[发明专利]具有高分辨率的聚合色粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过悬浮聚合制备的、具有良好的电荷稳定性和优 良的成像特性的聚合色粉。更具体地说，本发明涉及一种使用具有至少 一个反应性官能团的反应性阴离子表面活性剂制备的聚合色粉，其中所 述的反应性阴离子表面活性剂分布于色粉粒子的整个表面以提高色粉的 表面电荷密度，从而获得良好的电荷稳定性和优良的成像特性。

背景技术

通常，色粉用于电子照相图像的显影并用在静电打印机、复印机等 之中。色粉是指用于在传送中的适当的基材上使图像显影的涂覆物质。 近年来，利用基于电子照相法的成像设备(如多功能打印机、传真机和 打印机)来打印彩色图像的需求不断增加。另外，还需要彩色打印来打 印要求高分辨率和清晰的色彩再现的图像(如照片)。为满足这些需求， 需要使用彩色色粉。

已经开发出多种方法来生产色粉。根据一种广为人知的熔融共混 法，将树脂和色素熔融共混或挤压、粉碎并分级，获得色粉粒子。然而， 该色粉粒子的粒径分布较宽，形状非常不规则(例如边缘尖锐)，在带 电特性和流动性方面有缺陷。

为了克服上述缺陷，已经提出了基于聚合反应制备球形色粉粒子的 方法。已知该方法可通过乳液聚合和悬浮聚合来实施。由于直径非常小， 通过乳液聚合制备的色粉被吸入时对人体非常有害。因此，相比乳液聚 合，目前更倾向于使用悬浮聚合。

已知许多技术可用于通过悬浮聚合制备聚合色粉。例如，美国专利 6,337,169提出，既然当一部分色素溶解在蜡中时，蜡以很高的速率熔化， 那么当色粉在高温下熔化时，色素和蜡即可快速形成图像，确保高质量 的图像。然而，图像的高质量依赖于最终色粉的电荷密度而非色素的位 置和浓度。也就是说，即使在连接料中分散了大量的色素，低电荷密度 的色粉仍然不能生成高质量的图像。

即，为了形成高质量的图像，一直需要提高色粉的表面电荷密度。 根据一种制备色粉粒子的常规方法，将电荷控制剂或树脂溶解于或者均 匀地分散于一种或多种单体中，然后进行聚合，以便将足量的电荷传递 给最终色粉粒子。然而，由于电荷控制剂和色粉树脂的相容性差，导致 电荷控制剂非均匀地分布在色粉表面，结果，色粉的电荷数量的增加并 不明显。在这种情况下，需要开发有效的方法来提高色粉的表面电荷密 度。

发明内容

因此，本发明致力于解决现有技术中的问题，本发明的一个目的是 提供一种表面电荷密度足够高的聚合色粉，以形成高质量图像。

本发明的另一个目的是提供一种由于表面电荷密度高从而具有良 好的电荷稳定性和优良的成像特性的聚合色粉。

本发明人对提高色粉表面电荷密度的方法进行了研究，结果发现， 当具有至少一个反应性官能团的反应性阴离子表面活性剂被用于制备色 粉时，该反应性阴离子表面活性剂分布于色粉粒子的整个表面，提高了 色粉的表面电荷密度。本发明人还发现，在以下情况下该结构特征最大 化：反应性阴离子表面活性剂与分散剂同时使用来制备水性分散系，或 者单体混合物在水性分散系中的聚合反应起始后两小时内使用反应性阴 离子表面活性剂。本发明是基于这些发现而作出的。

本发明的一个方面提供了一种聚合色粉，包括具有至少一个反应性 官能团的反应性阴离子表面活性剂，其中该反应性阴离子表面活性剂在 一种或多种单体的聚合的初始阶段即被加入，在聚合后分散于色粉粒子 的表面上。

本发明还提供一种制备聚合色粉的方法，其特征在于具有至少一个 反应性官能团的反应性阴离子表面活性剂分散于色粉粒子的表面上，所 述方法包括：

通过向蒸馏水中加入一种分散剂而制备一种水性分散系；

制备一种由连接料树脂单体、极性接枝剂、分子量调节剂、色素、 蜡和聚合引发剂组成的单体混合物；和

通过将所述水性分散系和所述单体混合物混合而进行悬浮聚合，