DE2631006A1

DE2631006A1 - Elektrostatischer toner

Info

Publication number: DE2631006A1
Application number: DE19762631006
Authority: DE
Inventors: Thomas Arthur Jadwin
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1976-07-09
Publication date: 1977-01-13
Also published as: CA1060696A; FR2317688B1; AU1575276A; DE2631006B2; DE2631006C3; JPS5210141A; GB1501065A; FR2317688A1

Description

PATENTANWÄLTE

10DR H.Bartels

° DipL-Chem. Dr. Brandes

Dr.-Ing.Held
Dipl.-Phys. Wolff

8 München 22, Thierschstraße 8

Tel.(089)293297
Telex 05 23325 (patwo d) Telegrammadresse: wolffpatent, münchen

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Deutsche Bank AG, 14/286 30

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Bürozeit: 8-12 Uhr, 13-16.30 Uhr

außer samstags

15. Juni 19 76 25/93 Reg.flr. 125 050

Eastman Kodak Company, 343 State Street, Rochester,
Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika

Elektrostatisciier Toner

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Elektrostatischer Toner.

)is Erfindung betrifft einen elektrostatischen Toner, bestehend aus Teilchen einer Größe von 0,1 bis 100 liikron aus einem polymeren lÜnJiirüittal init einoiVi Π r v; e i chunks punk t von 40 bis 20O⁰C, 0,01 bis 2 Üew.-» eines aus einem quaternären Ammoniumsalz bestehenden LadungsSteuerungsmittels sowie gegebenenfalls einer färbenden Komponente, vorzugsweise eineia Pigment und/oder Farbstoff.

i»es weiteren betrifft die Erfindung aie Verwendung eines erfindun^sgemäßen Toners zur Herstellung eines elektrographisclien Entwicklers, vorzugsweise mit Träjerteilcheu einer Größe von etwa 30 uis etv;a 120C ."iikron. für die Liitv.'icklung latenter elektrostatisciier Ladungsbilder.

iis ist allgemein bekannt, im ilalmen elektrographischer Verfahren, beispielsweise elsktrophotograpnischer Verfahren, wie sie beispielsweise aus den US-PS 2 221 770, 2 277 015, 2 297 691, Z 357 S09, 2 551 582, 2 325 SIA, 2 833 643, 3 220 324, 3 220 831 und 3 220 833 bekannt sind, zunächst latente elektrostatische Ladungsbilder auf einem isolierenden elektrographischen Material zu erzeugen und dieses latente elektrostatische Ladungsbild dann dadurch zu entwickeln, daß die aufgeladene überfläche in Kontakt mit einer geeigneten Enti^icklungsmischung gebracht wird. Die zur Lntwicklung latenter elektrostatischer Ladungsbilder üblicherweise verwendeten Entwicklermischungen enthalten Toner- oder Markierungsteilchen sowie gegebenenfalls Trägerteüchen, die entweder aus einem magnetischen ΐ-iaterial bestehen können, beispielsweise Eisenspänen oder pulverförmigem Eisen oder Eisenoxid oder einer triboelektrisch aufladbaren, nicht-magnetischen Substanz, beispielsweise Glaskügelchen oder Kristallen aus anorganischen Salzen, beispielsweise Natrium- oder Kaliuiafluorid. i)ie Toner- oder Markierungsteilchen bestehen in typischer Weise aus einem harzförmigen Material, das zwecks Erzeugung eines gewissen Kontrastes mittels einer färberischen Komponente, beispielsweise einem Farbstoff und/oder einem Pigment, beispielsweise Ruß, eingefärbt ist.

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Ein bekanntes Verfahren, nach dem eine trockene Lnt\vicklermischung auf ein ein Ladungsbild aufweisendes elektrograpliisches Material aufgebracht werden kann, ist das sogenannte Magnetbürstenverfahren. Zur Durchführung dieses Verfahrens eignen sich Vorrichtungen, wie sie beispielsweise aus der US-PS 3 003 462 bekannt sind. Derartige Vorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem drehbar gelagerten, nicht-magnetischen Zylinder mit Magnetelementen im Zylinderinneren. Der Zylinder ist dabei derart drehbar gelagert, daß ein Teil seiner Oberfläche in die Entwicklermischung eintaucht oder in anderer Weise mit einer Entwicklermischung in Kontakt gebracht wird. Die teilchenförmige Entwicklermasse wird beim Eintauchen des Zylinders in die Entwicklermasse magnetisch von der Oberfläche des Zylinders angezogen. Gelangt die Entwicklermischung in das Magnetfeld, das von den Magnetelementen im Inneren des Zylinders erzeugt wird, so richten sich die Teilchen bürstenartig auf der Oberfläche des Zylinders aus. Diese bürstenartige Ausrichtung der Entwicklermischung erfolgt dabei in Übereinstimmung mit den Linien des magnetischen Flusses. Während einer Umdrehung des sich kontinuierlich drehenden Zylinders nimmt dieser Entwicklermasse aus einem Vorratsbehälter auf und gibt einen Teil der Masse oder die ganze Masse wieder in den Vorratsbehälter zurück. Durch diese -Arbeitsweise wird gewährleistet, daß stets frische Entwicklermasse zum Aufbringen auf die Oberfläche des aufgeladenen elektrographischen Materials am Kontaktpunkt mit der Bürste zur Verfügung steht. Während einer Drehung des Zylinders erfolgt somit Aufnahme von Entwicklermasse aus dem Vorratsbehälter, eine Bürstenbildung, ein Kontakt der Bürste mit dem zu entwickelnden elektrographischen Material,uz.B. photoleitfähigem Aufzeichnungsmaterial, ein Bürstenkollaps sowie schließlich die Abgabe von Entwicklermasse in den Vorratsbehälter.

Bei der Magnetbürstenentwicklung sowie den verschiedensten anderen elektrographischen Entwicklungsverfahren, bei denen eine trockene triboelektrische Mischung aus Trägerteilchen und Tonerpulver verwendet wird, z.B. bei der Kaskadenentwicklung, wie sie beispielswiese aus den US-PS 2 638 416 und 2 618 552 bekannt ist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die triboelektrischen Eigenschaften des Tonerpulvers derart zu modifizieren, daß den Tonerteilchen durch

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die Trägerteilchen eine gleichförmige, stabile, vergleichsweise starke elektrische Ladung erteilt \\rird. Als besonders vorteilhaft hat es sich des weiteren erwiesen, wenn die triboelektrischen Eigenschaften des Tonerpulvers konstant bleiben, und zwar sogar dann, wenn das Tonerpulver unter verschiedenen Feuchtigkeitsbedingungen verwendet wird.

Es sind verschiedene Verfahren und Stoffe zur _;iodifizierung der triboelektrischen Eigenschaften von Tonerteilchen bekannt geworden. Aus der US-PS 3 647 696 ist beispielsweise ein aus einem Harz aufgebauter elektrostatischer Toner gleichförmiger Polarität bekannt, der ein mono- oder di-funktionelles Nigrosinsalz enthält. Das Nigrosinsalz unterstützt dabei die Ausbildung einer vergleichsweise hohen gleichförmigen elektrischen Ladung auf den Tonerteilchen. Nachteilig an der Verwendung von derartigen Nigrosinsalzen ist jedoch, daß der Zusatz dieser Nigrosinsalze zur Tonermasse zu einem Abfall oder einer Verminderung der Adhäsion der Tonerteilchen gegenüber einem Papier-Empfangsblatt führt. So hat sich beispielsweise gezeigt, daß, wenn ein Tonerbild, das unter Verwendung eines ein Nigrosinsalz enthaltenden Toners hergestellt worden ist, von einem ein Ladungsbild aufweisenden elektrographischen Material auf ein Papierempfangsblatt übertragen und auf dem Empfangsblatt fixiert wird, das auf dem Empfangsblatt erzeugte Bild nicht fest fixiert ist und abschmiert, wenn das Blatt gefaltet oder gebogen wird.

Aus der US-PS 3 079 272 ist es des weiteren bekannt, 4 bis 5 Gew.-°₀ anionischer Verbindungen, beispielsweise Stearinsäure, zur Herstellung von Entwicklern zu verwenden, um die "triboelektrische Ladungs be Ziehung" zwischen den Tonerteilchen zu verbessern. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Verwendung von Fettsäuren, wie beispielsweise Stearinsäure, in trockenen Tonern für die Magnetbürstenentwicklung keine Entwickler erhalten werden, bei denen den Tonerteilchen durch die magnetischen Trägerteilchen eine vergleichsweise hohe positive elektrische Ladung erteilt wird. Des weiteren hat sich gezeigt, daß durch Zusatz von Fettsäuren, beispielsweise Stearinsäure, zu Tonerteilchen die Adhäsion der Tonerteilchen gegenüber

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Lildempfangsmaterialien aus einfachem Papier vermindert wird.

Es ist des weiteren bekannt, zum .lodifizieren von trockenen Tonermassen die verschiedensten langkettigen anionischen und kationischen Stoffe, z.B. die verschiedensten oberflächenaktiven Verbindungen zu verwenden. Typische oberflächenaktive Verbindungen, die bereits zur Modifizierung der Eigenschaften von Tonerteilchen verwendet wurden, sind oberflächenaktive Verbindungen, die aus langkettigen quaternären Ammoniumsalzen bestehen. Die Verwendung derartiger Verbindungen ist beispielweise bekannt aus der GB-PS 1 174 573, Seite 2, Spalte 2 bis Seite 3. Aus der US-PS 3 577 345 ist es des weiteren bekannt, zur Modifizierung von Trockentonern Mischungen aus einem festen Metallsalz einer Fettsäure und bestimmten anderen festen Verbindungen zu verwenden.

Aus der Literaturstelle "Research Disclosure", Oktober 1972, Seiten 57 bis 58, Nr. 10244 ist es schließlich auch bekannt, als Ladungssteuermittel für elektrostatische Toner bestimmte, keine oberflächenaktive Verbindungen darstellende, kurzkettige quaternäre Ammoniumsalze zu verwenden. Aus der FR-Patentanmeldung 2 271 605 ist des weiteren auch die Verwendbarkeit bestimmter alkoxylierter Amine zu dem gleichen Zweck bekannt. Ls hat sich gezeigt, daß bei Verwendung der bekannten quaternären Ammoniumsalze und alkoxylierten Aminen relativ hoch und gleichförmig elektrisch aufgeladene Toner erhalten werden können, wobei die quaternärenAmnioniumsalze und alkoxylierten Amine den Tonerteilchen einverleibt werden können, ohne daß die Adhäsionseigenschaften der Tonerteilchen nachteilig beeinflußt werden.

Nachteilig an der Verwendung der bekannten quaternären Ammoniumsalze und alkoxylierten Amine ist jedoch, daß ihre Luftfeuchtig-

zu
keitsstabilität noch/wünschen übrig läßt.

Außer den erwähnten Verbindungen, die bisher zur Ilodifizierung der triboelektrischen Eigenschaften elektrostatischer Tonerteilchen trockener elektrographischer Entwickler verwendet wurden, ist es aus der GB-PS 1 169 703 bekannt, vergleichsweise große Mengen, d.h.

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etwa 2 bis etwa 15 Gew.-% verschiedener Ammoniumsalze, beispielsweise i'Iyristyldimethylammoniumäthylsulfat und Cetyldimethyläthylammoniuiiiäthylsulfat als Additive für die Herstellung von leitenden Uruckfarberiteilchen zu verwenden, um die elektrische Leitfähigkeit dieser Teilchen zu erhöhen, und zwar auf einen Wert von im allgemeinen weniger als 10 Ohm-cm.

Aufgabe der Erfindung war es, einen elektrostatischen Toner mit gegenüber den bisher bekannten Tonern weiter verbesserten Eigenschaften anzugeben. Der Toner sollte dabei insbesondere durch eine verbesserte Luftfeuchtigkeitsstabilität gekennzeichnet sein und darüberhinaus gegenüber bekannten Tonern noch weitere Vorteile aufweisen. So sollten Toner entwickelt werden, welche nach Vermischen mit Trägerteilchen einen Entwickler liefern, der durch eine verbesserte Lebensdauer gekennzeichnet ist, d.h. über lange Zeitspannen hinweg Bildkopien von großer Gleichförmigkeit liefert. Des weiteren war es Ziel der Erfindung, neue Ladungssteuermittel aufzufinden, die höhere Zerfalls temper aturen aufweisen als bekannte vorteilhafte Ladungssteuermittel, wie beispielsweise die bekannten kurzkettigen quaternären Ammoniumsalze und alkoxylierten Amine.

Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß sich die gestellte Aufgabe durch Verwendung vergleichsweise geringer Mengen, d.h. von bis zu 2 Gew.-I bestimmter oberflächenaktiver quaternärer Ammoniumsalze mit einem Organoschwefel enthaltenden Anion lösen läßt.

Gegenstand der Erfindung ist ein elektrostatischer Toner, bestehend aus Teilchen einer Größe von 0,1 bis 100 Mikron aus einem polymeren Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von 40 bis 200⁰C, 0,01 bis 2 Gew.-% eines aus einem quaternären Ammoniumsalz bestehenden Ladungssteuermittels sowie gegebenenfalls einer färbenden Komponente, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Teilchen ein Ladungssteuermittel der folgenden Formel enthalten:

I. ^{d1 n2}

R Λ _Rb_so θ

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in der bedeuten:

- Jo -

1 O ¹Z. A

R , R , R und R jeweils einen aliphatischen oder aromatischen Rest mit 1 bis 30 C-Atomen, wobei gilt, daß die Reste R¹, R², R³ und R⁴ die gleiche oder eine voneinander verschiedene Bedeutung haben können und mindestens einer der Reste R , R , R und R ein Rest der folgenden Formel ist:

0
-R⁷-NH-C-R⁶

£ 7

in der R einen Alkylrest mit mindestens 8 C-Atomen und R einen geradkettigen Alkylenrest mit 1 bis 8 C-Atomen darstellen,

R einen aliphatischen oder aromatischen Rest mit 1 bis 30 C-Atomen und

η = 3 oder 4.

Λ Ο 'Ζ Α

Vorzugsweise stehen R , R , R und R für gegebenenfalls substituierte Alkylreste mit 1 bis 30 C-Atomen, insbesondere kurzkettige Alkylreste mit z.B. 1 bis 6 C-Atomen oder gegebenenfalls substituierte Arylreste mit 6 bis 30 C-Atomen, z.B. gegebenenfalls substituierte Benzol- oder Naphthalinreste.

In vorteilhafter Weise enthalten die Tonerteilchen als färberische Komponente einen der üblichen bekannten Farbstoffe und/oder eines der üblichen bekannten Pigmente.

Die Zeichnung dient der näheren Erläuterung der Erfindung. Im einzelnen sind dargestellt in:

Fig. 1 ein Diagramm, aus dem sich der Einfluß erhöhter relativer Feuchtigkeit (bei 28⁰C) auf die absolute .Tonerladung von zwei ähnlichen elektrostatischen Entwicklern A und B ergibt, die sich dadurch voneinander unterscheiden, daß der Entwickler A einen . Toner mit einem bekannten Ladungssteuermittel, bestehend aus Tetrapentylammoniumchlorid enthält und der Entwickler B einen Toner mit einem der erfindungsgemäß verwendeten Ladungssteuermittel;

Fig. 2 ein Diagramm, aus dem sich der Einfluß der absoluten Toner-

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ladung auf zwei verschiedene Entwickler C und D, die dem gleichen Test unterworfen wurden, bei dem die Herstellung von 30 000 Kopien auf einem elektrophotographischen Dokumentenkopiergerät simuliert wurde. Die beiden ge test e1ai Entwickler unterschieden sich dadurch, daß der Entwickler D einen Toner ohne Ladungssteuermittel enthielt und der Entwickler C einen Toner, der sich von dem Toner des Entwicklers D lediglich darin unterschied, daß er ein Ladungssteuermittel enthielt.

Durch die Erfindung werden verschiedene Vorteile erreicht. So lassen sich durch die Verwendung der beschriebenen Ladungssteuermittel Toner her.— stellen _t die sich durch vergleichsweise hohe, gleichförmige und stabile absolute Tanerladungen nach Vermischen mit einem geeigneten Träger auszeichnen. Des weiteren ist der Grad des nachteiligen Toner-Abwurfes außerordentlich gering. Des weiteren hat sich gezeigt, daß der Zusatz der erfindungsgemäß verwendeten Ladungssteuermittel keinen nachteiligen Einfluß auf die Adhäsionseigenschaften der Toner hat, wenn die Tonerteilchen auf Bildempfangsmaterialien fixiert werden, die aus einfachem Papier bestehen.

Des weiteren hat sich gezeigt, daß sich bei Verwendung der beschriebenen Ladungssteuermittel elektrostatische Toner herstellen lassen, die, wenn sie mit Trägerteilchen unter sehr verschiedenen Feuchtigkeitsbedingungen vermischt werden, eine relativ hohe stabile Ladung beibehalten, wodurch sie sich in vorteilhafter Weise von sehr ähnlichen Ladungssteuermitteln des Standes der Technik unterscheiden, d.h. den kurzkettigen, keine oberflächenaktiven Verbindungen darstellenden quaternären Ammoniumsalzen, die beispielsweise in der Literaturstelle "Research Disclosure", Oktober 1972, Seiten 57 bis 78 beschrieben werden. Diese Eigenschaft ist besonders vorteilhaft, weil hierdurch <iine wirksame elektrographische Entwicklung bei nur geringem Tonerabwurf sogar bei relativ geringen und hohen Feuchtigkeitsbedingungen, beispielsweise einer Luftfeuchtigkeit von 5 % bei 28⁰C und einer Luftfeuchtigkeit von 90 I bei 28°C erreicht wird.

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Es liat sich des weiteren gezeigt, daß Tonerteilchen mit einem Gehalt an einem der erf indungsgeiuäG verwendeten Ladungssteuermittel die Herstellung von auf elektrographisehern liege entwickelten Bildern ausgezeichneter Qualität, insbesondere ausgezeichneter gleichförmiger Dichte ohne oder praktisch ohne Verschmieren der Hintergrundbezirke ernöglichen.

Zur Herstellung eines erfindungsgeniäßen Toners können als Bindemittel die üblicherweise zur Herstellung elektrostatischer Toner verwendeten Polymeren und Harze verwendet werden. Besonders geeignete Polymere sind solche mit einer Glasübergangs temperatur von 40 bis 120⁰C. Als besonders vorteilhaft Laben sich des weiteren Tonerteilchen, hergestellt aus diesen Polymeren erwiesen, die vergleichsweise hohe Z us ammenback- odar Sintertemperaturen aufweisen, beispielsweise von über 55⁰C, so daß das entsprechende Tonerpulver über einen vergleichsweise langen Zeitraum bei vergleichsweise hohen Temperatüran aufbewahrt werden kann, ohne daß die einzelnen Teilchen agglomerieren und zusammenklumpen. Die Erweichungstemperaturen der Polymeren liegen in vorteilhafter Weise bei 40 bis 200⁰C, so daß die Tonerteilchen leicht auf übliche Eildempfangsblätter aus Papier aufgeschmolzen werden können und permanente Bilder liefern. Als besonders vorteilhaft haben sich Polymere erwiesen, die eine Erweichungstemperatur von etwa 40 bis etwa 75⁰C aufweisen, da Toner mit diesen Bindemitteln in besonders vorteilhafter Weise in elektrographischen Kopiermaschinen verwendet werden können, die ein Kopieren von Vorlagen mit hoher Geschwindigkeit ermöglichen und dabei einfaches Papier als Bildempfangsmaterial verirrenden. Bei Verwendung von anderen Bildempfangsmaterialien, beispielsweise Metallplatten, z.B. in Form von Druckplatten, können natürlich in vorteilhafter Weise auch Toner aus Polymeren verwendet werden, die Erweichungstemperaturen und Glasübergangstemperaturen aufweisen, die weit über den angegebenen Bereichen von 40 bis 65⁰C bzxv. 40 bis 120⁰C, liegen.

Die hier angegebenen "Erweichungstemperaturen" sind Erweichungstemperaturen, die in üblicher bekannter Weise ermittelt wurden, und zwar unter Verwendung einer Apparatur, die von der Firma

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E.I. duPont de Nemours Company, USA unter der Typenbezeichnung Modell 941 TiLA (Thermal Mechanical Analyzer) in den Handel gebracht wird. Bei den angegebenen Glasübergangstemperaturen (Tg) handelt es sich um die Temperaturen, bei denen ein Polymer von einem glasartigen Polymerzustand in einen gummiförmigen Polymerzustand übergeht. Die Glasübergangstemperatur (Tg) läßt sich nach der thermischen Differentialanalyse ermitteln, wie sie näher beispielsweise beschrieben wird in dem Buch "Techniques and Methods of Polymer Evaluation", Band 1, Verlag Marcel Dekker, Inc., N.Y. 1966, USA.

Zur Herstellung der Toner geeignete Polymeiesind beispielsweise Polymere und Harze auf Styrolbasis, Polycarbonate, mit Colophonium modifizierte Maleinsäurealkydharze, Polyamide, Phenol-Formaldehydharze und die verschiedensten Derivate hiervon, Polyester, modifizierte Alkydharze sowie aromatische Harze mit alternierenden Ilethyleneinheiten und aromatischen Einheiten, tiie sie näher beispielsweise in der US-PS 3 809 559 beschrieben werden sowie aufschmelzbare, quervernetzte Polymere des aus der BE-PS 817 748 bekannten Typs.

Als besonders vorteilhafte Tonerpolyniere haben sich Polycarbonate erwiesen, wie sie beispielsweise aus der US-PS 3 694 359 bekannt sind. Besonders vorteilhafte Polycarbonate des aus der US-PS 3 694 359 bekannten Typs sind solche mit wiederkehrenden Alkyliden-Diaryleneinheiten und 1 bis 10 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten. Weitere besonders vorteilhafte Polymere sind polymere Ester von Acrylsäure und Methacrylsäure, z.B. Poly(alkylacrylate) und Poly(alkylmethacrylate), bei denen die Alkylreste 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen. Auch Polyester haben sich als besonders vorteilhafte Bindemittel erwiesen.

Besonders vorteilhafte Polymere auf Styrolbasis sind solche, die erhalten werden durch Polymerisation einer Mischung aus: etwa 40 bis etwa 100 Gew.-I Styrol und/oder Styrolhomologen, 0 bis etwa 45 Gew.-I eines oder mehrerer kurzkettiger Alkylacrylate und/oder Alkylmethacrylate mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, z.B.

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Aetlr/l-, Äthyl-, Isopropyl- oder Butylacrylatcn und/oder -iiethacrylaten und 0 bis etiia. 5ü Gew.-^ro eines oder mehrerer Vinylmonomerer, die sicli vom Styrol unterscheiden, beispielsweise einem höheren Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat (einschließlich verzweigtkettiger Alkyl- und Cycloalkylacrylate und Alkyl- und Cycloalkylmethacrylate) mit 6 bis 20 oder/nehr Kohlenstoffatomen im Alkylrest.

Mn typisches Polymer auf Styrolbasis, das sich als Bindemittel zur herstellung der Toner verwenden läßt, ist ein Polymer, hergestellt durch Copolymerisation einer Mischung bestehend zu 40 bis 60 Gew.-I Styrol oder eines Styrolhomologen, etwa 20 bis etwa 50 Gew.-% eines kurzkettigen Alkylacrylates oder Alkylmethacrylates und e^wa 5 bis etwa 30 Gew.-⁹ ₀ eines höheren Alkylacrylates oder Alkylmethacrylates, beispielsweise Äthylhexylacrylat.

Besonders vorteilhafte Polymere auf Styrolbasis sind quervernetzte aufschmelzbare Polymere des Typs, wie er näher beispielsweise in der BE-PS 817 748 beschrieben wird. Weitere besonders geeignete Polymere zur Herstellung der Toner auf Styrolbasis sind aus den US-PS 2 917 460, 2 788 288, 2 638 416, 2 618 552 und 2 659 670 sowie der US-Re-Issue-PS 25 136 bekannt.

Die Menge an Polymer-Bindemittel, die zur Herstellung der Tonerteilchen verwendet wird, kann etwas von den Mengen anderer Zusätze abhängen, die zur Herstellung der Toner verwendet werden. So können beispielsweise die verschiedensten färbenden Komponenten und/oder magnetischen Stoffe in vorteilhafter Weise in die Tonerteilchen eingearbeitet werden, wenn die Toner zu solchen Zwecken verwendet werden sollen, bei denen derartige Zusätze erforderlich sind. In vorteilhafter Weise jedoch liegt das polymere Bindemittel in den Tonerteilchen in einer Konzentration von über 50 Gew.-I, bezogen auf das Gewicht des Toners, vor. In besonders vorteilhafter Weise, und zwar beispielsweise dann, wenn die Toner in einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Bürokopiervorrichtung verwendet werden, weisen die Toner einen Polymer-Bindemittelgehalt von etwa 75 bis 9 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Toners, auf.

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Die Tonerteilchen können nach üblichen bekannten Methoden hergestellt werden. Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung der Toner ist das sogenannte Sprüh-Trocknungsverfahren. Bei diesem Sprüh-Trocknungsverfahren wird das polymere Bindemittel, die färbende Komponente und das Ladungssteuermittel in einem geeigneten flüchtigen organischen Lösungsmittel, beispielsweise Dichlormethan, gelöst. Die erhaltene Lösung wird dann durch eine Sprühdüse unter Verwendung eines nicht-reaktiven Gases, wie beispielsweise Stickstoff, gesprüht. Bei dem Versprühen verflüchtigt sich das flüch-'tige Lösungsmittel aus den erzeugten Tröpfchen unter Erzeugung von Tonerteilchen aus gleichförmig gefärbtem oder pigmentiertem Polymer. Die Teilchengröße wird dafcei durch die Einstellung der Sprühdose und den Druck des zum Versprühen verwendeten Gases bestimmt. Als vorteilhaft hat sich dabei die Herstellung von Teilchen eines Durchmessers von etwa 0,1 Mikron bis etwa 100 Mikron en^iesen. Im Falle der heutzutage verwendeten Eürokopiervorrichtungen haben sich insbesondere Teilchen eines Durchmessers von etwa 1,0 bis 30 Mikron als vorteilhaft erwiesen. Bei anderen Kopierverfahren kann die Verwendung größerer oder kleinerer Teilchen von Vorteil sein. Bei dem sogenannten Pulver-Wolken-Entwicklungsverfahren, wie es beispielsweise in der US-PS 2 691 345 näher beschrieben wird, kann es vorteilhaft sein, extrem kleine Tonerteilchen einer Größenordnung von etwa 0,01 Mikron zu verwenden.

Ein anderes vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Toners ist das Schmelz-Mischverfahren. Bei diesem Verfahren wird ein pulverisiertes Tonerpolymer oder Tonerharz aufgeschmolzen und mit einer geeigneten färberischen Komponente, z.B. einem oder mehreren Farbstoffen oder Pigmenten und dem Ladungssteuermittel vermischt. Das Aufschmelzen des Polymeren kann dabei in einfacher Weise mittels Mischwalzen erfolgen, die gleichzeitig dazu dienen, das Polymer mit den Zusätzen zu vermischen. Nach dem Vermischen der einzelnen Komponenten \iird die Mischung abgekühlt und verfestigt. Die erhaltene feste Masse wird dann zu kleinen Teilen aufgebrochen und schließlich fein vermählen unter Erzeugung eines freifließenden Pulvers aus Tonerteilchen. Die hierbei anfallenden Tonerteilchen weisen in typischer Weise eine durchschnittliche Teil-

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chengröße oder einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,1 bis etwa 100 .likron auf.

jiurch den Zusatz des Ladun^ssteuermittels wird, wie bereits dargelegt, die Ladungsgleichförn.igkeit der Tonerteilchen verbessert, d.h. das Ladungssteuermittel bewirkt, daß sämtliche oder praktisch sämtliche einzelnen diskreten Tonerteilchen eine triboelektrische Ladung des gleichen Vorzeichens (negativ oder positiv) bezüglich eines bestimmten Trägers aufweisen, uurch den Zusatz des Ladungssteuermittels xiird des weiteren die absolute oder nutzbare elektrische Ladung, die eine bestimmte !enge von Tonerteilchen bezüglich eines bestimmten Trägers auf\v^reist, erhöht und des weiteren wird der Grad des "Toner-Abwurfes" vermindert. Die Ausdrücke "absolute oder nutzbare elektrische Ladung, die ein Torierpulver aufweist" sowie "absolute oder nutzbare Tonerladung" sind einander äquivalent. Sie sollen ausdrücken die gesamte elektrische Ladung, die erreicht wird durch eine bestimmte -!enge eines bestimmten Toners, wenn dieser mit einer bestimmten ,ienge eines bestimmten Trägers vermischt wird. Obgleich das Phänomen, durch das eine elektrische Ladung erteilt wird, noch nicht restlos geklärt ist, wird doch angenommen, daß die Aufladung der Teilchen auf Grund triboelektrisch'er Effekte erfolgt, die durch die physikalische Vermischung von Toner- und Trägerteilchen bewirkt werden. Unter dem Ausdruck "Toner-Abwurf" ist dabei die Menge an Tonerpulver zu verstehen, die von der Lntwicklermischung ausgestoßen wird, wenn diese mechanisch bewegt wird, z.B. in einer Entwicklungs- oder Kopiervorrichtung. Abgesehen von Verschmutzungsproblemen der Luft durch Tonerstaub in der Kopiervorrichtung, führt ein "Toner-Abwurf" des weiteren zu Problemen, da ein Tonerabwurf zu einer Ausbildung einer unerwünseilten Hintergrunddichte führt sowie zum Verschmieren der hergestellten Kopie.

Die Länge an Ladungssteuermittel ist von Bedeutung. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung von 0,01 bis 2 Gew.-a Ladungssteuermittel vorteilhafte Ergebnisse erhalten werden. Als besonders vorteilhaft haben sich Konzentrationen an Ladungssteuermittel von 0,2 bis etwa 1,5 Gexi.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tonermasse, erwiesen. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung von Mengen von unter 0,01

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Gew.-ο keine oder nur geringe Verbesserungen in den Eigenschaften der Toner erzielt werden können. Werden demgegenüber mehr als etwa 2,0 Cew.-° Ladungssteuermittel verwendet, so wird die absolute oder nutzbare Toneraufladung der Tonermasso instabil und vermindert. i)ie im Einzelfalle optimale Menge an Ladungssteuermittel hängt natürlich von dem im Einzelfalle verwendeten Ladungssteuermittel ab und der sonstigen Zusammensetzung des Toners.

Die oberflächenaktiven Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten Ladungssteuermittel beruhen zum großen Teil ganz offensichtlich auf der Anwesenheit von einer oder mehreren Resten der Formel:

7 "ή

-R-KH-C-R⁰

worin R⁰ und R die angegebene Bedeutung haben, im kationischen Teil der quaternären Ammoniumsalze sowie der Organoschwefel enthaltenden Gruppe im anionischen Teil der quaternären Ammoniumsalze. Ganz offensichtlich beruhen die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungägemäß verwendeten Ladungssteuermittel auf dieser speziellen ^Combination.

Es hat sich gezeigt, daß besonders vorteilhafte Ergebnisse mit den erfindungsgemäß verwendeten Ladungssteuermitteln dann erhalten werden, wenn die Konzentration des LadungssteuermitteIs innerhalb eines Tonerteilchens größer ist auf oder nahe der Oberfläche des Teilchens als im Inneren des Teilchens. Die vorteilhafte Wirkungsweise der erfindungsgemäß verwendeten Ladungssteuermittel hängt jedoch von dieser Verteilung im Tonerteilchen nicht ab. Dies bedeutet, daß vorteilhafte Ergebnisse auch dann erhalten werden, wenn das Ladungssteuermittel in einem Tonerteilchen gleichförmig verteilt vorliegt.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäß verwendeten Ladungssteuermittel auch dann außerordentlich wirksam sind, wenn die Tonerteilchen, denen sie zugesetzt sind, bei sehr geringen relativen

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Luftfeuchtigkeiten von beispielsweise 15 % oder darunter verwendet werden. Im Gegensatz hierzu liefern die strukturell sehr ähnlichen kurzkettigen, nicht oberflächenaktiven, quaternären Ammoniumsalze des aus der Zeitschrift "Research Disclosure" Oktober 1972, Seiten 57 bis 58, Nr. 10244 bekannten Typs keine vorteilhaften Ergebnisse, wenn sie in Tonern bei relativ geringen Luftfeuchtigkeiten verwendet werden.

Dies ergibt sich aus Fig. 1. Fig. 1 zeigt, daß bei niedrigen relativen Feuchtigkeiten Toner mit den nicht-oberflächenaktiven Ladungssteuermitteln zu höheren Aufladungsniveaus führen, derart, daß die Tonermasse leicht ein Ladungsniveau annimmt, das außerhalb eines Ladungsniveaus von etwa 8 bis etwa 35 Mikrocoulomb/g liegt, das für die Magnetbürstenentwicklung geeignet ist. Zu bemerken ist dabei natürlich, daß der geeignete Ladungsbereich eines bestimmten elektrostatischen Entwicklers verschieden sein kann, beispielsweise je nach-dem, ob der Entwickler im Rahmen einer Kaskadenentwicklung oder einer Magnetbürstenentwicklung verwendet wird und von welcher Konstruktion die verwendete Kopiervorrichtung ist, d.h. beispielsweise ob eine Einwalzen- oder Zweiwalzen-Magnetbürstenvorrichtung verwendet wird.

Auf jeden Fall zeigt Fig. 1 jedoch, daß bei Verwendung von Tonerteilchen mit einem der bekannten kurzkettigen, nicht-oberflächenaktiven, quaternären Ammoniumsalze als Ladungssteuermittel schnell ein Punkt unter niedrigen relativen Feuchtigkeitsbedingungen erreicht wird, bei dem die Tonerteilchen ein unerwünscht hohes Ladungsniveau annehmen. Die Folge ist, daß die Tonerteilchen durch elektrostatische Kräfte so fest an die Trägerteilchen gebunden werden, daß es extrem schwierig wird, die Tonerteilchen wieder von den Trägerteilchen zu trennen und sie mit dem zu entwickelnden elektrostati-

C Q

sehen'Material in Kontakt zu bringen. Das Anion R SO weist vor-

zugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatome auf. In vorteilhafter Weise besteht das Anion aus einem Alkylsulfat oder Alkylsulfonat, beispielsweise Methylsulfat oder Methansulfonat oder einem Arylsulfat oder Arylsulfonat, z.B. p-Toluolsulfonat.

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Die färberische Komponente kann aus einein oder mehreren der üblicherweise zur Herstellung von Tonern verwendeten Farbstoffen und/oder Pigmenten bestehen. Aufgabe der Verwendung von färbenden Komponenten ist es, die Tonerteilchen zu färben und sie sichtbarer zu machen. Selbstverständlich jedoch können die erfindungsgemäßen elektrostatischen Toner auch ohne Zusatz einer färberischen £olponente verwendet werden, und zwar in den Fällen, in denen Bilder oder Kopien einer vergleichsweise geringen optischen richte herzustellen sind. Typische Färbemittel zur Herstellung erfindungsgemäßer elektrostatischer Toner werden beispielsweise beschrieben in dem "Color-Index'¹, Land 1 una ßand 2, 2. Ausgabe.

Zum Färben als geeignet erwiesen hauen sich beispielsweise solche Farbstoffe wie liansa Yellow G (Color Index i*r. 1108C), alkohollösliche Nigrosinfarbstoffe (Color Index Ht. 50415), Chromogen-Schwarz ETOO (Color Index int. 45170), Solvent Black 3 (Color Index Nr. 26150), Fuciisin Ii (Color Index iNur. 42510), basisches Flau 9 (Color Index Nr. 5 2015) sowie Ruß.

Konzentration der färberischen Komponente kann sehr verschieden sein. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, etwa 1 bis 20 Gew.-s der färberischen Komponente, bezogen auf das Gewicht des polymeren Bindemittels, zu verwenden. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden in der Regel bei Verwendung von etwa 2 bis etwa 10 Gew.-s, bezogen auf das Gewicht des polymeren Bindemittels, erzielt.

Ein erfindungsgemäßer elektrostatischer Toner kann zur Herstellung eines Entwicklers mit einem der üblichen bekannten Träger vermischt werden. Zu den geeigneten Trägern gehören die verschiedensten nicht magnetischen Teilchen, beispielsweise Glaskügelchen, Kristalle von anorganischen Salzen, z.B. Natrium- oder Kaliumchlorid, Teilchen aus harten Polymeren oder Harzen, Iletallteilchen und dergleichen.

In vorteilhafter Weise können des weiteren magnetische Trägerteilchen mit den Tonerteilchen nach der Erfindung verwendet werden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung erfindungsgemäßer Toner gemeinsam mit magnetischen Trägerteilchen erivriesen, da das

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Problem des "Toner-Abwurfs" besonders nachteilig im Falle der Magnetbürstenentwicklung ist. besonders geeignete Magnetträgerteilchen sind solche aus ferromagnetische!! Materialien, z.U. aus j_isen, Kobalt, Kickel und Legierungen sowie Mischungen hiervon, iiie magnetischen Trägerteilchen können des weiteren beispielsweise aus Mischungen aus Magnetteilchen irregulärer Form und rauher Oberfläche sowie Magnetteilchen regulärer Form und glatter Oberfläche bestellen, wie sie beispielsweise aus der US-PS 3 838 054 bekannt sind. Geeignet sind des weiteren beispielsweise magnetische Trägerteilchen, die aufgebaut sind aus einer Vielzahl von Magnetteilchen, die gleichförmig in einem elektrisch isolierenden polymeren Bindemittel dispergiert sind, wie sie beispielsweise aus der CA-PS 835 317 bekannt sind. In vorteilhafter Weise kernen des weiteren beispielsweise ferromagnetische Trägerteilclien verwendet werden, die mit einer dünnen Hellicht aus einem filrubildenden Harz überzogen sind, beispielsweise einem Alkali-löslichen, carboxylierten Polymeren. Derartige '[rager sind beispielsweise aus der US-PS 3 547 bekannt. Weitere mit einem iiarz beschichtete magnetische Trägerteilchen, die sich zur Herstellung von elektrostatischen Entwicklern unter Verwendung eines erfindungsgemäßen elektrostatischen Toners eignen, sind beispielsweise aus den US-PS 3 G32 512 sowie 3 735 617 sowie schließlich 3 795 613 bekannt. Geeignet sind ferner magnetische Ίragerteilchen, die mit einer Schicht aus einem Fluorkohlenwasserstoff beschichtet sind, beispielsweise Polytetrafluoräthylen oder Polyvinylidenfluorid oder Mischungen hiervon oder Copolymeren aus Vinylidenfluorid und Tetrafluorätaylen.

In typischer '..eise enthält ein zur Entwicklung elektrostatischer Bilder geeigneter Lntviekler aus Toner- und Trägerteilchen etwa 1 bis etwa 10 Gew.-" Tonerteilchen. In typischer Weise sind des weiteren die Trägerteilchen größer als die Tonerteilchen. In vorteilhafter V^:eise liegt die Größe der Trägerteilchen bei etwa 30 bis stwa 1200 Mikron, insbesondere bei etwa 60 bis 300 Mikron.

liin erfindungsgemäßer elektrostatischer Toner sowie ein unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Toners hergesteller Lntwiekler kön-

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neu in verschiedener Iveise zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder oder latenter elektrostatischer Liider verwendet weraen. Die eiitwickeibaren Ladungsbilder können in verschiedener Vveise erzeugt '..'irden, üi-ispislsweise ausjehenu von einem lichtempfindlichen piiotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial oder einem nicht lichtempfindlichen ßiluempfangsblatt mit einer dielektrischen Oberfläche.

tin vorteilhaftes Entwicklungsverfahren ist das sogenannte Kaskaden-r.ntwicklungsvarfuhren, bei dem ier Entwickler in Form einer Kaskade auf das zu entwickelnde elektrostatische Ladungsbild aufgebracht wird. Ein weiteres besonders vorteilhaftes Entwicklungsverfahren ist das . lagnetbürsten-L'ntwicklungsverf ahren. Bei diesem Verfahren werden inag tie tisch anziehbare Trägerteilchen zur Herstellung vies Entwicklers verwendet, λ ach der bildweisen Abscheidung der Tonerteilchen können die erzeugten. Lilder durch Erhitzen fixiert werden,· wobei die Tonerteilchen auf dem Substrat, auf das sie abgeschieden wurden, zusammengeschmolzen werden. Andererseits jedoch kann aucii das nicht-fixierte Bild auf einen anderen Träger übertragen werden, beispielsweise ein einfaches Blatt Kopierpapier, worauf die übertragenen Tonerteilchen auf diesem Kopierblatt unter Erzeugung einer permanenten Kopie fixiert werden.

Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.

beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)

uies Beispiel ermöglicht einen Vergleich eines erfindungsgemäß verwendbaren LadungsSteuermittels mit einem bekannten Ladungssteuermittel des Standes der Technik, nämlich mit Tetrapentylammoniumchlorid, dessen Verwendung als Ladungssteuermittel beispielsweise aus der Literaturstelle "Research Disclosure", Oktober 1972, Seiten 57-58 bekannt ist.

Es wurden zwei Toner A (nach dem Stande der Technik) und B (gemäß Erfindung) hergestellt. Zur Herstellung der Toner wurden verwendet:

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Toner A (gemäß Stand der Technik)

100 Gew.-Teile eines Copolymeren aus Styrol, liethylniethacrylat und Äthylhexylmethacrylat als Bindemittel,

0,5 Gew.-Teile Tetrapentylammoniumchlorid als Ladungssteuermittel und

5 Gew.-Teile Ruß (Regal 300R, Hersteller Cabot Corp., USA;

Toner B (gemäß der Erfindung) „.

100 Gew.-Teile eines Copolymeren aus Styrol, iiethylmethacrylat und Äthylhexylmethacrylat als Bindemittel,

0,5 Gew.-Teile (3-Lauramidopropyl)trimethylammoniummethylsulfät als Ladungssteuermittel und

5 Gew.-Teile R.uß (es wurde der gleiche Ruß wie im Falle des Toners A verwendet).

Die Herstellung der Toner A und B erfolgte durch Vermischen der einzelnen Komponenten in der Schmelze mittels einer 2-Walzenmühle, Abkühlen der Mischung und Vermählen der Mischung in einer sogenannten "fluid energy mill", derart, daß Toner einer Teilchengröße von 3 bis 15 Mikron anfielen.

Bei dem Vermischen der einzelnen Komponenten in der Schmelze erfolgte bei der Herstellung der Toner A und B die Zugabe des Rußes und des Ladungssteuermittels in gleicher Weise.

Die Analyse des Toners A ergab, daß die Konzentration des Ladungssteuermittels auf und nahe der äußeren Oberfläche der Toner-A-Teilchen gleich war, woraus sich ergab, daß das Ladungssteuermittel während des Schmelzprozesses gleichförmig in der Tonermasse verteilt wurde. Die Analyse der Tonerteilchen B ergab demgegenüber, daß die Konzentration des Ladungssteuermittels auf oder nahe der äußeren Oberfläche der Tonerteilchen beträchtlich größer war als die Konzentration ah Ladungssteuermittel.auf oder nahe der Oberfläche im Falle der Teilchen des Toners A.

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Ausgehend von der. Tonern Λ und L wurden Entwickler für den I'agnetbürstenprozess hergestellt mit jeweils 3 Gew.-I Toner und 97 Gew.-S magnetischer Trägerteilchen aus Eisenschwamm (Hoeganaes EH sponge iron) mit einer durchschnittlichen. Teilchengröße von 125 Mikron). Die Teilchen waren teilweise mit einem Fluorkohlenwasserstoffharz beschichtet. Die Entwickler mit den Tonern A und L wurden entsprechend als Entwickler A und Lntv;iekler 3 bezeichnet.

Die effektive Ladung fucoul/g) dar Entwickler wurde bei verschiedenen Graden relativer Luftfeuchtigkeit bestimmt. Die Ergebnisse der Messungen sind in Fig. 1 dargestellt. Zu bemerken ist, daß in einem geeigneten triboelektrisclien Ladungsbereich von 8 bis 35 ,ucoul/ g der Entwickler L mit dem erfizidungsgemäßen Ladungssteuermittel in einem beträchtlich weiteren Bereich relativer Feuchtigkeiten verwendbar ist als der Entwickler A.

Beispiel 2

Entwickler A und Entwickler L·, hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden getrennt voneinander 15 Minuten in einer Trommel umgewälzt, worauf ihre triboelektrischen Ladungen gemessen wurden. jJie Entwickler wurden dann drei Tage lang liegen gelassen, worauf ihre Ladungen von neuem geraessen wurden. i3ie .;eßergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt:

Tabelle I

Entwickler Ladung nach 15 JIi- Ladung nach % Ladungsabfall

nuten Umwälzen in 3 Tagen (u

einer Trommel Qucoul/ coul/g) ' £) ^r

A (gemäß Stand 29,6 22,9 -23

der Technik)

B (gemäß Er- 22,2 19,7 -11%

findung)

Aus den in Tabelle I zusammengestellten Ergebnissen ergibt sich,

daß der Ladungsabfall des Entwicklers B beträchtlich geringer ist als der Ladungsabfall des Entwicklers A. Ein möglichst geringer

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La-Jungs ab Γ ii 11 ist jedoch für Intwicklerr.iischungen, die in elektrograpliischen lCopiervorrichtungen verwendet v/erden, wichtig, um eine gleichförni_oe Kopierqualitüt zu erhalten, d.h. eine Kopierqualität, die zu Beginn der Inbc-triebnalnne der t-.opiervorrichtung gleich ist der Qualität, die bei längerer Inbetriebnahme der Kopiervorrichtung erhalten v.'ird.

Beispiel 5

Ls wurden die Zerfallste",!iperaturen von einem erfindungsgemäßen Ladungssteuermittel sowie einen Ladun^ssteuerwittel des Standes aer Technik ermittelt. Zur Lmittlung der Zerfalls temperature!! wurde ein Thernio-Graviiaetrie-Analysiorgerät (TGA) verwendet. Jie erhaltenen r.rgebnissc sind in der fol^endeji Tabelle II zusaiiuaengestellt.

Tabello II Ladungssteuermittel Zerfalls temperatur

Te trapentyla-iiimoniumchlorid 131

(gemäio Stand der Technik)

(3-Lauramidopropyl) triinethyl- 279

ammoniuiumethylsulfat (geraäß
hrfindung)

Aus den Daten der Tabelle II ergibt sich, daß das erfindungsgemäß vern/endete Ladungssteuernittel eine höhere Zerfalls temperatur hat als das bekannte aus letrapentylairuiioniumchlorid bestehende Ladungssteuermittel. Infolge- der höheren Zerfalls temperatur wird die Herstellung der Toner erleichtert, da die Probleme ausgeschaltet werden, die bei der"Herstellung der Toner bei Verwendung der bekannten Ladungssteueriiiittel durch Anwendung zu hoher Mischteinperatüren auftreten.

Beispiel 4

Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden zwei weitere Toner C (gemäß Erfindung) und D (geiaäß Stand der Technik) hergestellt.

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Die Herstellung erfolgte ausgehend von:

Toner C [gemäß Zrfindung)

100 Zqw.-Teile eines polymeren Bindemittels auf Styrolbasis, 0,5 Gew. -Teile (3-Lauramidopropyl) trimethylammoniummethylsulfat, 5 Gew.-Teile Ruß (Regal 300 R).

Toner i; (gemäf: Stand der Technik)

10C Ca·./.-Teile eines polymeren Bindemittels auf Styrolbasis 5 Gew.-Teile ?.uß (Regal 300 F).

Ausgehend von den Tonern C und D wurden Entwickler für die 'iagnetbüri tenentwicklung mit 3 Gew.-ο Toner, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Ü-ie entwickler wurden dann einem Test unterworfen, bei dem die Herstellung von 30 000 Abzügen simuliert wurde. Aus den in Fig. 2 dargestellten Ergebnissen ergibt sich, daß der Entwickler C mit einem Gebalt an einem erfindungsgemäßen Ladungssteuermittel über den zur Herstellung der 30 000 Abzüge erforderlichen Zeitraum elektrisch stabil blieb, i\rähren.d der Lntwickler ι) nicht stabil war.

Beispiel 5

Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde eine Reihe von lonora hergestellt, um den wirksamen Konzentrationsbereich des Ladungssteuermittels zu ermitteln. Ls v.^rurden mehrere Toner unter Verwendung von (3-Lauramicopropyl) -trimethylaiaidoniuiuiaethylsulfat als Ladungssteuermittel in Konzentrationen von 0 bis 2 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile bindemittel, hergestellt. Die Tonerteilchen wurden dann auf ihre Ladungseigeiischaften und ihre Abwurf-Charakteristika getestet. Aus den erhaltenen Lrgebnissen ergab sich, daß der bevorzugte Konzentrationsbereich bei 0,2 bis 1,5 Gew.-Teilen lag, entsprechend etwa 0,2 bis 1,5 Gew.-^?s Ladungssteuermittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Toner.

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Claims

P ate nt ans prüch e

Λ1J Elektrostatischer Toner, bestehend aus Teilchen einer Große von 0,1 bis 100 Mikron, aus einem polymeren Lindemittel mit einem Erweichungspunkt von 40 bis 200⁰C, 0,01 bis 2 Gew.-^? ₀ eines aus einem quaternären Ammoniumsalz bestehenden Ladungssteuermittels sowie gegebenenfalls einer färbenden Komponente, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen ein Ladungssteuermittel der folgenden Formel enthalten:

R¹ .R²

N R⁵SO ^θ

R⁴

in der bedeuten:

R , R , R und R jeweils einen aliphatischen oder aromatischen Rest mit 1 bis 30 C-Atomen, "wobei gilt, daß die Reste R¹, R², R³ und R die gleiche oder eine voneinander verschiedene Bedeutung haben können und mindestens einer der Reste R , R , R und R ein Rest der folgenden Formel ist:

0
7 ■ fi

-r'-nh-c-r⁰

in der R° einen Alkylrest mit mindestens 8 C-Atomen und R einen geradkettigen Alkylenrest mit 1 bis 8 C-Atomen darstellen, R einen aliphatischen oder aromatischen Rest mit 1 bis 30 C-Atomen und η = 3 oder 4.
2. Elektrostatischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Tonerteilchen als färbende Komponente ein Pijment oder einen Farbstoff enthalten.
3. Llektrostatischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal?, die Tonerteilchen eil Ladungssteuermittel Uer angegebenen Formel enthalten, worin R^J ein Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atoiaen ist.
4. Llektrostatischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen ein Ladun^ssteuermittel der angegebenen Formel enthalten, worin R ein aromatischer Hest r.iit G bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
5. Elektrostatischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen als Ladunkssteuermittel (3-Lauramidopropyl)-triffiethylamiiioniuRimethylsulfat enthalten.
C. Llektrostatischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen als Bindemittel ein polymeres Bindemittel auf Styrolbasis enthalten.
7. Llektrostatischer Toner nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen als färbende Komponente Ruß enthalten.
8. Verwendung eines Toners nach Ansprüchen 1 bis 7 zur Herstellung eines elektrographischen Entwicklers mit Trägerteilchen einer Größe von etwa 30 bis etwa 1200 ''ikron.

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