ТОНЕР, ДЕВЕЛОПЕР И КОМПЛЕКТ ЦВЕТНЫХ ТОНЕРОВ Российский патент 2015 года по МПК G03G9/08 G03G9/87 G03G9/09 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к тонеру, девелоперу и комплекту цветных тонеров.

Предпосылки создания изобретения

То, что требуется в последнее время от тонеров, представляет собой снижение диаметра частиц ввиду улучшения качества выходных изображений, способности к предотвращению отмарывания при высоких температурах, способности к закреплению при низких температурах для экономии электроэнергии и способности к сохранению термостойкости на достаточно высоком уровне для выдерживания высокой температуры и высокой влажности во время хранения или транспортировки после их изготовления. В частности, поскольку расход электроэнергии при закреплении тонера составляет основную часть расхода энергии в процессе формирования изображения, улучшение способности к закреплению при низких температурах является очень важным.

До сих пор использовались тонеры, получаемые способом пластицирования/помола. Однако тонеры, приготовленные способом пластицирования/помола, с трудом подвергаются снижению диаметра частиц и имеют неправильную форму частиц и широкое распределение размера частиц, что создает проблемы, такие как неудовлетворительное качество выходного изображения и высокий расход электроэнергии на закрепление. Кроме того, в том случае, когда добавляют воск (разделительное средство) с целью улучшения способности к закреплению, тонеры, полученные способом пластицирования/помола, при измельчении разламываются на границе раздела с воском, и, таким образом, на поверхности тонеров неблагоприятно присутствует большое количество воска. В связи с этим разделительный эффект достигается, но с другой стороны, вероятно, происходит осаждение (пленкообразование) воска на носителе, фотопроводнике и на ракельном ноже. Таким образом, тонеры, изготовленные способом пластицирования/помола, являются неприемлемо неудовлетворительными по всем свойствам.

Поэтому для того, чтобы преодолеть проблемы, связанные со способом пластицирования/помола, был предложен способ получения тонеров полимеризационным способом. В полимеризационном способе можно легко получать тонеры, имеющие уменьшенный диаметр частиц, и тонеры имеют более узкое распределение частиц по размеру, чем тонеры, изготовленные способом помола. Кроме того, также возможно введение разделительного средства. Изготовление тонера с использованием продукта реакции удлинения основной цепи модифицированного уретаном сложного полиэфира в качестве связующего для сцепления с тонером, было предложено в качестве способа изготовления тонера полимеризационным способом ввиду улучшения способности к закреплению при низких температурах и улучшения способности к предотвращению отмарывания при высоких температурах (см., например, PTL 1).

Кроме того, был предложен способ изготовления тонера, который имеет более хорошую текучесть и способность к переносу в форме с небольшим диаметром частиц и одновременно с тем превосходит по всем свойствам, включающим способность к сохранению термостойкости при низкой температуре и способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах (см., например, PTLs 2 и 3).

Кроме того, был предложен способ для изготовления тонера, включающий в себя изготовление связующего для сцепления с тонером, имеющего стабильное молекулярно-массовое распределение и стадию старения, с тем, чтобы он одновременно удовлетворял требованиям в отношении способности к закреплению при низких температурах и способности к предотвращению отмарывания при высоких температурах (см., например, PTLs 4 и 5).

Эти предложенные методы, однако, не отвечают высокому уровню способности к закреплению при низких температурах, который требуется в последнее время.

В соответствии с вышеизложенным с целью обеспечения высокого уровня способности к закреплению при низких температурах был предложен тонер, который содержит смолу, включающую смолу на основе кристаллического сложного полиэфира, и воск (разделительное средство), которые не совместимы друг с другом и имеют структуру с разделением фаз типа «острова-в-море» (см., например, PTL 6).

Кроме того, был предложен тонер, содержащий смолу на основе кристаллического сложного полиэфира, разделительное средство и привитой полимер (см., например, PTL 7).

Эти предложенные методы имеют преимущество в том, что смола на основе кристаллического сложного полиэфира плавится раньше, чем смола на основе аморфного сложного полиэфира, и, таким образом, может быть реализовано закрепление при низких температурах. Однако, даже в том случае, когда смола на основе кристаллического сложного полиэфира, составляющая «острова» в структуре с разделением фаз типа «острова-в-море», плавится, смола на основе аморфного сложного полиэфира, составляющая «море», которое занимает большую часть структуры «острова-в-море», остается нерасплавленной. Закрепление не происходит до тех пор, пока не расплавится до некоторой степени и смола на основе кристаллического сложного полиэфира и смола на основе аморфного сложного полиэфира. В соответствии с этим такие предложенные методы не отвечают высокому уровню способности к закреплению при низких температурах, который требуется в последнее время.

Кроме того, ввиду необходимости изображений высокого качества, в дополнение к превосходным способности к закреплению при низких температурах, способности к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способности к сохранению термостойкости, также требуется, чтобы тонеры обеспечивали хорошее воспроизведение цвета.

Были предложены методы, где в тонер вводят флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент (см., например, PTLs 8 и 9). В этих методах, однако, целью добавления осветляющего/блескообразующего агента не является улучшение воспроизведения цвета видимых изображений.

Как правило, в тонерах используются органические пигменты, имеющие превосходные термостойкость и светостойкость. В том случае, когда в качестве смолы в тонере используют смолу, имеющую плохую способность к равномерному распределению по поверхности, во вторичном цвете синего, красного или зеленого, получаемом наложением двух различных цветных тонеров друг на друга, цветной тонер, составляющий самый нижний слой, является неблагоприятно перекрытым цветным тонером, составляющим вышележащий слой в совмещенных наложением друг на друга отдельно взятых цветных тонерах. В связи с этим цвет тонера, составляющего самый нижний слой, можно оценить с трудом, и насыщенность цвета является сниженной, что дает в результате недостаток, связанный с трудностями воспроизведения цвета изображений.

Следовательно, в том случае, когда улучшаются способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости, воспроизведение цвета неблагоприятно ухудшается.

В соответствии с вышеизложенным в настоящее время необходимы тонеры, которые имеют превосходные способность к закреплению при низких температурах, способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости и одновременно с тем имеют превосходное воспроизведение цвета.

Перечень ссылочных материалов

Патентная литература

PTL 1: Выложенная заявка на японский патент (JP-A) №11-133665

PTL 2: Заявка на японский патент JP-A №2002-287400

PTL 3: Заявка на японский патент JP-A №2002-351143

PTL 4: Японский патент (JP-В) №2579150

PTL 5: Заявка на японский патент JP-A №2001-158819

PTL 6: Заявка на японский патент JP-A №2004-46095

PTL 7: Заявка на японский патент JP-A №2007-271789

PTL 8: Заявка на японский патент JP-A №04-349474

PTL 9: Заявка на японский патент JP-A №2005-221891

Краткое изложение сущности изобретения

Техническая задача

Настоящее изобретение направлено на решение вышеописанных различных проблем известного уровня техники и на достижение приведенной ниже цели. Таким образом, целью настоящего изобретения является обеспечение тонера, который имеет превосходные способность к закреплению при низких температурах, способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости и одновременно с тем имеет превосходное воспроизведение цвета.

Решение проблемы

Вышеупомянутая цель может быть достигнута с помощью приведенного ниже средства.

Тонер по настоящему изобретению включает в себя связующую смолу и окрашивающее вещество, где тонер имеет динамический модуль упругости (модуль накопления), равный 1,0×0⁷ Па или более при 50°С, модуль механических потерь в диапазоне 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па при 80°С и модуль механических потерь в диапазоне 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па при 160°С.

Преимуществленные эффекты изобретения

Настоящее изобретение может решить вышеописанные различные проблемы известного уровня техники и может обеспечить тонер, который имеет превосходные способность к закреплению при низких температурах, способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости и одновременно с тем имеет превосходное воспроизведение цвета.

Описание вариантов осуществления

Тонер

Тонер по настоящему изобретению содержит связующую смолу и окрашивающее вещество и необязательно другие компоненты.

Тонер имеет динамический модуль упругости (модуль накопления), равный 1,0×10⁷ Па или более при 50°С, модуль механических потерь в диапазоне 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па при 80°С и модуль механических потерь в диапазоне 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па при 160°С.

Авторы настоящего изобретения выполнили обширные и глубокие исследования с целью обеспечить тонер, который имеет превосходные способность к закреплению при низких температурах, способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости и одновременно с тем имеет превосходное воспроизведение цвета. В результате, авторы настоящего изобретения обнаружили, что тонер, который имеет превосходные способность к закреплению при низких температурах, способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости и одновременно с тем имеет превосходное воспроизведение цвета, может быть получен в том случае, когда тонер содержит связующую смолу и окрашивающее вещество, и имеет динамический модуль упругости (модуль накопления), равный 1,0×10⁷ Па или более при 50°С, модуль механических потерь в диапазоне 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па при 80°С и модуль механических потерь в диапазоне 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па при 160°С.

Динамический модуль упругости (модуль накопления) и модуль механических потерь

Тонер имеет динамический модуль упругости, равный 1,0×10⁷ Па или более при 50°С, модуль механических потерь в диапазоне 8,0×10^2-4,0×10⁵ Па при 80°С и модуль механических потерь в диапазоне 2,0×10^2-1,0×10³ Па при 160°С.

Здесь температура 50°С представляет собой температуру, уровень которой достигается, при непрерывном формировании изображений с помощью устройства формирования изображений, на поверхности его тонернесущей детали, фотопроводника и периферийных деталей. Тонер наносят на стадии проявления в этом температурном диапазоне. Соответственно, при вероятной деформации тонера при температуре (50°С) возникает агрегация тонеров самих по себе на участке проявления и прикрепление тонеров к тонернесущей детали, что создает проблемы, представляющие собой загрязнение в виде пятен на изображении, получаемое в результате агрегации тонеров, и выпадение из-за неправильной подачи тонера к фотопроводнику. Кроме того, снижается способность к сохранению термостойкости. В связи с вышеизложенным необходимо, чтобы тонер с меньшей вероятностью подвергался деформации при этой температуре, и, соответственно, динамический модуль упругости при 50°С должен составлять 1,0×10⁷ Па или более.

Например, динамический модуль упругости тонера при 50°С может быть доведен до уровня 1,0×10⁷ Па или более в результате использования смолы, имеющей высокую Tg или в результате регулирования количества кристаллической смолы имеющей низкую упругость.

Динамический модуль упругости тонера при 50°С особым образом не ограничивается, если значение равно 1,0×10⁷ Па или более, и он может быть подобран собственно в соответствии с целями. Динамический модуль упругости тонера при 50°С, однако, имеет значение предпочтительно 1,0×10⁷ Па-2,0×10⁷ Па, более предпочтительно 1,0×10⁷ Па-1,5×10⁷ Па. В том случае, когда динамический модуль упругости при 50°С имеет значение менее 1,0×10⁷ Па, способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости являются неудовлетворительными. Если же динамический модуль упругости при 50°С находится в более предпочтительном диапазоне, то может быть преимущественно получен тонер, имеющий более хорошие способность к закреплению при низких температурах и способность к сохранению термостойкости.

С другой стороны, для получения превосходной способности к закреплению при низких температурах тонер должен иметь низкий модуль механических потерь. В тонере модуль механических потерь при 80°С составляет 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па. Для того чтобы получить превосходную способность к закреплению при низких температурах, температура плавления тонера должна быть снижена. Температуру 80°С рассматривают в качестве температуры, уровень которой достигается, при непрерывном формировании изображения в условиях среды с высокой температурой и высокой влажностью, на поверхности тонернесущей детали, фотопроводника и их периферийных деталей. По этой причине с точки зрения обеспечения надежности потребовался высокий модуль механических потерь, равный приблизительно 1,0×10⁷ Па при 80°С. С другой стороны, тонер согласно настоящему изобретению может поддерживать способность к сохранению термостойкости даже в том случае, когда модуль механических потерь при 80°С является низким и находится в диапазоне 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па, что позволяет одновременно отвечать требованиям в отношении способности к сохранению термостойкости и способности к закреплению при низких температурах. Это может быть должным образом реализовано путем внедрения смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, описываемой в дальнейшем в данном документе, которая имеет температуру стеклования в диапазоне сверхнизких температур и с меньшей вероятностью будет растекаться по причине высокой вязкости ее расплава, и смолы В на основе аморфного сложного полиэфира, описываемой в дальнейшем в данном документе, которая имеет высокую температуру стеклования 40-70°С. Предпочтительно смола А на основе аморфного сложного полиэфира и смола В на основе аморфного сложного полиэфира совместимы друг с другом.

Например, модуль механических потерь тонера при 80°С может быть доведен до 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па путем регулирования молекулярной массы, значений такой характеристики, как температура стеклования, и примешиваемого количества смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, описываемой в дальнейшем в этом документе, и путем регулирования значений такой характеристики, как температура стеклования, и примешиваемого количества смолы С на основе аморфного сложного полиэфира, описываемой в дальнейшем в этом документе.

Модуль механических потерь тонера при 80°С особым образом не ограничивается, если значение находится в диапазоне 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па. Модуль механических потерь тонера при 80°С может быть правильно подобран в соответствии с целями, но имеет значение предпочтительно 1,0×10⁵ Па-1,8×10⁵ Па, более предпочтительно 1,0×10⁵ Па-1,6×10⁵ Па. В том случае, когда модуль механических потерь тонера при 80°С имеет значение менее 8,0×10⁴ Па, способность к сохранению термостойкости является неудовлетворительной, и тонер имеет более низкую текучесть после хранения, и при подвергании воздействию тепла в приборе (в устройстве формирования изображений) затвердевает и вызывает нарушение переноса. Если же модуль механических потерь при 80°С превышает значение 2,0×10⁵ Па, то вязкость, необходимая для закрепления, не может быть обеспечена, и, следовательно, закрепление при низких температурах невозможно. В том случае, когда модуль механических потерь при 80°С находится в вышеописанном, более предпочтительном диапазоне, может быть преимущественно получен тонер, имеющий более хорошие способность к закреплению при низких температурах и способность к сохранению термостойкости.

Тонер отвечает требованиям в отношении модуля механических потерь при 160°С, находящегося в диапазоне 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па, с точки зрения обеспечения превосходной способности к предотвращению отмарывания при высоких температурах, приемлемо широкого диапазона температур закрепления и достаточно высокой способности к равномерному распределению тонера в диапазоне температур закрепления и получения превосходного воспроизведения цвета. В том случае, когда модуль механических потерь при 160°С имеет значение менее 2,0×10² Па, вероятно, что при высоких температурах возникает отмарывание. Как правило, во время закрепления, поскольку тепло поглощается регистрирующей средой, такой как бумага, температуру тонера делают приблизительно на 20°С ниже температуры закрепления. Тонер, имеющий модуль механических потерь при 160°С в диапазоне 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па, может быть подходящим образом получен в результате использования смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, описываемого в дальнейшем в этом документе, которая имеет температуру стеклования в диапазоне сверхнизких температур и с меньшей вероятностью будет растекаться по причине высокой вязкости ее расплава.

Например, модуль механических потерь тонера при 160°С может быть доведен до уровня 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па путем регулирования мономерного состава и примешиваемого количества смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, описываемой в дальнейшем в этом документе.

Модуль механических потерь тонера при 160°С особым образом не ограничивают, если значение находится в диапазоне 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па. Модуль механических потерь при 160°С может быть правильно подобран в соответствии с целями, но он составляет предпочтительно 3,0×10² Па - 8,0×10² Па, более предпочтительно 3,0×10² Па - 6,0×10² Па. В том случае, когда модуль механических потерь при 160°С имеет значение менее 2,0×10² Па, температура, при которой происходит отмарывание в диапазоне высоких температур, снижается, и, следовательно, не может быть обеспечен приемлемый диапазон температур закрепления. Если же значение модуля механических потерь при 160°С превышает 1,0×10³ Па, то диапазон температур закрепления может быть обеспечен, но, с другой стороны, снижается способность к равномерному распределению тонера. В результате, диапазон воспроизведения цвета тонера при закреплении сужается (то есть воспроизведение цвета ухудшается). В том случае, когда модуль механических потерь при 160°С находится в вышеописанном предпочтительном диапазоне, может быть преимущественно получен тонер, имеющий более хорошие способность к закреплению при низких температурах и способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости и более хорошее воспроизведение цвета.

Способ измерения динамического модуля упругости G′ и модуля механических потерь G′′ для тонера

Динамический модуль упругости (G′) и модуль механических потерь (G′′) для тонера могут быть определены, например, с помощью прибора для измерения динамической вязкоупругости (ARES, изготовленного в TA Instruments). Частота при измерении составляет 1 Гц.

Конкретно динамический модуль упругости и модуль механических потерь определяют путем формования образца для измерений с получением таблетки, имеющей диаметр 8 мм и толщину 1-2 мм, путем прикрепления таблетки параллельно пластине, имеющей диаметр 8 мм, затем путем стабилизации при 40°С и повышения температуры до 200°С при скорости повышения температуры 2,0°С/мин в условиях, включающих частоту 1 Гц (6,28 рад./сек) и уровень напряжения 0,1% (режим регулирования уровня напряжения).

В описании настоящего изобретения в некоторых случаях динамический модуль упругости при 50°С представлен как G′ (50°C), модуль механических потерь при 80°С представлен как G′′ (80°С) и модуль механических потерь при 160°С представлен как G′′ (160°С).

Температура прогиба

Предпочтительно функция зависимости в том случае, когда динамический модуль упругости тонера выражают в функциональной зависимости от температуры (°С), имеет точку перегиба в диапазоне 55-65°С, более предпочтительно в диапазоне 57-61°С.

В точке перегиба вторая производная функции равна 0 (ноль). В заданном диапазоне температур ниже температуры в точке перегиба вторая производная функции имеет отрицательную величину. С другой стороны, в заданном диапазоне температур выше температуры в точке перегиба вторая производная функции имеет положительную величину. Заданный диапазон температур относится к температурному интервалу, составляющему 5°С в точке минимума.

При температуре ниже уровня, при котором появляется точка перегиба, как полагают, переплетение молекулярных цепей в тонере является настолько запутанным, что движение молекулярных цепей маловероятно. С другой стороны, при температуре выше уровня, при котором появляется точка перегиба, как полагают, переплетение молекулярных цепей (полимера) в тонере является несколько разрыхленным, и молекулярные цепи, вероятно, производят плавно/постепенно микроброуновское движение, в результате чего тонер находится в высокоэластичном состоянии. В том случае, когда температура в точке перегиба имеет значение ниже 55°С, иногда становится трудно обеспечить способность к сохранению термостойкости. С другой стороны, если же температура в точке перегиба имеет значение выше 65°С, то иногда становится трудно обеспечить удовлетворительную способность к закреплению при низких температурах.

Температура в точке перегиба может быть определена, например, с помощью программного обеспечения, прилагаемого к прибору для измерения динамической вязкоупругости, или альтернативно может быть определена с использованием программного обеспечения для работы с электронными таблицами, такого как Excel, произведенного в Microsoft. Результаты измерений, полученные на приборе для измерения динамической вязкоупругости, выводятся в форме CSV-файла, и температура и динамический модуль упругости считываются с помощью программного обеспечения Excel. Первая производная функции зависимости температуры и динамического модуля упругости (вышеупомянутой функции) может быть определена в результате нанесения на график значений, полученных делением разности динамических модулей упругости на разность температур для двух соседних контрольных точек, в зависимости от первоначальной температуры. Подобно тому для значения, определяемого делением разности динамических модулей упругости на разность температур, и температуры определяют наклон кривой, соединяющей две соседние точки и наносят на график в зависимости от первоначальной температуры с тем, чтобы определить вторую производную функции зависимости динамического модуля упругости и температуры (вышеупомянутой функции). Из графика определяют участок, где отрезок, на котором вторая производная становится отрицательной величиной, сменяется на отрезок, на котором вторая производная становится положительной величиной, и точка, которая расположена посередине и становится нулем, может быть определена как температура перегиба.

Связующая смола

Связующую смолу особым образом не ограничивают, и она может быть правильно подобрана в соответствии с целями. Введение смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, полученной в результате проведения реакции между нелинейным реакционноспособным веществом-предшественником и отверждающим агентом, которая имеет температуру стеклования в диапазоне -60°С - 0°С, и смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира является предпочтительным, а дополнительное введение смолы В на основе аморфного сложного полиэфира, имеющей температуру стеклования в диапазоне 40-70°С, является более предпочтительным.

Тонер, имеющий динамический модуль упругости при 50°С, равный 1,0×10⁷ Па или более, модуль механических потерь при 80°С в диапазоне 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па, и модуль механических потерь при 160°С в диапазоне 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па можно легко получить в результате введения смолы А на основе аморфного сложного полиэфира и смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира в тонер. Кроме того, тонер согласно настоящему изобретению, имеющий вышеупомянутые свойства, можно получить более просто путем введения смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, смолы В на основе аморфного сложного полиэфира и смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира.

Для того чтобы дополнительно улучшить способность к закреплению при низких температурах, как правило, рассматривают способ снижения температуры стеклования или способ снижения молекулярной массы для достижения совместного плавления смолы на основе аморфного сложного полиэфира и смолы на основе кристаллического сложного полиэфира. В том случае, когда вязкость расплава уменьшают простым снижением температуры стеклования смолы на основе аморфного сложного полиэфира или простым уменьшением молекулярной массы, ожидают с высокой вероятностью, что способность к сохранению термостойкости и способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах при закреплении тонера ухудшаются.

В этом контексте в вышеупомянутом тонере температура стеклования смолы А на основе аморфного сложного полиэфира является столь низкой, что смола А на основе аморфного сложного полиэфира обладает свойством вызывать деформацию при низких температурах, деформируется при воздействии тепла и давления во время закрепления и легко подвергается сцеплению с регистрирующей средой, такой как бумага, при более низких температурах. Кроме того, в смоле А на основе аморфного сложного полиэфира, поскольку реакционноспособное вещество-предшественник является нелинейным, в молекулярном скелете присутствует разветвленная структура, и молекулярная цепь имеет трехмерную сетчатую структуру.

В связи с вышеизложенным смола А на основе аморфного сложного полиэфира имеет высокоэластичные свойства, то есть деформируется, но не является текучей при низких температурах. Соответственно, способность к сохранению термостойкости и способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах для тонера можно легко сохранить. В том случае, когда смола А на основе аморфного сложного полиэфира имеет уретановую связь или мочевинную связь, имеющую высокую энергию когезии, адгезия к регистрирующей среде, такой как бумага, улучшается. Поскольку уретановая связь или мочевинная связь проявляет свойства, подобные точечному псевдосшиванию, высокоэластичные свойства дополнительно усиливаются. В результате, улучшаются и способность к сохранению термостойкости и способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах тонера.

Конкретно в тонере комбинированное использование смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, которая имеет температуру стеклования в диапазоне сверхнизких температур, но имеет высокую вязкость расплава и с меньшей вероятностью растекается, со смолой В на основе аморфного сложного полиэфира и со смолой С на основе кристаллического сложного полиэфира может обеспечить способность к сохранению термостойкости и способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах, которые сохраняются даже в том случае, когда температуру стеклования устанавливают на уровне значения ниже уровня для обычно применяемого тонера. Кроме того, в том случае, когда снижают температуру стеклования тонера (например, когда температуру стеклования при первом повышении температуры в дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) тонера (Tg1st) доводят до 20-40°С), может быть достигнута превосходная способность к закреплению при низких температурах.

Смола А на основе аморфного сложного полиэфира

Смолу А на основе аморфного сложного полиэфира получают в результате проведения реакции между нелинейным реакционноспособным веществом-предшественником и отверждающим агентом, и она имеет температуру стеклования в диапазоне -60°С - 0°С.

Предпочтительно смола А на основе аморфного сложного полиэфира имеет любую связь, выбранную из уретановой связи и мочевинной связи, с точки зрения обеспечения более высокой адгезии к регистрирующей среде, такой как бумага, и соответственно предпочтительно, если смола А на основе аморфного сложного полиэфира имеет любую связь, выбранную из уретановой связи и мочевинной связи, то смола А на основе аморфного сложного полиэфира проявляет свойство, подобное точечному псевдосшиванию, и имеет улучшенные высокоэластичные свойства. В результате, может быть получен тонер, имеющий более хорошие способность к сохранению термостойкости и способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах.

Нелинейное реакционноспособное вещество-предшественник

Любая смола на основе сложного полиэфира, которая содержит группу, реакционноспособную в отношении отверждающего агента (в дальнейшем в данном документе называемая "форполимером"), может быть использована в качестве нелинейного реакционноспособного вещества-предшественника без особого ограничения, и правильное нелинейное реакционноспособное вещество-предшественник может быть выбрано из этого в соответствии с целями.

Пример группы, реакционноспособной в отношении отверждающего агента, в форполимере представляет собой группу, реакционноспособную в отношении группы с активным водородом. Группы, реакционноспособные в отношении группы с активным водородом, включают, например, изоцианатные, эпоксидные, карбоксильные и хлорангидридные группы. Из них изоцианатная группа является предпочтительной, так как в смолу А на основе аморфного сложного полиэфира может быть введена уретановая связь или мочевинная связь.

Форполимер является нелинейным. "Нелинейный" означает наличие разветвленной структуры, обеспечиваемой, по меньшей мере, любым веществом, выбранным из трехатомных или более высокомолекулярных спиртов или трехосновных карбоновых или более высокомолекулярных карбоновых кислот.

Форполимер предпочтительно представляет собой смолу на основе сложного полиэфира, содержащую изоцианатную группу.

Смола на основе сложного полиэфира, содержащая изоцианатную группу

Смола на основе сложного полиэфира, содержащая изоцианатную группу, особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ее примером является продукт реакции между смолой на основе сложного полиэфира, содержащей группу с активным водородом, и полиизоцианатом. Смолу на основе сложного полиэфира, содержащую группу с активным водородом, получают, например, поликонденсацией диола и дикарбоновой кислоты посредством одного или нескольких трехатомных или более высокомолекулярных спиртов и одной или нескольких трехосновных карбоновых или более высокомолекулярных карбоновых кислот. Трехатомные или более высокомолекулярные спирты и трехосновные карбоновые или более высокомолекулярные карбоновые кислоты обеспечивают разветвленную структуру смоле на основе сложного полиэфира, содержащей изоцианатную группу.

Диол

Диол особым образом не ограничивается и может быть надлежащим образом выбран в соответствии с целями. Его примеры включают алифатические диолы, диолы, содержащие оксиалкиленовую группу, алициклические диолы, продукты присоединения алкиленоксида к алициклическим диолам, бисфенолам, и к продуктам присоединения алкиленоксида к бисфенолам.

Примеры алифатических диолов включают этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 3-метил-1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,8-октандиол, 1,10-декандиол и 1,12-додекандиол.

Примеры диолов, содержащих оксиалкиленовую группу, включают диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и политетраметиленгликоль.

Примеры алициклических диолов включают 1,4-циклогексан-диметанол и гидрированный бисфенол А.

Примеры бисфенолов включают бисфенол А, бисфенол F и бисфенол S.

Примеры алкиленоксидов включают этиленоксид, пропиленоксид и бутиленоксид.

Из них алифатические диолы, имеющие 4-12 атомов углерода, являются предпочтительными.

Эти диолы могут быть использованы по одному или в их комбинации, состоящей из двух или нескольких диолов.

Дикарбоновая кислота

Дикарбоновая кислота особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ее примеры включают алифатические дикарбоновые кислоты и ароматические дикарбоновые кислоты. Кроме того, также могут быть использованы их ангидриды. Также могут быть использованы более низкомолекулярные (число атомов углерода: 1-3) алкиловые продукты их этерификации или их галогениды.

Алифатическая дикарбоновая кислота особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ее примеры включают янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, додекандиовую кислоту, малеиновую кислоту и фумаровую кислоту.

Ароматическая дикарбоновая кислота особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ароматические дикарбоновые кислоты, имеющие 8-20 атомов углерода, являются предпочтительными. Ароматическая дикарбоновая кислота, имеющая 8-20 атомов углерода, особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ее примеры включают фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту и нафталиндикарбоновые кислоты.

Из них алифатические дикарбоновые кислоты, имеющие 4-12 атомов углерода, являются предпочтительными.

Эти дикарбоновые кислоты могут быть использованы по одной или в их комбинации, состоящей из двух или нескольких дикарбоновых кислот.

Трехатомный или более высокомолекулярный спирт

Трехатомный или более высокомолекулярный спирт особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают трехатомные или более высокомолекулярные алифатические спирты, трехатомные или более высокомолекулярные полифенолы и продукты присоединения алкиленоксида к трехатомным или более высокомолекулярным спиртам.

Примеры трехатомных или более высокомолекулярных алифатических спиртов включают глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, пентаэритрит и сорбит.

Примеры трехатомных или более высокомолекулярных полифенолов включают трисфенол PA, фенол новолак и крезол новолак.

Примеры продуктов присоединения алкиленоксида к трехатомным или более высокомолекулярным полифенолам включают продукты присоединения трехатомных или более высокомолекулярных полифенолов к продуктам присоединения алкиленоксида, такого как этиленоксида, пропиленоксида или бутиленоксида.

Трехосновная карбоновая или более высокомолекулярная карбоновая кислота

Трехосновная карбоновая или более высокомолекулярная карбоновая кислота особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ее примеры включают трехосновные карбоновые или более высокомолекулярные ароматические карбоновые кислоты. Также могут быть использованы их ангидриды. Кроме того, также могут быть использованы более низкомолекулярные (число атомов углерода: 1-3) алкиловые продукты их этерификации или их галогениды.

Трехосновные карбоновые или более высокомолекулярные ароматические карбоновые кислоты, имеющие 9-20 атомов углерода, являются предпочтительными в качестве трехосновных карбоновых или более высокомолекулярных ароматических карбоновых кислот. Примеры таких трехосновных карбоновых или более высокомолекулярных ароматических карбоновых кислот, имеющих 9-20 атомов углерода, включают тримеллитовую кислоту и пиромеллитовую кислоту.

Полиизоцианат

Полиизоцианат особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают диизоцианаты и три- или более высокомолекулярные изоцианаты.

Примеры диизоцианатов включают в себя алифатический диизоцианат, алициклический диизоцианат, ароматический диизоцианат, арилалифатический диизоцианат, изоцианураты и вышеупомянутые диизоцианаты, блокированные производными фенола, оксимом, капролактамом или тому подобным.

Алифатический диизоцианат особым образом не ограничивается и может быть правильно подобран соответственно целям. Его примеры включают тетраметилен-диизоцианат, гексаметилен-диизоцианат, метил-2,6-диизоцианатокапроат, октаметилен-диизоцианат, декаметилен-диизоцианат, додекаметилен-диизоцианат, тетрадекаметилен-диизоцианат, триметилгексан-диизоцианат и тетраметилгексан-диизоцианат.

Алициклический диизоцианат особым образом не ограничивается и может быть правильно подобран в соответствии с целями. Его примеры включают в себя изофорон-диизоцианат и циклогексилметан-диизоцианат.

Ароматический диизоцианат особым образом не ограничивается и может быть правильно подобран в соответствии с целями. Его примеры включают в себя толилен-диизоцианат, диизоцианатодифенилметан, 1,5-нафтилен-диизоцианат, 4,4′-диизоцианатодифенил, 4,4′-диизоцианато-3,3′-диметилдифенил, 4,4′-диизоцианато-3-метилдифенилметан и 4,4′-диизоцианатодифениловый простой эфир.

Арилалифатический диизоцианат особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают α,α,α′,α′-тетраметилксилилен-диизоцианат.

Изоцианураты особым образом не ограничиваются и могут быть правильно подобраны в соответствии с целями. Их примеры включают в себя трис(изоцианатоалкил)изоцианурат и трис(изоцианатоциклоалкил)изоцианурат.

Эти полиизоцианаты могут быть использованы по одному или в их комбинации, состоящей из двух или более полиизоцианатов.

Отверждающий агент

Любой отверждающий агент, который является реакционноспособным в отношении нелинейного реакционноспособного вещества-предшественника, что позволяет получить смолу А на основе аморфного сложного полиэфира, может быть использован без особого ограничения, и подходящий отверждающий агент может быть выбран в соответствии с целями. Его примеры включают соединения, содержащие группу с активным водородом.

Соединение, содержащее группу с активным водородом

Группа с активным водородом в соединении, содержащем группу с активным водородом, особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ее примеры включают гидроксильную (спиртовой гидроксил и фенольный гидроксил), амино-, карбоксильную и меркаптогруппы. Они могут быть использованы по одной или в их комбинации, состоящей из двух или более групп.

Соединения, содержащие группу с активным водородом, особым образом не ограничивают и собственно подбирают в соответствии с целями. Их примеры включают диамины, три- или более высокомолекулярные амины, аминоспирты, аминомеркаптаны, аминокислоты и эти соединения, содержащие блокированную аминогруппу. Они могут быть использованы по одному или в их комбинации, состоящей из двух или более таких соединений.

Из них диамины и смеси диаминов с небольшим количеством три- или более высокомолекулярных аминов являются предпочтительными.

Диамин особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают ароматические диамины, алициклические диамины и алифатические диамины.

Ароматический диамин особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают фенилен-диамины, диэтилтолуол-диамины и 4,4′-диаминодифенилметан.

Алициклический диамин особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают 4,4′-диамино-3,3′-диметилдициклогексилметан, диаминоциклогексан и изофорон-диамин.

Алифатический диамин особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают этилен-диамины, тетраметилен-диамины и гексаметилен-диамины.

Три- или более высокомолекулярный амин особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают диэтилен-триамин и триэтилен-тетрамин.

Аминоспирт особым образом не ограничивается и может быть правильно подобран в соответствии с целями. Его примеры включают этаноламин и гидроксиэтиланилин.

Аминомеркаптан особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают аминоэтилмеркаптан и аминопропилмеркаптан.

Аминокислота особым образом не ограничивается и может быть правильно подобрана в соответствии с целями. Ее примеры включают аминопропионовую кислоту и аминокапроновую кислоту.

Соединение, содержащее блокированную аминогруппу, особым образом не ограничивается и может быть правильно подобрано в соответствии с целями. Его примеры включают соединения кетимина и соединения оксазолина, полученные блокированием аминогруппы кетонами, такими как ацетон, метил-этил-кетон или метил-изобутил-кетон.

Для снижения температуры стеклования (Tg) смолы А на основе аморфного сложного полиэфира и, соответственно, для легкого обеспечения способности к деформации при низких температурах, предпочтительно смола А на основе аморфного сложного полиэфира содержит диольный компонент в качестве составляющей, и этот диольный компонент содержит 50% по массе или более алифатического диола, имеющего 4-12 атомов углерода.

Для снижения Tg смолы А на основе аморфного сложного полиэфира и, соответственно, для легкого обеспечения способности к деформации при низких температурах предпочтительно смола А на основе аморфного сложного полиэфира содержит 50% по массе или более в расчете на весь спиртовой компонент алифатического диола, имеющего 4-12 атомов углерода.

Для снижения Tg смолы А на основе аморфного сложного полиэфира и, соответственно, для легкого обеспечения способности к деформации при низких температурах предпочтительно смола А на основе аморфного сложного полиэфира содержит компонент на основе дикарбоновой кислоты в качестве составляющей, и компонент на основе дикарбоновой кислоты содержит 50% по массе или более алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей 4-12 атомов углерода.

Температура стеклования смолы А на основе аморфного сложного полиэфира составляет -60°С - 0°С, более предпочтительно -40°С - -20°С. В том случае, когда температура стеклования имеет значение ниже -60°С, растекание тонера при низких температурах не может быть снижено, что иногда приводит к ухудшению способности к сохранению термостойкости и к ухудшению способности к предотвращению пленкообразования. С другой стороны, если же температура стеклования имеет значение выше 0°С, то тонер не может удовлетворительно деформироваться под действием тепла и давления во время закрепления, и, как следствие, способность к закреплению при низких температурах иногда неудовлетворительна.

Среднемассовая молекулярная масса смолы А на основе аморфного сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Предпочтительно однако, среднемассовая молекулярная масса смолы А на основе аморфного сложного полиэфира составляет 20000-1000000, что измеряют с помощью ГПХ (гельпроникающей хроматографии). Среднемассовая молекулярная масса смолы А на основе аморфного сложного полиэфира представляет собой молекулярную массу продукта реакции между нелинейным реакционноспособным веществом-предшественником и отверждающим агентом. В том случае, когда среднемассовая молекулярная масса составляет менее 20000, вероятно растекание тонера при низких температурах, что иногда дает в результате плохую способность к сохранению термостойкости. Кроме того, в некоторых случаях в расплавленном состоянии снижается вязкость и, как следствие, снижается способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах.

Молекулярная структура смолы А на основе аморфного сложного полиэфира может быть подтверждена с помощью измерения методом ЯМР (ядерно-магнитного резонанса) в растворе или в твердой фазе или методом рентгеновской дифрактометрии, ГХ/МС (газовой хроматографии/масс-спектрометрии), ИК-спектрометрии или другими способами. Простым способом является выявление, в качестве смолы на основе аморфного сложного полиэфира, смолы, которая, в инфракрасном спектре поглощения, не имеет поглощения, соответствующего δСН (внеплоскостные деформационные колебания) олефина при 965±10 см^-1 и 990±10 см^-1.

Содержание смолы А на основе аморфного сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно подобрано в соответствии с целями. Содержание смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, однако, составляет предпочтительно 5 частей по массе - 25 частей по массе, более предпочтительно 10 частей по массе - 20 частей по массе, в расчете на 100 частей тонера. В том случае, когда содержание составляет менее 5 частей по массе, способность к закреплению при низких температурах и способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах иногда ухудшаются. Если же содержание превышает 25 частей по массе, иногда возникают ухудшение способности к сохранению термостойкости и снижение глянца изображений, полученных при закреплении. В том случае, когда содержание находится в более предпочтительном диапазоне, все характеристики, выбираемые из способности к закреплению при низких температурах, способности к предотвращению отмарывания при высоких температурах, и способности к сохранению термостойкости, являются преимущественно превосходными.

Смола В на основе аморфного сложного полиэфира

Любая смола на основе аморфного сложного полиэфира, которая имеет температуру стеклования в диапазоне 40-70°С, может быть использована в качестве смолы В на основе аморфного сложного полиэфира без особого ограничения и может быть правильно выбрана в соответствии с целями.

Смола В на основе аморфного сложного полиэфира представляет собой предпочтительно смолу на основе линейного сложного полиэфира. Смола на основе линейного сложного полиэфира означает смолу на основе сложного полиэфира, которая не содержит боковую цепь, содержащую сложноэфирную связь. В соответствии с этим смолы на основе сложного полиэфира, содержащие остаток трехатомного или более высокомолекулярного спирта или остаток трехосновной карбоновой или более высокомолекулярной карбоновой кислоты, охвачены термином «смола на основе линейного сложного полиэфира».

Смола В на основе аморфного сложного полиэфира предпочтительно представляет собой смолу на основе немодифицированного сложного полиэфира. Смола на основе немодифицированного сложного полиэфира представляет собой смолу на основе сложного полиэфира, которую получают с использованием многоатомного спирта и поликарбоновой карбоновой кислоты или ее производного, такого как поликарбоновая карбоновая кислота, ангидрид поликарбоновой карбоновой кислоты, или сложный эфир поликарбоновой карбоновой кислоты, и не модифицируют изоцианатным соединением или тому подобным.

Многоатомный спирт представляет собой, например, диол.

Примеры диолов включают продукты присоединения алкилен-(число атомов углерода: 2 или 3)оксида (среднее число добавляемых моль: 1-10) к бисфенолу А, этиленгликоль, пропиленгликоль, гидрированный бисфенол А и продукты присоединения алкилен-(число атомов углерода: 2 или 3)оксида (среднее число добавляемых моль: 1-10) к гидрированному бисфенолу А.

Примеры продуктов присоединения алкилен-(число атомов углерода: 2 или 3)оксида (среднее число добавляемых моль: 1-10) к бисфенолу А включают полиоксипропилен (2.2)-2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан и полиоксиэтилен (2.2)-2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан.

Они могут быть использованы по одному или в их комбинации, состоящей из двух или более продуктов присоединения алкиленоксида к бисфенолу А.

Примеры поликарбоновых карбоновых кислот включают дикарбоновые кислоты.

Примеры дикарбоновых кислот включают адипиновую кислоту, фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, фумаровую кислоту, малеиновую кислоту и янтарную кислоту, замещенные алкильной группой, имеющей 1-20 атомов углерода, или алкенильную группу, имеющую 2-20 атомов углерода.

Примеры янтарной кислоты, замещенной алкильной группой, имеющей 1-20 атомов углерода, или алкенильной группой, имеющей 2-20 атомов углерода, включают додеценилянтарную кислоту и октилянтарную кислоту.

Они могут быть использованы по одной или в их комбинации, состоящей из двух или более дикарбоновых кислот.

Смола В на основе аморфного сложного полиэфира может содержать одну или несколько трикарбоновых или более высокомолекулярных карбоновых кислот и один или несколько трехатомных или более высокомолекулярных спиртов по концу полимерной цепи смолы с точки зрения регулирования кислотного числа и гидроксильного числа.

Примеры трикарбоновых или более высокомолекулярных карбоновых кислот включают тримеллитовую кислоту, пиромеллитовую кислоту или их кислотные ангидриды.

Примеры трехатомных или более высокомолекулярных спиртов включают глицерин, пентаэритрит и триметилолпропан.

Молекулярная масса смолы В на основе аморфного сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. В том случае, когда молекулярная масса является чрезвычайно низкой, способность к сохранению термостойкости тонера и долговечность тонера иногда ухудшаются под действием напряжения, вырабатываемого, например, в результате перемешивания в проявочной машине. С другой стороны, если же молекулярная масса является чрезмерно высокой, то вязкоупругость тонера в расплавленном состоянии является столь высокой, что иногда страдает способность к закреплению при низких температурах. В связи с вышеизложенным измеряемая методом ГПХ (гельпроникающая хроматография) среднемассовая молекулярная масса (Mw) предпочтительно имеет значение 3000-10000. Среднечисловая молекулярная масса (Mn) предпочтительно составляет 1000-4000. Кроме того, Mw/Mn предпочтительно имеет значение 1,0-4,0.

Среднемассовая молекулярная масса (Mw) более предпочтительно имеет значение 4000-7000. Среднечисловая молекулярная масса (Mn) более предпочтительно составляет 1500-3000. Mw/Mn более предпочтительно имеет значение 1,0-3,5.

Кислотное число для смолы В на основе аморфного сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрано в соответствии с целями. Кислотное число имеет величину предпочтительно 1 мг КОН/г - 50 мг КОН/г, более предпочтительно 5 мг КОН/г - 30 мг КОН/г. В том случае, когда кислотное число имеет величину 1 мг КОН/г или более, тонер, вероятно, является отрицательно заряженным. Кроме того, при закреплении к регистрирующей среде, такой как бумага, сродство между регистрирующей средой, такой как бумага, и тонером усиливается, и в результате этого закрепление при низких температурах улучшается. Если же кислотное число превышает 50 мг КОН/г, стабильность заряда, в особенности стабильность заряда в зависимости от изменения внешней среды, иногда снижается.

Гидроксильное число для смолы В на основе аморфного сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрано в соответствии с целями. Предпочтительно, однако, гидроксильное число имеет величину 5 мг КОН/г или более.

Температура стеклования (Tg) смолы В на основе аморфного сложного полиэфира составляет 40-70°С, более предпочтительно 50-60°С. В том случае, когда температура стеклования имеет значение ниже 40°С, способность к сохранению термостойкости тонера, долговечность тонера под действием напряжения, вырабатываемого, например, в результате перемешивания в проявочной машине, и способность тонера к предотвращению пленкообразования иногда ухудшаются. Если же температура стеклования имеет значение выше 70°С, деформация тонера под действием тепла и давления во время закрепления является неудовлетворительной, и в результате этого закрепление при низких температурах иногда является неудовлетворительным.

Молекулярная структура смолы B на основе аморфного сложного полиэфира может быть подтверждена с помощью измерения методом ЯМР (ядерно-магнитного резонанса) в растворе или в твердой фазе или методом рентгеновской дифрактометрии, ГХ/МС (газовой хроматографии/масс-спектрометрии), ИК-спектрометрии или другими способами измерения. Простым способом является выявление, в качестве смолы на основе аморфного сложного полиэфира, смолы, которая, в инфракрасном спектре поглощения, не имеет поглощения, соответствующего δСН (внеплоскостные деформационные колебания) олефина при 965±10 см^-1 и 990±10 см^-1.

Содержание смолы В на основе аморфного сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно подобрано в соответствии с целями. Содержание смолы В на основе аморфного сложного полиэфира составляет предпочтительно 50 частей по массе - 90 частей по массе, более предпочтительно 60 частей по массе - 80 частей по массе в расчете на 100 частей по массе тонера. В том случае, когда содержание составляет менее 50 частей по массе, диспергируемость пигмента и разделительного средства в тонере ухудшается, что иногда приводит к появлению вуали и к искажению изображений. С другой стороны, если же содержание составляет более 90 частей по массе, то содержания смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира и смолы А на основе аморфного сложного полиэфира являются сниженными, что иногда приводит к слабой способности к закреплению при низких температурах. В том случае, когда содержание находится в вышеупомянутом, более предпочтительном диапазоне, преимущественно являются превосходными и высококачественное изображение и способность к закреплению при низких температурах.

Смола С на основе кристаллического сложного полиэфира

Смола С на основе кристаллического сложного полиэфира является высококристаллической и поэтому имеет такое свойство расплава, характеризующееся тем, что вязкость быстро снижается при температуре, близкой к температуре начала закрепления. В том случае, когда смолу С на основе кристаллического сложного полиэфира, имеющую вышеупомянутое свойство, используют вместе со смолой В на основе аморфного сложного полиэфира, может быть получен тонер, который одновременно реализует и хорошую способность к сохранению термостойкости и хорошую способность к закреплению при низких температурах, так как в период непосредственно перед достижением температуры начала плавления способность к сохранению термостойкости является приемлемой благодаря кристаллическому свойству, и при температуре начала плавления происходит быстрое снижение вязкости (свойство плавления в четкой точке) вследствие плавления смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира, что приводит к улучшению совместимости смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира со смолой В на основе аморфного сложного полиэфира, что вызывает быстрое снижение вязкости обеих смол, в результате чего происходит закрепление. Кроме того, разделительный промежуток (разность между температурой нижнего предела закрепления и температурой вырабатывания способности к предотвращению отмарывания при высоких температурах) также является подходящим.

Смолу С на основе кристаллического сложного полиэфира получают с использованием, например, многоатомного спирта и поликарбоновой карбоновой кислоты или ее производного, такого как поликарбоновая карбоновая кислота, ангидрид поликарбоновой карбоновой кислоты или сложный эфир поликарбоновой карбоновой кислоты.

Если смола С на основе кристаллического сложного полиэфира в соответствии с настоящим изобретением представляет собой смолу на основе кристаллического сложного полиэфира, которая описана выше, то смола С на основе кристаллического сложного полиэфира может представлять собой смолу на основе кристаллического сложного полиэфира, полученную с использованием многоатомного спирта и поликарбоновой карбоновой кислоты или ее производного, такого как поликарбоновая карбоновая кислота, ангидрид поликарбоновой карбоновой кислоты или сложный эфир поликарбоновой карбоновой кислоты или продукт модификации полученной смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, например, смолу, полученную модификацией смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, имеющей гидроксильную группу, полиизоцианатом и проведением любой реакции, выбираемой из реакции сшивания и реакции удлинения основной цепи, или обеих из них.

Многоатомный спирт

Многоатомный спирт особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают диолы и трехатомные или более высокомолекулярные спирты.

Примеры таких диолов включают насыщенные алифатические диолы. Примеры таких насыщенных алифатических диолов включают прямоцепочечные насыщенные алифатические диолы и разветвленные насыщенные алифатические диолы. Из их числа прямоцепочечные насыщенные алифатические диолы являются предпочтительными. Прямоцепочечные насыщенные алифатические диолы, имеющие 2-12 атомов углерода, являются более предпочтительными. В том случае, когда насыщенные алифатические диолы представляют собой разветвленный тип, кристалличность смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира является сниженной, что иногда приводит к снижению температуры плавления. Если же число атомов углерода в насыщенных алифатических диолах составляет более 12, то известность материалов в практическом использовании является низкой. Число атомов углерода предпочтительно составляет 12 или менее.

Примеры насыщенных алифатических диолов включают этиленгликоль, 1,3-пропан-диол, 1,4-бутан-диол, 1,5-пентан-диол, 1,6-гексан-диол, 1,7-гептан-диол, 1,8-октан-диол, 1,9-нонан-диол, 1,10-декан-диол, 1,11-ундекан-диол, 1,12-додекан-диол, 1,13-тридекан-диол, 1,14-тетрадекан-диол, 1,18-октадекан-диол и 1,14-эйкозан-декан-диол. Из их числа этиленгликоль, 1,4-бутан-диол, 1,6-гексан-диол, 1,8-октан-диол, 1,10-декан-диол и 1,12-додекан-диол являются предпочтительными с точки зрения высокой кристалличности и превосходных свойств смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира касательно плавления в четкой точке.

Примеры трехатомных или более высокомолекулярных спиртов включают глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан и пентаэритрит.

Они могут быть использованы по одному или в их комбинации, состоящей из двух или более упомянутых спиртов.

Поликарбоновая карбоновая кислота

Поликарбоновая карбоновая кислота особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ее примеры включают дикарбоновые карбоновые кислоты и трикарбоновые или более высокомолекулярные карбоновые кислоты.

Примеры дикарбоновых карбоновых кислот включают насыщенные алифатические дикарбоновые кислоты и ароматические дикарбоновые кислоты. Примеры дополнительных дикарбоновых карбоновых кислот включают их ангидриды или более низкомолекулярные (число атомов углерода: 1-3) алкиловые сложные эфиры.

Примеры насыщенных алифатических дикарбоновых кислот включают щавелевую кислоту, янтарную кислоту, глутаровую кислоту, адипиновую кислоту, субериновую (пробковую) кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту, 1,9-нонандикарбоновые кислоты, 1,10-декандикарбоновые кислоты, 1,12-додекандикарбоновые кислоты, 1,14-тетрадекандикарбоновые кислоты и 1,18-октадекандикарбоновые кислоты.

Примеры ароматических дикарбоновых кислот включают двухосновные кислоты, такие как фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, нафталин-2,6-дикарбоновые кислоты, малоновая кислота и мезаконовая кислота.

Примеры трикарбоновых или более высокомолекулярных карбоновых кислот включают 1,2,4-бензолтрикарбоновую кислоту, 1,2,5-бензолтрикарбоновую кислоту, 1,2,4-нафталинтрикарбоновую кислоту и их ангидриды или более низкомолекулярные (число атомов углерода: 1-3) алкиловые сложные эфиры.

Поликарбоновая карбоновая кислота может содержать, в дополнение к насыщенной алифатической дикарбоновой кислоте и ароматической дикарбоновой кислоте, дикарбоновую кислоту, имеющую группу сульфоновой кислоты. Кроме того, в дополнение к насыщенной алифатической дикарбоновой кислоте и ароматической дикарбоновой кислоте может входить дикарбоновая кислота, имеющая двойную связь.

Они могут быть использованы по одной или в их комбинации, состоящей из двух или более вышеупомянутых кислот.

Предпочтительно смола С на основе кристаллического сложного полиэфира включает прямоцепочечную насыщенную алифатическую дикарбоновую кислоту, имеющую 4-12 атомов углерода, и прямоцепочечный насыщенный алифатический диол, имеющий 2-12 атомов углерода. Имеется в виду, что предпочтительно смола С на основе кристаллического сложного полиэфира включает составляющие звенья, взятые от насыщенной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей 4-12 атомов углерода, и насыщенного алифатического диола, имеющего 2-12 атомов углерода. Смола С на основе кристаллического сложного полиэфира, имеющая такой состав, имеет высокую кристалличность и превосходное свойство плавления в четкой точке и в связи с этим может преимущественно проявлять превосходную способность к закреплению при низких температурах.

Температура плавления смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно подобрана в соответствии с целями. Температура плавления при этом составляет 60-80°С. В том случае, когда температура плавления имеет значение ниже 60°С, смола С на основе кристаллического сложного полиэфира, вероятно, плавится при низких температурах и, следовательно, способность к сохранению термостойкости тонера иногда неблагоприятно снижается. С другой стороны, если же температура плавления имеет значение выше 80°С, то плавление смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира в результате нагревания при закреплении является неудовлетворительным, и способность к закреплению при низких температурах иногда неблагоприятно снижается.

Молекулярная масса смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно подобрана в соответствии с целями. Ввиду того факта, что смола на основе кристаллического сложного полиэфира, имеющая узкое молекулярно-массовое распределение и низкую молекулярную массу, обладает превосходной способностью к закреплению при низких температурах и, кроме того, высокое содержание фракции с низкой молекулярной массой приводит к снижению способности к сохранению термостойкости, предпочтительно растворимые в о-дихлорбензоле фракции смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира имеют среднемассовую молекулярную массу (Mw) 3000-30000, среднечисловую молекулярную массу (Mn) 1000-10000 и Mw/Mn 1,0-10.

Более предпочтительно среднемассовая молекулярная масса (Mw) составляет 5000-15000, среднечисловая молекулярная масса (Mn) составляет 2000-10000 и Mw/Mn имеет значение 1,0-5,0.

Кислотное число для смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно подобрано в соответствии с целями. Кислотное число должно иметь величину предпочтительно 5 мг КОН/г или более, более предпочтительно 10 мг КОН/г или более для того, чтобы получить желаемую способность к закреплению при низких температурах с точки зрения сродства между бумагой и смолой. С другой стороны, кислотное число должно иметь величину предпочтительно 45 мг КОН/г или менее с точки зрения улучшения способности к предотвращению отмарывания при высоких температурах.

Гидроксильное число для смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрано в соответствии с целями. Гидроксильное число имеет величину предпочтительно 0 мг КОН/г - 50 мг КОН/г, более предпочтительно 5 мг КОН/г - 50 мг КОН/г с точки зрения получения в результате желаемой способности к закреплению при низких температурах и хороших характеристик зарядки.

Молекулярная структура смолы С на основе кристалличесого сложного полиэфира может быть подтверждена, например, с помощью измерения методом ЯМР (ядерно-магнитного резонанса) в растворе или в твердой фазе или методом рентгеновской дифрактометрии, ГХ/МС (газовой хроматографии/масс-спектрометрии), ЖХ/МС (жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии) или ИК-спектрометрии. Простым способом является способ, где в инфракрасном спектре поглощения детектируют вещество, которое имеет поглощение, соответствующее δСН (внеплоскостные деформационные колебания) олефина при 965±10 см^-1 или 990±10 см^-1 в качестве смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира.

Содержание смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира особым образом не ограничивается и может быть правильно подобрано в соответствии с целями. Содержание смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира составляет предпочтительно 2 части по массе - 20 частей по массе, более предпочтительно 5 частей по массе - 15 частей по массе в расчете на 100 частей по массе тонера. В том случае, когда содержание смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира составляет менее 2 частей по массе, свойство плавления в четкой точке, проявляемое смолой С на основе кристаллического сложного полиэфира, является неудовлетворительным, и, как следствие, способность к закреплению при низких температурах иногда страдает. С другой стороны, если же содержание смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира составляет более 20 частей по массе, то может возникать снижение способности к сохранению термостойкости и появление вуали на изображениях. В том случае, когда содержание смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира находится в заданном выше более предпочтительном диапазоне, преимущественно являются превосходными и высокое качество изображений и способность к закреплению при низких температурах.

В том случае, когда доли (по массе) смолы А на основе аморфного сложного полиэфира (смолы А), смолы В на основе аморфного сложного полиэфира (смолы В) и смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира (смолы С) конкретно не ограничены и могут быть правильно подобраны в соответствии с целями. Доли в понятиях соотношения масс представляют собой предпочтительно соотношение смола А : смола В : смола С=5-25:50-90:2-20, более предпочтительно соотношение 10-20:60-80:5-15.

Окрашивающее вещество

Окрашивающее вещество особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрано в соответствии с целями. Примеры окрашивающих веществ включают черные пигменты, желтые пигменты, пурпурные пигменты и голубые пигменты. Введение любого пигмента, выбранного из желтых пигментов, пурпурных пигментов и голубых пигментов, является предпочтительным.

Черные пигменты используют, например, в черных тонерах. Примеры черных пигментов включают сажу, оксид меди, диоксид марганца, анилиновую черную краску, активированный углерод, немагнитный феррит, магнетит, черные или серые основные азиновые красители ("нигрозин") и черный оксид железа.

Желтые пигменты используют, например, в желтых тонерах. Примеры желтых пигментов включают C.I. Pigment Yellow 74, 93, 97, 109, 128, 151, 154, 155, 166, 168, 180, и 185, Naphthol Yellow S, Hanza Yellow (10G, 5G, G), желтый кадмий, желтый оксид железа, Chinese yellow, хромовая желтая краска, титановый желтый краситель и полиазокраситель желтый.

Пурпурные пигменты используют, например, в пурпурных тонерах. Примеры пурпурных пигментов включают в себя моноазопигменты, такие как хинакридоновые пигменты и C.I. Pigment Red 48:2, 57:1, 58:2, 5, 31, 146, 147, 150, 176, 184, и 269. Моноазопигменты могут быть использованы в комбинации с хинакридоновыми пигментами. C.I. Pigment Red 122, C. I. Pigment Red 202 и Pigment Violet 19 являются предпочтительными в качестве хинакридоновых пигментов, и C.I. Pigment Red 122 является более предпочтительным.

Голубые пигменты используют, например, в голубых тонерах. Примеры голубых пигментов включают Cu-фталоцианиновые пигменты, Zn-фталоцианиновые пигменты и Al-фталоцианиновые пигменты. Из их числа, по меньшей мере, любой фталоцианиновый пигмент, выбранный из Al-фталоцианиновых пигментов и Zn-фталоцианиновых пигментов, может расширить цветовой охват в направлении зеленого (направление -а в цветовом пространстве Lab), а значение голубого пигмента в Cu-фталоцианиновом окрашивающем веществе, вероятно, сдвигается в направлении красного (направление +а в цветовом пространстве Lab) относительно Japan Color. Таким образом, Al-фталоцианиновые пигменты и Zn-фталоцианиновые пигменты предпочтительно используют в комбинации с Cu-фталоцианиновыми пигментами. Соотношение смешиваемых компонентов в комбинации составляет предпочтительно 40:60-10:90 в понятиях соотношения масс (Al-фталоцианиновые пигменты и Zn-фталоцианиновые пигменты: Cu-фталоцианиновые пигменты).

Содержание окрашивающего вещества конкретно не ограничено и может быть правильно подобрано в соответствии с целями. Содержание окрашивающего вещества составляет предпочтительно 1 часть по массе - 15 частей по массе, более предпочтительно 3 части по массе - 10 частей по массе в расчете на 100 частей по массе тонера.

Окрашивающие вещества также используют в качестве мастербатча (концентрата), смешанного со смолами. Примеры смол, которые должны быть использованы в изготовлении мастербатча или которые должны быть пластицированы вместе с мастербатчем, включают, в дополнение к смоле В на основе аморфного сложного полиэфира, полимеры стирола или замещенного стирола, такие как полистирол, поли-пара-хлорстирол и поливинилтолуол; стирольные сополимеры, такие как стирол-пара-хлорстирольные сополимеры, стирол-пропиленовые сополимеры, стирол-винилтолуольные сополимеры, стирол-винилнафталиновые сополимеры, стирол-метилакрилатные сополимеры, стирол-этилакрилатные сополимеры, стирол-бутилакрилатные сополимеры, стирол-октилакрилатные сополимеры, стирол-метилметакрилатные сополимеры, стирол-этилметакрилатные сополимеры, стирол-бутилметакрилатные сополимеры, стирол-α-хлорметилметакрилатные сополимеры, стирол-акрилонитрильные сополимеры, винилметилкетон-стирольные сополимеры, бутадиен-стирольные сополимеры, стирол-изопреновые сополимеры, стирол-акрилонитрил-инденовые сополимеры, сополимеры стирола-малеиновой кислоты, и сополимеры стирола-сложного эфира малеиновой кислоты; и полиметил-метакрилаты, полибутил-метакрилаты, поливинилхлориды, поливинилацетаты, полиэтилены, полипропилены, сложные полиэфиры, эпоксидсодержащие полиольные смолы, полиуретаны, полиамиды, поливинилбутирали, смолы на основе полиакриловой кислоты, канифоли, модифицированные канифоли, терпеновые канифоли, алифатические или алициклические углеводородные смолы, смолы из ароматической фракции нефти, хлорированные парафины и парафиновые воски. Они могут быть использованы по отдельности или в их комбинации, состоящей из двух или нескольких вышеупомянутых веществ.

Мастербатч может быть получен смешением смолы для бастербатча и окрашивающего вещества с одновременным прикладыванием большого усилия сдвига и пластицированием смеси. Органический растворитель может быть использован для усиления взаимодействия между окрашивающим веществом и смолой. Кроме того, способ, который представляет собой так называемый "флашинг-процесс", включающий в себя смешивающее пластицирование водной пасты из окрашивающего вещества со смолой и органическим растворителем, что обеспечивает перенос окрашивающего вещества к смоле и позволяет удалить воду и компонент органического растворителя, также является предпочтительным, так как может быть использован влажный отфильтрованный осадок из окрашивающего вещества как таковой, и, следовательно, сушка не является обязательной. Для целей смешения и пластицирования предпочтительными являются диспергаторы-аппараты с большим усилием сдвига, такие как трехвальцовые мельницы-краскотерки.

Другие компоненты

Примеры других компонентов включают флуоресцентные осветляющие/блескообразующие агенты, разделительные средства, агенты-регуляторы заряда, внешнюю добавку, агенты, улучшающие текучесть, агенты, улучшающие способность к очистке, и магнитные материалы.

Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент

Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают органические вещества, которые поглощают ультрафиолетовый свет и испускают флуоресценцию, имеющую максимум флуоресценции при 350 нм - 450 нм.

Примеры флуоресцентных осветляющих/блескообразующих агентов включают производные бензоксазола, производные бензотиазола, производные бензимидазола, производные стильбена, производные кумарина, производные нафталимида и производные бензидина.

Производные бензоксазола особым образом не ограничиваются и могут быть правильно выбраны в соответствии с целями. Их примеры включают соединения, представленные общей формулой (К-А), соединения, представленные общей формулой (К-В), и соединения, представленные структурной формулой (К-С).

В общей формуле (К-А) R₁ представляет собой алкильную группу. В общей формуле (К-В) R₂ представляет собой алкильную группу.

Производные кумарина особым образом не ограничиваются и могут быть правильно выбраны в соответствии с целями. Их примеры включают соединения, представленные общей формулой (К-D).

Производные нафталимида особым образом не ограничиваются и могут быть правильно выбраны в соответствии с целями. Их примеры включают соединения, представленные общей формулой (К-Е).

В общей формуле (К-D) R₃ представляет собой заместитель, имеющий, по меньшей мере, любое кольцо, выбранное из триазинового кольца и триазольного кольца; и R₄ представляет собой любую группу, выбранную из алкильных, алкокси- и арильных групп. В общей формуле (К-Е) R₅ представляет собой алкильную группу; и R₆ и R₇, каждая независимо, представляют собой любую группу, выбранную из алкильных, алкокси- и ациламино-групп.

Из их числа производные бензоксазола и производные стильбена являются предпочтительными, и производные бензоксазола являются более предпочтительными.

Ниже представлены конкретные примеры флуоресцентных осветляющих/блескообразующих агентов.

В структурной формуле "(t)H₉C₄-" и "-C₄H₉(t)" представляют собой трет-бутильную группу. "Et" означает этильную группу.

Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент может быть в некоторой степени окрашен. Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент, который находится в форме цветного тонера, предпочтительно является бесцветным - белым в условиях видимого света, так что флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент не оказывает отрицательное воздействие на внешний вид, как то дизайн или цвет электронных копий. С этой точки зрения максимум флуоресценции для флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента находится предпочтительно при 400 нм или менее, особенно предпочтительно при 380 нм или менее.

Содержание флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента особым образом не ограничено и может быть правильно подобрано в соответствии с целями. Содержание флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента составляет предпочтительно 0,01 части по массе - 1,0 часть по массе, более предпочтительно 0,01 части по массе - 0,5 части по массе, особенно предпочтительно 0,01 части по массе - 0,02 части по массе в расчете на 100 частей по массе тонера. В том случае, когда содержание флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента составляет менее 0,01 части по массе, свет (цветное проявление) на коротких длинах волн является недостаточным, и, как следствие, иногда страдает насыщенность цвета. С другой стороны, если же содержание флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента составляет более 1,0 части по массе, то свет (цветное проявление) на коротких длинах волн дополняется сверх необходимого. В результате, угол цветного тона смещается, и воспроизведение цвета иногда ухудшается. В том случае, когда содержание флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента находится в особенно предпочтительном диапазоне, может быть преимущественно обеспечена удовлетворительная насыщенность цвета при одновременном подавлении смещения угла цветного тона.

Разделительное средство

Разделительное средство особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрано из общеизвестных разделительных средств, и их примеры включают воски.

Разделительные средства, составленные из восков, включают воски природного происхождения. Примеры восков природного происхождения включают воски растительного происхождения, воски животного происхождения, минеральные воски и нефтяные воски.

Примеры восков растительного происхождения включают карнаубский воск, хлопковые воски, японские воски и рисовые воски.

Примеры восков животного происхождения включают пчелиные воски и ланолин.

Примеры минеральных восков включают озокерит и церезин.

Примеры нефтяных восков включают парафины, микрокристаллические воски и вазелины.

Примеры разделительных средств включают в себя углеводородный воск в дополнение к этим воскам природного происхождения. Примеры углеводородных восков включают парафиновые воски, микрокристаллические воски, воски Фишера-Тропша, полиэтиленовые воски и полипропиленовые воски.

Примеры дополнительных разделительных средств включают соединения на основе амидов жирных кислот, смолы на основе кристаллических полимеров с низкой молекулярной массой и кристаллические полимеры, имеющие длинную алкильную группу в своей боковой цепи. Примеры соединений на основе амидов жирных кислот включают амид 12-гидроксистеариновой кислоты, амид стеариновой кислоты и имид фталевой кислоты и их ангидриды. Примеры смол на основе кристаллических полимеров с низкой молекулярной массой включают гомополимеры или сополимеры полиакрилатов (например, сополимеры н-стеарилакрилата-этилметакрилата).

Из их числа углеводородные воски являются предпочтительными, а парафиновые воски, микрокристаллические воски, воски Фишера-Тропша, полиэтиленовые воски и полипропиленовые воски являются более предпочтительными.

Температура плавления разделительного средства конкретно не ограничивается и может быть выбрана собственно в соответствии с целями. При этом предпочтительно температура плавления имеет значение 60-80°С. В том случае, когда температура плавления имеет значение ниже 60°С, разделительное средство, вероятно, будет плавиться при низких температурах, и, как следствие, способность к сохранению термостойкости иногда будет страдать. Температура плавления, превышающая 80°С, неблагоприятна тем, что даже в том случае, когда смола плавится и находится в диапазоне температур закрепления, в некоторых случаях разделительное средство плавится неудовлетворительно и возникает отмарывание тонера при закреплении, что приводит к искажениям изображения.

Содержание разделительного средства особым образом не ограничивается и может быть подобрано собственно в соответствии с целями. Содержание разделительного средства составляет предпочтительно 2 части по массе - 10 частей по массе, более предпочтительно 3 части по массе - 8 частей по массе в расчете на 100 частей по массе тонера. В том случае, когда содержание разделительного средства составляет менее 2 частей по массе, способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к закреплению при низких температурах при закреплении иногда являются слабыми. С другой стороны, если же содержание разделительного средства составляет более 10 частей по массе, то в некоторых случаях, например, могут возникать снижение способности к сохранению термостойкости и появление вуали на изображениях. В том случае, когда содержание разделительного средства находится в более предпочтительном диапазоне, могут быть преимущественно реализованы повышение качества изображения и улучшение стабильности закрепления.

Агенты-регуляторы заряда

Агент-регулятор заряда особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают красители на основе нигрозина, красители на основе трифенилметана, хромсодержащие металлокомплексные красители, пигменты на основе хелатного комплекса молибдена и кислоты, родаминовые красители, алкоксисодержащие амины, четвертичные аммониевые соли (в том числе модифицированные фтором четвертичные аммониевые соли), алкиламиды, фосфор в форме простого вещества или в форме соединений фосфора, вольфрам в форме простого вещества или в форме соединений вольфрама, активные вещества на основе фтора, салицилаты металлов и металлические соли производных салициловой кислоты. Конкретные примеры агентов-регуляторов заряда включают BONTRON 03 (краситель на основе нигрозина), BONTRON Р-51 (четвертичную аммониевую соль), BONTRON S-34 (металлсодержащий азокраситель), Е-82 (комплекс металла с оксинафтойной кислотой), Е-84 (комплекс металла с салициловой кислотой) и Е-89 (фенольные конденсаты), которые производятся в Orient Chemical Industries, Ltd., TP-302 и TP415 (комплекс молибдена и четвертичной аммониевой соли), которые производятся в Hodogaya Chemical Co., LTD., LRA-901 и LR-147 (бор-комплексы), которые производятся в Japan Carlit Co., Ltd., фталоцианин меди, перилен, хинакридон и азопигменты, и полимерные соединения, имеющие функциональную группу, такую как сульфонатная группа, карбоксильная группа или группа четвертичной аммониевой соли.

Содержание агента-регулятора заряда особым образом не ограничивается и может быть подобрано собственно в соответствии с целями. Содержание агента-регулятора заряда составляет предпочтительно 0,1 части по массе - 10 частей по массе, более предпочтительно 0,2 части по массе - 5 частей по массе в расчете на 100 частей по массе тонера. В том случае, когда содержание агента-регулятора заряда составляет более 10 частей по массе, характеристики электризации в тонере являются столь большими, что эффект основного агента-регулятора заряда снижается, и сила электростатического притяжения между тонером и проявочным роликом увеличивается, что иногда приводит к снижению текучести девелопера и к снижению плотности изображения. Эти агенты-регуляторы заряда вместе с мастербатчем и смолой, могут быть расплавлены и пластицированы с последующими растворением и диспергированием. Разумеется, агент-регулятор заряда может быть добавлен непосредственно в органический растворитель при растворении и диспергировании. Альтернативно после приготовления исходных частиц тонера, агент-регулятор заряда может быть иммобилизован на поверхности частиц тонера.

Внешняя добавка

В дополнение к тонкодисперсным частицам оксидов в комбинации с ними могут быть использованы неорганические тонкодисперсные частицы и гидрофобизированные неорганические тонкодисперсные частицы в качестве внешней добавки. В отношении неорганических тонкодисперсных частиц средний диаметр частиц гидрофобизированных первичных частиц составляет предпочтительно 1-100 нм, более предпочтительно 5-70 нм.

Введение одного или более типов неорганических тонкодисперсных частиц, имеющих средний диаметр частиц 20 нм или менее в форме гидрофобизированных первичных частиц, и одного или более типов неорганических тонкодисперсных частиц, имеющих средний диаметр частиц 30 нм или более в форме гидрофобизированных первичных частиц, является предпочтительным. Удельная площадь поверхности, измеряемая методом БЭТ, составляет предпочтительно 20-500 м²/г.

Внешняя добавка особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ее примеры включают в себя тонкодисперсные частицы диоксида кремния, гидрофобного диоксида кремния, металлических солей жирных кислот (например, стеарата цинка и стеарата алюминия), металлических солей жирных кислот (например, стеарата цинка и стеарата алюминия), оксидов металлов (например, диоксида титана, оксида алюминия, оксида олова, оксида сурьмы) и фтор-полимеров.

Подходящие добавки включают тонкодисперсные частицы гидрофобизированного диоксида кремния, диоксида титана, оксида титана и оксида алюминия. Примеры тонкодисперсных частиц диоксида кремния включают R972, R974, RX200, RY200, R202, R805 и R812, все из которых производятся в Nippon Aerosil Co., Ltd. Примеры тонкодисперсных частиц диоксида титана включают P-25, который производится в Nippon Aerosil Co., Ltd., STT-30, и STT-65C-S, все из которых производятся в Fuji Titanium Industry Co., Ltd.; TAF-140, который производится в Fuji Titanium Industry Co., Ltd.; и MT-150W, MT-500B, MT-600B и MT-150A, все из которых производятся в Tayca Corporation.

Примеры тонкодисперсных частиц гидрофобизированного оксида титана включают T-805, который производится в Nippon Aerosil Co., Ltd.; STT-30A и STT-65S-S, оба из которых производятся в Fuji Titanium Industry Co., Ltd.; TAF-500T и TAF-1500T, оба из которых производятся в Fuji Titanium Industry Co., Ltd.; MT-100S и MT-100T, оба из которых производятся в Tayca Corporation; и IT-S, который производится в Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.

Тонкодисперсные частицы гидрофобизированного диоксида кремния, тонкодисперсные частицы гидрофобизированного диоксида титана, тонкодисперсные частицы гидрофобизированного оксида алюминия, получают, например, обработкой гидрофильных тонкодисперсных частиц силановым связывающим агентом, таким как метилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан или октилтриметоксисилан. Кроме того, также подходят тонкодисперсные частицы обработанных силиконовым маслом оксидов или неорганические тонкодисперсные частицы, полученные обработкой неорганических тонкодисперсных частиц силиконовыми маслами, необязательно при одновременном нагревании.

Примеры силиконовых масел включают диметил-силиконовые масла, метил-фенил-силиконовые масла, хлорфенил-силиконовые масла, метил-водород-силиконовые масла, модифицированные алкилом силиконовые масла, модифицированные фтором силиконовые масла, модифицированные простым полиэфиром силиконовые масла, модифицированные спиртом силиконовые масла, модифицированные амином силиконовые масла, модифицированные эпоксидом силиконовые масла, модифицированные эпоксидом/простым полиэфиром силиконовые масла, модифицированные фенолом силиконовые масла, модифицированные карбоксилом силиконовые масла, модифицированные меркаптогруппой силиконовые масла, модифицированные метакрилом силиконовые масла и модифицированные α-метилстиролом силиконовые масла. Примеры неорганических тонкодисперсных частиц включают диоксид кремния, оксид алюминия, оксид титана, титанат бария, титанат магния, титанат кальция, титанат стронция, оксид железа, оксид меди, оксид цинка, оксид олова, кварцевый песок, глину, слюду, известковый песок, диатомитовую землю, оксид хрома, диоксид церия, красный оксид железа, триоксид сурьмы, оксид магния, оксид циркония, сульфат бария, карбонат бария, карбонат кальция, карбид кремния и нитрид кремния. Из их числа особенно предпочтительными являются диоксид кремния и диоксид титана.

Содержание внешней добавки особым образом не ограничивается и может быть подобрано собственно в соответствии с целями. Содержание внешней добавки, однако, составляет предпочтительно 0,1 части по массе - 5 частей по массе, более предпочтительно 0,3 частей по массе - 3 частей по массе в расчете на 100 частей по массе тонера.

Средний диаметр первичных частиц в случае неорганических тонкодисперсных частиц особым образом не ограничивается и может быть подобран собственно в соответствии с целями. Средний диаметр первичных частиц составляет предпочтительно 100 нм или менее, более предпочтительно 3 нм - 70 нм. В том случае, когда средний диаметр первичных частиц имеет значение меньше нижнего предела заданного выше диапазона, неорганические тонкодисперсные частицы внедряются в тонер, что затрудняет эффективное осуществление функции. С другой стороны, если же средний диаметр первичных частиц имеет значение больше верхнего предела заданного выше диапазона, то неблагопрятным образом неорганические тонкодисперсные частицы неравномерно процарапывают поверхность фотопроводника.

Агент, улучшающий текучесть

Любой агент, улучшающий текучесть, с помощью которого можно проводить поверхностную обработку с усилением гидрофобности и с предотвращением ухудшения текучих свойств и характеристик электризации, может быть использован без особого ограничения, и агент, улучшающий текучесть, может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают силансвязывающие агенты, силилирующие агенты, силансвязывающие агенты, имеющие алкильную фторидную группу, связывающие агенты на основе титанорганических соединений, связывающие агенты на основе алюминия, силиконовые масла и модифицированные силиконовые масла. Особенно предпочтительно диоксид кремния и оксид титана подвергают поверхностной обработке посредством агента, улучшающего текучесть, и используют в качестве гидрофобного диоксида кремния и гидрофобного оксида титана.

Агент, улучшающий способность к очистке

Любой агент, улучшающий способность к очистке, который может быть добавлен к тонеру для удаления девелопера, который, после переноса, остается на фотопроводнике и основной среде переноса, особым образом не ограничивается, и агент, улучшающий способность к очистке, может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают соли металлов и жирных кислот и тонкодисперсные частицы полимеров, получаемых полимеризацией в эмульсии, не содержащей мыла. Примеры солей металлов и жирных кислот включают стеарат цинка и стеарат кальция. Примеры тонкодисперсных частиц полимеров, получаемых полимеризацией в эмульсии, не содержащей мыла, включают тонкодисперсные частицы полиметилметакрилата и полистирола. Тонкодисперсные частицы полимеров, получаемых полимеризацией в эмульсии, не содержащей мыла, имеют относительно узкое распределение частиц по размеру, и объемный средний диаметр частиц 0,01-1 мкм является подходящим.

Магнитный материал

Магнитный материал особенным образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его пример включает железные порошки, магнетит и феррит. Из их числа магнитные материалы, имеющие белый цвет, являются предпочтительными с точки зрения цветового тона.

Структура ядро-оболочка

Предпочтительно тонер имеет структуру ядро-оболочка, включающую ядро и оболочку, с точки зрения обеспечения способности к сохранению термостойкости и текучести после хранения.

Пример структуры ядро-оболочка представляет собой структуру, включающую: ядро, которое представляет собой тело частицы тонера, содержащее связующую смолу, окрашивающее вещество и тому подобное и тонкодисперсные частицы из акриловой смолы в качестве оболочки, прикрепленной к поверхности ядра.

Структура ядро-оболочка может быть получена, например, способом получения тонера, который будет описан в дальнейшем в этом документе.

Если тонер имеет структуру ядро-оболочка, то эта структура может быть установлена посредством изучения поперечного разреза тонера под трансмиссионным электронным микроскопом.

Ядро

Ядро особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрано в соответствии с целями. Предпочтительно ядро содержит связующую смолу и окрашивающее вещество.

Оболочка

Оболочка особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Предпочтительно, однако, оболочка образована из тонкодисперсных частиц из акриловой смолы.

Тонкодисперсные частицы из акриловой смолы

Любое вещество для тонкодисперсных частиц из акриловой смолы может быть использовано без какого-либо ограничения, и вещество может быть правильно выбрано в соответствии с целями. Его примеры включают сополимеры (мет)акриловой кислоты - сложного эфира акриловой кислоты.

Сополимеры, включающие мономер, имеющий, по меньшей мере, две ненасыщенные группы, также можно использовать в качестве тонкодисперсных частиц из акриловой смолы.

Мономер, имеющий, по меньшей мере, две ненасыщенные группы, особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают натриевые соли сложных эфиров серной кислоты и продуктов присоединения этиленоксида к метакриловой кислоте (Eleminol RS-30, производимый в Sanyo Chemical Industries, Ltd.), дивинилбензол, 1,6-гександиол-акрилат и этиленгликоль-диметакрилат.

Тонкодисперсные частицы акриловой смолы, как правило, не содержат стирол в качестве составляющей.

Объемный средний диаметр тонкодисперсных частиц из акриловой смолы особым образом не ограничивается и может быть выбран собственно в соответствии с целями. Объемный средний диаметр частиц составляет предпочтительно 10-500 нм, более предпочтительно 100-400 нм. В том случае, когда тонкодисперсные частицы из акриловой смолы, имеющие объемный средний диаметр частиц, приклеены к поверхности ядра, сила неэлектростатического притяжения между частицами тонера может быть снижена в результате спейсер-эффекта и одновременно с тем даже в том случае, когда механическое напряжение в течение некоторого времени является большим, как это имеет место, например, в высокоскоростных машинах, увеличение силы неэлектростатического притяжения, вызванное внедрением тонкодисперсных частиц из акриловой смолы в поверхность тонера, может быть снижено, в результате чего может поддерживаться удовлетворительная эффективность переноса в течение длительного периода времени. В частности, в том случае, когда осуществляют две стадии переноса, включающие первичную стадию переноса и вторичную стадию переноса в способе переноса тонера с использованием промежуточного носителя, тонкодисперсные частицы акриловой смолы, имеющие заданный выше объемный средний диаметр частиц, являются очень полезными. Эффект является сильным особенно в процессе сравнительно высокоскоростного формирования изображения (линейная скорость переноса: 300-1000 мм/сек, длительность переноса на вторичном этапе печатного контакта: 0,5-20 мсек).

В том случае, когда объемный средний диаметр частиц составляет менее 10 нм, спейсер-эффект является неудовлетворительным, и, как следствие, сила неэлектростатического притяжения частиц тонера не может быть снижена. Кроме того, если же механическое напряжение в течение некоторого времени является большим, как это имеет место, например, в высокоскоростных машинах, то тонкодисперсные частицы из акриловой смолы и внешние добавки, вероятно, внедряются в поверхность тонера, что иногда делает невозможным поддерживание удовлетворительной эффективности переноса в течение длительного периода времени. В том случае, когда объемный средний диаметр частиц составляет более 500 нм, текучесть тонера является плохой, и, как следствие, равномерный перенос иногда имеет затруднения.

Объемный средний диаметр частиц может быть измерен, например, с помощью прибора LA-920 (произведенного в Horiba, Ltd.).

Температура стеклования (Tg) оболочки особым образом не ограничивается и может быть подобрана собственно в соответствии с целями. Однако температура стеклования (Tg) имеет значение предпочтительно 50-100°С, более предпочтительно 50-90°С, особенно предпочтительно 70-90°С. В том случае, когда температура стеклования (Tg) имеет значение ниже 50°С, стабильность тонера при хранении ухудшается, и, как следствие, во время хранения и внутри проявочной машины иногда возникает слипание. С другой стороны, если же температура стеклования (Tg) имеет значение выше 100°С, то неблагоприятным образом тонкодисперсные частицы из акриловой смолы мешают адгезии к бумаге, на которой должно происходить закрепление тонера, и, соответственно, нижняя предельная температура закрепления иногда повышается.

В том случае, когда оболочку получают из тонкодисперсных частиц из акриловой смолы, температура стеклования оболочки соответствует температуре стеклования тонкодисперсных частиц акриловой смолы.

Как правило, в тонере, загруженном в проявочную машину, тонкодисперсные частицы смолы на поверхности тонера внедряются в тонер или перемещаются в поры на поверхности тела частицы тонера главным образом с помощью механического напряжения внутри проявочной машины, и, следовательно, эффект снижения сцепления пропадает. Кроме того, внешние добавки подвергаются воздействию аналогичного напряжения и, значит, внедряются в тонер, и, следовательно, сцепление тонера повышается.

В тонере, который имеет структуру ядро-оболочка и включает оболочку, образованную из тонкодисперсных частиц из акриловой смолы, тонкодисперсные частицы из акриловой смолы являются сравнительно большими и, соответственно, с меньшей вероятностью будут внедряться в тело частицы тонера. В частности, тонкодисперсные частицы из акриловой смолы предпочтительно представляют собой тонкодисперсные частицы из сшитой смолы, включающей полимер сложного эфира акриловой кислоты или полимер сложного эфира метакриловой кислоты. Такие тонкодисперсные частицы из акриловой смолы являются сравнительно твердыми благодаря сшитой структуре, и в связи с этим тонкодисперсные частицы акриловой смолы не деформируются на поверхности частиц тонера даже при воздействии механического напряжения внутри проявочной машины, и одновременно с тем спейсер-эффект также сохраняется, в результате чего внедрение внешних добавок может быть предотвращено, и сцепление может быть дополнительно и надежно поддержано.

Молекулярная масса материала оболочки особым образом не ограничивается и может быть выбрана собственно в соответствии с целями. Однако молекулярная масса материала оболочки имеет величину предпочтительно в диапазоне 10000-1000000 по показателю: среднемассовая молекулярная масса (Mw) растворимых в тетрагидрофуране веществ, что измеряют с помощью ГПХ. В том случае, когда Mw для материала оболочки имеет величину менее 10000, растворимость оболочки в органическом растворителе (например, в этилацетате) повышается, что иногда затрудняет сцепление материала (например, тонкодисперсных частиц акриловой смолы), составляющего оболочку, с поверхностью тонера. С другой стороны, если же Mw материала оболочки имеет величину более 1000000, то вязкость смолы в оболочке повышается, способность к закреплению при низких температурах иногда ухудшается.

Средняя толщина оболочки особым образом не ограничивается и может быть выбрана собственно в соответствии с целями. Средняя толщина оболочки составляет предпочтительно 10-500 нм, более предпочтительно 20-300 нм, особенно предпочтительно 30-200 нм. В том случае, когда средняя толщина имеет величину менее 10 нм, способность к сохранению термостойкости и сопротивление механическому напряжению иногда являются неудовлетворительными. С другой стороны, средняя толщина более 500 нм не годится потому, что в некоторых случаях нижний предел закрепления является неудовлетворительным, и текучесть тонера является настолько низкой, что невозможно обеспечить равномерный перенос. Средняя толщина в вышеупомянутом особенно предпочтительном диапазоне преимущественна тем, что получаемое под действием механического напряжения внедрение в пределах машины (устройства по формированию изображений) предотвращается, и удовлетворительная эффективность переноса может поддерживаться в течение длительного периода времени.

Средняя толщина оболочки может быть определена, например, с помощью приведенных ниже способов. В любом из следующих далее способов толщину оболочки измеряют для извлеченных случайным образом 10 образцов тонера, и их среднее значение принимают за среднюю толщину оболочки.

(1) Оценивание с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (TEM)

Прежде всего тонер вводят в эпоксидную смолу в количестве, приблизительно равном шпателю тонера, с последующим отверждением. Оболочку и ядро подвергают окрашиванию для различения структуры путем подвергания образца воздействию газа с использованием тетраоксида рутения в течение 5 минут. Поперечный срез обрабатывают ножом, и приготавливают сверхтонкий срез (толщина: 200 нм) тонера с помощью ультрамикротома (произведенного в Leica, ULTRACUT UCT, с использованием алмазного ножа). Ультратонкий срез затем изучают под трансмиссионным электронным микроскопом (TEM; H7000, произведенным в Hitachi Hitec) при ускоряющем напряжении 100 кВольт.

(2) Оценивание с помощью FE-SEM (сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссией)

Тонер вводят в эпоксидную смолу в количестве, приблизительно равном шпателю тонера, с последующим отверждением. Оболочку и ядро подвергают окрашиванию для различения структуры путем подвергания образца воздействию газа с использованием тетраоксида рутения в течение 5 минут. Поперечный срез обрабатывают ножом, и приготавливают поперечный срез тонера с помощью ультрамикротома (произведенного в Leica, ULTRACUT UCT, с использованием алмазного ножа). Изображение в отраженных электронах затем изучают под микроскопом FE-SEM (сканирующим электронным микроскопом с полевой эмиссией; Ultra55, произведенным в Zeiss) при ускоряющем напряжении 0,8 кВольт.

(3) Оценивание с помощью SPM (сканирующего зондового микроскопа)

Тонер вводят в эпоксидную смолу в количестве, приблизительно равном шпателю тонера, с последующим отверждением. Поперечный срез обрабатывают ножом, и приготавливают поперечный срез тонера с помощью ультрамикротома (произведенного в Leica, ULTRACUT UCT, с использованием алмазного ножа). Изображение слоев изучают с помощью микроскопа SPM (сканирующего зондового микроскопа; мультимодового SPM-прибора MMAFM-типа (атомно-силового типа), произведенного в Veeco) с извлечением преимущества различия вязкоупругости и сцепления с помощью фазового изображения в полуконтактном режиме.

Содержание оболочки особым образом не ограничивается и может быть подобрано собственно в соответствии с целями. Содержание оболочки, однако, составляет предпочтительно 0,5 части по массе - 5 частей по массе, более предпочтительно 1 часть по массе - 4 части по массе, в расчете на 100 частей по массе тонера. В том случае, когда содержание оболочки составляет менее 0,5 части по массе, спейсер-эффект является неудовлетворительным, и поэтому сила неэлектростатического притяжения частиц тонера иногда не может быть снижена. С другой стороны, содержание оболочки, составляющее более 5 частей по массе, неблагоприятно потому, что тонер претерпевает ухудшение текучести, что мешает равномерному переносу; и составляющий оболочку материал (например, тонкодисперсные частицы акриловой кислоты), который не может удовлетворительным образом иммобилизоваться на тонере, вероятно, отделится от него и приклеится к носителю, фотопроводнику и тому подобному, что иногда приводит к загрязнению фотопроводника и тому подобного.

Оболочка и смола А на основе аморфного сложного полиэфира предпочтительно являются несовместимыми друг с другом ввиду того, что оболочка может быть легко иммобилизована на поверхности тонера в ходе эмульгирования при получении тонера.

Оболочка и смола В на основе аморфного сложного полиэфира предпочтительно являются несовместимыми друг с другом ввиду того, что оболочка может быть легко иммобилизована на поверхности тонера в ходе эмульгирования при получении тонера.

Оболочка и смола С на основе кристаллического сложного полиэфира предпочтительно являются несовместимыми друг с другом ввиду того, что оболочка может быть легко иммобилизована на поверхности тонера в ходе эмульгирования при получении тонера.

В настоящем изобретении, выражение «оболочка и смола являются "несовместимыми" друг с другом» означает то, что, если оболочка приклеивается к эмульсионным каплям материала тонера, то оболочка не растворяется в смоле в материале тонера. Являются ли оболочка и смола "несовместимыми" друг с другом, можно определить с помощью описанного в дальнейшем в этом документе способа, который включает в себя вмешивание оболочки (например, тонкодисперсных частиц из акриловой смолы) в раствор смол на основе сложного полиэфира и визуальное подтверждение того, происходит ли разделение.

Предпочтительно тонер имеет температуру стеклования (Tg1st) 20-40°C при первом повышении температуры в дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

В обычно применяемых тонерах в том случае, когда Tg составляет приблизительно 50°С или ниже, вероятно, происходит агломерация тонера вследствие изменения температуры во время транспортировки и в среде хранения, предназначенной для использования летом или в тропических зонах. В результате, возникает затвердевание тонера в бутылках и приклеивание тонера внутри проявочной машины. Кроме того, может происходить прекращение подачи тонера вследствие закупоривания им бутылок и могут возникать искаженные изображения вследствие приклеивания тонера внутри проявочной машины.

Даже в том случае, когда Tg тонера по настоящему изобретению имеет значение ниже Tg для обычно применяемого тонера, тонер может удерживать способность к сохранению термостойкости, так как смола А на основе аморфного сложного полиэфира, которая представляет собой компонент с низкой Tg, является нелинейной. В частности, в том случае, когда смола А на основе аморфного сложного полиэфира имеет уретановую связь или мочевинную связь с высокой когезионной силой, эффект удерживания способности к сохранению термостойкости является более существенным.

В том случае, когда Tg1st имеет значение ниже 20°С, иногда возникают ухудшение способности к сохранению термостойкости, слипание внутри проявочной машины, и пленкообразование на фотопроводнике. С другой стороны, если же Tg1st имеет значение выше 40°С, способность тонера к закреплению при низких температурах иногда снижается.

В исследованиях тонера методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) разность между температурой стеклования (Tg1st) при первом повышении температуры и температурой стеклования (Tg2nd) при втором повышении температуры, то есть Tg1st-Tg2nd, особым образом не ограничивается и может быть выбрана собственно в соответствии с целями. Эта разность, однако, составляет предпочтительно 10°С или больше. Верхний предел разности особым образом не ограничивается и может быть выбран собственно в соответствии с целями. Верхний предел разности, однако, составляет предпочтительно 50°С или ниже.

Разность 10°С или выше является преимущественной в том отношении, что улучшается способность к закреплению при низких температурах. Выражение "разность 10°С или выше" означает, что, например, смола С на основе кристаллического сложного полиэфира, смола А на основе аморфного сложного полиэфира, и смола В на основе аморфного сложного полиэфира, которые присутствуют, будучи в несовместимом состоянии до нагревания (до первого повышения температуры), являются совместимыми друг с другом после нагревания (после первого повышения температуры). Необязательно, чтобы совместимое состояние после нагревания представляло собой полностью совместимое состояние.

Объемный средний диаметр частиц тонера особым образом не ограничивается и может быть выбран собственно в соответствии с целями. Объемный средний диаметр частиц, однако, составляет предпочтительно 3-7 мкм. Соотношение объемного среднего диаметра частиц к среднечисловому диаметру частиц составляет предпочтительно 1,2 или менее. Кроме того, предпочтительно содержание компонента, имеющего объемный средний диаметр частиц 2 мкм или менее, составляет 1% по числу - 10% по числу.

Способ вычисления и способ анализа различных свойств тонера и составляющих тонера

Значение SP, Tg, кислотное число, гидроксильное число, молекулярную массу и температуру плавления для смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, смолы В на основе аморфного сложного полиэфира, смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира и разделительного средства могут быть измерены с использованием этих смол и разделительного средства как таковых. Альтернативно может быть принят способ, в котором выделяют индивидуальные компоненты из данного тонера, например, с помощью гельпроникающей хроматографии (ГПХ) и анализируют выделенные компоненты с помощью аналитических методов, описанных в дальнейшем в этом документе, с вычислением значения SP, Tg, молекулярной массы, температуры плавления и соотношения масс составляющих.

Выделение индивидуальных компонентов с помощью ГПХ может быть выполнено с помощью приведенного ниже способа.

В измерении методом ГПХ с использованием ТГФ (тетрагидрофурана) в качестве подвижной фазы, элюат фракционируют с помощью коллектора фракций или тому подобного, и фракции, соответствующие доле с желаемой молекулярной массой на общей площади под кривой элюирования, объединяют.

Объединенный элюат концентрируют и сушат с помощью испарителя. Затем твердое вещество растворяют в тяжелом растворителе, таком как тяжелый хлороформ или тяжелый ТГФ, и получающийся в результате раствор исследуют методом ¹Н-ЯМР (ядерно-магнитного резонанса), и мономерное соотношение составляющих смолы в элюированном компоненте вычисляют из соотношения интегральных интенсивностей элементов.

Согласно другому способу, мономерное соотношение составляющих смолы вычисляют в результате концентрирования элюата, затем гидролизирования концентрата гидроксидом натрия или тому подобным, и проведения качественного и количественного анализа гидролизата методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) или тому подобным способом.

В технологическом процессе изготовления тонера в том случае, когда исходные частицы тонера образуются в ходе получения смолы А на основе аморфного сложного полиэфира с использованием реакции удлинения основной цепи и/или реакции сшивания между нелинейным реакционноспособным веществом-предшественником и отверждающим агентом, может быть принят способ, в котором с помощью ГПХ или тому подобного из данного тонера выделяют фракцию и определяют Tg смолы А на основе аморфного сложного полиэфира. Альтернативно может быть принят способ, в котором смолу А на основе аморфного сложного полиэфира синтезируют с использованием реакции удлинения основной цепи и/или реакции сшивания между нелинейным реакционноспособным веществом-предшественником и отверждающим агентом и для синтезированной смолы А на основе аморфного сложного полиэфира измеряют Tg и тому подобное.

Способ разделения составляющих тонера

Один пример способа разделения индивидуальных компонентов в ходе проведения анализа тонера будет описан подробно.

Вначале 1 г тонера вводят в 100 мл ТГФ и получают, при одновременном перемешивании в течение 30 минут при 25°С, раствор с растворимыми веществами, растворенными в нем.

Раствор фильтруют через мембранный фильтр, имеющий отверстие 0,2 мкм, с получением растворимых в ТГФ веществ тонера.

После этого растворимые в ТГФ вещества растворяют в ТГФ с получением в результате образца для проведения измерения методом ГПХ, и образец вводят в ГПХ-прибор для использования в измерении молекулярной массы отдельно взятых смол.

С другой стороны, коллектор фракций размещают на уровне выпускного отверстия ГПХ-прибора для элюата. Элюаты подвергают фракционированию для каждого заданного интервала и получают элюат с момента наступления элюирования в соответствии с кривой элюирования (нарастание на кривой) для каждых 5% площади, выраженной в процентах.

После этого для каждого элюата 30 мг образца растворяют в 1 мл дейтерохлороформа и добавляют 0,05% по объему тетраметилсилана (ТМС) в качестве эталонного вещества.

Раствор загружают в стеклянную пробирку, имеющую диаметр 5 мм, для проведения измерения методом ЯМР, и выполняют интегрирование 128 раз с помощью прибора ядерного магнитного резонанса (произведенного в Japan Electro Optical Laboratory, JNM-AL400) при температуре 23-25°С с получением спектра.

Мономерный состав и соотношение составляющих, включающих смолу А на основе аморфного сложного полиэфира, смолу В аморфного сложного полиэфира, смолу С кристаллического сложного полиэфира и тому подобное, могут быть определены из соотношения площадей пиков на спектре после интегрирования пиков.

Например, отнесение пиков осуществляют таким образом, как представлено ниже, и соотношение составляющих мономеров определяют из соотношений, полученных после интегрирования.

Отнесение пика может быть выполнено, например, следующим образом.

Около 8,25 м.д. (миллионных долей): возникает от бензольного кольца в тримеллитовой кислоте (что соответствует одному атому водорода).

Около 8,07 м.д. - 8,10 м.д.: возникает от бензольного кольца терефталевой кислоты (что соответствует четырем атомам водорода.

Около 7,1 м.д. - 7,25 м.д.: возникает от бензольного кольца бисфенола А (что соответствует четырем атомам водорода.

Около 6,8 м.д.: возникает от бензольного кольца бисфенола А (что соответствует четырем атомам водорода и возникает от двойной связи фумаровой кислоты (что соответствует двум атомам водорода).

Около 5,2 м.д. - 5,4 м.д.: возникает от метина в продукте присоединения пропиленоксида к бисфенолу А (что соответствует одному атому водорода).

Около 3,7 м.д. - 4,7 м.д.: возникает от метилена в продукте присоединения пропиленоксида к бисфенолу А (что соответствует двум атомам водорода) и возникает от метилена в продукте присоединения этиленоксида к бисфенолу А (что соответствует четырем атомам водорода).

Около 1,6 м.д.: возникает от метильной группы в бисфеноле А (что соответствует шести атомам водорода).

С учетом этих результатов, например, экстракт, извлекаемый в некоторой фракции, 90% по массе или более которого составляет смола А на основе аморфного сложного полиэфира, может считаться смолой А на основе аморфного сложного полиэфира. Подобно этому экстракт, извлекаемый в некоторой фракции, 90% по массе или более которого составляет смола В на основе аморфного сложного полиэфира, может считаться смолой В на основе аморфного сложного полиэфира. Экстракт, извлекаемый в некоторой фракции, 90% по массе или более которого составляет смола С на основе кристаллического сложного полиэфира, может считаться смолой С на основе кристаллического сложного полиэфира.

Способ измерения гидроксильного числа для смолы

Гидроксильное число для смолы может быть измерено способом в соответствии со стандартом JIS K 0070-1966.

Конкретно вначале 0,5 г образца точно взвешивают в 100-миллилитровой мерной колбе и затем к этому добавляют 5 мл ацетилирующего реагента. Затем мерную колбу нагревают в течение 1-2 часов на горячей водяной бане, температуру которой устанавливают на 100±5°С, затем снимают с горячей водяной бани и оставляют остыть. Далее в мерную колбу добавляют воду с последующим встряхиванием для получения разложения уксусного ангидрида. Для того чтобы добиться полного разложения уксусного ангидрида, колбу вновь нагревают на горячей водяной бане в течение 10 минут или дольше и затем оставляют остыть. После этого стенки колбы тщательно промывают органическим растворителем.

Гидроксильное число измеряют при 23°С с помощью потенциометрического автоматического титратора DL-53 (произведенного в Metller-Toledo International Inc.) и электрода DG113-SC (также произведенного в Metller-Toledo International Inc.). Результаты измерений анализируют с помощью программного обеспечения для анализа данных LabX Light (Версия 1.00.000). Для калибровки прибора используют смешанный растворитель, состоящий из 120 мл толуола и 30 мл этанола.

Ниже представлены условия проведения измерений.

(Условия проведения измерений)

Перемешивание

Скорость (%) 25

Продолжительность (сек) 15

Оборудование (EQP) для титрования

Титрующее вещество/Измерительный датчик

Титрующее вещество CH₃ONa

Концентрация (моль/л) 0,1

Измерительный датчик DG115

Единица измерения мВ

Предварительное диспергирование в объем

Объем (мл) 1,0

Время ожидания (сек) 0

Добавление титрующего вещества Динамическое

dE (зад.) (мВ) 8,0

dV (мин) (мл) 0,03

dV (макс.) (мл) 0,5

Режим измерения Контролируемое равновесие

dE (мВ) 0,5

dt (сек) 1,0

t (мин) (сек) 2,0

t (макс.) (сек) 20,0

Распознавание

Порог 100,0

Только резкий скачок Нет

Диапазон Нет

Тенденция Нет

Прерывание

При максимальном объеме (мл) 10,0

При потенциале Нет

При наклоне кривой Нет

В соответствии с числом приборов Да

n=1

Комбинированные условия прерывания Нет

Оценивание

Методика Стандартная

Потенциал1 Нет

Потенциал2 Нет

Прекращение повторного оценивания Нет

Способ измерения кислотного числа для смолы

Кислотное число может быть измерено способом согласно стандарту JIS K 0070-1992.

Конкретно вначале 0,5 г образца (растворимые в этилацетате вещества: 0,3 г) добавляют к 120 мл толуола, и смесь перемешивают при 23°С в течение приблизительно 10 часов для достижения растворения. Затем к этому добавляют этанол (30 мл) с приготовлением раствора образца. В том случае, когда образец не растворяется в этом растворителе, используют диоксан, тетрагидрофуран или другой растворитель. Затем измеряют кислотное число при 23°С с помощью потенциометрического автоматического титратора DL-53 (произведенного в Metller-Toledo International Inc.) и электрода DG113-SC (также произведенного в Metller-Toledo International Inc.). Результаты измерений анализируют с помощью программного обеспечения для анализа данных LabX Light (версия 1.00.000). Для калибровки прибора используют смешанный растворитель, состоящий из 120 мл толуола и 30 мл этанола.

Условия для измерения являются аналогичными условиям для измерения гидроксильного числа.

Кислотное число может быть измерено так же, как описано выше. Конкретно проводят титрование с помощью предварительно стандартизованного 0,1 N-ого раствора гидроксида калия в спирте и затем вычисляют кислотное число по титру с использованием следующего уравнения: кислотное число (КОН мг/г) = титр (мл) × N × 56,1 (мг/мл)/образец (г), где N - представляет собой поправочный коэффициент к титру 0,1 N-ого раствора гидроксида калия в спирте.

Способы измерения температуры плавления и температуры стеклования (Tg) для смолы и разделительного средства

Температура плавления и температура стеклования (Tg) для смол по настоящему изобретению и для разделительных средств могут быть измерены, например, с помощью системы ДСК (дифференциального сканирующего калориметра) ("Q-200", произведенного в TA Instruments).

Конкретно температура плавления и температура стеклования целевого образца могут быть измерены в соответствии с приведенной ниже методикой.

Вначале приблизительно 5,0 мг целевого образца помещают в алюминиевый контейнер для образца. Контейнер с образцом помещают на держатель и устанавливают в электрическую печь. Контейнер с образцом затем нагревают в атмосфере азота от -80°С до 150°С при скорости повышения температуры 10°С/мин (первое повышение температуры). После этого контейнер с образцом охлаждают от 150°С до -80°С при скорости падения температуры 10°С/мин и затем нагревают до 150°С при скорости повышения температуры 10°С/мин (второе повышение температуры). В ходе каждого повышения температуры при первом повышении температуры и при втором повышении температуры регистрируют ДСК-кривую с помощью дифференциального сканирующего калориметра ("Q-200", произведенного в TA Instruments).

Температура стеклования при первом повышении температуры для целевого образца может быть определена по кривой ДСК при первом повышении температуры, выбранной из полученных ДСК-кривых с помощью программы для анализа в системе Q-200. Подобно этому температура стеклования при втором повышении температуры для целевого образца может быть определена по кривой ДСК при втором повышении температуры, выбранной из полученных ДСК-кривых.

Максимальная температура эндотермического пика при первом повышении температуры для целевого образца может быть определена в качестве температуры плавления по кривой ДСК при первом повышении температуры, выбранной из полученных ДСК-кривых с помощью программы для анализа в системе Q-200. Подобно этому максимальная температура эндотермического пика при втором повышении температуры для целевого образца может быть определена в качестве температуры плавления по кривой ДСК при втором повышении температуры, выбранной из полученных ДСК-кривых.

В описании настоящего изобретения температуру стеклования тонера в качестве целевого образца при первом повышении температуры определяют как Tg1st, и температуру стеклования при втором повышении температуры определяют как Tg2nd.

Кроме того, в описании настоящего изобретения касательно температуры стеклования и температуры плавления смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, смолы В на основе аморфного сложного полиэфира и смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира и других составляющих, таких как разделительные средства, максимальная температура эндотермического пика и Tg при втором повышении температуры считается температурой плавления и Tg каждого целевого образца, если не оговорено иное.

Способ определения распределения частиц по размеру

Объемный средний диаметр частиц (D₄), среднечисловой диаметр частиц (D_n) и соотношение (D₄/D_n) для тонера могут быть измерены, например, с помощью кондуктометрического счетчика Коултера TA-II и счетчика-анализатора Coulter Multisizer II (оба продукта изготавливаются в Beckman Coulter, Inc.). В настоящем изобретении используют счетчик-анализатор Coulter Multisizer II. Способ проведения измерения будет описан далее.

Конкретно вначале 0,1 мл - 5 мл поверхностно-активного вещества, предпочтительно полиоксиэтилен-алкилового простого эфира (неионогенного поверхностно-активного вещества), добавляют в качестве диспергирующей добавки к 100 мл - 150 мл электролизного раствора. Электролизный раствор представляет собой 1% (по массе) водный раствор NaCl, приготовленный с использованием исходного хлорида натрия. Например, в качестве электролизного раствора может быть использован ISOTON-II (произведенный Beckman Coulter, Inc.). После этого к нему добавляют 2 мг - 20 мг образца для измерений. Водный электролизный раствор с образцом, суспендированным в нем, диспергируют с помощью ультразвукового диспергатора-аппарата в течение приблизительно 1 минуты - приблизительно 3 минут. Объем и число частиц тонера или тонера измеряют с помощью вышеупомянутого прибора с использованием отверстия размером 100 мкм, и вычисляют объемное распределение и распределение числа частиц. Объемный средний диаметр частиц (D₄) и среднечисловой диаметр частиц (D_n) могут быть определены, исходя из полученных таким образом распределений.

Используют следующие 13 диапазонов: 2,00 мкм - менее 2,52 мкм, 4,00 мкм - менее 5,04 мкм, 5,04 мкм - менее 6,35 мкм, 6,35 мкм - менее 8,00 мкм, 8,00 мкм - менее 10,08 мкм, 10,08 мкм - менее 12,70 мкм, 12,70 мкм - менее 16,00 мкм, 16,00 мкм - менее 20,20 мкм, 20,20 мкм - менее 25,40 мкм, 25,40 мкм - менее 32,00 мкм и 32,00 мкм - менее 40,30 мкм. То есть используют частицы, имеющие диаметры частиц, составляющие 2,00 мкм - менее 40,30 мкм.

Определение молекулярной массы

Молекулярная масса составляющих тонера может быть определена, например, с помощью приведенного ниже способа.

Прибор для измерения методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ): GPC-8220GPC (произведенный TOSOH CORPORATION)

Колонка: TSK-гель, SuperHZM-H, 15 см, тройная (произведенная в TOSOH CORPORATION)

Температура: 40°С

Растворитель: Тетрагидрофуран (ТГФ)

Скорость потока: 0,35 мл/мин

Образец: вводят 0,4 мл образца (0,15% по массе).

Предварительная обработка образца: Образец (0,15% по массе) растворяют в тетрагидрофуране (ТГФ, с введенным стабилизатором, произведен Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), раствор фильтруют через 0,2-микрометровый фильтр, и фильтрат используют в качестве образца для измерений. Раствор образца в ТГФ (100 мкл) вводят для проведения измерений. В случае определения молекулярной массы образца молекулярно-массовое распределение образца вычисляют, исходя из взаимосвязи логарифмических величин и значений на калибровочной кривой, полученной с использованием нескольких типов монодисперсных полистирольных стандартных образцов. В качестве стандартных полистирольных образцов для калибровочной кривой используют Std. No S-7300, S-210, S-390, S-875, S-1980, S-10,9, S-629, S-3,0 и S-0,580 в ShowdexSTANDARD, произведенные в Showa Denko K.K. Детектор RI (показателя преломления) используют в качестве детектора.

Способ получения тонера

Тонер может быть получен любым способом без особого ограничения, если получающийся в результате тонер имеет динамический модуль упругости, равный 1,0×10⁷ Па или более при 50°С, модуль механических потерь, равный 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па при 80°С, и модуль механических потерь, равный 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па при 160°С. Предпочтительно масляную фазу, содержащую материал тонера, включающий в себя смолу А на основе аморфного сложного полиэфира, смолу С на основе кристаллического сложного полиэфира и окрашивающее вещество и предпочтительно смолу В на основе аморфного сложного полиэфира и необязательно разделительное средство и тому подобное диспергируют в водной среде для гранулирования.

Предпочтительно в отношении тонера масляную фазу, содержащую материал тонера, включающий в себя нелинейное реакционноспособное вещество-предшественник, смолу С на основе кристаллического сложного полиэфира и окрашивающее вещество и предпочтительно смолу В на основе аморфного сложного полиэфира и необязательно отверждающий агент, разделительное средство и тому подобное диспергируют в водной среде для гранулирования.

Общеизвестный суспензионный способ растворения может быть упомянут в качестве одного примера способов получения тонера.

Способ, который включает в себя получение исходных частиц тонера в ходе получения смолы А на основе аморфного сложного полимера посредством реакции удлинения основной цепи и/или реакции сшивания между нелинейным реакционноспособным веществом-предшественником и отверждающим агентом, будет описан в качестве одного примера способа получения тонера. Этот способ включает в себя получение водной среды, приготовление масляной фазы, содержащей материал тонера, эмульгирование или диспергирование материала тонера, удаление органического растворителя и нагревание.

Приготовление масляной фазы

Приготовление масляной фазы, содержащей материал тонера, может быть выполнено путем растворения или диспергирования материала тонера, содержащего, по меньшей мере, нелинейное реакционноспособное вещество-предшественник, смолу С на основе кристаллического сложного полиэфира и окрашивающее вещество и предпочтительно смолу В на основе аморфного сложного полиэфира и необязательно отверждающий агент, разделительное средство и тому подобное в органическом растворителе.

Органический растворитель особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Органический растворитель, однако, представляет собой предпочтительно органический растворитель, имеющий температуру кипения ниже 150°С, так как такой органический растворитель может быть легко удален.

Органический растворитель, имеющий температуру кипения ниже 150°С, особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают толуол, усилол, бензол, тетрахлорид углерода, метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, 1,12-трихлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, монохлорбензол, дихлорэтилиден, метилацетат, этилацетат, метилэтилкетон и метилизобутилкетон. Они могут быть использованы по одному или в комбинации, состоящей из двух или более органических растворителей.

Из их числа этилацетат, толуол, ксилол, бензол, метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, хлороформ и тетрахлорид углерода являются предпочтительными, а этилацетат является более предпочтительным.

Приготовление фазы на основе водной среды (водной фазы)

Фаза на основе водной среды может быть приготовлена, например, путем диспергирования тонкодисперсных частиц акриловой смолы в водной среде и дополнительно при необходимости путем диспергирования тонкодисперсных частиц стирола/акриловой смолы в водной среде. Добавляемое количество частиц акриловой смолы в водной среде особым образом не ограничивается и может быть выбрано собственно в соответствии с целями. Добавляемое количество составляет собой предпочтительно 0,5 части по массе - 10 частей по массе в расчете на 100 частей по массе водной среды.

В том случае, когда фаза на основе водной среды содержит тонкодисперсные частицы акриловой смолы, может быть получен тонер, имеющий структуру ядро-оболочка.

Водная среда особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ее примеры включают воду, растворители, смешиваемые с водой, и их смеси. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации, состоящей из двух или более из них.

Среди них вода является предпочтительной.

Растворители, смешиваемые с водой, особым образом не ограничиваются и могут быть правильно выбраны в соответствии с целями. Их примеры включают спирты, диметилформамид, тетрагидрофуран, целлозольвы и низшие кетоны. Спирты особым образом не ограничиваются и могут быть правильно выбраны в соответствии с целями. Их примеры включают метанол, изопропанол и этиленгликоль. Низшие кетоны особым образом не ограничиваются и могут быть правильно выбраны в соответствии с целями. Их примеры включают ацетон и метилэтилкетон.

Фаза на основе водной среды может быть приготовлена путем диспергирования тонкодисперсных частиц стирола/акриловой смолы в водной среде в присутствии анионного поверхностно-активного вещества.

Количество анионного поверхностно-активного вещества и тонкодисперсных частиц стирола/акриловой смолы, добавляемых в водную среду, особым образом не ограничивается и может быть подобрано собственно в соответствии с целями. Добавляемое количество, однако, составляет предпочтительно 0,5% по массе - 10% по массе в расчете на водную среду.

После этого тонкодисперсные частицы акриловой смолы добавляют в водную среду. Если тонкодисперсные частицы акриловой смолы могут агрегироваться под действием анионного поверхностно-активного вещества, то предпочтительно водную среду диспергируют с помощью диспергатора-аппарата с высокой скоростью сдвига до проведения эмульгирования.

Анионное поверхностно-активное вещество особым образом не ограничивается и может быть правильно выбрано в соответствии с целями. Его примеры включают соли жирных кислот, соли сложных эфиров алкилсерной кислоты, соли алкил-арилсерных кислот, соли алкилдиариловых простых эфиров дисульфокислоты, соли диалкил-сульфоянтарной кислоты, соли алкил-фосфорной кислоты, конденсат нафталинсульфокислоты-формалина, соли сложных эфиров полиоксиэтилен-алкилфосфорной кислоты и боратные сложные эфиры глицерина и жирных кислот.

Любые тонкодисперсные частицы стирол/акриловой смолы, которые отличаются от тонкодисперсных частиц акриловой смолы и содержат стирол в качестве составляющего, могут быть использованы без особого ограничения, и тонкодисперсные частицы стирол/акриловой смолы могут быть правильно выбраны в соответствии с целями. Объемный средний диаметр частиц, однако, имеет значение предпочтительно 5 нм - 50 нм. Предпочтительно объемный средний диаметр тонкодисперсных частиц стирол/акриловой смолы меньше объемного среднего диаметра тонкодисперсных частиц акриловой смолы.

Предпочтительно тонкодисперсные частицы акриловой смолы могут образовывать агломерат в водной среде, содержащей анионное поверхностно-активное вещество. В технологическом процессе получения тонера неблагоприятно то, что в том случае, когда тонкодисперсные частицы акриловой смолы добавляют в водную среду, тонкодисперсные частицы акриловой смолы не приклеиваются к жидким каплям материала тонера и независимо присутствуют в стабильном состоянии. Если же тонкодисперсные частицы акриловой смолы могут образовывать агломерат в водной среде, содержащей анионное поверхностно-активное вещество, то тонкодисперсные частицы акриловой смолы, которые присутствовали со стороны фазы на основе водной среды во время или после эмульгирования или диспергирования, движутся к поверхности жидких капель материала тонера и могут легко приклеиться к поверхности жидких капель материала тонера. В водной среде, содержащей анионное поверхностно-активное вещество, тонкодисперсные частицы акриловой смолы являются нестабильными и, как правило, агломерируются. С другой стороны, в присутствии жидких капель материала тонера образуются композиты из разнородных частиц, если сила притяжения между тонкодисперсными частицами акриловой смолы и жидкими каплями материала тонера является большой.

Эмульгирование или диспергирование

Эмульгирование или диспергирование материала тонера может быть выполнено путем диспергирования масляной фазы, содержащей материал тонера в водной среде. Смолу А на основе аморфного сложного полиэфира получают в результате подвергания отверждающего агента и нелинейного реакционноспособного вещества-предшественника реакции удлинения основной цепи и/или реакции сшивания в ходе эмульгирования или диспергирования материала тонера.

Смола А на основе аморфного сложного полиэфира может быть получена, например, с применением приведенных ниже способов (1)-(3).

(1) Способ, который включает в себя эмульгирование или диспергирование масляной фазы, содержащей нелинейное реакционноспособное вещество-предшественник и отверждающий агент в водной среде, и подвергание отверждающего агента и нелинейного реакционноспособного вещества-предшественника реакции удлинения основной цепи и/или реакции сшивания в водной среде с получением смолы А на основе аморфного сложного полиэфира.

(2) Способ, который включает в себя эмульгирование или диспергирование масляной фазы, содержащей нелинейное реакционноспособное вещество-предшественник в водной среде, в которую заранее был добавлен отверждающий агент, и подвергание отверждающего агента и нелинейного реакционноспособного вещества-предшественника реакции удлинения основной цепи и/или реакции сшивания в водной среде, с получением смолы А на основе аморфного сложного полиэфира.

(3) Способ, который включает в себя эмульгирование или диспергирование масляной фазы, содержащей нелинейное реакционноспособное вещество-предшественник в водной среде, затем добавление отверждающего агента в водную среду, и подвергание отверждающего агента и нелинейного реакционноспособного вещества-предшественника реакции удлинения основной цепи и/или реакции сшивания от границы частиц в водной среде, с получением смолы А на основе аморфного сложного полиэфира.

В том случае, когда отверждающий агент и нелинейное реакционноспособное вещество-предшественник подвергают реакции удлинения основной цепи и/или реакции сшивания от границы частиц, смолу А на основе аморфного сложного полиэфира получают преимущественно на поверхности получаемого тонера, и в тонере может быть обеспечен градиент концентрации смолы А на основе аморфного сложного полиэфира.

Условия проведения реакции по получению смолы А на основе аморфного сложного полиэфира (продолжительность реакции и температура реакции) особым образом не ограничиваются и могут быть правильно выбраны в соответствии с комбинацией отверждающего агента и нелинейного реакционноспособного вещества-предшественника.

Продолжительность реакции особым образом не ограничивается и может быть подобрана собственно в соответствии с целями. Продолжительность реакции, однако, составляет предпочтительно 10 мин - 40 часов, более предпочтительно 2 часа - 24 часа.

Температура реакции особым образом не ограничивается и может быть выбрана собственно в соответствии с целями. Температура реакции, однако, составляет предпочтительно 0-150°С, более предпочтительно 40-98°С.

Любой способ может быть использован для стабильного формирования дисперсии, содержащей нелинейное реакционноспособное вещество-предшественник в водной среде, без особого ограничения, и способ может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его пример представляет собой способ, который включает в себя добавление, к фазе на основе водной среды, масляной фазы, приготовленной растворением или диспергированием материала тонера, с последующим диспергированием под действием силы сдвига.

Диспергатор-аппарат для диспергирования особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают в себя диспергаторы-аппараты с низкой скоростью сдвига, диспергаторы-аппараты с высокой скоростью сдвига, диспергаторы-аппараты фрикционного типа, струйные диспергаторы-аппараты высокого давления и ультразвуковые диспергаторы-аппараты.

Из их числа диспергаторы-аппараты с высокой скоростью сдвига являются предпочтительными, так как диаметр частиц дисперсии (масляные капли) может быть отрегулирован до 2 мкм - 20 мкм.

При использовании диспергаторов-аппаратов с высокой скоростью сдвига условия, такие как скорость вращения, продолжительность диспергирования и температура диспергирования, могут быть подобраны собственно в соответствии с целями.

Скорость вращения особым образом не ограничивается и может быть подобрана собственно в соответствии с целями. Скорость вращения, однако, имеет значение предпочтительно 1000 об/мин (оборотов в минуту) - 30000 об/мин, более предпочтительно 5000 об/мин - 20000 об/мин.

Продолжительность диспергирования особым образом не ограничивается и может быть выбрана собственно в соответствии с целями. Продолжительность диспергирования, однако, составляет предпочтительно 0,1-5 мин в том случае, когда используется периодическое диспергирование.

Температура диспергирования особым образом не ограничивается и может быть выбрана собственно в соответствии с целями. Температура диспергирования, однако, составляет предпочтительно 0-150°С, более предпочтительно 40-98°С под давлением. Как правило, более высокая температура диспергирования облегчает диспергирование.

Количество водной среды, используемой в эмульгировании или диспергировании материала тонера, особым образом не ограничивается и может быть выбрано собственно в соответствии с целями. Количество используемой водной среды, однако, составляет предпочтительно 50 частей по массе - 2000 частей по массе, более предпочтительно 100 частей по массе - 1000 частей по массе в расчете на 100 частей по массе материала тонера.

В том случае, когда количество используемой водной среды составляет менее 50 частей по массе, диспергированное состояние материала тонера ухудшается, и, как следствие, иногда не могут быть получены исходные частицы тонера, имеющие заданный диаметр частиц. С другой стороны, если же количество используемой водной среды составляет более 2000 частей по массе, иногда увеличиваются затраты на производство.

Катализатор может быть использован в реакции удлинения основной цепи и/или в реакции сшивания для получения смолы А на основе аморфного сложного полиэфира.

Катализатор особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают лаурат дибутилолова и лаурат диоктилолова.

Удаление органического растворителя

Органический растворитель может быть удален из дисперсии, такой как эмульсионная суспензия, с помощью любого способа без особого ограничения, и этот способ может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают в себя способ, в котором температуру всей реакционной системы постоянно повышают с тем, чтобы выпарить органический растворитель в масляных каплях, и способ, в котором дисперсию распыляют в осушающей атмосфере для того, чтобы удалить органический растворитель в масляных каплях.

Нагревание

Способ нагревания особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают (1) способ, в котором термическую обработку проводят в статическом состоянии, и (2) способ, в котором термическую обработку проводят при перемешивании. В том случае, когда применяют нагревание, получают частицы тонера, имеющие гладкую поверхность. В том случае, когда частицы тонера диспергируют в ионообменной воде, нагревание может быть выполнено до или после промывания.

Температура нагревания особым образом не ограничивается и может быть выбрана собственно в соответствии с целями. Температура нагревания, однако, имеет значение выше температуры стеклования различных смол, используемых в получении тонера.

Этап нагревания может обеспечить сильную иммобилизацию тонкодисперсных частиц акриловой смолы на поверхности частиц тонера.

В том случае, когда тонер получают с использованием этапа нагревания, могут быть получены исходные частицы тонера, которые имеют структуру ядро-оболочка, включающую в себя: ядро, которое представляет собой тело частицы тонера, содержащее смолу А на основе аморфного сложного полиэфира, смолу В на основе аморфного сложного полиэфира, смолу С на основе кристаллического сложного полиэфира и окрашивающее вещество; и оболочку, которая приклеена к поверхности ядра и образована тонкодисперсными частицами из акриловой смолы.

Исходные частицы тонера могут быть подвергнуты промыванию, сушке и тому подобному. Кроме того, может быть выполнена классификация и тому подобное. Классификация может быть осуществлена путем удаления тонкодисперсных частиц в жидкости, например, в результате циклонной сепарации, декантации или центрифугирования. Альтернативно классификация может быть проведена после сушки.

Исходные частицы тонера могут быть смешаны с частицами внешних добавок, агентов-регуляторов заряда и тому подобного. При использовании смешения в том случае, когда применяют ударную нагрузку, десорбция частиц внешних добавок и тому подобного из поверхности исходных частиц тонера может быть ослаблена.

Ударная нагрузка может быть приложена любым способом без особого ограничения и может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Его примеры содержат способ, который включает в себя прикладывание ударной нагрузки по отношению к смеси с помощью высокоскоростной вращающейся лопасти, и способ, который включает введение смеси в высокоскоростной газовый поток и ускорение газового потока, что обеспечивает столкновение частиц друг с другом или столкновение частиц с внутренней ударной пластиной.

Любая установка может быть использована для реализации этого способа без особого ограничения, и такая установка может быть правильно выбрана в соответствии с целями. Ее примеры включают установку ANGMILL (произведенную в Hosokawa micron Corporation), установку, изготовленную путем введения изменений в мельницу I-типа (произведенную в Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.), в результате которых снижено давление пульверизирующего воздушного потока, систему гибридизации (произведенную в Nara Machinery Co., Ltd.), криптоновую систему (произведенную в Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) и автоматическую мортиру.

Девелопер

Девелопер согласно настоящему изобретению включает в себя, по меньшей мере, тонер согласно настоящему изобретению и необязательно надлежаще выбранные другие компоненты, такие как носители.

Благодаря такому составу девелопер отличается превосходными способностью к переносу и характеристиками электризации и тому подобным и может стабильно формировать изображения высокого качества. Девелопер может представлять собой однокомпонентный девелопер или двухкомпонентный девелопер. При использовании девелопера, например, в высокоскоростных принтерах, которые могут отвечать последнему требованию в отношении увеличения скорости обработки информации, применение двухкомпонентного девелопера является предпочтительным, так как может быть улучшен срок эксплуатации.

Применение девелопера в форме однокомпонентного девелопера является преимущественным в том отношении, что даже при соблюдении баланса тонера разброс величин диаметра частиц тонера в девелопере сокращается; и пленкообразование тонера на проявочном ролике и сплавление/запекание тонера на деталях, таких как лопасти для формирования тонкого слоя тонера, происходят с меньшей вероятностью; и хорошие и стабильные характеристики проявления изображений и хорошие и стабильные изображения могут быть получены даже при длительном перемешивании в проявочном устройстве.

Применение девелопера в форме двухкомпонентного девелопера является преимущественным в том отношении, что даже при соблюдении баланса тонера в течение длительного периода времени разброс величин диаметра частиц тонера в девелопере сокращается; и хорошие и стабильные характеристики проявления изображений и хорошие и стабильные изображения могут быть получены даже при длительном перемешивании в проявочном устройстве.

Носитель

Носитель особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Предпочтительно, однако, носитель включает ядро и слой смолы, который покрывает ядро.

Ядро

Ядро может быть получено из любого материала без особого ограничения, и материал ядра может быть надлежаще выбран в соответствии с целями. Его примеры включают марганец-стронциевые материалы (50 эме/г - 90 эме/г) или марганец-магниевые материалы (50 эме/г - 90 эме/г). Применение материалов с высокой намагниченностью, таких как железные порошки (100 эме/г или более) или магнетиты (75 эме/г - 120 эме/г), предпочтительно с точки зрения обеспечения плотности изображения. Кроме того, материалы с низкой намагниченностью, такие как медь-цинковые материалы (30 эме/г - 80 эме/г), являются предпочтительными, так как ударная нагрузка девелопера, который стоит вертикально, в отношении фотопроводника может быть ослаблена, и может быть преимущественно получено повышенное качество изображения.

Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации, состоящей из двух или более из них.

Объемный средний диаметр частиц ядра особым образом не ограничивается и может быть выбран собственно в соответствии с целями. Объемный средний диаметр частиц ядра, однако, составляет предпочтительно 10 мкм - 150 мкм, более предпочтительно 40 мкм - 100 мкм. В том случае, когда объемный средний диаметр частиц составляет менее 10 мкм, количество тонкодисперсных частиц в носителе увеличивается, и намагниченность одной частицы снижается, что иногда приводит к рассеянию носителя. В том случае, когда объемный средний диаметр частиц составляет более 150 мкм, удельная площадь поверхности снижается, и иногда происходит рассеяние тонера. На полноцветном изображении, имеющем большую зону с пятнами, воспроизведение зоны с пятнами иногда особенно ухудшается.

При применении тонера в форме двухкомпонентного девелопера тонер может быть смешан с носителем. Содержание носителя в двухкомпонентном девелопере особым образом не ограничивается и может быть выбрано собственно в соответствии с целями. Содержание носителя в двухкомпонентном девелопере, однако, составляет предпочтительно 90 частей по массе - 98 частей по массе, более предпочтительно 93 части по массе - 97 частей по массе в расчете на 100 частей по массе двухкомпонентного девелопера.

Комплект цветных тонеров

Комплект цветных тонеров согласно настоящему изобретению содержит два или более тонеров, выбранных из группы, состоящей из: желтого тонера, который представляет собой тонер по настоящему изобретению, содержащий желтый пигмент; пурпурного тонера, который представляет собой тонер по настоящему изобретению, содержащий пурпурный пигмент; и голубого тонера, который представляет собой тонер по настоящему изобретению, содержащий голубой пигмент, и необязательно содержит другие компоненты, такие как черный тонер.

Термин "комплект цветных тонеров", используемый в этом документе, относится к комплекту, состоящему из некоторого числа хроматических цветных тонеров, которые должны быть использованы в комбинации, с целью подачи тонера в электрофотографическое устройство для формирования полноцветного изображения.

Желтый тонер

Желтый тонер представляет собой тонер согласно настоящему изобретению, содержащий желтый пигмент. Желтый пигмент особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают желтые пигменты, приведенные в качестве примера выше в описании тонера согласно настоящему изобретению.

Пурпурный тонер

Пурпурный тонер представляет собой тонер согласно настоящему изобретению, содержащий пурпурный пигмент. Пурпурный пигмент особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают пурпурные пигменты, приведенные выше в описании тонера согласно настоящему изобретению.

Голубой тонер

Голубой тонер представляет собой тонер согласно настоящему изобретению, содержащий голубой пигмент. Голубой пигмент особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают голубые пигменты, приведенные выше в описании тонера согласно настоящему изобретению.

В комплекте цветных тонеров предпочтительно, по меньшей мере, любой тонер, выбранный из пурпурного тонера и голубого тонера, содержит флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент с точки зрения улучшения насыщенности цвета.

Кроме того, в комплекте цветных тонеров более предпочтительно только пурпурный тонер содержит флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент с точки зрения подавления смещения угла цветного тона.

Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент особым образом не ограничивается и может быть правильно выбран в соответствии с целями. Его примеры включают флуоресцентные осветляющие/блескообразующие агенты, приведенные в качестве примера выше в описании тонера согласно настоящему изобретению.

Содержание флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента в желтом тонере, пурпурном тонере, голубом тонере особым образом не ограничивается и может быть подобрано собственно в соответствии с целями. Содержание флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента, однако, составляет предпочтительно 0,01 части по массе - 1,0 часть по массе, более предпочтительно 0,01 части по массе - 0,5 части по массе, особенно предпочтительно 0,01 части по массе - 0,02 части по массе в расчете на 100 частей по массе тонера. В том случае, когда содержание флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента составляет менее 0,01 части по массе, свет (цветное проявление) на коротких длинах волн является недостаточным, и, как следствие, иногда страдает насыщенность цвета. Если же содержание флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента составляет более 1,0 части по массе, то свет (цветное проявление) на коротких длинах волн дополняется сверх необходимого. В результате, угол цветного тона смещается, и, как следствие, воспроизведение цвета иногда ухудшается. В том случае, когда содержание флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента находится в вышеупомянутом особенно предпочтительном диапазоне, может быть преимущественно обеспечена удовлетворительная насыщенность цвета при одновременном подавлении смещения угла цветного тона.

Примеры

Далее настоящее изобретение будет описано с помощью примеров.

Однако следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается приведенными ниже примерами. Если не оговорено иное, единица измерения "часть(и)" означает "часть(и) по массе" и "%" означает "% по массе".

Прежде всего будут описаны способы измерения значений различных свойств. Результаты измерений показаны в таблицах 1-1 - 1-3 и 2-1 - 2-6.

Способ измерения температуры плавления (Тпл) и температуры стеклования (Tg)

Температуру плавления (Тпл) и температуру стеклования (Tg) измеряют с помощью системы ДСК (дифференциального сканирующего калориметра) ("Q-200", произведенного в TA Instruments).

Конкретно температуру плавления и температуру стеклования целевого образца измеряют в соответствии с приведенной ниже методикой.

Вначале приблизительно 5,0 мг целевого образца помещают в алюминиевый контейнер для образца. Контейнер с образцом помещают на держатель и устанавливают в электрическую печь. Контейнер с образцом затем нагревают в атмосфере азота от -80°С до 150°С при скорости повышения температуры 10°С/мин (первое повышение температуры). После этого контейнер с образцом охлаждают от 150°С до -80°С при скорости падения температуры 10°С/мин и затем нагревают до 150°С при скорости повышения температуры 10°С/мин (второе повышение температуры). В ходе каждого повышения температуры при первом повышении температуры и при втором повышении температуры регистрируют ДСК-кривую с помощью дифференциального сканирующего калориметра ("Q-200", произведенного в TA Instruments).

Температуру стеклования при первом повышении температуры для целевого образца определяют по кривой ДСК при первом повышении температуры, выбранной из полученных ДСК-кривых с помощью программы для анализа в системе Q-200. Подобно этому температуру стеклования при втором повышении температуры для целевого образца определяют по кривой ДСК при втором повышении температуры, выбранной из полученных ДСК-кривых.

Максимальную температуру эндотермического пика при первом повышении температуры для целевого образца определяют в качестве температуры плавления по кривой ДСК при первом повышении температуры, выбранной из полученных ДСК-кривых с помощью программы для анализа в системе Q-200. Подобно этому максимальную температуру эндотермического пика при втором повышении температуры для целевого образца определяют в качестве температуры плавления по кривой ДСК при втором повышении температуры, выбранной из полученных ДСК-кривых.

Температуру стеклования тонера в качестве целевого образца при первом повышении температуры определяют как Tg1st, и температуру стеклования при втором повышении температуры определяют как Tg2nd.

Что касается температуры стеклования и температуры плавления смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, смолы В на основе аморфного сложного полиэфира и смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира и разделительного средства, максимальная температура эндотермического пика и Tg при втором повышении температуры считается температурой плавления и Tg каждого целевого образца.

Измерение среднемассовой молекулярной массы (Mw)

Среднемассовую молекулярную массу (Mw) составляющих тонера измеряют с помощью приведенного ниже способа.

Прибор для измерения методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ): GPC-8220GPC (произведенный TOSOH CORPORATION)

Колонка: TSK-гель, SuperHZM-H, 15 см, тройная (произведенная в TOSOH CORPORATION)

Температура: 40°С

Растворитель: тетрагидрофуран (ТГФ)

Скорость потока: 0,35 мл/мин

Образец: вводят 0,4 мл образца (0,15% по массе).

Предварительная обработка образца: образец (0,15% по массе) растворяют в тетрагидрофуране (ТГФ, с введенным стабилизатором, произведен Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), раствор фильтруют через 0,2-микрометровый фильтр, и фильтрат используют в качестве образца для измерений. Раствор образца в ТГФ (100 мкл) вводят для проведения измерений. При определении молекулярной массы образца, молекулярно-массовое распределение образца вычисляют, исходя из взаимосвязи логарифмических величин и значений на калибровочной кривой, полученной с использованием нескольких типов монодисперсных полистирольных стандартных образцов. В качестве стандартных полистирольных образцов для калибровочной кривой используют Std. No S-7300, S-210, S-390, S-875, S-1980, S-10,9, S-629, S-3,0 и S-0,580 в ShowdexSTANDARD, произведенные в Showa Denko K. K. Детектор RI (показателя преломления) используют в качестве детектора.

Способ измерения динамического модуля упругости G′ и модуля механических потерь G′′ тонера

Динамический модуль упругости (G′) и модуль механических потерь (G′′) для тонера определяют с помощью прибора для измерения динамической вязкоупругости (ARES, изготовленного в TA Instruments). Частота при измерении составляет 1 Гц.

Конкретно динамический модуль упругости и модуль механических потерь определяют путем формования образца для измерений с получением таблетки, имеющей диаметр 8 мм и толщину 1 мм - 2 мм, путем прикрепления таблетки параллельно пластине, имеющей диаметр 8 мм, затем путем стабилизации при 40°С, и повышения температуры до 200°С при скорости повышения температуры 2,0°С/мин в условиях, включающих частоту 1 Гц (6,28 рад./сек) и уровень деформации 0,1% (режим регулирования уровня деформации).

Температура прогиба

Определяют температуру в точке перегиба функции в том случае, когда динамический модуль упругости тонера выражен в виде функции от температуры (°С). Температура в точке перегиба представляет собой температуру, при которой вторая производная функции равна 0 (ноль). В заданном диапазоне температур ниже температуры в точке перегиба вторая производная функции является отрицательной величиной. С другой стороны, в заданном диапазоне температур выше температуры в точке перегиба вторая производная функции является положительной величиной.

Конкретно температуру прогиба определяют в результате измерения динамического модуля упругости тонера согласно способу измерения динамического модуля упругости тонера и проведения вычислений с использованием вышеописанного метода (метода вычислений с применением Excel).

Совместимость и несовместимость

Каждую из смол, выбираемых из смолы А на основе аморфного сложного полиэфира, смолы В на основе аморфного сложного полиэфира, и смолы С на основе кристаллического сложного полиэфира, смешивают с каждым типом тонкодисперсных частиц акриловой смолы в соотношении компонентов тонерной смеси. Смесь (50 частей) добавляют к 50 частям этилацетата, и по растворенному состоянию определяют совместимость.

Критерии оценивания

Смешиваемые компоненты: смешанный раствор является прозрачным.

Несмешиваемые компоненты: наличие тонкодисперсных частиц акриловой смолы в смешанном растворе может быть подтверждено.

Структура ядро-оболочка

Присутствует ли структура ядро-оболочка, подтверждают с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (TEM). Конкретно структуру ядро-оболочка подтверждают с помощью приведенного ниже способа, который позволяет измерить среднюю толщину оболочки.

Средняя толщина оболочки

Среднюю толщину оболочки определяют путем измерения толщины оболочки для извлекаемых случайным образом 10 образцов тонера и определения среднего значения толщин в качестве средней толщины оболочки.

Оценивание с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (TEM)

Прежде всего, тонер вводят в эпоксидную смолу в количестве, приблизительно равном шпателю тонера, с последующим отверждением. Оболочку и ядро окрашивают для различения структуры путем подвергания образца воздействию газа с использованием тетраоксида рутения в течение 5 минут. Поперечный срез обрабатывают ножом, и приготавливают сверхтонкий срез (толщина: 200 нм) тонера с помощью ультрамикротома (произведенного в Leica, ULTRACUT UCT, с использованием алмазного ножа). Ультратонкий срез затем изучают под трансмиссионным электронным микроскопом (TEM; H7000, произведенным в Hitachi Hitec) при ускоряющем напряжении 100 кВольт.

Получение образца примера 1

Синтез кетимина

Изофорон-диамин (170 частей) и 75 частей метилэтил-кетона загружают в реакционный сосуд, оснащенный валом-мешалкой и термометром, и реакцию оставляют протекать при 50°С в течение 5 часов, что дает кетиминовое соединение 1. Кетиминовое соединение 1 имеет аминовое число 418.

Получение образца примера А-1

Синтез смолы А-1 на основе аморфного сложного полиэфира

Синтез форполимера А-1

3-Метил-1,5-пентандиол, изофталевую кислоту, адипиновую кислоту и тримеллитовый ангидрид, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 м.д. в расчете на смоляной компонент), вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, так что молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе, OH/COOH, составляет 1,5, доля диольного компонента, 3-метил-1,5-пентандиола, составляет 100% мольных, доля компонента на основе дикарбоновой кислоты, изофталевой кислоты, составляет 40% мольных, доля компонента на основе другой дикарбоновой кислоты, адипиновой кислоты, составляет 60% мольных, и содержание тримеллитового ангидрида во всем мономере составляет 1% мольный. После этого температуру повышают до 200°С в течение периода времени, равного приблизительно 4 часам, затем повышают до 230°С в течение периода времени, равного 2 часам, и реакцию оставляют протекать до тех пор, пока вода не будет более стекать. После этого реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 5 часов, что дает промежуточный сложный полиэфир А-1.

Затем промежуточный сложный полиэфир А-1 и изофорон-диизоцианат (IPDI) вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой, и трубкой для введения азота, в молярном отношении (изоцианатная группа в IPDI/гидроксильная группа в промежуточном сложном полиэфире), равном 2,0, эту смесь разбавляют этилацетатом, что дает 50%-ный раствор этилацетата, и реакцию оставляют протекать при 100°С в течение 5 часов, что дает форполимер А-1.

Синтез смолы А-1 на основе аморфного сложного полиэфира

Форполимер А-1, полученный таким образом, перемешивают в реакционном сосуде, оснащенном нагревательным прибором, мешалкой и трубкой для введения азота. Далее в реакционный сосуд добавляют по каплям кетиминовое соединение 1 в количестве, эквимолярном, в единицах измерения количества амина в кетиминовом соединении 1, количеству изоцианата в форполимере А-1, смесь перемешивают при 45°С в течение 10 часов, и продукт удлинения форполимера вынимают из реакционного сосуда. Продукт удлинения форполимера, полученный таким образом, сушат при 50°С при пониженном давлении до тех пор, пока количество остаточного этилацетата не достигнет 100 м.д. или менее, что дает смолу А-1 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера А-2

Синтез смолы А-2 на основе аморфного сложного полиэфира

Синтез форполимера А-2

1,6-гександиол, изофталевую кислоту, адипиновую кислоту и тримеллитовый ангидрид, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 м.д. в расчете на смоляной компонент), вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, так что молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе, OH/COOH, составляет 1,5, доля диольного компонента, 1,6-гександиола, составляет 100% мольных, доля компонента на основе дикарбоновой кислоты, изофталевой кислоты, составляет 80% мольных, доля компонента на основе другой дикарбоновой кислоты, адипиновой кислоты, составляет 20% мольных, и содержание тримеллитового ангидрида во всем мономере составляет 1% мольный. После этого температуру повышают до 200°С в течение периода времени, равного приблизительно 4 часам, затем повышают до 230°С в течение периода времени, равного 2 часам, и реакцию оставляют протекать до тех пор, пока вода не будет более стекать. После этого реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 5 часов, что дает промежуточный сложный полиэфир А-2.

Затем промежуточный сложный полиэфир А-2 и изофорон-диизоцианат вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, в молярном отношении (изоцианатная группа в IPDI/гидроксильная группа в промежуточном сложном полиэфире), равном 2,0, эту смесь разбавляют этилацетатом, что дает 50%-ный раствор этилацетата, и реакцию оставляют протекать при 100°С в течение 5 часов, что дает форполимер А-2.

Синтез смолы А-2 на основе аморфного сложного полиэфира

Форполимер А-2, полученный таким образом, перемешивают в реакционном сосуде, оснащенном нагревательным прибором, мешалкой, и трубкой для введения азота. Далее в реакционный сосуд добавляют по каплям кетиминовое соединение 1 в количестве, эквимолярном, в единицах измерения количества амина в кетиминовом соединении 1, количеству изоцианата в форполимере А-2, смесь перемешивают при 45°С в течение 10 часов, и продукт удлинения форполимера вынимают из реакционного сосуда. Продукт удлинения форполимера, полученный таким образом, сушат при 50°С при пониженном давлении до тех пор, пока количество остаточного этилацетата не достигнет 100 м.д. или менее, что дает смолу А-2 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера А-3

Синтез смолы А-3 на основе аморфного сложного полиэфира

Синтез форполимера А-3

3-Метил-1,5-пентандиол, адипиновую кислоту, и тримеллитовый ангидрид, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 м.д. в расчете на смоляной компонент), вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, так что молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе, OH/COOH, составляет 1,5, доля диольного компонента, 3-метил-1,5-пентандиола, составляет 100% мольных, доля компонента на основе дикарбоновой кислоты, адипиновой кислоты, составляет 100% мольных, и содержание тримеллитового ангидрида во всем мономере составляет 1% мольный. После этого температуру повышают до 200°С в течение периода времени, равного приблизительно 4 часам, затем повышают до 230°С в течение периода времени, равного 2 часам, и реакцию оставляют протекать до тех пор, пока вода более не будет стекать. После этого реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 5 часов, что дает промежуточный сложный полиэфир А-3.

Затем промежуточный сложный полиэфир А-3 и изофорон-диизоцианат вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, в молярном отношении (изоцианатная группа в IPDI/гидроксильная группа в промежуточном сложном полиэфире), равном 2,0, эту смесь разбавляют этилацетатом, что дает 50%-ный раствор этилацетата, и реакцию оставляют протекать при 100°С в течение 5 часов, что дает форполимер А-3.

Синтез смолы А-3 на основе аморфного сложного полиэфира

Форполимер А-3, полученный таким образом, перемешивают в реакционном сосуде, оснащенном нагревательным прибором, мешалкой, и трубкой для введения азота. Далее в реакционный сосуд добавляют по каплям кетиминовое соединение 1 в количестве, эквимолярном, в единицах измерения количества амина в кетиминовом соединении 1, количеству изоцианата в форполимере А-3, смесь перемешивают при 45°С в течение 10 часов, и продукт удлинения форполимера вынимают из реакционного сосуда. Продукт удлинения форполимера, полученный таким образом, сушат при 50°С при пониженном давлении до тех пор, пока количество остаточного этилацетата не достигнет 100 м.д. или менее, что дает смолу А-3 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера А-4

Синтез смолы А-4 на основе аморфного сложного полиэфира

Синтез форполимера А-4

3-Метил-1,5-пентандиол, изофталевую кислоту и тримеллитовый ангидрид, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 м.д. в расчете на смоляной компонент), вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, так что молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе, OH/COOH, составляет 1,5, доля диольного компонента, 3-метил-1,5-пентандиола, составляет 100% мольных, доля компонента на основе дикарбоновой кислоты, изофталевой кислоты, составляет 100% мольных, и содержание тримеллитового ангидрида во всем мономере составляет 1% мольный. После этого температуру повышают до 200°С в течение периода времени, равного приблизительно 4 часам, затем повышают до 230°С в течение периода времени, равного 2 часам, и реакцию оставляют протекать до тех пор, пока вода более не будет стекать. После этого реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 5 часов, что дает промежуточный сложный полиэфир А-4.

Затем промежуточный сложный полиэфир А-4 и изофорон-диизоцианат вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, в молярном отношении (изоцианатная группа в IPDI/гидроксильная группа в промежуточном сложном полиэфире), равном 2,0, эту смесь разбавляют этилацетатом, что дает 50%-ный раствор этилацетата, и реакцию оставляют протекать при 100°С в течение 5 часов, что дает форполимер А-4.

Синтез смолы А-4 на основе аморфного сложного полиэфира

Форполимер А-4, полученный таким образом, перемешивают в реакционном сосуде, оснащенном нагревательным прибором, мешалкой и трубкой для введения азота. Далее в реакционный сосуд добавляют по каплям кетиминовое соединение 1 в количестве, эквимолярном, в единицах измерения количества амина в кетиминовом соединении 1, количеству изоцианата в форполимере А-4, смесь перемешивают при 45°С в течение 10 часов, и продукт удлинения форполимера вынимают из реакционного сосуда. Продукт удлинения форполимера, полученный таким образом, сушат при 50°С при пониженном давлении до тех пор, пока количество остаточного этилацетата не достигнет 100 м.д. или менее, что дает смолу А-4 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера А-5

Синтез смолы А-5 на основе аморфного сложного полиэфира

Синтез форполимера А-5

3-Метил-1,5-пентандиол, октандикарбоновую (себациновую) кислоту и тримеллитовый ангидрид, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 м.д. в расчете на смоляной компонент), вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, так что молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе, OH/COOH, составляет 1,5, доля диольного компонента, 3-метил-1,5-пентандиола, составляет 100% мольных, доля компонента на основе дикарбоновой кислоты, октандикарбоновой кислоты, составляет 100% мольных, и содержание тримеллитового ангидрида во всем мономере составляет 1% мольный. После этого температуру повышают до 200°С в течение периода времени, равного приблизительно 4 часам, затем повышают до 230°С в течение периода времени, равного 2 часам, и реакцию оставляют протекать до тех пор, пока вода более не будет стекать. После этого реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 5 часов, что дает промежуточный сложный полиэфир А-5.

Затем промежуточный сложный полиэфир А-5 и изофорон-диизоцианат вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, в молярном отношении (изоцианатная группа в IPDI/гидроксильная группа в промежуточном сложном полиэфире), равном 2,0, эту смесь разбавляют этилацетатом, что дает 50%-ный раствор этилацетата, и реакцию оставляют протекать при 100°С в течение 5 часов, что дает форполимер А-5.

Синтез смолы А-5 на основе аморфного сложного полиэфира

Форполимер А-5, полученный таким образом, перемешивают в реакционном сосуде, оснащенном нагревательным прибором, мешалкой, и трубкой для введения азота. Далее в реакционный сосуд добавляют по каплям кетиминовое соединение 1 в количестве, эквимолярном, в единицах измерения количества амина в кетиминовом соединении 1, количеству изоцианата в форполимере А-5, смесь перемешивают при 45°С в течение 10 часов, и продукт удлинения форполимера вынимают из реакционного сосуда. Продукт удлинения форполимера, полученный таким образом, сушат при 50°С при пониженном давлении до тех пор, пока количество остаточного этилацетата не достигнет 100 м.д. или менее, что дает смолу А-5 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера А-6

Синтез смолы А-6 на основе аморфного сложного полиэфира

Синтез форполимера А-6

Продукт присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А (682 части), 81 часть продукта присоединения 2 моль пропиленоксида к бисфенолу А, 283 части терефталевой кислоты, 22 части тримеллитового ангидрида и 2 части оксида дибутилолова помещают в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, и реакцию оставляют протекать при 230°С под атмосферным давлением в течение 7 часов и дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 5 часов, что дает промежуточный сложный полиэфир А-6.

Затем промежуточный сложный полиэфир А-5 и изофорон-диизоцианат вводят в реакционный сосуд, оснащенный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, в молярном отношении (изоцианатная группа в IPDI/гидроксильная группа в промежуточном сложном полиэфире), равном 2,0, эту смесь разбавляют этилацетатом, что дает 50%-ный раствор этилацетата, и реакцию оставляют протекать при 100°С в течение 5 часов, что дает форполимер А-6.

Синтез смолы А-6 на основе аморфного сложного полиэфира

Форполимер А-6, полученный таким образом, перемешивают в реакционном сосуде, оснащенном нагревательным прибором, мешалкой, и трубкой для введения азота. Далее в реакционный сосуд добавляют по каплям кетиминовое соединение 1 в количестве, эквимолярном, в единицах измерения количества амина в кетиминовом соединении 1, количеству изоцианата в форполимере А-6, смесь перемешивают при 45°С в течение 10 часов, и продукт удлинения форполимера вынимают из реакционного сосуда. Продукт удлинения форполимера, полученный таким образом, сушат при 50°С при пониженном давлении до тех пор, пока количество остаточного этилацетата не достигнет 100 м.д. или менее, что дает смолу А-6 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера В-1

Синтез смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира

Продукт присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А, продукт присоединения 3 моль пропиленоксида к бисфенолу А, изофталевую кислоту и адипиновую кислоту загружают в четырехгорлую колбу, оснащенную трубкой для введения азота, осушающей трубкой, мешалкой и термопарой, так что молярное соотношение продукта присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А и продукта присоединения 3 моль пропиленоксида к бисфенолу А (продукт присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А/продукт присоединения 3 моль пропиленоксида к бисфенолу А) составляет 85/15, молярное соотношение изофталевой кислоты и адипиновой кислоты (изофталевая кислота/адипиновая кислота) составляет 80/20, и молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе (ОН/COOH) составляет 1,3. Эту смесь, наряду с тетраизопропоксидом титана (500 м.д. в расчете на смоляной компонент), оставляют для протекания реакции при 230°С при атмосферном давлении в течение 8 часов, и реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 4 часов. После этого в колбу вводят тримеллитовый ангидрид (1% мольный в расчете на весь смоляной компонент), и реакцию оставляют протекать при 180°С при атмосферном давлении в течение 3 часов, что дает смолу В-1 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера В-2

Синтез смолы В-2 на основе аморфного сложного полиэфира

Продукт присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А, продукт присоединения 3 моль пропиленоксида к бисфенолу А, изофталевую кислоту, и адипиновую кислоту загружают в четырехгорлую колбу, оснащенную трубкой для введения азота, осушающей трубкой, мешалкой и термопарой, так что молярное соотношение продукта присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А и продукта присоединения 3 моль пропиленоксида к бисфенолу А (продукт присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А/продукт присоединения 3 моль пропиленоксида к бисфенолу А) составляет 75/25, молярное соотношение изофталевой кислоты и адипиновой кислоты (изофталевая кислота/адипиновая кислота) составляет 70/30, и молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе (ОН/COOH) составляет 1,4. Эту смесь, наряду с тетраизопропоксидом титана (500 м.д. в расчете на смоляной компонент), оставляют для протекания реакции при 230°С при атмосферном давлении в течение 8 часов, и реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 4 часов. После этого в колбу вводят тримеллитовый ангидрид (1% мольный в расчете на весь смоляной компонент), и реакцию оставляют протекать при 180°С при атмосферном давлении в течение 3 часов, что дает смолу В-2 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера В-3

Синтез смолы В-3 на основе аморфного сложного полиэфира

Продукт присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А, изофталевую кислоту, и адипиновую кислоту загружают в четырехгорлую колбу, оснащенную трубкой для введения азота, осушающей трубкой, мешалкой и термопарой, так что молярное соотношение изофталевой кислоты и адипиновой кислоты (изофталевая кислота/адипиновая кислота) составляет 90/10, и молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе (ОН/COOH) составляет 1,2. Эту смесь, наряду с тетраизопропоксидом титана (1000 м.д. в расчете на смоляной компонент), оставляют для протекания реакции при 230°С при атмосферном давлении в течение 10 часов, и реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 5 часов. После этого в колбу вводят тримеллитовый ангидрид (1% мольный в расчете на весь смоляной компонент), и реакцию оставляют протекать при 180°С при атмосферном давлении в течение 3 часов, что дает смолу В-3 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера В-4

Синтез смолы В-4 на основе аморфного сложного полиэфира

Продукт присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А, продукт присоединения 3 моль пропиленоксида к бисфенолу А, изофталевую кислоту, и адипиновую кислоту загружают в четырехгорлую колбу, оснащенную трубкой для введения азота, осушающей трубкой, мешалкой и термопарой, так что молярное соотношение продукта присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А и продукта присоединения 3 моль пропиленоксида к бисфенолу А (продукт присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А/продукт присоединения 3 моль пропиленоксида к бисфенолу А) составляет 75/25, молярное соотношение изофталевой кислоты и адипиновой кислоты (изофталевая кислота/адипиновая кислота) составляет 65/35, и молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе (ОН/COOH) составляет 1,4. Эту смесь, наряду с тетраизопропоксидом титана (500 м.д. в расчете на смоляной компонент), оставляют для протекания реакции при 230°С при атмосферном давлении в течение 8 часов, и реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 4 часов. После этого в колбу вводят тримеллитовый ангидрид (1% мольный в расчете на весь смоляной компонент), и реакцию оставляют протекать при 180°С при атмосферном давлении в течение 3 часов, что дает смолу В-4 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера В-5

Синтез смолы В-5 на основе аморфного сложного полиэфира

Продукт присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А, изофталевую кислоту, и адипиновую кислоту загружают в четырехгорлую колбу, оснащенную трубкой для введения азота, осушающей трубкой, мешалкой и термопарой, так что молярное соотношение изофталевой кислоты и адипиновой кислоты (изофталевая кислота/адипиновая кислота) составляет 95/5, и молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе (ОН/COOH) составляет 1,15. Эту смесь, наряду с тетраизопропоксидом титана (1000 м.д. в расчете на смоляной компонент), оставляют для протекания реакции при 230°С при атмосферном давлении в течение 10 часов, и реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 5 часов. После этого в колбу вводят тримеллитовый ангидрид (1% мольный в расчете на весь смоляной компонент), и реакцию оставляют протекать при 180°С при атмосферном давлении в течение 3 часов, что дает смолу В-5 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера В-6

Синтез смолы В-6 на основе аморфного сложного полиэфира

1,2-Пропандиол, терефталевую кислоту, и фумаровую кислоту загружают в четырех-горлую колбу, оснащенную трубкой для введения азота, осушающей трубкой, мешалкой и термопарой, так что молярное соотношение терефталевой кислоты и фумаровой кислоты (терефталевая кислота/фумаровая кислота) составляет 75/25, и молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе (ОН/СООН) составляет 1,3. Эту смесь, наряду с тетраизопропоксидом титана (500 м.д. в расчете на смоляной компонент), оставляют для протекания реакции при 230°С при атмосферном давлении в течение 8 часов, и реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 10 мм рт.ст. - 15 мм рт.ст. в течение 4 часов. После этого в колбу вводят тримеллитовый ангидрид (1% мольный в расчете на весь смоляной компонент), и реакцию оставляют протекать при 180°С при атмосферном давлении в течение 3 часов, что дает смолу В-6 на основе аморфного сложного полиэфира.

Получение образца примера С-1

Синтез смолы С-1 на основе кристаллического сложного полиэфира

Декандикарбоновую кислоту и 1,6-гександиол загружают в 5-литровую четырехгорлую колбу, оснащенную трубкой для введения азота, осушающей трубкой, мешалкой и термопарой, так что молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе (ОН/СООН) составляет 0,9. Эту смесь, наряду с тетраизопропоксидом титана (500 м.д. в расчете на смоляной компонент), оставляют для протекания реакции при 180°С в течение 10 часов. Температуру повышают до 200°С, и в таком состоянии реакцию оставляют протекать в течение 3 часов, и дополнительно реакцию оставляют протекать под давлением 8,3 кПа в течение 2 часов, что дает смолу С-1 на основе кристаллического сложного полиэфира.

Получение образца примера С-2

Синтез смолы С-2 на основе кристаллического сложного полиэфира

Адипиновую кислоту, 1,6-гександиол и 1,4-бутандиол загружают в 5-литровую четырехгорлую колбу, оснащенную трубкой для введения азота, осушающей трубкой, мешалкой и термопарой, так что молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе (ОН/СООН) составляет 0,9, доля кислотного компонента, адипиновой кислоты, составляет 100% мольных, и доля спиртового компонента, 1,6-гександиола, и доля другого спиртового компонента, 1,4-бутандиола, составляют, соответственно, 50% мольных и 50% мольных. Эту смесь, наряду с тетраизопропоксидом титана (500 м.д. в расчете на смоляной компонент), оставляют для протекания реакции при 180°С в течение 10 часов. Температуру повышают до 200°С, и в таком состоянии реакцию оставляют протекать в течение 3 часов, и дополнительно реакцию оставляют протекать под давлением 8,3 кПа в течение 2 часов, что дает смолу С-2 на основе кристаллического сложного полиэфира.

Получение образца примера С-3

Синтез смолы С-3 на основе кристаллического сложного полиэфира

Терефталевую кислоту, 1,6-гександиол и 1,4-бутандиол загружают в 5-литровую четырехгорлую колбу, оснащенную трубкой для введения азота, осушающей трубкой, мешалкой и термопарой, так что молярное отношение гидроксильной группы к карбоксильной группе (ОН/СООН) составляет 0,9, доля кислотного компонента, терефталевой кислоты, составляет 100% мольных, и доля спиртового компонента, 1,6-гександиола, и доля другого спиртового компонента, 1,4-бутандиола, составляют, соответственно, 50% мольных и 50% мольных. Эту смесь, наряду с тетраизопропоксидом титана (500 м.д. в расчете на смоляной компонент), оставляют для протекания реакции при 180°С в течение 10 часов. Температуру повышают до 200°С, и в таком состоянии реакцию оставляют протекать в течение 3 часов, и дополнительно реакцию оставляют протекать под давлением 8,3 кПа в течение 2 часов, что дает смолу С-3 на основе кристаллического сложного полиэфира.

Получение образца примера С-4

Синтез смолы С-4 на основе кристаллического сложного полиэфира

Себациновую кислоту (241 часть), 31 часть адипиновой кислоты, 164 части 1,4-бутандиола и 0,75 части дигидроксибис(триэтаноламинат)а титана (в качестве катализатора конденсации) помещают в реакционную емкость, оснащенную охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота. Реакцию оставляют протекать в течение 8 часов в потоке газообразного азота при 180°С при одновременном удалении получаемой воды путем перегонки. После этого реакцию оставляют протекать в течение 4 часов при одновременном постепенном повышении температуры до 225°С и удалении воды и 1,4-бутандиола, получаемых в потоке газообразного азота. Реакцию дополнительно оставляют протекать при пониженном давлении 5 мм рт.ст. - 20 мм рт.ст. до тех пор, пока молекулярная масса (Mw) не достигнет величины 6000.

Кристаллическую смолу (218 частей), полученную таким образом, переносят в реакционную емкость, оснащенную охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, к этому добавляют 250 частей этилацетата и 82 части гексаметилен-диизоцианата (HDI), и реакцию оставляют протекать в потоке газообразного азота при 80°С в течение 5 часов, что дает смолу С-4 на основе кристаллического сложного полиэфира (смолу на основе модифицированного кристаллического сложного полиэфира).

Получение образца примера D-1

Синтез мастербатча 1 (МВ1)

Добавляют воду (1200 частей), 1200 частей пигмента голубого 15:3 (PB15:3, произведенного в DIC) и 1800 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира и смешивают вместе в смесителе Henschel (произведенном в MITSUI MINING CO., LTD.). Смесь пластицируют с помощью двухвальцового валка при 120°С в течение 30 минут и пластицированный продукт охлаждают на валках и измельчают с помощью гранулятора, что дает мастербатч 1.

Получение образца примера D-2

Синтез мастербатча 2 (МВ2)

Добавляют воду (1200 частей), 500 частей цинк-фталоцианина (Zn-Pc, произведенного в DIC), 700 частей Пигмента Голубого 15:3 (PB15:3, произведенного в DIC) и 1800 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира и смешивают вместе в смесителе Henschel (произведенном в MITSUI MINING CO., LTD.). Смесь пластицируют с помощью двухвальцового валка при 120°С в течение 30 минут, и пластицированный продукт охлаждают на валках и измельчают с помощью гранулятора, что дает мастербатч 2.

Получение образца примера D-3

Синтез мастербатча 3 (МВ3)

Добавляют воду (1200 частей), 500 частей алюминий-фталоцианина (Al-Pc, произведенного в Sanyo Color Works, Ltd.), 700 частей Пигмента Голубого 15:3 (PB15:3, произведенного в DIC) и 1800 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира и смешивают вместе в смесителе Henschel (произведенном в MITSUI MINING CO., LTD.). Смесь пластицируют с помощью двухвальцового валка при 120°С в течение 30 минут, и пластицированный продукт охлаждают на валках и измельчают с помощью гранулятора, что дает мастербатч 3.

Получение образца примера D-4

Синтез мастербатча 4 (МВ4)

Добавляют воду (900 частей), 1350 частей Пигмента Красного 269 (PR269, произведенного в DIC), 450 частей Пигмента Красного 122 (PR122, произведенного в DIC) и 1200 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира и смешивают вместе в смесителе Henschel (произведенном в MITSUI MINING CO., LTD.). Смесь пластицируют с помощью двухвальцового валка при 120°С в течение 30 минут, и пластицированный продукт охлаждают на валках и измельчают с помощью гранулятора, что дает мастербатч 4.

Получение образца примера D-5

Синтез мастербатча 5 (МВ5)

Добавляют воду (1200 частей), 1200 частей Пигмента Желтого 74 (PY74, произведенного в BASF) и 1800 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира и смешивают вместе в смесителе Henschel (произведенном в MITSUI MINING CO., LTD.). Смесь пластицируют с помощью двухвальцового валка при 120°С в течение 30 минут, и пластицированный продукт охлаждают на валках и измельчают с помощью гранулятора, что дает мастербатч 5.

Пример 1

Получение восковой дисперсии

Парафиновый воск (произведенный NIPPON SEIRO CO., LTD., HNP-9, углеводородный воск, температура плавления 75°С, значение SP 8,8) (50 частей) в качестве разделительного средства 1 и 450 частей этилацетата загружают в сосуд, оснащенный валом-мешалкой и термометром. Температуру повышают до 80°С при перемешивании, и содержимое в сосуде выдерживают при 80°С в течение 5 часов и затем охлаждают до 30°С в течение периода времени, составляющего один час, с последующим диспергированием с помощью бисерной мельницы (ULTRAVISCOMILL, произведенной в IMEX) в условиях, включающих скорость подачи жидкости 1 кг/час, окружную скорость дисков 6 м/сек, заполнение (80% по объему) шариками из оксида циркония с диаметром 0,5 мм, и 3 цикла прогонки, что дает восковую дисперсию 1.

Получение дисперсии смолы на основе кристаллического сложного полиэфира

Смолу С-1 на основе кристаллического сложного полиэфира (50 частей) и 450 частей этилацетата загружают в сосуд, оснащенный валом-мешалкой и термометром. Температуру повышают до 80°С при перемешивании, и содержимое в сосуде выдерживают при 80°С в течение 5 часов и затем охлаждают до 30°С в течение периода времени, составляющего один час, с последующим диспергированием с помощью бисерной мельницы (ULTRAVISCOMILL, произведенной в IMEX) в условиях, включающих скорость подачи жидкости 1 кг/час, окружную скорость дисков 6 м/сек, заполнение (80% по объему) шариками из оксида циркония с диаметром 0,5 мм, и 3 цикла прогонки, что дает дисперсию 1 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира.

Получение масляной фазы

Восковую дисперсию 1 (400 частей), 260 частей форполимера А-1, 500 частей дисперсии 1 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, 630 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира, 150 частей мастербатча 1 и 2 части кетиминового соединения 1 помещают в сосуд и смешивают вместе в смесителе-гомогенизаторе TK (произведенном в PRIMIX Corporation) при 5000 об/мин в течение 60 минут, что дает масляную фазу 1.

Синтез тонкодисперсных частиц из стирол/акриловой смолы

Воду (683 части), 16 частей натриевой соли сложного эфира серной кислоты и продукта присоединения этиленоксида к метакриловой кислоте (Eleminol RS-30, произведенной в sanyo Chemical Industries, Ltd.), 83 части стирола, 83 части метакриловой кислоты, 110 частей н-бутилакрилата, и 1 часть персульфата аммония загружают в реакционный сосуд, оснащенный валом-мешалкой и термометром. Содержимое в сосуде перемешивают при 400 об/мин (оборотах в минуту) в течение 15 минут, что дает эмульсию белого цвета. Эмульсию нагревают с тем, чтобы повысить температуру в системе до 75°С, и оставляют для протекания реакции при той температуре в течение 5 часов. Далее к этому добавляют 30 частей 1%-ного водного раствора персульфата аммония, с последующим проведением старения при 75°С в течение 5 часов, что дает водную дисперсию сополимера стирола-метакриловой кислоты-бутилакрилата-натриевой соли сложного эфира серной кислоты и продукта присоединения этиленоксида к метакриловой кислоте (дисперсию 1 тонкодисперсных частиц стирол/акриловой смолы).

Объемный средний диаметр частиц для дисперсии 1 тонкодисперсных частиц стирол/акриловой смолы измеряют с помощью прибора LA-920 (произведенного в Horiba, Ltd.) и, как обнаружено, составляет 14 нм. Тонкодисперсные частицы стирол/акриловой смолы имеют кислотное число, равное 45 мг КОН/г, и среднемассовую молекулярную массу (Mw) 300000, и температуру стеклования (Tg) 60°С.

Синтез тонкодисперсных частиц 1 из акриловой смолы

Воду (683 части), 10 частей дистеарил-диметил-аммоний-хлорида (Cation DS, произведенного в Kao Corp.), 176 частей метилметакрилата, 18 частей н-бутилакрилата, 1 часть персульфата аммония и 2 части этиленгликоль-диметакрилата загружают в реакционный сосуд, оснащенный валом-мешалкой и термометром. Содержимое в сосуде перемешивают при 400 об/мин в течение 15 минут, что дает эмульсию белого цвета. Эмульсию нагревают с тем, чтобы повысить температуру в системе до 65°С, и оставляют для протекания реакции при той температуре в течение 10 часов. Далее к этому добавляют 30 частей 1%-ного водного раствора персульфата аммония, с последующим проведением старения при 75°С в течение 5 часов, что дает водную дисперсию тонкодисперсных частиц 1 из акриловой смолы (дисперсию 1 тонкодисперсных частиц акриловой смолы).

Объемный средний диаметр частиц для дисперсии 1 тонкодисперсных частиц акриловой смолы измеряют с помощью прибора LA-920 (произведенного в Horiba, Ltd.) и, как обнаружено, составляет 35 нм. Тонкодисперсные частицы 1 акриловой смолы имеют кислотное число, равное 2 мг КОН/г, и среднемассовую молекулярную массу (Mw) 30000, и температуру стеклования (Tg) 82°С.

Получение водной фазы

Воду (660 частей), 25 частей дисперсии 1 тонкодисперсных частиц стирол/акриловой смолы, 25 частей 48,5%-ного раствора додецилдифенил эфир (ди)сульфоната натрия (Eleminol MON-7, произведенного в Sanyo Chemical Industries, Ltd.), и 60 частей этилацетата смешивают при перемешивании, что дает молочно-белую жидкость (водную фазу). Далее добавляют 50 частей тонкодисперсных частиц 1 акриловой смолы, что дает водную фазу 1. В том случае, когда водную фазу 1 изучают под оптическим микроскопом, отмечают агломераты, имеющие размер в несколько сотен микрометров. Изучение под оптическим микроскопом позволяет выявить, что, если водную фазу 1 перемешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (произведенного в PRIMIX Corporation) при 8000 об/мин, то агломераты разрушаются и подвергаются диспергированию в виде небольших агломератов, имеющих размер в несколько микрометров. В соответствии с этим полагают, что в том числе и на стадии эмульгирования материала тонера, которое проводят позже, тонкодисперсные частицы 1 акриловой смолы подвергаются диспергированию и приклеиваются к жидким каплям компонента материала тонера. Таким образом, свойство, состоящее в том, что агломераты получаются, но разрушаются под действием сдвиговой силы, является важным для тонкодисперсных частиц акриловой смолы в части равномерного прикрепления на поверхности тонера.

Эмульгирование и удаление растворителя

Водную фазу 1 (1200 частей) добавляют в сосуд, содержащий масляную фазу 1. Содержимое в сосуде смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK при 13000 об/мин в течение 20 минут, что дает эмульсионную суспензию 1.

Эмульсионную суспензию 1 вводят в сосуд, оснащенный мешалкой и термометром. Растворитель удаляют из эмульсионной суспензии 1 при 30°С в течение 8 часов, и остаток выдерживают при 45°С в течение 4 часов, что дает дисперсионную суспензию 1.

Промывка и сушка

Дисперсионную суспензию 1 (100 частей) фильтруют при пониженном давлении, что дает фильтрационный осадок. После этого приведенные ниже методики (1)-(4) выполняют дважды, что дает фильтрационный осадок 1.

(1): К фильтрационному осадку добавляют ионообменную воду (100 частей), их смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (при 12000 об/мин в течение 10 минут), и смесь фильтруют, что дает фильтрационный осадок.

(2): 10%-ный водный раствор гидроксида натрия (100 частей) добавляют к фильтрационному осадку, полученному на этапе (1), их смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (при 12000 об/мин в течение 30 минут), и смесь фильтруют при пониженном давлении, что дает фильтрационный осадок.

(3): 10%-ый раствор хлористоводородной кислоты (100 частей) добавляют к фильтрационному осадку, полученному на этапе (2), их смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (при 12000 об/мин в течение 10 минут), и смесь фильтруют, что дает фильтрационный осадок.

(4): К фильтрационному осадку, полученному на этапе (3), добавляют ионообменную воду (300 частей), их смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (при 12000 об/мин в течение 10 минут), и смесь фильтруют, что дает фильтрационный осадок.

Фильтрационный осадок 1 сушат в сушильной установке с циркулирующим воздухом при 45°С в течение 48 часов, и подвергнутый сушке продукт просеивают через сито, имеющее размер отверстий 75 мкм, в результате чего получают тонер 1.

Пример 2

Тонер 2 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо форполимера А-1 используют форполимер А-2.

Пример 3

Тонер 3 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо форполимера А-1 используют форполимер А-3.

Пример 4

Тонер 4 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира используют смолу В-2 на основе аморфного сложного полиэфира.

Пример 5

Тонер 5 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира используют смолу В-3 на основе аморфного сложного полиэфира, и на этапе "получение масляной фазы" количество форполимера А-1 изменяют с 260 частей до 500 частей, количество смолы В-3 на основе аморфного сложного полиэфира изменяют с 630 частей до 510 частей.

Пример 6

Тонер 6 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо смолы С-1 на основе кристаллического сложного полиэфира используют смолу С-2 на основе кристаллического сложного полиэфира.

Пример 7

Тонер 7 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо смолы С-1 на основе кристаллического сложного полиэфира используют смолу С-3 на основе кристаллического сложного полиэфира.

Пример 8

Тонер 8 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо мастербатча 1 используют мастербатч 2.

Пример 9

Тонер 9 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо мастербатча 1 используют мастербатч 4.

Пример 10

Тонер 10 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо мастербатча 1 используют мастербатч 5.

Пример 11

Тонер 11 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо масляной фазы 1 используют масляную фазу 2.

Получение масляной фазы 2

Восковую дисперсию 1 (400 частей), 260 частей форполимера А-1, 500 частей дисперсии 1 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, 630 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира, 150 частей мастербатча 1, 2 части кетиминового соединения 1 и 1,4 части производного бензоксазола (2,5-тиофендиилбис(5-трет-бутил-1,3-бензоксазол), торговое наименование Tinopal OB, произведенный BASF) в качестве флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента помещают в сосуд, и содержимое в сосуде смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (произведенного в PRIMIX Corporation) при 5000 об/мин в течение 60 минут, что позволяет получить масляную фазу 2.

Пример 12

Тонер 12 получают способом, аналогичным способу примера 11, за исключением того, что вместо мастербатча 1 используют мастербатч 2.

Пример 13

Тонер 13 получают способом, аналогичным способу примера 11, за исключением того, что вместо мастербатча 1 используют мастербатч 3.

Пример 14

Тонер 14 получают способом, аналогичным способу примера 11, за исключением того, что вместо мастербатча 1 используют мастербатч 4.

Пример 15

Тонер 15 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо масляной фазы 1 используют масляную фазу 3.

Получение масляной фазы 3

Восковую дисперсию 1 (400 частей), 140 частей форполимера А-1, 5000 частей дисперсии 1 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, 240 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира, 150 частей мастербатча 1, 2 части кетиминового соединения 1 и 1,4 части производного бензоксазола (2,5-тиофендиилбис(5-трет-бутил-1,3-бензоксазол), торговое наименование Tinopal OB, произведенный BASF) в качестве флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента помещают в сосуд, и содержимое в сосуде смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (произведенного в PRIMIX Corporation) при 5000 об/мин в течение 60 минут, что позволяет получить масляную фазу 3.

Пример 16

Тонер 16 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира используют смолу В-6 на основе аморфного сложного полиэфира.

Пример 17

Тонер 17 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо масляной фазы 1 используют масляную фазу 4.

Получение масляной фазы 4

Восковую дисперсию 1 (400 частей), 200 частей форполимера А-1, 500 частей дисперсии 1 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, 660 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира, 150 частей мастербатча 1 и 2 части кетиминового соединения 1 помещают в сосуд, и содержимое сосуда смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (произведенного в PRIMIX Corporation) при 5000 об/мин в течение 60 минут, что позволяет получить масляную фазу 4.

Пример 18

Тонер 18 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо масляной фазы 1 используют масляную фазу 5.

Получение масляной фазы 5

Восковую дисперсию 1 (400 частей), 400 частей форполимера А-1, 500 частей дисперсии 1 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, 560 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира, 150 частей мастербатча 1 и 2 части кетиминового соединения 1 помещают в сосуд, и содержимое сосуда смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (произведенного в PRIMIX Corporation) при 5000 об/мин в течение 60 минут, что позволяет получить масляную фазу 5.

Пример 19

Тонер 19 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что на этапе "получение водной фазы" примера 1 вместо дисперсии 1 тонкодисперсных частиц акриловой смолы используют дисперсию 2 тонкодисперсных частиц акриловой смолы.

Синтез тонкодисперсных частиц 2 из акриловой смолы

Воду (688 частей), 5 частей дистеарил-диметил-аммоний-хлорида (Cation DS, произведенного в Kao Corp.), 144 части метилметакрилата, 47 частей н-бутилакрилата, 5 частей метакриловой кислоты и 1 часть персульфата аммония, загружают в реакционный сосуд, оснащенный валом-мешалкой и термометром. Содержимое сосуда перемешивают при 400 об/мин в течение 15 минут, что дает эмульсию белого цвета. Эмульсию белого цвета нагревают с тем, чтобы повысить температуру в системе до 65°С, и реакцию оставляют протекать в течение 10 часов. Далее к этому добавляют 30 частей 1%-ного водного раствора персульфата аммония, с последующим проведением старения при 75°С в течение 5 часов, что дает водную дисперсию тонкодисперсных частиц 2 акриловой смолы, которая представляет собой виниловую смолу (сополимер метилметакрилата-бутилакрилата-метакриловой кислоты) (дисперсию 2 тонкодисперсных частиц акриловой смолы).

Объемный средний диаметр частиц для дисперсии 2 тонкодисперсных частиц акриловой смолы измеряют с помощью прибора LA-920 (произведенного в Horiba, Ltd.) и, как обнаружено, составляет 50 нм. Тонкодисперсные частицы 2 акриловой смолы имеют кислотное число, равное 13 мг КОН/г, и среднемассовую молекулярную массу (Mw) 30000, и температуру стеклования (Tg) 55°С.

Пример 20

Тонер 20 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо масляной фазы 1 используют масляную фазу 6.

Получение дисперсии 4 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира

Смолу С-4 на основе кристаллического сложного полиэфира (50 частей) и 450 частей этилацетата загружают в сосуд, оснащенный валом-мешалкой и термометром. Содержимое сосуда нагревают до 80°С при перемешивании, выдерживают при 80°С в течение 5 часов и затем охлаждают до 30°С в течение периода времени, составляющего один час, с последующим диспергированием с помощью бисерной мельницы (ULTRAVISCOMILL, произведенной в IMEX) в условиях, включающих в себя скорость подачи жидкости 1 кг/час, окружную скорость дисков 6 м/сек, заполнение (80% по объему) шариками из оксида циркония с диаметром 0,5 мм, и 3 цикла прогонки, что дает дисперсию 4 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира.

Получение масляной фазы 6

Восковую дисперсию 1 (400 частей), 260 частей форполимера А-1, 6800 частей дисперсии 4 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, 150 частей мастербатча 1 и 2 части кетиминового соединения 1 помещают в сосуд, и содержимое сосуда смешивают вместе с помощью смесителя-гомогенизатора TK (произведенного в PRIMIX Corporation) при 5000 об/мин в течение 60 минут, что дает масляную фазу 6.

Сравнительный пример 1

Тонер 21 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо форполимера А-1 используют форполимер А-4.

Сравнительный пример 2

Тонер 22 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира используют смолу В-4 на основе аморфного сложного полиэфира.

Сравнительный пример 3

Тонер 23 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира используют смолу В-5 на основе аморфного сложного полиэфира, количество форполимера А-1 на этапе "получение масляной фазы" изменяют с 260 частей до 600 частей, и количество смолы В-5 на основе аморфного сложного полиэфира изменяют с 630 частей до 460 частей.

Сравнительный пример 4

Тонер 24 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что на этапе "получение масляной фазы" примера 1, 260 частей форполимера А-1 заменяют 200 частями форполимера А-4, и количество смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира изменяют с 630 частей до 660 частей.

Сравнительный пример 5

Тонер 25 сравнительного примера 6 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что на этапе "получение масляной фазы" примера 1, 400 частей форполимера А-5 используют вместо 260 частей форполимера А-1, и количество смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира изменяют с 630 частей до 560 частей.

Сравнительный пример 6

Тонер 26 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что на этапе "получение масляной фазы" из примера 1, количество дисперсии С-1 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира изменяют с 500 частей до 0 частей, и количество смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира изменяют с 630 частей до 680 частей.

Сравнительный пример 7

Тонер 27 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо масляной фазы 1 используют масляную фазу 7.

Получение масляной фазы 7

Восковую дисперсию 1 (400 частей), 70 частей форполимера А-1, 7000 частей дисперсии 1 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, 75 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира, 150 частей мастербатча 1, 2 части кетиминового соединения 1 и 1,4 части производного бензоксазола (2,5-тиофендиилбис(5-трет-бутил-1,3-бензоксазол) (торговое наименование Tinopal OB, произведенный BASF) в качестве флуоресцентного осветляющего/блескообразующего агента помещают в сосуд. Содержимое сосуда смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (произведенного в PRIMIX Corporation) при 5000 об/мин в течение 60 минут, что позволяет получить масляную фазу 7.

Сравнительный пример 8

Тонер 28 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо масляной фазы 1 используют масляную фазу 8.

Получение масляной фазы 8

Восковую дисперсию 1 (400 частей), 0 частей форполимера А-1, 500 частей дисперсии 1 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, 760 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира, 150 частей мастербатча 1 и 2 части кетиминового соединения 1 помещают в сосуд. Содержимое сосуда смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (произведенного в PRIMIX Corporation) при 5000 об/мин в течение 60 минут, что дает масляную фазу 8.

Сравнительный пример 9

Тонер 29 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо масляной фазы 1 используют масляную фазу 9.

Получение масляной фазы 9

Восковую дисперсию 1 (400 частей), 500 частей форполимера А-1, 500 частей дисперсии 1 смолы на основе кристаллического сложного полиэфира, 510 частей смолы В-1 на основе аморфного сложного полиэфира, 150 частей мастербатча 1 и 2 части кетиминового соединения 1 помещают в сосуд. Содержимое сосуда смешивают с помощью смесителя-гомогенизатора TK (произведенного в PRIMIX Corporation) при 5000 об/мин в течение 60 минут, что позволяет получить масляную фазу 9.

Сравнительный пример 10

Тонер 30 получают способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что вместо форполимера А-1 используют форполимер А-6.

Сравнительный пример 11

Тонер 31 получают способом, аналогичным способу примера 9, за исключением того, что дисперсию 1 тонкодисперсных частиц акриловой смолы не используют.

Оценивание

Для тонеров, полученных таким образом, девелоперы приготавливают с помощью приведенного ниже способа. Тонеры оценивают следующим образом. Результаты показаны в таблицах 2-1 - 2-6.

Получение проявляющих растворов

Получение носителей

Кремнийорганическое соединение с линейной цепью (SR2440, произведенное в Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.), которое представляет собой силиконовую смолу (100 частей), 5 частей -(2-аминоэтил)аминопропилтриметоксисилана (SH6020, произведенного в Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.), и 10 частей сажи добавляют к 100 частям толуола, и смесь подвергают диспергированию с помощью смесителя-гомогенизатора в течение 20 минут с получением покрывающей жидкости для нанесения слоя смолы. Носитель получают путем нанесения покрывающей жидкости для получения слоя смолы на поверхности, состоящей из 1000 частей сферического магнетита, имеющего средний диаметр частиц 50 мкм, с помощью устройства для нанесения псевдоожиженного слоя.

Получение девелопера

Тонер (5 частей), приготовляемый в каждом примере, и 95 частей носителя смешивают вместе в шаровой мельнице с получением девелопера.

Способность к закреплению при низких температурах и способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах

Для тонеров закрепление оценивают с помощью закрепляющего устройства, полученного в результате проведения модификации закрепляющего участка в полноцветной сложной машине Imagio NeoC600Pro, произведенной в Ricoh Co., Ltd., в результате чего можно регулировать температуру и линейную скорость, путем формирования твердотельного изображения на бумаге типа 6200 (произведенной в Ricoh Co., Ltd.) при кроющей способности тонера 0,85±0,01 мг/см². Температуру закрепляющих валков, при которой поддерживание плотности изображения составляет 70% или более после притирания закрепленного изображения с помощью подушки, определяют как нижнюю предельную температуру закрепления.

Конкретно меняют температуру закрепления и определяют температуру холодного отмарывания (нижнюю предельную температуру закрепления) и температуру отмарывания при высоких температурах (верхнюю предельную температуру закрепления).

Нижнюю предельную температуру закрепления оценивают в условиях линейной скорости подачи бумаги, равной 150 мм/сек, давления на поверхность 1,2 кг-сила/см², и ширины полосы печатного контакта, равной 3 мм.

Кроме того, верхнюю предельную температуру закрепления оценивают в условиях линейной скорости подачи бумаги, равной 50 мм/сек, давления на поверхность 2,0 кг-сила/см², и ширины полосы печатного контакта, равной 4,5 мм.

Способность к сохранению термостойкости

Тонер хранят при 50°С в течение 8 часов и просеивают через металлическое сито с 42-меш (355 мкм) в течение 2 минут и определяют долю фракции чрезмерной крупности. Чем лучше способность к сохранению термостойкости, тем меньше доля фракции чрезмерной крупности.

Способность к сохранению термостойкости оценивают в соответствии с приведенными ниже критериями.

А: Доля фракции чрезмерной крупности, составляющая менее 10%

В: Доля фракции чрезмерной крупности, составляющая 10% или более, но менее 20%

С: Доля фракции чрезмерной крупности, составляющая 20% или более, но менее 30%

D: Доля фракции чрезмерной крупности, составляющая 30% или более

Таблица 1-1   Получение образца примера А-1 Получение образца примера А-2 Получение образца примера А-3 Получение образца
примера А-4 Получение образца
примера А-5 Получение образца примера А-6 Смола А на основе аморфного сложного полиэфира Тип А-1 А-2 А-3 А-4 А-5 А-6 Диол 3-Метил-1,5-пентандиол 100% Гександиол 100% 3-Метил-1,5-пентандиол 100% 3-Метил-1,5-пентандиол
100% 3-Метил-1,5-пентандиол
100% BisA-EO/ BisA-PO₂ Дикарбоновая кислота Изофталевая кислота 40%/
адипиновая кислота 60% Изофталевая кислота 80%/
адипиновая кислота 20% Адипиновая кислота
100% Изофталевая кислота
100% Октандикарбоновая кислота
100% Терефталевая кислота
100% Mw 150,000 120,000 130,000 120,000 100,000 37,000 Tg -40°С -5°С -55°С 5°С -65°С 54°С

Таблица 1-2   Получение образца примера В-1 Получение образца примера В-2 Получение образца примера В-3 Получение образца примера В-4 Получение образца примера В-5 Получение образца примера В-6 Смола В на основе аморфного сложного полиэфира Тип В-1 В-2 В-3 В-4 В-5 В-6 Диол BisA-EO 85%/ BisA-PO 15% BisA-EO 75%/ BisA-PO 25% BisA-EO 100% BisA-EO 75%/ BisA-PO 25% BisA-EO 100% PO 100% Дикарбоновая кислота Изофталевая кислота 80% /адипиновая кислота 20% Изофталевая кислота 70% /адипиновая кислота 30% Изофталевая кислота 90% /адипиновая кислота 10% Изофталевая кислота 65%
/адипиновая кислота 35% Изофталевая кислота 95%
/адипиновая кислота 5% терефталевая кислота 75% /адипиновая кислота 25% Mw 5,000 4,500 7,500 4,000 8,000 5,000 Tg 48°С 42°С 68°С 38°С 72°С 55°С

Таблица 1-3   Получение образца примера С-1 Получение образца примера С-2 Получение образца примера С-3 Получение образца примера С-4 Смола С на основе кристаллического сложного полиэфира Тип С-1 C-2 С-3 С-4 Диол Гександиол 100% Гександиол 50% / бутандиол 50% Гександиол 50% / бутандиол 50% 1,4-Бутандиол 100% Дикарбоновая кислота Декандикарбоновая кислота 100% Адипиновая кислота 100% Терефталевая кислота 100% Себациновая кислота 85% / адипиновая кислота 15% Изоцианат - - - HDI Mw 15,000 12,000 8,500 22,000 mp 70°С 58°С 82°С 60°С

В таблицах 1-1-1-3 "BisA-EO" означает продукт присоединения 2 моль этиленоксида к бисфенолу А. "BisA-PO" означает продукт присоединения 3 моль пропиленоксида к бисфенолу А. "BisA-PO₂" означает продукт присоединения 2 моль пропиленоксида к бисфенолу А. "РО" представляет собой 1,2-пропандиол. "Гександиол" представляет собой 1,6-гександиол. "Бутандиол" представляет собой 1,4-бутандиол. "HDI" означает гексаметилен-диизоцианат.

Таблица 2-1   Пр. 1 Пр. 2 Пр. 3 Пр. 4 Пр. 5 Смола А на основе аморфного сложного полиэфира Тип А-1 А-2 А-3 А-1 А-1 Смола В на основе аморфного сложного полиэфира Тип В-1 В-1 В-1 В-2 В-3 Смола С на основе кристаллического сложного полиэфира Тип С-1 С-1 С-1 С-1 С-1 Тип пигмента PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 Разделительное средство Тип HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 Температура плавления (Тпл) 75°С 75°С 75°С 75°С 75°C Совместимость Между оболочкой и смолой А Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Между оболочкой и смолой В Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Между оболочкой и смолой С Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Состав Смола А 13 13 13 13 25 Смола В 72 72 72 72 60 Смола С 5 5 5 5 5 Разделительное средство 4 4 4 4 4 Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент 0 0 0 0 0   Пигмент 6 6 6 6 6 Структура ядро-оболочка Присут. Присут. Присут. Присут. Присут. Tg оболочки (°С) 82°С 82°С 82°С 82°С 82°С Средняя толщина слоя оболочки (нм) 70 70 70 70 70 Характеристики Tg1st (°C) 30 36 26 27 38 Tg2nd (°C) 15 20 13 15 25 G′ (50°C) (Па) 1,4×10⁷ 1,5×10⁷ 1,5×10⁷ 1,4×10⁷ 1,4×10⁷ G′′ (80°C) (Па) 1,4×10⁵ 1,8×10⁵ 1,4×10⁵ 1,4×10⁵ 1,6×10⁵ G′′ (160°C) (Па) 4,3×10² 5,1×10² 3,6×10² 4,2×10² 5,5×10² Температура прогиба 58°С 59°С 57°С 57°С 61°С Нижняя предельная температура закрепления 95°С 100°С 95°С 95°С 100°С Верхняя предельная температура закрепления 190°С 200°С 185°С 185°С 210°С Способность к сохранению термостойкости А А А А А

Таблица 2-2   Пр. 6 Пр. 7 Пр. 8 Пр. 9 Пр. 10 Смола А на основе аморфного сложного полиэфира Тип А-1 А-1 А-1 А-1 А-1 Смола В на основе аморфного сложного полиэфира Тип В-1 В-1 В-1 В-1 В-1 Смола С на основе кристаллического сложного полиэфира Тип С-2 С-3 С-1 С-1 С-1 Тип пигмента PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3/ Zn-Pc PR269/ PR122 PY 74 Разделительное средство Тип HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 Температура плавления (Тпл) 75°С 75°С 75°С 75°С 75°C Совместимость Между оболочкой и смолой А Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Между оболочкой и смолой В Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Между оболочкой и смолой С Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Состав Смола А 13 13 13 13 13 Смола В 72 72 72 72 72 Смола С 5 5 5 5 5 Разделительное средство 4 4 4 4 4 Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент 0 0 0 0 0 Пигмент 6 6 6 6 6 Структура ядро-оболочка Присут. Присут. Присут. Присут. Присут. Tg оболочки (°С) 82°С 82°С 82°С 82°С 82°С Средняя толщина слоя оболочки (нм) 70 70 70 70 70 Характеристики Tg1st (°C) 30 30 30 30 30 Tg2nd (°C) 17 22 15 15 15 G′ (50°C) (Па) 1,8×10⁷ 1,4×10⁷ 1,5×10⁷ 1,4×10⁷ 1,4×10⁷ G′′ (80°C) (Па) 1,4×10⁵ 2,0×10⁵ 1,4×10⁵ 1,5×10⁵ 1,6×10⁵ G′′ (160°C) (Па) 3,6×10² 5,8×10² 4,4×10² 4,2×10² 4,3×10² Температура прогиба 58°С 58°С 58°С 58°С 58°С Нижняя предельная температура закрепления 95°С 105°С 95°С 95°С 95°С Верхняя предельная температура закрепления 185°С 210°С 190°С 190°С 190°С Способность к сохранению термостойкости А А А А А

Таблица 2-3   Пр. 11 Пр. 12 Пр. 13 Пр. 14 Пр. 15 Смола А на основе аморфного сложного полиэфира Тип А-1 А-1 А-1 А-1 А-1 Смола В на основе аморфного сложного полиэфира Тип В-1 В-1 В-1 В-1 В-1 Смола С на основе кристаллического сложного полиэфира Тип С-1 С-1 С-1 С-1 С-1 Тип пигмента PB 15:3 PB 15:3/ Zn-Pc Al-PC/ PB 15:3 PR269/ PR122 PB 15:3 Разделительное средство Тип HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 Температура плавления (Тпл) 75°С 75°С 75°С 75°С 75°C Совместимость Между оболочкой и смолой А Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Между оболочкой и смолой В Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Между оболочкой и смолой С Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Состав Смола А 13 13 13 13 13 Смола В 72 72 72 72 33 Смола С 5 5 5 5 50 Разделительное средство 4 4 4 4 4 Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 Пигмент 6 6 6 6 6 Структура ядро-оболочка Присут. Присут. Присут. Присут. Присут. Tg оболочки (°С) 82°С 82°С 82°С 82°С 82°С Средняя толщина слоя оболочки (нм) 70 70 70 70 70 Характеристики Tg1st (°C) 30 30 30 30 33 Tg2nd (°C) 15 15 15 15 15 G′ (50°C) (Па) 1,5×10⁷ 1,4×10⁷ 1,4×10⁷ 1,4×10⁷ 1,1×10⁷ G′′ (80°C) (Па) 1,5×10⁵ 1,4×10⁵ 1,5×10⁵ 1,5×10⁵ 1,0×10⁵   G′′ (160°C) (Па) 4,1×10² 4,2×10² 4,2×10² 4,2×10² 2,1×10² Температура прогиба 58°С 58°С 58°С 58°С 60°С Нижняя предельная температура закрепления 95°С 95°С 95°С 95°С 90°С Верхняя предельная температура закрепления 190°С 190°С 190°С 190°С 185°С Способность к сохранению термостойкости А А А А В

Таблица 2-4   Пр. 16 Пр. 17 Пр. 18 Пр. 19 Пр. 20 Смола А на основе аморфного сложного полиэфира Тип А-1 А-1 А-1 А-1 А-1 Смола В на основе аморфного сложного полиэфира Тип В-6 В-1 В-1 В-1 В-1 Смола С на основе кристаллического сложного полиэфира Тип С-1 С-1 С-1 С-1 С-4 Тип пигмента PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 Разделительное средство Тип HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 Температура плавления (Тпл) 75°С 75°С 75°С 75°С 75°C Совместимость Между оболочкой и смолой А Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест.   Между оболочкой и смолой В Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Между оболочкой и смолой С Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Состав Смола А 13 10 20 13 13 Смола В 72 75 65 72 9 Смола С 5 5 5 5 68 Разделительное средство 4 4 4 4 4 Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент 0 0 0 0 0 Пигмент 6 6 6 6 6 Структура ядро-оболочка Присут. Присут. Присут. Присут. Присут. Tg оболочки (°С) 82°С 82°С 82°С 55°С 82°С Средняя толщина слоя оболочки (нм) 70 70 70 90 70 Характеристики Tg1st (°C) 35 30 30 30 50 Tg2nd (°C) 20 15 15 15 39 G′ (50°C) (Па) 2,1×10⁷ 1,3×10⁷ 1,4×10⁷ 1,4×10⁷ 1,1×10⁷ G′′ (80°C) (Па) 1,8×10⁵ 1,2×10⁵ 2,0×10⁵ 1,2×10⁵ 1,0×10⁵ G′′ (160°C) (Па) 4,3×10² 3,9×10² 9,0×10² 3,8×10² 1,0×10³ Температура прогиба 59°С 58°С 58°С 58°С 59°С Нижняя предельная температура закрепления 105°С 95°С 100°С 95°С 100°С   Верхняя предельная температура закрепления 190°С 185°С 195°С 185°С 200°С Способность к сохранению термостойкости А А А В А

Таблица 2-5   Ср.пр. 1 Ср.пр. 2 Ср.пр. 3 Ср.пр. 4 Ср.пр. 5 Смола А на основе аморфного сложного полиэфира Тип А-4 А-1 А-1 А-4 А-5 Смола В на основе аморфного сложного полиэфира Тип В-1 В-4 В-5 В-1 В-1 Смола С на основе кристаллического сложного полиэфира Тип С-1 С-1 С-1 С-1 С-1 Тип пигмента PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 Разделительное средство Тип HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 Температура плавления (Тпл) 75°С 75°С 75°С 75°С 75°C Совместимость Между оболочкой и смолой А Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Между оболочкой и смолой В Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Между оболочкой и смолой С Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Несовмест. Состав Смола А 13 13 30 10 20 Смола В 72 72 55 75 65   Смола С 5 5 5 5 5 Разделительное средство 4 4 4 4 4 Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент 0 0 0 0 0 Пигмент 6 6 6 6 6 Структура ядро-оболочка Присут. Присут. Присут. Присут. Присут. Tg оболочки (°С) 82°С 82°С 82°С 82°С 82°С Средняя толщина слоя оболочки (нм) 70 70 70 70 70 Характеристики Tg1st (°C) 36 22 38 42 18 Tg2nd (°C) 18 10 22 22 8 G′ (50°C) (Па) 1,4×10⁷ 5,4×10⁶ 1,4×10⁷ 1,4×10⁷ 9,8×10⁶ G′′ (80°C) (Па) 2,5×10⁵ 1,5×10⁵ 3,4×10⁵ 3,8×10⁵ 1,4×10⁵ G′′ (160°C) (Па) 3,6×10² 2,8×10² 1,4×10³ 4,4×10² 2,8×10² Температура прогиба 58°С 54°С 62°С 58°С 58°С Нижняя предельная температура закрепления 115°С 95°С 120°С 125°С 95°С Верхняя предельная температура закрепления 180°С 170°С 190°С 190°С 170°С Способность к сохранению термостойкости А D А A D

Таблица 2-6   Ср.пр. 6 Ср.пр. 7 Ср.пр. 8 Ср.пр. 9 Ср.пр.10 Ср.пр.11 Смола А на основе аморфного сложного полиэфира Тип А-1 А-1 - А-1 А-6 А-1 Смола В на основе аморфного сложного полиэфира Тип В-1 В-1 В-1 В-1 В-1 В-1 Смола С на основе кристаллического сложного полиэфира Тип - С-1 С-1 С-1 С-1 С-1 Тип пигмента PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 PB 15:3 Разделительное средство Тип HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 HNP-9 Температура плавления (Тпл) 75°С 75°С 75°С 75°С 75°C 75°C Совместимость Между оболочкой и смолой А Несовм. Несовм. - Несовм. Несовм. - Между оболочкой и смолой В Несовм. Несовм. Несовм. Несовм. Несовм. - Между оболочкой и смолой С - Несовм. Несовм. Несовм. Несовм. - Состав Смола А 13 35 0 25 13 13 Смола В 77 16,5 85 60 72 72 Смола С 0 70 5 5 5 5 Разделительное средство 4 4 4 4 4 4 Флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент 0 0,12 0 0 0 0 Пигмент 6 6 6 6 6 6 Структура ядро-оболочка Присут. Присут. Присут. Присут. Присут. Отсут. Tg оболочки (°С) 82°С 82°С 82°С 82°С 82°С - Средняя толщина слоя оболочки (нм) 70 70 70 70 70 - Характеристики Tg1st (°C) 30 35 30 27 30 27 Tg2nd (°C) 28 13 15 15 15 15 G′ (50°C) (Па) 1,4×10⁷ 1,0×10⁷ 1,2×10⁷ 1,4×10⁷ 2,0×10⁷ 1,4×10⁷ G′′ (80°C) (Па) 3,3×10⁵ 7,0×10⁴ 1,0×10⁵ 1,4×10⁵ 8,0×10⁵ 1,4×10⁵ G′′ (160°C) (Па) 4,4×10² 3,5×10² 1,8×10² 1,2×10³ 1,2×10³ 1,1×10³ Температура прогиба 58°С 58°С 58°С 57°С 58°С 58°C Нижняя предельная температура закрепления 125°С 95°С 95°С 95°С 140°С 90°C Верхняя предельная температура закрепления 190°С 175°С 170°С 190°С 200°С 190°C Способность к сохранению термостойкости А D B В А D

В таблицах 2-1 - 2-6 состав отражает содержание (части по массе) в том случае, когда общее количество смолы А, смолы В, смолы С, разделительного средства и пигмента, как полагают, составляет 100 частей по массе.

В таблицах 2-1 - 2-6 Tg оболочки определяют в результате измерения Tg тонкодисперсных частиц из акриловой смолы.

Тонеры из примеров 1-20 обладают превосходными способностью к закреплению при низких температурах, способностью к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способностью к сохранению термостойкости и одновременно с тем показывают превосходное воспроизведение цвета.

С другой стороны, тонер из сравнительного примера 1 имеет модуль механических потерь более 2,0×10⁵ Па при 80°С и, таким образом, показывает неудовлетворительную способность к закреплению при низких температурах. Тонер из сравнительного примера 2 имеет динамический модуль упругости менее 1,0×10⁷ Па при 50°С и по этой причине показывает неудовлетворительные способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости. Тонер из сравнительного примера 3 имеет модуль механических потерь более 2,0×10⁵ Па при 80°С и соответственно этому показывает неудовлетворительную способность к закреплению при низких температурах. Тонер из сравнительного примера 4 имеют модуль механических потерь более 2,0×10⁵ Па при 80°С и по этой причине показывает неудовлетворительную способность к закреплению при низких температурах. Тонер из сравнительного примера 5 имеет динамический модуль упругости менее 1,0×10⁷ Па при 50°С и, соответственно, показывает неудовлетворительные способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости. Тонер из сравнительного примера 6 имеет модуль механических потерь более 2,0×10⁵ Па при 80°С и по этой причине показывает неудовлетворительную способность к закреплению при низких температурах. Тонер из сравнительного примера 7 имеет модуль механических потерь менее 8,0×10⁴ Па при 80°С и, соответственно, показывает неудовлетворительные способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах и способность к сохранению термостойкости. Тонер из сравнительного примера 8 имеет модуль механических потерь менее 2,0×10² Па при 160°С и по этой причине показывает неудовлетворительную способность к предотвращению отмарывания при высоких температурах. Тонер из сравнительного примера 9 имеет модуль механических потерь более 1,0×10³ Па при 160°С и, соответственно, показывает неудовлетворительное воспроизведение цвета, что также явствует из сравнительного примера 20, который будет описан в дальнейшем в этом документе. Тонер из сравнительного примера 10 имеет модуль механических потерь более 2,0×10⁵ Па при 80°С и модуль механических потерь более 1,0×10³ Па при 160°С и, соответственно, показывает неудовлетворительную способность к закреплению при низких температурах. Тонер из сравнительного примера 11 показывает неудовлетворительную способность к сохранению термостойкости.

Примеры 21-40 и сравнительные примеры 12-22

Условия проведения колориметрической оценки единичного цвета

Колориметрическая оценка единичного цвета: твердотельное изображение единичного цвета для любого цвета, выбранного из голубого, пурпурного и желтого, проявляют на бумаге с блестящим покрытием POD (произведенной в Oji Paper Co., Ltd.; с основной массой 158 г/см²) при кроющей способности тонера 0,30±0,01 мг/см² с помощью закрепляющего устройства, полученного в результате проведения модификации закрепляющего участка в полноцветной сложной машине Imagio NeoC600Pro, произведенной в Ricoh Co., Ltd., позволяющей регулировать температуру и линейную скорость, и затем, после закрепления, изображение оценивают. Результаты показаны в таблицах 4-1 - 4-6.

Цвет участка изображения оценивают при следующих условиях проведения колориметрического измерения.

Условия проведения колориметрического измерения

L*, a* и b* измеряют с помощью прибора X-Rite938 (произведенного в Xrite) в приведенных ниже условиях.

Источник света: D50

Измеряемый свет: прием общего света 0°, освещение 45°

Колориметрическое измерение: угол зрения 2°

Десять листов блестящей бумаги кладут друга на друга, и проводят измерение.

Насыщенность цвета

Насыщенность цвета С* определяют в результате проведения вычисления согласно следующему уравнению.

Насыщенность цвета (С*)=((a*)²+(b*)²)^1/2

Условия проведения колориметрической оценки вторичного цвета

Колориметрическая оценка вторичного цвета: твердотельное изображение единичного цвета для любого цвета, выбранного из голубого, пурпурного и желтого, проявляют на бумаге с блестящим покрытием POD (произведенной в Oji Paper Co., Ltd.; с основной массой 158 г/см²) при кроющей способности тонера 0,30±0,01 мг/см² с помощью закрепляющего устройства, полученного в результате проведения модификации закрепляющего участка в полноцветной сложной машине Imagio NeoC600Pro, произведенной в Ricoh Co., Ltd., позволяющей регулировать температуру и линейную скорость. После этого твердотельное изображение единичного цвета для любого цвета, выбранного из голубого, пурпурного и желтого, накладывают один на другой и проявляют при кроющей способности тонера 0,30±0,01 мг/см², с последующим закреплением изображения и его оцениванием. Результаты показаны в таблицах 4-1 - 4-6.

L*, a* и b* для участка изображения оценивают в следующих условиях проведения колориметрического измерения. Условия для проведения колориметрического измерения аналогичны условиям проведения колориметрического измерения для единичного цвета.

Что касается воспроизведения цвета, то проводят сравнение значений L*, a*, b* согласно Japan Color 2007, значений насыщенности цвета, вычисленных из них (см. таблицу 3, приведенную ниже), и значения насыщенности цвета в каждом образце примеров и сравнительных примеров, и результаты оценивают в соответствии со следующими критериями.

Таблица 3   Желтый Зеленый Голубой Синий Пурпурный L* 88 50 55 23 46 a* -6 -71 -39 18 75 b* 92 24 -49 -47 -6 Насыщенность цвета 92,2 74,9 62,6 50,3 75,2 Желтый, зеленый, голубой, синий и пурпурный
А: (Насыщенность цвета по Japan Color) ≤ (Насыщенность цвета)
В: (Насыщенность цвета по Japan Color - 2,0) ≤ (Насыщенность цвета) < (Насыщенность цвета по Japan Color)
C: (Насыщенность цвета) < (Насыщенность цвета по Japan Color - 2,0)

Таблица 4-1   Пример 21 Пример 22 Пример 23 Пример 24 Пример 25 Тонер единичного цвета Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Результаты колориметрического измерения единичного цвета L* 52 52 52 52 53 a* -36 -35 -36 -36 -35 b* -51 -50 -52 -52 -50 C* 62,4 61,0 63,2 63,2 61,0 Воспроизведение цвета В В А А В Цвет Голубой Голубой Голубой Голубой Голубой Тонер вторичного цвета Пример 9 Пример 9 Пример 9 Пример 9 Пример 9 Результаты колориметрического измерения вторичного цвета L* 19 19 19 19 20 a* 21 22 21 21 22 b* -47 -46 -47 -48 -45 C* 51,5 51,0 51,5 52,4 50,1 Воспроизведение цвета А А А А В Цвет Синий Синий Синий Синий Синий

Таблица 4-2   Пример 26 Пример 27 Пример 28 Пример 29 Пример 30 Тонер единичного цвета Пример 6 Пример 7 Пример 8 Пример 9 Пример 10 Результаты колориметрического измерения единичного цвета L* 52 53 53 46 90   a* -36 -35 -38 76 -9 b* -52 -50 -50 -5 93 C* 63,2 61,0 62,8 76,2 93,4 Воспроизведение цвета А В А А А Цвет Голубой Голубой Голубой Пурпурный Желтый Тонер вторичного цвета Пример 9 Пример 9 Пример 9 Пример 11 Пример 11 Результаты колориметрического измерения вторичного цвета L* 19 20 20 20 50 a* 21 21 19 22 -68 b* -47 -45 -48 -51 29 C* 51,5 49,7 51,6 55,5 73,9 Воспроизведение цвета А В А А В Цвет Синий Синий Синий Синий Зеленый

Таблица 4-3   Пример 31 Пример 32 Пример 33 Пример 34 Пример 35 Тонер единичного цвета Пример 11 Пример 12 Пример 13 Пример 14 Пример 15 Результаты колориметрического измерения единичного цвета L* 52 52 52 46 52 a* -35 -37 -39 77 -36 b* -53 -51 -48 -7 -52 C* 63,5 63,0 61,8 77,3 63,2 Воспроизведение цвета А А В А А Цвет Голубой Голубой Голубой Пурпурный Голубой Тонер вторичного цвета Пример 14 Пример 14 Пример 14 Пример 8 Пример 9 Результаты колориметрического измерения вторичного цвета L* 19 19 19 20 19 a* 23 21 20 20 21 b* -53 -51 -49 -50 -48 C* 57,8 55,2 52,9 53,9 52,4 Воспроизведение цвета А А А А А Цвет Синий Синий Синий Синий Синий

Таблица 4-4   Пример 36 Пример 37 Пример 38 Пример 39 Пример 40 Тонер единичного цвета Пример 16 Пример 17 Пример 18 Пример 19 Пример 20 Результаты колориметрического измерения единичного цвета L* 52 52 52 52 52 a* -36 -36 -35 -36 -35 b* -51 -52 -50 -51 -50 C* 62,4 63,2 61,0 62,4 61,0 Воспроизведение цвета В А В В В Цвет Голубой Голубой Голубой Голубой Голубой Тонер вторичного цвета Пример 9 Пример 9 Пример 9 Пример 9 Пример 9 Результаты колориметрического измерения вторичного цвета L* 19 19 19 19 19 a* 21 21 20 21 20   b* -46 -47 -44 -45 -44 C* 50,6 51,5 48,3 51,5 48,3 Воспроизведение цвета А А В А В Цвет Синий Синий Синий Синий Синий

Таблица 4-5   Ср.пр. 12 Ср.пр. 13 Ср.пр. 14 Ср.пр. 15 Ср.пр. 16 Тонер единичного цвета Ср.пр. 1 Ср.пр. 2 Ср.пр. 3 Ср.пр. 4 Ср.пр. 5 Результаты колориметрического измерения единичного цвета L* 52 Горячее отмарывание 52 52 Горячее отмарывание a* -35 -36 -36 b* -51 -49 -51 C* 61,9 \ 60,8 62,4 \ Воспроизведение цвета В \ В В \ Цвет Голубой \ Голубой Голубой \ Тонер вторичного цвета Пример 9 \ Пример 9 Пример 9 \ Результаты колориметрического измерения вторичного цвета L* 19 \ 19 19 \ a* 21 \ 20 20 \ b* -44 \ -44 -46 \ C* 48,8 \ 48,3 50,2 \ Воспроизведение цвета В \ В В \ Цвет Синий \ Синий Синий \

Таблица 4-6   Ср.пр. 17 Ср.пр. 18 Ср.пр. 19 Ср.пр. 20 Ср.пр. 21 Ср.пр. 22 Тонер единичного цвета Ср.пр. 6 Ср.пр. 7 Ср.пр. 8 Ср.пр. 9 Ср.пр. 10 Ср.пр. 12 Результаты колориметрического измерения единичного цвета L* 52 53 52 52 52 52 a* -36 -36 -34 -34 -33 -34 b* -51 -52 -50 -49 -49 -49 C* 62,4 63,2 60,5 59,6 59,1 59,6 Воспроизведение цвета В А С С С С Цвет Голубой Голубой Голубой Голубой Голубой Голубой Тонер вторичного цвета Пример 9 Пример 9 Пример 9 Пример 9 Пример 9 Пример 9 Результаты колориметрического измерения вторичного цвета L* 19 19 19 19 19 19 a* 20 20 21 21 21 21 b* -46 -48 -45 -44 -43 -43 C* 50,2 52,0 49,7 48,8 47,9 47,9 Воспроизведение цвета В А В В С С Цвет Синий Синий Синий Синий Синий Синий

В проведении колориметрической оценки вторичного цвета, тонеры единичного цвета, указанные в таблицах 4-1 - 4-6, используют в качестве тонера для формирования изображения нижнего слоя, и тонеры вторичного цвета, указанные в таблицах 4-1 - 4-6, используют в качестве тонера для формирования изображения верхнего слоя.

"Горячее отмарывание" в таблице 4-5 указывает на то, что значение верхнего предела закрепления является настолько низким (170°С), что возникает горячее отмарывание (отмарывание при высоких температурах), что делает невозможным проведение оценки.

При проведении колориметрической оценки вторичного цвета для образцов примеров 21-40 цвет тонера в нижнем слое является видимым, и отсутствует снижение насыщенности цвета. В результате, желаемые вторичные цвета могут быть получены.

С другой стороны, для образцов сравнительных образцов 13 и 16 в том случае, когда нижний слой формируют с использованием тонеров сравнительных примеров 2 и 5, возникает горячее отмарывание, что делает невозможным проведение оценки.

Варианты осуществления по настоящему изобретению представляют собой, например, следующее.

Тонер, включающий:

связующую смолу; и

окрашивающее вещество,

где тонер имеет динамический модуль упругости 1,0×10⁷ Па или более при 50°С, механический модуль потерь 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па при 80°С и механический модуль потерь 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па при 160°С.

Вышеуказанный тонер,

где в том случае, когда динамический модуль упругости выражен в виде функции зависимости от температуры (°С), функция имеет точку перегиба в диапазоне от 55°С до 65°С.

Указанный тонер имеет температуру стеклования (Tg1st) 20-40°С при первом повышении температуры в дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), и

где связующая смола содержит:

смолу А на основе аморфного сложного полиэфира, которая получена в результате проведения реакции между нелинейным реакционноспособным веществом-предшественником и отверждающим агентом и имеет температуру стеклования -60°С - 0°С;

смолу В на основе аморфного сложного полиэфира, имеющую температуру стеклования 40-70°С; и

смолу С на основе кристаллического сложного полиэфира.

Указанный тонер имеет структуру ядро-оболочка, содержащую ядро и оболочку, и

где оболочка имеет температуру стеклования 50-100°С,

причем оболочка не совместима со смолой А на основе аморфного сложного полиэфира, оболочка не совместима со смолой В на основе аморфного сложного полиэфира, и оболочка не совместима со смолой С на основе кристаллического сложного полиэфира.

Кроме того, в указанном тонере

оболочка образована из тонкодисперсных частиц акриловой смолы.

В указанном тонере

окрашивающее вещество содержит желтый пигмент, пурпурный пигмент или голубой пигмент.

Комплект цветных тонеров, включающий:

два или более тонеров, выбранных из группы, состоящей из:

желтый тонер, который представляет собой вышеуказанный тонер и содержит желтый пигмент;

пурпурный тонер, который представляет собой вышеуказанный тонер и содержит пурпурный пигмент; и

голубой тонер, который представляет собой вышеуказанный тонер и содержит голубой пигмент.

В данном комплекте цветных тонеров

пурпурный тонер, голубой тонер или оба из них содержат флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент.

Девелопер, включающий:

вышеуказанный тонер.

Изобретение относится к тонеру, комплекту цветных тонеров и проявителю, включающему тонер. Тонер включает связующую смолу и окрашивающее вещество и имеет динамический модуль упругости, равный 1,0×10⁷ Па или более при 50°С, модуль механических потерь, равный 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па при 80°С, и модуль механических потерь, равный 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па при 160°С, а также температуру стеклования (Tg1st) от 20 до 40 °С при первом повышении температуры в дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Технический результат - получение тонера с высоким уровнем способности к закреплению при низких температурах. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 табл., 40 пр.

1. Тонер, включающий:
связующую смолу; и
окрашивающее вещество,
где тонер имеет динамический модуль упругости, равный 1,0×10⁷ Па или более при 50°C, механический модуль потерь, равный 8,0×10⁴ Па - 2,0×10⁵ Па при 80°C, механический модуль потерь, равный 2,0×10² Па - 1,0×10³ Па при 160°C, и температуру стеклования (Tg1st) от 20 до 40°C при первом повышении температуры в дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

2. Тонер по п. 1,
где в том случае, когда динамический модуль упругости выражен в виде функции зависимости от температуры (°C), функция имеет точку перегиба в диапазоне от 55°C до 65°C.

3. Тонер по п. 1, где связующая смола содержит:
смолу А на основе аморфного сложного полиэфира, которая получена в результате проведения реакции между нелинейным реакционноспособным веществом-предшественником и отверждающим агентом и имеет температуру стеклования в диапазоне -60°C - 0°C;
смолу В на основе аморфного сложного полиэфира, имеющую температуру стеклования в диапазоне 40-70°C; и
смолу С на основе кристаллического сложного полиэфира.

4. Тонер по п. 1,
где тонер имеет структуру ядро-оболочка, содержащую ядро и оболочку, и
где оболочка имеет температуру стеклования в диапазоне 50-100°C.

5. Тонер по п. 4,
где оболочка не совместима со смолой А на основе аморфного сложного полиэфира, оболочка не совместима со смолой В на основе аморфного сложного полиэфира, и оболочка не совместима со смолой С на основе кристаллического сложного полиэфира.

6. Тонер по п. 4,
где оболочка выполнена из тонкодисперсных частиц акриловой смолы.

7. Тонер по п. 1,
где окрашивающее вещество содержит желтый пигмент, пурпурный пигмент или голубой пигмент.

8. Комплект цветных тонеров, включающий:
два или более тонеров, выбранных из группы, состоящей из:
желтого тонера, который представляет собой тонер по п. 7 и содержит желтый пигмент;
пурпурного тонера, который представляет собой тонер по п. 7 и содержит пурпурный пигмент; и
голубого тонера, который представляет собой тонер по п. 7 и содержит голубой пигмент.

9. Комплект цветных тонеров по п. 8,
где пурпурный тонер, голубой тонер или оба из них содержат флуоресцентный осветляющий/блескообразующий агент.

10. Проявитель, включающий:
тонер по любому из пп. 1-7.