調(diào)色劑和調(diào)色劑制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及調(diào)色劑和調(diào)色劑制造方法。一種包括粘結(jié)劑樹脂、著色劑和烴蠟的調(diào)色劑具有根據(jù)差示掃描量熱儀所測定的針對所述調(diào)色劑的源自第一升溫過程中烴蠟熔融的吸熱峰的半值寬度W1(℃)與源自第二升溫過程中烴蠟熔融的吸熱峰的半值寬度W2(℃)之比W1/W2，所述比W1/W2不小于0.50且不大于0.90。
【專利說明】調(diào)色劑和調(diào)色劑制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于在例如電子照相、靜電記錄和靜電印刷過程中顯影靜電潛像（靜 電圖像）的靜電潛像-顯影調(diào)色劑（以下簡稱為"調(diào)色劑"）。本發(fā)明還涉及此類調(diào)色劑的 制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)低溫定影性和耐熱貯存性的良好平衡并且還提供優(yōu) 異的定影圖像可靠性的調(diào)色劑，還涉及此類調(diào)色劑的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 諸如電子照相法的經(jīng)靜電潛像的圖像信息可視化的方法，目前應(yīng)用于各個領(lǐng)域， 并存在對包括高畫質(zhì)化和低能耗化等的性能改進(jìn)的期望。在電子照相法中，首先將靜電潛 像借助充電和曝光步驟形成于電子照相感光器（圖像承載構(gòu)件）上。然后將靜電潛像用含 調(diào)色劑的顯影劑顯影，從而經(jīng)轉(zhuǎn)印步驟和定影步驟給出可視圖像（定影圖像）。
[0003] 在該過程中，定影步驟為需要相對大量能量的步驟，因此發(fā)展實(shí)現(xiàn)低能耗化和高 畫質(zhì)化二者的系統(tǒng)和材料已成為重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。一個可從材料方面獲得的方法既會通過 在調(diào)色劑中包括蠟來增強(qiáng)調(diào)色劑與定影構(gòu)件的脫模性，也會通過利用在定影期間已熔融的 蠟使粘結(jié)劑樹脂增塑來提高低溫定影性。
[0004] 從增強(qiáng)利用蠟的低溫定影性的觀點(diǎn)，優(yōu)選使用低熔融蠟。另一方面，由于低熔融蠟 在低溫下熔融，調(diào)色劑的耐熱貯存性喪失，使得難以實(shí)現(xiàn)低溫定影性和耐熱貯存性二者。
[0005] 已知技術(shù)通過使用具有窄的熔融溫度范圍的蠟，使得蠟在進(jìn)行定影的溫度下迅速 熔融，而不在貯存調(diào)色劑時熔融。日本專利申請?zhí)亻_2012-13859號公開了使用具有在調(diào)色 劑中根據(jù)差示掃描量熱儀（DSC)所測定的吸熱峰的半值寬度為8°C以下的蠟的技術(shù)。
[0006] 然而，從定影圖像的摩擦阻力和圖像非均一性的觀點(diǎn)，使用具有窄的熔融溫度寬 度的蠟是不利的。日本專利申請?zhí)亻_2011-70001號公開了使用具有稍寬的半值寬度的 蠟的技術(shù)；具體地，根據(jù)差示掃描量熱儀所測定的，脫模劑的吸熱峰的半值寬度為不小于 10°C且不大于18°C。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 如日本專利申請?zhí)亻_2012-13859號中所述，根據(jù)差示掃描量熱儀所測定的吸熱 峰的半值寬度窄的蠟具有窄的蠟熔融溫度范圍。因此，防止了在調(diào)色劑貯存溫度下蠟的熔 融，并且可使蠟在期望溫度下迅速熔融，這從增強(qiáng)低溫定影性同時確保耐熱貯存性的觀點(diǎn) 是有利的。然而，這樣的蠟在圖像可靠性例如定影圖像的摩擦阻力方面是不期望的。理由 是，當(dāng)使用低溫蠟時，蠟迅速從調(diào)色劑滲出，涂布圖像表面。這改進(jìn)了圖像表面的滑動性質(zhì)， 但定影圖像的強(qiáng)度降低。另一方面，當(dāng)使用高熔融蠟時，高熔融蠟殘留在定影圖像的內(nèi)部， 從而使定影圖像具有改進(jìn)的強(qiáng)度。然而，涂布圖像表面的成分的缺乏似乎導(dǎo)致圖像表面不 良的滑動性質(zhì)。
[0008] 如日本專利申請?zhí)亻_2011-70001號中所述，根據(jù)差示掃描量熱儀所測定的吸熱 峰的半值寬度寬的蠟具有寬的蠟熔融溫度范圍。因而，涂布圖像表面的具有低熔融組分的 蠟和殘留在定影圖像內(nèi)部并確保圖像強(qiáng)度的具有高熔融組分的蠟的存在，從定影圖像的可 靠性如定影圖像的摩擦阻力的觀點(diǎn)是有利的。然而，由于熔融溫度范圍寬，所以當(dāng)試圖確保 耐熱貯存性時，蠟的熔點(diǎn)必須升高，這從實(shí)現(xiàn)低溫定影性和耐熱貯存性的良好平衡的觀點(diǎn) 是不利的。
[0009] 因此顯而易見的是，從實(shí)現(xiàn)耐熱貯存性與低溫定影性之間良好平衡的觀點(diǎn)，應(yīng)使 用具有半值寬度小的吸熱峰的蠟，從改進(jìn)定影圖像的可靠性的觀點(diǎn)，應(yīng)使用該半值寬度稍 大的蠟。然而，由于其中一種與另一種的期望效果相互干擾，難以實(shí)現(xiàn)將這類蠟組合為共混 物等的技術(shù)。
[0010] 如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過控制蠟熔融性質(zhì)在保持低溫定影性與耐熱貯存性 之間的良好平衡的同時實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的定影圖像可靠性是困難的。
[0011] 因此，本發(fā)明的目的為提供實(shí)現(xiàn)低溫定影性與耐熱貯存性之間的良好平衡并且還 具有優(yōu)異定影圖像可靠性的調(diào)色劑。本發(fā)明的另一目的為提供此類調(diào)色劑的制造方法。
[0012] 因此，在第一方面，本發(fā)明提供包括粘結(jié)劑樹脂、著色劑和烴蠟的調(diào)色劑，其特征 在于該調(diào)色劑具有根據(jù)差示掃描量熱儀所測定的針對調(diào)色劑的源自第一升溫過程中烴蠟 熔融的吸熱峰的半值寬度Wire )與針對調(diào)色劑的源自第二升溫過程中烴蠟熔融的吸熱峰 的半值寬度W2(°c )之比W1/W2,該比不小于0. 50且不大于0. 90。
[0013] 在第二方面，本發(fā)明提供包括粘結(jié)劑樹脂、著色劑和烴蠟的調(diào)色劑的制造方法，該 方法包括：在下列步驟（a)和步驟（b)的條件下熱處理所述調(diào)色劑，
[0014] 其中步驟（a)在步驟（b)前實(shí)施，
[0015] (a)在粘結(jié)劑樹脂和烴蠟的存在下，在比根據(jù)差示掃描量熱儀所測定的烴蠟的外 推的熔融終止溫度高不小于l〇°C的溫度下，熱處理調(diào)色劑不小于60分鐘；和
[0016] (b)在根據(jù)差示掃描量熱儀所測定的源自烴蠟的結(jié)晶化的放熱峰的溫度范圍內(nèi)的 溫度下，在以低于烴蠟的外推的熔融起始溫度的溫度為中心的溫度波動范圍不超過4. 0°C 下，熱處理調(diào)色劑不小于60分鐘。
[0017] 本發(fā)明能夠提供由于適于控制蠟熔融性質(zhì)而實(shí)現(xiàn)低溫定影性與耐熱貯存性的良 好平衡并且還具有優(yōu)異的定影圖像可靠性的調(diào)色劑，并還能夠提供此類調(diào)色劑的制造方 法。
[0018] 從下面示例性實(shí)施方案的描述中，本發(fā)明的進(jìn)一步特性將變得顯而易見。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了克服上述問題，本發(fā)明人已對蠟熔融性質(zhì)進(jìn)行了深入的研究。如上所述，從 實(shí)現(xiàn)耐熱貯存性與低溫定影性之間的良好平衡的觀點(diǎn)，應(yīng)使用具有半值寬度小的吸熱峰的 蠟，而從增強(qiáng)定影圖像的可靠性的觀點(diǎn)，應(yīng)使用具有半值寬度稍大的吸熱峰的蠟。這里，在 電子照相過程中的定影步驟之前尋求耐熱貯存性與低溫定影性的良好平衡。因此，在定影 步驟之前期望調(diào)色劑中蠟的吸熱峰的小半值寬度。相反地，在定影步驟之后尋求定影圖像 的可靠性。因此，在定影步驟之后期望調(diào)色劑中蠟的吸熱峰的大半值寬度。因而實(shí)現(xiàn)了，通 過使調(diào)色劑中蠟的吸熱峰的半值寬度在經(jīng)過定影步驟前后而變化，可解決上述問題。
[0020] 本發(fā)明的調(diào)色劑具有根據(jù)差示掃描量熱儀所測定的針對調(diào)色劑的源自第一升溫 過程中烴蠟（烴型蠟）熔融的吸熱峰的半值寬度Wire)與針對調(diào)色劑的源自第二升溫過 程中烴蠟（烴型蠟）熔融的吸熱峰的半值寬度W2(°C )之比W1/W2,該比不小于0.50且不 大于0. 90。
[0021] 這里，利用DSC的測定根據(jù)JIS K7121 (國際標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D3418-82)進(jìn)行。在本 發(fā)明的實(shí)踐中，可使用例如Q1000差示掃描量熱儀（TA Instruments)進(jìn)行測定。銦和鋅的 熔點(diǎn)用于設(shè)備檢測器的溫度校準(zhǔn)，銦的熔融熱用于校準(zhǔn)熱量。
[0022] 調(diào)色劑測量首先通過精確稱出約10mg調(diào)色劑，將其置于鋁盤中，并使用空的鋁盤 作為對照來進(jìn)行。在第一升溫過程中，在測定樣品從20°C至200°C以10°C/min的速度升溫 的同時進(jìn)行測定。在200°C的溫度下保持10分鐘后，在進(jìn)行包括從200°C至20°C以10°C / min的速度冷卻的冷卻過程的同時繼續(xù)測定。在20°C的溫度下保持10分鐘后，在第二升溫 過程中，在又一次從20°C至200°C以10°C/min的速度升溫的同時再次繼續(xù)測定。基于在這 些測定條件下獲得的DSC曲線，通過計(jì)算第一升溫過程中源自蠟的吸熱峰的半值寬度獲得 半值寬度W1 (°C )。類似地，通過計(jì)算第二升溫過程中源自蠟的吸熱峰的半值寬度獲得半值 寬度W2 (°C )。在該蠟的吸熱峰與源自粘結(jié)劑樹脂、其它蠟或其它材料的峰重疊的情況下， 半值寬度在進(jìn)行峰分離之后確定。如本文所使用的，"半值寬度"是指在為峰與基線的最大 高度的一半的高度處的吸熱峰的溫度范圍。
[0023] 在利用DSC測定調(diào)色劑期間的第一升溫過程中，可測定所制造的調(diào)色劑本身的熱 特性。在第二升溫過程中，可測定已經(jīng)受了在200°C下保持10分鐘并以10°C /min冷卻的 熱歷史的調(diào)色劑的熱特性。
[0024] 這與電子照相法中涉及的過程相關(guān)，第一升溫過程在調(diào)色劑經(jīng)受定影步驟中的加 熱之前測定調(diào)色劑的熱特性。接下來，在與定影步驟的熱溫度相當(dāng)?shù)臒崮艿?00°C下熔融 后，發(fā)生l〇°C /min的冷卻。因此，第二升溫過程可被認(rèn)為對應(yīng)于定影圖像調(diào)色劑的熱特性 的測定。
[0025] 在本發(fā)明的調(diào)色劑中，上述比W1/W2不小于0.50且不大于0.90。在該范圍內(nèi)，可 獲得在經(jīng)過定影步驟之前蠟的吸熱峰的半值寬度小，且在經(jīng)過定影步驟之后該半值寬度大 而寬的調(diào)色劑。比W1/W2小于0.50的調(diào)色劑也應(yīng)能夠展現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。然而，在由 本發(fā)明人進(jìn)行的研究中，不能制造這樣的調(diào)色劑。在比W1/W2高于0. 90下，未獲得本發(fā)明 的效果，這是因?yàn)樵诙ㄓ安襟E前后蠟的吸熱峰的變化小。
[0026] 本發(fā)明人認(rèn)為，控制調(diào)色劑中蠟的晶體大小的技術(shù)將與獲得具有本發(fā)明W1和W2 之間關(guān)系的調(diào)色劑的技術(shù)一樣重要。然而，蠟的吸收峰的半值寬度為通過諸如所用蠟的純 度、蠟向調(diào)色劑的添加量和蠟的晶體大小等的因素測定的參數(shù)。這些因素中，將難以改變定 影步驟前后蠟的純度和蠟向調(diào)色劑的添加量。然而，對于改變定影步驟前后的蠟的晶體大 小，本發(fā)明人認(rèn)為這將是可能的，因?yàn)檎{(diào)色劑在定影步驟中的確一次性熔融。一般而言，關(guān) 于在晶體熔融時所觀察到的吸熱峰的半值寬度和晶體大小之間的關(guān)系，已知在晶體大小均 一的情況下，半值寬度小，在晶體大小不均一時，半值寬度變大。因此，認(rèn)為在調(diào)色劑定影步 驟之前使蠟的晶體大小均一和在定影步驟中的熔融后使晶體大小不均一的技術(shù)對于本發(fā) 明的實(shí)施將是重要的。
[0027] 本發(fā)明的調(diào)色劑為包括粘結(jié)劑樹脂、著色劑和烴蠟的調(diào)色劑。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在 使用烴蠟的情況下，增加 W2是容易的。理由被認(rèn)為是，由于烴蠟具有相對迅速的結(jié)晶速度， 在施加熱下熔融后的冷卻步驟中降低溫度的同時容易形成各種大小的晶體。因此，在電子 照相過程的定影步驟中的熔融后，各種大小的晶體隨著溫度降低在定影圖像中形成，具有 小晶體大小的蠟?zāi)軌蛴兄诟倪M(jìn)圖像表面的滑動性質(zhì)，具有大晶體大小的蠟?zāi)軌蛴兄趫D 像強(qiáng)度。
[0028] 為了調(diào)整W1和W2之間的關(guān)系在本發(fā)明的范圍內(nèi)，烴蠟的晶體大小通過包括稍后 描述的調(diào)色劑制造步驟中的熱處理步驟來調(diào)整。例如，可進(jìn)行稍后描述的熱處理步驟（a) 和步驟（b)，以使所得調(diào)色劑的W1值更小，W2值更大。
[0029] 優(yōu)選用于本發(fā)明的烴蠟具有下列熱特性：在蠟單獨(dú)利用DSC測定時觀察的源自熔 融的吸熱峰具有不小于60°C且不大于90°C的峰值溫度（熔融峰值溫度），該吸熱峰具有不 小于2. 0°C且不大于12. 0°C的半值寬度。優(yōu)選使熔融峰值溫度和半值寬度落入這些范圍 內(nèi)，因?yàn)槟蜔豳A存性與低溫定影性的良好平衡容易實(shí)現(xiàn)。其中熔融峰值溫度小于60°C的情 況在耐熱貯存性方面是不期望的，其中熔融峰值溫度高于90°C的情況在低溫定影性方面是 不期望的。此外，在本發(fā)明的調(diào)色劑在水性介質(zhì)中制造時，在比稍后描述的步驟（a)中蠟的 外推的熔融終止溫度高不小于l〇°C的溫度下的熱處理可變的難以進(jìn)行。在半值寬度小于 2. 0°C的情況中，即使當(dāng)采用本發(fā)明的實(shí)施方案時W2值可能也不夠大；相反地，當(dāng)半值寬度 大于12. 0°C時，W1值可能不夠小。然而，關(guān)于使用的蠟單獨(dú)的熱特性，由于根據(jù)諸如調(diào)色劑 中的粘結(jié)劑樹脂和著色劑、與其它材料的結(jié)構(gòu)和配混比以及調(diào)色劑的制造條件等的因素的 這些波動，對蠟單獨(dú)的熱特性不施以限定。蠟單獨(dú)的熱特性的測定可通過與上述根據(jù)JIS K 7121的方法類似的方法并在與之類似的測定條件下進(jìn)行。關(guān)于該熔融峰值溫度和半值寬 度，使用在第二升溫過程中獲得的值，從而排除熱歷史如蠟制造條件和貯存條件。如本文所 使用的，"熔融峰值溫度"是指當(dāng)與基線的峰高為其最高點(diǎn)時的溫度。
[0030] 本發(fā)明所用的烴蠟為通過具體組分的提取和分餾獲得的烴蠟，所述組分來自例如 通過高壓下烯烴的自由基聚合或低壓下烯烴與齊格勒催化劑的聚合所獲得的低分子量烯 烴聚合物，通過高分子量烯烴聚合物熱解獲得的烯烴聚合物，和通過對由一氧化碳和氫氣 構(gòu)成的合成氣通過ARGE法獲得的烴的蒸餾殘?jiān)託浍@得的合成烴。烴蠟的分餾通過加壓 發(fā)汗法、溶劑法或使用真空蒸餾的分餾結(jié)晶法進(jìn)行。即，烴蠟的實(shí)例包括通過使用這些方法 除去低分子量組分或提取低分子量組分所獲得的烴蠟，以及通過使用這些方法以從前述各 種烴蠟中進(jìn)一步除去低分子量組分的烴蠟。
[0031] 制備烴蠟的烴通過使用金屬氧化物催化劑（通常為兩種以上的催化劑的多組分 體系）的一氧化碳與氫氣的反應(yīng)合成。例如，優(yōu)選通過合成醇（synthol)法、海德羅科爾法 (hydrocol method)或ARGE法（可由此獲得許多錯質(zhì)經(jīng)）獲得的多達(dá)幾百個碳的經(jīng)，和通 過烯烴如乙烯與齊格勒催化劑的聚合獲得的烴。特別優(yōu)選通過不依賴烯烴聚合的方法合成 的烴蠟，既是由于它們的結(jié)構(gòu)，也是由于它們具有容易分餾的分子量分布。
[0032] 在本發(fā)明具體實(shí)施方案中，由于稍后描述的步驟（a)包括其中樹脂和蠟均勻混合 在一起的步驟，通過使粘結(jié)劑樹脂和蠟之間具有溶解度參數(shù)（下面有時縮寫為"SP"）之 差為2.0以下，均勻混合物（intimate mixture)是容易的，這是期望的。SP值由費(fèi)多法 (Fedor，s method)計(jì)算。具體地，如 Polym. Eng. Sci.，Vol. 14, ρ· 147 (1974)中詳細(xì)解釋的， SP值通過下列等式計(jì)算：
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種調(diào)色劑，其包括粘結(jié)劑樹脂、著色劑和烴蠟，其中， 所述調(diào)色劑具有根據(jù)差示掃描量熱儀所測定的針對所述調(diào)色劑的源自第一升溫過程 中所述烴蠟熔融的吸熱峰的半值寬度W1 (°c )與針對所述調(diào)色劑的源自第二升溫過程中 所述烴蠟熔融的吸熱峰的半值寬度W2(°c )之比W1/W2,所述W1/W2不小于0. 50且不大于 0· 90。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑，其中所述第一升溫過程中所述吸熱峰的吸熱量 Ql(J/g)與所述第二升溫過程中所述吸熱峰的吸熱量Q2(J/g)之比Q1/Q2不小于1. 1且不 大于1. 5 ;和 根據(jù)所述差示掃描量熱儀所測定的針對所述調(diào)色劑的所述第一升溫過程中外推的玻 璃化轉(zhuǎn)變起始溫度Tgl(°C )與針對所述調(diào)色劑的所述第二升溫過程中外推的玻璃化轉(zhuǎn)變 起始溫度Tg2 (°C )之差Tgl-Tg2不小于5. 0°C且不大于15. 0°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑，其中當(dāng)所述烴蠟單獨(dú)利用差示掃描量熱儀測定時， 源自所述烴蠟熔融的吸熱峰具有不小于2. 0°C且不大于12. 0°C的半值寬度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的調(diào)色劑，其中，當(dāng)所述烴蠟單獨(dú)由差示掃描量熱儀測定 時，源自所述烴蠟熔融的吸熱峰具有不小于60°C且不大于90°C的峰值溫度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的調(diào)色劑，其中所述粘結(jié)劑樹脂為苯乙烯-丙烯酸酯共聚 物或苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的調(diào)色劑，其中所述烴蠟的含量為不超過20質(zhì)量份，基于 100質(zhì)量份所述粘結(jié)劑樹脂。
7. -種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的調(diào)色劑的制造方法，其中所述調(diào)色劑具有粘結(jié)劑樹 月旨、著色劑和烴蠟， 所述方法包括：在下列步驟（a)和步驟（b)的條件下熱處理所述調(diào)色劑， 其中所述步驟（a)在所述步驟（b)之前實(shí)施， 步驟（a)-在所述粘結(jié)劑樹脂和所述烴蠟的存在下，在比根據(jù)差示掃描量熱儀所測定 的所述烴蠟的外推的熔融終止溫度高不小于l〇°C的溫度下，熱處理所述調(diào)色劑不小于60 分鐘；和 步驟（b)-在根據(jù)差示掃描量熱儀所測定的源自所述烴蠟的結(jié)晶化的放熱峰的溫度范 圍內(nèi)的溫度下，在以低于所述烴蠟的所述外推的熔融起始溫度的溫度為中心的溫度波動范 圍不超過4. 0°C下，熱處理所述調(diào)色劑不小于60分鐘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)色劑的制造方法，其中，當(dāng)所述烴蠟單獨(dú)由差示掃描量熱 儀測定時，源自所述烴蠟熔融的吸熱峰具有不小于2. 0°C且不大于12. 0°C的半值寬度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)色劑的制造方法，其中，當(dāng)所述烴蠟單獨(dú)由差示掃描量熱 儀測定時，源自所述烴蠟熔融的吸熱峰具有不小于60°C且不大于90°C的峰值溫度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)色劑的制造方法，其中所述粘結(jié)劑樹脂為苯乙烯-丙烯酸 酯共聚物或苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)色劑的制造方法，其中所述烴蠟的含量為不超過20質(zhì)量 份，基于100質(zhì)量份所述粘結(jié)劑樹脂。
【文檔編號】G03G9/08GK104252105SQ201410300915
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】山脅健太郎, 辻野武, 文田英和, 阿部展久, 淺岡順也 申請人:佳能株式會社