黑色墨粉制备方法技术

本发明专利技术涉及墨粉粒子，由软核墨粉粒子、核壳过渡层及硬壳层构成，所述核壳过渡层采用可对软核墨粉粒子进行溶胀反应的疏水性单体而形成于软核墨粉粒子外表面与硬壳层之间。可使墨粉具有较佳的低温定影性及高温储存性。本发明专利技术还提供了具有上述结构的黑色墨粉制备方法，包括：用悬浮聚合方法制备包含黑色颜料、蜡的低Tg软核墨粉粒子；采用能够对墨粉软核粒子进行溶胀反应的疏水性单体乳液使之在软核外层形成一层稍硬的过渡层；再采用原位聚合方法在过渡层表面包覆一层硬壳，后处理后即制成黑色墨粉。上述制备方法提高了黑色颜料在油相中的分散稳定性及分散均匀性，另一方面剪切时能够减少小粒子的产生，从而获得粒径窄且粒径分布均匀的黑色墨粉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成像设备墨粉制造领域，具体涉及一种墨粉粒子的结构及具有该墨粉粒子结构的黑色墨粉制备方法。
技术介绍
随着彩色打印、复印技术在生活中的普及，及彩色激光打印机高功能化的发展，对作为打印耗材的彩色墨粉提出了更高的要求，在满足高画质、高分辨率的同时，还需满足打印速度高速化，对于墨粉，除了要求与高分辨率、高画质相对应的小粒径化、窄粒径分布及较高的着色浓度，还要求墨粉具有低温定影的性能。对于低温定影就要求墨粉较“软”，在较低的温度下能够达到较好的定影效果，同时还需具有较好的高温保存性能。目前墨粉的制备方法主要分为传统的熔融粉碎法和化学合成法两大类。通过传统熔融粉碎法制备的墨粉不仅能耗大、成本高，且墨粉颗粒形状不规则、粒径均一性差，不能满足高分辨率的要求；并且存在着色剂、添加剂在墨粉粒子中分布不匀及在墨粉粒子表面裸露等缺点，对墨粉的打印性能产生负面影响。化学合成法主要包括乳液凝集法和悬浮聚合法。乳液凝集法主要是通过乳液聚合制备纳米树脂乳液，与颜料分散乳液及蜡乳液进行混合，再通过凝聚复合的方式制备粒径复合要求的复合粒子，经外添制得墨粉粒子。乳液凝集法虽可制备5微米大小具有高分辨率粒径分布均匀的类土豆状墨粉粒子；但在制备过程中大量乳化机的存在，在后期清洗处理中难以清除完全，影响墨粉粒子的电性能。在乳胶粒凝集的过程中，聚合物乳液和着色剂乳液间存在凝集速度差，着色剂在墨粉粒子内部分布不匀，造成墨粉粒子黑度较低。这些都不利于高画质图像的形成。悬浮聚合因其制造工艺成熟简单，且通过悬浮聚合能够有效的控制了墨粉颗粒的大小，墨粉基本上具有正球形结构，流动性较好，一定程度上可提高转印效率。添加剂在树脂中混合均匀，基本上不存在添加剂在表面裸露的缺点，与粉碎法相比，改善了墨粉的整体性能。通过悬浮聚合可制备核壳结构来平衡墨粉的低温定影性能及高温储存性能。专利文献CN200480026044.6公开了一种通过原位聚合进行包壳的方法来制备软核硬壳结构，一定程度上改善了墨粉的低温定影性能。但通过原位聚合工艺，壳层包覆厚度有限，很难较大程度的降低墨粉定影温度。采用悬浮聚合法制备黑色墨粉，一方面黑色颜料之间易于絮凝，颜料颗粒返粗，颜料颗粒在墨粉中分布不匀，致使墨粉黑度不够；另一方面在黑色颜料分散液剪切时，易产生小粒子，使墨粉粒径分布变宽。在墨粉制备
中，黑色颜料在整个可见光区域都具有较高的吸收，随着波长变长，其吸收逐渐降低，对长波长一侧吸收不充分。单独使用黑色颜料所制备的黑色墨粉有显现红黑色趋势。公开的专利文献CN200910252791.6中指出，青色颜料对长波长区域具有较高的吸收，通过在碳黑颜料中加入青色颜料能够补偿黑色颜料对长波长吸收的不足，可使墨粉呈现出纯正的黑色。但是,在采用粉碎法制备墨粉时，由于碳黑颜料和青色颜料结构的不同，在体系中不能相对均匀的分散，从而造成存在青色颜料的部位黑色较为纯正，而青色较少或无青色的部位则呈现出红黑色趋势；采用悬浮聚合法，在单体油相分散液制备过程中，将碳黑及青色颜料一同加入体系中进行研磨，可使体系更加均一，墨粉可呈现出稳定的纯正的黑色。但常规的悬浮聚合法制备墨粉粒子，采用原位聚合包壳时，壳层包覆厚度有限，而采用相分离法包壳时受到壳层树脂在核单体中溶解度及相容性的限制，难以较好的平衡墨粉的低温定影性能及高温储存性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，首先提供了一种具有软核、核壳过渡层及硬壳结构且兼具低温定影性能及高温储存性能的墨粉粒子。本专利技术提供的墨粉粒子，具有软核墨粉粒子及包覆于所述软核墨粉粒子外周的硬壳层，于所述软核墨粉粒子与所述硬壳层之间，设有核壳过渡层，所述核壳过渡层采用可对所述软核墨粉粒子进行溶胀反应的疏水性单体而形成于所述软核墨粉粒子外表面与所述硬壳层之间。其中，所述核壳过渡层中的所述疏水性单体与所述软核墨粉粒子的质量比为2/100-30/100。本专利技术提供的由软核墨粉粒子、核壳过渡层及硬壳层组合构成的墨粉粒子，通过设置一稍硬的中间过渡层,能够克服现有技术悬浮聚合方法中原位聚合成壳得到的壳层太薄的缺陷，有助于平衡墨粉的低温定影性能及高温储存性能。本专利技术还提供了具有软核、核壳过渡层及硬壳结构的黑色墨粉制备方法，包括下述步骤：制备水性分散液及单体中溶解或分散有黑色颜料、青色颜料、蜡及添加剂的油相分散液；制备核壳过渡层用聚合性单体乳液A及硬壳层用聚合性单体乳液B；将所述油相分散液与所述水性分散液混合均匀后，高速剪切造粒，升温引发聚合形成软核墨粉粒子，然后加入核壳过渡层用所述聚合性单体乳液A，对所述软核墨粉粒子溶胀并反应一段时间，使之形成核壳过渡层，再向体系中加入硬壳层用所述聚合性单体乳液B及引发剂，反应制得具有软核墨粉粒子、核壳过渡层及硬壳层结构的墨粉。采用本专利技术方法制备的黑色墨粉，通过核壳过渡层用聚合性单体乳液对软核墨粉粒子溶胀反应，所形成的核壳过渡层，可有效增加墨粉壳层的厚度，进一步平衡墨粉的低温定影性能及高温储存性能。在黑色颜料分散液中加入青色颜料，有助于碳黑在油性单体中的分散，且有利于碳黑颜料和青色颜料之间的兼容,还可以防止碳黑之间的絮凝造成颜料在墨粉粒子内部分布不匀所导致的墨粉粒子黑度降低的缺陷，由于碳黑颜料分散液在剪切造粒时容易产生乳化小粒子，青色颜料的加入能够抑制这种小粒子的产生，从而能够获得黑度高，粒径窄且粒径分布均匀的墨粉粒子。【附图说明】图1为本专利技术黑色墨粉粒子结构示意图。【具体实施方式】为实现本专利技术目的，以下结合附图及实施例，对本专利技术作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例，仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1，本专利技术首先提供了一种墨粉粒子，包括软核墨粉粒子1、包覆于所述软核墨粉粒子1外周的硬壳层3，于所述软核墨粉粒子1与硬壳层3之间，具有核壳过渡层2，所述核壳过渡层2具有能够对软核墨粉粒子具有较好溶胀作用的疏水性单体。具有上述结构的墨粉粒子，通过设置核壳过渡层2，能够克服悬浮聚合工艺中原位聚合时得到的壳层太薄的缺陷，有助于平衡墨粉的低温定影性能及高温储存性能。具体地，所述核壳过渡层2中的疏水性单体与软核墨粉粒子1的质量比为2/100-30/100。若核壳过渡层2与核墨粉粒子1的质量比小于2/100，过渡层较薄，墨粉粒子整体较软，不能很好满足高温储存性能的要求；若核壳过渡层2与核...

【技术保护点】
一种墨粉粒子，具有软核墨粉粒子及包覆于所述软核墨粉粒子外周的硬壳层，其特征在于，于所述软核墨粉粒子与所述硬壳层之间，设有核壳过渡层，所述核壳过渡层采用可对所述软核墨粉粒子进行溶胀反应的疏水性单体而形成于所述软核墨粉粒子外表面与所述硬壳层之间。

【技术特征摘要】
1.一种墨粉粒子，具有软核墨粉粒子及包覆于所述软核墨粉粒子外周的硬壳
层，其特征在于，于所述软核墨粉粒子与所述硬壳层之间，设有核壳过渡层，所述
核壳过渡层采用可对所述软核墨粉粒子进行溶胀反应的疏水性单体而形成于所述软
核墨粉粒子外表面与所述硬壳层之间。
2.根据权利要求1所述的墨粉粒子，其特征在于：所述核壳过渡层中的所述
疏水性单体与所述软核墨粉粒子的质量比为2/100-30/100。
3.黑色墨粉制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
制备水性分散液及单体中溶解或分散有黑色颜料、青色颜料、蜡及添加剂的油
相分散液；
制备核壳过渡层用聚合性单体乳液A及硬壳层用聚合性单体乳液B；
将所述油相分散液与所述水性分散液混合均匀后，高速剪切造粒，升温引发聚
合形成软核墨粉粒子，然后加入核壳过渡层用所述聚合性单体乳液A，对所述软核
墨粉粒子溶胀并反应一段时间，使之形成核壳过渡层，再向体系中加入硬壳层用所
述聚合性单体乳液B及引发剂，反应制得具有软核墨粉粒子、核壳过渡层及硬壳层
结构的墨粉。
4.根据权利要求3所述的黑色墨粉制备方法，其特征在于，
所述油相分散液的制备具体包括：将黑色颜料、青色颜料、蜡溶解分散在疏水
性核单体中，经砂磨机充分研磨分散后，加入油性引发剂、交联剂、链转移剂，制
得均匀混合的油相分散液；
所述水性分散液的制备具体包括：用去离子水分别配置于悬浮分散剂中，然后
高速剪切乳化0.5-2h，再超声陈化1-5h即可。
5.根据权利要求3所述的黑色墨粉制备方法，其特征在于，所述青色颜料与
所述黑色颜料以质量计的混合比为1/100-10/100。
6.根据权利要求3-5任一项所述的黑色墨粉制备方法，其特征在于，
所述核壳过渡层用聚合性单体乳液A的制备具体包括：将疏水性单体、交联剂
混合均匀后添加至表面活性剂浓度为0.1-5％wt的水溶液中，在高速剪切条件下乳化

\t至粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东莹，刘志军，曹方敏，程卫峰，羊义，李绍昌，羊辉，
申请(专利权)人：深圳市乐普泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44