DE2441545A1 - Copolymere verbindung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

Dr. O. Loesenbeck Dipl.-Ing. Stracke Dipl.-Ing. Loesenbeck U Bielefeld, Herforder Strafje 17

PITNET-BOWES, ING., Walnut and Pacific Streets, Stamford.

Connecticut 06904, USA

Copolymere Verbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft neue copolymere Verbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung, nichtwässrige Beschichtung sverbindungen und Verbindungen in einem nichtwässrigen System, die als flüssige Entwickler für die Elektrofotografie nützlich sind.

Die Verwendung von flüssigen Entwicklern für die Elektrofotografie, d.h. die Sichtbarmachung eines latenten Abbildes in Form eines dauernden Abbildes, wobei das latente Abbild aus einem Muster elektrostatischer Ladungen besteht, ist bekannt. Die Verwendung von flüssigen Entwicklern hat gegenüber der trockenen Entwicklungsmethode derartiger Ladungsmuster einige Vorteile, wie beispielsweise die Möglichkeit zu schärferen und besser definierten Abbildungen, Abbildungen mit einem höheren Ausmaß wirtschaftlicher Nutzung des Ent-. Wicklers, einen schnelleren Entwicklungszyklus und eine einfachere, weniger teure und weniger störungsanfällige Entwicklungseinrichtung. Obwohl jedoch die Industrie den sehr dringenden Wunsch nach ausgezeichneten flüssigen Entwicklern hat, haben die zur Zeit bekannten flüssigen Entwickler verschiedene Nachteile. So haben beispielsweise die bislang erhältlichen flüssigen Entwickler keine ausreichende Bildauflösung oder

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keine auereichend dichten oder scharfen Abbildungen ergeben. ELn weiterer erheblicher Nachteil der bekannten flüssigen Batwickler besteht darin, daß der Dispersionszustand keineswegs lange genug aufrechterhalten wird, dergestalt, daß die in dem flüssigen Entwickler suspendierten Feststoffe zu schnell zum Absetzen und Agglomerieren neigen, so daß diese Entwickler erneut dispergiert werden müssen, bevor man sie benutzt. Dies gilt ganz "besonders für flüssige Entwickler, die Pigmente enthalten.

Zusätzlich zu den vorstehend genannten Problemen mit den Entwicklern hat die übliche Elektrofotografie den Nachteil, daß sie Kopien ergibt, die nicht das Gefühl und das Aussehen von voll abgebundenen Papieren ergeben und die auch nicht den Kontrast von Offsetdruckmaterial haben. Es herrscht jedoch heutzutage die Tendenz zur Entwicklung sogenannter Kopier/ Duplikatoren, die in einer Maschine die Vorteile sowohl der Elektrofotografie als auch des Offsetdruckes vereinen. In solchen Maschinen wird eine lithographische. Platte durch einen elektrofotografischen Prozeß präpariert, indem ein fotokonduktiv beschichtetes Substrat im Dunkeln aufgeladen wird, dann dem originalen Abbild ausgesetzt wird, ferner mit einem sogenannten lithographischen Entwickler entwickelt wird und nachfolgend chemisch behandelt wird, um die Abbildungsbereiche oleophil und hydrophob und die Nichtabbildungsbereiche hydrophil und oleophob zu machen, wie es normalerweise bei jedem Offsetdruckvorgang geschieht. Es ist daher durch die Verwendung derartiger Kopier/Duplikator-Maschinen möglich, Offsetqualität-Kopien durch einen elektrofotografischen Prozeß zu schaffen.

Das Haupterfordernis in derartigen Kopier/Duplikator-Maschinen besteht in einem geeigneten hierfür verwendbaren lithographischen Entwickler.

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ELn Flüssigentwicklungsprozeß zur Entwicklung latenter elektrostatischer Abbildungen ist in der ITS-PS 3 084 043 beschrieben. Es sind dort eine Anzahl verschiedener flüssiger Entwicklungssysteme offenbart, die jedoch zahlreiche Nachteile haben. Insbesondere befriedigen die üblichen pigmentierten flüssigen Entwickler in der Offset-Elektrofotografie nicht, weil sie keine Adhäsion haben, eine geringe Stabilität, einen geringen Widerstand zu Ätzlösungen haben, sehr wenig oleophil sind, und weil sie nur unzureichend -vergießfähi g sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt generell die Aufgabe zugrunde, neue copolymere Verbindungen und ein neues Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen. Insbesondere soll dabei ein elektrofotografischer Entwickler geschaffen werden, der die vorstehend genannten Nachteile der bislang üblichen Entwickler nicht mehr hat und der verbesserte entwickelte elektrostatische Abbildungen ergibt. Speziell soll, dabei der flüssige elektrofotografische Entwickler frei von Pigmenten sein und ferner soll ein solcher neuer elektrofotografiseher Entwickler geschaffen werden, der oleophil und hydrophob ist, eine starke Adhäsion zu fotokonduktivem Papier hat, ausgezeichnete Ladungs-Halteeigenschaften hat, den üblichen Ätzlösungen widersteht, stabil ist und ausgezeichnete Vergießeigenschaften hat.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht im weasentlichen in einer copolymeren Verbindung, die durch die Copolymerisation von einerseits einem niedrig molekulargewichtigen, ungesättigten Ester als erstem Monomer und andererseits einem oder mehreren copolymer!sierbaren langkettigen Cg bis Cp₀ aliphatischen, äthylenisch ungesättigten Monomer als zweitem Monomer in einem nichtwässrigen Lösungsmittel, beispielsweise isoparaffinischem Kohlenwasserstoff, geschaffen wird*

Bei ihrem Einsatz als flüssiger Entwickler überwindet die erfindungsgemäße copolymere Verbindung alle eingangs genann-

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ten Nachteile bislang bekannter flüssiger Entwickler. Der erfindungsgemäße Entwickler kann sowohl in der regulären Elektrofotografie als auch in der Offset-Elektrofotografie verwendet werden. Es ist jedoch hervorzuheben, daß der flüssige Entwickler gemäß der Erfindung nicht auf die Verwendung in der Offset-Elektrofotografie beschränkt ist. Er kann mit großen Vorteil auch für das elektrographische Drucken, für das Hochgeschwindigkeitsdrucken, für das Farbspritzdrucken, für die Mikrofilmreproduktion, für das Faksimiledrücken, bei der Instrumentalaufζeichnung u.dgl. benutzt werden.

Die nachfolgende Tabelle I illustriert den Vergleich zwischen den Anforderungen bei der regulären Elektrofotografie und bei der Offset-Elektrofotografie:

Tabelle I Reguläre Elektrofotografie Offset-Elektrofotografie

Papier

Papier muß weiß sein Keine Farberfordernisse

Begrenzung der Menge sen- Papier kann stark sensitiviert

sitivierten Farbstoffes sein (hohe Geschwindigkeit

(niedrige Geschwindigkeit t 1/2* « 12,91 Ms 16,14

t 1/2 « 16,14 bis 54,75 Lux Sekunde)

Lux Sekunde)

Flüssiger Entwickler

Muß auf schwarzem Pigment Kein Erfordernis für Pigmente basieren, um Schwarz-weiß- (gefärbtes Papier wird als Leit-Kopien zu erhalten. material in der Lithographie

verwandt)

Gute Adhäsion zum Substrat Gute Adhäsion zum Substrat Gute Stabilität Gute Stabilität

Gute Ladungs-Halteeigen- Gute Ladungs-Halteeigenschaften

schäften

Nicht giftig Nicht giftig

Widerstand gegenüber Ätzlösungen Oleophil und hydrophob

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* t 1/2: Zeit der Belichtung mit einer Lichtquelle von 10,76 Lux, um die AnnghmegpflTmung um die Hälfte zu verringern.

Ein zusätzlicher Vorteil des flüssigen Entwicklers gemäß der Erfindung ist es, daß er in Verbindung mit Zinkoxyd als Fotokonduktor verwendet werden kann. Es ergibt sich daher eine beträchtliche Ersparnis und es ist sehr von Vorteil, Kopien von sehr viel überlegenerer Qualität als der üblichen lerox- oder Elektrofax-Kopie produzieren zu können, indem der billigste lOtokonduktor (ZnO) in Verbindung mit dem Entwickler gemäß der Erfindung verwendet wird.

Andererseits hat die Verwendung der üblichen pigmentierten flüssigen Entwickler zu Kopien sehr geringer und nicht mehr annehmbarer Qualität geführt und würde demzufolge beim Offsetdruck nicht sinnvoll sein.

Der Entwickler, der auf der neuen copolymeren Verbindung ge^ maß der Erfindung beruht, wurde anhand der Erfordernisse für eine annehmbare flüssige Entwicklung bei der Offset-Elektrofotografie entwickelt.

ITm die neue Verbindung gemäß der Erfindung herzustellen, die alle die vorstehend erläuterten erwünschten Eigenschaften hat, wurde herausgefunden, daß eine nichtwässrige Dispersion eines spezifischen Polymermaterials in einer geeigneten organischen Trägerflüssigkeit, wie beispielsweise eine Petroleumfraktion, diese gewünschten Eigenschaften hat.

Die organische Trägerflüssigke.it ist, wie gesagt, eine Petroleum-fr akti on, und es hat sich herausgestellt, daß diese besondere Art von Trägerflüssigkeiten einzigartig zu dem erfindungsgemäßen Zweck geeignet ist, da folgende Eigenschaften sich erfüllen lassen: .

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a) eine schnelle Verdampfung, d.h. ein dünner Ulm des Trägers verdampft in wenigen Sekunden bei einer Temperatur unterhalb des Kohlungspunktes von Papier, so daß ein sehr schnelles Trocknen möglich ist; b) ungiftig c) geringer Geruch; d) ausreichende Flüssigkeit, um den dispergierten Partikeln das leichte Hindurchwandern zu erlauben, so daß sie leicht elektrostatisch angezogen werden können und mit dem Muster der elektrostatischen Ladungen, das entwickelt werden soll, verbunden werden können; e) kein Angreifen des Bindemittels oder anderer Bestandteile der fotokonduktiven Beschichtung auf der lithographischen Vorlage; f) kein Anzapfen der elektrostatischen Ladungen, bevor der Partikel abgelagert ist, so daß der gewünschte Kontrastgrad aufrechterhalten bleibt; g) Billigkeit.

Um diese sehr günstigen Eigenschaften zu haben, sollte die Petroleumfraktion, beispielsweise das paraffinische Lösungsmittel, eine Verdampfungsgeschwindigkeit mindestens in der Größe von Kerosin haben, aber geringer als die Verdampfungsgeschwindigkeit von Hexan. Dadurch wird die Verdampfung der Flüssigkeit von einem Ulm schnell vonstatten gehen, beispielsweise in zwei Sekunden oder weniger, bei einer Temperatur leicht unter dem Kohlungspunkt von Papier. Es ist üblich, die Temperatur des Filmes des flüssigen Entwicklers auf diese Größe anzuheben, um den Entwickler nach der Ablagerung elektroskop!sehen Partikel des Entwicklers durch Anziehung auf den elektrostatisch geladenen Mustern zu verdampfen. Die Petroleumfraktion sollte eine niedrige Kauri-Butanol-Ziffer haben, und zwar geringer als 30, vorzugsweise zwischen 25 und 30. Diese niedrige Kauri-Butanol-Ziffer setzt die Möglichkeit auf ein Minimum herab, daß die Petroleumfraktion das Bindemittel der Beschichtung, beispielsweise den Binder für das Zinkoxyd, angreift oder aber die dispergierten copolymeren Partikel des Entwicklers angreift oder auflöst. Die

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Petroleumfraktion sollte ferner im wesentlichen frei von aromatischen Flüssigkeiten sein. Genauer gesagt, sollte der Anteil an aromatischen flüssigkeiten in dem organischen flüssigen Träger nicht über zwei Gewichtsprozent hinausgehen. Die aromatischen Flüssigkeiten haben eine starke Tendenz, die Bindemittel der Beschichtung anzugreifen, beispielsweise die Binder für das Zinkoxyd. In Konzentrationen von weniger als zwei Prozent ist diese Tendenz jedoch vernachlässigbar klein. Die Petroleumfraktion muß einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand haben, d.h. in der Größenordnung von

mindestens 10 ⁷ Ohm-Zentimeter und eine Dielektrizitätskonstante von weniger als 3»5» so daß die Trägerflüssigkeit nicht das Muster der zu entwickelnden elektrostatischen Ladungen ablöst. Der TCO-Entflammungspunkt der Trägerflüssigkeit sollte mindestens 38° C betragen, wodurch unter den hier gegebenen Gebrauchsbedingungen die Flüssigkeit als nichtflammbar angesehen werden kann. Das paraffinische Lösungsmittel ist ferner ungiftig. Es hat keinen zu beanstandenden Geruch und ist praktisch geruchsfrei. In Übereinstimmung mit der niedrigen Dielektrizitätskonstante und dem hohen elektrischen spezifischen Widerstand ist die Trägerflüssigkeit nicht polar. Die Petroleumfraktion hat die beiden weiteren Vorteile einer niedrigen Viskosität und der Billigkeit.

Beispiele von Petroleumfraktionen als organischen Trägerflüssigkeiten mit den physikalischen Eigenschaften, die die vorgenannten Kriterien erfüllen, sind unter den Handelsnamen Isopar G, hergestellt von der Exsmn Corporation, und Soltrol 100, hergestellt von der Phillips Petroleum, bekannt.

Die Monomere, die in dem aliphatischen Kohlenwasserstoff durch Lösungsmittel in Dispersion copolymerisiert werden sollen, sind einerseits-als sogenanntes erstes Monomer ein ungesättigter Ester mit niedrigem Molekulargewicht, wie beispielsweise Vinylacetat, und auf der anderen Seite als soge-

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nanntes zweites Monomer ein ein oder mehrere lange Ketten Og bis C~q aufweisender aliphatischer äthylenisch ungesättigter Ester, wie beispielsweise Lauryl-Methacrylat. Zusätzliche weitere Monomere mit niedrigem Molekulargewicht, die in der Verbindung eingesetzt werden können und die in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung finden können, sind Vinylester, wie beispielsweise Vinylacetat, Vinylpropionat, Ester einer Acryl- oder Methacrylsäure, wie beispielsweise Methyl, Xthyl, Propylester einer Acryl- oder Methacrylsäure·

Beispiele langkettiger Monomere sind Langkettenester einer Acryl- oder Methacrylsäure, beispielsweise Stearyl, Lauryl, Octyl, 2-lthyl-Hexyl und Hexylester einer Acryl- oder Methacrylsäure; Vinylester langkettiger Säuren, beispielsweise Vinyl-Laurat, Vinyl-Stearat; Vinyl-Alkyl-Äther; y, rtopre tad-yoee t

In dem Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung kann ,jeder beliebige Polymerisationsdruck eingesetzt werden. So können Drücke vom Atmosphärendruck bis zu 70 kp/cm und mehr verwendet werden. Das Arbeiten bei Atmosphärendruck ist naturgemäß bevorzugt. Die Polymerisationstemperatur wird in Abhängigkeit vom eingesetzten Katalyten gewählt und kann zwischen 60° 0 und 150° C variieren, beträgt aber vorzugsweise 80° bis 100° 0, um Entmischungen oder eine Degradation des diepergierten Polymers zu vermeiden.

Bezüglich des Katalyten besteht freie Wahl. Jeder geeignete Polymerisations-Katalyt kenn eingesetzt werden, beispielsweise organische Peroxide. Vorzugsweise wird Benzoyl-Peroxid eingesetzt.

Die Beaktionszeit ist ausreichend lang gewählt, um ein copolymere s Material innerhalb des gewünschten Molekulargewichts-

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bereich.es zu erlialteii, der zwischen 80.000 und 500.000 liegt. Typische Reaktionszeiten variieren von wenigen Stunden bei 120° C bis zu einem Tag bei 80° C.

Das Verhältnis von erstem Monomer zum zweiten Monomer, um die copolymere Dispersion in dem aliphatischen Kohlenwasserstoff lösungsmittel zu bilden, kann über einen großen Bereich variieren, und zwar im wesentlichen von etwa 95% bis 5% herab bis zu einem Verhältnis von -^ejizu -#©ί» (alle Zahlen in Gewichtsprozent). Es liegt vorzugsweise im Bereich von 90% zu 10% bis 70% zu 30%. Die genaue Festlegung des Verhältnisses hängt vom beabsichtigten Endverwendungszweck der neuen Verbindung gemäß der Erfindung ab. Beispielsweise für den lithographischen Arbeitsbereich liegt der gewählte Verhältnisbereich in der Größenordnung von 95% zu 5% bis 75% zu 25%, während für Beschichtungszwecke der Verhältnisbereich zwischen 25% zu 75% und 95% zu 5% liegt.

Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Verbindung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, daß keine Notwendigkeit besteht, vorsynthetisierte Dispergierungsmittel zu verwenden, wie sie in den US-PSn 3 095 388, 3 317 635, 3 393 162, 3 399 164, 3 419 515, 3 433 753, 3 514 500, 3 519 701, 3 625 914, 3 645 959, 3 669 859, 3 686 114, 3 691 123, 5 3 701 747 und 3 702 836 beschrieben sind. Hierdurch werden die Kosten gesenkt, und es läßt sich auch die erforderliche Verfahrenszeit zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung verkürzen.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen der copolymeren Dispersion gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine gesteuerte Dispersions-Copolymerisation durchgeführt wird, bei der das erste mittels Dispersion zu copolymerisierende Monomer, vorzugsweise Vinylacetat, mit ein oder mehreren Monomeren gemischt wird, die die Fähigkeit haben, die Löslichkeit des Hauptpolymers im Lösungsmittelsystea zu

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begünstigen, vorzugsweise Lauryl-Methacrylat, bei einem Vinylacetat zu Lauryl-Methacrylat Verhältnis von etwa 80 zu 20 in einen aliphatischen Kohlenwasserstoff, vorzugsweise Isopar G, bei einer Temperatur von etwa 85° C über eine Dauer von sechs Stunden bei Atmosphärendruck.

Das Eeaktionsprodukt der Dispersions-Copolymerisation von Vinylacetat und Lauryl-Methacrylat beinhaltet das Copolymer und das aliphatische Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel und kann direkt als Beschichtungsverbindung oder als Entwickler für die Offset-Elektrofotografie benutzt werden. Es ist hervorzuheben, daß, obwohl eine Notwendigkeit dazu nicht besteht, Additive wie Trockner oder Färbungspigmente im Falle der Verwendung als Beschichtung hinzugefügt werden können und Ladungslenker und Farbpigmente im Fall der lithographischen Anwendung zugefügt werden können.

Obwohl es bei einem elektrostatischen flüssigen Entwickler gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendig ist, kann es erwünscht sein, um besonders gute und starke Kontraste zu erzielen, in die Entwicklerverbindung einen oberflächenaktiven Wirkstoff, auch als Ladungslenker bekannt, einzufügen.

Der auf dem Gebiet der elektrofotografischen flüssigen Entwickler bekannte oberflächenaktive Wirkstoff muß in dem paraffinischen Lösungsmittel löslich oder dispergierbar sein und muß eine elektrostatische Ladung auf den Sub-Mikron-Partikeln, die sich in der Dispersion befinden, erzeugen oder verstärken. Als Beispiele für-derartige oberflächenaktive Wirkstoffe sind Aluminiumstearat, Kobaltsalz der 2-Xthyl-Hexansäure; Eisensalz der 2-Äthyl-Hexansäure, manganische Salze der 2-ithyl-Hexansäure;■Zirkoniumsalz der 2-Xfchyl-Hexansäurej manganische Linoleate; Metallsalze, bestehend aus Haphtansäure und Metallen, wie beispielsweise

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Mangan, Kobalt, Nickel, Zink, Chrom, Magnesium, Blei, Eisen, Zirkonium, Calcium und Aluminium.

Der wünschenswerte Betrag an derartigen oberflächenaktiven Wirkstoffen, der in dem aus dem genannten Kohlenwasserstoff bestehenden flüssigen !Träger gelöst sein sollte, liegt in der Größenordnung von 0,01 g bis 1 g pro 1.000 g der Trägerflüssigkeit.

33a derartige oberflächenaktive Wirkstoffe auch als Trockner wirken, kann es erwünscht sein, sie auch bei den Beschichtung sverbindungen der vorliegenden Erfindung einzusetzen.

Pigmente oder färbende Wirkstoffe können bei Wunsch zugesetzt werden, und zwar sowohl bei der BeSchichtungsverbindung als auch bei dem elektrostatischen flüssigen Entwickler gemäß der Erfindung. Organische oder anorganische Pigmente oder Farbwirkstoffe sind geeignet, beispielsweise Druckerschwärze, Anilinschwarz, Cyaninschwarz, Spiritusschwarz, Benzidinorange, Benzidingelb, Methylenblau, Alkaliblau, Cyaninblau, Phtalocyaningrün u.dgl. sind einsetzbar.

Der Anteil an Copolymer in dem aliphatischen Kohlenwasserstoff kann über einen großen Bereich variieren, je nachdem, ob eine Verwendung zu Beschichtungazwecken oder als Entwickler beabsichtigt ist. Der Anteil des Copolymers bei der BeSchichtungsverbindung kann von 0,1 bis 70 Gewichtsprozent variieren. Der Anteil des Copolymers in der Entwicklerverbindung kann zwischen 0,1 bis 5 Gewichtsprozent variieren.

Nachdem vorstehend die Grundlagen der vorliegenden Erfindung erläutert wurden, werden nun nachfolgend einige Beispiele, die nicht einschränkend zu verstehen sind, erläutert.

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Beispiel I

Eine nichtwässrige Polymer-Dispersion wird gemäß Stand der Technik zubereitet, also durch Verwendung eines vorsynthetisierten Polymer-Dispersionswirkstoffes. Ein solcher Disperßionswirkstoff ist beispielsweise in der US-PS 3 317 635 in Spalte 12 als Beispiel 3 beschrieben. Der Dispersionswirkstoff ist ein Te/£rpolymer 97/3/1 »5 von Lauryl-Methacrylat, Alycidyl-Methacrylat und Methacrylsäure, zubereitet als eine 30 %ige Lösung in einem aliphatischen Kohlenwasserstoff mit Kochtemperaturen zwischen 110 und 150° C.

Ein Gemisch von 1250 ml von Isopar G als isoparaffinischem Lösungsmittel mit einem Siedetemperaturbereich von 153 C bis 176° G und 105 g der oben beschriebenen Lösung der Polymer-Dispersion wurden auf 85° C in einem Gefäß erhitzt, das mit einem !Rührwerk, einem Rücklauf kondensator und einem Thermometer versehen war. Es wurde dann ein Gemisch von ±t$xg 1,25 g Benzoylperoxid und 387»5 g Vinylacetat zugefügt, während die Temperatur auf 85 bis 90° C gehalten wurde. Wenn die Polymerisation beginnt, wird das Gemisch flockig. Zwei Stunden nach Erscheinen der Flockigkeit wird ein Gemisch von 105 g der Lösung der Polymerdispersion, 387,5 g Vinylacetat und 1,25 g Benzoylperoxid über eine Dauer von einer Stunde zugefügt. Die Temperatur der Dispersion wird für die nächsten sechs Stunden auf 85 bis 90° C gehalten.

Nach dem Kühlen ist eine 42 gewichtsprozentige, eine niedrige Viskosität aufweisende Dispersion gebildet, die ein leichtes Absetzen nach einigen Tagen zeigt.

Diese Dispersion kann für Beschichtungszwecke benutzt werden und kann bei Wunsch mit etwas isoparaffinischem Lösungsmittel verdünnt werden. Sie hat eine gute Adhäsion zu den verschiedenen Substraten, die glatte, klare Beschichtungen ergeben.

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Erfolgt eine Verdünnung auf 1 Gewichtsprozent Konzentration mit Isopar G, kann die Dispersion als lithographischer Entwickler für die Offset-Elektrofotografie benutzt werden, FHt die Erzielung der bestmöglichen Resultate ist es zweckmäßig, 5 bis 10 g einer 50 %igen Lösung von Zirkoniumoctoat in Mineralöl pro Liter der Dispersion zuzufügen. Unter diesen Bedingungen können gefärbte Litho-Vprlagen benutzt werden, um Offsetkopien hervorragender Qualität zu erreichen. Es wurde jedoch in einigen Fällen festgestellt, daß nach mehreren Monaten Lagerhaltung einige Dispersionen dieser Art eine Tendenz zum Absetzen zeigten.

Beispiel II

Eine nichtwässrige Dispersion gemäß der Erfindung wird in sehr viel einfacherer Weise ohne Verwendung eines vorsynthetisierten dispergierenden Wirkstoffes zubereitet. Die erforderliche Ausrüstung besteht in einem Gefäß, das mit einem Rücklaufkondensator, einem Rührwerk und einem Thermometer versehen ist. Um eine eine niedrige Viskosität von 40 bis 45 % aufweisende nichtwässrige Polymerdispersion zu erzeugen, werden die nachfolgenden Bestandteile in das Reaktionsgefäß eingebracht, umgerührt und auf 90° G für zwölf Stunden erwärmt:

Isopar G	100	ml
Benzoylperoxid	0,2	g
Vinylacetat	42,5	g
Lauryl-Methacrylat	7,5	g

Verhältnis 85/15

Nach Abkühlung kann die sich ergebende Dispersion erfolgreich für Beschichtungs«ecke eingesetzt werden und ergibt harte, klare Beschichtungen mit einer guten Adhäsion zu den verschie-

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denen Substraten, wie beispielsweise Papier, Aluminium, Glas u.dgl.

Die eine niedrige Viskosität von 40 % aufweisende Dispersion kann mit irgendeinem Lösungsmittel auf der Basis Hydrocarbon, wie beispielsweise Isopar G, verdünnt werden. Einprozentige Dispersionen eigneten sich hervorragend als Litho-Entwickler bei der Offset-Elektrofotografie. Bei einer Verwendung als Entwickler elektrostatischer Abbildungen auf zinkoxid-beschichteten Papieren, zeigten die Litho-Entwickler gemäß der Erfindung eine hervorragende Adhäsion zum Substrat, d.h. dem Zinkoxid-Bindemittelsystem, ausgezeichnete oleophile und hydrophobe Eigenschaften, eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber Ätzlösungen und gegenüber Abrasion und eine ausgezeichnete Stabilität selbst nach mehreren Monaten Speicherung.

Beispiel III

Das Beispiel II wurde wiederholt, jetzt jedoch mit einem Verhältnis von 80 zu 20 beim Vinylacetat zum Lauryl-Methacrylat. Es konnte eine ausgezeichnete nichtwässrige Dispersion hergestellt werden. Sie wurde auf 1 % mit Isopar G verdünnt, und es wurden 2,5 g einer 50 %igen Lösung von Zirkoniumoctoat als oberflächenaktivem Wirkstoff pro Liter der Dispersion zugefügt. Die erhaltene Dispersion arbeitete hervorragend als Iiitho-TJawandler, ergab hervorragende Offsetkopien und zeigte keinerlei Probleme bezüglich des Absetzens selbst nach einer Speicherung von sechs Monaten.

Beispiel IV

Das Beispiel II wurde wiederholt, jedoch mit einem Verhältnis von 75 zu 25 Vinylacetat zu Lauryl-Methacrylat. Auch in diesem

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Fall ergab sich eine sehr stabile Polymerdispersion mit einer niedrigen Viskosität, die sowohl für Beschichtungszwecke als auch als Litho-Entwiekler verwendet werden konnte.

Beispiel V

Das Beispiel II wurde wiederholt, jedoch mit einem Vinylacetat-Lauryl-Methacrylat-Verhältnis von 50 zu. 50· Bei dieser Menge von Lauryl-Methacrylat bildete sich eine etwas viskosere Dispersion, die erfolgreich für Beschichtungszwecke und für Klebstoffzwecke eingesetzt werden konnte.

Beispiel VI

Beispiel II wurde wiederholt, jedoch mit einem Vinylacetatzu Lauryl-Methacrylat-Verhältnis von 28 zu 72- Bei dieser Menge an Lauryl-Methacrylat ergab sieh.eine undurchsichtige Lösung niedriger Viskosität, die als Klebstoff verwendet werden konnte, mit hervorragenden Bindungseigenschaften zu Polyähtylen oder Aluminium.

Beispiele VII, VIII, II

Beispiel II wurde wiederholt, wobei jedoch das Lauryl-Methacrylat durch Stearyl-Methacrylat ersetzt wurde. Die nachfolgenden Verhältnisse von Vinylacetat zu Stearyl-Methacrylat wurden erfolgreich eingesetzt, um stabile nichtwässrige Dispersionen zu erzeugen: 90/10; 85/15; 80/20.

Die erhaltenen Dispersionen konnten für Beschichtungszwecke eingesetzt werden, und zwar dort, wo dünne, klare Beschichtungen gefordert wurden, die ein gutes Haftvermögen zu den verschiedenen Substraten wie Glas, Papier, Folien u.dgl. hatten.

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Die Dispersionen konnten bei Bedarf mit den verschiedenen Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln verdünnt werden, ohne daß dies einen Einfluß auf die Stabilität der Dispersion hatte.

Eine 1-gewichtsprozentige Dispersion, zubereitet durch Verdünnung mit 4-0 %igem Konzentrat auf der Basis I sop ar G wurde als Litho-Entwickler in der Offset-Elektrofotografie benutzt. Die Qualität der geschaffenen Kopien war hervorragend, selbst wenn das Hinzufügen kleinerer Mengen oberflächenaktiver Wirkstoffe unterblieb.

Solche Litho-Entwickler haben eine ausgezeichnete Adhäsion zu fotokonduktiv beschichtetem Papier, hervorragende oleophile und hydrophobe Eigenschaften, eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber Itzlösungen, ausgezeichnete Stabilität und ausgezeichnete Ladungs-Halteeigenschaften.

Beispiel Z

Beispiel II wurde wiederholt, jedoch wurde das Lauryl-Methacrylat ersetzt durch ein 2-Äthyl-Hexylacrylat mit einem Verhältnis von Vinylacetat zu 2-Äthyl-Hexylacrylat von 75 zu 25· Es bildete sich eine äußerst stabile, eine niedrige Viskosität aufweisende Dispersion, die für Beschichtungszecke oder Klebstoffzwecke eingesetzt werden konnte. Die Dispersion konnte verdünnt werden, ohne daß ein Verlust an der langfristigen Stabilität zu bemerken war. Tür den Einsatz als Litho-Entwickler war diese Dispersion nicht ganz gut geeignet, da eine gewisse Anfälligkeit gegenüber JLtzlösungen festgestellt wurde.

Beispiel XI

Beispiel Z wurde wiederholt, jedoch mit einem Verhältnis von Vinylacetat zu 2-Äthyl-Hexylacrylat von 50 zu 50·' Eine ziemlich viskose, stabile Dispersion wurde gebildet, die zu KLeb-

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stoffzwecken eingesetzt werden konnte.

Werden noch größere Mengen von 2-lthyl-Hexyl acryl at "benutzt, wird das Polymer vollständig in dem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel löslich.

Beispiel XEI

Unter Verwendung der gleichen Ausrüstung wie beim Beispiel II wurden folgende Bestandteile gemischt, gerührt und für fünf Stunden auf 100° C erhitzt:

Isopar G 3OO ml

Benzoylperoxid 0,4 g Methyl-Methacrylat 80 g Lauryl-Methfrcrylat 20 g Verhältnis 80/20

Hierbei setzte sich jedoch eine Menge Polymer aus der Dispersion ab, während lediglich 4- bis 5 % i^ stabiler Dispersionsform verblieben. Eine solche Dispersion kann weiter verdünnt und als Litho-Entwickler eingesetzt werden. Seine Adhäsion .;zu zinkoxid-beschichtetem Papier ist jedoch unzureichend, und wenn nicht die Benutzung bei hoher Temperatur erfolgt, ist die Dispersion als Litho-Entwickler nicht gut geeignet.

Beispiel Uli

Beispiel HI wurde wiederholt, wobei jedoch das Methyl-Methacrylat ersetzt wurde durch Äthylacrylat, mit einem Verhältnis von Äthylacrylat zu Lauryl-Methacrylat von 80 zu 20· In diesem Fall ist das Copolymer praktisch in dem Lösungsmittel bei einer Temperatur oberhalb 120° 0 löslich. Venn jedoch die Temperatur absinkt, wird das Copolymer weniger und weniger in dem System löslich und bildet eine Dispersion in einer Dispersion, die mit Vorteil für Beschichtungszwecke eingesetzt werden kann.

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Es wurden in der vorstehenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung, spezifische Mengengrößen und Proportionen der verschiedenen Bestandteile der Gemische und Dispersionen beschrieben. Es versteht sich, daß andere bekannte und zu den vorstehend beschriebenen Materialien äquivalente Materialien mit ähnlichem Resultat eingesetzt werden können. Ferner können andere bekannte Additive in die Verbindungen gemäß vorliegender Erfindung eingebracht werden, um zu den gleichen Zwecken zusammenzuwirken oder die Eigenschaften der Verbindungen zu begünstigen oder auf andere Weise zu modifizieren. Es versteht sich daher, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen in den Details sowohl bei den Zusammensetzungen als auch bei dem Verfahren selbst gemacht werden können, ohne den Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

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Claims (21)

Pat entansprüche

1. Verbindung, gekennzeichnet durch eine nichtwässrige Dispersion des Copolymers eines ungesättigten Esters mit niedrigem Molekulargewicht und mindestens einem copolymer! si erb ar en langkettigen Og "bis O₂₀ aliphatischen, äthylenisch ungesättigten Monomer in einem isoparaffinischen Kohlenwasserstoff.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Ester mit niedrigem Molekulargewicht aus der Stoffgruppe Vinylacetat, Vinylpropionat, Methylacrylat, Äthylacrylat, Methyl-Methacrylat und Äthyl-Methftcrylat ausgewählt ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das langkettige O₆ bis Cp₀ aliphatische,. äthylenisch ungesättigte Monomer aus der Stoffgruppe langkettiger acrylischer, methacrylischer und vinylischer Ester ausgewählt ist.

4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Ester mit niedrigem Molekulargewicht Vinylacetat ist und daß das langkettige O^ bis C^q aliphatische, äthylenisch ungesättigte Monomer Lauryl-Methacrylat ist, wobei Vinylacetat und Lauryl-Methacrylat in einem Verhältnisbereich von 95 zu 5 his 5Ö zu 50 Gewichtsprozent vorhanden sind.

5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Ester niedrigen Molekulargewichts Vinylacetat ist und das langkettige C^ bis G₂₀ aliphatische,.äthylenisch ungesättigte Monomer Stearyl-Methacrylat ist, wobei Vinylacetat und Stearyl-Methacrylat in einem Verhältnisbereich von 95 zu 5 bis 50 zu 50 Gewichtsprozent vorhanden sind.

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6. Eine flüssige Entwicklerverbindung zur Anwendung beim elektrostatischen Drucken, gekennzeichnet durch eine nichtwässrige Lösung eines Copolymers aus einem ungesättigten Ester mit niedrigem Molekulargewicht und mindestens einem copolymerisierbaren langkettigen C,- bis Op₀ aliphatischen, äthylenisch ungesättigten Monomer in einem isoparaffinisehen Kohlenwasserstoff und einem oberflächenaktiven Wirkstoff.

7. Entwicklerverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Ester niedrigen Molekulargewichts aus der Stoffgruppe Vinylacetat, Vinylpropionat, Methylacrylat, Äthylacrylat, Methyl-Methacrylat und Äthyl-Methacrylat ausgewählt ist.

8. Entwicklerverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das langkettige Cg bis C^q aliphatische, äthylenisch ungesättigte Monomer aus der Stoffgruppe langkettiger acrylischer, methacrylischer und vinylischer Ester ausgewählt ist.

9. Entwicklerverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oberflächenaktive Wirkstoff aus der Stoffgruppe Aluminiumstearat, den Kobalt-, Eisen-, Mangan- und Zirkoniumsalzen von 2-A*thyl-Hexansäure, den Metallsalzen von Naphtansäure ausgewählt ist, wobei bei der Naphtansäure die Metalle aus der Gruppe Mangan, Kobalt, Nickel, Zink, Chrom, Magnesium, Blei, Zinn, Zirkonium, Calcium und Aluminium kommen.

10. Entwicklerverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Ester niedrigen Molekulargewichts Vinylacetat ist und das langkettige, Cg bis C₂₀ aliphatische, äthylenisch ungesättigte Monomer Lauryl-Methacrylat ist, wobei Vinylacetat und Lauryl-Methacrylat in einem Verhältnisbereich von 95 zu 5 bis 75 zu 25 Gewichtsprozent vorhanden sind und etwa 0,001 bis etwa 0,1 Gewichtsprozent des Zirkoniumsalzes von 2-Äthyl-Hexansäure, bezogen auf das Gewicht des isoparaffinischen Kohlenwasserstoffes.

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11. Entwicklerverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Ester niedrigen Molekulargewichts Vinylacetat ist und das langkettige C^ bis G^q aliphatisch^, äthylenisch ungesättigte Monomer Stearyl-Methacrylat ist, wobei Vinylacetat und Stearyl-Methacrylat in einem Verhältnisbereich von 95 zu 5 bis 75 zu 25 Gewichtsprozent vorhanden sind und etwa 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent des Zirkoniumsalzes von 2-A'thyl-Hexansäure, bezogen auf das Gewicht des isoparaffinischen Kohlenwasserstoffes.

12. Eine Beschichtungsverbindung, gekennzeichnet durch eine nichtwässrige Lösung eines Copolymers aus einem ungesättigten Ester niedrigen Molekulargewichts und mindestens einem copolymerisierbaren langkettigen Cg bis Cp^ aliphatischen, äthylenisch ungesättigten Monomer in einem isoparaffinisehen Kohlenwasserstoff.

13· BeSchichtungsverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Ester niedrigen Molekulargewichts aus der Stoffgruppe Vinylacetat, Vinylpropionat, Methylacrylat, Äthylacrylat, Methyl-Methacrylat und Äthyl-Methacrylat ausgewählt ist.

14. BeSchichtungsverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das langkettige C^ bis C₂₀aliphatische, äthylenisch ungesättigte Monomer aus der Stoffgruppe langkettiger acrylischer, methacrylischer und vinylischer Ester ausgewählt ist.

15. Beschichtungsverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Ester niedrigen Molekulargewichts Vinylacetat ist und das langkettige C^ bis Gg₀ aliphatische, äthylenisch ungesättigte Monomer Lauryl-Methacrylat ist, wobei Vinylacetat und Lauryl-Methacrylat in einem Verhältnisbereich von 95 zu 5 bis 50 zu 50 Gewichtsprozent vorhanden sind.

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16. Beschichtungsverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Ester niedrigen Molekulargewichts Vinylacetat ist und das langkettige C^ Ms Cp₀ aliphatische, äthylenisch ungesättigte Monomer Stearyl-Methacrylat ist, wobei das Vinylacetat und das Stearyl-Methacrylat in einem Verhältnisbereich von 95 zu 5 bis 50 zu 50 Gewichtsprozent vorhanden sind.

17· Verfahren zur Herstellung einer nichtwässrigen copolymeren Dispersionsverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß ein ungesättigter Ester niedrigen Molekulargewichts und ein langkettiges Og bis GpQ aliphatisches, äthylenisch ungesättigtes Monomer in einem isoparaffinisehen Kohlenwasserstoff bei Vorhandensein eines polymerisierenden Wirkstoffes zusammengebracht werden, gemischt werden und dann das Gemisch auf einer Temperatur von mindestens 60 C, aber weniger als 130° G gehalten wird, bis die Copolymerisation im wesentlichen vollendet ist, und' dann das Gemisch abgekühlt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17> dadurch gekennzeichnet, daß als ungesättigter Ester niedrigen Molekulargewichts ein Stoff aus der Gruppe Vinylacetat, Methylacrylat, JLfchylacrylat, Methyl-Methacrylat und JLthyl-Methacrylat zugesetzt wird.

19· Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß als langkettiges, Cg bis C₂₀ aliphatisches, äthylenisch ungesättigtes Monomer ein Stoff aus der Gruppe der langkettigen acrylischen, methacrylisehen und vinylischen Ester zugesetzt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß als ungesättigter Ester niedrigen Molekulargewichts Vinylacetat zugesetzt wird.und als langkettiges C₆ bis C₂₀ aliphatisches, äthylenisch ungesättigtes Monomer Lauryl-Methacrylat zugesetzt wird, wobei die Zusetzung von Vinylacetat und Lauryl-Methacrylat in einem Verhältnisbereich von 95 zu 5 bis 50 zu ^O Gewichtsprozent erfolgt.

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21. Verfaliren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß als ungesättigter Ester niedrigen Molekulargewichts Vinylacetat und als langkettiges G^ bis G~q aliphatisch'es, äthylenisch
ungesättigtes Monomer Stearyl-Methacrylat zugesetzt wird,
wobei die Zusetzung von Vinylacetat und Stearyl-Methacrylat in einem Verhältnisbereich von 95 zu 5 bis 50 zu 50 Gewichtsprozent erfolgt.

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