[发明专利]用于制备调色剂的含树脂和不溶性组分的胶乳的制备方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及可用于制备调色剂的树脂乳液的制备方法。更具体地，不溶性物质(例如颜料或蜡)可用生物基(bio-based)聚酯树脂乳化，所得的胶乳用于制备调色剂。

背景技术

许多用于制备调色剂的方法均在本领域技术人员已知的范围内。乳液聚集(emulsion aggregation，EA)是一种这样的方法。乳液聚集调色剂可用于形成印刷和/或电子照相图像。乳液聚集技术可包含通过加热单体和实施分批或半连续乳液聚合而形成聚合物乳液，如例如美国专利5,853,943中所公开的，其全部公开内容通过引证的方式纳入本文。用于制备调色剂的乳液聚集/聚结方法在多篇专利中均有示例说明，例如美国专利5,290,654、5,278,020、5,308,734、5,344,738、6,593,049、6,743,559、6,756,176、6,830,860、7,029,817和7,329,476，和美国专利申请公开文本2006/0216626、2008/0107989、2008/0107990、2008/0236446和2009/0047593。每篇前述专利的全部公开内容在此通过引证的方式纳入本文。

聚酯EA超低熔(ULM)调色剂已利用无定形的和结晶聚酯树脂而制备，如例如美国专利申请公开文本2008/0153027中所示例说明的，该专利申请的全部公开内容通过引证的方式纳入本文。

在调色剂形成中所用的许多聚合材料基于对化石燃料的提取和加工，最终导致温室气体的增加和环境中不可降解材料的累积。已利用生物基聚酯树脂来制备调色剂以降低对化石燃料原材料的需求。一个实例——公开于共同未决的美国专利申请公开文本2009/0155703——包括具有生物基树脂颗粒的调色剂，所述树脂例如包括聚羟基烷酸酯的生物可降解的半晶质聚酯树脂，其中所述调色剂通过乳液聚集方法而制备。这些生物基树脂可能产生的一个问题是很难在调色剂颗粒中包括原本不溶的物质，包括颜料和/或蜡。

仍然需要改进的制备树脂的方法。

发明内容

本公开内容提供了胶乳和胶乳用于形成调色剂中的用途。还提供了制备这些胶乳和调色剂的方法。

在实施方案中，本公开内容的方法可包括：将至少一种聚酯树脂与至少一种有机溶剂接触——所述溶剂不与水混溶——以形成有机相；将该有机相与包括不溶于该有机相的组分的水相进行接触，所述组分选自蜡分散体、颜料分散体及其结合物；将有机相和水相混合；蒸发有机溶剂以形成包括树脂和不溶性组分的胶乳。

在其他实施方案中，本公开内容的方法可包括：将至少一种包括生物基树脂——该树脂包括单体——的聚酯树脂与至少一种与水不混溶的有机溶剂接触以形成有机相，所述单体例如脂肪二聚酸、脂肪二聚二醇、D-异山梨醇、萘二羧酸酯、壬二酸、琥珀酸、环己二酸、萘二羧酸、对苯二甲酸、谷氨酸，及其结合物；将有机相与包括不溶于该有机相的组分的水相进行接触，所述组分为例如蜡分散体、颜料分散体及其结合物；将有机相与水相混合；以及蒸发有机溶剂以形成包括由树脂包封的不溶性组分的胶乳。

在其他实施方案中，本公开内容的方法可包括：将至少一种聚酯树脂与至少一种与水不混溶的有机溶剂接触以形成有机相；将有机相与包括不溶于该有机相的组分的水相进行接触，所述组分为例如蜡分散体、颜料分散体及其结合物；将有机相与水相混合；蒸发有机溶剂以形成包括由树脂包封的不溶性组分的胶乳；将胶乳与任选的着色剂、任选的蜡和其他调色剂添加剂接触；将胶乳与调色剂添加剂聚集以形成聚集的颗粒；将聚集的颗粒聚结以形成调色剂颗粒；以及回收调色剂颗粒。

具体实施方式

在实施方案中，本公开内容提供了形成可用于形成调色剂的聚酯胶乳的方法。对于EA调色剂，颜料和/或蜡可在乳液-聚集(EA)方法过程中加入。将这些原本不溶的物质纳入调色剂颗粒中是很难的。例如，颜料在EA方法和/或调色剂制备方法的洗涤阶段中可被排斥，从而改变调色剂的最终颜色。本公开内容的方法可避免这些问题中的一些。

在实施方案中，树脂为聚酯树脂。在一些情况下，一些不溶性组分——例如蜡和/或颜料——可不被纳入调色剂颗粒中。蜡或颜料和聚酯树脂的共乳化可将蜡纳入调色剂中。尽管两种组分共乳化的常规方法是将二者溶于有机溶剂，但是可用于树脂乳化的有机溶剂可能不溶解蜡，例如聚乙烯蜡，或颜料。因此，根据本公开内容，在实施方案中可将聚乙烯蜡分散体引入水相并将其在均化下与树脂/溶剂溶液混合。