CN105892245B - 用于使静电荷图像显影的调色剂和用于制备其的方法 - Google Patents
用于使静电荷图像显影的调色剂和用于制备其的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105892245B CN105892245B CN201610091321.6A CN201610091321A CN105892245B CN 105892245 B CN105892245 B CN 105892245B CN 201610091321 A CN201610091321 A CN 201610091321A CN 105892245 B CN105892245 B CN 105892245B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- toner
- polyester resin
- range
- crystalline polyester
- elemental
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0802—Preparation methods
- G03G9/0804—Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
本发明涉及用于使静电荷图像显影的调色剂和用于制备其的方法。所述用于使静电荷图像显影的调色剂具有优异的低温定影性和保存性。所述用于使静电荷图像显影的调色剂包括:至少粘结剂树脂;以及至少包括元素铁、元素硅、元素硫和元素氟之中的元素铁、元素硅和元素硫的三个或更多个种类的元素。所述粘结剂树脂至少包括基于非晶性聚酯的树脂和结晶性聚酯树脂。所述元素铁、元素硅、和元素硫的含量、以及所述基于非晶性聚酯的树脂和所述结晶性聚酯树脂的特性如说明书中所描述的。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求2015年2月18日在日本知识产权局提交的日本专利申请No.2015-029545、2015年4月9日在日本知识产权局提交的日本专利申请No.2015-080007和2016年1月7日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0001930的优先权和权益,其全部内容通过引用纳入本文。
背景技术
(a)技术领域
本公开内容涉及用于使静电荷图像显影的调色剂和其制备方法。
(b)相关技术的描述
现今,经由静电荷图像使图像信息可视化的方法例如电子照相平版印刷术已经用在多个领域中。在电子照相平版印刷术的情形中,感光体的表面被均匀地充电,然后在感光体的表面上形成静电荷图像。之后,使静电荷图像通过包括调色剂的显影剂显影以可视化为调色剂图像。将这种调色剂图像转印和定影至记录介质的表面上以形成对应的图像。在这里,已知晓可采用的显影剂的实例包括:包括调色剂和载体的双组分显影剂以及仅使用磁性或非磁性调色剂的单组分显影剂。考虑到能量节约,要求实现调色剂图像的低温定影以降低功耗。例如,考虑降低调色剂的粘结剂树脂的玻璃化转变温度以实现低温定影。此外,已经常规地采用捏合和粉碎调色剂的化学配方(Chemical Formula)的方法作为制备调色剂的方法。根据所述捏合和粉碎化学配方的方法,将热塑性树脂与着色剂例如颜料和脱模剂例如蜡以及电荷控制剂一起熔融和捏合,并冷却以粉碎和分级。然而,在典型的捏合和粉碎化学配方中,调色剂的形状和表面结构是不确定地形成的。这导致可靠性恶化(劣化)例如显影剂电荷退化(减少,degradation)、调色剂飞散、和由显影性质恶化引起的图像恶化。因此,已经提出了通过能有意地控制形状和表面结构的乳液聚合凝聚(coagulation)方法制备调色剂的方法(例如,专利文献1或专利文献2)。在这种调色剂制备方法中,至少将通过乳液聚合等制得的树脂粒子分散液和通过将着色剂分散在溶剂中获得的着色剂颗粒分散液彼此混合,从而形成具有与调色剂的粒度对应的粒度的聚集体(aggregation)。之后,将所述聚集体加热用于熔合(fusion)和合并(coalescing),以获得具有所期望的尺寸的调色剂颗粒。因而,根据所述调色剂制备方法,易于降低调色剂的粒度且可获得由粒度分布看来非常优异的调色剂。通常,一直在采用具有优异的定影性和保存性(preservation)的聚酯树脂作为调色剂粘结剂树脂。典型地要求所述聚酯树脂在200℃或更高的高温中合成,但是近来考虑到降低环境负荷,已经提出在低温下的聚酯树脂的聚合以抑制在调色剂制备操作中消耗的能量。
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公布No.63-282752
[专利文献2]日本专利申请公布No.6-250439
在本背景技术部分中公开的以上信息仅仅是为了加强对本发明的背景的理解,且因此其可包含不构成在本国中对于本领域普通技术人员而言已经知晓的现有技术的信息。
发明内容
如以上描述的,提出了降低调色剂粘结剂树脂的玻璃化转变温度的方法以使聚酯树脂在低温中定影。然而,当降低调色剂粘结剂树脂的玻璃化转变温度时,调色剂在打印机内部或者在其运输期间聚集(aggregate),从而使其保存性恶化。因而,已经提出通过在主粘结剂树脂内分散作为另一粘结剂树脂的结晶性树脂而实现定影性和保存性两者的方法,从而获得特定效果。然而,在长期保存调色剂的情形中,一种主粘结剂树脂和结晶性树脂的相分离发生,且难以维持制备调色剂时的低温定影性。
此外,如以上描述的,近来已经提出在低温下的聚酯树脂的聚合。然而,在于低温中聚合的聚酯树脂中,难以满足低温定影性和保存性。
在提供具有如下优势的用于使静电荷图像显影的调色剂和其制备方法的努力中,已经做出了本发明:能够获得优异的低温定影性和保存性以及抑制在调色剂制备中的能量消耗。
本发明人通过反复研究认识到,通过如下能获得具有优异的低温定影性和保存性的调色剂:调节用作主粘结剂树脂的基于非晶性聚酯的树脂的芳族部分对脂族部分的摩尔比率、调节玻璃化转变温度和在玻璃化转变温度处的吸热梯度、以及调节调色剂的金属量。此外,本发明人发现,通过精确地控制分散在基于非晶性聚酯的树脂之中的结晶性聚酯树脂的性质,可在抑制相分离的进行的同时维持在调色剂制备时的低温定影性。
另外,在合成用作粘结剂树脂的基于非晶性聚酯的树脂和结晶性聚酯树脂时,本发明人发现,通过控制单体的类型和混合比率、控制催化剂的类型、以及将合成温度抑制到150℃或更低,能显著降低能量消耗。
已经基于该发现做出了本发明,且本发明具有如下配置(布置)。
配置1
用于使静电荷图像显影的调色剂,包括:
至少粘结剂树脂;以及
至少包括元素铁、元素硅、元素硫和元素氟之中的元素铁、元素硅和元素硫的三个或更多个种类的元素,
其中元素铁的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,元素硅的含量在1.0×103-5.0×103ppm的范围内,和元素硫的含量在500-3,000ppm的范围内,
在包括元素氟的情形中,元素氟的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,并且
所述粘结剂树脂至少包括基于非晶性聚酯的树脂和结晶性聚酯树脂,
其中所述基于非晶性聚酯的树脂具有:
(1)在4.5-5.8的范围内的芳族部分对脂族部分的摩尔比率,
(2)在50-70℃的范围内的通过差示扫描量热法测量的玻璃化转变温度,和
(3)在0.1-1.0W/g·℃的范围内的在玻璃化转变温度处的吸热梯度,并且
所述结晶性聚酯树脂具有:
(a)在2.0-10.0W/g的范围内的通过差示扫描量热法测量的在熔融时的吸热量,
(b)在5,000-15,000的范围内的重均分子量,
(c)在通过差示扫描量热法测定的差示扫描量热法曲线中,当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,在3-5℃的范围内的吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值,
(d)至少包括所述元素硫和所述元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素,和
(e)在1%至小于10%的范围内的1,000或更小的重均分子量的含量率(含量比例,content rate)。
配置2
配置1的调色剂可进一步包括设置于外表面上的包覆层(涂覆层,coatinglayer),和所述包覆层可由至少所述基于非晶性聚酯的树脂形成。
配置3
在配置1或2的调色剂中,所述包覆层的厚度可在0.2-1.0μm的范围内。
配置4
配置1-3之一的调色剂可具有在3-25mgKOH/g的范围内的酸值。
配置5
在配置1-4之一的调色剂中,调色剂的体均粒径可在3-9μm的范围内,具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量可等于或小于3数量%,具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量对具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量可在2.0-4.0的范围内。
配置6
用于制备调色剂的方法,所述调色剂包括至少粘结剂树脂、用于使静电荷图像显影,所述方法包括:
基于非晶性聚酯的树脂合成过程,其用于使多元羧酸组分和多元醇组分在催化剂的存在下在150℃或更低的温度下脱水缩合,对由此获得的树脂进行氨基甲酸酯伸长(扩链,extend),以提供所述基于非晶性聚酯的树脂;
基于非晶性聚酯的树脂胶乳形成过程,其用于形成所述基于非晶性聚酯的树脂的胶乳;
结晶性聚酯树脂合成过程,其用于通过使脂族多元羧酸组分和脂族多元醇组分在催化剂的存在下在100℃或更低的温度下脱水缩合而合成结晶性聚酯树脂;
结晶性聚酯树脂胶乳形成过程,其用于形成所述结晶性聚酯树脂的胶乳;
混合溶液形成过程,其用于通过至少混合基于非晶性聚酯的树脂胶乳和结晶性聚酯树脂胶乳而形成混合溶液;
一次聚集颗粒形成过程,其用于将絮凝剂添加至所述混合溶液中,和通过使所述基于非晶性聚酯的树脂和所述结晶性聚酯树脂聚集而形成一次聚集颗粒;
经包覆的聚集颗粒形成过程,其用于通过在所述一次聚集颗粒的表面上设置由所述基于非晶性聚酯的树脂形成的包覆层而形成经包覆的聚集颗粒;以及
熔合和合并过程,其用于在高于所述基于非晶性聚酯的树脂的玻璃化转变温度的温度下熔合和合并所述经包覆的聚集颗粒,
其中所述基于非晶性聚酯的树脂具有:
(1)在4.5-5.8的范围内的芳族部分对脂族部分的摩尔比率,
(2)在50-70℃的范围内的通过差示扫描量热法测量的玻璃化转变温度,和
(3)在0.1-1.0W/g·℃的范围内的在玻璃化转变温度处的吸热梯度,
所述结晶性聚酯树脂具有:
(a)在2.0-10.0W/g的范围内的通过差示扫描量热法测量的在熔融时的吸热量,
(b)在5,000-15,000的范围内的重均分子量,
(c)在通过差示扫描量热法测定的差示扫描量热法曲线中,当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,在3-5℃的范围内的吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值,
(d)至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素,和
(e)在1%至小于10%的范围内的1,000或更小的重均分子量的含量率,
所述催化剂包含至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素,并且
所述絮凝剂包括元素铁和元素硅。
如以上描述的,取决于根据本发明的示例性实施方式的用于使静电荷图像显影的调色剂,可包含至少包括元素铁、元素硅、元素硫和元素氟之中的元素铁、元素硅和元素硫的三个或更多个种类的元素,元素铁的含量可在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,元素硅的含量可在1.0×103-5.0×103ppm的范围内,和元素硫的含量可在500-3,000ppm的范围内,且在包括所述元素氟的情形中,元素氟的含量可在1.0×103-1.0×104ppm的范围内。
此外,粘结剂树脂可至少包括基于非晶性聚酯的树脂和结晶性聚酯树脂。所述基于非晶性聚酯的树脂可具有:(1)在4.5-5.8的范围内的芳族部分对脂族部分的摩尔比率,(2)在50-70℃的范围内的通过差示扫描量热法测量的玻璃化转变温度,和(3)在0.1-1.0W/g·℃的范围内的在玻璃化转变温度处的吸热梯度。所述结晶性聚酯树脂具有:(a)在2.0-10.0W/g的范围内的通过差示扫描量热法测量的在熔融时的吸热量,(b)在5,000-15,000的范围内的重均分子量,(c)在通过差示扫描量热法测定的差示扫描量热法曲线中,当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,在3-5℃的范围内的吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值,(d)至少包括所述元素硫和所述元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素,和(e)在1%至小于10%的范围内的1,000或更小的重均分子量的含量率。因而,可获得能够获得优异的低温定影性和保存性以及抑制调色剂制备中的能量消耗的用于使静电荷图像显影的调色剂。
根据本发明的示例性实施方式,用于制备用于使静电荷图像显影的调色剂的方法可包括:基于非晶性聚酯的树脂合成过程,其用于使多元羧酸组分和多元醇组分在催化剂的存在下在150℃或更低的温度下脱水缩合,对由此获得的树脂进行氨基甲酸酯伸长,以提供所述基于非晶性聚酯的树脂;基于非晶性聚酯的树脂胶乳形成过程,其用于形成所述基于非晶性聚酯的树脂的胶乳;结晶性聚酯树脂合成过程,其用于通过使脂族多元羧酸组分和脂族多元醇组分在催化剂的存在下在100℃或更低的温度下脱水缩合而合成结晶性聚酯树脂;结晶性聚酯树脂胶乳形成过程,其用于形成所述结晶性聚酯树脂的胶乳;混合溶液形成过程,其用于通过至少混合所述基于非晶性聚酯的树脂胶乳和所述结晶性聚酯树脂胶乳而形成混合溶液;一次聚集颗粒形成过程,其用于将絮凝剂添加至所述混合溶液中,和通过使所述基于非晶性聚酯的树脂和所述结晶性聚酯树脂聚集而形成一次聚集颗粒;经包覆的聚集颗粒形成过程,其用于通过在所述一次聚集颗粒的表面上设置由所述基于非晶性聚酯的树脂形成的包覆层而形成经包覆的聚集颗粒;以及熔合和合并过程,其用于在高于所述基于非晶性聚酯的树脂的玻璃化转变温度的温度下熔合和合并所述经包覆的聚集颗粒。在本文中,所述基于非晶性聚酯的树脂可具有:(1)在4.5-5.8的范围内的芳族部分对脂族部分的摩尔比率,(2)在50-70℃的范围内的通过差示扫描量热法测量的玻璃化转变温度,和(3)在0.1-1.0W/g·℃的范围内的在玻璃化转变温度处的吸热梯度。所述结晶性聚酯树脂具有:(a)在2.0-10.0W/g的范围内的通过差示扫描量热法测量的在熔融时的吸热量,(b)在5,000-15,000的范围内的重均分子量,(c)在通过差示扫描量热法测定的差示扫描量热法曲线中,当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,在3-5℃的范围内的吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值,(d)至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素,和(e)在1%至小于10%的范围内的1,000或更小的重均分子量的含量率。所述催化剂可包含至少包括所述元素硫和所述元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素。所述絮凝剂可包括元素铁和元素硅。因而,可制备能够获得优异的低温定影性和保存性以及抑制调色剂制备中的能量消耗的用于使静电荷图像显影的调色剂。
具体实施方式
在下文中,将详细描述本发明的示例性实施方式。所述示例性实施方式充当为了描述本发明所体现的实例,而不限制本发明的范围。
A.用于使静电荷图像显影的调色剂
根据本发明的示例性实施方式,所述用于使静电荷图像显影的调色剂包括粘结剂树脂。所述粘结剂树脂包括两种或更多种的聚酯树脂。所述两种或更多种的聚酯树脂之一为以下将描述的基于非晶性聚酯的树脂,且另一种为以下将描述的结晶性聚酯树脂。
能用作粘结剂树脂的基于非晶性聚酯的树脂具有下列特性(1)-(3)。
(1)芳族部分对脂族部分的摩尔比率在4.5-5.8的范围内。
(2)通过差示扫描量热法测量的玻璃化转变温度在50-70℃的范围内。
(3)在玻璃化转变温度处的吸热梯度在0.1-1.0W/g·℃的范围内。
所述基于非晶性聚酯的树脂的特性(1)能通过如下而控制:调节用作所述基于非晶性聚酯的树脂的单体的多元醇组分和多元羧酸组分的类型、混合比率、和/或类似物,以及调节多异氰酸酯组分的类型、量等。
在本文中,所述芳族部分得自具有芳族环的单体,和所述脂族部分得自不具有环的单体。换言之,所述基于非晶性聚酯的树脂的特性(1)对应于所述具有芳族环的单体对所述不具有环的单体的摩尔比率。
如以上描述的,所述基于非晶性聚酯的树脂的芳族部分对脂族部分的摩尔比率在4.5-5.8的范围内。例如,所述摩尔比率可在4.5-5.5的范围内。具有在4.5-5.8的范围内的芳族部分对脂族部分的摩尔比率的所述基于非晶性聚酯的树脂可在低温中合成。如果所述芳族部分对所述脂族部分的摩尔比率超过5.8,所述树脂的性质过度地提高。如果所述芳族部分对所述脂族部分的摩尔比率小于4.5,所述树脂的性质过度地降低。
如后面将描述的,所述基于非晶性聚酯的树脂的芳族部分对脂族部分的摩尔比率可通过分析紫外线吸收光谱而计算。
所述基于非晶性聚酯的树脂的特性(2)可通过如下而控制:调节用作所述基于非晶性聚酯的树脂的单体的多元醇组分和多元羧酸组分的类型、混合比率等。
如以上描述的,所述基于非晶性聚酯的树脂的玻璃化转变温度在50-70℃的范围内。例如,所述玻璃化转变温度可在55-65℃的范围内。当所述玻璃化转变温度在50-70℃的范围内时,可获得具有优异的低温定影性和保存性的用于使静电荷图像显影的调色剂。如果所述玻璃化转变温度超过70℃,低温定影性可恶化。如果所述玻璃化转变温度低于50℃,保存性可恶化。
如后面将描述的,所述基于非晶性聚酯的树脂的玻璃化转变温度可由通过差示扫描量热仪的测量获得的差示扫描量热法曲线计算。
所述基于非晶性聚酯的树脂的特性(3)可通过如下而控制:调节用作所述基于非晶性聚酯的树脂的单体的多元醇组分和多元羧酸组分的类型、混合比率等。
如以上描述的,所述基于非晶性聚酯的树脂的在玻璃化转变温度处的吸热梯度在0.1-1.0W/g·℃的范围内。例如,所述吸热梯度在0.2-1.0W/g·℃的范围内。如果所述在玻璃化转变温度处的吸热梯度在01.-1.0W/g·℃的范围内,可获得具有优异的低温定影性和保存性的用于使静电荷图像显影的调色剂。如果所述在玻璃化转变温度处的吸热梯度超过1.0W/g·℃,调色剂的电特性可恶化。如果所述在玻璃化转变温度处的吸热梯度小于0.1W/g·℃,低温定影性可恶化。
如后面将描述的,所述基于非晶性聚酯的树脂的在玻璃化转变温度处的吸热梯度可由通过差示扫描量热仪的测量获得的差示扫描量热法曲线计算。
所述基于非晶性聚酯的树脂的重均分子量可在5,000-50,000的范围内。例如,所述基于非晶性聚酯的树脂的重均分子量可在10,000-40,000的范围内。当所述重均分子量在5,000-50,000的范围内时,可获得良好的定影性、在显影器中的调色剂耐久性、和图像耐久性。如果所述重均分子量超过50,000,热特性可过度地提高。如果所述重均分子量小于5,000,所印刷图像耐久性可恶化。所述基于非晶性聚酯的树脂的重均分子量可通过调节调色剂制备中的反应温度、时间等而控制。
如后面将描述的,所述基于非晶性聚酯的树脂的重均分子量可通过使用凝胶渗透色谱法(GPC)测量。
所述基于非晶性聚酯的树脂是通过如下而合成的:使多元羧酸组分和多元醇组分脱水缩合,和对由此获得的树脂进行氨基甲酸酯伸长。作为能在合成所述基于非晶性聚酯的树脂中使用的多元羧酸组分,可提及常见的有机多元羧酸。所述有机多元羧酸的详细实例可包括马来酸酐、邻苯二甲酸酐、和琥珀酸。
能用于合成所述基于非晶性聚酯的树脂的多元醇组分的详细实例可包括双酚A的环氧乙烷2mol加合物或环氧丙烷2mol加合物,但不限于此。
可采用通常的多异氰酸酯化合物作为能用于形成所述基于非晶性聚酯的树脂的氨基甲酸酯伸长用的多异氰酸酯组分。所述多异氰酸酯组分的详细实例可包括二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、和降冰片烯二异氰酸酯、以及该二异氰酸酯化合物的异氰脲酸酯化合物和加合物。
能用于合成所述基于非晶性聚酯的树脂的催化剂可包含至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素。这种催化剂的详细实例可包括对甲苯磺酸·一水合物、双(1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟-1-丁烷磺酰)亚胺、和三氟甲磺酸钪(Ⅲ)等。因而,通过使用这种催化剂,可在150℃或更低的温度下合成所述基于非晶性聚酯的树脂。
能用作粘结剂树脂的结晶性聚酯树脂具有下列特性(a)-(e)。
(a)通过差示扫描量热法测量的在熔融时的吸热量在2.0-10.0W/g的范围内。
(b)重均分子量在5,000-15,000的范围内。
(c)在通过差示扫描量热法测定的差示扫描量热法曲线中,当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值在3-5℃的范围内。
(d)包含至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素。
(e)1,000或更小的重均分子量的含量率在1%至小于10%的范围内。
如以上描述的,所述结晶性聚酯树脂的在熔融时的吸热量在2.0-10.0W/g的范围内。例如,所述吸热量在3.0-9.0W/g的范围内。当所述在熔融时的吸热量在2.0-10.0W/g的范围内时,可通过小量的热促进所述用于使静电荷图像显影的调色剂的熔融。如果所述在熔融时的吸热量超过10W/g,可需要大量的热来使所述结晶性聚酯树脂熔融。如果所述在熔融时的吸热量小于2.0W/g,所述结晶性聚酯树脂的结晶性可降低。
如以上描述的,所述结晶性聚酯树脂的重均分子量可在5,000-15,000的范围内。如果所述重均分子量小于5,000,所述结晶性聚酯树脂和所述基于非晶性聚酯的树脂的彼此相容化可发生,从而导致调色剂保存性的恶化。如果所述重均分子量超过15,000,调色剂的低温定影性可恶化。
当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,所述吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值在3-5℃的范围内。如果当所述温度提高时所述吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值低于3℃,难以在确保调色剂的可制备性(preparability)的同时合成所述结晶性聚酯树脂。如果当所述温度提高时所述吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值超过3℃,调色剂保存性可恶化且在调色剂的长期保存后可难以维持定影性能。
所述结晶性聚酯树脂包含至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素作为得自用于在100℃或更低的温度下进行合成的催化剂的元素。
在所述结晶性聚酯树脂中,所述1,000或更小的重均分子量的含量率在1%至小于10%的范围内。如果所述1,000或更小的重均分子量的含量率等于或大于10%,这可导致调色剂热保存性恶化和在调色剂热存储后调色剂定影下限性能恶化。如果所述1,000或更小的重均分子量的含量率小于1%,调色剂定影下限性能可恶化。
所述结晶性聚酯树脂熔融时的吸热量以及当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时所述吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值可通过调节用作所述结晶性聚酯树脂的单体的多元醇组分和多元羧酸组分的类型、混合比率等而控制。此外,所述结晶性聚酯树脂的重均分子量和所述1,000或更小的重均分子量的含量率可通过调节调色剂制备中的反应温度、时间等而控制。
如后面将描述的,所述结晶性聚酯树脂熔融时的吸热量以及当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时所述吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值可由通过使用差示扫描量热仪测量的差示扫描量热法曲线计算。此外,如后面将描述的,所述结晶性聚酯树脂的重均分子量和所述1,000或更小的重均分子量的含量率可通过使用凝胶渗透色谱法(GPC)测量。另外,如后面将描述的,所述结晶性聚酯树脂中元素硫和元素氟的含量可通过X-射线荧光分析测量。
所述结晶性聚酯树脂的熔点在60-80℃的范围内。例如,所述熔点在65-75℃的范围内。当所述熔点在60-80℃的范围内时,可实现调色剂定影性和保存性两者。如果所述熔点超过80℃,调色剂定影性可恶化。如果所述熔点低于60℃,保存性可恶化。
所述结晶性聚酯树脂的熔点可通过调节用作所述结晶性聚酯树脂的单体的多元醇组分和多元羧酸组分的类型、混合比率等而控制。
如后面将描述的,所述结晶性聚酯树脂的熔点可由通过差示扫描量热仪的测量获得的差示扫描量热法曲线计算。
对于全部粘结剂树脂而言,所述结晶性聚酯树脂的含量可在5-20重量%的范围内。例如,所述含量在7-15重量%的范围内。当所述结晶性聚酯树脂的含量在5-20重量%的范围内时,可实现调色剂定影性和保存性两者。如果所述结晶性聚酯树脂的含量超过20重量%,保存性和电特性可恶化。如果所述结晶性聚酯树脂的含量小于5重量%,定影性可恶化。
所述结晶性聚酯树脂是通过使多元羧酸组分和多元醇组分脱水缩合而合成的。
可采用脂族多元羧酸作为能用于合成所述结晶性聚酯树脂的多元羧酸组分。所述多元羧酸组分的详细实例可包括己二酸、辛二酸、癸二酸、和十二烷二酸。
可采用脂族多元醇作为能用于合成所述结晶性聚酯树脂的多元醇组分。所述多元醇组分的详细实例可包括1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、和1,10-癸二醇。
能用于合成所述结晶性聚酯树脂的催化剂可包含至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素。这种催化剂的详细实例可包括对甲苯磺酸·一水合物、十二烷基苯磺酸、双(1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟-1-丁烷磺酰)亚胺、和三氟磺酸钪(Ⅲ)。因而,通过使用这种催化剂,可在100℃或更低的温度下合成所述结晶性聚酯树脂。
在本示例性实施方式中,所述用于使静电荷图像显影的调色剂包括通过使用粘结剂树脂在其外表面上形成的包覆层。所述包覆层由具有前述特性1-3的基于非晶性聚酯的树脂形成。
所述包覆层的厚度可在0.2-1.0μm的范围内。如果所述厚度小于0.2μm,这可导致调色剂热保存性恶化。如果所述厚度超过1.0μm,这可导致调色剂定影下限性能恶化。
所述包覆层的厚度可通过使用透射电子显微镜测量。
在根据本示例性实施方式的用于使静电荷图像显影的调色剂中,可在粘结剂树脂中进一步包括不同于以上描述的基于非晶性聚酯的树脂和结晶性聚酯树脂的聚酯树脂。
在本示例性实施方式中,所述用于使静电荷图像显影的调色剂包含至少包括元素铁、元素硅、元素硫和元素氟之中的元素铁、元素硅和元素硫的三个或更多个种类的元素。元素铁的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,元素硅的含量在1.0×103-5.0×103ppm的范围内,和元素硫的含量在500-3,000ppm的范围内。在包括所述元素氟的情形中,元素氟的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内。
所述元素铁和所述元素硅为得自后面将描述的絮凝剂的组分,所述元素硫为得自后面将描述的催化剂和絮凝剂的组分,且所元素氟为得自后面将描述的催化剂的组分。因而,所述用于使静电荷图像显影的调色剂中包括的元素铁和元素硅的含量可通过调节所采用的絮凝剂的类型、量等而控制,元素硫的含量可通过调节所采用的催化剂和絮凝剂的类型、量等而控制,且元素氟的含量可通过调节所采用的催化剂的类型、量等而控制。
如以上描述的,所述用于使静电荷图像显影的调色剂中包括的元素铁的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内。例如,元素铁的含量可在1,000-5,000ppm的范围内。当所述元素铁的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内时,所述调色剂可用作用于使静电荷图像显影的调色剂。如果元素铁的含量超过1.0×104ppm,调色剂性质可过度地提高。如果元素铁的含量小于1.0×103ppm,调色剂结构是不充分地形成的。
如以上描述的,所述用于使静电荷图像显影的调色剂中包括的元素硅的含量在1.0×103-5.0×103ppm的范围内。例如,元素硅的含量可在1,500-4,000ppm的范围内。当元素硅的含量在1.0×103-5.0×103ppm的范围内时,所述调色剂可用作用于使静电荷图像显影的调色剂。如果元素硅的含量超过5.0×103ppm,调色剂性质可过度地提高。如果元素硅的含量小于1.0×103ppm,调色剂结构是不充分地形成的。
如以上描述的,所述用于使静电荷图像显影的调色剂中包括的元素硫的含量在500-3,000ppm的范围内。例如,元素硫的含量可在1,000-3,000ppm的范围内。当元素硫的含量在500-3,000ppm的范围内时,所述调色剂可用作用于使静电荷图像显影的调色剂。如果元素硫的含量超过3,000ppm,调色剂电特性可恶化。如果元素硫的含量小于500ppm,调色剂结构是不充分地形成的。当所述用于使静电荷图像显影的调色剂包括元素氟时,其中包括的所述元素氟的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内。例如,元素氟的含量可在5,000-8,000ppm的范围内。如果元素氟的含量为1.0×103-1.0×104ppm,所述调色剂可用作用于使静电荷图像显影的调色剂。如果元素氟的含量超过1.0×104ppm,调色剂性质可过度地提高。如果元素氟的含量小于1.0×103ppm,调色剂性质可恶化。
如后面将描述的,所述用于使静电荷图像显影的调色剂中包括的各元素的含量可通过X-射线荧光分析测量。
在本示例性实施方式中,所述用于使静电荷图像显影的调色剂可包括着色剂。
在本示例性实施方式中,所有已知的染料和颜料均可用作能在所述用于使静电荷图像显影的调色剂中使用的着色剂,并且可包括,例如,炭黑、苯胺黑染料、黑锑粉(氧化铁黑)、萘酚黄S、汉萨(Hansa)黄(10G、5G和G)、镉黄、黄色氧化铁、黄土、铬黄、钛黄、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)、永固黄(NCG)、富尔坎(vulcan)坚牢黄(5G、R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽黄BGL、异二氢吲哚酮黄、铁丹、铅丹、铅朱红、镉红、镉汞红、锑猩红、永固红4R、对位红(parared)、火红(fiser red)、对氯邻硝基苯胺红、利索尔坚牢猩红G、亮坚牢猩红、亮洋红BS、永固红(F2R、F4R、FRL、FRLL和F4RH)、坚牢猩红VD、富尔坎坚牢玉红B、亮猩红G、利索尔玉红GX、永固红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、枣红5B、甲苯胺栗、永固枣红F2K、埃利奥(Helio)枣红BL、枣红10B、Bon浅栗、Bon中栗、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛栗、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、芘酮橙、油橙、钴蓝、天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝(RS和BC)、靛青、深蓝、品蓝、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二氧六环紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、翠绿、翡翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金、酸性绿色淀、孔雀石绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、二氧化钛、和锌白、锌钡白、及其混合物。
在本示例性实施方式中,所述用于使静电荷图像显影的调色剂可包括脱模剂、电荷控制剂等。
在本示例性实施方式中,能用于所述用于使静电荷图像显影的调色剂的脱模剂的实例可包括固体石蜡、微晶蜡、米糠蜡、基于脂肪酸酰胺的蜡、基于脂肪酸的蜡、脂族单酮、基于脂肪酸金属盐的蜡、基于脂肪酸酯的蜡、基于部分皂化脂肪酸酯的蜡、硅清漆、高级醇、和巴西棕榈蜡。此外,可采用聚烯烃例如低分子量聚乙烯或聚丙烯。
在本示例性实施方式中,所有已知的电荷控制剂均可用于所述用于使静电荷图像显影的调色剂。所述电荷控制剂的实例可包括基于苯胺黑的染料、基于三苯基甲烷的染料、含铬的金属络合物染料、钼酸鳌合物染料、基于若丹明的染料、基于烷氧基的胺、季铵盐(包括氟改性的季铵盐)、烷基酰胺、单独的磷或磷化合物、单独的钨或钨化合物、基于氟的活化剂、水杨酸金属盐、和水杨酸衍生物的金属盐。具体而言,所述电荷控制剂的实例可包括:基于苯胺黑的染料BONTRON 03、季铵盐BONTRON P-51、含金属的偶氮染料BONTRON S-34、基于萘酚酸的金属络合物E-82、基于水杨酸的金属络合物E-84、基于酚的缩合物E-89(全部由ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD制造);季铵盐钼络合物TP-302和TP-415(全部由HODOGAYA CHEMICAL CO.,LTD制造);季铵盐Copy Charge PSY VP2038、三苯基甲烷衍生物Copy Blue PR、季铵盐Copy Charge NEG VP2036、Copy Charge NX VP434(由HOECHST AG制造);硼络合物LR-147和LRA-901(由Japan Carlit Co.,Ltd.制造);铜酞菁、二萘嵌苯、喹吖啶酮、基于偶氮的颜料、包括官能团例如磺酸基团、羧基基团、季铵盐等的其它基于聚合物的化合物。
所述用于使静电荷图像显影的调色剂的酸值在3-25mgKOH/g的范围内。例如,所述酸值可在5-20mgKOH/g的范围内。
当所述酸值在3-25mgKOH/g的范围内时,可获得优异的带电性(electrification)和电荷保存性。如果所述酸值超过25mgKOH/g,电荷保存性可恶化。如果所述酸值小于3mgKOH/g,带电性可恶化。
所述用于使静电荷图像显影的调色剂的酸值能通过调节所述粘结剂树脂的酸值而控制。
所述用于使静电荷图像显影的调色剂的酸值能通过使用后面将描述的中和滴定测量。
在本示例性实施方式中,所述用于使静电荷图像显影的调色剂的体均粒径在3-9μm的范围内。例如,所述体均粒径可在3.5-5.0μm的范围内。当所述体均粒径在3-9μm的范围内时,能容易地形成精细图像。如果所述体均粒径超过9μm,难以形成精细图像。如果所述体均粒径小于3μm,难以处置所述用于使静电荷图像显影的调色剂。此外,在根据本示例性实施方式的所述用于使静电荷图像显影的调色剂中,具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量(丰度,abundance)可等于或小于3数量%。例如,所述分布量可等于或小于2.5数量%。当所述具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量等于或小于3数量%时,所述用于使静电荷图像显影的调色剂可实现均匀的直径。如果具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量超过3数量%,所述用于使静电荷图像显影的调色剂的直径偏差可提高。
此外,在本示例性实施方式中,在所述用于使静电荷图像显影的调色剂中,具有3μm或更小的直径的颗粒对具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量比率可在2.0-4.0的范围内。例如,所述分布量比率可在2.5-3.5的范围内。当具有3μm或更小的直径的颗粒对具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量比率在2.0-4.0的范围内时,可抑制处置起来有困难的具有小的直径的颗粒的分布量,且可抑制所述用于使静电荷图像显影的调色剂的直径的偏差。如果具有3μm或更小的直径的颗粒对具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量比率超过4.0,所述用于使静电荷图像显影的调色剂的直径的偏差可提高。如果具有3μm或更小的直径的颗粒对具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量比率小于2.0,处置起来有困难的具有小的直径的颗粒的分布量可提高。
所述用于使静电荷图像显影的调色剂的体均粒径能通过调节调色剂制备条件等而控制。所述具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量能通过调节调色剂制备条件等而控制。
所述具有3μm或更小的直径的颗粒对具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量比率能通过调节调色剂制备条件等而控制。
如后面将描述的,所述用于使静电荷图像显影的调色剂的体均粒径能通过使用电感测区(electrical sensing zone)方法测量。如后面将描述的,所述具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量能通过使用电感测区方法测量。如后面将描述的,所述具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量能通过使用动态光散射方法测量。
B.用于使静电荷图像显影的调色剂的制备方法
在本示例性实施方式中,所述用于使静电荷图像显影的调色剂的制备方法包括基于非晶性聚酯的树脂合成过程、基于非晶性聚酯的树脂胶乳形成过程、结晶性聚酯树脂合成过程、结晶性聚酯树脂胶乳形成过程、混合溶液形成过程、一次聚集颗粒形成过程、经包覆的聚集颗粒形成过程、熔合和合并过程。
在下文中,将详细描述各过程。
1.基于非晶性聚酯的树脂合成过程
所述基于非晶性聚酯的树脂合成过程使多元羧酸组分和多元醇组分在催化剂的存在下在150℃或更低的温度下脱水缩合,对由此获得的树脂进行氨基甲酸酯伸长,以提供所述基于非晶性聚酯的树脂。
所述基于非晶性聚酯的树脂合成过程包括酯化过程和氨基甲酸酯伸长过程。
在下文中,将逐个过程地描述所述基于非晶性聚酯的树脂合成过程。
<酯化过程>
在所述酯化过程中,首先,将多元羧酸组分、多元醇组分、和催化剂放入反应容器中。如以上描述的,可采用通常的有机多元羧酸作为能用于合成所述基于非晶性聚酯的树脂的多元羧酸组分。所述有机多元羧酸的详细实例可包括马来酸酐、邻苯二甲酸酐、和琥珀酸。
如以上描述的,能用于合成所述基于非晶性聚酯的树脂的多元醇组分的详细实例可包括双酚A的环氧乙烷2mol加合物或环氧丙烷2mol加合物,但不限于此。
多元羧酸组分对(相对于)多元羧酸组分和多元醇组分的总量的含量率考虑到所述基于非晶性聚酯的树脂的前述特性1-3而适当确定。具体而言,所述多元羧酸组分的含量率在35-50重量%的范围内。例如,所述多元羧酸组分的含量率在35-50重量%的范围内。
当所述多元羧酸组分的含量率在35-50重量%的范围内时,可合成具有前述特性1-3的所述基于非晶性聚酯的树脂。
如果所述多元羧酸组分的含量率超过50重量%,可难以获得必需的酸值和/或调节分子量。
如果所述多元羧酸组分的含量率小于35重量%,可难以获得必需的分子量。
如以上描述的,能用于合成所述基于非晶性聚酯的树脂的催化剂包含至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素。
所述催化剂可为一个种类的化合物或者两个或更多个种类的化合物的混合物。
可采用强酸化合物作为所述包含至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素的催化剂。
具体而言,这种催化剂的详细实例可包括对甲苯磺酸·一水合物、十二烷基苯磺酸、双(1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟-1-丁烷磺酰)亚胺、和三氟甲苯磺酸钪(Ⅲ)。
多元羧酸组分、多元醇组分、和催化剂的混合物中包括的所述催化剂的含量率考虑到所述元素硫和所述元素氟的含量率范围适当确定。具体而言,相对于整个混合物,所述催化剂的含量率在0.1-2.0重量%的范围内。例如,所述催化剂的含量率可在0.5-1.5重量%的范围内。
如果所述催化剂的含量率在0.1-2.0重量%的范围内,所述元素硫和所述元素氟的含量率可被确定为前述范围。
如果所述催化剂的含量率超过2.0重量%,其不是优选的,因为可发生树脂由于副反应而着色。
如果所述催化剂的含量率小于0.1重量%,可难以获得所述聚酯树脂的分子量。
之后,在所述酯化过程中,将反应容器的内部变为惰性气体气氛,将多元羧酸组分、多元醇组分、和催化剂的混合物加热和溶解以制造所述多元羧酸组分、所述多元醇组分、和所述催化剂的混合溶液。
用于溶解所述混合物的加热温度考虑到所述多元羧酸组分和所述多元醇组分的类型、量等适当确定。
之后,将所述混合溶液的温度提高至酯化过程中的等于或低于150℃的预定水平。该温度为聚酯树脂的合成温度。
接着,将反应容器抽真空,并通过在聚酯树脂的合成温度下、在预定的时间期间、对多元羧酸组分和多元醇组分进行脱水缩合反应而形成所述聚酯树脂。
所述聚酯树脂的合成温度可通过控制单体的混合比率和类型以及控制催化剂的类型而降低。
如以上描述的,合成温度等于或低于150℃。例如,所述合成温度可在80-100℃的范围内。
当所述合成温度等于或低于150℃时,可抑制合成所述聚酯树脂时的能量消耗。
如果所述合成温度超过150℃,当合成所述聚酯树脂时,能量消耗可提高。
如果所述合成温度低于80℃,合成所述聚酯树脂所需要的时间可增加。
所述聚酯树脂的该合成时间考虑到所述合成温度或者用作单体的多元羧酸组分和多元醇组分的类型、混合比率等而适当确定。
<氨基甲酸酯伸长过程>
在所述氨基甲酸酯伸长过程中,首先,将反应容器的压力调节至常压,然后向其中形成有聚酯树脂的溶液中添加多异氰酸酯组分和有机溶剂。
如以上描述的,可采用通常的多异氰酸酯化合物作为能用于形成所述基于非晶性聚酯的树脂的多异氰酸酯组分。所述多异氰酸酯组分的详细实例可包括二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、和降冰片烯二异氰酸酯、以及该二异氰酸酯化合物的异氰脲酸酯化合物。
所述多异氰酸酯组分的添加量考虑到所述基于非晶性聚酯的树脂的玻璃化转变温度或重均分子量而适当确定。
具体而言,所述多异氰酸酯组分的添加量在相对于多元羧酸组分和多元醇组分的总重量的3-20重量%的范围内。例如,所述添加量可在5-15重量%的范围内。
之后,在所述氨基甲酸酯伸长过程中,将反应容器的内部调节至惰性气体气氛,并通过容许聚酯树脂与氨基甲酸酯伸长组分在预定的温度下、在预定的时间期间反应而形成所述基于非晶性聚酯的树脂。
用于对聚酯树脂进行氨基甲酸酯伸长的反应温度考虑到反应时间而适当确定以获得必需的性质。
具体而言,所述反应温度在60-100℃的范围内。例如,所述反应温度可在80-100℃的范围内。
当所述反应温度在60-100℃的范围内时,可在抑制能量消耗的同时获得必需的性质。
如果所述反应温度超过100℃,能量消耗可提高。
如果所述反应温度低于60℃,反应时间可不经济地增加。
用于对聚酯树脂进行氨基甲酸酯伸长的反应时间考虑到反应温度或者用作单体的多元羧酸组分和多元醇组分的类型、混合比率等而适当确定。
由此获得的基于非晶性聚酯的树脂具有下列特性(1)-(4)。
(1)芳族部分对脂族部分的摩尔比率在4.5-5.8的范围内。
(2)通过差示扫描量热法测量的玻璃化转变温度在50-70℃的范围内。
(3)在玻璃化转变温度处的吸热梯度在0.1-1.0W/g·℃的范围内。
(4)重均分子量在5,000-50,000的范围内。
2.基于非晶性聚酯的树脂胶乳形成过程
基于非晶性聚酯的脂族胶乳形成过程用于形成包括基于非晶性聚酯的树脂的基于非晶性聚酯的树脂胶乳。
在基于非晶性聚酯的树脂胶乳形成过程中,首先,将基于非晶性聚酯的树脂和有机溶剂放入反应容器中,并使所述基于非晶性聚酯的树脂在所述有机溶剂中溶解。
包括基于非晶性聚酯的树脂的溶液的所述基于非晶性聚酯的树脂的含量考虑到其粘度而适当确定。
能在所述基于非晶性聚酯的树脂胶乳形成过程中使用的有机溶剂的实例可包括甲乙酮、异丙醇、乙酸乙酯、和其混合溶液。
之后,在所述基于非晶性聚酯的树脂胶乳形成过程中,在搅拌包括基于非晶性聚酯的树脂的溶液的同时,将碱性溶液添加至所述包括基于非晶性聚酯的树脂的溶液中。此外,将水以预定的速度添加至其中以形成乳液。
添加碱性溶液的原因是其用于中和所述基于非晶性聚酯的树脂。
能在所述基于非晶性聚酯的树脂胶乳形成过程中使用的碱性溶液的实例可包括氨水溶液和胺化合物的水溶液。
所述碱性溶液的添加量考虑到,例如,所述基于非晶性聚酯的树脂的酸度而适当确定。
水的添加量考虑到,例如,由此获得的胶乳的颗粒的直径而适当确定。
水添加速度考虑到例如,胶乳的颗粒的直径分布而适当确定。
之后,在所述基于非晶性聚酯的树脂胶乳形成过程中,从所述乳液除去所述有机溶剂直至将固体的基于非晶性聚酯的树脂的浓度调节至预定水平,从而获得包括基于非晶性聚酯的树脂的基于非晶性聚酯的树脂胶乳。
可采用真空蒸馏方法来除去所述有机溶剂。
所述基于非晶性聚酯的树脂胶乳中包括的基于非晶性聚酯的树脂的浓度考虑到例如,所述胶乳的粘度、保存稳定性、和经济效率而适当确定。
具体而言,所述基于非晶性聚酯的树脂的浓度在10-50重量%的范围内。例如,所述基于非晶性聚酯的树脂的浓度可在20-40重量%的范围内。
3.结晶性聚酯树脂合成过程
结晶性聚酯树脂合成过程使多元羧酸组分和多元醇组分在催化剂的存在下、在100℃或更低的温度下脱水缩合,以及合成所述结晶性聚酯树脂。
在所述结晶性聚酯树脂合成过程中,首先,将多元羧酸组分、多元醇组分、和催化剂放入反应容器中。
如以上描述的,可采用脂族多元羧酸作为能用于合成所述结晶性聚酯树脂的多元羧酸组分。脂族多元羧酸的详细实例可包括己二酸、辛二酸、癸二酸、和十二烷二酸。
如以上描述的,可采用脂族多元醇作为能用于合成所述结晶性聚酯树脂的多元醇组分。所述脂族多元醇的详细实例可包括1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、和1,10-癸二醇。
如以上描述的,能用于合成所述结晶性聚酯树脂的催化剂包含至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素。所述催化剂可为一个种类的化合物或者两个或更多个种类的化合物的混合物。如以上描述的,所述包含至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素的催化剂的实例可包括对甲苯磺酸·一水合物、十二烷基苯磺酸、双(1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟-1-丁烷磺酰)亚胺、和三氟甲苯磺酸钪(Ⅲ)。
之后,在所述结晶性聚酯树脂合成过程中,将反应容器的内部变为惰性气体气氛,将多元羧酸组分、多元醇组分、和催化剂的混合物加热和溶解以制造所述多元羧酸组分、所述多元醇组分、和所述催化剂的混合溶液。
之后,将所述混合溶液的温度提高至所述结晶性聚酯树脂合成过程中的等于或低于100℃的预定水平。该温度为聚酯树脂的合成温度。接着,将反应容器抽真空,并通过在聚酯树脂的合成温度下、在预定的时间期间、对多元羧酸组分和多元醇组分进行脱水缩合反应而形成所述结晶性聚酯树脂。
由此获得的结晶性聚酯树脂具有下列特性(a)-(e)。
(a)通过差示扫描量热法测量的在熔融时的吸热量在2.0-10.0W/g的范围内。
(b)重均分子量在5,000-15,000的范围内。
(c)在通过差示扫描量热法测定的差示扫描量热法曲线中,当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值在3-5℃的范围内。
(d)至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素。
(e)1,000或更小的重均分子量的含量率在1%至小于10%的范围内。
4.结晶性聚酯树脂胶乳形成过程
结晶性聚酯脂族胶乳形成过程形成包括结晶性聚酯树脂的结晶性聚酯树脂胶乳。
在所述结晶性聚酯树脂胶乳形成过程中,首先,将结晶性聚酯树脂和有机溶剂放入反应容器中,并使所述结晶性聚酯树脂在所述有机溶剂中溶解。
包括结晶性聚酯树脂的溶液中包括的所述结晶性聚酯树脂的含量考虑到例如,胶乳的粘度、保存稳定性、和经济效率而适当确定。
能在所述结晶性聚酯树脂胶乳形成过程中使用的有机溶剂的实例可包括甲乙酮、异丙醇、乙酸乙酯和其混合溶液。
之后,在所述结晶性聚酯树脂胶乳形成过程中,在搅拌包括结晶性聚酯树脂的溶液的同时,将碱性溶液添加至所述包括结晶性聚酯树脂的溶液中。此外,将水以预定的速度添加至其中以形成乳液。
添加碱性溶液的原因是其用于中和所述结晶性聚酯树脂。能在所述结晶性聚酯树脂胶乳形成过程中使用的碱性溶液的实例可包括氨水溶液和胺化合物的水溶液。所述碱性溶液的添加量考虑到,例如,所述结晶性聚酯树脂的酸度而适当确定。
水的添加量考虑到,例如,胶乳的颗粒的直径而适当确定。水添加速度考虑到例如,胶乳的颗粒的直径分布而适当确定。
之后,在所述结晶性聚酯树脂胶乳形成过程中,从所述乳液除去所述有机溶剂直至将固体结晶性聚酯树脂的浓度调节至预定水平,从而获得包括所述结晶性聚酯树脂的结晶性聚酯树脂胶乳。
可采用真空蒸馏方法来除去所述有机溶剂。
所述结晶性聚酯树脂胶乳中包括的结晶性聚酯树脂的浓度考虑到例如,所述胶乳的粘度、保存稳定性、和经济效率而适当确定。具体而言,所述结晶性聚酯树脂的浓度在10-50重量%的范围内。例如,所述结晶性聚酯树脂的浓度可在20-40重量%的范围内。
5.混合溶液形成过程
混合溶液形成过程通过至少混合基于非晶性聚酯的树脂胶乳和结晶性聚酯树脂胶乳、以及如果必要(需要)的包括着色剂的着色剂分散液和/或包括脱模剂的脱模剂分散液而形成混合溶液。
如果必要,所述混合溶液形成过程包括着色剂分散液形成过程、脱模剂分散液形成过程、和混合过程。
在下文中,将逐个过程地描述所述混合溶液形成过程。
<着色剂分散液形成过程>
在所述着色剂分散液形成过程中,首先,将着色剂、阴离子型表面活性剂、和分散介质放入反应容器中。
在本示例性实施方式中,所有已知的染料和颜料均可用作能在所述用于使静电荷图像显影的调色剂中使用的着色剂,并且可包括,例如,炭黑、苯胺黑染料、黑锑粉、萘酚黄S、汉萨黄(10G、5G和G)、镉黄、黄色氧化铁、黄土、铬黄、钛黄、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)、永固黄(NCG)、富尔坎坚牢黄(5G、R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽黄BGL、异二氢吲哚酮黄、铁丹、铅丹、铅朱红、镉红、镉汞红、锑猩红、永固红4R、对位红、火红、对氯邻硝基苯胺红、利索尔坚牢猩红G、亮坚牢猩红、亮洋红BS、永固红(F2R、F4R、FRL、FRLL和F4RH)、坚牢猩红VD、富尔坎坚牢玉红B、亮猩红G、利索尔玉红GX、永固红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、枣红5B、甲苯胺栗、永固枣红F2K、埃利奥枣红BL、枣红10B、Bon浅栗、Bon中栗、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛栗、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、芘酮橙、油橙、钴蓝、天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝(RS和BC)、靛青、深蓝、品蓝、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二氧六环紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、翠绿、翡翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金、酸性绿色淀、孔雀石绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、二氧化钛、锌白、和锌钡白、及其混合物。所述着色剂、所述阴离子型表面活性剂、和所述分散介质的混合物中包括的所述着色剂的含量考虑到,例如,其分散状态而适当确定。
例如,可采用烷基苯磺酸盐作为能在所述着色剂分散液形成过程中使用的阴离子型表面活性剂。在包括所述着色剂、所述阴离子型表面活性剂、和所述分散介质的混合物中包括的所述阴离子型表面活性剂的含量考虑到,例如,着色剂的分散状态而适当确定。
可采用玻璃珠作为能在所述着色剂分散液形成过程中使用的分散介质。
在包括所述着色剂、所述阴离子型表面活性剂、和所述分散介质的混合物中包括的所述分散介质的含量考虑到,例如,着色剂的分散时间和分散状态而适当确定。
之后,在所述着色剂分散液形成过程中,通过对包括所述着色剂、所述阴离子型表面活性剂、和所述分散介质的混合物进行分散过程而获得着色剂分散液。进行所述分散过程的方法可通过使用研磨浴(milling bath)、超声分散器、和微流化器(microfluidizer)而进行。
<脱模剂分散液形成过程>
在所述脱模剂分散液形成过程中,首先,将脱模剂、阴离子型表面活性剂、和水放入反应容器中。
在本示例性实施方式中,能用于所述用于使静电荷图像显影的调色剂的脱模剂的实例可包括固体石蜡、微晶蜡、米糠蜡、基于脂肪酸酰胺的蜡、基于脂肪酸的蜡、脂族单酮、基于脂肪酸金属盐的蜡、基于脂肪酸酯的蜡、基于部分皂化脂肪酸酯的蜡、硅清漆、高级醇、巴西棕榈蜡等。此外,可采用聚烯烃例如低分子量聚乙烯和聚丙烯。包括所述脱模剂、所述阴离子型表面活性剂、和水的混合物中包括的所述脱模剂的含量考虑到,例如,其分散状态而适当确定。
可采用烷基苯磺酸盐作为能在所述脱模剂分散液形成过程中使用的阴离子型表面活性剂。
包括所述脱模剂、所述阴离子型表面活性剂、和水的混合物中包括的所述阴离子型表面活性剂的含量考虑到,例如,其分散状态而适当确定。
包括所述脱模剂、所述阴离子型表面活性剂、和水的混合物中包括的水的含量考虑到,例如,分散状态、保存性、经济效率而适当确定。
之后,在所述脱模剂分散液形成过程中,对包括所述脱模剂、所述阴离子型表面活性剂、和水的混合物进行分散过程,从而获得脱模剂分散液。
可采用使用均化器的方法对所述混合物进行分散过程。
<混合过程>
在所述混合过程中,首先,将基于非晶性聚酯的树脂胶乳和结晶性聚酯树脂胶乳放入反应容器中。
之后,如果必要,将着色剂分散液和/或脱模剂分散液添加至包括所述基于非晶性聚酯的树脂胶乳和所述结晶性聚酯树脂胶乳的混合物中,同时搅拌所述混合物,从而形成包括所述基于非晶性聚酯的树脂胶乳和所述结晶性聚酯树脂胶乳、以及所述脱模剂分散液和/或具有着色剂的着色剂分散液的混合溶液。
所述基于非晶性聚酯的树脂胶乳的投入量考虑到,例如,调色剂性质而适当确定。
所述结晶性聚酯树脂胶乳的投入量考虑到,例如,调色剂性质而适当确定。
水的投入量考虑到,例如,所述混合物的粘度和经济效率而适当确定。
所述着色剂分散液的投入量考虑到,例如,调色剂着色强度而适当确定。
所述脱模剂分散液的投入量考虑到,例如,调色剂性质而适当确定。
6.一次聚集颗粒形成过程
所述一次聚集颗粒形成过程通过如下而形成一次聚集颗粒:将絮凝剂添加至所述混合溶液中,并使基于非晶性聚酯的树脂和结晶性聚酯树脂、以及如果必要的着色剂和/或脱模剂聚集。
在所述一次聚集颗粒形成过程中,首先,将絮凝剂和酸性溶液添加至包括基于非晶性聚酯的树脂胶乳和结晶性聚酯树脂胶乳、以及如果需要的着色剂分散液和/或脱模剂分散液的混合溶液中,同时搅拌所述混合溶液。
在所述一次聚集颗粒形成过程中,可采用包括元素铁和元素硅的絮凝剂。可采用基于铁的金属盐作为所述包括元素铁和元素硅的絮凝剂。具体而言,可采用聚硅酸铁作为所述包括元素铁和元素硅的絮凝剂。
所述絮凝剂的添加量考虑到,例如,元素铁和元素硅的含量范围而适当确定。具体而言,所述絮凝剂的添加量在相对于全部混合溶液0.15-1.5重量%的范围内。例如,所述添加量可在0.3-1.0重量%的范围内。当所述添加量在0.15-1.5重量%的范围内时,元素铁和元素硅的含量可具有前述范围。如果所述絮凝剂的添加量超过1.5重量%,调色剂性质可过度地提高。如果所述絮凝剂的添加量小于0.15重量%,聚集可被限制,从而使得难以形成调色剂颗粒。
酸性溶液使得所述混合溶液为酸性的以促进聚集。
可采用硝酸溶液或盐酸溶液作为能在所述一次聚集颗粒形成过程中使用的酸性溶液。
所述酸性溶液的添加量考虑到,例如,所述混合溶液的碱度而适当确定。
之后,在所述一次聚集颗粒形成过程中,对其中添加有絮凝剂和酸性溶液的所述溶液进行分散过程,并以预定的升温速度提高所述溶液的温度。
在这种情形中,基于非晶性聚酯的树脂和结晶性聚酯树脂以及如果必要的着色剂和/或脱模剂一起聚集,且由此形成具有预定的体均粒径的一次聚集颗粒,从而获得包括一次聚集颗粒的一次聚集颗粒分散液。
所获得的一次聚集颗粒的体均粒径可通过调节分散过程的搅拌速度或升温速度和凝集(agglutination)时间而控制。所述一次聚集颗粒的体均粒径考虑到调色剂粒径而适当确定。具体而言,所述一次聚集颗粒的体均粒径可在2.5-8.5μm的范围内。例如,所述体均粒径可在3.0-4.5μm的范围内。
在添加絮凝剂和酸性溶液后,溶液的升温速度考虑到一次聚集颗粒的直径而适当确定。
在添加絮凝剂和酸性溶液后溶液的分散处理方法可通过使用均化器实施。
7.经包覆的聚集颗粒形成过程
所述经包覆的聚集颗粒形成过程通过在一次聚集颗粒的表面上形成包覆层而形成经包覆的聚集颗粒。
在所述经包覆的聚集颗粒形成过程中,首先,将基于非晶性聚酯的树脂胶乳添加至包括一次聚集颗粒的一次聚集颗粒分散液中,并通过使所述一次聚集颗粒和所述基于非晶性聚酯的树脂聚集预定的聚集时间而在所述一次聚集颗粒的外表面上设置由所述基于非晶性聚酯的树脂形成的包覆层。
因而,经包覆的聚集颗粒分散液具有经包覆的聚集颗粒,所述经包覆的聚集颗粒包括设置于其外表面上的包覆层。
所述基于非晶性聚酯的树脂胶乳的添加量考虑到,例如,调色剂性质而适当确定。
聚集时间考虑到调色剂颗粒的直径而适当确定。
之后,在所述经包覆的聚集颗粒形成过程中,通过将碱性溶液添加至所述经包覆的聚集颗粒分散液中来调节pH,从而使所述聚集停止。
能用于使所述聚集停止的碱性溶液的实例可包括氢氧化钠水溶液和氢氧化钾水溶液。
所述碱性溶液的添加量考虑到,例如,所述经包覆的聚集颗粒分散液的酸度而适当确定。
8.熔合和合并过程
所述熔合和合并过程使所述经包覆的聚集颗粒在高于基于非晶性聚酯的树脂的玻璃化转变温度的温度下熔合和合并。
具体而言,所述熔合和合并过程通过在高于基于非晶性聚酯的树脂的玻璃化转变温度的温度下对经包覆的聚集颗粒分散液进行处理而使所述经包覆的聚集颗粒分散液中包括的颗粒熔合和合并。因而,形成包括设置于其外表面上的包覆层的具有预定的体均粒径的调色剂颗粒,从而获得包括所述调色剂颗粒的调色剂颗粒分散液。
用于熔合和合并的温度和时间考虑到调色剂性质、形状、和经济效率而适当确定。
在所述熔合和合并过程后,将调色剂颗粒从调色剂颗粒分散液分离。
将调色剂颗粒从调色剂颗粒分散液分离的方法可通过过滤实施。
由此获得的调色剂颗粒具有如下特性(A)-(G)。
(A)包含至少包括元素铁、元素硅、元素硫和元素氟之中的元素铁、元素硅和元素硫的三个或更多个种类的元素。
(B)元素铁的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,元素硅的含量在1.0×103-5.0×103ppm的范围内,和元素硫的含量在500-3,000ppm的范围内。
在包括元素氟的情形中,所述元素氟的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内。
(C)酸值在3-25mgKOH/g的范围内。
(D)体均粒径在3-9μm的范围内。
(E)具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量等于或小于3数量%。
(F)具有3μm或更小的直径的颗粒对具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量比率在2.0-4.0的范围内。
(G)包覆层的厚度在0.2-1.0μm的范围内。
C.效果
在本示例性实施方式中,所述用于使静电荷图像显影的调色剂包含至少包括元素铁、元素硅、元素硫和元素氟之中的元素铁、元素硅和元素硫的三个或更多个种类的元素。元素铁的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,元素硅的含量在1.0×103-5.0×103ppm的范围内,和元素硫的含量在500-3,000ppm的范围内。在包括元素氟的情形中,所述元素氟的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内。
此外,所述粘结剂树脂可至少包括基于非晶性聚酯的树脂和结晶性聚酯树脂。
所述基于非晶性聚酯的树脂具有:(1)在4.5-5.8的范围内的芳族部分对脂族部分的摩尔比率,(2)在50-70℃的范围内的通过差示扫描量热法测量的玻璃化转变温度,和(3)在0.1-1.0W/g·℃的范围内的在玻璃化转变温度处的吸热梯度。
所述结晶性聚酯树脂具有:(a)在2.0-10.0W/g的范围内的通过差示扫描量热法测量的在熔融时的吸热量,(b)在5,000-15,000的范围内的重均分子量,(c)在通过差示扫描量热法测定的差示扫描量热法曲线中,当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,在3-5℃的范围内的吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值,(d)至少包括元素硫和元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素,和(e)在1%至小于10%的范围内的1,000或更小的重均分子量的含量率。
因而,可获得能够获得优异的低温定影性和保存性以及抑制调色剂制备中的能量消耗的用于使静电荷图像显影的调色剂。
根据本发明的示例性实施方式,用于制备用于使静电荷图像显影的调色剂的方法可包括:基于非晶性聚酯的树脂合成过程,其用于使多元羧酸组分和多元醇组分在催化剂的存在下在150℃或更低的温度下脱水缩合,对由此获得的树脂进行氨基甲酸酯伸长,以提供所述基于非晶性聚酯的树脂;基于非晶性聚酯的树脂胶乳形成过程,其用于形成所述基于非晶性聚酯的树脂的胶乳;结晶性聚酯树脂合成过程,其用于通过使脂族多元羧酸组分和脂族多元醇组分在催化剂的存在下在100℃或更低的温度下脱水缩合而合成结晶性聚酯树脂;结晶性聚酯树脂胶乳形成过程,其用于形成所述结晶性聚酯树脂的胶乳;混合溶液形成过程,其用于通过至少混合基于非晶性聚酯的树脂胶乳和结晶性聚酯树脂胶乳而形成混合溶液;一次聚集颗粒形成过程,其用于将絮凝剂添加至所述混合溶液中,和通过使所述基于非晶性聚酯的树脂和所述结晶性聚酯树脂聚集而形成一次聚集颗粒;经包覆的聚集颗粒形成过程,其用于通过在所述一次聚集颗粒的表面上设置由所述基于非晶性聚酯的树脂形成的包覆层而形成经包覆的聚集颗粒;以及熔合和合并过程,其用于在高于所述基于非晶性聚酯的树脂的玻璃化转变温度的温度下熔合和合并所述经包覆的聚集颗粒。
在本文中,所述基于非晶性聚酯的树脂具有:(1)在4.5-5.8的范围内的芳族部分对脂族部分的摩尔比率,(2)在50-70℃的范围内的通过差示扫描量热法测量的玻璃化转变温度,和(3)在0.1-1.0W/g·℃的范围内的在玻璃化转变温度处的吸热梯度。
所述结晶性聚酯树脂具有:(a)在2.0-10.0W/g的范围内的通过差示扫描量热法测量的在熔融时的吸热量,(b)在5,000-15,000的范围内的重均分子量,(c)在通过差示扫描量热法测定的差示扫描量热法曲线中,当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,在3-5℃的范围内的吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值,(d)至少包括所述元素硫和所述元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素,和(e)在1%至小于10%的范围内的1,000或更小的重均分子量的含量率。
所述催化剂包含至少包括所述元素硫和所述元素氟之中的元素硫的一个或多个种类的元素。
所述絮凝剂包括元素铁和元素硅。
因而,可制备能够获得优异的低温定影性和保存性以及抑制调色剂制备中的能量消耗的用于使静电荷图像显影的调色剂。
实施例
在下文中,将根据实施例和对比例详细描述示例性实施方式。
此外,下列实施例为本发明的实例,且不限制本发明。
首先,在描述实施例和对比例之前将描述各个测量方法和评价方法。
<芳族部分对脂族部分的摩尔比率>
芳族部分对脂族部分的摩尔比率通过分析紫外吸收光谱而获得。
具体而言,通过光透射紫外可见分光计(U-3410,由Hitachi,Ltd.制造)测量在220-340nm的波长范围内的紫外光谱,并将表示最低强度的两个点(236nm和310nm)连接且确定为基线。
从最大吸光度(270nm周围)绘制垂直线,并将所述垂直线的长度确定为吸光度。然后,通过使用由已知浓度的酚制作的校准曲线计算芳族部分的摩尔量。其它部分作为脂族部分,并获得芳族部分对脂族部分的摩尔比率。
<玻璃化转变温度>和<在玻璃化转变温度处的吸热梯度>
玻璃化转变温度(℃)和在玻璃化转变温度处的吸热梯度(W/g·℃)由ASTMD3418-08中定义的通过使用差示扫描量热仪测量的差示扫描量热法曲线获得。
具体而言,通过如下进行第一次升温过程:使用差示扫描量热仪(Q2000,由TAInstruments,Inc.制造)将温度以10℃/分钟的速度从室温提高至150℃,并将温度维持在150℃5分钟。然后,通过使用液氮将温度以10℃/分钟的速度降低至0℃。
将温度维持在0℃5分钟,然后通过将温度以10℃/分钟的速度从0℃提高至150℃而进行第二次升温过程。由所获得的差示扫描量热法曲线获得玻璃化转变温度和在玻璃化转变温度处的吸热梯度。
<结晶性聚酯树脂熔融时的吸热量>和<当温度提高时吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值>
结晶性聚酯树脂熔融时的吸热量(W/g)以及吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值由ASTM D3418-08中定义的通过使用差示扫描量热仪(DSC)测量的差示扫描量热法曲线获得。
具体而言,通过如下进行第一次升温过程:使用差示扫描量热仪(Q2000,由TAInstruments,Inc.制造)将温度以10℃/分钟的速度从室温提高至150℃,并将温度维持在150℃5分钟。然后,通过使用液氮将温度以10℃/分钟的速度降低至0℃。
将温度维持在0℃5分钟,然后通过将温度以10℃/分钟的速度从0℃提高至150℃而进行第二次升温过程。由所获得的差示扫描量热法曲线获得结晶性聚酯树脂熔融时的吸热量以及吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值。
<重均分子量>和<1,000或更小的重均分子量的含量率>
重均分子量和1,000或更小的重均分子量的含量率通过使用凝胶渗透色谱法(GPC)测量。
具体而言,采用Waters e2695(由Japan Waters Co.,Ltd.制造)作为测量装置,并且在柱子中采用Inertsil CN-325cm二系列(由Sciences Inc.制造)。
而且,将30mg聚酯树脂加到20mL四氢呋喃(THF)(包含稳定剂,由Wako PureChemical Industries,Ltd.制造)中以搅拌一小时,然后将通过0.2μm过滤器过滤的滤液用作样品。
将20μL四氢呋喃(THF)样品溶液注入所述测量装置中,并在温度40℃和流速1.0mL/分钟的条件下进行测量。
<元素含量>
元素铁、元素硅、元素硫和元素氟的含量通过使用X-射线荧光分析获得。具体而言,采用X-射线荧光分析仪EDX-720(由SHIMADZU Co.,Ltd.制造)作为测量装置,并在X-射线管电压50kV和样品成型量30.0g的条件下测量元素铁、元素硅、元素硫和元素氟的含量。
通过使用由X-射线荧光测量得到的定量结果强度(cps/μA)计算各元素的含量。
<酸值>
根据JIS K 0070-1992(化学产品的酸值、酯值、碘值、羟基值和皂化值的测试方法)中定义的酸值测量方法的中和滴定计算酸值(mgKOH/g)。
<羟基值>
根据JIS K 0070-1992(化学产品的酸值、酯值、碘值、羟基值和皂化值的测试方法)中定义的羟基值测量方法的中和滴定计算羟基值(mgKOH/g)。
<体均粒径>
体均粒径通过使用电感测区方法测量。
具体而言,采用库尔特(coulter)计数器(由Beckman Coulter,Inc.制造)作为测量装置,采用ISOTON II(由Beckman Coulter,Inc.制造)作为电解质溶液,并采用具有100μm的孔(aperture)直径的孔管。体均粒径是在所测量的颗粒数量为30,000的条件下测量的。
基于所测量的颗粒的粒度分布,从小直径侧起,对划分的粒度范围中包括的颗粒所占的体积进行累计,并将累计50%时的粒径定义为体均粒径Dv50。
<具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量>
具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量通过使用电感测区方法测量。
具体而言,采用库尔特计数器(由Beckman Coulter,Inc.制造)作为测量装置,采用ISOTON II(由Beckman Coulter,Inc.制造)作为电解质溶液,并采用具有100μm的孔直径的孔管。具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量是在所测量的颗粒数量为30,000的条件下测量的。
基于所测量的颗粒的粒度分布,将具有3μm或更小的直径的颗粒的数量%确定为具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量。
<具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量>
具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量通过使用动态光散射方法测量。
具体而言,采用Nanotrack粒度分布测量装置(由Nikkiso Co.,Ltd.制造)作为测量装置。
基于所测量的颗粒的粒度分布,将具有1μm或更小的直径的颗粒的数量%确定为具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量。
<定影性评价>
采用带型熔合器(fuser)(用于由Samsung Electronics Co.Ltd.制造的colorlaser 660型(商品名)),并将100%实心图案的未定影测试图像在定影速度160mm/s和定影时间0.08s的条件下定影到60g测试纸(由Boise,Inc.制造)的X-9(商品名)上。所述未定影测试图像的定影在100℃-180℃的范围内以5℃间隔的各温度进行。
测量定影图像的初始光密度(OD)。接着,在所述图像上粘附3M 810胶带,然后使500g重物在其上往复运动5次。然后,除去所述胶带。之后,测量除去所述胶带后的光密度(OD)。
将定影温度(℃)确定为满足通过下列方程计算的90%或更大的定影性的最低温度。
定影性(%)=(除去胶带后的光密度/初始光密度)×100
<长期保存后的定影性评价>
将调色剂置于温度40℃和相对湿度95%的条件(高温和高湿度)下10天,然后通过使用在<定影性评价>中描述的方法获得所述调色剂的定影性(%)。将长期保存后的定影温度(℃)确定为满足90%或更大的定影性的最低温度。
<保存性评价>
将100g调色剂加到混合器(KM-LS2K(商品名),由Daewha TECH Co.,制造)中,然后向其添加0.5g NX-90(由Japan Aerosil Co.,Ltd.制造)、10g RX-200(由Japan AerosilCo.,Ltd.制造)和0.5g SW-100(由Titanium Industry Co.,Ltd.制造)作为外添加剂。
接着,将所述调色剂以8,000rpm的搅拌速度搅拌4分钟,以将所述外添加剂粘附到调色剂颗粒上。
之后,将其上附着有外添加剂的调色剂加到显影机器(用于由SamsungElectronics Co.Ltd制造的Color Laser 660型(商品名))中,并在温度23℃和相对湿度55%的条件(室温和室湿度)下保存2小时,和还在温度40℃和相对湿度90%的条件(高温和高湿度)下保存48小时。
如此,在调色剂在这样的条件下保存后,通过使用裸眼观察所述显影机器中包括的调色剂的结块的存在情况。此外,输出100%实心图案的图像,并通过使用裸眼观察输出图像。所述保存性如下评价。
○:良好的图像,无结块
△:差的图像,无结块
×:结块存在
<带电性评价>
将28.5g磁性载体(SY129(商品名),由KDK Co.制造)和1.5g调色剂放入60ml玻璃容器中。
接着,通过使用Turbula混合器将它们在温度23℃和相对湿度55%的条件(室温和室湿度)下搅拌。
通过由电场分离测量每预定搅拌时间的调色剂充电量制作表示搅拌时间和调色剂充电量之间的关系的充电饱和曲线,并评价带电性。
○:当由于充电饱和曲线平滑,饱和充电后波动范围非常小时
△:当充电饱和曲线轻微跳动,或饱和充电后波动范围轻微存在(最大30%)时
×:当充电不饱和或饱和充电后波动范围大(30%或更大)时
接着,将描述在实施例和对比例中采用的基于非晶性聚酯的树脂的制备实施例1至12。
制备实施例(PE)1
<酯化过程>
将100g双酚A的环氧丙烷2mol加合物(Adeka聚醚BPX-11(商品名),由Adeka Corp.制造)、34.74g马来酸酐(MA(缩写),由Adeka Corp.制造)、和0.98g对甲苯磺酸一水合物(PTSA(缩写),由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)加到配备有回流冷凝器、水分分离器、氮气入口管、温度计和搅拌器的可分的(separable)500ml烧瓶中。
然后,将氮气引入至所述烧瓶中,并在通过搅拌器搅拌所述烧瓶的同时,将双酚A的环氧丙烷2mol加合物、马来酸酐、和对甲苯磺酸·一水合物的混合物加热至70℃的温度以溶解。
接着,在搅拌所述烧瓶的同时,将所述烧瓶中的混合溶液加热至97℃的温度。
之后,将所述烧瓶的内部抽真空至10mPa·s或更低,并且在97℃的温度在双酚A的环氧丙烷2mol加合物和马来酸酐之间进行脱水缩合反应45小时,从而形成聚酯树脂。
将酯化过程中形成的聚酯树脂的一些从所述烧瓶取出,并检查其性质。
所获得的聚酯树脂具有53.00mgKOH/g的羟基值、10.56mgKOH/g的酸值、和4,050的重均分子量。
<氨基甲酸酯伸长过程>
使所述烧瓶的内部压力返回至正常水平,并将9.06g二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI(缩写),由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)和28.96g甲苯(由Wako PureChemical Industries,Ltd.制造)添加至所述烧瓶中。
然后,将氮气引入至所述烧瓶中,并通过如下形成经氨基甲酸酯伸长的聚酯树脂:在搅拌所述烧瓶的同时,容许酯化过程中获得的聚酯树脂与未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯在97℃的温度下反应直至未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯消失。
所述未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯的消失通过使用红外分光光度计测量从所述烧瓶取出的溶液的一些进行检查,且通过在2275cm-1周围的得自异氰酸酯的峰的消失证实。
<收取过程>
通过从由氨基甲酸酯伸长过程获得的其中聚酯树脂已经完全经历氨基甲酸酯伸长的溶液蒸发甲苯,获得基于非晶性聚酯的树脂MPA-1。
在所获得的基于非晶性聚酯的树脂MPA-1中,芳族部分对脂族部分的摩尔比率为4.6,酸值为9.90mgKOH/g,重均分子量为18,420,玻璃化转变温度为58℃,且在玻璃化转变温度处的吸热梯度为0.22W/g·℃。
制备实施例2至12
在制备实施例2至12中,通过如下分别获得基于非晶性聚酯的树脂MPA-2至MPA-12:将环境调节为与制备实施例1的那些相同,除了如表1中显示地改变制备条件以外。
表1显示制备实施例(PE)1至12中获得的基于非晶性聚酯的树脂MPA-1至MPA-12的制备条件和性质。
(表1)
在表1中,“BPX-11”表示双酚A的环氧丙烷2mol加合物的投入量,“MA”表示马来酸酐的投入量,“PanH”表示邻苯二甲酸酐的投入量,“PTSA”表示对甲苯磺酸·一水合物的投入量,“Nf2NH”表示双(1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟-1-丁烷磺酰)亚胺的投入量,和“TBT”表示四正丁氧基钛的投入量。
此外,在表1中,在上侧的“反应温度”和“反应时间”分别表示酯化过程中的反应温度和反应时间。
另外,“Mw”表示酯化过程中获得的聚酯树脂的重均分子量,“OHV”表示酯化过程中获得的聚酯树脂的羟基值,且在上侧的“AV”表示酯化过程中获得的聚酯树脂的酸值。
在下侧的“反应温度”表示氨基甲酸酯伸长过程中的反应温度。
“芳族/脂族比率”表示氨基甲酸酯伸长过程中获得的聚酯树脂的芳族部分对脂族部分的摩尔比率,“AV”表示氨基甲酸酯伸长过程中获得的聚酯树脂的酸值,“Mw”表示氨基甲酸酯伸长过程中获得的聚酯树脂的重均分子量,“Tg”表示氨基甲酸酯伸长过程中获得的聚酯树脂的玻璃化转变温度,且“吸热梯度”表示氨基甲酸酯伸长过程中获得的聚酯树脂的在玻璃化转变温度处的吸热梯度。
接着,将描述在实施例和对比例中采用的包括基于非晶性聚酯的树脂的基于非晶性聚酯的树脂胶乳的制备实施例13至24。
制备实施例13
将600g甲乙酮(MEK(缩写))、100g异丙醇(IPA(缩写))、和500g制备实施例1中获得的基于非晶性聚酯的树脂MPA-1加到3升双夹套反应容器中。
然后,在于温度约30℃的条件下通过使用半月形叶轮搅拌反应容器的同时,使制备实施例1中获得的基于非晶性聚酯的树脂MPA-1在甲乙酮和异丙醇的混合溶剂中溶解。
接着,将30g的5%氨水溶液缓慢添加至所述反应容器中,并将1,500g水以20g/分钟的速度添加至其中,同时搅拌所述反应容器,从而形成乳液。
之后,通过使用真空蒸馏方法将甲乙酮和异丙醇的混合溶剂从所述乳液除去,直至基于非晶性聚酯的树脂MPA-1具有20重量%的浓度,从而获得基于非晶性聚酯的树脂胶乳LMPA-1。
制备实施例14至24
在制备实施例14至24中,通过如下分别获得基于非晶性聚酯的树脂胶乳LMPA-2至LMPA-12:使用制备实施例2至12中获得的基于非晶性聚酯的树脂MPA-2至MPA-12,将环境调节为与制备实施例13的相同。
在下文中,将描述实施例和对比例中采用的结晶性聚酯树脂的制备实施例25至30。
制备实施例25
将198.8g 1,9-壬二醇(由Wako Pure Chemical Industries,Ltd制造)、250.8g十二烷二酸和0.45g对甲苯磺酸·一水合物(PTSA(缩写),由Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd制造)加到500ml可分烧瓶中。
然后,将氮气引入至所述烧瓶中,并在通过搅拌器搅拌所述烧瓶的同时,将1,9-壬二醇、十二烷二酸和对甲苯磺酸·一水合物的混合物加热至80℃温度以溶解。
接着,在搅拌所述烧瓶的同时,将所述烧瓶中的混合溶液加热至97℃的温度。
之后,将所述烧瓶的内部抽真空至10mPa·s或更低,并在97℃的温度下在1,9-壬二醇和十二烷二酸之间进行脱水缩合反应45小时,从而形成结晶性聚酯树脂C-1。
该结晶性聚酯树脂C-1具有6,000的重均分子量和7.2%的1,000或更小的重均分子量的含量率。
此外,差示扫描量热法熔点(吸热峰温度)为70.1℃。在差示扫描量热法曲线中,当温度提高时吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值为4.3℃,且在熔融时的吸热量为3.4W/g。
另外,酸值为9.20mgKOH/g,且硫含量为186.62ppm。
制备实施例26至30
在制备实施例26至30中,通过如下分别获得结晶性聚酯树脂C-2至C-6:将环境调节为与制备实施例25的那些相同,除了如表2中显示地改变制备条件。
表2显示制备实施例25-30中获得的结晶性聚酯树脂C-1至C-6的制备条件和性质。
(表2)
在表2中,“1.9-ND”表示1,9-壬二醇的投入量,“DDA”表示十二烷二酸的投入量,“PTSA”表示对甲苯磺酸·一水合物的投入量,“Nf2NH”表示双(1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟-1-丁烷磺酰)亚胺的投入量,且“TBT”表示四正丁氧基钛的投入量。
在表2中,“Mw”表示重均分子量,且“1,000或更小的含量率”表示1,000或更小的重均分子量的含量率。
“吸热峰-吸热开始”表示当温度提高时吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值。
“AV”表示酸值,“S”表示元素硫的含量,且“F”表示元素氟的含量。
接着,将描述实施例和对比例中采用的包括结晶性聚酯树脂的结晶性聚酯树脂胶乳的制备实施例31至36。
制备实施例31
将400g结晶性聚酯树脂C-1、300g甲乙酮(MEK(缩写))、和100g异丙醇(IPA(缩写))加到3升双夹套反应容器中。
然后,在于约30℃的温度条件下通过使用半月形叶轮搅拌反应容器的同时,使结晶性聚酯树脂C-1溶解在甲乙酮和异丙醇的混合溶剂中。
接着,将30g的5%氨水溶液缓慢添加至所述反应容器中,并将2,500g水以20g/分钟的速度添加至其中,同时搅拌所述反应容器,从而形成乳液。
之后,通过使用真空蒸馏方法将甲乙酮和异丙醇的混合溶剂从所述乳液除去,直至结晶性聚酯树脂C-1具有20重量%的浓度,从而获得结晶性聚酯树脂胶乳LC-1。
制备实施例32至36
在制备实施例32至36中,通过如下分别获得结晶性聚酯树脂胶乳LC-2至LC-6:使用制备实施例26至30中获得的结晶性聚酯树脂C-2至C-6,将环境调节为与制备实施例31的相同。
在下文中,将描述在实施例和对比例中采用的着色剂分散液的制备实施例37。
制备实施例37
将60g青色颜料(PB 15:3(C.I.Number))和10g阴离子反应性表面活性剂(HS-10(商品名),由(DKS Co.Ltd.制造)放入研磨浴中,并还向其中添加400g具有在0.8-1mm的范围内的直径的玻璃珠。
接着,在所述研磨浴中进行研磨操作,从而获得着色剂分散液。
在下文中,将描述在实施例和对比例中采用的包括脱模剂的脱模剂分散液的制备实施例38。
制备实施例38
将270g石蜡(HNP-9(商品名),由Japan Seiro Co.,Ltd制造)、2.7g阴离子型表面活性剂(Dowfax2A 1(商品名),由Dow Chemical Co.,Ltd制造)、和400g离子交换水加到反应容器中。
之后,将反应容器的内部加热至110℃的温度,并通过使用均化器(ULTRA TURRAXT50(商品名),由IKA Co.制造)分散,然后通过使用高压均化器(NanoVater NVL-ES008(商品名),由Yoshida Kikai Co.制造)分散,从而获得脱模剂分散液。
在下文中,将描述实施例和对比例中的用于使静电荷图像显影的调色剂的制备方法。
实施例1
将1,600g基于非晶性聚酯的树脂胶乳LMPA-1、100g结晶性聚酯树脂胶乳LC-1、和560g去离子水加到3升反应容器中。
然后,将70g制备实施例37中获得的着色剂分散液和80g制备实施例38中获得的脱模剂分散液加到反应容器中,并向其添加30g具有0.3N浓度的硝酸和25g聚硅酸铁PSI-100(由Suido kiko Kaisha,Ltd.制造),同时搅拌所述反应容器。
之后,将烧瓶内部的混合溶液以1℃/分钟的速度加热至50℃的温度,同时通过使用均化器(ULTRA TURRAX T50(商品名),由IKA Co.制造)搅拌反应容器,并还以0.03℃/分钟的速度加热直至基于非晶性聚酯的树脂MPA-1、结晶性聚酯树脂C-1、着色剂、和脱模剂聚集以获得具有预定的体均粒径的一次聚集颗粒。结果,形成具有5.1μm的体均粒径的一次聚集颗粒。
通过将混合溶液的一些从所述反应容器取出和分析所述溶液中包括的一次聚集颗粒而进行对具有预定体均粒径的一次聚集颗粒的检查。
然后,在搅拌反应容器的同时,将300g基于非晶性聚酯的树脂胶乳LMPA-1添加至所述反应容器中,以使一次聚集颗粒和基于非晶性聚酯的树脂MPA-1聚集,并在所述一次聚集颗粒的外表面上设置由基于非晶性聚酯的树脂MPA-1形成的包覆层,从而获得经包覆的聚集颗粒。
之后,将具有0.1N的浓度的氢氧化钠水溶液添加至反应容器中以将所述反应容器中的混合溶液的pH调节至9.5。
在20分钟后,将所述反应容器中的混合溶液加热至85℃的温度,和使经包覆的聚集颗粒熔合和合并,从而获得在其外表面上包括包覆层的调色剂颗粒。
接着,将反应容器中的混合溶液冷却至28℃或更低的温度,并过滤以获得调色剂颗粒,然后干燥以获得用于使静电荷图像显影的调色剂1。
所获得的用于使静电荷图像显影的调色剂1具有5.7μm的体均粒径、2.2数量%的具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量、1.1数量%的具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量、和2.00的具有3μm或更小的直径的颗粒对具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量比率。
此外,元素铁的含量为2212.4ppm,元素硅的含量为2212.4ppm,和元素硫的含量为1206.0ppm。
其酸值为9.1mgKOH/g。
此外,包覆层的厚度为0.3μm。
在所获得的用于使静电荷图像显影的调色剂1中,定影温度为120℃,且长期保存后的定影温度为125℃。
结果,制备中的定影温度和长期保存后的定影温度之间的差值为5℃。
保存性评价为○,和带电性评价为○。
实施例2-12和对比例1-7
在实施例2-12和对比例1-7中,通过如下获得用于使静电荷图像显影的调色剂2-19:将环境调节为与制备实施例1的那些相同,除了如表3中显示地改变制备条件。
然而,在实施例2-12和对比例1-7中,一次聚集颗粒的体均粒径在4-5μm的范围内。
此外,在形成调色剂颗粒时的熔合和合并反应中的混合溶液的pH在7.5-9.0的范围内,熔合和合并反应的温度在80-90℃的范围内,且熔合和合并反应的时间在3-5小时的范围内。
此外,包覆层的厚度在0.2-1.0μm的范围内。
表3显示实施例1-12和对比例1-7中的用于使静电荷图像显影的调色剂1-19的制备条件,和表4显示用于使静电荷图像显影的调色剂1-19的性质。
在表3中,在上侧,“Amo”表示用于形成一次聚集颗粒的基于非晶性聚酯的树脂的类型,“Cry”表示用于形成一次聚集颗粒的结晶性聚酯树脂的类型,“壳材料”表示用于形成包覆层的基于非晶性聚酯的树脂的类型,且“PSI”表示用于形成一次聚集颗粒的絮凝剂的类型。
此外,在下侧,“Amo”表示用于形成一次聚集颗粒的基于非晶性聚酯的树脂胶乳的量,“Cry”表示用于形成一次聚集颗粒的结晶性聚酯树脂胶乳的量,“壳材料”表示用于形成包覆层的基于非晶性聚酯的树脂胶乳的量,“pig分散”表示用于形成一次聚集颗粒的着色剂分散液的量,“WAX分散”表示用于形成一次聚集颗粒的脱模剂分散液的量,且“PSI”表示用于形成一次聚集颗粒的絮凝剂的量。
在表4中,“Dv50”表示体均粒径,“3μ↓”表示具有3μm或更小的直径的颗粒的分布量,“1μ↓”表示具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量,且“3μ↓/1μ↓”表示具有3μm或更小的直径的颗粒对具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量比率。
此外,“Fe”表示元素铁的含量,“Si”表示元素硅的含量,“S”表示元素硫的含量,且“F”表示元素氟的含量。
另外,“定影温度差值”表示制备中的定影温度和长期保存后的定影温度之间的差值。
如表4中显示的,在实施例1-12中,所有用于使静电荷图像显影的调色剂1-12的定影温度等于或低于130℃,且其低温定影性是优异的。
此外,在所有情形中,长期保存后的定影温度等于或低于130℃,制备中的定影温度和长期保存后的定影温度之间的差值等于或低于5℃,且即使在长期保存后,低温定影性也被维持。
在实施例1-12中,在所有用于使静电荷图像显影的调色剂1-12中,保存性评价是○,表明其保存性是优异的。
另外,在实施例1-12中,在所有用于使静电荷图像显影的调色剂1-12中,带电性评价是○,表明获得对于用作调色剂合适的带电性。
然而,在对比例2中,用于使静电荷图像显影的调色剂14具有145℃的定影温度,其超过130℃,从而使低温定影性恶化。
此外,长期保存后的定影温度与制备中的定影温度相比提高10℃且达到155℃,从而使长期保存后的低温定影性恶化。
这可能是因为用于使静电荷图像显影的调色剂14中的元素硫的含量为5297.0ppm,其超过3,000ppm。
另外,在对比例4中,用于使静电荷图像显影的调色剂16具有135℃的定影温度,其超过130℃,从而使低温定影性恶化。
这可能是因为:(1)用于使静电荷图像显影的调色剂16中的元素硫的含量为110.6ppm,其低于500ppm,(2)用于形成一次聚集颗粒的基于非晶性聚酯的树脂MPA-12中的芳族部分对脂族部分的摩尔比率为5.9,其超过5.8,和(3)用于形成一次聚集颗粒的基于非晶性聚酯的树脂MPA-12的在玻璃化转变温度处的吸热梯度为0.09W/g·℃,其低于0.1W/g·℃。
类似地,在对比例6中,用于使静电荷图像显影的调色剂18具有135℃的定影温度,其超过130℃,从而使低温定影性恶化。
这可能是因为用于形成一次聚集颗粒的结晶性聚酯树脂C-5的重均分子量为21,000,其超过15,000。
另外,在对比例5中,用于使静电荷图像显影的调色剂17具有120℃的定影温度,其低于130℃,且因此低温定影性在制备初期时是优异的。
然而,长期保存后的定影温度提高20℃且达到140℃,从而使低温定影性显著恶化。
这可能是因为:(1)当温度提高时用于形成一次聚集颗粒的结晶性聚酯树脂C-4中的吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值为7.0℃,其超过5℃,(2)用于形成一次聚集颗粒的结晶性聚酯树脂C-4不包括得自催化剂的元素氟和元素硫,和(3)用于形成一次聚集颗粒的结晶性聚酯树脂C-4中的1,000或更小的重均分子量的含量率为10.4,其超过10.0%。
另外,在对比例3中,在用于使静电荷图像显影的调色剂15中,保存性评价为×,表明保存性恶化。
这可能是因为用于使静电荷图像显影的调色剂15中的元素硫的含量为396.6ppm,其低于500ppm。
此外,在用于使静电荷图像显影的调色剂15中,具有3μm或更小的直径的颗粒对具有1μm或更小的直径的颗粒的分布量比率为1.22,其低于2.0。这可为导致保存性恶化的另一因素。
在对比例7中,在用于使静电荷图像显影的调色剂19中,保存性评价为×,且保存性恶化。
这可能是因为(1)用于形成一次聚集颗粒的结晶性聚酯树脂C-6的重均分子量为3,700,其小于5,000,(2)当温度提高时用于形成一次聚集颗粒的结晶性聚酯树脂C-6中的吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值为5.3℃,其超过5℃,(3)用于形成一次聚集颗粒的结晶性聚酯树脂C-6中的1,000或更小的重均分子量的含量率为19.3,其超过10.0%。
在对比例1中,在用于使静电荷图像显影的调色剂13中,带电性评价为×,且未获得对于用作调色剂合适的带电性。
这可能是因为用于使静电荷图像显影的调色剂13的酸值为25.3mgKOH/g,其超过25mgKOH/g。
同时,在以上描述的各实施例中,用于形成一次聚集颗粒的基于非晶性聚酯的树脂与用于形成包覆层的基于非晶性聚酯的树脂相同。
然而,在包括基于非晶性聚酯的树脂的前述特性(1)-(3)的情形中,即使当用于形成一次聚集颗粒的基于非晶性聚酯的树脂不同于用于形成包覆层的基于非晶性聚酯的树脂时,也可获得具有与实施例中的那些相同的特性的用于使静电荷图像显影的调色剂。
虽然已经结合目前被认为是实践性的示例性实施方式的内容描述了本发明,但是将理解,本发明不限于所公开的实施方式,而是相反,旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变型和等同布置。
Claims (12)
1.用于使静电荷图像显影的调色剂,所述调色剂包括:
元素铁,其中所述元素铁的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量;
元素硅,其中所述元素硅的含量在1.0×103-5.0×103ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量;
元素硫,其中所述元素硫的含量在500-3,000ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量;
任选的元素氟,其中如果存在,所述元素氟的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量;和
粘结剂树脂,其包括
非晶性聚酯树脂,其中
(1)所述非晶性聚酯树脂的芳族部分对所述非晶性聚酯树脂的脂族部分的摩尔比率在4.5-5.8的范围内,
(2)当通过差示扫描量热法测量时的所述非晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度在50-70℃的范围内,和
(3)所述非晶性聚酯树脂的在玻璃化转变温度处的吸热梯度在0.1-1.0W/g·℃的范围内,以及
结晶性聚酯树脂,其包括元素硫和任选的元素氟,其中:
(a)当通过差示扫描量热法测量时在所述结晶性聚酯树脂熔融时的吸热在2.0-10.0W/g的范围内,
(b)所述结晶性聚酯树脂的重均分子量在5,000-15,000的范围内,
(c)在通过差示扫描量热法测定的差示扫描量热法曲线中,当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,所述结晶性聚酯树脂的吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值在3-5℃的范围内,和
(d)具有1,000或更小的重均分子量的所述结晶性聚酯树脂的重量含量在1%至小于10%的范围内,基于所述结晶性聚酯树脂的总重量含量。
2.根据权利要求1所述的调色剂,进一步包括
设置于所述调色剂的外表面上的包覆层,
其中所述包覆层包括所述非晶性聚酯树脂。
3.根据权利要求2所述的调色剂,其中所述包覆层的厚度在0.2-1.0μm的范围内。
4.根据权利要求1-3任一项所述的调色剂,其中所述调色剂的酸值在3-25mgKOH/g的范围内。
5.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述调色剂的体均粒径在3-9μm的范围内,
具有3μm或更小的数均粒度的颗粒的数量含量等于或小于3%,基于所述调色剂中的颗粒的总数量含量,和
具有3μm或更小的数均粒度的颗粒的数量含量对具有1μm或更小的数均粒度的颗粒的数量含量的比率在2.0-4.0的范围内,基于所述调色剂中的颗粒的总数量含量。
6.用于制备用于使静电荷图像显影的调色剂的方法,所述调色剂包括粘结剂树脂,所述方法包括:
使多元羧酸组分和多元醇组分在催化剂的存在下在150℃或更低的温度下脱水缩合以提供缩合的非晶性树脂;
对所述缩合的非晶性树脂进行氨基甲酸酯伸长以提供非晶性聚酯树脂;
形成所述非晶性聚酯树脂的胶乳;
使脂族多元羧酸组分和脂族多元醇组分在催化剂的存在下在100℃或更低的温度下脱水缩合以提供结晶性聚酯树脂;
形成所述结晶性聚酯树脂的胶乳;
混合所述非晶性聚酯树脂胶乳和所述结晶性聚酯树脂胶乳以形成混合物;
将包括元素铁和元素硅的絮凝剂添加至所述混合物中,由此使所述非晶性聚酯树脂和所述结晶性聚酯树脂聚集以形成一次聚集颗粒;
在所述一次聚集颗粒的表面上设置包括所述非晶性聚酯树脂的包覆层以形成经包覆的聚集颗粒;以及
在高于所述非晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度的温度下熔合和合并所述经包覆的聚集颗粒以形成所述调色剂,
其中
(1)所述非晶性聚酯树脂的芳族部分对所述非晶性聚酯树脂的脂族部分的摩尔比率在4.5-5.8的范围内,
(2)当通过差示扫描量热法测量时的所述非晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度在50-70℃的范围内,和
(3)所述非晶性聚酯树脂的在玻璃化转变温度处的吸热梯度在0.1-1.0W/g·℃的范围内,和
其中所述结晶性聚酯树脂包括元素硫和任选的元素氟,和
(a)当通过差示扫描量热法测量时在所述结晶性聚酯树脂熔融时的吸热在2.0-10.0W/g的范围内,
(b)所述结晶性聚酯树脂的重均分子量在5,000-15,000的范围内,
(c)在通过差示扫描量热法测定的差示扫描量热法曲线中,当所述结晶性聚酯树脂的温度提高时,所述结晶性聚酯树脂的吸热开始温度和吸热峰温度之间的差值在3-5℃的范围内,和
(d)具有1,000或更小的重均分子量的所述结晶性聚酯树脂的重量含量在1%至小于10%的范围内,基于所述结晶性聚酯树脂的总重量含量,和
其中所述催化剂包含元素硫和任选的元素氟。
7.根据权利要求6所述的方法,其中包括所述非晶性聚酯树脂并且设置在所述一次聚集颗粒的表面上以形成经包覆的聚集颗粒的包覆层的厚度在0.2-1.0μm的范围内。
8.根据权利要求6所述的方法,其中所获得的调色剂的酸值在3-25mgKOH/g的范围内。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法,其中所获得的调色剂的体均粒径在3-9μm的范围内,
具有3μm或更小的数均粒度的颗粒的数量含量等于或小于3%,基于所述调色剂中的颗粒的总数量含量,和
具有3μm或更小的数均粒度的颗粒的数量含量对具有1μm或更小的数均粒度的颗粒的数量含量的比率在2.0-4.0的范围内,基于所述调色剂中的颗粒的总数量含量。
10.根据权利要求6-8任一项所述的方法,其中所获得的调色剂包括:
元素铁,其中所述元素铁的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量;
元素硅,其中所述元素硅的含量在1.0×103-5.0×103ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量;
元素硫,其中所述元素硫的含量在500-3,000ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量;和
任选的元素氟,其中如果存在,所述元素氟的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量。
11.由根据权利要求6所述的方法制备的调色剂。
12.根据权利要求11所述的调色剂,其中所述调色剂包括:
元素铁,其中所述元素铁的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量;
元素硅,其中所述元素硅的含量在1.0×103-5.0×103ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量;
元素硫,其中所述元素硫的含量在500-3,000ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量;和
任选的元素氟,其中如果存在,所述元素氟的含量在1.0×103-1.0×104ppm的范围内,基于所述调色剂的总重量。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-029545 | 2015-02-18 | ||
JP2015029545A JP2016151700A (ja) | 2015-02-18 | 2015-02-18 | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 |
JP2015-080007 | 2015-04-09 | ||
JP2015080007A JP6727759B2 (ja) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | トナー用外添剤及びトナー |
KR1020160001930A KR102414019B1 (ko) | 2015-02-18 | 2016-01-07 | 정전하상 현상용 토너 및 그 제조방법 |
KR10-2016-0001930 | 2016-01-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105892245A CN105892245A (zh) | 2016-08-24 |
CN105892245B true CN105892245B (zh) | 2021-03-02 |
Family
ID=57013946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610091321.6A Expired - Fee Related CN105892245B (zh) | 2015-02-18 | 2016-02-18 | 用于使静电荷图像显影的调色剂和用于制备其的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105892245B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006349898A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Canon Inc | トナーおよび画像形成方法 |
JP2009204788A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷像現像トナー用ポリエステル樹脂及びその製造方法、静電荷像現像トナー、静電荷像現像剤、画像形成方法、並びに、画像形成装置 |
CN103728851A (zh) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | 富士施乐株式会社 | 色调剂、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和形成图像的方法 |
CN104238299A (zh) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | 柯尼卡美能达株式会社 | 静电荷图像显影用调色剂 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5346797A (en) * | 1993-02-25 | 1994-09-13 | Xerox Corporation | Toner processes |
JP4556482B2 (ja) * | 2004-05-14 | 2010-10-06 | 富士ゼロックス株式会社 | 結着樹脂、電子写真用トナー及びその製造方法、電子写真用現像剤並びに画像形成方法 |
US7494757B2 (en) * | 2005-03-25 | 2009-02-24 | Xerox Corporation | Ultra low melt toners comprised of crystalline resins |
JP4682688B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2011-05-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷像現像用トナーの製造方法 |
US7695886B2 (en) * | 2005-05-19 | 2010-04-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Process for producing resin particle liquid dispersion for electrostatic image developing toner, electrostatic image developing toner and production process thereof |
JP4682797B2 (ja) * | 2005-10-24 | 2011-05-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法 |
US20110143275A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-16 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Producing method of water dispersion of polyester resin particles, resin composition, producing method of resin composition and electrophotographic toner |
KR101665508B1 (ko) * | 2009-12-18 | 2016-10-13 | 삼성전자 주식회사 | 전자사진용 토너 및 그의 제조방법 |
KR101690258B1 (ko) * | 2011-01-31 | 2016-12-27 | 에스프린팅솔루션 주식회사 | 정전하상 현상용 토너, 그 제조방법, 이 토너를 채용한 토너 공급 수단과 화상 형성 장치, 및 이 토너를 이용한 화상 형성 방법 |
KR20120095152A (ko) * | 2011-02-18 | 2012-08-28 | 삼성전자주식회사 | 정전하상 현상용 토너, 그 제조방법, 이 토너를 채용한 토너 공급 수단 및 화상 형성 장치 |
KR101937271B1 (ko) * | 2012-03-09 | 2019-01-11 | 에이치피프린팅코리아 유한회사 | 정전하상 현상용 토너, 이 토너를 채용한 토너 공급 수단과 화상 형성 장치, 및 이 토너를 이용한 화상 형성 방법 |
-
2016
- 2016-02-18 CN CN201610091321.6A patent/CN105892245B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006349898A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Canon Inc | トナーおよび画像形成方法 |
JP2009204788A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷像現像トナー用ポリエステル樹脂及びその製造方法、静電荷像現像トナー、静電荷像現像剤、画像形成方法、並びに、画像形成装置 |
CN103728851A (zh) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | 富士施乐株式会社 | 色调剂、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和形成图像的方法 |
CN104238299A (zh) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | 柯尼卡美能达株式会社 | 静电荷图像显影用调色剂 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105892245A (zh) | 2016-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1677159B1 (en) | Toner, method for its production and image forming method | |
US7932007B2 (en) | Toner and method for producing the same, and image-forming method using the same | |
US7306887B2 (en) | Toner and developer for electrostatic development, production thereof, image forming process and apparatus using the same | |
CN102466995B (zh) | 调色剂、调色剂的制造方法、显影剂以及成像方法 | |
CN101414135B (zh) | 调色剂、显影剂、和成像方法 | |
EP2612203B1 (en) | Toner, method for producing the toner, and image forming method | |
EP2381313A1 (en) | Toner containing crystalline polyester | |
CN103309184A (zh) | 调色剂、双组分显影剂、和成像设备 | |
CN101432664A (zh) | 调色剂、具有该调色剂的容器、显影剂、成像装置和处理盒及成像方法 | |
CN103238116A (zh) | 调色剂和显影剂 | |
US10545421B2 (en) | Toner, toner stored unit, image forming apparatus, and method for producing toner | |
CN107111261A (zh) | 调色剂、调色剂容纳单元和图像形成设备 | |
US10274854B2 (en) | Toner for developing electrostatic charge image and method for preparing the same | |
KR102414019B1 (ko) | 정전하상 현상용 토너 및 그 제조방법 | |
CN106325012B (zh) | 用于使静电荷图像显影的调色剂及其制备方法 | |
KR102552529B1 (ko) | 정전하상 현상용 토너 및 그 제조 방법 | |
CN105892245B (zh) | 用于使静电荷图像显影的调色剂和用于制备其的方法 | |
JP2014178421A (ja) | トナー | |
US10139743B2 (en) | Toners for developing electrostatic images and production method thereof | |
JP2016151700A5 (zh) | ||
JP2007183341A (ja) | 静電荷現像用トナー及び製造方法 | |
EP4230678A1 (en) | Resin particles, toner resin particles, toner, method of producing resin particles, method of producing toner, developer, toner storage unit, and image forming apparatus | |
JP2017049465A (ja) | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 | |
JP2017227881A (ja) | トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及びトナーの製造方法 | |
JP2022021792A (ja) | トナー、トナー収容ユニット、画像形成方法及び画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210302 Termination date: 20220218 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |