ES2299750T3 - Utilizacion de sales de hidroxidos dobles estratificados como agentes para el control de las cargas electricas. - Google Patents

Abstract

Utilización de sales de hidróxidos dobles estratificados como agentes para el control de las cargas eléctricas en tóneres y reveladores electrofotográficos, en barnices en polvo, en materiales de electretos y en procesos electrostáticos de separación de materiales susceptibles de cargarse, caracterizada porque la sal de hidróxido doble contiene cationes de metales monovalentes y/o divalentes así como trivalentes así como uno o varios aniones orgánicos A, tomados del conjunto formado por el ácido benzílico, los ácidos naftaleno-disulfónicos, los ácidos naftaleno-dicarboxílicos, los ácidos hidroxi-naftoicos, el ácido octano-dicarboxílico, el ácido decano-dicarboxílico, el ácido dodecano-dicarboxílico, el ácido tetradecano-dicarboxílico, el ácido hexadecano-dicarboxílico, el ácido octadecano-dicarboxílico, el ácido naftaleno-tetracarboxílico, ésteres alquílicos (de C 6-C 20) de ácido sulfosuccínico y monoésteres fluoroalquílicos (de C6-C22) de ácido sulfosuccínico.

Description

Utilización de sales de hidróxidos dobles estratificados como agentes para el control de las cargas eléctricas.

El presente invento se encuentra en el sector de los agentes para el control de las cargas eléctricas, en el sentido de un componente que influye de una manera selectiva sobre el comportamiento de formación de cargas electrostáticas en una matriz.

En el caso de los procedimientos de registro electrofotográficos se genera en un elemento fotoconductor una "imagen de cargas latentes". Esta "imagen de cargas latentes" es revelada mediante aplicación de un tóner cargado electrostáticamente, que luego es transferido por ejemplo a papel, materiales textiles, láminas o a un material sintético, y es fijado por ejemplo mediante presión, radiación, calor o una acción de disolventes. Tóneres típicos son tóneres típicos son tóneres en polvo de un solo componente o de dos componentes (también denominados reveladores de un solo componente o de dos componentes), además de esto, se están empleando también tóneres especiales, tales como p. ej. tóneres magnéticos, tóneres líquidos o tóneres de polimerización. Por el concepto de tóneres de polimerización han de entenderse los tóneres que se forman p. ej. mediante una polimerización en suspensión (condensación) o mediante una polimerización en emulsión, y conducen a propiedades mejoradas de las partículas del tóner. Además de esto, se piensa también en aquellos tóneres, que se producen fundamentalmente en dispersiones no acuosas.

Una medida de la calidad de un tóner es su carga eléctrica específica q/m (carga por unidad de masa). Junto con el signo y con la magnitud de la carga electrostática, un criterio importante de calidad es la rápida consecución del nivel deseado de cargas eléctricas, la constancia de esta carga eléctrica a lo largo de un prolongado período de tiempo de activación, así como la insensibilidad del tóner frente a influencias climáticas, tales como la temperatura y la humedad del aire.

Los tóneres que se pueden cargar tanto positivamente como también negativamente encuentran utilización en copiadoras e impresoras por láser, dependiendo del tipo del procedimiento y del aparato.

Con el fin de obtener tóneres o reveladores electrofotográficos con una carga ya sea positiva o negativa, se añaden frecuentemente agentes para el control de la cargas eléctricas.

Puesto que los agentes aglutinantes para tóneres tienen con frecuencia una fuerte dependencia de la formación de carga con respecto del período de tiempo de activación, una misión de un agente para el control de las cargas eléctricas es por una parte ajustar el signo y el nivel de la carga de tóner y por otra parte contrarrestar la deriva de formación de cargas del agente aglutinante para tóneres, y procurar una constancia de la formación de cargas de los tóneres. Además de esto, es importante para la práctica que los agentes para el control de las cargas eléctricas posean una suficiente termoestabilidad y una buena dispersabilidad. Unas típicas temperaturas de incorporación para los agentes de control de las cargas eléctricas en las resinas para tóneres, se encuentran, en el caso de la utilización de amasadores o extrusores, entre 100 y 200ºC. Correspondientemente, una termoestabilidad de 200ºC constituye una gran ventaja. Es importante también el hecho de que la termoestabilidad está garantizada durante un prolongado período de tiempo (de aproximadamente 30 minutos) y en diferentes sistemas de agentes aglutinantes.

Para obtener una buena dispersabilidad, es ventajoso que el agente para el control de las cargas eléctricas no tenga ningunas propiedades del tipo de las ceras, no presente ninguna pegajosidad y tenga un punto de fusión o de reblandecimiento de > 150ºC, mejor > 200ºC. Una pegajosidad conduce con frecuencia a problemas al añadir dosificadamente en la formulación del tóner, y unos bajos puntos de fusión o de reblandecimiento pueden conducir a que, al incorporar en una dispersión, no se consiga ninguna distribución homogénea, puesto que el material se reúne en forma de gotitas en el material de soporte.

Típicos agentes aglutinantes para tóneres son resinas de polimerización, de poliadición y de policondensación, tales como resinas epoxídicas con estireno, con un acrilato y estireno, con estireno y butadieno, con un acrilato, con un poliéster o con un fenol, así como copolímeros de cicloolefinas, individualmente o en combinación, que pueden contener todavía otras sustancias ingredientes, p. ej. agentes colorantes, tales como materiales colorantes y pigmentos, ceras o agentes coadyuvantes de fluidez, o que pueden recibirlas añadidas posteriormente, tales como ácidos silícicos altamente dispersos.

Los agentes para el control de las cargas eléctricas se pueden emplear también para el mejoramiento de la formación de cargas electrostáticas de polvos y barnices, en particular en barnices en polvo proyectados triboeléctrica o electrocinéticamente, tal como pasan a utilizarse para efectuar el revestimiento superficial de objetos a base de, por ejemplo, metal, madera, material sintético, vidrio, material cerámico, hormigón, material textil, papel o caucho. El barniz en polvo o el polvo recibe su carga electrostática en general de acuerdo de los dos siguientes procedimientos:

En el caso del procedimiento de corona, el barniz en polvo o el polvo se conduce frente a un sistema de corona cargado y de este modo se carga, en el caso del procedimiento triboeléctrico o electrocinético, se hace uso del principio de la electricidad formada por frotamiento. También es posible una combinación de ambos procedimientos. El barniz en polvo o el polvo reciben en el aparato de proyección una carga electrostática, que es opuesta a la carga del partícipe en el frotamiento, en general una manguera o un tubo de proyección, por ejemplo a base de poli(tetrafluoroetileno).

Como resinas para barnices en polvo se emplean típicamente resinas epoxídicas, resinas de poliésteres que contienen grupos carboxilo e hidroxilo, resinas de poliuretanos y acrílicas en común con los agentes endurecedores usuales. También encuentran utilización combinaciones de resinas. Así, por ejemplo, con frecuencia se emplean resinas epoxídicas en combinación con resinas de poliésteres que contienen grupos carboxilo e hidroxilo.

Además de esto, se ha encontrado que los agentes para el control de las cargas eléctricas pueden mejorar considerablemente el comportamiento de formación de cargas así como el de la estabilidad de las cargas de materiales de electretos, en particular fibras de electretos. Típicos materiales de electretos se basan en poliolefinas, poliolefinas halogenadas, poliacrilatos, poli(acrilonitrilos), poliestirenos o polímeros fluorados, tales como por ejemplo los de polietileno, polipropileno, poli(tetrafluoroetileno) así como de etileno y propileno perfluorados, o sobre poliésteres, policarbonatos, poliamidas, poliimidas, poli(éter-cetonas), sobre poli(sulfuros de arileno), en particular poli(sulfuros de fenileno), sobre poliacetales, ésteres de celulosa, poli(tereftalatos de alquileno), así como mezclas de ellos. Los materiales de electretos, en particular las fibras de electretos, se pueden emplear por ejemplo para la filtración de polvos (finísimos). Los materiales de electretos pueden recibir su carga eléctrica mediante una formación de cargas en corona o triboeléctrica.

Además, los agentes para el control de las cargas eléctricas se pueden utilizar en procesos electrostáticos de separación, en particular en procesos de separación de polímeros. Sin agentes para el control de las cargas eléctricas, los polietilenos de baja densidad ["Low Density Polyethylen" (LDPE)] y los polietilenos de baja densidad ["High Density Polyethylen" (HDPE)] se cargan eléctricamente por frotamiento de un modo amplísimamente similar. Después de una adición de agentes para el control de las cargas eléctricas, los LDPE se cargan de manera fuertemente positiva y los HDPE se cargan de forma fuertemente negativa, y de esta manera se pueden separar bien. Junto a la aplicación externa de los agentes para el control de las cargas eléctricas, es posible también una incorporación de los mismos en el polímero, con el fin de desplazar por ejemplo a un polímero dentro de la serie de tensiones triboeléctricas, y de obtener un correspondiente efecto de separación. Asimismo se pueden separar entre sí de esta manera otros polímeros tales como p. ej. los de polipropileno (PP) y/o poli(tereftalato de etileno) (PET) y/o poli(cloruro de vinilo) (PVC).

También se pueden separar minerales salinos, cuando a ellos se les había añadido previamente un agente (de acondicionamiento superficial), que mejora la formación de cargas electrostáticas que es específica para un substrato.

Además, los agentes para el control de las cargas eléctricas se emplean como agentes que proporcionan conductividad eléctrica [en inglés "Electroconductivity Providing Agents" (ECPA)] (documento de patente japonesa JP-05-163.449) en tintas para impresoras por chorros de tinta. Además, los mencionados hidróxidos dobles son apropiados como agentes para el control de las cargas eléctricas en filtros cromáticos para la generación aditiva o substractiva de color, así como en "tintas electrónicas para periódicos electrónicos" (en inglés "Electronic Inks for Electronic Newspapers").

Adicionalmente se pueden utilizar agentes para el control de las cargas eléctricas con el fin de efectuar la modificación superficial de agentes de libre fluidez (en inglés Free Flow Agents), tales como ácidos silícicos altamente dispersos en su forma tanto pirógena como también precipitada, u óxidos metálicos, tales como dióxido de titanio. En este caso se produce una optimización de las propiedades físicas, tales como el comportamiento de formación de cargas eléctricas por frotamiento. Los agentes de libre fluidez se añaden dosificadamente de modo posterior al tóner, con el fin de producir una mejor capacidad de corrimiento.

En el documento de patente de los EE.UU. US-A-5.288.581 se emplean determinadas hidrotalcitas como aditivos que controlan las cargas eléctricas.

En el documento JP 10-090.941 se describe la utilización de una hidrotalcita hidrofugada como aditivo externo en combinación con un agente para el control de las cargas eléctricas positivas. En este caso, el aditivo sirve principalmente para el mejoramiento de la capacidad de corrimiento del tóner.

El documento US-A-5.244.764 describe la utilización de sales de hidróxidos dobles estratificados, en las cuales pueden estar contenidos aniones orgánicos especiales, tales como los de citrato, oxalato, salicilato o acetato, como agentes para el control de las cargas eléctricas en tóneres y reveladores.

El documento US-A-5.728.366 divulga un método para la producción de hidrotalcitas con aniones orgánicos incorporados.

Fue misión del presente invento encontrar agentes para el control de las cargas eléctricas, que sean eficaces y compatibles ecotoxicológicamente, que en particular tengan una alta formación rápida de cargas y una alta estabilidad de las cargas. Además, ellos deberían ser dispersables bien y sin descomponerse en diferentes agentes aglutinantes para tóneres próximos a la práctica, tales como los de resinas epoxídicas con poliésteres, con poli(estireno y acrilatos) o poli(estireno y butadienos) así como copolímeros de cicloolefinas. Además, su efecto debería ser ampliamente independiente de la combinación de una resina y un soporte, con el fin de abrir una amplia utilización. Asimismo, ellos deberían ser dispersables bien y sin descomponerse en los habituales agentes aglutinantes para barnices en polvo y materiales de electretos, tales como p. ej. un poliéster (PES), un epóxido, un híbrido de PES y un epóxido, un poliuretano, sistemas acrílicos así como polipropilenos.

En lo que se refiere a su eficiencia electrostática, los agentes para el control de las cargas eléctricas deberían ser eficaces ya en una concentración lo más pequeña que sea posible (1% o menor) y no deberían perder esta eficiencia en unión con un negro de carbono o con otros agentes colorantes. De los agentes colorantes es conocido que ellos pueden influir en parte persistentemente sobre la formación triboeléctrica de cargas por tóneres.

Sorprendentemente, se ha mostrado por fin que las sales de hidróxidos dobles estratificados, que se describen seguidamente, poseen ventajosas propiedades de control de las cargas eléctricas, en particular para la formación de cargas negativas y posean unas altas termoestabilidades, no perdiéndose la propiedad de control de las cargas eléctricas ni por combinación con un negro de carbono o con otros agentes colorantes. Además de esto, los compuestos son bien compatibles y se pueden dispersar con facilidad con los usuales agentes aglutinantes para tóneres, para barnices en polvo y para electretos.

Es objeto del presente invento la utilización de sales de hidróxidos dobles estratificados como agentes para el control de las cargas eléctricas en tóneres y reveladores electrofotográficos, en barnices en polvo, en materiales de electretos y en procesos electrostáticos de separación de materiales susceptibles de cargarse, tales como p. ej. polímeros, caracterizada porque la sal de hidróxido doble contiene cationes de metales monovalentes y/o divalentes, así como trivalentes, así como uno o varios aniones orgánicos A tomados del grupo del ácido benzílico, ácidos naftaleno-disulfónicos, p. ej. ácido naftaleno-1,5-disulfónico, ácidos naftaleno-dicarboxílicos, ácidos hidroxi-naftoicos, p. ej. ácido 1-hidroxi-2-naftoico, ácido 2-hidroxi-1-naftoico, ácido 3-hidroxi-2-naftoico, ácido octano-dicarboxílico, ácido decano-dicarboxílico, (ácido sebácico), ácido dodecano-dicarboxílico, ácido tetradecano-dicarboxílico, ácido hexadecano-dicarboxílico, ácido octadecano-dicarboxílico, ácido naftaleno-tetracarboxílico, ésteres monoalquílicos (de C_{6}-C_{20}) de ácido sulfosuccínico, monoésteres fluoroalquílicos (de C_{6}-C_{22}) de ácido sulfosuccínico.

La mencionada sal de hidróxido doble está caracterizada porque el número de los grupos hidroxi es aproximadamente un múltiplo de 1,8 a 2,2, preferiblemente alrededor de 2, de la suma de todos los cationes metálicos.

La relación molar de los cationes metálicos mono- y/o divalentes a los cationes metálicos trivalentes puede encontrarse entre 10^{4} y 10^{-4}, de manera preferida entre 10 y 0,1, en particular entre 5 y 0,2.

La relación de los cationes de metales monovalentes a los cationes de metales divalentes puede ser arbitraria, pero se prefieren las sales de hidróxidos dobles, que, junto a los cationes de metales trivalentes, contienen exclusivamente cationes de metales divalentes o una mezcla de cationes de metales monovalentes y divalentes.

A puede ser un anión orgánico cargado una sola vez o múltiples veces. La cantidad de los aniones A es determinada por la estequiometría de las cargas eléctricas positivas y negativas en la sal de hidróxido doble, de manera tal que la suma de todas las cargas eléctricas proporcione un valor de cero. Sin embargo, es posible que una parte, por ejemplo de 0,1 a 99% en moles, en particular de 1 a 90% en moles, de los aniones sea reemplazada por otros aniones, tales como p. ej. aniones inorgánicos, tales como los de halogenuros, hidrógeno-carbonato, carbonato, sulfato, nitrato, fosfato, o borato o acetato.

Las sales de hidróxidos dobles, que se utilizan conforme al invento, pueden contener también moléculas de agua en forma de agua de cristalización o encerradas entre capas individuales.

Como cationes de metales monovalentes entran en consideración en particular cationes de metales alcalinos, tales como los de Li^{+}, Na^{+} o K^{+}. Como cationes de metales divalentes entran en consideración en particular los de Mg^{2+}, Ca^{2+}, Zn^{2+}, Co^{2+}, Ni^{2+}, Fe^{2+}, Cu^{2+} o Mn^{2+}. Como cationes de metales trivalentes entran en consideración en particular los de Al^{3+}, Fe^{3+}, Co^{3+}, Mn^{3+}, Ni^{3+}, Cr^{3+} así como B^{3+}.

Se prefieren especialmente las sales de hidróxidos dobles, que contienen Mg^{2+} y Al^{3+}, en particular en la relación molar 3,1:1 hasta 1:2.

Sin embargo, también es posible que una parte, por ejemplo de 0,1 a 99,9% en moles, de manera preferida de 0,2 a 99,8% en moles, de los aniones orgánicos A sea reemplazada por otros aniones orgánicos A' distintos, siendo A' los de ácidos grasos de C_{12}-C_{44}, en particular de ácido esteárico.

Se prefieren especialmente las sales de hidróxidos dobles con una relación molar de Mg:Al de 3,1:1 hasta 1:2 y en cada caso con ácido sebácico como anión orgánico, así como las formas calcinadas de los mismos.

Productos de partida para hidróxidos dobles en el sentido del presente invento son unas hidrotalcitas, que en la mayor parte de los casos son obtenibles comercialmente y contienen un anión inorgánico, en la mayor parte de los casos uno de carbonato. Las hidrotalcitas como tales así como las formas hidrofugadas se describen por ejemplo en los documentos de solicitudes de patentes alemanas DE-A- 40 10 606 y DE-A-40 34 305. Mediante métodos apropiados, tales como p. ej. una reacción en una suspensión acuosa, orgánica, p. ej. alcohólica, o acuosa - orgánica, a partir de estos productos comerciales se pueden preparar con los correspondientes aniones orgánicos, p. ej. en forma de sus sales, las sales de hidróxidos dobles que se utilizan conforme al invento.

Las sales de hidróxidos dobles estratificados se preparan convenientemente en un medio acuoso en un valor del pH de 3 a 14 y a una temperatura comprendida entre 0 y 100ºC, preferiblemente mediando agitación y eventualmente también bajo presión. Eventualmente, la preparación puede efectuarse también en condiciones de autoclave, es decir bajo unas presiones comprendidas entre 1,1 y 1.000 bares, de manera preferida entre 1,1 y 500 bares, en particular entre 1,1 y 200 bares, así como a unas temperaturas comprendidas entre 20 y 200ºC, de manera preferida entre 30 y 190ºC, en particular entre 40 y 180ºC. La preparación puede efectuarse también en disolventes orgánicos, tales como por ejemplo alcoholes o cetonas, en las condiciones descritas, así como en mezclas de agua y de uno o varios disolventes orgánicos en una relación arbitraria. El o los aniones orgánicos empleados se pueden emplear en unas cantidades equimolares, pero también es posible un defecto de 0,1 a 99,9%. Los aniones orgánicos se pueden emplear en tal caso directamente como una sal, p. ej. como una sal de sodio o potasio, o por el contrario se pueden emplear como un ácido en la forma protonada, siendo necesario en el último de los casos eventualmente un ajuste del pH mediante una base, tal como por ejemplo el hidróxido o carbonato de sodio o potasio, con el fin de garantizar una mejor distribución del ácido en el medio acuoso. Además, los aniones orgánicos A y A' se pueden emplear también como halogenuros de ácidos, por ejemplo como cloruros de ácidos, como anhídridos de ácidos, como azidas de ácidos o como ésteres de ácidos. Esto es válido en particular para la preparación de disolventes orgánicos.

En una forma preferida de realización, la hidrotalcita es calcinada, es decir calentada a una temperatura de 150 a 1.000ºC, eventualmente bajo una presión disminuida o aumentada. Para la preparación de los compuestos descritos conforme al invento puede ser también ventajoso secar los hidróxidos dobles estratificados empleados, antes de la reacción, por ejemplo mediante un calentamiento durante varias horas a 150ºC.

Además, los compuestos descritos conforme al invento se pueden preparar también mediante una reacción directa de los hidróxidos dobles, calcinados o sin calcinar, con los correspondientes ácidos orgánicos o con sus sales, mediando calentamiento, en un equipo mezclador, tal como por ejemplo un amasador, un extrusor, un disolvedor, un molino de perlas, un mezclador de Henschel o un molino. Además, la preparación es posible también mediante la reacción de sales de los cationes metálicos que constituyen hidróxidos dobles, tales como por ejemplo cloruro de magnesio y cloruro de aluminio, en una solución acuosa de un hidróxido de metal alcalino con el ácido o con la sal de los aniones orgánicos A y eventualmente A'.

Son nuevos y especialmente preferidos en el sentido del presente invento, los hidróxidos - carbonatos de magnesio y aluminio con una relación de Mg a Al de 1,9:1 hasta 3,1:1, que contienen de 1 a 45% en peso, referido a su peso total, de una combinación de aniones del ácido sebácico y de aniones de uno o varios ácidos grasos de C_{12}-C_{44}, en particular del ácido esteárico; o una combinación de aniones del ácido sebácico y de aniones de un monoéster alquílico de (C_{6}-C_{22}) de ácido sulfosuccínico parcialmente fluorado o perfluorado, siendo de 1:50 a 5:1 la relación entre el ácido sebácico y el ácido graso o respectivamente el monoéster de ácido sulfosuccínico; o de 0,5 a 70% en peso de un monoéster alquílico (de C_{6}-C_{22}) de un ácido sulfosuccínico parcialmente fluorado o perfluorado.

Son de interés muy especial en este contexto compuestos de las fórmulas Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}(CO_{3})_{b} Z_{a} x n H_{2}O o Mg_{4}Al_{2}(OH)_{12}(CO_{3})_{b} Z_{a} x n H_{2}O, siendo b 1, siendo n de cero a 10, siendo Z una combinación de aniones del ácido sebácico y de aniones de uno o varios ácidos grasos de C_{12}-C_{44}, en particular del ácido esteárico y estando dimensionada la cifra a de tal manera que Z constituya de 0,5 a 50% en peso, de manera preferida de 1 a 45% en peso, referido al peso total del compuesto.

En el caso de los compuestos calcinados, n es igual a 0 hasta 2.

La preparación de los nuevos compuestos, que se describen precedentemente, puede efectuarse de igual manera a como se describió con anterioridad. En el caso de la preparación de los compuestos, que contienen una combinación de aniones a base de los de ácido sebácico y los de uno o varios ácidos grasos, el ácido sebácico y los correspondientes ácidos o las respectivas sales se pueden hacer reaccionar de manera simultánea o consecutiva o en combinaciones parciales arbitrarias de las modalidades mencionadas. Sin embargo, a veces puede ser ventajoso hacer reaccionar primeramente el ácido sebácico o sus sales, y después de esto añadir el o los otros aniones a la mezcla de
reacción.

Las sales de hidróxidos dobles estratificados, que se utilizan conforme al invento, pueden ser adaptadas con exactitud al respectivo sistema de resina y tóner. Otra ventaja técnica adicional de estos compuestos se encuentra en el hecho de que ellos se comportan de un modo inerte frente a los diferentes sistemas de agentes aglutinantes, y por consiguiente se pueden emplear de una manera múltiple y variada, siendo de importancia especial el hecho de que ellos no están disueltos en la matriz polimérica, sino que se presentan como pequeños cuerpos sólidos, finísimamente divididos. Además, ellos muestran unas propiedades de control de las cargas eléctricas, que son altas y con frecuencia muy constantes, así como unas muy buenas termoestabilidades. Además, los hidróxidos dobles empleados conforme al invento, son capaces de corrimiento y poseen una buena dispersabilidad.

El dispersamiento significa la distribución de una sustancia en otra distinta, en el sentido del invento la distribución de un agente para el control de las cargas eléctricas en agentes aglutinantes para tóneres, agentes aglutinantes para barnices en polvo o un material de electretos.

Es conocido que las sustancias cristalinas se presentan en su forma más gruesa como aglomerados. Con el fin de conseguir una distribución homogénea en el agente aglutinante, éstos deben ser descompuestos mediante el proceso de dispersamiento en conglomerados más pequeños o idealmente en partículas primarias. Las partículas de los agentes de control de las cargas eléctricas, que se presentan en el agente aglutinante después del dispersamiento, deberían ser menores que 1 \mum, de manera preferida menores que 0,5 \mum, siendo ventajosa una estrecha distribución de los tamaños de partículas.

Para los tamaños de partículas, definidos por el valor de d_{50}, se encuentran unos intervalos óptimos de acción, dependientes de una sustancia. Así, por ejemplo, las partículas gruesas (de 1 mm) en parte no son dispersables en absoluto o sólo son dispersables con un considerable consumo de tiempo y de energía, mientras que las partículas muy finas en la región inferior a los micrómetros albergan un riesgo aumentado para la seguridad, tal como la posibilidad de la explosión de polvos.

El tamaño y la forma de las partículas se ajustan y modifican ya sea mediante la síntesis y/o mediante un tratamiento posterior. Con frecuencia, la propiedad solicitada es posible tan solo mediante un deliberado tratamiento posterior tal como una molienda y/o una desecación. Para esto se recomiendan diferentes técnicas de molienda. Son ventajosos por ejemplo los molinos de chorros de aire, los molinos cortantes, los molinos de martillos, los molinos de perlas así como los molinos de impactos.

Típicamente, en el caso de los sistemas de agentes aglutinantes mencionados en el presente invento se trata de materiales hidrófobos. Unos altos contenidos de agua del agente para el control de las cargas eléctricas o bien oponerse a una mojadura o por el contrario pueden favorecer un dispersamiento (anegamiento, en inglés flushen). Por lo tanto, el contenido practicable de humedad es específico para una determinada sustancia.

Los compuestos conformes al invento son caracterizados por las siguientes propiedades químicas/físicas.

El contenido de agua, determinado de acuerdo con el método de Karl Fischer, se encuentra en la mayor parte de los casos entre 0,001 y 30%, de manera preferida entre 0,01 y 25% y de manera especialmente preferida entre 0,1 y 15%, pudiendo el agua estar adsorbida y/o fijada, y pudiéndose ajustar su proporción mediante una acción de temperaturas hasta de 200ºC y mediante un vacío hasta de 10^{-8} Torr o mediante la adición de agua o un almacenamiento en condiciones definidas de humedad del aire.

Sorprendentemente, los compuestos utilizados conforme al invento, que contienen uno o varios de los aniones orgánicos definidos precedentemente, después de un almacenamiento durante 48 h, con una humedad relativa del aire de 90% y a 35ºC, no tienen en un armario de ensayo en condiciones climáticas ningún contenido de H_{2}O especialmente elevado (método de Karl-Fischer), mientras que los hidróxidos dobles análogos con aniones inorgánicos tienen unos contenidos de H_{2}O manifiestamente más altos, en parte un valor múltiplo en comparación con los de antes del almacenamiento en condiciones climáticas.

El tamaño de partículas, determinado mediante valoración con microscopio óptico o mediante difracción de luz láser, y definido por el valor de d_{50} se encuentra situado entre 0,01 \mum y 1.000 \mum, de manera preferida entre 0,1 y 500 \mum y de manera muy especialmente preferida entre 0,5 y 400 \mum. Es especialmente ventajoso que mediante la molienda resulte un estrecho tamaño de partículas. Se prefiere un intervalo \Delta (d_{95}-d_{50}), menor que 500 \mum, en particular menor que 400 \mum.

La conductividad de la dispersión acuosa al 5% está situada entre 0,001 y 2.000 mS, de manera preferida entre 0,01 y 100 mS. Los compuestos conformes al invento contienen predominantemente porciones cristalinas, pero también amorfas. Los compuestos utilizados conforme al invento, incorporados en un agente aglutinante para tóneres, muestran en un ensayo de gradiente térmico (ensayo de Kofler), una estabilidad a unas temperaturas hasta de 200ºC (no hay ninguna descoloración).

En el caso de la determinación del potencial superficial electrocinético mediante una SCD (streaming current detection = detección de la corriente circulante), los compuestos utilizados conforme al invento muestran de manera sorprendente unos potenciales superficiales manifiestamente más bajos (de signo positivo o negativo) que los correspondientes hidróxidos dobles con aniones inorgánicos. En el caso de la valoración de estos compuestos con unos correspondientes reactivos activos superficialmente hasta el punto cero del potencial superficial (vigilancia por SCD de la valoración) en el caso de los compuestos con aniones inorgánicos es necesaria manifiestamente una mayor cantidad de reactivo activo superficialmente que en el caso de los correspondientes hidróxidos dobles con aniones orgánicos. Esto apunta a la existencia de una estabilidad relativamente alta del enlace salino entre el hidróxido doble y el anión orgánico.

Las sales de hidróxidos dobles estratificados, que se emplean conforme al invento se pueden combinar también con otros agentes para el control de las cargas eléctricas, que controlan positiva o negativamente, con el fin de conseguir buenas capacidades técnicas de aplicaciones para la formación de cargas, encontrándose la concentración total de los agentes para el control de las cargas eléctricas convenientemente entre 0,01 y 50% en peso, de manera preferida entre 0,05 y 20% en peso, de manera especialmente preferida entre 0,1 y 5% en peso, referida al peso total del tóner o revelador electrofotográfico, del polvo o del barniz en polvo.

Como otros agentes para el control de las cargas eléctricas entran en consideración por ejemplo:

trifenilmetanos, compuestos de amonio e imonio, compuestos de iminio; compuestos de amonio fluorados y de imonio fluorados; amidas biscatiónicas de ácidos; compuestos de amonio poliméricos; compuestos de dialil-amonio; derivados de aril-sulfuros, derivados de fenoles; compuestos de fosfonio y compuestos de fosfonio fluorados; cáliz(n)arenos, oligosacáridos unidos en forma anular (ciclodextrinas) y sus derivados, en particular derivados de ésteres de boro; complejos entre polielectrólitos (IPECs); sales de poliésteres; compuestos complejos con metales, en particular complejos de salicilato y metales, y complejos de salicilato y no metales (metaloides), sales de silicatos estructurados iónicos, complejos de ácidos hidroxi-carboxílicos y metales y complejos de ácidos hidroxi-carboxílicos y no metales (metaloides); bencimidazolonas; azinas, tiazinas u oxazinas, que se exponen en el Colour Index como pigmentos (Pigments), colorantes en disolventes (Solvent Dyes), colorantes básicos (Basic Dyes) o colorantes ácidos (Acid Dyes).

Son especialmente preferidos los agentes para el control de las cargas eléctricas que seguidamente se mencionan, los cuales se pueden combinar individualmente o en combinación unos con otros con los hidróxidos dobles utilizados conforme al invento:

Trifenilmetanos, tal como se describen p. ej. en el documento US-A-5.051.585;

Compuestos de amonio e imonio, tal como se describen p. ej. en el documento US-A-5.015.676;

Compuestos de amonio fluorados y de imonio fluorados, tal como se describen por ejemplo en el documento US-A-5.069.994; amidas biscatiónicas de ácidos, tal como se describen p. ej. en el documento de solicitud de patente internacional WO 91/10172; compuestos de dialil-amonio tal como se describen p. ej. en los documentos DE-A-4.142.541, DE-A-4.029.652 o DE-A-4.103.610;

Derivados de aril-sulfuros, tal como se describen por ejemplo en el documento DE-A-4.031.705;

Derivados de fenoles, tal como se describen p. ej. en el documento EP-A-0.258.651;

Compuestos de fosfonio y compuestos de fosfonio fluorados, tal como se describen p. ej. en los documentos US-A-5.021.473 y US-A-5.147.748;

Cáliz(n)arenos, tal como se describen, p. ej. en el documento EP-A-0.385.580;

Bencimidazolonas, tal como se describen p. ej. en el documento EP-A-0.347.695;

Oligosacáridos unidos en forma anular, tal como se describen p. ej. en el documento DE-A-4.418.842;

Sales de poliésteres, tales como se describen p. ej. en el documento DE-A-4.332.170;

Compuestos de ciclooligosacáridos, tal como se describen p. ej. en el documento DE-A-197 11 260;

Complejos entre polielectrólitos, tal como se describen p. ej. en el documento DE-A-197 32 995,

Sales de silicatos estructurados iónicos, tal como se describen p. ej. en el documento PCT/EP 00/11217.

Son apropiados adicionalmente, en particular para tóneres líquidos, compuestos iónicos activos superficialmente y los denominados jabones metálicos.

Son especialmente apropiados aril-sulfonatos alquilados, tales como petronatos de bario, petronatos de calcio, dinonil-naftaleno-sulfonatos de bario (de carácter básico y neutro), dinonil-sulfonato de calcio, o la sal de Na del ácido dodecil-benceno-sulfónico y poliisobutilen-succinimidas (Chevrons Oloa 1200).

Se adecuan además una lecitina de soja y polímeros de N-vinil-pirrolidona. Son apropiadas además las sales de sodio de mono- y diglicéridos fosfatados con sustituyentes saturados e insaturados, copolímeros de dibloques AB de A: polímeros de 2-(N;N)di-metilaminoetil-metacrilato cuaternizado con p-tolueno-sulfonato de metilo y B: poli-metacrilato de 2-etil-hexilo.

Son apropiados además, en particular en tóneres líquidos, los carboxilatos di- y trivalentes, en particular triestearato de aluminio, estearato de bario, estearato de cromo, octoato de magnesio, estearato de calcio, naftalito de hierro y naftalito de zinc.

Son apropiados además agentes para el control de las cargas formadores de quelatos (documento EP 0.636.945 A1), compuestos (iónicos) metálicos (documento EP 0.778.501 A1), sales metálicas de fosfatos, tal como se describen en el documento de patente japonesa JA 9 (1997)-106107. Son apropiadas además azinas con los siguientes números del Colour-Index: C.I. Solvent Black 5, 5:1, 5:2, 7, 31 y 50; C.I. Pigment Black 1, C.I. Basic Red 2 y C.I. Basic Black 1 y 2.

Los hidróxidos dobles estratificados, utilizados conforme al invento, se incorporan individualmente o en combinación unos con otros, o con otros de los agentes de control de las cargas eléctricas precedentemente mencionados, en una concentración de 0,01 a 50% en peso, de manera preferida de 0,05 a 20% en peso, de manera especialmente preferida de 0,1 a 50% en peso, referido a la mezcla total en el agente aglutinante del respectivo tóner, revelador, barniz, barniz en polvo, material de electretos o del polímero que se ha de separar electrostáticamente, de una manera homogénea, por ejemplo por extrusión o amasadura, molienda con perlas o con un Ultraturrax (agitador rápido). En este caso los compuestos empleados conforme al invento se pueden añadir en forma de polvos secados y molidos, dispersiones o soluciones, tortas de prensa, tandas patrón, preparaciones, pastas empastadas, como compuestos extendidos sobre soportes apropiados, tales como p. ej. gel de sílice, o respectivamente mezclados con tales soportes, TiO_{2}, Al_{2}O_{3}, negro de carbono, compuestos extendidos a partir de una solución acuosa o no acuosa, o en otra forma distinta. Asimismo, los compuestos utilizados conforme al invento se pueden añadir fundamentalmente también ya durante la producción de la respectiva matriz polimérica para tóneres, es decir en el transcurso de su polimerización, poliadición o policondensación, así como en el caso de la preparación de tóneres de polimerización, por ejemplo durante la polimerización en suspensión o emulsión, o en el caso de la conglomeración de los sistemas poliméricos para dar partículas de tóneres.

Los agentes para el control de las cargas eléctricas, conformes al invento, se pueden emplear también en forma de dispersiones acuosas, acuosas - orgánicas u orgánicas, finamente divididas. Los tamaños de partículas (valores de d_{50}) están situados entre 20 nm y 1 \mum, de manera preferida entre 50 y 500 nm. Son convenientes unas concentraciones del agente para el control de las cargas comprendidas entre 0,01 y 50% en peso, de manera preferida entre 0,1 y 30% en peso, referidas al peso total de la dispersión. La viscosidad de una de tales dispersiones se encuentra convenientemente entre 0,5 y 10^{6} mPa\cdots, de manera preferida entre 1 y 5.000 mPa\cdots.

En el caso de dispersiones acuosas u acuosas - orgánicas, se emplea el agua preferiblemente en forma de agua destilada o desalinizada. En el caso de dispersiones orgánicas o acuosas - orgánicas, como medio orgánico se emplean uno o varios disolventes orgánicos, preferiblemente tomados del conjunto de los alcoholes univalentes o plurivalentes, sus éteres y ésteres, p. ej. alcanoles, en particular con 1 a 4 átomos de C, tales como p. ej. metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol; alcoholes di- o tri-valentes, en particular con 2 a 6 átomos de C, p. ej. etilenglicol, propilenglicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,2,6-hexanotriol, glicerol, di(etilenglicol), di(propilenglicol), tri(etilenglicol), poli(etilenglicol), tri(propilenglicol), poli(propilenglicol); éteres alquílicos inferiores de alcoholes plurivalentes, tales como p. ej. el éter mono-metílico o -etílico o -butílico de etilenglicol, el éter mono-metílico o -etílico de tri(etilenglicol); cetonas y cetona-alcoholes, tales como p. ej. acetona, metil-etil-cetona, di-etil-cetona, metil-isobutil-cetona, metil-pentil-cetona, ciclopentanona, ciclohexanona, diacetona-alcohol; amidas, tales como p. ej. dimetil-formamida, dimetil-acetamida y N-metil-pirrolidona.

Para la preparación de dispersiones estables se pueden emplear adicionalmente también usuales agentes coadyuvantes del dispersamiento, de bajo peso molecular o poliméricos, iónicos o no iónicos, tales como p. ej. sulfatos, sulfonatos, fosfatos, polifosfatos, carbonatos, carboxilatos, ácidos carboxílicos, silicatos, hidróxidos, jabones metálicos, polímeros, tales como acrilatos, derivados de ácidos grasos y compuestos glicósidos. Además, las dispersiones pueden contener compuestos formadores de complejos con metales, tales como p. ej. EDTA o NTA.

Además, las dispersiones pueden contener también otras sustancias aditivas usuales, tales como por ejemplo agentes de conservación, biocidas, antioxidantes, sustancias activas superficialmente catiónicas, aniónicas, anfóteras o no ionógenas, (agentes tensioactivos y agentes humectantes), agentes desgasificadores/ antiespumantes, así como agentes para la regulación de la viscosidad, p. ej. un poli(alcohol vinílico), derivados de celulosas o resinas y polímeros naturales o artificiales, solubles en agua, como agentes formadores de películas o respectivamente como agentes aglutinantes con el fin de aumentar la resistencia de adhesión y a la abrasión. Como agentes reguladores del pH pasan a emplearse bases y ácidos de carácter orgánico o inorgánico. Bases orgánicas preferidas son aminas, tales como p. ej. etanolamina, dietanolamina, trietanolamina, dietilaminoetanol (DEAE), N,N-dimetil-etanolamina, diisopropilamina, aminometilpropanol o dimetiliminometil-propanol. Bases inorgánicas preferidas son los hidróxidos de sodio, potasio y litio o amoníaco. Otros componentes pueden ser compuestos hidrótropos, tales como p. ej. formamida, urea, tetrametil-urea, \varepsilon-caprolactama, etilenglicol, di(etilenglicol), tri(etilenglicol), poli(etilenglicol), butilglicol, metil-cellosolve, glicerol, azúcares, N-metil-pirrolidona, 1,3-dietil-2-imidazolidinona, tiodiglicol, benceno-sulfonato de sodio, xileno-sulfonato de Na, tolueno-sulfonato de Na, cumeno-sulfonato de Na, benzoato de Na, salicilato de Na o butil-monoglicol-sulfato de Na.

La concentración de estos agentes auxiliares del dispersamiento y/o de sustancias aditivas usuales en la dispersión está situada convenientemente entre 0,001 y 80% en peso, de manera preferida entre 0,01 y 50% en peso, referido al peso total de la dispersión.

Con el fin de preparar tóneres multicolores electrofotográficos, se añaden agentes colorantes tales como pigmentos multicolores orgánicos, pigmentos inorgánicos o colorantes, usualmente en forma de polvos, dispersiones, tortas de prensa, soluciones o tandas patrón.

Los pigmentos multicolores orgánicos pueden tomarse del conjunto de los pigmentos azoicos o pigmentos policíclicos o cristales mixtos (soluciones sólidas) de tales pigmentos.

Preferidos pigmentos de color azul y/o verde son ftalocianinas de cobre, tales como las C.I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, P. Blue 16 (ftalocianina exenta de metales), o ftalocianinas con aluminio, níquel, hierro o vanadio como átomo central, y además pigmentos de triarilcarbonio, tales como Pigment Blue 1, 2, 9, 10, 14, 16, 56, 60, 61, 62, 68, 80. Pigment Green 1, 4, 7, 17, 36, 50 45; pigmentos de color anaranjado, tales como p. ej. P.O. 5, 13, 34, 36, 38, 43, 62, 68, 70, 72, 71, 74; pigmentos de color amarillo tales como p. ej. P.Y. 12, 13, 14, 17, 74, 83, 93, 97, 111, 120, 122, 139, 151, 154, 155, 174, 175, 176, 180, 174, 185, 194, 213, 214. Pigmentos de color rojo tales como p. ej. P.R. 2, 3, 4, 5, 9, 38, 48, 53, 57, 112, 122, 144, 146, 147, 149, 168, 170, 175, 176, 177, 179, 181, 184, 185, 186, 188, 189, 202, 207, 208, 209, 210, 214, 219, 238, 253; 254, 255, 256, 257, 266, 269, 270, 272, 279. Pigmentos de color violeta tales como P.V. 1, 19, 23,32; negros de carbono tales como P. Black 7, 11, 33 o en su forma modificada superficialmente, tal como se describe en el documento US 5.554.739, pigmentos de hierro y manganeso, además cristales mixtos tal como por ejemplo a base de los pigmentos arriba descritos, tales como C.I. Pigment Violett 19 y C.I. Pigment Red 122,

así como pigmentos azoicos modificados superficialmente, tal como se describen en el documento WO 01/30919.

Las mezclas se pueden preparar en forma de los polvos, granulados, por mezcladura de tortas de prensa, tortas de prensa secadas por atomización, tandas patrón, así como por dispersamiento (extrusión, amasadura, procedimientos en molinos de rodillos, molinos de perlas, Ultraturrax, ultrasonidos), en presencia de un material de soporte en una forma sólida o líquida (tintas sobre una base acuosa o no acuosa) así como por anegamiento (flushen) en presencia de un material de soporte. Si el agente colorante se emplea con unas altas proporciones de agua o de disolventes (> 5%) entonces la mezcladura puede transcurrir también en presencia de temperatura de temperaturas elevadas, por posterior enfriamiento de la masa de mezcla o de modo apoyado por vacío. El proceso de anegamiento puede transcurrir en presencia o ausencia de disolventes orgánicos y de ceras.

En particular para el aumento del brillo, pero también para el matizado del tono de color se recomiendan mezclas con colorantes orgánicos. Como tales se han de mencionar de manera preferida:

Colorantes solubles en agua, tales como p. ej. Direct, Reactive y Acid Dyes, así como colorantes solubles en disolventes, tales como p. ej. Solvent Dyes, Disperse Dyes y Vat Dyes. Como ejemplo se han de mencionar: C.I. Reactive Yellow 37, Acid Yellow 23, Reactive Red 23, 180, Acid Red 52, Reactive Blue 19, 21, Acid Blue 9, Direct Blue 199, Solvent Yellow 14, 16, 25, 56, 62, 64, 79, 81, 82, 83, 83:1, 93, 98, 133, 162, 174, Solvent Red 8, 19, 24, 49, 89, 90, 91, 92, 109, 118, 119, 122, 124, 127, 135, 160, 195, 212, 215, Solvent Blue 44, 45, Solvent Orange 41, 60, 63, Disperse Yellow 64, Vat Red 41, Solvent Black 45, 27.

También se pueden emplear colorantes y pigmentos con propiedades fluorescentes, tales como los ®Luminole (deRiedel-de Haen) por ejemplo con el fin de producir tóneres seguros contra falsificaciones.

Además, los agentes colorantes se pueden utilizar también en una especial forma revestida con ceras, tal como se describe en el documento EP-A-1.204.005, en combinación con los agentes para el control de las cargas eléctricas conformes al invento.

Pigmentos inorgánicos, tales como por ejemplo TiO_{2} o BaSO_{4}, sirven en mezclas para el aclaramiento. Además son apropiadas unas mezclas con pigmentos para efectos especiales, por ejemplo pigmentos con brillo nacarado, pigmentos de Fe_{2}O_{3} (®Paliochrome) así como pigmentos sobre la base de pigmentos colestéricos, que en función del ángulo de observación proporcionan diferentes impresiones cromáticas.

Los tóneres electrofotográficos y también los barnices en polvo pueden contener además todavía ceras. El concento de "cera" designa a una serie de sustancias naturales u obtenidas artificialmente, que por regla general tienen las siguientes propiedades: Son amasables a 20ºC, desde sólidas hasta duras y frágiles, desde gruesas hasta finamente cristalinas, desde translúcidas hasta opacas, pero no vítreas; funden sin descomposición por encima de 40ºC, son relativamente poco viscosas ya un poco por encima del punto de fusión y no formadoras de filamentos, son de una consistencia y una solubilidad fuertemente dependiente de las temperaturas; son pulimentables bajo una ligera presión (compárense las obras Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie [enciclopedia de Ullmann de la química técnica], tomo 24, 4ª edición de 1983, páginas 1-49, editorial Verlag Chemie, Weinheim, y Römpps Chemie-Lexikon, tomo 6, 8ª edición de 1988, página 463, editorial Franck'sche Verlagshandlung).

Como ceras se prefieren: ceras naturales, tales como ceras vegetales, p. ej. cera de carnauba, cera de candelilla, y ceras animales, p. ej. cera de abejas, ceras naturales modificadas, tales como p. ej. ceras de parafinas, microceras, ceras parcialmente sintéticas, tales como p. ej. ceras ésteres montánicas, o ceras totalmente sintéticas, tales como ceras poliolefínicas, p. ej. ceras polietilénicas y polipropilénicas, ceras de poli(etilenglicoles), ceras de copolímeros de cicloolefinas, ceras de amidas, tales como p. ej. N,N'-diesteariletilendiamina, ceras de zirconocenos así como ceras poliolefínicas que contienen cloro o flúor, o mezclas de ceras de polietileno y de poli(tetrafluoroetileno).

Se prefieren especialmente ceras poliolefínicas así como ceras poliolefínicas que contienen grupos polares, que se han formado por posterior oxidación de la cera poliolefínica, mediante reacción de injerto con monómeros que contienen grupos de ácidos carboxílicos, de ésteres de ácidos carboxílicos, de anhídridos de ácidos carboxílicos o hidroxi, o por copolimerización a base de una olefina y de un monómero que contiene grupos de ácidos carboxílicos, de ésteres de ácidos carboxílicos, de amidas de ácidos carboxílicos, de anhídrido de ácido carboxílico o hidroxi.

Pueden ser ceras, en el sentido del presente invento, también compuestas de elevado peso molecular, que tienen un carácter ceroso y que se habían preparado preferiblemente por procedimientos de policondensación, poliadición o polimerización, p. ej. resinas de poliésteres termoplásticos, de epóxidos, de copolímeros de estireno y acrilato, copolímeros de estireno y butadieno, de copolímeros de cicloolefinas, tales como p. ej. ®Topas. Con el fin de poseer una suficiente solubilidad a una temperatura elevada en disolventes orgánicos, tales materiales poseen en la mayor parte de los casos un valor medio numérico del peso molecular (\overline{M}_{n}) de 500 a 20.000. Se prefieren las ceras con un valor medio numérico del peso molecular (\overline{M}_{n}) de 800 a 10.000, de manera especialmente preferida con un valor medio numérico del peso molecular (\overline{M}_{n}) de 1.000 a 5.000.

El punto de goteo de las ceras empleadas conforme al invento, o la temperatura de reblandecimiento de los mencionados polímeros cerosos, se encuentra de manera preferida en el intervalo de 20 a 180ºC, de manera especialmente preferida en el intervalo de 30 a 140ºC.

Es objeto del presente invento también un tóner electrofotográfico, un polvo o un barniz en polvo, que contiene de 30 a 99,99% en peso, de manera preferida de 40 a 99,5% en peso, de un agente aglutinante usual, por ejemplo una resina de estireno, de estireno y acrilato, de estireno y butadieno, de acrilato, de uretano, acrílica, de poliéster o epoxídica, o una combinación de las dos últimas, de 0,01 a 50% en peso, de manera preferida de 0,05 a 20% en peso, de manera especialmente preferida de 0,1 a 5% en peso, de por lo menos una sal de hidróxidos dobles estratificados, tal como se han descrito precedentemente, y eventualmente de 0,001 a 50% en peso, de manera preferida de 0,05 a 20% en peso, de un agente colorante, en cada caso referido al peso total del tóner electrofotográfico, polvo o barniz en polvo.

Además, los compuestos descritos conforme al invento se pueden aplicar sobre agentes de libre fluidez, como adicional elemento para control de las cargas eléctricas, en forma suspendida o en una mezcla seca. Los compuestos descritos conformes al invento se pueden emplear también para un revestimiento de soportes, en inglés "Carrier-Coating".

En los siguientes Ejemplos, las partes significan partes en peso y los tantos por ciento significan tantos por ciento en peso.

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Ejemplo de preparación 1

10 g de un hidróxido-carbonato de Mg y Al (relación estequiométrica de Mg:Al = 2:1) (Syntal HSA 696, de la entidad Südchemie, Alemania) se dispersan en 100 ml de agua desionizada durante 1 hora a 60 hasta 80ºC mediante agitación. Luego se prepara una solución a base de 1,5 g de ácido sebácico en 100 ml de agua desionizada, mediando adición de hidróxido de sodio hasta llegar a un pH de aproximadamente 8, y se añade a la suspensión de un hidróxido-carbonato de Mg y Al. La mezcla se agita durante 6 horas a 70ºC, la suspensión se separa por filtración, se lava posteriormente varias veces con agua desionizada y a continuación se seca a 60-80ºC en vacío.

Caracterización:

Polvo de color blanco

DSC:

ninguna descomposición hasta 400ºC

pH:

8,9

Conductividad:

250 \mus/cm

Humedad residual:

5,6%

tan \delta (1 kHz):

0,5

\Omega cm:

2 x 10^{8}

Solubilidades:

< 1 g/l (a 20ºC) en agua, etanol, acetona, dimetil-sulfóxido, n-hexano

Distribución de tamaños de partículas:

d_{50} = 15 \mum, d_{95} = 39 \mum

\quad

(difracción de luz láser)

Ejemplo de preparación 2

10 g de un hidróxido-carbonato de Mg y Al calcinado (relación estequiométrica de Mg:Al = 2:1) (Syntal HSAC 701, de la entidad Südchemie) se dispersan en 100 ml de agua desionizada durante 1 hora a 60ºC mediante agitación. Luego se añade una solución de 1,5 g de la sal de sodio de ácido 2-hidroxi-1-naftoico en 100 ml de agua desionizada a la suspensión de un hidróxido-carbonato de Mg y Al y la mezcla se agita durante 30 horas a 80ºC. Después de esto la suspensión se separa por filtración y se lava posteriormente múltiples veces con agua desionizada y se seca a continuación a 70ºC en vacío.

De una manera análoga se preparan los compuestos expuestos en la siguiente Tabla:

Ejemplos de preparación 3 a 9

1

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Ejemplo de preparación 10

10 mg de un hidróxido-carbonato de Mg y Al de la fórmula Mg_{4}Al_{2}(OH)_{12}CO_{3} aq. (Pural MG 61 HT, de la entidad Sasol, Alemania) se dispersan mediante agitación en 100 ml de agua desionizada durante 15 minutos a la temperatura ambiente. Luego se prepara una solución a base de 1,0 g de ácido sebácico en 100 ml de agua desionizada mediando adición de hidróxido de sodio, hasta llegar a un pH de aproximadamente 9, y se añade a la suspensión de un hidróxido-carbonato de Mg y Al. La mezcla se agita durante 6 horas a 80ºC, la suspensión se separa por filtración, se lava posteriormente múltiples veces con agua desionizada y a continuación se seca en vacío a 70ºC.

Caracterización del Ejemplo de preparación 10:

Aspecto:

polvo de color blanco

DSC:

ninguna descomposición hasta 400ºC

pH:

7,2

Conductividad:

50 \mus/cm

Humedad residual:

1,4%

tan \delta (1 kHz):

4,6

\Omega cm:

2 x 10^{7}

Cristalinidad:

muy alta, numerosos picos entre 2 Theta 2 y 50º

\quad

(picos principales 11,7º; 23,5º; 34,6º; 35,6º; 38,8º; 46,0º; 46,9º);

BET:

12 m^{2}/g

Distribución de tamaños de partículas:

d_{50} = 14 \mum, d_{95} = 37 \mum

\quad

(difracción de luz láser)

Solubilidades:

< 1 g/l (20ºC) en agua, etanol, acetona, dimetil-sulfóxido, n-hexano

Contenido de C (por análisis elemental):

2,66% (corresponde a 4,4% en peso de ácido sebácico)

De una manera análoga se preparan los compuestos que se exponen en la siguiente Tabla: Ejemplos de preparación 11 y 12:

2

Ejemplo de preparación 13

10 g de un hidróxido-carbonato de Mg y Al de la fórmula Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}CO_{3} aq. (Pural MG 70, de la entidad Sasol, Alemania) se dispersan en 100 ml de agua desionizada durante 15 minutos a 60ºC mediante agitación. Luego se prepara una solución de 1,25 g de ácido sebácico en 100 ml de agua desionizada, mediando adición de hidróxido de sodio hasta llegar a un pH de aproximadamente 8-9, y se añade a la dispersión de un hidróxido-carbonato de Mg y Al. La mezcla se agita durante 4 horas a 60ºC, la suspensión se separa por filtración, se lava posteriormente múltiples veces con agua desionizada y a continuación se seca en vacío a 60ºC.

\vskip1.000000\baselineskip

Caracterización del Ejemplo de preparación 13:

Aspecto:

polvo de color marfil

DSC:

ninguna descomposición hasta 400ºC

pH:

7,5

Conductividad:

125 \mus/cm

Humedad residual:

3,4%

tan \delta (1 kHz):

0,93

\Omega cm:

6 x 10^{7}

Índice DE (1 kHz):

7,4

Cristalinidad:

muy alta, numerosos picos entre 2 Theta 2 y 50º

\quad

(picos principales: 11,4º; 22,9º; 34,4º; 38,4º; 45,2º; 46,3º);

BET:

19,8 m^{2}/g

Distribución de tamaños de partículas:

d_{50} = 18 \mum, d_{95} = 42 \mum

\quad

(difracción de rayos láser)

Solubilidades:

< 1 g/l (a 20ºC) en agua, etanol, acetona, dimetil-sulfóxido, n-hexano

Contenido de C (análisis elemental):

2,7% (corresponde a 4,5% de ácido sebácico)

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Ejemplo de preparación 13a

Se procede como en el Ejemplo de preparación 13, empleándose, en lugar de ácido sebácico, 1,5 g de Fluowet SB liq. secado (producto comercial de la entidad Clariant GmbH, Alemania, secado en vacío a 80ºC/24 h; corresponde a la sal de disodio del monoéster de ácido fluoroalquil (de C_{6}-C_{22})-sulfosuccínico.

Rendimiento: 11,3 g de un polvo de color blanco.

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Ejemplo de preparación 14

10 g de un hidróxido-carbonato de Mg y Al de la fórmula Mg_{4}Al_{2}(OH)_{12}CO_{3} aq. (Pural MG 61 HT, de la entidad Sasol, Alemania) se dispersan mediante agitación a 60ºC durante 15 minutos en 100 ml de agua desionizada. Luego se prepara una solución de 1,5 g de ácido sebácico en 50 ml de agua desionizada mediando adición de hidróxido de sodio hasta llegar a un pH aproximadamente 9, y se añade a la suspensión de un hidróxido-carbonato de Mg y Al. A continuación se prepara una solución de 2 g de ácido esteárico en una mezcla de 50 ml de agua desionizada y de 50 ml de isopropanol mediando adición de hidróxido de sodio hasta llegar a un pH de aproximadamente 12 y por calentamiento a 70ºC, y se añade a la mezcla de reacción. La mezcla total se agita durante 6 horas a 80ºC, siendo mantenido el valor del pH siempre en aproximadamente 9, luego la suspensión se separa por filtración, se lava posteriormente múltiples veces con agua desionizada y a continuación se seca en vacío a 70ºC.

\newpage

Caracterización del Ejemplo de preparación 14:

Aspecto:

polvo de color blanco

DSC:

ninguna descomposición hasta 400ºC

pH:

8,6

Conductividad:

275 \mus/cm

Humedad residual:

1,1%

tan \delta (1 kHz):

0,19

\Omega cm:

6,0 x 10^{10}

Índice DE (1 kHz):

7,4

Cristalinidad:

muy alta, numerosos picos entre 2 Theta 2 y 50º

\quad

(picos principales: 3,4º; 5,1º; 5,8º; 11,7º; 23,5º; 34,6º; 35,6º; 38,9º; 39,4º; 46,0º);

BET:

12,8 m^{2}/g

Distribución de tamaños de partículas:

d_{50} = 13 \mum, d_{95} = 31 \mum

\quad

(difracción de luz láser)

Contenido de C (por análisis elemental)

11,88%

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo de preparación 15

10 g de un hidróxido-carbonato de Mg y Al de la fórmula Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}CO_{3} aq. (Pural MG 70, de la entidad Sasol, Alemania) se dispersan mediante agitación a 70ºC durante 15 minutos en 100 ml de agua desionizada, luego se prepara una solución de 1,5 g de ácido sebácico en 50 ml de agua desionizada mediando adición de hidróxido de sodio hasta llegar a un pH de aproximadamente 9 y se añade a la suspensión de un hidróxido-carbonato de Mg y Al. A continuación se prepara una solución de 2 g de ácido esteárico en una mezcla de 50 ml de agua desionizada y de 50 ml de isopropanol mediando adición de hidróxido de sodio hasta llegar a un pH de aproximadamente 12 y por calentamiento a 70ºC, y se añade a la mezcla de reacción. La mezcla total se agita durante 5 horas a 80ºC, la suspensión se separa por filtración, se lava posteriormente múltiples veces con agua desionizada y a continuación se seca en vacío a 60ºC.

Caracterización del Ejemplo de preparación 15:

Aspecto:

polvo de color blanco

DSC:

ninguna descomposición hasta 400ºC

pH:

8,3

Conductividad:

325 \mus/cm

Humedad residual:

1,3%

tan \delta (1 kHz):

0,26

\Omega cm:

10 x 10^{10}

Índice DE (1 kHz):

18

Cristalinidad:

muy alta, numerosos picos entre 2 Theta 2 y 50º

\quad

(picos principales: 3,4º; 5,1º; 8,5º; 11,4º; 21,9º; 22,9º; 34,4º; 38,2º; 39,0º; 45,2º);

BET:

20,6 m^{2}/g

Distribución de tamaños de partículas:

d_{50} = 15 \mum, d_{95} = 39 \mum

\quad

(difracción de rayos X)

Contenido de C (análisis elemental)

13,74%

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Ejemplos de aplicaciones

Ejemplo de aplicación 1a

1 parte del compuesto del Ejemplo de preparación 1 se incorpora homogéneamente mediante un amasador en el transcurso de 30 minutos en 99 partes de un agente aglutinante para tóneres (copolímero de estireno y acrilato 60:40 ®Almacryl B-1501). A continuación, se muele en un molino universal de laboratorio y luego se clasifica en un clasificador centrífugo. La deseada fracción de partículas (de 4 a 25 \mum) se activa con un soporte, que se compone de partículas de magnetita con un tamaño de 50 a 200 \mum, revestidas con un copolímero de estireno y metacrilato
(90:10)

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Ejemplo de aplicación 1b

Se procede como en el Ejemplo de aplicación 1a, utilizándose, en lugar del copolímero de estireno y acrilato, una resina de poliéster a base de bisfenol A (®Fine Tone 382-ES) y como soporte, partículas de ferrita con un tamaño de 50 a 200 \mum, revestidas con una silicona.

La medición se efectúa en un usual puesto de medición de q/m. Mediante utilización de un tamiz con una anchura de mallas de 45 \mum se asegura que en las emisiones sopladas de tóner no se arrastre ningún soporte. Las mediciones se efectúan con una humedad relativa del aire de aproximadamente 50%. Dependiendo de la duración de la activación, se miden los valores de q/m [\muC/g] que se indican en la siguiente tabla:

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3

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Ejemplos de aplicaciones 2 a 15

Se procede igual que en el Ejemplo de aplicación 1b), empleándose, en lugar del compuesto del Ejemplo de preparación 1, los compuestos de los restantes Ejemplos de preparación.

Los compuestos empleados en los Ejemplos de aplicaciones corresponden a los ejemplos de preparación con igual número.

4

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Ejemplos de aplicaciones 16 a 25

Se procede como en los Ejemplos de aplicaciones 8 a 13, empleándose, en lugar de 1 parte, en cada caso 0,5 ó 2 partes de los respectivos compuestos de los Ejemplos de preparación 8 a 13.

5

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Ejemplos de aplicaciones 26 a 31

Se procede como en los Ejemplos de aplicaciones 10 y 13, incorporándose adicionalmente además 5 partes de un pigmento orgánico (negro de carbono ®Mogul L, de Cabot; ®Toner Magenta EO2, de Clariant (C.I. Pigment Red 122); ®Toner Yellow HG, Clariant (C.I. Pigment Yellow 180)).

6

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Ejemplos de aplicaciones 32 a 34

Se procede como en los Ejemplos de aplicaciones 10 y 13, incorporándose adicionalmente además 2 o respectivamente 3 partes de un agente colorante con efecto propio electrostático positivo (C.I. Solvent Blue 125, véase el Ejemplo comparativo A).

7

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Ejemplo comparativo A

Se procede como en el Ejemplo de aplicación 32, incorporándose 2 partes de C.I. Solvent Blue 125, pero nada de un agente para el control de las cargas eléctricas conforme al invento.

8

El pronunciado efecto propio triboeléctrico positivo del agente colorante de color azul es reconocible manifiestamente.

\newpage

Ejemplo de aplicación 35

1 parte del compuesto del Ejemplo de preparación 10 se incorporó homogéneamente 99 partes de un agente aglutinante para barniz en polvo (®Crylcoat 430), tal como se describe en los Ejemplos de aplicaciones arriba mencionados. La proyección triboeléctrica de los (barnices en) polvos se llevó a cabo con un aparato de proyección ®TriboStar de la entidad Intec (Dortmund), con un tubo de proyección normalizado y una barra interna en forma de estrella con un caudal máximo de paso del polvo con una presión de proyección de 3 y 5 bares. La intensidad de corriente que se establece a partir de la carga electrostática del barniz en polvo o del polvo se indica en \muA. La cuota de deposición se determinó a continuación en% mediante un pesaje diferencial a partir de un barniz en polvo proyectado y
depositado

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9

Claims (11)

1. Utilización de sales de hidróxidos dobles estratificados como agentes para el control de las cargas eléctricas en tóneres y reveladores electrofotográficos, en barnices en polvo, en materiales de electretos y en procesos electrostáticos de separación de materiales susceptibles de cargarse, caracterizada porque la sal de hidróxido doble contiene cationes de metales monovalentes y/o divalentes así como trivalentes así como uno o varios aniones orgánicos A, tomados del conjunto formado por el ácido benzílico, los ácidos naftaleno-disulfónicos, los ácidos naftaleno-dicarboxílicos, los ácidos hidroxi-naftoicos, el ácido octano-dicarboxílico, el ácido decano-dicarboxílico, el ácido dodecano-dicarboxílico, el ácido tetradecano-dicarboxílico, el ácido hexadecano-dicarboxílico, el ácido octadecano-dicarboxílico, el ácido naftaleno-tetracarboxílico, ésteres alquílicos (de C_{6}-C_{20}) de ácido sulfosuccínico y monoésteres fluoroalquílicos (de C_{6}-C_{22}) de ácido sulfosuccínico.

2. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el número de los grupos hidroxi de la sal de hidróxido doble asciende a un múltiplo de 1,8 a 2,2 de la suma de todos los cationes de metales.

3. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque están contenidos como cationes de metales monovalentes, los tomados del conjunto formado por Li^{+}, Na^{+} y K^{+}; como cationes de metales divalentes, los tomados del conjunto formado por Mg^{2+}, Ca^{2+}, Zn^{2+}, Co^{2+}, Ni^{2+}, Fe^{2+}, Cu^{2+} y Mn^{2+}, y como cationes de metales trivalentes, los tomados del conjunto formado por Al^{3+}, Fe^{3+}, Co^{3+}, Mn^{3+}, Ni^{3+}, Cr^{3+} así como B^{3+}.

4. Utilización de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque las sales de hidróxidos dobles contienen Mg^{2+} y Al^{3+}.

5. Utilización de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque la relación molar de Mg^{2+} : Al^{3+} es de 3,1:1 hasta 1:2.

6. Utilización de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque una parte de los aniones orgánicos A se reemplaza por otros aniones orgánicos A' distintos, siendo A' un anión de un ácido graso de C_{12}-C_{44}, en particular de ácido esteárico.

7. Utilización de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 6, en combinación con uno o varios agentes para el control de las cargas eléctricas adicionales, tomados del conjunto formado por los trifenilmetanos, compuestos de amonio e imonio, compuestos de iminio; compuestos de amonio fluorados y de imonio fluorados; amidas biscatiónicas de ácidos; compuestos de amonio poliméricos; compuestos de dialil-amonio; derivados de aril-sulfuros, derivados de fenoles; compuestos de fosfonio y compuestos de fosfonio fluorados; cáliz(n)arenos, oligosacáridos unidos en forma anular (ciclodextrinas), complejos entre polielectrólitos (IPECs); sales de poliésteres; compuestos complejos con metales, sales de silicatos estructurados iónicos, complejos de ácidos hidroxi-carboxílicos y metales, y complejos de ácidos hidroxi-carboxílicos y no metales (metaloides), bencimidazolonas, azinas, tiazinas u oxazinas, que se exponen en el Colour Index como Pigments, Solvent Dyes, Basic Dyes o Acid Dyes.

8. Utilización de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 6, en una concentración de 0,01 a 50% en peso, referida al peso total del tóner, del revelador, del barniz, del barniz en polvo, del material de electretos o de los materiales que se han de separar electrostáticamente.

9. Tóner, electrofotográfico, polvo o barniz en polvo, que contiene de 30 a 99,99% en peso de un agente aglutinante, de 0,01 a 50% en peso de por lo menos una sal de hidróxido doble estratificado de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, y eventualmente de 0,001 a 50% en peso de un agente colorante, en cada caso referido al peso total del tóner electrofotográfico, polvo o barniz en polvo.

10. Hidróxido-carbonato de magnesio y aluminio con una relación de Mg a Al de 1,9:1 a 3,1:1 que contiene aniones en las siguientes relaciones cuantitativas, en cada caso referidas al peso total del hidróxido-carbonato de Mg y Al : 45% en peso de una combinación de ácido sebácico y de un ácido graso de C_{12}-C_{44} o de un monoéster alquílico (de C_{6}-C_{22}) de ácido sulfosuccínico parcialmente fluorado o perfluorado, siendo de 1:50 a 5:1 la relación entre el ácido sebácico y el ácido graso o el monoéster de ácido sulfosuccínico, o de 0,5 a 70% en peso de un monoéster alquílico (de C_{6}-C_{22}) de ácido sulfosuccínico parcialmente fluorado o perfluorado.

11. Hidróxido-carbonato de magnesio y aluminio de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por una de las fórmulas

Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}(CO_{3})_{b} Z_{a} x n H_{2}O o

Mg_{4}Al_{2}(OH)_{12}(CO_{3})_{b} Z_{a} x n H_{2}O

siendo b 1, siendo n de cero a 10, siendo Z una combinación de aniones del ácido sebácico y de aniones de uno o varios ácidos grasos de C_{12}-C_{44}, en particular de ácido esteárico, y estando dimensionada la cifra a de tal manera que Z constituya de 0,5 a 50% en peso, de manera preferida de 1 a 45% en peso, referido al peso total del compuesto.