專利名稱：包含穩(wěn)定化增塑溶膠的液體油墨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含電荷導(dǎo)向劑，具有酸或胺基團的增塑溶膠，和分散劑的液體油墨組合物。尤其是，本發(fā)明涉及在用于任何成像工藝，包括(但不限于)油墨轉(zhuǎn)印工藝，離子照相，電記錄和電子照相彩色印刷或涂膠工藝時具有改進的分散穩(wěn)定性和改進的可充電性的液體油墨。
背景技術(shù)：
液體油墨廣泛用于各種成像和印刷工藝，例如膠印，氣泡噴射，噴墨，凹印，輪轉(zhuǎn)凹版印刷，電記錄，和電子照相印刷。對于相應(yīng)的每種工藝，在用于液體油墨的顏料分散中所需的許多特性是相同的，即使最終油墨配方可基本上不同。例如，在格柵(shelf)上的顏料分散在剪切狀態(tài)下和在高電壓場下的穩(wěn)定性是重要的因素，與液體油墨的最終用途無關(guān)。本領(lǐng)域不斷尋求更穩(wěn)定的顏料分散體，以提供油墨配方更大的靈活性，這樣在各種印刷工藝中得到更好的效率并減少浪廢。
在包括設(shè)備如照相復(fù)制機，激光打印機，傳真機機器等和類似物的電子照相場合中，液體油墨稱作液體調(diào)色劑或顯影劑。一般，電子照相工藝包括，通過將光電導(dǎo)體以成像圖案暴露于輻射而在帶電的光電導(dǎo)體上形成靜電潛像圖像，通過光電導(dǎo)體與液體油墨的接觸而將臨時圖像在光電導(dǎo)體上顯影，并最終將臨時圖像轉(zhuǎn)印到受體上。最終轉(zhuǎn)印步驟可直接由光電導(dǎo)體或間接通過中間轉(zhuǎn)移元件而進行。顯影圖像通常經(jīng)受熱和/或壓力以將圖像永久融合到受體上。
液體油墨通常包含用作已知為調(diào)色劑顆粒的帶電顆粒的分散所用載體的電絕緣液體。這些調(diào)色劑顆粒至少由著色劑(如顏料或染料)和聚合物粘結(jié)劑組成。通常包括電荷控制劑作為液體顯影劑的組分以調(diào)節(jié)調(diào)色劑顆粒上電荷的極性和大小。液體油墨可劃分為主要兩種。簡便起見，這兩種稱作增塑溶膠油墨和有機溶膠油墨。
有機溶膠油墨包括一種包含熱塑性樹脂核和共聚物空間穩(wěn)定劑的接枝(graft)共聚物，而增塑溶膠油墨包含一種增塑溶膠，即通過將細分聚合物顆粒分散在其中不溶解聚合物的液體介質(zhì)中而制成的分散體。
液體油墨配制時的一個問題是，難以得到具有優(yōu)異的分散穩(wěn)定性的液體油墨。因此，要求液體油墨組合物具有優(yōu)異的分散穩(wěn)定性。
配制液體油墨時的另一重要因素是液體油墨的可充電性。液體油墨最好具有高可充電性，這樣它可獲得足夠量的電荷以在電場下強制遷移并隨后敷在光受體上的成像區(qū)域上。液體油墨的可充電性由其導(dǎo)電率和其移動性度量。一般來說，具有合適油墨導(dǎo)電率和合適油墨移動性的液體油墨是理想的。
U.S.專利No.4,623,558(Lin)在此作為參考并入本發(fā)明，其中公開了一種熱固性增塑溶膠分散組合物，包含(1)在室溫下不溶于反應(yīng)性增塑劑并可在熔化溫度或更高的溫度下塑化的粉末形式的聚(苯醚)(PPO)；(2)選自以下組合中的液體反應(yīng)性增塑劑(a)至少一種在分子中具有平均一個以上環(huán)氧化物基團的環(huán)氧化物樹脂，(b)至少一種包含至少一個烯屬不飽和基團的液體單體，低聚物或預(yù)聚物，和(c)一種(a)和(b)的混合物；所述液體反應(yīng)性增塑劑能夠在熔化溫度下溶劑化PPO并以5-2,000份/100重量份(1)的量范圍內(nèi)存在；和(3)占(2)的0.01-10％重量的用于存在于該組合物的增塑劑的熱引發(fā)劑或光引發(fā)劑。熔化之后的增塑溶膠分散可在交聯(lián)反應(yīng)之后形成熱固性塑料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種包含增塑溶膠的穩(wěn)定的液體油墨，其利用一種具有增加的分散穩(wěn)定性和改進的可充電性的新組合物。
為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種液體油墨，包括a)Kauri-Butanol(貝殼杉丁醇)數(shù)低于或等于30的載液，b)增塑溶膠，c)分散劑，和d)電荷導(dǎo)向劑，其中如果使用正性電荷導(dǎo)向劑，增塑溶膠具有酸基團且酸值為30-150毫克KOH/克，且分散劑具有胺基團使得胺基團與酸基團的摩爾比是0.075-0.3，而如果使用負性電荷導(dǎo)向劑，增塑溶膠的胺值為5-200毫克KOH/克，且分散劑具有酸基團使得酸基團與胺基團的摩爾比是0.075-0.3。
根據(jù)本發(fā)明的其它的方面，提供了一種液體油墨，包含a)Kauri-Butanol數(shù)低于或等于30的載液，b)具有酸基團且酸值為30-150毫克KOH/克的增塑溶膠，c)具有胺基團使得胺基團與酸基團的摩爾比是0.075-0.3的分散劑，和d)正性電荷導(dǎo)向劑。
增塑溶膠優(yōu)選具有50-120毫克KOH/克的酸值且胺基團與酸基團的摩爾比是0.09-0.2。
正性電荷導(dǎo)向劑可至少包含有機酸金屬鹽，優(yōu)選辛酸鋯。
分散劑優(yōu)選為至少一種選自以下組合中的物質(zhì)聚烯烴，聚乙烯基醇，聚乙烯基甲基醚，聚乙烯基乙基醚，聚氧化乙烯，明膠，甲基纖維素，甲基羥基丙基纖維素，乙基纖維素，羧基甲基纖維素的鈉鹽，淀粉，含氮聚合物，和含酸聚合物。含氮聚合物優(yōu)選為至少一種選自以下組合中的物質(zhì)聚乙烯基吡咯烷酮，多元胺，聚乙烯亞胺，包含胺基團的聚(甲基)丙烯酸酯，包含(甲基)丙烯酸烷基酯和含胺基團的(甲基)丙烯酸酯的共聚物，和其烴可溶衍生物。
更優(yōu)選，分散劑包括衍生自甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的烴可溶共聚物。
本發(fā)明的液體油墨還可包括至少一種著色劑。
根據(jù)本發(fā)明的其它的方面，提供了一種液體油墨，包含a)Kauri-Butanol數(shù)低于或等于30的載液，b)胺值為5-200毫克KOH/克的增塑溶膠，c)具有酸基團使得酸基團與胺基團的摩爾比是0.075-0.3的分散劑，和d)負性電荷導(dǎo)向劑。
增塑溶膠優(yōu)選具有30-120毫克KOH/克的胺值，且酸基團與胺基團的摩爾比優(yōu)選為0.09∶1-0.2∶1。
負性電荷導(dǎo)向劑優(yōu)選為至少一種選自以下組合中的物質(zhì)含氮單體，季銨嵌段共聚物，卵磷脂，堿性石油磺酸鋇，堿性石油磺酸鈣，和堿性石油磺酸鈉，金屬環(huán)烷酸鹽化合物，和聚異亞丁基琥珀酰亞胺。
分散劑優(yōu)選包括衍生自至少一種選自以下組合中的單體的烴可溶共聚物聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚苯乙烯磺酸，聚乙烯基磺酸，苯乙烯/馬來酸共聚物，乙烯基甲基醚/馬來酸共聚物，丙烯酸，甲基丙烯酸，苯乙烯磺酸，乙烯基磺酸和其組合物。
液體油墨還可包括著色劑。
在本發(fā)明的一個實施方案中，增塑溶膠優(yōu)選包括平均顆粒直徑為0.5-3.5微米，優(yōu)選0.6-3.0微米，更優(yōu)選0.75-2.5微米的顆粒。
在另一方面，本發(fā)明描述了一種用于提供圖像的工藝，包括，在一個表面上產(chǎn)生電荷分布，將液體油墨施用到表面上使得油墨被有差別地吸引至該分布電荷，這樣在該表面上形成圖像。
該電荷分布通過在表面上形成均勻電荷，并隨后按成像分布逸散電荷而形成。
本發(fā)明提供了(1)一種液體油墨，包括a)Kauri-Butanol數(shù)低于或等于30的載液，b)增塑溶膠，c)分散劑，和d)電荷導(dǎo)向劑，其中如果使用正性電荷導(dǎo)向劑，增塑溶膠具有酸基團和且酸值為30-150毫克KOH/克，且分散劑具有胺基團使得胺基團與酸基團的摩爾比是0.075-0.3，而如果使用負性電荷導(dǎo)向劑，增塑溶膠的胺值為5-200毫克KOH/克，且分散劑具有酸基團使得酸基團與胺基團的摩爾比是0.075-0.3。
(2)一種液體油墨，包含a)Kauri-Butanol數(shù)低于或等于30的載液，b)具有酸基團且酸值為30-150毫克KOH/克的增塑溶膠，c)具有胺基團使得胺基團與酸基團的摩爾比是0.075-0.3的分散劑，和d)正性電荷導(dǎo)向劑。
(3)根據(jù)項(1)或(2)的液體油墨，其中增塑溶膠的酸值為50-120毫克KOH/克。
(4)根據(jù)項(3)的液體油墨，其中胺基團與酸基團的摩爾比是0.09-0.2(摩爾)。
(5)根據(jù)項(1)或(2)的液體油墨，其中正性電荷導(dǎo)向劑至少包括有機酸金屬鹽。
(6)根據(jù)項(1)或(2)的液體油墨，其中正性電荷導(dǎo)向劑包括辛酸鋯。
(7)根據(jù)項(1)或(2)的液體油墨，其中分散劑是至少一種選自以下組合中的物質(zhì)聚烯烴，聚乙烯基醇，聚乙烯基甲基醚，聚乙烯基乙基醚，聚氧化乙烯，明膠，甲基纖維素，甲基羥基丙基纖維素，乙基纖維素，羧基甲基纖維素的鈉鹽，淀粉，含氮聚合物，和含酸聚合物。
(8)根據(jù)項(7)的液體油墨，其中含氮聚合物是至少一種選自以下組合中的物質(zhì)聚乙烯基吡咯烷酮，多元胺，聚乙烯亞胺，包含胺基團的聚(甲基)丙烯酸酯，烷基(甲基)丙烯酸酯和包含胺基團的(甲基)丙烯酸酯的共聚物，和其烴可溶衍生物。
(9)根據(jù)項(1)或(2)的液體油墨，其中分散劑包括衍生自甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的烴可溶共聚物。
(10)根據(jù)項(1)或(2)的液體油墨，它進一步至少包含著色劑。
(11)一種液體油墨，包含a)Kauri-Butanol數(shù)低于或等于30的載液，b)胺值為5-200毫克KOH/克的增塑溶膠，c)具有酸基團使得酸基團與胺基團的摩爾比是0.075-0.3的分散劑，和d)負性電荷導(dǎo)向劑。
(12)根據(jù)項(1)或(11)的液體油墨，其中增塑溶膠的胺值為30-120毫克KOH/克。
(13)根據(jù)項(1)或(11)的液體油墨，其中酸基團與胺基團的摩爾比為0.09-0.2。
(14)根據(jù)項(1)或(11)的液體油墨，其中負性電荷導(dǎo)向劑包括至少一種選自以下組合中的物質(zhì)含氮單體，季銨嵌段共聚物，卵磷脂，堿性石油磺酸鋇，堿性石油磺酸鈣，堿性石油磺酸鈉，金屬環(huán)烷酸鹽化合物，和聚異亞丁基琥珀酰亞胺。
(15)根據(jù)項(1)或(11)的液體油墨，其中分散劑包括衍生自至少一種選自以下的單體的烴可溶共聚物聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚苯乙烯磺酸，聚乙烯基磺酸，苯乙烯/馬來酸共聚物，乙烯基甲基醚/馬來酸共聚物，丙烯酸，甲基丙烯酸，苯乙烯磺酸，乙烯基磺酸和其組合物。
(16)根據(jù)項(1)或(11)的液體油墨，它還包括著色劑。
(17)根據(jù)項(1)或(11)的液體油墨，其中增塑溶膠包括平均顆粒直徑為0.5-3.5微米的顆粒。
(18)根據(jù)項(1)或(11)的液體油墨，其中增塑溶膠包括平均顆粒直徑為0.6-3.0微米的顆粒。
(19)根據(jù)項(1)或(11)的液體油墨，其中增塑溶膠包括平均顆粒直徑為0.75-2.5微米的顆粒。
(20)一種用于提供圖像的工藝，包括在一個表面上產(chǎn)生電荷分布，并將根據(jù)項(1)-(19)中任何一項的液體油墨施用到表面上使得油墨被有差別地吸引至該分布電荷，這樣在該表面上形成圖像。
(21)根據(jù)項(20)的方法，其中電荷分布通過在表面上形成均勻電荷，并隨后以成像分布選散電荷而形成。
具體實施例方式
本發(fā)明的增塑溶膠液體油墨主要根據(jù)電子照相辦公室印刷來描述；但可以理解，這些液體調(diào)色劑在其用途上并不如此受限，而且也可用于其它的成像工藝，其它的印刷工藝，或其它的油墨轉(zhuǎn)印工藝，如高速印刷機，光復(fù)印裝置，縮微膠片復(fù)制設(shè)備，傳真機印刷，噴墨打印機，儀器記錄設(shè)備，和類似物。
提供了一種增塑溶膠液體油墨組合物，它包含著色劑，電荷控制劑，分散劑，和分散在Kauri-Butanol(KB)數(shù)低于或等于30的液體中的增塑溶膠?！癒auri-Butanol”是指ASTM試驗方法D1133-54T。Kauri-Butanol數(shù)(KB)用于度量kauri樹脂在1-丁醇中的標(biāo)準(zhǔn)溶液對所加烴稀釋劑的耐受性，并在測定為25℃下在加入20克標(biāo)準(zhǔn)kauri-1-丁醇溶液時為產(chǎn)生某個確定的渾濁度所需的溶劑的體積，以毫升表示。標(biāo)準(zhǔn)值是甲苯(KB＝105)和75％體積庚烷與25％體積甲苯(KB＝40)。該油墨在本領(lǐng)域中稱作增塑溶膠油墨，因為兩種組分，即聚合物顆粒和KB值低于或等于30的液體作為增塑溶膠加入，或與油墨的所有材料組分混合在一起以形成增塑溶膠或發(fā)揮其增塑溶膠作用。
術(shù)語“增塑溶膠”在電子照相和電子照相可相容的油墨領(lǐng)域內(nèi)以其特殊的含義理解。術(shù)語“增塑溶膠”表示一種顆粒分散體，如熱固性增塑溶膠顆粒分散組合物，包含粉末形式的聚合物顆粒(非限定性例子，如，丙烯酸聚合物和共聚物，丙烯酰胺聚合物，酸基團衍生的丙烯酸聚合物，酸衍生的丙烯酰胺聚合物，堿性基團衍生的丙烯酸聚合物，堿性基團衍生的酰胺聚合物和共聚(苯醚))。為了成為增塑溶膠，顆粒在室溫下不溶于增塑劑或溶劑，但在熔化溫度或更高的溫度下，或在聚合物顆粒與其它的材料高溫化合形成分散時的溫度下可塑化(可熔化，可分散或流動)。形成或熔化之后的增塑溶膠分散能夠在交聯(lián)反應(yīng)之后形成熱固性塑料。
載液可選自本領(lǐng)域已知的各種各樣的材料，但載液優(yōu)選具有低于或等于30的Kauri-Butanol數(shù)。該液體通常在各種條件下是親油的，化學(xué)穩(wěn)定的，且是電絕緣的。電絕緣是指液體具有低介電常數(shù)和高電阻率。優(yōu)選，該液體的介電常數(shù)低于或等于5，更優(yōu)選1-5，和最優(yōu)選1-3。載液的電阻率通常大于或等于109歐-厘米，更優(yōu)選大于或等于1010歐-厘米，和最優(yōu)選1010歐-厘米至1016歐-厘米。
載液還優(yōu)選是相對非粘稠的以使帶電顆粒能夠在顯影過程中運動，而且是足夠揮發(fā)的使得它及時從最終的成像基片上去除，但是足夠非揮發(fā)性的以盡量減少儲存的顯影劑的蒸發(fā)損失。另外，載液應(yīng)該對用于液體電子照相工藝，尤其光受體和其釋放表面的材料或設(shè)備是化學(xué)惰性的。
合適的載液的非限定性例子包括脂族烴(n-戊烷，己烷，庚烷和類似物)，環(huán)脂族烴(環(huán)戊烷，環(huán)己烷和類似物)，芳族烴(苯，甲苯，二甲苯和類似物)，鹵化烴溶劑(氯化烷烴，氟化烷烴，氯氟碳，和類似物)，硅氧烷油和這些溶劑的共混物。優(yōu)選的載液包括支化石蠟溶劑共混物如IsoparTMG，IsoparTMH，IsoparTMK，IsoparTML，IsoparTMM和IsoparTMV(得自Exxon Corporation，NJ)，和最優(yōu)選的載體是脂族烴溶劑共混物如NorparM 12，NorparM13和NorparM15(得自ExxonCorporation，NJ)。
適用于本發(fā)明的粘結(jié)劑可以是包含都可與著色劑顆粒強烈相互作用的酸基團或胺基團的任何增塑溶膠。這種強烈相互作用提供高油墨分散穩(wěn)定性。
分散穩(wěn)定性和可充電性可通過向增塑溶膠中加入具有相反酸度或堿度的分散劑而進一步提高。例如，如果使用正性電荷導(dǎo)向劑，可選擇包含酸基團的增塑溶膠和具有堿性基團的分散體來制備本發(fā)明的正性油墨。
另一方面，如果使用負性電荷導(dǎo)向劑，可選擇包含堿性基團的增塑溶膠和具有酸基團的分散體來制備本發(fā)明的負性油墨。
本發(fā)明優(yōu)選的增塑溶膠包括丙烯酸共聚物如得自Ineos Acrylics，CordovaTN的Elvacite樹脂；得自NeoResins，Wilmington MA的Neocryl樹脂；得自Johnson Polymer，Sturtevant，WI的Joncryl樹脂；和得自Goodyear輪胎和橡膠公司，Akron，OH的Pliolite樹脂。最優(yōu)選的增塑溶膠是包含酸基團的那些來自Ineos Acrylics的如Elvacite 2776樹脂，和來自Johnson Polymer的Joncryl 835和611樹脂；和包含堿性基團的那些如來自Ineos Acrylics的Elvacite EDP 296。
顆粒尺寸已知對油墨和增塑溶膠的性能有影響，但已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中的顆粒尺寸可容易控制并提供在光電導(dǎo)性油墨商業(yè)內(nèi)不常見的范圍。例如，某些市售產(chǎn)品中的標(biāo)準(zhǔn)顆粒尺寸范圍為約4-6微米。
通過降低顆粒的研磨活度而更容易得到較大的尺寸，而且可得到10，12和15微米的尺寸。這些較大的尺寸往往通過更不透明的圖像，這在提供多層/多色圖像時不一定有益的。
不透明油墨層會過多地使下方的圖像和下方的顏色暗淡。在本發(fā)明的實施中，通過使用特定的研磨方法并本文所用的特定材料，顆粒尺寸范圍可控制在約0.5-15微米。更重要的是，本文所述的材料和方法能夠較好地將聚合物和分散顆粒尺寸控制在0.50-15微米，0.5-5.0微米，0.5-4.0微米，0.5-3.5微米，0.5-3.0微米，0.5-2.5微米，0.6-4.0微米，0.6-3.5微米，0.6-3.0微米，0.6-2.5微米，0.75-4.0微米，0.75-3.5微米，0.75-3.0微米，和0.75-2.5微米的范圍內(nèi)。
任何常規(guī)分散方法可在增塑溶膠液體油墨的制備中用于影響增塑溶膠的顆粒尺寸降低。合適的分散方法的非限定性例子包括高剪切勻化，球磨，超微研磨，高能珠粒(砂)研磨或本領(lǐng)域已知的其它方式。
采用前述增塑溶膠的液體油墨可包含包埋在增塑溶膠樹脂中的著色劑顆粒。
常用的著色劑是本領(lǐng)域熟知的且包括材料如染料，染劑，和顏料。優(yōu)選的著色劑是可加入到增塑溶膠樹脂，名義上不溶于載液且不與其反應(yīng)，且可有效地用于使靜電潛像可見的顏料。通常合適的著色劑的非限定性例子包括酞菁藍(C.I.顏料藍15:1，15:2，15:3和15:4)，單芳基化物黃(C.I.顏料黃1，3，65，73和74)，二芳基化物黃(C.I.顏料黃12，13，14，17和83)，芳基酰胺(Hansa)黃(C.I.顏料黃10，97，105，138和111)，偶氮紅(C.I.顏料紅3，17，22，23，38，48:1，48:2，52:1，81，81:4和179)，喹吖啶酮品紅(C.I.顏料紅122，202和209)和黑色顏料如細分碳(CabotMonarch 120，Cabot Regal 30CR，Cabot Regal 350R，Vulcan X72)和類似物。
任何常規(guī)分散方法可在增塑溶膠液體油墨的制備中用于影響著色劑顆粒的顆粒尺寸的降低。合適的分散方法的非限定性例子包括高剪切勻化，球磨，超微研磨，高能珠粒(砂)研磨或本領(lǐng)域已知的其它方式。
在調(diào)色劑顆粒中樹脂與著色劑的最佳重量比是約1/1-20/1，優(yōu)選3/1-10/1和最優(yōu)選5/1-8/1。載液中的所有分散材料通常占總液體顯影劑組合物的0.5-70重量％，優(yōu)選1-25重量％，最優(yōu)選2-12重量％。
電子照相液體調(diào)色劑可通過將分散劑加入液體油墨而配制。分散劑可以是對調(diào)色劑顆粒和對載液都具有高親和性的聚合物。它完全或部分溶解在載液中或由于載液溶脹。
這些聚合物并不特別局限于，但可包括聚烯烴，聚乙烯基醇，聚乙烯基甲基醚，聚乙烯基乙基醚，聚氧化乙烯，明膠，甲基纖維素，甲基羥基丙基纖維素，乙基纖維素，羧基甲基纖維素的鈉鹽，淀粉，含氮聚合物，和含酸聚合物。優(yōu)選的分散劑是含氮聚合物和含酸聚合物。
含酸聚合物分散劑的非限定性例子是聚丙烯酸及其烴可溶共聚物；聚甲基丙烯酸及其烴可溶共聚物；聚苯乙烯磺酸及其烴可溶共聚物；聚乙烯基磺酸及其烴可溶共聚物；苯乙烯/馬來酸共聚物及其烴可溶衍生物；和乙烯基甲基醚/馬來酸共聚物及其烴可溶衍生物。
都優(yōu)選但非必需的是，重量平均分子量為1,000-100,000。優(yōu)選的酸性聚合物分散劑是包含丙烯酸，甲基丙烯酸，或其組合物的烴可溶共聚物。
可用于本發(fā)明的市售分散劑包括Solsperse 36600，Solsperse34750，Solsperse 41000，和Solsperse 28,000(購自Avecia顏料和添加劑集團，Charlotte，NC)。
含氮分散劑的非限定性例子是聚乙烯基吡咯烷酮，多元胺，聚乙烯亞胺，包含胺基團的聚(甲基)丙烯酸酯，包含胺基團的烷基(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯的共聚物，和其烴可溶衍生物。本發(fā)明優(yōu)選的分散劑是衍生自叔胺單體如甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的烴可溶共聚物?？捎糜诒景l(fā)明的市售分散劑包括Solsperse 13940(購自Avecia顏料和添加劑集團，Charlotte，NC)和Disperbyk 116(購自Byk Chemie-USA，Ine.，Wallingford，CT)。
分散劑優(yōu)選以0.01％-20％重量的量加入載液以提高分散性并防止載液因分散劑的加入而粘度升高。更優(yōu)選，分散劑的量是0.1％-10％重量。
固體組分如調(diào)色劑，電荷導(dǎo)向劑和分散劑的總重相對液體顯影劑的總重優(yōu)選為約1％-90％重量。為了降低用于顯影的液體顯影劑的總量能因此便于處理，固體組分的總量更優(yōu)選為2％-50％重量。
電子照相液體調(diào)色劑可通過向液體油墨中加入電荷控制劑而配制。也稱作電荷導(dǎo)向劑的電荷控制劑能夠提高調(diào)色劑顆粒的均勻電荷極性。電荷導(dǎo)向劑可使用各種方法加入到調(diào)色劑顆粒，如將電荷導(dǎo)向劑與調(diào)色劑顆粒進行化學(xué)反應(yīng)，將電荷導(dǎo)向劑從化學(xué)或物理方式吸附到調(diào)色劑顆粒(樹脂或顏料)上，或?qū)㈦姾蓪?dǎo)向劑螯合到引入到調(diào)色劑顆粒的官能團上。優(yōu)選的方法是通過進入接枝穩(wěn)定劑中的官能團進行連接。電荷導(dǎo)向劑用于向調(diào)色劑顆粒上施加具有所選極性的電荷。
本領(lǐng)域描述的常規(guī)正性電荷導(dǎo)向劑和負性電荷都可使用。
正性電荷導(dǎo)向劑可以是由多價金屬離子和作為抗衡離子的有機陰離子組成的有機酸金屬鹽。
合適的金屬離子的非限定性例子包括Ba(II)，Ca(II)，Mn(II)，Zn(II)，Zr(IV)，Cu(II)，Al(III)，Cr(III)，F(xiàn)e(II)，F(xiàn)e(III)，Sb(III)，Bi(III)，Co(II)，La(III)，Pb(II)，Mg(II)，Mo(III)，Ni(II)，Ag(I)，Sr(II)，Sn(1V)，V(V)，Y(III)，和Ti(IV)。合適的有機陰離子的非限定性例子包括衍生自脂族或芳族羧或磺酸，優(yōu)選脂族脂肪酸如硬脂酸，榆樹酸，新癸酸，二異丙基水楊酸，松香酸，環(huán)烷酸，辛酸，月桂酸，松脂酸(tallic)的羧酸鹽或磺酸鹽，和類似物。
優(yōu)選的正性電荷導(dǎo)向劑是描述于在此作為參考并入本發(fā)明的U.S.Pat.No.3,411,936的金屬羧酸鹽(皂)，包括包含至少6-7碳的脂肪酸和包括環(huán)烷酸的環(huán)狀脂族酸的堿土-和重-金屬鹽；更優(yōu)選的是鋯和鋁的多價金屬皂；最優(yōu)選的是辛酸鋯(Zirconium HEX-OEM，來自MooneyChemicals，Cleveland，Ohio)。
合適的負性電荷導(dǎo)向劑的非限定性例子是具有含氮單體的聚合物或共聚物，季銨嵌段共聚物，卵磷脂，堿性金屬石油磺酸鹽如堿性石油磺酸鋇，堿性石油磺酸鈣，和堿性石油磺酸鈉，金屬環(huán)烷酸鹽化合物，和聚異亞丁基琥珀酰亞胺(可作為OLOA 1200得自Chevron Oronite Company LLC，Houston，TX)，和類似物。優(yōu)選的負性電荷導(dǎo)向劑是卵磷脂，堿性金屬石油磺酸，和聚異亞丁基琥珀酰亞胺。
含氮單體的具體例子是具有脂族氨基基團的(甲基)丙烯酸酯，具有含氮雜環(huán)的乙烯基單體，具有N-乙烯基取代基的環(huán)狀酰胺單體，(甲基)丙烯酰胺，具有含氮基團的芳族取代的烯屬單體，含氮乙烯基醚單體，等。尤其優(yōu)選的是可溶于烴載液并包含單體如(甲基)丙烯酸己基酯，(甲基)丙烯酸環(huán)己基酯，(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，(甲基)丙烯酸辛基酯，(甲基)丙烯酸壬基酯，(甲基)丙烯酸癸基酯，(甲基)丙烯酸十二烷基酯，(甲基)丙烯酸月桂基酯，(甲基)丙烯酸硬脂基酯，月桂酸乙烯基酯，硬脂酸乙烯基鹽，(甲基)丙烯酸芐基酯和(甲基)丙烯酸苯基酯的共聚物。
對于給定的調(diào)色劑配方，優(yōu)選的電荷導(dǎo)向水平取決于許多因素，包括增塑溶膠的組分，增塑溶膠的分子量，增塑溶膠的顆粒尺寸，用于制造調(diào)色劑的顏料，和增塑溶膠與顏料的比率。另外，優(yōu)選的電荷導(dǎo)向水平還取決于電子照相成像工藝的性質(zhì)，尤其顯影硬件和感光元件的設(shè)計。但本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員知道如何根據(jù)所列參數(shù)調(diào)節(jié)電荷導(dǎo)向水平，以獲得其特定應(yīng)用所需的結(jié)果。
包含載液、增塑溶膠、分散劑、電荷導(dǎo)向劑和著色劑的液體調(diào)色劑可以各種方式配制。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)一種具有驚人的分散穩(wěn)定性和可充電性的正性液體調(diào)色劑，它包含酸值為30-150毫克KOH/克的具有酸基團的增塑溶膠，具有胺基團使得胺基團與酸基團的摩爾比為0.075-0.3的分散劑，和正性電荷導(dǎo)向劑。胺基團與酸基團的優(yōu)選摩爾比是0.09-0.2。另外，一種負性液體調(diào)色劑具有驚人的分散穩(wěn)定性和可充電性，它包含具有胺值20-200毫克KOH/克的增塑溶膠，具有酸基團使得酸基團與胺基團的摩爾比是0.075-0.3的分散劑，和負性電荷導(dǎo)向劑。酸基團與胺基團的優(yōu)選摩爾比是0.09-0.2。
酸值可通過根據(jù)JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))K0070的一種方法來測定。具體地，將分散劑或增塑溶膠溶解在良溶劑中，并隨后向其中加入酚酞作為指示劑。隨后使用氫氧化鉀的0.1摩爾量/升乙醇溶液進行滴定。分別在其中酸值低于5，不低于5和低于15，不低于15和低于30，不低于30和低于100，和100或更多的情況下，作為樣品的分散劑或增塑溶膠的量是20g，10g，5g，2g和1克。酸值通過使用來自滴定的值和以下等式而計算酸值＝B×F×5.611/S，其中B表示滴定所需的0.1摩爾/升氫氧化鉀乙醇溶液的量(毫升)，F(xiàn)表示0.1摩爾/升氫氧化鉀乙醇溶液的系數(shù)，且S表示樣品的重量(g)。
胺值可通過根據(jù)JIS K 7237的一種方法來測定。具體地，將8.5毫升高氯酸加入其中將500毫升乙酸事先與30毫升乙酸酐混合的溶液中。并隨后混合。另外，將乙酸加入該混合物以使總量是1000毫升.將該混合物放置整整一個日夜以得到滴定溶液。將900毫升o-硝基甲苯和200毫升乙酸的混合物的100毫升溶液加入對應(yīng)于2-3毫摩爾堿性氮的樣品中，并隨后溶解在其中。將幾滴0.1g/100毫升結(jié)晶紫在乙酸中的溶液隨后加入該混合物。隨后，通過使用前述高氯酸進行滴定，直至藍色開始變成綠色。胺值通過使用來自該滴定的值和以下等式來計算胺值＝56.11×0.1×(V3-V4)×F/M2，其中V3表示滴定所需的0.1摩爾/升高氯酸溶液的量(毫升)，V4表示坯料試驗所需的0.1摩爾/升高氯酸溶液的量(毫升)，F(xiàn)表示0.1摩爾/升高氯酸溶液的系數(shù)，和M2表示樣品的重量(g)。
液體調(diào)色劑的導(dǎo)電率已在本領(lǐng)域中適當(dāng)?shù)卮_立為對調(diào)色劑在顯影電子照相圖像中的有效性的一種度量。常用的導(dǎo)電率范圍是約1×10-11毫歐厘米-10×10-10毫歐厘米。
高導(dǎo)電率一般表示電荷在調(diào)色劑顆粒上的低效締合并表現(xiàn)為在顯影過程中電流密度和沉積的調(diào)色劑之間的弱關(guān)系。低導(dǎo)電率表示調(diào)色劑顆粒較少或沒有充電并導(dǎo)致非常低的顯影速率。通常使用電荷導(dǎo)向劑化合物以保證有與每個顆粒有關(guān)足夠的電荷。近年來已經(jīng)有一種認識，即使使用電荷導(dǎo)向劑，可以有許多非所需電荷位于載液中的溶液中的帶電物質(zhì)上。這些非所需電荷在顯影中產(chǎn)生低效，不穩(wěn)定性和不一致性。
為了將電荷定位到調(diào)色劑顆粒上并保證基本上沒有電荷從這些顆粒向液體中遷移，而且沒有其它的非所需電荷部分存在于液體中，適當(dāng)努力可產(chǎn)生顯著的改進。為了測定所需性能，我們使用載液在其出現(xiàn)在液體調(diào)色劑中時的導(dǎo)電率與液體調(diào)色劑整體(完全構(gòu)成的調(diào)色劑分散體)的導(dǎo)電率之間的比率。該比率應(yīng)該低于或等于0.6，優(yōu)選低于或等于0.4，最優(yōu)選低于或等于0.3，和尤其是0.01-0.3。許多經(jīng)檢驗的已有技術(shù)調(diào)色劑已表現(xiàn)出明顯大于此的比率，在0.95的比率范圍內(nèi)。
在電子照相中，靜電圖像通常在通過以下步驟覆蓋有感光元件的片材，鼓或帶上形成(1)在所加電壓下均勻充電該感光元件，(2)用輻射源將感光元件的部分進行曝光并放電以形成潛像，(3)將調(diào)色劑施用到潛像上以形成調(diào)色圖像，和(4)將調(diào)色圖像通過一個或多個步驟轉(zhuǎn)印至最終受體片材。在一些場合中，可能最好使用受熱壓力輥或本領(lǐng)域已知的其它固色方法固定該調(diào)色圖像。
盡管調(diào)色劑顆?；蚋泄庠撵o電電荷可以是正性或負性的，但用于本發(fā)明的電子照相優(yōu)選通過將電荷逸散在帶正電荷的感光元件上而進行。
帶正電荷的調(diào)色劑隨后使用液體調(diào)色劑浸漬顯影技術(shù)施加到其中逸散有正電荷的區(qū)域上。該顯影可通過使用由靠近但分開的感光元件表面的顯影電極所產(chǎn)生的均勻電場而實現(xiàn)。將偏壓施加到在起始充電表面電壓和曝光表面電壓電平之間的電極上。
調(diào)節(jié)電壓以得到所需的最大密度水平和用于半色調(diào)點的色調(diào)復(fù)制比例而沒有任何沉積的背景。隨后使液體調(diào)色劑在電極和感光元件之間流動。帶電的調(diào)色劑顆粒在電場中是可移動的并被吸引到感光元件上的帶電區(qū)域，而不會由未放電的，非圖像區(qū)域排出。留在感光元件上的過量液體調(diào)色劑通過本領(lǐng)域熟知的技術(shù)而去除。
然后，感光元素表面可強制干燥或在環(huán)境條件下干燥。
用于從感光元件上接受圖像的基片可以是任何常用的受體材料，如紙，涂布紙，聚合物膜和涂底或涂覆的聚合物膜。也可使用特殊涂覆的或處理的金屬或金屬化表面作為受體。聚合物膜包括塑化和配混的聚氯乙烯(PVC)，丙烯酸酯類，聚氨酯，聚乙烯/丙烯酸共聚物，和聚乙烯基縮丁醛。市售復(fù)合材料如具有品名ScotchcalTM，ScotchliteTM，和PanaflexTM膜材料的那些也適用于制備基片。
所形成的圖像從帶電表面至最終受體或轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印可通過在用于形成圖像的分散顆粒內(nèi)加入一種釋放促進材料而增強。在顆粒的外(殼)層中加入含硅氧烷的材料或含氟的材料有助于圖像的有效轉(zhuǎn)印。
在多色成像中，調(diào)色劑可以任何順序施加到介電元件或感光元件的表面上，但為了比色原因，記住在轉(zhuǎn)印時出現(xiàn)的反轉(zhuǎn)，有時優(yōu)選以規(guī)定的順序施加這些圖像，這取決于顏色的透明性和強度。優(yōu)選用于直接成像或雙重轉(zhuǎn)印工藝的順序是黃色，品紅色，青色和黑色；對于單一轉(zhuǎn)印工藝，優(yōu)選的順序是黑色，青色，品紅色和黃色。黃色一般在光電導(dǎo)體上首先成像以避免受其它調(diào)色劑的污染并在轉(zhuǎn)印時成為最上顏色層。黑色一般在光電導(dǎo)體上最后成像，因為黑色調(diào)色劑用作輻射源的濾光器并在轉(zhuǎn)印之后成為最底層。
為了最有效地發(fā)揮作用，液體調(diào)色劑的導(dǎo)電率值應(yīng)該為50-1200pico毫歐-厘米1。對于包含2.5％重量固體的分散體，按照本發(fā)明制成的液體調(diào)色劑的導(dǎo)電率值為100-500皮毫歐-厘米1。
轉(zhuǎn)印圖像的外涂覆可視需要進行以保護圖像不受形體損害和/或光化損害的影響。用于外涂覆的組合物是本領(lǐng)域熟知的且通常包含溶解或懸浮在揮發(fā)性溶劑中的能形成透明膜的聚合物。紫外光吸收劑可視需要加入該涂料組合物。保護層在載像表面上的層疊也是本領(lǐng)域熟知的且可用于本發(fā)明。
本發(fā)明的這些和其它的方面在以下的說明性實施例中得到驗證。這些實施例要理解為對落入上述較寬公開內(nèi)容內(nèi)的特定材料的說明，而不理解為對該較寬公開內(nèi)容的限定。
試驗方法以下試驗方法用于表征以下實施例中的增塑溶膠和液體油墨液體油墨中的百分計固體顆粒增塑溶膠溶液和油墨分散的百分計固體顆粒使用附著到精確分析天平(由Mettler Instruments Inc.Hightstown，NJ購得)的鹵素?zé)舾稍餇t進行重量分析測定。使用該樣品干燥方法，將約2克的樣品用于每次的百分計固體顆粒測定。
顆粒尺寸調(diào)色劑顆粒尺寸分布使用Horiba LA-900激光衍射顆粒尺寸分析器(由Horiba Instruments，Inc，Irvine，CA購得)測定。測量之前，將調(diào)色劑樣品稀釋約1/500體積并在150瓦和20kHz下超聲波處理1分鐘。調(diào)色劑顆粒尺寸以平均數(shù)為基準(zhǔn)來表示，這樣可表示油墨顆粒的基本(主要)顆粒尺寸。
調(diào)色劑導(dǎo)電率液體調(diào)色劑導(dǎo)電率(體導(dǎo)電率，kb)在約18Hz下使用Scientifica 627型導(dǎo)電率計(由Scientifica Instruments，Inc.，Princeton，NJ購得)測定。另外，還測定在沒有調(diào)色劑顆粒時的游離(分散劑)相導(dǎo)電率(kf)。通過在5℃下在6,000轉(zhuǎn)/分下在Jouan MR1822離心機(由Jouan Inc.，Winchester，VA購得)中離心處理1-2小時(6,110相對離心力)，將調(diào)色劑顆粒從液體介質(zhì)中去除。上層清液隨后仔細洗滌，并使用Scientifica 627型導(dǎo)電率計測定該液體的導(dǎo)電率。游離相導(dǎo)電率相對本體調(diào)色劑導(dǎo)電率的百分數(shù)隨后測定為100％(kf/kb)。
顆粒移動性調(diào)色劑顆粒電泳移動性(動態(tài)移動性)使用Matec MBS-8000Electrokinetic Sonic Amplitude分析器(由Matec Applied Sciences，Inc.，Hopkinton，MA購得)測定。不同于基于顯微電泳法的電動測量，該MBS-8000儀器的優(yōu)點是無需稀釋調(diào)色劑樣品以得到移動性值。因此，可在實際在印刷中優(yōu)選的固體濃度下測定調(diào)色劑顆粒動態(tài)移動性。MBS-8000測定帶電顆粒對高頻率(1.2MHz)交互(AC)電場的響應(yīng)。在高頻率AC電場中，帶電調(diào)色劑顆粒和周圍分散介質(zhì)(包括抗衡離子)之間的相對移動以與所加電場相同的頻率產(chǎn)生超聲波。該超聲波在下1.2MHz的振幅可使用壓電石英傳感器而測定；該電動聲波振幅(ESA)與顆粒的低電場AC電泳移動性直接成比例。顆粒ζ電勢可隨后通過該儀器由測得的動態(tài)移動性和已知的調(diào)色劑顆粒尺寸，分散劑液體粘度，和液體介電常數(shù)而計算。
實施例對比例A
向0.5升垂直砂磨機(Model 6TSG-1/4，由Aimex Co.，Ltd.，Tokyo，Japan購得)中裝入390克1.3mm直徑Potters玻璃珠(由Potters Industris，Inc.，Parsippany，N.J.購得)，60.0克Elvacite 2776樹脂(由Ineos Acrylics，Cordova TN購得)，2.71克6.15重量％Zr Hexcem溶液(OMG Americas，Inc.，Westlake，OH的產(chǎn)品)，227克Norpar12(由Exxon，Houston TX購得)，和10.0克Cabot Monarch 120黑色顏料(由CabotCorporation，Billerica NY購得)。
Elvacite 2776表征為一種Tg為45℃且酸數(shù)為80毫克KOH/克聚合物的甲基丙烯酸正丁基酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。該磨機在1,000轉(zhuǎn)/分下操作2小時，同時將保持在70℃下的水/乙二醇混合物循環(huán)通過小室夾套。將水/乙二醇混合物溫度降至35℃并將磨機速度升至2,000轉(zhuǎn)/分，然后再繼續(xù)研磨2小時以得到17.2重量％非揮發(fā)分含量的黑色液體電子照相調(diào)色劑。所得調(diào)色劑的導(dǎo)電率為0.9皮毫歐厘米且體積平均顆粒尺寸為3.6微米。
該實驗表明，沒有Solsperse超級分散劑制成的液體油墨基本上是非導(dǎo)電的。
對比例B對比例B按照用于對比例A的步驟進行，只是除了垂直砂磨機裝有60.0克Elvacite 2927樹脂(由Ineos Acrylics，Cordova TN購得)，8.14克6.15重量％ZrHexcem溶液，216.9克Norpar 12，10.0克Cabot Monarch 120黑色顏料，和15.0克在石油餾出物中的40％(w/w)Solsperse 13940超級分散劑(由Avecia，CharlotteNC購得)以外。
Elvacite 2927表征為一種Tg為50℃且酸數(shù)為3.5毫克KOH/克聚合物的甲基丙烯酸正丁基酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。
所得調(diào)色劑經(jīng)分析具有25.26％重量的非揮發(fā)分并具有導(dǎo)電率373皮毫歐厘米。調(diào)色劑的體積平均顆粒尺寸是4.860微米。
如果稀釋至3％(w/w)非揮發(fā)分含量，調(diào)色劑樣品具有42皮毫歐厘米導(dǎo)電率和0.592E-10平方米/伏秒顆粒移動性。樣品在7500轉(zhuǎn)/分下在5℃下離心處理60分鐘，然后測得上層清液的導(dǎo)電率，結(jié)果為41.7皮毫歐厘米(3％(w/w)調(diào)色劑樣品的導(dǎo)電率的99％歸因于可溶相)。
該實施例表明，在使用不含羧酸基團的粘結(jié)劑樹脂制成的調(diào)色劑中的調(diào)色劑顆粒沒有被充電且油墨樣品的導(dǎo)電率基本上都歸因于溶解物質(zhì)，而不是調(diào)色劑顆粒。
對比例C對比例C按照用于對比例B的步驟制成，只是除了垂直砂磨機裝有60.0克Elvacite 2776樹脂以替代60.0克Elvacite 2923樹脂，且磨機在1,000轉(zhuǎn)/分下操作2小時而沒有將水/乙二醇混合物循環(huán)通過小室夾套，隨后在2,000轉(zhuǎn)/分下再操作2小時，也沒有將水/乙二醇混合物循環(huán)通過夾套以外。
在研磨過程中獲得的最大溫度為約50℃。所得調(diào)色劑經(jīng)分析具有24.74％重量的非揮發(fā)分并具有導(dǎo)電率7340皮毫歐厘米。該調(diào)色劑的體積平均顆粒尺寸是1.798微米。
如果稀釋至3％(w/w)非揮發(fā)分含量，調(diào)色劑樣品具有1165皮毫歐厘米導(dǎo)電率和0.244E-10平方米/伏秒顆粒移動性。樣品在7500轉(zhuǎn)/分下在5℃下離心處理60分鐘，然后測得上層清液的導(dǎo)電率，結(jié)果為1015皮毫歐厘米(3％(w/w)調(diào)色劑樣品的導(dǎo)電率的87％歸因于可溶相)。
該實施例表明，在使用含羧酸基團的粘結(jié)劑樹脂和胺官能分散劑在無需加熱下研磨制成的調(diào)色劑中的調(diào)色劑顆粒沒有被充電且油墨樣品的導(dǎo)電率基本上都歸因于溶解物質(zhì)，而不是調(diào)色劑顆粒。
實施例1將0.5升垂直砂磨機(6TSG-1/4型，Aimex Co.，Ltd.，Tokyo，Japan)是裝有390克1.3mm直徑Potters玻璃珠(Potters Industris，Inc.，Parsippany，N.J.)，60.0gElvacite 2776樹脂，8.14g 6.15重量％Zr Hexcem溶液，217g Norpar 12，和10.0gCabot Monarch 120黑色顏料，和15.0g在石油餾出物中的40％(w/w)Solsperse13940超級分散劑。磨機在1,000轉(zhuǎn)/分下操作2小時，同時將保持在70℃下的水/乙二醇混合物循環(huán)通過小室夾套。將水/乙二醇混合物溫度降至35℃。
將磨機速度升至2,000轉(zhuǎn)/分并另外繼續(xù)研磨2小時以得到黑色液體電子照相調(diào)色劑。所得調(diào)色劑具有25.09％重量的非揮發(fā)分并具有導(dǎo)電率391皮毫歐厘米。調(diào)色劑的體積平均顆粒尺寸是1.38微米。如果稀釋至3％(w/w)非揮發(fā)分，調(diào)色劑樣品具有20皮毫歐厘米導(dǎo)電率和1.51E-10平方米/伏秒顆粒移動性。樣品在7500轉(zhuǎn)/分下在5℃下離心處理60分鐘，然后測得上層清液的導(dǎo)電率，結(jié)果為4皮毫歐厘米(3％(w/w)調(diào)色劑樣品的導(dǎo)電率的20％歸因于可溶相)。
將3％(w/w)工作強度調(diào)色劑在前述印刷裝置上進行試驗。反射光學(xué)密度(ROD)在電敷電壓(plating voltage)600伏下為1.04。
實施例2實施例2按照用于實施例1的步驟制成，只是除了Elvacite 2776樹脂被替代為Joncryl 835樹脂(一種Tg為50℃且酸數(shù)為53毫克KOH/克聚合物的苯乙烯-丙烯酸共聚物，由Johnson Polymer，Sturtevant，WI購得)以外。該濃縮油墨具有23.17％重量的非揮發(fā)分并具有導(dǎo)電率606皮毫歐厘米。調(diào)色劑的體積平均顆粒尺寸是2.04微米。如果稀釋至3％(w/w)非揮發(fā)分含量，調(diào)色劑樣品具有38皮毫歐厘米導(dǎo)電率和1.82E-10平方米/伏秒顆粒移動性。樣品在7500轉(zhuǎn)/分下在5℃下離心處理60分鐘，然后測得上層清液的導(dǎo)電率，結(jié)果為1.6皮毫歐厘米(3％(w/w)調(diào)色劑樣品的導(dǎo)電率的4％歸因于可溶相)。
將3％(w/w)工作強度調(diào)色劑在前述印刷裝置上進行試驗。反射光學(xué)密度(ROD)在鍍層電壓600伏下為1.14。
實施例3實施例3按照用于實施例1的步驟制成，只是降了Elvacite 2776樹脂被替代為Joncryl 611樹脂(一種Tg為50℃且酸數(shù)為52毫克KOH/克聚合物的苯乙烯-丙烯酸共聚物，由Johnson Polymer，Sturtevant，WI購得)從外。該濃縮油墨具有23.70％重量的非揮發(fā)分并具有導(dǎo)電率763皮毫歐厘米。調(diào)色劑的體積平均顆粒尺寸是2.10微米。
如果稀釋至3％(w/w)非揮發(fā)分含量，調(diào)色劑樣品具有55皮毫歐厘米導(dǎo)電率和1.58E-10平方米/伏秒顆粒移動性。樣品在7500轉(zhuǎn)/分下在5℃下離心處理60分鐘，然后測得上層清液的導(dǎo)電率，結(jié)果為4.8皮毫歐厘米(3％(w/w)調(diào)色劑樣品的導(dǎo)電率的9％歸因于可溶相)。
實施例4將0.5升垂直砂磨機(Model 6TSG-1/4，Aimex Co.，Ltd.，Tokyo，Japan)在室溫下裝有390克1.3mm直徑Potters玻璃珠(PottersIndustris，Inc.，Parsippany，N.J.)，60.0克Elvacite EDP 296樹脂(由IneosAcrylics，Cordova，TN購得)，40.3克在Norpar 12中的4.69重量％大豆卵磷脂溶液，196克Norpar 12，10.0克Cabot Mogul L黑色顏料，和3.75克Solsperse 28,000超級分散劑(由Avecia，Charlotte，NC購得)。
磨機在1,000轉(zhuǎn)/分下操作2小時，同時將保持在70℃下的水/乙二醇混合物循環(huán)通過小室夾套。將水/乙二醇混合物溫度降至35℃并將磨機速度升至2,000轉(zhuǎn)/分，然后再繼續(xù)研磨2.5小時。所得調(diào)色劑具有24.1％重量的非揮發(fā)分并具有導(dǎo)電率804皮毫歐厘米。調(diào)色劑的體積平均顆粒尺寸是12.5微米。
如果稀釋至3％(w/w)非揮發(fā)分含量，調(diào)色劑樣品具有91皮毫歐厘米導(dǎo)電率(Kb)和-4.37E-11平方米/伏秒顆粒移動性。樣品在7500轉(zhuǎn)/分下在5℃下離心處理60分鐘，然后測得上層清液的導(dǎo)電率(kf)，結(jié)果為80皮毫歐厘米(比率kf/kb＝0.88，即，3％(w/w)調(diào)色劑樣品的導(dǎo)電率的88％歸因于游離相)。
實施例4表明，在使用包含胺基團的增塑溶膠粘結(jié)劑樹脂和羧酸官能分散劑制成的油墨中的調(diào)色劑顆粒被以電泳移動性的常用值充負電。
按照本發(fā)明的液體油墨包括具有酸或胺基團的增塑溶膠，和分散劑，并具有改進的分散穩(wěn)定性和在用于任何成像工藝時的改進的可充電性。
本發(fā)明的許多實施方案已得到描述。但可以理解，可以在不背離本發(fā)明主旨和范圍的情況下進行各種改進。因此，其它的實施方案在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液體油墨，包含a)Kauri-Butanol數(shù)低于或等于30的載液；b)胺值為5-200毫克KOH/克的增塑溶膠；c)具有酸基團使得酸基團與胺基團的摩爾比是0.075-0.3的分散劑；和d)負性電荷導(dǎo)向劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液體油墨，其中增塑溶膠的胺值為30-120毫克KOH/克。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液體油墨，其中酸基團與胺基團的摩爾比為0.09-0.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液體油墨，其中負性電荷導(dǎo)向劑包括至少一種選自以下組合中的物質(zhì)含氮單體，季銨嵌段共聚物，卵磷脂，堿性石油磺酸鋇，堿性石油磺酸鈣，堿性石油磺酸鈉，金屬環(huán)烷酸鹽化合物，和聚異亞丁基琥珀酰亞胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的液體油墨，其中分散劑包括衍生自至少一種選自以下的單體的烴可溶共聚物聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚苯乙烯磺酸，聚乙烯基磺酸，苯乙烯/馬來酸共聚物，乙烯基甲基醚/馬來酸共聚物，丙烯酸，甲基丙烯酸，苯乙烯磺酸，乙烯基磺酸和其組合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的液體油墨，它還包括著色劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的液體油墨，其中增塑溶膠包括平均顆粒直徑為0.5-3.5微米的顆粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的液體油墨，其中增塑溶膠包括平均顆粒直徑為0.6-3.0微米的顆粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的液體油墨，其中增塑溶膠包括平均顆粒直徑為0.75-2.5微米的顆粒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體油墨，包括a)Kauri－Butanol數(shù)低于或等于30的載液，b)增塑溶膠，c)分散劑，和d)電荷導(dǎo)向劑，其中如果使用正性電荷導(dǎo)向劑，增塑溶膠具有酸基團且酸值為30－150毫克KOH/克，且分散劑具有胺基團使得胺基團與酸基團的摩爾比是0.075－0.3，而如果使用負性電荷導(dǎo)向劑，增塑溶膠的胺值為5－200毫克KOH/克，且分散劑具有酸基團使得酸基團與胺基團的摩爾比是0.075－0.3。
文檔編號C09D11/10GK1676557SQ20051006406
公開日2005年10月5日 申請日期2002年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月10日
發(fā)明者埃里克·D·莫里森, 卡姆·W·勞, 朱莉·Y·錢, 詹姆斯·A·貝克, 克里斯托弗·J·沃爾特斯 申請人:三星電子株式會社