专利名称:包含具有氢键键合官能团的两亲性共聚粘合剂的凝胶有机溶胶及用于电子照相的液体色调剂的制作方法
技术领域:
本发明涉及用于电子照相的液体色调剂组合物。更具体地,本发明涉及以凝胶组合物形式提供的两亲性共聚物粘合剂颗粒。
背景技术:
在电子照相和静电印刷工艺(统称电成像工艺)中,静电图像分别形成于感光元件或介电元件的表面上。所述感光元件或介电元件可以是中间转印鼓或转印带,或者是用于最终调色图像本身的基材,详见Schmidt,S.P.和Larson,J.R.,Handbook of Imaging Material Diamond,A.S.,EdMarcel DekkerNewYork;Chapter 6,pp227-252,以及美国专利US 4728983、4321404和4268598。
在静电印刷中,潜像通常是这样形成的(1)用静电记录笔(electrostaticwriting stylus)或其等同物,将电荷图像置于介电元件(通常为接收基材)表面的选定区域上,以形成电荷图像;(2)在该电荷图像上施用色调剂;及(3)固定(fixing)色调剂的图像。这种类型工艺的实例见美国专利US 5262259。
在电子照相印刷(也称之为静电复印)的工艺中,利用电子照相技术在诸如纸张、薄膜等最终图像接收体上产生图像。电子照相技术已经引入到包括影印机、激光打印机、传真机等的广泛范围的设备中。
通常,电子照相包括利用可重复使用的感光性临时图像接收体(也称之为光感受器),在最终的永久性图像接收体上产生电子照相图像的过程。代表性的电子照相过程(放电区域显影)包括一系列的在接收体上产生图像的步骤,这些步骤包括充电、曝光、显影、转印、熔化、清洁和擦除。
在充电步骤中,通常借助于电晕或者充电辊筒,使光感受器基本均匀地带有所需极性的电荷,或者是负电荷或者是正电荷,以达到第一电势。在曝光步骤中,光学系统通常为激光扫描仪或者二极管阵列,以对应于最终图像接收体上所需要形成的图像的成像方式,通过使光感受器已充电的表面选择性地曝光而形成潜像。在显影步骤中,一般是使极性合适的色调剂颗粒与光感受器上的潜像接触,通常使用这样的显影剂,该显影剂电偏压至极性与色调剂相同且电势位于第一与第二电势之间的电势。色调剂颗粒迁移至光感受器并通过静电力选择性地附着在潜像上,从而在光感受器上形成色调剂的图像。
在转印步骤中,色调剂的图像从光感受器转移到所需最终图像接收体上;有时采用中间转印元件以有效地从光感受器上转印图像,随后将色调剂图像转印到最终的图像接收体上。就其所要从中转印的表面而言,图像可以通过物理施压并与色调剂接触来转印,并选择性地粘附在目标中间媒介或最终的图像接收体上。作为选择,任选利用下文中将要详述的静电帮助,在液体系统中转移色调剂。在熔化步骤中,加热最终图像接收体上的色调剂图像以软化或者熔融色调剂颗粒,从而将色调剂图像定影在最终的接收体上。一种可选的定影方法包括在高压、加热或不加热的条件下,将色调剂固定在接收体上。在清洁步骤中,除去光感受器上残余的色调剂。
最后,在擦除步骤中,通过曝光于特定波长的光,将光感受器电荷减少到基本上均匀的低值,进而除去残余的原始潜像,并为下一次成像循环准备好光感受器。
商业上广泛使用两种类型的色调剂液体色调剂和干式色调剂。术语“干式”并不意味着干式色调剂完全不含任何液体成分,而是意味着色调剂颗粒不含有任何显著量的溶剂,例如,一般低于10重量百分比的溶剂(总的来说,干式色调剂就溶剂含量而言其干的程度为可合理地实用),并且色调剂颗粒能够携带摩擦静电荷。这是干式色调剂颗粒与液体色调剂颗粒的区别。
典型的液体色调剂组合物一般包括悬浮或者分散在液体载体中的色调剂颗粒。液体载体通常为绝缘的分散剂,以避免使静电潜像放电。液体色调剂颗粒一般在液体载体(或者载液)中溶剂化至某种程度,通常是在高于50重量百分比的低极性、低介电常数、基本上不含水的载体溶剂中。液体色调剂颗粒通常是采用在载体溶剂中解离的极性基团而化学带电的,但是在液体载体中溶剂化和/或分散时并不携带静电电荷。此外,液体色调剂颗粒通常小于干式色调剂颗粒。正因为它们介于亚微米至约5微米的小颗粒尺寸,液体色调剂可以产生非常高分辨率的色调剂图像。
用于液体色调剂组合物的典型色调剂颗粒通常包括视觉强化添加剂(例如彩色颜料颗粒)和聚合粘合剂。聚合粘合剂在电子照相过程期间及以后都发挥作用。在操作性方面,粘合剂的特性影响色调剂颗粒的充电和电荷稳定性、流动、以及熔化特性。这些特性对获得显影、转印和熔化过程中的优良性能而言很重要。在最终接收体上形成图像之后,粘合剂的性质(例如,玻璃态转化温度、熔体粘度、分子量)以及熔化条件(例如,温度、压力和熔化剂构型)影响耐久性(例如,抗结块和擦除性)、与接收体的附着力、光泽度及其它类似性质。
适用于液体色调剂颗粒的聚合粘合剂材料的典型玻璃态转化温度为约-24℃到55℃之间,其低于用于干式色调剂颗粒的聚合粘合剂的典型玻璃化转变温度(Tg)范围(50-100℃)。具体地,已知某些液体色调剂引入玻璃化转变温度低于室温(25℃)的聚合粘合剂,以便在液体电子照相显影过程中通过成膜作用快速自我固定(self fix),参见US 6255363。然而,还已知这种液体色调剂因Tg低而具有较差的图像耐久性(例如抗结块性和抗擦除性差)。另外,这种色调剂尽管适于涉及接触性粘附力的转印过程,但是它一般不适于涉及静电转印帮助的转印过程,因为将色调剂图像转印到最终图像接收体上之后,色调剂薄膜极粘。此外,低Tg色调剂更容易粘性转印失败(膜破裂),更难于从光感受器或中间转印元件上清洁(粘性的)。
在采用液体色调剂的其它印刷过程中,不需要发生自我固定。在这类系统中,在光电导体表面显影的图像转印到中间转印带(“ITB”)或者中间转印件(“ITM”)上,或者直接转印到印刷媒介上,无需在该阶段形成薄膜。例如参见1995年4月25日出版的授予Landa的专利US 5410392,及1992年5月19日出版的授予Camis的专利US 5115277。在这种系统中,离散的色调剂颗粒的转印是以图像的形式通过机械力、静电力和热能的联合作用而实施的。尤其是在’277专利所述的系统中,直流偏压电压与内套筒构件连接,以在印刷媒介表面产生静电力,从而帮助彩色图像的有效转印。
先前制备的用于这种系统的色调剂颗粒,采用常规的聚合粘合剂材料,而不是利用有机溶胶方法(更详细的说明见下文)制备的聚合物。因而,例如专利’392声称,在所公开的系统中使用的液体显影剂记载在1988年12月27日公开的授予Landa的专利US 4794651中。该专利披露了一种液体色调剂,其制备方法是将载液中预成型的高Tg聚合物树脂加热到对载液而言足够高的温度,以软化或者塑化该树脂;加入颜料;及将所得高温分散液暴露于高能混合或研磨过程。
尽管这种采用较高Tg(通常大于或者等于约60℃)聚合粘合剂的非自我固定的液体色调剂应当具备良好的图像耐久性,但是,已知这类色调剂具有与聚合粘合剂的选择相关的其它问题,包括液体色调剂不能在显影过程中迅速自我固定而导致的图像缺陷,充电和电荷稳定性差,与凝聚或聚集有关的贮存稳定性差,贮存中沉降稳定性差,及需要高达约200~250℃的熔化温度,才能软化或熔融色调剂颗粒,进而将色调剂充分地熔合在最终的图像接收体上。
为了克服耐久性缺陷,非成膜性液体色调剂和干式色调剂所选用的聚合材料更通常地具有至少约55~65℃的Tg,以便获得良好的熔化后抗结块性,而且通常需要高达约200~250℃的熔化温度,以软化或熔融色调剂颗粒,进而将色调剂充分地熔合到最终的图像接收体上。高熔化温度不利于干式色调剂,因为高熔化温度伴随着长时间的加热期和高能耗,还因为色调剂在高于纸张自燃温度(233℃)的温度下熔合到纸上,会伴随有失火的危险。
另外,已知某些使用高Tg聚合粘合剂的液体和干式色调剂,在高于或者低于最佳熔化温度的温度下,具有将色调剂图像从最终图形接收体转印到熔凝器(fuser)表面的不合乎需要的部分转印(偏移)现象,为了防止偏移,需要在熔凝器表面使用低表面能材料或者施用熔凝器油。可供选择的是,在制备干式色调剂颗粒过程中,可以物理地混入各种充当隔离或滑爽剂的润滑剂或蜡。然而,由于这些蜡不与聚合粘合剂化学键合,所以它们可能对色调剂颗粒的静电充电产生不利的影响,也可能从色调剂颗粒中迁移出来并污染光感受器、中间转印元件、熔凝器元件或者其它对电子照相工艺而言至关重要的表面。
除了聚合粘合剂和视觉强化添加剂之外,液体色调剂组合物可任选地包含其它添加剂。例如,可以加入电荷控制剂,以赋予色调剂颗粒以静电荷。可以加入分散剂,以提供胶体稳定性,帮助固定图像,并为颗粒表面提供带电或充电位置。液体色调剂组合物中通常加入分散剂,因为色调剂颗粒浓度高(内部颗粒间距小),并且就凝聚和聚集而言,仅凭双电层作用不足以稳定分散相。还可以使用隔离剂,以有助于防止在使用熔凝器辊筒时,色调剂粘附在熔凝器辊筒上。其它添加剂包括抗氧剂、紫外稳定剂、杀真菌剂、杀菌剂、流动控制剂等。
一种制造工艺包括合成分散在液体载体中的两亲性共聚粘合剂以形成有机溶胶,然后将所形成的有机溶胶与其它组分混合,以形成液体色调剂组合物。通常,有机溶胶是通过可聚合化合物(如单体)的非水分散相聚合而合成的,进而形成分散在低介电烃类溶剂(载液)中的共聚粘合剂颗粒。就聚集而言,这些分散的共聚物颗粒是通过被载液溶剂化的空间稳定剂(stericstabilizer)(如接枝稳定剂)到聚合中形成的分散的核颗粒上的化学键合而空间稳定化的。有关这种空间稳定化机理的详情,请参见Napper,D.H.,“PolymericStabilization of Colloidal Dispersions”,Academic Press,New York,N.Y.,1983。有关合成自稳定有机溶胶的方法,参见“Dispersion Polymerization in OrganicMedia,”K.E.J.Barrett,ed.,John WileyNew York,N.Y.,1975。
液体色调剂组合物已利用分散相聚合,于低极性、低介电常数的载体溶剂中制备,所述载体溶剂适用于玻璃化转变温度较低(Tg≤30℃)的在电子照相成像过程中经受迅速自我固定的成膜液体色调剂的制备。例如参见US5886067和6103781。此外,也已制备出用于制备具有中间玻璃化转变温度(Tg介于30~50℃之间)、用于静电铁笔印刷机的液体静电色调剂的有机溶胶。参见US 6225363B1。代表性的形成有机溶胶的非水分散相聚合方法是一种或多种溶于烃介质的烯属不饱和单体,在预制的可聚合的溶液聚合物(如接枝稳定剂或者“活性”聚合物)的存在下,进行聚合时而实施的游离基聚合。参见US 6255363。
一旦形成了有机溶胶就可以根据需要加入一种或者多种添加剂。例如可以加入一种或者多种视觉强化添加剂和/或电荷控制剂。然后组合物经过一种或者多种混合过程,例如均质化、微观流态化、球磨、超微研磨、高能珠(砂)研磨、篮式研磨(basket milling)或者其它本领域中公知的技术,以降低分散相中颗粒的尺寸。混合过程的作用是将聚集的视觉强化添加剂颗粒,如果存的话,破碎成初级粒子(直径为0.05~1.0微米),并且还可以部分地将分散的共聚粘合剂切成能够与视觉强化添加剂表面结合的片段。
根据该实施方案,分散的共聚物或源于该共聚物的片段随后与视觉强化添加剂结合,例如可以通过吸附或粘附到视觉强化添加剂表面上而结合,从而形成色调剂颗粒。结果得到色调剂颗粒的空间稳定化的非水分散相,所述色调剂颗粒的尺寸为约0.1~2.0微米,而一般色调剂颗粒的直径为0.1~0.5微米。在某些实施方案中,也可以根据需要于混合前后加入一种或者多种电荷控制剂。
液体色调剂组合物的若干特性对提供高质量图像而言很重要。为了提供具有高分辨率的高质量图像,色调剂颗粒的尺寸和电荷特性尤其重要。此外,对于某些液体电子照相印刷应用而言,例如为了避免印刷缺陷(例如模糊或者尾端拖尾(trailing-edge trailing))以及高速印刷中的不完全转印,色调剂颗粒的快速自我固定性也是一项重要的要求。例如,在具有低TgS的有机溶胶色调剂组合物中,形成于成像过程中的薄膜在转印条件下可能发粘,且粘结力弱。这可能导致图像分裂或者无用的残余物残留在光感受器或中间图像接收体表面。在液体色调剂组合物的配制中,另一项重要考虑是图像在最终接收体上的耐久性和可归档性。液体色调剂颗粒所需的特性还包括抗擦除性,例如抗擦伤(特别是源于常用来去除无关之铅笔或钢笔印迹的天然或合成橡皮的擦伤)所导致的色调剂图像的去除和损坏。
在配制液体色调剂时另一个重要的考虑就是图像在最终接收体上的粘性。期望最终接收体上的图像在相当宽的温度范围内基本上是无粘性的。如果图像具有残余粘性,当其与另一表面接触时就会变得凸出或被摘除(这也称之为粘连(blocking))。这对印刷制品成堆放置的情况而言尤其是个大问题。期望液体色调剂颗粒的另一特性是,最终图像接收体上的图像可以抵抗因对接收体(或者其它的色调剂表面)的粘连而导致的损害。
为了解决该问题,可以在图像表面覆盖薄膜层压物或保护层。上述层压物常常起到增加图像有效点放大的作用,因而妨碍到彩色合成的保色性(color rendition)。另外,在最终图像表面层压保护层既增加了额外的材料成本,也增加了额外的应用保护层的工艺步骤,并且也是某些印刷应用(如普通纸复印或者印刷)所不能接受的。
已经采用了多种的方法来处理层压导致的缺陷。例如,为了消除粘性,已经采用了辐射或者催化固化的方法,以在显影步骤后固化或者交联液体色调剂。但这种固化过程通常太慢,不适用于高速印刷过程。另外,上述固化方法会显著增加印刷过程的成本。可固化的液体色调剂通常表现出自稳定性差,并且能导致印刷油墨变脆。
另一增强液体色调剂图像的耐久性以及解决层压缺陷的方法记载在US6103781中。该专利描述了一种含有机溶胶的液体油墨组合物,该有机溶胶的侧链或者主链上具备可结晶的聚合部分。在第6栏第53-60行,作者描述了一种粘合剂树脂,该树脂是分散在液体载体中的两亲性共聚物(也称作有机溶胶),它包括通过共价键与不溶性的热塑性(共)聚合核心相结合高分子量(共)聚合空间稳定剂。所述空间稳定剂包括可结晶的聚合部分,其可以在室温(22℃)或室温以上独立和可逆地结晶。
根据该作者所述,当聚合物或者共聚物(表示为稳定剂)中至少一种是两亲性物质时,分散的色调剂颗粒就会获得优异的聚集稳定性,其中所述两亲性物质包含至少一种重均分子量至少为5000的且被被液体载体溶剂化的低聚或者聚合组分。换句话说,所选择的稳定剂如果以独立的分子存在,则其在液体载体中的溶解度相当有限。一般地,如果空间稳定剂与溶剂间的希尔德布兰德(Hildebrand)溶解度参数之差的绝对值低于或等于3.0MPa1/2,该要求就得到满足。
正如US 6103781中所述,优先处理不溶性树脂核心的组合物,使得有机溶胶的具有低于22℃,更优选低于6℃的有效玻璃化转变温度(Tg)。控制玻璃化转变温度可以使我们制备出含有树脂作为主要成分的油墨组合物,这样,在采用高于核的Tg,优选等于或者高于22℃温度下实施补偿转印过程的液体电子照相印刷或者图像处理过程中,作为主要成分的树脂可以经受快速成膜过程(快速自我固定)(第10栏,第36-46行)。在等于或者高于室温(22℃)下能够独立并可逆地结晶的可结晶聚合片段的存在,可以对熔化在最终图像接收体上的软、粘、低Tg的不溶树脂核起到保护作用。这就有助于提高已熔化调色的图像在高达可结晶聚合片段的结晶温度(熔点)时的抗结块和抗擦除性。
采用凝胶有机溶胶组合物的液体油墨,可参见US 6255363,也可以参见WO 01/79316,WO 01/79363,及WO 01/79364。设计这些体系的目的是提供色调剂组合物,其将在室温下成膜,而无需特殊的干燥步骤或加热元件。例如参见专利US 6255363第15栏的第50~63行。因而,这些专利及应用中专门指出,所述色调剂材料的Tg低是为了可以在室温下部分成膜。
发明内容
本发明涉及凝胶液体电子照相色调剂组合物,其包含液体载体及分散于液体载体中的色调剂颗粒。液体载体具有小于30mL的贝壳杉脂-丁醇数(Kauri-butanol number)。色调剂颗粒包含聚合粘合剂,聚合粘合剂包含至少一种具有一个或多个S材料部及一个或多个D材料部的两亲性共聚物。色调剂组合物包含足够量的氢键键合(hydrogen bonding)官能团,以提供具有受控刚度的三维凝胶体,其可以通过施加能量而逆向还原为流体状态。电子照相色调剂组合物基本上不在光感受器成像的条件下成膜。
为了本发明的目的,“凝胶”为刚度受控的三维基体,其可以通过施加能量而逆向还原为流体状态。特别地,据信凝胶形成起因于导致颗粒可逆凝聚的颗粒-颗粒相互作用。然而,这种颗粒-颗粒相互作用弱到足以通过施加剪切能、声能、热能和/或其它能量而破坏。
如上所述,配制本发明的组合物,使得色调剂基本上不在下述光感受器成像条件下成膜。由于独特的配方,在印刷过程中基本上没有薄膜形成于光电导体上。相反,图像从光电导体表面转印到中间转印材料上或者直接转印到印刷媒介上,而基本上不在光电导体上成膜。成膜可以在从光电导体上转印之后进行,优选在图像最后熔合在最终接收体上时或此之前进行。
本发明的“光感受器成像条件”是指,组合物在固含量为约30~40%,温度为23~45℃时基本上不成膜,更优选固含量小于70%,温度为23~45℃时不成膜。作为主要的考虑,两亲性聚合物的Tg强烈影响,无论是否通过本发明的有机溶胶凝胶组合物形成薄膜。然而,其它因素也可能影响组合物的成膜性,如载体溶剂的选择,Tg高于或低于两亲性共聚物平衡点的聚合物组分的均质区的位置,及各种官能团特别是位于两亲性共聚物S材料部分的官能团的引入。本领域的技术人员能够通过操控本领域中可以理解的这些及其它因素,制备满足如此确定的成膜性的有机溶胶组合物。
在光感受器成像条件下基本上不成膜的凝胶色调剂组合物具有特定的优点,包括优异的自光感受器的图像转印性,在印刷过程中具有低的或者没有图像到光感受器的反转印(back transfer)。另外,凝胶色调剂组合物具有优越的贮存稳定性,无需以有害于图像质量的量引入分散剂、表面活性剂或稳定剂,尽管需要时可以使用这些额外的组分。由于使用两亲性共聚物,该共聚物的S部分可易于包含通过共价键结合的更有助于整个液体色调剂组合物稳定的稳定化官能团。相对于耐擦除性和抗粘连性,还观察到优异的最终图像特性。
另外,包含本发明中所述的两亲性共聚物的色调剂颗粒在尺寸和形状上是一致的,因此在成像中提供重要的均匀性优点。这种尺寸和形状上的均匀性难于甚至不可能在常规的研磨色调剂粘合剂聚合物中实现。根据本发明的液体色调剂组合物提供这样的体系,其中图像可以意想不到地以优异的图像转印性提供,而且抗粘连。令人惊奇的是,利用本发明的组合物制备的图像是非粘性的并且抗划伤(marring)和不必要的擦除。凝胶赋予液体油墨以有用的性质,显著提高着色剂的沉降稳定性,而不会危及打印质量或油墨的转印性能。以凝胶配制的油墨还具有改进的针对沉降的再分散特性,且不形成膨胀性沉淀物,如非胶凝的有机溶胶油墨所形成的那些沉淀物。凝胶油墨的这些特性促进了高固体油墨浓缩物(大于2%重量的固体,更优选大于10%重量的固体,最优选大于20%重量的固体)的制备和使用,进而提高给定体积的油墨的印刷页数或图像数。意想不到的是,本发明的有机溶胶具有大而有效的凝胶颗粒尺寸,因而具有低的每单位质量的中间电荷(Q/M),适于高光密度显影,但却在图像显影场所破碎,产生适合于高分辨率成像的精细颗粒。
本文所用术语“两亲性”是指共聚物同时具有在所需液体载体中溶解性和可分散性截然不同的部分,所述液体载体用于制备共聚物和/或用于制备液体色调剂颗粒的过程中。优选液体载体(有时也称之为“载液”)如此选择,使得共聚物的至少一部分(也称之为S材料或区段)更多地被载体溶剂化,同时共聚物的至少另一部分(也称之为D材料或区段)更多地构成分散于载体中的相。
凝胶是通过在两亲性共聚物中,以足以形成凝胶的量引入氢键供体官能团和氢键受体官能团而形成的。氢键键合官能团可提供于两亲性共聚物的S材料部分,D材料部分,或者S材料部分和D材料部分中。氢键键合官能团在分散的两亲性共聚物颗粒直接按形成弱的、可逆的分子间氢键,进而形成凝胶有机溶胶。
在可供选择的本发明的实施方案中,两亲性共聚物任选只具有氢键供体官能团或氢键受体官能团,且在有机溶胶组合物中提供另外具有至少两个相反的氢键供体官能团或氢键受体官能团的桥接(bridging)化合物。例如,如果两亲性共聚物仅具有氢键受体官能团,桥接化合物具有至少两个氢键供体官能团。两亲性共聚物上的氢键键合官能团与桥接化合物上的相应的氢键键合官能团形成弱的、可逆的分子间非共价键,进而形成凝胶有机溶胶。
凝胶有机溶胶为改进着色油墨的沉降性和再分散性提供一种新的途径。引发胶凝的方法无需控制两亲性共聚物与载体溶剂间的相对溶解度参数差在一定范围内(溶解度参数差大于2.5MPa1/2),其作用是降低两亲性共聚物的凝聚稳定性。这增加了油墨配方设计师选择两亲性共聚物单体组分的适应性,以及更大的选择载液的适应性。
例如,在载体溶剂中具有高溶解度的侧链可结晶的单体可以引入到两亲性共聚物中,而不牺牲胶凝特性。利用可结晶的聚合部分提高非凝胶有机溶胶油墨的耐久性,可参见US 5886067。下文中,以高重量百分比将这种可结晶的聚合部分用于两亲性共聚物中,可以防止凝胶有机溶胶的形成,因为两亲性共聚物与载体溶剂间的相对溶解度参数差落入良好的溶解度范围(0~2.5MPa1/2)。将凝胶有机溶胶的特性与结晶度受控的有机溶胶组合于单一的组合物中是有利的。优选色调剂颗粒还包含至少一种视觉强化添加剂(visualenhancement additive)。
在优选的实施方案中,共聚物在所需的液体载体中就地聚合。利用载液作为反应溶剂,有利于形成基本上单分散性的适用于色调剂组合物的共聚颗粒。优选所得有机溶胶随后与至少一种视觉强化添加剂及任选一种或多种其它所需成分混合成液体色调剂。在这种混合中,包含视觉效果增强颗粒和共聚物的成分倾向于自组织(self-assemble)成具有溶剂化的(S)部分和分散的(D)部分的复合颗粒。具体地,据信共聚物的D材料倾向于物理地和/或化学地相互作用于视觉强化添加剂的表面,同时S材料有助于促进在载体中的分散。
具体实施例方式
本发明的下述实施方案不是排他的,也不是将本发明限定于下面详细说明中所公开的具体形式。相反,所选择和所描述的实施方案的目的是使本领域的技术人员能够评价和理解本发明的理论与实践。
优选如此选择有机溶胶的非水液体载体,使得两亲性共聚物的至少一部分(也称之为S材料或部分)更多地被载体溶剂化,而共聚物的至少另一部分(也称之为D材料或部分)更多地构成载体中的分散相。换言之,优选本发明的共聚物包括S和D材料,其在所需液体载体中各自具有彼此十分不同的溶解度,使得S区段(block)倾向于更多地被载体溶剂化,而D区段则倾向于更多地分散于载体中。更优选S区段可溶解于液体载体中,而D区段则不可溶。在特别优选的实施方案中,D材料相从液体载体中分离出来,形成分散的颗粒。
从某种意义来看,聚合物颗粒在分散到液体载体中时,可以视为具有核/壳结构,其中D材料倾向于核,而S材料倾向于壳。因而,S材料充当分散助剂,空间稳定剂或接枝共聚物稳定剂,有助于共聚物颗粒在液体载体中的分散相的稳定。因此,S材料在本文中还可以称之为“接枝稳定剂”。当颗粒以干燥状态混入液体色调剂颗粒中时,粘合剂颗粒倾向于保持核/壳结构。
材料或材料的一部分(如共聚部分)的溶解度可以定性和定量地用其希尔德布兰德(Hildebrand)溶解度参数来表征。希尔德布兰德溶解参数是以材料内聚能密度(cohesive energy density)的平方根来表示的溶解度参数,单位是(压力)1/2,并且等于(ΔH/RT)1/2/V1/2,其中ΔH是材料的摩尔蒸发焓,R是普适气体常数,T是绝对温度,V是溶剂的摩尔体积。溶剂的希尔德布兰德溶解度参数以表格的形式记载于Barton,A.F.M.,Handbook of Solubility andOther Cohesion Parameters,2d Ed.CRC Press,Boca Raton,Fla.,(1991)中;单体及代表性的聚合物的希尔德布兰德溶解度参数以表格形式记载于PolymerHandbook,3rd Ed.,J.Brandrup & E.H.Immergut,Eds.John Wiley,N.Y.,pp519-557(1989)中;及很多商购聚合物的希尔德布兰德溶解度参数以表格形式记载于Barton,A.F.M.,Handbook of Polymer-Liquid Interaction Parametersand Solubility Parameters,CRC Press,Boca Raton,Fla.,(1990)。
可以从材料或材料的一部分与液体载体之间希尔德布兰德溶解度参数的绝对差值来预测材料或材料的一部分在液体载体中溶解度。当材料或材料的一部分与液体载体之间希尔德布兰德溶解度参数的绝对差值小于大约1.5MPa1/2时,材料或材料的一部分完全可溶或者至少处于高溶剂化状态。另一方面,当材料或材料的一部分与液体载体之间希尔德布兰德溶解度参数的绝对差值超过大约3.0MPa1/2时,材料或材料的一部分趋向于从液体载体中相分离,形成分散相。当希尔德布兰德溶解度参数的绝对差值介于1.5MPa1/2与3.0MPa1/2之间时,认为材料或材料的一部分在液体载体中弱溶剂化或临界不可溶。
抛开理论的限制,据信,两亲性共聚物以氢键键合至如此程度,使其在分散剂液体中接近于它的初始相分离点处表现为极高分子量的共聚物。
凝胶有机溶胶是这样的分散相,其中分散相之各要素间的相互吸引作用如此强烈,以至于整个体系发展成刚性的网络结构,并且在小的应力下表现出弹性行为。有机溶胶胶凝化的特征是本领域的技术人员显而易见的。氢键键合的有机溶胶迅速胶凝,并且经静置形成大体积的聚合物沉淀和基本上澄清的载液上清液层。
抛开理论的限制,据信,两亲性共聚物有机溶胶的胶凝是通过在两亲性共聚物的各部分之间形成氢键而诱发的。氢键键合的可聚合的化合物可以引入S材料部分,D材料部分,或者S材料部分和D材料部分。也可以制备两种单独的截然不同的两亲性共聚物组合物,每种组合物的S材料部分,D材料部分,或者S和D材料部分包括一种或多种氢键键合的可聚合的化合物。在优选的实施方案中,一种有机溶胶组合物将制成具有氢键供体官能团,另一种有机溶胶组合物将制成具有氢键受体官能团。在该实施方案中,只有两种有机溶胶以足够的量互相混合时,才引发组合物的胶凝。
组合物还可以具有其它的多官能团桥接化合物,该化合物具有至少两个氢键键合官能团,以帮助凝胶的形成。任选地,该其它的多官能团桥接化合物仅具有氢键受体官能团,而两亲性共聚物仅具有氢键供体官能团,或者该其它的多官能团桥接化合物仅具有氢键供体官能团,而两亲性共聚物仅具有氢键受体官能团。
凝胶的强度(及因此的油墨抗沉降性)可容易地通过控制两亲性共聚物氢键键合的程度来控制。提高两亲性共聚物的氢键键合官能团的密度(氢键键合的可聚合的化合物的百分数),可以获得较大的强度(较大的抗沉降性)。
由于材料的希尔德布兰德溶解度可随温度而变化,所以优选这种溶解度参数在所需的参考温度如25℃下测定。
本领域的技术人员清楚,共聚物或其一部分的希尔德布兰德溶解度参数可以利用构成共聚物或其一部分的每一单体的单独的希尔德布兰德溶解度参数的加权体积分数来计算,参见Barton A.F.M.,Handbook of SolubilityParameters and Other Cohesion Parameters,CRC Press,Boca Raton,p12(1990)中有关二元共聚物的描述。此外,还公知聚合材料的希尔德布兰德溶解度参数的量级较弱地取决于聚合物的重均分子量,见Barton,pp446-448。因而,为了获得所需的溶剂化或分散特性,对于给定的聚合物或其一部分,存在优选的分子量范围。类似地,混合物的希尔德布兰德溶解度参数可以利用混合物每一组分的单独的希尔德布兰德溶解度参数的加权体积分数来计算。
另外,我们已经利用通过基团分布法得到单体和溶剂的计算溶解度参数定义了本发明,所述基团分布法是Small,P.A.(J.Appl.Chem.,3,71(1953)提出的,其采用Polymer Handbook,3rdEd,J.Brandrup & E.H.Immergut,Eds.John Wiley,New York(1989)中VII/525页的表2.2中所列举的基团分布值。我们选择该方法定义本发明,以避免采用不同试验方法所得到的溶解度参数值可能带来的混淆。另外,Small的基团分布值将得到与源于蒸发焓测量的数据相一致的溶解度参数,因此与希尔德布兰德溶解度参数的定义表述完全一致。由于测量聚合物的蒸发热并不切实可行,所以就以单体是合理的替代。
为了图示说明,表I列出了一些电子照相色调剂中常见溶剂的希尔德布兰德溶解度参数,以及一些有机溶胶合成中常见单体的希尔德布兰德溶解度参数和玻璃化转变温度(基于它们的高分子量均聚物)。
表I
液体载体是一种实质上非水溶剂或者溶剂混合物。换句话说,只有液体载体的次要组分(通常低于25重量百分比)含有水。优选实质上非水液体载体含有低于20重量百分比的水,更优选低于10重量百分比的水,甚至更优选低于3重量百分比的水,最优选低于1重量百分比的水。
载液可以选自很宽范围的本领域中已知的材料或材料组合,但是优选贝壳杉脂-丁醇数小于30ml的材料。优选该液体为亲油的,在各种条件下化学性质稳定,及电绝缘的。电绝缘性是指分散剂液体具有低介电常数和高电阻率。优选液体分散剂的介电常数小于5;更优选小于3。载液的电阻率通常大于109Ohm-cm;更优选大于1010Ohm-cm。另外,优选在多数实施方案中液体载体对于配制色调剂颗粒所用的各成分是化学惰性的。
适宜液体载体的实例包括脂肪烃(正戊烷,己烷,庚烷等),环脂肪烃(环戊烷,环己烷等),芳烃(苯,甲苯,二甲苯等),卤代烃溶剂(氯代烷烃,氟代烷烃,氯氟碳等),硅油,及这些溶剂的混合物。优选的载液包括支链烷烃溶剂混合物,如IsoparTMG,IsoparTMH,IsoparTMK,IsoparTML,IsoparTMM,及IsoparTMV(可得自Exxon Corporation,NJ),最优选的载体是脂肪烃溶剂混合物,如NorparTM12,NorparTM13,及NorparTM15(可得自Exxon Corporation,NJ)。特别优选的载液具有约13~15MPa1/2的希尔德布兰德溶解度参数。
优选本发明的色调剂组合物的液体载体是与制备两亲性共聚物所用的溶剂相同的液体。可供选择的是,聚合可以在任何适宜的溶剂中进行,并且可以进行溶剂交换,以提供色调剂组合物所需的液体载体。
本文所用术语“共聚物”包括低聚物和聚合物,并且包括引入两种或多种单体的聚合物。本文所用术语“单体”是指分子量较低的材料(即一般具有小于约500道尔顿分子量的材料),其具有一个或多个可聚合的基团。“低聚物”是指中等大小的分子,其引入了两种或多种单体,且分子量一般为约500~10000道尔顿。“聚合物”是指包含亚结构的(分子量)较大的材料,其由两种或多种单体、低聚和/或聚合组分形成,且分子量一般大于约10000道尔顿。
术语“大分子”或“大分子单体”是指具有可聚合端基部分的低聚物或聚合物。“可聚合的可结晶化合物”或者“PCC”是指能够经过聚合生成共聚物的化合物,其中至少部分的共聚物在可再现的明确定义的温度范围内,可以进行可逆的结晶(例如共聚物具有可以根据差示扫描量热法测量的熔点和冰点)。PCC可以包括单体,官能化低聚物,官能化预聚物,大分子单体,及其它能够聚合形成共聚物的化合物。除非特别指出,本说明书中所用的术语“分子量”是指重均分子量。
本发明的两亲性共聚物的重均分子量可在很宽范围内变化,并可影响成像性能。共聚物的多分散性也可能影响到所得液体色调剂材料的成像和转印性能。由于难于测量两亲性共聚物的分子量,所以分散共聚物(有机溶胶)的颗粒尺寸可能与所得液体色调剂材料的成像及转印性能相关联。总的来说,以激光衍射颗粒尺寸测量法测定的分散接枝共聚颗粒的体积平均颗粒直径(Dv)应该为0.1~100微米,更优选0.5~50微米,甚至还优选1.0~20微米,最优选2~10微米。
另外,接枝共聚物中可溶剂化或可溶性部分S的分子量也与生成的色调剂的显影与转印性能相关。一般地,共聚物S部分的重均分子量为约1000~1000000道尔顿,优选为5000~400000道尔顿,更优选为50000~300000道尔顿。一般还优选共聚物S部分的多分散性(重均分子量与数均分子量之间的比值)低于15,优选低于5,最优选低于2.5。本发明的一个独特的优点在于,根据这里描述的方法,尤其是根据共聚物在液体载体中就地制备的实施方式,非常容易即可制得S部分的多分散性如此低的共聚物颗粒。
共聚物中的S和D部分的相对含量也可影响这些部分的溶剂化和分散特性。例如,如果存在的S部分太少,共聚物的稳定效果可能太小,以至于不能如所需要的那样针对聚集而在空间上稳定有机溶胶。如果存在的D部分太少,少量的D材料过分溶于液体载体,致使形成分散于液体载体中的独特颗粒的驱动力不充分。同时存在溶剂化相和分散相,除了有利于离散颗粒间的均匀性以外,还有助于颗粒成分就地自组装(self assemble in situ),以在离散颗粒之间形成非常均匀的状态。综合考虑上述问题,优选的D材料与S材料的重量比为1∶20到20∶1之间,更优选为2∶1到15∶1,最优选4∶1到10∶1。
玻璃化转变温度Tg是指加热时(共)聚合物或其一部分从硬的玻璃质材料向胶态或粘性材料转化,相应地,其自由体积显著增加的温度。对于(共)聚合物或其一部分,Tg可以采用已知的高分子量均聚物的Tg值(例如参见本文中的表I)及下面的Fox等式来计算1/Tg=w1/Tg1+w2/Tg2+…wi/Tgi式中每个wn为单体″n″的重量份,每个Tgn为单体″n″的高分子量均聚物的绝对玻璃化转变温度(开尔文度),详见Wicks,A.W.,F.N.Jones & S.P.Pappas,Organic Coatings 1,John Wiley,NY,pp 54-55(1992)。
在本发明的实践中,尽管可以通过实验方法(如采用差示扫描量热法)测得共聚物作为整体的Tg,但是,共聚物的D或S部分的Tg是利用上述Fox等式确定的。S和D部分的玻璃化转变温度(Tg)可在很宽范围内变化,并且可以独立选取,以提高所得液体色调剂颗粒的可操控性和/或性能。S和D部分的Tg在很大程度上取决于构成该部分的单体的类型。因此,为了得到较高Tg的共聚物,可以选择一种或者多种较高Tg的单体,其溶解度特性适于使用这些单体的共聚物部分(D或S)的类型。相反地,为了得到较低Tg的共聚物,可以选择一种或者多种较低Tg的单体,其溶解度特性适于使用这些单体的部分的类型。
如上所述,粘合剂的玻璃化转变温度的选取影响发生成膜的条件,还影响色调剂所形成的图像的最终性能。另外,载液的选取也影响成膜和色调剂所形成的图像的最终产品性能。因而,在某些条件下,通过选择强烈溶剂化该可能特定粘合剂组合物的载液,具有高Tg的粘合剂可以具有较低的实际Tg。同样,具有较低Tg的粘合剂也可以不聚结(即形成薄膜),如果所选择的载液使得在使用条件下的实际Tg高于理论值。另外,各种单体组分的选择可能因为粘合剂各组分间的化学或空间相互作用,而改变粘合剂对成像过程中光感受器的观测行为以及对最终接收体层的观测行为。例如,如下面所更详细说明的,理论Tg较低的粘合剂在理论Tg或高于理论Tg的一定条件下可以不成膜,如果它包含具有较高熔融“活化”温度的结晶部分,但却可以在适宜的工艺条件下形成优异的薄膜。
就用于液体色调剂的共聚物而言,优选共聚物的Tg不能太低,否则印有该色调剂的接收体会出现不适当的粘连。相反,随着共聚物Tg的增加,软化或熔融色调剂颗粒以足以将其粘着在最终图像接收体上所需的最低熔化温度也会增加。因此,优选共聚物的Tg远高于预计的印刷接收体的最高贮存温度,以避免粘连问题,但是也不能太高,否则就需要熔化温度接近伤害到最终图像接收体的温度,例如,接近作为最终图像接收体的纸张的自燃温度。基于上述考虑,在共聚物中引入的可聚合的结晶化合物(PCC),一般只允许使用较低Tg的共聚物,并因此降低熔化温度,而没有在低于PCC熔化温度的贮存温度下的图像粘连的危险。因此,优选共聚物的Tg为25~100℃,更优选为30~80℃,最优选为40~70℃。
对于其中D部分占绝大部分的共聚物而言,D部分的Tg将决定整个共聚物的Tg。如果将这种共聚物应用于液体色调剂,优选D部分的Tg为30~105℃,更优选为40~95℃,甚至更优选为45~85℃,最优选为50~65℃。S部分的Tg通常比D部分低,因此优选较高Tg的D部分,以抵消可溶剂化的S部分的Tg降低作用。基于上述考虑,在共聚物的D部分引入的可聚合的结晶化合物(PCC),一般允许使用较低Tg的D部分,从而降低熔化温度,又不会导致在低于PCC熔化温度的贮存温度下的图像粘连的危险。通过选取D部分组分,使得D材料优选具有至少约55℃,更优选至少约65℃的Tg,可以促进在光感受器成像条件不成膜的颗粒的形成。
对S部分材料而言,粘连不是显著的问题,因为优选的共聚物的主要部分是具有较高Tg的D部分材料。因此,D部分材料的Tg将决定共聚物整体的实际Tg。然而,如果S部分的Tg太低,颗粒就趋向于聚集。另一方面,如果Tg太高,则所需的熔化温度可能会太高。综合考虑上述问题,优选配制的S部分材料的Tg至少为0℃,更优选至少为20℃,更优选为至少40℃。基于上述考虑,在共聚物S部分中引入的可聚合的结晶化合物(PCC),通常允许使用较低Tg的S部分。
优选本发明的共聚物使用一种或多种可辐射固化的单体或其组合,这有助于可自由基聚合的组合物和/或所得的固化组合物满足一个或多个所需的性能标准。例如,为了提高硬度及耐磨性,配方设计师可以引入一种或多种可自由基聚合的单体(下文中的“高Tg组分”),它的存在导致可聚合的D材料或其一部分具有较高的玻璃化转变温度Tg,与其它缺少这种高Tg组分的同等材料相比。优选高Tg组分的单体成分一般包括其均聚物在固化状态下的Tg至少约50℃,优选至少约60℃,更优选至少约75℃的单体。
在共聚物的D材料部分引入高Tg单体的优点,可进一步参考受让人标题为“用于电子照相的含有高Tg两亲性共聚粘合剂及液体色调剂的有机溶胶”的共同待审美国专利申请,其美国临时申请号为60/425466,且在同日以Julie Y.Qian等人的名义提交,所述共同待审专利申请整体引入本文作为参考。
倾向于具有较高Tg特性、适于引入到高Tg组分中的示例性可辐射固化的单体,通常包括至少一个可辐射固化的(甲基)丙烯酸酯部分和至少一个非芳香性脂环和/或非芳香性杂环部分。(甲基)丙烯酸异冰片基酯是这种单体的实例之一。例如,由丙烯酸异冰片基酯形成的固化均聚物薄膜具有110℃的Tg。单体本身的分子量为222g/摩尔,室温下为澄清的液体,25℃下的粘度为9厘泊,且25℃下的表面张力为31.7达因/cm。另外,1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯是这种具有高Tg特性的单体的另一实例。
特别优选的用于两亲性共聚物之D部分的单体包括甲基丙烯酸三甲基环己酯;甲基丙烯酸乙酯;丙烯酸乙酯;(甲基)丙烯酸异冰片基酯;1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯;及甲基丙烯酸甲酯。
特别优选的用于两亲性共聚物之S部分的单体包括甲基丙烯酸月桂酯,甲基丙烯酸2-羟基乙酯,异氰酸二甲基间异丙烯基苄酯,甲基丙烯酸三甲基环己酯,及甲基丙烯酸乙基己酯。
两亲性共聚物可任选地具有Tg大于约55℃(更优选大于约80℃)的可溶性高Tg单体。就本发明的这发明而言,上下文中的“可溶性”是指可溶性高Tg单体与液体载体间的希尔德布兰德溶解度参数的绝对差小于约2.2MPa1/2。
在共聚物中引入可溶性高Tg单体的优点,可进一步参考受让人标题为“用于电子照相的含有可溶性高Tg单体制成的两亲性共聚粘合剂及液体色调剂的有机溶胶”的共同待审美国专利申请,其美国专利申请号为10/612533,且在同日以Julie Y.Qian等人的名义提交,所述共同待审专利申请整体引入本文作为参考。
甲基丙烯酸三甲基环己酯(TCHMA)是特别适用于本发明实践的高Tg单体的实例之一。TCHMA的Tg为125℃,倾向于溶剂化或溶于亲油性溶剂。因此,TCHMA易于引入到S材料在。然而,如果限量使用,使之不过度地损害D材料的非溶解性,在D材料在也可以引入一些TCHMA。
如上所述,可溶性高Tg的可溶单体如此选择,使得它们具有至少约20℃的Tg,且其中可溶性高Tg单体与液体载体间的希尔德布兰德溶解度参数的绝对差小于约3MPa1/2。优选可溶性高Tg单体的Tg为至少约40℃,更优选至少约60℃,最优选至少约100℃。最优选可溶性高Tg单体与液体载体间的希尔德布兰德溶解度参数的绝对差小于约2.2MPa1/2。优选可溶性高Tg单体的浓度为两亲性共聚物重量的约5~30%。
甲基丙烯酸三甲基环己酯(TCHMA)是适用于本发明实践的特别优选的可溶性高Tg单体的实例。TCHMA的Tg为125℃,且倾向溶解于亲油性溶剂。因此,TCHMA特别易于引入到S材料中。然而,如果限量使用,使之不过度地损害D材料的非溶解性,在D材料在也可以引入一些TCHM。
可以根据需要向S和D部分引入一种或多种不同的单体、低聚物和/或聚合物材料。适宜材料的代表性实例包括可自由基聚合的D材料(在某些实施方案中也称之为乙烯基共聚物或(甲基)丙烯酸共聚物),聚氨酯,聚酯,环氧树脂,聚酰胺,聚酰亚胺,聚硅氧烷,含氟聚合物,聚砜,及它们的组合等。优选S和D部分源于可自由基聚合的材料。在本发明的实践中,“可自由基聚合的”是指这样单体、低聚物和/或聚合物,其具有从单体、低聚物和/或聚合物主链中直接或间接悬垂出来的官能团(在可能的场合)并通过自由基机理参与聚合反应。这种官能团的代表性实例包括(甲基)丙烯酸酯基团,烯烃的碳-碳双键,丙烯氧基,α-甲基苯乙烯基团,(甲基)丙烯酰胺基团,氰酸酯基团,乙烯基醚基团,及它们的组合等。本文所用术语“(甲基)丙烯基”包括丙烯基和/或甲基丙烯基。
优选利用可自由基聚合的单体、低聚物和/或聚合物形成共聚物,其中的很多不同类型可以商购,并且可以就多种所需特性进行选择,以有助于提供一种或多种所需的性能。可自由基聚合的单体、低聚物和/或适于本发明实践的单体可以包括一个或多个可自由基聚合的部分。
单官能团的可自由基聚合的单体的代表性实例包括苯乙烯,α-甲基苯乙烯,取代的苯乙烯,乙烯基酯,乙烯基醚,N-乙烯基-2-吡咯烷酮,(甲基)丙烯酰胺,乙烯基萘,烷基化的乙烯基萘,烷氧基乙烯基萘,N-取代的(甲基)丙烯酰胺,(甲基)丙烯酸辛酯,(甲基)丙烯酸壬基酚酯乙氧基化物,N-乙烯基吡咯烷酮,(甲基)丙烯酸异壬酯,(甲基)丙烯酸异冰片基酯,(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯,(甲基)丙烯酸酯2-乙基己酯,(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯,(甲基)丙烯酸异丁酯,脂环族环氧化物,α-环氧化物,(甲基)丙烯酸酯2-羟基乙酯,(甲基)丙烯腈,马来酸酐,衣康酸,(甲基)丙烯酸异癸酯,(甲基)丙烯酸月桂(十二烷基)酯,(甲基)丙烯酸硬脂基(十八烷基)酯,(甲基)丙烯酸二十二烷基酯,(甲基)丙烯酸正丁酯,(甲基)丙烯酸甲酯,(甲基)丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸己酯,(甲基)丙烯酸,N-乙烯基己内酰胺,(甲基)丙烯酸硬脂基酯,羟基官能化的己内酯酯(甲基)丙烯酸酯,(甲基)丙烯酸异辛酯,(甲基)丙烯酸羟乙酯,(甲基)丙烯酸羟甲酯,(甲基)丙烯酸羟丙酯,(甲基)丙烯酸羟异丙酯,(甲基)丙烯酸羟丁酯,(甲基)丙烯酸羟异丁酯,(甲基)丙烯酸四氢呋喃基酯,(甲基)丙烯酸异冰片基酯,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯,乙酸乙烯酯,及它们的组合等。
有利的是,可根据不同理由将腈官能团引入到共聚物,包括提高耐久性,增强与视觉强化添加剂(如着色剂颗粒)相容性等。为了提供具有悬垂腈基团的共聚物,可以使用一种或多种腈官能团的单体。这种单体的代表性实例包括(甲基)丙烯腈,(甲基)丙烯酸β-氰乙酯,(甲基)丙烯酸2-氰乙氧基乙酯,对氰基苯乙烯,对(氰甲基)苯乙烯,N-乙烯基吡咯烷酮等。
还可以将其它的官能团引入共聚物中,其使共聚物在最终接收体上显影之后是可交联的。在共聚物中引入这种可交联的官能团的优点,可进一步地参考受让人标题为“包含具有可交联官能团的两亲性共聚粘合剂的有机溶胶液体色调剂”的共同待审美国专利申请,其流水号为60/437881,且于2003年1月3日以James A.Baker等人的名义提交,所述共同待审专利申请整体引入本文作为参考。
在某些优选实施方案中,可聚合的可结晶化合物(如结晶的单体)通过化学键键合到共聚物上而引入到共聚物中。术语“结晶的单体”是指其均聚类似物能够在室温(如22℃)或室温以上的温度下独立和可逆地结晶的单体。术语“化学键键合”是指可聚合的可结晶化合物与共聚物的一种或多种其它成分之间的共价键或其它化学键。在共聚物中引入PCC的优点,可进一步地参考受让人标题为“包含具有结晶组分的两亲性共聚粘合剂的有机溶胶液体色调剂”的共同待审美国专利申请,其美国专利申请号为10/612534,且同日以Julie Qian等人的名义提交,所述共同待审专利申请整体引入本文作为参考。
在这些实施方案中,所得色调剂颗粒可以提高印刷的接收体间的抗粘连性,并降低熔融期间的偏移量。如果需要,可以将这些结晶单体中的一种或多种引入S和/或D材料中,优选引入到D材料中。适宜的结晶单体包括(甲基)丙烯酸烷基酯,其中该烷基链包含13个以上的碳原子(例如(甲基)丙烯十四烷基酸酯,(甲基)丙烯酸十五烷基酯,(甲基)丙烯酸十六烷基酯,(甲基)丙烯酸十七烷基酯,(甲基)丙烯酸十八烷基酯等)。其均聚物熔点高于22℃的其它适宜结晶单体包括芳基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯;高分子量的α-烯烃;直链或支链的长链烷基乙烯基醚或乙烯基酯;长链烷基的异氰酸酯;不饱和的长链聚酯;聚硅氧烷和聚硅烷;熔点高于22℃的可聚合的天然蜡;熔点高于22℃的可聚合的合成蜡;及本领域的技术人员已知的其它相似类型的材料。如本文中所述,在共聚物中引入结晶的单体,使所得液体色调剂颗粒获得意想不到的益处。
本领域的技术人员应当理解,抗粘连性可以在高于室温但低于聚合物部分结晶温度的温度下观察到,所述聚合物部分引入了结晶单体或其它可聚合的可结晶化合物。当结晶单体或PCC为S材料的主要成分(共聚物中引入优选大于45%,更优选大于或等于75%,最优选大于或等于90%的S材料)时,可以观察到抗粘连性的提高。
很多结晶单体倾向溶解于有机溶胶中常用作液体载体材料的亲油性溶剂。因而,结晶单体可相对容易地引入到S材料中,而不影响所需的溶解度特性。然而,如果太多的这种结晶单体引入到D材料中,则所得D材料会过于溶解于有机溶胶中。可是,只要限制D材料中可溶性结晶单体的量,那么在D材料中引入一定量的结晶单体可能是有利的,而不会不当地影响所需的溶解度特性。因而,当存在于D材料中时,优选结晶单体以高达约30%,更优选高达约20%最优选高达约5~10%的D材料总量引入到共聚物中。
当结晶单体或PCC通过化学方法引入到S材料中时,适于与PCC组合使用的可共聚的化合物包括单体(包括其它的PCC)如丙烯酸2-乙基己酯,甲基丙烯酸2-乙基己酯,丙烯酸月桂酯,甲基丙烯酸月桂酯,丙烯酸十八烷基酯,甲基丙烯酸十八烷基酯,丙烯酸异冰片基酯,甲基丙烯酸异冰片基酯,甲基丙烯酸羟乙酯,及其它丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
用于本发明的适于自由基反应活性的低聚物和/或聚合物材料包括但不限于(甲基)丙烯酸酯化的尿烷(即尿烷(甲基)丙烯酸酯),(甲基)丙烯酸酯化的环氧(即环氧(甲基)丙烯酸酯),(甲基)丙烯酸酯化的聚酯(即聚酯(甲基)丙烯酸酯),(甲基)丙烯酸酯化的(甲基)丙烯酸树脂,(甲基)丙烯酸酯化的硅酮,(甲基)丙烯酸酯化的聚醚(即聚醚(甲基)丙烯酸酯),(甲基)丙烯酸乙烯酯,及(甲基)丙烯酸酯化的油。
弱的吸引力引发胶凝,该弱的吸引力起源于氢键键合的可聚合化合物中一个或多个以共价键结合的氢原子与电负性更大的另一原子间的氢键结合,参见Allan F.M.Barton,Handbook of Solubility and Other Cohesion Parameters(CRC PressBoca Raton,FL,1991 pp.72-75)。氢键键合的可聚合化合物包括这些化合物,其中单个化合物既包含以共价键结合的能够充当Bronsted酸质子供体的氢原子,还包含能够将电子对提供给质子的电负性原子,从而形成氢键。为了方便,我们将这种化合物称之为自身氢键结合的可聚合化合物。可供选择的是,氢键键合的可聚合化合物包括这些化合物,其中单个化合物或者包含以共价键结合的能够充当Bronsted酸并提供质子的氢原子,或者包含能够将电子对提供给质子的电负性原子(也称之为氢键受体)。为了方便,我们将这种化合物称之为互相以氢键相配合的可聚合化合物。还可以进一步将互相以氢键相配合的可聚合化合物看作质子供体或电子对供体。为了形成分子间氢键,需要将质子供体和电子对供体相配合的可聚合化合物引入到组合物中,作为供体对。
在一个实施方案中,胶凝是通过将单一的自身氢键键合的可聚合化合物引入到两亲性共聚物有机溶胶中而引发。氢键键合的可聚合化合物可以引入到有机溶胶的D材料部分,有机溶胶的S材料部分,或者有机溶胶的D材料部分和S材料部分。优选氢键键合的可聚合化合物引入到有机溶胶的S材料部分中。
在另一实施方案中,两种或多种不同的以氢键相配合的可聚合化合物引入到有机溶胶的D材料部分,有机溶胶的S材料部分,或者有机溶胶的D材料部分和S材料部分。优选氢键键合的可聚合化合物均引入到有机溶胶的S材料部分。
在第三实施方案中,制备两种截然不同的有机溶胶。一种有机溶胶包含一种或多种质子供体,以氢键相配合的可聚合化合物于有机溶胶的D材料部分,有机溶胶的S材料部分,或者有机溶胶的D材料部分和S材料部分中。另一种有机溶胶包含一种或多种电子对供体,以氢键相配合的可聚合化合物于有机溶胶的D材料部分,有机溶胶的S材料部分,或者有机溶胶的D材料部分和S材料部分中。这种方法的优点在于,只有两种有机溶胶混合在一起,或者由两种截然不同的有机溶胶构成的连接键混合在一起时,才发生胶凝。这使得易于处理两种自稳定的有机溶胶,直至有机溶胶与着色剂混合制得凝胶油墨为止。
在上述任一实施方案中,组合物可任选提供有额外的多官能团桥接化合物,其具有至少两个有助于凝胶形成的氢键供体或受体官能团。
在第三实施方案中,所制得的两亲性共聚物有机溶胶仅具有氢键供体官能团的可聚合化合物于D材料部分和/或S材料部分。在组合物中提供足以形成凝胶量的多官能团桥接化合物,其上具有至少两个氢键受体官能团。
在第四实施方案中,所制备的两亲性共聚物有机溶胶仅具有氢键受体官能团的可聚合化合物于D材料部分和/或S材料部分。在组合物中提供足以形成凝胶量的多官能团桥接化合物,其上具有至少两个氢键供体官能团。
适宜的自身氢键缔合的可聚合化合物包括丙烯酸,甲基丙烯酸,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,烯丙醇,烯丙胺,烯丙基乙胺,烯丙基羟乙基醚,对氨基苯乙烯,叔丁氨基甲基丙烯酸酯,肉桂醇,巴豆酸,二烯丙基胺,2,3-二羟基丙基乙酸酯,一缩二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯,丙烯酸4-羟基丁酯,甲基丙烯酸4-羟基丁酯,丙烯酸2-羟基乙酯,甲基丙烯酸2-羟基乙酯,甲基丙烯酸2-羟基丙酯,甲基丙烯酸2-羟基丙酯,4-羟基苯乙烯,衣康酸,马来酸,甲代烯丙基胺,季戊四醇四丙烯酸酯,季戊四醇三丙烯酸酯,聚丙二醇甲基丙烯酸单甲酯,三(2-羟乙基)异氰酸三丙烯酸酯,苯乙烯醇,及4-乙烯基苯甲酸。
适宜的以氢键相配合的可聚合化合物(其可充当质子供体)包括所有的自身氢键缔合的可聚合的化合物。
适宜的以氢键相互配合的可聚合化合物(其可充当电子对供体)包括所有的自身氢键缔合的可聚合的化合物,以及烯丙硫醇,烯丙基二甲基胺,N-烯丙基哌啶,1,3-丁二醇二丙烯酸酯,1,4-丁二醇二丙烯酸酯,丙烯酸2-丁氧基乙酯,甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯,双二烯丙基氨基甲烷,N,N-二烯丙基蜜胺,丙烯酸二乙氨基乙酯,甲基丙烯酸二乙氨基乙酯,二丙烯酸二乙二醇酯,二甲基丙烯酸二乙二醇酯,甲基丙烯酸2-二异丙氨基乙酯,甲基丙烯酸2-二甲氨基乙酯,2-二甲氨基甲基苯乙烯,丙烯酸3-二甲氨基新戊酯,丙烯酰胺,双丙酮丙烯酰胺,二甲氨基丙基丙烯酰胺,甲基丙烯酸2,3-环氧基丙酯(甲基丙烯酸缩水甘油酯),丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯,甲基丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯,乙氧基化双酚A二丙烯酸酯,乙氧基化三羟甲基三丙烯酸酯,乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,二甲基丙烯酸乙二醇酯,甘油基丙氧基三丙烯酸酯,1,6-己二醇二丙烯酸酯,甲基丙烯酸缩水甘油酯,1,6-己二醇二丙烯酸酯,1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯,异丁基乙烯基醚,丙烯酸2-甲氧基乙酯,二丙烯酸新戊二醇酯,二甲基丙烯酸新戊二醇酯,季戊四醇四丙烯酸酯,丙烯酸2-苯氧基乙酯,甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯,二丙烯酸聚乙二醇酯,二甲基丙烯酸聚乙二醇酯,丙氧基化二丙烯酸新戊二醇酯,丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二醇酯,二丙烯酸四乙二醇酯,二甲基丙烯酸四乙二醇酯,二丙烯酸三乙二醇酯,二甲基丙烯酸三乙二醇酯,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,二丙烯酸三丙二醇酯,二甲基丙烯酸三丙二醇酯,乙烯基苯二甲基胺,2-乙烯基吡啶,4-乙烯基吡啶,及N-乙烯基-2-吡咯烷酮。
氢键键合的凝胶有机溶胶的胶凝程度可以通过操控引入到两亲性共聚物中的氢键键合的可聚合化合物的浓度来控制。一般地,较高浓度的氢键键合的可聚合化合物,导致更显著的氢键键合密度,因而导致更强的凝胶。然而,太高浓度的氢键键合的可聚合单体,会导致两亲性共聚物固化成固体状的聚合物基质,这不适于到交联的凝胶有机溶胶中的引入。
构成两亲性共聚物的氢键键合的可聚合化合物的优选量,取决于所需的凝胶强度,以及是否将氢键键合的可聚合化合物仅引入到接枝共聚物的S材料部分中,仅引入到两亲性共聚物的D材料部分中,还是引入到S材料部分和D材料部分中。当氢键键合的可聚合化合物仅引入到S材料部分中时,优选引入量为0.1~17%w/w,更优选1~12%w/w,最优选3~6%w/w,按S材料部分的重量计。当氢键键合的可聚合化合物仅引入到D材料部分中时,优选引入量为0.1~20%w/w,更优选1~12%w/w,最优选3~7%w/w,按D材料部分的重量计。当氢键键合的可聚合化合物引入到S材料部分和D材料部分中时,优选引入量为0.1~12%w/w,更优选1~8%w/w,最优选3~5%w/w,按两亲性共聚物的总重量计。氢键键合的可聚合化合物的优选浓度范围,将随着所形成的具体氢键的强度以及氢键键合的可聚合化合物是自身缔合的合适相互配合的而略微变化。
本发明的共聚物可以通过现有技术中公知的自由基聚合法制备,包括但不限于本体聚合,溶液聚合,及分散相聚合法。所得共聚物可具有各种结构,包括直链,支链,三维网状,接枝结构,它们的组合等。优选的实施方案是包含一种或多种连接在低聚物或聚合物主链上的低聚和/或聚合侧链的接枝共聚物。在接枝共聚物实施方案中,S部分或D部分材料,在可能的情况下,可以引入到侧链和/或主链中。
可以使用本领域的技术人员已知的任意数目的反应来制备自由基聚合的具有接枝结构的共聚物。常见的接枝方法包括多官能团的自由基的随机接聚;单体与大分子单体的共聚;环状的醚、酯、酰胺或缩醛的开环聚合;环氧化作用;羟基或氨基链转移剂与不饱和端基的反应;酯化反应(即甲基丙烯酸缩水甘油酯与甲基丙烯酸的叔胺催化酯化反应);及缩聚反应。
形成接枝共聚物的代表性方法,参见US 6255363;6136490;及5384226;以及日本公开的专利文件05-119529,它们均引入本文作为参考。接枝方法的代表性实例,还可参见Dispersion Polymerization in Organic Media,K.E.J.Barrett,ed.,(John Wiley;New York,1975)pp.79-106中的3.7和3.8节,该文献也引入本文作为参考。
接枝方法的代表性实例也可以使用结合团(结合团)。结合团的功能是在共聚物(D材料)的核部分与可溶性的壳组分(S材料)之间提供共价键连接。构成结合团的适宜单体包括链烯基二氢唑酮(alkenylazlactone)共聚单体与含有羟基、氨基或者硫醇基团的不饱和亲核试剂的加合物,例如2-羟基乙基甲基丙烯酸酯,3-羟基丙基甲基丙烯酸酯,2-羟基乙基丙烯酸酯,季戊四醇三丙烯酸酯,4-羟基丁基乙烯基醚,9-十八烯-1-醇,肉桂醇,烯丙基硫醇,甲代烯丙基胺;以及吖内酯,例如2-链烯基-4,4-二烷基吖内酯。
上面介绍的优选方法中,实施接枝是通过在羟基或氨基上连接烯属不饱和异氰酸酯(例如,二甲基-间-异丙烯基苯甲基异氰酸酯,TMI,可以从CYTECIndustries,West Paterson,NJ购得;或者甲基丙烯酸异氰酸基乙酯,IEM,得自Aldrich Chemical Company,Milwaukee,WI)或者环氧官能团,从而提供自由基反应活性的结合团。
本发明中优选的形成接枝共聚物的方法包括三个反应步骤,这些步骤在合适的基本上不含水的液体载体中进行,其中所得S材料溶于液体载体,而D材料分散或者不溶于液体载体。
在优选的第一个步骤中,由一种或者多种单体形成羟基官能团的自由基聚合的低聚物或者聚合物,其中至少一种单体具有悬垂的羟基官能团。优选羟基官能团单体占形成该第一步骤的低聚物或者聚合物所用的单体重量的约1~30%,优选约2~10%,最优选3~5%。优选基本上不含水的溶剂中通过溶液聚合实施上述第一步骤,其中所述单体和所生成的聚合物均可溶于该溶剂中。例如,利用表I中的希尔德布兰德溶解度数据,当选用诸如庚烷等亲油溶剂时,适于该第一反应步骤的单体包括甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸十二烷基酯以及甲基丙烯酸十二烷基酯等。
在第二个反应步骤中,可溶性聚合物的全部或者部分羟基在催化条件下与烯属不饱和脂肪族异氰酸酯(如通常称为TMI的间异丙烯基二甲基苯甲基异氰酸酯,或者通常称为IEM的异氰酸基乙基甲基丙烯酸酯)反应,形成通过聚氨酯键与低聚物或者聚合物相连的悬垂的可自由基聚合的官能团。该反应可以在与第一步骤中相同的溶剂以及相同的反应容器中进行。所得双键官能化的聚合物通常仍溶于反应溶剂,并构成所得共聚物的S部分材料,其最终构成所得荷静电颗粒的可溶剂化部分的至少一部分。
所得自由基反应活性的官能团为将D材料及任选的其它S材料连接到聚合物上提供了接枝位置。在第三步骤中,这些接枝位置通过与一种或多种自由基反应活性的单体、低聚物和/或聚合物的反应,以将这种材料共价接枝在聚合物上,所述自由基反应活性的单体、低聚物和/或聚合物最初溶于溶剂,但随后因接枝共聚物的分子量而变得不可溶。例如,利用表I中的希尔德布兰德溶解度数据,当采用诸如庚烷等亲油性溶剂时,适于上述第三反应步骤的单体包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯,及苯乙烯。
第三反应步骤的产物通常是一种有机溶胶,其中包含所生成的分散在构成有机溶胶的基本上无水的反应溶剂中的共聚物。在这一阶段,据认为,共聚物倾向于在液体载体中以离散的、具有分散部分(如实质上不可溶,相分离)和溶剂化部分(如实质上可溶)的单分散性颗粒形式存在于液体载体中。就这一点而论,溶剂化部分有助于空间稳定化颗粒在液体载体中的分散。因而,可以理解的是,共聚物在液体载体中就地形成是有利的。
在进一步处理之前,共聚物颗粒可保存于反应溶剂中。可供选择的是,可以以任何适当的形式将颗粒转印到和原来相同或者不同的新溶剂中,只要共聚物在所述新溶剂中具有溶剂化相和分散相。在每一种情况下,将有机溶胶和至少一种视觉强化添加剂混合,从而将合成的有机溶胶转化成色调剂颗粒。可选地,在混合有机溶胶与视觉强化添加剂之前和/或之后,还可以往有机溶胶中混合一种或者多种所需的成分。在上述混合过程中,认为含有视觉强化添加剂和共聚物的组分将趋向于自组装形成具有一种结构的复合颗粒,在该结构中,该复合颗粒的分散相部分趋向于和视觉强化添加剂颗粒连接(例如通过与颗粒表面的物理和/或化学相互作用),而溶剂化相的部分有助于促进在载体中的分散。
除了视觉强化添加剂以外,还可以可选地往液体色调剂组合物中配制其它的添加剂。一种特别优选的添加剂包括至少一种电荷控制剂(CAA,电荷控制添加剂或者电荷引导剂)。该电荷控制剂,也被称作电荷引导剂,能够以独立的组分和/或以一个或多个S和/或D材料的官能团片段的形式而包括在两亲性共聚物中。电荷控制剂可以为色调剂颗粒起到增强充电性和/或赋予电荷的作用。得到的色调剂颗粒的极性可正可负,取决于颗粒材料和电荷控制剂色调剂二者的组合。
可以采用很多的方法将电荷控制剂引入到色调剂颗粒中,例如将合适的单体与其它的用于形成共聚物的单体进行共聚,将电荷控制剂与色调剂颗粒进行化学反应,将电荷控制剂在色调剂颗粒(树脂或者颜料)表面进行化学或者物理吸附,或者将电荷控制剂螯合到色调剂颗粒包含的官能团上。一个优选的方法是通过一个位于共聚物S部分的官能团。
电荷控制剂起到了在色调剂颗粒上赋予所选择极性的电荷的作用。可以采用本领域已知的许多电荷控制剂。例如,电荷控制剂可以是含有多价金属离子及对应有机阴离子的金属盐。合适的金属离子包括,但不限于,Ba(II),Ca(II),Mn(II),Zn(II),Zr(IV),Cu(II),Al(III),Cr(III),Fe(II),Fe(III),Sb(III),Bi(III),Co(II),La(III),Pb(II),Mg(II),Mo(III),Ni(II),Ag(I),Sr(II),Sn(IV),V(V),Y(III),及Ti(IV)。合适的有机阴离子包括脂肪族或者芳香族羧酸或者磺酸衍生的羧酸盐或磺酸盐,其中优选脂肪族脂肪酸,例如硬脂酸、山嵛酸、新癸酸,二异丙基水杨酸,辛酸,松香酸,环烷酸,月桂酸,松浆酸(tallicacid),等。
优选的负电荷控制剂是卵磷脂以及碱性石油磺酸钡(barium petronate)。优选的正电荷控制剂包括金属羧酸盐(皂),例如US 3411936所记载的(在此引用以作参考)。一个特别优选的正电荷控制剂是四辛酸锆(可以商品名Zirconium HEX-CEM从OMG Chemical Company,Cleveland,OH购得)。
对既定的色调剂配方而言,电荷控制剂的优选含量取决于很多因素,包括S部分以及有机溶胶的组成、有机溶胶的分子量、有机溶胶的颗粒尺寸,聚合粘合剂中D∶S比值、制备色调剂所用的颜料,以及有机溶胶和颜料的比值。另外,电荷控制剂的优选含量还取决于电子照相显影过程的性质。如现有技术所公知那样,可以根据这里列出的参数调整电荷控制剂的含量。在色调剂固体重量设为100份的基础上,电荷控制剂数量通常为0.01~10重量份,优选0.1~5重量份。
可以使用液体色调剂组合物的电导率描述色调剂在电子照相图像显影中的效率。本发明的液体色调剂特别适于高固体放电面积(solid discharge area)如5~25%,更优选8~15%的显影。在这些浓度范围,优选电导率为约1×10-11~3×10-10mho/cm,更优选为5×10-11~2.5×10-10mho/cm。通常,电导率高说明色调剂颗粒上电荷结合不充分,并且可以观察到显影期间电流密度与所沉积的色调剂之间的相关性低。低电导率表明,色调剂颗粒较少或者没有充电,并且导致显影速率非常低。实践中通常使用与色调剂颗粒上的吸附位置相匹配的电荷控制剂,从而确保各色调剂颗粒连接有足够量的电荷。
根据通常的作法,还可以在配方中加入其它的添加剂。它们包括一种或者多种UV稳定剂,酶菌抑制剂,杀菌剂,杀真菌剂,抗静电剂,光泽改良剂,其它的聚合物或者低聚物材料,抗氧化剂等。
所得荷电的色调剂颗粒的颗粒尺寸可以影响引入这些颗粒的色调剂组合物的显影、熔化、分辨率以及转印特性。优选颗粒的体积平均粒径(通过激光衍射测定)为约0.05~50.0微米,更优选为约1.5~10微米,最优选为约3~5微米。
本发明的凝胶有机溶胶已经用于制备在液体浸泡显影中具有优异成像特性的液体电子照相色调剂。例如,凝胶有机溶胶液体色调剂具有低的本体电导率,低的游离相电导率,低的电荷/质量比和高的迁移率,以高光密度制备高分辨率、无背景图像所需的所有特性。特别地,与常规的色调剂相比,该色调剂的低的本体电导率、低的游离相电导率和低的电荷/质量比,使其可以在宽阔的固体浓度范围内,实现高的显影光密度,进而提高其扩展印刷性能。
通过显影,根据本发明制备的彩色液体色调剂形成基本上透明的薄膜,其以选定的波长(优选>700nm,更优选>780nm)传播入射光,从而使光电导体层放电,同时非聚结的颗粒散射部分的入射光。因此,非聚结的色调剂颗粒导致光电导体对后续曝光的灵敏度降低,所以对套印图像有干扰。这还使得可以通过红外激光扫描装置产生潜像。
尽管色调剂颗粒或者光接收元件的静电荷可以是正电荷或负电荷,但是,优选本发明中所采用的电子照相是通过驱散荷正电的光接收元件上的电荷来进行的。然后将荷正电的色调剂施用于正电荷是利用液体色调剂显影技术驱散的区域。
自光接收元件接收图像的基材可以是任何常用的接收体材料,如纸张,涂布的纸张,聚合物薄膜以及涂底或涂布的聚合物薄膜。聚合物薄膜包括聚酯和涂布的聚酯,聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯,增塑与复合的聚氯乙烯(PVC),丙烯酸树脂,聚氨酯,聚乙烯/丙烯酸共聚物,及聚乙烯缩丁醛。聚合物薄膜可以涂布或涂底漆,以促进色调剂的粘附。
在电子照相工艺中,色调剂组合物优选以约1~30%,更优选3~25%,最优选5~20%的固含量提供。在静电工艺中,色调剂组合物优选以3~15%的固含量提供。
在本发明特别优选的方面,色调剂组合物以约20~40%的色调剂固含量提供。这些组合物特别适于静电成像转印工艺,其中图像通过包括帮助图像转印的静电力的系统,由光电导体表面转印到另一表面,而不先于或在图像转印步骤中形成薄膜。有关该系统的描述,见美国专利申请2002/0110390和2003/0044202,其公开内容引入本文作为参考。
本发明的这些及其它方面将在下面的说明性实施例中说明。
实施例试验方法及设备在下面的实施例中,共聚物溶液和有机溶胶以及油墨分散相的固体百分比(percent solid)是利用卤素灯干燥方法(Halogen Lamp Drying Method)通过重量分析进行测量的,该方法使用精密分析天平(Mettler Instrument,Inc.,Highstown,N.J.)的附件—卤素灯烘干炉。在采用上述样品干燥方法测定固体百分比的每次测量中,使用大约2克的样品。
在本发明的实施中,一般以重均分子量表示分子量,而以重均分子量与数均分子量的比值表示分子量多分散性。以四氢呋喃为载体溶剂,利用凝胶渗透色谱(GPC)测定分子量参数。采用Dawn DSP-F光散射检测仪(WyattTechnology Corp.,Santa Barbara,Calif.)测定绝对重均分子量,同时通过所测得的重均分子量与数均分子量的比值,评价多分散性,所述数均分子量是利用Potilab 903微分折射计检测仪(Wyatt Techology Corp.,Santa Barbara,Calif.)测定的。
有机溶胶和色调剂颗粒尺寸分布是利用Horiba LA-900激光衍射颗粒尺寸分析仪(Horiba Instruments,Inc.,Irvine,Calif.)通过激光衍射光散射方法测定的。测量前,将样品稀释大约1/500体积,并以150瓦和20kHz进行超声波处理1分钟。以数均直径(Dn)和体均直径(Dv)两者表示颗粒尺寸,这也是为了指示原始(初级)颗粒尺寸及聚集或凝聚的存在。
在大约18Hz下,利用Scientifica Model 627电导率测量仪(ScientificaInstruments,Inc.,Princeton,N.J.)测量液体色调剂的电导率(本体电导率,kb)。另外,还测量不含色调剂颗粒的游离(液体分散剂)相电导率(kf)。在5℃下,利用Jouan MR1822离心机(Winchester,VA)以6000rpm的速度(6110相对离心力)离心1~2小时,以将色调剂颗粒从液相介质中除去。然后小心地倾析出上清液,并利用Scientifica Model 627电导率测量仪,测量该上清液的电导率。然后将游离相电导率相对于色调剂本体电导率的百分比确定为100%(kf/kb)。
利用Matec MBS-8000动电学声波振幅分析仪(Matec Applied sciences,Inc.,Hopkinton,MA)测量色调剂颗粒的电泳迁移率(动态迁移率)。不同于以微观电泳为基础的动电学测量设备,MBS-8000设备的优点在于测定迁移率值时不需要稀释色调剂样品。这样,就可以在印刷过程中实际优选的固体浓度下测量色调剂颗粒的动态迁移率。MBS-8000测量荷电的颗粒对高频(1.2MHz)交变(AC)电场的响应。在高频AC电场中,荷电的色调剂颗粒与周围分散介质(包括平衡离子)间的相对运动,产生了频率与所应用的电场相同的超声波。所述超声波在1.2MHz下的振幅可以采用压电式石英传感器进行测量;该动电学声波振幅(ESA)与颗粒的低电场AC电泳迁移率成正比。然后,就可以根据测量的动态迁移率以及已知的色调剂颗粒尺寸、液体分散剂粘度和液体电介常数来计算得到颗粒的ζ电位。
单位质量的电荷(Q/M)是利用这样的装置测量的,该装置包括导电的金属板,涂有铟锡氧化物(ITO)的玻璃板,高压电源,静电计,及采集数据的个人电脑(PC)。将1%的油墨溶液放置在导电板和涂有ITO的玻璃板之间。在涂有ITO的玻璃板与金属板之间,施加极性和振幅已知的电势,同时在两个板之间并通过与高压电源相连的导线产生电流。以每秒100次的频次测量电流20秒,并用PC记录。所施加的电势导致荷电的色调剂颗粒向极性与之相反的(电极)板迁移。通过控制施加到涂有ITO的玻璃板上的电压的极性,就可以使色调剂向该板迁移。
从上述装置中移出涂有ITO的玻璃板并在50℃的烘箱中放置大约30分钟,以将板上的油墨完全干燥。干燥之后,称重含已干燥的油墨薄膜的涂有ITO的玻璃板。然后,用浸有NorparTM12的擦布从涂有ITO的玻璃板上除去油墨,并再次称量干净的涂有ITO的玻璃板。干油墨涂布的玻璃板与干净的玻璃板之间的质量差就是在20秒的镀敷时间内所沉积的油墨颗粒的质量(m)。用曲线拟合程序(例如得自Syatat Software公司的TableCurve 2D),将电流-时间曲线下方的面积积分,就可以由电流值得到20秒镀敷时间内色调剂颗粒所携带的总电荷(Q)。然后,用色调剂颗粒携带的总电荷除以干燥的涂布油墨的质量,就可以得到单位质量的电荷(Q/m)。
在下面的实施例中,利用下述方法(在实施例中称作“液体电子照相印刷方法”),将色调剂印刷到最终图像接收体上采用大约850伏特的均匀正电荷,使光敏的临时图像接收体(有机光感受器或者“OPC”)充电。用扫描红外激光组件(module)以图像的方式辐照带有正电荷的OPC表面,以减少激光放电表面的电荷。通常的电荷减少值为50~100伏特。
然后,利用显影设备将色调剂颗粒涂布到OPC表面上。该显影设备包括下列元件与OPC、液体色调剂接触的导电橡胶显影辊筒,导电的沉积辊筒,与显影辊筒接触的绝缘的泡沫清洗辊筒,及与显影辊筒接触的导电性切刀(切片)。显影辊筒以及OPC之间的接触面积称作“显影压区(developingnip)”。显影辊筒以及导电沉积辊筒都是部分悬挂在液体色调剂中。显影辊筒将液体色调剂输送到OPC表面,其中导电沉积辊筒的辊筒轴线与显影辊筒轴线平行,且其表面与显影辊筒表面之间的距离约150微米,从而形成沉积缝隙。
在显影过程中,通过在导电显影辊筒上施加约500伏特的电压,在沉积辊筒上应用600伏特电压,而将色调剂初始地转印到显影辊筒表面上。这在显影辊筒和沉积辊筒之间产生100伏特的电压差,使得沉积缝隙中的色调剂颗粒(荷有正电荷)迁移到显影辊筒的表面,并且当显影辊筒表面从液体色调剂中离开进入空气时,仍保留在显影辊筒的表面。
将导电的金属刮刀(skive)偏置到至少600伏特(或更高),并从显影辊筒的表面刮去液体色调剂,而不会将沉积在沉积缝隙中的色调剂层刮掉。该阶段的显影辊筒表面包含固含量大约25%的均一厚度的色调剂层。随着色调剂层通过显影压区,由于色调剂颗粒带有正电荷,色调剂就从显影辊筒的表面转印到OPC的所有放电区域中的OPC表面上(荷电图像)。在显影压区的出口,OPC包含色调剂图像,而显影辊筒包含该色调剂图像的负像,所述负像通过随后的与旋转泡沫清洗辊筒的接触而从显影辊筒表面清除。
随后,将显影于光感受器上的潜像(色调剂图像)转印到最终图像接收体,而不在OPC上形成色调剂薄膜。可以直接转印到最终图像接收体上,也可以利用静电辅助的偏差转印法(offset transfer)间接地转印到中间转印带(ITB)上,随后再通过静电辅助的偏差转印法转印到最终图像接收体上。对非成膜性色调剂从光感受器上的直接转印而言,优选最终的图像接收体为光滑的粘土涂布纸,而对采用静电辅助的偏差转印而言,优选的最终图像接收体为普通非涂布的20磅证券纸。当转印电压(对直接转印而言,是指OPC上的色调剂与纸张备份辊筒之间的电压差;对偏差转印而言,是指OPC上的色调剂与ITB之间的电压差)分别保持在200~1000V或者800~2000V时,非成膜性色调剂的静电辅助转印是最有效的。
材料实施例中使用下面的缩写LMA甲基丙烯酸月桂酯TCHMA甲基丙烯酸三甲基环己酯BHA丙烯酸二十二烷基酯ODA丙烯酸十八烷基酯EA丙烯酸乙酯
EMA甲基丙烯酸乙酯EHMA甲基丙烯酸2-乙基己酯HEMA甲基丙烯酸2-羟基乙酯MAA甲基丙烯酸AAM丙烯酰胺DAAM双丙酮丙烯酰胺GMA甲基丙烯酸缩水甘油酯TMI异氰酸二甲基间异丙烯基苄酯V-601引发剂,2,2′-偶氮二异丁酸二甲酯DBTDL催化剂,二月桂酸二丁基锡命名方法在下面的实施例中,各共聚物的组成细节将以制备该共聚物所用单体的重量百分比的比例来概括。接枝位置的组分以构成共聚物或(可能情况下的)共聚物前体的单体的重量百分比来表示。例如,命名为TCHMA/HEMA-TMI(97/3-4.7)的接枝稳定剂(共聚物S部分的前体)是通过按相对量共聚97重量份的TCHMA及3重量份的HEMA而制备的,且该羟基官能团聚合物与4.7重量份的TMI反应。
实施例1~13共聚物S材料也称之为“接枝稳定剂”的制备实施例1在32盎司(0.96升)的窄口玻璃瓶中加入475g的NorparTM12,158g的LMA,5.0g的98%HEMA,及2.44g的V-601。将玻璃瓶用干燥的氮气以大约1.5升/分钟的速率吹扫1分钟,然后用配有特氟隆衬的螺帽密封。利用绝缘胶带适当地保护该螺帽。然后将密封的玻璃瓶嵌入金属笼组件中并安装在搅拌器组件Atlas Launder-Ometer(Atlas Electric Devices Company,Chicago.IL)上。使Launder-Ometer在70℃的水浴中以其42 RPM固定的搅拌速度工作。令混合物反应大约16~18小时,此间单体定量地转化为聚合物。将该混合物在90℃加热1小时,以破坏剩余的V-601,然后冷却至室温。
将玻璃瓶打开,并向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。将玻璃瓶用配有特氟隆衬的螺帽密封。利用绝缘胶带适当地保护该螺帽。然后将密封的玻璃瓶嵌入金属笼组件中并装上搅拌器组件AtlasLaunder-Ometer。使Launder-Ometer在70℃的水浴中以其42 RPM固定的搅拌速度工作。令混合物反应大约4~6小时,此间单体定量地转化为聚合物。冷却的混合物为粘性的澄清溶液,不含可见的不溶物。
利用前述的卤素灯干燥法测定液体混合物的固含量为24.72%。接着利用前述GPC法测定分子量;根据两次独立的测量,共聚物的Mw为131600Da,Mw/Mn为2.3。产物为LMA与HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为LMA/HEMA-TMI(97/3-4.7%w/w),并且适于制备非凝胶有机溶胶。
实施例2在装有冷凝器、与数字温度控制器相连的热电偶、与干燥氮气源相连的氮气入口管和磁搅拌器的5000ml的3-颈圆底烧瓶中,加入2556g的NorparTM12,823g的LMA,53.6g的98%HEMA与13.13g的V-601的混合物。在搅拌混合物的同时,用干燥的氮气以大约2升/分钟的流速吹扫反应烧瓶30分钟。然后将中空的玻璃塞子(stopper)嵌入冷凝器的开口端,并将氮气流速降低至大约0.5升/分钟。将混合物在70℃加热16小时。转化是定量的。
将混合物加热至90℃,并在该温度下保持1小时,以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。然后移开氮气入口管,向混合物中加入13.6g的95%DBTDL,及随后的41.1g的TMI。TMI是在大约5分钟的时程内一边搅拌反应混合物一边滴加的。将氮气入口管放回原处,除去冷凝器中的中空玻璃塞子,并以大约2升/分钟的流速用氮气吹扫反应烧瓶30分钟。重新嵌入中空的玻璃塞子至冷凝器的开口端,并将氮气流速降低至大约0.5升/分钟。令混合物在70℃反应6小时,此时的转化是定量的。
然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物是粘性透明的液体,其不含可见的不溶物。利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为24.80%。接着利用前述GPC法测定分子量;根据两次独立的测量,共聚物的Mw为150600Da,Mw/Mn为2.6。产物为LMA与HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为LMA/HEMA-TMI(94/6-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例3利用实施例1的方法和设备,将475g的NorparTM12,146g的LMA,17g的98%HEMA和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物为粘性的略微混浊的溶液,包含相分离的聚合物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为24.83%。接着利用前述GPC法测定分子量;根据两次独立的测量,共聚物的Mw为160200Da,Mw/Mn为2.8。产物为LMA与HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为LMA/HEMA-TMI(90/10-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例4利用实施例1的方法和设备,将474g的NorparTM12,138g的LMA,25g的98%HEMA和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物为不透明的分散相,包含相分离的聚合物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为24.78%。接着利用前述GPC法测定分子量;共聚物的Mw太高,不能通过过滤器。产物为LMA与HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为LMA/HEMA-TMI(85/15-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例5利用实施例1的方法和设备,将475g的NorparTM12,153g的EHMA,10g的98%HEMA和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物粘性混浊的溶液,包含相分离的聚合物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为25.27%。接着利用前述GPC法测定分子量;根据两次独立的测量,共聚物的Mw为138100Da,Mw/Mn为2.3。产物为EHMA和HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为EHMA/HEMA-TMI(94/6-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例6利用实施例1的方法和设备,将475g的NorparTM12,153g的TCHMA,10g的98%HEMA和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物为粘性混浊的溶液,包含相分离的聚合物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为26.47%。接着利用前述GPC法测定分子量;根据两次独立的测量,共聚物的Mw为279400Da,Mw/Mn为2.7。产物为TCHMA和HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为TCHMA/HEMA-TMI(94/6-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例7利用实施例1的方法和设备,将475g的NorparTM12,146g的ODA,17g的98%HEMA和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物为粘性白色的不透明分散相,包含相分离的聚合物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为25.45%。接着利用前述GPC法测定分子量;共聚物的Mw太高,不能通过过滤器。产物为ODA与HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为ODA/HEMA-TMI(90/10-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例8
利用实施例1的方法和设备,将475g的NorparTM12,146g的BHA,17g的98%HEMA和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物粘性白色的不透明分散相,包含相分离的聚合物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为25.49%。接着利用前述GPC法测定分子量;共聚物的Mw太高,不能通过过滤器。产物为BHA与HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为BHA/HEMA-TMI(90/10-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例9利用实施例1的方法和设备,将475g的NorparTM12,155g的LMA,5g的98%HEMA,2.5g的MAA和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物为粘性澄清的溶液,不包含任何不可溶物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为24.23%。接着利用前述GPC法测定分子量;根据两次独立的测量,共聚物的Mw为146600Da,Mw/Mn为2.4。产物为LMA、MAA及HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为LMA/HEMA/MAA-TMI(95.5/3/1.5-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例10利用实施例1的方法和设备,将475g的NorparTM12,155g的TCHMA,5g的98%HEMA,2.5g的MAA和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物为澄清的凝胶,不包含任何不可溶物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为26.09%。接着利用前述GPC法测定分子量;根据两次独立的测量,共聚物的Mw为277600Da,Mw/Mn为2.8。产物为TCHMA、MAA及HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为TCHMA/HEMA/MAA-TMI(95.5/3/1.5-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例11利用实施例1的方法和设备,将475g的NorparTM12,153g的LMA,5g的98%HEMA,4.9g的AAM和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物为略微混浊的溶液,包含相分离的聚合物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为24.78%。接着利用前述GPC法测定分子量;根据两次独立的测量,共聚物的Mw为160300Da,Mw/Mn为1.6。产物为LMA、AAM及HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为LMA/HEMA/AAM-TMI(94/3/3-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例12利用实施例1的方法和设备,将475g的NorparTM12,153g的LMA,5g的98%HEMA,4.9g的DAAM和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物为粘性的澄清溶液,不包含任何不可溶物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为25.55%。接着利用前述GPC法测定分子量;根据两次独立的测量,共聚物的Mw为140000Da,Mw/Mn为2.3。产物为LMA、DAAM及HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为LMA/HEMA/DAAM-TMI(94/3/3-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例13利用实施例1的方法和设备,将475g的NorparTM12,153g的LMA,5g的98%HEMA,4.9g的GMA和2.44g的V-601混合,并使所得混合物在70℃反应16小时。然后将混合物在90℃加热1小时以破坏残余的V-601,然后冷却回70℃。随后,向冷却的混合物中加入2.5g的95%DBTDL和7.6g的TMI。按照实施例1的方法,使混合物在70℃反应大约6小时,此时反应是定量的。然后将混合物冷却至室温。冷却的混合物为粘性的澄清溶液,不包含任何不可溶物。
利用前述的卤素灯干燥法测得液体混合物的固含量为25.89%。接着利用前述GPC法测定分子量;根据两次独立的测量,共聚物的Mw为139000Da,Mw/Mn为2.1。产物为LMA、GMA及HEMA的共聚物,其包含随机的TMI侧链,在本文中命名为LMA/HEMA/GMA-TMI(94/3/3-4.7%w/w),并适于制备凝胶有机溶胶。
实施例1~13的接枝稳定剂的组成总结于下面的表II中。
表II,接枝稳定剂
实施例14-30加入D材料以形成有机溶胶实施例14(对比)这是对比实施例,采用实施例中的接枝稳定剂制备不胶凝的有机溶胶。在8盎司(0.24升)的窄口玻璃瓶中,加入126g的NorparTM12,14.6g的EMA,1.4g的EA,8.1g的得自实施例1的聚合物固含量为24.72%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601。将玻璃瓶用干燥氮气以大约1.5升/分钟的速度吹扫1分钟,然后用配有特氟龙衬的螺帽密封。利用绝缘胶带适当地保护该螺帽。然后将密封的玻璃瓶嵌入金属笼组件中并安装在搅拌器组件AtlasLaunder-Ometer(Atlas Electric Devices Company,Chicago,IL)上。使Launder-Ometer在70℃的水浴中以其42 RPM固定的搅拌速度工作。令混合物反应大约16-18小时,此间单体定量地转化为聚合物。将混合物冷却至室温,得到不透明的白色分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA-TMI//EA/EMA(97/3-4.7//13/87%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为10.83%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为0.25μm。
实施例15利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,13.9g的EMA,1.3g的EA,0.8g的98%HEMA,8.1g的得自实施例1的聚合物固含量为24.72%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA-TMI//EA/EMA/HEMA(97/3-4.7//12.4/82.6/5%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为10.19%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为35.7μm。
实施例16利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,13.2g的EMA,1.2g的EA,1.4g的98%HEMA,8.1g的得自实施例1的聚合物固含量为24.72%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA-TMI//EA/EMA/HEMA(97/3-4.7//11.7/78.3/10%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为8.73%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为62.7μm。
实施例17利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,11.7g的EMA,1.1g的EA,2.6g的98%HEMA,8.1g的得自实施例1的聚合物固含量为24.72%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到凝结的分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA-TMI//EA/EMA/HEMA(97/3-4.7//10.4/69.6/20%w/w)。
实施例18利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,14.6g的EMA,1.4g的EA,8.1g的得自实施例3的聚合物固含量为24.83%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成弱凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA-TMI//EA/EMA(90/10-4.7//13/87%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为10.59%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为5.9μm。
实施例19利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,14.6g的EMA,1.4g的EA,8.1g得自实施例4的聚合物固含量为24.78%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA-TMI//EA/EMA(85/15-4.7//13/87%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得测得有机溶胶分散相的固含量为11.06%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为6.9μm。
实施例20在装有冷凝器、与数字温度控制器相连的热电偶、与干燥氮气源相连的氮气入口管和磁搅拌器的5000ml 3-颈圆底烧瓶中,加入2945g的NorparTM12,315.1g的EMA,47.0g的EA,10.9g的98%HEMA,188.2g得自实施例2的聚合物固含量为24.80%的接枝稳定剂混合物,及4.20g的V-601的混合物。在搅拌混合物的同时,用干燥的氮气以大约2升/分钟的速度吹扫反应烧瓶30分钟。然后将中空的玻璃塞子嵌入冷凝器的开口端,并将氮气流速降低至大约0.5升/分钟。将混合物在70℃加热16小时。转化是定量的。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
将大约350g的正庚烷加到冷却的有机溶胶中,并利用旋转蒸发仪汽提(strip)所得混合物中残余的单体,所述旋转蒸发仪装有干冰/丙酮冷凝器,并在90℃和大约15mmHg的真空下工作。将汽提过的有机溶胶冷却至室温,得到不透明的白色分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA-TMI//EA/EMA/HEMA(94/6-4.7//12.6/84.4/3%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得汽提后的有机溶胶分散相的固含量为12.24%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为128μm。
实施例21利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,13.2g的EMA,1.2g的EA,1.4g的98%HEMA,8.1g得自实施例3的聚合物固含量为24.78%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到凝结的分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA-TMI//EA/EMA/HEMA(94/6-4.7//11.7/78.3/10%w/w)。
实施例22利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,10.3g的EMA,4.9g的EA,0.8g of98%HEMA,7.9g得自实施例5的聚合物固含量为25.27%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成硬凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为EHMA/HEMA-TMI//EA/EMA/HEMA(94/6-4.7//30.4/64.6/5%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为11.72%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为7.5μm。
实施例23利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,10.8g的EMA,5.2g的EA,7.6g得自实施例6的聚合物固含量为26.47%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为TCHMA/HEMA-TMI//EA/EMA/HEMA(94/6-4.7//32/68%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为11.44%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为9.8μm。
实施例24利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,10.5g的EMA,5.0g的EA,0.5g的98%HEMA,7.6g得自实施例6的聚合物固含量为26.47%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到凝结的分散相。
该有机溶胶命名为TCHMA/HEMA-TMI//EA/EMA/HEMA(94/6-4.7//31/66/3%w/w)。
实施例25利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,15.5g的EMA,0.5g的98%HEMA,7.9g得自实施例7的聚合物固含量为25.45%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为ODA/HEMA-TMI//EMA/HEMA(90/10-4.7//97/3%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为6.62%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为55.0μm。
实施例26
利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,15.5g的EMA,0.5g的98%HEMA,7.8g得自实施例8的聚合物固含量为25.49%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为BHA/HEMA-TMI//EMA/HEMA(90/10-4.7//97/3%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为8.43%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为66.2μm。
实施例27利用实施例14的方法和设备,混合127g的NorparTM12,12.1g的EMA,3.5g的EA,0.5g的98%HEMA,7.7g得自实施例10的聚合物固含量为26.09%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为TCHMA/HEMA/MAA-TMI//EA/EMA/HEMA(94/3/3-4.7//21.3/75.7/3%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为10.23%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为11.2μm。
实施例28利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,12.1g的EMA,3.5g的EA,0.5g的98%HEMA,8.1g得自实施例11的聚合物固含量为24.78%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA/AAM-TMI//EA/EMA/HEMA(94/3/3-4.7//21.3/75.7/3%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为11.37%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为0.31μm。
实施例29利用实施例14的方法和设备,混合126g的NorparTM12,12.0g的EMA,3.5g的EA,0.5g的98%HEMA,7.8g得自实施例12的聚合物固含量为25.55%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA/DAAM-TMI//EA/EMA/HEMA(94/3/3-4.7//21.3/75.7/3%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为9.85%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为53.7μm。
实施例30利用实施例14的方法和设备,混合127g的NorparTM12,12.1g的EMA,3.5g的EA,0.5g的98%HEMA,7.7g得自实施例13的聚合物固含量为25.89%的接枝稳定剂混合物,及0.18g的V-601,并使所得混合物在70℃反应16小时。将混合物冷却至室温,得到不透明的形成凝胶的白色分散相。
该有机溶胶命名为LMA/HEMA/GMA-TMI//EA/EMA/HEMA(94/3/3-4.7//21.3/75.7/3%w/w)。利用前述的卤素灯干燥法测得有机溶胶分散相的固含量为11.65%。接着利用前述的激光衍射分析测定平均颗粒尺寸;有机溶胶的体积平均直径为29.5μm。
实施例14~30的有机溶胶的组成总结于下面的表III中。
表III,有机溶胶实例
实施例31-34液体色调剂的制备实施例31为了表征在这些实施例中所制备的液体色调剂组合物,需要进行如下测量与尺寸相关的性能(颗粒尺寸);与电荷有关的性能(本体和游离相电导率,动态迁移率和ζ电势);及电荷/显影的反射光密度(Z/ROD),其是与色调剂电荷/质量(Q/M)成正比的参数。
这是利用在实施例20中制备的有机溶胶,按有机溶胶共聚物与颜料的重量比(O/P比)为5来制备洋红液体色调剂的实施例,在所述有机溶胶中,D材料与S材料的重量比为8。在8盎司的玻璃缸中,将245g的于NorparTM12中固含量为12.24%(w/w)的有机溶胶与48g的NorparTM12,6g的颜料红81:4(Magruder Color Company,Tucson,AZ)及0.49g的6.11%锆HEX-CEM溶液(OMG Chemical Company,Cleveland,Ohio)混合。然后将该混合物在0.5升直立式球磨机(Model 6TSG-1/4,Amex Co.,Led.,Tokyo,Japan)中研磨,并加入390g直径1.3mm的Potter玻璃球(Potters Industries,Inc.,Parsippany,NJ)。研磨在2000RPM速度下进行1.5小时,没有冷却水循环通过研磨室的冷却夹套。
12%(w/w)固含量的色调剂浓缩物具有下列性质,这些性质是利用前述的试验方法测定的体积平均颗粒尺寸2.74微米Q/M66μC/g本体电导率133picoMhos/cm游离相电导率百分数6.4%动态迁移率6.89E-11(m2/Vsec)利用前述印刷方法测试该色调剂。在大于525伏特的涂敷电压(platingvoltage)下,反射光密度(ROD)为1.34。所印刷的图像具有良好的静电转移性能,不存在流型(flow pattern)和背景。
实施例32这是利用在实施例20中制备的有机溶胶,按有机溶胶共聚物与颜料的重量比(O/P比)为6来制备黑色液体色调剂的实施例,在所述有机溶胶中,D材料与S材料的重量比为8。在8盎司的玻璃缸中,将252g于NorparTM12中固含量为12.24%(w/w)的有机溶胶与42g的NorparTM12,5g的黑色颜料(Aztech EK8200,Magruder Color Company,Tucson,AZ)及0.42g的6.11%锆HEX-CEM溶液(OMG Chemical Company,Cleveland,Ohio)混合。然后将该混合物在0.5升直立式球磨机(Model 6TSG-1/4,Amex Co.,Led.,Tokyo,Japan)中研磨,并加入390g直径为1.3mm的Potter玻璃球(Potters Industries,Inc.,Parsippany,NJ)。研磨在2000RPM速度下进行1.5小时,没有冷却水循环通过研磨室的冷却夹套。
12%(w/w)固含量的色调剂浓缩物具有下列性质,这些性质是利用前述的试验方法测定的体积平均颗粒尺寸3.04微米Q/M69μC/g本体电导率117picoMhos/cm游离相电导率百分数11.3%动态迁移率4.02E-11(m2/Vsec).
利用前述印刷方法测试该色调剂。利用该油墨印制的图像差,其反射光密度(ROD)低且具有流型。
实施例33这是利用在实施例20中制备的有机溶胶,按有机溶胶共聚物与颜料的重量比(O/P比)为6来制备青色液体色调剂的实施例,在所述有机溶胶中,D材料与S材料的重量比为8。在8盎司的玻璃缸中,将252g于NorparTM12中固含量为12.24%(w/w)的有机溶胶与42g的NorparTM12,5g的颜料蓝15:4(PB:15:4,249-3450,Sun Chemical Company,Cincinnati,Ohio)及0.42g的6.11%锆HEX-CEM溶液(OMG Chemical Company,Cleveland,Ohio)混合。将该混合物在0.5升直立式球磨机(Model 6TSG-1/4,Amex Co.,Led.,Tokyo,Japan)中研磨,并加入390g直径为1.3mm的Potter玻璃球(Potters Industries,Inc.,Parsippany,NJ)。研磨在2000RPM速度下进行1.5小时,没有冷却水循环通过研磨室的冷却夹套。
12%(w/w)固含量的色调剂浓缩物具有下列性质,这些性质是利用前述的试验方法测定的体积平均颗粒尺寸3.59微米Q/M72μC/g本体电导率14picoMhos/cm游离相电导率百分数2.7%动态迁移率1.45E-11(m2/Vsec).
利用前述印刷方法测试该色调剂。其在大于525伏特的涂敷电压下的反射光密度(ROD)为0.58。
实施例34这是利用在实施例20中制备的有机溶胶,按有机溶胶共聚物与颜料的重量比(O/P比)为5来制备黄色液体色调剂的实施例,在所述有机溶胶中,D材料与S材料的重量比为8。在8盎司的玻璃缸中,将245g于NorparTM12中固含量为12.24%(w/w)的有机溶胶与90g的NorparTM12,5.4g的颜料黄138,0.6g的颜料黄83(Sun Chemical Company,Cincinnati,Ohio)及0.41g的6.11%锆HEX-CEM溶液(OMG Chemical Company,Cleveland,Ohio)混合。然后将混合物在0.5升直立式球磨机(Model 6TSG-1/4,Amex Co.,Led.,Tokyo,Japan)中研磨,并加入390g直径为1.3mm的Potter玻璃球(Potters Industries,Inc.,Parsippany,NJ)。研磨在2000RPM速度下进行1.5小时,没有冷却水循环通过研磨室的冷却夹套。
12%(w/w)固含量的色调剂浓缩物具有下列性质,这些性质是利用前述的试验方法测定的体积平均颗粒尺寸3.49微米Q/M126μC/g本体电导率142picoMhos/cm游离相电导率百分数7.6%动态迁移率8.46E-11(m2/Vsec).
利用前述印刷方法测试该色调剂。其在大于525伏特的涂敷电压下的反射光密度(ROD)为0.95。所印制的图像具有良好的静电转移性能,不存在流型和背景。
将色调剂在2003/0044202的19~28段落中所述的印刷系统印制,以评价纸张上的图像质量(如光密度(″OD″)、流型、背景等),以及转印效率(T0、T1和T2)。测量ITB上的油墨固含量。在该方法中,使用Scotch透明胶带从不同的表面(如OPC和ITB表面)拾取油墨颗粒,并将胶带粘取的图像放置在空白的纸上,以测量OD。
T0、T1和T2的定义如下T0油墨从显影辊筒转移至OPCT1油墨从OPC转移至ITBT2油墨从ITB转移至纸张表IV,氢键键合的凝胶有机溶胶油墨的图像显影和转移特性
试验条件23℃和55%相对湿度,所有偏压550/750V如表中所示,利用静电图像转印方法,在本发明的组合物中观察到优异的图像转印。
考虑到本说明书或者这里所公开的本发明的实施,本发明的其它实施方案对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。本文所引用的所有专利、专利文件剂出版物均如同单独引用那样引作参考。本领域的技术人员可以对本文所述的原理和实施方案作出各种省略、修改和替换,而不脱离权利要求书中所规定的本发明的实际构思和范围。
权利要求
1.一种液体电子照相色调剂组合物,其包含a)贝壳杉脂-丁醇数小于30mL的液体载体;及b)大多数分散于液体载体中的色调剂颗粒,其中所述色调剂颗粒包含聚合粘合剂,所述聚合粘合剂包括至少一种两亲性共聚物,所述两亲性共聚物包括一个或多个S材料部及一个或多个D材料部,其中该色调剂组合物包含足够数量的氢键键合官能团,以提供具有受控刚度的三维凝胶体,其可以通过施加能量而逆向还原为流体状态;而且其中该电子照相色调剂组合物在感光体成像条件下不形成薄膜。
2.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述氢键键合官能团包括至少一种自身缔合的氢键键合官能团。
3.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述氢键键合官能团包括质子供体和电子对供体。
4.根据权利要求3的液体电子照相色调剂组合物,其中所述质子供体或电子对供体官能团之一位于S材料部分,且相应的需要形成供体对的质子供体或电子对供体官能团位于D材料部分。
5.根据权利要求4的液体电子照相色调剂组合物,其中所述质子供体位于S材料部分,而所述电子对供体官能团位于D材料部分。
6.根据权利要求4的液体电子照相色调剂组合物,其中所述电子对供体官能团位于S材料部分,而所述质子供体官能团位于D材料部分。
7.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述质子供体或电子对供体官能团位于第一两亲性共聚物上,且相应的需要形成供体对的质子供体或电子对供体官能团位于第二两亲性共聚物上。
8.根据权利要求7的液体电子照相色调剂组合物,其中所述位于第一两亲性共聚物上的质子供体或电子对供体官能团位于该第一共聚物的S材料部分上,而所述位于第二两亲性共聚物上的质子供体或电子对供体官能团位于该第二共聚物的S材料部分。
9.根据权利要求7的液体电子照相色调剂组合物,其中所述位于第一两亲性共聚物上的质子供体或电子对供体官能团位于该第一共聚物的D材料部分,而所述位于第二两亲性共聚物上的质子供体或电子对供体官能团位于该第二共聚物的D材料部分上。
10.根据权利要求7的液体电子照相色调剂组合物,其中所述位于第一两亲性共聚物上的质子供体或电子对供体官能团位于该第一共聚物的S材料部分上,而所述位于第二两亲性共聚物上的质子供体或电子对供体官能团位于该第二共聚物的D材料部分上。
11.根据权利要求7的液体电子照相色调剂组合物,其中所述位于第一两亲性共聚物上的质子供体或电子对供体官能团位于该第一共聚物的S材料部分和D材料部分上,而所述位于第二两亲性共聚物上的质子供体或电子对供体官能团位于该第二共聚物的S材料部分和D材料部分上。
12.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,该组合物包含多官能团桥接化合物,其具有至少两个质子供体或电子对供体官能团,以帮助形成凝胶。
13.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述质子供体或电子对供体官能团之一位于两亲性共聚物上,而相应的形成供体对所需的质子供体或电子对供体官能团则位于多官能团桥接化合物上。
14.根据权利要求13的液体电子照相色调剂组合物,其中所述质子供体官能团位于两亲性共聚物上,且至少两个电子对供体官能团位于多官能团桥接化合物上。
15.根据权利要求13的液体电子照相色调剂组合物,其中所述电子对供体官能团位于两亲性共聚物上,且至少两个质子供体官能团位于多官能团桥接化合物上。
16.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述质子供体官能团是通过在两亲性共聚物中引入一种或多种可质子供体官能团聚合的化合物而提供的,其中所述可质子供体官能团聚合的化合物选自丙烯酸,甲基丙烯酸,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,烯丙醇,烯丙胺,烯丙基乙胺,烯丙基羟乙基醚,对氨基苯乙烯,叔丁氨基甲基丙烯酸酯,肉桂醇,巴豆酸,二烯丙基胺,2,3-二羟基丙基乙酸酯,一缩二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯,丙烯酸4-羟基丁酯,甲基丙烯酸4-羟基丁酯,丙烯酸2-羟基乙酯,甲基丙烯酸2-羟基乙酯,丙烯酸2-羟基丙酯,甲基丙烯酸2-羟基丙酯,4-羟基苯乙烯,衣康酸,马来酸,甲代烯丙基胺,季戊四醇四丙烯酸酯,季戊四醇三丙烯酸酯,聚丙二醇甲基丙烯酸单甲酯,三(2-羟乙基)异氰酸三丙烯酸酯,苯乙烯醇,及4-乙烯基苯甲酸。
17.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述电子对供体官能团是通过在两亲性共聚物中引入一个或多个可电子对供体官能团聚合的化合物而提供的,其中该可电子对供体官能团聚合的化合物选自烯丙硫醇,烯丙基二甲基胺,N-烯丙基哌啶,1,3-丁二醇二丙烯酸酯,1,4-丁二醇二丙烯酸酯,丙烯酸2-丁氧基乙酯,甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯,双二烯丙基氨基甲烷,N,N-二烯丙基蜜胺,丙烯酸二乙氨基乙酯,甲基丙烯酸二乙氨基乙酯,二丙烯酸二乙二醇酯,二甲基丙烯酸二乙二醇酯,甲基丙烯酸2-二异丙氨基乙酯,甲基丙烯酸2-二甲氨基乙酯,2-二甲氨基甲基苯乙烯,丙烯酸3-二甲氨基新戊酯,丙烯酰胺,双丙酮丙烯酰胺,二甲氨基丙基丙烯酰胺,甲基丙烯酸2,3-环氧基丙酯(甲基丙烯酸缩水甘油酯),丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯,甲基丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯,乙氧基化双酚A二丙烯酸酯,乙氧基化三羟甲基三丙烯酸酯,乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,二甲基丙烯酸乙二醇酯,甘油基丙氧基三丙烯酸酯,1,6-己二醇二丙烯酸酯,甲基丙烯酸缩水甘油酯,1,6-己二醇二丙烯酸酯,1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯,异丁基乙烯基醚,丙烯酸2-甲氧基乙酯,二丙烯酸新戊二醇酯,二甲基丙烯酸新戊二醇酯,季戊四醇四丙烯酸酯,丙烯酸2-苯氧基乙酯,甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯,二丙烯酸聚乙二醇酯,二甲基丙烯酸聚乙二醇酯,丙氧基化二丙烯酸新戊二醇酯,丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二醇酯,二丙烯酸四乙二醇酯,二甲基丙烯酸四乙二醇酯,二丙烯酸三乙二醇酯,二甲基丙烯酸三乙二醇酯,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,二丙烯酸三丙二醇酯,二甲基丙烯酸三丙二醇酯,乙烯基苯二甲基胺,2-乙烯基吡啶,4-乙烯基吡啶,及N-乙烯基-2-吡咯烷酮。
18.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述两亲性共聚物的D材料部分具有大于或等于约30℃的总计算Tg。
19.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述两亲性共聚物的D材料部分具有约50~60℃的总计算Tg。
20.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述两亲性共聚物具有大于或等于约30℃的总计算Tg。
21.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述两亲性共聚物具有大于约55℃的总计算Tg。
22.根据权利要求1的液体电子照相色调剂组合物,其中所述色调剂颗粒包含至少一种视觉强化添加剂。
23.一种制备液体电子照相色调剂组合物的方法,包括如下步骤a)提供大多数可自由基聚合的单体,其中至少一种单体包含第一反应性官能团;b)使所述单体在溶剂中进行自由基聚合,形成第一反应性官能团聚合物,其中该单体和所述第一反应性官能团聚合物可溶于所述溶剂;c)使具有可与第一反应性官能团和可自由基聚合官能团反应的第二反应性官能团的化合物,在这样的条件下与第一反应性官能团聚合物反应,使得该化合物的至少部分第二反应性官能团与所述聚合物的至少部分第一反应性官能团反应,形成一个或多个该化合物藉此连接到聚合物上的连接键,从而得到具有悬垂的可自由基聚合官能团的S材料部分聚合物;d)共聚各组分,所述组分包括(i)具有悬垂的可自由基聚合官能团的S材料部分聚合物,(ii)一种或多种可自由基聚合的单体,及(iii)源于各组分的聚合材料在其中是不可溶的液体载体,所述组分包括组分(ii)的一种或多种其它单体,所述共聚是在能够有效地形成具有S和D部分的两亲性共聚物并将质子供体或电子对供体官能团引入共聚物中的条件下进行的,所述色调剂组合物包含足够量的质子供体和电子对供体官能团,以提供具有受控刚度的三维凝胶体,其可以通过施加能量而逆向还原为流体状态;且其中该电子照相色调剂组合物在感光体成像条件下不形成薄膜。
24.根据权利要求23的方法,其中所述第一反应性官能团选自羟基和胺官能团,所述第二反应性官能团选自异氰酸酯和环氧官能团。
25.根据权利要求23的方法,其中所述第一反应性官能团为羟基官能团,所述第二反应性官能团为异氰酸酯官能团。
26.根据权利要求23的方法,其中所述第一反应性官能团选自异氰酸酯和环氧官能团,所述第二反应性官能团选自羟基和胺官能团。
27.一种通过电子照相方法在基材表面形成图像的方法,其包括如下步骤a)提供权利要求1的液体色调剂组合物;b)使包含色调剂颗粒于液体载体中的图像形成于光感受器的表面;及c)将图像从光电导体表面转移至中间转印材料或直接转移至印刷媒介上,而无需在光感受器上形成薄膜。
全文摘要
本发明提供液体色调剂组合物,其中聚合粘合剂通过化学方法以分散于液体载体中的共聚粘合剂颗粒的形式生长。聚合粘合剂包含一种两亲性共聚物,所述两亲性共聚物包括一个或多个S材料部及一个或多个D材料部,其中组合物的组分包含足够的质子供体和质子受体官能团,以提供具有受控刚度的三维凝胶体,其可以通过施加能量而逆向还原为流体状态。本文所述的色调剂意想不到地提供特别适于电子照相工艺的组合物,其中无需在光电导体上成膜,即可实施图像从光电导体表面到中间转印材料或直接到印刷媒介的转移。
文档编号G03G9/12GK1591206SQ20041005936
公开日2005年3月9日 申请日期2004年6月18日 优先权日2003年6月30日
发明者詹姆斯·A·贝克, 朱莉·Y·钱 申请人:三星电子株式会社