具有共价键合的脱模剂的化学调色剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 在此公开一种化学调色剂组合物，包括由包括树脂单体和脱模剂单体的起始成分 聚合的聚合物。
【背景技术】
[0002] 对于使用化学调色剂和无油熔凝子系统的那些静电复印印刷/复印装置，化学调 色剂通常引入非共价键合的脱模剂，来达到从熔凝辊剥离熔凝的调色剂。非共价键合的脱 模剂通常为必须制成水性分散体的蜡，例如聚乙烯或棕榈蜡（carnuba wax)，这是一种高成 本的方法。此外，蜡微区尺寸和在调色剂颗粒内的位置在诸如最小熔凝温度、光泽度、文件 污损和热污损的一些熔凝性能方面起关键作用。控制蜡微区尺寸和位置可能是有问题的， 但却是调色剂如何良好工作的重要参数。对于减少或消除上述缺陷的新的化学调色剂，特 别是新的乳液聚集调色剂存在需求，这是本发明实施方案所致力解决的，所述缺陷与在化 学调色剂中使用非共价键合的脱模剂有关。
[0003] 以下文献提供背景信息：
[0004] Qian 等，美国专利 7, 005, 225〇
[0005] Lau，美国专利 5, 521，266〇
[0006] Bartel 等，美国专利 6, 8〇8, 85I0
[0007] Vanbesien 等，美国专利 6, 962, 764〇
【发明内容】
[0008] 在实施方案中提供一种化学调色剂组合物，包括由包括树脂单体和脱模剂单体的 起始成分聚合的聚合物。
[0009] 在实施方案中进一步提供一种乳液聚集调色剂组合物，包括由包括树脂单体和脱 模剂单体的起始成分聚合的聚合物。
[0010] 在另外的实施方案中，提供一种方法，包括： (a) 形成分散体，该分散体包括（i)包括包含树脂单体和脱模剂单体的起始成分的分 散相；和（ii)包括包含水和相转移催化剂的起始成分的连续相； (b) 聚合该树脂单体和脱模剂单体产生聚合物； (c) 聚集包含聚合物和色料的调色剂前体材料产生聚集的调色剂前体材料；和 (d) 聚结该聚集的调色剂前体材料产生包含色料和聚合物的乳液聚集调色剂组合物。
[0011] 因此，在此公开如下实施方案。
[0012] 方案1. 一种化学调色剂组合物，包括由包含树脂单体和脱模剂单体的起始成分 聚合的聚合物。
[0013] 方案2.方案1的化学调色剂组合物，其中所述脱模剂单体选自以下的至少一种： (a) 具有下式的丙烯酸系单体：
其中R1为氢或羧酸或其盐， R2为氢或甲基或乙基， 私为亚甲基，其中n为约15到约200,或者R3为乙氧基、丙氧基或丁氧基或亚丙基，其 中n为约10到约100， R4为甲基、羟基或羧酸基团或其盐；和 (b) 具有下式的苯乙烯系单体：
其中R1为氢或甲基， R2为氢或甲基， 私为亚甲基、氧或羰基， 尺4为亚甲基或氧， R5为亚甲基，n为约15到约200,或者R 5为乙氧基、丙氧基或丁氧基或亚丙基，其中n 为约10到约100， R6为氢、甲基、羟基或羧酸基团或其盐。
[0014] 方案3.方案1的化学调色剂组合物，其中该化学调色剂组合物基本上不含非共价 键合的脱模剂。
[0015] 方案4.方案1的化学调色剂组合物，其中该化学调色剂组合物包含圆形度为约 0? 930到L 000的颗粒。
[0016] 方案5.方案1的化学调色剂组合物，其中该化学调色剂组合物包含体积平均粒度 分布指数为约1. 30或更小的颗粒。
[0017] 方案6.方案1的化学调色剂组合物，其中所述树脂单体包括苯乙烯和丙烯酸酯。
[0018] 方案7.方案1的化学调色剂组合物，其中所述脱模剂单体包括丙烯酸十八烷基 酯。
[0019] 方案8. -种乳液聚集调色剂组合物，包括由包含树脂单体和脱模剂单体的起始 成分聚合的聚合物。
[0020] 方案9.方案8的乳液聚集调色剂组合物，其中所述脱模剂单体选自以下的至少一 种： (a) 具有下式的丙烯酸系单体：
其中R1为氢或羧酸或其盐， R2为氢或甲基或乙基， 私为亚甲基，其中n为约15到约200,或者R3为乙氧基、丙氧基或丁氧基或亚丙基，其 中n为约10到约100， R4为甲基、羟基或羧酸基团或其盐；和 (b) 具有下式的苯乙烯系单体：
其中R1为氢或甲基， R2为氢或甲基， 私为亚甲基、氧或羰基， 尺4为亚甲基或氧， R5为亚甲基，n为约15到约200,或者R 5为乙氧基、丙氧基或丁氧基或亚丙基，其中n 为约10到约100， R6为氢、甲基、羟基或羧酸基团或其盐。
[0021] 方案10.方案8的乳液聚集调色剂组合物，其中该乳液聚集调色剂组合物基本上 不含非共价键合的脱模剂。
[0022] 方案11.方案8的乳液聚集调色剂组合物，其中该乳液聚集调色剂组合物包含圆 形度为约〇. 930到1. 000的颗粒。
[0023] 方案12.方案8的乳液聚集调色剂组合物，其中该乳液聚集调色剂组合物包含体 积平均粒度分布指数为约1. 30或更小的颗粒。
[0024] 方案13.方案8的乳液聚集调色剂组合物，其中所述树脂单体包括苯乙烯和丙烯 酸酯。
[0025] 方案14.方案8的乳液聚集调色剂组合物，其中所述脱模剂单体包括丙烯酸十八 烷基酯。
[0026] 方案15. -种方法，包括： (a) 形成分散体，该分散体包括（i)包括包含树脂单体和脱模剂单体的起始成分的分 散相；和（ii)包括包含水和相转移催化剂的起始成分的连续相； (b) 聚合该树脂单体和脱模剂单体产生聚合物； (c) 聚集包含聚合物和色料的调色剂前体材料产生聚集的调色剂前体材料；和 (d) 聚结该聚集的调色剂前体材料产生包含色料和聚合物的乳液聚集调色剂组合物。
[0027] 方案16.方案15的方法，其中所述相转移催化剂为环糊精、环糊精衍生物或其混 合物。
[0028] 方案17.方案15的方法，其中所述脱模剂单体选自以下的至少一种： (a) 具有下式的丙烯酸系单体：
其中R1为氢或羧酸或其盐， R2为氢或甲基或乙基， 私为亚甲基，其中n为约15到约200,或者R3为乙氧基、丙氧基或丁氧基或亚丙基，其 中n为约10到约100， R4为甲基、羟基或羧酸基团或其盐；和 (b) 具有下式的苯乙烯系单体：
其中R1为氢或甲基， R2为氢或甲基， 私为亚甲基、氧或羰基， 尺4为亚甲基或氧， R5为亚甲基，n为约15到约200,或者R 5为乙氧基、丙氧基或丁氧基或亚丙基，其中n 为约10到约100， R6为氢、甲基、羟基或羧酸基团或其盐。
[0029] 方案18.方案15的方法，其中所述乳液聚集调色剂组合物包括体积平均粒度分布 指数为约1. 30或更小的颗粒。
[0030] 方案19.方案15的方法，其中所述树脂单体包括苯乙烯和丙烯酸酯。
[0031] 方案20.方案15的方法，其中所述脱模剂单体包括丙烯酸十八烷基酯。
【具体实施方式】
[0032] 如在此使用的，术语"一种"，例如"一种树脂单体"、"一种脱模剂单体"、"一种相转 移催化剂"等表示一类这种实体，或者两、三或更多不同类这种实体。例如，在实施方案中， 树脂单体可以包括两种不同类型的单体。
[0033] 短语"化学调色剂"表示与由机械碾磨法制备的较早代的调色剂相对比，由更新的 化学法制备的调色剂。"化学调色剂"可以由各种方法制备，包括例如乳液聚集（产生"乳 液聚集调色剂"）和悬浮聚合。
[0034] 有利地，本发明的实施方案可以排除在化学调色剂（特别是乳液聚集调色剂）制 备方法中作为单独添加的非共价键合的组分的脱模剂。在实施方案中，将例如蜡状单体丙 烯酸十八烷基酯的脱模剂直接引入到树脂聚合物主链中，使得能够更大地控制蜡微区尺寸 和位置，以及通过排除调色剂中的离散组分之一简化该化学调色剂制备。在实施方案中，由 于原料变动较小，这样可以增加可重复性，以及通过从配制料中排除昂贵的蜡而降低用于 无油熔凝应用的化学调色剂所有者的总成本。
[0035] 现在将描述代表性的调色剂组合物，其包括非交联树脂、蜡和色料；和一种制备调 色剂的方法，包括：混合非交联树脂、蜡、色料和促凝剂以形成调色剂尺寸聚集体；任选向 形成的聚集体中加入另外的树脂胶乳，从而在形成的聚集体之上形成壳；加热该聚集体形 成聚结的调色剂；和任选分离该调色剂。在实施方案中，该调色剂方法包括提供基于反应 混合物总重量，数量为例如约0.0 lwt%到约20wt%的阴离子表面活性剂；其中例如该阴 尚子表面活性剂选自十^?烷基硫酸纳、十^?烷基苯横酸纳、十^烷基蔡硫酸纳、^烷基苯烧 基硫酸盐、磺酸盐、己二酸、十六烷基二苯基氧化物二磺酸盐Oiexa decyldiphenyloxide disulfonate)或其混合物。在进一步的实施方案中，由此形成的壳具有例如约0. 3到约0. 8 微米的厚度。
[0036] 虽然在实施方案中描述非交联树脂用于本调色剂组合物和用于制备这种调色剂 组合物的方法，但是应理解在实施方案中，交联树脂可以用来代替该非交联树脂，或者除该 非交联树脂之外，可以使用交联树脂，用于本调色剂组合物和用于制备这种调色剂组合物 的方法。
[0037] 脱模剂单体
[0038] 短语"脱模剂单体"表示当用于制备本化学调色剂组合物时，在不使用熔凝器油的 情况下，提供令人满意的熔凝调色剂从熔凝辊剥离的任何单体。在实施方案中，脱模剂单体 具有至少两个特征：（1)长链脂族基团（例如至少约15个碳原子，或约15到约200个碳原 子，或约18到约100个碳原子）；和（2)使用例如自由基聚合可聚合的双键。
[0039] 适合的脱模剂单体包括例如丙烯酸系单体，例如
其中R1为氢或羧酸或其盐， R2为氢或甲基或乙基， 私为亚甲基，其中n为约15到约200,或者R 3为乙氧基、丙氧基或丁氧基或亚丙基，其 中n为约10到约100， R4为甲基、羟基或羧酸基团或其盐。例如该丙烯酸系单体可以为丙烯酸十八烷基酯。
[0040] 适合的脱模剂单体还可以包括例如苯乙烯系单体，例如： 其中R1为氢或甲基，
R2为氢或甲基， 私为亚甲基、氧或羰基， 尺4为亚甲基