專利名稱：表面交聯(lián)的超低熔點(diǎn)調(diào)色劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)內(nèi)容總體上涉及包括基料的調(diào)色劑組合物，該基料包括無(wú)定形聚合物樹(shù)脂，該樹(shù)脂包含不飽和部分，其中當(dāng)采用過(guò)氧化物處理時(shí)表面交聯(lián)形成薄的堅(jiān)固殼。另外，例示實(shí)施方案涉及形成這種調(diào)色劑組合物的方法。這些調(diào)色劑組合物特別用于靜電復(fù)印或靜電攝影印刷工藝，并特別參考其進(jìn)行描述。然而，例示實(shí)施方案也用于其它應(yīng)用。
背景技術(shù)：
樹(shù)脂、顏料和電荷控制劑的靜電復(fù)印調(diào)色劑是已知的。用于靜電復(fù)印應(yīng)用的調(diào)色劑應(yīng)當(dāng)顯示涉及貯存穩(wěn)定性和粒度完整性的某些性能；即，調(diào)色劑粒子應(yīng)當(dāng)保持完整和不附聚直到它們?cè)诩埳先勰?。由于環(huán)境條件變化，調(diào)色劑組合物也應(yīng)當(dāng)在低于約50℃-約55℃的溫度下基本不附聚。調(diào)色劑組合物應(yīng)當(dāng)也顯示可接受的摩擦帶電性能，該性能隨載體或顯影劑組合物的類型變化。
靜電復(fù)印調(diào)色劑組合物要具有的另一個(gè)所需性能是在紙上的熔凝性能。存在壓力以降低調(diào)色劑到紙上的熔凝或定影溫度，例如到約90℃-約120℃的定影溫度，以降低功率消耗和允許熔凝器系統(tǒng)具有延長(zhǎng)的壽命。由輻射熱加熱紙上的調(diào)色劑圖像的非接觸熔凝器通常不與紙和調(diào)色劑圖像接觸。另一方面，接觸熔凝器與紙和調(diào)色劑圖像接觸，并且采用接觸熔凝器使用的調(diào)色劑組合物應(yīng)當(dāng)不顯著轉(zhuǎn)移到熔凝輥上。
調(diào)色劑的定影性能可以表征為溫度的函數(shù)。調(diào)色劑不粘附到熔凝輥的最高溫度稱為熱污損(offset)溫度(HOT)。當(dāng)熔凝器溫度超過(guò)調(diào)色劑的HOT時(shí)，一些熔融的調(diào)色劑在定影期間粘附到熔凝輥上并轉(zhuǎn)移到包含顯影圖像的隨后襯底上。這種轉(zhuǎn)移可導(dǎo)致模糊的圖像。依賴于溫度是否低于紙的定影溫度(冷污損)，或高于調(diào)色劑的定影溫度(熱污損)，此不希望的現(xiàn)象稱為熱污損或冷污損。
調(diào)色劑的最小定影溫度(MFT)，即在其下發(fā)生調(diào)色劑到載體介質(zhì)的可接受粘附的最低溫度，應(yīng)當(dāng)盡可能高，但它總是低于調(diào)色劑組合物的HOT。MFT例如由折痕測(cè)試測(cè)定。在MFT和HOT之間的差值稱為調(diào)色劑的熔凝范圍，即在定影溫度和調(diào)色劑污損到熔凝器上的溫度之間的溫度差。
另外，需要小尺寸調(diào)色劑粒子，如平均粒度為約3-約12微米，如約5-約7微米的那些，特別地用于高分辨率靜電復(fù)印機(jī)器。小尺寸調(diào)色劑粒子可以由化學(xué)工藝經(jīng)濟(jì)地制備，該工藝包括由聚集和聚結(jié)，或由懸浮、微懸浮或微囊封工藝，將乳液尺寸粒子直接轉(zhuǎn)化成調(diào)色劑復(fù)合材料。
由半結(jié)晶樹(shù)脂構(gòu)成的低溫定影調(diào)色劑是已知的。相似地，美國(guó)專利4,952,477公開(kāi)了熔點(diǎn)為約50℃-約100℃和包含以下官能團(tuán)的半結(jié)晶聚烯烴樹(shù)脂及顏料粒子的調(diào)色劑組合物，所述官能團(tuán)包括羥基、羧基、氨基、酰氨基、銨或鹵素。盡管這些調(diào)色劑中的一些可提供約93.3℃-約107.2℃的接觸定影溫度，但樹(shù)脂衍生自熔融特性為約30℃-約50℃的組分，并且不相信這些樹(shù)脂顯示更高、更希望的熔融特性，如約55℃-約60℃。‘477專利在此全文引入作為參考。
常規(guī)的低熔點(diǎn)調(diào)色劑組合物通常顯示80比20的無(wú)定形樹(shù)脂與結(jié)晶樹(shù)脂的比例，并滿足高速生產(chǎn)印刷的折痕、光澤、范圍和帶電性能要求。當(dāng)小于10％添加劑存在時(shí)，這些調(diào)色劑也滿足熱內(nèi)聚要求。
然而，仍然需要對(duì)于非添加劑熱內(nèi)聚要求具有改進(jìn)熱內(nèi)聚和仍然提供優(yōu)異圖像性能的超低熔點(diǎn)調(diào)色劑。因此也需要提供制備這種低熔體乳液-聚集調(diào)色劑的方法，該方法允許受控粒子生長(zhǎng)和受控形態(tài)或形狀，并提供高收率。

發(fā)明內(nèi)容
提供包括表面交聯(lián)、超低熔點(diǎn)調(diào)色劑粒子的調(diào)色劑組合物，該調(diào)色劑粒子包括樹(shù)脂，該樹(shù)脂包含至少一個(gè)不飽和部分，該不飽和部分在采用過(guò)氧化物表面處理時(shí)交聯(lián)形成薄的堅(jiān)固殼。也提供制備這種調(diào)色劑組合物的方法。
在實(shí)施方案中，提供基本由聚酯、著色劑和任選的蠟構(gòu)成的調(diào)色劑。
另外提供包含表面交聯(lián)、超低熔點(diǎn)調(diào)色劑粒子和載體的顯影劑組合物。
另外提供成像設(shè)備，其中顯影劑組合物包含表面交聯(lián)、超低熔點(diǎn)調(diào)色劑粒子。
在實(shí)施方案中，提供表面交聯(lián)、超低熔點(diǎn)調(diào)色劑粒子的制備方法。例如，描述了形成包括無(wú)定形樹(shù)脂的超低熔點(diǎn)調(diào)色劑粒子的方法，該無(wú)定形樹(shù)脂包含至少一個(gè)不飽和部分，該不飽和部分在采用過(guò)氧化物表面處理時(shí)交聯(lián)形成薄的堅(jiān)固殼。
另外提供制備調(diào)色劑粒子的方法，該方法包括提供一種或多種含水分散體，該含水分散體包括粒子，該粒子包括一種或多種樹(shù)脂的粒子；均化含水分散體；聚集粒子以形成聚集的粒子；聚結(jié)聚集的粒子以形成熔凝粒子；任選地從含水分散體中除去熔凝粒子；和采用過(guò)氧化物處理熔凝粒子的表面以提供表面交聯(lián)粒子；其中表面交聯(lián)粒子的平均粒徑為約1-約15微米，粒子幾何尺寸分布小于約1.25。
在實(shí)施方案中，不飽和樹(shù)脂包括一種或多種選自如下的樹(shù)脂不飽和聚酯樹(shù)脂、不飽和磺化聚酯樹(shù)脂及其混合物。
在實(shí)施方案中，不飽和樹(shù)脂包括一種或多種選自如下的樹(shù)脂無(wú)定形聚酯樹(shù)脂和結(jié)晶聚酯樹(shù)脂。
在實(shí)施方案中，過(guò)氧促進(jìn)劑化合物是一種或多種選自如下的化合物金屬鹽、有機(jī)化合物及其混合物。
在實(shí)施方案中，過(guò)氧促進(jìn)劑化合物是一種或多種選自如下的化合物辛酸鈷、萘二甲酸鈷、辛酸釩、萘二甲酸釩、辛酸鐵、萘二甲酸鐵、辛酸錳、萘二甲酸錳、二烷基芳基胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺及其混合物。
在實(shí)施方案中，過(guò)氧促進(jìn)劑化合物是金屬鹽。
在實(shí)施方案中，金屬鹽是辛酸鈷。
材料、設(shè)備、系統(tǒng)和/或方法的各種例示實(shí)施方案的這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)描述于如下詳細(xì)描述中或從如下詳細(xì)描述是顯然的。
具體實(shí)施例方式
在實(shí)施方案中，調(diào)色劑組合物包括調(diào)色劑粒子，該調(diào)色劑粒子包括基料，該基料包括至少一種無(wú)定形樹(shù)脂，該樹(shù)脂包含至少一種不飽和部分。當(dāng)將調(diào)色劑粒子采用過(guò)氧化合物和任選地采用過(guò)氧促進(jìn)劑化合物處理時(shí)，調(diào)色劑粒子的表面變?yōu)榻宦?lián)的。這在調(diào)色劑粒子上形成薄的堅(jiān)固殼。
可用于實(shí)施方案的合適無(wú)定形樹(shù)脂包括線性無(wú)定形樹(shù)脂。例如，無(wú)定形樹(shù)脂可以選自無(wú)定形聚酯樹(shù)脂和無(wú)定形磺化聚酯樹(shù)脂。在實(shí)施方案中，支化無(wú)定形磺化聚酯可以替代不飽和線性磺化聚酯。
可用于實(shí)施方案的合適線性不飽和磺化聚酯樹(shù)脂包括可以由如下結(jié)構(gòu)表示的那些，其中j、k和m表示結(jié)構(gòu)每個(gè)部分的重復(fù)單元的數(shù)目。
線性和支化無(wú)定形聚酯樹(shù)脂在實(shí)施方案中例如由GPC測(cè)量的數(shù)均分子量(Mn)為約10,000-約500,000，和在實(shí)施方案中為約5,000-約250,000；由GPC使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)定的重均分子量(Mw)為例如約20,000-約600,000，和在實(shí)施方案中為約7,000-約300,000；和分子量分布(Mw/Mn)為例如約1.1-約6，和在實(shí)施方案中為約1.2-約4。
線性無(wú)定形聚酯樹(shù)脂可以由如下物質(zhì)的縮聚制備有機(jī)二元醇和二元酸或二酯，它們的至少一個(gè)是磺化的或是包括在反應(yīng)中的磺化二官能單體，及縮聚催化劑。對(duì)于支化無(wú)定形磺化聚酯樹(shù)脂，可以使用相同的材料，且進(jìn)一步包括支化劑如多價(jià)多元酸或多元醇。
選擇用于制備無(wú)定形聚酯的二元酸或二酯的例子包括選自如下的二羧酸或二酯對(duì)苯二甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、富馬酸、馬來(lái)酸、衣康酸、琥珀酸、琥珀酸酐、十二烷基琥珀酸、十二烷基琥珀酸酐、戊二酸、戊二酸酐、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、十二烷二酸、對(duì)苯二甲酸二甲酯、對(duì)苯二甲酸二乙酯、間苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸二乙酯、琥珀酸二甲酯、富馬酸二甲酯、馬來(lái)酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、十二烷基琥珀酸二甲酯及其混合物。在實(shí)施方案中，有機(jī)二元酸或二酯的使用數(shù)量可以為樹(shù)脂的約45-約52mol％。用于產(chǎn)生無(wú)定形聚酯的二元醇的例子包括1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、戊二醇、己二醇、2，2-二甲基丙二醇、2，2，3-三甲基己二醇、庚二醇、十二烷二醇、雙(羥乙基)-雙酚A、雙(2-羥丙基)-雙酚A、1，4-環(huán)己烷二甲醇、1，3-環(huán)己烷二甲醇、二甲苯二甲醇、環(huán)己二醇、二甘醇、雙(2-羥乙基)氧化物、二丙二醇、二丁二醇、及其混合物。選擇的有機(jī)二元醇數(shù)量可變化，和更具體地是例如樹(shù)脂的約45-約52mol％。
堿磺化二官能單體的例子(其中堿是鋰、鈉或鉀)包括二甲基-5-磺基-間苯二甲酸酯、二烷基-5-磺基-間苯二甲酸酯-4-磺基-1，8-萘二酸酐、4-磺基-鄰苯二甲酸、4-磺基苯基-3，5-二甲酯基苯、6-磺基-2-萘基-3，5-二甲酯基苯、磺基-對(duì)苯二甲酸、二甲基-磺基-對(duì)苯二甲酸酯、二烷基-磺基-對(duì)苯二甲酸酯、磺基-乙二醇，2-磺基-丙二醇、2-磺基-丁二醇、3-磺基-戊二醇，2-磺基-己二醇、3-磺基-2-甲基戊二醇、N，N-雙(2-羥乙基)-2-氨基乙烷磺酸酯、2-磺基-3，3-二甲基戊二醇、磺基-對(duì)羥基苯甲酸其混合物等?？梢赃x擇例如占樹(shù)脂約0.1-約2wt％數(shù)量的有效二官能單體。
可用于實(shí)施方案的支化劑包括例如多價(jià)多元酸如1，2，4-苯-三羧酸、1，2，4-環(huán)己烷三羧酸、2，5，7-萘三羧酸、1，2，4-萘三羧酸、1，2，5-己烷三羧酸、1，3-二羧基-2-甲基-2-亞甲基-羧基丙烷、四(亞甲基-羧基)甲烷、和1，2，7，8-辛烷四羧酸；多價(jià)多元酸的酸酐；及多價(jià)多元酸的低級(jí)烷基酯；多價(jià)多元醇如山梨醇、1，2，3，6-己四醇、1，4-脫水山梨醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、蔗糖、1，2，4-丁三醇，1，2，5-戊三醇、甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1，2，4-丁三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、1，3，5-三羥基甲基苯、其混合物等。選擇的支化劑數(shù)量是例如樹(shù)脂的約0.1-約5mol％。
可用于無(wú)定形聚酯的縮聚催化劑包括例如鈦酸四烷基酯、氧化二烷基錫如氧化二丁基錫、二月桂酸四烷基錫如二月桂酸二丁基錫、氧化氫氧化二烷基錫如氧化氫氧化丁基錫、醇鋁、烷基鋅、二烷基鋅、氧化鋅、氧化亞錫、及其混合物。這種催化劑選擇的數(shù)量可以為例如約0.01mol％-約5mol％，基于用于產(chǎn)生聚酯樹(shù)脂的起始二元酸或二酯。
在實(shí)施方案中，調(diào)色劑組合物包括基料，該基料也包括結(jié)晶樹(shù)脂，如結(jié)晶磺化聚酯。在特定的實(shí)施方案中，基料可包括約20-約60wt％，或約20-約45wt％結(jié)晶磺化聚酯，和約40-約80wt％，或約55-約80wt％線性無(wú)定形磺化聚酯。在實(shí)施方案中，基料的結(jié)晶、線性無(wú)定形和支化無(wú)定形磺化聚酯材料可以各自相同或不同。
此外，一部分線性無(wú)定形聚酯可以在基料中被支化無(wú)定形磺化聚酯代替。支化在此表示鏈連接以形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的聚合物。例如，如需要，至多80wt％線性無(wú)定形磺化聚酯可以被支化無(wú)定形磺化聚酯代替。包括支化聚酯部分可用于向基料賦予彈性，它改進(jìn)調(diào)色劑污損性能同時(shí)不顯著影響最小定影溫度(MFT)。
在此使用的結(jié)晶磺化聚酯表示具有三維有序的磺化聚酯聚合物。結(jié)晶表示磺化聚酯具有一定的結(jié)晶度，和因此結(jié)晶希望覆蓋半結(jié)晶和完全結(jié)晶磺化聚酯材料兩者。當(dāng)聚酯由在空間晶格中原子規(guī)則排列的晶體構(gòu)成時(shí)認(rèn)為聚酯是結(jié)晶的。
在實(shí)施方案中，結(jié)晶、線性無(wú)定形和支化無(wú)定形磺化聚酯樹(shù)脂每個(gè)都是堿磺化聚酯樹(shù)脂。在各磺化聚酯樹(shù)脂中的堿金屬可以例如獨(dú)立地是鋰、鈉或鉀。
通常，磺化聚酯可具有如下通式結(jié)構(gòu)，或其無(wú)規(guī)共聚物，其中n和p鏈段被分隔。
其中R是例如2-約25個(gè)碳原子的亞烷基如亞乙基、亞丙基、亞丁基、氧化亞烷基、二環(huán)氧乙烷等；R′是例如約6-約36個(gè)碳原子的亞芳基，如亞芐基、雙亞苯基、雙(烷氧基)雙亞酚基等；及p和n表示無(wú)規(guī)重復(fù)鏈段的數(shù)目，例如約10-約100,000。
無(wú)定形堿磺化聚酯基樹(shù)脂的例子包括但不限于共聚(亞乙基-對(duì)苯二甲酸酯)-共聚-(亞乙基-5-磺基-間苯二甲酸酯)、共聚(亞丙基-對(duì)苯二甲酸酯)-共聚(亞丙基-5-磺基-間苯二甲酸酯)、共聚(二亞乙基-對(duì)苯二甲酸酯)-共聚(二亞乙基-5-磺基-間苯二甲酸酯)、共聚(亞丙基-二亞乙基-對(duì)苯二甲酸酯)-共聚(亞丙基-二亞乙基-5-磺基-間苯二甲酸酯)、共聚(亞丙基-亞丁基-對(duì)苯二甲酸酯)-共聚(亞丙基-亞丁基-5-磺基-間苯二甲酸酯)、共聚(丙氧基化雙酚A-富馬酸酯)-共聚(丙氧基化雙酚A-5-磺基-間苯二甲酸酯)、共聚(乙氧基化雙酚A-富馬酸酯)-共聚(乙氧基化雙酚A-5-磺基-間苯二甲酸酯)，和共聚(乙氧基化雙酚A-馬來(lái)酸酯)-共聚(乙氧基化雙酚A-5-磺基-間苯二甲酸酯)，并且其中堿金屬是例如鈉、鋰或鉀離子。結(jié)晶堿磺化聚酯基樹(shù)脂的例子為堿共聚(5-磺基間苯二甲?；?-共聚(亞乙基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基間苯二甲?；?-共聚(亞丙基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基間苯二甲?；?-共聚(亞丁基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲酰基)-共聚(亞戊基-己二酸酯)，和堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞辛基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞乙基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞丙基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲酰基)-共聚(亞丁基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞戊基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞己基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞辛基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基間苯二甲?；?-共聚(亞乙基-琥珀酸酯)、堿共聚(5-磺基間苯二甲?；?共聚(亞丁基-琥珀酸酯)、堿共聚(5-磺基間苯二甲?；?-共聚(亞己基-琥珀酸酯)、堿共聚(5-磺基間苯二甲?；?-共聚(亞辛基-琥珀酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞乙基-癸二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞丙基-癸二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲酰基)-共聚(亞丁基-癸二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞戊基-癸二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞己基-癸二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞辛基-癸二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞乙基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞丙基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲酰基)-共聚(亞丁基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?-共聚(亞戊基-己二酸酯)、堿共聚(5-磺基-間苯二甲?；?共聚(亞己基-己二酸酯)、聚(亞辛基-己二酸酯)，并且其中堿是金屬如鈉、鋰或鉀。在實(shí)施方案中，堿金屬是鋰。
結(jié)晶樹(shù)脂可具有各種熔點(diǎn)，例如約30℃-約120℃，和在實(shí)施方案中為約50℃-約90℃。結(jié)晶樹(shù)脂例如由凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)量的數(shù)均分子量(Mn)可以為例如約1,000-約50,000，和在實(shí)施方案中為約2,000-約25,000。樹(shù)脂由GPC使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)定的重均分子量(Mw)可以為例如約2,000-約100,000，和在實(shí)施方案中為約3,000-約80,000。結(jié)晶樹(shù)脂的分子量分布(Mw/Mn)是例如約2-約6，和更具體地約2-約4。
結(jié)晶樹(shù)脂可以通過(guò)在縮聚催化劑存在下合適有機(jī)二元醇與有機(jī)二元酸反應(yīng)的縮聚方法制備，它們中的至少一個(gè)是磺化的或至少一個(gè)是包括在反應(yīng)中的另外二官能磺化單體。通常，采用化學(xué)計(jì)量等摩爾的有機(jī)二元醇和有機(jī)二元酸，然而在一些情況下，其中有機(jī)二元醇的沸點(diǎn)為約180℃-約230℃時(shí)，則可以在縮聚方法期間采用和脫除過(guò)量二元醇。采用的催化劑數(shù)量變化，并可以選自例如占樹(shù)脂約0.01-約1mol％的數(shù)量。當(dāng)使用有機(jī)二酯代替有機(jī)二元酸時(shí)，應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生醇副產(chǎn)物。
有機(jī)二元醇的例子包括含有約2-約36個(gè)碳原子的脂族二元醇，如1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、1，12-十二烷二醇等；堿磺基-脂族二元醇如鈉代2-磺基-1，2-乙二醇、鋰代2-磺基-1，2-乙二醇、鉀代2-磺基-1，2-乙二醇、鈉代2-磺基-1，3-丙二醇、鋰代2-磺基-1，3-丙二醇、鉀代2-磺基-1，3-丙二醇、其混合物等。脂族二元醇選擇的數(shù)量為例如樹(shù)脂的約45-約50mol％，和堿磺基-脂族二元醇選擇的數(shù)量可以為樹(shù)脂的約1-約10mol％。
選擇用于制備結(jié)晶樹(shù)脂的有機(jī)二元酸或二酯的例子包括草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、萘-2，6-二羧酸、萘-2，7-二羧酸、環(huán)己烷二羧酸、丙二酸和中康酸、其二酯或酸酐；和堿磺基-有機(jī)二元酸，如以下物質(zhì)的鈉代、鋰代或鉀鹽二甲基-5-磺基-間苯二甲酸酯、二烷基-5-磺基-間苯二甲酸酯-4-磺基-1，8-萘二酸酐、4-磺基-鄰苯二甲酸、二甲基-4-磺基-鄰苯二甲酸酯、二烷基-4-磺基-鄰苯二甲酸酯、4-磺基苯基-3，5-二甲酯基苯、6-磺基-2-萘基-3，5-二甲酯基苯、磺基-對(duì)苯二甲酸、二甲基-磺基-對(duì)苯二甲酸酯、5-磺基-間苯二甲酸、二烷基-磺基-對(duì)苯二甲酸酯、磺基乙二醇、2-磺基丙二醇、2-磺基丁二醇、3-磺基戊二醇、2-磺基己二醇、3-磺基-2-甲基-戊二醇、2-磺基-3，3-二甲基戊二醇、磺基-對(duì)羥基苯甲酸、N，N-雙(2-羥乙基)-2-氨基乙烷磺酸酯、或其混合物。有機(jī)二元酸選擇的數(shù)量為例如樹(shù)脂的約40-約50mol％，和堿磺基脂族二元酸可以選擇的數(shù)量為樹(shù)脂的約1-約10mol％。
可用于制備無(wú)定形聚酯的支化劑和縮聚催化劑可同樣用于制備實(shí)施方案中的結(jié)晶聚酯。這種支化劑的使用數(shù)量可以為例如樹(shù)脂的約0.1-約5mol％，和這種縮聚催化劑的使用數(shù)量可以為例如約0.01-約5mol％，基于用于產(chǎn)生聚酯樹(shù)脂的起始二元酸或二酯。
調(diào)色劑粒子可以由各種已知方法制備。盡管以下就乳液-聚集工藝描述涉及調(diào)色劑粒子生產(chǎn)的實(shí)施方案，但可以使用制備調(diào)色劑粒子的任何合適方法，包括化學(xué)方法，如在美國(guó)專利5,290,654和5,302,486中公開(kāi)的懸浮和包覆工藝，該文獻(xiàn)的公開(kāi)內(nèi)容在此全文引入作為參考。在實(shí)施方案中，調(diào)色劑組合物和調(diào)色劑粒子由公知的聚集和聚結(jié)方法制備，其中將小尺寸樹(shù)脂粒子聚集到適當(dāng)調(diào)色劑粒度和然后聚結(jié)以達(dá)到最終調(diào)色劑粒子形狀和形態(tài)。
在實(shí)施方案中，調(diào)色劑組合物可以由任何已知的乳液-聚集工藝，如包括如下操作的工藝制備聚集任選的著色劑、任選的蠟和任何其它所需或要求的添加劑的混合物，和包括基料樹(shù)脂的乳液，和然后聚結(jié)聚集的混合物。預(yù)調(diào)色劑由如下方式制備將著色劑和任選的蠟或其它材料加入乳液，該乳液可以是包含調(diào)色劑基料樹(shù)脂的兩種或多種乳液的混合物。在實(shí)施方案中，將預(yù)調(diào)色劑混合物的pH調(diào)節(jié)到約4-約5。預(yù)調(diào)色劑混合物的pH可以由酸例如乙酸、硝酸等調(diào)節(jié)。另外在實(shí)施方案中，預(yù)調(diào)色劑混合物可以任選地均化。如果均化預(yù)調(diào)色劑混合物，則均化可以通過(guò)在約600-約4,000轉(zhuǎn)每分鐘下混合而完成。均化可以由任何合適的裝置完成，該裝置包括例如IKA ULTRA TURRAX T50探針均化機(jī)。
在制備預(yù)調(diào)色劑混合物之后，聚集體混合物通過(guò)將聚集劑(凝結(jié)劑)加入到預(yù)調(diào)色劑混合物形成。聚集劑通常是二價(jià)陽(yáng)離子或多價(jià)陽(yáng)離子材料的水溶液。聚集劑可以是例如聚鹵化鋁如聚氯化鋁(PAC)，或?qū)?yīng)的溴化物、氟化物或碘化物，聚鋁硅酸鹽如聚磺基硅酸鋁(PASS)，和水溶性金屬鹽，該水溶性金屬鹽包括氯化鋁、亞硝酸鋁、硫酸鋁、硫酸鋁鉀、乙酸鈣、氯化鈣、亞硝酸鈣、肉鐵質(zhì)酸鈣、硫酸鈣、乙酸鎂、硝酸鎂、硫酸鎂、乙酸鋅、硝酸鋅、硫酸鋅、氯化鋅、溴化鋅、溴化鎂、氯化銅、硫酸銅、及其組合。在實(shí)施方案中，可以將聚集劑在低于乳液樹(shù)脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的溫度下加入到預(yù)調(diào)色劑混合物中。在實(shí)施方案中，聚集劑加入的數(shù)量可以為相對(duì)于調(diào)色劑重量的約0.05pph-約3.0pph和約1.0-約10pph?？梢栽诩s0-約60分鐘的時(shí)間內(nèi)將聚集劑加入到預(yù)調(diào)色劑混合物中?？梢员３只虿槐３志瓿删奂?。聚集在優(yōu)選大于60℃的溫度下完成。
在實(shí)施方案中，盡管可以使用多價(jià)鹽如聚氯化鋁或二價(jià)鹽如乙酸鋅，并且對(duì)于兩種聚集劑調(diào)色劑配制劑可相同，但制備調(diào)色劑粒子的方法不同。在基料包括線性無(wú)定形和結(jié)晶聚酯的實(shí)施方案中使用二價(jià)陽(yáng)離子材料。在多價(jià)鹽的情況下，可以將陰離子和非離子表面活性劑加入到膠乳混合物以穩(wěn)定粒子和降低當(dāng)加入多價(jià)聚集劑如PAC時(shí)的振動(dòng)。由于在高溫加入PAC通常不是有效的，所以也要求在室溫下加入PAC(冷加入)以在顏料存在下引發(fā)聚集。在二價(jià)鹽用作聚集劑時(shí)，試劑優(yōu)選在高溫下例如在約50-60℃下加入(熱加入)，與冷加入相反。為此的主要原因在于乙酸鋅自身離解成水相和粒子(乙酸鋅的pKa是約4.6)。離解是溫度依賴性的和pH依賴性的。當(dāng)乙酸鋅在高溫下加入時(shí)，最小化或消除溫度因子。可以控制加入的乙酸鋅數(shù)量以控制粒度，而在乙酸鋅冷加入的情況下，不能控制這些參數(shù)的任一種。此外，由于線性無(wú)定形磺化聚酯樹(shù)脂乳液通過(guò)在約60-70℃的溫度下溶解或消散樹(shù)脂而制備，所以將乳液加熱到高溫以防止聚酯樹(shù)脂的消散或溶解。
因此，該方法要求在都包括亞微米粒子的顏料和任選的蠟或其它添加劑存在下，將結(jié)晶磺化聚酯樹(shù)脂和線性和/或支化無(wú)定形磺化聚酯樹(shù)脂乳液共混在一起，加熱共混物從室溫到約60℃，隨后加入乙酸鋅溶液?？梢詫囟染徛叩?5℃和在此保持約6hrs以提供9微米粒子，該粒子在FPIA Sysmex分析儀上測(cè)量的形狀因子為例如約115-約130。
當(dāng)多價(jià)離子如PAC用作聚集劑時(shí)，如以上所討論的那樣它必須冷加入。因此，工藝步驟不同于采用乙酸鋅的，并要求將表面活性劑加入到膠乳共混物中，隨后加入顏料和任選的添加劑。當(dāng)加入聚集劑時(shí)，表面活性劑由靜電力或空間力或兩者穩(wěn)定粒子，以防止大塊絮凝。將包含調(diào)色劑、顏料、任選的添加劑(蠟)等的共混物的共混物的pH采用0.1M硝酸從約5.6調(diào)節(jié)到約3.0，隨后加入PAC，同時(shí)在約5000rpm的速度下多調(diào)節(jié)(polytrone)。將混合物的溫度從室溫升高到55℃，并分階段緩慢升高到約65℃以聚結(jié)粒子。在兩種聚集劑方法任一種中不要求調(diào)節(jié)pH來(lái)穩(wěn)定粒度。
在聚集之后，聚結(jié)聚集體?？梢酝ㄟ^(guò)加熱聚集體混合物到比乳液樹(shù)脂Tg高約5-約20℃的溫度完成聚結(jié)。通常，將聚集的混合物加熱到約50-約80℃的溫度。在實(shí)施方案中，也可在約200-約750轉(zhuǎn)每分鐘下攪拌混合物以聚結(jié)粒子。聚結(jié)可以在約3-約9小時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成。
任選地，在聚結(jié)期間，可以通過(guò)調(diào)節(jié)混合物的pH控制和調(diào)節(jié)調(diào)色劑粒子的粒度到所需尺寸。通常，為控制粒度，使用堿例如氫氧化鈉將混合物的pH調(diào)節(jié)到約5-約7。
在聚結(jié)之后，將混合物冷卻到室溫。在冷卻之后，可將調(diào)色劑粒子的混合物采用水洗滌和然后干燥。干燥可以通過(guò)用于干燥的包括冷凍干燥的任何合適方法完成。冷凍干燥典型地在約-80℃的溫度下以約72小時(shí)的時(shí)間完成。
在聚集和聚結(jié)時(shí)，實(shí)施方案的調(diào)色劑粒子的平均粒度為約1-約15微米，在進(jìn)一步的實(shí)施方案中為約4-約15微米，和在特定的實(shí)施方案中為約6-約11微米。實(shí)施方案的調(diào)色劑粒子的幾何尺寸分布(GSD)可以為約1.20-約1.35，和在特定的實(shí)施方案中小于約1.25。
在實(shí)施方案中，工藝可包括使用表面活性劑、乳化劑和其它添加劑，如以上討論的那些。同樣，以上工藝的各種改進(jìn)是顯然的和包括在此。
為在調(diào)色劑粒子上形成交聯(lián)的殼，可以采用一種或多種過(guò)氧化合物處理熔凝的粒子。任選地，也可以包括一種或多種過(guò)氧促進(jìn)劑化合物。采用過(guò)氧化合物和任選的過(guò)氧促進(jìn)劑化合物處理熔凝粒子導(dǎo)致在調(diào)色劑粒子表面上的交聯(lián)反應(yīng)。在實(shí)施方案中調(diào)色劑粒子的表面處理可以原位進(jìn)行。在另外的實(shí)施方案中，可以在表面處理之前洗滌和干燥調(diào)色劑粒子。
作為實(shí)施方案的過(guò)氧化合物，可以使用任何合適的過(guò)氧化合物。在特定的實(shí)施方案中，合適的過(guò)氧化合物包括但不限于例如過(guò)氧化氫；過(guò)氧化二?；?，如過(guò)氧化二癸酰、過(guò)氧化二乙酰、過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化物二對(duì)氯苯甲酰、過(guò)氧化二月桂酰；過(guò)氧酸酯，如過(guò)氧-2-乙基己酸叔丁酯和過(guò)氧苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧乙酸叔丁酯、過(guò)氧二碳酸二環(huán)己酯；氫過(guò)氧化物，如叔丁基氫過(guò)氧化物、環(huán)己酮?dú)溥^(guò)氧化物、甲乙酮?dú)溥^(guò)氧化物和枯烯氫過(guò)氧化物；過(guò)縮酮，如過(guò)氧新癸酸叔丁酯、2，5-二甲基-2，5-二(2-乙基己?；^(guò)氧)己烷、1，1-二(叔丁基過(guò)氧)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷和1，1-二(叔丁基過(guò)氧)-環(huán)己烷；烷基過(guò)氧化物，如二枯基過(guò)氧化物、雙-(叔丁基過(guò)氧丁烷)和叔丁基枯基過(guò)氧化物；酮過(guò)氧化物，如甲乙酮過(guò)氧化物、甲基異丁基酮過(guò)氧化物、乙酰丙酮過(guò)氧化物、2，4-戊二酮過(guò)氧化物、偶氮二異丁腈和環(huán)己酮過(guò)氧化物等，及其混合物。
作為實(shí)施方案的過(guò)氧促進(jìn)劑化合物，可以使用任何合適的過(guò)氧促進(jìn)劑化合物。在特定的實(shí)施方案中，可以使用例如金屬鹽，如辛酸鈷；及其混合物。在實(shí)施方案中，過(guò)氧促進(jìn)劑化合物可以是羧酸的重金屬鹽，如萘二甲酸和辛酸釩、鐵、錳，和在特定的實(shí)施方案中為萘二甲酸鈷和辛酸鈷。此外，有機(jī)化合物，如二烷基芳基胺，如二甲基苯胺和二乙基苯胺，它們可以被有機(jī)基團(tuán)如苯基、甲基甲氧基、羥基或氨基對(duì)位取代。兩種或多種過(guò)氧促進(jìn)劑化合物的混合物可用于實(shí)施方案。當(dāng)然，也可以使用上述促進(jìn)劑的混合物。
通過(guò)使用過(guò)氧化合物和任選的金屬過(guò)氧促進(jìn)劑化合物可以在約25℃-約50℃的溫度下引發(fā)調(diào)色劑表面的交聯(lián)。交聯(lián)反應(yīng)是在調(diào)色劑粒子表面上的不飽和聚酯樹(shù)脂鏈和任選的一種或多種另外不飽和化合物之間的自由基引發(fā)的共聚。
任何合適的化合物，包括通常用于聚酯化學(xué)的那些，可以用作另外的不飽和化合物。
通過(guò)由過(guò)氧促進(jìn)劑化合物分解過(guò)氧化合物產(chǎn)生自由基。重復(fù)此循環(huán)或反應(yīng)直到分解所有的過(guò)氧化合物。調(diào)色劑表面的交聯(lián)得到網(wǎng)絡(luò)狀涂料，在聚合物鏈之間連接的是共價(jià)交聯(lián)鍵。
如下反應(yīng)方案舉例說(shuō)明在例示實(shí)施方案的調(diào)色劑粒子上形成殼的交聯(lián)反應(yīng)，其中在苯乙烯存在下將包括不飽和部分的無(wú)定形樹(shù)脂采用過(guò)氧化合物，即甲乙酮過(guò)氧化物，和過(guò)氧促進(jìn)劑化合物，即金屬鹽辛酸鈷表面處理。
在實(shí)施方案中，添加劑可以包括在調(diào)色劑組合物中。用于包括在實(shí)施方案中的適當(dāng)添加劑包括例如著色劑；磁鐵礦；絮凝物；固化劑；蠟；電荷添加劑；流動(dòng)促進(jìn)劑；流動(dòng)控制劑；增塑劑；穩(wěn)定劑；防氣劑和脫氣劑；流平劑；表面添加劑；抗氧劑；UV吸收劑；光穩(wěn)定劑；填料及其混合物。在實(shí)施方案中，添加劑可以在調(diào)色劑粒子制備期間或在交聯(lián)之后引入到調(diào)色劑粒子中作為表面添加劑。可以使用在調(diào)色劑粒子制備期間或在交聯(lián)之后引入添加劑作為表面添加劑的任何方法。
實(shí)施方案的調(diào)色劑組合物可包括一種或多種著色劑。各種已知的合適著色劑包括染料、顏料、其混合物，如染料混合物、顏料混合物及染料和顏料的混合物等。著色劑可以采用有效數(shù)量例如調(diào)色劑的約1-約25wt％和在實(shí)施方案中以約1-約15wt％的數(shù)量包括在調(diào)色劑中。
作為合適著色劑的例子，它不希望是窮舉的，可以提及炭黑如REGAL 330；磁鐵礦，如Mobay磁鐵礦MO8029TM，MO8060TM；Columbian磁鐵礦；MAPICO黑TM和表面處理的磁鐵礦；Pfizer磁鐵礦CB4799TM，CB5300TM，CB5600TM，MCX6369TM；Bayer磁鐵礦，BAYFERROX 8600TM，8610TM；Northern PIGMENTS磁鐵礦，NP-604TM，NP-608TM；MAGNOX磁鐵礦TMB-100TM，或TMB-104TM等。作為著色的顏料，可以選擇青色、品紅色、黃色、紅色、綠色、棕色、藍(lán)色的或其混合物。顏料的具體例子包括購(gòu)自Paul Uhlich &Company，Inc.的酞菁HELIOGEN藍(lán)L6900TM，D6840TM，D7080TM，D7020TM，PYLAM油藍(lán)TM，PYLAM油黃TM，顏料藍(lán)1TM，購(gòu)自Dominion Color Corporation，Ltd.，Toronto，Ontario的顏料紫1TM，顏料紅48TM，檸檬鉻黃DCC 1026TM，E.D.甲苯胺紅TM和BON紅CTM，購(gòu)自Hoechst的NOVAPERM黃FGLTM，HOSTAPERM粉紅ETM，和購(gòu)自E.I.DuPont de Nemours & Company的CINQUASIA品紅TM等。
通常，可以選擇的著色劑是黑色、青色、品紅色、或黃色的，及其混合物。品紅色的例子是2，9-二甲基取代的喹吖啶酮和在染料索引標(biāo)識(shí)為CI 60710的蒽醌染料，CI分散紅15，在染料索引中標(biāo)識(shí)為CI 26050的重氮染料，CI溶劑紅19等。青色的說(shuō)明性例子包括銅四(十八烷基磺基酰氨基)酞菁，在染料索引中列為CI 74160的x-銅酞菁顏料，CI顏料藍(lán)，和在染料索引中標(biāo)識(shí)為CI 69810的蒽烯(Anthrathrene)藍(lán)，特殊藍(lán)X-2137等；而黃色的說(shuō)明性例子是二芳基化物黃3，3-二氯聯(lián)苯胺乙酰乙酰苯胺，在染料索引中標(biāo)識(shí)為CI12700的單偶氮顏料，CI溶劑黃16，在染料索引中標(biāo)識(shí)為Foron黃SE/GLN的硝基苯基胺磺酰胺，CI分散黃33，2，5-二甲氧基-4-磺酰苯胺苯基偶氮-4′-氯-2，5-二甲氧基乙酰乙酰苯胺，和永久黃FGL。著色磁鐵礦，如MAPICO黑TM的混合物，和青色組分也可以選擇作為著色劑。
可以選擇其它已知的著色劑，如Levanyl黑A-SF(Miles，Bayer)和SUNSPERSE炭黑LHD 9303(Sun Chemicals)，和著色染料如NEOPEN藍(lán)(BASF)，蘇丹藍(lán)OS(BASF)，PV堅(jiān)牢藍(lán)B2G01(AmericanHoechst)，SUNSPERSE藍(lán)BHD 6000(Sun Chemicals)，IRGALITE藍(lán)BCA(Ciba-Geigy)，PALIOGEN藍(lán)6470(BASF)，蘇丹III(Matheson，Coleman，Bell)，蘇丹II(Matheson，Coleman，Bell)，蘇丹IV(Matheson，Coleman，Bell)，蘇丹橙G(Aldrich)，蘇丹橙220(BASF)，PALIOGEN橙3040(BASF)，Ortho橙OR 2673(Paul Uhlich)，PALIOGEN黃152，1560(BASF)，立索堅(jiān)牢黃0991K(BASF)，PALIOTOL黃1840(BASF)，NEOPEN黃(BASF)，永久黃YE 0305(Paul Uhlich)，LUMOGEN黃D0790(BASF)，SUNSPERSE黃YHD6001(Sun Chemicals)，SUCO-GELB L1250(BASF)，SUCO-黃D1355(BASF)，F(xiàn)ANAL粉紅D4830(BASF)，CINQUASIA品紅(DuPont)，立索猩紅D3700(BASF)，THERMOPLAST NSD PS PA的猩紅(UgineKuhlmann of Canada)，立索復(fù)紅調(diào)色劑(Paul Uhlich)，立索猩紅4440(BASF)，Royal艷紅RD-8192(Paul Uhlich)，Oracet粉紅RF(Ciba-Geigy)，PALIOGEN紅3871K(BASF)，PALIOGEN紅3340(BASF)，和立索堅(jiān)牢猩紅L4300(BASF)。
任選地，調(diào)色劑組合物也可包括蠟。當(dāng)包括時(shí)，蠟存在的數(shù)量可以為例如調(diào)色劑的1wt％-約25wt％，和在實(shí)施方案中為調(diào)色劑的約5wt％-約20wt％。合適蠟的例子包括但不限于從Allied Chemicaland Petrolite Corporation購(gòu)得的聚丙烯和聚乙烯(如來(lái)自BakerPetrolite的POLYWAXTM聚乙烯蠟)；購(gòu)自Michaelman，Inc.和Daniels Products Company的蠟乳液，購(gòu)自Eastman ChemicalProducts，Inc.的EPOLENE N-15TM，VISCOL 550-PTM；購(gòu)自SanyoKasei K.K.的低重均分子量聚丙烯，CARNUBA蠟和相似材料。官能化蠟的例子包括例如胺；酰胺，例如購(gòu)自Micro Powder Inc.的AQUASUPERSLIP 6550TM，SUPERSLIP 6530TM；氟化蠟，例如購(gòu)自MicroPowder Inc.的POLYFLUO 190TM，POLYFLUO 200TM，POLYSILK19TM，POLYSILK 14TM；混合氟化酰胺蠟，例如也購(gòu)自Micro PowderInc.的MICROSPERSION 19TM；酰亞胺；酯；季胺；羧酸或丙烯酸類聚合物乳液，例如JONCRYL 74TM，89TM，130TM，537TM，和538TM，都購(gòu)自SC Johnson Wax；和購(gòu)自Allied Chemical and PetroliteCorporation和SC Johnson Wax的氯化聚丙烯和聚乙烯。
如需要或要求，實(shí)施方案的調(diào)色劑也可包含其它任選的添加劑。例如，調(diào)色劑可包括正或負(fù)電荷增強(qiáng)添加劑，在實(shí)施方案中數(shù)量為調(diào)色劑的約0.1-約10wt％，和更優(yōu)選約1-約3wt％。這些添加劑的例子包括如下物質(zhì)包括鹵化烷基吡啶的季銨化合物；烷基吡啶化合物，如在美國(guó)專利4,298,672中所述，在此引入其公開(kāi)內(nèi)容作為參考；有機(jī)硫酸酯和磺酸酯組合物，如在美國(guó)專利4,338,390中所述，在此引入其公開(kāi)內(nèi)容作為參考；四氟硼酸鯨蠟基吡啶；甲基硫酸二硬脂基二甲基銨；鋁鹽如BONTRON E84TM或E88TM(購(gòu)自HodogayaChemical)等。
也可以與調(diào)色劑組合物共混外部添加劑粒子，該粒子包括助流動(dòng)添加劑，該添加劑可以在調(diào)色劑粒子表面上存在。這些添加劑的例子包括金屬氧化物如氧化鈦、氧化錫、其混合物等；膠態(tài)二氧化硅，如AEROSIL，金屬鹽和包括硬脂酸鋅的脂肪酸金屬鹽，氧化鋁、氧化鈰、及其混合物。在實(shí)施方案中每種外部添加劑存在的數(shù)量可以為調(diào)色劑的約0.1wt％-約5wt％，和約0.1wt％-約1wt％。幾種上述添加劑說(shuō)明于美國(guó)專利3,590,000，3,800,588和6,214,507，該文獻(xiàn)的公開(kāi)內(nèi)容在此引入作為參考。
本調(diào)色劑足夠用于靜電攝影或靜電復(fù)印工藝。本調(diào)色劑通常顯示的最小定影溫度為約80-約130℃。當(dāng)用于靜電攝影或靜電復(fù)印工藝時(shí)本調(diào)色劑顯示令人滿意的性能。這樣的性能包括高光澤，它可以為約20-約60加德納光澤單位(ggu)；在高溫/高和低濕度環(huán)境中的良好帶電性；100℃或更高的熔凝范圍，和基本沒(méi)有乙烯基污損。
根據(jù)實(shí)施方案的表面交聯(lián)調(diào)色劑粒子顯示小于約50％，和在具體實(shí)施方案中小于約20％，如小于約10％或小于約5％的非添加劑熱內(nèi)聚。
所有實(shí)施方案的調(diào)色劑粒子可以包括在顯影劑組合物中。在實(shí)施方案中，顯影劑組合物包括與載體粒子混合的調(diào)色劑粒子，如上述那些，以形成雙組分顯影劑組合物。在一些實(shí)施方案中，顯影劑組合物中的調(diào)色劑濃度可以為顯影劑組合物總重量的約1-約25wt％，或約2-約15wt％。
可以選擇用于與調(diào)色劑混合的載體粒子的說(shuō)明性例子包括能夠摩擦電獲得與調(diào)色劑粒子極性相反的電荷的那些粒子。合適載體粒子的說(shuō)明性例子包括粒狀鋯石、粒狀硅、玻璃、鋼、鎳、鐵氧體、鐵鐵氧體、二氧化硅等。
可以采用或不采用涂料使用選擇的載體粒子，涂料通常由含氟聚合物，如聚偏二氟乙烯樹(shù)脂，苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、硅烷如三乙氧基硅烷、四氟乙烯的三元共聚物組成，其它已知的涂料等。
在所述調(diào)色劑與采用輥熔凝的圖像顯影設(shè)備結(jié)合使用的應(yīng)用中，載體核可至少部分由如從Soken市購(gòu)的重均分子量為300,000-350,000的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物涂覆。PMMA是通常在調(diào)色劑上通過(guò)接觸賦予負(fù)電荷的電正性聚合物。涂料在實(shí)施方案中具有占載體例如0.1-5.0wt％，優(yōu)選0.5-2.0wt％的涂料重量。PMMA可任選地與任何所需的共聚單體共聚，只要獲得的共聚物保持合適的粒度。合適的共聚單體可包括單烷基或二烷基胺，如甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二異丙基氨基乙酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯等。載體粒子可以通過(guò)如下方式制備混合載體核與基于涂覆載體粒子重量例如約0.05-約10wt％，和在實(shí)施方案中約0.05％-約3wt％的聚合物，直到通過(guò)機(jī)械壓緊和/或靜電吸引將聚合物涂料粘附到載體核上。各種有效的合適方法可用于將聚合物施加到載體核粒子表面，如級(jí)聯(lián)輥混合、滾光、碾磨、振動(dòng)、靜電粉末云噴涂、流化床、靜電盤(pán)加工和采用靜電簾。然后將載體核粒子和聚合物的混合物加熱以將聚合物熔融和熔凝到載體核粒子上。然后將涂覆的載體粒子冷卻并分成所需的粒度。
在實(shí)施方案中可以采用任何合適的組合將載體粒子與調(diào)色劑粒子混合。例如在一些實(shí)施方案中，將約1重量份-約5重量份調(diào)色劑粒子與約10-約300重量份載體粒子混合。
在實(shí)施方案中，任何已知類型的圖像顯影系統(tǒng)可用于圖像顯影設(shè)備，包括例如磁刷顯影、跳躍單組分顯影、混合無(wú)清除顯影(HSD)等。這些顯影系統(tǒng)是本領(lǐng)域公知的，因此這些設(shè)備形成圖像的操作的進(jìn)一步解釋在此不是必須的。一旦采用本發(fā)明的調(diào)色劑/顯影劑通過(guò)合適圖像顯影方法如任何一種上述方法形成圖像，則將圖像轉(zhuǎn)印到圖像接收介質(zhì)如紙等上。在本發(fā)明實(shí)施方案中，需要調(diào)色劑在采用熔凝輥元件的圖像顯影設(shè)備中用于顯影圖像。熔凝輥元件是本領(lǐng)域公知的接觸熔凝設(shè)備，其中使用來(lái)自輥的熱量和壓力以將調(diào)色劑熔凝到圖像接收介質(zhì)。典型地，熔凝器元件可以加熱到剛剛在調(diào)色劑熔凝溫度以上的溫度，即加熱到約80℃-約150℃或更高的溫度。
以下詳細(xì)描述具體的實(shí)施例。這些實(shí)施例希望是說(shuō)明性的，并且在這些例示實(shí)施方案中說(shuō)明的材料、條件和工藝參數(shù)不是限制性的。除非另外說(shuō)明所有的份和百分比按重量計(jì)。
實(shí)施例實(shí)施例1-調(diào)色劑粒子由丙氧基化雙酚A和富馬酸的等摩爾反應(yīng)制備線性不飽和樹(shù)脂(以下)，使得聚合物末端含有比常規(guī)調(diào)色劑基料樹(shù)脂末端多的酸性基團(tuán)。
通過(guò)乳液-聚集6wt％著色劑青色15∶3、9wt％蠟CARNAUBA蠟、68wt％以上說(shuō)明的鈉磺化線性不飽和樹(shù)脂和17wt％具有如下通式結(jié)構(gòu)的1.5wt％鈉代磺化結(jié)晶樹(shù)脂制備調(diào)色劑組合物，其中R和R′是約2-約20個(gè)碳原子的亞烷基；r和s是無(wú)規(guī)鏈段和其中s是約1-約6mol％樹(shù)脂和r是約94-約99mol％樹(shù)脂。
將聚集的粒子在68℃下聚結(jié)。在冷卻之后沉降調(diào)色劑漿料，將母液潷析和將調(diào)色劑粒子在去離子水中再漿化。
實(shí)施例2-表面交聯(lián)的調(diào)色劑粒子將來(lái)自實(shí)施例1的一部分調(diào)色劑粒子漿料在270rpm下攪拌加熱到36℃。通過(guò)在加熱的調(diào)色劑漿料中分散0.54g 2-乙基己酸鈷(II)(相對(duì)于調(diào)色劑漿料1.5wt％；提供為在低沸點(diǎn)溶劑油中的65wt％辛酸鈷)引發(fā)反應(yīng)。然后，將3.04g甲乙酮過(guò)氧化物(相對(duì)于調(diào)色劑漿料2wt％；提供為在2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯中的23wt％溶液，LUPERSOL DDM-30)加入到漿料中，并持續(xù)混合。在冷卻到室溫之前采用攪拌讓反應(yīng)加熱26分鐘，攪拌下總反應(yīng)時(shí)間超過(guò)2小時(shí)。在冷卻到室溫之后，將調(diào)色劑通過(guò)25微米不銹鋼篩(500目)篩分和過(guò)濾。將調(diào)色劑粒子在1L去離子水中再漿化，攪拌30分鐘和再次過(guò)濾。再一次重復(fù)此洗滌過(guò)程，隨后通過(guò)冷凍干燥將調(diào)色劑組合物干燥超過(guò)72小時(shí)。
熱內(nèi)聚測(cè)量將來(lái)自實(shí)施例1和2的五克每種母調(diào)色劑組合物在箔板中稱重和在環(huán)境腔中在45℃和50％相對(duì)濕度下調(diào)理17小時(shí)。將樣品取出和再適應(yīng)到環(huán)境溫度至少30分鐘。然后將每個(gè)再適應(yīng)的樣品傾注在兩個(gè)預(yù)稱重的篩網(wǎng)上，它們堆疊如下在頂部1000μm，在底部106μm。將篩網(wǎng)在1mm幅度下在流動(dòng)測(cè)試儀中振動(dòng)90秒。在振動(dòng)之后稱重篩網(wǎng)和并且以篩網(wǎng)上留下的調(diào)色劑總數(shù)量占開(kāi)始重量的百分比計(jì)算調(diào)色劑熱內(nèi)聚。
在下表1中顯示實(shí)施例1和2每個(gè)的母熱內(nèi)聚測(cè)量?？梢詫⑦@些結(jié)果與內(nèi)聚測(cè)量為77％的標(biāo)稱超低熔點(diǎn)調(diào)色劑進(jìn)行比較。
表1.調(diào)色劑內(nèi)聚結(jié)果

從這些結(jié)果可見(jiàn)，相對(duì)于常規(guī)超低熔點(diǎn)調(diào)色劑組合物和不具有表面交聯(lián)的相似調(diào)色劑組合物兩者，包括調(diào)色劑粒子的調(diào)色劑組合物具有改進(jìn)的熱內(nèi)聚，該調(diào)色劑粒子包括基料，該基料包括至少一種無(wú)定形樹(shù)脂，該無(wú)定形樹(shù)脂包含至少一個(gè)不飽和部分，其中調(diào)色劑粒子是采用過(guò)氧化合物和任選地采用過(guò)氧促進(jìn)劑化合物處理而表面交聯(lián)的。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)色劑粒子，包括一種或多種不飽和樹(shù)脂、任選的著色劑和任選的蠟，其中不飽和樹(shù)脂與過(guò)氧化合物反應(yīng)在調(diào)色劑粒子的至少一個(gè)表面上形成交聯(lián)殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)色劑粒子，其中調(diào)色劑粒子由乳液/聚集工藝制備，其中乳液/聚集工藝包括提供一種或多種含水分散體，含水分散體包括一種或多種樹(shù)脂的粒子，該一種或多種樹(shù)脂包括一種或多種不飽和樹(shù)脂；均化含水分散體；聚集粒子以形成聚集的粒子；聚結(jié)聚集的粒子以形成調(diào)色劑粒子；和任選地從含水分散體脫除調(diào)色劑粒子；其中調(diào)色劑粒子的平均粒徑為約1-約15微米，粒子幾何尺寸分布小于約1.25。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)色劑粒子，其中不飽和樹(shù)脂包括一種或多種選自不飽和聚酯樹(shù)脂、不飽和磺化聚酯樹(shù)脂及其混合物的樹(shù)脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)色劑粒子，其中不飽和樹(shù)脂包括一種或多種選自無(wú)定形聚酯樹(shù)脂和結(jié)晶聚酯樹(shù)脂的樹(shù)脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)色劑粒子，其中不飽和樹(shù)脂包括一種或多種磺化聚酯樹(shù)脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)色劑粒子，其中不飽和樹(shù)脂與過(guò)氧化合物和與過(guò)氧促進(jìn)劑化合物反應(yīng)以在調(diào)色劑粒子的至少一個(gè)表面上形成交聯(lián)殼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的調(diào)色劑粒子，其中過(guò)氧促進(jìn)劑化合物是一種或多種選自金屬鹽、有機(jī)化合物及其混合物的化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的調(diào)色劑粒子，其中過(guò)氧促進(jìn)劑化合物是一種或多種選自如下的化合物辛酸鈷、萘二甲酸鈷、辛酸釩、萘二甲酸釩、辛酸鐵、萘二甲酸鐵、辛酸錳、萘二甲酸錳、二烷基芳基胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺及其混合物。
9.一種制備調(diào)色劑組合物的方法，該方法包括提供在調(diào)色劑粒子表面上含有一種或多種不飽和樹(shù)脂的調(diào)色劑粒子；和通過(guò)不飽和樹(shù)脂與過(guò)氧化合物和任選的過(guò)氧促進(jìn)劑化合物反應(yīng)在調(diào)色劑粒子的至少一個(gè)表面上交聯(lián)不飽和樹(shù)脂。
10.一種顯影劑組合物，包括載體粒子和調(diào)色劑組合物，其中調(diào)色劑組合物由包括如下步驟的方法制備提供在調(diào)色劑粒子表面上含有不飽和樹(shù)脂的調(diào)色劑粒子；和通過(guò)不飽和樹(shù)脂與過(guò)氧化合物和任選的過(guò)氧促進(jìn)劑化合物反應(yīng)在調(diào)色劑粒子的至少一個(gè)表面上交聯(lián)不飽和樹(shù)脂。
全文摘要
公開(kāi)了具有改進(jìn)非添加劑熱內(nèi)聚的超低熔點(diǎn)調(diào)色劑組合物。這些調(diào)色劑組合物包括調(diào)色劑粒子，該調(diào)色劑粒子包括無(wú)定形樹(shù)脂，該無(wú)定形樹(shù)脂包含至少一個(gè)不飽和部分，并且當(dāng)將調(diào)色劑粒子采用過(guò)氧化合物和任選地采用過(guò)氧促進(jìn)劑化合物進(jìn)行表面處理時(shí)，調(diào)色劑粒子的表面交聯(lián)形成薄的堅(jiān)固殼。也描述了調(diào)色劑組合物的制備方法。
文檔編號(hào)G03G9/087GK1892450SQ20061009964
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者V·M·法魯加, G·G·薩克里潘特, M·S·豪金斯, K·周 申請(qǐng)人:施樂(lè)公司