专利名称：：调色剂组合物的制作方法
技术领域：
：ioooii本公开内容一般性涉及生产调色剂的方法，并且更具体地涉及生产用碱性树脂官能化调色剂表面的调色剂组合物的方法，以及涉及由该方法生产的调色剂组合物。
背景技术：
：100021调色剂体系通常分成两种类型双组分体系，其中显影剂材料包括具有调色剂颗粒的磁栽体颗粒，该调色剂颗粒以摩擦电形式附着于磁栽体颗粒；和通常仅使用调色剂的单组分体系(SDC)。最经常用摩擦电实现在颗粒上布置电荷以使图像能够经由极化电场移动和显影。通过在双组分显影体系中使调色剂与较大的栽体珠粒混合，或者通过在单组分体系中在刮刀和给体辊之间摩擦调色剂，都可以发生摩擦带电。00031为能够"补偿"粉末基电子照相显影体系的打印质量，可能需要小的调色剂颗粒(约5^:米直径)。虽然小摩擦电带电调色剂的功能已被证明，但是对于这种体系的长期稳定性和可靠性仍然保持关注。方案5.如方案l的方法，其中色料分散体包括品红色颜料，选自颜料红122、颜料红185、颜料红192、颜料红202、颜料红206、颜料红235、颜料红269及其组合。OO"l方案6.如方案l的方法，其中在约3(TC到约6(TC加热共混物，并且在约8(TC到约120。C加热核-壳调色剂。方案13.—种方法，包括使第一胶乳、含水色料分散体和任选的蜡分散体接触形成共混物，所述第一胶乳选自苯乙烯、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈及其组合，具有约45'C到约65'C的玻璃化转变温度；添加碱，使pH升高到约4到约7的值；在约3(TC到约60'C加热该共混物，形成聚集的调色剂核；向聚集的调色剂核中添加第二胶乳，在所述调色剂核之上形成壳，由此形成核-壳调色剂，所述第二胶乳选自苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈及其组合，具团；1、又'、在约80。C到约120。C加热该核-壳调色剂；和回收所述调色剂。00221方案14.如方案13的方法，其中第一胶乳和第二胶乳相同或不同，且选自聚(苯乙烯-丁二烯)、聚(曱基丙烯酸曱酯-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(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(曱基丙烯酸曱酯-异戊二烯)、聚(曱基丙烯酸乙酯-异戊二烯)、聚(曱基丙烯酸丙酯-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-丙烯酸丁酯)、聚(苯乙烯-丁二烯)、聚(苯乙烯-异戊二烯)、聚(苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丁二烯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-异戊二烯-丙烯酸)、聚(笨乙烯-曱基丙烯酸丁酯-丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸丁酯-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)及其组合。在实施方案中，调色剂颗粒可以具有核壳结构，胶乳壳中的官能团赋予壳更大的疏水性并且因此对相对湿度较不敏感。在实施方案中，本公开内容包括调色剂的制备，通过将色料和蜡与胶乳聚合物核，任选与絮凝剂和/或电荷添加剂共混，并且在胶乳聚合物玻璃化转变温度(Tg)以下的温度加热得到的混合物形成调色剂规格聚集体。在实施方案中，色料可以包括品红色颜料。官能化的胶乳然后可以作为壳胶乳添加，随后添加碱并冷却。官能化的胶乳可以包括碱土金属树脂，使得得到的颗粒具有用碱土金属树脂官能化的表面。在一些实施方案中，用来形成核的胶乳也可以用碱土金属树脂官能化。随后在胶乳聚合物Tg的温度或之上加热得到的聚集体悬浮液将导致核和壳的聚结或熔融，在此之后，调色剂产品可以例如通过过滤分离，并且其后4壬选洗涤和例如通过放置在烘箱、流化床干燥器、冷冻干燥器或喷雾干燥器中进行干燥。本公开内容的调色剂可以包括与颜料结合的胶乳。虽然胶乳可以由本领域技术人员认知范围内的任何方法制备，但是在实施方案中，胶乳可以由乳液聚合法制备，并且调色剂可以包括乳液聚集调色剂。乳液聚集包括亚微米胶乳和颜料颗粒聚集成为调色剂规格颗粒，其中粒度的增长例如在实施方案中为约3微米到约10微米。00331适合于制备胶乳乳液的任何单体可以用于本方法。用于形成胶乳乳液和由此胶乳乳液中的所得胶乳颗粒的合适单体包括但不限于笨乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸、曱基丙烯酸、丙烯腈、其混合物等。0034在实施方案中，胶乳的树脂可以包括至少一种聚合物。在实施方案中，至少一种可以为约一种到约二十种，并且在实施方案中，为约三种到约十种。聚合物可以为嵌段、无规或交替共聚物。另外，也可以使用由双酚A和环氧丙烷或碳酸丙烯酯反应得到的聚酯树脂，并且特别包括随后由得到的产物与富马酸反应得到的这种聚酯，和由对苯二甲酸二甲酯与l，3-丁二醇、1,2-丙二醇和季戊四醇反应产生的支化聚酯树脂。得到的任选在分散体中的胶乳、色料分散体、任选的蜡、任选的促凝剂和任选的聚集剂的共混物然后可以搅拌并加热到低于胶乳丁g的温度，在实施方案中约3(TC到约6(TC,在实施方案中约45。C到约55'C,持续约0.2小时到约6小时，在实施方案中约1小时到约2.5小时，产生体积平均直径为约3微米到约15微米，在实施方案中4微米到约8微米的调色剂聚集体。00581在实施方案中，壳然后可以在聚集的颗粒上形成。以上所述用于形成核胶乳的任何胶乳可以用于形成壳胶乳。在实施方案中，苯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物可以用于形成壳胶乳。在实施方案中，用于形成壳的胶乳可以具有约45。C到约7(TC，在实施方案中约5(TC到约65。C的玻璃化转变温度。00591碱性树脂可以存在于调色剂表面处。当不使用壳胶乳时，可能有用的是用上述官能团将用于形成调色剂颗粒的胶乳官能化。当使用壳胶乳时，该壳胶乳和任选的核胶乳可以用上述官能团官能化。0060!碱性树脂可以以调色剂的约O.Olwt。/。到约2wt%,在实施方案中约0.02wty。到约lwt。/o的量存在。100611当使用时，壳胶乳可以由本领域技术人员认知范围内的任何方法施涂，包括浸涂、喷涂等。壳胶乳可以施涂直到得到所需的调色剂颗粒最终尺寸，在实施方案中为约3微米到约12微米，在其它实施方案约4微米到约8微米。在其它实施方案中，调色剂颗粒可以由胶乳的原位种子半连续乳液共聚制备，其中碱性树脂可以在壳合成期间添加。因此，在实施方案中，调色剂颗粒可以由苯乙烯和丙烯酸正丁酯(BA)的原位种子半连续乳液共聚制备，其中树脂酸钙可以在反应后期引入用于壳合成。|00621—旦得到所需的调色剂颗粒最终尺寸，则可以用碱将混合物的pH调整到约5到约7，和在实施方案中约6到约6.8的值。碱可以包括任何合适的碱，例如碱金属氢氧化物，例如氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铵。碱金属氢氧化物可以以混合物的约O.lwt。/。到约10wt%，在实施方案中约lWt。/o到约8Wt。/o的量添加。00631胶乳、色料和任选的蜡的混合物随后凝聚。凝聚可以包括在约卯。C到约99X:搅拌和加热约0.5小时到约12小时，和在实施方案中约2小时到约6小时。凝聚可以通过进行辅助的搅拌来加速。100641混合物的pH然后用例如酸降低到约3到约6，和在实施方案中约3.7到约5.5，以凝聚调色剂聚集体。合适的酸包括例如贿酸、疏酸、盐酸、柠檬酸或乙酸。添加的酸量可以为混合物的约lwt。/()到约30wt0/0,和在实施方案中约5wt。/。到约15wt%。本公开内容的调色剂具有优异的耐湿调色剂性能，例如J区电荷对A区电荷的比率为约1.15到约2.55，在实施方案中约1.2到约2，并且其中J区电荷对B区电荷的比率为约1到约2，在实施方案中约1.05到约1.5，其中A区为约80Q/。相对湿度，B区为约50。/。相对湿度，和J区为约10。/0相对湿度。00761稳定的摩擦电荷对于实现良好的调色剂性能是非常重要的。包括现有品红色配方的现有调色剂的一个最大难题是控制母料颗粒BET。高BET可能导致不稳定的(低)摩擦带电，和过调色，以及清理刮膜问题。因此，使用本公开内容的方法，能够缩短具有优异BET的调色剂的生产时间，进而可以极好地控制得到的调色剂的带电性能。用本公开内容胶乳制备的调色剂因此避免了由于高品红色颗粒BET和BET可变性，包括摩擦电可变性而存在的问题，和使用乳液聚集调色剂的机械中的清洁问题。00771按照本公开内容的方法，胶乳的表面疏水性被提高，导致树脂与颜料，特别是诸如PR-122的品红色颜料的相容性改善。与常规乳液聚集胶乳相比，本公开内容的树脂酸盐表面官能化的胶乳提供一些优点(1)降低相同工艺条件下固有颗粒的BET;(2)通过更好的颗粒BET控制提高颗粒摩擦带电的稳定性，减少调色剂缺陷和改善机械性能；(3)易于实施，对现有聚集/聚结法没有较大的改变；(4)通过减少生产时间和对再加工的需求提高生产率和降低单位制造成本(UMC)(质量产量改进)。100781显影剂组合物可以通过使由在此公开的方法得到的调色剂与已知载体颗粒混合制备，所述载体颗粒包括涂布的栽体，例如钢、铁氧体等。栽体可以以调色剂的约2wt。/。到约8wt%，在实施方案中约4wt0/。到约6wt。/。的量存在。载体颗粒也可以包括在其上具有诸如聚甲基丙烯酸曱酯(PMMA)的聚合物涂层的核，在涂层中分散有导电组分，例如导电炭黑。载体涂层包括例如甲基硅倍半氧烷的硅氧烷树脂、例如聚偏二氟乙烯的含氟聚合物、例如聚偏二氟乙烯和丙烯酸系的在摩擦电序列中并不紧密相邻的树脂的混合物、例如丙烯酸系的热固性树脂，其混合物以及其它已知组分。00791显影可以经由放电区域显影发生。在放电区域显影中，感光体带电，然后要显影的区域放电。显影区域以及调色剂电荷使得调色剂15受到感光体上的带电区域排斥并且被吸引到放电区域。这种显影方法被用于激光扫描仪。100801同样设想利用在此公开的调色剂的成像方法。成像方法包括在电子印刷磁性图像字符识别设备中产生图像，以及其后用本公开内容的调色剂组合物使图像显影。通过静电方法在光电导材料表面上形成和显影图像是公知的。基础静电印刷方法包括在光电导绝缘层上布置均匀的静电荷，使该层暴露于光线并遮蔽图像以消耗暴露于光线的层区域上的电荷，以及通过在图像上沉积极细的验电材料，例如调色剂，使得到的静电潜像显影。调色剂通常将被吸引到该层的保持电荷的那些区域，由此形成对应于静电潜像的调色剂图像。这种粉末图像然后可以转印到例如纸的载体表面上。转印的图像随后可以通过加热永久地定影到载体表面上。代替通过使光电导层均匀带电然后将该层暴露于光线并遮蔽图像的潜影形成，可以通过使图像结构中的层直接带电形成潜像。其后，粉末图像可以定影到光电导层上，省去粉末图像转印。例如溶剂或面层处理的其它合适的定影方法可以代替上述热定影步骤。实施例l100811通过在约20。C到约25X:以约300rpm搅拌单体混合物(约630克苯乙烯、约140克丙烯酸正丁酯、约23.2克丙烯酸p-羧基乙酯①-CEA)和约5.4克l-十二烷硫醇)和水溶液(约15.3克D0WFAX2A1(得自DowChemical的烷基二苯醚二磺酸盐表面活性剂)和约368克去离子水)制备单体乳液。按照上述实施例1中相同的程序制备调色剂，除了使用如实施例1中所述相同的程序用树脂酸钙官能化胶乳(对于核和壳两者)。0090!使用库乐尔特计数器多尺寸n粒度仪测定调色剂颗粒的体积中值粒度和圆形度。00911使用氮气作为吸附物的多点BET(Brunauer,Emmett，Teller)法用来测定本调色剂和实施例2的对照调色剂的调色剂颗粒表面积。精确称量大约一克试样放入BET管中。在分析之前，在VacPrep061(购自MicromeriticsInstrumentCorporationofNorcross，Georgia)上于约30。C使用流动氮气对试样脱气约12小时到约18小时。使用氮气作为吸附气体，在约77开氏温度(LN2)，约0.15到约0.3相对压力下，测定多点表面积。用于计算的氮气吸附物的横截面积为约16.2平方埃。同样记录并计算在大约0.30的相对压力下的单点BET数据。在购自MicromeriticsInstrumentCorporation(Norcross,GA)的TriStar3000气态吸附分析仪上分析试样。BET数据的结果和调色剂颗粒的其它性能列于以下表1中。对于A区，温度和相对湿度(RH)设定为约80。F和约80。/。RH;对于B区，为约70。F和约50%RH;和对于J区，为约70下和约10。/oRH。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>|00921从表1可见，在相似的工艺条件下，相比用常规胶乳制备的调色剂，用树脂酸钙表面官能化的胶乳产生的调色剂具有低得多的BET和更高的母料颗粒摩擦电荷。同样可见，实施例2的B区和J区之间的摩擦电荷差值比实施例3的大，表明由实施例3制得的调色剂具有更低的RH敏感性。基于历史数据，应很好理解，对于对照，通过将循环时间从所有方法的18小时延长到单显影调色剂组合物中的27小时，改变聚集/聚结法，可以得到更低的BET。表l中所示的数据还暗示使用树脂酸钙表面官能化的胶乳可以减少整个聚集/聚结过程循环时间。00931通过在约180'C在玻璃基材上熔融约20克干燥调色剂颗粒，制备调色剂颗粒薄膜。使用购自RameHartInstrumentInc.的RameHart接触角量角器测量去离子水与得到的调色剂颗粒薄膜的接触角。具有树脂酸盐胶乳调色剂的薄膜显示接触角(约87°)高于具有约65°接触角的对照试样。结果证实调色剂疏水性升高。10094}通过Davenport熔体粘度计测定实施例2的对照调色剂和根据实施例3制备的本公开内容调色剂的熔体粘度。附图显示在约10/秒的剪切速率下，在不同温度下调色剂熔体粘度的对比。如由附图显见，本公开内容实施例3的树脂酸盐胶乳调色剂的粘度几乎与对照调色剂实施例2相同，暗示表面官能化的胶乳对调色剂熔凝性能具有最小的影响。权利要求1.一种方法，包括使第一胶乳、含水色料分散体和任选的蜡分散体接触形成共混物；添加碱，使pH升高到约4到约7的值；在胶乳玻璃化转变温度以下的温度加热所述共混物，形成聚集的调色剂核；向聚集的调色剂核中添加具有包括碱性树脂的官能团的第二胶乳，在所述调色剂核之上形成壳，由此形成核-壳调色剂；在胶乳玻璃化转变温度以上的温度加热该核-壳调色剂；和回收所述调色剂。2.如权利要求1的方法，其中在约30。C到约60。C加热所述共混物，并且在约80。C到约120。C加热所述核-壳调色剂。3.如权利要求1的方法，其中得到的调色剂颗粒具有约1微米到约20微米的尺寸和约0.9到约0.99的圆形度，并且其中聚集的调色剂核进一步包括包含碱性树脂的官能团。4.一种由权利要求1的方法生产的调色剂。5.—种方法，包括使第一胶乳、含水色料分散体和任选的蜡分散体接触形成共混物，所述第一胶乳选自苯乙烯、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸、曱基丙烯酸、丙烯腈及其组合，具有约45。C到约65。C的玻璃化转变温度；添加碱，使pH升高到约4到约7的值；在约3(TC到约6(TC加热所述共混物，形成聚集的调色剂核；向聚集的调色剂核中添加第二胶乳，在所述调色剂核之上形成壳，由此形成核-壳调色剂，所述第二胶乳选自苯乙烯、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈及其组合，具团；'，、、'、'、在约80。C到约12(TC加热该核-壳调色剂；和回收所述调色剂。6.—种方法，包括使第一胶乳、含水色料分散体和任选的蜡分散体接触形成共混物，所述第一胶乳包含聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯)，具有约45'C到约65t:的玻璃化转变温度；添加碱，使pH升高到约4到约7的值；在约3(TC到约6(TC加热该共混物，形成聚集的调色剂核；向聚集的调色剂核中添加第二胶乳，在所述调色剂核之上形成壳，由此形成核-壳调色剂，所述第二胶乳包含聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯)，具有约45。C到约70。C的玻璃化转变温度，其中第二胶乳具有选自树脂酸钙、树脂酸铍、树脂酸镁、树脂酸锶、树脂酸钡、树脂酸镭、树脂酸锌、树脂酸铝、树脂酸铜、树脂酸铁及其组合的官能团；在约8(TC到约120'C加热该核-壳调色剂；和回收所述调色剂。全文摘要本公开内容提供一种具有用碱性树脂官能化的表面的调色剂，和生产该调色剂的方法。文档编号G03G9/08GK101452231SQ200710198839公开日2009年6月10日申请日期2007年12月7日优先权日2006年12月8日发明者C·M·沃尔夫,C·-M·程,Y·童,Z·赖申请人:施乐公司