[发明专利]黑色墨粉制备方法

说明书

本发明涉及墨粉粒子，由软核墨粉粒子、核壳过渡层及硬壳层构成，所述核壳过渡层采用可对软核墨粉粒子进行溶胀反应的疏水性单体而形成于软核墨粉粒子外表面与硬壳层之间。可使墨粉具有较佳的低温定影性及高温储存性。本发明还提供了具有上述结构的黑色墨粉制备方法，包括：用悬浮聚合方法制备包含黑色颜料、蜡的低Tg软核墨粉粒子；采用能够对墨粉软核粒子进行溶胀反应的疏水性单体乳液使之在软核外层形成一层稍硬的过渡层；再采用原位聚合方法在过渡层表面包覆一层硬壳，后处理后即制成黑色墨粉。上述制备方法提高了黑色颜料在油相中的分散稳定性及分散均匀性，另一方面剪切时能够减少小粒子的产生，从而获得粒径窄且粒径分布均匀的黑色墨粉。

【技术领域】

本发明涉及成像设备墨粉制造领域，具体涉及一种具有墨粉粒子结构的黑色墨粉制备方法。

【背景技术】

随着彩色打印、复印技术在生活中的普及，及彩色激光打印机高功能化的发展，对作为打印耗材的彩色墨粉提出了更高的要求，在满足高画质、高分辨率的同时，还需满足打印速度高速化，对于墨粉，除了要求与高分辨率、高画质相对应的小粒径化、窄粒径分布及较高的着色浓度，还要求墨粉具有低温定影的性能。对于低温定影就要求墨粉较“软”，在较低的温度下能够达到较好的定影效果，同时还需具有较好的高温保存性能。

目前墨粉的制备方法主要分为传统的熔融粉碎法和化学合成法两大类。通过传统熔融粉碎法制备的墨粉不仅能耗大、成本高，且墨粉颗粒形状不规则、粒径均一性差，不能满足高分辨率的要求；并且存在着色剂、添加剂在墨粉粒子中分布不匀及在墨粉粒子表面裸露等缺点，对墨粉的打印性能产生负面影响。

化学合成法主要包括乳液凝集法和悬浮聚合法。

乳液凝集法主要是通过乳液聚合制备纳米树脂乳液，与颜料分散乳液及蜡乳液进行混合，再通过凝聚复合的方式制备粒径复合要求的复合粒子，经外添制得墨粉粒子。乳液凝集法虽可制备5微米大小具有高分辨率粒径分布均匀的类土豆状墨粉粒子；但在制备过程中大量乳化机的存在，在后期清洗处理中难以清除完全，影响墨粉粒子的电性能。在乳胶粒凝集的过程中，聚合物乳液和着色剂乳液间存在凝集速度差，着色剂在墨粉粒子内部分布不匀，造成墨粉粒子黑度较低。这些都不利于高画质图像的形成。

悬浮聚合因其制造工艺成熟简单，且通过悬浮聚合能够有效的控制了墨粉颗粒的大小，墨粉基本上具有正球形结构，流动性较好，一定程度上可提高转印效率。添加剂在树脂中混合均匀，基本上不存在添加剂在表面裸露的缺点，与粉碎法相比，改善了墨粉的整体性能。通过悬浮聚合可制备核壳结构来平衡墨粉的低温定影性能及高温储存性能。

专利文献CN200480026044.6公开了一种通过原位聚合进行包壳的方法来制备软核硬壳结构，一定程度上改善了墨粉的低温定影性能。但通过原位聚合工艺，壳层包覆厚度有限，很难较大程度的降低墨粉定影温度。采用悬浮聚合法制备黑色墨粉，一方面黑色颜料之间易于絮凝，颜料颗粒返粗，颜料颗粒在墨粉中分布不匀，致使墨粉黑度不够；另一方面在黑色颜料分散液剪切时，易产生小粒子，使墨粉粒径分布变宽。

在墨粉制备技术领域中，黑色颜料在整个可见光区域都具有较高的吸收，随着波长变长，其吸收逐渐降低，对长波长一侧吸收不充分。单独使用黑色颜料所制备的黑色墨粉有显现红黑色趋势。

公开的专利文献CN200910252791.6中指出，青色颜料对长波长区域具有较高的吸收，通过在碳黑颜料中加入青色颜料能够补偿黑色颜料对长波长吸收的不足，可使墨粉呈现出纯正的黑色。但是,在采用粉碎法制备墨粉时，由于碳黑颜料和青色颜料结构的不同，在体系中不能相对均匀的分散，从而造成存在青色颜料的部位黑色较为纯正，而青色较少或无青色的部位则呈现出红黑色趋势；采用悬浮聚合法，在单体油相分散液制备过程中，将碳黑及青色颜料一同加入体系中进行研磨，可使体系更加均一，墨粉可呈现出稳定的纯正的黑色。但常规的悬浮聚合法制备墨粉粒子，采用原位聚合包壳时，壳层包覆厚度有限，而采用相分离法包壳时受到壳层树脂在核单体中溶解度及相容性的限制，难以较好的平衡墨粉的低温定影性能及高温储存性能。