專利名稱：：調(diào)色劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：ioooij本/>開(kāi)內(nèi)容一般性涉及一種調(diào)色劑，并且更具體地涉及一種具有用堿性樹(shù)脂官能化其表面的調(diào)色劑組合物，以及涉及生產(chǎn)該調(diào)色劑組合物的方法。
背景技術(shù)：
：100021調(diào)色劑體系通常分成兩種類型雙組分體系，其中顯影劑材料包括具有調(diào)色劑顆粒的磁栽體顆粒，該調(diào)色劑顆粒以摩擦電形式附著于磁栽體顆粒；和通常僅使用調(diào)色劑的單組分體系(SDC)。最經(jīng)常用摩擦電實(shí)現(xiàn)在顆粒上布置電荷以使圖像能夠經(jīng)由極化電場(chǎng)移動(dòng)和顯影。通過(guò)在雙組分顯影體系中使調(diào)色劑與較大的載體珠?；旌?，或者通過(guò)在單組分體系中在刮刀和給體輥之間摩擦調(diào)色劑，都可以發(fā)生摩擦帶電。100031為能夠"補(bǔ)償"粉末基電子照相顯影體系的打印質(zhì)量，可能需要小的調(diào)色劑顆粒(約5微米直徑)。雖然小摩擦電帶電調(diào)色劑的功能已被證明，但是對(duì)于這種體系的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性仍然保持關(guān)注。方案2.如方案l的調(diào)色劑，其中第一膠乳和第二膠乳相同或不同，并且選自苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丁二烯、異戊二烯、丙烯酸、曱基丙烯酸、丙烯腈及其組合，第一膠乳具有約45。C到約65'C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，第二/9交乳具有約45°C到約70。C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。100131方案3.如方案l的調(diào)色劑，其中第一膠乳和第二膠乳相同或不同，并且選自聚(苯乙烯-丁二烯)、聚(甲基丙烯酸曱酯-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(丙烯酸甲酯-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(甲基丙烯酸曱酯-異戊二烯)、聚(甲基丙烯酸乙酯-異戊二烯)、聚(曱基丙烯酸丙酯-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)、聚(丙烯酸丁酯-異戊二烯)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯)、聚(苯乙烯-丁二烯)、聚(苯乙烯-異戊二烯)、聚(苯乙烯-曱基丙烯酸丁酯)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丁二烯-丙烯酸)、聚(苯乙蜂-異戊二烯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-曱基丙烯酸丁酯-丙烯酸)、聚(曱基丙烯酸丁酯-丙烯酸丁酯)、聚(曱基丙烯酸丁酯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈-丙烯酸)、聚(丙烯腈-丙烯酸丁酯-丙烯酸)及其組合。100141方案4.如方案l的調(diào)色劑，其中第一膠乳和任選的第二膠乳與具有下式的穩(wěn)定劑接觸<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(I)其中R1選自氫和甲基，R2和R3獨(dú)立地選自具有約1到約12個(gè)碳原子的烷基和苯基，并且n為約0到約20。00151方案5.如方案4的調(diào)色劑，其中穩(wěn)定劑選自丙烯酸P-羧基乙酯、聚丙烯酸(2-羧基乙酯)、甲基丙烯酸2-羧基乙酯和丙烯酸及其衍生物。0016方案6.如方案l的調(diào)色劑，其中第二膠乳的堿性樹(shù)脂官能團(tuán)選自樹(shù)脂酸鈣、樹(shù)脂酸鈹、樹(shù)脂酸鎂、樹(shù)脂酸鍶、樹(shù)脂酸鋇、樹(shù)脂酸鐳、樹(shù)脂酸鋅、樹(shù)脂酸鋁、樹(shù)脂酸銅、樹(shù)脂酸鐵及其組合。方案13.—種顯影劑組合物，包括方案l的調(diào)色劑。在乳液聚集法中，反應(yīng)物可以加入到合適的反應(yīng)器中，例如混合容器。適當(dāng)量的至少兩種單體，在實(shí)施方案中為約兩種到約十種單體，穩(wěn)定劑、一種或多種表面活性劑、如果有的話引發(fā)劑、如果有的話鏈轉(zhuǎn)移劑和如果有的話蠟等可以在反應(yīng)器中混合，并且可以開(kāi)始乳液聚集過(guò)程。為影響乳液聚合選擇的反應(yīng)條件包括溫度，例如為約45。C到約120。C，在實(shí)施方案中約6(TC到約卯。C。在實(shí)施方案中，聚合可以在存在的任何蠟熔點(diǎn)的約10%范圍內(nèi)的高溫下，例如約6(TC到約85。C,在實(shí)施方案中約65'C到約8CTC發(fā)生，以使蠟軟化由此加速分散和引入到乳液中。00431可以形成例如由Brookhaven納米尺寸顆粒分析儀測(cè)定的體積平均直徑為約50nm到約800nm，在實(shí)施方案中約IOOnm到約400nm的納米尺寸顆粒。10044!形成膠乳顆粒之后，膠乳顆?？梢杂脕?lái)形成調(diào)色劑。在實(shí)施方案中，調(diào)色劑為乳液聚集型調(diào)色劑，其通過(guò)將本公開(kāi)內(nèi)容的膠乳顆粒與色料和諸如表面活性劑、促凝劑、蠟、表面添加劑和任選的其混合物的一種或多種添加劑聚集和熔融而制備。0045]膠乳顆?？梢约尤氲缴戏稚Ⅲw中。色料分散體可以包括例如以體積平均直徑計(jì)，尺寸范圍為例如約50到約500納米，和在實(shí)施方案中約IOO到約400納米的亞微米色料顆粒。色料顆?？梢詰腋∮诤嘘庪x子表面活性劑、非離子表面活性劑或其混合物的液態(tài)水相中。在實(shí)施方案中，表面活性劑可以為離子的，并且可以為色料的約lwt。/。到約25wt%，和在實(shí)施方案中約4wtM到約15wt%。色料可以以調(diào)色劑的約lwt。/。到約25wt%,在實(shí)施方案中約2wt。/。到約15wtQ/。的量存在于公開(kāi)內(nèi)容的調(diào)色劑中。I0048J蠟分散體也可以加入到本公開(kāi)內(nèi)容的調(diào)色劑中。合適的蠟包括例如懸浮在水和離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑或其混合物的水相中，以體積平均直徑計(jì)，尺寸范圍為約50到約500納米，在實(shí)施方案中約100到約400納米的亞微米蠟顆粒。合適的表面活性劑包括上述那些。離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑可以以蠟的約0.5wt%到約10wt。/。，和在實(shí)施方案中約lwt。/。到約5wt。/。的量存在。然后將約11.9克上述單體乳液加入到不銹鋼反應(yīng)器中并在約75。C攪拌約8分鐘。經(jīng)約20分鐘向反應(yīng)器中加入由約57克去離子水中的約11.6克過(guò)硫酸銨制備的引發(fā)劑溶液。繼續(xù)攪拌大約額外的20分鐘，以使種子顆粒形成。將殘留單體乳液的上半部分經(jīng)約130分鐘進(jìn)料到反應(yīng)器中。此時(shí)形成具有約150nm的粒度的膠乳核，Mw為約50千克/摩爾(由凝膠滲透色語(yǔ)法(GPC)測(cè)定)。10085!通過(guò)在室溫下，即約20。C到約25。C，用磁力攪拌棒以約300RPM混合一小時(shí)，使約10克樹(shù)脂酸鉤、約7.3克苯乙烯和約2.7克丙烯酸正丁酯的混合物混合。將得到的混合物和約6.5克l-十二烷硫醇加入到以上制備的剩余單體乳液中，并以約300rpm攪拌約20分鐘。然后經(jīng)90分鐘將該新的單體乳液加入到反應(yīng)器中。然后，圍繞核形成在顆粒表面上具有樹(shù)脂酸鹽官能團(tuán)的聚合物殼。該殼具有約40nm的厚度。如下制備對(duì)照調(diào)色劑?；旌霞s60g以POLYWAX725⑧商購(gòu)自Baker-Petrolite的聚乙烯蠟分散體、約85.4g顏料紅122分散體、約21,3g顏料紅185分散體(顏料紅185為品紅色顏料)、約919克去離子水和約265.7g按照實(shí)施例1中的上述程序，除了不添加樹(shù)脂酸鈣生產(chǎn)的聚(苯乙烯-共-丙烯酸正丁酯)膠乳，并在約20。C到約25。C以約4000rpm均化。向混合物中滴力口約3.6gDelPAC2000(商購(gòu)自DeltaChemicalCorporation的氯化鋁氫氧化物疏酸鹽)在約32.4g的0.02NHN03的溶液，同時(shí)均化約3分鐘。添加之后，連續(xù)均化該粘稠的混合物大約另外5分鐘。然后，將漿料轉(zhuǎn)移到2L反應(yīng)器中。設(shè)置反應(yīng)器的攪拌速率為約350rpm,并且加熱浴溫度為約65'C。在約40分鐘內(nèi)，使?jié){料溫度達(dá)到約60。C。在約60。C聚集約20分鐘之后，體積粒度為約5.5微米。然后，經(jīng)約5分鐘將約149.3g殼膠乳(EP2-26P)加入到反應(yīng)器中。添加之后約15分鐘，粒度為約6.7微米。100891通過(guò)添加約4%NaOH溶液將漿料pH調(diào)節(jié)到約5.2。然后，漿料被加熱到約96。C，并且通過(guò)添加約0.3NHNO3溶液將熱漿料的pH調(diào)節(jié)到約4.2。約3小時(shí)聚結(jié)之后，調(diào)色劑顆粒的圓形度達(dá)到約0.963。然后，將漿料冷卻到約20'C到約25'C。通過(guò)過(guò)濾收集固體，并用去離子水洗滌。實(shí)施例0090按照上述實(shí)施例1中相同的程序制備調(diào)色劑，除了使用如實(shí)施例1中所述相同的程序用樹(shù)脂酸4丐官能化膠乳(對(duì)于核和殼兩者)。0091|使用庫(kù)樂(lè)爾特計(jì)數(shù)器多尺寸II粒度儀測(cè)定調(diào)色劑顆粒的體積中值粒度和圓形度。100921使用氮?dú)庾鳛槲轿锏亩帱c(diǎn)BET(Brunauer，Emmett,Teller)法用來(lái)測(cè)定本調(diào)色劑和實(shí)施例2的對(duì)照調(diào)色劑的調(diào)色劑顆粒表面積。精確稱量大約一克試樣放入BET管中。在分析之前，在VacPrep061(購(gòu)自MicromeriticsInstrumentCorporationofNorcross，Georgia)上于纟々30。C4吏用流動(dòng)氮?dú)鈱?duì)試樣脫氣約12小時(shí)到約18小時(shí)。使用氮?dú)庾鳛槲綒怏w，在約77開(kāi)氏溫度(LN2),約0.15到約0.3相對(duì)壓力下，測(cè)定多點(diǎn)表面積。用于計(jì)算的氮?dú)馕轿锏臋M截面積為約16.2平方埃。同樣記錄并計(jì)算在大約0.30的相對(duì)壓力下的單點(diǎn)BET數(shù)據(jù)。在購(gòu)自MicromeriticsInstrumentCorporation(Norcross，GA)的TriStar3000氣態(tài)吸附分析儀上分析試樣。BET數(shù)據(jù)的結(jié)果和調(diào)色劑顆粒的其它性能列于以下表1中。對(duì)于A區(qū)，溫度和相對(duì)濕度(RH)設(shè)定為約80下和約80Q/oRH;對(duì)于B區(qū)，為約70下和約50%RH;和對(duì)于J區(qū)，為約70。F和約10。/oRH。表1<table>complextableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>[00931從表1可見(jiàn)，在相似的工藝條件下，相比用常規(guī)膠乳制備的調(diào)色劑，用樹(shù)脂酸鈣表面官能化的膠乳產(chǎn)生的調(diào)色劑具有低得多的BET和更高的母料顆粒摩擦電荷。同樣可見(jiàn)，實(shí)施例2的B區(qū)和J區(qū)之間的摩擦電荷差值比實(shí)施例3的大，表明由實(shí)施例3制得的調(diào)色劑具有更低的RH敏感性。基于歷史數(shù)據(jù)，應(yīng)很好理解，對(duì)于對(duì)照，通過(guò)將循環(huán)時(shí)間從所有方法的18小時(shí)延長(zhǎng)到單顯影調(diào)色劑組合物中的27小時(shí)，改變聚集/聚結(jié)法，可以得到更低的BET。表l中所示的數(shù)據(jù)還暗示使用樹(shù)脂酸鈣表面官能化的膠乳可以減少整個(gè)聚集/聚結(jié)過(guò)程循環(huán)時(shí)間。00941通過(guò)在約18(TC在玻璃基材上熔融約20克干燥調(diào)色劑顆粒，制備調(diào)色劑顆粒薄膜。使用購(gòu)自RameHartInstrumentInc.的RameHart接觸角量角器測(cè)量去離子水與得到的調(diào)色劑顆粒薄膜的接觸角。具有樹(shù)脂酸鹽膠乳調(diào)色劑的薄膜顯示接觸角(約87°)高于具有約65。接觸角的對(duì)照試樣。結(jié)果證實(shí)調(diào)色劑疏水性升高。100951通過(guò)Davenport熔體粘度計(jì)測(cè)定實(shí)施例2的對(duì)照調(diào)色劑和根據(jù)實(shí)施例3制備的本公開(kāi)內(nèi)容調(diào)色劑的熔體粘度。附圖顯示在約10/秒的剪切速率下，在不同溫度下調(diào)色劑熔體粘度的對(duì)比。如由附圖顯見(jiàn)，本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例3的樹(shù)脂酸鹽膠乳調(diào)色劑的粘度幾乎與對(duì)照調(diào)色劑實(shí)施例2相同，暗示表面官能化的膠乳對(duì)調(diào)色劑熔凝性能具有最小的影響。權(quán)利要求1.一種調(diào)色劑，包括包括第一膠乳、色料和任選的蠟的核；和包括用堿性樹(shù)脂官能化的第二膠乳的殼。2.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑，其中調(diào)色劑顆粒具有約1微米到約20微米的尺寸和約0.9到約0.99的圓形度。3.—種顯影劑組合物，包括權(quán)利要求l的調(diào)色劑。4.一個(gè)調(diào)色劑，包括膠乳、色料和任選的蠟，具有BET表面積為約lmVg到約5mVg,J區(qū)電荷對(duì)B區(qū)電荷的比率為約1到約2，和J區(qū)電荷對(duì)A區(qū)電荷的比率為約1.15到約2.55的顆粒。5.—種調(diào)色劑，包括包括第一膠乳、色料和任選的蠟的核，所述第一膠乳選自苯乙烯、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、丙烯腈及其組合，具有約45。C到約65i:的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所述色料包括選自顏料紅122、顏料紅185、顏料紅192、顏料紅202、顏料紅206、顏料紅235、顏料紅269及其組合的品紅色顏料；和包括用堿性樹(shù)脂官能化的第二膠乳的殼，所述第二膠乳選自苯乙烯、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、丁二烯、異戊二烯、丙烯酸、曱基丙烯酸、丙烯腈及其組合，具有約45匸到約70'C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所述堿性樹(shù)脂選自樹(shù)脂酸4丐、樹(shù)脂酸鈹、樹(shù)脂酸鎂、樹(shù)脂酸鍶、樹(shù)脂酸鋇、樹(shù)脂酸鐳、樹(shù)脂酸鋅、樹(shù)脂酸鋁、樹(shù)脂酸銅、樹(shù)脂酸鐵及其組合。全文摘要本發(fā)明提供一種具有用堿性樹(shù)脂官能化的表面的調(diào)色劑，和生產(chǎn)該調(diào)色劑的方法。該調(diào)色劑包括核和殼，所述核包括第一膠乳、色料和任選的蠟；所述殼包括用堿性樹(shù)脂官能化的第二膠乳。文檔編號(hào)G03G9/08GK101196703SQ20071019891公開(kāi)日2008年6月11日申請(qǐng)日期2007年12月7日優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日發(fā)明者C·M·沃爾夫,C·-M·程,Y·童,Z·賴申請(qǐng)人:施樂(lè)公司