專利名稱：具有氟化聚合物添加劑的調(diào)色劑組合物的制作方法
具有氟化聚合物添加劑的調(diào)色劑組合物 技術領域0001本文描述調(diào)色劑和顯影劑組合物，更具體地描述含有作為物理連接添加劑的氟化聚合物顆粒的調(diào)色劑和顯影劑組合物。在實施方 案中，氟化聚合物顆粒通過原位法定位在調(diào)色劑表面上。本發(fā)明的調(diào)色 劑和顯影劑組合物可以用于許多不同類型的顯影系統(tǒng)，并且在實施方案 中可用于單組分顯影系統(tǒng)，以及在其它實施方案中可用于非磁性單組分 顯影系統(tǒng)。在實施方案中，本發(fā)明的調(diào)色劑和顯影劑組合物允許改善壽 命的保持。另外，在實施方案中，本發(fā)明的組合物具有改善的防結(jié)塊/ 存儲特性。在實施方案中，該調(diào)色劑組合物經(jīng)由乳液聚集方法制備。
背景技術：
—種調(diào)色劑，包括核和已經(jīng)物理連接在其表面上的添加劑 包(package)，所述核包括至少一種樹脂和至少一種色料，所述添加劑包 包括氟化聚合物顆粒。0006] —種調(diào)色劑，包括核和已經(jīng)物理連接在其表面上的添加劑 包，所述核包括至少一種樹脂和至少一種色料，所迷添加劑包包括粒度 為約50到約500 nm的聚偏二氟乙烯顆粒。0007實施方案還包括一種形成調(diào)色劑顆粒的方法，該調(diào)色劑顆 粒具有與其物理連接的表面顆粒，其中表面顆粒包括氟化聚合物顆粒， 所述方法包括聚集包括至少 一種樹脂和至少 一種色料的材料以產(chǎn)生調(diào) 色劑顆粒，聚集之后形成表面顆粒和調(diào)色劑顆粒的混合物，和使混合物 經(jīng)受超過調(diào)色劑顆粒玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度以聚結(jié)調(diào)色劑顆粒，由此氟 化的表面顆粒變成至少部分包埋在調(diào)色劑顆粒的表面內(nèi)。


0008圖1為顯示在本發(fā)明的一個實施方案中表面引入氟化聚合 物的實例的照片。
具體實施方式
00091 在此公開如下實施方案。0010方案1. 一種調(diào)色劑，包括核和已經(jīng)物理連接在其表面上的 添加劑包，所述核包括至少一種樹脂和至少一種色料，所迷添加劑包包 括氟化聚合物顆粒。0011方案2.根據(jù)方案1的調(diào)色劑，其中所迷氟化聚合物顆粒具 有約50到約1,000納米的粒度。00121方案3.根據(jù)方案2的調(diào)色劑，其中所述粒度為約IOO到約 500納米。10013方案4.根據(jù)方案1的調(diào)色劑，其中所迷氟化聚合物顆粒包 括選自聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、全氟乙烯基烷基醚四氟乙烯 共聚物、全氟烷氧基四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯、四 氟乙烯、六氟丙烯、其聚合物及其混合物的含氟聚合物。0014方案5.根據(jù)方案4的調(diào)色劑，其中所述含氟聚合物為聚偏 二氟乙烯。0015]方案6.根據(jù)方案1的調(diào)色劑，其中所迷氟化聚合物顆粒以 調(diào)色劑的約0.5到約15 wt。/。的量存在于所述調(diào)色劑的表面上。0016方案7.根據(jù)方案6的調(diào)色劑，其中所迷氟化聚合物顆粒以
調(diào)色劑的約0.75到約8 wt。/。的量存在于所述調(diào)色劑的表面上。0017方案8.根據(jù)方案7的調(diào)色劑，其中所迷氟化聚合物顆粒以 調(diào)色劑的約1到約5 wt。/。的量存在于所述調(diào)色劑的表面上。0018方案9.根據(jù)方案1的調(diào)色劑，其中所述添加劑包進一步包 括一種或多種第二外部添加劑。0019]方案10.根據(jù)方案9的調(diào)色劑，其中所迷第二外部添加劑 具有約8到約45 nm的粒度。0020方案11.根據(jù)方案9的調(diào)色劑，其中所述第二外部添加劑 具有約25到約140 nm的粒度。0021方案12.根據(jù)方案9的調(diào)色劑，其中所迷第二外部添加劑 選自二氧化硅、二氧化鈦、硬脂酸鋅、二氧化鈰及其混合物。0022方案13.根據(jù)方案12的調(diào)色劑，其中所述第二外部添加劑 包括二氧化硅和二氧化鈦的混合物。00231 方案14.根據(jù)方案9的調(diào)色劑，其中所述第二外部添加劑 以調(diào)色劑的約0.1到約5 wtM的量存在。00241方案15.根據(jù)方案1的調(diào)色劑，其中所述樹脂選自聚酯、 笨乙烯、丙烯酸酯、乙烯基樹脂、其聚合物及其混合物。
在實施方案中，調(diào)色劑顆粒以例如任一上述Xerox專利中 的乳液聚集法獲得。這種方法大致包括乳液聚合可聚合單體，產(chǎn)生種子 顆粒的膠乳，將至少一種色料與其它任選添加劑，例如蠟、相容劑、脫 模劑、凝聚劑、電荷控制添加劑等一起加入到膠乳分散體中，以及聚集 該分散體到所需調(diào)色劑粒度，并然后加熱聚結(jié)得到最終調(diào)色劑顆粒。
合適的調(diào)色劑樹脂的實例包括聚酰胺、聚烯烴、苯乙烯丙 烯酸酯、苯乙烯曱基丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、聚酯如反應性擠出的聚
酯、交聯(lián)的苯乙烯聚合物、環(huán)氧化物、聚氨酯、乙烯基樹脂，包括兩種或多種乙烯基單體的均聚物或共聚物；和二羧酸與包括二酚的二醇的聚 合酯化產(chǎn)物。乙烯基單體包括苯乙烯，對氯苯乙烯，不飽和單烯烴，例 如乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯等；飽和單烯烴，例如乙酸乙烯酯、丙酸 乙烯酯和丁酸乙彿酯；單羧酸的乙烯基酯類酯，包括丙烯酸甲酯、丙烯 酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸正辛 酯、丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁 酯；丙烯腈，曱基丙烯腈，丙烯酰胺；其混合物；及類似物；和苯乙烯 含量為約70到約95 wt。/。的苯乙烯丁二烯共聚物。另外，可以選擇交聯(lián) 樹脂，包括上述苯乙烯聚合物的聚合物、共聚物和均聚物。在實施方案 中，使用苯乙烯丙烯酸丁酯樹脂。0043樹脂的說明性實例包括選自以下的聚合物，包括但不限于 聚(苯乙烯-丙烯酸烷基酯)、聚(苯乙烯-l，3-二烯烴)、聚(苯乙烯-曱基丙烯 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-l，3-二烯烴-丙烯腈-丙烯酸)、聚(丙 烯酸烷基酯-丙烯腈-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丁二烯)、聚(甲基苯乙烯-丁二 烯)、聚(曱基丙烯酸曱酯-丁二烯)、聚(甲基丙烯酸乙酯-丁二烯)、聚(甲 基丙烯酸丙酯-丁二烯)、聚(曱基丙烯酸丁酯-丁二烯)、聚(丙烯酸曱酯-丁二烯)、聚(丙烯酸乙酯-丁二烯)、聚(丙烯酸丙酯-丁二烯)、聚(丙烯酸 丁酯-丁二烯)、聚(苯乙烯-異戊二烯)、聚(甲基苯乙烯-異戊二烯)、聚(曱 基丙烯酸曱酯-異戊二烯)、聚(甲基丙烯酸乙酯-異戊二烯)、聚(甲基丙烯 酸丙酯-異戊二烯)、聚(甲基丙烯酸丁酯-異戊二烯)、聚(丙烯酸曱酯-異戊 二烯)、聚(丙烯酸乙酯-異戊二烯)、聚(丙烯酸丙酯-異戊二烯)、和聚(丙 烯酸丁酯-異戊二烯)、聚(苯乙烯-丙烯酸丙酯)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯)、 聚(苯乙烯-丁二烯-丙埽酸)、聚(苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸)、聚(苯乙烯 -丁二烯-丙烯腈-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-曱基丙烯酸)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈-丙烯酸)、聚(對甲基苯乙烯-丁二烯)、聚(間曱基苯乙 烯-丁二烯)、聚(a-甲基苯乙烯-丁二烯)、聚(對甲基苯乙烯-異戊二烯)、 聚(間甲基苯乙烯-異戊二烯)、聚(a-甲基苯乙烯-異戊二烯)、聚(丙烯酸甲 酯-苯乙烯)、聚(丙烯酸甲S旨-苯乙烯)、聚(甲基丙烯酸曱S旨-苯乙烯)。0044] 樹脂的其它說明性實例包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對 苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二曱酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸戊二醇酯、 聚對苯二甲酸己二醇酯、聚對苯二甲酸庚二醇酯、聚對苯二曱酸辛二醇 酯。也可以使用例如US 5,593,807中所述的磺化聚酯，例如鈉代磺化聚 酯。額外的樹脂，例如聚酯樹脂，如在此和在此引用的適當美國專利中 所述，并且更具體地，其實例進一步包括共聚(1,2-亞丙基-二亞丙基-5-磺基間苯二甲酸酯)-共聚(l,2-亞丙基-二亞丙基對苯二曱酸酯)、共聚(1,2-亞丙基-二亞乙基-5-磺基間苯二甲酸酯)-共聚(1 ，2-亞丙基-二亞乙基對苯 二甲酸酯)、共聚(亞丙基-5-磺基間苯二曱酸酯)-共聚(l，2-亞丙基對苯二 曱酸酯)、共聚(l，3-亞丁基-5-磺基間苯二甲酸酯)-共聚(l,3-亞丁基對苯二 甲酸酯)、共聚(亞丁基磺基間苯二甲酸酯)-共聚(l,3-亞丁基對苯二酸酯) 等。在實施方案中，樹脂為苯乙烯丙烯酸丁酯樹脂。0045選定用于本發(fā)明方法的樹脂顆?？梢杂扇橐壕酆霞夹g制 備，并且用于這種方法的單體可以選自苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸 酯、丁二烯、異戊二烯和任選的酸或堿烯屬單體，例如丙烯酸、甲基丙 烯酸、丙烯酰胺、曱基丙烯酰胺、二烷基或三烷基丙烯酰胺或曱基丙烯 酰胺的季銨卣化物、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙晞基-N-曱基吡啶 爭翁氯化物等。酸或堿基團的存在是任選的。在制備乳液聚合物中也可以 選擇交聯(lián)劑，例如二乙烯基苯或二甲基丙烯酸酯等。當由乳液聚合制備 樹脂顆粒時，也可以選擇鏈轉(zhuǎn)移劑，例如十二烷硫醇或四氯化碳等。00461 選定的樹脂顆粒在實施方案中通常可以為聚苯乙烯均聚物 或共聚物，聚丙烯酸酯或聚酯，以各種有效量，例如調(diào)色劑的約50wty。 到約98wt。/。存在?？梢赃x擇樹脂的其它有效量。0047除了氟化聚合物顆粒之外，可以使用外部添加劑顆粒，并 且包括流動性助劑添加劑。這些添加劑也可以在調(diào)色劑的表面上。這些 添加劑的實例包括膠態(tài)二氧化硅，例如AEROSIL,金屬鹽和脂肪酸的金 屬鹽，例如硬脂酸鋅，金屬氧化物，例如氧化鋁、二氧化鈰、氧化鈦， 及其混合物。添加劑通常以約0.1 wt。/。到約5 wt%,或約0.1wt。/o到約3 wt%,或約1.6到約3 wt%，或約2 wt。/。的量存在。部分上述添加劑在US 3,590,000和3,800,588中說明。
0048調(diào)色劑組合物可以包括蠟，例如低分子量蠟。實例包括聚 丙烯和聚乙烯，例如商購自 Allied Chemical and Baker Petrolite Corporation的那些，商購自Eastman Chemical Products, Inc.的EPOLENE N-15，購自Sanyo KaseiK.K,的VISCOL 550-P，低重均分子量聚丙烯， 以及類似材料。聚乙烯可以具有約600到約1，500的分子量，聚丙烯可 以具有約4,000到約7,000的分子量。具體實例為得自Baker Petrolite的 Polywax 725。低分子量蠟材料可以以約1到約15 wt%，或約2到約10 wt。/。的量存在于調(diào)色劑組合物中。
調(diào)色劑組合物可以為彩色調(diào)色劑和顯影劑組合物，包括黑 色、白色、紅色、藍色、綠色、棕色、品紅色、橙色、青色和/或黃色顆 粒的顏料或色料，及其混合物。品紅色材料的實例包括2，9-二甲基-取代 的p奎吖咬酮和在染料索引中標識為CI 60710的蒽醌染料，CI分散紅15, 在染料索引中標識為CI26050的重氮染料，CI溶劑紅19等。青色材料 的說明性實例包括四-4-(十八烷基磺酰胺基)酞菁銅，染料索引中列為CI 74160的X-銅酞菁顏料，CI顏料藍，和染料索引中標識為CI 69810的 Anthrathrene藍，特殊藍X-2137等。黃色顏料的實例包括二芳基化物黃 3,3-二氯聯(lián)苯胺(benzidene)-N-乙酰乙酰苯胺，在染料索引中標識為CI 12700的單偶氮顏料，CI溶劑黃16，染料索引中標識為Foron黃SE/GLN 的硝基苯基胺磺酰胺，CI分散黃33, 2，5-二曱氧基-4-磺酰苯胺苯基偶氮 -4'-氯-2,5-二甲氧基->1-乙酰乙酰苯胺，和永久黃FGL。炭黑，例如Regal 330，可以用作黑色色料或顏料。二氧化鈦可以用作白色色料或顏料。 顏料可以以約2到約15 wt。/。的量存在于調(diào)色劑組合物中，基于調(diào)色劑樹 脂顆粒的重量。
使用苯乙烯/丙烯酸丁酯樹脂(或其它適當樹脂)的典型E/A 配制料通過在處于樹脂Tg或超過樹脂Tg的溫度下首先均化，然后混合 樹脂、顏料、聚乙烯蠟、聚氯化鋁(或其它凝結(jié)劑)制備?；旌衔镌鲩L到 所需尺寸。添加含有氟化聚合物(Kynar)的外殼直到用光。進一步加熱該 顆粒，直到達到合適的粒度(約6-8 nm,取決于程序要求)，然后通過添 加例如氫氧化鈉或氫氧化銨的堿使增長暫停。然后在高溫(約95-100'C) 下聚結(jié)顆粒直到得到適合的形狀和形態(tài)(取決于顆粒表面上所需的氟化 突起的量和顆粒的形狀)。顆粒然后進行濕篩，通過過濾洗涂，并且隨后 進行干燥。實際實驗室規(guī)格配制料在表1中給出。最終的母體調(diào)色劑顆 粒流動良好并且不象現(xiàn)有SCD配制料中觀察到的那樣發(fā)生沉降。0055通常的乳液聚合物配制料選擇用于本方法的聚合物可以 由乳液聚合法制備。用于這種方法的單體包括例如苯乙烯、丙烯酸酯、 甲基丙烯酸酯、丁二烯、異戊二烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、jB-
丙烯酸羧基乙酯、丙烯腈等。當選擇乳液聚合時，已知的鏈轉(zhuǎn)移劑，例如有效量為約0.1到約10%的十二烷硫醇，或有效量為例如約0.1到約 10%的四溴化碳可以用來控制聚合物的分子量性能。得到約0.01微米到 約2微米聚合物顆粒的其它方法可以選自聚合物微懸浮法，例如公開于 US 3,674,736中；聚合物溶液微懸浮法，例如公開于US 5,290,654中； 機械研磨法，或其它已知方法。此外，可以選擇例如US 922,437等中公 開的反應引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等用于本發(fā)明的方法。乳液聚合法可以由間連續(xù)乳化法實現(xiàn)。單體也可以純凈地或以水中乳液的形式進料。0056乳液聚合通常通過例如在約25到約120'C，或約50到約 95。C的溫度下加熱進行，并且其中對于反應，包括引發(fā)劑，例如偶氮聚 合引發(fā)劑，在25。C單體混合物或水中具有大于約或約等于0.05克，或 約0.5克每升單體的溶解度，并在聚合溫度下具有適當?shù)陌胨テ?。適當 的半衰期例如表示約l到約4小時的半衰期。這種引發(fā)劑的典型實例為 偶氮異丙苯、2,2'-偶氮二(異丁腈)、2,2'-偶氮二(2-曱基)丁腈、4，4'-偶氮 二(4-氰戊酸)、2,2'-偶氮二(2-甲基-N-(2-羥乙基))-丙酰胺、2，2'-偶氮二(2-甲基-N-1,1 -雙(羥甲基)-2-(羥乙基))-丙酰胺和2-(叔丁基偶氮)-2-氰基丙 烷。也可以使用具有適當半衰期的其它可溶性非偶氮引發(fā)劑，其中包括 過氧化苯曱酰、過氧化月桂酰、分子氫和過硫酸鈉、過硫酸鉀或過硫酸 銨。通常使用的引發(fā)劑的有效濃度為例如用于制備聚合物或共聚物樹脂 的單體的約0.05到約10 wt%，或約0.2到約5wt。/。。也可以使用氧化還原引發(fā)劑體系，例如類似過疏酸銨/偏亞硫酸氫鈉的氧化還原對。通常使 用的氧化還原引發(fā)劑的有效濃度為例如反應混合物中的單體的約0.01 到約10 wt%，或約0.05到約3 wt%。0057為確保催化劑活性最大，乳液聚合可以在例如氮氣、氬氣 或其它非氧化氣體的惰性氣氛下，在基本無氧的情況下完成。
權利要求
1.一種調(diào)色劑，包括核和已經(jīng)物理連接在其表面上的添加劑包，所述核包括至少一種樹脂和至少一種色料，所述添加劑包包括氟化聚合物顆粒。
2. 根據(jù)權利要求l的調(diào)色劑，其中所述氟化聚合物顆粒具有約50 到約1,000納米的粒度。
3. 根據(jù)權利要求1的調(diào)色劑，其中所述氟化聚合物顆粒包括選自 聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、全氟乙烯基烷基醚四氟乙烯共聚 物、全氟烷氧基四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙 烯、六氟丙烯、其聚合物及其混合物的含氟聚合物。
4. 根據(jù)權利要求1的調(diào)色劑，其中所述氟化聚合物顆粒以調(diào)色劑 的約0.5到約15 wt。/。的量存在于所述調(diào)色劑的表面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有氟化聚合物添加劑的調(diào)色劑組合物，所述調(diào)色劑具有核和物理上連接到其表面上的添加劑包，該核具有至少一種樹脂和至少一種色料，添加劑包括氟化聚合物顆粒。并公開了一種形成具有與其連接的表面顆粒的調(diào)色劑顆粒的方法，其中表面顆粒包括氟化聚合物顆粒，并且該方法包括聚集具有至少一種樹脂和至少一種色料的材料以產(chǎn)生調(diào)色劑顆粒，聚集之后形成表面顆粒和調(diào)色劑顆粒的混合物，以及使該混合物經(jīng)受超過調(diào)色劑顆粒玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度以聚結(jié)調(diào)色劑顆粒，由此表面顆粒變成至少部分包埋在調(diào)色劑顆粒的表面內(nèi)。
文檔編號G03G9/08GK101149575SQ200710152869
公開日2008年3月26日 申請日期2007年9月18日 優(yōu)先權日2006年9月19日
發(fā)明者G·E·克米西克-勞里諾維茨, M·A·斯維尼, R·D·貝利 申請人:施樂公司