苯丙树脂/聚酯树脂复合型静电荷图像调色剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种静电荷图像显影用调色剂及其制备方法，具体的为核壳型苯丙树 脂/聚酯树脂复合型静电荷图像调色剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 对于近年来打印机、复印机的高速化、节能化、小型化等要求，需要进一步改善调 色剂的低温定影性。以往广泛应用的苯丙树脂用作粘合树脂调色剂，在满足图像形成的节 能化、高光泽画质，尤其在低温定影方面有很大的局限性。因而促使了聚酯树脂用作粘合树 脂的调色剂的快速发展，成为新一代打印、复印机用调色剂的趋势。作为含有聚酯调色剂的 制备方法的专利，如CN200710166710. 1，US8715897,CN20101053100L0 等。
[0003] 然而，含聚酯类调色剂较传统的苯丙类调色剂，由于其极性基团较多，吸水性较 强，因此表面电荷的均一性及稳定性对相对湿度和温度非常敏感，如果调色剂颗粒表面电 荷如果不均一或不稳定可能产生各种问题，包括图像的再现性变差、画质不均、耐环境性低 下等问题。为减少上述问题，控制调色剂表面状况，通过引入含氟类粘合树脂包覆在聚酯型 调色剂的表面，可有效地降低调色剂颗粒表面对相对湿度的敏感性，从而保证了调色剂颗 粒表面电荷的均一性和稳定性。
[0004]调色剂墨粉的流动性是调色剂的一个重要指标，当调色剂的流动性差时，会对载 体及显影辊表面形成污染膜而妨碍其摩擦带电，从而影响载体和显影辊的寿命，甚至造成 调色剂本身凝聚结块。调色剂的流动性差也会导致打印过程中调色剂的分散不均，导致打 印纸张上颜色不均等问题。为解决此问题，研发者多通过外添颗粒降低粉粒子间的范德华 力，通过外添的疏水化处理调整流动性。然而，外添颗粒在使用过程中容易导致被树脂埋 没，流动性变化很大，因此在与树脂匹配中有一定局限性。为解决上述问题，通过引入含氟 粘合树脂作为壳层结构，充分利用含氟树脂的低表面能，高耐候性、耐久性强等特点，从调 色剂降低疏水性和颗粒间的范德华力，提供了一种适用面积广，流动性好的新型调色剂。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、成本低廉、可靠性好 的苯丙树脂/聚酯树脂复合型静电荷图像调色剂的制备方法。
[0006] 本发明还提供了一种采用上述制备方法制备的耐候性强，耐湿性强，耐久性好，具 有优异的耐偏移性、保存稳定性强，适用面积广，流动性好，不污染显影辊，能有效减少飞粉 等问题，在极端条件下仍保持有较高的图像品质的苯丙树脂/聚酯树脂复合型静电荷图像 调色剂。
[0007] 本发明制备方法为：由含着色剂的苯丙聚合物复合乳液A与含蜡的聚酯复合乳液 B在絮凝剂、非离子表面活性剂的作用下，依靠阴阳电荷相互作用，使得乳液粒子凝集制备 核粒子，再以含氟聚合物乳液C对所述核粒子进行外包得到具有核壳结构的调色剂母体微 粒，然后对母体微粒经热处理、过滤、干燥、加入外添助剂制得复合型静电荷图像调色剂。
[0008] 所述含氟聚合物乳液C是以聚合性单体为原料采用乳液聚合法制备得到，所述聚 合性单体由含氟游离基聚合性单体、苯乙烯类单体和丙烯酸酯类单体组成。
[0009] 所述含氟游离基聚合性单体为全氟烷基丙烯酸酯或全氟烷基甲基丙烯酸酯。
[0010] 所述含氟游离基聚合性单体为甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、全 氟癸基丙烯酸酯、全氟辛基丙烯酸酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基丙烯酸酯或全 氟己基乙基甲基丙烯酸酯中的至少一种。
[0011] 制备所述含氟聚合物乳液C的所述聚合性单体中，含氟游离基聚合性单体占聚 合性单体总量的摩尔百分数为5-15%，苯乙烯类单体占聚合性单体总量的摩尔百分数为 60% -75%，丙烯酸酯类单体占聚合性单体总量的摩尔百分数为20% -30% (三者合计 100% ) 〇
[0012] 所述具有核壳结构的调色剂母粒微粒中，壳的质量占调色剂母粒微粒总质量的 15-25% 〇
[0013] 本发明苯丙树脂/聚酯树脂复合型静电荷图像调色剂，上述方法制得。
[0014] 所述调色剂的玻璃化转变温度范围为40°C~50°C，软化温度范围优选为105°C~ 130。。。
[0015] 针对【背景技术】中存在的问题，发明人研究发现，以含氟聚合物乳液C对核粒子进 行外包得到具有核壳结构中，作为壳结构的含氟树脂中碳氟键的极化率低，因此空气和固 体界面间的分子作用力低，因而含氟聚合物的表面自由能低，很难被水润湿或固体黏着，因 此具有含有含氟树脂的壳结构的调色剂表现出良好的不粘性，不团聚，低摩擦系数，流动性 强的诸多特点。除此之外，由于含氟聚合物乳液C中氟原子的半径大，能把碳原子主链严密 的包住，碳链受到了氟原子的良好保护，同时含氟树脂中氟碳键的强极性，使得该类聚合物 物理性能稳定，因此使得本发明的调色剂有良好的耐久性，耐候性及抗化学药品性。
[0016] 所述含氟聚合物乳液C是以聚合性单体为原料采用乳液聚合法制备得到，所述聚 合性单体中至少包括含氟游离基聚合性单体、苯乙烯类单体和丙烯酸酯类单体。优选所述 含氟游离基聚合性单体占聚合性单体总量的摩尔百分数为5-15%。含氟游离基聚合性单体 含量低于5%时，则壳层树脂的特异性体现不充分，后续制备的调色剂抗湿度稳定及流动性 提高效果不明显，；若含氟游离基聚合性单体高于15%，则易导致乳液聚合反应活性降低， 壳层树脂分子量低，易导致调色剂定影等问题。
[0017] 所述含氟聚合物乳液C中使用的聚合性单体苯乙烯类占聚合性单体总量的 60% -75%，过高会导致所制备的调色剂定影性能差，打印图像无光泽等问题，过低会导致 所制备的调色剂储存稳定性差，打印粘辊等问题。
[0018] 所述含氟聚合物乳液C中使用的聚合性单体丙烯酸丁酯类单体占聚合性单体总 量的20% -30%，过高会导致所制备的调色剂储存稳定性差，打印过程中污染载体和打印 设备，过低会导致打印图像定影差等问题。
[0019] 所述含着色剂的苯丙聚合物复合乳液A与含蜡的聚酯复合乳液B的混合质量优选 为（40-60) : (60-40)〇
[0020] 所述具有核壳结构的调色剂母体微粒中，优选壳的质量占调色剂母粒微粒总质量 的15-25%。若壳的质量总量低于15%，易导致包覆不完全，内核外露，不能有效提高调色 剂的湿度稳定性及流动性；若壳的质量过高，会导致调色剂整体硬度偏高，带电效果差，导 致定影等问题。
[0021] 所述含着色剂的苯丙聚合物复合乳液A是将着色剂、苯乙烯类以及丙烯酸酯类单 体在阳离子表面活性剂作用下，采用乳液聚合法制备而成。优选苯乙烯类单体占75-80%， 丙烯酸酯类单体占15-20%，着色剂占5-10%，三者合计100%质量百分数。
[0022] 所述含蜡的聚酯复合乳液B是蜡、含聚酯结构单元的不饱和单体、以及丙烯酸酯 类单体在阴离子表面活性剂作用下，采用乳液聚合法制备而成。其中，优选聚酯结构单元 的不饱和单体与丙烯酸酯类单体质量比为（40-80) :(60-20),蜡占上述两类单体总质量的 9% ~15%〇
[0023] 所述含氟聚合物乳液C是苯乙烯类、丙烯酸酯类单体以及含氟