BR102014014482A2

BR102014014482A2 - Processos de toner para toners hiperpigmentados

Info

Publication number: BR102014014482A2
Application number: BRBR102014014482-0A
Authority: BR
Inventors: Jordan H Wosnick; Melanie L Davis; David J W Lawton
Original assignee: Xerox Corp
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2015-06-30
Also published as: MX2014007982A; DE102014211916A1; MX352061B; JP2015011346A; DE102014211916B4; US9023574B2; US20150004542A1; CA2852402A1; CA2852402C

Abstract

Resumo processos de toner para toners hiperpigmentados as presentes modalidades se referem a processos de preparação de partículas de toner. Mais especificamente, os processos produzem partículas de toner com cargas de alto pigmento e circularidade desejada. Os processos incluem diluir a mistura de partículas agregada antes da coalescência. 1/1

Description

PROCESSOS DE TONER PARA TONERS HIPERPIGMENTADOS [0001] A presente divulgação geral mente se refere a processos de toner e mais especificamente, processos de coalescência e agregação de emulsão, onde as partículas de toner resultantes tem altas cargas de pigmento e circularidade desejada. [0002] Processos de coalescência/agregação de emulsão para a preparação de toners são ilustrados em um número de patentes, tais como Patentes U.S. Nos 5.290.654, 5.278.020, 5.308.734, 5.370.963, 5.344.738, 5.403.693, 5.418.108, 5.364.729, e 5.346.797; e também de interesse podem ser as Patentes U.S. Nos 5.348.832; 5.405.728; 5.366.841; 5.496.676; 5.527.658; 5.585.215; 5.650.255; 5.650.256, 5.501.935; 5.723.253; 5.744.520; 5.763.133; 5.766.818; 5.747.215; 5.827.633; 5.853.944; 5.804.349; 5.840.462; 5.869.215; 5.863.698; 5.902.710; 5.910.387; 5.916.725; 5.919.595; 5.925.488 e 5.977.210. Outras patentes que divulgam processos de coalescência/agregação de emulsão exemplares incluem, por exemplo, Patentes U.S. Nos 6.730.450, 6.743.559, 6.756.176, 6.780.500, 6.830.860, e 7.029.817. As divulgações de cada uma das patentes e publicações anteriores são por este meio incorporadas por referência em sua totalidade. [0003] Toners carregados de alto pigmento (ou toners hiperpigmentados) oferecem impressão em volume de toner global mais baixo por área de unidade (TMA), assim resultando em menor custo de toner por página. [0004] No entanto, o processo de fabricação de formação de toners hiperpigmentados pode representar certos desafios. Por exemplo, o carregamento de alto pigmento em toners pode reduzir a capacidade dos toners de esferoidizar durante a coalescência, causando assim fluxo de toner mais lento durante a coalescência e significativamente retardando o processo de esferoidização. Frequentemente, o processo de formação de toner requer tempos de coalescência mais longos do que o normal, ou o uso de auxiliares de coalescência, tais como, nitrato de cobre (II), ou ambiente de pH muito baixo durante a coalescência. Os processos alterados descritos acima podem não ser ideais: ao estender os resultados de tempo de coalescência a tempos de ciclo global mais longos indesejáveis, a adição de auxiliar de coalescência (por exemplo, nitrato de cobre (II)) requer tratamento de filtrados subsequentes para remover íons de metal (por exemplo, Cu2+) antes da descarga, e a redução do pH durante a coalescência pode levar à formação de partículas grossas que reduzem o rendimento e complicam a filtração. [0005] Desse modo, há uma necessidade de um método novo e aprimorado para produzir toners hiperpigmentados.

SUMÁRIO [0006] De acordo com as modalidades ilustradas neste documento, é fornecido um processo compreendendo formar uma mistura de partículas de resina de látex, cera e corante; agregar a mistura de partículas de modo que as partículas tenham um tamanho de partícula médio de cerca de 3,5 a cerca de 7 mícrons; diluir a mistura com um líquido, de modo que a mistura diluída contenha um teor de sólido de cerca de 8% a cerca de 14% em peso, com base no peso total da mistura diluída; coalescer a mistura diluída para formar partículas de toner; e recuperar as partículas de toner, em que as partículas de toner possuem uma circularidade de cerca de 0,945 a cerca de 0,998. [0007] Nas modalidades, as presentes modalidades fornecem um processo compreendendo formar uma mistura de partículas de resina de látex, cera e corante; agregar a mistura de partículas, de modo que as partículas tenham um tamanho de partícula médio de cerca de 3,5 a cerca de 7 mícrons; diluir a mistura com água, de modo que a mistura diluída contenha um teor de sólido de cerca de 8% a cerca de 14% em peso com base no peso total da mistura diluída; coalescer a mistura diluída para formar partículas de toner, em que a coalescência ocorre na faixa de pH de cerca de 3,5 a cerca de 8; e recuperar as partículas de toner, em que as partículas de toner possuem uma circularidade de cerca de 0,945 a cerca de 0,998. [0008] Em modalidades adicionais, é fornecido um processo compreendendo formar uma mistura de partículas de resina de látex, cera e corante; agregar a mistura de partículas, de modo que as partículas tenham um tamanho de partícula médio de cerca de 3,5 a cerca de 7 mícrons; diluir a mistura com água, de modo que a mistura diluída contenha um teor de sólido de cerca de 8% a cerca de 14% em peso, com base no peso total da mistura diluída; coalescer a mistura diluída para formar partículas de toner; e recuperar as partículas de toner, em que as partículas de toner possuem uma circularidade de cerca de 0,945 a cerca de 0,998, em que o corante está presente em uma quantidade de cerca de 3 por cento a cerca de 30 por cento em peso do toner.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0009] As presentes modalidades geralmente se referem a processos para a preparação de partículas de toner e composições de toner. Particularmente, as presentes modalidades se referem a processos de coalescência e agregação em que pequenas partículas contendo resina de látex são agregadas para o tamanho de partícula de toner apropriado e então coalescidas para atingir o formato e a morfologia de partículas de toner finais. Toners da presente divulgação podem ser preparados com uma etapa de diluição divulgada neste documento realizada após a agregação e antes da coalescência para reduzir o teor de sólido da mistura de partículas (isto é, pasta fluida de toner), assim, aumentando a taxa de coalescência das partículas de toner. A etapa de diluição inclui a adição de um líquido, tal como água, ou uma solução aquosa à mistura de partículas. Surpreendentemente, incluir a etapa de diluição no processo de preparação de partículas de toner pode facilitar a coalescência do toner rápida para alcançar uma circularidade de mais do que cerca de 0,945, de cerca de 0,945 a cerca de 0,998, de cerca de 0,955 a cerca de 0,980, ou de cerca de 0,960 a cerca de 0,975. Sem este processo aprimorado, a circularidade de toner alcançada em um toner, por exemplo, toner agregado de emulsão altamente pigmentada, pode ser de menos do que cerca de 0,940. [0010] Nas modalidades, o processo da divulgação não requer a adição de um ácido exógeno, tal como, ácido nítrico ou ácido clorídrico. Em modalidades adicionais, o processo da divulgação não requer a adição de um ácido exógeno durante a coalescência. Nas modalidades, o processo da divulgação não requer a adição de um auxiliar de coalescência, tais como, sais de metal de transição, incluindo de nitrato de cobre (II), nitrato de zinco, ou nitrato de ferro. [0011] Nas modalidades, composições e partículas de toner podem ser preparadas por processos de agregação de emulsão, como um processo que inclui agregar uma mistura contendo pelo menos uma resina de látex, um corante opcional, uma cera opcional, e quaisquer outros aditivos desejados ou requeridos, diluir a mistura, e então coalescer a mistura agregada diluída. [0012] No processo de agregação de emulsão, a mistura de partículas resultante (isto é, mistura de látex e outros componentes) pode ser agitada e aquecida a uma temperatura igual ou acima da temperatura de transição vítrea (Tg) do látex, nas modalidades de cerca de 30°C a cerca de 70°C, nas modalidades de cerca de 40°C a cerca de 65°C, nas modalidades de cerca de 45°C a cerca de 60°C, por um período de tempo de cerca de 0,2 hora a cerca de 6 horas, nas modalidades de cerca de 0,3 hora a cerca de 5 horas, nas modalidades de cerca de 0,5 hora a cerca de 3 horas. A mistura pode ser homogeneizada. Se a mistura for homogeneizada, a homogeneização poderá ser realizada através da mistura em cerca de 1.000 a cerca de 10.000 rotações por minuto. A homogeneização pode ser realizada por qualquer meio adequado, incluindo, por exemplo, um homogeneizador de sonda IKA ULTRA TURRAX T50. [0013] Permite-se que as partículas se agreguem até que um tamanho de partícula desejado predeterminado seja obtido. Um tamanho desejado predeterminado se refere ao tamanho de partícula desejado a ser obtido conforme determinado antes da formação, e o tamanho de partícula sendo monitorado durante o processo de crescimento até que tal tamanho de partícula seja atingido. Nas modalidades, o tamanho de partícula desejado predeterminado é de cerca de 3,5 pm a cerca 6,5 pm, de cerca de 4 pm a cerca de 5,5 pm, ou de cerca de 4,5 pm a cerca de 5,5 pm. Amostras (pm = micrômetros) podem ser tomadas durante o processo de crescimento e analisadas, por exemplo, com um Contador Coulter, para o tamanho de partícula médio. A agregação, assim, pode prosseguir mantendo a temperatura elevada, ou lentamente elevando a temperatura, por exemplo, de cerca de 35°C a cerca de 70°C, ou de cerca de 40°C a cerca de 55°C, e mantendo a mistura a essa temperatura por um tempo de cerca de 0,5 hora a cerca de 6 horas, nas modalidades de cerca de 1 hora a cerca de 5 horas, mantendo a agitação, para fornecer as partículas agregadas. [0014] Se desejado, uma segunda mistura consistindo em pelo menos uma resina de látex, opcionalmente um corante, opcionalmente uma cera e, opcionalmente outros componentes, pode ser adicionada à mistura de partículas existente, após as partículas terem sido formadas, com a finalidade de formar uma cápsula em volta das partículas. Permite-se que as partículas se agreguem ainda mais com a segunda mistura até que um tamanho de partícula desejado predeterminado seja obtido. Nas modalidades, o tamanho de partícula desejado predeterminado é de cerca de 4,5 pm a cerca 9,5 pm, de cerca de 5 pm a cerca de 7 pm, ou de cerca de 5,5 pm a cerca de 6,5 pm. Amostras podem ser tomadas durante o processo de crescimento e analisadas, por exemplo, com um Contador Coulter, para o tamanho de partícula médio. A agregação, assim, pode prosseguir mantendo a temperatura elevada, ou lentamente elevando a temperatura, por exemplo, de cerca de 40°C a cerca de 70°C, ou de cerca de 45°C a cerca de 60°C, e mantendo a mistura a essa temperatura por um tempo de cerca de 0,1 hora a cerca de 1 hora, nas modalidades de cerca de 0,2 hora a cerca de 0,7 hora, mantendo a agitação, para fornecer as partículas agregadas. [0015] O crescimento e a moldagem das partículas após a adição do agente de agregação podem ser realizados sob quaisquer condições adequadas. Por exemplo, o crescimento e a modelagem podem ser conduzidos sob condições em que a agregação ocorre separada da coalescência. Para agregação separada e estágios de coalescência, o processo de agregação pode ser realizado a uma temperatura elevada, por exemplo, de cerca de 40°C a cerca de 90°C, nas modalidades de cerca de 45°C a cerca de 80 °C, que pode ser mais baixa do que a temperatura de transição vítrea da resina, como discutido acima. [0016] Os agregados de toner resultantes têm um tamanho de partícula de cerca de 3 mícrons a cerca de 15 mícrons de diâmetro médio do volume, nas modalidades de cerca de 4 mícrons a cerca de 9 mícrons ou de cerca de 5 mícrons a cerca de 7 mícrons de diâmetro médio do volume. [0017] Uma vez o tamanho desejado das partículas de toner é alcançado, o crescimento das partículas de toner pode ser interrompido. O pH da mistura pode ser ajustado com uma base em um valor de cerca de 2,5 a cerca de 7, nas modalidades de cerca de 3 a cerca de 5,8. A base pode incluir qualquer base adequada, tais como, por exemplo, hidróxidos de metais alcalinos tais como, por exemplo, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, e hidróxido de amônio. O hidróxido de metal alcalino pode ser adicionado em quantidades de cerca de 0,1 a cerca de 30% em peso da mistura, nas modalidades de cerca de 0,5 a cerca de 5% em peso da mistura. [0018] Como teor de sólido(s) pode afetar certos aspectos do processo de agregação-coalescência, a presente divulgação fornece um processo de formação de toner incluindo uma etapa de diluição para reduzir o teor de sólido de uma pasta fluida de toner para aumentar a taxa de coalescência em toners. Um líquido, tal como água, soluções aquosas (por exemplo, soluções de ácido diluído em água, soluções de base diluída em água, soluções de sal diluído em água, soluções de tensoativo diluído em água), pode ser adicionado à mistura de látex, corante, cera opcional, e quaisquer aditivos antes da coalescência. A quantidade de líquido é de cerca de 2% a cerca de 25%, de cerca de 5% a cerca de 20%, ou de cerca de 5% a cerca de 15%, do peso total da mistura de reação. A mistura diluída pode conter um teor de sólido de cerca de 5% a cerca de 25% em peso, de cerca de 10% a cerca de 20% em peso, ou de cerca de 10% a cerca de 15% em peso, com base no peso total da mistura diluída. O líquido pode ser adicionado à mistura sem qualquer pré-aquecimento, ou pré-aquecido a uma temperatura de cerca de 35°C a cerca de 80°C, de cerca de 40°C a cerca de 70°C ou de cerca de 50 °C a 60 °C antes de adicionar à mistura. [0019] A mistura de látex, corante, cera opcional, e quaisquer aditivos, pode ser posteriormente coalescida. A coalescência pode incluir agitação e aquecimento a uma temperatura de cerca de 80°C a cerca de 99°C, ou de cerca de 90°C a cerca de 98°C. Nas modalidades, a etapa de coalescência ocorre por um período de cerca de 0,25 hora a cerca de 4 horas, de cerca de 0. 5 horas a cerca de 3 horas. A coalescência pode ser acelerada por agitação adicional. [0020] Durante a coalescência, o pH da pasta fluida de toner (ou mistura diluída) pode ser ajustado para de cerca de 3,5 a cerca de 8,0, de cerca de 4,0 a cerca de 7,0, ou cerca de 4,0 a cerca de 5,5. Ácidos adequados que incluem, por exemplo, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido cítrico e/ou ácido acético podem ser usados para ajustar o pH da pasta fluida de toner. A quantidade de ácido adicionada pode ser de cerca de 0,1 a cerca de 30 por cento em peso da mistura, e nas modalidades de cerca de 1 a cerca de 20 por cento em peso da mistura. [0021] A mistura pode ser resfriada, lavada e seca. O resfriamento pode ser a uma temperatura de cerca de 20°C a cerca de 40°C, nas modalidades de cerca de 22°C a cerca de 30°C, durante um período de tempo de cerca de 1 hora a cerca de 8 horas, nas modalidades de cerca de 1,5 hora a cerca de 5 horas. [0022] Nas modalidades, o resfriamento de uma mistura coalescida pode incluir a extinção adicionando meios de resfriamento tais como, por exemplo, gelo, gelo seco e similares, para resfriamento de efeito rápido a uma temperatura de cerca de 20°C a cerca de 40°C, nas modalidades de cerca de 22°C a cerca de 30°C. A extinção pode ser viável para pequenas quantidades de toner, tais como, por exemplo, menos do que cerca de 2 litros, nas modalidades de cerca de 0,1 litro a cerca de 1,5 litro. Para processos em grande escala, tal como, por exemplo, mais do que cerca de 10 litros em tamanho, o resfriamento rápido da mistura de toner pode não ser viável ou prático, nem pela introdução de um meio de resfriamento na mistura de toner, ou pelo uso de resfriamento de reator encamisado. [0023] A mistura coalescida pode, então, ser lavada. A lavagem pode ser realizada a um pH de cerca de 7 a cerca de 12, nas modalidades em um pH de cerca de 9 a cerca de 11. A lavagem pode ser a uma temperatura de cerca de 30°C a cerca de 70°C, nas modalidades de cerca de 40°C a cerca de 67°C. A lavagem pode incluir a filtragem e reformação da pasta de uma torta de filtro incluindo partículas de toner em água desionizada. A torta de filtro pode ser lavada uma ou mais vezes por água desionizada, ou lavada por uma única lavagem com água desionizada a um pH de cerca de 4, em que o pH da pasta fluida é ajustado com um ácido, e opcionalmente seguido por uma ou mais lavagens com água desionizada. [0024] A secagem pode ser realizada a uma temperatura de cerca de 35°C a cerca de 75°C, e em modalidades de cerca de 45°C a cerca de 60°C. A secagem pode ser continuada até que o nível de umidade das partículas esteja abaixo de um alvo definido de cerca de 1% em peso, nas modalidades de menos do que cerca de 0,7% em peso. [0025] Pode ser utilizado qualquer monômero adequado para preparar um látex para uso em um toner. Como observado acima, nas modalidades, o toner pode ser produzido pela agregação de emulsão. Os monômeros adequados úteis na formação de uma emulsão de polímero de látex e, portanto, as partículas de látex resultantes na emulsão de látex incluem, mas não estão limitadas a, estirenos, acrilatos, metacrilatos, butadienos, isoprenos, ácidos acrílicos, ácidos metacrílicos, acrilonitrilas, combinações dos mesmos, e similares. [0026] Nas modalidades, a resina de látex pode incluir pelo menos um polímero. Nas modalidades, pelo menos um pode ser de cerca de um a cerca de vinte e, nas modalidades, de cerca de três a cerca de dez. Polímeros exemplares incluem acrilatos de estireno, butadienos de estireno, metacrilatos de estireno, e, mais especificamente, poli(estireno-alquil acrilato), poli(estireno-1,3-dieno), poli(estireno-alquil metacrilato), poli(estireno-alquil acrilato-ácido acrílico), poli(estireno-1,3-dieno-ácido acrílico), poli(estireno-aquil metacrilato-ácido acrílico), poli(alquil metacrilato-alquil acrilato), poli(alquil metacrilato-aril acrilato), poli(aril metacrilato-alquil acrilato), poli(alquil metacrilato-ácido acrílico), poli(estireno-alquil acrilato-acrilonitrila-ácido acrílico), poli(estireno-1,3-dieno-acrilonitrila-ácido acrílico), poli(alquil acrilato-acrilonitrila-ácido acrílico), poli(estireno-butadieno), poli(metilestireno-butadieno), poli(metil metacrilato-butadieno), poli(etil metacrilato-butadieno), poli(propil metacrilato-butadieno), poli(butil metacrilato-butadieno), poli(metil acrilato-butadieno), poli(etil acrilato-butadieno), poli(propil acrilato-butadieno), poli(butil acrilato-butadieno), poli(estireno-isopreno), poli( metilestireno-isopreno), poli(metil metacrilato-isopreno), poli(etil metacrilato-isopreno), poli(propil metacrilato-isopreno), poli(butil metacrilato-isopreno), poli(metil acrilato-isopreno), poli(etil acrilato-isopreno), poli(propil acrilato-isopreno), poli(butil acrilato-isopreno), poli(estireno-propiI acrilato), poli(estireno-butil acrilato), poli (esti reno-butadieno-ácido acrílico), poli(estireno-butadieno-ácido metacrílico), poli(estireno-butadieno-acrilonitrila-ácido acrílico), poli (esti reno- butadieno-acrilonitrila-ácido acrílico), poli(estireno-butil acrilato-ácido metacrílico), poli(estireno-butil acrilato-carboxietil acrilato), poli (esti reno-butil acrilato-acrilonitrila-ácido acrílico), poli(estireno-butadieno), poli(estireno-isopreno), poli(estireno-butil metacrilato), poli(estireno-butil acrilato-ácido acrílico), poli(estireno-butil metacrilato-ácido acrílico), poli(butil metacrilato-butil acrilato), poli( butil metacrilato-ácido acrílico), poli(acrilonitrila-butil acrilato-ácido acrílico), e misturas dos mesmos. Os polímeros podem ser de bloco, aleatórios, ou copolímeros alternados. Além disso, resinas de poliéster que podem ser usadas incluem aquelas obtidas a partir dos produtos de reação de bisfenol A e oxido de propileno ou carbonato de propileno, bem como os poliésteres obtidos reagindo aqueles produtos de reação com ácido fumárico (conforme divulgado na Patente U.S. N° 5.227.460, cuja divulgação inteira é incorporada neste documento por referência), e as resinas de poliéster ramificadas resultantes da reação de dimetiltereftalato com 1,3-butanodiol, 1,2-propanodiol, e pentaeritritol. [0027] Nas modalidades, um poli(estireno-butil acrilato) pode ser utilizado como a resina de látex. A temperatura de transição vítrea deste látex, que nas modalidades pode ser usado para formar um toner da presente divulgação, pode ser de cerca de 35°C a cerca de 75°C, nas modalidades de cerca de 40°C a cerca de 70°C. [0028] Nas modalidades, o látex pode ser preparado em uma fase aquosa contendo um tensoativo ou cotensoativo. Os tensoativos que podem ser utilizados com o polímero para formar uma dispersão de látex podem ser tensoativos iônicos ou não iônicos em uma quantidade para fornecer uma dispersão de cerca de 0,01 a cerca de 15 por cento em peso dos sólidos, nas modalidades de cerca de 0,1 a cerca de 5 por cento em peso dos sólidos. [0029] Um ou mais tensoativos podem ser utilizados. Os tensoativos podem incluir tensoativos iônicos e/ou tensoativos não iônicos. Os tensoativos aniônicos e tensoativos catiônicos são englobados pelo termo "tensoativos iônicos". Nas modalidades, o tensoativo pode ser utilizado de modo que esteja presente em uma quantidade de cerca de 0,01% a cerca de 5% em peso da composição de toner, por exemplo, de cerca de 0,75% a cerca de 4% em peso da composição de toner, nas modalidades de cerca de 1% a cerca de 3% em peso da composição de toner. [0030] Exemplos de tensoativos não iônicos que podem ser utilizados incluem, por exemplo, ácido poliacrílico, metalose, metilcelulose, etilcelulose, propilcelulose, hidróxi etilcelulose, carboximetilcelulose, polioxietileno cetil éter, polioxietileno lauril éter, polioxietileno octil éter, polioxietileno octilfenil éter, polioxietileno oleil éter, polioxietileno sorbitano monolaurato, polioxietileno estearil éter, polioxietileno nonilfenil éter, dialquilfenóxi poli(etileno-óxi)etanol, disponíveis a partir de Rhone-Poulenc como IGEPAL CA-210™, IGEPAL CA-520™, IGEPAL CA-720™, IGEPAL Co-890™, IGEPAL CO-720™, IGEPAL CO-290™, IGEPAL CA-210™, ANTAROX 890™ e ANTAROX 897™. Outros exemplos de tensoativos não iônicos adequados incluem um copolímero de bloco de óxido de polietileno e óxido de polipropileno, incluindo aqueles comercialmente disponíveis como SYNPERONIC PE/F, nas modalidades SYNPERONIC PE/F 108. [0031] Os tensoativos aniônicos que podem ser utilizados incluem sulfatos e sulfonatos, dodecilsulfato de sódio (SDS), dodecilbenzeno sulfonato de sódio, dodecilnaftaleno sulfato de sódio, sulfatos e sulfonatos de dialquil benzenoalquil, e ácidos, tal como ácido abítico, que pode ser obtido a partir de Aldrich, ou NEOGEN R™, NEOGEN SC™, NEOGEN RK™ que pode ser obtido a partir de Daiichi Kogyo Seiyaku, combinações dos mesmos, e similares. Outros tensoativos aniônicos adequados incluem, nas modalidades, DOWFAX™ 2A1, um dissulfonato de alquildifenilóxido de The Dow Chemical Company, e/ou TAYCA POWER BN2060 de Tayca Corporation (Japão), que são dodecil benzeno sulfonatos de sódio ramificados. As combinações desses tensoativos e qualquer um dos tensoativos aniônicos anteriores podem ser utilizados nas modalidades. [0032] Exemplos dos tensoativos catiônicos, que são geralmente positivamente carregados, incluem, por exemplo, cloreto de alquilbenzil dimetil amônio, cloreto de dialquil benzenoalquil amônio, cloreto de lauril trimetil amônio, cloreto de alquilbenzil metil amônio, brometo de alquil benzil dimetil amônio, cloreto de benzalcônio, brometo de cetil piridínio, brometos de C12, C15, C17 trimetil amônio, sais de haleto de polioxietilalquilaminas, cloreto de dodecilbenzil trietil amônio. MIRAPOL™ e ALKAQUAT™, disponível a partir de Alkaril Chemical Company, SANIZOL™ (cloreto de benzalcônio), disponível a partir de Kao Chemicals, e similares, e misturas dos mesmos. [0033] A escolha de tensoativos específicos ou combinações dos mesmos, bem como das quantidades de cada um a serem usadas, estão dentro da competência daqueles versados na técnica. [0034] Nas modalidades, os iniciadores podem ser adicionados para a formação do polímero de látex. Exemplos de iniciadores adequados incluem iniciadores solúveis em água, tais como persulfato de amônio, persulfato de sódio e persulfato de potássio, e iniciadores orgânicos solúveis, incluindo os peróxidos orgânicos e compostos azo, incluindo peróxidos Vazo, tais como VAZO 64™, 2-metil 2-2'-azobis propanonitrila, VAZO 88™, 2-2'-azobis-isobutiramida desidratada, e combinações dos mesmos. Outros iniciadores solúveis em água que podem ser utilizados incluem compostos de azoamidina, por exemplo, 2,2'-azobis(2-metil-N-fenilpropionamida)dicloridrato, 2,2'-azobis[N-(4-clorofenil)-2- metilpropionamida]dicloridrato, 2,2'-azobis[N-(4-hidroxifenil)-2-metil-propionamidina]dicloridrato, 2,2'-azobis[N-(4-amino-fenil)-2- metilpropionamidina]tetracloridrato, 2,2'-azobis[2-metil-N- (fenilmetil)propionamida]dicloridrato, 2,2'-azobis[2-metil-N-2- propenilpropionamidina]dicloridrato, 2,2'-azobis[N-(2-hidroxietil)2- metilpropionamidina]dicloridrato, 2, 2'-azobis [2(5-metil-2-imidazolina-2-il)propano]dicloridrato, 2,2'-azobis[2-(2-imidazolina-2- il)propano]dicloridrato, 2,2'-azobis[2-(4,5,6,7-tetrahidro-1 H-1,3-diazepin-2-il)propano]dicloridrato, 2,2'-azobis[2-(3,4,5,6-tetrahidropirimidina-2- il)propano]dicloridrato, 2,2'-azobis[2-(5-hidróxi-3,4,5,6- tetrahidropirimidina-2-il)propano]dicloridrato, 2,2'-azobis{2-[1-(2- hidroxietil)-2-imidazolina-2-il]propano}dicloridrato, combinações dos mesmos, e similares. [0035] Os iniciadores podem ser adicionados em quantidades adequadas, tal como de cerca de 0,1 a cerca de 8 por cento em peso dos monômeros, e nas modalidades, de cerca de 0,2 a cerca de 5 por cento em peso dos monômeros. [0036] Agentes de Transferência de Cadeia de Corantes [0037] Nas modalidades, os agentes de transferência de cadeia também podem ser utilizados na formação do polímero de látex. Agentes de transferência de cadeia adequados incluem dodecano tiol, octano tiol, tetrabrometo de carbono, combinações dos mesmos, e similares, em quantidades de cerca de 0,1 a cerca de 10 por cento de monômeros, nas modalidades de cerca de 0,2 a cerca de 5 por cento em peso de monômeros, e nas modalidades de cerca de 0,5 a cerca de 3,5 por cento em peso de monômeros, para controlar as propriedades de peso molecular do polímero de látex quando a polimerização de emulsão é conduzida em conformidade com a presente divulgação. [0038] Uma cera pode ser combinada com a resina de látex e um corante na formação de partículas de toner. Quando incluída, a cera pode estar presente em uma quantidade de, por exemplo, de cerca de 1 por cento em peso a cerca de 25 por cento em peso das partículas de toner, nas modalidades de cerca de 5 por cento em peso a cerca de 20 por cento em peso das partículas de toner. [0039] Ceras que podem ser selecionadas incluem ceras com, por exemplo, um peso molecular médio ponderai de cerca de 500 a cerca de 20.000, nas modalidades de cerca de 1.000 a cerca de 10.000. [0040] Em algumas modalidades, um agente de ajuste de pH pode ser adicionado para controlar a taxa do processo de agregação da emulsão. Nas modalidades, o ajuste do pH pode ser utilizado para ajustar o tamanho final das partículas de toner. Nas modalidades, o ajuste do pH pode ser utilizado para congelar, ou seja, para interromper, o crescimento do toner. [0041] O agente de ajuste de pH utilizado nos processos da presente divulgação pode ser qualquer ácido ou base que não afete negativamente os produtos sendo produzidos. As bases adequadas podem incluir hidróxidos de metal, tais como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de amônio e, opcionalmente, combinações dos mesmos. Os ácidos adequados incluem ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido cítrico, ácido acético e, opcionalmente, combinações dos mesmos. Nas modalidades, o ácido etileno diamina tetra-acético (EDTA) pode ser adicionado para ajudar a ajustar o pH para os valores desejados observados acima. [0042] Qualquer agente agregante adequado pode ser utilizado para formar um toner. Agentes agregantes adequados incluem, por exemplo, soluções aquosas de um cátion bivalente ou um material de cátion multivalente. O agente agregante pode ser, por exemplo, haletos de polialumínio, tal como cloreto de polialumínio (PAC), ou o brometo, fluoreto, ou iodeto correspondente, silicatos de polialumínio, tal como sulfossilicato de polialumínio (PASS), e sais de metal solúveis em água, incluindo cloreto de alumínio, nitrito de alumínio, sulfato de alumínio, sulfato de potássio alumínio, acetato de cálcio, cloreto de cálcio, nitrito de cálcio, oxalato de cálcio, sulfato de cálcio, acetato de magnésio, nitrato de magnésio, sulfato de magnésio, acetato de zinco, nitrato de zinco, sulfato de zinco, cloreto de zinco, brometo de zinco, brometo de magnésio, cloreto de cobre, sulfato de cobre, e combinações dos mesmos. Nas modalidades, o agente agregante pode ser adicionado à mistura a uma temperatura abaixo da temperatura de transição vítrea (Tg) da resina. [0043] O agente agregante pode ser adicionado à mistura utilizada para formar um toner em uma quantidade de, por exemplo, de cerca de 0,1% a cerca de 8% em peso, nas modalidades de cerca de 0,2% a cerca de 5% em peso, em outras modalidades de cerca de 0,5% a cerca de 5% em peso, da resina na mistura. Isto fornece uma quantidade suficiente de agente para agregação. [0044] A fim de controlar a agregação e a coalescência das partículas, nas modalidades o agente agregante pode ser medido na emulsão ao longo do tempo. Por exemplo, o agente pode ser medido na mistura durante um período de cerca de 5 a cerca de 240 minutos, nas modalidades de cerca de 30 a cerca de 200 minutos. A adição do agente também pode ser feita enquanto a mistura é mantida sob condições agitadas, nas modalidades de cerca de 50 rpm a cerca de 1.000 rpm, em outras modalidades de cerca de 100 rpm a cerca de 500 rpm, e a uma temperatura que está abaixo da temperatura de transição vítrea da resina como discutido acima, nas modalidades de cerca de 30°C a cerca de 90°C, nas modalidades de cerca de 35°C a cerca de 70°C. [0045] Nas modalidades, após a agregação, mas antes da coalescência, uma cápsula pode ser aplicada às partículas agregadas. [0046] As resinas que podem ser utilizadas para formar a cápsula incluem, mas não estão limitadas a, resinas amorfas descritas acima para uso no núcleo. Tal uma resina amorfa pode ser uma resina de baixo peso molecular, uma resina de alto peso molecular, ou combinações das mesmas. [0047] Em algumas modalidades, a resina amorfa utilizada para formar a cápsula pode ser reticulada. Por exemplo, a reticulação pode ser alcançada através da combinação de uma resina amorfa com um agente reticulante, por vezes referido aqui, nas modalidades, como um iniciador. Exemplos de agentes reticulantes adequados incluem, mas não estão limitados a, por exemplo, iniciadores térmicos ou de radical livre tais como peróxidos orgânicos e compostos azo descritos acima como adequado para formar um gel no núcleo. Exemplos de peróxidos orgânicos adequados incluem diacil peróxidos tais como, por exemplo, peróxido de decanoíla, peróxido de lauroíla e peróxido de benzoíla, peróxidos de cetona, tais como, por exemplo, peróxido de ciclohexanona e metil etil cetona, alquil peroxiésteres tais como, por exemplo, t-butil peróxi neodecanoato, 2,5-dimetil 2,5-di(2-etil hexanoil peróxi)hexano, t-amil peróxi 2-etil hexanoato, t-butil peróxido 2-etil hexanoato, t-butil peróxi acetato, t-amil peróxi acetato, t-butil peróxi benzoato, t-amil peróxi benzoato, oo-t-butil o-isopropil mono peróxi carbonato, 2,5-dimetil 2,5-di(benzoil peróxi)hexano, oo-t-butil o-(2-etil hexil)mono peróxi carbonato, e oo-t-amil o-(2-etil hexil)mono peróxi carbonato, alquil peróxidos, tais como, por exemplo, dicumil peróxido, 2,5-dimetil 2,5-di(t-butil peróxi)hexano, t-butil cumil peróxido, a-a-bis(t-butil peróxi)di-isopropil benzeno, di-t-butil peróxido e 2,5-dimetil 2,5di(t-butil peróxido)hexina-3, alquil hidroperóxidos tais como, por exemplo, 2,5-dihidro peróxi 2,5-dimetil hexano, hidroperóxido de cumeno, t-butil hidroperóxido e t-amil hidroperóxido, e alquil peroxicetais, tais como, por exemplo, 4,4-di(t-butil peróxi)valerato de n-butil, 1,1-di(t-butil peróxi)3,3,5-trimetil ciclohexano, 1,1-di(t-butil peróxi)ciclohexano, 1,1 -di(t-amil peróxi)ciclohexano, 2,2-di(t-butil peróxi)butano, 3,3-di(t-butil peróxi)butirato de etil e 3,3-di(t-amil peróxi)butirato de etil, e combinações dos mesmos. Exemplos de compostos azo adequados incluem 2,2'-azobis(2,4-dimetilpentano nitrila), azobis-isobutironitrila, 2,2'-azobis(isobutironitrila), 2,2’-azobis(2,4-dimetil valeronitrila), 2,2'-azobis(metil butironitrila), 1,1'-azobis(ciano ciclohexano), outros compostos conhecidos similares, e combinações dos mesmos. [0048] O agente reticulante e resina amorfa podem ser combinados por um tempo suficiente e a uma temperatura suficiente para formar o gel de poliéster reticulado. Nas modalidades, o agente reticulante e a resina amorfa podem ser aquecidos a uma temperatura de cerca de 25°C a cerca de 99°C, nas modalidades de cerca de 30°C a cerca de 95°C, por um período de tempo de cerca de 1 minuto a cerca de 10 horas, nas modalidades de cerca de 5 minutos a cerca de 5 horas, para formar uma resina de poliéster ou gel de poliéster reticulado adequado para uso como uma cápsula. [0049] Sempre que utilizado, o agente reticulante pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0,001% em peso a cerca de 5% em peso da resina, nas modalidades de cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso da resina. A quantidade de CCA pode ser reduzida na presença de agente reticulante ou iniciador. [0050] Uma única resina de poliéster pode ser utilizada como a cápsula ou, como mencionado acima, nas modalidades uma primeira resina de poliéster pode ser combinada com outras resinas para formar uma cápsula. Várias resinas podem ser utilizadas em quaisquer quantidades adequadas. Nas modalidades, uma primeira resina de poliéster amorfa, por exemplo, uma resina amorfa de baixo peso molecular da fórmula I acima, pode estar presente em uma quantidade de cerca de 20 por cento em peso a cerca de 100 por cento em peso da resina da cápsula total, nas modalidades de cerca de 30 por cento em peso a cerca de 90 por cento em peso da resina da cápsula total. Desse modo, nas modalidades uma segunda resina, nas modalidades uma resina de alto peso molecular amorfa, pode estar presente na resina da cápsula em uma quantidade de cerca de 0 por cento em peso a cerca de 80 por cento em peso da resina da cápsula total, nas modalidades de cerca de 10 por cento em peso a cerca de 70 por cento em peso da resina da cápsula. [0051] O toner da presente divulgação pode possuir partículas com um diâmetro médio de volume (também referido como "diâmetro de partícula médio de volume") de cerca de 3 mícrons a cerca de 10 mícrons, nas modalidades de cerca de 3,2 mícrons a cerca de 8,5 mícrons, nas modalidades de cerca de 3,3 mícrons a cerca de 7 mícrons, nas modalidades de cerca de 5,8 mícrons. Conforme observado acima, as partículas de toner resultantes podem ter uma circularidade de cerca de 0,945 a cerca de 0,998, de cerca de 0,950 a cerca de 0,990, de cerca de 0,955 a cerca de 0,980, ou cerca 0,960 a cerca 0,975. Quando as partículas de toner esféricas têm uma circularidade nesta faixa, as partículas de toner esféricas que permanecem na superfície do membro de suporte de imagem passam entre as porções de contato do membro de suporte de imagem e o carregador de contato, a quantidade de toner deformado é pequena, e, portanto, a geração de filmagem de toner pode ser evitada de modo que uma qualidade de imagem estável sem defeitos possa ser obtida por um longo período. [0052] Vários corantes adequados conhecidos, tais como tintas, pigmentos, misturas de tintas, mistura de pigmentos, mistura de tintas e pigmentos, e similares, podem ser incluídos no toner. O corante pode ser incluído no toner em uma quantidade de, por exemplo, de cerca de 3 por cento a cerca de 30 por cento em peso do toner, ou de cerca de 5 a cerca de 25 por cento em peso do toner, ou de cerca de 5 a cerca de 20 por cento em peso do toner. [0053] Exemplos não limitantes de corantes adequados incluem negro de fumo.Em geral, corantes que podem ser selecionados são preto, ciano, magenta, ou amarelo, e misturas dos mesmos. [0054] Nas modalidades, as partículas de toner também podem conter outros aditivos opcionais, conforme desejado ou necessário. Por exemplo, o toner pode incluir agentes de controle de carga positiva ou negativa, por exemplo, em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 10 por cento em peso do toner e, em algumas modalidades, de cerca de 1 a cerca de 3 por cento em peso do toner. Exemplos de agentes de controle de carga adequados incluem compostos de amônio quaternário inclusive haletos de alquil piridínio; bissulfatos; compostos de alquil piridínio, incluindo aqueles divulgados na Patente U.S. NQ 4.298.672, cuja divulgação é por este meio incorporada por referência em sua totalidade; composições de sulfonato e sulfato orgânico, incluindo aquelas divulgadas na Patente U.S. Ng 4.338.390, cuja divulgação é por este meio incorporada por referência em sua totalidade; cetil piridínio tetrafluoroboratos; diestearil dimetil amônio metil sulfato; sais de alumínio tais como BONTRON E84™ ou E88™ (Hodogaya Chemical); combinações dos mesmos, e similares. Tais agentes de controle de carga podem ser aplicados simultaneamente com a resina da cápsula descrita acima, ou após a aplicação da resina da cápsula. [0055] Também podem ser misturados com as partículas de aditivo externo das partículas do toner, incluindo aditivos de auxílio de fluxo, os quais podem estar presentes na superfície das partículas do toner. Exemplos destes aditivos incluem óxidos de metal tais como oxido de titânio, óxido de silício, óxido de estanho, misturas dos mesmo, e similares; sílicas coloidais e amorfas, tais como AEROSIL®, sais de metal e sais de metal de ácidos graxos, incluindo estearato de zinco, óxidos de alumínio, óxidos de cério, e misturas dos mesmos. Cada um desses aditivos externos pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0,1 por cento em peso a cerca de 5 por cento em peso do toner, em algumas modalidades, de cerca de 0,25 por cento em peso a cerca de 3 por cento em peso do toner. Aditivos adequados incluem aqueles divulgados nas Patentes U.S. Nos 3.590.000, 3.800.588, e 6.214.507, cujas divulgações de cada uma são incorporadas por este meio por referência em sua totalidade. Novamente, esses agentes podem ser aplicados simultaneamente com a resina da cápsula descrita acima, ou após a aplicação da resina da cápsula. [0056] Como usado neste documento, as formas no singular "um(a)'\ "e", e "o(a)" incluem referentes no plural, a menos que o contexto expresse claramente o contrário. [0057] Exemplo 1 [0058] Preparação de toner preto hiperpigmentado com sólidos inferiores durante a coalescência [0059] 420 g de água Dl, 185 g de látex de poli(estireno-butil acrilato), 56 g de dispersão de cera, 82 g de dispersão de pigmento preto e 14 g de dispersão de pigmento de ciano foram adicionados juntos em um vaso de vidro de 2L. Os conteúdos foram homogeneizados e um floculante de PAC e 0,02 M de HNO3 (27 g) foi adicionado durante a homogeneização ao longo do período de 5 minutos. A pasta fluida foi, então, aquecida a 53°C, sob agitação constante a 200 RPM. Quando o tamanho de partícula atingiu 4,5 a 4,8 mícrons, 105 g de látex da cápsula foram adicionados. Quando o tamanho de partícula atingiu 5,4 a 5,9 mícrons, 4% de NaOH foram adicionados para ajustar a pasta fluida para pH de 3,3, 3,62 g de Dow VERSENE (solução de EDTA) foram adicionados para trazer a pasta fluida para pH 4,5 e uma quantidade adicional de 4% de NaOH até pH 5,5. A agitação foi ajustada até 170 RPM. Após 10 minutos, 330 g de água Dl pré-aquecida a 55°C foram adicionados à pasta fluida, que foi então aquecida a 96°C. Durante a elevação da temperatura, o pH foi ajustado até 4,3 a 85°C usando 0,3 M de HNO3. Após atingir 96°C, amostras de pasta fluida foram coletadas a cada 30 minutos para determinar a circularidade. Quando a circularidade atingiu 0,953 a 0,963, o pH foi ajustado até 7,0 usando 4% de NaOH. Após um total de 3 horas, o resfriamento completo foi aplicado à pasta fluida. Quando a temperatura atingiu 68°C, o pH foi ajustado para 8,8 usando 4% de NaOH. O resfriamento completo foi continuado e a pasta fluida foi descarregada quando a temperatura caiu abaixo de 40QC. As partículas de toner resultantes tinham o tamanho de partícula (D50) 5.654 μιτι, GSDv/n 1.207/1.219, e circularidade 0,968. [0060] Exemplo 2 [0061] Preparação de toner de ciano hiperpigmentado com sólidos inferiores durante a coalescência [0062] O procedimento do Exemplo 1 foi seguido, exceto que 81 g da dispersão de pigmento ciano foram usados no lugar das dispersões de pigmento ciano e preto combinados mencionadas nesse exemplo. As partículas de toner resultantes tinham um tamanho de partícula (D50) 5.654 pm, GSDv/n 1.207/1.246, e circularidade 0,966. [0063] Exemplo 3 (Exemplo de Contador) [0064] Preparação de toner preto hiperpigmentado usando técnicas padrão [0065] O procedimento do Exemplo 1 foi seguido durante a fase de agregação. Após a adição de Dow VERSENE (solução de EDTA), 4% de NaOH foram adicionados para ajustar a pasta fluida para pH 5,0, que foi então aquecida a 96°C. A agitação foi ajustada até 200 RPM. Nenhuma adição adicional de água foi realizada durante a elevação da temperatura. Ao atingir 70°C durante a elevação da temperatura, 0,3 M de HNO3 foi adicionado para ajustar o pH da pasta fluida para 4,0. Após uma hora a 96°C, a inspeção visual indicou pobre coalescência. A pasta fluida foi ajustada para pH 3,6 e então mais para baixo pH 3,0 após duas horas a 96°C. Quando as três horas de coalescência estavam completas, as partículas de toner tinham circularidade 0,940.

Claims

1. Processo, caracterizado pelo fato de que compreende: formar uma mistura de partículas de resina de látex, cera e corante; agregar a mistura de partículas de modo que as partículas tenham um tamanho de partícula médio de cerca de 3,5 a cerca de 7 mícrons; diluir a mistura com um líquido, de modo que a mistura diluída contenha um teor de sólido de cerca de 8% a cerca de 14% em peso, baseado no peso total da mistura diluída; coalescer a mistura diluída para formar partículas de toner; e recuperar as partículas de toner, em que as partículas de toner possuem uma circularidade de cerca de 0,945 a cerca de 0,998.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a resina de látex é selecionada a partir do grupo consistindo em estirenos, acrilatos, metacrilatos, butadienos, isoprenos, ácidos acrílicos, ácidos metacrílicos, acrilonitrilas, e misturas dos mesmos.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o líquido é selecionado a partir do grupo consistindo em água, solvente miscível em água, e misturas dos mesmos.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de coalescência ocorre a uma temperatura de cerca de 80°C a cerca de 99°C.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de coalescência ocorre durante um período de cerca de 0,25 hora a cerca de 4 horas.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de coalescência ocorre na faixa de pH de cerca de 3,5 a cerca de 8,0.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processo não inclui a adição de um ácido exógeno.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processo não inclui a adição de um agente de coalescência.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corante compreende tintas, pigmentos, combinações de tintas, combinações de pigmentos, ou combinações de tintas e pigmentos.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas de toner possuem um diâmetro médio de volume de cerca de 3 mícrons a cerca de 10 mícrons.