[發明專利]核殼結構懸浮聚合墨粉制備方法

有效

• 申請號: 201210579391.8
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103105751A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 張媛媛;劉志軍;蒲甜甜;孟鴻;羊輝
• 申請（專利權）人: 深圳市樂普泰科技股份有限公司
• 主分類號: G03G9/08
• 分類號: G03G9/08;G03G9/087;G03G9/097
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

【技術領域】

本發明涉及墨粉制造領域，具體涉及通過懸浮聚合工藝制備用于靜電荷圖像顯影的化學墨粉的方法。

【背景技術】

墨粉是一種用于激光打印機或復印件中的顯影劑材料。打印機的運作原理大致概括如下：恒定的電流經充電輥給感光鼓表面均勻充電；均勻布電的感光鼓表面經激光束曝光、放電后形成靜電潛像；顯影輥表面的墨粉經刮刀摩擦而帶電，在電位差作用下吸附在感光鼓表面將靜電潛像顯影轉譯形成影像；受到轉印輥相反電荷的吸引，感光鼓表面的影像轉移到紙上；墨粉形成的影像經過加熱輥和壓力輥的熱熔、加壓作用固定到紙張表面，從而得到打印圖像。

從打印機工作運行過程來看，墨粉粒子表面均勻和穩定的帶電性能對于得到打印效果理想的圖像發揮著至關重要的作用和影響。當然，墨粉還需具有其他一些必要的性能，例如優良的轉印性、低溫定影性和環境穩定性。球形度好的墨粉具有很高的轉印效率，能夠很容易的從感光鼓轉印到紙上，減少或避免墨粉在感光鼓上的殘留。

傳統機械碎墨粉是通過將樹脂、CCA、顏料和蠟等通過熔融共混、粉碎并分級得到的。墨粉粒子形狀不規則，經刮刀摩擦后因表面壓力不同而帶電不均。而且，粉碎過程導致部分CCA顆粒很容易剝落，同樣導致墨粉帶電不均勻，電荷分布很寬。此外，粉碎墨粉對低溫定影性和環境儲存穩定性因工藝限制而難以同時滿足。

懸浮聚合墨粉是將CCA和蠟、顏料等組份一起均勻的分散在單體中，通過高速剪切造粒后進行聚合得到的。墨粉粒子中的CCA分散更均勻，粒子的球形度更好，從而具有更好的電荷分布均勻性和轉印效率。但是加入的電荷控制劑大部分分布在墨粉粒子的中心區域內。由于墨粉的帶電是通過刮刀和位于墨粉表面的CCA之間的摩擦產生的，分布在墨粉粒子中心區的CCA沒有參與墨粉的摩擦帶電，因而需要開發有效的方法提高墨粉表面的電荷密度。

中國專利局公開的專利文獻CN101473274提供了一種通過殼單體組份聚合反應形成的聚合物將電荷控制劑包覆在懸浮聚合法制備的墨粉核粒子表面，進而形成一個電荷控劑密集分布的剛性薄殼層的核殼墨粉。但該方法會存在CCA與殼樹脂的相容性不好而產生大量CCA游離的問題。

專利文獻CN101727031提供了一種將含有反應性官能團的反應性陰離子表面活性劑加入至水性分散劑中，通過聚合的方式接枝于墨粉粒子表面，得到了表面電荷密度高的聚合墨粉。該方法加入的反應性陰離子表面活性劑，使用量過高時會導致懸浮體系中產生過細的粒子，對打印圖像產生背景污染，并且表面活性劑較高的親水性影響墨粉粒子后期清洗、后處理等過程。

專利文獻CN1707366也提供了一種在墨粉核粒子表面聚合含有胺或銨鹽的單體、或者被含有胺或銨鹽的聚合物微粒鹽析、熔融粘結，得到電荷密集表層的帶正電的核殼結構墨粉。該方法所制備的墨粉核粒子基本不帶電，墨粉粒子帶電性能主要通過粒子表面層實現。然而，由于受粒子表層包覆效率的影響，體系易產生帶電性能差甚至不帶電粒子，進而導致打印效果不佳。

另一方面，在較多懸浮聚合墨粉專利文獻中提供了通過殼層包覆的方式來提高墨粉粒子的環境穩定性和低溫定影性間的平衡性，但是殼層的包覆必然導致部分墨粉核粒子表面CCA被覆蓋，從而使墨粉粒子表面帶電不均勻，反而降低了懸浮法墨粉表面均勻帶電的特點。

【發明內容】

本發明的目的在于克服上述現有技術缺陷，提供一種核殼結構懸浮聚合墨粉制備方法，可使墨粉粒子在具有均勻、穩定的帶電性的同時，兼具良好的低溫定影性和環境穩定性。

本發明提供的具核殼結構的懸浮聚合墨粉制備方法，包括下述步驟：

（1）分別制備含有一定量極性樹脂、構成墨粉軟核樹脂的單體油相和用于分散該單體油相的水性分散液；

（2）將上述單體油相加入至水性分散液中，在高速剪切懸浮造粒后，轉移至反應器中，進行第一次升溫聚合反應，得到軟核硬殼結構墨粉粒子；

（3）以上述軟核硬殼結構墨粉粒子作為核層，加入陽離子單體組份，加入水溶性引發劑進行第二次聚合反應，使軟核硬殼結構墨粉粒子外表面得到均布有密集電荷的表層；

（4）將第二次聚合反應后的產物清洗、過濾，充分干燥后外添加二氧化硅即得到平均粒徑為5-10μm的核殼結構的懸浮聚合墨粉。