专利名称：聚合调色剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚合调色剂(polymerized toner)及其制备方法。更具体地,本发明涉及一种聚合调色剂及其制备方法，其中所述调色剂可实现优良的胶印特性、高转印效率和均匀的图像并因此可在高速复印、转印照片显影等领域的应用中展现出优良的性能。本申请要求2010年2月22日提交到韩国知识产权局的第10-2010-0015895号韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容以引用的方式纳入本文中。
背景技术：
调色剂用于电子图片、静电打印机、复印机等的显影，并且可定义为能够转印到并固定于承印体上以形成所需图案的涂料。随着近年来电脑更普遍地用于文字处理，对于成像设备(如打印机)的需求快速增长，导致调色剂的使用量也增长。通常，调色剂使用一种粉碎方法或一种聚合方法而制备。最为公知的是通过使用粉碎的制备方法，其中树脂和颜料一起置于熔融混合(melt-mixing)过程中，熔融混合或挤出，然后粉碎并分类以得到调色剂颗粒。但是，这种方法的缺陷在于由此得到的调色剂颗粒具有很宽的粒径分布和极不规则的形状，因此包括尖锐的边缘导致较差的荷电率(chargeabiIity)或流动性。为解决上述问题，提出了一种通过使用聚合方法制备球形调色剂颗粒的方法。对于这种通过使用聚合制备调色剂的方法，本领域内已知乳液聚合(凝结方法)和悬浮聚合。优选通过使用悬浮聚合制备调色剂的方法，因为乳液聚合难以控制粒径分布并且难以再现所得调色剂的品质。在悬浮聚合中，粘合剂树脂用单体和各种添加剂(包括颜料、蜡、电荷控制剂、引发剂等)均匀地分散以制备单体混合物，其随后分散在水性分散液中并进行聚合反应以得到直径约为6至10 μ m的颗粒，所述颗粒适合作为调色剂颗粒。由这种悬浮聚合制备的调色剂颗粒含有添加剂(如蜡等)，其用以在定影过程中使用定影辊改善脱模特性。但是，这些添加剂会降低调色剂表面上的电荷量，在印刷过程中导致如损害转印效率或胶印特性。
发明内容
待解决的问题本发明提供了一种聚合调色剂，其可实现优良的胶印特性、高转印效率以及均匀的图像，并因此可在高速复印、转印照片显影等领域的应用中展现出优良性能。本发明还提供了一种制备所述聚合调色剂的方法。技术手段本发明提供了一种包含调色剂颗粒的聚合调色剂，所述调色剂颗粒含有粘合剂树月旨，以及颜料、颜料稳定剂、电荷控制剂和蜡，其全部分散于所述粘合剂树脂中，其中在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的15%以内含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例为总调色剂颗粒的5至20%。另外，本发明提供了一种制备聚合调色剂的方法，其包括以下步骤形成一种含有分散剂的水性分散液；形成一种包含粘合剂树脂用单体、颜料、颜料稳定剂、电荷控制剂和蜡的单体混合物；以及通过将所述单体加入所述水性分散液并将其进行悬浮聚合而形成调色剂颗粒，其中所述悬浮聚合包括在50至70°C下反应8至12小时和在升温至80至100°C之后反应30分钟至4小时的步骤。在下文中，根据一个实施方案的聚合调色剂及其制备方法将具体阐述。本发明的一个实施方案可提供一种包含调色剂颗粒的聚合调色剂，所述调色剂颗粒含有粘合剂树脂，以及颜料、颜料稳定剂、电荷控制剂和蜡，其全部分散于所述粘合剂树脂中，其中在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的15%以内含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例为总调色剂颗粒的5至20%。本文所用表述“最长直径”是指在连接在颗粒的最外层表面上的任意两个点并且 穿过圆形、球形或类似的多边形调色剂颗粒的中心的直线中最长直线的长度。另外，表述“在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的15%以内”是指离调色剂颗粒表面距离为最长直径的长度的15%以内的区域。所述最长直径可通过使用一种设备如流动颗粒图像分析仪(Flow particle image amalyzer, FPIA-1000, Toa Iyou Denshi Κ. K.)等仪器来测量。另外，本文所用表述“在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的15%以内含有一个或多个蜡颗粒”是指所述蜡颗粒的最外层部分位于所述区域以内的情况。通过用电子显微镜观察调色剂颗粒的横截面可以确定所述蜡颗粒是否位于离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的长度的15%以内。另外，在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的长度的15%以内含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例可由通过用电子显微镜观察得到的所述调色剂颗粒和总调色剂颗粒的数目计算。本发明人已确定，当通过在制备聚合调色剂的步骤过程中控制悬浮聚合的反应温度和时间使得在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的15%以内(优选10%以内)含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例为总调色剂颗粒的5至20% (优选7至17%)时，可实现高转印效率以及优良的胶印特性，并完成了本发明。另外，如后述的实施例所示，当在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的15%以内含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例小于5%或超过20%，可以确定转印效率降低或胶印特性变差。如果在离调色剂颗粒表面距离为最长直径的15%以内含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例在5至20%范围内，合适量的蜡可存在于调色剂的表面，使得可防止胶印现象(其中调色剂在定影过程中粘附于辊上)，并且此外可防止过量的蜡存在于调色剂表面上所导致的调色剂表面上的荷电率下降的问题，以能实现高转印效率。如果在调色剂颗粒最长直径的15%以内含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例小于5%，在定影过程中赋予脱模特性的蜡未被充分曝露并因此将无法展现其性能，导致胶印特性变差。另外，如果所述调色剂颗粒的比例超过20%,调色剂颗粒的荷电率(chargabi Iity)会下降,从而导致转印效率降低。此外，在本发明的一个实施方案中，所述调色剂颗粒可包括一种粘合剂树脂，以及颜料、颜料稳定剂、电荷控制剂和蜡颗粒，所有这些分散于所述粘合剂树脂中。另外，所述调色剂颗粒可包括20至90wt%的粘合剂树脂、I至20wt%的所述颜料、2至30wt%的所述腊颗粒、O. I至20wt%的所述电荷控制剂和O. I至20wt%的所述颜料稳定剂。所述粘合剂树脂可包括苯乙烯单体、丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、二烯单体、酸性烯烃单体、碱性烯烃单体或其混合物的聚合物。但是，并不限于此，并且可使用已知用于通过聚合制备的调色剂的合成中的各种单体而不受特殊限制。也即，作为用于聚合调色剂的粘合剂树脂的聚合物或共聚物可由这些单体形成。另外，所述粘合剂树脂可包括一种(a)苯乙烯单体；(b) 一种或多种选自丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体和二烯单体的单体的共聚物，并且所述共聚物可包括一种由30至95重量份的所述(a)的单体和5至70重量份的所述(b)的单体(基于100重量份的所述(a)的单体和所述(b)的单体的结合计)的共聚合得到的产物。这种共聚物也可为一种由一种或多种选自酸性烯烃单体和碱性烯烃单体的单体(C)与所述(a)的单体和(b)的单体一起共聚合得到的产物。此处，所述(c)的单体可以O. I至30重量份的量共聚合，基于100重量份的所述(a)的单体和所述(b)的单体的结合计。用于合成所述粘合剂树脂的苯乙烯单体可包括苯乙烯、单氯苯乙烯、甲基苯乙烯、 二甲基苯乙烯等，并且丙烯酸酯单体可包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯等。甲基丙烯酸酯单体可包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯等。二烯单体可包括丁二烯、异戊二烯等。另外，具有羧基的α，β -乙烯化合物等可用作所述酸性烯烃单体，而具有胺基或季铵基的脂肪醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺、乙烯基胺、二烯丙基胺及其铵盐等可用作碱性烯烃单体。所述颜料包括金属粉末颜料、金属氧化物颜料、碳颜料、硫化物颜料、铬颜料、氰亚铁酸盐颜料、偶氮颜料、酸性染料颜料、碱性染料颜料、媒染料颜料、酞菁颜料、喹吖酮颜料、二氧杂环己烷颜料或其混合物。但是，颜料不限于以上，并且可使用任何已知可用于聚合调色剂的颜料而不受特殊限制。用于所述蜡颗粒的蜡可包括石油加工蜡如石蜡、微晶蜡、地蜡等；天然蜡如巴西棕榈蜡等；合成蜡如聚酯蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等，或其混合物。所述电荷控制剂可包括阳离子电荷控制剂、阴离子电荷控制剂或其混合物。作为所述阳离子电荷控制剂，可提及苯胺黑染料、高级脂肪族金属盐、烷氧基胺、螯合物、季铵盐、烷基酰胺、氟处理过的活化剂、萘酸金属盐或其混合物。作为所述阴离子电荷控制剂，可提及氯化石蜡、氯化聚酯、具有酸的聚酯、铜酞菁的磺酰胺、磺酸基或其混合物。另外，优选使用具有磺酸基的共聚物作为所述电荷控制剂，更优选使用重均分子量为2，000至200，000的具有磺酸基的共聚物。更加优选地，可使用酸值为I至40mgK0H/g且玻璃化转变温度为30至120°C的具有磺酸基的共聚物。如果酸值小于1，其无法作为电荷控制剂。而如果酸值为40或更高，可能会影响单体混合物的界面特性而使其聚合稳定性降低。如果其玻璃化转变温度低于30°C，由于暴露于表面的电荷控制剂的玻璃化转变温度低，在印刷过程中会发生调色剂与调色剂的摩擦熔化而导致粘连现象。而如果玻璃化转变温度超过120°C，调色剂表面变得过硬而无法具有在涂布性能和稳固性方面的有利特性。如果重均分子量小于2000，会降低表面浓度并且电荷控制剂由于与粘合剂树脂的高相容性而无法发挥有效作用。此外，200，000或更高的重均分子量不利于聚合稳定性和粒径分布，因为单体混合物由于高的分子量而粘度增加。作为具有磺酸基的共聚物的具体实例，可提及具有磺酸基的苯乙烯-丙烯酸共聚物、具有磺酸基的苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物或其混合物，但不限于此。作为颜料稳定剂，可使用重均分子量为2，000至200，000的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物。优选地，可使用苯乙烯与丁二烯含量的重量比为10-90 90-10的共聚物。如果苯乙烯含量超过90%，丁二烯的嵌段长度变短并因此共聚物由于与粘合剂树脂的高相容性而不足以用作稳定剂。此外，如果苯乙烯含量少于10%，共聚物足以用作稳定剂但是其由于苯乙烯嵌段长度短而不足以控制颜料对颜料的作用。如果分子量小于2，000，共聚物由于与粘合剂树脂的高相容性而不足以用作颜料。另外，如果分子量为200，000或更大，单体混合物的粘度变得很高而使得分散稳定性和聚合稳定性下降并最终显现出使粒径分布变宽的缺点。另外，在本发明的一个实施方案中，一些添加剂如反应引发剂、交联剂、润滑剂、分子量控制剂、偶联剂等可另外分散于粘合剂树脂中。所述调色剂颗粒可另外包含0.01至5wt%、优选O. I至2wt%的所述反应引发剂；0. 001至10wt%的所述交联剂；或O. 001至8wt% 的所述分子量控制剂。所述反应弓I发剂可包括油溶性引发剂和水溶性引发剂。具体地，可提及偶氮弓I发齐U，如偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈等；有机过氧化物如苯甲酰过氧化物、月桂酰过氧化物等；和通常使用的水溶性引发剂如过硫酸钾、过硫酸铵等，并且可使用选自其中的两种以上的混合物。所述交联剂可包括二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸1，6-六亚甲基酯、甲基丙烯酸烯丙酯、1，1，I-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙氧基乙烷、或其混合物。所述分子量控制剂可包括叔十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正辛基硫醇、四氯化碳、四溴化碳或其混合物。作为所述润滑剂和偶联剂，可使用任何已知可用于制备聚合调色剂的添加剂而不受特殊限制。另一方面，所述调色剂颗粒可另外包括外部添加剂，其包括二氧化硅、二氧化钛或其混合物。这种外部添加剂可以在所述调色剂颗粒的最外层部分上以涂层的形式存在。所述二氧化硅优选用硅烷化合物(如二甲基二氯硅烷、二甲基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、氨基娃烧、烧基娃烧、八甲基环四娃氧烧等)表面处理过。所述_■氧化钦可单独使用或作为在高温下稳定的金红石(rutile)结构或在低温下稳定的脱钛矿(anatase)结构的混合物使用，并且其具有80至200nm，优选100至150nm的粒径。根据本发明的其他实施方案，可提供一种用于制备聚合调色剂的方法，其包括以下步骤形成一种含有分散剂的水性分散液；形成一种包括粘合剂树脂单体、颜料、颜料稳定剂、电荷控制剂和蜡的单体混合物；以及通过将所述单体加入到所述水性分散液中并使其进行悬浮聚合而形成调色剂颗粒，其中所述悬浮聚合包括在50至70°C下反应8至12小时并且在升温至80至100°C之后反应30分钟至4小时的步骤。本发明人已发现,如果将通过均勻化(homogenization)以细小液滴的形式分散于水性分散液中的单体混合物在50至70°C下进行悬浮聚合反应8至12小时，并进一步在升温至80至100°C之后反应30分钟至4小时，可将在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的15%以内(优选10%以内)含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例控制为总调色剂颗粒的5至20%，优选7至17%，并且完成了本发明。另外，如下文实施例中所示，通过实验已证明，如果使用由根据本发明的一个实施方案的方法制备的调色剂，可实现高转印效率和优良的光泽度。用于制备聚合调色剂的方法可包括形成含有分散剂的水性分散液的步骤，而这种水性分散液可通过将分散剂与水混合而形成。为了均匀化这种水性分散液，可使用搅拌或施加剪切力的步骤。所述分散剂防止粘合剂树脂用单体、颜料等的颗粒(在水性介质中以液滴的形式存在)之间的凝结，并使得颗粒均匀地分散。另外，所述分散剂也通过其均匀地粘附至液滴的表面而起到稳定这些液滴颗粒的作用。这种分散剂在聚合反应完成之后可通过酸或碱(alkali)处理、或者用温水冲洗等方法而溶于水性介质中，然后可以从调色剂颗粒分离。所述分散剂包括无机分散剂、有机分散剂、阴离子分散剂或其混合物。 所述无机分散剂的具体实例包括磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、羟基磷灰石(hydroxy apatite)、磷酸镁、磷酸铝、磷酸锌、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化招、偏娃酸1丐、硫酸1丐、硫酸钡、斑脱土(bentonite)、二氧化娃(silica)、氧化招(alumina)或其混合物等。所述水溶性有机分散剂的具体实例包括聚乙烯醇(po I y V i ny I a I coho I )、明胶(gelatin)、甲基纤维素(methyl cellulose)、甲基轻基丙基纤维素(methyl hydroxylpropyl cellulose)、乙基纤维素(ethylcellulose)、竣甲基纤维素(carboxyl methylcellulose)及其钠盐、聚丙烯酸及其盐、淀粉(starch)、其混合物等。所述阴离子表面活性剂的具体实例包括脂肪酸盐、烷基硫酸盐、烷基芳基硫酸盐、横基玻拍酸~■烧基酷、烧基憐酸盐及其混合物等。但是，在用于制备聚合调色剂的方法中使用的分散剂不限于以上，并且可使用任何已知可用于制备聚合调色剂的分散剂而不受特殊限制。可将所述粘合剂树脂用单体、颜料、颜料稳定剂、电荷控制剂、蜡等混合并充分溶解以形成所述单体混合物。为了均匀化的目的，可搅拌所述组分或对其施加剪切力。在所述单体混合物中含有的粘合剂树脂用单体、颜料、颜料稳定剂、电荷控制剂和蜡的具体实例如上文所述。此外，所述单体混合物可包括20至90wt%的所述粘合剂树脂用单体、I至20wt%的颜料、2至30wt%的所述腊、0. I至20wt%的所述电荷控制剂以及0. I至20wt%的所述颜料稳定剂。在用于制备聚合调色剂的方法中，单体混合物可加入到水性分散液中通过悬浮聚合形成调色剂颗粒。更具体地，用于形成调色剂颗粒的方法可包括以下步骤将所述单体混合物加入水性分散液中；对所述水性分散液和所述单体混合物施加剪切力以使所述单体混合物以液滴的形式均匀化于水性分散液中；以及使均匀化的单体混合物进行悬浮聚合。此夕卜，如上文所述，所述单体混合物和水性分散液可使用均化器进行均化。所述单体混合物可以以细小水滴(液滴)的形式均匀分散于水性分散液中，由此形成具有合适尺寸的球形调色剂颗粒。为了达到以细小水滴的形式分散的目的，可使用均化器对所述单体混合物和水性分散液施加剪切力以均化所述溶液。具体地，单体混合物在水性分散液中使用均化器以5，OOO至20，OOOrpm，优选8，000至17，OOOrpm的速率均匀化以使
所述单体混合物以细小液滴的形式分散于水性分散液中。另一方面，用于制备聚合调色剂的方法可进一步包括移除所述分散剂和干燥所述调色剂颗粒的步骤。移除所述分散剂的步骤可包括控制pH以适于分散剂溶解的步骤。如果通过加入水溶性无机酸(如盐酸、硝酸等)使得其中形成有调色剂颗粒的分散液的pH控制在2或更小，优选I. 5或更小，所述分散剂可溶解于水溶液中并从调色剂颗粒中移除。在这种移除分散剂的步骤中，合适地控制PH之后，将混合物搅拌5小时或更长时间以充分溶解分散剂，然后使用过滤器可得到含有少于50wt%的水的调色剂浆料。另外，所述移除分散剂的步骤可包括使用离心机分离的步骤。在所述移除分散剂的步骤之后，使用过滤器去除水分和加入过量的蒸馏水可重复数次以更有效地移除分散剂。所述干燥调色剂颗粒的步骤包括将不含有分散剂的调色剂饼(cake)引入真空烘 箱中并在室温和真空下对其进行干燥的步骤。但是，干燥方法不限于此，并且可使用任何已知常用于聚合调色剂的制备步骤的干燥方法而不受特殊限制。另外，用于制备聚合调色剂的方法可进一步包括用外部添加剂涂覆调色剂颗粒的外部的步骤。在这个涂覆步骤中，调色剂颗粒的表面可用一种其他外部添加剂(例如含有二氧化硅、二氧化钛或其混合物等的无机粉末)涂覆。这个用这种外部添加剂涂覆的步骤可通过将外部添加剂加入调色剂颗粒然后通过使用亨舍尔(Henschel)混合器在高速率下搅拌而完成。可使用任何已知可用于聚合调色剂的二氧化硅而不受特殊限制。可用于涂覆步骤的无机粉末已在上文中具体阐述，因此在此省略其详细描述。另一方面，用于形成所述单体混合物的步骤可包括另外加入一种或多种选自反应弓丨发齐 、交联剂、润滑齐 、分子量控制剂和偶联剂的添加剂的步骤。因此，在本发明的一个实施方案中，所述单体混合物可另外包括O. 01至5wt% (优选O. I至2. 0wt%)的所述反应引发剂、O. 001至10wt%的交联剂，或O. 001至8. 000wt%的分子量控制剂。这些反应引发剂、交联剂、润滑剂、分子量控制剂和偶联剂的具体实例已在上文中描述过。发明效果根据本发明，提供了一种聚合调色剂及其制备方法，其中调色剂可实现优良的胶印特性、高转印效率和均匀的图像，因此可以在高速复印、转印照片显影等领域的应用中展现出优良的性能。
图I示出通过TEM观察实施例I的调色剂颗粒的结果。实施本发明的最佳方式在下文中，本发明的作用和效果将通过以下实施例进行更详细地阐述。但是，这些实施例仅用于帮助理解本发明而无意于以任何方式通过其限制本发明的范围。[实施例I]聚合调色剂的制备O. IM磷酸钠水溶液^86g)和IM氯化钙(IOOg)混合于水(500g)中得到一种水性分散液，其中磷酸钙作为晶体沉淀。将反应温度升高至70°C并且对反应混合物搅拌20分钟。所述水性分散液中的磷酸钙含量调节至3重量份，基于100重量份的下述单体混合物。含有苯乙烯(160g)、丙烯酸正丁酯(36g)和丙烯酸(4g)的粘合剂树脂单体；甲基丙烯酸烯丙酯(4g)作为交联剂；正十二烷基硫醇(0.4g)作为分子量控制剂；分子量为10, 000的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物(3g)作为颜料稳定剂；以及苯乙烯/2EHA/阴离子功能单体共聚物(Mw. 16，500，Fujikura Kasei) (4g)作为电荷控制剂混合并充分溶解。向其中加入炭黑(IOg)。混合物在玻珠研磨机中以2000rpm搅拌2小时，然后移除小珠。
然后将不含所述小珠的混合物加热至70°C。之后加入石蜡(20g)并搅拌约30分钟以将石腊彻底溶解于所述混合物中。加入偶氮腈(Azonitrile)引发剂(V65, WakoChemical) (5g)并另外搅拌2分钟以制备单体混合物。单体混合物的重量为246. 4g。所述单体混合物加入到所述水性分散液中，并通过使用均化器(Homogenizer)以13，OOOrpm的速率对所述水性分散液和单体混合物施加剪切力而实施均匀化步骤，从而将所述单体混合物以细小液滴的形式分散于水性分散液中。由此均匀化的混合物在60°C下反应10小时，同时使用桨式搅拌器在200rpm搅拌，然后在升温至90°C下继续反应3小时得到聚合调色剂。调色剂颗粒的洗涤和干燥将盐酸加入到含有上述聚合调色剂的水性分散液中调节pH至小于2，并将磷酸钙溶解。使用过滤器移除水。然后加入两倍于总重量的蒸馏水用于稀释和分散，之后再次移除水。这种稀释、分散和过滤过程重复5次以从调色剂颗粒的表面移除磷酸钙。在通过离心分离最终将水分移除之后，将调色剂饼引入到真空烘箱中并在室温和真空下干燥48小时得到聚合调色剂核。所得聚合调色剂核的体积平均粒径以及体积平均粒径与数均粒径之比(标准偏差)分别测定为7μπι和I. 26。在本文中，所述核的体积平均粒径是通过Coolter计数器(Multisizer 3, Beckman Coolter)来测量的。外部添加剂的涂覆基于100重量份的聚合调色剂核计，在加入2重量份的二氧化硅之后，使用亨舍尔(Henschel)混合器以5000rpm的高速搅拌混合物7分钟,从而将外部添加剂涂覆至聚合调色剂核的表面。[实施例2至4]根据与实施例I相同的步骤制备聚合调色剂，不同在于反应温度如下表I所示。[对比实施例I至4]根据与实施例I相同的步骤制备聚合调色剂，不同在于反应温度如下表I所示。实验例I :调色剂转印效率的测定在向激光打印机(HP4600, Hewlett Pachard制造)用墨盒的给料单元分别装入实施例I和2以及对比实施例I和2中制备的聚合调色剂之后，测定各给料单元的总重量。在1，000张A4纸上印刷矩形(宽19cm，高1. 5cm)然后再次测定给料单元的重量并且根据以下方程式I计算调色剂的消耗量。方程式I
消耗暈&)=在1，000张印刷之前给料单元的重暈-在1，000张印刷之后给料单
元的重暈另外，在印刷之前和之后称量可与给料单元分离的硒鼓单元的重量，用于根据以下方程式2计算未转印到纸上而浪费的调色剂的量。方程式2浪费的调色剂暈&)=在1,000张印刷之后硒鼓单元的重暈-在1,000张印刷之
前硒鼓单元的重暈 在如上所述计算消耗和浪费的调色剂的量之后，根据以下方程式3计算转印效率。方程式3转印效率(%) = {(调色剂的消耗暈-浪费暈)/消耗暈丨*100实验例2 :胶印特性的测定在一张A4纸上以5cm的间隔用激光打印机(HP4600, HewlettPachard制造)印刷五个图像(宽1cm,长5cm)。然后通过测定在矩形印刷品中以5. 7cm(定影棍的周长)间隔是否在纸上残留余像(afterimage)来评估胶印特性。通过显微镜观察余像的残留程度以计算在Icm长和Icm宽的区域内以点(spot)的形式存在的余像中的点(spot)的数目。当点的数目为20或更多时胶印特性测定为“X”，当数目为10-20时为“〇”，且当数目少于10时为“ ◎”。实验例3 :光泽度的测定在一张A4纸的正面上用激光打印机(HP4600，Hewlett Pachard制造)印刷。然后使用光泽度测量仪(RD918，Macbeth)测量其光泽度。对于根据所述实施例1-3和对比实施例1-4制备的聚合调色剂的平均粒径、在O. 15d内含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例(相对于调色剂颗粒总数的对比％)、转印效率、胶印特性和光泽度的评估结果分别表示于下表I中。在本文中，使用透射电子显微镜(TEM)得到调色剂颗粒的直径(d)和在离调色剂颗粒的表面距离为其最长直径的15%以内含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例。如果所述蜡颗粒的最外层部分处于离调色剂颗粒表面为最长直径的15%以内，则所述蜡颗粒被确定为包含在所述区域中。通过TEM观察所述实施例I的调色剂颗粒的结果展示于图I中。[表I]实验例I至3的结果
权利要求
1.一种包含调色剂颗粒的聚合调色剂，所述调色剂颗粒含有粘合剂树脂，以及颜料、颜料稳定剂、电荷控制剂和蜡，其全部分散于所述粘合剂树脂中，其中在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的15%以内含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例为总调色剂颗粒的5至20%ο
2.权利要求I的聚合调色剂，其中在离所述调色剂颗粒表面距离为其最长直径的10%以内含有一个或多个蜡颗粒的调色剂颗粒的比例为总调色剂颗粒的7至17%。
3.权利要求I的聚合调色剂，其中所述调色剂颗粒包含20至90wt%的所述粘合剂树月旨、I至20wt%的所述颜料、2至30wt%的所述腊颗粒、O. I至20wt%的所述电荷控制剂和O. I至20wt%的所述颜料稳定剂。
4.权利要求I的聚合调色剂，其中所述粘合剂树脂包括选自苯乙烯单体、丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、二烯单体、酸性烯烃单体和碱性烯烃单体中的一种或多种的聚合物。
5.权利要求I的聚合调色剂，其中所述粘合剂树脂包括一种(a)苯乙烯单体；和(b)一种或多种选自丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体和二烯单体的单体的共聚物。
6.权利要求5的聚合调色剂，其中所述共聚物由30至95重量份的所述(a)的单体和5至70重量份的所述(b)的单体的共聚合得到，基于100重量份的单体(a)和单体(b)的结合计。
7.权利要求4的聚合调色剂，其中所述共聚物由所述(a)苯乙烯单体、(b)—种或多种选自丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体和二烯单体的单体和(C) 一种或多种选自酸性烯烃单体和碱性烯烃单体的单体的共聚合得到。
8.权利要求7的聚合调色剂，其中所述单体(c)以O.I至30重量份共聚合，基于100重量份的所述(a)的单体和(b)的单体的结合计。
9.权利要求I的聚合调色剂，其中所述颜料包括一种或多种选自金属粉末颜料、金属氧化物颜料、碳颜料、硫化物颜料、铬颜料、氰亚铁酸盐颜料、偶氮颜料、酸性染料颜料、碱性染料颜料、媒染料颜料、酞菁颜料、喹吖酮颜料和二氧杂环己烷颜料的颜料。
10.权利要求I的聚合调色剂，其中所述蜡颗粒包括一种或多种选自石蜡、微晶蜡(microcrystalline wax)、地腊(Ceresin wax)、巴西掠榈腊(Camauba wax)、聚酯腊、聚乙烯蜡和聚丙烯蜡的蜡颗粒。
11.权利要求I的聚合调色剂，其中所述电荷控制剂包括一种或多种选自苯胺黑染料、高级脂肪族金属盐、烷氧基胺、螯合物、季铵盐、烷基酰胺、氟处理过的活化剂和萘酸金属盐的阳离子电荷控制剂；或一种或多种选自氯化石蜡、氯化聚酯、具有酸的聚酯、铜酞菁的磺酰胺和具有磺酸基的苯乙烯-丙烯酸聚合物的阴离子电荷控制剂。
12.权利要求I的聚合调色剂，其中所述电荷控制剂包括一种具有磺酸基的共聚物，其重均分子量为2，000至200，000，酸值为I至40mgK0H/g且玻璃化转变温度为30至120°C。
13.权利要求I的聚合调色剂，其中所述颜料稳定剂包括一种重均分子量为2，000至200，000的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
14.权利要求I的聚合调色剂，其中一种或多种选自反应引发剂、交联剂、润滑剂、分子量控制剂和偶联剂的添加剂另外分散于所述粘合剂树脂中。
15.一种聚合调色剂的制备方法，其包含以下步骤形成含有分散剂的水性分散液； 形成包括粘合剂树脂用单体、颜料、颜料稳定剂、电荷控制剂和蜡的单体混合物；以及 通过将所述单体混合物加入到水性分散液中并使其进行悬浮聚合而形成调色剂颗粒， 其中所述悬浮聚合包括在50至70°C下反应8至12小时和在升温至80至100°C之后反应30分钟至4小时的步骤。
16.权利要求15的聚合调色剂的制备方法，其中在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的15%以内含有一个或多个蜡颗粒的所述调色剂颗粒的比例为总调色剂颗粒的5至20%。
17.权利要求15的聚合调色剂的制备方法，其中在离调色剂颗粒表面距离为其最长直径的10%以内含有一个或多个蜡颗粒的所述调色剂颗粒的比例为总调色剂颗粒的7至17%。
18.权利要求15的聚合调色剂的制备方法，其中所述形成调色剂颗粒的步骤包括以下步骤 将所述单体混合物加入水性分散液中； 对所述水性分散液和单体混合物施加剪切力以使所述单体混合物以液滴的形式均匀化于水性分散液中；以及 使所述均匀化的单体混合物进行悬浮聚合。
19.权利要求15的聚合调色剂的制备方法，其还包含移除分散剂和干燥所述调色剂颗粒的步骤。
20.权利要求15的聚合调色剂的制备方法，其还包含用外部添加剂涂覆所述调色剂颗粒的外部的步骤。
21.权利要求15的聚合调色剂的制备方法，其中所述分散剂包括一种或多种选自无机分散剂、水溶性有机聚合物分散剂和阴离子表面活性剂的分散剂。
22.权利要求15的聚合调色剂的制备方法，其中所述单体混合物还包含一种或多种选自反应引发剂、交联剂、润滑剂、分子量控制剂和偶联剂的添加剂。
全文摘要
本发明涉及一种聚合调色剂及其制备方法，其中所述聚合调色剂可实现优良的胶印特性、高转印效率和均匀的图像，因此可以在高速复印、转印照片显影等领域的应用中展现出优良的性能。
文档编号G03G9/08GK102859445SQ201180020323
公开日2013年1月2日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月22日
发明者张旭, 金学秀, 李昶淳 申请人:株式会社Lg化学