專利名稱:含有表面處理的著色劑顆粒的液體墨水及其生產方法
技術領域:
本發明涉及含有用聚合物進行表面處理的著色劑顆粒的液體墨水,該聚合物含有來自至少一種含氮的可聚合單體的單元,以及該液體墨水的生產方法。具體地,本發明還涉及在任何成像方法中使用時具有改善的荷電率,降低的導電率可變性以及改善的分散穩定性的液體墨水,所述成像方法包括但不限于墨水轉印法、離子反射照相、電記錄器以及電子攝影彩色打印或檢驗法,及所述液體墨水的生產方法。
背景技術:
液體墨水廣泛地用于各種成象和印刷過程,例如膠版印刷、氣泡式噴射、噴墨、凹板印刷、輪轉影印、電記錄器和電子攝影器的打印。對于這些各個方法中的每種方法,用液體墨水的顏料分散液的許多所需要特性都是相同的,盡管最后墨水配方基本上是不同的。例如,不管液體墨水的最后使用情況,顏料分散液本身,在剪切條件下以及在高電壓場下的穩定性是一個重要的考慮因素。現有技術繼續尋求更穩定的顏料分散液,以便達到更加靈活地配制墨水,從而又導致達到更高的效率,還減少各種印刷過程的廢物。
在包括例如復印機、激光打印機、傳真機等設備的電子攝影器的應用中,液體墨水是指液體調色劑或顯色劑。一般地,電子攝影方法包括下述步驟在成影像的樣本中讓帶電的光導體受到輻射,在帶電的光導體上生成靜電潛影圖像,讓光導體與液體顯色劑接觸使該圖像顯色,以及最后將該圖像轉印到接受器。最后的轉印步驟可以直接或間接地通過中間的輸送部件完成。顯色的圖像通常受到熱和/或壓力作用而長久地將圖像熔合到接受器上。
液體調色劑典型地含有電絕緣液體,該液體用作分散稱之調色劑顆粒的帶電荷顆粒的載體,帶電荷顆粒由著色劑(例如顏料或染料)和聚合物粘合劑組成。為了調節在調色劑顆粒上電荷的極性和大小,常常包括作為液體顯色劑組分的電荷指示器。液體調色劑可以分成兩個主要的類。為了方便起見,這兩類將稱作一般的液體調色劑和有機溶膠調色劑。在這兩類液體調色劑中,有機溶膠調色劑因其穩定性在電子攝影器的應用中是優選的。
穩定的有機溶膠合有聚合物粘合劑的膠體顆粒(0.1-1微米)。這些顆粒典型地是在低介電烴溶劑中通過非水的分散聚合作用合成的。可用物理吸附的或化學接枝的可溶聚合物使這些有機溶膠顆粒聚集體達到立體穩定。最通常使用的非水分散液聚合法是一種自由基聚合法,該方法是在初步加工的兩親聚合物存在下,使一種或多種溶于烴介質中的烯屬不飽和(典型地丙烯酸或甲基丙烯酸)單體聚合時進行的。初步加工的兩親聚合物一般稱之穩定劑,它是由兩個不同的單元組成,一個單元基本上不溶于烴介質,另一個單元則自由地溶于烴介質。生產有機溶膠顆粒的聚合過程進行到單體的部分轉化率相應于臨界分子量時,超過了聚合物的溶解度極限,聚合物從溶液中沉淀出來,生成“芯”顆粒。兩親聚合物于是吸附到或共價鍵合到芯上,該芯繼續生長成離散的顆粒。該顆粒繼續生長直到單體耗盡,粘著的兩親聚合物“殼”起作使聚集的芯顆粒生長立體穩定的作用。得到的非水膠體分散液(有機溶膠)含有芯/殼聚合物顆粒,其平均直徑值為0.1-0.5微米。
接著通過簡單加入或混合著色劑顏料和電荷指示劑,再采用高剪切均化作用、球磨、立式研磨、高能顆粒(砂)研磨或其他減小尺寸的方法或采用在制備分散液時在減小粒度的技術中已知的混合方法,將得到的有機溶膠轉化成液體調色劑。在研磨期間把機械能輸送到分散液可起作將顏料聚集體降解到基本顆粒(0.05-1.0微米直徑)的作用,并且還起作將有機溶膠“撕碎”成碎片的作用,這些碎片粘附到新-產生的顏料表面,從而起作立體穩定聚集顏料顆粒的作用。其結果是一種立體穩定的、帶電荷的、非-水顏料分散液,其顆粒尺寸為數均直徑值0.1-2.0微米,典型的調色劑顆粒數均或加權平均顆粒直徑為0.1-0.5微米。這樣的立體-穩定的分散液是理想地適用于高分辨的打印的。
液體墨水帶電荷高度地取決于使用的顏料。可接受墨水導電率所需要的電荷指示劑(也稱之電荷控制劑)的量在不同著色劑顏料之間變化非常大,并根據已知的電荷指示劑設計原理預定加入墨水中。含有不同著色劑顏料的墨水在打印條件下,例如暴露在高電場下,表現會不同。這些變化來自著色劑顏料不同的電荷特性,這些變化是不合乎需要的。還涉及著色劑顏料批與批變化的問題,這就可能導致墨水性質不合乎需要的改變。因此,墨水的導電率和電性能與著色劑顏料的種類和批次無關才是令人滿意的。此外,具有較低含量電荷指示劑的墨水,特別是目前墨水組合物中電荷指示劑含量很低的黑色墨水,是用于降低打印光密度的,以及降低折光色彩的問題,例如印花色滲、洗去和沉渣(在成像過程中熟知的不利的影響)。以前提高墨水荷電率的嘗試(即制備在降低電指示劑含量時具有足夠導電率的墨水,以提供有效的成像)對于改善荷電率還是無效的,或造成了不合乎需要的作用,例如高自由相導電率。在調色劑導電率一節給出這個術語定義,這在液體電子攝影器中也是熟知的性質。
最后,大多數使用的電荷指示劑在適合于電子攝影器液體墨水的低介電溶劑中具有有限的溶解度。結果,電荷指示劑在液體中以分散的顆粒聚結,或分散在液體墨水的粘合劑中。因此,著色劑顏料與電荷指示劑之間直接的物理接觸或相互作用不多,并且在靜電驅動轉印過程中墨水轉移無效。
在該技術中有一些有關改善液體墨水分散穩定性和電荷特性的已知參考文獻。在US 4 665 011中,描述的墨水含有分散的顏料和嵌段共聚物,其第一個嵌段含有含氮芳族乙烯基化合物和無氮芳族乙烯基化合物,第二個嵌段含有聚合的C4-C6二烯。報道的墨水具有高分散穩定性和高電荷穩定性。
在US 5 009 980中,在非極性液體載體中基本不溶的或不混溶的芳族含氮化合物,作為電荷添加劑分散于熱塑性粘合劑中,以便生成具有改善成像質量的液體墨水。
在US 4 061 582中,使用聚醋酸乙烯酯作為粘合劑以及在著色劑顏料顆粒表面上的涂層。處理的顏料顆粒要求最少研磨,以便得到具有改善親油性質的穩定液體墨水。但是,對將含氮聚合物用于表面-處理的著色劑顏料沒有作出任何的提示。
發明內容
因此,本發明的第一個目的是提供一種液體墨水,在比較少量的電荷控制添加劑的條件下,該墨水具有通過含有用含氮聚合物進行表面處理的著色劑而改善的帶電荷性質,還具有改善的荷電率,降低的導電率可變性和改善的分散穩定性。
本發明的第二個目的是提供一種生產這種墨水的方法。
為了實現本發明的第一個目的,提供了一種液體墨水,其中包括載體液體,有機溶膠以及用聚合物進行表面-處理的著色劑,聚合物含有的單元來自至少一種含氮的可聚合單體。為了實現本發明的第二個目的,提供一種生產液體墨水的方法,該方法包括下述步驟(a-1)將聚合物溶于溶劑中生成一種聚合物溶液,該聚合物含有的單元來自至少一種含氮的可聚合單體,(b-1)將著色劑顆粒分散于該聚合物溶液中,生成一種著色劑顏料分散液,(c-1)除去著色劑分散液中至少一些溶劑,生成處理的著色劑顏料顆粒,以及(d-1)把處理的著色劑顏料顆粒分散在含有有機溶膠的載體液體中。
根據本發明另外一個方面,提供一種生產墨水的方法,該方法包括下述步驟(a-2)將聚合物溶于溶劑中生成一種聚合物溶液,該聚合物含有的單元來自至少一種含氮的可聚合單體,(b-2)將著色劑顆粒分散于該聚合物溶液中,生成一種著色劑分散液,(c-2)從著色劑顏料分散液沉淀出處理的著色劑顆粒,以及(d-2)把處理的著色劑顆粒分散在含有有機溶膠的載體液體中。
根據本發明,氮原子優選地存在于選自酰胺、酰胺基、氨基和胺基的基團中。另外,含氮的可聚合單體選自如下含有脂族氨基的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯、含氮的雜環乙烯基單體、N-乙烯基取代的環狀酰胺單體、(甲基)丙烯酰胺、含氮基的芳族取代的乙烯單體以及含氮的乙烯基醚單體。這里,含脂族氨基的(甲基)丙烯酸酯是選自如下的至少一個N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-羥基乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-苯甲基,N-乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二苯甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-辛基,N,N-二己基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯,含氮的雜環乙烯基單體是選自如下的至少一個N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吲唑、N-乙烯基四唑、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、2-乙烯基喹啉、4-乙烯基喹啉、2-乙烯基吡嗪、2-乙烯基噁唑以及2-乙烯基苯并噁唑;N-乙烯基取代的環狀酰胺單體是選自如下的至少一個N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮以及N-乙烯基噁唑烷酮;(甲基)丙烯酰胺是選自如下的至少一個N-甲基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺、N-環己基丙烯酰胺、N-苯基乙基丙烯酰胺、N-對-甲氧基苯基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二丁基丙烯酰胺、N-甲基基,N-苯基丙烯酰胺、哌啶丙烯酸酯以及嗎啉丙烯酸酯;含氮基的芳族取代乙烯單體是選自如下的至少一個二甲基氨基苯乙烯、二乙基氨基苯乙烯、二乙基氨基甲基苯乙烯以及二辛基氨基苯乙烯;以及含氮的乙烯基醚單體選自乙烯基-N-乙基-N-苯基氨基乙醚、乙烯基-N-丁基-N-苯基氨基乙醚、三乙醇胺二乙烯基醚、乙烯基二苯基氨基乙醚、乙烯基pyrrolizyl氨基醚、乙烯基-β-嗎啉代乙醚、N-乙烯基羥基乙基苯酰胺以及間-氨基苯基乙烯基醚。
優選地,由步驟(b-1)得到的分散液或還可以包括電荷指示劑。電荷指示劑以由多價金屬離子和作為反離子的有機陰離子組成的金屬鹽形式加入,金屬離子包括Ba(II)、Ca(II)、Mn(II)、Zn(II)、Zr(IV)、Cu(II)、Al(III)、Cr(III)、Fe(II)、Fe(III)、Sb(III)、Bi(III)、Co(II)、La(III)、Pb(II)、Mg(II)、Mo(III)、Ni(II)、Ag(I)、Sr(II)、Sn(IV)、V(V)、Y(III)和Ti(IV),以及有機陰離子包括由脂族羧酸衍生的羧酸根或由脂族或芳族磺酸衍生的磺酸根。
步驟(a-1)或(a-2)中溶劑的貝殼杉脂丁醇值大于或等于30,步驟(d-1)中載體液體的貝殼杉脂丁醇值優選地小于30。
優選地,著色劑顏料是炭黑。
本發明的表面處理方法由下述步驟組成在著色劑,特別是顏料的存在下沉淀含氮聚合物,或用含氮聚合物溶液處理著色劑顏料,然后干燥著色劑顏料。
處理的著色劑顏料提供比較高電荷的液體墨水,即在較少量電荷控制添加劑的條件下,具有可接受導電率的墨水,還提供批與批,生產者與生產者之間電荷性變化減小的顏料。
現在更詳細描述本發明。
提供的液體墨水組合物含有載體液體、著色劑和有機溶膠。在液體墨水組合物中,著色劑,特別是顏料可以分散在載體液體中或載體液體混合物中。
該液體墨水組合物抗聚結和沉積,并且能夠快速成膜(快速自固定),這在電子攝影成像、離子反射照像或靜電成像以及其他一般打印方法中都是特別有用的。
載體液體可以選自在該技術領域中已知的各種各樣材料,但優選地它們的貝殼杉脂丁醇(KB)值小于30。如果載體液體的KB值超出這個范圍,接技穩定劑偏離部分可溶區,這就難以使接技穩定劑發揮穩定劑的應有功能。因此,不能適當地生產出墨水顆粒,因此造成分散性質不良,墨水顆粒穩定性變差。
采用ASTM試驗法D1133-54T測量貝殼杉脂丁醇(KB)值。它是貝殼杉脂在1-丁醇中的標準溶液對加入的烴稀釋劑的耐受性的度量,可用加到20克標準的貝殼杉脂丁醇溶液時產生一定混濁度所需要以毫升(mL)表示的25℃溶劑體積測量。標準值是甲苯(KB=105)和75體積%庚烷與25體積%甲苯(KB=40)。
該液體典型地是親油的,在各種條件下化學穩定的以及電絕緣的。電絕緣液體是指一種具有低介電常數和高電阻率的液體。優選地,該液體的介電常數是1-5,更優選地是1-3。載體液體的電阻率典型地高于或等于109,更優選地高于或等于1010,特別地1010-1016歐姆-厘米。載體液體也是相對非粘性的,允許帶電荷顆粒在顯色期間移動,它是足夠揮發的,以便使得有可能隨時從最后成像的基體上除去其液體,但又不是足夠揮發的,以便使得顯色劑中蒸發損失降至最低。另外,載體液體應該對在液體電子攝影過程中的材料或設備是化學惰性的,特別是光接受器及其釋放的表面。
合適的載體液體實例包括脂族烴(正-戊烷、己烷、庚烷等)、環脂族烴(環戊烷、環己烷等)、芳族烴(苯、甲苯、二甲苯等)、鹵代烴溶劑(氯代鏈烷、氟代鏈烷、氯氟碳等)、硅油及其這些溶劑的混合物。優選的載體液體包括支鏈烷烴溶劑混合物,例如IsoparTMG、IsoparTMH、IsoparTMK、IsoparTML、IsoparTMM和IsoparTMN(購自Exxon Corporation,新澤西美州),更優選的載體液體是脂族烴溶劑混合物,例如NoparTM12、NoparTM13和NoparTM15(購自Exxon Corporation,新澤西美州)。
接枝穩定劑引起與樹脂芯部分的接枝反應,于是使墨水顆粒穩定。
為了保證接枝穩定劑(殼)足夠溶劑化而溶于載體溶劑中,通常選擇接枝穩定劑的組成,使得接枝穩定劑希爾德布蘭德溶解度參數與載體液體的這個參數近乎匹配。實際上,相對于載體液體,希爾德布蘭德溶解度參數差小于3.0MPa1/2,特別地大于或等于1.0MPa1/2,而小于3.0MPa1/2的任何可聚合的化合物都可以用于生成接枝穩定劑。另外,假如相對于載體液體,該穩定劑的有效希爾德布蘭德溶解度參數差大于3.0MPa1/2,特別是大于或等于1.0MPa1/2,而小于3.0MPa1/2,則相對于載體液體,希爾德布蘭德溶解度參數差大于3.0MPa1/2的可聚合化合物可以用于生成共聚合的接枝穩定劑。接枝穩定劑(殼)與載體液體的希爾德布蘭德溶解度參數絕對差優選地是2.0-2.6MPa1/2。
在生成接枝穩定劑中使用的可聚合化合物的非限制實例是C6-C30丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,非絕對地包括3,3,5-三甲基環己基甲基丙烯酸酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷(月桂基)酯、丙烯酸十八烷(硬脂基)酯、丙烯酸二十二烷酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷(月桂基)酯、甲基丙烯酸十八烷(硬脂基)酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯以及其他滿足上述溶解度參數要求的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
接枝穩定劑可以與樹脂芯化學結合(即接枝到芯上),或可以吸附到芯上,使得它仍以樹脂芯完整部分存在。在本技術領域的技術人員已知的許多反應都可以用于在自由基聚合作用期間將可溶的聚合物穩定劑接枝到有機溶膠的芯上。
通用的接枝方法包括無規接枝多官能自由基;環狀醚、酯、酰胺或乙縮醛的開環聚合反應;環氧化作用;羥基或氨基鏈轉移劑與末端未飽和的端基的反應;酯化反應(即甲基丙烯酸縮水甘油酯與甲基丙烯酸進行叔胺催化的酯化反應);以及縮合反應或聚合反應。
接枝穩定劑的優選數均分子量是50,000-1,000,000道爾頓(Da),更優選地100,000-500,000Da,非常優選地100,000-300,000Da。如果接枝穩定劑的數均分子量超過這個范圍,接枝穩定劑就偏離部分溶解區,這使得接枝穩定劑難以發揮穩定劑的適當作用。因此,不能生產出合適的墨水顆粒,于是造成墨水顆粒的分散性質和穩定性不好。
接枝穩定劑的多分散性也影響液體調色劑的成像和轉印性能。一般地,希望的是接枝穩定劑的多分散性(重均分子量與數均分子量之比)小于或等于15,特別地1-15,更優選地2-5,非常優選地2-2.5。
通過在第一個自由基聚合反應期間將羥基加入接枝穩定劑,和在接下的非自由基反應步驟期間,所有或部分這些羥基與烯屬不飽和脂族異氰酸酯(例如間-異丙烯基二甲基苯甲基異氰酸酯[TMI])或2-氰氧基乙基甲基丙烯酸酯[IEM])催化反應生成聚氨酯鍵,生成接枝位點的接枝技術。然后,在接下的非自由基反應步驟期間,通過接枝位點的不飽和乙烯基與烯屬-不飽和芯單體(例如乙烯基酯,特別是碳原子數小于7的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯或醋酸乙烯酯;乙烯基芳族化合物,例如苯乙烯;丙烯腈;正-乙烯基吡咯烷酮;氯乙烯和偏氯乙烯)反應,接枝穩定劑與初生的不溶丙烯酸(共)聚合物核共價鍵合。
本技術領域的技術人員知道將預先生成的穩定劑接枝到初始不溶的芯顆粒上的其他方法。例如,在K.E.J.Barrett,編輯的《有機介質中的巴雷特分散聚合作用》,(John Wiley;紐約,1975),第3.7-3.8節,第79-106頁中描述了可供選擇的接枝方案。一種將聚合穩定劑接枝到芯的特別有用的方法使用了固定基團。固定基團的作用是在顆粒的芯部分與立體穩定劑的可溶組分之間提供共價鍵。含有固定基團的合適單體包括鏈烯基吖內酯共聚單體與未飽和親核試劑的加合物,這些親核試劑含有羥基,氨基或硫醇基團,例如2-羥基乙基甲基丙烯酸酯、3-羥基丙基甲基丙烯酸酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、4-羥基丁基乙烯基醚、9-十八碳烯-1-醇、肉桂醇、烯丙基硫醇、甲代烯丙胺以及吖內酯,例如具有下述結構的2-鏈烯基-4,4-二烷基吖內酯 式中R1=H或具有1-5個碳的烷基,優選地一個碳的烷基,R2和R3各自是含1-8個碳,優選地1-4個碳的低級烷基。
但是,非常優選地,伴隨著這種接枝機制的是烯屬不飽和的異氰酸酯(例如二甲基-間-異丙烯基苯甲基異氰酸酯,來自美國Cyanamid公司)接枝到先前已加入接枝穩定劑前體(即甲基丙烯酸羥基乙酯)的羥基上。
通過與穩定劑單體共聚合就地制得芯聚合物。不溶的樹脂芯組成優選地如此控制,以致樹脂芯具有低的玻璃態轉化溫度(Tg),使得人們配制含有作為主要組分的樹脂的墨水組合物,在高于芯Tg的溫度下,優選地在23℃或23℃以上進行的打印或成像過程時快速生成膜(快速自固定)。快速自固定有助于避免出現打印缺陷(例如拖尾效應或后緣后拖)和高速打印時不完全轉印。芯Tg應該低于23℃,更優選地低于10℃,非常優選地低于-10℃。
適用于有機溶膠芯的可聚合有機化合物的非限制實例包括單體,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-羥基乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-苯甲基,N-乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二苯甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-辛基,N,N-二己基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吲唑、N-乙烯基四唑、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、2-乙烯基喹啉、4-乙烯基喹啉、2-乙烯基哌嗪、2-乙烯基噁唑、2-乙烯基苯并噁唑等,N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基唑烷酮,(甲基)丙烯酰胺,例如N-甲基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺、N-環己基丙烯酰胺、N-苯基乙基丙烯酰胺、N-對-甲氧基、苯基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二丁基丙烯酰胺、N-甲基,N-苯基丙烯酰胺、哌啶丙烯酸酯、嗎啉丙烯酸酯、二甲基氨基苯乙烯、二乙基氨基苯乙烯、二乙基氨基甲基苯乙烯、二辛基氨基苯乙烯、乙烯基-N-乙基-N-苯基氨基乙醚、乙烯基-N-丁基-N-苯基氨基乙醚、三乙醇胺二乙烯基醚、乙烯基二苯基氨基乙醚、乙烯基吡咯林(pyrrolizyl)氨基醚、乙烯基-β-嗎啉代乙醚、N-乙烯基羥基乙基苯酰胺、間-氨基苯基乙烯基醚以及其他的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,非常優選的是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯。
可以單獨使用或與上述物質結合使用的其他聚合物包括蜜胺和蜜胺甲醛樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂、苯乙烯和苯乙烯/丙烯酸類共聚物、醋酸乙烯酯和醋酸乙烯酯/丙烯酸類共聚物、丙烯酸和甲基丙烯酸酯、醋酸纖維素和醋酸丁酸纖維素共聚物以及聚乙烯醇縮丁醛共聚物。
樹脂芯與穩定劑殼的最佳重量比是約1/1至15/1,優選地2/1至10/1,非常優選地4/1至8/1。芯/殼比選自這個范圍之外可能伴隨有不希望的作用。例如,在高的芯/殼比(15以上),可能沒有足夠的接枝穩定劑立體地穩定聚集有機溶膠。在低的芯/殼比(1以下),聚合反應可能沒有足夠的推動力生成能得到共聚物溶液的明顯不同的特定相,不能得到儲存穩定的有機溶膠分散液。
有機溶膠粒度也影響液體墨水的成像、干燥和轉印特性。優選地,有機溶膠的基本粒度(采用動態光散射測定的)是約0.05-5.0微米,更優選地0.15-1微米,非常優選地0.20-0.50微米。
使用上述有機溶膠的液體墨水含有包埋在熱塑性有機溶膠樹脂中的著色劑。使用的著色劑是本技術領域中人們熟知的,它們包括例如染料、染色劑和顏料材料。優選的著色劑是可以加入聚合物樹脂中的顏料,通常是不溶于載體液體,也不與載體液體反應,在使靜電潛像變成可見的時是有用的和有效的。典型合適的著色劑非限制實例包括酞菁染料藍(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和111),偶氮紅(C.I.顏料紅3,17,22,23,38,48∶1,48∶2,52∶1,81和179),喹吖二酮紅紫色(C.I.顏料紅122,202和209)以及黑色顏料,例如細粒碳(Cabot Monarch 120,Cabot Regal 300R,Cabot Regal 350R,VulcanX72)等。
在調色劑顆粒中樹脂與著色劑的最佳重量比是約1/1至20/1,優選地3/1至10/1,非常優選地5/1至8/1。在載體液體中總分散物質典型地是以總液體顯色組合物計為0.5-70重量%,優選地1-25重量%,非常優選地2-12重量%。
著色劑顏料可以用含氮聚合物或共聚物進行表面處理,以改善荷電率和降低的電荷變化。合適的含氮聚合物或共聚物含有含氮的可聚合的有機化合物,它們選自具有脂族氨基的(甲基)丙烯酸酯,例如N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-羥基乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-苯甲基N-乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二苯甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-辛基,N,N-二己基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯等,含氮的雜環乙烯基單體,例如N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吲唑、N-乙烯基四唑、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、2-乙烯基喹啉、4-乙烯基喹啉、2-乙烯基吡嗪、2-乙烯基噁唑、2-乙烯基苯并噁唑等,N-乙烯基取代的環狀酰胺單體,例如N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基唑烷酮等,(甲基)丙烯酰胺,例如N-甲基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺、N-環己基丙烯酰胺、N-苯基乙基丙烯酰胺、N-對-甲氧基-苯基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二丁基丙烯酰胺、N-甲基N-苯基丙烯酰胺、哌啶丙烯酸酯、嗎啉丙烯酸酯等,含氮基的芳族取代乙烯單體,例如二甲基氨基苯乙烯、二乙基氨基苯乙烯、二乙基氨基甲基苯乙烯、二辛基氨基苯乙烯等,以及含氮的乙烯基醚單體,例如乙烯基-N-乙基-N-苯基氨基乙醚、乙烯基-N-丁基-N-苯基氨基乙醚、三乙醇胺二乙烯基醚、乙烯基二苯基氨基乙醚、乙烯基吡咯啉(pyrrolizyl)氨基醚、乙烯-β-嗎啉代乙醚、N-乙烯基羥基乙基苯酰胺、間-氨基苯基乙烯基醚等。該聚合物應該含有以含氮原子的聚合物中聚合單元摩爾計為至少1%,至少2%,至少5%,至少8%,至少10%或至少15%含氮有機化合物。氮原子優選地是酰胺、酰胺基、氨基或胺基的部分,不是硝基或氰基取代基的部分。
可以采用在顆粒表面處理技術中已知的通用技術進行著色劑顏料的表面處理,這些技術包括(但不限于)溶液涂布,接著干燥,粉末涂布,在顏料-表面上沉淀,研磨或在含氮聚合物或共聚物存在下捏合顏料,離子電滲法和“沖洗(flush)”處理。
溶液涂布可以按如下進行將含氮聚合物或共聚物溶于合適的極性溶劑中,該溶劑的貝殼杉脂丁醇值大于或等于30,特別地30-150。含氮聚合物或共聚物溶劑的一些實例是四氫呋喃、丙酮、甲乙酮、醇、水、甲醇等。然后,加入著色劑顏料,并采用高剪切混合、高剪切均化、球磨、立式球磨、高能顆粒(砂)研磨或采用在減小分散液粒度的技術中已知的其他方法進行分散。在研磨期間往分散液輸入機械能起作將著色劑顏料聚集體崩解成較小的顆粒。然后,采用在干燥技術領域中已知的干燥技術除去著色劑顏料分散液中的溶劑,生成處理的著色劑顏料顆粒,干燥技術如烘箱、真空烘箱、蒸發、蒸餾、噴霧干燥器、微波爐、紅外蒸發系統等。
在顏料-表面上-沉淀可以按如下進行將含氮聚合物或共聚物溶于合適的極性溶劑中,該溶劑的貝殼杉脂丁醇值大于或等于30,特別地30-150。然后,加入著色劑顏料,并采用高剪切混合、高剪切均化、球磨、立式球磨、高能顆粒(砂)研磨或采用在減小分散液粒度技術中已知的其他方法進行分散。然后加入非溶劑,使含氮聚合物或共聚物沉淀在著色劑顏料表面上。非溶劑可以是含氮聚合物溶解度很低的任何液體。非溶劑的選擇取決于極性溶劑和含氮聚合物或共聚物。
“沖洗處理”是指捏合含水顏料分散液,或者含水顏料分散液與樹脂溶液混合,從而用樹脂溶液取代覆蓋在每個顏料顆粒上的水。“沖洗”顏料可以干燥或以分散液使用。該樹脂是本發明中的含氮聚合物或共聚物。
基于上述著色劑顏料的表面處理方法,現在描述本發明兩個有代表性的生產液體墨水的方法。
在第一個方面,本發明的特征是一種生產液體墨水的方法,該方法包括采用溶液涂布的方法處理著色劑表面,特別是顏料的表面。
首先,聚合物溶于溶劑生成聚合物溶液,該聚合物含有的單體來自至少一種含氮的可聚合單體。然后著色劑顏料顆粒分散在聚合物溶液中,生成一種著色劑顏料分散液。
然后,除去至少一些著色劑顏料分散液的溶劑,生成處理的著色劑顏料顆粒,再把處理的著色劑顏料顆粒分散在含有有機溶膠的載體液體中,從而完成了本發明的液體墨水。
在第二方面,本發明的特征是一種生產液體墨水的方法,該方法包括在表面處理期間,在著色劑表面,特別是顏料的表面沉淀聚合物,該聚合物含有的單體來自至少一種含氮的可聚合單體。
首先,聚合物溶于溶劑生成聚合物,該聚合物含有的單體來自至少一種含氮的可聚合單體,然后著色劑顏料顆粒分散在聚合物溶液中,生成一種著色劑顏料分散液。然后,從著色劑顏料分散液里沉淀處理的著色劑顏料顆粒,再把處理的著色劑顏料顆粒分散在含有有機溶膠的載體液體中,從而完成了本發明的液體墨水。將電荷控制劑加入液體墨水可以配制出電子攝影液體調色劑。電荷控制劑,也稱之電荷指示劑,提供了調色劑顆粒的均勻電荷極性。可以采用各種方法把電荷指示劑加入調色劑顆粒,這些方法例如電荷指示劑與調色劑顆粒進行化學反應,采用化學方法或物理方法將電荷指示劑吸附到調色劑顆粒(樹脂或顏料)上,電荷指示劑與加到調色劑顆粒的官能團螯合,這些官能團如穩定的基團,抗氧化的基團,電荷改性基團,增溶解或不增溶的或乳化的基團。優選的方法是通過在接枝穩定劑中建立官能團。電荷指示劑起作把具有選擇極性的電荷加入調色劑顆粒。在該技術領域中描述的許多電荷指示劑都可使用。例如,電荷指示劑可以由多價金屬離子和作為反離子的有機陰離子組成的金屬鹽形式加入。合適的金屬離子包括Ba(II)、Ca(II)、Mn(II)、Zn(II)、Zr(IV)、Cu(II)、Al(III)、Cr(III)、Fe(II)、Fe(III)、Sb(III)、Bi(III)、Co(II)、La(III)、Pb(II)、Mg(II)、Mo(III)、Ni(II)、Ag(I)、Sr(II)、Sn(IV)、V(V)、Y(III)和Ti(TV)。合適的有機陰離子包括由脂族或芳族羧酸衍生的羧酸根或由脂族或芳族磺酸衍生的磺酸根,優選地脂族脂肪酸如硬脂酸、山崳酸、新癸酸、二異丙基水楊酸、十八烷酸、松香酸、環烷酸、月桂酸、樹脂酸等。優選的正電荷指示劑是US 3 411 936中描述的金屬羧酸鹽(皂),該專利作為參考文獻引入本文,這些金屬羧酸鹽包括含有至少6-7個碳原子的脂肪酸和包括環烷酸的環脂肪酸的堿土金屬和重金屬鹽,更優選地是鋯和鋁的多價金屬皂,非常優選地是辛酸鋯皂(俄亥俄州,克利夫蘭,Money化學公司的ZirconiumHEX-CEM)。
給定調色劑配方中優選的電荷指示劑含量將取決于諸多因素,其中包括接枝穩定劑和有機溶膠的組成,有機溶膠分子量,有機溶膠粒度,接枝穩定劑的芯/殼比,在制造調色劑時使用的顏料,以及有機溶膠與顏料的比。另外,優選的電荷指示劑含量還將取決于電子攝影成像過程的性質,特別是顯色硬件和光接受元件的設計。但是,本技術領域的技術人員知道如何基于這些所列參數調節電荷指示劑含量,以達到它們特定應用所要求的結果。
在本技術領域中已很好地確定了將液體調色劑的導電率作為電子攝影成像顯色中調色劑有效性的度量。有用的導電率是1.0×10-11歐姆/厘米至10.0×10-11歐姆/厘米。高導電率一般表示調色劑顆粒上無效結合電荷,并且從電流密度與顯色期間沉積的調色劑之間低相關聯性可看到。低導電率表示調色劑顆粒很少或沒有任何電荷,并且導致非常低的顯色速率。通用作法是使用電荷指示劑化合物以保證每個顆粒帶有足夠的電荷。現在已達到甚至使用電荷指示劑時,在載體液體的溶液中在帶電荷物質上可能有太多不需要的電荷。這種不需要的電荷在顯色中產生了無效率性、不穩定性和不一致性。
將電荷定位在調色劑顆粒表面,并且保證電荷基本上不從這些顆粒遷移到液體中,還保證在這種液體中不存在任何其他不需要的電荷,這些方面作出過努力,已獲得實質性改善。作為所需要的性質的度量,我們使用了如在液體調色劑中出現的載體液體導電率與作為整體(完全構成的調色劑分散液)液體調色劑導電率之比。這種比應該是小于或等于0.6,特別地0.01-0.6,優選地0.01-0.4,非常優選地0.01-0.3。許多現有研究的調色劑表明比這個值高得多,其范圍為0.95。
在制備凝膠液體調色劑時可以使用許多方法減小顏料的粒度。一些合適的方法包括高剪切均化,球磨,立式研磨,高能量顆粒(砂)研磨或該技術領域中其他的已知方法。
在電子攝影中,使用光接受元件通過下述步驟(1)用施加的電壓使光接受元件均勻帶電,(2)用輻射源照射光接受元件部分并使其放電,生成潛影,(3)把調色劑涂到潛影以生成調色的圖像,以及(4)將調色的圖像通過一個或多個步驟轉印到最后的接受板,在涂布的板、鼓或帶上典型地生成靜電圖像。有時希望使用熱壓輥或在該技術領域中其他已知的方法固定調色的圖像。
調色劑顆粒或光電接受元件的靜電荷可以是正的或負的電荷時,優選地通過使帶正電荷的光接受元件放電進行如本發明中使用的電子攝影。然后把帶正電荷的調色劑涂布到用液體調色劑浸沒顯色技術使正電荷放電的區域。還可以使用通過靠近光接受元件表面的顯色電極產生的均勻電場完成這種顯色。電極中間加一個偏壓,達到開始使表面帶電荷的電壓和照射的表面電壓水平。調整電壓,以獲得半色調點所需要的最大密度水平以及色調再現色階,沒有任何背景沉積。然后引起液體調色劑在電極與光接受元件之間流動。帶電荷的調色劑顆粒在電場中移動,這些顆粒吸引到光接受元件上放電區域,同時受到未放電的非成像區域排斥。可采用本技術領域中熟知的技術把在光接受元件上留下的過量液體調色劑除去。此后,可以強迫干燥光接受元件表面或讓其在環境條件下干燥。
液體調色劑的質量可用兩個參數表征(1)墨水的導電率;(2)墨水導電率隨時間推移的穩定性。在本發明中,在低電荷指示劑含量時墨水高導電率以及批與批和著色劑顏料與著色劑顏料之間的低導電率變化,是新液體墨水獨特的特性,這種特性賦予了在液體浸沒顯色電子攝影方法中高分辨率和高速的多色圖像,特別是與反向雙層光導體結合時尤其如此。
用于接受來自光接受元件的圖像的基體可以是任何通常使用的接受器材料,例如紙、涂層紙、聚合物薄膜和涂底漆或涂聚合物的薄膜。特別涂布的或處理的金屬或金屬化表面也可以用作接受器。聚合物薄膜包括塑化或復合的聚氯乙烯(PVC),丙烯酸類樹脂、聚氨酯、聚乙烯/丙烯酸共聚物以及聚乙烯醇縮丁醛樹脂。市場上可采購的復合材料,例如商品名為ScotchcalTM、ScotchliteTM和PanaflexTM也適合制備基體。
通過把促進釋放的材料加入用于生成圖像的分散顆粒內,可以提高將帶電荷表面的生成圖像轉印到最后的接受器或轉印介質。在顆粒外層(殼)加入含硅氧烷材料或含氟材料有利于有效轉印圖像。
在多色成像中,調色劑可以按照任何順序涂布到介電元件或光接受元件表面,但是,由于色度的原因,記住在轉印時出現的反轉,有時可取的是以特定的順序涂布圖像,這取決于顏色的透明度和強度。一種直接成像或雙轉印方法的優選順序是黃色、紅紫色、藍綠色和黑色,單轉印法優選順序是黑色、藍綠色、紅紫色和黃色。一般首先黃色成像,以便避免其他調色劑的污染,一般最后黑色成像,因為黑色調色劑起作輻射源濾光器的作用。
為了非常有效地發揮作用,液體墨水的導電率值應該是50-1200皮歐姆-厘米-1。根據本發明制備的液體墨水的導電率值在含有2.5重量%固體的分散液時是100-500皮歐姆-厘米-1。
任選地可以實施轉印圖像的保護涂層,以便使圖像不受物理損傷和/或光化學損傷。保護涂層的組合物是本技術領域中熟知的,典型地含有溶于或懸浮于揮發性溶劑中的透明成膜聚合物。紫外光吸收劑任選地可以加入涂層組合物中。保護層與載像表面層壓也是本技術領域中熟知的,可以用于本發明。
本發明的這些方面或其他方面都可用下述說明性實施例予以證實。
實施例化學品縮寫與化學品來源術語表使用下面原料制備實施例中的聚合物,如下實施例中使用的催化劑是偶氮雙異丁腈(以AIBN表示,德國,Wilmington,杜邦化學品公司的VAZOTM-64);二月桂酸二丁酯二錫鹽(用DBTDL表示,購自威斯康星州,Milwaukee,Aldrich化學品公司)。單體都購自紐約,安大略,科學聚合物產品公司,除非另外指出。
在實施例中使用的單體可用下述縮寫表示二甲基-間-異丙烯基苯甲基異氰酸酯(TMI,購自新澤西州,West Paterson,CYTEC工業公司);丙烯酸乙酯(EA);甲基丙烯酸-2-乙基己酯(EHMA);甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(HEMA);以及甲基丙烯酸甲酯(MMA)。
分析檢測方法使用下述的檢測方法表征下述實施例中的聚合物和墨水接枝穩定劑、有機溶膠和液體調色劑中固體百分含量可使用高精度分析天平附帶的鹵素燈干燥爐(新澤西州,Hightstown,Mettler儀器公司),采用重量法測定接枝穩定劑溶液、有機溶膠和墨水分散液中固體百分含量。在使用這種樣品干燥法時,每次測定固體百分含量都使用約兩克樣品。
接枝穩定劑的分子量測定了對穩定劑性能來說是很重要的接枝穩定劑的各種性能,其中包括分子量和分子量多分散性。接枝穩定劑的分子量通常以重均分子量(Mw)表示,而分子量多分散性可用重均分子量與數均分子量的比(Mw/Mn)表示。接枝穩定劑的分子量參數可用凝膠滲透色譜(GPC)測定,該方法使用四氫呋喃作為載體溶劑。使用DawnDSP-F光散射探測器(加拿大,Santa Barbara,Wyatt Technology公司)測定絕對Mw,而通過測定的Mw與Mn值相比就可評價多分散性,Mn值可用Optilab 903差示折射計(加拿大,Santa Barbara,Wyatt Technology公司)測定。
液體調色劑的性質表征液體調色劑需要測量調色劑許多物理與化學性質,以及直接評價在LEP成像機制中通過調色劑顯色所得到的圖像質量。測量的調色劑特性可以粗略地分成與尺寸-相關的性質(粒度),與電荷-相關的性質(體(bulk)相和自由相導電率,動態移動性與ζ電位)。
粒度使用Horiba LA-900激光衍射粒度分析儀(加拿大,Irvine,Horiba儀器公司)測定了調色劑的粒度分布。調色劑樣品稀釋約1/500(體積),并在測量前用150瓦、20千赫茲聲波處理一分鐘。為了提供墨水顆粒的基本(主要的)粒度指示,以數均為基表示調色劑的粒度。
調色劑導電率使用Scientifica model 627導電儀(新澤西州,普林斯頓,Scientifica儀器公司),在約18赫茲測定了液體調色劑導電率(體導電率,kb)。另外,還測定了無調色劑顆粒時自由(分散的)相導電率(kf)。可以用Jouan MR1822離心分離機(弗吉尼亞州,溫徹斯特市),在5℃以每分鐘6000轉(6110相對離心力)離心1-2小時,從液體介質除去調色劑顆粒。然后,上清液經過嚴格傾析后,使用Scientifica model 627導電儀測量了這種液體的導電率。相對于體調色劑導電率的自由相導電率百分數可按如下確定100%(kf/kb)。
顆粒移動性使用Matec MBS-8000動電聲波振幅分析儀(MA,Hopkinton,Matec應用科學公司)測量了調色劑顆粒電泳移動性(動態移動性)。與基于微電泳的動電測量不同,MBS-8000儀的優點是,為了得到移動性值,調色劑樣品不需要進行任何稀釋。因此,可能的是測量在打印時在實際可取的固定濃度下的調色劑顆粒動態移動性。MBS-8000儀測量了隨著(AC)電場改變,帶電荷顆粒對高頻(1.2兆赫茲)的反映。在高頻AC電場中,帶電荷調色劑顆粒與周圍分散介質(包括反離子)之間相對移動產生了與施加電場相同頻率的超聲波。這個1.2兆赫茲超聲波振幅可以用壓電石英變頻器測量,這個動電聲波振幅(ESA)與顆粒的低電場AC電泳移動性成正比。然后由測量的動態移動性和已知的調色劑粒度,分散液粘度和液體介電參數,可以使用儀器計算出顆粒的ζ電位。
有機溶膠5000毫升3頸圓底燒瓶配置了冷凝器、與數字溫度控制器連接的熱電偶、與干燥氮氣源連接的氮氣進口管,以及高架機械攪拌器,往該瓶裝入NORPARTM12(2561克)、EHMA(849克)、96%HEMA(26.8克)和AIBN(8.13克)混合物。與機械攪拌混合物的同時,反應瓶用干燥的氮氣以流速約2升/分凈化30分鐘。然后,把中空玻璃塞插入冷凝器開口端,再將氮氣流速降低到約0.5升/分。混合物加熱到70℃達16小時,此時轉化是定量的。
該混合物加熱到90℃,并在這個溫度下保持1小時,以破壞任何殘留的AIBN,然后冷卻降到70℃。取去氮氣進口管,往混合物加入13.6克DBTDL,接著加入41.1克TMI。滴加TMI約五分鐘,同時磁性攪拌反應混合物。把氮氣進口管放回原處,移去冷凝器中的中空玻璃塞,反應瓶用干燥的氮氣以流速約2升/分凈化30分鐘。再把中空玻璃塞插入冷凝器的開口端,氮氣流速降到約0.5升/分。讓混合物在70℃反應6小時,此時轉化是定量的。
該混合物再冷卻到室溫。其產物是EHMA和HEMA的共聚物,該共聚物有TMI無規側鏈,并且可表示為EHMA/HEMA-TMI(97/3-4.7%,以重量/重量表示)。
使用上述的共聚物制備有機溶膠,其芯/殼的比為8/1。5000毫升3頸狀圓底燒瓶配置了高架機械攪拌器、冷凝器、與數字溫度控制器連接的熱電偶、與干燥氮氣源連接的氮氣進口管,往該瓶裝入NORPARTMl2(2943克)、上述共聚物(179.5克,26.0%固體)、MMA(93.3克)、EA(280克)和AIBN(6.3克)混合物。在機械攪拌的同時,反應瓶用干燥的氮氣以流速約2升/分凈化30分鐘。然后,氮氣流速調節到約0.5升/分。混合物加熱到70℃,同時進行攪拌,在70℃聚合16小時,此時有機溶膠冷卻到室溫。
往冷卻的有機溶膠加入約350克正庚烷,得到的混合物用旋轉蒸發器汽提其中的單體,旋轉蒸發器配置了干冰/丙酮冷卻器,在溫度95℃下操作,再逐漸降低真空,以便保持適當冷凝收集速率,直到約15毫米汞柱。汽提的有機溶膠冷卻到室溫,得到不透明的白色分散液。
這種有機溶膠表示為EHMA/HEMA-TMI-///MMA/EA(97/3-4.7///25/75%,以重量/重量表示),其計算的芯Tg等于-1℃。DSC(差示掃描量熱法)表明測量的Tg是5.7℃。使用前面提到的鹵素干燥法測定了這種有機溶膠的固體百分含量是20.24%固體。
液體調色劑實施例對比實施例A往有機溶膠EHMA/HEMA-TMI///MMA/EA(1034.0克)加入Zr Hexcem溶液(14.20克,6.15重量%,由俄亥俄州,Westlake,OMG Americas公司得到)和Norpar12(951.8克),并且在實驗室振蕩器中振蕩該混合物約30分鐘,可制備出有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物。往0.5升Igarashi池裝入390克Potter’s Glass beads,294.9克有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物,以及使用5.14克未處理的Monarch 120(485-732批,由紐約,Billerica,Carbot,得到)代替處理的顏料。該組合物以2000轉/分研磨90分鐘,得到黑色墨水,其電荷控制添加劑(CCA)含量等于每克顏料為25毫克CCA。根據前面描述的方法測量了墨水的粒度和導電率。這些結果表明3%的黑色墨水的導電率為105皮歐姆/厘米,自由相導電率是1.42皮歐姆/厘米(1.35%自由相導電率),體積平均粒度(Horiba 910)是0.84微米。粒度分布是單-模態的,最大值約1.20微米。調色劑打印令人滿意,有輕微的背景顯色,在500V顯色偏壓下,反射光密度=1.49。
實施例1炭黑顏料(20.0克,Monarch 120,批號485-732,由紐約,Billerica,Carbot公司得到)以及變性的乙醇(60.0克)放入400毫升聚乙烯杯中。該混合物用Polytron實驗室分散器(Model #PT10/35,由瑞士,Littau,Kinematica公司得到)均化約3分鐘,得到一種粘稠的膏。在變性乙醇中的聚(2-乙烯基吡啶-共-苯乙烯)溶液(20.0克2.5重量%溶液,Mw=約220,000,(這里,使用數均分子量,盡管重均分子量應該是合適基礎),30%苯乙烯含量(由威斯康星州,Milwaukee,Aldrich化學公司得到)加到炭黑分散液。繼續均化直到得到低粘度的黑色分散液。往該分散液另加入60.0克2.5重量%聚(2-乙烯基吡啶-共-苯乙烯)溶液,繼續在5號裝置上均化約十分鐘。顏料與聚合物的重量比是10/1。黑色分散液以細流在實驗室攪拌器攪拌下倒入2600克去離子水。用濾紙(Whatman#54)過濾在水中顏料懸浮液,并用兩份各約150克去離子水洗滌。收集的顏料在50℃干燥約20小時,然后用實驗室研缽和槌手工研磨得到聚(2-乙烯基吡啶-共-苯乙烯)處理的Monarch 120顏料。
往有機溶膠EHMA/HEMA-TMI///MMA/EA(1034.0克)加入Zr Hexcem溶液(14.20克,6.15重量%,由俄亥俄州,Westlake,OMG Americas公司得到)和Norpar12(951.8克),并且在實驗室振蕩器中振蕩該混合物約30分鐘,可制備出有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物。往0.5升Igarashi池裝入390克Potter’s Glass beads,294.9克有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物,以及5.65克聚(2-乙烯基吡啶-共-苯乙烯)處理的Monarch 120顏料。該組合物以2000轉/分研磨90分鐘,得到黑色墨水,其電荷控制添加劑(CCA)含量等于每克無聚(2-乙烯基吡啶-共-苯乙烯)的顏料為25毫克CCA。
根據前面描述的方法測量了黑色墨水的粒度和導電率。這些結果表明3%黑色墨水的導電率為185皮歐姆/厘米,自由相導電率是9.71皮歐姆/厘米(5.2%自由相導電率),體積平均粒度(Horiba 910)是2.56微米。粒度分布是雙-模態的,最大值約1.25微米和4微米(臺肩,約30體積%調色劑)。調色劑打印令人滿意,在500V顯色偏壓下,反射光密度=1.44。
這個試驗表明,用聚(4-乙烯基吡啶-共-苯乙烯)處理的炭黑顏料有效改善了顏料的荷電率,提供了導電率大于135皮歐姆,CCA含量等于每克顏料為25毫克CCA的墨水。
實施例2炭黑顏料(20.0克,Monarch 120,批號485-732,由紐約,Billerica,Carbot得到)以及變性的乙醇(60.0克)和聚(2-乙烯基吡啶-共-甲基丙烯酸丁酯)(約60克2.5重量%溶液,10%甲基丙烯酸丁酯含量,由威斯康星州,Milwaukee,Aldrich化學公司得到)放入400毫升聚乙烯杯中。該混合物用Polytron實驗室分散器(Model#PT10/35,由瑞士,Littau,Kinematica得到)均化約3分鐘,得到一種炭黑分散液。附加的聚(2-乙烯基吡啶-共-甲基丙烯酸丁酯)溶液(100克2.5重量%在變性乙醇中的溶液)加到該分散液。繼續在5號裝置上均化約十分鐘。顏料與聚合物的重量比是5/1。黑色分散液以細流在實驗室攪拌器攪拌下倒入2200克去離子水。用濾紙(Whatman#54)過濾在水中顏料懸浮液,并用兩份各約150克去離子水洗滌。收集的顏料在50℃干燥約20小時,然后用實驗室研缽和槌手工研磨得到聚(2-乙烯基吡啶-共-甲基丙烯酸丁酯)處理的Monarch 120顏料。
往有機溶膠EHMA/HEMA-TMI///MMA/EA(1034.0克)加入Zr Hexcem溶液(14.20克,6.15重量%,由俄亥俄州,Westlake,OMG Americas公司得到)和Norpar12(951.8克),并且在實驗室振蕩器中振蕩該混合物約30分鐘,可制備出有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物。往0.5升Igarashi池裝入390克Potter’s Glass beads,294.9克有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物,以及6.16克聚(2-乙烯基吡啶-共-甲基丙烯酸丁酯)處理的Monarch 120顏料。該組合物以2000轉/分研磨90分鐘,得到黑色墨水,其電荷控制添加劑(CCA)含量等于每克無聚(2-乙烯基吡啶-共-甲基丙烯酸丁酯)的顏料為25毫克CCA。
根據前面描述的方法測量了黑色墨水的粒度和導電率。這些結果表明3%黑色墨水的導電率為233皮歐姆/厘米,自由相導電率是11.74皮歐姆/厘米(5.0%自由相導電率),體積平均粒度(Horiba 910)是11.0微米。粒度分布是雙-模態的,最大值約13微米(約85重量%)和1.5微米(約15重量%)。用聚(2-乙烯基吡啶-共-甲基丙烯酸丁酯)處理炭黑顏料的方法對提高調色劑粒度分布也是有效的。
這個試驗表明,用聚(4-乙烯基吡啶-共-甲基丙烯酸丁酯)處理的炭黑顏料有效改善了顏料的荷電率,提供了導電率大于135皮歐姆,CCA含量等于每克顏料為25毫克CCA的墨水。
實施例3聚(1-乙烯基吡咯烷酮-共-2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)在水中的溶液(約10.0克19重量%溶液,平均Mw=1000000,由威斯康星州,Milwaukee,Aldrich化學公司得到)裝入400毫升燒杯中,再加入190克沸騰去離子水,得到熱的稀聚合物溶液。該熱溶液倒入炭黑顏料(20.0克,Monarch 120,批號485-732,由紐約,Billerica,Carbot,得到),該混合物用磁性實驗室分散器攪拌10分鐘。得到的漿體用濾紙(Whatman#5)過濾,將體積降低到約100毫升。在這時,過濾非常緩慢,觀察到過濾器上留下的濾餅是黑色觸變的膠凝塊。保留物放入50℃爐中達7天直到干燥,然后用實驗室研缽和槌手工研磨得到聚(1-乙烯基吡咯烷酮-共-2-甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)處理的炭黑顏料。
往有機溶膠EHMA/HEMA-TMI///MMA/EA(1034.0克)加入Zr Hexcem溶液(14.20克,6.15重量%,由俄亥俄州,Westlake,OMG Americas公司得到)和Norpar12(951.8克),并且在實驗室振蕩器中振蕩該混合物約30分鐘,可制備出有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物。往0.5升Igarashi池裝入390克Potter’s Glass beads,294.9克有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物,以及5.14克聚(2-乙烯基吡啶-共-甲基丙烯酸丁酯)處理的Monarch 120顏料。該組合物以2000轉/分研磨90分鐘,得到黑色墨水,其電荷控制添加劑(CCA)含量等于每克無聚(2-乙烯基吡啶-共-甲基丙烯酸丁酯)的顏料為25毫克CCA。
根據前面描述的方法測量了黑色墨水的粒度和導電率。這些結果表明3%黑色墨水的導電率為167皮歐姆/厘米,自由相導電率是7.11皮歐姆/厘米(4.3%自由相導電率),體積平均粒度(Horiba 910)是5.291微米。粒度分布是雙-模態的,最大值約1.3微米(約40體積%調色劑)和8.5微米(約60體積%調色劑)。調色劑打印令人滿意,在500V顯色偏壓下,反射光密度=1.29。
這個試驗表明,聚(1-乙烯基吡咯烷酮-共-2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)處理的炭黑顏料有效改善了顏料的荷電率,提供了導電率大于135皮歐姆,CCA含量等于每克顏料為25毫克CCA/的墨水。
實施例4炭黑顏料(20.0克,Monarch 120,批號485-732,由紐約,Billerica,Carbot得到)加到100克聚(乙烯基吡咯烷酮-共-醋酸乙烯酯)溶液(PVP/VA E-335,0.67重量%在變性醇中的溶液,由新澤西州,Wayne,ISP技術公司得到)。該混合物用Polytron實驗室分散器均化約10分鐘,得到一種黑色分散液。顏料與聚合物的重量比是30/1。黑色分散液倒入鋁盤,在80℃干燥約20小時,然后用實驗室研缽和槌手工研磨得到聚(乙烯基吡咯烷酮-共-醋酸乙烯酯)處理的Monarch 120顏料。
往有機溶膠EHMA/HEMA-TMI///MMA/EA(1034.0克)加入Zr Hexcem溶液(14.20克,6.15重量%,由俄亥俄州,Westlake,OMG Americas公司得到)和Norpar12(951.8克),并且在實驗室振蕩器中振蕩該混合物約30分鐘,可制備出有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物。往0.5升Igarashi池裝入390克Potter’s Glass beads,294.9克有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物,以及5.31克聚(乙烯基吡咯烷酮-共-醋酸乙烯酯)處理的Monarch 120顏料。該組合物以2000轉/分研磨90分鐘,得到黑色墨水,其電荷控制添加劑(CCA)含量等于每克無聚(乙烯基吡咯烷酮-共-醋酸乙烯酯)的顏料為25毫克CCA。
根據前面描述的方法測量了黑色墨水的粒度和導電率。這些結果表明3%黑色墨水的導電率為145皮歐姆/厘米,自由相導電率是6.77皮歐姆/厘米(4.7%自由相導電率),體積平均粒度(Horiba 910)是1.04微米。粒度分布是單-模態的。
這個試驗表明,用聚(乙烯基吡咯烷酮-共-醋酸乙烯酯)處理的炭黑顏料有效改善了顏料的荷電率,提供了導電率大于135皮歐姆,CCA含量等于每克顏料為25毫克CCA的墨水。這個實施例還證明,當在上述條件下研磨時,與未處理的對照黑顏料相比,為改善導電率而處理炭黑顏料不增加調色劑顆粒的尺寸。
實施例5往500毫升透明玻璃瓶中裝入210克甲苯、72.0克苯乙烯(威斯康星州,Milwaukee,Aldrich化學公司的產品)、28.0克甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(由威斯康星州,Milwaukee,Aldrich化學公司得到)和1.35克2,2′-偶氮雙異丁腈(AIBN,由威斯康星州,Milwaukee,Aldrich化學公司得到)。得到的溶液用氮氣凈化10分鐘,放入帶熱水浴(Launder-o-meter,由伊利諾斯州,芝加哥,Atlas電子產品公司得到)的大玻璃杯中,水浴溫度設定到70℃。讓混合物在70℃反應,同時翻動16小時,然后取出,并冷卻到室溫。往瓶中另加72.0苯乙烯、28.0克甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯和1.35克AIBN,它再用氮氣凈化并在70℃翻動20小時。得到的在甲苯中的聚合物溶液倒入庚烷(約3500毫升),得到不透明的粘稠液體狀的沉淀,其稠度像膏。從沉淀的聚合物傾析出庚烷,讓聚合物在通風的爐中干燥2天。干燥的玻璃狀聚合物溶于甲苯中,再進行第二次沉淀,接著傾析和干燥得到玻璃狀的聚(苯乙烯-共-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)固體產品,計算的苯乙烯/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯摩爾比=8/2。
然后炭黑顏料(20.0克,Cabot Monarch 120,批號485-732,由紐約,Billerica,Carbot,得到)加到100克2.0重量%聚(苯乙烯-共-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)在丙酮中的溶液。該混合物用Polytron實驗室分散器均化約10分鐘,得到一種黑色分散液。顏料與聚合物的重量比是10/1。黑色分散液以細流倒入2600克用實驗室攪拌器攪拌的去離子水中,攪拌繼續30分鐘。在水中的顏料懸浮液用濾紙(Whatman#54)過濾,并每次用150克去離子水洗滌兩次。收集的顏料在80℃干燥約20小時,然后用實驗室研缽和槌手工研磨得到聚(苯乙烯-共-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)處理的Monarch 120顏料。
往有機溶膠EHMA/HEMA-TMI///MMA/EA(1034.0克)加入Zr Hexcem溶液(14.20克,6.15重量%,由俄亥俄州,Westlake,OMG Americas公司得到)和Norpar12(951.8克),并且在實驗室振蕩器中振蕩該混合物約30分鐘,可制備出有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物。往0.5升Igarashi池裝入390克Potter’s Glass beads,294.9克有機溶膠/電荷控制添加劑/Norpar預混物,以及5.65克聚(苯乙烯-共-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)處理的Monarch 120顏料。該組合物以2000轉/分研磨90分鐘,得到黑色墨水,其電荷控制添加劑(CCA)含量等于每克無聚(苯乙烯-共-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)的顏料為25毫克CCA。
根據前面描述的方法測量了黑色墨水的粒度和導電率。這些結果表明3%黑色墨水的導電率為135皮歐姆/厘米,自由相導電率是5.12皮歐姆/厘米(3.8%自由相導電率),體積平均粒變(Horiba 910)是0.86微米。粒度分布是單-模態的。
這個試驗表明,用聚(苯乙烯-共-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)處理炭黑顏料有效改善顏料的荷電率,其值大于135皮歐姆,CCA含量等于每克顏料為25毫克CCA。這個實施例還證明,當在上述條件下研磨時,與未處理的對照黑色顏料相比,為改善導電率而處理炭黑顏料不增加調色劑顆粒的尺寸。
根據本發明,因為液體墨水包括用聚合物進行表面處理的著色劑,該聚合物含有的單元來自含氮的可聚合單體,它具有改善的荷電率,降低的導電率可變性以及改善的分散穩定性。
曾描述了許多本發明具體實施方案。然而,應理解可以作出各種修改,但不會超出本發明的精神和范圍。因此,其他的具體實施方案都在下面的權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種液體墨水,該墨水含有載體液體;有機溶膠;以及用聚合物進行表面處理的著色劑,該聚合物含有來自至少一種含氮的可聚合的單體的單元。
2.根據權利要求1所述的液體墨水,其中通過涂布涂層或表面化學改性進行著色劑的表面處理。
3.根據權利要求1所述的液體墨水,其中載體液體選自脂族烴、環脂族烴、芳族烴、鹵代烴溶劑、硅油以及這些溶劑的混合物,并且載體液體的貝殼杉脂丁醇值小于30。
4.根據權利要求1所述的液體墨水,其中液體墨水還含有電荷指示劑。
5.根據權利要求4所述的液體墨水,其中電荷指示劑以由多價金屬離子和作為反離子的有機陰離子組成的金屬鹽形式加入,金屬離子包括Ba(II)、Ca(II)、Mn(II)、Zn(II)、Zr(II)、Cu(II)、Al(III)、Cr(III)、Fe(II)、Fe(III)、Sb(III)、Bi(III)、Co(II)、La(III)、Pb(II)、Mg(II)、Mo(III)、Ni(II)、Ag(I)、SR(II)、Sn(IV)、V(V)、Y(III)和Ti(IV),以及有機陰離子包括由脂族羧酸衍生的羧酸根或由脂族或芳族磺酸衍生的磺酸根。
6.根據權利要求1所述的液體墨水,其中氮原子存在于選自酰胺、酰胺基、氨基和胺基的基團中。
7.根據權利要求1所述的液體墨水,其中含氮的可聚合單體選自如下含有脂族氨基的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯、含氮的雜環乙烯基單體、N-乙烯基取代的環狀酰胺單體、(甲基)丙烯酰胺、含氮基的芳族取代的乙烯單體以及含氮的乙烯基醚單體。
8.根據權利要求7所述的液體墨水,其中含脂族氨基的(甲基)丙烯酸酯是選自如下的至少一種N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-羥基乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-苯甲基,N-乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二苯甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-辛基,N,N-二己基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯;含氮的雜環乙烯基單體是選自如下的至少一種N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吲唑、N-乙烯基四唑、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、2-乙烯基喹啉、4-乙烯基喹啉、2-乙烯基吡嗪、2-乙烯基噁唑以及2-乙烯基苯并噁唑;N-乙烯基取代的環狀酰胺單體是選自如下的至少一種N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮以及N-乙烯基噁唑烷酮;(甲基)丙烯酰胺是選自如下的至少一種N-甲基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺、N-環己基丙烯酰胺、N-苯基乙基丙烯酰胺、N-對-甲氧基苯基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二丁基丙烯酰胺、N-甲基,N-苯基丙烯酰胺、哌啶丙烯酸酯以及嗎啉丙烯酸酯;含氮基的芳族取代乙烯單體是選自如下的至少一種二甲基氨基苯乙烯、二乙基氨基苯乙烯、二乙基氨基甲基苯乙烯以及二辛基氨基苯乙烯;以及含氮乙烯基醚單體選自乙烯基-N-乙基-N-苯基氨基乙醚、乙烯基-N-丁基-N-苯基氨基乙醚、三乙醇胺二乙烯基醚、乙烯基二苯基氨基乙醚、乙烯基吡咯啉氨基醚、乙烯基-β-嗎啉代乙醚、N-乙烯基羥基乙基苯酰胺以及間-氨基苯基乙烯基醚。
9.根據權利要求1所述的液體墨水,其中聚合物的重均分子量是50,000-150,000道爾頓。
10.根據權利要求1所述的液體墨水,其中著色劑是炭黑。
11.一種液體墨水的生產方法,該方法包括下述步驟(a-1)將聚合物溶于溶劑中生成一種聚合物溶液,該聚合物含有來自至少一種含氮的可聚合單體的單元,(b-1)將著色劑顆粒分散于該聚合物溶液中,生成一種著色劑顏料分散液,(c-1)除去著色劑分散液中至少一些溶劑,生成處理的著色劑顏料顆粒,以及(d-1)把處理的著色劑顏料顆粒分散在含有有機溶膠的載體液體中。
12.根據權利要求11所述的方法,其中含氮的可聚合單體的氮原子存在于選自酰胺、酰胺基、氨基和胺基的基團中。
13.根據權利要求11所述的生產液體墨水的方法,其中含氮的可聚合單體選自如下含有脂族氨基的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯、含氮的雜環乙烯基單體、N-乙烯基取代的環狀酰胺單體、(甲基)丙烯酰胺、芳族取代的含氮基的乙烯單體以及含氮的乙烯基醚單體。
14.根據權利要求13所述的生產液體墨水的方法,其中含脂族氨基的(甲基)丙烯酸酯是選自如下的至少一個N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-羥基乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-苯甲基、N-乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二苯甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-辛基,N,N-二己基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯;含氮的雜環乙烯基單體是選自如下的至少一個N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吲唑、N-乙烯基四唑、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、2-乙烯基喹啉、4-乙烯基喹啉、2-乙烯基吡嗪、2-乙烯基噁唑以及2-乙烯基苯并噁唑;N-乙烯基取代的環狀酰胺單體是選自如下的至少一個N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮以及N-乙烯基噁唑烷酮;(甲基)丙烯酰胺是選自如下的至少一個N-甲基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺、N-環己基丙烯酰胺、N-苯基乙基丙烯酰胺、N-對-甲氧基苯基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二丁基丙烯酰胺、N-甲基,N-苯基丙烯酰胺、哌啶丙烯酸酯以及嗎啉丙烯酸酯;含氮基的芳族取代乙烯單體是選自如下的至少一個二甲基氨基苯乙烯、二乙基氨基苯乙烯、二乙基氨基甲基苯乙烯以及二辛基氨基苯乙烯;以及含氮乙烯基醚單體選自乙烯基-N-乙基-N-苯基氨基乙醚、乙烯基-N-丁基-N-苯基氨基乙醚、三乙醇胺二乙烯基醚、乙烯基二苯基氨基乙醚、乙烯基吡咯啉氨基醚、乙烯基-β-嗎啉代乙醚、N-乙烯基羥基乙基苯酰胺以及間-氨基苯基乙烯基醚。
15.根據權利要求11所述的生產液體墨水的方法,其中由步驟(b-1)得到的分散液還含有電荷指示劑。
16.根據權利要求11所述的生產液體墨水的方法,其中由步驟(a-1)的溶劑的貝殼杉脂丁醇值大于或等于30。
17.根據權利要求11所述的生產液體墨水的方法,其中在步驟(d-1)中的載體液體的貝殼杉脂丁醇值小于30。
18.根據權利要求11所述的生產液體墨水的方法,其中著色劑顏料是炭黑。
19.一種液體墨水的生產方法,該方法包括下述步驟(a-2)將聚合物溶于溶劑中生成一種聚合物溶液,該聚合物含有來自至少一種含氮的可聚合單體的單元,(b-2)將著色劑顆粒分散于該聚合物溶液中,生成一種著色劑分散液,(c-2)從著色劑顏料分散液沉淀出處理的著色劑顆粒,以及(d-2)把處理的著色劑顆粒分散在含有有機溶膠的載體液體中。
20.根據權利要求19所述的方法,其中氮原子存在于選自酰胺、酰胺基、氨基和胺基的基團中。
21.根據權利要求19所述的生產液體墨水的方法,其中含氮的可聚合單體選自如下含有脂族氨基的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯、含氮的雜環乙烯基單體、N-乙烯基取代的環狀酰胺單體、(甲基)丙烯酰胺、芳族取代的含氮基的乙烯單體以及含氮的乙烯基醚單體。
22.根據權利要求19所述的生產液體墨水的方法,其中含脂族氨基的(甲基)丙烯酸酯是選自如下的至少一個N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-羥基乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-苯甲基,N-乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二苯甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-辛基,N,N-二己基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯;含氮的雜環乙烯基單體是選自如下的至少一個N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吲唑、N-乙烯基四唑、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、2-乙烯基喹啉、4-乙烯基喹啉、2-乙烯基吡嗪、2-乙烯基噁唑以及2-乙烯基苯并噁唑;N-乙烯基取代的環狀酰胺單體是選自如下的至少一個N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮以及N-乙烯基噁唑烷酮;(甲基)丙烯酰胺是選自如下的至少一個N-甲基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺、N-環己基丙烯酰胺、N-苯基乙基丙烯酰胺、N-對-甲氧基苯基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二丁基丙烯酰胺、N-甲基基,N-苯基丙烯酰胺、哌啶丙烯酸酯以及嗎啉丙烯酸酯;含氮基的芳族取代乙烯單體是選自如下的至少一個二甲基氨基苯乙烯、二乙基氨基苯乙烯、二乙基氨基甲基苯乙烯以及二辛基氨基苯乙烯;以及含氮乙烯基醚單體選自乙烯基-N-乙基-N-苯基氨基乙醚、乙烯基-N-丁基-N-苯基氨基乙醚、三乙醇胺二乙烯基醚、乙烯基二苯基氨基乙醚、乙烯基吡咯啉氨基醚、乙烯基-β-嗎啉代乙醚、N-乙烯基羥基乙基苯酰胺以及間-氨基苯基乙烯基醚。
23.根據權利要求19所述的生產液體墨水的方法,其中由步驟(b-2)得到的分散液還含有電荷指示劑。
24.根據權利要求19所述的生產液體墨水的方法,其中由步驟(a-2)的溶劑的貝殼杉脂丁醇值大于或等于30。
25.根據權利要求19所述的生產液體墨水的方法,其中在步驟(d-2)中的載體液體的貝殼杉脂丁醇值小于30。
26.根據權利要求19所述的生產液體墨水的方法,其中著色劑顏料是炭黑顏料。
全文摘要
提供了一種含有用聚合物進行表面處理的著色劑的液體墨水,該聚合物含有來自至少一種含氮的可聚合單體的單元,以及一種生產這種墨水的方法。該液體墨水含有載體液體;有機溶膠;以及用聚合物進行表面處理的著色劑,該聚合物含有來自至少一種含氮的可聚合單體的單元。因為該液體墨水含有用聚合物進行表面處理的著色劑,該聚合物含有的單元來自至少一種含氮的可聚合單體,所以在較少量電荷控制添加劑時,它具有改善的荷電率,降低的導電率可變性以及改善的分散穩定性。
文檔編號G03G9/13GK1358807SQ0113389
公開日2002年7月17日 申請日期2001年11月10日 優先權日2000年11月10日
發明者埃里克·D·莫里森, 金相佑 申請人:三星電子株式會社