[发明专利]具有宽熔融温度范围的调色剂组合物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有宽熔融温度范围的调色剂组合物和制造所述调色剂组合物的方法。

背景技术

调色剂的熔融温度是指在使用调色剂的打印机中允许熔融装置操作的温度范围。在广泛使用的加热双辊型熔融装置中，最低熔融温度是调色剂完全熔融并且开始仅仅与纸结合而不附着到辊的热表面的温度，最高熔融温度是调色剂的熔融材料由于其粘度过低而开始被转移到辊的热表面的温度。一般地，当熔融温度较宽时，调色剂可以有效用于更多种激光打印机。

最近，为了满足市场对适于高速打印的调色剂的日益增加的需求，已经研究了多种利用聚酯树脂制造调色剂组合物的方法。这些方法主要可以分为机械法和化学法。

机械(即粉碎型)法在高温和高压下进行，而不使用溶剂。因此，即使存在任何不溶性组分其也可以制造调色剂组合物。然而，在利用线性聚酯树脂机械制造聚酯调色剂组合物的情况下，存在最高熔融温度过低(尽管最低熔融温度足够低)的问题。相应地，为了增加最高熔融温度，已经提出了一种通过混合低分子量树脂和高分子量树脂或通过向低分子量树脂添加聚合物凝胶组分来制造调色剂组合物的方法。然而，尽管该方法拓宽了调色剂的熔融温度范围，但是其可能存在不能制造具有均匀的小尺寸球形形状的调色剂组合物的其他问题。

化学方法包括分散聚合法和碾磨法。分散聚合法是在单体分散在溶剂中的状态下制备聚合物树脂。然而，该方法不仅不能制造具有高分子量的聚酯树脂，而且也不能容易地向具有低分子量的聚酯树脂添加聚合物凝胶组分。因此，如果利用通过分散聚合法制备的聚合物树脂来制造调色剂组合物，则不容易获得调色剂组合物的宽的熔融温度范围。碾磨法是通过利用聚合物溶液制造调色剂组合物。然而，在具有高分子量或具有凝胶组分的聚合物树脂的情况下，该方法因为低溶解度而不能将聚合物树脂完全溶解在有机溶剂中。因此，如果利用通过碾磨法制备的聚合物树脂来制造调色剂组合物，则不容易获得调色剂组合物的宽的熔融温度。如上所述，用于制造调色剂组合物的化学法导致调色剂的相对较窄的熔融温度范围。

同时，具有支链结构的非线性聚酯树脂在相邻聚合物链之间引起缠绕并由此使熔融的树脂材料具有弹性。因此，预计利用这种非线性聚酯树脂产生的调色剂可以防止调色剂的调色剂熔融材料被转移到热的辊表面，并且这可以提高最高熔融温度。然而，通过利用具有支链结构的非线性聚酯树脂来提高调色剂组合物的最高熔融温度的方法的研究仍然处于初期阶段。

因此，需要研究和开发通过使用具有支链结构的非线性聚酯树脂增加最高熔融温度而得到具有宽熔融温度范围的调色剂组合物。

发明内容

技术主题

在研究具有宽熔融温度范围的调色剂组合物中，本发明人利用具有支链结构的非线性聚酯树脂制造调色剂组合物，证实了该调色剂组合物的最高熔融温度显著增加，因此熔融温度范围变得更宽，然后完成了本发明。

技术主题的解决方案

本发明的目的是提供具有宽熔融温度范围的调色剂组合物和制造该调色剂组合物的方法。

实施本发明的方式

本发明提供一种调色剂组合物，其包含具有平均支链数目/链为1.0～3.0的支链结构的非线性聚酯树脂、着色剂、蜡、光稳定剂和电荷控制剂。所述调色剂组合物具有220℃的最高熔融温度。所述聚酯树脂具有45～80℃的玻璃化转变温度(Tg)、3000～8000的数均分子量(Mn)、6000～40000的重均分子量(Mw)和2.0～13.0的分子量分布指数。所述调色剂组合物具有球形颗粒形状、3～10μm的体积平均粒径和0.1～0.8的展宽(span)值。

此外，本发明提供一种制造调色剂组合物的方法，所述方法包括：

第一步：制备树脂混合物，其中将具有平均支链数目/链为1.0～3.0的支链结构的非线性聚酯树脂、着色剂、蜡、挥发性加工助剂、光稳定剂和电荷控制剂进行混合，然后在环流条件下在60～95℃的温度下加热；

第二步：制备分散液，其中混合极性溶剂、表面活性剂和增稠剂，然后在环流条件下加热至60～95℃的温度；

第三步：制备树脂混合物分散液，其中将在所述第一步中制备的所述树脂混合物添加到在第二步中制备的分散液中然后在60～95℃下分散；

第四步：制备不含加工助剂的树脂混合物，其中在60～95℃的温度下搅拌在第三步中制备的树脂混合物分散液以使加工助剂挥发；

第五步：制备调色剂颗粒，其中将在所述第四步中制备的不含加工助剂的树脂混合物冷却到室温、过滤、然后洗涤和干燥所述调色剂颗粒；和