BR102016015657A2

BR102016015657A2 - Compositions of fixed cold pressure toner based on mixtures of organic composite amorfo and crystaline of small molecule

Info

Publication number: BR102016015657A2
Application number: BR102016015657-2A
Authority: BR
Inventors: Philip Nelson Veregin Richard; Hu Nan-Xing; G. Sacripante Guerino; A. Moffat Karen; L. Belelie Jennifer
Original assignee: Xerox Corporation
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2017-07-25
Also published as: US20180143548A1; EP3118685B1; KR20170009723A; RU2710593C1; EP3118685A1; US20170017170A1; CA2935287C; KR102314394B1; US10520840B2; CA2935287A1; US9910373B2; MX2016008593A

Abstract

composições de toner fixo de pressão a frio baseado em misturas de composto orgânico amorfo e cristalino de pequena molécula. uma composição do toner fixo de pressão a frio inclui pelo menos um material orgânico cristalino de c16 a c80 com um ponto de fusão que varia de cerca de 30°c a cerca de 130°c e pelo menos um éster de material orgânico amorfo de c16 a c80 com tg de cerca de -30°c a 70°c. um método de aplicação do toner fixo de pressão a frio inclui o fornecimento de composição do toner fixo de pressão a frio, dispondo a composição do toner fixo a pressão a frio em um substrato e aplicação da pressão na composição disposta no substrato em condições de fixação de pressão a frio. a composição do toner fixo de pressão a frio pode ser formada em látex.

Description

COMPOSIÇÕES DE TONER FIXO DE PRESSÃO A FRIO BASEADO EM MISTURAS DE COMPOSTO ORGÂNICO AMORFO E CRISTALINO DE

PEQUENA MOLÉCULA

FUNDAMENTO

[0001] A presente divulgação se refere às composições de toner para serem usadas em xerografia. Em particular, a presente divulgação se refere às composições de toner fixo.

[0002] Os toners fixos de pressão a frio funcionam normalmente em um sistema que utiliza um par de rolos de alta pressão para fixar o toner ao papel sem aquecimento. Entre as vantagens destes sistemas são o uso de baixa potência e pequeno aquecimento do papel. Um exemplo de um toner fixo de pressão a frio compreende predominantemente cera, um copolímero de etileno-acetato de vinila com um polímero termoplástico de poliamida de ponto de amolecimento de 99°C e ponto de amolecimento de 120°C. Um exemplo desta abordagem é mostrado em Patente US NQ 4.935.324, que é incorporada a este documento por referência. Outro exemplo de um toner fixo de pressão a frio é composto de um copolímero de estireno com 1-terciário-butil-2-etenil benzeno e uma cera de poliolefina exemplificada por exemplo como toner fixo de pressão a frio da Xerox 4060. Outros toners fixos a frio se basearam em um núcleo de acrilato de cadeia longa produzido pela polimerização da suspensão, como lauril acrilato. Os exemplos dessas composições são divulgados na Patente US NQ 5.013.630 e 5.023.159 os quais são incorporados por referência a este instrumento. Esses sistemas são projetados para ter um núcleo com Tg inferior à temperatura ambiente. Uma camisa dura, como o poliuretano, preparada por uma polimerização interfacial, é disposta sobre o núcleo a fim de manter o conteúdo líquido no núcleo na partícula do toner.

[0003] Os problemas de desempenho em projetos com conteúdo elevado de cera que funcionam somente em alta pressão, como cerca de 2000 psi ou até 4000 psi, que são respectivamente, 140 kgf/cm2 e 280 kgf/cm2 e mesmo assim a robustez de imagem pode ser precária. No caso de projetos de núcleo de acrilato de cadeia longa, a camisa precisa ser muito fina para quebrar sob pressão, mas pode ser muito desafiador impedir que as cápsulas vazem porque o núcleo é tipicamente um líquido em temperatura ambiente.

SUMÁRIO

[0004] Em alguns aspectos, as modalidades neste documento se relacionam às composições do toner fixo de pressão a frio que compreendem pelo menos um material orgânico cristalino de C16 a C80 com um ponto de fusão que varia de cerca de 30°C a cerca de 130°C e pelo menos um material orgânico amorfo de C16 a C80 com Tg de cerca de -30 °C a cerca de 70 °C.

[0005] Em outros aspectos, as modalidades deste documento se relacionam aos métodos de aplicação de toner fixo de pressão a frio que compreendem uma composição de toner fixo de pressão a frio compreendendo pelo menos um material orgânico cristalino de C16 a C80 com um ponto de fusão que varia de cerca de 30°C a cerca de 130°C e pelo menos um éster de material orgânico amorfo de C16 a C80 com Tg de cerca de 0°C a 60°C, dispondo a composição do toner fixo a pressão a frio em um substrato e aplicação da pressão na composição disposta no substrato em condições de fixação de pressão a frio.

[0006] Ainda em outros aspectos, as modalidades neste documento se relacionam ao látex formado a partir da composição de toner fixo de pressão a frio que compreende pelo menos um material amorfo cristalino de C16 a C80 com um ponto de fusão que varia de cerca de 30°C a cerca de 130°C; e pelo menos éster de colofônia amorfo de C16 a C80 com Tg de cerca de -30 °C a cerca de 60 °C.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS Várias modalidades da presente divulgação serão descritas neste documento abaixo com referência às figuras em que: [0007] A Figura 1 mostra a viscosidade do testador de fluxo Shimadzu com representação gráfica de temperatura para uma mistura exemplar de um tereftalato distearil de éster cristalino uma resina de politerpeno amorfo SYLVARES™ TR A25 na proporção de 79/21% em peso para aplicação de fixação de pressão a frio. Em baixa pressão de 10 kgf/cm2 a temperatura de transição para atingir uma viscosidade de 104 Pa-s é 77°C, enquanto a alta pressão de 100 kgf/cm2 a temperatura de transição para atingir uma viscosidade de 104 Pa-s é 38°C. A mudança da temperatura de transição para atingir uma viscosidade de 104 Pa-s é 39°C entre uma pressão de 10 kgf/cm2 e 100 kgf/cm2.

[0008] A Figura 2A mostra as temperaturas de transição do testador de fluxo Shimadzu para uma mistura exemplar de tereftalato distearil de éster cristalino com Tg amorfa variante para materiais orgânicos de molécula pequena amorfa na proporção 79/21% em peso. São mostradas as temperaturas de transição para alcançar 104 Pa-s em 10 kgf/cm2, a 100 kgf/cm2 e a diferença nas temperaturas de transição para atingir 104 Pa-s em 10 kgf/cm2 menos aquela em 100 kgf/cm2.

[0009] A Figura 2B mostra uma representação gráfica com os mesmos materiais da Figura 2A e as temperaturas de transição como na Figura 1, mas mostrando o efeito de Ts diferentes das diferentes moléculas pequenas amorfas.

[0010] A Figura 3 mostra os resultados de Shimadzu para uma mistura exemplar de um polímero de poliéster cristalino com uma resina de politerpeno amorfo de molécula pequena amorfa SYLVARES™TR A25 na razão 79/21% em peso.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] As modalidades deste documento fornecem toners fixos de pressão a frio que compreendem pelo menos um composto orgânico cristalino que pode ser uma molécula pequena ou polímero orgânico, e qualquer um deles está acoplado a pelo menos uma molécula pequena orgânica amorfa ou uma resina oligomérica orgânica. Os componentes cristalinos e amorfos são misturados para fornecer um material que sofre uma mudança de fase de sólido para líquido em temperatura moderada, como cerca de 20 °C a 70°C a uma pressão tão baixa quanto 25 kgf/cm2 para cerca de 100 kgf/cm2 a cerca de 400 kgf/cm2. Em modalidades são fornecidos toners fixos de pressão a frio que compreendem pelo menos uma molécula pequena cristalina, como um éster de molécula pequena cristalina por exemplo e pelo menos uma molécula orgânica amorfa ou composição de resina, ou em modalidades pelo menos uma molécula pequena orgânica amorfa ou composição de resina oligomérica orgânica. As moléculas pequenas cristalinas e amorfas são misturadas para fornecer um material que sofre uma mudança de fase de sólido para líquido em temperatura moderada, como cerca de 20°C a 70 <C a uma pressão tão baixa quanto 25 kgf/cm2 para cerca de 100 kgf/cm2 a cerca de 400 kgf/cm2. Em algumas modalidades, os toners fixos de pressão a frio podem compreender um design de tinta sólida utilizado na impressão a jato de tinta sólida. Enquanto as tintas do jato de tinta sólido funcionam normalmente pelo aquecimento acima de 100°C, foi verificado surpreendentemente que sob pressão, esses materiais apresentam fluxo desejável próximo da temperatura ambiente e, portanto, são ideais para aplicações do toner fixo de pressão a frio.

[0012] Nas modalidades são fornecidos toners fixos de pressão a frio que compreendem pelo menos uma resina de poliéster cristalino e pelo menos uma molécula pequena orgânica amorfa ou composição de resina oligomérica orgânica. A resina de poliéster cristalino e as moléculas pequenas cristalinas e amorfas são misturadas para fornecer um material que sofre uma mudança de fase de sólido para líquido em temperatura moderada, como cerca de 20°C a 70 <C a uma pressão tão baixa quanto 25 kgf/cm2 para cerca de 100 kgf/cm2 a cerca de 400 kgf/cm2.

[0013] Como usado neste documento, o termo "molécula pequena" ou resina oligomérica tem menos de cerca de 80 átomos de carbono e menos de cerca de 100 átomos de carbono e oxigênio combinados.

[0014] Nas modalidades, são fornecidas composições de toner fixo de pressão a frio que compreendem pelo menos um material orgânico cristalino, como um éster cristalino ou poliéster cristalino, com um ponto de fusão que varia de cerca de 30°C a cerca de 130°C e pelo menos uma molécula pequena amorfa de Ci6 a Cso ou resina oligomérica com Tg de cerca de -30 °C a cerca de 70 °C.

[0015] Nas modalidades, são fornecidas composições de toner fixo de pressão a frio que compreendem pelo menos um material orgânico cristalino de Ci6 a Cso, como um éster cristalino, com um ponto de fusão que varia de cerca de 30°C a cerca de 130°C e pelo menos uma molécula amorfa ou resina com uma Tg de cerca de -30°C a cerca de 70°C , ou nas modalidades, pelo menos uma molécula pequena amorfa de Cie a Cso ou resina oligomérica com Tg de cerca de -30°C a cerca de 70 °C.

[0016] Como usado neste documento, o termo "molécula pequena" se refere a um composto orgânico, ou seja, contendo pelo menos átomos de carbono e hidrogênio e com peso molecular inferior a 2.000 daltons, ou inferior a 1.500 daltons, ou inferior a 1.000 daltons ou inferior a 500 daltons.

[0017] Como usado neste documento, o "toner fixo de pressão a frio" ou "toner CPF" se refere a um material de toner concebido para aplicação em um substrato e que é afixado ao substrato principalmente pela aplicação de pressão. Enquanto o aquecimento pode ser opcionalmente utilizado para auxiliar na fixação de um toner CPF, um benefício das composições divulgadas neste documento é a capacidade de aquecimento reduzido utilizado, ou nas modalidades, sem aquecimento aplicado. A afixação pela aplicação de pressão pode ser conseguida em uma ampla variação de pressões como de cerca de 50 kgf/cm2 a cerca de 100 kgf/cm2 a cerca de 200 kgf/cm2. Se necessário, é possível usar pressões mais elevadas até cerca de 400 kgf/cm2, no entanto, geralmente essas pressões mais elevadas são indesejáveis por provocarem calandragem e até enrugamento do papel o que distorce a aparência e o toque do papel e requer rolos fixos de pressão robusta e conjuntos de mola.

[0018] Nas modalidades, o toner CPF compreende pelo menos um éster cristalino. Em algumas dessas modalidades, o toner CPF compreende um diéster cristalino. Nas modalidades, pelo menos um éster cristalino compreende um fenil opcionalmente substituído ou éster benzílico. Nas modalidades, pelo menos um éster cristalino compreende tereftalato de distearil (DST).

[0019] Nas modalidades, os ésteres cristalinos apropriados podem ser diésteres de cerca de C16 a C80, com pontos de fusão que variam de cerca de 30°C a cerca de 130°C, como aqueles mostrado nos exemplos abaixo na Tabela 1.

[0020] Nas modalidades, pode ser desejável incorporar um ou mais grupos de ácido, como o carboxilato ou sulfonato nestes materiais para fornecer uma carga negativa para melhorar o desempenho do toner. Estes grupos de ácido podem ser úteis também para que os materiais possam ser empregados no processamento do toner de emulsão/agregação. Nas modalidades, a fração ácido pode ser disposta em qualquer posição nos resíduos aromáticos dos compostos da Tabela 1. Em outras modalidades, o ácido pode ser fornecido pela inclusão de alguma quantidade de monoéster no lugar do diéster de modo que uma extremidade da molécula possua uma fração ácido.

Tabela 1 [0021] Nas modalidades, o composto cristalino é um composto diéster feito de acordo com o Esquema 1 abaixo. catalisador -----------► Esquema 1 [0022] onde R é um grupo alifático saturado ou etilenicamente insaturado em uma modalidade com pelo menos cerca de 6 átomos de carbono e em outra modalidade com pelo menos 8 átomos de carbono e em uma modalidade com no máximo cerca de 100 átomos de carbono, em outra modalidade com no máximo cerca de 80 átomos de carbono, ainda em outra modalidade com no máximo cerca de 60 átomos de carbono , embora o número de átomos de carbono possa estar fora destes intervalos. Em uma modalidade específica, o composto cristalino é derivado naturais álcoois graxos naturais como octanol, álcool estearílico, álcool laurílico, álcool beenílico, álcool miristílico, álcool cáprico, álcool linoleico e similares. A reação acima pode ser realizada oela combinação de dimetil tereftalato e álcool na fusão na presença de um catalisador de estanho, como, dibutil estanho dilaurato (Fascat 4202), óxido de dibutil estanho (4100 Fascat); um catalisador de zinco, como cat Bi Z; ou um catalisador de bismuto, como cat Bi 8124; cat Bi 8108, um catalisador de titânio como dióxido de titânio. Rastrear as quantidades de catalisador é necessário para o processo.

[0023] Nas modalidades, o catalisador está presente em uma quantidade de cerca de 0,01% em peso a 2% em peso ou de cerca de 0,05% em peso a cerca de 1% em peso do produto total.

[0024] A reação pode ser realizada em uma temperatura elevada de cerca de 150 °C a cerca de 250°C ou de cerca de 160°C a cerca de 210°C. O processo livre de solvente é ambientalmente sustentável e elimina problemas com subprodutos e também significa maior rendimento do reator.

[0025] Nas modalidades, o componente cristalino pode ter uma estrutura de Fórmula A: A onde p1 é cerca de 1 a cerca de 40, e q1 é cerca de 1 a cerca de 40. Em determinadas modalidades, p1 é cerca de 8 a cerca de 26, cerca de 14 a cerca de 20, ou cerca de 16 a cerca de 18. Em determinadas modalidades, q1 é cerca de 8 a cerca de 26 anos, cerca de 14 a cerca de 20, ou cerca de 16 a cerca de 18. Em determinadas modalidades, p1 é igual a q1.

[0026] Nas modalidades, o componente cristalino está presente em uma quantidade de cerca de 50% a cerca de 95% em peso, de cerca de 60% a cerca de 95% em peso, ou de cerca de 65% a cerca de 95% em peso, ou de cerca de 70% a cerca de 90% em peso do peso total da composição de toner CPF.

[0027] Normalmente, a razão do peso entre o componente cristalino e o componente amorfo é de cerca de 50:50 a cerca de 95:5, ou de cerca de 60:40 a cerca de 95:5 ou de cerca de 70:30 a cerca de 90:10.

[0028] Nas modalidades, o componente cristalino é uma resina de poliéster. As resinas de poliéster cristalino podem ser preparadas de um diácido e um diol. Os exemplos de dióis orgânicos selecionados para o preparo das resinas de poliéster cristalino incluem dióis alifáticos com cerca de 2 a cerca de 36 átomos de carbono, tais como 1,2-etanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5 pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,7- heptanodiol, 1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol e similares; dióis de álcali sulfo-alifáticos, tais como sódio 2-sulfo-1,2-etanodiol, lítio 2-sulfo-1,2-etanodiol, potássio 2-sulfo-1,2-etanodiol, sódio 2-sulfo-1,3-propanodiol, lítio 2-sulfo-1,3-propanodiol, potássio 2-sulfo-1,3-propanodiol, suas misturas e similares. O diol alifático é, por exemplo, selecionado em uma quantidade de cerca de 45 a cerca de 50% em rnols da resina, e o diol sulfo-alifático de álcali pode ser selecionado em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 10% em rnols da resina.

[0029] Exemplos de diácidos orgânicos ou diésteres selecionados para a preparação das resinas de poliéster cristalino incluem o ácido oxálico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido naftaleno-2,6-dicarboxílico, ácido naftaleno-2,7-dicarboxílico, ácido ciclohexano dicarboxílico, ácido malônico e ácido mesacônico, um diéster ou anidrido destes; e um diácido de álcali sulfo-orgânico, como o sal de sódio, lítio ou potássio de dimetil-5-sulfo-isoftalato, anidrido dialquil-5-sulfo-isoftalato-4-sulfo-1,8-naftálico, ácido 4-sulfo-ftálico, dimetil-4-sulfo-ftalato, dialquil-4-sulfo-ftalato, 4-sulfofenil-3,5- dicarbometoxibenzeno, 6-sulfo-2-naftil-3,5-dicarbometoxibenzeno, ácido sulfo-tereftálico, dimetil-sulfo-tereftalato, ácido 5-sulfo-isoftálico, dialquil-sulfotereftalato, sulfoetanodiol, 2-sulfopropanodiol, 2-sulfobutanodiol, 3-sulfopentanodiol, 2-sulfohexanodiol, 3-sulfo-2-metilpentanodiol, 2-sulfo-3,3-dimetilpentanodiol, ácido sulfo-p-hidroxibenzóico, etano sulfonato de N, N-bis(2-hidroxietil)-2-amino, ou as misturas destes. O diácido orgânico pode ser selecionado em uma quantidade, por exemplo, de cerca de 40 a cerca de 50% em rnols da resina, e o diácido de álcali sulfo-alifático pode ser selecionado em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 10% em rnols da resina.

[0030] Como um exemplo, as resinas cristalinas ácido 1,12-dodecanodioico foram preparadas com dióis de C3 (1,3-propileno glicol), a C12, (1,12-dodecanediol), que rendem poliésteres cristalinos com Tm de cerca de 60 °C a cerca de 90 °C. As propriedades dos poliésteres cristalinos usados nas modalidades deste documento são mostradas na Tabela 2 abaixo.

Tabela 2 [0031] Os toners fixos de pressão a frio são compostos por uma mistura de resina de poliéster cristalino com ponto de fusão de cerca de 30°C a cerca de 90°C e pelo menos um mono-, di-, tri- e tetraéster amorfo, incluindo ésteres de colofônia, com base em glicercol, propilenoglicol, dipropilenoglicol, ácido tartárico, ácido cítrico ou pentaeritritol ou um oligômero de terpeno, com cerca de 16 a cerca de 80 carbonos e com Tg de cerca de 0°C a cerca de 40°C.

[0032] Nas modalidades, o poliéster cristalino pode ter um valor de acidez de cerca de 6 a cerca de 30, um Mn de cerca de 1.000 a cerca de 10.000 e um Mw de cerca de 2.000 a cerca de 30.000.

[0033] Os toners podem ser preparados por qualquer meio, incluindo extrusão convencional e moagem, suspensão, SPSS, incorporado em um toner N-Cap, incorporado em um toner EA, opcionalmente com uma camisa.

[0034] Látex pode ser preparado por, entre outros, flash de solvente ou emulsificação de inversão de fase, incluindo por métodos livres de solventes.

[0035] Nas modalidades, a composição de toner fixo de pressão a frio compreende pelo menos um éster de colofônia ou colofoniado que pode ser um mono-, di-, tri-, tetraéster com base em um álcool como metanol, glicercol (1,2,3-trihidroxipropano), dietilenoglicol, etilenoglicol, propilenoglicol, dipropilenoglicol, mentol, neopentilglicol, pentaeritritol (2,2-bis(hidroximetil)1,3-propanediol)fenol, fenol tert-butílico e um ácido como ácido tartárico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido dodecanodioico e ácido sebácico. Os ésteres colofoniados adequado, sem limitação, incluem aqueles com cerca de 16 a cerca de 80 átomos de carbono, incluindo aqueles com peso molecular médio numérico Mn de cerca de 300 a cerca de 1200 e um peso molecular médio numérico Mw de cerca de 300 a cerca de 2000. Os ésteres colofoniados adequado, sem limitação, têm um número de ácido de cerca de 0 a cerca de 300. Opcionalmente, monoésteres, incluindo monoésteres com alguma funcionalidade de ácido podem ser incorporados, incluindo ácidos de colofônia, com um índice de acidez de cerca de 30 a cerca de 400.

[0036] Como usado neste documento, um "éster colofoniado" ou "éster de colofônia" se refere aos ácidos de colofônia que foram esterificados. Esses ácidos de colofônia podem incluir ácidos resinosos de ocorrência natural exsudados por várias espécies de árvores, principalmente pinheiros e outras coníferas. A colofônia pode ser separada do espírito do óleo essencial de terebentina por destilação. A colofônia da resina líquida é produzida durante a destilação de resina líquida bruta, um subproduto do processo de fabricação do papel kraft. Além disso, o "resíduo do cepo" dos pinheiros pode ser destilado ou extraído com solvente para separar a colofônia, que é chamada de colofônia de madeira. A colofônia utilizada no éster de colofônia pode ser parcial ou totalmente hidrogenada para remover algumas ou essencialmente todas as ligações duplas na colofônia, o que resulta em uma cor mais clara e melhora significativamente a estabilidade ou a colofônia e éster de colofônia. Como um exemplo, o ácido abietico pode ser parcialmente desidrogenado para formar ácido dihidroabietico ou totalmente desidrogenado para formar ácido tetrahidroabietico.

[0037] Novamente, pode ser desejável incorporar alguns grupos de ácido nos materiais do toner fixo frio no componente amorfo para fornecer uma carga negativa para desempenho do toner e processamento do toner de emulsão/agregação. Para esses fins, alguma quantidade do material amorfo que tinha uma extremidade de ácido livre, ao invés de ser terminada por um éster, pode ser usada. Alternativamente, alguns dos grupos de éster podem ser substituído por grupos de éster que incluem ainda funcionalidade de ácido. Os ésteres de colofônia adequados que são disponibilizados comercialmente incluem um éster metílico de colofônia ABALYN®, um éster de pentaetritirol de colofônia PENTALYN® A, um éster de glicerol de colofônia PEXALYN® 9085, um éster de pentaeritirol de colofônia PEXALYN ® T, um éster de glicerol de colofônia Goma de Éster 8BG PINOVA®, éster de glicerol de colofônia hidrogenado FORAL® 85, éster de pentaeritirol de ácido hidroabietico (colofônia) FORAL® 105, éster de glicerol de colofônia hidrogenado FORAL® 3085, éster metílico de colofônia hidrogenado HERCOLYN® D, éster de pentaeritirol de colofônia PENTALYN® H, todos disponibilizados comercialmente por Pinova; Goma de Éster G ARAKAWA®, Goma de Éster AA-L ARAKAWA®, Goma de Éster AAV ARAKAWA®, ésteres de colofônia de Goma de Éster AT ARAKAWA® disponibilizados comercialmente por Chemical Industries, Ltd.; Goma de Éster HP ARAKAWA®, Goma de Éster H ARAKAWA®, Goma de Éster HT ARAKAWA® ésteres de colofônia hidrogenados comercial mente disponibilizados por Arakawa Chemical Industries, Ltd.; ésteres de colofônia estabilizados ARAKAWA® S-80, ARAKAWA® S-100, ARAKAWA® S-115, ARAKAWA® A-75, ARAKAWA® A-100, ARAKAWA® A-115, ARAKAWA® A-125, ARAKAWA® L, ARAKAWA®A-18 comercialmente disponíveis por Arakawa Chemical Industries, Ltd.; resinas ARAKAWA® KE-311 e KE-100 triglicerídeos de ácido abietico (colofônia) hidrogenado comercialmente disponibilizados por Arakawa Chemical Industries, Ltd.; éster de colofônia hidrogenado ARAKAWA® KE-359 e éster de colofônia desproporcional ARAKAWA® D-6011 comercialmente disponibilizados por Arakawa Chemical Industries, Ltd.; e SYLVALITE ® RE 10L, SYLVALITE ® RE 80HP, SYLVALITE ® RE 85L, SYLVALITE ® RE 100XL, SYLVALITE ® RE 100L, SYLVALITE ® RE 105L, SYLVALITE ® RE 110L. SYLVATAC ® RE 25, SYLVATAC ® RE 40, SYLVATAC ® RE 85, SYLVATAC ® RE 98 todos disponibilizados por Arizona Chemical; e éster de glicerol de colofônia PERMALYN™ 5095, éster de glicerol de colofônia PERMALYN ™ 5095-C, éster de pentaeritirol de colofônia PERMALYN ™ 5110, éster de pentaeritirol de colofônia PERMALYN ™ 5110-C, éster de pentaeritirol de colofônia PERMALYN ™ 6110, éster de pentaeritirol de colofônia PERMALYN ™ 6110-M, éster de pentaeritirol de colofônia PERMALYN™ 8120, éster de colofônia parcialmente hidrogenado Éster 3-E STAYBELITE™, éster de colofônia parcialmente hidrogenado Éster 5-E STAYBELITE ™ e éster de colofônia parcialmente hidrogenado Éster 10-E STAYBELITE ™ todos disponibilizados por Eastman Kodak; e látex de éster de colofônia ÉSTER E-720 e SUPER ÉSTER E-730-55 ARAKAWA® comercialmente disponibilizados por Arakawa Chemical Industries, Ltd. . A Tabela 3 a seguir mostra exemplos de outros ésteres amorfos apropriados para a toners fixos de pressão a frio divulgados neste documento.

Tabela 3 [0038] Outros materiais amorfos de molécula pequena adequados incluem outras colofônias modificadas e não estão limitados aos ésteres de colofônia. Exemplos de outras colofônias modificadas amoras de molécula pequena adequadas incluem UNI-TAC® 70 disponibilizada comercialmente por Arizona Chemicals e ABITOL™ E álcool hidroabietílico disponibilizado comercialmente por Eastman Kodak; e POLY-PALE™ uma colofônia dimerizada disponibilizada comercialmente pela Eastman Kodak.

[0039] Outros materiais amorfos de molécula pequena adequados incluem resinas de terpeno, como resinas de α-pineno, incluindo PICCOLYTE® A25, PICCOLYTE® A115, e PICCOLYTE® A125 da Pinova; e resinas de β-pineno, PICCOLYTE®S25, PICCOLYTE® S85, PICCOLYTE® S115, e PICCOLYTE ® S125 da Pinova; e resinas de d-limoneno, incluindo PICCOLYTE ® C85, PICCOLYTE ® C105, PICCOLYTE ® C115, PICCOLYTE ® C115, PICCOLYTE ® D115 da Pinova; e resinas de terpenos misturados como PICCOLYTE ® F105 IG e PICCOLYTE ® F115 IG da Pinova; e outras resinas à base de terpeno incluindo SYLVARES ® TR A25, SYLVARES ® TR B115, SYLVARES ® TR 7115, SYLVARES ® TR 7125, SYLVAGUM ® TR 90, SYLVAGUM ® TR 105, ZONATAC ® NG 98 resina de terpeno modificada por estireno da Arizona Chemicals; e resinas de politerpeno sintéticas como NEVTAC® 2300, NEVTAC® 100, e NEVTAC® 80 disponibilizadas comercialmente por Neville Chemical Company; e PICCOLYTE® HM106 Ultra uma resina de politerpeno estirenada de d-limoneno da Pinova; e resinas de terpeno hidrogenadas como CLEARON® P115, CLEARON ® P105, CLEARON ® P85 da Yasuhara Chemical Co., Ltd.; Resina de Terpeno Modificada Aromática Hidrogenada como CLEARON®M115, CLEARON® M105, CLEARON® K100, CLEARON® K4100, Polímero de Terpeno Modificado Aromático Resina YS T0115, Resina YS TO105, Resina YS T085, Resina YS TR105 da Yasuhara Chemical Co., Ltd.; e resinas fenólicas de terpeno incluindo YS Polyster U130, YS Polyster U115, YS Polyster T115, YS Polyster T100, YS Polyster T80 todas da Yasuhara Chemical Co., Ltd., e SYLVARES ® TP 96, SYLVARES ® TP 300, SYLVARES ® TP 2040, SYLVARES ® TP 2019, SYLVARES ® TP 2040HM, SYLVARES ® TP 105, SYLVARES ® TP 115 da Arizona Chemicals.

[0040] Outros materiais amorfos de molécula pequena adequados incluem ácidos de colofônia incluindo, entre outros, FORAL AX® uma resina ácida termoplástica produzida pela hidrogenação de colofônia de madeira e FORAL® NC resina sintética é o resinado de sódio parcial da colofônia de madeira altamente hidrogenada, FORAL® AX, ambos comercialmente disponibilizados por Pinova; e ARAKAWA® KE-604, ARAKAWA® KE-604B, ARAKAWA® KR-610, ARAKAWA® KR-612 e ARAKAWA® KR-614 colofônias hidrogenadas comercialmente disponibilizadas por Arakawa Chemical Industries, Ltd.

[0041] Outros materiais amorfos da molécula pequena adequados incluem classe de materiais conhecidos como taquificantes, em cuja categoria muitos materiais amorfos contidos neste documento são normalmente incluídos. Outros taquificantes também são conhecidos e podem ser adequados como material amorfo da molécula pequena usados neste documento ou podem ser adicionados em quantidades eficazes de até cerca de 40%. Os exemplos de outros taquificantes potencialmente eficazes incluem resina de monômero C5 alifático, PICCOTAC™ 1095, resina de monômero C5 hidrogenado EASTOTAC™ H-100R, EASTOTAC™ H-100L Resina, EASTOTAC™ H-100W Resina, resinas de monômero C9 KRISTALEX™ 1120, PICCOTEX™ 75, PICCOTEX™ LC, PICCOTEX™ 100 Resina de hidrocarboneto, resinas de monômeros C8 estirênicos PICCOLASTIC™ A5, PICCOLASTIC™ A75, resinas de monômero C9 aromático hidrogenado REGALITE™ S1100, reinas de monômero C9 aromático parcialmente hidrogenado REGALITE™ S5100, REGALITE ™ S7125, REGALITE ™ R1100, REGALITE ™ R7100, REGALITE ™ R1090, REGALITE ™ R1125, REGALITE ™ R9100, resinas de monômero alifático C5 e monômero aromático C9 misturados PICCOTAC™ 8095, PICCOTAC ™ 9095, PICCOTAC ™ 7050, resinas de hidrocarbonetos aromáticos, REGALREZ™ 1094, resinas de hidrocarboneto aromático de monômero C9 hidrogenado, REGALREZ ™ 1085, resina de monômero aromático C9 parcialmente hidrogenado REGALREZ ™ todas da Eastman; resina de petróleo modificado C5 alifático WINGTACK® 10, WINGTACK ® 95, WINGTACK ® 98, WINGTACK ® 86, resina de petróleo aromaticamente modificada WINGTACK ® ET e resina de petróleo aromaticamente modificada WINGTACK ® STS todas da Cray Valley.

[0042] Na composição do toner fixo de pressão a frio, uma funcionalidade de ácido pode estar presente pelo menos em um éster cristalino, pelo menos em um éster colofoniado amorfo ou em ambos. Em algumas dessas modalidades, funcionalidade de ácido é incorporada como um monoéster de um diácido. Em outras modalidades, a funcionalidade de ácido é incorporada como um grupo funcionais separado presente em pelo menos um éster cristalino. Ainda em outras modalidades, a funcionalidade de ácido é incorporada como um grupo funcional separado presente em pelo menos um éster colofoniado amorfo. Nas modalidades, um componente da molécula pequena amorfa pode ter índice de acidez de cerca de 0 a cerca de 30.

[0043] Nas modalidades, a temperatura para a viscosidade do material deve ser reduzida a um valor de cerca de 10.000 Pa-s em cerca de pressão aplicada de 100 kgf/cm2, é de cerca de 0°C a cerca de 50QC, em outras modalidades cerca de 10°C a cerca de 40^0, em modalidades adicionais de cerca de 0°C a cerca de 30°C. Em outras modalidades, a pressão aplicada para fluxo de materiais de toner é de cerca de 25 a cerca de 400 kgf/cm2 e em modalidades adicionais de cerca de 50 a cerca de 200 kgf/cm2. Para toner fixável de pressão a frio, pode ser desejável ter o fluxo do material de toner próximo da temperatura ambiente na pressão aplicada do sistema de fixação de pressão a frio, para permitir que o toner flua sobre a superfície do substrato e nos poros ou fibras no substrato, bem como para permitir que as partículas do toner fluam entre si proporcionando, assim, uma camada de toner contínua lisa que é aderida efetivamente ao substrato. Pode ser desejável que a pressão aplicada seja relativamente baixa em comparação com o estado da técnica, como cerca de 100 kgf/cm2. No entanto, nas modalidades a pressão pode ser maior, até cerca de 400 kgf/cm2 ou inferior, tão pouca quanto 25 kgf/cm2, desde que as condições descritas acima para início do fluxo do toner e da viscosidade do fluxo possam ser atendidas. Nas modalidades, um pouco de calor pode ser aplicado para pré-aquecer o toner ou o papel antes da entrada no sistema de fixação de pressão a frio, que pode permitir a fixação da pressão para temperaturas um pouco acima da temperatura ambiente.

[0044] Nas modalidades, pode ser desejável para fixação da pressão a frio em baixas pressões, como pressão aplicada de cerca de 10 kgf/cm2 o toner fixo de pressão a frio não flui significativamente de modo que as partículas do toner fiquem unidas, por exemplo no cartucho do toner ou na impressora, inclusive no alojamento do desenvolvedor ou nas superfícies de geração de imagens como o fotoreceptor ou nas modalidades o a correia de transferência intermediária. No transporte ou na impressora a temperatura pode subir até 50 °C assim, nas modalidades, pode ser desejável que o toner não flua significativamente para permitir que as partículas fiquem unidas até 50°C em cerca de 10 kgf/cm2. Assim, nas modalidades, a temperatura para a viscosidade do material deve ser reduzida a um valor de cerca de 10.000 Pa-s para o toner fixo de pressão a frio em uma pressão mais baixa de cerca de 100 kgf/cm2 de pressão aplicada, é de cerca de 50°C a cerca de 70eC, em outras modalidades cerca de 55 °C a cerca de 70 °C, em modalidades adicionais de cerca de 60*Ό a cerca de 90'C ou em modalidades adicionais de cerca de 20 kgf/cm2 a cerca de 40 kgf/cm2.

[0045] Assim, pode ser desejável ter uma temperatura alta para fluxo de material em pressões baixas representativas de armazenamento e uso na impressora e uma temperatura baixa para material na pressão de fixação de pressão a frio. Nas modalidades, há uma mudança de temperatura calculada no intervalo de cerca de 10°C a cerca de 60°C, onde a viscosidade do fluxo da composição de fixação da pressão a frio é igual a cerca de 10.000 pascal-segundos, quando a pressão aplicada sobre a composição de fixação de pressão a frio aumenta de 10 para 100 kgf/cm2. Nessas modalidades, a mudança de temperatura pode ser calculada como, Δ Tn=ioooo = Tn=ioooo(1 Okgf/cm2) - Τη=ιοοοο(100 kgf/cm2) onde Tn=ioooo(1 Okgf/cm2) é a temperatura para viscosidade do fluxo η de 10000 Pa-s em 10 kgf/cm2 pressão aplicada e Tn=ioooo(100kgf/cm2) é a temperatura para viscosidade do fluxo η de 10000 Pa-s em 100 kgf/cm2. Em outras modalidades, a pressão baixa para armazenamento e uso da impressora aplicada pode variar de cerca de 10 kgf/cm2 a cerca de 40 kgf/cm2 e a pressão alta para aplicada para fixação de pressão pode variar de cerca de 25 kgf/cm2 a cerca de 400 kgf/cm2.

[0046] Nas modalidades, são fornecidos métodos de aplicação de toner fixo de pressão a frio que compreendem uma composição de toner fixo de pressão a frio compreendendo: pelo menos um material cristalino e éster cristalino de material amorfo de molécula pequena de Cie a Ceo com um ponto de fusão que varia de cerca de 30 °C a cerca de 130°C e pelo menos um éster amorfo com Tg de cerca de -30°C a 70°C, dispondo a composição do toner fixo a pressão a frio em um substrato e aplicação da pressão na composição disposta no substrato em condições de fixação de pressão a frio. Em algumas modalidades, a pressão aplicada varia de cerca de 25 kgf/cm2 a cerca de 400 kgf/cm2. Nas modalidades, a fixação da pressão a frio é conseguida pela aplicação da pressão na variação supracitada entre dois rolos de fixação que podem ser selecionados dentre rolos de fixação conhecidos, como patente US NQ 8.541.153 incorporada a este documento por referência. Exemplos de rolos de fixação são rolos de metal cilíndricos, que opcionalmente podem ser revestidos com flúor contendo resinas como resinas de politetrafluoretileno TEFLON® PTFE, resinas de perfluoroalcóxi TEFLON® PFA, propileno de etileno fluorado TEFLON® FEP, resinas fluoroplásticas amorfas DUPONT™ TEFLON® AF e resinas de silicone ou uma combinação de resinas diferentes. Os dois rolos de fixação podem ser feitos do mesmo material ou podem ser diferentes. Nas modalidades a etapa de fixação de pressão a frio sem qualquer aplicação direta de calor na etapa de fixação. No entanto, devido ao calor dos componentes da impressora e ao aquecimento friccional entre os rolos, a temperatura pode ser elevada acima da temperatura ambiente no estreitamento de fusão. Além disso, a camada de papel e/ou o toner no papel nas modalidades pode ser aquecida por exemplo com uma lâmpada de calor antes do aparelho de fixação da pressão a frio.

[0047] Nas modalidades, é fornecido látex formado a partir da composição de toner fixo de pressão a frio que compreende pelo menos um éster cristalino de Cie a Οβο com um ponto de fusão que varia de cerca de 30 °C a cerca de 130°C e pelo menos cerca de 130°C e pelo menos éster colofoniado amorfo de Ci6 a Cso com Tg de cerca de 0°C a cerca de 60°C.

[0048] Os toners podem ser preparadas a partir de composições de toner de imprensa a frio divulgadas neste documento, por qualquer meio, incluindo extrusão convencional e moagem, suspensão, SPSS (Toner de Poliéster Esférico pela Suspensão de Solução de Polímero/Pigmento e Método de Remoção de Solvente, conforme descrito em Journal of the Imaging Society of Japan, Vol.43, 1,48-53, 2004), incorporado em um toner N-Cap, (toner encapsulado, conforme descrito por exemplo em patente US 5.283.153 e incorporado em um toner de agregação de emulsão , opcionalmente, com uma camisa. Se necessário para aplicações de toner, látex pode ser feito pela incorporação de misturas cristalinas e/ou amorfas, preparadas por solvente flash, por emulsificação de inversão de fase, inclusive por métodos livres de solventes.

[0049] Outros aditivos podem estar presentes nos toners CPF divulgados neste documento. As composições do toner CPF da presente modalidade pode incluir ainda, opcionalmente, um ou mais aditivos convencionais para tirar proveito da funcionalidade conhecida associada a tais aditivos convencionais. Tais aditivos podem incluir, por exemplo, corantes, antioxidantes, anti-espumante, agentes de deslizamento e nivelamento, clarificador, modificador de viscosidade, adesivo, plastificante e similares. Quando presentes, os aditivos opcionais podem, sozinhos ou em combinação, estar presentes no toner CPF em qualquer quantidade desejada ou eficaz, de cerca de 1% a cerca de 10%, de cerca de 5% a cerca de 10%, ou de cerca de 3% a cerca de 5% em peso do toner CPF.

[0050] Em uma composição de toner CPF são adicionados antioxidantes para prevenir a descoloração da composição de molécula pequena. Nas modalidades, o material antioxidante pode incluir IRGANOX® 1010; e NAUGARD® 76, NAUGARD® 445, NAUGARD® 512 e NAUGARD® 524. Nas modalidades, o antioxidante é NAUGARD® 445. Em outras modalidades, o material antioxidante pode incluir MAYZO® BNX® 1425 um sal de cálcio do ácido fosfônico e MAYZO® BNX® 358 um Tiofenol ambos comercialmente disponibilizados pela MAYZO® e ETHANOX323A um dissulfeto de nonilfenol comercialmente disponibilizado por SI Group.

[0051] Nessas modalidades, os toners CPF divulgados neste documento podem compreender um plastificante. Os plastificantes exemplares podem incluir Uniplex 250 (disponibilizado comercialmente pela Unitex), plastificantes de éster de ftalato disponibilizado comercialmente por Ferro com o nome comercial SANTICIZERn, como ftalato de dioctil, ftalato de diundecil, ftalato de alquilbenzil (SANTICIZERü 278), fosfato de trifenil (comercialmente disponibilizado por Ferro), KP-140, um fosfato de tributoxietil (comercialmente disponibilizado por Great Lakes Chemical Corporation), MORFLEXn 150, um ftalato de diciclohexil (comercialmente disponibilizado por Morflex Chemical Company Inc.) , trimellitato de trioctil (comercialmente disponibilizado por Sigma Aldrich Co.) e similares Os plastificantes podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 0,01 a cerca de 30%, de cerca de 0,1 a cerca de 25%, de cerca de 1 a cerca de 20% em peso do toner CPF.

[0052] Nessas modalidades, as composições do toner fixo de pressão a frio descritas neste documento incluem também um corante. Qualquer corante desejado ou eficaz pode ser empregado nas composições de toner fixo de pressão a frio, incluindo corantes, pigmentos, suas misturas. Qualquer corante ou pigmento pode ser escolhido, desde que seja capaz de ser disperso ou dissolvido no toner CPF e que seja compatível com outros componentes do toner CPF. Quaisquer materiais corantes do toner fixo de pressão a frio convencionais como índice de cor (C.l.) Corantes de Solvente, Corantes Dispersos, Corantes Diretos e de Ácido modificado, Corantes Básicos, Corantes de Enxofre, Corantes Vat, corantes fluorescentes e similares Exempls de corantes adequados incluem NEOZAPON® Red 492 (BASF); ORASOL® Red G (Pylam Products); Direct Brilliant Pink B (Oriental Giant Dyes); Direct Red 3BL (Classic Dyestuffs); SUPRANOL® Brilliant Red 3BW (Bayer AG); Lemon Yellow 6G (United Chemie); Light Fast Yellow 3G (Shaanxi); Aizen Spilon Yellow C-GNH (Hodogaya Chemical); Bemachrome Yellow GD Sub (Classic Dyestuffs); CARTASOL® Brilliant Yellow 4GF (Clariant); Cibanone Yellow 2G (Classic Dyestuffs); ORASOL® Black RLI (BASF); ORASOL® Black CN (Pylam Products); Savinyl Black RLSN (Clariant); Pyrazol Black BG (Clariant); MORFAST® Black 101 (Rohm & Haas); Diaazol Black RN (ICI); THERMOPLAST® Blue 670 (BASF); ORASOL® Blue GN (Pylam Products); Savinyl Blue GLS (Clariant); LUXOL® Fast Blue MBSN (Pylam Products); Sevron Blue 5GMF (Classic Dyestuffs); BASACID® Blue 750 (BASF); KEYPLAST® Blue (Keystone Aniline Corporation); NEOZAPON® Black X51 (BASF); Classic Solvent Black 7 (Classic Dyestuffs); SUDAN® Blue 670 (C.l. 61554) (BASF); SUDAN® Yellow 146 (C.l. 12700) (BASF); SUDAN® Red 462 (C.l. 26050) (BASF); C.l. Disperse Yellow 238; Neptune Red Base NB543 (BASF, C.l. Solvent Red 49); Neopen Blue FF-4012 (BASF); Fatsol Black BR (C.l. Solvent Black 35) (Chemische Fabriek Triade BV); Morton Morplas Magenta 36 (C.l. Solvent Red 172); colorantes de ftalocianino de metal divulgados em Pat. US N2 6.221.137, cuja divulgação é totalmente incorporada aqui por referência. Corantes poliméricos também podem ser utilizados, tais como aqueles divulgados em, por exemplo, Pat. US No. 5.621.022 e Pat. US N2 5.231.135, cujas divulgações são inteiramente incorporadas a este documento por referência e comercialmente disponíveis por, por exemplo, Milliken & Company como Milliken Ink Yellow 869, Milliken Ink Blue 92, Milliken Ink red 357, Milliken Ink Yellow 1800, Milliken Ink Black 8915-67, sem Reactint Orange X-38 sem corte, Reactint Blue X-17 sem corte, Solvente Amarelo 162, Ácido Vermelho 52 44, Solvente Azul 44 e Reactint Violet X-80 sem corte.

[0053] Os pigmentos também são corantes adequados para toners fixos de pressão a frio. Exemplos de pigmentos adequados incluem PALIOGEN® Violet 5100 (BASF); PALIOGEN® Violet 5890 (BASF); HELIOGEN® Green L8730 (BASF); LITHOL® Scarlet D3700 (BASE); SUNFAST® Blue 15:4 (Sun Chemical); HOSTAPERM® Blue B2G-D (Clariant); HOSTAPERM® Blue B4G (Clariant); Permanent Red P-F7RK; HOSTAPERM® Violet BL (Clariant); LITHOL® Scarlet 4440 (BASF); Bon Red C (Dominion Color Company); ORACET® Pink RF (BASF); PALIOGEN® Red 3871 K (BASF); SUNFAST® Blue 15:3 (Sun Chemical); PALIOGEN® Red 3340 (BASF); SUNFAST® Carbazole Violet 23 (Sun Chemical); LITHOL® Fast Scarlet L4300 (BASF); SUNBRITE® Yellow 17 (Sun Chemical); HELIOGEN® Blue L6900, L7020 (BASF); SUNBRITE® Yellow 74 (Sun Chemical); SPECTRA PAC C Orange 16 (Sun Chemical); HELIOGEN® Blue K6902, K6910 (BASF); SUNFAST® Magenta 122 (Sun Chemical); HELIOGEN® Blue D6840, D7080 (BASF); SUDAN® Blue OS (BASF); NEOPEN Blue FF4012 (BASF); PV Fast Blue B2G01 (Clariant); IRGALITE Blue GLO (BASF); PALIOGEN® Blue 6470 (BASF); SUDAN® Orange G (Aldrich); SUDAN® Orange 220 (BASF); PALIOGEN® Orange 3040 (BASF); PALIOGEN® Yellow 152, 1560 (BASF); LITHOL® Fast Yellow 0991 K (BASF); PALIOTOL Yellow 1840 (BASF); NOVOPERM Yellow FGL (Clariant); Ink Jet Yellow 4G VP2532 (Clariant); Toner Yellow HG (Clariant); Lumogen Yellow D0790 (BASF); Suco-Yellow L1250 (BASF); Suco-Yellow D1355 (BASF); Suco Fast Yellow D1355, D1351 (BASF); HOSTAPERM Pink E 02 (Clariant); Hansa Brilliant Yellow 5GX03 (Clariant); Permanent Yellow GRL 02 (Clariant); Permanent Rubine L6B 05 (Clariant); FANAL Pink D4830 (BASF); CINQUASIA® Magenta (DU PONT); PALIOGEN® Black L0084 (BASF); Pigment Black K801 (BASF); and carbon blacks such as REGAL 330™ (Cabot), Nipex 150 (Evonik) Carbon Black 5250 and Carbon Black 5750 (Columbia Chemical), e similares, bem como suas misturas.

[0054] As dispersões do pigmento no toner CPF podem ser estabilizadas por agentes sinérgicos e dispersantes. Geralmente, os pigmentos adequados podem ser materiais orgânicos ou inorgânicos. Os pigmentos à base de material magnético também são adequados, por exemplo, para a fabricação de tintas de Reconhecimento de Caracteres de Tinta Magnética (MICR) robustas. Os pigmentos magnéticos incluem nanopartículas magnéticas como, por exemplo, nanopartículas ferromagnéticas.

[0055] São adequados também os corantes divulgados em Pat. US N2 6,472,523, Pat. US N2 6.726.755, Pat. US N2 6.476.219, Pat. US N2 6.726.747, Pat. US N2 6.713.614, Pat. US Ns 6.663.703, Pat. US N2 6.755.902, Pat. US N2 6.590.082, Pat. US NQ 6.696.552, Pat. US N2 6.576.748, Pat. US N2 6.646.111, Pat. US N2 6.673.139, Pat. US N2 6.958.406, Pat. US N2 6.821.327, Pat. US N2 7.053.227, Pat. US N2 7.691.552 e Pat. US N2 7.427.323, as divulgações de cada uma das quais estão incorporadas, por meio deste, para referência em sua totalidade.

[0056] Nas modalidades, os corantes solventes são empregados. Um exemplo de um corante solvente adequado para uso neste documento pode incluir corantes solúveis de espírito por causa de sua compatibilidade com os transportadores do toner CPF divulgados neste documento. Exemplos de corantes de solvente de espírito incluem NEOZAPON® Red 492 (BASF); ORASOL® Red G (Pylam Products); Direct Brilliant Pink B (Global Colors); Aizen Spilon Red C-BH (Flodogaya Chemical); Kayanol Red 3BL (Nippon Kayaku); Spirit Fast Yellow 3G; Aizen Spilon Yellow C-GNH (Hodogaya Chemical); CARTASOL® Brilliant Yellow 4GF (Clariant); PERGASOL® Yellow 5RA EX (Classic Dyestuffs); ORASOL® Black RLI (BASF); ORASOL® Blue GN (Pylam Products); Savinyl Black RLS (Clariant); MORFAST® Black 101 (Rohm and Haas); THERMOPLAST® Blue 670 (BASF); Savinyl Blue GLS (Sandoz); LUXOL® Fast Blue MBSN (Pylam); Sevron Blue 5GMF (Classic Dyestuffs); BASACID® Blue 750 (BASF); KEYPLAST® Blue (Keystone Aniline Corporation); NEOZAPON® Black X51 (C.l. Solvent Black, C.l. 12195) (BASF); SUDAN® Blue 670 (C.l. 61554) (BASF); SUDAN® Yellow 146 (C.l. 12700) (BASF); SUDAN® Red 462 (C.l. 260501) (BASF), mixtures thereof and the like.

[0057] O corante pode estar presente no toner fixo de pressão a frio em qualquer quantidade desejada ou quantidade eficaz para obter a cor ou matiz desejada como, por exemplo, pelo menos cerca de 0,1% em peso do toner CPF a cerca de 50% em peso do toner CPF, pelo menos cerca de 0,2% em peso do toner CPF a cerca de 20% em peso do toner CPF e pelo menos cerca de 0,5% em peso do toner CPF a cerca de 10% em peso do toner CPF. O colorante pode ser incluído no toner CPF em uma quantidade de, por exemplo, cerca de 0,1% a cerca de 15% em peso do toner CPF, de cerca de 0,5% a cerca de 6% em peso do toner CPF.

[0058] Os exemplos a seguir são submetidos a fim de ilustrar modalidades da presente divulgação. Tais exemplos são voltados tão somente para fins de ilustração e não pretendem limitar o escopo da presente divulgação. Ademais, partes e porcentagens se dão por peso, salvo quando houver outra indicação. Conforme usado aqui, o termo "temperatura ambiente" refere-se a uma temperatura de cerca de 20 °C a cerca de 25 °C.

EXEMPLOS

Exemplo 1-material orgânico cristalino C16 a C80 [0059] Este exemplo descreve testes de toners fixos de pressão a frio exemplares de acordo com as modalidades deste documento.

[0060] Avaliação do testador de fluxo de Shimadzu de capacidade de fixação de pressão a frio: Com o intuito de testar a capacidade dos materiais para que fluam sob pressão, conforme exigido pela fixação de pressão a frio, utilizou-se um Testador de Fluxo Shimadzu conhecido também como Reômetro Capilar (disponibilizado por Shimadzu Scientific Instruments). Amostras sólidas foram escalopadas ou fracionadas em pedaços com um martelo de borracha. As amostras não secaram nem foram moídas. Todos os materiais foram pressionados em uma pasta com 5000 libras de pressão com manutenção de 10 segundos. As amostras foram executadas em um testador de Shimadzu CFT 500/100. Todas as amostras foram extrudadas através de um molde de cone de 1,0 x 1,0 mm utilizando um pistão com uma área secional transversal de 1 cm2. Os pesos típicos da amostra eram cerca de 1,5 g e 2,5 gramas. As condições de processo foram: cerca de 23 a 26 °C para começar, 10 Kg ou 100 Kg, pré-aquecimento de 180 segundos e uma taxa de subida de 3°C/minuto. Assim, as duas pressões testadas era 10kgf/cm2 como um controle em pressão baixa e 100 Kgf/cm2 como uma pressão alta, a última pressão alta representativa da pressão alvo para fixação da pressão a frio. A Tabela 4 abaixo mostra as composições e os resultados de Shimadzu para dois toners de controle.

Tabela 4 [0061] O Controle 1 é um exemplo de um toner fixo de pressão a frio que é composto de um copolímero de estireno com 1 -terciário-butil-2-etenil benzeno e uma cera de poliolefina exemplificada por exemplo como toner fixo de pressão a frio da Xerox 4060. A Tabela 4 mostra que o fluxo do toner fixo de pressão a frio do toner de Controle 1, a transição da viscosidade alta para baixa em cerca de 104 Pa-s, ocorre aproximadamente 10°C abaixo em pressão alta do que em pressão baixa e até mesmo em pressão alta tem uma temperatura de transição de fluxo de mais de 100°C. Nota Controle 1 é concebido para fixar em cerca de 300 kgf/cm2, cerca de 3X acima do aplicado aqui. Mas claramente não é adequado para fixação de pressão a frio em 100 kgf/cm2.

[0062] O Controle 2 é um toner de emulsão/agregação preto de tamanho de partícula de cerca 5,7 pm composto por um núcleo de cerca de 25% cada de poliéster A e poliéster B, cerca de 8% de poliéster cristalino C, cerca de 10% cera de polietileno, cerca de 6% de negro de fumo e cerca de 1% de pigmento ciano e uma camisa de cerca de 14% cada de poliéster A e poliéster B, onde poliéster A tem um peso molecular médio (Mw) de cerca de 86.000 , peso molecular médio numérico (Mn) de cerca de 5.600 e temperatura de transição de vidro inicial (Tg inicial) de cerca de 56°C, onde o poliéster B tem Mw de cerca de 19.400, Mn de cerca de 5.000, Tg inicial de cerca de 60° C, e onde a resina de poliéster cristalino C tem Mw de cerca de 23.300, Mn de cerca de 10.500 e temperatura de fusão (Tm) de cerca de 71 °C , em que a cera de polietileno tem Tm de cerca de 90 °C. Ambas as resinas amorfas eram da fórmula onde m é de cerca de 5 a cerca de 1000. A resina cristalina era da fórmula onde n é cerca de 5 a cerca de 2000.

[0063] Conforme mostrado na Tabela 4 o Controle 2 toner, que é uma mistura de resinas de polímero cristalino e amorfo, não tem nenhuma diferença na reologia em relação à pressão e também tem uma temperatura de transição muito elevada de 100°C para viscosidade baixa assim, não é por si só uma candidata à fixação de pressão a frio nesta pressão.

[0064] A Tabela 5 mostra as composições e os resultados das amostras com materiais amorfos e cristalinos de molécula pequena.

Tabela 5 [0065] A Amostra 1 é composta de tereftalato de distearil ou DST, o diéster (I): ,ϊ (i) [0066] A Amostra 2 é composta principalmente de uma razão de peso de 70:30 de um diéster cristalino (II) com uma mistura de oligômero de cadeia curta amorfa composta de uma amida e um éster na cadeia principal, terminado como ésteres de benzoato (III).

[0067] A Amostra 3 tem uma razão de 79:21 do terettalato de distearil cristalino (DST; composto (I)) e SYLVATAC® RE40 uma mistura amorfa de ésteres colofoniados (IV), o componente principal de um diéster de dietilenoglicol e componentes menores de um monoéster de dietilenoglicol e di-, tri- e tetraésteres de pentaeritritol.

[0068] O toner fixo de pressão a frio padrão (Controle 1 na Tabela 4) tem uma temperatura de transição para 104 Pa-s em cerca de 113°C que é muito alta na temperatura para ser útil para a fixação da pressão a frio e uma mudança de ΙΟ'Ό com pressão alta. O toner à base de resina (Controle 2) com resinas de poliéster cristalino e amorfo não tem nenhuma mudança de temperatura com pressão e, portanto, não é adequada como componente principal para fixação de pressão a frio. Os projetos que utilizam misturas cristalinas/amorfas de ésteres de molécula pequena, como a tinta sólida da Amostra 2 e em particular tinta sólida da Amostra 3 (Tabela 5) são materiais de fixação de imprensa a frio adequados. A Amostra 3, em particular, tem uma mudança maior com pressão como toner fixo de imprensa a frio padrão (Controle 1), mas com uma temperatura de transição muito menor que se aproxima da temperatura ambiente. Assim, as Amostras 1 e 3 representam uma vantagem sobre os toners fixos de imprensa a frio empregados atualmente.

Exemplo 2- poliéster cristalino [0069] Avaliação do testador de fluxo de capacidade de fixação de pressão a frio: Para testar a capacidade dos materiais de fluir sob pressão para fixação de pressão a frio (CPF), utilizou-se um testador de fluxo Shimadzu. Amostras sólidas foram escalopadas ou fracionadas em pedaços com um martelo de borracha. Todos os materiais foram pressionados em uma pasta com 5.000 libras de pressão com manutenção de 10 segundos. As amostras foram executadas em um testador de Shimadzu CFT 500/100. Todas as amostras foram extrudadas através de um molde de cone de 1,0 x 1,0 mm utilizando um pistão com uma área secional transversal de 1 cm2. As condições do processo foram: <27,7 °C, para começar, 10 Kg ou 100 Kg, 180 segundos de pré-aquecimento e uma taxa de subida de 3°C/minuto. Assim, as duas pressões testadas foram 10 kgf/cm2 e 100 kgf/cm2. A última é uma pressão alvo particularmente útil para CPF. Os resultados são tabulados na Tabela 6.

[0070] Os projetos úteis têm, geralmente, uma temperatura de transição para atingir uma viscosidade de 104 Pa-s, de cerca de 0°C a 50°C a 100 kgf/cm2 para permitir fusão em temperatura ambiente e de cerca de 55 °C a 70°C em pressão baixa para bom bloqueio do toner. O Exemplo 1 usa uma molécula pequena cristalina, tereftalato de distearil e uma molécula pequena amorfa, SYLVARES™ TR A25, um alfa-pineno oligomérico de molécula pequena. A temperatura inicial alta deste material no Exemplo 1 era de cerca de 38°C, logo acima da temperatura ambiente, enquanto que a transição em pressão baixa ainda é alta o suficiente em cerca de 73°C para fornecer potencialmente bloqueio razoável.

[0071] Por outro lado, no presente Exemplo que é uma mistura de resina de diácido:diol C12:C9 cristalina (CPE) e resinas amorfas, em vez de moléculas pequenas cristalinas e amorfas, não houve percepção de nenhuma mudança com pressão e assim, há uma temperatura de transição muito alta na pressão alta. A resina de poliéster CPE sozinha também não mostra nenhuma mudança com pressão e, portanto, tem uma temperatura de transição muito alta em pressão alta. Observe também que a temperatura de transição de baixa pressão de CPE é cerca de 73°C, próxima do ponto de fusão de CPE, mas quando uma resina amorfa com Tg de cerca de 55°C a 60°C é adicionada, a temperatura de transição na verdade aumenta. Assim, inesperadamente, um toner CPF baseado em uma mistura destas resinas de poliéster amorfo e cristalino não é adequado para CPF.

[0072] Portanto, foi muito surpreendente que a mesma resina CPE C12:C9 misturada com SYLVARES™ TR A25 (resina de alfa-pineno oligomérica de molécula pequena) tenha mudado a temperatura de transição para uma temperatura mais baixa de cerca de 54<C em alta pressão, uma mudança de temperatura de 15°C. CPE com comprimentos de cadeia de diol de C3 e C6 também tem uma transição em alta pressão similar a cerca de 54°C. A transição em baixa estava, em todos os casos, muito próxima do ponto de fusão do CPE. Assim, em todos os casos em baixa pressão, todos seriam aprovados no critério de bloqueio, proporcionando uma transição muito mais baixa em alta pressão do que o material de controle.

Tabela 6 [0073] Como mostrado nas amostras 7 a amostra vz o aumento da quantidade de molécula pequena amorfa abaixa ainda mais a temperatura de transição elevada. A transição em baixa pressão não é muito afetada pela adição de resina amorfa, a temperatura de transição em baixa pressão permanece perto do ponto de fusão de CPE, portanto, é possível reduzir a temperatura de transição em alta pressão, deixando a temperatura em baixa pressão alta o suficiente para um bom bloqueio.

[0074] Há algumas vantagens importantes de usar a resina CPE para o toner CPF, ao invés de um material cristalino de molécula pequena. Porque o CPE é um polímero, em comparação com a molécula pequena de DST, há um aumento da resistência e elasticidade, que pode ser muito importante para produzir uma partícula de toner robusta.

[0075] Além disso, porque as resinas CPE foram previamente concebidas para controle do toner de agregação de emulsão (EA) a quantidade de ácido para obter o índice de acidez necessário é bem conhecido. O ajuste do índice de acidez de um material cristalino de molécula pequena não é tão simples.

[0076] Uma vez que DST é uma molécula pequena, colocar um grupo de ácido em todas as moléculas tornaria o índice de acidez muito alto para fazer o toner. Assim, apenas uma pequena quantidade de moléculas de DST, por exemplo, poderia potencialmente ter um grupo de ácido, para permitir a feitura de um toner EA funcional — a quantidade de ácido afeta tanto a feitura do toner quanto o desempenho do toner no carregamento. Além disso, uma das maneiras mais fáceis para adicionar um grupo ácido à molécula pequena de DST por exemplo é ter apenas um grupo estearato e ter outro grupo funcional da tereftalato como um grupo de ácido livre. No entanto, isso mudaria a fusão e o comportamento baroplástico das moléculas de ácido tereftalato de monostearil em comparação com as do DST. Outra molécula pequena podería ser adicionada com grupos ácidos mas, novamente, isto poderia afetar o desempenho baroplástico. Estas questões não ocorrem com a CPE polimérico.

Exemplo 3- Produção de Toner [0077] Preparação de látex: Um látex de tamanho 190 nm foi preparado por co-emulsificação de uma razão de 79/21 C10/C6 CPE (AV=10,2) e SYLVARES™ TR A25 (AV=0). 79 gramas de resina CPE C10/C6 e 21 g de SYLVARES™ TR A25 foram medidos em um copo de 2 litros contendo cerca de 1000 gramas de acetato de etila. A mistura foi agitada em cerca de 300 rotações por minuto a 65°C para dissolver a resina e CCA em acetato de etila. 6,38 gramas de Dowfax (47% em peso) foi medido em um copo de vidro de 4 litros contendo cerca de 1000 gramas de água deionizada. A homogeneização da referida solução de água no referido copo de vidro de 4 litros iniciou com um homogeneizador IKA Ultra Turrax T50 em 4.000 rotações por minuto. A solução da mistura de resina foi então lentamente derramada na solução de água, à medida que a mistura continua sendo homogeneizada, a velocidade do homogenizador aumenta para 8.000 rotações por minuto e a homogeneização é realizada nessas condições por cerca de 30 minutos. Após a conclusão da homogeneização, o reator do frasco de vidro e seu conteúdo são colocados em um manto de aquecimento e são conectados a um dispositivo de destilação. A mistura é agitada em cerca de 250 rotações por minuto e a temperatura da referida mistura aumenta para 80°C, em cerca de 1 °C por minuto para destilar o acetato de etila para fora da mistura. A agitação da referida mistura continua em 80°C por cerca de 120 minutos, seguida do resfriamento em cerca de 2°C por minuto até a temperatura ambiente. O produto é peneirado com uma peneira de 25 mícrons. A emulsão de resina resultante é composta de cerca de 13,84% em peso de sólidos em água e tem um diâmetro médio de volume de cerca de 196,2 nanômetros, conforme medido com um analisador de tamanho de partícula HONEYWELL MICROTRAC® UPA150. Dois látex adicionais foram preparados também de forma similar, exceto que 70 gramas de resina CPE C10/C6 CPE com 30 g de SYLVARES™ TR A25 foram usados para preparar o látex com 183,1 nm de tamanho em 17,52% em peso de teor sólido e 70 gramas de resina CPE C10/C6 CPE com 30 g de SYLVATACD re25 foram usados para preparar outro látex de tamanho de 139,6 em 17,44% em peso de teor sólido.

[0078] Preparação do toner A: Em um reator de vidro de 2 litros equipado com um agitador superior foram adicionados 33,95 g de PB15:3 dispersão (17,89% em peso) e 726,26 g acima de látex com 79 gramas de resina CPE C10/C6 e 21 g de SYLVARES™ TR A25. A mistura acima tinha um pH de 3,71, então 20,17 gramas de solução de Al2(SÜ4)3 (1% em peso) foi adicionada como floculante em homogeneização. A temperatura da mistura aumentou para 55°C a 250 rpm. O tamanho de partícula foi monitorado com um Contador Coulter até que as partículas do núcleo atingissem um tamanho de partícula médio de volume de 7,42 pm. Depois disso, o pH da pasta fluida de reação foi aumentado para 9,5 usando 15,81 g de EDTA (39% em peso) e NaOH (4% em peso) para congelar o crescimento do toner. Após a congelação, a mistura de reação foi aquecida a 70°C. O toner foi extinto após a coalescência, e tinha um tamanho de partícula final de 9,64 mícrons. A pasta fluída do toner então foi esfriada para temperatura ambiente, separada por peneiramento (25 pm), filtração seguida por lavagem e secagem liofilizada.

[0079] Preparação de Toner B: Em um reator de Vidro de 2 litros equipado com um agitador superior foram adicionados 34,18 g PB15:3 dispersão (17,89% em peso) e 577,61 g (17,52% em peso) de látex entre CPE C10/C6 e SYLVARES™ TR A25 na razão de 70 para 30. A mistura acima tinha um pH de 3,70, então 56,15 gramas de solução de Al2(SÜ4)3 (1% em peso) foi adicionada como floculante em homogeneização. A temperatura da mistura aumentou para 60,5°C a 250 rpm. O tamanho de partícula foi monitorado com um Contador Coulter até que as partículas do núcleo atingissem um tamanho de partícula médio de volume de 6,48 pm. Depois disso, o pH da pasta fluida de reação foi aumentado para 9,5 usando 13,08 g de EDTA (39% em peso) e NaOH (4% em peso) para congelar o crescimento do toner. Após a congelação, a mistura de reação foi aquecida a 67,9°C. O toner foi extinto após a coalescência, e tinha um tamanho de partícula final de 8,24 mícrons. A pasta fluída do toner então foi esfriada para temperatura ambiente, separada por peneiramento (25 pm), filtração seguida por lavagem e secagem liofilizada.

[0080] Preparação de Toner C: Em um reator de Vidro de 2 litros equipado com um agitador superior foram adicionados 38,70 g PB15:3 dispersão (16,00% em peso) e 571,97 g (17,52% em peso) de látex entre CPE C10/C6 e SYLVATACD RE25. A mistura acima tinha um pH de 4,07, então 61,71 gramas de solução de Al2(S04)3 (1% em peso) foi adicionada como floculante em homogeneização. A temperatura da mistura aumentou para 60,8°C a 250 rpm. O tamanho de partícula foi monitorado com um Contador Coulter até que as partículas do núcleo atingissem um tamanho de partícula médio de volume de 6,75 pm. Depois disso, o pH da pasta fluida de reação foi aumentado para 9,01 usando NaOH (4% em peso) para congelar o crescimento do toner. Após a congelação, a mistura de reação foi aquecida a 68'O. O toner foi extinto após a coalescência, e tinha um tamanho de partícula final de 7,90 mícrons. A pasta fluída do toner então foi esfriada para temperatura ambiente, separada por peneiramento (25 pm), filtração seguida por lavagem e secagem liofilizada.

[0081] A Tabela 7 mostra a diferença de temperatura de transição de mudança de fase de Shimadzu não é tão grande nas amostras de toner como está nas misturas simples de CPE e molécula pequena amorfa na Tabela 6. Por exemplo, na Tabela 6 a mistura da Amostra 5 com razão de 79/21 de CPE C10:C6/SYLVARES™ TR A25 teve uma mudança com pressão de 17°C para temperatura de transição de 53QC a 100 kgf/cm2 em comparação com a amostra d toner A com uma mudança com pressão de 3^ para temperatura de transição de 68°C a 100 kgf/cm2. Também na Tabela 6 a mistura da Amostra 1 com razão de 70/30 de CPE C10:C6/SYLVARES™ TR A25 teve uma mudança com pressão de 25°C para temperatura de transição de 45°C a 100 kgf/cm2, em comparação com a amostra do toner B com uma mudança com pressão de 4°C para temperatura de transição de 68 °C a 100 Kgf/cm2. Também na Tabela 6 a mistura da Amostra 10 com razão de 70/30 de CPE C10:C6/SYLVATAC RE40 teve uma mudança com pressão de 17°C para temperatura de transição de 45°C a 100 kgf/cm2 em comparação com a amostra do toner C com a mesma formulação com uma mudança com pressão de 7°C para temperatura de transição de 62°C a 100 kgf/cm2. Como mostrado na Tabela 7 a redução na temperatura de transição da fase e o aumento na mudança com pressão podem ser conseguidos com aumento adicional no teor amorfo.

Tabela 7 REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Composição de toner fixo de pressão a frio caracterizada pelo fato de que compreende: pelo menos um material orgânico cristalino de Cie a Cso com um ponto de fusão que varia de cerca de 30°C a cerca de 130°C; e pelo menos um material orgânico amorfo C16 de Ceo com Tg de cerca de -30 °C a cerca de 70°C.

2. Composição de toner fixo de pressão a frio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que que pelo menos um material orgânico cristalino compreende um éster.

3. Composição de toner fixo de pressão a frio, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que pelo menos um éster cristalino compreende tereftalato de distearil (DST) ou um éster fenílico ou benzílico opcionalmente substituído.

4. Composição do toner fixo de pressão a frio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o peso molecular médio numérico Mn do material orgânico cristalino é de cerca de 300 a cerca de 1200 e um peso médio peso molecular médio ponderado Mw é de cerca de 300 a cerca de 2.000.

5. Composição do toner fixo de pressão a frio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o peso molecular médio numérico Mn do material orgânico amorfo é de cerca de 300 a cerca de 1200 e o peso molecular médio ponderado Mw de cerca de 300 a cerca de 2.000.

6. Método de aplicação do toner fixo de pressão a frio caracterizado pelo fato de que compreende: fornecimento de uma composição de toner fixo de pressão a frio que compreende: pelo menos um material orgânico cristalino de Ci6 a Ceo com um ponto de fusão que varia de cerca de 30^ a cerca de 130°C; e pelo menos um éster de material orgânico amorfo de C16 a Csocom Tg de cerca de 0°C a cerca de 60 °C; e disposição da composição de toner fixo de pressão a frio em um substrato; e aplicação da pressão em uma composição disposta no substrato em condições de fixação em pressão a frio.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a pressão aplicada varia de cerca de 25 kgf/cm2 a cerca de 400 kgf/cm2.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma funcionalidade de ácido em pelo menos um material orgânico cristalino, pelo menos um material orgânico amorfo, ou ambos, é um éster.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que pelo menos um éster cristalino compreende tereftalato de distearil (DST) ou um éster fenílico ou benzílico opcionalmente substituído.

10. Látex formado a partir de uma composição de toner fixo de pressão a frio caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos um material amorfo cristalino de Ci6 a Ceo com um ponto de fusão que varia de cerca de 30°C a cerca de 130°C; e pelo menos um material orgânico amorfo Ci6 a Cso com Tg de cerca de -30 °C a cerca de 60 O.