化學(xué)制備的包含硼砂偶聯(lián)劑的調(diào)色劑制劑的制作方法
【專(zhuān)利摘要】根據(jù)一個(gè)示例性的實(shí)施方案，化學(xué)制備的調(diào)色劑組合物包括：芯，其包含第一聚合物粘合劑、著色劑以及脫模劑；殼，其被形成在所述芯的周?chē)⑶野诙酆衔镎澈蟿?；以及硼砂偶?lián)劑，其在所述芯和所述殼之間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】化學(xué)制備的包含硼砂偶聯(lián)劑的調(diào)色劑制劑
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本專(zhuān)利申請(qǐng)與在2011年12月29日提交的題為“PROCESS FOR PREPARING TONERINCLUDING A BORAX COUPLING AGENT (用于制備包含硼砂偶聯(lián)劑的調(diào)色劑的方法)”的并且被轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)13/339，565(代理人案號(hào)P7-US1)相關(guān)。
[0003]背景
[0004]1.本公開(kāi)內(nèi)容的領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明大體涉及用在電子照相術(shù)中的化學(xué)制備的調(diào)色劑并且更特別地涉及化學(xué)制備的包含硼砂偶聯(lián)劑的調(diào)色劑。
[0006]2.相關(guān)技術(shù)的描述
[0007]用在電子照相印刷機(jī)中的調(diào)色劑包括兩種主要類(lèi)型，機(jī)械磨碎的調(diào)色劑和化學(xué)制備的調(diào)色劑(CPT)?；瘜W(xué)制備的調(diào)色劑相比機(jī)械磨碎的調(diào)色劑具有明顯的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)包括更好的印刷質(zhì)量、更高的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印效率以及用于電子照相印刷機(jī)的多種組件比如顯影輥、熔合器帶(fuser belt)以及充電輥的更低的扭矩性質(zhì)。CPT的粒徑分布通常比機(jī)械磨碎的調(diào)色劑的粒徑分布窄。CPT的尺寸和形狀還比機(jī)械磨碎的調(diào)色劑容易控制。
[0008]有若干已知類(lèi)型的CPT，其包括懸浮聚合調(diào)色劑(SPT)、乳液聚集(emulsionaggregation)調(diào)色劑(EAT) /膠乳聚集調(diào)色劑(LAT)、由預(yù)先形成的聚合物在溶劑(DPPT)中的分散體所制造的調(diào)色劑以及“化學(xué)磨碎的”調(diào)色劑。雖然乳液聚集調(diào)色劑需要比其它CPT更復(fù)雜的方法，但所產(chǎn)生的調(diào)色劑具有相對(duì)較窄的尺寸分布。乳液聚集調(diào)色劑還可以被制造為具有允許改善的印刷分辨率的較小粒徑。乳液聚集方法還允許較好地控制調(diào)色劑微粒的形狀和結(jié)構(gòu)，這允許它們被調(diào)制以符合所期望的清除特性、刮除特性以及轉(zhuǎn)印特性。調(diào)色劑微粒的形狀可以被優(yōu)化以確保從多種電子照相印刷機(jī)組件比如顯影輥、充電輥以及刮片中適當(dāng)并且有效地清除調(diào)色劑，以便防止調(diào)色劑在這些組件上成膜或不需要的沉積。
[0009]在用于制備EAT的通常的方法中，乳液聚集在水性體系中被進(jìn)行，這導(dǎo)致對(duì)調(diào)色劑微粒的尺寸和形狀兩者的良好控制。調(diào)色劑組分通常包括聚合物粘合劑、一種或多種著色劑以及脫模劑(release agent)。苯乙烯-丙烯酸共聚物聚合物粘合劑在乳液聚集方法中通常被用作膠乳粘合劑。然而，苯乙烯-丙烯酸共聚物膠乳粘合劑的使用需要權(quán)衡調(diào)色劑的熔合特性(fusing property)與其運(yùn)輸和存儲(chǔ)特性。調(diào)色劑的熔合特性包括其熔合窗。該熔合窗是熔合被滿(mǎn)意地進(jìn)行而沒(méi)有不完全熔合且沒(méi)有把調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到加熱元件上的溫度范圍，所述加熱元件可能是輥、帶或在熔合期間接觸調(diào)色劑的其它元件。因此，在熔合窗的下限以下調(diào)色劑被不完全地熔化，并且在熔合窗的上限以上調(diào)色劑流動(dòng)到定影元件上，其中它損壞隨后被定影的紙張。優(yōu)選的是，熔合窗的下限盡可能地低以降低電子照相印刷機(jī)中熔合器所需要的溫度以改善印刷機(jī)的安全性并節(jié)約能量。然而，調(diào)色劑必須還能夠在與存儲(chǔ)和運(yùn)輸有關(guān)的溫度和濕度極端條件下繼續(xù)存在而不會(huì)發(fā)生可能導(dǎo)致印刷缺陷的結(jié)塊或阻塞。因此，熔合窗的下限不能如此低以致調(diào)色劑在包含調(diào)色劑的調(diào)色劑匣的存儲(chǔ)或運(yùn)輸期間可能熔化。
[0010]從聚酯粘合劑樹(shù)脂所形成的調(diào)色劑通常比從具有類(lèi)似熔體粘度特征的苯乙烯-丙烯酸共聚物粘合劑所形成的調(diào)色劑具有更好的機(jī)械特性。這樣使它們更耐用并且更抵抗印刷機(jī)組件的成膜。聚酯調(diào)色劑還具有與著色顏料較好的相容性，這導(dǎo)致較寬泛的色域。直到最近，聚酯粘合劑樹(shù)脂經(jīng)常被用在制備機(jī)械磨碎的調(diào)色劑中，而很少被用在化學(xué)制備的調(diào)色劑中。聚酯粘合劑樹(shù)脂使用縮聚被制造。這樣的方法因?yàn)樯婕伴L(zhǎng)的聚合周期，所以是耗費(fèi)時(shí)間的并且因此限制使用具有限制了調(diào)色劑的熔合特性的低至中等分子量的聚酯粘合劑樹(shù)脂到聚酯聚合物。此外，聚酯粘合劑樹(shù)脂因?yàn)槠錁O性性質(zhì)、PH敏感性以及凝膠含量較難分散在水性體系中，從而限制其在乳液聚集方法中的適用性。
[0011]然而，隨著調(diào)色劑制造技術(shù)的進(jìn)步，獲得穩(wěn)定的乳液已經(jīng)變得可能，所述穩(wěn)定的乳液使用聚酯粘合劑樹(shù)脂通過(guò)首先使其溶解在有機(jī)溶劑中，比如甲基乙基酮(MEK)、二氯甲烷、乙酸乙酯、或四氫呋喃(THF)，并且然后進(jìn)行其中水被緩慢添加到有機(jī)溶劑的相轉(zhuǎn)化方法來(lái)形成。有機(jī)溶劑然后被蒸發(fā)以允許聚酯粘合劑樹(shù)脂形成穩(wěn)定的乳液。被轉(zhuǎn)讓于本申請(qǐng)的受讓人并且通過(guò)引用以其整體性被并入本文的題為“化學(xué)制備的調(diào)色劑以及用于其的方法”的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7，939，236教導(dǎo)了用于使用有機(jī)溶劑來(lái)獲得穩(wěn)定乳液的類(lèi)似方法。這些進(jìn)步已經(jīng)允許使用聚酯粘合劑樹(shù)脂來(lái)形成乳液聚集調(diào)色劑。例如，被轉(zhuǎn)讓于本申請(qǐng)的受讓人并且通過(guò)引用以其整體性被并入本文的題為“通過(guò)乳液聚集產(chǎn)生的聚酯樹(shù)脂”的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7，923，191和題為“乳液聚集調(diào)色劑制劑”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)12/206，402，公開(kāi)了用于使用聚酯粘合劑樹(shù)脂來(lái)制備乳液聚集調(diào)色劑的方法。
[0012]這些技術(shù)提供生產(chǎn)具有優(yōu)良的可熔合性的乳液聚集調(diào)色劑的能力；然而，仍存在涉及低分子量的樹(shù)脂、蠟以及著色劑的表面遷移的問(wèn)題。這些成分遷移到調(diào)色劑微粒的表面減弱調(diào)色劑的熔合特性和運(yùn)輸/存儲(chǔ)特性并且增加成膜在印刷機(jī)組件上的發(fā)生。因此，將理解，期望一種減少低分子量的樹(shù)脂、蠟以及著色劑向調(diào)色劑微粒表面遷移的乳液聚集調(diào)色劑制劑和方法。細(xì)小的調(diào)色劑微粒會(huì)導(dǎo)致在印刷機(jī)組件上成膜，因而還期望使細(xì)小的調(diào)色劑微粒的總數(shù)減到最少。
[0013]概述
[0014]根據(jù)一個(gè)示例性的實(shí)施方案，化學(xué)制備的調(diào)色劑組合物包括:芯，其包含第一聚合物粘合劑、著色劑以及脫模劑；殼，其被形成在所述芯的周?chē)⑶野诙酆衔镎澈蟿?；以及硼砂偶?lián)劑，其在所述芯和所述殼之間。
[0015]附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0016]通過(guò)參考附圖，多種實(shí)施方案的上述以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)以及獲得它們的方式將變得較為明顯并且將被較好地理解。
[0017]圖1是使用掃描電子顯微鏡拍攝的常規(guī)乳液聚集調(diào)色劑微粒的圖像。
[0018]圖2是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的在調(diào)色劑的芯層和殼層之間包含硼砂偶聯(lián)劑的乳液聚集調(diào)色劑微粒的圖像。
[0019]圖3是描述與常規(guī)乳液聚集調(diào)色劑相比，根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的在調(diào)色劑的芯層和殼層之間包含硼砂偶聯(lián)劑的乳液聚集調(diào)色劑的PH調(diào)節(jié)窗的圖，所述常規(guī)乳液聚集調(diào)色劑即為包含硫酸鋅偶聯(lián)劑的調(diào)色劑和包含硫酸鋁偶聯(lián)劑的調(diào)色劑。
[0020]詳細(xì)描述
[0021]以下描述和附圖充分地闡明實(shí)施方案以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。應(yīng)理解的是，本公開(kāi)內(nèi)容不限于以下描述中所陳述或附圖中所列舉的組分的配置和構(gòu)造的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠具有其它實(shí)施方案并且能夠以多種方式被實(shí)施或被實(shí)行。例如，其它實(shí)施方案可以包含結(jié)構(gòu)型、時(shí)序型的方法以及其它變化。實(shí)施例僅僅代表可能的變型。除非明確要求，否則單個(gè)的組分和功能是任選的，并且操作順序可以改變。某些實(shí)施方案的部分和特征可以被包含在或替換為其它的那些。本申請(qǐng)的范圍包括所附的權(quán)利要求和所有可利用的等效物。以下的描述因此不能被狹義地理解并且本發(fā)明的范圍通過(guò)所附的權(quán)利要求被界定。此外，應(yīng)被理解的是，本文所使用的措辭和術(shù)語(yǔ)是用于描述的目的并且不應(yīng)該被認(rèn)為是限制性的。使用“包含(including)，，、“包括(comprising) ”、或“含有(having) ”以及其變型在本文中意指包括此后所列出的條款以及其等效物以及另外的條款。
[0022]本公開(kāi)內(nèi)容涉及在調(diào)色劑的芯層和殼層之間包含硼砂偶聯(lián)劑的化學(xué)制備的調(diào)色劑以及相關(guān)的乳液聚集制備方法。調(diào)色劑可以被用在電子照相印刷機(jī)中比如印刷機(jī)、復(fù)印機(jī)、多功能裝置或一體化裝置。調(diào)色劑可以被提供在匣中，所述匣向電子照相印刷機(jī)供應(yīng)調(diào)色劑。使用常規(guī)的乳液聚集技術(shù)形成調(diào)色劑的示例性方法可以在通過(guò)引用以其整體性被并入本文的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6，531，254和6，531，256中被找到。
[0023]在本乳液聚集方法中，調(diào)色劑微粒通過(guò)與物理方法比如粉碎截然相反的化學(xué)方法被提供。通常，調(diào)色劑包含一種或多種的聚合物粘合劑、脫模劑、著色劑、硼砂偶聯(lián)劑、以及一種或多種的任選的添加劑比如電荷調(diào)節(jié)劑(CCA)。聚合物粘合劑的乳液被形成在任選地帶有有機(jī)溶劑、帶有無(wú)機(jī)堿比如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、或有機(jī)胺化合物的水中。含有陰離子型官能團(tuán)(A-)的穩(wěn)定劑例如陰離子型表面活性劑或陰離子型聚合物分散劑還可以被包含。將被理解的是，陽(yáng)離子型官能團(tuán)(C+)例如陽(yáng)離子型表面活性劑或陽(yáng)離子型聚合物分散劑可以視需要被替換。聚合物膠乳在調(diào)色劑形成過(guò)程期間的兩個(gè)時(shí)刻被使用。第一部分的聚合物膠乳被使用以形成所產(chǎn)生的調(diào)色劑微粒的芯并且第二部分的聚合物膠乳被使用以圍繞調(diào)色劑芯形成殼 。第一部分和第二部分的聚合物膠乳可以被分別形成或一起形成。在形成調(diào)色劑芯和調(diào)色劑殼的聚合物膠乳部分被分別形成的情況下，相同的或不同的聚合物粘合劑可以被使用。聚合物粘合劑在調(diào)色劑芯中的量與在調(diào)色劑殼中的量的比例是在約20:80(重量)和約80:20(重量)之間，該比例包含其間所有的值和增量，比如在約50:50(重量)和約80:20(重量)之間，這取決于所使用的特定的樹(shù)脂。
[0024]在具有類(lèi)似于聚合物膠乳中所利用的穩(wěn)定劑的官能團(tuán)(以及離子電荷)的穩(wěn)定劑的存在下，著色劑、脫模劑、以及任選的CCA視需要地被分別地分散在其自己的水性環(huán)境中或分散在一種水性混合物中。形成調(diào)色劑芯的聚合物膠乳、脫模劑分散體、著色劑分散體以及任選的CCA分散體然后被混合并且攪拌以確保均相的組成。如本文所使用的術(shù)語(yǔ)分散體涉及其中微粒被分散在具有不同組成(或狀態(tài))的連續(xù)相中的體系并且可以包含乳液。酸然后被添加以降低PH并且引起絮凝。絮凝指的是去穩(wěn)定化的微粒通過(guò)其凝聚(因?yàn)槔缈衫玫目购怆x子的存在)成相對(duì)較大的聚集體的過(guò)程。在這種情況下，絮凝包括凝膠的形成，其中樹(shù)脂、著色劑、脫模劑以及CCA形成聚集的混合物，通常按尺寸計(jì)從I微米(μ m)-2微米(Pm)的微粒。除非另有說(shuō)明，否則本文提到的粒徑指的是微粒的最大的橫截面尺寸。所聚集的調(diào)色劑微?？梢匀缓蟊患訜岬降陀诰酆衔锬z乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)或在聚合物膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)附近(例如，±5°C )的溫度以誘發(fā)聚集微粒簇的生長(zhǎng)。一旦聚集微粒達(dá)到所期望的調(diào)色劑芯的尺寸，硼砂偶聯(lián)劑就被添加以便其在調(diào)色劑芯的表面上形成。添加硼砂偶聯(lián)劑之后，形成調(diào)色劑殼的聚合物膠乳被添加。這樣的聚合物膠乳圍繞調(diào)色劑芯聚集以形成調(diào)色劑殼。一旦聚集的微粒達(dá)到所期望的調(diào)色劑尺寸，堿可以被添加以增加PH并且再離子化陰離子型穩(wěn)定劑以防止進(jìn)一步的微粒生長(zhǎng)或可以添加另外的陰離子型穩(wěn)定劑。溫度然后被提高超過(guò)聚合物膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以使每個(gè)簇內(nèi)的微粒熔合在一起。這樣的溫度被保持直到微粒達(dá)到所期望的圓形度。調(diào)色劑微粒然后被清洗并且干燥。
[0025]所產(chǎn)生的調(diào)色劑微粒可以具有包含其間所有的值和增量的在約3 μ m和約20 μ m之間的平均粒徑(體積平均粒徑)，比如在約4 μ m和約15 μ m之間，或更特別地在約5 μ m和約7 μ m之間。所產(chǎn)生的調(diào)色劑微?？梢跃哂邪溟g所有的值和增量的在約0.90和1.00之間的平均圓形度，比如約0.93至約0.98。平均圓形度和平均粒徑可以通過(guò)從MalvernInstruments 購(gòu)買(mǎi)的 Sysmex流動(dòng)顆粒圖像分析儀(Sysmex Flow Particle Image Analyzer)(例如，F(xiàn)PIA-3000)被測(cè)定。
[0026]用于制備上文所提到的調(diào)色劑的乳液聚集方法的多種組分將在以下被描述。應(yīng)該注意的是，所示出的組分的多種特征可以全部被調(diào)節(jié)以利于具有所期望的尺寸和幾何結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒的聚集和形成步驟。因此可以理解的是，通過(guò)控制所示出的特征，可以首先形成相對(duì)穩(wěn)定的分散體，其中聚合可以隨著相對(duì)容易控制的用在電子照相印刷機(jī)或打印機(jī)墨盒的最終的調(diào)色劑粒徑一起進(jìn)行。
[0027]聚合物粘合劑 [0028]如上所述，調(diào)色劑在本文中包含一種或多種的聚合物粘合劑。術(shù)語(yǔ)樹(shù)脂和聚合物在本文中被可交換地使用，因?yàn)閮烧咧g沒(méi)有技術(shù)差異。在一種實(shí)施方案中，聚合物粘合劑包括聚酯。聚酯粘合劑可以包括半結(jié)晶聚酯粘合劑、結(jié)晶聚酯粘合劑或非晶體聚酯粘合劑。可選擇地，聚酯粘合劑可以包括聚酯共聚物粘合劑樹(shù)脂。例如，聚酯粘合劑可以包括苯乙烯/丙烯酸-聚酯接枝共聚物。聚酯粘合劑可以使用酸單體被形成，酸單體比如對(duì)苯二甲酸、偏苯三酸酐、十二烯基琥珀酸酐以及富馬酸。此外，聚酯粘合劑可以使用醇單體被形成，醇單體比如乙氧基化雙酚A和丙氧基化雙酚A。示例性的聚酯樹(shù)脂包括但不限于來(lái)自 Kao Corporation, Bunka Sumida-ku, Tokyo, Japan 的 TlOO 聚酯樹(shù)脂、TF-104 聚酯樹(shù)脂、NE-1582聚酯樹(shù)脂、NE-701聚酯樹(shù)脂、NE-2141聚酯樹(shù)脂、NE-1569聚酯樹(shù)脂、Binder C聚酯樹(shù)脂、FPESL-2聚酯樹(shù)脂、W-85N聚酯樹(shù)脂、TL-17聚酯樹(shù)脂、TPESL-10聚酯樹(shù)脂、TPESL-1l聚酯樹(shù)脂或其混合物。
[0029]在其它實(shí)施方案中，聚合物粘合劑包括:熱塑性類(lèi)型的聚合物，比如苯乙烯和/或取代的苯乙烯聚合物，比如均聚物(例如，聚苯乙烯)和/或共聚物(例如，苯乙烯-丁二烯共聚物和/或苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物和/或由苯乙烯-丙烯酸丁酯和其它丙烯酸單體比如丙烯酸羥基酯或甲基丙烯酸羥基酯制造的聚合物)；聚乙酸乙烯酯；聚烯?’聚(氯乙烯)；聚氨酯；聚酰胺、硅酮、環(huán)氧樹(shù)脂、或酚醛樹(shù)脂。
[0030]如上文所討論，在某些實(shí)施方案中，調(diào)色劑芯可以由一種聚合物粘合劑(或混合物)形成，而調(diào)色劑殼由另一種聚合物粘合劑(或混合物)形成。此外，在調(diào)色劑芯中的聚合物粘合劑的量與在調(diào)色劑殼中的調(diào)色劑的量的比例可以是在約20:80(重量)和約80:20(重量)之間或更特別地在約50:50(重量)和約80:20(重量)之間，包含其間所有的值和增量?？偩酆衔镎澈蟿┛梢员惶峁┰谧罱K調(diào)色劑制劑的按重量計(jì)約70%至約95%的范圍中，包含其間所有的值和增量。[0031]硼砂偶聯(lián)劑
[0032]本文所使用的偶聯(lián)劑是硼砂(也被稱(chēng)為硼酸鈉、四硼酸鈉、或四硼酸二鈉)。如本文所使用的術(shù)語(yǔ)偶聯(lián)劑指的是具有使兩個(gè)或更多個(gè)組分鍵合在一起的交聯(lián)能力的化合物。通常，偶聯(lián)劑具有多價(jià)鍵合能力。硼砂與通常使用的永久性的偶聯(lián)劑比如多價(jià)金屬離子(例如，鋁和鋅)不同，因?yàn)槠滏I合是可逆的。在電子照相方法中，調(diào)色劑被優(yōu)選為具有低的熔合溫度以節(jié)約能量并且具有低的熔體粘度(“軟性的”)以允許在低的熔合溫度下高速印刷。然而，為了在運(yùn)輸和存儲(chǔ)期間保持調(diào)色劑的穩(wěn)定性并且為了防止印刷機(jī)組件成膜，調(diào)色劑被優(yōu)選在熔合溫度以下的溫度是“較硬的”。硼砂提供了通過(guò)在其羥基和其所鍵合的分子的官能團(tuán)之間的氫鍵合而發(fā)生的交聯(lián)。氫鍵合對(duì)溫度和壓力是敏感的并且不是穩(wěn)定的和永久性的鍵。例如，當(dāng)溫度被升高到一定程度或壓力被應(yīng)用到聚合物時(shí)，所述鍵將會(huì)部分地或完全地?cái)嗔?，?dǎo)致聚合物“流動(dòng)”或撕裂。通過(guò)硼砂偶聯(lián)劑所形成的鍵的可逆性在調(diào)色劑中是特別有用的，因?yàn)槠湓谌酆蠝囟认略试S“軟性的”調(diào)色劑，但在存儲(chǔ)溫度下允許“硬性的”調(diào)色劑。
[0033]還已經(jīng)觀察到的是，硼砂出人意料地使細(xì)小的微粒在較大的微粒上聚集。因此，硼砂特別適合作為調(diào)色劑芯層和殼層之間的偶聯(lián)劑，因?yàn)樵跉け惶砑又捌涫拐{(diào)色劑芯的組分聚集到芯微粒，從而減少調(diào)色劑中殘余的細(xì)小微粒。這樣反過(guò)來(lái)減少在聚結(jié)階段所需要的酸的量并且使調(diào)色劑的粒徑分布變窄。
[0034]硼砂因其硼酸和共軛堿所形成的平衡還在調(diào)色劑形成反應(yīng)中起到良好的緩沖劑的作用。與常規(guī)乳液聚集方法相比，硼砂的存在使反應(yīng)更耐受pH變化并且使反應(yīng)的pH調(diào)節(jié)窗變寬。pH調(diào)節(jié)窗在工業(yè)規(guī)模放大的方法中對(duì)控制粒徑是關(guān)鍵的。對(duì)于較寬的窗，該方法在工業(yè)規(guī)模下較易于控制。
[0035]本文所使用的硼砂偶聯(lián)劑的數(shù)量可以被改變。在調(diào)色劑中硼砂偶聯(lián)劑可以被提供在總聚合物粘合劑的按重量計(jì)約0.1%和約5.0%之間，包含其間所有的值和增量，比如約
0.1 %和約1.0%之間或約0.1 %和約0.5%之間。如果太多偶聯(lián)劑被使用，其鍵合在高的熔合溫度下可能沒(méi)有被完全斷裂。另一方面，如果太少偶聯(lián)劑被使用，其可能未能提供所期望的鍵合以及緩沖作用。
[0036]著色劑
[0037]著色劑是給予調(diào)色劑顏色或其它視覺(jué)效果的組分并且可以包括炭黑、染料(其可以溶解在給定的介質(zhì)中并且能夠沉淀)、顏料(其可以溶解在給定的介質(zhì)中)或兩者的組合物。著色劑分散體可以通過(guò)在水中混合顏料與分散劑來(lái)制備?？蛇x擇地，自分散的著色劑可以被使用，從而允許省去分散劑。著色劑可以以按重量計(jì)約5%至約20%的水平存在于分散體中，包含其間所有的值和增量。例如，著色劑可以以按重量計(jì)約10%至約15%的水平存在于分散體中。著色劑的分散體可以包含約50納米(nm)至約500nm的尺寸的微粒，包含其間所有的值和增量。此外，著色劑分散體可以具有約1:1至約8:1的顏料重量百分?jǐn)?shù)除以分散劑重量百分?jǐn)?shù)(P/D比)，比如約2:1至約5:1，包含其間所有的值和增量。著色劑可以以按重量計(jì)小于或等于最終的調(diào)色劑制劑的約15%存在，包含其間所有的值和增量。
[0038]脫模劑
[0039]脫模劑可以包括在電子照相印刷機(jī)中促進(jìn)從組件釋放(例如，從輥表面釋放)調(diào)色劑的任何化合物。例如，脫模劑可以包括聚烯烴蠟、酯蠟、聚酯蠟、聚乙烯蠟、脂肪酸的金屬鹽、脂肪酸酯、部分皂化的脂肪酸酯、高級(jí)脂肪酸酯、高級(jí)醇、石蠟、加洛巴蠟、酰胺蠟以及多元醇酯。
[0040] 脫模劑可以因此包括基于低分子量(例如，Mn ( 10，000)的烴的聚合物，其具有低于約140°C的熔點(diǎn)，該熔點(diǎn)包含約50°C和約140°C之間的所有值和增量。例如，脫模劑可以具有約60°C至約135°C、或從約65°C至100°C等的熔點(diǎn)。脫模劑可以以按重量計(jì)約5%至約35%的量存在于分散體中，所述的量包含其間所有的值和增量。例如，脫模劑可以以按重量計(jì)約10%至約18%的量存在于分散體中。脫模劑的分散體還可以包含約50nm至約I μ m的尺寸的微粒，包含其間所有的值和增量。此外，脫模劑分散體可以進(jìn)一步表征為具有約1:1至約30:1的脫模劑重量百分?jǐn)?shù)除以分散劑重量百分?jǐn)?shù)(RA/D比)。例如，RA/D比例可以是約3:1至約8:1。脫模劑可以被提供在最終調(diào)色劑制劑的按重量計(jì)約2%至約20%的范圍中，包含其間所有的值和增量。
[0041 ] 表面活性劑/分散劑
[0042]表面活性劑、聚合物分散劑或其組合物可以被使用。聚合物分散劑可以通常包含三種組分，即，親水性組分、疏水性組分以及保護(hù)性膠體組分。提到的疏水性指的是在水的存在下傾向于自我締合的相對(duì)非極性類(lèi)型的化學(xué)結(jié)構(gòu)。聚合物分散劑的疏水性組分可以包括富電子官能團(tuán)或長(zhǎng)鏈烴。這樣的官能團(tuán)已知呈現(xiàn)出對(duì)于微粒表面的強(qiáng)相互作用和/或吸附特性，比如著色劑和聚酯樹(shù)脂乳液的聚酯粘合劑樹(shù)脂。親水性官能團(tuán)指的是可以然后傾向于與水分子締合的相對(duì)極性的官能團(tuán)(例如，陰離子基團(tuán))。保護(hù)性膠體組分包括沒(méi)有離子功能的水溶性基團(tuán)。在水性體系中，除了親水性組分，聚合物分散劑的保護(hù)性膠體組分提供額外的穩(wěn)定性。在聚合物分散劑中使用保護(hù)性膠體組分實(shí)質(zhì)上減少離子單體部分或親水性組分的量。此外，保護(hù)性膠體組分在較低酸性的介質(zhì)中穩(wěn)定聚合物分散劑。保護(hù)性膠體組分通常包括聚乙二醇(PEG)基團(tuán)。本文利用的分散劑可以包括在通過(guò)引用以其整體性被并入本文的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6， 991，884和美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5，714，538中所公開(kāi)的分散劑。
[0043]如本文所使用的表面活性劑可以是本領(lǐng)域已知用于分散非自分散的著色劑和脫模劑的常用表面活性劑，所述非自分散的著色劑和脫模劑被用于制備用于電子照相術(shù)的調(diào)色劑制劑。商用的表面活性劑比如來(lái)自Kao Corporation, Bunka Sumida-ku, Tokyo, Japan的ΑΚΥΡΟ的ΑΚΥΡΟ羧酸類(lèi)系列可以被使用。例如，烷基醚羧酸酯(鹽)以及烷基醚硫酸酯(鹽)，優(yōu)選地，月桂基醚羧酸酯(鹽)以及月桂基醚硫酸酯(鹽)可以分別被使用。一種特別適合的陰離子型表面活性劑是從Kao Corporation, Bunka Sumida-ku, Tokyo, Japan購(gòu)買(mǎi)的是月桂醇聚醚-11羧酸的ΑΚΥΡΟ RLM-100，從而提供陰離子羧酸鹽(酯)官能團(tuán)。本文所預(yù)期的其它陰離子型表面活性劑包括烷基磷酸鹽、烷基磺酸鹽以及烷基苯磺酸鹽。包含聚合物或表面活性劑的磺酸也可以被利用。
[0044]任選的添加劑
[0045]本公開(kāi)內(nèi)容的調(diào)色劑制劑還可以包含一種或多種常用的電荷調(diào)節(jié)劑，所述電荷調(diào)節(jié)劑可以任選地被用于制備調(diào)色劑制劑。電荷調(diào)節(jié)劑可以被理解為有助于摩擦電荷(tribocharge)在調(diào)色劑中的產(chǎn)生和穩(wěn)定的化合物。電荷調(diào)節(jié)劑還有助于防止調(diào)色劑制劑的荷電特性退化。電荷調(diào)節(jié)劑可以按照類(lèi)似于上文關(guān)于著色劑分散體和脫模劑分散體所討論的方式以分散體的形式被制備。
[0046]調(diào)色劑制劑可以包含一種或多種另外的添加劑，比如酸和/或堿、乳化劑、UV吸收劑、熒光添加劑、珠光添加劑、增塑劑以及其組合。這些添加劑可以被期望加強(qiáng)使用本調(diào)色劑制劑打印的圖像的特性。例如，UV吸收劑可以被包含以通過(guò)防止圖像一經(jīng)隨后暴露于紫外線照射就逐漸褪色來(lái)增加抗UV光褪色性。UV吸收劑的適當(dāng)?shù)膶?shí)例包括但不限于二苯甲酮、苯并三唑、乙酰苯胺、三嗪以及其衍生物。本領(lǐng)域已知的商用的增塑劑還可以被用以調(diào)節(jié)調(diào)色劑制劑的聚結(jié)溫度。
[0047]以下實(shí)施例被提供以進(jìn)一步闡明本公開(kāi)內(nèi)容的思想，而不是限制本公開(kāi)內(nèi)容的范圍。
實(shí)施例
[0048]實(shí)施例品紅色顏料分散體
[0049]約IOg 的來(lái)自 Kao Corporation, Bunka Sumida-ku, Tokyo, Japan 的 ΑΚΥΡΟ RLM-100聚氧化乙烯(10)十二烷基醚羧酸與約350g的去離子水被合并并且pH被使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)到~7-9ο 約 IOg 的來(lái)自 Lubrizol Advanced Materials, Cleveland, Ohio, USA 的Solsperse27000被添加并且分散劑和水的混合物被用電攪拌器共混,然后相對(duì)緩慢地添加100g的紅122顏料。一旦顏料被完全變濕和分散，混合物就被添加到臥式介質(zhì)磨機(jī)以減小粒徑。溶液在介質(zhì)磨機(jī)中被處理直到粒徑為約200nm。最終的顏料分散體被設(shè)為包含按重量計(jì)約20%至約25%的固體。
[0050]實(shí)施例青色顏料分散體
[0051]約IOg 的來(lái)自 Kao Corporation, Bunka Sumida-ku, Tokyo, Japan 的 ΑΚΥΡΟ RLM-100聚氧化乙烯(10)十二烷基醚 羧酸與約350g的去離子水被合并并且pH被使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)到~7-9ο 約 IOg 的來(lái)自 Lubrizol Advanced Materials, Cleveland, Ohio, USA 的Solsperse27000被添加并且分散劑和水的混合物被用電攪拌器共混,然后相對(duì)緩慢地添加100g的顏料藍(lán)15:3。一旦顏料被完全變濕和分散，混合物就被添加到臥式介質(zhì)磨機(jī)以減小粒徑。溶液在介質(zhì)磨機(jī)中被處理直到粒徑為約200nm。最終的顏料分散體被設(shè)為包含按重量計(jì)約20%至約25%的固體。
[0052]實(shí)施例蠟乳液
[0053]約12g 的來(lái)自 Kao Corporation, Bunka Sumida-ku, Tokyo, Japan 的 ΑΚΥΡΟ RLM-100聚氧化乙烯(10)十二烷基醚羧酸與約325g的去離子水被合并并且pH被使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)到~7-9?；旌衔锶缓蠼?jīng)過(guò)微流化裝置被處理并且被加熱到約90°C。約60g的來(lái)自Petrolite, Corp.，Westlake, Ohio, USA的聚乙烯臘被緩慢地添加，同時(shí)溫度被保持在約90°C持續(xù)約15分鐘。當(dāng)粒徑在約300nm以下時(shí)，乳液然后從微流化裝置中被除去。溶液然后在室溫下被攪拌。蠟乳液被設(shè)為包含按重量計(jì)約10%至約18%的固體。
[0054]實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A
[0055]具有約9，000的最高分子量、約53°C至約58°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、約110°C的熔化溫度(Tm)以及約15至約20的酸值的混合聚酯樹(shù)脂被使用。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)被測(cè)量，其中，在這種情況下，一旦出現(xiàn)基線(熱容量)偏移，由此就表明在每分鐘約5的加熱速率下Tg可以出現(xiàn)在約53°C至約58°C。酸值可能是因?yàn)樵诰埘ブ写嬖诘囊环N或多種游離羧酸官能團(tuán)(-C00H)。酸值指的是中和一克聚酯所需要的以毫克計(jì)的氫氧化鉀(KOH)的質(zhì)量。酸值因此是聚酯中羧酸基團(tuán)數(shù)量的量度。[0056]在圓底燒瓶中150g的混合聚酯樹(shù)脂在攪拌下被溶解在450g的甲基乙基酮(MEK)中。所溶解的樹(shù)脂然后被倒進(jìn)燒杯中。在均質(zhì)器下燒杯被直接放置在冰浴中。均質(zhì)器以高剪切被打開(kāi)并且IOg的10%的氫氧化鉀(KOH)溶液和500g的去離子水被立即添加到燒杯中。均質(zhì)器以高剪切運(yùn)行約2-4分鐘，然后均質(zhì)化的樹(shù)脂溶液被放置在真空蒸餾反應(yīng)器中。反應(yīng)器溫度被保持在約43°C并且壓力被保持在約22英寸汞柱和約23英寸汞柱之間。約500mL的另外的去離子水被添加到反應(yīng)器中并且溫度被逐漸升高到約70°C以確保實(shí)質(zhì)上所有的MEK被蒸餾出。反應(yīng)器的熱源然后被關(guān)閉并且混合物被攪拌直到其達(dá)到室溫。一旦反應(yīng)器達(dá)到室溫，真空裝置就被關(guān)閉 并且樹(shù)脂溶液被除去并且被放置在存儲(chǔ)瓶中。
[0057]樹(shù)脂乳液的粒徑是在如通過(guò)NAN0TRAC粒徑分析儀測(cè)得的約185nm和約235nm(體積平均)之間。樹(shù)脂溶液的PH是在約6.5和約7.0之間。
[0058]實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液B
[0059]除了使用8g的10%的氫氧化鉀(KOH)溶液之外，具有約11，000的最高分子量、約55°C至約60°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、約110°C的熔化溫度以及約15至約20的酸值的聚酯樹(shù)脂被用以使用在實(shí)施例聚酯樹(shù)脂A中所描述的程序來(lái)形成乳液。
[0060]樹(shù)脂乳液的粒徑是在如通過(guò)NAN0TRAC粒徑分析儀測(cè)得的約195nm和約235nm(體積平均)之間。樹(shù)脂溶液的PH是在約6.7和約7.2之間。
[0061]實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液C
[0062]除了使用7g的10%的氫氧化鉀(KOH)溶液之外，具有約11，000的最高分子量、約55°C至約58°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、約115°C的熔化溫度以及約8至約13的酸值的聚酯樹(shù)脂被用以使用在實(shí)施例聚酯樹(shù)脂A中所描述的程序來(lái)形成乳液。
[0063]樹(shù)脂乳液的粒徑是在如通過(guò)NAN0TRAC粒徑分析儀測(cè)得的約190nm和約240nm(體積平均)之間。樹(shù)脂溶液的PH是在約7.5和約8.2之間。
[0064]調(diào)色劑制劑實(shí)施例
[0065]對(duì)比實(shí)施例調(diào)色劑I
[0066]對(duì)比實(shí)施例調(diào)色劑I使用常規(guī)乳液聚集方法來(lái)制備并且不包含硼砂偶聯(lián)劑。在本實(shí)施例中所使用的乳液聚集CPT是具有被用以終止調(diào)色劑微粒的生長(zhǎng)的pH逆轉(zhuǎn)的酸聚結(jié)。組分按照以下相對(duì)比例被添加到2.5升反應(yīng)器中:88.2份(按重量計(jì)的聚酯)的實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A、6.8份(按重量計(jì)的顏料)的實(shí)施例品紅色顏料分散體以及5份(按重量計(jì)的脫模劑)的實(shí)施例蠟乳液。去離子水然后被添加以便混合物包含按重量計(jì)約12.5%的固體。
[0067]混合物在反應(yīng)器中被加熱到30°C并且由高剪切攪拌機(jī)和酸添加泵組成的循環(huán)回路被啟動(dòng)?；旌衔锉粋魉徒?jīng)過(guò)回路并且高剪切攪拌機(jī)被設(shè)為每分鐘10，000轉(zhuǎn)(rpm)。酸被緩慢地添加到高剪切攪拌機(jī)以使酸均勻地分散在調(diào)色劑混合物中，以便沒(méi)有低PH的洼地。使用306g的I %的硫酸溶液的酸添加耗費(fèi)約4分鐘?；芈返牧鲃?dòng)然后被逆轉(zhuǎn)以返回調(diào)色劑混合物到反應(yīng)器。反應(yīng)器溫度被升高到約50°C以使微粒生長(zhǎng)。溫度被保持在50°C左右，直到微粒達(dá)到所期望的尺寸(約5 μ m至約6 μ m的數(shù)量平均尺寸和約6 μ m至約7 μ m的體積平均尺寸)。一旦微粒達(dá)到其所期望的尺寸，4% NaOH就被添加以升高pH到6.00以終止微粒生長(zhǎng)。反應(yīng)被保持在約50°C持續(xù)約I小時(shí)并且然后溫度被升高到91°C以引起微粒聚結(jié)。微粒被保持在91°C直到微粒達(dá)到所期望的圓形度(約0.97)。調(diào)色劑然后被清洗并且干燥。
[0068]干燥的調(diào)色劑具有如通過(guò)COULTER COUNTER Multisizer3分析器測(cè)得的6.0 μ m的體積平均粒徑。細(xì)粒(<2ym)以4.16% (按數(shù)量計(jì))存在并且調(diào)色劑具有0.970的圓形度，兩者皆通過(guò)由 Malvern Instruments, Ltd., Malvern, Worcestershire UK 制造的 SYSMEXFPIA-3000微粒表征分析器來(lái)測(cè)量。在對(duì)比實(shí)施例調(diào)色劑I中細(xì)粒的數(shù)量與不包含硼砂偶聯(lián)劑的其它乳液聚集聚酯調(diào)色劑一致，所述其它乳液聚集聚酯調(diào)色劑具有在I %和7% (按數(shù)量計(jì))之間的細(xì)粒。
[0069]除了中和pH被改變以測(cè)試pH調(diào)節(jié)窗之外，另外的調(diào)色劑使用來(lái)自對(duì)比實(shí)施例調(diào)色劑I的配方和程序被制造。這些調(diào)色劑的結(jié)果在以下表2中被示出。
[0070]實(shí)施例調(diào)色劑A
[0071]實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A被按重量計(jì)70:30分成兩批，以分別形成調(diào)色劑的芯和殼?？偟木埘ズ看砑s87.7%的總的調(diào)色劑固體。因此，第一批包含61.4%的總調(diào)色劑固體并且第二批包含26.3%的總調(diào)色劑固體。組分按照以下百分比被添加到2.5升的反應(yīng)器中:具有61.4份(按重量計(jì)的聚酯)、6.8份(按重量計(jì)的顏料)的實(shí)施例品紅色顏料分散體以及5份(按重量計(jì)的脫模劑)的實(shí)施例蠟乳液的第一批實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A。去離子水然后被添加以便混合物包含按重量計(jì)約12%至約15%的固體。
[0072]混合物在反應(yīng)器中被加熱到30°C并且由高剪切攪拌機(jī)和酸添加泵組成的循環(huán)回路被啟動(dòng)?；旌衔锉粋魉徒?jīng)過(guò)回路并且高剪切攪拌機(jī)被設(shè)為10，OOOrpm0酸被緩慢地添加到高剪切攪拌機(jī)以在調(diào)色劑混合物中均勻地分散酸以便沒(méi)有低PH的洼地。使用200g的1%的硫酸溶液的酸添加耗費(fèi)約4分鐘?；芈返牧鲃?dòng)然后被逆轉(zhuǎn)以返回調(diào)色劑混合物到反應(yīng)器并且反應(yīng)器溫度被升高到約40°C-45°C。一旦粒徑達(dá)到4.0μπι(數(shù)量平均)，5% (重量)的硼砂溶液(30g的含有1.5g硼砂的溶液)就被添加。硼砂含量代表按重量計(jì)約0.5%的總調(diào)色劑固體。在硼砂添加之后，包含26.3份(按重量計(jì)的聚酯)的第二批實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A被添加。混合物被攪拌約5分鐘并且pH被監(jiān)測(cè)。一旦粒徑達(dá)到5.5 μ m(數(shù)量平均)，4% NaOH被添加以升高pH到約5.95以終止微粒生長(zhǎng)。反應(yīng)溫度被保持一小時(shí)。粒徑在此時(shí)段期間被監(jiān)測(cè)。一旦微粒生長(zhǎng)停止，溫度被升高到88°C以引起微粒聚結(jié)。這樣的溫度被保持直到微粒達(dá)到其所期望的圓形度(約0.97)。調(diào)色劑然后被清洗并且干燥。
[0073]干燥的調(diào)色劑具有6.65 μ m的體積平均粒徑和5.49 μ m的數(shù)量平均粒徑。細(xì)粒?2ym)以0.11% (按數(shù)量計(jì))存在并且調(diào)色劑具有0.978的圓形度。
[0074]除了中和pH被改變以測(cè)試pH調(diào)節(jié)窗之外，另外的調(diào)色劑使用來(lái)自實(shí)施例調(diào)色劑A的配方和程序被制造。這些調(diào)色劑的結(jié)果在以下表2中被示出。
[0075]實(shí)施例調(diào)色劑B
[0076]實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A被按重量計(jì)60:40分成兩批，以分別形成調(diào)色劑的芯和殼?？偟木埘ズ看砑s87.9%的總調(diào)色劑固體。因此，第一批包含52.7%的總調(diào)色劑固體并且第二批包含35.2%的總調(diào)色劑固體。組分按照以下百分比被添加到2.5升的反應(yīng)器中:具有52.7份(按重量計(jì)的聚酯)、6.8份(按重量計(jì)的顏料)的實(shí)施例品紅色顏料分散體以及5份(按重量計(jì)的脫模劑)的實(shí)施例蠟乳液的第一批實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A。去離子水然后被添加以便混合物包含按重量計(jì)約12%至約15%的固體。
[0077] 混合物在反應(yīng)器中被加熱到30°C并且由高剪切攪拌機(jī)和酸添加泵組成的循環(huán)回路被啟動(dòng)?；旌衔锉粋魉徒?jīng)過(guò)回路并且高剪切攪拌機(jī)被設(shè)為10，000rpm。酸被緩慢地添加到高剪切攪拌機(jī)以使酸均勻地分散在調(diào)色劑混合物中以便沒(méi)有低PH的洼地。使用150g的I %的硫酸溶液的酸添加耗費(fèi)約4分鐘。回路的流動(dòng)然后被逆轉(zhuǎn)以返回調(diào)色劑混合物到反應(yīng)器并且反應(yīng)器溫度被增加到約40°C -45°C。一旦粒徑達(dá)到4.0 μ m(數(shù)量平均)，5%的硼砂溶液(15g的含有0.75g硼砂的溶液)就被添加。硼砂含量代表按重量計(jì)約0.3%的總調(diào)色劑固體。在硼砂添加之后，包含35.2份(按重量計(jì)的聚酯)的第二批實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A被添加?；旌衔锉粩嚢杓s5分鐘并且pH被監(jiān)測(cè)。一旦粒徑達(dá)到5.5 μ m (數(shù)量平均)，4% NaOH被添加以升高pH到約5.95以終止微粒生長(zhǎng)。反應(yīng)溫度被保持一小時(shí)。粒徑在此時(shí)段期間被監(jiān)測(cè)。一旦微粒生長(zhǎng)停止，溫度被增加到88°C以引起微粒聚結(jié)。這樣的溫度被保持直到微粒達(dá)到其所期望的圓形度(約0.97)。調(diào)色劑然后被清洗并且干燥。
[0078]干燥的調(diào)色劑具有6.24 μ m的體積平均粒徑和5.48 μ m的數(shù)量平均粒徑。細(xì)粒?2 μ m)以0.09% (按數(shù)量計(jì))存在并且調(diào)色劑具有0.983的圓形度。
[0079]實(shí)施例調(diào)色劑C
[0080]實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A和實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液C的組合物以按重量計(jì)70:30的比例被使用以分別形成調(diào)色劑的芯和殼?？偟木埘ズ看砑s87.9%的總調(diào)色劑固體。相應(yīng)地，實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A包含61.5%的總的調(diào)色劑固體并且實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液C包含26.4%的總的調(diào)色劑固體。組分按照以下百分比被添加到2.5升的反應(yīng)器中:具有61.5份(按重量計(jì)的聚酯)、6.8份(按重量計(jì)的顏料)的實(shí)施例品紅色顏料分散體以及5份(按重量計(jì)的脫模劑)的實(shí)施例蠟乳液的實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A。去離子水然后被添加以便混合物包含按重量計(jì)約12%至約15%的固體。 [0081]混合物在反應(yīng)器中被加熱到30°C并且由高剪切攪拌機(jī)和酸添加泵組成的循環(huán)回路被啟動(dòng)。混合物被傳送經(jīng)過(guò)回路并且高剪切攪拌機(jī)被設(shè)為10，OOOrpm0酸被緩慢地添加到高剪切攪拌機(jī)以在調(diào)色劑混合物中均勻地分散酸以便沒(méi)有低PH的洼地。使用200g的I %的硫酸溶液的酸添加耗費(fèi)約4分鐘?；芈返牧鲃?dòng)然后被逆轉(zhuǎn)以返回調(diào)色劑混合物到反應(yīng)器并且反應(yīng)器溫度被增加到約37°C-42°C。一旦粒徑達(dá)到4.0 μ m(數(shù)量平均)，5% (重量)的硼砂溶液(15g的含有0.75g硼砂的溶液)就被添加。硼砂含量代表按重量計(jì)約0.25%的總的調(diào)色劑固體。在硼砂添加之后，包含26.4份(按重量計(jì)的聚酯)的實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液C被添加?；旌衔锉粩嚢杓s5分鐘并且pH被監(jiān)測(cè)。一旦粒徑達(dá)到5.5 μ m (數(shù)量平均)，4% NaOH被添加以升高pH到約6.60以終止微粒生長(zhǎng)。反應(yīng)溫度被保持一小時(shí)。粒徑在此時(shí)段期間被監(jiān)測(cè)。一旦微粒生長(zhǎng)停止，溫度被升高到88°C以引起微粒聚結(jié)。這樣的溫度被保持直到微粒達(dá)到其所期望的圓形度(約0.97)。調(diào)色劑然后被清洗并且干燥。
[0082]干燥的調(diào)色劑具有6.40 μ m的體積平均粒徑和5.18 μ m的數(shù)量平均粒徑。細(xì)粒?2 μ m)以0.92% (按數(shù)量計(jì))存在并且調(diào)色劑具有0.970的圓形度。
[0083]實(shí)施例調(diào)色劑D
[0084]實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A和從Toyobo C0.，Ltd.，Kita-ku, Osaka, Japan購(gòu)買(mǎi)的ACT-004聚酯樹(shù)脂的乳液的組合物以按重量計(jì)70:30的比例被使用以分別形成調(diào)色劑的芯和殼。ACT-004聚酯樹(shù)脂具有約11，000的最高分子量、約57°C至約61°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、約104°C的熔化溫度、以及約16的酸值。乳液粒徑是約200nm(體積平均)?？偟木埘ズ看砑s87.9%的總調(diào)色劑固體。因此，實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A包含61.5%的總的調(diào)色劑固體并且ACT-004聚酯乳液包含26.4%的總調(diào)色劑固體。組分按照以下百分比被添加到
2.5升的反應(yīng)器中:具有61.5份(按重量計(jì)的聚酯)、6.8份(按重量計(jì)的顏料)的實(shí)施例品紅色顏料分散體以及5份(按重量計(jì)的脫模劑)的實(shí)施例蠟乳液的實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液A。去離子水然后被添加以便混合物包含按重量計(jì)約12%至約15%的固體。
[0085]混合物在反應(yīng)器中被加熱到30°C并且由高剪切攪拌機(jī)和酸添加泵組成的循環(huán)回路被啟動(dòng)?；旌衔锉粋魉徒?jīng)過(guò)回路并且高剪切攪拌機(jī)被設(shè)為10，000rpm。酸被緩慢地添加到高剪切攪拌機(jī)以使酸均勻地分散在調(diào)色劑混合物中以便沒(méi)有低PH的洼地。使用200g的I %的硫酸溶液的酸添加耗費(fèi)約4分鐘?；芈返牧鲃?dòng)然后被逆轉(zhuǎn)以返回調(diào)色劑混合物到反應(yīng)器并且反應(yīng)器溫度被升高到約35°C-40°C。一旦粒徑達(dá)到4.0 μ m(數(shù)量平均)，5% (重量)硼砂溶液(15g的含有0.75g硼砂的溶液)就被添加。硼砂含量代表按重量計(jì)約0.25%的總調(diào)色劑固體。在硼砂添加之后，包含26.4份(按重量計(jì)的聚酯)的ACT-004聚酯樹(shù)脂乳液被添加。混合物被攪拌約5分鐘并且pH被監(jiān)測(cè)。一旦粒徑達(dá)到5.5 μ m (數(shù)量平均)，4% NaOH被添加以升高pH到約6.20以終止微粒生長(zhǎng)。反應(yīng)溫度被保持一小時(shí)。粒徑在此時(shí)段期間被監(jiān)測(cè)。一旦微粒生長(zhǎng)停止，溫度被升高到88°C以引起微粒聚結(jié)。這樣的溫度被保持直到微粒達(dá)到其所期望的圓形度(約0.97)。調(diào)色劑然后被清洗并且干燥。
[0086]干燥的調(diào)色劑具有6.18 μ m的體積平均粒徑和5.28 μ m的數(shù)量平均粒徑。細(xì)粒?2ym)以0.42% (按數(shù)量計(jì))存在并且調(diào)色劑具有0.973的圓形度。
[0087]實(shí)施例調(diào)色劑E [0088]實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液B被按重量計(jì)70:30分成兩批，以分別形成調(diào)色劑的芯和殼?？偟木埘ズ看砑s87.9%的總調(diào)色劑固體。因此，第一批包含61.5%的總調(diào)色劑固體并且第二批包含26.4%的總調(diào)色劑固體。組分按照以下百分比被添加到2.5升的反應(yīng)器中:具有61.5份(按重量計(jì)的聚酯)、6.8份(按重量計(jì)的顏料)的實(shí)施例品紅色顏料分散體以及5份(按重量計(jì)的脫模劑)的實(shí)施例蠟乳液的第一批實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液B。去離子水然后被添加以便混合物包含按重量計(jì)約12%至約15%的固體。
[0089]混合物在反應(yīng)器中被加熱到30°C并且由高剪切攪拌機(jī)和酸添加泵組成的循環(huán)回路被啟動(dòng)。混合物被傳送經(jīng)過(guò)回路并且高剪切攪拌機(jī)被設(shè)為10，OOOrpm0酸被緩慢地添加到高剪切攪拌機(jī)以在調(diào)色劑混合物中均勻地分散酸以便沒(méi)有低PH的洼地。使用200g的1%的硫酸溶液的酸添加耗費(fèi)約4分鐘?；芈返牧鲃?dòng)然后被逆轉(zhuǎn)以返回調(diào)色劑混合物到反應(yīng)器并且反應(yīng)器溫度被升高到約40°C-45°C。一旦粒徑達(dá)到5.0 μ m(數(shù)量平均)，5% (重量)的硼砂溶液(15g的含有0.75g硼砂的溶液)就被添加。硼砂含量代表按重量計(jì)約0.25%的總調(diào)色劑固體。在硼砂添加之后，包含26.4份(按重量計(jì)的聚酯)的第二批實(shí)施例聚酯樹(shù)脂乳液B被添加。混合物被攪拌約5分鐘并且pH被監(jiān)測(cè)。一旦粒徑達(dá)到5.5 μ m (數(shù)量平均)，4% NaOH被添加以升高pH到約7.10以終止微粒生長(zhǎng)。反應(yīng)溫度被保持一小時(shí)。粒徑在此時(shí)段期間被監(jiān)測(cè)。一旦微粒生長(zhǎng)停止，溫度被升高到88°C以引起微粒聚結(jié)。這樣的溫度被保持直到微粒達(dá)到其所期望的圓形度(約0.97)。調(diào)色劑然后被清洗并且干燥。
[0090]干燥的調(diào)色劑具有7.24 μ m的體積平均粒徑和5.86 μ m的數(shù)量平均粒徑。細(xì)粒?2ym)以1.76% (按數(shù)量計(jì))存在并且調(diào)色劑具有0.974的圓形度。
[0091]因此，可以看出的是，與被使用以制備對(duì)比實(shí)施例調(diào)色劑I的常規(guī)乳液聚集方法相比，被使用以制備在調(diào)色劑微粒的芯層和殼層之間包含硼砂偶聯(lián)劑的實(shí)施例調(diào)色劑A到E的乳液聚集方法明顯地減小細(xì)小微粒的百分比。此外，如期望的是，實(shí)施例調(diào)色劑A到E每個(gè)都呈現(xiàn)出相對(duì)于對(duì)比實(shí)施例調(diào)色劑I可比擬的平均粒徑和圓形度。
[0092]測(cè)試結(jié)果
[0093]表面遷移
[0094]圖1示出使用掃描電子顯微鏡(SEM)拍下的根據(jù)對(duì)比實(shí)施例1制備的常規(guī)乳液聚集調(diào)色劑微粒10的圖像。圖2示出根據(jù)實(shí)施例A制備的在調(diào)色劑的芯層和殼層之間包含硼砂偶聯(lián)劑的乳液聚集調(diào)色劑微粒20的圖像。如圖所示，調(diào)色劑微粒20具有比常規(guī)乳液聚集調(diào)色劑微粒10更光滑、更均勻的表面。調(diào)色劑微粒20的光滑、均勻的表面減少顯影輥上成膜的發(fā)生并且改善在較高的溫度下調(diào)色劑的熔合性能。與此相反，調(diào)色劑微粒10具有明顯較多的已經(jīng)遷移到其表面的著色劑、脫模劑以及低分子量樹(shù)脂微粒12。如上文所討論，硼砂在殼層被添加之前出人意料地引起這些微粒在調(diào)色劑芯上聚集，這防止其遷移到調(diào)色劑的表面。
[0095]顯影輥成膜和刮片成膜
[0096]實(shí)施例調(diào)色劑A和B以及對(duì)比實(shí)施例調(diào)色劑I對(duì)顯影輥和刮片的成膜也被測(cè)試。調(diào)色劑被分別放置在調(diào)色劑匣中。每個(gè)匣然后被插入到測(cè)試機(jī)器內(nèi)并且在50ppm下運(yùn)行。定期地，每個(gè)匣的顯影輥和刮片被目視檢查以評(píng)估組件上調(diào)色劑成膜的量。調(diào)色劑成膜的水平被分級(jí)為I至4的等級(jí)，其中較高的級(jí)別(例如，4)表示較多的成膜和較差的性能。測(cè)試結(jié)果在以下的表1中被示出。
[0097]表1
[0098]
【權(quán)利要求】
1.一種化學(xué)制備的調(diào)色劑組合物，其包括: 芯，其包含第一聚合物粘合劑、著色劑以及脫模劑； 殼，其被形成在所述芯的周?chē)⑶野诙酆衔镎澈蟿灰约? 硼砂偶聯(lián)劑，其在所述芯和所述殼之間。
2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)制備的調(diào)色劑組合物，其中所述第一聚合物粘合劑和所述第二聚合物粘合劑各自包含聚酯樹(shù)脂。
3.如權(quán)利要求2所述的化學(xué)制備的調(diào)色劑組合物，其中所述第一聚合物粘合劑包含第一聚酯樹(shù)脂或混合物并且所述第二聚合物粘合劑包含不同于所述第一聚酯樹(shù)脂或混合物的第二聚酯樹(shù)脂或混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)制備的調(diào)色劑組合物，其中所述第一聚合物粘合劑和所述第二聚合物粘合劑各自包含苯乙烯聚合物。
5.如權(quán)利要求4所述的化學(xué)制備的調(diào)色劑組合物，其中所述第一聚合物粘合劑包含第一苯乙烯聚合物或混合物并且所述第二聚合物粘合劑包含不同于所述第一苯乙烯聚合物或混合物的第二苯乙烯聚合物或混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)制備的調(diào)色劑組合物，其中所述第一聚合物粘合劑與所述第二聚合物粘合劑的比例是在按重量計(jì)約20:80和約80:20之間。
7.如權(quán)利要求6所述 的化學(xué)制備的調(diào)色劑組合物，其中所述第一聚合物粘合劑與所述第二聚合物粘合劑的比例是在按重量計(jì)約50:50和約80:20之間。
8.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)制備的調(diào)色劑組合物，其中所述芯和所述殼包含相同的聚合物粘合劑。
【文檔編號(hào)】G03G5/00GK104024945SQ201280065435
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月29日
【發(fā)明者】勁·X·孫, 科菲·奧帕雷·迪格斯 申請(qǐng)人:利盟國(guó)際有限公司