CN103149811A - 一种香型墨粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种香型墨粉及其制备方法。所述香型墨粉由下述重量份配比的组分组成：苯丙树脂组合物40～90份，着色剂3～50份，脱模剂1～10份，电荷控制剂0.3～5份，香料或香精0～5份，外添加剂1～5份。本发明香型墨粉使打印或复印过程散发清香，无刺激性气味残留，可用于多款打印机、复印机；制备本发明香型墨粉的方法简单、低碳环保、操作安全、成本低廉。

Description

一种香型墨粉及其制备方法

技术领域

本发明涉及打印复印用墨粉，特别是一种含有香味的香型墨粉及其制备方法。

背景技术

目前，苯乙烯-丙烯酸酯类聚合树脂是国内外生产打印/复印墨粉所用的基本原材料之一，其制造方法有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合三种，无论选用哪一种聚合方法均存在苯乙烯或丙烯酸酯类单体残留。一个完整的打印/复印过程包括充电、曝光、显影、转印、定影、清洁六个步骤，在定影过程中墨粉因受180℃左右高温而熔融，墨粉中残留的单体受热挥发而释放，因气相单体具有刺激性气味，刺激性气相单体积聚会影响办公环境及人员的健康呼吸。

发明内容

本发明为了克服上述传统墨粉在打印或复印过程中产生的刺激性气相单体积聚影响办公环境及人员的健康呼吸的缺点，提供一种香型墨粉。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案。

一种香型墨粉，由下述重量份配比的组分组成：

所述的苯丙树脂组合物为至少一种苯丙树脂，所述苯丙树脂组合物的软化点为120～160℃；优所述苯丙树脂的酸值在0～15mg KOH/g。本发明中添加苯丙树脂可以有效提高香型墨粉的定影能力、粘辊性能及带电性能。

所述苯丙树脂的软化点根据不同打印机配用的墨粉的性能进行匹配，如果配用的墨粉的软化点刚好对应某种所述苯丙树脂的软化点，则可以选用一种苯丙树脂；如果配用的墨粉的软化点不能对应某种所述苯丙树脂的软化点，则可以选用软化点高于配用的墨粉的软化点的一种苯丙树脂，以及选用软化点低于配用的墨粉的软化点的一种苯丙树脂,进行混合调配，得到合适的软化点的所述苯丙树脂。

优选地，苯丙树脂组合物由以下重量份组分组成：

软化点为120～135℃的苯丙树脂1        10～40份

软化点为140～160℃的苯丙树脂2        30～50份。

所述的着色剂为炭黑、磁性氧化铁粉末、蓝色有机颜料、洋红色有机颜料、黄色有机颜料中的一种。根据磁性或非磁性黑色墨粉的需要选择适量的磁性氧化铁或炭黑；根据非磁性彩色墨粉颜色不同，选择适量的蓝色有机颜料、洋红色有机颜料、黄色有机颜料或炭黑以有效控制香型墨粉的着色性能。

所述的脱模剂为软化点为80～150℃的聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的至少一种。本发明中脱模剂可以有效控制香型墨粉的熔点及脱模能力。

所述的电荷控制剂为铬偶氨络合物、高级脂肪酸金属盐、苯胺黑中的一种，铬偶氨络合物可用于彩色打印，高级脂肪酸金属盐或苯胺黑可用于黑白打印。优选地，每100重量份的苯丙树脂，电荷控制剂的添加量为0.1～8重量份。进一步优选地，每100重量份的苯丙树脂，电荷控制剂的添加量为0.3～5重量份。本发明中电荷控制剂可以有效提高香型墨粉带电量及起电速度快的特性，使墨粉有良好的耐久性和稳定性。

优选地，所述香精或香料为日化香精或香料。

优选地，本发明采用自制香料。自制香料的制作方法为将液态日化香精与气相二氧化硅在容器中混合搅拌，由此得到由液态香精经疏水化处理的纳微米带电粉末分散包覆而成的粉末。本发明中添加香料可以有效控制香气持续散发，并赋予香型墨粉一定的带电能力。

所述香精或香料可以根据需要选择或制备成桂花、玫瑰、茉莉、香草、丁香、薰衣草、柠檬、草莓、水蜜桃香型中的一种。

所述的外添加剂为气相二氧化硅、金属氧化物、硬脂酸盐类超细粉末中的一种或多种。本发明中外添加剂可以提高香型墨粉的流动性、电荷稳定性及保存性能。

一种制备上述香型墨粉的方法，将苯丙树脂组合物、着色剂、电荷控制剂、脱模剂、香精或香料按上述比例在高速混合机内混合均匀；利用挤出机来进行熔融混炼，经挤出机挤出压片后，输入破碎机粗粉碎；将粗碎料再次挤出压片、粗粉碎，进一步经过气流粉碎机粉碎分级得到半成品；向所述半成品中按比例加入外添加剂，混合得成品。

另一种制备上述香型墨粉的方法，将苯丙树脂组合物、着色剂、电荷控制剂、脱模剂按上述比例在高速混合机内混合均匀；利用挤出机来进行熔融混炼，经挤出机挤出压片后，输入破碎机粗粉碎；将粗碎料再次挤出压片、粗粉碎，进一步经过气流粉碎机粉碎分级得到半成品；向所述半成品中按比例加入外添加剂和香精或香料，混合得成品。

上述的两种制备香型墨粉的方法，在制备过程中，均存在两次挤压，在使得均匀效果更好的同时，又有利于树脂残留单体受热挥发释放，从而使成品中单体残留量降低，减少了墨粉使用过程中刺激性气相单体的产生。

优选地，利用上述制备方法制得的香型墨粉的体积平均粒径Dv为8～10μm。所述香型墨粉的体积平均粒径与颗粒平均粒径的比值Dv/Dp为1～1.3。

一种应用本发明香型墨粉的硒鼓。

本发明香型墨粉使打印或复印过程散发玫瑰、桂花、茉莉等淡淡清香，无刺激性气味残留，满足了国内外兼容耗材厂家及商务办公人员对健康呼吸的需求；而且所印制的文件也散发着玫瑰、桂花、茉莉等淡淡清香，使人身心愉快。本法明香型墨粉可用于多款打印机、复印机；根据国家标准GB/T21199-2007、GB/T 21200-2007或者GB/T 21199-2007固定的测量方法，当用于黑白打印时，性能指标如下：图像密度＞1.45、底灰＜0.01，定影牢固度＞90%，耗粉量＜45mg/p，凝集度＜2%；当用于彩色打印时，性能指标如下：图像密度：C＞1.10、M＞1.00、Y＞0.80、K＞1.35，底灰＜0.01，定影牢固度＞90%，耗粉量＜30mg/p，凝集度＜3%，在打印、复印的整个过程中，字体或图象的密度保持恒定，综合性能均优于行业标准。制备本发明香型墨粉的方法简单、低碳环保、操作安全、成本低廉；两次挤压，在使得均匀效果更好的同时，又有利于树脂残留单体受热挥发释放，从而使成品中单体残留量降低，减少了墨粉使用过程中刺激性气相单体的产生。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例做进一步说明。下文中所述的每1重量份为1千克。本发明中无特别说明，使用的原料都是直接从市场购买的。

实施例1

本发明香型墨粉，由下述重量份配比的组分组成：

按比例将原料在高速混合机内混合均匀，经挤出机挤出压片，粗粉碎；将粗碎料再次挤出压片，粗粉碎，进一步经过气流粉碎机粉碎分级得到半成品a，粒度分布如下：

体积平均粒径Dv    9.56μm

≤5μm的体积分数  1.89%

≥16μm的体积分数 0.27%。

按照如下配方，添加外添加剂：

其中，二氧化硅微粒1的直径为10～30μm，二氧化硅微粒2的直径为40～60μm。二氧化硅微粒1与二氧化硅微粒2的比例不同，有利于控制墨粉的带电量及其稳定性，也可以调节墨粉的流动性，二氧化硅微粒1的含量越多，墨粉的流动性越好。

将上述物料按比例称重，在高速混合机中，频率设定25～50Hz，混合时间3～10min，混合后过100～300目筛制成成品。

实施例2

本发明香型墨粉，由下述重量份配比的组分组成：

按比例将原料在高速混合机内混合均匀，经挤出机挤出压片，粗粉碎；将粗碎料再次挤出压片，粗粉碎，进一步经过气流粉碎机粉碎分级得到半成品b，粒度分布如下：

体积平均粒径Dv    9.32μm

≤5μm的体积分数    1.68%

≥16μm的体积分数   0.33%。

按照如下配方，添加外添加剂：

将上述物料按比例称重，在高速混合机中，频率设定25～60Hz，混合时间3～10min，混合后过100～300目筛制成成品。

所述自制香料是由液态日化香精与气相二氧化硅按重量比2:3的比例在容器中混合搅拌，得到香料粉末半成品；将香料粉末半成品与气相二氧化硅按照重量比2：1的比例在容器中混合搅拌，由此得到经疏水化处理的纳微米带电粉末分散包覆而成的自制香料粉末。

实施例3

本发明香型墨粉，由下述重量份配比的组分组成：

按比例将原料在高速混合机内混合均匀，经挤出机挤出压片，粗粉碎；将粗碎料再次挤出压片，粗粉碎，进一步经过气流粉碎机粉碎分级得到半成品c，粒度分布如下：

体积平均粒径Dv       9.65μm

≤5μm的体积分数     1.76%

≥16μm的体积分数    0.32%。

按照如下配方，添加外添加剂：

将上述物料按比例称重，在高速混合机中，频率设定25～50Hz，混合时间3～10min，混合后过100～300目筛制成成品。

实施例4

本发明香型墨粉，由下述重量份配比的组分组成：

按比例将原料在高速混合机内混合均匀，经挤出机挤出压片，粗粉碎；将粗碎料再次挤出压片，粗粉碎，进一步经过气流粉碎机粉碎分级得到半成品d，粒度分布如下：

体积平均粒径Dv      9.45μm

≤5μm的体积分数    1.86%

≥16μm的体积分数    0.24%。

按照如下配方，添加外添加剂：

将上述物料按比例称重，在高速混合机中，频率设定25～60Hz，混合时间3～10min，混合后过100～300目筛制成成品。

实施例5

本发明香型彩色墨粉，组分配比见表1。

表1香型彩色墨粉的组分及配比

其中，C代表蓝色有机颜料，M代表洋红色有机颜料，Y代表黄色有机颜料，K代表炭黑。

彩色墨粉使用铬偶氨络合物作为电荷控制剂；黑色墨粉使用高级脂肪酸金属盐作为电荷控制剂。

按比例将原料在高速混合机内混合均匀，经挤出机挤出压片，粗粉碎；将粗碎料再次挤出压片，粗粉碎，进一步经过气流粉碎机粉碎分级得到半成品e，粒度分布如下：

体积平均粒径Dv       8.90～9.30μm

≤5μm的体积分数     1.50～2.50%

≥16μm的体积分数    0～0.30%。

按照如下配方，添加外添加剂：

半成品e           100份

二氧化硅微粒1     3份

氧化铝粉末        0.3份。

将上述物料按比例称重，在高速混合机中，频率设定25～60Hz，混合时间3～10min，混合后过100～300目筛制成成品。

上述实施例制备得到的香型墨粉上机测试的图像品质指标见表2。

本发明香型墨粉上机测试得到的图像品质指标全部达到行业标准，特别是打印过程散发玫瑰/桂花/茉莉等淡淡清香，无刺激性气味残留，满足了国内外兼容耗材厂家及商务办公人员对健康呼吸的需求。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如使用日化香料做成自制香精再制备香型墨粉，这些都属于本发明的保护范围。

表2本发明香型墨粉上机测试的图像品质指标

Claims (14)

1.一种香型墨粉，由下述重量份配比的组分组成：

2.根据权利要求1所述的香型墨粉，其特征在于：所述苯丙树脂组合物的软化点为120～160℃。

3.根据权利要求1所述的香型墨粉，其特征在于：所述的着色剂为炭黑、磁性氧化铁粉末、蓝色有机颜料、洋红色有机颜料、黄色有机颜料中的一种。

4.根据权利要求1所述的香型墨粉，其特征在于：所述的脱模剂为软化点为80～150℃的聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的香型墨粉，其特征在于：所述的电荷控制剂为铬偶氨络合物、高级脂肪酸金属盐、苯胺黑中的一种。

6.根据权利要求1所述的香型墨粉，其特征在于：每100重量份的苯丙树脂，电荷控制剂的添加量为0.1～8重量份。

7.根据权利要求1所述的香型墨粉，其特征在于：所述香精或香料为日化香精或香料。

8.根据权利要求1所述的香型墨粉，其特征在于：所述香精或香料为液态日化香精经疏水化处理的纳微米带电粉末分散包覆而成的自制香料。

9.根据权利要求7或8所述的香型墨粉，其特征在于：所述香精或香料为桂花、玫瑰、茉莉、香草、丁香、薰衣草、柠檬、草莓、水蜜桃香型中的一种。

10.根据权利要求1所述的香型墨粉，其特征在于：所述的外添加剂为气相二氧化硅、金属氧化物、硬脂酸盐类超细粉末中的一种或多种。

11.一种制备权利要求1-10任一项所述香型墨粉的方法，将苯丙树脂、着色剂、电荷控制剂、脱模剂、香精或香料按上述比例在高速混合机内混合均匀；利用挤出机来进行熔融混炼，经挤出机挤出压片后，输入破碎机粗粉碎；将粗碎料再次挤出压片、粗粉碎，进一步经过气流粉碎机粉碎分级得到半成品；向所述半成品中按比例加入外添加剂，混合得成品。

12.一种制备权利要求1-10任一项所述香型墨粉的方法，将苯丙树脂、着色剂、电荷控制剂、脱模剂按上述比例在高速混合机内混合均匀；利用挤出机来进行熔融混炼，经挤出机挤出压片后，输入破碎机粗粉碎；将粗碎料再次挤出压片、粗粉碎，进一步经过气流粉碎机粉碎分级得到半成品；向所述半成品中按比例加入外添加剂和香精或香料，混合得成品。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于：制得的香型墨粉的体积平均粒径Dv为8～10μm。

14.一种硒鼓，其特征在于应用如权利要求1-10任一项所述的香型墨粉。