聚合物复合材料、制造方法和用途技术

本发明专利技术涉及复合材料例如复合颗粒，其具有由具有至少25℃的玻璃化转变温度的有机聚合物制成的固体非弹性体连续相。分散在该固体非弹性体连续相中的是许多多室多孔化学交联的弹性体颗粒，它们具有至少1µm且至多并包括10µm的众数粒径。所述复合颗粒可用作电子照相成像法中的色粉颗粒以提供熔合的色粉图像和特别是堆叠的熔合色粉图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及复合颗粒，其包含分散在有机非弹性体聚合物基质中的多室多孔化学交联的弹性体颗粒。这些复合颗粒用作各种成像方法包括电子照相成像法的色粉。可使用水包油包水双重乳液来制备该多室多孔化学交联的弹性体颗粒并且可通过使此类弹性体颗粒与有机非弹性体聚合物熔融共混以形成复合材料来制备所述复合颗粒。专利技术背景在接收材料上印刷图像的一种常见方法称为电子照相术。使用电子照相术产生黑白或彩色图像通常包括通过均匀地给电介质构件例如光导电物质充电来产生潜静电图像和随后使均匀电荷的选定区域放电以产生具有所需图像的静电电荷图案。此类放电通常通过使均匀充电的电介质构件暴露于通过选择性激活LED阵列中的特定光源提供的或由针对所述电介质构件的激光设备所提供的光化辐射来实现。在形成成像的电荷图案之后，使用着色的或无色的标记颗粒（通常称为“色粉颗粒”）通过使用充电区域显影(CAD)法或放电区域显影(DAD)法将其“显影”为可见的图像，该标记颗粒向电介质构件提供相反的电荷并被带入电介质构件的附近以便被吸引到成像的电荷图案上。之后，可直接地或通过使用中间转移构件将合适的接收材料（例如普通铜版裁切纸）置于与色粉图像并列，所述色粉图像已使用色粉颗粒根据电介质构件上的成像的电荷图案形成。施加合适的电场以便以成像的图案将色粉颗粒转移到接收材料以便在接收材料上形成期望的印刷图像。然后，将接收材料从其与电介质构件的操作关联中移除并经受合适的热或压力或热和压力两者以永久地固定（也称为熔合）色粉图像（含有色粉颗粒）以便在接收材料上形成期望的图像。通过多次色粉转移至接收材料可叠加多个色粉颗粒图像例如包括彩色色粉颗粒图像，随后固定所有色粉颗粒以在接收材料中形成多色图像。以该方式使用来制备多色图像的色粉通常是青色(C)、黄色(Y)、品红色(M)和黑色(K)色粉，它们含有适当的染料或颜料以便提供期望的颜色或色调。多孔聚合物颗粒已经被制备并用于许多不同的目的包括用作色粉颗粒。此外，多孔颗粒已经被描述用于色谱柱、离子交换和吸附树脂、药物递送设备、化妆品制剂、纸张和涂料。在聚合物颗粒中产生孔的方法是聚合物科学领域中众所周知的。然而，每种类型的多孔颗粒经常需要制造其的独特的方法。已经为激光可雕刻组合物制备了化学交联的弹性体多孔颗粒，所述组合物包含分散在激光可雕刻的弹性体树脂中的此类颗粒。这些多孔颗粒（其可包括红外辐射吸收剂）的存在改善了柔性版印刷构件例如柔性版印刷版和印刷套筒的制备中的各种成像和性能性质。在电子照相印刷的早期，色粉颗粒较大（例如大约10-15μm）。因此，印刷图像具有显示浮凸的外观（即变化地凸起的表面）的趋势。在大多数情况下，该浮凸的外观被认为是印刷的图像中的令人反感的人工痕迹(artifact)。为了改善图像质量并为了减少浮凸的外观，迄今已经制备更小的色粉颗粒（小于8μm）并且更常用。近年来，一直期望提供多维或凸起的浮凸色粉图像以便文本或图形可以具有浮凸的外观，用于各种目的。为了此类目的，具有大约大于约20μm或更大的色粉粒径的大颗粒色粉是有利的。具体地，此类大颗粒色粉允许产生更大的色粉堆以允许在基底上形成浮凸图案。为制作多维图像而使用更大色粉颗粒的期望来自于以在单次通过印刷模块中实现最大的施加的高度的方式产生浮凸图案的兴趣。美国专利7,965,961(Priebe等人)描述了使用预定尺寸的色粉颗粒例如显著更大的尺寸或者利用具有预定性质的预定尺寸的色粉颗粒在接收构件上电子照相印刷凸起的多维色粉形状。例如，所述专利的图5说明在图像中的多维色粉形状，所述图像使用以特定填充密度堆叠的相同特定尺寸的色粉颗粒。而且，在图7中，在图像中提供多维色粉形状，所述图像使用堆叠的不同尺寸的色粉颗粒以导致色粉颗粒的更大的填充。美国专利申请公开2011/0200360(Tyagi等人)描述了用于产生具有高度超过100μm的凸起的字母的电子照相印刷品的方法和相关的装置，但是是通过多次施加色粉颗粒和熔合来实现凸起的字母高度。而且，美国专利8,147,948(Tyagi等人)描述了使用使用较小的第一色粉颗粒的第一色粉图像随后印刷使用较大的第二色粉颗粒的第二色粉图像来提供电子照相图像的方法。美国专利申请公开2012/0100479(Aslam等人)描述了类似的方法。如美国专利申请2011/0200933(Tyagi等人)中所述的，还使用多层小色粉颗粒提供凸起的电子照相色粉图像。尽管所述的方法已经在本领域提供了改进，但是需要进一步的改进。许多已知的方法要求在电子照相成像装置中多次通过（多次形成色粉图像）以达到期望的色粉图像高度。具体地，将理解更大的色粉颗粒难以转移，造成用更大的颗粒制成的色粉图像具有差的分辨率和高的粒度。其一个原因是大色粉颗粒之间的库仑排斥导致此类更大的色粉颗粒在转移期间飞散开，因此降级图像质量。该作用在本领域中称为点扩大(dotexplosion)。此外，应该理解，可显影的大直径色粉颗粒的量受到限制，因为需要更高的电荷水平来转移此类大直径色粉颗粒。与转移大直径色粉颗粒有关的此类挑战限制了在单次通过的过程中能被转移的大直径色粉颗粒的量，而且还造成被转移的大直径色粉颗粒缺乏黏附。这些作用继而限制能使用大直径色粉颗粒在单次色粉转移操作中形成的色粉堆的高度。此外，由许多色粉层组成的图像会难以完全熔合，导致在印刷机中的色粉偏移、在色粉堆内某处的内聚破坏(cohesivefailure)、或熔合色粉图像的刚合格至差的粘合。高色粉堆加上不完全的熔合还可易于在轻微折曲或弯曲图像时脆性断裂（归因于差的内聚强度）。因此，期望提供一种色粉，其通过控制在熔合压力下的变形由此维持堆高度和最小化获得期望的堆高度以便能产生浮凸图案所需的通过成像装置的次数而能具有有限的色粉熔融流动。此类凸起的图案能用于任何数量的结构或美学目的，包括但不限于在图像上提供具有独特触觉感受的区域、用于创建盲文、用于为例如流体提供容纳结构、用于在接收元件的表面上形成结构和光学元件。除了为贺卡中的装饰音(decorativeaccents)和专业印刷应用使用多维成像以外，它可用于通过将堆叠的印刷有此类呈交叉阴影线图案的色粉的普通纸熔合在一起来制备瓦楞纸板和用于由用作接收元件的标准纸制成制卡片的纸料(cardstock)。而且，希望允许产生对于弯曲和折曲更有复原力的此类浮凸图像。
技术实现思路
为了解决所述问题，本专利技术提供包含固体非弹性体连续相和已分散于所述固体非弹性体连续相中的许多多室多孔化学交联的弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合材料，其包含固体非弹性体连续相和已分散于所述固体非弹性体连续相中的许多多室多孔化学交联的弹性体颗粒，所述固体非弹性体连续相包含具有至少25℃的玻璃化转变温度的有机聚合物，所述弹性体颗粒具有至少1 µm且至多并包括10 µm的众数粒径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.18 US 14/0572511.复合材料，其包含固体非弹性体连续相和已分散于所述固体非弹性体连续相中的许
多多室多孔化学交联的弹性体颗粒，所述固体非弹性体连续相包含具有至少25℃的玻璃化
转变温度的有机聚合物，所述弹性体颗粒具有至少1μm且至多并包括10μm的众数粒径。
2.权利要求1的复合材料，其是包含含有有机聚合物的固体非弹性体连续相和外部颗
粒表面的复合颗粒，所述复合颗粒具有至少10μm至并包括100μm的众数粒径，和已分散于
所述固体非弹性体连续相中的许多多室多孔化学交联的弹性体颗粒。
3.权利要求1的复合材料，其中所述有机聚合物具有至少40℃且至多并包括120℃的玻
璃化转变温度。
4.权利要求1的复合材料，其中在90℃时其损耗模量与其储能模量的比率比不含有所
述多室多孔化学交联的弹性体颗粒的有机聚合物的在90℃时的损耗模量与储能模量的比
率小至少10％。
5.权利要求1的复合材料，其中其在20℃时的抗断裂性比不含有所述多室多孔化学交
联的弹性体颗粒的有机聚合物的抗断裂性大至少10％。
6.权利要求1的复合材料，其中所述多室多孔化学交联的弹性体颗粒以复合材料的总
重量的至少3重量％且至多并包括25重量％的量存在。
7.权利要求1的复合材料，其中所述有机聚合物包含聚酯、苯乙烯-丙烯酸共聚物、纤维
素聚合物、聚酰胺或聚酰亚胺。
8.权利要求1的复合材料，其中所述多室多孔化学交联的弹性体颗粒具有至少2μm且
至多并包括8μm的众数粒径，并且包含许多相互隔离并分散在化学交联的有机固体相中的
离散的室，并且所述许多离散的室具有大于或等于100nm的平均尺寸。
9.权利要求2的复合材料，其中所述复合颗粒在其外表面上进一步包含流动添加剂颗
粒、表面处理剂、间隔处理剂颗粒或它们的组合。
10.权利要求1的复合材料，其进一步包含着色剂。
11.权利要求10的复合材料，其中所述着色剂仅存在于固体非弹性体连续相中。
12.权利要求2的复合材料，其中所述复合颗粒进一步包含在至少一些多室多孔化学交
联的弹性体颗粒中的着色剂。
13.权利要求2的复合材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M奈尔，JS塞迪塔，PD罗林森，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：美国;US