调色剂

文档序号:946679 发布日期:2020-10-30 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 调色剂 (Toner and image forming apparatus ) 是由 大久保显治 丰田隆之 下田卓 河村政志 于 2020-04-16 设计创作,主要内容包括:本发明涉及调色剂。一种调色剂,其包括包含树脂A的调色剂颗粒,其中树脂A含有酯键,并且在其分子中具有取代或未取代的甲硅烷基,取代的甲硅烷基上的取代基是选自由烷基、烷氧基、羟基、芳基和卤素原子组成的组中的至少一种;并且树脂A中的酯键的含量为12.0质量%以上。(The present invention relates to a toner. A toner comprising toner particles containing a resin a, wherein the resin a contains an ester bond and has a substituted or unsubstituted silyl group in a molecule thereof, and a substituent on the substituted silyl group is at least one selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, an aryl group, and a halogen atom; and the content of ester bonds in the resin A is 12.0 mass% or more.)

调色剂

技术领域

本发明涉及在利用例如电子照相系统的记录方法中使用的调色剂。

背景技术

近年来,例如复印机、和打印机等的图像形成装置经历使用目的和使用环境的日益增长的多样化,并且与此相结合,经历对更高速度和更高图像品质的需求。

已知许多种方法用于电子照相系统。在电子照相系统中,通常通过使用光导电性材料通过各种手段使静电潜像形成在静电图像承载构件(下文中也称为“感光构件”)上。然后,通过用调色剂进行显影使该潜像可视化,并且根据需要将调色剂图像转印至诸如纸等记录介质。然后,使用诸如热或压力将记录介质上的调色剂图像定影,以获得复印件。复印机和打印机是使用此类电子照相系统的图像形成装置的实例。

这些复印机和打印机要求通过调色剂的快速带电上升,以使高速与高图像品质共存。关于该问题,已经公开大量技术。

日本专利申请特开No.2001-343787公开了通过使用含有中心金属为3价以上的芳香族羟基羧酸的金属化合物的非线性聚酯树脂作为粘结剂树脂而引起带电上升性能(charge rise performance)的改善的技术。

日本专利申请特开No.2011-138000公开了通过使用含有具有甲氧基、羟基和羧基的芳香环的聚酯树脂而引起带电上升性能的改善的技术。

日本专利申请特开No.2018-151629公开了通过规定构成聚酯树脂的羧酸组分中的芳香族羧酸比例而引起带电上升性能的改善的技术。

发明内容

然而,即使对于前述文献中记载的调色剂,特别是在高温高湿环境下的带电上升特性也不能令人满意,并且需要进一步的改善。

本发明提供在高温高湿环境下显示优异的带电上升性能的调色剂。

本发明涉及包括包含树脂A的调色剂颗粒的调色剂,其中

树脂A含有酯键,并且在其分子中具有取代或未取代的甲硅烷基,

取代的甲硅烷基上的取代基是选自由烷基、烷氧基、羟基、芳基和卤素原子组成的组中的至少一种;和

树脂A中的酯键的含量为12.0质量%以上。

本发明可以提供在高温高湿环境下显示优异的带电上升性能的调色剂。

参照附图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。

附图说明

图1是带电量的测量仪器的示意图。

具体实施方式

以下详细描述实施方案,但这不应解释为意味着本发明限于以下描述或受以下描述限定。

除非另外特别指出,否则本发明中示出数值范围的表述"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,单体单元是指单体材料在聚合物或树脂中的已经反应的形态。

调色剂是包括包含树脂A的调色剂颗粒的调色剂,其中

树脂A含有酯键,并且在其分子中具有取代或未取代的甲硅烷基,

取代的甲硅烷基上的取代基是选自由烷基、烷氧基、羟基、芳基和卤素原子组成的组中的至少一种;和

树脂A中的酯键的含量为12.0质量%以上。

通过使调色剂采用前述构成,由此调色剂在高温高湿环境下显示优异的带电上升特性。尽管详细原因尚不清楚,但推测如下。

常规调色剂通过在调色剂中使用高极性材料来实现带电上升性能的改善。例如,根据日本专利申请特开No.2018-151629,通过使用芳香族羧酸来改善带电上升性能。

当使用高极性材料时,低湿环境下的带电上升性能得到改善。然而,极性材料在高湿环境下容易吸湿。一旦极性材料吸湿,电阻由于水的影响而降低,然后最终发生电荷泄漏,结果带电上升性能降低。

结果,通过使用具有羧基或磺基的极性材料来改善带电上升性能的常规方法,虽然能够改善在低湿环境下的带电上升性能,但是对于改善高湿环境下的带电上升性能是不充分的。

另一方面,对于上述调色剂,通过树脂A中的酯键和硅原子之间的电荷转移,使调色剂表面的电荷扩散并且使额外的带电成为可能。结果,可以在不使用高极性材料的情况下改善带电上升性能。

更详细地考虑,由于碳和氧之间的电负性不同,在酯键中的C=O内产生极化。另外,当在其附近存在硅原子(Si)时,在Si和O之间也产生极化。通过C=O内以及Si和O之间的极化的介导而产生电荷转移。

由此,通过摩擦带电在调色剂表面产生的电荷在含有酯键并且在分子内包含取代或未取代的甲硅烷基的树脂A处经由电荷转移而扩散,然后使调色剂表面的电荷密度降低。结果,调色剂表面可以经历进一步的带电并且结果可以发生快速带电。

另外,由于极性比羧基和磺基小的酯键有助于带电上升性能,即使在高湿环境下也使吸湿更困难。由此,即使在高湿环境下也可以改善带电上升性能。

树脂A含有酯键并且在其分子中具有取代或未取代的甲硅烷基,其中取代的甲硅烷基上的取代基是选自由烷基、烷氧基、羟基、芳基和卤素原子组成的组中的至少一种。

术语“含有酯键”是指引入羧酸酯的特征基团(-CO-O-)。

该树脂A应当满足上述条件,但没有另外的特别限制;可以示例为通过诸如硅烷偶联剂或氢化硅烷的反应提供的具有酯键的树脂,有机硅烷化合物的具有酯键的聚合物,和前述的具有酯键的杂化树脂。

在更具体的水平上,实例为硅烷改性的乙烯基系树脂、硅烷改性的聚酯树脂、硅烷改性的聚碳酸酯树脂、硅烷改性的聚氨酯树脂、硅烷改性的酚醛树脂、硅烷改性的环氧树脂、硅烷改性的聚烯烃树脂、和硅酮改性的树脂等,在各情况下都具有酯键。

酯键可以最初作为树脂的构成组分而存在,或者可以之后例如通过具有羧基(或羟基)的树脂与醇(或羧酸)之间的脱水缩合而引入。

具有酯键的硅烷改性的乙烯基系树脂可以示例为通过例如具有酯键的乙烯基化合物与具有取代或未取代的甲硅烷基的乙烯基化合物的乙烯基聚合而生产的具有酯键的硅烷改性的乙烯基系树脂。

例如,以下可以用作具有酯键的乙烯基化合物:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、和乙酸乙烯酯。

例如,以下可以用作具有取代的甲硅烷基的乙烯基化合物:乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷。

可以通过前述的乙烯基聚合获得具有酯键的硅烷改性的乙烯基系树脂,同时为了调整特性,也可以使其它组分聚合。

该方面的实例为苯乙烯;取代的苯乙烯,例如乙烯基甲苯;取代的乙烯基萘;以及乙烯、丙烯、乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基甲基酮、丁二烯、异戊二烯、马来酸、和马来酸酯。

对乙烯基聚合物的生产方法没有特别限定,并且可以使用公知的方法。可以使用这些化合物中的单独一种,或者可以使用这些化合物中的多种的组合。

另外,从高温高湿环境下带电上升性能的观点,树脂A优选在例如硅烷改性的聚酯树脂等的主链中含有酯键。例如,树脂A可以含有聚酯部位(polyester segment)。这使得更容易控制酯键的含量。

树脂A优选含有由下式(1)表示的树脂,并且更优选为由下式(1)表示的树脂。

(在式(1)中,P1表示具有酯键的高分子部位;L1表示单键或二价连接基团;R1至R3各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基、羟基、或芳基;和m表示正整数。当m为2以上时,多个L1可以彼此相同或彼此不同;多个R1可以彼此相同或彼此不同;多个R2可以彼此相同或彼此不同;以及多个R3可以彼此相同或彼此不同。)

对于由式(1)表示的树脂,硅原子(Si)存在于树脂的侧链或末端位置,并且可以容易地进行电荷转移。由此,进一步改善前述带电上升性能。

从高温高湿环境下带电上升性能的观点,树脂A中的酯键的含量为12.0质量%以上,并且优选为15.0质量%以上。另一方面,对该含量的上限没有特别限定,但是优选为70.0质量%以下,并且更优选为60.0质量%以下。可以将这些的任意组合用作此处的数值范围。

树脂A中的硅原子含量优选为0.02质量%至10.00质量%,更优选为0.10质量%至5.00质量%,并且还更优选为0.15质量%至2.00质量%。

由式(1)表示的树脂可以带来在高温高湿环境下的带电上升性能的额外改善。

式(1)中的R1至R3各自独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基、羟基、或芳基。

烷基中的碳数优选为1至4,并且更优选为1至3。

烷氧基中的碳数优选为1至4,并且更优选为1至3。

芳基中的碳数优选为6至12,并且更优选为6至10。

在前述中,式(1)中的R1至R3中的至少之一优选表示烷氧基或羟基。更优选地,式(1)中的R1至R3各自独立地表示烷氧基或羟基。

此类构成提供改善的耐热污损性。认为这是由于以下原因:树脂中存在的烷氧基甲硅烷基或硅烷醇基由于在定影时的加热而形成硅氧烷键,并且树脂的粘性增加,结果,抑制作为热污损的原因的调色剂内剥离(delamination)的产生。

为了使式(1)中的R1至R3中的至少之一为羟基,例如,可以对其中R1至R3中的至少之一为烷氧基的树脂进行水解,以将烷氧基转变成羟基。

可以使用任意方法来水解,并且以下过程为实例。

将其中式(1)中的R1至R3中的至少之一为烷氧基的树脂溶解或悬浮在合适的溶剂(其可以为聚合性单体)中,使用酸或碱将pH调整为酸性,并进行混合和水解。

还可以在调色剂颗粒生产期间进行水解。

式(1)中的P1应当有具有酯键的高分子部位(例如,聚合物部位),但是不另外特别限制。此处的实例为聚酯部位、具有酯键的乙烯基聚合物部位(例如,苯乙烯-丙烯酸共聚物部位)、聚氨酯部位、聚碳酸酯部位、具有酯键的酚醛树脂部位、和具有酯键的聚烯烃部位。

当前述中的P1含有聚酯部位时,高温高湿环境下的带电上升性能进一步得以改善。

L1表示单键或二价连接基团,其中二价连接基团可以示例为亚烷基、亚苯基、和由下式(2)、(3)、(4)、和(5)给出的结构。亚烷基和亚苯基可以被取代基取代。此类取代基可以示例为甲基、烷氧基、羟基、卤素原子、和前述的组合。亚烷基优选具有1至12个碳并且更优选具有1至4个碳。

从带剥离性能的观点,优选由下式(2)表示的结构。

Figure BDA0002453759090000071

(式(2)中,*表示与P1的键合部位;**表示与Si的键合部位;和R5表示单键、亚烷基、或亚芳基。)

亚烷基中的碳数优选为1至12,并且更优选为1至3。

亚芳基中的碳数优选为6至12,并且更优选为6至10。

发现该结构的使用提供调色剂定影后的带剥离性能的改善。推测这是由于酰胺键与构成作为定影介质的纸的纤维的纤维素中存在的羟基之间的高亲和性。

对于其中式(1)中的P1含有聚酯部位的情况的实施方案提供进一步的描述;然而,这不应解释为对其的限制。

聚酯部位是指在主链重复单元中具有酯键(-CO-O-)的高分子部位。此处的实例为多元醇(醇组分)和多元羧酸(羧酸组分)之间的缩聚物结构。具体的实例为其中由下式(6)表示的结构(源自二羧酸的结构)与选自由以下给出的式(7)至(9)组成的组的至少一种结构(源自二醇的结构)以形成酯键的方式键合的高分子部位。这也可以是其中由以下给出的式(10)表示的结构(源自在单个分子中具有羧基和羟基的化合物的结构)以形成酯键的方式键合的高分子部位。

从高温高湿环境下的带电上升性能的观点,作为聚酯部位中的构成组分的源自具有芳香环的化合物的单体单元的引入是优选的。实例为其中聚酯部位中的由下式(8)给出的结构的含量为50质量%以上、60质量%以上、或70质量%以上、且85质量%以下的实施方案。

Figure BDA0002453759090000081

(在式(6)中,R9表示亚烷基、亚烯基、或亚芳基。)

Figure BDA0002453759090000082

(在式(7)中,R10表示亚烷基或亚苯基。)

Figure BDA0002453759090000083

(在式(8)中,R18表示亚乙基或亚丙基。x和y各自为0以上的整数值,并且x+y的平均值为2至10。)

Figure BDA0002453759090000084

(在式(10)中,R11表示亚烷基或亚烯基。)

式(6)中由R9表示的亚烷基(优选具有1至12个碳)可以示例如下:

亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚丙基、四亚甲基、六亚甲基、新亚戊基(neopentylenegroup)、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基、十一亚甲基、十二亚甲基、1,3-亚环戊基、1,3-亚环己基、和1,4-亚环己基。

式(6)中由R9表示的亚烯基(优选具有2至4个碳)可以示例为亚乙烯基、亚丙烯基、和2-亚丁烯基。

式(6)中由R9表示的亚芳基(优选具有6至12个碳)可以示例为1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,2-亚苯基、2,6-亚萘基、2,7-亚萘基、和4,4′-亚联苯基。

式(6)中的R9可以被取代基取代。在此情况下的取代基的实例为甲基、卤素原子、羧基、三氟甲基、及其组合。

式(7)中由R10表示的亚烷基(优选具有1至12个碳)可以示例如下:

亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚丙基、四亚甲基、六亚甲基、新亚戊基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基、十一亚甲基、十二亚甲基、1,3-亚环戊基、1,3-亚环己基、和1,4-亚环己基。

式(7)中由R10表示的亚苯基可以示例为1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、和1,2-亚苯基。

式(7)中的R10可以被取代基取代。在此情况下的取代基的实例为甲基、烷氧基、羟基、卤素原子、及其组合。

式(10)中由R11表示的亚烷基(优选具有1至12个碳)可以示例如下:

亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚丙基、四亚甲基、六亚甲基、新亚戊基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基、十一亚甲基、十二亚甲基、和1,4-亚环己基。

式(10)中由R11表示的亚烯基(优选具有2至40个碳)可以示例如下:

亚乙烯基、亚丙烯基、亚丁烯基、亚丁二烯基、亚戊烯基、亚己烯基、亚己二烯基、亚庚烯基、亚辛烯基、亚癸烯基、亚十八烯基、亚二十烯基、和亚三十烯基。

这些亚烯基可以具有任意以下结构:直链、支化、和环状。双键的位置可以在任意位置,并且可以存在至少一个或更多个双键。

式(10)中的R11可以被取代基取代。在此情况下的取代基的实例为烷基、烷氧基、羟基、卤素原子、和前述的组合。

另一方面,多元羧酸(羧酸组分)可以示例为以下羧酸:

二元羧酸,例如马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、和丙二酸。这些之中优选的是马来酸、富马酸、和对苯二甲酸。

三元以上的羧酸可以示例如下:

1,2,4-苯三羧酸、2,5,7-萘三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、1,2,4-丁烷三羧酸、1,2,5-己烷三羧酸、1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、1,2,4-环己烷三羧酸、四(亚甲基羧基)甲烷、1,2,7,8-辛烷四羧酸、均苯四甲酸、和Empol三聚酸、以及前述的酸酐和低级烷基酯。

可以单独使用这些二元羧酸中的一种,或者可以组合使用两种以上,并且可以单独使用这些三元以上的羧酸中的一种,或者可以组合使用两种以上。

从高温高湿环境下的带电上升性能的观点,作为聚酯部位中的构成组分的源自三元以上的多元醇或三元以上的多元羧酸的单体单元的引入是优选的。此处的实例为其中聚酯部位中的源自三元以上的多元醇或三元以上的多元羧酸的单体单元的含量为0.1质量%以上、0.3质量%以上、或0.5质量%以上,且5.0质量%以下的实施方案。

如前所述,由下式(2)、(3)、(4)和(5)表示的结构是式(1)中的L1的实例,但是不特别限于它们。

(式(2)中的R5表示单键、亚烷基、或亚芳基。(*)表示与式(1)中的P1的键合部位,和(**)表示与式(1)中的硅原子(Si)的键合部位。)

(式(3)中的R6表示单键、亚烷基、或亚芳基。(*)表示与式(1)中的P1的键合部位,和(**)表示与式(1)中的硅原子(Si)的键合部位。)

对于R6,亚烷基中的碳数优选为1至12并且更优选为1至3。

亚芳基中的碳数优选为6至12并且更优选为6至10。

Figure BDA0002453759090000112

(式(4)和(5)中的R7和R8各自独立地表示单键、亚烷基、亚芳基、或氧化烯基(oxyalkylene group)。(*)表示与式(1)中的P1的键合部位,和(**)表示与式(1)中的硅原子(Si)的键合部位。)

对于R7和R8,亚烷基中的碳数优选为1至12并且更优选为1至3。

亚芳基中的碳数优选为6至12并且更优选为6至10。

氧化烯基中的碳数优选为1至12并且更优选为1至3。

由式(2)表示的结构为包含酰胺键的二价连接基团。

该连接基团不限于通过反应形成的情况。在通过反应形成连接基团以生成由式(1)表示的树脂的情况下,例如,具有羧基的化合物可以与氨基硅烷化合物(例如,包含氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物,和包含氨基和烷基甲硅烷基的化合物等)反应。

对氨基硅烷化合物没有特别限制,但是可以示例为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-6-(氨基己基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲基硅烷、和3-氨基丙基硅。

式(2)中的R5所包含的亚烷基可以为含有-NH-基的亚烷基。

由式(3)给出的结构为具有氨基甲酸酯键的二价连接基团。

该连接基团不限于通过反应形成的情况。在通过反应形成连接基团以生成由式(1)表示的树脂的情况下,例如,可以通过使具有羟基的化合物与异氰酸根合硅烷化合物(isocyanatosilane compound)(例如,包含异氰酸酯基和烷氧基甲硅烷基的化合物,和包含异氰酸酯基和烷基甲硅烷基的化合物等)反应而进行形成。

对异氰酸根合硅烷化合物没有特别限制,但是可以示例为3-异氰酸根合丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸根合丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸根合丙基二甲基甲氧基硅烷、3-异氰酸根合丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸根合丙基甲基二乙氧基硅烷、3-异氰酸根合丙基二甲基乙氧基硅烷、和3-异氰酸根合丙基三甲基硅烷。

由式(4)和(5)表示的结构为包含接枝到聚合物中的酯键的键的二价连接基团。

这些连接基团不限于通过反应形成的情况。在通过反应形成连接基团以生成由式(1)表示的树脂的情况下,例如,可以通过具有环氧基的硅烷化合物的***反应来进行形成。具有环氧基的硅烷化合物的***反应为以下所示的反应。

此处包括进行具有环氧基的硅烷化合物的环氧基向聚合物主链中存在的酯键中的***反应的步骤。

此处提及的***反应为如例如有机合成化学(Journal of Synthetic OrganicChemistry),日本,第49卷,第3期,第218页,1991年“环氧化合物与酯的加成反应及其在聚合物合成中的应用(Addition Reaction of Epoxy Compounds with Esters and ItsApplication for Polymer Syntheses)”所述的反应。

下式(A)作为简单的模型式示出该反应的机理。

Figure BDA0002453759090000131

(式(A)中,D和E表示聚合物的构成部分,和F表示具有环氧基的硅烷化合物的除环氧部位以外的构成部分。)

由式(A)中环氧基的开环中的α-断裂和β-断裂产生的两种化合物是可以的,但是二者都表示环氧基***聚合物中的酯键中的方式,即,具有环氧基的硅烷化合物的除环氧部位以外的构成部分接枝到聚合物部位中的方式。

对具有环氧基的硅烷化合物没有特别限制,但可以示例为β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷,γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷,γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷,和5,6-环氧基己基三甲基硅烷。

从高温高湿环境下带电上升性能的观点,具有酯键并且在分子中具有取代或未取代的甲硅烷基的树脂A优选含有源自具有芳香环的化合物的单体单元作为树脂中的构成组分。这是因为芳香环具有源自π-键的高电子密度,并且通过与键合至芳香环的元素所具有的P轨道中的电子共振而促进极化的产生。

由此,进一步提高带电上升性能,因为芳香环还可以有助于酯键和硅原子之间产生的电荷转移。

树脂A优选还含有源自三元以上的多元醇或三元以上的多元羧酸的单体单元作为构成组分。

借助于源自三元以上的多元醇或三元以上的多元羧酸的单体单元,因为形成树脂的高分子链呈支化结构,所以这增加了每个分子内的末端数,并且然后可以通过在分子末端键合具有取代或未取代的甲硅烷基的部位来增加可以引入单个分子中的硅原子的量。

结果,可以使树脂A内的硅原子更均匀地分布,并且可以使存在于调色剂表面附近并且在带电期间能够在调色剂表面扩散电荷的酯键/硅原子对的数量增加。推测其结果是获得优异的带电上升性能。

树脂A的重均分子量(Mw),或者由式(1)表示的树脂的重均分子量(Mw)优选为3000至100000并且更优选为3000至60000。使重均分子量在上述范围内提供具有更好的贮存性和更好的低温定影性的调色剂。

调色剂颗粒中的全部树脂中的树脂A的含量优选为1.0质量%至100.0质量%,并且更优选为1.0质量%至10.0质量%。

调色剂颗粒可以含有除树脂A以外的树脂。

将描述该除树脂A以外的树脂(下文中也称为粘结剂树脂;然而,当调色剂颗粒中不存在除树脂A以外的树脂时,则树脂A为粘结剂树脂。)。

对粘结剂树脂没有特别限制,并且此处的实例是在调色剂中使用的公知的粘结剂树脂。

以下是实例:例如苯乙烯和乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物及其取代形式的均聚物;芳香族乙烯基化合物的共聚物,例如苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、和苯乙烯-马来酸酯共聚物;例如乙烯和丙烯等脂肪族乙烯基化合物及其取代形式的均聚物;乙烯基系树脂,例如聚乙酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯、聚苯甲酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、聚甲酸乙烯酯、和聚乙烯醇缩丁醛;乙烯基醚系树脂;乙烯基酮系树脂;丙烯酸系聚合物;甲基丙烯酸系聚合物;硅酮树脂;聚酯树脂;聚酰胺树脂;环氧树脂;酚醛树脂;松香;改性松香;和萜烯树脂。可以单独使用这些中的一种,或者可以使用多种的组合。

芳香族乙烯基化合物及其取代形式可以示例如下:

苯乙烯和苯乙烯衍生物,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、和对苯基苯乙烯。

用于形成丙烯酸系聚合物的聚合性单体可以示例为丙烯酸系聚合性单体,例如丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苄酯、二甲基磷酸酯乙基丙烯酸酯、二乙基磷酸酯乙基丙烯酸酯、二丁基磷酸酯乙基丙烯酸酯、和丙烯酸2-苯甲酰氧基乙酯。

用于形成甲基丙烯酸系聚合物的聚合性单体可以示例为甲基丙烯酸系聚合性单体,例如甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正壬酯、二乙基磷酸酯乙基甲基丙烯酸酯、和二丁基磷酸酯乙基甲基丙烯酸酯。

下文示例的羧酸组分和醇组分之间的缩聚物可以用作聚酯树脂。羧酸组分可以示例为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、富马酸、马来酸、环己烷二甲酸、和偏苯三酸。醇组分可以示例为双酚A、氢化双酚、双酚A的环氧乙烷加合物、双酚A的环氧丙烷加合物、甘油、三羟甲基丙烷、和季戊四醇。

聚酯树脂可以为包含脲基的聚酯树脂。优选地,聚酯树脂的例如在末端位置等中的羧基不封端。

为了改善高温下调色剂的粘度变化的目的,粘结剂树脂可以具有聚合性官能团。聚合性官能团可以示例为乙烯基、异氰酸酯基、环氧基、氨基、羧基、和羟基。

在前述中,从显影特性和定影性能的观点,特别是以苯乙烯-丙烯酸丁酯为代表的苯乙烯-丙烯酸系共聚物是优选的。聚合物的生产方法没有特别限制,并且可以使用公知的方法。

调色剂颗粒可以含有蜡。对该蜡没有特别限制,并且以下是实例:脂肪族烃系蜡,例如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、微晶蜡、费-托蜡、和石蜡;例如氧化的聚乙烯蜡等脂肪族烃系蜡的氧化物,及其嵌段共聚物;例如巴西棕榈蜡和褐煤酸酯蜡等其中主要组分为脂肪酸酯的蜡类,以及例如脱酸的巴西棕榈蜡等通过脂肪酸酯的部分或完全脱酸化而提供的蜡类;饱和直链脂肪酸类,例如棕榈酸、硬脂酸、和褐煤酸;不饱和脂肪酸类,例如巴西烯酸、桐酸、和十八碳四烯酸;饱和醇类,例如硬脂醇、芳烷基醇、山嵛醇、巴西棕榈醇、蜡醇、和蜂花醇;多元醇类,例如山梨糖醇;脂肪酸酰胺类,例如亚油酰胺、油酰胺、和月桂酰胺;饱和脂肪酸双酰胺类,例如亚甲基双硬脂酰胺、亚乙基双癸酰胺、亚乙基双月桂酰胺、和六亚甲基双硬脂酰胺;不饱和脂肪酸酰胺类,例如亚乙基双油酰胺、六亚甲基双油酰胺、N,N'-二油基己二酰胺、和N,N'-二油基癸二酰胺;芳香族双酰胺类,例如间二甲苯基双硬脂酰胺、和N,N'-二硬脂基间苯二甲酰胺;脂肪酸金属盐(通常已知为金属皂),例如硬脂酸钙、月桂酸钙、硬脂酸锌、和硬脂酸镁;通过使用诸如苯乙烯或丙烯酸等乙烯基单体使脂肪族烃系蜡接枝而提供的蜡类;脂肪酸和多元醇之间的部分酯化物,例如山嵛酸单甘油酯;和例如通过植物油的氢化而获得的包含羟基的甲基酯化合物。可以使用这些蜡中的单独一种,或者可以使用两种以上的组合。

用于酯蜡形成的脂肪族醇可以示例为1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、1-壬醇、1-癸醇、十一烷醇、月桂醇、肉豆蔻醇、1-十六烷醇、硬脂醇、花生醇、山嵛醇、和木蜡醇。脂肪族羧酸可以示例为戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、和木蜡酸。

蜡的含量相对于100.0质量份的粘结剂树脂或聚合性单体优选为0.5质量份至20.0质量份。

着色剂

调色剂可以包括着色剂。着色剂没有特别限制,并且可以使用公知的着色剂。

黄色颜料的实例包括黄色氧化铁,和例如脐橙黄(Navels Yellow)、萘酚黄S、汉萨黄G(Hansa Yellow G)、汉萨黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永久黄NCG、和酒石黄色淀等缩合偶氮化合物,异吲哚啉酮化合物,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。下文中示出具体实例。

C.I.颜料黄12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、155、168、180。

以下示出橙色颜料的实例。

永久橙GTR、吡唑啉酮橙、瓦拉肯橙(Vulcan Orange)、联苯胺橙G、阴丹士林亮橙RK、和阴丹士林亮橙GK。

红色颜料的实例包括印度红,例如永久红4R、立索尔红、吡唑啉酮红、华琼红钙盐(Watching Red calcium salt)、色淀红C、色淀红D、亮胭脂红6B、亮胭脂红3B、曙红色淀、若丹明色淀B、和茜草素色淀等缩合偶氮化合物,二酮基吡咯并吡咯化合物,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,苯并咪唑啉酮化合物,硫靛化合物,苝化合物。在下文中示出具体的实例。

C.I.颜料红2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254。

蓝色颜料的实例包括例如碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、酞菁蓝部分氯化物、坚牢天蓝(Fast Sky Blue)、和阴丹士林蓝BG等铜酞菁化合物及其衍生物,蒽醌化合物,和碱性染料色淀化合物等。在下文中示出具体的实例。

C.I.颜料蓝1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66。

紫色颜料的实例包括坚牢紫B(Fast Violet B)和甲基紫色淀。

绿色颜料的实例包括颜料绿B、孔雀石绿色淀、和最终黄绿G(Final Yellow GreenG)。白色颜料的实例包括锌白、氧化钛、锑白和硫化锌。

黑色颜料的实例包括炭黑,苯胺黑,非磁性铁氧体,磁铁矿,和通过使用前述黄色着色剂、红色着色剂和蓝色着色剂而调色为黑色的那些。这些着色剂可以单独使用或以混合物使用,或者以固溶体的形式使用。

如果必要,可以用不抑制聚合的物质将着色剂表面处理。

着色剂的量相对于100.0质量份的粘结剂树脂或聚合性单体优选为1.0质量份至15.0质量份。

调色剂颗粒可以包含电荷控制剂。可以将公知的电荷控制剂用作该电荷控制剂,同时提供快的摩擦带电速度并且能够维持确定和稳定的摩擦带电量的电荷控制剂是优选的。当通过聚合法生产调色剂颗粒时,几乎不具有聚合抑制性并且基本不含可溶于水系介质的材料的电荷控制剂是优选的。

电荷控制剂包括控制调色剂为负带电性的电荷控制剂和控制调色剂为正带电性的电荷控制剂。

以下是控制调色剂为负带电性的电荷控制剂的实例:

单偶氮金属化合物;乙酰丙酮-金属化合物;芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸、羟基羧酸、和二羧酸系的金属化合物;芳香族羟基羧酸、芳香族一元羧酸、和芳香族多元羧酸,及其金属盐、酸酐、和酯类;例如双酚等酚衍生物类;脲衍生物;含金属的水杨酸系化合物;含金属的萘甲酸系化合物;硼化合物;季铵盐;杯芳烃;和树脂系电荷控制剂。

另一方面,以下是控制调色剂为正带电性的电荷控制剂的实例:

苯胺黑和通过例如脂肪酸金属盐的苯胺黑改性物;胍化合物;咪唑化合物;例如三丁基苄基-1-羟基-4-萘磺酸铵和四丁基四氟硼酸铵等季铵盐,和它们的例如鏻盐等鎓盐类似物,及其色淀颜料;三苯基甲烷染料及其色淀颜料(固色剂示例为磷钨酸、磷钼酸、磷钼钨酸、鞣酸、月桂酸、没食子酸、铁氰化物和亚铁氰化物);高级脂肪酸的金属盐;和树脂系电荷控制剂。

可以使用这些电荷控制剂的单独一种,或者可以使用两种以上的组合。在这些电荷控制剂中,含金属的水杨酸系化合物是优选的,并且其中金属是铝或锆的含金属的水杨酸系化合物是特别优选的。

电荷控制剂的添加量相对于100.0质量份的粘结剂树脂优选为0.1质量份至20.0质量份,并且更优选为0.5质量份至10.0质量份。

可以将公知的手段用于调色剂颗粒的生产方法。此处的实例为干式生产法,即混炼粉碎法,和湿式生产法,即悬浮聚合法、溶解悬浮法、乳液聚集法、和乳液聚合聚集法。从使调色剂颗粒的粒度分布锐化、改善调色剂颗粒的平均圆形度、和产生核-壳结构的观点,湿式生产法的使用是优选的。

例如,当通过混炼粉碎法生产调色剂颗粒时,使用诸如亨舍尔混合机、和球磨机等混合机将树脂A和任选的粘结剂树脂、蜡、着色剂、电荷控制剂、和其它添加剂充分地混合。此后,通过使用诸如加热辊、捏合机、或挤出机等加热混炼机熔融混炼,以分散或溶解各种材料,并通过冷却和固化步骤、粉碎步骤、分级步骤和任选的表面处理步骤来获得调色剂颗粒。

在粉碎步骤中,可以使用公知的粉碎设备,例如机械冲击式、和喷射式等。对于分级步骤和表面处理步骤的顺序,任何一个可以先于另一个进行。基于生产效率的考虑,分级步骤优选使用多级分级机。

以下描述通过作为湿式生产法的悬浮聚合法的调色剂颗粒生产。

以下描述使用悬浮聚合法的调色剂颗粒生产的实例,但不应认为这是对本发明的限制。

在悬浮聚合法中,使用诸如球磨机或超声波分散机等分散机,将树脂A和用于形成粘结剂树脂的聚合性单体溶解或分散至均匀,以获得聚合性单体组合物(聚合性单体组合物的制备步骤)。

该聚合性单体可以示例为作为用于形成前述乙烯基系共聚物的聚合性单体的实例而提供的聚合性单体。可以将蜡、着色剂、电荷控制剂、交联剂、聚合引发剂、和其它添加剂任选地添加至聚合性单体组合物。

为了控制粘结剂树脂的分子量,在聚合性单体的聚合期间,可以任选地添加交联剂。主要将具有两个以上聚合性双键的化合物用作交联剂。实例为芳香族二乙烯基化合物,例如二乙烯基苯、和二乙烯基萘;含有两个双键的羧酸酯,例如乙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁烯二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,5-戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇#200、#400和#600的二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚酯型二丙烯酸酯(MANDA,Nippon Kayaku Co.,Ltd.)、和通过将前述中的丙烯酸酯改为甲基丙烯酸酯而提供的交联剂;二乙烯基化合物,例如二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫、和二乙烯基砜;和具有三个以上乙烯基的化合物。可以使用这些中的单独一种,或者可以使用两种以上的混合物。

交联剂的添加量相对于100质量份的聚合性单体优选为0.1质量份至15.0质量份。

然后将聚合性单体组合物引入预先制备的水系介质中,并且使用高剪切力搅拌机或分散机使聚合性单体组合物的液滴形成为期望的调色剂粒径(造粒步骤)。

造粒步骤中的水系介质优选含有分散稳定剂,以抑制生产过程期间的调色剂颗粒的聚结、控制调色剂颗粒的粒径、并且使粒度分布锐化。

通常可以将分散稳定剂分类为通过空间位阻产生排斥力的高分子,和通过静电排斥力支持分散稳定化的难水溶性无机化合物。难水溶性无机化合物的细颗粒因为其可以通过酸或碱溶解而有利地使用,因为可以在聚合后通过用酸或碱洗涤通过溶解容易地将它们除去。

当分散稳定剂是难水溶性无机化合物时,使用含有以下任意种的分散稳定剂是优选的:镁、钙、钡、锌、铝、和磷。分散稳定剂更优选含有以下任意种:镁、钙、铝、和磷。具体实例如下:

磷酸镁、磷酸三钙、磷酸铝、磷酸锌、碳酸镁、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铝、偏硅酸钙、硫酸钙、硫酸钡、和羟基磷灰石。当使用此类难水溶性无机分散剂时,可以原样使用,或者为了获得甚至更细的颗粒,可以使用在水系介质中生成的无机分散剂颗粒。使用磷酸三钙的情况作为实例,可以在高速搅拌下将磷酸钠水溶液与氯化钙水溶液混合以生成水不溶性磷酸钙,从而使分散更均匀并且更细。

也可以在所述分散稳定剂中组合使用有机化合物,例如聚乙烯醇、明胶、甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素的钠盐、和淀粉。这些分散稳定剂优选以相对于100质量份的聚合性单体为0.1质量份至20.0质量份的量使用。

为了使这些分散稳定剂微细化,还可以以相对于100质量份的聚合性单体为0.1质量份至10.0质量份的量使用表面活性剂。具体地,可以使用市售的非离子、阴离子、或阳离子表面活性剂。例如,十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十五烷基硫酸钠、辛基硫酸钠、油酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钾、或油酸钙的使用是优选的。

在造粒步骤之后或者在进行造粒步骤的同时,在优选地将温度设定为50℃至90℃的情况下,使存在于聚合性单体组合物中的聚合性单体聚合,以获得调色剂颗粒分散液(聚合步骤)。

在聚合步骤期间,优选地进行充分的搅拌操作以提供容器中的均匀温度分布。当添加聚合引发剂时,可以使用任意时机和任意所需的时间长度进行该添加。此外,为了获得期望的分子量分布的目的,可以在聚合反应的后半段升高温度,并且,为了从体系中除去例如未反应的聚合性单体和副产物,可以在反应的后半段中或者在反应结束之后通过蒸馏操作蒸馏除去一部分水系介质。在常压下或在减压下进行蒸馏操作。

用于悬浮聚合法中的聚合引发剂优选具有0.5小时至30小时的在聚合反应中的半衰期。当使用相对于100质量份的聚合性单体为0.5质量份至20质量份的添加量进行聚合反应时,可以获得在分子量为5000和50000之间具有极大值的聚合物。通常将油溶性引发剂用作聚合引发剂,以下是实例:

偶氮化合物,例如2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双-2,4-二甲基戊腈、1,1’-偶氮双(环己烷-1-腈)、和2,2’-偶氮双-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈;和过氧化物系引发剂,例如乙酰基环己基磺酰基过氧化物、过氧化碳酸二异丙酯、过氧化癸酰、过氧化月桂酰、过氧化硬脂酰、过氧化丙酰、过氧化乙酰、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化环己酮、过氧化甲基乙基酮、过氧化二枯基、过氧化氢叔丁基、过氧化二叔丁基、过氧化新戊酸叔丁酯、和氢过氧化枯烯。

水溶性引发剂可以任选地一起用于聚合引发剂,并且其实例如下:

过硫酸铵、过硫酸钾、2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁酰脒)盐酸盐、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)盐酸盐、偶氮双(异丁基脒)盐酸盐、2,2’-偶氮双异丁腈磺酸钠、硫酸亚铁、或过氧化氢。

可以单独使用这些聚合引发剂中的一种,或者可以组合使用两种以上。为了控制聚合性单体的聚合度,还可以添加和使用链转移剂、和聚合抑制剂等。

从获得高清晰度和高分辨率图像的观点,调色剂颗粒的粒径优选为3.0μm至10.0μm的重均粒径。调色剂颗粒的重均粒径可以使用孔电阻法来测量。例如可以使用"CoulterCounter Multisizer 3"(Beckman Coulter,Inc.)进行测量。

将通过经历聚合步骤提供的调色剂颗粒分散液转移至进行调色剂颗粒与水系介质的固-液分离的过滤步骤。

可以使用常规过滤方法进行用于从所得的调色剂颗粒分散液获得调色剂颗粒的固-液分离。优选接着通过例如再制浆或用洗涤水洗涤进行另外的洗涤,以除去之前无法从调色剂颗粒表面除去的异物。

在进行充分的洗涤之后,通过进行另外的固-液分离获得调色剂饼。随后通过使用公知干燥手段的干燥和根据需要通过分级分离出具有特定粒径以外的粒径的颗粒级分来获得调色剂颗粒。当完成时,可以再次使用具有特定粒径以外的粒径的分离的颗粒级分以提高最终产率。

获得的调色剂颗粒可以任选地通过添加例如外部添加剂并混合以将外部添加剂附着至表面来制成调色剂。例如,外部添加剂的使用促进诸如流动性、带电性能、和清洁性能等的控制。

外部添加剂可以示例为由例如二氧化硅细颗粒、氧化铝细颗粒、和氧化钛细颗粒等构成的无机氧化物细颗粒;无机硬脂酸化合物细颗粒,例如,硬脂酸铝细颗粒、和硬脂酸锌细颗粒等;和无机钛酸化合物细颗粒,例如钛酸锶、和钛酸锌等。

例如,以下中的任一者可以用作二氧化硅细颗粒:通过卤化硅的气相氧化生产的也已知为干式二氧化硅的干式二氧化硅细颗粒,以及由例如水玻璃生产的所谓的湿式二氧化硅细颗粒。

另外,在干式二氧化硅细颗粒的情况下,也可以通过在生产步骤中将其它金属卤化物(例如,氯化铝、和氯化钛等)与卤化硅化合物组合使用来获得二氧化硅和其它金属氧化物的复合细颗粒。

这些无机细颗粒优选用例如硅烷偶联剂、钛偶联剂、高级脂肪酸、硅油、硅酮清漆或各种改性的硅酮清漆进行表面处理。可以单独使用表面处理剂,或者可以组合使用两种以上。该表面处理支持调色剂的带电量的调整、耐热贮存性的改善、和环境稳定性的改善。外部添加剂的BET比表面积优选为10m2/g至450m2/g。

BET比表面积可以基于动态恒压法使用低温气体吸附法根据BET法(优选BET多点法)来确定。例如,使用比表面积分析仪(产品名:Gemini 2375Ver.5.0,ShimadzuCorporation),可以通过使氮气吸附至样品表面并且使用BET多点法进行测量来计算BET比表面积(m2/g)。

调色剂中的外部添加剂的含量相对于100质量份的调色剂颗粒优选为0.05质量份至10.00质量份,并且更优选为0.1质量份至5.0质量份。可以单独使用一种外部添加剂,或者可以组合使用两种以上。可以使用公知的方法用于混合外部添加剂。例如,可以使用亨舍尔混合机进行混合。

调色剂可以用作磁性或非磁性单组分显影剂,但其还可以与载体混合并且用作双组分显影剂。

作为载体,可以使用包括例如诸如铁、铁氧体、磁铁矿等金属,以及这些金属与诸如铝和铅等金属的合金等常规公知的材料的磁性颗粒。它们之中,铁氧体颗粒是优选的。此外,通过用诸如树脂等涂覆剂涂覆磁性颗粒的表面获得的涂覆载体、通过将磁性体细粉末分散在树脂等中获得的树脂分散型载体可以用作载体。

载体的体积平均粒径优选为15μm至100μm,并且更优选为25μm至80μm。

以下描述用于测量关于调色剂的性质的方法。

<从调色剂颗粒提取树脂A的方法>

调色剂颗粒中的树脂A的提取通过借助溶剂梯度洗脱法对使用四氢呋喃(THF)获得的提取物进行分离来进行。以下给出制备方法。

称量出10.0g的调色剂颗粒并且引入圆筒滤纸(extraction thimble)(No.84,Toyo Rosha Kaisha,Ltd.)中,并且将其放入索氏提取器中。使用200mL的THF作为溶剂进行提取20小时,然后从提取物除去溶剂以得到作为THF可溶性物质的固体。树脂A包含在THF可溶性物质中。进行该过程多次以获得所需量的THF可溶性物质。

将梯度制备型HPLC(LC-20AP高性能梯度制备系统,Shimadzu Corporation; SunFire制备柱,Waters Corporation)用于溶剂梯度洗脱法。使用以下:柱温度为30℃,流量为50mL/分钟,乙腈为流动相中的不良溶剂,和THF为良溶剂。将0.02g的通过提取获得的THF可溶性物质溶解在1.5mL的THF中,并且将其用作分离的样品。具有100%乙腈的组成用于起始流动相;然后,当样品注入之后经过5分钟时,THF的比率每分钟增加4%;并且在25分钟时的流动相组成为100%THF。可以通过将所获得的级分干燥至固化来分离组分。从而可以获得树脂A。可以通过如下所述的硅原子含量的测量和13C-NMR测量来确定哪些级的组分是树脂A。

<树脂A中的硅原子含量的测量方法>

将“Axios”波长色散型x射线荧光分析仪(PANalytical B.V.)用于树脂A中的硅原子含量。使用随附的“SuperQ ver.4.0F”(PANalytical B.V.)软件以设定测量条件和分析测量数据。

将Rh用于x射线管阳极,并且将24kV和100mA分别用于加速电压和电流。

将真空用于测量气氛;将27mm用于测量直径(准直器直径);将10秒用于测量时间。将比例计数器(PC)用于检测器。使用PET分析晶体来进行测量;测量在衍射角(2θ)=109.08°处观察到的Si-Kα射线的计数率(单位:cps);并且使用如下所述的校正曲线进行确定。

树脂A(或具有式(1)的树脂)可以原样用作测量样品,或者使用前述提取方法从调色剂颗粒提取的树脂可以用作测量样品。

使用“BRE-32”压片成形机(Maekawa Testing Machine Mfg.Co.,Ltd.)来获得测量用丸粒。将4g的测量样品引入专用的铝压环中,并且压平(smooth over),并且通过在20MPa下压制60分钟通过成形为2mm的厚度和39mm的直径来生产丸粒,并且将该丸粒用作测量用丸粒。

对于用于制作用于确定含量的校正曲线的丸粒,以相对于100质量份的粘结剂[产品名:Spectro Blend,组分:C 81.0,O 2.9,H 13.5,N 2.6(质量%),化学式:C19H38ON,形态:粉末(44μm),来自Rigaku Corporation]为0.5质量份的量添加SiO2(疏水性气相法二氧化硅)[产品名:AEROSIL NAX50,比表面积:40±10(m2/g),碳含量:0.45至0.85%,来自Nippon Aerosil Co.,Ltd.];在咖啡磨中进行充分的混合;并且通过丸粒成形来制备丸粒。分别以5.0质量份和10.0质量份使用SiO2,使用相同的混合和丸粒成形过程来制备丸粒。

通过将所获得的x射线计数率放在纵轴上并且将各校正曲线用样品中的Si添加浓度放在横轴上来获得呈线性函数形式的校正曲线。

然后使用相同的过程还对测量样品测量Si-Kα射线的计数率。由制作的校正曲线确定硅原子含量(质量%)。

<具有式(1)的树脂的结构的鉴定>

使用1H-NMR分析、13C-NMR分析、29Si-NMR分析、和FT-IR分析来鉴定由式(1)表示的树脂中的高分子部位P1、L1部位、和R1至R3部位。可以将树脂A(或具有式(1)的树脂)原样用作测量样品,或者可以将使用上述提取方法从调色剂颗粒提取的树脂用作测量样品。

当L1含有由式(2)表示的酰胺键时,可以通过1H-NMR分析进行鉴定。具体地,可以使用酰胺基中的NH部位中的质子的化学位移值进行鉴定,并且可以通过积分值的计算来确定酰胺基的量。

另外,当由式(1)表示的树脂中的R1至R3含有烷氧基或羟基时,可以通过以下“29Si-NMR(固态)的测量条件”中描述的方法来确定烷氧基或羟基的相对于硅原子的化合价。

(29Si-NMR(固态)的测量条件)

仪器:JNM-ECX500II,JEOL Resonance,Inc.

样品管:

Figure BDA0002453759090000271

样品量:150mg

测量温度:室温

脉冲模式:CP/MAS

测量核频率:97.38MHz(29Si)

基准物质:DSS(外部标准:1.534ppm)

样品旋转速率:10kHz

接触时间:10ms

延迟时间:2s

扫描次数:2000至8000

该测量使得可以通过取决于与Si键合的氧原子数的多硅烷组分的曲线拟合通过峰分离/积分获得存在比。以该方式进行使得可以确认由式(1)表示的树脂中R1至R3的烷氧基或羟基相对于硅原子的化合价。

可以通过13C-NMR(固态)测量来确认由式(1)表示的树脂中的P1、L1、和R1至R3的结构。测量条件如下。

(13C-NMR(固态)的测量条件)

仪器:JNM-ECX500II,JEOL Resonance,Inc.

样品管:

样品量:150mg

测量温度:室温

脉冲模式:CP/MAS

测量核频率:123.25MHz(13C)

基准物质:金刚烷(外部标准:29.5ppm)

样品旋转速率:20kHz

接触时间:2ms

延迟时间:2s

扫描次数:1024

根据式(1)中的P1、L1、和R1至R3的种类进行分离为各种峰,并且分别鉴定以确定P1、L1、和R1至R3的种类。

<酯键含量的计算方法>

使用13C-NMR如下进行计算树脂A中的酯键含量。测量条件如下。可以将树脂A(或具有式(1)的树脂)原样用作测量样品,或者可以将使用前述提取方法从调色剂颗粒提取的树脂用作测量样品。

仪器:AVANCE-600FT-NMR,Bruker Corporation

样品量:150mg

测量温度:室温

测量方法:反转门控去耦

溶剂:0.75ml氘代氯仿

弛豫试剂:乙酰丙酮铬(III)

扫描次数:30000

通过内标法使用源自酯键的在160.0至170.0ppm处出现的峰面积进行定量。

<数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)的测量方法>

使用凝胶渗透色谱法(GPC)如下测量聚合物、树脂或调色剂颗粒的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)。

首先,在室温下将样品溶解在四氢呋喃(THF)中24小时。使用孔径为0.2μm的“样品预处理盒”(Tosoh Corporation)耐溶剂性膜过滤器过滤所获得的溶液以获得样品溶液。将样品溶液调整为THF可溶性组分的浓度为约0.8质量%。使用该样品溶液在以下条件下进行测量。

仪器:HLC8120 GPC(检测器:RI)(Tosoh Corporation)

柱:Shodex KF-801、802、803、804、805、806和807的7连柱(Showa DenkoKabushiki Kaisha)

洗脱液:四氢呋喃(THF)

流量:1.0mL/分钟

烘箱温度:40.0℃

样品注入量:0.10mL

将使用聚苯乙烯树脂标准品(产品名“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、A-500”,TosohCorporation)制作的分子量校正曲线用于确定样品的分子量。

实施例

以下使用生产例和实施例更具体地描述本发明,但是本发明决不限于这些或者受这些限制。除非另有具体说明,否则实施例和比较例中给出的"份"和"%"在所有情况下都基于质量。

<树脂A(R-1)的生产例>

使用以下过程生产树脂A(R-1)。

将以下材料引入配备有减压设备、水分离设备、氮气引入设备、温度测量设备和搅拌设备的高压釜中,并且在氮气氛下在常压下在200℃下进行反应5小时。

接着添加以下材料并且在220℃下反应3小时。

·酸或醇组分3(偏苯三酸) :1.0份

·四丁氧基钛 :0.3份

在10至20mmHg的减压下进行反应另外的2小时。将所获得的树脂溶解在氯仿中;将该溶液滴加到乙醇中以进行再沉淀;然后通过过滤获得聚酯。

如下所述在氨基硅烷中的氨基和所得的聚酯中的羧基之间进行酰胺化,以生产树脂A(R-1)。

将100.0份的该聚酯溶解在400.0份的N,N-二甲基乙酰胺中,并且添加以下材料并且在室温下进行搅拌5小时。在反应结束之后,将溶液滴加至甲醇中以进行再沉淀,并且通过过滤获得树脂A(R-1)。

·硅烷化合物(3-氨基丙基三甲氧基硅烷):1.3份

·三乙胺 :2.4份

·缩合剂(酰胺化剂) :2.4份

[DMT-MM:4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物]

获得的树脂A(R-1)的重均分子量(Mw)为19800,酯键含量为18.3质量%,和硅原子含量为0.20质量%。获得的(R-1)的结构和性质在表2-2和表2-3中给出。

<树脂A(R-5)至(R-10)和(R-103)的生产例>

将树脂A(R-1)生产例中的醇组分、酸组分1、酸组分2、酸或醇组分3、硅烷化合物、三乙胺和缩合剂改变为表1和表2-1中给出的组分和/或份数。此外,适当地调整反应压力、反应温度和反应时间以获得较低分子量材料或者获得较高分子量材料。除此之外,以相同的方式进行获得树脂A(R-5)至(R-10)和(R-103)。

获得的(R-5)至(R-10)和(R-103)的结构和性质在表2-2和表2-3中给出。

<树脂A(R-11)至(R-25)的生产例>

除了将醇组分、酸组分1、酸组分2、酸或醇组分3、硅烷化合物、三乙胺和缩合剂改变为表1和表2-1中给出的组分和/或份数以外,与树脂A(R-1)的生产例同样地进行获得树脂A(R-11)至(R-25)。获得的(R-11)至(R-25)的结构和性质在表2-2和表2-3中给出。

<树脂A(R-26)的生产例>

使用以下过程生产A(R-26)。

将以下材料引入配备有减压设备、水分离设备、氮气引入设备、温度测量设备和搅拌设备的高压釜中,并且在氮气氛下在常压下在200℃下进行反应5小时。

接着添加以下材料并且在220℃下反应3小时。

·四丁氧基钛 :0.3份

在10至20mmHg的减压下进行反应另外的2小时。将所获得的树脂溶解在氯仿中;将该溶液滴加到乙醇中以进行再沉淀;然后通过过滤获得聚酯。

通过借助使获得的聚酯中的羟基与异氰酸根合硅烷中的异氰酸酯基反应形成氨基甲酸酯键如下生产树脂A(R-26)。

将100.0份的该聚酯溶解在1000.0份的氯仿中,并且在氮气氛下添加以下材料并且在常温下进行搅拌5小时。在反应结束之后,将溶液滴加至甲醇中以进行再沉淀,并且通过过滤获得树脂A(R-26)。

·硅烷化合物(3-异氰酸根合丙基三甲基硅烷):1.2份

·四异丙醇钛(IV) :1.0份

获得的(R-26)的结构和性质在表2-2和表2-3中给出。

<树脂A(R-27)的生产例>

使用以下过程生产A(R-27)。

将以下材料引入配备有减压设备、水分离设备、氮气引入设备、温度测量设备和搅拌设备的高压釜中,并且在氮气氛下在常压下在200℃下进行反应5小时。

Figure BDA0002453759090000321

接着添加以下材料并且在220℃下反应3小时。

·四丁氧基钛 :0.3份

在10至20mmHg的减压下进行反应另外的2小时。将所获得的树脂溶解在氯仿中;将该溶液滴加到乙醇中以进行再沉淀;然后通过过滤获得聚酯。

通过由环氧基硅烷中的环氧基向获得的聚酯中的酯键中的***反应如下生产其中形成由式(4)或式(5)表示的连接基团的树脂A(R-27)。

将100.0份的该聚酯溶解在200.0份的苯甲醚中,并且在氮气氛下添加以下材料并且在约140℃下进行搅拌5小时。在静置冷却之后,将反应混合物溶解在200mL的氯仿中,并且将其滴加至甲醇中以进行再沉淀,并且通过过滤获得树脂A(R-27)。

·硅烷化合物(5,6-环氧基己基三甲基硅烷) :1.3份

·催化剂(四丁基溴化

Figure BDA0002453759090000331

) :10.0份

获得的(R-27)的结构和性质在表2-2和表2-3中给出。

<树脂A(R-28)和(R-29)的生产例>

除了将醇组分、酸组分1、酸组分2和硅烷化合物改变为表1和表2-1中给出的组分和/或份数以外,与树脂A(R-27)的生产例同样地进行获得树脂A(R-28)和(R-29)。获得的(R-28)和(R-29)的结构和性质在表2-2和表2-3中给出。

<树脂A(R-30)的生产例>

使用以下过程生产树脂A(R-30)。

在氮气置换下加热100.0份的丙二醇单甲醚,并且在120℃以上的液体温度下进行回流下的加热。将以下材料的混合物经3小时滴加至其中。

Figure BDA0002453759090000332

(有机过氧化物系聚合引发剂,产品名:Perbutyl Z,NOF Corporation)

在滴加结束之后,将溶液搅拌3小时;随后在加热直到液体温度达到170℃的同时在常压下蒸馏。在液体温度达到170℃之后,将压力降低至1hPa,并且通过蒸馏1小时进行溶剂除去以获得固体树脂材料。将该固体树脂材料溶解在四氢呋喃中,并且用正己烷再沉淀,并且将沉淀的固体过滤出以获得苯乙烯-丙烯酸共聚物。

如下所述在氨基硅烷中的氨基和所得的苯乙烯-丙烯酸共聚物中的羧基之间进行酰胺化以生产树脂A(R-30)。

将100.0份的该苯乙烯-丙烯酸共聚物溶解在400.0份的N,N-二甲基乙酰胺中,并且添加以下材料并且在常温下进行搅拌5小时。在反应结束之后,将溶液滴加至甲醇中以进行再沉淀,并且通过过滤获得树脂A(R-30)。

·硅烷化合物(3-氨基丙基三甲基硅烷):1.0份

·三乙胺 :2.7份

·缩合剂 :2.7份

[DMT-MM:4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物]

获得的树脂A(R-30)的重均分子量(Mw)为18100,酯键含量为12.2质量%,和硅原子含量为0.22质量%。

<聚酯树脂(A-1)的生产例>

使用以下过程生产聚酯树脂(A-1)。

将以下材料引入配备有减压设备、水分离设备、氮气引入设备、温度测量设备和搅拌设备的高压釜中,并且在氮气氛下在200℃和常压下进行反应5小时。

随后添加0.01份的偏苯三酸和0.12份的四丁氧基钛;在220℃下反应3小时;在10至20mmHg的减压下进一步反应2小时以获得聚酯(A-1)。所获得的聚酯树脂(A-1)的重均分子量(Mw)为10200。

[表1]

在表中,BPA表示双酚A,和PO表示环氧丙烷。

[表2-1]

Figure BDA0002453759090000361

[表2-2]

Figure BDA0002453759090000371

在表中,R1、R2、R3、和L1表示式(1)中的R1、R2、R3、和L1,以及R5、R6、R7、和R8分别表示式(2)、(3)、(4)、和(5)中的R5、R6、R7、和R8。另外,-OMe表示甲氧基;-OEt表示乙氧基;-Me表示甲基;和-Ph-表示亚苯基。

[表2-3]

Figure BDA0002453759090000381

<调色剂颗粒1的生产例>

(水系介质1的生产)

将390.0份的离子交换水和14.0份的磷酸钠(十二水合物)(RASA Industries,Ltd.)引入反应器中,并且在用氮气吹扫的同时将温度保持在65℃1.0小时。

在使用T.K.均质混合器(Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.)以12,000rpm搅拌的同时将9.2份氯化钙(二水合物)溶解在10.0份的离子交换水中的氯化钙水溶液一次全部引入,以制备包含分散稳定剂的水系介质。

将10%的盐酸引入该水系介质中以将pH调整为6.0并且提供水系介质1。

(聚合性单体组合物1的生产)

·苯乙烯 60.0份

·着色剂(C.I.颜料蓝15:3) 6.5份

将这些材料引入磨碎机(Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.)中,并且使用直径为1.7mm的氧化锆颗粒以220rpm进行分散5.0小时;随后是氧化锆颗粒的除去以提供其中分散有着色剂的分散液1。

将以下材料添加至该分散液1。

Figure BDA0002453759090000391

然后将其保持在65℃,并且通过使用T.K.均质混合器以500rpm溶解和分散至均匀来制备聚合性单体组合物1。

(造粒步骤)

在将水系介质1的温度保持在70℃和将搅拌器旋转速率保持在12,000rpm的同时,将聚合性单体组合物1引入水系介质1中,并且添加9.0份的聚合引发剂过氧化新戊酸叔丁酯。在用搅拌器维持12,000rpm的同时进行造粒10分钟。

(聚合步骤)

用配备有螺旋桨式叶轮的搅拌器替换高速搅拌器,并且在维持70℃和以150rpm搅拌的同时进行聚合5.0小时。通过将温度升高至85℃并且加热2.0小时来进行另外的聚合反应,以获得调色剂基础颗粒分散液1。

(洗涤和过滤步骤)

然后用1mol/L的盐酸将pH调整为1.5;然后进行搅拌1小时;在用离子交换水洗涤的同时进行过滤以获得调色剂颗粒1。

<调色剂颗粒2的生产例>

(树脂颗粒分散液的生产)

称出以下材料并且混合和溶解。

将Neogen RK(DKS Co.,Ltd.)的10%水溶液添加至所得的溶液并且进行分散。在缓慢搅拌10分钟的同时添加0.15份的过硫酸钾溶解在10.0份的离子交换水中的水溶液。在用氮气置换之后,在70℃的温度下进行乳液聚合6.0小时。在聚合结束之后,将反应溶液冷却至室温并且添加离子交换水以产生固成分浓度为12.5%且体积基准的中值直径为0.2μm的树脂颗粒分散液。

(蜡颗粒分散液的生产)

称出以下材料并且混合。

·酯蜡(熔点:70℃) 100.0份

·Neogen RK(DKS Co.,Ltd.) 15.0份

·离子交换水 385.0份

使用JN100湿式喷射磨机(Jokoh Co.,Ltd.)将这些材料分散1小时,以获得蜡颗粒分散液。该蜡颗粒分散液中的蜡固成分浓度为20.0%。

(着色剂颗粒分散液的生产)

称出以下材料并且混合。

·着色剂(C.I.颜料蓝15:3) 100.0份

·Neogen RK(DKS Co.,Ltd.) 15.0份

·离子交换水 885.0份

使用JN100湿式喷射磨机(Jokoh Co.,Ltd.)将这些材料分散1小时以获得着色剂颗粒分散液。

Figure BDA0002453759090000411

使用均质器(Ultra-Turrax T50,IKA Works GmbH&Co.KG)将这些材料分散,随后在搅拌的同时加热至65℃。

在65℃下进行搅拌1.0小时之后,用光学显微镜观察确认数均粒径为6.0μm的聚集颗粒的形成。

然后向其中添加2.2份的Neogen RK(DKS Co.,Ltd.),随后加热至80℃并且搅拌2.0小时以获得融合球形调色剂基础颗粒。

进行冷却随后过滤,并且通过用720.0份的离子交换水搅拌来洗涤分离的固体1.0小时。过滤含调色剂颗粒的溶液,并且通过使用真空干燥机的干燥获得调色剂颗粒2。

<调色剂颗粒3的生产例>

将660.0份的离子交换水和25.0份的十二烷基二苯基醚二磺酸钠的48.5%水溶液混合,并且通过使用T.K.均质混合器以10,000rpm搅拌来制备水系介质2。

将以下材料引入500.0份的乙酸乙酯中,并且通过使用螺旋桨搅拌器以100rpm溶解来制备溶液。

Figure BDA0002453759090000421

将150.0份的水系介质2引入容器中;使用T.K.均质混合器以12,000rpm进行搅拌;将100.0份的前述溶液添加至此;并且进行混合10分钟以制备乳液浆料。

随后将100.0份的乳液浆料引入配备有排气用配管、搅拌器和温度计的烧瓶中;在以500rpm搅拌的同时,在30℃下在减压下除去溶剂12小时;并且在45℃下进行熟化4小时,以提供除去溶剂的浆料。

在减压下对除去溶剂的浆料进行过滤;将300.0份的离子交换水添加至所得的滤饼;使用T.K.均质混合器(以12,000rpm,10分钟)进行混合和再分散;并且进行过滤。

用干燥机在45℃下将所得的滤饼干燥48小时,随后通过开口为75μm的筛网筛分以提供调色剂颗粒3。

<调色剂颗粒4的生产例>

将以下材料引入配备有冷凝器、搅拌器和氮气引入管的反应器中。

·对苯二甲酸 29.0份

·聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷 80.0份

·二羟基双(三乙醇胺)钛 0.1份

随后加热至200℃并且在引入氮气和除去生成的水的同时反应9小时。然后添加5.8份的偏苯三酸酐;进行加热至170℃;并且通过反应3小时生产聚酯树脂(A-2)。

此外,将上述材料引入高压釜中,并且用氮气置换内部,然后在加热和搅拌的同时进行保持在180℃。

将50.0份的过氧化氢叔丁基的2.0%二甲苯溶液经4.5小时连续滴加至体系,并且在冷却之后,将溶剂分离和除去以产生其中共聚物接枝在聚乙烯上的接枝共聚物。

Figure BDA0002453759090000432

使用FM混合器(Model FM-75,Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.)将这些材料充分混合,随后用设定为100℃的温度的双螺杆混炼机(Model PCM-30,Ikegai IronworksCorporation)熔融混炼。

将所得的混炼物冷却,并且使用锤磨机将其粗粉碎至1mm以下以获得粗粉碎物。

然后,使用来自Turbo Kogyo Co.,Ltd.的涡轮磨机(Turbo Mill)(T-250:RSS转子/SNB衬垫)由该粗粉碎物获得约5μm的细粉碎物。

随后使用基于附壁效应的多级分级机切割细粉末和粗粉末以获得调色剂颗粒4。

<调色剂颗粒5至29的生产例>

除了分别将树脂A(R-1)改变为树脂A(R-5)至(R-29)以外,与调色剂颗粒1的生产例同样地分别进行生产调色剂颗粒5至29。

<调色剂颗粒30的生产例>

除了将树脂A(R-1)改变为树脂A(R-30),并且改变为以下给出的材料量以外,与调色剂颗粒1的生产例同样地进行生产调色剂颗粒30。

·苯乙烯(而不是用于分散液1的60.0份) 58.0份

·丙烯酸正丁酯 19.0份

·聚酯树脂(A-1) 8.0份

<调色剂颗粒31的生产例>

除了代替树脂A(R-1)改变为1.1份的乙烯基三氯硅烷和3.0份的二乙烯基苯,并且改变为以下所示的材料量以外,与调色剂颗粒1的生产例同样地进行生产调色剂颗粒31。

Figure BDA0002453759090000441

在该生产例中,构成调色剂颗粒31的树脂对应于树脂A。调色剂颗粒31中的树脂A的重均分子量(Mw)为82400,酯键含量为12.8质量%,和硅原子含量为0.20质量%。

<比较调色剂颗粒1的生产例>

(聚合性单体组合物101的生产)

·苯乙烯 60.0份

·着色剂(C.I.颜料蓝15:3) 6.5份

将这些材料引入磨碎机(Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.)中,并且使用直径为1.7mm的氧化锆颗粒以220rpm进行分散5.0小时;随后除去氧化锆颗粒以提供其中分散有着色剂的分散液101。

将以下材料添加至分散液101。

Figure BDA0002453759090000451

然后将其保持在65℃,并且通过使用T.K.均质混合器以500rpm溶解和分散至均匀来制备聚合性单体组合物101。

(造粒步骤)

在将水系介质1的温度保持在70℃和将搅拌器旋转速率保持在12,000rpm的同时,将聚合性单体组合物101引入水系介质1中,并添加9.0份的聚合引发剂过氧化新戊酸叔丁酯。在用搅拌器维持12,000rpm的同时进行造粒10分钟。

(聚合步骤)

用配备有螺旋桨式叶轮的搅拌器替换高速搅拌器,并且在维持70℃和以150rpm搅拌的同时进行聚合5.0小时。通过将温度升高至85℃并加热2.0小时进行另外的聚合反应以获得调色剂基础颗粒分散液101。

(洗涤和过滤步骤)

然后用1mol/L的盐酸将pH调整为1.5;然后进行搅拌1小时;在用离子交换水洗涤的同时进行过滤以获得调色剂颗粒101(比较调色剂颗粒1)。

在该生产例中,构成调色剂颗粒101(比较调色剂颗粒1)的树脂对应于树脂A。调色剂颗粒101(比较调色剂颗粒1)中的树脂A的重均分子量(Mw)为87300,酯键含量为7.2质量%,和硅原子含量为0.21质量%。

<比较调色剂颗粒2的生产例>

除了不添加乙烯基三氯硅烷以外,与比较调色剂颗粒1的生产例同样地进行获得比较调色剂颗粒2。

<比较调色剂颗粒3的生产例>

除了将树脂A(R-1)改变为(R-103)以外,与调色剂颗粒4的生产例同样地进行获得比较调色剂颗粒3。

<调色剂1的生产例>

通过使用亨舍尔混合机(Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.),将100.0份的调色剂颗粒1与0.6份BET值为200m2/g且一次颗粒的数均粒径为8nm的疏水性二氧化硅细颗粒混合来获得调色剂1。

<调色剂2至31和比较调色剂1至3的生产例>

除了将调色剂颗粒1改变为调色剂颗粒2至31和比较调色剂颗粒1至3以外,与调色剂1的生产例同样地进行获得调色剂2至31和比较调色剂1至3。

<高温高湿环境下带电上升性能的评价>

在高温高湿环境(30℃,80%RH)下进行以下评价。

将19.0g的F813-300磁性载体(Powdertech Co.,Ltd.)和1.0g的待评价的调色剂引入带盖的50mL塑料瓶中;制备这样的两个。

使用振动器(YS-LD,Yayoi Co.,Ltd.)以每秒4个往返的速度分别进行振动2分钟和10分钟,以制备双组分显影剂。

如图1所示,将0.200g的用于测量摩擦带电量的双组分显影剂引入在底部具有500目筛3(25μm开口)的金属测量容器2中,并且施加金属盖4。测量此时整个测量容器2的质量以给出W1(g)。

然后用抽吸装置1(与测量容器2接触的部分至少为绝缘体)通过抽吸口7进行抽吸,并且通过用风量控制阀6调整使真空计5处的压力为50mmAq。在该状态下,将调色剂抽吸1分钟并且除去。

此时静电计9处的电位以伏特(V)表示。此处,8为电容器,并且电容为C(μF)。测量抽吸之后的整个测量容器的质量以给出W2(g)。使用下式计算调色剂的摩擦带电量。

摩擦带电量(mC/kg)=(C×V)/(W1-W2)

计算“[振动2分钟之后的摩擦带电量]/[振动10分钟之后的摩擦带电量]×100”的值,并且将该结果取作带电上升性能并且使用以下标准评价。评价结果在表3中给出。

A:带电上升性能为90%以上

B:带电上升性能为80%以上且小于90%

C:带电上升性能为70%以上且小于80%

D:带电上升性能为60%以上且小于70%

E:带电上升性能小于60%

<带剥离性的评价>

将改造成能够调整显影偏压的彩色激光打印机(HP Color LaserJet3525dn,Hewlett-Packard Enterprise Development LP)用作图像形成设备,并且将具有相对大的表面凹凸和基重的FOX RIVER BOND纸(110g/m2)用作定影介质。

将线图像用于评价图像。通过借助经由使显影偏压摇摆而设定高的图像浓度来增加图像上的调色剂的量,以及通过使用具有大量表面凹凸的厚纸,可以使定影步骤期间纸的凹部中和调色剂层的下层区域中的调色剂的熔融更困难,由此能够对剥离进行严格的评价。

评价过程如下。首先在低温低湿环境(15℃,10%RH)下将图像形成设备放置过夜。当将低温用于评价环境时,则对于定影单元更难变暖,并且可以进行严格的评价。

使用FOX RIVER BOND纸,然后在将显影偏压调整为给出180μm的线宽的情况下打印横线图像。在低温低湿环境中放置1小时之后,将聚丙烯带(Klebeband 19mm×10mm,来自tesa SE)粘贴至横线图像并逐渐剥离。在剥离之后,目视和显微镜检查图像,并且根据以下评价标准评价。评价结果在表3中给出。

A:无缺损

B:观察到轻微缺损,但是未被目视检查识别

C:观察到轻微程度的也可以目视识别的缺损

D:存在可以目视识别的缺损,并且出现线中断的部分

E:出现多处线中断

<低温定影性的评价>

准备拆卸了定影单元的彩色激光打印机(HP Color LaserJet 3525dn,Hewlett-Packard Enterprise Development LP)作为图像形成设备,并且将HP Laser Jet 90(90g/m2,Hewlett-Packard Enterprise Development LP)用作定影介质。

从青色盒除去调色剂,并且将待评价的调色剂装载于该位置。然后使用装载的调色剂,在定影介质上在相对于进纸方向距离上端部1.0cm的区域处形成2.0cm长且15.0cm宽的未定影调色剂图像(调色剂承载量:0.9mg/cm2)。然后将拆卸的定影单元改造成使得能够调节定影温度和处理速度,并且将其用于对未定影图像进行定影试验。

在将处理速度设定为300mm/s并且在常温常湿环境(23℃,60%RH)下操作的情况下,在从145℃的初始温度开始并且以5℃的增量依次升高设定温度的各温度下将未定影图像定影。评价结果在表3中给出。

以下给出低温定影性的评价标准。定影下限温度为未观察到低温污损行为(其中调色剂的一部分最终附着至定影单元的行为)和/或起泡(定影图像的膨胀)的下限温度。

A:定影下限温度为150℃以下

B:定影下限温度为155℃以上且160℃以下

C:定影下限温度为165℃以上且170℃以下

D:定影下限温度为175℃以上且180℃以下

E:定影下限温度为185℃以上

<耐热污损性的评价>

与低温定影性的评价同样地进行未定影图像的定影试验。

在将处理速度设定为300mm/s并且在常温常湿环境(23℃,60%RH)下操作的情况下,在从195℃的初始温度开始并且以5℃的增量依次升高设定温度的各温度下将未定影图像定影。评价结果在表3中给出。

以下给出耐热污损性的评价标准。定影上限温度为未观察到熔融的调色剂附着至定影辊的现象(热污损)的上限温度。

A:定影上限温度为230℃以上

B:定影上限温度为220℃以上且225℃以下

C:定影上限温度为210℃以上且215℃以下

D:定影上限温度为200℃以上且205℃以下

E:定影上限温度为195℃以下

[表3]

Figure BDA0002453759090000501

在表中,“C.E.”表示“比较例”,和“C.”表示“比较”。

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。

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