包含改性颜料的调色剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及包含树脂和着色剂的调色剂组合物。公开了用于调色剂组合物的着色剂的各种实施方案，其包括包含连接至少一种通式为-X-I的有机基团的颜料的改性颜料，其中直接连接到颜料上的X表示亚芳基或杂亚芳基，或亚烷基，并且I表示包含至少一种离子基团或至少一种可离子化基团的非聚合基团。也公开了制备调色剂组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包含改性颜料的调色剂组合物。本专利技术还涉及制备调色剂的方法和由此方法制备的调色剂。
技术介绍
电子照相制版术和成像设备目前广泛应用。在电子照相术中，在电子照相元件的绝缘表面上形成经常具有不均匀强度的包括静电场图案的图像(也被称为静电潜象)。该绝缘表面通常包括光电导层和导电基底。然后通过使潜像与调色剂组合物接触，将静电潜 像显影或显现成图像。通常，调色剂组合物包含树脂和着色剂，例如颜料。然后将调色剂图像转印到转印介质例如纸上，并且通过加热和/或加压固定到其上。最后的步骤包括从电子照相元件上清除残余的调色剂。通常，通过将聚合物树脂与着色剂混合，然后机械研磨(粒度磨损)，制得传统的干调色剂组合物。研磨工序通常导致不可控制的颗粒破裂，产生粒径分布相对较宽的具有不规则形状的调色剂组合物。工业中对调色剂组合物的需求增长，该调色剂组合物在每页上使用少量干调色剂就能够产生具有改进印刷质量的图案。为了满足这些需求，已经努力改进树脂中着色剂的分散性和全面降低调色剂组合物的粒径。可是，现有的机械研磨工序不能有效地产出小粒径的调色剂，因为在研磨中消耗的能量通常随粒度按指数规律增长。此外，不规则形状的传统调色剂颗粒不能象规则形状的颗粒一样压紧，这导致了每页上调色剂浪费较大。由于这个原因，已经研制了各种能够产生具有小和/或规则形状的调色剂颗粒的工艺方法。这些方法中包括在着色剂存在的情况下形成树脂颗粒。利用该“原位”法产生的调色剂通常被称作“化学制备的调色剂(chemically prepared toners) ”或CPT。例如，已经研制了一种方法，该方法将聚合物乳胶与含水的颜料分散体相混合并且使用凝结剂使其成团形成聚合物颗粒。另一种方法包括在至少一种单体中颜料分散体的水性悬浮聚合。此外，还制备颜料/聚酯树脂分散体并且使其与水混合，然后蒸发溶剂。这些方法均产生具有规则形状的小粒径调色剂组合物。可是，对于这些方法的每一种来说，由于较小的颗粒产生，所以为了维持或改进调色剂的性质，聚合物中着色剂的分散性变得非常重要。为了提供良好的分散性，在化学调色剂工序中必须包括大量的分散剂。这将会对调色剂组合物总性能，具体地用于制备调色剂的混合物的粘度和所得化学调色剂的湿度灵敏性产生负面影响。也发现了其它问题。已经公开了在调色剂组合物中使用的连接有机基团的改性颜料。例如，美国专利6218067中部分地公开了含有树脂颗粒和可充电的改性颜料颗粒的混合物的产物的调色剂组合物。该改性颜料颗粒包括至少一种连接到颜料颗粒上的有机离子基团和至少一种两亲性反离子。此外，美国专利5955232和6054238也部分地公开了含有树脂颗粒和连接至少一种可充正电荷的有机基团的改性颜料颗粒的调色剂组合物。此外，美国专利公布2002-0011185部分地公开了含有连接至少一种由通式-X-Sp-Alk表示的有机基团的颜料的改性颜料产物，其中直接连接到颜料上的X表示亚芳基、杂亚芳基或亚烷基，Sp表示间隔基团(spacer group),并且Alk表示含有50-200个碳原子的链烯基或烧基。也公开了调色剂组合物。此外，美国专利6337358和6372820和美国专利公布2002-0055554部分地公开了包含连接聚合基团的改性颗粒的调色剂组合物。尽管这些专利和公布中公开的材料提供了具有良好总体性能的调色剂组合物，但是仍需要一种性质能够满足所不断增加地要求的印刷性能、效率和工业成本要求的调色齐U，特别是化学调色剂。
技术实现思路
本专利技术涉及包含树脂和着色剂的调色剂组合物，特别是化学法制备的调色剂组合 物。在一个实施方案中，着色剂为包含连接至少一种具有通式-X-I的有机基团的颜料的改性颜料，其中直接连接到颜料上的X表示亚芳基或杂亚芳基，或亚烷基，并且I表示包含至少一种离子基团、至少一种可离子化基团的非聚合基团。在另一个实施方案中，着色剂为包含连接至少一种具有通式-X-A的有机基团的颜料的改性颜料，其中X如上所述并且A表示包含至少一种具有少于或等于16个碳原子的羧酸基团衍生物的非聚合基团。在另一个实施方案中，着色剂是包含碳相和含有金属物质相(metal containing species phase)的碳制品。在另一个实施方案中，着色剂是DBP小于或等于约50cc/100g并且BET表面积为约50m2/g到约150m2/g的炭黑。在另一个实施方案中，着色剂是BET表面积大于或等于240m2/g并且DBP为约30cc/100g到约110cc/100g的炭黑。对于每个实施方案，调色剂组合物均具有基本上光滑的表面和/或约3到约10微米的粒径。本专利技术还涉及制备调色剂组合物，特别是化学调色剂组合物的方法，包括如下步骤i)将包含着色剂的水分散体、包含至少一种聚合物的水乳液和任选的蜡混合形成混合物；ii)由该混合物形成凝结的调色剂；和iii)在高于聚合物的Tg下加热该凝结的调色剂以形成调色剂。在一个实施方案中，着色剂为包含连接至少一种具有通式-X-I的有机基团的颜料的改性颜料，其中X和I均如上所述。在另一个实施方案中，着色剂为包含连接至少一种具有通式-X-A的有机基团的颜料的改性颜料，其中X如上所述并且A表示包含至少一种具有少于或等于16个碳原子的羧酸基团衍生物的非聚合基团。在另一个实施方案中，着色剂是包含碳相和含有金属物质相的碳制品。在另一个实施方案中，着色剂是DBP小于或等于约50cc/100g并且BET表面积为约50m2/g到约150m2/g的炭黑。在另一个实施方案中，着色剂是BET表面积大于或等于约240m2/g并且DBP为约30cc/100g到约110cc/100g的炭黑。对于每个实施方案，该方法可以进一步包括封装调色剂的步骤。本专利技术还涉及由此方法产生的调色剂组合物。本专利技术还涉及制备调色剂组合物，特别是化学调色剂组合物的方法，包括如下步骤i)在至少一种单体中形成着色剂的分散体；ii)在水介质中形成分散体的悬浮液；及iii)聚合悬浮液形成调色剂。在一个实施方案中，着色剂为包含连接至少一种具有通式-X-I的有机基团的颜料的改性颜料，其中X和I均如上所述。在另一个实施方案中，着色剂为包含连接至少一种具有通式-X-A的有机基团的颜料的改性颜料，其中X如上所述并且A表示包含至少一种具有少于或等于16个碳原子的羧酸基团衍生物的非聚合基团。在另一个实施方案中，着色剂是包含碳相和含有金属物质相的碳制品。在另一个实施方案中，着色剂是DBP小于或等于约50cc/100g并且BET表面积为约50m2/g到约150m2/g的炭黑。在另一个实施方案中，着色剂是BET表面积大于或等于240m2/g并且DBP为约30cc/100g到约llOcc/lOOg的炭黑。对于每个实施方案，该方法可以进一步包括封装调色剂的步骤。本专利技术还涉及由此方法产生的调色剂组合物。本专利技术还涉及制备调色剂组合物，特别是化学调色剂组合物的方法，包括如下步骤i)在包含至少一种非水溶剂和至少一种聚酯的聚合物溶液中形成着色剂分散体；ii)在水介质中形成分散体的乳液；和iii)蒸发溶剂形成调色剂。在一个实施方案中，着色剂为包含连接至少一种具有通式-X-I的有机基团的颜料的改性颜料，其中X和I均如上所述。在另一个实施方案中，着色剂为包含连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含树脂和着色剂的调色剂组合物，其中该着色剂为a)包含连接至少一种通式为？X？I的有机基团的颜料的改性颜料，其中直接连接到颜料上的X表示亚芳基或杂亚芳基，或亚烷基，并且I表示包含至少一种离子基团或至少一种可离子化基团的非聚合基团；b)包含连接至少一种通式为？X？A的有机基团的颜料的改性颜料，其中直接连接到颜料上的X表示亚芳基或杂亚芳基，或亚烷基，并且A表示包含至少一种具有少于或等于16个碳原子的羧酸基团衍生物的非聚合基团；c)DBP小于或等于约50cc/100g并且BET表面积为约50m2/g到约150m2/g的炭黑；或者d)BET表面积大于或等于约240m2/g并且DBP为约30cc/100g到约110cc/100g的炭黑；或e)包括炭黑和氨基苯甲酸丁酯的重氮盐的反应产物的改性颜料，并且其中该调色剂组合物为化学调色剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尤金N斯特普，阿加萨吉洛斯基尔利迪斯，
申请(专利权)人：卡伯特公司，
类型：发明
国别省市：