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Elektrophotographischer Suspensionsentwickler Die Erfindung betrifft
einen elektrophotographischen Suspensionsentwickler hervorragender Lagerungsstabilität
und insbesondere hervorragender Übertragbarkeit.
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Zur Zubereitung elektrophotographischer Tonerteilchen ist es bekannt,
Farbstoffe bzw. Pigmente, wie Ruß (C.I.
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Nr. 77 266), Phthalocyaninblau (C.I. Nr. 74 160), Phthalocyaningrun
(C.I. Nr. 74 260), Himmelblau und dergleichen, mit einem Harz zu verkneten und das
erhaltene Knetgemisch zu pulverisieren. Zur Zubereitung von elektrophotographischen
Suspensionsentwicklern ist es ferner bekannt, Farbstoffe bzw. Pigmente des beschriebenen
Typs mit einem Harz in Gegenwart eines'Lösungsmittels zu verkneten und das erhaltene
Knetgemisch in einer Trägerflüssigkeit hohen Isoliervermögens, d.h.
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mit einem elektrischen Widerstand von mehr als 109n cm, und niedriger
Dielektrizitätskonstante, d.h. mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von
weniger als 3, z.B. einem aliphatischen Kohlenwasserstoff, zu dispergieren.
Da
Jedoch die bei beiden Verfahren verwendeten Farbstoffe oder Pigmente in der Regel
nicht vorbehandelt wurden, neigen sie zu einer starken "zweiten" Koagulation, wodurch
es sehr schwierig wird, sie selbst auf üblichem Wege, z.B. mittels einer Kugelmühle,
einer Schleifvorrichtung, eines Ultraschalldispersionsgeräts und dergleichen, zu
"Primärteilchen" zu zerkleinern.
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Folglich liegen also die Farbstoffe oder Pigmente bei nach den bekannten
Verfahren hergestellten elektrophotographischen Tonerteilchen auf der Teilchenoberfläche
frei, so daß die Teilchen als Ganzes ungleichmäßige Ladungssteuereigenschaften erhalten
bzw. aufweisen. Wenn ferner solche Tonerteilchen mit einem auf einem elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterial erzeugten und zu entwickelnden latenten elektrostatischen
Bild in Berührung gelangen, fließt die Elektrizität des latenten Bildes über die
auf der Tonerteilchenoberfläche freiliegenden Farbstoffe oder Pigmente in die Tonerteilchen
ab, wodurch deren Polarität instabil wird. Da der größte Teil der (verwendeten)
Farbstoffe oder Pigmente leitend ist und die betreffenden Farbstoffe oder Pigmente
auf der Oberfläche der Tonerteilchen freiliegen, läßt sich das auf dem Aufzeichnungsmaterial
entwickelte Bild, d.h. das Tonerbild, nur unter größten Schwierigkeiten (gleichmäßig
und vollständig) auf ein Bildempfangsmaterial elektrostatisch übertragen. Bei einem
üblichen elektrostatischen Ubertragungsverfahren wird die auf dem Aufzeichnungsmaterial
verbliebene überschüssige Trägerflüssigkeit durch Koronaentladung etwas abgequetscht
(ein elektrostatisches Ubertragungsverfahren besitzt seine theoretische Grundlage
hauptsächlich in
einer Elektrophorese der Tonerteilchen in einer
Trägerflüssigkeit; allerdings macht ein solches Übertragungsverfahren teilweise
auch von den Eigenschaften der Tonerteilchen Gebrauch, weswegen in dem Tonerbild
eine geeignete Menge Trägerflüssigkeit zurückbleiben muß), dann wird das Aufzeichnungsmaterial
auf ein Übertragungspapier bzw. Bildempfangsmaterial gelegt und schließlich das
erhaltene Sandwich von dem Ubertragungspapier bzw.
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Bildempfangsmaterial her mittels Koronaentladung und dergleichen zur
Bildübertragung elektrisch aufgeladen. Nachteilig an diesem üblichen übertragungsverfahren
ist jedoch, daß es wegen der erforderlichen langen Ubertragungsdauer nicht als Hochgeschwindigkeitskopierverfahren
ausgestaltet werden kann und daß infolge Verdampfung einer großen Menge Restträgerflüssigkeit
aus dem Tonerbild im Laufe der Übertragung zumindest eine Geruchsbelästigung am
Arbeitsplatz nicht zu vermeiden ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hervorragend lagerungsstabilen
elektrophotographischen Suspensionsentwickler zu schaffen, bei dessen Verwendung
das Tonerbild beim Ubertragungsvorgang nicht sehr viel Trägerflüssigkeit enthalten
muß, d.h. bei dessen Verwendung die Menge an zu verdampfender Trägerflüssigkeit
geringer gehalten werden kann, und der eine rasche Bildübertragung und -fixierung
ermöglicht.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein elektrophotographischer Suspensionsentwickler
aus einem Farbstoff oder Pigment und einer Harzkomponente sowie einer Trägerflüssigkeit
hohen Isoliervermögens und niedriger Dielektrizitätskonstante, welcher dadurch gekennzeichnet
ist,
daß als Farbstoff oder Pigment ein zuvor einer Schnellknetung unterworfener (unterworfenes)
Farbstoff (Pigment) verwendet wird.
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Erfindungsgemäß werden die einer Schnellknetung (flashing process)
unterworfenen Farbstoffe oder Pigmente wie folgt erhalten: Einy§Schnellkneter" (flasher)
bezeichneter Kneter wird mit einer hydratisierten Paste organischer Pigmente (Wassergehalt:
40 bis 90 Gew.-%) und Ruß im Gewichtsverhältnis 1 : 0,1 bis 20 beschickt, worauf
der Kneterinhalt etwas durchgemischt wird. Dann wird der Kneterinhalt mit einer
durch Auflösen eines in aliphatischen Kohlenwasserstoffen praktisch unlöslichen
Harzes in einem Lösungsmittel zubereitetv Lösung versetzt, worauf das Ganze gründlich
durchgeknetet wird. Auf diese Weise wird das in der Umgebung der Farbstoffe oder
Pigmente befindliche Wasser durch die Harzlösung ersetzt.
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Nach dem Durchkneten wird das erhaltene Knetgemisch aus dem Kneter
entnommen und durch Entfernen des Wassers und Lösungsmittels in einen Klumpen überführt.
Dieser wird schließlich pulverisiert, wobei man die erfindungsgemäß gewünschten
Farbstoffe oder Pigmente erhält. Die in der geschilderten Weise zubereiteten und
erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffe oder Pigmente bestehen folglich aus Ruß,
organischen Pigmenten und Kunstharzen. Selbst wenn bei diesen Farbstoffen oder Pigmenten
eine zweite Koagulation bzw. Sekundärkoagulation stattfindet, lassen sie sich im
Vergleich zu keiner Schnellknetung unterworfenen Farbstoffen oder Pigmenten wesentlich
einfacher wieder zu Primärteilchen pulverisieren. Die erfindungsgemäß modifizierten
Färbemittel sind gleichmäßig durchgefärbt und eignen sich folglich
sehr
gut zur Verwendung in Tonerteilchen. Als Pigmente zur Herstellung der Färbemittel
eignen sich Ofenruß, Acetylenruß, Kanalruß und dergleichen (sämtliche C.I.
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Nr. 77 266) sowie handelsübliche Pigmente, wie Printex G, Special
Black 15, Special Black 4, Special Black 4-B, Mitsubishi Nr. 44, Mitsubishi Nr.
30, MA-11, MA-100, Rarven 30, Rarven 40 und Conductex SC (sämtliche C.I.
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Nr. 77 266). Geeignete organische Pigmente sind Phthalocyaninblau
(C.I. Nr. 74 160), Phthalocyaningrün (0.1.
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Nr. 74 260), Himmelblau, Rhodamin (C.I. Nr. 45 170), Malachitgrün,
Methylviolett, Peacock-Blau, Naphtholgrün B, Naphtholgrün Y, Naphtholgelb S, Lithol-Echtgelb
2G, Permanentrot 4R, Brilliant-Echtrosa, Hansagelb, Benzidingelb (C.I. Nr. 21 090
oder 21 ion), Litholrot, Lake-Rot C (C.I. Nr. 15 585), Lake-Rot D, Brilliantkarmin
6B (C.I. Nr. 15 850), Permanentrot F5R, Pigmentrose 3B und Bordeaux 1OB.
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Als Harze zur Herstellung der Färbemittel (im folgenden als erste
Harze" bezeichnet) eignen sich in als Trägerflüssigkeit für Suspensionsentwickler
verwendeten aliphatischen Kohlenwasserstoffen praktisch unlösliche Harze, z.B. mit
natürlichen Harzen modifizierte Maleinsäureharze, Dammar, Kopal, Schellack, Kolophonium,
gehärtetes Kolophonium, Estergummi, glyzerinestermodifizierte Maleinharze, Styrol/Butadien-Mischpolymere,
Vinyltoluol/Butadien-Mischpolymere und dergleichen.
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Bezogen auf ein Gewichtsteil der Gesamtmenge an Ruß und organischen
Pigmenten sollte(n) vorzugsweise 1 bis 4 Gewichtsteil(e) erstes Harz verwendet werden.
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Während des Schnellknetvorgangs (flashing process) kann pro ein Gewichtsteil
der Gesamtmenge an Ruß und organischen Pigmente 1 x 10 5 bis 0,1 Gewichtsteil eines
polymerisierbaren Monomeren zusammen mit einem Polymerisationsanspringmittel zugesetzt
werden. In diesem Fall polymerisiert das Monomere während des Schnellknetvorgangs,
so daß die Polarität der Tonerteilchen stärker durch das gebildete Polymere als
durch die Farbstoffe bzw. Pigmente gesteuert wird.
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Die zu diesem Zweck verwendeten Monomeren sollten zweckmäßigerweise
eine Polaritätssteuerfähigkeit aufweisen.
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Beispiele für geeignete Monomere sind ungesättigte Carbonsäuren, wie
Acryl-, Methacryl-, Itakon-, Kroton-oder Maleinsäure, sowie Vinylmonomere, wie Acrylsäure-2-hydroxyäthylester,
Methacrylsäure-2-hydroxyäthylester, Acrylsäure-2-hydroxyäthylpropylester, Methacrylsäure-2-hydroxypropylester,
Acryl säureglycidyle ster, Methacrylsäureglycidylester, Styrol, Essigsäurevinylester,
Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, N-Vinylpyrrolidon und dergleichen.
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Erfindungsgemäß als Harzkomponenten besonders gut geeignete Harze
sind nicht-wäßrige thermoplastische Harze, die man durch Pfropfpolymerisation zwischen
a) einem Mischpolymeren aus einem Monomeren der (später) folgenden allgemeinen Formel
(1) und Acryl- bzw. Methacrylsäureglycidylester, einer ungesättigten Carbonsäure
oder einem ungesättigten Carbonsäureanhydrid und b) einer ungesättigten Carbonsäure
oder einem Anhydrid derselben im Falle, daß das Mischpolymere als einen seiner Bestandteile
Acryl- bzw. Methacrylsäureglycidylester
enthält, oder Acryl- bzw.
Methacrylsäureglycidylester im Falle, daß das Mischpolymere als einen seiner Bestandteile
eine ungesättigte Carbonsäure oder deren Anhydrid enthält, und anschließendes Aufpfropfen
eines Monomeren der (später) folgenden allgemeinen Formel (2) oder eines Monomeren
der (später) folgenden allgemeinen Formel (3) auf die durch Pfropfung eingeführte
Kettenverzweigung erhält.
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Allgemeine Formel (1):
worin R für H oder CH3 steht und X COOCnH2n+1 oder OCnH2n+1 (6#n#20) darstellt.
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Allgemeine Formel (2):
worin R für H oder CH steht und Y -COOCnH2n+1 (1#n#4), -OCOCmH2m+1 (1#m#6),
oder
darstellt.
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Allgemeine Formel (3):
worin R für H oder CH3 steht und z ~COOC2H4i(CnH2n+1)2 -COOH, -COOC2H40H,
oder
darstellt.
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Im folgenden wird nun das Verfahren zur Herstellung solcher bevorzugter
Earze näher erläutert. Zunächst wird eine Mischung aus einem Monomeren der allgemeinen
Formel (1) mit Acryl- bzw. Methacrylsäureglycidylester, einer ungesättigten Carbonsäure
oder einem ungesättigten Carbonsäureanhydrid (Mischungsverhältnis (Gewichtsverhältnis
):
99,9 bis 80 : 0,1 bis 20) durch Erhitzen in einem aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel
in Gegenwart von Azibisisobutylonitril auf eine Temperatur von 700 bis 1500C zur
Reaktion gebracht.
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Verwendbare Monomere der allgemeinen Formel (1) sind höhere Alkylester
(mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen), z.B.
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Lauryl-, 2-Äthylhexyl-, Stearyl-, oder Vinylstearylester der Acryl-
oder Methacrylsäure. Geeignete, mit diesen Monomeren mischpolymerisierbare ungesättigte
Carbonsäuren sind Acryl-, Methacryl-, Fumar-, Kroton-, Itakon- und Maleinsäure.
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Das erhaltene Reaktionsgemisch (Mischpolymere) wird dann, pro 100
Gewichtsteile Mischpolymeres, mit 0,1 bis 20 Gewichtsteil(en) Acryl- bzw. Methacrylsäureglycidylester,
einer ungesättigten Carbonsäure oder eines Anhydrids derselben gemischt und durch
Erhitzen auf eine Temperatur von 300 bis 1200C in Gegenwart eines Veresterungskatalysators,
wie Pyridin, Lauryldimethylamin und dergleichen, zur Reaktion gebracht. Hierbei
wird das Mischpolymere verestert und an dem veresterten Teil eine pfropfaktive Stelle
gebildet (die gebildete pfropfaktive Stelle kann einmal pro jede Polymerenkette
auftreten, weswegen es praktisch nicht zu einer Gelierung kommt). Das veresterte
Mischpolymere soll das Rückgrat des letztlich herzustellenden Pfropfmischpolymeren
bilden. Es fällt bei dem geschilderten Verfahren in Form einer Lösung in dem genannten
nichtwäßrigen Lösungsmittel an.
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Hierauf wird das Reaktionsgemisch, pro 100 Gewichtsteile des veresterten
Mischpolymeren, mit 5 bis 100 Gewichtsteilen eines Monomeren der allgemeinen Formel
(2) plus einem Monomeren der allgemeinen Formel (3) gemischt, worauf das Ganze durch
Erhitzen auf eine Temperatur von 700 bis 1500C in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators,
wie Benzoylperoxid, Azobisisobutyronitril und dergleichen, zur Reaktion gebracht
wird. Hierbei erhält man ein Mischpolymeres, das aus dem veresterten Mischpolymeren
und den darauf aufgepfropften genannten Monomeren besteht. Der aufgepfropfte Anteil
ist in dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel unlöslich. Als niedrige Alkylester der Acrylsäure
oder Methacrylsäure eignen sich beispielsweise Alkylester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
z.B. die Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylester der Acryl- oder Methacrylsäure.
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Die Pfropfmischpolymeren erhält man bei der Durchführung der geschilderten
Verfahrensschritte. Erfindungsgemäß können sie Jedoch auch dadurch hergestellt werden,
daß man in einer beliebigen der geschilderten Verfahrensstufen ein wachsartiges
Material, z.B. ein Paraffinwachs, ein Polyäthylen mit einem Erweichungspunkt von
900 bis 1300C und dergleichen, zusetzt und dieses in dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel
durch Erhitzen und Abkühlen des Reaktionsgemischs in der Endverfahrensstufe vollständig
in Lösung bringt. Als nicht-wäßrige Lösungsmittel eignen sich aliphatische Kohlenwasserstoffe,
wie n-Hexan, n-Pentan, Isooctan und handelsübliche paraffinische oder isoparaffinische,
gegebenenfalls aromatenhaltige Kohlenwasserstoffe bzw. Kohlenwasserstoffgemische,
oder deren Halogenderivate,
z.B. Tetrachlorkohlenstoff oder Perchloräthylen.
Es wird vorausgesetzt, daß das nicht-wäßrige Lösungsmittel zum Zeitpunkt der Reaktion
erhitzt worden ist, wenn Jedoch die Temperatur des erhitzten nicht-wäßrigen Lösungsmittels
unterhalb des Erweichungspunktes des Wachses oder des Polyäthylens liegt, dann kann
es vorkommen, daß sich das Wachs oder Polyäthylen nicht vollständig löst. In diesem
Falle wird es nötig, die Temperatur des nicht-wäßrigen Lösungsmittels auf einen
Wert oberhalb des angegebenen Erweichungspunkts zu erhöhen. Welche Maßnahmen Jedoch
auch immer für die Zugabe des wachsartigen Materials, z.B. eines Paraffinwachses,
eines Polyäthylens mit einem Erweichungspunkt im Bereich von 600 bis 1300C und dergleichen,
gewählt werden, diese Maßnahmen beeinträchtigen weder die Reaktion noch die Qualität
des letztlich erwünschten nichtwäßrigen thermoplastischen Harzes.
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Nachdem man erfindungsgemäß die Herstellung des Pfropfmischpolymeren
beendet hat, wird das Reaktionsgemisch abgekühlt, wobei sich der Rest des Wachses
oder Polyäthylens, wenn es darin gelöst ist, in Form feiner Teilchen abscheidet.
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Weiterhin kann neben den genannten nicht-wäßrigen thermoplastischen
Harzen mindestens ein weiteres auf dem einschlägigen Fachgebiet übliches bekanntes
Harz, z.B.
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ein Alkydharz, ein Cellulosederivat, ein cyclisierter Kautschuk, ein
chlorierter Kautschuk, ein Styrolharz, ein Styrol/Butadien-Mischpolymeres, ein Vinyltoluol/Butadien-Mischpolymeres,
ein Acrylharz und
dergleichen, mitverwendet werden. Das Verhältnis
von zusätzlichem Harz zu dem nicht-wäßrigen thermoplastischen Harz liegt vorzugsweise
im Gewichtsbereich von 1 : 1 bis 20.
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Erfindungsgemäß können sämtliche sonst üblichen Harze mitverwendet
werden. Beispiele hierfür sind a) Styrol/ Butadien-Mischpolymere mit weniger als
30 Mol-% Butadieneinheiten, Vinyltoluol/Bubadien-Mischpolymere, Vinyltoluol/Acrylsäure-2-äthylhexylester-Mischpolymere,
Vinyltoluol/Methacrylsäurelaurylester-Mischpolymere und Vinyltoluol/Acrylsäureoctylester-Mischpolymere,
b) Homo- oder Mischpolymere aus einem oder mehreren Monomeren der folgenden Formeln
(I) und/ouer (II):
worin R für H oder CH3 steht, X
-COOCnH2n+1, -OCOCnH2n+1 oder -OCnH2n+1 (n = eine ganze Zahl von 1 bis 5) darstellt
und Y -COOC C 2m+1 -OCOCmH2m+ oder -OCmH2m+1 (m = eine ganze Zahl von 4 bis 17)
bedeutet, und c) ein Mischpolymeres aus Isobutylen und chloriertem Isopren, Polybutylen,
Polyisobutylen, Polyisopren und ein Styrol/Butadien-Mischpolymeres mit mehr als
40 Moi- Butadieneinheiten. Mischpolymere a) und
c) sind zahlreich
unter den verschiedensten Handelsbezeichnungen im Handel erhältlich.
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Ebenfalls sind die wachsartigen Materialien, z.B. Paraffinwachse,
Polyäthylene mit Erweichungspunkten im Bereich von 600 bis 1300C und dergleichen,
ohne weiteres im Handel erhältlich. Beispiele für handelsübliche Wachse und Polyäthylene
sind: Hersteller Handels- Erweichungsbezeichnung punkt, °C Union Carbide Inc., USA
DYNI 102 DYNE 102 DYNH 102 DYNJ 102 DYNK 102 Du-Pont Inc., USA Alathon-3 103 " -10
96 " -12 84 " -14 80 " -16 95 " -20 86 " -22 84 -25 96 Monsanto Inc., USA Orizon
805 116 " 705 106 " 50 126 Phillips Inc., USA Marlex 1005 92 Sanyo Kasei Kagaku
K.K. Sanwax 131P 108 " 151P 107 " 161P 111 " 165P 107
Hersteller
Handels- Erweichungsbezeichnung punkt, oG Sanwax 171P 105 " E200 95 Allide Chemical
Co. AC-Polyethylene 1702 98 6&6A 102 " 615 105 Quaker State Oil Inc. QS-Wax
65 Beispiel für handelsübliches Wachs: Junsei Yakuhin K.K. Paraffin Wax 60-90 Die
in elektrophotographischen Suspensionsentwicklern gemäß der Erfindung enthaltenen
Tonerteilchen bestehen hauptsächlich aus den einem Schnellknetvorgang des beschriebenen
Typs unterworfenen Färbemitteln und Pigmenten.
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In den folgenden Herstellungsbeispielen wird die Herstellung von erfindungsgemäß
verwendbaren Färbemitteln nach dem Schnellknetverfahren (flashing process) näher
erläutert: Herstellungsbeispiel 1 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung: Wasser
500 g Ruß (C.I. Nr. 77 266) 25 g Phthalocyaninblau (C.I. Nr.
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74 160) (Wassergehalt: 70 Gew.-%) 30 g
wird in einem
Schnellkneter (flasher) gründlich durchgerührt. und dann mit 700 g einer 10%igen
Lösung von Schellack in Butanol versetzt. Dann wird das Ganze 3 h lang bei einer
Temperatur von 1500C einer Schnellknetung (flashing process) unterworfen. Nach dem
Entfernen des Restwassers zusammen mit dem Lösungsmittel unter vermindertem Druck
bei erhöhten Temperaturen wird der erhaltene Klumpen aus dem Schnellkneter entnommen
und mittels einer Hammermühle pulverisiert.
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Herstellungsbeispiel 2 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung:
Wasser 500 g Printex G (C.I. Nr. 77 266) 30 g Alkaliblau (C.I. Nr. 42 750) (Wassergehalt:
68 Gew.-%) 20 g wird in der bei Herstellungsbeispiel 1 beschriebenen Weise in einem
Schnellkneter durchgerührt, dann mit 600 g einer 1096igen Lösung eines handelsüblichen
modifixierten Maleinsäureharzes versetzt und in der bei Herstellungsbeispiel 1 beschriebenen
Weise aufgearbeitet.
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Herstellungsbeispiel 3 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung:
Wasser 500 g Rarven 30 (C.I. Nr. 77 266) 40 g
Permanentro t 20
g wird in einem Schnellkneter gründlich durchgerührt, dann mit 700 g einer 15%eigen
Lösung von Danmar in Xylol versetzt und schließlich in der bei Herstellungsbeispiel
1 geschilderten Weise aufgearbeitet.
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Herstellungsbeispiel 4 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung:
Wasser 800 g Conductex SC (C.I. Nr. 77 266) 50 g Brilliant-Karmin 6B (C.I. Nr.
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15 850) (Wassergehalt: 50 Gew.-) 50 g wird in einem Schnellkneter
gründlich durchgerührt, dann mit 700 g einer 10%igen Lösung eines handelsüblichen
modifizierten Maleinsäureharzes in Xylol versetzt und schließlich in der bei Herstellungsbeispiel
1 geschilderten Weise aufgearbeitet.
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Herstellungsbeispiel 5 Nach gründlichem Durchrühren einer Mischung
der folgenden Zusammensetzung: Wasser 500 g Carbon MA-11 (C.I. Nr. 77266) 25 g Phthalocyaninblau
(0.1. Nr.
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74 160) 30 g
in einem Schnellkneter (flasher) und
Zugabe von 700 g einer zeigen Lösung von Schellack in Butanol, 15.g Methacrylsäure
und 0,1 g Azobisisobutyronitril wird das Reaktionsgemisch 6 h lang bei einer Temperatur
von 1500C einer Schnellknetung (flashing process) unterworfen.
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Nach dem Entfernen des Restwassers zusammen mit dem Lösungsmittel
unter vermindertem Druck bei erhöhten Temperaturen wird der erhaltene Pigmentklumpen
mittels einer Hammermühle pulverisiert.
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Herstellungsbeispiel 6 Das Herstellungsbeispiel 5 wird wiederholt,
wobei Jedoch die Methacrylsäure durch 10 g N-Vinylpyrrolidon ersetzt wird.
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Die folgenden Herstellungsbeispiele sollen die Herstellung der erfindungsgemäß
zur Zubereitung der Toner verwendeten nicht-wäßrigen thermoplastischen Harze näher
erläutern: Herstellungsbeispiel 1 300 g eines handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemischs
(Isopar H) werden in einen mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Rückflußkühler
ausgestatteten Behälter gefüllt und darin auf eine Temperatur von etwa 900C erhitzt.
Dann wird ein Lösungsgemisch aus 190 g Methacrylsäurelaurylester, 10 g Methacrylsäureglycidylester
und
2 g Benzoylperoxid innerhalb von 2 h zutropfen gelassen, worauf 1 h lang gerührt
wird. Nach Zugabe von 1 g Lauryldimethylamin, 5 g Acrylsäure und 0,1 g Hydrochinon
wird das Ganze 15 h lang bei einer Temperatur von 90°C reagieren gelassen. Schließlich
wird das Reaktionsprodukt mit 300 g des handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemischs
(Isopar H) und dann innerhalb von 1 h tropfenweise mit einer Lösung von 50 g Methacrylsäuremethylester,
5 g p-Aminostyrol und 2 g Azobisisobutyronitril versetzt, worauf 1 h lang weitergerührt
wurde. Hierbei erhält man ein weißes, dispergiertes Polymerisat. Das erhaltene Polymerisat
bildet einen stabilen Latex mit einem Feststoffgehalt von 28%.
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Herstellungsbeispiel II 300 g eines handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemischs
(Isopar G) werden in einen mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Rückflußkühler
ausgestatteten Behälter eingefüllt und auf eine Temperatur von 950C erhitzt.
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Nach tropfenweiser Zugabe eines Gemischs aus 200 g Methacrylsäure-2-äthylhexylester,
10 g Methacrylsäureglycidylester und 3 g Azobisisobutyronitril mit konstanter Geschwindigkeit
innerhalb von 3 h wird der Gefäßinhalt 1 h lang weitergerührt, wobei die Reaktion
vervollständigt wird. Dann werden 5 g Acrylsäure, 0,1 g Hydrochinon und 1 g Lauryldimethylamin
zugegeben und das Reaktionsgemisch 15 h lang bei einer Temperatur von 900C reagieren
gelassen. Hierbei wird das in der vorherigen Stufe erhaltene Mischpolymere verestert.
Der Veresterungsgrad wird durch Abnahme des Säurewerts um
25 bis
30% überwacht. Dann werden zu dem Veresterungsgemisch tropfenweise mit konstanter
Geschwindigkeit innerhalb von 3 h bei einer Temperatur von 900 C 500 g des handelsüblichen
Kohlenwasserstoffgemischs (Isopar G), 50 g Methacrylsäuremethylester und 3 g Azobisisobutyronitril
zugesetzt, worauf die Temperatur des Reaktionsgemischs etwa 5 h lang zur Vervollständigung
der Umsetzung auf dem angegebenen Wert gehalten wird. Dann werden 300 g des Reaktionsprodukts
mit 300 g des handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemischs (Isopar G) versetzt, worauf
das Ganze auf eine Temperatur von 90°C erhitzt wird. Nun werden 50 g eines handelsüblichen
Polyäthylens mit einem Erweichungspunkt von 1160C zugesetzt und das Ganze 1 h lang
bis zur Transparenz und zur vollständigen Lösung erhitzt. Die erhaltene Harzlösung
wird unter Rühren mit Leitungswasser abgekühlt. Das erhaltene Reaktionsprodukt bestand
aus einem milchigen Latex mit einem Feststoffgehalt von 17,456 und einer Korngröße
von 0,3 bis 0,5 Herstellungsbeispiel III 300 g eines handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemischs
(Isopar H) werden in einen mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Rückflußkühler
ausgestatteten Behälter eingefüllt und auf eine Temperatur von 950C erhitzt. Dann
wird innerhalb von 3 h mit konstanter Geschwindigkeit tropfenweise eine Mischung
aus 200 g Methacrylsäure-2-äthylhexylester, 80 g Methacrylsäureglycidylester und
3 g Azobisisobutyronitril zugegeben, worauf der Gefäß inhalt zur Vervollständigung
der Umsetzung 1 h lang weitergerührt wird. Hierauf werden 15 g
Methacrylsäure,
0,1 g Hydrochinon und 1 g Lauryldimethylamin zugesetzt und das Reaktionsgemisch
15 h lang bei einer Temperatur von 90°C reagieren gelassen. Hierbei wird das in
der vorhergehenden Reaktionsstufe erhaltene Mischpolymere verestert. Der Veresterungsgrad
wird aufgrund der Abnahme des Säurewerts um 25 bis 30% ermittelt. Schließlich wird
das veresterte Reaktionsgemisch tropfenweise mit konstanter Geschwindigkeit innerhalb
von 3 h bei einer Temperatur von 900C mit 500 g des handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemischs
(Isopar H), 50 g Methacrylsäuremethylester und 3 g Azobisisobutyronitril versetzt,
worauf das Reaktionsgemisch noch 5 h lang bei einer gegebenen Temperatur gehalten
wird.
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Nun werden 300 g des erhaltenen Reaktionsprodukts mit 700 g des handelsüblichen
Kohlenwasserstoffgemischs (Isopar H) versetzt und das Ganze auf eine Temperatur
von 90 0C erhitzt. Nach Zugabe von 50 g eines Paraffinwachses mit einem Erweichungspunkt
von 78 0C wird das Ganze 1 h lang weiter erhitzt, um eine durchsichtige Lösung zu
erhalten. Die erhaltene Harzlösung wird unter Rühren mit Leitungswasser abgekühlt,
wobei ein Latex anfällt.
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Herstellungsbeispiel IV Das Herstellungsbeispiel III wird wiederholt,
wobei jedoch anstelle des Methacrylsäure-2-äthylhexylesters Methacrylsäurelaurylester
verwendet wird. Es wird ebenfalls ein Latex erhalten.
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Herstellungsbeispiel V Das Herstellungsbeispiel III wird wiederholt,
wobei jedoch
anstelle des Methacrylsäure-2-äthylhexylesters Methacrylsäurelaurylester
und anstelle des Paraffinwachses ein handelsübliches Polyäthylen mit einem Erweichungspunkt
von 106°C verwendet werden. Auch hier wird ein Latex erhalten.
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Herstellungsbeispiel VI 400 g Isooctan werden in das Gefäß des Herstellungsbeispiels
III eingefüllt und auf eine Temperatur von 95°C erwärmt. Dann wird der Gefäßinhalt
tropfenweise mit einer Mischung aus 200 g Methacrylsäurelaurylester, 40 g Acrylsäureglycidylester
und 2 g Benzoylperoxid versetzt, worauf der Gefäßinhalt 3 h lang bei einer Temperatur
von 900C polymerisieren gelassen wird. Nachdem das Reaktionsgemisch mit 1 g Lauryldimethylamin,
8 g Methacrylsäure und 0,1 g Hydrochinon versetzt worden ist, wird es durch einstündiges
Erhitzen auf eine Temperatur von 95°C verestert. Bei einer Temperatur von 95 0C
wird nun das Reaktionsgemisch mit 600 g Isooctan und tropfenweise mit einer Mischung
aus 60 g Styrol und 4 g Benzoylperoxid versetzt, worauf 5 h lang eine Pfropfpolymerisationsreaktion
ablaufen gelassen wird. Schließlich wird das Reaktionsgemisch bei einer Temperatur
von 90°C mit 200 g Isooctan und 55 g eines Paraffinwachses eines Erweichungspunkts
von bis 720C versetzt, wobei das Paraffinwachs in dem Reaktionsgemisch in Lösung
geht. Nun werden noch 5 g N-Vinylpyrrolidon und 1 g Benzoylperoxid zugesetzt, worauf
nochmals 7 h lang bei einer Temperatur von 900C polymerisieren gelassen wird. Abschließend
wird das Reaktionsgemisch unter Rühren mit Leitungswasser
abgekühlt,
wobei ein Latex erhalten wird.
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Herstellungsbeispiel VII Das Herstellungsbeispiel VI wird mit Chlorstyrol
anstelle des Styrols wiederholt, wobei ebenfalls ein Latex erhalten wird.
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Herstellungsbeispiel VIII Das Herstellungsbeispiel VI wird ohne Paraffinwachs
wiederholt, wobei ebenfalls ein Latex erhalten wird.
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Herstellungsbeispiel IX Das Herstellungsbeispiel VI wird mit Methacrylsäuremethylester
anstelle von Styrol und mit einem handelsüblichen Polyäthylen eines Erwechungspunkts
von 1 080C anstelle des Paraffinwachses wiederholt, wobei ebenfalls ein Latex erhalten
wird.
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Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
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Beispiel 1 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung: Gemäß Herstellungsbeispiel
2 hergestelltes Färbemittel 5g gemäß Herstellungsbeispiel II hergestellter Harzlatex
50 g
handelsübliches Kohlenwasserstoffgemisch (Isopar G) 100 g
wird durch 40-stündiges Verarbeiten in einer Kugelmühle in ein Tonerkonzentrat überführt.
Durch Dispergieren von 10 g des erhaltenen Tonerkonzentrats in 2 1 des handelsüblichen
Kohlenwasserstoffgemischs (Isopar G) wird ein elektrophotographischer Suspensionsentwickler
zubereitet.
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Auf einem handelsüblichen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial
(mit einer Zinkoxid/Bindemittel-Schicht) wird in üblicher bekannter Weise ein latentes
elektrostatisches Bild erzeugt. Wird dieses mit dem in -der geschilderten Weise
zubereiteten Suspensionsentwickler entwickelt, erhält man eine Bildkopie einer Bilddichte
von 1,3 und verbesserter Fixierbarkeit im Vergleich zu den mit üblichen bekannten
Entwicklern erhaltenen Bildkopien.
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Bei einem unter drastischen Bedingungen durchgeführten Abbautest (7
Tage, Temperatur: so0c) zur Ermittlung der Tonerstabilität werden praktisch keine
Änderungen festgestellt.
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Beispiel 2 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung: gemäß Herstellungsbeispiel
1 hergestelltes Färbemittel 10 g
gemäß Herstellungsbeispiel I hergestellter
Harzlatex 100 g Zinknaphthenat (10%ige Lösung in einem handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemisch
"Isopar H') 0,01 g handelsübliches Kohlenwasserstoffgemisch (Isopar G) 100 g wird
durch 40-stündiges Verarbeiten in einer Kugelmühle in ein Tonerkonzentrat überführt.
Durch Dispergieren von 10 g des erhaltenen Tonerkonzentrats in 2 1 des handelsüblichen
Kohlenwasserstoffgemischs (Isopar G) wird ein elektrophotographischer Suspensionsentwickler
zubereitet.
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Auf einem handelsüblichen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial
wird in üblicher bekannter Weise ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt und
dieses mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten Suspensionsentwickler entwickelt.
Hierbei wird eine qualitativ ebenso gute Bildkopie wie im Beispiel 1 erhalten.
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Wird die erhaltene Bildkopie hydrophilisiert und als Offsetdruckform
verwendet, erhält man hervorragende Drucke. Da insbesondere die oleophilen Eigenschaften
des Toners hervorragend sind, breitet sich die Druckfarbe vollständig auf den Bildbezirken
der Offsetdruckform aus. Die endgültige Dichte des gedruckten Bildes liegt über
1,5. Da ferner die Fixierbarkeit des Toners auf der Offsetdruckform hervorragend
ist, lassen sich 30000 Drucke herstellen. Die Stabilität des
Suspensionsentwicklers
gemäß der Erfindung ist ebenso gut wie die des Beispiels 1.
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Beispiel 3 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung: gemäß Herstellungsbeispiel
2 hergestelltes Färbemittel 10 g gemäß Herstellungsbeispiel 1 hergestellter Harzlatex
50 g Styrol/Butadien-Mischpolymeres 15 g handelsübliches Kohlenwasserstoffgemisch
(Isopar G) 120 g wird durch 72-stündiges Verarbeiten in einer Kugelmühle zu einem
Tonerkonzentrat verarbeitet. Durch Dispergieren von 5 g des erhaltenen Tonerkonzentrats
in 2 l des handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemischs (Isopar G) wird ein elektrophotographischer
Suspensionsentwickler zubereitet.
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Ein mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten Suspensionsentwickler
entwickeltes Bild besitzt eine hervorragende Fixierbarkeit. Die Dispersionsstabilität
des Suspensionsentwicklers ist ausgezeichnet.
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Beispiel 4 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung: gemäß Herstellungsbeispiel
2 hergestelltes Färbemittel 8g
gemäß Herstellungsbeispiel III hergestellter
Harzlatex 90 g handelsübliches Kohlenwasserstoffgemisch (Isopar H) 100 g wird durch
28-stündiges Verarbeiten in einer Kugelmühle in ein Tonerkonzentrat überführt. Durch
Dispergieren von 2 g des erhaltenen Tonerkonzentrats in 2 1 des handelsüblichen
Kohlenwasserstoffgemischs (Isopar H) wird ein elektrophotographischer Suspensionsentwickler
zubereitet.
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Wird ein latentes elektrostatisches Bild in einem handelsüblichen
elektrophotographischen Kopiergerät mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten
Suspensionsentwickler entwickelt und durch Abdecken des entwickelten ldes mit einem
Bildempfangsmaterial bzw. Ubertragungspapier und Aufladen (des Ganzen) eine ;Ubertragung
durchgeführt, erhält man eine Bildkopie einer Bilddichte von 1,22 und einer prozentualen
Fixierung von 82%. Die prozentuale Fixierung (des auf das Übertragungspapier bzw.
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Bildmaterial übertragenen Toners) errechnet sich aus der Gleichung:
(Dichte des auf dem Übertragungspapier nach fünf wiederholten Radiervorgängen verbliebenen
Tonerbilds) x 100/(Anfangsdichte des Toners auf dem Übertragungspapier). Die Bildkopie
zeigt selbst nach einmonatiger Lagerung bei einer Temperatur von 500C keine Qualitätseinbuße.
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Beispiel 5 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung:
gemäß
Herstellungsbeispiel 1 hergestelltes Färbemittel 10 g gemäß Herstellungsbeispiel
IV hergestellter Harzlatex 100 g gemäß Herstellungsbeispiel VIII hergestellter Harzlatex
50 g handelsübliches Kohlenwasserstoffgemisch (Isopar H) 105 g wird durch 12-stündiges
Verarbeiten in einem Mahlwerk in ein Tonerkonzentrat überführt. Durch Dispergieren
von 10 g des erhaltenen Tonerkonzentrats in 2 1 des handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemischs
(Isopar H) wird ein elektrophotographischer Suspensionsentwickler zubereitet.
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Bei Verwendung des in der geschilderten Weise zubereiteten Suspensionsentwicklers
in einem handelsüblichen elektrophotographischen Kopiergerät erhält man Bildkopien
einer Bilddichte von 1,18, eines Auflösungsvermögens von 9 Strichen/mm und eines
Gradienten von 9 Gradwerten (unter 12 Gradwerten der Codak-Grauskala). Weiterhin
ist die Fixierbarkeit des Bildes ausgezeichnet.
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Beispiel 6 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung: gemäß Herstellungsbeispiel
4 hergestelltes Färbemittel 50 g gemäß Herstellungsbeispiel V hergestellter Harzlatex
140 g
Carbon ItA-11 (C.I. Nr. 77 266) 10 g Methylenblau FZ (C.I.
Nr. 52 015) 1 g handelsübliches Kohlenwasserstoffgemisch (Isopar G) 240 g wird durch
4-stündiges Verarbeiten in einem Mahlwerk in ein Tonerkonzentrat überführt. Durch
Dispergieren von 30 g des erhaltenen Tonerkonzentrats in 3 1 des handelsüblichen
Kohlenwasserstoffgemischs (Isopar G) wird ein elektrophotographischer Suspensionsentwickler
zubereitet.
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Bei Verwendung des erhaltenen Suspensionsentwicklers in einem handelsüblichen
elektrophotographischen Kopiergerät erhält man Bildkopien einer Bilddichte von 1,20,
eines Auflösungsvermögens von 8 Strichenlmm und eines Gradienten von 9 Gradwerten.
Selbst nach 3-monatiger Lagerung des Suspensionsentwicklers bei einer Temperatur
von 50 0C werden keine Bildkopien schlechterer Qualität erhalten.
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Beispiel 7 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung: handelsübliches
Styrol/Butadien-Mischpolymeres 10 g gemäß Herstellungsbeispiel 5 hergestelltes Färbemittel
80 g gemäß Herstellungsbeispiel VI hergestellter Harzlatex 200 g Rot 616 1 g
handelsübliches
Kohlenwasserstoffgemisch (Isopar G) 400 g wird durch 40-stündiges Verarbeiten in
einer Kugelmühle und weiteres 4-stündiges Dispergieren in einem Mahlwerk in ein
Tonerkonzentrat überführt. Durch Dispergieren von 10 g des erhaltenen Tonerkonzentrats
in 3 1 des handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemischs (Isopar G) wird ein elektrophotographischer
Suspensionsentwickler zubereitet.
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Wird mit Hilfe des in der geschilderten Weise zubereiteten Suspensionsentwicklers
auf einem handelsüblichen elektrophotographischen Offsetdruckschablonenpapier ein
Bild erzeugt, dieses hydrophilisiert und das Ganze dann als Offsetdruckform verwendet,
erhält man 30000 Drucke einer Bilddichte von 1,40.
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Beispiel 8 Eine Mischung der folgenden Zusammensetzung: gemäß Herstellungsbeispiel
6 hergestelltes Färbemittel 20 g gemäß Herstellungsbeispiel IX hergestellter Harzlatex
100 g gemäß Herstellungsbeispiel VII hergestellter Harzlatex 50 g Carbon Mitsubishi
Nr. 44 (C.I. Nr. 77 266) 8 g handelsübliches Kohlenwasserstoffgemisch (Isopar H)
400 g
wird durch 11-stündiges Verarbeiten in einem Mahlwerk zu
einem Tonerkonzentrat verarbeitet. Durch Dispergieren von 40 g des erhaltenen Tonerkonzentrats
in 2 1 des handelsüblichen Kohlenwasserstoffgemischs (Isopar H) wird ein elektrophotographischer
Suspensionsentwickler zubereitet.
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Bei Verwendung des in der geschilderten Weise zubereiteten Suspensionsentwicklers
in einem handelsüblichen elektrophotographischen Kopiergerät erhält man eine Bildkopie
einer Bilddichte von 1,16 und eines Auflösungsvermögens von 9 Strichen/mm.
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Wird die erhaltene Bildkopie (nach dem Hydrophilisieren und Einfärben
mit Druckfarbe) als Offsetdruckform verwendet, erhält man 30000 Drucke. Diese Tatsache
zeigt die ausgezeichnete Tonerfixierbarkeit auf dem ubertragungspapier bzw. Bildempfangsmaterial.