Электрофотографический тонер, проявитель, содержащий тонер, и устройство для формирования изображений

Электрофотографический тонер, проявитель, содержащий тонер, и устройство для формирования изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Данное изобретение относится к тонеру для применения в устройстве для формирования изображения, использующем процесс электростатического копирования, таком как копировальные аппараты, факс-аппараты и принтеры, проявителю, использующему такой тонер, и устройству для формирования изображения с применением тонера.

Предшествующий уровень техники

В электрофотографических аппаратах и аппаратах для электростатической записи, электрические или магнитные скрытые изображения преобразовывали в изображения посредством применения тонера. Например, в электрофотографическом процессе, электростатическое изображение или скрытое изображение формируется на фотопроводнике, и затем скрытое изображение проявляют посредством применения тонера, чтобы сформировать изображение из тонера. Обычно изображение из тонера переносят на материал для переноса, такой как бумага, и затем фиксируют посредством, например, нагревания.

Тонер обычно включает связующую смолу в количестве 70% по массе или более. Поскольку большинство связующих смол изготовлены из нефтяных ресурсов, имеются опасения, связанные с истощением нефтяных ресурсов и проблемой глобального потепления, обусловленного выпуском газообразного диоксида углерода в атмосферу вследствие повышенного потребления нефтяных ресурсов. Если связующая смола может быть синтезирована из растения, которое произрастает посредством потребления газообразного диоксида углерода в воздухе, то газообразный диоксид углерода может циркулировать. А именно, имеется возможность предотвращения глобального потепления и истощения нефтяных ресурсов. Поэтому полимеры, полученные из растительных ресурсов (т.е. биомассы), привлекают внимание в последнее время.

В попытке использовать полимеры, полученные из растительных ресурсов, в качестве связующей смолы описан тонер, содержащий полимолочную кислоту в качестве связующей смолы (см. патентный документ 1). Полимолочная кислота является широко применяемым, легкодоступным полимером, образованным из растительных ресурсов в качестве исходных материалов. Известно, что полимолочную кислоту синтезируют посредством дегидратирующей конденсации мономеров молочной кислоты или посредством полимеризации с раскрытием кольца циклических лактидов молочных кислот (см. патентные документы 2 и 3). Однако когда одну лишь полимолочную кислоту используют непосредственным образом для изготовления тонера, трудно получить необходимые свойства для тонера. Это обусловлено тем, что концентрация сложноэфирной группы выше, чем концентрация полиэфирной смолы, и молекулярные цепи, связанные вместе посредством сложноэфирной связи, образованы лишь атомами углерода.

В качестве одной из возможных мер для преодоления этой проблемы полимолочную кислоту и вторую смолу, отличающуюся от нее, смешивают вместе или сополимеризуют, чтобы тем самым обеспечить физические свойства и тепловые характеристики, требующиеся для тонера. Например, было предложено включать терпен-фенольный сополимер в качестве низкомолекулярного ингредиента в биодеградируемую смолу на основе полимолочной кислоты для улучшения тепловых характеристик (см. патентный документ 4). Это предложение, однако, не обеспечивает достижения как желательной способности к низкотемпературному фиксированию, так и желательной устойчивости к горячему смещению в одно и то же время, и смола на основе полимолочной кислоты не была на практике использована для тонера. Кроме того, полимолочная кислота обладает довольно низкой способностью к совместимости и диспергируемости с полиэфирными смолами и/или стирол-акриловыми сополимерами, обычно используемыми для тонера. Соответственно когда такую полимолочную кислоту используют в комбинации с другими смолами, существенно затруднено регулирование состава верхней поверхности, ответственной за важные свойства тонера, такие как способность к сохранению свойств при длительном хранении, поляризуемость и сыпучесть.

В качестве примера попытки решить вышеуказанную имеющуюся проблему посредством сополимеризации, сообщалось о блок-сополимерной смоле, образованной между полиэфирными смолами, иными, чем полимолочные кислоты, и определенными в D/L отношении полимолочными кислотами (см. патентный документ 5). Однако прочность связующей смолы, образованной из полимолочных кислот этим способом, не всегда является высокой. Как выяснено из исследований, проведенных авторами данного изобретения, тонер, связующая смола которого обладает низкой прочностью, вызывает фоновую размытость и рассеивание, связанные с напряжениями, прикладываемыми во время долговременного перемешивания в случае применения в процессе проявления.

Как правило, связующую смолу для тонера разрабатывают, чтобы предоставить тонер с подходящей поляризуемостью и способностью к фиксированию, а также, чтобы она обладала требуемой прочностью. Когда используют смолу, имеющую низкую прочность, изготовленный тонер растрескивается или обламывается посредством контактных напряжений в процессе проявления. Пыль тонера, образованная в результате обламывания частиц, легче образует внутри тонера воск с низкой температурой плавления, открытый на его частицах. Поскольку такая пыль тонера обладает большой электростатической или неэлектростатической силой удерживания на носителе, она остается на носителе, вызывая образование пленки тонера. Носитель, загрязненный пленкой тонера, обладает пониженной способностью к зарядке частиц тонера. В результате, возникает так называемая фоновая размытость, когда частицы тонера закрепляются (печатаются) на чистых участках. Подобным образом, как стало известно, когда количество зарядов, которое тонер может принимать от носителя, уменьшается, способность к электростатическому удерживанию тонера на поверхности носителя также уменьшается, так что тонер рассеивается в узле для проявления во время перемешивания, загрязняя узел для проявления (т.е. имеет место рассеивания тонера). Вышеописанная проблема аналогичным образом возникает для связующей смолы, образованной из полимолочной кислоты. В настоящее время удовлетворительные результаты все еще не были достигнуты для улучшения устойчивости тонера по отношению к напряжениям, прикладываемым во время долговременного перемешивания.

Список ссылок

Патентные документы

Патентный документ 1: патент Японии (JP-B) №2909873

Патентный документ 2: JP-B №3347406

Патентный документ 3: выложенная заявка на патент Японии (JP-A) №59-96123

Патентный документ 4: JP-B №3785011

Патентный документ 5: JP-A №2008-26217 9

Сущность изобретения

Техническая проблема

Данное изобретение направлено на решение вышеуказанной имеющейся проблемы и на достижение указанной ниже цели, которая конкретно заключается в предоставлении электрофотографического тонера, который не имеет проблем с нежелательным слипанием после долговременного хранения при высоких температурах и фоновой размытостью, образованием пленки и рассеиванием тонера, даже когда смолу, имеющую каркас полимолочной кислоты, используют в качестве связующей смолы.

Решение проблемы

Авторы данного изобретения провели интенсивные исследования, чтобы достигнуть вышеуказанной цели. В результате они нашли, что вышеописанная проблема может быть решена посредством применения полиэфирной смолы для тонера, которая была точно отрегулирована в отношении тепловых характеристик и структуры фазового разделения, и разработали данное изобретение.

Данное изобретение основано на вышеуказанном заключении. Средства для решения проблемы являются следующими.

Электрофотографический тонер по данному изобретению является тонером, включающим:

связующую смолу,

причем связующая смола имеет одну температуру стеклования Tg, и температура стеклования Tg связующей смолы находится в интервале от 25°C до 65°C при измерении при втором нагревании дифференциальным сканирующим калориметром при скорости нагревания 5°C/мин, и

причем бинаризованное изображение фазового изображения связующей смолы содержит области первой разности фаз, каждая из которых образована первыми пикселями, и область второй разности фаз, образованная вторыми пикселями, таким образом, что области первой разности фаз распределены в области второй разности фаз, причем данное бинаризованное изображение фазового изображения связующей смолы получают посредством процесса, содержащего: измерение связующей смолы с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ), работающего в полуконтактном режиме, чтобы получить разности фаз в локальных местах связующей смолы; преобразование разностей фаз в плотности изображения пикселей таким образом, что локальные места, имеющие большие разности фаз, являются более светлыми, чем локальные места, имеющие меньшие разности фаз; картирование локальных мест, чтобы получить фазовое изображение; и подвергание фазового изображения бинаризации при использовании, в качестве пороговой величины, промежуточного значения между максимальной величиной и минимальной величиной плотностей изображения таким образом, что плотности изображения первых пикселей равны минимальной величине или больше нее, однако меньше, чем промежуточное значение, и плотности изображения вторых пикселей равны промежуточному значению или больше него, однако равны или меньше максимальной величины.

Преимущества данного изобретения

Данное изобретение может предоставлять:

электрофотографический тонер, который не слипается нежелательным образом после долговременного хранения при высоких температурах и не проявляет фоновую размытость, образование пленки и рассеивание тонера.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой фазовое изображение связующей смолы 1, применяемой в примере 1, которое получено с помощью АСМ в полуконтактном режиме.

Фиг. 2 представляет собой бинаризованное изображение фазового изображения связующей смолы 1, применяемой в примере 1, которое получено с помощью АСМ в полуконтактном режиме.

Фиг. 3 представляет собой фазовое изображение связующей смолы 9, применяемой в сравнительном примере 1, которое получено с помощью АСМ в полуконтактном режиме.

Фиг. 4 представляет собой пояснительный, схематический вид одного типичного технологического картриджа в соответствии с данным изобретением.

Фиг. 5 представляет собой пояснительный, схематический вид одного типичного устройства для формирования изображения в соответствии с данным изобретением.

Фиг. 6 представляет собой пояснительный, схематический вид другого типичного устройства для формирования изображения в соответствии с данным изобретением.

Фиг. 7 представляет собой пояснительный, схематический вид одного типичного тандемного устройства для формирования цветного изображения, которое является устройством для формирования изображения по данному изобретению.

Фиг. 8 представляет собой частично увеличенный схематический вид устройства для формирования изображения на фиг. 7.

Описание вариантов осуществления

(Тонер)

Первый вариант осуществления

Тонер в соответствии с первым вариантом осуществления данного изобретения содержит по меньшей мере связующую смолу и окрашивающее вещество и при необходимости дополнительно содержит другие ингредиенты.

<Связующая смола>

Вышеуказанная связующая смола является связующей смолой, растворимой в органическом растворителе и имеющей одну температуру стеклования Tg, причем температура стеклования Tg связующей смолы находится в интервале от 25°C до 65°C при измерении при втором нагревании дифференциальным сканирующим калориметром при скорости нагревания 5°C/мин, и бинаризованное изображение фазового изображения связующей смолы содержит области первой разности фаз, каждая из которых образована первыми пикселями, и область второй разности фаз, образованная вторыми пикселями, таким образом, что области первой разности фаз распределены в области второй разности фаз, причем данное бинаризованное изображение фазового изображения связующей смолы получают посредством процесса, содержащего: измерение связующей смолы с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ), работающего в полуконтактном режиме, чтобы получить разности фаз в локальных местах связующей смолы; преобразование разностей фаз в плотности изображения пикселей таким образом, что локальные места, имеющие меньшие разности фаз, являются темноокрашенными, и локальные места, имеющие большие разности фаз, являются светлоокрашенными; картирование локальных мест, чтобы получить фазовое изображение; и подвергание фазового изображения бинаризации при использовании, в качестве пороговой величины, промежуточного значения между максимальной величиной и минимальной величиной плотностей изображения таким образом, что плотности изображения первых пикселей равны минимальной величине или больше нее, однако меньше, чем промежуточное значение, и плотности изображения вторых пикселей равны промежуточному значению или больше него, однако равны или меньше максимальной величине.

В бинаризованном изображении средняя величина максимальных диаметров Ферета областей первой разности фаз составляет предпочтительно 10 нм или более, однако менее чем 45 нм.

Следует заметить, что в данном изобретении описание «области первой разности фаз распределены в области второй разности фаз» в бинаризованном изображении фазового изображения связующей смолы, наблюдаемом с помощью АСМ, означает, что границы между доменами могут быть определены в бинаризованном изображении, и диаметры Ферета областей первой разности фаз могут быть определены в бинаризованном изображении. Когда области первой разности фаз в бинаризованном изображении имеют такие малые диаметры частиц, что для областей первой разности фаз трудно заключить, являются ли они шумом в изображении или областями разности фаз, или, когда диаметры Ферета областей не могут быть определены однозначным образом, делают заключение, что «области первой разности фаз не распределены в области второй разности фаз». Диаметры Ферета областей первой разности фаз не могут быть определены, когда они не отличаются от шума в изображении, и границы между доменами не могут быть определены.

Для того чтобы увеличить прочность связующей смолы, необходимо включить в смолу структуру для снижения внешней деформации и давления. Одним из типичных средств для этого является включение более гибкой структуры. Например, подходящей является связующая смола, проявляющая каучукоподобное состояние при температуре окружающей среды. Однако в этом случае температура стеклования связующей смолы должна быть сделана ниже, чем температура во время фактического использования, и, соответственно, это легко вызывает слипание, когда частицы тонера сплавляются одни с другими во время хранения. Для того чтобы предотвратить слипание частиц тонера в температурном интервале для фактического использования, необходимо сделать температуру стеклования связующей смолы равной или выше, чем температурный интервал для фактического использования. Эта проблема выбора компромиссного решения должна быть решена, чтобы улучшить одновременно как прочность смолы, так и способность к сохранению ее свойств при длительном хранении.

В данном изобретении было найдено, что проблема выбора компромиссного решения между прочностью и способностью к сохранению свойств при длительном хранении смолы может быть преодолена приданием смоле структуры, содержащей области первой разности фаз (части с низкой Tg), соответствующие областям, имеющим большие разности фаз, которые являются выгодными для снятия напряжений и увеличения прочности, и область второй разности фаз (часть с высокой Tg), соответствующей области, имеющей меньшую разность фаз, которая является выгодной для улучшения способности к сохранению свойств при длительном хранении тонера, причем области первой разности фаз тонко распределены в области второй разности фаз.

Вышеуказанная связующая смола является предпочтительно блок-сополимером, содержащим по меньшей мере полиэфирный каркас А, содержащий в повторяющейся структуре составное звено, сформированное посредством дегидратирующей конденсации гидроксикарбоновой кислоты, и каркас В, не содержащий в повторяющейся структуре составное звено, сформированное посредством дегидратирующей конденсации гидроксикарбоновой кислоты, поскольку возможно получить дисперсионную фазу, которая может наблюдаться как тонкое, светлое изображение, имеющее большую разность фаз.

Полиэфирный каркас А, содержащий в повторяющейся структуре составное звено, сформированное посредством дегидратирующей конденсации гидроксикарбоновой кислоты

Полиэфирный каркас А, содержащий в повторяющейся структуре составное звено, сформированное посредством дегидратирующей конденсации гидроксикарбоновой кислоты (далее в данном документе называемый как «полиэфирный каркас А») не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в зависимости от целевого назначения при условии, что он имеет в повторяющейся структуре составное звено, сформированное посредством дегидратирующей конденсации или (со)полимеризации гидроксикарбоновой кислоты. Примеры полиэфирного каркаса А включают каркас полигидроксикарбоновой кислоты. Примеры способа формирования полиэфирного каркаса А включают способ, в котором гидроксикарбоновую кислоту подвергают непосредственным образом дегидратирующей конденсации, и способ, в котором соответствующий циклический сложный эфир подвергают полимеризации с раскрытием кольца. Среди них более предпочтительным является способ, в котором соответствующий циклический сложный эфир подвергают полимеризации с раскрытием кольца, с точки зрения увеличения молекулярной массы полимеризованной полигидроксикарбоновой кислоты.

Мономер, составляющий полиэфирный каркас А, является предпочтительно алифатической гидроксикарбоновой кислоты с точки зрения прозрачности и тепловых характеристик тонера, при С2-С6 гидроксикарбоновых кислотах, таких как молочная кислота, гликолевая кислота, 3-гидроксимасляная кислота и 4-гидроксимасляная кислота, являющихся предпочтительными. Молочная кислота является особенно предпочтительной, поскольку образованная связующая смола проявляет надлежащую температуру стеклования и обладает хорошей прозрачностью и сродством к окрашивающему веществу.

В дополнение к гидроксикарбоновой кислоте мономером, составляющим полиэфирный каркас А, может быть циклический сложный эфир гидроксикарбоновой кислоты. В этом случае полиэфирный каркас А смолы, полученной посредством полимеризации, является каркасом гидроксикарбоновой кислоты, образующей циклический сложный эфир. Например, полиэфирный каркас А смолы, полученной при использовании лактида (лактида молочной кислоты), является каркасом полимеризованной молочной кислоты. Полиэфирный каркас А является предпочтительно каркасом, полученным посредством подвергания смеси L-лактида и D-лактида полимеризации с раскрытием кольца.

Полиэфирный каркас А не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в зависимости от целевого назначения, однако предпочтительно является каркасом полимолочной кислоты. Полимолочная кислота является полимером, образованным молочными кислотами, связанными сложноэфирной связью, и в последнее время привлекла внимание в качестве экологически безопасной, биологически разлагающейся пластмассы. А именно, в природе широко распространены энзимы, которые расщепляют сложноэфирные связи (эстеразы). Соответственно полимолочные кислоты постепенно расщепляются посредством таких энзимов в окружающей среде и затем преобразуются в молочные кислоты (т.е. мономеры), которые, в конечном счете, преобразуются в диоксид углерода и воду.

В каркасе полимолочной кислоты оптическая чистота X (%), вычисленная посредством приведенного ниже уравнения (по итогам преобразования в мономерные компоненты), предпочтительно составляет 80% или менее:

причем X (L-форма) означает долю (%) L формы (эквивалент мономера молочной кислоты), и X (D-форма) означает долю (%) D формы (эквивалент мономера молочной кислоты).

Метод измерения оптической чистоты X не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от целевого назначения. Например, оптическая чистота X может быть определена следующим образом. Полимер или тонер, который имеет полиэфирный каркас, добавляют к смеси растворителя, состоящего из чистой воды, 1 моль/л раствора гидроксида натрия и изопропилового спирта. Смесь затем нагревают до 70°C и перемешивают для гидролиза, после чего фильтруют для удаления твердых частиц и добавляют серную кислоту для нейтрализации, чтобы получить водный раствор, содержащий L-молочную кислоту и/или D-молочную кислоту, которые были образованы посредством разложения сложного полиэфира. Водный раствор подвергают высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC) с колонкой SUMICHIRAL ОА-5000, колонкой обмена хиральных лигандов (производства компании Sumika Chemical Analysis Service, Ltd.), чтобы получить площадь пика S (L), производного от L-молочной кислоты и площадь пика S (D), производного от D-молочной кислоты. При использовании этих площадей пиков возможно определить оптическую чистоту X следующим образом:

Оптическая чистота X %=|Х(b-форма)-Х(D-форма)|

Излишне указывать, что L-форма молочной кислоты и D-форма молочной кислоты, служащие в качестве исходных материалов, являются оптическими изомерами, которые имеют одинаковые физические и химические свойства, за исключением оптических свойств. Когда они используются для полимеризации, их реакционные способности равны одна другой, и композиционное соотношение мономеров в качестве исходных материалов является таким же, что и композиционное соотношение мономеров в полимере.

Оптическая чистота 80% или менее является предпочтительной, поскольку полученная смола улучшена в отношении растворимости в растворителе и прозрачности.

Соотношение между X мономера D-формы и X мономера L-формы, составляющих полиэфирный каркас А, равно соотношению между мономером D-формы и мономером L-формы, использованных для образования полиэфирного каркаса А. Соответственно возможно регулировать оптическую чистоту X (%) полиэфирного каркаса А связующей смолы, по итогам преобразования в мономерные компоненты, посредством использования мономера L-формы и мономера D-формы в комбинации при соответствующем соотношении, чтобы получить рацемическое соединение.

Способом изготовления полимолочной кислоты смола не ограничивается особым образом и может быть любым обычным известным способом. В одном известном способе изготовления крахмал (например, кукурузный) служащий в качестве исходного материала, ферментируют, чтобы получить молочную кислоту. Полученный мономер молочной кислоты подвергают непосредственным образом дегидратирующей конденсации. В качестве альтернативы полученный мономер молочной кислоты преобразуют в циклический димерный лактид, который затем подвергают полимеризации с раскрытием кольца в присутствии катализатора. Среди них способ с применением полимеризации с раскрытием кольца является предпочтительным, поскольку молекулярная масса смолы на основе полимолочной кислоты может быть отрегулирована с помощью количества инициатора и с точки зрения производительности; например, реакция может быть завершена за короткий промежуток времени.

Применимый инициатор реакции может быть любым общеизвестным инициатором, имеющим любое число функциональных групп, при условии, что он является спиртовым соединением, которое не испаряется после сушки при пониженном давлении при 100°C и 20 мм рт.ст. (2,66 кПа) или ниже или после нагревания для полимеризации при примерно 200°С.

Каркас В, не содержащий в повторяющейся структуре составное звено, сформированное посредством дегидратирующей конденсации гидроксикарбоновой кислоты

Каркас В, не содержащий в повторяющейся структуре составное звено, сформированное посредством дегидратирующей конденсации гидроксикарбоновой кислоты (далее в данном документе называемый как «каркас В») не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в зависимости от целевого назначения при условии, что он не содержит в повторяющейся структуре составное звено, сформированное посредством дегидратирующей конденсации гидроксикарбоновой кислоты. Каркас В предпочтительно имеет температуру стеклования 20°C или ниже, что предоставляет возможность связующей смоле иметь структуру, в которой внутренние фазы, каждая из которых в основном образована каркасом В, тонко распределены во внешней фазе, в основном образованной полиэфирным каркасом А. Каркас В предпочтительно образован из соединения, содержащего по меньшей мере две гидроксильные группы. В присутствии вышеуказанного соединения, служащего в качестве инициатора, возможно подвергнуть полимеризации с раскрытием кольца мономер, образующий полиэфирный каркас А, такой как лактид, чтобы тем самым образовать связующую смолу. Такое соединение, содержащее две гидроксильные группы или более, для образования каркаса В повышает сродство к окрашивающему веществу. Кроме того, когда части с высокой Tg, производные от полиэфирного каркаса А, расположены на обоих концах, возможно создание вышеописанного каркаса связующей смолы, причем части с низкой Tg, производные от каркаса В, склонны быть распределенными внутри.

Каркас В не ограничивается особым образом при условии, что он отвечает вышеописанным требованиям. Его примеры включают полиэфир, поликарбонат, сложный полиэфир, виниловую смолу, содержащую гидроксильную группу, и кремнийорганическую смолу, содержащую гидроксильную группу на ее конце. Среди них каркас В предпочтительно является полиэфирным каркасом с точки зрения улучшения сродства к окрашивающему веществу при том, что полиэфирный каркас, имеющий разветвленную структуру, является особенно предпочтительным.

Полиэфирный каркас может быть получен посредством реакции полиэтерификации между один видом или двумя или более видами полиолов, представленных приведенной ниже общей формулой (1), и одним видом или двумя или более видами поликарбоновых кислот, представленных приведенной ниже общей формулой (2).

В общей формуле (1) А представляет алкильную группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, алкиленовую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, или ароматическую группу или гетероциклическую ароматическую группу, которая может иметь замещающую группу, m обозначает целое число от 2 до 4.

В общей формуле (2) В представляет алкильную группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, алкиленовую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, или ароматическую группу или гетероциклическую ароматическую группу, которая может иметь замещающую группу, n обозначает целое число от 2 до 4.

Примеры полиолов, представленных общей формулой (1), включают этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, неопентилгликоль, 1,4-бутендиол, 1,5-пентандиол, 3-метил-1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,4-циклогександиметанол, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, политетраметиленгликоль, сорбитол, 1,2,3,6-гексантетрол, 1,4-сорбитан, пентаэритритол, дипентаэритритол, трипентаэритритол, 1,2,4-бутантриол, 1,2,5-пентантриол, глицерин, 2-метилпропантриол, 2-метил-1,2,4-бутантриол, триметилолэтан, триметилолпропан, 1,3,5-тригидроксиметилбензол, бисфенол А, продукты присоединения бисфенола А к этиленоксиду, продукты присоединения бисфенола А к пропиленоксиду, гидрогенизированный бисфенол А, гидрогенизированные продукты присоединения бисфенола А к этиленоксиду и гидрогенизированные продукты присоединения бисфенола А к пропиленоксиду. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

Примеры поликарбоновых кислот, представленных общей формулой (2), включают малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, цитраконовую кислоту, итаконовую кислоту, глутаконовую кислоту, фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, азелаиновую кислоту, малоновую кислоту, н-додецинилянтарную кислоту, изооктилянтарную кислоту, изододецинилянтарную кислоту, н-додецилянтарную кислоту, изододецилянтарную кислоту, н-октенилянтарную кислоту, н-октилянтарную кислоту, изооктенилянтарную кислоту, изооктилянтарную кислоту, 1,2,4-бензолтрикарбоновую кислоту, 2,5,7-нафталинтрикарбоновую кислоту, 1,2,4-нафталинтрикарбоновую кислоту, 1,2,4-бутантрикарбоновую кислоту, 1,2,5-гексантрикарбоновую кислоту, 1,3-дикарбоксил-2-метил-2-метиленкарбоксипропан, 1,2,4-циклогексантрикарбоновую кислоту, тетра(метиленкарбоксил)метан, 1,2,7,8-октантетракарбоновую кислоту, пиромеллитовую кислоту, тримерную кислоту Enpol, циклогександикарбоновую кислоту, циклогексендикарбоновую кислоту, бутантетракарбоновую кислоту, дифенилсульфонтетракарбоновую кислоту и этиленгликоль-бистримеллитовую кислоту. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

Вышеописанный полиэфирный каркас предпочтительно содержит в качестве кислотного компонента трехосновную или более основную поликарбоновую кислоту в количестве 1,5 мол. % или более, при трехосновной или более основной поликарбоновой кислоте, являющейся тримеллитовой кислотой. Введение трехосновной или более основной поликарбоновой кислоты может предоставлять подходящую разветвленную/сшитую структуру, в случае которой основная молекулярная цепь может быть укорочена. В результате, диаметр рассредоточения каркаса В, распределенного во внутренней фазе, может быть отрегулирован до небольшой величины, делая возможным уменьшение средней величины максимальных диаметров Ферета областей первой разности фаз в дисперсионной фазе, которые соответствуют областям с большей разностью фаз, наблюдаемым с помощью АСМ. Когда количество трехосновной или более основной поликарбоновой кислоты составляет менее чем 1,5 мол. %, формируемая разветвленная структура становится недостаточной, и диаметр рассредоточения каркаса В легче увеличивается в большей степени, чем это требуется. Вследствие этого средняя величина максимальных диаметров Ферета областей первой разности фаз в дисперсионной фазе, которые соответствуют областям с большей разностью фаз, склонна быть большой, что может отрицательно сказываться на стабильности термостойкости при хранении. Кроме того, вышеописанный полиэфирный каркас предпочтительно содержит в качестве кислотного компонента трехосновную или более основную поликарбоновую кислоту в количестве 3,0 мол. % или менее. Когда количество трехосновной или более основной поликарбоновой кислоты более чем 3,0 мол. %, образованная разветвленная/сшитая структура является усложненной, что приводит к тому, что молекулярная масса сформированной смолы может увеличиваться, или растворимость сформированной смолы в растворителе может ухудшаться, что является нежелательным.

Диспергированное состояние связующей смоле подтверждается фазовым изображением, полученным с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ) в полуконтактном режиме. Полуконтактный режим атомно-силового микроскопа представляет собой метод, описанный в Surface Science Letter, 290, 668 (1993), который также называют режимом периодического контактирования или динамической силовой микроскопией (DFM). Фазовое изображение получают сканированием профиля поверхности образца с помощью вибрирующего кантилевера, как описано, например, в Polymer, 35, 5778 (1994), Macromolecules, 28, 6773 (1995). При этом сканировании разности фаз образуются между фактической вибрацией и вибрацией привода, который заставляет колебаться кантилевер, вследствие вязкоупругих свойств поверхности образца. Фазовое изображение получают картированием разностей фаз. При этом мягкие части проявляют большую фазовую задержку, и твердые части проявляют меньшую фазовую задержку.

Связующая смола в данном изобретении содержит части с низкой Tg, которые являются мягкими и наблюдаются как изображения с большей разностью фаз, и часть с высокой Tg, которое является твердым и наблюдается как изображения с меньшей разностью фаз. При этом связующая смола в данном изобретении должна иметь структуру, содержащую в качестве внешней фазы область второй разности фаз, которая является твердой и соответствует областям с меньшими разностями фаз, и содержащую в качестве внутренней фазы области первой разности фаз, которые являются мягкими и соответствуют областям с большими разностями фаз, причем области первой разности фаз тонко распределены в области второй разности фаз.

Образец, исследуемый для получения фазового изображения, может быть вырезанной частью блока связующей смолы, которую вырезают при указанных ниже условиях при применении, например, ультрамикротома ULTRACUT UCT (продукт компании Leica):

- Толщина разреза: 60 нм

- Скорость резания: 0,4 мм/с

- Алмазный нож (Ultra Sonic 35°) используют.

Типичным прибором, применяемым для получения фазового изображения АСМ, является, например, MFP-3D (продукт компании Asylum Technology Co., Ltd.), в котором OMCL-AC240TS-C3 используют в качестве кантилевер, чтобы выполнять исследование при следующих условиях измерения:

- Целевая амплитуда: 0,5 В

- Процент целевого смещения: -5%

- Заданная амплитуда: 315 мВ

- Частота сканирования: 1 Гц

- Точки отсчета при сканировании: 256×256

- Угол сканирования: 0°

В данном изобретении одним из применимых конкретных способов измерения средней величины максимальных диаметров Ферета областей первой разности фаз (т.е. мягких частей с низкой Tg), которые соответствуют областям с большей разностью фаз в фазовом изображении, является метод с использованием бинаризованного изображения, полученного посредством подвергания фазового изображения, полученного АСМ в полуконтактном режиме, бинаризации с использованием, в качестве пороговой величины, промежуточного значения между максимальной величиной и минимальной величиной разностей изображения. А именно, бинаризованное изображение получают посредством процесса, включающего: измерение связующей смолы с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ), работающего в полуконтактном режиме, чтобы получить разности фаз в локальных местах связующей смолы; преобразование разностей фаз в плотности изображения пикселей таким образом, что локальные места, имеющие большие разности фаз, являются более светлыми, чем локальные места, имеющие меньшие разности фаз; картирование локальных мест, чтобы получить фазовое изображение; и подвергание фазового изображения бинаризации при использовании, в качестве пороговой величины, промежуточного значения между максимальной величиной и минимальной величиной плотностей изображения таким образом, что плотности изображения первых пикселей равны минимальной величине или больше нее, однако меньше, чем промежуточное значение, и плотности изображения вторых пикселей равны промежуточному значению или больше него, однако равны или меньше максимальной величине. Вышеуказанное бинаризованное изображение получают, как описано выше, посредством фотографирования фазового изображения таким образом, чтобы иметь контраст, причем области с меньшими разностями фаз являются темноокрашенными, а области с большими разностями фаз являются светлоокрашенными, и затем посредством подвергания фазового изображения бинаризации при применении в качестве граничной величины промежуточного значения между максимальной величиной и минимальной величиной разностей фаз.

Десять изображений выбирают из площади 300 нм × 300 нм бинаризованного изображения, и 30 областей первой разности фаз, образованных первыми пикселями, выбирают в порядке убывания максимального диаметра Ферета; т.е. максимальны