專(zhuān)利名稱(chēng)：以β-二酮金屬鹽作為充電輔助劑的靜電液體顯影劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種靜電液體顯影劑，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及的是一種含有樹(shù)脂微粒和作為充電輔助劑的β-二酮金屬鹽的靜電液體顯影劑。
眾所周知，利用分散于一種絕緣非極性液體中的調(diào)色劑微?？梢允轨o電潛影顯影。這種分散材料被稱(chēng)為液體調(diào)色劑或液體顯影劑。通過(guò)提供帶有均勻靜電電荷的光電導(dǎo)層，并進(jìn)而將其暴露于輻射能調(diào)制束下釋放靜電電荷可以產(chǎn)生靜電潛影。人們還知道其它的能形成靜電潛影的方法，例如，一種方法是提供帶有介電表面的載體，并把預(yù)先形成的靜電荷轉(zhuǎn)移至此表面。適用的液體調(diào)色劑包括熱塑性樹(shù)脂和非極性液體分散劑，一般適宜的著色劑則是如染料或顏料。將著色的調(diào)色劑微粒分散于非極性液體中，該液體通常具有超過(guò)109歐姆厘米的高體積電阻率，小于3.0的低介電常數(shù)和高蒸汽壓。利用后面描述的Malvern 3600E粒子測(cè)量?jī)x測(cè)量，調(diào)色劑微粒其平均粒徑小于30μm。靜電潛影形成后，通過(guò)分散在所述非極性液體分散劑中的著色調(diào)色劑粒子將潛影顯現(xiàn)出來(lái)，并繼而轉(zhuǎn)印至一載片上。
由于真實(shí)影像的形成取決于液體顯液劑和要顯影的靜電潛影間的電荷之差，因此，人們發(fā)現(xiàn)把一種電荷導(dǎo)向化合物并最好和輔助劑，如多羥基化合物、氨基醇、聚丁烯琥珀酰亞胺、芳香烴、金屬皂類(lèi)等加入到含有熱塑樹(shù)脂、非極性液體分散劑和最好有一種著色劑的液體顯影劑中是理想的。這種液體顯影劑能提供解像力良好的影像、但是人們發(fā)現(xiàn)充電和影像質(zhì)量特別取決于顏料。一些配方，因解像力低，轉(zhuǎn)印效率差，固體覆蓋面低而被證明為影像質(zhì)量低劣。固體覆蓋面往往因影像熔合期間形成的焰口樣缺陷(斑點(diǎn))而降低。為了克服這些問(wèn)題，進(jìn)行了大量的研究工作以開(kāi)發(fā)出適用于靜電液體顯影劑的新型電荷導(dǎo)向劑和/或充電助劑。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)上述缺點(diǎn)可以被克服，并找到了改進(jìn)的顯影劑，所述的制備出的改進(jìn)顯影劑含有非極性液體分散劑、離子或兩性離子電荷導(dǎo)向化合物、熱塑性樹(shù)脂、著色劑以及將在后面進(jìn)行更詳細(xì)描述的輔助劑化合物。含有這些鹽類(lèi)的顯影劑可以是陽(yáng)性，也可以是陰性，這取決于所用的電荷導(dǎo)向劑。當(dāng)用這種改進(jìn)的靜電液體顯影劑使靜電潛影顯影時(shí)，影像質(zhì)量，轉(zhuǎn)印效率和固體覆蓋面均能得到改善，并減少了與顏料及電荷導(dǎo)向劑存在無(wú)關(guān)的斑點(diǎn)。
按照本發(fā)明，提供了一種靜電液體顯影劑，其基本含有(A)一種Kauri-丁醇值小于30，并以主要含量存在的非極性液體，(B)平均粒徑小于30μm的熱塑性樹(shù)脂微粒，(C)一種非極性液體可溶的離子或兩性離子電荷導(dǎo)向劑化合物，以及(D)一種通式如下的β-二酮化合物
其中M是一種金屬陽(yáng)離子;
R和R1可以是相同或不同的具有1-18個(gè)碳原子的烷基，1-18個(gè)碳原子的取代烷基，6-30個(gè)碳原子的芳基，或者是6-30個(gè)碳原子的取代芳基;
n是金屬的化合價(jià);
J為0至n-1;以及X-是OH、Cl、F、硫酸根、硝酸根、氯酸根、磷酸根、乙酸根、1-18個(gè)碳原子的烷基羧酸根，或6-30個(gè)碳原子的芳基羧酸根。
按照本發(fā)明的一種實(shí)施方案，提供了一種制備用于靜電影像的靜電液體顯影劑的方法，其包括(A)在一升高的溫度下，將一種熱塑性樹(shù)脂和一種Kauri-丁醇值小于30的非極性液體分散劑以及一種選擇性成份著色劑分散于一容器中，同時(shí)，使該容器內(nèi)的溫度保持在足以使樹(shù)脂增塑化和液化，但又低于非極性液體分散劑發(fā)生降解以及樹(shù)脂和/或著色劑分解的溫度;
(B)冷卻上述分散體，并且或者(1)不攪拌使之形成凝膠或固體塊，隨后破碎此凝膠或固體塊，并在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨;
(2)攪拌使之形成粘性混合物，并在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨;或者(3)在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨以防止凝膠或固體塊的形成;
(C)將含有平均粒徑小于30μm的調(diào)色劑微粒的分散體從顆粒介質(zhì)中分離出來(lái);
(D)將一種非極性液體可溶的離子或兩性離子電荷導(dǎo)向化合物添加到分散體中;
(E)在(A)、(B)、(C)或(D)的任一步驟過(guò)程中加入一種通式如下的金屬鹽
其中M是一種金屬陽(yáng)離子;
R和R1可以是相同或不同的具有1-18個(gè)碳原子的烷基，1-18個(gè)碳原子的取代烷基，6-30個(gè)碳原子的芳基，或者是6-30個(gè)碳原子的取代芳基;
n是金屬的化合價(jià);
J為0-n-1;
X-是OH、Cl、F、硫酸根、硝酸根、氯酸根、磷酸根、乙酸根、1-18個(gè)碳原子的烷基羧酸根，或6-30個(gè)碳原子的芳基羧酸根。
在通篇說(shuō)明書(shū)中，下列術(shù)語(yǔ)具有如下含意在權(quán)利要求中，“基本由-組成”是指靜電液體顯影劑的組成中不排除那些并不妨礙實(shí)現(xiàn)顯影劑優(yōu)點(diǎn)的未特別指出的組份，例如，除主要組份外，還可以存在附加組份，如精細(xì)的顆粒氧化物、輔助劑，例如多羥基化合物、氨基醇、聚丁烯琥珀酰亞胺、芳香烴等等。
氨基醇是指在同一化合物中既有氨基官能團(tuán)，又有羥基官能團(tuán)。
導(dǎo)電性是指在5HZ和5伏下測(cè)得的以微微歐姆(pmho)/cm表示的顯影劑導(dǎo)電性。
斑點(diǎn)定義為影像反射密度中明顯的非均勻性，以焰口樣缺陷出現(xiàn)。這種斑點(diǎn)是在熔合過(guò)程中顯現(xiàn)出來(lái)的，并因較高的熔合溫度和由于烴載體，如非極性液體造成的高濕度相紙而加重。這種影像缺陷據(jù)信是由于烴蒸汽通過(guò)部分熔合的調(diào)色劑層逃逸而帶來(lái)的。
非極性液體分散劑(A)優(yōu)選支鏈脂肪烴，更具體地說(shuō)，是Isopar -G、Isopar -H、Isopar -K、Isopar -L、Isopar -M和Isopar -V。這些液體烴是純度極高的在很窄范圍內(nèi)切取的異鏈烷烴餾分。例如，Isopar -G的沸騰范圍為157℃-176℃，Isopar -H為176℃-191℃，Isopar -K為177℃-197℃，Isopar -L為188℃-206℃，Isopar -M為207-254℃，Isopar -V為254.4-329.4℃。Isopar -L的平均沸點(diǎn)約是194℃，Isopar -M的閃點(diǎn)是80℃，自燃溫度是338℃，按照嚴(yán)格的制造說(shuō)明，如硫、酸、羧基和氯化物要限制到百萬(wàn)分之幾。它們基本上是無(wú)味的，只有非常淡的鏈烷烴氣味，它們有相當(dāng)好的氣味穩(wěn)定性，并全都是由Exxon公司制造的?？梢圆捎肊xxon公司的高純度正鏈烷烴液體Norpar 12，Norpar 13和Norpar 15。這些液體烴具有下列閃點(diǎn)和自燃溫度液體 閃點(diǎn)(℃) 自燃溫度(℃)Norpar 12 69 204Norpar 13 93 210Norpar 15 118 210所有這些非極性液體分散劑的體積電阻率都超過(guò)109歐姆厘米且介電常數(shù)小于3.0，在25℃時(shí)的蒸汽壓小于10Torr。Isopar -G由泰格閉杯法測(cè)定的閃點(diǎn)為40℃，Isopar -H由ASTMD56測(cè)定的閃點(diǎn)為53℃，用同樣的方法測(cè)定出Isopar -L和Isopar -M的閃點(diǎn)分別為61℃和80℃。這些是優(yōu)選的非極性液體分散劑，所有適用的非極性液體分散劑的基本特征在于體積電阻率和介電常數(shù)，此外，非極性液體分散劑還有一特征是小于30的低Kauri-丁醇值，最好在27或28左右，該值是由ASTMD 1133法測(cè)定的。熱塑性樹(shù)脂與非極性液體分散劑的比值是這樣的，即在工作溫度下，這些成份的組合能形成流體。以液體顯影劑的總重量計(jì)，非極性液體的量為85～99.9%(重量)，最好是97～99.5%(重量)，液體顯影劑中的固體總重量是0.1～15%(重量)，最好是0.5～3.0%(重量)。液體顯影劑中的固體總重量只是按樹(shù)脂，包括分散在其中的成份，如顏料，助劑等計(jì)算的。
可用的熱塑性樹(shù)脂或聚合物(B)包括乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物(Elvax 樹(shù)脂，E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，DE)，乙烯和α，β-烯屬的不飽和酸的共聚物，不飽和酸選自丙烯酸和甲基丙烯酸，乙烯(80～99.9%)/丙烯酸或甲基丙烯酸(20～0%)/甲基丙烯酸或丙烯酸的烷基(C1～C5)酯(0～20%)的共聚物，聚乙烯，聚苯乙烯，全同立構(gòu)聚丙烯(晶狀的)，以商標(biāo)為Bakelite DPD6169、DPDA6182 Natural和DTDA9169 Natural(Union Carbide公司，Stamford，CN)銷(xiāo)售的乙烯丙烯酸乙酯系列，乙烯乙酸乙烯酯樹(shù)脂，如還是由Union Carbide公司出售的DQDA6479 Natural和DQDA6832 Natural 7，Surlyn
離子鍵樹(shù)脂(E.I.du pond de Nemours and Company，Wilmington，DE)等等，或者是它們的混合物。優(yōu)選的共聚物是乙烯和α，β-丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物，這類(lèi)共聚物的合成在U.S3，264，272(Rees)中有描述，在此參照結(jié)合了上述專(zhuān)利的公開(kāi)內(nèi)容。為了制備出優(yōu)選的共聚物，使含酸的共聚物與可電離的金屬化合物進(jìn)行反應(yīng)，正如Rees專(zhuān)利所描述的，在此省略不談了。乙烯成份占共聚物重量的80～99.9%，酸成份約占共聚物重量的20～0.1%。共聚物的酸值在1～120范圍內(nèi)，最好是54～90。酸值是指為中和1克聚合物所需要的氫氧化鉀的毫克數(shù)。由ASTM D1238方法A測(cè)定的熔體指數(shù)(g/10min)為10～500。這類(lèi)特別優(yōu)選的共聚物酸值為66和60，熔體指數(shù)為100和500，這是在190℃下測(cè)定的。
另外，樹(shù)脂具有下述較好的特性1.能分散輔助劑、著色劑，如顏料，2.在溫度低于40℃的液體分散劑中基本上是不溶的，因此，樹(shù)脂在貯藏過(guò)程中不會(huì)溶解或成為溶劑化物;
3.在溫度高于50℃時(shí)，能溶劑化，4.能被研磨形成直徑在0.1～15μm之間的顆粒，5.能形成小于30μm的顆粒，如用Malvern 3600E粒子測(cè)量?jī)x(Malvern制造，Southborough MA)確定，Malvern 3600E粒子測(cè)量?jī)x利用被攪拌樣品的激光衍射光散射來(lái)確定平均顆粒尺寸。
6.在70℃以上的溫度下，能夠熔合。
在上述3中，通過(guò)溶劑化，形成調(diào)色劑粒子的樹(shù)脂將成為溶脹或凝膠狀的。
適宜的非極性液體可溶的離子或兩性離子電荷導(dǎo)向劑化合物(C)，它的一般使用量為0.25～1500mg/g顯影劑固體，優(yōu)選2.5～400mg/g顯影劑固體，它包括負(fù)電荷導(dǎo)向劑，如卵磷脂、堿性鈣Petronate
、堿性鋇Petronate
、油溶性石油磺酸酯(Witco化學(xué)公司Sonneborn分公司制造，紐約，NY)、烷基琥珀酰亞胺(Chevron化學(xué)公司制造，加利福尼亞)、正電荷導(dǎo)向劑，例如陰離子甘油酯如Emphos
D70～30C，Emphos
F27～85等，帶有飽和或不飽和酸取代基的甘油單酯和二酯的鈉鹽(Witco化學(xué)公司制造，紐約，Ny)等等。
本發(fā)明的β-二酮化合物(D)具有如下通式
其中M是一種金屬陽(yáng)離子，如Al+3、Ca+2、Ni+2、Cr+3Mg+2等;
R和R1可以是相同或不同的具有1～18個(gè)碳原子的烷基，1～18個(gè)碳原子的取代烷基，其中取代基為1～10碳原子的烷基、1～10個(gè)碳原子的烷氧基、鹵素如氯、溴等，氨基以及其它的那些本領(lǐng)域里普通技術(shù)人員已知的取代基，具有6～30個(gè)碳原子的芳基，6～30個(gè)碳原子的取代芳基，其中取代基為1～10個(gè)碳原子的烷基、1～10個(gè)碳原子的烷氧基、鹵素如氯、溴等，氨基、羥基、硝基以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它取代基;
n是金屬的化合價(jià);
J為O～n-1;
X-為OH、Cl、F、硫酸根、硝酸根、氯酸根、磷酸根、乙酸根、1～18個(gè)碳原子的烷基羧酸根、6～30個(gè)碳原子的芳基羧酸根。
以顯影劑固體總重量計(jì)，金屬鹽占顯影劑固體重量的0.1～40%，最好是1～10%。β-二酮的金屬鹽可以在液體顯影劑制備過(guò)程的任一階段添加，但最好是在熱分散步驟中添加。β-二酮被分散于熱塑性樹(shù)脂的方法將在下面進(jìn)行說(shuō)明。
適用的β-二酮金屬鹽包括乙酰丙酮鈣、乙酰丙酮鋁、十八?；X、苯甲酰丙酮鋁、十八烷基丙酮鈣、苯甲酰丙酮鈣、乙酰丙酮鎳、乙酰丙酮鉻、二乙?；X的氫氧化物、乙酰丙酮鈣的氫氧化物、二乙?；X的氯化物、辛?；X、辛?；}、十二?；X、十二?；}、苯甲酰丙酮鎳、苯甲酰丙酮鉻、對(duì)-甲氧基苯甲酰丙酮鋁、三氯乙酰丙酮鋁、六氟乙酰丙酮鋁、乙酰丙酮鎂等等。
如上所述，存在于顯影劑中的著色劑是分散在樹(shù)脂中的，最好存在有著色劑，如顏料或者染料以及它們的結(jié)合物，這樣能使?jié)撚帮@現(xiàn)出來(lái)。以顯影劑固體總重量計(jì)，著色劑如顏料可以占直到大約60%(重量)，最好是0.01～30%(重量)。著色劑的量可以依顯影劑的用途而改變?？衫e出的顏料包括
顏料牌名 制造商 顏料比色指數(shù)永久黃DHG Hoechst 黃12永久黃GR Hoechst 黃13永久黃G Hoechst 黃14永久黃NCG-71 Hoechst 黃16永久黃GG Hoechst 黃17漢撒黃RA Hoechst 黃73漢撒亮黃5GX-02 Hoechst 黃74Dalamar 黃YT858D Heubach 黃74漢撒黃X Hoechst 黃75Novoperm 黃HR Hoechst 黃83Chromophtal 黃3G Ciba-Geigy 黃93Chromophtal 黃GR Ciba-Geigy 黃95Novoperm 黃FGL Hoechst 黃97漢撒亮黃10 GX Hoechst 黃98Lumogen 淡黃 BASF 黃110永久黃G3R-01 Hoechst 黃114Chromophtal 黃8G Ciba-Geigy 黃128Irgazin 黃5GT Ciba-Geigy 黃129Hostaperm 黃H4G Hoechst 黃151Hostaperm 黃H3G Hoechst 黃154L74-1357黃 Sun ChemL75-1331黃 Sun chemL75-2377黃 Sun chem
Hostaperm 橙GR Hoechst 橙43paliogen 橙 BASF 橙51Irgalite 玉紅4BL Ciba-Geigy 紅57∶1Quindo品紅 Mobay 紅122Indofast 亮猩紅 Mobay 紅123Hostaperm 猩紅GO Hoechst 紅168永久玉紅F6B Hoechst 紅184Monastral 品紅 Ciba-Geigy 紅202Monastral 猩紅 Ciba-Geigy 紅207Heliogen 蘭D7072DD BASF p.B.15∶3Heliogen 蘭L 6901F BASF 蘭15∶2Heliogen 蘭NBD7010 BASFHeliogen 蘭K7090 BASF 蘭15∶3Heliogen 蘭L7101F BASF 蘭15∶4Heucophthal蘭G XBT 583D HeubachPaliogen 蘭L6470 BASF 蘭60Heliogen 綠K8683 BASF 綠7Heliogen 綠L9140 BASF 綠36Eupolen 蘭70-8001 BASF P.B.15∶3Monastral 紫R Ciba-Geigy 紫19Monastral 紅B Ciba-Geigy 紫19Quindo 紅R6700 MobayQuindo 紅R6713 ModayIndofast 紫 Mobay 紫23
Monastral
紫醬色B Ciba-Geigy 紫42Sterling
NS黑 Cabot 黑7Sterling
NSX 76 CabotTipure
R-101 Du pontMogul L CabotBK 8200黑調(diào)色劑 Paul Uhlich靜電液體顯影劑中還可以加入其它成份，如精細(xì)的無(wú)機(jī)氧化物顆粒，例如二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦等等;最好將0.5μm或更小的顆粒分散到液化的樹(shù)脂中，這些氧化物可用來(lái)取代著色劑，或者與著色劑結(jié)合使用。還可以添加金屬顆粒。
靜電液體顯影劑的另一附加組份是一種輔助劑，它可以選自于帶有至少2個(gè)羥基的多羥基化合物、氨基醇、聚丁烯琥珀酰亞胺以及Kauri-丁醇值大于30的芳香烴。輔助劑的一般用量為1-1000mg/g顯影劑固體，優(yōu)選1-200mg/g。
上述各種輔助劑的實(shí)例包括多羥基化合物1，2-亞乙基醇、2，4，7、9-四甲基-5-癸炔基-4，7-二醇、聚(丙二醇)、五乙二醇、三亞丙基二醇、三甘醇、丙三醇、季戊四醇、丙三醇-三-12羥基硬脂酸酯、乙二醇單羥基硬脂酸酯、亞丙基丙三醇單羥基硬脂酸酯等等，這些在Mitchell的US4，734，352中有說(shuō)明。
氨基醇化合物三異丙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺、3-氨基-1-丙醇、鄰-氨基苯酚、5-氨基-1-戊醇、四(2-羥乙基)乙二胺等等，這些在Larson的US4，702，985中有說(shuō)明。
聚丁烯/琥珀酰亞胺Chevron公司出售的OLOA
-1200，其分析數(shù)據(jù)公開(kāi)在Kosel的US3，900，412第20欄，5-13行中，在此請(qǐng)結(jié)合參考;具有數(shù)均分子量大約為600(蒸汽滲透壓測(cè)定法)的Amoco 575，它是由馬來(lái)酐與聚丁烯反應(yīng)生成烯基琥珀酐，然后再與聚胺反應(yīng)而制得的。Amoco 575含40-45%表面活性劑，36%芳香烴，其余為油，等等。這些輔助劑在El-Sayed和Taggi的US4，702，984中有描述。
金屬皂三硬脂酸鋁、二硬脂酸鋁、鋇、鈣、鉛和鋅的硬脂酸鹽;鈷、錳、鉛和鋅的亞油酸鹽;鋁、鈣和鈷的辛酸鹽;鈣和鈷的油酸鹽;棕櫚酸鋅;鈣、鈷、錳、鉛和鋅的環(huán)烷酸鹽;鈣、鈷、錳、鉛和鋅的樹(shù)脂酸鹽;等等。如Trout的US4，707，429和4，740，444所描述，金屬皂被分散于熱塑性樹(shù)脂中。
芳香烴苯、甲苯、萘、取代的苯和萘的化合物，如三甲苯、二甲苯、二甲基乙基苯、乙基甲基苯、丙基苯，Aromatic 100，它是由Exxon公司制造的，被C9和C10烷基取代的苯的混合物，等等這些在Mitchell的US4，631，244中有說(shuō)明。
靜電液體顯影劑中的微粒平均粒徑小于30μm，這是用下述Malvern 3600E粒子測(cè)量?jī)x測(cè)定的，并且最好平均面積顆粒尺寸小于15μm。顯影劑中的樹(shù)脂粒子可以形成，也可以不形成具有由調(diào)色劑微粒完整伸出的眾多纖維，但最好使調(diào)色劑粒子形成伸出的纖維。在此所用術(shù)語(yǔ)“纖維”一詞是指染色的調(diào)色劑粒子是用纖維、卷須、觸毛、小絲狀體、根毛、絲帶、毛發(fā)或髦毛等物制成的。
靜電液體顯影劑可以通過(guò)各種方法來(lái)制備，例如，放入一適當(dāng)?shù)臄嚢杌蚧旌先萜髦?，如超微磨碎機(jī)、加熱式球磨機(jī)、加熱式振動(dòng)磨如Sweco磨(Sweco公司制造，洛杉磯，CA)，其配有用于分散和研磨用的顆粒介質(zhì)，Ross雙行星式混合器(由Charles Ross and Son制造，Hauppauge，NY)等等，或者將上述熱塑樹(shù)脂和非極性液體中的至少一種放入雙輥加熱式粉碎機(jī)中(不需要顆粒介質(zhì))。通常，在分散步驟開(kāi)始之前，將樹(shù)脂，著色劑、β-二酮金屬鹽和非極性液體放入容器中，著色劑和β-二酮金屬鹽也可以在樹(shù)脂和非極性液體分散劑勻質(zhì)之后加入。極性添加劑，如Mitchell在US4，631，244中所公開(kāi)的那些(在此請(qǐng)參考其公開(kāi)內(nèi)容)也可以加入到容器中，例如，以非極性液體的重量計(jì)，極性添加劑可高達(dá)100%。一般在升高的溫度下完成分散步驟，即容器內(nèi)組份的溫度足以使樹(shù)脂增塑化和液化，但又低于非極性液體或極性添加劑(如果存在的話(huà))降解以及樹(shù)脂和/或著色劑分解的溫度。優(yōu)選的范圍是80～120℃，但在此范圍之外的其它溫度也可能是適用的，這取決于所用的具體成份。容器中存在的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的顆粒介質(zhì)能更好地制備出調(diào)色劑粒子分散體，但是也還可以采用其它的攪拌手段來(lái)制備尺寸、結(jié)構(gòu)和形態(tài)適宜的分散的調(diào)色劑粒子?？捎玫念w粒介質(zhì)是顆粒材料，例如球形，園柱形顆粒等，可以選用不銹鋼，碳鋼、氧化鋁、陶瓷、氧化鋯、二氧化硅和硅線石。當(dāng)使用黑色以外的著色劑時(shí)，碳鋼顆粒介質(zhì)是特別適用的。顆粒介質(zhì)的典型的直徑范圍為0.04～0.5英寸(1.0至約13毫米)將組份分散于容器中后，加入或不加極性添加劑，直到達(dá)到所要求的分散體為止，該混合物變?yōu)榱黧w狀一般需要1小時(shí)。將此分散體冷卻，如冷卻到0℃～50℃，冷卻可以在同一容器，如超微粉碎機(jī)中完成，同時(shí)，在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨，以防止形成凝膠或固體塊;不攪拌使之形成凝膠或固體塊，隨后破碎凝膠或者固體塊，并且進(jìn)行研磨，例如在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行;或者是加以攪拌使之形成粘性混合物，然后在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨。附加液體是指非極性液體分散劑，極性液體或它們的組合物?？砂凑毡绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法完成冷卻，而且并不限于下述冷卻方法循環(huán)冷卻水，或者使冷卻材料通過(guò)鄰接分散設(shè)備的外冷卻夾套，或者使分散體冷卻至環(huán)境溫度。在冷卻過(guò)程中，樹(shù)脂從分散劑中沉淀出來(lái)。通過(guò)在相對(duì)短的一段時(shí)間內(nèi)的研磨，產(chǎn)生了平均粒徑小于30μm的調(diào)色劑粒子，該尺寸是由前述Malvern 3600E粒子測(cè)量?jī)x或其它類(lèi)似儀器確定的。
當(dāng)冷卻，并按本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法把顆粒介質(zhì)(如果存在的話(huà))與含調(diào)色劑微粒的分散體分開(kāi)后，很可能會(huì)降低分散體中調(diào)色劑微粒的濃度，預(yù)定極性的靜電電荷也可能會(huì)傳遞給調(diào)色劑微粒，或者這些變化情況都發(fā)生。分散體中調(diào)色劑粒子的濃度由于如前述附加非極性液體的加入而降低，一般來(lái)說(shuō)，稀釋后，相對(duì)非極性液體而言，調(diào)色劑微粒濃度降低到0.1～15%(重量)，優(yōu)選范圍為0.3～4.0%(重量)，最佳范圍是1～3%(重量)。如果需要的話(huà)，可以添加一種或幾種非極性液體可溶的電荷導(dǎo)向劑化合物(C)(其種類(lèi)在前面已敘述)，用以傳遞正電荷或負(fù)電荷，可以在制備過(guò)程的任意時(shí)間加入，但最好在過(guò)程結(jié)束時(shí)加入，例如，在除去顆粒介質(zhì)(如果用了的話(huà))和調(diào)色劑粒子濃度確定了后加入。如果還加入稀釋的非極性液體分散劑的話(huà)，電荷導(dǎo)向化合物可以在其前，或與之同時(shí)，或在其后加入。如β-二酮金屬鹽和前述的一種輔助劑化合物在顯影劑的制備過(guò)程尚未加入的話(huà)，它們可以在顯影劑充電之前或之后加入，最好先加入輔助劑化合物，或者是在分散步驟即加入之。
制備靜電液體的其它實(shí)施方法包括(A)在沒(méi)有Kauri-丁醇值小于30的非極性液體分散劑參與下，將一種著色劑分散于熱塑性樹(shù)脂中以形成固體塊;
(B)破碎該固體塊;
(C)在選自Kauri-丁醇值至少為30的極性液體、Kauri-丁醇值小于30的非極性液體和它們的組合物中的一種液體存在下，借助顆粒介質(zhì)來(lái)研磨破碎的固體塊;
(D)將含有平均粒徑小于30μm的調(diào)色劑微粒之分散體從顆粒介質(zhì)中分離出來(lái);
(E)添加附加非極性液體，極性液體或它們的組合物，使調(diào)色劑微粒濃度降低到0.1～15.0%(重量)，相對(duì)液體而言;
(F)將一種液體可溶的電荷導(dǎo)向化合物添加到分散體中，并且(G)在(A)、(B)、(C)、(D)、(E)或(F)的任一步驟中加入如前所述的一種β-二酮金屬鹽;以及(A)在沒(méi)有Kauri-丁醇值小于30的非極性液體分散劑參與下，將一種著色劑分散于熱塑性樹(shù)脂中以形成固體塊;
(B)破碎該固體塊;
(C)在Kauri-丁醇值小于30的非極性液體分散劑存在時(shí)，在一升高的溫度下，將破碎的固體塊重新分散到容器中，同時(shí)，使容器內(nèi)的溫度保持在足以使樹(shù)脂增塑化和液化，但又低于非極性液體分散劑發(fā)生降解以及樹(shù)脂和/或著色劑分解的溫度;
(D)冷卻分散體，并且或者(1)不加攪拌使之形成凝膠或固體塊，隨后破碎該凝膠或固體塊，并且在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨;
(2)進(jìn)行攪拌使之成為粘性的混合物，然后，在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨;或者(3)在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨，以防止形成凝膠或固體塊;
(E)把含有平均粒徑小于30μm的調(diào)色劑粒子之分散體與顆粒介質(zhì)分開(kāi);
(F)添加附加非極性液體、極性液體或它們的組合物，使調(diào)色劑粒子濃度降低到0.1～15%(重量)，相對(duì)液體而言;并且(G)將一種液體可溶的離子或兩性離子電荷導(dǎo)向化合物加入到分散體中，以及(H)在(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)或(G)的任一步驟過(guò)程中添加一種如前所述的β-二酮金屬鹽。
本發(fā)明的靜電液體顯影劑證明能改善影像質(zhì)量、解像力、固體覆蓋面，并且調(diào)色細(xì)膩均勻，不易壓碎，而且使斑痕的形成與電荷導(dǎo)向劑和顏料更無(wú)關(guān)了。本發(fā)明的顯影劑能用于復(fù)制，例如制作黑白以及各種彩色辦公拷貝，或用于彩色校樣，如利用標(biāo)準(zhǔn)色黃、青、品紅，如果要求的話(huà)，可與黑色一起對(duì)影像進(jìn)行復(fù)制。在拷貝和校樣中，對(duì)靜電潛影施用調(diào)色劑粒子。能夠想到的靜電液體顯影劑的其它用途有彩色數(shù)字校樣、平版印刷板以及防染劑。
下面的對(duì)比例和實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明，而不是限制，其中的份額和百分率均指重量而言。在這些實(shí)施例中，熔體指數(shù)是用ASTM D1238，方法A測(cè)定的。平均粒徑是由Malvern 3600E粒子測(cè)量?jī)x確定的，如上所述，此儀器是由Malvern公司(Southborough，MA)制造的。導(dǎo)電率是在5HZ及5伏低壓下測(cè)定的，并以微微姆歐/厘米(Pmho/cm)表示。密度用RD918型Macbeth密度計(jì)測(cè)定。在實(shí)施例中，解像力以對(duì)線/毫米(lp/mm)表示。液體顯影劑中的調(diào)色劑粒子的高頻遷移率是用一種電動(dòng)聲波分析儀(Matec公司，Hopkinton，MA)測(cè)定的，此儀器測(cè)出的遷移率以m2/V Sec×10-10表示，其中V是伏特。重均分子量可以由凝膠滲透色譜法(GPC)來(lái)確定。粗面相紙是Xerox 4024相紙，光面相紙是Plainwell膠印銅版紙，3號(hào)光澤，60磅試驗(yàn)，Plainwell相紙公司生產(chǎn)(Plainwell，MO)。
對(duì)比例1制備青色顯影劑將256.8g乙烯(90%)與甲基丙烯酸(10%)的共聚物，64.2克Heliogen 蘭NBD7010青色顏料(BASF)和1284克Isopar -L(Exxon)加入U(xiǎn)nion Process 1S超微粉碎機(jī)中，上述共聚物在190℃時(shí)的熔體指數(shù)為500，酸值為60，所說(shuō)超微粉碎機(jī)是Union Process公司(AKron，Ohio)制造的，其內(nèi)裝有直徑為0.1875英寸(4.76mm)的碳鋼珠。在100℃下研磨該混合物1小時(shí)，然后冷卻到室溫，再研磨該混合物4小時(shí)。平均粒徑為6.5μm。稀釋所得顯影劑，并按如下方法充電用7.5g 10%的堿性鋇Petronate 油溶性石油磺酸脂(Witco化學(xué)公司，NY，NY(BBP))使1500g 1.5%的固體調(diào)色劑充電。利用Savin 870復(fù)制機(jī)，以標(biāo)準(zhǔn)方式來(lái)確定影像質(zhì)量充電電暈設(shè)在+6.8KV，顯影偏壓設(shè)在+50V，轉(zhuǎn)移電暈設(shè)在+6.6KV，標(biāo)準(zhǔn)影像標(biāo)板(標(biāo)板上的黑色區(qū)用底片顯影劑成像，而標(biāo)板上的白色區(qū)域用底片顯影劑不成像)，該顯影劑給出了與底片顯影劑一樣的影像。
實(shí)施例1按照對(duì)比例1的說(shuō)明制備調(diào)色劑，不同的是，將2.25g乙酰丙酮鈣(Ca(acac)3)(Strem ChemiCals，Newburyport，MA)在加熱過(guò)程中分散到樹(shù)脂中。成像分析結(jié)果在下表1中給出。
表1對(duì)比例或 輔助劑 相紙 密度 解像力 遷移率實(shí)施例 (lp/mm (m2/V sec×10-10)C1 無(wú) 粗面 0.59 3 -1.4光面 0.40 3E1 Ca(acac)3粗面 1.06 7 -10.4光面 1.28 8實(shí)施例2將按如下方法合成而得的0.15g十八?；X，Al(CH3(CH2)17COCHCOCH3)3(Al(Oda)3)加入到組成與上述對(duì)比例1完全相同的30g顯影劑中丙酮和氨基鈉在乙醚中反應(yīng)生成烯醇鹽，向此溶液中加入一種含有甲基硬脂酸酯的乙醚溶液，得到十八?；?，用IR和NMR表征的產(chǎn)率為70%。然后，使含有十八?；募状既芤号c鉀明礬的水溶液反應(yīng)得到鋁鹽。
聲波測(cè)量后，加入0.15g對(duì)比例1所述的電荷導(dǎo)向劑，下表2中給出了遷移數(shù)據(jù)，如表1所示;遷移率與成像特性、密度和解像力有關(guān)。
表2對(duì)比例或?qū)嵤├o助劑遷移率(m2/Vsec×10-10)C1 無(wú) -1.7E1 Al(Oda)3-13.1對(duì)比例2制備不染色的調(diào)色劑將45g乙烯(90%)與甲基丙烯酸(10%)的共聚物和135g Isopar -L加入到Union process O1超微粉碎機(jī)中，上述共聚物在190℃時(shí)熔體指數(shù)為500，酸值是60，超微粉碎機(jī)是Union Process公司制造的(AKron，Ohio)，其內(nèi)裝有直徑為0.1875英寸(4.76mm)的碳鋼珠。在100℃下研磨該混合物1小時(shí)，然后冷卻至室溫，再研磨該混合物4小時(shí)。此時(shí)粒徑為7.2μm。稀釋調(diào)色劑，并按如下方法充電用7.5g對(duì)比例1所述的10%堿性鋇Petronate 或Emsphos D70-30C，磷酸鹽化單酸和二酸甘油酯的鈉鹽(Witco化學(xué)公司，NY、NY(Emphos ))對(duì)1500g 1.5%的固體調(diào)色劑充電。
實(shí)施例3按對(duì)比例2所述的方法制備顯影劑，不同的是，在制備過(guò)程中，將2.25g苯甲酰丙酮鋁(Al(bza)3)(Strem Chemicals，Newburyport，MA)分散到樹(shù)脂中。正如表1所示，下表3中給出的遷移率數(shù)據(jù)與成像特性、密度和解像力有關(guān)。
表3對(duì)比例或?qū)嵤├姾蓪?dǎo)向劑遷移率(m2/Vsec×10-10)C2 BBP -2.6Emphos
-2.7E3 BBP -14.1Emphos
-14.5對(duì)比例3制備青色顯影劑將29.7g在190℃時(shí)熔體指數(shù)為500，酸值為60的乙烯(90%)與甲基丙烯酸(10%)共聚物，3.3g Heucophthal蘭GXBT 583D頻料(Heubach公司，Newark，NJ)和135g Isopar
-L加入到Union Process O1超微粉碎機(jī)(Union Process公司制造，AKron，Ohio)中，該粉碎機(jī)裝有直徑為0.1875英寸(4.76mm)的碳鋼珠。在100℃下研磨該混合物1小時(shí)，然后冷卻到室溫，再研磨混合物2小時(shí)。此時(shí)粒徑為5.9μm。稀釋此顯影劑，并按下述方法充電用7.5g對(duì)比例1所述的10%堿性鋇Petronate
對(duì)1500g 1.0%的固體調(diào)色劑充電。利用Savin 870復(fù)制機(jī)，按標(biāo)準(zhǔn)模式確定影像質(zhì)量充電電暈設(shè)在+6.8KV，顯影偏壓設(shè)在+50V，轉(zhuǎn)移電暈設(shè)在+6.6KV，標(biāo)準(zhǔn)影像標(biāo)板(標(biāo)板上的黑色區(qū)域用底片調(diào)色劑成像，而標(biāo)板上的白色區(qū)域用底片調(diào)色劑不成像)。該調(diào)色劑在光面相紙上顯出的影像與底片調(diào)色劑一致，結(jié)果示于表4。
實(shí)施例4按照對(duì)比例3制備出顯影劑，充電至同樣程度，并進(jìn)行分析試驗(yàn)，不同的是，將0.82克乙酰丙酮鎳(97%)(Ni(acac)2)(Aldrich)分散到帶有顏料的樹(shù)脂中。用Savin 870，在底片調(diào)色劑試驗(yàn)條件下確定影像質(zhì)量充電電暈設(shè)在+6.8Kv，顯影偏壓設(shè)在+650V，轉(zhuǎn)移電暈設(shè)在-6.6Kv，反像標(biāo)板(標(biāo)板上的黑色區(qū)域用底片調(diào)色劑成像，標(biāo)板上的白色區(qū)域用正片調(diào)色劑成像，灰色區(qū)域作背景)。所用相紙與對(duì)比例3相同，結(jié)果列于下表4中。
表4對(duì)比例或 輔助劑 導(dǎo)電率 調(diào)色劑 密度 解像力實(shí)施例 (Pmho/cm) 電荷 (lp/mm)C3 無(wú) 25 負(fù) 0.55 3E4 Ni(acac)217 負(fù) 0.60 8對(duì)比例4按照對(duì)比例1的說(shuō)明制備顯影劑，但有下述不同處顯影劑被稀釋至含1%的固體，并將9.6g對(duì)比例2所述的10%Emphos
加入到1150g稀釋后的顯影劑中。利用Savin 870，在正片調(diào)色劑試驗(yàn)條件下確定影像質(zhì)量充電電暈設(shè)在+6.8Kv，顯影偏壓設(shè)在+650V，轉(zhuǎn)移電暈設(shè)在-6.6KV，反像標(biāo)板(標(biāo)板上的黑色區(qū)域用底片調(diào)色劑成像，標(biāo)板上的白色區(qū)域用正片調(diào)色劑成像，灰色區(qū)域?yàn)楸尘?。所用相紙與對(duì)比例3相同，結(jié)果列于下表5中。
實(shí)施例5按照對(duì)比例4的說(shuō)明制備出顯影劑，充電至同樣程度，并進(jìn)行試驗(yàn)，不同的是將0.82g乙酰丙酮鎳(Ni(acac)2)(97%Aldrich)分散到帶有顏料的樹(shù)脂中。所用相紙與對(duì)比例3相同，結(jié)果在下表5中給出。
表5對(duì)比例或 輔助劑 導(dǎo)電率 調(diào)色劑 密度 解像力實(shí)施例 (Pmho/cm) 電荷 (lp/mm)C4 無(wú) 8 - - -E5 Ni(acac)25 正 0.30 8對(duì)比例5制備青色顯影劑將300g在190℃時(shí)熔體指數(shù)為500，酸值是60的乙烯(90%)與甲基丙烯酸(10%)共聚物，32g Heucophthal蘭GXBT 583D顏料(Heubach公司，Newark，NJ)和776g Isopar -L加入到Union Process 1S超微粉碎機(jī)(Union Process公司制造，AKron，Ohio)中，該粉碎機(jī)裝有直徑為0.1875英寸(4.76mm)的碳鋼珠。在100℃下研磨該混合物1小時(shí)，然后冷卻到室溫，再繼續(xù)研磨2小時(shí)，此時(shí)粒徑為9.0μm，稀釋此顯影劑，并按如下方法充電用7.5g對(duì)比例1所述的10%堿性鋇Petronate 對(duì)1500g 1.0%的固體充電。用Savin 870復(fù)制機(jī)，以標(biāo)準(zhǔn)模式確定影像質(zhì)量充電電暈設(shè)在6.8Kv，轉(zhuǎn)移電暈設(shè)在8.0Kv，結(jié)果列于下表6中。
實(shí)施例6將取自對(duì)比例5的濃顯影劑，按照與對(duì)比例2相同的方法稀釋和充電，不同的是，按下述量加入乙酰丙酮鉻(Cr(acac)3)(Aldrich)試樣(A)0.05g;試樣(B)0.50g;試樣(C)5.0g。利用Savin 870復(fù)制機(jī)，以標(biāo)準(zhǔn)模式確定影像質(zhì)量充電電暈設(shè)在6.8Kv，轉(zhuǎn)移電暈設(shè)在8.0Kv，結(jié)果列于下表6。對(duì)試樣(A)、(B)、和(C)來(lái)說(shuō)，在對(duì)比例3所述膠印相紙上的固體區(qū)域的均勻性比對(duì)比例2的顯影劑有了很大的改善。對(duì)轉(zhuǎn)印效果來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例的試樣與對(duì)比例2沒(méi)有區(qū)別。
表6對(duì)比例或 Cr(acac)3導(dǎo)電率密度解像力實(shí)施例輔助劑(g) (Pmho/cm) (lp/mm)C5 無(wú) 15 2.05 6E6(A) 0.05 17 2.15 9E6(B) 0.50 18 2.12 9E6(C) 5.0 17 2.11 8影像質(zhì)量試驗(yàn)利用與Riesenfeld等人在US4，732，831所述相類(lèi)似的感光聚合物原底，在一試驗(yàn)臺(tái)上評(píng)估影像質(zhì)量。隨著紫外光源通過(guò)載有影像圖案的鹵化銀膠片，感光聚合物原底曝光成像。這使得曝光區(qū)域產(chǎn)生電阻，而未曝光區(qū)仍能導(dǎo)電。然后，將感光聚合物原底放在鋼制滾筒上，并且使膠片的導(dǎo)電背層緊貼在滾筒上，此滾筒以2.2英寸/秒(5.59cm/Sec)速度轉(zhuǎn)動(dòng)，用電暈充電裝置將此感光聚合物原底充電到表面電壓為+200+/-30V，并且電荷減少到傳導(dǎo)區(qū)域內(nèi)的背景水平，這樣就形成了靜電潛影。充電后3.6秒鐘使此靜電潛影顯影，即，用一對(duì)接地輥式調(diào)色電極，該電極與感光可聚合表層的間隙為0.01英寸(0.0254cm)，該電極對(duì)以與滾筒相同的旋轉(zhuǎn)方向，3.9英寸/秒(9.906cm/Sec)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，液體顯影劑通過(guò)電極對(duì)被傳遞。被顯影的影像用一直徑為1.5英寸(3.81Cm)的鋼輥測(cè)量，該鋼輥與感光可聚合層的間隙為0.004英寸(0.0102cm)，并以與滾筒相同的旋轉(zhuǎn)方向，4.7英寸/秒(11.938cm/Sec)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，偏壓至+150+/-20V。隨后，被顯影的影像以2.2英寸/秒(5.588cm/sec)的速度通過(guò)轉(zhuǎn)印區(qū)被轉(zhuǎn)印到Isppar -L預(yù)濕Textweb相紙上(Champion相紙公司，Stamford，CT)，所說(shuō)的轉(zhuǎn)印區(qū)其導(dǎo)片邊受一加偏壓的傳導(dǎo)橡膠輥限制，而尾邊由電暈充電裝置限制著。所說(shuō)的輥為-3.5Kv，電暈金屬線電流為30±20微安，電暈充電裝置箱體接地。相紙容納器通過(guò)加偏壓的傳導(dǎo)橡膠輥固定在感光可聚合層的表面上，滾筒運(yùn)動(dòng)可推動(dòng)相紙通過(guò)轉(zhuǎn)印區(qū)。最終轉(zhuǎn)印的影像在400～450°F(204.4～232.2℃)的烘箱中熔合大約45秒。
對(duì)比例6制備青色顯影劑將297.5g乙烯(90%)與甲基丙烯酸(10%，熔體指數(shù)190℃時(shí)為500，酸值為60)的共聚物、45.5g Heliogen 蘭NBD7010顏料(BASF公司，Parsippany，NJ)、7.0g二硬脂酸鋁(Witco化學(xué)公司，Houston，TX)和946.0g Isopar -L(Exxon公司)加入到Union Process 1S超微粉碎機(jī)(Union Process公司，AKron，OH)中，該粉碎機(jī)裝有直徑為0.1875英寸(4.76mm)的碳鋼珠。在80℃下研磨該混合物1小時(shí)，然后加入454.0g Isopar -L，冷卻上述混合物，并在室溫下再研磨1小時(shí)，再加入583.0g Isopar -L，并再研磨混合物3個(gè)多小時(shí)。粒徑為8.75μm。稀釋所得顯影劑，并按如下方法充電用18.75g對(duì)比例1所述的10%堿性鋇Petronate 對(duì)2500g 1.5%的固體充電。按上述方法確定影像質(zhì)量，結(jié)果列于下表7中。
實(shí)施例7制備青色顯影劑將223.7g乙烯(90%)與甲基丙烯酸(10%，190℃時(shí)熔體指數(shù)為500，酸值為60)共聚物、74.6g Pliotone 3015(Goodyear，Akron，OH)、48.3g Heliogen 蘭D 7072 DD顏料(BASF公司，Parsippany，NJ)、3.5g乙酰丙酮鋁(Pfaltz和Bauer，Newburyport，CT)、和946.0g IsoPar -L(Exxon公司)加入到Union Process 1S超微粉碎機(jī)(Union Process公司，Akron，OH)中，該機(jī)內(nèi)裝有直徑為0.1875英寸(4.76mm)的碳鋼珠。在80℃下研磨混合物1小時(shí)，然后加入454.0g Isopar -L，冷卻混合物，并在室溫下研磨1小時(shí)，再加入583.0g Isopar -L，并再研磨該混合物3個(gè)多小時(shí)，此時(shí)，粒徑為7.4μm。稀釋所得顯影劑并按對(duì)比例6所述方法充電。按前面的說(shuō)明確定影像質(zhì)量，結(jié)果在下表7中給出。
實(shí)施例8制備青色顯影劑將263.4g乙烯與甲基丙烯酸(10%，190℃時(shí)熔體指數(shù)為500，酸值為60)共聚物、37.6g Pliotone 4010(Good year，Akron，OH)、45.5g Heliogen 蘭NBD7010顏料(BASF公司，Parsippany，NJ)、3.5g乙酰丙酮鋁(Pfaltz and Bauer，Newburyport，CT)和946.0g Isopar -L(Exxon公司)加入到UNion Process 1S超微粉碎機(jī)(Union Process公司，AKron，OH)中，該機(jī)內(nèi)裝有直徑為0.1875英寸(4.76mm)的碳鋼珠。在80℃下粉碎混合物1小時(shí)，然后加入454.0g Isopar -L，冷卻混合物，在室溫下研磨1小時(shí)，再加入583.0g Isopar -L，繼續(xù)研磨混合物3個(gè)多小時(shí)，此時(shí)粒徑為7.25μm，稀釋所得顯影劑，并按對(duì)比例6的說(shuō)明充電。如上所述方法來(lái)確定影像質(zhì)量，結(jié)果列于表7中。
實(shí)施例9制備青色顯影劑將270.6g乙烯(90%)與甲基丙烯酸(10%，190℃時(shí)熔體指數(shù)為500，酸值為60)共聚物、76.0g Eupolen 蘭70-8001顏料(BASF公司，Parsippany，NJ)、3.5g乙酰丙酮鋁(Pfaltz and Bauer，，Newburyport，CT)和946.0g Isopar -L(Exxon公司)加入到Union Process 1S超微粉碎機(jī)(Union Process公司，AKron，OH)中，該機(jī)內(nèi)裝有直徑為0.1875英寸(4.76mm)的碳鋼珠。在80℃下研磨混合物1小時(shí)，然后加入454.0g Isopar -L，冷卻混合物并在室溫下再研磨1小時(shí)，再加入583.0g Isopar -L，繼續(xù)研磨混合物3個(gè)多小時(shí)，此時(shí)粒徑為7.45μm。稀釋顯影劑，并按對(duì)比例6所述方法充電。按上述說(shuō)明確定影像質(zhì)量，結(jié)果示于下表7中。
實(shí)施例10將取自對(duì)比例6的濃顯影劑按與對(duì)比例6相同的方法稀釋和充電，不同的是，其中加入有0.38g乙酰丙酮鋁。按上述方法確定影像質(zhì)量，結(jié)果列在下表7中。
表7對(duì)比例或?qū)嵤├? 密度 斑點(diǎn)情況C6 1.27 很差E7 1.27 好E8 1.27 相當(dāng)好E9 1.27 極為好E10 1.28 非常好對(duì)比例7制備黑色顯影劑將27.0g甲基異丁烯酯(67%)、甲基丙烯酸(3%)和乙基己基丙烯酯(30%，重均分子量為172，000，酸值為13)三元共聚物、3.0g Sterling NS黑色顏料(Cabot公司，Boston，MA)和120.0g Isopar -L(Exxon公司)加入到Union Process O1超微粉碎機(jī)(Union Process公司，AKron，OH)中，該機(jī)內(nèi)裝有直徑為0.1875英寸(4.76mm)的碳鋼珠。在大約100℃下粉碎混合物1小時(shí)，然后加入50.0g Isopar -L，冷卻混合物，并在室溫下至少再粉碎混合物4小時(shí)。粒徑為10.85μm，稀釋顯影劑，并按如下方法充電用2.4g 10%Emphos D70-30C(Witco化學(xué)公司，Houston，TX)對(duì)100.0g 1.5%的固體充電。按對(duì)比例4所述方法確定顯像質(zhì)量，結(jié)果示于下表8中。
實(shí)施例11按對(duì)比例7所述方法制備黑色顯影劑，不同之處是，在制備過(guò)程中，將0.3g乙酰丙酮鎳(Ni(acac)2)(Aldrich化學(xué)公司，Milwaukee WI)分散到樹(shù)脂中。下表8中給出的遷移率以及電荷/質(zhì)量可能與在對(duì)比例4中所述成像設(shè)備中的特征有關(guān)。
表8對(duì)比例或 遷移率 調(diào)色劑 轉(zhuǎn)印效率實(shí)施例 (m2/Vsec×10-10) 電荷 (%)C7 1.1 雙極性 50(正和負(fù)的)E11 1.9 正 90-9權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的靜電液體顯影劑，其基本由以下物質(zhì)組成(A)一種Kauri一丁醇值小于30，并以主要含量存在的非極性液體，(B)平均面積顆粒尺寸小于30μm的熱塑性樹(shù)脂微粒，(C)一種非極性液體可溶的離子或兩性離子電荷導(dǎo)向劑化合物，以及(D)一種通式如下的β-二酮化合物
其中M是一種金屬陽(yáng)離子；R和R1可以是相同的或不同的具有1-18個(gè)碳原子的烷基，1-18個(gè)碳原子的取代烷基，6-30個(gè)碳原子的芳基，或者是6-30個(gè)碳原子的取代芳基；n是金屬的化合價(jià)；J為0至n-1；以及X-是OH、Cl、F、硫酸根、硝酸根、氯酸根、磷酸根、乙酸根、1-18個(gè)碳原子的烷基羧酸根、或6-30個(gè)碳原子的芳基羧酸根。
2.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于β-二酮金屬鹽為乙酰丙酮鈣。
3.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于β-二酮金屬鹽為十八?；X。
4.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于β-二酮金屬鹽為苯甲?；X。
5.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于β-二酮金屬鹽為乙酰丙酮鎳。
6.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于β-二酮金屬鹽為乙酰丙酮鉻。
7.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于β-二酮金屬鹽為乙酰丙酮鋁。
8.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于以液體顯影劑總重量計(jì)，組份(A)占85-99.9%(重量)，顯影劑中固體總重量占0.1-15.0%(重量)，組份(C)的用量為0.25-1500mg/g顯影劑固體。
9.按照權(quán)利要求8的靜電液體顯影劑，其特征在于以顯影劑中固體總重量計(jì)，β-二酮金屬鹽占0.1-40%(重量)。
10.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于以顯影劑中固體總重量計(jì)，含有高達(dá)60%(重量)的著色劑。
11.按照權(quán)利要求10的靜電液體顯影劑，其特征在于著色劑是一種顏料。
12.按照權(quán)利要求10的靜電液體顯影劑，其特征在于著色劑是一種染料。
13.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于該顯影劑中存在有無(wú)機(jī)氧化物精細(xì)微粒。
14.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于該顯影劑中存在有一種作為輔助劑的附加化合物，該化合物選自多羥基化合物、氨基醇、聚丁烯琥珀酰亞胺、金屬皂以及一種芳基烴。
15.按照權(quán)利要求10的靜電液體顯影劑，其特征在于該顯影劑中存在的一種附加化合物是選自多羥基化合物、氨基醇、聚丁烯琥珀酰亞胺、金屬皂以及一種芳基烴中的輔助劑。
16.按照權(quán)利要求14的靜電液體顯影劑，其特征在于顯影劑中存在有一種多羥基化合物。
17.按照權(quán)利要求14的靜電液體顯影劑，其特征在于顯影劑中存在有一種氨基醇化合物。
18.按照權(quán)利要求14的靜電液體顯影劑，其特征在于顯影劑中存在有一種聚丁烯琥珀酰亞胺化合物。
19.按照權(quán)利要求14的靜電液體顯影劑，其特征在于所存在的一種金屬皂化合物是分散在樹(shù)脂微粒中的。
20.按照權(quán)利要求14的靜電液體顯影劑，其特征在于顯影劑中存在有一種芳香烴化合物。
21.按照權(quán)利要求17的靜電液體顯影劑，其特征在于氨基醇化合物是三異丙醇胺。
22.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于熱塑性樹(shù)脂是一種乙烯與α，β-烯屬的不飽和酸的共聚物，所說(shuō)的不飽和酸選自丙烯酸和甲基丙烯酸。
23.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于熱塑性樹(shù)脂是聚苯乙烯。
24.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于熱塑性樹(shù)脂是乙烯(80-99.9%)/丙烯酸或甲基丙烯酸(20-0%)/丙烯酸或甲基丙烯酸的1-5個(gè)碳原子的烷基酯(0-20%)的共聚物。
25.按照權(quán)利要求10的靜電液體顯影劑，其特征在于熱塑性樹(shù)脂是乙烯(80-99.9%)/丙烯酸或甲基丙烯酸(20-0%)/丙烯酸或甲基丙烯酸的1-5個(gè)碳原子的烷基酯(0-20%)的共聚物。
26.按照權(quán)利要求24的靜電液體顯影劑，其特征在于熱塑性樹(shù)脂是一種在190℃時(shí)熔體指數(shù)為500的乙烯(90%)與甲基丙烯酸(10%)的共聚物。
27.按照權(quán)利要求1的靜電液體顯影劑，其特征在于微粒的平均面積顆粒尺寸小于5μm。
28.按照權(quán)利要求1的液體調(diào)色劑，其特征在于組份(C)是一種油溶性的石油磺酸酯。
29.按照權(quán)利要求1的液體調(diào)色劑，其特征在于(C)是一種陰離子甘油酯。
30.一種制備用于靜電成像的靜電液體顯影劑的方法，包括(A).在一升高的溫度下，將一種熱塑性樹(shù)脂和一種Kauri-丁醇值小于30的非極性液體分散劑以及一種選擇性成份著色劑分散于一容器中，同時(shí)，使容器內(nèi)的溫度保持在足以使樹(shù)脂增塑化和液化，但又低于非極性液體分散劑發(fā)生降解以及樹(shù)脂和/或著色劑分解的溫度上;(B)冷卻上述分散體，并且或者(1)不加以攪拌使之形成凝膠或固體塊，隨后破碎凝膠或固體塊，并在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨;(2)進(jìn)行攪拌使之成為粘性混合物，在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨;或者(3)在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨以防止形成凝膠或固體塊;(C)把含有平均粒徑小于30μm的調(diào)色劑微粒的分散體與顆粒介質(zhì)分開(kāi);(D)將一種非極性液體可溶的離子或兩性離子電荷導(dǎo)向化合物加入到分散體中;(E)在(A)、(B)、(C)或(D)的任一步驟過(guò)程中，添加一種通式如下的金屬鹽
其中M是一種金屬陽(yáng)離子;R和R1可以是相同或不同的具有1-18個(gè)碳原子的烷基，1-18個(gè)碳原子的取代烷基，6-30個(gè)碳原子的芳基，或者是6-30個(gè)碳原子的取代芳基;n是金屬的化合價(jià);J為0至n-1;X-是OH、Cl、F、硫酸根、硝酸根、氯酸根、磷酸根、乙酸根、1-18個(gè)碳原子的烷基羧酸根，或者是6-30個(gè)碳原子的芳基羧酸根。
31.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于β-二酮金屬鹽是乙酰丙酮鈣。
32.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于β-二酮金屬鹽是乙酰丙酮鋁。
33.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于β-二酮金屬鹽是十八?；X。
34.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于β-二酮金屬鹽是苯甲?；X。
35.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于β-二酮金屬鹽是乙酰丙酮鎳。
36.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于β-二酮金屬鹽是乙酰丙酮鉻。
37.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于容器中存在有高達(dá)100%(重量)的Kauri-丁醇值至少為30的極性液體，該百分率是以液體顯影液總重量為基礎(chǔ)計(jì)算的。
38.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于顆粒介質(zhì)選自不銹鋼、碳鋼、陶瓷、氧化鋁、氧化鋯、二氧化硅和硅線石。
39.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于熱塑性樹(shù)脂是一種乙烯與α，β-烯屬不飽和酸的共聚物，所說(shuō)的不飽和酸是丙烯酸或甲基丙烯酸。
40.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于熱塑性樹(shù)脂是乙烯(80-99.9%)/丙烯酸或甲基丙烯酸(20-0%)/丙烯酸或甲基丙烯酸的1-5個(gè)碳原子的烷基酯(0-20%)的共聚物。
41.按照權(quán)利要求40的方法，其特征在于熱塑性樹(shù)脂是一種在190℃時(shí)熔體指數(shù)為500的乙烯(90%)與甲基丙烯酸(10%)的共聚物。
42.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于電荷導(dǎo)向化合物是一種油溶性石油磺酸酯。
43.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于電荷導(dǎo)向劑是一種陰離子甘油酯。
44.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于添加附加的非極性液體、極性液體、或它們的組合物使調(diào)色劑微粒濃度降低到0.1-15%(重量)，相對(duì)液體而言。
45.按照權(quán)利要求44的方法，其特征在于通過(guò)附加非極性液體使調(diào)色劑微粒濃度降低。
46.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于在完成分散體冷卻的同時(shí)，在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)研磨以防止形成凝膠或固體塊。
47.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于在完成分散冷卻過(guò)程中不加以攪拌使之形成凝膠或固體塊，隨后破碎此凝膠或固體塊，并在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨。
48.按照權(quán)利要求30的方法，其特征在于選自多羥基化合物、氨基醇、聚丁烯琥珀酰亞胺、金屬皂和芳香烴中的輔助劑化合物是在分散步驟(A)過(guò)程中添加的。
49.按照權(quán)利要求49的方法，其特征在于輔助劑化合物是一種氨基醇。
50.按照權(quán)利要求50的方法，其特征在于氨基醇是三異丙醇胺。
51.按照權(quán)利要求44的方法，其特征在于將選自多羥基化合物、氨基醇、聚丁烯琥珀酰亞胺、金屬皂和芳香烴中的輔助劑化合物添加到液體顯影劑中。
52.按照權(quán)利要求52的方法，其特征在于輔助劑化合物是一種多羥基化合物。
53.按照權(quán)利要求53的方法，其特征在于多羥基化合物是乙二醇。
54.按照權(quán)利要求52的方法，其特征在于輔助劑是一種分散在樹(shù)脂微粒中的金屬皂。
55.按照權(quán)利要求55的方法，其特征在于輔助劑化合物是三硬脂酸鋁。
56.一種制備靜電液體顯影劑的方法，包括(A)在沒(méi)有Kauri-丁醇值小于30的非極性液體分散劑參與下，將一種著色劑分散于熱塑性樹(shù)脂中以形成固體塊;(B)破碎該固體塊;(C)在選自Kauri-丁醇值至少為30的極性液體、Kauri-丁醇值小于30的非極性液體和它們的組合物中的一種液體存在下，借助顆粒介質(zhì)來(lái)研磨破碎的固體塊;(D)把含有平均粒徑小于30μm的調(diào)色劑微粒之分散體與顆粒介質(zhì)分開(kāi);(E)添加附加非極性液體、極性液體或它們的組合物，使調(diào)色劑微粒濃度降低到0.1-15.0%(重量)，相對(duì)液體而言;(F)將一種液體可溶的離子或兩性離子電荷導(dǎo)向化合物添加到分散體中;并且(G)在(A)、(B)、(C)、(D)、(E)或(F)的任一步驟中加入根據(jù)權(quán)利要求1的β-二酮金屬鹽。
57.一種制備靜電液體顯影劑的方法，包括(A)在沒(méi)有Kauri-丁醇值小于30的非極性液體分散劑參與下，將一種著色劑分散于熱塑性樹(shù)脂中以形成固體塊;(B)破碎該固體塊;(C)在Kauri-丁醇值小于30的非極性分散劑液體存在時(shí)，在一升高的溫度下，將破碎的固體塊重新分散到容器中，同時(shí)，使容器內(nèi)的溫度保持在足以使樹(shù)脂增塑化和液化，但又低于非極性液體分散劑發(fā)生降解以及樹(shù)脂和/或著色劑分解的溫度。(D)冷卻分散體，并且或者。(1)不加以攪拌使之形成凝膠或固體塊，隨后破碎該凝膠或固體塊，并且在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨;(2)進(jìn)行攪拌使之成為粘性的混合物，在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨;或者(3)在有或沒(méi)有附加液體存在下，借助顆粒介質(zhì)進(jìn)行研磨，以防止形成凝膠或固體塊;(E)把含有平均粒徑小于30μm的調(diào)色劑微粒之分散體與顆粒介質(zhì)分開(kāi);(F)添加附加非極性液體、極性液體或它們的組合物，使調(diào)色劑微粒濃度降低到0.1-15.0%(重量)，相對(duì)液體而言;(G)將一種液體可溶的離子或兩性離子電荷導(dǎo)向化合物添加到分散體中;以及(H)在(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)或(G)在任一步驟過(guò)程中，添加一種根據(jù)權(quán)利要求1的β-二酮金屬鹽。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種靜電顯影劑，其基本組成為(A)Kouri-丁醇值小于30的非極性液體，并作為主要量存在，(B)平均粒徑小于30μm的熱塑性樹(shù)脂，一種非極性液體可溶的離子或兩性離子電荷導(dǎo)向化合物(C)以及(D)一種β-二酮金屬鹽。本發(fā)明還揭示了制備這種靜電液體顯影劑的方法。本發(fā)明的液體顯影劑能用于復(fù)制，彩色校樣，包括數(shù)字彩色校樣、平版印刷板以及防染劑。
文檔編號(hào)G03G9/135GK1053849SQ9011045
公開(kāi)日1991年8月14日 申請(qǐng)日期1990年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月20日
發(fā)明者格雷格·A·萊恩, 詹姆斯·R·拉森, 羅納德·L·梅勒 申請(qǐng)人:Dx成象公司