專(zhuān)利名稱(chēng)：加壓定影調(diào)色劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加壓定影調(diào)色劑(toner)及其制備方法，該定影調(diào)色劑可在較低的溫度下定影，因此能實(shí)現(xiàn)高能效的高速印刷。
背景技術(shù)：
調(diào)色劑用于電子照片顯影、靜電印刷機(jī)或靜電復(fù)印機(jī)等，是指轉(zhuǎn)印并定影于被轉(zhuǎn)印物上從而形成所需圖案的涂料。隨著目前使用電腦的文字處理的推廣，對(duì)例如印刷機(jī)的成像設(shè)備的需求正迅速地增加，相應(yīng)地調(diào)色劑的消耗量也大幅增加。一方面，針對(duì)形成調(diào)色劑的方法，存在利用粉碎的制造法和利用聚合的制造法。根據(jù)利用粉碎的制造法，調(diào)色劑顆粒經(jīng)由熔混(melt-mixing)工序通過(guò)將樹(shù)脂和顏料進(jìn)料、熔混或擠出、粉碎并分級(jí)而制備。然而，由這種方法制備的調(diào)色劑顆粒通常具有較寬的粒徑分布和非常不規(guī)則的形狀(例如具有銳緣的形狀)，因此其具有帶電性或流動(dòng)性不良的缺 點(diǎn)。為了解決該問(wèn)題，已提出了通過(guò)利用聚合而制備球形調(diào)色劑顆粒的方法。關(guān)于利用聚合的方法，已知使用乳液聚合/聚沉的方法和使用懸浮聚合的方法，且懸浮聚合的方法是有利的，因?yàn)槿橐壕酆系姆椒y以控制顆粒大小分布并在所制備的調(diào)色劑的質(zhì)量再現(xiàn)性方面存在問(wèn)題。然而，由于通過(guò)懸浮聚合而形成的調(diào)色劑通?？稍诔^(guò)100°C的溫度下經(jīng)由高溫定影而形成圖像，因此存在能效低且使用該調(diào)色劑的高速印刷變得困難的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供了一種加壓定影調(diào)色劑，其可在較低的溫度下定影從而能實(shí)現(xiàn)高能效的高速印刷。本發(fā)明另一方面提供了制備所述加壓定影調(diào)色劑的方法。本發(fā)明提供了一種加壓定影調(diào)色劑，其包括包括含有蠟和顏料的蠟混合物的核；和包括至少一種可聚合單體的聚合物或共聚物并包裹所述核的殼，所述可聚合單體選自基于乙烯基的芳族單體、基于丙烯酸酯的單體、基于甲基丙烯酸酯的單體和基于二烯的單體，其中所述核的蠟含量約為44至93重量份，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。本發(fā)明還提供了一種制備所述加壓定影調(diào)色劑的方法，其包括以下步驟形成包含蠟和顏料的蠟混合物；將該蠟混合物以液滴的形式分散于水性介質(zhì)中；向所述分散液中添加一種或多種可聚合單體，其選自基于乙烯基的芳族單體、基于丙烯酸酯的單體、基于甲基丙烯酸酯的單體和基于二烯的單體，并進(jìn)行懸浮聚合以形成包裹所述以液滴形式分散的蠟混合物的殼。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的加壓定影調(diào)色劑及其制備方法作更詳細(xì)地解釋。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種加壓定影調(diào)色劑，其包括包括含有蠟和顏料的蠟混合物的核；和包括至少一種可聚合單體的聚合物或共聚物并包裹所述核的殼，所述可聚合單體選自基于乙烯基的芳族單體、基于丙烯酸酯的單體、基于甲基丙烯酸酯的單體和基于二烯的單體，其中所述核的蠟含量約為44至93重量份，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。這種加壓定影調(diào)色劑包括核-殼型調(diào)色劑顆粒，其中預(yù)定的聚合物物質(zhì)包裹含有蠟、顏料等的核，且該加壓定影調(diào)色劑在所述調(diào)色劑顆粒中包括構(gòu)成所述核的蠟混合物——特別是臘——的含量約為44至93重量份，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。
目前已知一些具有核-殼結(jié)構(gòu)的球形調(diào)色劑顆粒。然而，對(duì)于現(xiàn)有已知的調(diào)色劑顆粒，核包括與核中的蠟混合或分散于蠟中的粘合劑用樹(shù)脂，和包裹該核的預(yù)定的聚合物物質(zhì)。因此，在現(xiàn)有已知的調(diào)色劑顆粒中，包括核的粘合劑用樹(shù)脂和殼的聚合物物質(zhì)的聚合物組分在調(diào)色劑整體中占據(jù)可觀的量，例如70重量％以上。由于聚合物組分的如此高含量，所述調(diào)色劑顆?？稍诔^(guò)100°C的高溫下定影并形成圖像，并且存在能效低和使用該調(diào)色劑的高速印刷變得困難的缺點(diǎn)。然而，本發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)顯示，利用后述的規(guī)定制造方法，僅通過(guò)混合蠟和顏料等而形成核，無(wú)需混合或分散所述粘合劑用樹(shù)脂或用于形成該粘合劑用樹(shù)脂的可聚合單體，并可得到預(yù)定聚合物物質(zhì)包裹所述核的核-殼型調(diào)色劑顆粒。由于調(diào)色劑顆粒在制備時(shí)無(wú)需添加諸如粘合劑用樹(shù)脂的聚合物組分，且預(yù)定聚合物物質(zhì)的殼包裹著所述核，聚合物組分在調(diào)色劑整體中所占的含量可大大降低，從而包含蠟和顏料等的蠟混合物的含量可大大提高，特別是蠟的含量可大大增加至44至93重量份，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。如隨后公開(kāi)的實(shí)施例所支持的，由于包含高含量蠟的所述加壓定影調(diào)色劑可在低定影溫度下——例如小于90°C——通過(guò)加壓而定影和形成圖像，所以可通過(guò)使用所述加壓定影調(diào)色劑而以更高能效進(jìn)行高速印刷。同時(shí)，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的加壓定影調(diào)色劑的構(gòu)成如下。
加壓定影調(diào)色劑包括由含有蠟和顏料等的蠟混合物組成的核，無(wú)需添加諸如粘合劑用樹(shù)脂的聚合物組分，且預(yù)定聚合物物質(zhì)殼包裹著所述核。因此，構(gòu)成所述核的蠟混合物，特別是大量的蠟沒(méi)有與聚合物組分混合，而可以分散形式獨(dú)立地存在于核中。也就是說(shuō)，僅部分的所述蠟(例如在核和殼的界面處的部分蠟)可與諸如來(lái)源于殼的預(yù)定聚合物物質(zhì)的聚合物組分混合，而剩余大量的蠟和包括其的蠟混合物未分散于諸如粘合劑用樹(shù)脂和殼的聚合物物質(zhì)的聚合物組分中或與其混合，蠟可獨(dú)立并連續(xù)地存在于核中。例如，約50重量％以上、優(yōu)選約70重量％以上、更優(yōu)選約80重量％以上的大量的所述蠟未與聚合物組分混合，并可以分散形式獨(dú)立地存在于核中。這種加壓定影調(diào)色劑由于調(diào)色劑整體中高含量的蠟和低含量的聚合物組分，可在更低的定影溫度下通過(guò)加壓而定影，例如所述定影溫度為約小于90°C、優(yōu)選約小于80°C并且更優(yōu)選約小于70°C，從而使高能效高速印刷成為可能。此外，在所述加壓定影調(diào)色劑中，構(gòu)成上述核的蠟組分中的蠟含量為約44至93重量份、優(yōu)選約60至90重量份并且更優(yōu)選為約70至90重量份，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。如以上所述，由于這種高的蠟含量，調(diào)色劑的定影溫度可大大降低，且使高能效高速印刷成為可能。另外，可沒(méi)有特別限制地使用一直以來(lái)用于調(diào)色劑的天然蠟或合成蠟等作為所述臘。作為所述臘的實(shí)例有石臘、微晶臘、地臘、巴西棕櫚臘(carnuba wax)、基于酯的臘、基于聚乙烯的蠟和基于聚丙烯的蠟等，可使用任一種選自這些的蠟或兩種或更多種選自這些的臘的混合物。此外，可使用屬于炭黑、苯胺黑、黃色著色劑、品紅色著色劑或青色著色劑的多種顏料作為與所述蠟一起包含在所述蠟混合物中的顏料，且現(xiàn)有已知的調(diào)色劑用顏料、染料或著色劑可沒(méi)有特別限制地使用。此外，除了所述蠟和顏料之外，構(gòu)成所述核的蠟混合物中還可包含多種添加劑，可使用電荷控制劑、交聯(lián)劑、分子量控制劑或顏料分散劑作為添加劑。所述蠟混合物可按情況的需要包含一種選自這些的添加劑或兩種或更多種選自這些的添加劑。所述添加劑中的電荷控制劑是用于控制調(diào)色劑顆粒的摩擦靜電電荷的組分，例如，其可為苯胺黑類(lèi)酸性染料、高級(jí)脂族金屬鹽、烷氧基胺、螯合物、季銨鹽、烷基酰胺、氟化 活化劑、金屬萘二甲酸鹽、酸性有機(jī)絡(luò)合物、氯化石蠟、氯化聚酯、含有酸的聚酯、銅酞菁的磺酰胺、含有磺酸基的苯乙烯-丙烯酸聚合物等，且多種已知的調(diào)色劑用電荷控制劑可沒(méi)有特別限制地使用。此外，所述顏料分散劑是用于改進(jìn)有機(jī)顏料在構(gòu)成所述核的蠟混合物中的分散性的組分，例如，可使用公開(kāi)于韓國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)文本第2005-0098662號(hào)的聚合物，更具體而言是具有可與有機(jī)顏料反應(yīng)的官能團(tuán)的聚合物。此外，可使用多種可改進(jìn)顏料分散性的化合物作為所述顏料分散劑。此外，所述交聯(lián)劑和分子量控制劑是用于協(xié)助形成包裹核的殼的組分，且部分交聯(lián)劑和分子量控制劑可在調(diào)色劑形成后保留在蠟混合物中。作為所述交聯(lián)劑，可使用二乙烯基苯、二甲基丙烯酸亞乙基酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸1，6-亞己基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、三丙烯酸1，1，I-三羥甲基丙烷酯、三烯丙基胺或四烯丙氧基乙烷，或可使用兩種或多種選自它們的化合物。此外，除了所述化合物還可使用多種可協(xié)助可聚合單體的聚合或交聯(lián)以形成殼的多官能化合物。此外，可使用諸如叔十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正辛基硫醇、四氯化碳、四溴化碳等的化合物作為分子量控制劑。以上公開(kāi)的組分一即蠟、顏料和選擇的添加劑一包含在構(gòu)成調(diào)色劑顆粒的核的顏料混合物中，所述顏料混合物的蠟含量可為約44至93重量份、優(yōu)選為約60至90重量份并且更優(yōu)選為約70至90重量份，顏料含量可為約2至6重量份并且優(yōu)選為約3至5重量份，添加劑含量可為約0至10重量份、優(yōu)選為約3至10重量份并且更優(yōu)選為約3至8重量份，基于100重量份的加壓定影調(diào)色劑整體計(jì)。此外，在所述添加劑中，所述電荷控制劑的含量可為約0至5重量份并且優(yōu)選為約I至5重量份，所述顏料分散劑的含量可為約0至3重量份并且優(yōu)選為約I至3重量份，所述交聯(lián)劑和分子量控制劑的含量可為約0至2重量份并且優(yōu)選為約0. 5至2重量份，基于100重量份的加壓定影調(diào)色劑整體計(jì)。作為以以上含量包含所述組分的構(gòu)成所述核的顏料混合物，該顏料混合物在核中的分散穩(wěn)定性可得到極好的保持且包含其的調(diào)色劑可在更低溫度下定影，同時(shí)所述調(diào)色劑的帶電特征可保持在優(yōu)選范圍內(nèi)。一方面，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的加壓定影調(diào)色劑除了包括構(gòu)成核的蠟混合物之夕卜，還包括包裹核的含有預(yù)定聚合物物質(zhì)的殼。例如，所述加壓定影調(diào)色劑的核含量可為約50至95重量份、優(yōu)選為約65至93重量份并且更優(yōu)選為約75至93重量份，殼含量可為約5至50重量份、優(yōu)選為7至35重量份并且更優(yōu)選為7至25重量份，基于100重量份的加壓定影調(diào)色劑整體計(jì)；所述殼的聚合物物質(zhì)含量可為約4至50重量份、優(yōu)選為約6至35重量份并且更優(yōu)選為約6至25重量份，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。所述殼除了包括所述聚合物物質(zhì)外，可包括的諸如剩余單體或引發(fā)劑等殘余物含量為小于約I重量份、優(yōu)選為小于約0. 5重量份并且更優(yōu)選為小于約0. I重量份。由于調(diào)色劑包含以上含量的核和殼，包含預(yù)定聚合物物質(zhì)作為主要組分的殼可合適地包裹核以使所述調(diào)色劑保持顆粒的穩(wěn)定球形，同時(shí)構(gòu)成核的蠟混合物的含量——特別是蠟的含量——可增加且所述調(diào)色劑可在更低溫度下定影并形成圖像。此外，當(dāng)單個(gè)包含上述核和殼的調(diào)色劑顆粒的直徑假設(shè)為d時(shí)，則所述殼的厚度可為約0. 05d至0. 20d、優(yōu)選為約0. 05d至0. 15d并且更優(yōu)選為約0. 07d至0. 13d。因?yàn)闅ぞ哂兴龊穸?，所述殼可合適地包裹包含蠟混合物的核以使調(diào)色劑保持顆粒的穩(wěn)定形狀，并且所述調(diào)色劑的低定影溫度可有效地實(shí)現(xiàn)并使高能效印刷成為可能。
包含于所述調(diào)色劑的殼中的聚合物物質(zhì)可為通過(guò)聚合預(yù)定可聚合單體而得到的聚合物，所述可聚合單體例如基于乙烯基的芳族單體、基于丙烯酸酯的單體、基于甲基丙烯酸酯的單體或基于二烯的單體，或通過(guò)使兩種或更多種選自它們的單體共聚而得到的共聚物。此處，作為可聚合單體的實(shí)例有基于乙烯基的芳族單體，例如苯乙烯、一氯苯乙烯、甲基苯乙烯或二甲基苯乙烯；基于丙烯酸酯的單體，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯或丙烯酸2-乙基己基酯；基于甲基丙烯酸酯的單體，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯；或基于二烯的單體，例如丁二烯或異戊二烯。包裹上述核的殼可通過(guò)使所述可聚合單體進(jìn)行聚合或共聚而有效地形成。此外，所述聚合物或共聚物可為通過(guò)使所述可聚合單體單獨(dú)進(jìn)行聚合或共聚而得到的聚合物或共聚物，或可為通過(guò)除了所述單體之外還選擇性地使用基于烯烴的酸性單體或基于烯烴的堿性單體并使其進(jìn)行聚合或共聚而得到的聚合物或共聚物。此處，所述基于烯烴的酸性單體可為《，￠-乙烯化合物等，所述基于烯烴的堿性單體可為基于甲基丙烯酸酯的單體，其為含有胺基或季銨基的脂族醇的甲基丙烯酸酯、基于甲基丙烯酰胺的單體、基于乙烯胺的單體、基于二烯丙基胺的單體或其銨鹽。此外，待共聚的所述基于烯烴的酸性單體或基于烯烴的堿性單體的用量可為約30重量份以下、合適地為約I至30重量份并且優(yōu)選為5至25重量份，基于100重量份的所述可聚合單體計(jì)，并可形成作為主要組分包含于所述殼中的所述聚合物或共聚物。此外，所述聚合物或共聚物可為通過(guò)在引發(fā)劑的存在下使所述可聚合單體和選擇的基于烯烴的酸性或堿性單體進(jìn)行聚合或共聚而形成的聚合物或共聚物。此處，可使用常規(guī)自由基引發(fā)劑(例如偶氮二異丁腈、偶氮二戊腈或其混合物)作為引發(fā)劑，此外還可使用多種自由基引發(fā)劑。所述引發(fā)劑的用量可為約I至5重量份并且優(yōu)選為2至4重量份，基于100重量份的所述可聚合單體計(jì)。通過(guò)使用所述引發(fā)劑，所述可聚合單體可進(jìn)行聚合并可合適地形成包裹所述核的殼。此外，所述聚合物或共聚物可為通過(guò)在分子量控制劑、交聯(lián)劑或其混合物的存在下選擇性地使所述可聚合單體等進(jìn)行聚合或共聚而形成的聚合物或共聚物。此處，可同樣地使用以上關(guān)于所述核所解釋的交聯(lián)劑和分子量控制劑作為所述交聯(lián)劑和分子量控制劑。此外，所述交聯(lián)劑的用量可為約0. I至2重量份并且優(yōu)選為0. 5至I. 5重量份，基于100重量份的所述可聚合單體計(jì)，所述分子量控制劑的用量可為約I至5重量份并且優(yōu)選為2至4重量份，基于100重量份的所述可聚合單體計(jì)。包含預(yù)定含量的以上公開(kāi)組分的加壓定影調(diào)色劑在核中不包括粘合劑用樹(shù)脂，并且所述核由包含蠟和顏料的蠟混合物組成，預(yù)定聚合物物質(zhì)的殼合適地包裹著核并形成球形調(diào)色劑顆粒。對(duì)于這種核-殼形式，所述加壓定影調(diào)色劑的聚合物組分在調(diào)色劑整體中的含量較低而蠟的含量較高。因此，所述加壓定影調(diào)色劑可實(shí)現(xiàn)在更低溫度下的定影和成像，并實(shí)現(xiàn)聞能效的聞速印刷。一方面，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供了制備以上公開(kāi)的加壓定影調(diào)色劑的方法。該制備加壓定影調(diào)色劑的方法可包括以下步驟形成包含蠟和顏料的蠟混合物；將該 蠟混合物以液滴的形式分散于水性介質(zhì)中；向所述分散液中添加一種或多種可聚合單體，其選自基于乙烯基的芳族單體、基于丙烯酸酯的單體、基于甲基丙烯酸酯的單體和基于二烯的單體，并進(jìn)行懸浮聚合以形成包裹所述以液滴形式分散的蠟混合物的殼。根據(jù)所述制備方法，將包含蠟和顏料的蠟混合物添加入并以小液滴的形式分散于水性介質(zhì)中，然后通過(guò)向分散液中添加預(yù)定的可聚合單體而進(jìn)行懸浮聚合。如果進(jìn)行這種聚合，則聚合發(fā)生在所述小液滴的蠟混合物——也就是核——中，并形成包裹核的殼，最終可制得加壓定影調(diào)色劑。特別地，本發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)顯示，即使預(yù)定聚合物物質(zhì)的殼是在以小液滴的形式分散只包含蠟、顏料和選擇的添加劑的蠟混合物之后經(jīng)由聚合而形成而無(wú)需在蠟混合物中混合或分散粘合劑用樹(shù)脂或用于形成粘合劑用樹(shù)脂的可聚合單體，仍可得到其中所述殼令人滿意地包裹蠟混合物(核)的球形調(diào)色劑顆粒。因此，所述調(diào)色劑可以這樣的狀態(tài)令人滿意地形成包含在所述核中的諸如粘合劑用樹(shù)脂的聚合物組分的含量大大地降低而蠟的含量提高，由于低含量的聚合物組分和高含量的蠟，這種調(diào)色劑可實(shí)現(xiàn)在更低溫度下的定影和成像。加壓定影調(diào)色劑的制備方法逐步解釋如下。在以上制備方法中，首先形成包含蠟、顏料和選擇的添加劑的蠟混合物，并將該蠟混合物加入水性介質(zhì)中。此處，所述用于分散蠟混合物的水性介質(zhì)可通過(guò)將分散穩(wěn)定劑溶解于水中而得到，通過(guò)所述分散穩(wěn)定劑，所述蠟混合物可在水性介質(zhì)中保持穩(wěn)定分散狀態(tài)。作為所述分散穩(wěn)定劑，可使用磷酸鈣、二氧化硅/聚乙烯基吡咯烷酮絡(luò)合物、氫氧化鎂或羥基磷灰石等，且所述分散穩(wěn)定劑的用量可為約I至10重量份、優(yōu)選2至8重量份并且更優(yōu)選3至7重量份，基于100重量份的所述水計(jì)。因此，所述蠟混合物可在所述水性介質(zhì)中保持穩(wěn)定分散狀態(tài)且分散穩(wěn)定劑可在稍后容易地去除。此外，所述蠟混合物的總體組成和可向所述蠟混合物中選擇性地添加的選擇的添加劑的類(lèi)別與以上公開(kāi)的相同，所述蠟混合物可通過(guò)根據(jù)所述組成來(lái)混合各組分而形成。
向水性介質(zhì)中添加所述蠟混合物后，該水性介質(zhì)中的蠟混合物以小液滴的形式均勻地分散，該小液滴形式的蠟混合物形成最終制得的調(diào)色劑中的核。此處，可使用借助均化器向所述蠟混合物與水性介質(zhì)的混合物溶液提供剪切力的均化方法以實(shí)現(xiàn)所述小液滴形式的分散。例如，所述蠟混合物可通過(guò)使用均化器來(lái)均化混合物而以小液滴的形式分散于所述水性介質(zhì)中，所述均化器的速率為約10000至20000rpm、優(yōu)選為約10000至17000rpm并且更優(yōu)選為約12000至16000rpm。然后，將預(yù)定可聚合單體(例如基于乙烯基的芳族單體、基于丙烯酸酯的單體、基于甲基丙烯酸酯的單體或基于二烯的單體)和選擇性地將引發(fā)劑、交聯(lián)劑、分子量控制劑、基于烯烴的酸性或堿性單體等加入所述分散液中并進(jìn)行懸浮聚合。此處，可用的引發(fā)劑、交聯(lián)劑、分子量控制劑、基于烯烴的酸性或堿性單體等的類(lèi)別和用量與以上公開(kāi)的相同。通過(guò)進(jìn)行懸浮聚合，所述可聚合單體等包裹以小液滴形式分散的蠟混合物的同時(shí)聚合形成預(yù)定聚合物或共聚物。根據(jù)聚合物或共聚物的形成，形成了包含其作為主要組分的殼，并可最終形成核-殼型調(diào)色劑顆粒。在所述形成殼的工序中，例如，所述懸浮聚合可在溫度為約50至80°C并且優(yōu)選為約60至75°C下進(jìn)行I至20小時(shí)并且優(yōu)選為5至18小時(shí)，由此包含所述聚合物或共聚物的殼可合適地形成?！矫妫?殼型調(diào)色劑顆粒通過(guò)以上公開(kāi)的懸浮聚合而形成后，可再進(jìn)行通過(guò) 洗滌調(diào)色劑顆粒而去除分散穩(wěn)定劑和干燥調(diào)色劑顆粒的步驟，并可由此制得本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的加壓定影調(diào)色劑。此處，所述去除分散穩(wěn)定劑(例如磷酸鈣)的步驟可根據(jù)以下方法而進(jìn)行通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的PH至小于2而使所述分散穩(wěn)定劑溶解于水溶液中以將分散穩(wěn)定劑與調(diào)色劑顆粒分離，所述調(diào)節(jié)PH通過(guò)向形成有調(diào)色劑顆粒的水性分散液中添加酸而進(jìn)行。根據(jù)所述方法去除分散穩(wěn)定劑后，通過(guò)過(guò)濾設(shè)備去除水分、再向其中添加過(guò)量蒸餾水以用于稀釋和去除水分的步驟可重復(fù)進(jìn)行多次。然后，所述加壓定影調(diào)色劑可通過(guò)在真空烘箱中在室溫下真空干燥調(diào)色劑濾餅的方法而制備。此外，單獨(dú)的外部添加劑(例如二氧化硅等)可按情況需要而涂布于調(diào)色劑的表面，這種外部添加劑的涂布步驟可根據(jù)通過(guò)使用hansel混合器而向調(diào)色劑顆粒中添加外部添加劑并對(duì)其進(jìn)行高速攪拌的方法而進(jìn)行。通過(guò)以上公開(kāi)的方法，可制得本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的加壓定影調(diào)色劑，其包括含有高含量的蠟、顏料和選擇的添加劑而不含粘合劑用樹(shù)脂的蠟混合物核和包裹所述核的預(yù)定聚合物物質(zhì)的殼。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可提供可在更低溫度下通過(guò)加壓而定影并形成圖像的加壓定影調(diào)色劑及其制備方法。因此，通過(guò)使用所述加壓定影調(diào)色劑，高能效的高速印刷成為可能。實(shí)施例以下，通過(guò)本發(fā)明的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的功能和效果作更詳細(xì)地解釋。然而，以下實(shí)施例只是為了示例說(shuō)明本發(fā)明，本發(fā)明的范圍不限于其或由其決定。[實(shí)施例I](調(diào)色劑的制備)水性分散液通過(guò)以下方法而制備向400重量份的離子交換水中添加5重量份的作為分散穩(wěn)定劑的磷酸鈣，在室溫下攪拌10分鐘，將溫度升高至70°C并再攪拌20分鐘。
82重量份的基于石蠟的蠟通過(guò)使用水浴加熱至70°C后，蠟混合物通過(guò)向其中添加4重量份的顏料和4重量份的作為電荷控制劑的包含磺酸基的苯乙烯-丙烯酸聚合物并對(duì)其進(jìn)行高速攪拌而制備。將所述蠟混合物加入所述水性分散液中并通過(guò)使用速率為13000rpm的均化器使其均化而以小液滴的形式分散。隨后，將7. 5重量份的苯乙烯、2. 5重量份的丙烯酸正丁酯和0. 3重量份的偶氮二異丁腈混合，同時(shí)使用槳式攪拌機(jī)以200rpm攪拌，通過(guò)將混合物緩慢加入反應(yīng)器中進(jìn)行聚合以包裹以小液滴形式分散的蠟混合物。聚合進(jìn)行15小時(shí)并得到預(yù)定聚合物物質(zhì)的殼包裹著所述小液滴形式的蠟混合物(核)的核-殼型調(diào)色劑顆粒。(分散穩(wěn)定劑的去除和干燥)將磷酸鈣在包含以上制備的調(diào)色劑顆粒的溶液中通過(guò)合適的方法與調(diào)色劑分離。更具體地，通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的PH至小于2而使磷酸鈣溶解于水溶液中，所述調(diào)節(jié)pH通過(guò)向包 含調(diào)色劑顆粒和磷酸鈣的水性分散液中添加酸而進(jìn)行。通過(guò)使用過(guò)濾設(shè)備去除水分后，再向其中添加蒸餾水以將100重量份固含量的調(diào)色劑稀釋1000倍、再對(duì)其進(jìn)行攪拌并將去除水分的步驟重復(fù)進(jìn)行5次。最終，調(diào)色劑通過(guò)過(guò)濾去除水分并在真空烘箱中在室溫下真空干燥調(diào)色劑濾餅而制備。(外部添加劑涂布)二氧化硅外部添加劑通過(guò)以下方法而涂布于調(diào)色劑顆粒的表面通過(guò)使用hansel混合器將2重量份的二氧化硅加入100重量份的調(diào)色劑中，并以5000rpm的高速攪拌7分鐘。根據(jù)以上方法，制得實(shí)施例I的加壓定影調(diào)色劑。如此方法制備的調(diào)色劑中調(diào)色劑顆粒的體積平均直徑為7微米，體積平均直徑與數(shù)量平均直徑的比為I. 26。此外，可看出實(shí)施例I的調(diào)色劑包括90重量份的構(gòu)成核的蠟混合物和10重量份的包含聚合物物質(zhì)的殼，所述蠟混合物包含82重量份的蠟、4重量份的顏料和4重量份的電荷控制劑，所述殼包含9. 9重量份的聚合物物質(zhì)和0. I重量份的其他殘留物(剩余單體、引發(fā)劑等)，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。[實(shí)施例2]實(shí)施例2的加壓定影調(diào)色劑基本上按與實(shí)施例I相同的方法而制備，除了蠟的用量為72重量份、并使用15重量份的苯乙烯、5重量份的丙烯酸正丁酯和0. 7重量份的偶氮二異丁腈用于成殼之外。通過(guò)按與實(shí)施例I相同的方法確定包含在加壓定影調(diào)色劑中的調(diào)色劑顆粒的組成，可看出實(shí)施例2的調(diào)色劑包括80重量份的構(gòu)成核的蠟混合物和20重量份的包含聚合物物質(zhì)的殼，所述蠟混合物包含72重量份的蠟、4重量份的顏料和4重量份的電荷控制劑，所述殼包含19. 7重量份的聚合物物質(zhì)和0. 3重量份的其他殘留物(剩余單體、引發(fā)劑等)，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。[實(shí)施例3]實(shí)施例3的加壓定影調(diào)色劑基本上按與實(shí)施例I相同的方法而制備，除了蠟的用量為62重量份、并使用22. 5重量份的苯乙烯、7. 5重量份的丙烯酸正丁酯和I重量份的偶氮二異丁腈用于成殼之外。通過(guò)按與實(shí)施例I相同的方法確定包含在加壓定影調(diào)色劑中的調(diào)色劑顆粒的組成，可看出實(shí)施例3的調(diào)色劑包括70重量份的構(gòu)成核的蠟混合物和30重量份的包含聚合物物質(zhì)的殼，所述蠟混合物包含62重量份的蠟、4重量份的顏料和4重量份的電荷控制劑，所述殼包含29. 5重量份的聚合物物質(zhì)和0. 5重量份的其他殘留物(剩余單體、引發(fā)劑等)，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。[實(shí)施例4]實(shí)施例4的加壓定影調(diào)色劑基本上按與實(shí)施例I相同的方法而制備，除了蠟的用量為52重量份、并使用30重量份的苯乙烯、10重量份的丙烯酸正丁酯和I. 8重量份的偶氮二異丁腈用于成殼之外。通過(guò)按與實(shí)施例I相同的方法確定包含在加壓定影調(diào)色劑中的調(diào)色劑顆粒的組成，可看出實(shí)施例4的調(diào)色劑包括60重量份的構(gòu)成核的蠟混合物和40重量份的包含聚合物物質(zhì)的殼，所述蠟混合物包含52重量份的蠟、4重量份的顏料和4重量份的電荷控制劑，所述殼包含39. 2重量份的聚合物物質(zhì)和0. 8重量份的其他殘留物(剩余單體、引發(fā)劑等)，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。[實(shí)施例5]實(shí)施例5的加壓定影調(diào)色劑基本上按與實(shí)施例I相同的方法而制備，除了蠟的用量為44重量份、顏料和電荷控制劑的用量各為3重量份，并使用37. 5重量份的苯乙烯、 12. 5重量份的丙烯酸正丁酯和2. 5重量份的偶氮二異丁腈用于成殼之外。通過(guò)按與實(shí)施例I相同的方法確定包含在加壓定影調(diào)色劑中的調(diào)色劑顆粒的組成，可看出實(shí)施例5的調(diào)色劑包括50重量份的構(gòu)成核的蠟混合物和50重量份的包含聚合物物質(zhì)的殼，所述蠟混合物包含44重量份的蠟、3重量份的顏料和3重量份的電荷控制劑，所述殼包含49. I重量份的聚合物物質(zhì)和0. 9重量份的其他殘留物(剩余單體、引發(fā)劑等)，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。[對(duì)比實(shí)施例I]對(duì)比實(shí)施例I的加壓定影調(diào)色劑基本上按與實(shí)施例I相同的方法而制備，除了蠟的用量為32重量份，并使用45重量份的苯乙烯、15重量份的丙烯酸正丁酯和2重量份的偶氮二異丁腈用于成殼之外。通過(guò)按與實(shí)施例I相同的方法確定包含在加壓定影調(diào)色劑中的調(diào)色劑顆粒的組成，可看出對(duì)比實(shí)施例I的調(diào)色劑包括40重量份的構(gòu)成核的蠟混合物和60重量份的包含聚合物物質(zhì)的殼，所述蠟混合物包含32重量份的蠟、4重量份的顏料和4重量份的電荷控制劑，所述殼包含59. 3重量份的聚合物物質(zhì)和0. 7重量份的其他殘留物(剩余單體、引發(fā)劑等)，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。[對(duì)比實(shí)施例2]對(duì)比實(shí)施例2的加壓定影調(diào)色劑基本上按與實(shí)施例I相同的方法而制備，除了蠟的用量為40重量份、顏料和電荷控制劑的用量各為5重量份，并使用37. 5重量份的苯乙烯、12. 5重量份的丙烯酸正丁酯和2. 5重量份的偶氮二異丁腈用于成殼之外。通過(guò)按與實(shí)施例I相同的方法確定包含在加壓定影調(diào)色劑中的調(diào)色劑顆粒的組成，可看出對(duì)比實(shí)施例2的調(diào)色劑包括50重量份的構(gòu)成核的蠟混合物和50重量份的包含聚合物物質(zhì)的殼，所述蠟混合物包含40重量份的蠟、5重量份的顏料和5重量份的電荷控制劑，所述殼包含49. 2重量份的聚合物物質(zhì)和0. 8重量份的其他殘留物(剩余單體、引發(fā)劑等)，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。[對(duì)比實(shí)施例3]對(duì)比實(shí)施例3的加壓定影調(diào)色劑基本上按與實(shí)施例I相同的方法而制備，除了蠟的用量為22重量份，并使用52. 5重量份的苯乙烯、17. 5重量份的丙烯酸正丁酯和3重量份的偶氮二異丁腈用于成殼之外。通過(guò)按與實(shí)施例I相同的方法確定包含在加壓定影調(diào)色劑中的調(diào)色劑顆粒的組成，可看出對(duì)比實(shí)施例I的調(diào)色劑包括30重量份的構(gòu)成核的蠟混合物和70重量份的包含聚合物物質(zhì)的殼，所述蠟混合物包含22重量份的蠟、4重量份的顏料和4重量份的電荷控制劑，所述殼包含68. 4重量份的聚合物物質(zhì)和I. 6重量份的其他殘留物(剩余單體、引發(fā)劑等)，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。[實(shí)驗(yàn)實(shí)施例](調(diào)色劑的定影溫度)如下溫度稱(chēng)之為定影溫度通過(guò)改變HP2600印刷機(jī)定影輥的溫度而將調(diào)色劑印刷于紙張后，用白紙以IKg的壓力按壓經(jīng)印刷的紙并來(lái)回摩擦?xí)r調(diào)色劑不沾在白紙上的最低溫度。上述實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例的定影溫度根據(jù)所述方法而測(cè)定，其結(jié)果列于下表I。[表 I]
蠟混合物/殼 ^ ^電荷控制定影溫 的重量比 (重量 (重量劑度
份)份)(重量 (°c)
份)
實(shí)施例 I90/10824450
實(shí)施例 280/20724455
實(shí)施例 370/30624467
實(shí)施例 460/40524484
實(shí)施例 550/50443389
對(duì)比實(shí)施例I40/603244130^
對(duì)比實(shí)施例250/504055115^
對(duì)比實(shí)施例330/702244138^參考上述表I，可看出基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)包含44至82重量份的高含量蠟的實(shí)施例I至5的調(diào)色劑顯示出90°C以下的低定影溫度。特別地，可看出蠟含量超過(guò)60重量份的實(shí)施例I至3的調(diào)色劑的定影溫度大大地降至小于70°C。與此相反，對(duì)比實(shí)施例I至3的調(diào)色劑顯示出最小為110°C以上的高定影溫度，從而導(dǎo)致其能效低且使用其的高速印刷變得困難。
權(quán)利要求
1.一種加壓定影調(diào)色劑，其包括 包括含有蠟和顏料的蠟混合物的核； 和 包括至少一種可聚合單體的聚合物或共聚物并包裹所述核的殼，所述可聚合單體選自基于乙烯基的芳族單體、基于丙烯酸酯的單體、基于甲基丙烯酸酯的單體和基于二烯的單體， 其中所述核的蠟含量為44至93重量份，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。
2.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，其中50重量％以上的所述蠟未與聚合物組分混合，而是獨(dú)立地分散于核中。
3.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，其中所述核的蠟含量為60至90重量份，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。
4.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，表現(xiàn)出定影溫度小于90°C。
5.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，其中與單個(gè)包含所述核和殼的調(diào)色劑顆粒的直徑d相比，所述殼的厚度為0. 05d至0. 20d。
6.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，其中所述殼的聚合物或共聚物的含量為4至50重量份，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。
7.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，其中所述蠟包括一種或多種用于調(diào)色劑的蠟，其選自石臘、微晶臘、地臘、巴西掠桐臘、基于酷的臘、基于聚乙稀的臘和基于聚丙稀的臘。
8.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，其中所述顏料包括一種或多種用于調(diào)色劑的顏料，其選自炭黑、苯胺黑、黃色著色劑、品紅色著色劑和青色著色劑。
9.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，其中所述蠟混合物還包括一種或多種添加劑，其選自電荷控制劑、交聯(lián)劑、分子量控制劑和顏料分散劑。
10.權(quán)利要求9的加壓定影調(diào)色劑，其中所述電荷控制劑包括一種或多種摩擦靜電電荷控制劑，其選自苯胺黑類(lèi)酸性染料、高級(jí)脂族金屬鹽、烷氧基胺、螯合物、季銨鹽、烷基酰胺、氟化活化劑、金屬萘二甲酸鹽、酸性有機(jī)絡(luò)合物、氯化石蠟、氯化聚酯、含有酸的聚酯、銅酞菁的磺酰胺和含有磺酸基的苯乙烯-丙烯酸聚合物。
11.權(quán)利要求9的加壓定影調(diào)色劑，其中所述蠟混合物包括44至93重量份的蠟、2至6重量份的顏料和0至10重量份的添加劑，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。
12.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，其中所述聚合物或共聚物通過(guò)使所述可聚合單體在I至5重量份的引發(fā)劑存在下聚合而得到，基于100重量份的所述可聚合單體計(jì)。
13.權(quán)利要求12的加壓定影調(diào)色劑，其中所述引發(fā)劑包括作為偶氮二異丁腈、偶氮二戊腈或其混合物的自由基引發(fā)劑。
14.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，其中所述聚合物或共聚物通過(guò)使所述可聚合單體在I至5重量份的分子量控制劑、0. I至2重量份的交聯(lián)劑或其混合物的存在下聚合而得至IJ，基于100重量份的所述可聚合單體計(jì)。
15.權(quán)利要求9或14的加壓定影調(diào)色劑，其中 所述交聯(lián)劑包括一種或多種多官能化合物，其選自二乙烯基苯、二甲基丙烯酸亞乙基酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二乙二醇酯、二丙烯酸1，6_亞己基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、三丙烯酸1，1，I-三羥甲基丙烷酯、三烯丙基胺和四烯丙氧基乙烷，且所述分子量控制劑包括一種或多種化合物，其選自叔十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正辛基硫醇、四氯化碳和四溴化碳。
16.權(quán)利要求I的加壓定影調(diào)色劑，其中所述聚合物或共聚物通過(guò)另外使用I至30重量份的基于烯烴的酸性單體或基于烯烴的堿性單體來(lái)使所述可聚合單體聚合而得到，基于100重量份的所述可聚合單體計(jì)。
17.一種制備權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)的加壓定影調(diào)色劑的方法，其包括以下步驟 形成包含蠟和顏料的蠟混合物； 將該蠟混合物以液滴的形式分散于水性介質(zhì)中； 向該分散液中添加一種或多種可聚合單體，并進(jìn)行懸浮聚合以形成包裹所述以液滴形式分散的蠟混合物的殼，所述可聚合單體選自基于乙烯基的芳族單體、基于丙烯酸酯的單體、基于甲基丙烯酸酯的單體和基于二烯的單體，。
18.權(quán)利要求17的方法，其中所述水性介質(zhì)通過(guò)使分散穩(wěn)定劑溶解于水中而形成。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所述分散穩(wěn)定劑包括磷酸鈣、二氧化硅/聚乙烯基吡咯烷酮絡(luò)合物、氫氧化鎂或羥基磷灰石。
20.權(quán)利要求18的方法，其中所述分散穩(wěn)定劑的用量為I至10重量份，基于100重量份的所述水計(jì)。
21.權(quán)利要求17的方法，其中所述分散蠟混合物至液滴狀的步驟包括混合所述蠟混合物與水性介質(zhì)的步驟以及通過(guò)使用速率為10000 20000rpm的均化器均化經(jīng)混合的溶液的步驟。
22.權(quán)利要求18的方法，其在形成所述殼的步驟后還包括通過(guò)洗滌調(diào)色劑顆粒而去除分散穩(wěn)定劑的步驟以及干燥所述調(diào)色劑顆粒的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加壓定影調(diào)色劑及其制備方法，該定影調(diào)色劑可在更低的溫度下定影，因此能實(shí)現(xiàn)高能效的高速印刷。所述加壓定影調(diào)色劑包括包括含有蠟和顏料的蠟混合物的核；和包括至少一種可聚合單體的聚合物或共聚物并包裹所述核的殼，所述可聚合單體選自基于乙烯基的芳族單體、基于丙烯酸酯的單體、基于甲基丙烯酸酯的單體和基于二烯的單體。所述核的蠟含量為44-93重量份，基于100重量份的調(diào)色劑整體計(jì)。
文檔編號(hào)G03G9/08GK102804078SQ201080036387
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者張旭, 李昶淳 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)