[发明专利]具有反增塑剂的调色剂组合物

说明书

本文公开了包括具有核心‑壳体型结构的颗粒的含有反增塑剂的苯乙烯‑丙烯酸基粘结剂组合物及其制备方法。

背景技术

本公开内容涉及含有具有核心-壳体型结构和在核心和/或壳体中的反增塑剂的调色剂颗粒的调色剂组合物。更具体地，本文的实施例涉及混合调色剂组合物。

具有由苯乙烯/丙烯酸酯胶乳替换的一些聚酯树脂胶乳的混合调色剂是促进用于某些调色剂产品的未来成本降低的关键。例如，混合调色剂可含有苯乙烯/丙烯酸酯壳体和包含苯乙烯-丙烯酸酯共聚物和无定形聚酯的核心。通过用更多的苯乙烯/丙烯酸酯共聚物替换聚酯，成本得到降低，因为聚酯传统上是更昂贵的材料。聚酯原材料不仅一般更昂贵，而且为了制备聚酯胶乳以允许用于乳液聚集调色剂中需要另外的加工步骤，所述加工步骤通常需要使用溶剂，而当树脂通过乳液聚合制备时，苯乙烯/丙烯酸酯共聚物可直接制备为胶乳。然而，发现在调色剂工艺期间，具有苯乙烯-丙烯酸酯胶乳的调色剂在与聚酯调色剂相同的温度下不熔融，因此导致两个调色剂类型的混合物中的表面形态的变化(更多的聚苯乙烯/丙烯酸酯残留在表面上)。例如，通过分批法制备的聚酯乳液/聚集调色剂一般在约70℃至约86℃的温度下聚结，例如美国专利申请20150056551，而苯乙烯/丙烯酸酯调色剂一般在高于90℃，通常为95至96℃的温度下聚结，如例如US 7,645,551中所示。

解决这种不匹配的潜在方法是将EA工艺中的聚结温度从85℃的常规聚结温度升高，但增加聚结温度导致发生颜料凝固并且导致介电损耗。这是因为，尤其是对于其中核心含有苯乙烯/丙烯酸酯树脂和聚酯树脂两者的混合调色剂，颜料(例如用于黑色调色剂的炭黑)优先位于调色剂的聚酯树脂部分或苯乙烯/丙烯酸酯和聚酯的界面处，并且因此不能分散到调色剂的苯乙烯/丙烯酸酯树脂部分内。由于替换为苯乙烯/丙烯酸酯，在调色剂中存在较少的聚酯，炭黑的局部浓度增加，导致炭黑颗粒彼此接触的更高机率，因此增加如通过介电损耗测得的调色剂的电导率。因此，这种差的颜料分散导致高介电损耗，这依次又导致打印机中的差的转印效率，并且在某些情况下，还导致较低的电荷。降低聚酯调色剂中的聚结温度可降低介电损耗，但一旦将苯乙烯/丙烯酸酯加入聚酯核心乳液中，则需要升高聚结温度以确保完全聚结的苯乙烯/丙烯酸酯壳体。

发现与苯乙烯/丙烯酸酯部分相比，混合调色剂的聚酯部分具有更低的粘度和更高的分子迁移率。这导致聚合物的不相容性，导致调色剂颗粒内的相同聚合物材料的合并或大结构域(即，差的分子间混合)，因此导致炭黑和可能的蜡(脱离助剂)分布不良。

本公开内容的发明人发现通过包括反增塑剂，例如低分子量有机材料，可帮助使聚合物反增塑，并且因此可解决上述问题。

发明内容

根据本文所示的实施例，提供了调色剂组合物，所述调色剂组合物包含具有核心和设置在所述核心上的壳体的颗粒，其中所述核心包含第一反增塑剂；第一苯乙烯-丙烯酸酯树脂；聚酯树脂；所述壳体包含第二苯乙烯-丙烯酸酯树脂。

在具体实施例中，提供了调色剂组合物，所述调色剂组合物包含调色剂颗粒，所述调色剂颗粒具有核心和设置在所述核心上的壳体，其中所述核心包含第一反增塑剂、第一苯乙烯-丙烯酸酯树脂；聚酯树脂；并且所述壳体包含第二苯乙烯-丙烯酸酯树脂。

在其他实施例中，提供了制备调色剂的方法，所述方法包括提供包含树脂、任选的着色剂和任选的蜡和反增塑剂的乳液，其中所述树脂包含第一苯乙烯-丙烯酸酯树脂和聚酯树脂；使乳液聚集以形成颗粒核心；在所述颗粒核心上形成壳体以形成颗粒，其中所述壳体包含第二苯乙烯-丙烯酸酯树脂；和使颗粒聚结。

优选地，所述聚酯树脂为结晶聚酯树脂，并且优选地，所述反增塑剂在低于所述第一苯乙烯-丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)并且低于所述结晶聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)的温度下加入所述乳液中。

附图说明

为了更好地理解本文实施例，可参考附图。