DE1597876A1 - Traegermaterial fuer elektrostatographische Entwicklerstoffmischungen - Google Patents
Traegermaterial fuer elektrostatographische EntwicklerstoffmischungenInfo
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Description
Dipl. Ing. F. Ψϊ.^;?ϊ;>, Or. lug, A.Weickma
Oipl. Ing. H. v;&i;k-;u:a(!, Ci, i.Php. Dr. K. fine:
*: Qipl.lng. F. A. WsicH^nn, üipl- Chem. B. Hubfc
' ' - ' ^. 8 München 2V1 iV'iüiiistr. 22 ^
SB ■ .
RMK XEROX LIMITED
Rank Xerox House ■
338» Euston Road *
London , F.W. 1
EFGLAND -
EFGLAND -
Trägermaterial für elektrostatographische Entwicklerstoffmischungen
Die Erfindung Bezieht sieh auf die Bildherstellung, insbesondere
auf verbesserte Entwicklerstoffe, ihre Herstellung und ihre Verwendung.
■
Die Erzeugung und Entwicklung von Bildern auf der Oberfläche photoleitfähiger Stoffe durch elektrostatische-Verfahren ist
bereits bekannt." Das grundlegende xerographische Verfahren, wie
es von CF, Carlson in der US-Patentschrift 2 297 691 beschrieben
ist, besteht darin, daß auf eine photoleitfähige Isolierstoffschicht
eine gleichförmige elektrostatische Ladung aufgebracht
wird, daß die Schicht mit einem Licht- Schatten-Bild zur Ableitung der Ladung in den belichteten Flächenteilen belichtet wirdj
und daß das sich daraus ergebende latente elektrostatische Bild durch Ablagerung eines fein verteilten elektroskopischen als
"Toner" bezeichneten Stoffes entwickelt wird. Der Toner wird von
den nocli geladenen Flächenteileii der Schicht angezogen, wodurch „
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sich ein dem latenten elektrostatischen Bild entsprechendes Tonerbild ergibt* Dieses kann dann auf eine Bildträgerfläche, z.B.
Papier, übertragen werden. Das übertragene Bild wird danach beispielsweise durch Hitzeeinwirkung dauerhaft auf der Trägerfläche
fixiert. Anstelle der Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes durch gleichförmige Aufladung und Belichtung der photoleitfähigen
Schicht mit einem Licht-Schatten-Bild kann das latente Bild auch durch eine direkte Ladung der Schicht in bildmäßiger
Verteilung erzeugt werden. Das Tonerbild kann auch auf der photoleitfähigen Schicht fixiert werden, falls der Bildübertragungsschritt
unterbleiben soll. Andere geeignete Fixierverfahren wie z.B. eine Behandlung mit Lösungsmitteln oder ein ■Überzugsverfahren
können anstelle der Hitzefixierung durchgeführt werden.
Zum Aufbringen der elektroskopischen Teilchen auf das zu entwickelnde
latente elektrostatische Bild sind viele Verfahren bekannt. Ein derartiges Verfahren, das von E.N. Wise in der US-Patentschrift
2 618 552 beschrieben ist, ist unter der Bezeichnung "Kaskadierungsentwicklung11 bekannt. Bei diesem Verfahren
wird ein Entwicklerstoff, der aus relativ großen Trägerteilchen
und an diesen elektrostatisch in feiner Verteilung anhaftenden Tonerteilchen besteht» an die mit dem latenten elektrostatischen
Bild versehene Fläche herangeführt und über sie hinweggerollt biw.'
kaskadiert. Die Zusammensetzung der Tonerteilchen ist so gewählt, daß die Polarität ihrer reibungselelctrischen ladung derjenigen
der Trägerteilchen entgegengesetzt ist. Während die Entwicklerstoff mischung über die Bildfläche kaskadiert wird, werden die
ooisai/nta
-2-
:- .-"■ ;■" ■■ ν
[Tonerteilchen durch elektrostatische Anziehung auf den geladenen
Teilen des latenten Bildes abgelagert-und gebunden, was jedoch
nicht für die ungeladenen Flächente il'e bzw. den Hintergrund des
Bildes gilt. Die meisten zufällig in den Hintergrundflächenteilen
abgelagerten Tonerteilchen werden durch die über das Βϋφ£·ο11βη-den
Trägerteilchen entfernt, und zwar offenbar durch die größere
elektrostatische Anziehungskraft zwischen den Tonerteilchen und
■den Trägerteilchen als zwischen den Tonerteilchen und den entladenen
Hintergrundflächen. Die Trägerteilchen werden zusammen mit den ungebrauchten Tonerteilchen wieder in den Entwicklerstoffzyklus
geführt. Dieses Verfahren hat für die Entwicklung von Linienzeichnungen extrem gute Eigenschaften0 Das Kaskadierungsverfahren
ist das für kommerzielle xerographische Kqiereinrich-·
tungen am meisten verwendete Entwicklungsverfahren. Eine mit
diesem Verfahren arbeitende Bürokopiermaschine ist in der TJS-Patentschrift
3 099 943 beschrieben.
Ein weiteres Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer Bilder
ist das in der US-Patentschrift 2 874 063 beschriebene "Magnetbürstenverfahren11..
Bei diesem Verfahren wird ein aus Tonerteilchen
und magnetischen Trägerteilchen bestehender Entwicklerstoff durch einen Magneten gehalten. Das Magnetfeld des Magneten bewirkt
eine Ausrichtung der magnetischen Trägerteilchen in Form
einer Bürste. Diese "Magnetbürste" wird mit einer ein elektrostatisches,Bild
tragenden Bildfläche zusammengebracht, und die Tonerteilchen werden durch elektrostatische Anziehung von der
Bürste hinweg auf das elektrostatische Bild aufgebracht.
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Obwohl mit den bekannten Entwicklerstoffen im allgemeinen die
Herstellung guter Bilder möglich ist, treten doch einige schwerwiegende Nachteile auf. Die Entwicklerstoffe müssen sich in freier
Strömung bewegen, um eine genaue Dimensionierung und Verteilung während der Entwicklung und der Rückführung des Entwicklerstoffes
im elektrostatographischen Verfahren zu ermöglichen. Einige Entwicklerstoffe besitzen zwar vorteilhafte Eigenschaften wie z.B.
Reibungselektrizität, sind jedoch sonst ungeeignet, da sie während ihrer Verarbeitung und lagerung zusammenbacken, Überbrükkungen
bilden und agglomerieren. Das Anhaften von Trägerteilchen
an wieder verwendbaren elektrostatographischen Bildflächen verursacht die Ausbildung unerwünschter ßa/ter auf den Flächen während
der Bildübertragung und der Bildflächenreinigung. Die Tendenz der Trägerteilchen zum Anhaften an den Bildflächen wird
durch rauhe und unregelmäßige Oberflächen der Trägertei lchen noch
verstärkt. Die Überzüge der meisten Trägerteilchen werden schnell
zerstört, wenn sie in kontinuierlichen Verfahren angewendet werden, bei denen die Trägerteilchen immer wieäer in den Entwicklungszyklus
geführt waäen, was durch Pörderbecher geschieht, die
teilweise in den Entwicklerstoffvorrat eintauchen, wie die in der US-Patentschrift 3 099 943 beschrieben ist. Die Zerstörung
der Übazüge tritt auf, wenn diese insgesamt oder teilweise vom Kern des Trägerteilshens getrennt werden. Dies kann in Form von
Spänen, Blättern oder der gesamten Überzugsschicht erfolgen und v/ird in erster Linie durch brüchige, schlecht anhaftende Überzugsstoffe verursacht, die bei Aufprall und Abnutzung bei Berührung
mit Maschinenteilen oder anderen Trägerteilchen beeinträchtigt
wecden. Träger te ilchen mit derart schlechten Überzugs-
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Stoffen müssen häufig ersetzt werden,.wodurch Kosten und Arbeits-.
zeit erhöht werden. Findet ein derartiger Ersatz von Trägerteilchen nicht statt, so sind schadhafte und schlechte Bilder das Ergebnis.
Abrieb und feine Körnchen, die durch den Verfall der Trä- '· gertei lchen gebildet werden, wandern durch die Kopiermaschine und
bilden auf deren kritischen Teilen unerwünschte Ablagerungen. Viele Überzüge von Trägerteilchen haben eine hohe Druck- und Zugfestigkeit,
jedoch keine gute Haftkraft am Kern der Trägerteilchen bzw. nicht die erwünschten reibungselektrischen Eigenschaften.
Die reibungselektrischen.und Strömungseigenschaften vieler
Trägerstoffe werden bei hoher relativer Luftfeuchte beeinträchtigt.
Beispielsweise ändern sich die reibungselektrischen Werte
einiger Trägerstoffe bei Änderungen der relativen Luftfeuchte,
weshalb diese Stoffe zur Verwendung in xerographisehen Verfahren
nicht geeignet sind, insbesondere bei Verwendung automatischer Maschinen, in denen Trägerstoffe mit stabilen und vorgegebenen
reibungselektrischen Werten benötigt werden. Ein weiterer Faktor, der die Stabilität der reibungselektrischen Eigenschaften von
Trägerstoffen beeinträchtigt, ist die Empfindlichkeit der Überzüge der Trägerteilchen gegenüber den "Aufschlägen" des Toners.
Werden in einer automatischen Maschine Trägerteilchen verwendet und durch eine Vielzahl von Arbeitszyklen hindurchgeführt, so
treten viele Zusammenstöße zwischen den Trägerteilchen und anderen Flächen innerhalb der Maschine auf, durch die die Tonerteilchen
auf der Oberfläche der Trägerteilchen in deren Überzüge hineingeschlagen oder anderweitig eingelgprt werden. Durch die fortschreitende
Ansammlung dauerhaft gebundenen Toners auf der Oberfläche der Trägerteilchen wird eine Änderung des reibungselek-
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trischen Wertes der Trägerteilchen erzeugt, wodurch, wiederum
durch Verschlechterung der Tragfähigkeit der Trägerteilchen für den Toner eine Verschlechterung der Kopierqualität auftritt. Bs
besteht daher ein Bedarf für bessere Entwicklersboffe zur Entwicklung
latenter elektrostatischer Bilder.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Entwicklerstoffe zu schaffen, die die vorstehend genanten Nachteile nicht aufweisen.
Diese Stoffe., sollen sich während des Entwicklungsvorganges in freier Strömung bewegen können. Hierzu sollen Überzugsstoffe für
Trägerteilchen gefunden werden, die an diesen zäh anhaften. Ferner
sollen diese Überzugsstoffe wideistandsfähiger gegen Spanbildung,
Abblättern u.a. sein und stabile reibungselektrische
Werte besitzen. Ferner sollen sie eine hohe Zug- und Druckfestigkeit haben und gegenüber den Einschlagvorgängen des Toners unempfindlich
sein. Durch die Erfindung soll also die Schaffung von Entwicklerstoffen möglich sein, deren physikalische und chemische
Eigenschaften gegenüber bekannten Entwieklerstoffen verbessert
sind.
Die vorstehenden sowie weitere Wesenszüge werden, allgemein gesprochen,
durch neuartige Überzugsstoffe für Trägermaterialien in
Form polymerer Organosiliziumstoffe eneicht. Diese Überzugsstoffe
werden gemäß der Erfindung durch additive Polymerisation zwischen Monomeren oder präpolymeren der folgenden Art hergestellt:
1. Organosilane, - silanole oder - siloxane mit 1 bis 3 hydrolysierbaren
Gruppen und einer direkt am Siliziumatom gebundenen organischen Gruppe, die eine ungesättigte Kohlen-stoff-Kohlen-
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—o—
stoff-Bindung enthält, welche eine additive Mymeri sation ermöglicht,
2. eine oder mehrere siliziumfreie, ungesättigte, polymerisierbar e organische Verbindungen.
Die Harzpolymere gemäß der Erfindung haben ein mittleres Molekulargewicht von mindestens 5000 und eine Glasübergangstemperatur
Ig von mindestens 550C Beste Ergebnisse wurden mit Polymeren erhalten, deren mittleres" Molekulargewicht zäsehen ca. 50 000 und
ca. 1 250 000 lag und deren Glasübergangstemperatur Ig mindestens
60°G betrug, wodurch sich maximale Festigkeit und Aufprallwiderstand
ergaben. Me Glasübergangstemperaturen zweiter Ordnung
können durch Messung des dynamischen Moduls eines Harzes über der Temperatur und Auswertung dieser Werte beispielsweise durch ·
das Tor.sionspendelverfahren bestimmt werden. Bei Erhitzung haben
die meisten polymeren Moleküle zuerst .einen glasigen Zustand, und
der dynamische Modul bleibt mit ansteigender Temperatur weitgehend konstantr bis die Glasübergangstemperatur zweiter Ordnung erreicht
wird, bei der ein scharfer Anstieg und eine Spitze des dynamischen
Moduls auftritt. Oberhalb dieser Temperatur hat das Polymer einen gummiähnlichen Zustand sowie einen niedrigeren dynamischen Modul
und bleibt in diesem Zustand bis die Temperatur über einen weiteren
relativ breiten Bereich erhöht wird und den Schmelzpunkt oder die Übergangstemperatur Tm zweiter Ordnung erreicht, bei der
eine zweite und viel höhere Spitze des dynamischen Moduls auftritt* Über diesem Wert befindet sich das Harz im Zustand, einer
viskosen. Flüssigkeit. Das mittlere Molekulargewicht Mw ist ein
Wert, den man durch die Summe der Produkte aus dem Quadrat des
Üoliökulargewichtes Mi der Moleküle einer bestimmten Größe und
s -7- 000839/1612
aus der Zahl Hi dieser Moleküle, dividiert durch das Geweicht
aller Moleküle, erhält. Es gilt also die folgende Formel:
i Mi2
Mw =
i Mi
Vorzugsweise soll der Organosiliziumanteil des Polymers ca. 0,5
bis ca. 50 Gew.-^ betragen, um eine maximale Haftkraft und stabile
reibungselektrische Eigenschaften zu erhalten. Die gemäß der Erk
findung hergestellten Polymere können willkürlich, blockartig oder veredelt gebildete Copolymere, lerpolymere oder gemischte
Polymere sein.
Ausgezeichnete Ergebnisse werden mit einem Überzugsstoff erreicht,
der das feste Polymerisat von Monomeren oder Präpolymeren folgender Art ist:
1. Styrol, 2. Akrylsäureester oder Methacrylsäureester und 3.
Organosilane, - Silanole oder - Siloxane mit einer bis drei hydro-
. lysierbaren Gruppen und einer am Silizium direkt gebundenen organii
sehen Gruppe, die eine ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung
enthält, welche eine Additionspolymerisation ermöglicht.
Vorzugsweise soll das feste Terpolymer ca. 5 bis 94»5 Gew.-^
Styrolzusammensetzung, ca. 94» 5 bis ca« 5 Gew.-$>
eines Akrylsäureesters oder Methacrylsäureester und ca. 0,5 bis 50 Gew.-#
der polymerisierbaren Organosiliziumzusammensetzung enthalten, wodurch sich eine hohe Schlagfestigkeit ergibt. Zufriedenstellende
Ergebnisse werden jedoch mit festen Terpolymeren erreicht, die
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ca. 0,5 Ms ca. 99 Gew.-^ einer S tyro.l zusammensetzung, ca. 99
.·■ bis 0,5 Gew.-$ eines Akrylsäureesters oder Me thakryl säure esters,
und ca. 0,5 bis ca. 50 Gew.-$ der polymerisierbaren Organosiliziumzusammensetzung
enthält. Diese Reaktionsprodukte haben ein mittleres Molekulargewicht von mindestens ca. 5 000 und eine
Übergangstemperatur Tg von mindestens 550O. Optimale Ergebnisse
werden mit einem Terpolymer erreicht, das durch additive Polymerisation
zwischen Monomeren und ^Präpolymeren folgaider Art
erhalten wirdi Styrol, Methakrylsäuremethylester und ungesättigte
Organosilane,-Silanole oder-Siloxäne mit 1 bis 3 hydrolysierbaren
Gruppen und einer direkt am Siliaumatom gebundenen organischen
Gruppe mit einer ungesättigten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung, welche eine Additionspolymeristion ermöglicht. Diese Reaktionsprodukte
haben ein mittleres Molekulargewicht von mindestens ca. 5 000 und eine Übergangstemperatui' Tg von minfestens 550O. Diese
Polymere werden vorzugsweise verwendet, da sie speziell gute reibungselektrische Stabilität und ausgezeichneten Widerstand gegenüber
physikalischen und chemischen Verschlechterungen besitzen. Gute Ergebnisse werden mit anderen additiv gebildeten Polymerisaten
einer ungesättigten Organosiliziumverbindung und einer ungesättigten
siliziumfreien Verbindung erreicht. Die ungesättigte organische Gruppe an einem Siliziumatom, die den nicht gesättigten
Zustand enthält, ist eine nicht benzoide Gruppe und vorzugsweise eine ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe bzw. deren Derivate. Typische
ungesättigte organische Gruppen sind: Vinyl, Ohlo.rvinyl,
Divinyl, Styryl, Distyryl, Allyl, Diallyl, Triallyl, Allylphenyl,
Dimetliallyl und Methakryloxypropylgruppen und Derivate dieser
Stoffe, Typische hydrolysierbare Gruppen sind Ithoxy-, Methpxy-,··
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Chlor-, Brom-, Propyloxy-, Azetoxy - und Aminogruppen. Beispiele typischer ungesättigter Organosilane mit hydrplysierbaren Gruppen
an einem Siliziumatom sind: Vinyltriäthoxysilan, Vinyltrimethoxysilan,
Vinyl-tris (Beta- Methoxy-Äthoxy)-Silan, Gamma-Metha-•kryloxypropyltrimethoxysilan,
Vinyltrichlorsilan, Vinyltriazetoxysilan,
Divinyldiehlorsilan und Dimethylvinylchlorsilan. Geeignete entsprechende polymerisi'erbare Hydrolyseprodukte und die entsprechenden
Siloxane können anstelle der vorstehend genannten ungesättigten Organosilane verwendet werden. Ist mehr als eine
organische Gruppe an einem Siliziumatom gebunden, so muß nur eine dieser Gruppen den ungesättigten Zustand enthalten, um eine Polymerisationsreaktion
mit anderen ungesättigten Monomeren einzugehen. Daher sind Verbindungen wie Dimethylvinylchlorsilan geeignet. Ist
mehr als eine ungesättigte Gruppe an dem Siliziumatom gebunden, so müssen diese ungesättigten Gruppen nicht identisch sein.· Beispielsweise
können Vinylallylsiliziumchloride und - bromide verwendet werden. Teilweise konfensierte Siloxane im flüssigen Zustand
mit reaktionsfähigen, ungesättigten organischen Gruppen an einem Siliziumatom können als Bestandteil der bei der Erfindung
verwendeten Polymere verwendet werden.
Geeignete silidumfreie Monomere oder Präpolymere, mit denen die
vorstehend genannten Organosiliziumverbindungen zur HLdung der gemäß der Erfindung herzustellenderjverbesserten Überzugastoffe
gut geeignet sind, sind u.a. die ungesättigten Verbindungen, welche normalerweise durch Additionspolymer.isation Harzpolymere bilden.
Monomere oder Präpolymere, die den ungesättigten Zustand in einer nicht benzoiden Gruppe enthalten, können verwendet werden, wozu
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auch, diejenigen genören, welche eine Äthylen- oder Azetylen-"bindung
enthalten. Dies sind Olefine, Diolefine, Azetylene und
ihre Derivate, insbesondere Derivate-mit Substituenten wie Halogen-,
Alkyl-, Aryl-, ungesättigten alizyklischen sowie anderen
Gruppen, wozu beispielsweise Nitril- oder Nitrogruppen gehören.
Die ungesättigten organischen Monomere mit dem ungesättigten ·
Zustand in einer nicht benzoiden Gruppe sind ferner ungesättigte Kohlenwasserstoffe, aliphatisch^, karbοzyklische und heterozyklische
Verbindungen einschließlich ungesättigte Alkohole, Aldehyde, Ketone, Chinone, Säuren, Säureanhydride, Ester, Nitrile
oder Nitroverbindungen. Typische ungesättigte Monomere sind:
Äthylen, Propylen, Butene, Isobutylen, Pentene, Tetrahydrobenzole,
Methakrylsäuremethylester, Akrylsäuremethylester, Vinylchlrid, ·
Vinylidenchlorid, Acrylnitril, -Chlorvinylazetat, Styrol, Butadien,
Chloropren, Zyklopentadien, Divinylbenzol, Zyklohexa-dien, Methakrylsäureäthylester,
Vinylazetat, Vinyltoluol, Azetylen, Phenylazetylen, Äthylvinylbenzol, Allylchlorid, Allylbenzol,.. Maleinsäureanhydrid,
Akrylsäureäthylester, Diäthylmaleat, Akrylsäurebutylester,
Methakrylsäirebutylester, Methakrylsäreisobutylester,
MethakryMureanhydrid, Vinylformiat und Mischungen dieser Stoffe.
Die polymerisierbaren ungesättigten Monomere oder Präpolymere der Erfindung werden mit jedem Preiradikal-Initiator oder Eäbalysator
gemischt, der eine Polymerisation der Monomere oder Präpolymere
bewirkt* Unter der Bezeichnung "Freiradikal-Initiator
oder Katalysator" versteht man eine Verbindung, die in der Lage
ist* unter den jeweils verwendeten Polymerisationsbedingungen
au erzeugen, beispielsweise Verbindungen mit einer
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-0-0- oder einer -N=IT- Bindung. Beispiele der im allgemeinen
verwendeten Freiradikal-Initiatioren oder Katalysatoren sind:
Alkylperoxyde wie tert-Butylhydroperoxyd und di-tert-Butylperoxyd,
Azyl- und Aroylperoxyde wie Dibenzoylperoxyd, Perbenzoesäure, Dilauroylperoxyd, Perlaurinsäure und Azetylbenzoylperoxyd,
Azoverbindungen wie azo-bis-Isobutyronitril, Dirnethylazodiisobutyrat,
azo-bis-1-Phenyläthan und Alkalimetallazodisulfonate
u.a.. Im allgemeinen werden die Katalysatoren mit einem Anteil von ca. 0,0001 bis ca. 5,0 $, bezogen auf das gemeinsame Ge-P
wicht der polymerisierbaren Anteile, verwendet. Die Polymerisationstemperatur hängt im allgemeinen von der zu verarbeitenden
Menge, dem Anteil des Katalysators, dem zu erreichenden Molekulargewicht und der Aktivierungsenergie der Polymerisationsreaktion
ab. Die Polymerisationsgeschwind^ceit wächst mit steigender
Temperatur. Da bei höheren Temperaturen stärkere exotenne Reaktionen
auftreten und die Gefahr unkontrollierbarer Reaktionen ansteigt, werden höhere Temperaturen vorzugsweise bei Verfahren
verwendet, in denen die Polymerisationswärme unter kontrollierten
Bedingungen abgeführt wird, d.h. in Mantelrohren, durch die der polymerisierbare oder teilweise polymerisierte Stoff kontinuierlich
hindurchgeführt wird sowie in Behältern mit Rühreinrichtung. Die Polymerisaüonstemperatur liegt im allgemeinen
im Bereich von ca. 600C bis zur Rückflußtemperatur der monomeren
Mischung bei Atmosphärendruck. Jedoch wird die Verwendung höher oder geringerer Temperaturen durch Wirtschaftlichkeit und Betriebsbedingungen
wie z.B. Druck- oder Vakuumatme:sphäre bestimmt.
Die Polymerisation kann mit geeigneten Verfahren wie Blockpolymerisation oder Lösungspolymerisation durchgeführt werden. Wird
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Ab ■ . .'■
ein Lösungsmittel verwendet, so kann dies jedes geeignete echte
organisäie lösungsmittel sein, dJi. eine Flüssigkeit, die mit dem
System nicht reagiert, jedoch die einzelnen Anteile auflöst. Typische bekannte Lösungsmittel sind chlorierte, Keton-, Esterund
Kohlenwasserstoff lösungsmittel wie Xylol, Benzol, Toluol, Hexan, Zyklopentan, 1,1,--"I-Trichlorethylen, Äthylazetat, Methylethylketon u.a.. Ist das mittlere Molekulargewicht des Polymers
oder Präpolymers ausreichend, gesteuert durch die Reaktionsbe—
dingungen wie Zeit, Temperatur, Katalysator und Art des Monomers, so kann das Polymer oder PräpoLymer, falls erwünscht, in
jedem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst und mit üblichen Überzugsverfahren aufgebracht werden, d.h.; durch Sprühen, Eintauchen
oder Wirbelschichtverfahren. Typische Lösungsmittel für die Polymere sind die unmittelbar voißher genannten.
Jede geeignete Überzugsstärke kann verwendet werden. Vorzugsweise
wird jedoch ein Überzug verwendet, dessen Stärke zumindest
zur Bildung eines kontinuierlichen Films ausreicht, da der Überzug
der Ji^erteilchen dann eine ausreichende Stärke zum Widerstand
gegen Abnutzung besitzt und eine Porenbildung vermeidet, die die reibungselektrischen Eigenschaften des überzogenen Träger
teilchens beeinträchtigt. Soll als Überzugsstoff ein teilweise
polymerisiertes Präpolymer in linearer Form oder mit Querver
bindungen verwendet werden, so wird die Polymerisation auf der
Oberfläche der Trägerteilchen durch weitere Hitzeeinwirkung verr
vollständigt. Zur weiteren Variation der Eigenschaften des endgültigen Harzes können bekannte Zusatzstoffe wie Weichmacher,
reaktionsfähige oder nicht reaktionsfähige Harze, Farben, Bgment-
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stoffe, Benetzungsmittel und deren Mischungen in das Harz eingemischt
werden. Die Hydrolyse der hydrolysierbaren Gruppen am
Siliziumatom kann durch Vorbehandlung der Kerne der Trägerteilchen
mit einem geeigneten Hydrolysierungsmittel gefördert werden, beispielsweise einer verdünnten lösung von Essigsäure oder
Natriumhydroxyd oder durch Mischen des Hydrolysierungsmittels mit dem Polymer vor dem'Aufbringen des Überzuges.
Als Trägerkörner können alle geeigneten bekannten überzogenen
oder nicht überzogenen Trägerstoffe verwendet werden. Typische Trägerstoffe sind Natriumchlorid, Ammoniumchlorid, Aluminiumy
kaliumchlorid, Rochellesalz, Natriumnitrat, Kaliumchlorat, körniges Zirkon, körniges Silizium, Methakrylsäuremethylester,
Glas, Siliziumdioxyd, Kieselschrot, Eisen, Stahl, Ferrit, Nickel, Karborund und deren Mischungen. Viele dieser und anderer typischer
Trägerstoffe sind von I.E. Walkup in der US-Patentschrift 2 618551, von L.E. Walkup u.a. in der US-Patentschrift 2 658 4-16 und von
E.N. Wise in der US-Patentschrift 2 618 552 beschrieben. Der
Durchmesser der endgültig überzogenen Trägerteilchen liegt vorzugsweise
zwischen ca. 50 und 600 Mikron, da die Trägerteilchen dann eine ausreichende Dichte und Trägheit besitzen, um ein Anhaften
an dem elektrostatischen Bild während der Kaskadierungsentwicklung zu vermeiden. Das Anhaften der Trägerteilchen :an:·.
der elektrostatographischen Trommel ist nicht erwünscht, da hier
durch tiefe Kratzer auf der Trommeloberfläohe während der Bildübertragung und der Trommelreinigung erzeugt wden, insbesondere
wenn die Reinigung mit einem Reinigungsband durchgeführt wird, wie es von W.P.Graff jun. u.a. in der US-Patentsohrift 3 186838
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beschrieben .ist. Die überraschend besseren Ergebnisse der Verwendung
von Trägerteilchen, dieiait Überzugsstoffen überzogen
sind, welche sich als Reaktionsprodukt ungesättigter Organosiliziumverbindungen
und siliziumfreier ungesättigter Monomerer ergeben, haben ihre Ursache in vielen Paktoren. Beispielsweise
ergibt sich die bemerkenswerte Festigkeit der Trägerstoffe dadurch, daß die Organosiliziumpolymere extrem gut an den Kernen
der Trägerteichen anhaften. Eine hervorragende Haftkraft ist
vorhanden, wenn die gemäß der Erfindung hergestellten Organosiliaumverbindungen
auf Qlas- oder ähnliche silizhmhaltige Teilchen
aufgebracht werden. Die gemäß der Erfindung hergestellten Organosilizium-Überzugsstoffe
haben eine glatte Außenfläche, die gegen
Spanbildung und Abblättern sehr widerstandsfähig ist. Die glatte,
feste Oberfläche verbessert die' Rollwirkung der Trägerteilchen auf den .elektrostatographisohen Bildf-lächen und verringert ihre
Tendenz zur Anhaftung von diesen Flächen. Die Verwendung von
Organosilizium-Terpolymeren in den Überzugsstoffen verlängert die Lebensdauer der Trägerstoffe in unerwartetem Maße, insbesondere
im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Toneraufschlagο Außerdem scheinen die hydrophoben Eigenschaften
der mit der Erfindung erhaltenen Harze einen noch mnhekannten
Einfluß auf die Stabilität der reibungselektrischen Eigenschaften
der überzogenen Trägerteilchen innerhalb eines breiten Bereiches relativer Iiuftfeuchte zu haben.
Die verschiedenen Merkmale, Vorteile und Grenzwerte der Erfindung
werden im folg«i den anhand der Figur zum besseren Verständnis beschrieben.
Die Figur zeigt in Form eines Diagramms die Änderungen
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der Bildauflösung bei verschiedenen Überzugsstoffen für den
Trägerstoff, wenn die relative luftfeuchte geändert wird.
In dieser Darstellung wird die mittlere Auflösung bei einem mit einem Organosilizium-Terpolymer der Erfindung überzogenen Trägerstoff
gemäß der Kurve A mit der mittleren Auflösung bei einem mit einem Polykarbonat überzogenen Trägerstoff gemäß Kurve B und
der Auflösung bei einem mit einem Vinylchlorid-Vinylazetat-Kopolymer
überzogenen Trägerstoff gemäß Kurve C bei verschiedenen Werten für die relative Luftfeuchte verglichen. Das zur Ableitung dieser
Werte verwendete Verfahren ist eingehend in Beispiel XXXVI beschrieben.
Wie aus der Figur zu ersehen ist, ist die mittlere Auslösung bei einem mit einem erfindungsgemäßen Terpolymer überzogenen
Trägerstoff praktisch konstant und extrem hoch bei sich ändernder relativer Luftfeuchte im Gegensatz zu der mittleren
Auflösung bei den Überzugsstoffen der Kurven B und C unter praktisch identischen Bedingungen.
Die folgaaden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung, Beschreibung
und Gegenüberstellung von Verfahren zur erfindungsgemäßen Herstellung von Trägerstoffen und zu deren Anwendung bei
der Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder. Anteile und Prozentwerte beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders
angegeben.
Die folgenden Beispiele I bis XXIII werden durchgeführt, indem
die siliziumfreien, ungesättigten Monomere mit einer Lauge gewaschen werden, um Verzögerungsstoffe zu entfernen, wonach eine
Waschung mit entionisiertem Wasser erfolgt. Die siliziumhaltigen
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ungesättigten Monomere werden zusammen mit eventuell vorhandenem
Lösungsmittel mit wasserfreiem Magnesiumsulfat ca. 10 bis 24 Stunden lang getrocknet und dann gefiltert. Die ungesättigten
Organosiliznimzusammensetzungen werden, falls nicht anders angegeben,
bei verringertem Druck vor der Polymerisation destilliert.
Die siliziumfreien Monomere und die Organosiliziummonomere werden mit oder ohne ein Lösungsmittel in ein Reaktionsgefäß gegeben und mit einem Edelgas durchblasen, wie z.B. Argon oder
trockenem Stickstoffgas für eine Dauer von 30 bis 45 Minuten. Das Edelgas wird untehalb des Flüssigkeitsspiegels der Reaktionsanteile
eingeführt, während diese gerührt weden. Nach Zugabe des
Katalysators zur Mischung wird das Reaktionsgefäß für das erwünschte
Zeitintervall auf Atmosphärendruck und einer konstanten
Polymerisationstemperatur gehalten, falls nicht anaders angegeben. Alle gebildeten Terpolymere haben ein mittleres Molekulargewicht von mindestens ca. 5 000.
Beispiel
I'
I'
Behälter fülluni!: |
G-e wicht S- teile |
Temperatur | Zeit |
Styrol | 65 | 930C | 48 Std. |
n-Methakry1säure- butylester |
35 | ||
di-tert-Butylper- oxyd |
2,5 | ||
Styrol | 65 | 930C | 48 Std. |
n-Methakrylsäure- "butylester |
35 | - | |
VlnyltriäthoxyBi- 3:ane |
2,5 | ||
di-tert-Butylper- oxyd |
2,5 |
\ 009839/1662
-17-
Behälter- füllung; |
Gewichts- teile |
1597876 | 48 Std. | |
Beispiel | Styrol | Temperatur Zeit | ||
III | Me thakryls äure- methylester |
85 | 930C | |
di-tert-Butylper- oxyd |
2,5 | 48 Std. | ||
Styrol | 15 | |||
IV | Me thakrylsäur e- methylester · |
85 | 930C | |
Vinyltriäthoxysi- lane |
5 | |||
di-tert-Butylper- oxyd |
2,5 | 24 Std. | ||
Styrol | 65 | |||
V | Me thakryls äur e i s ο- butylester |
35 | 850C | |
VIII
gamma-Me thakry1oxypropyltrimethoxysilan
5
Azobisisobutyronitril 1
Styrol 65
Methakry1säureisο-butylester
35
Azobisisobutyro-
nitril . ' 0,5
Styrol 60
Methakrylsäureisobutylester _ 40
Vinyltriäthoxyai- · · lan 5
di-tert-Butylper-
oxyd 2,5
Styrol 15
MethakrylsäuremethyleBter 85
-18-
850C
930C
900C
009839/1662
24 Std.
48 Std.
81 Std.
/3 | Behälter- füllun« |
- | Gewients telle |
1597876 | |
Beispiel | Vinyltriäthoxysi- lan |
VJl | Temperatur ! | ||
di-tert-Butylper- " oxyd Toluol (Lösungs mittel) |
2,5 100 |
||||
Styrol | "60 | ||||
IX | Methakrylsäureisο- butylester. |
40 | 8O0G ί | ||
gamma-Me tiiakr yl oxypropyltrimetlioxysilan
24 Sid.
Azotisisobutylro- nitril |
0,5 | 80 0 |
Styrol | 50 | |
Me tliakry 1 s äur e i s ο- butylester |
50 | |
gamma-Me thakryloxypropyltrimetlioxysilan
24 Std.
Azobisisobutyro- nitril |
0,5 | 800C |
Styrol | 65 | |
Methakrylsäure- methylester |
35 | |
gamma-Methakryloxy- propyltrimethoxysi- lan |
VJl | |
Azobisisobutyro- nitril |
0,5 | 800G |
Styrol | ' 75 | |
Methakryls äur e- (Xthylester |
25 | |
gamma-Me thakryloxypropyitrimethaxysi-1-an
Azobisisobutyronitril
°'5009839/1662
24 Std,
24 Std.
-19-
I | Gewichts teile |
2,5 | 0098 | 2,5 | 1597876 | 662 | Zeit | |
Behälter- Beispiel füllung |
15 | 65 | Temperatur | -20- | 26 Std. | |||
XIII Styrol | 85 | 35 | 1000C | |||||
Methakrylsäure- methylester |
5 | 5 | ||||||
Vinyltriäthoxysi- lan |
1 | 2,5 j | ||||||
di-tert-Butylper- oxyd |
106 | 15 | ||||||
Toluol (Lösungs mittel) |
74 | 85 | 42 Std. | |||||
XIV Styrol | 40 ■ | 5 | 900C | |||||
n-Me thakryls äure- Toutylester |
5 | |||||||
Vinyltriäthoxysi- lan |
3 | |||||||
di-tert-Butylper- oxyd |
65 | 48 Std. | ||||||
KV Styrol | 35 | 930C | ||||||
n-Methakrylsäure- "butylester |
Vinyltriäthoxysi- lan (nicht destilliert)5 |
|||||||
di-tert-Butyiper- oxyd |
||||||||
SVI Styrol | 48 Std. | |||||||
n-Me thakryls äur e- butylester |
10O0C | |||||||
Vinyltriäthoxysi- lan |
||||||||
di-tert-Butylper- oxyd |
||||||||
tVII Styrol | 48 Std. | |||||||
Methakrylsäure- methylester |
930C | |||||||
Vinyltriäthoxysi- lan |
||||||||
di-tert-Butylper- | ||||||||
oxyd BAD ORiOSHAl |
39/1 | |||||||
xviii
XIX
Behälterfüllung
Vinylchlorid
Methakryls äur emethylester
Vinyltriäthoxysilan
di-tert-Butylperoxyd
Styrol
Me thakrylsäuremethylester
Vinyltriäthoxysilan
di-tert-Butylperoxyd
Toluol (Lösungsmittel)
Styrol
Me thakrylsäur emethylester
n-Methakrylsäurebutylester
Vinyltri äthoxys ilan
di-tert-Butylperoxyd
Vinylacetat Styrol
Vinyltriäthoxysilan
di-tert-Butylperoxyd
G-ewichtsteile
25
75
2,5 15
85
'5
90 65
25 10 ■
2,5 25 75
48 Std,
93°0
Behälter
unter Druck
unter Druck
100°C
12 Std.
93°C
48 Std,
750C
48 Std,
-21-009833/1662
XXII
XXIII
XXIV
XXV
XXVI
Bellälterfüllung
Isobornylakry-
lat
Vinyltriäthoxysi-
lan
di-tert-Butylperoxyd
Styrol
Me thakry1s äuremethylester
Vinyltriäthoxysilan
Benzoylperoxyd Styrol
Methacrylsäuremethylester
Vinyltriäthoxysilan
di-tert-Butylperoxyd
1,4-Dioxan
Styrol
Styrol
Vinyltriäthoxysilan
di-tert-Butylperoxyd
Styrol
gamma-Methakryloxy propyltrime thoxys i
lan
AzdisisolDutyronitril
Gewients-
teile Temperatur
2,5 15
2,5 100
930C
850C
1000C
930C
800C
Zeit 48 Std,
24 Std,
26 Std.
48 Std.
24 Std.
-22-003839/1362
Beispiel | Behälter- füllun^ |
Gewichts- teile |
Temperatur |
XXYII ■ | ■Akrylnitr.il | ' 10.0 | 750C |
Vinyltriäthoxysi- lan |
VJl | ||
di-tert-Butyl- peroxyd |
2,5 |
Zeit 48 Std.
Beispiel XXYIII '
Eine Kontrollprobe mit einem Teil gefärbten Tonerteilchen mit
einem mittleren Teilchendurchmesser von ca. 10 bis ca. 20 Mikron
und .99 Seilen überzogenen Träger teilchen,' erhältlich als Entwicklerstoff Xerox 813 von der Xerox Corporation, Rochester,
Hew York, wird über eine mit einem elektrostatischen Bild yer- '
sehene Bildfläche kaskadiert. Das erhaltene entwickelte Bild
wird durch eine elektrostatische Übertragungseinrichtung auf ein
Papierblatt übertragen, wo es durch Hitze fixiert wird. Das restliche Bildpulver wird von der elektrostatischen Bildfläche
mittels eines Reinigungsbandes der von W.P.Graff jun. u.a. in der
US-Patentschrift 3 186 838 beschriebenen Art entfernt. Nach 8 000 Kopiervorgängen wird die Entwicklerstoffmischung auf das
Vorhandensein von Beschädigungen und Abblätterungen der Überzüge der TKgerteilchen geprüft. Diese werden in großer Anzahl
festgestellt.
Eine Überzugslösung mit 10 Gew.-$ des siliziumfreien Polymers
aus Beispiel VI gelöst in Toluol wird auf 600 Mikron große Glasträgerteilchen aufgebracht, die gleichzeitig erhitzt und in eine
009839/1662
Vibrationstrommel eingegeben werden. Ga. 20g des Polymers werden
für 2 500g Glaekörner verwendet. Das Entwicklungsverfahren aus
Beispiel XXYIII wird wiederholt, wobei anstelle der Trägerteilchen
des Stoffes Xerox 813 die vorstehend genannten Trägerteilchen
verwendet werden. Eine Prüfung der Entwicklerstoffmischung nach Beendigung des Tests ergibt, daß zahlreiche Beschädigungen oder
Abblätterungen an den Trägerteilchen vorhanden sind.
Eine Überzugslösung mit 10 Gew.-^ des siliziumfreien Polymers
aus Beispiel I gelöst in Toluol wird auf 600 Mikron große Glasträgerteilchen
aufgebracht, die gleichzeitig erhitzt und in eine Vibrationstrommel eingegeben werden. Ca. 20g des Polymers werden
für ca. 2 500 g der Glaskörner verwendet. Das Entwicklungsverfahren
aus Beispiel XXVIII wird wiederholt mit den Glaskörner11 anstelle
des Xerox 813-Trägerstoffes. Eine Prüfung der Entwicklerstoff
mischung nach Beeindigung der Tests ergibt zahlreiche Beschädigungen
und itbblätterungen der Überzüge der Trägerteilchen.
Eine Überzugslösung mit 10 Gew.-^ des Polymers aus Beispiel XIV
gelöst in Toluol wird auf 600 Mikron große Glaskörner aufgebracht,
eine
die gleichzeitig erhitzt und in'Vibrationstrommel eingegeben werden.
Ca. 20g des Polymers werden für ca. 2 500g Glaskörner ver-
XX wendet. Das Entwicklungsverfahren aus Beispiel VIII wird wiederhit
mit den vorstehend geimnten Glaskörnemanstelle des Trägerstoffes
Xerox 813. Das Kopierverfahren wird jedoch 21 000 Mal
■τ
durchgeführt. Eine Prüfung der Entwicklerstoffmischung nach diesem
009839/1662
>4
Test ergibt praktisch keine Beschädigung oder Abblätterung auf den
. Trägerteilchen.
Beispiel XXXII ·
Eine Lösung mit 10 Gew.-$ des Polymers aus Beispiel XV gelöst in
Toluol wird auf 600 Mikron große Glaskörner aufgebracht, die
gleichzeitig erhitzt und in eine Vibrationstrommel eingegeben
werden. Ca. 20g des Polymers werden fir jeweils 2 500g G-laskörner
verwendet. Das Entwicklungsverfahren aus Beispiel XXVIII wird wiederholt mit diesen Tonerteilchen anstelle des Trägerstoffes
Xerox 813. Es werden hier jedoch 21 000 Kopiervorgänge durchgeführt.
Eine Prüfung der Eriwi ekler stoff mischung nach diesen Tests
ergibt, daß auf den Trägerteilchen praktisch keine Beschädigungen oder Abblätterungen der Überzüge vorhanden sind.
Eine Überzugslösung mit 10 Gew.-^ des Polymers aus Beispiel XVI
gelöst in Toluol wird auf 600 Mikron große Glaskörner aufgebracht,
die gleichzeitig erhitzt und in eine Vibrationstrommel eingegäsn werden. Ca. 20g Polymer, werden für jeweils 2 500g Glaskörner verwendet.
Das Entwicklungsverfahren aus Beispiel XXVIII wird wiederholt',
wobei die vorstehend genannten Trägerteilchen anstelle des Trägerstoffes Xerox 813 verwendet werden. Es werden jedoch 21 000
Kopiervorgänge durchgeführt. Eine Prüfung des Entwicklerstoffes nach diesen Tests ergibt, daß praktisch keine Beschädigungen der
Überzüge der Trägerteilchen vorhanden sind.
BAD OBlGlNAL -25-
009839/1662
Eine Überzugslösung mit 10 Gew.-$ des Polymers aus Beispiel XVIII
gelöst in Dioxin wird auf 600 Mikron große Glaskörner aufgebracht,
die gleichseitig erhitzt und in eine Vibrationstrommel eingegeben werden. Ca. 20g des Polymers werden für jeweils 2 500g Glaskörner
verwendet. Das Entwicklungsverfahren aus Beispiel XXVIII wird wiederholt, v/obei jedoch anstelle des Trägerstoffes Xerox 813 die
vorstehend genannten Glaskörner verwendet werden. Eine Prüfung der Entwicklermischung nach diesen Tests ergibt, daß relativ
wenig Beschädigungen der Trägerteilchen vorhanden sind.
'Beispiel XXXV
Eine Übrzugslösung mit 10 Gew.-^ des Polymers aus Beispiel XIX
gelöst in Trichloräthylen wird auf 600 Mikron große Glaskörner aufgebracht, die gleichzeitig erhitzt und in eine Vibrationstrommel
eingegeben werden. Ca. 20g des Polymers werden für jeweils 2 500g Glaskörner verwendet. Es wird das Entwicklungsverfahren
aus Beispiel XXVIII durchgeführt, wobei jedoch anstelle des Trägerstoffes Xerox 813 die vorstehend genannten Glasteilchen
verwendet werden. Eine. Prüfung der Entwicklerstoffmischung nach diesen Tests ergibt, daß sehr wenig Beschädigungen und Abblätterungen
auf den Trägertei lchen vorhanden sind.
Beispiel XXXVI " ·
Drei verschiedene Überzugslösungen A, B und 0 mit 10 Gew.~$ eines
Polymers gelöst in geeigneten Lösungsmitteln werden hergestllt. Die Lösung-A enthält das Polymer aus Beispiel XIV. Die Lösung B
enthält ein Polykarbonatharz ("Lexan" der General Electric Corp.)
009839/1662
-26-
■■■■■ ■ : - ■ ** : ■■ ■ : ; ■ : ·
gelöst in Äthylendichlorid. Die Lösung G enthält ein Kopolymer
von 87$ Vinylchlorid und 13$Vinylazetat gelöst in einer Mischung
von 'Methylethylketon und Toluol. Die Überzugsljsungen werden auf
drei verschiedene Mengen 400 Mikron großer Glaskörner aufgesprüht und diese werden zur Entfernung des Lösungsmittels erhitzt.
Ca. 20g des Polymers werden für jeweils 2 500g Glaskörner verwendet. Ga. 99 Teile einer jeden Trägerstoffmenge waden mit einem
Teil farbigen Styrolkopolymer-Tonerteilchen gemischt, die eine
mittlere Teilchengröße von ca. lO bis 20 Mkron haben, wonach eine
Kaskadierung über eine mit einem elektrostatischen Bild versehaae Bildfläche erfolgt. Das entwickelte Bild wird dann elektrostatisch
auf ein BildBattübertragen. Die Schritte der Bildentwicklung und
Bildübertragung werden bei verschiedenen Werfcen der relativen Luftfeuchte in Abständen von 10$ zwischen 20 und 80$ durchgeführt. Die
Auflösung in Linien pro Millimeter eines jeden übertragenen Bildes
wird in Form einer Kurve über den entsprechenden Vierten der relativen
Luftfeuchte aufgetragen. Die Änderung der Auflösung zwischen 20 und 80$ relativer Luftfeuchte für die Proben B und G ist mehr
als 4 mal so groß wie die Änderung der Auflösung bei der Probe A.
Eine Kontrollprobe mit einem Teil patentierten Tonerteilchen mit
einer mittleren Teilchengröße von ca. 10 bis 20 Mikron und 99
Teilen überzogenen Trägerteilchen des Entwicklerstoffes Xerox 813
der Xerox Corp., Rochester, New York, werden in einem zylindrischen
Gefäß mit*einem inneren Durchmesser von 69cm und einer Umfangsgeschwindigkeit
,von 42m pro Minute durcheinander gerührt. Nach ca. 50 Stunden werden die Auswirkungen des Toneraufschlages sowie Be-
0 09839/1662
Schädigungen und Abblätterungen der Trägerteilehenüberzüge festgestellt.
Eine Überzugslösung mit 10 Gew.-^ des Polymers aus Beispiel XVI
gelöst in Toluol wird auf 600 Mikron große Glaskörner aufgebracht,
die gleichzeitig erhitzt und in eine Vibrationstrommel eingegeben werden. Ca. 20g des Polymers werden für Jeweils 2 500g Glaskörner
verwendet. Der in Beispiel XXXVII beschriebene Test auf Auswirkungen
des Toneraufschlages wird wiederhat. Wach ca. 100 Stunden werden derartige Auswirkungen festgestellt. Es sind jedoch keine
Beschädigungen oder Abblätterungen der.Trägerüberzüge vorhanden. '
Eine Überzugslcsung mit 10 Gew.-^ des Polymers aus Beispiel XVII
gelöst in Toluol wird auf 250 Mikron große Stahlkörner aufgebracht und getrocknet. Ca. 20g des Polymers werden für jeweils
ca. 500g Stahlkörner verwendet. Der in Beispiel XXXVII beschriebene Test wird mit diesen Trägerteilchen anstelle der Xerox 813-Trägerteilchen
wiederholt. Nach ca. 100 Stunden' werden Auswirkungen der Toneraufschlage festgestellt. Es sind jedoch keine Beschädigungen
oder Abblätterungen der Überzüge zu erkennen.
Eine Überzugslösung mit 10 Gew.~% des Polymers aus Beispiel XXII
gelöst in Toluol wird auf 600 Mikron große Glaskörner aufgebracht, die gleichzeitig erhitzt und in eine Vibrationstrommel eingegeben
werden« Ca. 20g des Polymers werden für jeveils 2 500g Glaskörner
BAD ORIGINAL
009839/1662
-28-
verwendet. Der in Beispiel XXXVII beschriebene Test wird mit diesen
Irägerteilchen anstelle der Trägerteilchen Xerox 813 wiederholt. Nach ca. 100 Stunden werden die Auswirkungen der ÜDonerauf-"schlagefestgestellt.
Es sind jedoch keine Beschädigungen oder
Abblätterungen der Trägerüberzüge vorhanden.
Obwohl in den vorstehenden Beispielen spezielle Stoffe und Bedingungen
beschrieben wurden, sollen diese die vorliegende Erfindung lediglich erläutern. Zahlreiche ,andere loner stoffe., Trägerstöffe,
Substituenten und 7erf,ahrensarte:n, wie .sie weiter oben
angeführt sind, können anstelle uer in .den-Beispielen angegebenen
Werte verwendet werden.
Dem Fachmann sind nach Kenntnis der vorstehenden Beschreibung
Abänderungen!, der Erfindung möglich. Diese werden insgesamt dureh
das Grundprinzip der Erfindung umfaßt.
Pat ent ansprüchi
»29-
009839/1662
Claims (7)
- PatentansprücheTrägerstoff für elektrostatographische Entwicklers to ff mi schlingen "bestehend aus Trägerteilchen, deren Kern mit einer dünnen Außenschicht überzogen ist, dadurch g-e k e η η zeichnet , daß die Außenschicht aus einem festen, durch Additionspolymerisation gebildeten Polymer besteht, das aus zumindest einer ungesättigten siliziumfreien organischen Zusammensetzung und einer polymerisierbaren Organosiliziumzusammensetzung gebildet ist, die aus einem Silan, Silanon oder Siloxan mit 1 bis 3 hydrolysierbaren Gruppen sowie mit einer direkt an einem Siliziumatom gebundenen organischen Gruppe mit einer ungesättigten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung besteht, und daß dieses Polymer ein mitHeres Molekulargewicht von mindestens ca. 5 000 und eine Glasübergangstemperatur von mindestens ca. 55 0 hat.
- 2. Trägerstoff nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeich net", daß die Außenschicht aus einem festen, durch Additionapolymerisation gebildeten ÄLymer mit ca. 99»5 bis ca. 50 Gew.-^ der ungesättigten siliziumfreien organischen Zusammensetzung und ca. 0,5 bis ca. 50 Gew.-# der polymerisierbaren Organosiliziumzusammensetzung besteht.
- 3. Trägerstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net , daß die Außenschicht aus einem festen Terpolymer mit ca. 5 bis ca. 94,5 Gew.-# einer ersten ungesättigten siliaium--30- 009839/1662freien organischen Zusammensetzung, mit ca. 94,.5 bis ca. 5 Gew.-io einer zweiten, gegenüber der ersten unterschiedlichen ungesättigten siliziumfreien organischen Zusammensetzung und mit ca. 0,5 bis ca. 50 Gew.-$ der polymerisierbaren Organosiliziumzusammensetzung besteht.
- 4. Trägerstoff nach Anspruch 1, dadurch ge k e η η ζ e i c h net , daß die/kußenschicht aus einem festen Terpolymer mitca.
ca. 5 bis 94,5 Gew.-$ einer Styrolzusammensetzung, mit ca. 94,5 bis ca. - 5 Gew.-$ eines Akrylsäureesters oder Methakrylsäureesters und mit ca. 0,5 bis ca. 50 Gew.-$ der polymerisiaibaren Organo Siliziumzusammensetzung besteht.5e Trägerstoff nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η s e i c h net , daß als Methakrylsäureester Methacrylsäuremethylester, Methakrylsäurepropylester, Methakrylsäureäthylester oder Meth^krylaäirebutylester verwendet ist·
- 6. Elektrostatographische Entwicklerstoffmischung mit einem Trägerstoff gemäß einem der Ansprüche 1 tris 5, dadurch g e kennzeichnet , daß an den Trägerteilchen durch elektrostatische Anziehung fein verteilte Tonerteilchen anhaften.
- 7. BlektroBtatographisches Abbildungsverfahren zur Verwendung einer EntwicklerStoffmischung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß auf einem elektrostatographisehen Bildtäger ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt009839/1862-31-und zur Entwicklung mit der Entwicklerstoffmischung in Berührung gebracht wird, wobei zumindest ein Teil der fein verteilten Tonerteilchen in bildmäßiger Verteilung elektrostatisch am Bildträger festgehalten tdrd..-32-009839/1662
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US57150966A | 1966-08-10 | 1966-08-10 | |
US88910569A | 1969-12-30 | 1969-12-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1597876A1 true DE1597876A1 (de) | 1970-09-24 |
DE1597876B2 DE1597876B2 (de) | 1976-12-02 |
Family
ID=27075599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1967R0046691 Granted DE1597876B2 (de) | 1966-08-10 | 1967-08-10 | Traeger fuer elektrostatographische trockenentwickler |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US3526533A (de) |
BE (1) | BE702404A (de) |
CH (1) | CH486054A (de) |
DE (1) | DE1597876B2 (de) |
ES (1) | ES343903A1 (de) |
GB (1) | GB1205051A (de) |
NL (1) | NL6711066A (de) |
NO (1) | NO122818B (de) |
SE (1) | SE308987B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2227285A1 (de) * | 1971-06-10 | 1973-01-04 | Xerox Corp | Entwicklergemisch |
Families Citing this family (60)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4112213A (en) * | 1964-09-28 | 1978-09-05 | Johnson & Johnson | Pressure sensitive adhesive tapes and method of making same |
US3857792A (en) * | 1966-10-11 | 1974-12-31 | R Madrid | An electrostatic developer mixture with a coated carrier |
GB1211863A (en) * | 1966-10-11 | 1970-11-11 | Rank Xerox Ltd | Improvements in or relating to electrostatographic carriers |
US3833366A (en) * | 1969-04-08 | 1974-09-03 | Xerox Corp | Carrier compositions |
US3940514A (en) * | 1969-05-09 | 1976-02-24 | Rank Xerox Ltd. | Method of coating electrostatographic carrier particles |
US3876610A (en) * | 1969-07-25 | 1975-04-08 | Agfa Gevaert Nv | Manufacture of an electrostatic toner material |
US3676350A (en) * | 1970-02-03 | 1972-07-11 | Eastman Kodak Co | Glow discharge polymerization coating of toners for electrophotography |
US3669885A (en) * | 1970-02-03 | 1972-06-13 | Eastman Kodak Co | Electrically insulating carrier particles |
US3850663A (en) * | 1970-02-05 | 1974-11-26 | Xerox Corp | Cellulose coated carriers |
CA974115A (en) * | 1971-01-06 | 1975-09-09 | Joseph H. Moriconi | Developer material |
US3713886A (en) * | 1971-01-15 | 1973-01-30 | Rca Corp | Encapsulated magnetic memory element |
JPS5525482B2 (de) * | 1972-02-24 | 1980-07-07 | ||
JPS5240847B2 (de) * | 1972-10-05 | 1977-10-14 | ||
US3945823A (en) * | 1972-11-21 | 1976-03-23 | Xerox Corporation | Electrostatographic reversal development with developer comprising poly(p-xylene)-coated carrier particles |
JPS5146552B2 (de) * | 1972-12-04 | 1976-12-09 | ||
US3804619A (en) * | 1972-12-18 | 1974-04-16 | Xerox Corp | Color electrophotographic imaging process |
US3916065A (en) * | 1972-12-18 | 1975-10-28 | Xerox Corp | Electrostatographic carrier particles |
JPS5123354B2 (de) * | 1973-01-16 | 1976-07-16 | ||
JPS5228687B2 (de) * | 1973-07-21 | 1977-07-28 | ||
US3944705A (en) * | 1973-07-26 | 1976-03-16 | Kanzaki Paper Manufacturing Company, Ltd. | Electrostatic recording material and manufacture thereof |
US3909259A (en) * | 1973-12-17 | 1975-09-30 | Xerox Corp | Color electrophotographic imaging process utilizing specific carrier-toner combinations |
US3908046A (en) * | 1974-02-25 | 1975-09-23 | Xerox Corp | P-xylene vapor phase polymerization coating of electrostatographic particles |
GB1508306A (en) * | 1974-04-30 | 1978-04-19 | Agfa Gevaert | Electrostatographic developers |
US4043929A (en) * | 1974-08-26 | 1977-08-23 | Xerox Corporation | Electrostatographic carrier composition |
US4076893A (en) * | 1974-08-26 | 1978-02-28 | Xerox Corporation | Tribo modified carrier materials via acylation |
US4039331A (en) * | 1976-03-24 | 1977-08-02 | Xerox Corporation | Carrier bead coating compositions |
US4179388A (en) * | 1977-04-18 | 1979-12-18 | Xerox Corporation | Electrostatographic developer with smooth surfaced carrier |
US4297427A (en) * | 1978-01-26 | 1981-10-27 | Xerox Corporation | Polyblend coated carrier materials |
DE2931087C2 (de) * | 1978-08-01 | 1986-07-03 | Fujitsu Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Elektrostatographisches Entwicklermaterial |
DE3043040A1 (de) * | 1979-11-14 | 1981-05-21 | Canon K.K., Tokyo | Verfahren zum entwickeln elektrischer latenter bilder sowie eine vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
DE3166237D1 (en) | 1980-03-03 | 1984-10-31 | Scott Bader Co | Ceramic tile adhesives |
US4374192A (en) * | 1980-11-04 | 1983-02-15 | Ricoh Company, Ltd. | Carrier coating compositions of butadiene-acrylonitrile rubber and polyurethane |
US4600677A (en) * | 1982-03-15 | 1986-07-15 | Xerox Corporation | Organoalkoxysilane carrier coatings |
GB2127422B (en) * | 1982-08-27 | 1987-02-25 | Contact Lenses | Prostheses contact lenses and polymers therefor |
DE3413833A1 (de) * | 1983-04-12 | 1984-10-18 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Entwicklungsverfahren und entwickler dafuer |
US4894305A (en) * | 1984-05-17 | 1990-01-16 | Xerox Corporation | Carrier and developer compositions generated from fly ash particles |
JPH061392B2 (ja) * | 1985-03-08 | 1994-01-05 | 株式会社リコー | 静電潜像現像剤用キヤリア |
EP0248421B1 (de) * | 1986-06-05 | 1994-09-07 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Träger für Entwickler |
US4954408A (en) * | 1989-03-20 | 1990-09-04 | Xerox Corporation | Polysiloxane crosslinked styrene/butadiene copolymers |
US5086141A (en) * | 1989-03-20 | 1992-02-04 | Xerox Corporation | Polysiloxane crosslinked styrene/butadiene copolymers |
US5213740A (en) * | 1989-05-30 | 1993-05-25 | Xerox Corporation | Processes for the preparation of toner compositions |
US5304449A (en) * | 1992-11-30 | 1994-04-19 | Xerox Corporation | Toner and developer compositions with pyridinium compounds and tetrasubstituted ammonium salts as charge enhancing additives |
US5484675A (en) * | 1994-09-19 | 1996-01-16 | Xerox Corporation | Toner compositions with halosilanated pigments |
US5731120A (en) * | 1994-11-30 | 1998-03-24 | Minolta Co., Ltd. | Carrier for electrophotography with surface coated with specified co-polymer resin of organopolysiloxane with radical monomer |
JP3771601B2 (ja) * | 1995-02-14 | 2006-04-26 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 静電荷像現像用トナー |
US6177222B1 (en) | 1998-03-12 | 2001-01-23 | Xerox Corporation | Coated photographic papers |
US6790575B2 (en) | 2001-03-22 | 2004-09-14 | Ricoh Company, Ltd. | Two-component developer, image forming apparatus, and image forming method |
US6890657B2 (en) * | 2001-06-12 | 2005-05-10 | Eastman Kodak Company | Surface contacting member for toner fusing system and process, composition for member surface layer, and process for preparing composition |
US7208252B2 (en) * | 2004-06-30 | 2007-04-24 | Xerox Corporation | Magnetic toner and conductive developer compositions |
US20060199094A1 (en) | 2005-03-07 | 2006-09-07 | Xerox Corporation | Carrier and developer compositions |
US7354689B2 (en) * | 2005-03-23 | 2008-04-08 | Xerox Corporation | Process for producing toner |
US7329476B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-02-12 | Xerox Corporation | Toner compositions and process thereof |
US7862970B2 (en) * | 2005-05-13 | 2011-01-04 | Xerox Corporation | Toner compositions with amino-containing polymers as surface additives |
DE102006029429A1 (de) * | 2006-06-27 | 2008-01-03 | Wacker Chemie Ag | Alkoxysilylfunktionelle Oligomere und damit oberflächenmodifizierte Partikel |
US7875307B2 (en) * | 2007-05-25 | 2011-01-25 | Xerox Corporation | Method for forming an electronic paper display |
KR101500689B1 (ko) * | 2008-05-15 | 2015-03-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 전기영동 입자, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전기영동디스플레이 |
US20150152283A1 (en) | 2012-06-12 | 2015-06-04 | Materia, Inc. | Method and composition for improving adhesion of metathesis compositions to substrates |
US8802345B2 (en) | 2012-10-17 | 2014-08-12 | Xerox Corporation | Dispensing toner additives via carrier dispense |
US8852843B2 (en) | 2012-11-06 | 2014-10-07 | Xerox Corporation | Dispensing toner additives via carrier dispense and clear toner |
US10633484B2 (en) | 2014-01-10 | 2020-04-28 | Materia, Inc. | Method and composition for improving adhesion of metathesis compositions to substrates |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2874063A (en) * | 1953-03-23 | 1959-02-17 | Rca Corp | Electrostatic printing |
US3046242A (en) * | 1961-05-19 | 1962-07-24 | Johns Manville | Method for producing aqueous silanol dispersion by contacting a metal siliconate with a cation exchanger and product thereof |
US3177083A (en) * | 1962-02-13 | 1965-04-06 | Prismo Safety Corp | Anti-static treatment of glass beads |
US3110614A (en) * | 1962-12-11 | 1963-11-12 | Prismo Safety Corp | Treatment of glass beads with methyl hydrogen polysiloxane |
US3291633A (en) * | 1963-05-16 | 1966-12-13 | Prismo Safety Corp | Reflectorizing glass spheres and method of making them |
US3427340A (en) * | 1966-02-01 | 1969-02-11 | Dow Corning | Alkoxyalkarylsilanes and condensates thereof |
-
1966
- 1966-08-10 US US571509A patent/US3526533A/en not_active Expired - Lifetime
-
1967
- 1967-08-02 GB GB35515/67A patent/GB1205051A/en not_active Expired
- 1967-08-04 CH CH1100367A patent/CH486054A/fr not_active IP Right Cessation
- 1967-08-07 SE SE11195/67A patent/SE308987B/xx unknown
- 1967-08-07 NO NO169275A patent/NO122818B/no unknown
- 1967-08-07 BE BE702404D patent/BE702404A/xx not_active IP Right Cessation
- 1967-08-07 ES ES343903A patent/ES343903A1/es not_active Expired
- 1967-08-10 DE DE1967R0046691 patent/DE1597876B2/de active Granted
- 1967-08-10 NL NL6711066A patent/NL6711066A/xx not_active Application Discontinuation
-
1969
- 1969-12-30 US US889105A patent/US3627522A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2227285A1 (de) * | 1971-06-10 | 1973-01-04 | Xerox Corp | Entwicklergemisch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH486054A (fr) | 1970-02-15 |
GB1205051A (en) | 1970-09-16 |
NL6711066A (de) | 1968-02-12 |
DE1597876B2 (de) | 1976-12-02 |
US3526533A (en) | 1970-09-01 |
NO122818B (de) | 1971-08-16 |
BE702404A (de) | 1968-01-15 |
US3627522A (en) | 1971-12-14 |
SE308987B (de) | 1969-03-03 |
ES343903A1 (es) | 1968-12-16 |
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