TWI400587B - 生質型化學碳粉組成物及其製備方法 - Google Patents

Description

生質型化學碳粉組成物及其製備方法

本發明係關於生質化學材料，更特別關於其應用至碳粉組成物及其製備方法。

利用光電成像方式(Electro photography)的雷射印表機或影印機是目前辦公室或家庭不可缺的設備，其中碳粉是印表機主要的耗材，它必須具有低溫定著、與紙張定著好、和低吸濕等特性，近年來由於環保與節能的議題，許多的碳粉研究從過去高溫混練粉碎法朝向化學碳粉方式製造。

雖然化學碳粉具有製程低溫、節能與低CO₂ 排放的優點，但在列印中仍會有廢粉的產生，同時紙張回收製造再生紙時也有脫墨後的廢料產生，過去以來碳粉廢料大多以燃燒或掩埋方式處理，其樹脂例如丙烯酸-苯乙烯共聚物或聚酯樹脂主要來源為石油製品，無法為生物所分解。

為解決碳粉的廢棄問題，可利用完全回收或加入生物可分解樹脂來解決環保問題。然而回收成本高不易為業者採用，後者使用生質樹脂如聚乳酸poly(lactic acid)、聚己內酯多元醇(polycaprolactone)、聚羥基烷酯(polyhydroxyalkanoate)等，則有加工物性與吸濕的問題需要解決。如US6432600揭示，以20%聚乳酸混合松油精酚共聚物作為碳粉樹脂，主要利用松油精酚共聚物增加抗濕性，以進一步提升電荷穩定性，但仍需使用粉碎法加工。EP1255166揭示以生物可分解聚羥基烷酯(PHA)作為碳粉樹脂，其製法為機械粉碎。但原料需經改質，成本高且仍同樣有吸濕問題。JP2001022123揭示藉機械粉碎特定結構之低熔點聚酯與聚乳酸之混成物作為碳粉樹脂，可降低碳粉定著溫度，減少聚乳酸因高溫分解的問題。JP2008262179揭示以以變性聚乳酸與變性聚酯降低定著溫度，並在水中製造碳粉粒子，但其使用溶劑研磨法，仍然有去除溶劑的問題。

綜上所述，目前仍需一種新的方法製備碳粉，以降低能源使用、成本及環境負荷。

本發明提供一種生質型化學碳粉組成物，包括核心，係由生質樹脂與第一油性樹脂組成之有機粒子、第二油性樹脂粒子、與顏料粒子混合而成；以及殼層，係由第三油性樹脂所組成；其中殼層包覆核心，且殼層係連續結構。

本發明提供一種製備生質型化學碳粉組成物的方法，包括混合生質樹脂與第一油性樹脂，形成有機粒子；混合有機粒子、第二油性樹脂、與顏料，形成核心；形成第三油性樹脂於核心表面；以及加熱融合第三油性樹脂，形成連續殼層包覆該核心。

本發明製備生質型化學碳粉組成物的方法主要為乳化聚集法。首先，將生質樹脂與油性樹脂，形成有機粒子之乳液。在本發明一實施例中，生質樹脂與油性樹脂之重量比約介於25%至85%之間。若生質樹脂之比例過高，則易吸濕。若生質樹脂之比例過低，則無法達到生質材料需占整體材料20%以上才能稱作生質材料的標準。

上述生質樹脂可為聚乳酸、聚己內酯多元醇、聚羥基烷酯、或上述之混合物，其重均分子量約介於3,000至120,000之間。若生質樹脂之分子量過高，則不易加工。若生質樹脂之分子量過低，則易吸濕與列印時容易產生轉印(offset)。

油性樹脂可提升生質樹脂之碳粉定著性或者在生質型化學碳粉粒子表面形成殼層，可有效降低因吸濕造成電荷不穩定狀況。為有效達到其定著與防止轉印特性，通常會以兩種重均分子量之油性樹脂混合，一者之重均分子量範圍介於5000~30,000之間，較佳介於10,100~20,000之間；另一者之重均分子量介於40,000~70,000之間，較佳介於50,000~60,000之間。上述混合比例可依不同需求而調整，一般低重均分子量與高重均分子量之樹脂的重量比例介於1:9至2:8之間，較佳介於2:8至5:5之間。上述油性樹脂之平均聚合度一般控制在1.2至4.3之間，較佳介於1.2至3.8之間。油性樹脂之玻璃轉化溫度與聚集熔合及碳粉定著有關，一般控制在45~85℃，較佳是55~65℃。在本發明一實施例中，油性樹脂可為丙烯酸酯為主之共聚物，其單體包含甲基丙烯酸酯類如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸羥基丙酯、或甲基丙烯酸丁酯，或丙烯酸酯類如丙烯酸甲酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸羥基丙酯、或丙烯酸丁酯。上述聚丙烯酸酯為主之共聚物可進一步包含苯乙烯或甲基苯乙烯等單體。當油性樹脂為丙烯酸酯為主之共聚物時，可採用互穿網絡聚合法(Interpenetrating network polymerization)混合油性樹脂與生質樹脂。將聚乳酸、上述丙烯酸酯單體、及熱起始劑如偶氮二異丁腈(AIBN)溶於溶劑如丙酮或二氯乙烷中進行聚合反應。聚合後之互穿網絡聚合物再加入界面活性劑，接著慢慢加到水中攪拌析出乳液。

在本發明另一實施例中，油性樹脂可為聚酯，主要以鄰苯二甲酸與二元醇縮合而成，其中7%至12%鄰苯二甲酸單體具有磺酸鈉之取代基，二元醇可為乙二醇或1,2-丙二醇。當油性樹脂為聚酯時，可採用一般高分子混成的方式混合油性樹脂與生質樹脂。將聚乳酸樹脂、聚酯樹脂或丙烯酸為主之共聚物、及界面活性劑溶於溶劑如丙酮或二氯乙烷，加熱充份溶解混合後，再慢慢加到水中攪拌以析出乳液。

接著將上述含有生質樹脂之乳液、油性樹脂之乳液、水性顏料分散液、及水性蠟乳液混合均勻後，將pH值調整到酸性如pH為4，再加入凝集劑，用均質機(Homogenizer)快速攪拌10分鐘。接著放入反應器以250rpm開始攪拌以形成核心粒子。核心粒徑可由反應溫度、反應時間、攪拌速率、及pH值控制。當反應溫度越高，pH值越低、反應時間越長、及/或攪拌速率越低時，可聚集形成粒徑越大的核心粒子。上述乳化聚集形成核心粒子之反應溫度介於30℃至60℃，較佳介於45℃至55℃之間。若反應溫度過低，則無法有效形成粒子。若反應溫度過高，則聚集速度過快造成巨大粒子。上述乳化聚集形成核心粒子之反應時間介於0.5小時至8小時之間。若反應時間過短，則無法有效形成粒子。若反應時間過長，則粒子粒徑過大且耗時。上述乳化聚集形成核心粒子之攪拌速率介於50至500rpm之間。若攪拌速率過快，則粒徑變小不易聚集。若攪拌速率過慢，則粒徑分佈不均勻。上述乳化聚集形成核心粒子之反應酸鹼值(pH)介於3至7之間。若反應過酸，則聚集太快粒徑不易控制。若反應過鹼，則無法有效聚集。

上述蠟乳液係將蠟分散在陰離子或陽離子界面活性劑中。蠟可選自聚乙烯臘、米臘、棕櫚臘、或上述之組合，其中以米臘或棕櫚臘較佳。在本發明一實施例中，蠟乳液為市售商品Petrolite1417(購自Baker)。蠟之作用在於碳粉熱壓定著在紙上時，與加熱輥有效的離型(release)。以生質樹脂與油質樹脂組成的有機粒子為基準(100重量份)，蠟之用量介於3重量份至10重量份之間。若蠟之用量過高，則不易耐熱儲存。若蠟之用量過低，則離型效果不足。

上述顏料最主要的功能是提供碳粉顯色用，以生質樹脂與油質樹脂組成的有機粒子為基準(100重量份)，顏料之用量介於3重量份至10重量份之間。若顏料之用量過高，則碳粉定著性不佳。若顏料之用量過低，則色飽和度不足。一般碳粉色料以黑色、黃色、洋紅(magenta)與青色(cyan)為主，但為調色在其組成上可有2種以上顏料相混使用，以提高色飽合度及色度。本發明碳粉組成物中之顏料可使用之有機顏料如洋紅色顏料C. I. Pigment Red 122、C. I. Pigment Red 202、C. I. Pigment Red 206、C. I. Pigment Red 209、C. I. Pigment Red 177、C. I. Pigment Red 254、或C. I. Pigment Red 269；黃色顏料C. I. Pigment Yellow 13、C. I. Pigment Yellow 155、C. I. Pigment Yellow 119、C. I. Pigment Yellow 138、Pigment Yellow 139、或C. I. Pigment Yellow 168；青色顏料C. I. Pigment Blue 15:3、C. I. Pigment Blue 15:4、或C. I. Pigment Blue 15:6；黑色顏料Pigment Black 7。在本發明一實施例中，顏料可為購自三菱化學之LFF-MA7、LFF-MA100、HCF-#2650、或MCF-88；購自德固薩之Special 4A或FW-18；購自卡伯特之S90B、Mogul L、或330R；或購自哥倫比亞之RAVEN1200或RAVEN2000。

為有效控制顏料粒徑分佈並增加顏料與樹脂乳液之相容性，可先以界面活性劑或高分子型分散劑進行分散。適用於本發明之界面活性劑可為陰離子型如十二烷基硫酸鈉(SDS)、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基萘磺酸鈉、二烷基苯烷基硫酸鹽、二烷基苯烷基磺酸鹽、NEOGEN SC-F(購自KAO公司)，或Lipal 860K(購自Lion公司)。適用於本發明之界面活性劑可為陽離子型如氯化烷基苯甲基二甲基銨鹽、氯化二烷基苯甲基二甲基銨鹽、氯化十二烷基三甲基銨鹽、氯化烷基苯甲基甲基銨鹽、溴化烷基苯甲基二甲基銨鹽、苯甲烷氯化銨、溴化十六烷基吡啶、C₁₂ ,C₁₅ ,C₁₇ 溴化三甲基銨、四級聚乙氧基烷基胺基鹵鹽、氯化十二烷基苯甲基三乙基銨鹽、SANIZOLTM(購自KAO Chemical)、或Levenol RC-1214(購自KAO Chemical)。適用於本發明之界面活性劑可為非離子如聚乙氧基十六烷基醚、聚乙氧基辛基苯基醚、聚乙氧基辛基醚、聚乙氧基油基醚、己糖醇酐月桂酸聚乙氧酯，聚乙氧基十八烷基醚、聚乙氧基壬基苯基醚、二烷基苯氧基聚乙氧基乙醇，購自昭和化學(SHOWA)之IGEPAL CA-210、IGEPAL CA-520、IGEPAL CA-720、IGEPAL CO-890、IGEPAL CO-720、或IGEPAL CO-290；購自Rhodia之ANTAROX 890；購自Rhodia之ANTAROX897；或購自DOW Chemical之TERGITOL 15-S-40。適用於本發明之界面活性劑可為高分子型分散劑如購自Avecia之Solsperse 27000。在本發明一實施例中，分散劑與顏料之重量比例介於1:100至100:100之間，較佳介於10:100至50:100之間。當分散劑之用量過高時，則黏度過大。當分散劑之用量過低時，則分散不穩定。

上述凝集劑之作用在於控制聚集之粒子大小。適用於本發明之凝集劑有水溶性小分子胺如乙二胺、二乙烯基三胺、三乙烯四胺、四乙烯基五胺、或異佛爾酮基二胺；或有機脂肪胺酯如4-胺基丁基酯、四級胺酯、胺基硫酸鹽、或胺基磺酸鹽。本發明之凝集劑亦可為無機物如醋酸鋅、醋酸鎂、聚氯化鋁、氯化鈣、或氯化鎂。以生質樹脂與油質樹脂組成的有機粒子為基準(100重量份)，凝集劑之用量介於0.01至1重量份之間。若凝集劑之用量過高，則粒子過大。若凝集劑之用量過低，則無法形成聚集粒子。

接著在攪拌中慢慢加入油性樹脂乳液，慢慢升溫至55℃並持續攪拌1-2小時，使後續加入之油性樹脂形成於核心表面，直到核殼粒子之平均粒徑達到約7μm。最後將pH值調整至鹼性如8終止反應，並慢慢升溫至80℃至100℃，較佳為85℃至95℃，攪拌4~5小時以加熱融合殼層部份之油性樹脂，使其形成連續殼層以包覆核心。若溫度過低，則碳粉粒子表面無法圓滑。若溫度過高，則融合成更大粒子。反應至此已完成核殼結構之碳粉粒子，再降溫至30℃將pH調整到4後，即可清洗並乾燥以得生質化學碳粉。

綜上所述，本發明利用混合奈米或次微米聚乳酸樹脂乳液、色料分散液與臘分散液，以化學凝集方式行成第一次聚集核粒子，再加入油性樹脂乳液形成殼層，利用pH調整與加熱方式，將上述粒子凝集融合成均勻及高度圓度的碳粉粒子。上述方法只需使用少量有機溶劑，即可製造具較低熔融溫度的碳粉以應用於低溫固著，可滿足現代技術對節能和環保的要求，另一方面藉由核殼結構可達到高抗濕性並進一步提升電荷穩定性。本發明通過調節界面活性劑的用量、攪拌速度、聚合時間和溶液的濃度來控制碳粉粒子粒徑，具有完好的粒形、較細的粒徑、較窄的粒度分佈和較好的流動性。可滿足高速、高分辦率、彩色等現代化印刷技術的要求。

相較於傳統粉碎法，化學法製造過程降低能源的使用，可降低成本與環境負荷。化學碳粉比傳統粉碎碳粉生產製程簡單，可以達到極小的尺寸分佈範圍，實際上能夠製成平均粒徑7±2μm的超細碳粉。完全取消了粒子大小的分級流程，生產也更為經濟環保。化學法更可以對尺寸分佈更精確控制。更重要的是，化學碳粉進行低溫顯影可以大大提高熱定著效率，降低功率消耗並可以設計出體積較小的印表機。化學碳粉比傳統碳粉更環保，在加工和使用過程中可以減少近40%的二氧化碳、氮化物和硫化物的排放，降低了環境負荷。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例配合所附圖示，作詳細說明如下：

【實施例】

為清楚瞭解碳粉在特性上之差異，本發明針對樹脂進行重均分子量、玻璃轉化點(Tg)、與熔點分析。

重均分子量分析方法係將以THF溶解樹脂樣品，配製成0.2wt%溶液並經孔徑0.2μm之薄膜過濾後，以凝膠滲透層析儀(廠牌：Waters，型號Model 600，Column：Shodex KF-802.5,KF-803,KF-804,KF-805)進行測試。測試溶劑為THF、管柱溫度為40℃、偵測器溫度為35℃、樣品注入量為150μl、而沖提液流速為1.0ml/min。

玻璃轉化點與熔點分析係將5mg-10mg之測試樣品置入樣品盤內，壓製成密封之樣品盤，放入儀器(Perkin Elmer，型號為DSC 7)進行測試，測試條件為40℃恆溫1分鐘，再以每分鐘20℃的升溫速率升至200℃，再以每分鐘20℃的降溫速率降至40℃，恆溫3分鐘後，再以每分鐘20℃的升溫速率升至200℃，即可測得Tg，Tm。

碳粉的檢測分析主要是以粒徑、含水率、與吸濕率作評估。在粒徑分析上，2μm以下可使用光散射方式量測，較大粒徑則使用電子顯微鏡觀察。本發明所使用測試粒徑之設備廠牌為HORIBA LB-500。SEM掃描式電子顯微鏡測試使用HITACHI S-4200。

含水率測試為取鋁皿，秤其空重(A)克，加入約2克之欲量測碳粉重(B)，置入溫度為105℃的烘箱2小時後，置入乾燥箱冷卻，再量秤總重(B*)。含水率為(B-B*)/(B*-A)×100%。

吸濕率測試為取鋁皿，秤其空重(A)克，加入約2克之欲量測碳粉，置入一溫度為105℃的烘箱2小時後，置入乾燥箱冷卻，量秤鋁皿總重(B*)，再放入85%RH,35℃恆溫恆濕箱48小時，量秤鋁皿總重(B**)。吸濕率為(B**-B*)/(B*-A)×100%。

製備例1(互穿網絡聚合法)

首先在1000ml反應瓶內加入551g之二氯乙烷及74.5g之聚乳酸PLA(B-400，購自東洋紡織TOYOBO)，通氮氣並升溫至50℃攪拌使PLA溶解。接著將84.848g之甲基丙烯酸甲酯(購自ACROS)、24.208g之丙烯酸丁酯(購自ACROS)、2.78g之甲基丙烯酸(購自SHOWA)，1.678g之十二硫醇(購自ACROS)、及1.678克之偶氮二異丁腈(AIBN)使用攪拌機充分攪拌10分鐘後，加入前述PLA溶液，升溫反應溫度控制在80℃，再繼續反應7小時，結束後降溫至室溫，形成丙烯酸酯為主之共聚物與PLA互穿的網絡高分子。將上述高分子溶液液慢慢加入溶有6g十二烷基硫酸鈉(SHOWA Co.)之600克水溶液中，以高速乳化機乳化10分鐘後，以減壓蒸餾方式除去二氯乙烷，最後得到聚乳酸-丙烯酸酯為主之共聚物乳液。上述乳液中有機粒子之固含量為28%，PLA與丙烯酸酯為主之共聚物的重量比為67:33，有機粒子之平均粒徑為148nm。丙烯酸酯為主之共聚物其重均分子量(Mw)為184430，而聚乳酸之重均分子量(Mw)為27465。

製備例2(高分子混成法)

在此製備例中，聚酯係購自新光之LIV，係由鄰苯二甲酸與1,2-丙二醇縮合而成，其中有7%之鄰苯二甲酸含有磺酸鈉基。聚酯之重均分子量(Mw)為6899，Tg為51℃。

取10.8g之聚酯、9.2g之聚乳酸、及4g之十二烷基硫酸鈉加入40g之二氯乙烷攪拌加熱溶解後，再加入500克純水以攪拌成乳液。接著慢慢加入50克丙酮，並使用均質機將上述乳液於冰浴下以轉速8000rpm攪拌30分鐘，再以減壓加熱抽去二氯乙烷及丙酮，形成聚乳酸-聚酯混成之有機粒子的水性乳液，其粒徑為58nm，有機粒子之固含量為5.8%。

製備例3油性丙烯酸酯樹脂乳液製備

在1000ml塑膠燒杯內混合1.435g之十二烷基硫酸鈉(購自SHOWA Co.)、399.23g之去離子水、441.21g之苯乙烯(購自ECHO Co.)，121.04g之丙烯酸丁酯(購自ACROS)，13.89g之甲基丙烯酸(購自SHOWA)，15.30g之十二硫醇(購自ACROS)，用高速攪拌機充分攪拌10分鐘以形成單體溶液。取99.21g之上述單體溶液加入反應器中，升溫至70℃時再加入預先溶解的8.05g之起始劑過硫酸銨(購自SHOWA Co.)和去離子水40克，並在兩個小時內將剩餘的單體溶液進料至反應器中，並將反應溫度控制在80℃。進料完成後再繼續反應4小時，結束後慢慢降至室溫，形成丙烯酸酯為主之共聚物乳液，其中固含量為35%，粒徑為84nm，重均分子量(Mw)為14,010，數目分子量(Mn)為1,987，且Tg為55.8℃。

製備例4油性聚酯樹脂乳液製備

取40g製備例2之聚酯，加入160克純水，加熱至90℃溶解，冷卻至室溫，形成乳液。乳液之固含量為20.0%，其粒徑為123nm。

製備例5水性顏料分散液

取250毫升的PE磨罐，加入磨罐一半體積之1mm直徑鋯球後，加入表一中5g顏料、100g去離子水、0.5克助劑DP-16(購自DEUCHEN)、及1克界面活性劑SANIZOL B50(購自Kao Co.)。接著以紅魔鬼研磨機將上述混合物分散4小時後，過濾磨珠取出分散液，並取樣以粒徑分析儀(ELS-800，OTSUKA製)測試其粒徑，結果見表一。

表一界面活性劑型顏料分散結果

實施例1

取40g製備例1之乳液及7.6g製備例3之乳液，加入10g去離子水混合並調整到pH=8，於室溫下以800rpm攪拌5分鐘後，加入7g蠟分散液Petrolite1417(購自Baker)和9.5g黑色分散液(SBk-1)於室溫下攪拌10分鐘後，再加入7.41g的5%十二硫酸鈉(購自SHOWA Co.)水溶液。以10%硝酸將上述混合物調到PH=4，再加入15g之0.5%聚氯化鋁水溶液攪拌5分鐘，使顏料、蠟、製備例1之有機粒子、及製備例3之丙烯酸為主之共聚物粒子聚集形成核心。

接著加入7.6g製備例3之油性樹脂乳液進行殼層包覆後，緩慢升溫至55℃，持續3小時使粒徑成長至約6μm，再調整PH=7。此時製備例3之油性樹脂包覆核心。接著升溫至85℃並維持8小時，使殼層之油性樹脂融合為連續性結構。將上述核殼粒子過濾並乾燥即可得黑色碳粉，其性質見表二。

實施例2

同實施例1，但將黑色分散液(SBk-1)改為藍色分散液(SC-1)。

實施例3

取246g製備例2之乳液及7.6g製備例3之乳液，加入10g去離子水混合並調整到pH=8，室溫下以800rpm攪拌5分鐘，加入7克蠟分散液Petrolite1417(購自Baker)和9.5g黃色分散液(SY-1)，室溫下攪拌10分鐘，再加入7.41g之5%十二烷基硫酸鈉(SHOWA Co.)水溶液，以10%硝酸將上述混合物調到PH=4，再加入15g之0.5%聚氯化鋁水溶液攪拌5分鐘，使顏料、蠟、製備例2之有機粒子、及製備例3之丙烯酸為主之共聚物粒子聚集形成核心。

接著加入7.6g製備例4之油性聚酯樹脂乳液進行殼層包覆，緩慢升溫至55℃，持續3小時使粒徑成長至約6μm，再調整PH=7。此時製備例4之油性聚酯樹脂包覆核心。接著升溫至85℃並維持8小時，使殼層之油性聚酯樹脂融合為連續性結構。將上述核殼粒子過濾並乾燥即可得黃色碳粉，其性質見表二。

實施例4

同實施例3，但將黃色分散液(SY-1)改為紅色分散液(SM-1)。

比較例1

取246g製備例2之乳液及7.6g製備例3之乳液，加入10g去離子水混合並調整到pH=8，室溫下以800rpm攪拌5分鐘，加入7g蠟分散液Petrolite1417(購自Baker)和9.5g藍色分散液(SC-1)，室溫下攪拌10分鐘，再加入7.41g之5%十二烷基硫酸鈉(SHOWA Co.)水溶液，以10%硝酸將上述混合物調到PH=4，再加入15g之0.5%聚氯化鋁水溶液攪拌10分鐘，使顏料、蠟、製備例2之有機粒子、及製備例3之丙烯酸為主之共聚物粒子聚集形成核心。接著緩慢升溫至55℃，持續3小時至粒徑約6.5μm，之後調整PH=7，再升溫至85℃進行融合8hrs。過濾並乾燥即可得藍色碳粉。結果見表二。

比較例2

取246g製備例2之乳液，加入10g去離子水混合並調整到pH=8，室溫下以800rpm攪拌5分鐘，加入7g蠟分散液Petrolite1417(購自Baker)和9.5g藍色分散液(SC-1)，室溫下攪拌10分鐘，再加入7.41g之5%十二烷基硫酸鈉(SHOWA Co.)水溶液，以10%硝酸將上述混合物調到PH=4，再加入15g之0.5%聚氯化鋁水溶液攪拌10分鐘，接著緩慢升溫至95℃，持續16小時仍無法使顏料、蠟、及製備例2之有機粒子聚集成型。結果見表二。

由表二可知，使用本發明核-殼方式可以容易有效控制生質型碳粉粒子的吸濕性，證明本發明確實有效而具實用價值。

雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (18)

1. 一種生質型化學碳粉組成物，包括：一核心，係由一生質樹脂與一第一油性樹脂組成之有機粒子、一第二油性樹脂粒子、與一顏料粒子混合而成；以及一殼層，係由一第三油性樹脂所組成；其中該殼層包覆該核心，且該殼層係為一連續結構，其中該生質樹脂包括聚乳酸、聚己內酯多元醇、聚羥基烷酯、或上述之混合物；其中該第一油性樹脂包括聚酯或丙烯酸酯為主之共聚物；其中該第二油性樹脂粒子包括丙烯酸酯為主之共聚物；其中該第三油性樹脂包括丙烯酸酯為主之共聚物或聚酯；其中該核心與該殼層之重量比介於50：50至95：5之間；其中該有機粒子與該顏料粒子之重量比介於100：3至100：10之間；以及其中該有機粒子中，該生質樹脂與該第一油性樹脂之重量比介於25：75至85：15之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之生質型化學碳粉組成物，其中該生質樹脂之重均分子量介於3,000至120,000之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之生質型化學碳粉組成物，其中該第一油性樹脂為聚酯時，該有機粒子係均勻混 成之該聚酯與該生質樹脂。
4. 如申請專利範圍第1項所述之生質型化學碳粉組成物，其中該第一油性樹脂為丙烯酸酯為主之共聚物時，該有機粒子係互穿之該共聚物與該生質樹脂。
5. 如申請專利範圍第1項所述之生質型化學碳粉組成物，其中該第一油性樹脂係由重均分子量介於5000至30000之間的樹脂，與重均分子量介於40000至70000之間的樹脂所組成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之生質型化學碳粉組成物，其中該第二油性樹脂粒子係由重均分子量介於5000至30000之間的樹脂，與重均分子量介於40000至70000之間的樹脂所組成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之生質型化學碳粉組成物，其中該第三油性樹脂係由重均分子量介於5000至30000之間的樹脂，與重均分子量介於40000至70000之間的樹脂所組成。
8. 如申請專利範圍第1項所述之生質型化學碳粉組成物，其粒徑約為7μm。
9. 一種製備生質型化學碳粉組成物的方法，包括：形成一生質樹脂與一第一油性樹脂組成之有機粒子；混合該有機粒子、一第二油性樹脂、與一顏料，形成一核心；形成一第三油性樹脂於該核心表面；以及加熱融合該第三油性樹脂，形成一連續殼層包覆該核心， 其中該生質樹脂包括聚乳酸、聚己內酯多元醇、聚羥基烷酯、或上述之混合物；其中該第一油性樹脂包括聚酯或丙烯酸酯為主之共聚物；其中該第二油性樹脂粒子包括丙烯酸酯為主之共聚物；其中該第三油性樹脂包括丙烯酸酯為主之共聚物或聚酯；其中該核心與該殼層之重量比介於50：50至95：5之間；其中該有機粒子與該顏料粒子之重量比介於100：3至100：10之間；以及其中該有機粒子中，該生質樹脂與該第一油性樹脂之重量比介於25：75至85：15之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之製備生質型化學碳粉組成物的方法，其中該第一油性樹脂係丙烯酸酯為主之共聚物，且形成該有機粒子的方法為互穿聚合法。
11. 如申請專利範圍第9項所述之製備生質型化學碳粉組成物的方法，其中該第一油性樹脂係聚酯，且形成該有機粒子的方法為高分子混成法。
12. 如申請專利範圍第9項所述之製備生質型化學碳粉組成物的方法，其中混合該有機粒子、該第二油性樹脂、與該顏料形成該核心之步驟係乳化聚集法，且更包括加入一蠟分散液及一凝集劑。
13. 如申請專利範圍第12項所述之製備生質型化學碳粉組成物的方法，其中該蠟分散液包括聚乙烯蠟、米蠟、 棕梠蠟、或上述之組合。
14. 如申請專利範圍第12項所述之製備生質型化學碳粉組成物的方法，其中該凝集劑包括無機金屬氯化物、高分子四級銨鹽、或上述之組合。
15. 如申請專利範圍第9項所述之製備生質型化學碳粉組成物的方法，其中混合該有機粒子、該第二油性樹脂、與該顏料形成該核心之步驟介於30℃至60℃。
16. 如申請專利範圍第9項所述之製備生質型化學碳粉組成物的方法，其中加熱融合該第三油性樹脂以形成該連續殼層包覆該核心之步驟的溫度介於80℃至100℃之間。
17. 如申請專利範圍第9項所述之製備生質型化學碳粉組成物的方法，其中混合該有機粒子、該第二油性樹脂、與該顏料形成該核心之步驟及形成該第三油性樹脂於該核心表面之步驟的pH值為酸性。
18. 如申請專利範圍第9項所述之製備生質型化學碳粉組成物的方法，更包括在形成該第三油性樹脂於該核心表面後，將pH值調整至鹼性以中止反應。