CN102804078A - 加压定影调色剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加压定影调色剂及其制备方法，该定影调色剂可在更低的温度下定影，因此能实现高能效的高速印刷。所述加压定影调色剂包括：包括含有蜡和颜料的蜡混合物的核；和包括至少一种可聚合单体的聚合物或共聚物并包裹所述核的壳，所述可聚合单体选自基于乙烯基的芳族单体、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。所述核的蜡含量为44-93重量份，基于100重量份的调色剂整体计。

Description

加压定影调色剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种加压定影调色剂(toner)及其制备方法，该定影调色剂可在较低的温度下定影，因此能实现高能效的高速印刷。

背景技术

调色剂用于电子照片显影、静电印刷机或静电复印机等，是指转印并定影于被转印物上从而形成所需图案的涂料。随着目前使用电脑的文字处理的推广，对例如印刷机的成像设备的需求正迅速地增加，相应地调色剂的消耗量也大幅增加。

一方面，针对形成调色剂的方法，存在利用粉碎的制造法和利用聚合的制造法。根据利用粉碎的制造法，调色剂颗粒经由熔混(melt-mixing)工序通过将树脂和颜料进料、熔混或挤出、粉碎并分级而制备。然而，由这种方法制备的调色剂颗粒通常具有较宽的粒径分布和非常不规则的形状(例如具有锐缘的形状)，因此其具有带电性或流动性不良的缺点。

为了解决该问题，已提出了通过利用聚合而制备球形调色剂颗粒的方法。关于利用聚合的方法，已知使用乳液聚合/聚沉的方法和使用悬浮聚合的方法，且悬浮聚合的方法是有利的，因为乳液聚合的方法难以控制颗粒大小分布并在所制备的调色剂的质量再现性方面存在问题。

然而，由于通过悬浮聚合而形成的调色剂通常可在超过100℃的温度下经由高温定影而形成图像，因此存在能效低且使用该调色剂的高速印刷变得困难的缺点。

发明内容

本发明一方面提供了一种加压定影调色剂，其可在较低的温度下定影从而能实现高能效的高速印刷。

本发明另一方面提供了制备所述加压定影调色剂的方法。

本发明提供了一种加压定影调色剂，其包括：包括含有蜡和颜料的蜡混合物的核；和包括至少一种可聚合单体的聚合物或共聚物并包裹所述核的壳，所述可聚合单体选自基于乙烯基的芳族单体、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，其中所述核的蜡含量约为44至93重量份，基于100重量份的调色剂整体计。

本发明还提供了一种制备所述加压定影调色剂的方法，其包括以下步骤：形成包含蜡和颜料的蜡混合物；将该蜡混合物以液滴的形式分散于水性介质中；向所述分散液中添加一种或多种可聚合单体，其选自基于乙烯基的芳族单体、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，并进行悬浮聚合以形成包裹所述以液滴形式分散的蜡混合物的壳。

具体实施方式

以下，对本发明一个实施方案的加压定影调色剂及其制备方法作更详细地解释。

根据本发明的一个实施方案，提供了一种加压定影调色剂，其包括：包括含有蜡和颜料的蜡混合物的核；和包括至少一种可聚合单体的聚合物或共聚物并包裹所述核的壳，所述可聚合单体选自基于乙烯基的芳族单体、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，其中所述核的蜡含量约为44至93重量份，基于100重量份的调色剂整体计。

这种加压定影调色剂包括核-壳型调色剂颗粒，其中预定的聚合物物质包裹含有蜡、颜料等的核，且该加压定影调色剂在所述调色剂颗粒中包括构成所述核的蜡混合物——特别是蜡——的含量约为44至93重量份，基于100重量份的调色剂整体计。

目前已知一些具有核-壳结构的球形调色剂颗粒。然而，对于现有已知的调色剂颗粒，核包括与核中的蜡混合或分散于蜡中的粘合剂用树脂，和包裹该核的预定的聚合物物质。因此，在现有已知的调色剂颗粒中，包括核的粘合剂用树脂和壳的聚合物物质的聚合物组分在调色剂整体中占据可观的量，例如70重量％以上。由于聚合物组分的如此高含量，所述调色剂颗粒可在超过100℃的高温下定影并形成图像，并且存在能效低和使用该调色剂的高速印刷变得困难的缺点。

然而，本发明者的实验显示，利用后述的规定制造方法，仅通过混合蜡和颜料等而形成核，无需混合或分散所述粘合剂用树脂或用于形成该粘合剂用树脂的可聚合单体，并可得到预定聚合物物质包裹所述核的核-壳型调色剂颗粒。

由于调色剂颗粒在制备时无需添加诸如粘合剂用树脂的聚合物组分，且预定聚合物物质的壳包裹着所述核，聚合物组分在调色剂整体中所占的含量可大大降低，从而包含蜡和颜料等的蜡混合物的含量可大大提高，特别是蜡的含量可大大增加至44至93重量份，基于100重量份的调色剂整体计。

如随后公开的实施例所支持的，由于包含高含量蜡的所述加压定影调色剂可在低定影温度下——例如小于90℃——通过加压而定影和形成图像，所以可通过使用所述加压定影调色剂而以更高能效进行高速印刷。

同时，本发明的一个实施方案的加压定影调色剂的构成如下。

加压定影调色剂包括由含有蜡和颜料等的蜡混合物组成的核，无需添加诸如粘合剂用树脂的聚合物组分，且预定聚合物物质壳包裹着所述核。因此，构成所述核的蜡混合物，特别是大量的蜡没有与聚合物组分混合，而可以分散形式独立地存在于核中。也就是说，仅部分的所述蜡(例如在核和壳的界面处的部分蜡)可与诸如来源于壳的预定聚合物物质的聚合物组分混合，而剩余大量的蜡和包括其的蜡混合物未分散于诸如粘合剂用树脂和壳的聚合物物质的聚合物组分中或与其混合，蜡可独立并连续地存在于核中。

例如，约50重量％以上、优选约70重量％以上、更优选约80重量％以上的大量的所述蜡未与聚合物组分混合，并可以分散形式独立地存在于核中。这种加压定影调色剂由于调色剂整体中高含量的蜡和低含量的聚合物组分，可在更低的定影温度下通过加压而定影，例如所述定影温度为约小于90℃、优选约小于80℃并且更优选约小于70℃，从而使高能效高速印刷成为可能。

此外，在所述加压定影调色剂中，构成上述核的蜡组分中的蜡含量为约44至93重量份、优选约60至90重量份并且更优选为约70至90重量份，基于100重量份的调色剂整体计。如以上所述，由于这种高的蜡含量，调色剂的定影温度可大大降低，且使高能效高速印刷成为可能。

另外，可没有特别限制地使用一直以来用于调色剂的天然蜡或合成蜡等作为所述蜡。作为所述蜡的实例有石蜡、微晶蜡、地蜡、巴西棕榈蜡(carnuba wax)、基于酯的蜡、基于聚乙烯的蜡和基于聚丙烯的蜡等，可使用任一种选自这些的蜡或两种或更多种选自这些的蜡的混合物。

此外，可使用属于炭黑、苯胺黑、黄色着色剂、品红色着色剂或青色着色剂的多种颜料作为与所述蜡一起包含在所述蜡混合物中的颜料，且现有已知的调色剂用颜料、染料或着色剂可没有特别限制地使用。

此外，除了所述蜡和颜料之外，构成所述核的蜡混合物中还可包含多种添加剂，可使用电荷控制剂、交联剂、分子量控制剂或颜料分散剂作为添加剂。所述蜡混合物可按情况的需要包含一种选自这些的添加剂或两种或更多种选自这些的添加剂。

所述添加剂中的电荷控制剂是用于控制调色剂颗粒的摩擦静电电荷的组分，例如，其可为苯胺黑类酸性染料、高级脂族金属盐、烷氧基胺、螯合物、季铵盐、烷基酰胺、氟化活化剂、金属萘二甲酸盐、酸性有机络合物、氯化石蜡、氯化聚酯、含有酸的聚酯、铜酞菁的磺酰胺、含有磺酸基的苯乙烯-丙烯酸聚合物等，且多种已知的调色剂用电荷控制剂可没有特别限制地使用。

此外，所述颜料分散剂是用于改进有机颜料在构成所述核的蜡混合物中的分散性的组分，例如，可使用公开于韩国专利公开文本第2005-0098662号的聚合物，更具体而言是具有可与有机颜料反应的官能团的聚合物。此外，可使用多种可改进颜料分散性的化合物作为所述颜料分散剂。

此外，所述交联剂和分子量控制剂是用于协助形成包裹核的壳的组分，且部分交联剂和分子量控制剂可在调色剂形成后保留在蜡混合物中。作为所述交联剂，可使用二乙烯基苯、二甲基丙烯酸亚乙基酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸1，6-亚己基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、三丙烯酸1，1，1-三羟甲基丙烷酯、三烯丙基胺或四烯丙氧基乙烷，或可使用两种或多种选自它们的化合物。此外，除了所述化合物还可使用多种可协助可聚合单体的聚合或交联以形成壳的多官能化合物。此外，可使用诸如叔十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正辛基硫醇、四氯化碳、四溴化碳等的化合物作为分子量控制剂。

以上公开的组分——即蜡、颜料和选择的添加剂——包含在构成调色剂颗粒的核的颜料混合物中，所述颜料混合物的蜡含量可为约44至93重量份、优选为约60至90重量份并且更优选为约70至90重量份，颜料含量可为约2至6重量份并且优选为约3至5重量份，添加剂含量可为约0至10重量份、优选为约3至10重量份并且更优选为约3至8重量份，基于100重量份的加压定影调色剂整体计。此外，在所述添加剂中，所述电荷控制剂的含量可为约0至5重量份并且优选为约1至5重量份，所述颜料分散剂的含量可为约0至3重量份并且优选为约1至3重量份，所述交联剂和分子量控制剂的含量可为约0至2重量份并且优选为约0.5至2重量份，基于100重量份的加压定影调色剂整体计。作为以以上含量包含所述组分的构成所述核的颜料混合物，该颜料混合物在核中的分散稳定性可得到极好的保持且包含其的调色剂可在更低温度下定影，同时所述调色剂的带电特征可保持在优选范围内。

一方面，本发明的一个实施方案的加压定影调色剂除了包括构成核的蜡混合物之外，还包括包裹核的含有预定聚合物物质的壳。例如，所述加压定影调色剂的核含量可为约50至95重量份、优选为约65至93重量份并且更优选为约75至93重量份，壳含量可为约5至50重量份、优选为7至35重量份并且更优选为7至25重量份，基于100重量份的加压定影调色剂整体计；所述壳的聚合物物质含量可为约4至50重量份、优选为约6至35重量份并且更优选为约6至25重量份，基于100重量份的调色剂整体计。所述壳除了包括所述聚合物物质外，可包括的诸如剩余单体或引发剂等残余物含量为小于约1重量份、优选为小于约0.5重量份并且更优选为小于约0.1重量份。由于调色剂包含以上含量的核和壳，包含预定聚合物物质作为主要组分的壳可合适地包裹核以使所述调色剂保持颗粒的稳定球形，同时构成核的蜡混合物的含量——特别是蜡的含量——可增加且所述调色剂可在更低温度下定影并形成图像。

此外，当单个包含上述核和壳的调色剂颗粒的直径假设为d时，则所述壳的厚度可为约0.05d至0.20d、优选为约0.05d至0.15d并且更优选为约0.07d至0.13d。因为壳具有所述厚度，所述壳可合适地包裹包含蜡混合物的核以使调色剂保持颗粒的稳定形状，并且所述调色剂的低定影温度可有效地实现并使高能效印刷成为可能。

包含于所述调色剂的壳中的聚合物物质可为通过聚合预定可聚合单体而得到的聚合物，所述可聚合单体例如基于乙烯基的芳族单体、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，或通过使两种或更多种选自它们的单体共聚而得到的共聚物。此处，作为可聚合单体的实例有基于乙烯基的芳族单体，例如苯乙烯、一氯苯乙烯、甲基苯乙烯或二甲基苯乙烯；基于丙烯酸酯的单体，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯或丙烯酸2-乙基己基酯；基于甲基丙烯酸酯的单体，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯；或基于二烯的单体，例如丁二烯或异戊二烯。包裹上述核的壳可通过使所述可聚合单体进行聚合或共聚而有效地形成。

此外，所述聚合物或共聚物可为通过使所述可聚合单体单独进行聚合或共聚而得到的聚合物或共聚物，或可为通过除了所述单体之外还选择性地使用基于烯烃的酸性单体或基于烯烃的碱性单体并使其进行聚合或共聚而得到的聚合物或共聚物。此处，所述基于烯烃的酸性单体可为α，β-乙烯化合物等，所述基于烯烃的碱性单体可为基于甲基丙烯酸酯的单体，其为含有胺基或季铵基的脂族醇的甲基丙烯酸酯、基于甲基丙烯酰胺的单体、基于乙烯胺的单体、基于二烯丙基胺的单体或其铵盐。此外，待共聚的所述基于烯烃的酸性单体或基于烯烃的碱性单体的用量可为约30重量份以下、合适地为约1至30重量份并且优选为5至25重量份，基于100重量份的所述可聚合单体计，并可形成作为主要组分包含于所述壳中的所述聚合物或共聚物。

此外，所述聚合物或共聚物可为通过在引发剂的存在下使所述可聚合单体和选择的基于烯烃的酸性或碱性单体进行聚合或共聚而形成的聚合物或共聚物。此处，可使用常规自由基引发剂(例如偶氮二异丁腈、偶氮二戊腈或其混合物)作为引发剂，此外还可使用多种自由基引发剂。所述引发剂的用量可为约1至5重量份并且优选为2至4重量份，基于100重量份的所述可聚合单体计。通过使用所述引发剂，所述可聚合单体可进行聚合并可合适地形成包裹所述核的壳。

此外，所述聚合物或共聚物可为通过在分子量控制剂、交联剂或其混合物的存在下选择性地使所述可聚合单体等进行聚合或共聚而形成的聚合物或共聚物。此处，可同样地使用以上关于所述核所解释的交联剂和分子量控制剂作为所述交联剂和分子量控制剂。此外，所述交联剂的用量可为约0.1至2重量份并且优选为0.5至1.5重量份，基于100重量份的所述可聚合单体计，所述分子量控制剂的用量可为约1至5重量份并且优选为2至4重量份，基于100重量份的所述可聚合单体计。

包含预定含量的以上公开组分的加压定影调色剂在核中不包括粘合剂用树脂，并且所述核由包含蜡和颜料的蜡混合物组成，预定聚合物物质的壳合适地包裹着核并形成球形调色剂颗粒。对于这种核-壳形式，所述加压定影调色剂的聚合物组分在调色剂整体中的含量较低而蜡的含量较高。因此，所述加压定影调色剂可实现在更低温度下的定影和成像，并实现高能效的高速印刷。

一方面，本发明的另一个实施方案提供了制备以上公开的加压定影调色剂的方法。该制备加压定影调色剂的方法可包括以下步骤：形成包含蜡和颜料的蜡混合物；将该蜡混合物以液滴的形式分散于水性介质中；向所述分散液中添加一种或多种可聚合单体，其选自基于乙烯基的芳族单体、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，并进行悬浮聚合以形成包裹所述以液滴形式分散的蜡混合物的壳。

根据所述制备方法，将包含蜡和颜料的蜡混合物添加入并以小液滴的形式分散于水性介质中，然后通过向分散液中添加预定的可聚合单体而进行悬浮聚合。如果进行这种聚合，则聚合发生在所述小液滴的蜡混合物——也就是核——中，并形成包裹核的壳，最终可制得加压定影调色剂。

特别地，本发明者的实验显示，即使预定聚合物物质的壳是在以小液滴的形式分散只包含蜡、颜料和选择的添加剂的蜡混合物之后经由聚合而形成而无需在蜡混合物中混合或分散粘合剂用树脂或用于形成粘合剂用树脂的可聚合单体，仍可得到其中所述壳令人满意地包裹蜡混合物(核)的球形调色剂颗粒。因此，所述调色剂可以这样的状态令人满意地形成：包含在所述核中的诸如粘合剂用树脂的聚合物组分的含量大大地降低而蜡的含量提高，由于低含量的聚合物组分和高含量的蜡，这种调色剂可实现在更低温度下的定影和成像。

加压定影调色剂的制备方法逐步解释如下。

在以上制备方法中，首先形成包含蜡、颜料和选择的添加剂的蜡混合物，并将该蜡混合物加入水性介质中。此处，所述用于分散蜡混合物的水性介质可通过将分散稳定剂溶解于水中而得到，通过所述分散稳定剂，所述蜡混合物可在水性介质中保持稳定分散状态。作为所述分散稳定剂，可使用磷酸钙、二氧化硅/聚乙烯基吡咯烷酮络合物、氢氧化镁或羟基磷灰石等，且所述分散稳定剂的用量可为约1至10重量份、优选2至8重量份并且更优选3至7重量份，基于100重量份的所述水计。因此，所述蜡混合物可在所述水性介质中保持稳定分散状态且分散稳定剂可在稍后容易地去除。

此外，所述蜡混合物的总体组成和可向所述蜡混合物中选择性地添加的选择的添加剂的类别与以上公开的相同，所述蜡混合物可通过根据所述组成来混合各组分而形成。

向水性介质中添加所述蜡混合物后，该水性介质中的蜡混合物以小液滴的形式均匀地分散，该小液滴形式的蜡混合物形成最终制得的调色剂中的核。此处，可使用借助均化器向所述蜡混合物与水性介质的混合物溶液提供剪切力的均化方法以实现所述小液滴形式的分散。例如，所述蜡混合物可通过使用均化器来均化混合物而以小液滴的形式分散于所述水性介质中，所述均化器的速率为约10000至20000rpm、优选为约10000至17000rpm并且更优选为约12000至16000rpm。

然后，将预定可聚合单体(例如基于乙烯基的芳族单体、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)和选择性地将引发剂、交联剂、分子量控制剂、基于烯烃的酸性或碱性单体等加入所述分散液中并进行悬浮聚合。此处，可用的引发剂、交联剂、分子量控制剂、基于烯烃的酸性或碱性单体等的类别和用量与以上公开的相同。

通过进行悬浮聚合，所述可聚合单体等包裹以小液滴形式分散的蜡混合物的同时聚合形成预定聚合物或共聚物。根据聚合物或共聚物的形成，形成了包含其作为主要组分的壳，并可最终形成核-壳型调色剂颗粒。在所述形成壳的工序中，例如，所述悬浮聚合可在温度为约50至80℃并且优选为约60至75℃下进行1至20小时并且优选为5至18小时，由此包含所述聚合物或共聚物的壳可合适地形成。

一方面，核-壳型调色剂颗粒通过以上公开的悬浮聚合而形成后，可再进行通过洗涤调色剂颗粒而去除分散稳定剂和干燥调色剂颗粒的步骤，并可由此制得本发明的一个实施方案的加压定影调色剂。

此处，所述去除分散稳定剂(例如磷酸钙)的步骤可根据以下方法而进行：通过调节溶液的pH至小于2而使所述分散稳定剂溶解于水溶液中以将分散稳定剂与调色剂颗粒分离，所述调节pH通过向形成有调色剂颗粒的水性分散液中添加酸而进行。根据所述方法去除分散稳定剂后，通过过滤设备去除水分、再向其中添加过量蒸馏水以用于稀释和去除水分的步骤可重复进行多次。

然后，所述加压定影调色剂可通过在真空烘箱中在室温下真空干燥调色剂滤饼的方法而制备。

此外，单独的外部添加剂(例如二氧化硅等)可按情况需要而涂布于调色剂的表面，这种外部添加剂的涂布步骤可根据通过使用hansel混合器而向调色剂颗粒中添加外部添加剂并对其进行高速搅拌的方法而进行。

通过以上公开的方法，可制得本发明的一个实施方案的加压定影调色剂，其包括含有高含量的蜡、颜料和选择的添加剂而不含粘合剂用树脂的蜡混合物核和包裹所述核的预定聚合物物质的壳。

发明效果

根据本发明，可提供可在更低温度下通过加压而定影并形成图像的加压定影调色剂及其制备方法。

因此，通过使用所述加压定影调色剂，高能效的高速印刷成为可能。

实施例

以下，通过本发明的具体实施例对本发明的功能和效果作更详细地解释。然而，以下实施例只是为了示例说明本发明，本发明的范围不限于其或由其决定。

[实施例1]

(调色剂的制备)

水性分散液通过以下方法而制备：向400重量份的离子交换水中添加5重量份的作为分散稳定剂的磷酸钙，在室温下搅拌10分钟，将温度升高至70℃并再搅拌20分钟。

82重量份的基于石蜡的蜡通过使用水浴加热至70℃后，蜡混合物通过向其中添加4重量份的颜料和4重量份的作为电荷控制剂的包含磺酸基的苯乙烯-丙烯酸聚合物并对其进行高速搅拌而制备。

将所述蜡混合物加入所述水性分散液中并通过使用速率为13000rpm的均化器使其均化而以小液滴的形式分散。随后，将7.5重量份的苯乙烯、2.5重量份的丙烯酸正丁酯和0.3重量份的偶氮二异丁腈混合，同时使用桨式搅拌机以200rpm搅拌，通过将混合物缓慢加入反应器中进行聚合以包裹以小液滴形式分散的蜡混合物。聚合进行15小时并得到预定聚合物物质的壳包裹着所述小液滴形式的蜡混合物(核)的核-壳型调色剂颗粒。

(分散稳定剂的去除和干燥)

将磷酸钙在包含以上制备的调色剂颗粒的溶液中通过合适的方法与调色剂分离。更具体地，通过调节溶液的pH至小于2而使磷酸钙溶解于水溶液中，所述调节pH通过向包含调色剂颗粒和磷酸钙的水性分散液中添加酸而进行。通过使用过滤设备去除水分后，再向其中添加蒸馏水以将100重量份固含量的调色剂稀释1000倍、再对其进行搅拌并将去除水分的步骤重复进行5次。最终，调色剂通过过滤去除水分并在真空烘箱中在室温下真空干燥调色剂滤饼而制备。

(外部添加剂涂布)

二氧化硅外部添加剂通过以下方法而涂布于调色剂颗粒的表面：通过使用hansel混合器将2重量份的二氧化硅加入100重量份的调色剂中，并以5000rpm的高速搅拌7分钟。根据以上方法，制得实施例1的加压定影调色剂。

如此方法制备的调色剂中调色剂颗粒的体积平均直径为7微米，体积平均直径与数量平均直径的比为1.26。此外，可看出实施例1的调色剂包括90重量份的构成核的蜡混合物和10重量份的包含聚合物物质的壳，所述蜡混合物包含82重量份的蜡、4重量份的颜料和4重量份的电荷控制剂，所述壳包含9.9重量份的聚合物物质和0.1重量份的其他残留物(剩余单体、引发剂等)，基于100重量份的调色剂整体计。

[实施例2]

实施例2的加压定影调色剂基本上按与实施例1相同的方法而制备，除了蜡的用量为72重量份、并使用15重量份的苯乙烯、5重量份的丙烯酸正丁酯和0.7重量份的偶氮二异丁腈用于成壳之外。通过按与实施例1相同的方法确定包含在加压定影调色剂中的调色剂颗粒的组成，可看出实施例2的调色剂包括80重量份的构成核的蜡混合物和20重量份的包含聚合物物质的壳，所述蜡混合物包含72重量份的蜡、4重量份的颜料和4重量份的电荷控制剂，所述壳包含19.7重量份的聚合物物质和0.3重量份的其他残留物(剩余单体、引发剂等)，基于100重量份的调色剂整体计。

[实施例3]

实施例3的加压定影调色剂基本上按与实施例1相同的方法而制备，除了蜡的用量为62重量份、并使用22.5重量份的苯乙烯、7.5重量份的丙烯酸正丁酯和1重量份的偶氮二异丁腈用于成壳之外。通过按与实施例1相同的方法确定包含在加压定影调色剂中的调色剂颗粒的组成，可看出实施例3的调色剂包括70重量份的构成核的蜡混合物和30重量份的包含聚合物物质的壳，所述蜡混合物包含62重量份的蜡、4重量份的颜料和4重量份的电荷控制剂，所述壳包含29.5重量份的聚合物物质和0.5重量份的其他残留物(剩余单体、引发剂等)，基于100重量份的调色剂整体计。

[实施例4]

实施例4的加压定影调色剂基本上按与实施例1相同的方法而制备，除了蜡的用量为52重量份、并使用30重量份的苯乙烯、10重量份的丙烯酸正丁酯和1.8重量份的偶氮二异丁腈用于成壳之外。通过按与实施例1相同的方法确定包含在加压定影调色剂中的调色剂颗粒的组成，可看出实施例4的调色剂包括60重量份的构成核的蜡混合物和40重量份的包含聚合物物质的壳，所述蜡混合物包含52重量份的蜡、4重量份的颜料和4重量份的电荷控制剂，所述壳包含39.2重量份的聚合物物质和0.8重量份的其他残留物(剩余单体、引发剂等)，基于100重量份的调色剂整体计。

[实施例5]

实施例5的加压定影调色剂基本上按与实施例1相同的方法而制备，除了蜡的用量为44重量份、颜料和电荷控制剂的用量各为3重量份，并使用37.5重量份的苯乙烯、12.5重量份的丙烯酸正丁酯和2.5重量份的偶氮二异丁腈用于成壳之外。通过按与实施例1相同的方法确定包含在加压定影调色剂中的调色剂颗粒的组成，可看出实施例5的调色剂包括50重量份的构成核的蜡混合物和50重量份的包含聚合物物质的壳，所述蜡混合物包含44重量份的蜡、3重量份的颜料和3重量份的电荷控制剂，所述壳包含49.1重量份的聚合物物质和0.9重量份的其他残留物(剩余单体、引发剂等)，基于100重量份的调色剂整体计。

[对比实施例1]

对比实施例1的加压定影调色剂基本上按与实施例1相同的方法而制备，除了蜡的用量为32重量份，并使用45重量份的苯乙烯、15重量份的丙烯酸正丁酯和2重量份的偶氮二异丁腈用于成壳之外。通过按与实施例1相同的方法确定包含在加压定影调色剂中的调色剂颗粒的组成，可看出对比实施例1的调色剂包括40重量份的构成核的蜡混合物和60重量份的包含聚合物物质的壳，所述蜡混合物包含32重量份的蜡、4重量份的颜料和4重量份的电荷控制剂，所述壳包含59.3重量份的聚合物物质和0.7重量份的其他残留物(剩余单体、引发剂等)，基于100重量份的调色剂整体计。

[对比实施例2]

对比实施例2的加压定影调色剂基本上按与实施例1相同的方法而制备，除了蜡的用量为40重量份、颜料和电荷控制剂的用量各为5重量份，并使用37.5重量份的苯乙烯、12.5重量份的丙烯酸正丁酯和2.5重量份的偶氮二异丁腈用于成壳之外。通过按与实施例1相同的方法确定包含在加压定影调色剂中的调色剂颗粒的组成，可看出对比实施例2的调色剂包括50重量份的构成核的蜡混合物和50重量份的包含聚合物物质的壳，所述蜡混合物包含40重量份的蜡、5重量份的颜料和5重量份的电荷控制剂，所述壳包含49.2重量份的聚合物物质和0.8重量份的其他残留物(剩余单体、引发剂等)，基于100重量份的调色剂整体计。

[对比实施例3]

对比实施例3的加压定影调色剂基本上按与实施例1相同的方法而制备，除了蜡的用量为22重量份，并使用52.5重量份的苯乙烯、17.5重量份的丙烯酸正丁酯和3重量份的偶氮二异丁腈用于成壳之外。通过按与实施例1相同的方法确定包含在加压定影调色剂中的调色剂颗粒的组成，可看出对比实施例1的调色剂包括30重量份的构成核的蜡混合物和70重量份的包含聚合物物质的壳，所述蜡混合物包含22重量份的蜡、4重量份的颜料和4重量份的电荷控制剂，所述壳包含68.4重量份的聚合物物质和1.6重量份的其他残留物(剩余单体、引发剂等)，基于100重量份的调色剂整体计。

[实验实施例]

(调色剂的定影温度)

如下温度称之为定影温度：通过改变HP2600印刷机定影辊的温度而将调色剂印刷于纸张后，用白纸以1Kg的压力按压经印刷的纸并来回摩擦时调色剂不沾在白纸上的最低温度。上述实施例和对比实施例的定影温度根据所述方法而测定，其结果列于下表1。

[表1]

参考上述表1，可看出基于100重量份的调色剂整体计包含44至82重量份的高含量蜡的实施例1至5的调色剂显示出90℃以下的低定影温度。特别地，可看出蜡含量超过60重量份的实施例1至3的调色剂的定影温度大大地降至小于70℃。

与此相反，对比实施例1至3的调色剂显示出最小为110℃以上的高定影温度，从而导致其能效低且使用其的高速印刷变得困难。

Claims (22)

1.一种加压定影调色剂，其包括：

包括含有蜡和颜料的蜡混合物的核；

和

包括至少一种可聚合单体的聚合物或共聚物并包裹所述核的壳，所述可聚合单体选自基于乙烯基的芳族单体、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，

其中所述核的蜡含量为44至93重量份，基于100重量份的调色剂整体计。

2.权利要求1的加压定影调色剂，其中50重量％以上的所述蜡未与聚合物组分混合，而是独立地分散于核中。

3.权利要求1的加压定影调色剂，其中所述核的蜡含量为60至90重量份，基于100重量份的调色剂整体计。

4.权利要求1的加压定影调色剂，表现出定影温度小于90℃。

5.权利要求1的加压定影调色剂，其中与单个包含所述核和壳的调色剂颗粒的直径d相比，所述壳的厚度为0.05d至0.20d。

6.权利要求1的加压定影调色剂，其中所述壳的聚合物或共聚物的含量为4至50重量份，基于100重量份的调色剂整体计。

7.权利要求1的加压定影调色剂，其中所述蜡包括一种或多种用于调色剂的蜡，其选自石蜡、微晶蜡、地蜡、巴西棕榈蜡、基于酯的蜡、基于聚乙烯的蜡和基于聚丙烯的蜡。

8.权利要求1的加压定影调色剂，其中所述颜料包括一种或多种用于调色剂的颜料，其选自炭黑、苯胺黑、黄色着色剂、品红色着色剂和青色着色剂。

9.权利要求1的加压定影调色剂，其中所述蜡混合物还包括一种或多种添加剂，其选自电荷控制剂、交联剂、分子量控制剂和颜料分散剂。

10.权利要求9的加压定影调色剂，其中所述电荷控制剂包括一种或多种摩擦静电电荷控制剂，其选自苯胺黑类酸性染料、高级脂族金属盐、烷氧基胺、螯合物、季铵盐、烷基酰胺、氟化活化剂、金属萘二甲酸盐、酸性有机络合物、氯化石蜡、氯化聚酯、含有酸的聚酯、铜酞菁的磺酰胺和含有磺酸基的苯乙烯-丙烯酸聚合物。

11.权利要求9的加压定影调色剂，其中所述蜡混合物包括44至93重量份的蜡、2至6重量份的颜料和0至10重量份的添加剂，基于100重量份的调色剂整体计。

12.权利要求1的加压定影调色剂，其中所述聚合物或共聚物通过使所述可聚合单体在1至5重量份的引发剂存在下聚合而得到，基于100重量份的所述可聚合单体计。

13.权利要求12的加压定影调色剂，其中所述引发剂包括作为偶氮二异丁腈、偶氮二戊腈或其混合物的自由基引发剂。

14.权利要求1的加压定影调色剂，其中所述聚合物或共聚物通过使所述可聚合单体在1至5重量份的分子量控制剂、0.1至2重量份的交联剂或其混合物的存在下聚合而得到，基于100重量份的所述可聚合单体计。

15.权利要求9或14的加压定影调色剂，其中

所述交联剂包括一种或多种多官能化合物，其选自二乙烯基苯、二甲基丙烯酸亚乙基酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二乙二醇酯、二丙烯酸1，6-亚己基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、三丙烯酸1，1，1-三羟甲基丙烷酯、三烯丙基胺和四烯丙氧基乙烷，且

所述分子量控制剂包括一种或多种化合物，其选自叔十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正辛基硫醇、四氯化碳和四溴化碳。

16.权利要求1的加压定影调色剂，其中所述聚合物或共聚物通过另外使用1至30重量份的基于烯烃的酸性单体或基于烯烃的碱性单体来使所述可聚合单体聚合而得到，基于100重量份的所述可聚合单体计。

17.一种制备权利要求1-16中任一项的加压定影调色剂的方法，其包括以下步骤：

形成包含蜡和颜料的蜡混合物；

将该蜡混合物以液滴的形式分散于水性介质中；

向该分散液中添加一种或多种可聚合单体，并进行悬浮聚合以形成包裹所述以液滴形式分散的蜡混合物的壳，所述可聚合单体选自基于乙烯基的芳族单体、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，。

18.权利要求17的方法，其中所述水性介质通过使分散稳定剂溶解于水中而形成。

19.权利要求18的方法，其中所述分散稳定剂包括磷酸钙、二氧化硅/聚乙烯基吡咯烷酮络合物、氢氧化镁或羟基磷灰石。

20.权利要求18的方法，其中所述分散稳定剂的用量为1至10重量份，基于100重量份的所述水计。

21.权利要求17的方法，其中所述分散蜡混合物至液滴状的步骤包括混合所述蜡混合物与水性介质的步骤以及通过使用速率为10000～20000rpm的均化器均化经混合的溶液的步骤。

22.权利要求18的方法，其在形成所述壳的步骤后还包括通过洗涤调色剂颗粒而去除分散稳定剂的步骤以及干燥所述调色剂颗粒的步骤。