DE102012221981B4

DE102012221981B4 - Tonerzusammensetzung

Info

Publication number: DE102012221981B4
Application number: DE102012221981.1A
Authority: DE
Inventors: Grazyna Kmiecik-Lawrynowicz; Maura A. Sweeney; Mark E. Mang; Kirk L. Stamp; Robert D. Bayley
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2032-12-01
Also published as: US20130157188A1; CA2798290A1; CN103293888A; US8580469B2; CA2798290C; DE102012221981A1; JP5947199B2; KR101852203B1; JP2013125274A; CN103293888B; BR102012031726A2; KR20130069428A

Abstract

Tonerzusammensetzung, umfassend:(a) ein Harz; und(b) einen Farbstoff, der umfasst:(1) Pigment Red 269;(2) Pigment Red 185; und(3) Pigment Red 122, wobei der Farbstoff das Pigment Red 269, Pigment Red 185 und Pigment Red 122 in den folgenden relativen Gewichtsanteilen umfasst: 2,5 Teile Pigment Red 269, 2 Teile Pigment Red 185 und 1 Teil Pigment Red 122, ± 10 % jedes Pigments; undwobei eine Tonerprobe von 0,45 g/cm2auf einer weißen Nitrocellulosemembran von 0,22 µm aufweist:(a) einen L*-Wert von 42 bis 48;(b) einen a*-Wert von 79 bis 83;(c) einen b*-Wert von 10 bis 30; und(d) einen C*-Wert von 81 bis 85.

Description

JP 2003-202706 A betrifft einen Trockentoner, enthaltend mindestens ein Bindemittelharz, ein Chinacridon-Farbmittel und ein Monoazo-Farbmittel, sowie ein schwefelhaltiges Polymer, wobei der Gesamtgehalt des Chinacridon-Farbmittels und des Monoazo-Farbmittels im Toner 1 bis 20 Massen-% beträgt, und das Massenverhältnis des Gehalts des Chinacridon-Farbmittels zum Monoazo-Farbmittel 25:75 bis 75:25 ist.
DE 10 2011 002 593 A1 offenbart einen hellmagentafarbenen Toner, umfassend mindestens ein Harz, ein optionales Wachs und mindestens ein magentafarbenes Farbmittel, das ein oder mehrere magentafarbene Farbmittel in Kombination mit mindestens einem Farbton einstellenden Farbmittel umfasst, das Licht mit Wellenlängen von etwa 400 bis etwa 500 Nanometern absorbiert.
Auch wenn bekannte Zusammensetzungen und Verfahren für ihre jeweiligen Zwecke geeignet sind, besteht weiterhin ein Bedarf an Tonern mit verbessertem Farbumfang. Darüber hinaus besteht weiterhin ein Bedarf an Tonern mit einer verbesserten „rosaroten“ Farbe, die Fleischtöne in Farbbildern verbessert. Ferner besteht weiterhin ein Bedarf an Tonern mit verbesserter Druckleistung. Außerdem besteht weiterhin ein Bedarf an Tonern mit optimierter Leistung in Bezug auf Volltonflächendichte. Des Weiteren besteht auch ein Bedarf an Emulsionsaggregationstonern mit den obigen Vorteilen. Darüber hinaus besteht ein Bedarf an Emulsionsaggregationstonern mit den obigen Vorteilen, die auch die gewünschte Partikelmorphologie aufweisen. Ferner besteht ein Bedarf an Tonern, insbesondere Emulsionsaggregationstonern, mit den obigen Vorteilen, die enge Partikelgrößenverteilungswerte aufweisen.
Es wird hier eine Tonerzusammensetzung offenbart, die umfasst: (a) ein Harz; und (b) einen Farbstoff, der umfasst: (1) Pigment Red 269; (2) Pigment Red 185; und (3) Pigment Red 122, wobei der Farbstoff das Pigment Red 269, Pigment Red 185 und Pigment Red 122 in den folgenden relativen Gewichtsanteilen umfasst: 2,5 Teile Pigment Red 269, 2 Teile Pigment Red 185 und 1 Teil Pigment Red 122, ± 10 % jedes Pigments; und wobei eine Tonerprobe von 0,45 g/cm² auf einer weißen Nitrocellulosemembran von 0,22 µm aufweist: (a) einen L*-Wert von 42 bis 48; (b) einen a*-Wert von 79 bis 83; (c) einen b*-Wert von 10 bis 30; und (d) einen C*-Wert von 81 bis 85. Ferner wird hier eine Tonerzusammenfassung offenbart, die umfasst: (a) ein Harz; und (b) einen Farbstoff, der umfasst: (1) Pigment Red 269 in einer Menge von 35 Gew.-% bis 55 Gew.-% des Farbstoffs; (2) Pigment Red 185 in einer Menge von 26 Gew.-% bis 46 Gew.-% des Farbstoffs; und (3) Pigment Red 122 in einer Menge von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% des Farbstoffs; wobei eine Tonerprobe von 0,45 g/cm² auf einer weißen Nitrocellulosemembran von 0,22 µm aufweist: (c) einen L*-Wert von 42 bis 48; (d) einen a*-Wert von 79 bis 83; (e) einen b*-Wert von 10 bis 30; und (f) einen C*-Wert von 81 bis 85.

1 ist eine Reflexionsverteilung für den in Beispiel I hergestellten Toner und ein Benchmark-Vergleichsmaterial.
2 bis 5 sind Darstellungen von CIE-L*a*b*-Werten für gemäß Beispiel I hergestellte Toner und ein Benchmark-Vergleichsmaterial.

Die hier offenbarten Toner können aus beliebigen oder geeigneten Harzen hergestellt werden, die sich zur Verwendung bei der Bildung eines Toners eignen. Solche Harze wiederum können aus einem oder mehreren geeigneten Monomeren hergestellt sein. Geeignete Monomere, die bei der Bildung des Harzes nützlich sind, umfassen Styrole, Acrylate, Methacrylate, Butadiene, Isoprene, Acrylsäuren, Methacrylsäuren, Acrylonitrile, Ester, Diole, Disäuren, Diamine, Diester, Diisocyanate, Mischungen davon und dergleichen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Beispiele für geeignete Polymerharze umfassen sulfonierte, nicht-sulfonierte, kristalline, amorphe, Kombinationen davon und dergleichen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die Polyesterharze können linear, verzweigt, Kombinationen davon und dergleichen sein. Polyesterharze können jene Harze umfassen, die in US 6,593,049 B1 und US 6,756,176 B2 offenbart sind. Geeignete Harze umfassen auch Mischungen aus amorphen Polyesterharzen und kristallinen Polyesterharzen, wie in US 6,830,860 B2 offenbart.
Andere Beispiele für geeignete Polyester umfassen jene, die durch Reagieren eines Diols mit einer Disäure oder einem Diester in der Gegenwart eines optionalen Katalysators gebildet werden. Für die Bildung eines kristallinen Polyesters geeignete organische Diole umfassen aliphatische Diole mit 2 bis 36 Kohlenstoffatomen, beispielsweise 1,2-Ethandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, 1,12-Dodecandiol, Ethylenglykol, Kombinationen davon und dergleichen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Das aliphatische Diol kann in einer gewünschten oder wirksamen Menge ausgewählt sein, bei Ausführungsformen zumindest 40, 42 oder 45 Mol.-% und bei verschiedenen Ausführungsformen nicht mehr als 60, 55 oder 53 Mol.-%, und das alkalische sulfoaliphatische Diol kann in einer gewünschten oder wirksamen Menge ausgewählt sein, bei einer Ausführungsform 0 Mol.-% und bei einer weiteren Ausführungsform nicht mehr als 1 Mol.-% und bei verschiedenen Ausführungsformen nicht mehr als 10 oder 4 Mol.-% des Harzes.
Beispiele für geeignete organische Disäuren oder Diester für die Herstellung von kristallinen Harzen umfassen Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Dodecandisäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Naphthalen-2,6-dicarboxylsäure, Naphthalen-2,7-dicarboxylsäure, Cyclohexandicarboxylsäure, Malonsäure und Mesaconsäure, einen Diester oder Anhydrid davon und dergleichen sowie Kombinationen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die organische Disäure kann in einer gewünschten oder wirksamen Menge ausgewählt sein, bei verschiedenen Ausführungsformen zumindest 40, 42 oder 45 Mol.-% und bei verschiedenen Ausführungsformen nicht mehr als 60, 55 oder 53 Mol.-%.
Beispiele für geeignete kristalline Harze umfassen Polyester, Polyamide, Polyimide, Polyolefine, Polyethylen, Polybutylen, Polyisobutyrat, Ethylenpropylencopolymere, Ethylenvinylacetatcopolymere, Polypropylen und dergleichen sowie Mischungen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Spezifische kristalline Harze können auf Polyester basieren, beispielsweise Poly(ethylenadipat), Poly(propylenadipat), Poly(butylenadipat), Poly(pentylenadipat), Poly(hexylenadipat), Poly(octylenadipat), Poly(ethylensuccinat), Poly(propylensuccinat), Poly(butylensuccinat), Poly(pentylensuccinat), Poly(hexylensuccinat), Poly(octylensuccinat), Poly(ethylensebacat), Poly(propylensebacat), Poly(butylensebacat), Poly(pentylensebacat), Poly(hexylensebacat), Poly(octylensebacat), Alkalicopoly(5-sulfoisophthaloyl)-copoly(ethylenadipat), Poly(decylensebacat), Poly(decylendecanoat), Poly-(ethylendecanoat), Poly(ethylendodecanoat), Poly(nonylensebacat), Poly(nonylendecanoat), Copoly(ethylenfumarat)-copoly(ethylensebacat), Copoly(ethylenfumarat)-copoly(ethylendecanoat), Copoly(ethylenfumarat)-copoly(ethylendodecanoat) und dergleichen sowie Mischungen davon. Das kristalline Harz kann in einer gewünschten oder wirksamen Menge vorhanden sein, bei verschiedenen Ausführungsformen zumindest 5 oder 10 Gew.-% der Tonerkomponenten und bei verschiedenen Ausführungsformen nicht mehr als 50 oder 35 Gew.-% der Tonerzusammensetzungen. Das kristalline Harz kann einen gewünschten oder wirksamen Schmelzpunkt aufweisen, bei verschiedenen Ausführungsformen zumindest 30 °C oder 50 °C und bei verschiedenen Ausführungsformen nicht mehr als 120 °C oder 90 °C. Das kristalline Harz kann ein gewünschtes oder wirksames zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von zumindest 1000 oder 2000 bei verschiedenen Ausführungsformen und von nicht mehr als 50.000 oder 25.000 bei verschiedenen Ausführungsformen, gemessen mittels Gelpermeationschromatographie (GPC), und ein gewünschtes oder wirksames gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von zumindest 2000 oder 3000 bei verschiedenen Ausführungsformen und von nicht mehr als 100.000 oder 80.000 bei verschiedenen Ausführungsformen, bestimmt mittels Gelpermeationschromatographie unter Verwendung von Polystyrolstandards, aufweisen. Die Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn) des kristallinen Harzes kann eine gewünschte oder wirksame Höhe aufweisen, bei verschiedenen Ausführungsformen zumindest 2 oder 3 und bei verschiedenen Ausführungsformen nicht mehr als 6 oder 4.
Beispiele für geeignete Disäure oder Diester für die Herstellung von amorphem Polyester umfassen Dicarboxylsäuren, Anhydride oder Diester wie Terephthalsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Itakonsäure, Bernsteinsäure, Bernsteinanhydrid, Dodecylbernsteinsäure, Dodecylbernsteinanhydrid, Glutarsäure, Glutaranhydrid, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Dodecandisäure, Dimethylterephthalat, Diethylterephthalat, Dimethylisophthalat, Diethylisophthalat, Dimethylphthalat, Phthalanhydrid, Diethylphthalat, Dimethylsuccinat, Dimethylfumarat, Dimethylmaleat, Dimethylglutarat, Dimethyladipat, Dimethyldodecylsuccinat und dergleichen sowie Mischungen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die organische Disäure oder der organische Diester kann in einer gewünschten oder wirksamen Menge vorhanden sein, bei verschiedenen Ausführungsformen zumindest 40, 42 oder 45 Mol.-% und bei verschiedenen Ausführungsformen nicht mehr als 60, 55 oder 53 Mol.-% des Harzes.
Beispiele für geeignete Diole für die Herstellung von amorphen Polyestern umfassen 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Pentandiol, Hexandiol, 2,2-Dimethylpropandiol, 2,2,3-Trimethylhexandiol, Heptandiol, Dodecandiol, Bis(hydroxyethyl)-bisphenol A, Bis(2-hydroxypropyl)-bisphenol A, 1,4-Cyclohexandimethanol, 1,3-Cyclohexandimethanol, Xyloldimethanol, Cyclohexandiol, Diethylenglykol, Bis(2-hydroxyethyl)oxid, Dipropylenglykol, Dibutylenglykol und dergleichen sowie Mischungen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Das organische Diol kann in einer gewünschten oder wirksamen Menge vorhanden sein, bei verschiedenen Ausführungsformen zumindest 40, 42 oder 45 Mol.-% und bei verschiedenen Ausführungsformen nicht mehr als 60, 55 oder 53 Mol.-% des Harzes.
Beispiele für geeignete amorphe Harze umfassen Polyester, Polyamide, Polyimide, Polyolefine, Polyethylen, Polybutylen, Polyisobutyrat, Ethylenpropylencopolymere, Ethylenvinylacetatcopolymere, Polypropylen und dergleichen sowie Mischungen davon. Spezifische Beispiele für amorphe Harze, die verwendet werden können, umfassen Poly(styrolacrylat)-Harze, vernetzte, beispielsweise zu 10 % bis 70 %, Poly(styrolacrylat)-Harze, Poly(styrolmethacrylat)-Harze, vernetzte Poly(styrolmethacrylat)-Harze, Poly(styrolbutadien)-Harze, vernetzte Poly(styrolbutadien)-Harze, alkalisulfonierte Polyesterharze, verzweigte alkalisulfonierte Polyesterharze, alkalisulfonierte Polyimidharze, verzweigte alkalisulfonierte Polyimidharze, alkalisulfonierte Poly(styrolacrylat)-Harze, vernetzte alkalisulfonierte Poly(styrolacrylat)-Harze, Poly(styrolmethacrylat)-Harze, vernetzte alkalisulfonierte Poly(styrolmethacrylat)-Harze, alkalisulfonierte Poly(styrolbutadien)-Harze, vernetzte alkalisulfonierte Poly(styrolbutadien)-Harze und dergleichen sowie Mischungen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Alkalisulfonierte Polyesterharze können bei Ausführungsformen nützlich sein, wie beispielsweise die Metall- oder Alkalisalze von Copoly(ethylenterephthalat)-copoly(ethylen-5-sulfo-isophthalat), Copoly(propylenterephthalat)-copoly(propylen-5-sulfoisophthalat), Copoly(diethylenterephthalat)-copoly(diethylen-5-sulfo-isophthalat), Copoly(propylendiethylenterephthalat)-copoly(propylendiethylen-5-sulfoisophthalat), Copoly(propylenbutylenterephthalat)-copoly(propylenbutylen-5-sulfo-isophthalat), Copoly(propoxyliertes bisphenol-A-fumarat)-copoly(propoxyliertes bisphenol A-5-sulfo-isophthalat) und dergleichen sowie Mischungen davon.
Es können auch ungesättigte Polyesterharze verwendet werden. Beispiele für solche Harze umfassen jene, die in US 6,063,827 A offenbart sind. Beispielhafte ungesättigte Polyesterharze umfassen Poly(propoxyliertes bisphenol-co-fumarat), Poly(ethoxyliertes bisphenol-co-fumarat), Poly(butyloxyliertes bisphenol-co-fumarat), Poly(co-propoxyliertes bisphenol-co-ethoxyliertes bisphenol-co-fumarat), Poly(1,2-propylenfumarat), Poly(propoxyliertes bisphenol-co-maleat), Poly(ethoxyliertes bisphenol-co-maleat), Poly(butyloxyliertes bisphenol-co-maleat), Poly(co-propoxyliertes bisphenol-co-ethoxyliertes bisphenol-co-maleat), Poly(1,2-propylenmaleat), Poly(propoxyliertes bisphenol-co-itaconat), Poly(ethoxyliertes bisphenol-co-itaconat), Poly(butyloxyliertes bisphenol-co-itaconat), Poly(copropoxyliertes bisphenol-co-ethoxyliertes bisphenol-co-itaconat), Poly(1,2-propylenitaconat) und dergleichen sowie Mischungen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Ein spezifisches geeignetes amorphes Polyesterharz ist ein Poly(propoxyliertes bisphenol A-co-fumarat)-Harz der folgenden Formel:
wobei m 5 bis 1000 sein kann. Beispiele für solche Harze und Verfahren für deren Herstellung umfassen jene, die in US 6,063,827 A offenbart sind. Bei einer spezifischen Ausführungsform ist ein Gemisch aus zwei amorphen Harzen dieser Struktur ausgewählt, wobei eines ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 16.000 bis 30.000 und ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 3500 bis 4500 und das andere ein Mw von 60.000 bis 100.000 und ein Mn von 3000 bis 4000 aufweist.
Ferner sind die in US 7,528,218 B2 offenbarten Polyesterharze geeignet. Spezifische Beispiele für geeignete Harze umfassen (1) die Polykondensationsprodukte von Mischungen der folgenden Disäuren:
und der folgenden Diole:
und (2) die Polykondensationsprodukte von Mischungen der folgenden Disäuren:
und der folgenden Diole:
Ein Beispiel für ein lineares Propoxyliertes-Bisphenol-A-Fumarat-Harz, das als Latexharz verwendet werden kann, ist unter dem Handelsnamen SPARII von Resana S/A Industrias Quimicas, Sao Paulo, Brasilien erhältlich. Andere Propoxyliertes-Bisphenol-A-Fumarat-Harze, die verwendet werden können und im Handel erhältlich sind, umfassen GTUF und FPESL-2 von Kao Corporation, Japan, und EM181635 von Reichhold, Research Triangle Park, North Carolina, und dergleichen.
Geeignete kristalline Harze umfassen auch jene, die in US 7,329,476 B2 offenbart sind. Ein spezifisches geeignetes kristallines Harz umfasst Ethylenglykol und ein Gemisch aus Dodecandisäure- und Fumarsäurecomonomeren mit der folgenden Formel:
wobei b 5 bis 2000 und d 5 bis 2000 ist. Bei einer spezifischen Ausführungsform beträgt das Mw 20.000 bis 25.000 und das Mn 6.000 bis 8.000. Ein weiteres geeignetes kristallines Harz hat die Formel:
wobei n die Anzahl der Monomer-Wiederholungseinheiten darstellt.
Beispiele für andere geeignete Latexharze oder Polymere, die verwendet werden können, umfassen Poly(styrolbutadien), Poly(methylstyrolbutadien), Poly(methylmethacrylate-butadien), Poly(ethylmethacrylatbutadien), Poly(propylmethacrylatbutadien), Poly(butylmethacrylatebutadien), Poly(methylacrylatbutadien), Poly(ethylacrylatbutadien), Poly(propylacrylatbutadien), Poly(butylacrylatbutadien), Poly(styrolisopren), Poly(methylstyrolisopren), Poly(methylmethacrylatisopren), Poly(ethylmethacrylatisopren), Poly(propylmethacrylatisopren), Poly(butylmethacrylatisopren), Poly(methylacrylatisopren), Poly(ethylacrylatisopren), Poly(propylacrylatisopren), Poly(butylacrylatisopren); Poly(styrolpropylacrylat), Poly(styrolbutylacrylat), Poly(styrolbutadienacrylsäure), Poly(styrolbutadienmethacrylsäure) , Poly(styrolbutadienacrylonitrilacrylsäure) , Poly(styrolbutylacrylateacrylsäure, Poly(styrolbutylacrylatmethacrylsäure) , Poly(styrolbutylacrylatacrylonitril) , Poly(styrolbutylacrylatacrylonitrilacrylsäure) , Poly(styrolbutylacrylat-beta-carboxyethylacrylat) und dergleichen sowie Mischungen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die Polymere können Block-, statische oder alternierende Copolymere sowie Kombinationen davon sein. Bei einer spezifischen Ausführungsform ist das Polymer ein Styrol/n-Butylacrylat/β-Carboxyethylacrylatcopolymer, wobei das Molverhältnis der Monomere 69 bis 90 Teile Styrol, 9 bis 30 Teile n-Butylacrylat und 1 bis 10 Teile β-Carboxyethylacrylat ist, wobei der Mw-Wert 30.000 bis 40.000 beträgt, und wobei der Mn-Wert 8.000 bis 15.000 beträgt.
Die Emulsion zur Herstellung von Emulsionsaggregationspartikeln kann mit einem gewünschten oder wirksamen Verfahren hergestellt werden, beispielsweise ein lösungsmittelfreies Emulgierverfahren oder ein Phasenumkehrverfahren, wie beispielsweise in US 2007/0141494 A1 und US 2009/0208864 A1 offenbart.
Darüber hinaus eignet sich das Lösungsmittel-Flash-Verfahren zur Herstellung der Emulsion, wie beispielsweise in US 7,029,817 B2 offenbart.
Es kann auch ein anderes gewünschtes oder wirksames Emulgierverfahren herangezogen werden.
Die Tonerpartikel können mit einem gewünschten oder wirksamen Verfahren hergestellt werden. Obwohl Ausführungsformen, die sich auf die Tonerpartikelherstellung beziehen, im Folgenden unter Bezugnahme auf Emulsionsaggregationsverfahren beschrieben sind, kann jedes geeignete Verfahren zum Herstellen von Tonerpartikeln verwendet werden, einschließlich chemischer Verfahren wie Suspensions- und Verkapselungsverfahren, wie beispielsweise in US 5,290,654 A , US 6,365,312 B1 , US 4,937,167 A und US 5,302,486 A offenbart, herkömmlicher Schmelzemisch- und Extrusionsverfahren, Kugelmahlen, Sprühtrocknen, Banbury-Verfahren oder dergleichen. Tonerzusammensetzungen und Tonerpartikel können durch Aggregations- und Koaleszierverfahren hergestellt werden, wobei kleine Harzpartikel in die entsprechende Tonerpartikelgröße aggregiert und danach koalesziert werden, um die finale Tonerpartikelform und -morphologie zu erzielen.
Tonerzusammensetzungen können durch Emulsionsaggregationsverfahren hergestellt werden, die das Aggregieren eines Gemischs von einem optionalen Farbstoff, einem optionalen Wachs, anderen gewünschten oder erforderlichen Zusatzstoffen und Emulsionen, die die oben beschriebenen ausgewählten Harze optional in Tensiden enthalten, und danach das Koaleszieren des Aggregatgemischs umfassen. Ein Gemisch kann durch Hinzufügen eines optionales Farbstoffs und optional eines Wachses oder anderer Materialien, die auch optional in einer oder mehreren tensidhaltigen Dispersionen vorliegen können, zur Emulsion hergestellt werden, die auch ein Gemisch aus zwei oder mehreren Emulsionen, die das Harz enthalten, sein kann.
Optional kann ein Wachs bei der Bildung der Tonerpartikel auch mit dem Harz und anderen Tonerkomponenten kombiniert werden. Wenn enthalten, kann das Wachs in einer gewünschten oder wirksamen Menge vorhanden sein, bei verschiedenen Ausführungsformen zu zumindest 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% und bei verschiedenen Ausführungsformen zu nicht mehr als 25 Gew.-% oder 20 Gew.-%. Beispiele für geeignete Wachse umfassen (ohne jedoch darauf beschränkt zu sein) jene, die ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von zumindest 500 oder 1000 bei verschiedenen Ausführungsformen und nicht mehr als 20.000 oder 10.000 bei verschiedenen Ausführungsformen aufweisen. Beispiele für geeignete Wachse umfassen Polyolefine wie Polyethylen-, Polypropylen- und Polybutenwachse, einschließlich der von Allied Chemical und Petrolite Corporation erhältlichen Wachse, beispielsweise POLYWAX™ Polyethylenwachse von Baker Petrolite, Wachsemulsionen, die von Michaelman, Inc. und Daniels Products Company erhältlich sind, EPOLENE N-15™, im Handel von Eastman Chemical Products, Inc., erhältlich, und VISCOL 550-P™, ein Polypropylen mit geringem gewichtsgemittelten Molekulargewicht, das von Sanyo Kasei K. K. erhältlich ist, und dergleichen; Wachse auf Pflanzenbasis wie Carnaubawachs, Reiswachs, Candelilawachs, Rhuswachs, Jojobaöl und dergleichen; Wachse auf tierischer Basis wie Bienenwachs und dergleichen; Wachse auf Mineralbasis und Wachse auf Petroleumbasis wie Montanwachs, Bergwachs, Ceresinwachs, Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, Fischer-Tropsch-Wachs und dergleichen; Esterwachse, die von höheren Fettsäuren und höheren Alkoholen erhalten wurden, wie Stearylstearat, Behenylbehenat und dergleichen; Esterwachse, die von höheren Fettsäuren und monovalenten oder multivalenten niederen Alkoholen erhalten wurden, wie Butylstearat, Propyloleat, Glyceridmonostearat, Glyceriddistearat, Pentaerythritoltetrabehenat und dergleichen; Esterwachse, die von höheren Fettsäuren und multivalenten Alkoholmultimeren erhalten wurden, wie Diethylenglykolmonostearat, Dipropylenglykoldistearat, Diglyceryldistearat, Triglyceryltetrastearat und dergleichen; Sorbitanesterwachse aus höheren Fettsäuren wie Sorbitanmonostearat und dergleichen; Cholesterinesterwachse aus höheren Fettsäuren wie Cholesterylstearat und dergleichen; und dergleichen sowie Mischungen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Beispiele für geeignete funktionalisierte Wachse umfassen Amine, Amide, beispielsweise AQUA SUPERSLIP 6550™, SUPERSLIP 6530™, erhältlich von Micro Powder Inc., fluorierte Wachse, beispielsweise POLYFLUO 190™, POLYFLUO 200™, POLYSILK 19™, POLYSILK 14™, erhältlich von Micro Powder Inc., gemischte fluorierte Amidwachse, beispielsweise MICROSPERSION 19™, erhältlich von Micro Powder Inc., Imide, Ester, quaternäre Amine, Carboxylsäuren oder Acrylpolymeremulsionen, beispielsweise JONCRYL 74™, 89™, 130™, 537™ und 538™, alle von SC Johnson Wax erhältlich, chlorierte Polypropylene und Polyethylene, erhältlich von Allied Chemical und Petrolite Corporation und SC Johnson Wax und dergleichen sowie Mischungen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Es können auch Mischungen und Kombinationen der vorstehenden Wachse verwendet werden. Wachse können beispielsweise als Fixierwalzenfreisetzungsmittel enthalten sein. Wenn enthalten, kann das Wachs in einer gewünschten oder wirksamen Menge vorhanden sein, bei verschiedenen Ausführungsformen zu zumindest 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% und bei verschiedenen Ausführungsformen zu nicht mehr als 25 Gew.-% oder 20 Gew.-%.
Die hier offenbarten Toner enthalten einen Farbstoff, der ein Gemisch aus Pigment Red 269, Pigment Red 185 und Pigment Red 122 umfasst. Diese Zahlen sind Color Index Numbers.
Bei einer spezifischen Ausführungsform sind die Pigmente in den folgenden relativen Gewichtsanteilen vorhanden: 2,5 Teile Pigment Red 269, 2 Teile Pigment Red 185 und 1 Teil Pigment Red 122, ± 10 % für jeden Wert.
Bei einer weiteren spezifischen Ausführungsform ist das Pigment Red 269 in dem Gemisch aus drei Pigmenten in einer Menge von zumindest 35, 40 oder 45 Gew.-% bei verschiedenen Ausführungsformen und nicht mehr als 55, 52 oder 50 Gew.-% bei verschiedenen Ausführungsformen vorhanden. Bei dieser Ausführungsform ist das Pigment Red 185 in dem Gemisch aus drei Pigmenten in einer Menge von zumindest 26, 30 oder 36 Gew.-% bei verschiedenen Ausführungsformen und nicht mehr als 46, 40 oder 38 Gew.-% bei verschiedenen Ausführungsformen vorhanden. Bei dieser Ausführungsform ist das Pigment Red 122 in dem Gemisch aus drei Pigmenten in einer Menge von zumindest 10, 14 oder 18 Gew.-% bei verschiedenen Ausführungsformen und nicht mehr als 30, 26 oder 22 Gew.-% bei verschiedenen Ausführungsformen vorhanden.
Die CIE-L*a*b*-Koordinaten einer Farbe indizieren deren Helligkeits- bzw. Dunkelheitsgrad (wobei L* = 0 schwarz indiziert und L* = 100 weiß indiziert) und deren Farbton (wobei a* eine Position auf der Rot-/Magenta- und Grünskala indiziert, wobei negative Werte Grün indizieren und positive Werte Magenta, und wobei b* eine Position auf der Blau- und Gelbskala indiziert, wobei negative Werte Blau indizieren und positive Werte Gelb). C* ist ein Maß für die Farbsättigung oder die Lebendigkeit einer Farbe; in Bezug auf die Darstellung steht der Wert dafür, wie weit die Farbe vom Ausgangspunkt 0,0 entfernt ist. Eine Tonerprobe von 0,45 g/cm², wie hier offenbart, weist nach Suspension in einer Lösung, Filtration auf eine weiße Nitrocellulosemembran von 0,22 µm (Millipore #GSWP04700), Trocknung und Fixierung in einer Fixiervorrichtung einen L*-Wert von zumindest 42, 43 oder 44 bei verschiedenen Ausführungsformen und von nicht mehr als 48, 47 oder 46 bei verschiedenen Ausführungsformen auf. Die gleiche Probe hat einen a*-Wert von zumindest 79, 80 oder 81 bei verschiedenen Ausführungsformen und von nicht mehr als 84, 83 oder 82 bei verschiedenen Ausführungsformen auf. Die gleiche Probe hat einen b*-Wert von zumindest 10, 15 oder 20 bei verschiedenen Ausführungsformen und von nicht mehr als 30, 28 oder 25 bei verschiedenen Ausführungsformen auf. Die gleiche Probe hat einen C*-Wert von zumindest 81, 82 oder 83 bei verschiedenen Ausführungsformen und von nicht mehr als 85, 84 oder 83 bei verschiedenen Ausführungsformen auf.
Das Farbstoffgemisch ist in einer gewünschten oder wirksamen Gesamtmenge im Toner enthalten, bei verschiedenen Ausführungsformen zu zumindest 1 oder 2 Gew.-% des Toners und bei verschiedenen Ausführungsformen zu nicht mehr als 25 oder 15 Gew.-% des Toners.
Der pH-Wert des entstehenden Gemischs kann mit einer Säure eingestellt werden, beispielsweise mit Essigsäure, Salpetersäure oder dergleichen. Bei spezifischen Ausführungsformen kann der pH-Wert des Gemischs auf 2 bis 4,5 eingestellt werden. Darüber hinaus kann das Gemisch nach Wunsch homogenisiert werden. Wenn das Gemisch homogenisiert wird, kann die Homogenisierung durch Mischen bei 600 bis 4000 Umdrehungen pro Minute durchgeführt werden. Die Homogenisierung kann mit einem gewünschten oder wirksamen Verfahren durchgeführt werden, beispielsweise mit einem IKA ULTRA TURRAX T50 Sondenhomogenisator.
Nach Herstellung des oben beschriebenen Gemischs kann ein Aggregationsmittel zum Gemisch hinzugefügt werden. Es kann ein gewünschtes oder wirksames Aggregationsmittel verwendet werden, um einen Toner zu bilden. Geeignete Aggregationsmittel umfassen wässrige Lösungen aus divalenten Kationen oder multivalenten Kationen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Spezifische Beispiele für Aggregationsmittel umfassen Polyaluminiumhalide wie Polyaluminiumchlorid (PAC) oder das entsprechende Bromid, Fluorid oder Iodid, Polyaluminiumsilicate wie Polyaluminiumsulfosilicat (PASS) und wasserlösliche Metallsalze wie Aluminiumchlorid, Aluminiumnitrit, Aluminiumsulfat, Kaliumaluminiumsulfat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumnitrit, Calciumoxylat, Calciumsulfat, Magnesiumacetat, Magnesiumnitrat, Magnesiumsulfat, Zinkacetat, Zinknitrat, Zinksulfat, Zinkchlorid, Zinkbromid, Magnesiumbromid, Kupferchlorid, Kupfersulfat und dergleichen sowie Mischungen davon. Bei spezifischen Ausführungsformen kann das Aggregationsmittel bei einer Temperatur unter der Glasübergangstemperatur (Tg) des Harzes zum Gemisch hinzugefügt werden.
Das Aggregationsmittel kann in einer gewünschten oder wirksamen Menge zu dem Gemisch, das zur Bildung eines Toners verwendet wird, hinzugefügt werden, bei verschiedenen Ausführungsformen zu zumindest 0,1, 0,2 oder 0,5 Gew.-% und bei verschiedenen Ausführungsformen zu nicht mehr als 8 oder 5 Gew.-% des Harzes im Gemisch.
Um die Aggregation und die Koaleszenz der Partikel zu kontrollieren, kann das Aggregationsmittel nach Wunsch über die Zeit in das Gemisch dosiert werden. Beispielsweise kann das Mittel über einen Zeitraum von zumindest 5 oder 30 min bei verschiedenen Ausführungsformen und nicht mehr als 240 oder 200 min bei verschiedenen Ausführungsformen in das Gemisch dosiert werden. Das Mittel kann auch hinzugefügt werden, während das Gemisch gerührt wird, bei verschiedenen Ausführungsformen mit zumindest 50 oder 100 U/min und bei verschiedenen Ausführungsformen mit nicht mehr als 1000 oder 500 U/min, und bei einigen spezifischen Ausführungsformen bei einer Temperatur, die unter der Glasübergangstemperatur des Harzes liegt, wie oben besprochen, bei spezifischen Ausführungsformen bei zumindest 30 °C oder 35 °C und bei verschiedenen Ausführungsformen bei nicht mehr als 90 °C oder 70 °C.
Die Partikel können aggregieren, bis eine vorab definierte gewünschte Partikelgröße erhalten ist. Eine vorab definierte gewünschte Größe bezieht sich auf die gewünschte zu erzielende Partikelgröße vor der Bildung, wobei die Partikelgröße während des Wachstumsprozesses beobachtet wird, bis die Partikelgröße erreicht ist. Proben können während des Wachstumsprozesses genommen und beispielsweise mit einer Coulter Zählvorrichtung in Bezug auf ihre durchschnittliche Partikelgröße analysiert werden. Die Aggregation kann somit fortschreiten, indem die erhöhte Temperatur gehalten oder die Temperatur langsam beispielsweise von 40 °C auf 100 °C erhöht wird und das Gemisch für einen Zeitraum von 0,5 h bis 6 h, bei Ausführungsformen von 1 bis 5 h, auf dieser Temperatur gehalten wird, während das Gemisch gerührt wird, um die aggregierten Partikel bereitzustellen. Nachdem die vorab definierte gewünschte Partikelgröße erreicht ist, wird der Wachstumsprozess gestoppt. Bei Ausführungsformen liegt die vorab definierte gewünschte Partikelgröße innerhalb der oben genannten Tonerpartikelgrößenbereiche.
Das Wachstum und die Formgebung der Partikel nach Zugabe des Aggregationsmittels können unter geeigneten Bedingungen erfolgen. Beispielsweise können das Wachstum und die Formgebung unter Bedingungen durchgeführt werden, bei denen die Aggregation getrennt von der Koaleszenz erfolgt. Für getrennte Aggregations- und Koaleszenzschritte kann das Aggregationsverfahren unter Scherbedingungen bei einer erhöhten Temperatur, beispielsweise 40 °C bis 90 °C, bei Ausführungsformen 45 °C bis 80 °C, die unter der Glasübergangstemperatur des Harzes, wie oben besprochen, liegen kann, durchgeführt werden.
Eine Schale kann dann auf die gebildeten aggregierten Tonerpartikel aufgetragen werden. Es kann jedes Harz, das oben als für das Kernharz geeignet beschrieben ist, als Schalenharz verwendet werden. Das Schalenharz kann mit einem gewünschten oder wirksamen Verfahren auf die aggregierten Partikel aufgetragen werden. Beispielsweise kann das Schalenharz in einer tensidhaltigen Emulsion vorliegen. Die oben beschriebenen aggregierten Partikel können mit der Schalenharzemulsion kombiniert werden, so dass das Schalenharz eine Schale über den erzeugten Aggregaten bildet. Bei einer spezifischen Ausführungsform kann ein amorpher Polyester verwendet werden, um eine Schale über den Aggregaten zu bilden, um Tonerpartikel mit einer Kern-Schale-Konfiguration zu erzeugen.
Bei einer spezifischen Ausführungsform umfasst die Schale das gleiche amorphe Harz oder die gleichen amorphen Harze, das bzw. die im Kern zu finden ist bzw. sind. Wenn der Kern beispielsweise ein, zwei oder mehr amorphe Harze und ein, zwei oder mehr kristalline Harze umfasst, umfasst die Schale bei dieser Ausführungsform das gleiche amorphe Harz oder Gemisch aus amorphen Harzen, das im Kern zu finden ist. Bei einigen Ausführungsformen kann das Verhältnis der amorphen Harze im Kern anders als in der Schale sein.
Nachdem die gewünschte Endgröße der Tonerpartikel erzielt ist, kann der pH-Wert des Gemischs mit einer Base auf einen Wert eingestellt werden, der sich bei einer Ausführungsform auf 6 bis 10 und bei einer weiteren Ausführungsform auf 6,2 bis 7 beläuft. Die Einstellung des pH-Werts kann durchgeführt werden, um das Tonerwachstum einzufrieren, d. h. zu stoppen. Die zur Stoppung des Tonerwachstums verwendete Base kann eine geeignete Base umfassen, beispielsweise Alkalimetallhydroxide, einschließlich Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid, Kombinationen davon und dergleichen. Bei spezifischen Ausführungsformen kann Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) hinzugefügt werden, um die Einstellung des pH-Werts auf die gewünschten Werte, wie oben ausgeführt, zu erleichtern. Bei spezifischen Ausführungsformen kann die Base in Mengen von 2 bis 25 Gew.-% des Gemischs und in spezifischeren Ausführungsformen von 4 bis 10 Gew.-% des Gemischs hinzugefügt werden.
Nach der Aggregation auf die gewünschte Partikelgröße unter Bildung der Schale, wie oben beschrieben, können die Partikel in die gewünschte Endform koalesziert werden, wobei das Koaleszieren beispielsweise durch Erhitzen des Gemischs auf eine gewünschte oder wirksame Temperatur, bei verschiedenen Ausführungsformen von zumindest 55 °C oder 65 °C und bei verschiedenen Ausführungsformen von nicht mehr als 100 °C, 75 °C oder 70 °C, die unter dem Schmelzpunkt des kristallinen Harzes liegen kann, um eine Plastifizierung zu verhindern, erzielt werden. Höhere oder niedrigere Temperaturen können verwendet werden, wobei verstanden wird, dass die Temperatur eine Funktion der für das Bindemittel verwendeten Harze ist.
Das Koaleszieren kann fortschreiten und über einen gewünschten oder wirksamen Zeitraum durchgeführt werden, der sich bei verschiedenen Ausführungsformen auf zumindest 0,1 oder 0,5 h und bei verschiedenen Ausführungsformen auf nicht mehr als 9 oder 4 h beläuft.
Die Tonerpartikel können je nach Wunsch auch andere optionale Zusatzstoffe enthalten. Beispielsweise kann der Toner positive oder negative Ladungskontrollmittel in einer gewünschten oder wirksamen Menge enthalten, bei verschiedenen Ausführungsformen in einer Menge von zumindest 0,1 oder 1 Gew.-% des Toners und bei verschiedenen Ausführungsformen von nicht mehr als 10 oder 3 Gew.-% des Toners. Beispiele für geeignete Ladungskontrollmittel umfassen quaternäre Ammoniumverbindungen, einschließlich Alkylpyridiniumhaliden, Bisulfaten; Alkylpyridiniumverbindungen, einschließlich der in US 4,298,672 A offenbarten; organische Sulfat- und Sulfonatzusammensetzungen, einschließlich der in US 4,338,390 A offenbarten; Cetylpyridiniumtetrafluorborate; Distearyldimethylammoniummethylsulfat; Aluminiumsalze wie BONTRON E84™ oder E88™ (Hodogaya Chemical); und dergleichen sowie Mischungen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Solche Ladungskontrollmittel können gleichzeitig mit dem Schalenharz (oben beschrieben) oder nach Auftragung des Schalenharzes aufgetragen werden.
Darüber hinaus können auch externe Zusatzstoffpartikel, beispielsweise den Fluss verbessernde Zusatzstoffe, mit den Tonerpartikeln vermischt werden, wobei die Zusatzstoffe auf der Oberfläche der Tonerpartikel vorhanden sein können. Beispiele für diese Zusatzstoffe umfassen Metalloxide wie Titanoxid, Siliciumoxid, Zinnoxid und dergleichen sowie Mischungen davon; kolloidale und amorphe Siliciumdioxide wie AEROSIL^®, Metallsalze und Metallsalze von Fettsäuren wie Zinkstearat, Aluminiumoxide, Ceriumoxide und dergleichen sowie Mischungen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Jeder dieser externen Zusatzstoff kann in einer gewünschten oder wirksamen Menge vorhanden sein, bei verschiedenen Ausführungsformen zumindest 0,1 oder 0,25 Gew.-% des Toners und bei verschiedenen Ausführungsformen nicht mehr als 5 oder 3 Gew.-% des Toners. Geeignete Zusatzstoffe umfassen die in US 3,590,000 A , US 3,800,588 A und US 6,214,507 B1 offenbarten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Solche Zusatzstoffe können wiederum gleichzeitig mit dem Schalenharz (oben beschrieben) oder nach Auftragung des Schalenharzes aufgetragen werden.
Die Tonerpartikel haben eine Kreisförmigkeit von zumindest 0,920, 0,940, 0,962 oder 0,965 bei verschiedenen Ausführungsformen und nicht mehr als 0,999, 0,990 oder 0,980 bei verschiedenen Ausführungsformen. Eine Kreisförmigkeit von 1000 indiziert eine vollständig kreisförmige Kugel. Die Kreisförmigkeit kann beispielsweise mit einem Sysmex FPIA 2100 Analysator gemessen werden.
Emulsionsaggregationsverfahren bieten eine bessere Kontrolle über die Verteilung der Tonerpartikelgrößen und kann die Menge sowohl der feinen als auch der groben Tonerpartikel im Toner begrenzen. Die Tonerpartikel können eine relativ enge Partikelgrößenverteilung mit einer niedrigeren zahlengemittelten geometrischen Standardabweichung (GSDn) von zumindest 1,15, 1,18 oder 1,20 bei verschiedenen Ausführungsformen und von nicht mehr als 1,40, 1,35, 1,30 oder 1,25 bei verschiedenen Ausführungsformen aufweisen.
Die Tonerpartikel können einen volumengemittelten Durchmesser (auch als „volumengemittelter Partikeldurchmesser“ oder „D_50v“ bezeichnet) von zumindest 3 µm, 4 µm oder 5 µm bei verschiedenen Ausführungsformen und von nicht mehr als 25 µm, 15 µm oder 12 µm bei verschiedenen Ausführungsformen aufweisen. D_50v, GSDv und GSDn können unter Verwendung eines Messinstruments, beispielsweise dem Beckman Coulter Multisizer 3 gemäß den Instruktionen des Herstellers bestimmt werden. Eine repräsentative Probennahme kann wie folgt durchgeführt werden: eine kleine Tonerprobe (1 g) kann entnommen und durch ein 25-µm-Sieb filtriert, danach in eine isotonische Lösung gegeben werden, um eine Konzentration von 10 % zu erhalten, wobei die Probe danach durch einen Beckman Coulter Multisizer 3 laufen gelassen wird.
Die Tonerpartikel können einen Formfaktor SF1*a von zumindest 105 oder 110 bei verschiedenen Ausführungsformen und nicht mehr als 170 oder 160 bei verschiedenen Ausführungsformen aufweisen. Mithilfe von Scanning-Elektronen-Mikroskopie (SEM) und Bildanalyse (IA) kann der Formfaktor analysiert werden. Die durchschnittlichen Partikelformen werden gemäß der folgenden Formfaktor-(SF1*a)-Formel quantifiziert: SF1*a = 100πd²/(4A), wobei A die Fläche des Partikels und d dessen Hauptachse ist. Ein vollständig kreis- oder kugelförmiger Partikel weist einen Formfaktor von genau 100 auf. Der Formfaktor SF1*a erhöht sich, wenn die Form mit einem größeren Oberflächenbereich unregelmäßiger oder länglicher wird.
Die Tonerpartikel können einen Wert für dielektrischen Verlust aufweisen, der ein Messwert für die Leitfähigkeit der Tonerpartikel ist und sich bei verschiedenen Ausführungsformen auf nicht mehr als 70, 50 oder 40 beläuft.
VERGLEICHSBEISPIEL (Toner C)
Ein magentafarbener Emulsionsaggregationstoner, der zwei Pigmente (Pigment Red 269 und Pigment Red 122) enthielt, wurde in einem ummantelten 2-1-Glasreaktor hergestellt. Der Reaktor wurde mit einem Mischelement (Durchmesser 10,16 cm (4 Zoll)) 2,54 cm (1 Zoll) über dem Boden des Reaktors gemischt. Der Reaktor wurde mit Rohmaterialien beladen, um 250 g getrocknete Tonerpartikel zu erhalten. Die gewünschten Trockengewichte der Komponenten sind in der Tabelle (unten) gezeigt. Die Flockungsmittel-, Säuren- und Basenzugaben sind im Trockengewicht nicht berücksichtigt.

Inhaltsstoff Menge (g) Menge (Gew.-%)

Masseharz 152,5 61

Schalenharz 70 28

PR269 11,25 4,5

PR122 3,75 1,5

Paraffinwachs 12,5 5
381,9 g einer 41 %-Feststoffpolystyrolbutylacrylat-Latexdispersion wurden zum Reaktor hinzugefügt. Neben der Latexdispersion wurden 69,71 g einer 17 %-Feststoff-PR269-Dispersion, 23,7 g einer 17 %-Feststoff-PR122-Dispersion und 775 g entionisiertes Wasser hinzugefügt. Ein IKA-T50-Homogenisator (4000 U/min) wurde in den Reaktor eingeführt. 30 Sekunden nachdem der Homogenisator in Betrieb genommen wurde, wurden 42,33 g einer 30 %-Feststoffwachsdispersion langsam hinzugefügt (über 1 min). Das Gemisch wurde weiter homogenisiert und das Flockungsmittel hinzugefügt. In diesem Fall war das Flockungsmittel 3,5 g Polyaluminiumchlorid verdünnt in 31,5 g einer 0,02 M-HNO₃-Lösung. Das Flockungsmittelgemisch wurde über 3 min langsam hinzugefügt.
Danach wurde der Homogenisator entfernt und das Mischelement auf 300 U/min eingestellt. Der Mantel des Reaktors wurde auf 67 °C eingestellt. Die Partikelgröße wurde mit einer Coulter Zählvorrichtung überwacht, die bis Partikel eine volumengemittelte Partikelgröße von 5,6 µm erreicht hatten. Dies waren die Kernpartikel. Zu den Kernpartikeln wurden 175 g einer 41 %-Feststoffpolystyrolbutylacrylat-Latexdispersion über 11 min hinzugefügt. Mit dieser zweiten Zugabe des Latex wurde die Schale gebildet, so dass die entstehenden Partikel eine Kern-Schale-Struktur aufwiesen. Das Gemisch wurde für weitere 20 min gerührt und danach wurde das Schalenlatex hinzugefügt. Nach den 20 min wurde der pH-Wert der Aufschlämmung mit 1 M NaOH auf 4,7 eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Manteltemperatur des Reaktors erhöht, so dass der Inhalt des Reaktors 96 °C erreichte, um die aggregierten Partikel zu koaleszieren. Während des Temperaturanstiegs wurde der pH-Wert der Aufschlämmung mit 0,3 M HNO₃ wiederum auf 4,0 eingestellt, als die Temperatur der Aufschlämmung 90 °C erreicht hatte. Als die Aufschlämmung eine Temperatur von 96 °C erreicht hatte, wurde die Kreisförmigkeit der Partikel mit einem Sysmex 3000 beobachtet, bis ein Formfaktor von 0,984 erreicht war. Als der gewünschte Formfaktor erreicht war, wurde der Inhalt des Reaktors auf 63 °C gekühlt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde mit 1 M NaOH wiederum auf 10 eingestellt. Die Toneraufschlämmung wurde danach auf Raumtemperatur gekühlt, durch ein Sieb (20-µm-Edelstahlsieb von Fisher Scientific) getrennt und filtriert, worauf die entstandenen Tonerpartikel gewaschen und gefriergetrocknet wurden.
BEISPIEL I (Toner A)
Ein Toner wurde wie im Vergleichsbeispiel A beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, dass er drei statt zwei Pigmente enthielt, wobei das dritte Pigment Pigment Red 185 war. Die Pigmentgesamtmenge in diesem Toner betrug 6,7 Gew.-% des Toners. Die gewünschten Trockengewichte der Komponenten sind in der Tabelle (unten) gezeigt.

Inhaltsstoff Menge (g) Menge (Gew.-%)

Masseharz 143,25 57,3

Schalenharz 70 28

PR185 6 2,4

PR269 7,525 3,01

PR122 3,225 1,29

Paraffinwachs 20 8
Der Toner wurde in eine Lösung suspendiert und danach auf eine 0,22-µm-Membran filtriert (Nassabscheidung). Es wurden mehrere Proben mit unterschiedlichen Massen entnommen. Die Proben wurden getrocknet und in einer Fixiervorrichtung fixiert. Die Fixiervorrichtung stellte eine einheitliche Topographie jeder Probe sicher, so dass der Glanz konstant blieb und bei der Messung der Farbe jeder Probe nicht berücksichtigt werden musste. Die Massen der Proben beliefen sich auf 0,25, 0,35, 0,45, 0,55, 0,65, 0,75, 0,85, 0,95, 1,0 und 1,1 mg/cm².
Drei der auf diese Weise hergestellten Toner wurden einer CIE L*a*b*-Farbanalyse unterzogen. Die Ergebnisse sind in den 2 bis 5 angeführt, wobei die Ergebnisse der drei Toner im Vergleich zu den beiden gewünschten Benchmark-Ergebnissen gezeigt sind, wobei in 2 C* vs. flächenbezogener Tonermasse (TMA, mg/cm²) dargestellt ist. 3 zeigt L* vs. TMA, 4 zeigt L* vs. C* und 5 zeigt a* vs. b*.
Delta E (ΔE) ist ein Messwert für Farbunterschiede. Im Allgemeinen indiziert ein ΔE-Wert von 2,00 einen für den Menschen sichtbaren Farbunterschied, wogegen ein ΔE-Wert von weniger als 2,00 keinen signifikanten Farbunterschied indiziert und dass die Farben optisch gleich erscheinen. Im Vergleich zu einem Standard indizieren niedrigere ΔE-Werte eine bessere übereinstimmung. Delta E kann mit unterschiedlichen Formeln berechnet werden; die hier angegebenen Werte wurden mit der ΔE2000-Formel berechnet, wobei die L*-, a*- und b*-Werte mit einem X-RITE 939 Farbspektrophotometer erhalten wurden. Die Werte für L* (Helligkeit), a* (gelber/blauer Farbraum) und b* (grüner/roter Farbraum) wurden für jede Probe berechnet. Die Ergebnisse wurden unter Verwendung der Delta E2000-Formel mit einer ausgewählten wünschenswerten Benchmark verglichen. Der ΔE₂₀₀₀-Wert belief sich auf 0,62 und lag somit deutlich unter der menschlichen Wahrnehmungsgrenze.
Eine Reflexionsverteilung wurde für die gleichen Proben generiert. Der Reflexionsfaktor ist ein Messwert für das Verhältnis der Intensität von Licht, das von der Probe reflektiert wird, zur Intensität von Licht, das von einem reinweißen diffusen Reflektor reflektiert wird. Die Signifikanz dieser Messung besteht darin, dass Farbe als Funktion der Wellenlänge untersucht werden kann, wobei es sich hier um ein äußerst anspruchsvolles Verfahren zur Unterscheidung zwischen Farben handelt. Die Farbmessung ist ein Messwert für das Bild (Tonerablagerung) auf einer Nitrocellulosemembran (Porosität: 0,22 µm, Millipore #GSWP04700). Mehrere Proben werden mit steigender Masse hergestellt, um ein umfassendes Verständnis dafür zu erhalten, wie Helligkeit und Farbsättigung beeinflusst werden. Der Glanzfaktor ist irrelevant, da die Topographie für jede Probe konstant gehalten wird. Das verwendete Leuchtmittel war D50 und der Beobachterwinkel belief sich auf 0/45 Grad. Die Ergebnisse sind in 1 gezeigt. Wie die Ergebnisse indizieren, besaß der auf diese Weise hergestellte Toner (durchgehende Linie) eine sehr enge Spektrenanpassung in Bezug auf die ausgewählten Benchmark-Materialien, wie eine gestrichelte Linie zeigt.
BEISPIEL II (Toner B)
Das Verfahren von Beispiel I wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass der Toner die Inhaltsstoffe in den folgenden relativen Mengen enthielt:

Inhaltsstoff Menge (g) Menge (Gew.-%)

Masseharz 145,775 58,31

Schalenharz 70 28

PR185 5,1 2,04

PR269 6,4 2,56

PR122 2,725 1,09

Polyethylenwachs 20 8
BEISPIEL III
Ein Emulsionsaggregationstoner wird im 2-l-Labormaßstab (175 g trockener theoretischer Toner) hergestellt. Zwei amorphe Polyesteremulsionen (97 g eines amorphen Polyesterharzes in einer Emulsion (Polyesteremulsion A) mit einem Mw von 19,400, einem Mn von 5.000 und einer Tg (Beginn) von 60 °C und 35 % Feststoffen und 101 g eines amorphen Polyesterharzes in einer Emulsion (Polyesteremulsion B) mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht (Mw) von 86.000, einem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von 5.600, einer Glasübergangstemperatur zu Beginn (Tg (Beginn)) von 56 °C und 35 % Feststoffen), 34 g einer kristallinen Polyesteremulsion (mit einem Mw von 23.300, einem Mn von 10.500, einer Schmelztemperatur (Tm) von 71 °C und 35,4 % Feststoffen), 5,06 g Tensid (DOWFAX 2A1), 51 g Polyethylenwachs in einer Emulsion mit einer Tm von 90 °C und 30 % Feststoffen und 112 g Pigmentdispersion werden vermischt. Beide amorphe Harze weisen die folgende Formel auf
wobei m 5 bis 1000 ist. Das kristalline Harz weist die folgende Formel auf
wobei b 5 bis 2000 und d 5 bis 2000 ist. Die Pigmentdispersion enthält 48 Gew.-% Pigment Red 269, 35 Gew.-% Pigment Red 185 und 17 Gew.-% Pigment Red 122.
Danach wird der pH-Wert mit 0,3 M Salpetersäure auf 4,2 eingestellt. Danach wird die Aufschlämmung für insgesamt 5 min bei 3000 bis 4000 U/min homogenisiert, während das Koagulans (3,14 g Al₂(SO₄)₃, vermischt mit 36,1 g entionisiertem Wasser) hinzugefügt wird. Danach wird die Aufschlämmung in den 2-1-Büchi-Reaktor übertragen und bei 460 U/min vermischt. Dann wird die Aufschlämmung bei einer Chargentemperatur von 42 °C aggregiert. Während der Aggregation wird eine Schale, die die gleichen amorphen Emulsionen wie im Kern umfasst, mit Salpetersäure auf 3,3 eingestellt und zur Charge hinzugefügt. Danach erreicht die Charge die gewünschte Partikelgröße. Nachdem die gewünschte Partikelgröße unter pH-Werteinstellung mit NaOH und EDTA auf 7,8 erreicht ist, wird der Aggregationsschritt gestoppt. Das Verfahren wird fortgesetzt, wobei die Reaktortemperatur auf 85 °C erhöht wird; bei der gewünschten Temperatur wird der pH-Wert mit Natriumacetat/Essigsäurepuffer (pH-Wert 5,7) auf 6,5 eingestellt, wobei die Partikel hier zu koaleszieren beginnen. Nach zwei Stunden erreichen die Partikel eine Kreisförmigkeit von > 0,965 und werden mit Eis quenchgekühlt. Der Toner wird mit drei Waschungen mit entionisiertem Wasser bei Raumtemperatur gewaschen und mit einer Gefriertrocknungseinheit getrocknet.
BEISPIEL IV
Eine magentafarbene Entwicklerzusammensetzung wird wie folgt hergestellt: 92 Gewichtsteile eines Styrol-n-butylmethacrylat-Harzes, 6 Gewichtsteile eines Magenta-Pigmentgemischs (wobei das Magenta-Pigmentgemisch 47 Gew.-% Pigment Red 269, 34 Gew.-% Pigment Red 185 und 19 Gew.-% Pigment Red 122 enthält) und 2 Gewichtsteile Cetylpyridiniumchlorid werden in einem Extruder in Schmelze vermischt, wobei die Düse auf einer Temperatur zwischen 130 und 145 °C gehalten wird und die Schneckentemperatur im Bereich von 80 bis 100 °C liegt, gefolgt von einer Mikronisierung und Luftaufschlämmung, um Tonerpartikel mit einem volumengemittelten Durchmesser von 12 µm zu erhalten. Danach werden Trägerpartikel durch Lösungsbeschichten eines Hoeganoes Anchor Steel Kerns mit einem Partikeldurchmesser im Bereich von 75 bis 150 µm, erhältlich von Hoeganoes Company, mit 0,4 Gewichtsteilen einer Beschichtung, umfassend 20 Gewichtsteile von Vulcan Ruß, erhältlich von Cabot Corporation, homogen in 80 Gewichtsteilen Chlortrifluorethylenvinylchloridcopolymer dispergiert, im Handel erhältlich als OXY 461 von Occidental Petroleum Company, hergestellt, wobei die Beschichtung aus einem Methylethylketonlösungsmittel lösungsbeschichtet wird. Danach wird der magentafarbene Entwickler durch Mischen von 97,5 Gewichtsteilen der beschichteten Trägerpartikel mit 2,5 Gewichtsteilen des Toners in einem Lödige Mischer für 10 min hergestellt.

Claims

Tonerzusammensetzung, umfassend: (a) ein Harz; und (b) einen Farbstoff, der umfasst: (1) Pigment Red 269; (2) Pigment Red 185; und (3) Pigment Red 122, wobei der Farbstoff das Pigment Red 269, Pigment Red 185 und Pigment Red 122 in den folgenden relativen Gewichtsanteilen umfasst: 2,5 Teile Pigment Red 269, 2 Teile Pigment Red 185 und 1 Teil Pigment Red 122, ± 10 % jedes Pigments; und wobei eine Tonerprobe von 0,45 g/cm² auf einer weißen Nitrocellulosemembran von 0,22 µm aufweist: (a) einen L*-Wert von 42 bis 48; (b) einen a*-Wert von 79 bis 83; (c) einen b*-Wert von 10 bis 30; und (d) einen C*-Wert von 81 bis 85.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Farbstoff umfasst: (a) Pigment Red 269 in einer Menge von 35 bis 55 Gew.-% des Farbstoffs; (b) Pigment Red 185 in einer Menge von 26 bis 46 Gew.-% des Farbstoffs; und (c) Pigment Red 122 in einer Menge von 10 bis 30 Gew.-% des Farbstoffs.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner ein Emulsionsaggregationstoner ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Harz ein Styrol-butyl-acrylatcopolymer umfasst.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Harz einen Polyester umfasst.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Harz einen amorphen Polyester und einen kristallinen Polyester umfasst.
Tonerzusammensetzung, umfassend: (a) ein Harz; und (b) einen Farbstoff, der umfasst: (1) Pigment Red 269 in einer Menge von 35 bis 55 Gew.-% des Farbstoffs; (2) Pigment Red 185 in einer Menge von 26 bis 46 Gew.-% des Farbstoffs; und (3) Pigment Red 122 in einer Menge von 10 bis 30 Gew.-% des Farbstoffs; wobei eine Tonerprobe von 0,45 g/cm² auf einer weißen Nitrocellulosemembran von 0,22 µm aufweist: (c) einen L*-Wert von 42 bis 48; (d) einen a*-Wert von 79 bis 83; (e) einen b*-Wert von 10 bis 30; und (f) einen C*-Wert von 81 bis 85.