彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備方法
2023-05-10 14:15:46 1
專利名稱：彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備方法
技術領域：
本發明涉及彩色雷射印表機用正電性彩色碳粉，特別是一種彩色雷射印表機用單 組份正電性彩色碳粉的製備方法。
背景技術：
目前彩色雷射印表機使用的彩色碳粉影像寫真方面的解析能力較差，為了提升 彩色雷射印表機使用的彩色碳粉提高影像寫真方面的解析能力，生產廠商紛紛換用新式 化學碳粉。製備化學碳粉的方法有懸浮聚合法(Canon、HP、Brother公司採用)、乳化凝 聚法(xerox、Minolta, epson公司採用)、聚酯聚合法(Ricoh公司採用)、相分離聚合法 (Sinonar公司採用)。雖然化學碳粉可以得到較好的列印質量，但是由於原材料選擇範圍 窄，生產設備和環保設備投資巨大、耗水量大、碳粉乾燥時間過長，致使其生產成本高，無法 滿足大多數消費者的需求。尤其是懸浮聚合法製備的化學碳粉由於其高度球形化，致使未 轉印碳粉的清潔變得困難，易於引起底灰。而且化學碳粉粒徑小、流動性好，在兼容硒鼓/ 粉盒列印易出現飛粉現象。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述的彩色雷射印表機用正電性彩色碳粉存在的缺點， 提供一種彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備方法，本發明製備的產品列印圖 像密度高、均勻性好、底灰量極少、不飛粉、定影牢固，能適應多種款式中速彩色印表機、一 體機的需求，且製造技術簡單、低碳環保、操作安全、成本低廉。本發明的目的是按以下的技術方案實現的1、本發明的彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的原料，由下述重量份配比 的組分組成苯丙樹脂50 --80重量份聚酯樹脂10 --30重量份色母粒5 20重量份脫模劑1 10重量份電荷控制劑0. 5 5重量份外添加劑1 5重量份上述的苯丙樹脂軟化點為160 180°C，聚酯樹脂化點為110130°C，苯丙樹脂和聚酯樹脂按1 0. 25 0. 5的比例組成，苯丙樹脂、聚酯樹脂的酸值在0 ;3mg K0H/g, 以達到有效提高單組份正電性彩色碳粉的定影能力、粘輥性能及帶電性能。
上述的色母粒由著色劑與苯丙樹脂按1 1 2的比例稱重充分混合，經雙螺杆 擠出機擠出、壓片、冷卻，粗粉碎製成。其中著色劑包括C、M、Y粉專用的藍色、紅色1、紅色 2、黃色有機顏料以及K粉用的炭黑，其中M粉專用的紅色1和紅色2有機顏料按1 0.5 1的比例組成，以確保著色劑在混煉過程中分散均勻及色調與OEM接近。3
上述的脫模劑是由軟化點為80 90°C的石蠟和軟化點為130 140°C的聚丙烯 蠟按1 0.5 1比例組成，以有效控制單組份正電性彩色碳粉的熔點及脫模能力。上述的電荷控制劑包括高級脂肪酸金屬鹽、烷基醯胺、苯胺黑BK、苯胺黑NB、苯 乙烯-丙烯酸系樹脂型電控劑及具有季銨鹽的樹脂或具有碳酸鹽的樹脂。優選每100重量 份的苯丙樹脂和聚酯樹脂，電荷控制劑的添加量為0. 1 10重量份，進一步優選為0. 5 5 重量份。使用的電荷控制劑能有效提高帶電量且起電速度快的特性，使碳粉有良好的耐久 性和穩定性。上述的外添加劑包括二氧化矽、金屬氧化物、鈦白粉、硬脂酸鹽類超細粉末之一 或多種組合，以提高單組份正電性彩色碳粉的流動性、電荷穩定性及保存性能。2、彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備上述的苯丙樹脂、聚酯樹脂、色母粒、電荷控制劑、脫模劑按上述比例在高速混合 機內混合均勻，利用擠出機來進行熔融混合，經擠出機擠出壓片後，輸入球磨機粗粉碎，進 一步經過氣流粉碎機粉碎分級得到半成品。按照平均粒徑的要求來進行分級，顆粒的體積 平均粒徑Dv優選4-12 μ m,進一步優選為7 10 μ m，並且體積平均粒徑與顆粒平均粒徑的 比值Dv/Dp在01.0 1.3，優選為1 1.25。3、加入外添加劑上述半成品中再加入外添加劑製成本發明產品。上述的外添加劑包括二氧化矽、 金屬氧化物、鈦白粉、硬脂酸鹽類超細粉末之一或多種組合。本發明用機械粉碎法生產彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉體積平均粒 徑Dv在8 8. 5μπι範圍內。本發明的技術方案實施後，所生產的單組份正電性彩色碳粉的帶電量12 ISuc/ g，凝集度以內，用於多款中速彩色印表機、一體機，C粉密度> 1.2、M粉密度> 1. 1、Y粉 密度> 0.8、K粉密度> 1.4，底灰 92%，耗粉量< 35mg/p，列印全程 未見飛粉，綜合性能均優於行業標準，而且價格低廉，滿足了國內外兼容耗材廠家的需求。
具體實施例方式結合實施例，詳細描述本發明。本發明實施例的彩色雷射印表機用單組份正電性 彩色碳粉的原料，由下述重量份配比的組分組成，所述的每1重量份為1千克。實施例1 本發明的彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的原料，由下述重量份配比的 組分組成苯丙樹脂60重量份聚酯樹脂15重量份石蠟2重量份聚丙烯蠟1重量份電荷控制劑3重量份色母粒C19重量份 按比例將原料在高速混合機內混合均勻，經擠出機擠出壓片，粗粉碎，進一步經過 氣流粉碎機粉碎分級得到半成品a，粒度分布如下
體積平均粒徑Dv8. 56 μ m≤5 μ m的體積分數2 %≥16 μ m的體積分數 0. 3%按照如下配方，添加外添加劑半成品a100重量份二氧化矽微粒11.0重量份二氧化矽微粒2 0.3重量份硬脂酸鋅0.1重量份將上述物料按比例稱重，在高速混合機中，頻率設定20 40Hz，混合時間3 lOmin，混合後過100 300目篩製成成品。實施例2 苯丙樹脂60重量份聚酯樹脂14 ；重量份石蠟2重量份聚丙烯蠟1重量份電荷控制劑3重量份色母粒Ml10重量份色母粒M210重量份按比例將原料在高速混合機內混合均勻，經擠出機擠出壓片，粗粉碎，進一步經過 氣流粉碎機粉碎分級得到半成品b，粒度分布如下
體積平均粒徑Dv8. 62 μ m≤5 μ m的體積分數2 %≥16 μ m的體積分數0. 3%按照如下配方，添加外添加劑半成品b100重量份二氧化矽微粒11.5重量份二氧化矽微粒20.4重量份硬脂酸鋅0.1重量份將上述物料按比例稱重，在高速混合機中，頻率設定20 40Hz，混合時間3 lOmin，混合後過100 300目篩製成成品。實施例3 苯丙樹脂60重量份聚酯樹脂19重量份石蠟2 重量份聚丙烯蠟1 重量份電荷控制劑3 重量份色母粒Y15 重量份按比例將原料在高速混合機內混合均勻，經擠出機擠出壓片，粗粉碎，進一步經過 氣流粉碎機粉碎分級得到半成品c，粒度分布如下
體積平均粒徑Dv8. 65 μ m≤5 μ m的體積分數2 %≥16 μ m的體積分數0. 3%按照如下配方，添加外添加劑半成品c100 重量份二氧化矽微粒11.2重量份二氧化矽微粒20.5重量份硬脂酸鋅0. 2 重量份二氧化鈦0. 1 重量份將上述物料按比例稱重，在高速混合機中，頻率設定20 40Hz，混合時間3 lOmin，混合後過100 300目篩製成成品。實施例4 苯丙樹脂70 重量份聚酯樹脂16 重量份石蠟2 重量份聚丙烯蠟1 重量份電荷控制劑3 重量份炭黑8 重量份按比例將原料在高速混合機內混合均勻，經擠出機擠出壓片，粗粉碎，進一步經過 氣流粉碎機粉碎分級得到半成品d，粒度分布如下體積平均粒徑Dv 8. 71ym≤5 μ m的體積分數 2 %≥16 μ m的體積分數 0. 3%按照如下配方，添加外添加劑 半成品d100重量份 二氧化矽微粒11. 0重量份 二氧化矽微粒20. 8重量份 硬脂酸鋅0. 2重量份將上述物料按比例稱重，在高速混合機中，頻率設定20 40Hz，混合時間3 lOmin，混合後過100-300目篩製成成品。上述四種實施例得到的單組份正電性彩色碳粉在正電性彩色雷射印表機(以 Brother HL-3040型印表機為例)列印情況如下
權利要求
1.彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備方法，其特徵是 (1)、本發明的彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的原料，由下述重量份配比的 組分組成苯丙樹脂50 --80重量份聚酯樹脂10 --30重量份色母粒5 20重量份脫模劑1 10重量份電荷控制劑0. 5 5重量份外添加劑1 5重量份O)、彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備上述的苯丙樹脂、聚酯樹脂、色母粒、電荷控制劑、脫模劑按上述比例在高速混合機內 混合均勻，利用擠出機來進行熔融混合，經擠出機擠出壓片後，輸入球磨機粗粉碎，進一步 經過氣流粉碎機粉碎分級得到半成品，按照平均粒徑的要求來進行分級，顆粒的體積平均 粒徑Dv優選4-12 μ m,進一步優選為7 10 μ m，並且體積平均粒徑與顆粒平均粒徑的比值 Dv/Dp 在 01. 0 1. 3，優選為 1 1. 25 ；(3)、加入外添加劑上述半成品中再加入外添加劑製成本發明產品，外添加劑包括二氧化矽、金屬氧化 物、鈦白粉、硬脂酸鹽類超細粉末之一或多種組合。
2.根據權利要求1所述的彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備方法，其特 徵是所述的苯丙樹脂軟化點為160 180°C，聚酯樹脂化點為110 130°C，苯丙樹脂和聚 酯樹脂按1 0. 25 0. 5的比例組成，苯丙樹脂、聚酯樹脂的酸值在0 ;3mg KOH/g。
3.根據權利要求1所述的彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備方法，其特 徵是所述的色母粒由著色劑與苯丙樹脂按1 1 2的比例稱重充分混合，經雙螺杆擠出 機擠出、壓片、冷卻，粗粉碎製成，其中著色劑包括C、M、Y粉專用的藍色、紅色1、紅色2、黃 色有機顏料以及K粉用的炭黑，其中M粉專用的紅色1和紅色2有機顏料按1 0.5 1 的比例組成。
4.根據權利要求1所述的彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備方法，其特 徵是所述的脫模劑是由軟化點為80 90°C的石蠟和軟化點為130 140°C的聚丙烯蠟按 1 0. 5 1比例組成。
5.根據權利要求1所述的彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備方法，其 特徵是所述的電荷控制劑包括高級脂肪酸金屬鹽、烷基醯胺、苯胺黑BK、苯胺黑NB、苯乙 烯-丙烯酸系樹脂型電控劑及具有季銨鹽的樹脂或具有碳酸鹽的樹脂，優選每100重量份 的的苯丙樹脂和聚酯樹脂，電荷控制劑的添加量為0. 1 10重量份，進一步優選為0. 5 5重量份。
全文摘要
本發明涉及一種彩色雷射印表機用單組份正電性彩色碳粉的製備方法，其原料由苯丙樹脂50～80重量份、聚酯樹脂10～30重量份、色母粒5～20重量份、脫模劑1～10重量份、電荷控制劑0.5～5重量份、外添加劑1～5重量份配比的組分組成。上述的苯丙樹脂、聚酯樹脂、色母粒、電荷控制劑、脫模劑按上述比例經混合、熔融、擠出壓片、粗粉碎，進一步經過氣流粉碎機粉碎分級得到半成品，再加入外添加劑製成本發明產品。本發明所生產的單組份正電性彩色碳粉的帶電量12～18uc/g，凝集度1％以內，適用於多款彩色印表機和一體機，列印全程未見飛粉，綜合性能均優於行業標準，而且價格低廉，滿足了國內外兼容耗材廠家的需求。
文檔編號G03G9/097GK102053517SQ20101053100
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月1日 優先權日2010年11月1日
發明者劉永革, 張述營, 明盛平, 王慶國, 閆忠元 申請人:廣州市科密化學有限公司