用于控制无光泽效果的具有交联树脂的调色剂的制作方法

文档序号:2672972阅读:323来源:国知局

专利名称::用于控制无光泽效果的具有交联树脂的调色剂的制作方法用于控制无光泽效果的具有交联树脂的调色剂
背景技术
:本发明公开了一种适用于以低光泽、即无光泽修饰打印图象的调色剂组合物。本发明公开的调色剂组合物包含了一种交联密度从大约百分之0.3到大约百分之30的交联树脂。参考文献Patel公开的,公开号为2006-0121384美国专利,,此整体并入作为参考,其公开了一种调色剂组合物和方法,例如乳液聚合的调色剂方法,用于制备包含基本上非交联树脂、交联树脂、蜡和着色剂的调色剂组合物。Patel等人公开的,申i青号为11/272,720的美国专利申请,雜此整体并入作为参考,其指向调色剂组合物和方法,例如乳液聚合调色剂的制备方法,用于制备调色齐跑合物,其包含高^f量的、例如具有至少50,000重均分子量的非^l^对脂、蜡和着色剂。乳淑聚合(EA)的调色剂颗粒是根据本领域已知的处理过程来制备的。这样的处理过程包括多种调色剂组合物的聚集体,各个组合物起先是稳定的分散体或乳胶,然后,这些颗粒在高温下聚结。选择掺入调色齐啲组分,以满足最后的成品调色剂颗粒的全部必要要求。其中,着色剂可被添加用于着色,蜡可波添加来提供从用于无油定影系统的定影辊中脱出,以及粘合剂树月旨可用来提供低的最低定穀驢(MFT)。另一个可由EA调色剂颗粒组分所决定的关键的调色剂性质是融合影象的表面光泽度。这1^寺征在设计提供低光泽或无光泽的图像的EA调色剂时尤其重要。因此,我们仍然希望g爐EA调色齐啲组成成分和设计参数,使之育,达到降低光泽度或改进由EA调色剂形成的打印图像的无光泽表面。发明概述在本发明的具体实施例中,公开了一种调色剂组合物,其具有由交联的树脂、基本上非交联的树脂、蜡和着色剂组成的调色剂颗粒,其中交联的树脂具有大约百分之0.3到大约百分之30的交联密度。在更进一步的实施例中,描述了一种调色剂的制备方法,其包含混合具有交联密度大约为百分之0.3至i伏约百分之30的交联树脂、基本上非交联树脂、蜡和着色剂,来提供调色剂浆料聚集体,力口热这些聚合物来形成调色剂,荆壬选地可以离析调色剂。在更进一步的实施例中,描述了一种显影图像的方法,其中包含向基体上施加调色剂组合物来形成图像,所述调色剂组合物包含交联的树脂、基本上非交联的树脂、蜡和着色剂,并且将调色剂组合物融合到基体,其中所述交联的树脂具有大约百分之0.3至伏约百分之30的交联密度。实施例调色剂颗粒可包含交联树脂或凝胶体、基本上非交联的树脂、蜡和着色剂。本发明公开的实施例可包含下列项目项目l.一种具有调色齐噘粒的调色剂组合物,包含.-交联的树脂;基本上非交联的柳旨;蜡;和着色剂;其中所述交联树脂具有从大约百分之0.3到大约百分之30的交联密度。项目2.根据项目1所述的调色剂组合物,其中所述基本上非交联的树脂具有大约小于O.l的交联密度。项目3.根据项目1所述的调色剂组合物,其中所述交联树脂包含从大约30重量百分比到大约99.9重量百分比的苯乙烯、从大约5重量百分比至伏约50重量百分比的丙烯酸丁酯、从大约0.05重量百分比到大约15重量百分比的包含单体的羧基酸基和0.25重量百分比到大约15重量百分比的二乙烯基苯。项目4.根据项目1所述的调色剂组合物,其中在所述交联树脂中包含的苯乙烯和丙烯酸丁酯的比值,苯乙烯丙烯酸丁酯为大约50:50到大约80:20。项目5.根据项目3所述的调色剂组合物,其中所述包含单体的羧基酸基是P-羧乙基丙烯酸酯。项目6.根据项目1所述的调色剂组合物,其中所述调色剂颗粒包含从大约4重量百分比到大约30重量百分比的交联树脂。项目7.根据项目1所述的调色剂组合物,其中所述调色剂颗粒具有从大约1光泽度单位到大约20光泽度单位的光泽度。项目8.根据项目7所述的调色齐跑合物,其中所述光泽度是从大约1光泽度单位到大约12光泽度单位。项目9.根据项目6所述的调色齐跑合物,其中所述调色剂颗粒包含从大约68重量百分比到大约75重量百分比的非交联的树脂、从大约3重量百分比到大约25重量百分比的蜡和从大约7重量百分比到大约13重量百分比的着色剂。项目IO.根据项目1所述的调色剂组合物,其中所述交联树脂具有从大约10纳米到大约35纳米的颗粒直径。项目ll.根据项目1戶万述的调色剂组合物,其中,万述调色剂颗粒是乳衝聚合调色剂颗粒。项目12根据项目1所述的调色齐齟合物,其中所述基本上非交联的树脂选自由苯乙烯丙烯酸酯,苯乙烯异丁烯酸酯,丁二烯,异戊二烯,丙烯腈,丙烯酸,甲基丙烯酸,P-羧乙基丙烯酸脂,聚酯,聚(苯乙烯-丁二烯),聚(甲基苯乙烯-丁二烯),聚(甲基丙烯酸甲酯-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(甲基丙烯酸丁酯-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-异戊二义希),聚(甲基苯乙烯-异戊二烯),聚(甲基丙烯酸甲酯-异戊二烯),聚(甲基丙烯酸乙酯-异戊二烯),聚(甲基丙烯酸丙酯-异戊二烯),聚(甲基丙烯酸丁酯-异戊二烯),聚(丙烯酸甲酯-异戊二烯),聚(丙烯酸乙酯-异戊二烯),聚(丙烯酸丙酯-异戊二烯),聚(丙烯酸丁酯-异戊二烯),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-丙烯酸),聚(苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸),聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸),聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸),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),和苯乙烯/丙烯酸丁酯/羧酸三元共聚物,苯乙烯/丙烯酸丁酉旨/p-羧乙基丙烯酯三元共聚物,及其混合物组成的基团。项目13.根据项目1所述的调色齐齟合物,其中所述基本上非交联的树脂包含苯乙烯丙烯酸丁酯P-羧乙基丙烯酸脂。项目R根据项目1所述的调色齐跑合物,其中所鹏是烷撑、聚乙烯、聚丙烯或其混合物。项目15.显影剂,包括根据权利要求1所述的调色剂组合物;禾口载体。项目16—种调色剂的制备方法,包含混合具有大约为百分之0.3到大约百分之30的交联密度的交联树脂、基本上非交联的树脂、石蜡和着色剂,来ii供调色剂浆料聚集体,加热这些聚集体来形成调色剂;和任选地离析调色剂。项目17.根据项目16所述的调色剂制备方法,其中所述基本上非交联的树月旨具有小于大约O.l的交联密度。项目18.根据项目16所述的调色齐蹄恪方法,其中所述加热包含低于所述基本上非交联的树脂的玻璃化转变温度的第一加热和高于所述基本上非交联的树脂的玻璃化转变温度的第二加热。项目19.根据项目16所述的调色齐棉U备方法,其中所述交联的树脂包含苯乙烯、丙烯酸丁酯、包含羧基酸基的单体和二乙烯基苯。项目20.根据项目19所述的调色齐蹄U备方法,其中所述包含羧基酸基的单体是P-羧乙基丙烯酸酯。项目21—种使图像显影方法,包括将调色齐跑合物施加到基体上来形成图像,其中所述调色齐跑合物包含交联的树脂、基本上非交联的树脂、蜡和着色剂,然后将所述调色剂组合物融合至岍述基体上,其中所述交联树脂具有从大约百分之0.3至伏约百分之30的交联密度。项目22.根据项目21所述的方法,其中所述基本上非交联的树脂具有小于大约O.l的交联密度。项目23.根据项目21所述的方法,其中所述交联树脂包含苯乙烯、丙烯酸丁酯,包含羧基酸基的单体和二乙烯基苯。项目24.根据项目23所述的方法,其中所述包含羧基酸基的单体是P-羧乙基丙烯酸酯。在具体实施例中,所述交联的树脂或凝胶具有一在大约百分之0.3到大约百分之30之间的交联密度。所述交联树脂或凝胶体可以被包含在所述调色剂颗粒中以控制打印图象的光泽度。如在下面更详细的描述,所述交联树脂或灌湖交体可以以不同的量被包含在调色剂颗粒中来控制或"拨入(dialin)"印刷调色齐鹏像的光泽度的量。在具体实施例中,调色齐噘粒的交联树脂含量可在制备过程的开始时被预选和控制。这使得會嫩对调色齐噘粒形成的光泽度特性有一高标准的控帝U。在调色齐噘粒成分中交联树脂的数量可在整个乳液聚合过程中被调整,以控制合成调色剂的光泽度特性。例如,Mil—个BYK75度显微光泽计的测量,具有从大约4重量百分比到大约30重量百分比交联树月旨的调色齐噘粒可表现出从大约1至伏约20光泽度单位的光泽度。"光泽度单位"指的是在白纸上测量的加德纳光泽度单位。此处公开中适用的基本上非交联的树脂和交联树脂也都包含了乳胶树脂或聚合物。在具体实施例中,在非交联的树脂和交联的树月旨中,乳胶树脂或聚合物可以是相同或不同的。在更进一步地实施例中,非交联的树脂和交联树脂包含相同的乳胶树脂或聚合物。适合的乳胶树脂或聚合物包含苯乙烯丙烯酸酯,苯乙烯异丁烯酸酯,丁二烯,异戊二烯,丙烯腈,丙烯酸,甲基丙烯酸,p-羧乙基丙烯酸酯,聚酯,已知的聚合物例如聚(苯乙烯-丁二烯),聚(甲基苯乙烯-丁二烯),聚(甲基丙烯酸甲酯-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(甲基丙烯酸丁酯-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-异戊二烯),聚(甲基苯乙烯-异戊二烯),聚(甲基丙烯酸甲酯-异戊二烯),聚(甲基丙烯酸乙酯-异戊二烯),聚(甲基丙烯酸丙酯-异戊二烯),聚(甲基丙烯酸丁酯-异戊二烯),聚(丙烯酸甲酯-异戊二烯),聚(丙烯酸乙酯-异戊二烯),聚(丙烯酸丙酯-异戊二烯),聚(丙烯酸丁酯-异戊二烯),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-丙烯酸),聚(苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸),聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸),聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸),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),等等。在具体实施例中,所述树脂或聚合物錢乙烯/丙烯酸丁酉,-羧乙基丙烯酸脂三元共聚物。在具体实施例中,交联乳胶可用包含苯乙烯、丙烯酸丁酯的单体,包含羧基酸的单体、例如p-羧乙基丙烯酸酯(P-CEA),二乙烯基苯,表面活性剂和3l发剂的非交联乳胶制备。交联乳胶可M乳液聚合来制备。另一个包含羧基酸的单体的例子包含马来酸,柠康酸,衣康酸,烯基丁二酸,富马酸,甲基延胡索酸,马来-酸酐,柠康酸酐,衣康-酸酐,烯基丁二酸酐,马来-酸甲基半酯,马来-酸乙基半酯,马来-酸丁基半酯,柠康-酸甲基半酯,柠康-酸乙基半酯,柠康-酸丁基半酯,衣康-酸甲基半酯,烯基丁二酸甲基半酯,反丁烯二酸的甲基半酯,部分饱和二元酸的半酯例如甲基延胡索酸甲基半酯,二甲基马来酸,部^H包和二元酸酯例如二甲基富马酸,丙烯酸,甲基丙烯酸,类阿尔法巴豆酸,肉桂酸,f3部6H包和酸,巴豆酸酐,肉桂酸酐,烯基丙二酸,具有烯基戊二酸的单体,烯基己二,其混合物等等。交联树脂可包含占起始单体的大约30重量百分比到大约99.9重量百分比的苯乙烯,例如占起始单体的大约35重量百分比到大约90重量百分比或从大约30重量百分比到大约80重量百分比的苯乙烯。交联树脂可包含占起始单体的大约5重量百分比至呔约50重量百分比丙烯酸丁酯,例如占起始单体的大约10重量百分比到大约45重量百分比或从大约12重量百分比到大约40重量百分比丙烯酸丁酯。交联的树脂可以包括下列比例的苯乙烯和丙烯酸丁酯在起始单体中,苯乙烯丙烯酸丁酯为从约50:50到约80:20,如魏始单体中,苯乙烯丙烯酸丁酯为从约60:40到约70:30或者65:35。交联的树脂可包含占起始单体的大约0.05重量百分比到大约15重量百分比的含羧基酸的单体,例如占起始单体的大约0.1重量百分比到大约10重量百分比或从大约1重量百分比到大约6重量百分比的含羧基酸的单体。交联的树脂可包含占起始交联单体的大约0.25重量百分比至U大约40重量百分比的二乙烯基苯,例如占起始交联单体的大约0.5重量百分比到大约20重量百分比或从大约1重量百分比到大约15重量百分比的二乙烯基苯。此处适用的交联剂的例子包括二乙烯基苯,二乙烯基萘,二丙烯酸乙二醇酯,二丙烯酸1,3-丁二醇酯,二丙烯酸1,4-丁二醇酯,二丙烯酸1,5-戊二醇酯,二丙烯酸1,6-己二醇酯,二丙烯酸新戊二醇酯,二丙烯酸二甘醇酯,二丙烯酸三甘醇酯,二丙烯酸四甘醇酯,二丙烯酸聚乙二酉辩400酯,二丙烯酸一縮二丙二醇酯,和聚氧化乙烯(2)-2》二(4-羟基苯基)丙烷二丙烯酸酯及其混合物等。在树脂中存在的二乙烯基苯的量影响树脂的交联密度。例如,在树脂中有更多含量的二乙烯基苯与更大的交联密度相互关联。在具体实施例中,树脂的交联密度为从大约百分之0.3到大约百分之40,例如从大约百分之0.3到大约百分之35或从大约百分之0.3到大约百分之30的交联密度。此处所说的"交联密度"是指单体个体中连接另一个聚合物f连的点的摩尔分数。例如,在一个体系中,其中每20分子中有1个是二乙烯基苯,每20力吁中有19个分子錢乙烯,贝ij只有1个分子是交联的。因此在这样的体系中,交联密度为0.05。在制剂中应用的二乙烯基苯越多,贝唭具有更高的交联性。因此,其因为更多的二乙烯基苯具有更高的交联密度而意聚合物有更多机会连接到另一个聚合物。例如,如果按重量计算,在调色剂中约有百分之10的交联树脂,则所述总体交联密度将会被"稀释"到从大约百分之0.03到大约百分之0.1。在具体实施例中,交联树脂的玻璃化转变温度(Tg)可从大约30°C到大约65°C,例如从大约35。C到大约6(TC或从大约4(TC到大约55°C。交联树脂的可溶解的部分可具有从大约100,000到大约200,000的重均M量(Mw),例如从大约115,000到大约175,000或从大约125,000到大约150,000的分子量。在具体实施例中,交联树脂的数均針量(Mn)可从大约15,000到大约50,000,例如从大约20,000到大约35,000或从大约23,000到大约30,000。交联树脂的粒径(直径)可从大约10纳米到大约350纳米,例如从大约15纳米到大约300纳^g从大约20纳米到大约250纳米。为了控制交联树脂的分子量,树脂可如此制备,例如,由乳液聚合方法制备,并选择性添加f连转移剂、引发剂和表面活性剂。其他获得交联树脂的制备方法可包含聚合物微悬浮制备方法,例如在美国专利号为3,674,736的专利中公开了一种聚合物溶液微悬浮制备过程,例如在美国专利号为5,290,654的专利中公开的一种机械研磨制备方法,或任何其他的已知的制备方法。调色剂颗粒还包含基本上无交联的树脂。在具体实施例中,所述基本上无交联树脂(此处也指非交联树脂)包含具有小于大约百分之0.1的交联密度,例如小于大约百分之0.05的树脂。例如,非交联乳胶包含苯乙烯、丙烯酸丁酯和P"CEA它例如,由引始剂,链转移剂(CTA),和表面活性齐啲乳液聚賴'j备。缺少二乙烯基苯或类似的交联剂阻止了交联。在具体实施例中,基本上无交联的树脂包含苯乙烯丙烯酸丁酯P-CEA,其中,例如,非交联的树脂单体包含从大约70重量百分比到大约90重量百分比的苯乙烯、从大约10重量百分比到大约30重量百分比的丙烯酸丁酯和从大约0.05重量百分比到大约10重量百分比的(3-CEA。适用于生产交联树脂和基本上非交联树脂的弓像剂可以是例如过硫fr效内、过硫酸,或过硫酸铵,并且可在大约0.1重量百分比到大约5重量百分比的范围内存在于交联的起始单体和非交联的起始单体中,例如存在占单体的总重量的从大约0.3重量百分比到大约4重量百分比或从大约0.5重量百分比至'汰约3重量百分比的弓l发剂。在具体实施例中,表面活性剂可以从大约0.3重量百分比到大约10重量百分比的范围内的量存在,例如存在大约0.5重量百分比至l汰约8重量百分比5^人大约0.7至伏约5.0重量百分比的表面活性剂。交联的树脂和基本上非交联的树脂可由类似的方法生产。但是,在生产基本上非交联的树脂时,不使用二乙烯基苯或类似的交联剂。树脂可通过任何适当的方法来生产。为了说明,下文描述了其中一个适合的方法的例子。首先,通过将阴离子表面活性剂与zK混合来制备表面活性齐U溶液。所述阴离子表面活性剂在反应混合物中以从大约0.01重量百分比到大约15重量百分比的量存在于反应混合物中,更加地,以从大约0.01重量百分比到大约5重量百分比的量存在于反应混合物中。此处适用的表面活性剂可以是有效量的离子或阴离子型表面活性剂,例如,占反应混合物的从大约0.01m百分比到大约15重量百分比,或从大约O.Ol重量百分比至U大约5重量百分比。阴离子表面活性剂包含十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺勝内、十二烷基^t勝内、二烷基苯烷基硫酸盐和磺酸盐、松香酸,这些可从Aldrich获得,从KAO中获得的NEOGENRTM,NEOGENSCtm等等也都是可用的。以各种适当的量,例如大约0.1重量百分比到大约5重量百分比选择用于着色剂分散的非离子型表面活性齐啲例子,有聚乙烯醇,聚丙烯酸,methalose,甲基纤维素,乙基纤维素,丙基纤维素,羟乙基纤维素,羟甲基化纤维素,聚氧化乙烯十六烷基醚,聚氧化乙烯月桂基醚,聚氧化乙烯辛基醚,聚氧化乙烯辛基苯基醚,聚氧化乙烯油烯基醚,聚氧化乙烯单月桂酸山梨醇酐酯,聚氧化乙烯硬脂酰醚,聚氧化乙烯壬基苯基醚,二烷基苯氧基聚(乙j;線基)乙醇,从Rhone-Poulenac中获得的IGEPALCA-210TM,IGEPALCA-520TM,IGEPALCA-720TM,IGEPALCO-890TM,IGEPALCO-720TM,IGEPALCO-290TM,IGEPALCA-210,ANTAROX890TMandANTAROX897tm都是可用的。在一单独的容器内制备好弓l发齐lj溶液。用于制备乳胶的弓(发剂的例子,包括水溶性引发剂,例如,适量的过硫酸铵和过硫酸钾,例如从大约0.1重量百分比到大约8重量百分比,更确切的,在从大约0.2重量百分比到大约5重量百分比的范围内。乳胶包含初始乳胶和添加的延缓乳胶,其中延缓乳胶指的是,例如,在已经预先形成的从大约4到大约6.5微米范围内的聚合物中添力啲那部分乳胶,如下所述。在另一个容器中,通过混合苯乙烯、丙烯S变丁酯、P-CEA、如果生产交联的树脂,则任选地加入二乙烯基苯和表面活性剂,来制备单体乳液。在一个实施例中,苯乙烯、丙烯酸丁酯和/或P-CEA是烯属单体。—旦单僻L液的制备完成,其中的一小部分,例如,大约百分之0.5到大约百分之5的乳液,被缓慢地注入包含表面活性剂溶液的反应器中。然后缓慢地将引发剂溶液加入到反应器中。在大约15到45分钟之后,将其余的乳液加入到反应器中。在大约1到大约2小时以后,但是在全部乳液加入到所述反应器之前,将l冲二烷基硫醇或四溴化碳(控审J/限制聚合物链长度的链转移齐IJ)加入到乳液中。在具体实施例中,可使用有效量的电荷转移剂,例如,占起始单体的从大约0.05重量百分比到大约15重量百分比,诸如,占起始单体的从大约0.1重量百分比到大约13重量百分比或从大约0.1重量百分比到大约10重量百分比。将乳液继變添加到反应器中。参考美国专利号为6,447,974的专利,单体可在饥饿加料条件下聚合,来提供乳胶树脂颗粒,其直径在大约20纳米到大约500纳米范围内,诸如从大约75纳米到大约400纳米或从大约100到大约300纳米。非交联乳胶树脂的重均分子量(Mw)可从大约25,000到大约45,000,诸如从大约30,000到大约37,000,或大约34,000。非交联树脂的玻璃化转变温度Tg在从大约4(TC到大约68。C的范围之内,诸如从大约43。C到大约65。C或从大约46。C到大约62。C,或大约58。C。此用的蜡的例子包括可以从联合化学制品与石油岩公司(AllledChemicalandPetroloteCorporation)商购的聚丙烯和聚乙烯,可以从麦克曼股份有限公司和丹尼尔产品公司(MchaelmanInc.AndDanielsProductsCompany)获得的蜡乳状液,可以从伊思曼化学产品股份有限公司商购(EastmanChemicalProducts,Inc.)的EPOLENEN-15tm,VISCOL550-F,一种低重均分子量聚丙烯,可以从三洋株式会社(SanyoKaseiK.K.)获得,以及类似的原料。据认为,市场上可买到的聚乙烯具有大约1,000到大约5,000的重均分子量(Mw),而市场上可买到的聚丙烯具有大约4,000到大约10,000的分子量。功能化蜡的例賴括胺、醐安,例如可以从微粉股份有限公司(MicroPowdweInc,)获得的AQUASUPERSLIP6550TM,SUPERSLIP6530TM,氟化蜡,例如可以从微粉股份有限公司获得的POLYFLUO190TM,POLYFLUO200"',POLYFLUO523xftm,AQUAPOLYFLUO411TM,AQUAPOLYSILK19,和POLYSILK14TM,混合氟化的、蜡,例如仍然可以从微粉股份有限公司获得的MICROSPERSION19,酰亚胺、酰胺酯、酰胺^l安类、酰月安羧酸类或丙烯聚合乳剂,例如JONCRYL74TM,89TM,130TM,537顶和538,者阿从SC约翰生石蜡(SCJohnsonWax)获得,可以从联合化学制品与石油岩公司和SC约翰生石蜡获得的氯化聚丙烯及聚乙j;希。在具体实施例中,所述蜡包含分散体形式的蜡,该分散体包括例如具有从大约100纳米到大约500纳米的粒径的蜡、水和阴离子表面活性齐i」。在具体实施例中,所述蜡以诸如大约3重量百分比到大约30重量百分比的量被包括。在具体实施例中,所述蜡包含聚乙烯蜡微粒,诸如可从BakerPetrolite买到的POLYWAX850,具有在大约100纳米到大约500纳米范围内的粒径。用于分散蜡的表面活性齐隄阴离子表面活性剂,诸如举例来说从Kao公司可买到的NEOGENRKtm或从Tayca公司可买到的TAYCAPOWERBN2060。其他可从BakerPetrolite买到的聚乙烯石蜡包括POLYWAX750和POLYWAX655。着色剂或颜料包括颜料、染料、颜料和染料的混合物、颜料的混合物、染料的混合物等等。在具体实施例中,着色剂包含颜料、染料及其混合物、碳黑、磁铁黑、黑色、青色、洋红、黄色、红色、绿色、蓝色、褐色、及其混合物,基于所述组合物总重量,其量按重量计算为大约1%到大约25%。容易理解的是,根据本发明披露的内容,对于所述领域技术人员来说,其他有用的着色剂是显而易见的。适用于调色剂制备的乳化/聚合/聚结过程在所属
技术领域
是已知的。可在所属
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中已知的组分与制备过程进行选择,用于在本发明具体实施例中4顿的组分与制备过程。在具体实施例中,调色剂的制备方法包含M31在蜡与颜料分散^^在盼瞎况下,使非交联的孚服与一些交联的孚L胶的混合来构成一调色齐噘粒,其中还添加了凝结剂,例如聚金属卤化物,诸如聚氯化铝或其他的凝结剂,并以高速共混,例如与polytron共混。所得的混合物具有酸性pH值,诸如从大约2到大约3的pH,舰加热至fj低于所述树月旨的玻璃化温度的^g使其聚集,以提供调色剂尺寸聚集体。附加的非交联乳胶可被添加到所述形成的聚集体里来为形成的聚集体提供外壳。然后,通过添加碱来改变,诸如加入氢氧化钠溶Mi^述混合物的pH值,直到达到中性pH值,诸如大约7,就算完成了。当混合物到达中性pH值时,羧酸产生电离,来为聚集体提供附加的负电荷,从而在当加热到乳胶树脂的玻璃化温度以上时,提供了稳定性与防止所述微粒进一步生长或增大尺寸分布。然后,混合物被加热到大约95°C。在大约30分钟之后,混合物的pH值减小到足够4妙万述聚集体聚结或融合来在进一步地加热时提供复合材料颗粒的值,诸如大约4.5的pH值。观糧融合的颗粒的微因数或圆度,诸如利用SysmexFPIA2100分析器,直到达到要求的开刻犬。可以允许混合物7轴卩到室温并洗涤。首先洗涤在例如大约10的pH值和大约63'C的温度下进行,然后通过去离子水(DIW)在室温下洗涤。在lfet后,在大约4的pH值禾口40。C的温度下进fr冼涤,最后MJlDIW洗涤。然后将调色剂干燥。因不希望被理论所束缚,在当前的调色剂组合物中包含非交联乳胶、交联乳胶、蜡和着色剂,交联乳胶主要用于增加热偏移,而蜡用于提供脱出特性。fflM择非交联乳胶和交联乳胶的比值、蜡含量和難剂含量来控制所述调色剂的流变性。在具体实施例中,调色剂包含非交联的树脂、交联的树脂、蜡和着色剂,在此处描述的调色剂总重量中,非交联的树脂占大约68重量百分比到75重量百分比,交联的树脂或凝胶占大约4重量百分比到大约30重量百分比,蜡占大约3重量百分比到25重量百分比,以及着色剂占大约7重量百分比到大约13重量百分比;非交联的树脂占大约70重量百分比到大约73重量百分比,交联树脂或凝胶占大约5重量百分比到大约28重量百分比,蜡占大约5重量百分比到大约20重量百分比,以及着色剂占大约8重量百分比到大约11重量百分比。在具体实施例中,调色剂组合物具有在大约25,000到40,000或大约35,000范围内的重均分子量,在大约9,000到约13,000或约10,000范围内的数均分子量和大约48。C到大约62'C或大约5^C的玻璃化温度(起始)。在具体实施例中,合成的调色剂颗粒具有大约120到大约140的形状因数和大约0.93到大约0.985的颗粒圆度。在具体实施例中,着色剂包含黑色颜料诸如碳黑。在另一个实施例中,所述着色剂是一种颜料,其包含形状因数为大约120到140和用一分析器,诸如SysmexFPIA2100分析器测得圆度为大约0.9到约0.98的调色剂颗粒,其中,100的微因数被认为是球形的,l的圆度被认为是球形的。在另一个特征中,着色剂包含颜料分散体,其包含具有大约50到大约300纳米的体积平均直径的颜料颗粒、水和阴离子表面活性剂。例如,着色齐阿包含碳黑颜料悬浮液,诸如Regal300碳黑,在阴离子表面活性齐诉口选择性地非离子表面活性剂中制备,来JI供具有大约50纳米到300纳米大小的颜料颗粒。在具体实施例中,用于分散碳黑的表面活性剂是阴离子表面活性剂,诸如NEOGENRKTM,或TAYCAPOWDERBN2060。tt^地,用Utimizer类型的设备来提供颜料悬浮液,但是仍然可以iOT介质碾磨t几或其4也^i以物。在具体实施例中,最终调色剂组合物的光泽度,在最低定影温度下,用BYK75度微光泽计测量,为大约1到大约20光泽度单位,诸如为从大约2至伏约15或从大约3至伏约12的光泽度单位。"光泽度单位"指的是在白纸上测量的加德纳光泽度单位。所述
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的普通技术人员能够理解,所述调色剂组合物可在静电印刷的显影剂中使用。这样的显影剂可更进一步地包括载体。任何已知的载体可与此处描述的所述调色剂组合物一起^ffi来得到适用的显影剂。提供以下例子以进一步地举例说明本发明公开的各个实方但例。实施例1交联树脂A,50nm65/35苯乙烯/丙烯酸正丁酯乳胶的制备。—禾中乳液,其由从苯乙烯、丙烯酸正丁酯、二乙烯基苯(DVB)和P-CEA的半连续乳液聚合产生的聚合物lll^颗粒组成,制备方法如下。表面活性齐lj溶液,其由大约6克阴离子表面活性剂(NEOGENRK)和大约500克去离子7jC组成,通3i在不锈钢集液箱内混合大约10分钟制备。然后,将集液箱用氮气净化大约5分钟,再转移到反应器内。然后,将反应器连续地用氮气净化,并同时以大约每併中300转搅拌。然后将反应器在一控制的速度下加热到大约76'C,并保f射亥温度不变。在一单独的容器内,将大约4.25克的过硫^f安弓l发齐U溶于大约45克的去离子水中。在另一个制虫的容器内,通过以下方式制备单体乳液将大约162.5克苯乙烯、大约87.5克丙烯酸正丁酯、大约7.5克(3-CEA、大约2.5克55%等级的二乙烯基苯、大约14克阴离子表面活性剂(NEOGENRK)和大约270克去离子水混合来形成一乳液。苯乙烯单体和丙烯酸正丁酯单体的比例按重量计算为大约百分之65比百分之35。然后,将百分之一上述乳液在大约76。C下注入包含含水表面活性剂的反应器来形成"种子",同时用氮气净化。然后将引发剂溶液注入反应器,并在大约20分钟之后,将其余的孚L翻计量泵连续地注入反应器。在全部的单体乳液注入主反应器后,将温度保持在大约76。C并持续另外的2小时来完成反应。然后进行充分的冷却,将反应器的皿降低到大约35°C。在M大约1货的滤皿滤之后,将产物收集至瞧液箱。在干燥一部分乳胶之后,起始玻璃化驢为大约36.8°C。S31转盘离心机测得的交联树脂的平均粒度为大约48纳米,而由气相色谱法(GC)观U得的在树脂中的剩余单体为小于大约50ppm的苯乙烯和小于大约100ppm的丙烯酸正丁酯。实施例2交联树脂B,2%二乙烯苯,50nm65/35苯乙烯/丙烯酸正丁酯乳胶的制备。交联树脂B的制备过程除j顿了大约5g的二乙烯苯以外与实施例1相同。起始玻璃化驢为36.9°C。ilil转盘离心机观时寻的交联树脂的平均粒度为大约40纳米,通过GC测得的树脂中剩余单体的量为小于大约50ppm的苯乙烯和小于大约100ppm的丙烯酸正丁酯。实施例3交联树月旨C,3%二乙烯苯,50nm65/35苯乙烯/丙烯酸正丁酉旨学服的制备。交联树脂C的制备过程除《顿了大约7.5的二乙烯苯以夕卜与实施例1相同。所繊始玻璃化》驢为39.5'C。iM转盘离心机领幌的交联树月旨的平均粒度为大约41纳米,通过GC观幌的树脂中剩余单体的量为小于大约50ppm的苯乙烯和小于大约100ppm的丙烯酸正丁酯。实施例4交联树脂D,100nm65/35苯乙烯/丙烯酸正丁酯乳胶的制备。—种乳液,其由从苯乙烯、丙烯酸正丁酯、二乙烯基苯禾叩-CEA半连续的乳^^聚合产生的聚合物MI,粒组成,制备方法如下。表面活性剂溶液,其由大约4克阴离子表面活性剂(NEOGENRK)和大约500克去离子水组成,ffi51在不镞ra集液箱混合大约10分钟制备。然后,集液箱用氮气净化大约5^H中,再转移到反应器内。然后,将反应器连续地用氮气净化,并同时以大约每iH中300转搅拌。然后将反应器在一控制的速度下加热到大约76",并保持该S^不变。在一单独的容器内,将大约8.1克的过硫酸铵引发剂溶于大约45克的去离子水中。在另一个的单独的容器,通过以下方式制备单体乳液将大约351克苯乙烯、大约189克丙烯酸正丁酯、大约16.2克(3-CEA、大约5.4克55%等级的二乙烯基苯、大约9.5克阴离子表面活性剂(NEOGENRK)和大约270克去离子水混合来形成乳液。苯乙烯单体和丙烯酸正丁酯单体的比例按重量计算为大约百分之65比百分之35。然后,将百分之一上述乳液在大约76。C下注/v所述包含含7]C表面活性齐啲反应器来形成"种子",同时用氮气净化。然后缓漫地将引发剂溶液注入反应器,并在大约20分钟之后,将其余的乳液用计量泵连续地注入反应器。在全部的单体乳液注入主反应器后,将^^保持在大约76。C并持续另外的2小时来完成反应。然后进行充分的冷却,将反应器的纟鹏降低到大约35°C。在Mil大约1微米的滤,滤之后,将产物收集到集液箱。在干燥一部分乳胶之后,起始玻璃化纟鹏为大约40.4°C。i!31转盘离心机测得的交联树脂的平均粒度为大约97纳米,而由气相色谱法(GC)测得的在+对月旨中的剩余单体为小于大约50ppm的苯乙烯和小于大约100ppm的丙烯酸正丁酯。实施例5交联树脂E,100nm100/0苯乙烯/丙烯酸正丁酯乳胶的制备。交联树脂E的制备过程除使用了大约542克苯乙烯和没有^ffl丙烯酸丁酯以外与实施例4相同。玻璃化温度(起始)为大约IO(TC。Mil转盘离心机观,的交联树脂的平均粒度为大约108纳米,而由气相色谱法(GC)测得的在树脂中的剩余单体为小于大约50ppm的苯乙烯和小于大约100ppm的丙烯酸正丁酯。实施例6交联树脂F,20nm65/35苯乙烯/丙烯酸正丁酯乳胶的制备。—种乳液,其由从苯乙烯、丙烯酸正丁酯、二乙烯基苯禾叩-CEA半连续的乳液聚合产生的聚合物凑,粒组成,制备方法如下。表面活性剂溶液,其由大约9.0克阴离子表面活性剂(NEOGENRK)和大约500克去离子7jC组成,通过在不辦ra集液箱混合大约10分钟制备。然后,将所述集液箱用氮气净化大约5分钟,再转移到反应器内。然后,将反应器连续i也用氮气净化,并同时以大约每^H中300转搅拌。然后将反应器在一控制的速度下加热到大约76°C,并保持该^^不变。在一单独的容器内,将大约4.25克的过硫fr效躬l发齐赂于大约45克的去离子水中。然后,将百分之一上述乳液在大约76。C下缓厦注入包含含7嫁面活性剂的反应器来形成"种子",同时用氮气净化。然后缓厦地将所述引发剂溶液注入反应器,并在大约20併中之后,将其余的乳TO计量泵连续地注入反应器。在全部的单^IL液注入主反应器后,将温度保持在大约76t:并持续另外的2小时来完成反应。然后进行充分的7賴口,将反应器的温度斷氐到大约35'C。交联树月旨G,20nm100/0苯乙烯/丙烯酸正丁酯乳胶的制备过程,除用大约250克的苯乙烯代替了丙烯酸丁酯以夕卜与上述的实施例7相同。玻璃化温度(起始)为大约IO(TC。通过转盘离心机测得的交联树脂的平均粒度为大约38纳米,而由气相色谱法(GC)观幌的在树月旨中的剩余单体为小于大约50ppm的苯乙烯和小于大约100ppm的丙烯酸正丁酯。实施例9到14的EA调色剂的制备生产用于如下所述的制造调色剂8到14中的基本上非交联树脂的方法如下所述。表面活性剂溶液,其由大约0.8克Dowfax2Al(阴离子乳化剂)和大约514克去离子水组成,通31在不辦ra集液箱混合大约10分钟制备。然后,所述集液箱用氮气净化大约5分钟,再转移到反应器内。然后,将反应器连续地用氮气净化,并同时以大约每併中300转的速度搅拌。然后将反应^E一控制的速度下加热到大约76'C,并保持该温度不变。另外,将大约8.1克的过硫酸铵弓l发剂溶于大约45克去离子水中。另外,用下述方式制备单体乳液。将大约413.1克苯乙烯、大约126.9克丙烯酸丁酯、大约16.2克P-CEA、大约3.78克1-十二烷基硫醇、大约1.89克癸二酰酯、大约10.69克Dowfax2Al(阴离子表面活性剂)和大约257克去离子7X混合来形成乳液。然后,将百分之一上述L液在大约76。C下缓慢注入所述包含含7K表面活性齐啲反应器来形成"种子",同时用氮气净化。然后缓慢地将引发齐U溶液注入反应器,并在大约10分钟之后,将其余的乳液用计量泵以大约百分之0.5每》H中的速度连续地注入反应器。当向主反应器中注入一半单銜L液后,向单鸺L液中加入另外的大约4.54克1冲二烷基硫醇。在全部的单術L液注入主反应器后,将^^保持在大约76"C并持续另外的2小时来完成反应。然后进行充分的7賴卩,将反应器的纟驢斷氏到大约35"C。将产物收集到集液箱。iW乳胶进行千燥后,其分刊寺性为重均分子量=35,419,数均分子量=11,354,起始玻璃化^^为51.0。C。将大约(1)221克具有大约41.93重量百分比的固体负荷的基本上非交联的树脂(重均分子量/数均分子量=35,000/10,500,起始玻璃化温度=52°C)、大约60,29克具有一大约30.6重量百分比的固体负荷的POLYWAX850乳化蜡、大约126.12克具有大约17重量百分比的固体负荷的黑色颜料悬浮液(REGAL330)和大约81.63克具有大约24.5重量百分比的固体含量的交联树月旨A到G的其中之一(如下表格中提出的)加入到装有大约547.5克去离子7jC的^tl中,并用一个IKAULTRATURRAXT50高速搅拌机用大约4,000转/分的繊搅拌。将溶液在大约4000转/分的自下搅拌5分钟之后,在溶液中滴加加入大约34克絮状沉淀混合物,其包含大约3.4克聚氯化铝混合物和大约30.6克的0.02摩尔硝酸溶液。在所述絮状沉淀混合物被滴加加入时,大约另外的135克的去离子水被加入到所述混合物中,然后将所述高速搅拌机的转速增加到大约5,200转/分,继续搅拌大约5條其后,在大约^H中1°C的加热下,将所述混合物升温到大约51°C,然后保持该温度不变大约1.5到大约2小时,得到的产物ilil库尔特悬浮物测定仪(CoulterCounter)测量为大约5.2微米的体积平均粒径。在加热过程中,搅拌器以大约250转/分的聽运转,在大约10分钟之后,超伏约5rc的预设》驢,搅拌器鹏被降低至伏约220掛分。将大约另外的136.7克非交联调色剂树脂加入到反应器的混合物中,并被加热到大约52°C,然后继续保t雜个驗30分钟,得到大约5.8微米的体积平均粒径。用1.0M的氢氧化钠溶液将反应器混合物的pH值调整到大约6,阻止粒径更进一步增大。此后,将反应器混合物以大约每分钟rc加热到大约93°C,继之以用0.3M硝酸溶液将反应器混合物的pH值调整到大约4.0。之后,将反应器混合物在大约93'C平缓搅拌5小时,使得微粒能够聚结和成为球形(spherodize)。在大约93。C下经过大约充分的5小时后,将反应器的加热器关闭,并将反应器混合物以大约rc每分钟的速度^賴卩到室温。^I;实施例10到实施例18的调色剂和交联树脂。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>调色剂融合评定,98]将全部的调色齐鹏台式定影器融合在纸上。交联的树脂含量可以表明,调色剂内交联树脂的含量对融合影象光泽度具有显著的影响。当调色剂内交联树脂的含量增大时,贝恍泽度减小。所要达到的目标光泽度是小于12ggu。因此,按重量计算,调色剂中必须至少加入大约9%的交联树脂来使光泽度减小至'J低于12ggu。但是,具有比20ggU低的光泽度的调色齐'J,仍然可以用作无光泽的调色剂,这取决于不同印刷机械的需要。在交联的树脂制剂内的DVB浓度可以表明,按单体的重量计算,在交联的树脂制齐呐含有在1和3重量百分比之间量的二乙烯基苯对融合影象光泽度只剤艮少或者没有影响。该数量的二乙烯基苯同样不影响最低定默驢(MFT)。交联的树脂组合物发现交联的树脂的尺寸对调色齐啲融合影象光泽度具有细微影响。具体地说,光泽度随交联的树脂尺寸的减小而降低。为此,交联树脂的尺寸可采用从大约15纳米到大约70纳米来获得低光泽度定影调色齐鹏像。权利要求1.一种具有调色剂颗粒的调色剂组合物,包括交联的树脂;基本上非交联的树脂;蜡;和着色剂,其中所述交联树脂具有从大约百分之0.3到大约百分之30的交联密度。2.调色剂的制备方法,包括混合具有从大约百分之0.3到百分之30的交联密度的交联树脂、基本上非交联的树脂、蜡禾喏色剂来提供调色齐蝶料聚集体;加热所述聚集体来形成所述调色剂;和任选地,分离所述的调色剂。3.—种使图像显影的方法,包含将调色剂组合物施加到基体来形成图像,所述调色剂组激包含交联的树脂、基本上非交联的树脂、蜡、和着色剂,和将所述调色剂组合物融合到所述基体,其中所述交联的树脂具有从大约百分之0.3到大约百分之30的交联密度。全文摘要本发明涉及一种调色剂组合物,其包含交联的树脂、基本上非交联的树脂、蜡、和着色剂。其中所述交联树脂具有从大约百分之0.3到大约百分之30的交联密度。文档编号G03G9/08GK101201565SQ20071016768公开日2008年6月18日申请日期2007年10月31日优先权日2006年11月1日发明者D·W·范贝西恩,E·G·兹沃茨,E·L·穆尔,K·A·莫法特,S·S·秋申请人:施乐公司
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