專利名稱：調(diào)色劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容總體上涉及調(diào)色劑和調(diào)色劑方法，并更具體地涉及具有改進(jìn)的熔體流動的調(diào)色劑組合物。
背景技術(shù)：
在電子照相中，由如下方式產(chǎn)生圖像在具有轉(zhuǎn)鼓或帶形狀等的感光體的表面上形成靜電潛像，采用調(diào)色劑顯影靜電潛像以獲得調(diào)色劑圖像，直接或通過中間轉(zhuǎn)印元件靜電轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像到記錄介質(zhì)如紙上，和通過加熱等熔凝調(diào)色劑到記錄紙的表面上。
總體印刷質(zhì)量的許多方面受用于顯影印刷物的調(diào)色劑的流變或粘彈性影響。受影響的總體印刷質(zhì)量的方面包括圖像的總體光澤水平、圖像的差別光澤、圖像的定影水平(例如由皺痕或摩擦測試測量)、顏色到顏色定影水平差異和在熔凝過程期間圖像到熔凝輥的污損(offset)相關(guān)的圖像質(zhì)量缺陷(熱污損)或在印刷物離開機(jī)器之后圖像到其它表面的污損相關(guān)的圖像質(zhì)量缺陷(乙烯基或文件污損)。此外，調(diào)色劑流變也影響調(diào)色劑熔凝輥壽命，例如在使用調(diào)色劑以顯影圖像的成像設(shè)備的調(diào)色劑熔凝輥上調(diào)色劑累積的速率。
調(diào)色劑可以由乳液聚集方法制備。制備乳液聚集(EA)型調(diào)色劑的方法是已知的并且調(diào)色劑可以通過聚集著色劑與通過間歇或半連續(xù)乳液聚合形成的膠乳聚合物而形成。
考慮到近來對于高質(zhì)量圖像的需求，需要具有改進(jìn)熔凝，例如改進(jìn)熔體的調(diào)色劑。熔體流動指數(shù)是用于顯影印刷物的調(diào)色劑的流變或粘彈性的精確反映。因此，調(diào)色劑的改進(jìn)的熔體流動指數(shù)指示改進(jìn)的印刷質(zhì)量。
在調(diào)色劑的顯影和轉(zhuǎn)印性能中，調(diào)色劑的分子量對性能、可靠性和熔體流動有大的影響。由以上方法制備的調(diào)色劑的分子量可低于約50kpse。分子量低于50kpse的調(diào)色劑可用于單組分顯影系統(tǒng)。低分子量調(diào)色劑通過這些顯影系統(tǒng)流動良好。令人遺憾地，這些低分子量調(diào)色劑傾向于損失電荷和在調(diào)色劑外殼中形成，使得它們相應(yīng)地破裂或容易破碎。因此，這些低分子量調(diào)色劑不如較高分子量調(diào)色劑堅固。相反地，較高分子量調(diào)色劑典型地流動不佳，導(dǎo)致差的圖像質(zhì)量。
因此，有利的是提供含有高分子量膠乳的調(diào)色劑組合物，該高分子量膠乳具有改進(jìn)的熔體流動指數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容提供調(diào)色劑組合物，該組合物包括分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳和熔點為約75℃-約85℃的蠟。
進(jìn)一步提供制備調(diào)色劑的方法，該方法包括使分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳、含水著色劑分散體和熔點為約75℃-約85℃的蠟分散體接觸；混合以上共混物與凝結(jié)劑；加熱混合物以形成聚集的懸浮液；加入堿以增加pH到約4-約7的數(shù)值；加熱聚集的懸浮液以聚結(jié)聚集的懸浮液從而形成調(diào)色劑；回收所述調(diào)色劑。
在實施方案中，本公開內(nèi)容提供靜電復(fù)印系統(tǒng)。該靜電復(fù)印系統(tǒng)包括充電組件、成像組件、顯影組件、轉(zhuǎn)印組件和定影組件，其中顯影組件包括調(diào)色劑組合物，該組合物含有分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳和熔點為約75℃-約85℃的蠟。
本公開內(nèi)容也提供靜電復(fù)印方法。該靜電復(fù)印方法包括在靜電潛像上沉積調(diào)色劑組合物，該調(diào)色劑組合物含有分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳和熔點為約75℃-約85℃的蠟；轉(zhuǎn)印圖像到載體表面；和附加圖像到載體表面。


圖1顯示了對照調(diào)色劑和采用褐煤蠟十八烷基醇單酯制備的高分子量調(diào)色劑的粒度的圖示關(guān)系。
具體實施例方式
在此公開如下實施方案。
方案1.調(diào)色劑組合物，包括分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳和熔點為約75℃-約85℃的蠟。
方案2.根據(jù)方案1的調(diào)色劑組合物，其中膠乳的分子量為約75kpse-約150kpse和蠟的熔點為約75℃-約81℃。
方案3.根據(jù)方案1的調(diào)色劑組合物，其中蠟是褐煤蠟十八烷基醇單酯。
方案4.根據(jù)方案1的調(diào)色劑組合物，其中膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約54℃-約65℃。
方案5.根據(jù)方案4的調(diào)色劑組合物，其中膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約55℃-約61℃。
方案6.根據(jù)方案1的調(diào)色劑組合物，其中膠乳選自苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯和其組合。
方案7.根據(jù)方案1的調(diào)色劑組合物，其中調(diào)色劑進(jìn)一步包括著色劑，和任選的一種或多種選自表面活性劑、凝結(jié)劑、表面添加劑和任選的其混合物的組分。
方案8.根據(jù)方案1的調(diào)色劑組合物，其中調(diào)色劑包括乳液聚集調(diào)色劑。
方案9.根據(jù)方案1的調(diào)色劑組合物，其中調(diào)色劑的熔體流動指數(shù)為約5gm/10min-約40gm/10min。
方案10.制備調(diào)色劑方法，包括(i)使分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳、含水著色劑分散體和熔點為約75℃-約85℃的蠟分散體接觸；(ii)混合以上共混物與凝結(jié)劑；(iii)加熱混合物以形成聚集的懸浮液；和(iv)加入堿以增加pH到約4-約7的數(shù)值；(v)加熱聚集的懸浮液以聚結(jié)聚集的懸浮液從而形成調(diào)色劑；和(vi)回收所述調(diào)色劑。
方案11.根據(jù)方案10的方法，進(jìn)一步包括在加熱混合物以形成聚集的懸浮液之后加入第二膠乳，其中第二膠乳包括在水相中懸浮的非交聯(lián)樹脂，該水相包括離子表面活性劑和水。
方案12.根據(jù)方案10的方法，其中膠乳包括在離子表面活性劑和水存在下在水相中懸浮的非交聯(lián)樹脂。
方案13.根據(jù)方案12的方法，其中非交聯(lián)樹脂選自苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯和其組合。
方案14.根據(jù)方案12的方法，其中非交聯(lián)樹脂選自聚(苯乙烯-丙烯酸烷基酯)、聚(苯乙烯-1，3-二烯烴)、聚(苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯)、聚(苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-1，3-二烯烴-丙烯酸)、聚(苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸芳基酯)、聚(甲基丙烯酸芳基酯-丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯腈-丙烯酸)、聚(苯乙烯-1，3-二烯烴-丙烯腈-丙烯酸)、聚(丙烯酸烷基酯-丙烯腈-丙烯酸)和聚(苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯酸β羧基乙酯)。
方案15.根據(jù)方案10的方法，其中膠乳進(jìn)一步包括凝膠膠乳。
方案16.根據(jù)方案10的方法，其中膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約54℃-約65℃。
方案17.根據(jù)方案10的方法，其中膠乳的分子量為約75kpse-約150kpse和蠟的熔點為約75℃-約85℃。
方案18.根據(jù)方案10的方法，其中蠟分散體包括褐煤蠟十八烷基醇單酯。
方案19.根據(jù)方案10的方法，其中凝結(jié)劑包括聚氯化鋁或聚金屬硅酸鹽。
方案20.靜電復(fù)印系統(tǒng)，包括充電組件、成像組件、顯影組件、轉(zhuǎn)印組件和定影組件，其中顯影組件包括調(diào)色劑組合物，該組合物含有分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳和熔點為約75℃-約85℃的蠟。
方案21.靜電復(fù)印方法，包括在靜電潛像上沉積調(diào)色劑組合物，該調(diào)色劑組合物含有分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳和熔點為約75℃-約85℃的蠟；轉(zhuǎn)印圖像到載體表面；和附加圖像到載體表面。
方案22.根據(jù)方案21的方法，其中調(diào)色劑的熔體流動指數(shù)為約5gm/10min-約40gm/10min。
根據(jù)本公開內(nèi)容，提供調(diào)色劑組合物，該組合物包括具有高分子量和低熔點蠟的膠乳。
在本公開內(nèi)容的實施方案中產(chǎn)生的調(diào)色劑組合物包括例如平均分子量(Mw)為約70kpse-約250kpse，和在實施方案中約75kpse-約150kpse的膠乳。在實施方案中，膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以為約54℃-約65℃，和在實施方案中，約55℃-約61℃。調(diào)色劑組合物進(jìn)一步包括熔點為約75℃-約85℃，和在實施方案中約75℃-約81℃的蠟。
本公開內(nèi)容的由膠乳和蠟生產(chǎn)的調(diào)色劑的熔體流動指數(shù)(MFI)為約5gm/10min-約40gm/10min，和在實施方案中為約10gm/10min-約30gm/10min。在此使用的MFI在實施方案中包括例如在10分鐘內(nèi)采用規(guī)定的施加負(fù)荷通過長度L和直徑D的孔口的調(diào)色劑的重量(以克計)。根據(jù)本公開內(nèi)容，測定調(diào)色劑的MFI的條件可以是溫度約130℃和約16.6千克的施加負(fù)荷。因此MFI單位1是指僅1克調(diào)色劑在規(guī)定的條件下在10分鐘內(nèi)通過孔口。在此使用的″MFI單位″因此表示克每10分鐘的單位。
在實施方案中，調(diào)色劑可以是由膠乳樹脂粒子和蠟與著色劑及任選的一種或多種添加劑如表面活性劑、凝結(jié)劑、表面添加劑和其混合物的聚集和熔凝制備的乳液聚集型調(diào)色劑。在實施方案中，一種或多種可以是約1-約20，和在實施方案中約3-約10種。
如前所述，合適的膠乳的平均分子量(Mw)可以為約70kpse-約250kpse，和在實施方案中約75kpse-約150kpse。在實施方案中，膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以為約54℃-約65℃，和在實施方案中為約55℃-61℃。在實施方案中，可以采用的膠乳包括例如尺寸為例如以體積平均直徑計約50-約500納米，在實施方案中約100-約400納米的亞微米非交聯(lián)樹脂粒子，該尺寸例如由Brookhaven納米尺寸粒子分析儀測定。非交聯(lián)樹脂在調(diào)色劑組合物中存在的數(shù)量可以為調(diào)色劑或調(diào)色劑固體的約75wt％-約98wt％，和在實施方案中為約80wt％-約95wt％。表述固體可以在實施方案中例如表示膠乳、著色劑、蠟和調(diào)色劑組合物的任何其它任選添加劑。
在本公開內(nèi)容的實施方案中，膠乳中的非交聯(lián)樹脂可衍生自單體的乳液聚合，該單體包括但不限于苯乙烯、丁二烯、異戊二烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或丙烯酸β羧基乙酯(β-CEA)等。
在實施方案中，膠乳的非交聯(lián)樹脂可包括至少一種聚合物。
在實施方案中，膠乳可以由間歇或半連續(xù)聚合制備，得到在包含表面活性劑的水相中懸浮的亞微米非交聯(lián)樹脂粒子?？捎糜谀z乳分散體的表面活性劑可以是數(shù)量為固體的約0.01-約15，和在實施方案中約0.01-約5wt％的離子或非離子表面活性劑。
可以采用的陰離子表面活性劑包括硫酸鹽和磺酸鹽如十二烷基硫酸鈉(SDS)、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基萘硫酸鈉、二烷基苯烷基硫酸鹽和磺酸鹽、松香酸(abitic acid)和NEOGEN牌陰離子表面活性劑。在實施方案中合適的陰離子表面活性劑包括購自DaiichiKogyo Seiyaku Co.Ltd.的NEOGEN RK，或購自Tayca Corporation(日本)的TAYCA POWER BN2060，它是支化十二烷基苯磺酸鈉。
在實施方案中合適的非離子表面活性劑是購自Rhone-PoulencInc.的ANTAROX897，它主要是烷基酚乙氧基化物。
在實施方案中，非交聯(lián)樹脂可以采用引發(fā)劑，如水溶性引發(fā)劑和有機(jī)溶解性引發(fā)劑制備。
如果由乳液聚合制備，則已知的鏈轉(zhuǎn)移劑也可用于控制樹脂的分子量性能。鏈轉(zhuǎn)移劑的例子包括采用各種合適數(shù)量，如單體的約0.1-約20％，和在實施方案中約0.2-約10wt％的十二烷硫醇、十二烷基硫醇、辛烷硫醇、四溴化碳、四氯化碳等。
獲得樹脂粒子的其它方法包括在美國專利3,674,736中公開的聚合物微懸浮方法，在美國專利5,290,654中公開的聚合物溶液微懸浮方法，和機(jī)械研磨方法或其它已知方法。
在實施方案中，可以將凝膠膠乳加入到懸浮在表面活性劑中的非交聯(lián)膠乳樹脂中。凝膠膠乳在實施方案中例如可表示交聯(lián)樹脂或聚合物，或其混合物，或伴有交聯(lián)的非交聯(lián)樹脂。在本公開內(nèi)容的實施方案中，凝膠膠乳可以是交聯(lián)樹脂和非交聯(lián)樹脂的混合物。
凝膠膠乳可包括例如以體積平均直徑計尺寸為例如約10-約200納米，和在實施方案中約20-100納米的亞微米交聯(lián)樹脂粒子。凝膠膠乳可以懸浮在包含表面活性劑的水的水相中，其中表面活性劑選擇的數(shù)量為固體的約0.5-約5wt％，和在實施方案中為固體的約0.7-約2wt％。
交聯(lián)樹脂可以是交聯(lián)聚合物。
交聯(lián)劑，如二乙烯基苯或其它二乙烯基芳族物質(zhì)或二乙烯基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體可用于交聯(lián)樹脂。交聯(lián)劑存在的數(shù)量可以為交聯(lián)樹脂的約0.01wt％-約25wt％，和在實施方案中為約0.5-約15wt％。
交聯(lián)樹脂粒子存在的數(shù)量可以為調(diào)色劑的約0.1-約50wt％，和在實施方案中為約1-約20wt％。
可以將膠乳和凝膠膠乳加入到著色劑分散體中。著色劑分散體可包括例如以體積平均直徑計尺寸為例如約50-約500納米，和在實施方案中約100-約400納米的亞微米著色劑粒子。著色劑粒子可以在包含陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑或其混合物的水相中懸浮。在實施方案中，表面活性劑可以是離子的且為著色劑的約1-約25wt％，在實施方案中為約4-約15wt％。
著色劑包括顏料、染料、顏料和染料的混合物、顏料混合物、染料混合物等。著色劑可以是例如炭黑、青色、黃色、品紅色、紅色、橙色、棕色、綠色、藍(lán)色、紫色或其混合物。
在其中著色劑是顏料的實施方案中，顏料可以是例如炭黑、酞菁、喹吖啶酮或RHODAMINE BTM類型、紅色、綠色、橙色、棕色、紫色、黃色、熒光著色劑等。
著色劑在本公開內(nèi)容的調(diào)色劑中存在的數(shù)量可以為調(diào)色劑的約1-約25wt％，在實施方案中數(shù)量為調(diào)色劑的約2-約15wt％。
如先前所述，本公開內(nèi)容的調(diào)色劑組合物進(jìn)一步包括熔點為約75℃-約85℃，和在實施方案中約75℃-約81℃的蠟。蠟?zāi)軌蚴拐{(diào)色劑內(nèi)聚和防止調(diào)色劑聚集體形成。在實施方案中，蠟在分散體中。適用于本公開內(nèi)容的調(diào)色劑的蠟分散體包括例如以體積平均直徑計尺寸為約50-約500納米，在實施方案中約100-約400納米的亞微米蠟粒子。蠟粒子可以懸浮在水和離子表面活性劑、非離子表面活性劑或其混合物的水相中。離子表面活性劑或非離子表面活性劑存在的數(shù)量可以為蠟的約0.5-約10wt％，和在實施方案中為約1-約5wt％。
根據(jù)本公開內(nèi)容的實施方案的蠟分散體可包括任何合適的蠟如天然植物蠟、天然動物蠟、礦物蠟和/或合成蠟。
在實施方案中，蠟可以是官能化的。
蠟存在的數(shù)量可以為調(diào)色劑的約1-約30wt％，和在實施方案中為約2-約20wt％。
可以將所得的膠乳分散體、凝膠膠乳分散體、著色劑分散體和蠟分散體的共混物攪拌和加熱到約45℃-約65℃，在實施方案中約48℃-約63℃的溫度，得到以體積平均直徑計為約4微米-約8微米，和在實施方案中以體積平均直徑計為約5微米-約7微米的調(diào)色劑聚集體。
在實施方案中，凝結(jié)劑可以在聚集膠乳、含水著色劑分散體、蠟分散體和凝膠膠乳期間或之前加入。凝結(jié)劑可以在約1-約5分鐘，在實施方案中約1.25-約3分鐘的時間內(nèi)加入。
任選地可以將第二膠乳加入到聚集粒子中。第二膠乳可包括例如亞微米非交聯(lián)樹脂粒子。第二膠乳可以加入的數(shù)量為初始膠乳的約10-約40wt％，和在實施方案中數(shù)量為初始膠乳的約15-約30wt％，以在調(diào)色劑聚集體上形成殼或涂層，其中殼的厚度為約200-約800納米，和在實施方案中為約250-約750納米。
在本公開內(nèi)容的實施方案中，膠乳和第二膠乳可以是相同的非交聯(lián)樹脂。
在實施方案中，膠乳和第二膠乳可以是不同的非交聯(lián)樹脂。
一旦達(dá)到體積平均直徑為約4微米-約9微米，和在實施方案中為約5.6微米-約8微米的粒子所需最終尺寸，則可以將混合物的pH采用堿調(diào)節(jié)到約4-約7，和在實施方案中約6-約6.8的數(shù)值?？梢允褂萌魏魏线m的堿，例如堿金屬氫氧化物，例如氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化銨。堿金屬氫氧化物的加入數(shù)量可以為混合物的約6-約25wt％，在實施方案中為混合物的約10-約20wt％。
隨后聚結(jié)混合物。聚結(jié)可包括在約90℃-約99℃的溫度下攪拌和加熱約0.5-約6小時，和在實施方案中約2-約5小時的時間。聚結(jié)可以由另外的攪拌促進(jìn)。
然后將混合物的pH采用例如酸降低到約3.5-約6和在實施方案中約3.7-約5.5以聚結(jié)調(diào)色劑聚集體。合適的酸包括例如硝酸、硫酸、鹽酸、檸檬酸和/或乙酸。酸的加入數(shù)量可以為混合物的約4-約30wt％，和在實施方案中為混合物的約5-約15wt％。
將混合物冷卻、洗滌和干燥。冷卻可以在約20℃-約40℃，在實施方案中約22℃-約30℃的溫度下在約1小時-約8小時，和在實施方案中約1.5小時-約5小時的時間內(nèi)進(jìn)行。
在實施方案中，冷卻聚結(jié)的調(diào)色劑漿料包括通過加入冷卻介質(zhì)，例如冰、干冰等驟冷，以快速冷卻到約20℃-約40℃，和在實施方案中約22℃-約30℃的溫度。對于少量調(diào)色劑，例如小于約2升，在實施方案中約0.1升-約1.5升，驟冷是可行的。對于更大規(guī)模工藝，例如大于約10升尺寸，通過向調(diào)色劑混合物中引入冷卻介質(zhì)，或通過使用帶夾套反應(yīng)器冷卻，調(diào)色劑混合物的快速冷卻可能是不可行的或不實際的。
洗滌可以在約7-約12的pH下，和在實施方案中在約9-約11的pH下進(jìn)行。洗滌可以在約45℃-約70℃，和在實施方案中約50℃-約67℃的溫度下進(jìn)行。洗滌可包括過濾和在去離子水中再漿化包括調(diào)色劑粒子的濾餅?？梢杂萌ルx子水將濾餅洗滌一次或多次，或在約4的pH下用去離子水洗滌一次，其中將漿料的pH采用酸調(diào)節(jié)，并隨后任選地進(jìn)行一次或多次去離子水洗滌。
干燥共型地在約35℃-約75℃，和在實施方案中約45℃-約60℃的溫度下進(jìn)行?？梢猿掷m(xù)干燥直到粒子的水分水平小于約1wt％，在實施方案中小于約0.7wt％的設(shè)定目標(biāo)。
調(diào)色荊也可包括數(shù)量為調(diào)色劑的約0.1-約10wt％，和在實施方案中約0.5-約7wt％的任何已知電荷添加劑。
可以在洗滌或干燥之后將表面添加劑加入到本公開內(nèi)容的調(diào)色劑組合物中。這種表面添加劑的例子包括例如金屬鹽、脂肪酸金屬鹽、膠態(tài)二氧化硅、金屬氧化物、鈦酸鰓、其混合物等。表面添加劑可以存在的數(shù)量為調(diào)色劑的約0.1-約10wt％，和在實施方案中約0.5一約7wt％。
根據(jù)本公開內(nèi)容的調(diào)色劑可以用于包括打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等的各種成像設(shè)備。根據(jù)本公開內(nèi)容產(chǎn)生的調(diào)色劑對于成像方法，特別是靜電復(fù)印方法是優(yōu)異的，該方法可采用超過約90％的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印效率操作，如采用緊密機(jī)器設(shè)計而沒有清潔器的那些或設(shè)計以提供具有優(yōu)異圖像分辨串、可接受的信噪比和圖像均勻性的高質(zhì)量著色圖像。此外，本公開內(nèi)容的調(diào)色劑可以選擇用于電子照相成像和印刷過程如數(shù)字成像系統(tǒng)和過程。
成像方法包括在電子印刷裝置中產(chǎn)生圖像和其后采用本公開內(nèi)容的調(diào)色劑組合物顯影圖像．通過靜電方法在光電導(dǎo)材料的表面上形成和顯影圖像是公知的。基礎(chǔ)靜電復(fù)印方法包括在光電導(dǎo)絕緣層上放置均勻的靜電荷，將層暴露于光和陰影圖像以耗散曝光的層的區(qū)域上的電荷，并通過在圖像上沉積本領(lǐng)域稱為“調(diào)色劑”的細(xì)分驗電材料顯影獲得的靜電潛像。調(diào)色劑正常地被吸引到層的放電區(qū)域，由此形成對應(yīng)于靜電潛像的調(diào)色劑圖像。然后可將此粉末圖像轉(zhuǎn)印到載體表面如紙上?？呻S后如通過熱將轉(zhuǎn)印的圖像永久地附加到載體表面上。
通過混合由本公開內(nèi)容的實施方案獲得的調(diào)色劑與已知的載體粒子，包括涂覆的載體，如鋼、鐵氧體等制備顯影劑組合物。這種顯影劑的調(diào)色劑對載體質(zhì)量比可以為顯影劑組合物的約2-約20％，和在實施方案中約2.5-約5％。載體粒子可包括在其上具有聚合物涂料的核，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，含有分散在其中的導(dǎo)電組分如導(dǎo)電炭黑。載體涂層包括硅樹脂、氟聚合物、不與摩擦電系列緊密靠近的樹脂的混合物、熱固性樹脂和其它已知的組分。
顯影可通過放電區(qū)域顯影進(jìn)行。在放電區(qū)域顯影中，使感光體充電和然后使要顯影的區(qū)域放電。顯影場和調(diào)色劑電荷使得調(diào)色劑由感光體上的帶電區(qū)域排斥和吸引到放電區(qū)域。此顯影工藝用于激光掃描器。
顯影可由如在美國專利2,874,063中公開的磁性刷顯影工藝完成。此方法需要由磁體攜帶包含本公開內(nèi)容的調(diào)色劑和磁性載體粒子的顯影劑材料。磁體的磁場引起磁性載體以刷狀構(gòu)型排列，并使此“磁性刷”與帶有靜電圖像的感光體表面接觸。通過靜電吸引到感光體的放電區(qū)域而將調(diào)色劑粒子從刷拉動到靜電圖像，并得到圖像的顯影。在實施方案中，使用導(dǎo)電磁性刷工藝，其中顯影劑包括導(dǎo)電載體粒子并且能夠在偏置磁體之間通過載體粒子傳導(dǎo)電流到感光體。
提出如下實施例以說明本公開內(nèi)容的實施方案。這些實施例希望僅是說明性的而不希望限制本公開內(nèi)容的范圍。同樣除非另外說明，份數(shù)和百分比按重計。
實施例實施例1膠乳合成如上所述，膠乳粒子通過半連續(xù)或間歇乳液聚合方法制備。在此實施例中，間歇法用于制備乳液。膠乳1制備如下向裝配不銹鋼攪拌器、冷凝器、氮?dú)馊肟?、溫度計、I2R熱電偶適配器和內(nèi)部冷卻盤管的2加侖反應(yīng)器加入如下材料。將約2902g去離子水和約41g十二烷基二苯醚二磺酸鈉加入和達(dá)到約75℃的內(nèi)部溫度。允許此物質(zhì)以約150rpm在氮?dú)饬飨聰嚢枳钌偌s30分鐘以置換氧氣。制備約1581g苯乙烯、約58.05g β-CEA、約6.77g十二烷二醇二丙烯酸酯(A-DOD)、約5.416g十二烷硫醇和354.11g丙烯酸丁酯的混合物。將混合物在高剪切條件下在單獨(dú)混合容器中分散以形成均勻乳液。
然后向反應(yīng)器中加入約29.83g上述乳液作為晶種單體。允許晶種單體攪拌約10分鐘以在含有表面活性劑的水相中分散單體。為引發(fā)聚合，將溶于約143.45mL去離子水的約29.02g過硫酸銨(APS)的混合物加入到反應(yīng)器中。一旦發(fā)生由白色混濁外觀證實的引發(fā)，則將來自混合容器的剩余均勻化單體以受控速率加入以使粒子生長到約190nm-約260nm的所需尺寸。在單體加入完成之后，允許聚合在約75℃持續(xù)約2小時以完成單體到聚合物的轉(zhuǎn)化。
獲得的膠乳，膠乳1(苯乙烯/丙烯酸丁酯樹脂)具有Mw/Tg(72.8kpse和55.4℃Tg，如由GPC和DSC測定)，它們有益于調(diào)色劑堅固性和韌性。該膠乳相對其它EA調(diào)色劑具有降低的十二烷硫醇(DDT)水平，所述其它EA調(diào)色劑不僅僅增加分子量而且降低可以引入到調(diào)色劑粒子的膠乳的氣味。
調(diào)色劑合成使用實施例1中的苯乙烯/丙烯酸丁酯樹脂制備E/A調(diào)色劑配制劑。在約60℃將如下組分首先均勻化然后混合高M(jìn)w樹脂(膠乳1)，顏料，聚乙烯蠟對照物或低熔點Licowax(褐煤蠟十八烷基醇單酯)、聚氯化鋁(或其它凝結(jié)劑)?；旌衔锷L到約5.6μm的所需尺寸。然后加入外部殼直到達(dá)到約7μm-約8μm的適當(dāng)粒度，并隨后加入堿如氫氧化鈉停止生長和調(diào)節(jié)pH到約4.5。然后將粒子在約98℃的高溫下凝結(jié)直到達(dá)到球形(使用Malvern Sysmex FPIA e3000測量)。然后將粒子濕篩分，過濾洗滌，然后冷凍干燥。實際實驗室規(guī)模配制劑見表1和2。
表1

表2

兩個配制劑均包含實施例1的高M(jìn)w樹脂。表1使用蠟配制劑，其中蠟是聚乙烯，由Baker Petrolite制造的P725。表2具有使用褐煤蠟十八烷基醇單酯，從Clariant Corporation獲得的LicoWaxEH11-19的新穎蠟配制劑，它改進(jìn)總體調(diào)色劑流動。使用顏料PB15:3批次#W92914(從Sun Chemical獲得)和PAC，聚氯化鋁(AsadaChemical Industry Co.，Ltd)。熔體流動指數(shù)如上所述測定，即通過測量在10分鐘內(nèi)采用16.6kg的規(guī)定施加負(fù)荷使通過長度L和直徑D的孔口的調(diào)色劑重量(以克計)?！癟inius Olsen”熔融指數(shù)儀設(shè)定到如下參數(shù)；這通過設(shè)定儀器的所需樣品溫度設(shè)定點到130℃，采用16.6kg的合適施加負(fù)荷力進(jìn)行。然后將樣品分配入熔融指數(shù)儀的受熱機(jī)筒，平衡六(6)分鐘。然后向熔融指數(shù)儀的活塞施加規(guī)定的負(fù)荷力。施加的負(fù)荷引起活塞向下移動，強(qiáng)制熔融樣品離開開啟的預(yù)定孔口。當(dāng)測量預(yù)定的一(1)英寸活塞移動時確定時間。通過使用時間、距離和在測試過程期間提取的重量體積計算熔體流動。
表3說明與對照物相比熔體流動指數(shù)的熔體流動指數(shù)改進(jìn)表3

以下兩個調(diào)色劑試驗在圖1中圖示比較，顯示在對照調(diào)色劑(如上表1中所示)和含有高分子量膠乳和褐煤蠟十八烷基醇單酯的本公開內(nèi)容的調(diào)色劑的粒度之間的關(guān)系。從圖1中可見，褐煤蠟十八烷基醇單酯的加入縮短聚集時間約118分鐘。
權(quán)利要求
1.調(diào)色劑組合物，包括分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳和熔點為約75℃-約85℃的蠟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)色劑組合物，其中蠟是褐煤蠟十八烷基醇單酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)色劑組合物，其中膠乳選自苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯和其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)色劑組合物，其中調(diào)色劑進(jìn)一步包括著色劑，和任選的一種或多種選自表面活性劑、凝結(jié)劑、表面添加劑和任選的其混合物的組分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)色劑組合物，其中調(diào)色劑包括乳液聚集調(diào)色劑。
6.制備調(diào)色劑的方法，包括(i)使分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳、含水著色劑分散體和熔點為約75℃-約85℃的蠟分散體接觸，(ii)混合以上共混物與凝結(jié)劑；(iii)加熱混合物以形成聚集的懸浮液；和(iv)加入堿以增加pH到約4-約7的數(shù)值；(v)加熱聚集的懸浮液以聚結(jié)聚集的懸浮液從而形成調(diào)色劑；和(vi)回收該調(diào)色劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括在加熱混合物以形成聚集的懸浮液之后加入第二膠乳，其中第二膠乳包括懸浮在水相中的非交聯(lián)樹脂，該水相包括離子表面活性劑和水。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中膠乳包括在離子表面活性劑和水存在下懸浮在水相中的非交聯(lián)樹脂。
9.靜電復(fù)印系統(tǒng)，包括充電組件、成像組件、顯影組件、轉(zhuǎn)印組件和定影組件，其中顯影組件包括調(diào)色劑組合物，該組合物含有分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳和熔點為約75℃-約85℃的蠟。
10.靜電復(fù)印方法，包括在靜電潛像上沉積調(diào)色劑組合物，該調(diào)色劑組合物含有分子量為約70kpse-約250kpse的膠乳和熔點為約75℃-約85℃的蠟；轉(zhuǎn)印圖像到載體表面；和附加圖像到載體表面。
全文摘要
本發(fā)明提供具有高分子量和改進(jìn)的熔體流動的調(diào)色劑組合物。
文檔編號G03G9/08GK101017339SQ200710005120
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者M·A·斯維尼, G·E·克米茨克-勞里諾維茨, R·D·貝利, K·萊斯科夫 申請人:施樂公司