[發明專利]一種彩色碳粉及其制備方法

有效

• 申請號: 201210214546.8
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN103513527A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 陳燦桂;曾明德
• 申請（專利權）人: 珠海萊茵柯電子有限公司
• 主分類號: G03G9/08
• 分類號: G03G9/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及一種彩色碳粉及其制備方法，尤其涉及一種顆粒粒徑分布和形貌容易控制、防粘輥性好、儲存穩定、打印圖像濃度均勻性和穩定性優良的彩色碳粉及其制備方法。

背景技術

電子照相法是在感光體或靜電記錄介質上形成靜電潛像，然后用彩色碳粉粘附在所述靜電潛像上使其顯影，接著利用熱壓輥在熱和壓力的作用下，將碳粉圖像轉印到紙張上形成固定的圖像，所以，彩色碳粉的性能和品質直接影響了成像質量。

傳統用于靜電荷顯影的彩色碳粉通常采用物理方法制備，如熔融粉碎法，即將樹脂、著色劑（顏料或染料）、添加劑（電荷控制劑等）經過熔融混合、擠出、冷卻、破碎、超細粉碎、分級、加入外添加劑等工序，最終得到彩色碳粉。然而，這種制備方法不僅存在著色劑不易在樹脂中均勻分散、制備的彩色碳粉形狀不規則、粒徑較大且分布較寬的缺陷，從而導致打印、復印時易粘輥、分辨率低、色澤差、廢粉率較高，同時該方法還存在生產過程中的分級處理的工藝復雜，成本較高的缺點。

由于采用物理方法存在諸多缺陷，所以出現了采用化學方法制備彩色碳粉的技術，通常化學方法制備彩色碳粉主要包括懸浮聚合法，如專利US65666028、US6740463、US6528222、US6177223等，以及乳液聚合法，如專利US4983488、US6531256、US5916725等的記載。

懸浮聚合法的特點是能有效的控制彩色碳粉顆粒的大小，使色粉的流動性，荷電性能得到顯著改善，從而提高了色粉定影的穩定性、固結性，有效地抑制透印現象，然而采用懸浮聚合法制備的彩色碳粉存在碳粉粒度分布較寬，打印、復印的色澤和分辨率欠佳的缺陷，而且得到的碳粉顆粒太圓，不利于碳粉回收且清潔困難。

乳液聚合法制備彩色碳粉一方面存在著聚合物乳液和著色劑在混合、絮凝、熱處理時很難使樹脂與著色劑均勻分散和粘附的缺陷；另一方面，乳液聚合法制備碳粉時，存在著為提高彩色碳粉的抗偏印性能，通常需要提高蠟的用量，而此時容易導致蠟遷移到碳粉粒子表面而污染載體和顯影套筒，并且使顏料在碳粉中分布不均，導致打印、復印質量難以提高的缺陷。

為了克服以往采用化學法制備彩色碳粉技術中的上述缺陷和問題，近年來一些針對彩色碳粉的改進方法越來越多，例如中國專利CN200910272568.8中公開的利用原位乳液聚合法制造彩色碳粉技術，其技術方案包括將分別經原位乳液聚合得到的陰離子型含蠟聚合物復合乳液(A)和陽離子型含著色劑聚合物復合乳液(B)混合并在撞擊流作用下，通過陰、陽電荷相互作用使乳液粒子凝集而得到碳粉。該方法制備的彩色碳粉雖然打印、復印色澤和分辨率高，碳粉回收與清潔容易，但仍存在著制備過程復雜，反應條件較難控制的缺點。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述的技術問題，提供了一種制備彩色碳粉的化學方法，利用該方法制備的彩色碳粉既具有粒徑分布以及形貌容易控制、防粘輥性好、儲存穩定、打印圖像色澤、分辨率和穩定性優異的特點，又具有工藝簡單、成本低廉和回收與清潔簡單的優點。

本發明還提供了一種利用上述方法制備的彩色碳粉。

本發明提供了一種彩色碳粉的制備方法，包括以下步驟：

1）制備反應組分：

將著色劑、離子型表面活性劑和水混合制備著色劑分散液；

將蠟、離子型表面活性劑和水混合制備蠟分散液；

將電荷控制劑、離子型表面活性劑和水混合制備電荷控制劑分散液；

利用有機物單體、離子型表面活性劑、鏈轉移劑、引發劑和水制備聚合物乳液；

并且所制備的著色劑分散液、蠟分散液、電荷控制劑分散液和聚合物乳液中的至少一種所使用的離子型表面活性劑具有相反電性；

將所述著色劑分散液、蠟分散液、電荷控制劑分散液和聚合物乳液按照所使用離子型表面活性劑的電性不同分為二組，每組中的各反應組分具有相同電性；

2）使所述第一組的反應組分在有機溶劑中混合，再加入第二組的反應組分進行反應，維持攪拌并檢測反應體系中粒子的粒徑變化達到設定范圍時，加入粒徑增長抑制劑中止反應，經熱處理、冷卻、分離、干燥，制成調色劑粒子；

3）向上述制成的調色劑粒子中加入外添加劑，攪拌混合制成彩色碳粉。