粉末涂覆的载体的制作方法

文档序号:2816701阅读:265来源:国知局
专利名称:粉末涂覆的载体的制作方法
粉末涂覆的载体技术领域
本发明总体而言涉及载体树脂,并且具体涉及一种制备具有延长的保存期限的涂覆载体的方法,其中该方法增加了表面活性剂负载而不影响乳胶尺寸并且降低了 ξ电位;包括所述载体和调色剂的显影剂;包括所述显影剂的装置;包括所述显影剂的成像装置元件;包括所述显影剂的成像装置;图像等。
背景技术
双组分显影剂包括调 色剂和载体。通常,所述载体用例如树脂涂覆。某些乳液聚集(EA)调色剂具有相对较低的熔点(有时候称为低熔、超低熔或ULM调色剂)使得打印更加节能和更快速。EA调色剂颗粒使用添加剂(例如,表面活性剂)对于实现最佳调色剂性能,包括在贮存期限方面的性能至关重要,例如与聚酯树脂调色剂结合的环状脂肪族丙烯酸酯和氨基电荷控制单体载体。因此,仍然具有改进显影剂合成中的载体的持续需要。发明内容
本发明记载了用于制备乳胶树脂的方法,所述乳胶树脂用于涂覆双组分显影剂的载体,所述方法在涂层制备过程中使用表面活性剂分配,所述树脂展示出更低的 电位、更高的乳胶乳液稳定性、更大的乳胶颗粒尺寸或这些特性的组合,而不会不利地影响调色剂电荷或其他度量。
在实施方案中,公开了一种用于制备乳胶树脂的方法,包括在混合容器中制备一种至少一种第一表面活性剂的溶液;单独将至少一种第二表面活性剂和至少一种乳胶树脂形成制剂混合在一起形成混合物;转移部分所述混合物至所述混合容器中形成乳胶种子(latex seed);任选地加入引发剂至所述种子中;合并混合物的剩余部分至所述混合容器中并使得所述合并的混合物在混合容器中形成颗粒。所述颗粒可干燥至粉末形式。与不将表面活性剂分批引入所述反应混合物中而制备的乳胶树脂相比,分成多份添加的表面活性剂增加了表面活性剂负载而不影响乳胶树脂尺寸。
在实施方案中,公开了通过上述方法制备的乳胶树脂。
在实施方案中,公开了一种用于制备经涂覆的颗粒的方法,包括将上述乳胶树脂与载体(在实施方案中为载体芯)接触,其中所述载体可包括一个芯(如铁素体芯)和任选地一种颜料(如黑色颜料如炭黑)以及任选地一种在所述芯上的基础涂层(base coating);任选地将所述树脂融合至所述载体芯;任选地加热所述融合的芯和树脂以使得所述树脂流过所述芯;冷却所得的涂覆载体;并且回收冷却的载体。
在实施方案中,公开了通过上述方法制备的涂覆载体,其在芯的表面部分包含所述乳胶树脂。
在实施方案中,公开了一种 涂覆载体,包括芯和通过上述方法制备的乳胶树脂。
在实施方案中,公开了一种显影剂,包括上述涂覆载体和调色剂,其中所述涂覆载体可稳定至少一个月,在实施方案中,所述调色剂为乳液聚集调色剂,在实施方案中,所述显影剂为一种超低熔显影剂。
具体实施方式
本发明记载了半连续乳液聚合,其中表面活性剂的量被分配并在树脂形成期间分阶段引入以达到所需颗粒尺寸,同时所述ξ电位足够提供所述乳液稳定的分散和保存期限。可以使用一种或多种表面活性剂。所述ξ电位通常以电压测量。所述电压可为负值,其电位越低,负电压值越小。因此,_30mV比-20mV低。所述ζ电位还可为正值。如已知,电位通常使用零为参考点,本质上,其为度量的绝对值而不考虑符号。因此,在实施方案中,更高电位也是离零更远的电位,如在上述实例中,-30mV为比-20mV更高的电位。
在实施方案中,公开了一种 制备乳胶树脂的方法,包括在第一混合容器中提供一种水和至少一种第一表面活性剂的溶液;合并水和至少一种第二表面活性剂以及至少一种乳胶树脂形成制剂(如聚合形成树脂的单体)形成混合物;转移部分所述混合物至所述混合容器中以形成乳胶种子;任选地添加引发剂至含有种子的混合容器中;引入所述混合物的剩余部分至所述混合容器中以形成颗粒;以及任选地干燥所述颗粒至粉末形式,其中与没有将表面活性剂分成几份在颗粒形成的不同阶段加入而制备的乳胶树脂相比,将表面活性剂分批加入至聚合反应中增加了表面活性剂负载而不影响乳胶树脂尺寸。
就本发明而言,“载体树脂”、或“载体乳胶”为附着在芯颗粒的一部分表面上的聚合物。载体树脂可以与例如用于制造调色剂颗粒的乳胶相区别,通过例如用于制造两种不同树脂的单体。
“超低熔”调色剂或显影剂为熔融温度低于约120°C、低于约110°C、低于约100°C的调色剂或显影剂。
在本公开说明书中,除非另有说明,单数形式的使用包括复数。在本公开说明书中,除非另有说明,“或”的使用是指“和/或”。此外,使用术语“包括”及其他形式,如“包含”和“含有”,为非限制性的。
就本发明而言,“调色剂”、“显影剂”、“调色剂组合物”和“调色剂颗粒”可以互换使用,其任何特定或具体的用法和含义可从所述单词或短语出现的语句、段落等的上下文中得出。在实施方案中,调色剂为干燥使用或悬浮在液体中使用以生成影印的粉末状油墨。
本说明书中连同一个数量使用的修饰语“约”为包括所述值并且具有上下文指定的意思(例如,其至少包括与特定数值测量相关的误差度)。当在范围的上下文中使用时,所述修饰语“约”还应该被认为公开了由两个端点的绝对值所限定的范围。例如,所述范围“从约2至约4”也公开了范围“从2至4”。
所述“可对参考载体(reference carrier)带负电荷的负性添加剂”是指所述添加剂相对于调色剂表面带负电荷,其通过测定具有和不具有添加剂时调色剂的摩擦电荷(triboelectric charge)来测量。类似地,“可对载体带正电荷的正性添加剂”是指所述添加剂相对于调色剂表面带正电荷,其通过测定具有和不具有添加剂时调色剂的摩擦电荷来测量。
可对载体带负电荷的负性添加剂包括,例如二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒或任何小尺寸颗粒(例如体积平均颗粒直径为约7至约lOOnm,通过任何合适的技术测定),其包括,例如聚合微球,任选地用一种可使所述颗粒对与其摩擦接触的载体带负电的组合物处理。所述处理材料可以为,例如氟硅烷(例如在美国专利4,973,540中举例的氟硅烷,该专利通过参引的方式全文纳入本说明书中)、其他含卤素的有机硅烷(如记载于美国专利5,376,172中的有机硅烷,该专利通过参引的方式全文纳入本说明书中)、硅氮烷、硅氧烷坐寸ο
载体
各种合适的固体芯材料可以用于本发明中的所述载体和显影剂。芯的特征性特性包括在实施方案中能够使调色剂颗粒获得正电荷或负电荷,和使在显影剂容器中具有所需的流动特性的载体芯,所述显影剂容器存在于电子照相成像装置中。其他所需的芯特性包括,例如,合适的使得在磁刷显影过程中形成磁刷的磁特性;所需的机械老化特性和所需的表面形态以使得任何包括载体和合适的调色剂的显影剂具有高导电性。
可以使用的载体芯的实例包括铁和/或钢,如雾化铁(atomized iron)或钢粉(来自 Hoeganaes Corporation 或 Pomaton S.p.A (Italy));铁素体,如含例如约 11% 氧化铜、约19%氧化锋和约70%氧化铁的Cu/Zn-铁素体(包括可从D.M.Steward Corporation或Powdertech Corporation购得的那些)、Ni/Zn_铁素体(来自 Powdertech Corporation)>Sr(银)-铁素体,其含有例如约14%氧化银和约86%氧化铁(购自Powdertech Corporation)以及Ba-铁素体;磁铁矿,包括购自Hoeganaes Corporation (Sweden)的磁铁矿;镍;及其结合等。其他合适的载体芯记载于例如美国专利4,937,166,4, 935,326和7,014, 971(各专利的公开内容通过参引的方式全文纳入本说明书中),且可以包括颗粒状锆石、颗粒状硅、玻璃、二氧化硅及其结合等。在实施方案中,合适的载体芯的平均颗粒尺寸可为,例如直径为约20 μ m至约400 μ m、约30 μ m至约300 μ m,在一些实施方案中,其直径为约40 μ m至约200 μ m。
在实施方案中,铁素体可用作所述芯,包括一种金属(例如铁)和至少一种其他金属(例如铜、锌、镍、猛、镁、 丐、锂、银、错、钛、钽、秘、钠、钾、铷、铯、银、钡、乾、镧、铪、银、银、铝、镓、硅、锗、锑及其组合等)。
在实施方案中,所得到的聚合物颗粒用于通过各种已知方法涂覆任何已知类型的载体芯,且所述载体随后与已知调色剂合并形成用于电子照相印刷的显影剂。
在实施方案中,本发明中所述载体可以包括尺寸为约20 μ m至约100 μ m (在一些实施方案中为约30 μ m至约75 μ m、约40 μ m至约70 μ m)的芯(在一些实施方案中为铁素体芯),含有约0.5重量%至约10重量% (在一些实施方案中,约0.7重量%至约5重量%、约I重量%至约4重量%)的本发明的聚合物涂层,任选地包括颜料,如黑色颜料。
位于芯金属上的聚合物涂层包括本说明书所教导的乳胶。在实施方案中,用作载体芯涂层的乳胶共聚物可以包括现有技术中已知的任何聚合物,包括至少一种脂肪族环丙烯酸酯、任选地酸性丙烯酸酯单体和任选地颜料(如黑色颜料,如炭黑)。可以用于形成所述聚合物涂层的合适的脂肪族环丙烯酸酯包括,例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸环丙酯、丙烯酸环丁酯、丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环丙酯、甲基丙烯酸环丁酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯及其组合等。
电荷控制剂包括,但不限于,酸性丙烯酸酯和二烷基氨基丙烯酸酯。可以用于形成聚合物涂层的合适的酸性丙烯酸酯包括,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β -羧基乙酯及其组合等。可以用于形成聚合物涂层的合适的二烷基氨基丙烯酸酯包括, 例如甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸2-( 二甲基氨基)乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基丁酯、甲基丙烯酸甲基氨基乙酯及其组合等。
如果所述环丙烯酸酯与电荷控制剂结合,所述环丙烯酸酯可以在用作载体芯的聚合物涂层的共聚物中以共聚物的约95重量%至共聚物的约99.9重量% (在一些实施方案中,约98重量%的共聚物至约99.7重量%的共聚物)的量存在。所述电荷控制剂可以共聚物的约0.1重量%至共聚物的约5重量%的量存在于这种共聚物中。
用于制备所述聚合物涂层的方法为本领域技术人员所知,在实施方案中包括单体的乳液聚合以形成用作载体涂层的树脂。
在聚合过程中,可以在合适的反应器(如混合容器)中将反应物加入水中。适当量的原料任选地可以溶于溶剂中,任选地可以加入引发剂至所述溶液中,并且与至少一种表面活性剂接触以形成乳液。可以在所述乳液中形成一种共聚物,其随后可以被回收并且用作载体颗粒的聚合物涂层。
如果使用,合适的溶剂包括,但不限于,有机溶剂,包括甲苯、苯、二甲苯、四氢呋喃、丙酮、乙腈、四氯化碳、氯苯、环己烷、二乙醚、二甲醚、二甲基甲酰胺、庚烷、己烷、二氯甲烧、戍烧及其组合等。
在实施方案中,用于形成 聚合物涂层的乳胶可在含有表面活性剂或共表面活性剂(co-surfacant)的水相中制备,任选地在惰性气体(如氮气)下,其中所述含有水和表面活性剂的水相被分批以使其他的表面活性剂随后在聚合中加入。可以与所述树脂用于形成乳胶分散体的表面活性剂可为离子或非离子表面活性剂,其量为固体的约0.01至约15重量%,在一些实施方案中,其量为固体的约0.1至约10重量%、约0.5至约8重量%。
可以使用的阴离子表面活性剂包括硫酸盐和磺酸盐、十二烷基硫酸钠(SLS)、十二烧基苯横酸纳、十二烷基奈硫酸纳、~二烷基苯烷基硫酸盐和横酸盐、酸例如来自Aldrich的松香酸、得自 Daiichi Kogyo Seiyaku C0., Ltd.的 NEOGEN R 和 NEOGEN SC ,及其组合等。其他合适的阴离子表面活性剂包括一些实施方案中的DOWFAX 2A1、即来自The DowChemical Company 的烧基二苯醚二横酸盐,以及来自 Tayca Corporation (Japan)的 TAYCAPOWER BN2060,其为支化的十二烷基苯磺酸钠。
阳离子表面活性剂的实例包括,但不限于,铵盐,例如烷基苄基二甲基氯化铵、二烷基苯烷基氯化铵、月桂基三甲基氯化铵、烷基苄基甲基氯化铵、烷基苄基二甲基溴化铵、苯扎氯铵、C12, C15, C17-三甲基溴化铵及其组合等。其他阳离子表面活性剂包括十六烷基溴化吡啶、季铵化聚氧乙基烷基胺的卤化物盐、十二烷基苄基三乙基氯化铵、来自AlkarilChemical Company 的 MIRAP0L 和 ALKAQUAT、来自 Kao Chemicals 的 SANISOL (苯扎氯铵),及其组合等。在实施方案中,合适的阳离子表面活性剂包括Kao Corp.的SANISOL B-50,其主要为节基二甲基氯化铵(benzyl dimethyl alkonium chloride)。
非离子表面活性剂的实例包括,但不限于,醇、酸和醚,例如,聚乙烯醇、聚丙烯酸、纤维素甲醚、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、二烷基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇,及其组合等。在实施方案中,可以使用从Rhone-Poulenc商购的表面活性剂,如 IGEPAL CA-210 、IGEPAL CA520 、IGEPAL CA720 、IGEPAL C0-890 、IGEPALC0-720 、IGEPAL C0-290 、IGEPAL CA-210 、ANTAR0X890 和 ANTAROX 897 。
具体的表面活性剂或其组合的选择,以及每种所使用的量为本领域技术人员所知。在半连续聚合过程中,所述表面活性剂的总量可分配为播种阶段(the seeding stage)和颗粒生长阶段加入。但是,表面活性剂可以在不止两个时间点添加,并且在实施方案中,其可以连续和增强的方式,计量加入至所述反应混合物中。
在实施方案中乳胶聚合增加了表面活性剂的负载而不影响乳胶颗粒尺寸,并且可以展现出在稳定的范围内的ζ电位,包括低于约-55mV、低于约_60mV、低于约_65mV、低于约-70mV的ζ电位。在实施方案中,这可通过以下方法实现:分配所述表面活性剂的量,以使额外的表面活性剂可在乳胶制备期间的多个时间点加入,如在种子颗粒形成之时和/或已经形成之后。不囿于任何理论,颗粒尺寸可以通过形成于乳液聚合的初始阶段的种子颗粒的数目而确定。因此,只要没有二次成核就可以如此,可随后在所述方法中加入更多的表面活性剂以通过降低所述ζ电位和增加乳胶稳定性来增加乳胶稳定性,同时没有不利的度量,包括调色剂带电、涂覆效率、载体导电性等。
在实施方案中,与没有将所述表面活性剂分成多份并在颗粒形成期间的多个时间点分批加入而制备的乳胶树脂相比,所述表面活性剂负载可以增加至少约30%、至少约70%、至少约130%、至少约200%或更多。
在实施方案中,可以加入引发剂用于形成聚合物涂层形成所使用的乳胶。合适的引发剂实例包括水溶性引发剂,如过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾;以及有机可溶性引发齐U,包括有机过氧化物和偶氮化合物,包括偶氮二异丁腈过氧化物(Vazo peroxides),例如VAZO 64 、2-甲基-2-2'-偶氮双丙腈、VAZO 88 、-2'偶氮双异丁酰胺脱水物,及其组合。其他可以使用的水溶性引发剂包括偶氮脒化合物,例如2,2’ -偶氮双(2-甲基-N-苯基丙脒)二盐酸盐、2,2’ -偶氮双[N-(4-氯苯基)-2-甲基丙脒]二盐酸盐、2,2’ -偶氮双[N_(4_轻基苯基)_2_甲基丙脉]二盐酸盐、2,2’ -偶氣双[N_(4_氛基苯基)_2_甲基丙脒]四盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-甲基-N-(苯甲基)-甲基丙脒]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2_甲基-N-2-丙稀基丙脉]二盐酸盐、2,2’-偶氣双[N-(2_轻基乙基)_2_甲基丙脉]二盐酸盐、2,2’ -偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’ -偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’ -偶氮双[2-(4,5,6,7-四氢-1H-1,3- 二氮卓啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(3,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’ -偶氮双[2-(5-羟基-3,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’ -偶氣双{2_[1_(2_轻基乙基)_2_咪唑琳_2_基]丙烧} 二盐酸盐及其组合等。
可以加入合适量的引发剂,如所述单体的约0.1重量%至约8重量%(在实施方案中,约0.2重量%至约5重量%)。
在形成所述乳液时,可以使用本领域技术人员已知的任何方法结合所述原料、第一表面活性剂和水、任选的溶剂和任选的引发剂。在实施方案中,所述反应混合物可以混合约I分钟至约72小时,在实施方案中,约4小时至约24小时(虽然可以使用上述范围之外的时间),同时保持温度于约10°C至约100°C,在实施方案中,约20°C至约90°C,在实施方案中,约45°C至约75°C,虽然可以使用上述范围之外的温度。在实施方案中,保持温度于约65℃
本领域的技术人员将认识到对反应条件、温度和引发剂负载量的优化可以不同以生成不同分子量的聚酯,并且可以使用类似技术聚合结构上相关的原料。
随后在颗粒形成期间的一个或多个阶段,可向所述聚合反应中加入更多所述第一表面活性剂或第二或更多种表面活性剂。
所得乳胶颗粒的尺寸为至少约85nm、至少约90nm、至少约95nm。
一旦用于载体涂层的聚合物或共聚物形成,其可以通过本领域技术人员所知的任何技术(包括过滤、干燥、离心、喷雾干燥及其组合等)从乳液中回收。
在实施方案中,所述用作载体涂层的聚合物或共聚物一旦获得,其可以通过本领域技术人员所知的任何方法(包括,例如,冷冻干燥,任选地在真空中、喷雾干燥其及结合等)干燥至粉末形式。
所述聚合物或共聚物颗粒的尺寸为约40nm至约200nm,在实施方案中,约50nm至约 150nm、约 60nm 至约 120nm。
在实施方案中,如果干燥后的聚合物涂层的颗粒尺寸太大,所述颗粒可以进行粉碎、均化、超声等以进一步分散所述颗粒并且分离任何附聚物或松散连接颗粒,从而获得具有上文指定的尺寸的颗粒。如果使用均化器(即高剪切装置),其可以速度为约6,OOOrpm至约10,OOOrpm运行,在实施方案中,为约7,OOOrpm至约9,750rpm ;运行时间为约0.5分钟至约60分钟,在实施方案中为约5分钟至约30分钟,虽然可以使用这些范围以外的速度和时间。
所述用作载体涂层的聚合物或共聚物的数均分子量(Mn),通过凝胶渗透色谱(GPC)测量,可以为,例如约60,000至约400,000,在实施方案中,约170,000至约280,000 ;并且其重均分子量(Mw)可以为,例如约200,000至约800,000,在实施方案中为约400,000至约600,000,其通过使用聚苯乙烯标准物的凝胶渗透色谱测定。
用作载体涂层的聚合物或共聚物的玻璃化转变温度(Tg)可以为约85°C至约140°C,在实施方案中,为约95°C至约130°C。
在一些实施方案中,所述载体涂层可以包括导电组分,如颜料,如黑色颜料。合适的导电组分包括,例如炭黑。
可以向所述载体加入多种添加剂,例如电荷增强添加剂,包括颗粒氨基树脂,如三聚氰胺,以及某些含氟聚合物粉末,如烷基氨基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、聚酰胺和氟化聚合物(例如聚偏1,1-二氟乙烯和聚四氟乙烯)、以及甲基丙烯酸氟烷基酯(例如甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯)。其他可以使用的电荷增强添加剂包括季铵盐,包括二硬脂基二甲基甲基硫酸铵(DDAMS)、双[1-[(3,5-二取代-2-羟基苯基)偶氮]_3_ (单取代)-2-萘酚根(2-)]铬酸盐(1-)、铵钠和氢(TRH)、十六烷基氯化吡啶(CPC)、FANAL PINK D4830及其结合等,以及其他有效的已知电荷试剂或添加剂。所述电荷添加剂组分可以选择各种有效量,如基于例如聚合物/共聚物、导电性组分及其他电荷添加剂组分的总重量计,约0.5重量%至约20重量%和约I重量%至约3重量%。加入导电性组分可以增加赋予载体的负摩擦电荷,并因此进一步增加了在例如静电复印显影子系统中赋予调色剂的负摩擦电荷。所述组分可以如美国专利6,042,981记载(其公开内容全文以引用的方式纳入本说明书中)通过辊压混合、滚抛、碾磨、摇晃、静电粉末云喷雾、流化床混合、静电圆盘加工、静电帘而加入。然后,所述载体涂层可以融合至所述载体芯上,例如在旋转炉中或经过热挤出机装置。
导电性对于半导电性的磁刷显影是重要的, 其能使原本可能显影微弱的固体区域有良好显影。已发现加入本发明所述的任选地带有导电性组分(如颜料,如黑色颜料,如炭黑)的聚合物涂层,可以得到随着相对湿度从约20%变至约90% (在实施方案中从约40%变至约80%)时具有降低的显影剂摩擦电响应的载体,即当相对湿度改变时,所述电荷更加稳定,并且因此在高相对湿度下电荷的降低更少,从而减少印刷品上的背景调色剂;并且在低相对湿度下电荷的增加更少并因此显影损失更少,从而使得由于光学密度改进而得到这样改进的图像质量性能。
如上所述,在实施方案中,可以干燥聚合物涂层,干燥后其可以作为干燥粉末施用至所述芯载体。粉末涂敷方法与常规溶液涂敷方法不同。溶液涂敷要求涂层聚合物的成分和分子量性质能够使树脂在涂敷过程中溶于溶剂。与粉末涂敷相比,溶液涂敷通常要求相对低的K。所述粉末涂敷方法不要求溶剂溶解性,但要求待涂敷的树脂为颗粒尺寸为约1Onm至约2 μ m,在实施方案中,约30nm至约1 μ m,在实施方案中,约50nm至约400nm的颗粒。
可以用于涂敷粉末涂层的方法的实例包括,例如,通过以下方法合并载体芯材料和聚合物或共聚物涂层:级联辊混合、滚抛、碾磨、摇晃、静电粉末云喷雾、流化床混合、静电圆盘加工、静电帘及其组合等。
如果通过粉末涂敷方法制备树脂涂敷的载体颗粒时,所述涂层材料的大部分可以融合至载体表面,因此减少了载体上的调色剂嵌入位点数。聚合物涂层的融合可以通过机械振实、静电吸引、加热及其组合等进行。
在将所述聚合物或共聚物施用至所述芯之后,可以开始加热以使得所述涂敷材料流过所述载体芯的表面。在实施方案中,可以选择所述涂敷材料的浓度、粉末颗粒和加热参数,使得在所述载体芯表面能够形成连续的涂层聚合物膜或者仅使得载体芯的选定区域被涂敷。在实施方案中,具有所述聚合物粉末涂层的载体可以加热至约170°C至约280°C,约180°C至约260°C,在实施方案中,约190°C至约240°C的温度;加热时间为,例如约10分钟至约180分钟,在实施方案中为约12分钟至约150分钟,约15分钟至约60分钟,以使所述聚合物涂层能够熔融并且融合至所述载体芯。当所述微粉结合至载体表面上后,可以开始加热以使得涂层材料流过载体芯表面。
在实施方案中,可以在旋转炉或经过热挤出机装置将微粉融合至载体芯,参见,例如美国专利6,355,391,其公开内容全文以引用的方式纳入本说明书中。
在实施方案中,所述涂层覆盖度为所述载体芯表面积的约10%至约100%。当例如所述芯材料为金属时,如果所述金属载体芯的选定区域仍然未涂敷或仍然暴露,所述载体颗粒可以具有导电性能。
在实施方案中,所述涂敷的载体颗粒可以随后冷却至室温,并且回收用于形成显影剂。
因此,通过本发明的载体组合物和方法,可以使用多种不同组合配制具有选定的高摩擦带电特征和/或电导率值的显影剂。
调色剂
任意乳胶树脂可以用于形成本发明中所述的调色剂。这些树脂进一步可以由任何合适的单体制备。使用的任何单体可根据待使用的特定聚合物进行选择。
可以使用的树脂或聚合物的实例包括,但不限于,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-丁二烯-丙烯腈-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)和聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈-丙烯酸)及其组合。所述聚合物可以为嵌段、无规或交替共聚物。
在实施方案中,所述树脂的!;可以为约30°C至约80°C,在实施方案中,约35°C至约70°C。在其他的实施方案中,在调色剂中使用的树脂的熔体粘度可以为在约130°C时约10Pa*S至约1,000, 000Pa*S,在实施方案中为在约130°C时约20Pa*S至约100,000Pa*S。
在实施方案中,所述树脂可以为聚酯,如无定形树脂、结晶性树脂及其组合。在实施方案中,所述聚合物包括记载于美国专利第6,593,049号和第6,756,176号(各专利的说明书全文以引用的方式纳入本说明书中)中的树脂。合适的树脂还可以包括无定形聚酯树脂和结晶性聚酯树脂的混合物,记载于美国专利第6,830,860号(其说明书全文以引用的方式纳入本说明书中)。
在实施方案中,合适的无定形树脂包括聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚乙烯、聚丁烯、聚异丁酸酯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、及其组合等。可以使用的无定形树脂的实例包括碱磺化聚酯树脂、支化碱磺化聚酯树脂、碱磺化聚酰亚胺树脂和支化碱磺化聚酰亚胺树脂。在实施方案中,碱磺化聚酯树脂很有用,如以下化合物的金属盐或碱性盐:共聚(对苯二甲酸乙二酯)_共聚(5-磺基-间苯二甲酸乙二酯)、共聚(对苯二甲酸丙二酯)-共聚(5-磺基-间苯二甲酸丙二酯)、共聚(对苯二甲酸二乙二酯)-共聚(5-磺基-间苯二甲酸二乙二酯)、共聚(对苯二甲酸丙二醇-二乙二醇酯)-共聚(5-磺基-间苯二甲酸丙二醇-二乙二醇酯)(copoly (propylene-diethylene-terephthalate)-copoly (propylene-diethylene-5-sulfo-1sophthalate)、共聚(对苯二甲酸丙二醇-丁二醇酯)-共聚(5-磺基-间苯二甲酸丙二醇-丁二醇-酯)、共聚(丙氧基化双酚A-富马酸酯)_共聚(丙氧基化双酚A-5-磺基-间苯二甲酸酯)、共聚(乙氧基化双酚A-富马酸酯)-共聚(乙氧基化双酚A-5-磺基-间苯二甲酸酯)和共聚(乙氧基化双酚A-马来酸酯)-共聚(乙氧基化双酚A-5-磺基-间苯二甲酸酯),其中,所述碱金属为,例如,钠、锂或钾离子。
在实施方案中,可以使用不饱和无定形聚酯树脂作为乳胶树脂。这些树脂的实例包括在美国专利第6,063,827号(其说明书全文以引用的方式纳入本说明书中)公开的树月旨。不饱和无定形聚酯树脂的实例包括,但不限于:聚(丙氧基化双酚共-富马酸酯)、聚(乙氧基化双酚共-富马酸酯)、聚(丁氧基化双酚共-富马酸酯)、聚(共-丙氧基化双酚共-乙氧基化双酚共-富马酸酯)、聚(富马酸1,2-亚丙酯)、聚(丙氧基化双酚共-马来酸酯)、聚(乙氧基化双酚共-马来酸酯)、聚(丁氧基化双酚共-马来酸酯)、聚(共-丙氧基化双酚共-乙氧基化双酚共-马来酸酯)、 聚(马来酸1,2-亚丙酯)、聚(丙氧基化双酚共-衣康酸酯)、聚(乙氧基化双酚共-衣康酸酯)、聚(丁氧基化双酚共-衣康酸酯)、聚(共-丙氧基化双酚共-乙氧基化双酚共-衣康酸酯)、聚(衣康酸1,2 -亚丙酯)及其组合。
在实施方案中,所述树脂可以为通过二醇与二酸在任选的催化剂存在下反应形成的聚酯树脂。
二酸或二酯的实例包括用于制备无定形聚酯的乙烯基二酸或乙烯基二酯,包括二羧酸或二酯,例如对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、富马酸、富马酸二甲酯、衣康酸二甲酯、反式-1,4-二乙酰氧基-2-丁烯、富马酸二乙酯、马来酸二乙酯、马来酸、琥珀酸、衣康酸、琥珀酸、琥珀酸酐、十二烷基琥珀酸、十二烷基琥珀酸酐、戊二酸、戊二酸酐、己二酸、庚二酸,辛二酸、壬二酸、十二烷二酸、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、间苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸二乙酯、琥珀酸二甲酯、富马酸二甲酯、马来酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、十二烷基琥珀酸二甲酯及其组合。所述二酸或二酯可例如树脂的约40%至约60摩尔%的量存在,在实施方案中,为树脂的约42至约52mol%,在实施方案中,为树脂的约45至约50mol%。
选择用于制备无定形树脂的二醇的实例包括具有约2至约36个碳原子的脂肪族二醇,如 1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2- 丁二醇、1,3- 丁二醇、1,4- 丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、2,2- 二甲基丙二醇、2,2,3-三甲基己二醇、庚二醇、十二烷二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、二甲苯二甲醇、环己二醇、二甘醇、二丙二醇、二丁烯、双酚、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇等;碱磺基脂肪族二醇,例如钠代2-磺基-1,2-乙二醇、锂代2-磺基-1,2-乙二醇、钾代2-磺基-1,2-乙二醇、钠代2-磺基-1,3-丙二醇、锂代2-磺基-1,3-丙二醇、钾代2-磺基-1,3-丙二醇及其混合物等。所述二醇的量选择为例如树脂的约45至约50摩尔%。当存在碱磺基脂肪族二醇时,其可存在的量为树脂的约I摩尔%至约10摩尔%。
双酚的环氧烷烃加合物的实例包括:聚氧丙烯(2.2)-2, 2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧丙烯(3.3 ) -2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧乙烯(2.0 ) -2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧乙烯(2.2) -2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧丙烯(2.0)-聚氧乙烯(2.0) -2,2-双(4-羟基苯基)丙烷和聚氧丙烯(6) -2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。所述化合物可以单独使用或以其两种或多种的结合使用。
“结晶性聚酯树脂”是指在差示扫描量热法(DSC)中显示的不是一个阶梯式吸收热量的变化,而是有明显吸热峰的树脂。但是,通过共聚合所述结晶性聚酯主链和至少一种其他组分获得的聚合物,如果其他组分的量为50重量%或更少,其也称作结晶性聚酯。
结晶性树脂的实例包括聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚乙烯、聚丁烯、聚异丁酸酯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯及其混合物等。具体的结晶性树脂可以是聚酯基的,例如:聚(己二酸乙二酯)、聚(己二酸丙二酯)、聚(己二酸丁二酯)、聚(己二酸戊二酯)、聚(己二酸己二酯)、聚(己二酸辛二酯)、聚(琥珀酸乙二酯)、聚(琥珀酸丙二酯)、聚(琥珀酸丁二酯)、聚(琥珀酸戊二酯)、聚(琥珀酸己二酯)、聚(琥珀酸辛二酯)、聚(癸二酸乙二酯)、聚(癸二酸丙二酯)、聚(癸二酸丁二酯)、聚(癸二酸戊二酯)、聚(癸二酸己二酯)、聚(癸二酸辛二酯)、聚(癸二酸癸二酯)、聚(癸酸癸二酯)、聚(癸酸乙二酯)、聚(十二烷酸乙二酯)、聚(癸二酸壬二酯)、聚(癸酸壬二酯)、共聚(富马酸乙二酯)-共聚(癸二酸乙二酯)、共聚(富马酸乙二酯)-共聚(癸酸乙二酯)、 共聚(富马酸乙二酯)-共聚(十二烷酸乙二酯)、碱共聚(5-磺基间苯二酰)-共聚(己二酸乙二酯)、碱共聚(5-磺基间苯二酰)-共聚(己二酸丙二酯)、碱共聚(5-磺基间苯二酰)-共聚(己二酸丁二酯)、碱共聚(5-磺基间苯二酰)-共聚(己二酸戊二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸己二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸辛二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸乙二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸丙二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸丁二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸戊二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸己二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸辛二酯)、碱共聚(5-磺基间苯二酰)-共聚(琥珀酸乙二酯)、碱金属共聚(5-磺基间苯二酰)_共聚(琥珀酸丙二酯)、碱共聚(5-磺基间苯二酰)_共聚(琥珀酸丁二酯)、碱共聚(5-磺基间苯二酰)_共聚(琥珀酸戊二酯)、碱共聚(5-磺基间苯二酰)-共聚(琥珀酸己二酯)、碱共聚(5-磺基间苯二酰)_共聚(琥珀酸辛二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)_共聚(癸二酸乙二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(癸二酸丙二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(癸二酸丁二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)_共聚(癸二酸戊二酯)、碱共聚(5-磺基间苯二酰)-共聚(癸二酸己二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(癸二酸辛二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸乙二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸丙二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸丁二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸戊二酯)、碱共聚(5-磺基-间苯二酰)-共聚(己二酸己二酯)、聚(己二酸辛二酯),其中,所述碱为金属如钠、锂或钾。聚酰胺的实例包括聚(乙烯-己二酰胺)、聚(丙烯-己二酰胺)、聚(丁烯-己二酰胺)、聚(戊烯-己二酰胺)、聚(己烯-己二酰胺)、聚(辛烯-己二酰胺)、聚(乙烯-琥珀酰亚胺)、和聚(丙烯-癸二酰胺)。聚酰亚胺的实例包括聚(乙烯-己二酰亚胺)、聚(丙烯-己二酰亚胺)、聚(丁烯-己二酰亚胺)、聚(戊烯-己二酰亚胺)、聚(己烯-己二酰亚胺)、聚(辛烯-己二酰亚胺)、聚(乙烯-琥珀酰亚胺)、聚(丙烯-琥珀酰亚胺)、和聚(丁烯-琥珀酰亚胺)。
所述结晶性聚酯树脂可以由一种酸(二羧酸)组分和一种醇(二醇)组分合成。如本说明书中所使用的“酸衍生组分”是指在合成聚酯树脂之前最初为酸组分的组成成分,而“醇衍生组分”是指在合成聚酯树脂之前最初为醇组分的组成成分
所述结晶性聚酯树脂可以通过使用常规已知方法将选自上述单体组分的各组分结合而合成。例示性方法包括酯交换方法和直接缩聚方法,所述方法可以单独使用或以其结合使用。当酸组分与醇组分反应时,其摩尔比(酸组分/醇组分)可以根据反应条件而不同。在直接缩聚反应中,所述摩尔比通常为约1/1。在酯交换方法中,可以使用过量单体(例如乙二醇、新戊二醇或环己二甲醇),其可在真空下蒸除。
对于形成结晶性聚酯,合适的二醇包括具有约2至约36个碳原子的脂肪族二醇,例如1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、I, 8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇等;碱磺基脂肪族二醇,例如钠代2-磺基-1,2-乙二醇、锂代2-磺基-1,2-乙二醇、钾代2-磺基-1,2-乙二醇、钠代2-磺基-1,3-丙二醇、锂代2-磺基-1,3-丙二醇、钾代2-磺基-1,3-丙二醇及其混合物等。
其它可以使用的二羟基二醇的实例包括双酚A、氢化双酚A、双酚A环氧乙烷加合物、双酚A环氧丙烷加合物、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇、1,3- 丁二醇、 新戊二醇及其组合等。
所述ニ醇的量可以选择为例如约40摩尔%至约60摩尔%,在实施方案中,约42摩尔%至约55摩尔%,在实施方案中,约45摩尔%至约53摩尔% (虽然可以使用上述范围以外的量)。如果存在碱磺基-脂肪族ニ醇,其量可以选择为树脂的约0摩尔%至约10摩尔%,在实施方案中,约I摩尔%至约4摩尔%。包括烯基二酸或乙烯基ニ酯在内的用于制备结晶性树脂所选的有机ニ酸或ニ酯的实例,包括草酸、琥珀酸、丙ニ酸、戊ニ酸、己ニ酸、辛ニ酸、壬ニ酸、癸ニ酸、富马酸、富马酸ニ甲酷、衣康酸ニ甲酷、1,9-壬烷ニ羧酸、1,10-癸烷ニ羧酸、1,11-1^ 一烷ニ羧酸、1,12-十二烷ニ羧酸、1,13-十三烷ニ羧酸、1,14-十四烷ニ羧酸、1,16-十六烷ニ羧酸、1,18-十八烷ニ羧酸,以及其低级烷基酯及酸酐如反式-1,4- ニこ酰氧基-2- 丁烯、富马酸ニこ酷、马来酸ニこ酷、邻苯ニ甲酸、间苯ニ甲酸、对苯ニ甲酸、萘-2,6-ニ羧酸、萘-2,7-ニ羧酸、环己烷ニ羧酸、丙ニ酸和中康酸,其ニ酯或酸酐;以及碱磺基-有机ニ酸例如5-磺基-间苯ニ甲酸ニ甲酯的钠代、锂代或钾代盐、5-磺基-间苯ニ甲酸ニ烷基酯-4-磺基-1,8-萘ニ甲酸酐、4-磺基邻苯ニ甲酸、4-磺基-邻苯ニ甲酸ニ甲酷、4-磺基邻苯ニ甲酸ニ烧基酷、4_ 横基苯基-3,5- ニ 甲酷基苯(4-sulfophenyl_3, 5-dicarbomethoxybenzene)、6-磺基-2-萘基-3,5- ニ甲酯基苯、磺基-对苯ニ甲酸、磺基对苯ニ甲酸ニ甲酷、5-磺基-间苯ニ甲酸、磺基-对苯ニ甲酸ニ烷基酯、磺基こニ醇、2-磺基丙ニ醇、2-磺基丁ニ醇、3-磺基戊ニ醇、2-磺基己ニ醇、3-磺基-2-甲基戊ニ醇、2-磺基-3,3- ニ甲基戊ニ醇、磺基对羟基苯甲酸、N,N-双(2-羟こ基)-2-氨基こ烷磺酸酯或其混合物。所述有机ニ酸的量可以选自,例如,在实施方案中约40摩尔%至约60摩尔%,在实施方案中,约42摩尔%至约52摩尔%,在实施方案中,约45摩尔%至约50摩尔%。其他酸不受具体限制,其实例包括常规已知ニ价羧酸和ニ元醇,例如记载亍 "Polymer Data Handbook Basic Edition " (Soc.Polymer Science, JapanEd.:Baihukan)中的ニ价羧酸和ニ元醇。所述单体组分的具体实例包括,如ニ价羧酸、ニ元酸,如邻苯ニ甲酸、间苯ニ甲酸、对苯ニ甲酸、萘-2,6-ニ羧酸、萘-2,7-ニ羧酸、环己烷ニ羧酸及其酸酐和低级烷基酯及其组合等。所述ニ羧酸可以具有磺酸基,该基团对获得优异的着色剂(如顔料)分散很有效。此外,当全部树脂乳化或分散在水中以制备调色剂母颗粒时,磺酸基团能够使树脂在不用表面活性剂的情况下乳化或悬浮。这些具有磺酸基的ニ羧酸的实例包括,但不限干,2-磺基-对苯ニ甲酸钠、5-磺基间苯ニ甲酸钠和磺基琥珀酸钠。此外,这些具有磺酸基的ニ羧酸的低级烷基酯及酸酐也是合用的。具有磺酸基的ニ羧酸含量可以为约0.1摩尔%至约2摩尔%,在实施方案中,约0.2摩尔%至约I摩尔%。在本说明书中,“组分mol%”或“组分摩尔%”是指当在聚酯树脂中的每个组分(酸衍生组分和醇衍生组分)的总量为I単位(摩尔)时的百分比。所述结晶性树脂可以存在的量为,例如调色剂组分的约5重量%至约50重量%,在实施方案中,调色剂成分的约10重量%至约35重量%。所述结晶性树脂可以具有多种熔点,例如约30°C至约120°C,在实施方案中,约50°C至约90°C。所述结晶性树脂的Mn可以为,例如约I, 000至约50,000,约2,000至约25,000 ;并且其Mw可以为约2,000至约100,000,在实施方案中,约3,000至约80,000。所述结晶性树脂的分子量分布(Mw/Mn)可以为,例如约2至约6,在实施方案中,约3至约4。
可以用于形成结晶性或无定形聚酯的缩聚催化剂包括钛酸四烷基酯、ニ烷基锡氧化物(例如ニ丁基锡氧化物)、四烷基锡(例如二月桂酸ニ丁基锡)、及二烷基氧化锡氢氧化物(如丁基氧化锡氢氧化物)、烷氧基铝、烷基锌、ニ烷基锌、氧化锌、氧化亚锡或其组合。这些催化剂可以使用的量为,例如约0.01摩尔%至约5摩尔%,基于用于生成聚酯树脂的起始ニ酸或ニ酯计。可以使用一种、两种或多种调色剂树脂。在实施方案中,如果使用两种或多种调色剂树脂,所述调色剂树脂可以为任意合适比例(例如,重量比),例如约10% (第一种树脂)/90% (第二种树脂)至约90% (第一种树脂)/10% (第二种树脂)。调色剂树脂可以包括多种无定形树脂和结晶性树脂,其比例选自基于调色剂中所需的性能的设计选择。表面活性剂在实施方案中,用于形成调色剂组合物的着色剂、蜡和其他添加剂可以在包括表面活性剂的分散体中。此外,调色剂颗粒可以通过乳液聚集方法形成,其中所述树脂和调色剂的其他组分置于ー种或多种表面活性剂中,形成乳液,聚集、聚结(coalesce)、可选地洗涤并干燥调色剂颗粒,并且回收。可以使用ー种、两种或多种表面活性剤。所述表面活性剂可以选自离子型表面活性剂和非离子型表面活性剤。可以使用任意上述用于形成用作载体芯的聚合物涂层的树脂的表面活性剤。着色剂各种已知的合适的着色剂,如染料、颜料、染料混合物、颜料混合物、染料和颜料混合物等,可以包括在所述调色剂内。所述着色剂包括在所述调色剂内的量可为,例如调色剂的约0.1至约35重量%、约I至约15重量%、约3至约10重量%,虽然可以使用上述范围之外的量。作为合适的着色剂实例,可以提到的有:炭黑(如REGAL 330 );磁铁矿如Mobay 磁铁矿 M08029 、M08060 ;Columbian 磁铁矿;MAPICO BLACKSTM 和经表面处理的磁铁矿;Pfizer 磁铁矿 CB4799 、CB5300 、CB5600 、MCX6369 ;Bayer 磁铁矿,BAYFERR0X8600 ,8610 !Northern Pigments 磁铁矿,NP-604 、NP-608 ;Magnox 磁铁矿 TMB-100 或TMB-104 等。作为有色顔料,可以选择的有青色、品红、黄色、红色、緑色、棕色、蓝色颜料或其混合物。通常使用青色、品红或黄色顔料或染料或其混合物。所述ー种或多种颜料通常作为水基顔料分散体使用。颜料的具体实例包括SUN Chemicals的SUNSPERSE 6000和AQUAT0NE水基颜料分散体;来自 Paul Uhlich & Company, Inc.的 HELIOGEN BLUE L6900 、D6840 、D7080 、D7020 、PYLAMOIL BLUE 、PYLAM OIL YELLOW 和 PIGMENT BLUE I ;来自 DominionColor Corporation, Ltd.,Toronto, Ontario 的 PIGMENT VIOLET I 、PIGMENT RED 48 、LEMON CHROME YELLOW DCC 1026 、E.D.T0LUIDINE RED 和 BON RED C ;来自 Hoechst 的N0VAPERM YELLOW FGL 、H0STAPERM PINK E 和来自 E.1.DuPont de Nemours &Company的CINQUASIA MAGENTA 等。通常,可以选择的着色剂为黑色、青色、品红、黄色及其混合物。品红着色剂的实例是2,9-ニ甲基取代的喹吖啶酮和蒽醌染料,其在色彩索引中命名为CI60710、CI分散红15;在色彩索引中命名为Cl 26050、CI溶剂红19的偶氮染料等。青色的例示性实例包括四 (十八烷基磺酰氨基)铜酞菁;在色彩索引中列为C1-74160、Cl颜料蓝、颜料蓝15:3的X-铜酞菁;Anthrathrene Blue,其在色彩索引中命名为C1-69810、Special Blue X-2137等。黄色的例示性实例为联苯胺黄3,3_ ニ氯联苯胺こ酰こ酰苯胺;在色彩索引中命名为Cl 12700、Cl溶剂黄16的单偶氮颜料;在色彩索引中命名为Foron Yellow SE/GLN, Cl分散黄33的硝基苯胺磺酰胺;2,5- ニ甲氧基_4_磺酰苯胺、苯基偶氮-4'-氯_2,5-ニ甲氧基こ酰こ酰苯胺以及Permanent Yellow FGL。也可以选择有色磁铁矿,如MAPICO BLACK 的混合物和青色组分作为着色剂。可以选择其他的已知着色剂,例如 Levanyl Black A-SF (Miles, Bayer)和 Sunsperse 炭黑 LHD 9303 (SunChemicals),以及有色染料如 Neopen Blue (BASF)、苏丹蓝 OS (BASF)、PV Fast BlueB2G01 (American Hoechst)、Sunsperse Blue BHD 6000 (Sun Chemicals)、Irgalite BlueBCA(Ciba-Geigy)、Paliogen Blue 6470(BASF)、SudanIII(Matheson, Coleman, Bell)、Sudan II(Matheson, Coleman, Bell)、Sudan IV(Matheson, Coleman, Bell)> Sudan OrangeG(Aldrich)、 Sudan Orange 220(BASF)、 Paliogen Orange 3040(BASF)、 Ortho OrangeOR 2673(Paul Uhlich)、Paliogen Yellow 152,1560(BASF)、Lithol Fast Yellow0991K(BASF)、Paliotol Yellow 1840(BASF)、Neopen Yellow(BASF)>Novoperm Yellow FGI(Ho echst)、Permanent Yellow YE 0305 (Paul Uhlich)、Lumogen Yellow D0790 (BASF)>Sunsperse Yellow YHD 6001(Sun Chemicals)> Suco-Gelb L1250 (BASF) > Suco-YellowD1355 (BASF)、Hostaperm Pink E (American Hoechst)、Fanal Pink D4830(BASF)、Cinquasia Magenta (DuPont)、Lithol Scarlet D3700 (BASF)、Toluidine Red (Aldrich)、Scarlet for Thermoplast NSD PS PA(Ugine Kuhlmann of Canada) > E.D.ToluidineRed(Aldrich)、Lithol Rubine Toner(Paul Uhlich)、Lithol Scarlet 4440(BASF)、BonRed C(Dominion Color Company)> Royal Brilliant Red RD-8192(Paul Uhlich)、OracetPink RF(Ciba-Geigy)、Paliogen Red 3871K (BASF)、Paliogen Red 3340 (BASF)、LitholFast Scarlet L4300 (BASF)及上述的组合等。蜡任选地,在形成调色剂颗粒时,蜡也可以与所述树脂和任选的着色剂结合。当包括蜡时,所述蜡可以存在的量为,例如调色剂颗粒的约I重量%至约25重量%,在实施方案中为调色剂颗粒的约5重量%至约20重量%,虽然可以使用上述范围之外的量。可以选择的蜡包括具有例如重均分子量为约500至约20,000,在实施方案中为约1,000至约10,000的蜡,虽然可以使用这些范围之外的分子量。可以使用的蜡包括,例如聚烯烃(如聚こ烯、聚丙烯和聚丁烯)腊,其如从Allied Chemical and PetroliteCompany商购得,如从Baker Petrolite商购的POLYffAX 聚こ烯腊;从MichaelmanInc.和theDaniels Products 公司商购的腊乳液;从 Eastman Chemical Products, Inc.商购的EPOLENE N-15 和从Sanyo Kasei K.K.商购的VISCOL 550-P ,其为低重均分子量的聚丙烯;基于植物的蜡,如巴西棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡、漆树蜡和霍霍巴油;基于动物的蜡,如蜂蜡;基于矿物的蜡和基于石油的蜡,如褐煤蜡、地蜡、纯地蜡、石蜡、微晶蜡和Fischer-Tropsch腊;从高级脂肪酸和高级脂肪醇获得的酯腊,如硬脂酸十八烧醇酯和山嵛酸二十ニ烷醇酯;从高级脂肪酸和单价或多价低级醇获得的酯蜡,如硬脂酸丁酷、油酸丙酷、单硬脂酸甘油酷、ニ硬脂酸甘油酯和四山嵛酸季戊四醇酷;由高级脂肪酸和多价醇多聚体获得的酯蜡,如单硬脂酸ニ甘醇酯、 ニ硬脂酸ニ丙ニ醇酯、ニ硬脂酸ニ甘油酷、四硬脂酸三甘油酷;山梨糖醇酐高级脂肪酸酯蜡,如失水山梨糖醇单硬脂酸酯;和胆固醇高级脂肪酸酯蜡,如硬脂酸胆固醇酷。可以使用的官能化蜡的实例包括,例如,胺、酰胺,例如从 Micro Powder Inc.商购的 AQUA SUPERSLIP 6550 、SUPERSLIP 6530 ;氟化蜡,例如从 Micro Powder Inc.商购的 POLYFLUO 190 、POLYFLUO 200 、POLYSILK 19 、POLYSILK14 ;混合氟化酰胺蜡,例如,从Micro Powder Inc.公司商购的MICROSPERSION 19 ;酰亚胺、酷、季胺、羧酸或丙烯酰聚合乳液,例如全部从SC Johnson Wax商购的J0NCRYL 74 、89 、130 、537 和 538 ;以及氯化聚丙烯和聚こ烯,其从AUied Chemical and PetroliteCorporation和SC Johnson wax商购得。在实施方案中还可以使用上述腊的混合物和结合物。所述蜡可以作为,例如定影辊脱除剂使用。调色剂的制备所述调色剂颗粒可以通 过本领域技术人员已知的任何方法制备。虽然本说明书中描述的涉及调色剂颗粒制备的实施方案为关于乳液-聚集方法,但是可以使用制备调色剂颗粒的任何合适的方法,包括化学方法,如记载于美国专利第5,290,654号和第5,302,486号(各专利的公开内容全文以引用的方式納入本说明书中)的悬浮和封装方法。在实施方案中,调色剂组合物和调色剂颗粒可以通过聚集和聚结方法制备,其中,小尺寸树脂颗粒聚集成合适的调色剂颗粒尺寸,然后聚结形成最终调色剂颗粒形状和形态。在实施方案中,调色剂组合物可以通过乳液-聚集方法制备,例如,该方法包括将任选的着色剂、任选的蜡和任意其他所需或所要求的添加剂的混合物与包括上述树脂的乳液聚集,任选地在如上所记载的表面活性剂中,然后聚结所述聚集混合物。混合物可以通过将着色剂和任选的蜡或其他材料(其还可以任选地在包括表面活性剂的分散体中)加入至乳液中而制备,所述乳液可以为两种或多种含有所述树脂的乳液的混合物。所得混合物的pH可以通过酸(例如,こ酸、亚硝酸等)进行调节。在实施方案中,所述混合物的pH可以调节至约4至约5,虽然可以使用这ー范围以外的pH。此外,在实施方案中,所述混合物可被均化。如果混合物被均化,均化可以通过在约600rpm至约4,OOOrpm下混合完成,虽然可以使用这ー范围以外的转速。均化可以通过任何合适的方式完成,包括例如IKA ULTRA TURRAXT50探针均化器。制备上述混合物后,可以向所述混合物中加入聚集剂。可以使用任何合适的聚集剂用于形成调色剂。合适的聚集剂包括,例如,ニ价阳离子或多价阳离子物质的水溶液。聚集剂可以为,例如,聚合卤化铝,如聚氯化铝(PAC),或相应的溴化物、氟化物或碘化物;聚硅酸铝如聚磺基硅酸铝(PASS);和水溶性金属盐,包括氯化铝、亚硝酸铝、硫酸铝、硫酸铝钾、こ酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、草酸钙、硫酸钙、こ酸镁、硝酸镁、硫酸镁、こ酸锌、硝酸锌、硫酸锌、氯化锌、溴化锌、溴化镁、氯化铜、硫酸铜及其组合。在实施方案中,可以在低于所述树脂的Tg的温度下将所述聚集剂加入至所述混合物中。所述聚集剂可以加入至用于形成调色剂的混合物中,所加量可为,例如所述混合物中的树脂的约0.1重量%至约8重量%,在实施方案中,约0.2重量%至约5重量%,在其他实施方案中,约0.5重量%至约5重量%,虽然可以使用这些范围之外的量。为了控制所述颗粒的聚集和随后的聚结,在实施方案中,聚集剂可以随时间计量加至混合物中。例如,可以将该试剂在约5分钟至约240分钟的时间内计量加至混合物中,在实施方案中,所述时间为约30分钟至约200分钟,虽然可以根据需要和要求延长或缩短时间。还可以在混合物維持在搅拌条件和一定温度下时完成该试剂的加入,在实施方案中,所述搅拌条件为约50rpm至约1,OOOrpm,在其他实施方案中,为约IOOrpm至约500rpm,虽然可以使用这些范围以外的转速;所述温度为低于如上所述的树脂的玻璃化转变温度的温度,在实施方案中,为约30で至约90 0C,在实施方案中,为约35°C至约70 V,虽然可以使用这些范围以外的温度。所述颗粒可以进行聚集直 至获得预定的所需颗粒尺寸。预定的所需尺寸是指在形成前确定的待获得的所需的颗粒尺寸,并且在生长过程中监测所述颗粒尺寸直至达到这种颗粒尺寸。在生长过程期间可以采样并例如使用Coulter计数器分析平均颗粒尺寸。所述聚集因此可以通过以下条件进行:維持高温,或缓慢提高温度至例如约30°C至约99°C,并且将混合物在该温度下保持约0.5小时至约10小时,在实施方案中,约I小时至5小时(虽然可以使用这些范围以外的时间),同时保持搅拌,以提供聚集的颗粒。一旦达到预定的所需颗粒尺寸,即停止生长过程。在加入聚集剂后,所述颗粒的生长和成形可以在任何合适的条件下完成。例如,生长和成形可以在聚集独立于聚结而发生的条件下进行。对于单独的聚集和聚结阶段,所述聚集过程可以在升温下在剪切条件下进行,例如约40°C至约90°C,在实施方案中,约45°C至约80°C (虽然可以使用上述范围以外的温度),所述温度可低于如上所述的树脂的Tg。一旦达到所述调色剂颗粒的所需最终尺寸,可以用碱调节所述混合物的pH,使其值为约3至约10,在实施方案中,约5至约9,虽然可以使用上述范围之外的pH。可以利用PH调节用于凝固(即停止)调色剂生长。用于停止调色剂生长的所述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、氢氧化铵及其结合等。在实施方案中,可以加入こニ胺四こ酸(EDTA)用于帮助调节pH至上文指出的所需值。在实施方案中,树脂,包括上述用于形成调色剂的任意树脂,可以施用至调色剂颗粒以在其上形成壳层。聚结聚集成所需颗粒尺寸和施加任何任选的壳层后,所述颗粒可以随后聚结成所需最终形状,所述聚结通过以下方法实现:例如加热所述混合物至温度为约45°C至约100°C,在实施方案中,约55°C至约99°C (虽然可以使用上述范围之外的温度),所述加热温度可以为用于形成所述调色剂颗粒的树脂的Tg或高于Tg,和/或降低搅拌至例如约IOOrpm至约
I,OOOrpm,在实施方案中,约200rpm至约800rpm (虽然可以使用上述范围之外的速度)。可以测量融合的颗粒的形状系数(shape factor)或圆度(circularity),例如使用SysmexFPIA2100分析仪,直到达到所需形状。可以使用较高或较低温度,其应理解为温度随着用于粘合剂的树脂而变化。聚结可以在约0.01至约9小时,在实施方案中,约0.1至约4小时(虽然可以使用这些范围以外的时间)的时间内完成。聚集和/或聚结之后,可以 冷却所述混合物至室温,如约20°C至约25°C。根据需要,所述冷却过程可以快速或缓慢。合适的冷却方法可以包括将冷水引入环绕反应器的夹套中。冷却之后,任选地可以用水清洗调色剂颗粒,然后干燥。干燥可以通过用于干燥的任何合适的方法完成,例如冻干。添加剂
在实施方案中,根据需要或要求,所述调色剂颗粒还可以含有任选的添加剤。例如,所述调色剂可以包括额外的正或负电荷控制剂,例如,其量为所述调色剂的约0.1至约10重量%,在实施方案中,所述调色剂的约I至约3重量% (虽然可以使用上述范围以外的量)。合适的电荷控制剂的实例包括季铵化合物,其含烷基吡啶鎗齒化物;硫酸氢盐;烷基吡啶鎗化合物,包括在美国专利第4,298,672号(全文以引用的方式納入本说明书中)中公开的;有机硫酸盐和磺酸盐组合物,包括在美国专利第4,338,390号(全文以引用的方式纳入本说明书中)中公开的;十六烷基吡啶鎗四氟硼酸盐;ニ硬脂基ニ甲基铵甲基硫酸盐;铝盐,如 B0NTR0N E84 或 E88 (Orient Chemical Industries, Ltd.);及其组合等。这些电荷控制剂可以与上述壳层树脂同时施用或在施用壳层树脂之后施用。形成之后,所述调色 剂颗粒还可以与包括流动助剂在内的外部添加剂混合,所述添加剂可以存在于所述调色剂颗粒表面。这些添加剂的实例包括金属氧化物,例如,氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锡及其混合物等;胶体和无定形ニ氧化硅,如AEROS丨L ;金属盐和脂肪酸的金属盐,包括硬脂酸锌、硬脂酸钙;和/或长链醇,例如UNILIN700,及其组合。通常,可以将ニ氧化硅施用至调色剂表面以使调色剂流动、増加摩擦电荷、控制混合、提高显影和转印稳定性及具有更高调色剂粘连温度(blocking temperature)。可施用TiO2用于提高相対湿度(RH)稳定性、控制摩擦电荷和提高显影和转印稳定性。硬脂酸锌、硬脂酸钙和/或硬脂酸镁任选地还可用作外部添加剂以提供润滑特性、显影剂电导性、增加摩擦电荷、通过增加调色剂和载体颗粒之间的接触数目从而能够具有更高调色剂电荷和电荷稳定性。在实施方案中,可以使用已知为ZincStearate L的商购硬脂酸锌,其从FerroCorporation获得。可以用或不用涂层来使用外部表面添加剂。这些外部添加剂的每一种可以存在的量为调色剂的约0.1重量%至约5重量%,在实施方案中,为调色剂的约0.25重量%至3重量%。在实施方案中,所述调色剂可以包括,例如,约0.1重量%至约5重量%的ニ氧化钛,约0.1重量%至约8重量%的ニ氧化硅及约
0.1重量%至4重量%的硬脂酸锌。合适的添加剂包括美国 专利第3,590,000号、第3,800,588号和第6,214,507号公开的添加剂(各专利的全文以引用的方式納入本说明书中)。同样,所述添加剂可以与上述壳层树脂同时施用或在施用所述壳层树脂之后再施用。在实施方案中,本发明的调色剂可以作为超低熔(ULM)调色剂使用。在实施方案中,所述具有芯和/或壳的干燥调色剂颗粒(不包括外部表面添加剤)可以具有ー个或多个下列特征:(1)对于调色剂颗粒的体积和直径差异测量体积平均直径(也称为“体积平均粒径”)。调色剂颗粒的体积平均直径为约3 y m至约25 y m,在实施方案中为约4 y m至约15 um,在其他实施方案中为约5 ii m至约12 ii m ;以及(2)数均几何尺寸分布(GSDn)和/或体积平均几何尺寸分布(GSDV)。在实施方案中,如上述(I)所记载的调色剂颗粒可以具有的颗粒尺寸分布为具有较低数字比例的从约1.15至约1.38的GSD,在其他实施方案中,低于约1.31。本发明的调色剂颗粒还可以具有的尺寸为使以体积计的上限GSD为约1.20至约3.20,在实施方案中,为约1.26至约3.11。可以通过测量仪器(如Beckman CoulterMultisizer 3,根据制造商的说明书进行操作)測量体积平均颗粒直径D5(lv、GSDv和GSDn。代表性抽样可如下进行:可以获得少量调色剂样品(约Ig)并且经25 筛过滤,然后放入等渗溶液中以获得约10%的浓度,随后在Beckman Coulter Multisizer 3中运行样品。(3)形状因子SFl*a为约105至约170,在实施方案中,为约110至约160。可以使用扫描电子显微镜(SEM)通过SEM和图像分析(IA)測定调色剂的形状因子分析。平均颗粒形状通过使用以下形状因子(SFl*a)公式进行定量化:SF1*=100 d2/(4A),其中A为颗粒面积,d为其长轴。完美圆形或球形颗粒具有正好100的形状因子。形状因子SFl*a随着形状变得更加不规则或形状变长而具有更大的表面积而增加。(4)圆度为约0.92至约0.99,在实施方案中约0.94至约0.975。用于测量颗粒圆度的仪器可以为Sysmex制造的FPIA-2100。所述调色剂颗粒的特征可 以通过任何合适的技术和设备测定,并且不限于上文所记载的仪器和技木。在实施方案中,所述调色剂颗粒的Mw可以为约17,000至约60,000道尔顿,其Mn可以为约9,000至约18,000道尔顿,并且其MWD (调色剂颗粒的Mw对Mn的比例,聚合物多分散度或宽度的量度)为约2.1至约10 (虽然可以获得这些范围以外的值)。对于青色调色剂和黄色调色剂,在实施方案中调色剂颗粒可以表现出约22,000至约38,000道尔顿的Mw、约9,000至约13,000道尔顿的Mn和约2.2至约10的MWD (虽然可以获得这些范围之外的值)。对于黑色和品红,在实施方案中,调色剂颗粒可显示出约22,000至约38,000道尔顿的Mw、约9,000至约13,000道尔顿的Mn和约2.2至约10的MWD (虽然可以获得这些范围之外的值)。当暴露于极端相対湿度(RH)条件下时,根据本发明制备的调色剂可以具有优良的带电特性。低湿度区(C区)可以为约12° C/15%RH,而高湿度区(A区)可以为约28。C/85%RH。本发明的调色剂可以具有的起始调色剂荷质比(parent toner charge permass, q/m)为约_5 ii C/g至约-80 U C/g,在实施方案中,为约-10 U C/g至约-70 U C/g,以及在表面添加剂掺入后具有最终调色剂带电为-15 u C/g至约-60 u C/g,在实施方案中,为约-20 u C/g 至约-55 u C/g.
显影剂所述调色剂颗粒可以通过将其与本发明的涂覆载体结合配制成显影剂组合物。例如,所述调色剂颗粒可以与所述涂覆载体颗粒混合得到两组分显影剂组合物。所述载体颗粒可以与所述调色剂颗粒以各种合适的组合混合。在显影剂中所述调色剂浓度可以为显影剂的约I重量%至约25重量%,在实施方案中,其为显影剂总重量的约2重量%至约15重量%、约3%至约10% ;存在的所述载体的量为显影剂的约80重量%至约96重量%,在实施方案中为显影剂的约85重量%至约95重量%。在实施方案中,所述调色剂浓度可以为所述载体的约90重量%至约98重量%。但是,可以使用不同调色剂与载体百分比以得到具有所需特性的显影剂组合物。因此,例如,根据本发明,可以配制出具有一定电阻率的显影剂,所述电阻率在磁刷导电电池中测定为10伏特下约109ohm-cm至约1014ohm-cm,在实施方案中为10伏特下约10lclohm_cm至约1013ohm_cm和150伏特下约108ohm_cm至约1013ohm-cm,在实施方案中为 150 伏特下约 109ohm_cm 至约 1012ohm_cm。因此包含本发明所述的载体的调色剂可以具有的摩擦电荷为约15iiC/g至约60 u C/g,在实施方案中,其为约20 u C/g至约55 u C/g、约15 u C/g至约70 u C/g。电阻率
为了测量载体电导率或电阻率,可以将约50至约150克载体置于ー个装置中,该装置设计为模拟静电打印机中的显影剂盒。所述电导率装置可含有磁力辊(或磁辊),其通过磁力将所述载体或显影剂保持在所述辊表面上。通过旋转外套筒,所述辊运载载体或显影剂通过微调杆,在所述辊上的每个单位面积计量添加恒定的质量。所述微调杆与辊的间距可以为约0.05英寸至约0.1英寸。然后用ー个与所述辊具有预定间隙的顶板电极扫过所述辊上的载体或显影剂。电极间 的间隙可为任意尺寸,如约0.05英寸至约0.1英寸。可以在所述顶板电极与磁辊间施加约-3000伏特至约+3000伏特的电压,并且测量所得电流。以这种方式,可以产生ー种磁刷,其类似于在SCMB静电打印机中形成的磁刷。电导率(単位为(ohm cm)—1)可以通过以下方式获得:电流(単位为安培)乘以电极间间隙(単位为厘米)并且除以电极面积(単位为cm2)和所施加的电压。电阻率可以作为电导率的倒数获得并且可以ohm-cm測量。所施加的电压可以在约-3000伏特至约+3000伏特之间变化,并且记录电流-电压或“1-V”曲线。根据本发明,载体可以具有的电阻率为在750伏特下且微调杆和电极间间隙为
0.1英寸时測量为约IO9至约1014ohm-cm,并且在750伏特下且微调杆和电极间间隙为0.05英寸时测量为约IO7至约10nohm-cm。当电流超过ImA时,所施加的电压可称为击穿电压。在实施方案中,如使用电极间间隙为0.05英寸所测量的,所述击穿电压可超过3000伏持。在实施方案中,A区电荷可以为约-15至约-60 u C/g,在实施方案中,其可为约-20至约-55 u C/g,而C区电荷可以为约-15至约-60 u C/g,在实施方案中,其可为约-20至约-55 ii C/g。A区电荷与C区电荷的比,在本发明中有时称为RH比,在实施方案中,其可以为约0.4至约1.0,在实施方案中,其可以为约0.6至约0.8。成像本发明的载体颗粒可选择用于许多不同的成像系统和装置,例如静电复印机和打印机,包括高速彩色电子照相系统、打印机、数字系统、电子照相系统和数字系统的结合,并且其中可以得到具有优良的、基本上没有背景存色的彩色图像。包括本说明书所示例的载体颗粒并且通过例如干燥涂覆方法制备的显影剂组合物,在静电照相或电子照相成像系统,特别是电子照相成像和印刷方法和数字方法中很有用。此外,本发明的包括本发明的导电性载体颗粒的显影剂组合物,在需要相对恒定的电导率參数的成像方法中很有用。此外,在上述成像方法中,可以预选所述调色剂与载体颗粒的摩擦电荷,所述电荷取决于,例如涂敷于载体芯上的聚合物组合物以及任选地所选择的导电性组分的类型和量。成像方法包括,例如,使用电子照相装置制备图像,所述电子照相装置包括:荷电部件、成像部件、光电导部件、显影部件、转印部件和定影部件。在实施方案中,显影部件可以包括本说明书所述的通过混合调色剂组合物与载体而制备的显影剂。电子照相装置可以包括高速打印机、黒白高速打印机、彩色打印机等。一旦经合适的图像显影方法(如任何ー种上述方法)用调色剂/显影剂形成图像,该图像可以随后转移至图像接收介质,如纸等。在实施方案中,可使用定影辊元件将所述调色剂用于在图像显影装置中显影图像。定影辊元件为本领域技术人员所知的接触式定影装置,其中可以使用来自辊的热和压力将调色剂定影至所述图像-接收介质。在实施方案中,在熔融至图像接收基底之后或过程中,所述定影元件可以加热至高于调色剂的熔融温度的温度,例如加热至约70°C至约160°C,在实施方案中为约80°C至约150°C,在其他实施方案中,为约90°C至约140°C (虽然可以使用这些范围以外的温度)。使用本发明的显影剂组合物获得的图像,尤其是彩色图像,在实施方案中,具有例如可接受的固体物、优良的半色调、具有可接受的或基本上没有背景存色的合意的线分辨率、优良的色度、优异的色彩強度及在长时期内(如1,000, 000个成像周期)恒定的色彩浓度和強度等现提交以下实施例以描 述本发明的实施方案。实施例仅是说明性的,并且无意于限制本发明的范围。此外,除非另有说明,份和百分比均以重量计。在本说明书中所使用的“室温”指温度为约20°C至约25°C。实施例对照乳胶的制备(无表面活性剂分配)ー种含有由甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸2- ( ニ甲基氨基)こ酯的乳液聚合生成的聚合物颗粒的乳胶乳液通过如下方法制备。由0.75份月桂基硫酸钠(阴离子乳化剤)和381份去离子(DI)水组成的表面活性剂溶液,通过在烧杯中混合10分钟制备。将所述表面活性剂水溶液转移至反应器中。所述反应器用氮气连续吹洗同时在450rpm搅拌。如表I所述,在一个单独的容器中合并112份甲基丙烯酸环己酯和I份甲基丙烯酸2-( ニ甲基氨基)こ酷。将10重量%的该溶液加入所述含水表面活性剂混合物中作为种子。所述反应器随后以受控制的速率加热至65°C并保持在该温度。単独地,将0.47份过硫酸铵引发剂溶于4份DI水中形成引发剂溶液。随后将所述引发剂溶液缓慢加入反应器中,40分钟后使用计量泵以0.8重量%每分钟的速率将剩余的所述树脂混合物连续加入反应器中。当所有単体溶液加入至主反应器后,保持温度于65°C另外两小时以完成反应。随后进行完全冷却并且将所述反应器温度降至35°C。使用液体样品在Nanotrac粒度分析仪(Microtac)上测量颗粒尺寸并且在Zetasizer (Malvern)上測量(电位,而剩余产物使用冷冻干燥机干燥成粉末。利用表面活性剂分配制备乳胶包含由甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸2- ( ニ甲基氨基)こ酯经乳液聚合生成的聚合物颗粒并且利用分配的表面活性剂制备的乳胶乳液通过如下方法制备。在反应器I中加入如表I所示的预定量的月桂基硫酸钠以及25300份DI水。加热反应器I至65°C并且以450rpm搅拌。在反应器2中加入如表I所示的预定量的月桂基硫酸钠表面活性剤、12800份DI水、11200份甲基丙烯酸环己酯单体和105份甲基丙烯酸2_( ニ甲基氨基)こ酷。以1200rpm搅拌反应器2以乳化所述单体/表面活性剂水溶液。从反应器2中取出I重量%并且加入反应器I中作为种子。随后将溶于400份DI水的47份过硫酸铵引发剂加至反应 器I中。反应器I在65°C下以450rpm搅拌40分钟后,使用泵以0.8重量%每分钟的速率将反应器2中的物质计量缓慢加入反应器I中。当所有単体乳液加入主反应器后,保持温度在65°C另外2小时以完成反应。随后进行完全冷却并且将反应器温度降至35°C。使用液体样品在Nanotrac粒度分析仪(Microtac)上测量颗粒尺寸并且在Zetasizer (Malvern)上测量;电位,而剩余产物使用冷冻干燥机干燥成粉末。载体和显影剂的制备在ー个250ml聚乙烯瓶中加入120克35 y m铁素体芯颗粒和0.912克如表I所述的聚合物乳胶。随后密封所述瓶并且装入C-区TURBULA中。运行所述TURBULA混合器45分钟以将粉末分散到载体颗粒上。随后,将ー个Haake混合器设置为如下条件:设置温度2000C (所有区域)、30分钟分批反应时间、高剪切转子30rpm。所述Haake达到合适的温度后,开始旋转混合器并且将所述混合物由TURBULA转移至Haake混合器中。45分钟后,所述载体从混合器中排出并且通过45 y m的筛进行筛选。载体设计使用超低熔(ULM)乳液聚集(EA)青色Xeix)x700调色剂进行评估。显影剂在A区和C区保存过夜并且随后使用TURBULA方法进行老化60分钟。带电结果与三种不同的对照载体相比较。对照I和对照2为使用乳液聚合乳胶制造的载体,该乳胶分别来自100加仑实验和I升实验台实验,其没有将表面活性剂分批。所述载体用粉末涂覆。带电结果不于表2。表1.乳胶制剂和载体涂层的性质
权利要求
1.一种制备载体乳胶树脂的方法,包括: a)在混合容器中混合至少一种第一表面活性剂; b)将至少一种第二表面活性剂和至少一种载体乳胶树脂形成剂合并以形成混合物; c)转移一部分所述混合物至所述混合容器中以形成载体乳胶种子; d)任选地,加入引发剂至所述载体乳胶种子中;和 e)在所述混合容器中混合所述混合物的剩余部分以形成包含载体乳胶颗粒的乳液; 其中,所述乳液包括小于约_55mV的ζ电位;所述载体乳胶颗粒尺寸大于约85nm,或二者兼具;并且其中步骤e)的转移所述混合物的剩余部分至所述混合容器中,与没有将表面活性剂分批所制备的乳胶树脂相比,增加了表面活性剂负载而不影响乳胶树脂尺寸。
2.权利要求1的方法,其中所述第一和所述第二表面活性剂各自选自月桂基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基萘磺酸钠、二烷基苯烷基硫酸盐和磺酸盐、松香酸、烷基二苯醚二磺酸盐、支化十二烷基苯磺酸钠、烷基苄基二甲基氯化铵、二烷基苯烷基氯化铵、月桂基三甲基氯化铵、烷基苄基甲基氯化铵、烷基苄基二甲基溴化铵、苯扎氯铵、C12, C15, C17-三甲基溴化铵、十六烷基溴化吡啶、季铵化聚氧乙基烷基胺的卤化盐、十二烷基苄基三乙基氯化铵、苯扎氯铵、苄基二甲基氯化铵、聚乙烯醇、聚丙烯酸、纤维素甲醚、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、二烷基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇及其组合。
3.权利要求1的方法 ,其中所述第一表面活性剂和所述第二表面活性剂相同。
4.权利要求1的方法,其中所述至少一种载体乳胶树脂形成剂包括至少一种脂肪族环丙烯酸酯。
5.权利要求4的方法,其中所述至少一种脂肪族环丙烯酸酯选自甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸环丙酯、丙烯酸环丁酯、丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环丙酯、甲基丙烯酸环丁酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯及其组合。
6.权利要求1的方法,其中所述至少一种乳胶树脂形成剂包括至少一种酸性丙烯酸酯或二烷基氨基丙烯酸酯。
7.权利要求6的方法,其中所述至少一种酸性丙烯酸酯选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯及其组合。
8.权利要求6的方法,其中所述至少一种二烷基氨基丙烯酸酯选自甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸2- (二甲基氨基)乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基丁酯、甲基丙烯酸甲基氨基乙酯及其组合。
9.一种通过权利要求1的方法制备的载体乳胶树脂。
10.权利要求9的载体乳胶树脂,其中所述乳胶树脂展示出低于约-60mV的ζ电位。
全文摘要
本发明记载使用将表面活性剂分批来制备用于涂覆载体的乳胶树脂的方法,所述树脂既显示出较低ζ电位又显示出较好乳胶稳定性,并且不会不利地影响颗粒尺寸、调色剂电荷或其他量度。
文档编号G03G9/113GK103102495SQ201210450780
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月12日 优先权日2011年11月12日
发明者D·W·范贝希, M·S·霍金斯, C·L·特雷西, R·P·N·韦勒金, K·A·莫法特, P·J·格勒瓦, T·E·恩赖特, V·M·法鲁希亚 申请人:施乐公司
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