專利名稱：調(diào)色劑及制備該調(diào)色劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)色劑及制備該調(diào)色劑的方法，特別是一種具有核-殼結(jié)構(gòu)的調(diào) 色劑和制備該調(diào)色劑的方法。
背景技術(shù)：
在電子照相方法或靜電記錄方法中，顯影劑用于形成靜電圖像或靜電潛像。該靜 電圖像可以是由調(diào)色劑和載體顆粒形成的雙組分顯影劑或者僅由調(diào)色劑形成而沒有載體 顆粒的單組分顯影劑。單組分顯影劑可以是具有磁性的磁性單組分顯影劑或沒有磁性的非 磁性單組分顯影劑。近年來已提出許多具有核-殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑，其由含有著色劑的核層及覆蓋該核 層的殼層構(gòu)成。具有核_殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑可在一定程度上對抗熱偏移性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性、帶電 穩(wěn)定性等方面性能進(jìn)行平衡，以獲得良好的綜合性能，但由于調(diào)色劑的結(jié)構(gòu)或制造方法的 局限，目前的具有核-殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑亦存在不足，還存有很大的改進(jìn)空間。如，現(xiàn)有核-殼 結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑為單核-殼結(jié)構(gòu)，在制備過程中對球形度的控制相對較為困難，非常容易形 成形狀過于接近球形的球形調(diào)色劑，其雖然可以帶來均勻性和色彩再現(xiàn)性均好的高質(zhì)量影 像，但對常用的刮板清潔系統(tǒng)，其會(huì)減少接觸點(diǎn)的摩擦力，因此存在清潔性不良的問題，致 使感光體表面殘存有未轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑，隨著使用時(shí)間的延長，使打印品質(zhì)變差，特別是對于 包含有紅色、青色、黃色和黑色的全色調(diào)色劑，在使用球形調(diào)色劑時(shí)，要提高調(diào)色劑的清潔 性能則更加困難，特別是在用刮板清潔的情況下。另外，隨著打印需求的多樣化及個(gè)性化， 不同打印設(shè)備對調(diào)色劑的球形度及粒徑大小的要求也不同，單核-殼結(jié)構(gòu)調(diào)色劑在球形度 控制方面的局限導(dǎo)致其難以滿足這種需求。目前制備具有核-殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑的方法均工藝復(fù)雜，在粒徑分布及形狀控制方 面有局限，造成不能根據(jù)打印設(shè)備的需求方便地控制形狀及粒徑分布，容易導(dǎo)致打印品質(zhì) 不佳或清潔性能差。另外，現(xiàn)有的方法在成核或聚合過程中往往需要較高的溫度，這不但會(huì) 造成還會(huì)導(dǎo)致制備過程能耗大，成本高，還加劇有機(jī)溶劑的揮發(fā)，使生產(chǎn)環(huán)境惡化。US6033822號(hào)美國專利公開一種通過懸浮聚合方法制備的具有核_殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色 劑，由于在懸浮聚合過程中必須劇烈的攪拌懸浮液以調(diào)節(jié)粒子具有適當(dāng)?shù)某叽?，因此很?易導(dǎo)致調(diào)色劑粒子分布變寬，另外還同時(shí)產(chǎn)生游離的蠟。用這種方法制備的調(diào)色劑顆?；?本具有球形的結(jié)構(gòu)，在控制球形度方面比較困難。如果有蠟在調(diào)色劑表面露出，則很容易粘 附出粉刀、感光鼓或其它部件，導(dǎo)致打印品質(zhì)的缺陷。CN1834793A號(hào)中國公開專利申請公開另外通過乳液聚合生產(chǎn)殼核結(jié)構(gòu)調(diào)色劑顆 粒的方法，但是該方法需要高溫融合步驟，容易使調(diào)色劑過于接近圓形，導(dǎo)致調(diào)色劑的清潔 性能差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)改進(jìn)的調(diào)色劑。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為調(diào)色劑，具有蜂窩狀核-殼結(jié) 構(gòu)，含有至少兩個(gè)核層，且每個(gè)核層均被殼層完全覆蓋。上述調(diào)色劑具有多個(gè)核層，每個(gè)核層及覆蓋該核層的殼層構(gòu)成一蜂窩單元，其中， 相鄰兩蜂窩單元間具有共用的殼層，使整個(gè)調(diào)色劑的結(jié)構(gòu)類似于蜂窩狀。因?yàn)樵摲N結(jié)構(gòu)的 調(diào)色劑由多個(gè)蜂窩單元組成，因此可以方便地通過控制蜂窩單元的數(shù)量，根據(jù)打印設(shè)備的 需求調(diào)整調(diào)色劑的球形度和粒徑大小，以在影像均勻性和色彩再現(xiàn)性和打印清潔性等方面 取得良好的平衡，獲得更好的打印品質(zhì)。另外，由于具有核-殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑的核層較殼層 要軟，因此每個(gè)核層外均包覆殼層有利于保護(hù)核層。優(yōu)選的，調(diào)色劑的核層為2-30個(gè)，核層的數(shù)量在2-30個(gè)之間有利于控制調(diào)色劑的 形狀，在不影響轉(zhuǎn)印率的情況下，可獲得更好的清潔性能。而核層的個(gè)數(shù)過多將導(dǎo)致調(diào)色劑 的形狀及粒徑控制變得困難。本發(fā)明調(diào)色劑的平均粒徑可以在3 10 μ m間，較好的是在5 8 μ m。如果調(diào)色 劑粒徑太小，清潔性會(huì)變差；如果調(diào)色劑粒徑太大，則會(huì)導(dǎo)致細(xì)線再現(xiàn)性降低。調(diào)色劑的殼層可以將蠟及顏料等全部包覆起來，合適的殼層厚度可以使蠟即可起 到定影的作用，又不會(huì)外露產(chǎn)生不良后果，顏料可起到著色的作用，又不會(huì)影響調(diào)色劑的電 性能。本發(fā)明調(diào)色劑的殼層厚度可以為0.01 μ m-5 μ m。如果殼層太薄，不能將顏料、蠟等核 成分充分包覆，而如果有蠟在調(diào)色劑粒子的表面露出，很容易粘附在出粉刀、感光鼓或其它 部件上，導(dǎo)致打印品質(zhì)的缺陷；如果有顏料在調(diào)色劑粒子的表面露出，則很容易導(dǎo)致調(diào)色劑 粒子帶電性能的不穩(wěn)定。會(huì)影響調(diào)色劑的著色，定影等。本發(fā)明調(diào)色劑顆粒殼層的厚度優(yōu) 選為0. 1 2 μ m，更優(yōu)選0. 1 1 μ m。這個(gè)殼層厚度即可以將顏料、蠟等充分包覆，且不會(huì) 影響調(diào)色劑的著色、定影，還可降低殼層在熔融過程中所需的能量，降低打印過程的能耗。本發(fā)明多核-殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑的球形度可以在0. 7-1. 0之間，優(yōu)選0. 96 0. 994。 當(dāng)球形度等于1時(shí)，調(diào)色劑為完全球形的，球形度越小，其形狀離球形越遠(yuǎn)。球形度過高，會(huì) 影響調(diào)色劑的清潔性能，過低，則會(huì)降低調(diào)色劑的顯影能力和轉(zhuǎn)印能力。本發(fā)明的球形度φ 可以用歐美克ΡΙΡ9. ι型顆粒圖像處理儀測出，球形度φ等于與物體相同體積的球體的表面 積和物體本身表面積的比值。比如說，根據(jù)打印需求的不同，本發(fā)明多核-殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑 可以是完全球形的，還可以制成花生形、草莓形或土豆形等非球形的。其中，花生形、草莓形 或土豆形的調(diào)色劑不但具有接近于球形調(diào)色劑的流動(dòng)性及旋轉(zhuǎn)性，還可提高接觸點(diǎn)的摩擦 力，從而使調(diào)色劑即具有良好顯影和轉(zhuǎn)印能力，又有良好的清潔性能。優(yōu)選的，本發(fā)明具有平均形狀因素SF-2為100-200，優(yōu)選110-160。本發(fā)明多核_殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑不管是球形還是非球形狀，均具有良好的表面光滑 度。本發(fā)明用形狀因數(shù)SF-2表示調(diào)色劑的表面粗糙程度，SF-2可以通過以下公式計(jì)算SF-2 = (Ρ2/Α)χ(1/4)χ100 π其中P和A分別表示調(diào)色劑顆粒在二維平面上的投影的周長和面積。平均取約 100個(gè)顆粒來確定調(diào)色劑的形狀因素。當(dāng)形狀因素為100時(shí)，調(diào)色劑顆粒的表面不粗糙。具 有大的形狀因數(shù)的調(diào)色劑具有粗糙的表面。當(dāng)調(diào)色劑表面過于粗糙時(shí)，調(diào)色劑將不能被均 勻的充電，將導(dǎo)致影像質(zhì)量的降低。本發(fā)明的另一目的是提供一種制備上述調(diào)色劑的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為制備調(diào)色劑的方法，調(diào)色劑具有蜂窩狀核_殼結(jié)構(gòu)，含有至少兩個(gè)核層，且每個(gè)核層均被殼層完全覆蓋；制備調(diào)色劑的方法包括 如下步驟A、將核用粘合樹脂、著色劑和防粘劑及乳化劑等分散于有機(jī)溶劑中形成油相分散 液，然后加水乳化，形成混合物分散乳液；B、取A步驟形成的所述混合物分散乳液，在向所述混合物分散乳液施加剪切力的 同時(shí)，向所述混合物分散乳液中加入凝聚劑，形成核凝聚粒子分散液；C、向B步驟形成的所述核凝聚粒子分散液中加入含有殼用粘合樹脂粒子的殼用 粘合樹脂粒子分散液，使殼用粘合樹脂粒子附著在所述核凝聚粒子周圍形成殼，得到具有 殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液；D、向C步驟得到的具有殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液中加入凝聚劑，使所述具有殼 核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子相互結(jié)合在一起形成具有蜂窩狀核_殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒，通過控制凝 聚時(shí)間來控制所述調(diào)色劑顆粒的球形度；E、沉淀、洗滌、過濾及真空干燥后得到具有蜂窩狀核-殼結(jié)構(gòu)、含有至少兩個(gè)核 層、且所述每個(gè)核層外均包裹有殼層的調(diào)色劑。上述方法通過先形成具有單殼核結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒，然后通過加入凝集劑并攪 拌，使具有單殼核結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒彼此間相互碰撞，隨著凝聚時(shí)間的延長，發(fā)生碰撞的粒 子將慢慢融合在一起，形成具有蜂窩狀多核殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑，工藝過程簡單，易操作。在這 個(gè)過程中，可以通過控制凝聚時(shí)間、攪拌時(shí)間及攪拌速度方便地控制調(diào)色劑的球形度和平 均粒徑。比如說，凝聚時(shí)間短，粒子間碰撞時(shí)間短，部分融合時(shí)為非球形，而凝聚時(shí)間越長， 凝聚的粒子越多，越容易獲得球形度為1.0的圓球形調(diào)色劑顆料，當(dāng)凝聚時(shí)間足夠長時(shí)，就 變?yōu)榍蛐危粩嚢杷俣仍礁撸骄皆叫?，反之越大；攪拌時(shí)間越長，凝聚的粒子數(shù)量也相 應(yīng)多一些，粒度也會(huì)有所增加。因此，通過合理控制凝聚時(shí)間、攪拌速度和攪拌時(shí)間，本發(fā)明 制備調(diào)色劑的方法可以方便地根據(jù)需要控制球形度和平均粒度。因?yàn)榍蛐味葧?huì)影響調(diào)色劑 的清潔性能，轉(zhuǎn)印性能，電性能等，由于本發(fā)明制造調(diào)色劑的方法可以較為方便地控制球形 度，因此可以方便的根據(jù)不同打印機(jī)的特點(diǎn)來制造調(diào)色劑。通常，在整個(gè)凝聚過程中均進(jìn)行 攪拌，因此凝聚時(shí)間與攪拌時(shí)間是相同的。但本發(fā)明并不局限于此，根據(jù)實(shí)際需要，也可以 選擇凝聚時(shí)間長于或短于攪拌時(shí)間。另外，在上述方法中核包殼的C步驟中直接加入包含樹脂粒子的殼用乳液使其凝 集到核表面，這一過程為物理過程，不需要引發(fā)劑，因此不會(huì)發(fā)生單體和引發(fā)劑殘留。此外，在整個(gè)制備過程中對溫度沒有特殊要求，在5_40°C的環(huán)境溫度下均可，較好 的溫度為20-30°C，溫度控制較為容易實(shí)現(xiàn)，能耗較小。還有，可以在C步驟中通過控制核凝 聚粒子的粒徑或所加入的殼用粒子分散液的濃度、量等方法方便地控制殼的厚度。比如，所 加入的殼用粒子分散液中殼用粒子的濃度越高，殼層的厚度越厚。優(yōu)選的，調(diào)色劑的殼層厚 度控制在0.01-5 μ m之間。較好的方案為B步驟中的核凝聚粒子的平均粒徑為1 μ m-5 μ m。在制備核的B步 驟中形成的核屬于微米級，可確保核粒子的大小可以較為方便的隨意控制。另外，核凝聚粒 子的平均粒徑在該范圍時(shí)，還可保證在D步驟時(shí)取得好的凝聚效果，有效避免單殼_核結(jié)構(gòu) 調(diào)色劑的產(chǎn)生。本發(fā)明對顏料、粘合樹脂、電荷控制劑、蠟、乳化劑和有機(jī)溶劑的選擇和用量均無
5特別限制，可與公知技術(shù)一樣。如顏料可以選自公知的顏料，如藍(lán)色、青色、綠色、紅色、紫色、黃色等顏料，它們可單 獨(dú)使用，也可混合使用。在此給出一些具體的例子，如碳類顏料如炭黑；鉻類顏料如鉻黃； 偶氮類顏料如漢沙黃、永久紅FR4、聯(lián)苯胺黃；亞鐵氰化物類顏料如鐵藍(lán)；酞菁類顏料如銅 酞菁藍(lán)及其衍生物、顏料藍(lán)15、酞菁綠，二萘嵌苯型顏料如顏料紅、顏料紫等。粘合樹脂可以選自公知的調(diào)色劑用樹脂，如聚酯樹脂、乙烯基樹脂、聚氨酯樹脂、 環(huán)氧樹脂中的一種或多種。優(yōu)選的核層粘合樹脂可以是聚酯樹脂、乙烯基樹脂、聚氨酯樹 脂、環(huán)氧樹脂。這些樹脂可以單獨(dú)使用或多種組合使用。另外，還可以使用兩種或更多種 具有不同分子量的樹脂。此時(shí)，即使是使用單一樹脂，也可以使用在一種或多種性能如分子 量、單體組成等方面不同的多種樹脂。使用的樹脂優(yōu)選具有相容性且可加熱熔融的合成樹 脂。殼層粘合樹脂可以使用與核層的粘合樹脂相同的材料，但優(yōu)選的是玻璃化溫度高于核 層粘合樹脂的粘合樹脂。電荷控制劑可以選自公知的電荷控制劑，如含硼配鹽、氯化聚酯、含鉻的有機(jī)染 料、偶氮金屬絡(luò)合物、苯甲酸的金屬鹽、水楊酸及其衍生物的金屬鹽及含磺酸基的共聚物中 的一種或多種。蠟可選自公知的天然蠟如巴西棕櫚蠟和米糠蠟；合成蠟如聚丙烯蠟、聚乙烯蠟、氧 化型聚乙烯蠟、氧化性聚丙烯蠟；煤蠟如褐煤蠟；石油蠟如石蠟、微晶蠟和地蠟；醇型蠟；酯 型蠟及動(dòng)物蠟?？蓡为?dú)使用一種蠟，也可將兩種或多種蠟組合使用。凝聚劑可以選自包括無機(jī)金屬鹽及金屬絡(luò)合物。如鈉、鉀、鋰、鎂、鈣、鋅、銅、鈷、 鈹、鍶的鹵素鹽或硫酸鹽或乙酸鹽及乙酰乙酸鹽及鋁、鐵、鉻絡(luò)合物中的一種或幾種。本發(fā) 明對凝聚劑的用量沒有嚴(yán)格的限制，可根據(jù)球形度及粒度的要求適當(dāng)選擇。通常情況下，凝 聚劑的加入量過多，粒子間相互結(jié)合的就快，生長容易變得不均勻，且在較短攪拌時(shí)間內(nèi)就 變球形，因此球形度的控制難度增加。如果凝聚劑的加入量不足，將會(huì)產(chǎn)生凝聚不充分，即 容易產(chǎn)生單核殼的調(diào)色劑粒子。乳化劑可使用公知的乳化劑。例如十二烷基苯硫酸鈉、十四烷基硫酸鈉、十五烷基 硫酸鈉、辛基硫酸鈉、油酸鈉、月桂酸鈉、硬脂酸鉀、油酸鉀、十二烷基氯化銨、十二烷基溴化 銨、聚氧乙烯醚等。有機(jī)溶劑可以是酮類、醇類或酯類，可以單獨(dú)使用一種有機(jī)溶劑，也可混合使用兩 種或兩種以上有機(jī)溶劑。優(yōu)選含有1-6個(gè)碳原子的酮類、醇類或酯類，如丙酮、丁酮、甲醇、 乙醇、異丙醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯等。在本發(fā)明調(diào)色劑的制造過程中，基本上可以使全部單殼-核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子均發(fā) 生凝聚，因此一般情況下不會(huì)存在單殼_核結(jié)構(gòu)的粒子。但因?yàn)閱螝核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子 的凝聚與核的大小、凝聚劑的量及殼層的厚度等有一定的關(guān)系，如核越大，在凝聚時(shí)結(jié)合 的粒子數(shù)少，會(huì)容易產(chǎn)生單殼核；殼越厚或凝聚劑的量不足時(shí)，也會(huì)容易產(chǎn)生單殼_核的調(diào) 色劑，因此本發(fā)明調(diào)色劑中偶爾也會(huì)有一定數(shù)量的單殼-核結(jié)構(gòu)調(diào)色劑顆粒，優(yōu)選不高于 20%。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例2的調(diào)色劑在顯微鏡下的圖像；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例3的調(diào)色劑在顯微鏡下的圖像；圖3是本發(fā)明實(shí)施例4的調(diào)色劑在顯微鏡下的圖像；圖4是本發(fā)明實(shí)施例8的調(diào)色劑在顯微鏡下的圖像；下面結(jié)合附圖和優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明予以詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明具有蜂窩狀核_殼結(jié)構(gòu)的多核層調(diào)色劑具體可通過包含以下步驟的優(yōu)選 方法制成A、制備混合物分散乳液按重量份，將顏料1 10份，蠟0. 5 20份、粘合樹脂100 200份及乳化劑0 2份分散于50 150份有機(jī)溶劑中，在3000 IOOOOrpm的攪拌速度下攪拌1小時(shí)左右，形 成油相分散液，然后保持溫度在30°C左右，加100 200份去離子水乳化，形成混合物分散 乳液。B、制備核凝聚粒子分散液取一定量混合物分散乳液，調(diào)節(jié)攪拌速度至400 600rpm，在攪拌的同時(shí)，向混合 物分散乳液中加入相當(dāng)于混合物分散乳液重量的 30%的凝聚劑，以在分散乳液中形 成核凝聚粒子。其中凝聚劑的加入量與所需要形成的粒徑大小及所用凝聚劑的種類有關(guān)。凝聚力 強(qiáng)的凝聚劑，加入量可少，凝聚力緩和的凝聚劑，加入的量可以多一些。C、制備具有殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液取一定量的含有殼用樹脂粒子的殼用粒子分散液，加入核凝聚粒子分散液中，使 殼用粒子附著在核凝聚粒子表面。殼用粒子的例子可以包括樹脂粒子、著色劑粒子、蠟粒子和其它組分的粒子。殼用 粒子分散液可以包括其中分散了樹脂粒子的樹脂分散液、其中分散了著色劑粒子的著色劑 分散液、其中分散了蠟的蠟分散液和其中分散了其它組分粒子的分散液。這些粒子的分散 液可以單獨(dú)使用，也可以結(jié)合它們其中的兩種或多種。殼用粒子中可以加入電荷控制劑，使電荷控制劑分散于調(diào)色劑的外層，提高電荷 控制劑的利用效率。殼用粒子分散液中的樹脂粒子優(yōu)選其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于核用樹脂粒子的玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度，以保證良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。殼用粒子的平均粒徑優(yōu)選為小于或等于1 μ m。當(dāng)平均粒徑超過1 μ m時(shí)，容易產(chǎn)生 游離的粒子。殼用粒子分散液的加入方法不受特別的限制，可以連續(xù)加入，也可以分多次逐步 進(jìn)行。殼層的厚度可以為0.01 5μπι，優(yōu)選為0. 1 2 μ m，更優(yōu)選為0. 1 1 μ m。殼層
太薄，不能將顏料，蠟等核成分充分包覆，殼層太厚，則會(huì)影響調(diào)色劑的著色，定影等。D、制備具有多殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液當(dāng)殼用粒子充分附著在核凝聚粒子表面后，加入相當(dāng)于該分散液重量0. 20%的凝聚劑，繼續(xù)攪拌0. 1 30分鐘，使具有單殼核結(jié)構(gòu)的粒子相互結(jié)合，形成具有蜂窩狀的多殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子，通過控制凝聚時(shí)間來控制調(diào)色劑的球形度。此步驟中，凝聚時(shí) 間基本等于攪拌時(shí)間，以下各實(shí)施例中如未做特別說明，亦如此。E、后處理將調(diào)色劑凝聚物顆粒用水反復(fù)洗滌過濾，除去調(diào)色劑組分之外的不必要組分后， 將洗滌后的調(diào)色劑顆粒在低溫下真空干燥。然后可加入外部添加劑及其它添加劑至干燥后 的調(diào)色劑中，得到成品調(diào)色劑。通過上述方法，可以制得球形度為0.7-1. 0、平均粒徑為5 μ m-8 μ m、平均形狀因 數(shù)為110-130、殼層厚度為0. 01-1 μ m、核層數(shù)量為2_30個(gè)且基本不含單殼_核結(jié)構(gòu)的調(diào)色 劑。下面，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，但是下面的實(shí)施例只是為了 更方便的理解本發(fā)明，本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制。實(shí)施例1核凝聚粒子分散液的制備將5重量份的銅酞菁藍(lán)，8重量份Tg溫度為6rC的聚丙烯蠟，0. 8重量份的十四烷 基苯磺酸鈉和140重量份的聚酯樹脂加入80重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切分散1 小時(shí)。保持溫度在30°C左右，加入150重量份的去離子水乳化，得到混合物分散乳液。將上述混合物分散乳液放置于反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為400 600rpm，加入30 重量份的1 %氯化鎂溶液作為凝聚劑。加完凝聚劑后，繼續(xù)攪拌30分鐘，得到粒度為4. 2 μ m 的核凝聚粒子。殼用粒子分散液的制備20重量份Tg溫度為66°C的聚酯樹脂和0. 6重量份的 十四烷基苯磺酸鈉加入30重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切分散1小時(shí)保持溫度在 30°C左右，加入70重量份的去離子水乳化，得到殼用粒子分散液。將上述殼用粒子分散液加入核凝聚粒子分散液中，保持30分鐘，得到粒度為 4. 3 μ m的具有殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液。加入10重量份的氯化鎂溶液作為凝聚劑，繼續(xù)攪拌10分鐘，當(dāng)?shù)玫剿枵{(diào)色 劑球形度和粒徑大小時(shí)，加入500重量份的去離子水，得到蜂窩狀的多殼核結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑 凝聚物。將此調(diào)色劑凝聚物用水洗滌三次以上。將所得凝聚物過濾，在40°C以下用真空干 燥裝置干燥，得到具有蜂窩狀的多殼核結(jié)構(gòu)的青色調(diào)色劑。在顯微鏡下觀察本實(shí)施例青色 調(diào)色劑可發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例青色調(diào)色劑均具有2-30個(gè)的核層，基本不存在單殼_核結(jié)構(gòu)，且每 個(gè)核層外均包覆有殼層，整個(gè)調(diào)色劑粒子基本上呈蜂窩狀。經(jīng)測量，本實(shí)施例青色調(diào)色劑的 體積平均粒徑為7. 6 μ m，球形度0. 978，平均形狀因數(shù)為116，殼層厚度0. 1 μ m。實(shí)施例2核凝聚粒子分散液的制備將5重量份的銅酞菁藍(lán)，8重量份Tg溫度為6rC的聚丙烯蠟，0. 8重量份的十四烷 基苯磺酸鈉和120重量份的Tg溫度為ere的聚酯樹脂加入80重量份的丁酮中，用乳化裝 置高速剪切分散1小時(shí)。保持溫度在30°C左右，加入150重量份的去離子水乳化，得到混合 物分散乳液。將上述混合物分散乳液放置于反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為400 600rpm，加入30重量份的1 %氯化鎂溶液作為凝聚劑。加完凝聚劑后，繼續(xù)攪拌30分鐘，得到粒度為4. 2 μ m 的核凝聚粒子。殼用粒子分散液的制備40重量份Tg溫度為66°C的聚酯樹脂和0. 6重量份的 十四烷基苯磺酸鈉加入30重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切分散1小時(shí)保持溫度在 30°C左右，加入70重量份的去離子水乳化，得到殼用粒子分散液。將上述殼用粒子分散液加入核凝聚粒子分散液中，保持30分鐘，得到粒度為 4. 5 μ m的具有殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液。加入10重量份的氯化鎂溶液作為凝聚劑，繼續(xù)攪拌10分鐘，當(dāng)?shù)玫剿枵{(diào)色 劑球形度和粒徑大小時(shí)，加入500重量份的去離子水，得到蜂窩狀的多殼核結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑 凝聚物。將此調(diào)色劑凝聚物用水洗滌三次以上。將所得凝聚物過濾，在40°C以下用真空干 燥裝置干燥，得到近似土豆形、具有蜂窩狀多殼核結(jié)構(gòu)的青色調(diào)色劑。圖1是本實(shí)施例青色 調(diào)色劑在顯微鏡下的圖像，如圖1所示，本實(shí)施例調(diào)色劑均具有2-30個(gè)核層，基本不存在 單殼-核結(jié)構(gòu)，且每個(gè)核層外均包覆有殼層，整個(gè)調(diào)色劑粒子基本上呈蜂窩狀。經(jīng)測量，本 實(shí)施例調(diào)色劑的體積平均粒徑為7. 6 μ m，球形度為0. 975，平均形狀因數(shù)為118，殼層厚度 0. 25 μ m。實(shí)施例3核凝聚粒子分散液的制備將5重量份的銅酞菁藍(lán)，8重量份的聚丙烯蠟，0. 8重量份的陰離子乳化劑和100 重量份的聚酯樹脂加入80重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切分散1小時(shí)。保持溫度在 30°C左右，加入150重量份的去離子水乳化，得到混合物分散乳液。將上述混合物分散乳液放置于反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為400 600rpm，加入30 重量份的1 %氯化鎂溶液作為凝聚劑。加完凝聚劑后，繼續(xù)攪拌30分鐘，得到粒度為4. 2 μ m 的核凝聚粒子。殼用粒子分散液的制備60重量份的聚酯樹脂和0. 6重量份的陰離子乳化劑加入 30重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切分散1小時(shí)保持溫度在30°C左右，加入70重量份 的去離子水乳化，得到殼用粒子分散液。將上述殼用粒子分散液加入核凝聚粒子分散液中，保持30分鐘，得到粒度為 4. 7 μ m的具有殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液。加入10重量份的氯化鎂溶液作為凝聚劑，繼續(xù)攪拌10分鐘，當(dāng)?shù)玫剿枵{(diào)色 劑球形度和粒徑大小時(shí)，加入500重量份的去離子水，得到蜂窩狀的多殼核結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑 凝聚物。將此調(diào)色劑凝聚物用水洗滌三次以上。將所得凝聚物過濾，在40°C以下用真空 干燥裝置干燥，得到如圖3所示具有蜂窩狀多殼核結(jié)構(gòu)的青色調(diào)色劑，體積平均粒徑為 7. 6 μ m，球形度為0. 976，平均形狀因數(shù)為118，殼層厚度0. 5 μ m。相比于實(shí)施例2，本實(shí)施 例通過適當(dāng)增加殼用粒子的用量，方便地調(diào)整了殼層的厚度。實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例2的方法基本相同，不同之處在于將銅酞菁藍(lán)換為顏料紅122， 得到具有蜂窩狀多殼核結(jié)構(gòu)的紅色調(diào)色劑。圖3是本實(shí)施例紅色調(diào)色劑在顯微鏡下的圖
9像，如圖3所示，本實(shí)施例調(diào)色劑均具有2-30個(gè)核層，基本不存在單殼_核結(jié)構(gòu)，且每個(gè)核 層外均包覆有殼層，整個(gè)調(diào)色劑粒子基本上呈蜂窩狀。經(jīng)測量，本實(shí)施例調(diào)色劑的體積平均 粒徑為7. 6 μ m，球形度為0. 985，平均形狀因數(shù)為117，殼層厚度0. 25 μ m。實(shí)施例5本實(shí)施例與實(shí)施例2基本相同，不同之處在于將銅酞菁藍(lán)換為顏料黃17，得到具 有蜂窩狀多殼核結(jié)構(gòu)的黃色調(diào)色劑。在顯微鏡下觀察本實(shí)施例黃色調(diào)色劑發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例 調(diào)色劑均具有2-30個(gè)核層，基本不存在單殼-核結(jié)構(gòu)，且每個(gè)核層外均包覆有殼層，整個(gè)調(diào) 色劑粒子基本上呈蜂窩狀。經(jīng)測量，本實(shí)施例調(diào)色劑的體積平均粒徑為7. 4 μ m，球形度為 0. 974，平均形狀因數(shù)為115，殼層厚度0. 25 μ m。實(shí)施例6本實(shí)施例與實(shí)施例2基本相同，不同之處在于將銅酞菁藍(lán)換為炭黑，得到具有蜂 窩狀多殼核結(jié)構(gòu)的黑色調(diào)色劑。在顯微鏡下觀察本實(shí)施例黑色調(diào)色劑發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例調(diào)色 劑均具有2-30個(gè)核層，基本不存在單殼-核結(jié)構(gòu)，且每個(gè)核層外均包覆有殼層，整個(gè)調(diào)色劑 粒子基本上呈蜂窩狀。經(jīng)測量，本實(shí)施例調(diào)色劑的平均粒徑為7. 5 μ m，球形度為0. 981，平 均形狀因數(shù)為115，殼層厚度0. 25 μ m。實(shí)施例7核凝聚粒子分散液的制備將5重量份的銅酞菁藍(lán)，8重量份的聚丙烯蠟，0. 8重量份的陰離子乳化劑和120 重量份的聚酯樹脂加入80重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切分散1小時(shí)。保持溫度在 30°C左右，加入150重量份的去離子水乳化，得到混合物分散乳液。將上述混合物分散乳液放置于反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為400 600rpm，加入30 重量份的1 %氯化鎂溶液作為凝聚劑。加完凝聚劑后，繼續(xù)攪拌30分鐘，得到粒度為4. 1 μ m 的核凝聚粒子。殼用粒子分散液的制備40重量份的聚酯樹脂和0. 6重量份的陰離子乳化劑加入 30重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切分散1小時(shí)保持溫度在30°C左右，加入70重量份 的去離子水乳化，得到殼用粒子分散液。將上述殼用粒子分散液加入核凝聚粒子分散液中，保持30分鐘，得到粒度為 4. 4 μ m的具有殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液。加入10重量份的1 %氯化鎂溶液作為凝聚劑，繼續(xù)攪拌40分鐘，加入500重量份 的去離子水，得到蜂窩狀的多殼核結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑凝聚物。將此調(diào)色劑凝聚物用水洗滌三次以上。將所得凝聚物過濾，在40°C以下用真空干 燥裝置干燥，得到具有蜂窩狀多殼核結(jié)構(gòu)的青色調(diào)色劑。在顯微鏡下觀察本實(shí)施例青色調(diào) 色劑發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例調(diào)色劑均具有2-30個(gè)核層，基本不存在單殼_核結(jié)構(gòu)，且每個(gè)核層外均 包覆有殼層，整個(gè)調(diào)色劑粒子基本上呈蜂窩狀。經(jīng)測量，本實(shí)施例調(diào)色劑的體積平均粒徑為 7. 6 μ m，球形度為0. 995，平均形狀因數(shù)為102，殼層厚度0. 25 μ m。相比于實(shí)施例2，本實(shí)施 例通過在增加凝聚和攪拌時(shí)間，獲得了更接近于球形的調(diào)色劑。說明本發(fā)明的方法對控制 調(diào)色劑的球形度非常方便。實(shí)施例8核凝聚粒子分散液的制備將5重量份的銅酞菁藍(lán)，8重量份的聚丙烯蠟，0. 8重量
10份的陰離子乳化劑和140重量份的聚酯樹脂加入60重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切 分散1小時(shí)。保持溫度在30°C左右，加入150重量份的去離子水乳化，得到混合物分散乳液。將上述混合物分散乳液放置于反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為400 lOOOrpm，加入30 重量份的1 %氯化鎂溶液作為凝聚劑。加完凝聚劑后，繼續(xù)攪拌30分鐘，得到粒度為4. 2 μ m 的核凝聚粒子。殼用粒子分散液的制備20重量份的聚酯樹脂，1. 5重量份的氯化聚酯和0. 6重 量份的陰離子乳化劑加入30重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切分散1小時(shí)保持溫度在 30°C左右，加入75重量份的去離子水乳化，得到殼用粒子分散液。將上述殼用粒子分散液加入核凝聚粒子分散液中，保持30分鐘，得到粒度為 4. 3 μ m的具有殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液。加入10重量份的氯化鎂溶液作為凝聚劑，繼續(xù)攪拌10分鐘，當(dāng)?shù)玫剿枵{(diào)色 劑球形度和粒徑大小時(shí)，加入500重量份的去離子水，得到蜂窩狀的多殼核結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑 凝聚物。將此調(diào)色劑凝聚物用水洗滌三次以上。將所得凝聚物過濾，在40°C以下用真空干 燥裝置干燥，得到具有蜂窩狀的多殼核結(jié)構(gòu)的青色調(diào)色劑。圖4是本實(shí)施例調(diào)色劑在顯微 鏡下的圖像，如圖4所示，本實(shí)施例調(diào)色劑均具有2-30個(gè)核層，基本不存在單殼_核結(jié)構(gòu)， 且每個(gè)核層外均包覆有殼層，整個(gè)調(diào)色劑粒子基本上呈蜂窩狀。經(jīng)測量，本實(shí)施例調(diào)色劑的 體積平均粒徑為7. 5 μ m，球形度為0. 974、平均形狀因數(shù)為120，殼層厚度0. 1 μ m。比較例1核凝聚粒子分散液的制備將5重量份的銅酞菁藍(lán)，8重量份的聚丙烯蠟，0. 8重量 份的陰離子乳化劑和120重量份的聚酯樹脂加入80重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切 分散1小時(shí)。保持溫度在30°C左右，加入150重量份的去離子水乳化，得到混合物分散乳 液。將上述混合物分散乳液放置于反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為400 600rpm，加入60 重量份的1 %氯化鎂溶液作為凝聚劑。加完凝聚劑后，繼續(xù)攪拌30分鐘，得到粒度為7. 2 μ m 的核凝聚粒子。殼用粒子分散液的制備40重量份的聚酯樹脂和0. 6重量份的陰離子乳化劑加入 30重量份的丁酮中，用乳化裝置高速剪切分散1小時(shí)保持溫度在30°C左右，加入70重量份 的去離子水乳化，得到殼用粒子分散液。將上述殼用粒子分散液加入核凝聚粒子分散液中，保持30分鐘，得到具有單殼核 結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液。將此調(diào)色劑凝聚物用水洗滌三次以上。將所得凝聚物過濾，在40°C以下用真空干 燥裝置干燥，得到具有單殼核結(jié)構(gòu)，體積平均粒徑為7. 5 μ m，球形度為0. 996，平均形狀因 數(shù)為101的青色調(diào)色劑。對實(shí)施例1、2、3、4、5、6、7、8及對比例1的調(diào)色劑進(jìn)行打印質(zhì)量測試，測試指標(biāo)分 別為圖像密度、背景霧密度、轉(zhuǎn)印率及清潔性。(一)測試方法:(1)圖像密度
由分光密度儀(X_Rite938，由X-Rite，Inc制造)測定圖像密度。各評價(jià)的圖像 是將上述各調(diào)色劑用于數(shù)字全色打印機(jī)(2)背景霧密度的測定方法及其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)用分光密度儀測定和評價(jià)背景霧密度。其步驟如下用分光密度儀測定標(biāo)準(zhǔn)紙預(yù) 定區(qū)域的濃度。然后將一塊5X5cm的實(shí)心正方形圖案印刷在標(biāo)準(zhǔn)紙上述預(yù)定區(qū)域的上部區(qū) 域，再用分光密度儀測定標(biāo)準(zhǔn)紙預(yù)定區(qū)域的下部區(qū)域(預(yù)定區(qū)域內(nèi)，實(shí)心圖案之外的區(qū)域) 的濃度。如此得到的濃度和標(biāo)準(zhǔn)紙的原始濃度之間的差值定義為背景霧密度。(3)轉(zhuǎn)印率轉(zhuǎn)印率通過測定印有規(guī)定圖像或文本的紙面上調(diào)色劑的質(zhì)量Mp和感光體上殘存 的調(diào)色劑的質(zhì)量Md，據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算。并據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)轉(zhuǎn)印率。轉(zhuǎn)印率={Mp/(Mp+Md)}X100%(4)清潔性在感光體上形成半色調(diào)影像，然后由清潔刮板除去，然后確定感光體上是否有殘 留的調(diào)色劑顆粒。在環(huán)境條件為25°C，濕度為30% RH下進(jìn)行清潔操作。(二)評價(jià)方法調(diào)色劑的圖像密度，背景霧密度，轉(zhuǎn)印率和清潔性分為三個(gè)等級來評價(jià)A 優(yōu)；B 良；C 差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。表權(quán)利要求
調(diào)色劑，其特征在于所述調(diào)色劑具有蜂窩狀核 殼結(jié)構(gòu)，含有至少兩個(gè)核層，且所述每個(gè)核層均被殼層完全覆蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑，其特征在于每個(gè)核層及覆蓋該所述核層的殼層構(gòu)成一蜂窩單元，其中，相鄰蜂窩單元間具有共用 的殼層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的調(diào)色劑，其特征在于所述核層為2-30。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)色劑，其特征在于所述調(diào)色劑的形狀基本上呈花生形、草莓形或土豆形。
5.制備調(diào)色劑的方法，所述調(diào)色劑具有蜂窩狀核-殼結(jié)構(gòu)，含有至少兩個(gè)核層，且所述 每個(gè)核層均被殼層完全覆蓋；其特征在于所述方法包括如下步驟A、將核用粘合樹脂、著色劑和防粘劑及乳化劑等分散于有機(jī)溶劑中形成油相分散液， 然后加水乳化，形成混合物分散乳液；B、取A步驟形成的所述混合物分散乳液，在向所述混合物分散乳液施加剪切力的同 時(shí)，向所述混合物分散乳液中加入凝聚劑，形成核凝聚粒子分散液；C、向B步驟形成的所述核凝聚粒子分散液中加入含有殼用粘合樹脂粒子的殼用粘合 樹脂粒子分散液，使殼用粘合樹脂粒子附著在所述核凝聚粒子周圍形成殼，得到具有殼核 結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液；D、向C步驟得到的具有殼核結(jié)構(gòu)的凝聚粒子分散液中加入凝聚劑使所述具有殼核結(jié) 構(gòu)的凝聚粒子相互結(jié)合在一起形成具有蜂窩狀核-殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒，通過控制凝聚時(shí) 間來控制所述調(diào)色劑顆粒的球形度；E、沉淀、洗滌、過濾及真空干燥后得到具有蜂窩狀核-殼結(jié)構(gòu)、含有至少兩個(gè)核層、且 所述每個(gè)核層外均包裹有殼層的調(diào)色劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備調(diào)色劑的方法，其特征在于所述B步驟中核凝聚粒子的平均粒徑均為1 μ m-5 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備調(diào)色劑的方法，其特征在于所述C步驟中殼用粒子分散液中的殼用粒子的平均粒徑小于等于1 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7任一項(xiàng)所述的制備調(diào)色劑的方法，其特征在于所述A步驟中的混合物分散乳液通過如下方法制備按重量份，將顏料1 10份，蠟0. 5 20份、粘合樹脂100 200份及乳化劑0 2 份分散于50 150份有機(jī)溶劑中，在3000 IOOOOrpm的攪拌速度下攪拌1小時(shí)左右，形 成油相分散液，然后保持溫度在30°C左右，加100 200份去離子水乳化，形成混合物分散 乳液。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)色劑的制備方法，其特征在于所述D步驟是在常溫下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開一種調(diào)色劑和制備該調(diào)色劑的方法，其中調(diào)色劑具有蜂窩狀核-殼結(jié)構(gòu)，含有至少兩個(gè)核層，且每個(gè)核層均被殼層完全覆蓋。具有制備工藝簡單、易操作、綜合性能好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G03G9/093GK101950133SQ20101026749
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者張秀山, 湯付根, 程蘭蘭 申請人:珠海思美亞碳粉有限公司