CN101542395A - 制备调色剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制备调色剂的方法，该方法通过调节聚合调色剂的分子量分布至较窄分布范围而能够提供具有优异的低温定影性能和抗偏移性能的调色剂。该方法的特征在于，在调色剂聚合过程中加入基于二硫代醋酸酯、黄原酸酯或二硫代酸酯的链转移剂并通过可逆加成－断裂链转移聚合(RAFT)方法使调色剂聚合。该制备调色剂的方法包括如下步骤：将分散剂溶解在水中而制备水分散体溶液；混合粘结剂用树脂单体，电荷控制剂，颜料，蜡和基于二硫代醋酸酯、黄原酸酯或二硫代酸酯的链转移剂而制备单体混合物；将单体混合物加入到水分散体溶液中并使单体混合物悬浮聚合而形成调色剂组合物；从调色剂组合物中除去分散剂；和在真空条件下干燥无分散剂的调色剂组合物。

Description

制备调色剂的方法

技术领域

本发明涉及一种制备调色剂的方法，更具体而言，涉及一种使用可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)方法制备具有窄分子量分布的调色剂的方法。

背景技术

近来，由于计算机通常用来制作文件等，所以对图像形成设备例如打印机的需求突然增长，其导致调色剂的使用突然增长。此外，对能够显示高清晰度图像和彩色图像以及能够以高速打印大量文件且具有低能耗的调色剂的需求一直在增长。

制备调色剂的常规方法主要分为两组：粉碎方法和聚合方法。其中，粉碎方法指一种包括如下步骤的方法：首先使用化学聚合方法，例如乳液、悬浮、溶液、本体聚合方法等合成粘结剂用树脂；将例如颜料、电荷控制剂、蜡等添加剂加入至合成的粘结剂用树脂中；熔融混合或挤压所得的混合物；和机械粉碎熔融混合的或挤压的混合物制备调色剂。当使用粉碎方法制备调色剂时，由于粉碎方法包括聚合粘结剂用树脂的步骤、将添加剂和聚合的粘结剂用树脂熔融混合的步骤以及粉碎熔融混合的混合物的步骤，所以制备过程是复杂的且高能耗的。此外，因为调色剂颗粒的尺寸是由机械粉碎过程控制的，所以例如宽的粒径分布和突出的边缘的不规则形状可能会引起与电荷特征和转印效率相关的问题。此外，为了形成高清晰度图像必须使调色剂颗粒最小化至微米水平。然而，当使用机械粉碎的方法制备调色剂时，对调色剂颗粒尺寸的最小化有一个限度。

同时，聚合方法是一种不使用熔融混合和机械粉碎过程而通过聚合粘结剂用树脂和添加剂来制备调色剂颗粒的方法。在这种情况下，聚合方法具有易于使调色剂颗粒最小化和控制调色剂形状的优点。

聚合方法可以进一步分为乳液聚合方法和悬浮聚合方法。其中，乳液聚合方法指一种包括如下步骤的方法：预先乳化例如颜料、蜡、电荷控制剂等的添加剂，将所得的乳液连同单体一起在水中分散。当通过乳液聚合方法制备调色剂时，其优点在于，它通过调节聚合过程的条件，例如聚合温度和聚合时间从而可能控制调色剂颗粒的形状和尺寸。然而，在这种情况下，乳液聚合方法的缺点在于在，制备调色剂时形成的细小颗粒可能会危险地进入人体和难以除去用作乳化剂的表面活性剂。

相反地，悬浮聚合方法是一种包括如下步骤的聚合调色剂的方法：均匀溶解或分散单体和例如颜料、蜡、电荷控制剂等的各种添加剂制备单体混合物和将单体混合物引入至包含用以提供剪切力的分散剂的水分散体溶液中。在这种情况下，悬浮聚合方法的优点在于，制备过程简单，以及其可能制备适于调色剂颗粒的直径为约6～10μm的球形调色剂颗粒。

如上所述，聚合方法较粉碎方法的优势在于，它易于控制调色剂颗粒的尺寸和制备调色剂的过程较为简单。

然而，制备聚合的调色剂颗粒需要在150℃或以上的高温处理以转移和定影调色剂，而因此这种方法的问题在于，能耗较高和由于较长的加热时间难以满足快速复印和打印的要求。为了解决上述问题，首先，重要的是降低调色剂的定影温度。为达到这个目标，已经尝试了多种方法。

至于降低调色剂的定影温度的方法，有使用具有低玻璃化转变温度的低分子量单体制备调色剂的方法。调色剂的定影温度与调色剂中的粘结剂用树脂的玻璃化温度成比例，而因此当使用具有低玻璃化转变温度的低分子量粘结剂用树脂制备调色剂时，降低调色剂的定影温度是可能的。然而，由于低分子量的粘结剂用树脂容易聚集，所以在储存调色剂时容易出现阻塞现象以及在打印时容易引起偏移现象。

为了解决上述问题和同时满足低温定影性能和抗偏移性能，有人提议一种使用混合的低分子量组分和高分子量组分制备调色剂的方法。即，低分子量的组分用来改善低温定影性能，而高分子量组分用来阻止偏移产生温度的降低。然而，这种方法的问题在于，当使用较长时间后，低分子量组分可能会损坏调色剂的电荷性能，以及低分子量的组分可能会污染载体、光电导体等，而因此难以得到清晰的图像。

同时，日本专利2984907和2928910号公开了制备具有窄分子量分布的调色剂的方法作为可改善调色剂的低温定影性能和抗偏移性能的可选方法。根据上述的发明，当使用用于特定自由基聚合反应的链转移剂制备调色剂颗粒时，制备具有1.3～3.5的窄分子量分布的调色剂组合物是可能的。结果证实，与常规的调色剂相比，由于具有窄分子量分布的调色剂具有低的定影温度和高的偏移产生温度，所以具有窄分子量分布的调色剂具有优异的低温定影性能和抗偏移性能。

然而，上述的发明的问题在于，由于调色剂是由自由基聚合反应制备的，所以难以调节调色剂组合物的分子量分布至较窄的水平，而且由于制备方法需要溶液聚合过程，所以难以制备调色剂。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于解决前述的现有技术中的问题，而因此本发明的一个方面提供一种能够制备具有如下优点的调色剂的调色剂制备方法：其制备过程简单和由于调色剂具有窄分子量分布而具有优异的低温定影性能和抗偏移性能。

技术方案

为了解决上述的问题，本发明人已经尝试多次，并发现，当将例如二硫代醋酸酯、黄原酸酯或二硫代酸酯的链转移剂加入到悬浮聚合反应中并使用活性自由基聚合方法制备调色剂组合物时，所得的调色剂组合物具有1.0～2.0的窄分子量分布。因此，基于上述的事实实现了本发明。

术语“活性自由基聚合(或可控自由基聚合)”表示其中在能够暂时封闭聚合物生长链末端的封端材料存在下而完成自由基聚合反应的一种聚合方法，开发该聚合方法是为了解决关于自由基聚合反应难于控制聚合物的聚合度、分子量分布或形状(例如链结构)的问题。在这种情况下，封端材料指的是通过封闭链的末端而起到暂时阻止链终止反应或生长聚合物间的链转移反应的作用的材料。在这种情况下，在聚合过程中使用封端材料，控制聚合度、分子量分布和分子结构是可能的。同时，对于活性自由基聚合反应，被封端材料封闭的自由基通过光或化学反应下重新活化，而因此聚合反应继续进行。因此，活性自由基反应通过活性聚合物和惰性聚合物之间可逆交换反应展示出活性，其中链处于活性状态。

活性自由基聚合方法通过活性状态和惰性状态之间的动态平衡维持自由基低稳态浓度，而因此合成具有约1.0～2.0的窄分子量分布的聚合物是可能的。

同时，活性自由基聚合反应主要分为原子转移自由基聚合(ATRP)、氮氧调控自由基聚合(NMP)和可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)。在原子转移自由基聚合方法的情况下，过渡金属用来活化惰性聚合物，而因此该聚合方法具有反应速度快、易于控制的优点，但是问题在于，纯化聚合物过程中难以将过渡金属离子分离出来。同时，在氮氧调控自由基聚合中，基于氮氧的材料用来作为链封端材料，而因此该聚合方法具有可能有效控制调色剂的分子量分布的优点，但是问题在于，其反应速度慢并且由于单体结构的影响而难以应用到多个领域中。

因此，在本发明中使用可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)来解决上述问题。可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)是最近才开发出的方法，其特征在于，使用基于二硫代醋酸酯、黄原酸酯或二硫代酸酯的链转移剂作为链封端材料，以及通过其中链转移剂与链末端偶联/与链末端解偶联的可逆反应而使得链末端具有活性。

根据本发明，使用RAFT方法通过混合单体混合物和基于二硫代醋酸酯、黄原酸酯或二硫代酸酯的链转移剂，接着进行悬浮聚合而可以制备调色剂。因为RAFT方法是一种活性自由基反应，所以得到具有窄分子量分布的聚合物是可能的。

具体实施方式

在下文中，将详细描述根据本发明制备调色剂的方法，如下：

根据本发明制备调色剂的方法包括如下步骤：将分散剂溶解在水中而制备水分散体溶液；混合粘结剂用树脂单体，电荷控制剂，颜料，蜡和基于二硫代醋酸酯、黄原酸酯或二硫代酸酯的链转移剂而制备单体混合物；将单体混合物加入至水分散体溶液中，并且通过提供剪切力使单体混合物悬浮聚合，由此形成调色剂组合物；用水洗涤调色剂组合物并过滤调色剂组合物以除去分散剂；以及在真空条件下干燥无分散剂的调色剂组合物。

(1)步骤1：制备水分散体溶液

将分散剂溶于蒸馏水中制备水分散体溶液。选自由无机分散剂和水溶性有机分散剂组成的组中的至少一种可以用作分散剂，如有必要，可以进一步加入阴离子表面活性剂。

在这种情况下，所述分散剂包括：选自由磷酸钙盐、镁盐、亲水性二氧化硅、疏水性二氧化硅和胶态二氧化硅组成的组中的至少一种无机分散剂；或选自由至少一种非离子型聚合物分散剂和至少一种离子型聚合物分散剂组成的组中的至少一种水溶性有机分散剂；该至少一种非离子型聚合物分散剂选自由聚氧乙烯烷基醚、聚氧化烯烷基酚醚、失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚乙烯醇、烷基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮组成的组中；该至少一种离子型聚合物分散剂选自由聚丙烯酰胺、聚乙烯胺、聚乙烯胺N-氧化物、聚乙烯铵盐、聚二烷基-二芳基铵盐、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸酯、聚磺酸酯和聚丙烯酸氨基烷基酯组成的组中；可以单独或混合使用这些分散剂。以及基于100重量份的全部分散体溶液，分散剂的含量优选为0.01～10重量份。

当分散剂的含量少于0.01重量份，在悬浮聚合过程中反应稳定性容易变差，而当分散剂含量超过10重量份时，形成的副产物(乳胶粒)增多和形成的调色剂颗粒的尺寸比理想的调色剂颗粒尺寸小。

同时，可以在这里使用的阴离子表面活性剂包括选自由脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基芳基烷基硫酸酯盐、磺基琥珀酸二烷基酯、磷酸烷基酯等组成的组中至少一种，基于100重量份的全部分散体溶液，阴离子表面活性剂的含量优选为0.001～20重量份。当阴离子表面活性剂的含量少于0.001重量份时，悬浮聚合中反应稳定性会受到不利影响。相反地，当阴离子表面活性剂的含量超过20重量份，形成的副产物(乳胶粒)增多和形成的调色剂颗粒的尺寸比理想的调色剂颗粒尺寸小。

(2)步骤2：制备单体混合物

在该步骤中，混合粘结剂用树脂单体、电荷控制剂、颜料、蜡和链转移剂制备单体混合物，其稍后将用作聚合材料。

首先，芳香族的基于乙烯基的单体、基于丙烯酸酯的单体、基于甲基丙烯酸酯的单体或基于二烯的单体单独或混合使用，搅拌这些单体制备粘结剂用树脂单体。将电荷控制剂、颜料、蜡和链转移剂加入到所得粘结剂用树脂单体中并搅拌，以制备单体混合物。

同时，进一步优选向单体混合物中加入交联剂。当交联剂加入到单体混合物中制备调色剂时，可以阻止调色剂颗粒中的聚集，可以提高存储性能。

同时，可以在这里使用的粘结剂用树脂单体包括芳香族的基于乙烯基的单体、基于丙烯酸酯的单体、基于甲基丙烯酸酯的单体和基于二烯的单体，可以单独或混合使用这些单体，而基于酸性或碱性烯烃单体也可以选择性地使用。

同时，在粘结剂用树脂单体中，芳香族的基于乙烯基的单体包括苯乙烯、一氯苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯等，可以单独或混合使用这些单体。在这种情况下，基于粘结剂用树脂单体混合物的总重量，芳香族的基于乙烯基的单体的含量优选为30～90重量份。这是为了调节聚合的调色剂的玻璃化转变温度。通常，当芳香族的基于乙烯基的单体的含量少于30重量份时，由于很低的玻璃化转变温度会引起偏移现象，然而，当芳香族的基于乙烯基的单体的含量超过90重量份时，由于很高的玻璃化转变温度而会破坏定影性能。

基于丙烯酸酯的单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸苯酯等，基于甲基丙烯酸酯的单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等，以及基于二烯的单体包括丁二烯、异戊二烯等。基于丙烯酸酯、基于甲基丙烯酸酯或基于二烯的单体可以单独使用或混合它们使用，并且基于粘结剂用树脂单体混合物的总重量，该单体的含量优选为5～70重量份。如上芳香族的基于乙烯基的单体中所述，限定该单体的含量是为了调节调色剂的玻璃化转变温度至合适的水平。

同时，基于酸性烯烃的单体包括具有羧基的α，β-乙烯化合物，以及基于碱性烯烃的单体包括具有胺基或季铵基的脂肪醇的基于甲基丙烯酸酯、基于甲基丙烯酰胺、基于乙烯胺、二芳基胺的单体以及它们的铵盐，而它们可以单独或混合使用。基于粘结剂用树脂单体混合物的总重量，基于烯烃的单体的含量优选为0.1～20重量份。加入基于酸性烯烃的单体和基于碱性烯烃的单体是为了改善调色剂表面的电荷性能。在这种情况下，当基于烯烃的单体超过20重量份时，调色剂聚合的过程中反应稳定性就会变差，其将会引起调色剂颗粒的聚集。

电荷控制剂包括选自选自由如下组分组成的组中的至少一种：选自由苯胺黑型染料、高级脂肪族金属盐、烷氧基胺、螯合物、季铵盐、烷基酰胺、氟化活性剂和萘二甲酸的金属盐组成的组中的至少一种阳离子电荷控制剂；和选自由氯化链烷烃、氯化聚酯、包含酸的聚酯、铜酞菁的磺酰胺和包含磺酸基的苯乙烯-丙烯酸聚合物组成的组中的至少一种阴离子电荷控制剂；它们可以单独或混合使用。在这种情况下，基于单体混合物的总重量，电荷控制剂的含量优选为0.01～20重量份。当电荷控制剂的含量少于0.01重量份时，调色剂就不具有打印过程所要求的足够的电荷密度。相反地，当电荷控制剂的含量超过20重量份时，电荷数量就会变少。

在此可以使用的颜料包括选自由如下组分组成的组中的至少一种：选自由金属粉末型、金属氧化物型、碳型、硫化物型、铬盐型和亚铁氰化物型染料组成的组中的至少一种无机染料；以及选自由偶氮型、酸性染料型、碱性染料型、媒染料型、酞菁染料、喹吖啶酮型和二氧杂环己烷型染料组成的组中的至少一种有机染料。并且，基于单体混合物的总重量，染料的含量优选为1～20重量份。当颜料的含量少于1重量份时，不可能完全实现想要的颜色，然而当颜料的含量超过20重量份时，单体和颜料难以分散。

石油精炼蜡、天然蜡、合成蜡等可以用作蜡。石油精炼蜡包括石蜡、微晶蜡、地蜡等，天然蜡包括巴西棕榈蜡等，以及合成蜡包括聚乙烯、聚丙烯等，但是本发明并不具体限于此。蜡可以单独或混合使用，基于100重量份的总的单体混合物，蜡的含量优选为0.01～30重量份。

同时，基于二硫代醋酸酯、黄原酸酯或二硫代酸酯的化合物可以用作链转移剂。其中，特别优先使用如下通式1所表示的基于二硫代酸酯的链转移剂：

通式1

其中，R表示自由基离去基团，其包括C1～C10的直链或支链烷基、苯基、羧基或其组合。上述化合物的代表性实例包括二硫代苯甲酸苄基酯、二硫代苯甲酸异丙苯基酯、二硫代苯甲酸-1-苯乙基酯和S-(硫代苯甲酰)巯基乙酸等。

同时，基于单体混合物的总重量，链转移剂的含量优选为0.01～10重量份。当链转移剂的含量少于0.01重量份时，不可能有效控制调色剂的分子量分布，然而，当链转移剂的含量超过10重量份时聚合速度十分慢。

同时，本发明可能使用的交联剂包括二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇、二丙烯酸酯、1，6己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、1，1，1-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺等。在此，基于单体混合物的总重量，交联剂的含量优选为0.001～10重量份。当交联剂的含量少于0.001重量份时，很难期望改善存储性能。相反地，当交联剂的含量超过10重量份时，由于里调色剂内部的凝胶化而在打印过程中会破坏调色剂的定影性能。

(3)步骤3：悬浮聚合

将聚合引发剂加入到步骤2制备的单体混合物中，并将单体混合物加入到步骤1制备的水分散体溶液中。通过对包含单体混合物的水分散体溶液施加剪切力进行悬浮聚合反应。

可以使用例如偶氮二异丁腈和偶氮二(二甲基戊腈)的基于偶氮的引发剂；例如过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰的有机过氧化物；例如过硫酸钙、过硫酸铵的水溶性引发剂作为聚合引发剂。在这种情况下，基于单体混合物的总重量，聚合引发剂的含量优选为0.01～5重量份。当聚合引发剂的含量少于0.01重量份时，将会存在未反应的材料，然而当聚合引发剂的含量超过5重量份时，由于十分迅速的反应时间而会使得反应稳定性降低。

(4)步骤4：分离分散剂

当聚合步骤完成后，根据分散剂的类型，将碱性水溶液或酸性水溶液加入到单体混合物中来除去分散剂，将无分散剂的单体混合物用水洗涤并过滤以分离分散剂。例如，当胶态二氧化硅作为水性分散剂时，通过加入0.05～0.2N NaOH至单体混合物中而分离胶态二氧化硅。重复该步骤直至从调色剂中完全分离出分散剂。

步骤5：干燥步骤

当分散剂完全从调色剂中分离出来，将所得的调色剂颗粒放入到真空烘箱中，在室温下干燥约48小时而得到最终的调色剂颗粒。

作为根据本发明所述的制备调色剂的方法，当在悬浮聚合过程中加入基于二硫代醋酸酯、黄原酸酯或二硫代酸酯的链转移剂时，聚合反应表现为活性自由基反应。于是，作为活性自由基聚合结果，制备出具有1.0～2.0的窄分子量分布的调色剂。“具有窄分子量分布”的表述指的是具有单分散性的化合物，或接近单分散性的化合物。因此，单分散性材料具有优异的热反应性能，例如即时的熔化和固化性能。

根据本发明所述的方法，制备具有窄分子量分布、优异热反应性能和良好的定影性能的调色剂是可能的。此外，具有窄分子量分布的调色剂具有改善的存储性能，或改善的电稳定性(例如电荷分布的均匀性)或转印效率。

实施例

在下文中，本发明的示例性实施例将展示根据本发明所述方法制备的调色剂具有窄分子量分布，并因此呈现与根据常规方法制备的调色剂相比，本发明所述的调色剂在物理性能(例如定影温度、偏移产生温度和转印效率)方面是优异的。

因此，在这里所提出的描述仅仅是仅为了说明性目的的优选实施例，其不意于限制本发明的范围。

实施例1

在1000ml反应器中，将15g胶态二氧化硅溶解在600g的蒸馏水中，然后加热至70℃的反应温度以制备水分散体溶液。

将240g苯乙烯、54g丙烯酸丁酯、6g甲基丙烯酸烯丙酯和15g炭黑加入到另一个容器中，并以2,000rpm的旋转速度在珠磨机中搅拌2小时。然后将珠从容器中除去制备160g单体混合物。所得的单体混合物用水浴加热至70℃，并将1.5g包含磺酸基的苯乙烯-丙烯酸聚合物的电荷控制剂、7.5g石蜡和0.5g作为RAFT试剂的二硫代苯甲酸苄基酯加入到单体混合物中并通过搅拌充分溶解20分钟，将3g偶氮二异丁腈作为聚合引发剂加入到充分溶解的单体混合物中，并搅拌3分钟制备反应物。

将反应物加入到水分散体溶液中，并在均化器中以10,000rpm的旋转速度搅拌20分钟持续反应。20分钟后，通过在常规搅拌器中以500rpm的旋转速度搅拌所得产物20小时来进行悬浮聚合反应。然后，合成的调色剂用水洗涤并过滤，重复洗涤和过滤过程除去分散剂，并且干燥所得的调色剂组合物制备最终的调色剂。

实施例2

除了使用1g二硫代苯甲酸苄基酯作为RAFT试剂之外，用与实施例1相同的方式制备调色剂。

实施例3

除了使用3g二硫代苯甲酸苄基酯作为RAFT试剂之外，用与实施例1相同的方式制备调色剂。

比较例1

除了不使用二硫代苯甲酸苄基酯作为RAFT试剂之外，用与实施例1相同的方式制备调色剂。

比较例2

这里使用0.03g常用分子量控制剂正十二烷基硫醇代替作为RAFT试剂的二硫代苯甲酸苄基酯。试验方法的其它步骤按与实施例1相同的方式执行。

测试1

测量实施例1～3和比较例1和2制备的调色剂的分子量、分子量分布、熔融温度、玻璃化转变温度(Tg)。所得的结果如表1所列。

1)使用凝胶渗透色谱(GPC)法，在GPC-MALS(Water/Wyatt)色谱柱(Phenogel MXH & L)、THF溶剂、流速为1.0ml/min的条件下，在Optilab RI检测器上测量分子量和分子量分布。

2)熔融温度是在流动试验仪(CFT-500D，Shimadzu Corp.)中通过如下步骤确定的：在条件：喷嘴直径为1mm、长度为1mm、负载为30kg/cm²和升温速度为6℃/min下，从温度-活塞行程(样品流量)曲线计算活塞行程值在流动开始温度和流动结束温度时的差值的一半；测量活塞行程值的温度作为熔融温度。

3)玻璃化转变温度(Tg)是在吸热曲线的切线与一曲线(使用差示扫描量热计(DSC 2010，TA Instrument)通过以10℃/min的速度从-20℃至100℃的温度加热样品得到的)的基线的交点得到的。

表1

	Mn(g/mol)	Mw(g/mol)	PDI	熔融温度(℃)	Tg(℃)
						实施例1	54100	145000	2.68	131	61
实施例2	65400	121000	1.85	129	60
						实施例3	70700	104000	1.47	126	62
比较例1	47600	182000	3.82	134	60
						比较例2	38500	136000	3.53	125	61

如表1所列，在悬浮聚合中使用基于二硫代酸酯的链转移剂作为RAFT试剂制备的实施例1～3的调色剂，其分子量分布为2.68～1.47，然而没有使用RAFT试剂的比较例1和2的调色剂的分子量分布为3.53～3.82。因此，显示使用RAFT试剂制备具有窄分子量分布的调色剂组合物是可能的。

测试2

将2重量份的二氧化硅RY200S加入到实施例1～3和比较例1和2制备的调色剂中，在搅拌器中以3000rpm的旋转速度混合和表面处理3分钟。然后，调色剂的性能用其中安装有可购买商业复印机中的定影部件的热辊安装设备评估。结果如表2所列。

评估调色剂的下列物理性能，如下：

1)定影效率

调色剂的定影效率是计算具有打印图像的纸在用胶带剥离之前与之后的图像密度的比值。当之前ID表示用胶带剥离之前的图像密度，而之后ID表示用胶带剥离之后的图像密度，定影效率计算如下：

定影效率(％)＝(之后ID/之前ID)x100

在此，“用胶带剥离”的表述指的是通过在胶带上施加负荷使粘性胶带粘附至打印有图像的纸上，接着以恒定的速度将粘性胶带从纸上剥离的一系列操作。在这个实验例中，将通过在Scotch胶带(来自3M)上施加5kg的负荷使Scotch胶带粘附至打印有图像的纸上，并且用Macbeth光密度计(Macbeth，Model No.RD-918)测量剥离之前和之后的图像密度的变化。

2)最低定影温度

在定影机以5℃间隔将温度从90℃升至240℃时，将调色剂转印纸以20张/分钟的速度通过定影机，并测量显示超过80％的显影效率的最低显影机温度作为最低定影温度。

3)偏移产生温度

在定影机以5℃间隔将温度从90℃升至240℃时，将调色剂转印纸以20张/分钟的速度通过定影机，并测量纸被调色剂污染时的最高温度作为偏移产生温度。

表2

	定影效率(％)	最低定影温度(℃)	偏移产生温度(℃)
				实施例1	85	155	215
实施例2	95	150	220
				实施例3	95	135	230
比较例1	80	165	200
				比较例2	75	150	175

如表2所列，当将实施例1～3的调色剂与比较例1和2的调色剂相比时，通过在悬浮聚合中加入如基于二硫代酸酯的链转移剂的RAFT试剂而制备的实施例1～3的调色剂比没有使用RAFT试剂的比较例1和2的调色剂具有更优异的物理性能，例如定影效率、低温定影性能和抗偏移性。

工业实用性

根据本发明，具有1.0～2.0的窄分子量分布的调色剂可以通过使用活性自由基聚合法制备，因此本发明所述的方法可以用于提供具有优异的低温定影性能和抗偏移性能的调色剂。

此外，本发明所述的方法具有制备过程简单的优点，因为通过结合使用常规悬浮聚合方法和进一步加入基于二硫代醋酸酯、黄原酸酯或二硫代酸酯的链转移剂的方式来制备调色剂，所以其可以制备应用到多个领域并且具有理想尺寸和形状的调色剂。

Claims (9)

1、一种制备调色剂的方法，该方法包括如下步骤：

将分散剂溶解在水中而制备水分散体溶液；

混合粘结剂用树脂单体，电荷控制剂，颜料，蜡和基于二硫代醋酸酯、黄原酸酯或二硫代酸酯的链转移剂而制备单体混合物；

将单体混合物加入到水分散体溶液中并使单体混合物悬浮聚合而形成调色剂组合物；

从调色剂组合物中除去分散剂；和

在真空条件下干燥无分散剂的调色剂组合物。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述链转移剂选自由二硫代苯甲酸苄基酯、二硫代苯甲酸异丙苯基酯、二硫代苯甲酸-1-苯乙基酯和S-(硫代苯甲酰)巯基乙酸组成的组中。

3、根据权利要求1所述的方法，其中，基于单体混合物的总重量，所述链转移剂的含量为0.01～10重量份。

4、根据权利要求1所述的方法，其中，所述调色剂的分子量分布为1.0～2.0。

5、根据权利要求1所述的方法，其中，所述粘结剂用树脂单体为选自由芳香族的基于乙烯基的单体、基于丙烯酸酯的单体、基于甲基丙烯酸酯的单体、基于二烯的单体、基于酸性烯烃的单体和基于碱性烯烃的单体组成的组中的至少一种。

6、根据权利要求1所述的方法，其中，所述电荷控制剂为选自由如下组分组成的组中的至少一种：选自由苯胺黑型染料、高级脂肪族金属盐、烷氧基胺、螯合物、季铵盐、烷基酰胺、氟化活性剂和萘二甲酸的金属盐组成的组中的至少一种阳离子电荷控制剂；和选自由氯化链烷烃、氯化聚酯、包含酸的聚酯、铜酞菁的磺酰胺和包含磺酸基的苯乙烯-丙烯酸聚合物组成的组中的至少一种阴离子电荷控制剂；并且，基于单体混合物的总重量，所述电荷控制剂的含量为0.01～20重量份。

7、根据权利要求1所述的方法，其中，所述颜料为选自由如下组分组成的组中的至少一种：选自由金属粉末型、金属氧化物型、碳型、硫化物型、铬盐型和亚铁氰化物型染料组成的组中的至少一种无机染料；和选自由偶氮型、酸性染料型、碱性染料型、媒染料型、酞菁染料、喹吖啶酮型和二氧杂环己烷型染料组成的组中的至少一种有机染料；并且，基于单体混合物的总重量，所述染料的含量为1～20重量份。

8、根据权利要求1所述的方法，其中，所述分散剂为选自由如下组分组成的组中的至少一种：选自由磷酸钙盐、镁盐、亲水性二氧化硅、疏水性二氧化硅和胶态二氧化硅组成的组中的至少一种无机分散剂；和选自由至少一种非离子型聚合物分散剂和至少一种离子型聚合物分散剂组成的组中的至少一种水溶性聚合物分散剂；所述至少一种非离子型聚合物分散剂选自由聚氧乙烯烷基醚、聚氧化烯烷基酚醚、失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚乙烯醇、烷基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮组成的组中；所述至少一种离子型聚合物分散剂选自由聚丙烯酰胺、聚乙烯胺、聚乙烯胺N-氧化物、聚乙烯铵盐、聚二烷基-二芳基铵盐、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸酯、聚磺酸酯和聚丙烯酸氨基烷基酯组成的组中；

并且，基于100重量份的全部分散体溶液，分散剂的含量为0.01～10重量份。

9、根据权利要求1所述的方法，其中，所述蜡为选自由如下组分组成的组中的至少一种：选自由石蜡、微晶蜡、地蜡组成的组中的至少一种石油精炼蜡；天然蜡，例如巴西棕榈蜡；选自由聚乙烯和聚丙烯组成的组中的至少一种合成蜡；并且，基于单体混合物的总重量，所述蜡的含量为0.01～30重量份。