一种墨粉用复合型树脂乳液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种墨粉用复合型树脂乳液及其制备方法，所述墨粉用复合型树脂乳液包括如下质量份数的原料，1～30份蜡改性结晶聚酯、10～40份无定形聚酯以及1～20份苯丙树脂。本发明专利技术所述的树脂乳液制备的墨粉，可同时实现低温定影性、耐热保存稳定性，且耐久性、抗粘辊性优良。

Composite resin emulsion for toner and preparation method thereof

The invention provides a composite resin emulsion and a toner preparation method, composite resin emulsion of the toner comprises the following quality copies of the raw material, 1 to 30 portions of wax modified crystalline polyester, 10 ~ 40 and 1 ~ 20 amorphous polyester continuous styrene acrylic resin. The toner prepared by the resin emulsion has the advantages of low temperature fixing, heat preservation stability, good durability and anti sticking roll property.

【技术实现步骤摘要】
一种墨粉用复合型树脂乳液及其制备方法
本专利技术属于静电显影墨粉用乳液
，尤其是涉及一种墨粉用复合型树脂乳液及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着打印机或复印机高速化、节能化的推进，对于能够同时满足低温定影性、耐热保存性、高画质化等性能要求的墨粉的需求量正在增加。与传统的物理法墨粉相比，化学法墨粉具有更加优异的低温定影性，且化学成分均一、粒径小、粒度分布窄，更容易实现高画质化图像。乳液聚合法和悬浮聚合法是常用的化学法墨粉的制备方法。但是，这两种方法只能采用可以发生自由基聚合的苯乙烯类、丙烯酸类单体或具有聚酯结构单元的不饱和单体制备树脂乳液，局限性很大。由于苯丙树脂具有耐候性好、附着力强、光泽度高、成本较低等优点，因此被广泛用作墨粉树脂粘结剂，但是，苯丙树脂在低温定影方面有很大的局限性，而结晶聚酯具有快速熔融特性，可保证墨粉在低温下定影，又可获得良好的脱模性和高光泽度，无定形聚酯易获得耐热保存稳定性。因此，为了同时实现墨粉的低温定影性、耐热保存性和高画质化图像，亟需一种可用于化学法墨粉的苯丙树脂/聚酯树脂复合型乳液及其制备方法，以满足不断增长的高速机用墨粉的市场需求。此外，在乳液聚集墨粉的制备工序中，通常会向墨粉配方中单独添加蜡，以改善墨粉的低温定影性和脱模性。但由于蜡与树脂的相容性较差，会发生蜡粒子的游离，会引起对载体及显影辊的污染，以及蜡在感光体上成膜等问题，无法确保其耐久性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种墨粉用复合型树脂乳液及其制备方法，以克服现有技术的不足，本专利技术所述的树脂乳液，同时实现低温定影性、耐热保存稳定性，且耐久性、抗粘辊性优良。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种墨粉用复合型树脂乳液，包括如下质量份数的原料，1～30份蜡改性结晶聚酯、10～40份无定形聚酯以及1～20份苯丙树脂；优选的，5～14份蜡改性结晶聚酯、15～30份无定形聚酯以及6～15份苯丙树脂。优选的，所述蜡改性结晶聚酯中，蜡为酸含量大于50mgKOH/g的高酸性蜡，并通过共价键化学键合到结晶聚酯的主链上的。高酸性蜡能够提高树脂乳液的分散稳定性，还能为墨粉提供足够的电荷稳定性。优选的，所述蜡改性结晶聚酯是由高酸性蜡与由对苯二甲酸、1,6-己二酸构成的酸组分以及由碳原子数为2～8的饱和脂肪族二元醇构成的醇组分缩聚得到，实现了蜡与结晶聚酯主链的化学键合，改善了二者的相容性；优选的，醇组分与酸组分的质量比为(40～60)：(60～40)，进一步优选(55～60)：(45～40)，蜡占酸组分和醇组分总质量的10～20％；优选的，对苯二甲酸占酸组分的75～98摩尔％，优选80～95摩尔％，1,6-己二酸占酸组分的2～25摩尔％，优选5～20摩尔％。优选的，醇组分为乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇中的一种或多种，高酸性蜡为褐煤蜡、正二十八烷酸中的一种或两者的混合物。此类合适的褐煤蜡的例子包括但不限于具有127～160mgKOH/g的酸值的由Clariant，GmbH(德国)制造的S，具有115～135mgKOH/g的酸值的SW，具有100～115mgKOH/g的酸值的UL和具有130～150mgKOH/g的酸值的X101。其它合适的高酸性蜡还包括部分酯化的褐煤酸蜡，其中酸端基中的一些已经酯化，如具有72～92mgKOH/g的酸值的U。优选的，所述蜡改性结晶聚酯是通过如下方法制备而成，将高酸性蜡、对苯二甲酸、醇组分和催化剂投入到反应釜中，在160～180℃下反应2～4h，再将1,6-己二酸投入到反应釜中，升温至200～235℃，反应2～4h，抽真空至0.5～2kPa，继续反应0.5～1h，出料，冷却至室温，粉碎、细粉、过筛得到。优选的，催化剂占酸组分和醇组分总质量的1～15％。从低温定影的观点出发，本专利技术中蜡改性结晶聚酯的熔点优选50～100℃，进一步优选55～90℃。当蜡改性结晶聚酯的熔点低于50℃时，墨粉颗粒容易聚集，或定影图像存储性变差。另一方面，蜡改性结晶聚酯的熔点高于100℃时，会产生图像粗糙化并抑制低温定影。从带电稳定性的角度出发，本专利技术的蜡改性结晶聚酯的酸值优选5～60mgKOH/g，进一步优选20～50mgKOH/g。其中的催化剂可以使用公知的缩聚催化剂，如分子筛、杂多酸、固体超强酸、有机金属络合物、有机酸、无机盐等。优选的，所述的无定形聚酯是通过含有对苯二甲酸、富马酸的酸组分与含有60～95摩尔％的1,2-丙二醇的醇组分缩聚得到。优选的，酸组分的量为无定形聚酯全部成分的40～60摩尔％，进一步优选40～50摩尔％；富马酸占酸组分的3～20摩尔％，进一步优选5～15摩尔％；优选的，酸组分中还包括7～30摩尔％的间苯二甲酸，进一步优选15～25摩尔％；对苯二甲酸优选占酸组分的50～90摩尔％，进一步优选60～80摩尔％；酸组分中，对苯二甲酸、富马酸以及间苯二甲酸的摩尔百分之和为100％。优选的，醇组分中还包括双酚A二异丙醇醚，其占醇组分的5～40摩尔％，进一步优选的10～30摩尔％。无定形聚酯可以具有例如约1～40质量％的四氢呋喃(THF)不溶物含量。这里THF不溶物含量可以为0.01～20质量％，优选为0.5～10质量％。可用于制备本专利技术的无定形聚酯的催化剂可以使用本领域公知的缩聚催化剂。催化剂占无定形聚酯全部成分总质量的约0.01～1质量％，优选0.1～0.5质量％。从耐热保存性的观点出发，无定形聚酯的玻璃化转变温度(Tg)优选45～80℃，进一步优选50～70℃。从低温定影和耐久性的观点出发，无定形聚酯优选具有约1,000～10,000、或约2,000～6,000的数均分子量(Mn)；约8,000～50,000、或约15,000～35,000的重均分子量(Mw)；约2～10、或约2～6的分子量分布(Mw/Mn)。从高温抗偏移的观点出发，无定形聚酯的软化点(T1/2)优选100～145℃，进一步优选105～125℃。从提高制造的树脂乳液的分散性的观点出发，无定形聚酯的酸值优选5～40mgKOH/g，进一步优选10～25mgKOH/g。本专利技术的无定形聚酯中，醇组分的量为无定形聚酯全部成分的约40～60摩尔％，进一步优选50～60摩尔％。醇组分中，1,2-丙二醇占醇组分的60～95摩尔％，更优选65～80摩尔％。1,2-丙二醇作为短链的饱和脂肪族二元醇，可以使无定形聚酯具有增加的酯基浓度和增大的极性，提高了与结晶聚酯的相容性，从而增大无定形聚酯的分子链间隙，减弱了分子间作用力，获得具有低熔融粘度的状态，改善墨粉的低温定影性。此外，1,2-丙二醇作为具有三个碳原子的带支链的醇，与具有两个或更少的碳原子的醇相比，能够在有效改善低温定影性的同时保持抗反印性，与具有四个或更多个碳原子的带支链的醇相比，能够有效防止玻璃化转变温度的降低，防止耐热保存稳定性下降。从提高无定形聚酯的耐热保存稳定性和高温抗偏移性的角度出发，醇组分中还优选包含占醇组分的5～40摩尔％的双酚A二异丙醇醚，进一步优选10～30摩尔％。本专利技术中的苯丙树脂为苯乙烯类单体与丙烯酸类单体的共聚物。优选的，所述的苯丙树脂是由70～85份硬单体、6～10份软单体、1～5份功能性单体、0.3～0.6份引发剂、0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种墨粉用复合型树脂乳液，其特征在于：包括如下质量份数的原料，1～30份蜡改性结晶聚酯、10～40份无定形聚酯以及1～20份苯丙树脂；优选的，5～14份蜡改性结晶聚酯、15～30份无定形聚酯以及6～15份苯丙树脂。

【技术特征摘要】
1.一种墨粉用复合型树脂乳液，其特征在于：包括如下质量份数的原料，1～30份蜡改性结晶聚酯、10～40份无定形聚酯以及1～20份苯丙树脂；优选的，5～14份蜡改性结晶聚酯、15～30份无定形聚酯以及6～15份苯丙树脂。2.根据权利要求1所述的墨粉用复合型树脂乳液，其特征在于：所述蜡改性结晶聚酯中，蜡为酸含量大于50mgKOH/g的高酸性蜡，并通过共价键化学键合到结晶聚酯的主链上的。3.根据权利要求1或2所述的墨粉用复合型树脂乳液，其特征在于：所述蜡改性结晶聚酯是由高酸性蜡与由对苯二甲酸、1,6-己二酸构成的酸组分以及由碳原子数为2～8的饱和脂肪族二元醇构成的醇组分缩聚得到；优选的，醇组分与酸组分的质量比为(40～60)：(60～40)，进一步优选(55～60)：(45～40)，蜡占酸组分和醇组分总质量的10～20％；优选的，醇组分为乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇中的一种或多种，高酸性蜡为褐煤蜡、正二十八烷酸中的一种或两者的混合物；对苯二甲酸占酸组分的75～98摩尔％，1,6-己二酸占酸组分的2～25摩尔％。4.根据权利要求1～3任一项所述的墨粉用复合型树脂乳液，其特征在于：所述蜡改性结晶聚酯是通过如下方法制备而成，将高酸性蜡、对苯二甲酸、醇组分和催化剂投入到反应釜中，在160～180℃下反应2～4h，再将1,6-己二酸投入到反应釜中，升温至200～235℃，反应2～4h，抽真空至0.5～2kPa，继续反应0.5～1h，出料，冷却至室温，粉碎、细粉、过筛得到；优选的，催化剂占酸组分和醇组分总质量的1～15％。5.根据权利要求1所述的墨粉用复合型树脂乳液，其特征在于：所述的无定形聚酯是通过含有对苯二甲酸、富马酸的酸组分与含有60～95摩尔％的1,2-丙二醇的醇组分缩聚得到；优选的，酸组分的量为无定形聚酯全部成分的40～60摩尔％，进一步优选40～50摩尔％；富马酸占酸组分的3～20摩尔％，进一步优选5～15摩尔％；优选的，酸组分中还包括7～30摩尔％的间苯二甲酸，进一步优选15～25摩尔％；对苯二甲酸优选占酸组分的50～90摩尔％，进一步优选60～80摩尔％；酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚雪丽，齐俊梅，王雪辉，李晓蕾，刘川，
申请(专利权)人：天津市合成材料工业研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12