專利名稱：具有寬熔融溫度范圍的調(diào)色劑組合物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有寬熔融溫度范圍的調(diào)色劑組合物和制造所述調(diào)色劑組合物的方法。
背景技術(shù)：
調(diào)色劑的熔融溫度是指在使用調(diào)色劑的打印機(jī)中允許熔融裝置操作的溫度范圍。 在廣泛使用的加熱雙輥型熔融裝置中，最低熔融溫度是調(diào)色劑完全熔融并且開始僅僅與紙結(jié)合而不附著到輥的熱表面的溫度，最高熔融溫度是調(diào)色劑的熔融材料由于其粘度過低而開始被轉(zhuǎn)移到輥的熱表面的溫度。一般地，當(dāng)熔融溫度較寬時(shí)，調(diào)色劑可以有效用于更多種激光打印機(jī)。最近，為了滿足市場(chǎng)對(duì)適于高速打印的調(diào)色劑的日益增加的需求，已經(jīng)研究了多種利用聚酯樹脂制造調(diào)色劑組合物的方法。這些方法主要可以分為機(jī)械法和化學(xué)法。機(jī)械(即粉碎型)法在高溫和高壓下進(jìn)行，而不使用溶劑。因此，即使存在任何不溶性組分其也可以制造調(diào)色劑組合物。然而，在利用線性聚酯樹脂機(jī)械制造聚酯調(diào)色劑組合物的情況下，存在最高熔融溫度過低(盡管最低熔融溫度足夠低)的問題。相應(yīng)地，為了增加最高熔融溫度，已經(jīng)提出了一種通過混合低分子量樹脂和高分子量樹脂或通過向低分子量樹脂添加聚合物凝膠組分來制造調(diào)色劑組合物的方法。然而，盡管該方法拓寬了調(diào)色劑的熔融溫度范圍，但是其可能存在不能制造具有均勻的小尺寸球形形狀的調(diào)色劑組合物的其他問題?；瘜W(xué)方法包括分散聚合法和碾磨法。分散聚合法是在單體分散在溶劑中的狀態(tài)下制備聚合物樹脂。然而，該方法不僅不能制造具有高分子量的聚酯樹脂，而且也不能容易地向具有低分子量的聚酯樹脂添加聚合物凝膠組分。因此，如果利用通過分散聚合法制備的聚合物樹脂來制造調(diào)色劑組合物，則不容易獲得調(diào)色劑組合物的寬的熔融溫度范圍。碾磨法是通過利用聚合物溶液制造調(diào)色劑組合物。然而，在具有高分子量或具有凝膠組分的聚合物樹脂的情況下，該方法因?yàn)榈腿芙舛榷荒軐⒕酆衔飿渲耆芙庠谟袡C(jī)溶劑中。因此，如果利用通過碾磨法制備的聚合物樹脂來制造調(diào)色劑組合物，則不容易獲得調(diào)色劑組合物的寬的熔融溫度。如上所述，用于制造調(diào)色劑組合物的化學(xué)法導(dǎo)致調(diào)色劑的相對(duì)較窄的熔融溫度范圍。同時(shí)，具有支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂在相鄰聚合物鏈之間引起纏繞并由此使熔融的樹脂材料具有彈性。因此，預(yù)計(jì)利用這種非線性聚酯樹脂產(chǎn)生的調(diào)色劑可以防止調(diào)色劑的調(diào)色劑熔融材料被轉(zhuǎn)移到熱的輥表面，并且這可以提高最高熔融溫度。然而，通過利用具有支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂來提高調(diào)色劑組合物的最高熔融溫度的方法的研究仍然處于初期階段。因此，需要研究和開發(fā)通過使用具有支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂增加最高熔融溫度而得到具有寬熔融溫度范圍的調(diào)色劑組合物。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)主題在研究具有寬熔融溫度范圍的調(diào)色劑組合物中，本發(fā)明人利用具有支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂制造調(diào)色劑組合物，證實(shí)了該調(diào)色劑組合物的最高熔融溫度顯著增加，因此熔融溫度范圍變得更寬，然后完成了本發(fā)明。技術(shù)主題的解決方案本發(fā)明的目的是提供具有寬熔融溫度范圍的調(diào)色劑組合物和制造該調(diào)色劑組合物的方法。實(shí)施本發(fā)明的方式本發(fā)明提供一種調(diào)色劑組合物，其包含具有平均支鏈數(shù)目/鏈為1. 0 3. 0的支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂、著色劑、蠟、光穩(wěn)定劑和電荷控制劑。所述調(diào)色劑組合物具有220°C的最高熔融溫度。所述聚酯樹脂具有45 80°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg) ,3000 8000的數(shù)均分子量(Mn) ,6000 40000的重均分子量(Mw)和2. 0 13. 0的分子量分布指數(shù)。所述調(diào)色劑組合物具有球形顆粒形狀、3 10 μ m的體積平均粒徑和0. 1 0. 8的展寬 (span)值。此外，本發(fā)明提供一種制造調(diào)色劑組合物的方法，所述方法包括第一步制備樹脂混合物，其中將具有平均支鏈數(shù)目/鏈為1. 0 3. 0的支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂、著色劑、蠟、揮發(fā)性加工助劑、光穩(wěn)定劑和電荷控制劑進(jìn)行混合，然后在環(huán)流條件下在60 95°C的溫度下加熱；第二步制備分散液，其中混合極性溶劑、表面活性劑和增稠劑，然后在環(huán)流條件下加熱至60 95 °C的溫度；第三步制備樹脂混合物分散液，其中將在所述第一步中制備的所述樹脂混合物添加到在第二步中制備的分散液中然后在60 95°C下分散；第四步制備不含加工助劑的樹脂混合物，其中在60 95°C的溫度下攪拌在第三步中制備的樹脂混合物分散液以使加工助劑揮發(fā)；第五步制備調(diào)色劑顆粒，其中將在所述第四步中制備的不含加工助劑的樹脂混合物冷卻到室溫、過濾、然后洗滌和干燥所述調(diào)色劑顆粒；和第六步用流動(dòng)改善劑涂覆在第五步中制備的調(diào)色劑顆粒的表面。下面將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑組合物的組分。在本發(fā)明的調(diào)色劑組合物中，聚酯樹脂是具有平均支鏈數(shù)目/鏈為1. 0 3. 0的支鏈結(jié)構(gòu)、45 80°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg) ,3000 8000的數(shù)均分子量(Mn) ,6000 40000的重均分子量(Mw)和2. 0 13. 0的分子量分布指數(shù)的非線性聚酯樹脂。具有支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂在相鄰聚合物鏈之間產(chǎn)生纏繞，從而在樹脂熔融時(shí)為熔融材料提供彈性。因此，使用這種非線性聚酯樹脂產(chǎn)生的調(diào)色劑可以防止熔融材料被轉(zhuǎn)移到輥的熱表面，從而可以提高最高熔融溫度。優(yōu)選地，聚酯樹脂的平均支鏈數(shù)/鏈為 1. 0 3. 0。如果聚酯樹脂的平均支鏈數(shù)/鏈大于3. 0，則聚合物的分子量可能變得過大，或者可能出現(xiàn)聚合物鏈之間的實(shí)際交聯(lián)。因此，樹脂可能無法充分溶解在工藝溶劑中，使得調(diào)色劑組合物可能無法穩(wěn)定地制造。如果聚酯樹脂的平均支鏈數(shù)/鏈小于1. 0，則可能無法形成鏈之間的纏繞。因此，調(diào)色劑的熔融材料可能沒有彈性，從而不能充分提高最高熔融溫
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具有支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂包括具有三個(gè)以上的羧基和羥基的官能團(tuán)的第一單體組分和具有雙官能團(tuán)的第二單體組分，并且通過熔融縮合法聚合這些組分來制造。 所述具有三個(gè)以上的羧基和羥基的官能團(tuán)的第一單體組分可以是偏苯三酸、均苯三酸、1， 3，5-三羧基苯、5-羥基-間苯二甲酸、二羥基苯甲酸、1，3，5-苯三酚、1，2，4-苯三酚、1，3， 5-苯三乙酸酯或乙二醇。具有四個(gè)以上的羧基和羥基官能團(tuán)的第一組分可以是四羥基二苯甲酮。所述具有雙官能團(tuán)的第二單體組分可以包括選自具有二羧酸、二醇和羥基羧酸官能團(tuán)的單體組分的至少一種。所述具有二羧酸官能團(tuán)的單體組分可以包括但不限于選自對(duì)苯二甲酸及其衍生物、間苯二甲酸及其衍生物、富馬酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、環(huán)己烷二羧酸、萘二羧酸及其衍生物和1，2-二(4-羧基苯氧基)乙烷的至少一種。所述具有二醇官能團(tuán)的單體組分可以包括但不限于選自乙二醇、丙二醇的異構(gòu)體、丁烯二醇的異構(gòu)體、 戊二醇的異構(gòu)體、己二醇的異構(gòu)體、環(huán)己烷二甲醇的異構(gòu)體、氫醌及其衍生物、2-甲基-1， 3-丙二醇、新戊二醇、雙酚A與環(huán)氧乙烷的縮聚物和雙酚A與環(huán)氧丙烷的縮聚物的至少一種。所述具有羥基羧酸官能團(tuán)的單體組分可以包括但不限于選自乙醇酸、乳酸、ε -己內(nèi)酯、 Y-丁內(nèi)酯、丙內(nèi)酯、羥基新戊酸、羥基新戊酸的內(nèi)酯和羥基苯甲酸的異構(gòu)體及其衍生物中的至少一種。所述聚酯樹脂的平均支鏈數(shù)/鏈可以通過具有三個(gè)以上的羧基和羥基官能團(tuán)的所述第一單體組分的量來恰當(dāng)調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，所述具有支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂具有適于與染料相互作用的官能團(tuán)。所述官能團(tuán)可包括但不限于選自磺?；?、亞磺酰基、羥基、烷氧基、膦酸或其衍生物、次膦酸或其衍生物、硫醇、胺和季胺的至少一種。在本發(fā)明的調(diào)色劑組合物中，所述著色劑可以使用染料、顏料及其混合物。優(yōu)選地，所述著色劑為所述調(diào)色劑組合物總重的1 15wt%。所述染料可以選自堿性染料、酸性染料和反應(yīng)性染料?？紤]到顏色、飽和度、亮度、耐氣候性、透明度、與調(diào)色劑樹脂的相容性等，所述顏料可以選自經(jīng)常在商業(yè)上使用的青色顏料、品紅顏料、黃色顏料、黑色顏料、白色顏料及其混合物調(diào)色劑。作為這種顏料，黃色P. Y. 155,P. Y. 180,P. Y. 74和P. Y. 93、品紅色P. R. 57:1、 P. R. 184,P. R. 122和P. R. 269以及青色P. B. 15:3是最常用的。此外，在制造用于商業(yè)用途的其他調(diào)色劑時(shí)，可以使用黃色P. Y. 17,P. Y. 97,P. Y. 174,P. Y. 139和P. 0. 34、品紅色P. R. 146 和P. V. 19、顏料如P. V. 23、P. V. 19和P. G. 7以及P. B. 15:4。另外，可以使用黑色SB4、SB7 和SB9，并且可以使用二氧化鈦?zhàn)鳛榘咨伭稀＿@些可以在考慮顏色調(diào)節(jié)、顏色深度等的情況下恰當(dāng)選擇。如果包含大于15wt%的顏料，則樹脂的彈性變強(qiáng)。這可能使其難以形成顆粒或使粒徑分布變寬。如果包含少于的顏料，則調(diào)色劑的著色程度可能降低。這可導(dǎo)致在印刷中顏色表現(xiàn)不足。因此，應(yīng)該在考慮顏料的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)如晶體結(jié)構(gòu)、晶體尺寸或化學(xué)組成以及與顏料混合的樹脂的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)的情況下來選擇顏料。在本發(fā)明的調(diào)色劑組合物中，蠟可以使用任意類型的通用蠟，例如酯蠟、棕櫚蠟、 聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、蜂蠟、石蠟或其混合物。添加蠟是令人期望的，因?yàn)榧词共皇褂糜驼{(diào)色劑顆粒也可熔合到打印物質(zhì)如紙或塑料中。優(yōu)選地，蠟為調(diào)色劑組合物總質(zhì)量的1 15wt%。如果包含大于15wt%的蠟，則在儲(chǔ)存時(shí)可導(dǎo)致調(diào)色劑團(tuán)聚。在本發(fā)明的調(diào)色劑組合物中，光穩(wěn)定劑可以選擇性使用通常使用的UV吸收劑、位阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)或其混合物。例如，優(yōu)選使用Tinuvin 99-2,Tinuvin 111FD,Tinuvin 123、Tinuvin 144、Tinuvin 292、Tinuvin 326、Tinuvin 328、Tinuvin 329、Tinuvin 384、 Tinuvin 400、Tinuvin 411、Tinuvin 900、Tinuvin 928、Tinuvin 1130 或其化合物。優(yōu)選地，光穩(wěn)定劑為調(diào)色劑組合物總重的0. 1 5wt%。在本發(fā)明的調(diào)色劑組合物中，電荷控制劑可以包括通常使用的正電荷控制劑、負(fù)電荷控制劑及其混合物中的至少一種。電荷控制劑根據(jù)待賦予最終調(diào)色劑的電荷類型來恰當(dāng)選擇。正電荷控制劑根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)主要分為連氮型和季銨鹽型。主要具有黑色的連氮型正電荷控制劑可以僅用于黑色調(diào)色劑，而具有白色形式的季胺鹽型則不受調(diào)色劑顏色限制。在化學(xué)結(jié)構(gòu)方面，負(fù)電荷控制劑主要使用叔丁基水楊酸金屬鹽型的白色電荷控制劑和偶氮型黑色電荷控制劑。叔丁基水楊酸金屬鹽中的中心金屬是鉻、鋁、鋅、鈣、硼、乙酰硼等， 而偶氮型通常使用鉻、鐵等。調(diào)色劑中包含的金屬鹽可以調(diào)節(jié)帶電速率、帶電量等。優(yōu)選地， 電荷控制劑為調(diào)色劑組合物總重的0. 1 IOwt %。如果包含的電荷控制劑大于IOwt %，則過量的電荷可導(dǎo)致圖像失真。如果包含的電荷控制劑少于0. Iwt %，則可導(dǎo)致低帶電速率和小帶電量。以其總重量計(jì)，本發(fā)明的調(diào)色劑組合物包含75 95wt%的聚酯樹脂、1 15wt% 的著色劑、1 15wt%的蠟、0. 1 5wt%的光穩(wěn)定劑和0. 1 10襯％的電荷控制劑。下面，將逐步詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑組合物的制造方法。前述第一步是制備樹脂混合物。在該步驟中，將具有平均支鏈數(shù)/鏈為1.0 3.0 的支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂與著色劑、蠟、揮發(fā)性加工助劑、光穩(wěn)定劑和電荷控制劑混合。然后，在環(huán)流條件下將它們加熱到60 95°C的溫度。在所述方法中使用的非線性聚酯樹脂、著色劑、蠟、光穩(wěn)定劑和電荷控制劑與上述調(diào)色劑組合物中的組分相同。揮發(fā)性加工助劑的沸點(diǎn)比極性溶劑低，因此可以不與隨后添加的極性溶劑混合。 例如，揮發(fā)性加工助劑可以包括但不限于選自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、甲基乙基酮、二甲醚、二乙醚、1，1- 二氯乙烷、1，2_ 二氯乙烷、二氯甲烷和氯仿中的至少一種。前述第二步是制備分散液。在該步驟中，將極性溶劑、表面活性劑和增稠劑混合， 然后在環(huán)流條件下加熱至60 95 °C的溫度。極性溶劑可以包括選自水、甘油、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇和山梨糖醇中的至少一種，優(yōu)選水。表面活性劑可以使用具有10以上的親水-親脂平衡(HLB)的任意物質(zhì)。例如， 表面活性劑可以包括但不限于選自硬脂酰乳酸鈉、聚乙二醇椰油胺(polyethyl glycol cocamine)、聚乙二醇山梨聚糖己酸酯、聚乙二醇二月桂酯、硬脂胺乙酸鹽(steamine acetate)、中脂胺乙酸鹽(taloamine acetate)、硬脂甘油酸、聚乙二醇羊毛酸酯、聚乙二醇棕櫚酸酯、聚丙二醇羥乙基椰油胺、聚乙二醇甘油月桂酸酯、聚乙二醇硬脂酸酯、三乙基胺油酸酯、聚乙二醇中脂胺(polyethylene glycol taloamine)、蔗糖月桂酸酯、十二烷基磺酸鈉、十二烷基磺酸鉀、烷基氯化銨和烷基溴化銨中的至少一種。增稠劑可以包括但不限于選自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮的陰離子共聚物、聚乙烯吡咯烷酮的陽離子共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇的共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸的共聚物、明膠、殼聚糖、海藻酸鈉、海藻酸鹽和瓊脂中的至少一種。
前述第三步是制備樹脂混合物分散液。在該步驟中，將在第一步中制備的樹脂混合物添加到在第二步中制備的分散液中，然后在60 95°C下分散。前述第四步是制備不含加工助劑的樹脂混合物。在該步驟中，在60 95°C的溫度下攪拌在第三步中制備的所述樹脂混合物分散液以使加工助劑揮發(fā)。前述第五步是制備調(diào)色劑顆粒。在該步驟中，將在所述第四步中制備的不含加工助劑的樹脂混合物冷卻到室溫、過濾，然后洗滌和干燥所述調(diào)色劑顆粒。前述第六步是用流動(dòng)改善劑涂覆在所述第五步中制備的所述調(diào)色劑顆粒的表面。 在該步驟中，將流動(dòng)改善劑涂覆在第五步中制備的調(diào)色劑顆粒的表面上，由此最終獲得調(diào)色劑組合物。流動(dòng)改善劑改善用于彩色調(diào)色劑的顆粒的流動(dòng)性。流動(dòng)改善劑可以是疏水二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、硬脂酸鋅和硬脂酸鎂等。流動(dòng)改善劑通過使用干混或溶劑混合技術(shù)涂覆到調(diào)色劑顆粒上。通過上述方法制造的調(diào)色劑組合物具有球形顆粒形狀、3 10 μ m的體積平均粒徑、0. 1 0. 8的展寬值和約220°C的最高熔融溫度。通過使用具有支鏈結(jié)構(gòu)的聚酯樹脂，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑組合物在相鄰聚合物鏈之間產(chǎn)生纏繞，當(dāng)樹脂熔化時(shí)向樹脂提供彈性，防止熔融材料被轉(zhuǎn)移到熱的輥表面，由此提高最高熔融溫度。因此，隨著聚酯樹脂的平均支鏈數(shù)/鏈增加，最高熔融溫度升高，由此允許拓寬調(diào)色劑組合物的熔融溫度范圍。具有寬熔融溫度范圍的這種調(diào)色劑組合物可用于激光打印設(shè)備。實(shí)施本發(fā)明的方式在下文中，將更充分地描述本發(fā)明的實(shí)施方案。然而，以下實(shí)施方案僅是舉例，而不應(yīng)被視為限制本發(fā)明。制備實(shí)施例1 制備線性聚酯樹脂聚酯樹脂具有線性分子結(jié)構(gòu)(目前用作化學(xué)碾磨法的標(biāo)準(zhǔn))，并且允許進(jìn)行陽離子染色。該聚酯樹脂通過熔融縮合過程聚合。將955. 6g(4. 925mol)對(duì)苯二甲酸二甲酯、955. 6g(4. 925mol)間苯二甲酸二甲酯、 44. 5g(0. 15mol) 5-磺基間苯二甲酸二甲酯的鈉鹽和1520g(20mol) 1，2-丙二醇添加到配有槳型攪拌器和20cm分餾柱的IOL玻璃反應(yīng)器中。使用1. 4g四異丙氧鈦和5. Og IGANOX 1010(可由Clariant Corporation,East Hanover,N. J.市購)作為酯交換催化劑。在室溫下引入反應(yīng)物并利用氬凈化約1小時(shí)。然后將混合的反應(yīng)物加熱到150°C，以50rpm運(yùn)行攪拌器以形成均勻的熔融狀態(tài)。此外，將混合的反應(yīng)物在氬氣氛中、以4小時(shí)從150°C加熱到 200°C，并且保持在200°C，直至獲得約340ml的蒸餾物。此外，將混合的反應(yīng)物以約30分鐘逐步加熱到230°C，并在230°C以50rpm攪拌1小時(shí)。然后，將攪拌器的速度降低至30rpm， 并且將反應(yīng)物在5托的真空下保持1小時(shí)。然后，利用氬流，將反應(yīng)物冷卻至約150°C。將反應(yīng)物傾倒在玻璃板上并冷卻至室溫，從而獲得約2050g聚酯樹脂。該聚酯樹脂具有67V的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。利用通過聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品定標(biāo)的凝膠滲透色譜測(cè)量，結(jié)果是該聚酯樹脂具有約4400的數(shù)均分子量(Mn)、約9600的重均分子量(Mw)和2. 18的分子量分布指數(shù)。制備實(shí)施例2 制備非線性聚酯樹脂
為了制造比利用線性樹脂制造的調(diào)色劑組合物具有更好的熔融性能的調(diào)色劑，通過熔融縮合過程合成由具有支鏈結(jié)構(gòu)的非線性分子構(gòu)成且允許進(jìn)行陽離子染色的聚酯樹脂。將955. 6g(4. 925mol)對(duì)苯二甲酸二甲酯、955. 6g(4. 925mol)間苯二甲酸二甲酯、 44. 5g(0. 15mol) 5-磺基間苯二甲酸二甲酯的鈉鹽、42. Ig(0. 2mol)無水氯化偏苯三酸酐 (trimellitic chloride)和1520g(20mol) 1，2-丙二醇添加到配有槳型攪拌器和20cm分餾柱的IOL玻璃反應(yīng)器中。以與上述制備實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行后續(xù)步驟，以獲得約2082g 聚酯樹脂B。該聚酯樹脂具有71°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。利用通過聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品定標(biāo)的凝膠滲透色譜測(cè)量，結(jié)果是該聚酯樹脂具有約3800的數(shù)均分子量(Mn)、約9300的重均分子量(Mw)和2. 4的分子量分布指數(shù)。制備實(shí)施例3 制備非線性聚酯樹脂通過熔融縮合過程合成由比在上述制備實(shí)施例2中的非線性聚酯樹脂具有更多的支鏈結(jié)構(gòu)的非線性分子構(gòu)成且允許進(jìn)行陽離子染色的聚酯樹脂。將955. 6g(4. 925mol)對(duì)苯二甲酸二甲酯、955. 6g(4. 925mol)間苯二甲酸二甲酯、 44. 5g(0. 15mol) 5-磺基間苯二甲酸二甲酯的鈉鹽、105. 3g(0. 5mol)無水氯化偏苯三酸酐和1520g(20mol) 1,2-丙二醇添加到配有槳型攪拌器和20cm分餾柱的IOL玻璃反應(yīng)器中。 以與上述制備實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行后續(xù)步驟，以獲得約2082g聚酯樹脂C。該聚酯樹脂具有68°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。利用通過聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品定標(biāo)的凝膠滲透色譜測(cè)量，結(jié)果是該聚酯樹脂具有約3900的數(shù)均分子量(Mn)、約9300的重均分子量(Mw)和2. 4的分子量分布指數(shù)。表1顯示上述聚酯樹脂A、B和C的其他物理性質(zhì)。表 權(quán)利要求
1.一種調(diào)色劑組合物，包含具有平均支鏈數(shù)目/鏈為ι. O 3. 0的支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂、著色劑、蠟、光穩(wěn)定劑和電荷控制劑，所述調(diào)色劑組合物的特征在于具有220°C的最高熔融溫度，其中所述聚酯樹脂具有45 80°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg) ,3000 8000的數(shù)均分子量 (Mn) ,6000 40000的重均分子量(Mw)和2. 0 13. 0的分子量分布指數(shù)，和其中所述調(diào)色劑組合物具有球形顆粒形狀、3 10 μ m的體積平均粒徑和0. 1 0. 8的展寬值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑組合物，其中具有支鏈結(jié)構(gòu)的所述非線性聚酯樹脂是通過使具有三個(gè)以上的羧基和羥基官能團(tuán)的第一單體組分和具有雙官能團(tuán)的第二單體組分通過熔融縮合法聚合來制造的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)色劑組合物，其中所述具有三個(gè)以上的羧基和羥基官能團(tuán)的第一單體組分包括選自偏苯三酸、均苯三酸、1，3，5-三羧基苯、5-羥基-間苯二甲酸、二羥基苯甲酸、1，3，5-苯三酚、1，2，4-苯三酚、1，3，5-苯三乙酸酯、乙二醇和四羥基二苯甲酮的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)色劑組合物，其中所述具有雙官能團(tuán)的第二單體組分包括選自具有二羧酸、二醇和羥基羧酸官能團(tuán)的單體組分中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)色劑組合物，其中所述具有二羧酸官能團(tuán)的單體組分包括選自對(duì)苯二甲酸及其衍生物、間苯二甲酸及其衍生物、富馬酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、環(huán)己烷二羧酸、萘二羧酸及其衍生物和1，2-二(4-羧基苯氧基)乙烷的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)色劑組合物，其中所述具有二醇官能團(tuán)的單體組分包括選自乙二醇、丙二醇的異構(gòu)體、丁二醇的異構(gòu)體、戊二醇的異構(gòu)體、己二醇的異構(gòu)體、環(huán)己烷二甲醇的異構(gòu)體、氫醌及其衍生物、2-甲基-1，3-丙二醇、新戊二醇、雙酚A與環(huán)氧乙烷的縮聚物和雙酚A與環(huán)氧丙烷的縮聚物的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)色劑組合物，其中所述具有羥基羧酸官能團(tuán)的單體組分包括選自乙醇酸、乳酸、己內(nèi)酯、Y-丁內(nèi)酯、丙內(nèi)酯、羥基新戊酸、羥基新戊酸的內(nèi)酯和羥基苯甲酸的異構(gòu)體及其衍生物中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑組合物，其中所述具有支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂具有適于與染料相互作用的官能團(tuán)，所述官能團(tuán)包括選自磺?；喕酋；?、羥基、烷氧基、膦酸或其衍生物、次膦酸或其衍生物、硫醇、胺和季胺的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑組合物，其中所述著色劑包括選自染料、顏料及其混合物的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)色劑組合物，其中所述染料包括選自堿性染料、酸性染料和反應(yīng)性染料的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)色劑組合物，其中所述顏料包括選自青色顏料、品紅顏料、黃色顏料、黑色顏料和白色顏料中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑組合物，其中所述蠟包括選自酯蠟、棕櫚蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、蜂蠟和石蠟中的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑組合物，其中所述光穩(wěn)定劑包括選自UV吸收劑、位阻胺光穩(wěn)定劑及其混合物中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑組合物，其中所述電荷控制劑包括選自正電荷控制劑、負(fù)電荷控制劑及其混合物中的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑組合物，其中所述調(diào)色劑組合物包含相對(duì)其總重為 75 95wt%的聚酯樹脂、1 15wt%的著色劑、1 15wt%的蠟、0. 1 5wt%的光穩(wěn)定劑和0. 1 IOwt %的電荷控制劑。
16.一種制造調(diào)色劑組合物的方法，所述方法包括第一步制備樹脂混合物，其中將具有平均支鏈數(shù)目/鏈為1. 0 3. 0的支鏈結(jié)構(gòu)的非線性聚酯樹脂、著色劑、蠟、揮發(fā)性加工助劑、光穩(wěn)定劑和電荷控制劑進(jìn)行混合，然后在環(huán)流條件下以60 95°C的溫度加熱；第二步制備分散液，其中將極性溶劑、表面活性劑和增稠劑進(jìn)行混合，然后在環(huán)流條件下加熱至60 95°C的溫度；第三步制備樹脂混合物分散液，其中將在所述第一步中制備的所述樹脂混合物添加到在所述第二步中制備的所述分散液中然后在60 95°C的溫度下分散；第四步制備沒有加工助劑的樹脂混合物，其中在60 95°C的溫度下攪拌在所述第三步中制備的所述樹脂混合物分散液以使所述加工助劑揮發(fā)；第五步制備調(diào)色劑顆粒，其中將在所述第四步中制備的沒有加工助劑的樹脂混合物冷卻到室溫、過濾，然后洗滌和干燥所述調(diào)色劑顆粒；和第六步用流動(dòng)改善劑涂覆所述第五步中制備的所述調(diào)色劑顆粒的表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在第一步中的所述著色劑包括選自染料、顏料及其混合物中的至少一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述染料包括選自堿性染料、酸性染料和反應(yīng)性染料的至少一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述顏料包括選自青色顏料、品紅顏料、黃色顏料、黑色顏料和白色顏料中的至少一種。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在第一步中的所述蠟包括選自酯蠟、棕櫚蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、蜂蠟和石蠟中的至少一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在第一步中的所述揮發(fā)性加工助劑包括選自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、甲基乙基酮、二甲醚、二乙醚、1，1_ 二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、二氯甲烷和氯仿中的至少一種。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在第一步中的所述光穩(wěn)定劑包括選自UV吸收劑、位阻胺光穩(wěn)定劑及其混合物中的至少一種。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在第一步中的所述電荷控制劑包括選自正電荷控制劑、負(fù)電荷控制劑及其混合物中的至少一種。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在第二步中的所述極性溶劑包括選自水、甘油、 乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇和山梨糖醇中的至少一種。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在第二步中的所述表面活性劑包括選自硬脂酰乳酸鈉、聚乙二醇椰油胺、聚乙二醇山梨聚糖己酸酯、聚乙二醇二月桂酯、硬脂胺乙酸鹽、中脂胺乙酸鹽、硬脂酸甘油酯、聚乙二醇羊毛酸酯、聚乙二醇棕櫚酸酯、聚丙二醇羥乙基椰油胺、聚乙二醇甘油月桂酸酯、聚乙二醇硬脂酸酯、三乙基胺油酸酯、聚乙二醇中脂胺、蔗糖月桂酸酯、十二烷基磺酸鈉、十二烷基磺酸鉀、烷基氯化銨和烷基溴化銨中的至少一種。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在第二步中的所述增稠劑包括選自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮的陰離子共聚物、聚乙烯吡咯烷酮的陽離子共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇的共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸的共聚物、明膠、殼聚糖、海藻酸鈉、海藻酸鹽和瓊脂中的至少一種。
27.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在第六步中的所述流動(dòng)改善劑包括選自疏水性二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、硬脂酸鋅和硬脂酸鎂中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有寬熔融溫度范圍的調(diào)色劑組合物及其制備方法。通過使用具有支鏈結(jié)構(gòu)的聚酯樹脂，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑組合物在相鄰聚合物鏈之間產(chǎn)生纏繞，當(dāng)樹脂熔化時(shí)通過支鏈結(jié)構(gòu)向熔融材料提供彈性，防止熔融材料在高溫下被轉(zhuǎn)移到熱的輥表面，由此提高最高熔融溫度。因此，隨著聚酯樹脂的平均支鏈數(shù)增加，最高熔融溫度升高，并且可以拓寬調(diào)色劑組合物的熔融溫度范圍。
文檔編號(hào)G03G9/08GK102334071SQ200980157335
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者尹賢男, 崔*俊 申請(qǐng)人:Exax調(diào)色劑株式會(huì)社