RU2304152C2 - Способ получения полимерного связующего для тонера - Google Patents
Способ получения полимерного связующего для тонера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2304152C2 RU2304152C2 RU2005133923/04A RU2005133923A RU2304152C2 RU 2304152 C2 RU2304152 C2 RU 2304152C2 RU 2005133923/04 A RU2005133923/04 A RU 2005133923/04A RU 2005133923 A RU2005133923 A RU 2005133923A RU 2304152 C2 RU2304152 C2 RU 2304152C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- toluene
- molecular weight
- polymer
- intrinsic viscosity
- styrene
- Prior art date
Links
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству полимерных связующих для тонера и может быть использовано для копировальной техники и принтеров. Получают раздельно эмульсионной полимеризацией низкомолекулярный сополимер стирола (α-метилстирола), 2-этилгексилакрилата или бутилакрилата и метакриловой кислоты при соотношении мономеров (мас.ч.) (88-91,5):(8-11):(0,5-1,0) с характеристич. вязкостью в толуоле 0,08-0,12 дл/г и высокомолекулярный сополимер стирола (α-метилстирола) с 2-этилгексилакрилатом или бутилакрилатом при соотношении мономеров (мас.ч.) (88-92):(8-12) соответственно с характеристич. вязкостью в толуоле 1,0-1,28 дл/г, обе полимеризации осуществляют при конверсии мономеров, близкой к 100%, при температуре 60-70°С полученные латексы низкомолекулярного и высокомолекулярного сополимеров заправляют стоппером и антиоксидантом, смешивают их в весовом соотношении по сухому веществу от 70:30 до 75:25 и коагулируют растворами электролитов, получают полимер с характеристич. вязкостью в толуоле 0,4-0,45 дл/г и полидисперсностью Мw/Мn 19-32, обеспечивающие бимодальное молекулярно-массовое распределение сополимера. Полученный полимер имеет температуру плавления (растекания) 125-137°С, температуру размягчения 70-75°С. Улучшается качество электрографической печати. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Настоящее изобретение относится к производству полимерных связующих для тонера. Полимерные связующие являются основой электрографических составов (тонеров) для копировальной техники и принтеров.
Известны способы получения полимерных связующих на основе полистирола с низким молекулярным весом типа ПСН и его сополимера с бутилакрилатом - ПСНБ.
Однако указанные связующие не нашли широкого применения в современных копировальных аппаратах из-за низкого качества получаемых копий.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения связующего для тонера, описанный в патенте США №5321091. Согласно способу осуществляют радикальную полимеризацию этиленненасыщенного мономера или смеси этиленненасыщенных мономеров в отсутствие или в присутствии инициаторов. Полученный низкомолекулярный полимер растворяют в полимеризуемых мономерах, чтобы провести растворную или суспензионную полимеризацию с получением смолообразного продукта. Полученный смолообразный продукт представляет собой полимер или сополимер этиленненасыщенного мономера или смеси этиленненасыщенных мономеров, содержащий не более 70% нерастворимого в тетрагидрофуране (ТГФ) вещества, имеющего полидисперсность, равную 5, с пиком в области молекулярного веса от 2000 до 10000 в молекулярно-массовом распределении и пиком в области от 15000 до 100000 в молекулярно-массовом распределении растворимой в ТГФ части и составляющей в смеси с полимером с молекулярным весом не более 10000 количество от 10 до 50% по весу смоляной композиции, температура размягчения которых составляет 50°С, полидисперсность не выше 15.
Недостатком известного способа является большая продолжительность полимеризации (6-60 часов). Кроме того, полученное связующее имеет широкий интервал молекулярных весов в низкомолекулярной части и недостаточную воспроизводимость свойств полимера, получаемого после растворения такого низкомолекулярного полимера в мономерах и последующей полимеризации. Полученный таким образом полимер содержит нерастворимую (сшитую) часть, и пик имеет высокомолекулярную составляющую в интервале 15000-100000.
Известно, что для обеспечения высокого качества ксерокопирования тонерное связующее должно иметь на молекулярно-массовом распределении (ММР) низкомолекулярный пик около 15000 и высокомолекулярный - на уровне 500-800000.
Задачей настоящего изобретения является получение полимерного связующего для тонера, обеспечивающего высококачественное изображение при электрографической печати за счет повышения четкости изображения и улучшения способности полимера удерживаться на бумаге, и сокращение времени полимеризации.
Указанный результат достигается способом получения полимерного связующего для тонера путем полимеризации стирола (α-метилстирола) с акриловыми мономерами, согласно которому получают раздельно эмульсионной полимеризацией низкомолекулярный сополимер стирола (α-метилстирола), 2-этилгексилакрилата или бутилакрилата и метакриловой кислоты при соотношении мономеров (мас.ч.) (88-91,5):(8-11):(0,5-1,0) с характеристической вязкостью в толуоле 0,08-0,12 дл/г и высокомолекулярный сополимер стирола (α-метилстирола) с 2-этилгексилакрилатом или бутилакрилатом при соотношении мономеров (мас.ч.) (88-92):(8-12) соответственно с характеристической вязкостью в толуоле 1,0-1,28 дл/г, обе полимеризации осуществляют при конверсии мономеров, близкой к 100%, при температуре от 60 до 70°С, полученные латексы низкомолекулярного и высокомолекулярного сополимеров заправляют стоппером и антиоксидантом, смешивают их в весовом соотношении по сухому веществу от 70:30 до 75:25 и коагулируют раствором электролитов, получают полимер с характеристической вязкостью 0,4-0,45 дл/г и полидисперсностью Mw/Mn 19-32, обеспечивающие бимодальное молекулярно-массовое распределение сополимера.
Полученный полимер имеет температуру плавления (растекания) 125-137°С, а температуру размягчения 70-75°С.
Полимер имеет бимодальное молекулярно-массовое распределение с пиками в области 15000 и 600-800 тыс. при проведении оценки его ММР в растворе диметилформамида.
Указанные характеристики полимерного связующего для тонеров обеспечивают высокое качество электрографической печати.
При получении полимерного связующего для тонера могут быть использованы в качестве вспомогательных веществ эмульгаторы на основе алкил- и арилсульфонатов, алкилсульфонатов, диспропорционированной канифоли, природных и синтетических жирных кислот.
В качестве инициаторов полимеризации могут использоваться перекиси и гидроперекиси (персульфат калия, гидроперекись изопропилбензола, перекись бензоила), азоизобутиронитрил.
В качестве активатора полимеризации применимы сульфит натрия, триэтаноламин, ронгалит, трилон Б, железо семиводное закисное, в качестве регулятора молекулярного веса могут использоваться трет-додецилмеркаптан, дипроксид (диизопропилксантогендисульфид), бис-этилксантогендисульфид.
В качестве стоппера полимеризации могут использоваться диметилдитиокарбамат натрия, диэтилгидроксиламин, гидрохинон, в качестве антиоксиданта нетемнеющего типа - агидол 2, полигард (тринонилфенилфосфит), АО-6 (триметилбензилфенилфосфит), П-23 (2,4,6-три-трет-бутилфенол).
Коагуляцию латексов осуществляют алюминиевыми квасцами, сульфатом алюминия, хлористым кальцием.
Все вышеперечисленные продукты обеспечивают необходимое качество полимерных материалов для тонера и физико-технические характеристики, обеспечиваемые изобретением.
Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
В полимеризатор, имеющий рубашку и мешалку, загружают (в мас.ч.): стирол 90, 2-этилгексилакрилат 10, сульфанол 4, персульфат калия 04, сульфит натрия 0,2, воду 200, трет-додецилмеркаптан 0,05, включают перемешивание, доводят температуру смеси до 60°С и проводят полимеризацию до конверсии мономеров, близкой к 100%. Полученный латекс выгружают, заправляют диметилдитиокарбаматом натрия в количестве 0,2 мас.ч. и вводят антиоксидант - бис-(5-метил-3-трет-бутил-2-оксифенил)метан или агидол 2 в количестве 0,5 мас.ч. Часть полученного полимера выделяют из латекса этанолом, сушат и анализируют. Характеристическая вязкость полимера в толуоле составляет 1,12 дл/г. Далее в аппарат загружают (в мас.ч.): стирол 90, 2-этилгексилакрилат 10, метакриловую кислоту 0,5, сульфанол 4, персульфат калия 0,4, сульфит натрия 0,2, воду 200, трет-додецилмеркаптан 4, включают перемешивание, поднимают температуру в аппарате до 65-70°С и ведут полимеризацию до конверсии мономеров 100%. Время полимеризации составляет 5 часов. Полученный латекс выгружают, стопперируют диметилдитиокарбаматом натрия в количестве 0,2 мас.ч., заправляют антиоксидантом - агидолом 2 в количестве 0,5 мас.ч. Часть полученного полимера выделяют из латекса этиловым спиртом, сушат и определяют характеристическую вязкость в толуоле, которая составляет 0,1 дл/г.
Полученные латексы низкомолекулярного и высокомолекулярного полимеров смешивают в весовом соотношении по сухому веществу 75:25. К полученной смеси добавляют 1%, считая на сухое вещество, резината натрия в виде 9% раствора в воде. Смесь тщательно перемешивают и коагулируют 5% раствором сульфата алюминия. Температура коагуляции составляет 60°С. При этом полимер осаждается в виде крошки размером 1-2 мм. Крошка отделяется от серума, промывается водой, отжимается от излишков воды и сушится в воздушной сушилке при температуре не выше 60°С. После высыхания крошка полимера размалывается до величины зерен не более 1 мм. Характеристическая вязкость смешанного полимера составляет 0,45 дл/г. Свойства полученного полимера приведены в таблице.
Пример 2.
В полимеризатор, имеющий рубашку и мешалку, загружают (в мас.ч.): стирол 88, 2-этилгексилакрилат 12, алкисульфонат натрия 4, персульфат калия 0,45, сульфит натрия 0,25, воду 200, трет-додецилмеркаптан 0,06, включают перемешивание, доводят температуру смеси до 65°С и проводят полимеризацию до конверсии мономеров, близкой к 100%. Полученный латекс выгружают, заправляют диметилдитиокарбаматом натрия в количестве 0,2 мас.ч. и вводят антиоксидант агидол 2 в количестве 0,5 мас.ч. В выделенном из латекса полимере определяют характеристическую вязкость в толуоле при 20°С. Она составляет 1,0 дл/г. Далее в аппарат загружают (в мас.ч.): стирол 91,5, 2-этилгексилакрилат 8, метакриловую кислоту 0,5, сульфанол 4, персульфат калия 0,41, сульфит натрия 0,2, воду 200, трет-додецилмеркаптан 4,0, включают перемешивание, поднимают температуру до 60°С и ведут полимеризацию в течение 5,5 часов до конверсии мономеров 100%. В полученный латекс вводят диметилдитиокарбамат натрия в количестве 0,2 мас.ч., антиоксидант агидол 2 в количестве 0,5 мас.ч. В полученном полимере определяют характеристическую вязкость в толуоле при температуре 20°С, которая составляет 0,08 дл/г.
Полученные латексы низкомолекулярного и высокомолекулярного полимеров смешивают в весовом соотношении по сухому веществу 70:30, добавляют резинат натрия 1 мас.ч. и коагулируют 5% раствором сульфата алюминия, промывают, сушат при 60°С до содержания влаги не более 0,5%. Определяют характеристическую вязкость в толуоле при 20°С. Она составляет 0,45 дл/г. Свойства полученного полимера приведены в таблице.
Пример 3.
В полимеризатор, снабженный рубашкой и мешалкой, загружают (в мас.ч.): стирол 92, бутилакрилат 8, сульфанол 4, персульфат калия 0,4, сульфит натрия 0,2, воду 200, трет-додецилмеркаптан 0,045, включают перемешивание, поднимают температуру в аппарате до 70°С и проводят полимеризацию до конверсии мономеров, близкой к 100%. В полученный латекс добавляют диметилдитиокарбамат натрия в количестве 0,2 мас.ч., антиоксидант - агидол 2 в количестве 0,5 мас.ч. В полученном полимере определяют характеристическую вязкость в толуоле при 20°С, которая составляет 1,28 дл/г. В аппарат, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева, загружают (в мас.ч.): стирол 88, бутилакрилат 11, метакриловую кислоту 1,0, сульфанол 4, персульфат калия 0,4, сульфит натрия 0,2, воду 200, трет-додецилмеркаптан 4,0. Ведут полимеризацию при температуре 65°С до конверсии мономеров 100%. В латекс вводят диметилдитиокарбамат натрия в количестве 0,2 мас.ч., антиоксидант агидол 2 в количестве 0,5 мас.ч. В полученном полимере определяют характеристическую вязкость в толуоле при температуре 20°С, которая составляет 0,12 дл/г.
Полученные латексы низкомолекулярного и высокомолекулярного полимеров смешивают в весовом соотношении по сухому веществу 75: 25 и коагулируют алюмокалиевыми квасцами (10% раствор), промывают, сушат при 60°С до содержания влаги 0,5%. Определяют характеристическую вязкость в толуоле при 20°С, которая составляет 0,42 дл/г. Свойства полученного полимера приведены в таблице.
Пример 4.
В полимеризатор, снабженный рубашкой и мешалкой, загружают (в мас.ч.): стирол 72, α-метилстирол 20, бутилакрилат 8, сульфанол 4, персульфат калия 0,45, сульфит натрия 0,2, воду 200, трет-додецилмеркаптан 0,06, включают перемешивание, поднимают температуру в аппарате до 80°С и проводят полимеризацию до конверсии мономеров 98-100%. В полученный латекс добавляют диметилдитиокарбамат натрия в количестве 0,2 мас.ч., антиоксидант - агидол 2 в количестве 0,5 мас.ч. В полученном полимере определяют характеристическую вязкость в толуоле при 20°С, которая составляет 1,1 дл/г. В полимеризатор, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева, загружают (в мас.ч.): стирол 71, α-метилстирол 20, бутилакрилат 8,5, метакриловую кислоту 0,5, сульфанол 4,2, персульфат калия 0,45, сульфит натрия 0,25, воду 200, трет-додецилмеркаптан 4,1. Включают перемешивание и поднимают температуру до 70°С. Процесс полимеризации ведут до конверсии мономеров, близкой к 100%. Полученный латекс заправляют диметилдитиокарбаматом натрия в количестве 0,2 мас.ч. и вводят антиоксидант агидол 2 в количестве 0,5 мас.ч. Определяют характеристическую вязкость в толуоле при температуре 20°С, которая составляет 0,09 дл/г. Далее латексы низкомолекулярного и высокомолекулярного полимеров смешивают в весовом соотношении по сухому веществу 75:25 и коагулируют раствором сульфата алюминия, промывают и сушат. Определяют характеристическую вязкость смешанного полимера в толуоле при 20°С, которая составляет 0,44 дл/г. Свойства полученного полимера приведены в таблице.
Свойства полимеров (связующих для тонера) на основе сополимеров стирола | ||||
Наименование показателей | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 |
Характеристическая вязкость низкомолекулярного полимера в толуоле при 20°С, дл/г | 0,1 | 0,08 | 0,12 | 0,09 |
Характеристическая вязкость высокомолекулярного полимера в толуоле при 20°С, дл/г | 1,12 | 1,0 | 1,28 | 1,1 |
Характеристическая вязкость смешанного полимера в толуоле при 20°С, дл/г | 0,45 | 0,4 | 0,42 | 0,44 |
Температура размягчения,°С | 73 | 70 | 75 | 75 |
Температура плавления (растекания),°С | 133 | 125 | 137 | 136 |
Как видно из таблицы, полученный полимер полностью отвечает требованиям к связующим для тонера и обеспечивает получение высококачественного изображения при электрографической печати.
Claims (2)
1. Способ получения полимерного связующего для тонера путем полимеризации стирола (α-метилстирола) с акриловыми мономерами, отличающийся тем, что получают раздельно эмульсионной полимеризацией низкомолекулярный сополимер стирола (α-метилстирола), 2-этилгексилакрилата или бутилакрилата и метакриловой кислоты при соотношении мономеров (мас.ч.) (88-91,5):(8-11):(0,5-1,0) с характеристической вязкостью в толуоле 0,08-0,12 дл/г и высокомолекулярный сополимер стирола (α-метилстирола) с 2-этилгексилакрилатом или бутилакрилатом при соотношении мономеров (мас.ч.) (88-92):(8-12) соответственно с характеристической вязкостью в толуоле 1,0-1,28 дл/г, обе полимеризации осуществляют при конверсии мономеров, близкой к 100%, при температуре от 60 до 70°С,
полученные латексы низкомолекулярного и высокомолекулярного сополимеров заправляют стоппером и антиоксидантом, смешивают их в весовом соотношении по сухому веществу от 70:30 до 75:25 и коагулируют растворами электролитов, получают полимер с характеристической вязкостью в толуоле 0,4-0,45 дл/г и полидисперсностью Mw/Mn 19-32, обеспечивающие бимодальное молекулярно-массовое распределение сополимера.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученный полимер имеет температуру плавления (растекания) 125-137°С, а температуру размягчения 70-75°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005133923/04A RU2304152C2 (ru) | 2005-11-02 | 2005-11-02 | Способ получения полимерного связующего для тонера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005133923/04A RU2304152C2 (ru) | 2005-11-02 | 2005-11-02 | Способ получения полимерного связующего для тонера |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005133923A RU2005133923A (ru) | 2007-05-10 |
RU2304152C2 true RU2304152C2 (ru) | 2007-08-10 |
Family
ID=38107712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005133923/04A RU2304152C2 (ru) | 2005-11-02 | 2005-11-02 | Способ получения полимерного связующего для тонера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2304152C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538487C2 (ru) * | 2010-08-31 | 2015-01-10 | Рикох Компани, Лтд. | Тонер, способ изготовления тонера и способ формирования изображения |
-
2005
- 2005-11-02 RU RU2005133923/04A patent/RU2304152C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538487C2 (ru) * | 2010-08-31 | 2015-01-10 | Рикох Компани, Лтд. | Тонер, способ изготовления тонера и способ формирования изображения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005133923A (ru) | 2007-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109153749A (zh) | 聚合物、聚合物的制造方法和高分子絮凝剂 | |
US6448330B1 (en) | Aqueous emulsion and process for producing the same | |
NO149268B (no) | Fremgangsmaate og apparat for aa skille blodplater fra roede blodceller. | |
FI76103B (fi) | Polymerkompositioner, vilka kan anvaendas som bindemedel vid taeckfaerger foer papper och ur dessa framstaellda pappersbestrykningsfaerg. | |
JPS6335760B2 (ru) | ||
JPH0342360B2 (ru) | ||
RU2304152C2 (ru) | Способ получения полимерного связующего для тонера | |
JPS60203604A (ja) | 官能基付与単量体の添入方法 | |
JP2643351B2 (ja) | 軽量塗被紙 | |
CN114014967A (zh) | 一种改性羧基丁苯胶乳及其制备方法 | |
JP2642432B2 (ja) | 耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造方法 | |
JPS59219315A (ja) | 共重合体ラテツクスの製造方法 | |
US3751526A (en) | Process for producing impact resistant thermoplastic resins | |
JPH0337203A (ja) | 共重合体ラテックス、それを用いた塗工紙及びカーペット | |
JP4117942B2 (ja) | 紙塗工用組成物 | |
JPH0154475B2 (ru) | ||
US5849836A (en) | Coagulation of polymers using sulfurous acid | |
JPH07173798A (ja) | 塗被紙用組成物 | |
KR100357654B1 (ko) | 종이코팅용조성물 | |
JPH0381379A (ja) | オフセット輪転印刷紙用塗工組成物 | |
JPH0441511A (ja) | ジエン系共重合体ラテックスの製造方法 | |
JPH0441512A (ja) | ジエン系共重合体ラテックスの製造法 | |
FI86309C (fi) | Vaerme- och ljusbestaendiga latexer bestaoende av in i varandra traengande polymernaet. | |
KR860001767B1 (ko) | 피복 착색제용 결합제로 유용한 중합체 조성물 및 이로부터 제조된 종이 피복제 | |
JPH02232204A (ja) | 重合体ラテックスの製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141103 |