CN101369106A - 调色剂组合物 - Google Patents

Abstract

提供调色剂组合物和生产调色剂的方法，它们得到具有优异带电特性和流动特性的调色剂。与通常生产的调色剂相比，获得的调色剂的优异流动特性降低来自电子照相系统的分配器组件的堵塞故障的发生。本公开内容的调色剂也可用于生产具有优异光泽特性的图像。本公开内容的调色剂的粘连温度也可高于常规调色剂。

Description

调色剂组合物

技术领域

本公开内容总体上涉及调色剂和调色剂方法，并且更具体地涉及在实施方案中具有优异带电性能和分配性能的调色剂组合物。

背景技术

许多方法已知用于制备调色剂，例如常规方法，其中将树脂与颜料一起熔融捏合或挤出，微粉化和造粒以提供调色剂粒子。

调色剂也可以由乳液聚集方法制备。制备乳液聚集(EA)型调色剂的方法是已知的并且调色剂可以由如下方式形成：聚集着色剂与由间歇或半连续乳液聚合形成的胶乳聚合物。例如，美国专利5,853,943涉及通过首先形成种子聚合物而制备胶乳的半连续乳液聚合方法。制备调色剂的乳液/聚集/聚结方法的其它例子举例说明于美国专利5,290,654、5,278,020、5,308,734、5,370,963、5,344,738、5,403,693、5,418,108、5,364,729和5,346,797。其它方法公开于美国专利5,348,832、5,405,728、5,366,841、5,496,676、5,527,658、5,585,215、5,650,255、5,650,256和5,501,935。

调色剂体系正常分成两个类别：双组分体系，其中显影剂材料包括具有摩擦电粘附于其上的调色剂粒子的磁性载体颗粒；和典型地仅使用调色剂的单组分体系。粉末静电复印显影系统的操作范围可以容易地确定到很大的程度，采用其可以将调色剂粒子提供给静电图像。在粒子上布置电荷以通过电场实现图像的移动和显影最通常采用摩擦电完成。摩擦带电可在双组分显影体系中通过混合调色剂与较大载体珠或在单组分体系中通过在刀片和给体辊之间摩擦调色剂而进行。

在使用中，调色剂可能在电子照相过程期间堵塞用于分配调色剂的设备。例如，如果调色剂不足够快速地流入显影剂外壳，并且分配更多的调色剂，则调色剂开始倒退并且分配器被调色剂填塞和/或堵塞。当分配器堵塞时，电子照相机的其它机械组件可能开始磨损。此外，电子照相机可向用户发出需要新调色剂盒的过早信号或信息。

调色剂也可能在运输期间经历粘连。粘连是经历高温的调色剂在它的表面上软化和调色剂粒子凝结的现象。结果是，在电子照相设备的显影单元中调色剂的流动性完全下降，并且在使用时可能发生堵塞。

在此，有利的是提供具有优异带电特性和优异分配性能的调色剂组合物。

发明内容

本公开内容提供包括如下操作的方法：使调色剂与至少一种添加剂接触，和在约1W-hr/lb-约15W-hr/lb的混合能量下混合调色剂和至少一种添加剂。混合能量提高添加剂对调色剂的表面附着。混合进行约3min-约10min的时间。

本公开内容进一步提供包括如下操作的方法：使调色剂与选自表面活性剂、凝结剂、表面添加剂及其混合物的至少一种添加剂接触，和将调色剂和至少一种添加剂在约1W-hr/lb-约15W-hr/lb的混合能量下混合约3min-约10min的时间。混合能量提高添加剂对调色剂的表面附着并且获得的调色剂的摩擦电数值为约35μC/g-约65μC/g且基础流动能量为约45mJ-约75mJ。

本公开内容也提供一种方法，该方法包括使玻璃化转变温度为约45℃-约54℃的胶乳、含水着色剂分散体和熔点为约70℃-约85℃的蜡分散体接触以形成共混物，混合共混物与凝结剂；加热混合物以形成调色剂核，将玻璃化转变温度为约55℃-约65℃的第二胶乳加入到调色剂核中。第二胶乳在调色剂核上形成壳罩。该方法也包括加入碱以增加pH到约4-约7的数值，从胶乳的约玻璃化转变温度加热调色剂核与在调色剂核上的壳以聚结核和壳，回收调色剂，使调色剂与选自金属盐、脂肪酸金属盐、胶态二氧化硅、金属氧化物、钛酸锶及其组合的至少一种添加剂接触，和将调色剂和至少一种添加剂在约1W-hr/lb-约15W-hr/lb的混合能量下混合约3min-约10min的时间。混合能量增强添加剂对调色剂粒子的表面附着。

附图说明

图1A是显示本公开内容的青色调色剂与对照调色剂的光泽度的图；

图1B是显示本公开内容的黄色调色剂与对照调色剂的光泽度的图；

图1C是显示本公开内容的黑色调色剂与对照调色剂的光泽度的图；

图1D是显示本公开内容的品红色调色剂与对照调色剂的光泽度的图；

图2A是显示与对照调色剂相比本公开内容的青色调色剂的粘连温度的图；

图2B是显示与对照调色剂相比本公开内容的黄色调色剂的粘连温度的图；

图2C是显示与对照调色剂相比本公开内容的黑色调色剂的粘连温度的图；和

图2D是显示与对照调色剂相比本公开内容的品红色调色剂的粘连温度和这种调色剂的热内聚的图。

具体实施方式

在此公开如下实施方案。

方案1.一种方法，包括：

使调色剂与至少一种添加剂接触；和

在约1W-hr/lb-约15W-hr/lb的混合能量下混合调色剂和至少一种添加剂，

其中混合能量提高添加剂对调色剂的表面附着。

方案2.方案1的方法，其中混合进行约3min-约10min的时间。

方案3.方案1的方法，其中至少一种添加剂选自表面活性剂、凝结剂、表面添加剂及其混合物。

方案4.方案1的方法，其中至少一种添加剂是约1-约20种选自如下的添加剂：金属盐、脂肪酸金属盐、胶态二氧化硅、金属氧化物、钛酸锶及其组合。

方案5.方案1的方法，其中调色剂包括选自苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯及其组合，玻璃化转变温度为约45℃-约54℃的第一胶乳。

方案6.方案5的方法，其中第一胶乳的玻璃化转变温度为约49℃-约53℃。

方案7.方案5的方法，其中调色剂进一步包括壳，该壳包括选自苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯及其组合，玻璃化转变温度为约55℃-约65℃的第二胶乳。

方案8.方案7的方法，其中第二胶乳的玻璃化转变温度为约57℃-约61℃。

方案9.方案1的方法，其中调色剂包括核和壳，该核包括第一胶乳，该第一胶乳包括苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物，该共聚物包括约70wt％-约78wt％苯乙烯和约22wt％-约30wt％丙烯酸丁酯，和该壳包括第二胶乳，该第二胶乳包括苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物，该共聚物包括约79wt％-约85wt％苯乙烯和约15wt％-约21wt％丙烯酸丁酯。

方案10.方案1的方法，其中调色剂包括核和壳，该核包括第一胶乳，该第一胶乳包括苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物，该共聚物包括约74wt％-约77wt％苯乙烯和约21％-约25wt％丙烯酸丁酯，和该壳包括第二胶乳，该第二胶乳包括苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物，该共聚物包括约81wt％-约83wt％苯乙烯，和约17％-约19wt％丙烯酸丁酯。

方案11.方案1的方法，其中混合能量是约3W-hr/lb-约10W-hr/lb并且混合进行约5min-约8min的时间。

方案12.由方案1的方法产生的调色剂，其中调色剂的摩擦电数值为约35μC/g-约65μC/g和基础流动能量为约45mJ-约75mJ。

方案13.一种方法，包括：

使调色剂与选自表面活性剂、凝结剂、表面添加剂及其混合物的至少一种添加剂接触；和

将调色剂和至少一种添加剂在约1W-hr/lb-约15W-hr/lb的混合能量下混合约3min-约10min的时间，

其中混合能量提高添加剂对调色剂的表面附着和获得的调色剂的摩擦电数值为约35μC/g-约65μC/g和基础流动能量为约45mJ-约75mJ。

方案14.方案13的方法，其中至少一种添加剂是约1-约20种选自如下的添加剂：金属盐、脂肪酸金属盐、胶态二氧化硅、金属氧化物、钛酸锶及其组合。

方案15.方案13的方法，其中构成核的第一胶乳选自苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯及其组合，和构成壳的第二胶乳选自苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯及其组合。

方案16.方案13的方法，其中用于形成核的第一胶乳包括苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物，该共聚物包括约74wt％-约77wt％苯乙烯和约21％-约25wt％丙烯酸丁酯和玻璃化转变温度为约49℃-约53℃，和用于形成壳的第二胶乳包括苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物，该共聚物包括约81wt％-约83wt％苯乙烯，和约17％-约19wt％丙烯酸丁酯和玻璃化转变温度为约57℃-约61℃。

方案17.方案13的方法，其中混合能量是约3W-hr/lb-约10W-hr/lb并且调色剂和至少一种添加剂的混合进行约5min-约8min的时间。

方案18.由方案13的方法生产的调色剂，其中调色剂的摩擦电数值为约45μC/g-约55μC/g和基础流动能量为约50mJ-约70mJ。

方案19.一种方法，包括：

使玻璃化转变温度为约45℃·约54℃的胶乳、含水着色剂分散体和熔点为约70℃-约85℃的蜡分散体接触以形成共混物；

混合共混物与凝结剂；

加热混合物以形成调色剂核；

将玻璃化转变温度为约55℃-约65℃的第二胶乳加入到调色剂核中，其中第二胶乳在该调色剂核上形成壳；

加入碱以增加pH到约4-约7的数值；

在胶乳的玻璃化转变温度以上加热调色剂核与在调色剂核上的壳以聚结核和壳；

回收该调色剂；

使调色剂与选自如下的至少一种添加剂接触：金属盐、脂肪酸金属盐、胶态二氧化硅、金属氧化物、钛酸锶及其组合；和

将调色剂和至少一种添加剂在约1W-hr/lb-约15W-hr/lb的混合能量下混合约3min-约10min的时间，

其中混合能量提高添加剂对调色剂粒子的表面附着。

方案20.方案19的方法，其中混合能量为约3W-hr/lb-约10W-hr/lb，调色剂和至少一种添加剂的混合进行约5min-约8min的时间，并且其中由这种方法产生的调色剂的摩擦电数值为约35μC/g-约65μC/g和基础流动能量为约45mJ-约75mJ。

根据本公开内容，提供生产调色剂的调色剂组合物和方法，它们得到具有优异带电特性和流动特性的调色剂。与常规生产的调色剂相比，获得的调色剂的优异流动特性降低来自电子照相系统的分配器组件的堵塞故障的发生。本公开内容的调色剂也可用于产生具有优异光泽特性的图像。与常规调色剂相比，本公开内容的调色剂的粘连温度也可以更高。

粘连温度在实施方案中包括例如对于给定的调色剂组合物发生结块或附聚的温度。

在实施方案中，调色剂可以是由如下物质的聚集和熔合而制备的乳液聚集型调色剂：胶乳树脂粒子和蜡与着色剂及任选的一种或多种添加剂如表面活性剂、凝结剂、表面添加剂及其混合物。在实施方案中，一种或多种可以是约1-约20种，和在实施方案中约3-约10种。

在实施方案中，胶乳的玻璃化转变温度可以为约54℃和约65℃，和在实施方案中为约55℃-61℃。在实施方案中，胶乳可包括以体积平均直径计的尺寸为例如约50-约500纳米，在实施方案中约100-约400纳米的亚微米粒子，该体积平均直径例如由Brookhaven纳米尺寸粒子分析仪测定。胶乳树脂可以在调色剂组合物中存在的数量为调色剂或调色剂固体的约75wt％-约98wt％，和在实施方案中约80wt％-约95wt％。表述固体可以在实施方案中表示例如胶乳、着色剂、蜡和调色剂组合物的任何其它任选添加剂。

在本公开内容的实施方案中，胶乳中的树脂可以衍生自单体的乳液聚合，该单体包括但不限于苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或丙烯酸β羧基乙酯(β-CEA)等。

在实施方案中，胶乳树脂可包括至少一种聚合物。在实施方案中，至少一种可以是约1-约20种，和在实施方案中约3-约10种。例示聚合物包括苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯，并且更具体地为聚(苯乙烯-丙烯酸烷基酯)、聚(苯乙烯-1，3-二烯)、聚(苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯)、聚(苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-1，3-二烯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸芳基酯)、聚(甲基丙烯酸芳基酯-丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯腈-丙烯酸)、聚(苯乙烯-1，3-二烯-丙烯腈-丙烯酸)、聚(丙烯酸烷基酯-丙烯腈-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丁二烯)、聚(甲基苯乙烯-丁二烯)、聚(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯)、聚(甲基丙烯酸乙酯-丁二烯)、聚(甲基丙烯酸丙酯-丁二烯)、聚(甲基丙烯酸丁酯-丁二烯)、聚(丙烯酸甲酯-丁二烯)、聚(丙烯酸乙酯-丁二烯)、聚(丙烯酸丙酯-丁二烯)、聚(丙烯酸丁酯-丁二烯)、聚(苯乙烯-异戊二烯)、聚(甲基苯乙烯-异戊二烯)、聚(甲基丙烯酸甲酯-异戊二烯)、聚(甲基丙烯酸乙酯-异戊二烯)、聚(甲基丙烯酸丙酯-异戊二烯)、聚(甲基丙烯酸丁酯-异戊二烯)、聚(丙烯酸甲酯-异戊二烯)、聚(丙烯酸乙酯-异戊二烯)、聚(丙烯酸丙酯-异戊二烯)、聚(丙烯酸丁酯-异戊二烯)、聚(苯乙烯-丙烯酸丙酯)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯)、聚(苯乙烯-丁二烯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸)、聚(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丁二烯)、聚(苯乙烯-异戊二烯)、聚(苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯)、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸)、聚(丙烯腈-丙烯酸丁酯-丙烯酸)及其混合物。在实施方案中，聚合物是聚(苯乙烯/丙烯酸丁酯/丙烯酸β羟基乙酯)。聚合物可以是嵌段、无规或交替共聚物。

在实施方案中，胶乳可以由间歇或半连续聚合制备，得到在包含表面活性剂的水相中悬浮的亚微米非交联树脂粒子。可用于胶乳分散体的表面活性剂可以是数量为固体的约0.01wt％-约15wt％，和在实施方案中约0.01wt％-约5wt％的离子或非离子表面活性剂。

可以采用的阴离子表面活性剂包括硫酸盐和磺酸如十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基萘硫酸钠、二烷基苯烷基硫酸盐和磺酸盐、松香酸(abitic acid)和NEOGEN牌阴离子表面活性剂。在实施方案中合适的阴离子表面活性剂包括购自Daiichi Kogyo Seiyaku Co.Ltd.的NEOGEN RK，或购自Tayca Corporation(日本)的TAYCA POWERBN2060，它们是支化十二烷基苯磺酸钠。

阳离子表面活性剂的例子包括铵如二烷基苯烷基氯化铵、月桂基三甲基氯化铵、烷基苄基甲基氯化铵、烷基苄基二甲基溴化铵、苯扎氯铵、C₁₂、C₁₅、C₁₇三甲基溴化铵、其混合物等。其它阳离子表面活性剂包括鲸蜡基溴化吡啶鎓、季化聚氧乙基烷基胺的卤化物盐、十二烷基苄基三乙基氯化铵、购自Alkaril Chemical Company的MIRAPOL和ALKAQUAT、购自Kao Chemicals的SANISOL(苯扎氯铵)等。在实施方案中合适的阳离子表面活性剂包括购自Kao Corp.的SANISOL B-50，它主要是苄基二甲基扎氯铵(benzyl dimethyl alkonium chloride)。

例示非离子表面活性剂包括醇、酸、纤维素和醚，例如聚乙烯醇、聚丙烯酸、肉豆蔻醇糖(methalose)、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚氧乙烯鲸蜡基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、二烷基苯氧基聚(亚乙基氧)乙醇，从Rhone-Poulenc以IGEPALCA-210^TM、IGEPAL CA-520^TM、IGEPAL CA-720^TM、IGEPAL CO-890^TM、IGEPAL CO-720^TM、IGEPAL CO-290^TM、IGEPAL CA-210^TM、ANTAROX890^TM和ANTAROX897^TM购得。在实施方案中合适的非离子表面活性剂是购自Rhone-Poulenc Inc.的ANTAROX 897，它主要是烷基酚乙氧基化物。

在实施方案中，胶乳的树脂可以采用引发剂，如水溶性引发剂和有机溶解性引发剂制备。例示水溶性引发剂包括过硫酸铵和过硫酸钾，它可采用合适的数量加入，如单体的约0.1wt％-约8wt％，和在实施方案中约0.2wt％-约5wt％。有机溶解性引发剂的例子包括Vazo过氧化物，如VAZO64^TM，2-甲基2-2＇-偶氮双丙烷腈，VAZO88^TM，2-2＇-偶氮双异丁酰胺脱水物及其混合物。引发剂可以采用合适的数量加入，如单体的约0.1wt％-约8wt％，和在实施方案中约0.2wt％-约5wt％加入。

已知的链转移剂也可用于控制如果由乳液聚合制备的树脂的分子量。链转移剂的例子包括采用各种合适数量，如单体的约0.1-约20wt％，和在实施方案中约0.2-约10wt％的十二烷硫醇、十二烷基硫醇、辛烷硫醇、四溴化碳、四氯化碳等。

获得树脂粒子的其它方法包括由如下方法生产的那些：美国专利3,674,736中公开的聚合物微悬浮方法，该文献的公开内容在此全文引入作为参考，在美国专利5,290,654中公开的聚合物溶液微悬浮方法，该文献的公开内容在此全文引入作为参考，和机械研磨方法，或本领域技术人员认知范围内的其它方法。

在实施方案中，胶乳的树脂可以是非交联的；在其它实施方案中，胶乳的树脂可以是交联聚合物；在其它实施方案中，树脂可以是非交联和交联聚合物的组合。在交联的情况下，交联剂，如二乙烯基苯或其它二乙烯基芳族物质或丙烯酸二乙烯酯或甲基丙烯酸二乙烯酯单体可用于交联树脂。交联剂可以存在的数量为交联树脂的约0.01wt％-约25wt％，和在实施方案中约0.5wt％-约15wt％。

在存在的情况下，交联树脂粒子可以存在的数量为调色剂的约0.1wt％-约50wt％，和在实施方案中约1wt％-约20wt％。

然后可以将胶乳加入到着色剂分散体中。着色剂分散体可包括例如亚微米着色剂粒子，该粒子以体积平均直径计的尺寸为例如约50-约500纳米，和在实施方案中约100-约400纳米。着色剂粒子可以在包含阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或其混合物的水相中悬浮。在实施方案中，表面活性剂可以是离子的并且为着色剂的约1wt％-约25wt％，在实施方案中约4wt％-约15wt％。

着色剂包括颜料、染料、颜料和染料的混合物、颜料混合物、染料混合物等。着色剂可以是例如炭黑、青色、黄色、品红色、红色、橙色、棕色、绿色、蓝色、紫色或其混合物。

在着色剂是颜料的实施方案中，颜料可以是例如炭黑、酞菁、喹吖啶酮或RHODA MINE B^TM型、红色、绿色、橙色、棕色、紫色、黄色、荧光着色剂等。

着色剂可以在公开内容的调色剂中以调色剂的约1wt％-约25wt％的数量，在实施方案中以调色剂的约2wt％-约15wt％的数量存在。

例示的着色剂包括炭黑如REGAL 

磁铁矿；包括MO8029^TM，MO8060^TM的Mobay磁铁矿；Columbian磁铁矿；MAPICO BLACKS^TM和表面处理的磁铁矿；包括CB4799^TM，CB5300^TM，CB5600^TM，MCX6369^TM的Pfizer磁铁矿；包括BAYFERROX 8600^TM，8610^TM的Bayer磁铁矿；包括NP-604^TM，NP-608^TM的Northern Pigments磁铁矿；包括TMB-100^TM或TMB-104^TM，HELIOGEN BLUE L6900^TM，D6840^TM，D7080^TM，D7020^TM，PYLAM OIL BLUE^TM，PYLAM OIL YELLOW^TM，PIGMENT BLUE 1^TM的Magnox磁铁矿，购自Paul Uhlich and Company，Inc.；PIGMENT VIOLET1^TM，PIGMENT RED48^TM，LEMON CHROMEYELLOW DCC1026^TM，E.D.TOLUIDINE RED^TM和BON RED C^TM，购自Dominion Color Corporation，Ltd.，Toronto，Ontario；NOVAPERMYELLOW FGL^TM，HOSTAPERM PINK E^TM，购自Hoechst；和CINQUASIAMAGENTA^TM，购自E.I.DuPont de Nemours and Company。其它着色剂包括在染料索引中标识为CI 60710的2，9-二甲基取代的喹吖啶酮和蒽醌染料，CI分散红15，在染料索引中标识为CI 26050的重氮染料，CI溶剂红19，铜四(十八烷基磺酰氨基)酞菁，在染料索引中列举为CI 74160的x-铜酞菁颜料，CI颜料蓝，在染料索引中标识为CI 69810的Anthrathrene蓝，特种蓝X-2137，二芳基化物黄3，3-二氯benzidene N-乙酰乙酰苯胺，在染料索引中标识为CI 12700的单偶氮颜料，CI溶剂黄16，在染料索引中标识为Foron黄SE/GLN的硝基苯基胺磺酰胺，CI分散黄33，2，5-二甲氧基-4-磺酰氨胺苯基偶氮-4＇-氯-2，5-二甲氧基N-乙酰乙酰苯胺，黄180和永久黄FGL。可以采用的对于色域的目的具有高纯度的有机溶解性染料包括Neopen黄075，Neopen黄159，Neopen橙252，Neopen红336，Neopen红335，Neopen红366，Neopen蓝808，Neopen黑X53，Neopen黑X55，其中采用各种合适的数量，例如调色剂的约0.5wt％-约20wt％，在实施方案中，约3wt％-约12wt％选择染料。

本公开内容的调色剂组合物可进一步包括熔点为约70℃-约95℃，和在实施方案中约75℃-约93℃的蜡。蜡能够实现调色剂内聚和防止调色剂聚集体的形成。在实施方案中，蜡可以在分散体中。适用于形成本公开内容的调色剂的蜡分散体包括例如以体积平均直径计的尺寸为约50-约500纳米，在实施方案中约100-约400纳米的亚微米蜡粒子。蜡粒子可以在水和离子表面活性剂、非离子表面活性剂或其混合物的水相中悬浮。离子表面活性剂或非离子表面活性剂可以采用蜡的约0.5wt％-约10wt％，和在实施方案中约1wt％-约5wt％的数量存在。

根据本公开内容的实施方案的蜡分散体可包括任何合适的蜡如天然植物蜡、天然动物蜡、矿物蜡和/或合成蜡。天然植物蜡的例子包括例如巴西棕榈蜡、小烛树蜡、日本蜡和月花果蜡。天然动物蜡的例子包括例如蜂蜡、松蜡、羊毛脂、紫胶蜡、虫漆蜡和鲸蜡。矿物蜡包括例如石蜡、微晶蜡、褐煤蜡、地蜡、纯地蜡、矿脂蜡和石油蜡。合成蜡包括例如费托蜡、丙烯酸酯蜡、脂肪酸酰胺蜡、硅氧烷蜡、聚四氟乙烯蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡及其混合物。在实施方案中，蜡可以是改性蜡如褐煤蜡衍生物、石蜡衍生物和/或微晶蜡衍生物及其组合。

聚丙烯和聚乙烯蜡的例子包括从Allied Chemical和Baker Petrolite购得的那些，从Michelman Inc.和Daniels Products Company购得的蜡乳液，从Eastman Chemical Products，Inc.购得的EPOLENE N-15，Viscol550-P，购自Sanyo Kasel K.K.的低重均分子量聚丙烯，和相似的材料。在实施方案中，合适的市售聚乙烯蜡的分子量(Mw)为约1,000-约1,500，和在实施方案中为约1,250-约1,400，而合适的市售聚丙烯蜡的分子量可以为约4,000-约5,000，和在实施方案中约4,250-约4,750。

在实施方案中，蜡可以是官能化的。加入以官能化蜡的基团的例子包括胺、酰胺、酰亚胺、酯、季胺和/或羧酸。在实施方案中，官能化蜡可以是丙烯酸类聚合物乳液，例如Joncryl 74，89，130，537和538，都购自Johnson Diversey，Inc.，或购自Allied Chemical和PetroliteCorporation和Johnson Diversey，Inc.的氯化聚丙烯和聚乙烯。

蜡存在的数量为调色剂的约1wt％-约30wt％，在实施方案中约2wt％-约20wt％。在其中使用聚乙烯蜡的一些实施方案中，蜡存在的数量可以为调色剂的约8wt％-约14wt％，在实施方案中约10wt％-约12wt％。

可以将所得的胶乳分散体、着色剂分散体和蜡分散体的共混物搅拌并加热到约45℃-约65℃，在实施方案中约48℃-约63℃的温度，得到约4微米-约8微米体积平均直径，和在实施方案中约5微米-约7微米体积平均直径的调色剂聚集体。

在实施方案中，凝结剂可以在聚集胶乳、含水着色剂分散体和蜡分散体期间或之前加入。可以将凝结剂在约1-约5分钟，在实施方案中约1.25-约3分钟的时间内加入。

凝结剂的例子包括聚卤化铝如聚氯化铝(PAC)，或对应的溴化物、氟化物或碘化物，聚硅酸铝如聚磺基硅酸铝(PASS)，和水溶性金属盐，该水溶性金属盐包括氯化铝、亚硝酸铝、硫酸铝、硫酸铝钾、乙酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、草酸钙(calcium oxylate)、硫酸钙、乙酸镁、硝酸镁、硫酸镁、乙酸锌、硝酸锌、硫酸锌等。一种合适的凝结剂是PAC，它是市售的并且可以由氯化铝与氢氧化钠的受控水解制备。通常，PAC可以通过向一摩尔氯化铝中加入两摩尔碱而制备。如果pH小于约5，则当在酸性条件下溶解和贮存时，物质可溶解并且是稳定的。相信溶液中的物质具有式Al₁₃O₄(OH)₂₄(H₂O)₁₂，每单元带有约7个正电荷。

在实施方案中，合适的凝结剂包括聚金属盐，例如聚氯化铝(PAC)、聚溴化铝或聚磺基硅酸铝。聚金属盐可以在硝酸溶液中，或其它稀酸溶液如硫酸、盐酸、柠檬酸或乙酸中。凝结剂可以加入的数量为调色剂的约0.02wt％-约0.3wt％，和在实施方案中调色剂的约0.05wt％-约0.2wt％。

任选地可以将第二胶乳加入到聚集的粒子中。第二胶乳可包括例如亚微米非交联树脂粒子。适于胶乳的上述任何树脂可以用作核或壳。第二胶乳可以加入的数量为初始胶乳的约10wt％-约40wt％，在实施方案中为初始胶乳的约15wt％-约30wt％，以在调色剂聚集体上形成壳或涂层。壳或涂层的厚度可以为约200-约800纳米，和在实施方案中约250-约750纳米。在实施方案中，用于核和壳的胶乳可以是相同的树脂；在其它实施方案中，用于核和壳的胶乳可以是不同的树脂。

在实施方案中用于形成壳的胶乳的玻璃化转变温度(Tg)可大于用于形成核的胶乳的玻璃化转变温度。在实施方案中，壳胶乳的Tg可以是约55℃-约65℃，在实施方案中约57℃·约61℃，而核胶乳的Tg可以是约45℃-约54℃，在实施方案中约49℃-约53℃。在一些实施方案中，胶乳可以是苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物。如上所述，在实施方案中用于形成核的胶乳的Tg可低于用于形成壳的胶乳的Tg。例如，在实施方案中，Tg为约45℃-约54℃，在实施方案中约49℃-约53℃的苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物可用于形成核，而Tg为约55℃·约65℃，在实施方案中约57℃-约61℃的苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物可用于形成壳。

相似地，尽管用于形成核和壳的胶乳可以相同，各种单体的数量可变化。因此，在实施方案中，用于调色剂粒子的核的树脂可包括具有约70wt％-约78wt％苯乙烯，和约22wt％-约30wt％丙烯酸丁酯，在实施方案中约74wt％-约77wt％苯乙烯，和约21％-约25wt％丙烯酸丁酯的苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物。同时，用于形成调色剂粒子的壳的苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物可包括具有约79wt％-约85wt％苯乙烯，和约15wt％-约21wt％丙烯酸丁酯，在实施方案中约81wt％-约83wt％苯乙烯，和约17％-约19wt％丙烯酸丁酯的苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物。

一旦粒子的所需最终尺寸以约4微米-约9微米，和在实施方案中约5.6微米-约8微米的体积平均直径达到，则可以将混合物的pH采用碱调节到约4-约7，和在实施方案中约6-约6.8的数值。可以使用任何合适的碱，例如碱金属氢氧化物，例如氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铵。碱金属氢氧化物可加入的数量为混合物的约6wt％-约25wt％，在实施方案中为混合物的约10wt％-约20wt％。

在调节pH之后，在实施方案中可以将有机螯合剂加入到混合物中。这种螯合剂和它们在形成调色剂中的用途描述于例如美国专利7,037,633，该文献的公开内容在此全文引入作为参考。在实施方案中，合适的有机螯合剂包括例如有机酸如乙二胺四乙酸(EDTA)、GLDA(市售L-谷氨酸N，N二乙酸)腐殖酸和棕黄酸、五乙酸和四乙酸；包括甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)盐，和乙二胺二琥珀酸(EDDS)盐的有机酸盐；包括葡萄糖酸钠、葡萄糖酸镁、葡萄糖酸钾、柠檬酸钾和钠、硝基三乙酸(NTA)盐的有机酸酯；包括麦芽酚和乙基-麦芽酚的取代吡喃酮；包括聚电解质的水溶性聚合物，该聚电解质包含羧酸(COOH)和羟基(OH)官能团两者；和其组合。具体螯合剂的例子包括：

和

在实施方案中，EDTA、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)盐或乙二胺二琥珀酸(EDDS)盐可以用作螯合剂。

螯合剂的加入数量可以为约0.25pph-约4pph，在实施方案中约0.5pph-约2pph。螯合剂与凝结剂金属离子，如铝络合或螯合，由此从调色剂聚集体粒子提取金属粒子。提取的金属离子数量可以随螯合剂的数量变化，由此提供受控的交联。例如，在实施方案中，加入按调色剂重量计约0.5pph的螯合剂(如EDTA)可提取约40％-约60％铝离子，而使用约1pph螯合剂(如EDTA)可导致提取约95％-约100％铝。

然后将混合物在用于形成核的胶乳和用于形成壳的胶乳的玻璃化转变温度以上加热。混合物被加热到的温度依赖于采用的树脂但在实施方案中可以为约48℃-约98℃，在实施方案中约55℃-约95℃。加热可以进行约20分钟-约3.5小时，在实施方案中约1.5小时-约2.5小时。

然后采用例如酸将混合物的pH降低到约3.5-约6和在实施方案中降低到约3.7-约5.5以聚结调色剂聚集体和改进形状。合适的酸包括例如硝酸、硫酸、盐酸、柠檬酸和/或乙酸。酸的加入数量可以为混合物的约4wt％-约30wt％，和在实施方案中为混合物的约5wt％-约15wt％。

随后聚结混合物。聚结可包括在约90℃-约99℃的温度下搅拌和加热约0.5-约6小时，和在实施方案中约2-约5小时。聚结可以由在此期间的另外搅拌促进。

将混合物冷却、洗涤和干燥。冷却可以在约20℃-约40℃，在实施方案中约22℃-约30℃的温度下在约1小时·约8小时，和在实施方案中约1.5小时-约5小时的时间内进行。

在实施方案中，冷却聚结的调色剂浆料包括通过加入冷却介质，例如冰、干冰等骤冷，以进行到约20℃-约40℃，和在实施方案中约22℃-约30℃的温度的快速冷却。骤冷对于少量调色剂，例如小于约2升，在实施方案中约0.1升-约1.5升是可行的。对于较大规模工艺，例如大于约10升尺寸，调色剂混合物的快速冷却可能不可行或不实际，既不能通过将冷却介质引入到调色剂混合物中，也不能通过使用带夹套的反应器冷却。

洗涤可以在约7-约12的pH下，和在实施方案中在约9-约11的pH下进行。洗涤可以在约45℃-约70℃，和在实施方案中约50℃-约67℃的温度下进行。洗涤可包括过滤和在去离子水中再浆化包括调色剂粒子的滤饼。可以将滤饼由去离子水洗涤一次或多次，或由单一去离子水洗涤在约4的pH下洗涤，其中将浆料的pH采用酸调节，并随后任选地进行一次或多次去离子水洗涤。

干燥典型地在约35℃-约75℃，和在实施方案中约45℃-约60℃的温度下进行。可以持续干燥直到粒子的水分水平小于约1wt％的设定目标，在实施方案中小于约0.7wt％。

本公开内容的乳液聚集调色剂可含有圆形度为约0.93-约0.99，和在实施方案中约0.94-约0.98的粒子。当球形调色剂粒子的圆形度在此范围中时，在成像保持元件的表面上保留的球形调色剂粒子在成像保持元件的接触部分和接触充电器之间通过，变形调色剂的数量很小，并且由此可以防止调色剂成膜的产生使得可以在长时间内获得稳定的图像质量而没有缺陷。

根据本公开内容生产的调色剂的熔体流动指数(MFI)可以由本领域技术人员认知范围内的方法测定，包括使用塑度计。例如，调色剂的MFI可以在Tinius Olsen挤出塑度计上在约125℃采用约5千克负荷力测量。然后可将样品分配入熔体指数器的受热机筒中，平衡适当的时间，在实施方案中约5分钟-约7分钟，和然后可以将约5kg的负荷力施加到熔体指数器的活塞上。在活塞上施加的负荷强制熔融样品离开预定的孔口开口。当活塞运动一英寸时可以确定测试时间。可以使用时间、距离和在测试过程期间提取的重量体积计算熔体流动。

在此使用的MFI因此在实施方案中包括例如在10分钟时间内由规定的施加负荷(如上所述5kg)通过长度L和直径D的孔口的调色剂重量(以克计)。MFI单位为1因此表示仅1克调色剂在规定条件下在10分钟时间内通过孔口。在此使用的“MFI单位”因此表示每10分钟的单位。

依赖于用于形成调色剂的颜料，经历此过程的本公开内容的调色剂可具有变化的MFI。在实施方案中，本公开内容的黑色调色剂的MFI可以为约30gm/10分钟·约50gm/10分钟，在实施方案中约36gm/10分钟-约47gm/10分钟；青色调色剂的MFI可以为约30gm/10分钟-约50gm/10分钟，在实施方案中约36gm/10分钟-约46gm/10分钟；黄色调色剂的MFI可以为约12gm/10分钟-约55gm/10分钟，在实施方案中约16gm/10分钟-约50gm/10分钟；和品红色调色剂的MFI可以为约45gm/10分钟-约55gm/10分钟，在实施方案中约48gm/10分钟-约52gm/10分钟。

本公开内容的调色剂可以经济地采用简单制造工艺生产。与其它常规调色剂相比，使用具有高Tg的胶乳树脂作为壳会导致更高的粘连温度，在实施方案中高出约5℃。此更高的粘连温度改进运输和贮存期间，特别是在较温暖气候中调色剂的稳定性。本公开内容的调色剂的粘连温度可以为约51℃-约58℃，在实施方案中约53℃-约56℃。

调色剂也可包括数量为调色剂的约0.1wt％-约10wt％，和在实施方案中约0.5wt％-约7wt％的任何已知电荷添加剂。这种电荷添加剂的例子包括卤化烷基吡啶鎓、硫酸氢盐、美国专利3,944,493、4,007,293、4,079,014、4,394,430和4,560,635(每个文献的公开内容在此全文引入作为参考)的电荷控制添加剂、负电荷增强添加剂如铝络合物等。

可以在洗涤和干燥之后将表面添加剂加入到本公开内容的调色剂组合物中。这种表面添加剂的例子包括例如金属盐、脂肪酸金属盐、胶态二氧化硅、金属氧化物、钛酸锶、其混合物等。表面添加剂可以存在的数量为调色剂的约0.1wt％-约10wt％，和在实施方案中约0.5wt％-约7wt％。这种添加剂的例子包括在美国专利3,590,000、3,720,617、3,655,374和3,983,045中公开的那些，每个文献的公开内容在此全文引入作为参考。其它添加剂包括硬脂酸锌和购自Degussa的AEROSIL美国专利6,190,815和6,004,714的涂覆的二氧化硅存在的数量也可以为调色剂的约0.05％-约5％，和在实施方案中约0.1％-约2％，每个文献的公开内容在此全文引入作为参考，该添加剂可以在聚集期间加入或共混入形成的调色剂产物中。

在实施方案中，可以将添加剂加入到本公开内容的调色剂粒子中并混合，如通过常规共混。可以将调色剂与表面添加剂结合的混合工艺在实施方案中可以是低能量和低密度工艺两者。此混合工艺可包括但不限于翻滚共混、采用Henschel混合机的共混(有时称为Henschel共混)、使用油漆型混合器的搅拌等。有效混合也可以在调色剂盒/瓶中通过手振动完成。

在实施方案中，可以使用共混机，如Henschel 600L、Henschel 75L、Henschel 10L等进行混合。尽管精确的共混参数依赖于采用的调色剂组成，即胶乳树脂、颜料、添加剂包(package)等变化，但在实施方案中，对于青色、黄色和黑色调色剂，采用约1W-hr/lb-约15W-hr/lb，在实施方案中约3W-hr/lb-约10W-hr/lb的比能量共混可产生所需的添加剂附着。在低速度下，在实施方案中共混短时间约3min-约10min，在实施方案中约5min-约8min可导致与常规调色剂相比降低数量的添加剂附着。附着的添加剂是疏松附着的，它可增强添加剂在胶乳树脂表面的附着和不引入其中。与常规调色剂相比，此增强的表面附着可得到具有优异流动和较少从用于电子照相设备的分配器的堵塞的调色剂。

测定表面添加剂附着程度的方法在本领域技术人员的认知范围内。在实施方案中，表面添加剂附着的程度可以由如下方式测定：将调色剂粒子经受能量，如超声处理，和确定在暴露于能量之后多少表面添加剂，如SiO₂保持附着。例如，对于本公开内容的调色剂，在将约3KJ超声处理能量施加到此处的调色剂之后，小于约65％的SiO₂保留在调色剂粒子上；在将约12KJ超声处理能量施加到此处的调色剂之后，小于约25％的SiO₂保留在调色剂上。

也可以测定调色剂的基础流动能量(BFE)。对共混机叶片发生作用的轴向力和旋转力可以连续测量和用于导出在转移调色剂中做的功或消耗的能量。这是基础流动能量(BFE)。BFE是当在调理状态下时调色剂的流变的基准测量。本公开内容的调色剂的基础流动能量也可以小于约75mJ，在实施方案中为约45mJ-约75mJ，在实施方案中约50mJ-约70mJ。这些调色剂属性可有助于保证消费者不经历使用高调色剂需求(简单颜色)、低显影剂容纳工艺速度和高工作循环模式(约52mm/sec)的总分配堵塞故障。

本公开内容的调色剂的摩擦电荷可以为约35μC/g-约65μC/g，在实施方案中为约45μC/g-约55μC/g。

根据本公开内容的调色剂可用于包括打印机、复印机等的各种成像设备。根据本公开内容产生的调色剂对于成像工艺，特别是静电复印工艺是优异的，它可采用超过约90％的调色剂转印效率操作，如采用紧密机器设计而没有清洁器的那些或设计以提供具有优异图像分辨率、可接受的信噪比和图像均匀性的高质量彩色图像的那些。此外，本公开内容的调色剂可选择用于电子照相成像和印刷工艺如数字成像系统和工艺。

采用这种调色剂产生的图像可因此具有所需的光泽性能。测定光泽的方法在本领域技术人员的认知范围之内并包括例如使用GardnerGloss Meter，它提供以Gardiner光泽单位(Gardiner Gloss Units，GGU)计的光泽测量值。例如，在实施方案中，Gardiner Gloss Meter可用于使用75°角度在约1.05的调色剂质量每面积(TMA)下，和在约160℃的温度下测定光泽。本公开内容的调色剂的光泽可以为约20GGU-约120GGU，在实施方案中约40GGU-约80GGU。在实施方案中，可以获得约40-约60GGU的光泽，其中使用约0.5pph螯合剂如EDTA，和可以获得约60-约80GGU的光泽，其中使用约1pph螯合剂如EDTA。

成像工艺包括在电子印刷设备中产生图像和其后采用本公开内容的调色剂组合物显影图像。由静电方法在光电导材料的表面上形成和显影图像是公知的。基础静电复印工艺包括在光电导绝缘层上布置均匀的静电荷，将该层暴露于光和阴影图像以耗散曝光的层的区域上的电荷，并通过在图像上沉积本领域称为“调色剂”的细分电记录材料显影获得的静电潜像。调色剂正常地被吸引到层的放电区域，由此形成对应于静电潜像的调色剂图像。此粉末图像然后可以转印到载体表面如纸上。然后如由热量可以将转印的图像永久地固定到载体表面上。

显影剂组合物可以通过混合如下物质而制备：采用本公开内容的实施方案获得的调色剂与已知的载体粒子，包括涂覆的载体，如钢、铁氧体等。参见例如美国专利4,937,166和4,935,326，每个文献的公开内容在此全文引入作为参考。这种显影剂的调色剂对载体质量比可以为显影剂组合物的约2％-约20％，和在实施方案中为约2.5％-约5％。载体粒子可包括核与在其上的聚合物涂层，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，该涂层含有分散于其中的导电组分如导电炭黑。载体涂层包括硅树脂、含氟聚合物、不与摩擦电系列密切接近的树脂混合物、热固性树脂和其它已知组分。

显影可通过放电区域显影进行。在放电区域显影中，使感光体充电并随后使要显影的区域放电。显影场和调色剂电荷使得调色剂被感光体上的带电区域排斥并被吸引到放电区域。此显影工艺用于激光扫描器。

显影可以由美国专利2,874,063中公开的磁性刷显影工艺完成，该文献的公开内容在此全文引入作为参考。此方法要求由磁体携带显影剂材料，该材料包含本公开内容的调色剂和磁性载体粒子。磁体的磁场引起磁性载体以刷状结构排列，并使此“磁性刷”与感光体的带有静电图像的表面接触。通过到感光体的放电区域的静电吸引将调色剂粒子从刷拉动到静电图像，并使得到图像显影。在实施方案中，使用导电磁性刷工艺，其中显影剂包括导电载体粒子并能够在偏压磁体之间传导电流通过载体粒子到达感光体。

实施例1

本公开内容的调色剂由乳液聚集方法制备。简要地，调色剂制备如下。将3000kg苯乙烯/丙烯酸丁酯树脂与800kg颜料、7000kg去离子水和50kg絮状物在反应器中均化和混合1.0-2.5小时。然后将该批次物在持续混合的同时从约25℃加热到约47℃(低于树脂的Tg)，允许粒子聚集体混合物生长。一旦聚集体达到4.2微米-4.8微米的粒度，将1800kg苯乙烯/丙烯酸丁酯树脂作为壳加入，其中粒子聚集体持续生长直到达到5.2微米-5.8微米的所需粒度。一旦达到所需粒度，向反应中加入100kg苛性物与60kg Versene，并随后将温度从约47℃提高到约95℃，其中粒子的形状在树脂的Tg以上开始球状化。一旦该批次物达到约95℃的聚结温度，将批次物保持2.0-4.0小时直到达到0.950-0.970的调色剂目标圆形度。然后将批次物从约95℃冷却到约40℃，其中在冷却时，加入300kg-400kg酸以解吸粒子表面上的接枝表面活性剂分子。一旦冷却下来，然后将混合物转移和通过振动筛筛分，除去粗物质。一旦筛分之后，然后将浆料洗涤和使用滤压机干燥随后离心干燥。

获得的调色剂具有约76.5wt％苯乙烯和约23.5wt％丙烯酸丁酯，Tg为约49℃-约53℃的苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物核。获得的调色剂也具有约81.7wt％苯乙烯和约18.3wt％丙烯酸丁酯，Tg为约57℃-约61℃的苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物壳。获得的核/壳粒子的尺寸是约190nm-约220nm并且核/壳粒子的分子量是约33kpse-约37kpse。

来自FujiXerox的乳液聚集调色剂用作对照物。此调色剂也具有核/壳构造，但核和壳两者都包括约76.5wt％苯乙烯和约23.5wt％丙烯酸丁酯的苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物。用于形成核和壳两者的共聚物的Tg是约47℃-约51℃。获得的核/壳粒子的尺寸是约180nm-约250nm和核/壳粒子的分子量是约32.7kpse-约36.5kpse。

本公开内容的调色剂具有约10wt％-约12wt％来自Baker Petrolite的LX-1508聚乙烯蜡；对照调色剂具有约6wt％-约8wt％来自NipponSeiro的FNP0090蜡。将约0.94pph EDTA加入到本公开内容的调色剂中作为絮凝剂；对照调色剂采用约7％SNOWTEX OL/OS胶态二氧化硅。PAC用作本公开内容的调色剂中的絮凝剂；约0.18pph用于每种颜色。对于对照物，约0.12PAC用于黑色，约0.14PAC用于品红色，约0.15PAC用于黄色，和约0.145PAC用于青色。

将颜料加入到本公开内容的调色剂和对照调色剂两者中以产生各种颜色。每种颜色的颜料基料比是约15:3。通过加入约6％来自CabotCorp.的R330产生黑色；通过加入约5％来自Sun Chemical的PB15:3颜料产生青色；通过加入约6％来自Clariant Corporation的Y74颜料产生黄色；和通过加入约8％来自Sun Chemical的PR238/122产生品红色。

从以上内容显然可见，本公开内容的调色剂具有不同的壳胶乳(苯乙烯对丙烯酸丁酯的比例)与更高的Tg范围，以允许更高的调色剂粘连温度。其它差异包括使用来自Baker Petrolite的更高加载聚乙烯蜡用于同等脱除，使用EDTA以螯合铝代替更昂贵和工艺更麻烦的SNOWTEXOS/OL，和与对照物相比本公开内容的调色剂中更高的PAC含量。

调色剂和对照调色剂两者的各种性能采用本领域技术人员认知范围内的方法获得。调色剂的主要和补充性能分别见下表1和2。

表1

 

粒子主要性能	对照物(测量参考/引用规范)	青色1范围	黑色1范围	品红色1范围	黄色1范围
						体积中值直径(D50)	5.6±0.4	5.2-6	5.2-6	5.2-6	5.2-6
上部Vol.GSD(粒度分布)(D84/D50)	<1.23	<1.23	<1.23	<1.23	<1.23
						下部No.GSD(D50/D16)	<1.3	<1.3	<1.3	<1.3	<1.3
圆形度	0.956-0.97	0.956-0.97	0.956-0.97	0.956-0.97	0.956-0.97
						颜料含量(％)PB 15:3(青色)	5-5.3	4.5-5.5	NA	NA	NA
颜料含量(％)R330/PB15:3(黑色)	7.3-7.5/1	NA	7.5-8.5	NA	NA
						颜料含量(％)Y74(黄色)	6.6-6.7	NA	NA	NA	5.5-6.5
颜料含量(％)PR238/PR122(品红色)	4.4-4.5/4.4-4.5	NA	NA	3.8-4.8/3.8-4.8	NA
						本体蜡	6-8	10-12	10-12	10-12	10-12
水分含量(％)	≤0.7	≤0.7	≤0.7	≤0.7	≤0.7

表2

 

粒子补充性能	黑色1	青色1	黄色1	品红色1
					熔体流动指数(125℃/5kg)	36-46.7	36-45.5	16-27.9	50.7
熔体流动指数(125℃/5kg)	18-20.2	16.3-19.1	16-27.9	50.7
					G＇在120℃(Pa)10弧度/秒	4797-6210	2846-4732	4753-7184	4797
G＂在120℃(Pa)10弧度/秒	10220-12820	6191-9863	10440-13410	10220
					Vol.粗含量(12.7-39.24)	0.42-0.58	0.02-1.04	0.01-0.085	0.91-1.95
No.％细粒(<4mm)	1.59-3.66	1.46-1.83	1.71-2.33	16.59-19
					母体摩擦电(Parent Tribo)(B-区)	34.12-50.5	66.67-74.56	55.49-80.41	3.16-3.76
Tg(开始)	49.5-50.5	49.2-50.6	49.9-50.4	62.68
					Mw	31.2-32	31.4-32.6	31.3-32.1	33.1
Mn	7.3-8.6	9.3-10.7	9.1-12.8	14.5
					Mp	23.6-26.8	23.6-27.5	23.6-26.8	27.5
MWD	3.6-4.4	3-3.1	2.5-3.5	2.3
					表面性能	DONE	DONE	DONE	DONE
表面性能	G5	G4	G2-G5	G5
					表面性能	G2-G3	G2-G3	G2-G3	G3-G4
残余Surf.(Dowfax2Al)(μg/g)	189-213	182-220	212-251	213
					残余Surf.(Tayca)(μg/g)	2830-3375	2553-2623	2708-4252	3375
残余苯乙烯(μg/g)	18-81	16-17	22-28	44-81
					残余丙烯酸丁酯(μg/g)	150-170	150-170	130-170	130-170
残余枯烯(μg/g)	17-20	18-23	16-23	20-23
					Ca含量(μg/g)	16-23	2-8	8-11	8-10
Cu含量(μg/g)	1011-1041	5010-5058	ND	1011
					Fe含量(μg/g)	1-4	2-7	6-11	1-4
Na含量(μg/g)	389-422	497-536	357-372	422
					Al含量(μg/g)/PAC(％)	284-308	293-324	260-328	308
BET多点m2/g	1.3-1.37	1.33-1.34	1.22-1.35	1.37
					BET单点m2/g	1.23-1.3	1.26-1.27	1.16-1.27	1.3
At％氧	6-9	6-9	6-9	6-9

实施例2

如以上实施例1所述制备用于本公开内容的调色剂和来自FujiXerox的对照调色剂的调色剂添加剂包。下表3包括用于本公开内容的调色剂和对照调色剂的添加剂配方的描述。如可以在下表3中看出，本公开内容的黑色、青色和黄色调色剂(黑色1、青色1黄色1)具有与对照物(黑色对照物、青色对照物和黄色对照物)相同的调色剂添加剂配方。然而，与对照物(品红色对照物)相比，本公开内容的品红色调色剂(品红色1)含有更高水平的JMT2000，包括TS530的存在。追求来自对照物的此变化以改进品红色调色剂的Tribo/TC和分配堵塞性能。在下表3中，JMT2000是钛，RY50是小二氧化硅，X24是大二氧化硅和TS530是小二氧化硅。

表3

测定采用上述添加剂包的本公开内容的调色剂和对照调色剂两者的性能。对于主要和补充性能两者达到的范围分别见下表4和5。

    表4

表5

调色剂的基础流动能量(BFE)相同；3K(即3000焦耳)、6K(即6000焦耳)和12K(即12000焦耳)。较低的AAFD(添加剂附着力检测器)，或在本公开内容的调色剂表面上附着较不强烈的二氧化硅表示降低的调色剂分配堵塞，而不牺牲图像和印刷物质量。同样，本公开内容的品红色调色剂由于JMT2000的增加和TS530的存在而具有较高的％ SiO2和％ TiO2，相对于对照调色剂它能够实现相似的堵塞性能与优异的分配堵塞。

实施例3

使包括本公开内容的调色剂和对照调色剂两者的实施例2的彩色调色剂经历DAA，即文件分析区域内机测试(Document Analysis AreaInternal Machine Testing)，它是来自Xerox Corporation能够运行以分析图像和印刷物质量的WorkCentre Pro C2128/C2636/C3545^TM复印机。

下表6和7包括在鉴定期间在DAA测试中观察到的范围。包括本公开内容的调色剂和来自FujiXerox的对照调色剂两者的结果。机器测试包括总计45,000个印刷物，测试经过3个环境条件进行。区域转换包括在B区域中的15,000次复印(70/50)，在J区域中的15,000次复印(70/10)，和在A区域中的15,000次复印(80/80)。印刷物测试和样品以5000个印刷物间隔取得，每个区域提供3个数据点。调色剂浓度(TC)摩擦带电(Tribo)和本领域技术人员认知范围内的其它颜色测量见下表6和7。

表6和7中出现的术语和缩写的解释如下：

L-星(L^*)：这是亮度数值参数，它表示颜色明或暗程度。

C-星(C^*)：此参数是从色空间中心到测量的颜色计算的矢量距离。较大的C^*数值表示较高的色度。

ΔE：由各种颜色测量参数构成的数学式的结果，以由定量测试关联与人眼的敏感度。

密度％：从输入水平的范围(100％、60％、20％)测量的输出密度。输入水平定义为给定区域的被覆盖区域数量。

AC：区域覆盖百分比的缩写。这由测量定义为由调色剂在整个文件上覆盖的区域数量。

背景ΔE：表示清洁纸张和已经用于复印操作的纸张的差异(在色空间中)的计算数值。

条带Unif横向：表示由限定区域内的垂直加工方向中不均匀密度带引起的不均匀性扰动比例的计算数值。

条带Unif加工方向：表示由限定区域内的加工方向中不均匀密度带引起的不均匀性扰动比例的计算数值。

表6

 

DAA性能
					公制	青色1	青色对照物	品红色1	品红色对照物
密度100％	1.32-1.46	1.27-1.34	1.26-1.31	1.23-1.33
					密度60％	0.58-0.65	0.53-0.62	0.57-0.69	0.58-0.65
密度20％	0.21-0.23	0.22-0.25	0.24-0.29	0.25-0.27
					L-星	53.79-56.14	55.2-58.4	49.43-50.18	48.4-50.6
C-星	57.32-59.85	54.7-58.4	68.74·69.9	68.1-71.4
					光泽	40.31-46.11	35.4-40.8	42.28-50.21	39.6-46.9
Proj.Eff	50-53	46-49	50-52	51-53
					熔凝	10-23.89	10-40	10-26.11	10-25
背景(Bkg)	0	0	0	0
					BkgΔE	4.19-4.51	4.03-4.68	4.32-4.54	4.11-4.57
条带unif横向	0.48-0.69	0.45-0.92	0.51-0.62	0.48-0.91
					条带unif加工方向	0.54-0.67	0.59-0.72	0.54-0.64	0.59-0.73
杂色	2-3	1.67-3	1.94-3	1.3-3
					粒状	2-3	1.67-3	2-2.61	1.7-3
不足(starvation)	2-3.1	1.17-2.94	1.83-2	1-3
					TC	8.27-8.74	7.3-10.6	9.59-9.74	7.7-10.3
Tribo	33.58-35.05	26.8-35.2	27.41-27.87	24.2-34
					A(t)	414-434	367-424	368-379	325-463
在9％AC下的屈服(复印/盒)	17721-20072	18316-21204	21051-23918	21204-23408
					ΔE 100％半色	1.32-3.26	0.24-1.02	0.31-4.29	0.13-1.94
ΔE 50％半色	1.83-3.09	0.19-2.29	0.77-4.82	0.18-2.4
						平均(n＝5)	平均(n＝19)	平均(n＝2)	平均(n＝18)
堵塞-#复印	376	339	400	280
					堵塞-通过率	90％	68％	100％	56％

表7

 

DAA性能
					公制	黄色1	黄色对照物	黑色1	黑色对照物
密度100％	1.32-1.66	1.39-1.54	1.57-1.8	1.60-1.85
					密度60％	0.53-0.69	0.51-0.61	0.96-1.01	0.98-1.02
密度20％	0.2-0.27	0.2-0.25	0.26-0.29	0.26-0.28
					L-星	89.16-89.5	89.3-89.4	12.85-22.38	13.3-19.6
C-星	86.87-102.25	89.7-96.1	n/a	n/a
					光泽	46.44-57.87	41.9-49	38.44-50.33	32.6-46.5
Proj.Eff	40-46	36-39	n/a	n/a
					熔凝	10-24.81	10-26.7	20-37.78	20-40
Bkg	0	0	0	0
					BkgΔE	4.1-4.52	4.04-4.54	4.1-4.54	4.2-4.6
条带unif横向	0.48-0.76	0.46-0.92	0.49-0.7	0.46-0.61
					条带unif加工方向	0.57-0.63	0.54-0.69	0.54-0.71	0.62-0.72
杂色	1.7-2.28	1.17-2.06	1.56-3	1.7-3
					粒状	1.89-2.7	1.67-2.17	2-2.56	1.7-3
不足	n/a	n/a	1.83-3	1.3-3
					TC	7.81-8.67	7.42-10.35	7.65-9.68	8.4-10.4
Tribo	31.17-38.39	28.4-38.2	27.69-30.37	23.9-30.7
					A(t)	375-459	355-547	325-375	324-414
在9％AC下的屈服(复印/盒)	16089-20519	18000-20346	19360-23229	18459-21472
					ΔE 100％半色	1.11-3.06	0.09-1.01	n/a	n/a
ΔE 50％半色	0.41-4	0.28-2.28	n/a	n/a
						平均(n＝6)	平均(n＝18)	平均(n＝5)	平均(n＝24)
堵塞-#复印	395	368	386	261
					堵塞-通过率	96％	89％	90％	54％

从表6和7可观察到，相对于对照调色剂本公开内容的调色剂具有优异的堵塞性能，它通过低共混时间工艺达到。同样，与对照调色剂相比，本公开内容的调色剂的光泽一般更高。使用带有数字彩色等级(Digital Color Grade，DCG)和彩色表示加(Color Expressions Plus，CX+)纸的自由带状夹熔凝器(Free Belt Nip Fuser，FBNF)夹具，分别使用0.40和1.05的转印质量面积(Transferred Mass Area，TMA)(mg/cm²)，以165mm/sec的速度测试光泽。

光泽测试的结果列于每种颜色，即分别为青色(C)、黄色(Y)、黑色(K)和品红色(M)的图1A、1B、1C和1D中。对于青色和黄色测试四份，对于黑色测试三份，和对于品红色测试一份，并随后与来自实施例2的每种颜色的对照物进行比较。与对照物相比，本公开内容的调色剂显示约5-约10个单位的更高光泽测量值。

也将本公开内容的调色剂的粘连温度与对照调色剂进行比较。对照调色剂和本公开内容的调色剂两者的粘连温度也通过内聚热测量(Heatof Cohesion Measurement)获得，它使用Hosokawa测量系统在高温下获得。粘连测试的结果列于每种颜色，即青色、黄色、黑色和品红色的图2A、2B、2C和2D中。对四份青色和黄色，三份黑色，和两份品红色进行测试并与来自实施例2的每种颜色的对照物进行比较，区别在于对于品红色，它采用两种市售品红色调色剂作为对照物。两种品红色对照物是：购自Xerox Corporation的品红色调色剂；和购自FujiXerox的品红色调色剂。两种品红色对照物具有约47℃-约49℃的较低粘连温度并且目前用于由Xerox Corporation销售的DOCUCOLOR 3535^TM和WorkCentre Pro C2128/C2636/C3545^TM彩色复印机。由于较高Tg壳胶乳设计，本公开内容的调色剂的粘连温度高出约4-约5℃。

实施例4

本公开内容的调色剂通过结合实施例1中所述的调色剂与实施例2中所述的添加剂包通过在变化的比能量下共混青色、黑色和黄色调色剂材料而生产。共混能量如以下在表8和9中所述变化，其中低和高能量两者用于每种颜色(并且在表中称为Y_高、Y_低、C_高、C_低及K_高和K_低)。此测试的结果见下表8和9。分配堵塞‘通过’包括达到400个印刷物而没有分配堵塞故障的那些机器。

表8

 

母粒子ID	共混比能量(W-hr/lb)	DAA机器1	DAA机器2	DAA机器3	DAA机器4
						Y高	22	97	222	189	124
Y低	6	400	400	400	400
						C高	20	196	243	400	400
C低	7	400	400	400	400
						K高	30	75	70	61	100
K低	5	400	400	400	400

表9

 

母粒子ID	机器分配堵塞结果	到故障时的平均印刷物	AAFD(3KJ)	AAFD(12KJ)	基础流动能量(mJ)
						Y高	0通过4失败	158	74.9	34	82
Y低	4通过0失败	通过	50.6	13.8	72
						C高	2通过2失败	310	76.3	38.4	74
C低	4通过0失败	通过	50.7	14	71
						K高	0通过4失败	77	77.5	44.9	80
K低	4通过0失败	通过	61.1	24	67

发现清楚的分配故障信号与较高的共混能量相关，而采用较低的共混能量避免堵塞。发现在约3W-hr/lb-约10W-hr/lb共混调色剂粒子，添加剂附着(如由AAFD证明)在3KJ下低于65％ SIO2剩余，和在12KJ下低于25％ SiO2剩余，所有均通过分配堵塞测试(即它们不堵塞)，没有任何故障。同样，通过分配堵塞的调色剂都包含低于73mJ的基础流动能量。在约10W-hr/lb以上共混的标称粒子产生一致失败的调色剂，添加剂附着在3KJ下大于65％ SIO2剩余，和在6KJ下大于25％ SiO2剩余。同样，显示分配堵塞故障的调色剂都包含大于73mJ的基础流动能量。

因此本公开内容的调色剂，它在添加剂共混中采用约3W-hr/lb-约10W-hr/lb的比能量，能够获得在3KJ下低于65％ SIO2剩余，和在12KJ下低于25％ SiO2剩余，基础流动能量达到低于约73mJ的添加剂附着。这些调色剂属性保证消费者使用高调色剂需求(单一颜色)、低显影剂容纳工艺速度(重型2模式)和高负荷循环2模式(52mm/sec)不经历光泽分配堵塞故障。(这些模式可以由消费者采用购自Xerox Corporation的COPYCENTRE^TM C3545复印机而使用)。

Claims (6)

1.一种方法，包括：

使调色剂与至少一种添加剂接触；和

在约1W-hr/lb-约15W-hr/lb的混合能量下混合调色剂和至少一种添加剂，

其中混合能量提高添加剂对调色剂的表面附着。

2.权利要求1的方法，其中混合进行约3min-约10min的时间。

3.权利要求1的方法，其中至少一种添加剂选自表面活性剂、凝结剂、表面添加剂及其混合物。

4.权利要求1的方法，其中调色剂包括选自苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯及其组合，玻璃化转变温度为约45℃-约54℃的第一胶乳。

5.权利要求4的方法，其中第一胶乳的玻璃化转变温度为约49℃-约53℃。

6.权利要求4的方法，其中调色剂进一步包括壳，该壳包括选自苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯及其组合，玻璃化转变温度为约55℃-约65℃的第二胶乳。

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