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_4

文档序号:8449136阅读:来源:国知局
选使用的添加剂的存 在、以及调色剂的制造方法(包括分散方法)决定的,并且因此不能一概而论。然而,相对 于100质量份的粘合剂树脂,电荷控制剂优选地以〇. 1质量份-10质量份的量使用。其量 优选地在0. 2质量份-5质量份范围中。当其量大于10质量份时,所得调色剂的静电倾向 过度,并且因此电荷控制剂的效果降低并且对显影辊的静电力增大,这可降低调色剂的流 动性、或者降低用所得调色剂形成的图像的图像密度。电荷控制剂可通过在与所述母料或 所述树脂一起熔融和捏制之后溶解和分散而加入,或者通过直接溶解或分散在所述有机溶 剂中而加入,或者通过在调色剂粒子的制备之后固定在各调色剂粒子的表面上而加入。
[0118] 〈〈外添加剂》
[0119] 对于用于辅助在本发明中获得的着色粒子的流动性、显影性和带电性的外添加 剂,除了氧化物粒子之外,还可组合使用无机粒子或者疏水性无机粒子。优选的是,所述外 添加剂包含至少一种类型的如下的无机粒子:已经对其进行处理以赋予疏水性并且具有 Inm-lOOnm、更优选5nm-70nm的平均一次粒径。更优选的是,所述外添加剂包含至少一种类 型的如下的无机粒子:已经对其进行处理以赋予疏水性并且具有20nm或更小的的平均一 次粒径的无机粒子,以及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 外,BET比表面积优选为20m 2/g-500m2/g。
[0120] 对于所述外添加剂,只要满足所述条件可使用任何常规添加剂。例如,所述外添加 剂可包含二氧化硅粒子、疏水性二氧化硅、脂肪酸金属盐(例如,硬脂酸锌、和硬脂酸铝)、 金属氧化物(例如,二氧化钛、氧化铝、氧化锡、和氧化锑)、或者含氟聚合物。
[0121] 特别优选的添加剂包括疏水性二氧化娃、二氧化钛、氧化钛、和氧化铝粒子。所 述二氧化硅粒子的实例包括:HDK H 2000、HDK H 2000/4、HDK H2050EP、HVK21、HDK H 1303(全部由 Hoechst GmbH 制造);R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(全部由 Nippon Aerosil Co. ,Ltd.制造)。所述二氧化钛粒子的实例包括:P_25(由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造);STT-30、和 STT-65C-S(均由 Titan Kogyo,Ltd.制造);TAF-140(由 Fuji Titanium Industry Co. ,Ltd.制造);和 MT-150W、MT-500B、MT-600B、和 MT-150A(全部 由TAYCA CORPORATION制造)。特别地,疏水性氧化钛粒子的实例包括:T-805 (由Nippon Aerosil Co. ,Ltd.制造);STT-30A、STT-65S-S(均由 Titan Kogyo, Ltd.制造);TAF-500T、 TAF-1500T(均由 Fuji Titanium Industry Co. ,Ltd.制造);MT-100S、MT-100T(均由 TAYCA CORPORATION 制造);和 IT-S (由 Ishihara sangyo kaisha, ltd.制造)。
[0122] 为了获得疏水性氧化物粒子、二氧化硅粒子、二氧化钛粒子、或者氧化铝粒子,将 亲水性粒子用硅烷偶联剂例如甲基三甲氧基硅烷、或者甲基三乙氧基硅烷处理。此外,已经 用硅油、任选地通过施加热而处理的经硅油处理的氧化物粒子或无机粒子也是合适的。
[0123] 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、甲基氢硅油、经烷 基改性的硅油、经氟改性的硅油、经聚醚改性的硅油、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/聚醚改性的硅油、经酚改性的硅油、经羧基改性的硅油、经巯 基改性的硅油、经丙烯酰基或甲基丙烯酰基改性的硅油、和经α -甲基苯乙烯改性的硅油。 所述无机粒子的实例包括二氧化娃、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸妈、钛酸锁、氧化 铁、氧化铜、氧化锌、氧化锡、石英砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化铬、氧化铈、氧化铁 红、三氧化二锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅、和氮化硅。在它们之中, 二氧化硅和二氧化钛是特别优选的。相对于调色剂,其量为0. 1质量% -5质量%、优选0. 3 质量%-3质量%。所述无机粒子的平均一次粒径为IOOnm或更小、优选3nm-70nm。当其平 均一次粒径小于上述范围时,所述无机粒子嵌入调色剂粒子中,并且因此无法有效地发挥 其作用。当其平均一次粒径大于上述范围时,所述无机粒子可不均匀地损害感光体的表面, 因此不是优选的。
[0124] 其它聚合物粒子的实例包括:由无皂乳液聚合、悬浮聚合、或分散聚合形成的聚合 物粒子,例如聚苯乙稀、甲基丙烯酸酯共聚物、和丙烯酸酯共聚物;和缩聚热固性树脂粒子, 例如有机硅树脂、苯并胍胺、和尼龙。
[0125] 〈〈流动改进剂》
[0126] 流动改进剂是用于进行表面处理以提高疏水性,从而防止在高湿度环境中调色 剂的流动性和带电性劣化的试剂。例如,优选的表面处理剂包括硅烷偶联剂、甲硅烷基化 试剂、含氣烷基的硅烷偶联剂、基于有机钦酸醋的偶联剂、基于错的偶联剂、硅油、和改性娃 油。
[0127] 〈〈清洁改进剂》
[0128] 用于除去在转印之后残留在感光体或一次转印部件上的显影剂的清洁改进剂包 括,例如,脂肪酸(例如硬脂酸)的金属盐(例如硬脂酸锌和硬脂酸钙);和通过无皂乳液 聚合制造的聚合物粒子,例如聚甲基丙烯酸甲酯粒子、和聚苯乙烯粒子。对于所述聚合物粒 子,优选的是具有相对窄的粒度分布和〇. 01 μπι-1 μπι的体积平均粒径的那些。
[0129] 〈〈树脂粒子》
[0130] 在本发明中,任选地添加树脂粒子。所用树脂粒子优选地具有40°C -KKTC的玻璃 化转变温度(Tg)和3, 000-300, 000的重均分子量。当所述树脂粒子具有低于40°C的玻璃 化转变温度(Tg)和/或小于3, 000的重均分子量时,调色剂的存储稳定性削弱,使得在存 储期间或者在显影装置中可发生粘连。当所述树脂粒子具有高于l〇〇°C的玻璃化转变温度 (Tg)和/或大于300, 000的重均分子量时,所述树脂粒子阻碍所得调色剂粘着于定影纸,从 而提高了最低定影温度。
[0131] 所述树脂粒子在调色剂粒子上的残存率优选为0. 5质量% -5. 0质量%。当残存 率小于〇. 5质量%时,调色剂的存储稳定性削弱,并且因此在存储期间和在显影装置内可 发生粘连。当残存率大于5. 0质量%时,所述树脂粒子组胺蜡渗出,并且因此蜡的脱模效果 无法发挥出来,从而导致偏移。
[0132] 所述树脂粒子的残存率可通过如下测定:通过热分解气相色谱质谱仪对不是源自 调色剂粒子而是源自树脂粒子的物质进行分析,并且由所获得的峰面积进行计算。
[0133] 对于用于该测量的检测器,质谱仪是优选的,但是其不限于质谱仪。
[0134] 对于所述树脂粒子,可使用树脂,只要其为可形成水性分散液的树脂,并且所述树 脂可为热塑性树脂、或热固性树脂。其实例包括基于乙烯基的树脂、聚乳酸树脂、聚氨酯树 月旨、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、基于有机硅的树脂、酚醛树脂、三聚氰 胺树脂、脲树脂、苯胺树脂、离聚物树脂、和聚碳酸酯树脂。对于所述树脂粒子,可使用以上 列出的树脂的两种或更多种而没有任何问题。在它们之中,基于乙烯基的树脂、聚氨酯树 月旨、环氧树脂、和聚酯树脂、以及其任意组合是优选的,因为可容易地形成其球形树脂粒子 的水性分散液。
[0135] 所述基于乙烯基的树脂为通过基于乙烯基的单体的均聚或共聚获得的聚合物。其 实例包括苯乙烯_(甲基)丙烯酸酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸-丙烯 酸酯聚合物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、和苯乙烯_(甲基)丙烯酸 共聚物。
[0136] 〈〈交联剂和伸长剂》
[0137] 在本发明中,可使用胺作为交联剂和/或伸长剂。胺(B)的实例包括二胺(BI)、三 元以上多元胺(B2)、氨基醇(B3)、氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)、以及前述B1-B5中任意的氨 基被封端的封端化合物(B6)。二胺(BI)的实例包括:芳族二胺(例如,苯二胺、二乙基甲苯 二胺、和4, 4' -二氨基二苯基甲烷);脂环族二胺(例如,4, 4' -二氨基-3, 3' -二甲基二 氯己基甲烷、二胺环己烷、和异佛尔酮二胺);和脂环族二胺(例如,乙二胺、四亚甲基二胺、 和六亚甲基二胺)。三元以上多元胺(B2)的实例包括二亚乙基三胺、和三亚乙基四胺。氨 基醇(B3)的实例包括乙醇胺、和羟乙基苯胺。氨基硫醇(B4)的实例包括氨基乙基硫醇、和 氨基丙基硫醇。氨基酸(B5)的实例包括氨基丙酸、和氨基己酸。前述B1-B5中任意的氨基 被封端的封端化合物(B6)的实例包括由(B1)-(B5)的胺和酮(例如,丙酮、甲基乙基酮和 甲基异丁基酮)获得的酮亚胺化合物和#恶唑啉化合物。在这些胺(B)之中,优选的是B1、 以及Bl与少量B2的混合物。
[0138] 此外,任选地使用终止剂用于交联和/或伸长以调节反应之后的改性聚酯的分子 量。所述终止剂的实例包括:单胺(例如,二乙基胺、二丁基胺、丁基胺、和月桂基胺)、以及 其封端产物(例如,酮亚胺化合物)。
[0139] 胺⑶的比率是作为具有异氰酸酯基团的预聚物㈧中的异氰酸酯基团[NC0]对 胺⑶中的氨基[NHx]的当量比[NC0]/[NHx]确定的,所述当量比典型地为1/2-2/1、优选 为I. 5/1-1/1. 5、和更优选I. 2/1-1/1. 2。当比率[NC0]/[NHx]大于2或者小于1/2时,经 脲改性的聚酯(i)的分子量变小,这导致差的耐热偏移性。
[0140] 所述调色剂粘合剂可通过以下方法制造。将多元醇⑴和多元羧酸⑵在常规的 酯化催化剂例如钛酸四丁酯和氧化二丁基锡的存在下加热至150°C -280°C的温度,并且任 选地在减压下除去所产生的水,从而获得具有羟基的聚酯。随后,使所获得的聚酯与多异氰 酸酯(3)在40°C _140°C下反应,从而获得具有异氰酸酯基团的预聚物(A)。
[0141] 本发明的干调色剂可通过以下方法制造,但是制造方法不限于以下方法。
[0142] 〈在水性介质中的调色剂制造方法〉
[0143] 优选地将所述树脂粒子预先添加至本发明中使用的水相。所述树脂粒子充当粒度 调节剂来包围调色剂粒子,并且最终所述树脂粒子覆盖调色剂粒子的表面并且充当壳层。 精确的控制和调节对于赋予作为壳层的足够功能是重要的,因为其受到所述树脂粒子的粒 度、所述树脂粒子的组成、所述水相中使用的分散剂(表面活性剂)和溶剂的影响。
[0144] 用于所述水相的水可为单独的水、或者可为水与和水混溶的溶剂的组合。所述和 水混溶的溶剂包括醇(例如,甲醇、异丙醇、乙二醇)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂(例 如,甲基溶纤剂)、和低级酮(例如,丙酮和甲基乙基酮)。
[0145] 所述调色剂粒子是通过如下获得的:使通过将具有异氰酸酯基团的聚酯预聚物 (A)溶解或分散在有机溶剂中而制备的分散体(dispersed element)与胺(B)在所述水相 中反应,从而形成调色剂粒子。用于在所述水相中稳定地形成由聚酯预聚物(A)形成的分 散体的方法的实例包括如下方法:将通过将聚酯预聚物(A)溶解或分散在有机溶剂中而制 备的调色剂原材料组合物添加至所述水相,和通过施加剪切力而对该混合物进行分散。可 于在所述水相中形成分散体时将溶解和分散在有机溶剂中的聚酯预聚物(A)以及调色剂 组成中的其它材料(下文中可称为"调色剂原材料")例如着色剂、着色剂母料、脱模剂、电 荷控制剂和未改性聚酯树脂混合,但是优选的是,将调色剂原材料预先混合,之后将该混合 物溶解或分散在有机溶剂中,并且将所得混合物添加至水相并且分散在水相中。此外,在本 发明中,其它调色剂原材料例如着色剂、脱模剂和电荷控制剂不必于在水相中形成粒子时 混合。它们可在形成粒子之后加入。例如,在形成不含着色剂的粒子之后,可通过常规的干 燥方法加入着色剂。
[0146] 分散方法没有特别限制,但是可使用任何常规系统,例如低速剪切分散器、高 速剪切分散器、摩擦分散器、高压射流分散器和超声波分散器。在它们之中,高速剪切 分散器是优选的,因为其可将分散体的粒径控制至2 μπι-20μπι的范围。在使用高速 剪切分散器的情况下,转速没有特别限制,但是其典型地为I,〇〇〇rpm-30, OOOrpm、优选 5,000rpm-20,000rpm。分散时间没有特别限制,但是在间歇系统(batch system)的情况 下,其典型地为0. 1分钟-5分钟。分散期间的温度典型地为0°C _150°C (在压力下)、优选 40°C_98°C。较高的温度是优选的,因为由聚酯预聚物(A)形成的分散体的粘度低,并且分 散容易进行。
[0147] 相对于100质量份的包含所述聚酯预聚物的调色剂组合物,所使用的水相的量典 型地为50质量份-2, 000质量份、优选100质量份-1,000质量份。当其量小于50质量份 时,调色剂组合物的分散状态差并且因此,无法获得具有预定粒度的调色剂粒子。当其量大 于2, 000质量份时,其是不经济的。此外,可任选地使用分散剂。所述分散剂的使用是优选 的,因为所得调色剂粒子的粒度分布变尖锐,并且分散变得稳定。
[0148] 用于在所述水相中分散和乳化已经分散有调色剂组合物的油相的分散剂的实例 包括:阴离子型表面活性剂例如烷基苯磺酸盐、α -烯烃磺酸盐和磷酸酯;阳离子型表面活 性剂例如胺盐(例如,烷基胺盐、氨基醇脂肪酸衍生物、多元胺脂肪酸衍生物和咪唑啉)、和 季铵盐(例如,烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐、吡啶#盐、烷基 异喹啉错盐和苄索氯铵);非离子型表面活性剂例如脂肪酸酰胺衍生物和多元醇衍生物; 和两性表面活性剂例如丙氨酸、十二烷基二(氨基乙基)甘氨酸、二(辛基氨基乙基)甘氨 酸和N-烷基-Ν,N-二甲基铵甜菜碱。
[0149] 此外,即使少量的含氟烷基的表面活性剂也可发挥其分散作用。含氟烷基的阴离 子型表面活性剂的优选实例包括具有2-10个碳原子的氟烷基羧酸及其金属盐、全氟辛烷 横酰基谷氨酸二钠、3-[ω-氟烷基(C6-C11)氧基)_1_烷
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