[发明专利]刚性阳离子型树脂及其悬浮聚合墨粉制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及成像设备墨粉制造领域，具体涉及一种阳离子型树脂及其作为电荷控制剂和成壳树脂制备墨粉的方法。

【背景技术】

墨粉是一种用于激光打印机或复印件中的显影剂材料。打印机的运作原理大致概括如下：恒定的电流经充电辊给感光鼓表面均匀充电；均匀布电的感光鼓表面经激光束曝光、放电后形成静电潜像；显影辊表面的墨粉经刮刀摩擦而带电，在电位差作用下吸附在感光鼓表面将静电潜像显影转译形成影像；受到转印辊相反电荷的吸引，感光鼓表面的影像转移到纸上；墨粉形成的影像经过加热辊和压力辊的热熔、加压作用固定到纸张表面，得到打印图像。从打印机工作运行过程来看，墨粉粒子稳定的带电性能对于得到打印效果理想的图像发挥着至关重要的作用和影响。

如果墨粉带电、起电性能不充分，会导致墨粉的带电量不均一，未充分带电的墨粉会导致墨粉的分散与底灰问题。墨粉中通常加入正电性或负电性电荷控制剂，以快速达到期望的带电性和电荷量，并在较长活化时间内保持电荷的恒定性。同时具有对气候影响，如稳定和空气湿度的不敏感性。

作为正电荷控制剂，有苯胺黑、三苯甲烷类化合物、高级脂肪酸金属盐、季铵盐等，这些正电荷控制剂有颜色、透明性差，不适合在彩色墨粉中使用。同时主要以颗粒形式分散，与墨粉树脂相容性较差，墨粉表层的电荷控制剂在长时间摩擦时容易脱落，导致墨粉带电性变差。

美国专利US4840863公开了一种含季铵（盐基）的共聚物的制备方法，该树脂与墨粉粘结树脂相容性高且无色，墨粉的带电性稳定，但是，由于该树脂玻璃化转变温度为50-70℃，所以在制备满足低温定影需求的核壳墨粉时，需引入另一种玻璃化温度为80-100℃的刚性树脂作为墨粉壳层，来提高墨粉的高温存储性。这样，增加墨粉制造工艺步骤，提高了产品制造的成本。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种具有墨粉成壳树脂及电荷控制剂双重功能的阳离子型刚性树脂。

本发明提供的阳离子型刚性树脂，其是以溶剂作为反应介质，将阳离子单体及高Tg共聚单体加入至所述溶剂中通过溶液聚合反应完成后，去除溶剂形成Tg范围80-100℃，重均分子量为5000-50000的核壳结构，其中所述阳离子单体占阳离子型刚性树脂总重量的1-10%wt。

本发明提供的阳离子型刚性树脂具有墨粉成壳树脂及电荷控制剂双重功能，在苯乙烯单体中有很好的溶解性，并与构成墨粉核树脂的苯乙烯-丙烯酸酯树脂有很好的相分离性，且具有成本低廉，制备工艺简单的特点。

本发明的另一目的在于提供一种含有上述阳离子型刚性树脂的悬浮聚合墨粉，所述悬浮聚合墨粉制备方法包括下述步骤：

1）将颜料、蜡、交联剂以及权利要求1-6任一项所述阳离子型刚性树脂加入至构成墨粉核树脂的单体中，研磨分散得到单体油相分散液；

2）将上述油相分散液与水性分散液以一定的油水比共混后，通过高速剪切悬浮造粒，转移至反应器中，升温使单体油滴粒子聚合反应完全转化为聚合物颗粒，然后通过加酸、加碱及使用大量的水反复清洗上述产物，并控制清洗用的滤液的pH值，过滤、干燥及外添处理后得到聚合墨粉。

本发明将阳离子型刚性树脂占墨粉总重量的比例控制在一定范围，佐以其他组分配合，并在墨粉制备清洗步骤中将pH值与电导率控制在一定的范围内，可得到一种起电速度快、摩擦带电量高、环境稳定性及储存稳定性良好的正电荷悬浮墨粉。

【附图说明】

图1为本发明阳离子型刚性树脂红外光谱分析图；

图2为本发明阳离子型刚性树脂DSC分析图；

图3为本发明核壳结构墨粉结构示意图；

图4为本发明制备的核壳结构墨粉光学显微镜照片；

图5为本发明制备的核壳结构墨粉粒径分布检测图。

【具体实施方式】

为实现本发明目的，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本申请人经多次试验研究发现，将阳离子单体占阳离子型刚性树脂的比例控制在一定范围内时，可满足墨粉低温定影要求的同时具有较好的储存性。

本发明提供了一种阳离子型刚性树脂，其是以溶剂作为反应介质，将阳离子单体及高Tg共聚单体按一定的配比加入至所述溶剂中，通过溶液聚合反应完成后，去除溶剂，可形成Tg范围80-100℃，重均分子量为5000-50000的核壳结构。