发明名称 碳粉组成物及其制造方法
摘要 本发明系有关一种在电子照相、静电印刷等中,可用于将静电荷像显像之电子照相用碳粉组成物及其制造方法。本发明之碳粉组成物,含有结着树脂成分(成分(A))及着色剂成分(成分(B));上述结着树脂成分(成分(A))含有特定之交联芳香族聚酯树脂成分(成分(a-1))及特定之线状芳香族聚酯树脂成分(成分(a-2));成分(a-1)与成分(a-2)之组成比,以两者之合计重量为基准,成分(a-1)为5~80重量%,成分(a-2)为20~95重量%。根据本发明,可提供具有良好之粉碎性、蜡分散性、机械耐久性,以及优异之耐黏结性、耐转印失调性,且显像后之固定性及显像耐久性的平衡亦佳之电子照相用碳粉组成物。
申请公布号 TWI284255 申请公布日期 2007.07.21
申请号 TW090122205 申请日期 2001.09.07
申请人 三井化学股份有限公司 发明人 江村佑二;川崎尚二;泰正昭;松冈洋史
分类号 G03G9/087(2006.01) 主分类号 G03G9/087(2006.01)
代理机构 代理人 赖经臣 台北市松山区南京东路3段346号1112室;宿希成 台北市松山区南京东路3段346号1112室
主权项 1.一种碳粉组成物,包含结着树脂成分(成分(A))及 着色剂成分(成分(B));其特征在于: 上述结着树脂成分(成分(A))包含: 交联芳香族聚酯树脂成分(成分(a-1)),及 线状芳香族聚酯树脂成分(成分(a-2)); 上述交联芳香族聚酯树脂成分(成分(a-1)),系: 具有化学式(1)所表之重复单位, 上述化学式(1)中之来自多价醇之原子团Q, 以分子内存在之来自多价醇之原子团的合计莫耳 数为基准, 化学式(2)所表之来自多价醇之原子团为39.9~65莫耳 %, 化学式(3)所表之来自多价醇之原子团为0.1~20莫耳% , 化学式(4)所表之来自多价醇之原子团为15~60莫耳%, 化学式(6)所表之交联基为0.1~20莫耳%, 化学式(1)所表之重复单位为由化学式(6)所表之交 联基所交联的交联芳香族聚酯树脂; 上述线状芳香族聚酯树脂成分(成分(a-2)),系 具有化学式(1)所表之重复单位, 上述化学式(1)中之来自多价醇之原子团Q, 以分子内存在之来自多价醇之原子团的合计莫耳 数为基准, 化学式(2)所表之来自多价醇之原子团为40~85莫耳%, 化学式(4)所表之来自多价醇之原子团为15~60莫耳% 之线状芳香族聚酯树脂; 上述成分(a-1)与成分(a-2)之组成比,以两者之合计 重量为基准, 成分(a-1)为5~80重量% 成分(a-2)为20~95重量%: (化学式(1)中,Q为来自多价醇之原子团; 化学式(2)中,R1为仅由碳原子与氢原子构成之碳原 子数2~10个之原子团; 化学式(3)中,R2为碳原子数3~10个之原子团; 化学式(4)中,R3与R4分别独立,可为相同或相异,表碳 原子数2~10个之原子团; 化学式(4)中,m与n分别独立,可为相同或相异,表1~10 之整数; 化学式(6)中,R6可为脂肪族或芳香族,表作为C及H以 外之原子可包含N、O、S的碳原子数1~20个之原子团 )。 2.一种碳粉组成物,包含结着树脂成分(成分(A))及 着色剂成分(成分(B));其特征在于: 上述结着树脂成分(成分(A))包含: 交联芳香族聚酯树脂成分(成分(a-1)),及 线状芳香族聚酯树脂成分(成分(a-2)); 上述交联芳香族聚酯树脂成分(成分(a-1)),系: 具有化学式(1)所表之重复单位, 上述化学式(1)中之来自多价醇之原子团Q, 以分子内存在之来自多价醇之原子团的合计莫耳 数为基准, 化学式(2)所表之来自多价醇之原子团为39.9~65莫耳 %, 化学式(3)所表之来自多价醇之原子团为0.1~20莫耳% , 化学式(4)所表之来自多价醇之原子团为15~60莫耳%, 化学式(5)所表之交联基为0.1~20莫耳%, 化学式(1)所表之重复单位为由化学式(5)所表之交 联基所交联的交联芳香族聚酯树脂; 上述线状芳香族聚酯树脂成分(成分(a-2)),系 具有化学式(1)所表之重复单位, 上述化学式(1)中之来自多价醇之原子团Q, 以分子内存在之来自多价醇之原子团的合计莫耳 数为基准, 化学式(2)所表之来自多价醇之原子团为40~85莫耳%, 化学式(4)所表之来自多价醇之原子团为15~60莫耳% 之线状芳香族聚酯树脂; 上述成分(a-1)与成分(a-2)之组成比,以两者之合计 重量为基准, 成分(a-1)为5~80重量% 成分(a-2)为20~95重量%: (化学式(1)中,Q为来自多价醇之原子团; 化学式(2)中,R1为仅由碳原子与氢原子构成之碳原 子数2~10个之原子团; 化学式(3)中,R2为碳原子数3~10个之原子团; 化学式(4)中,R3与R4分别独立,可为相同或相异,表碳 原子数2~10个之原子团; 化学式(4)中,m与n分别独立,可为相同或相异,表1~10 之整数; 化学式(5)中,R5可为脂肪族或芳香族,表碳原子数6~ 20个之原子团)。 3.如申请专利范围第1或2项之碳粉组成物,其中该 结着树脂成分(成分(A))之黏弹性,系在以温度为横 轴,以G'(贮藏弹性率)之对数为纵轴,作图所得之曲 线中,在温度范围100~180℃中,具有微分曲线之极大 値的肩部或尖峰,系呈现于温度范围80~200℃中。 4.如申请专利范围第2项之碳粉组成物,其中该化学 式(2)为下示化学式(2'),化学式(3)为下示化学式(3'), 化学式(4)为下示化学式(4')及/或化学式(4"),化学式 (5)为下示化学式(5'): 5.如申请专利范围第1或2项之碳粉组成物,其中就 结着树脂成分(成分(A))中所含之四氢喃(THF)可溶 分,以凝胶渗透层析(GPC)评估时,为6~100之分子量分 布(Mw/Mn)。 6.如申请专利范围第1或2项之碳粉组成物,其中就 结着树脂成分(成分(A))中所含之四氢喃(THF)可溶 分,以凝胶渗透层析(GPC)评估时,其尖峰分子量为 1000~8000。 7.如申请专利范围第1或2项之碳粉组成物,其中该 结着树脂成分(成分(A))中所含之四氢喃(THF)不溶 分,在结着树脂成分(成分(A))中,为0.1~40重量%。 8.如申请专利范围第1或2项之碳粉组成物,其中该 结着树脂成分(A)之玻璃转移温度(Tg)为40~70℃。 9.如申请专利范围第1或2项之碳粉组成物,其中该 结着树脂成分(成分(A))之密度为1.22~1.27g/cm3。 10.如申请专利范围第1或2项之碳粉组成物,其中该 结着树脂成分(成分(A))之OH价为0~100KOH mg/g。 11.一种碳粉组成物之制造方法,其特征在于: 包含以下之步骤: 将具有化学式(II)所表之重复单位的芳香族聚酯, 以包含化学式(VI)所表之二价醇与化学式(VII)所表 之三价醇的多价醇作解聚合反应后,或 以包含化学式(VI)所表之二价醇与化学式(VII)所表 之三价醇的多价醇作解聚合反应的同时, 在至少一种的羧酸及至少一种的醇之存在下进行 缩聚反应, 其后藉由添加化学式(VIII)所表之交联剂进行交联 反应,而制造交联芳香族聚酯树脂(成分(a-1))之第1 步骤; 该成分(a-1)为具有化学式(II)所表之重复单位、化 学式(III)所表之重复单位、化学式(IV)所表之重复 单位、化学式(V)所表之重复单位、化学式(V)所表 之交联基的交联芳香族聚酯, 以分子内存在之来自多价醇之原子团的合计莫耳 数为基准, 化学式(II)所表之重复单位为39.9~65莫耳%, 化学式(III)所表之重复单位为0.1~20莫耳%, 化学式(IV)所表之重复单位为15~60莫耳%, 化学式(V)所表之交联基为0.1~20莫耳%, 由化学式(II)、(III)、(IV)所表之重复单位所组成之 群中选出至少一个重复单位,系由化学式(V)所表之 交联基所交联; 将具有化学式(II)所表之重复单位的芳香族聚酯, 以包含化学式(VI)所表之二价醇的多价醇作解聚合 反应后,或者 以包含化学式(VI)所表之二价醇的多价醇作解聚合 反应的同时, 在由一羧酸及二羧酸所组成之群中选出至少一种 的羧酸及由一价醇及二价醇所组成之群中选出至 少一种的醇之存在下进行缩聚反应, 藉而制造线状芳香族聚酯树脂(成分(a-2))之第2步 骤; 该成分(a-2)为具有化学式(II)所表之重复单位及化 学式(IV)所表之重复单位的线状芳香族聚酯, 以分子内存在之来自多价醇之原子团的合计莫耳 数为基准, 化学式(II)所表之重复单位为40~85莫耳%; 化学式(IV)所表之重复单位为15~60莫耳%; 将第1步骤所制造之成分(a-1)与第2步骤所制造之成 分(a-2),以两者之合计重量为基准,以 成分(a-1)为5~80重量%, 成分(a-2)为20~95重量%之方式予以熔融混练,藉而制 造结着树脂成分(成分(A))之第3步骤; 以及将第3步骤所制造之结着树脂成分(成分(A))与 着色剂成分(成分(B))熔融混练,藉而制造碳粉组成 物之第4步骤; 第2步骤中,解聚合、聚缩合时之温度系设为200℃~ 270℃; 第4步骤中,熔融混练之温度系设为100℃~200℃;(化 学式(II)中, R1表仅由碳原子与氢原子构成之碳原子数2~10个之 原子团; 化学式(III)及化学式(VII)中, R2表碳原子数3~10个之原子团; 化学式(IV)及化学式(VI)中, R3及R4分别独立,可为相同或相异,表碳原子数2~10个 之原子团; 化学式(IV)及化学式(VI)中, m与n分别独立,可为相同或相异,表1~10之整数; 化学式(V)及化学式(VIII)中, R5可为脂肪族或芳香族,表碳原子数6~20个之原子团 )。 12.一种碳粉组成物之制造方法,其特征在于: 包含以下之步骤: 将具有化学式(II)所表之重复单位的芳香族聚酯, 以包含化学式(VI)所表之二价醇与化学式(VII)所表 之三价醇的多价醇作解聚合反应后,或 以包含化学式(VI)所表之二价醇与化学式(VII)所表 之三价醇的多价醇作解聚合反应的同时, 在至少一种的羧酸及至少一种的醇之存在下进行 缩聚反应藉而制造交联用芳香族聚酯树脂(成分(a- 1'))之第1步骤; 该成分(a-1')为具有化学式(II)所表之重复单位、化 学式(III)所表之重复单位、化学式(IV)所表之重复 单位之交联用芳香族聚酯, 以分子内存在之来自多价醇之原子团的合计莫耳 数为基准, 化学式(II)所表之重复单位为39.9~65莫耳%; 化学式(III)所表之重复单位为0.1~20莫耳%; 化学式(IV)所表之重复单位为15~60莫耳%; 将具有化学式(II)所表之重复单位的芳香族聚酯, 以包含化学式(VI)所表之二价醇的多价醇作解聚合 反应后,或者 以包含化学式(VI)所表之二价醇的多价醇作解聚合 反应的同时, 在由一羧酸及二羧酸所组成之群中选出至少一种 的羧酸及由一价醇及二价醇所组成之群中选出至 少一种的醇之存在下进行缩聚反应, 藉而制造线状芳香族聚酯树脂(成分(a-2))之第2步 骤; 该成分(a-2)为具有化学式(II)所表之重复单位及化 学式(IV)所表之重复单位的线状芳香族聚酯, 以分子内存在之来自多价醇之原子团的合计莫耳 数为基准, 化学式(II)所表之重复单位为40~85莫耳%; 化学式(IV)所表之重复单位为15~60莫耳%; 将第1步骤所制造之成分(a-1')与第2步骤所制造之 成分(a-2),以两者之合计重量为基准,以 成分(a-1')为5~80重量%, 成分(a-2)为20~95重量%之方式予以熔融混练后,或在 熔融混练的同时,藉由添化学式(VIII)所表之交联剂 进行交联反应,制造具有化学式(II)所表之重复单 位、化学式(III)所表之重复单位、化学式(IV)所表 之重复单位及化学式(V)所表之交联基之结着树脂 成分(成分(A))之第3步骤; 以及将第3步骤所制造之结着树脂成分(成分(A))与 着色剂成分(成分(B))熔融混练,藉而制造碳粉组成 物之第4步骤; 第1步骤中,解聚合、聚缩合时之温度系设为200℃~ 270℃; 第2步骤中,解聚合、聚缩合时之温度系设为200℃~ 270℃; 第4步骤中,熔融混练之温度系设为100℃~200℃;(化 学式(II)中, R1表仅由碳原子与氢原子构成之碳原子数2~10个之 原子团; 化学式(III)及化学式(VII)中, R2表碳原子数3~10个之原子团; 化学式(IV)及化学式(VI)中, R3及R4分别独立,可为相同或相异,表碳原子数2~10个 之原子团; 化学式(IV)及化学式(VI)中, m与n分别独立,可为相同或相异,表1~10之整数; 化学式(V)及化学式(VIII)中, R5可为脂肪族或芳香族,表碳原子数6~20个之原子团 )。 13.如申请专利范围第11或12项之碳粉组成物之制造 方法,其中该 化学式(II)系下示化学式(II'), 化学式(III)系下示化学式(III')及/或化学式(III"), 化学式(IV)系下示化学式(IV')及/或化学式(IV"), 化学式(V)系下示化学式(V'), 化学式(VI)系下示化学式(VI')及/或化学式(VI"), 化学式(VII)系下示化学式(VII'): 14.如申请专利范围第11或12项之碳粉组成物之制造 方法,其中,作为该具有化学式(II)所表重复单位之 芳香族聚酯,系使用回收PET(聚对苯二甲酸乙二酯) 及/或回收PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)。 图式简单说明: 图1系本发明实施例1及2之碳粉组成物及比较例3之 碳粉组成物的贮藏弹性率与温度之关系图。
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