专利名称：：调色剂组合物的制作方法
技术领域：
：ioooij本/>开内容一般性涉及一种调色剂，并且更具体地涉及一种具有用碱性树脂官能化其表面的调色剂组合物，以及涉及生产该调色剂组合物的方法。
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载体珠粒混合，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。100031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微米直径)。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2.如方案l的调色剂，其中第一胶乳和第二胶乳相同或不同，并且选自苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸、曱基丙烯酸、丙烯腈及其组合，第一胶乳具有约45。C到约65'C的玻璃化转变温度，第二/9交乳具有约45°C到约70。C的玻璃化转变温度。100131方案3.如方案l的调色剂，其中第一胶乳和第二胶乳相同或不同，并且选自聚(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-异戊二烯)、聚(甲基苯乙烯-异戊二烯)、聚(甲基丙烯酸曱酯-异戊二烯)、聚(甲基丙烯酸乙酯-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(丙烯酸曱酯-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-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-异戊二烯-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)及其组合。100141方案4.如方案l的调色剂，其中第一胶乳和任选的第二胶乳与具有下式的稳定剂接触<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(I)其中R1选自氢和甲基，R2和R3独立地选自具有约1到约12个碳原子的烷基和苯基，并且n为约0到约20。00151方案5.如方案4的调色剂，其中稳定剂选自丙烯酸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的调色剂，其中第二胶乳的碱性树脂官能团选自树脂酸钙、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。方案13.—种显影剂组合物，包括方案l的调色剂。在乳液聚集法中，反应物可以加入到合适的反应器中，例如混合容器。适当量的至少两种单体，在实施方案中为约两种到约十种单体，稳定剂、一种或多种表面活性剂、如果有的话引发剂、如果有的话链转移剂和如果有的话蜡等可以在反应器中混合，并且可以开始乳液聚集过程。为影响乳液聚合选择的反应条件包括温度，例如为约45。C到约120。C，在实施方案中约6(TC到约卯。C。在实施方案中，聚合可以在存在的任何蜡熔点的约10%范围内的高温下，例如约6(TC到约85。C,在实施方案中约65'C到约8CTC发生，以使蜡软化由此加速分散和引入到乳液中。00431可以形成例如由Brookhaven纳米尺寸颗粒分析仪测定的体积平均直径为约50nm到约800nm，在实施方案中约IOOnm到约400nm的納米尺寸颗粒。10044!形成胶乳颗粒之后，胶乳颗粒可以用来形成调色剂。在实施方案中，调色剂为乳液聚集型调色剂，其通过将本公开内容的胶乳颗粒与色料和诸如表面活性剂、促凝剂、蜡、表面添加剂和任选的其混合物的一种或多种添加剂聚集和熔融而制备。0045]胶乳颗粒可以加入到色料分散体中。色料分散体可以包括例如以体积平均直径计，尺寸范围为例如约50到约500納米，和在实施方案中约IOO到约400纳米的亚微米色料颗粒。色料颗粒可以悬浮于含有阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或其混合物的液态水相中。在实施方案中，表面活性剂可以为离子的，并且可以为色料的约lwt。/。到约25wt%，和在实施方案中约4wtM到约15wt%。色料可以以调色剂的约lwt。/。到约25wt%,在实施方案中约2wt。/。到约15wtQ/。的量存在于公开内容的调色剂中。I0048J蜡分散体也可以加入到本公开内容的调色剂中。合适的蜡包括例如悬浮在水和离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂或其混合物的水相中，以体积平均直径计，尺寸范围为约50到约500纳米，在实施方案中约100到约400纳米的亚微米蜡颗粒。合适的表面活性剂包括上述那些。离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂可以以蜡的约0.5wt%到约10wt。/。，和在实施方案中约lwt。/。到约5wt。/。的量存在。然后将约11.9克上述单体乳液加入到不锈钢反应器中并在约75。C搅拌约8分钟。经约20分钟向反应器中加入由约57克去离子水中的约11.6克过硫酸铵制备的引发剂溶液。继续搅拌大约额外的20分钟，以使种子颗粒形成。将残留单体乳液的上半部分经约130分钟进料到反应器中。此时形成具有约150nm的粒度的胶乳核，Mw为约50千克/摩尔(由凝胶渗透色语法(GPC)测定)。10085!通过在室温下，即约20。C到约25。C，用磁力搅拌棒以约300RPM混合一小时，使约10克树脂酸钩、约7.3克苯乙烯和约2.7克丙烯酸正丁酯的混合物混合。将得到的混合物和约6.5克l-十二烷硫醇加入到以上制备的剩余单体乳液中，并以约300rpm搅拌约20分钟。然后经90分钟将该新的单体乳液加入到反应器中。然后，围绕核形成在颗粒表面上具有树脂酸盐官能团的聚合物壳。该壳具有约40nm的厚度。如下制备对照调色剂。混合约60g以POLYWAX725⑧商购自Baker-Petrolite的聚乙烯蜡分散体、约85.4g颜料红122分散体、约21,3g颜料红185分散体(颜料红185为品红色颜料)、约919克去离子水和约265.7g按照实施例1中的上述程序，除了不添加树脂酸钙生产的聚(苯乙烯-共-丙烯酸正丁酯)胶乳，并在约20。C到约25。C以约4000rpm均化。向混合物中滴力口约3.6gDelPAC2000(商购自DeltaChemicalCorporation的氯化铝氢氧化物疏酸盐)在约32.4g的0.02NHN03的溶液，同时均化约3分钟。添加之后，连续均化该粘稠的混合物大约另外5分钟。然后，将浆料转移到2L反应器中。设置反应器的搅拌速率为约350rpm,并且加热浴温度为约65'C。在约40分钟内，使浆料温度达到约60。C。在约60。C聚集约20分钟之后，体积粒度为约5.5微米。然后，经约5分钟将约149.3g壳胶乳(EP2-26P)加入到反应器中。添加之后约15分钟，粒度为约6.7微米。100891通过添加约4%NaOH溶液将浆料pH调节到约5.2。然后，浆料被加热到约96。C，并且通过添加约0.3NHNO3溶液将热浆料的pH调节到约4.2。约3小时聚结之后，调色剂颗粒的圆形度达到约0.963。然后，将浆料冷却到约20'C到约25'C。通过过滤收集固体，并用去离子水洗涤。实施例0090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4丐官能化胶乳(对于核和壳两者)。0091|使用库乐尔特计数器多尺寸II粒度仪测定调色剂颗粒的体积中值粒度和圆形度。100921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)上于纟々30。C4吏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橫截面积为约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下和约80Q/oRH;对于B区，为约70下和约50%RH;和对于J区，为约70。F和约10。/oRH。表1<table>complextableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>[00931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。00941通过在约18(TC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。100951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1.一种调色剂，包括包括第一胶乳、色料和任选的蜡的核；和包括用碱性树脂官能化的第二胶乳的壳。2.如权利要求1的调色剂，其中调色剂颗粒具有约1微米到约20微米的尺寸和约0.9到约0.99的圆形度。3.—种显影剂组合物，包括权利要求l的调色剂。4.一个调色剂，包括胶乳、色料和任选的蜡，具有BET表面积为约lmVg到约5mVg,J区电荷对B区电荷的比率为约1到约2，和J区电荷对A区电荷的比率为约1.15到约2.55的颗粒。5.—种调色剂，包括包括第一胶乳、色料和任选的蜡的核，所述第一胶乳选自苯乙烯、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，具有约45。C到约65i:的玻璃化转变温度，所述色料包括选自颜料红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及其组合的品红色颜料；和包括用碱性树脂官能化的第二胶乳的壳，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、曱基丙烯酸、丙烯腈及其组合，具有约45匸到约70'C的玻璃化转变温度，所述碱性树脂选自树脂酸4丐、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。全文摘要本发明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。该调色剂包括核和壳，所述核包括第一胶乳、色料和任选的蜡；所述壳包括用碱性树脂官能化的第二胶乳。文档编号G03G9/08GK101196703SQ20071019891公开日2008年6月11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