调色剂方法技术

一种双凝结剂调色剂方法，包括将包括离子盐的第一组分加入到树脂的胶乳乳液中以形成胶乳乳液，该树脂中混合有着色剂；在高于树脂玻璃化转变温度的温度由搅拌向胶乳乳液中加入包括有机金属聚集剂的第二组分，由此形成产物混合物；随后冷却产物混合物到低于树脂玻璃化转变温度的温度，以形成调色剂粒子；和任选地分离调色剂粒子。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容总体上涉及，和更具体地涉及制备调色剂组合物的聚集方法。
技术介绍
在复印技术，如静电复印、电子照相、静电摄影和离子照相设备中，有效采用体积平均直径粒度为约9微米-约20微米的调色剂。然而，在静电摄影或电子照相技术中，高分辨率特性和低图像噪声是高度需要的，并且可以采用例如体积平均粒径为约2-约11微米或小于约7微米，及具有约1.1-约1.3的窄几何尺寸分布(GSD)的较小尺寸调色剂达到。另外，在其中采用印刷彩色油墨的静电复印系统，如绘画彩色应用中，约3-约9微米的小粒度着色调色剂可用于避免或最小化纸卷曲。同样，选择小调色剂粒度，如约1-约7微米，可以使用和采用更高着色剂加载量，如约5-约12wt％的调色剂，以便降低沉积到纸上的调色剂层的质量以获得相同质量的图像和在熔凝之后在纸上得到更薄的塑料调色剂层，由此最小化或避免纸卷曲。作为对上述机械降低方法的改进，已知的方法中与粒度降低相反地通过聚集获得调色剂。在美国专利5,593,807中举例说明了制备调色剂组合物的方法，该方法在摘要中描述为制备调色剂组合物的方法，其包括(i)通过在水中在约65℃-约90℃的温度下加热该树脂制备由约5-约500纳米尺寸直径的钠代磺化聚酯树脂粒子组成的乳液胶乳；(ii)通过在水中分散约10-约25wt％钠代磺化聚酯和约1-约5wt％颜料制备在水中的颜料分散体；(iii)采用剪切向在水中由磺化聚酯树脂粒子组成的胶乳混合物中加入颜料分散体，随后加入在水中的碱卤化物直到得到聚集，如由约2厘泊-约100厘泊的胶乳粘度增加所示；(iv)在约45℃-约80℃的温度下加热获得的混合物，由此引起进一步的聚集和能够实现聚结，得到体积平均直径为约4-约9微米及几何分布小于约1.3的调色剂粒子；和任选地(v)冷却产物混合物到约25℃和随后洗涤和干燥。美国专利5,945,245在摘要中描述了无表面活性剂的调色剂制备方法，该方法包括加热乳液胶、着色剂和有机络合剂的混合物。由聚集工艺形成调色剂的方法包括其中在聚集步骤期间，通过缓慢稳定连续加料加入聚集剂的方法。通常，用于乳液/聚集(EA)调色剂的磺化聚酯(SPE)树脂通过在反应容器中的本体缩聚反应，随后从反应容器排料而制备。当获得所需的分子量/粘度时，将粘性树脂排入转鼓并冷却。然后将SPE树脂在消散入水中之前在高温(例如约80℃-约150℃)下破碎和碾磨以形成胶乳，条件是树脂含有足够的磺化单体以容易消散。将获得的胶乳与颜料、蜡和其它添加剂混合以形成调色剂粒子。乙酸锌是用于制备SPE粒子的已知聚集/凝结剂。获得的调色剂粒子提供令人满意的粒子GSD。然而，产生要求粒子要求的乙酸锌凝结剂的数量是有问题的。例如，将占调色剂约15wt％的乙酸锌加入反应器以产生要求的粒子而仅调色剂的2wt％-约3wt％被引入而剩余部分保留在水相中，要求在排料如进入下水道系统之前清洁滤液和无锌。这需要另外的工艺和减缓产量以及增加总调色剂成本。相信锌的低引入主要是由于锌在水中的高溶解度和乙酸锌的粒子离解(pKa)。乙酸锌的本体停留在水相中并且是高度依赖于pH的。乙酸锌的pKa为约4.6。降低介质的pH引起pKa移动和导致水相中较少的锌。温度也影响水相中发现的锌含量。这些考虑因素使粒度和GSD控制相当困难。可以将乙酸锌水溶液在高温，例如约55℃-约70℃，或约62℃-约70℃的温度下加入。然而，在高温下加入乙酸锌并未解决低引入的问题。在高温下加入乙酸锌加速粒子形成速率并且通常是以不可控的方式。
技术实现思路
在此举例说明的各方面涉及双凝结剂，该方法包括将包括离子盐的第一组分加入到其中混合有着色剂的树脂的胶乳乳液中以形成胶乳乳液；在高于树脂玻璃化转变温度的温度下由搅拌向胶乳乳液中加入包括有机金属聚集剂的第二组分，由此形成产物混合物；随后冷却产物混合物到低于树脂玻璃化转变温度的温度，以形成调色剂粒子；和任选地分离调色剂粒子。在此举例说明的各方面进一步涉及单凝结剂，该方法包括(i)在水中在高于树脂玻璃化转变温度的温度下加热树脂以形成树脂的胶乳乳液；(ii)提供着色剂分散体或通过在水中分散着色剂以形成着色剂分散体而制备着色剂分散体；(iii)搅拌下将(ii)的着色剂分散体加入到(i)的胶乳乳液中以形成粒子；(iv)在高温下生长在(iii)中形成的粒子，并在生长期间由搅拌加入包括离子盐的单一凝结/聚集组分以形成产物混合物；(v)随后冷却获得的产物混合物到低于树脂玻璃化转变温度的温度以形成调色剂粒子；和(vi)任选地分离调色剂粒子。使用的高温表示高于环境室温的温度。例如，高温在实施方案中包括高于树脂玻璃化转变温度的温度。在此涉及的各方面进一步涉及双凝结剂，该方法包括将有机金属聚集剂加入到聚酯树脂的胶乳乳液中以形成聚酯胶乳乳液，该聚酯树脂中混合有着色剂；在高于聚酯树脂玻璃化转变温度的温度下由搅拌向聚酯胶乳乳液中加入离子盐以形成产物混合物；随后冷却所述产物混合物到低于聚酯树脂玻璃化转变温度的温度以形成调色剂粒子；和任选地分离调色剂粒子。例如，对于双凝结剂体系，当基于调色剂的总重量提供大于约0.03％离子盐，例如二价盐如氯化钙(约300份每百万份)作为聚集剂时，没有观察到有害的带电效果。具体实施例方式提供采用双凝结剂体系的，该双凝结剂体系包括包括离子盐的第一组分和包括有机金属聚集剂的第二组分。在此使用的双凝结剂体系可包括如下物质包括离子盐，例如任何合适的离子盐，如二价盐的第一组分，该二价盐包括但不限于锌、钙、铝、钡、铯、钠、锆的硫酸盐、磷酸盐和氯化物及其混合物，和包括有机金属聚集剂，例如任何合适的有机金属聚集剂，如乙酸锌的第二组分。用于第二组分的合适有机金属聚集剂的另外例子包括但不限于例如选自如下的有机金属聚集剂乙酸镁、乙酸锶、乙酸钒、乙酸铌、乙酸钽、乙酸铬、乙酸钼、乙酸钨、乙酸锰、乙酸铁、乙酸钌、乙酸钴、乙酸镍、乙酸铜、乙酸锌、乙酸镉、乙酸银、乙酸铝、乙酰乙酸钒、乙酰乙酸铌、乙酰乙酸钽、乙酰乙酸铬、乙酰乙酸钼、乙酰乙酸钨、乙酰乙酸锰、乙酰乙酸铁、乙酰乙酸钌、乙酰乙酸钴、乙酰乙酸镍、乙酰乙酸铜、乙酰乙酸锌、乙酰乙酸镉、乙酰乙酸银、乙酰乙酸铝及其混合物和组合。双凝结剂体系凝结方法得到所需的调色剂电荷特性且不增加成本或要求调色剂配制的改进并且其中避免了RH(相对湿度)敏感性问题。另外提供在粒子生长步骤之前在有机金属聚集剂，如乙酸锌不存在下采用单凝结剂体系以制备调色剂粒子，如乳液聚集磺化聚酯粒子的，该单凝结剂体系包括离子盐，如二价盐，例如氯化钙作为凝结剂/聚集剂。离子盐可以选自例如二价盐，包括但不限于锌、钙、铝、钡、铯、钠、锆的硫酸盐、磷酸盐和氯化物及其混合物和组合。单凝结剂离子盐体系克服或减轻了采用目前使用乙酸锌的方法经历的滤液中残余锌的问题。要求的离子盐数量小于达到相似粒度和GSC所要求的乙酸锌凝结剂的目前数量。例如，与乙酸锌的数量相比约三分之一数量的离子盐，如二价盐可用于获得相似粒度和GSD产物。此外，相对于采用乙酸锌的方法，本方法增加了引入到调色剂粒子中的凝结剂数量。例如，引入到调色剂粒子中的离子盐数量可以大于约50％。尽管不希望受理论约束，例如氯化钙溶于水，但溶解性不如乙酸锌那么高。因此，与对于乙酸锌相比，对于氯化钙在固体和水相之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双凝结剂调色剂方法，包括：将包括离子盐的第一组分加入到树脂的胶乳乳液中以形成胶乳乳液，所述树脂中混合有着色剂；在高于树脂玻璃化转变温度的温度由搅拌向胶乳乳液中加入包括有机金属聚集剂的第二组分，由此形成产物混合物；随后冷却产物混合物到低于树脂玻璃化转变温度的温度，以形成调色剂粒子；和任选地分离调色剂粒子。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AK陈，TH吴，RPN维尔金，MNV麦杜加尔，GG萨克里潘特，RD帕特尔，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]