可提高色料性能的纯化聚酯树脂制造技术

可提高色料性能的纯化聚酯树脂。一种色料，包括至少一种聚酯树脂，其中所述聚酯树脂中游离多价酸单体的量少于４ｍｇ／ｇ，并且其中Ｍｗ小于１５００的至少一种聚酯树脂的百分比小于约１０％。

【技术实现步骤摘要】

本申请的公开内容涉及色料和包含该色料的用于形成和显示图像的显影剂，具体 而言，涉及用纯化聚酯树脂形成的色料。本申请的公开内容还涉及生产和使用所述色料和 显影剂的方法。
技术介绍
在电子照相印刷方法中，在导电层上包含光电导绝缘层的光感受器通过使所述导 电层表面均勻地带静电荷而成像。通过使光感受器受到一种激活电磁辐射(例如光)照射， 该辐射选择性地驱散所述光电导绝缘层的照射区域中的电荷，而在未照射的区域上形成静 电潜像。色料颗粒从载体颗粒上被吸引到潜像上从而形成色料潜像。然后将该色料图像从 所述光电导表面转移到纸上并熔合到纸上。已使用许多添加剂和组成成分生产了多种用于这类印刷系统的色料组合物。通 常，色料颗粒组成物包括粘合材料例如树脂，以及任何添加剂例如着色剂和蜡，从而使所述 色料颗粒具有特定性质。多种设备和方法被用于制备色料颗粒。商业上已知的方法的实例包括色料组分在 Banbury辊磨设备中的熔融共混、喷雾干燥、分散聚合、溶液聚合等。可用于制备色料组合物 的另一种设备和方法是熔融挤出设备和方法，其相对Banbury辊磨设备和方法具有多个优 点。例如，熔融挤出是连续法而不是批量法，并且挤出方法可容易地实现自动化，使得可进 行更经济的色料制备。美国专利 4，894，308,4, 973，439,5, 145，762,5, 227，460,5, 376，494 和5，468，586描述了通过熔融挤出法生产的常规色料的实例，所述文献以引用的方式全文 纳入本文中。乳液聚集色料也是用于形成印刷品和/或静电印刷图像的优异色料，因为这 类色料可制成均勻大小并且是环保的。描述乳液聚集色料的美国专利包括例如美国专 利 5，370，963,5, 418，108,5, 290，654,5, 278，020,5, 308，734,5, 344，738,5, 403，693、 5，364，729,5，346，797,5，348，832,5，405，728,5，366，841,5，496，676,5，527，658, 5，585，215,5,650，255,5,650，256,5,501，935,5,723，253,5,744，520,5,763，133、 5，766，818,5, 747，215,5, 827，633,5, 853，944,5, 804，349,5, 840，462 和 5，869，215，所述 文献以引用的方式全文纳入本文中。乳液聚集技术通常包括通过在水中将树脂——如果需要的话任选地与溶剂一 起——加热或者通过使用乳液聚合在水中制备胶乳而形成树脂颗粒的乳液胶乳，所述树脂 颗粒的直径较小，例如从约5到约500纳米。着色剂分散系例如将颜料分散在水中的分散 系是单独形成的，其任选地还另加有树脂。将着色剂分散系加入乳液胶乳混合物中，然后再 加入凝聚剂或络合剂以形成聚集的色料颗粒。将聚集的色料颗粒加热以使其聚并/熔融， 从而得到聚集、熔合的色料颗粒。已知两种主要的乳液聚集色料。第一种是形成丙烯酸酯型色料颗粒(例如苯乙 烯丙烯酸酯色料颗粒)的乳液聚集方法。作为这类方法的一个实例，参见例如美国专利No. 6，120，967，该文献以引用的方式全文纳入本文中。第二种是形成聚酯色料颗粒(例如 磺酸钠聚酯色料颗粒)的乳液聚集(EA)方法。作为这类方法的一个实例，参见例如美国专 利No. 5，916，725，该文献以引用的方式全文纳入本文中。或者，色料颗粒可通过使用了预 制聚酯胶乳乳液的EA方法形成，所述聚酯胶乳乳液是使用溶剂挥发或转相乳化法制得，例 如美国专利申请公布文本No. 2008/0236446中描述的那些色料方法，该文献以引用的方式 全文纳入本文中。此外，所谓的超低熔融聚酯色料可通过加入合适的晶体聚酯而获得。EA 超低熔融(ULM)聚酯色料的实例为例如美国专利No. 5，057，392,5, 147，747,6, 383，705、 6，780，557,6, 942，951,7, 056，635和美国专利申请公布文本No. 2008/0236446中描述的那 些，所述文献以引用的方式全文纳入本文中。由于聚酯型色料可实现更低的最小固定温度(MFT)，最近聚酯型色料(常规挤出 的聚酯型色料和基于乳化聚集的聚酯型色料)已开始替代苯乙烯-丙烯酸酯色料。MFT更 低的色料可提供更高的印刷能力和/或更低的熔合温度并因此降低印刷能耗。聚酯可通 过二酸和二醇的逐步增长缩聚而制备。为通过缩聚反应获得高分子量聚酯，通常要求高温 并需要真空除去醇副产物。随着聚酯分子量的增大，其粘度也急剧增大。此粘度增大可造 成过程控制不准确，因此所得聚酯的分子量分布通常很宽。超低熔融(ULM)色料的实例有 例如美国专利 No. 4，246，332,4, 980，448,5, 156，937,5, 202，212,5, 830，979,5, 902，709 和 6，335，139，以及美国专利申请公布文本No. 2007/0248903中描述的那些，这些色料是通过 多种方法制备的，所述文献以引用的方式全文纳入本文中。尽管由这些树脂构成的色料可表现出优异的熔融性质，包括较低的折线MFT和更 宽的熔融范围，然而仍然存在问题，例如色料流动性差、色料堵塞温度较低、对于湿度变化 的摩擦起电敏感性高以及打印机熔合器寿命短。本专利技术人认为，这些问题可能是由于聚酯 树脂中存在大量低分子量材料而造成的。聚酯树脂中的低分子量材料通常由二酸和二羟基 单体以及这些单体的短链低聚物构成。这些低分子量材料通常在与所述熔合器有关的高温 条件下大量挥发，从而导致在所述熔合设备中原位发生不良化学反应。例如，在高温条件下 进行图像固定期间，游离多价酸单体(未聚合的单体)可与熔合器油和/或色料中的某些 添加剂反应，生成可沉积在熔合器辊上的污染物，例如锌盐污染物。这些污染物的积聚显 著减少静电印刷设备在需要更换熔合器辊前可输出的无缺陷印刷品的数量。本专利技术人还 认为，诸如色料流动性差和堵塞之类的问题可能与污染物易塑化色料颗粒并从而导致色料 Tg(玻璃化转变温度)降低有关。此外，低分子量酸单体和低聚物的存在被认为会导致更容 易吸收水分，从而影响随环境湿度水平变化的可变荷电性能。
技术实现思路
仍然需要低分子量材料的量减少从而使得树脂的剩余分子量分布的变化最小的 色料，所述色料具有多个优点，例如摩擦起电更稳定、色料流动性提高，相对湿度敏感性降 低以及锌盐污染物在熔合器辊上的积聚减少。因此所述色料适用于所有使用色料的方法和/或设备。本申请解决了上述及其他问题，其中本申请在实施方案中涉及一种色料，包括至 少一种聚酯树脂，其中在所述至少一种聚酯树脂中游离多价酸单体的量少于4mg/g，并且其 中在所述至少一种聚酯树脂中Mw小于1500的聚酯树脂的百分比小于所述色料中总树脂含量的约10%。在实施方案中描述了一种色料，包括至少一种聚酯树脂，和至少一种Mw大于约 15000并且多分散指数大于4的高分子量聚酯树脂，其中所述色料中游离多价酸单体的量 少于4mg/g，并且其中在所述聚酯树脂和所述高分子量聚酯树脂中Mw小于1500的聚酯树脂 的百分比小于所述色料中总树脂含量的约10%。在其他实施方案中描述了一种形成包括至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色料，包括：至少一种聚酯树脂，其中所述至少一种聚酯树脂中游离多价酸单体的量低于４ｍｇ／ｇ，并且其中所述至少一种聚酯树脂中Ｍｗ小于１５００的聚酯树脂的百分比小于所述色料中总树脂含量的约１０％。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J帕拉克，TL林肯，小WH霍伦鲍夫，童玉华，BH威廉森，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]