BRPI0601779B1 - Composições de toner com polímeros contendo amino como aditivos de superfície, seu processo de preparação e processo de agregação de emulsão para obtenção de partículas de toner - Google Patents

Abstract

"composições de toner com polímeros contendo amino como aditivos de superfície". a presente invenção refere-se a uma composição de toner que inclui partículas de núcleo incluindo um látex polimérico e um corante opcional, e partículas de polímero contendo amino dispersas em uma superfície externa das partículas de núcleo.

Description

ANTECEDENTES

[0001] A presente descrição refere-se aos toners adequados para uso em processos de imageamento eletrostático. Mais especificamente, a presente descrição é direcionada às composições de toner que podem ser usadas em processos como eletrografia, eletrofotografia, ionografia ou outros, incluindo processos em que as partículas de toner são de modo triboelétrico positivamente carregadas. Uma modalidade da presente invenção é direcionada a um toner compreendendo partículas de uma resina de poliéster, um corante opcional e polímeros contendo amino como aditivos de superfície. Em modalidades, as partículas de toner são preparadas por um processo de agregação de emulsão. Outra modalidade da presente descrição é direcionada a um processo que compreende (a) gerar uma imagem latente eletrostática em um membro de imageamento, e (b) revelar a imagem latente contatando o membro de imageamento com partículas de toner carregadas compreendendo uma resina de poliéster, um corante opcional e polímeros contendo amino como aditivos de superfície.

[0002] A formação e revelação de imagens na superfície de materiais fotocondutivos através de dispositivos eletrostáticos são bem conhecidas. O processo de imageamento eletrofotográfico básico, como ensinado por C. F. Carlson na Patente U.S. N° 2.297.691, envolve colocar uma carga eletrostática uniforme em uma camada isolante fotocondutiva conhecida como um fotocondutor ou fotorreceptor, expor o fotorreceptor a uma imagem de luz e de sombra para dissipar a carga nas áreas do fotorreceptor exposto à luz e revelar a imagem latente eletrostática resultante depositando na imagem um material eletroscópico finamente dividido conhecido como toner. Toner tipicamente compreende uma resina e um corante. O toner normalmente será atraído para aquelas áreas do fotorreceptor que retém uma carga, assim formando uma imagem de toner que corresponde à imagem latente eletrostática. Esta imagem revelada pode depois ser transferida para um substrato como papel. A imagem transferida subsequentemente pode ser permanentemente fixada ao substrato por calor, pressão ou uma combinação de calor e pressão, ou outros meios de fixação adequados como tratamento de solvente ou de sobre-revesti mento.

[0003] Outro processo conhecido para formar imagens eletrostáticas é ionografia. Nos processos de imageamento ionográficos, uma imagem latente é formada em um receptor de imagem dielétrico ou eletrorreceptor por deposição de íon ou elétron, conforme descrito, por exemplo, nas Patentes U.S. N°s 3.564.556, 3.611.419, 4.240.084, 4.569.584, 2.919.171, 4.524.371, 4.619.515, 4.463.363, 4.254.424, 4.538.163, 4.409.604, 4.408.214, 4.365.549, 4.267.556, 4.160.257 e 4.155.093, as revelações de cada uma destas são aqui totalmente incorporadas por referência. Em geral, o processo envolve aplicação de carga em um padrão de imagem com uma cabeça de registro ionográfica ou de feixe de elétrons para um receptor dielétrico que retém a imagem carregada. A imagem é subseqüentemente revelada com um revelador capaz de revelar imagens de carga.

[0004] Muitos métodos são conhecidos para aplicar as partículas eletroscópicas à imagem latente eletrostática a ser revelada. Um método de revelação, revelado na Patente U.S. N° 2.618.552, a revelação desta é aqui totalmente incorporada por referência, é conhecido como revelação em cascata. Outra técnica para revelar imagens eletrostáticas é o processo de escova magnética, revelado na Patente U.S. N° 2.874.063. Este método envolve o carregamento de um material revelador contendo partículas de toner e de veículo magnético por um ímã. O campo magnético do ímã causa alinhamento dos veículos magnéticos em uma configuração em forma de escova, e esta "escova magnética" é colocada em contato com a superfície possuindo a imagem eletrostática do fotorreceptor. As partículas de toner são extraídas da escova para a imagem eletrostática mediante atração eletrostática para as áreas descarregadas do fotorreceptor, e a revelação da imagem resulta. Outras técnicas, como revelação de toque, revelação de nuvem de pó e revelação de salto são conhecidas ser adequadas para revelar imagens latentes eletrostáticas.

[0005] Triboeletricidade não é freqüentemente bem entendida e é freqüentemente imprevisível por causa de uma sensibilidade forte a materiais. Por exemplo, a sensibilidade de materiais resulta em diferenças em carga de toner quando o pigmento for alterado para fornecer a cor requerida em aplicações coloridas de toner, tornando difícil de fornecer a mesma carga de toner para cada cor diferente, um atributo que é crítico para fornecer uma imagem colorida estável no sistema de revelação eletrofotográfica sob todas condições de impressão. Além disso, para capacitar qualidade de impressão de "offset"com sistemas de revelação eletrofotográfico com base em pó, partículas de toner pequenas (cerca de 5 microns em diâmetro) são desejadas. Embora a funcionalidade do toner triboeletricamente carregado pequeno tenha sido demonstrada, preocupações permanecem com relação à estabilidade a longo prazo e confiabilidade de tais sistemas.

[0006] Além disso, sistemas de revelação que usam triboeletricidade para carregar toner, quer eles sejam dois componentes (toner e veículo) ou componente simples (toner apenas), tendem a exibir distribuição não-uniforme das cargas nas superfícies das partículas de toner. Esta distribuição de carga não-uniforme resulta na adesão eletrostática por causa das densidades de carga de superfície altas localizadas nas partículas. Adesão de toner, especialmente na etapa de revelação, pode limitar o desempenho impedindo liberação de toner. À medida que o tamanho da partícula de toner é reduzido para permitir qualidade de imagem superior, a carga Q em uma partícula triboeletricamente carregada, e assim a força de remoção F=QE agindo na partícula devido ao campo elétrico de revelação E, cairá abruptamente em proporção à área de superfície de partícula. Por outro lado, as forças de adesão eletrostática para o toner tribo carregado, que são dominadas pelas regiões carregadas na partícula nos ou próximo de seus pontos de contato com uma superfície, não diminuem tão rapidamente diminuindo o tamanho. Este assim chamado efeito de "emplasto de carga"torna as partículas menores, triboelétricas carregadas muito mais difíceis de revelar e controlar.

[0007] Patente U.S. N° 5.834.080, a revelação desta é aqui totalmente incorporada por referência, revela composições de polímero de forma controlável condutivas que podem ser usadas em sistemas de revelação de imageamento eletrofotográfico, como sistemas sem seqüestrantes ou sem seqüestrantes híbridos ou sistemas líquidos de revelação de imagem. As composições de polímero condutivo incluem um material de transporte de carga (particularmente um polímero contendo tiofeno de transporte de carga ou um polímero elastomérico inerte, como um copolímero com base em butadieno ou isopreno ou um elastômero de poliuretano com base em poliéter aromático, que adicionalmente compreende moléculas de transporte de carga) e um dopante capaz de aceitar elétrons do material de transporte de carga. A invenção também diz respeito a uma máquina de impressão eletrofotográfica, um aparelho de revelação e um membro de transporte revestido, uma correia de transferência intermediária e um fotorreceptor de complacência híbrida compreendendo uma composição da invenção.

[0008] Patente U.S. N° 5.853.906, a revelação desta é aqui totalmente incorporada por referência, revela um revestimento condutivo compreendendo um sal de oligômero oxidado, um componente de transporte de carga e um aglutinante de polímero, por exemplo, um revestimento condutivo compreendendo um sal de tetratoliidiamina oxidado, um componente de transporte de carga e um aglutinante de polímero.

[0009] Embora composições e processos conhecidos sejam adequados para seus propósitos intencionados, uma necessidade permanece por processos de marcação melhorados. Além disso, uma necessidade permanece por processos de imageamento eletrostático melhorados. Também, uma necessidade permanece por toners que podem ser positivamente carregados para uso melhorado em sistemas de impressão que utilizam, por exemplo, desenvolvimento de área carregada ou desenvolvimento de trinível.

[00010] Tentativas anteriores endereçam estas necessidades incluídas usando vários aditivos de superfície para tratar as partículas de toner. Por exemplo, Patente U.S. N° 5.178.981 descreve toners eletrofotográficos positivamente carregados. Os toners são preparados adicionando às partículas de toner preparadas partículas finas de sílica tendo sido tratadas na superfície com um homo ou copolímero compreendendo, como um componente de monômero, um acrilato de dialquilaminoalquila ou um metacrilato de dialquilaminoalquila na forma de um sal de amónio quaternário. O toner é descrito fornecer fluidez melhorada e propriedades de formação de bolo melhoradas ao mesmo tempo exibindo propriedades de carregamento satisfatórias e estabilidade ambiental e não causando nenhum defeito de imagem.

SUMÁRIO

[00011] Apesar das várias composições de toner que estão disponíveis e foram desenvolvidas, resta uma necessidade por composições de toner melhoradas, particularmente composições de toner positivamente carregáveis. Tais necessidades e similares são, nas modalidades, tratadas pela presente descrição. Em particular, a presente descrição fornece composições de toner melhoradas que têm partículas de toner negativamente carregáveis revestidas com um aditivo de superfície positivamente carregável.

[00012] Em particular, a presente descrição fornece uma composição de toner compreendendo: partículas de núcleo compreendendo um látex polimérico e um corante opcional, e partículas de polímero contendo amino dispersas em uma superfície externa das ditas partículas de núcleo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[00013] Materiais de marcação da presente descrição podem ser usados em processos de imageamento eletrostático convencionais, como eletrofotografia, ionografia, eletrografia ou outros. Outra modalidade da presente descrição é direcionada a um processo compreendendo (a) gerar uma imagem latente eletrostática em um membro de imageamento, e (b) revelar a imagem latente contatando o membro de imageamento com partículas de toner carregadas de acordo com a presente descrição. Em uma modalidade da presente descrição, as partículas de toner são triboeletricamente carregadas, em um processo de revelação de componente simples ou um processo de revelação de dois componentes.

[00014] Em modalidades da presente descrição em que as partículas de marcação são usadas em processos de imageamento eletrostático em que as partículas de marcação são triboeletricamente carregadas, os toners da presente descrição podem ser empregados sozinhos em processo de revelação de componente simples, ou eles podem ser empregados em combinação com partículas de veículo em processos de revelação de dois componentes. Quaisquer partículas de veículo adequadas podem ser empregadas com as partículas de toner. Partículas de veículo típicas incluem zircão granular, aço, níquel, ferritas de ferro e similares. Outras partículas de veículo típicas incluem veículos de baga de níquel. Estes veículos compreendem contas de veículo nodular de níquel caracterizadas por superfícies de intervalos de reocorrência e protrusões que fornecem às partículas uma área externa relativamente grande. Os diâmetros das partículas de veículo podem variar, mas é em geral de cerca de 30 microns a cerca de 1.000 microns, desse modo permitindo as partículas possuir densidade suficiente e inércia para evitar aderência às imagens eletrostáticas durante o processo de revelação.

[00015] Partículas de veículo podem possuir superfícies revestidas. Materiais de revestimento típicos incluem polímeros e terpolímeros, incluindo, por exemplo, fluoropolímeros como fluoreto de polivinilideno. Revestimento das partículas de veículo pode ser por qualquer processo adequado, como revestimento por pó, em que um pó seco do material de revestimento é aplicado à superfície da partícula de veículo e fundido com o núcleo por meio de calor, revestimento de solução, em que o material de revestimento é dissolvido em um solvente e a solução resultante é aplicada à superfície de veículo mediante turbilhão, ou revestimento de leito fluido, em que as partículas de veículo são assopradas no ar por meio de um fluxo de ar, e uma solução atomizada compreendendo o material de revestimento e um solvente é borrifado repetidamente sobre as partículas de veículo no ar até que o peso de revestimento desejado seja alcançado. Revestimentos de veículo podem ser de qualquer espessura desejada ou peso de revestimento. Tipicamente, o revestimento de veículo está presente em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 1 por cento em peso da partícula de veículo não-revestida, embora o peso de revestimento possa estar fora desta faixa.

[00016] Em um revelador de dois componentes, o toner está presente no revelador em qualquer quantidade eficaz, tipicamente de cerca de 1 a cerca de 10 por cento em peso do veículo, e preferivelmente de cerca de 3 a cerca de 6 por cento em peso do veículo, embora a quantidade possa estar fora destas faixas.

[00017] Qualquer técnica de revelação eletrofotográfica convencional adequada pode ser utilizada para depositar as partículas de toner da presente invenção em uma imagem latente eletrostática em um membro de imageamento. Técnicas de revelação eletrofotográficas bem conhecidas incluem revelação de escova magnética, revelação em cascata, revelação de nuvem de pó e similares. Em modalidades, reveladores de escova magnética condutiva podem ser selecionados para revelação de salto híbrido, revelação sem seqüestrantes híbridos. Em outras modalidades, os reveladores de escova magnética semicondutivos (SCMB) podem ser selecionados.

[00018] Os toners da presente descrição compreendem partículas tipicamente tendo um diâmetro de partícula médio de não mais que cerca de 13 microns, preferivelmente não mais que cerca de 12 microns, mais preferivelmente não mais que cerca de 10 microns e até mesmo mais preferivelmente não mais que cerca de 7 microns, embora o tamanho de partícula possa estar fora destas faixas, e tipicamente têm uma distribuição de tamanho de partícula ou GSD igual a não mais que cerca de 1,25, preferivelmente não mais que cerca de 1,23 e mais preferivelmente não mais que cerca de 1,20, embora a distribuição de tamanho de partícula possa estar fora destas faixas. Em algumas modalidades, partículas maiores podem ser preferidas até mesmo para aqueles toners feitos por processo de agregação de emulsão, como partículas de entre cerca de 7 e cerca de 13 microns, embora partículas menores como partículas de entre cerca de 1 e cerca de 8 microns possam ser preferidas em outras modalidades. As partículas de toner em geral compreendem uma resina de poliéster, um corante opcional e polímeros contendo amino como aditivos de superfície. Em modalidades preferidas, as partículas de toner são preparadas por um processo de agregação de emulsão.

[00019] Os toners da presente descrição compreendem partículas compreendendo uma resina de poliéster e um corante opcional, com ou sem outros aditivos opcionais. A resina pode ser um homopolímero de um monômero de éster ou um copolímero de dois ou mais monômeros de éster. Exemplos de resinas adequadas incluem tereftalato de polietileno, tereftalato de polipropileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de polipentileno, tereftalato de polihexaleno, tereftalato de poliheptadeno, tereftalato de polioctaleno, tereftalato de poli(propileno-dietileno), poli(bisfenol A-fumarato), poli(bisfenol A- tereftalato), copoli(bisfenol A-tereftalato)-copoli(bisfenol A-fumarato), poli(neopentil-tereftalato), poliésteres sulfonados, incluindo sais (como sais de metal, incluindo sais de alumínio, sais de metais alcalinos como sódio, lítio e potássio, sais de metais alcalinos terrosos como berílio, magnésio, cálcio e bário, sais de metal de metais de transição, como escândio, ítrio, titânio, zircônio, háfnio, vanádio, cromo, nióbio, tântalo, molibdênio, tungsténio, manganês, rênio, ferro, rutênio, ósmio, cobalto, ródio, irídio, níquel, paládio, cobre, platina, prata, ouro, zinco, cádmio, mercúrio e similares sais de materiais de lantanídeo, e similares, como também misturas destes) de poli(1,2-propileno-5- sulfoisoftalato), poli(neopentileno-5-sulfoisoftalato), poli(dietileno-5- sulfoisoftalato), copoli(1,2-propileno-5-sulfoisoftalato)-copoli-(1,2-propi- leno-tereftalato ftalato), copoli(1,2-propileno-dietileno-5-sulfoisoftalato)- copoli-(1,2-propileno-dietileno-tereftalato ftalato), copoli(etileno- neopentileno-5-sulfoisoftalato)-copoli-(etileno-neopentileno-tereftalato- ftalato),copoli(bisfenol A propoxilado)-copoli-(bisfenol A propoxilado-5- sulfoisoftalato), copoli (etileno-tereftalato)-copoli-(etileno-5-sulfo- isoftalato), copoli(propileno-tereftalato)-copoli-(propileno-5-sulfo- isoftalato), copoli(dietileno-tereftalato)-copoli-(dietileno-5-sulfo- isoftalato), copoli(propileno-dietileno-tereftalato)-copoli-(propileno- dietileno-5-sulfoisoftalato), copoli(propileno-butileno-tereftalato)- copoli(propileno-butileno-5-sulfo-isoftalato), copoli(bisfenol A propoxila- do-fumarato)-copoli(bisfenol A propoxilado-5-sulfo-isoftalato), copoli(bisfenol A etoxilado-fumarato)-copoli(bisfenol A etoxilado-5- sulfo-isoftalato), copoli (bisfenol A etoxilado-maleato)-copoli(bisfenol A etoxilado-5-sulfo-isoftalato), copoli(propileno-dietilenotereftalato)- copoli(propileno-5-sulfoisoftalato), copoli(neopentil-tereftalato)-copoli- (neopentil-5-sulfoisoftalato) e similares, como também misturas destes.

[00020] Alguns exemplos de poliésteres adequados incluem aqueles da fórmula:

em que M é hidrogênio, um íon de amónio, ou um íon de metal, R é um grupo alquileno, tipicamente com de 1 a cerca de 25 átomos de carbono, embora o número de átomos de carbono possa estar fora desta faixa, ou um grupo arileno, tipicamente com de 6 a cerca de 24 átomos de carbono, embora o número de átomos de carbono possa estar fora desta faixa, R' é um grupo alquileno, tipicamente com de 1 a cerca de 25 átomos de carbono, embora o número de átomos de carbono possa estar fora desta faixa, ou um grupo oxialquileno, tipicamente com de 1 a cerca de 20 átomos de carbono, embora o número de átomos de carbono possa estar fora desta faixa, n e o cada um representam o por cento em mole de monômeros, em que n+o=100, e preferivelmente em que n é de cerca de 92 a cerca de 95,5 e o é de cerca de 0,5 a cerca de 8, embora os valores de n e o possam estar fora destas faixas.

[00021] Também adequados são aqueles da fórmula:

em que Xé hidrogênio, um íon de amónio, ou um íon de metal, Ré um grupo alquileno ou oxialquileno, tipicamente com de cerca de 2 a cerca de 25 átomos de carbono, embora o número de átomos de carbono possa estar fora desta faixa, R' é um grupo arileno ou oxiarileno, tipicamente com de 6 a cerca de 36 átomos de carbono, embora o número de átomos de carbono possa estar fora desta faixa, e n e o cada um representam os números de segmentos de repetição aleatório.

[00022] Também adequados são aqueles da fórmula II

em que X é um íon de metal, X representa um grupo alquila derivado de um monômero de glicol, com exemplos de glicóis adequados incluindo neopentil glicol, etileno glicol, propileno glicol, butileno glicol, dietileno glicol, dipropileno glicol, ou outros, como também misturas destes, e n e o cada um representam os números de segmentos de repetição fortuitos.

[00023] Preferivelmente, o poliéster tem um peso molecular médio em peso de cerca de 2.000 a cerca de 100.000, um peso molecular médio em número de cerca de 1.000 a cerca de 50.000 e uma polidispersabilidade de cerca de 2 a cerca de 18 (quando medida por cromatografia de permeação em gel), embora a média de peso e valores de peso molecular médio em número e o valor de polidispersabilidade possam estar fora destas faixas.

[00024] A resina está presente nas partículas de toner em qualquer quantidade desejada ou eficaz, tipicamente pelo menos cerca de 75 por cento em peso das partículas de toner, e preferivelmente pelo menos cerca de 85 por cento em peso das partículas de toner, e tipicamente não mais que cerca de 99 por cento em peso das partículas de toner, e preferivelmente não mais que cerca de 98 por cento em peso das partículas de toner, embora a quantidade possa estar fora destas faixas.

[00025] Qualquer corante desejado pode ser empregado. Exemplos de corantes adequados incluem tinturas, pigmentos e misturas destes, como negro-de-fumo (por exemplo, REGAL 330®), magnetita, ftalocianinas, HELIOGEN BLUE L6900, D6840, D7080, D7020, PYLAM OIL BLUE, PYLAM OIL YELLOW e PIGMENT BLUE 1, todos disponíveis de Paul Uhlich & Co., PIGMENT VIOLET 1, PIGMENT RED 48, LEMON CHROME YELLOW DCC 1026, E. D. TOLUIDINE RED e BON RED C, todos disponíveis de Dominion Color Co., NOVAPERM YELLOW FGL e HOSTAPERM PINK E, disponíveis de Hoechst, CINQUASIA MAGENTA, disponível de E. I. DuPont de Nemours & Company, tinturas de quinacridona e antraquinona 2,9- dimetil-substituídas identificadas no índice de Cor como Cl 60710, Cl Dispersed Red 15, tinturas de diazo identificadas no índice de Cor como Cl 26050, Cl Solvent Red 19, ftalocianina de (octadecil sulfonamida) de cobre tetra, pigmento de ftalocianima de cobre x listado no índice de Cor como Cl 74160, Cl Pigment Blue, Anthrathrene Blue, identificados no índice de Cor como Cl 69810, Special Blue X-2137, acetoacetanilidas de 3,3-diclorobenzideno amarelo de diarilida, o pigmento de monoazo identificado no índice de Cor como Cl 12700, Cl Solvent Yellow 16, a sulfonamida de amina de nitrofenila identificada no índice de Cor como Foron Yellow SEIGLN, Cl Dispersed Yellow 33 acetoacetanilida de fenilazo-4'-cloro-2,5- dimetóxi de 2,5-dimetóxi-4-sulfonanilida, Permanent Yellow FGL, Pigment Yellow 74, B 15:3 dispersão de pigmento de ciano, comercial mente disponível de Sun Chemicals, dispersão de pigmento Magenta Red 81:3, comercial mente disponível de Sun Chemicals, dispersão de pigmento Yellow 180, comercial mente disponível de Sun Chemicals, magnetitas coloridas, como misturas de of MAPICO BLACK.RTM. e components de ciano, e similares, como também suas misturas. Outras fontes comerciais de pigmentos disponíveis como as dispersão de pigmento aquosas de Sun Chemical ou Ciba incluem (mas não são limitadas a) Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 93, Pigment Yellow 74, Pigment Violet 23, Pigment Violet 1, Pigment Green 7, Pigment Orange 36, Pigment Orange 21, Pigment Orange 16, Pigment Red 185, Pigment Red 122, Pigment Red 81:3, Pigment Blue 15:3 e Pigment Blue 61, e similares pigmentos que permitem reprodução do espaço de cor máximo de Pantone. Misturas de corantes podem também ser empregadas.

[00026] Quando presentes, o corante está presente nas partículas de toner em qualquer quantidade desejada ou eficaz, tipicamente pelo menos cerca de 1 por cento em peso das partículas de toner, e preferivelmente pelo menos cerca de 2 por cento em peso das partículas de toner, e tipicamente não mais que cerca de 25 por cento em peso das partículas de toner, e preferivelmente não mais que cerca de 15 por cento em peso das partículas de toner, dependendo do tamanho de partícula desejado, embora a quantidade possa estar fora destas faixas.

[00027] As partículas de toner opcionalmente podem também conter aditivos de controle de carga, como haleto de piridínio de alquila, incluindo cloreto de piridínio de cetila e similares como revelados na Patente U.S. N° 4.298.672, a desceição desta é aqui totalmente incorporada por referência, sulfatos e bissulfatos, incluindo sulfato de metila de dimetil amónio de diestearila e bissulfato de dimetil amónio de diestearila, compostos de salicilato de 3,5-diterc-butila de zinco, como BONTRON E-84, disponível de Orient Chemical Company of Japan, ou compostos de zinco, compostos de salicilato de 3,5- diterc-butila de alumínio, como BONTRON E-88, disponível de Orient Chemical Company of Japan, ou compostos de alumínio, aditivos de controle de carga e similares, como também suas misturas. Aditivos de controle de carga estão presentes nas partículas de toner em quaisquer quantidades desejadas ou eficazes, tipicamente pelo menos cerca de 0,1 por cento em peso das partículas de toner, e tipicamente não mais que cerca de 5 por cento em peso das partículas de toner, embora a quantidade possa estar fora desta faixa.

[00028] As partículas de toner da presente descrição também incluem pelo menos um aditivo de superfície, como um aditivo de superfície de controle de carga positiva. Preferivelmente, o aditivo de superfície de controle de carga positiva é um polímero contendo amino.

[00029] Exemplos de polímeros contendo amino adequados para uso aqui são polímeros que incluem, ou são modificados para incluir, um grupo amino. O polímero básico pode ser, por exemplo, polímeros de éster de ácido metacrílico, polímeros de éster de ácido acrílico, polímeros de estireno, polímeros do tipo de estireno ou copolímeros dos monômeros supracitados, como copolímeros de estireno-éster de ácido metacrílico, copolímeros de estireno-éster de ácido acrílico e copolímeros de éster de ácido metacrílico-éster de ácido acrílico e misturas destes. Será apreciado por aqueles versados na técnica, porém, que uma faixa extensiva de materiais poliméricos pode ser aqui usada.

[00030] Por exemplo, polímeros contendo amino adequados para o uso aqui em geral incluem, mas não são limitados a, homo- ou copolímeros compreendendo um acrilato ou metacrilato de dialquilaminoalquila (doravante simplesmente referido como acrilatos de dialquilaminoalquila, metacrilatos de dialquilaminoalquila) e acrilatos ou metacrilatos de monoalquilaminoalquila (doravante simplesmente referido como acrilatos de monoalquilaminoalquila, metacrilatos de monoalquilaminoalquila), que podem estar na forma de um sal de amónio quaternário. Outros monômeros copolimerizáveis com os monômeros supracitados que podem ser usados na produção dos copolímeros incluem ácido acrílico, ésteres acrílicos, ácido metacrílico, ésteres metacrílicos, p-carboxietilacrilato, divinilbenzeno, 1,3-butanodioldiacrilato, 1,3-butanodioldimetacrilato, 1,4- butanodioldiacrilato, dimetacrilato de 1,4-butanodiol-, ditrimetilolpropanotetraacrilato (e similares) estireno, e acetato de vinila. Exemplos específicos de monoalquila, ou acrilatos/metacrilatos de dialquil amina são: metacrilato de dimetilaminoetila, metacrilato de dietilaminoetila, metacrilato de diisopropilaminoetila, metacrilato de t- butilaminoetila, acrilato de t-butilaminoetila; acrilato de dibutilaminoetila, metacrilato de dibutilaminoetila e similar.

[00031] Exemplos específicos de polímeros contendo amino incluem, mas não são limitados a, copolímeros de metilmetacrilato ou metilacrilato, estireno ou t-butilestireno e uma monoalquila, ou dialquil amina, como um metacrilato de dimetilaminoetila, metacrilato dedietilaminoetila, metacrilato de diisopropilaminoetila ou metacrilato de t-butilaminoetila; e similares. Exemplos específicos de copolímero são metacrilato de poli(metilmetacrilato/dimetilaminoetila), metacrilato de poli(metilmetacrilato/butilaminoetila terciária), metacrilato de poli(metilmetacrilato/dietilaminoetila), metacrilato depoli(metilmetacrilatoZdiisopropilaminoetila), metacrilato de poli(estirenoZdimetilaminoetila), metacrilato depoli(estireno/butilaminoetila terciária), metacrilato de poli(t-butil- estireno/dietilaminoetila), metacrilato de poli(estirenoZdiisopropilaminoetila) e copolímeros com outros monômeros de monoalquil ou dialquil amino, em que alquila contém, por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 25, e preferivelmente de 1 a cerca de 10 átomos de carbono, como metila, etila, propila, butila, pentila, hexila, octila, nonila e similares. Exemplos específicos de polímeros contendo amino adequados incluem, mas não são limitados a, metacrilato de poli-diisopropilaminoetilmetacrilato-metila.

[00032] Os polímeros contendo amino para uso aqui em geral são partículas em natureza, tendo um tamanho de partícula médio de cerca de 20 nm a cerca de 500 nm, mais preferivelmente de cerca de 40 nm a cerca de 150 nm, embora possam ser usados tamanhos fora destas faixas, conforme desejado.

[00033]Os polímeros contendo amino preferivelmente têm um peso molecular de peso médio de cerca de 5000 a cerca de 4.000.000, particularmente cerca de 50.000 a cerca de 1.000,00. Os polímeros contendo amino preferivelmente têm uma Tg de cerca de 50°C a cerca de 132°C. Os polímeros contendo amino preferivelmente têm um conteúdo de monômero de amino de cerca de 0,01 a cerca de 50,0% em peso de polímero total, particularmente de cerca de 0,01 a cerca de 20,0% ou cerca de 0,1 a cerca de 20,0% em peso de polímero total. contendo amino para uso aqui sejam preparados por um processo de polimerização de emulsão que pode ser conduzido na presença de um tensoativo adequado como lauril sulfato de sódio. A polimerização de emulsão dos polímeros contendo amino fornece um material que está na faixa de tamanho preferível para permitir os polímeros assim produzidos ser facilmente dispersos e aderidos à superfície de partícula de toner. Outros processos que fornecem partículas de polímero na faixa de tamanho preferida também serão métodos adequados para a preparação dos polímeros contendo amino aqui.

[00034] Os polímeros contendo amino são preferivelmente usados como aditivos de superfície para as partículas de toner em qualquer quantidade adequada, para fornecer as propriedades de carga positiva desejadas à composição de toner. Em modalidades, por exemplo, os polímeros contendo amino podem ser incluídos em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 20 por cento em peso das partículas de toner (isto é, as partículas sem os aditivos de superfície), mais preferivelmente em uma quantidade de cerca de 0,5 a cerca de 10% em peso. O mais preferivelmente, os polímeros contendo amino são incluídos em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 5 por cento em peso das partículas de toner. Porém, será apreciado que quantidades fora destas faixas podem ser usadas, conforme desejado.

[00035] Aditivos de superfície externos do polímero contendo amino podem ser incorporados na composição de toner de qualquer maneira desejada. Por exemplo, os polímeros contendo amino podem ser adicionados durante o processo de agregação, ou misturados nas partículas formadas. Preferivelmente, os polímeros contendo amino são incorporados na composição de toner em uma etapa de mistura após as partículas de toner que eles são formados.

[00036] Ainda mais preferivelmente, em modalidades, os polímeros contendo amino são incluídos como aditivos de superfície em forma de partícula onde as partículas consistem apenas em, ou consistem essencialmente apenas nos polímeros contendo amino. Ou seja, é preferido que os polímeros contendo amino sejam incluídos por si só, ao invés na forma dos polímeros contendo amino revestidos ou do contrário aplicados à superfície de outros aditivos como partículas de silano. Claro que, nesta modalidade, esta preferência não impede o uso de outros aditivos de superfície de partícula de toner, como partículas de sílica tratadas ou sem tratar, contanto que eles sejam adicionados como partículas separadas dos polímeros contendo amino. De fato, podem ser obtidas vantagens particulares em modalidades onde os múltiplos aditivos de superfície forem usados, como onde os polímeros contendo amino são adicionados para propriedades de carga positiva, e partículas de sílica tratadas ou sem tratar são adicionadas para propriedades melhoradas de fluxo.

[00037] Desse modo, se desejado, outros aditivos de superfície externos convencionais podem também ser incorporados na composição de toner, além dos polímeros contendo amino acima descritos. Exemplos de tais aditivos de superfície externos opcionais incluem sais de metal, sais de metal de ácidos graxos, sílicas coloidais e similares, como também misturas destes. Quando presentes, tais aditivos externos podem estar presentes em qualquer quantidade desejada ou eficaz, tipicamente pelo menos cerca de 0,1 por cento em peso das partículas de toner, e tipicamente não mais que cerca de 2 por cento em peso das partículas de toner, embora a quantidade possa estar fora desta faixa. Aditivos preferidos incluem estearato de zinco e sílica de AEROSIL R812® como auxiliares de fluxo, disponíveis de Degussa. Os aditivos externos podem ser adicionados durante o processo de agregação ou misturados nas partículas formadas.

[00038] Materiais adequados e preferidos para uso em preparar os toners aqui serão agora debatidos.

[00039] Qualquer resina de aglutinante adequado para uso em toner pode ser empregada sem limitação. Também, toners preparados por métodos químicos (como emulsão/agregação) e métodos físicos (como moagem) podem ser igualmente empregados. Exemplos de toners adequados específicos são como segue.

[00040] O toner pode ser uma partícula de toner de poliéster, como é conhecido na técnica.

[00041] O toner pode ser uma partícula de toner de estireno/acrilato que é também conhecido.

[00042] O toner, em modalidades, pode também ser gerado através de processos bem conhecidos diferentes dos processos de EA.

[00043] As partículas de toner da presente descrição são preferivelmente preparadas por um processo de agregação de emulsão. O processo de agregação de emulsão pode requerer (1) preparar uma solução coloidal compreendendo uma resina de poliéster e um corante opcional, e (2) acrescentar à solução coloidal uma solução aquosa contendo um agente de coalescência compreendendo um sal de metal iônico para formar partículas de toner. Em modalidades da presente invenção em que a resina de poliéster é um poliéster sulfonado (em que algumas das unidades de monômero repetidas do polímero têm grupos de sulfonato nelas), um processo de agregação de emulsão preferido compreende misturar uma solução coloidal de resina de poliéster sulfonado com o corante, seguido acrescentando à mistura um agente de coalescência compreendendo um sal de metal iônico, e subseqüentemente isolando, filtrando, lavando e secando as partículas de toner resultantes. Em uma modalidade específica, o processo compreende (i) misturar uma solução coloidal de uma resina de poliéster sulfonado de sódio com um tamanho de partícula de cerca de 10 a cerca de 80 nanometres, e preferivelmente de cerca de 10 a cerca de 40 nanometres, e corante; (II) adicionar uma solução aquosa contendo de cerca de 1 a cerca de 10 por cento em peso em água em pH neutro de um agente de coalescência compreendendo um sal iônico de um metal a este, como os metais do Grupo 2 (como berílio, magnésio, cálcio, bário ou outros) ou os metais do Grupo 13 (como alumínio, gálio, índio ou tálio) ou os metais de transição dos Grupos 3 a 12 (como zinco, cobre, cádmio, manganês, vanádio, níquel, nióbio, cromo, ferro, zireônio, escândio ou outros), com exemplos de ânions adequados incluindo haleto (fluoreto, cloreto, brometo ou iodeto), acetato, sulfato ou outros; e (iii) isolar e, opcionalmente, lavar e/ou secar as partículas de toner resultantes. Em modalidades em que partículas não-coloridas são desejadas, o corante é omitido da preparação.

[00044] Em umas modalidades alternativas, como onde estireno/acrilatos forem desejados, este processo requer (1) preparar uma dispersão de corante (como um pigmento) em um solvente (como água) cuja dispersão compreende um corante, um primeiro tensoativo iônico e um agente de controle de carga opcional; (2) cisalhar a dispersão de corante com uma mistura de látex compreendendo (a) um tensoativo contra-iônico com uma polaridade de carga de sinal oposto ao do dito primeiro tensoativo iônico, (b) um tensoativo não iônico e (c) uma resina, assim fazendo floculação ou heterocoagulação das partículas formadas de corante, resina e do agente de controle de carga opcional para formar agregados eletrostaticamente ligados, e (3) aquecer os agregados eletrostaticamente ligados para formar agregados estáveis de pelo menos cerca de 1 micron em diâmetro médio de partícula. Tamanho de partícula de toner é tipicamente pelo menos cerca de 1 micron e tipicamente não mais que cerca de 7 microns, embora o tamanho de partícula possa estar fora desta faixa. Aquecimento pode ser para uma temperatura tipicamente de cerca de 5 a cerca de 50°C acima da temperatura de transição vítrea da resina, embora a temperatura possa estar fora desta faixa, para fundir os agregados eletrostaticamente ligados, assim formando partículas de toner compreendendo resina, corante opcional e o agente de controle de carga opcional. Alternativamente, aquecimento pode ser primeiro para uma temperatura abaixo da temperatura de transição vítrea de resina para formar agregados eletrostaticamente ligados de tamanho de micron com uma distribuição de tamanho de partícula estreita, seguido por aquecimento para uma temperatura acima da temperatura de transição vítrea de resina para fornecer partículas de toner de tamanho de micron fundidas compreendendo resina, corante opcional e o agente de controle de carga opcional. As partículas fundidas diferem primariamente dos agregados não-coalescidos em morfologia; as partículas não-coalescidas têm maior área de superfície, tipicamente tendo uma forma de "agrupamento em uva", enquanto que as partículas fundidas são reduzidas em área de superfície, tipicamente tendo uma forma de "batata" ou até mesmo uma forma esférica. A morfologia da partícula pode ser controlada ajustando as condições durante os processos de coalescência, como pH, temperatura, tempo de coalescência e similares. Opcionalmente, uma quantidade adicional de um tensoativo iônico (da mesma polaridade que a do látex inicial) ou tensoativo não iônico pode ser acrescentada à mistura antes de aquecer para minimizar o crescimento adicional subseqüente ou alargamento das partículas, seguido por aquecimento e fundição da mistura. Subseqüentemente, as partículas de toner são extensivamente lavadas para remover o excesso de tensoativo solúvel em água ou tensoativo absorvido na superfície, e são depois secadas para produzir partículas de toner poliméricas (opcionalmente coloridas). Um processo alternativo requer usar um agente floculante ou coagulante como cloreto de poli(alumínio) em vez de um tensoativo contra-iônico de polaridade oposta para o tensoativo iônico na formação de látex; neste processo, o crescimento dos agregados pode ser reduzido ou detido ajustando a solução em um pH mais básico (tipicamente pelo menos cerca de 7 ou 8, embora o pH possa estar fora desta faixa), e, durante a etapa de coalescência, a solução pode, se desejado, ser ajustada em um pH mais acídico para ajustar a morfologia da partícula. O agente coagulante tipicamente é adicionado em uma solução acídica (por exemplo, uma solução de ácido nítrico de 1 molar) à mistura de látex iônico e corante opcional disperso, e durante esta etapa de adição a viscosidade da mistura aumenta. Depois disso, calor e agitação são aplicados para induzir agregação e formação de partículas de tamanho de micron. Quando o tamanho desejado da partícula for alcançado, este tamanho pode ser gelado aumentando o pH da mistura, tipicamente para de cerca de 7 a cerca de 8, embora o pH possa estar fora desta faixa. Depois disso, a temperatura da mistura pode ser aumentada para temperatura de coalescência desejada, tipicamente de cerca de 80 a cerca de 95°C, embora a temperatura possa estar fora desta faixa. Subseqüentemente, a morfologia da partícula pode ser ajustada vertendo o pH da mistura, tipicamente para valores de cerca de 4,5 a cerca de 7, embora o pH possa estar fora desta faixa.

[00045] Quando partículas forem preparadas sem um corante, o látex (usualmente por volta de 40 por cento de sólidos) é diluído na carga de sólidos certa (por volta de 12 a 15 por cento em peso de sólidos) e depois sob condições de cisalhamento idênticas ao tensoativo contra-iônico ou cloreto de polialumínio é adicionado até floculação ou heterocoagulação ocorrer.

[00046] Exemplos de tensoativos iônicos adequados incluem tensoativos aniônicos, como dodecilsulfato de sódio, sulfonato de dodecilbenzeno de sódio, dodecilnaftalenossulfato de sódio, sulfatos e sulfonatos de dialquil benzenoalquila, ácido abitico, NEOGEN R® e NEOGEN SC®, disponíveis de Kao, DOWFAX®, disponível de Dow Chemical Co., e similares, como também misturas destes. Tensoativos aniônicos podem ser empregados em qualquer quantidade desejada ou eficaz, tipicamente pelo menos cerca de 0,01 por cento em peso de monômeros usados para preparar a resina de copolímero, e preferivelmente pelo menos cerca de 0,1 por cento em peso de monômeros usados para preparar a resina de copolímero, e tipicamente não mais que cerca de 10 por cento em peso de monômeros usados para preparar a resina de copolímero, e preferivelmente não mais que cerca de 5 por cento em peso de monômeros usados para preparar a resina de copolímero, embora a quantidade possa estar fora destas faixas.

[00047] Exemplos de tensoativos iônicos adequados também incluem tensoativos catiônicos, como cloreto de dialquil benzenoalquil amónio, cloreto de lauril trimetil amónio, cloreto de alquilbenzil metil amónio, brometo de alquil benzil dimetil amónio, cloreto de benzalcônio, brometo de cetil piridínio, brometos de C12, C15 e C17 trimetil amónio, sais de haleto de polioxietilalquilaminas quaternizadas, cloreto de dodecilbenzil trietil amónio, MIRAPOL® e ALKAQUAT® (disponíveis de Alkaril Chemical Campany), SANIZOL® (cloreto de benzalcônio, disponível de Kao Chemicals), e similares, como também misturas destes. Tensoativos catiônicos podem ser empregados em quaisquer quantidades desejadas ou eficazes, tipicamente pelo menos cerca de 0,1 por cento em peso de água, e tipicamente não mais que cerca de 5 por cento em peso de água, embora a quantidade possa estar fora desta faixa. Preferivelmente a razão molar do tensoativo catiônico usado para floculação para o tensoativo aniônico usado na preparação de látex é de cerca de 0.5:1 a cerca de 4:1, e preferivelmente de cerca de 0.5:1 a cerca de 2:1, embora as quantidades relativas possam estar fora destas faixas.

[00048] Exemplos de tensoativos não iônicos adequados incluem álcool de polivinila, ácido poliacrílico, metalose, metil celulose, etil celulose, propil celulose, hidróxi etil celulose, carbóxi metil celulose, éter de cetila de polioxietileno, lauril éter de polioxietileno, octil éter de polioxietileno, octilfenil éter de polioxietileno, oleil éter de polioxietileno, monolaurato de sorbitan de polioxietileno, estearil éter de polioxietileno, nonilfenil éter de polioxietileno, dialquilfenoxipoli(etilenoóxi) etanol (disponível 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®), e similares, como também misturas destes. O tensoativo não iônico pode estar presente em qualquer quantidade desejada ou eficaz, tipicamente pelo menos cerca de 0,01 por cento em peso de monômeros usados para preparar a resina de copolímero, e preferivelmente pelo menos cerca de 0,1 por cento em peso de monômeros usados para preparar a resina de copolímero, e tipicamente não mais que cerca de 10 por cento em peso de monômeros usados para preparar a resina de copolímero, e preferivelmente não mais que cerca de 5 por cento em peso de monômeros usados para preparar a resina de copolímero, embora a quantidade possa estar fora destas faixas.

[00049] O processo de agregação de emulsão adequado para fazer os materiais de toner para as composições de toner presentes foi revelado nas patentes U.S. anteriores. Ela revela um processo para a preparação de composições de toner compreendendo dissolver um polímero, e, opcionalmente um pigmento, em um solvente orgânico; dispersar a solução resultante em um meio aquoso contendo um tensoativo ou mistura de tensoativos; agitar a mistura com aquecimento opcional para remover o solvente orgânico, assim obtendo partículas suspensas de cerca de 0,05 micron a cerca de 2 microns em diâmetro de volume; subseqüentemente homogeneizar a suspensão resultante com um pigmento opcional em água e tensoativo; seguido agregando a mistura mediante aquecimento, assim fornecendo partículas de toner com um diâmetro de volume de partícula médio de entre cerca de 3 a cerca de 21 microns quando o dito pigmento estiver presente.

[00050] Patente U.S. N° 5.308.734, a revelação desta é aqui totalmente incorporada por referência, revela um processo para a preparação de composições de toner compreendendo gerar uma dispersão aquosa de finos de toner, tensoativo iônico e tensoativo não iônico, adicionar um tensoativo contra-iônico a esta com uma polaridade oposta a do dito tensoativo iônico, homogeneizar e agitar a dita mistura, e aquecer para fornecer coalescência das ditas partículas finas de toner.

[00051] Outro processo de agregação de emulsão que pode ser utilizado para formar as partículas de toner aqui usadas, é revelado.

[00052] Em uma modalidade particularmente preferida da presente invenção (com quantidades de exemplo fornecida para indicar razões relativas de materiais), o processo de agregação de emulsão envolve primeiro gerar uma solução coloidal de uma resina de poliéster de sódio sulfonado (cerca de 300 gramas em 2 litros de água) aquecendo a mistura para de cerca de 20 a cerca de 40°C acima da temperatura de transição vítrea do polímero de poliéster, assim formando uma solução coloidal de partículas de submícron na faixa de tamanho de cerca de 10 a cerca de 70 nanômetros. Subseqüentemente, a esta solução coloidal um corante é adicionado como Pigment Blue 15:3, disponível de Sun Chemicals, em uma quantidade de cerca de 3 a cerca de 5 por cento em peso de toner. A mistura resultante é aquecida para uma temperatura de cerca de 50 a cerca de 60°C, seguido adicionando uma solução aquosa de um sal de metal a esta como acetato de zinco (5 por cento em peso em água) a uma taxa de cerca de 1 a cerca de 2 mililitros por minuto por 100 gramas de resina de poliéster, causando a coalescência e complexação iônica do colóide de poliéster sulfonado e do corante ocorrerem até o tamanho de partícula do compósito de núcleo ser de cerca de 3 a cerca de 6 microns em diâmetro (média de volume total a menos que do contrário indicado ou deduzido) com uma distribuição geométrica de cerca de 1,15 a cerca de 1,25 quando medida pelo COULTER COUNTER. Depois disso, a mistura de reação é esfriada para cerca de temperatura ambiente, seguida filtrando, lavando uma vez com água deionizada e secando para fornecer um toner compreendendo uma resina de poliéster sulfonado e corante em que o tamanho de partícula do toner é de cerca de 3 a cerca de 6 microns em diâmetro com uma distribuição geométrica de cerca de 1,15 a cerca de 1,25 quando medida por COULTER COUNTER. A etapa de lavagem pode ser repetida se desejado. As partículas estão agora prontas para o tratamento de superfície de polímero condutivo.

[00053] Quando partículas sem corante forem desejadas, o processo de agregação de emulsão envolve diluir com água a 40 por cento em peso de sólidos a resina de poliéster de sódio sulfonado em vez de acrescentá-la a uma dispersão de pigmento, seguido pelas outras etapas relatadas mais acima.

[00054] Subseqüente à síntese das partículas de toner, as partículas de toner são lavadas, preferivelmente com água. Depois disso, os aditivos de superfície externa acima descritos, como os polímeros contendo amino, são aplicados às superfícies de partícula de toner por qualquer método adequado, incluindo mas não limitado em misturar as partículas de toner com os aditivos de superfície externos.

[00055] As composições de toner da presente invenção tipicamente são capazes de exibir carga de superfície triboelétrica de cerca de + ou -2 a cerca de + ou -60 microcoulombs por grama, e preferivelmente de cerca de + ou -10 a cerca de + ou -50 microcoulombs por grama, embora a capacidade de carga triboelétrica possa estar fora destas faixas. Porque os polímeros contendo amino são incorporados como aditivos de superfície, permitindo carregamento positivo dos toners, a carga triboelétrica das composições de toner é preferivelmente de cerca de +2 a cerca de +60 microcoulombs por grama, e preferivelmente de cerca de +10 a cerca de +50 microcoulombs por grama, embora a capacidade de carga triboelétrica possa estar fora destas faixas. Carregamento pode ser realizado triboeletricamente, ou contra um veículo em um sistema de revelação de dois componentes, ou em um sistema de revelação de componente simples, ou indutivamente.

[00056] Um exemplo está exposto mais abaixo e é ilustrativo das diferentes composições e condições que podem ser utilizadas praticando a revelação. Todas as proporções são em peso a menos que do contrário indicado. Porém, será evidente que a revelação pode ser praticada com muitos tipos de composições e pode ter muitos usos diferentes de acordo com a revelação acima e como apontado doravante.

EXEMPLOS EXEMPLO 1 - PREPARAÇÃO DE ADITIVOS DE SUPERFÍCIE DE POLÍMERO CONTENDO AMINO:

[00057] Partículas de polímero contendo amino são preparados por um processo de polimerização de emulsão. O processo inclui 8% em peso de diisopropilaminoetilmetacrilato e 92% em peso de metacrilato de metila são gradualmente misturados em uma solução aquosa de tensoativo de lauril sulfato de sódio, até apenas cerca de 5 a 30% do monômero total serem emulsificados, enquanto mantendo a mistura contínua. Iniciação das partículas de látex poliméricas é realizada por adição rápida de uma solução de persulfato de amónio padrão, seguida por adição medida do fornecimento de monômero restante. A taxa medida é de cerca de 0,1 a cerca de 5,0 gramas por minuto, preferivelmente cerca de 1,5 gramas por minuto, para preparações de látex de até cerca de 350 gramas. A mistura é continuada após adição da quantidade final de monômero para completar a polimerização, (conversão alta de monômero). Temperatura é também mantida com uma faixa especificada, cerca de 60 a 70°C. As partículas de produto são obtidas e restabelecidas do látex preparado, através de secagem por congelamento.

[00058] O pó resultante tem um Mw de 263.000,% de diisopropilaminoetilmetacrilato por RMN 6,8%, e tamanho de partícula médio 98 nm.

EXEMPLO 2 - PREPARAÇÃO DA COMPOSIÇÃO DE TONER

[00059] Composições de toner usando o aditivo de superfície do Exemplo 1 são preparadas. O toner é preparado misturando o polímero contendo amino produzido com as partículas de toner de emulsão/agregação sem tratar em níveis de carga das partículas de polímero contendo amino em 0, 2, 3,4 e 6.7% em peso, usando um misturador SK-M de escala laboratorial. Uma mistura de toner adicional é também preparada com 6,7% em peso de partículas de polímero contendo amino e 1% em peso de sílica de H2050 obtida de Wacker-Chemie GmbH, a sílica sendo adicionada como um auxiliar de fluxo.

EXEMPLO 3 - PREPARAÇÃO DA COMPOSIÇÃO DE REVELADOR

[00060] As composições de revelador usando as composições de toner do Exemplo 2 são preparadas. Os reveladores são preparados misturando 10 g de veículos revestidos com 0,5 grama das composições de toner do Exemplo 2. Os veículos revestidos são núcleos de ferrita de 35 microns Powdertech revestidos com solução com um polímero de revestimento, negro-de-fumo e melamina de Epostar, a um peso de revestimento total de 2%. Os componentes são misturados em uma garrafa de vidro de 60 ml. Os reveladores são condicionados durante a noite nas câmaras ambientais de zona A, a 28°C e 85% de umidade relativa, ou zona C, a 10°C e 15% de umidade relativa), e carregados em um misturador de Turbula durante 60 minutos. Um adicional de 10 gramas de toner fresco condicionado é adicionado para medir a mistura a 15 segundos e 60 segundos.

EXEMPLO 4 - TESTE DA COMPOSIÇÃO DE REVELADOR

[00061] Testagem dos toners inclui medições de q/d na zona A e C a 2 minutos e 60 minutos, e mistura a 15 segundos e 60 segundos. Os resultados estão apresentados abaixo, com carga de q/d de pico citada em mm de desvio de carga zero em um campo aplicado de 100 V/cm em um espectrógrafo de carga, onde um q/d de 1 mm corresponde a uma carga de 0,092 femtocoulombs por micron:

[00062] Destes dados, é evidente que o toner comparativo (sem quaisquer partículas de polímero contendo amino, exibe carga negativa com sensibilidade à umidade relativa muito alta, como mostrado pela carga negativa alta na zona C mas próximo de carga zero na zona A.

[00063] Porém, os toners que incluem as partículas de polímero contendo amino exibem carga positiva e significativamente melhoraram a estabilidade às alterações de umidade relativa. Também, os valores de q/d em geral aumentam, ficando mais positivos, à medida que o nível de carregamento das partículas de polímero contendo amino é aumentado.

[00064] Testes de revelação de documento são também conduzidos usando 6,7% em peso das partículas de polímero contendo amino/1% em peso de composição de revelador de sílica, em uma impressora Xerox DC12. 450 gramas de revelador são carregados em um misturador Turbula durante 10 minutos, e colocados em um alojamento revelador preto DC12. As imagens de teste são obtidas no fotorreceptor sob condições de revelação da área carregada para revelação de trinível, que requer que a DMA requerida e o fundo sejam satisfeitos com uma soma de Vclean e Vdev seja menos de 250 V. Vhigh (nível de área de sólido) é fixo em -650 V usando uma fonte de voltagem externa. A potência de laser é ajustada de modo que o potencial de área descarregada (área branca) é cerca de -400 V. Voltagem de impulsão de rolo magnético é fixa em 425 V de modo que a voltagem de revelação negativa de -225 V seja aplicada do rolo magnético para o fotorreceptor. DMA (massa revelada por área de unidade) é medida revelando um emplasto de toner de área sólido com área conhecida e pesando a quantidade de toner desenvolvido colendo-a em um filtro de Millipore® ligado a uma bomba a vácuo. Teste de DMA mostra que uma DMA aceitável de mais de 0,3 mg/cm2 é alcançada a uma concentração de toner (peso de toner/peso de veículo) de 5,5 a 7,5%.

[00065] Será apreciado que várias das descrições acima mencionadas e outras características e funções, ou alternativas das mesmas, possam ser desejavelmente combinadas em muitos outros sistemas ou aplicações diferentes. Além disso, que várias alternativas, modificações, variações ou aperfeiçoamentos presentemente anesperados ou imprevistos que possam ser subseqüentemente feitos por aqueles versados na técnica sejam também protegidos pelas seguintes reivindicações.

Claims (14)

1. Composição de toner, compreendendo: partículas de toner compreendendo um látex polimérico e um corante opcional, e partículas de polímero contendo amino diretamente dispersas em e aderidas a uma superfície externa das ditas partículas de toner, caracterizada pelo fato de que as partículas de polímero contendo amino são um aditivo de superfície externo e não estão presentes em todo o interior das partículas de toner, as partículas de polímero contendo amino estão presentes em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso das partículas de toner, e o polímero contendo amino é poli- diisopropilaminoetilmetacrilato-metil metacrilato.

2. Composição de toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as partículas de polímero contendo amino são aditivos de superfície de controle de carga positivamente carregáveis.

3. Composição de toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero contendo amino está na forma de um sal de amónio quaternário.

4. Composição de toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero contendo amino tem um teor de monômero de amino de 0,01 a 50,0% em peso do total de polímero.

5. Composição de toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as partículas de polímero contendo amino consistem essencialmente no dito polímero contendo amino.

6. Composição de toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as partículas de toner têm um diâmetro de partícula médio de não mais do que 13 microm.

7. Composição de toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o látex polimérico compreende uma resina de poliéster.

8. Composição de toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as partículas de toner contêm um corante.

9. Composição de toner, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o corante está presente em uma quantidade de pelo menos 1% em peso das partículas de toner, e o dito corante estando presente em uma quantidade de não mais do que 25% em peso das partículas de toner.

10. Composição de toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição de toner é triboeletricamente positivamente carregada.

11. Composição de toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as partículas de polímero contendo amino não são aplicadas à superfície de outros aditivos.

12. Processo de agregação de emulsão para obtenção de partículas de toner presentes na composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: cisalhar um primeiro tensoativo iônico com uma mistura de látex compreendendo (a) um tensoativo contra-iônico com uma polaridade de carga de sinal oposto ao do dito primeiro tensoativo iônico, (b) um tensoativo não iônico, e (c) o látex polimérico, assim fazendo floculação ou heterocoagulação das partículas formadas de resina para formar agregados eletrostaticamente ligados; e aquecer os agregados eletrostaticamente ligados para formar agregados de pelo menos 1 micron em diâmetro médio de partícula.

13. Processo de agregação de emulsão para obtenção de partículas de toner, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o processo de agregação de emulsão compreende preparar uma solução coloidal compreendendo uma resina de poliéster como o látex polimérico e um corante opcional, e acrescentar à solução coloidal uma solução aquosa compreendendo um agente de coalescência compreendendo um sal de metal iônico para formar partículas de toner.

14. Processo para a preparação de uma composição de toner, compreendendo: formar partículas de toner a partir de uma resina de polímero e um corante opcional, em que as partículas de toner são formadas por um processo de emulsão/agregação, e aplicar partículas de polímero contendo amino à superfície externa das partículas de toner, caracterizado pelo fato de que as partículas de polímero contendo amino são um aditivo de superfície externo e não estão presentes em todo o interior das partículas de toner, as partículas de polímero contendo amino estão presentes em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso das partículas de toner, as partículas de polímero contendo amino são aplicadas à superfície das partículas de toner através da mistura, e o polímero contendo amino é poli- diisopropilaminoetilmetacrilato-metil metacrilato.