專利名稱:調(diào)色劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及在電子照相、靜電記錄、磁性記錄和調(diào)色劑噴射記錄中使用的調(diào)色劑。
背景技術(shù):
通常,電子照相是通過(guò)如下獲得圖像的方法采用各種方式在感光構(gòu)件上形成靜 電潛像,采用調(diào)色劑顯影潛像以在感光構(gòu)件上形成調(diào)色劑圖像,根據(jù)需要將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn) 印至轉(zhuǎn)印材料如紙上,并隨后通過(guò)熱、壓力、熱壓或溶劑蒸汽等的作用將調(diào)色劑圖像定影在 轉(zhuǎn)印材料上。作為定影調(diào)色劑圖像的步驟,已經(jīng)提出了使用利用加熱輥的壓接加熱法(以下稱 作“加熱輥定影法”),使要定影調(diào)色劑圖像的定影頁(yè)通過(guò)定影膜與加熱元件緊密接觸來(lái)定 影調(diào)色劑圖像的加熱定影法(以下稱作“膜定影法”)等。在加熱輥定影法或膜定影法中,使保持在定影頁(yè)上的調(diào)色劑圖像通過(guò)加熱輥或定 影膜表面,同時(shí)使前者與后者在通過(guò)與后者保持接觸的加壓構(gòu)件的施壓下接觸。在該定影 法中,由于加熱輥或定影膜的表面與保持在定影頁(yè)上的調(diào)色劑圖像在施壓下相互接觸,將 調(diào)色劑圖像熔合至該頁(yè)上的熱效率極高,從而能夠獲得迅速且良好定影的性能。特別地,膜 定影法在節(jié)能方面非常有效,并預(yù)期在例如在能夠縮短從開(kāi)啟電子照相裝置開(kāi)關(guān)后直至完 成第一頁(yè)上的打印所花費(fèi)的時(shí)間等方面同樣是有效的。電子照相裝置需要滿足高圖像品質(zhì)、緊湊和輕質(zhì)、高速高生產(chǎn)率和節(jié)能等多種要 求。特別地,尤其是在定影步驟中,開(kāi)發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)更高速、節(jié)能和高可靠性的系統(tǒng)和材料是 最重要的技術(shù)課題。然而,為解決加熱輥定影法或膜定影法中的這類問(wèn)題,特別地,極大地改進(jìn)調(diào)色劑 的定影性能是必要的。更具體地說(shuō),需要改進(jìn)能夠在較低溫下可充分定影至定影頁(yè)上的性 能(以下稱作“低溫定影性能”),和改進(jìn)能夠防止污損的性能(以下稱作“抗污損性能”), 其中所述污損是指由于調(diào)色劑粘著于加熱輥或薄膜表面上導(dǎo)致污染后續(xù)定影頁(yè)的現(xiàn)象。此 外,作為趨于與改進(jìn)低溫定影性能的折衷方案相關(guān)的性能,可提供防止調(diào)色劑在長(zhǎng)期存儲(chǔ) 期間發(fā)生聚集或熔合的性能(以下稱作“抗結(jié)塊性能”),和防止連續(xù)大量印刷中發(fā)生任何 不良圖像的性能(以下稱作“顯影穩(wěn)定性能”)。隨著全色電子照相裝置已變得普及,還需要進(jìn)一步改善圖像質(zhì)量水平。更具體地, 需要防止調(diào)色劑浸入紙張中,以使圖像色域變窄的性能(以下稱作“抗浸性能”)。所述浸 透隨著由于以下原因引起的圖像質(zhì)量水平的下降而趨于發(fā)生在定影的前半部分與后半部 分(后者)之間的定影步驟的過(guò)程中發(fā)生的加熱不均勻性,或高速?gòu)?fù)印圖像時(shí),第一頁(yè)與第 十頁(yè)之間的加熱不均勻性。此外,在彩色調(diào)色劑中,需要具有寬圖像色域(以下稱作“色域 性能”)的圖像,其中即使當(dāng)圖像濃度彼此相等時(shí),也需要具有較高圖像色度的圖像或具有 較高圖像亮度的圖像。這類調(diào)色劑的色域性能涉及(1)調(diào)色劑中包含的著色劑具有的色 彩顯影性能,⑵調(diào)色劑中著色劑的存在狀態(tài),⑶調(diào)色劑中包含的粘結(jié)劑樹(shù)脂和其它組分 的透明性,(4)通過(guò)在轉(zhuǎn)印材料上定影調(diào)色劑圖像形成的調(diào)色劑層的表面狀態(tài)等。特別地,以更加均勻的表面狀態(tài)在轉(zhuǎn)印材料上形成調(diào)色劑層是重要的。在用于熱壓定影的調(diào)色劑中,可采用具有囊狀結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑作為用于達(dá)到低溫定 影性能和抗結(jié)塊性能目的的調(diào)色劑(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)H06-130713)。這類調(diào)色劑是 其具有低玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Tg)的內(nèi)核層用具有高Tg的外殼層覆蓋,以防止包含在調(diào)色劑顆 粒內(nèi)部的任何低Tg材料流出,以達(dá)到低溫定影性能和抗結(jié)塊性能或穩(wěn)定顯影性能的調(diào)色 劑。此外,作為后續(xù)形成覆蓋調(diào)色劑顆粒內(nèi)核層表面的外殼層的方法,提出了其顆粒具有中 間層的調(diào)色劑,其中所述中間層具有與內(nèi)核層和外殼層的帶電性相反的帶電性(參見(jiàn)日本 專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2003-091093)。該調(diào)色劑是將高Tg和高分子量樹(shù)脂顆?;驘o(wú)機(jī)顆粒引入中 間層內(nèi),以使外殼層能夠獲得其重量,以改進(jìn)抗結(jié)塊性能和穩(wěn)定顯影性。然而,仍需尋求更 大改進(jìn)的低溫定影性能和更高的圖像質(zhì)量。為了防止在轉(zhuǎn)印材料上形成的調(diào)色劑圖像污染其它轉(zhuǎn)印材料的現(xiàn)象,提出了在動(dòng) 態(tài)粘彈性試驗(yàn)中在30°C下的貯存彈性模量G’和60°C下的損耗角正切值(tan δ)受控制的 調(diào)色劑(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2002-287425)。然而,在該調(diào)色劑中,60°C下的tanS值基 本為0. 7以上,并且30°C下的G’值為2X IO8Pa以上。還提出了在動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)的損耗 角正切值(tan δ)曲線中在70°C以上至小于110°C下具有極小值和極大值的調(diào)色劑,其中 在140°C下的損耗彈性模量G”是受控的(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2006-235615)。然而,仍 需尋求更大改進(jìn)的低溫定影性能和更高的圖像質(zhì)量。作為目的在于達(dá)到低溫定影性能和光澤均勻性的調(diào)色劑,在從60°C至95°C的溫 度區(qū)域內(nèi)損耗彈性模量G”的變化范圍已受到控制的調(diào)色劑是可用的(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng) 特開(kāi)2006-091168)。然而,所述調(diào)色劑由于其在該溫度區(qū)域內(nèi)巨大的粘度變化導(dǎo)致抗浸性 能不足。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠解決上述那些問(wèn)題的調(diào)色劑。更具體地,本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)異低溫定影性能,并進(jìn)一步具有良 好的顯影穩(wěn)定性能、具有良好的抗浸性能和色域性能,以及能夠形成高品質(zhì)圖像的調(diào)色劑。本發(fā)明是一種包括至少含有粘結(jié)劑樹(shù)脂、著色劑和蠟的調(diào)色劑基礎(chǔ)顆粒和無(wú)機(jī)微 粉的調(diào)色劑;在調(diào)色劑的通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的損耗角正切(tan δ)曲線中,tan δ 在28.0°C至60.0°C溫度區(qū)域內(nèi)顯示極大值δ a,該極大值δ a為0. 50以上,在45. 0°C至 85. 0°C的溫度區(qū)域內(nèi)顯示極小值Sb,該極小值Sb為0.60以下,其中極大值δ a與極小值 Sb之差,Sa-Sb,為0.20以上;和其中提供極大值δ a的溫度由Ta(°C )表示,提供極小 值Sb的溫度由Tb (°C)表示,Tb與Ta之差,Tb-Ta,為5.0°C至45.0°C ;和調(diào)色劑在通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的貯存彈性模量(G’ )曲線中,具有在Ta下的 貯存彈性模量值G,a為1. OOXlO6Pa至5. OOXlO7Pa0根據(jù)本發(fā)明,可得到具有優(yōu)異低溫定影性能,還具有良好的顯影穩(wěn)定性能,和具有 良好的抗浸性能和良好的色域性能,并能夠形成高品質(zhì)圖像的調(diào)色劑。
圖1是示出本發(fā)明中通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)測(cè)量的Ta、Tb、Tc、δ a、δ b、SC、G’ a、
5G,b和 G,c的圖表。圖2是示出通過(guò)DS C測(cè)量的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Tg)和熔點(diǎn)(Tm)的圖表。圖3是示出測(cè)量本發(fā)明中定義的ΑρΤΙ和T2的實(shí)例的圖。
具體實(shí)施例方式在調(diào)色劑的通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的損耗角正切[tan δ = G”(損耗彈性模 量)/G’(貯存彈性模量)]曲線中,tan δ在45.0°C至85.0°C的溫度區(qū)域內(nèi)顯示極小值Sb, 和極小值δ b為0. 60以下。具有極小值δ b意味著在提供極小值δ b的溫度Tb (°C )附近, 調(diào)色劑具有貯存彈性模量G’下降變緩的彈性保持區(qū)域(elasticity retention region) 0 由于貯存彈性模量G’下降變緩,G’相對(duì)于損耗彈性模量G”的值相對(duì)變大,如此使得其在 tan δ曲線中顯示出極小值Sb。還可認(rèn)為該tan δ作為損耗彈性模量G”的降低快速進(jìn)行 的結(jié)果呈現(xiàn)極小值。然而,就調(diào)色劑和用于調(diào)色劑的原料而言,該現(xiàn)象通常是難以想象的。 另一方面,當(dāng)δ b大于0. 60時(shí),調(diào)色劑可能不具有充分的低溫定影性能,或在調(diào)色劑顯示相 對(duì)良好的低溫定影性能的情況下,調(diào)色劑可能具有低抗浸性能和色域性能。在定影步驟中,一旦開(kāi)始加熱轉(zhuǎn)印材料上的調(diào)色劑,調(diào)色劑的溫度至少升至Tb附 近。取決于定影體系,可將調(diào)色劑加熱至Tb附近,或可加熱至高于Tb。當(dāng)調(diào)色劑溫度升至 Tb附近時(shí),由于在tan δ曲線中具有極小值Sb,調(diào)色劑具有低粘度,但其具有保持在一定 程度的彈性。從而,即使在期望改進(jìn)低溫定影性能的調(diào)色劑中,正如預(yù)期的,調(diào)色劑在抗浸 性能方面獲得改進(jìn),并還可良好地表現(xiàn)出色域性能。所述調(diào)色劑同時(shí)還能夠在其抗污損性 能方面獲得改進(jìn)。在定影步驟中,即使將調(diào)色劑加熱至高于其Tb溫度時(shí),一旦調(diào)色劑完成 加熱,可將調(diào)色劑從其加熱至高于溫度Tb的狀態(tài)冷卻。然而,從調(diào)色劑溫度達(dá)到Tb時(shí)間點(diǎn) 開(kāi)始,調(diào)色劑的G’值顯著變大。當(dāng)在定影步驟中冷卻定影圖像時(shí),所述調(diào)色劑比常規(guī)調(diào)色劑 更快地恢復(fù)至高彈性值,正如預(yù)期的,所述調(diào)色劑能夠良好地表現(xiàn)其抗浸性能和色域性能。在調(diào)色劑的通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的損耗角正切(tan δ )曲線中,tan δ在從 28.0°C至60.0°C的溫度區(qū)域內(nèi)顯示極大值Sa,極大值δ a為0. 50以上。在本發(fā)明中,提 供極大值S a的溫度Ta(°C)很大程度上取決于調(diào)色劑中粘結(jié)劑樹(shù)脂組分的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn) (Tg)。此外,其還受調(diào)色劑顆粒中包含的蠟和其它添加劑以及生產(chǎn)步驟的影響。Tb與Ta之 差,Tb-Ta,為從5.0°C至45.0°C。因此,一旦在定影步驟中將調(diào)色劑加熱至不低于Ta的溫 度時(shí),調(diào)色劑的單個(gè)顆粒相對(duì)變軟,并發(fā)現(xiàn)調(diào)色劑在低溫定影性能方面獲得改進(jìn),但其在鄰 近Tb的溫度下的彈性得到保持。這使得調(diào)色劑能夠改進(jìn)其抗浸性能、色域性能和抗污損性 能。更具體地,由于Ta小,在定影步驟初期調(diào)色劑顆粒的熔合和變形加速,并由于(Tb-Ta) 值適當(dāng)?shù)卮?,因而能夠避免調(diào)色劑具有低抗浸性能等。在貯存彈性模量(G,)曲線中,本發(fā)明的調(diào)色劑還具有1.00 X IO6Pa至5. 00 X IO7Pa 的在Ta下的貯存彈性模量值G’a。由于G’a在上述范圍內(nèi),當(dāng)在定影步驟中,隨著加熱調(diào)色 劑,調(diào)色劑粘性更小時(shí),調(diào)色劑能夠改進(jìn)其抗浸性能、色域性能和抗污損性能,而不會(huì)降低 其低溫定影性能。如果G’a小于1.00X IO6Pa,在定影步驟中,受熱的調(diào)色劑層在轉(zhuǎn)印材料上 的保持性更小,即使δ b在上述范圍內(nèi),調(diào)色劑仍然趨于具有不足的抗浸性能、色域性能和 抗污損性能。如果G’ a大于5. 00 X IO7Pa,在定影步驟中,受熱的調(diào)色劑層在轉(zhuǎn)印材料上的 保持性變大,即使Sb在上述范圍內(nèi),調(diào)色劑仍然趨于具有低的低溫定影性能。此外,調(diào)色劑顆粒不會(huì)輕易地熔合和變形,從而調(diào)色劑可能具有低色域性能。可能與(Tb-Ta)值也相 關(guān)的值 G’ a 可優(yōu)選為 3. 00 X IO6Pa 至 5. 00 X IO7Pa,更優(yōu)選 5. 00 X IO6Pa 至 5. 00 X IO7Pa,并 特別優(yōu)選1.00X IO7Pa至4. 50X 107Pa。G,a通常通過(guò)管理調(diào)色劑中包含的四氫呋喃(THF) 可溶組分的重均分子量(Mw)和分子量分布,以及蠟、其它添加劑和/或生產(chǎn)步驟來(lái)控制。(Tb-Ta)值的范圍還與值G’ a(Pa)的大小有關(guān)。如果(Tb-Ta)值小于5.0°C,則 不能獲得改進(jìn)低溫定影性能的效果,或調(diào)色劑可具有低抗浸性能和色域性能。另一方面,如 果(Tb-Ta)值大于45. 0°C,則調(diào)色劑可具有低的顯影穩(wěn)定性能,或可具有低的低溫定影性 能。(Tb-Ta)值可優(yōu)選為5. 0°C至35. 0°C,更優(yōu)選為10. 0°C至30. 0°C,并特別優(yōu)選15. 0°C 至 30. 0°C。另外,在調(diào)色劑的由動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的損耗角正切(tanS)曲線中,極大值 δ a為0.50以上,極小值Sb為0.60以下,其差值,Sa-Sb,為0.20以上。本發(fā)明調(diào)色劑 的特征在于利用貯存彈性模量與損耗彈性模量之間的行為差別。因此,如果(Sa-Sb)值 小于0. 20,則不能獲得本發(fā)明期望的效果。由此,如果期望改進(jìn)低溫定影性能,則調(diào)色劑會(huì) 具有低抗浸性能和色域性能,并且如果期望改進(jìn)抗浸性能,則調(diào)色劑會(huì)具有低的低溫定影 性能。此外,如果Sa小于0.50,則在Ta下的損耗彈性模量G”a(Pa)相對(duì)于G’ a過(guò)小,以 至于調(diào)色劑可能具有低的低溫定影性能和色域性能。如果S b大于0.60,則值G’b相對(duì)于 在Tb下的損耗彈性模量G、(Pa)過(guò)小,從而使得調(diào)色劑不能獲得本發(fā)明期望效果的抗浸性 能和色域性能。從顯影穩(wěn)定性能的角度,δ a可優(yōu)選5. 00以下。只要δ a為5. 00以下,便不能在 顯影劑容器中輕易地破壞調(diào)色劑顆粒,還可防止因任何已破損的顆粒碎片導(dǎo)致的問(wèn)題。因 此,δ a可優(yōu)選為0. 50至5. 00。另外,δ a更優(yōu)選為0. 60至2. 00,更加優(yōu)選0. 70至1. 50, 并特別優(yōu)選0. 80至1.20。從顯影穩(wěn)定性能的角度,δ b可優(yōu)選為0. 05以上。只要δ b為0. 05以上,便不能 在顯影劑容器中輕易地破壞調(diào)色劑顆粒,調(diào)色劑也能良好地保持其顯影穩(wěn)定性能。因此, δ b可優(yōu)選為0. 05至0. 60。另外,Sb更優(yōu)選為0. 10至0. 60,更加優(yōu)選0. 10至0. 55,特 別優(yōu)選0. 10至0. 50。從顯影穩(wěn)定性能的角度,(δ a- δ b)值可優(yōu)選為5. 00以下。只要其為5. 00以下, 則調(diào)色劑可充分地防止相對(duì)于任何溫度變化的物理性質(zhì)變化,并可具有更高的顯影穩(wěn)定性 能。因此,(δ a- δ b)值可優(yōu)選為0. 20至5. 00。另外,(δ a- δ b)值更優(yōu)選為0. 20至2. 00, 更加優(yōu)選0. 20至1. 00,并特別優(yōu)選0. 40至0. 90。Ta、Tb、δ a、δ b和G,a可通過(guò)管理調(diào)色劑中包含的THF可溶組分的玻璃化轉(zhuǎn)變 點(diǎn)(Tg)、重均分子量(Mw)和/或分子量分布,以及蠟的組成、熔點(diǎn)和/或調(diào)色劑生產(chǎn)條件來(lái) 控制。在本發(fā)明中,作為控制Ta、Tb、δ a、δ b和G’ a的方法,優(yōu)選將彈性材料引入調(diào)色 劑顆粒。作為彈性材料,可使用的是樹(shù)脂,例如乙烯基樹(shù)脂、聚酯、聚氨酯、聚脲、聚酰胺和聚 酰亞胺,以及二氧化鈦微粉、二氧化硅微粉和氧化鋁微粉。作為將彈性材料引入調(diào)色劑顆粒的方法,以下是可行的。(1)將粘結(jié)劑樹(shù)脂、著色劑、蠟和其它添加劑以及彈性材料溶解或分散在一起,然 后形成調(diào)色劑顆粒的方法。
(2)形成包含粘結(jié)劑樹(shù)脂、著色劑、蠟和其它添加劑的著色顆粒,然后在該著色顆 粒表面上形成彈性材料涂層的方法。其中,優(yōu)選方法(2)。進(jìn)一步地,特別優(yōu)選其中使彈性材料顆粒附著于著色顆粒表 面以形成涂層的方法。非常優(yōu)選在水性介質(zhì)中進(jìn)行使得彈性材料顆粒附著于著色顆粒表面 的步驟。對(duì)于著色顆粒還優(yōu)選在其顆粒表面附近包含聚酯。作為彈性材料,特別優(yōu)選使用極性樹(shù)脂。具體地說(shuō),可使用在期望的溫度Ta附近 具有玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的物質(zhì)作為調(diào)色劑的粘結(jié)劑樹(shù)脂,和可使用在期望的溫度Tb附近具有 玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的物質(zhì)作為彈性材料。然而,并不是彈性材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度與Tb溫度 相互達(dá)到完全一致的情況。Tb受到例如調(diào)色劑顆粒中彈性材料存在狀態(tài)的影響。優(yōu)選在調(diào) 色劑顆粒中,粘結(jié)劑樹(shù)脂與彈性材料以相分離的狀態(tài)存在,彈性材料具有基于調(diào)色劑總質(zhì) 量在所述范圍內(nèi)的含量,包含在調(diào)色劑單個(gè)顆粒中的彈性材料比例均勻。在此情況下,能夠 容易地將Ta、Tb、δ a、Sb和G’ a控制在本發(fā)明所述的范圍內(nèi)。進(jìn)一步優(yōu)選的是,調(diào)色劑單 個(gè)顆粒的比較中,包含在調(diào)色劑單個(gè)顆粒中的彈性材料以均勻狀態(tài)存在于其中。由于包含 在單個(gè)調(diào)色劑顆粒中的彈性材料的含量和存在狀態(tài)均勻,如預(yù)期地,即使彈性材料含量小, 其也可良好地表現(xiàn)出其性質(zhì)。由于彈性材料可以小含量包含于調(diào)色劑中,從而可防止在Tb附近的溫度區(qū)域內(nèi) 的G”值(Pa)在通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的損耗角正切(G”)曲線中升高。借此,如預(yù)期 地,調(diào)色劑可良好地表現(xiàn)出其抗浸性能、色域性能和抗污損性能,而不會(huì)存在任何低的低溫 定影性能。甚至當(dāng)彈性材料基于調(diào)色劑的總質(zhì)量,具有適宜范圍的含量時(shí),如果彈性材料在 調(diào)色劑單個(gè)顆粒中的含量和存在狀態(tài)非常不均勻,則Sb趨于為大于0.60的值。在此情況 下,調(diào)色劑趨于具有低抗浸性能和抗污損性能。在本發(fā)明中,彈性材料基于調(diào)色劑的總質(zhì)量,可優(yōu)選具有1. 0質(zhì)量%至25. 0質(zhì) 量%的含量。只要彈性材料的含量在上述范圍內(nèi),便可容易地控制Sb,調(diào)色劑可在其抗浸 性能和抗污損性能方面獲得更大改進(jìn)。此外,可防止值G’a升高,調(diào)色劑可在其低溫定影性 能方面獲得更大改進(jìn)?;谡{(diào)色劑的總質(zhì)量,彈性材料的含量更優(yōu)選為2. 0質(zhì)量%至12. 0 質(zhì)量%,特別優(yōu)選2. 0質(zhì)量%至9. 0質(zhì)量%。本發(fā)明調(diào)色劑的調(diào)色劑顆粒(調(diào)色劑基礎(chǔ)顆粒)可優(yōu)選具有其中如上所述的著色 顆粒表面用彈性材料涂布的結(jié)構(gòu)。在調(diào)色劑顆粒具有該結(jié)構(gòu)的情況下,可控制由彈性材料 形成的涂層的厚度,以控制調(diào)色劑顆??删哂械膹椥圆牧系暮?。這使得其含量容易控制 以使之在調(diào)色劑顆粒之間變得均勻。在使得彈性材料顆粒附著于著色顆粒表面以形成涂層時(shí)的情況下,可控制彈性材 料顆粒的粒徑,以控制涂層厚度。這使得即使當(dāng)調(diào)色劑顆粒具有的彈性材料的含量小時(shí),著 色顆粒表面上的涂層仍然能夠均勻形成,和調(diào)色劑能夠良好地表現(xiàn)其顯影穩(wěn)定性能、抗浸 性能、色域性能和抗污損性能。此外,由于調(diào)色劑顆粒包含的彈性材料含量小,可防止調(diào)色 劑具有低的低溫定影性能。所述彈性材料可優(yōu)選為具有陰離子親水性官能團(tuán)的極性樹(shù)脂。從改進(jìn)調(diào)色劑的低 溫定影性能、抗結(jié)塊性能、顯影穩(wěn)定性能、抗污損性能和抗浸性能的角度,具有陰離子親水 性官能團(tuán)的彈性材料是優(yōu)選的。由于其具有陰離子親水性官能團(tuán),其對(duì)調(diào)色劑中的粘結(jié)劑 樹(shù)脂能夠具有良好的親合力,從而彈性材料的含量在調(diào)色劑顆粒間能夠容易地均勻。此外,在本發(fā)明調(diào)色劑具有的調(diào)色劑顆粒具有其中著色顆粒表面用彈性材料涂布的結(jié)構(gòu)的情況 下,具有陰離子親水性官能團(tuán)的彈性材料的使用使得在著色顆粒上涂布彈性材料的狀態(tài)更 易于均勻。作為優(yōu)選的彈性材料具有的陰離子親水性官能團(tuán),可使用磺酸基、羧酸基、磷酸基 及其任意這些的金屬鹽或烷基酯。金屬鹽可包括例如鋰、鈉和鉀等堿金屬,以及堿土金屬如 鎂。特別地,從著色顆粒與彈性材料間的粘附和涂布狀態(tài)均勻性的觀點(diǎn),對(duì)于彈性材料優(yōu)選 具有選自磺酸基、磺酸基的堿金屬鹽和磺酸基的烷基酯的磺酸型官能團(tuán)。在此情況下,即使 少量添加彈性材料,也能夠使著色顆粒上彈性材料的涂布狀態(tài)特別均勻。彈性材料可具有的磺酸型官能團(tuán)可優(yōu)選為使磺酸型官能團(tuán)以基于100. 00質(zhì)量% 的彈性材料為0. 10質(zhì)量%至10. 00質(zhì)量%的含量的量。為了全面實(shí)現(xiàn)調(diào)色劑的低溫定影性 能、抗結(jié)塊性能、顯影穩(wěn)定性能、抗污損性能和抗浸性能,優(yōu)選磺酸型官能團(tuán)的含量在上述 范圍內(nèi)。當(dāng)磺酸型官能團(tuán)的含量在上述范圍內(nèi)時(shí),即使添加少量彈性材料,在著色顆粒上的 彈性材料的涂布狀態(tài)也可特別均勻,并且調(diào)色劑能夠具有更好的顯影穩(wěn)定性能?;撬嵝凸?能團(tuán)的含量可更優(yōu)選為0. 10質(zhì)量%至5. 00質(zhì)量%,更加優(yōu)選0. 50質(zhì)量%至3. 50質(zhì)量%, 并特別優(yōu)選0. 50質(zhì)量%至3. 00質(zhì)量%。彈性材料可具有通過(guò)凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)量的聚苯乙烯換算的重均分子量 (Mw)為9,000至100,000。由于可以防止調(diào)色劑顆粒的破壞,這樣的重均分子量是優(yōu)選 的。這樣的重均分子量還能夠使調(diào)色劑在其低溫定影性能、抗結(jié)塊性能、顯影穩(wěn)定性能、色 域性能、抗污損性能和抗浸性能方面獲得更大改進(jìn)。所述彈性材料更優(yōu)選具有10,000至 80,000,并更加優(yōu)選12,000至70,000的重均分子量。所述彈性材料還可具有通過(guò)GPC測(cè)量的聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量(Mn)為2,000 至20,000。由于可防止調(diào)色劑顆粒破壞,這樣的數(shù)均分子量是優(yōu)選的。這樣的數(shù)均分子量 還能夠使調(diào)色劑在低溫定影性能、抗結(jié)塊性能、顯影穩(wěn)定性能、色域性能、抗污損性能和抗 浸性能方面獲得更大改進(jìn)。彈性材料更優(yōu)選具有2,000至12,000,并更加優(yōu)選3,000至 10,000的數(shù)均分子量。所述彈性材料可具有Mw與Mn的比率(Mw/Mn)為1. 20至20. 00。這樣的比率是優(yōu) 選的,這是由于調(diào)色劑可在低溫定影性能、抗結(jié)塊性能、顯影穩(wěn)定性能、色域性能、抗污損性 能和抗浸性能方面獲得更大改進(jìn)。所述彈性材料更優(yōu)選具有比率Mw/Mn為2. 00至10. 00, 并更加優(yōu)選3. 00至8. 00。在將粒狀彈性材料(彈性材料顆粒)用于涂布著色顆粒表面的情況下,彈性材料 優(yōu)選具有酸值A(chǔ)vp為6. 0mgK0H/g至80. 0mgK0H/g,體積平均粒徑Dvp為IOnm至200nm和 Avp與Dvp的比率(AvpXDvp)為200至6,000。由于彈性材料具有上述范圍內(nèi)的酸值,其 酸基可容易地與著色顆粒表面相互作用。此外,由于彈性材料具有上述范圍內(nèi)的粒徑,在調(diào) 色劑單個(gè)顆粒中包含的彈性材料可在調(diào)色劑顆粒間具有均勻的量,同時(shí)限制保持在調(diào)色劑 整體中的彈性材料的添加量。作為已如此控制酸值和體積平均粒徑以滿足上述規(guī)定的結(jié) 果,調(diào)色劑能夠容易地具有更好的抗浸性能、抗污損性能和低溫定影性能。于是,Avp更優(yōu) 選 10. 0mgK0H/g 至 55. 0mgK0H/g,并特別優(yōu)選 15. 0mgK0H/g 至 45. 0mgK0H/g。Dvp 還可更優(yōu) 選從IOnm至150nm,并特別優(yōu)選從15nm至70nm。進(jìn)一步地,(AvpXDvp)值可更優(yōu)選200至 3,000,更加優(yōu)選從200至1,600,并特別優(yōu)選300至1,000。
在本發(fā)明中,特別優(yōu)選如下的方法形成包含粘結(jié)劑樹(shù)脂、著色劑、蠟和其它添加 劑的著色顆粒,然后使彈性材料顆粒附著于著色顆粒表面以在其上形成彈性材料涂層來(lái)制 成調(diào)色劑顆粒。在此情況下,彈性材料可優(yōu)選具有上述Dvp與體積分布10 %粒徑(Dvltl)的比率 (Dvp/Dv10)為1.0至5.0。即使不增加保持在調(diào)色劑整體中的彈性材料的添加量,包含在 調(diào)色劑單個(gè)顆粒中的彈性材料也能夠容易地在調(diào)色劑顆粒間具有均勻的量。在此情況下, 調(diào)色劑可容易地具有良好的抗浸性能和抗污損性能。此外,在定影步驟中,彈性材料與粘結(jié) 劑樹(shù)脂容易地彼此相容,以使得調(diào)色劑能夠具有更好的抗浸性能、色域性能和抗污損性能。 (Dvp/Dv10)的值更優(yōu)選為1. 0至4. 0,并特別優(yōu)選1. 0至3. 0。彈性材料還可優(yōu)選具有體積分布90 %粒徑(Dv9tl)與上述Dvp的比率(Dv9(1/Dvp) 為1.0至5.0。只要其具有在此范圍內(nèi)的(Dv9(l/Dvp)值,彈性材料便不能輕易地從調(diào)色劑 顆粒表面脫離,從而調(diào)色劑可容易地具有良好的顯影穩(wěn)定性能。所述調(diào)色劑還可在其抗浸 性能和抗污損性能方面具有良好的性質(zhì)。(Dv9(l/Dvp)值可優(yōu)選為從1. 0至4. 0,并特別優(yōu)選 從 1. 0 至 3. 0。彈性材料的體積平均粒徑(Dvp)、體積分布10%粒徑(Dvltl)和體積分布90%粒徑 (Dv90)可用例如 MICROTRAC UPAM0DEL 9232 (Leeds and Northrup Co.生產(chǎn))來(lái)測(cè)量。關(guān) 于測(cè)量條件,設(shè)置如下所示的條件。顆粒材料膠乳透明顆粒是球形顆粒是顆粒折射率1.59流體水彈性材料可優(yōu)選具有zeta電位(Zip)為-110. OmV至-35. OmV的。該Zlp被認(rèn) 為是由彈性材料具有的酸性基團(tuán)類型、其含量和彈性材料微粒的粒徑導(dǎo)致的。由于其具有 上述范圍內(nèi)的Zip,調(diào)色劑具有的著色顆粒和彈性材料可彼此更好地粘附,同樣用彈性材料 (用其涂布著色顆粒)涂布的狀態(tài)可更加均勻。此外,即使在水中用彈性材料涂布著色顆 粒表面以形成調(diào)色劑顆粒的情況下,也能防止任何彈性材料從調(diào)色劑顆粒上脫離或形成彈 性材料的附聚體。彈性材料更優(yōu)選具有Zlp為-90. OmV至-50. OmV,并更加優(yōu)選-85. OmV 至-60. OmV。在通過(guò)激光俘獲電泳系統(tǒng)(laser trap electrophoresis system)的zeta電位 測(cè)量求得的10% zeta電位和90% zeta電位分別由Zpici(HiV)和Z_(mV)表示的情況下,彈 性材料可優(yōu)選具有Zlp與Zpltl的比率(Zlp/ZP1Q)為1. 00至3. 00,以及Zp9tl與Zlp的比率 (Ζ_/Ζ1ρ)為1. 00至3. 00。由于其具有上述范圍內(nèi)的Zlp/ZP1Q和Ζ_/Ζ1ρ的值,即使在限 制保持在調(diào)色劑整體中的彈性材料的添加量的情況下,在調(diào)色劑顆粒表面上用彈性材料涂 布的狀態(tài)也能夠更加均勻。此外,包含在調(diào)色劑單個(gè)顆粒中的彈性材料在調(diào)色劑顆粒間可 容易地具有均勻的量。在水中使彈性材料附著于著色顆粒上以形成由彈性材料形成的涂層 的情況下,用彈性材料涂布的狀態(tài)能夠更加均勻,并可防止作為副產(chǎn)品形成彈性材料顆粒 相互的任意附聚體。從而,特別優(yōu)選具有所述zeta電位比的彈性材料。Zlp/Zpl(l的值可更 優(yōu)選為1. 00至2. 50,并特別優(yōu)選1. 00至2. 00。Ζ_/Ζ1ρ的值也可更優(yōu)選為1. 00至2. 50,并特別優(yōu)選1.00至2. 00。彈性材料可包含80. 0質(zhì)量%以上的四氫呋喃(THF)可溶組分,和70. 0質(zhì)量%以 上的甲醇不溶組分。從同時(shí)獲得調(diào)色劑的低溫定影性能和顯影穩(wěn)定性能的觀點(diǎn),這是優(yōu)選 的。滿足該規(guī)定帶來(lái)在粘結(jié)劑樹(shù)脂與彈性材料之間良好的親合力,以使調(diào)色劑單個(gè)顆粒中 包含的彈性材料的含量更加均勻。特別地,采取其中著色顆粒表面用彈性材料涂布的組成 的情況下,用其涂布著色顆粒的彈性材料涂層的層厚度能夠均勻,以使得調(diào)色劑更好地表 現(xiàn)其低溫定影性能和顯影穩(wěn)定性能。所述調(diào)色劑還在其抗結(jié)塊性能、抗浸性能和色域性能 方面良好。THF可溶組分可更優(yōu)選具有85. 0質(zhì)量%以上的含量,更加優(yōu)選87. 0質(zhì)量%以 上。THF可溶組分可特別優(yōu)選具有87.0質(zhì)量%至99.0質(zhì)量%的含量。此外,甲醇不溶組分 可更優(yōu)選具有75. 0質(zhì)量%以上的含量,更加優(yōu)選85. 0質(zhì)量%以上。甲醇不溶組分可特別 優(yōu)選具有從85. 0質(zhì)量%至99. 0質(zhì)量%的含量。彈性材料可具有的甲醇不溶組分優(yōu)選具有酸值A(chǔ)vp2 (mgKOH/g)為3. 0mgK0H/g至 30. 0mgK0H/g,以及Avp2與上述Avp的比值(Ανρ/Ανρ2)為1. 00至5. 00。在此情況下, 可容易地使調(diào)色劑顆粒中的彈性材料層厚度均勻,和調(diào)色劑可在其顯影穩(wěn)定性能、抗浸性 能和色域性能方面獲得更大改進(jìn)。Avp2更優(yōu)選為5. 0mgK0H/g至25. 0mgK0H/g,更加優(yōu)選 10. 0mgK0H/g 至 23. 0mgK0H/g。此外,Avp/Avp2 的值更優(yōu)選為 1. 00 至 3. 00,更加優(yōu)選 1. 10 至 2. 00。作為可用作彈性材料的樹(shù)脂,可使用任何與下述作為可用于粘結(jié)劑樹(shù)脂中的樹(shù)脂 例舉的任意那些相同的樹(shù)脂。特別地,可優(yōu)選使用具有醚鍵(ether linkage)的醇作為二元醇組分的聚酯作為 彈性材料。作為具有醚鍵的二元醇,可具體包括雙酚A烯化氧加合物,如聚氧丙烯(2. 2)-2, 2-雙(4-羥苯基)丙烷、聚氧丙烯(3. 3)-2,2_雙(4-羥苯基)丙烷、聚氧乙烯(2.0)_2, 2-雙(4-羥苯基)丙烷、聚氧丙烯(2. 0)-聚氧乙烯(2. 0)-2,2_雙(4-羥苯基)丙烷和聚 氧丙烯(6)-2,2_雙(4-羥苯基)丙烷;二甘醇、三甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚 丁二醇和下式(1)表示的雙酚A衍生物;或下式(2)表示的化合物。式(1)
權(quán)利要求
一種調(diào)色劑,其包括至少包含粘結(jié)劑樹(shù)脂、著色劑和蠟的調(diào)色劑基礎(chǔ)顆粒和無(wú)機(jī)微粉;在所述調(diào)色劑的通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的損耗角正切(tanδ)曲線中,tanδ在28.0℃至60.0℃溫度區(qū)域內(nèi)顯示極大值δa,該極大值δa為0.50以上,和在45.0℃至85.0℃溫度區(qū)域內(nèi)顯示極小值δb,該極小值δb為0.60以下,其中所述極大值δa與所述極小值δb之差,δa δb,為0.20以上;和當(dāng)提供所述極大值δa的溫度由Ta(℃)表示,提供所述極小值δb的溫度由Tb(℃)表示時(shí),Tb與Ta之差,Tb Ta,為5.0℃至45.0℃;和所述調(diào)色劑在通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的貯存彈性模量(G’)曲線中,具有在Ta下的貯存彈性模量值G’a為1.00×106Pa至5.00×107Pa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其在通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的貯存彈性模量(G’) 曲線中,具有所述G’ a和在Tb下的貯存彈性模量值G’b的比率(G’a/G’b)為50. 0以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其中,在tanδ曲線中,tan δ在超過(guò)Tb(°C)的溫 度區(qū)域中顯示極大值δ c,該極大值δ c為10. 00以下,和當(dāng)提供所述極大值δ c的溫度由 Tc (°C )表示時(shí),Tc 與 Tb 之差,Tc-Tb,為 5. O0CM 80. 0°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)色劑,其在通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的貯存彈性模量(G’) 曲線中,具有所述G’ a和在Tc下的貯存彈性模量值G’ c的比率(G’ a/G’ c)為1.00X IO1 至 1. OOXlO4O
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其包含當(dāng)進(jìn)行索氏抽提時(shí)溶解于四氫呋喃(THF)中 的THF可溶組分50. 0質(zhì)量%至93. 0質(zhì)量%,并包含當(dāng)進(jìn)行索氏抽提時(shí)不溶于THF但可溶 于氯仿的組分5. 0質(zhì)量%至45. 0質(zhì)量%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)色劑,其中在通過(guò)凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)量的聚苯乙烯 (St)換算的分子量分布中,所述THF可溶組分在8,000至200,000的分子量下具有極大值 (Mp),和具有10,000至500,000的重均分子量(Mw)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)色劑,其中所述不溶于THF但可溶于氯仿的組分具有 5. 0mgK0H/g 至 50. 0mgK0H/g 的酸值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)色劑,其中所述不溶于THF但可溶于氯仿的組分包含衍生 自磺酸基的硫元素。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其中在將通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)得到的貯存彈性模量 (G’)轉(zhuǎn)換成常用對(duì)數(shù)(IogltlG'),和在將各溫度下IogltlG'的梯度設(shè)定在y軸上并將此時(shí)的 溫度設(shè)定在χ軸上的溫度_梯度曲線中,Iog10G'在25.0°C至60.0°C溫度區(qū)域內(nèi)的溫度Tx(°C )處顯示極小值,在45. 0°C至 80. 0°C溫度區(qū)域內(nèi)的溫度Ty (°C )處顯示極大值,在60. 0°C至100. 0°C溫度區(qū)域內(nèi)的溫度 Tz(0C)處顯示極小值,并且Tx (°C)、Ty(°C )和Tz(°C)滿足以下關(guān)系Tx < Ty < Tz0
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其中所述調(diào)色劑基礎(chǔ)顆粒包括至少具有粘結(jié)劑樹(shù) 脂、著色劑和蠟的著色顆粒,和涂布所述著色顆粒的彈性材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)色劑,其中所述調(diào)色劑具有的彈性材料以基于所述彈性 材料的質(zhì)量為0.10質(zhì)量%至10. 00質(zhì)量%的量包含磺酸型官能團(tuán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)色劑,其中基于所述調(diào)色劑的總質(zhì)量,以1.0質(zhì)量%至'25. 0質(zhì)量%的量包含所述彈性材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)色劑,其中所述著色顆粒具有玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Tt)為 25. 0°C至60. 0°C,和熔點(diǎn)(Tw)為65. 0°C至95. 0°C,并且所述彈性材料具有玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn) (Ts)為 40. 0°C至 90. 0°C,其中 Tw 與 Tt 之差,Tw_Tt,為 10. 0°C至 50. 0°C,Ts 與 Tt 之差, Ts-Tt,為 5. O0CM 50. O0C0
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,在23.0°C的溫度和60%的濕度下的附聚度由 A。(% )表示時(shí),其具有70. 0%以下的),當(dāng)所述調(diào)色劑的附聚度達(dá)到&+10. 0%的溫度 由T1 (°C )表示和附聚度達(dá)到98. 0 %的溫度由T2 (°C )表示時(shí),T1 (°C )與Ta (°C )之差,T1-Ta, 為之^!至仙^!,在!^^和!^^下的附聚度的變化率,α = {98. 0-(Α0+10. 0)}/ (T2-T1),為 15. 0 至 50. 0。
全文摘要
提供一種調(diào)色劑,其即使在改進(jìn)低溫定影性能的情況下,仍然具有令人滿意的顯影穩(wěn)定性能,并且其能夠形成在非滲透性能和色域性能方面令人滿意的高品質(zhì)圖像。該調(diào)色劑的特征在于,在動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)中,調(diào)色劑在動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)中提供給出損耗角正切(tanδ)曲線,在該曲線中,tanδ在28.0℃至60.0℃溫度區(qū)域內(nèi)具有極大值δa,該其極大值δa為0.50以上,在45.0℃至85.0℃溫度區(qū)域內(nèi)具有極小值δb,其極小值δb為0.60以下,并且極大值δa與極小值δb之差,δa-δb,為0.20以上;和其中當(dāng)提供極大值δa的溫度由Ta(℃)表示,提供極小值δb的溫度由Tb(℃)表示時(shí),Tb與Ta之差,Tb-Ta,為從5.0℃至45.0℃;該調(diào)色劑另外進(jìn)一步的特征在于在動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)中,提供調(diào)色劑給出貯存模量(G’)曲線,在該貯存模量(G′)曲線中,在Ta下的貯存模量(G’)為1.00×106Pa至5.00×107Pa。
文檔編號(hào)G03G9/08GK101960391SQ200980106360
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月25日
發(fā)明者富永英芳, 綾木保和, 谷篤 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社