CN102356357B - 包含生物树脂的生物调色剂、其制备方法以及用包含生物树脂的生物调色剂打印的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于电子照相成像的生物调色剂,其包含至少部分源自可再生资源的生物树脂组分。本发明也提供一种制备用于电子照相成像的包含生物树脂组分的生物调色剂的方法。本发明还提供一种使用包含生物树脂的生物调色剂进行电子照相成像的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请涉及2009年3月19日提交的美国临时专利申请序列号61/161,588,其全部内容以引用方式并入本文。本申请也涉及2009年10月30日提交的美国临时专利申请序列号61/280,104,其全部内容以引用方式并入本文。本申请还涉及2010年2月4日提交的美国临时专利申请序列号61/337,687,其全部内容以引用方式并入本文。
背景技术
a.技术领域
本发明涉及用于电子照相成像如复印和打印的调色剂。本发明还涉及制备用于电子照相成像的调色剂的方法以及使用调色剂进行电子照相成像的方法。
b.相关技术的描述
打印和复印工艺广泛用于复制并传播如法律文件、新闻文件和各方之间的信函。常规的打印和复印工艺将代表书面语言或图画的字符的图像添加到基底如一张纸上。大部分现代电子照相打印和复印工艺使用调色剂以形成在文件上显现的图像。调色剂最常见地为暗色的,例如黑色,以显示在白色或浅色背景上。
通常,调色剂仅提供暂时的图像,例如很多复印和/或打印的文件仅被阅读或浏览几次,然后被丢弃。同样,大多数复印的文件在它们被丢弃之前仅存储很短的时间。丢弃的包含调色剂基图像的文件通常通过诸如生物降解、燃烧或回收的方法永久破坏。
回收常用于再利用基底,图像在基底上形成。不存在从打印的图像广泛回收调色剂。另一方面,调色剂在成像过程中常经历化学和/或物理变化,这使得仅在罕见的情况下回收才是经济上可行的。与基底的质量相比,形成单个字母尺寸图像所需的调色剂的量几乎微不足道,例如对于一个字母尺寸图像小于0.1克。然而,全球每年所用的调色剂的累积量是巨大的。
最常规的调色剂包含一种或多种热塑性组分。通常,热塑性组分包含合成聚合物如聚酯。大多数聚酯是合成的,例如由精炼材料制得。用于制备在调色剂中所用的聚酯树脂的单体几乎普遍源自矿物油来源,因此被称为石油基或合成单体。大多数矿物油被认为是化石化植物和动物有机体,但是并非生物基的或者并不具有可再生资源的特征。
在发达国家的趋势是利用可再生资源作为商业工艺中所消耗的组分。例如,某些生物源聚合物如纤维素基聚合物已经被建议作为调色剂中常用的石油基聚合材料的替代物。
由于全球调色剂的使用量如此巨大,因此用生物源热塑性物质替代合成的石油基聚合物可为大量减少使用石油资源和/或其他非可再生资源提供一种方式。已公布的专利申请U.S.2007/0015075(其全部内容以引用方式并入本文)公开了包含生物源组分的可脱墨调色剂组合物。该专利申请描述了可脱墨调色剂,其包含热塑性聚合物和蛋白质物质,各组分均由至少部分天然源可再生资源如大豆制得。使大豆源二聚酸与合成二醇组分反应以形成聚酯型热塑性材料,从而制得天然源热塑性聚合物。除了生物源二酸和/或二醇,热塑性聚合物还可包含其他生物源组分,例如单体单元如氨基酸。
已公布的专利申请U.S.2008/0227002(其全部内容以引用方式并入本文)公开了包含聚酯树脂的调色剂。聚酯树脂可以包含生物源二酸单体单元如乳酸。
已公布的专利申请U.S.2008/0145775(其全部内容以引用方式并入本文)描述了由生物基材料合成的热塑性树脂。树脂可以包含一种或多种生物基单体,其增加了制备调色剂的可再生资源物质的含量。
在用于调色剂的热塑性树脂中包含生物基组分如生物基单体经常受到与生物源物质的纯度、稳定性和成本相关的困难的阻碍。例如,由一种或多种生物源单体单元制得的热塑性树脂可能遭受与热塑性树脂中以反应形式存在的生物源单体单元的纯度和/或物理性能相关的物理性能的变化。因此,常规生物基树脂调色剂迄今为止尚未被证明具有实际用途,也未被进一步证明具有示例性成像特征。
发明内容
本发明提供用于电子照相成像的包含生物树脂的生物调色剂、制备该包含生物树脂的生物调色剂的方法,以及使用该包含生物树脂的生物调色剂进行电子照相成像的方法。本发明进一步提供一种由一种或多种源自可再生资源如生物质或植物物质的组分制得的生物调色剂。本发明还提供由包含一种或多种源自可再生资源的生物树脂的生物调色剂形成的图像。本发明还提供一种可包含树脂混合物的生物调色剂,所述树脂混合物包含由获自可再生资源的单体单元制得的生物树脂和由获自石油如矿物油的单体单元制得的合成树脂。本发明进一步提供一种组合物,该组合物可包含含有源自至少一种可再生资源的单体单元的生物树脂和源自一种或多种石油基源的合成树脂的混合物。本发明进一步提供一种可包含至少一种生物树脂的生物调色剂,所述生物树脂为具有源自可再生资源的二醇反应后单体单元的聚酯。本发明进一步提供一种可包含至少一种生物树脂的生物调色剂,所述生物树脂为具有源自可再生资源的二醇反应后单体单元和源自可再生资源的二酸反应后单体单元的聚酯。本发明进一步提供可包含至少一种生物树脂的生物调色剂,所述生物树脂为具有异山梨醇反应后单体单元、Floradyme 1100反应后单元、Pripol 1013反应后单元、CHDA反应后单元和三羟甲基丙烷(TMP)反应后单元的聚酯。本发明进一步提供一种成像的方法,该方法包括用包含生物树脂的生物调色剂静电形成图像,并将图像转移到基底上。
在一个实施方案中提供一种包含生物树脂、第二树脂和一种或多种着色剂的生物调色剂。所述生物树脂优选地为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
在另一实施方案中提供一种包含生物树脂、第二树脂、蜡和一种或多种着色剂的生物调色剂。所述生物树脂优选地为包含反应后二酸单体单元和反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,至少50摩尔%的所述二醇单体单元和所述二酸单体单元中的至少一种为获自植物或动物源的生物单体,其中摩尔%分别基于所述二醇单体单元或所述二酸单体单元的总摩尔数计。
在另一实施方案中,提供一种生物调色剂,其包含生物树脂、一种或多种着色剂,以及如果存在的话,0%至约30重量%的磁性组分,所述磁性组分基于所述生物树脂、所述一种或多种着色剂和所述磁性组分的总重量计。所述生物树脂优选地为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
在又一实施方案中提供一种制备生物调色剂的方法,该方法包括将生物树脂、第二树脂和一种或多种着色剂在混合装置中混合以形成生物树脂混合物。该方法进一步包括在挤出机装置中捏合生物树脂混合物以形成挤出的生物树脂混合物的步骤。该方法进一步包括在粉碎装置中粉碎挤出的生物树脂混合物以形成粉碎的生物树脂混合物。该方法进一步包括将粉碎的生物树脂混合物分级以获得分级的生物树脂混合物。该方法进一步包括向分级的生物树脂混合物中加入一种或多种添加剂以形成生物调色剂。所述生物树脂优选地为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
在另一实施方案中,提供一种制备生物调色剂的方法,该方法包括混合生物树脂、一种或多种着色剂,以及如果存在的话0%至约30重量%的磁性组分,所述磁性组分基于所述生物树脂、所述一种或多种着色剂和所述磁性组分的总重量计。该方法进一步包括在挤出机装置中捏合生物树脂混合物以形成挤出的生物树脂混合物。该方法进一步包括在粉碎装置中粉碎挤出的生物树脂混合物以形成粉碎的生物树脂混合物。该方法进一步包括将粉碎的生物树脂混合物分级以获得分级的生物树脂混合物。该方法进一步包括向分级的生物树脂混合物中加入一种或多种添加剂以形成生物调色剂。所述生物树脂优选地为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
在另一实施方案中提供一种成像方法。该方法包括将包含生物树脂、第二树脂和一种或多种着色剂的生物调色剂沉积在轴向旋转显影套筒的外圆周表面上以形成生物调色剂覆盖的显影套筒。所述生物树脂优选地为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。该方法进一步包括使存在于生物调色剂覆盖的显影套筒上的生物调色剂与自圆周表面均匀间隔开并横跨显影套筒的圆周表面的整个宽度的刮刀(doctor blade)或刮板(doctor bar)接触或相邻放置,从而使生物调色剂分布在生物调色剂覆盖的显影套筒的圆周表面上。该方法进一步包括使存在于生物调色剂覆盖的显影套筒的圆周表面上的生物调色剂与具有通过对光电导体面静电充电而形成的潜像的光电导体面接触或相邻放置,从而在光电导体面上形成生物调色剂图像。该方法进一步包括将所述生物调色剂图像由光电导体面转移至基底以形成打印图像,并将所述打印图像融合到基底上。该方法进一步包括用清洁刀(wiperblade)清洁光电导体面的表面以除去生物调色剂残留物。
在另一实施方案中提供一种成像方法。该方法包括将包含生物树脂、一种或多种着色剂和如果存在的话0%至约30重量%的磁性组分(所述磁性组分基于所述生物树脂、所述一种或多种着色剂和所述磁性组分的总重量计)的生物调色剂沉积在轴向旋转显影套筒的外圆周表面上以形成生物调色剂覆盖的显影套筒。所述生物树脂优选地为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。该方法进一步包括使存在于生物调色剂覆盖的显影套筒上的生物调色剂与自圆周表面均匀间隔开并横跨显影套筒的圆周表面的宽度的刮刀或刮板接触或相邻放置,从而使生物调色剂分布在生物调色剂覆盖的显影套筒的圆周表面上。该方法进一步包括使存在于生物调色剂覆盖的显影套筒的圆周表面上的生物调色剂与具有通过对光电导体面静电充电而形成的潜像的光电导体面接触或相邻放置,从而在光电导体面上形成生物调色剂图像。该方法进一步包括将所述生物调色剂图像由光电导体面转移至基底以形成打印图像,并将所述打印图像融合到基底上。该方法进一步包括用清洁刀清洁光电导体面的表面以除去生物调色剂残留物。
以上描述相当宽泛地说明了本发明的实施方案的概要,从而使得以下详细描述可得以更好地理解,并且本发明对现有技术的贡献可得以更好地领会。一些公开的实施方案可能不包括上述概要中所列出的所有特征或特性。当然,可能存在将在下文描述的其他特征,这些特征可形成权利要求的主题。
附图说明
参照以下详细描述并结合附图将更好地理解公开的实施方案及其很多附带优点,因而将易于获得对公开的实施方案及其很多附带优点的更完整的理解,在附图中:
图1A为用于进行电子照相打印的电子照相成像装置的多个内部组件的示意图;
图1B为可用于替代图1A的电子照相成像装置中刮刀的刮板的示意图;
图2A所列表格显示了实施例1-5和对比实施例1中的非磁性生物调色剂的组成;
图2B所列表格显示了用实施例1-5和对比实施例1中的非磁性生物调色剂进行的打印实验的实验条件,并显示了与使用实施例1-5和对比实施例1中的非磁性生物调色剂所获得的关于打印质量性能的实验结果。
图3A所列表格显示了实施例1-11和对比实施例1-5中的磁性生物调色剂的组成;以及
图3B所列表格显示了用实施例1-11和对比实施例1-5中的磁性生物调色剂进行的打印实验的实验条件,并显示了与使用实施例1-11和对比实施例1-5的磁性生物调色剂所获得的关于打印质量性能的实验结果。
具体实施方式
现在将在下文中更完整地描述公开的实施方案。可提供数个不同的实施方案,它们不应被解释为受限于本文中所列的实施方案。相反地,提供这些实施方案将使得本发明是全面和完整的,并且将使得本发明的范围完全传达给本领域技术人员。应该理解的是,在不偏离公开的实施方案的范围的情况下,可利用其他实施方案。此外,应该理解的是,本文中使用的措辞和术语是为了说明的目的,而不应该认为是限制。下文中方法步骤呈现的顺序并不受限于任何特定的顺序,其未必意味着方法步骤必须以呈现的顺序进行。本领域技术人员应该理解的是,这些步骤的顺序可以以任何合适的方式重排和进行。本领域技术人员应该进一步理解的是,可以省略或添加一些步骤,它们仍落入公开的实施方案的实质内。
生物树脂单体
本发明的生物调色剂的生物树脂包含至少一种源自生物质如植物物质和/或可再生资源的单体单元的反应后单元。源自可再生资源和/或生物质的单体单元在本文中称为生物单体。生物树脂的生物单体优选为二醇和/或二酸,且每个可以以热塑性物质的反应后单元的形式存在。热塑性物质优选包含一种或多种聚酯单元或一种或多种聚酯聚合物。特别优选的是生物树脂为包含二醇生物单体和二酸生物单体的热塑性聚酯聚合物。
所述生物树脂优选地为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。更优选地,至少一种反应后二酸单体单元和至少一种反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。最优选地,生物树脂包含两种反应后二酸单体单元和一种反应后二醇单体单元。
生物树脂的二醇生物单体单元的存在量可以为至少约5重量%,其中重量%基于生物树脂中所有二醇单体单元的总重量计。优选地,生物树脂的二醇生物单体单元的存在量可以为至少约30重量%,更优选地,生物树脂的二醇生物单体单元的存在量可以为至少约50重量%,最优选地,生物树脂的二醇生物单体单元的存在量可以为至少约70重量%。
优选地,生物树脂的二酸生物单体单元的存在量可以为至少约5重量%,其中重量%基于生物树脂中所有二酸单体单元的总重量计。更优选地,生物树脂的二酸生物单体单元的存在量可以为至少约10重量%,最优选地,生物树脂的二酸生物单体单元的存在量可以为至少约30重量%。
优选地,至少约5重量%的至少一种所述二酸单体单元或至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。更优选地,至少约5重量%的至少一种所述二酸单体单元和至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。甚至更优选地,对于非磁性生物调色剂实施方案,至少57重量%的至少一种所述二酸单体单元或至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体;甚至更优选地,对于非磁性生物调色剂实施方案,至少57重量%的至少一种所述二酸单体单元和至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。甚至更优选地,对于磁性生物调色剂实施方案,至少50重量%的至少一种所述二酸单体单元或至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体;甚至更优选地,对于磁性生物调色剂实施方案,至少50重量%的至少一种所述二酸单体单元和至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。
生物树脂还可以主要由生物单体单元组成,使得(i)生物树脂对于回收和/或生物降解的适宜性不受损害,和/或(ii)包含生物树脂的生物调色剂的成像性能不受损害(例如相比于由相同生物单体单元组成的生物树脂的性能,损害是大于5%的变化)。
生物树脂共聚物中存在的聚酯生物树脂或聚酯单元可以同时包含二醇生物单体单元和二酸生物单体单元,以及任选地生物交联单体单元。例如,生物树脂除了包含不同聚合物如聚苯乙烯、聚乙烯和/或聚丙烯树脂的嵌段以外还可以包含聚酯聚合物或聚酯单元的嵌段。
在本发明的一个实施方案中,生物调色剂包含一种或多种由生物源结构块(building block)如生物单体组成的组分。此外,生物调色剂中存在的任何其他组分同样优选主要源自或仅源自可再生资源。因此,生物调色剂可以包含蜡,所述蜡源自植物源如小烛树蜡(candelillawax)、霍霍巴油和/或大豆源物质。源自生物源和/或可再生资源的组分的总量包括了在使用本发明的生物调色剂进行成像之前和/或之后生物调色剂中存在的任何物质。
二醇
二醇单体单元可以为一种或多种双酚A烯化氧加成产物。双酚A烯化氧加成产物可以优选地包含聚氧化丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧化丙烯(3.3)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧化乙烯(2.0)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧化丙烯(2.0)-聚氧化乙烯(2.0)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷和聚氧化丙烯(6)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷;以及乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、双酚A和氢化的双酚A中的一种或多种。
在生物树脂中可以包含二醇及其他包含2至10个碳原子的多羟基化合物,它们优选源自可再生资源和/或源自已知的来源,包括具有4至12个碳原子的二醇醚或二元醇醚。除了乙二醇和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)外,合适的二醇还包括二甘醇、丙二醇(1,2-丙二醇)、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、季戊四醇、类似的二醇和二元醇及其混合物。
二醇化合物可进一步包括具有6至20个碳原子的环脂族二醇或优选具有3至20个碳原子的脂族二醇。实例包括二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,4-环己烷二甲醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇、己烷-1,4-二醇、1,4-环己烷二甲醇、3-甲基戊二醇-(2,4)、2-甲基戊二醇-(1,4)、2,2,4-三甲基戊烷-二醇-(1,3)、2-乙基己二醇-(1,3)、2,2-二乙基丙烷-二醇-(1,3)、己二醇-(1,3)、1,4-二-(羟乙氧基)-苯、2,2-双-(4-羟基环己基)-丙烷、2,4-二羟基-1,1,3,3-四-甲基-环丁烷、2,2-双-(3-羟乙氧基苯基)-丙烷、新戊二醇、2,2-双-(4-羟丙氧基苯基)-丙烷,及其混合物等。聚酯可由上述二醇中的两种或多种制得。
三元醇或更高级醇组分可包括例如山梨醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、丙三醇、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷以及1,3,5-三羟甲基苯。
在本发明的一个特别优选的实施方案中,生物树脂包含三羟基单体如三醇。优选地,三醇的存在量基于生物树脂的聚酯部分的总重量计为约0.1重量%至约5重量%。在其他公开的实施方案中,三醇的存在量为约0.5重量%至约4.5重量%、约1.0重量%至约4.0重量%、约1.5重量%至约3.5重量%、约2.0重量%至约3.0重量%和/或约2.5重量%。三醇用于提供生物树脂中的交联。交联优选有效地使得生物树脂当用于生物调色剂中时具有改进的硬度和韧性而不牺牲融合性和/或偏移(offset)性能。三醇可以以与二醇和二酸生物单体相同的方式源自天然和/或可再生资源而不是石油资源。优选的三醇为三羟甲基丙烷(TMP)。
优选的二醇为获自一种或多种可再生资源如玉米原料的生物基材料。丙三醇为可在本发明的生物树脂中用作二醇的多元醇的一个实例。丙三醇可以获自脂肪酸和/或油如常用在油炸食品中的植物油。丙三醇优选获自将废食物油转化为生物柴油的来源。在另一优选的实施方案中,二醇为乙二醇。
在本发明的一个特别优选的实施方案中,二醇生物单体为异山梨醇(例如二失水己糖醇),和/或其异构体或衍生物,包括(1,4:3,6-二脱水-D-山梨醇)或其异构体和/或异构体的混合物,包括D-异山梨醇,1,4:3,6-二脱水-D-甘露醇和1,4:3,6-二脱水-D-艾杜糖醇为异山梨醇的异构体。当二醇为异山梨醇时,存在的异山梨醇优选地占所有二醇单元的大部分,即至少50重量%的二醇单体单元为异山梨醇单体单元。在其他实施方案中,异山梨醇的存在量可以为生物树脂中存在的所有二醇单体总重量的至少55重量%、至少60重量%、至少65重量%、至少70重量%、至少75重量%、至少80重量%、至少85重量%或至少90重量%。
羧酸
二羧酸单体单元包括芳族二羧酸和脂族二羧酸两者。优选地,聚酯生物树脂的二酸单体单元为以下的一种或多种:邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸、或其酸酐、或其酯;烷基二羧酸如琥珀酸、己二酸、癸二酸和壬二酸、或其酸酐、或其酯;用具有6至12个碳原子的烷基取代的琥珀酸、或其酸酐;以及不饱和二羧酸如富马酸、马来酸和柠康酸、或其酸酐、或其酯。单体单元在聚酯中以其通过与醇如二醇的缩合而得到的反应后形式而存在,而不是作为游离酸、酯或酸酐而存在。
在一个特别优选的实施方案中,生物调色剂包含聚酯单元,所述聚酯单元具有双酚衍生物作为醇组分以及二元或更多元羧酸或其酸酐作为酸组分(例如富马酸、马来酸、马来酸酐、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2,4-苯三酸或均苯四酸)。
在本发明的生物树脂中还可包含三羧酸单体单元。更高级的多羧酸单体单元也可以以与一种或多种二醇单体单元缩合的形式而存在。优选地,三羧酸和/或多羧酸单体单元为1,2,4-苯三羧酸、1,2,5-苯三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、2,5,7-萘三羧酸、1,2,4,5-苯四羧酸以及它们的酸酐或酯化合物中的一种或多种。三元或更高级多羧酸组分优选的使用量可以为基于全部单体总重量%计约0.1重量%至约1.9重量%。
二酸优选源自可再生资源如蔬菜基原材料,包括棉籽、油菜籽、大豆、妥尔油、牛脂和/或其他天然衍生或天然存在的脂肪酸源。特别优选商购可得的二酸,例如可得自Florachem of Jacksonville,Florida的二聚物酸产物。优选的商购可得二酸为Floradyme 1100,其包含约98%的二聚物二酸物质。Floradyme二聚物酸通过在催化剂的存在下加热脂肪酸并蒸馏所得产物而形成。Floradyme 1100包含C18脂肪酸的二聚物,例如由油酸、亚油酸和/或亚麻酸的二聚作用而得到的二聚物。其他包含三聚物酸二酸的馏出物如Floradyme 1500和/或Floradyme 6500也可存在于调色剂的生物树脂中。另一优选的商购可得二酸为Pripol1013。
用于制备生物调色剂的生物树脂的二酸优选通过一次或多次蒸馏而纯化。蒸馏可以在二酸制备期间的任何时间点进行。例如,可对脂肪酸原材料进行蒸馏以提供纯净的起始材料,该纯净的起始材料可进行二聚作用并用作公开的实施方案的二聚物而无需进一步纯化。优选地,将二酸在二聚作用后进行蒸馏从而使得较低沸点的非二聚化物质可有效地与所希望的产物分开。
在本发明的一个优选实施方案中,生物树脂包含一种或多种生物单体和一种或多种石油基单体两者。例如,生物树脂可包含石油单体如1,4-环己烷二羧酸和生物单体二酸如Floradyme 1100和Pripol 1013。石油基二酸单体的存在量基于所有二酸单体单元的总重量%计可以为0重量%至约95重量%。Floradyme二酸的存在量基于所有二酸单体单元的总重量%计可以为约5重量%至100重量%。一种或多种其他单体单元如醇基或酸基交联单体单元也可作为生物树脂中的反应后单体存在。
优选地,本发明的生物调色剂的生物树脂包含不同二酸和/或不同二醇单体单元的混合物。例如,生物树脂可以分别包含仅一种类型的二醇或者一种类型的二酸与至少两种不同类型的二酸或二醇的组合。在优选的实施方案中,生物树脂包含两种不同二酸与一种或多种二醇的聚合单元。二酸的这类混合物可以包括例如Floradyme单体单元如Floradyme 1100和1,4-环己烷-二羧酸(CHDA)。优选地,生物树脂由单体单元的混合物制得,所述单体单元的混合物包含至少两种不同二酸单体单元和至少一种二醇单体单元。这类生物树脂的实例包含例如基本上等摩尔数的二醇和二酸单体单元,其中单体单元的存在量(以重量计)为约20重量%至约60重量%CHDA;约5重量%至约40重量%Floradyme 1100和/或Pripol 1013;约20重量%至约60重量%异山梨醇;以及约1.5重量%至约5.0重量%交联剂如三羟甲基丙烷(TMP);其中重量%基于所有聚合单体单元的总重量计,更优选约30重量%至约50重量%CHDA;约10重量%至约30重量%Floradyme 1100和/或Pripol 1013;约30重量%至约50重量%异山梨醇;以及约2.0重量%至约4.0重量%交联剂如三羟甲基丙烷(TMP);甚至更优选约35重量%至约45重量%CHDA;约15重量%至约25重量%Floradyme 1100和/或Pripol 1013;约35重量%至约45重量%异山梨醇;以及约2.5重量%至约3.5重量%交联剂如三羟甲基丙烷(TMP)。所述范围内的所有整数和分数值如同书面记载般明确包括在本文中。
优选的生物树脂可由Advanced Image Resources of Alpharetta,Georgia获得,并可包括生物树脂如HRJ 16062-A、B、C和D。
两种树脂组合物
在一个优选的公开的实施方案中,生物调色剂包含至少两种不同的热塑性树脂,其中一种为生物树脂,另一种为主要源自石油源,例如主要包含石油基单体的第二树脂。在本发明的该实施方案中,生物树脂优选基于在生物调色剂中存在的所有树脂的总重量计以主要量存在。优选地,第二树脂为包含一种或多种石油基单体的聚合物。然而,第二树脂还可以包含生物单体作为次要组分。在本发明的生物调色剂中纳入源自石油源的树脂作为次要组分可以提供在成像工艺的过程中和之后具有改进的韧性、偏移和/或定影性能的生物调色剂。
在其他公开的实施方案中,生物调色剂包含第一生物树脂和第二生物树脂,以及任选地任何数量的源自石油和/或可再生资源的其他树脂。在该公开的实施方案中,第一生物树脂与第二生物树脂的混合物可提供与由包含生物树脂和源自石油源的树脂两者的调色剂所获得的性能类似或密切匹配的成像特性和物理性能,且同时增加了树脂组分和/或本发明生物调色剂的总生物含量。
当生物树脂和第二树脂如石油树脂这二者存在于生物调色剂中时,生物树脂优选的存在量基于生物调色剂中存在的生物树脂和第二树脂(石油树脂)的总重量计为约5重量%至100重量%,更优选约30重量%至100重量%,最优选约50重量%至100重量%。第二树脂(石油树脂)优选的存在量基于生物调色剂中存在的生物树脂和第二树脂(石油树脂)的总重量计为约0重量%至约95重量%。
软化点(Sp)
在本发明的一个特别优选的实施方案中,生物调色剂包含至少两种不同的热塑性树脂,它们具有不同的软化点。一种树脂优选为生物树脂。也存在至少一种不同的第二树脂,其优选源自石油基源(石油树脂)。优选地,生物树脂的软化点为约70℃(摄氏度)至约170℃(摄氏度)。更优选地,生物树脂的软化点为约100℃至约150℃。最优选地,生物树脂的软化点为约130℃至约135℃。第二树脂的软化点优选为约75℃至约200℃。更优选地,第二树脂的软化点优选为约90℃至约180℃。最优选地,第二树脂的软化点优选为约90℃至约140℃。生物树脂和第二树脂的软化点可以取文中公开的范围内的任何值。
玻璃化转变温度
在包含至少一种生物树脂和至少一种第二树脂这两者的生物调色剂中的树脂的玻璃化转变温度(Tg)也优选不同。存在于本发明生物调色剂中的生物树脂优选的玻璃化转变温度为约45℃至约70℃,更优选地,玻璃化转变温度为约50℃至约65℃,甚至更优选地,玻璃化转变温度为约55℃至约60℃。
ASTM
本发明生物调色剂的生物基物质和/或本发明生物调色剂的任何组分的含量优选根据ASTM D6866-08“Standard Test Methods forDetermining the Biobased Content of Solid,Liquid,and GaseousSamples Using Radiocarbon Analysis”测量,其全部内容以引入方式并入本文。该方法根据碳的特定同位素(14C)的含量测定生物基物质的含量。对于非磁性生物调色剂实施方案,优选地,本发明生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866为至少约5%,更优选地,本发明生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866为至少约30%,最优选地,本发明生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866为至少约50%。对于磁性生物调色剂实施方案,优选地,本发明生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866为至少约10%,更优选地,本发明生物调色剂的生物基含量根据ASTMD6866为至少约20%,最优选地,本发明生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866为至少约30%。
石油树脂
与生物树脂组合使用的第二树脂(石油树脂)可以为常规用于形成调色剂组合物的任何树脂。这样的树脂可包括苯乙烯丙烯酸酯树脂和所有类型的聚酯树脂以及共-聚酯树脂。优选的石油树脂可以包括MC系树脂如MC400聚酯树脂和MC500聚酯树脂(可获自日本的Sanyo ChemicalIndustries,Ltd.)。日本的Sanyo Chemical Industries Ltd.的HIMER树脂(其包括苯乙烯-丙烯酸型调色剂树脂)也可包括在内。其他优选的商购可得树脂可以包括可获自日本Sanyo Chemical Industries Ltd.的MC 601和MC 703和可获自韩国SK Chemicals Co.Ltd.的ET2900。
可例如纳入生物调色剂中的其他树脂可以包括苯乙烯树脂、饱和或不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氯乙烯树脂、聚乙烯、聚丙烯、离聚物树脂、有机硅树脂、松香改性的马来酸树脂、苯酚树脂、酮树脂、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物或聚乙烯醇缩丁醛树脂中的任一种或多种。聚酯树脂特别优选作为另外的第二树脂。
苯乙烯树脂可以为包含苯乙烯或苯乙烯-衍生物的均聚物或共聚物,例如聚苯乙烯、氯聚苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、苯乙烯/氯苯乙烯共聚物、苯乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、苯乙烯/氯乙烯共聚物、苯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯/马来酸共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯/丙烯酸共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸酯/丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基α-氯丙烯酸酯共聚物,或者苯乙烯/丙烯腈/丙烯酸酯共聚物。苯乙烯树脂可以为它们的混合物。在本文中,丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的酯基并不受到特别限制,但是其可以为例如C1-8烃酯如甲酯、乙酯、丁酯、辛酯或苯酯。此外,也可以适当地使用部分或全部上述丙烯酸或甲基丙烯酸被取代的单羧酸如α-氯丙烯酸或α-溴丙烯酸、不饱和二羧酸如富马酸、马来酸、马来酸酐或马来酸单丁酯、其酸酐或其半酯代替的那些。
特别优选第二树脂选自苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯/丙烯酸共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸酯/丙烯酸共聚物和苯乙烯/甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸共聚物,因为这样的树脂提供优异的定影、耐久性和静电稳定性。
此外,第二树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为至多80℃,更优选至多70℃,以用低能量定影。此外,从抗粘结性的角度,这样的Tg优选为至少40℃,更优选为至少50℃。所测Tg为通过示差扫描量热计(由日本Shimadzu Corporation制造的DTA-40)在10℃/分钟的升温速率条件下测得的曲线的转变(曲率改变)开始部分所绘制的两条切线的交界处的温度。
在公开的实施方案中,可以通过调节树脂类型和单体的组成比率、分子量等而将第二树脂的Sp和Tg调节至上述范围。此外,还可以适当选择并使用商购可得树脂中Sp和Tg在上述范围内的第二树脂。
当使用苯乙烯/丙烯酸酯共聚物或苯乙烯/丙烯酸酯/丙烯酸共聚物作为第二树脂时,优选通过凝胶渗透色谱法(下文称为GPC)得到的数均分子量为至少2,000、更优选至少2,500、进一步优选至少3,000,且优选至多50,000、更优选至多40,000、进一步优选至多35,000。此外,这样的第二树脂优选具有以相同方式获得的重均分子量为至少50,000、更优选至少100,000、进一步优选至少200,000,且优选至多2,000,000、更优选至多1,000,000、进一步优选至多500,000。当苯乙烯树脂的数均分子量和重均分子量在上述范围内时,生物调色剂的耐久性、存储稳定性和定影性能将是良好的,这是所需的。此处,由GPC得到的平均分子量的值是通过使用单分散聚苯乙烯作为标准样品而计算得到的值。
也可以存在交联组分。交联组分包含一种或多种可交联单体单元如二乙烯基苯、二丙烯酸己二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、丙烯酸新戊二醇酯或邻苯二甲酸二丙烯及其组合。此外,可以使用具有反应性基团作为侧基的单体,例如甲基丙烯酸缩水甘油酯、羟甲基丙烯酰胺或丙烯醛。优选的是自由基可聚合双官能单体,进一步优选二乙烯基苯或二丙烯酸己二醇酯。
可交联单体单元在另外的第二树脂中的优选存在量为每100重量%的另外的第二树脂约0.05重量%至约10重量%,更优选约0.3重量%至约5重量%,特别优选约0.8重量%至约3重量%。高温偏移会由于纳入了具有一种或多种可交联单体单元的另外的树脂而增加。
共聚物树脂
生物树脂和/或第二树脂如石油树脂可以为聚酯树脂和/或包含一种或多种聚酯单元的聚合物(例如生物树脂共聚物和/或共聚酯)。聚酯单元包括多个聚酯(例如在它们的结构中包含至少一个二醇单体单元和至少一个二羧酸单元的单元)嵌段。除一种或多种其他单元外还包含聚酯单元的生物树脂优选包括在其他树脂中的一种或多种其他生物单体。这样的其他树脂可以包括一种或多种可源自石油的可再生资源的基于乙烯基的单体单元。
可用于合成生物树脂共聚物的单体单元的实例包括基于苯乙烯的单体,其选自含氮原子的乙烯基单体、含羧基的单体、含羟基的单体、丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体。基于苯乙烯的单体可以包括例如:苯乙烯类如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯和对正十二烷基苯乙烯及其衍生物。
基于含氮原子的乙烯基单体的实例包括含氨基酸的α-亚甲基脂族单羧酸酯,例如甲基丙烯酸二甲基氨乙酯和甲基丙烯酸二乙基氨乙酯,以及丙烯酸或甲基丙烯酸的衍生物如丙烯腈、甲基丙烯腈和丙烯酰胺。
含羧基的单体的实例包括不饱和二元酸如马来酸、柠康酸、衣康酸、烯基琥珀酸、富马酸和中康酸;不饱和二元酸酐如马来酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐和烯基琥珀酸酐;不饱和盐基酸(basicacid)半酯如马来酸甲酯半酯、马来酸乙酯半酯、马来酸丁酯半酯、柠康酸甲酯半酯、柠康酸乙酯半酯、柠康酸甲酯半酯、衣康酸甲酯半酯、烯基琥珀酸甲酯半酯、延胡索酸甲酯半酯和中康酸甲酯半酯;不饱和二元酸酯如马来酸二甲酯和延胡索酸二甲酯;α,β-不饱和酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸以及肉桂酸;α,β-不饱和酸的酸酐如巴豆酸酐和肉桂酸酐和上述α,β-不饱和酸以及低级脂族酸的酸酐;以及烯基丙二酸、烯基戊二酸和烯基己二酸、以及它们的酸酐和它们的单酯。
含羟基的单体的实例包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯如丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯和甲基丙烯酸2-羟丙酯;以及4-(1-羟基-1-甲基丁基)苯乙烯和4-(1-羟基-1-甲基己基)苯乙烯。
丙烯酸酯单体的实例包括丙烯酸酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸2-氯乙酯和丙烯酸苯酯。
甲基丙烯酸酯单体的实例包括α-亚甲基脂族单羧酸酯如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯以及甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯。
蜡
生物调色剂的实施方案优选包括一种或多种蜡,例如聚烯烃蜡如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯或共聚物聚乙烯;石蜡蜡;具有长链脂族基的酯型蜡如二十二烷酸二十二烷基酯、褐煤酸酯或硬脂酸十八醇脂;源自植物的蜡如氢化蓖麻油、巴西棕榈蜡;小烛树蜡、米蜡、木蜡或霍霍巴油;具有长链烷基的酮如二硬酯酮;硅酮蜡;高级脂肪酸如硬脂酸及其金属盐;长链脂族醇如二十烷醇;获自长链脂肪酸和多元醇如丙三醇或季戊四醇的多元醇的羧酸或偏酯;高级脂肪酸酰胺如油酸酰胺或硬脂酸酰胺;或低分子量聚酯。
在本发明的一个优选实施方案中,生物调色剂包括可分别由日本NOF Corporation和Clariant of Coventry,Rhode Island市购的WE3和C5551蜡。WE3是由长碳链构成的脂族酯型蜡。C5551是低分子量聚乙烯蜡。在对于磁性生物调色剂实施方案的一个优选实施方案中,生物调色剂可以包括可获自日本NOF Corporation的WE10蜡以及C5551蜡。WE10是由不同长度的碳链的混合物构成的脂族酯型蜡。在对于磁性生物调色剂实施方案的一个更优选实施方案中,生物调色剂可以包括可获自Clariant of Coventry,Rhode Island的P110蜡。P110是低分子量聚乙烯蜡。生物调色剂可以包含一种或多种另外的聚烯烃蜡如获自日本东京Mitsui Chemicals的聚丙烯蜡,例如NP505。生物调色剂可以包含任何上述蜡的混合物。
对于非磁性生物调色剂实施方案,蜡在生物调色剂中优选存在的总量为基于生物调色剂的总重量计10%或更少,更优选地,蜡在生物调色剂中的存在量为基于生物调色剂的总重量计约2重量%至约2.5重量%。对于磁性生物调色剂实施方案,蜡在生物调色剂中优选存在的总量为基于生物调色剂的总重量和所有蜡的总重量计约1重量%至约30重量%,更优选约2重量%至约20重量%,最优选约2重量%至约15重量%。如果蜡的含量过低,则诸如低温定影、高温偏移或抗粘结的性能可能不足,如果蜡的存在量过高,则蜡有可能自生物调色剂泄漏和/或引起图像渗出。
蜡可以包括如下蜡:脂族烃蜡如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、亚烷基共聚物、微晶蜡、石蜡或费-托蜡;脂族烃蜡氧化物如聚氧化乙烯蜡或脂族烃蜡的嵌段共聚物;包含脂族酯作为主要组分的蜡如巴西棕榈蜡、二十二烷酸二十二烷基酯或褐煤酸酯蜡;以及包含部分或全部脱氧的脂族酯的蜡如脱氧巴西棕榈蜡。此外,蜡的实例可包括线性饱和脂族酸如棕榈酸、硬脂酸和褐煤蜡;不饱和脂族酸如巴西烯酸、桐酸和barinarin酸;饱和醇如硬酯醇、芳烷基醇、二十二烷基醇、二十四烷基醇、蜡醇和三十醇;多元醇如山梨醇;脂族酸如棕榈酸、硬脂酸、二十二烷酸和褐煤酸与醇如硬脂醇、芳烷基醇、二十二烷基醇、二十四烷基醇、蜡醇和三十醇的酯;脂族酰胺如亚油酸酰胺、油酸酰胺和月桂酸酰胺;饱和脂族双酰胺如亚甲基双硬酯酰胺、亚乙基双癸酰胺、亚乙基双月桂酰胺和六亚甲基双硬酯酰胺;不饱和脂族酰胺如亚乙基双油酰胺、六亚甲基双油酰胺、N,N′-二油烯基己二酰胺和N,N′-二油烯基癸二酰胺;芳族双酰胺如间二甲苯双硬酯酰胺和N--N′-二硬脂基异邻苯二酰胺;脂族酸金属盐(通常称为金属皂)如硬脂酸钙、月桂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸镁;接枝蜡,其中脂族烃蜡用基于乙烯的单体如苯乙烯和丙烯酸接枝;脂族酸和多元醇的部分酯化化合物如山萮酸甘油单酯;以及通过植物油氢化获得的具有羟基的甲酯化合物。
优选高级脂肪酸酯蜡、烯烃蜡如共聚物聚乙烯或石蜡。高级脂肪酸酯蜡可以特别优选地为C15-30脂族酸与一元醇至五元醇的酯,例如二十二烷酸二十二烷基酯、硬脂酸十八醇酯、季戊四醇的硬脂酸酯或褐煤酸甘油酯,其优选源自植物源。此外,酯的醇组分优选在一元醇的情况下具有10-30个碳原子,在多元醇的情况下具有3-10个碳原子。优选的硅酮蜡包括烷基改性的硅酮蜡。
优选地,对于磁性生物调色剂实施方案,蜡的熔点为至少40℃,更优选至少50℃,特别优选至少60℃。此外,对于磁性生物调色剂实施方案,蜡的熔点优选为至多150℃,更优选至多120℃,特别优选至多110℃。如果熔点过低,则蜡有可能暴露在表面上,由此在定影后呈现粘性,如果熔点过高,则在低温下的定影性能趋于很差。
DSC(差示扫描量热法)
差示扫描量热法或DSC为一种热分析技术,其中升高样品和对照品的温度所需热量的差异作为温度的函数进行测量。优选地,生物调色剂在差示扫描量热法(DSC)测量中具有至少一个在约60℃(摄氏度)至约120℃(摄氏度)范围内的峰值温度。如果峰值温度在该范围之外,则蜡有可能暴露在表面上,由此在定影后呈现粘性,或者在低温下的定影性能趋于很差。
着色剂
本发明的生物调色剂的实施方案包括一种或多种着色剂,例如无机颜料和/或有机颜料或染料。特别地,着色剂可以包括下列中的一种或多种:炭黑如炉黑或灯黑、酸性染料或碱性染料,例如偶氮染料如联苯胺黄或联苯胺橙的沉淀剂的沉淀物,或染料如喹啉黄、酸性绿或碱性蓝,或染料如若丹明、品红或孔雀绿通过例如丹宁酸或磷钼酸的沉淀物,媒染染料如羟基蒽醌的金属盐、有机颜料如酞菁颜料如酞菁蓝或磺酸铜酞菁、喹吖二酮颜料如奎吖啶酮红或喹吖啶酮紫或二噁烷颜料或合成染料如苯胺黑、偶氮染料、萘醌染料、靛青染料、苯胺黑染料、酞菁染料、聚甲炔染料或者二-或三-烯丙基甲烷染料。对于非磁性生物调色剂实施方案,着色剂优选包括炭黑、酸性染料、彩色染料、彩色颜料或酞菁着色剂或其混合物。对于磁性生物调色剂实施方案,着色剂优选包括磁铁矿、炭黑或其混合物。
尽管生物调色剂优选为黑色,但是其他公开的实施方案包括一种或多种着色的染料或颜料。黄色着色剂可以为C.I.颜料黄3、7、10、12、13、14、15、17、23、24、60、62、74、75、83、93、94、95、99、100、101、104、108、109、110、111、117、123、128、129、138、139、147、148、150、155、166、168、169、177、179、180、181、183、185、191:1、191、192、193或199,或者染料如C.I.溶剂黄33、56、79、82、93、112、162、163或者C.I.消散黄42、64、201或211中的任一种或多种。
品红色着色剂可以为C.I.颜料2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、238、254、255、269或C.I.颜料紫19中的任一种或多种。
青色着色剂可以为C.I.颜料蓝1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62或66中的任一种或多种。
全色调色剂包括着色剂如黄色、联苯胺黄、单-偶氮染料或颜料或者稠合的偶氮染料或颜料;品红色、喹吖二酮或者单-偶氮染料或颜料;青色、酞菁蓝。着色剂的组合可以适当地考虑颜色等进行选择。然而,其中,优选使用C.I.颜料黄74或C.I.颜料黄93作为黄色着色剂;优选使用C.I.颜料红238、C.I.颜料红269、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红48:2或C.I.颜料红122作为品红色着色剂;且优选使用C.I.颜料蓝15:3作为青色着色剂。
着色剂可以以足以使生物调色剂通过显影形成可见图像的量存在。例如,着色剂的量优选基于生物调色剂中所有组分的总重量计为约1重量%至约25重量%。更优选地,对于非磁性生物调色剂实施方案,着色剂的量基于生物调色剂中所有组分的总重量计为约2重量%至约20重量%,甚至更优选基于生物调色剂中所有组分的总重量计为约3重量%至约10重量%。更优选地,对于磁性生物调色剂实施方案,着色剂的量基于生物调色剂中所有组分的总重量计为约1重量%至约15重量%,甚至更优选基于生物调色剂中所有组分的总重量计为约3重量%至约12重量%。
磁性组分
在本发明的实施方案中,生物调色剂可以包括磁性组分或不包括磁性组分,例如生物调色剂可以为单组分调色剂或显影剂,或者可以为双组分调色剂或显影剂。
对于非磁性生物调色剂实施方案,非磁性生物调色剂包括基于生物调色剂中所有组分的总重量计0重量%至约30重量%或少于约30重量%的磁性组分,或者不包括磁性组分。更优选地,生物调色剂包括基于生物调色剂中所有组分的总重量计0重量%至约15重量%或少于约15重量%的磁性组分。最优选地,生物调色剂包括基于生物调色剂中所有组分的总重量计0重量%至约10重量%或少于约10重量%的磁性组分。在一个优选的实施方案中,着色剂还可以用作磁性组分。对于非磁性生物调色剂实施方案,优选地,生物调色剂中磁性组分的含量为约15重量%至约20重量%,更优选约0.5重量%至约8重量%,甚至更优选约1重量%至约5重量%。
对于磁性生物调色剂实施方案,生物调色剂中磁性组分的含量基于生物调色剂中所有组分的总重量计优选至少约15重量%,更优选至少约20重量%,生物调色剂中磁性组分的含量优选为至多约70重量%,更优选至多约60重量%。如果磁性组分的含量小于上述范围,则有可能出现一种情况,其中不能获得足够的磁性组分作为磁性生物调色剂,如果磁性组分的含量超出上述范围,则可能导致定影问题。优选地,在磁性生物调色剂实施方案中的磁性组分为磁铁矿、炭黑或其混合物。
磁性组分可以为铁磁物质,其在0℃至约60℃附近显示出铁氧体磁性或铁磁性,该温度为打印机、复印机等的典型操作温度。特别地,磁性组分可以为例如磁铁矿(Fe3O4)、磁赤铁矿(γ-Fe2O3)、磁铁矿与磁赤铁矿的中间体或混合物、式MxFe3-xO4的尖晶石型铁氧体,其中x为1或2,且M为Mg、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd等,六角晶系铁氧体如BaO6Fe2O3或SrO6Fe2O3、石榴石氧化物如Y3Fe5O12或Sm3Fe5O、金红石氧化物如CrO,或者在约0℃至60℃的温度显示出磁性的那些金属如Cr、Mn、Fe、Co和Ni,以及它们的铁磁性合金。其中,优选磁铁矿、磁赤铁矿,或者磁铁矿和磁赤铁矿的中间体。在引入这样的磁性组分以防止底灰、散射或控制静电性能或者使调色剂的粉碎更容易的情况下,而作为生物调色剂如非磁性生物调色剂的特性同时得以保持时,生物调色剂中磁性组分的含量基于生物调色剂中所有组分的总重量计优选小于约30重量%,更优选小于约15重量%,最优选小于约10重量%。
此外,生物调色剂的实施方案的钴含量基于生物调色剂的总重量计优选小于约50ppm(以重量计)。实现此项的一种方式是控制磁铁矿的钴含量。
在公开的实施方案中,在赋予生物调色剂导电性的情况下,可以引入导电炭黑或其他导电物质作为上述着色剂组分。这样的导电物质的含量基于生物调色剂中所有组分的总重量计优选为约0.05重量%至约5重量%的水平。
电荷控制剂
电荷控制剂可以包括在生物调色剂的实施方案中,以调节静电荷并赋予静电稳定性。可充正电荷的电荷控制剂可以为例如苯胺黑染料、季铵盐、三氨基三苯基甲烷化合物、咪唑化合物或聚胺树脂。可充负电荷的电荷控制剂可以为例如包含原子如Cr、Co、Al、Fe或B的偶氮络合物化合物染料、水杨酸、烷基水杨酸络合物化合物、杯(n)芳烃化合物、苄酸的金属盐或金属络合物、酰胺化合物、苯酚化合物、萘酚化合物、酚酰胺化合物、羟基萘化合物如4,4′-亚甲基双[2-[N-(4-氯苯基)氨基]-3-羟基萘]、季铵盐;在侧链具有季铵盐的聚合物;胍化合物;以及咪唑化合物。
可用的带负电荷的电荷控制剂的实例包括水杨酸的金属化合物;萘酸的金属化合物;二羧酸的金属化合物;在其侧链的任意一个上各具有磺酸或羧酸的聚合物;硼化合物;脲化合物;硅化合物;以及杯芳烃。可以将这些电荷控制剂中的每一种由内部或外部地加入至调色剂颗粒中。优选地,对于非磁性生物调色剂实施方案,电荷控制剂包括偶氮络合物化合物染料、水杨酸、烷基水杨酸络合物化合物或其它合适的电荷控制剂。
特别地,优选芳族羧酸的金属化合物,其是无色的且能够给调色剂高速充电,并同时保持恒定电荷量,且其在捏合时与第二树脂交联。
在全色调色剂中,优选电荷控制剂是无色的。为此,可充正电荷的电荷控制剂优选为季铵盐或咪唑化合物,可充负电荷的电荷控制剂优选为包含原子如Cr、Co、Al、Fe、B或Zn的水杨酸或烷基水杨酸络合物化合物,或者杯(n)芳烃化合物或其混合物。电荷控制剂的量基于生物调色剂中所有组分的重量计优选在约0.01重量%至约5重量%的范围内,更优选约0.05重量%至约3重量%。对于磁性生物调色剂实施方案,电荷控制剂的量基于生物调色剂中所有组分的总重量计优选为约0.1重量%至约2重量%。
MeOH
可以通过将生物调色剂分散在MeOH(甲醇)中并测量生物调色剂的可见UV(紫外线)吸收来测量生物调色剂的实施方案的可见UV(紫外线)吸收。优选地,当分散在甲醇(MeOH)中时,生物调色剂的实施方案在约250纳米至约350纳米或者约450纳米至650纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。更优选地,当分散在甲醇(MeOH)中时,生物调色剂的实施方案在约250纳米至约350纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。
其他添加剂
此外,本发明的生物调色剂可以在生物调色剂中包含多种已知的添加剂如硅油、有机硅清漆或氟化油,从而对例如粘合性能、附聚性能、流动性、起电性能、表面电阻及生物调色剂的类似性能进行改性。优选地,生物调色剂可以包含一种或多种添加剂如大颗粒二氧化硅(约30nm(纳米)至约100nm(纳米))、小颗粒二氧化硅(约7nm至约15nm)、氧化铝、二氧化钛、碳化硅或其混合物。例如,碳化硅可用作生物调色剂的抛光剂,二氧化钛可用作生物调色剂的流动性剂(flowabilityagent)。优选地,一种或多种添加剂的总量可以为基于生物调色剂总重量的约0.2重量%至约5.0重量%,且优选地为基于生物调色剂总重量的约0.5重量%至约3.0重量%。
显影***
对于本文中公开的非磁性生物调色剂实施方案,本发明的非磁性生物调色剂可以为用于双组份显影***或非磁性单组分显影***中的生物调色剂。双组分显影***为这样的显影***,其需要使用载体以辅助待用于制备图像的生物调色剂的图像显影。单组分显影***更需要设计调色剂以制备可接受的图像,因为在单组分显影***中的调色剂必须起到双组分显影***中载体和调色剂两者的作用。此外,在单组分显影***中的调色剂需要具有更窄的摩擦电荷分布,且必须在比双组分显影***中的调色剂更短的时间内实现电力充电。
粒度
本发明的生物调色剂的实施方案的颗粒的D50粒度为约4μm(微米)至约11μm(微米),更优选为约5μm至约10μm。
图像密度
为了本申请的目的,术语“图像密度”(ID)是指通过反射光密度计所测得的由电子照相成像装置如激光打印机在纸上实地版的显影图像的相对黑度或色密度。ID计算为-log10(I/I0),其中I0为入射光的强度,I为反射光的强度。在纸上的打印图像必须具有暗图像和无污点的干净背景。通常,在黑白打印中,实地图像区域优选具有大于约1.3,更优选大于约1.5的ID,从而使得图像明快且可舒适地查看或阅读。发现使用本发明的生物调色剂的实施方案得到的显影图像的ID大于约1.3,且在一些实施方案中,发现为大于约1.5。
底灰
为了本申请的目的,术语“底灰”(BG)是指在电子照相过程如激光打印之后在白色纸张上的非图像区域中不合意的存在调色剂颗粒。BG值越小,图像越合意。通常,在黑白打印中,BG优选小于约5,更优选小于约3,从而使得图像明快且可舒适地查看或阅读。发现使用本发明的生物调色剂的实施方案得到的显影图像的BG小于约3.0,且在一些实施方案中,发现为小于约2.0。
光泽
为了本申请的目的,术语“光泽”是指基于光与表面物理特性的相互作用的光学性能,其是表面将光反射至特定方向的能力。影响光泽的因素为材料的折射率、入射光角度和表面形貌。通常,可以在图形打印中获得高光泽,例如大于5,从而使得图像明快且可舒适地查看或阅读。发现使用本发明的生物调色剂的实施方案得到的显影图像的光泽大于8,且在一些实施方案中,发现为大于10。
定影
为了本申请的目的,术语“定影”是指在电子照相过程如激光打印之后在纸和调色剂之间的粘附或融合力。一旦已将调色剂沉积在纸上并暴露于融合条件,则调色剂具有融合力。通常,在黑白打印中,大于约80%的定影可认为是可用的,大于约90%的定影可认为是良好的。发现使用本发明的生物调色剂的实施方案得到的显影图像的定影大于90%,且在一些实施方案中,发现为大于约95%。
偏移
为了本申请的目的,术语“偏移”是指这样的不希望现象,在该现象中一部分融合的调色剂图像粘附至定影元件的表面,并再转移至记录介质的不希望的部分上。通常,在黑白打印中,应该没有偏移或为零偏移。发现使用本发明的生物调色剂的实施方案得到的显影图像的偏移为“无”,在一些实施方案中,发现为“略微”。
优选的实施方案
在本发明的生物调色剂的一个实施方案中,提供一种包含生物树脂、第二树脂和一种或多种着色剂的生物调色剂,其中所述生物调色剂为聚酯聚合物,其包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元,且其中反应后二酸单体单元中的至少一种或者反应后二醇单体单元中的至少一种为由植物或动物源获得的生物单体。优选地,生物树脂的软化点为约80℃至约170℃。更优选地,生物树脂的软化点为约100℃至约150℃。最优选地,生物树脂的软化点为约130℃至约135℃。生物树脂可以优选包含下列物质中至少一种的反应后单元:1,4-环己烷二羧酸;油酸、亚油酸和亚麻酸中的一种或多种的C18脂肪酸二聚产物;三羟甲基丙烷;以及异山梨醇。生物树脂优选包含源自大豆或玉米的反应后单体单元。优选地,至少5重量%的至少一种所述二醇单体单元或至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。更优选地,至少5重量%的至少一种所述二醇单体单元和至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。优选地,第二树脂的软化点为约90℃至约140℃。第二树脂的存在量可以为约1重量%至约50重量%,其中重量%基于所述生物树脂和所述第二树脂的总重量计。生物调色剂的第二树脂优选为包含一种或多种石油基单体的聚合物。第二树脂可以包含苯乙烯丙烯酸酯树脂或聚酯树脂中的至少一种。第二树脂可以优选包括MC400聚酯树脂、MC500聚酯树脂或其混合物。生物调色剂的一种或多种着色剂可以优选包含磁铁矿、炭黑、酸性染料、有色染料、有色颜料和酞菁着色剂中的至少一种。优选生物调色剂的钴含量基于生物调色剂的总重量计小于约50ppm(以重量计)。生物调色剂可进一步包含基于生物调色剂的总重量计大于约30重量%的磁性组分。生物调色剂可进一步包含电荷控制剂,所述电荷控制剂优选包含偶氮络合物化合物染料、水杨酸和烷基水杨酸络合物化合物中的至少一种。优选地,当分散在甲醇(MeOH)中时,生物调色剂在约250纳米至约350纳米以及约450纳米至650纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。更优选地,当分散在甲醇(MeOH)中时,生物调色剂在约250纳米至约350纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。生物调色剂还可包含蜡,所述蜡包含酯型蜡、烃型蜡和低分子量聚乙烯蜡如P110、WE10、WE3或C5551中的至少一种。更优选地,蜡包括P110或WE10。优选地,蜡的存在量基于所述生物树脂、所述第二树脂、所述一种或多种着色剂和所述蜡的总重量计为约1重量%至约10重量%。优选地,生物调色剂在差示扫描量热法(DSC)测量中具有至少一个在约60℃至约120℃范围内的峰值温度。生物调色剂还可包含一种或多种添加剂,所述添加剂优选包含二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和碳化硅中的至少一种。优选地,至少一种添加剂的粒径大于30纳米(nm)。生物调色剂的D50粒度优选为约4微米(μm)至约11微米(μm)。更优选地,生物调色剂的D50粒度为约5微米(μm)至约10微米(μm)。优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少5%。更优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少30%。最优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少50%。
在本发明生物调色剂的另一实施方案中,提供一种生物调色剂,其包含生物树脂、第二树脂、蜡和一种或多种着色剂,其中生物树脂为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物,且其中至少50重量%的至少一种所述二醇单体单元或至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中的重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。优选地,生物树脂的软化点为约80℃至约170℃。更优选地,生物树脂的软化点为约100℃至约150℃。最优选地,生物树脂的软化点为约130℃至约135℃。生物树脂可以优选包含下列物质中至少一种的反应后单元:1,4-环己烷二羧酸;油酸、亚油酸和亚麻酸中的一种或多种的C18脂肪酸二聚产物;三羟甲基丙烷;以及异山梨醇。生物树脂优选包含源自大豆或玉米的反应后单体单元。优选地,至少5重量%的至少一种所述二醇单体单元或至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。更优选地,至少5重量%的至少一种所述二醇单体单元和至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。优选地,第二树脂的软化点为约90℃至约140℃。第二树脂的存在量可以为约1重量%至约50重量%,其中重量%基于所述生物树脂和所述第二树脂的总重量计。生物调色剂的第二树脂优选为包含一种或多种石油基单体的聚合物。第二树脂可以包含苯乙烯丙烯酸酯树脂和聚酯树脂中的至少一种。第二树脂可以优选包含MC400聚酯树脂、MC500聚酯树脂或其混合物。生物调色剂的一种或多种着色剂可以优选包含磁铁矿、炭黑的至少一种或其混合物。生物调色剂优选的钴含量基于生物调色剂的总重量计小于约50ppm(以重量计)。生物调色剂可进一步包含基于生物调色剂的总重量计大于约30重量%的磁性组分。生物调色剂可进一步包含电荷控制剂,所述电荷控制剂优选包含偶氮络合物化合物染料、水杨酸和烷基水杨酸络合物化合物中的至少一种。优选地,当分散在甲醇(MeOH)中时,生物调色剂在约250纳米至约350纳米以及约450纳米至650纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。更优选地,当分散在甲醇(MeOH)中时,生物调色剂在约250纳米至约350纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。生物调色剂还可包含蜡,所述蜡包含酯型蜡、烃型蜡和低分子量聚乙烯蜡如P110、WE10、WE3和C5551中的至少一种。更优选地,蜡包含P110或WE10。优选地,蜡的存在量基于所述生物树脂、所述第二树脂、所述一种或多种着色剂和所述蜡的总重量计为约1重量%至约10重量%。优选地,生物调色剂在差示扫描量热法(DSC)测量中具有至少一个在约60℃至约120℃范围内的峰值温度。生物调色剂还可包含一种或多种添加剂,所述添加剂优选包含二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和碳化硅中的至少一种。优选地,至少一种添加剂的粒径可以大于30纳米(nm)。生物调色剂的D50粒度优选为约4微米(μm)至约11微米(μm)。更优选地,生物调色剂的D50粒度为约5微米(μm)至约10微米(μm)。优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少10%。更优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少30%。最优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少50%。优选地,生物调色剂中的生物树脂和第二树脂的总存在量大于30重量%,所述蜡的存在量为10重量%或更少,所述一种或多种着色剂的存在量为60重量%或更少,其中重量%基于所述生物树脂、所述第二树脂和所述一种或多种着色剂的总重量计。
在本发明的生物调色剂的另一实施方案中,提供一种磁性生物调色剂。生物调色剂包含存在量为23重量%或更多的生物树脂。生物调色剂进一步包含存在量为18重量%或更少的第二树脂,其中第二树脂优选包含MC400聚酯树脂、MC500聚酯树脂或其混合物。生物调色剂还包含存在量为8重量%或更少的蜡,其中蜡优选包含酯型蜡、烃型蜡、低分子量聚乙烯蜡如P110和WE10中的至少一种。生物调色剂还包括一种或多种存在量为49重量%或更少的着色剂,其中一种或多种着色剂优选包含磁铁矿、炭黑的至少一种及其混合物。生物调色剂还包含存在量为2重量%或更少的电荷控制剂,其中电荷控制剂优选包含偶氮络合物化合物染料、水杨酸和烷基水杨酸络合物化合物中的至少一种。所有组分的重量%基于所述生物树脂、所述第二树脂、所述蜡、所述一种或多种着色剂和所述电荷控制剂的总重量计。优选地,生物树脂为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物,且优选地,总共至少5重量%的至少一种所述二醇单体单元或至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
在另一实施方案中提供一种包含生物树脂、第二树脂、蜡和一种或多种着色剂的生物调色剂。所述生物树脂优选地为包含反应后二酸单体单元和反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,至少50摩尔%的所述二醇单体单元和所述二酸单体单元中的至少一种为获自植物或动物源的生物单体,其中摩尔%分别基于所述二醇单体单元或所述二酸单体单元的总摩尔数计。优选地,第二树脂为包含一种或多种石油基单体的聚合物。优选地,基于生物树脂中二醇单体的反应后单元的总数计,至少50摩尔%的二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。优选地,生物树脂的软化点为约80℃至约170℃。更优选地,生物树脂的软化点为约100℃至约150℃。最优选地,生物树脂的软化点为约130℃至约135℃。第二树脂的软化点为约90℃至约180℃。第二树脂可以优选包括MC400聚酯树脂、MC500聚酯树脂的至少一种及其混合物。生物树脂优选包含下列物质中至少一种的反应后单元:1,4-环己烷二羧酸;异山梨醇;油酸、亚油酸和亚麻酸中的一种或多种的C18脂肪酸二聚产物;以及三羟甲基丙烷。生物调色剂的生物树脂的存在量可以为至多80重量%,第二树脂的存在量可以为至多20重量%,其中重量%基于第一和第二树脂的总重量计。生物树脂可以包含源自大豆的反应后单体单元。优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少20%。更优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少35%。
在本发明的生物调色剂的另一实施方案中,提供一种生物调色剂,其包含生物树脂、一种或多种着色剂、以及如果存在磁性组分的话,基于所述生物树脂、所述一种或多种着色剂和所述磁性组分的总重量计0%至约30重量%的磁性组分,其中生物树脂优选为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物,且其中优选至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。优选地,生物树脂的软化点为约80℃至约170℃。更优选地,生物树脂的软化点为约100℃至约150℃。最优选地,生物树脂的软化点为约130℃至约135℃。生物树脂可以优选包含下列物质中至少一种的反应后单元:1,4-环己烷二羧酸;油酸、亚油酸和亚麻酸中的一种或多种的C18脂肪酸二聚产物;三羟甲基丙烷;以及异山梨醇。更优选地,生物树脂包含异山梨醇的反应后单元。更优选地,生物树脂包含两种反应后二酸单体单元和一种反应后二醇单体单元。生物树脂可以包含源自大豆或玉米的反应后单体单元。优选地,总共至少约5重量%的至少一种所述二酸单体单元或至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。更优选地,总共至少约5重量%的至少一种所述二酸单体单元和至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。甚至更优选地,至少50重量%的至少一种所述二醇单体单元或至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。甚至更优选地,至少50重量%的至少一种所述二醇单体单元和至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。生物调色剂还可以包含第二树脂,所述第二树脂包含一种或多种石油基单体的聚合物。第二树脂可以包含苯乙烯丙烯酸酯树脂或聚酯树脂中的至少一种。第二树脂可以优选包含MC400聚酯树脂、MC500聚酯树脂的至少一种及其混合物。优选地,第二树脂的软化点为约90℃至约140℃。第二树脂的存在量可以为约1重量%至约50重量%,其中重量%基于所述生物树脂和所述第二树脂的总重量计。生物调色剂的一种或多种着色剂可以优选包含炭黑、酸性染料、有色染料、有色颜料和酞菁着色剂中的一种或多种。如果存在磁性组分的话,则磁性组分的量基于所述生物树脂、所述一种或多种着色剂和所述磁性组分的总重量计优选为小于约15重量%。生物调色剂可进一步包含电荷控制剂,所述电荷控制剂优选包含偶氮络合物化合物染料、水杨酸和烷基水杨酸络合物化合物中的至少一种。优选地,当分散在甲醇(MeOH)中时,生物调色剂在约250纳米至约350纳米以及约450纳米至650纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。更优选地,当分散在甲醇(MeOH)中时,生物调色剂在约250纳米至约350纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。生物调色剂还可包含蜡,所述蜡包含酯型蜡、烃型蜡和低分子量聚乙烯蜡如WE3和C5551中的至少一种。蜡的存在量可以为基于所述生物树脂、所述第二树脂、所述一种或多种着色剂和所述蜡的总重量计约1重量%至约10重量%。优选地,生物调色剂在差示扫描量热法(DSC)测量中具有至少一个在约60℃至约120℃范围内的峰值温度。生物调色剂还可包含一种或多种添加剂,所述添加剂包含二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和碳化硅中的至少一种。优选地,至少一种添加剂的粒径可以大于30纳米。优选地,生物调色剂的D50粒度为约4微米(μm)至约11微米(μm)。更优选地,生物调色剂的D50粒度为约5微米(μm)至约10微米(μm)。优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少5%。更优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少30%。最优选地,生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少50%。优选地,生物树脂和第二树脂的总存在量大于80重量%,一种或多种着色剂的存在量为10重量%或更少,磁性组分的存在量小于10重量%,其中重量%基于所述生物树脂、所述一种或多种着色剂和所述磁性组分的总重量计。
在本发明的生物调色剂的另一实施方案中,提供一种非磁性生物调色剂。生物调色剂包含存在量为85重量%或更多的生物树脂。生物调色剂还包含一种或多种存在量为8重量%或更少的着色剂,其中所述一种或多种着色剂优选包含炭黑、酸性染料、有色染料、有色颜料和酞菁着色剂中的至少一种。生物调色剂还包含存在量小于2.0重量%的电荷控制剂,其中电荷控制剂优选包含偶氮络合物化合物染料、水杨酸和烷基水杨酸络合物化合物中的至少一种。生物调色剂还包含存在量小于5重量%的蜡,其中所述蜡优选包含酯型蜡如WE3。重量百分比(%)基于生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂和蜡的总重量计。优选地,生物树脂为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,总共至少5重量%的至少一种所述二酸单体单元或至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
在本发明的生物调色剂的另一实施方案中,提供一种非磁性生物调色剂。生物调色剂包含存在量为59.5重量%或更多的生物树脂。生物调色剂还包含存在量为25.5重量%或更少的石油基树脂。生物调色剂还包含一种或多种存在量为8重量%或更少的着色剂,其中一种或多种着色剂优选包含炭黑、酸性染料、有色染料、有色颜料和酞菁着色剂中的至少一种。生物调色剂还包含存在量小于2.0重量%的电荷控制剂,其中电荷控制剂优选包含偶氮络合物化合物染料、水杨酸或烷基水杨酸络合物化合物中的至少一种。生物调色剂还包含存在量小于5重量%的蜡,其中所述蜡优选包含酯型蜡如WE3。重量百分比(%)基于生物树脂、石油基树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂和蜡的总重量计。优选地,生物树脂为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物。优选地,总共至少5重量%的至少一种所述二酸单体单元或至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
在本发明的生物调色剂的另外的实施方案中,还提供:一种生物调色剂,其包含生物树脂、一种或多种着色剂、第二树脂和小于约30重量%的磁性组分(基于生物树脂、一种或多种着色剂、第二树脂和磁性组分的总重量计);或者一种生物调色剂,其包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂和小于约30重量%的磁性组分(基于生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂和磁性组分的总重量计);或者一种生物调色剂,其包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、第二树脂和小于约30重量%的磁性组分(基于生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、第二树脂和磁性组分的总重量计);或者一种生物调色剂,其包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡和小于约30重量%的磁性组分(基于生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡和磁性组分的总重量计);或者一种生物调色剂,其包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡、第二树脂和小于约30重量%的磁性组分(基于生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡、第二树脂和磁性组分的总重量计);或者一种生物调色剂,其包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡、添加剂和小于约30重量%的磁性组分(基于生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡、添加剂和磁性组分的总重量计);或者一种生物调色剂,其包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡、添加剂、第二树脂和小于约30重量%的磁性组分(基于生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡、添加剂、第二树脂和磁性组分的总重量计);其中对于所有这些实施方案,生物树脂优选为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物,且优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
在本发明的生物调色剂的另外的实施方案中,还提供一种用于双组份显影***的生物调色剂,其中:生物调色剂包含生物树脂和一种或多种着色剂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂和第二树脂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂和电荷控制剂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂和第二树脂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂和蜡;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡和第二树脂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡和添加剂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡、添加剂和第二树脂;其中对于所有这些实施方案,生物树脂优选为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物,且优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
在本发明的生物调色剂的另外的实施方案中,还提供一种用于非磁性单组份显影***的生物调色剂,其中:生物调色剂包含生物树脂和一种或多种着色剂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂和第二树脂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂和电荷控制剂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂和第二树脂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂和蜡;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡和第二树脂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡和添加剂;或者生物调色剂包含生物树脂、一种或多种着色剂、电荷控制剂、蜡、添加剂和第二树脂;其中对于所有这些实施方案,生物树脂优选为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物,且优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
过程/方法
在本发明的另一实施方案中,提供一种制备用于电子照相成像的包含至少部分源自可再生资源的生物树脂的生物调色剂如非磁性生物调色剂或磁性生物调色剂的方法。在本发明的另一实施方案中,提供一种使用包含至少部分源自可再生资源的生物树脂的生物调色剂如非磁性生物调色剂或磁性生物调色剂在基底如纸上打印和形成电子照相图像的方法。
在一个实施方案中,提供一种制备生物调色剂的方法。该方法包括将所有如上所述的生物树脂、第二树脂和一种或多种着色剂在混合装置中混合以形成生物树脂混合物。该方法进一步包括在挤出机装置中捏合生物树脂混合物以形成挤出的生物树脂混合物。该方法进一步包括在粉碎装置中粉碎挤出的生物树脂混合物以形成粉碎的生物树脂混合物。该方法进一步包括将粉碎的生物树脂混合物分级以获得分级的生物树脂混合物。为了本申请的目的,术语“分级”是指从较宽粒度分布中根据选择所需粒度的调色剂。该方法进一步包括向分级的生物树脂混合物中加入一种或多种如上所述的添加剂以形成生物调色剂。优选地,生物树脂为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物,且优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。在一个实施方案中,在挤出机装置中捏合桶的设定温度小于生物树脂的软化点温度。在另一实施方案,在挤出机装置中捏合桶的设定温度大于生物树脂的最低差示扫描量热法(DSC)峰值温度。在另一优选的实施方案中,在挤出机装置中捏合桶的设定温度大于生物调色剂的最低差示扫描量热法(DSC)峰值温度并小于生物树脂的软化点温度。
在又一实施方案中,提供一种制备生物调色剂的方法,该方法包括将所有上述的生物树脂、第二树脂、蜡和一种或多种着色剂在混合装置中混合以形成生物树脂混合物。该方法进一步包括在挤出机装置中捏合生物树脂混合物以形成挤出的生物树脂混合物。该方法进一步包括在粉碎装置中粉碎挤出的生物树脂混合物以形成粉碎的生物树脂混合物。该方法进一步包括将粉碎的生物树脂混合物分级以获得分级的生物树脂混合物。该方法进一步包括向分级的生物树脂混合物中加入一种或多种如上所述的添加剂以形成生物调色剂。优选地,生物树脂为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物,且优选地,至少50重量%的至少一种所述二醇单体单元或至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。在一个实施方案中,在挤出机装置中捏合桶的设定温度小于生物树脂的软化点温度。在另一实施方案,在挤出机装置中捏合桶的设定温度大于生物树脂的最低差示扫描量热法(DSC)峰值温度。在另一优选的实施方案中,在挤出机装置中捏合桶的设定温度大于生物调色剂的最低差示扫描量热法(DSC)峰值温度并小于生物树脂的软化点温度。
在另一实施方案中,提供一种制备生物调色剂的方法,该方法包括在混合装置中混合生物树脂、一种或多种着色剂,以及如果存在的话0%至约30重量%的磁性组分以形成生物树脂混合物,所述磁性组分基于所述生物树脂、所述一种或多种着色剂和所述磁性组分的总重量计。该方法进一步包括在挤出机装置中捏合生物树脂混合物以形成挤出的生物树脂混合物。该方法进一步包括在粉碎装置中粉碎挤出的生物树脂混合物以形成粉碎的生物树脂混合物。该方法进一步包括将粉碎的生物树脂混合物分级以获得分级的生物树脂混合物。该方法进一步包括向分级的生物树脂混合物中加入一种或多种如上所述的添加剂以形成生物调色剂。优选地,生物树脂为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物,且优选地,至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。在一个实施方案中,在挤出机装置中捏合桶的设定温度小于生物树脂的软化点温度。在另一实施方案,在挤出机装置中捏合桶的设定温度大于生物树脂的最低差示扫描量热法(DSC)峰值温度。在另一优选的实施方案中,在挤出机装置中捏合桶的设定温度大于生物调色剂的最低差示扫描量热法(DSC)峰值温度并小于生物树脂的软化点温度。
在本发明的另一实施方案中,提供一种使用包含至少部分源自可再生资源的生物树脂的生物调色剂如非磁性生物调色剂或磁性生物调色剂进行电子照相成像的方法。该方法包括在基底如纸上形成图像,其中所述图像包括本发明的生物调色剂。
本发明的另一实施方案包括使用具有用于清洁光导体面的清洁刀和用于在显影套筒表面上分布生物调色剂(如非磁性生物调色剂或磁性生物调色剂)的刮刀的装置形成图像的方法。
优选使用电子照相成像装置如打印机、激光打印机、复印机、传真机和/或任何其他装置实现该方法,所述其他装置可用于在光导体面上静电复制潜像以在带静电的光导体面上沉积一种或多种本发明的实施方案生物调色剂以形成基于生物调色剂的图像,将基于生物调色剂的图像转移至基底如纸上,并使基于生物调色剂的图像融合以将基于生物调色剂的图像固着至基底上并在基底上形成最终图像。
使用本发明生物调色剂的实施方案形成图像的过程或方法可用任何电子照相成像装置实现。优选地,所述装置包括打印机墨盒,生物调色剂存储在其中。墨盒可具有瓶型,并可在将生物调色剂安装在装置中之前用于储存并输送生物调色剂。
在本发明的一个方面,在电子照相成像装置中进行该过程或方法,所述装置包括显影套筒、用于形成静电图像的光导体面、用于将生物调色剂分布在显影套筒上的刮刀或刮板、用于从显影套筒和/或光导体面除去过量生物调色剂的清洁刀,以及用于融合沉积在基底上的静电图像以形成永久图像的定影仪。显影套筒可以为常规用于电子照相成像工艺和/或装置中的任何类型的显影套筒。光导体面可以为常规用于电子照相成像工艺和/或装置中的任何类型的光导体面。优选地,显影套筒和光导体面均为具有光滑圆周表面的圆柱形状,且优选均轴向旋转。同样,定影仪(fuser)可以为任何类型的已知在电子照相成像工艺和装置中用于将调色剂融合在基底上的融合装置。
图1A为用于进行电子照相打印的电子照相成像装置10(例如激光打印机)的多个内部组件的示意图。在图1A中,光导鼓和/或光导体面示为1。刮刀3a将调色剂2分布在显影套筒4上,接触或不接触显影套筒4。在其他公开的实施方案中,刮刀3a将调色剂2分布在电子照相成像装置10的一个或多个其他组件上,其中这样的组件接着将调色剂2分布在光导鼓或光导体面1上。这样的其他组件可以包括装置如槽,其为调色剂物质提供贮存处。在另一实施方案中,如图1B所示,刮板3b可用于替代图1A的电子照相成像装置10中的刮刀3a。清洁刀5用于从光导鼓或光导体面1除去过量的调色剂和/或用于从光导鼓或光导体面1的至少一部分上除去基本上所有的痕量调色剂2。清洁刀5优选在清洁刀5的末端与光导鼓或光导体面1直接接触,清洁刀5的末端侧向横跨光导鼓或光导体面1的整个宽度。传送辊8将调色剂2下拉至基底9a如一张纸上。将基底或纸9a导向电子照相成像装置10中的基底或纸方向9b。定影仪6用于在将基于调色剂的图像由光导鼓或光导体面1传送至基底之后为将图像定影在基底或纸9a上做准备。充电装置7在光导鼓或光导体面1上产生静电图像。
显影套筒优选在工艺过程中旋转。显影套筒的旋转用于当显影套筒表面经过刮刀时将调色剂均匀分布在显影套筒上。优选地,显影套筒在显影套筒轴与显影套筒表面之间具有大于约10M-Ohm(兆-欧姆)的电阻。在非磁性生物调色剂的一个优选实施方案中,显影套筒在显影套筒轴与显影套筒表面之间具有大于约10M-Ohm(兆-欧姆)的电阻。优选地,显影套筒轴相对于电子照相成像装置的接地极(ground level)的偏压的绝对值为约300V(伏特)至约1000V(伏特)。在非磁性生物调色剂的一个优选实施方案中,显影套筒轴相对于电子照相成像装置的接地极的偏压的绝对值为约300V(伏特)至约1000V(伏特)。
刮刀或者刮板用于将调色剂均匀分布在显影套筒上。例如,可通过调色剂墨盒或其他将调色剂放置在显影套筒上的装置而将调色剂沉积在显影套筒上。调色剂在显影套筒上的初始沉积可能不均匀地分布调色剂。例如,调色剂最初可能大量沉积在显影套筒上。当显影套筒旋转经过调色剂时,显影套筒掀起调色剂的表面遮盖。当显影套筒经过刮刀或刮板时,过量调色剂被除去,一层所需厚度的调色剂被均匀分布在显影套筒的表面上。如果刮刀过软,则其在使用过程中变形,从而导致调色剂在显影套筒上的不均匀沉积,其随后导致调色剂在由该工艺形成的打印图像上的不均匀分布。缺陷,例如留***影和不适宜的对比度,有可能因此而显而易见。
刮刀或刮板可以与或不与在本发明的工艺或方法中使用的成像装置的显影套筒或光电导体直接接触。刮刀或刮板可以与显影套筒隔开,使得在显影套筒与刮刀或刮板之间形成间隔,刮刀或刮板与显影套筒之间的距离在显影套筒的整个宽度上相同或基本相同。在一些实施方案中,如果末端部分对于将调色剂传送至光导鼓不是积极需要的话,刮刀或刮板可以较靠近或较远离显影套筒的末端部分。
可以调节刮刀或刮板与显影套筒之间的距离以在光电导体上获得所需量的调色剂沉积。这类调节刮刀或刮板与显影套筒之间距离的方法是静电复印/打印领域技术人员公知的。例如,对于显影套筒的每转,可以定位刮刀以允许每转通过约0.001-5.0克调色剂(包括其中的所有数值和增量)。例如,取决于所形成的图像,刮刀/显影套筒每转可以将约0.001至约2.0克转移至光导鼓上。
如果刮刀或刮板具有的硬度过高或过低,则当调色剂经过刮刀或刮板时可能形成不充足的静电荷。这种不充足的静电荷会使通过该工艺形成的图像失真。例如,不充足的静电荷会导致幻影和/或其他图像失真现象。
优选刮刀的硬度可以为10-500gf/mm(克力/毫米),更优选15-300gf/mm,更优选100-200gf/mm。当合适的刮刀用于公开的磁性生物调色剂实施方案时,优选地,刮刀的硬度为约10gf/mm(克力/毫米)至约35gf/mm。当合适的刮刀用于公开的非磁性生物调色剂的实施方案时,优选地,刮刀的硬度为约10gf/mm(克力/毫米)至约500gf/mm。在上述值之间的所有值如同清楚记载般地明确包括在本文内。
当合适的刮刀用于公开的磁性生物调色剂的实施方案时,优选刮刀的表面粗糙度(Ra)为约0.3μm(微米)至约10μm。
在公开的方法中使用的刮刀可以优选地由热塑性材料制得,所述热塑性材料具有高硬度并耐翘曲和/或弯曲,同时显示出在进行本工艺或方法的条件下很少或没有由于环境变化所引起的尺寸变化。优选地,刮刀可以由有或没有塑料涂布层的薄金属片制得。此外,刮刀可以由聚合物材料如热塑性或热固性类型的材料制得。因此,刮刀可以由包括聚酯、聚碳酸酯、聚砜、硬乙烯(PVC)和其他合适的热塑性材料在内的热塑性材料制得。刮刀也可以由包括聚氨酯、聚烯烃或聚酯型弹性体的热塑性弹性体形成,其包括:丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、丙烯酸(PMMA)、赛璐珞(celluloid)乙酸纤维素、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯乙烯醇(EVOH)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚缩醛(POM)、聚丙烯酸酯(Acrylic)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚芳醚酮(PAEK)、聚丁二烯(PBD)、聚丁烯(PB)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚己内酯(PCL)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸二亚甲基环己酯(PCT)、聚碳酸酯(PC)、聚羟基烷酯(PHA)、聚酮(PK)、聚酯、聚乙烯(PE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、氯化聚乙烯(PEC)、聚酰亚胺(PI)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚砜(PSU)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚氨酯(PU)、聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、或苯乙烯-丙烯腈(SAN),或者其它合适的热塑性弹性体材料。刮刀还可以由热固性材料如热固性聚酯、硫化橡胶、酚醛树脂、脲甲醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和/或聚酰亚胺或者其它合适的热固性材料形成。
与刮刀相比,清洁刀可以与光导鼓直接接触。清洁刀用于除去在之前存在于光导鼓上的静电图像已经被传送至基底用于后续融合之后存在于光导鼓表面上的过量调色剂。清洁刀优选由不会磨损光导鼓表面的软材料制得。
优选清洁刀的硬度可以为10-500gf/mm(克力/毫米),更优选50-400gf/mm,甚至更优选75-300gf/mm,甚至更优选100-200gf/mm。当合适的清洁刀用于所公开的磁性生物调色剂实施方案时,优选地,清洁刀的硬度为约100gf/mm(克力/毫米)至约300gf/mm。当合适的清洁刀用于公开的非磁性生物调色剂的实施方案时,优选地,清洁刀的硬度为约10gf/mm(克力/毫米)至约500gf/mm。优选地,清洁刀材料将不损害或实际除去或刮去光导鼓表面的材料。因此优选清洁刀的硬度低于存在于光导鼓表面上的材料的硬度。在上述值之间的所有值如同清楚记载般地明确包括在本文内。
清洁刀合意地沿着光导鼓的几乎整个长度展布,并可以包括多个部分(例如两个或更多个部分),其中每个部分可以配置为与光导鼓的不同区域或重叠区域接合。因此,清洁刀可以包括数个侧向互不相连的部分。因此,对于具有给定宽度的光导鼓而言,清洁刀的连续部分可以优选展布至光导鼓宽度的100%,优选至少95%或更多,优选光导鼓宽度的至少90%或更多,或者优选光导鼓宽度的至少85%或更多。
此外,清洁刀可以被赋予推进型剪切力矢量以更有效地从光导鼓表面除去和/或刮去调色剂。清洁刀可以进一步被赋予这样的力矢量,通过该力矢量清洁刀可以被迫与光导鼓连续接触,由此在光导鼓与清洁刀之间形成密封型连接。剪切力会导致调色剂由光导鼓在任意给定点与清洁刀及时接触的那部分表面挤出。剪切力具有与光导鼓表面垂直的向量的分量,并具有与光导鼓的径向和/或轴向平行的向量的分量。
在所公开的方法中使用的清洁刀可以由各种材料形成。清洁刀可以由聚合物材料如热塑性或热固性类型的材料制得。因此,清洁刀可以由包括聚酯、聚碳酸酯、聚砜、硬乙烯(PVC)和其他合适的热塑性材料在内的热塑性材料制得。清洁刀还可以由包括聚氨酯、聚烯烃或聚酯型弹性体的热塑性弹性体形成,包括:丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、丙烯酸(PMMA)、赛璐珞乙酸纤维素、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯乙烯醇(EVOH)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚缩醛(POM)、聚丙烯酸酯(acrylic)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚芳醚酮(PAEK)、聚丁二烯(PBD)、聚丁烯(PB)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚己内酯(PCL)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸二亚甲基环己酯(PCT)、聚碳酸酯(PC)、聚羟基烷酯(PHA)、聚酮(PK)、聚酯、聚乙烯(PE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、氯化聚乙烯(PEC)、聚酰亚胺(PI)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚砜(PSU)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚氨酯(PU)、聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、或苯乙烯-丙烯腈(SAN),或者另外合适的热塑性弹性体材料。清洁刀还可以由热固性材料如热固性聚酯、硫化橡胶、酚醛树脂、脲甲醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和/或聚酰亚胺或者其它合适的热固性材料形成。
商购可得的清洁刀和刮刀如由台湾Kuroki制造的那些(包括LP、LP-M和LP-MC片)可以用作本发明的工艺或方法中的清洁刀和刮刀。OEM(原始设备制造商)型清洁刀和刮刀或刮板可获自供应商如FutureGraphics Imaging Corporation of San Fernando,California。优选的商购可得清洁刀和刮刀可以由聚氨酯弹性体塑料制得,例如那些获自包括1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基-环己烷(异氟尔酮二异氰酸酯、IPDI)和4,4′-二异氰酸根合二环己基甲烷(H12MDI)在内的脂族和环脂族异氰酸酯的聚氨酯弹性体塑料。其他脂族异氰酸酯例如环己烷二异氰酸酯(CHDI)、四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)和1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷(H6XDI)也可以包括在内。
在另一公开的实施方案中提供一种形成图像的方法。该方法包括将如上所述的一个实施方案的生物调色剂如非磁性生物调色剂或磁性生物调色剂沉积在轴向旋转的显影套筒的外圆周表面以形成生物调色剂覆盖的显影套筒。该方法进一步包括通过使存在于生物调色剂覆盖的显影套筒上的生物调色剂与自圆周表面均匀间隔开并横跨显影套筒的圆周表面的整个宽度的刮刀接触或相邻放置,从而使生物调色剂分布在生物调色剂覆盖的显影套筒的圆周表面上。或者,可以使用刮板替代刮刀。优选地,刮刀或刮板可用于本文中公开的非磁性生物调色剂的实施方案中,优选地,刮刀用于本文中公开的磁性生物调色剂的实施方案中。该方法进一步包括使存在于生物调色剂覆盖的显影套筒的圆周表面上的生物调色剂与具有通过对光电导体面静电充电而形成的潜像的光电导体面接触或相邻放置,从而在光电导体面上形成生物调色剂图像。该方法进一步包括将所述生物调色剂图像由光电导体面转移至基底以形成打印图像,并将所述打印图像融合到基底上。转移和融合可以同时发生。该方法进一步包括用刮板清洁光电导体面的表面以除去生物调色剂残留物。
如果使用刮刀,当刮刀用于本文中公开的磁性生物调色剂的实施方案中时,刮刀优选的硬度为约10gf/mm(克力/毫米)至约35gf/mm,且当刮刀用于本文中公开的非磁性生物调色剂的实施方案中时,刮刀优选的硬度为约10gf/mm至约500gf/mm。如果使用刮板,例如用于本文中公开的非磁性生物调色剂的实施方案中时,刮板优选的表面粗糙度(Ra)为约0.3μm(微米)至约10μm(微米),更优选地,表面粗糙度为约0.5μm(微米)至约3μm(微米)。当清洁刀用于本文中公开的磁性生物调色剂的实施方案中时,清洁刀优选的硬度为约100gf/mm至约300gf/mm。当清洁刀用于本文中公开的非磁性生物调色剂的实施方案中时,清洁刀优选的硬度为约10gf/mm至约500gf/mm。
对于磁性生物调色剂的实施方案,使用生物调色剂的显影图像的图像密度优选大于约1.4,使用生物调色剂的显影图像的底灰优选小于约2.0。对于非磁性生物调色剂的实施方案,使用生物调色剂的显影套筒的图像密度优选大于约1.5,使用生物调色剂的显影图像的底灰优选小于约2.0,使用所述生物调色剂的显影图像的光泽优选大于约8,更优选大于约10。优选地,显影套筒在显影套筒轴与显影套筒表面之间具有大于约10M-Ohm(兆-欧姆)的电阻。优选地,显影套筒轴相对于电子照相成像装置的接地极的偏压的绝对值为约300V(伏特)至约1000V(伏特)。
对于一个或多个形成图像的方法的实施方案而言,在方法的实施方案中所用的非磁性和磁性生物调色剂的优选的实施方案如上文所论述。以上对于数个制备本发明生物调色剂的实施方案的方法以及数个使用本发明生物调色剂的实施方案形成图像的方法的描述是为了说明的目的而呈现。该描述不旨在是穷举性的或将本发明限制到公开的精确步骤和/或形式,且根据上述教导,许多改变和变化明显是可能的。所意欲的是,公开的实施方案的范围由所附的权利要求书限定。
实施例
为了表明本发明的一个或多个实施方案的效果,进行以下非限制性实验。
非磁性生物调色剂实施例
图2A所列表格显示了实施例1-5和对比实施例1中的非磁性生物调色剂的组成。图2B显示了用实施例1-5和对比实施例1中的非磁性生物调色剂进行的打印实验的实验条件,并进一步显示了与使用实施例1-5和对比实施例1中的非磁性生物调色剂所获得的关于打印质量性能的实验结果。
清洁刀和刮刀的硬度通过将刀片装入可移动夹具中进行测量。然后将夹具和刀片朝向固定的测力计移动直至片的边缘刚刚碰到测力计。记录力的大小(且将测力计设为零)。接着,使夹具朝向测力计移动1mm(毫米),通过测力计记录力。用总力除以测试过程中片移动的距离以提供硬度测量值(以每毫米克力计)。较硬的刀片相较于较软的刀片提供相对更高的每毫米力的测量值。刮板的表面粗糙度(Ra)通过获自Providence,Rhode Island的Mahr Federal,Inc.的POCKET SURF III分析装置进行测量。(POCKET SURF为Providence,Rhode Island的Mahr Federal Inc.的注册商标)
通过首先制备预混合配制剂而制备生物调色剂。
实施例1
第一预混合配制剂包含:100重量份(88重量%)生物树脂HRJ16062-C(获自Advanced Image Resources of Alpharetta,Georgia)、8重量份以Mogul-L炭黑(CB)形式的着色剂(获自CabotCorporation of Boston,Massachusetts)、2.5重量份以WE3形式的蜡(一种酯型蜡,获自日本NOF Corporation)和1.5重量份以E81形式的电荷控制剂(CCA)(一种水杨酸,获自日本Orient ChemicalIndustries,Co.,Ltd.),其中重量百分比基于生物树脂、着色剂、蜡和电荷控制剂的总重量计。树脂组分包含100份生物树脂和0份第二树脂。
实施例2
第二预混合配制剂包含:100重量份(87.5重量%)生物树脂HRJ16062-C(获自Advanced Image Resources of Alpharetta,Georgia)、8重量份以Mogul-L炭黑(CB)形式的着色剂(获自CabotCorporation of Boston,Massachusetts)、2.5重量份以WE3形式的蜡(一种酯型蜡,获自日本NOF Corporation)和2.0重量份以DLN-32CW形式的电荷控制剂(CCA)(一种偶氮型染料,获自中国武汉HubeiDinglong Chemical Co.,Ltd.),其中重量百分比基于生物树脂、着色剂、蜡和电荷控制剂的总重量计。树脂组分包含100份生物树脂和0份第二树脂。
实施例3
第三预混合配制剂包含:100重量份(87.5重量%)生物树脂HRJ16062-C(获自Advanced Image Resources of Alpharetta,Georgia)、8重量份以Mogul-L炭黑(CB)形式的着色剂(获自CabotCorporation of Boston,Massachusetts)、2.5重量份以WE3形式的蜡(一种酯型蜡,获自日本NOF Corporation)和2.0重量份以E84形式的电荷控制剂(CCA)(一种水杨酸,获自日本Orient ChemicalIndustries,Co.,Ltd.),其中重量百分比基于生物树脂、着色剂、蜡和电荷控制剂的总重量计。树脂组分包含100份生物树脂和0份第二树脂。
实施例4
第四预混合配制剂包含:100重量份(88重量%)生物树脂HRJ16062-C(获自Advanced Image Resources of Alpharetta,Georgia)、8重量份以Mogul-L炭黑(CB)形式的着色剂(获自CabotCorporation of Boston,Massachusetts)、2.5重量份以WE3形式的蜡(一种酯型蜡,获自日本NOF Corporation)和1.5重量份以E81形式的电荷控制剂(CCA)(一种水杨酸,获自日本Orient ChemicalIndustries,Co.,Ltd.),其中重量百分比基于生物树脂、着色剂、蜡和电荷控制剂的总重量计。树脂组分包含100份生物树脂和0份第二树脂。
实施例5
第五预混合配制剂包含:70重量份(61.6重量%)生物树脂HRJ16062-C(获自Advanced Image Resources of Alpharetta,Georgia)、30重量份(26.4重量%)第二树脂MC400/500聚酯树脂(获自日本Sanyo Chemical Industries Ltd.)、8重量份以Mogul-L炭黑(CB)形式的着色剂(获自Cabot Corporation of Boston,Massachusetts)、2.5重量份以WE 3形式的蜡(一种酯型蜡,获自日本NOF Corporation)和1.5重量份以E81形式的电荷控制剂(CCA)(一种水杨酸,获自日本Orient Chemical Industries,Co.,Ltd.),其中重量百分比基于生物树脂、着色剂、蜡和电荷控制剂的总重量计。树脂组分包括基于生物树脂和第二树脂的总重量份计,存在量为70重量份的生物树脂HRJ16062-C和存在量为30重量份的第二树脂MC400/500。
将每个预混合配制剂分别在40升Henschel混合器(由日本MitsuiMining Co.,Ltd.制造)中以1,000rpm(转/分钟)混合5分钟以各自形成生物树脂混合物。
然后,将每个生物树脂混合物分别在Werner&Pfleiderer双螺杆挤出机Model ZSK-30(由Werner&Pfleiderer Corporation of Ramsey,New Jersey制造)中以250rpm(转/分钟)的螺杆速度和挤出机中捏合桶设定温度为110℃(摄氏度)进行捏合以形成挤出的生物树脂混合物。将每个挤出的生物树脂混合物进行冷却,然后将每个进行粉碎以形成粉碎的生物树脂混合物,然后将每个进行分级。
然后,使用每个分级的生物树脂混合物制备生物调色剂组合物(基于100份或100重量%分级的生物树脂混合物或生物树脂/第二树脂混合物计)。在后混合过程的第一阶段向每个分级的生物树脂混合物中加入下列添加剂组分:0.25份碳化硅(SiC)颗粒(HSC059N,获自SuperiorGraphite of Chicago,Illinois)、0.9份大尺寸二氧化硅(SiO2)颗粒(TG-C6020N,获自Cabot Corporation of Boston,Massachusetts)、0.25份二氧化钛(TiO2)颗粒(FLT-100,获自Ishihara Corporation USAof San Francisco,California)。
在后混合过程的第二阶段向每个分级的生物树脂混合物中加入下列添加剂组分:0.3份小尺寸二氧化硅(SiO2)颗粒(TG-308F,获自CabotCorporation of Boston,Massachusetts)。
后混合每个分级的生物树脂混合物以形成每种生物调色剂组合物的第一阶段在10升Henschel混合器中以3400rpm(转/分钟)进行10分钟。后混合每个分级的生物树脂混合物以形成每种生物调色剂组合物的第二阶段在10升Henschel混合器中以3400rpm(转/分钟)进行6分钟。
然后使每种生物调色剂组合物筛分或滤过150目筛。实施例1-4中每种生物调色剂组合物的生物基含量根据ASTM-D6866为53%。实施例5的生物调色剂组合物的生物基含量根据ASTM-D6866为37%。对比实施例1的生物调色剂组合物的生物基含量根据ASTM-D6866为55%。
实施例1生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.9μm(微米)。实施例2生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.7μm(微米)。实施例3生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为9.1μm(微米)。实施例4生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.9μm(微米)。实施例5生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.8μm(微米)。对比实施例1生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为9.0μm(微米)。实施例1-5和对比实施例1生物调色剂的所得分级后物质中小于5μm(微米)颗粒的部分小于4体积%。使用获自Beckman Coulter,Inc.of Fullerton,California的Multisizer3 COULTER COUNTER颗粒筛选和计数分析仪测量粒度分布。(COULTERCOUNTER为Beckman Coulter,Inc.of Fullerton,California的注册商标)
将实施例1-5和对比实施例1的每种生物调色剂组合物分散在MeOH(甲醇)中,测量每种生物调色剂的可见UV(紫外线)吸收。实施例1生物调色剂在MeOH(甲醇)中的吸收在310nm(纳米)处具有吸收峰。实施例2生物调色剂的吸收在570nm(纳米)处具有吸收峰。实施例3生物调色剂的吸收在310nm(纳米)处具有吸收峰。实施例4生物调色剂的吸收在310nm(纳米)处具有吸收峰。实施例5生物调色剂的吸收在310nm(纳米)处具有吸收峰。对比实施例1生物调色剂的吸收在310nm(纳米)处具有吸收峰。
实施例1-5和对比实施例1的每种生物调色剂组合物具有70℃的DSC(差示扫描量热法)峰值温度。
图2B的表显示了用实施例1-5和对比实施例1中的非磁性生物调色剂进行的打印实验的实验条件,以及与使用实施例1-5和对比实施例1中的非磁性生物调色剂所获得的关于打印质量性能的实验结果。使用Lexmark T644激光打印机(由Lexmark International Inc.,ofLexington,Kentucky制造)对实施例1-3、5以及对比实施例1生物调色剂进行打印测试。对于实施例1-3、5和对比实施例1,使用的打印机墨盒为OEM(原始设备制造商)墨盒;使用的清洁刀为获自FutureGraphics Imaging Corporation of San Fernando,California的FGICT640 WBLADEK,清洁刀具有117gf/mm(克-力/毫米)工作力(workforce);使用的OPC(有机光导鼓)为获自Future Graphics ImagingCorporation of San Fernando,California的FGIC T640MKIPNPE;使用的刮板为具有的表面粗糙度平均值(Ra)为1.3μm(微米)的OEM刮板;使用的显影辊为OEM显影辊(套管),当在8平方毫米的接触面积上向辊表面施加1,000V电压和2,140g(克)压力时,其在显影套筒(金属)轴和显影辊表面之间具有2,200M-Ohm(兆-欧姆)电阻。显影辊轴相对于接地极的偏压为-643V(伏特)。对于每种生物调色剂的打印测试为进行至生物调色剂用完的寿命测试。在温度为约23℃(摄氏度)、相对湿度(RH)为约30%-40%的环境下进行打印。
使用Samsung ML-1710激光打印机(由Samsung USA of RidgefieldPark,New Jersey制造)对实施例4生物调色剂进行打印测试。对于实施例4,使用的打印机墨盒为OEM(原始设备制造商)墨盒;没有使用清洁刀;使用的OPC(有机光导鼓)为OEM;使用的刮刀为具有175gf/mm(克-力/毫米)工作力的OEM刮刀;使用的显影辊为OEM显影辊(套管),当在8平方毫米的接触面积上向辊表面施加1,000V电压和2,140g(克)压力时,其在显影套筒轴和显影辊表面之间具有42(兆-欧姆)电阻。显影辊轴相对于接地极的偏压为-345V(伏特)。对于每种生物调色剂的打印测试为进行至生物调色剂用完的寿命测试。在温度为约23℃(摄氏度)、相对湿度(RH)为约30%-40%的环境下进行打印。
图2B的表进一步显示了使用实施例1-5和对比实施例1中的非磁性生物调色剂所获得的与关于打印质量性能的打印实验结果。实施例1-5和对比实施例1所测的打印质量性能包括测量图像密度(ID)、底灰(BG)、光泽、定影和偏移。
测试实施例1-5和对比实施例1的生物调色剂的图像密度(ID)打印质量性能。ID计算为-log10(I/I0),其中I0为入射光的强度,I为反射光的强度。使用MACBETH RD914反射密度计装置(由Gretag MacbethHolding AG Corporation of Switzerland制造)测量ID。(MACBETH为Gretag Macbeth Holding AG Corporation of Switzerland的注册商标)。在打印0页和9000页时测量ID。实施例1生物调色剂的ID在0页为1.63,在9000页为1.58。实施例2生物调色剂的I D在0页为1.51,在9000页未进行测量。实施例3生物调色剂的ID在0页为1.52,在9000页未进行测量。实施例4生物调色剂的ID在0页为1.33,在9000页未进行测量。实施例5生物调色剂的ID在0页为1.57,在9000页为1.56。对比实施例1生物调色剂的ID在0页为1.65,在9000页未进行测量。
测试实施例1-5和对比实施例1的生物调色剂的底灰(BG)打印质量性能。使用白度计(由日本Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.制造)测量BG作为寿命测试的平均值,其中将在打印过程之前和之后的非图像区域的白度差异(WB)值显示为BG值。BG值越小,图像越合意。在打印0页和9000页时测量BG。实施例1生物调色剂的BG在0页为0.7,在9000页为1.7。实施例2生物调色剂的BG在0页为1.2,在9000页未进行测量。实施例3生物调色剂的BG在0页为0.8,在9000页未进行测量。实施例4生物调色剂的BG在0页为2.4,在9000页未进行测量。实施例5生物调色剂的BG在0页为0.8,在9000页为0.6。对比实施例1生物调色剂的BG在0页为0.9,在9000页未进行测量。
测试实施例1-3的生物调色剂的光泽打印质量性能。使用光泽计VG-2000(由日本Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.制造)根据JIS Z 8741以75°角度测量用实施例1-3的生物调色剂在白色纸张上打印的实地图像的光泽。实施例1生物调色剂的光泽为11.2。实施例2生物调色剂的光泽为10.7。实施例3生物调色剂的光泽为11.6。实施例4生物调色剂的光泽为5.0。实施例5和对比实施例1生物调色剂的光泽未进行测试。
测试实施例1-5和对比实施例1的生物调色剂的定影打印质量性能。使用胶带剥离试验测试实施例1-5和对比实施例1的生物调色剂的定影。用于测量的胶带为3M Scotch胶带,18mm(毫米)宽,获自3MCompany of Minneapolis,Minnesota。在使用上述激光打印机中的一种和实施例1-5和对比实施例1的生物调色剂中的一种制备融合图像或在纸上打印之后,通过受控和可重复压力使胶带粘附于融合图像或打印在纸上。然后通过受控和可重复力、速度和角度将胶带从纸上往回拉。实施例1的定影为92%。实施例2的定影为93%。实施例3的定影为90%。实施例4的定影未测量。实施例5的定影为95%。对比实施例1的定影为94%。实施例中定影的百分比表示的是胶带被剥离后的ID(图像密度)与胶带被剥离前的ID(图像密度)之比。目测检查打印图像的任何损害,例如调色剂浮起(lifting)、点等,结果为目测看到最小的损害。
测试实施例1-5和对比实施例1的生物调色剂的偏移打印质量性能。通过目测检查来确定偏移。实施例1-4的偏移为“略微”。实施例5的偏移为“无”。对比实施例1的偏移为“NG”,“NG”指的是“不好”且观察到偏移。
根据在US 2008/0145775和US 2007/0015175(每一个专利以全文引用方式并入本文)中所述的方法,使用包含2重量%三羟甲基丙烷(TMP)作为交联单体,Floradyme 1100、Pripol 1013和1,4-环己烷二羧酸(CHDA)作为二酸单体单元,以及异山梨醇作为二醇单体单元的单体混合物制备实施例1-5和对比实施例1中所用的生物调色剂。在0.02重量%乙酸钠催化剂的存在下,使单体单元的混合物进行聚合反应以形成生物树脂。生物树脂HRJ16062-C中单体单元的相对比例如下(以基于生物树脂总重量计的重量%提供数值):TMP 2重量%、CHDA 39.5%、Floradyme 1100 18重量%、异山梨醇(98%纯度)39.5重量%、Pripol 10131重量%。
使用毛细管流变仪流动测试仪(CFT-500,恒压挤出***,由日本Shimadzu Corporation制造)测量软化点(Sp),其为当通过具有1mm×10mm(毫米)喷嘴的流动测试仪(CFT-500,由日本ShimadzuCorporation制造)在使得负载为30kg(千克),在50℃(摄氏度)的预热时间为5分钟,且升温速率为3℃/分钟的条件下测量1.0g(克)样品时,线条(strand)自流动开始至结束的中点温度。优选以±2℃的精度测量软化点。实施例1-5的每个制剂的树脂1生物树脂的软化点(Sp)为132.4℃。对比实施例1的制剂的树脂1生物树脂的软化点(Sp)为128℃。实施例5的制剂的树脂2的软化点(Sp)为127℃。
如图2A中所示并如上所论述的,优选的非磁性生物调色剂组合物或配制剂为实施例5。
磁性生物调色剂实施例
图3A所列表格显示了实施例1-11和对比实施例1-5中的磁性生物调色剂的组成。图3B显示了用实施例1-11和对比实施例1-5中的磁性生物调色剂进行的打印实验的实验条件。图3B进一步显示了使用实施例1-11和对比实施例1-5中的磁性生物调色剂所获得的与关于打印质量性能的实验结果。
清洁刀和刮刀的硬度通过将刀片装入可移动装置中进行测量。然后将夹具和刀片朝向固定的测力计移动直至片的边缘刚刚碰到测力计。记录力的大小(且将测力计设为零)。接着,使夹具朝向测力计移动1mm(毫米),并通过测力计记录力。用总力除以测试过程中片移动的距离以提供硬度测量值(以每毫米克力计)。较硬的刀片相较于较软的刀片提供相对更高的每毫米力的测量值。刮板的表面粗糙度(Ra)通过获自Providence,Rhode Island的Mahr Federal,Inc.的POCKET SURF III分析装置进行测量。(POCKET SURF为Providence,Rhode Island的Mahr Federal Inc.的注册商标)
磁性生物调色剂优选通过首先制备实施例1-11和对比实施例1-5的预混合配制剂而制得。实施例1-9和对比实施例1-5中的每个预混合配制剂包含两种蜡,这两种蜡包括:(a)2.5重量份以WE3形式的蜡,这是一种酯型蜡,获自日本NOF Corporation;和(b)1.5重量份以Ceridust 5551(C5551)形式的蜡,这是一种包含低分子量聚乙烯的烃型蜡,获自Clariant of Coventry,Rhode Island。实施例10的预混合配制剂包含:(a)8重量份以WE10形式的蜡(一种酯型蜡,获自日本NOF Corporation);和(b)1.5重量份以Ceridust 5551(C5551)形式的蜡(获自Clariant of Coventry,Rhode Island)。实施例11的预混合配制剂包含10重量份以P110形式的蜡(一种低分子量聚乙烯蜡,获自Clariant of Coventry,Rhode Island)。实施例1-11和对比实施例1-5中的每个预混合配制剂还包含90重量份(46重量%)获自日本Toda Kogyo Corp.的磁粉RH69P。实施例1-11和对比实施例1-5中的每个预混合配制剂还包含1重量份获自日本Hodogaya ChemicalCo.,Ltd.的电荷控制剂TRH。实施例1-11和对比实施例4-5中的每种预混合配制剂还包含基于蜡、磁粉、电荷控制剂,以及生物树脂与第二石油树脂的混合物的总重量计,余量重量份(重量%)的生物树脂与第二石油基树脂的混合物。实施例1、7-9和对比实施例5进一步包含42ppm(百万分率)的钴含量,实施例11进一步包含39ppm(百万分率)的钴含量。使用如下程序测量钴含量:(1)用浓硫酸消化调色剂样品,(2)在500℃下灰化调色剂样品,(3)在盐酸和硝酸中溶解调色剂样品,和(4)通过ICP-AES发射光谱分析技术测定调色剂样品中的钴含量。
生物树脂和第二石油基树脂的混合物是基于生物树脂和第二石油基树脂的总重量份的100重量份。实施例1-9和对比实施例5中的第二石油基树脂为获自日本Sanyo Chemical Industries Ltd.的聚酯树脂MC400和MC500的混合物。实施例10-11中的第二石油基树脂为获自日本Sanyo Chemical Industries Ltd.的聚酯树脂MC500。对比实施例4中的第二石油基树脂为获自SK Chemicals of Korea的聚酯树脂ET2900。如图3A所示,实施例1-4和7-11包含基于树脂1生物树脂和树脂2石油基树脂的总重量百分比计70重量份生物树脂和30重量份第二石油基树脂。实施例5包含基于树脂1生物树脂和树脂2石油基树脂的总重量百分比计40重量份生物树脂和60重量份第二石油基树脂。实施例6包含基于树脂1生物树脂和树脂2石油基树脂的总重量百分比计7重量份生物树脂和93重量份第二石油基树脂。对比实施例1-3包含基于树脂1生物树脂和树脂2石油基树脂的总重量百分比计100重量份生物树脂和0重量份第二石油基树脂。对比实施例4包含基于树脂1生物树脂和树脂2石油基树脂的总重量百分比计80重量份生物树脂和20重量份第二石油基树脂。对比实施例5包含基于树脂1生物树脂和树脂2石油基树脂的总重量百分比计70重量份生物树脂和30重量份第二石油基树脂。
将每个预混合配制剂分别在40升Henschel混合器(由日本MitsuiMining Co.,Ltd.制造)中以1,000rpm(转/分钟)混合4分钟以各自形成生物树脂混合物。
然后,将每个生物树脂混合物分别在Werner&Pfleiderer双螺杆挤出机Model ZSK-30(由Werner&Pfleiderer Corporation of Ramsey,New Jersey制造)中以250rpm(转/分钟)的螺杆速度和对于实施例1-9和对比实施例1-5挤出机中捏合桶设定温度为125℃(摄氏度)、对于实施例10-11挤出机中捏合桶设定温度为130℃(摄氏度)进行捏合以形成挤出的生物树脂混合物。将每个挤出的生物树脂混合物进行冷却,然后将每个进行粉碎以形成粉碎的生物树脂混合物,然后将每个进行分级。
然后,使用每个分级的生物树脂混合物制备生物调色剂组合物(是基于100份或100重量%分级的生物树脂混合物)。在后混合过程的第一阶段向分级的生物树脂混合物中加入下列添加剂组分:0.35份大尺寸二氧化硅(SiO2)颗粒(H05TD,获自Clariant of Conventry,RhodeIsland)、0.7份磁铁矿(EPT1002,获自日本Toda Kogyo Corp.)和0.05份硬脂酸锌(DLG20A,获自Ferro Corporation of Cleveland,Ohio)。
在混合后过程的第二阶段向每个分级的生物树脂混合物中加入下列添加剂组分:1.15份小尺寸二氧化硅(SiO2)颗粒(VP RY200L2,获自德国Evonik Industries AG)。
后混合每个分级的生物树脂混合物以形成每种生物调色剂组合物,第一阶段在10升Henschel混合器中以2,300rpm(转/分钟)进行3分钟。后混合的第二阶段在10升Henschel混合器中以1,750rpm进行6分钟。
然后使每种生物调色剂组合物筛分或滤过150目筛。实施例1和7-9以及对比实施例5中每种生物调色剂组合物的生物基含量根据ASTM-D6866为42%。对比实施例1中每种生物调色剂组合物的生物基含量根据ASTM-D6866为57%。
实施例1生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.3μm(微米)。实施例2生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.2μm(微米)。实施例3生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.4μm(微米)。实施例4生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.4μm(微米)。实施例5生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.3μm(微米)。实施例6生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.1μm(微米)。实施例7生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.3μm(微米)。实施例8生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.3μm(微米)。实施例9生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.3μm(微米)。实施例10生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.2μm(微米)。实施例11生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.2μm(微米)。对比实施例1生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.4μm(微米)。对比实施例2生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.2μm(微米)。对比实施例3生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.3μm(微米)。对比实施例4生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.1μm(微米)。对比实施例5生物调色剂的分级后物质的中值粒度(D50)为8.3μm(微米)。实施例1-11和对比实施例1-5生物调色剂的所得分级后物质的中值粒度(D50)为8.2μm(微米)。所有实施例的生物调色剂的所得分级后物质中小于5μm(微米)的颗粒的部分小于5体积%。使用获自BeckmanCoulter,Inc.of Fullerton,California的Multisizer 3COULTERCOUNTER颗粒筛选和计数分析仪测量粒度分布。(COULTER COUNTER为Beckman Coulter,Inc.of Fullerton,California的注册商标)
将实施例1-11和对比实施例1-5的每种生物调色剂组合物分散在MeOH(甲醇)中,测量每种生物调色剂的可见UV(紫外线)吸收。对于所有实施例1-11和对比实施例1-5,在MeOH(甲醇)中的吸收在578nm(纳米)处具有吸收峰。
实施例1-9和对比实施例1-5的每种生物调色剂组合物具有72℃的DSC(差示扫描量热法)峰值温度。实施例10的生物调色剂组合物具有71℃的DSC(差示扫描量热法)峰值温度。实施例11的生物调色剂组合物具有96℃的DSC(差示扫描量热法)峰值温度。
图3B所列表格还显示了用实施例1-11和对比实施例1-5中的生物调色剂进行的打印实验的实验条件,以及与使用实施例1-11和对比实施例1-5中的生物调色剂所获得的关于打印质量性能的实验结果。
使用HP 4250激光打印机(由Hewlett-Packard Company of PaloAlto,California制造)对实施例1-6和9-11的生物调色剂和对比实施例1-5的生物调色剂进行打印测试。使用HP 2015激光打印机(由Hewlett-Packard Company of Palo Alto,Californi a制造)对实施例7生物调色剂进行打印测试。使用HP 1012激光打印机(由Hewlett-Packard Company of Palo Alto,California制造)对实施例8生物调色剂进行打印测试。对于实施例1-11和对比实施例1-5,使用的打印机墨盒为翻新的墨盒。
对于实施例1-6和对比实施例1-5,使用的刮刀为OEM,具有20.6gf/mm(克力/毫米)工作力。对于实施例7,使用的刮刀为OEM,具有23.0gf/mm(克力/毫米)工作力。对于实施例8和10-11,使用的刮刀为OEM,具有18.5gf/mm(克力/毫米)工作力。对于实施例9,使用的刮刀获自台湾Kuroki,其具有24.5gf/mm(克力/毫米)工作力。
对于实施例1-6和对比实施例1-4,使用的清洁刀为OEM,具有235gf/mm(克力/毫米)工作力。对于实施例7,使用的清洁刀为具有253gf/mm(克力/毫米)工作力的OEM。对于实施例8和10-11,使用的清洁刀为具有215gf/mm(克力/毫米)工作力的OEM。对于实施例9,使用的清洁刀获自台湾Kuroki,其具有241gf/mm(克力/毫米)工作力。对于对比实施例5,使用的清洁刀为样品试验清洁刀,其具有125gf/mm(克力/毫米)工作力。
对于实施例1-11和对比实施例1-5,使用的OPC(有机光导鼓)如下:对于实施例7为HP1160MKIHDPNPE,对于实施例8为HP1012MKIPNPE,对于实施例1-6和9-11以及对比实施例1-5为HP4200MKILPNPE,所有OPC均获自Future Graphics Imaging Corporation of San Fernando,California。使用的刮板为OEM刮板。使用的显影辊(套管)为OEM显影辊(套管)。
以30-32文件/分钟的打印速度进行打印。对于每种生物调色剂的打印测试为进行至生物调色剂用完的寿命测试。在温度为约23℃(摄氏度)、相对湿度(RH)为约30%-40%的环境下进行打印。
图3B的表显示了使用实施例1-11和对比实施例1-5中的生物调色剂所获得的与关于打印质量性能的打印实验结果。实施例1-11和对比实施例1-5所测的打印质量性能包括测量图像密度(ID)、底灰(BG)、定影、偏移及“其他”如跳跃(flipping)。
测试实施例1-11和对比实施例1-4的生物调色剂的图像密度(ID)打印质量性能。ID计算为-log10(I/I0),其中I0为入射光的强度,I为反射光的强度。使用MACBETH RD914反射密度计装置(由GretagMacbeth Holding AG Corporation of Switzerland制造)测量在0页时的ID。(MACBETH为Gretag Macbeth Holding AG Corporation ofSwitzerland的注册商标)实施例1的生物调色剂的ID为1.56。实施例2的生物调色剂的ID为1.5。实施例3的生物调色剂的ID为1.53。实施例4的生物调色剂的ID为1.48。实施例5的生物调色剂的ID为1.49。实施例6的生物调色剂的ID为1.47。实施例7的生物调色剂的ID为1.42。实施例8的生物调色剂的ID为1.45。实施例9的生物调色剂的I D为1.56。实施例10的生物调色剂的ID为1.57。实施例11的生物调色剂的ID为1.54。对比实施例1的生物调色剂的ID为1.56。对比实施例2的生物调色剂的ID为1.51。对比实施例3的生物调色剂的ID为1.59。对比实施例4的生物调色剂的ID为1.51。对比实施例5的生物调色剂的ID未进行测量。
测试实施例1-11和对比实施例1-4的生物调色剂的底灰(BG)打印质量性能。使用白度计(由日本Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.制造)测量BG作为寿命测试的平均值,其中将在打印过程之前和之后的非图像区域的白度差异(WB)值显示为BG值。BG值越小,图像越合意。实施例1的生物调色剂的BG为1.23。实施例2的生物调色剂的BG为0.96。实施例3的生物调色剂的BG为1.11。实施例4的生物调色剂的BG为1.25。实施例5的生物调色剂的BG为0.72。实施例6的生物调色剂的BG为0.61。实施例7的生物调色剂的BG为0.51。实施例8的生物调色剂的BG为0.91。实施例9的生物调色剂的BG为0.78。实施例10的生物调色剂的BG为0.85。实施例11的生物调色剂的BG为0.78。对比实施例1的生物调色剂的BG为1.15。对比实施例2的生物调色剂的BG为1.12。对比实施例3的生物调色剂的BG为1.07。对比实施例4的生物调色剂的BG为0.82。对比实施例5的生物调色剂的BG未进行测量。
测试实施例1-11和对比实施例1-4的生物调色剂的定影打印质量性能。使用胶带剥离试验测试实施例1-11和对比实施例1-4的生物调色剂的定影。用于测量的胶带为3M Scotch胶带,18mm(毫米)宽,获自3M Company of Minneapolis,Minnesota。在使用上述激光打印机中的一种和实施例1-11和对比实施例1-4的生物调色剂中的一种制备融合图像或在纸上打印之后,通过受控和可重复压力使胶带粘附于融合图像或打印在纸上。然后通过受控的和可重复的力、速度和角度将胶带从纸上往回拉。使用胶带剥离试验测量定影,其为剥离前后ID之比,以百分比%表示。实施例1生物调色剂的定影为95%。实施例2生物调色剂的定影为95%。实施例3生物调色剂的定影为92%。实施例4生物调色剂的定影为89%。实施例5生物调色剂的定影为95%。实施例6生物调色剂的定影为98%。实施例7生物调色剂的定影为94%。实施例8生物调色剂的定影为96%。实施例9生物调色剂的定影为95%。实施例10生物调色剂的定影为98%。实施例11生物调色剂的定影为98%。对比实施例1生物调色剂的定影为78%。对比实施例2生物调色剂的定影为88%。对比实施例3生物调色剂的定影为52%。对比实施例4生物调色剂的定影为72%。对比实施例5的生物调色剂的定影未进行测量。实施例中定影的百分比表示的是胶带被剥离后的ID(图像密度)与胶带被剥离前的ID(图像密度)之比。目测检查打印图像的任何损害,例如调色剂浮起、点等,结果为目测看到最小的损害。
测试实施例1-11和对比实施例1-4的生物调色剂的偏移打印质量性能。通过目测检查来确定偏移。实施例1-11和对比实施例1和3-4的偏移为“无”,未观察到偏移。对比实施例2的偏移为“NG”,“NG指的是“不好”且观察到偏移。未测对于对比实施例5的偏移。
根据在US 2008/0145775和US 2007/0015175(每一个专利以全文引用方式并入本文)中所述的方法,使用包含2重量%三羟甲基丙烷(TMP)作为交联单体,Floradyme 1100、Pripol 1013和1,4-环己烷二羧酸(CHDA)作为二酸单体单元,以及异山梨醇作为二醇单体单元的单体混合物制备实施例1-11和对比实施例1-5中所用的生物调色剂。在0.02重量%乙酸钠催化剂的存在下,使单体单元的混合物进行聚合反应以形成生物树脂。生物树脂HRJ16062-C中单体单元的相对比例如下(以基于生物树脂总重量计的重量%提供数值):TMP 2重量%、CHDA 39.5%、Floradyme 110018重量%、异山梨醇(98%纯度)39.5重量%、Pripol 10131重量%。
使用毛细管流变仪流动测试仪(CFT-500,常压挤出***,由日本Shimadzu Corporation制造)测量软化点(Sp),其为当通过具有1mm×10mm(毫米)喷嘴的流动测试仪(CFT-500,由日本ShimadzuCorporation制造)在使得负载为30kg(千克),在50℃(摄氏度)的预热时间为5分钟,且升温速率为3℃/分钟的条件下测量1.0g(克)样品时,线条(strand)自流动开始至结束的中点温度。优选以±2℃的精度测量软化点。图3A的表中显示了实施例1-11和对比实施例1-5的每种生物调色剂配制剂的软化点,包括树脂1生物树脂的Sp和树脂2石油的Sp。树脂1生物树脂实施例1和7-9以及对比实施例1和5的Sp为133℃。树脂1生物树脂实施例2和5-6以及对比实施例2和4的Sp为128℃。树脂1生物树脂实施例3和10-11的Sp为135℃。树脂1生物树脂实施例4和对比实施例3的Sp为140℃。树脂2石油基树脂实施例1-9和对比实施例5的Sp为127℃。树脂2石油基树脂实施例10-11的Sp为99℃。树脂2石油基树脂对比实施例4的Sp为145℃。在对比实施例1-3中未使用树脂2。
由图3A和图3B的表中结果可见,包含生物树脂与石油基树脂混合物的树脂组合物提供最佳总体性能。如图3A中所示并如上所论述的,优选的磁性生物调色剂组合物或配制剂为实施例11。据信,所选的一种或多种蜡与一种或多种第二树脂的组合对于磁性生物调色剂组合物的性能产生影响。
显然,根据上述教导,本发明的很多变体和变型均是可能的。因此应该理解的是,在所附权利要求书的范围内,可以以不同于本文中具体记载的方式实践公开的实施方案。本发明所涉及领域的技术人员,获益于前述说明和相关附图中所呈现的教导,可以想到本发明的很多变体及其他实施方案。本文中所述的实施方案意在说明性的而不旨在限制性的。尽管本文中使用了特定的术语,但是它们的使用仅为一般和说明意义上的,是为了限定的目的。公开内容并不将本申请限定至如公开内容中所述的或者如图中所示的构造的细节以及组件的排列。
Claims (53)
1.生物调色剂,其包含:
生物树脂、第二树脂、蜡和一种或多种着色剂;
其中所述生物树脂为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物;
其中至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体,
其中,所述蜡在差示扫描量热法(DSC)测量中具有至少一个在60℃至120℃范围内的峰值温度,以及
其中所述第二树脂为聚酯,所述第二树脂的软化点为90℃至140℃,并且包含间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二醇和双酚A的聚合单元。
2.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中所述生物树脂的软化点为80℃至170℃。
3.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中所述生物树脂的软化点为100℃至150℃。
4.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中所述生物树脂包含下列至少一种的反应后单元:1,4-环己烷二羧酸;油酸、亚油酸和亚麻酸中的一种或多种的C18脂肪酸二聚产物;三羟甲基丙烷;以及异山梨醇。
5.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中所述生物树脂包含源自大豆或玉米的反应后单体单元。
6.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中至少5重量%的至少一种所述二醇单体单元或至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。
7.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中至少5重量%的至少一种所述二醇单体单元和至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。
8.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中所述第二树脂的存在量为1重量%至50重量%,其中重量%基于所述生物树脂和所述第二树脂的总重量计。
9.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中所述一种或多种着色剂选自磁铁矿、炭黑、酸性染料、有色染料、有色颜料和酞菁着色剂中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的生物调色剂,其进一步包含基于生物调色剂的总重量计大于30重量%的磁性组分。
11.根据权利要求10所述的生物调色剂,其中所述生物调色剂具有基于生物调色剂的总重量计小于50ppm的钴含量。
12.根据权利要求1所述的生物调色剂,其进一步包含电荷控制剂,所述电荷控制剂选自偶氮络合物染料、水杨酸和烷基水杨酸络合物中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中所述生物调色剂当分散在甲醇(MeOH)中时,其在250纳米至350纳米或在450纳米至650纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。
14.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中所述蜡选自酯型蜡、烃型蜡中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的生物调色剂,其还包含一种或多种添加剂,所述添加剂选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和碳化硅中的至少一种。
16.根据权利要求1所述的生物调色剂,其还包含至少一种粒度大于30纳米的添加剂。
17.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中所述生物调色剂的D50粒度为4微米(μm)至11微米(μm)。
18.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中所述生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少5%。
19.一种生物调色剂,其包含:
生物树脂、第二树脂、蜡和一种或多种着色剂;
其中所述生物树脂为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物;
其中至少50重量%的所述二醇单体单元中的至少一种或所述二酸单体单元中的至少一种为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量计,
其中所述蜡在差示扫描量热法(DSC)测量中具有至少一个在60℃至120℃范围内的峰值温度,
并且其中所述第二树脂为聚酯,所述第二树脂的软化点为90℃至140℃,并且包含间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二醇和双酚A的聚合单元。
20.根据权利要求19所述的生物调色剂,其中所述生物树脂的软化点为100℃至150℃。
21.根据权利要求19所述的生物调色剂,其进一步包含电荷控制剂,所述电荷控制剂选自偶氮络合物染料、水杨酸和烷基水杨酸络合物。
22.根据权利要求19所述的生物调色剂,其中所述生物调色剂当分散在甲醇(MeOH)中时,其在250纳米至350纳米或在450纳米至650纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。
23.根据权利要求19所述的生物调色剂,其还包含一种或多种添加剂,所述添加剂选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和碳化硅。
24.根据权利要求19所述的生物调色剂,其中所述生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少5%。
25.根据权利要求19所述的生物调色剂,其中所述生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少30%。
26.根据权利要求19所述的生物调色剂,其中生物树脂和第二树脂的总存在量大于30重量%,所述蜡的存在量为10重量%或更少,所述一种或多种着色剂的存在量为60重量%或更少,其中重量%基于所述生物树脂、所述第二树脂和所述一种或多种着色剂的总重量计。
27.一种生物调色剂,其包含:
生物树脂、第二树脂、蜡和一种或多种着色剂;
其中所述生物树脂为包含反应后二酸单体单元和反应后二醇单体单元的聚酯聚合物;
其中至少50摩尔%的所述二醇单体单元和所述二酸单体单元中的至少一种为获自植物或动物源的生物单体,其中摩尔%分别基于所述二醇单体单元或所述二酸单体单元的总摩尔数计,和其中所述蜡在差示扫描量热法(DSC)测量中具有至少一个在60℃至120℃范围内的峰值温度,和
其中所述第二树脂为聚酯,所述第二树脂的软化点为90℃至140℃,并且包含间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二醇和双酚A的聚合单元。
28.根据权利要求27的生物调色剂,其中至少50摩尔%所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中摩尔%基于生物树脂中反应后二醇单体单元的总摩尔%计。
29.一种生物调色剂,其包含:
生物树脂、第二树脂、蜡、一种或多种着色剂,以及如果存在磁性组分的话,基于所述生物树脂、所述一种或多种着色剂和所述磁性组分的总重量计0%至30重量%的磁性组分;
其中所述生物树脂为包含一种或多种反应后二酸单体单元和一种或多种反应后二醇单体单元的聚酯聚合物;
其中至少一种所述反应后二酸单体单元或至少一种所述反应后二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体,
其中所述蜡在差示扫描量热法(DSC)测量中具有至少一个在60℃至120℃范围内的峰值温度,以及
其中所述第二树脂为聚酯,所述第二树脂的软化点为90℃至140℃,并且包含间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二醇和双酚A的聚合单元。
30.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中所述生物树脂的软化点为80℃至170℃。
31.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中所述生物树脂包含下列至少一种的反应后单元:1,4-环己烷二羧酸;油酸、亚油酸和亚麻酸中的一种或多种的C18脂肪酸二聚产物;三羟甲基丙烷;以及异山梨醇。
32.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中所述生物树脂包含异山梨醇的反应后单元。
33.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中所述生物树脂包含两种反应后二酸单体单元和一种反应后二醇单体单元。
34.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中所述生物树脂包含源自大豆或玉米的反应后单体单元。
35.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中至少50重量%的至少一种所述二醇单体单元或至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。
36.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中至少50重量%的至少一种所述二醇单体单元和至少一种所述二酸单体单元为获自植物或动物源的生物单体,其中重量%基于生物树脂中所述二醇单体单元和所述二酸单体单元的总重量%计。
37.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中总计至少5重量%的至少一种所述二酸单体单元或至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
38.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中总计至少5重量%的至少一种所述二酸单体单元和至少一种所述二醇单体单元为获自植物或动物源的生物单体。
39.根据权利要求29所述的生物调色剂,所述第二树脂的存在量为1重量%至50重量%,其中重量%基于所述生物树脂和所述第二树脂的总重量计。
40.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中所述一种或多种着色剂选自炭黑、酸性染料、有色染料、有色颜料和酞菁着色剂中的至少一种。
41.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中如果存在磁性组分的话,则所述磁性组分的量基于所述生物树脂、所述一种或多种着色剂和所述磁性组分的总重量计小于15重量%。
42.根据权利要求29所述的生物调色剂,其进一步包含电荷控制剂,所述电荷控制剂选自偶氮络合物染料、水杨酸和烷基水杨酸络合物。
43.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中所述生物调色剂当分散在甲醇(MeOH)中时,其在250纳米至350纳米或在450纳米至650纳米的波长范围内显示至少一个光学吸收峰。
44.根据权利要求29所述的生物调色剂,所述蜡选自酯型蜡、烃型蜡中的至少一种。
45.根据权利要求29所述的生物调色剂,其包含基于生物树脂、第二树脂、一种或多种着色剂和蜡的总重量计存在量为1重量%至10重量%的蜡。
46.根据权利要求29所述的生物调色剂,其还包含一种或多种添加剂,所述添加剂选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和碳化硅。
47.根据权利要求29所述的生物调色剂,其还包含至少一种粒度大于30纳米的添加剂。
48.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中所述生物调色剂的D50粒度为4微米(μm)至11微米(μm)。
49.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中所述生物调色剂的生物基含量根据ASTM D6866-08为至少5%。
50.根据权利要求29所述的生物调色剂,其中生物树脂和第二树脂的总存在量大于80重量%,一种或多种着色剂的存在量为10重量%或更少,磁性组分的存在量小于10重量%,其中重量%基于所述生物树脂、所述一种或多种着色剂和所述磁性组分的总重量计。
51.根据权利要求1所述的生物调色剂,其中,所述蜡在差示扫描量热法测量中具有至少一个在60℃至71℃范围内的峰值温度。
52.根据权利要求19所述的生物调色剂,其中,所述蜡在差示扫描量热法测量中具有至少一个在60℃至71℃范围内的峰值温度。
53.根据权利要求27所述的生物调色剂,其中,所述蜡在差示扫描量热法测量中具有至少一个在60℃至71℃范围内的峰值温度。
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