[發明專利]采用細乳液聚合及球磨復合制備的彩色墨粉及方法

有效

• 申請號: 201710607080.0
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107239014B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 葉明泉;丁永躍;韓愛軍;陳昕;朱炯;張羽
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G03G9/097
• 分類號: G03G9/097;G03G9/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅;朱顯國

本發明公開了一種采用細乳液聚合及球磨復合制備的彩色墨粉及方法。采用細乳液聚合法制備樹脂包覆顏料、聚乙烯蠟的核殼復合乳膠粒子，制得的復合乳膠粒子粒徑為100~200nm；然后，通過電解質凝聚復合的方法制備粒徑為7~12μm的復合粒子，再通過機械球磨將電荷調節劑復合在微米級復合粒子上。本發明使用陰（陽）離子型聚乙烯蠟乳液為單體小液滴提供電荷穩定，避免了離子型乳化劑的加入，使得工藝更加簡單；通過機械球磨法將電荷調節劑復合到彩色墨粉粒子表面，并均勻排列，工藝簡單，操作簡便，并使得最終獲得的彩色墨粉粒子電荷分布均勻。

技術領域

本發明涉及一種彩色打印機、復印機、傳真機及印刷機所用的彩色墨粉及其制備方法。

背景技術

墨粉是電子成像領域用于激光打印及靜電復印的主要耗材，由顏料、樹脂、添加劑等經物理方法或化學反應合成，是世界公認的高科技產品。隨著信息技術的發展及辦公自動化的普及，復印機、激光打印機等自動化硬拷貝設備的需求量飛速增長，從而帶動了墨粉的需求量。墨粉分為黑色墨粉和彩色墨粉，相較于普通黑色墨粉，彩色墨粉要求具備更高的顯影分辨率、更好的粒形、更小的粒徑以及更高的帶電量和電荷均勻性，因此制備黑色墨粉的傳統物理熔融粉碎法并不適合于彩色墨粉的生產，從而促進了墨粉制備方法由物理方法向化學方法的轉型升級。掌握懸浮聚合生產技術的公司有Zeon和Canon，采用乳液聚合技術的有Konica和Fuji Xerox。Canon最早將彩色墨粉工業化生產。懸浮聚合生產墨粉的制造工藝簡單、成熟，所制得的墨粉粒徑較大、分布較寬，打印復印時存在分辨率較低、色彩較差的缺點。而乳液聚合法制得的粒子粒徑更小、更均一、荷電均勻、分辨率高。

目前乳液聚合法制備彩色墨粉，主要是通過乳液聚合制備納米樹脂乳液，再與顏料分散乳液及蠟乳液進行混合，通過凝聚復合的方式制備粒徑符合要求的彩色墨粉復合粒子，最后經外添制得彩色墨粉。如金發科技股份有限公司（專利CN201310263125.9CN201310263233.6）、湖北鼎龍化學股份有限公司（專利CN201210204474.9）均報道了細乳液聚合法制備彩色墨粉的方法。深圳市樂普泰科技股份有限公司（CN201410777998.6）通過苯丙樹脂的多次包覆，分別將顏料、蠟、電荷調節劑包覆與苯丙樹脂中來制得彩色墨粉。無錫佳騰公司（專利CN200910233446.8），寧波弗萊斯通（專利CN201110114579.0）均通過原位乳液聚合法包覆顏料、蠟、電荷調節劑來制備彩色墨粉。

目前，乳液聚合法制備彩色墨粉克服了傳統物理熔碎法的許多不足，但現有的技術多采用顏料乳液、蠟乳液及樹脂乳液是物理混合，顏料及蠟與樹脂結合不牢固，分散不均勻，顏料及蠟易外漏，聚集在墨粉粒子表面，存在荷電不均及打印效果不佳的問題。

發明內容

為解決顏料、蠟與樹脂結合不牢固且容易外漏的問題，本發明的目的是提供一種采用細乳液聚合及球磨復合制備的彩色墨粉及方法。

實現本發明目的的技術方案如下：

本發明所述的彩色墨粉，以重量份數計，由以下組分組成：

有機顏料0.2-0.8份；

苯乙烯7.5-8.5份；

丙烯酸丁酯1.5-2.5份；

離子型聚乙烯蠟乳液1-3份；

電荷調節劑1-2份；

引發劑0.1-0.3份；

非離子型表面活性劑0.2-0.4份；

5wt%的消泡劑5-10份；

電解質凝聚劑0.5-2.5份；

5wt%聚乙烯醇溶液 1-2.5份；

疏水性SiO₂ 1-2.5份；