使用高百分率固体改进液体调色剂制备的制作方法

专利名称：使用高百分率固体改进液体调色剂制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的、调色剂微粒的制备工艺。更具体地说，本发明涉及一种制备供静电成像用的、存在于液体介质中的调色剂微粒的工艺。
众所周知，用分散于绝缘非极性液体中的调色剂微粒能使静电潜像显影。这种分散的物质称为液体调色剂或液体显影剂。静电潜像可以通过为光导层提供均匀静电荷、随后把它曝露于一束调制的辐射能来使静电荷放电而产生。已知其它方法也能形成静电潜像。例如，一种方法是给载体提供一个介电表面，并把预先形成的静电荷转移到该表面上。实用的液体调色剂包含一种热塑性树脂和非极性液体。一般都存在一种适用的着色剂，例如染料或颜料。把着色的调色剂微粒分散于非极性液体中，后者一般具有超过109欧姆·厘米的高体积电阻率，低于3.0的低介电常数和高蒸气压。调色剂微粒用下述的Malvern 3600E粒度仪测定时＜30μm。在静电潜像形成之后，用分散于上述非极性液体中的着色剂微粒使该潜像显影，随后可以把该影像转移到载体纸上。
有很多制作液体调色剂的方法。在制备这种改进的调色剂的一种方法中，微粒是通过在高温使一种或多种聚合物溶于非极性分散剂中并一起掺入一种颜料如碳黑的微粒制备的。使该溶液缓慢冷却，同时搅拌，因而发生微粒沉淀。已发现，重复上述工艺，观察到粒度大于1mm的某种物质。增加固体对非极性液体的比值，可以把调色剂微粒控制在所希望的粒度范围之内，但已发现，所产生的影像密度可能相当低，而且当进行向载体纸上转移时，例如，转移到那上面去的影像量可能也相当低。这种工艺中的微粒是由沉淀机理形成的，而且在颗粒物介质存在下不进行研磨，这导致形成劣等调色剂。
在调色剂微粒的另一种制备方法中，用非极性液体对热塑性聚合物和颜料的增塑形成一种凝胶或固体块，将其切成片，添加更多的非极性液体，把这些片湿磨成微粒，再继续研磨，据信这能使这些微粒拉开，形成由其延伸而成的纤维。虽然这种工艺在制备改进调色剂方面有用，但它需要很长的时间周期和过多的材料处理，从而要使用若干件设备。
在静电成像调色剂微粒的又一种制备方法中，遵循下列步骤A.在高温下，借助于使颗粒介质运动从而使这种运动的颗粒物介质产生切变和/或碰撞，将热塑性树脂、贝壳杉脂丁醇值小于30的非极性液体和任意一种着色剂分散于一容器中，其中固体总百分率小于18%(重量)，同时把该容器内的温度保持在足以使该树脂增塑和液化的温度，但低于非极性液体沸腾和该树脂和/或着色剂(如果存在)分解的温度。
B.冷却该分散液使树脂能从分散剂中沉淀出来，在冷却期间及冷却之后使颗粒物介质保持不断运动，从而使调色剂微粒用下述Malvern3600E粒度仪测定时＜30μm，并生成许多纤维，以及C.分离调色剂微粒分散液和颗粒物介质。这种方法可以提供用Malvern3600E粒度仪测定时为10μm或更小粒度的调色剂，但需要极长的研磨时间才能达到这种预期的粒度。
已经发现一种调制备调色剂微粒的工艺并可克服上述缺点，该方法不需要在高温下对调色剂组分进行大量处理即能在同一容器中分散和形成平均粒度(以面积计)为10μm或更小的调色微粒(用Malvern3600E粒度仪测定)，并可大大减少研磨时间。这样制备的调色剂微粒的影像向载体纸上转移，导致该影像的足量转移，提供适当密度的复制或再现。
按照本发明，兹提供一种制备静电液体显影剂的调色剂微粒的工艺，它包括A.在高温下，借助于使颗粒物介质运动从而使这种运动的颗粒物介质产生切变和/或碰撞，将热塑性树脂和贝壳杉脂丁醇值小于120的烃类液体分散于一容器中，其中固体的总百分率至少为22%(重量)，同时把该容器的温度保持在足以使该树脂增塑和液化的温度，但低于该烃类液体沸腾和该树脂分解的温度，B.冷却该分散液使树脂能从分散剂中沉淀出来，在冷却期间和冷却之后使颗粒物介质保持不断运动，从而使调色剂微粒的平均粒度(按面积计)为10μm或更小，以及C.分离调色剂微粒分散液和颗粒物介质。
构成本发明组成部分的附图包括

图1是本发明实施例1中说明的含30%(重量)固体的显影剂组合物在冷磨(小时)时的粒度(μm)图，以及含20%(重量)固体的显影剂组合物的类似图(对照);
图2是本发明实施例2中说明的含30%(重量)固体的另一种显影剂组合物在冷磨(小时)时的粒度(μm)图，以及含15%(重量)固体的显影剂组合物的类似图(对照);和图3是本发明实施例3中说明的含30%(重量)固体的又一种显影剂组合物在冷磨(小时)时的粒度(μm)图，以及具有按重量计20%固体的显影剂组合物的类似图(对照)。
本发明的工艺产生适用于在烃类液体、一般是非极性液体中作电泳运动的调色剂微粒。
这种调色微粒是从下面要更详细说明的至少一种热塑性聚合物或树脂、适用的着色剂和烃类分散剂液体制备的。还可以添加其它成分，例如，电荷导向剂，助剂，聚乙烯，细粒度氧化物如二氧化硅等。
分散剂烃类液体最好是非极性支链脂族烃类，更具体地说，是Isopar -G，Isopar -H，Isopar -K，Isopar -L，Isopar -M和Isopar -V。这些烃类液体是高纯度的异链烷烃级分的窄馏分。例如，Isopar -G的沸点范围在157℃和176℃之间，Isopar -H在176℃和191℃之间，Isopar -K在177℃和197℃之间，Isopar -L在188℃和206℃之间，Isopar -M在207℃和254℃之间，Isopar -V在254.4℃和329.4℃之间。Isopar -L的中沸点约为194℃。Isopar -M的闪点为80℃，自燃温度为338℃。严格的制造规格，例如，硫、酸、羧基和氯化物被限制在少数几个ppm(百万分数)。它们基本上是无嗅的，只具有很微弱的烃类气味。它们有优异的气味稳定性，而且全部由Exxon公司制造。高纯度正链烷烃液体，Norpar 12，Norpar 13和Norpar 15(Exxon公司)，也可以使用。
这些烃类液体有下列闪点和自燃温度液体闪点自燃温度(℃)(℃)Norpar
12 69 204Norpar
13 93 210Norpar
15 118 210另一些有用的烃类液体是Exxon公司(得克萨斯州休斯顿)制造的Aromatic
100，Aromatic
150和Aromatic
200。这些液体烃类有下列贝壳杉脂丁醇值(ASTM D1133)、闪点，TTC，℃(ASTM D56)和蒸气压，38℃千帕(ASTM D2879)。
液体贝壳杉脂闪点蒸气压丁醇值Aromatic
100 91 43℃ 1.7Aromatic
150 95 66℃ 0.5Aromatic
200 95 103℃ 0.17这些分散剂烃类液体全都有超过10欧姆厘米的体积电阻率和低于3.0的介电常数。25℃的蒸气压小于10托。Isopar
-G的闪点用泰格闭柱法测定时为40℃，Isopar
-H的闪点用ASTM D56法测定时为53℃。Isopar
-L和Isopar
-M的闪点用同一方法测定时分别为61℃和80℃。这些是较好的分散剂非极性液体，所有这些适用的分散剂烃类液体的基本特征是体积电阻率和介电常数。此外，这些分散剂非极性液体的一个特点是具有低的贝壳杉脂丁醇值，一般低于30，最好在27或28附近(用ASTMD1133测定)。树脂对分散剂烃类液体的比值应是各组分的组合物在工作温度下能变成流体。在使用方面，烃类液体量(以液体显影剂的总重量为基准)为50至78%(重量)、最好为70至75%(重量)。液体显影剂中固体的总重量是22至50%，最好为25至30%(重量)。液体显影剂中固体的总重量仅根据树脂计算，包括分散于其中的各成分，如颜料成分，助剂等。
有用的热塑性树脂或聚合物包括乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物(Elvax
树脂，E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，DE)，乙烯和选自由丙烯酸和异丁烯酸组成的这一类的一种α，β-烯类不饱和酸的共聚物，乙烯(80～99.9%)/丙烯酸或异丁烯酸(20～0%)/异丁烯酸或丙烯酸的烷基(C1至C5)酯(0～20%)的共聚物，这些百分率均按重量计;聚乙烯，聚苯乙烯，全同立构聚丙烯(结晶)，由Union Carbide Corp.(Stamford，CN)以商标Bakelite
DPD 6169，DPDA 6182 Natural和DTDA 9169 Natural销售的乙烯丙烯酸乙酯系列;也由Union Carbide Corp.销售的乙烯乙酸乙烯酯树脂，如DQDA 6479 Natural和DQDA 6832 Natural 7;由E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington，DE)销售的Surlyn
离聚物树脂等，或它们的掺合物。较好的共聚物是乙烯和丙烯酸或者异丁烯酸的α，β-烯类不饱和酸的共聚物。这类共聚物的合成可参阅Rees美国专利3，264，272，其公开文书并入本文参考文献。为了制备这些较好的共聚物，含共聚物的酸与可电离金属化合物的反应，如同在Rees专利中所述，是忽略不计的。乙烯成分占共聚物重量的约80～99.9%，酸成分占共聚物重量的约20～0.1%。共聚物的酸值范围从1～200，最好是54～90。酸值是中和1克聚合物所需的氢氧化钾毫克数。熔体指数(克/10分钟)为10至500，是用ASTMD1238步骤A测定的。这种类型的特别好的共聚物的酸值为66和54，其熔体指数在190℃测定时分别为100和500。
此外，这些树脂有下列较好的特征1.能分散金属皂，着色剂、如颜料，2.在低于40℃的温度基本上不溶于分散剂液体，因此，该树脂在贮存时将不溶解或溶剂化。
3.在50℃以上的温度下能溶剂化，4.能被研磨形成，例如，用HoribaInstruments，Inc.(Irvine，CA)制造的HoribaCAPA-500离心自动颗粒分析仪测定的、直径在0.1μm和3.6μm之间(较好的粒度)的微粒;和，例如，用Malvern(Southborough，MA)制造的Malvern3600E粒度仪测定的、直径在1μm和10μm之间的微粒，5.能形成，例如，用Horiba Instruments，Inc.(Irvine，CA)制造的Horiba CAPA-500离心自动颗粒分析仪测定的3.6μm或更小的微粒(按面积平均)溶剂粘度为1.24厘泊，溶剂密度为0.76克/厘米3，样品密度为1.32，使用1000转/分的离心旋转、粒度范围为0.01μm至小于3.6μm和1.0μm的粒度级分，以及用如上所述的Malvern3600E粒度仪测定的10μm平均粒度，6.能在超过70℃的温度熔化。
借助于上述第3点中的溶剂化，形成调色剂微粒的树脂将变成溶胀或凝胶状。
可以添加一种或多种对于精通本行的人们都知道的电荷导向剂，以便按照意愿给与电荷。一般以0.25～1500mg/g，最好2.5～400mg/g显影剂固体的量使用的、适用的非极性液体可溶的离子型或两性离子型电荷导向剂化合物包括负电荷导向剂，如Witco化学公司Sonneborn分公司(New York，NY)制造造的卵磷脂、碱式石油酸钙 碱式石油酸钡 、中性石油酸钡、油可溶的石油磺酸盐，烷基琥珀酰亚胺(加州Chevron化学公司制造)等;正电荷导向剂，如二辛基砜琥珀酸钠(American cyanamid Co.制造)，离子型电荷导向剂如辛酸锆、油酸铜、环烷酸铁等;非离子型电荷导向剂，如聚乙二醇缩水山梨糖醇硬脂酸酯、尼格、三苯基甲烷型染料和Witco化学公司(New York，NY)销售的Emphos D70-30C与Emphos F-27-85，分别带有不饱和酸和饱和酸取代基的磷酸-甘油酯和二甘油酯的钠盐。
如以上所指出的，着色剂当存在时被分散于树脂中。为了使潜像可见，最好存在着色剂，例如颜料或染料及它们的组合物。着色剂，如颜料，可以占显影剂固体重量的约60%以下、最好占显影剂固体总重量的0.01～30%的重量存在。着色剂的量可以随显影剂使用情况的不同而改变。颜料的实例是单星 蓝G(C.I.颜料蓝15，C.I.No.74160)，甲苯胺红Y(C.I.颜料红3)，喹叨 品红(颜料红122)，靛 亮猩红(颜料红123，C.I.No.71145)，甲苯胺红B(C.I.颜料红3)，Watchung 红B(C.I.颜料红48)，永久玉红F6B13-1731(颜料红184)，汉撒 黄(颜料黄98)，Dalamar 黄(颜料黄74，C.I.No.11741)，甲苯胺黄G(C.I.颜料黄1)，单星 蓝B(C.I.颜料蓝15)，单星 绿B(C.I.颜料绿7)，颜料猩红(C.I.颜料红60)，金棕(C.I.颜料棕6)，单星 绿G(颜料绿7)，碳黑，Cabot Mogul L(黑颜料，C.I.No.77266)和Sterling NS N 774(颜料黑7，C.I.No.77266)。
可以向静电液体显影剂中添加其它组分，例如，细小粒度氧化物，如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等;最好能以0.5μm或更小的量级分散到液化的树脂中。这些氧化物可以用来代替着色剂或与着色剂组合。也可以添加金属微粒。
静电液体显影剂的另一种附加成分是助剂，可以从含有至少2个羟基的多羟基化合物、氨基醇、聚丁烯琥珀酰亚胺、金属皂和贝壳杉脂丁醇值大于30的芳烃这一组中选择。助剂用量一般为1～1000mg/g、最好1～200mg/g显影剂固体。上述各种助剂的实例包括多羟基化合物在Mitchell美国专利4，734，352中所述的乙二醇，2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇，聚丙二醇，五亚乙基二醇，三亚丙基二醇，三亚乙基二醇，甘油，季戊四醇，甘油三-12-羟基硬脂酸酯，乙二醇单羟基硬脂酸酯，丙二醇单羟基硬脂酸酯等;
氨基醇化合物在Larson美国专利4，702，985中所述的三异丙醇胺，三乙醇胺，乙醇胺，3-氨基-1-丙醇，0-氨基苯酚，5-氨基-1-戊醇，四(2-羟乙基)乙二胺等;
聚丁烯琥珀酰亚胺Chevron公司销售的OLOA
-1200，分析资料见列入本文参考文献的Kosel美国专利3，900，412，第20栏第5至13行;数均分子量约600(蒸气压渗透法)的Amoco 575，是通过使马来酐与聚丁烯反应得到链烯基琥珀酐、然后再与多胺反应制成的。在El-Sayed和Taggi美国专利4，702，984中所述的Amoco 575是40～45%表面活性剂、36%芳烃，和剩余的这种油等;
金属皂三硬脂酸铝;二硬脂酸铝;硬脂酸钡、钙、铅和锌;亚油酸钴、锰、铅和锌;辛酸铝、钙和钴;油酸钙和钴;棕榈酸锌;环烷酸钙、钴、锰、铅和锌;树脂酸钙、钴、锰、铅和锌;等。如同在Trout美国专利4，707，429中所述那样，把金属皂分散于热塑性树脂中;以及芳烃苯，甲苯，萘，取代的苯和萘化合物，如三甲基苯，二甲苯，二甲基乙基苯，乙基甲基苯，丙基苯，Aromatic
100，后者是Exxon Corp.制造的C9和C10烷基取代的苯的混合物，见Mitchell美国专利4，663，264等。上述各美国专利的公开文书列为本文参考文献。
静电液体显影剂中的微粒最好有按面积平均的粒度10μm或更小。用Malvern3600E粒度分析仪测定的、按面积平均的粒度可能随液体显影剂的使用情况不同而改变。显影剂的树脂微粒可能形成或可能不形成具有由其总体延伸而成的多数纤维，虽然纤维的形成最好是从调色剂微粒延伸。本文所使用的“纤维”这一术语系指由纤维、卷须、触须、细线、小纤维、韧带、毛发、鬃毛等形成的、加入颜料的调色剂微粒。
在实施本发明的工艺时，使用一种适当的混合或掺合容器，如超微磨碎机，加热球磨机，加热振动研磨机，例如SwecoCo.(LosAngeles，CA)制造的Sweco研磨机，配备颗粒物介质，用于分散和研磨等。一般来说，先把树脂、着色剂和分散剂烃类液体放入该容器中，然后以按重量计至少22%、最好25～30%的百分率固体开始分散步骤。一般说来，可以在树脂和分散剂烃类液体均化之后添加着色剂。根据极性添加剂和分散剂烃类液体的重量计算，在容器中也可以存在(例如)多达100%的极性添加剂。分散步骤一般是在高温下完成的，即该容器中各组分的温度足以使树脂增塑和液化，但低于分散剂烃类液体或极性添加剂(如果存在的话)降解和树脂与着色剂(如果存在的话)分解的温度。最好的温度范围是80至120℃。这一范围以外的其它温度也可能适用，但取决于所使用的具体组分。在容器中必须存在无规则运动的颗粒物介质才能制备调色剂微粒的分散液。已经发现，搅拌这些组分，即使以高速进行，也不足以制备适当粒度、构型和形态的分散调色剂微粒。有用的颗粒物介质是取自由不锈钢、碳钢、氧化铝、陶瓷、锆、二氧化硅和硅线石组成的这一类的、球状、圆柱状等的颗粒物材料。当使用除黑色外的其它着色剂时，碳钢颗粒物介质是特别有用的。颗粒物介质的典型直径范围是在0.04～0.5英寸(1.0～约13毫米)的范围。
在各组分于容器中、有或无极性添加剂存在、分散直至达到所预期的分散液、一般需0.5至2小时使混合物变成流体之后，冷却该分散液，使树脂从分散剂中沉淀出来。冷却是在同一容器例如超微研磨机中完成的，同时用颗粒物介质研磨，以防止凝胶或固体块形成。冷却是借助于精通本行的人们所知道的方法完成的，且不限于用循环冷水或冷却物质通过毗邻该分散设备的外冷却夹套的冷却或者使该分散液能冷却至常温。在冷却期间，树脂从分散剂中沉淀出来。典型的冷却温度范围可以从15℃至50℃。与以前的方法相比，此法经相当短的时间周期内研磨，形成平均粒度(按面积计)用Malvern3600E粒度仪测定时为10μm或更小，用上述Horiba离心颗粒分析仪或其它类似仪器测定时为3.6μm或更小的调色剂微粒。最好的是，在正常的工作周期，如8小时或更短、最好是4小时或更短的时间内，能达到预期粒度。
Malvern(Southborugh，MA)制造的Malvern3600E粒度仪利用搅拌样品散射的激光衍射光测定平均粒度。由于这两种仪器使用不同的技术测定平均粒度，所以读数不同。这两种仪器以微米(μm)表示的调色剂微粒平均粒度的相关性如下Malvern3600E粒度HoribaCAPA-500的仪测定的值预期范围309.9±3.4206.4±1.9154.6±1.3102.8±0.851.0±0.530.2±0.6
这种相关性是通过在这两种仪器上获得的67种液体静电显影剂样品(不是本发明的)的平均粒度的统计分析得到的。Horiba值的预期范围是使用95%置信水平的线性回归确定的。在本说明书所附的权利要求中，粒度是指使用Malvern仪器测定的值。
在冷却并采用精通本行的人们所知道的方法分离调色剂微粒分散液和颗粒物介质之后，就有可能降低调色剂微粒在分散液中的浓度，使调色剂微粒具有预定极性的静电荷，或这两种变化的组合。调色剂微粒在分散液中的浓度是通过添加如上所述的附加分散剂烃类液体降低的。通常进行这种稀释，使调色剂微粒的浓度降低到相对于分散剂烃类液体按重量计在0.1～10%、较好是在0.3～3.0%、更好的是在0.5～2%之间。可以添加上述类型的一种或多种烃类液体可溶的离子型或两性离子型电荷导向剂化合物，赋与预期的正电荷或负电荷。这种添加可以在本工艺期间的任何时间进行;最好在本工艺结束时，例如，在脱除颗粒物介质和完成调色剂微粒的浓缩之后。如果也添加稀释的分散剂烃类液体，则离子型或两性离子型化合物可以在此之前，与此同时，或在此之后添加。如果在显影剂的制备中没有预先添加过上述类型的一种助剂化合物，则它可以在该显影剂带电之前或之后添加。最好是，在分散步骤之后添加这种助剂化合物。
本发明这种改进的工艺产生的一种可能具有从调色剂微粒延伸而成的多数纤维的液体静电显影剂。这种显影剂含有具备受控粒度范围的调色剂微粒，它可以使用与以前制作液体静电显影剂的类似的设备进行制备，但比用以前已知的工艺更快。这种显影剂属于液体类型，尤其可用于复印，如制作办公室黑白以及各种颜色的复印件;或制作彩色样张，如使用各标准色-黄、蓝绿和品红连同黑色一起，按照意愿再现一个影像。在复印和制样张时，把调色剂微粒施用于静电潜像上。这种改进的调色剂微粒的其它用途也可以想像得到，例如，使用含有微细铁磁材料或金属粉末的调色剂微粒形成复印件或影像;使用含有导电材料、电阻、电容和其它电子元件的调色剂的导线;石印术印刷版等。
下列实施例，其中份额和百分率按重量计，说明但不限制本发明。在这些实施例中，熔体指数是用ASTMD1238步骤A测定的，按面积计的平均粒度是用如上所述、Malvern(Southbororough，MA)制造的Malvern3600E粒度仪测定的，电导率是在5赫和低电压(5伏)下以皮欧姆/厘米测量的，密度是使用RD918型Macbeth密度计测定的。分辨率在实施例中以线对/毫米(lP/mm)表示。
实施例1把下列组分置于一个联合工艺1S超微研磨机(UnionProcessCompany，Akron，Ohio)中，制备两种黑色液体显影剂组分数量(克)样品12乙烯(89%)和异丁烯酸(11%)399.2399.2的共聚物，190℃的熔体指数是100，酸值是66Heucophthal蓝GXBT-583D， 1.91.9Heubach，Inc.，Newark，NJ
CabotN-774SterlingNS92.992.9碳黑，CabotCorp.，CarbonBlackDivision，Boston，MA硬脂酸铝，低凝胶Ⅱ，，5.05.0NuodexInc.，Piscataway，NJIsopar
-L，贝壳杉脂丁醇值为 1167.0 1998.027的非极性液体，Exxon公司把这些组分加热到100℃，以230转/分的转速，用0.1875英寸(4.76毫米)直径钢球研磨1小时。冷却超微研磨机，同时继续研磨。在50℃，以340转/分的转速，继续研磨一段时间以使样品1和2产生相似的粒度。结果见表1。图1是粒度(μm)对冷磨(小时)的曲线图。在30%固体时，达到6μm粒度的研磨时间是5小时，而在20%固体时，需21小时研磨时间(对照)。
表1样品%固体粒度达到6μm的(6小时后)研磨时间1305.75小时2(对照)208.321小时显影剂稀释和充电如下用7.5克10%碱式石油酸钡
油可溶石油磺酸盐(Sonneborn Div.，Witco Chem.Corp.，NY，NY)使1500克1.0%固体带电。影像质量是使用Savin870复印机以标准方式测定的充电电晕设置在6.8KV，转移电晕设置在8.0KV。结果列于表2中。
表2样品电导率纸密度分辨效率转移皮欧姆/厘米lp/mm116savin1.591067%胶印2.051078%213savin1.611060%胶印2.091074%实施例2把下列组分置于联合工艺1S超微研磨机(UnionProcessCompany，Akron，Ohio)中，制备两种蓝绿色液体显影剂组分数量(克)样品12乙烯(91%)和异丁烯酸(9%)369.3369.3的共聚物，190℃的熔体指数是500，酸值是54Monarch蓝X3627颜料，Ciba-122.9122.9Geigy，Hawthorne，NY硬脂酸铝，低凝胶Ⅱ，5.05.0
NuodexInc.，Piscataway，NJ.
Isopar
-L，贝壳杉脂丁醇值为 927.0 1996.027的非极性液体，ExxonCorporation把这些组分加热到100℃，以190转/分的转速，用0.1875英寸(4.76mm)直径钢球研磨1小时。冷却超微研磨机，同时继续研磨。在40℃的温度以190转/分的转速继续研磨3小时。结果见表3。图2是粒度(μm)对冷磨(小时)的曲线图。蓝绿色调色剂微粒起初小于实施例1的黑色调色剂。样品1经过大约1.5小时冷磨达到4μm的粒度，而样品2经过3小时达到5.2μm。
表3样品%固体粒度(μm)1354.02(对照)205.2实施例3把下列组分置于联合工艺1S超微研磨机(UnionProcessCompany，Akron，Ohio)中，制备两种黑色液体显影剂组分数量(克)样品12Elvacite
2014，一种异丁烯酸 200.0 200.0酯共聚物，E.I.duPontde
NemoursandCo.，Wilmington，DEUhlichBK8200色淀碳黑，35.335.3PaulUhlichandCo.，Inc.，Hastings-On-Hudson，NYIsoparR-L，贝壳杉脂丁醇值为 1331.0 766.027的非极性液体，ExxonCorporation把这些组分加热到100℃，以190转/分的转速，用0.1875英寸(4.76mm)直径钢球研磨1小时。冷却超微研磨机，同时继续研磨。在33℃(样品1)和32℃(样品2)和340转/分的转速继续冷磨5.5小时。0.5小时冷磨之后的结果列于表4。图3是粒度(μm)对冷磨(小时)的曲线图。样品2经过0.5小时冷磨达到6μm的粒度。样品1(对照)经过0.5小时冷磨，粒度是～15μm。
表4样品%固体粒度(μm)1(对照)15～152306
实施例4通过添加394.4克用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的重均分子量为250，000的聚苯乙烯(Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，WI)，99.8克Cabot N-774 Sterling NS碳黑颜料，5克硬脂酸铝(低凝胶Ⅱ，Neodex Inc.，Piscataway，NJ)和适量的Aromatic 150石油产品(Exxon Corp.，Houston，TX)至联合工艺1S超微研磨机(Union Process Company，Akron，Ohio)中，装入0.1875英寸(4.76mm)直径碳钢球，制备两种黑色液体显影剂。在100℃，230转/分将该混合物研磨1小时，然后冷却，并于50℃和230转/分将该混合物冷磨4小时。冷磨4小时的粒度结果列于表5。
表5样品 Aromatic %固体粒度(μm)150(克)11167301.821998(对照)202.7实施例5把下列组分置于UnionProcess30-S超微研磨机(UnionProcessCompany，Akron，OH)中，制备两种黄色液体显影剂
组分数量(磅)样品12乙烯(89%)和异丁烯酸(11%)14.014.0的共聚物，190℃的熔体指数是100，酸值是66二芳基黄AAOT，Y-14，聚乙烯3.593.59底色，SunChemicalCorp.，Cincinnati，OH硬脂酸铝，低凝胶Ⅱ，Nuodex，0.360.36Inc.，Piscataway，NJIsopar
-L，贝壳杉脂丁醇值 102.0 40.0为27的非极性液体，ExxonCorporation把这些组分加热到90℃，以100转/分的转速，用0.1875英寸(4.76mm)直径钢球研磨2小时。在这两小时期间，让温度增加到125℃。冷却超微研磨机，同时继续研磨。在65℃，在样品2中添加24磅Isopar
-L。在35℃以100转/分的转速继续研磨。样品1在35℃研磨10小时，而样品2在35℃研磨4小时。结果列于表6。对于在冷磨期间约22%固体的样品2，达到8.0μm所需的研磨时间是2小时，而对于15%固体的样品1(对照)则是10小时。
表6样品冷磨%固体粒度达到8μm的(4小时后)研磨时间1(对照)15%13.5μm10小时222%7.3μm2小时
权利要求
1.制备静电液体显影剂的调色剂微粒的工艺，包括A.在高温下，借助于使颗粒物介质运动从而使这种运动的颗粒物介质产生切变和/或碰撞，将热塑性树脂和贝壳杉脂丁醇值小于120的烃类液体分散于一容器中，其中固体的总百分率至少为22%(重量)，同时把该容器中的温度保持在足以使该树脂增塑和液化的温度，但低于烃类液体沸腾和树脂分解的温度，B.冷却上述容器中的分散液使树脂能从分散剂中沉淀出来，在冷却期间和冷却之后使颗粒物介质保持不断运动，从而形成平均粒度(按面积计)为10μm或更小的调色剂微粒，和C.分离调色剂微粒分散液和颗粒物介质。
2.按照权利要求1的工艺，其中颗粒物介质选自由不锈钢、碳钢、陶瓷、氧化铝、锆、二氧化硅和硅线石组成的这一组。
3.按照权利要要2的工艺，其中颗粒物介质是平均直径为0.04～0.5英寸的球状物。
4.按照权利要求1的工艺，其中热塑性树脂是乙烯(80～99.9%)和丙烯酸或异丁烯酸(0～20%)/异丁烯酸或丙烯酸的C1至C5的烷基酯(0～20%)的共聚物，这些百分率是按重量计的。
5.按照权利要求4的工艺，其中热塑性树脂是乙烯(89%)和异丁烯酸(11%)的共聚物，其熔体指数在190℃为100。
6.按照权利要求1的工艺，其中存在一种包含碳黑的着色剂。
7.按照权利要求1的工艺，其中存在一种包含显色材料的着色剂。
8.按照权利要求1的工艺，其中存在一种细粒度氧化物。
9.按照权利要求8的工艺，其中氧化物是二氧化硅。
10.按照权利要求1的工艺，其中存在着色剂的一种组合。
11.按照权利要求1的工艺，其中在步骤C之后把一种电荷导向剂添加到该分散液中，赋予调色剂微粒以一种具有预定极性的静电荷。
12.按照权利要求11的工艺，其中热塑性树脂是一种在190℃的熔体指数为100的、乙烯(89%)和异丁烯酸(11%)的共聚物。
13.按照权利要求1的工艺，其中在增塑步骤A中采用多种热塑性树脂。
14.按照权利要求1的工艺，其中在步骤C之后用额外的烃类液体稀释该分散液。
15.按照权利要求14的工艺，其中热塑性树脂是一种在190℃熔体指数为100的、乙烯(89%)和异丁烯酸(11%)的共聚物。
16.按照权利要求14的工艺，其中进行稀释，使调色剂微粒的浓度降低到0.1～3.0%(重量，相对于烃类液体计)之间。
17.按照权利要求1的工艺，其中微粒按面积计的平均粒度为5μm或更小。
18.按照权利要求1的工艺，其中在步骤A存在一种着色剂，而且把容器中的温度保持在低于烃类液体沸腾和树脂与着色剂分解的温度。
19.按照权利要求1的工艺，其中在步骤B形成具有从其延伸而成的多种纤维的调色剂微粒。
20.按照权利要求11的工艺，其中助剂选自由多羟基化合物、氨基醇、聚丁烯琥珀酰亚胺、金属皂和贝壳杉脂丁醇值大于30的芳烃组成的这一组，其条件是金属皂分散于热塑性树脂之中。
21.按照权利要求20的工艺，其中在分散步骤(A)之后添加助剂化合物。
22.按照权利要求1的工艺，其中烃类液体的贝壳杉脂丁醇值小于30。
23.按照权利要求22的工艺，其中热塑性树脂是乙烯和异丁烯酸的共聚物。
24.按照权利要求22的工艺，其中存在至少一种着色剂。
25.按照权利要求24的工艺，其中在步骤C之后把电荷导向剂添加到分散液中。
26.按照权利要求25的工艺，其中热塑性树脂是乙烯和异丁烯酸的共聚物。
27.按照权利要求26的工艺，其中在步骤C之后用额外的烃类液体稀释分散液。
28.按照权利要求27的工艺，其中在步骤B中形成具有从其延伸而成的多种纤维的调色剂微粒。
全文摘要
利用单一容器制备静电液体显影剂的调色剂微粒的工艺，其中(A)热塑性树脂和贝壳杉脂丁醇值小于120的烃类液体以按重量计至少22％的固体总量、借助于运动的颗粒物介质(造成切变)在能使树脂增塑和液化的高温下分散于该容器中，(B)在使颗粒物介质保持不断运动的同时冷却该分散液，从而，树脂以具有按面积计平均粒度为10μm或更小的调色剂微粒形式沉淀出来，和(C)除去颗粒物介质。
文档编号G03G9/12GK1044861SQ8910948
公开日1990年8月22日 申请日期1989年12月23日 优先权日1988年12月23日
发明者戴维·埃尔马·布莱尔, 布雷德利·杰伊·戈尔哈特, 詹姆斯·罗德尼·拉森 申请人:纳幕尔杜邦公司