DE2406192A1

DE2406192A1 - Toner zum entwickeln latenter elektrostatischer bilder

Info

Publication number: DE2406192A1
Application number: DE19742406192
Authority: DE
Inventors: Noriyoshi Tarumi; Makoto Tomono
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1973-02-19
Filing date: 1974-02-08
Publication date: 1974-08-22
Also published as: GB1432304A; US3951835A; JPS49107743A; DE2406192C2; JPS5111492B2

Description

PATENTANWÄLTE HENKEL— KERN — FEIITiF — HANZEI^— MÜLLER

DR. PHIL. DIPL.-ING. DR. RiiK. NAl. DIPL.-ING. DIPL.-ING.

Telex: 05 29 802 HNKL D EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 bayerische Hypotheken- und

TELEFON: (08 11) 66 3197. 66 30 91-92 _onnn ιιΛνιηττΓ« nn WECHSELBANK MÜNCHEN NR. 318-85 IU

TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN JJ-ÖÜUU MUJNCHIlN 90 POSTSCHECK· MCHN 152147 —

Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Tokio, Japan,

8. FEB. 1974

Toner zum Entwiekeln latenter elektrostatischer Bilder

Die Erfindung betrifft einen Toner zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder im Rahmen elektrophotographischer und elektrographischer Bildaufzeichnungsverfahren und elektrostatisch arbeitender Druckverfahren. Latente elektrostatische Bilder werden entweder mit Hilfe eines in einer"organischen isolierenden Trägerflüssigkeit fein dispergierten Pigments oder Farbstoffs, d.h. mit Hilfe eines Suspensionsentwicklers, naßentwickelt oder mit Hilfe eines in einem natürlich vorkommenden oder künstlichen Harz dispergierten Färbemittels, wie Ruß, d.h. öines sogenannten feinteiligen Tonerpulvers, trockenentwiekelt. Die Trockenentwicklung erfolgt beispielsweise nach dem Kaskadenverfahren, mit Hilfe einer Pelz- oder Magnetbürste, nach dem Abdruckverfahren oder mit Hilfe eines' Pulver-,nebelverfahrens. Die Erfindung ist mit einem im Rahmen des letzteren Trockenentwicklungsverfahrens verwendbaren Toner befaßt.

Nach der Entwicklung des latenten elektrostatischen Bildes mit Hilfe eines Toners wird das·erhaltene Tonerbild fixiert. In der Regel wird die Fixierung dadurch herbeigeführt, daß die bei der Entwicklung erhaltenen

Dr.F/do i -2-

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■Tonerbilder direkt auf einem lichtempfindlichen photolaitfähigen Aufzeichnungsmaterial oder einem elektro-■ graphischen Aufzeichnungsmaterial, auf dem die latenten· elektrostatischen Bilder erzeugt und entwickelt wurden, angeschmolzen werden oder indem die bei der Entwicklung erhaltenen Tonerbilder von einem lichtempfindlichen photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial oder elektrographischen Aufzeichnungsmaterial auf ein Empfangsmaterial übertragen und dort angeschmolzen werden. Hierbei erfolgt die Fixierung des Tonerbildes durch Inberührungbringen desselben mit einem Lösungsmitteldampf oder durch Erhitzen des Tonerbildes. Zum Erhitzen des Tonerbildes bedient man sich einer berührungslosen Erwärmung in einem elektrischen Ofen oder einer Kontakterwärmung mit Hilfe einer heißen Walze.

Bei der Kontakterwärmung mit Hilfe einer heißen Walze erfolgt das Fixieren, indem ein nicht-fixierte Tonerbilder tragender lagenförmiger Träger die heiße Walze passiert, wobei die das Tonerbild tragende Seite des lagenartigen Trägers mit der Oberfläche der heißen Walze, die aus einem Material mit Trenneigenschaften gegenüber dem Toner besteht, in Kontakt steht. Dieses Verfahren wird in der Regel als Walzenfixierverfahren bezeichnet. Da hierbei die das Tonerbild tragende Seite des lagenartigen Trägers unter Druck mit der Oberfläche einer heißen Walze in Berührung gebracht wird, läßt sich das Tonerbild infolge sehr guter Ausnutzung der Wärmeübertragung rasch und gut auf dem lagenartigen Träger fixieren. Dieses Verfahren eignet sich folglich sehr gut zur Anwendung in einem elektrophotographischen Übertragungskopiergerät, in welchem der Kopiervorgang mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird*

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Da bei diesem Verfahren das Tonerbild mit der Oberfläche der heißen Walze unter Druck in Berührung gelangt, wird der Toner aufgeschmolzen, so daß ein Teil des Tonerbilds auf der Oberfläche der Walze haften bleibt und auf einen später kommenden Bogen unter Bildung sogenannter Geisterbilder erneut übertragen wird.

Es hat nun nicht an Versuchen gefehlt, die Bildung von Geisterbildern im Rahmen von Walzenentwicklungsverfahren zu vermeiden. So wurden bereits mit Polytetrafluoräthylen oder ähnlichen Polymeren mit Trenneigenschaften gegenüber dem Toner beschichtete Walzen verwendet oder die Walzen zur Bildung eines Flüssigkeitsfilms auf der Walzenoberfläche mit einer die Entstehung von Geisterbildern verhindernden Flüssigkeit, z.B. einem Silikonöl, beschichtet. Obwohl sich letztere Maßnahme zur Verhinderung der Entstehung von Geisterbildern als sehr wirksam erwiesen hat, tritt einerseits beim Erhitzen der die Entstehung von Geisterbildern verhindernden Flüssigkeit ein (unangenehmer) Geruch auf, andererseits muß eine zusätzliche Einrichtung zur Zufuhr der die Entstehung von Geisterbildern verhindernden Flüssigkeit vorgesehen werden, was die Konstruktion des Kopiergeräts kompliziert. Da darüber hinaus im Hinblick auf eine Reproduzierbarkeit guter Ergebnisse eine hohe Präzision erforderlich ist, erhöhen sich die Herstellungskosten des Kopiergeräts hierdurch sehr stark'. Wenn sich andererseits auf der Oberfläche der Fixierwalze kein die Entstehung von Geisterbildern verhindernder Flüssigkeitsfilm befindet, kommt es infolge Anklebens des Toners an der Fixierwalze unweigerlich zur Bildung von Geisterbildernρ

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, einen Toner zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder zu

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schaffen, der im Rahmen eines ¥alzenfixierverfahrens mit heißen Walzen ohne Flüssigkeitsfilm auf der Oberfläche, ja sogar mit Metallwalzen, die in der Regel überhaupt keine Trenneigenschaften (gegenüber einem Toner) besitzen, verwendet werden kann und keine Geisterbilder entstehen läßt.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Toner zum Entwikkeln latenter elektrostatischer Bilder, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß er ein Färbemittel, bezogen auf den gesamten Harzgehalt des Toners, mehr als 23 Gew.-% ' eines Styrolharzes und ein Alkylenbisfet.tsäureamid der allgemeinen Formel

N - (CH₂)n -N

worin bedeuten:

R^ und R₂ jeweils einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen,

R, und R^ jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Rest -CORc., in welchem R,- für einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest steht, und

η eine.positive ganze Zahl,. , .

enthält.

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Wenn ein Toner gemäß der Erfindung zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder im Rahmen eines mit heißen Walzen arbeitenden Fixierverfahrens verwendet wird, lassen sich auch ohne Auftrag einer die Entstehung von Geisterbildern verhindernden Flüssigkeit auf die Oberfläche der Fixierwalzen oder bei Verwendung von Metallwalzen als Fixierwalzen ausgezeichnete, geisterbildfreie Bildkopien herstellen. Folglich können bei Verwendung eines Toners gemäß der Erfindung die Fixiereinrichtung vereinfacht und die Genauigkeit, Stabilität und Reproduzierfähigkeit eines mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Kopiergeräts stark verbessert werden. Schließlich können die Herstellungskosten solcher Kopiergeräte erniedrigt und die Ausgestaltung von mit sehr hoher-Geschwindigkeit arbeitenden Kopiergeräten stark vereinfacht werden.

Das Färbemittel von Tonern gemäß der Erfindung kann aus einem geeigneten Pigment oder Farbstoff, beispielsweise aus Ruß, Nigrosinfarbstoffen, Anilinblau, Chalcoölblau, Chromgelb, Ultramarinblau, Du-Pont-Ölrot, Chinolingelb, Methylenblauchlorid, Phthalocyaninblau, Malachitgrünoxalat, Lampenruß, Rose Bengale und Mischungen hiervon, bestehen. Selbstverständlich muß ein solches Färbemittel in einem Toner gemäß der Erfindung in einer zur Bildung eines sichtbaren Bildes (bei der Entwicklung) ausreichenden Menge enthalten sein.

Bei Tonern gemäß der Erfindung v/ird als Harzkomponente ein Styrolharz verwendet. Hierbei kann es sich entweder um Polystyrol oder ein Mischpolymeres aus Styrol mit einem anderen Vinylmonomeren oder eine Mischung des Styrolhomopolymeren oder -mischpolymeren mit einem anderen Harz handeln. Zur Bildung eines Styrolmischpoly-

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meren können als Comonomere beispielsweise ß-Chlorstyrol, Vinylnaphthalin, ungesättigte Monoolefine, wie Äthylen, ■Propylen, Butylen und Isobutylen, Vinylester, wie Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylfluorid, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat und Vinylbutyrat, Ester ^,B-ungesättigter aliphatischer Monocarbonsäuren, wie Acrylsäuremethylester, Acrylsäureäthylester, Acrylsäure-nbutylester, Acrylsäureisobutylester, Acrylsäuredodecylester, Acrylsäure-n-octylester, Acrylsäure-2-chloräthylester, Acrylsäurephenylester, oC'-Chloracrylsäuremethylester, Methacrylsäuremethylester, Methacrylsäureäthylester und Methacrylsäurebutylester, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, Vinyläther, wie Vinylmethyläther, Vinyläthyläther und Vinylisobutyläther, Vinylketone, wie Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Methylisopropenylketon, und/oder N-Vinylverbindungen, wie N-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylindol und N-Vinylpyrrolidon. Mit dem Styrol kann (können) ein oder mehrere Monomere(s) des geschilderten Typs mischpolymerisiert werden. Bei Tonern gemäß der Erfindung wird zweckmäßigerweise ein Styrolharz mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens etwa 3000 und vorzugsweise ein solches mit einem, bezogen auf das Gesamtgewicht des Harzanteils des Toners, mindestens etwa 25 gew.-%igen Gehalt an Styroleinheiten verwendet.

Wie bereits erwähnt, kann neben dem Styrolharz bei Tonern gemäß der Erfindung auch noch ein anderes Harz verwendet werden. Geeignete derartige Harze sind beispielsweise Vinylnaphthalin-, Vinylester-, wie Vinylchlorid-, Vinylbromid-, Vinylfluorid-, Vinylacetat-, Vinylpropionat-, Vinylbenzoat- und Vinylbutyrat-, o6,ßungesättigte aliphatische Monocarbonsäureester-, wie

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-T-

Acrylsäuremethylester-, Acrylsäureäthylester-, Acrylsäuren-butylester-, Acrylsäure!sobutyl-, Acrylsäuredodecyl-, Acrylsäure-n-octyl-, Acrylsäure-Z-chloräthyl-, Acrylsäurephenyl-, 06 -Chloracrylsäuremethyl-, Methacrylsäuremethyl-, Methacrylsäureäthyl- und Methacrylsäurebutyl-, Acrylnitril-, Methacrylnitril-, Acrylamid-, Vinyläther-, wie Vinylmethyläther-, Vinylisobutyläther- und Vinyläthyläther-, Vinylketon-, wie Vinylmethylketon—, Vinylhexylketon- und Methylisopropenylketon-, und/oder N-Vinyl«, wie N-Vinylpyrrol·, N-Vinylcarbazol-, N-Vinylindol- und N-Vinylpyrrolidon-Homopolymere und Mischpolymere, die durch Mischpolymerisieren von zv/ei oder mehreren der genannten Monomeren erhalten wurden. Ferner können zusammen mit dem Styrolharz thermoplastische Nicht-Vinylharze, z.B. kollophoniummodifizierte Phenol/Formaldehyd-Harze, ölmodifizierte Epoxyharze, Polyurethanharze, CeI-luloseharze und Polyätherharze, ver\irendet werden. Wenn ein solches Harz in Kombination mit einem Styrolharz verwendet wird, sollen die beiden Harze so miteinander gemischt werden, daß die Menge der Styrolkomponente mindestens etwa 25 Gew.-% beträgt. Die Trenneigenschaften des Toners im Hinblick auf die Fixierwalze stehen in engem Zusammenhang mit der vorhandenen Menge an der Styrolkomponente. Wenn die Menge an der Styrolkomponente erniedrigt wird, verschlechtern sich die Trenneigenschaften des Toners. Folglich soll das Styrolharz vorzugsweise in der angegebenen Menge vorhanden sein.

Bei Tonern gemäß der Erfindung verwendbare Alkylenbisfettsäureamide der angegebenen Formel sind beispielsweise:

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1) C₁₀H₂₁CO-NH-(CH₂)₅-NH-OCC₁₀H₂₁

2)

3) C₁₃H₂₇CO-NH-(CH₂)₂-NH-OCC₁₃H₂₇

4) C₁₀H₂₁CO-NH-(CH₂)3-NH-OCC₁₄H₂₉

5) C₁₅H₃₁CO-NH-(CH₂)2-

6) C₁₇H₃₅CO-NH-(CH₂)-NH-OCC₁₅H₃₁

7) C₁₇H₃₅CO-NH-(CH₂)₂-NH-OCC₁₅H₃₁

8) C₂₃H₄₇CO-NH-CH₂-XH-OCC₁₅H₃,

9) C_nH₂₃CO

C_nH₂₃CO

10) C₁₇H₃₅CO₁

CH₃CO

N-CH₂-N,

OCC₁₇H₃₅

CH₃CO

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11) C₁₃H₂₇CO_n .^OCC17^H35

C₅H₁₁CO ^xOCC₅H₁₁

12) C₂₁H₄₁CO-NH-CH₂-NH-OCC₂₁H₄₁

13) C₁₇H₃₃CO^ /^OCC17^H33

n-(ch₂)₃-n;

14) C₁₇H₃₅CO-NH-(CH₂)₂-NH-OCC₁₇H₃₁

15) C₁-.Hoc

C₁₇H₃₅CO

N-(CH₂)-NH-OCC₁₇

Zahlreiche derartige Alkylenbisfettsäureamide sind unter den verschiedensten Handelsbezeichnungen im Handel erhältlich.

Da das als ein Bestandteil eines Toners gemäß der Erfindung verwendete Alkylenbisfettsäureamid ein relativ hohes Molekulargewicht besitzt, liegt auch sein Erweichungspunkt hoch. ¥enn das Alkylenbisfettsäureamid einen Erweichungspunkt innerhalb des Erweichungstemperaturbereichs der Harzkomponente aufweist, sind beide Komponenten gut miteinander verträglich. In einem solchen Falle läßt sich das Alkylenbisfettsäureamid gleichmäßig in den einzelnen Tonerteilchen unterbringen, wodurch dem Toner als ganzen hohe Stabilitätseigenschaften und eine gute Reproduzierfähigkeit verliehen werden. Da sich die bei Tonern gemäß der Erfindung verwen-

" -10-

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deten Alkylenbisfettsäureamide erst bei hohen Temperaturen zu zersetzen beginnen, besitzen sie eine hohe thermische Stabilität. Infolgedessen werden ihre Eigenschaften selbst bei einer Temperaturerhöhung während des Knetvorgangs bei der Herstellung des Toners nicht beeinträchtigt.

In der Regel erhöht sich der Erweichungspunkt des Alkylenbisfettsäureamids mit zunehmender Anzahl an Kohlenstoffatomen des aliphatischen Kohlenwasserstoffrests und mit längerer Alkylenkette. Im Hinblick auf die bei der Herstellung von Tonern angewandten Temperaturen und die •Temperaturen der zum Fixieren verwendeten heißen Fixierwalze lassen sich Alkylenbisfettsäureamidverbindungen mit Erweichungspunkten von 100° bis 180⁰C in höchst v/irksamer Weise zum Einsatz bringen. Unter Berücksichtigung der vorherigen Ausführungen sollte die Länge der Alkylenkette vorzugsweise einer Kohlenstoffanzahl von 5 oder weniger entsprechen. Die bevorzugte Kettenlänge kann jedoch in Abhängigkeit von der Art des aliphatischen Kohlenwasserstoffrests etwas variieren.

Die bei Tonern gemäß der Erfindung verwendete Menge an Alkylenbisfettsäureamid hängt etwas von der Art und Menge der Harzkomponente, des Färbemittels und der sonstigen Zusätze ab. In der Regel liegt sie jedoch, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Harzkomponente des Toners, zweckmäßigerweise zwischen 0,5 und 20, vorzugsweise zwischen 2 und 15 Gewichtsteilen. Die Zugabe des Alkylenbisfettsäureamids erfolgt vor dem Verkneten bei der Herstellung einer Vormischung aus der Harzkomponente, dem Färbemittel und der sonstigen Tonerzusätze.

Infolge der Anwesenheit des Alkylenbisfettsäureamids in den Tonerteilchen sind die Fließfähigkeit des Toners

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beim Erwärmen und die Trenneigenschaften des Toners stark verbessert. Wenn ein ein Alkylenbisfettsäureamid enthaltender Toner unter Druck mit einer heißen Fixierwalze in Berührung gebracht wird, läßt sich infolge der Trennwirkung des Alkylenbisfettsäureamids ein Ankleben des aufgeschmolzenen Toners an der Oberfläche der Fixierwalze vermeiden, weswegen die Entstehung von Geisterbildern unmöglich wird. Da die erfindungsgemäß verwendbaren Alkylenbisfettsaureand.de ferner die Fließfähigkeit der Harzkomponente des Toners verbessern, vermag der Toner gut in die Oberfläche des endgültigen Bildträgers einzudringen. Dies bedeutet, daß die betreffenden Verbindungen auch die Fixierfähigkeit des Toners stark verbessern.

Der geschilderte Trenneffekt stellt sich nicht nur bei Fixierwalzen mit einer Oberfläche aus einem Material mit Trenneigenschaften, sondern auch bei Fixierwalzen ohne Trenneigenschaften ein. Als Fixierwalze mit einer Oberfläche aus einem Material mit Trenneigenschaften kann beispielsweise eine allgemein verwendete Polytetrafluoräthylenwalze genannt werden. Bei Verwendung eines Toners gemäß der Erfindung ist es aber auch möglich, eine Metallwalze zu verwenden. Wegen der ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit der Metallwalze kann die Oberflächentemperatur derselben im Vergleich zu einer PoIytetrafluoräthyle.nwalze um etwa 30⁰C erniedrigt werden, so daß sich hierdurch der Verbrauch an elektrischer Energie senken läßt. Wie bereits erwähnt, können bei Verwendung eines Toners gemäß der Erfindung selbst im Falle des Fixierens mit Fixierwalzen, deren Oberflächen keine Trenneigenschaften aufweisen, keine Geisterbilder entstehen. Darüber hinaus stellen sich bei Verwen-

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dung eines Toners gemäß der Erfindung auch noch die geschilderten Vorteile bezüglich einer günstigeren und einfacheren Ausgestaltung des Kopiergerätes als solchem ein.

Neben der durch die Zugabe des Alkylenbisfettsäureamids erreichbaren Verbesserung der Trenn- und Fixiereigenschaften des Toners lassen sich auch die Haltbarkeit und Qualität des Entwicklers positiv beeinflussen, da einerseits ein Zusammenbacken bzw. Verklumpen der Tonerteilchen verhindert und die Fließfähigkeit des Toners und seine Mischfähigkeit mit einem Träger verbessert werden. Diese Wirkungen fallen besonders ins Auge, wenn der Toner positiv geladen ist. Weiterhin vermag das Alkylenbisfettsäureamid die Feuchtigkeitsbeständigkeit des Toners zu verbessern und die Eigenschaften des Entwicklers zu stabilisieren. Schließlich verbessert das Alkylenbisfettsäureamid die Dispergierbarkeit eines Färbemittels, z.B. von Nigrosinen, und sonstigen Tonerzusätzen und vereinheitlicht die Ladungssteuerung der Tonerteilchen und damit die Eigenschaften des Entwicklers .

Ein Toner gemäß der Erfindung kann neben den genannten Alkylenbisfettsäureamidverbindungen auch noch die verschiedensten anderen Verbindungen mit Trenneigenschaften enthalten. Beispiele für solche mit dem Alkylenbisfettsäureamid kombinierbare Verbindungen sind Metallsalze von Fettsäuren, z.B, die Cadmium-, Barium-, Blei-, Eisen-, Nickel-, Kobalt-, Kupfer-, Strontium-, Calcium- und Magnesiumsalze der Stearinsäure, die Zink-, Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Kupfer-, Blei- und Magnesiumsalze der Ölsäure, die Zink-, Kobalt-, Kupfer-, Magnesium-, AIu-

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minium- und Calciumsalze der Palmitinsäure, die Zink-, Kobalt- und Calciumsalze der Linolsäure, die Zink- und Cadmiumsalze der Rizinolsäure und die Bleisalze der Capryl- und Capronsäure, Polyäthylen und Polypropylen mit relativ niedrigem Molekulargewicht, höhere Fettsäuren mit mindestens 28 Kohlenstoffatomen und natürlich vorkommende und künstliche Paraffine. Diese Verbindungen können einzeln oder in Mischungen aus zwei oder mehreren verwendet werden. Pro 100 Gewichtsteile der Harzkomponente des Toners werden diese Verbindungen zweckmäßigerweise dem Toner in einer Menge von 0,1 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% einverleibt. Durch Zugabe solcher Verbindungen werden die Verträglichkeit des Alkylenbisfettsäureamids mit der Harzkomponente weiter verbessert und die Dispergierbarkeit des Färbemittels, des Materials zur Steuerung der triboelektrischen Eigenschaften, z.B. des Farbstoffs, und sonstiger Tonerzusätze in entsprechender Weise verbessert. Weiterhin kann durch Zugabe solcher Verbindungen im Falle, daß die Harzkomponente relativ spröde ist, eine übermäßige Pulverisierung der Tonerteilchen während der Pulverisierung bei der Tonerherstellung vermieden wobei ein Toner der gewünschten Teilchengröße in hoher Ausbeute erhalten wird. Schließlich wird bei Anwesenheit solcher Verbindungen die Stabilität des Toners weiter erhöht, wobei sich die triboelektrischen Eigenschaften des Toners selbst bei längerem Gebrauch ändern. Dies bedeutet, daß sich die Lebensdauer und Haltbarkeit des Toners stark verlängern lassen.

Einem Toner gemäß der Erfindung können erforderlichenfalls noch die verschiedensten üblichen Zusätze einverleibt werden.

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+) werden,

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-Ak-

Ein mit Hilfe eines Toners gemäß der Erfindung auf einem Bildempfangsmaterial gebildetes Tonerbild kann, wie bereits erwähnt, in höchst wirksamer Weise mit Hilfe einer heißen Walze fixiert werden, wobei selbst ohne Applikation einer die Entstehung von Geisterbildern verhindernden Flüssigkeit auf die Oberfläche der Fixierwalze keine Geisterbilder entstehen. Als Fixierwalzen können hierbei Walzen mit glatter Oberfläche aus beispielsweise PoIytetrafluoräthylen oder sonstigen fluorhaltigen Polymeren oder aus einem relativ steifen Silikonkautschuk oder aber Walzen mit Metalloberfläche verwendet werden. Als Walzen mit Metalloberflächen eignen sich insbesondere Walzen mit hartverchromter Oberfläche, da diese eine ausgezeichnete Härte und Spiegelglätte aufweisen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. Soweit nicht anders angegeben, bedeuten sämtliche Angaben "Teile" - "Gewichtsteile".

Beispiel 1

100 Teile eines unter der Handelsbezeichnung Piccolastic D-150 von der Esso Petrochemical vertriebenen Styrolharzes, 5 Teile des von der Firma Columbia Carbon unter der Handelsbezeichnung Pearless 155 vertriebenen Produkts, 5 Teile des von der Orient Kagaku vertriebenen Handelsprodukts Nigrosine Base EX und 10 Teile eines von der Nitto Kagaku hergestellten und unter der Bezeichnung Plastflow vertriebenen Äthylenbisstearinsäureamids wurden miteinander gemischt, 24 std lang in einer Kugelmühle vermählen, mit Hilfe einer heißen Walze durchgeknetet, dann abgekühlt und pulverisiert, wobei ein Toner mit einer durchschnittlichen Teilchen-

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größe von etwa 13 "bis etwa 15 Mikron erhalten wurde. Zu Vergleichszwecken wurde aus denselben Ausgangsmaterialien, jedoch ohne das unter der Handelsbezeichnung Plastflow vertriebene Äthylenbisstearinsäureamid, ein Vergleichstoner hergestellt.

4 Teile jeden Toners wurden mit jeweils 96 Teilen eines Eisenpulverträgers einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 50 bis etwa 80 Mikron gemischt, wobei zwei Entwickler erhalten wurden. Mit Hilfe der beiden Entwickler wurden die bei einem elektrophotographischen Verfahren erhaltenen latenten elektrostatischen Bilder entwickelt, worauf die hierbei erhaltenen Tonerbilder auf Bildempfangsmaterialien übertragen wurden. Die Fixierung der (übertragenen) Tonerbilder auf den Bildempfangsmaterialien erfolgte in der Weise, daß die bildtragenden Oberflächen der Bildempfangsmaterialien unter Druck mit einer 200° bis 210⁰C heißen Fixierwalze mit einer Oberfläche aus einem handelsüblichen Tetrafluoräthylen/ Hexafluorpropylen-Mischpolymeren in Berührung gebracht wurde. Hierbei wurden die Tonerbilder aufgeschmolzen und auf den Bildempfangsmaterialien fixiert. Nach der Fixierung wurde zur Prüfung, ob sich Geisterbilder bilden oder nicht, ein tonerbildfreies Bildempfangsmaterial unter den angegebenen Bedingungen mit der Fixierwalze in Berührung gebracht. Hierauf wurde das jeweilige Bildempfangsmaterial daraufhin untersucht, ob es durch einen Rest Toner (von der vorherigen Fixierung) verunreinigt worden war oder nicht, d.h. ob sich Geisterbilder gebildet hatten oder nicht.

Hierbei zeigte es sich, daß die Verunreinigung d?s Bildempfangsmaterials bei Verwendung des Vergleichstoners

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extrem stark war, d.h. daß sich eine Menge Geisterbilder gebildet hatten. Im Falle des Toners gemäß der Erfindung war das Prüfbildempfangsmaterial vollständig sauber, d.h. es hatten sich keine Geisterbilder gebildet. Selbst bei wiederholtem Fixieren waren entsprechende Ergebnisse-zu verzeichnen.

Wurde ein Bildempfangsmaterial mit einem darauf befindlichen, unter Verwendung eines Toners gemäß der Erfindung erzeugten Tonerbild unter Druck mit einer 165° bis 175°C heißen Metallfixierwalze mit hartverchromter Oberfläche zur Fixierung des Tonerbildes in Berührung gebracht, waren auf einem anschließend mit derselben Walze behandelten Prüfbildempfangsmaterial keine Geisterbilder feststellbar.

Beispiel 2

80 Teile eines von der Esso Petrochemical unter der Handelsbezeichnung Piccolastic E-125 vertriebenen Styrolharzes, 20 Teile eines von der Sekisui Kagaku unter der Handelsbezeichnung Eslec BL-S vertriebenen Polyvinylbutyralharzes, 10 Teile Pearless 155, 3 Teile des von der Orient Kagaku vertriebenen Handelsprodukts Oil Black BW und 10 Teile eines von der Nitto Kagaku unter der Handelsbezeichnung Bisamide vertriebenen Methylenbisstearinsäureamids wurden miteinander gemischt und zur Herstellung eines Toners in der in Beispiel 1 geschilderten Weise weiterbehandelt. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne das handelsübliche Methylenbisstearinsäureamid, wurde ein Vergleichstoner hergestellt.

Mit Hilfe der beiden Toner wurden in der in Beispiel 1 geschilderten Weise Trockenentwickler hergestellt. Die-

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se wurden zur Entwicklung von auf elektrophotographischem Wege erzeugten latenten elektrostatischen Bildern verwendet. Die hierbei erhaltenen Pulverbilder wurden auf Bildempfangsmaterialien übertragen und dort mit Hilfe einer 170° bis 180⁰C heißen Fixierwalze mit einer PoIytetrafluoräthylenoberflache fixiert. Dann wurde die Fähigkeit der beiden Toner zur Verhinderung des Auftretens von Geisterbildern in der in Beispiel 1 geschilderten Weise geprüft. Hierbei zeigte es sich, daß bei Verwendung des Vergleichsentwicklers ein starkes Auftreten von Geisterbildern feststellbar war. Bei Verwendung eines Toners gemäß der Erfindung konnte keine Bildung von Geisterbildern festgestellt werden.

Ein Bildempfangsmaterial mit einem darauf befindlichen, unter Verwendung eines Toners gemäß der Erfindung hergestellten Tonerbild wurde unter Druck mit einer 145° bis 155⁰C heißen Metallfixierwalze mit- hartverchromter Oberfläche in Berührung gebracht, um das Tonerbild aufzuschmelzen und es auf dem Bildempfangsmaterial zu fixieren. Diese Fixierung wurde mehrmals wiederholt. Hierbei zeigte es sich, daß auf den nacheinander behandelten Bildempfangsmaterialien keine Geisterbilder erschienen.

Beispiel 3

100 Teile eines Mischpolymeren aus etwa 80 Teilen Styrol und etwa 20 Teilen Methacrylsäuredimethylaminoäthylester, 5 Teile eines von der Mitsubishi Kasei vertrie- · benen Handelsprodukts Dia Black SH und 5 Teile eines von der Firma Hoechst unter der Handelsbezeichnung Hoechst Wax C vertriebenen Athylenbisstearinsäureamids wurden miteinander gemischt und zur Herstellung eines Toners in der in Beispiel 1 geschilderten Weise witer-

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verarbeitet. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne das handelsübliche Athylenbisstearinsäureamid, wurde ein Vergleichstoner hergestellt.

Mit Hilfe der beiden Toner wurden in der in Beispiel 1 geschilderten Weise auf Bildempfangsmaterialien Tonerbilder hergestellt, digfait Hilfe einer 180° bis 190⁰C heißen, mit einem handelsüblichen Silikonkautschuk beschichteten Fixierwalze fixiert wurden. Hierauf wurde die Fähigkeit der beiden Toner zur Verhinderung des Entstehens von Geisterbildern geprüft.

Hierbei zeigte es sich, daß sich bei Verwendung des Vergleichstoners ein starkes Auftreten von Geisterbildern nicht verhindern ließ. Bei Verwendung eines Toners gemäß der Erfindung ließ sich dagegen das Entstehen von Geisterbildern auf nachfolgenden Bildempfangsmaterialien völlig vermeiden.

Beispiel 4

100 Teile eines Mischpolymeren aus etwa 70 Teilen Styrol und etwa 30 Teilen Methacrylsäure-3-chlor-2-hydro35spropylester, 8 Teile des Handelsprodukts Dia Black SH, 5 Teile des Handelsprodukts Oil Black BW und 7 Teile des Handelsprodukts Plastflow wurden miteinander gemischt und zur Herstellung eines Toners in der in Beispiel 1 geschilderten Weise weiterverarbeitet„ Zu Vergleichszwecken wurde aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne das Handelsprodukt Plastflow, ein Vergleichstoner hergestellt.

Mit Hilfe der beiden Toner wurden in der in Beispiel 1 geschilderten Weise auf Bildempfangsmaterialien Toner-

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bilder erzeugt, die mit Hilfe einer 180° bis 19O⁰C heißen Fixierwalze mit einer Polyt.trafluoräthylenoberflache fixiert wurden. Hierauf wurden die beiden Toner auf ihre Fähigkeit zur Verhinderung des Entstehens von Geisterbildern geprüft.'

Hierbei war bei Verwendung des Vergleichstoners ein starkes Auftreten von Geisterbildern auf nachfolgenden Bildempfangsmaterialien feststellbar. Im Falle des Toners gemäß der Erfindung waren die nachfolgenden Bildempfangsmaterialien vollständig frei von Geisterbildern.

Beispiel 5

100 Teile eines Mischpolymeren aus etwa 85 Teilen Styrol und etwa 15 Teilen Methacrylsäurestearylester, 5 Teile des Handelsprodukts Pearless 155, 5 Teile des Handelsprodukts Nigrosine Base EX und 10 Teile des Handelsprodukts Hoechst Wax C wurden miteinander gemischt und zur Herstellung eines Toners in der in Beispiel 1 geschilderten Weise weiterverarbeitet. Zu Vergleichszwecken wurde aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne das Handelsprodukt Hoechst Wax C, ein Vergleichstoner hergestellt.

Unter Verwendung der beiden Toner wurden in der in Beispiel 1 geschilderten Weise auf Bildempfangsmaterialien Tonerbilder erzeugt, die mit Hilfe einer 190° bis 200⁰C heißen Fixierwalze mit einer Polytetrafluoräthylenoberflache fixiert wurden. Hierauf wurden die beiden Toner auf ihre Fähigkeit zur Verhinderung der Entstehung von Geisterbildern geprüft. Bei Verwendung des Vergleichstoners war auf nachfolgenden Bildempfangsmaterialien eine deutliche Bildung von Geisterbildern feststellbar.

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Bei Verwendung eines Toners gemäß der Erfindung kam es dagegen bei nachfolgenden Bildempfangsmaterialien nicht zu einer Bildung von Geisterbildern.

Mit Hilfe der beiden Toner wurden in der in Beispiel 1 geschilderten Weise auf weiteren Bildempfangsmaterialien Tonerbilder erzeugt, die dann mit einer 160° bis 170⁰C heißen Metallwalze mit hartverchromter Oberfläche fixiert wurden. Auch hierbei zeigte es sich, daß sich nur bei Verwendung eines Toners gemäß der Erfindung die Entstehung von Geisterbildern vermeiden ließ.

Beispiel 6

100 Teile des Handelsprodukts Piccolastic D-150, 5 Teile des Handelsprodukts Dia Black SH, 5 Teile des Handelsprodukts Nigrosine Base EX, 5 Teile des Handelsprodukts Plastflow und eines von der Sazol Marcketing unter der Handelsbezeichnung Sazol Wax HI vertriebenen, hochschmelzenden, synthetischen Paraffins wurden miteinander gemischt und zur Herstellung eines Toners in der in Beispiel 1 geschilderten Weise weiterverarbeitet. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne das Handelsprodukt Sazol Wax HI, wurde ein Toner A hergestellt. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne die Handelsprodukte Sazol Wax HI und Plastflow, wurde ein Vergleichstoner B hergestellt.

Wurden mit Hilfe der drei Toner auf Bildempfangsmaterialien Tonerbilder erzeugt und diese in der in Beispiel 1 geschilderten Weise fixiert, zeigte es sich, daß lediglich der Vergleichstoner B zur Entstehung von Geisterbildern Anlaß gab. Wurde der Fixiervorgang wiederholt,

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zeigte es sich, daß sich die triboelektrischen Eigenschaften des die Handelsprodukte Sazol Wax HI und Plastflow enthaltenden Toners gemäß der Erfindung über längere Zeit hinweg nicht änderten als bei dem Toner A und daß ersterer eine-längere Gebrauchsdauer besaß. Ferner zeigte es sich, daß es bei der Herstellung des die Handelsprodukte Sazol Wax HI und Plastflow enthaltenden Toners, gemäß der Erfindung im Gegensatz zur Herstellung des Toners A nicht zu einer übermäßigen Pulverisierung kam.

Beispiel 7

100 Teile eines Mischpolymeren aus etwa 65 Teilen Styrol und etwa 35 Teilen Methacrylsäurebutylester, 8 Teile des Handelsprodukts Dia Black SH, 3 Teile des Handelsprodukts Nigrosine Base EX, 5 Teile des Handelsprodukts Bisamide und 2 Teile eines von der Allied Chemical unter der Handelsbezeichnung AC Polyethylene 6A vertriebenen, niedermolekularen Polyäthylens wurden miteinander gemischt und zur Herstellung eines Toners in der in Beispiel 1 geschilderten Weise weiterverarbeitet. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne das Handelsprodukt AC Polyethylene 6A, wurde ein Toner A hergestellt. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne die Handelsprodukte AC Polyethylene 6A und Bisamide, wurde ein Vergleichstoner B hergestellt.

Mit Hilfe der drei Toner wurden auf Bildempfangsmaterialien in der in Beispiel 1 geschilderten Weise Tonerbilder erzeugt, die dann mit einer Fixierwalze mit einer Polytetrafluoräthylenoberflache fixiert wurden. Es zeigte sich, daß lediglich der Vergleichstoner B zur Entstehung von Geisterbildern Anlaß gab. Wurde der Fixier-

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Vorgang wiederholt, zeigte es sich, daß sich die triboelektrischen Eigenschaften des die Handelsprodukte AC Polyethylene 6A und Bisamide enthaltenden Toners gemäß der Erfindung über längere Zeit hinweg nicht änderten als bei dem Toner A und daß ersterer eine längere Gebrauchsdauer besaß.

Beispiel 8

100 Teile eines Mischpolymeren aus etwa 50 Teilen Styrol, etwa 30 Teilen Methacrylsäurebutylester und etwa 20 Teilen Methacrylsäuremethylester, 5 Teile des Handelsprodukts Pearless 155_f 5 Teile des Handelsprodukts Nigrosine Base, 8 Teile des Handelsprodukts Hoechst Wax C und 3 Teile Bariumstearat wurden miteinander gemischt und zur Herstellung eines Toners in der. in Beispiel 1 geschilderten Weise weiterverarbeitet. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne Bariumstearat, wurde ein Toner A hergestellt. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne Bariumstearat und das Händelsprodukt Hoechst Wax C, wurde ein Vergleichstoner B hergestellt.

Unter Verwendung der drei Toner wurden auf Bildempfangsmaterialien in der in Beispiel 1 geschilderten Weise Tonerbilder erzeugt, die dann mit einer entsprechenden Fixierwalze wie in Beispiel 1 bei einer Temperatur von 180° bis 190°C fixiert wurden. Es zeigte sich, daß lediglich der Vergleichstoner B zum Entstehen von Geisterbildern Anlaß gab. Wurde der Fixiervorgang wiederholt, zeigte es sich, daß sich die triboelektrischen Eigenschaften des die Handelsprodukte Hoechst Wax C und Bariumstearat enthaltenden Toners gemäß der Erfindung über längere Zeit hinweg nicht änderten als bei dem Toner A, und daß ersterer eine längere Gebrauchsdauer besaß.

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Beispiel 9

80 Teile eines Mischpolymeren aus etwa 80 Teilen Styrol und etwa 20 Teilen Methacrylsäureäthylester, 20 Teile eines handelsüblichen Mischpolymeren aus etwa 87 Teilen Vinylchlorid und etwa 13 Teilen Vinylacetat, 8 Teile des Handelsprodukts Dia Black SH, 5 Teile des Handelsprodukts Nigrosine Base EX, 3 Teile des Handelsprodukts Bisamide und 2 Teile eines-von der Firma Hoechst unter der Handelsbezeichnung Hoechst Wax PA 190 vertriebenen, niedermolekularen Polyäthylens wurden miteinander gemischt und zur Herstellung eines Toners in der in Beispiel 1 geschilderten Weise weiterverarbeitet. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne das Handelsprodukt Bisamide, wurde ein Vergleichstoner hergestellt.

Mit den beiden Tonern wurden auf Bildempfangsmaterialien Tonerbilder erzeugt, die dann mit Hilfe der in Beispiel 1 verwendeten Fixierwalze einer Temperatur von 190° bis 200⁰C fixiert wurden. Hierauf wurden die beiden Toner auf ihre Fähigkeit zur Verhinderung des Entstehens von Geisterbildern geprüft. Es zeigte sich, daß der Vergleichstoner im Gegensatz zu dem Toner gemäß der Erfindung deutlich Geisterbilder entstehen ließ,

Beispiel 10

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß anstelle der 10 Teile des Handelsproduktes Plastflow 5 Teile des Handelsprodukts ^plastflow und 3 Teile Zinkstearat verwendet wurden. Aus den gleichen Bestandteilen, jedoch ohne Zinkstearat, wurde ein Toner A hergestellt. Aus den gleichen Bestandteilen, jedoch ohne

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das Handelsprodukt Plastflow und das Zinkstearat, wurde ein Vergleichstoner B hergestellt.

Mit den drei Tonern wurden auf Bildempfangsmaterialien in der in Beispiel T geschilderten Weise Tonerbilder erzeugt, die dann mit einer Fixierwalze mit einer Oberfläche aus handelsüblichem Silikonkautschuk bei einer Temperatur von 180° bis 190⁰C fixiert wurden. Hierauf wurden die drei Toner auf ihre Fähigkeit zur Verhinderung des Entstehens von Geisterbildern geprüft. Hierbei zeigte es sich, daß lediglich bei Verwendung des Vergleichstoners B, nicht dagegen bei Verwendung des Toners A oder des das Handelsprodukt Plastflow und das Zinkstearat enthaltenden Toners, Geisterbilder auftraten.

Bei der Herstellung des Toners, insbesondere bei der Pulverisierung, war bei dem das Handelsprodukt Plastflow und das Zinkstearat enthaltenden Toner im Vergleich zum Toner A keine übermäßige Pulverisierung zu verzeichnen.

Beispiel 11

80 Teile eines Mischpolymeren aus etwa 80 Teilen Styrol und etwa 20 Teilen Methacrylsäureäthylester, 20 Teile des Handelsprodukts Vinylite VYLF, 8 Teile des Handelsprodukts Dia Black SH, 5 Teile des Handelsprodukts Nigrosine Base EX, 3 Teile des Handelsprodukts Bisamide, 2 Teile des Handelsprodukts Hoechst Wax PA 190 und 3 Teile der von der Firma Hoechst unter der Handelsbezeichnung Hoechst Wax S vertriebenen höheren Fettsäure wurden miteinander gemischt und zur Herstellung eines Toners in der in Beispiel 1 geschilderten Weise weiterverarbeitet. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne das Handelsprodukt Bisamide, wurde ein Vergleichstoner hergestellt.

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Mit den beiden Tonern wurden auf Bildempfangsmaterialien in der in Beispiel 1 geschilderten Weise Tonerbilder erzeugt, die dann mit der in Beispiel 1 verwendeten Fixierwalze bei einer Schmelztemperatur von 155° bisi65°C fixiert wurden. Bei Verwendung des Vergleichstoners war ein geringfügiges Auftreten von Geisterbildern (auf nachfolgenden Bildempfangsmaterialien) feststellbar. Im Gegensatz dazu führte die Verwendung des Toners gemäß der Erfindung nicht zur Entstehung von Geisterbildern.

Beispiel 12

80 Teile eines Mischpolymeren aus etwa 80 Teilen Styrol und etwa 20 Teilen Methacrylsäureäthylester, 20 Teile des Handelsprodukts Vinylite VYLF, 8 Teile des Handelsprodukts Dia Black SH, 5 Teile des Handelsprodukts Nigrosine Base EX, 3 Teile des Handelsprodukts Hoechst Wax C, 2 Teile des Handelsprodukts Hoechst Wax PA 190, 3 Teile des Handelsprodukts Hoechst Wax S und 1 Teil Calciumpalmitat wurden miteinander gemischt und zur Herstellung eines Toners in der in Beispiel 1 geschilderten Weise weiterverarbeitet. Aus denselben Bestandteilen, jedoch ohne das Handelsprodukt Hoechst Wax C, wurde ein Vergleichstoner hergestellt.

Mit Hilfe der beiden Toner wurden auf Bildempfangsmaterialien in der in Beispiel 1 geschilderten Weise Tonerbilder erzeugt, die dann mit Hilfe einer Fixierwalze mit einer Silikonkautschukoberfläche bei einer Temperatur von 160° bis 17O⁰C fixiert wurden» Hierauf wurden die beiden Toner auf ihre Fähigkeit zur Verhinderung des Entstehens von Geisterbildern geprüft.

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Es zeigte sich, daß bei Verwendung des Vergleichstoners geringfügig Geisterbilder auftraten. Bei Verwendung des Toners gemäß der Erfindung kam es dagegen nicht zur Entstehung von Geisterbildern. Bei wiederholtem Fixieren zeigte es sich, daß sich die triboelektrischen Eigenschaften des Toners gemäß der Erfindung über längere Zeit hinweg nicht änderten und daß der Toner gemäß der Erfindung eine lange Gebrauchsdauer besaß.

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Claims

Patentansprüche

\J Toner zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Färbemittel, bezogen auf den gesamten Harzgehalt des Toners, mehr als 25 Gew.-?a eines Styrolharzes und ein Alkylenbisfettsäureamid der allgemeinen Formel

COR₂ N-(CH₂)_n-N ^

worin bedeuten:

R,. und Rp öe\ieils einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenv/asserstoffrest .. - mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen,

R, und R^ jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Rest -CORc, in welchem R,- für einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff rest steht, und

η eine positive ganze Zahl, enthält.
2. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich ein Metallsalz einer Fettsäure, Polyäthylen, Polypropylen,- eine höhere Fettsäure mit mehr als 28 Kohlenstoffatomen und/oder ein natürlich vorkommendes oder synthetisches Paraffin enthält.

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Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Alkylenbisfettsäureamid mit einem Erweichungspunkt von 100° bis 18O⁰C enthält.

Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er pro 100 Gewichtsteile Styrolharz 0,5 bis 20 Gewichtsteil (e) Alkylenbisfettsäureamid enthalte

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