DE19611731A1 - Ladungsregler, Tonerbinderzusammensetzung und elektrophotographischer Toner - Google Patents
Ladungsregler, Tonerbinderzusammensetzung und elektrophotographischer TonerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ladungsregleragens,
eine Tonerbinderzusammensetzung und einen Toner für elektrosta
tisches latentes Bild. Im besonderen betrifft sie einen negativ
aufladbaren Ladungsregler und eine Tonerbinderzusammensetzung
und einen elektrofotografischen Toner.
Zum Zweck der Regelung elektrostatischer Ladung von elek
trofotografischem Toner wird die Zugabe eines Ladungsreglers
angewendet. Als negativ aufladbare Ladungsregler unter den La
dungsreglern sind Azofarbstoffverbindungen, Salicylsäure-Metall
komplexe und ähnliches bekannt.
Als verbesserte Verbindungen werden folgende Polymerver
bindungen vorgeschlagen:
- (1) Copolymer aus Styrol und dem Natriumsalz der Vinylben zolsulfonsäure (japanisches Patent KOKAI Nr. 88564/1985).
- (2) Kombination von Perfluoralkylethylacrylat-Polymer und Styrol-, Methylacrylat- und 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäu re-Copolymer (japanisches Patent KOKAI No. 230609/1994).
- (3) Blockcopolymer von Methylmethacrylat und Methacrylsäure (USP 4,925,765).
Bei der Verwendung der in (1) bis (3) offenbarten Polymer-
Verbindungen ist die elektrostatische Aufladung der Toner jedoch
gering, und es wird eine große Menge Ladungsregler benötigt, was
nicht ökonomisch ist. Außerdem fehlen andere für Toner erforder
liche Eigenschaften (Niedrigtemperatur-Fixierungseigenschaften,
"anti-hot-Offset"-Eigenschaften u.ä.). Die Ladungsgeschwindig
keit (Rührzeitraum unter Verwendung einer Reibungskraft, in dem
die Ladung die erforderliche Ladungsmenge erreicht) ist ebenso
ungenügend. Darum wird eine längere Aufwärmzeit des Kopierers
erforderlich und das kopierte Bild im Fall des kontinuierlichen
Kopierens schlecht. Die Ladungsänderung bei Feuchtigkeit ist be
trächtlich und die Umweltstabilität ungenügend.
Außerdem ist bei der Formulierung des Toners die Transpa
renz gering, wodurch bei Verwendung von Farbtoner ein negativer
Einfluß auf den Farbton beobachtet wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen im we
sentlichen farblosen Ladungsregler, welcher kein Metall enthält,
zur Verfügung zu stellen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist, einen Ladungsregler
mit ausgezeichneten Eigenschaften hinsichtlich der elektrostati
schen Ladungsmenge, der Ladungsgeschwindigkeit und der Umwelt
stabilität des Toners, zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen Ladungsregler
zur Verfügung zu stellen, der keine Probleme hinsichtlich der
oben erwähnten Dispersionseigenschaften und Transparenz berei
tet.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden
durch die folgende Beschreibung klarer ersichtlich.
Die oben genannten Aufgaben der vorliegenden Erfindung
werden im wesentlichen durch folgende Ausführungsformen [1] bis
[3] der Erfindung gelöst.
- [1] Ladungsregler für einen Toner, welcher ein Polymer aus
einem ethylenisch ungesättigtem Monomer enthält, wobei das be
sagte Polymer einen dielektrischen Verlusttangens [tan δ] bei
100 kHz von 0,008 bis 0,3 und eine Wasseraufnahmefähigkeit von
höchstens 10 Gew.% besitzt und entweder
- (1) ein Polymer (A1) eines Monomers (1) mit einem aromati schen Ring ist, der mit mindestens einer elektronenanziehenden Gruppe (X), wie einem Halogenatom, einer Nitrogruppe und/oder einer Cyanogruppe substituiert ist, und/oder
- (2) ein Copolymer (A2) eines Monomers (2) mit einer organischen Säuregruppe oder deren Salz mit einem anderen Monomer.
- [2] Tonerbinderzusammensetzung, die den besagten Ladungs regler und ein Tonerbinderharz enthält.
- [3] Toner, welcher ein Tonerbinderharz, ein Farbmittel und besagten Ladungsregler enthält.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der dielektrische
Verlusttangens [tan δ] bei 100 kHz folgendermaßen bestimmt:
Ein Polymer wird in ein Pulver mit einem mittleren Durch
messer von höchstens 50 µm mit einem Achatmörser pulverisiert
und durch Informpressen in eine Elektrode ein Teststück zur
Bestimmung des dielektrischen Verlusttangens hergestellt. Das
Teststück wird zum Messen mit der Elektrode in eine Apparatur
eingebracht und die Konduktanz und Kapazität bei 100 kHz gemes
sen; danach wird seine Dicke bestimmt. Der dielektrische Ver
lusttangens wird aus der gemessenen Konduktanz, Kapazitanz und
Dicke berechnet.
Ein geeigneter Wert für den dielektrischen Verlusttangens
liegt im allgemeinen im Bereich von 0,008 bis 0,3, bevorzugter
von 0,008 bis 0,2, am bevorzugtesten von 0,015 bis 0,1. Polymere
mit einem dielektrischen Verlusttangens unter 0,008 können eine
ungenügende Ladungsgeschwindigkeit verursachen, während Polymere
mit einem dielektrischen Verlusttangens über 0,3 zu einem Mangel
an elektrostatischer Ladungsmenge des Toners führen können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Wasseraufnahmefä
higkeit (%) folgendermaßen bestimmt:
Auf die gleiche oben beschriebene Weise wird ein Polymer
mit Hilfe eines Achatmörsers zu Pulver mit einem mittleren
Durchmesser von höchstens 50 µm pulverisiert. Nach vierstündigem Trocknen von 2 g des Pulvers unter reduziertem Druck bei 35°C und anschließender zwölfstündiger Inkubation bei 35°C bei einer kontrollierten Feuchtigkeit von 85% R.H. wird das Gewicht noch mals gemessen und die Wasseraufnahmefähigkeit (%) aus dem Ver hältnis zwischen der prozentualen Gewichtszunahme (Differenz zwischen dem Gewicht nach und vor dem Trocknen) und dem Gewicht vor dem Trocknen berechnet.
Durchmesser von höchstens 50 µm pulverisiert. Nach vierstündigem Trocknen von 2 g des Pulvers unter reduziertem Druck bei 35°C und anschließender zwölfstündiger Inkubation bei 35°C bei einer kontrollierten Feuchtigkeit von 85% R.H. wird das Gewicht noch mals gemessen und die Wasseraufnahmefähigkeit (%) aus dem Ver hältnis zwischen der prozentualen Gewichtszunahme (Differenz zwischen dem Gewicht nach und vor dem Trocknen) und dem Gewicht vor dem Trocknen berechnet.
Die Wasseraufnahmefähigkeit (Absorbanz) (%) liegt im all
gemeinen im Bereich von höchstens 10 Gew.%, bevorzugt von höch
stens 5 Gew.%, bevorzugter von höchstens 2 Gew.%. Polymere mit
einer Wasseraufnahmefähigkeit unter 10 Gew.% führen zu einer
geringen Umweltstabilität.
Geeignete Polymere der Erfindung beinhalten Polymer (A) aus
einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren.
Geeignete Polymere (A) beinhalten
- (1) Polymere (A1) eines Monomers (1) mit einem aromatischen Ring, der mit wenigstens einer elektronenanziehenden Gruppe (X) substituiert ist, wobei es sich um ein Halogenatom, eine Nitro gruppe und/oder Cyanogruppe handeln kann, und
- (2) Copolymere (A2) eines Monomers (2) mit einer organi schen Säuregruppe oder deren Salz mit einem oder mehreren Mono meren.
Geeignete elektronenanziehende Gruppen (X) beinhalten z. B.
Halogenatome (wie Chlor-, Brom-, Jod-, und Fluoratome), Nitro
gruppen und Cyanogruppen. Darunter sind Chlor- und Nitrogruppen
bevorzugt.
Geeignete Beispiele für ein Monomer (1) mit einem aromati
schen Ring, der mit mindestens einer elektronenanziehenden Grup
pe (X) substituiert ist, beeinhalten Styrole (wie Chlorstyrol,
Dichlorstyrol, Bromstyrol, Fluorstyrol, Nitrostyrol, Cyanosty
rol), Maleimide mit aromatischem Ring (wie Chlorphenylmaleimid,
Dichlorphenylmaleimid, Nitrophenylmaleimid, Nitrochlor-phenylma
leimid), Itakonimide mit aromatischem Ring (wie Chlorphenylita
konimid, Dichlorphenylitakonimid, Nitrophenylitakonimid, Nitro
chlorphenylitakonimide), (Meth)acrylate (bedeutet Acrylat und
Methacrylat, im folgenden wird der gleiche Ausdruck verwendet)
mit aromatischem Ring (wie Chlorphenyl(meth)acrylate, Bromphe
nyl(meth)acrylate, Nitrophenyl(meth)acrylate, Chlorphenyloxyet
hyl(meth)acrylate, Bromphenyloxyethyl(meth)acrylate, Nitropheny-
Ioxyethyl(meth)acrylate), (Meth)acrylamide mit aromatischem Ring
(wie Chlorphenyl(meth)acrylamide, Bromphenyl(meth)acrylamide,
Nitrophenyl(meth)acrylamide) und Vinyläther mit aromatischem
Ring (wie Chlorphenylvinyläther, Nitrophenylvinyläther).
Darunter sind Maleimide und Itakonimide mit aromatischen
Ringen bevorzugt.
Polymere (A1) beinhalten Momopolymere oder Copolymere aus
wenigstens einem genannten Monomer (1) und Copolymere des Mono
mers (1) mit einem oder mehreren anderen copolymerisierbaren
Monomeren.
Geeignete Beispiele copolymerisierbarer Monomere sind Mono
mere (2) mit einer organischen Säuregruppe oder deren Salz,
perfluoralkylgruppenhaltige Monomere (3-1), silikongruppenhal
tige Monomere (3-2) und andere copolymerisierbare Monomere (4),
wobei Kombinationen zweier oder mehrerer dieser Monomere bevor
zugt sind.
Bevorzugt sind Copolymere des Monomers (1) mit dem Monomer
(2), da hier die Ladungsgeschwindigkeit des Toners schnell ist.
Copolymere des besagten Monomers (1) mit dem besagten Mono
mer (3-1) oder (3-2) sind bevorzugt, weil sie die Ladungsmenge,
Ladungsgeschwindigkeit und Umweltstabilität des Toners verbes
sern.
Copolymere (A2) beinhalten Copolymere des besagten Monomers
(2) mit einem oder mehreren anderen Monomeren.
Geeignete Beispiele für das Monomer (2) sind sulfonsäure
gruppenhaltige Monomere (2-1), carbonsäuregruppenhaltige Monome
re (2-2), sulfaminsäuregruppenhaltige Monomere (2-3), saure
sulfatgruppenhaltige Monomere (2-4), saure phosphatgruppenhalti
ge Monomere (3-5) und deren Salze.
Geeignete Beispiele für das Monomer (2-1) sind aromatische
sulfonsäuregruppenhaltige Monomere (wie Styrolsulfonsäure,
Schwefelphenylacrylamid, Schwefelphenylmaleimid, Schwefelphen
ylitakonimid), aliphatische sulfonsäuregruppenhaltige Monomere
(wie Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, 2-Acrylamid-2-methyl
propansulfonsäure, Methacryloyloxyethylsulfonsäure) und ähnli
che.
Geeignete Beispiele für das Monomer (2-2) sind (Meth)acryl
säuren, Maleinsäure, Itakonsäure, Monobutylmaleat, Monoper
fluoralkylethylmaleat, Monoperfluoralkylethylitakonat und ähn
liche.
Geeignete Beispiel für das Monomer (2-3) sind Allylsulf
aminsäure, Styrylsulfaminsäure, Vinylsulfaminsäure und ähnliche.
Geeignete Beispiele für das Monomer (2-4) sind Schwefel
monoester hydroxygruppenhaltiger Monomere (wie Hydroxyet
hyl(meth)acrylate, Hydroxyethylvinyläther, Vinylphenol) und ähn
liche.
Geeignete Beispiele für das Monomer (2-5) sind Phospormo
noester oder Diester des oben erwähnten hydroxygruppenhaltigen
Monomers und ähnliche.
Geeignete Beispiele für Salze des besagten Monomers (2)
sind Salze von Alkalimetallen (wie Lithium, Natrium, Kalium),
Alkalierdmetallen (wie Magnesium, Calcium, Barium), Amine (wie
Triethylamin, Tributylamin, N,N-Dimethylbenzylamin), quarternä
res Ammonium (wie Tributylbenzylammonium, Tetraethylammonium,
Tetrabutylammonium) und ähnliche.
Darunter sind Monomere mit einem Salz einer organischen
Säuregruppe Monomeren mit einer organischen Säuregruppe vorzu
ziehen. Insbesondere sind Monomere mit einem Salz eines Alkali
metalls, Alkalierdmetalls oder Amins bevorzugt. Bezüglich der
Art der Säuregruppe sind die Monomere (2-1), (2-2) und (2-4), im
besonderen Monomer (2-1) bevorzugt. Am bevorzugtesten darunter
sind aromatische sulfonsäuregruppenhaltige Monomere in Form
eines Alkalimetalls, Alkalierdmetalls oder Aminsalzes. Salze von
Schwermetallen (wie Nickel, Kupfer, Zink, Quecksilber, Chrom)
sind aus Sicherheitsgründen unerwünscht.
Geeignete Beispiele für perfluoralkylgruppenhaltige Monome
re (3-1) sind Perfluoralkylethylene, Perfluoralkylet
hyl(meth)acrylate, Mono(perfluoralkylethyl)maleate, Mono(per
fluoralkylethyl)itakonate und ähnliche.
Geeignete Beispiele für silikongruppenhaltige Monomere (3-2)
sind Ester von (Meth)acryl- oder Maleinsäuren mit an termi
nalen Hydroxylgruppen modifiziertem Silikonöl, Amide und Imide
der (Meth)acryl- oder Maleinsäuren mit an terminalen Aminogrup
pen modifiziertem Silikonöl und ähnliche.
Unter diesen Monomeren (3) sind perfluoralkylgruppenhaltige
Monomere bevorzugt. Insbesondere sind Monomere mit einer Per
fluoralkylgruppe von C8-16 bevorzugt.
Geeignete Beispiele für andere copolymerisierbare Monomere
(4), die sich von dem Monomer (3) unterscheiden, sind Olefine
(wie Ethylen, Propylen, 1-Buten, Isobutylen, Dodecen), Vinylät
her (wie Methylvinyläther, Butylvinyläther, Stearylvinyläther),
aromatische Vinylkohlenwasserstoffe (wie Styrol, α-Methylstyrol,
p-Cumylstyrol), (Meth)acrylsäuren, (Meth)acrylate (wie Me
thyl(meth)acrylate, Ethyl(meth)acrylate, Butyl(meth)acrylate),
Diene (wie Butadien, Isopren), Vinylester (wie Vinylacetat,
Vinylpropionat), nitrilgruppenhaltige Monomere (wie (Meth)acryl
nitrile) und ähnliche.
Das Polymer (A1) enthält im allgemeinen die Einheiten des
Monomers (1) mit einem Gehalt von mindestens 5 Gew.%, bevorzugt
mindestens 10 Gew.%, bevorzugter 20 bis 89 Gew.%, in Hinblick
auf Lieferung einer ausreichenden Ladungsmenge des Toners.
Das Polymer (A1) enthält im allgemeinen die Einheiten des
Monomers (2) mit einem Gehalt von 0 bis 20 Gew.%, bevorzugt 0,1
bis 20 Gew.%, bevorzugter 1 bis 10 Gew.%.
Das Polymer (A1) enthält im allgemeinen die Einheiten des
Monomers (3) mit einem Gehalt von 0 bis 95 Gew.%, bevorzugt 10
bis 90 Gew.%, bevorzugter 10 bis 79 Gew.%.
Das Polymer (A1) enthält im allgemeinen die Einheiten des
Monomers (4) mit einem Gehalt von 0,95 Gew.%, bevorzugt 0 bis 50
Gew.%, bevorzugter 0 bis 30 Gew.%.
Copolymere (A2) umfassen Copolymere von besagten Monomeren
(2) mit einem oder mehreren anderen copolymerisierbaren Monome
ren.
Geeignete Beispiele für mit Monomer (2) copolymerisierbare
Monomere sind Monomere (3-1), Monomere (3-2) und Monomere (4).
Geeignete Beispiele und bevorzugte Beispiele können diesel
ben wie die in bezug auf die Polymere (A1) erwähnten sein.
Bevorzugt sind Copolymere von Monomer (2) mit Monomer (3),
da sie die Tonereigenschaften, wie Ladungsmenge, Ladungsge
schwindigkeit und Umweltstabilität des Toners, verbessern.
Das Polymer (A2) enthält im allgemeinen die Einheiten des
besagten Monomers (2) mit einem Gehalt von mindestens 0,1 Gew.%,
bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.%, bevorzugter 1 bis 10 Gew.%.
Bei einem Gehalt von weniger als 0,1 Gew.% wird der dielek
trische Verlusttangens kleiner und die Ladungsgeschwindigkeit
des Toners möglicherweise ungenügend. Im Fall eines höheren
Gehalts wird der dielektrische Verlusttangens größer und die
Ladungsmenge und Umweltstabilität des Toners möglicherweise
ungenügend.
Das erfindungsgemäße Polymer (A) besitzt ein mittleres
Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von allgemein 1.000 bis
500.000, bevorzugt 2.000 bis 200.000) . Wenn es unter 1.000
liegt, wird es mit dem Binder kompatibel und die Ladungsmenge
ungenügend. Wenn es dagegen über 500.000 liegt, wird es schwie
rig, das Polymer (A) im Toner zu dispergieren.
In den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird
neben dem obigen Polymer (A) ein Copolymer (AB) verwendet, ent
haltend
einen Polymeranteil (a) des Polymers (A), wie Polymer (A1) mit einem aromatischen Ring, der wenigstens mit einer elektro nenanziehenden Gruppe (X), wie einem Halogenatom, einer Nitro gruppe und/oder Cyanogruppe, substituiert ist, und/oder ein Copolymer (A2) eines Monomers mit einer organische Säuregruppe oder deren Salz
und einen Polymeranteil (b) von mindestens einem Polymer (B), wie Styrolpolymer (B1) und/oder Polyester (B2), wobei der Anteil (b) pfropf- oder blockartig an den Anteil (a) gebunden ist.
einen Polymeranteil (a) des Polymers (A), wie Polymer (A1) mit einem aromatischen Ring, der wenigstens mit einer elektro nenanziehenden Gruppe (X), wie einem Halogenatom, einer Nitro gruppe und/oder Cyanogruppe, substituiert ist, und/oder ein Copolymer (A2) eines Monomers mit einer organische Säuregruppe oder deren Salz
und einen Polymeranteil (b) von mindestens einem Polymer (B), wie Styrolpolymer (B1) und/oder Polyester (B2), wobei der Anteil (b) pfropf- oder blockartig an den Anteil (a) gebunden ist.
(AB) ist bevorzugt, da die Partikel der diskontinuierlichen
Bereiche, die mit Anteil (a) gebildet werden, in dem Toner
leicht in kleiner Größe gebildet werden können.
Geeignete Styrolpolymere (B1) beinhalten Styrolhomopolymere
und Copolymere des Styrols mit einem anderen copolymerisierbaren
Monomer (6).
Geeignete Beispiele für andere copolymerisierbare Monomere
(6) sind andere aromatische Vinylkohlenwasserstoffe als Styrol,
(Meth)acrylmonomere und andere Vinylmonomere.
Geeignete Beispiele für andere aromatische Vinylkohlenwas
serstoffe sind alkylsubstituierte Styrole (wie α-Methylstyrol,
p-Methylstyrol, p-Cumylstyrol), halogenierte Styrole (wie Chlor
styrol, Chlormethylstyrol), Acetoxystyrol, Hydroxystyrol und
ähnliche.
Geeignete Beispiele für (Meth)acrylmonomere sind alkylsub
stituierte (Meth)acrylate (wie Methyl(meth)acrylate, Ethyl-
(meth)acrylate, Butyl(meth)acrylate, 2-Ethylhexyl(meth)acrylate,
Lauryl(meth)acrylate, Stearyl(meth)acrylate), hydroxylgruppen
haltige (Meth)acrylate (wie Hydroxyethyl(meth)acrylat), epoxy
gruppenhaltige (Meth)acrylate (wie Glycidyl(meth)acrylate),
isocyanatgruppenhaltige Monomere (wie Methacryloylisocyanat) und
nitrilgruppenhaltige Monomere (wie (Meth)acrylnitril) und ähn
liche.
Geeignete Beispiele für andere Vinylmonomere sind Vinyl
ester (wie Vinylacetat, Vinylpropionat), Dienmonomere (wie Buta
dien, Isopren), halogenierte Olefine (wie Vinylchlorid, Vinyl
bromid), α,β-ethylenisch ungesättigte Mono- oder Polycarbonsäu
ren (wie (Meth)acrylsäuren, Crotonsäure, Sorbinsäure, Maleinsäu
re, Itakonsäure, Synnamsäure), deren Anhydride (wie Maleinanhy
drid), deren Halbester (wie Monomethylmaleat) und ähnliche.
Unter den Styrolpolymeren (B1) sind Styrolhomopolymere,
Copolymere des Styrols mit (Meth)acrylmonomeren, Copolymere des
Styrols mit Dienmonomeren und Copolymere dieser Monomere mit
einer kleinen Menge anderer copolymerisierbarer Monomere bevor
zugt.
Das Styrolpolymer (B2) enthält im allgemeinen die Styrol
einheiten mit einem Gehalt von mindestens 40 Mol%, bevorzugt 60
Mol%.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind geeignete Beispiele
für den Polyester (B2) Polykondensate von Polyol (7) mit einer
Polycarbonsäure (8).
Geeignete Beispiele für Polyole (7) sind Diole (7-1) und
Polyole mit 3 oder mehr Hydroxylgruppen (7-2), wobei (7-1) und
die Mischung von (7-1) mit einer kleinen Menge von (7-2) bevor
zugt sind.
Geeignete Beispiele für Diole (7-1) sind Alkylenglykole mit
2 bis 12 Kohlenstoffatomen (wie Ethylenglykol, 1,2-Propylengly
kol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol),
Alkylenätherglykole (wie Diethylenglykol, Triethylenglykol,
Dipropylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Poly
tetramethylenglykol), alizyklische Diole (wie 1,4-Cyclohexandi
methanol), hydrierte Bisphenole (wie Bisphenol A, Bisphenol F,
Bisphenol S), Alkylenoxyd (wie Ethylenoxyd, Propylenoxyd, Bu
tylenoxyd)-Addukte der obigen Bisphenole und ähnliche. Darunter
sind Alkylenglykole mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, Alkylenoxyd
addukte der Bisphenole und Kombinationen davon bevorzugt.
Geeignete Beispiel für Polyole mit 3 oder mehr Hydroxyl
gruppen (7-2) sind aliphatische Polyole mit 3 bis 20 Kohlen
stoffatomen (wie Glycerol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan,
Pentaerythritol, Sorbitol), Phenole mit 3 oder mehr Hydroxyl
gruppen (wie Trisphenol PA, Phenolnovolak, Cresolnovolak) und
Oxyalkylenäther der obigen Phenole.
Geeignete Beispiel für Polycarbonsäuren (8) sind Dicarbon
säuren (8-1) und Polycarbonsäuren mit 3 oder mehr Carboxylgrup
pen (8-2), wobei (8-1) und die Mischung von (8-1) mit einer
kleinen Menge (8-2) bevorzugt sind.
Geeignete Beispiele für Dicarbonsäuren (8-1) sind Alkylen
dicarbonsäuren mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen (wie Bernsteinsäu
re, Adipinsäure, Sebacinsäure), Alkenylendicarbonsäuren (wie
Maleinsäure, Fumarsäure), aromatische Dicarbonsäuren mit 8 bis
20 Kohlenstoffatomen (wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terepht
halsäure, Naphthalindicarbonsäure) und ähnliche.
Darunter sind Alkylendicarbonsäuren mit 2 bis 20 Kohlen
stoffatomen und aromatische Dicarbonsäuren mit 8 bis 20 Kohlen
stoffatomen bevorzugt.
Geeignete Beispiele für Polycarbonsäuren mit 3 oder mehr
Carboxylgruppen (8-2) sind aromatische Polycarbonsäuren mit 9
bis 20 Kohlenstoffatomen (wie Trimellithsäure, Pyromellithsäure)
und ähnliche.
Bei der Herstellung des Polyesters (B2) werden Polyol (7)
und Dicarbonsäure (8) in einem molaren Verhältnis von allgemein
1 : 2 bis 2 : 1, bevorzugt 1 : 1,5 bis 1,5 : 1 polykondensiert.
Das molare Verhältnis von (7-1) : (7-2) in (7) beträgt im
allgemeinen 100 : 0 bis 80 : 20, bevorzugt 100 : 0 bis 90 : 10.
Das geeignete molare Verhältnis von (8-1) : (8-2) in (8) ist
gleich dem molaren Verhältnis von (7-1) : (7-2).
Das Gewichtsverhältnis von pfropfartigem oder blockartigem
(AB), bezogen auf das Gesamtgewicht des Ladungsreglers, beträgt
im allgemeinen 1 bis 100 Gew.%, bevorzugt 10 bis 100 Gew.%. Bei
einem Gewichtsverhältnis von (AB) unter 1% wird es schwierig,
die Partikelgröße der diskontinuierlichen Bereiche klein zu
machen.
Das Gewichtsverhältnis von (A), bezogen auf das Gesamtge
wicht des Ladungsreglers, beträgt im allgemeinen 0 bis 99 Gew.%,
bevorzugt 0 bis 90 Gew.%, und das Gewichtsverhältnis von (B) im
allgemeinen 0 bis 90 Gew.%, bevorzugt 0 bis 50 Gew.%. Wenn das
Gewichtsverhältnis von (B) über 99% liegt, wird eine große
Menge Ladungsregler erforderlich, um eine hinreichende Ladung zu
erzielen, was nicht ökonomisch ist.
In dem erfindungsgemäßen Ladungsregler beträgt (Wa) [der
Gesamtgewichtsgehalt von (A) und (a)] im allgemeinen 10 bis 99
Gew.%, bevorzugt 20 bis 90 Gew.%. Wenn (Wa) unter 10% liegt,
ist eine große Menge Ladungsregler erforderlich, um eine hinrei
chende Ladung zu erzielen, was nicht ökonomisch ist. Wenn (Wa)
über 99% liegt, ist der Effekt aufgrund der pfropf- oder block
artigen Bindung nicht sichtbar.
Geeignete Beispiele für das Copolymer (AB), in dem (b)
durch Pfropf- oder Blockpolymerisation mit (a) verbunden ist,
sind
- (1) ein Pfropfcopolymer, in dem eine Substratpolymerkette von (b) pfropfartig an eine Substratpolymerkette von (a) gebun den ist,
- (2) ein Pfropfcopolymer, in dem eine Substratpolymerkette von (a) pfropfartig an eine Substratpolymerkette von (b) gebun den ist,
- (3) ein Blockcopolymer von (a) und (b).
Darunter sind die obigen Pfropfcopolymere (1) und (2) be
vorzugt.
Der Anteil (a) besitzt ein durchschnittliches Molekularge
wicht (Gewichtsmittel) von allgemein 1.000 bis 100.000, bevor
zugt 2.000 bis 50.000.
Der Anteil (b) besitzt im allgemeinen ein durchschnittli
ches Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 1.000 bis 500.000,
bevorzugt 3.000 bis 100.000.
Wenn das durchschnittliche Molekulargewicht (Gewichtsmit
tel) von (a) oder (b) unter 1.000 liegt, werden die Fließeigen
schaften des Toners negativ beeinflußt, und wenn das durch
schnittliche Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von (a) 100.000
oder das von (b) 500.000 übersteigt, kann der Ladungsregler nur
schwer in dem Toner dispergiert werden.
Um die Partikelgröße kleiner zu machen, muß der Gesamtge
halt von Polymer (A) nicht notwendigerweise als Copolymer (AB)
vorliegen, es genügt, wenn (AB) als Teil von (A) vorliegt. Das
Polymer (A) kann also zusammen mit dem Copolymer (AB) enthalten
sein. Außerdem kann Polymer (B), welches nicht an den Teil (a)
gebunden ist, enthalten sein.
Um diese Wirkung zu erzielen, ähnelt die Struktur von (b)
vorzugsweise dem Tonerbinder. Demgemäß ist (b1) als Teil (b)
bevorzugt, wenn ein Styrolpolymer als Tonerbinder verwendet
wird. Wenn dagegen ein Polyester als Tonerbinder verwendet wird,
ist (b2) als (b) bevorzugt.
Entsprechend der vorliegenden Verbindung kann der Ladungs
regler zusammen mit einem Salz einer perfluoralkylgruppenhalti
gen organischen Säure (α) verwendet werden. Die gleichzeitige
Verwendung des Salzes (α) ist aufgrund der besseren Ladungsge
schwindigkeit wünschenswert.
Geeignete Beispiele für Salze perfluoralkylgruppenhaltiger
organischer Säuren (α) sind perfluoralkylgruppenhaltige Sulfon
säuresalze (α-1), perfluoralkylgruppenhaltige Carbonsäuresalze
(α-2), perfluoralkylgruppenhaltige Sulfaminsäuresalze (α-3),
perfluoralkylgruppenhaltige saure Sulfatsalze (α-4) und perfluo
ralkylgruppenhaltige saure Phosphatsalze (α-5) und ähnliche.
Geeignete Salze (α-1) sind Salze perfluoralkylgruppenhalti
ger Sulfonsäuren und kationischer Komponenten.
Geeignete Beispiele für perfluoralkylgruppenhaltige Sulfon
säuren sind Perfluoralkansulfonsäuren (wie Perfluorhexansulfon
säure, Perfluoroktansulfonsäure), Perfluoralkylethansulfonsäuren
(wie Perfluoroktylethansulfonsäure, Perfluordecylethansulfonsäu
re), Perfluoralkenyloxybenzolsulfonsäuren (wie Perfluornonen
yloxybenzolsulfonsäure) und ähnliche.
Geeignete Beispiele für kationische Komponenten sind Alka
limetalle (wie Lithium, Natrium, Kalium), Alkalierdmetalle (wie
Magnesium, Calcium, Barium), Amine (wie Triethylamin, Tributyla
min, N,N-Dimethylbenzylamin), quarternäres Ammonium (wie Tribu
tylbenzylammonium, Tetraethylammonium, Tetrabutylammonium) und
ähnliche.
Geeignete Salze (α-2) sind Salze perfluoralkylgruppenhalti
ger Carbonsäuren und die oben erwähnten kationischen Komponen
ten.
Geeignete Beispiele für perfluoralkylgruppenhaltige Carbon
säuren sind Perfluoralkansäuren (wie Perfluorhexansäure, Per
fluoroktansäure), Perfluoralkenyloxybenzoesäure (wie Perfluorno
nenyloxybenzoesäure) und ähnliche.
Geeignete Salze (α-3) sind Salze perfluoralkylgruppenhalti
ger Sulfaminsäuren und die oben erwähnten kationischen Komponen
ten.
Geeignete Beispiele für perfluoralkylgruppenhaltige Sulfa
minsäuren sind Perfluoralkylethansulfaminsäuren (wie Perfluorok
tylethansulfaminsäure, Perfluordecylethansulfaminsäure) und ähnliche.
Geeignete Salze (α-4) sind Salze perfluoralkylgruppenhalti
ger saurer Sulfate und die oben erwähnten kationischen Komponen
ten.
Geeignete Beispiele für perfluoralkylgruppenhaltige saure
Sulfate sind Monoestersulfate perfluoralkylgruppenhaltiger Alko
hole (wie Perfluoroktylethanol, Perfluordecylethanol, Perflu
orhexylmethanol) und ähnliche.
Geeignete Salze (α-5) sind Salze perfluoralkylgruppenhalti
ger saurer Phosphate und die oben erwähnten kationischen Kom
ponenten.
Geeignete Beispiele für perfluoralkylgruppenhaltige saure
Sulfate sind Monoester- oder Diesterphosphate perfluoralkylgrup
penhaltiger Alkohole und ähnliche.
Von diesen Salzen (α) ist ein perfluoralkylgruppenhaltiges
Sulfonsäuresalz (α-1) bevorzugt und Alkalimetall, alkalisches
Metall oder Aminsalz einer perfluoralkylgruppenhaltigen Sulfon
säure bevorzugter. Salze von Schwermetallen (wie Nickel, Kupfer,
Zink, Quecksilber, Konium) sind aus Sicherheitsgründen uner
wünscht.
In der Ladungsreglerzusammensetzung beträgt das Gewichts
verhältnis des Salzes der perfluoralkylgruppenhaltigen organi
schen Säure (α) zu dem Polymer (A) oder Copolymer (AB) im all
gemeinen 0-80% bis 20-100 Gew.%, bevorzugt 1-80% bis
20-99 Gew.%, bevorzugter 3-50 bis 50-97 Gew.%, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Ladungsreglerzusammensetzung. Wenn der
Gehalt von (α) weniger als 1 Gew.% beträgt, ist die Ladungsge
schwindigkeit unzureichend. Wenn er mehr als 80 Gew.% beträgt,
sind die gesättigte Ladungsmenge und die Umweltstabilität unge
nügend.
Geeignete Beispiele für Polymer (A) sind
- (1) Dichlorphenylmaleimidhomopolymer
- (2) Nitrophenylmaleimid/die Mischung aus C12-C14 1-Alkenen/ Maleinanhydrid (49/48/3)-Copolymer
- (3) Dichlorphenylmaleimid/Mischung aus C12-C14 1-Alkenen/ Maleinanhydrid (51/45/4)-Copolymer
- (4) Nitrophenylmaleimid/Perfluoralkyl (Mischung von C8-C12) Ethylmethacrylat (55/45)-Copolymer
- (5) Chlorphenylmaleimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmethacrylat (55/45)-Copolymer
- (6) Dichlorphenylmaleimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmethacrylat (48/52)-Copolymer
- (7) Dichlorphenylitakonimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmethacrylat (49/51)-Copolymer
- (8) Dichlorphenylitakonimid/Monoperfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Maleat/Methylvinyläther (34/42/14)-Copolymer
- (9) Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmethacrylat/Sty rolsulfonsäurenatriumsalz (91/1)-Copolymer
- (10) Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmethacrylat/Sty rolsulfonsäurebariumsalz (89/11)-Copolymer
- (11) Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmethacrylat/Sty rolsulfonsäuretributylaminsalz (85/15)-Copolymer
- (12) Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylacrylat/Styrol sulfonsäurenatriumsalz (91/1)-Copolymer
- (13) Nitrophenylmaleimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmethacrylat/2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure (51/41/8)-Copolymer
- (14) Chlorphenylmaleimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylacrylat/Styrolsulfonsäurenatriumsalz (50/45/5)-Co polymer
- (15) Dichlorphenylmaleimid/Styrolsulfonsäurenatriumsalz (96/ 4)-Copolymer
- (16) Dichlorphenylmaleimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmethacrylat/Styrolsulfonsäurenatriumsalz (46/50/4)- Copolymer
- (17) Dichlorphenylmaleimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmethacrylat/Styrolsulfonsäuretributylaminsalz (45/ 50/5)-Copolymer
- (18) Dichlorphenylitakonimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylacrylat/Styrolsulfonsäuremagnesiumsalz (65/30/5)-Co polymer
- (19) Dichlorphenylitakonimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylacrylat/Schwefelphenylitakonimidnatriumsalz (56/40/6)- Copolymer
- (20) Dichlorphenylitakonimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmethacrylat/Schwefelphenylitakonimidnatriumsalz (30/6 4/6)-Copolymer
- (21) Dichlorphenylmaleinimid/Perfluoralkyl (Mischung aus C8-C12) Ethylmaleat/Schwefelphenylitakonimidnatriumsalz/Methylvi nyläther (39/42/5/14)-Copolymer.
Geeignete Beispiele für Copolymere (AB) von (a) mit (b)
sind Pfropfcopolymere des Anteils (a) mit dem Anteil (b), wie
- (1) Styrolhomopolymer
- (2) Styrol/Butylacrylat (95/5)-Copolymer
- (3) Styrol/Butylacrylat (87/13)-Copolymer
- (4) Styrol/Butylmethacrylat (75/25)-Copolymer
- (5) Styrol/Butadien (90/10)-Copolymer
- (6) Bisphenol A-Propylenoxyd-2-Mol-Addukt/Isophthalsäure-Kon densationspolymer
- (7) Bisphenol A-Propylenoxyd-2-Mol-Addukt/Isophthalsäure-Kon densationspolymer
- (8) Bisphenol A-Propylenoxyd-2-Mol-Addukt/Terephthalsäure-Kon densationspolymer
- (9) Bisphenol A-Ethylenoxyd-2-Mol-Addukt/Maleinsäure-Kondensa tionspolymer
- (10) Bisphenol A-Propylenoxyd-3-Mol-Addukt/Maleinsäure-Kondensa tionspolymer
- (11) Bisphenyl A-Ethylenoxyd-3-Mol-Addukt/Therephthalsäure-Kon densationspolymer.
In einem beispielhaften Herstellungsverfahren des Polymers
(A) in der vorliegenden Erfindung wird das Polymer (A) als ange
strebte Struktur aus dem ersten Reaktionsstadium durch Polymeri
sierung der erforderlichen Monomere erhalten. Zum Beispiel wird
(A) durch Copolymerisierung des Monomers (1), wie Itakonsäure,
mit dem Monomer (2) in Anwesenheit von Azobisisobutyronitril und
anschließender Reaktion eines gruppen (X)-substituierten Anilins
erhalten.
Beispielhafte Herstellungsverfahren der pfropfartigen oder
blockartigen Copolymere (AB) in der Erfindung sind folgende:
- 1) Macromerverfahren, bei dem ein Pfropfcopolymer durch Copo lymerisierung einer Verbindung mit einer Struktur, die eine polymerisierbare Gruppe, wie eine Arylgruppe, in das Ende des Styrolpolymerteils oder Polyesterteils (b) einführt, mit den Monomeren, die (a) bilden, wodurch der Copolymer teil (a) eingeführt werden kann, erhalten wird.
- 2) Polymerreaktionsverfahren, bei dem ein Copolymer durch Copolymerisierung einer Verbindung mit einer Struktur, in die eine mit dem Copolymeranteil (a) reaktive Gruppe, wie eine Amino- oder Hydroxylgruppe, in das Ende des Styrol polymerteils oder Polyesterteils (b) eingeführt wurde, mit der reaktiven Gruppe, wie einer Carboxyl- oder Säureanhy dridgruppe, in der Seitenkette des Copolymerteils (a), erhalten wird.
- 3) Hauptketteninitiationspolymerisationsverfahren, bei dem ein Pfropfcopolymer durch Reaktion einer Verbindung mit einer Struktur, welche eine Polymerisationsinitiationsgruppe, wie eine Peroxydgruppe, in die Seitenkette des Styrolpolymer teils (b1) oder Polyesterteils (b2) einführt und den (a) bildenden Monomeren, durch die der Copolymeranteil (a) eingeführt werden kann, oder durch Reaktion einer Verbin dung mit einer Struktur, die eine Polymerisierunginitia tionsgruppe in der Seitenkette von (a) einführt, mit Styrol und, falls nötig, einem anderen copolymerisierbaren Mono mer, erhalten wird.
Das Herstellungsverfahren von (a) ist im wesentlichen das
gleiche wie das oben erwähnte Herstellungsverfahren des Polymers
(A). Zum Beispiel ist das Verfahren, bei dem eine mit der am
Ende von (b) lokalisierten Gruppe reaktive Gruppe, wie eine
Carbonylgruppe oder Säureanhydridgruppe, eingeführt wird, das
gleiche wie das oben erwähnte Herstellungsverfahren; und zur
Einführung einer Säureanhydridgruppe wird (a) vor der Polymeri
sierung der (a) -bildenden Monomere durch Copolymerisierung eines
Monomers mit einer Anhydridgruppe auf die gleiche Weise wie das
Polymer (A) erhalten.
Verfahren zur Einführung einer Polymerisationsinitiations
gruppe in die Seitenkette von (a) beinhalten, zum Beispiel ein
Verfahren, bei dem ein Hydroperoxyd mit (a), welches eine Säure
anhydridgruppe besitzt, reagiert wird.
Die Verbindungen mit einer Struktur zur Einführung der oben
erwähnten reaktiven Gruppen an die Enden oder Seitenketten der
Styrolpolymerteile (b1) können mit Hilfe konventioneller Ver
fahren hergestellt werden.
Zum Beispiel wird eine Verbindung mit einer Hydroxylgruppe
am Ende von (b1) durch eine Radikalcopolymerisierung von Styrol
und einem anderen copolymerisierbaren Monomer in Anwesenheit
einer hydroxylgruppenhaltigen Kettentransferagens hergestellt.
Eine Verbindung mit einer Hydroxylgruppe am Ende des Polye
sterteils (b2) kann ebenso unter Anwendung konventioneller Ver
fahren hergestellt werden.
Zum Beispiel wird eine Verbindung mit einer Hydroxalgruppe
am Ende von (b2) unter Verwendung einer überschüssigen Menge
Polyol (7) im Kondensationspolymerisationsverfahren von Polyol
(7) und Polycarbonsäure (8), welche (b2) bildet, hergestellt.
Eine Verbindung mit einer Methacryloylgruppe am Ende von (b2)
kann durch Reaktion von Methacryloylisocyanat mit (b2), welches
Hydroxylgruppe besitzt, erhalten werden.
Bei der Herstellung von (b2) müssen Polyol (7) und Polycar
bonsäure (8) nicht notwendigerweise für die Polykondensation
verwendet werden. Der angestrebte Polyesterteil (b2) kann ebenso
durch Verwendung von Derivaten von (7) (wie niedere Monocarbon
säureester, Alkoholate) und Derivaten von (8) (wie niedere Alko
holester, Säureanhydride, Säurehalide) für Polykondensation
hergestellt werden.
Der erfindungsgemäße Ladungsregler kann vor der Herstellung
des Toners mit einem Tonerbinder gemischt werden, um als erfin
dungsgemäße Tonerbinderzusammensetzung mit ladungsregelnden
Eigenschaften verwendet zu werden.
Geeignete Tonerbinder umfassen Styrolpolymere, Polyester,
Epoxyharze, Polyolefine, Polyurethane und ähnliche Polymere, die
bereits als Tonerbinder verwendet werden.
Geeignete Styrolpolymere umfassen Copolymere des Styrols
mit (Meth)acrylaten, Copolymere des Styrols mit Dienmonomeren
(wie Butadien und Isopren) und Copolymeren des Styrols mit ande
ren copolymerisierbaren Monomeren.
Geeignete Polyester umfassen Polykondensate aromatischer
Dicarbonsäuren mit Oxyalkylenäthern der Bisphenole.
Geeignete Epoxydharze umfassen Reaktionsprodukte von aroma
tischen Diolen und Epichlorhydriden und modifizierte Verbindun
gen davon.
Geeignete Polyolefine umfassen Polyethylen, Polypropylen,
Copolymere des Ethylens und Propylens mit anderen copolymeri
sierbaren Monomeren.
Geeignete Polyurethane umfassen eine Polyadditionsverbin
dung von aromatischem Diisocyanat und einem Alkylenoxydaddukt
eines aromatischen Diols.
Beispielhafte Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen
Tonerbinderzusammensetzung umfassen
- (1) ein Verfahren der Polymerisierung der Monomere zur Her stellung der oben erwähnten Tonerbinder in Anwesenheit des La dungsreglers,
- (2) Verfahren der Mischung des Tonerbinders und des La dungsreglers in einem Lösungsmittel, wie einem aromatischen Koh lenwasserstoff (Toluol, Xylol oder ähnliches), einer halogenier ten Verbindung (Chloroform, Ethylendichlorid oder ähnliches), einem Keton (Aceton, Methylethylketon oder ähnliches) oder Amid (Dimethylformamid) oder ähnliches.
- (3) Verfahren, bei dem der Tonerbinder und der Ladungsreg ler thermisch geschmolzen und gemischt werden.
Der erfindungsgemäße Ladungsregler wird mit einem Tonerbin
der und einem Farbstoff gemischt und als erfindungsgemäße To
nerzusammensetzung verwendet.
Geeignete Beispiele für Farbstoffe sind Pigmente und Farb
stoffe, die bereits verwendet werden, wie Carbon Black, Iron
Black, Sudan Black SM, First Yellow G, Benzidine Yellow, Pigment
Yellow, India First Orange, Irgasine Red, Baranito Aniline Red,
Toluidine Red, Carmine FB, Pigment Orange R, Raykired 2G, Roda
mine FB, Rodamine B Rake, Methylviolette B Rake, Phtharocyanine
Blue, Pigment Blue, Brilliant Green, Phtharocyanine Green, Oil
Yellow GG, Kayaset YG, Orasol Brown B, Oil Pink OP und ähnliche.
Das Polymer ist in der erfindungsgemäßen Tonerbinderzusam
mensetzung und dem elektrofotografischen Toner mit einem Gehalt
von allgemein 0,1-20 Gew.%, bevorzugt 0,3-10 Gew.%, bezogen
auf den Toner, enthalten.
Wenn der Gehalt an Polymer unter 0,1% liegt, wird die
Ladung in dem Toner klein, wenn er über 20% liegt, wird die
Umweltstabilität des Toners schlechter.
Der Toner enthält im allgemeinen 0,1-10 Gew.% des
Ladungsreglers, 30-95 Gew.% des Tonerbinders und 0-15 Gew.%
eines Farbstoffes und, falls nötig, weniger als 60 Gew. % eines
magnetischen Pulvers, bezogen auf das Gewicht des Toners.
Geeignete magnetische Pulver umfassen Pulver stark magne
tischer Metalle (wie Eisen, Kobalt, Nickel), Magnetit, Hematit,
Ferrit und ähnliche, wobei diese magnetischen Pulver die Eigen
schaften eines Farbstoffes besitzen.
Außerdem können verschiedene Zusatzstoffe, z. B. ein
Schmiermittel (wie Polytetrafluorethylen, niedermolekulares
Polyolefin, Fettsäure oder deren Metallsalz oder Amid), und
andere Ladungsregler (wie azofarbstoffhaltiges Metall, Salicyl
säuremetallsalz), enthalten sein. Außerdem können feine Partikel
hydrophober kolloidaler Kieselerde benutzt werden, um die Fließ
eigenschaften des Toners zu verbessern. Der Gehalt an diesen
Zusatzstoffen liegt im allgemeinen unter 10 Gew.%, bezogen auf
das Gewicht des Toners.
Bevorzugte Binderzusammensetzungen enthalten:
- (1) diskontinuierliche Bereiche, die aus wenigstens einem Teil des Ladungsreglers bestehen und
- (2) eine kontinuierliche Phase, die aus wenigstens einem Teil des Tonerbinders besteht.
Der Ladungsregler wird leicht auf der Oberfläche exponiert,
und der Toner kann, sogar wenn nur eine kleine Menge
Ladungsregler zugegeben wird, im Vergleich zu einem Ladungsreg
ler, der mit dem Tonerbinder kompatibel ist, eine ausreichende
Ladung liefern.
Die oben erwähnten Phasen oder Domänen von (1) und (2)
können durch Überprüfung der Existenz der Schnittstelle
durch Beobachtung des Tonerschnittes mit Hilfe eines Trans
missionselektromikroskops bestimmt werden. Für eine deutli
che Überprüfung der Schnittstelle ist es effektiv, den
Schnitt des Toners mit einem Elektromikroskop zu untersu
chen, nachdem der Schnitt mit Rutheniumtetraoxyd, Osmiumte
traoxyd oder ähnlichem gefärbt wurde.
Die besagten Domänen besitzen im allgemeinen eine Par
tikelgröße von 0,01-4 µm, bevorzugt 0,05-2 µm. Partikel
von mehr als 4 µm verursachen eine ungenügende Dispersions
fähigkeit und eine weitere Ladungsverteilung, schlechte
Transparenz bei Verwendung von Farbtoner, während Partikel
von weniger als 0,01 µm keine diskontinuierlichen Bereiche
und Kompatibilität mit dem Binder bilden. Aus diesem Grund
wird der Gehalt an Ladungsregler auf der Oberfläche des
Toners kleiner und die Ladung ungenügend.
Das Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen elek
trofotografischen Toners ist nicht besonders begrenzt. Bei
spielhafte Verfahren sind:
Die Tonerkomponenten werden in einer trockenen Atmo
sphäre gemischt und geknetet, grob zerkleinert und
schließlich mit einer Strahlmühle oder ähnlichem pulveri
siert. Außerdem wird das Produkt der Größe nach in ein fei
nes Pulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von
5-20 µm sortiert, um den Toner zu erhalten.
Der erfindungsgemäße Ladungsregler wird in einer
trockenen Atmosphäre mit Partikeln mit einem Durchmesser von
5-20 µm, welche den Tonerbinder und den Farbstoff beinhal
ten, mit oder ohne Schmiermittel und magnetisches Pulver
gemischt und das gemischte Produkt kräftig, evtl. unter
Erwärmung mit einem Mixer, gemischt, um den Toner zu erhal
ten.
Der erfindungsgemäße Ladungsregler, der Farbstoff und
die anderen Komponenten werden in rohem Monomermaterial des
Tonerbinders dispergiert und gelöst, und in Wasser polymeri
siert. Das Produkt wird getrocknet und der Toner mit einem
Durchmesser von 5-20 µm erhalten.
Falls nötig, wird der erfindungsgemäße Toner mit einem
Trägerpulver, wie Eisenpulver, Nickelpulver, Glaskügelchen
oder ähnlichem, gemischt und kann als Entwickler für ein
elektrostatisch latentes Bild in der Elektrofotografie be
nutzt werden.
Der erfindungsgemäße Toner kann auf das Substrat, wie
Papier, Polyesterfilm oder ähnliches, mit einem Kopierer
oder Drucker fixiert werden. Beispielhafte Fixierungsver
fahren auf das Substrat beinhalten ein Heizwalzenfixierungs
verfahren und ein Blitzfixierungsverfahren.
Der erfindungsgemäße Ladungsregler kann ebenso für
Flüssigentwickler und Pulverbeschichtung und ähnliches ver
wendet werden.
Nach der allgemeinen Beschreibung der Erfindung kann
ein genaueres Verständnis durch Inbezugnahme auf bestimmte
Beispiele erzielt werden, die ausschließlich dem Zweck der
Veranschaulichung dienen und nicht einschränkend wirken
sollen, wenn nicht anderweitig spezifiziert.
Im folgenden bedeuten Teil(e) Gewichtsteil(e).
Ein Ladungsregler wird mit Hilfe eines Achatmörsers zu
Pulver mit einem durchschnittlichen Durchmesser von höch
stens 50 µm pulverisiert und durch Informpressen in eine
Elektrode ein Teststück hergestellt.
Ausrüstungen für diese Messung:
Apparatur: TR-1100 (von Ando Denki Co., Ltd.).
Elektrode: SE-43 (von Ando Denki Co., Ltd.).
Frequenz: 100 kHz.
Apparatur: TR-1100 (von Ando Denki Co., Ltd.).
Elektrode: SE-43 (von Ando Denki Co., Ltd.).
Frequenz: 100 kHz.
Nachdem der Ladungsregler wie oben beschrieben mit
Hilfe eines Achatmörsers zu Pulver mit einem durchschnitt
lichen Durchmesser von höchstens 50 µm pulverisiert worden
ist, werden 2 g des getesteten Pulvers abgewogen und unter
reduziertem Druck bei 35°C 4 Stunden und anschließend unter
Regelung der Luftfeuchtigkeit von 85% R.H. bei 35°C weite
re 12 Stunden getrocknet. Danach wird das Gewicht wiederum
bestimmt und die Wasseraufnahmefähigkeit (%) aus dem Ver
hältnis von der prozentualen Gewichtszunahme (Differenz
zwischen dem Gewicht nach dem Trocknen und dem Gewicht vor
dem Trocknen) zu dem Gewicht vor dem Trocknen bestimmt.
Die Entwickler wurden durch Mischen von 1 Teil Toner
und 24 Teilen Ferritträger für Elektrofotografie, der mit
Silikonharz beschichtet ist (FL 961-150 von Powdertec, Ltd.)
hergestellt.
Die Feuchtigkeit der obigen Entwickler wurde bei 23°C
unter 50% R.H. für mindestens 8 Stunden reguliert und dann
jede Probe mit einem Terplerschüttelmixer, der eine Rei
bungskraft anwendet, bei 50 rpm für jeweils einen Zeitraum
von 1, 3, 7, 20, 60 und 120 Minuten gerührt und die elektro
statische Aufladung für jeden Zeitraum bestimmt. Die Ladung
zu dem Zeitpunkt, ab dem keine Zunahme der elektrostatischen
Ladung beobachtet wurde, wurde als gesättigte Ladung defi
niert.
Ausrüstung für diese Messung: Ausströmverfahrenla dungsmeßapparatur (von Toshiba Chemical Co., Ltd.).
Ausrüstung für diese Messung: Ausströmverfahrenla dungsmeßapparatur (von Toshiba Chemical Co., Ltd.).
In Übereinstimmung mit den obigen Ergebnissen der
gemessenen Ladungsmenge wurde die Ladungsgeschwindigkeit
gemäß folgender Kriterien bestimmt:
A: Der Rührzeitraum unter Verwendung einer Reibungs
kraft beträgt weniger als 7 Minuten, wenn die Ladung 80%
der gesättigten Ladung erreicht.
B: Der Rührzeitraum unter Verwendung einer Reibungs
kraft beträgt 7-20 Minuten.
C: Der Rührzeitraum unter Verwendung einer Reibungs
kraft beträgt 20-60 Minuten.
D: Der Rührzeitraum unter Verwendung einer Reibungs
kraft beträgt mehr als 60 Minuten.
Nachdem die Feuchtigkeit der obigen Entwickler bei
hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit und niedriger Tempe
ratur und niedriger Feuchtigkeit reguliert wurde, wird die
elektrostatische Aufladung dieser Proben gemessen.
Niedrige Temperatur und geringe Feuchtigkeit: 10°C,
40% R.H.
Hohe Temperatur und hohe Feuchtigkeit: 35°C, 85%
R.H.
Die Änderung der Menge an elektrostatischer Ladung
bei niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit und
hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit ist A: klein, B:
mittel, C: groß.
Die Feuchtigkeit der obigen Entwickler wird auf 23°C
und 50% R.H. für mindestens 8 Stunden eingestellt und die
Proben mit einem Terplerschüttelmixer unter Verwendung einer
Reibungskraft bei 50 r.p.m. 20 Minuten gemixt und dann die
Ladungsverteilung gemessen.
A: Die Ladungsmengenverteilung ist eng.
B: Die Ladungsmengenverteilung ist mittel.
C: Die Ladungsmengenverteilung ist weit.
Ein kontinuierlicher Kopiertest der obigen Entwick
ler wurde mit einem Kopierer zur Bewertung durchgeführt.
Negativ geladener elektrofotografischer Kopierer,
welcher selensensibilisiertes Material verwendet. Die ver
fügbare Anzahl von Papier für kontinuierliches Kopieren
beträgt 20.000.
A: Das auf das Papier kopierte Bild ist nach 20.000
Blättern kontinuierlichen Kopierens gut.
B: Nach kontinuierlichem Kopieren von 20.000 Blät
tern wird eine leichte Verschlechterung des auf das Papier
kopierten Bildes beobachtet.
C: Nach kontinuierlichem Kopieren von 20.000 Blät
tern wird eine offensichtliche Verschlechterung des auf das
Papier kopierten Bildes beobachtet.
D: Das kopierte Bild ist von Anfang des Kopierens an
schlecht.
Die Tonerbinder und Ladungsregler werden ohne Zugabe
der Farben, Farbmittel und niedermolekularen Polypropylens
geknetet und die gekneteten Proben mit einem Schmelzindexer
in zylindrischen Kügelchen von ungefähr 5 mm geformt und die
Transparenz der Kügelchen visuell bewertet.
A: Transparent
B: leicht trübe
C: trübe in weißer Farbe
In siedendem Xylol wurden 733 Teile der Mischung von 1-
Alkenen von C12-14/Maleinsäureanhydridcopolymer (PA-124, von
Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) und 307 Teile m-Ni
troanilin zur Bildung eines Imids 4 Std. unter Entfernen von
Wasser umgesetzt; Xylol wurde dann abdestilliert und der
erfindungsgemäße Ladungsregler (A1) erhalten.
Beispiel A1 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
360 Teile 3,4-Dichloranilin anstelle von m-Nitroanilin ver
wendet wurden; es wurde der erfindungsgemäße Ladungsregler
(A2) erhalten.
In siedendem Xylol wurden 647 Teile der Mischung von 1-
Alkenen von C12-14/Maleinanhydrid-Copolymer (PA-124) und
130 Teile Perfluoralkylethanol (Cheminox FA-M[C10up] von
Japan Mectron Co., Ltd.) 5 Std. halbverestert.
Dann wurden 256 Teile m-Nitroanilin zur Bildung eines
Imids zugesetzt und 5 Std. unter Entfernen von Wasser umge
setzt; dann wurde das Xylol abdestilliert; es wurde der
Ladungsregler (A3) gemäß Erfindung erhalten.
In einen Autoklaven wurden 800 Teile der Mischung von
1-Alkenen von C12-14/Maleinanhydrid-Copolymer (PA-124, von
Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) und 200 Teile Styrol
in Gegenwart von 0,4 Teilen Di-tert-butylperoxyd als Initia
tor eingegeben, bei 80°C pfropfpolymerisiert; es wurde ein
Pfropfpolymer (1) erhalten.
Beispiel A3 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
809 Teile des zuvor erhaltenen Pfropfpolymers (1) anstelle
der Mischung von 1-Alkenen von C12-14/Maleinanhydrid-Copo
lymer (PA-124) verwendet wurde; es wurde der Ladungsregler
(A4) gemäß Erfindung erhalten.
723 Teile Bisphenol A-Propylenoxyd (2-Moladdukt) und
348 Teile Terephthalsäure wurden bei 230°C unter Verwendung
von 2 Teilen Dibutylzinnoxyd als Katalysator polykonden
siert; es wurde ein Polyester (1) mit einem mittleren Mole
kulargewicht (Gewichtsmittel) von 6.000 und einer Hydro
xylzahl von 20 mg KOH/g erhalten.
In siedendem Xylol wurden 647 Teile der Mischung von 1-
Alkenen von C12-14/Maleinanhydrid-Copolymer (PA-124), 162
Teile des Polyesters (1) und 130 Teile Perfluoralkylethanol
(Cheminox FA-M[C10up]) über 5 Std. halbverestert.
Dann wurden 256 Teile m-Nitroanilin zugesetzt, um über
5 Std. unter Entfernung von Wasser ein Imid zu bilden; dann
wurde Xylol abdestilliert; es wurde der Ladungsregler (A5)
gemäß Erfindung erhalten.
In N,N-Dimethylformamid (DMF) am Siedepunkt wurden 508
Teile m-Nitrophenylmaleimid, 412 Teile Perfluoralkylethylme
thacrylat (Cheminox FAMAC-C8, von Japan Mectron Co., Ltd.)
und 80 Teile 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure unter
Verwendung von Di-tert-butylperoxyd als Initiator über 8
Std. polymerisiert; dann wurde DMF abdestilliert; es wurde
der Ladungsregler (A6) gemäß Erfindung erhalten.
Beispiel A6 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
457 Teile 3,4-Dichlorphenylmaleimid, 503 Teile Perfluoral
kylethylmethacrylat und 40 Teile Natriumsalz der Styrolsul
fonsäure anstelle von m-Nitrophenylmaleimid, 412 Teile Per
fluoralkylethylmethacrylat und 2-Acrylamid-2-methylpropan
sulfonsäure verwendet wurden; es wurde der Ladungsregler
(A7) gemäß Erfindung erhalten.
500 Teile Styrol und DMF wurden zu 500 Teilen des La
dungsreglers (A7) gegeben; unter Verwendung von Di-tert
butylperoxyd als Initiator wurde über 4 Std. pfropfpolymeri
siert; anschließend wurde DMF abdestilliert; es wurde der
Ladungsregler (A8) gemäß Erfindung erhalten.
Beispiel A6 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
960 Teile 3,4-Dichlorphenylmaleimid, 40 Teile Styrolsulfon
säure (Natriumsalz) anstelle von m-Nitrophenylmaleimid,
Perfluoralkylethylmethacrylat und 2-Acrylamid-2-methylpro
pansulfonsäure verwendet wurde; es wurde der Ladungsregler
(A9) gemäß Erfindung erhalten.
In Methylethylketon (MEK) wurden 511 Teile Perfluoral
kylethylacrylat (FLUOWET AC-812 von Hoechst Industries Co.,
Ltd.) und 223 Teile Itakonanhydrid unter Verwendung von 50
Teilen Azo-bis-isobutyronitril als ein Initiator für 4 Std.
polymerisiert; es wurde ein Copolymer (1) mit einem mitt
leren Molekulargewicht (Gewichtsmittel) 18.000 erhalten.
In einen Autoklaven wurden 800 Teile des Copolymers (1)
und 1.000 Teile Styrol in Gegenwart von Di-tert-butylperoxyd
als Initiator eingebracht; es wurde 4 Std. bei 180°C pfropf
polymerisiert; dann wurde MEK unter vermindertem Druck ab
destilliert; es wurde ein Pfropfpolymer (2) erhalten.
262 Teile 3,4-Dichloranilin, 37 Teile p-Aminobenzolsul
fonsäurenatriumsalz und DMF wurden zu 1734 Teilen des
Pfropfcopolymers (2) zugegeben und über 8 Std. in DMF am
Siedepunkt zu einem Imid umgesetzt; dann wurde DMF abdestil
liert; es wurde der Ladungsregler (A10) gemäß Erfindung
erhalten.
In DMF wurden 912 Teile Perfluoralkylethylmethacrylat
(Cheminox FAMAC-C8) und 88 Teile des Natriumsalzes von Sty
rolsulfonsäure unter Verwendung von Azo-bis-isobutyronitril
als Initiator über 4 Std. in DMF am Siedepunkt polymeri
siert; dann wurde DMF abdestilliert; es wurde der Ladungs
regler (A11) gemäß Erfindung erhalten.
Beispiel A6 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
476 Teile 3,4-Dichlorphenylmaleimid und 524 Teile Per
fluoralkylethylmethacrylat anstelle von m-Nitrophenylmalei
mid, 412 Teilen Perfluoralkylethylmethacrylat und 2-Acryl
amid-2-methylpropansulfonsäure verwendet wurden, um Copoly
mer (1) zu erhalten.
200 Teile Perfluoroktansulfonsäurenatriumsalz wurden
dem Copolymer (1) zugesetzt und gleichförmig gelöst; dann
wurde DMF abdestilliert; es wurde der Ladungsregler (A12)
gemäß Erfindung erhalten.
Beispiel A6 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
1.000 Teile 3,4-Dichlorphenylmaleimid alleine anstelle von
m-Nitrophenylmaleimid, Perfluoralkylethylmethacrylat und 2-
Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure verwendet wurden, um
Homopolymer (1) zu erhalten.
200 Teile Bariumsalz der Perfluoroktansulfonsäure wur
den dem Homopolymer (1) zugesetzt und gleichförmig gelöst;
dann wurde DMF abdestilliert; es wurde der Ladungsregler
(A13) gemäß Erfindung erhalten.
Beispiel A1 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
243 Teile m-Aminophenol anstelle von m-Nitroanilin zum Er
halt des Ladungsreglers (CA1) zum Vergleich verwendet wur
den.
In einer Mischung von Toluol und Methanol wurden 920
Teile Styrol und 80 Teile 2-Acrylamid-2-methylpropansulfon
säure unter Verwendung von Azo-bis-isobutyronitril als
Initiator über 8 Std. polymerisiert; dann wurde Lösungsmit
tel unter vermindertem Druck abgezogen; es wurde der Lan
dungsregler (CA2) für Vergleichszwecke erhalten.
In siedendem DMF wurden 912 Teile Styrol und 88 Teile
Natriumsalz von Styrolsulfonsäure unter Verwendung von azo
bis-Isobutyronitril als ein Initiator über 4 Std. polymeri
siert; dann wurde DMF unter vermindertem Druck abgezogen,
wobei der Ladungsregler (CA3) für Vergleichszwecke erhalten
wurde.
In siedendem Toluol wurden 1000 Teile Perfluoralkyl
ethylmethacrylat unter Verwendung von Azo-bis-Isobutyroni
tril als ein Initiator über 4 Std. polymerisiert; dann wurde
Toluol unter vermindertem Druck abgezogen; es wurde der
Ladungsregler (CA4) für Vergleichszwecke erhalten.
Beispiel A11 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
721 Teile Perfluoralkylethylmethacrylat und 278 Teile Natri
umsalz von Styrolsulfonsäure anstelle von 912 Teilen Per
fluoralkylethylmethacrylat und 88 Teilen Natriumsalz von
Styrolsulfonsäure verwendet werden; es wurde der Ladungsreg
ler (CA5) für Vergleichszwecke erhalten.
Natriumsalz von Perfluoroktansulfonsäure wurde als La
dungsregler (CA6) für Vergleichszwecke verwendet.
40 Teile des Ladungsreglers (A4) und 1.000 Teile eines
styrolischen Tonerbinders (Himer UNI-3000, von Sanyo Chemi
cal Industries, Ltd.) wurden in Toluol gelöst und gemischt.
Nach Entfernung des Toluols wurde die Tonerbinderzusammen
setzung (B1) gemäß Erfindung erhalten.
20 Teile des Ladungsreglers (A8) und 1.000 Teile eines
styrolischen Tonerbinders (Himer UNI-3000) wurden in DMF
gelöst und gemischt. Nach Entfernen von DMF wurde die Toner
binderzusammensetzung (B2) gemäß Erfindung erhalten.
Nach Färben Tonerbinderzusammensetzung (B2) mit Ruthe
niumtetraoxyd wurden etwa 1 µm dispergierte Partikel mittels
eines Transmissionelektromikroskops (TEM) beobachtet.
In Übereinstimmung mit Himer UNI-3000 wurde jedoch keinerlei
Existenz dispergierter Partikel beobachtet.
Unter Verwendung von 2 Teilen Dibutylzinnoxyd als Kata
lysator wurden 417 Teilen Bisphenol A-Propylenoxyd-2-Mol
addukt, 341 Teile Bisphenol-A-Ethylenoxyd-2-Moladdukt und
310 Teile Terephthalsäure kondensationspolymerisiert; es
wurde ein Polyestertonerbinder (1) mit einem mittleren Mole
kulargewicht (Gewichtsmittel) von 8.000 erhalten.
10 Teile des Ladungsregler (A7) und 1.000 Teile des
Tonerbinders (1) wurden gemäß Beispiel B2 vermischt, um die
Tonerbinderzusammensetzung (B3) gemäß Erfindung zu erhalten.
Etwa 2 µm dispergierter Partikel wurden mit einem TEM
beobachtet.
Der jeweilige Toner wurde hergestellt, wobei als Kom
ponenten jeder Ladungsregler (Teile) gemäß Tabelle 2 ver
wendet wurde. 1.000 Teile styrolischer Tonerbinder (Himer
UNI-3000, von Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 50 Teile Ruß
(MA-100, von Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) und 40
Teile niedermolekulares Polypropylen (Viscol 660P, von Sanyo
Chemical Industries, Ltd.) wurden gemäß folgendem Verfahren
hergestellt:
Zunächst wurden diese Komponenten mit einem Henschelmi
scher (FM10B, von Mitsuimiike Kakouki, Ltd.) gemischt und
dann mit einem Zwillingsschraubenextruder (PCM-30, von Ike
gai, Ltd.) geknetet. Jedes der resultierenden Produkte wurde
darüber hinaus mit einer Supersonic Jet Mill Labo Jet (von
Japan Pneumatic Industries, Ltd.) fein pulverisiert und dann
mit einem Luftstromklassifikator (MDS-1, von Japan Pneumatic
Industries, Ltd.) zu einem gepulverten Produkt einer Parti
kelgröße von 5 bis 20 µm, nämlich dem Toner (T1)-(T4) gemäß
Erfindung und dem Toner (CT1) für Vergleichszwecke klassifi
ziert. Die Bewertung der Ergebnisse wird in Tabelle 2 wie
dergegeben.
Beispiel T1 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
1.040 Teile der Tonerbinderzusammensetzung (B1) anstelle von
Himer UNI-3000 und ohne Zusetzen eines Ladungsreglers ver
wendet wurde; es wurde der Toner (T5) gemäß Erfindung erhal
ten. Die Bewertung der Ergebnisse wird in Tabelle 2 wieder
gegeben.
Beispiel T1 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
anstelle von 80 Teilen Ruß 50 Teile verwendet wurden; es
wurde der Toner (T6)-(T13) gemäß Erfindung und der Toner
(CT2)-(CT8) zu Vergleichszwecken erhalten. Die Bewertung
der Ergebnisse wird in Tabelle 2 wiedergegeben.
Beispiel T6 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
1.020 Teile der Tonerbinderzusammensetzung (B2) anstelle von
Himer UNI-3000 und ohne Zusetzen eines Ladungsreglers ver
wendet wurden; es wurde der Toner (T14) gemäß Erfindung er
halten. Die Bewertung der Ergebnisse wird in Tabelle 2 wie
dergegeben.
*1: Gesättigte Ladung (µC/g)
*2: Ladungsgeschwindigkeit
*3: Temperatur-/Feuchtigkeitsabhängigkeit der elektrischen Ladungsmenge
*4: Ladungsverteilung
*5: Kopiertest
*2: Ladungsgeschwindigkeit
*3: Temperatur-/Feuchtigkeitsabhängigkeit der elektrischen Ladungsmenge
*4: Ladungsverteilung
*5: Kopiertest
Es wurde unter Verwendung von 751 Teilen Bisphenol A-
Propylenoxyd-2-Mol.-Addukt und 104 Teilen Trimellitanhydrid
und 2 Teilen Dibutylzinnoxyd als Katalysator eine Kondensa
tionspolymerisation durchgeführt; es wurde der Polyesterto
nerbinder (2) mit einem Erweichungspunkt von 127°C erhal
ten.
Beispiel T1 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
Polyestertonerbinder (2) anstelle von styrolischem Tonerbin
der gemäß Tabelle 3 verwendet wurde; es wurden die Toner
(T15) und (T16) gemäß Erfindung erhalten.
Beispiel T6 wurde ebenfalls und mit dem Unterschied
wiederholt, daß Polyestertonerbinder (2) anstelle von styro
lischem Tonerbinder gemäß Angaben in Tabelle 3 verwendet
wurde; es wurden die Toner (T17)-(T19) gemäß Erfindung er
halten. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 wiedergegeben.
Beispiel T1 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß
1.000 Polyestertonerbinder (1), 40 Teile des Farbmittels
(Firstgenmazenta R-11 von Dainippon Ink Industries, Ltd.)
und Ladungsregler gemäß Angaben in Tabelle 3 anstelle von
styrolischem Tonerbinder verwendet wurden; es wurde der
Toner (T20) gemäß Erfindung erhalten.
Die Ergebnisse werden in Tabelle 4 wiedergegeben.
Beispiel T20 wurde mit dem Unterschied wiederholt,
daß Tonerbinderzusammensetzung (B3) anstelle von Tonerbinder
(1) und ohne Zugabe von Ladungsregler verwendet wurde; es
wurde der Toner (T21) gemäß Erfindung erhalten.
Die Ergebnisse werden in Tabelle 4 wiedergegeben.
Claims (22)
1. Ladungsregler für einen Toner mit Gehalt an einem
Polymer eines ethylenisch ungesättigten Monomers, wobei das
Polymer einen dielektrischen Verlusttangens [tan δ] bei 100
kHz von 0,008 bis 0,3 und eine Wasserabsorptionsvermögen von
höchstens 10 Gew.% aufweist und entweder
- (1) ein Polymer (A1) eines Monomers (1) mit einem aro matischen Ring ist, der mit mindestens einer elektronenan ziehenden Gruppe (X) wie einem Halogenatom, einer Nitro- oder Cyangruppe substituiert ist; und/oder
- (2) ein Copolymer (A2) eines Monomers (2) mit einer organischen Säuregruppe oder deren Salz mit einem anderen Monomer.
2. Ladungsregler nach Anspruch 1, wobei das Polymer
(A1) mindestens 5 Gew.% Einheiten des Monomers (1) enthält.
3. Ladungsregler nach Anspruch 2, wobei das Monomer (1)
eines der ethylenisch ungesättigten Monomere Styrol, einen
aromatischen Ring enthaltendes Maleimid, einen aromatischen
Ring enthaltendes Itakonimid, einen aromatischen Ring ent
haltendes Acrylat oder Methacrylat, einen aromatischen Ring
enthaltendes Acrylamid oder Methacrylamid und/oder einen
aromatischen Ring enthaltender Vinyläther ist, wobei der
aromatische Ring des Monomers mit einer elektronenanziehen
den Gruppe (X) substituiert ist.
4. Ladungsregler nach Anspruch 2, wobei das Monomer (1)
ein Phenylmaleimid oder Phenylitakonimid ist, wobei deren
aromatischer Ring mit einer elektronenanziehenden Gruppe (X)
substituiert ist.
5. Ladungsregler nach Anspruch 2, wobei das Polymer
(A1) zusätzlich 0,1 bis 20 Gew.% von Einheiten eines Mono
mers (2) mit einer organischen Säuregruppe oder deren Salz
enthält.
6. Ladungsregler nach Anspruch 2, wobei das Polymer
(A1) zusätzlich Einheiten eines der Monomeren (3) perfluo
ralkylgruppenhaltiges Monomer und/oder silikongruppenhalti
ges Monomer enthält.
7. Ladungsregler nach Anspruch 5, wobei das Polymer
(A1) zusätzlich Einheiten eines der Monomeren (3) perfluo
ralkylgruppenhaltiges Monomer und/oder silikongruppenhalti
ges Monomer enthält.
8. Ladungsregler nach Anspruch 7, wobei die Einheiten
des Monomers (3) in Mengen von 10 bis 94,9 Gew.% enthalten
sind.
9. Ladungsregler nach Anspruch 1, wobei das Copolymer
(A2) 0,1 bis 20 Gew.% Einheiten des Monomers (2) mit 80 bis
99,9 Gew.% Einheiten anderer Monomere enthält.
10. Ladungsregler nach Anspruch 9, wobei die organische
Säure Sulfonsäure, Sulfaminsäure, Säuresulfat, Carbonsäure
und/oder Säurephosphat ist.
11. Ladungsregler nach Anspruch 9, wobei die organische
Säure Sulfonsäure ist.
12. Ladungsregler nach Anspruch 9, wobei das Monomer
(2) ein Salz eines Monomeren, das aromatische Sulfonsäure
gruppe enthält, ist.
13. Ladungsregler nach Anspruch 9, wobei die Sulfonsäu
re eine Styrolsulfonsäure, Sulfophenylacrylamid, Sulfophe
nylmaleimid und Sulfophenylitakonimid ist.
14. Ladungsregler nach Anspruch 9, wobei das Salz ein
Alkalimetallsalz, ein Alkalierdmetallsalz, ein Amin- und/
oder Ammoniumsalz ist.
15. Ladungsregler nach Anspruch 9, wobei das andere
Monomer ein perfluoralkylgruppenhaltiges Monomer und/oder
ein silikongruppenhaltiges Monomer ist.
16. Ladungsregler nach Anspruch 1, wobei das Polymer
ein Copolymer (AB) enthält, wobei das Copolymer enthält:
einen Polymeranteil (a) eines der Polymeren (A) Polymer (A1) und/oder Copolymer (A2) und einen Polymeranteil (b) eines der Polymeren (B) styrolisches Polymer (B1) und/oder Poly ester (B2), wobei der Anteil (b) blockartig oder pfropfartig mit dem Anteil (a) verbunden ist.
einen Polymeranteil (a) eines der Polymeren (A) Polymer (A1) und/oder Copolymer (A2) und einen Polymeranteil (b) eines der Polymeren (B) styrolisches Polymer (B1) und/oder Poly ester (B2), wobei der Anteil (b) blockartig oder pfropfartig mit dem Anteil (a) verbunden ist.
17. Ladungsregler nach Anspruch 1, wobei das Polymer
ein mittleres Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von
1.000-500.000 aufweist.
18. Ladungsregler nach Anspruch 16, wobei der Anteil
(a) ein Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 1.000-100.000
und der Anteil (b) ein mittleres Molekulargewicht
(Gewichtsmittel) von 1.000-500.000 aufweisen.
19. Ladungsreglerzusammensetzung, die den Ladungsregler
gemäß Anspruch 1 und ein Salz einer perfluoralkylgruppen
haltigen organischen Säure (a) enthält.
20. Tonerbinderzusammensetzung mit Gehalt an Ladungs
regler nach Anspruch 1 und Tonerbinderharz.
21. Toner mit Gehalt an Tonerbinderharz, einem Färbe
mittel und dem Ladungsregler gemäß Anspruch 1.
22. Toner nach Anspruch 21, wobei mindestens ein Teil
des Tonerbinders eine kontinuierliche Phase bildet und min
destens ein Teil des Ladungsreglers einen diskontinuierli
chen Bereich aufweist.
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