醇优选地为C2-C12亚 烷基二醇、或者为双酚的环氧烷烃加合物,更优选为双酚的环氧烷烃加合物、或者双酚的环 氧烷烃加合物与C2-C12亚烷基二醇的组合。三元以上多元醇(1-2)的实例包括三元到八 元或更多元的多羟基脂族醇(例如,甘油、三羟甲基乙烷、三
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